JP2017536958A - プリズムを含む薬物送達デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、薬剤のユーザ可変用量を設定するための用量設定部材（７０）と、用量設定部材（７０）により設定された用量を示すためのディスプレイとを含む薬物送達デバイスに関する。ディスプレイは、用量設定部材（７０）に回転方向に連結され、外周に一連のマーキングを備えた数字ホイール（１００）と、数字ホイール（１００）のマーキングの像を、たとえば９０°逸らす少なくとも１つのプリズム（９０）とを含む。

Description

本発明は、一般に、手持ち式注射デバイス、すなわち薬剤のいくつかのユーザ可変用量を選択し投薬するための薬物送達デバイスを対象とする。

薬物送達デバイスは、正式な医療訓練を受けていない人による定期的な注射が行われる場合に利用される。これは、糖尿病患者の間でますます一般的になっており、自己治療により、そのような患者が自身の疾病の効果的な管理を行うことが可能になる。実際に、このような薬物送達デバイスにより、ユーザが薬剤のいくつかのユーザ可変用量を個々に選択し投薬することができるようになる。本発明は、単に所定の用量を投薬できるようにするだけで、設定用量を増加または減少させる可能性のない、いわゆる固定用量デバイスは対象としない。

基本的に２つのタイプの薬物送達デバイス、すなわち：再設定可能なデバイス（すなわち、再使用可能な）および再設定不可能なデバイス（すなわち、使い捨て）がある。たとえば、使い捨て薬物送達デバイスは独立型デバイスとして供給される。このような独立型デバイスには、着脱可能な充填済みカートリッジがない。というより、その充填済みカートリッジは、デバイス自体を壊さなければこれらのデバイスから取り出し、交換することができない。したがって、このような使い捨てデバイスは、再設定可能な用量設定機構を有する必要がない。本発明は、一般に、両方のタイプのデバイス、すなわち使い捨てデバイスおよび再使用可能なデバイスに適用可能である。

薬物送達デバイスのタイプをさらに区別するには、駆動機構に言及する。すなわち：たとえばユーザが注射ボタンに力を加えることにより手動で駆動されるデバイス、ばねなどにより駆動されるデバイス、２つの概念を組み合わせたデバイス、すなわち、ユーザが注射力を及ぼす必要のあるばね式デバイスがある。ばね型デバイスは、予圧されるばねと、用量選択中にユーザが負荷を加えるばねとを含む。一部の蓄積エネルギーデバイスは、ばね予圧と、たとえば用量設定中にユーザにより与えられる追加のエネルギーとの組合せを使用する。さらなるタイプのエネルギー蓄積装置は、圧縮流体またはバッテリなどを有する電動デバイスを含み得る。本発明の多くの態様はこのようなタイプのデバイスのすべて、すなわち駆動ばねなどのエネルギー蓄積装置のあるデバイスにもないデバイスにも適用可能であるが、好ましい実施形態は何らかの種類のエネルギー蓄積装置を必要とする。

これらのタイプの送達デバイスは、一般に３つの主要素、すなわち：多くの場合ハウジングまたはホルダ内に含まれるカートリッジを含むカートリッジセクションと；カートリッジセクションの一端に連結されたニードルアセンブリと；カートリッジセクションの他端に連結された用量投入セクションとを含む。カートリッジ（アンプルと呼ばれることが多い）は通常、医薬品（たとえば、インスリン）が充填されているリザーバと、カートリッジリザーバの一端にある可動ゴム型の栓またはストッパと、多くはくびれている他端にある穿孔可能なゴム封止を有する上部とを含む。圧着環状金属バンドが通常、ゴム封止を適所に保持するために使用される。カートリッジハウジングは通常、プラスチックで作ることができるが、カートリッジリザーバは従来ガラスで作られてきた。

ニードルアセンブリは通常、交換可能な両頭針アセンブリである。注射の前に、交換可能な両頭針アセンブリがカートリッジアセンブリの一端に取り付けられ、用量が設定されてから、設定用量が投与される。このような着脱可能なニードルアセンブリは、カートリッジアセンブリの穿孔可能な封止端にねじ留めする、または押し付ける（すなわち、カチッと留める）ことができる。

