Способ повышения сопротивляемости утечке в закрытой находящейся под давлением системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной
Изобретение относится к способу повышения сопротивляемости утечке в замкнутой находящейся под давлением системе. Способ включает в себя представление замкнутой находящейся под давлением системы, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, имеющей верхнюю поверхность с открытой секцией, причем система находится под избыточным давлением величиной, по крайней мере, около 5 фунтов/кв. дюйм (0,3515 кгс/см2). Контактная поверхность жесткого компонента устанавливается с фиксацией смежно или в контакте с, по крайней мере, частью граничной секции или центральной частью открытой секции мембраны, или обеими, в целях уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны. Настоящее изобретение также относится к комплекту для повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащему жесткий компонент. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу повышения сопротивляемости утечке через место сопряжения иглы с мембраной. В частности, в настоящем изобретении предлагается способ повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, в котором поддерживается избыточное давление, по крайней мере, около 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2).
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Флаконы и другие имеющиеся на рынке емкости, предназначенные для хранения лекарств, реагентов или других веществ, связанных с фармакологией и требующих стерильности, обычно закупориваются мембраной, не рассчитанной на высокое избыточное давление. Для транспортировки соединения или продукта в таком контейнере, закупоренном мембраной, может оказаться необходимым заполнять указанный контейнер продуктом под давлением, чтобы обеспечить безопасный и эффективный способ введения продукта пациенту или передачи его в приемный контейнер. Для облегчения заполнения и опорожнения контейнера, закупоренного мембраной, может использоваться двухигольная система - одна игла для подачи заполняющей жидкости, и вторая - для выпуска продукта и введения пациенту жидкости через трубку для переливания. Трубка для передачи жидкости из контейнера к пациенту обычно представляет собой длинный катетер очень малого внутреннего диаметра. Следствием сочетания большой длины и малого диаметра является очень большое падение давления на участке от впускного отверстия до выпускного отверстия катетера. Поэтому из-за приложения силы, необходимой для прокачки жидкости через катетер, в закупоренном контейнере создается большое обратное давление. Утечки в закупоренных контейнерах указанных типов могут привести к потере целостности продукта (в частности, к потере стерильности, выбросу в окружающую среду опасных или токсичных веществ и утрате достаточно активных ингредиентов, обеспечивающих эффективное лечение).
Например, при скорости в 1 мл/с потока воды через катетер размера 3 по французской шкале и длиной 1 м создается падение избыточного давления приблизительно величиной 120 фунтов/кв.дюйм (около 84368 кгс/м2). Катетер размера 3 по французской шкале имеет внешний диаметр 1 мм, а внутренний - около 0,6 мм. Скорость потока 1 мл/с - достаточно умеренная, но указанная величина избыточного давления (120 фунтов/кв.дюйм (около 84368 кгс/м2)) очень велика, и закупоривающая мембрана обычно не рассчитана на это давление.
Таким образом, существует потребность в способе повышения сопротивляемости утечке при таких высоких давлениях в случаях, когда трудно безопасно или эффективно извлечь продукт из контейнера (например, в случае лечебных микросфер, таких как микросферы TheraSphere Y-90 или полимерные микросферы SIRSpheres® Y-90). Могут быть и другие области применения, где желательна высокая сопротивляемость утечке, например, при смешивании или полоскании после добавления химического реагента к субстрату внутри контейнера, закупоренного мембраной. К таким областям применения может относиться добавление активного ингредиента к первоначально не активированным микросферам, которое, в свою очередь, может включать в себя оба шага: и смешивания, и полоскания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу повышения сопротивляемости утечке через место сопряжения иглы с мембраной. В частности, в настоящем изобретении предлагается способ повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, в котором поддерживается избыточное давление, по крайней мере, около 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2).
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается способ повышения сопротивляемости утечке в закрытой находящейся под давлением системе, включающий в себя следующие шаги:
использование закрытой системы, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, имеющей верхнюю поверхность с открытой секцией, при этом в указанной системе поддерживается избыточное давление величиной около 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) и
установка жесткого компонента с фиксацией его контактной поверхности смежно или в контакте с:
(i) по крайней мере, частью граничной секции, расположенной внутри открытой секции мембраны, причем граничная секция примыкает к внешней границе открытой секции мембраны и идет вдоль нее, кроме того, граничная секция имеет внешний периметр, совпадающий с внешней границей открытой секции мембраны, и внутренний периметр, находящийся внутри открытой секции мембраны, причем указанные внутренний периметр и внешний периметр ограничивают область граничной секции; или
(ii) по крайней мере, частью центральной секции открытой секции мембраны, причем центральная секция простирается от центра открытой секции мембраны до внутреннего периметра граничной секции, и центральная секция содержит область, ограниченную внутренним периметром граничной секции; или
одновременно (i), и (ii), в целях уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны.
