JP2004512100A - Drug ejection device with nested piston rod - Google Patents

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JP2004512100A
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piston rod
cartridge
telescopic
telescoping
additional
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JP2002537366A
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Japanese (ja)
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プレウトン、ヤン・ハラルド
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Novo Nordisk AS
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Novo Nordisk AS
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Publication date
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    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons
    • A61M5/14566—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons with a replaceable reservoir for receiving a piston rod of the pump

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Abstract

【課題】
【解決手段】薬剤吐出装置は、流体の薬剤を収容したコンテナを有する。薬剤は、カートリッジ内のエラストマーピストンを前進させることによってこのコンテナから放出される。このピストンは、コンテナの中心にもしくは偏心的に位置された入れ子式ピストンロッドによって前進される。入れ子式ピストンロッドの一端部は、これ自身によってか付加的なプレートを介してエラストマーピストンに当接する。この当接には、入れ子式ピストンロッドの下部の回転を防止するために十分に大きな摩擦が伴われる。エラストマーピストンのコンテナ内での回転を防止するために、第２の入れ子式ピストンロッドが第１の入れ子式ピストンロッドと平行に設けられる。【Task】
A medicine ejection device has a container containing a medicine of a fluid. Drug is released from this container by advancing the elastomeric piston in the cartridge. The piston is advanced by a telescopic piston rod located in the center or eccentric of the container. One end of the telescopic piston rod abuts the elastomeric piston by itself or via an additional plate. This abutment involves sufficient friction to prevent rotation of the lower portion of the telescoping piston rod. A second telescoping piston rod is provided parallel to the first telescoping piston rod to prevent rotation of the elastomeric piston within the container.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薬剤もしくは他の流体を哺乳動物の体内に吐出するための薬剤吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薬剤吐出装置は、哺乳動物の体内に、この体の中に挿入された導管を介して流体の薬剤を吐出するために、健康セクターで幅広く使用されている。一般に、２つのタイプの薬剤吐出装置がある。第１のタイプは、注射器タイプで、この注射器が駆動されると選択された量の流体薬剤を哺乳動物の体内に注射するものである。他のタイプは、点滴装置で、この装置は、重力か、通常は電気モーターによって発生される圧力かによって、一定量の薬剤を哺乳動物の体内に吐出する。
【０００３】
糖尿病を患っている人は、毎日数回の注射によって、もしくは、一定の点滴によって、インシュリンを体の中に吐出されることが必要である。
【０００４】
予め選択された投与量の流体薬剤を体の中に注射するための薬剤吐出装置が、ＷＯ９０．０９２０２号によって公知である。この公報に示された薬剤吐出装置は、外側部分と内側部分とを備えたピストンロッドを有する。この内側部分は、外側スレッドを有し、駆動機構によって回転される。外側部分は、内側部分のスレッドと係合する内側スレッドを有し、内側部分が回転されているときは外側部分が前進するように、回転をロックされている。外側部分はこれの先端部でカートリッジのエラストマーピストンに当接しているので、このエラストマーピストンが、内側部分が回転されると前進され、かくして、カートリッジ中に収容された所定量の薬剤を放出する。空のカートリッジを満たすために、ピストンロッドの外側部分の長さは、カートリッジの長さに少なくとも等しくなくてはならない。かくして、注射器の全長さは、カートリッジの長さの少なくとも２倍でなくてはならない。
【０００５】
