ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Объект настоящего изобретения в целом относится к устройствам для доставки лекарственных препаратов пациенту через кожу с использованием узла микроигл.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ранее были разработаны многочисленные устройства трансдермальной доставки лекарств и других лекарственных соединений с использованием узлов микроигл. Микроиглы имеют преимущество вызывать меньшую боль у пациента по сравнению с более крупными традиционными иглами. Кроме того, традиционная подкожная (часто внутримышечная) доставка лекарств через иглу служит для доставки больших количеств лекарства единовременно, тем самым часто создавая всплеск биодоступности лекарства. Для лекарств с определенными метаболическими профилями это не является серьезной проблемой. Тем не менее многие лекарства оказывают благоприятное воздействие при наличии равновесной концентрации в потоке крови пациента; хорошо известным примером такого лекарства является инсулин. Устройства трансдермальной доставки лекарств технически способны медленно вводить лекарства с постоянной скоростью в течение продолжительного периода времени. Таким образом, устройства трансдермальной доставки лекарств имеют несколько преимуществ по сравнению с традиционными подкожными способами доставки лекарств.
Тем не менее существующие устройства трансдермальной доставки лекарств часто не способны стабильно доставлять все лекарство под роговой слой кожи таким образом, чтобы оно могло всасываться в организм. В связи с этим, из-за небольшого размера иглы чаще всего все или часть лекарства доставляется только в верхнюю часть кожи или в роговой слой, где лекарство не может всасываться в организм пациента. Это может произойти по разным причинам. Например, глубина введения иглы может немного переместиться назад относительно желаемой глубины введения не будет достигнута, например, из-за несоответствующего приложения усилия к иглам или естественной эластичность кожи, выталкивающей иглы наружу после введения. Кроме того, сложностью трансдермальной доставки такими маленькими иглами является то, что кожа может образовывать такое непроходимое место соединения с иглой, что лекарство течет вверх вдоль иглы к точке введения и в противоположную сторону от клеточных слоев, способных всасывать лекарство в организм.
Соответственно, остается потребность в устройстве трансдермальной доставки лекарств, обладающем улучшенной способностью стабильно и эффективно доставлять лекарственный препарат через кожу пациента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспекты и преимущества настоящего изобретения будут частично изложены в последующем описании, или могут быть очевидны из описания, или могут быть изучены посредством практического применения изобретения.
В одном аспекте объект настоящего изобретения относится к устройству трансдермальной доставки лекарств. Устройство может содержать корпус, содержащий верхнюю часть корпуса и нижнюю часть корпуса. Нижняя часть корпуса может определять нижнюю поверхность, содержащую средство крепления к коже для разъемного крепления нижней части корпуса к коже пользователя. Верхняя часть корпуса может по меньшей мере частично окружать центральную область устройства. Устройство может также содержать узел микроигл и резервуар, расположенные в центральной области. Резервуар может сообщаться c возможностью переноса жидкости с узлом микроигл. Кроме того, устройство может содержать толкающий элемент, расположенный над узлом микроигл в центральной области. Толкающий элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения непрерывного двухстороннего усилия, имеющего направленную вниз составляющую, передаваемую через узел микроигл, и направленную вверх составляющую, передаваемую через средство крепления к коже.
В другом аспекте объект настоящего изобретения относится к устройству трансдермальной доставки лекарств. Устройство может содержать верхний корпус, прикрепленный к нижнему корпусу, определяющему полость. Нижний корпус может определять нижнюю поверхность, содержащую средство крепления к коже для разъемного крепления нижнего корпуса к коже пользователя. Нижний корпус может также определять отверстие и может окружать узел микроигл. Устройство может быть выполнено таким образом, что нижний корпус отделен от узла микроигл. Кроме того, устройство может содержать резервуар, расположенный внутри полости, которая сообщается c возможностью переноса жидкости с узлом микроигл. Кроме того, устройство может содержать толкающий элемент, расположенный внутри полости между узлом микроигл и верхним корпусом. Толкающий элемент может быть выполнен таким образом, чтобы быть отделенным от нижнего корпуса, и может обеспечить (i) непрерывное усилие, имеющее направленную вниз составляющую, отделенную от верхнего и нижнего корпусов, передаваемую через узел микроигл на кожу пользователя; (ii) непрерывное усилие, имеющее направленную вверх составляющую, отделенную от узла микроигл, передаваемую на нижний корпус.
В другом аспекте объект настоящего изобретения относится к способу трансдермальной доставки лекарственного препарата. Способ в целом может включать размещение устройства трансдермальной доставки лекарств смежно с кожей; крепление корпуса устройства к коже с помощью средства крепления к коже; приложение посредством толкающего элемента непрерывного двухстороннего усилия, имеющего направленную вниз составляющую, передаваемую через узел микроигл устройства, и направленную вверх составляющую, передаваемую через средство крепления к коже; доставку лекарственного препарата через узел микроигл в или через кожу.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятны со ссылкой на последующее описание и прилагаемую формулу изобретения. Прилагаемые графические материалы, которые включены в и составляют часть данного описания, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Полное и достаточное раскрытие настоящего изобретения, предназначенное для специалиста в данной области техники, изложено в описании изобретения, которое ссылается на представленные чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан вид в перспективе одного варианта осуществления устройства трансдермальной доставки лекарств в собранном виде в соответствии с аспектами объекта настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан вид в поперечном сечении устройства, показанного на фиг. 1, который выполнен по линии 2-2, иллюстрирующий, в частности, различные компоненты устройства в незадействованном положении;
на фиг. 3 показан другой вид в поперечном сечении устройства, показанного на фиг. 1, который выполнен по линии 2-2, иллюстрирующий, в частности, различные компоненты устройства в задействованном положении;
на фиг. 4 показан покомпонентный вид в перспективе устройства, показанного на фиг. 1-3;
на фиг. 5 показан вид в перспективе другого варианта осуществления устройства трансдермальной доставки лекарств в собранном виде в соответствии с аспектами объекта настоящего изобретения;
на фиг. 6 показан вид в поперечном сечении устройства, показанного на фиг. 5, который выполнен по линии 6-6, иллюстрирующий, в частности, различные компоненты устройства в незадействованном положении;
на фиг. 7 показан другой вид в поперечном сечении устройства, показанного на фиг. 6, иллюстрирующий, в частности, различные компоненты устройства в задействованном положении;
на фиг. 8 показан покомпонентный вид в перспективе устройства, показанного на фиг. 5-7;
на фиг. 9 показан вид в поперечном сечении двухстороннего толкающего элемента устройства, показанного на фиг. 5-8, иллюстрирующий, в частности, двухсторонний толкающий элемент в незадействованном или нерасширенном положении;
на фиг. 10 показан другой вид в поперечном сечении двухстороннего толкающего элемента устройства, показанного на фиг. 5-8, иллюстрирующий, в частности, двухсторонний толкающий элемент в задействованном или расширенном положении; и
на фиг. 11 показан частичный вид в увеличенном масштабе одного варианта осуществления конструкции узла микроигл, пригодной для использования с раскрытым устройством трансдермальной доставки лекарств.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее будет сделана ссылка в развернутой форме на варианты осуществления изобретения, один или несколько примеров которых показаны в графическом материале. Каждый пример приведен для пояснения настоящего изобретения и не ограничивает его. В действительности, специалистам в данной области техники ясно, что в настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации и изменения без отступления от объема или сущности изобретения. Например, признаки, показанные или описанные как часть одного варианта осуществления, могут быть использованы в другом варианте для получения еще одного варианта осуществления. Таким образом, имеется в виду, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и изменения, которые подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
В целом, объект настоящего изобретения относится к устройству трансдермальной доставки лекарств, выполненному с возможностью доставки лекарственного препарата в и/или через кожу пользователя. Устройство в общем случае может содержать корпус, выполненный с возможностью закрытия или окружения различных компонентов устройства, с по меньшей мере частью корпуса, выполненной с возможностью крепления к коже пользователя. Устройство может также содержать резервуар, сообщающийся c возможностью переноса жидкости с узлом микроигл. Резервуар в целом может быть выполнен с возможностью удерживания лекарства для последующей доставки через кожу пользователя посредством узла микроигл. Кроме того, устройство может содержать толкающий элемент, выполненный с возможностью приложения непрерывного двухстороннего усилия через устройство. В частности, в некоторых вариантах осуществления толкающий элемент может быть выполнен с возможностью приложения непрерывного направленного вниз усилия через узел микроигл для вталкивания микроигл узла в кожу пользователя. Одновременно толкающий элемент может быть выполнен с возможностью приложения к корпусу непрерывного направленного вверх усилия, которое передается через корпус на кожу пользователя (посредством подходящего средства крепления к коже, расположенного между корпусом и кожей), обеспечивая тем самым усилие натяжения, которое натягивает кожу пользователя вокруг узла микроигл для улучшения введения и поддержания микроигл в/внутри кожи.