В примерах упомянутого выше способа в закрытой системе поддерживается избыточное давление в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона, или в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 35 фунтов/кв.дюйм (около 24607 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона, или в диапазоне от приблизительно 50 фунтов/кв.дюйм (около 35153 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона.
В других примерах контактная поверхность жесткого компонента является, в основном, плоской или, в основном, круглой поверхностью.
Настоящее изобретение также относится к указанным выше способам, в которых жесткий компонент содержит один или более проходных каналов, в которые помещаются одна или несколько игл, а контактная поверхность жесткого компонента содержит одно или несколько отверстий, через которые проходят одна или несколько игл. Концы одной или нескольких игл могут выходить из одного или нескольких отверстий контактной поверхности жесткого компонента и проходить через одно или несколько отверстий, сформированных в открытой секции мембраны путем прокалывания открытой секции остриями одной или нескольких игл.
Еще в одном примере вышеуказанных способов, одно или несколько отверстий на контактной поверхности жесткого компонента расположены внутри центральной секции контактной поверхности, примыкающей к краю или внешней границе контактной поверхности, или это одно отверстие, расположенное в центральной секции контактной поверхности. Кроме того, одно или несколько отверстий, сформированные в открытой секции мембраны, могут быть расположены внутри центральной секции открытой секции мембраны или примыкать к краю или внешней границе открытой секции мембраны.
Общая площадь одного или нескольких отверстий на контактной поверхности жесткого компонента может быть меньше площади открытой секции мембраны. В других примерах площадь контактной поверхности жесткого компонента такая же, как площадь открытой секции мембраны, меньше или больше этой площади.
Жесткий компонент, указанный в вышеописанном способе, может содержать одну или несколько направляющих трубок для иглы внутри одного или нескольких проходных каналов, причем указанные одна или несколько направляющих трубок для иглы предназначены для предотвращения бокового перемещения одной или нескольких игл, их изгибания и последующего создания напряжений в мембране.
Контейнер, указанный в вышеописанном способе, может содержать продукт, предназначенный для введения пациенту (человеку или животному) или для переливания в другой сосуд, например, в систему доставки, содержащую фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт, или их смесь, или композицию, или в медицинский прибор, содержащий фармакологически активный продукт, или радиоактивный продукт и фармакологически приемлемый разбавитель или носитель, например, частицу, такую как микро- или наночастицу любого размера или формы, содержащую фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт. Кроме того, указанный контейнер может использоваться для смешивания или полоскания.
В очередном примере закупоривание с помощью мембраны может производиться путем обжима ее краев, как это делается при укупоривании с помощью металлической или пластиковой крышки.
В очередном примере описанный выше способ может дополнительно содержать шаг сжатия мембраны с использованием внешней силы во время передачи материала из закупоренного мембраной контейнера.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к комплекту для повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, имеющей верхнюю поверхность с открытой секцией, причем в системе поддерживается избыточное давление величиной около 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2), где комплект содержит:
жесткий компонент, имеющий контактную поверхность, и
инструкции по использованию жесткого компонента с целью уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны.
Настоящее изобретение также относится к указанному выше комплекту, в котором в инструкциях дается подробное описание установки жесткого компонента с фиксацией его контактной поверхности смежно или в контакте с:
(i) по крайней мере, частью граничной секции, расположенной внутри открытой секции мембраны, причем граничная секция имеет внешний периметр, совпадающий с внешней границей открытой секции мембраны, и внутренний периметр, находящийся внутри открытой секции мембраны, причем указанные внутренний периметр и внешний периметр ограничивают область граничной секции; или
(ii) по крайней мере, частью центральной секции открытой секции мембраны, причем центральная секция простирается от центра открытой секции мембраны до внутреннего периметра граничной секции, а центральная секция содержит область, ограниченную внутренним периметром граничной секции, или (iii) оба пункта: и (i), и (ii).
В примерах упомянутого выше комплекта в закрытой системе поддерживается избыточное давление в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона, или в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 35 фунтов/кв.дюйм (около 24607 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона, или в диапазоне от приблизительно 50 фунтов/кв.дюйм (около 35153 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона.
В других примерах контактная поверхность жесткого компонента является, в основном, плоской или, в основном, круглой поверхностью.
Настоящее изобретение также относится к указанным выше комплектам, в которых жесткий компонент содержит один или более проходных каналов, в которые помещаются одна или несколько игл, а контактная поверхность жесткого компонента содержит одно или несколько отверстий, через которые проходят одна или несколько игл. Концы одной или нескольких игл могут выходить из одного или нескольких отверстий контактной поверхности жесткого компонента и проходить через одно или несколько отверстий, сформированных в открытой секции мембраны путем прокалывания открытой секции остриями одной или нескольких игл.