用量投入セクションまたは用量設定機構は通常、デバイスの、用量を設定（選択）するために使用される部分である。注射中、用量設定機構内に含まれるプランジャまたはピストンロッドが、カートリッジの栓またはストッパを押す。この力により、カートリッジ内に含まれる医薬品が、取り付けられたニードルアセンブリを通して注射される。注射後、ほとんどの薬物送達デバイスおよび／またはニードルアセンブリの製造業者および納入業者によって一般に推奨されるように、ニードルアセンブリは取り外され廃棄される。

薬剤のいくつかのユーザ可変用量を選択し投薬するための薬物送達デバイスの用量投入セクションは、多くの場合、選択された用量をユーザに示すためのディスプレイを含む。これは、ユーザが健康状態に応じて毎回異なる用量を選択し得る場合に特に重要である。機械的ディスプレイ、たとえば外面に数字が印刷されたドラムがあり、実際に選択された用量に対応する数字がデバイスの窓または開口部を通して見える。そのような機械的ディスプレイは簡単で信頼性があるが、通常、比較的大きい構成空間を必要とするため、デバイスが大きなものになる。加えて、視覚障害のあるユーザにとって数字のサイズが小さすぎる場合がある。さらに、電子ディスプレイ、たとえばＬＣＤディスプレイが公知であり、これは、構成空間をそれほど必要とせず、数字サイズが比較的大きいという利点を有する。しかしながら、電子ディスプレイの欠点は、これがエネルギー源を必要とし、そのような電子部品が、特に使い捨て薬物送達デバイスにおいて高価になりすぎるおそれがあることである。

使い捨て薬物送達デバイスが特許文献１から公知であり、ここでは、ディスプレイが、外面に数字が印刷された数字スリーブを含む。デバイスは、ハウジング、薬剤を含むカートリッジを保持するためのカートリッジホルダ、カートリッジホルダに対して変位可能なピストンロッド、ピストンロッドに連結されたドライバ、ドライバに連結され数字スリーブに固定された用量設定ノブ、および注射ボタンをさらに含む。数字スリーブはハウジングとねじ係合して、数字スリーブが用量選択中に螺旋経路に沿って第１の方向へ回転し、用量投薬中にハウジング内へ戻るよう第２の反対方向へ回転するようになっている。

ディスプレイの代替設計が、たとえば特許文献２から公知であり、これはエッグタイマと同様のディスプレイを有する薬物送達デバイスを示す。用量設定要素は、カートリッジの長手方向軸に垂直な軸の周りで回転可能に設けられる。数字ディスプレイは、それぞれのマーキングを有するリングとして配置され、用量設定要素上のポインタ先端が設定用量マーキングを指し示す。このディスプレイの欠点は、５つおきの数しか数字で示されず、１つ１つの単位がダッシュ記号で示されることである。このため、正確な用量の読取りが困難になる。さらに、ポインタ先端の正確な位置を識別することが困難になり得るため、やはり読み違いの危険が高まる。

ＷＯ２００４／０７８２４１Ａ１ ＥＰ１２５０１６７Ｂ１

本発明の目的は、視覚障害のあるユーザに対しても選択された用量を便利に示すためのディスプレイを有する、改良された薬物送達デバイスを提供することである。好ましくは、ディスプレイによりデバイスの容易な取扱いが可能になり、使い捨てデバイスであっても費用に関して手頃なものになる。さらなる目的は、たとえば薬物送達デバイスで使用するための、簡単かつ信頼性のあるディスプレイを提供することである。

本目的は、請求項１の特徴を有する薬物送達デバイスによって解決される。薬物送達デバイスは、薬剤のユーザ可変用量を設定するための用量設定部材と、用量設定部材により設定された用量を示すためのディスプレイとを含む。通常、数字ホイールは、用量設定部材に回転方向に連結されて、用量設定部材の回転用量設定運動が数字ホイールに伝わるようになっている。これにより、実際に設定された用量が表示される。本発明は、ディスプレイの数字ホイールの外周に一連のマーキングを設け、プリズムを用いて数字ホイールのマーキングの像を、好ましくは９０°逸らすというアイデアに基づく。ホイールの外周は、１つ１つの数字が示されるか、または１つおきの数字が示された一連のマーキングと、中間位置を印付ける線とを配置するのに十分な空間を有する領域である。一方、ホイールの外周は、用量設定中および投薬中にユーザが読むことのできる最も便利なマーキングの位置ではないことがあるため、逸らすことにより使いやすさを高める。