Теперь обратимся к графическим материалам; на фиг. 1-4 показано несколько видов одного из вариантов осуществления устройства 10 трансдермальной доставки лекарств в соответствии с аспектами объекта настоящего изобретения. Как показано, устройство 10 может содержать наружный корпус 12, выполненный с возможностью по меньшей мере частично окружать и/или закрывать различные компоненты устройства 10. В целом корпус 12 может содержать верхнюю часть 14 корпуса и нижнюю часть 16 корпуса, образующую единое целое с и/или проходящую от верхней части 14 корпуса. Верхняя часть 14 корпуса в целом может быть выполнена с возможностью определения открытого объема для размещения различных компонентов устройства. Например, как показано фиг. 2 и 3, когда устройство 10 помещают на кожу 18 пользователя, открытый объем, в котором могут вмещаться компоненты устройства, может быть определен между кожей 18 пользователя и верхней частью 14 корпуса. Следует учесть, что верхняя часть 14 корпуса в целом может быть выполнена с возможностью определения любой подходящей формы. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, верхняя часть 14 корпуса определяет полукруглую или куполообразную форму. Тем не менее в других вариантах осуществления верхняя часть 14 корпуса может иметь любую другую подходящую форму, которая определяет открытый объем для размещения различных компонентов устройства 10.
Нижняя часть 16 корпуса 12 обычно может быть выполнена с возможностью расположения смежно с кожей пользователя при использовании устройства 10. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, нижняя часть 16 корпуса может быть выполнена в виде фланца или выступа, проходящего наружу от нижней периферии верхней части 14 корпуса таким образом, что нижняя поверхность 20 нижней части 16 корпуса может проходить непосредственно смежно с кожей 18 пользователя. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления нижняя часть 16 корпуса может быть выполнена с возможностью крепления к коже 18 пользователя с использованием любого подходящего средства крепления к коже. Например, в одном варианте осуществления на нижнюю поверхность 20 нижней части 16 корпуса может быть нанесен клейкий слой 22. Таким образом, когда устройство 10 помещают на кожу 18 пользователя, корпус 12 может быть прикреплен к коже 18 посредством клейкого слоя 20. Тем не менее в других вариантах осуществления любые другие подходящие средства крепления к коже, известные в данной области техники, могут быть использованы для крепления корпуса 12 к коже 18 пользователя.
Кроме того, как показано, в частности, на фиг. 2 и 3, различные зоны или области устройства 10 могут быть определены посредством и/или в пределах корпуса 12. Например, устройство 10 может содержать центральную область 30, определенную вокруг его центральной линии 31. Устройство 10 может также содержать внешнюю область 32, в целом определенную по периферии устройства в месте, в котором устройство 10 крепится к коже 18 пользователя. Например, как показано на фиг. 2 и 3, внешняя область 32 может быть определена на границе между нижней поверхностью 20 нижней части 18 корпуса и клейким слоем 22, крепящим корпус 12 к коже 18 пользователя. Кроме того, устройство 10 может содержать промежуточную область 34, проходящую между и отделяющую центральную и внешнюю области 30, 32.
В некоторых вариантах осуществления устройство 10 может содержать один или несколько компонентов, по меньшей мере частично расположенных внутри центральной области 30. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, устройство 10 содержит узел 36 микроигл, резервуар 38 и двухсторонний толкающий элемент 40, вертикально выровненные в центральной области 30, при этом вертикальная проекция таких компонентов в целом определяет внешний периметр центральной области 30. Как будет описано ниже, толкающий элемент 40 может быть выполнен с возможностью приложения направленного вниз усилия через центральную область 30 с целью вжатия узла 36 микроигл в кожу 18 пользователя. Кроме того, толкающий элемент 40 также может быть выполнен с возможностью приложения направленного вверх усилия через центральную область 30, которое передается через корпус 12 на внешнюю область 32 устройства 10, обеспечивая тем самым направленное вверх усилие относительно кожи 18 пользователя посредством клейкого слоя 22.
В целом узел 36 микроигл устройства 10 может иметь любую подходящую конструкцию, известную в данной области техники, для доставки жидкого лекарственного препарата в и/или через кожу 18 пользователя, например, путем выполнения с возможностью размещения множества микроигл, проходящих наружу из подходящей подложки или опоры. Например, вид в частичном поперечном сечении одного из вариантов осуществления подходящей конструкции узла микроигл показан на фиг. 11. Как показано, узел 36 микроигл может содержать опору 42, определяющую верхнюю поверхность 44 и нижнюю поверхность 46, и множество микроигл 48, проходящих наружу из нижней поверхности 46. Опора 42 обычно может быть изготовлена из жесткого, полужесткого или гибкого листового материала, такого как металлический материал, керамический материал, пластмассовый материал и/или любой другой подходящий материал. Кроме того, опора 42 может определять одно или несколько отверстий между своими верхней и нижней поверхностями 44, 46 для обеспечения протекания лекарственного препарата между ними. Например, как показано на фиг. 11, одно отверстие 50 может быть определено в опоре 42 на месте каждой микроиглы 48 для обеспечения доставки лекарственного препарата от верхней поверхности 44 к такой микроигле 48. Тем не менее в других вариантах осуществления опора 42 может определять любое другое подходящее количество отверстий 50, расположенных на и/или на расстоянии от места каждой микроиглы 48.
Кроме того, как показано на фиг. 11, каждая микроигла 48 узла 36 микроигл может быть в целом выполнена с возможностью определения острой или игольчатой формы (например, конической или пирамидальной формы или цилиндрической формы, переходящей в коническую или пирамидальную форму), проходящей между основанием 52, расположенным смежно с и/или проходящим от нижней поверхности 46 опоры 42, и наконечником 54, расположенным напротив основания 52. В целом, понимается, что наконечник 52 может соответствовать точке каждой микроиглы 48, которая расположена дальше всего от опоры 42 и может определять наименьший размер каждой микроиглы 48. Кроме того, каждая микроигла 48 в целом может определять любую подходящую длину 51 между ее основанием 52 и наконечником 52, которой достаточно для обеспечения возможности проникновения микроигл 48 в роговой слой и их прохождения в эпидермис. В некоторых вариантах осуществления может быть целесообразным ограничить длину 51 микроигл 48 таким образом, чтобы они не проникали через внутреннюю поверхность эпидермиса и в дерму; такие варианты осуществления преимущественно помогают свести к минимуму боль для пациента, получающего лекарственный препарат. Например, в одном варианте осуществления каждая микроигла 48 может определять длину 51, составляющую менее чем приблизительно 1000 микрометров (мкм), например менее чем приблизительно 800 мкм, или менее чем приблизительно 750 мкм, или менее чем приблизительно 500 мкм, а также из любых других поддиапазонов между ними. В конкретном варианте осуществления длина 51 может находиться в диапазоне от приблизительно 25 мкм до приблизительно 1000 мкм, например от приблизительно 100 мкм до приблизительно 1000 мкм или от приблизительно 200 мкм до приблизительно 1000 мкм, а также в любых других поддиапазонах между ними.
