JP2010500893A - 圧力解放機構を有する薬剤送達装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、薬剤送達装置であって、薬剤を収容するように配置された容器（１２）、該容器はさらに容器から薬剤を排出するように配置された開口部を有する；開口部を通して前もって定めた量の薬剤を排出するために容器（１２）の内部の薬剤に対して圧力を働かせるように配置された加圧手段（１６，１８）；
前記の加圧手段（１６，１８）を駆動するための駆動手段（２６，４２）；および前記駆動手段（２６，４２）を活性化するための活性化手段（４６）を含み、前記装置はさらに前もって定めた用量が開口部を通して排出された後に、薬剤に加えられた圧力を解放するための圧力解放手段（２０）を有する、薬剤送達装置に関する。

Description

本発明は圧力解放機構に関し、より詳細には薬剤含有装置であって、薬剤が容器内にあり、薬剤が送達されるときに圧力に暴露される装置に関する。

背景技術
薬剤を送達する多くの装置が市場に存在し、また特許も出願されている。薬剤は注射器、カートリッジおよびその他同種のもののような容器中に配置され、薬剤が送達される際には薬剤が圧力に暴露される。非常に一般的な設計は、コンパートメントの１つの端にストッパーを有する一般に管状のコンパートメント、およびコンパートメントの反対端へ取り付けられた針ユニットを有する。

ある量の薬剤を送達するために、ストッパーに圧力が加えられる。すなわちプッシャーロッドによりコンパートメント内に押し込まれる。単純な手持ちの注射器の場合には、それは医師あるいは訓練された人の指により行うことができる。またばねあるいは圧縮空気カートリッジの圧力により行うこともできる。それは自動注射器あるいは半自動式の注射器において一般的である。

多くの例では、ある指定された量の薬剤を送達することができることは望ましい。例えば複数の用量を注射する器具では、コンパートメントが空になるまで、特定された数の一組の用量を送達することができることが望ましい。注射の前に特定の用量をセットできる１例は、ヨーロッパ特許出願０５１０４７３４．８に開示される。開示された注射器具には、特定の用量を送達するために薬剤に対して圧力を働かせる、すなわちプランジャーロッドを押すためのばね手段と容器内のストッパーが配置されている。用量の送達は、多少弾力のあるストッパーと容器の内部表面の間の摩擦を克服するため、および針の中の小さな通路を通って液体の薬剤を押すことが、できれば所定時間内にできるように、ばね手段からのある程度の力を要求する。

圧力下におけるストッパーのような成分の弾性および薬剤の非ニュートン性により、ストッパーが前もって定めた距離を移動され用量が送達された後にも、残存圧力が存在する。これはやや高い粘性を有する薬剤、弾性的な特性を有する薬剤を取り扱うときに特に顕著である。

高い粘性を備えたこの種の物質では、また非常に小さな針がしばしば使用されるので、やや大きな力が必要である。また成分の弾性のために、しばしば、圧力が解放された注射後に小量の物質が針から出て来る。すなわち針から小滴が出てくる。これは望まれないことであり、患者の治療中に患者の皮膚に滴ることは刺激あるいは不都合で不適当な結果を引き起こす可能性があるので特に望ましくない。

上記の言及されたゲルベースの物質は典型的には手動で注射される。すなわち通常のタイプの注射器が使用される。物質を注射するためにかなり大きな力が必要であり、および処理に多くの小さな注射器が必要とされるため、操作者が処理中にそのような注射器を使用することはやっかいである。

そのため、本発明で取り組まれる多くの態様が存在する。

発明の開示
本発明の目的は、上記の言及されたタイプの最先端の技術装置に関連した多くの欠点および問題を改善し、医療用具の取り扱いを容易にする改良を提供することである。

