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CA 03039921 2019-04-09
WO 2018/069600
PCT/FR2017/052701
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Buse d'injection pour dispositif d'injection sans aiguille
Le domaine technique de l'invention est celui
des
dispositifs d'injection sans aiguille, préremplis et jetables, fonctionnant
avec une
source d'énergie comme par exemple un générateur de gaz, et utilisés pour les
injections intradermiques, sous-cutanées et intramusculaires, de principe
actif liquide
à usage thérapeutique en médecine humaine ou vétérinaire.
Le principe actif est constitué par un liquide plus ou moins visqueux, un
mélange de liquide, ou un gel. Le principe actif peut également être un solide
mis en
solution dans un solvant approprié pour l'injection ou être constitué d'un
solide
pulvérulent mis en suspension à une certaine concentration dans un liquide
approprié. La granulométrie du principe actif doit alors être compatible avec
le
diamètre des conduits pour éviter de les obturer.
Un dispositif d'injection comporte de manière connue, comme par
exemple dans la demande de brevet FR-A-2815544 (équivalente à WO 02/34317), un
corps comprenant successivement un générateur de gaz, une chambre d'expansion,
un réservoir contenant le principe actif liquide et un système d'injection.
Le réservoir est constitué par un tube en verre qui est inséré dans le
corps du dispositif et qui est obturé par un bouchon-piston amont et un
bouchon-
piston aval entre lesquels est contenu le principe actif liquide.
L'extrémité libre aval du réservoir coopère avec une buse d'injection qui
comporte au moins un canal d'injection s'étendant axialement suivant un axe
d'injection.
Le générateur de gaz est conçu pour générer un gaz sous pression qui
entraîne en déplacement les bouchon-pistons pour injecter le principe actif à
travers
la peau du patient en passant par la buse d'injection.
De plus, le dispositif d'injection comporte un capot creux qui enveloppe
le corps et qui délimite une ouverture inférieure adaptée pour le passage de
la buse
d'injection.
L'extrémité libre de la buse d'injection qui fait saillie hors du corps et du
capot est protégée par un opercule amovible et un bouchon qui loge l'opercule.
Il est connu d'utiliser des buses en forme de bouteille, comme représenté
en figure 4. On entend par forme de bouteille, une forme comprenant une
première
portion d'une première section et une deuxième portion d'une deuxième section,
la
première section étant supérieure à la deuxième section. La buse comprend en
outre
une portion de raccordement configurée pour raccorder la première et la
deuxième
portion selon une inclinaison douce, par exemple de 450 par rapport à l'axe de
la buse
et dont les angles sont arrondis.
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Le choix de ce type de forme découle directement de l'état de l'art en
matière de mécanique des fluides. En effet, ce type de forme est préconisé
pour
limiter les pertes de charges et ainsi améliorer les performances du jet de
principe
actif en sortie de buse.
Toutefois, une telle forme de buse présente une longueur de cohérence
du jet de principe actif non optimal par rapport à la pression exercée sur le
principe
actif.
La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie des
inconvénients mentionnés ci-dessus.
A cet effet, la présente invention concerne une buse d'injection pour
dispositif d'injection sans aiguille comprenant un canal de sortie s'étendant
selon un
axe d'injection, l'au moins un canal de sortie comprenant :
- une première portion de canal d'une première section ;
- une deuxième portion de canal d'une deuxième section, la première
section étant supérieure à la deuxième section ;
- une portion de raccordement entre la première portion de canal
et la
deuxième portion de canal,
la portion de raccordement étant inclinée d'un angle compris entre 700 et
900 par rapport à l'axe d'injection.
Grâce à ces dispositions, la longueur de cohérence du jet de fluide est
améliorée. En effet, les lignes de courant sont orientées de façon à être
sensiblement
parallèles entre elles sur une distance plus importante, permettant une
meilleure
pénétration et propagation du produit dans les tissus humains.
En outre, de façon inattendue compte tenu des principes généraux de
mécanique des fluides, la vitesse du fluide en sortie est supérieure de
sensiblement
10% par rapport à une forme en bouteille, à pression égale. En effet, la forme
de
bouteille permet généralement de limiter les pertes de charge et donc
d'optimiser la
vitesse de fluide.
Les dispositions selon l'invention permettent en outre de limiter les
conséquences d'un défaut de fabrication. En outre, une portion de raccordement
fortement inclinée par rapport à l'axe d'injection est plus facile à réaliser
et moins
coûteuse.