薬剤吐出装置をカートリッジの長さの２倍よりも短く作るために、入れ子式ピストンロッドが開発された。このような入れ子式ピストンロッドは、ＷＯ９７．０００９１号に示されており、注射器内で用いられている。この公知のピストンロッドは、互いに係合するスレッドによって互いに接続された複数のピース即ち部品を有する。入れ子式ピストンロッドの先端部は、カートリッジのエラストマーピストンに接続され、また、この入れ子式ピストンロッドを囲む複数のブシュによって回転を止められ、薬剤吐出装置のハウジングにしっかりと接続されている。駆動部が入れ子式ピストンロッドの基端部を回転させると、先端部が前進し、かくして、カートリッジ内に収容された薬剤が放出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
示された入れ子式ピストンロッドが正確に重なり、開かれなくてはならない場合、最も小さな直径を有するブシュは、ＷＯ９７．０００９１号に示されているように、入れ子式ピストンロッドの最も大きな直径を有する部品を囲まなくてはならない。続いて、最も小さな直径を有するブシュは、少なくとも１つの他の比較的大きな直径を有するブシュ中に適合できなくてはならない。最終的に、カートリッジの内径は、最も大きなブシュの直径よりも大きくなくてはならない。この結果、特に多数の部品からなる入れ子式ピストンロッドを有する長いカートリッジが必要とされる場合には、カートリッジの直径は、相当の大きさを有さなくてはならない。
【０００７】
先行技術の薬剤吐出装置の他の欠点は、カートリッジからはみ出す（ｐｒｏｔｒｕｄｅ）最も大きなブシュの部品は、カートリッジの内径に等しい全体の直径を有さなくてはならず、薬剤吐出装置の残りの部品のために、ハウジング内に限られたスペースしか残らないことである。
【０００８】
本発明の目的は、カートリッジの直径が最小にされ、ハウジング内の利用可能なスペースが最大にされる、先行技術の薬剤吐出装置の欠点を有さない薬剤吐出装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的は、所定量の薬剤が入ったカートリッジを収容しているハウジングを有する、薬剤もしくは他の流体を哺乳動物の体内に吐出するための薬剤吐出装置であって、
前記カートリッジ内に動作可能に設けられるエラストマーピストンを具備し、このエラストマーピストンは、第１の入れ子式ピストンロッドの少なくとも１つの部品を回転させることによって、カートリッジの基端部からカートリッジの先端部へと動かされ、この第１の入れ子式ピストンロッドは、エラストマーピストンに当接する先端の部品と、前記ハウジング内に回転可能に設けられる基端の部品と、これらの間の複数の部品とを有し、これら部品は、互いに係合するスレッドによって互いに順次接続されており、また、
エラストマーピストンがカートリッジ内で前進されて、所定量の薬剤を放出するように、第１の入れ子式ピストンロッドを回転させるための駆動手段と、
第１の入れ子式ピストンロッドの部品が回転されているときにエラストマーピストンの回転を防止する手段とを具備する、本発明に係る薬剤吐出装置において、
第１の入れ子式ピストンロッドの少なくとも部品が回転されているときにエラストマーピストンの回転を防止する手段は、ハウジング内に位置される基端部とエラストマーピストンに当接する先端部とを有する付加的な入れ子式ピストンロッドを有することを特徴とする薬剤吐出装置によって果たされる。
【００１０】
入れ子式ピストンロッドが使用されている場合には、エラストマーピストンは、カートリッジ内の前進されるように回転を防止されていなくてはならない。エラストマーピストンに当接する付加的なピストンロッドがカートリッジ内に位置されている場合、これは、第１のピストンロッドが膨張されているときのエラストマーピストンの回転を効果的に防止する。両ピストンロッドは、これら両方が同時に標準的なカートリッジの内部に適合されるように、非常に小さな直径を有するように形成され得る。これらが両方とも同じカートリッジ中に適合されることから、両入れ子式ピストンロッドの直径の合計は、カートリッジの内径よりも実質的に小さく、かくして、薬剤吐出装置のカートリッジとハウジング両方の中に幾分かのスペースが残される。
【００１１】
本文脈では、‘エラストマーピストン’という用語は、カートリッジの内壁にしっかりと適合される移動可能なプレートもしくはシリンダーを意味するとされている。エラストマーピストンの１つの面は、反対側の面がピストンロッドに接触されている間、カートリッジの内容物と接触される。
【００１２】
本文脈では、‘ピストンロッド’という用語は、エラストマーピストンが動かされて、カートリッジの内容物が放出されるように、エラストマーピストンの表面に圧力を加えるために使用される部材を意味するとされている。
【００１３】
‘入れ子式ピストンロッド’という用語は、円形の断面を有するのが好ましいが必要に応じて所望の形状を有してもよい複数の個々の部品即ちピースから成るピストンロッドを意味するとされている。全てのピースは、最も先端の部品即ちピースは堅くてもよいが、中空形状を有し、各ピース即ち部品内に内区画を規定することが望ましい。この区画は、入れ子式ピストンロッドが、入れ子式ピストンロッドが全てのピースが隣接するピースの区画内に収容されている状態から、全てのピースが区画からもしくはこれの殆どから引き出されている状態へと変えられるように、隣接したピースをこの区画中に適合させるのに十分に大きな直径もしくは幅を有する。第１の状態では、入れ子式ピストンロッドの全長さは、最も長いピース即ち部品の長さに幾分等しく、また、引き出された状態では、入れ子式ピストンロッドの長さは、複数のピースの長さの合計に等しい。
【００１４】
本文脈では、‘エラストマーピストンに当接する’もしくは‘エラストマーピストン…ピストンロッドと接触される’という用語は、ピストンロッドが可動エラストマーピストンに固定されてもされなくてもよいことを意味するとされている。どちらの場合にも、ピストンロッドは、エラストマーピストンを少なくともカートリッジの放出口の方向に動かす能力を有する。
【００１５】
請求項２に開示されているように、付加的な入れ子式ピストンロッドが、ハウジング内に回転可能に設けられている場合、第１の入れ子式ピストンロッドに等しい入れ子式ピストンロッドが、付加的な入れ子式ピストンロッドとして用いられ得ることが確実にされる。
【００１６】
請求項３に開示されているように、付加的な入れ子式ピストンロッドが、カートリッジ内において第１のピストンロッドと平行に延びている場合、ベアリング構造は単純に維持され得ることが確実にされる。入れ子式ピストンロッドの回転部品を支持するベアリングは、例えば示されているようなボールベアリングか、入れ子式ピストンロッドの基端部に位置されるボールベアリングとニードルベアリングとの組み合わせでよい。２つの入れ子式ピストンロッドがカートリッジ内で互いに行き違う場合、もしくは、これらが何らかの方法で平行でなく維持される場合、ベアリングの設計は、より複雑にされる。