Следует понимать, что длина 51 микроигл 48 может варьироваться в зависимости от места, в котором раскрытое устройство используется на пользователе. Например, длина микроигл 48 для устройства, которое будет использоваться на ноге пользователя, может значительно отличаться от длины микроигл 48 для устройства, которое будет использоваться на руке пользователя.
Кроме того, каждая микроигла 48 может в целом определять любое подходящее соотношение размеров (т. е. длины 51 к поперечному размеру 53 каждой микроиглы 48). Тем не менее в некоторых вариантах осуществления соотношение размеров может быть больше чем 2, например больше чем 3 или больше чем 4. Следует понимать, что в случаях, в которых поперечный размер 53 (например, ширина, диаметр и т. д.) изменяется по длине каждой микроиглы 26 (например, как показано на фиг. 11), соотношение размеров может быть определено на основе среднего поперечного размера 53.
Кроме того, каждая микроигла 48 может определять один или несколько каналов 56, сообщающихся c возможностью переноса жидкости с отверстиями 50, определенными в опоре 42. В целом каналы 56 могут быть определены в любом подходящем месте на и/или в пределах каждой микроиглы 48. Например, как показано на фиг. 11, в одном варианте осуществления каналы 56 могут быть определены вдоль наружной поверхности каждой микроиглы 48. В другом варианте осуществления каналы 56 могут быть определены через внутреннюю часть микроиглы 48 таким образом, что каждая микроигла 48 образует полый вал. Несмотря на это, в целом каналы 56 могут быть выполнены с возможностью образования пути, который позволяет лекарственному препарату течь от верхней поверхности 44 опоры 42 через отверстия 50 и в каналы 56, в результате чего лекарственный препарат может быть доставлен в и/или через кожу 18 пользователя.
Следует понимать, что каналы 56 могут быть выполнены с возможностью определения любой подходящей формы поперечного сечения. Например, в одном варианте осуществления каждый канал 56 может определять полукруглую или круглую форму. В другом варианте осуществления каждый канал 56 может определять некруглую форму, такую как V-образная форма или любая другая подходящая форма поперечного сечения.
В некоторых вариантах осуществления размеры каналов 56, определенные микроиглами 48, могут быть специально выбраны, чтобы вызвать капиллярное течение лекарственного препарата. Как в целом понимается, капиллярное течение возникает, когда силы адгезии текучей среды относительно стенок канала больше, чем когезионные силы между молекулами жидкости. В частности, капиллярное давление в канале обратно пропорционально поперечному размеру канала и прямо пропорционально поверхностной энергии соответствующей текучей среды, умноженной на косинус краевого угла текучей среды на границе раздела, определенной между текучей средой и каналом. Таким образом, чтобы способствовать капиллярному течению лекарственного препарата через узел 36 микроигл, поперечный размер 58 (фиг. 11) канала (каналов) 56 (например, диаметр, ширина и т. д.) может быть выборочно отрегулирован, при этом меньший размер в целом приводит к повышению капиллярного давления. Например, в некоторых вариантах осуществления поперечный размер 58 может быть выбран таким образом, чтобы площадь поперечного сечения каждого канала 56 находилась в диапазоне от приблизительно 1000 квадратных микрон (мкм²) до приблизительно 125000 мкм², например от приблизительно 1250 мкм² до приблизительно 60000 мкм² или от приблизительно 6000 мкм² до приблизительно 20000 мкм², а также в любых других поддиапазонах между ними.
Следует понимать, что на фиг. 11 показана только часть подходящей конструкции узла микроигл, и, таким образом, узел 36 микроигл, применяемый в устройстве 10, может в целом содержать любое количество микроигл 48, выступающих из его опоры 42. Например, в одном варианте осуществления фактическое количество микроигл 48, содержащихся в узле 36 микроигл, может находиться в диапазоне от приблизительно 10 микроигл на квадратный сантиметр (см2) до приблизительно 1500 микроигл на см2, например от приблизительно 50 микроигл на см2 до приблизительно 1250 микроигл на см2 или от приблизительно 100 микроигл на см2 до приблизительно 500 микроигл на см2, а также в любых других поддиапазонах между ними.
Также следует понимать, что микроиглы 48 в целом могут быть расположены на опоре 42 по множеству разных схем размещения, и такие схемы размещения могут быть разработаны для любого конкретного использования. Например, в одном варианте осуществления микроиглы 48 могут быть равномерно разнесены друг от друга, например по прямоугольной или квадратной сетке или по концентрическим окружностям. В таком варианте осуществления промежуток между микроиглами 48 обычно может зависеть от многих факторов, включая длину и ширину микроигл 48, но не ограничиваясь ими, а также от количества и типа лекарственного препарата, предназначенного для доставки через микроиглы 48. В качестве неограничивающего примера группы микроигл, подходящие для использования в настоящем изобретении, содержат те, которые описаны в WO2012/020332 автора Ross; WO2001/0270221 автора Ross; и WO2011/070457 автора Ross.
Возвращаясь к фиг. 1-4, как указано выше, раскрытое устройство 10 может также содержать резервуар 38, сообщающийся с возможность переноса жидкости с узлом 36 микроигл. В частности, как показано на фиг. 2 и 3, резервуар 38 может быть расположен над узлом 36 микроигл в центральной области 30 устройства 10. В некоторых вариантах осуществления резервуар 38 может быть выполнен с возможностью крепления к части узла 36 микроигл. Например, как показано на фиг. 2 и 3, клейкий слой 60 может быть расположен между нижней поверхностью 62 резервуара 38 и верхней поверхностью узла 36 микроигл (т. е. верхней поверхностью 44 опоры 42) с целью крепления узла 36 микроигл к резервуару 38.
В целом резервуар 38 может иметь любую подходящую конструкцию и/или может быть выполнен из любого подходящего материала, который обеспечивает первоначальное удержание лекарственного препарата в резервуаре 38 до его последующей доставки в узел 36 микроигл. Таким образом, следует учесть, что используемый в данной заявке термин "резервуар" может в целом относиться к любому подходящему специально отведенному месту или камере в устройстве 10, которые выполнены с возможностью удержания жидкого лекарственного препарата. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, резервуар 38 может быть выполнен в виде жесткого или полужесткого элемента, определяющего открытый объем или полость 64 для удержания лекарственного препарата. Тем не менее в других вариантах осуществления резервуар 38 может иметь любую другую подходящую конструкцию. Например, в другом варианте осуществления резервуар 38 может быть выполнен в виде эластичного баллона. В другом варианте осуществления резервуар 38 может быть выполнен в виде твердого контейнера или матрицы, через которые может быть направлен лекарственный препарат, таких как проницаемая, полупроницаемая или микропористая твердая матрицы. В еще одном варианте осуществления резервуар 38 может содержать эластичный баллон, содержащийся в или защищенный жестким элементом.