Les dispositions selon l'invention permettent soit d'obtenir une meilleure
performance de jet en sortie de la buse d'injection avec une pression générée
par le
générateur de gaz identique soit de conserver des performances identiques du
jet de
fluide en sortie de la buse en diminuant la pression à exercer par le
générateur de gaz,
et ainsi économiser de l'énergie.
Selon d'autres caractéristiques optionnelles selon l'invention :
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- la portion de raccordement est inclinée d'un angle compris entre 800
et 90 . Cette dispositions permettent d'améliorer les performances
du jet de fluide en sortie de la buse d'injection ;
- la portion de raccordement est perpendiculaire à l'axe d'injection.
Cette dispositions permettent d'améliorer les performances du jet de
fluide en sortie de la buse d'injection ;
- la portion de raccordement forme un épaulement entre la première
portion de canal et la deuxième portion de canal. Un épaulement est
moins sensible aux défauts de fabrication que la forme bouteille ;
- la première section a un diamètre compris entre 0,8 et 1 millimètre,
de préférence 1 millimètre. Le diamètre de la première section
permet ainsi le bon fonctionnement du dispositif tout en limitant
l'encombrement de la buse d'injection ;
- la deuxième section a un diamètre compris entre 0,3 et 0,45
millimètre, de préférence de 0,4 millimètre. Ces dispositions
permettent un ratio optimal entre la première section et la deuxième
section ;
- un ratio entre la première section et la deuxième section entre 0,35
et 0,45, de préférence égal à 0,4;
- la longueur de la deuxième portion de canal est comprise entre 0,5 et
1,5 millimètre. Cette disposition permet une longueur suffisante pour
redresser les lignes de courant du fluide et suffisamment courte pour
ne pas générer de perte de charge ;
- la buse comprend un support configuré pour recevoir l'au moins un
canal, afin de maintenir le canal dans le dispositif d'injection.
La présente invention se rapporte en outre à un dispositif d'injection sans
aiguille comprenant :
- un générateur de gaz;
- un piston agencé pour être actionné par le générateur de gaz;
- un réservoir configuré pour recevoir un fluide à injecter, le piston
étant configuré pour éjecter le fluide hors du réservoir ;
- au moins une buse d'injection conforme à l'une quelconque des
caractéristiques susmentionnées, reliée fluidiquement au réservoir,
configurée pour guider le fluide hors du dispositif d'injection.
Selon un aspect de l'invention, le réservoir et le piston sont disposés dans
l'axe d'injection.
Selon un aspect de l'invention, la pression exercée par le générateur de
gaz est comprise entre 100 et 300 bars.
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Selon un exemple de réalisation, le fluide contenu dans le réservoir
comprend un principe actif choisi parmi le groupe comprenant les principes
actifs
suivants :
- Methotrexate,
- Adrénaline,
- Sumatriptan,
- Hydrocortisone,
- Naloxone,
- Midazolam,
- Apomorphine,
- Ethylnatrexone bromide,
- Phytomenadione,
- Chlorpromazine hydrocloride,
- Zuclopenthixol acetate,
- Danaparoid sodium,
- Enoxaparin sodium,
- Estradiol cypionate,
- Medoxyprogesterone acetate,
- Medroparin calcium,
- Methylprednisolone acetate
- Heparin calcium,
- Terbuline.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la
lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle
on se
reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée axialement, qui illustre
un
dispositif d'injection sans aiguille ;
- la figure 2 est une vue de détail en perspective de la figure 1, qui
illustre
une buse d'injection comprenant des canaux de sortie selon l'invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe axiale transversale du dispositif
d'injection ;
- la figure 4 représente un profil de canal de sortie de l'art antérieur, en
forme de bouteille;
- la figure 5 représente un profil de canal de sortie selon l'invention ;
Dans la description et les revendications, pour clarifier la description et
les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie
longitudinal,
vertical et transversal en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures.
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A noter que dans la présente demande de brevet, les termes amont
et aval doivent s'entendre par rapport à la circulation du principe actif à
l'intérieur
du dispositif d'injection, suivant un sens d'injection.
De plus, dans la présente demande, les termes haut , bas ,
supérieur , inférieur , horizontal , vertical , et leurs dérivés
font référence
à la position ou à l'orientation d'un élément ou d'un composant, cette
position ou
cette orientation étant considérée en référence à l'orientation du dispositif
sur les
figures 1 à 6, sans référence à la gravité terrestre.
