DE60309454T2

DE60309454T2 - Mit einem ventil versehenes gerät zur intradermalen verabreichung

Info

Publication number: DE60309454T2
Application number: DE60309454T
Authority: DE
Inventors: M. Bradley North Haledon WILKINSON; G. Charles Ridgewood HWANG
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: DE60309454D1; US20070149945A1; JP5030368B2; WO2003084595A1; JP2005521524A; CA2480476A1; EP1490143A1; ES2276054T3; ATE410963T1; US7047070B2; ATE344084T1; AU2003218458A1; DE60324210D1; US20080195080A1; EP1757240A1; ES2313566T3; US20030187423A1; EP1757240B1; EP1490143B1

Description

Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zum intradermalen Verabreichen vorgesehene Vorrichtung mit einer Fluidkammer zum Aufnehmen einer Substanz, die einem Patienten in einem Zielbereich der Haut intradermal zugeführt werden soll.
Hintergrund der Erfindung
Arzneimittel und pharmazeutische Mittel werden einem Patienten unter Anwendung einer Vielzahl von Verfahren verabreicht. Bei einem typischen Verfahren wird das Arzneimittel oder das pharmazeutische Mittel mit einer Edelstahlkanüle subkutan verabreicht. Obwohl die Verfahren zum subkutanen Probenehmen und Verabreichen mittels einer Kanüle bei zahlreichen Anwendungen effektiv sind, hat der normalerweise von der Kanüle hervorgerufene Schmerz die Entwicklung weniger schmerzvoller Verabreichungsverfahren bewirkt.
Die Haut besteht aus mehreren Schichten, von denen die obere Kompositschicht das Epithel ist. Die äußerste Hautschicht, das Stratum Corneum, ist eine wasserdichte Membran und weist bekannte Sperreigenschaften auf, um ein Eindringen von unerwünschten Molekülen und verschiedenen Fremdsubstanzen und ein Austreten von verschiedenen Analyten zu verhindern. Das Stratum Corneum ist eine komplexe Struktur aus kompaktierten keratotischen Zellresten mit einer Dicke von ungefähr 10–30 Mikrometern.
Die natürliche Undurchlässigkeit des Stratum Corneum verhindert das Verabreichen der meisten pharmazeutischen Mittel und anderer Substanzen durch die Haut. Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen zum Verbessern der Durchlässigkeit der Haut und zum Erhöhen der Diffusion der verschiedenen Arzneimittel durch die Haut zur Verwertung durch den Körper vorgeschlagen worden. Typischerweise wird die Verabreichung von Arzneimitteln durch die Haut durch Erhöhen von entweder der Durchlässigkeit der Haut oder der zum Leiten des Arzneimittels durch die Haut verwendeten Kraft oder Energie verbessert.
Ein weiteres Verfahren zum Probenehmen und Verabreichen verschiedener Substanzen durch die Haut ist das Erzeugen von Mikroporen oder Schnitten in dem Stratum Corneum. Durch Durchstechen des Stratum Corneum und Verabreichen eines Arzneimittels in die Haut in oder unter das Stratum Corneum können zahlreiche Arzneimittel auf effektive Weise verabreicht werden. Auf ähnliche Weise können einige Substanzen durch in dem Stratum Corneum ausgebildete Schnitte oder Poren aus dem Körper extrahiert werden. Die Vorrichtungen zum Durchstechen des Stratum Corneum weisen generell mehrere Nadeln oder Klingen mit Größen im Mikrometerbereich und einer Länge auf, die zum Durchstechen des Stratum Corneum ohne vollständiges Durchlaufen der Epidermis ausgewählt ist. Beispiele für diese Vorrichtungen sind in US-A-6 048 337 beschrieben.
Die oben beschriebenen Vorrichtungen, die Nadeln oder Klingen mit Größen im Mikrometerbereich aufweisen, können beim Zuführen von Substanzen zu dem Körper effektiv sein. Diese Nadeln und Klingen, die eine Länge von einigen wenigen Mikrometern bis zu einigen wenigen Hundert Mikrometern aufweisen, durchdringen jedoch typischerweise die Haut nicht bis zu einer gleichförmigen Tiefe. Die natürliche Elastizität und Nachgiebigkeit der Haut führt häufig dazu, dass die Haut von den Nadeln verformt statt durchstochen wird. Bei einem Mikronadelarray durchdringen dann, wenn es gegen die Haut gedrückt wird, häufig die äußersten Nadeln die Haut, während die innersten Nadeln die Haut nicht oder nur bis zu einer geringeren Tiefe als die äußersten Nadeln durchdringen.
Die dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren und Vorrichtungen zum intradermalen Verabreichen von Substanzen sind in begrenztem Maße erfolgreich. Entsprechend besteht in der Industrie weiterhin Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung zum Probenehmen und Zuführen verschiedener Arzneimittel und anderer Substanzen zu dem Körper.
In US-A-6 048 337 ist eine Vorrichtung zur transdermalen Perfusion von Flüssigkeiten beschrieben, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist, das derart gegen die Haut des Patienten gedrückt wird, dass sich eine Ansaugkammer bildet. Ein Teil der Haut wird in die Ansaugkammer gezogen. Eine Kanüle befindet sich in einer derartigen Position in der Kammer, dass die in die Kammer gezogene Haut durchdrungen wird. Ein Arzneimittel wird dann bei Auslösung eines Ventils, das von außerhalb des Gehäuses betätigbar ist, aus einem Reservoir durch die Kanüle injiziert.
Eine intradermale Verabreichungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in US-A-6 132 755 beschrieben.
Zusammenfassender Überblick über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die intradermale Probenahme oder Verabreichung einer Substanz in die Haut eines Patienten. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern des Stroms eines pharmazeutischen Mittels, wie z.B. eines Arzneimittels oder eines Impfstoffs, durch die Vorrichtung zur Verabreichung in oder unter das Stratum Corneum der Haut bis zu einer für das Absorbieren und Verwerten des pharmazeutischen Mittels durch den Körper ausreichenden Tiefe.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Probenahme- oder Verabreichungsvorrichtung mit mindestens einem Hautdurch dringelement bereitzustellen, das eine Länge aufweist, welche dem Patienten weniger Schmerzen bereitet.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Durchdringen der Haut zwecks Probenahme oder Verabreichen einer Substanz durch die Haut auf für den Patienten im Wesentlichen schmerzfreie Weise zu schaffen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Verabreichungsvorrichtung mit mehreren Mikro-Hautdurchdringeinrichtungen, wie z.B. Mikroröhrchen, Nadeln, Mikronadeln, Klingen oder Lanzetten, die zum Durchstechen des Stratum Corneum der Haut bis zu einer Tiefe bis knapp vor den Nervenenden ausgewählt sind, bereitzustellen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Verabreichungsvorrichtung mit einem manuell betätigten Ventil zum Steuern der Zuführung einer Substanz zu dem mindestens einen Mikro-Hautdurchdringelement der Verabreichungsvorrichtung bereitzustellen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine vorgefüllte Verabreichungsvorrichtung mit einem eine Substanz enthaltenden Reservoir, mindestens einem Mikro-Hautdurchdringelement und einem Reservoirauslass zum Zuführen einer Substanz zu dem Mikro-Hautdurchdringelement zwecks Verabreichung an den Patienten bereitzustellen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Verabreichungsvorrichtung mit einem Reservoir bereitzustellen, das eine einem Patienten zu verabreichende Substanz enthält wobei das Reservoir zumindest teilweise von einer beweglichen Wand begrenzt ist, auf die zum Ausgeben der Substanz an den Patienten gedrückt wird.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Verabreichungsvorrichtung mit mindestens einem Mikro-Hautdurchdringelement zum Zufüh ren einer Substanz zu einem Zielbereich auf der Haut eines Patienten und einer die Mikro-Hautdurchdringelemente umgebenden Erhöhung zum Bilden eines Aufnahmebereichs um den Zielbereich herum bereitzustellen.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden im Wesentlichen durch Bereitstellen der Vorrichtung aus Anspruch 1 realisiert.
Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden ferner durch Bereitstellen einer Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen einer Substanz an einen Patienten realisiert. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer Bodenfläche auf, die derart bemessen ist, dass sie die Haut des Patienten berührt. Das Gehäuse weist eine Fluidkammer mit einem Auslass und ein mit dem Gehäuse gekoppeltes manuell betätigtes Ventil zum Steuern des Substanzstroms durch den Auslass der Kammer auf. Ein Mikro-Hautdurchdringelement. Ein Mikro-Hautdurchdringelement ist mit dem Gehäuse gekoppelt und steht mit der Kammer in Fluidverbindung. Es ist eine Anordnung zum Aufbringen eines Drucks auf die Substanz vorgesehen, der ausreicht, um die Substanz in die Haut eines Patienten zu verabreichen.
Die Aspekte, Vorteile und anderen hervorstechenden Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Hinzuziehung der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Nachstehend folgt eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Verabreichen einer Substanz in die Haut eines Patienten;
2 eine perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung der Vorrichtung auf der Haut eines Patienten;
3 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung der von der Unterfläche der Vorrichtung vorstehenden Mikro-Hautdurchdringelemente;
4 eine Unteransicht der in 1 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung der Mikro-Hautdurchdringelemente;
5 eine entlang der Linie 5-5 aus 1 quergeschnittene Seitenansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung der Fluidkammer, des Hohlraums und des Steuerventils;
6 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Steuerventils;
7 eine im Wesentlichen gleiche quergeschnittene Seitenansicht wie in 5, jedoch mit Darstellung der Vorrichtung in Kontakt mit der Haut eines Patienten und die Substanz an den Patienten ausgebend;
8 eine Draufsicht einer Verabreichungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
9 eine Seitenansicht der in 8 gezeigten Vorrichtung;
10 eine Unteransicht der in 8 gezeigten Vorrichtung;
11 eine entlang der Linie 11-11 aus 8 quergeschnittene Seitenansicht der Haut-Durchdringelemente mit Darstellung des mit einer Substanz gefüllten Reservoirs;
12 eine Querschnittsansicht der in 8 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung der die Haut durchdringenden Vorrichtung und der zum Ausgeben der Substanz heruntergedrückten oberen Wand;
13 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
14 eine Draufsicht der in 13 gezeigten Vorrichtung;
15 eine Seitenansicht der in 13 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung eines teilweise von der Vorrichtung entfernten Schutzstreifens;
16 eine Seitenansicht der in 13 gezeigten Vorrichtung mit Darstellung der Rippe um die Mikro-Hautdurchdringelemente;
17 eine Unteransicht der in 13 gezeigten Vorrichtung;
18 eine axial entlang der Linie 18-18 aus 14 quergeschnittene Ansicht; und
19 eine im Wesentlichen gleiche Querschnittsansicht wie 13, jedoch mit Darstellung der Vorrichtung in Kontakt mit der Haut eines Patienten und durch die Mikro-Hautdurchdringelemente die Substanz verabreichend.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Probenehmen, Überwachen oder Verabreichen einer Substanz in die Haut eines Patienten. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verabreichungsvorrichtung zum Verabreichen einer Substanz unter das Stratum Corneum der Haut eines Patienten.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck "durchdringen" auf das Eintreten in eine Hautschicht, ohne diese vollständig zu durchlaufen. Der Ausdruck "durchstechen" bezieht sich auf das vollständige Durchlaufen einer Hautschicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für die Verwendung zum Verabreichen verschiedener Substanzen, einschließlich pharmazeutischer Mittel, an einen Patienten, insbesondere einen menschlichen Patienten, geeignet. Wie hier verwendet, umfasst ein pharmazeutisches Mittel eine Substanz mit biologischer Aktivität, die durch die Körpermembranen und -oberflächen, insbesondere in die Haut, verabreicht werden kann. Beispiele umfassen Antibiotika, antivirale Wirkstoffe, Analgetika, Anästhetika, Anorexika, Antiarthritika, Antidepressiva, Antihistaminika, entzündungshemmende Mittel, antineoplastische Mittel, Impfstoffe, einschließlich DNA-Impfstoffe, und dergleichen. Weitere Substanzen, die einem Patienten intradermal verabreicht werden können, umfassen Proteine, Peptide oder Fragmente davon. Die Proteine und Peptide können natürlich auftreten, synthetisiert oder rekombinatorisch erzeugt sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist primär zum Verabreichen einer Substanz in ausgewählte Hautschichten vorgesehen. Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung ist die Vorrichtung zum Entnehmen einer Substanz oder zum Überwachen des Pegels einer Substanz im Körper geeignet. Beispiele für Substanzen, die überwacht oder entnommen werden können, umfassen Blut, interstitielles Fluid oder Plasma, das auf Analyte, Glucose, Arzneimittel und dergleichen hin analysiert werden kann.
Gemäß 1–7 betrifft die erste Ausführungsform der Erfindung eine Vorrichtung 10, die einen Tragkörper 12 mit einer Hautdurchdringvorrichtung 14 und einer Ventileinrichtung 16 aufweist. Die Vorrichtung 10 ist zum Durchdringen einer oder mehrerer ausgewählter Schichten der Dermis eines Patienten vorgesehen, um die gewünschte Durchdringtiefe zu erreichen. Die gewünschte Eindringtiefe wird von der zu verabreichenden Substanz, der Verabreichungsrate und der Absorptionsrate bestimmt. Ein Durchdringen bis zu ei ner Tiefe von 1 mm führt zu einer hohen Aufnahme durch den Körper. Ein Durchdringen bis zu einer Tiefe in der Größenordnung von 5 mm verlangsamt die Verabreichung. Die Vorrichtung weist ein oder mehrere Durchdringelemente jeweils mit einer Länge auf, mit der das Stratum Corneum im Wesentlichen ohne Durchdringen der Dermis, die unterhalb des Stratum Corneum und unterhalb der anderen Schichten der Epidermis liegt, durchstochen wird. Durch Verabreichen einer Substanz gerade unterhalb des Stratum Corneum kann die Substanz im Wesentlichen ohne Schmerz- oder Unwohlseingefühl des Patienten vom Körper absorbiert und verwertet werden. Die Vorrichtung durchdringt die Dermis bis zu einer Tiefe, in der Schmerzleiter in der Haut nicht berührt werden. Jedes Durchdringelement weist eine Länge auf, die ausreicht, um das Stratum Corneum bis zu einer Tiefe zu durchstechen, in der der Schmerz reduziert oder minimiert ist und die Substanz vom Körper absorbiert wird.
