JP2017536935A - 空間節約薬物注射デバイス - Google Patents

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Abstract

薬剤の用量を設定および投薬するための注射デバイスであって、薬剤で充填されピストン(7)で封止されたカートリッジ(6)を収容する細長いハウジング(10)と、第1の軸(3)に沿って延び、遠位に向けられた推力をカートリッジ(6)のピストン(7)に加えるようにハウジング(10)にねじ係合または摺動係合されるピストンロッド(130)と、ピストンロッド(130)と回転方向に係合またはねじ係合し、ホイールセクションまたは歯車付セクション(113)を有する駆動部材(110)と、第1の軸(3)からある径方向距離で第2の軸(4)に沿って、かつ第1の軸に対して実質的に平行であるがわずかに傾斜して延びる駆動スリーブ(100)とを含み、この駆動スリーブは、駆動部材(110)のホイールセクションまたは歯車付セクション(113)と噛み合うための歯車付セクション(103)を有し、駆動スリーブ(100)の遠位端(100a)における第1と第2の軸(3、4)の間の第1の径方向距離(d1)は、駆動スリーブ(100)の近位端(100b)における第1と第2の軸(3、4)の間の第2の径方向距離(d2)より大きく、カートリッジ(6)は、空間節約フォームファクタを提供するためにハウジング(10)の幾何形状全体にわずかにテーパが付くように、第2の軸(4)と平行かつ第1の軸(3)と交差する第3の軸(3’)に沿って延びる。

Description

本発明は、薬物送達デバイスの駆動機構、および注射ペンなどの注射デバイスの駆動機構に関する。詳細には、本発明は、デバイスの使用者が様々なサイズの薬剤の用量を選択または設定すること、およびその用量を投薬または注射することを許容および可能にする使い捨て注射デバイスの駆動機構に関する。
液体薬剤の単一または複数の用量を設定し投薬するための注射デバイスは、それ自体、当技術分野でよく知られている。一般に、このようなデバイスは、通常のシリンジと実質的に同様の目的を有する。
注射デバイス、特にペン型の注射器は、使用者特有のいくつかの要件を満たさなければならない。たとえば、糖尿病などの慢性疾患の患者の場合、患者は物理的に虚弱であることがあり、また視力が低下していることもある。したがって、特に在宅薬物療法のための適切な注射デバイスは、構造が堅牢である必要があり、また使いやすくなければならない。さらに、デバイスおよびその部材の操作、ならびに一般的な取扱いは分かりやすく、かつ容易に理解可能でなければならない。さらに、用量設定および用量投薬手順は、操作しやすくなければならず、また明確でなければならない。
一般には、このようなデバイスは、送達されるべき薬剤が少なくとも部分的に満たされたカートリッジを受けるように適用されたハウジングまたは特定のカートリッジホルダを含む。このデバイスはさらに、カートリッジのピストンと作動可能に係合するように適用された変位可能なピストンロッドを通常有する駆動機構を含む。駆動機構およびそのピストンロッドによって、カートリッジのピストンは遠位方向すなわち送達方向に変位可能であり、したがって、注射デバイスのハウジングの遠位端部と解放可能に連結される穿孔アセンブリを経由して、既定量の薬剤を排出することができる。
注射デバイスによって投薬予定の薬剤は、複数用量カートリッジ内に提供され含まれる。このようなカートリッジは、穿孔可能シールによって遠位方向で封止され、かつピストンによってさらに近位方向で封止されているガラス質管形バレルを含む。再使用可能な注射デバイスでは、空のカートリッジが新しいものと交換される。これとは対照的に、使い捨て型の注射デバイスは、カートリッジ内の薬剤が投薬されるか、または使い切られると、全部廃棄される。
たとえばペン注射器型の、多くの注射デバイスでは、液体薬剤の複数回および頻繁な投薬および注射を提供する。このため、このようなデバイスの駆動機構のピストンロッドは、繰り返される用量投薬手順中に、カートリッジのピストンが遠位止め具または終了構成に達する内容物終了構成に達するまで、遠位方向に不連続に段階的に前進する。このようなデバイスの安全で簡便な操作を提供するために、用量設定手順中ならびに用量投薬手順中にデバイスが可聴、可視ならびに触知可能なフィードバックを提供することが一般的な目標になる。さらに、電気式ではなく全くの機械式で実現される注射デバイスでは、使用者が用量投薬のために特別な駆動力をかけることをもはや強要されないように、デバイス自体が用量投薬中に駆動力または駆動トルクを供給または発生することがさらなる目標になる。これは一般に、たとえばばね要素として実現される機械エネルギー貯蔵手段を利用することによって達成されるが、この手段は、デバイスの内部にかなり空間を節約して配置されなければならない。
かなりコンパクトでコスト的に魅力のある設計を提供するには、再使用可能注射デバイスだけでなく使い捨て注射デバイスでも、部材の総数を制限すること、およびデバイス内部の空間を最適化することが一般的な目標になる。特許文献1により、用量を設定し、設定用量を薬物カートリッジから注射するための注射デバイスが知られている。この注射デバイスでは、駆動ナットおよび駆動部材が、ある径方向距離で配置されている。これらは、径方向に互いに間隔があけられている、長手方向に平行に延びる2つの軸に沿って配置されている。このような注射デバイスの駆動機構の相互係合する構成要素の径方向離隔距離は、たとえばサイズによって、特に管状カートリッジの直径によって、用量表示スリーブのような、また異なる経路のマニホールドの形で係合される駆動機構の相互係合する構成要素の幾何形状パッケージのようなスリーブ状要素の直径によって調節される。
WO2013/156224A1
したがって、本発明の目的は、薬剤の用量の設定および投薬のための空間最適化注射デバイスを提供することである。注射デバイスの可動部材の総数を減らすことがさらなる目標である。注射デバイスおよびその駆動機構の、かなり簡単で易しい操作を提供することがさらなる目標である。注射デバイスはさらに、可視、触知可能、および可聴のフィードバックを用量設定中にも用量投薬中にも提供しなければならない。
第1の態様では、注射は、薬剤の、特に液体薬剤の少なくとも単一の用量を、通常は複数の用量を、設定および投薬するための注射デバイスに関する。注射デバイスは、薬剤が充填されたカートリッジを収容する細長いハウジングを含む。カートリッジは通常、ピストンまたは栓を用いて、その近位方向に封止される。細長いハウジングは、遠位方向および近位方向と一致する軸方向を画成する。したがってハウジングは、生物組織に向く遠位端を含み、また反対側にある、薬剤が注射されるべき生物組織から外方に向く近位端をさらに含む。
注射デバイスは、可変サイズの用量を設定し、次にその設定用量の薬剤を投薬するために互いに、ならびにハウジングに対して、回転可能および/または軸方向に変位可能である、機械的に相互作用または相互係合する多数の構成要素を含む駆動機構を含む。注射デバイスは、第1の軸に沿って延び、遠位に向けられた推力をカートリッジのピストンに加えるように径方向または摺動自在にハウジングと係合しているピストンロッドを含む。ピストンロッドは、遠位に向けられた圧力をカートリッジのピストンにかけるために、遠位方向に前進するように適合されている。こうしてカートリッジ内部の流体圧力を増大させて、所定量の薬剤をカートリッジから排出することができる。薬剤を生物組織に注射する目的のために、カートリッジは通常、両頭注射針を有する穿孔アセンブリと連結され、この針は、カートリッジの内部と流体連通している。
ハウジングとの、そのねじ係合または摺動係合により、ピストンロッドはハウジングに対して遠位方向に変位可能である。摺動係合では、ピストンロッドは、ハウジングに対応する形状の構造物にキー連結またはスプライン連結される。この文脈では、摺動係合、スプライン連結係合、またはキー連結係合とは、ピストンロッドがハウジングに回転可能にロックされているが、ハウジングに対して軸方向には自由に摺動することを意味する。これは通常、ピストンロッドまたはハウジングの対応する形状の径方向溝と係合する、ハウジングまたはピストンロッドの少なくとも1つの径方向突起によって得られる。
注射デバイスはさらに、ピストンロッドと回転可能係合またはねじ係合された駆動部材を含む。ピストンロッドと回転方向に係合される場合、駆動部材とピストンロッドは通常、スプライン連結またはキー連結され、それにより、ハウジングに軸方向に固定されている駆動部材は、ピストンロッドの対応する回転を誘導するために回転可能になる。この実施形態では、ピストンロッドは通常、ハウジングとねじ係合され、それにより、駆動部材の回転によって誘導されたピストンロッドの回転が、ハウジングに対する、またカートリッジのバレルに対するピストンロッドの遠位向き変位につながり、それによって、カートリッジのピストンがバレルに対して変位して、所定量の薬剤がカートリッジから排出される。
一代替実施形態によれば、駆動部材はピストンロッドとねじ係合され、それにより、ピストンロッドは、ハウジングにスプライン連結またはキー連結されながら、ハウジングに対して遠位に向けられた変位をする。
駆動部材はさらにホイールセクションを、通常はその外周に含む。ホイールセクションは、歯車付ホイールの形状を有するか、または駆動部材と一体形成されている歯車ホイールに似ている。注射デバイスおよび駆動機構はさらに、第2の軸に沿って延びる駆動スリーブを含み、この第2の軸は、第1の軸からある径方向距離で位置する。駆動スリーブはさらに、駆動部材の歯車付セクションと係合する、または噛み合うホイールセクションを含む。駆動スリーブと駆動部材は、そのホイールセクションまたは歯車付セクションを介して、またはそれぞれの歯車ホイールによって、恒久的に回転方向に係合する。互いに係合したホイールセクション、または互いに噛み合った歯車付セクションを介して、駆動スリーブの回転が、ホイールセクションまたは歯車付セクションの歯車比それぞれに従う駆動部材の回転を誘導する。
ホイールセクションはそれぞれ、その外周に歯車付輪郭を含む。あるいは、ホイールセクションはそれぞれ、かなり平坦で滑らかな形状の外形を含み、駆動部材および駆動スリーブの2つのホイールセクションは、ベルトまたはテープによってトルクを移送するようにして係合する。したがって、駆動スリーブおよび駆動部材の相互係合する歯車付セクションについてのどの記述も同様に、かなり平坦で滑らかな形状のホイールセクション間のトルク移送に一般に関連する。
駆動スリーブの遠位端における第1と第2の軸間の第1の径方向距離は、駆動スリーブの近位端における第1と第2の軸間の第2の径方向距離とは異なる。この径方向距離は、第2の軸の延長線と直角に測定される。第1と第2の軸間の径方向距離が、それがたどる軸方向で異なるので、これら第1と第2の軸は、厳密に言えば非平行である。しかし、第1と第2の軸の平行な位置合わせからのオフセットはかなり小さく、それにより、第1と第2の軸は互いに実質的に、またはほとんど、平行に位置合わせされていることになる。
第1と第2の軸間の第1および第2の径方向距離を変えることによって、駆動スリーブと駆動部材の、特にそのホイールセクションまたは歯車付セクションの軸方向領域内の、配置の径方向延長部全体を修正することができる。こうして、ホイールセクションまたは歯車付セクションの直径、特に駆動部材または駆動スリーブの歯車ホイールセクションの直径を修正することができる。駆動部材および駆動スリーブの少なくとも一方のホイールセクションまたは歯車付セクションの直径は、注射デバイスのハウジング内部の利用可能な空間を最適化するために、特に注射デバイスのハウジングの外径を小さくするために、駆動スリーブおよび駆動部材の配置の径方向寸法全体をそれに応じて小さくできるように、小さくすることができる。
