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GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verabreichung von Zusammensetzungen
(z. B. pharmazeutischen Zusammensetzungen), einschließlich Zusammensetzungen,
die mittels Infusion verabreicht werden. Insbesondere kombiniert
die vorliegende Erfindung die nicht verwandten Technologien der
Verabreichung von Pharmazeutika und der Tintenstrahltechnologie.
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HINTERGRUND
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In
Krankenhäusern
und anderen medizinischen Einrichtungen ist es oft notwendig, einem
Patienten ein Medikament zu verabreichen, indem das Medikament dem
Patienten durch einen Katheter infundiert wird, der mit dem Kreislaufsystem
des Patienten verbunden ist, beispielsweise mittels Infusion in
ein Blutgefäß. Eine übliche Infusionstechnik
beinhaltet, dem Patienten eine Lösung
zuzuführen,
die ein Medikament und eine Infusionsflüssigkeit, die als Verdünnungsmittel
für das
Medikament dient, zuzuführen.
In manchen Fällen
kann das Medikament dem Patienten ohne eine Infusionsflüssigkeit
direkt gegeben werden. Eine Infusion kann beinhalten, das Fluid
mittels Schwerkraft an das Subjekt abzugeben oder das Fluid unter
Verwendung einer als Infusionspumpe bekannten Vorrichtung aktiv
in das Subjekt zu pumpen.
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Ungünstigerweise
weisen derzeitige Systeme zum Verabreichen von Arzneimitteln mittels
Infusion mehrere Nachteile auf. Beispielsweise sind die mechanischen
Komponenten von Infusionspumpen anfällig für Verschleiß, wodurch es schwierig sein kann,
die volumetrische Menge eines dem Subjekt zugeführten Fluids präzise zu
kontrollieren.
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Hierin
sind Vorrichtungen und Verfahren zum Verbessern der Verabreichung
infundierter Arzneimittel offenbart, durch Verwendung von Tröpfchenabgabevorrichtungen
vom Tintenstrahltyp, die herkömmlicherweise
zum Abgeben von Tinte bei einem Druckmechanismus verwendet werden.
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Die
EP 1306219 A offenbart
eine Vorrichtung zum Verabreichen einer bioaktiven Zusammensetzung
zu einem Subjekt, die eine Strahlabgabevorrichtung zum Abgeben einer
kontrollierten Menge der bioaktiven Zusammensetzung in Form von
Tröpfchen umfasst.
Die Vorrichtung umfasst ferner einen Fluidverteiler zum Aufnehmen
der Tröpfchen
der aus der Strahlabgabevorrichtung ausgegebenen bioaktiven Zusammensetzung
und einen Tropfendetektor zum Erfassen einer Charakteristik der
aus der Strahlabgabevorrichtung abgegebenen Tröpfchen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung
zum präzisen
Dosieren einer bioaktiven Zusammensetzung bei Infusionen. Die Erfindung
ist im Patentanspruch 1 definiert, d. h. die Vorrichtung zum Verabreichen
einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem Subjekt, umfasst eine
Strahlabgabevorrichtung zum Abgeben einer kontrollierten Menge der
bioaktiven Zusammensetzung in Form von Tröpfchen. Die Vorrichtung umfasst ferner
einen Fluidverteiler zum Aufnehmen der Tröpfchen der aus der Strahlabgabevorrichtung
abgegebenen bioaktiven Zusammensetzung und einen Tropfendetektor
zum Erfassen einer Charakteristik der aus der Strahlabgabevorrichtung
abgegebenen Tröpfchen,
wobei der Detektor einen elektrostatischen Tropfendetektor umfasst
und die Charakteristik das Volumen und die Abfeuerungsfrequenz der Tröpfchen umfasst.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels eines Infusionssystems zum
gleichzeitigen Verabreichen mehrerer Medikamente zu einem Subjekt.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Abgabevorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
zum Dosieren von Modifikationen bei Infusionen.
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3 ist
eine perspektivische, auseinander gezogene Ansicht der Abgabevorrichtung
der 2.
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4 ist
eine Längsquerschnittansicht
der Abgabevorrichtung der 2 und 3.
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5A ist
eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
eines Fluidverteilers, der bei dem die Abgabevorrichtung der 2–4 verwendet
werden kann.
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5B ist
eine perspektivische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels
einer Fluidreservoireinheit, die bei der Abgabevorrichtung der 2–4 verwendet
werden kann.
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6 ist
ein Aufriss eines weiteren, nicht beanspruchten Ausführungsbeispiels
eines Infusionssystems, das eine Abgabevorrichtung und eine Abtropfkammer
aufweist, wobei die Abtropfkammer teilweise im Schnitt gezeigt ist.
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7 ist
eine vergrößerte Ansicht
der Abtropfkammer und der Abgabevorrichtung der 7, die
entlang der Linie 7-7 der 6 genommen
ist.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Infusionssystems.
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9 ist
eine perspektivische, auseinander gezogene Ansicht der Abgabevorrichtung,
der Abgabevorrichtungshalterung und des Fluidverteilers des Systems
der 8.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wenn
nichts anderes angegeben ist, werden die technischen Begriffe im
Sinne der herkömmlichen Verwendung
gebraucht. Definitionen üblicher
Begriffe in der Pharmakologie finden sich bei Remington: The Science
and Practice of Pharmacy, 19. Ausgabe, von Mack Publishing Company,
1995, veröffentlicht (ISBN
0-912734-04-3).
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Die
Singularformen „ein", „eine", „einer" und „der", „die" und „das" beziehen sich auf
eines/eine/einen oder mehr als eines/eine/einen, es sei denn, der Kontext
gibt deutlich etwas anderes vor.
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Gemäß der Verwendung
in dem vorliegenden Dokument bedeutet der Begriff „weist
auf" „umfasst".
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Gemäß der Verwendung
in dem vorliegenden Dokument umfasst eine Gruppe einzelner Glieder,
die als Alternative angegeben sind, Ausführungsbeispiele, die sich auf
ein einzelnes Glied der Gruppe oder Kombinationen mehrerer Glieder
beziehen. Beispielsweise umfasst der Begriff „Antibiotikum, Bronchodilatator
oder Vitamin" Ausführungsbeispiele,
die sich auf „Antibiotikum", „Bronchodilatator", „Vitamin", „Antibiotikum
und Bronchodilatator", „Bronchodilatator
und Vitamin", „Antibiotikum
und Vitamin" und „Antibiotikum,
Bronchodilatator und Vitamin" beziehen.
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Ein(e) „bioaktive(s)" Zusammensetzung, Substanz
oder Mittel ist eine Zusammensetzung, die eine biologische Funktion
eines Subjekts, dem sie bzw. es verabreicht wird, beeinflusst. Ein
Beispiel einer bioaktiven Zusammensetzung ist eine pharmazeutische
Substanz wie z. B. ein Arzneimittel oder ein Antibiotikum, das einem
Subjekt gegeben wird, um einen physiologischen Zustand des Subjekts
wie z. B. eine Krankheit zu verändern.
Bioaktive Substanzen, Zusammensetzungen und Mittel umfassen auch andere
Biomoleküle,
z. B. Proteine und Nucleinsäuren
oder Liposome und andere Trägermittel,
die bioaktive Substanzen enthalten. Bioaktive Zusammensetzungen
können
auch pharmazeutische Trägersubstanzen,
Hilfsstoffe und Salze umfassen.
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„Arzneimittel" umfasst eine beliebige
bioaktive Zusammensetzung, die zu einem therapeutischen Zweck (einschließlich eines
diagnostischen) verabreicht wird.
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Gemäß der Verwendung
in dem vorliegenden Dokument bezieht sich der Begriff „Infusion" auf die Zuführung eines
Fluids zu einem Subjekt, z. B. die intravaskuläre, intramuskuläre, intraorbitale,
subkutane, intrahepatische, intralymphatische oder intrathekale
Zuführung
eines Fluids. Die Infusion kann umfassen, dass man das Fluid mittels
Schwerkraft in das Subjekt fließen
oder tropfen lässt,
oder dass man das Fluid mittels einer Pumpe in das Subjekt pumpt. Eine „Infusionsflüssigkeit" umfasst jegliches
Fluid wie z. B. Wasser oder eine Salzlösung, das mit einem Arzneimittel
gemischt und in ein Subjekt infundiert wird.
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Gemäß der Verwendung
in dem vorliegenden Dokument bezieht sich der Begriff „Strahlabgabevorrichtung" auf eine Fluidabgabevorrichtung,
die einen ähnlichen
Aufbau aufweist wie eine bei der Tintenstrahldrucktechnologie verwendete
Tintenstrahlabgabevorrichtung. Der Aufbau der Strahlabgabevorrichtungen
bei den offenbarten Ausführungsbeispielen
kann ausgehend von einem herkömmlichen Tintenstrahlaufbau
modifiziert werden, um beispielsweise die Charakteristika des jeweiligen
abzugebenden Fluids zu berücksichtigen.
Bei den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
kann die Strahlabgabevorrichtung beispielsweise eine Abgabevorrichtung
eines piezoelektrischen Tintenstrahltyps oder eine Abgabevorrichtung
eines Thermotintenstrahltyps sein, die nachstehend näher erörtert werden.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel,
das nicht beansprucht wird, umfasst eine Abgabevorrichtung eine
Mehrzahl von Strahlabgabevorrichtungen und einen Fluidverteiler,
der eine Mehrzahl von Mischkammern aufweist. Jede Strahlabgabevorrichtung
ist dahin gehend wirksam, eine kontrollierte Menge einer bioaktiven
Zusammensetzung in eine jeweilige Mischkammer abzugeben. Jede Mischkammer
weist einen Einlass zum Aufnehmen einer Infusionsflüssigkeit,
die mit der bioaktiven Zusammensetzung zu mischen ist, und einen
Auslass zum Ausleiten eines Gemisches der Infusionsflüssigkeit
und der bioaktiven Zusammensetzung auf. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen,
die ebenfalls nicht beansprucht werden, weist die Abgabevorrichtung
eine Mehrzahl von Fluidreservoiren zum Enthalten und Liefern der
bioaktiven Zusammensetzung zu den Strahlabgabevorrichtungen auf.