Следует понимать, что любой подходящий лекарственный препарат (препараты) может удерживаться в резервуаре 38, а затем доставляться через кожу 18 пользователя посредством узла 36 микроигл. Используемый в данной заявке термин "лекарственный препарат" используется в самом широком смысле и может включать любой препарат (например, препарат в чистом виде) и/или любой раствор, эмульсию, суспензию и/или тому подобное, содержащие лекарство (лекарства), но не ограничивается ими. Точно так же термин "лекарство" используется в самом широком смысле и включает любое соединение, имеющее или воспринимаемое как имеющее лечебный эффект, которое может включать как сертифицированные, так и несертифицированные соединения. Например, подходящие типы лекарств могут включать биопрепараты, низкомолекулярные средства, вакцины, белковые соединения, противоинфекционные средства, гормоны, соединения, регулирующие действие сердечной мышцы или ток крови, обезболивающие средства и так далее, но не ограничиваются ими. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что различные компоненты могут быть объединены вместе любым подходящим способом, чтобы получить соединение, имеющее или воспринимаемое как имеющее лечебный эффект.
Также следует понимать, что лекарственный препарат может подаваться в резервуар 38 различными способами. Например, в некоторых вариантах осуществления лекарственный препарат может подаваться через впускной канал 66, определенный через часть резервуара 38. В таком варианте подходящий патрубок, канал или трубка 68 (например, трубка с микроотверстием или любая другая подходящая гибкая трубка) могут быть выполнены с возможностью размещения во впускном канале 66 и могут сообщаться c возможностью переноса жидкости с подходящим источником лекарств (например, шприцем, содержащим лекарственный препарат) таким образом, что лекарственный препарат может быть направлен через впускной канал 66 в резервуар 38. В других вариантах осуществления лекарственный препарат может подаваться в резервуар 38 с помощью любого другого подходящего средства/способа. Например, резервуар 38 может быть выполнен с возможностью предварительного заполнения или предварительной загрузки до того, как он будет вмонтирован в устройство 10.
Кроме того, как, в частности, показано на фиг. 4, устройство 10 может также содержать мембрану 70 управления скоростью, расположенную между резервуаром 38 и узлом 36 микроигл. В целом, мембрана 70 управления скоростью может быть выполнена с возможностью замедления или управления иным образом скоростью тока лекарственного препарата при его высвобождении из резервуара 38. Конкретные материалы, толщина и т. д. мембраны 70 управления скоростью могут, конечно, изменяться в зависимости от множества факторов, таких как вязкость лекарственного препарата, требуемое время доставки и т. д.
В некоторых вариантах осуществления мембрана 70 управления скоростью может быть изготовлена из любого подходящего проницаемого, полупроницаемой или микропористого материала (материалов). Например, в некоторых вариантах материал, используемый для формирования мембраны 70 управления скоростью, может иметь средний размер пор от приблизительно 0,01 микрона до приблизительно 1000 микрон, например от приблизительно 1 микрона до приблизительно 500 микрон или от приблизительно 20 микрон до приблизительно 200 микрон, а также из любых других поддиапазонов между ними. Кроме того, в конкретном варианте осуществления материал, используемый для формирования мембраны 70 управления скоростью, может иметь средний размер пор от приблизительно 0,01 микрона до приблизительно 1 микрона, например от приблизительно 0,1 микрона до приблизительно 0,9 микрона или от приблизительно 0,25 микрона до приблизительно 0,75 микрона, а также из любых других поддиапазонов между ними. Подходящие материал для мембраны включают, например, рулонные волокнистые материалы (например, тканые или нетканые), перфорированные пленки, пены, губки и т. д., которые образованы из полимеров, таких как полиэтилен, полипропилен, поливинилацетат, этилен н-бутилацетат и сополимеры этилена и винилацетата.
Возвращаясь к фиг. 1-4, устройство 10 может также содержать поршень 72, расположенный непосредственно над резервуаром 38. В целом поршень 72 может быть выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса 12, когда различные компоненты, содержащиеся внутри корпуса 12, перемещаются между незадействованным положением (на фиг. 2), в котором нижняя часть узла 36 микроигл в целом выровнена с или утоплена относительно нижней поверхности 20 нижней части 16 корпуса, и задействованным положением (на фиг. 3), в котором узел 36 микроигл проходит наружу за пределы нижней поверхности 20 нижней части 16 корпуса, таким образом обеспечивая проникновение микроигл 48 узла 36 в кожу 18 пользователя. Как показано на фиг. 2-4, в одном варианте осуществления поршень 72 может в целом иметь цилиндрическую верхнюю часть 74, выполненную с возможностью размещения со скольжением в соответствующем отверстии 76, определенном в корпусе 12, и уплощенную нижнюю часть 78, выполненную с возможностью входить в зацепление или по-другому располагаться непосредственно смежно с резервуаром 38. В таком варианте осуществления, когда поршень 72 перемещается вниз относительно корпуса 12, нижняя часть 78 поршня 72 может прикладывать усилие к резервуару 38, который толкает узел 36 микроигл вниз в кожу 18 пользователя.
Кроме того, как указано выше, раскрытое устройство 10 может также содержать двухсторонний толкающий элемент 40, расположенный в центральной области 30 устройства 10. В целом толкающий элемент 40 может быть любым подходящим механизмом смещения и/или средством приложения усилия, выполненными с возможностью приложения непрерывного двухстороннего усилия (имеющего как направленную вниз составляющую, так направленную вверх составляющую) через устройство 10 к коже 18 пользователя. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, толкающий элемент 40 содержит пружину, сжатую между корпусом 12 и поршнем 72. Таким образом, если устройство 10 перемещается в задействованное положение во время использования (фиг. 3), пружина может быть выполнена с возможностью приложения непрерывного двухстороннего усилия по отношению к корпусу 12 и поршню 72, которое передается через устройство 10 на кожу 18 пользователя. В частности, направленная вниз составляющая усилия (обозначена стрелками 84 на фиг. 3) может передаваться вниз через центральную область 30 устройства 10 (т. е. через поршень 72 и резервуар 38) на узел 36 микроигл таким образом, что микроиглы 48 узла 36 вдавливаются в и поддерживаются в коже 18 пользователя. Аналогичным образом направленная вверх составляющая усилия (обозначена стрелками 86 на фиг. 3) может быть передана вверх через центральную область 30 устройства 30 на корпус 12, тем самым отталкивая корпус 12 от кожи 18 пользователя. Однако, поскольку корпус 12 прикреплен к коже 18 пользователя вокруг его внешней периферии (т. е. во внешней области 32 устройства 10), то такое направленное вверх усилие может в целом быть передано через корпус 12 и клейкий слой 22, чтобы обеспечить направленное вверх усилие натяжения относительно кожи 18 пользователя. Таким образом, когда микроиглы 48 выталкиваются вниз в кожу 18 пользователя, кожа 18 пользователя может одновременно быть притянута вверх вокруг периферии устройства 10, таким образом, натягивая кожу 18 вокруг узла 36 микроигл и повышая легкость, с которой микроиглы 48 могут вводиться и поддерживаться в коже 18 пользователя.
В некоторых вариантах осуществления устройство 10 может также содержать стопорный механизм, выполненный с возможностью поддержания компонентов устройства в незадействованном положении, если устройство 10 не используют. Например, как показано на фиг. 1, стопорный штифт 80 может быть выполнен с возможностью прохождения через отверстие 82, определенное в поршне 72, чтобы входить в зацепление с противоположными сторонами верхней части 14 корпуса, тем самым поддерживая пружину в сжатом или незадействованном состоянии. Однако, когда стопорный штифт 80 удаляют, пружина может быть разжата таким образом, что непрерывное двухстороннее усилие передается через устройство 10 на кожу 18 пользователя. В альтернативных вариантах осуществления стопорный механизм может иметь любую другую подходящую конструкцию и/или может быть связан с любым другим подходящим компонентом устройства 10.
Следует отметить то, что в качестве альтернативы компоновке пружина/стопорный штифт 80 поршень 72 может быть перемещен между незадействованным и задействованным положениями с помощью любой другой подходящей компоновки и/или конструкции, известной в данной области техники. Например, в другом варианте осуществления верхняя часть 74 поршня 72, проходящая наружу за пределы верхушки верхней части 14 корпуса, может быть использована в качестве нажимной кнопки, чтобы вручную толкать поршень 72 вниз в задействованное положение. В таком варианте осуществления нижняя часть пружины 40 может, например, быть соединена с поршнем 72 таким образом, что пружина 40 смещает поршень 72 в незадействованное положение.