【００１７】
請求項４に開示されているように、第１の入れ子式ピストンロッドと付加的な入れ子式ピストンロッドとが、これら両入れ子式ピストンロッドが同じ回転速度で回転するように同期するギヤを介して互いに接続され、２つの入れ子式ピストンロッドの一方は、この一方の入れ子式ピストンロッドを駆動ギヤを介して駆動する電気モーターによって回転される場合、電気モーターは２つの入れ子式ピストンロッドの一方のみを駆動するが、２つのロッドの両方が同じ回転速度で回転されることが確実にされる。入れ子式ピストンロッドのピースを互いに接続するスレッドのピッチが、どちらの入れ子式ピストンロッドの場合も同じ場合は、両入れ子式ピストンロッドの先端部が同じ速度で動くことが確実にされる。示されているように、同期化に２つのギヤホイールのみが使用される場合、第１の入れ子式ピストンロッドと付加的な入れ子式ピストンロッドとは、夫々異なる方向に回転する。２つの入れ子式ピストンロッドが夫々異なる方向に動く場合、電気モーターによって駆動される一方の入れ子式ピストンロッドからエラストマーピストンに伝えられる運動量が、他方の入れ子式ピストンロッドから伝えられる運動量と等しくなる。この結果、エラストマーピストンに働く運動量はゼロである。奇数のギヤホイールが用いられる場合は、２つの入れ子式ピストンロッドが、同じ方向に回転し、これら２つの入れ子式ピストンロッドがハウジング内に固定されているところに運動量が発生する。
【００１８】
本発明に係る薬剤吐出装置の実施形態では、第１の入れ子式ピストンロッドと付加的な入れ子式ピストンロッドとの各々は、３つの部品を有する。このうちの第１の部品は、内側スレッドを有し、第３の部品は、外側スレッドを有し、第２の中間部品は、第１の部品の内側スレッドと係合する外側スレッドと、第３の部品の外側スレッドと係合する内側スレッドとを有する。３つの部品から成る入れ子式ピストンロッドを有すると、薬剤吐出装置に適した長さと安定性とを提供できることが分かっている。
【００１９】
請求項６に開示されているように、第１の入れ子式ピストンロッドの第１の部品と、付加的な入れ子式ピストンロッドの第１の部品とは、カートリッジの基端部に位置され、第１の入れ子式ピストンロッドの第３の部品と付加的な入れ子式ピストンロッドの第３の部品とは、カートリッジの先端部の方へ動く場合は、最も大きな直径を有し、入れ子式ピストンロッドの他のピースを収容し得る入れ子式ピストンロッドのピースは、薬剤吐出装置の最も基端部に位置されるピースであることが確実にされる。
【００２０】
入れ子式ピストンロッドを構成するピースに形成されたスレッドのピッチの方向が、第１のピースが回転されているときに入れ子式ピストンロッドが動く方向を決定する。本発明に係る薬剤吐出装置の実施形態では、第１の入れ子式ピストンロッドと付加的な入れ子式ピストンロッドとのスレッドの方向は、２つの入れ子式ピストンロッドの一方が回転されると両入れ子式ピストンロッドの先端部がカートリッジ内で同じ方向に動くように設定されている。請求項８に開示されているように、第１の入れ子式ピストンロッドと付加的な入れ子式ピストンロッド）とが、同じ方向に回転する場合、両入れ子式ピストンロッドのスレッドは同じ方向に回転される。これに対して、請求項９に開示されているように、第１の入れ子式ピストンロッドと付加的な入れ子式ピストンロッドとが反対方向に回転する場合は、両入れ子式ピストンロッドは反対方向に回転される。
【００２１】
請求項１０に開示されているように、第１の入れ子式ピストンロッドがこれの先端部で、好ましくはカートリッジ内のエラストマーピストンに当接している円形プレートを介して、付加的な入れ子式ピストンロッドの先端部に接続されている場合、２つの入れ子式ピストンロッドが、互いにロックされ、運動量が、２つの入れ子式ピストンロッドの間で適当に釣り合うようにされることが確実にされる。
【００２２】
本発明は、好ましい実施形態に関連して、図面を参照して、十分に以下に説明される。
【００２３】
図面は、明らかにするために概略的かつ単純にされ、本発明を理解するのに不可欠な細部を示しているが、他の細部は省略されている。全体に渡って、同じ参照符号が、同じか類似した部品を示すのに用いられている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
最初に、都合が良いように以下のように定義する。ハウジング１、カートリッジ２の“先端部（ｄｉｓｔａｌ ｅｎｄ）”という用語は、薬剤が吐出されるように通る導管を支持する端部を指し、これに対して、“基端部（ｐｒｏｘｉｍａｌ ｅｎｄ）”という用語は、駆動機構を支持する前記先端部とは反対側の端部を指すとする。
【００２５】
図１乃至３は、吐出される流体の薬剤が入ったカートリッジ２を収容しているハウジング１を有する薬剤吐出装置を示す。エラストマーピストン３が、カートリッジ２内に動作可能に設けられている。流体の薬剤は、可動エラストマーピストン３が薬剤吐出装置の先端に向けて動かされると、吐出される。
【００２６】
エラストマーピストン３は、３つの部品５、６、７から成る第１の入れ子式ピストンロッド４によって前進される。第１の部品５は、第２の中間部品６の外側スレッドと係合する内側スレッドを有する。第２の中間部品６は、これに加えて、第３の部品７の外側スレッドと係合する内側スレッドを有する。第１の部品５が回転されると、第１の入れ子式ピストンロッド４の第３の部品７とエラストマーピストン３とが、回転をロックされ、第２の中間部品６と第３の部品７とが、互いに係合するスレッドによって先端方向に動かされる。これによって、エラストマーピストン３は、先端方向へ動かされ、カートリッジ２中に入った薬剤を吐出させる。
【００２７】
第１の入れ子式ピストンロッド４の第１の部品５の回転は、第１の入れ子式ピストンロッド４の第１の部品５に複数のギヤホイール９、１０、１１を介して結合された電気モーター８によって駆動される。入れ子式ピストンロッドの第１の部品５は、複数のボールベアリング１２によってハウジング１内に回転可能に取着されている。他のタイプのベアリングも、所望の場合には、言うまでもなく使用可能である。
【００２８】
エラストマーピストン３と入れ子式ピストンロッド４の第１の部品５との回転は、様々の方法でロックされ得る。図面に示された実施形態では、このロックは、付加的な入れ子式ピストンロッド１４を設けることによって果たされている。この付加的なピストンロッド１４は、第１の入れ子式ピストンロッド４と同じ方法で形成されており、互いに係合するスレッドによって互いに順次接続された３つの部品１５、１６、１７を有する。
【００２９】