この目的は請求項１記載の装置により達成される。本発明の望ましい実施態様は従属項に記載される。

本発明の主な態様によれば、それは、以下を有する薬剤送達装置によって特徴づけられる；ハウジング；薬剤を収容するように配置された容器、この容器は容器から薬剤を出すために配置された開口部をさらに有する；前記の容器内を移動可能な壁部品、および開口部を通して前もって定められた量の薬剤を排出するために容器の内部の薬剤に対する圧力を働かせるように配置された加圧要素を有する、加圧手段；前記の加圧手段を駆動するための駆動手段；および前記の駆動手段を活性化するための活性化手段、ここで装置は前もって定められた用量が開口部を通して排出された後に、薬剤に対する圧力を解放するための圧力解放手段をさらに有する。

本発明の別の態様によれば、加圧要素は前記の駆動手段と相互作用し、前記移動可能な壁部品を前方向に移動させ、それにより開口部を通してある所定量の薬剤を排出する。ここで前記の加圧要素は圧力解放手段とも相互作用するように配置され、該所定量の用量が開口部を通して排出された後に、前記の加圧要素をわずかに後ろに移動させる。

本発明による効果はいくつかある。圧力解放手段は、薬剤送達後に装置の要素中の残留圧力を取り除く。それにより注射後に薬剤が排出されるのを防ぐ。つまり装置からのしたたりを防ぐ。

多くの装置がばね手段によって活性化されたプランジャー・ロッドの形をしている加圧手段を有する。このプランジャー・ロッドは薬剤のコンパートメント内へ軸方向に移動する。本発明は、注射の終わりに軸方向に短く後方に移動することによりプランジャー・ロッドに対する圧力を解放することができる。この信頼できる機械的な解決策により、余分の薬剤が注射後に排出されることはない。これは高い粘性あるいはゲル様の特性を有する薬剤に顕著な問題である。しかしながら、前記のしたたりの現象はそのような物質に制限されず、より低い粘性の薬剤でも重要である。

本発明に関するこれらおよび他の態様の効果は、以下の詳細な説明および添付の図面から明白になるであろう。

本発明の以下の詳細な説明では、添付の図面が参照される。

図１は、本発明による注射器具の例を示す、

図２は、図１による注射器具の分解組立図である、

図３ａおよびｂは、本発明による圧力解放機構のの実施態様を示す。

図４ａおよびｂは本発明による圧力解放機構の別の実施態様を示す。

図５は、本発明の活性化機構の別の実施態様を示す。

発明の詳細な説明
図１は本発明が利用される薬剤送達装置の非制限的例を示す。送達装置は、繰り返し小量の薬剤を送達するために、片手で握れるように設計されたハウジング１０を有する。しかしながら、他のタイプの送達装置も、詳細に下に記載される圧力解放機構を有することができることは理解される。

図２で見られるように、ハウジング内部の前方の端に、薬剤収容容器１２が配置され、その前方端には、開口部１４（例えば針）が付けられることができようにされる。薬剤送達装置は、容器の内部に配置された移動可能な壁部品１６、以後はストッパーと呼ばれる、を含む加圧手段；およびまたストッパーを押すように配置される、ねじの切られたプランジャー・ロッドとしての加圧要素１８を含む。プランジャー・ロッドの前方端はプランジャー・ロッドとストッパーの間の摩擦を最小限にするために好ましくはとがらせられる。薬剤送達装置は、エネルギー蓄積要素４２およびドライバー２６を含む駆動手段をさらに有する。

第一の実施態様による本発明の送達装置

図１、２、３ａ、３ｂは送達装置のコンフィギュレーションを示し、ここでは圧力解放手段は第二の噛合要素７０と相互作用するように設計され配置された第一の噛合要素２４を有するナット２０を含む。該ナットは回転しない状態で適合されるが、薬剤送達中に第２の噛合要素７０との相互作用により、前方および後方に、軸方向に動く。