Следует отметить то, что поскольку резервуар 38 может быть выполнен в виде жесткого или полужесткого элемента в изображенном варианте осуществления, усилие, прикладываемое толкающим элементом 40, передается через корпус резервуара 38 вместо того, чтобы передаваться собственно на лекарственный препарат. Соответственно, микроиглы 48 могут быть вжаты в кожу 18 пользователя без увеличения давления лекарственного препарата или иного приложения значительного направленного вниз усилия к лекарственному препарату. Иными словами, толкающий элемент 40 при приведении в действие и приложении направленного вниз усилия к узлу 36 микроигл не создает давление на сжиженное лекарство, проходящее из устройства в кожу через каналы 56 микроигл.
Обращаясь теперь к фиг. 5-10; показано несколько видов другого варианта осуществления устройства 110 трансдермальной доставки лекарств в соответствии с аспектами объекта настоящего изобретения. Как показано, устройство 110 может содержать наружный корпус 112, выполненный с возможностью по меньшей мере частично окружать и/или закрывать различные компоненты устройства 110. В целом, корпус 112 может содержать верхнюю часть 114 корпуса и нижнюю часть 116 корпуса. Однако, в отличие от корпуса 12, описанного выше со ссылкой на фиг. 1-4, верхняя часть 114 корпуса и нижняя часть 116 корпуса могут содержать отдельные компоненты, выполненные с возможностью крепления друг к другу по отдельности. Например, как показано на фиг. 6-8, в одном варианте осуществления нижняя периферийная поверхность 117 верхней части 114 корпуса может быть выполнена с возможностью крепления к верхней поверхности 118 нижней части 116 корпуса с помощью клея, термического скрепления/сварки или любого другого подходящего средства крепления.
В целом, верхняя часть 114 корпуса может быть выполнена в виде наружного корпуса, определяющего открытый объем для размещения различных компонентов устройства. Например, как показано фиг. 6 и 7, когда корпус 112 собран, между верхней частью 114 корпуса и нижней частью 116 корпуса может быть определен открытый объем, в котором могут по меньшей мере частично размещаться компоненты устройства. Следует понимать, что верхняя часть 114 корпуса может быть выполнена с возможностью определения любой подходящей формы. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, верхняя часть 114 корпуса в целом определяет полукруглую или куполообразную форму. Тем не менее в других вариантах осуществления верхняя часть 114 корпуса может иметь любую другую подходящую форму, которая определяет открытый объем для размещения различных компонентов устройства 10.
Нижняя часть 116 корпуса 112 может быть в целом выполнена с возможностью расположения смежно с кожей 18 пользователя при применении устройства 110. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, нижняя часть 116 корпуса может содержать плоскую панель, выполненную с возможностью расширения как внутрь, так и наружу от нижней периферийной поверхности 117 верхней части 114 корпуса таким образом, что нижняя поверхность 120 нижней части 116 корпуса проходит непосредственно смежно с кожей 18 пользователя. Кроме того, как показано на фиг. 8, нижняя часть 116 корпуса может определять центральное отверстие 121, через которое может быть доступна кожа 18 пользователя. Например, как будет описано ниже, узел 136 микроигл устройства 110 может быть выполнен с возможностью прохождения через отверстие 121 для обеспечения проникновения такого узла в кожу 18 пользователя.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления нижняя часть 116 корпуса может быть выполнена с возможностью крепления к коже 18 пользователя с применением подходящего средства крепления к коже. Например, в одном варианте осуществления клей 122 может быть нанесен на нижнюю поверхность 120 нижней части 116 корпуса. Таким образом, когда устройство 10 помещают на кожу 18 пользователя, корпус 112 может быть прикреплен к коже 18 посредством клейкого слоя 122. Тем не менее в других вариантах осуществления для крепления корпуса 112 к коже 18 пользователя могут быть использованы любые другие подходящие средства крепления к коже, известные в данной области техники.
Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления как верхняя часть 114 корпуса, так и нижняя часть 116 корпуса могут быть образованы из относительно гибкого материала, такого как гибкий полимерный материал, для обеспечения соответствия в целом корпуса 112 форме тела пользователя и/или для облегчения надлежащего приклеивания к коже 18. В таких вариантах осуществления устройство 110 может также содержать жесткий опорный элемент 124, проходящий между верхней и нижней частями 114, 116 корпуса, чтобы обеспечить опору конструкции устройства 110. Например, как показано на фиг. 8, опорный элемент 124 может определять относительно плоскую платформу 125. Плоская нижняя часть платформы 125 может в одном аспекте обеспечивать плоскую или по существу плоскую поверхность относительно двухстороннего толкающего элемента таким образом, чтобы двухсторонний толкающий элемент мог достичь надежного и/или равномерного зацепления с этой поверхностью при привидении в действие. Кроме того, опорный элемент 124 может дополнительно содержать внешний выступ 126, проходящий вверх из платформы 125. Кроме того, как показано на фиг. 8, верхняя часть 114 корпуса может быть выполнена с возможностью определения посадочного отверстия 128, выполненного с возможностью размещения выступа 126. Таким образом, когда выступ 126 размещен в посадочном отверстии 128, по меньшей мере часть верхней части 114 корпуса может находиться в контакте с и поддерживаться платформой 125. Кроме того, верхняя часть опорного элемента 124 может также обеспечить несущую нагрузку поверхность, через которую пользователем может быть приложено усилие при креплении устройства 110 к коже 18 пользователя.
Как и в варианте осуществления, описанном выше со ссылкой на фиг. 1-4, устройство 110 может содержать различные зоны или области, определенные посредством и/или в пределах корпуса 112. Например, как показано на фиг. 6 и 7, устройство 110 может содержать центральную область 130, определенный вокруг его осевой линии 131. Устройство 110 также может содержать внешнюю область 132, в целом определенную в месте, в котором устройство 110 прикреплено к коже 18 пользователя. Например, как показано на фиг. 6 и 7, внешняя область 132 может быть определена на границе между нижней поверхностью 120 нижней части 116 корпуса и клейким слоем 122. Кроме того, устройство 110 может также содержать промежуточную область 134, проходящую между и разделяющую центральную и внешнюю области 130, 132.
В некоторых вариантах осуществления устройство 110 может содержать один или несколько компонентов, по меньшей мере частично расположенных внутри центральной области 130. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, устройство 110 может содержать узел 136 микроигл, резервуар 138 и двухсторонний толкающий элемент 140, вертикально выровненные в центральной области 130, при этом вертикальная проекция узла 136 микроигл и толкающего элемента 140 в целом определяет внешний периметр центральной области 130. Как будет описано ниже, толкающий элемент 140 может быть выполнен с возможностью приложения направленного вниз усилия через центральную область 130 с целью вжатия узла 136 микроигл в кожу 18 пользователя. Кроме того, толкающий элемент 140 также может быть выполнен с возможностью приложения направленного вверх усилия через центральную область 130, которое передается через корпус 112 на внешнюю область 132 устройства 110, обеспечивая тем самым направленное вверх усилие относительно кожи 18 пользователя посредством клейкого слоя 122.