Die Fluidreservoire können
getrennte Komponenten sein, oder alternativ dazu können die Fluidreservoire
eine Reihe von einzelnen Räumen oder
Abteilungen sein, die in einer einstückigen Fluidreservoireinheit
gebildet sind.
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Die
Abgabevorrichtung kann auch eine Steuerung zum manuellen oder automatischen
Abgeben der bioaktiven Substanz aus der Abgabevorrichtung zu ausgewählten Zeiten
und mit festgelegten Raten umfassen. Die Steuerung kann die Form
eines Betätigungsgliedes
aufweisen, das manuell gedrückt wird,
um die Abgabevorrichtung zu aktivieren und das Mittel abzugeben.
Alternativ dazu kann die Steuerung ein programmierbares Bauelement
wie z. B. ein Mikroprozessor sein, das bzw. der dahin gehend programmiert
wird, das bioaktive Mittel in vorbestimmten Abständen, beispielsweise mehrmals
am Tag, abzugeben. Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst die
Steuerung einen hörbaren
oder sichtbaren Hinweis, z. B. einen Ton oder Licht, um dem Subjekt
ins Bewusstsein zu rufen, dass eine Dosis der bioaktiven Zusammensetzung
zur Abgabe bereit ist. Alternativ dazu kann die Steuerung dazu verwendet
werden, die Dosierung eines verabreichten Arzneimittels für einen
bestimmten Umstand, z. B. eine bestimmte Tageszeit, ein Ereignis
(beispielsweise eine Aktivität,
die eine Dosierungsmodifizierung erfordert) oder eine Erfassung
eines physiologischen Zustands (z. B. eine ungünstige Reaktion auf ein Arzneimittel,
die eine Verringerung oder Beendigung der Verabreichung des Arzneimittels
erfordert) einzustellen. Komplexe Verabreichungsprotokolle können befolgt
werden, beispielsweise ein Anwenden verschiedener Arzneimittel zu
verschiedenen Tageszeiten oder über
längere
Zeiträume,
z. B. eine Woche, einen Monat oder sogar noch länger.
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Unter
Verwendung existierender Tintenstrahltechnologie kann eine exakte
Dosierung des Arzneimittels erzielt werden. Steuerungen können verwendet
werden, um einfache oder komplexe Arzneimittelvorgaben abzugeben,
was bei Patienten, die zahlreiche tägliche Medikamentengaben benötigen, von
besonderem Vorteil ist. Eine computerisierte Kontrolle einer Dosierung
von Medikamenten, die seitens medizinischen Personals bezüglich einer
anschließenden
automatisierten Verabreichung programmiert werden kann, kann dazu
beitragen, toxische Wechselwirkungen von Arzneimitteln, Überdosen
und Todesfälle
zu vermeiden.
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Die
hierin offenbarten Abgabevorrichtungen können Fluidabgabevorrichtungen ähneln, die
als Tintenstrahldruckköpfe
bekannt sind, die bei Tintenstrahldruckmechanismen, z. B. Druckern,
Plottern, Faxgeräten
und dergleichen verwendet werden, von denen manche bei Durbeck and
Sherr, Output Hardcopy Devices, Academic Press Inc., 1987 (ISBN 0-12-225040-0), besonders
in Kapitel 13, S. 311–370,
beschrieben sind. Diese Technologien haben die Extraktion einer
geringen Menge eines Fluids aus einem Reservoir gemeinsam, die in
feine Tröpfchen
umgewandelt und mittels einer geeigneten Ausübung von physikalischen Kräften durch
die Luft zu einem Zielmedium transportiert werden. Diese Technologie
wurde bisher auf vielerlei Arten implementiert, jedoch besteht einer
der üblichen
Lösungsansätze in der
Thermotintenstrahltechnologie, bei der Flüssigkeiten unter Verwendung
von Widerständen erhitzt
werden, um Tropfen zu bilden und sie aus einer Kammer durch eine Öffnung auf
ein Ziel zu befördern.
Ein weiterer Lösungsansatz
ist die piezoelektrische Tintenstrahltechnologie, bei der eine Bewegung eines
piezoelektrischen Wandlers ein Kammervolumen verändert, um den Tropfen zu erzeugen.
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Ein
typischer Strahldruckmechanismus verwendet Kassetten (oft als „Stifte" bezeichnet), die Tropfen
eines flüssigen
Farbmittels (allgemein als „Tinte" bezeichnet) auf
eine Seite schließen.
Jede Kassette umfasst einen Druckkopf, der mit sehr kleinen Düsen gebildet
ist, durch die die Tintentropfen abgefeuert werden. Sehr oft wird
der Druckkopf in einem Wagen gehalten, der entlang einer Führungsstange
in einem sich hin- und herbewegenden Druckkopfsystem hin- und hergleitet,
wobei ein Ziel- oder Druckmedium wie z. B. Papier schrittweise zwischen jedem
Durchlauf des Druckkopfes vorgeschoben wird. Um ein Bild auf ein
Medium zu drucken, wird der Druckkopf über die Seite vor- und zurückbewegt,
wobei er Tintentropfen in einem gewünschten Muster schießt, während er
sich bewegt. Bei anderen Drucksystemen, die als „Seitenbreite-Array" bekannt sind, erstreckt
sich der Druckkopf in einer stationären Position über die
gesamte Seite, und er druckt, während das
Medium unter dem Druckkopf vorgeschoben wird. Der jeweilige Flüssigausstoßmechanismus kann
bei beiden Druckkopftypen viele verschiedene Formen annehmen, z.
B. die piezoelektrische oder Thermodruckkopftechnologie.
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Beispielsweise
sind in den
US-Patentschriften
Nrn. 5,278,584 und
4,683,481 ,
die beide an die Hewlett-Packard Company übertragen sind, zwei Thermotintenausstoßmechanismen
gezeigt. Bei einem Thermosystem befindet sich eine Bar rierenschicht,
die Fluidkanäle
und Verdampfungskammern enthält,
zwischen einer Düsenaustrittsöffnungsplatte und
einer Substratschicht. Die Substratschicht enthält üblicherweise lineare Arrays
von Heizelementen, z. B. Widerständen,
die mit Energie versorgt werden, um Tinte in den Verdampfungskammern
zu erhitzen. Auf ein Erhitzen hin wird ein Tintentröpfchen aus
einer Düse,
die dem mit Energie versorgten Widerstand zugeordnet ist, ausgestoßen. Durch
ein selektives Versorgen der Widerstände mit Energie, während sich
der Druckkopf über
die Seite bewegt, wird die Tinte in einem Muster auf das Druckmedium
ausgeworfen, um ein gewünschtes
Bild (z. B. eine Bilddarstellung, ein Diagramm oder Text) zu erzeugen.
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Bei
der piezoelektrischen Tintenstrahltechnologie wird ein Aktivierungspuls
an eine piezoelektrische Platte oder ein an einer Platte befestigtes
Bauglied angelegt, die bzw. das anschließend reagiert, indem sie bzw.
es sich biegt, um einen Tintentropfen aus einer Düse zu befördern. Mehrere
Beispiele von piezoelektrischen Tintenstrahldruckköpfen sind
in den
US-Patentschriften Nrn.
4,992,808 ;
6,186,619 ; und
6,149,968 (an die Xaar Technology
Ltd. übertragen)
und in der
US-Patentschrift Nr.
6,193,343 und in der
WO
00/16981 (an Seiko Epson Corporation übertragen) beschrieben.
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Bei
einer üblichen
Kassettenkonfiguration werden sowohl das Fluidreservoir als auch
der Druckkopf durch einen Wagen entlang der Führungsstange des Druckers getragen.
Derartige Drucker sind als „Axial"-Drucker bekannt.
Manche Axialdrucker verwenden „Einschnapp"-Reservoirsysteme, bei
denen permanente oder semi-permanente Druckköpfe in Verbindung mit einem
abnehmbaren Reservoir verwendet werden, das einen Vorrat an frischer Flüssigkeit
trägt,
wobei das Reservoir an dem Druckkopf einschnappt. Ein weiterer Entwurf
verwendet permanente oder semi-permanente Druckköpfe bei einem in der Industrie
als solchen bezeichneten „Außeraxial"-Drucker. Bei einem Außeraxial-System
tragen die Druckköpfe
lediglich einen kleinen Flüssigkeitsvorrat über die
Druck zone hin und her, wobei dieser eingebaute Vorrat durch eine
Schlauchanordnung wieder aufgefüllt
wird, die Flüssigkeit
von einem „Außeraxial-Hauptreservoir", das an einer entfernten, stationären Stelle
in dem oder nahe des Druckkopfes platziert ist, liefert. Sowohl
bei dem Einschnapp- als auch bei dem Außeraxial-System kauft der Verbraucher
lediglich einen neuen Vorrat an Flüssigkeit für das Hauptreservoir oder ein
bereits mit Fluid gefülltes Ersatzreservoir,
statt eine ganze neue Kassette zu kaufen, die einen kostspieligen
neuen Druckkopf umfasst.
