[发明专利]用于输送粉末药物的电子药丸

说明书

技术领域

本发明涉及用于在哺乳动物体内输送药物的电子药丸。

背景技术

CN 1600279公开了一种可局部定位的药丸释放装置，该装置包括电子药囊，电子药囊由壳体、电池、具有微型加热元件的远程受控模块、预应力弹簧、由聚合物螺纹固定的活塞、药物腔室和药物释放通道组成。当远程受控模块接收到控制信号时，微型加热元件熔断聚合物螺纹。结果，活塞被允许在预应力弹簧的作用下移动，从而打开药物释放通道以便释放药物。

CN 1600279所公开的装置采用了聚合物螺纹来约束活塞。通过经由加热元件熔化聚合物螺纹来启动活塞的运动。这种熔化的特征在于是连续的过程而非分离的过程。结果，聚合物螺纹用来固定活塞防止运动的力逐渐地减小。也就是说，通过加热聚合物（其必须是热塑性塑料，即热软化塑料，而非热固化塑料），弹性模量被降低并且因此聚合物中的应变量增大。由于所述应变增大，在聚合物螺纹断裂成两部分之前，活塞被允许明显地移位。因此，活塞撞击药物的速度可以忽略不计，从而浪费了活塞的撞击对于从装置释放药物的贡献。关于补偿这种撞击的缺失，需要弹簧具有相对大的机械刚度。这种对于机械刚度的要求在例如弹簧的盘绕直径或压缩长度上设置了下限，从而增大了容纳该弹簧的装置的尺寸。结果，CN 1600279所公开的装置的一个问题在于其相对大的尺寸。

发明内容

本发明的一个目的在于提供在开篇段落中限定的那种具有较小尺寸的系统。

通过根据本发明的用于在哺乳动物体内输送药物的电子药丸来实现本发明的目的。根据本发明的电子药丸包括：贮器，所述贮器构造成响应于预定水平的压力而释放所述药物；主弹性元件，所述主弹性元件用于在活塞从其约束位置释放时经由所述活塞向所述贮器施加所述预定水平的压力，当处于约束位置时，所述活塞布置成通过在所述主弹性元件内引入附随的对应水平的变形而在所述主弹性元件内引起预定水平的应力；以及机构，所述机构构造成在致动时从约束构造转变到释放构造，所述约束构造布置成将所述活塞维持在其约束位置，所述释放构造布置成将所述活塞从其约束位置释放，其中，所述机构在从所述约束构造转变到所述释放构造期间将所述活塞的位移限制到显著小于所述主弹性元件内所引入的变形的水平。

通过在从约束构造转变到释放构造期间限制活塞的位移，活塞在主弹性元件中引入的变形水平被相应地维持。结果，在从约束构造转变到释放构造时，主弹性元件中的预定水平的应力的显著部分得以保留。当机构实现释放构造时，该部分被分离地释放，这使得主弹性元件能够使活塞和贮器相对于彼此加速，使得它们能够以相对高的速度相互撞击。取决于活塞的质量相对于电子药丸（包括贮器和药物）的质量，活塞和贮器的相对加速将会包括活塞的加速、电子药丸的加速或者其组合。显然，所述对于相对加速的贡献仅仅当使用没有在空间中固定的坐标系统时才变得明显。活塞和/或电子药丸的撞击显著地有助于向贮器施加预定水平的压力。因此，关于从贮器释放药物，在主弹性元件中引起的预定水平的应力可以较小。结果，主弹性元件被允许具有较小的机械刚度或者设置有较少水平的变形。两种情况均使得电子药丸能够具有较小的尺寸。

归因于前述的微型化，根据本发明的电子药丸使得哺乳动物能够容易地吞咽，从而提高了患者顺从性。

主弹性元件可以是任何具有弹性特性（即在施加应力时可逆地变形）的元件，所述弹性特性包括但不限于胡克的线弹性定律。因此，弹性元件可以是压缩弹簧、扭转弹簧、板簧，但也可以是填充有可压缩气体的气缸。

在本文中，显著小于意味着至少为五分之一。因此，如果说在从约束构造转变到释放构造期间将活塞的位移限制到显著小于主弹性元件内所引入的变形的水平，则意味着主弹性元件内所引入的变形的至少80％得以保留。结果，如果主弹性元件遵循胡克线弹性定律，则在从约束构造转变到释放构造之后，预定水平的应力的80％得以维持。

在根据本发明的电子药丸的一个优选实施例中，主弹性元件是盘簧。盘簧包括围绕假想的圆柱体缠绕的若干卷匝。归因于该假想圆柱体，与例如填充有流体的筒盒相反，盘簧占用相对小的体积。因此，该实施例的优点在于进一步减小电子药丸的尺寸。

根据本发明的电子药丸的另一个优选实施例包括致动器，该致动器用于在接收到外部触发信号时致动所述机构。这里，外部触发信号与内部触发信号的不同在于其直接或间接地取决于外部变化。该实施例有利地使得药物的释放适应于电子药丸外部的环境中的变化。