駆動部材はまた、管状で細長い形状を含む。駆動部材は、それにピストンロッドの近位端が交差するか、またはその近位端を少なくとも軸方向に受ける。駆動部材は通常、第1の軸と一致する中心軸を含む。したがって、注射デバイスの少なくとも初期構成において、駆動部材およびピストンロッドは同心円状に配置され、両方が第1の軸に沿って延び、位置合わせされる。
別の実施形態によれば、第1の径方向距離は第2の径方向距離より大きい。駆動スリーブの径方向中心が第2の軸と一致するので、また、やはり管状またはスリーブ状の形である駆動部材の径方向中心が第1の軸と一致するので、駆動部材および駆動スリーブのホイールセクションまたは歯車付セクションの少なくとも一方の直径は、ハウジングのかなりコンパクトな設計を可能にし支持するために、第1と第2の軸の平行配置と比較して低減可能であるか、または実際に低減される。通常は、また別の実施形態によれば、第1と第2の径方向距離間の差は0mmより大きいが、3mm未満、2mm未満、または1mm未満である。第1と第2の径方向距離間の差に応じて、駆動部材および駆動スリーブの少なくとも一方のホイールセクションまたは歯車付セクションの径方向寸法もまた、低減することができる。したがって、サイズ低減された歯車付セクションのいくつかの歯もまた低減することができ、それによって、駆動スリーブと駆動部材の間の異なる歯車比もまた実現される。歯車比の修正は、ハウジングまたは駆動部材とピストンロッドのねじ係合の対応する修正によって、補償または相殺される。
別の実施形態によれば、注射デバイスは、ハウジング内部に組み込まれている、かつ、第2の軸からある径方向距離で位置するが第2の軸と平行の向きの第3の軸に沿って延びる、実質的に管状のカートリッジを含む。第1と第2の軸は互いに、小さいが異なる角度で延びているので、第3の軸もまた、第1の軸に対して非ゼロの角度で延びる。
したがって、径方向中心が第1の軸と一致するピストンロッドは、管状カートリッジの長手方向延長部に対してわずかに傾斜しているか、または角度が付けられている。しかし、通常は熱可塑性材料を含む、またはそれで作られたピストンロッドは、それが遠位方向に前進するときに径方向に曲がるようにいくらかの可撓性を示し、それにより、少なくともその遠位先端部においてピストンロッドは、第3の軸と、したがってカートリッジの長手方向延長部と位置合わせされる。
別の実施形態によれば、第1と第3の軸は、仮想交点で実質的に重なり合う。第1と第2の径方向距離間の非ゼロの差により、第1と第3の軸は、3°以下、2°以下、または1°以下であるが0°よりは大きい相対オフセット角度で延びる。第1と第3の軸の仮想交点は通常、注射デバイスの内部にあり、したがって、第1と第3の軸は注射デバイスの内側で事実上重なり合う。その結果、第1と第3の軸はほとんど、または実質的に重なり合うが、小さいとはいえ明確なオフセットを示す。
別の実施形態によれば、第1と第3の軸の仮想交点は、ピストンロッドの遠位端から遠位にある。通常は、またカートリッジが注射デバイスの内部に組み込まれていると、仮想交点はカートリッジの内側にある。仮想交点は、カートリッジのピストンの内側にある。さらに、仮想交点がカートリッジの軸方向中央部にあることも考えられる。その結果、また注射デバイスの初期構成において、すなわち薬剤の最初の用量が投薬される前に、ピストンロッドの遠位端は、第3の軸から径方向にオフセットして置かれる。ピストンロッドは、遠位方向に前進するとき、その遠位端を交点に近づけ、次に、さらに遠位に向けられた変位によって第3の軸と、その固有の弾性により相互に位置合わせされる。ピストンロッドの弾力のある曲げまたは偏向が、ピストンロッドが遠位方向に前進するときに容易に達成可能である。ピストンロッドは、ハウジングの径方向内向きのフランジ部とのねじ係合またはスプライン連結結合の形で軸方向に案内されるので、それが繰り返し用量投薬手順にかけられると、このようなフランジ部から軸の遠位方向にますます突出し始める。ピストンロッドは、それが遠位方向に前進すると、第3の軸に、したがってカートリッジの中心軸に再位置合わせされるように容易に変形可能であるカンチレバー式ビームを形成する。
第1と第2の軸の角度が付いた、またはわずかに傾斜した方向付けが、注射デバイスの初期構成において、すなわち最初または初期の用量設定または用量投薬の前に特に存在することについて言及する。後に続く薬剤の用量が投薬されたとき、またピストンロッドが実質的な経路を遠位方向に前進した後に、ピストンロッドは、第2の軸の向きに引き続き近づく。しかし、駆動部材は第1の軸に沿って向けられたままになる。
一代替実施形態では、ピストンロッドの遠位端がカートリッジのピストンの位置に対して径方向に動くことができることもまた考えられる。
別の実施形態では、駆動スリーブおよび駆動部材の各歯車付セクションの少なくとも一方が傾斜歯車輪郭を含む。このような傾斜歯車輪郭は、駆動スリーブおよび駆動部材の各歯車付セクションが互いに軸方向の変位を受ける場合に有利である。たとえば、注射デバイスを用量設定モードから用量投薬モードに、また逆も同様に切り換えるために、駆動部材および駆動スリーブの一方がハウジング内に軸方向に固定または軸方向に拘束され、駆動部材および駆動スリーブのもう一方がハウジングに対して軸方向に変位可能であることが特に考えられる。
駆動スリーブおよび駆動部材の各ホイールセクションまたは歯車付セクションが恒久的に係合されたままであることが特に意図される。したがって、用量設定中ならびに用量投薬中、駆動部材および駆動スリーブの各歯車付セクションは互いに噛み合う。駆動部材および駆動スリーブの歯車付セクションの少なくとも一方の軸方向延長部は、駆動部材と駆動スリーブの相対的な軸方向の変位より大きい。こうして、駆動部材に対する駆動スリーブの軸方向の変位は、それぞれの歯車付セクションの歯車係合に対して実質的に影響を及ぼさない。
これは、駆動スリーブおよび駆動部材の歯車付セクションの少なくとも一方が、または両方が、3°未満、2°未満、または1°未満のような小さい非ゼロ軸角度を含む場合でさえも、さらに有利である。傾斜歯車部によって牽引歯車の歯の幾何形状を実現することができ、これは、駆動スリーブまたは駆動部材が射出成形部材として製造される場合に有利である。牽引歯車の歯の幾何形状は本質的に傾斜歯車輪郭を支持し、またそれと一致し、したがって、互いに噛み合う歯車付セクションの厚さおよび軸方向幅にわたって完全な接触を維持する。こうして、駆動部材および駆動スリーブの噛み合う歯車付セクションの相互接触面を、歯車の歯の牽引幾何形状を実現することによって改善することができる。
別の実施形態によれば、駆動スリーブのホイールセクションまたは歯車付セクションは、駆動スリーブの近く、またはその近位端にある。したがって、駆動部材のホイールセクションまたは歯車付セクションもまた、駆動部材の近く、またはその近位端にある。さらに、駆動部材および駆動スリーブの少なくとも一方の近位端は、注射デバイスの近位端またはその近くに、したがってハウジングの近位端部またはその近くにある。したがって、駆動スリーブおよび駆動部材のホイールセクションまたは歯車付セクションの少なくとも一方の小さくした直径を支持する第1と第2の軸を意図して傾けることが、近位ハウジング部の径方向サイズ全体の縮小を可能にする。
別の実施形態によれば、注射デバイスは、特にその駆動機構は、第2の軸に沿って軸部と位置合わせされた投薬部材をさらに含む。遠位軸部はさらに、中空である駆動スリーブを貫通して延びる。遠位軸部はさらに、デバイスおよび駆動部材を用量設定モード(S)から用量投薬モード(D)に切り換えるために、ばね部材の作用に抗して駆動スリーブに対して、またハウジングに対して遠位方向に変位可能である。通常、投薬部材はさらに近位ボタン部を含む。ボタン部は、注射デバイスの投薬動作を誘発および制御するために通常は使用者の親指によって遠位方向に押し下げ可能である、近位に設置された用量ボタンとして機能する。
投薬部材が遠位方向に押し下げられている限り、駆動機構は用量投薬モードになっている。投薬部材を解放すると、ばね部材の作用を受けて投薬部材が近位に向けて変位することになり、それによって、薬物送達デバイスおよび駆動機構が用量投薬モードから用量設定モードに移され、戻される。したがって、投薬部材を単に解放するだけで、用量投薬操作をただちに中断することができる。
別の実施形態によれば、ばね部材は、第2の軸と重なり合い、かつハウジングの当接部材と軸方向に当接している遠位先端部を含む。この当接部材は通常、軸方向に延びる梁を含み、これは、その近位端において、ばね部材の遠位先端部を受けるレセプタクルを特徴とする。ばね部材は、従来のばねを含む。あるいは、ばね部材は射出成形材料から作られる。したがって、ばね部材は任意の形および幾何形状を含む。さらに、たとえばテーパ付き遠位端に遠位先端部を有することによって、当接部材とばね部材の相互当接領域のサイズを最小限にすることができる。こうして、たとえば用量設定または用量投薬のためにばね部材を回転させる摩擦トルクを最小限にすることができる。たとえば、使用者によって提供されるべきそれぞれの駆動トルク、ならびに不可避の摩耗を最小限にすることができる。
さらに、ばね部材の遠位の、先をとがらせた、またはテーパを付けた先端部と、ハウジングの当接部材の対応する形状の当接部との間の相互軸方向当接によって、ばね部材によって提供されるべき、または移送されるべき触知可能なフィードバックの特性もまた改善することができる。
別の実施形態では、注射デバイスおよびその駆動機構はさらに、第2の軸に沿って位置合わせされた、かつ近位端にラチェット輪郭を有するラチェット部材を、駆動スリーブの遠位端において対応する形状のラチェット輪郭と選択的に係合するために含む。通常、ラチェット部材は、投薬部材に恒久的に軸方向にロックされ、かつ恒久的に回転方向にロックされる。さらに、ラチェット部材は、駆動スリーブを貫通して軸方向に延びると共に駆動スリーブの遠位端から軸方向に突き出る、投薬部材の遠位端に取り付けられる。ラチェット部材は、用量設定中に、特に投薬部材がハウジングに対して、および/または駆動スリーブに対して用量減分回転または用量増分回転されたときに、可聴および/または触知可能なフィードバック信号を提供するように構成される。
通常、用量設定中に、したがってデバイスが用量設定モードのときに、駆動スリーブはハウジングに回転方向にロックされており、ハウジングに対して回転することが防止される。ラチェット部材、特にそのラチェット輪郭は、駆動スリーブのラチェット輪郭の対応する形状のラチェット歯と連続して係合する多数のラチェット歯を含む。用量設定中、ラチェット部材も投薬部材も、駆動スリーブに対して回転される。ばね部材の軸方向付勢によって得られるラチェット係合により、規則的なクリック音、またはそれぞれの触知可能な信号が生成されて、用量が不連続に段階的に増分または減分されることを使用者に示す。用量設定中、ラチェット部材は、したがって投薬部材は、軸方向の往復運動をさせられ、この運動は可聴であるだけでなく、デバイスの近位端において、すなわち投薬部材の近位に設置されたボタン部がハウジングの軸方向に前後に往復するときに、可視でもある。歯の相互係合によるこの軸方法変位は、投薬部材とラチェット部材の間の隙間よりほんのわずかに大きいだけである。
別の実施形態によれば、ばね部材とラチェット部材は一体形成される。ラチェット部材は、用量設定モードから用量投薬モードに切り換えるために、ばね部材の作用に抗してハウジングに対して、また駆動スリーブに対して軸方向に変位可能である。ラチェット部材とばね部材を一体形成することは、駆動機構および注射デバイスの構成要素の総数を減らすのに有利である。さらにこれは、ばね部材の遠位端がラチェット部材に最初に一体に連結される場合にさらに有利である。その場合、ねじ部材の遠位端とラチェット部材の遠位端の間の少なくとも1つまたはいくつかの既定の破断点が破断して、ばね部材を解放し起動することは、注射デバイスを組み立てることによる、またその間の、たとえばラチェット部材に作用する比較的大きい軸方向の力によるものである。