В очередном примере из вышеуказанных комплектов, одно или несколько отверстий на контактной поверхности жесткого компонента расположены внутри центральной секции контактной поверхности, примыкающей к краю или внешней границе контактной поверхности, или это одно отверстие, расположенное в центральной секции контактной поверхности. Кроме того, одно или несколько отверстий, сформированные в открытой секции мембраны, могут быть расположены внутри центральной секции открытой секции мембраны или примыкать к краю или внешней границе открытой секции мембраны.
Общая площадь одного или нескольких отверстий на контактной поверхности жесткого компонента, включенного в комплект, описанный выше, может быть меньше площади открытой секции мембраны. В других примерах площадь контактной поверхности жесткого компонента такая же, как площадь открытой секции мембраны, меньше или больше этой площади.
Жесткий компонент, указанный в вышеописанном комплекте, может содержать одну или несколько направляющих трубок для иглы внутри одного или нескольких проходных каналов, причем указанные одна или несколько направляющих трубок для иглы предназначены для предотвращения бокового перемещения одной или нескольких игл, их изгибания и последующего создания напряжений в мембране.
Указанный выше комплект может дополнительно содержать контейнер, закупоренный мембраной, причем контейнер содержит продукт, предназначенный для введения пациенту (человеку или животному) или для доставки в другую емкость, например, систему доставки, содержащую фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт, или их смесь, или композицию, или в медицинский прибор, содержащий фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт, и фармакологически приемлемый разбавитель или носитель, например, частицу, такую как микро- или наночастицу любого размера или формы, содержащую фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт. Кроме того, указанный контейнер может использоваться для смешивания или полоскания.
В очередном примере закупоривание с помощью мембраны может производиться путем обжима ее краев, как это делается при укупоривании с помощью металлической или пластиковой крышки.
Описанный выше комплект может содержать инжекторный узел, предназначенный для удержания жесткого компонента в фиксированной позиции относительно открытой секции мембраны.
В очередном аспекте настоящее изобретение относится к варианту применения жесткого компонента, имеющего контактную поверхность, с целью повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, имеющей верхнюю поверхность с открытой секцией, причем в указанной системе поддерживается избыточное давление величиной, по крайней мере, 5 фунтов/ на кв.дюйм (около 3515 кгс/м2), где контактная поверхность жесткого компонента применима для уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны.
В очередном аспекте настоящее изобретение относится к варианту применения жесткого компонента, имеющего контактную поверхность, с целью уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны, где открытая секция мембраны расположена на верхней поверхности мембраны, причем мембрана закупоривает контейнер, и контейнер, закупоренный мембраной, образует часть закрытой системы, в которой поддерживается избыточное давление величиной, по крайнем мере, 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2).
Настоящее изобретение также относится к указанным выше вариантам применения, в которых контактная поверхность жесткого компонента при его установке предназначена для ее фиксации смежно или в контакте с:
(i) по крайней мере, частью граничной секции, расположенной внутри открытой секции мембраны, причем граничная секция примыкает к внешней границе открытой секции мембраны и идет вдоль нее, и указанная граничная секция имеет внешний периметр, совпадающий с внешней границей открытой секции мембраны, а внутренний периметр расположен внутри открытой секции мембраны, причем указанные внутренний периметр и внешний периметр ограничивают область граничной секции; или
(ii) по крайней мере, частью центральной секции открытой секции мембраны, причем центральная секция простирается от центра открытой секции мембраны до внутреннего периметра граничной секции, и центральная секция содержит область, ограниченную внутренним периметром граничной секции, или одновременно (i) и (ii).
В примерах упомянутых выше вариантов применения в закрытой системе поддерживается избыточное давление в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона, или в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 35 фунтов/кв.дюйм (около 24607 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона, или в диапазоне от приблизительно 50 фунтов/кв.дюйм (около 35153 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) или равное любому значению или любому поддиапазону из указанного диапазона.
В других примерах описанных выше вариантов применения контактная поверхность жесткого компонента является, в основном, плоской или, в основном, круглой поверхностью.
Настоящее изобретение также относится к указанным выше вариантам применения, в которых жесткий компонент содержит один или более проходных каналов, в которых размещены одна или несколько игл, а контактная поверхность жесткого компонента содержит одно или несколько отверстий, через которые проходят одна или несколько игл. Концы одной или нескольких игл могут выходить из одного или нескольких отверстий контактной поверхности жесткого компонента и проходить через одно или несколько отверстий, сформированных в открытой секции мембраны путем прокалывания открытой секции остриями одной или нескольких игл.