逸らす方向に関して、用量設定中および／または用量投薬中に作動が必要な方向へディスプレイが向いていると、一部のユーザにとって便利である。たとえば、用量設定のために平面における回転が必要であり、用量投薬のために前記平面に垂直に押すことが必要である場合、ディスプレイをこの面に隣接して配置してもよい。好ましくは、数字ホイールは軸の周りを回転可能であり、プリズムは、数字ホイールのマーキングの像が前記軸に平行な方向へ逸れるように配置される。

好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのプリズムは三角プリズムであり、一連のマーキングは、数字ホイールの外周に反転して（鏡映して）設けられて、プリズムを通して可読である。

代替案として、単純な（三角）プリズムの代わりに五角プリズムを使用してもよく、像を反転させることなく、すなわち像の左右像を変化させることなく、像を直角に伝えることができる。したがって、一連のマーキングは、数字ホイールの外周に鏡映されずに設けられる。

好ましくは、プリズムの表面は、数字ホイール上のマーキングを拡大するように設計される。これにより、数字ホイールの外周面で使用可能な限られた空間であっても、設定予定の用量のすべての単位（または１つおきの単位）の個々の数字を設けることができ、これをユーザが便利に読むことができる。

薬物送達デバイスの人間工学設計は、カートリッジを受けるためのコンパートメントにより画成された長手方向軸を有するハウジングを含んでよく、用量設定部材は、回転軸がハウジングの長手方向軸に垂直な状態で、ハウジング内に回転可能に配置される。

好ましい実施形態において、薬物送達デバイスは、カートリッジ栓に作用するプランジャに軸方向負荷を加えるパワーリザーバをさらに含む。カートリッジからの制御されない投薬を回避するために、プランジャに連結された保持部材を設けて、プランジャをパワーリザーバの力に対抗して保持する。保持部材に連結された解放部材により、保持部材、およびしたがってプランジャが投薬予定の用量に対応する所望の距離だけ動くことができる。言い換えると、パワーリザーバの動作下で引張負荷が保持部材に作用し、用量投薬中に保持部材が解放される。本発明に適したパワーリザーバの例は圧縮ばねである。

好ましくは、薬物送達の駆動機構は、ハウジング、プランジャ、パワーリザーバ、保持部材、および解放部材を含む。保持部材に連結されたプランジャは、ハウジング内に保持された場合にカートリッジの栓に作用するのに適している。パワーリザーバ、好ましくは予め緊張させたばねは、ハウジングとプランジャとの間に、たとえばカートリッジまたはそのコンパートメントにより画成された長手方向軸と同軸に配置される。解放部材は、好ましくは、第１の状態および第２の状態の間で動作可能である。第１の状態において、解放部材は保持部材をハウジングに拘束することにより、パワーリザーバの作用下でプランジャの動きを防ぐ。第２の状態において、解放部材はハウジングに対して可動であるため、パワーリザーバを用いたプランジャの動きが可能になる。

ばねなどの使用は、カートリッジの内容物を排出するのに必要なユーザの力を減らすという利点を有する。予め緊張させたばねは、用量設定中に必要な力を低下させるというさらなる利点を有する。予め緊張させたばねの代わりとして、用量設定中にチャージもしくは緊張させたばねまたは他の適切なパワーリザーバを使用してもよい。カートリッジの内容物を排出するのに必要な力がユーザではなくパワーリザーバにより提供されるデバイスの別の利点は、デバイスのダイヤル伸長部を回避することができる点であり、これは、用量が設定されているかどうか、または設定用量の量に関係なく、デバイスのサイズが同じままであることを意味する。これによりデバイスがより小型になり使いやすくなる。