ナット２０はプランジャー・ロッドに対応するねじを有する貫通する中央の穴２２を有し、またハウジング内をスライドして移動可能な２本の外側に突出したピボットピン２３を有する。図３ａおよび３ｂに示されるように、送達装置の後方へ面するナットの上部の表面には、ラチェット形状を有する多くの鋸歯を有するように設計された第一の噛合要素２４が配置される。以下においてこれは鋸歯２４と呼ばれる。鋸歯の機能は詳細に下に記載される。

ドライバー２６（図２）が、プランジャー・ロッドのまわりにさらに配置される。ドライバーは、下部に円筒状の前面部分２８を有し、これはその円周のまわりに均等に間隔を置いて配置された多くの外側に突出した突起３０を有し、隣接する２つの突起の間の距離は、前もって定めた所定用量を与える。またドライバーは第二の細長い円筒状部分３２を有する。第一の部分と第二の部分との間の移行部分に、２つの外側に向いたレッジ３４が、ドライバーの向かい合った側に配置されている。ドライバーは中空であり、回転に対してロックされた位置でプランジャー・ロッドを収容する。ドライバーの前面表面、すなわち送達装置の前面方向へ向いた端は、第２の噛合要素７０を有するように設計される。噛合要素７０は鋸歯として設計され配置される。以後これを鋸歯７０と呼ぶ。これはナット２０の鋸歯２４と協力して、以下に詳細に説明される圧力解放機構として提供される。

ドライバー２６の第２の部分３２を囲んで、一般に円筒状の形の駆動輪３６が提供される。駆動輪の外側表面には、ドライバーの突起と同じ離隔距離を持っている、多くの均等に間隔を置かれて外側につきだした突起３８が配置される。駆動輪にはさらに、ドライバーの第２の部分よりわずかに大きな直径を持っている、中央の貫通した穴４０が配置される。貫通する穴にはさらに、ドライバー２６のレッジ３４に適合するが若干大きいカットアウト４１が配置される。これは突起の離隔距離に対応し、以下に詳細に説明されるように、ドライバー２６と駆動輪３６の間のある回転運動を可能にする。

エネルギー蓄積要素４２（例えば板ばね）は、ドライバーの第２の部分に巻きつけられ、その内側端はドライバー２６に取り付けられる。テンショニングノブ４４は送達装置の後方端に取り付けられ、該ノブにはスプリング４２の外側端が取り付けられる。活性化機構４６も送達装置に配置される。それは、ハウジングの穴を貫通して飛び出すボタン４８を有する。ボタンは、容器およびプランジャー・ロッドの一方の側で、２つのアーム５０を有するフォーク状の部分へ取り付けられる。２本の外側に飛び出るピボットピン５４がアームのそれぞれに配置される。該ピボットピンはスライド可能であり、弾性的にハウジング内を移動する。アームの後方端には、リング５６が取り付けられる。リングの内側には、相対して置かれ、内部に向けたレッジ５８が配置されている。レッジはピボットピン５４に関して９０度に位置する。

装置は以下のように機能することが意図される。針１４は装置と容器の先端に好適な手段によって取り付けられ、針シースが取り除かれる。その後、テンショニングノブ４４が回転され、それによってスプリング４２に張力が加えられる。活性化手段のリング５６のレッジ５８の少なくとも１つが、ドライバーの突起３０のひとつと接触しているので、ドライバーは回転できない。

注射が行なわれる場合、針は皮膚の好適な位置に刺され、ボタン４８が軸方向後方への動きにより活性化される。ボタンの活性化は活性化手段のレッジ５８をドライバーの突起３０との接触から解放し、ドライバーは自由に回転できるようになる。さらに、活性化機構の動きは反対のレッジ５８を移動させ、駆動輪３６の突起３８と接触させ、それによって駆動輪の回転をロックする。