少なくともばね部材の遠位端とラチェット部材との、この折れやすい初期の連結部は、ばね部材が、それが注射デバイスの内部に実際に組み込まれるまで停止状態にされているという点で有利である。こうして、かなり折れやすい、または損傷しやすいばね部材は、環境の影響から保護することができ、また、たとえば注射デバイスの内部に組み込まれる前の輸送中の、意図的でない損傷から保護することができる。さらに、ばね部材とラチェット部材の最初は一体にいる、しかし折れやすい連結部は、ばね部材がラチェット部材によって径方向および/または軸方向に制限され、それによって、ばね部材およびラチェット部材を注射デバイス内部に組み込むことが容易になるので、組立て中に有利である。
別の実施形態によれば、注射デバイスおよびその駆動機構はさらに、第2の軸上に回転方向に支持され、用量設定または用量投薬中に第2の軸に対して用量増分回転または用量減分回転されたときにハウジングの窓に現れる連続した数字または記号を有する、用量インジケータをさらに含む。通常、用量インジケータは用量インジケータスリーブまたは数字スリーブを含み、容量のサイズを表す連続した数字が螺旋経路に沿って外周に配置される。用量インジケータは通常、ハウジング内で軸方向に拘束される。用量インジケータは、ハウジング内部に軸方向に固定され、この固定軸方向位置においてハウジングに対して回転可能である。さらに、用量インジケータは、駆動スリーブおよびラチェット部材の一方に選択的に回転方向に係合可能または回転方向にロック可能である。通常、用量設定中または用量設定モードにおいて、用量インジケータはラチェット部材と回転方向に係合されるが、駆動部材とは回転方向に係合解除される。デバイスを用量投薬モードに切り換えると、したがって用量投薬中に、用量インジケータは駆動スリーブと回転方向に係合または回転連結されるが、ラチェット部材とはデカップリングまたは分離される。
こうして、用量インジケータは、駆動部材およびラチェット部材の一方と回転方向に係合され、駆動部材およびラチェット部材のもう一方とは係合解除される。用量設定モードと用量投薬モード間で切り換えることが、用量インジケータと駆動スリーブおよびラチェット部材の一方だけとの連結をそれぞれ切り換えることになる。
別の実施形態によれば、注射デバイスはさらに、用量インジケータと主ハウジングの内部との間で径方向に挟まれるゲージ要素を含む。ゲージ要素は通常、ハウジングに回転方向にロックされるが、ハウジングに対して軸方向には自由に動く。したがって、ゲージ要素は、ハウジングまたはゲージ要素の少なくとも1つの径方向に延びる突起と、ゲージ要素またはハウジングの対応する溝とによって、ハウジングにスプライン連結またはキー連結される。用量インジケータとのその恒久的なねじ係合により、ゲージ要素は、用量インジケータがハウジングに対して用量増分方向または用量減分方向に回転されると、軸方向に移動する。
通常、ゲージ要素は、そうでなければ主ハウジングの窓に現れる用量インジケータのほとんどの数字または記号を覆うために、非透過性であり不透明である。ゲージ要素はさらに、用量インジケータの1つの数字または記号が見える少なくとも1つの凹部または窓を含む。
用量インジケータおよびゲージ要素はさらに、用量インジケータの最大回転を制限し、それによって単一用量制限機構として機能できる、互いに対応する止め具要素を含む。ゲージ要素および用量インジケータはそれぞれ、用量投薬手順の終わりに用量インジケータの用量減分回転を制限するために、互いに対応する2つの止め具要素を含む。したがって、ゲージ要素および用量インジケータの互いに対応する止め具要素は、ゼロ用量止め具および最大用量止め具を駆動機構に提供する。
ゼロ用量止め具は、負の用量のダイヤル設定を防止するように、ならびに明確な投薬過程の終止をもたらすように動作可能である。最大用量止め具は、デバイスによって設定される用量の最大量を制限するように機能する。
別の実施形態によれば、用量インジケータは、ハウジングに軸方向に拘束されると共にゲージ要素とねじ係合し、このゲージ要素は、ハウジングに回転方向にロックされているが、ハウジング内に軸方向に摺動可能に支持されている。さらに、用量インジケータは、軸方向に延びると共に中空形状の用量インジケータの径方向内側に位置する、クリック要素を含む。このクリック要素は、用量インジケータの外周から径方向外向きに自由端と共に突き出るように径方向に偏向可能である。クリック要素は、いわゆる用量クリックの終止をもたらすように特に構成され適用されている。ゲージ要素および用量インジケータの互いに対応するゼロ用量止め具が、用量投薬手順の終わりに用量インジケータのそれ以上の用量減分回転を制限するように当接および係合する場合、用量インジケータのクリック要素は、用量投薬手順の終わりに達したこと、および用量注射または用量投薬の過程がちょうど終了した、または終了しようとしていることを使用者に示すための、明確なはっきりした可聴クリック音を発生するように構成される。
クリック要素の軸方向位置合わせ、ならびに軸方向伸張は、注射デバイスの別の構成要素と、用量投薬の過程の間および/またはその開始時にだけクリック要素を径方向外向きに偏向するように機能するその駆動機構とに関して、クリック要素の位置の軸方向公差に対する感受性を低減するのに特に有利である。クリック要素はアーチ形であり、中空用量インジケータの内部に少なくとも部分的に突き出る。中空用量インジケータ内側には、駆動機構の少なくとも1つの別の構成要素が、クリック要素の径方向内向きに突き出る部分と係合するように、またクリック要素、特にその自由端を、径方向外向きに偏向するように軸方向に案内され、それにより、外向きに偏向されたクリック要素は、注射デバイスが用量構成の終わりに到達したときに、明確なはっきりしたクリック音を発生する。
別の実施形態によれば、ラチェット部材は、用量インジケータの径方向内側に配置されていると共に、用量設定モードから用量投薬モードに切り換えるために用量インジケータに対して遠位方向に変位可能である遠位リムを含む。用量設定モードから用量投薬モードへのデバイスの切り換え中のラチェット部材の遠位向き変位中に、用量インジケータの遠位リムは、クリック要素と軸方向および径方向に係合し、それによって、用量構成の終わりに達したときにゲージ要素の対応するクリック要素と可聴係合するために、クリック要素の自由端を径方向外向きに偏向または旋回させる。
通常、ラチェット部材は、用量インジケータに対して、それに堅固に取り付けられた投薬部材によって遠位方向に変位可能である。用量構成の終わりに達したときに投薬部材は解放されることになり、それにより投薬部材とラチェット部材の配置は、近位方向のその初期位置に戻る。用量インジケータに対するラチェット部材のこの近位に向けられた動きにより、ラチェット部材の遠位リムと用量インジケータのクリック要素は、クリック要素がその径方向内向きにある非偏向状態に戻るように係合解除し、それによってゲージ要素のクリック要素から、実質的に可聴音を全く生じることなく係合解除する。
用量インジケータクリック要素の軸方向の位置合わせおよび伸張は、この位置合わせが、ラチェット部材、その遠位リムおよび用量インジケータの相互の位置合わせおよび配置におけるわずかな偏向を許容するので、特に有利である。
投薬部材はさらに、注射デバイスのハウジングの近位端にある用量ダイヤルと恒久的に回転方向に係合する。したがって、投薬部材は、主ハウジングの内側で軸方向に摺動可能に支持されており、少なくとも用量の設定のために回転可能である。投薬部材は、デバイスが用量設定モードのときに可変サイズの用量を設定するために、その遠位軸部と共に用量インジケータに選択的に回転方向にロック可能である。用量投薬モードでは、投薬部材は、用量インジケータが投薬部材の回転を誘導することなくゼロ用量位置に戻ることが可能になるように、用量インジケータから回転デカップリングされる。
用量投薬モードのときに投薬部材は、したがって用量ダイヤルは、主ハウジングに対して回転可能である。投薬部材が用量投薬中に駆動機構の駆動部材から回転方向に係合解除されるので、用量ダイヤルまたは投薬部材の回転は注射デバイスの動作に対して測定可能な影響を及ぼさない。
別の実施形態によれば、駆動スリーブはピストンロッドに恒久的に回転連結され、さらに主ばねによって回転付勢される。駆動スリーブはさらに、用量設定モードのときにハウジングに回転方向にロックされ、用量投薬モードのときにハウジングから回転解放される。したがって、駆動スリーブは、ピストンロッドを遠位方向に前進させる用量投薬モード中に、ハウジングに対してのみ回転可能である。駆動ばねとして機能し、また機械エネルギー貯蔵手段として機能する主ばねは、駆動スリーブに恒久的に係合および連結される。主ばねは通常、主ばねに貯蔵された機械エネルギーが、ピストンロッドを初期の近位位置から、カートリッジ内に最初に提供された薬剤の全部が投薬されている最終遠位位置まで、変位させるのに十分な程度に事前に緊張され、または事前に負荷がかけられる。
したがって、主ばねは事前負荷ばねである。注射デバイスが再利用可能デバイスとして構成および設計されている場合、主ばねはリセット操作中に再チャージ可能である。駆動スリーブとピストンロッドとの、また主ばねとの恒久的な連結、ならびに駆動スリーブと主ハウジングの選択的連結および回転方向にロックは、注射デバイスが操作しやすいという点で有利である。通常、用量設定モードにおける駆動スリーブと主ハウジングの間の回転方向にロックは、事前負荷主ばねに抗して作動することなく、使用者に誘導される用量設定を可能にする。したがって、用量設定はかなり容易であり、主ばねを付勢する必要がない。駆動スリーブがハウジングから回転方向に係合解除するのは、また主ばねの作用を受けて回転することから解放されるのは、通常は投薬部材との相互作用による、またそれを介した、駆動スリーブの遠位に向けられた変位によるだけである。
用量を投薬するための投薬部材と駆動スリーブの一緒になった遠位に向けられた変位の間、投薬部材は用量インジケータから回転デカップリングされ、駆動スリーブは用量インジケータに回転連結または回転方向にロックされる。こうして、回転する駆動スリーブは、用量インジケータを初期構成に戻すために、用量インジケータの、用量減分方向の対応する回転を誘導する。
別の実施形態では、ラチェット部材は、用量設定モードのときに用量インジケータに回転方向にロックされる。ラチェット部材はさらに、用量投薬モードのときに用量インジケータから回転解放される。注射デバイスを用量設定モードから用量投薬モードに切り換えると、ラチェット部材が用量インジケータに対して軸方向に変位し、それによって、ラチェット部材と用量インジケータの間の耐トルククラッチが解放される。
ラチェット部材は、注射部材を用量投薬モードに切り換えるときに遠位方向に変位可能である。遠位に向けられたこの変位は、ラチェット部材と投薬部材の恒久的な軸方向の連結を介して得られる。ラチェット部材と用量インジケータの選択的な回転相互ロックまたは回転方向に係合は、用量設定中に用量インジケータの用量増分回転をもたらす。用量投薬のためのラチェット部材と用量インジケータのデカップリング、および用量投薬中の用量インジケータと駆動スリーブの回転方向に係合は、用量の投薬中に用量インジケータの用量減分回転をもたらし、それによってゼロ用量構成に戻る。