On a représenté à la figure 1 un dispositif 10 d'injection sans aiguille, ou
seringue sans aiguille, qui comporte un corps 12 en forme de U comprenant
successivement un dispositif de percussion 14, une amorce 16, une charge
pyrotechnique 18, ces trois éléments constituant un générateur de gaz 20, une
chambre d'expansion 22, un réservoir 24 contenant un fluide comprenant un
principe
actif 26 et un système d'injection 28.
Le générateur de gaz 20 constitue un premier sous-ensemble linéaire du
corps 12 qui s'étend axialement suivant un premier axe A vertical, et le
réservoir 24
contenant le principe actif 26 liquide et le système d'injection 28 forment un
deuxième sous-ensemble linéaire du corps 12 qui s'étend axialement suivant un
second axe B d'injection vertical.
Ces deux sous-ensembles sont reliés l'un à l'autre par la chambre
d'expansion 22 qui a un axe perpendiculaire aux axes A, B des sous-ensembles.
Le réservoir 24 est constitué par un tube 30 en verre obturé par un
bouchon-piston amont 32 et un bouchon-piston aval 34 entre lesquels est
contenu le
principe actif 26 liquide, les bouchons-pistons étant réalisés en matériau
déformable
élastiquement à base d'élastomère.
Le réservoir 24 est inséré dans le corps 12 et est bloqué verticalement,
d'une part, à sa partie amont par le corps 12, par l'intermédiaire d'une pièce
cylindrique 36 en matériau souple, tel que le caoutchouc, et munie d'une
ouverture
centrale débouchant sur une poche élastique 37. La poche élastique est en
communication fluidique avec la chambre d'expansion, le gaz est alors agencé
pour
pénétrer dans la poche qui alors s'étend par élasticité et permet ainsi de
déplacer le
bouchon-piston amont 32. Ainsi, le gaz n'entre pas en communication avec le
principe
actif. D'autre part, le réservoir 24 est bloqué verticalement à sa partie aval
par une
buse 38 d'injection.
La buse 38, visible plus en détail aux figures 2 et 4, présente une forme
cylindrique suivant l'axe B d'injection qui est délimitée par une face
cylindrique
périphérique 40 munie d'un filetage, le filetage étant prévu pour coopérer
avec un
taraudage complémentaire formé sur la paroi interne de l'extrémité aval du
corps 12.
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De plus, la buse 38 comprend de un à trois canaux 42 de sortie, parallèles
à l'axe B d'injection et ménagés dans un support 39.
Selon la figure 3, le corps 12 est enveloppé par un capot 46 creux qui
délimite une ouverture inférieure fermée par une semelle 48 horizontale
formant
fond de capot.
La semelle 48 délimite un passage circulaire 50 autour de l'axe B
d'injection qui est adapté pour le passage de la buse 38 d'injection et de
l'extrémité
aval du corps 12, de sorte que la buse 38 comporte un tronçon inférieur 52
faisant
saillie verticalement vers le bas hors du capot 46.
Aussi, le dispositif 10 d'injection est équipé d'un bouchon 54 qui est
délimité verticalement par une face supérieure 56 ouverte en appui sur la
semelle 48
du capot 46, et une face inférieure 58 fermée globalement plane.
Le bouchon 54 délimite un logement globalement tubulaire qui s'étend
axialement suivant l'axe B d'injection et qui débouche dans la face inférieure
58 du
bouchon 54 en formant un passage 60 circulaire fermé par un disque 62 de fond
amovible.
Le disque 62 de fond comporte six pattes 64 de serrage qui s'étendent
axialement parallèlement à l'axe B d'injection, depuis une face supérieure 66
du
disque 62.
De plus, pour permettre la fixation du disque 62 sur le bouchon 54, le
disque 62 comporte quatre dents 68 déformables élastiquement adaptées chacune
pour coopérer avec une gorge 70 annulaire interne formée par le bouchon 54.
Selon un autre aspect, le bouchon 54 est monté pivotant autour de l'axe
B d'injection entre une position de fermeture dans laquelle le bouchon 54 est
positionné dans le prolongement du capot 46, de sorte que le bouchon 54 et le
capot
46 forment une coquille homogène sans aspérité, et une position d'ouverture
dans
laquelle le bouchon 54 est pivoté angulairement d'environ 60 degrés autour de
l'axe B
d'injection.