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Bei
dem Streben, die Qualität
von Bildern eines photographischen Films nachzuahmen, konzentriert
sich die Tintenstrahlindustrie bisher darauf, die Größe von aus
den Düsen
ausgestoßenen
Tintentröpfchen
zu verringern und diese Tröpfchen
auf dem Druckmedium präzise
zu platzieren. Beispielsweise sind manche der jüngeren Tintenstrahldruckkassetten
in der Lage, Tröpfchen
eines Volumens von 3–6 Pikolitern
zu liefern, obwohl auch größere Tröpfchen erzeugt
werden können,
beispielsweise Tröpfchen von
10, 50, 100 oder mehr Pikolitern. Die Auflösung, mit der derzeit im Handel
erhältliche
Tintenstrahldruckmechanismen Tintentröpfchen auf einer Seite platzieren
können,
liegt in der Größenordnung
von 1200–2400
Punkten pro Zoll (in der Industrie als „dpi"-Bewertung bekannt). Während sie
also danach strebt, eine Photographie-Druckqualität zu erzielen, wurde
die Tintenstrahldrucktechnologie bereits sehr geschickt darin, Fluide
präzise
abzumessen und abzugeben. Diese Fähigkeit, sehr geringe und präzise Mengen
an Fluiden (einschließlich
Flüssigkeiten
und Pulvern) abzugeben, ist ein Bestandteil der hierin veranschaulichten
Anwendungssysteme.
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Bei
bestimmten Ausführungsbeispielen
betragen die Tröpfchengrößen etwa
10 μm oder
weniger, z. B. etwa 2 μm
bis etwa 8 μm.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
sind die Tröpfchengrößen größer als
10 μm, oder
in manchen Fällen
größer als
100 μm.
Die Größe der aus
einer Strahlabgabevorrichtung ausgestoßenen Tröpfchen hängt zum Teil von der Größe der Austrittsöffnung ab,
durch die die Tröpfchen
ausgestoßen
werden. Diesbezüglich
umfassen manche Druckköpfe
mehrere Austrittsöffnungen
variierender Größen. Dies
ermöglicht,
dass ein einziger Druckkopf dazu verwendet werden kann, Tröpfchen unterschiedlicher
Größen selektiv
abzugeben.
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Bei
bestimmten Ausführungsbeispielen
werden ein oder mehrere Tropfendetektoren dazu verwendet, eine Charakteristik
der Tröpfchen
eines Fluids zu erfassen, das von einer Strahlabgabevorrichtung
abgegeben wird. Bei einem Beispiel, das nicht beansprucht wird,
kann ein Tropfendetektor ermitteln, ob aus einer bestimmten Strahlabgabevorrichtung
gerade Tröpfchen
abgegeben werden. Andere Tröpfchencharakteristika,
die durch einen Tropfendetektor erfasst werden können, umfassen das Volumen
und die Geschwindigkeit der Tröpfchen.
Der Tropfendetektor sendet diese Informationen an eine Steuerung,
die dazu verwendet werden kann, einen Alarm, z. B. einen Audio-
und/oder visuellen Alarm, zu aktivieren, falls die erfasste Charakteristik
eine vorbestimmte Bedingung oder Anforderung nicht erfüllt. Bei
einer spezifischen Implementierung wird beispielsweise ein Alarm
aktiviert, falls ein Tropfendetektor ermittelt, dass eine Strahlabgabevorrichtung gerade
keine Tropfen abgibt. Bei einer anderen Implementierung hindert
eine Steuerung eine Strahlabgabevorrichtung daran, ein Fluid abzugeben,
falls ermittelt wird, dass die Strahlabgabevorrichtung nicht innerhalb
festgelegter Parameter arbeitet. Beispielsweise kann eine Steuerung
dazu verwendet werden, die Abgaberate einer Strahlabgabevorrichtung
zu überwachen
und den Ausstoß von
Fluid aus der Strahlabgabevorrichtung zu beenden, falls die Abgaberate
eine festgelegte Abgaberate überschreitet. Falls
gewünscht,
können
historische Daten der erfassten Charakteristika in einem Speicher
einer lokalen Steuerung oder einer entfernten Rechenvorrichtung
gespeichert werden. Derartige Daten können dazu verwendet werden,
das bisherige Verhalten der Strahlabgabevorrichtungen zu überwachen,
um zu bestimmen, ob eine Wartung der Vorrichtung, beispiels weise
ein Reinigen, Reparieren oder Austauschen von Komponenten, erforderlich
ist.
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Die
bei den hierin offenbarten Ausführungsbeispielen
verwendeten Tropfendetektoren können beliebige
von diversen Tropfendetektoren sein, die in der Technik bekannt
sind. Gemäß der Erfindung
ist der Tropfendetektor ein elektrostatischer Tropfendetektor, der
einen Tropfen lädt,
wenn der Tropfen gebildet wird. Ein elektrostatischer Tropfenselektor
erfasst das elektrische Feld des geladenen Tropfens und erzeugt
ansprechend auf den erfassten Tropfen ein Ausgangssignal. Ein elektrostatischer
Tropfendetektor kann dazu verwendet werden, das Volumen eines ausgestoßenen Tropfens
auf der Basis der Menge an elektrischer Ladung, die an ein elektrostatisches
Erfassungselement transferiert wird, zu erfassen. Eine ähnliche
Art eines Tropfendetektors, der nicht beansprucht wird, verwendet
eine Elektrode, die, wenn ein Tropfen auf sie trifft, einen geringen Strom
erzeugt, um das Vorliegen des Tropfens anzugeben. Eine weitere Art
eines Tropfendetektors, der nicht beansprucht wird, lenkt einen
Lichtstrahl auf einen Lichtsensor (z. B. einen Photodetektor). Wenn ein
Tropfen den Lichtstrahl passiert, variiert die Ausgabe des Lichtsensors
entsprechend, um die Erfassung des Tropfens anzugeben. Eine wieder
andere Art eines Tropfendetektors, der nicht beansprucht wird, erfasst
Tropfen, die auf eine piezoelektrische Membran auftreffen. Ein derartiger
Tropfendetektor ist in der
US-Patentschrift
Nr. 4,835,435 an Yeung et al. offenbart. Die
US-Patentschrift
Nr. 4,583,975 an Pekkarinen et al. offenbart einen an der
Wand einer Kammer angebrachten piezoelektrischen Tropfendetektor.
Statt den piezoelektrischen Film direkt zu berühren, berühren die Tropfen die Oberfläche einer angesammelten
Flüssigkeit
in der Kammer, und Druckwellen wandern durch die Wände der
Kammer zu dem piezoelektrischen Film.
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Bei
einem repräsentativen,
beanspruchten Ausführungsbeispiel
umfasst eine Vorrichtung zum Verabreichen einer bio aktiven Zusammensetzung
zu einem Subjekt eine Strahlabgabevorrichtung zum Abgeben einer
kontrollierten Menge der bioaktiven Zusammensetzung in Form von
Tröpfchen.
Ein Fluidverteiler ist dahin gehend konfiguriert, die Tröpfchen der
aus der Strahlabgabevorrichtung abgegebenen bioaktiven Zusammensetzung
aufzunehmen. Ein elektrostatischer Tropfendetektor erfasst das Volumen
und die Abfeuerungsfrequenz der aus der Strahlabgabevorrichtung
abgegebenen Tröpfchen. Der
Tropfendetektor kann wirksam mit einer Steuerung in einem Rückkopplungssystem
verbunden sein, um eine Warnung, z. B. eine hörbare oder visuelle Warnung,
zu liefern oder den Ausstoß von
Tröpfchen
aus einer Strahlabgabevorrichtung zu beenden, falls der Tropfendetektor
eine Charakteristik erfasst, die eine vorbestimmte Bedingung nicht
erfüllt.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel,
das nicht beansprucht wird, umfasst eine Vorrichtung zum Verabreichen
einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem Subjekt eine Strahlabgabevorrichtung,
die dahin gehend wirksam ist, Tröpfchen
der bioaktiven Zusammensetzung in eine Fluidkammer abzugeben. Die
Fluidkammer weist wünschenswerterweise
eine Abtropfoberfläche,
einen ersten Einlass zum Aufnehmen einer Infusionsflüssigkeit
derart, dass die Infusionsflüssigkeit
auf die Abtropfoberfläche
gelenkt wird, einen zweiten Einlass zum Aufnehmen der Tröpfchen an
bioaktiver Zusammensetzung, die aus der Strahlabgabevorrichtung
abgegeben werden, derart, dass die Tröpfchen auch auf die Abtropfoberfläche gelenkt
werden, und einen Fluidauslass zum Ausleiten eines Gemisches der
Infusionsflüssigkeit
und der bioaktiven Zusammensetzung auf.
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Bei
einem wieder anderen Ausführungsbeispiel,
das nicht beansprucht wird, umfasst eine Vorrichtung zum Verabreichen
einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem Subjekt eine Mehrzahl
von Fluidabgabevorrichtungen zum Abgeben einer kontrollierten Menge
der bioaktiven Zusammensetzung und eine Mehrzahl von Fluidkammern
zum Enthalten und Befördern
der bioaktiven Zusammensetzung zu den Fluidabgabevorrich tungen.
Die Vorrichtung umfasst ferner einen Fluidverteiler, der einen ersten
Einlass zum Aufnehmen der aus den Fluidabgabevorrichtungen abgegebenen
bioaktiven Zusammensetzung, einen zweiten Einlass zum Aufnehmen
einer Infusionsflüssigkeit
zum Mischen mit der bioaktiven Zusammensetzung und einen Auslass
zum Ausleiten eines Gemisches der Infusionsflüssigkeit und der bioaktiven
Zusammensetzung aufweist.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel,
das nicht beansprucht wird, umfasst ein Verfahren zum Verabreichen
einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem Subjekt ein Abgeben von
Tröpfchen
der bioaktiven Zusammensetzung aus einer Mehrzahl von Strahlabgabevorrichtungen
in jeweilige Mischkammern. Eine Infusionsflüssigkeit wird in jeder Mischkammer
mit der bioaktiven Zusammensetzung gemischt, und ein Gemisch der
Infusionsflüssigkeit
und der bioaktiven Zusammensetzung wird aus jeder Mischkammer ausgeleitet
und in ein Subjekt infundiert. Die bioaktive Zusammensetzung, die
aus jeder Strahlabgabevorrichtung abzugeben ist, kann identisch
oder unterschiedlich sein. Beispielsweise werden bei einer Implementierung
verschiedene bioaktive Zusammensetzungen gleichzeitig aus den Strahlabgabevorrichtungen
zum Infundieren in das Subjekt abgegeben.