別の実施形態によれば、投薬部材は、駆動スリーブとの軸方向当接の際に、駆動スリーブを遠位投薬位置に変位させるために移送可能であり、駆動スリーブが主ハウジングおよび用量インジケータから回転解放される。駆動スリーブおよび投薬部材は、互いに対応する、径方向に延びる肩部を含み、これは、注射デバイスが用量投薬モードのときに、投薬部材に対する駆動スリーブの回転を可能にし支持する。通常、駆動スリーブは、投薬部材の遠位に向く当接部と軸方向に係合する、近位に向く当接部を含む。これらの当接部は通常、駆動スリーブおよび投薬部材それぞれ、外周および内周に径方向に延びる。したがって、投薬部材をハウジングに対して遠位に変位させると、駆動スリーブが遠位方向に前進し、それによって、駆動スリーブと主ハウジングの間の回転インターロックが解放される。
用量設定モードでは、駆動スリーブと投薬部材の互いに対応する各肩部間に、特に駆動スリーブの近位に向く当接部と投薬部材の遠位に向く当接部との間に、軸方向隙間がある。こうして、また投薬部材をハウジングに対して遠位方向に押し下げる間に、ラチェット部材と駆動スリーブのラチェット係合は、駆動スリーブおよび投薬部材の互いに対応する各当接部が軸方向に当接する前に、係合解除する。こうして、駆動スリーブとラチェット部材の間の連結係合またはラチェット係合は、駆動スリーブとハウジングの間の耐トルククラッチが係合解除する前に、係合解除する。
投薬部材と駆動スリーブの相互係合は全くの軸方向になる。駆動スリーブが、遠位に前進する投薬部材との当接によって遠位方向に変位する間、駆動スリーブはハウジングに対して、また投薬部材に対して自由に回転する。
さらに、駆動スリーブは、それがハウジングから係合解除する前に、トルクに耐えるようにして用量インジケータと係合する。駆動スリーブと用量インジケータの選択的な係合および係合解除は、ハウジングに対する、したがってハウジングおよびその内側に軸方向に拘束されている用量インジケータに対する、駆動スリーブの軸方向の変位によって得られる。この目的のために、用量インジケータの近位端に交差する、または少なくとも近位端から中に軸方向に延びる駆動スリーブは、その外周に歯車付きのスプライン連結またはキー連結構造物を、用量インジケータの内側向き側壁部に、対応する形状の歯車付きのスプライン連結または歯付き構造体と係合および係合解除するために含む。互いに対応する歯付部は、このような軸方向位置に配置されると共に、これらの歯付部によって形成された耐トルククラッチが、ハウジングと駆動スリーブの耐トルククラッチが係合解除する前に係合するように、軸方向伸張部を含む。
注射デバイスは特に自動注射器として実現され、主ばねが機械エネルギー貯蔵器として機能し、これによって、駆動力もしくは投薬力、またはトルクが薬剤の注射のためにもたらされる。主ばねは通常、そこに貯蔵された機械エネルギーがカートリッジ内部にある薬剤の全部を排出するのに十分である程度に、事前に負荷がかけられる。したがって、連続する投薬動作の間に、主ばねの付勢または再チャージが不要である。用量設定中、使用者は、ばね要素を最終的に付勢するためにトルクを、ばね要素の作用に抗して提供しなくてよい。主ばねまたは駆動ばねがチャージされなければならないのは、またピストンロッドがその初期近位位置に後退するのは、任意選択のリセット操作中だけである。
本明細書では、遠位方向はデバイスの投薬端の方向を示し、デバイスには、薬剤の送達のために生物組織または皮膚に挿入される両頭注射針を有するニードルアセンブリが好ましくは設けられる。
近位端または近位方向は、投薬端から最も遠い、デバイスまたはその構成要素の端部を示す。駆動部材は通常、注射デバイスの近位端にあり、回して用量を設定するように使用者が直接操作可能であり、また遠位方向に押し下げて用量を投薬するように操作可能である。
本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、少なくとも1つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大1500Daまでの分子量を有し、および/または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、DNA、RNA、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群(ACS)、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および/または関節リウマチの処置および/または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および/または予防のための少なくとも1つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも1つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド(GLP−1)もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−3もしくはエキセンジン−4もしくはエキセンジン−3もしくはエキセンジン−4の類似体もしくは誘導体を含む。
インスリン類似体は、たとえば、Gly(A21),Arg(B31),Arg(B32)ヒトインスリン;Lys(B3),Glu(B29)ヒトインスリン;Lys(B28),Pro(B29)ヒトインスリン;Asp(B28)ヒトインスリン;B28位におけるプロリンがAsp、Lys、Leu、Val、またはAlaで置き換えられており、B29位において、LysがProで置き換えられていてもよいヒトインスリン;Ala(B26)ヒトインスリン;Des(B28−B30)ヒトインスリン;Des(B27)ヒトインスリン、およびDes(B30)ヒトインスリンである。
インスリン誘導体は、たとえば、B29−N−ミリストイル−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−パルミトイル−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−ミリストイルヒトインスリン;B29−N−パルミトイルヒトインスリン;B28−N−ミリストイルLysB28ProB29ヒトインスリン;B28−N−パルミトイル−LysB28ProB29ヒトインスリン;B30−N−ミリストイル−ThrB29LysB30ヒトインスリン;B30−N−パルミトイル−ThrB29LysB30ヒトインスリン;B29−N−(N−パルミトイル−γ−グルタミル)−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−(N−リトコリル−γ−グルタミル)−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−(ω−カルボキシヘプタデカノイル)−des(B30)ヒトインスリン、およびB29−N−(ω−カルボキシヘプタデカノイル)ヒトインスリンである。
エキセンジン−4は、たとえば、H−His−Gly−Glu−Gly−Thr−Phe−Thr−Ser−Asp−Leu−Ser−Lys−Gln−Met−Glu−Glu−Glu−Ala−Val−Arg−Leu−Phe−Ile−Glu−Trp−Leu−Lys−Asn−Gly−Gly−Pro−Ser−Ser−Gly−Ala−Pro−Pro−Pro−Ser−NH2配列のペプチドであるエキセンジン−4(1−39)を意味する。
エキセンジン−4誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物:
H−(Lys)4−desPro36,desPro37エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)5−desPro36,desPro37エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,IsoAsp28]エキセンジン−(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39);または
desPro36[Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,IsoAsp28]エキセンジン−(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
(ここで、基−Lys6−NH2が、エキセンジン−4誘導体のC−末端に結合していてもよい);
または、以下の配列のエキセンジン−4誘導体:
desPro36エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2(AVE0010)、
H−(Lys)6−desPro36[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
desAsp28Pro36,Pro37,Pro38エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
H−desAsp28Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
desMet(O)14,Asp28Pro36,Pro37,Pro38エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2;
desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Lys6−desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
H−desAsp28,Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(S1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2;
または前述のいずれか1つのエキセンジン−4誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。
ホルモンは、たとえば、ゴナドトロピン(フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン)、ソマトロピン(ソマトロピン)、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Rote Liste、2008年版、50章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。
多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および/または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。
抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質(約150kDa)である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン(Ig)単量体(1つのIg単位のみを含む)であり、分泌型抗体はまた、IgAなどの2つのIg単位を有する二量体、硬骨魚のIgMのような4つのIg単位を有する四量体、または哺乳動物のIgMのように5つのIg単位を有する五量体でもあり得る。
Ig単量体は、4つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された2つの同一の重鎖および2本の同一の軽鎖から構成される「Y」字型の分子である。それぞれの重鎖は約440アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約220アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Igドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約70〜110個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー(たとえば、可変すなわちV、および定常すなわちC)に分類される。これらは、2つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。