付加的なピストンロッド１４の第３の部品１７は、先端部で、エラストマーピストン３に当接する先端面を有する円形プレート１８を介して第１の入れ子式ピストンロッド４に接続されている。付加的な入れ子式ピストンロッド１４の第１の部品１５は、複数のボールベアリング１９によってハウジング１内に回転可能に取着されている。
【００３０】
付加的な入れ子式ピストンロッド１４の特別な目的は、第１の入れ子式ピストンロッド４の第１の部品５が回転されるときに、エラストマーピストン３と第１の入れ子式ピストンロッド４の第３の部品とが回転するのを防止することである。この付加的な入れ子式ピストンロッド１４は、第１の入れ子式ピストンロッド４の長手方向の動きに従うダミースレーブ（ｄｕｍｍｙ ｓｌａｖｅ）として形成されるか、第１の入れ子式ピストンロッド４と十分に同期され得る。
【００３１】
付加的な入れ子式ピストンロッド１４がダミースレーブとして形成されている場合は、スレッドなしで形成され、円形プレート１８を通してのみ、もしくは、第１の入れ子式ピストンロッド４から付加的な入れ子式ピストンロッド１４に長手方向の動きを伝える他の手段によってのみ接続されていることが好ましい。長手方向の動きのみが伝えられることから、付加的な入れ子式ピストンロッド１４の第１のピース１５は、ハウジング１内に回転可能に設けられる必要がない。
【００３２】
付加的な入れ子式ピストンロッド１４が第１の入れ子式ピストンロッド４と同期される場合、この同期化は、第１の入れ子式ピストンロッド４と付加的なピストンロッド１４とに、第１の入れ子式ピストンロッド４に接続された第１のギヤホイール２０と、付加的な入れ子式ピストンロッド１４に接続された第２のギヤホイール２１とから成って、これら２つのギヤホイール２０、２１が相互連結されている同期ギヤを設けることによって果たされる。
【００３３】
同期化が、相互連結された２つのギヤホイール２０、２１のみを用いる場合、第１の入れ子式ピストンロッド４と付加的なピストンロッド１４とが夫々異なった方向に回転する。これによって、円形プレート１８に結果的に働く運動量がゼロとなるように、第１の入れ子式ピストンロッド４から伝えられる運動量が付加的な入れ子式ピストンロッド１４から伝えられる運動量によってこれと等しくされる。
【００３４】
付加的な入れ子式ピストンロッド１４が、第１の入れ子式ピストンロッド４の長手方向の動きに従うダミースレーブとして形成されている場合、もしくは、付加的なギヤホイールが、第１の入れ子式ピストンロッド４と付加的な入れ子式ピストンロッド１４とが同じ方向に回転するように、２つのギヤホイール２０、２１の間に設けられている場合には、ストレスが、付加的な入れ子式ピストンロッド１４内に発生し、運動量が、付加的な入れ子式ピストンロッド１４がハウジング１内に固定されているところで生じる。しかし、このような望ましくない運動量は、第１の入れ子式ピストンロッド４と付加的な入れ子式ピストンロッド１４とを反対方向に回転させることによって、簡単に防止され得る。
【００３５】
第１の入れ子式ピストンロッド４の３つの部品５、６、７を接続するように係合するスレッドと、付加的な入れ子式ピストンロッド１４の３つの部品１５、１６、１７を接続するように係合するスレッドとは、第１の入れ子式ピストンロッド４の第１の部品５が回転されるときに、第１の入れ子式ピストンロッド４の先端部と付加的な入れ子式ピストンロッド１４との両方がカートリッジ内で先端方向に動かされる方向にされていなくてはならない。
【００３６】
図４は、ＷＯ９７．０００９１号の図３（Ｂ）に示された先行技術の薬剤吐出装置の断面図を示す。見られるように、外側ブシュ２３（ｂｕｓｈｉｎｇ）の外径は、カートリッジ２４の内径にほぼ等しい。外側ブシュの外径は、薬剤吐出装置のハウジング１中へとはみ出しており、薬剤吐出装置の残りの部品のための空間が全く残っていない。
【００３７】
図５は、本発明の薬剤吐出装置の断面図を示す。両入れ子式ピストンロッド４、１４が同じカートリッジ２中に適合されていることから、各入れ子式ピストンロッド４、１４の最も大きな外径は、カートリッジ２の内径よりも実質的に小さくされていなくてはならない。各入れ子式ピストンロッド４、１４の最も大きな外径がハウジング１中にはみ出していることから、先行技術の薬剤吐出装置と比べてかなり大量のハウジング１内のスペースが利用可能である。
【００３８】
幾つかの好ましい実施形態が前述部で示されてきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、請求項に規定された手段の範囲内で他の方法により実施され得ることを、強調したい。
【００３９】
本発明は、注射器型に関連して説明されているが、請求項の範囲は、このような注射器型の装置に限定されない。また、例えば液状の薬剤の連続的な吐出のための薬剤ポンプを有してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薬剤吐出装置の斜視図を示す。
【図２】図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。
【図４】先行技術の薬剤吐出装置の断面図を示す。
【図５】本発明に係る薬剤吐出装置の断面図を示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a medicine ejection device for ejecting medicine or other fluid into a mammal.
[0002]
[Prior art]
Drug delivery devices are widely used in the health sector to deliver fluid drugs into the body of a mammal via a conduit inserted into the body. Generally, there are two types of drug ejection devices. The first type is a syringe type in which a selected amount of a fluid medicament is injected into a mammal when the syringe is activated. Another type is an infusion device, which dispense a certain amount of drug into the body of a mammal, depending on gravity or the pressure usually generated by an electric motor.