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Ein
Verfahren zum Verabreichen einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem
Subjekt kann ein Abgeben von Tröpfchen
der bioaktiven Zusammensetzung aus einer Strahlabgabevorrichtung,
ein Erfassen einer Charakteristik der aus der Strahlabgabevorrichtung
abgegebenen Tröpfchen
und ein Befördern
der bioaktiven Zusammensetzung zu dem Subjekt umfassen.
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Genauer
gesagt, und unter Bezugnahme auf 1, ist ein
Infusionssystem 10 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
zum präzisen
Dosieren einer oder mehrerer bioaktiver Zusammensetzungen in Infusionen
gezeigt. Das veranschaulichte System 10 umfasst allgemein
eine Abgabevorrichtung 12, die mit einem oder mehreren
Fluidbehältern 14,
der bzw. die eine In fusionsflüssigkeit
enthält
bzw. enthalten, fluidisch verbunden ist. Die Fluidbehälter 14 können beispielsweise
flexible Blasen wie z. B. Plastiktüten sein, die den Behältern, die
zum Verabreichen von intravenösen
(„IV"-)Fluiden bei Patienten
in Krankenhäusern,
Rettungswägen,
Pflegeheimen und dergleichen verwendet werden, ähneln oder identisch sind mit denselben.
Die veranschaulichten Behälter 14 umfassen
wünschenswerterweise
Halterungen, z. B. Ösen 90,
die dazu verwendet werden können,
die Behältnisse
an einem herkömmlichen
IV-Ständer aufzuhängen. Bei
dem veranschaulichten System wird die Infusionsflüssigkeit
aus den Behältern 14 mittels
Schwerkraft einzelnen Fluidkammern (z. B. Fluidkammern 22 in 3)
eines Fluidverteilers 18 (hierin auch als Mischeinheit
bezeichnet) über
Fluidleitungen 16, die eine herkömmliche IV-Schlauchanordnung
sein können,
zugeführt.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
kann ein einzelner Fluidbehälter 14 dazu
verwendet werden, eine Infusionsflüssigkeit jeder Fluidkammer
des Fluidverteilers 18 zuzuführen.
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Die
Abgabevorrichtung 12 weist mehrere Fluidreservoire (z.
B. Fluidreservoire 20 in 3) zum Enthalten
einer oder mehrerer bioaktiver Zusammensetzungen sowie eine oder
mehrere Fluidabgabevorrichtungen (nachstehend beschrieben) zum Dosieren
kontrollierter Mengen an bioaktiver Zusammensetzung aus den Fluidreservoiren 20 in
eine oder mehrere Fluidkammer (hierin auch als Mischkammern bezeichnet)
des Fluidverteilers 18 auf. Gemische der Infusionsflüssigkeit
und der bioaktiven Zusammensetzung werden durch Fluidleitungen 24, die
mit den Mischkammern 22 fluidisch verbunden sind, ausgeleitet.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
führen
die Leitungen 24 die Gemische der Infusionsflüssigkeit
und der bioaktiven Zusammensetzung einzelnen Pumpeinheiten 26 zu.
Jede Pumpeinheit 26 liefert einen mit Druck beaufschlagten
Fluidfluss über
eine jeweilige Fluidleitung 28 an ein Subjekt. Die Pumpeinheiten 26 können herkömmliche
Infusionspumpen sein. Bei einer alternativen Implementierung können die
Fluidgemische ohne die Verwendung der Pumpeinheiten 26 mittels Schwerkraft
dem Subjekt zugeführt
werden.
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Wie
in 1 gezeigt ist, umfasst das System 10 eine
Steuerung 30 zum Steuern des Betriebs der Abgabevorrichtung 12.
Die Steuerung 30 kann eine separate Einheit sein, die mit
einem flexiblen Verbinder 32, wie er z. B. in 1 gezeigt
ist, mit der Steuerung 30 elektrisch verbunden ist. Wünschenswerterweise
ist die Steuerung 30 dahin gehend angepasst, an die Abgabevorrichtung 12 angebracht
oder durch dieselbe getragen zu werden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen
kann die Steuerung 30 einstückig mit der Abgabevorrichtung 12 gebildet
sein. Die Steuerung 30 und die Abgabevorrichtung 12 empfangen
Leistung entweder von einem eingebauten Batteriespeicherungssystem,
das sich entweder in der Steuerung 30, der Abgabevorrichtung 12 oder in
beiden befinden kann. Alternativ dazu kann Leistung von einer externen
Quelle, z. B. einer standardmäßigen elektrischen
Steckdose, bereitgestellt werden. Selbstverständlich können bei manchen Ausführungsbeispielen
wiederaufladbare oder austauschbare Batterien im Sinn einer problemlosen Tragbarkeit
und Verwendung bevorzugt werden. Die Steuerung 30 wirkt
dahin gehend, Abfeuerungssignale an die Fluidabgabevorrichtungen
der Abgabevorrichtung 12 anzulegen, die reagieren, indem
sie Fluidtröpfchen
aus den Fluidreservoiren 20 in die Fluidkammern 22 ausstoßen.
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Bei
einem einfachen Ausführungsbeispiel kann
die Steuerung 30 einen EIN/AUS-Leistungsschalter oder -knopf 34 umfassen,
auf den die Steuerung 30 reagiert, indem sie eine Fluidausstoßsequenz
beginnt und/oder beendet. Alternativ dazu kann der Schalter 34 einfach
als EIN-Schalter dienen, wobei die Steuerung 30 die präzise Menge
an Fluid bestimmt, die aus den Fluidabgabevorrichtungen auszustoßen ist,
und anschließend
den Ausstoß automatisch
beendet, nachdem die gewählte
dosierte Menge abgegeben wurde. Bei einem komplexeren Ausführungsbeispiel
kann die Steuerung 30 ein Eingabetastenfeld 36 umfassen,
das ein Buchstaben aufweisendes o der alphanumerisches Tastenfeld sein
kann. Unter Verwendung des Tastenfeldes 36 kann ein Arzt,
eine Krankenschwester, ein Apotheker oder ein(e) andere(r) Beschäftigte(r)
im Gesundheitswesen oder das Subjekt, dem das Fluid verabreicht wird,
Variationen der Menge und der Arten von abgegebenen Fluiden eingeben.
Eine Steuerung kann auch einen Anzeigebildschirm 38 umfassen,
der eine Flüssigkristallanzeige
sein kann, um anzugeben, welche Auswahlen unter Verwendung des Tastenfeldes 36 getroffen
wurden, und/oder um verschiedene Betriebsparameter der Abgabevorrichtung 12 anzuzeigen.
Alternativ dazu kann das Tastenfeld 36 eliminiert werden
und die Steuerung 30 dahin gehend programmiert werden,
verschiedene Auswahlen auf dem Bildschirm 38 anzuzeigen.
Scroll-Tasten 40 und 42 können ermöglichen, dass verschiedene
Anweisungen oder Auswahlen über
den Bildschirm 38 oder an dem Bildschirm 38 entlang
nach oben und nach unten gescrollt werden, einschließlich Informationen wie
z. B. gewünschte
Dosierungen, Frequenz und mögliche
Nebenwirkungen.
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Bei
wieder anderen alternativen Ausführungsbeispielen
ist der Anzeigebildschirm 38 auch ein Touchscreen zusätzlich zu
dem Tastenfeld 36 oder stattdessen. Der Touchscreen kann
eine Serie von Bildern umfassen, die, wenn sie mit einem Finger oder
einer Schreibnadel berührt
werden, die Steuerung 30 programmieren. Alternativ dazu
kann der Touchscreen einen Schrift zeichenerkennungsbereich zum
Empfangen schriftlicher Eingaben unter Verwendung einer Schreibnadel,
beispielsweise die Graffiti-Erkennungsmerkmale des Palm®-Betriebssystems (Palm,
Inc., Santa Clara, CA) umfassen. Somit liefert ein Touchscreen zusätzlich zu
dem Tastenfeld ein alternatives Mittel zum Programmieren der Steuerung.
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Der
Anzeigebildschirm 38 kann auch verschiedene Auswahlen entlang
eines oberen Abschnitts des Bildschirms, benachbarte Tasten 34, 44, 46 und/oder 48,
angeben, was es einem Benutzer ermöglicht, anschließend durch
Drücken
einer oder mehrerer dieser Tasten ein bestimmtes Arzneimittel oder
eine bestimmte Dosierung auszuwählen.