В целом узел 136 микроигл может быть выполнен так же или аналогично узлу 36 микроигл, описанному выше. Например, как показано на фиг. 11, в некоторых вариантах осуществления узел 136 микроигл может содержать опору 42, содержащую верхнюю поверхность 44 и нижнюю поверхность 46 и определяющую множество отверстий 50 между верхней и нижней поверхностями 44, 46. Кроме того, узел 136 микроигл может также содержать множество микроигл 48, проходящих наружу из нижней поверхности 46. Как описано выше, каждая микроигла 48 может определять канал (каналы) 56, сообщающиеся c возможностью переноса жидкости с отверстиями 50. Таким образом, лекарственный препарат, содержащийся в устройстве 110, может быть направлен от верхней поверхности 44 опоры 42 через отверстия 50 в микроиглы 48 для последующей доставки к коже 18 пользователя.
Кроме того, аналогично варианту осуществления, описанному выше, резервуар 138 устройства 110 может быть выполнен в целом в виде любого подходящего специально отведенного места или камеры, в которых лекарственный препарат может первоначально удерживаться до последующей доставки препарата к узлу 136 микроигл. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, резервуар 138 может быть выполнен в виде эластичного баллона. В частности, как показано на фиг. 8, резервуар 138 может содержать гибкий верхний слой 142 и гибкий нижний слой 144, при этом верхний и нижний слои 142, 144 выполнены с возможностью крепления друг к другу по своим краям 146. В таком варианте осуществления для обеспечения доставки лекарственного препарата, удерживаемого в резервуаре 138, в узел 136 микроигл нижний слой 144 резервуара 138 может определять отверстие или окно 148, которое сообщается c возможностью переноса жидкости с узлом 136 микроигл. Например, как показано на фиг. 8, окно 148 может быть определено в нижнем слое 144 так, что когда резервуар 138 расположен непосредственно над узлом 136 микроигл, то лекарственный препарат может быть направлен через окно 148 и вдоль верхней поверхности узла 136 микроигл (т. е. верхней поверхности 44 опоры 42).
Следует понимать, что лекарственный препарат может поступать в резервуар 138 разными способами. Например, в некоторых вариантах осуществления лекарственный препарат может подаваться через впускное отверстие 150, определенной в верхнем слое 142 (или нижнем слое 144) резервуара 138. В таком варианте осуществления подходящий патрубок, канал и/или трубка могут сообщаться c возможностью переноса жидкости как с впускным отверстием 150, так и с подходящим источником лекарств (например, шприцем, содержащим лекарственный препарат) таким образом, что лекарственный препарат может быть направлен через впускное отверстие 150 в резервуар 138. Например, как показано на фиг. 6-8, питающий канал 152 может содержать нижний конец 154, выполненный с возможностью крепления/пайки к резервуару 138 вокруг впускного отверстия 140 таким образом, что лекарственный препарат может быть доставлен к впускному отверстию 150 через подающий канал 156, определенный нижним концом 154. Кроме того, как показано на фиг. 5, верхний конец 158 питающего канала 152 может быть выполнен с возможностью прохождения через отверстие 160 для канала, определенное в верхней части 114 корпуса. Таким образом, верхний конец 158 может быть доступен пользователю или медицинскому работнику для обеспечения введения лекарственного препарата в питающий канал 152. Хотя это не показано, питающий канал 152 также может быть выполнен содержащим обратный клапан, чтобы обеспечить протекание лекарственного препарата через канал 152 в направлении резервуара 138 (т. е. от верхнего конца 158 к нижнему концу 154) и для предотвращения протекания такого лекарственного препарата в противоположном направлении (т. е. от нижнего конца 154 к верхнему концу 158).
В других вариантах осуществления лекарственный препарат может подаваться в резервуар 138 с помощью любого другого подходящего средства/способа. Например, в одном варианте осуществления резервуар 138 может быть выполнен с возможностью предварительного заполнения или предварительной загрузки перед его монтажом в устройство 10.
Кроме того, раскрытое устройство 110 может также содержать мембрану 170 управления скоростью для замедления или контроля иным образом скорости потока лекарственного препарата при его высвобождении в узел 136 микроигл. В частности, как показано на фиг. 8, мембрана 170 управления скоростью может быть выполнена с возможностью закрепления внутри резервуара 138 по периметру окна 148 резервуара таким образом, чтобы лекарственный препарат проходил через мембрану 170 управления скоростью перед выходом из резервуара 138 через окно 148. Тем не менее в других вариантах осуществления мембрана 170 управления скоростью может быть расположена между нижним слоем 144 резервуара 138 и узлом 136 микроигл в месте, где находится окно 148. Следует учитывать, что мембрана 170 управления скоростью в целом может быть выполнена в виде такой же или аналогичной мембраны 70 управления скоростью, описанной выше, например будучи изготовленной из любого подходящего проницаемого, полупроницаемого или микропористого материала (материалов), что обеспечивает мембрану 170 возможностью контролировать скорость потока лекарственного препарата, протекающего между резервуаром 138 и узлом 136 микроигл.
Возвращаясь к фиг. 5-10; как указано выше, устройство 110 может также содержать двухсторонний толкающий элемент 140, расположенный в центральной области 130 устройства 110. В целом, толкающий элемент 140 может содержать любой подходящий механизм смещения и/или средство приложения усилия, выполненные с возможностью приложения непрерывного двухстороннего усилия (имеющего как направленную вниз составляющую, так и направленную вверх составляющую) через устройство 110 к коже 18 пользователя. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, толкающий элемент 140 содержит расширяемый элемент, расположенный между верхней частью 114 корпуса и резервуаром 138. Расширяемый элемент в целом может быть выполнен с возможностью нахождения в нерасширенном состоянии (фиг. 6 и 9), в котором элемент не передает никаких усилий через центральную область 130 устройства 100, и в расширенном или задействованном состоянии (фиг. 7 и 10), в котором элемент расширяется наружу для того, чтобы приложить непрерывное двухстороннее усилие через центральную область 130. Например, как, в частности, показано на фиг. 9 и 10, расширяемый элемент может быть выполнен с возможностью определения первой высоты 172, когда он находится в нерасширенном состоянии, и большей второй высоты 174, когда он находится в задействованном состоянии.
Такое расширение может обычно обеспечить средство для расширяемого элемента для приложения как непрерывного направленного вниз усилия, так и непрерывного направленного вверх усилия через центральную область 130 устройства 110. В частности, направленная вниз составляющая усилия (обозначена стрелками 184 на фиг. 7) может быть передана вниз через центральную область 130 (например, через резервуар 138) на узел 136 микроигл таким образом, что микроиглы 48 узла 136 проходят через центральное отверстие 121 (фиг. 8) и вжимаются в и удерживаются в коже 18 пользователя. Следует понимать, что в таком варианте осуществления текучая среда внутри резервуара 138 будет находиться под давлением в результате направленной вниз составляющей давления, обеспечиваемой двухсторонним толкающим элементом 140. Аналогичным образом направленная вверх составляющая усилия (обозначена стрелками 186 на фиг. 7) может быть передана вверх через центральную область 130 (например, через опорный элемент 124) корпусу 112, тем самым отталкивая корпус 112 от кожи пользователя. Однако, поскольку корпус 112 крепится к коже 18 пользователя вокруг его внешней периферии (т. е. на внешней области 132 устройства 110), такое направленное вверх усилие может в целом быть передано через корпус 112 клеевому слою 122 таким образом, чтобы обеспечить направленное вверх усилие натяжения в отношении кожи 118 пользователя. Таким образом, когда микроиглы 48 выталкиваются вниз в кожу 18 пользователя, кожа 18 пользователя может быть притянута вверх вокруг периферии устройства, в результате чего кожа 18 натягивается вокруг узла 36 микроигл и повышается легкость, с которой микроиглы 48 могут быть введены и удерживаться в коже 18 пользователя.