α、δ、ε、γおよびμで表される5種類の哺乳類Ig重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgM抗体中に見出される。
異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約450個のアミノ酸を含み、δは約500個のアミノ酸を含み、μおよびεは約550個のアミノ酸を有する。各重鎖は、2つの領域、すなわち定常領域(C)と可変領域(V)を有する。1つの種にお
いて、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、3つのタンデム型のIgドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、4つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるB細胞によって産生された抗体では異なるが、単一B細胞またはB細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約110アミノ酸長であり、単一のIgドメインから構成される。
哺乳類では、λおよびκで表される2種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は2つの連続するドメイン、すなわち1つの定常ドメイン(CL)および1つの可変ドメイン(VL)を有する。軽鎖のおおよその長さは、211〜217個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である2本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖κまたはλの1つのタイプのみが存在する。
すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変(V)領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖(VL)について3つおよび重鎖(HV)に3つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる。VHドメインおよびVLドメインの両方からのCDRが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。
「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも1つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Igプロトタイプを3つのフラグメントに切断する。1つの完全なL鎖および約半分のH鎖をそれぞれが含む2つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント(Fab)である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第3のフラグメントは、結晶可能なフラグメント(Fc)である。Fcは、炭水化物、相補結合部位、およびFcR結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Fab片とH−H鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のF(ab’)2フラグメントが得られる。F(ab’)2は、抗原結合に対して二価である。F(ab’)2のジスルフィド結合は、Fab’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント(scFv)を形成することもできる。
薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、HClまたはHBr塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、Na+、またはK+、またはCa2+から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンN+(R1)(R2)(R3)(R4)(式中、R1〜R4は互いに独立に:水素、場合により置換されたC1〜C6アルキル基、場合により置換されたC2〜C6アルケニル基、場合により置換されたC6〜C10アリール基、または場合により置換されたC6〜C10ヘテロアリール基を意味する)を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」17版、Alfonso R.Gennaro(編)、Mark Publishing Company、Easton、Pa.、U.S.A.、1985およびEncyclopedia of Pharmaceutical Technologyに記載されている。
薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。
さらに、当業者には、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく様々な修正および変形を本発明に加えることができることが明らかであろう。さらに、添付の特許請求の範囲において使用されるいかなる参照数字も、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでないことに留意されたい。
以下では、駆動機構を有する注射デバイスの非限定的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
注射デバイスの部分的透視側面図である。 注射デバイスの構成要素の分解組立斜視図である。 用量設定モードにおける注射デバイスの長手方向断面図である。 図3によるデバイスの一部を示す拡大図である。 図3によるデバイスを用量投薬モードで示す図である。 ラチェット部材の分離側面図である。 用量インジケータおよび駆動スリーブと係合しているラチェット部材の側面図である。 ラチェット部材および駆動スリーブのそれぞれ近位端面および遠位端面における、互いに対応するラチェット外形を示す図である。 一体化ばね部材と共にラチェット部材の組立て前構成を示す図である。 図9によるラチェット部材を用量設定モードで示す図である。 ラチェット部材とその一体化ばね部材との構成を用量投薬モードで示す図である。 第1の軸と第3の軸が平行に並べられている、比較の注射デバイスの近位端部の断面図である。 図12による、しかし本発明の、第1の軸と第3の軸がわずかに傾斜している一実施形態の断面図である。 ピストンロッドがわずかに曲がっている内容物終了構成の形で、図3によるデバイスを示す図である。 ラチェット部材、用量インジケータおよびゲージ要素の分離斜視図である。 デバイスの遠位部分の断面を用量設定後の用量設定モードで示す図である。 用量投薬モードのときのデバイスの遠位端を示す図である。 用量インジケータが用量投薬手順の終了時にゼロ用量構成に戻ったときの、図16および図17による断面を示す図である。 用量インジケータの偏向したクリック要素の自由端がゲージ要素の内側向き側壁部の凹部に達する、用量構成の終了を示す図である。 図16による構成の斜視図である。 図17によるデバイスの構成の斜視図である。 図18の構成の斜視図である。 図19の構成の斜視図である。
図1に示された注射デバイス5は、全機械式で実現された自動注射器として構成されている。これは、細長い形状の主ハウジング11を特徴として軸方向に延びるハウジング10を含む。主ハウジング11は、遠位方向1に向く遠位端を含み、近位方向2に向かう近位端をさらに含む。ハウジング10は、主ハウジング11の近位端と連結可能である近位ハウジング部12を含む。近位ハウジング部12は、管状の主ハウジング11を近位方向2において閉鎖する一種の蓋として機能する。図2に示されるように、近位ハウジング部12は近位に延びるソケット部12aを含み、これは、ハウジング10上に回転方向に支持された、かつ図5に示す少なくとも1つのスナップ部材21によってハウジングに軸方向に固定された、用量ダイヤル20の支持体および支承部として機能する。
遠位方向1において主ハウジング11は、カートリッジホルダ14が軸方向に突き出る遠位前面で終端する。図1から明らかなように、カートリッジホルダ14は、両頭注射針141を含む穿孔アセンブリ140のニードルハブ142とねじ係合するねじ付ソケット14aを含む。カートリッジホルダ14はその遠位前面に、注射針141の近位端を受けるための貫通口を含む。使用されていないとき、注射デバイス5、特にカートリッジホルダ14の遠位端は、取り外し可能保護キャップ13で覆われる。
図1〜図5から明らかなように、2つの主軸3、4が設けられており、これに沿って注射デバイス5のほとんどすべての機構部材が位置合わせされている。注射デバイス5のほとんどすべての機構部材が、2つの主軸3、4の一方のまわりに同心円状に置かれている。第1と第2の軸3、4は、ある径方向距離で分離されている。これらは、図3に示されるわずかな角度オフセットを有して、互いに実質的に平行に延びる。第1の軸3に沿って、回転方向に係合されている細長いピストンロッド130が、相互に位置合わせされたスリーブ状駆動部材110と位置合わせされる。通常、ピストンロッド130は、駆動部材110にキー連結またはスプライン連結される。駆動部材110は通常、ピストンロッド130の外周に軸方向に延びる溝と係合している、径方向内向きに延びる突起を含む。さらにピストンロッド130は、主ハウジング11の径方向内向きに延びるフランジ部9のねじ付貫通口とねじ係合する外側ねじ山133を含む。したがって、駆動部材110が回転するとピストンロッド130が、ピストンロッド130とハウジング10のねじ係合により、ハウジング10に対して対応して回転することになり、あるいは、主ハウジング11がピストンロッド130の遠位方向に変位することになり、それによって、遠位方向の圧力がカートリッジ6のピストン7にかかる。
一代替実施形態では、ピストンロッド130が主ハウジング11とスプライン連結係合していること、すなわち、ピストンロッド130が、主ハウジング11に対して自由に軸方向に変位するが、中空駆動部材110とたとえばねじ係合していることもまた考えられる。
駆動部材110は、歯車係合によって駆動スリーブ100と恒久的な回転方向に係合をしている。駆動スリーブ100は、駆動部材110と径方向に隣接して配置される。駆動スリーブ100と駆動部材110の歯車係合は、駆動部材110に対する駆動スリーブ100のわずかな軸方向の変位に不変でもある。図3、5および13から分かるように、駆動スリーブ100は、第2の主軸4に沿って配置されている。この第2の軸4と同心円状に配置されて、スリーブ状投薬部材30、用量ダイヤル20、ゲージ要素90、用量インジケータ80、およびラチェット部材60がさらに設けられる。
用量ダイヤル20は、ハウジング10、特に近位ハウジング部12に、たとえば、近位ハウジング部12の対応する凹部とポジティブロックおよびポジティブ係合した、たとえば相互に係合するラッチまたはクリップ部材21によって、軸方向に固定される。こうして用量ダイヤル20は、ハウジング10に対して回転可能になる。用量ダイヤル20は、用量設定モード(S)のときに用量ダイヤル20の近位端から近位ボタン部32が少なくともわずかに近位に突き出ている投薬部材30に、恒久的に回転方向にロックされる。