保持部材は、好ましくは、ガラスまたはアラミド繊維強化ポリウレタンなどの高い引張係数および強度を有する可撓性要素である。保持部材は、ベルトまたはケーブルの形を有してよい。保持部材に作用する負荷は引張力であるため、保持部材をスプールなどに巻き付けることによって駆動機構のサイズをさらに小さくすることができるが、これは圧力懸架式ピストンロッドでは不可能である。加えて、保持部材は、軸方向圧力負荷を伝える圧縮剛性を必要とするピストンロッドと比較してサイズが小型であってよい。

プランジャを保持部材の一端に拘束してもよい。好ましくは、プランジャは、軸方向に、すなわちカートリッジの長手方向に保持部材に固定される。代替案として、プランジャは、保持部材の一体部材、たとえば保持部材の拡大端であってもよい。

好ましい実施形態によれば、解放部材はハウジングに対して回転可能な第２の状態にある。たとえば、保持部材は、解放部材とギア係合するドラムまたはスプールに取り付けられ、巻き付けられる。したがって、解放部材の回転により、保持部材をドラムまたはスプールから、ばねなどの作用下でプランジャがカートリッジに押し込まれる距離に対応する所望の距離だけ巻き出すことができる。代替案として、保持部材を解放部材に直接取り付け、または巻き付けてもよい。

用量設定部材は、用量設定中に解放部材に対して回転可能であってよく、用量投薬中に解放部材と共に回転してよい。好ましくは、用量設定部材と解放部材とは、それぞれの回転軸がハウジングの長手方向軸に垂直な状態で、ハウジング内に回転可能に配置される。この構成部材の配置は、デバイスのサイズおよび使いやすさに関する利点を有する。用量設定部材と解放部材とを同軸に配置してもよい。しかしながら、この共通軸は、保持部材を取り付けることのできるドラムまたはスプールの軸からずれていてよい。

好ましい実施形態によれば、薬物送達デバイスは、最大設定可能用量および最小設定可能用量を定義するリミッタ機構を含む。通常、最小設定可能用量はゼロ（０ＩＵのインスリン製剤）であり、リミッタが、用量投薬終了時にデバイスを停止させるようになっている。最大設定可能用量、たとえば６０、８０または１２０ＩＵのインスリン製剤を制限して、過剰摂取の危険を減らし、非常に大きい用量の投薬に必要な追加のばね力を回避し、かつ異なる用量サイズを必要とする広範囲の患者に適したものとすることができる。好ましくは、最小用量および最大用量の限界がハードストップ機能により提供される。たとえば、ハウジングに対する用量設定部材の回転は、最小用量位置および最大用量位置を画成する回転止め具により制限される。最小用量止め具は、保持部材を介してパワーリザーバにより及ぼされる負荷に十分に耐えるよう頑丈でなければならない。

薬物送達デバイスは、用量設定部材の回転軸の方向へ軸方向に可動のトリガをさらに含んでよい。トリガを作動させることにより、解放部材を第１および第２の状態の間で切り替える。たとえば、トリガはクラッチに作用することができ、このクラッチは、第１の状態で、すなわちトリガが作動されていないときに、解放部材をハウジングに拘束し、トリガが作動されるとすぐに、用量投薬のために解放部材の回転を可能にする。

用量投薬中に解放部材に回転方向に連結されるダイヤルギアを、薬物送達デバイスに設けてもよい。これにより、ダイヤルギアの減速を使用して投薬速度を制御することができる。一般に、デバイスのダイヤルギアなどの部材を減速させる摩擦を生じさせる様々な方法がある。たとえば、構成部材をダイヤルギアに押し付けてもよい。代替案として、ラチェットを設けて、これをダイヤルギアに対して係合および係合解除させることができるようにしてもよい。さらに、ダイヤルギアに作用する可撓性要素を使用してもよい。好ましい実施形態によれば、摩擦手段は、不動の構成部材と（回転する）ダイヤルギアとの間で作用する多板クラッチシステムを含む。多板クラッチシステムは、ばね、ダイヤルギアに回転方向に拘束される少なくとも１つの第１のクラッチ板、および少なくとも用量投薬中にハウジングに回転方向に拘束される少なくとも１つの第２のクラッチ板を含んでよい。ばねはクラッチ板を互いに押し付けることができるため、回転板と非回転板との間に摩擦を生じさせてダイヤルギアを減速させる。