Gemäß den Zeichnungen bildet der Körper 12 ein Gehäuse, das ein im Wesentlichen flaches Profil aufweist, wenn das Gehäuse an der Haut eines Patienten angebracht ist. Das flache Profil ermöglicht ein einfaches Anbringen an der Haut und eine geringere Beeinträchtigung des Patienten. Wie bei der Ausführungsform aus 1 gezeigt, weist der Körper 12 eine längliche Form auf, obwohl bei alternativen Ausführungsformen der Körper 12 eine kreisförmige, quadratische, rechteckige oder andere Form aufweisen kann.
Gemäß 1 weist der Körper 12 ein im Wesentlichen längliches Basisteil 18 auf. Bei dieser Ausführungsform weist das Basisteil 18 eine im Wesentlichen planare Form mit einem abgerundeten vorderen Ende 20 und einem geraden hinteren Ende 22 auf. Das Basisteil 18 weist eine im Wesentlichen flache Bodenfläche 24 und eine obere Fläche 26 auf. Ein Reservoir 28 zum Aufnehmen einer dem Patienten zu verabreichenden Substanz ist auf der oberen Fläche 26 des Basisteils 18 ausgebildet, wie nachstehend genauer beschrieben wird.
Das Basisteil 18 ist derart bemessen und konfiguriert, dass es zum Verabreichen einer Substanz, wie z.B. eines Arzneimittels oder eines Pharmazeutikums. auf der Haut eines Patienten platziert werden kann. Gemäß 4 und 5 weist das Basisteil 18 eine Ausnehmung 30 auf, die zum Aufnehmen der Hautdurchdringvorrichtung 14 bemessen ist. Die Ausnehmung 30 weist eine Leiste 32 und eine Seitenwand 34 zum Tragen der Hautdurchdringvorrichtung 14 auf. Die Seitenwand 34 weist vorzugsweise eine ausreichende Höhe zum Aufnehmen der Hautdurchdringvorrichtung 14 derart auf, dass die Außenfläche der Hautdurchdringvorrichtung 14 in der Ebene der Bodenfläche 24 des Basisteils 18 liegt. Die Leiste 32 weist eine ausreichende Breite zum Tragen der Hautdurchdringvorrichtung 14 auf. Gemäß 4 weist die Ausnehmung 30 eine Abmessung auf, die der Außenabmessung der Hautdurchdringvorrichtung 14 komplementär ist, so dass die Hautdurchdringvorrichtung 14 mit dem Basisteil 18 koppelbar ist. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Hautdurchdringvorrichtung 14 mittels eines geeigneten Klebers mit dem Basisteil 18 gekoppelt. Bei anderen Ausführungsformen kann die Hautdurchdringvorrichtung 14 einstückig mit dem Basisteil 18 ausgebildet sein. Andere Koppenanordnungen können ebenfalls verwendet werden.
Gemäß 5 weist das Basisteil 18 eine obere Wand 36 auf, die über der Ausnehmung 30 liegt. Die Ausnehmung 30 weist eine Tiefe auf, die sich zwischen der oberen Wand 36 und der Bodenfläche 24 des Basisteils 18 erstreckt und die größer ist als die Dicke der Hautdurchdringvorrichtung 14. Die Ausnehmung 30 bildet einen Hohlraum 38 zwischen der oberen Wand 36 und der Hautdurchdringvorrichtung 14. Der Hohlraum 38 ist derart bemessen, dass er einen Flüssigkeitsstrom ermöglicht und ein Volumen bereitstellt, um den Totraum in dem Basisteil 18 zu minimieren.
Das Reservoir 28 weist eine Außenwand 40 auf, die in dem Körper 12 integriert und von der oberen Wand 36 des Basisteils 18 beabstandet ist, um eine Innenkammer 42 zu bilden. Die Kammer 42 ist zum Aufnehmen eines ausreichenden Volumens, beispielsweise einer vorbestimmten Dosiseinheit einer einem Patienten zu verabreichenden Substanz, bemessen. Die Kammer 42 ist mit der Substanz vorgefüllt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Außenwand 40 des Reservoirs 28 eine im Wesentlichen gewölbte Form mit einer konvexen Außenfläche 44 und einer konkaven Innenfläche 46 auf. Die Außenwand 40 ist mittels eines geeigneten Klebers oder durch Schweißen mit der oberen Fläche 26 des Basisteils 18 gekoppelt, um eine fluiddichte Dichtung zum Umschließen des Reservoirs 28 zu bilden.
Das Reservoir 28 weist eine Endwand 48 mit einem Kanal 50 auf, der zwischen dem Hohlraum 38 und der Kammer 42 verläuft, wobei der Kanal 50 einen Auslass der Kammer 50 bildet. Die Außenwand 40 weist ein bewegliches Ausgabeelement 52 zum Aufbringen eines ausreichenden Drucks auf die Kammer 42 zwecks Ausgabe einer Substanz aus der Kammer 42 durch den Kanal 50 in den Hohlraum 38 auf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Ausgabeelement 52 ein flexibles Element, das zum Ausgeben der Substanz nach innen in Richtung auf die Kammer 42 gedrückt werden kann. Das Ausgabeelement 52 weist anfangs eine konkave Innenfläche 54 auf, durch die im Wesentlichen eine Blasenform gebildet ist. Vorzugsweise ist das Ausgabeelement 52 aus einem nachgiebigen flexiblen Kunststoffmaterial gefertigt, auf das durch vom Benutzer aufgebrachten manuellen Druck gedrückt und das nach innen gebogen werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist die Außenwand 40 im Wesentlichen starr.