投薬部材30はさらに、第2の軸4に沿って延びる軸部31を有する。投薬部材30は、少なくとも1つの、通常はいくつかの径方向外向きに付勢されたスナップ部材34をその遠位端に、対応する形状のラチェット部材60の凹部と恒久的に軸方向に係合するために含む。こうして、投薬部材30とラチェット部材60は互いに、恒久的に軸方向にロックされ、かつ回転方向にロックされる。投薬部材30の軸方向の変位ならびに回転は、同様にラチェット部材60に移され;逆も同様である。
駆動スリーブ100はさらにデテント構造102を、近位に対向するソケット部に、または図5に示されるハウジング10の対応する形状のデテント構造18と係合する近位端に、有する。デテント構造18、102は、近位用量設定位置(S)にあるときに駆動スリーブ100をハウジング10に回転方向にロックする第1のクラッチC1を形成する。駆動スリーブ100はさらに、図2および図7に示されるように、その近位端付近または近位端に歯車付セクション103を含む。
駆動スリーブ100は、投薬部材30の軸部31によって軸方向に交差する。駆動スリーブ100はさらに、その遠位端近くにねじ付セクション104を含み、これは、図7に示されるように、対応するねじ付最終用量制限部材50とねじ係合している。最終用量制限部材50はさらに、用量インジケータ80の内側向き部分とスプライン係合しており、この用量インジケータから駆動スリーブ100が軸方向に延びる。用量設定中、用量インジケータ80は、回転方向にロックされた駆動スリーブ100に対して回転し、それによって、駆動スリーブ100とのねじ係合により軸方向に、たとえば増大するサイズの用量が設定されるときには近位方向に、移動する最終用量リミッタ50の対応する回転が誘導される。
互いに対応する止め具機能が、駆動スリーブ100の外周、および最終用量リミッタ50に設けられる。設定されるべき用量がカートリッジ内に残された薬剤の量を超えることになる、内容物終了構成に到達すると、最終用量リミッタ50が、駆動スリーブ100に対してそれ以上回転しないように阻止され、それによって、さらに用量を増やす用量ダイヤル20の回転が抑止される。
用量インジケータ80は軸方向に拘束され、したがって、ハウジング10に軸方向にロックされる。これは、図4に示される用量インジケータ80の対応する形状にされた環状および外周の溝89と係合する主ハウジング11の、径方向内向きに延びる突起17によって実現される。こうして用量インジケータ80とハウジング10は、恒久的に軸方向に係合し、用量インジケータ80は、第2の軸4に関してハウジングに対し自由に回転する。
図3に詳細に示されるように、第1の軸3は、第2の軸4に対して、わずかなオフセット角度Aで延びる。したがって、駆動スリーブ100の遠位端100aにおける第1と第2の軸3、4の間の第1の径方向距離d1は、駆動スリーブ100の近位端100bにおける第1と第2の軸3、4の間の第2の径方向距離d2とは異なる。本実施形態では、第1の径方向距離d1は、第2の径方向距離d2より大きい。したがって、第1と第2の軸3、4の間の径方向距離は、注射デバイス5の近位端においては、注射デバイスの中間部と比較して、または駆動スリーブ100の遠位端100aが置かれている軸方向部分と比較して、小さい。第1と第2の軸3、4の、近位方向2に向かって非平行であるがわずかに収束するこの位置合わせには、駆動部材110と駆動スリーブ100の間の中心距離d2が、これらの相互に係合された歯車付セクション103、113の領域内において、駆動スリーブ100の遠位端100aにおいて径方向中心距離d1と比較して低減されるという有利な効果がある。
図13による断面と、図12に示された第1と第2の軸3、4の発明によらない平行配置とを比較すると、駆動スリーブ100および駆動部材110の歯車付セクション103、113の少なくとも一方の径方向延長は低減できることが明らかになる。特に、図13と図12の歯車付セクション113と113’を比較すると、歯車付セクション113の歯の数が、図12に示された第2の軸4と平行に配置されている駆動部材110’の歯車付セクション113’の歯の数と比較して低減されていることが明らかになる。
歯車付セクション103、113の少なくとも一方の小さい、サイズ低減された径方向寸法は、注射デバイス5のハウジング10の径方向寸法全体が低減する可能性をもたらす。その結果、注射デバイス5のかなりコンパクトな設計が、特に使用者の手に握られ保持されるべき注射デバイスの近位端でもたらされる。
注射デバイス5の遠位端近くで径方向寸法が増大することを回避するために、カートリッジは、ハウジング10の内側に、特にカートリッジホルダ14の内側に組み込まれ、第2の軸4からある径方向距離のところで第3の軸3’に沿って、しかし第2の軸4と平行に、延びる。その結果、第1の軸3と第3の軸3’はほとんど一致することになるが、図3から分かるように、オフセット角度Aで方向付けられている。その結果、第1と第3の軸3、3’は、仮想交点Xにおいて一致または交差することになる。仮想交点Xは、ピストンロッド130の遠位点から遠位にある。これは通常、カートリッジ6の内側に、またはカートリッジ6のピストン7の内側にある。後に続く投薬手順が行われるとき、支承部132または圧力部片を有するピストンロッド130が遠位方向1に移動する。次に、ピストンロッド130は、第1の軸3に沿って延び、第3の軸3’と交差することになる。
しかし、ピストンロッド130は、特にその支承部132は、カートリッジ6の管状バレルの内側に径方向に閉じ込められるので、少なくともその遠位端は、ピストンロッドの遠位に向けられた変位が継続すると、第3の軸3’と相互に位置合わせされる。さらに、ピストンロッド130が遠位に移動すると、その遠位端は、ねじ付フランジ部9からますます離れ、自由で遠位の端部が径方向に容易に偏向可能であるカンチレバーアームに似るようになり、その結果、ピストンロッド130の遠位端が、図14に示されるように、第3の軸3’と相互に位置合わせされ、一致することになる。
図6に別個に示されたラチェット部材60は、軸方向に延びる少なくとも1つのブリッジ部63によって相互連結されている、近位リム61および遠位環状リム62を含む。通常、径方向に対向して配置された2つのロッド状ブリッジ部63が設けられて、近位リムと遠位リム61、62を相互連結する。近位リム61は、歯付き輪郭64をその径方向外向きの外周に、図7に示されるように用量インジケータ80の対応する歯付輪郭84と選択的に係合するために含む。こうして、ラチェット部材60と用量インジケータ80は、ハウジング10に対する、したがって用量インジケータ80に対するラチェット部材60の遠位向き変位によって解放可能である、第3の耐トルククラッチC3を形成する。
近位リム61の近位に向く面はさらに、ラチェット輪郭65を含み、これは、図7および図8に示されるように、駆動スリーブ100の遠位端面に置かれた対応する形状のラチェット輪郭105と選択的に係合可能である。加えて、ラチェット部材60は、ラチェット部材60と一体形成されているばね部材70によって軸方向に付勢され、このばね部材は、近位リム61と遠位リム62の間に軸方向に延びる。ラチェット部材60およびばね部材70は、射出成形によって、特に射出成形熱可塑性材料によって製造される。熱可塑性射出成形ばね部材70は、軸方向ばね力をもたらすように軸方向に圧縮可能である螺旋構造を含む。図4に詳細に示されるように、ばね部材70は、つまみ状の遠位先端部71を特徴とするテーパ付き遠位端を有する。第2の軸4と一致するこの遠位先端部71によって、ばね部材70は、ハウジング10の当接部材15と軸方向に当接する。ハウジングの遠位前面から近位に延びる棒に似ている当接部材は、ばね部材70のつまみ状遠位先端部71を収容するための支承部15aを特徴とする。
当接部材15とばね部材70の遠位先端部71との間のほとんど点の当接部は、ばね部材70と当接部材15の間の接触面が最小限になるという点で有利である。さらに、この相互当接部は、ばね部材70の第2の軸4と一致し、したがってラチェット部材60は、ハウジング10に対して最小の摩擦で容易に回転可能になる。この摩擦低減当接部は、用量の設定中に特に有利であるだけでなく、用量設定中の可聴および/または触知可能なフィードバックの改善をもたらすにも特に有利である。
図6に示されるように、ばね部材70は、ラチェット部材60の近位リム61がある近位端部と一体形成される。初期構成において、また注射デバイス5の内側へのラチェット部材60の組み込みの前に、ばね部材70の遠位端もまた、一体形成され、ラチェット部材60の遠位リム62に一体に連結される。図9に示されたこの初期状態では、ばね部材70は、また特にその遠位端は、実質的に停止状態にされている。したがってその遠位端は、ラチェット部材60に対して動くこと、または振動することが妨げられる。これにより、ラチェット部材60とばね部材70の配置が、環境の影響に対して、特に注射デバイス5の組み立てラインへ輸送する間、かなり堅牢になる。
組み立て中、既定の閾値を超えるかなり大きい軸方向の力が遠位方向に、ラチェット部材60に向けて加えられる。ばね部材70の遠位先端部71がすでに当接部材15と軸方向に当接している場合、当初は遠位リム62と相互連結されている折れやすい連結部72、特にばね部材70の径方向外向きに延びる突出部73は、分離され破断されて、ばね部材70が解放され起動する。次に、ばね部材70は、遠位先端部71が遠位リム62の軸方向位置と比較して近位にある、図10に示された形状に緩和する。
用量設定モードにあるとき、またラチェット部材60がハウジングに対して軸方向および遠位の変位を受けるとき、ばね部材70は、図11に示されるように復元力に抗して圧縮される。
投薬部材30が解放されるとき、近位リム61が、したがってラチェット部材60が、その初期用量設定位置まで近位方向2に戻るのは、ばね部材70の作用および効果による。
図15に、スリーブ状用量インジケータ80ならびにゲージ要素90が示されている。ゲージ要素90は、用量表示窓91を有する細長く不透明な構造物を含み、用量表示窓を通して用量インジケータ80の用量表示数字が注射デバイス5の外側から見える。ゲージ要素90は、主ハウジング11の内部にスプライン連結される。ゲージ要素は、主ハウジング11に回転方向にロックされるが、主ハウジング11に対して軸方向に自由に摺動する。用量インジケータ80の遠位部分は、ゲージ要素90の内側向き表面部で螺旋セクション95と嵌合および係合する、ねじ付セクションまたは螺旋セクション85を含む。したがって、用量インジケータ80が回転すると、ゲージ要素90が軸方向に変位することになる。
用量インジケータ80はさらに、ゼロ用量止め具ならびに最大用量止め具を螺旋セクション85の、軸方向に反対の端部に含む。最小または最大用量構成に到達すると、止め具付きの用量インジケータ80は、接線方向および/または軸方向に、ゲージ要素90の対応する形状の止め具機能と当接する。加えて、また図16〜図23に示されるように、用量インジケータ80は、投薬手順の終わりに初期の、したがってゼロ用量構成に到達したときに、ゲージ要素90の対応した形状のクリック要素98と可聴係合するクリック要素88を含み、それによって、注射の過程が終了したことが使用者に聞こえるようにして示される。
不透明ゲージ要素90は、図1および図15から明らかなように、用量インジケータ80と主ハウジング11の用量表示窓16との間で径方向に挟まれる。用量設定中に、特に用量インジケータ80の用量増分回転中に、ゲージ要素90は近位方向2に移動し、それによって窓91が、回転する用量インジケータ80の連続して増加する数字を見せるように変位される。同時にまた、ゲージ部材90の遠位部分93もまた近位方向2に移動し、これは、図2に示されるように、主ハウジング11の別の窓16aを通して見える。ゲージ要素90の遠位部分93は、デバイスの実際の用量位置についての付加的な可視の使用者フィードバックを提供する。これは特に、用量投薬中に、すなわちゲージ要素90がその遠位位置に戻るときに有利である。