В очередном примере вышеуказанных вариантов применения одно или несколько отверстий на контактной поверхности жесткого компонента расположены внутри центральной секции контактной поверхности, примыкающей к краю или внешней границе контактной поверхности, или это одно отверстие, расположенное в центральной секции контактной поверхности. Кроме того, одно или несколько отверстий, сформированные в открытой секции мембраны, могут быть расположены внутри центральной секции открытой секции мембраны или примыкать к краю или внешней границе открытой секции мембраны.
Настоящее изобретение также относится к вариантам применения, в которых общая площадь одного или нескольких отверстий на контактной поверхности жесткого компонента меньше площади открытой секции мембраны. В других примерах площадь контактной поверхности жесткого компонента такая же, как площадь открытой секции мембраны, меньше или больше этой площади.
Жесткий компонент, указанный в вышеописанных вариантах применения, может содержать одну или несколько направляющих трубок для иглы внутри одного или нескольких проходных каналов, причем указанные одна или несколько направляющих трубок для иглы предназначены для предотвращения бокового перемещения одной или нескольких игл, их изгибания и последующего создания напряжений в мембране.
Настоящее изобретение относится также к описанным выше вариантам применения, в которых контейнер закупорен с помощью мембраны, причем контейнер содержит продукт, предназначенный для введения пациенту (человеку или животному) или для переливания в другой сосуд, например, в систему доставки, содержащую фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт, или их смесь, или композицию, или в медицинский прибор, содержащий фармакологически активный продукт, или радиоактивный продукт и фармакологически приемлемый разбавитель или носитель, например, частицу, такую как микро- или наночастицу любого размера или формы, содержащую фармакологически активный продукт или радиоактивный продукт. Кроме того, указанный контейнер может использоваться для смешивания или полоскания.
В очередном примере закупоривание с помощью мембраны может производиться путем обжима ее краев, как это делается при укупоривании с помощью металлической или пластиковой крышки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Указанные и другие особенности изобретения будут более понятны из последующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 иллюстрирует эффект изгибания, вызванный введением проксимально ограниченных и дистально не ограниченных игл со срезанным под углом острием через эластичную мембрану.
Фиг.2 иллюстрирует пример способа уменьшения деформации мембраны в соответствии с настоящим изобретением, который включает в себя шаг помещения жесткого опорно-каркасного элемента в позицию, смежную с открытой секцией мембраны контейнера, закупоренного мембраной.
Фиг.3 иллюстрирует пример способа уменьшения деформации мембраны в соответствии с настоящим изобретением, который включает в себя шаг помещения жесткого опорно-каркасного элемента в контакт с открытой секцией мембраны контейнера, закупоренного мембраной.
Фиг.4 и 5 иллюстрируют примеры способа уменьшения деформации мембраны в соответствии с настоящим изобретением, который включает в себя шаги помещения жесткого опорно-каркасного элемента в контакт с открытой секцией мембраны контейнера, закупоренного мембраной, и приложения к опорно-каркасному элементу силы сжатия.
На Фиг.6 представлен вид сверху открытой секции образца мембраны в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.7А-С представлены виды сверху образцов опорно-каркасного элемента в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.8А-С представлены виды сверху в разрезе образцов опорно-каркасного элемента, представленных на чертежах Фиг.7А-С, которые находятся в контакте с открытой секцией мембраны, иллюстрируемой чертежом Фиг.6. Контактные поверхности опорно-каркасных элементов заштрихованы перекрестными штрихами, чтобы облегчить восприятие области контакта между соответствующим опорно-каркасным элементом и открытой секцией мембраны.
На Фиг.9 представлен увеличенный вид в разрезе образца инжекционного узла, содержащего опорно-каркасный элемент в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.10 и 11 представлены увеличенные виды в разрезе образца инжекционного узла, иллюстрируемого чертежом Фиг.9, примыкающего к открытой секции мембраны флакона, закупоренного мембраной.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу повышения сопротивляемости утечке через место сопряжения иглы с мембраной. В частности, в настоящем изобретении предлагается способ повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, в котором поддерживается избыточное давление, по крайней мере, около 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2).
Обычное место первой утечки из закупоренного мембраной контейнера, находящегося под избыточным давлением, обнаруживается в сопряжении мембрана-игла. Сопротивляемость утечке (или давлению) контейнера, закупоренного мембраной, может быть достаточно высокой сразу после обжатия уплотнения, в результате чего мембрана прижимается к контейнеру, но ее величина со временем уменьшается из-за пластической деформации (постоянной деформации или релаксации под воздействием напряжения), происходящей естественным образом в наиболее эластичных уплотняющих материалах. Скорость снижения сопротивляемости утечке может увеличиться под воздействием содержимого флакона из-за химического или физического взаимодействия между продуктом и мембраной. В случае микросфер Y-90 физическое взаимодействие происходит из-за радиационных повреждений, вызываемых бета-частицами, излучаемыми продуктами. Положение взаимодействующего материала относительно мембраны - это главный фактор для определения степени повреждения и последующей пластической деформации или релаксации. Сопротивляемость утечке мембраны, которая "релаксирована", может быть меньше избыточного давления в 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2).