Die Ventileinrichtung 16 ist in dem Kanal 50 positioniert, um den Substanzstrom von der Kammer 42 durch den Kanal 50 zu steuern. Bei dieser Ausführungsform ist die Ventileinrichtung 16 ein drehbares Ventil mit einem Ventilelement oder Ventilkörper 56, von dem ein Teil zwecks Manipulierung zwischen einer geschlossenen und einer offenen Position zur Außenseite der Verabreichungsvorrichtung 10 hin frei liegt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der freiliegende Teil einen Aktuatorhebel 58 auf. Gemäß 6 weist der Ventilkörper 56 zum Drehen in einer in dem Basisteil 18 ausgebildeten Apertur 60 eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Die Apertur 60 ist komplementär zu dem Ventilkörper 56 geformt und bemessen und verläuft von der oberen Fläche 26 des Basisteils 18 zu dem Hohlraum 38. Gemäß 6 ist der Hebel 58 mit einem oberen Ende 62 des Ventilkörpers 56 gekoppelt. Der Ventilkörper 56 weist ein unteres Ende 64 auf, das an der Öffnung zu dem Hohlraum 38 positioniert ist. Der freiliegende Teil des Ventilkörpers 56 dient als Anzeige zum Anzeigen, ob sich der Ventilkörper in einer geschlossenen Position oder einer offenen Position befindet. Beispielsweise zeigt gemäß 2 und 6 das Weisen des Hebels 58 in Längsrichtung der Verabreichungsvorrichtung 10 an, dass der Ventilkörper 56 offen ist. Andererseits zeigt gemäß 1 und 6 das Weisen des Hebels 58 in Querrichtung der Verabreichungsvorrichtung 10 an, dass der Ventilkörper 56 geschlossen ist.
Der Ventilkörper 56 weist einen axialen Durchgang 66 auf, der von dem unteren Ende 64 aus verläuft. Ein radialer Durchgang 68 verläuft durch den Ventilkörper 56 und kreuzt den axialen Durchgang 66. Der radiale Durchgang 68 ist mit dem Kanal 50 in der Endwand 48 des Reservoirs 28 ausgerichtet, um eine Fluidverbindung zwischen dem Reservoir 28 und dem Hohlraum 38 zu bilden. Der Ventilkörper 56 ist in der Apertur 60 drehbar, wie in 1 gezeigt, um die Ventileinrichtung 16 zu öffnen und zu schließen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist zum Aufnehmen des Hebels 58 der Ventileinrichtung 16 eine Ausnehmung 70 in der oberen Fläche 26 des Basisteils 18 ausgebildet. Die Ausnehmung 70 ermöglicht es dem Hebel 58, sich um 90° aus der in 1 gezeigten geschlossenen Position in die in 6 gezeigte offene Position zu drehen.
Gemäß 6 weist die Hautdurchdringvorrichtung 14 ein Basisteil 72 mit mindestens einem Mikro-Hautdurchdringelement 74 auf, das von dem Basisteil 72 nach außen vorsteht. Bei der dargestellten Ausführungsform sind mehrere Mikro-Hautdurchdringelemente 74 in einem Array von voneinander beabstandeten Reihen und Spalten angeordnet, wie am besten in 4 zu sehen ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Mikro-Hautdurchdringelemente 74 Hohlnadeln, die jeweils eine abgeschrägte Spitze 76 zum Durchdringen der Haut eines Patienten und einen axialen Durchgang 78 aufweisen, der zwischen der Spitze 76 und einer oberen Fläche 80 des Basisteils 72 verläuft. Das Basisteil 72 weist eine Bodenfläche 82 zum Tragen der Mikro-Hautdurchdringelemente 74 auf. Vorzugsweise ist die Bodenfläche 82 des Basisteils 72 im Wesentlichen planar ausgebildet und in der Ebene der Bodenfläche 24 des Basisteils 18 ausgerichtet.
Die Hautdurchdringvorrichtung 14 mit mindestens einem Mikro-Hautdurchdringelement 74 kann aus verschiedenen Materialien gefertigt sein. Bei einer Ausführungsform sind mehrere Mikro-Hautdurchdringelemente 74 in gleichmäßigem Abstand voneinander beabstandet und weisen eine einheitliche Länge auf. Die Hautdurchdringvorrichtung 14 wird beispielsweise durch Anwendung geeigneter Siliziumätz- oder Mikrobearbeitungsschritte aus Silizium gefertigt. Bei anderen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 14 aus Edelstahl, Wolframstahl oder Nickellegierungen, Molybdän, Chrom, Kobalt und Titan gefertigt. Alternativ können die Mikro-Hautdurchdringelemente aus Keramikmaterialien, Polymeren und anderen nichtreagierenden Materialien gefertigt sein.
Die Mikro-Hautdurchdringelemente 74 weisen eine Länge auf, die geeignet ist, die gewünschte Durchdringtiefe in der Haut zu erreichen. Die Länge und Dicke der Mikro-Hautdurchdringelemente 74 werden auf der Basis der zu verabreichenden oder zu entnehmenden Substanz und der Dicke der Haut an der Stelle, an der die Vorrichtung aufgebracht ist, ausgewählt. Die Mikro-Hautdurchdringelemente können Mikronadeln, Mikroröhrchen, massive oder hohle Nadeln, Lanzetten und dergleichen sein. Generell weisen die Mikro-Hautdurchdringelemente eine von dem Basisteil zu der Spitze des Elements gemessene Länge von ungefähr 50 Mikrometern bis ungefähr 4.000 Mikrometern und vorzugsweise ungefähr 250 Mikrometern bis 1.000 Mikrometern auf. Die Nadeln sind typischerweise in einem geeignete Basisteil montiert und weisen eine im Wesentlichen einheitliche Länge auf. Bei einigen Ausführungsformen handelt es sich bei den Mikro-Hautdurchdringelementen um Nadeln mit ungefähr 30 Gauge bis ungefähr 50 Gauge und einer Länge von ungefähr 500 Mikrometern bis ungefähr 1.000 Mikrometern. Die Mikro-Hautdurchdringele mente haben einen im Wesentlichen quadratischen Querschnitt. Alternativ können die Mikro-Hautdurchdringelemente dreieckig, zylindrisch oder pyramidenförmig ausgebildet sein, oder sie können flache Klingen sein.
Die Hautdurchdringelemente 74 können in einem Array angeordnet sein, dass eine Fläche von ungefähr einem cm² bis ungefähr 10 cm² einnimmt. Das Array kann eine Breite und Länge von ungefähr einem Zentimeter bis ungefähr fünf Zenitmetern aufweisen. Das Basisteil 40 weist eine Dicke von ungefähr 200 bis 400 Mikrometern und typischerweise ungefähr 250 Mikrometern auf.
Generell ist bei Verwendung der Vorrichtung als Verabreichungsvorrichtung ein gelöstes pharmazeutisches Mittel oder Arzneimittel in dem Reservoir 28 vorgesehen. Bei alternativen Anordnungen kann ein getrocknetes oder lyophilisiertes Arzneimittel oder pharmazeutisches Mittel in dem Hohlraum 38 oder in dem axialen Durchgang 78 des Hautdurchdringelements 74 vorgesehen sein. Ein Verdünnungsmittel, wie z.B. destilliertes Wasser oder eine Salzlösung, kann in dem Reservoir 28 vorgesehen sein und zum Auflösen und Wiederherstellen des Arzneimittels oder pharmazeutischen Mittels und anschließenden Verabreichen des Arzneimittels an den Patienten selektiv durch Manipulieren des Ventilhebels 58 in den Hohlraum 38 und die axialen Durchgänge 78 der Mikro-Hautdurchdringelement 74 strömen.