В частности, как показано на фиг. 9 и 10, в нескольких вариантах осуществления расширяемый элемент может содержать расширяемый материал 176 (например, сжатую пену), герметично запаянный в подходящих наружном покрытии или оболочке 178. Таким образом, расширяемый элемент может быть приведен в действие путем высвобождения вакуума и обеспечения прохождения воздуха в оболочку 178. Например, как показано в изображенном варианте осуществления, отрывная лента или удаляемый язычок 180 могут быть использованы для приведения в действие расширяемого элемента путем воздействия на отверстие 182 оболочки, определенное в оболочке 178. В частности, как показано на фиг. 9, удаляемый язычок 180 может быть первоначально установлен над отверстием 182 оболочки, чтобы герметизировать отверстие 182 и поддерживать вакуум внутри оболочки 178. Однако, после того как за удаляемый язычок 180 потянули или отделили его от отверстия (например, путем вытягивания свободного конца 188 язычка 109), герметичность может быть нарушена, и воздух может поступать в оболочку 178, позволяя тем самым расширяемому материалу 176, содержащемуся в ней, расширяться наружу. В таком варианте осуществления часть язычка 180 может быть выполнена с возможностью прохождения через соответствующее отверстие или щель 190, определенные в корпусе 112, для обеспечения пользователю возможности вытягивания язычка 180 или его отделения от отверстия 182. Следует понимать, что оболочка 178 может быть поддающейся растягиванию, эластичной, с запасом по размеру и/или может иметь любую другую подходящую конструкцию, которая позволяет расширяемому материалу 176, содержащемуся в ней, расширяться.
В альтернативных вариантах осуществления вакуум, содержащийся внутри оболочки 178, может быть высвобожден с помощью любого другого подходящего средства приведения в действие. Например, в другом варианте осуществления нажимная кнопка или другой компонент могут быть выполнены с возможностью нажатия таким образом, что булавка, игла или другой проникающий механизм проникает в оболочку 178, тем самым создавая отверстие и высвобождая вакуум.
Кроме того, следует отметить, что поскольку резервуар 138 выполнен в виде эластичного баллона, то резервуар 138 может быть сжат направленным вниз усилием, прикладываемым толкающим элементом 140. Таким образом, давление на лекарственный препарат, содержащийся в резервуаре 138, может быть увеличено, тем самым облегчая течение препарата из резервуара 138 к узлу 136 микроигл.
Как указано выше, в дополнение к центральной области 30, 130 и внешней области 32, 132 раскрытые устройства 10, 110 могут также содержать промежуточную область 34, 134, определенную между центральной и внешней областями 30, 130, 32, 132 и отделяющую их друг от друга. В некоторых вариантах осуществления промежуточные области 34, 134 устройств 10, 110 могут соответствовать областям, в которых устройство (устройства) 10, 110 не контактируют с кожей 18 пользователя. Например, как показано на фиг. 2 и 3, промежуточная область 34 устройства 10 может соответствовать открытому пространству, определенному нижней стороной корпуса 12 между клейким слоем 22 и вертикальной проекцией, определенной узлом 36 микроигл, резервуаром 38 и толкающим элементом 40. Аналогичным образом, как показано на фиг. 6 и 7, промежуточная область 134 устройства 110 может соответствовать открытому пространству, определенному нижней стороной корпуса 112 между клейким слоем 122 и вертикальной проекцией, определенной узлом 136 микроигл и толкающим элементом 140. Таким образом, в отличие от центральной и внешней областей, где усилия передаются на кожу 18 пользователя через узлы 36, 136 микроигл и клейкие слои 22, 122 соответственно, в промежуточных областях 34, 134 по существу отсутствуют какие-либо усилия или через них нельзя предать каких-либо усилий на кожу 18 пользователя. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления ширина 192 промежуточных областей 34, 134 может быть выбрана таким образом, чтобы направленное вниз усилие, прикладываемое к коже 18 через центральные области 30, 130, и направленное вверх усилие, прикладываемое к коже 18 через внешние области 34, 134, возникали на достаточном расстоянии друг от друга. Например, в одном варианте осуществления ширина промежуточных областей 34, 134 может находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 миллиметров (мм) до приблизительно 15 мм, например от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм или от приблизительно 2 мм до приблизительно 5 мм, а также в любых других поддиапазонах между ними.
Отделение или функциональное разъединение нижнего корпуса 116 и узла 136 микроигл позволяет двум элементам двигаться независимо друг от друга, а также передавать им по существу противоположные составляющие усилия. Кроме того, совмещение узла 136 микроигл, толкающего элемента 140 и верхнего корпуса 114 обеспечивает одновременное приложение непрерывного направленного вверх усилия к нижнему корпусу 116 (например, через верхний корпус 114) и непрерывного направленного вниз усилия к узлу 136 микроигл. Тем не менее следует понимать, что для эффективного обеспечения независимой передачи этих в целом противодействующих усилий следует принимать во внимание то, что толкающий элемент 140 и нижний корпус 116 также должны быть отделены или функционально разделены друг от друга.
Кроме того, следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления конструкция раскрытых толкающих элементов 40, 140 (например, коэффициент жесткости пружины или коэффициент расширения расширяемого элемента) может быть выбрана таким образом, что постоянное усилие, передаваемое на узлы 36, 136 микроигл, будет достаточным, чтобы вызвать проникновение микроигл 48 в кожу 18 пользователя и удержания в ней во время доставки лекарственного препарата. Например, в некоторых вариантах осуществления толкающие элементы 40, 140 могут быть выполнены так, что направленная вверх и направленная вниз составляющие усилия, приложенного через устройства 10, 110, находятся в диапазоне от приблизительно 0,1 ньютона (Н) до приблизительно 20 Н, например от приблизительно 0,15 Н до приблизительно 10 Н или от приблизительно 0,25 Н до приблизительно 5 Н, а также во всех других поддиапазонах между ними.
Следует также понимать, что в альтернативных вариантах осуществления объекта настоящего изобретения толкающий элемент 40, 140 может содержать любой другой подходящий элемент и/или компонент, способный обеспечивать непрерывное двухстороннее усилие. Например, в одном варианте осуществления толкающий элемент 40, 140 может содержать механический привод, например электромеханический цилиндр или любой другой подходящий привод, расположенный внутри корпуса 12, 112. В дополнительном варианте осуществления толкающий элемент 40, 140 может содержать болт или винт с резьбой, который выполнен с возможностью ввинчивания в корпус 12, 112 таким образом, чтобы механически прикладывать непрерывное двухстороннее усилие через устройство 10, 110. Более того, баллон или другой элемент может быть расширен за счет давления воздуха, например, с помощью насоса или другого механизма.
Кроме того, следует понимать, что средства крепления к коже (например, клейкие слои 22, 122) могут быть в целом выполнены с возможностью определения любой подходящей ширины 194, чтобы обеспечить достаточную площадь поверхности для передачи коже 18 пользователя направленной вверх составляющей усилия. Например, в некоторых вариантах осуществления ширина 194 средств крепления к коже может находиться в диапазоне от приблизительно 5 миллиметров (мм) до приблизительно 30 мм, например от приблизительно 5 мм до приблизительно 25 мм или от приблизительно 10 мм до приблизительно 25 мм, а также в любых других поддиапазонах между ними.
Как указано выше, объект настоящего изобретения также относится к способу трансдермальной доставки лекарственного препарата. Способ может в целом включать размещение устройства 10, 110 трансдермальной доставки лекарств смежно с кожей 18 и приложение посредством толкающего элемента 40, 140 непрерывного двухстороннего усилия, имеющего направленную вниз составляющую, передаваемую через узел 36, 136 микроигл устройства 10, 110, и направленную вверх составляющую, передаваемую через средство 22, 122 крепления к коже устройства 10, 110.