Во время испытания высоким давлением контейнеров, закупоренных мембраной, наблюдалось, что мембрана стремится "вспучиваться" наружу (т.е. подвержена серьезной деформации или возникновению сильных напряжений) из-за внутреннего давления, что, как показывают наблюдения, с течением времени приводит к снижению сопротивляемости мембраны утечке. На Фиг.1 представлена другая форма нежелательных напряжений на мембране 10, возникающих, когда иглу 20а, 20b вводят в мембрану, в частности в случае игл, имеющих заостренный конец с косым срезом 30 на вершине. Когда иглу со срезанным под углом острием вводят в мембрану 10, первоначальное отверстие, создаваемое острием в материале мембраны 10, скошено так, что игла 20а, 20b перемещается через это отверстие, как если бы она вводилась без бокового ограничения. В настоящем изобретении термин "игла" относится к полой трубчатой игле, игле-канюле или игле типа шприца. В некоторых случаях, например, при флюидизации и передачи микросфер из закупоренного мембраной контейнера, для получения оптимальных характеристик потока (т.е. быстрой флюидизации и передачи микросфер) важно помещать иглы точно. В некоторых из этих случаев иглы могут вводиться способом, при котором их боковое перемещение не ограничено на дистальном конце и ограничено на проксимальном конце иглы. Такие иглы будут изгибаться, следуя направлению первоначального отверстия.
В результате введения проксимально ограниченных и дистально не ограниченных игл со срезанным под углом острием на острие возникают два нежелательных эффекта. Во-первых, иглы могут быть введены не в заданное место контейнера. Во-вторых, из-за изгиба мембрана испытывает серьезные боковые напряжения, которые локализуются в области 50, в которой игла вводится через мембрану. Указанное напряжение растет в случае, когда для находящегося под избыточным давлением флакона с выпяченной мембраной используются проксимально ограниченные и дистально не ограниченные иглы. Следовательно, это локальное напряжение значительно уменьшает сопротивляемость утечке в месте сопряжения иглы с мембраной.
В настоящем изобретении предлагается три общих способа повышения сопротивляемости утечке в месте сопряжения мембраны с иглой в закрытой системе, содержащей закупоренный мембраной контейнер, иллюстрируемый на Фиг.2-5. Закупоренный мембраной контейнер, представленный на Фиг.2-5, содержит флакон 60, закупоренный мембраной 10. Мембраной может быть любая эластичная крышка, герметично закупоривающая контейнер и которую можно проколоть, по крайней мере, одной иглой, чтобы извлечь продукт из контейнера. Мембрана 10 удерживается на месте обжимающей крышкой 70, в которой наверху имеется отверстие, обнажающее секцию 80 верхней поверхности мембраны 10. В иллюстрируемых методах жесткий опорно-каркасный элемент 90 неподвижно удерживается на или вблизи открытой секции 80 мембраны 10 зажимом или удерживающим элементом другого типа, чтобы уменьшить размер любого выпяченного или деформированного участка 100, создаваемого в открытой секции 80 мембраны 10, до выпяченного участка 170, имеющего относительно маленький объем. Опорно-каркасный элемент 90 содержит один или более проходных каналов (110; 120а, 120b) для помещения в них пары игл 20а, 20b, используемых для разбавления, полоскания и управления содержимым флакона 60. Иглы 20а, 20b проходят через одно или несколько отверстий (130; 140а, 140b), находящихся на контактной поверхности 150 опорно-каркасного элемента 90, через пару отверстий, формируемых в открытой секции мембраны путем прокалывания мембраны иглами со срезанным под углом острием.
Перемещение корпуса опорно-каркасного элемента ограничено прочностью и жесткостью самого опорно-каркасного элемента и, дополнительно, внешней удерживающей структурой, например зажимом. В общем случае, для этой цели может использоваться любой материал, значительно более жесткий, чем мембрана, и имеющий достаточную толщину, чтобы пренебречь его прогибом под воздействием силы со стороны выпячивающегося участка мембраны.
