用于可植入的药物递送装置的排气式再充配置的制作方法
【专利说明】用于可植入的药物递送装置的排气式再充配置
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年6月27日提交的美国临时专利申请US61/840，070的优先权和权益，其全文在此通过弓I用被纳入本文。
【背景技术】
[0003]大多数药物递送装置利用致动机构驱动药剂从储器经由套管进入目标区域。通常，加压发生在药物递送装置内或者在装置与其周围环境之间的界面处。这些区域中的压力大小和渐变可能造成难以准确地控制少量药物的递送，尤其是在装置是可再充的或被用于在相对长的时间内重复给药的情况下。例如，在未对药物储器中的压力进行适当调节的情况下，压力或真空的聚积会妨碍液体药剂的平顺连续给药。这一问题在其驱动机构涉及加压气体产生的装置中尤其具有挑战性。在这样的装置中，所产生的气体可能泄漏至多个不同的装置区域。此外，当装置被植入人体中时，有限的物理空间和接近装置的困难以及体内植入和操作的整体复杂性，能使得在装置中的压力调节具有挑战性。
[0004]气体驱动的药物递送装置会产生过剩的气体，并且确保沿加压通道的气密性可能需要在设计、制造和质量控制方面付出巨大努力。例如，在电解式药物递送装置中，产生氢气和氧气作为在给药期间的致动机构。已知氢气能够容易地渗透薄壁并泄漏至储器腔室及其周边，从而导致不准确的压力-剂量特性或甚者导致不期望的气体递送。对于一些药物递送机制，可能需要药物的瞬间涌出(单独或补充定态递送)。过剩的气体及其在递送准确性上的影响能够造成主要的困难所在，尤其是在亚毫米级别内。
[0005]过剩的气体还会不利地影响药物递送装置的再充。当过剩气体在药物储器腔室、再充路径和/或其它邻近的腔室中聚积时，这会使得再充过程复杂化并且产生相当大的死体积。更重要地，多种不同的药物递送装置具有顺应性储器壁以最小化死体积并在再充期间提供操作的便易性。使用这些装置，聚积在周界的过剩气体产生压差，该压差会最终阻止再充操作的继续完成。
[0006]排气似乎是对不期望的气体积聚的显而易见的解决方式，但是会难以在打算用于植入的装置中实现。尽管将栗连接至身体外部的带阀的通道已经被建议用于管理药物递送装置中的过剩气体，但这样的方法并不适用于生物医学植入物，因为通过用于排气的导管或人造载体经人体内输送气体可能造成痛苦并增加感染的危险。另外，由于大多数生物医学植入物是高度集成化且小型化的，有限的物理空间和通向装置的入口使排气更加困难:可植入的药物递送装置中的排气部件通常必须紧凑、容易集成，并且尤其能够与人体环境相容，在该环境下各种身体流体和组织可能会与排气相互作用。
【发明内容】
[0007]本发明的多个实施方案提供一种排气配置，其设置有再充端口，该再充端口布置在可植入的药物递送装置的外罩上。该排气配置可采用具有在高效空间构型中的两个隔板的分层结构，其有助于压力排放和药物储器的再填充。与采用具有多个位置(例如打开和关闭)的活动隔板的隔板构型不同，在本构型中的隔板的偏移是最小的，允许其在可植入的装置内占用更少的空间。这种构型还可用于可得益于排气或压力平衡的其它装置。该再充端口的所有部件均可由生物相容性材料制成并且还可以是半透明的。
[0008]因此，在第一方面，本发明涉及一种用于给送液体的可植入的装置。在多个不同实施方案中，该装置包括限定出内体积的外罩；在该内体积中的栗组件，包括储器、气体驱动的施力机构和用于响应于由施力机构施加的压力而将液体从储器引导至该罩外侧的排出部位的通道；以及再充端口组件，该再充端口组件自身包括(i)贯穿壳体的表面以用于接纳再充针的孔口 ；(ii)限定出第一腔室的第一壳体，该第一壳体具有第一和第二开口端并通过贯穿第一壳体的至少一个孔流体连接至该罩的可排气的内部；(iii)限定出第二腔室的第二壳体，该第二壳体具有开口端并通过贯穿该第二壳体的至少一个孔被流体连接至药物储器；以及(iv)针可穿透的第一和第二隔板，其中，所述孔口、所述第一和第二壳体以及所述第一和第二隔板依次布置，其中，该第一隔板布置在该孔口与该第一壳体的第一开口端之间并且可穿透地密封该孔口和该第一壳体的第一开口端，并且该第二隔板布置在该第一壳体的第二开口端与该第二壳体的开口端之间并且可穿透地密封该第一壳体的第二开口端和该第二壳体的开口端。