Alternativ dazu könnte ein
Drücken
einer der Tasten das Auftreten eines bestimmten Ereignisses, beispielsweise
einer nachteiligen Reaktion auf ein Medikament, die eine nachfolgende
Dosierungsverabreichung ändern
(beispielsweise verringern) würde, oder
eines Ereignisses (z. B. einer körperlichen
Anstrengung), das ein Erfordernis, eine Medikamentendosierung zu ändern, signalisieren
kann, angeben. Die Steuerung kann auch dahin gehend programmiert
sein, eine nicht-autorisierte Änderung
von Dosierungen, beispielsweise eine Erhöhung einer Dosierung einer
kontrollierten Substanz, die über
die durch den verschreibenden Arzt autorisierte Dosierung hinausgeht,
zu verhindern. Alternativ dazu kann die Steuerung bestimmte Bandbreiten
von zu verabreichenden Dosierungen erlauben, beispielsweise verschiedene
Dosen eines Opioid-Schmerzmittels als
Reaktion auf schwankende Schmerzen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, kann ein zweckmäßigeres Verfahren zum anfänglichen
Programmieren der Steuerung 30 oder zum Bereitstellen von
Dosierungs- und sonstigen Informationen darin bestehen, ein Computereingangsverbindungselement 50,
das selektiv an der Steuerung 30 befestigbar ist, zum Koppeln
eines externen Computers, Mikrocomputers oder einer sonstigen Rechenvorrichtung 52 mit
der Steuerung 30 zu verwenden. Andere Verbindungsvorrichtungen
können
dazu verwendet werden, zwischen einer externen Rechenvorrichtung 52 und
der Steuerung 30 zu kommunizieren, beispielsweise mittels
Infrarotsignalen, Funkwellen, Modems, Direktanschlüssen und
dergleichen. Beispielsweise kann ein Patient in der Vorrichtung
gespeicherte Informationen über
selbstregulierte Dosierungsverabreichungen oder aufgetretene Symptome
herunterladen (wie es beispielsweise dadurch, welche Tasten an der Vorrichtung
gedrückt
wurden, und/oder durch das Muster und die Frequenz der gedrückten Tasten
angegeben wird). Diese Informationen können über ein Modem an das Büro eines
Arztes oder eines bzw. einer anderen Beschäftigten im Gesundheitswesen
gesendet werden, wo sie einem bzw. einer Beschäftigten im Gesundheitswesen
(in elektronischer oder sonstiger Form) angezeigt werden können, und
entsprechende Maßnahmen
ergriffen werden können. Wenn
beispielsweise bemerkt wird, dass Symptome trotz Verabreichung einer
therapeutischen Menge eines bestimmten Arzneimittels zunehmen, kann
in Erwägung
gezogen werden, ein neues Arzneimittel bereitzustellen oder die
Diagnose, für
die das Arzneimittel verabreicht wird, zu überprüfen. Als weiteres Beispiel
kann die Steuerung 30 eine Andockverbindung zur Verwendung
mit einer Andockstation, die mit einem Computer in dem Büro des Arztes
verbunden ist, umfassen. Somit liefert ein Anschließen des
Applikators an einen externen Computer ein alternatives Mittel zum
Programmieren der Applikatorsteuerung zusätzlich zu dem Tastenfeld und
dem Touchscreen, die oben erwähnt
wurden.
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Die
Steuerung 30 kann auch dahin gehend verbunden sein, mit
anderen Vorrichtungen zu kommunizieren, beispielsweise Vorrichtungen
zum Überwachen
des physiologischen Zustands eines Subjekts. Beispielsweise kann
die Vorrichtung mit einer Blutzuckerüberwachungsvorrichtung verbunden
und dahin gehend programmiert sein, ein antidiabetisches Arzneimittel
freizusetzen, falls der Blutzuckerspiegel des Subjekts außerhalb
des normalen Bereichs liegt. Als weiteres Beispiel kann die Vorrichtung
mit einer Temperaturüberwachungsvorrichtung verbunden
und dahin gehend programmiert sein, ein Fieber senkendes (antipyretisches)
Arzneimittel freizusetzen, falls die Körpertemperatur des Subjekts über eine
bestimmte Schwelle ansteigt. Die Vorrichtung kann dahin gehend programmiert
sein, eine Zusammensetzung automatisch freizusetzen, wie z. B. in
dem Fall, in dem die Vorrichtung ein Bestandteil einer Atemmaske
ist, die ein bettlägeriger
Patient trägt, oder
sie kann dahin gehend programmiert sein, dem Benutzer zu signalisieren,
dass dem Benutzer eine Dosis einer Zusammensetzung verabreicht werden sollte.
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Wie
in 1 gezeigt ist, kann die Steuerung 30 alternativ
dazu einen Eingabeschlitz 54 definieren, der dahin gehend
bemessen ist, eine Eingabevorrichtung, z. B. eine Flash-Speicherkarte 56 oder eine
andere entnehmbare Speichervor richtung, die Eingabedaten für die Steuerung 30 trägt, aufzunehmen.
Diese entnehmbare Speichervorrichtung kann durch die Steuerung 30 oder
eine externe Vorrichtung, z. B. einen entfernten Computer, programmiert werden.
Beispielsweise kann der entnehmbare Speicher in einem Arztbüro, Krankenhaus,
einer Praxis oder einer sonstigen Gesundheitseinrichtung in einen
Computer eingeführt,
durch denselben programmiert und dem Subjekt zur Verwendung mit
dem Applikator ausgehändigt
werden. In der Tat kann eine Verwendung der Flash-Speicherkarte 56 oder
einer ähnlichen
Speichervorrichtung in Verbindung mit der Steuerung 30 dazu
führen,
dass die einzige sonstige Eingabevorrichtung der Steuerung 30 der
Schalter 34 ist. Somit liefert der programmierbare entnehmbare
Speicher ein weiteres alternatives Mittel zum Programmieren der
Applikatorsteuerung zusätzlich
zu der oben beschriebenen Tastenfeld-, Touchscreen- und Entfernter-Computer-Verbindung.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
weist die Steuerung 30 eventuell lediglich einen EIN-Schalter 34 auf
und ist eventuell vollständig über einen
externen Computer 52 vorprogrammiert, beispielsweise in dem
Büro eines
Arztes oder in einer Apotheke, bevor die Vorrichtung einem Patienten übergeben
wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
wird die Vorrichtung eventuell mit lediglich einem EIN-Schalter 34 verkauft,
wobei der Arzt oder die Apotheke das Medikament in einem Bausatz
mit einer Flash-Speicherkarte 56 bereitstellt.
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Unter
Bezugnahme auf 2–4 werden nun
die Einzelheiten eines. Ausführungsbeispiels
einer Abgabevorrichtung 12 beschrieben. Wie in 2 gezeigt
ist, umfasst die veranschaulichte Abgabevorrichtung 12 ein
entnehmbares äußeres Gehäuse 58 zum
Einhäusen
des Fluidverteilers 18 und einer Fluidreservoireinheit 60.
Die Fluidreservoireinheit 60 definiert eine Mehrzahl von
Fluidreservoiren 20 (3) zum Enthalten
von bioaktiven Zusammensetzungen. Die Fluidreservoireinheit 60 weist
auch eine abnehmbare Abdeckung, oder einen abnehmbaren Deckel, 62 zum
Zugreifen auf die Fluidreservoire 20 in der Einheit 60 auf.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen
können
die Fluidreservoire 20 als Behältnisse zum Aufnehmen von austauschbaren
und/oder Einweg-Fluidreservoiren
(nicht gezeigt), die die bioaktiven Zusammensetzungen enthalten,
dienen. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel können die
Fluidreservoire aus ihren jeweiligen Behältnissen entnommen werden,
wenn sie leer sind, und neue Fluidreservoire können in die Fluidreservoireinheit 60 eingefügt werden.
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Das
veranschaulichte Gehäuse 58 bedeckt zum
Teil den Fluidverteiler 18 und die Fluidreservoireinheit 60 und
dient als Anbringoberfläche
zum Anbringen der Steuerung 30. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
umschließt
des Gehäuse 58 den Fluidverteiler 18 und
die Fluidreservoireinheit 60 völlig und ist mit Aperturen
oder Öffnungen
für Fluidleitungen 16 und 24 und
einer abnehmbaren Abdeckung zum Zugreifen auf die Fluidreservoire 20 gebildet.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
kann die Steuerung 30 einstückig mit dem Gehäuse 58 gebildet
sein.
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Wie
in 4 gezeigt ist, weist jedes Fluidreservoir 20 eine
Auslassöffnung 64 auf,
um zu ermöglichen,
dass die bioaktive Zusammensetzung in die Mischkammern 22 abgegeben
wird. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist jedes Fluidreservoir 20 mit
einer jeweiligen Mischkammer 22 ausgerichtet, so dass Fluid
aus jedem Fluidreservoir 20 in eine jeweilige Mischkammer 22 abgegeben
wird. Die Anzahl von Fluidreservoiren 20 muss jedoch nicht
der Anzahl von Mischkammern 22 entsprechen. Beispielsweise
zeigt 5B ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Fluidreservoireinheit 144, die mit einem Fluidreservoir 146 zum
Speichern eines Fluids gebildet ist. Das in der Einheit 144 gespeicherte
Fluid kann selektiv in eine oder mehrere Mischkammern 22 eines
Fluidverteilers 18 abgegeben werden. Bei einem anderen
Beispiel ist, wie in 5A gezeigt ist, ein Fluidverteiler 140 mit
einer Mischkammer 142 gebildet, die mit einer Fluidreservoireinheit 144 oder
einer Fluidreservoireinheit, die mehrere Fluidreservoire aufweist,
z. B. der Einheit 60, verwendet werden kann.
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Zwischen
den Fluidreservoiren 20 und den Mischkammern 22 befinden
sich eine Mehrzahl von Fluidabgabevorrichtungen, die dahin gehend
konfiguriert sind, eine kontrollierte Menge eines Fluids aus den
Fluidreservoiren 20 in die Mischkammern 22 abzugeben.
Bei bestimmten Ausführungsbeispielen sind
die Fluidabgabevorrichtungen Thermotröpfchenstrahlabgabevorrichtungen,
die dahin gehend wirksam sind, ein Fluidvolumen zu erhitzen, um
zu bewirken, dass das Fluid verdampft und durch eine Austrittsöffnung in
eine der Mischkammern 22 ausgestoßen wird.