Die Bodenfläche 24 des Basisteils 18 der in 1–7 gezeigten Ausführungsform weist einen druckempfindlichen Kleber 84 auf, der die Hautdurchdringvorrichtung 14 umgibt. Vorzugsweise bildet der Kleber 84 einen kontinuierlichen Kreis um die Hautdurchdringvorrichtung 14 und weist eine ausreichende Fläche zum lösbaren Anbringen der Vorrichtung 10 an der Hautoberfläche eines Patienten auf. Bei sämtlichen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Schutzabdeckung mit der Bodenfläche 24 des Basisteils 18 gekoppelt sein, um den Kleber 84 und die Hautdurchdringvorrichtung 14 bis zur Benutzungsbereitschaft abzudecken. Die Abdeckung kann ein starres Ele ment oder ein flexibles Blattmaterial sein, das von dem Kleber 84 abgezogen werden kann.
Die Vorrichtung 10 ist primär als vorgefüllte Verabreichungsvorrichtung vorgesehen, die ein einem Patienten zu verabreichendes pharmazeutisches Mittel oder Arzneimittel enthält. Bei Benutzung wird die Vorrichtung 10 aus ihrer Schutzverpackung entnommen und auf der Hautoberfläche 86 platziert, wie in 7 gezeigt. Ein abwärts wirkender Druck wird mit einer Kraft auf den Körper 12 aufgebracht, die ausreicht, zu bewirken, dass die Mikro-Hautdurchdringelemente 74 die Haut 86 bis zu einer gewünschten Tiefe durchdringen, die von der Länge der Hautdurchdringelemente 74 bestimmt wird. Der Kleber 84 verbindet die Vorrichtung 10 mit der Hautoberfläche 86, um eine Seitenbewegung der Vorrichtung 10 bei Verabreichung der in dem Reservoir 28 enthaltenen Substanz zu verhindern. Der Kleber 84 bildet ferner eine Dichtung zum Verhindern einer Substanzleckage an einem Zielbereich der Haut 86, in das die Mikro-Hautdurchdringelemente 74 eingedrungen sind.
Nach dem Positionieren der Vorrichtung 10 auf der Haut 86 wird die Ventileinrichtung 16 in die in 6 und 7 gezeigte offene Position gedreht, um eine Fluidverbindung zwischen der Kammer 42 des Reservoirs 28 und dem Hohlraum 38 des Basisteils 18 herzustellen. Die Position des Ventilhebels 58 zeigt an, ob das Ventil offen oder geschlossen ist. Ein manueller Druck wird auf das Ausgabeelement 52 aufgebracht, wie durch Pfeil 88 in 7 angezeigt, um das Element 52 nach innen in die Kammer 42 zu biegen, wodurch ein Ausgabedruck auf die Substanz in der Kammer aufgebracht wird. Der Ausgabedruck drückt die Substanz aus der Kammer 42 durch den Kanal 50 und den Ventilkörper 66 zu dem Hohlraum 38, von wo aus die Substanz durch die axialen Durchgänge 78 der Hautdurchdringelemente 74 strömen kann. Der Ausgabedruck bewirkt, dass die Substanz entsprechend so lange ausgegeben wird, wie auf das Ausgabeelement 52 gedrückt wird; und der Ausgabedruck wird bei Freigabe des Ausgabeelements 52 graduell gelöst. Der manuelle Druck wird über einen Zeitraum aufrechterhalten, der ausreicht, um eine ausreichende Menge an Substanz in einer gewünschten Tiefe in die Haut 86 zu verabreichen, in welcher die Substanz von dem Körper absorbiert und verwertet werden kann. Der manuelle Druck wird während des gesamten Verabreichungsvorgangs aufrechterhalten.
Die Vorrichtung 10, einschließlich des Körpers 12 und der Ventileinrichtung 16, ist vorzugsweise aus einem Polymermaterial gefertigt, das nicht mit der an den Patienten zu verabreichenden Substanz reagiert und den Patienten nicht reizt. Typischerweise ist das Basisteil 18 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial gefertigt, das diesem eine gewisse Flexibilität zum Anpassen an die Kontur der Haut eines Patienten verleiht und gleichzeitig ausreichend starr ist, um die strukturelle Integrität der Vorrichtung 10 aufrechtzuerhalten. Beispiele für geeignete Polymere umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyester, Polyamide, Polycarbonate und Copolymere davon.
Ausführungsform gemäß 8–12
8–12 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung zum intradermalen Verabreichen einer Substanz an einen Patienten. Eine Vorrichtung 90 weist einen Körper 92, eine Hautdurchdringvorrichtung 94 und eine Ventileinrichtung 96 auf. Gemäß 8 ist der Körper 92 im Wesentlichen kreisförmig mit einer flachen planaren oberen Fläche 98 und einer planaren Bodenfläche 100 ausgebildet.
Die obere Fläche 98 weist eine von einer Bodenfläche 104 und einer Seitenwand 106 begrenzte Ausnehmung 102 auf. Ein flexibles Verschlusselement 108 ist mit der oberen Fläche 98 gekoppelt, um die Ausnehmung 102 abzudecken. Das Verschlusselement 108 begrenzt ein Reservoir mit einer zwischen der Bodenfläche 104 und dem Verschlusselement 108 ausgebildeten Kammer 110. Gemäß 9 weist das Verschlusselement 108 im Wesentlichen ein Halbkugelform mit einer konvexen oberen Fläche 112 und einer konkaven Bodenfläche 114 auf. Ein bewegliches Ausgabeelement ist in Form eines Verschlusselements 108 ausgebildet, das vorzugsweise aus einem Material mit den gleichen Charakteristiken wie denen des Materials des Ausgabeelements 52 der in 1–7 gezeigten Ausführungsform gefertigt ist. Bei dieser Ausführungsform bildet das Verschlusselement 108 eine obere Wand der Kammer 110 und deckt einen Bereich ab, der dem Bereich der Ausnehmung 102 mindestens gleich ist.
Die Seitenwand 106 der Ausnehmung 102 weist einen Kanal 116 auf, der von der Seitenwand 106 radial nach außen verläuft. Eine Apertur 118, die einen zylindrischen Kanal begrenzt, verläuft zwischen der oberen Fläche 98 des Körpers 92 und der Bodenfläche 100. Gemäß 11 kreuzt der Kanal 116 die Apertur 118.