好ましくは、多板クラッチシステムは、少なくとも用量投薬中にハウジングに回転方向に拘束され、第２のクラッチ板に回転方向に拘束されるケージをさらに含み、ばねは、ケージをダイヤルギアの少なくとも１つの構成部材に向かって付勢する。ばね、ケージおよび／またはダイヤルギアの軸方向位置を修正することにより、用量投薬中にダイヤルギアを減速させる様々な摩擦が生じる。

本発明のさらなる実施形態によれば、注射デバイスで使用するための投薬速度制御機構が提供され、この投薬速度制御機構は、設定用量の投薬を開始するように変位可能な解放ボタンまたはトリガと、用量投薬中にパワーリザーバにより駆動される第１の構成部材と、用量投薬中に不動である第２の構成部材とを有する。速度制御機構は、用量投薬中に解放ボタンの位置に応じて第１の構成部材を減速させるための摩擦手段を含む。言い換えると、ユーザは、デバイス内の摩擦を増加または低減させることによって投薬速度を制御し、したがって、パワーリザーバによって提供される完全な投薬速度、または内部摩擦によって低下した速度を使用することができる。

好ましくは、解放ボタンまたはトリガを第１の距離だけ押し下げて、たとえばクラッチを解放することにより用量投薬を開始しなければならず、その後、これを第２の距離だけさらに押し下げて、投薬速度を制御し修正することができる。これは、解放ボタンの位置によりドライバを減速させる摩擦がある場合の例もない場合の例も含む。代替案として、解放ボタンまたはトリガの位置を変化させることにより、ドライバを減速させる摩擦の大きさを個々に、好ましくは段階的に修正または調節してもよい。

好ましい実施形態において、摩擦は、ボタンまたはトリガが第１の距離だけ押し下げられた直後に高レベルになり、第２の距離の全部またはほんの一部だけボタンまたはトリガがさらに押されると低減する。通常、解放ボタンまたはトリガは、ハウジングの軸方向に、ハウジングに対して押される。

本発明のさらなる実施形態によれば、手持ち式注射デバイスは、クリッカ部材を含む。用量設定中および用量投薬中に異なるクリッカ機構が有効であってもよい。たとえば、ハウジングとダイヤル部材との間で用量設定フィードバックを発生させてもよい。ハウジングに固定されたシャーシと解放部材との間で用量投薬フィードバックを発生させてもよい。追加の非視覚的フィードバック、すなわち可聴および／または触覚フィードバックを設定用量の投薬終了時にのみユーザに与えるために、デバイスが最小用量止め具に戻るときにシャーシとダイヤルギアとの間のクリッカが有効であってもよい。これらのフィードバック信号を区別するために、設定用量の投薬終了時にのみ発生する用量投薬フィードバックの終了は、さらなるフィードバックとは異なる。たとえば、異なる音を発生させてもよい。

非視覚的フィードバックに加えて、薬物送達デバイスは、通常、実際の設定用量を示すディスプレイを有する。たとえば、一連のマーキングが数字ホイールの外周に設けられた状態で、数字ホイールを用量設定部材と同軸に配置し、用量設定部材に回転方向に連結してもよい。

薬物送達デバイスは、用量設定のための用量ダイヤルグリップと、クラッチ手段（１つまたは複数のクラッチを含み得る）とを含んでよく、このクラッチ手段は、用量設定中に用量ダイヤルグリップを用量設定部材に回転方向に連結し、用量投薬中に用量ダイヤルグリップを用量設定部材から回転方向にデカップリングし、用量設定部材を解放部材に回転方向に連結する。好ましくは、このクラッチはトリガにより作動される。このクラッチの配置は、用量ダイヤルグリップが、用量投薬中に動く部材に干渉することなく、投薬中に自由に回転するという利点を有する。代替案として、投薬中に用量ダイヤルグリップをハウジングに拘束してもよい。