ドライバー２６の回転はプランジャー・ロッド１８を回転させ、その鋸歯７０とナット２０の鋸歯２４とを協力させる。プランジャー・ロッドとナット２０の間のねじによる締結および鋸歯との協力により、プランジャー・ロッドは軸方向に移動する；最初にストッパー１６を前方に押し、それにより針を通って薬剤が押し出され、その後後方に動きプランジャーの圧力が解放され、それによりストッパー、ついで容器内成分の圧力が解放される。

ドライバーがある少距離だけ回転された場合、ドライバー２６のレッジ３４は駆動輪３６のカット−アウト４１の側壁と接触し、駆動輪がロックされるので、ドライバーの移動は止められる。ドライバーの突起の間の距離と、プランジャー・ロッドのねじのピッチが一緒になり、ある前もって定められた用量を構成することが理解される。つまり、特定の用量をセットするために（それは装置の製造中に行われる）、突起間の距離とプランジャー・ロッドのねじのピッチが選択される。

ボタン４８が解放された場合、スライド可能で弾力のあるピボットピン５４は、活性化機構を活性化し、それによりレッジ５８のひとつは再度ドライバーの突起３０と接触し、同時に先に駆動輪３６を保持していたレッジ５８は移動して駆動輪の突起３８との接触をはずし、解放される。図示されていないが、小さなばねがドライバーと駆動輪の間に配置され、ドライバーに対して当初の位置に駆動輪を戻す。注射器は、今や後の注射の準備ができている。

第二の実施態様による本発明の送達装置

図１、２、４ａ、４ｂは、送達装置の構造を示す。ここでは圧力解放手段は、環６０の第二の噛合要素７０’と相互作用するように設計され配置されている、第一の噛合要素２４’を有するナット２０’を有する。環６０がハウジングの内部表面に固定して取り付けられ、さらに貫通する中央の穴を有する。

図４ａおよび４ｂに示されるように、送達装置の近位端の方向へ向く環６０の上部表面は、以後鋸歯７０’と呼ばれる第二の噛合要素７０’とともに配置され、多くの鋸歯として設計され配置される。これは一種の波状の形「谷」を有する。鋸歯７０’の機能は詳細に下に記載される。

ナット２０’の第一の噛合要素２４’は、多数の小さなホイールとして設計され配置され、以後ホイール２４’と呼ばれる。図４ａおよび４ｂに示されるように、送達装置の遠位端に面するナット２０’の上部の表面は、プランジャー・ロッドのまわりに配置される細長い円筒状の部分２５およびプランジャー・ロッドに対応するねじを有する。さらに、細長い円筒状の部分２５は環６０の中央の貫通する穴を通り、ドライバー２６（示されない）と回転して連結される。

注射の最初では、ホイール２４’は、環６０の「谷」に置かれる。その後、ドライバー２６の回転はプランジャー・ロッド１８’、およびナット２０’の両方を回転させ、ホイール２４’が動いて鋸歯７０’あるいは「谷」から出て、注射の終わりにはホイール２４’は次の「谷」内に移動する。ナット２０’の軸方向前方および後方への移動は、プランジャー・ロッド１８’上の圧力を解放し、それによりストッパー１６および容器の内容物の圧力を解放する。

異なる活性化機構

図５では、ぜんまいばねの形態のエネルギー蓄積要素４２’とねじが設けられたプランジャー・ロッド１８’に連結されたテンショニングノブ４４’を含む薬剤送達装置の遠位部品が示される。図５に示される薬剤送達装置は、ドライバー２６’、カップリング要素８０およびカップリング・スプリング８２を示す。ここでは該カップリング要素はさらに斜角がつけられた突起８６を備えたクラウン８４をさらに有する。ドライバー２６’にはスカート８８および斜角がつけられたくぼみ９０、並びに内部に環状に形成された部分（図示されない）を有する非回転ベアリングが提供される。