[0003]
People with diabetes need to have their insulin expelled into the body by several injections daily or by constant infusion.
[0004]
A medication delivery device for injecting a preselected dose of a fluid medication into the body is known from WO 90.9202. The medicine ejection device disclosed in this publication has a piston rod having an outer portion and an inner portion. The inner part has an outer thread and is rotated by a drive mechanism. The outer portion has an inner thread that engages the threads of the inner portion and is locked in rotation so that the outer portion advances when the inner portion is rotated. Since the outer portion abuts the elastomeric piston of the cartridge at its distal end, the elastomeric piston is advanced as the inner portion is rotated, thus releasing a predetermined amount of drug contained in the cartridge. To fill an empty cartridge, the length of the outer part of the piston rod must be at least equal to the length of the cartridge. Thus, the total length of the syringe must be at least twice the length of the cartridge.
[0005]
Nested piston rods have been developed to make drug delivery devices shorter than twice the length of the cartridge. Such a telescoping piston rod is shown in WO 97.00091 and is used in syringes. This known piston rod has a plurality of pieces or parts connected to one another by mutually engaging threads. The distal end of the telescoping piston rod is connected to the elastomeric piston of the cartridge, and is stopped from rotating by a plurality of bushes surrounding the telescoping piston rod, and is firmly connected to the housing of the medicine ejection device. As the drive rotates the proximal end of the telescoping piston rod, the distal end advances, thus releasing the drug contained within the cartridge.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
If the nested piston rod shown overlaps exactly and must be opened, the bush with the smallest diameter will have the largest diameter of the nested piston rod as shown in WO 97.00091. You have to surround the parts. Subsequently, the bushing having the smallest diameter must be able to fit into at least one other bushing having a relatively large diameter. Finally, the inner diameter of the cartridge must be larger than the diameter of the largest bush. The consequence of this is that the diameter of the cartridge must be considerable, especially if a long cartridge with a multi-piece telescopic piston rod is required.
[0007]
Another drawback of the prior art drug delivery device is that the largest bushing part that protrudes from the cartridge must have an overall diameter equal to the inner diameter of the cartridge, and the remaining parts of the drug delivery device This leaves only limited space in the housing.
[0008]
It is an object of the present invention to provide a drug dispensing device that minimizes the diameter of the cartridge and maximizes the available space in the housing, without the disadvantages of prior art drug dispensing devices.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object is a drug ejection device for ejecting a drug or other fluid into the body of a mammal, comprising a housing containing a cartridge containing a predetermined amount of the drug,
An elastomeric piston operably provided within the cartridge, the elastomeric piston being rotated from at least one component of the first telescoping piston rod to move from a proximal end of the cartridge to a distal end of the cartridge. Moved, the first telescopic piston rod has a distal component abutting the elastomeric piston, a proximal component rotatably provided in the housing, and a plurality of components therebetween. These parts are sequentially connected to each other by mating threads, and
Drive means for rotating the first telescoping piston rod such that the elastomeric piston is advanced within the cartridge to release a predetermined amount of medicament;
Means for preventing rotation of the elastomeric piston when the first telescoping piston rod part is being rotated.
Means for preventing rotation of the elastomeric piston when at least a component of the first telescoping piston rod is being rotated include an additional having a proximal end located within the housing and a distal end abutting the elastomeric piston. This is accomplished by a drug ejection device that has a nested piston rod.
[0010]
If a telescoping piston rod is used, the elastomeric piston must be prevented from rotating so as to be advanced into the cartridge. If an additional piston rod abutting the elastomeric piston is located in the cartridge, this effectively prevents rotation of the elastomeric piston when the first piston rod is inflated. Both piston rods can be formed with a very small diameter so that both are fitted simultaneously inside a standard cartridge. Since they are both fitted in the same cartridge, the sum of the diameters of the double nested piston rods is substantially smaller than the inner diameter of the cartridge, and thus somewhat in both the cartridge and the housing of the drug delivery device. That space is left.
[0011]
In the present context, the term 'elastomer piston' is taken to mean a movable plate or cylinder which is fitted tightly to the inner wall of the cartridge. One surface of the elastomeric piston is in contact with the contents of the cartridge while the opposite surface is in contact with the piston rod.
[0012]
In the present context, the term 'piston rod' is taken to mean the member used to apply pressure to the surface of the elastomeric piston so that the elastomeric piston is moved and the contents of the cartridge are released. .
[0013]
The term 'nested piston rod' is taken to mean a piston rod consisting of a plurality of individual parts or pieces, which preferably have a circular cross-section, but may have the desired shape if required. It is desirable that all the pieces have a hollow shape and define an inner compartment within each piece or part, although the foremost part may be rigid. This compartment can be from a telescopic piston rod where the telescopic piston rod is housed in all adjacent pieces compartments, to a state where all the pieces are pulled out of the compartment or most of it. And has a diameter or width large enough to fit adjacent pieces into this compartment. In the first state, the overall length of the telescopic piston rod is somewhat equal to the length of the longest piece or part, and in the extended state, the length of the telescopic piston rod is equal to the length of the plurality of pieces. Equal to the sum of
[0014]
In the present context, the term 'abut the elastomeric piston' or 'elastomer piston ... contacted with the piston rod' is meant to mean that the piston rod may or may not be fixed to the movable elastomeric piston. . In both cases, the piston rod has the ability to move the elastomeric piston at least in the direction of the outlet of the cartridge.
[0015]
If an additional telescopic piston rod is rotatably provided in the housing, as disclosed in claim 2, a telescopic piston rod equal to the first telescopic piston rod is provided. It is ensured that it can be used as a telescopic piston rod.