Dans sa position de fermeture, le bouchon 54 est verrouillé sur le reste
du dispositif 10 d'injection. A l'inverse, dans sa position d'ouverture, le
bouchon 54
est apte à être retiré du reste du dispositif 10 pour permettre l'accès à la
buse 38 et
pour réaliser une injection.
Dans ce but, le dispositif 10 d'injection comporte un premier moyen de
verrouillage du type à baïonnette adapté pour verrouiller le bouchon 54 sur le
corps
12 du dispositif 10, au cours de l'entraînement du bouchon 54 entre sa
position
d'ouverture et sa position de fermeture.
Comme représenté en figure 5, les canaux 42 de sortie comprenant une
première portion de canal 90 d'une première section 91 et une deuxième portion
de
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canal 92 d'une deuxième section 93. La première section 91 étant supérieure à
la
deuxième section 93. Les canaux 42 comprennent en outre une portion de
raccordement 94 entre la première portion de canal 90 et la deuxième portion
de
canal 92. La portion de raccordement 94 est sensiblement transversale, c'est-à-
dire
présente une inclinaison par rapport à l'axe B d'injection comprise entre 700
et 900, de
préférence entre 80 et 90 et de préférence est perpendiculaire à l'axe B
d'injection.
Ainsi, la longueur de cohérence du jet de principe actif est améliorée. En
effet, les lignes de courant sont orientées de façon à être sensiblement
parallèles
entre elles sur une distance plus importante, permettant une meilleure
pénétration et
propagation du produit dans les tissus humains. La vitesse du principe actif
en sortie
est supérieure de sensiblement 10% par rapport à une forme en bouteille,
représentée en figure 4, à pression égale. En effet, la forme de bouteille
permet
généralement de limiter les pertes de charge et donc d'optimiser la vitesse de
fluide.
Les conséquences d'un défaut de fabrication sont également limitées. En outre,
une
portion de raccordement 94 fortement inclinée par rapport à l'axe B
d'injection est
plus facile à réaliser et moins coûteuse.
Ainsi, il est possible d'obtenir une meilleure performance de jet en sortie
de la buse d'injection avec une pression générée par le générateur de gaz
identique
ou de conserver des performances identiques en diminuant la pression à exercer
par
le générateur de gaz, et ainsi économiser de l'énergie.
La portion de raccordement 94 forme un épaulement entre la première
portion de canal 90 et la deuxième portion de canal 92. Un épaulement est
moins
sensible aux défauts de fabrication que la forme bouteille.
La première section 91 a un diamètre compris entre 0,8 et 1 millimètre,
de préférence 1mm. Le diamètre de la première section 91 permet ainsi le bon
fonctionnement du dispositif 10 d'injection tout en limitant l'encombrement
dans le
dispositif 10 d'injection.
La deuxième section 93 a un diamètre compris entre 0,3 et 0,45
millimètres, de préférence de 0,4 millimètre. Ces dispositions permettent un
ratio
optimal entre la-première section 91 et la deuxième section 93.
La longueur de la deuxième portion de canal 92 est comprise entre 0,5 et
1,5 millimètre. Cette disposition permet une longueur suffisante pour'
redresser les
lignes de courant du fluide et suffisamment courte pour ne pas générer de
perte de
charge.
Les canaux 42 sont par exemple en polycarbonate.
Concernant le fonctionnement du dispositif 10 d'injection décrit
succinctement par la suite, celui-ci est similaire au fonctionnement du
dispositif décrit
dans le document FR-A-2815544.
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L'utilisateur déverrouille le dispositif 10 d'injection en ôtant le
bouchon 54 par une rotation dans un sens ou dans l'autre. Il applique
l'extrémité libre
de la buse 38 contre la peau du patient à traiter et, par pression d'un doigt,
il enfonce
le capot 46 qui coulisse le long du corps 12 jusqu'à au déclenchement du
générateur
de gaz 20. La pression exercée par le générateur de gaz est comprise entre 100
et 300
bars.
Les gaz générés envahissent la chambre d'expansion 22 et, lorsque la
pression est suffisante, exercent une poussée sur la colonne de liquide
constituée par
les deux bouchons-pistons 32, 34 et le principe actif liquide 26, le principe
actif liquide
26 est alors expulsé par les buses 42
La présente description de l'invention est donnée à titre d'exemple non
limitatif.
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