В способах, иллюстрируемых на Фиг.2-4, опорно-каркасный компонент 90 удерживается в фиксированной позиции с примыканием к открытой секции 80 мембраны 10 (Фиг.2) или накладывается непосредственно на обнаженную секцию 80 мембраны 10 (Фиг.3 и 4) с помощью внешней придающей жесткость конструкции или жесткой структуры так, чтобы, по крайней мере, частично разгладить выпяченный или деформированный участок 100, образовавшийся на открытой секции 80 мембраны 10. В методе, иллюстрируемом чертежами Фиг.4-5, внешнее сжимающее усилие 180 также прикладывается к опорно-каркасному элементу по направлению вниз во время передачи материала из контейнера, закупоренного мембраной, в целях поддержания давления на мембрану. Можно использовать любой обычный способ приложения такого усилия, например, с помощью инжекторного узла, что будет более подробно описано ниже.
Чтобы минимизировать деформацию мембраны, вызванную отклонением и изгибом иглы при ее введении, можно в непосредственной близости к мембране 10 поместить жесткие направляющие для иглы 190а, 190b так, чтобы первоначальное отверстие, созданное в мембране, в основном, совпадало с направлением ввода иглы (см. Фиг.5). Направляющие для иглы 190а, 190b также служат для сохранения прямизны игл и их совмещения с заданной позицией в целях достижения оптимальных характеристик потока жидкости. Направляющие для игл, как вариант, могут иметь проксимальный конец в форме раструба 200, чтобы облегчить введение игл 20а, 20b в проходные каналы 120а, 120b опорно-каркасного компонента 90 при сборке системы.
При всех способах использования опорно-каркасных элементов площадь одного или нескольких отверстий (130; 140а, 140b) в корпусе опорно-каркасного элемента, ограничивающего деформацию мембраны в идеальном случае меньше площади открытой секции 80 мембраны 10. Кроме того, благодаря уменьшению диаметра части мембраны, которая может выпячиваться, уменьшаются деформации для данного давления и, следовательно, повышается сопротивляемость утечке. Кроме того, создание отверстий на контактной поверхности опорно-каркасного элемента, достаточно больших, чтобы можно было ввести иглы, максимизирует опорно-каркасный эффект.
В примерах, иллюстрируемых на Фиг.2-4, открытая секция 80 мембраны 10 содержит две отдельные подсекции: (i) граничную секцию 210, расположенную внутри открытой секции мембраны, примыкающую к внешней границе 230 (и идущую вдоль нее) открытой секции мембраны, и (ii) центральную секцию 220, простирающуюся от центра открытой секции мембраны до внутреннего периметра 240 граничной секции (Фиг.6). Граничная секция 210 имеет внешний периметр, совпадающий с внешней границей 230 открытой секции мембраны, и внутренний периметр 240, находящийся внутри открытой секции мембраны, причем указанные внутренний периметр и внешний периметр ограничивают область граничной секции. Область центральной секции 220 ограничена внутренним периметром 240 граничной секции.
Опорно-каркасный компонент 90, иллюстрируемый на Фиг.2-4, содержит одно расположенное в центре отверстие 110, проходящее через контактную поверхность 150 (Фиг.7А). На чертеже Фиг.8 область перекрытия опорно-каркасного элемента 90, представленного на Фиг.7А, и открытой секции 80 мембраны 10 (Фиг.6), заштрихованная перекрестными штрихами, ограничена до области граничной секции 210 открытой секции 80 мембраны 10. Следовательно, только внешняя часть выпяченного или деформированного участка, образовавшегося на открытой секции мембраны, разглаживается при контакте с контактной поверхностью 150 опорно-каркасного элемента, представленного на чертеже Фиг.7А.
Фиг.7С иллюстрирует альтернативный вариант опорно-каркасного элемента, имеющего размер, приблизительно такой же, как и размер центральной секции 220 открытой секции 80 мембраны 10. На чертеже Фиг.8С область перекрытия опорно-каркасного компонента 90, представленного на чертеже Фиг.7А, и открытой секции 80 мембраны 10 (Фиг.6), заштрихованная перекрестными штрихами, создает область центральной секции 220 открытой секции 80 мембраны 10. Следовательно, только центральная часть выпяченного или деформированного участка, образовавшегося в открытой секции мембраны, разглаживается при контакте с контактной поверхностью 150 опорно-каркасного элемента, представленного на Фиг.1С.
В результате, хотя способы в соответствии с настоящим изобретением, в которых используются опорно-каркасные элементы, иллюстрируемые на Фиг.2-4, 7А и 7С, могут уменьшить общий размер выпяченного участка, формируемого внутри открытой секции мембраны, они не могут привести к полной ликвидации выпяченного участка.
В примере, иллюстрируемом на Фиг.5, на контактной поверхности 150 опорно-каркасного компонента 90 (Фиг.7В) находятся два отдельных расположенных по центру отверстия 140а, 140b так, что контактная поверхность 150 опорно-каркасного компонента находится в контакте со всеми областями граничной секции 210 и большей частью области центральной секции 220 открытой секции 80 мембраны 10 (Фиг.8В). Следовательно, этот вариант способа в соответствии с настоящим изобретением позволяет полностью устранить любой выпяченный или деформированный участок, образовавшийся в открытой секции мембраны.