Die Bodenfläche 100 des Körpers 92 weist eine Ausnehmung 120 auf, die zum Aufnehmen der Hautdurchdringvorrichtung 94 bemessen ist. Die Ausnehmung 120 weist eine Leiste 122 mit einer Seitenwand 124 zum Aufnehmen der Hautdurchdringvorrichtung 94 auf. Gemäß 11 hat die Seitenwand 124 eine Höhe, die im Wesentlichen der Dicke der Hautdurchdringvorrichtung 94 entspricht, so dass die Außenfläche der Hautdurchdringvorrichtung 94 in der Ebene der Bodenfläche 100 des Körpers 92 liegt.
Die Ausnehmung 120 weist eine Bodenfläche 106 auf, die von der Bodenwand 100 um einen Abstand beabstandet ist, der größer ist als die Dicke der Hautdurchdringvorrichtung 94, um einen Hohlraum 128 zu begrenzen. Die Apertur 118 steht mit dem Hohlraum 128 in Verbindung, um eine Fluidverbindung zwischen der Kammer 110 und dem Hohlraum 128 herzustellen.
Die Hautdurchdringvorrichtung 94 weist ein Basisteil 130 mit mindestens einem Mikro-Hautdurchdringelement 132 auf, das von dem Basisteil 130 nach außen vorsteht. Gemäß 11 ist das Basisteil 130 derart dimensioniert, dass es auf die Leiste 122 der Ausnehmung 120 passt. Die Mikro-Hautdurchdringelemente 132 sind vorzugsweise in einem Array angeordnete Mikronadeln, wobei die Elemente jeweils eine Länge aufweisen, die ausreicht, um die Hautoberfläche bis zu einer Tiefe zu durchdringen, die ausgewählt ist, um eine Substanz bis zu einer Tiefe in die Haut zu verabreichen, in der die Substanz von dem Körper verwertet werden kann.
Die Ventileinrichtung 96 weist einen zylindrischen Elementkörper 134 auf, der derart dimensioniert ist, dass er in die Apertur 118 passt. Ein Betätigungshebel 136 ist mit einem oberen Ende 138 des Ventilkörpers 134 gekoppelt. Der Ventilkörper 134 weist ein unteres Ende 140 mit einem axialen Durchgang 142 auf. Ein radialer Durchgang 144 verläuft durch eine Seitenfläche 146 des Ventilkörpers 134 und kreuzt den axialen Durchgang 142. Gemäß 11 ist der radiale Durchgang 144 mit dem Kanal 116 ausgerichtet. Der Ventilkörper 134 kann in der Apertur 118 zwischen der in 11 gezeigten geschlossenen Position und der in 12 gezeigten offenen Position gedreht werden, wobei der Hebel 136 die Position des Ventils anzeigt. Der Ventilkörper 134 verschließt auf effektive Weise die Kammer 110, um bei Lagerung und Versand der Vorrichtung 90 die Substanz in der Kammer 110 zu halten. Der Ventilkörper 134 kann in die in 12 gezeigte offene Position gedreht werden, um eine Fluidverbindung zwischen der Kammer 110 und dem Hohlraum 128 herzustellen.
Die Vorrichtung 90 wird auf im Wesentlichen gleiche Weise verwendet wie bei der in 1–7 gezeigten Ausführungsform. Die Bodenfläche 110 bei der dargestellten Ausführungsform weist einen Kleber 148, wie z.B. einen druckempfindlichen Kleber, um den Umfangsrand des Körpers 92 herum auf. Gemäß 10 umgibt der Kleber 148 die Hautdurchdringvorrichtung 94. Die Vorrichtung 90 ist auf der Haut 150 eines Patienten positioniert und wird nach unten gedrückt, damit die Mikro-Hautdurchdringelemente 132 die Haut 150 durchdringen können und der Kleber 148 die Vorrichtung 90 mit der Haut 150 verbinden kann. Der Ventilkörper 134 wird in die offene Position gedreht, um eine Fluidverbindung zwischen der Kammer 110 und dem Hohlraum 128 herzustellen. Ein durch Pfeil 152 angezeigter, abwärts wirkender Druck wird auf das Verschlusselement 108 aufgebracht, um einen Ausgabedruck zu erzeugen, der ausreicht, eine Substanz einem Patienten intradermal zu verabreichen.
Ausführungsform gemäß 13–19
13–19 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 160 zum intradermalen Verabreichen einer Substanz an einen Patienten. Die Vorrichtung 160 weist ein Gehäuse 162, eine Hautdurchdringvorrichtung 164 und ein Ventilelement oder einen Ventilkörper 166 auf.
Das Gehäuse 162 weist, wie bei der in 13 und 14 gezeigten Ausführungsform, eine im Wesentlichen ovale Form, eine planare obere Fläche 168 und eine Bodenfläche 170 auf. Die Bodenfläche 170 weist eine Ausnehmung 172 mit einer Leiste 174 und eine Seitenwand 176 auf. Wie bei den vorherigen Ausführungsformen sind die Leiste 174 und die Seitenwand 176 derart bemessen, dass sie die Hautdurchdringvorrichtung 164 tragen. Die Ausnehmung 172 ist derart bemessen, dass sie einen innenliegenden Hohlraum 178 bildet, der mit der Hautdurchdringvorrichtung 164 in Verbindung steht. Der Ventilkörper 166 ist zum Steuern des Flüssigkeitsstroms in den Hohlraum 178 an dem Gehäuse 162 montiert. Bei dieser Ausführungsform weist der Ventilkörper 166 eine mit der oberen Fläche 168 des Gehäuses 162 gekoppelte Manschette 180 auf. Die Manschette 180 ist im Wesentlichen ringförmig mit einem axialen Durchgang 182 ausgebildet. Der axiale Durchgang 182 verläuft von einem oberen Ende 184 der Manschette 180 zu dem Hohlraum 178. Ein zylindrischer Ventilkörper 186 passt in den axialen Durchgang 182 und ist in der Manschette 180 drehbar. Ein Betätigungshebel 188 ist mit einem oberen Ende 190 des Ventilkörpers 186 gekoppelt. Der Hebel 188 ist zum Drehen des Ventilkörpers 186 um die Längsachse der Manschette 180 vorgesehen.
Ein Zuführrohr 192 ist mit der Manschette 180 gekoppelt und steht im Wesentlichen parallel zu der oberen Fläche 168 des Gehäuses 162 radial von der Manschette 180 vor. Das Zuführrohr 192 weist einen axialen Durchgang 194 auf, der radial durch die Manschette 180 verläuft und den axialen Durch gang 182 der Manschette 180 schneidet. Das Zuführrohr 192 weist ein äußeres Ende mit einem Koppelelement 196 zum lösbaren Koppeln einer Vorratsvorrichtung oder eines Behälters 198 mit der Verabreichungsvorrichtung 160 auf.
Die Vorratsvorrichtung 198 ist lösbar mit dem Koppelelement 196 gekoppelt. Das Koppelelement 196 kann ein Luer-Fitting, ein Reibsitz oder ein anderes geeignetes Koppelelement sein, das in der Lage ist, eine Fluidkopplung mit der Vorratsvorrichtung 198 herzustellen.