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Wie
in
3 gezeigt ist, umfasst die veranschaulichte Abgabevorrichtung
12 beispielsweise
ein Substrat
66 (auch als Form ((engl.: die) bekannt),
das zwischen der Reservoireinheit
60 und dem Fluidverteiler
18 angeordnet
ist. Das Substrat
66 ist mit einer Mehrzahl von allgemein
V-förmigen
Mulden oder Kanälen
67 gebildet.
Jede Mulde
67 ist mit zumindest einer Öffnung bzw. Austrittsöffnung
68 gebildet (
4),
durch die Fluidtröpfchen
ausgestoßen
werden. Das Substrat
66 umfasst ferner eine Mehrzahl von
einzeln mit Energie versorgbaren Heizelementen (z. B. Dünnfilmwiderständen) (nicht
gezeigt), von denen jeder dahin gehend wirksam ist, ein Fluidvolumen
zum Verdampfen zu bringen, wodurch bewirkt wird, dass das Fluid
durch eine zugeordnete Austrittsöffnung
68 ausgestoßen wird,
wie in der Technik bekannt ist. Auf diese Weise dient jede Austrittsöffnung
68 und
jedes jeweilige Heizelement als Thermostrahlabgabevorrichtung zum
Abgeben einer kontrollierten Fluidmenge. Das Substrat
66 kann
aus beliebigen geeigneter Materialien hergestellt sein, z. B. Silizium,
Glas oder äquivalenten
Materialien. Der Aufbau des Substrats
66 kann herkömmlich sein,
wie z. B. in der
US-Schrift 5,420,627 an
Keefe et al., in der
US-Patentschrift
Nr. 5,278,584 an Keefe et al. oder in der
US-Patentschrift Nr. 4,683,481 an
Johnson offenbart ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen weist jede
Austrittsöffnung
68 dieselbe
Größe auf.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
ist das Substrat
66 mit Austrittsöffnungen
68 verschiedener
Größen zum Abgeben
von Tropfen verschiedener Größen gebildet.
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Bei
dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
ist jede Mulde 67 mit einem jeweiligen Fluidreservoir 20 ausgerichtet.
Auf diese Weise liefert jedes Fluidreservoir 20 Fluid an
die Austrittsöffnungen 68 einer
entsprechenden Mulde 67. Bei alternativen Ausführungsbeispielen
kann das Substrat 66 jedoch derart konfiguriert sein, dass
zwei oder mehr Mulden 67 dahin gehend positioniert sind,
Fluid von einem einzigen Fluidreservoir 20 zu empfangen.
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Eine
flexible Schaltung 70 (z. B. eine TAB-Schaltung (TAB =
tage automated bond, automatisches Folienbondverfahren)) steht in
elektrischem Kontakt mit Leiterbahnen auf dem Substrat 66 zum
Liefern elektrischer Pulse an die Heizelemente. Die Schaltung 70 kann
unter Verwendung eines geeigneten Haftmittels an das Substrat 66 gebondet sein
und ist mit einer Mehrzahl von Schlitzen 72 gebildet, die
mit Austrittsöffnungen
ausgerichtet sind. Der Aufbau der Schaltung 70 kann ein
herkömmlicher
Aufbau sein, wie in den oben angegebenen Patentschriften offenbart
ist. Eine Fluidabdichtung 74, die eine Mehrzahl von Öffnungen 76 aufweist,
kann zwischen der Schaltung 70 und dem Fluidverteiler 18 angeordnet
sein, um ein Austreten eines Fluids und eine gegenseitige Verunreinigung
zwischen den Fluidreservoiren 20 zu verhindern oder zumindest
zu reduzieren. Die Abdichtung 74 kann aus beliebigen geeigneten
Materialien hergestellt sein, beispielsweise Naturkautschuk, Teflon® oder
verschiedenen anderen Materialien, wie in der Technik bekannt ist.
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Bei
alternativen Ausführungsbeispielen
können
andere Arten von Abgabevorrichtungen vom Tintenstrahltyp verwendet
werden. Beispielsweise kann die Abgabevorrichtung 12 eine
Mehrzahl von piezoelektrischen Strahlabgabevorrichtungen umfassen, die
zwischen den Fluidreservoiren 20 und den Mischkammern 22 angeordnet
sind.
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Die
Steuerung 30 ist wirksam mit den Heizelementen des Substrats 66 verbunden,
um das Abfeuern eines Fluids aus den Austrittsöffnungen 68 zu steuern.
Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel umfasst
beispielsweise eine gedruckte Schaltungsplatine 80, die
außen
an der Fluidreservoireinheit 60 angebracht ist und in elektrischem
Kontakt mit der flexiblen Schaltung 70 steht (2–4).
Die gedruckte Schaltungsplatine 80 ist über einen Flexibles-Band-Verbinder 82 mit
der Steuerung 30 elektrisch verbunden, um die elektrische
Verbindung zwischen der Steuerung und dem Substrat zu schließen. Andere
elektrische Komponenten können
dahin gehend implementiert sein, zu ermöglichen, dass die Steuerung 30 den
Betrieb der Strahlabgabevorrichtungen über eine festverdrahtete Verbindung
oder eine drahtlose Verbindung steuert.
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Wie
am besten in 4 gezeigt ist, weist jede Mischkammer 22 einen
ersten Fluideinlass 84, der mit den Austrittsöffnungen 68 einer
jeweiligen Mulde 67 ausgerichtet ist, um aus derselben
abgegebenes Fluid aufzunehmen, einen zweiten Fluideinlass 86 zum
Aufnehmen einer Infusionsflüssigkeit von
einer jeweiligen Fluidleitung 16 und einen Fluidauslass 88,
der mit einer jeweiligen Fluidleitung 24 in Kommunikation
steht, auf. Wie aus 4 hervorgeht, mischen sich Tröpfchen einer
bioaktiven Zusammensetzung, die in eine Mischkammer 22 abgegeben
werden, mit der Infusionsflüssigkeit
in der Mischkammer, und ein Gemisch der Infusionsflüssigkeit
und der bioaktiven Zusammensetzung fließt durch den Auslass 88 nach
außen
in eine jeweilige Fluidleitung 24.
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Der
Verteiler 18 weist wünschenswerterweise,
jedoch nicht notwendigerweise, eine untere Oberfläche 92 auf,
die geneigt ist, um das angesammelte Fluid zu dem Auslass 88 zu
lenken (wie am besten in 4 gezeigt ist). Der Einlass 86 ist
wünschenswerterweise
an dem höheren
Ende der Kammer 22 positioniert, so dass die in die Kammer 22 eintretende
Infusionsflüssigkeit über die
untere Oberfläche 92 fließt, bevor
sie sich an dem unteren Ende der Kammer 22 ansammelt. Ferner
sind die Austrittsöffnungen 68 wünschenswerterweise
derart positioniert, dass die ausgestoßenen Tröpfchen 108 auf die
untere Oberfläche 92 auftreffen,
bevor sie sich mit dem angesammelten Fluid in der Kammer 22 vermischen. Auf
diese Weise dient die untere Oberfläche 92 als „Abtropf"-Oberfläche für die aus den Austrittsöffnungen 68 ausgestoßenen Tröpfchen 108.
Dadurch, dass die Tröpfchen 108 der
bioaktiven Zusammensetzung auf die untere Oberfläche 92 gelenkt werden,
fließt
die ankommende Infusionsflüssigkeit über die
bioaktive Zusammensetzung, um eine Dispersion der bioaktiven Zusammensetzung
in der Infusionsflüssigkeit
zu begünstigen.
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Bei
bestimmten Ausführungsbeispielen
sind der Fluidverteiler 18 und die Fluidreservoireinheit 60 dahin
gehend konfiguriert, miteinander verbindbar und voneinander lösbar zu
sein, und verschiedene Fluidverteiler- und Fluidreservoireinheit-Konfigurationen
sind vorgesehen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, eine spezifische Fluidverteiler-
und Fluidreservoireinheit-Konfiguration für eine bestimmte Anwendung
auszuwählen.
Wenn beispielsweise lediglich eine Art einer bioaktiven Zusammensetzung
abgegeben wird, kann entweder eine Reservoireinheit, die mehrere
Reservoire aufweist (3), oder eine Reservoireinheit,
die ein einziges Reservoir aufweist (5B), mit
einem aus einer einzigen Kammer bestehenden Fluidverteiler (5A)
verwendet werden. Bei einem anderen Beispiel kann statt eines aus mehreren
Kammern bestehenden Fluidverteilers (3) ein aus
einer einzigen Kammer bestehender Fluidverteiler (5A)
verwendet werden, wenn verschiedene bioaktive Zusammensetzungen
in derselben Infusionsflüssigkeit
vermischt werden.
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Bei
einer Implementierung der Abgabevorrichtung 12 enthält jedes
Fluidreservoir 20 eine andere bioaktive Zusammenset zung,
und die Abgabevorrichtung 12 wird dazu verwendet, die verschiedenen bioaktiven
Zusammensetzungen mit festgelegten Abgaberaten gleichzeitig in die
Mischkammern 22 zu dosieren. Gemäß der Verwendung in dem vorliegenden
Dokument bezieht sich der Begriff „Abgaberate" auf den Volumendurchfluss
eines Fluids aus einer Strahlabgabevorrichtung. Ein Benutzer oder
ein(e) Beschäftigte(r)
des Gesundheitswesens kann die verschriebene Dosierung für jede bioaktive
Zusammensetzung in die Steuerung 30 eingeben, die anschließend die
Abfeuerungsfrequenz jeder Strahlabgabevorrichtung dahin gehend steuert,
die bioaktiven Zusammensetzungen korrekt in die Infusionsflüssigkeit
zu dosieren. Bei einer anderen Implementierung kann jedes Fluidreservoir
dieselbe bioaktive Zusammensetzung führen, wobei die Steuerung 30 Fluid aus
einem Fluidreservoir 20 abgibt, bis es leer ist, gefolgt
von einem weiteren Fluidreservoir 20, und so weiter.