[0009]所述第一隔板可以被开设狭缝以形成促成在该罩的可排气的内部的加压气体的释放或真空的缓解的止回阀。在一些实施方案中，该第一隔板具有包括在其上的疏油涂层以抑制组织长入和内皮化的表面。该第一隔板可包括具有30至80的硬度的聚合物材料或实质上由具有30至80的硬度的聚合物材料组成。该第二隔板可由自合拢的材料制成。在一些实施方案中，所述孔的尺寸被设定以起到过滤器的作用。
[0010]该第二壳体可包括与该开口端相反的封闭端，其中，至少该封闭端由针不可穿透的材料制成。在一些实施方案中，该第一和第二壳体和该第一和第二隔板容纳在该可植入的装置的独立的凹口内。该第一隔板可包括相交于一点的多个狭缝。在一些实施方案中，该第一和第二隔板还包括一个或多个聚四氟乙烯表面层和/或一个或多个支承网表面层。
[0011]在一些实施方案中，隔板中的每个具有第一和第二区域，该第一和第二区域分别具有第一和第二硬度；该第一区域包括相关隔板外部的至少一部分，并且该第一硬度大于该第二硬度。该第一和第二腔室可填充有开孔材料以在不牺牲流体流动的情况下提供结构支承。
[0012]在一些实施方案中，该第一腔室和该罩的可排气的内部之间的，和/或该第二腔室与该药物储器之间的流体连接机构包括设置有止回阀的聚合物管。
【附图说明】
[0013]从本发明的下方详细说明中，特别是当结合附图时，上述内容将会更容易理解，其中:
[0014]图1是根据本发明的多种不同实施方案的可植入、可再充的药栗装置的侧视图。
[0015]图2是布置在外壳体内的图1中所示的装置的侧视图。
[0016]图3和4分别是根据本发明的多种不同实施方案的再充结构的示意图和剖视立体图。
[0017]图5-9是根据此方式的再充结构的多种不同的替代实施方案的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]本发明总体涉及一种具有可再充的药物储器的可植入的药栗装置。本文描述的多种不同实施方案具体涉及被植入到眼睛中(例如在巩膜与结膜之间)的药栗装置；然而，与这样的眼科栗相关的许多特征也适用于其它药栗装置，例如像可植入的胰岛素栗、内耳栗以及大脑栗。
[0019]图1示出了根据此实施方式的电解驱动的示例性药栗装置100(在美国申请US12/463, 251和US13/632，644中被详细描述，其整体内容通过引用被纳入本文)。该药栗装置100包括套管102和由第一包封108界定出的一对腔室104、106。上部腔室104限定出药物储器，该药物储器容纳有待以液体形式给药的药物，并且下部腔室106容纳有这样的液体，即当用电解电极110进行电解时，该液体析出气体产物。这两个腔室通过波纹隔膜112隔开。套管102连接该上部药物腔室104，其中，在给药位置处或沿流体路径在药物储器与给药位置之间的任意位置处安装有止回阀114。该包封108位于由柔性材料(例如囊或可瘪缩的腔室)或相对刚性的生物相容性材料(例如医用级聚丙烯)制成的成形保护罩116内。用于功率和数据传输的控制电路118、电池120和感应线圈122内嵌在电解腔室106的底壁与罩116的底板之间。取决于其提供的控制功能的复杂度，控制电路118可以例如以模拟电路、数字集成电路(例如像微控制器)、或者可编程逻辑器件形式实施。在一些实施方案中，控制电路118包括用于执行复杂的药物递送协议的微处理器和相关存储器。该药栗