Это письменное описание использует примеры для описания изобретения, включая наилучший режим, а также для предоставления возможности любому специалисту в данной области техники применять изобретение на практике, включая изготовление и использования любых устройств или систем и осуществление любых включенных способов. Объем патентования настоящего изобретения определяется формулой изобретения и может включать другие примеры, которые буду реализованы специалистами в данной области техники. Такие другие примеры подразумевают нахождение в пределах объема формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, которые не отличаются от буквального изложения формулы изобретения, или если они включают эквивалентные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквального изложения формулы изобретения.
1. Устройство трансдермальной доставки лекарств, содержащее:
корпус, содержащий верхнюю часть корпуса и нижнюю часть корпуса, при этом нижняя часть корпуса определяет нижнюю поверхность, содержащую средство крепления к коже для разъемного крепления нижней части корпуса к коже пользователя; при этом верхняя часть корпуса по меньшей мере частично окружает центральную область устройства;
узел микроигл, расположенный в центральной области;
резервуар, расположенный в центральной области, при этом резервуар сообщается с возможностью переноса жидкости с узлом микроигл; и
толкающий элемент, расположенный над узлом микроигл в центральной области, при этом толкающий элемент выполнен с возможностью обеспечения непрерывного двухстороннего усилия, имеющего направленную вниз составляющую, передаваемую через узел микроигл, и направленную вверх составляющую, передаваемую через средство крепления к коже.
2. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что резервуар расположен между узлом микроигл и толкающим элементом, при этом направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через резервуар на узел микроигл.
3. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 2, отличающееся тем, что резервуар выполнен в виде эластичного баллона.
4. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 3, отличающееся тем, что направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия оказывает давление на лекарственный препарат, содержащийся в резервуаре.
5. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 2, отличающееся тем, что резервуар выполнен в виде жесткого элемента и содержит лекарственный препарат в жидкой форме.
6. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 5, отличающееся тем, что направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через узел микроигл без увеличения давления на лекарственный препарат, содержащийся в резервуаре.
7. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что внешняя область устройства определена на границе между средством крепления к коже и нижней поверхностью нижней части корпуса, при этом центральная область определена вертикальной проекцией узла микроигл и толкающего элемента; при этом направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через центральную область на узел микроигл, а направленная вверх составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через внешнюю область на средство крепления к коже.
8. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 7, отличающееся тем, что узел микроигл, резервуар и толкающий элемент вертикально выровнены и центральная область определена вертикальной проекцией проникающего в кожу элемента, резервуара и толкающего элемента.
9. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно содержит промежуточную область, определенную нижней стороной корпуса и отделяющую центральную и внешнюю области, при этом ни направленная вниз составляющая, ни направленная вверх составляющая непрерывного двухстороннего усилия не передается через промежуточную область.
10. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что узел микроигл выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса при приложении толкающим элементом направленной вниз составляющей непрерывного двухстороннего усилия.
11. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что толкающий элемент содержит пружину, сжатую между верхней частью корпуса и резервуаром.
12. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 11, отличающееся тем, что дополнительно содержит поршень, расположенный над резервуаром, при этом пружина сжата между верхней частью корпуса и поршнем.
13. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 11, отличающееся тем, что дополнительно содержит стопорный механизм, выполненный с возможностью предотвращения приведения в действие пружины.
14. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что толкающий элемент содержит расширяемый элемент, расположенный между верхней частью корпуса и резервуаром.
15. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 14, отличающееся тем, что расширяемый элемент содержит расширяемый материал, герметично запаянный в оболочку.
16. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что средство крепления к коже содержит клейкий слой, расположенный между нижней поверхностью нижней части корпуса и кожей пользователя.
17. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 1, отличающееся тем, что узел микроигл отделен от средства крепления к коже и выполнен с возможностью независимого перемещения относительно средства крепления к коже.
18. Устройство трансдермальной доставки лекарств, содержащее:
верхний корпус, прикрепленный к нижнему корпусу, определяющему полость, при этом нижний корпус определяет нижнюю поверхность, содержащую средство крепления к коже для разъемного крепления нижнего корпуса к коже пользователя;
нижний корпус, определяющий отверстие и окружающий узел микроигл, при этом устройство выполнено таким образом, что нижний корпус отделен от узла микроигл;
резервуар, расположенный в полости и сообщающийся c возможностью переноса жидкости с узлом микроигл; и
толкающий элемент, расположенный внутри полости между узлом микроигл и верхним корпусом, при этом толкающий элемент выполнен таким образом, чтобы быть отделенным от нижнего корпуса и обеспечивать (i) непрерывное усилие, содержащее направленную вниз составляющую, отделенную от верхних и нижних корпусов, передаваемую через узел микроигл на кожу пользователя; (ii) непрерывное усилие, содержащее направленную вверх составляющую, отделенную от узла микроигл, передаваемую на нижний корпус.
19. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 18, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит жесткий элемент, расположенный между верхним корпусом и толкающим элементом.
20. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 18, отличающееся тем, что резервуар содержит жесткий материал и расположен в полости между толкающим элементом и узлом микроигл.
21. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 18, отличающееся тем, что толкающий элемент является приводимым в действие и до приведения в действие содержит сжатый элемент.
22. Устройство трансдермальной доставки лекарств по п. 18, отличающееся тем, что верхняя часть толкающего элемента проходит через отверстие, определенное в верхнем корпусе, при этом верхняя часть выполнена с возможностью перемещения относительно верхнего корпуса; при этом приложение направленного вниз усилия к верхней части передает направленное дальше вниз усилие на узел микроигл.
23. Способ трансдермальной доставки лекарственного препарата, при этом способ включает:
размещение устройства трансдермальной доставки лекарств смежно с кожей, при этом устройство трансдермальной доставки лекарств содержит:
корпус, содержащий верхнюю часть корпуса и нижнюю часть корпуса, при этом нижняя часть корпуса определяет нижнюю поверхность, содержащую средство крепления к коже для разъемного крепления нижней части корпуса к коже пользователя; при этом верхняя часть корпуса по меньшей мере частично окружает центральную область устройства;
узел микроигл, расположенный в центральной области;
резервуар, расположенный над узлом микроигл в центральной области, при этом резервуар сообщается c возможностью переноса жидкости с узлом микроигл; и
толкающий элемент, расположенный над узлом микроигл в центральной области; и
крепление корпуса к коже с помощью средства крепления к коже;
приложение посредством толкающего элемента через устройство трансдермальной доставки лекарств непрерывного двухстороннего усилия, имеющего направленную вниз составляющую, передаваемую через узел микроигл, и направленную вверх составляющую, передаваемую через средство крепления к коже; и
доставку лекарственного препарата через узел микроигл в или через кожу.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что резервуар располагают между узлом микроигл и толкающим элементом, при этом направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через резервуар на узел микроигл.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия оказывает давление на лекарственный препарат, содержащийся в резервуаре.
26. Способ по п. 24, отличающийся тем, что направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через узел микроигл без повышения давления на лекарственный препарат, содержащийся в резервуаре.
27. Способ по п. 23, отличающийся тем, что внешнюю область устройства определяют на границе между средством крепления к коже и нижней поверхностью нижней части корпуса, при этом направленная вниз составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через центральную область на узел микроигл, а направленная вверх составляющая непрерывного двухстороннего усилия передается через внешнюю область средству крепления к коже.
28. Способ по п. 23, отличающийся тем, что приложение непрерывного двухстороннего усилия включает приложение непрерывного двухстороннего усилия посредством пружины, сжатой между верхней частью корпуса и резервуаром.
29. Способ по п. 23, отличающийся тем, что приложение непрерывного двухстороннего усилия включает приложение непрерывного двухстороннего усилия посредством расширяемого элемента, расположенного между верхней частью корпуса и резервуаром.
30. Способ по п. 23, отличающийся тем, что средство крепления к коже содержит клейкий слой, расположенный между нижней поверхностью нижней части корпуса и кожей пользователя.