ゲージ要素90は、用量の設定中に近位方向に動くとき、さらに下の面を見せる。窓16、16aの軸方向サイズは、設定および投薬されるべき用量の最大サイズと直接に互いに関連している。用量投薬手順中に、用量投薬の進行状況は、窓16の中のゲージ要素窓91の実際の位置の比較によって、または窓16aの内側の遠位部分93の遠位縁部の軸方向位置によって、ただちに明らかになる。
したがって、窓16a内に見えるゲージ要素90の可視表面部は、ダイヤル設定された用量のサイズのアナログ表示またはアナログゲージを提供し、これは、デバイス5の操作全体を改善する助けになり、また患者の安全を改善する助けになる。
追加の窓16aおよびゲージ要素90の遠位部分93によって提供されるアナログゲージは、用量の投薬中に特に有用である。回転用量インジケータ80によって提供される数字表示器は、個々の用量位置マーキングが識別可能であるには速く変わりすぎる。したがって、用量が実際に投薬される速度、および投薬されるべき薬剤の量を使用者が推定することは困難である。
以下では、用量の設定について説明する。用量を設定するために、使用者は、用量ダイヤル20を用量増分方向に、たとえばハウジング10に対して時計回りに回し始める。これにより、投薬部材30は、用量ダイヤル20と投薬部材30が恒久的に回転連動しているので回転する。投薬部材30の回転は、ラチェット部材60の回転に同様に移され、ラチェット部材は、駆動スリーブ100のラチェット輪郭105とのラチェット係合により、ラチェット輪郭65、105の対応する形状の歯が互いに係合するたびに、軸方向に往復し始める。
こうして、用量のダイヤル設定または設定には、可聴クリック音だけでなく、最後には軸方向に前後に往復するボタン部32も伴う。ラチェット部材60もまた、駆動機構8が用量設定モードSのときに用量インジケータ80に回転方向にロックされているので、用量インジケータ80も用量増分方向に回転し始める。こうして、一連の増加する数字が、近位方向に移動するゲージ要素90の窓91内に現れる。用量設定中、駆動スリーブ100は、図3に示されるように、クラッチC1を介して主ハウジング11に回転方向にロックされる。
こうして、駆動スリーブ100が回転方向にロックされているので、また用量インジケータ80が用量増分方向に回転するので、最終用量リミッタ50は、用量インジケータ80が回転すると軸方向に移動する。カートリッジ内に残された薬剤の量が、設定されるべき用量のサイズより少ない場合、最終用量リミッタ50は、駆動スリーブ100の外面の止め具要素と当接し、それによって、さらに用量を増やす用量インジケータ80の回転が防止される。
ラチェット部材60および投薬部材30は、当接部15とラチェット部材60の近位リム61の遠位端面または当接面との間に軸方向に延びるばね部材70によって、近位方向2に付勢される。ばね部材70は、ラチェット部材60を駆動スリーブ100の遠位端面に向けて、かつ対抗して付勢するように設計されている。この軸方向負荷は、互いに対応するラチェット輪郭65、105を係合状態に維持するように作用する。
このラチェットを緩めるのに必要なトルクは、ばね部材70によってもたらされる軸方向負荷、ラチェットの斜面角度、嵌合面間の摩擦係数、およびラチェット輪郭65、105の平均半径によって決定される。使用者が用量ダイヤル20を用量増分方向に、たとえば時計回りに回すと、ラチェット部材60は、連続するラチェット歯によって駆動スリーブ100に対して回転する。ラチェット歯が次のデテント位置に再係合するたびに、相互係合するラチェット輪郭65、105によって可聴クリックが発生する。同時に、触知可能フィードバックが、用量ダイヤル20を回すのに必要なトルク入力の変化によって使用者に与えられる。
選択用量を増やすには、用量ダイヤル20が、たとえば時計回り方向に単に回されだけである。用量が不連続に1段階だけ増分されるたびにラチェット輪郭65、105が再係合することにより、可聴および触知可能なフィードバックが使用者にもたらされる。使用者が用量を最大用量限界に達するまで引き続き増加させた場合、用量インジケータ80は、ゲージ要素90と共にその最大用量止め具と係合し、それによって、用量インジケータ80のそれ以上の回転、したがって、ラチェット部材60、投薬部材30および用量ダイヤル20のそれ以上の回転が防止される。
それぞれのサイズの用量が設定または選択された後、使用者はまた、その用量を選択解除または減分することもできる。用量を選択解除することは、使用者が用量ダイヤル20を用量減分方向に、たとえば反時計回りに、回すことによって実現される。用量ダイヤル20に加えられるべきトルクは、ラチェット部材60と駆動スリーブ100の間でラチェットを用量減分方向に緩めるのに十分なものである。ラチェットが反時計回りに緩められると用量インジケータもまた反対方向に回転し、それによって、一連の減少する数字が窓91に連続して示される。また最終用量リミッタ50も、その初期位置に向かって反対の軸方向に移動する。
必要なサイズの用量が設定された後、駆動機構8は、投薬部材30を遠位方向1に押し下げることによって、用量投薬モードDに切り換えられる。投薬部材30のボタン部32が、たとえば図5に示されるように押し下げられると、ラチェット部材60は、ばね部材70の作用に抗して遠位方向1に前進する。ラチェット輪郭65、105のラチェット係合は係合解除される。加えて、ラチェット部材60と用量インジケータ80の間のクラッチC3は、ラチェット部材60が用量インジケータ80に対して軸方向に変位するので、係合解除される。
さらに、投薬部材30と駆動スリーブ100が軸方向に当接することにより、駆動スリーブ100もまた遠位方向1に変位し、それにより、駆動スリーブ100と主ハウジング11の間のクラッチC1が係合解除または解放される。投薬部材30が軸方向に変位すると、その径方向に幅広の肩部35が、駆動スリーブ100の対応する形状の肩部106に軸方向に当接し、それによってデテント構造102が、図5に示される主ハウジング11のデテント構造18から係合解除される。その結果、駆動スリーブ100は、主ばね126の作用を受けて自由に回転するようになる。投薬部材30を押し下げ中にクラッチC1が係合解除する前に、クラッチC2は係合する。
肩部106は、近位方向2に向いており、また中空駆動スリーブ100の内側向き側壁に位置している。肩部106は段付下降部を含む。この段付部は、投薬部材30の対応する形状の段付肩部35と軸方向に当接しているときに摩擦の低減をもたらすように、実質的に平らな形状になっている。投薬部材30の肩部35は遠位方向に向く。図3に示される用量設定モードSでは、これらの肩部35、106の間に少なくとも小さい軸方向隙間が存在する。その結果、投薬部材30と駆動スリーブ100の軸方向当接は、投薬部材30が遠位方向1に特定の距離だけ変位した後にだけ得られ、それにより、ラチェット部材60と駆動スリーブ100のラチェット係合は、駆動スリーブ100が投薬部材30およびラチェット部材60と一致して遠位方向1に前進して、用量投薬モードDを画成する遠位用量投薬位置に到達する前に、係合解除される。
駆動スリーブ100の遠位に向けられた変位により、駆動スリーブ100と用量インジケータ80の間のクラッチC2もまた係合される。このクラッチC2は、その係合解除状態で図7に示されている。したがって、中空でスリーブ状の用量インジケータ80から軸方向に延びる駆動スリーブ100は、用量インジケータ80の近位端において内側向き側壁部に位置する対応歯付輪郭86と選択的に係合する歯付輪郭101を含む。駆動スリーブ100を遠位方向1に変位させて用量投薬位置に到達すると、歯付輪郭101は、トルクに耐えるようにして歯付輪郭86と係合する。さらに、図7に示されるように、歯付輪郭101は、駆動スリーブ100の径方向外向きに延びるフランジ部108から遠位方向に延びる。
投薬部材30、ラチェット部材60および駆動スリーブ100が一緒になった遠位向き変位の間、第2のクラッチC2は、クラッチC1が係合解除する前に係合する。さらに、クラッチC2はまた、クラッチC3が係合解除する前にも係合する。クラッチC1は、クラッチC3が係合解除した後に係合解除する。これは、駆動スリーブの非制御の回転を回避するためであり、また、実際に設定され投薬される用量が、用量インジケータ80によって示された用量サイズに正確に一致することを確実にするためである。用量設定モードに戻るときには、クラッチC1、C2およびC3は、逆の順序で係合および係合解除する。
クラッチC2が係合するとき、駆動スリーブ100はさらに、用量インジケータ80の近位端と軸方向に当接している。その結果、ハウジング10に軸方向に固定された用量インジケータ80はまた、駆動スリーブ100と投薬部材30が一緒になった遠位向き変位のための遠位止め具としても機能する。
用量投薬中、駆動スリーブ100は次に、主ばね126の作用を受けて用量減分方向に、たとえば反時計回りに回転する。この回転は、用量インジケータ80の用量減分回転に同様に移される。したがって、用量投薬中、用量インジケータ80はその初期位置に戻り、ゲージ要素90は、図1に示されるその初期位置に戻る。用量投薬の過程は、用量インジケータ80のゼロ用量止め具が、ゲージ要素90の対応する形状の止め具と当接したときに終了する。
ゼロ用量構成に達したときに可聴係合する相互係合するクリック要素88および98がさらに、用量インジケータ80およびゲージ要素90の上に設けられる。クリック要素88は、ラチェット部材60の、特にその遠位リム62の、軸方向および遠位の変位によって径方向外向きに付勢される可撓性アームを含む。こうして、用量インジケータ80のクリック要素88は、用量投薬モードDに切り換えられると、ラチェット部材60によって径方向外向きに付勢される。こうして、かなり大きく明確なクリック音が発生して、用量投薬が終了したことを使用者に直接的に示す。
一連の図16〜図19、および対応する一連の図20〜図23から明らかなように、用量インジケータ80と一体形成された、軸方向に位置合わせされたクリック要素88は、少なくともわずかに径方向内向きに、中空形状の用量インジケータ80の中に延びる。図16および図20に示された用量設定モードでは、クリック要素88の径方向内向きに延びる部分は、ラチェット部材60の遠位リム62から遠位に位置している。クリック要素88は軸方向に延び、その自由端82は、その遠位端を形成する。用量設定手順中、ゲージ要素90は、用量インジケータ80に対して、したがってクリック要素88に対しても、近位向きの変位を受ける。
クリック要素がその非付勢状態にあるので、クリック要素は、ゲージ要素90の内側向き側壁部に径方向外向きに延びる凹部を含むゲージ要素90の、対応する形状のクリック要素98から実質的に係合解除される。用量投薬が投薬部材30およびラチェット部材60の遠位に向けられた変位によって起動されると、ラチェット部材60の遠位リム62もまた、遠位方向1に前進する。次に、図17および図21に示されるように、クリック要素88が径方向外向きに偏向する。
その結果、この径方向外向きの変位が、クリック要素88の自由端82において最大になる。これは特に、用量インジケータ80の螺旋セクション85の外周と比較して径方向外向きに位置している。図18および図22に示されるように、ゲージ要素90がその初期のゼロ用量位置に戻るとき、クリック要素88、特にその自由端82は、径方向内向きに偏向する。クリック要素88がなお、ラチェット部材60の遠位リム62によって径方向外向きに付勢されているので、ゲージ要素90のくぼませたクリック要素98が用量インジケータ80のクリック要素88の自由端82と係合し軸方向に重なり合ったときに、かなり大きく明確なクリック音が発生する。