ドライバー２６’の近位部分の外側には、多くの投与工程突起３０’が提供され、これらはドライバー２６の近位部分の周囲に沿って均等に分布される。すべての異なる突起３０’ａは、突起３０’ｂの位置に対して遠位に前もって定めた距離だけ離れて提供される。突起３０’ａは、したがってドライバー２６’の周囲に沿って等しい距離で分配され、ドライバー２６’の近位端から所定距離に中心位置が提供され、突起３０’ｂもドライバー２６’の周囲に沿って等しい距離で分配される。しかしその中心位置は突起３０’ａに比較して、ドライバー２６’の近位端から短い距離で提供される。しかしながら、この場合のように、前もって定められた投与工程が等しく大きい、すなわちすべての投与工程が同じ前もって定めた量の薬剤を送達する場合には、ドライバー２６’の周囲に沿ったすべての突起３０’のセンターの間の距離は等しい。

図５による送達装置の活性化機構４６’にはスライド可能なアーム４８’が提供され、これには内側につきだしたストッパー手段９６が提供され、ドライバー２６’を非回転状態および回転状態に設定する。活性化機構４６’およびしたがってストッパー手段９６は、長さ方向における突起３０’ａと突起３０’ｂの中心の間の距離に対応する距離を装置の長さ方向に移動するように適合される。すなわち、図５で見られるように、ストッパー手段９６が突起３０’の右側と接すると、ドライバー２６’の反時計まわりの回転が禁止される。すなわち装置は、薬剤非送達状態になる。

送達装置が使用される場合、ユーザは時計方向にテンショニングノブ４４’を回転する。好ましくは最大の工程数だけ回転し、それによってぜんまいが巻き上げられ、最大の許容エネルギーを蓄積する。ストッパー手段が突起３０’ｂよりもドライバー２６’の遠位端に近い場所にある突起３０’ａと接する場合、ユーザは活性化機構４６、したがってまたストッパー手段９６を、装置の近位端方向へ所定の距離だけ移動させる。それによりストッパー手段９６はプランジャー・ロッド・ドライバー２６’を解放し、装置を薬剤送達状態に回転させる。一方、ストッパー手段９６が突起３０’ｂに対して接する場合、ユーザーはついで代わりに活性化機構４６’を、したがってまたストッパー手段９６を、装置の遠位端方向へ所定の距離だけ移動させる。それによりストッパー手段９６はドライバー２６’を回転のために解放する。

ドライバー２６’が自由に回転できる場合、スプリング４２’により提供される出力トルクはドライバー２６’を、したがってロッド１８’も回転させる。しかしながら、スプリング４２’に蓄積されたエネルギーと無関係に、ドライバー２６’はストッパー手段９６が先に接していた突起３０’から次の突起３０’と接するまで周囲方向に沿った方向に回転する。それによりストッパー手段９６はドライバー２６’の周囲表面に沿って、ドライバー２６’の周囲に沿った方向での２つの突起３０’ａと３０’ｂとの間で所定の距離だけ移動し、それぞれの時にドライバーは回転する。

すなわち、ストッパー手段９６が最初に、図５で３０’ａとして示される突起の右側に対して接していた場合には、ストッパー手段９６はドライバー２６’の反時計回りの１工程の回転の後、３０’ｂとして示される突起に対して接する。次にユーザが用量を送達したい時には、ついで活性化機構およびストッパー手段を、装置の遠位端方向に所定の距離だけ移動させる。それによりドライバー２６’は別の工程で回転される。ぜんまいばねが巻き解かれて、当初のエネルギーが蓄積されていない状態になるまで、あるいは容器が空になるまで、この薬剤送達手順は繰り返すことができる。容器が空になる前に前者が生じる場合、ユーザは当然もう一度ぜんまいを巻くことができる。装置のメーカーは既にあらかじめぜんまいに張力が加えられた状態の装置を提供することができる。それにより装置は使い捨て装置として使用されることができる。すなわちばねが解けた場合、それはそれ以上使用できない。したがって、１投与工程に対応する薬剤の量は、装置のメーカーによって決定される。