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Bei
bestimmten Ausführungsbeispielen
weist die Abgabevorrichtung 12 einen Speicherchip, z. B. einen
programmierbaren Speicherchip oder einen Flash-Chip, auf, der Daten
enthält,
die sich auf bestimmte Betriebsparameter der Strahlabgabevorrichtungen
beziehen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen
enthält
beispielsweise der Speicher des Speicherchips die durchschnittliche
Größe (d. h.
das Volumen) und/oder das durchschnittliche Gewicht von Fluidtröpfchen,
die aus jeder Austrittsöffnung 68 abgegeben
werden. Im Gebrauch gibt ein Benutzer die Behandlungsparameter,
einschließlich
der Menge der bioaktiven Zusammensetzung, die dem Subjekt verabreicht
werden soll, und, falls gewünscht,
den Zeitraum, über
den sie verabreicht werden soll, in die Steuerung 30 ein.
Die Steuerung 30 ist dahin gehend programmiert, auf diese
Daten zuzugreifen und die Abfeuerungsfrequenz zu berechnen, die
erforderlich ist, um die verschriebene Dosierung einer bioaktiven Zusammensetzung
dem Subjekt über
den festgelegten Zeitraum präzise
zuzuführen.
Die Steuerung 30 kann auch in Verbindung mit einem oder
mehreren Tropfendetektoren (z. B. Tropfendetektor 100,
nachstehend beschrieben) in einer Rückkopplungsschleife verwendet
werden, um ein ordnungsge mäßes Funktionieren
der Abgabevorrichtung 12 zu gewährleisten, wie nachstehend
näher beschrieben
wird.
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Bei
der veranschaulichten Konfiguration ist ein Speicherchip 78 außen an der
Fluidreservoireinheit 60 angebracht und steht über eine
andere flexible Schaltung 80 in elektrischem Kontakt mit
der flexiblen Schaltung 70. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
kann der Speicherchip 78 physisch an einer Schaltungsplatine
in der Steuerung 30 angebracht sein. Alternativ dazu können die
in dem Speicherchip 78 gespeicherten Informationen direkt
in dem Speicher der Steuerung 30 oder auf einer Flash-Speicherkarte 56 gespeichert
sein, wobei in diesem Fall kein separater Speicherchip benötigt würde.
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Um
zu bestimmen, ob manche der Strahlabgabevorrichtungen unsachgemäß arbeiten,
z. B. eine Austrittsöffnung 68 verstopft
ist und kein Fluid abgibt, können
Fluidsensoren wie z. B. die veranschaulichten optischen Tropfendetektoren 100,
die nicht beansprucht werden, unterhalb der Austrittsöffnungen 68 positioniert
sein. Wie am besten in 4 gezeigt ist, umfasst jeder
Tropfendetektor 100 einen Lichtemitter 102, der
dahin gehend wirksam ist, einen Lichtstrahl 104 durch eine
jeweilige Mischkammer 22 zu emittieren, und einen Lichtsensor 106,
der gegenüber
dem Lichtemitter 102 positioniert ist, um den Lichtstrahl 104 zu
erfassen. Jeder Lichtemitter 102 ist über einen Leiter 103 mit
der Schaltungsplatine 80 verbunden. Der Lichtstrahl 104 schneidet
den Ausstoßpfad von
Tropfen 108, die aus der Austrittsöffnung 68 abgegeben
werden, derart, dass, wenn ein Fluidtropfen 108 durch den
Lichtstrahl 104 wandert, der Lichtsensor 106 ein
Signal an die Steuerung 30 sendet, das das Vorliegen des
Tropfens 108 angibt. Falls der Tropfendetektor nicht erfasst,
dass ein Tropfen aus der Austrittsöffnung 68 ausgestoßen wurde,
aktiviert die Steuerung 30 einen Alarm oder eine sonstige Warnvorrichtung,
um das Subjekt und/oder den bzw. die Beschäftigten) des Gesundheitswesens,
der bzw. die das Subjekt überwacht,
zu warnen. Der Alarm kann ein Audioalarm sein, der dahin gehend
wirksam ist, ein hörbares
Signal zu liefern, z. B. einen Piepton oder einen Summer, und/oder
ein visueller Alarm, z. B. ein oder mehrere Anzeigeleuchten, die
in einer zweckmäßigen Position
an der Abgabevorrichtung 12 angebracht sind. Der Alarm
kann auch die Form einer auf dem Anzeigebildschirm 38 angezeigten schriftlichen
Warnung aufweisen. Alternativ dazu kann der Alarm ein taktiles Signal,
z. B. ein Vibrations- oder
vibrierendes Signal, das den bei Rufempfängervorrichtungen Verwendeten ähnelt, liefern.
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Die
Steuerung 30 kann die tatsächliche Frequenz, mit der Tropfen
aus jeder Austrittsöffnung 68 ausgestoßen werden,
auf der Basis von Signalen von den Tropfendetektoren 100 berechnen
und kann die tatsächliche
Frequenz mit der voreingestellten Abfeuerungsfrequenz jeder Austrittsöffnung 68 vergleichen,
um zu gewährleisten,
dass die verschriebene Dosierung dem Subjekt in der richtigen Geschwindigkeit
verabreicht wird. Falls eine Strahlabgabevorrichtung ein Fluid schneller
oder langsamer abgibt als die erforderliche Geschwindigkeit, aktiviert
die Steuerung 30 den Alarm, zeigt eine Warnung auf dem
Anzeigebildschirm 38 an und/oder steuert die Strahlabgabevorrichtung
dahin gehend, das Abgeben von Fluid sofort zu beenden.
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Tropfendetektoren,
die nicht die veranschaulichten optischen Tropfendetektoren sind,
können
bei der Abgabevorrichtung ebenfalls implementiert werden, obwohl
dies außerhalb
des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung liegt. Beispielsweise
können
piezoelektrische Elemente an den Innenoberflächen der Mischkammern
22 angebracht
sein, um Tropfen, die auf die piezoelektrischen Elemente auftreffen,
oder das Fluid in den Mischkammern zu erfassen, wie in der oben
erörterten
US-Patentschrift Nr. 4,583,975 offenbart
ist. Gemäß der Erfindung wird
ein elektrostatischer Tropfendetektor dazu verwendet, die Abfeuerungsfrequenz
sowie das Volumen von Tropfen, die aus den Strahlabgabevorrichtungen
ausgestoßen
werden, zu erfassen. Die Steuerung
30 kann anschließend die
Abgaberate jeder Strahlabgabevorrichtung berechnen und ein bestimmtes
Protokoll (Aktivieren eines Alarms und/oder Beenden eines Ausstoßes von
Tropfen aus einer Strahlabgabevorrichtung) einleiten, falls die
Abgaberate höher
oder niedriger ist als die erforderliche Rate.
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Bei
einer anderen Anwendung der Abgabevorrichtung 12 kann bzw.
können
eine oder mehrere bioaktive Zusammensetzung(en) in den Fluidverteiler 18 dosiert
und anschließend
einem Subjekt verabreicht werden, ohne in einer Infusionsflüssigkeit
verdünnt
zu werden. Selbstverständlich
erfordert der Fluidverteiler 18 bei einer derartigen Anwendung
keine Fluideinlässe 86 zum
Aufnehmen der Infusionsflüssigkeiten.
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6 und 7 veranschaulichen
ein weiteres Infusionssystem, das allgemein bei 150 angegeben
ist, zum Verabreichen einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem
Subjekt. Das veranschaulichte System 150 umfasst einen
Fluidbehälter 152 zum Enthalten
einer Infusionsflüssigkeit
und eine Abtropfkammer 154 (die bei diesem Ausführungsbeispiel
als Fluidverteiler dient) zum Aufnehmen der Infusionsflüssigkeit.
Die Abtropfkammer 154 kann eine sich nach oben erstreckende
Spitze 156 umfassen, die dazu verwendet wird, den Auslassabschnitt 158 des Fluidbehälters 152 zu
durchstechen, wie allgemein in der Technik bekannt ist. Die Spitze 156 weist
einen Innendurchlass auf, der Fluid von dem Behälter 152 dahin gehend
lenkt, in einen Tropfenbildner 160 zu fließen, der
dahin gehend konfiguriert ist, Fluidtropfen zu erzeugen, die in
die Abtropfkammer 154 fallen. Der Aufbau des Tropfenbildners 160 kann
ein herkömmlicher
Aufbau sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen
umfasst der Tropfenbildner beispielsweise eine schmale Fluidleitung
(nicht gezeigt), die auf Grund der Oberflächenspannung des durch die
Leitung fließenden
Fluids Tropfen erzeugt. Der Tropfenformer 160 kann einstückig mit
der Spitze 156 gebildet sein, wie in 6 gezeigt
ist, oder alternativ dazu können
der Tropfenbildner und die Spitze getrennt gebildete, miteinander
verbundene Komponenten sein.
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Die
Abtropfkammer 154 umfasst wünschenswerterweise eine Abtropfoberfläche 162,
die unterhalb des Auslasses des Tropfenbildners 160 positioniert
ist, so dass Tropfen der Infusionsflüssigkeit aus dem Tropfenbildner
auf die Abtropfoberfläche 162 fallen,
bevor sie sich in dem unteren Abschnitt der Abtropfkammer 154 ansammeln.