投薬部材30が解放されると、ばね部材70は、ラチェット部材60への近位に向けられた復帰運動を誘導し、それによって、クリック要素88とラチェット部材60の遠位リム62とが係合解除する。後に続く用量設定手順では、ゲージ要素90は、用量インジケータ80に対して近位方向に、音を全く生じずに変位可能である。
駆動スリーブ100は、歯車付セクション103を介して、駆動部材110と恒久的に回転可能に係合される。すでに説明したように、駆動部材110が用量減分方向に回転すると、ピストンロッド130が遠位に向けて変位することになる。加えて、駆動部材110は、主ハウジング11の内面の対応する形状の歯付輪郭と係合する、図2に示された径方向外向きに突き出るクリック要素112を含む。こうして、用量の送達にも、したがって駆動部材110の回転にも、送達される用量の増加ごとに可聴クリック音が伴う。
用量の送達および投薬は、使用者が投薬部材30を押し下げた位置に保持する間、上記のように継続する。使用者が投薬部材30を解放した場合、投薬部材30は、ばね部材70の作用を受けて、その初期および近位の用量設定位置にすぐに戻る。その結果、ラチェット部材60および駆動スリーブ100もまた、その用量設定位置に戻り、それによってクラッチC1、C3が係合するが、クラッチC2は解放する。
用量投薬中、用量インジケータ80と駆動スリーブ100は一緒に回転する。駆動スリーブ100と用量インジケータ80の間には相対回転がないので、最終用量リミッタ50は、駆動スリーブ100および用量インジケータ80に対して、その軸方向位置にとどまる。
用量インジケータ80がゲージ要素90と回転当接することによって、投薬手順が停止した後、駆動スリーブ100の主ばね駆動回転が停止する。使用者が投薬部材30、特にそのボタン部32を解放すると、駆動スリーブ100は主ハウジング11と再係合し、ラチェット部材60は用量インジケータ80と再係合する。
機械エネルギー貯蔵器を提供すると共に、カートリッジ6に含まれる薬剤の量を排出するのに十分なトルクを提供する主ばね126は、自然状態で、緊密に巻かれた螺旋を比較的小さい内径で形成するように丸められている、または巻かれている細長い材料細片を含む。細長い材料細片の一端が駆動スリーブ100に係合され連結される。駆動スリーブ100は、主ばね126の細長い材料細片の平滑で明確な巻取りを可能にする、図1および図7に示されたフランジ部108によって軸方向に拘束されたそれぞれのコイル部107を含む。
収納スプール120が、駆動スリーブ100のコイル部107に径方向に隣接してさらに設けられる。収納スプール120は、それに駆動部材110が軸方向に交差しており、駆動部材110の外周で自由に回転する。収納スプールはまた、主ばね126を軸方向に拘束するために、遠位および近位のフランジ部122を含む。主ばね126は、したがって細長い材料細片は、収納スプール120の上にそれ自体で巻き付く傾向がある。主ばね126の一端が駆動スリーブ100に固定されているので、主ばね126は、駆動スリーブ100を用量増分方向に回転させることによってチャージ可能であり、それによって、細長い材料細片が駆動スリーブ100のコイル部107に巻き付く。一度チャージされた主ばね126の材料の大部分が、駆動スリーブ100に巻き付けられる。後に続く投薬手続き中に、細長い材料細片は収納スプール120に戻り、それによって、駆動スリーブ100の何回かの用量減分回転が誘導される。
図3に示されるように、駆動スリーブ100のフランジ部108、122と駆動部材110は軸方向に係合している。こうして収納スプール120は、駆動スリーブ100によって軸方向に連結または制約されている。収納スプール120は、それにスリーブ状の駆動部材110が軸方向に交差しており、駆動部材110に沿って軸方向に自由に摺動する。こうして収納スプール120は、用量投薬モードと用量設定モードの間で切り換えるときに、駆動スリーブと一致して軸方向に変位可能であり、それによって、軸方向負荷が主ばね126から遠ざけられる。
1 遠位方向
2 近位方向
3 軸
3’ 軸
4 軸
5 注射デバイス
6 カートリッジ
7 ピストン
8 駆動機構
9 フランジ
10 ハウジング
11 主ハウジング
12 近位ハウジング部
12a ソケット部
13 保護キャップ
14 カートリッジホルダ
14a ねじ付ソケット
15 当接部材
15a 支承部
16 窓
16a 窓
17 突起
18 デテント構造
20 用量ダイヤル
21 クリップ部材
30 投薬部材
31 軸部
32 ボタン部
34 スナップ部材
35 肩部
50 最終用量リミッタ
60 ラチェット部材
61 近位リム
62 遠位リム
63 ブリッジ部
64 歯付輪郭
65 ラチェット輪郭
70 ばね部材
71 遠位先端部
72 折れやすい連結部
73 突出部
80 用量インジケータ
82 自由端
84 歯付輪郭
85 螺旋セクション
86 歯付輪郭
88 クリック要素
89 溝
90 ゲージ要素
91 窓
93 遠位部分
95 螺旋セクション
98 クリック要素
100 駆動スリーブ
100a 遠位端
100b 近位端
101 歯付輪郭
102 デテント構造
103 歯車付セクション
104 ねじ付セクション
105 ラチェット輪郭
106 肩部
107 コイル部
108 フランジ部
110 駆動部材
110’ 駆動部材
112 クリック要素
113 歯車付セクション
113’ 歯車付セクション
120 収納スプール
122 フランジ部
126 主ばね
130 ピストンロッド
132 支承部
133 外側ねじ山
140 穿孔アセンブリ
141 注射針
142 ニードルハブ

Claims (15)

  1. 薬剤の用量を設定および投薬するための注射デバイスであって:
    薬剤で充填されピストン(7)で封止されたカートリッジ(6)を収容する細長いハウジング(10)と、
    第1の軸(3)に沿って延び、遠位に向けられた推力をカートリッジ(6)のピストン(7)に加えるようにハウジング(10)にねじ係合または摺動自在に係合されるピストンロッド(130)と、
    該ピストンロッド(130)と回転方向に係合またはねじ係合し、ホイールセクションまたは歯車付セクション(113)を有する駆動部材(110)と、
    第1の軸(3)からある径方向距離で第2の軸(4)に沿って延び、駆動部材(110)の歯車付セクション(113)と噛み合うためのホイールセクションまたは歯車付セクション(103)を有する駆動スリーブ(100)とを含み、
    ここで、該駆動スリーブ(100)の遠位端(100a)における第1と第2の軸(3、4)間の第1の径方向距離(d1)は、駆動スリーブ(100)の近位端(100b)における第1と第2の軸(3、4)間の第2の径方向距離(d2)とは異なる、前記注射デバイス。
  2. 第1の径方向距離(d1)は第2の径方向距離(d2)より長い、請求項1に記載の注射デバイス。
  3. 第1と第2の径方向距離(d1、d2)間の差は0mmより大きく、3mm未満、2mm未満または1mm未満である、請求項1または2のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  4. ハウジング(10)の内部に組み込まれ、第2の軸(4)からある径方向距離で第3の軸(3’)に沿って、かつ第2の軸(4)と平行に延びる実質的に管状のカートリッジ(6)をさらに含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  5. 第1と第3の軸(3、3’)は、仮想交点(X)で実質的に重なり合い、3°以下、2°以下または1°以下の相対的な非ゼロオフセット角度(A)で延びる、請求項4に記載の注射デバイス。
  6. 仮想交点(X)は、ピストンロッド(130)の遠位端から遠位にある、請求項5に記載の注射デバイス。
  7. 駆動スリーブ(100)および駆動部材(110)の歯車付セクション(103、113)の少なくとも一方は傾斜歯車輪郭を含む、請求項5または6に記載の注射デバイス。
  8. 駆動スリーブ(100)のホイールセクションまたは歯車付セクション(103)は、駆動スリーブ(100)の近位端(P)またはその付近にある、請求項1〜7のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  9. 第2の軸(4)に沿って駆動スリーブ(100)から延びる軸部(31)と位置合わせされ、用量設定モード(S)から用量投薬モード(D)に切り換えるためにばね部材(70)の作用に抗して遠位方向(1)に変位可能である投薬部材(30)をさらに含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  10. ばね部材(70)は、第2の軸(4)と重なり合い、ハウジング(10)の当接部材(15)と軸方向に当接している遠位先端部(71)を含む、請求項9に記載の注射デバイス。
  11. 第2の軸(4)に沿って位置合わせされ、駆動スリーブ(100)の遠位端(100a)において対応する形状のラチェット輪郭(105)と選択的に係合するためのラチェット輪郭(65)を近位端に有するラチェット部材(60)をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  12. ばね部材(70)とラチェット部材(60)は一体形成され、ラチェット部材(60)は、用量設定モード(S)から用量投薬モード(D)に切り換えるためにばね部材(70)の作用に抗してハウジング(10)に対して、また駆動スリーブ(100)に対して軸方向に変位可能である、請求項9および11に記載の注射デバイス。
  13. 第2の軸(4)上に回転方向に支持され、用量設定または用量投薬中に用量増分回転または用量減分回転されたときにハウジング(10)の窓(16)に現れる数字または記号を有する、用量インジケータ(80)をさらに含み、ここで、該用量インジケータ(80)は、用量設定モードのときにはラチェット部材(60)と回転方向に係合されるが駆動スリーブ(100)からは係合解除され、用量インジケータ(80)は、用量投薬モード(D)のときには駆動スリーブ(100)と回転方向に係合されるがラチェット部材(60)からは回転方向に係合解除される、請求項11または12のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  14. 用量インジケータ(80)は、ハウジング(10)に軸方向に拘束され、またハウジング(10)に回転方向にロックされると共にハウジング(10)内に軸方向に摺動可能に支持されたゲージ要素(90)とねじ係合され、ここで、用量インジケータ(80)は、軸方向(1、2)に、かつ中空用量インジケータ(80)の径方向内側に延びるクリック要素(88)を含み、前記クリック要素(88)は、用量インジケータ(80)の外周から径方向外向きに自由端(82)と共に突き出るように偏向可能である、請求項11および13に記載の注射デバイス。
  15. 用量インジケータ(80)の径方向内側に配置されたラチェット部材(60)は、用量設定モード(S)から用量投薬モード(D)に切り換えるための、用量インジケータ(80)に対して遠位方向(1)に変位可能な遠位リム(62)を含み、それによって、クリック要素(88)の自由端(82)を径方向外向きに偏向または回転させて、用量構成の終了に達したときにゲージ要素(90)の対応するクリック要素(98)と可聴係合する、請求項11および14に記載の注射デバイス。
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