Die Vorratsvorrichtung 198 ist vorzugsweise eine Einwegvorrichtung, die eine Dosiseinheit der dem Patienten zu verabreichenden Substanz enthält. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Vorratsvorrichtung 198 eine Manschette 200 und einen zusammendrückbaren Hohlkörper 202 auf, der die dem Patienten zu verabreichende Substanz enthält. Die Manschette 200 ist zu dem Kopplungselement 196 zum Koppeln der Vorratsvorrichtung 198 mit der Vorrichtung 160 komplementär ausgebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Körper 202 eine aus einem flexiblen Material gefertigte Blase, die zusammengedrückt werden kann, um den Inhalt der Vorratsvorrichtung 198 abzugeben. Bei anderen Ausführungsformen kann die Vorratsvorrichtung 198 eine handelsübliche Vorrichtung sein, die eine vorbestimmte Dosiseinheit einer zu verabreichenden Substanz enthält und zum Verabreichen der Substanz zusammenpressbar ist. Eine solche Vorrichtung wird unter dem Markennamen UNIJECT von Becton Dickinson and Company verkauft. Anstelle dieser können andere Dosiseinheits-Verabreichungsvorrichtungen verwendet werden.
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen weist die Hautdurchdringvorrichtung 164 ein Basisteil 202 mit einer oberen Fläche 206 und einer planaren Bodenfläche 208 auf. Mindestens ein Mikro-Hautdurchdringelement 210 in Form einer Mikronadel steht von der Bodenfläche 208 vor. Die Mikro-Hautdurchdringelemente 210 weisen einen axialen Durchgang auf, der zwischen der oberen Fläche 206, die mit dem Hohlraum 178 in Verbindung steht, und der Spitze des Hautdurchdringelements 210 verläuft. Die Bodenfläche 170 des Körpers 162 weist eine Rippe 212 auf, die von dem Körper 162 nach außen vorsteht. Die Rippe 212 umgibt die Hautdurchdringvorrichtung 164 und ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, wie in 17 gezeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Rippe 212 eine Innenfläche 214 auf, die im Wesentlichen senkrecht zu der Bodenfläche 170 des Körpers 162 verläuft. Die Rippe 212 weist ferner eine Außenfläche 216 auf, die in Richtung auf die Innenfläche 214 konvergiert, um einen Scheitelpunkt 218 zu bilden. Die Außenfläche 216 ist mit einer Neigung relativ zu der Bodenfläche 170 ausgebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Rippe 212 nach außen von den Mikro-Hautdurchdringelementen 210 beabstandet und wird auf die Haut aufgedrückt, um auf der Haut einen Zielbereich für die Mikro-Hautdurchdringelemente 210 zu definieren. Vorzugsweise weisen die Mikro-Hautdurchdringelemente 210 eine axiale Länge auf, die etwas größer ist als die Höhe der Rippe 212, wie in 19 gezeigt.
Die Vorrichtung 160 wird auf der Haut 220 eines Patienten platziert und nach unten gedrückt. Der abwärts auf die Vorrichtung 160 wirkende Druck bewirkt, dass die Rippe 212 die Haut 220 berührt und die Haut in einem von der Rippe 212 umgebenen Zielbereich 222 dehnt. Das Dehnen der Haut in dem Zielbereich 222 ermöglicht es den Mikro-Hautdurchdringelementen 210, die Hautoberfläche zu durchstechen. Die normale Elastizität der Haut bietet den Mikro-Hautdurchdringelementen 210 einen Durchdringwiderstand. Durch Dehnen der Haut in dem Zielbereich 222 sind die Mikro-Hautdurchdringelemente 210 besser in der Lage, die Hautoberfläche zu durchstechen. Ferner bildet die Rippe 212 eine Dichtung geben die Hautoberfläche 220, um die Substanz festzuhalten, die aus dem Zielbereich 222 austreten kann.
Nach dem Positionieren der Vorrichtung 160 auf der Haut 220 wird der Ventilkörper 166 in die in 19 gezeigte offene Position gedreht, wobei die Position des Hebels 188 die Position des Ventilkörpers 166 anzeigt. Ein von Pfeil 224 angezeigter Ausgabedruck wird auf die Vorratsvorrichtung 198 aufgebracht, um den Inhalt der Vorratsvorrichtung 198 durch den axialen Durchgang 194 in den Hohlraum 178 abzugeben, von wo aus die Substanz den Mikro-Hautdurchdringelementen 210 zugeführt werden kann. Vorzugsweise ist die Vorratsvorrichtung 198 in der Lage, einen Druck zu erzeugen, der ausreicht, um den Inhalt auszugeben und durch die Mikro-Hautdurchdringelemente 210 in die Haut des Patienten zu verabreichen. Wenn der Inhalt der Vorratsvorrichtung 198 dem Patienten verabreicht worden ist, wird die Vorrichtung 160 von der Haut 220 entfernt und entsorgt.
Die Vorrichtung 160 ist vorzugsweise als Einwegvorrichtung ausgeführt und konfiguriert. Die Vorrichtung ist zur direkten Benutzung steril vorverpackt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Bodenfläche 170 des Körpers 162 ein Schutzabdeckblatt 226 auf. Das Abdeckblatt 226 ist derart mit der Bodenfläche 170 verbunden, dass es bei Benutzung leicht von der Vorrichtung 160 abziehbar ist. Das Abdeckblatt 226 ist vorzugsweise ein flexibles Blattmaterial, wie z.B. Tyvek^®. Das Abdeckblatt 226 ist derart bemessen, dass es die Hautdurchdringvorrichtung 164 abdeckt, um die Hautdurchdringvorrichtung 164 bis zur Benutzungsbereitschaft in sterilem Zustand zu halten. Abdeckblätter, die dem Abdeckblatt 226 im Wesentlichen gleich sind, können in Verbindung mit anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung können auf sichere und effektive Weise für die intradermale Verabreichung eines pharmazeutischen Mittels oder einer anderen Substanz an einen Patienten verwendet werden. Die Vorrichtung ist insbesondere für das intradermale Zuführen eines Impfstoffs zum effizienten Verabreichen einer kleinen Menge eines Impfstoff-Antigens geeignet. Die Länge, Breite und Beabstandung der Mikronadeln kann je nach zu verabreichendem pharmazeutischen Mittel und der für die Verabreichung gewünschten Durchdringtiefe variieren. Beim Verabreichen eines Impfstoffs sind die Mikronadeln derart bemessen, dass sie zur Förderung der gewünschten Immunreaktion genau auf die optimale Stelle für die intradermale Verabreichung zielen.
Obwohl mehrere Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung gewählt worden sind, ist es für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Hinzufügungen und Modifikationen an der Erfindung erfolgen können, ohne dass dadurch vom Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird, wie er in den beiliegenden Patentansprüchen definiert ist.