Требуемая степень управления напряжением мембраны является функцией от требуемого давления, конструкции диафрагмы и величины релаксации, которая произошла в зависимости от времени хранения и степени взаимодействия с продуктом, содержащимся в контейнере. Наиболее эффективное управление напряжением (внешней силы, сжимающей мембрану во время эксплуатацию) позволяет использовать избыточные давления величиной до 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2). Для полностью релаксированной мембраны, которая не может выдержать большое избыточное давление (например, <5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2)), вышеупомянутые способы управления напряжениями (использование опорно-каркасного элемента вместе с направляющей для иглы) могут повысить сопротивляемость утечке от избыточного давления в 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2) способами, используемыми в зависимости от требуемого давления.
Обратимся к Фиг.9, иллюстрирующей вариант инжекторного узла 250, содержащего плунжерный механизм, соединенный с опорно-каркасным элементом, показанным на чертеже Фиг.5, который содержит плунжер 260, установленный с возможностью скольжения внутри втулки плунжера 270. Втулка плунжера содержит продольный внутренний отсек, предназначенный для вмещения игл 20а и 20b, которые фиксируются в промежуточном положении по отношению к внутренней части плунжера 260. Игла 20а подключена к источнику разбавителя, такого как фармакологически приемлемый физиологический раствор или буфер, а игла 20b подключена к флакону, в который игла входит сверху вниз, или к катетеру для присоединения его к пациенту. Перед использованием плунжер находится в отведенном назад положении, при этом нижние концы игл 20а и 20b находятся внутри втулки плунжера 270, а верх проходных каналов внутри опорно-каркасного элемента 90 и контактная поверхность опорно-каркасного элемента 90 закрыты крышкой 290, чтобы защитить стерильную поверхность опорно-каркасного элемента от загрязнения.
Для того чтобы собрать систему доставки в соответствии с настоящим изобретением, закупоренный диафрагмой флакон 60 помещают ниже опорно-каркасного компонента 90 инжекторного узла 250 так, чтобы центр контактной поверхности опорного элемента 90 был совмещен с центром открытой секции мембраны 10. Если надавить на верх рукоятки 265 инжекторного узла 250, то концы игл 20а и 20b будут перемещаться вниз через отверстия в контактной поверхности опорно-каркасного элемента 90, проткнут диафрагму 10 и войдут во флакон 60 (Фиг.5). Дополнительное продвижение игл останавливается из-за того, что дистальная торцевая часть 275 плунжера 260 упирается в верхнюю поверхность 285 опорно-каркасного элемента 90. Инжекторный узел может по выбору содержать стопорные элементы, например пластиковые защелки или шариковые плунжерные стопоры, которые монтируются на плунжере 260, и входит в зацепление с удерживающими краями или отверстиями, расположенными внутри втулки плунжера 270 в момент, когда дистальная концевая часть 275 плунжера 260 входит в зацепление с верхней поверхностью 285 опорного элемента 90, благодаря чему предотвращается отведение плунжера 260 назад.
Флакон, содержащий интересующий нас состав или композицию, может находиться внутри держателя 310, вверху которого расположено отверстие, предназначенное для установки в него опорно-каркасного элемента 90 (Фиг.11). Если флакон содержит радиоактивное вещество, то держатель флакона может быть сделан из защитного материала, например акрилата или свинца, который ослабляет любое радиоактивное излучение вещества. Держатель флакона также содержит установочное кольцо 300, помогающее совместить втулку плунжера 270 и опорно-каркасный элемент 90 с верхом флакона 60. Когда в процессе сборки системы доставки опорно-каркасный элемент и дистальная часть втулки плунжера перемещаются внутрь держателя флакона, пружинное упорное кольцо 305, расположенное в нижней части опорного элемента 90, входит в выемку (не показана), находящуюся внутри внутренней радиальной поверхности верхнего конца установочного кольца, создавая компрессионную посадку между установочным кольцом, нижней частью втулки плунжера и опорно-каркасным элементом 90, которые неподвижно удерживают опорно-каркасный элемент внутри держателя флакона.
В течение восьми месяцев был проведен 1301 сеанс лечения пациентов с использованием способа повышения сопротивляемости утечке в закрытой, находящейся под давлением системе, в которой поддерживается избыточное давление в диапазоне от 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до 35 фунтов/кв.дюйм (около 24607 кгс/м2), в соответствии с настоящим изобретением, и не было обнаружено утечек из мембраны и смежных компонентов системы.