Die veranschaulichte Abtropfoberfläche 162 ist die konvexe obere
Oberfläche
einer Rippe 164, die sich radial über das Innere der Abtropfkammer 154 erstreckt. Öffnungen 166 sind
zwischen den Seiten der Rippe 164 und der Innenoberfläche der
Abtropfkammer 154 definiert, um zu ermöglichen, dass Fluid von der
Abtropfoberfläche 162 abfließt und sich
an dem unteren Ende der Abtropfkammer 154 ansammelt.
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Die
Abtropfkammer 154 umfasst ferner eine Fluideinlassleitung 168.
Eine Abgabevorrichtung 170 zum Dosieren einer oder mehrerer
bioaktiver Zusammensetzungen in die Abtropfkammer 154 ist
an dem Ende der Einlassleitung 168 angebracht. Die Abtropfkammer 154 kann
eine zusätzliche
Einlassleitung 168 mit einer zusätzlichen Abgabevorrichtung 170 umfassen,
wie in 6 gestrichelt gezeigt ist. Der Aufbau der Abgabevorrichtung 170 ist ähnlich dem Aufbau
der in 2–4 gezeigten
Abgabevorrichtung 12. Ein Unterschied zwischen der Vorrichtung 12 der 2–4 und
der Vorrichtung 170 der 6 und 7 besteht
darin, dass Letztere keinen Fluidverteiler 18 umfasst und
sich somit außerhalb des
Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung befindet. Statt eines
Fluidverteilers 18 werden Tröpfchen einer bioaktiven Zusammensetzung
aus einem oder mehreren Fluidreservoiren der Abgabevorrichtung 170 in
die Abtropfkammer 154 abgegeben, um sich mit der Infusionsflüssigkeit
zu vermischen. Eine Dichtung 174 kann zwischen der Öffnung der
Fluidleitung und der Vorrichtung 170 angeordnet sein, um eine
fluiddichte Abdichtung zwischen denselben zu liefern. Wie bei den
hierin offenbarten vorherigen Ausführungsbeispielen kann eine
Steuerung (z. B. eine Steuerung 30) dazu verwendet werden,
die Funktionsweise der Vorrichtung 170 zu steuern.
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Die
Steuerung kann an der Vorrichtung angebracht sein oder entfernt
angebracht und über
eine Verbindung 176 angeschlossen sein (7).
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Das
System 150 kann auch einen Tropfendetektor zum Erfassen
des Vorliegens von aus der Abgabevorrichtung 170 ausgestoßenen Tropfen und/oder
zum Erfassen verschiedener anderer Charakteristika der Tropfen,
die aus der Abgabevorrichtung 170 ausgestoßen werden,
umfassen. Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann ein piezoelektrisches
Element 172 eines piezoelektrischen Detektors auf der Abtropfoberfläche 162 angebracht sein,
um Tropfen zu erfassen, die aus der Abgabevorrichtung 170 abgegeben
werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen
kann ein elektrostatischer Tropfendetektor oder ein optischer Tropfendetektor, z.
B. ein Tropfendetektor 100 (3 und 4),
verwendet werden.
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist die Abgabevorrichtung 170 wünschenswerterweise
derart positioniert, dass ausgestoßene Tropfen auf das piezoelektrische
Element 172 oder alternativ dazu auf die Abtropfoberfläche 162 selbst
auftreffen, falls das piezoelektrische Element 172 nicht
vorgesehen ist. Dies ermöglicht,
dass sich die Infusionsflüssigkeit
mit der bioaktiven Zusammensetzung vermischt, während sie über die Abtropfoberfläche 162 fließt, um eine Dispersion
der bioaktiven Zusammensetzung in der Infusionsflüssigkeit
zu begünstigen.
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8 und 9 veranschaulichen
ein weiteres Infusionssystem, das allgemein bei 200 angegeben
ist, zum Verabreichen einer bioaktiven Zusammensetzung zu einem
Subjekt. Wie in 8 gezeigt ist, umfasst das veranschaulichte
System 200 ein Hauptgehäuse 202 und
eine Tür 204,
die an Gelenken 206 angebracht ist. Die Tür 204 ist
zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position
schwenkbar (wie in 8 gezeigt ist), um auf die Komponenten
in dem Gehäuse 202 zuzugreifen.
In dem Gehäuse 202 sind
eine Steuerung 30, ein Fluidverteiler 208, eine
Abgabeinrichtung 210 zum Abgeben von Tröpfchen einer bioaktiven Zusammensetzung
in den Fluidverteiler 208 und ein Abgabevorrichtungsträger 212 angeordnet.
Die Tür 204 kann
eine Öffnung 218 umfassen,
um es einem Benutzer zu ermöglichen,
auf die Steuerung 30 zuzugreifen, ohne die Tür 204 zu öffnen. Eine
Fluidleitung 214 liefert eine Infusionsflüssigkeit
aus einem Fluidbehälter
(in 8 und 9 nicht gezeigt) an den Fluidverteiler 208.
Eine Auslassfluidleitung 216 liefert eine Lösung der
Infusionsflüssigkeit
und einer bioaktiven Zusammensetzung an ein Subjekt oder an eine
Pumpe, um die Lösung
in das Subjekt zu pumpen.
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Wie
in 9 gezeigt ist, umfasst der Fluidverteiler 208 bei
der veranschaulichten Konfiguration eine Abdeckung oder einen Deckel 220,
die bzw. der ferner als Grenzfläche
zwischen dem Fluidverteiler 208 und der Abgabevorrichtung 210 dient.
Die Abdeckung 220 ist mit einem ersten Fluideinlass (nicht
gezeigt) gebildet, der zwischen Rippen 236 positioniert ist
und dahin gehend bemessen ist, Tropfen eines aus der Abgabevorrichtung 210 ausgestoßenen Fluids
aufzunehmen. Die Abdeckung 220 ist ferner mit einem zweiten
Fluideinlass 230 zum Aufnehmen der Infusionsflüssigkeit
aus der Fluidleitung 214 und mit einem Fluidauslass 234 zum
Ausleiten einer Lösung an
die Auslassfluidleitung 216 gebildet.
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Bei
dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
umfasst die Abgabevorrichtung 210 einen Reservoirabschnitt 226 zum
Enthalten von Fluid und ein Thermotintenstrahlsubstrat 224,
das mit einer Mehrzahl von (nicht gezeigten) Ausstoßaustrittsöffnungen und
entsprechenden (nicht gezeigten) Heizelementen (z. B. Widerständen) gebildet
ist. Im zusammengebauten Zustand ist das Substrat 224 zwischen
den Rippen 236 positioniert, um die Austrittsöffnungen über den
ersten Fluideinlass in der Abdeckung 220 auszurichten.
Eine Dichtung bzw. Abdichtung 228 umgibt wünschenswerterweise
den ersten Fluideinlass, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen
dem Fluidverteiler 208 und der Abgabevorrichtung 210 zu liefern.
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Der
veranschaulichte Abgabevorrichtungsträger 212 umfasst einen
Hauptkörper 231 und
eine mit dem Hauptkörper 231 gelenkig
verbundene Verriegelung 232 zum lösbaren Befestigen der Abgabevorrichtung 210.
Die Verriegelung 232 ist zwischen einer verriegelten Position
(in 9 gezeigt), die die Abgabevorrichtung 210 in
Eingriff nimmt, und einer nicht-verriegelten Position (gestrichelt
in 9 gezeigt) schwenkbar, um eine Beseitigung und
einen Austausch der Abgabevorrichtung 210 zu ermöglichen.
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Bei
den jeweiligen Ausführungsbeispielen
ist die Abgabevorrichtung 210 eine herkömmliche Tintenstrahlkassette
(auch als Stift bekannt), und der Abgabevorrichtungsträger 212 ist
ein herkömmlicher Druckerwagen,
der dahin gehend konfiguriert ist, die Kassette aufzunehmen. Der
Aufbau der Abgabevorrichtung 210 kann ausgehend von einem
herkömmlichen
Tintenstrahlaufbau dahin gehend modifiziert sein, beispielsweise
die Charakteristika des jeweiligen abzugebenden Fluids zu berücksichtigen.
Die Kassette kann eine aus einer einzigen Kammer bestehende Kassette
oder alternativ eine aus mehreren Kammern bestehende Kassette sein,
die dazu verwendet werden kann, mehr als eine Art einer bioaktiven
Zusammensetzung abzugeben. Außerdem
kann die Kassette eine „axiale" Konfiguration oder
eine „außeraxiale" Konfiguration aufweisen,
wie oben erörtert
wurde. Beispielsweise können
die Abgabevorrichtung 210 und der Träger 212 beliebige
von verschiedenen im Handel erhältlichen
Thermo- oder piezoelektrischen Kassetten und -Wagen sein, beispielsweise
beliebige der TIJ (thermal inkjet – Thermotintenstrahl) Wagen-
und Stiftanordnungen der Serien 500, 700, 800 und 900,
die von der Hewlett-Packard Company zur Verwendung bei Tintenstrahldruckern
erhältlich
sind.
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Viele
andere Variationen von Vorrichtungen und Verfahren fallen in den
Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung. Beispielsweise kann ein
optischer Sensor in die Steuerung 30 integriert werden, um
eine Patientenidentifizierung, z. B. einen Strichcode auf einem
Krankenhausidentifizierungs-Armband eines Patienten, zu lesen, wobei
diese Informationen durch die Steuerung dazu verwendet werden, die
Dosierung und/oder Art der verabreichten Medikamente einzustellen.
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In
der vorliegenden Spezifikation wurden mehrere ausführliche
Beispiele beschrieben, die keine Einschränkung darstellen sollen. Vielmehr
werden diese Beispiele bereitgestellt, um manche der Ausführungsbeispiele,
die in den Schutzumfang der folgenden Patentansprüche fallen,
zu veranschaulichen.