Claims

Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen einer Substanz in die Haut eines Patienten, mit: einem Gehäuse (12, 92, 162); einer Fluidkammer (42, 110, 198) an dem Gehäuse zum Aufnehmen der Substanz, wobei das Gehäuse einen Auslass (50, 116, 194) für die Substanz aufweist; einem mit dem Gehäuse verbundenen Ventilelement (16, 96, 166) zum Steuern des Substanzstroms durch den Auslass (50, 116, 194); und einer Hautdurchdringvorrichtung (14, 94, 164) an dem Gehäuse (12, 42, 162), die zum Verabreichen einer Substanz in die Haut des Patienten mit der Kammer in Fluidverbindung steht, wobei die Hautdurchdringvorrichtung (14, 92, 164) mindestens ein Hautdurchdringelement (74, 132, 210) mit einer Länge von ungefähr 50 Mikrometern bis ungefähr 4.000 Mikrometern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (16, 96, 166) ein manuell betätigbares Ventilelement ist, das einen Teil (58, 134, 186) aufweist, der zum Manipulieren zwischen einer geschlossenen Position, in der verhindert wird, dass die Substanz durch den Auslass (50, 116, 194) strömt, und einer offenen Position, in der die Substanz durch den Auslass fließen kann, zu der Außenseite der Vorrichtung hin frei liegt, wobei der freiliegende Teil eine Anzeige aufweist, die die Position des Ventilelements anzeigt.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der das Ventilelement (16, 96, 166) einstückig mit dem Gehäuse (12, 92, 162) ausgebildet ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (12, 92, 162) einen Hohlraum (38, 128, 178) aufweist, der mit dem Auslass der Kammer (42, 110, 198) in Verbindung steht, und die Hautdurchdringvorrichtung (14, 92, 162) mit dem Hohlraum (38, 128, 178) in Verbindung steht.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 3, bei der mindestens ein Hautdurchdringelement (74) einen Durchgang (78) aufweist, durch den die Substanz strömen kann, wobei der Durchgang einen mit dem Hohlraum (38) in Fluidverbindung stehenden Einlass aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 3, bei der die Hautdurchdringvorrichtung (14) mehrere voneinander beabstandete Hautdurchdringelemente (74) aufweist, von denen jedes einen Durchgang (78) aufweist, durch den die Substanz strömen kann, wobei jeder Durchgang einen mit dem Hohlraum (38) in Fluidverbindung stehenden Einlass aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der das mindestens eine Hautdurchdringelement (74) einen Durchgang (78) aufweist, durch den die Substanz strömen kann, wobei der Durchgang einen mit der Kammer (42) in Fluidverbindung stehenden Einlass aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 6, bei der die Hautdurchdringvorrichtung mehrere voneinander beabstandete Hautdurchdringelemente (74) aufweist, von denen jedes einen Durchgang (78) aufweist, durch den die Substanz strömen kann, wobei jeder Durchgang einen mit der Kammer (42) in Fluidverbindung stehenden Einlass aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der die Kammer (42, 110, 198) ein Reservoir (28) aufweist, das derart bemessen ist, dass es vollständig mit einer Dosiseinheit der Substanz gefüllt ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, ferner mit einem beweglichen Element (52, 108) zum Aufbringen eines ausreichenden Fluiddrucks auf die Fluidkammer (42, 110, 198) zum Verabreichen der Substanz in die Haut eines Patienten.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 9, bei der das bewegliche Element (52, 108) ein verformbares Element ist, das mindestens einen Teil der Fluidkammer begrenzt, wobei das Verformen des verformbaren Elements einen auf die Kammer wirkenden Ausgabedruck erzeugt.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 9, bei der das Gehäuse eine flexible obere Wand (108) und eine im Wesentlichen starre Bodenwand (104) aufweist, die das dazwischenliegende Reservoir begrenzen, wobei die obere Wand zum Erzeugen eines auf das Reservoir wirkenden Ausgabedrucks verformbar ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der die Fluidkammer einen lösbar mit dem Gehäuse gekoppelten Vorratsbehälter (198) aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 12, bei der der Vorratsbehälter (198) eine Dosiseinheit der zu verabreichenden Substanz enthält.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der die Fluidkammer (42, 110, 198) eine Dosiseinheit der zu verabreichenden Substanz aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (162) eine Bodenfläche (170) aufweist und die Hautdurchdringvorrichtung (164) mit der Bodenfläche gekoppelt ist, wobei die Bodenfläche eine die Hautdurchdringvorrichtung umgebende Rippe (212) zum Drücken eines Aufnahmebereichs in die Haut eines Patienten um den Zielbereich auf der Haut herum aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der der Teil (134, 186) einen Hebel (136, 188) aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 3, bei der das Ventilelement (16, 96, 166) zwischen dem Hohlraum (38, 128, 178) und dem Auslass der Fluidkammer (42, 110, 198) positioniert ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 17, bei der das Ventilelement (16, 96, 166) zwischen der offenen Position und der geschlossenen Position drehbar ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 3, bei der der Hohlraum (38, 128, 178) in dem Gehäuse (12, 72, 162) eine Bodenfläche und eine Ausnehmung (30, 120, 172) in der Bodenfläche aufweist und die Hautdurchdringvorrichtung (14, 94, 164) in der Ausnehmung angebracht ist, um den Hohlraum (38, 128, 178) zwischen der Hautdurchdringvorrichtung und der Bodenfläche der Ausnehmung zu begrenzen.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der die Fluidkammer (42, 110, 198) mit der Substanz vorgefüllt ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der die Fluidkammer (42, 110, 198) mit einer Dosiseinheit der Substanz vorgefüllt ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 8, bei der das Gehäuse (12) eine obere Wand (40, 112) und eine Bodenwand aufweist, die das dazwischenliegende Reservoir (28) begrenzen.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 22 mit Bezug auf Anspruch 10, bei der die obere Wand (40, 112) das bewegliche Element (52) aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 23, bei der das bewegliche Element (52) aus flexiblem Material gefertigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der das flexible Material elastisch ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 1, bei der die Fluidkammer (42, 110, 198) einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 4, bei der das Hautdurchdringelement (47, 132, 210) eine Länge von ungefähr 50 Mikrometern bis ungefähr 1.500 Mikrometern aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 4, bei der das Hautdurchdringelement eine Länge von ungefähr 500 Mikrometern bis ungefähr 1.000 Mikrometern aufweist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 4, bei der das Hautdurchdringelement eine Nadel mit ungefähr 30 Gauge bis ungefähr 50 Gauge ist.
Vorrichtung zum intradermalen Verabreichen nach Anspruch 4, ferner mit einem Kleber zum lösbaren Verbinden der Vorrichtung mit der Haut eines Patienten.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Hautdurchdringelement (74, 132, 210) eine Nadel mit einem axialen Durchgang (78) aufweist, der zum Verabreichen der Substanz an den Patienten mit der Fluidkammer (42, 110, 198) in Fluidverbindung steht.