1. Способ повышения сопротивляемости утечке в замкнутой находящейся под давлением системе, включающий в себя:
использование замкнутой находящейся под давлением системы, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, имеющей верхнюю поверхность с открытой секцией, причем система находится под избыточным давлением величиной около 5 фунтов/кв. дюйм (около 3515 кгс/м2), и установку жесткого компонента с фиксацией его контактной поверхности смежно или в контакте с:
(i) по крайней мере, частью граничной секцией, расположенной внутри открытой секции мембраны, причем граничная секция примыкает к внешней границе открытой секции мембраны и идет вдоль нее, кроме того, указанная граничная секция имеет внешний периметр, совпадающий с внешней границей открытой секции мембраны, и внутренний периметр, расположенный внутри открытой секции мембраны, причем указанные внутренний периметр и внешний периметр ограничивают область граничной секции; или
(ii) по крайней мере, частью центральной секции открытой секции мембраны, причем центральная секция простирается от центра открытой секции мембраны до внутреннего периметра граничной секции, а центральная секция имеет область, ограниченную внутренним периметром граничной секции, или
(iii) оба пункта: и (i), и (ii), в целях уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны.
2. Способ по п.1, в котором избыточное давление, поддерживаемое в закрытой системе, находится в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2).
3. Способ по п.1, в котором жесткий компонент содержит один или более проходных каналов, в которые помещаются одна или несколько игл, а контактная поверхность жесткого компонента содержит одно или несколько отверстий, через которые проходят одна или несколько игл.
4. Способ по п.3, в котором концы одной или нескольких игл выходят из одного или нескольких отверстий в контактной поверхности жесткого компонента и проходят через одно или несколько отверстий, сформированных в открытой секции мембраны.
5. Способ по п.4, в котором указанный жесткий компонент содержит одну или несколько направляющих трубок для иглы внутри одного или нескольких проходных каналов, причем указанные одна или несколько направляющих трубок для иглы предназначены для предотвращения бокового перемещения одной или нескольких игл.
6. Способ по п.1, в котором указанный контейнер содержит продукт для введения его пациенту или для доставки его в емкость.
7. Способ по п.6, в котором продуктом является медицинское средство или система доставки, содержащая активный лекарственный ингредиент, радиоактивный ингредиент или их смесь.
8. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя шаг сжатия мембраны с использованием внешней силы во время передачи материала из контейнера, закупоренного мембраной.
9. Комплект для повышения сопротивляемости утечке в закрытой системе, содержащей контейнер, закупоренный мембраной, имеющую верхнюю поверхность с открытой секцией, причем в системе поддерживается избыточное давление величиной около 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2), при этом комплект содержит:
жесткий компонент, имеющий контактную поверхность, и
инструкции по использованию жесткого компонента с целью уменьшения размера любого выпяченного или деформированного участка, формирующегося в открытой секции мембраны.
10. Комплект по п.9, в котором в инструкциях содержится описание установки жесткого компонента с фиксацией его контактной поверхности смежно или в контакте с:
(i) по крайней мере, частью граничной секции, расположенной внутри открытой секции мембраны, причем граничная секция примыкает к внешней границе открытой секции мембраны и идет вдоль нее, а также имеет внешний периметр, совпадающий с внешней границей открытой секции мембраны, и внутренний периметр, расположенный внутри открытой секции мембраны, где указанные внутренний периметр и внешний периметр ограничивают область граничной секции; или
(ii) по крайней мере, частью центральной секции открытой секции мембраны, причем центральная секция простирается от центра открытой секции мембраны до внутреннего периметра граничной секции, а центральная секция имеет область, ограниченную внутренним периметром граничной секции, или (iii) оба пункта: и (i), и (ii).
11. Комплект по п.9, в котором избыточное давление, поддерживаемое в закрытой системе, находится в диапазоне от приблизительно 5 фунтов/кв.дюйм (около 3515 кгс/м2) до приблизительно 350 фунтов/кв.дюйм (около 246074 кгс/м2).
12. Комплект по п.9, в котором жесткий компонент содержит один или более проходных каналов, в которые помещаются одна или несколько игл, а контактная поверхность жесткого компонента содержит одно или несколько отверстий, через которые проходят одна или несколько игл.
13. Комплект по п.12, в котором концы одной или нескольких игл выходят из одного или нескольких отверстий в контактной поверхности жесткого компонента и проходят через одно или несколько отверстий, сформированных в открытой секции мембраны.
14. Комплект по п.13, в котором указанный жесткий компонент содержит одну или несколько направляющих трубок для иглы внутри одного или нескольких проходных каналов, причем указанные одна или несколько направляющих трубок для иглы предназначены для предотвращения бокового перемещения одной или нескольких игл.
15. Комплект по п.9, дополнительно содержащий инжекторный узел, предназначенный для удержания жесткого компонента в фиксированной позиции относительно открытой секции мембраны.