[0016]
If the additional telescopic piston rod extends parallel to the first piston rod in the cartridge as disclosed in claim 3, it is ensured that the bearing structure can be kept simple. . The bearings supporting the rotating parts of the telescoping piston rod may be, for example, ball bearings as shown or a combination of ball and needle bearings located at the proximal end of the telescoping piston rod. The bearing design is made more complicated if the two telescoping piston rods pass one another in the cartridge, or if they are kept non-parallel in some way.
[0017]
As disclosed in claim 4, the first telescoping piston rod and the additional telescoping piston rod are connected via gears which synchronize such that both telescoping piston rods rotate at the same rotational speed. When connected to each other and one of the two telescoping piston rods is rotated by an electric motor driving this one telescoping piston rod via a drive gear, the electric motor only applies one of the two telescoping piston rods. Driving ensures that both rods are rotated at the same rotational speed. If the pitch of the threads connecting the nested piston rod pieces to each other is the same for both nested piston rods, it is ensured that the tips of the two nested piston rods move at the same speed. As shown, if only two gear wheels are used for synchronization, the first telescopic piston rod and the additional telescopic piston rod each rotate in different directions. If the two telescoping piston rods move in different directions, the momentum transmitted from one telescoping piston rod driven by an electric motor to the elastomeric piston will be equal to the momentum transmitted from the other telescoping piston rod. As a result, the momentum acting on the elastomeric piston is zero. If an odd number of gear wheels are used, the two telescoping piston rods rotate in the same direction, producing momentum where the two telescoping piston rods are fixed within the housing.
[0018]
In an embodiment of the drug delivery device according to the present invention, each of the first telescopic piston rod and the additional telescopic piston rod has three parts. A first part of the first part has an inner thread, a third part has an outer thread, and a second intermediate part has an outer thread engaged with the inner thread of the first part; And an inner thread engaged with the outer thread of the third part. It has been found that having a three-part telescopic piston rod can provide suitable length and stability for a drug delivery device.
[0019]
As disclosed in claim 6, the first part of the first telescopic piston rod and the first part of the additional telescopic piston rod are located at the proximal end of the cartridge, The third part of the nested piston rod and the third part of the additional nested piston rod have the largest diameter when moving towards the tip of the cartridge, It is ensured that the telescopic piston rod piece that can accommodate other pieces is the most proximally located piece of the drug delivery device.
[0020]
The direction of the pitch of the threads formed in the pieces that make up the telescopic piston rod determines the direction in which the telescopic piston rod moves when the first piece is rotated. In an embodiment of the drug delivery device according to the invention, the thread direction of the first telescoping piston rod and the additional telescoping piston rod is such that when one of the two telescoping piston rods is rotated, the telescopic piston rod is double telescoping. The tip of the piston rod is set to move in the same direction in the cartridge. If the first telescopic piston rod and the additional telescopic piston rod rotate in the same direction, as disclosed in claim 8, the threads of the double telescopic piston rod are rotated in the same direction. You. On the other hand, if the first telescopic piston rod and the additional telescopic piston rod rotate in opposite directions, as disclosed in claim 9, the double telescopic piston rod will rotate in opposite directions. Rotated.
[0021]
Additional telescopic piston rod, as disclosed in claim 10, wherein the first telescopic piston rod is at its distal end, preferably via a circular plate abutting the elastomeric piston in the cartridge. When connected to the tips of the two telescoping piston rods, it is ensured that the two telescoping piston rods are locked together and that the momentum is properly balanced between the two telescoping piston rods.
[0022]
The present invention is described more fully below in connection with preferred embodiments and with reference to the drawings.
[0023]
The drawings are schematic and simplified for clarity and show details essential to an understanding of the invention, while omitting other details. Throughout, the same reference numbers are used to indicate the same or similar parts.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, it is defined as follows for convenience. The term "distal end" of the housing 1, cartridge 2 refers to the end supporting the conduit through which the medicament is discharged, as opposed to the "proximal end". The term shall refer to the end opposite the tip that supports the drive mechanism.
[0025]
1 to 3 show a medicine ejection device having a housing 1 containing a cartridge 2 containing a medicine of a fluid to be ejected. An elastomeric piston 3 is operably provided within the cartridge 2. The fluid medicine is ejected when the movable elastomer piston 3 is moved toward the tip of the medicine ejection device.
[0026]
The elastomeric piston 3 is advanced by a first telescopic piston rod 4 consisting of three parts 5,6,7. The first part 5 has an inner thread which engages an outer thread of the second intermediate part 6. The second intermediate part 6 additionally has an inner thread which engages the outer thread of the third part 7. When the first part 5 is rotated, the third part 7 of the first telescopic piston rod 4 and the elastomeric piston 3 are locked from rotating, and the second intermediate part 6 and the third part 7 Are moved distally by threads that engage each other. As a result, the elastomer piston 3 is moved toward the distal end, and ejects the medicine contained in the cartridge 2.
[0027]
The rotation of the first part 5 of the first telescopic piston rod 4 is controlled by an electric motor coupled to the first part 5 of the first telescopic piston rod 4 via a plurality of gear wheels 9, 10, 11. 8 driven. The first part 5 of the telescopic piston rod is rotatably mounted in the housing 1 by means of a plurality of ball bearings 12. Other types of bearings can, of course, be used if desired.
[0028]
The rotation of the elastomeric piston 3 and the first part 5 of the telescopic piston rod 4 can be locked in various ways. In the embodiment shown in the drawings, this locking is achieved by providing an additional telescopic piston rod 14. This additional piston rod 14 is formed in the same way as the first telescopic piston rod 4 and has three parts 15, 16, 17 connected to one another in succession by mutually engaging threads.