上記のように、ドライバー２６’の周囲に沿った方向における突起３０’ａと突起３０’ｂとの間の距離が、送達される薬剤の量を決定する。前記の距離がすべての突起間で等しければ、薬剤の量はすべての投与工程において同一である。しかしながら、装置のメーカーは、要素の周囲に沿った方向での複数の突起間の距離がすべての場所において等しいはない突起３０’を有するドライバー２６’を有する装置を製造することができる。したがって、前記の距離は、前もって定めた投与ステップパターンを生じさせる、前もって定めたパターンに対応して変化させることができる。例えば、ドライバーの周囲に沿った方角における突起の間の距離は、どんどん大きくすることができる。その際には、プランジャー・ロッド・ドライバーが１回転するまで、送達される薬剤の量はすべての用量工程で増加する。上記の詳細な説明及び図面に記載された実施態様は例示にすぎず、本発明の範囲において改良することができることは理解されるべきである。

Claims (12)

1. 薬剤送達装置であって；
   ハウジング（１０）；
   薬剤を収容するように配置された容器（１２）、該容器はさらに容器から薬剤を排出するように配置された開口部を有する；
   前記の容器内を移動可能な壁部分（１６）、および、開口部を通して前もって定めた量の薬剤を排出するために容器の内部の薬剤に対して圧力を働かせるように配置された加圧要素（１８；１８’）を有する加圧手段；
   前記の加圧手段を駆動するための駆動手段（２６，４２；２６’、４２’）；および
   前記駆動手段を活性化するための活性化手段（４６；４６’）を含み、前記装置はさらに前もって定めた用量が開口部を通して排出された後に、薬剤に加えられた圧力を解放するための圧力解放手段（２０；２０’）を有する、薬剤送達装置。
2. 前記の加圧要素（１８；１８’）は、前記移動可能な壁部分を前方へ移動させるために、前記駆動手段と相互作用するように配置され、それによりある予め決定された一定量の薬剤を開口部を通して排出し、前記加圧要素（１８；１８’）はさらに、ある予め決定された用量が開口部を通して排出された後に加圧要素（１８；１８’）が若干後方に移動されるように前記圧力解放手段（２０；２０’）とも相互作用するように配置される、請求項１記載の装置。
3. 前記の圧力解放手段が第一の噛合要素（２４；２４’）を有する、請求項１または２記載の装置。
4. 前記の駆動手段が、回転がロックされた位置で前記加圧要素（１８）の周囲に配置されているドライバー（２６）を含み、また前記第一の噛合要素（２４）と相互作用するように設計され配置された第二の噛合要素（７０）を有する、請求項３記載の装置。
5. ２つの噛合要素（２４、７０）の噛み合い表面がラチェット形式を有する、請求項４記載の装置。
6. 第２の噛合要素（７０）が、第一の噛合要素（２４）に対して回転可能であるように設計され配置される、請求項４または５記載の装置。
7. 前記装置がさらに、ハウジングの内部表面に固定して取り付けられた環（６０）を有し、該環は前記第一の噛合要素（２４’）と相互作用するように設計され配置された第二の噛合要素（７０’）を有する、請求項３記載の装置。
8. 噛合要素（２４’、７０’）の噛み合い表面が、一種の波状の形状を有する、請求項７記載の装置。
9. 第一の噛合要素（２４’）が第２の噛合要素（７０’）に対して回転可能であるように設計され配置された、請求項７または８記載の装置。
10. 前記の駆動手段がエネルギー蓄積要素（４２、４２’）を有する、請求項１から９のいずれか１項記載の装置。
11. エネルギー蓄積要素（４２；４２’）がぜんまいばねである、請求項１０記載の装置。
12. 前記の活性化手段（４６；４６’）が、前記の駆動手段（４２、２６；４２’、２６’）と相互作用するように設計され配置され、前記の加圧手段を移動させ、ある前もって定めた量の薬剤を段階的に送達する、請求項１から１１のいずれか１項記載の装置。

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