[0029]
The third part 17 of the additional piston rod 14 is connected at its distal end to the first telescopic piston rod 4 via a circular plate 18 having a distal end surface which bears against the elastomeric piston 3. The first part 15 of the additional telescopic piston rod 14 is rotatably mounted in the housing 1 by means of a plurality of ball bearings 19.
[0030]
The special purpose of the additional telescopic piston rod 14 is that when the first part 5 of the first telescopic piston rod 4 is rotated, the elastomeric piston 3 and the third of the first telescopic piston rod 4 Is to prevent the components from rotating. This additional telescopic piston rod 14 is formed as a dummy slave following the longitudinal movement of the first telescopic piston rod 4 or is fully synchronized with the first telescopic piston rod 4. obtain.
[0031]
If the additional telescopic piston rod 14 is formed as a dummy slave, it is formed without threads and only through the circular plate 18 or from the first telescopic piston rod 4 to the additional telescopic piston rod 14. Preferably, they are only connected by other means of transmitting longitudinal movement to the body. The first piece 15 of the additional telescopic piston rod 14 does not have to be rotatably provided in the housing 1 since only longitudinal movement is transmitted.
[0032]
If the additional telescoping piston rod 14 is synchronized with the first telescoping piston rod 4, this synchronization is achieved by the first telescoping piston rod 4 and the additional telescoping piston rod 14 being first telescoping. It consists of a first gear wheel 20 connected to a piston rod 4 and a second gear wheel 21 connected to an additional telescopic piston rod 14, these two gear wheels 20, 21 being interconnected. This is accomplished by providing a synchronized gear.
[0033]
If the synchronization only uses two interconnected gear wheels 20, 21, the first telescopic piston rod 4 and the additional piston rod 14 rotate in different directions. Thereby, the momentum transmitted from the first telescoping piston rod 4 is equalized by the momentum transmitted from the additional telescoping piston rod 14 such that the momentum acting on the circular plate 18 is zero. .
[0034]
If the additional telescopic piston rod 14 is formed as a dummy slave following the longitudinal movement of the first telescopic piston rod 4, or the additional gear wheel is If the two telescoping piston rods 14 are provided between the two gear wheels 20, 21 so that they rotate in the same direction, stress will be introduced into the additional telescoping piston rods 14. Occurs and momentum occurs where the additional telescopic piston rod 14 is fixed in the housing 1. However, such undesirable momentum can be easily prevented by rotating the first telescopic piston rod 4 and the additional telescopic piston rod 14 in opposite directions.
[0035]
A thread engaging to connect the three parts 5, 6, 7 of the first telescopic piston rod 4 and to connect the three parts 15, 16, 17 of the additional telescopic piston rod 14 The engaging thread is the connection between the tip of the first telescopic piston rod 4 and the additional telescopic piston rod 14 when the first part 5 of the first telescopic piston rod 4 is rotated. Both must be oriented so that they can be moved distally within the cartridge.
[0036]
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the prior art drug ejection device shown in FIG. 3 (B) of WO 97.00091. As can be seen, the outer diameter of the outer bushing 23 is approximately equal to the inner diameter of the cartridge 24. The outer diameter of the outer bush protrudes into the housing 1 of the medicine ejection device, leaving no space for the remaining parts of the medicine ejection device.
[0037]
FIG. 5 is a sectional view of the medicine ejection device of the present invention. Since the two nested piston rods 4, 14 are fitted in the same cartridge 2, the largest outer diameter of each nested piston rod 4, 14 is not substantially smaller than the inner diameter of the cartridge 2. Not be. Because the largest outer diameter of each telescoping piston rod 4, 14 protrudes into the housing 1, a considerable amount of space in the housing 1 is available compared to prior art drug delivery devices.
[0038]
While some preferred embodiments have been set forth in the foregoing section, the invention is not limited to these embodiments and may be embodied by other methods within the scope of the claims. I want to emphasize.
[0039]
Although the invention has been described with reference to a syringe type, the scope of the claims is not limited to such syringe type devices. Further, for example, a medicine pump for continuously discharging a liquid medicine may be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a medicine ejection device according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2;
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a prior art drug ejection device.
FIG. 5 is a sectional view of the medicine ejection device according to the present invention.

Claims (10)

所定量の薬剤が入ったカートリッジ（２）を収容しているハウジング（１）を有する、薬剤もしくは他の流体を哺乳動物の体内に吐出するための薬剤吐出装置であって、
前記カートリッジ（２）内に動作可能に設けられるエラストマーピストン（３）を具備し、このエラストマーピストン（３）は、第１の入れ子式ピストンロッド（４）の少なくとも１つの部品（５）を回転させることによって、カートリッジ（２）の基端部からカートリッジ（２）の先端部へと動かされ、この前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）は、エラストマーピストン（３）に当接する先端の部品（７）と、前記ハウジング（１）内に回転可能に設けられる基端の部品（５）と、これらの間の複数の部品（６）とを有し、これら部品（５、６、７）は、互いに係合するスレッドによって互いに順次接続されており、また、
前記エラストマーピストン（３）がカートリッジ内で前進されて、所定量の薬剤を放出するように、前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）を回転させるための駆動手段（８、９、１０、１１）と、
前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）の部品（５）が回転されているときにエラストマーピストン（３）の回転を防止する手段とを具備する薬剤吐出装置において、
前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）の少なくとも部品（５）が回転されているときにエラストマーピストン（３）の回転を防止する手段は、ハウジング（１）内に位置される基端部とエラストマーピストン（３）に当接する先端部とを有する付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）を有することを特徴とする薬剤吐出装置。A drug ejection device for ejecting a drug or other fluid into a mammal, comprising a housing (1) containing a cartridge (2) containing a predetermined amount of a drug,
It comprises an elastomeric piston (3) operably provided in said cartridge (2), said elastomeric piston (3) rotating at least one part (5) of a first telescopic piston rod (4). The first telescopic piston rod (4) is thereby moved from the proximal end of the cartridge (2) to the distal end of the cartridge (2), and the first telescoping piston rod (4) abuts against the elastomeric piston (3). 7), a base part (5) rotatably provided in the housing (1), and a plurality of parts (6) between the parts (5, 6, 7). , Are sequentially connected to each other by threads that engage with each other, and
Drive means (8, 9, 10, 11) for rotating the first telescopic piston rod (4) such that the elastomeric piston (3) is advanced in the cartridge and releases a predetermined amount of medicament. )When,
Means for preventing rotation of the elastomeric piston (3) when the part (5) of the first telescoping piston rod (4) is being rotated,
Means for preventing rotation of the elastomeric piston (3) when at least part (5) of the first telescoping piston rod (4) is being rotated include a proximal end located within the housing (1). A drug delivery device comprising an additional telescoping piston rod (14) having a tip that abuts an elastomeric piston (3). 前記付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）は、ハウジング（１）内に回転可能に設けられることを特徴とする請求項１の薬剤吐出装置。2. The device according to claim 1, wherein the additional telescopic piston rod (14) is rotatably mounted in the housing (1). 前記付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）は、カートリッジ（２）内において第１のピストンロッド（４）と平行に延びていることを特徴とする請求項１もしくは２の薬剤吐出装置。Device according to claim 1 or 2, characterized in that the additional telescopic piston rod (14) extends parallel to the first piston rod (4) in the cartridge (2). 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）と付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）とは、これら両入れ子式ピストンロッド（４、１４）が同じ回転速度で回転するように同期するギヤ（２０、２１）を介して互いに接続され、また、２つの入れ子式ピストンロッド（４、１４）の一方は、この一方の入れ子式ピストンロッドを駆動ギヤ（９、１０、１１）を介して駆動する電気モーター（８）によって回転されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の薬剤吐出装置。The first telescoping piston rod (4) and the additional telescoping piston rod (14) are gears (20) which synchronize such that the telescoping piston rods (4, 14) rotate at the same rotational speed. , 21) and one of the two telescopic piston rods (4, 14) drives one of the telescopic piston rods via a drive gear (9, 10, 11). The medicine ejection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the medicine ejection device is rotated by a motor (8). 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）と付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）との各々は、３つの部品（５、６、７、１５、１６、１７）を有し、このうちの第１の部品（５、１５）は、内側スレッドを有し、第３の部品（７、１７）は、外側スレッドを有し、第２の中間部品（６、１６）は、第１の部品（５、１５）の内側スレッドと係合する外側スレッドと、第３の部品（７、１７）の外側スレッドと係合する内側スレッドとを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の薬剤吐出装置。Each of the first telescopic piston rod (4) and the additional telescopic piston rod (14) has three parts (5, 6, 7, 15, 16, 17), of which The first part (5, 15) has an inner thread, the third part (7, 17) has an outer thread, and the second intermediate part (6, 16) has a first part. 5. The method according to claim 1, further comprising an outer thread engaged with the inner thread of the first part, and an inner thread engaged with the outer thread of the third part. 1. A medicine ejection device. 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）の第１の部品（５）と、付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）の第１の部品（１５）とは、カートリッジ（２）の基端部に位置され、第１の入れ子式ピストンロッド（４）の第３の部品（７）と付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）の第３の部品（１７）とは、カートリッジ（２）の先端部の方へ動くことを特徴とする請求項５の薬剤吐出装置。The first part (5) of the first telescopic piston rod (4) and the first part (15) of the additional telescopic piston rod (14) are at the proximal end of the cartridge (2). And the third part (7) of the first telescoping piston rod (4) and the third part (17) of the additional telescoping piston rod (14) are located at the tip of the cartridge (2). The medicine ejection device according to claim 5, wherein the medicine ejection device moves toward the part. 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）と付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）とのスレッドの方向は、２つの入れ子式ピストンロッド（４、１４）の先端部が、これら入れ子式ピストンロッド（４、１４）の一方が回転されるとカートリッジ（２）内で同じ方向に動くように設定されていることを特徴とする請求項５もしくは６の薬剤吐出装置。The thread direction of the first telescopic piston rod (4) and the additional telescopic piston rod (14) is such that the tips of the two telescopic piston rods (4, 14) are 7. The medicine ejection device according to claim 5, wherein the one of (4, 14) is set to move in the same direction in the cartridge (2) when rotated. 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）と付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）とは、同じ方向に回転することを特徴とする請求項７の薬剤吐出装置。The device according to claim 7, characterized in that the first telescopic piston rod (4) and the additional telescopic piston rod (14) rotate in the same direction. 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）と付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）とは、反対方向に回転することを特徴とする請求項７の薬剤吐出装置。The device according to claim 7, characterized in that the first telescopic piston rod (4) and the additional telescopic piston rod (14) rotate in opposite directions. 前記第１の入れ子式ピストンロッド（４）は、これの先端部で、好ましくはカートリッジ（２）内のエラストマーピストン（３）に当接している円形プレート（１８）を介して、付加的な入れ子式ピストンロッド（１４）の先端部に接続されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１の薬剤吐出装置。Said first telescoping piston rod (4) has an additional telescoping at its distal end, preferably via a circular plate (18) abutting the elastomeric piston (3) in the cartridge (2). The medicine ejection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the medicine ejection device is connected to a distal end portion of a piston rod (14).
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