本発明のさらなる態様によれば、駆動機構は、軸方向に変位可能に案内され、用量設定部材および解放部材の一方に対して回転不能であるナットをさらに含む。たとえば、ナットと用量設定部材または解放部材とが、対応するスプラインおよび切欠きを備える。ナットは、用量設定部材および解放部材の他方のねじ山に係合するねじ山をさらに有し、用量設定中の用量設定部材と解放部材との相対回転によってナットが端部止め具に向かって動くようになっている。本発明によれば、注射デバイスは、薬剤を含むカートリッジと前述した駆動機構とを含んでよい。ナットと端部止め具とを注射デバイスの駆動機構に設けて、注射デバイス内の薬剤の（投薬可能な）量を超える用量の設定をナットにより防ぐようにしてもよい。言い換えると、好ましくは、端部止め具は用量設定中にナットが移動するトラックの長さを画成し、トラックの長さはカートリッジ内の薬剤の（投薬可能な）総量に対応する。

本発明によるデバイスは、好ましくは使い捨て注射デバイスである。デバイスは、用量を設定するのに必要なトルクが小さく、薬剤の投薬をトリガするのに必要な力が小さく、ゼロから所定の最大値までの範囲内で用量を選択することができる。デバイスは、部材の数が比較的少なく、非常に小型のサイズで、費用重視のデバイスの適用にとって特に魅力的なものである。

本明細書で使用する用語「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（ＣＨ）と可変領域（ＶＨ）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。

以下で、添付の概略的な図面を参照しながら本発明についてさらに詳細に説明する。

本発明の第１の実施形態による駆動機構を含む注射デバイスの分解図である。 図１のデバイスの斜視図である。 図１の駆動機構の部材の上面図である。 図１の駆動機構の部材の下面図である。 図１の駆動機構の部材の斜視図である。 図６ａ、図６ｂは、図１のデバイスの部材の断面図である。 図７ａ、図７ｂは、最小用量位置および最大用量位置における図１のデバイスの詳細図である。 図１のデバイスの詳細図である。 用量設定状態にある、図１のデバイスの詳細図である。 用量投薬状態にある、図１のデバイスの詳細図である。 図１のデバイスの詳細図である。 図１のデバイスの詳細の断面図である。 空のカートリッジを有する図１のデバイスを示す図である。 空のカートリッジを有する図１のデバイスを示す図である。 用量設定前の満杯のカートリッジを有する図１のデバイスを示す図である。 用量設定前の満杯のカートリッジを有する図１のデバイスを示す図である。 最大用量が設定された満杯のカートリッジを有する図１のデバイスを示す図である。 最大用量が設定された満杯のカートリッジを有する図１のデバイスを示す図である。 図１９ａ〜図１９ｃは、図１のデバイスのトリガ作動シーケンスを示す図である。 図２０ａ、図２０ｂは、図１のデバイスの詳細図である。 図２１ａ〜図２１ｃは、図１のデバイスの用量クリックシーケンスの終了を示す図である。 図２２ａ〜図２２ｃは、第２の実施形態による薬物送達デバイスの詳細の断面図である。 本発明のさらなる実施形態による注射デバイスの部分切開側面図である。 図２３の実施形態の、プリズムが取り付けられたカートリッジホルダの斜視図である。

図１および図２は薬物送達デバイスを示す。図１は注射デバイスに組み込まれた構成部材を示し、これらの部材は、本体１０、カートリッジホルダ２０、トリガ４０、ダイヤル５１およびダイヤルカバー５２を含むダイヤル部材５０、薬剤カートリッジ３０、最終用量ナット６０、ダイヤルギア７０、トリガばね８０、プリズム９０、数字ホイール１００、解放ギア１１０、ベルトアセンブリ１２０、ベルトギア１３０、主ばね１４０、およびシャーシ１５０である。

本体１０およびカートリッジホルダ２０はハウジングを形成し、このハウジングは、カートリッジ３０を受ける側（図２の右側）の遠位端と反対側の近位端とを有する。カートリッジホルダは、ハウジングの長手方向軸を画成する。回転軸がこの長手方向軸に垂直に設けられ、トリガ４０、ダイヤル部材５０、最終用量ナット６０、ダイヤルギア７０、トリガばね８０、数字ホイール１００、および解放ギア１１０は、この回転軸の周りに同心に配置される。

薬剤カートリッジ３０はカートリッジホルダ２０内に収容される。カートリッジホルダ２０は、本体１０内に堅く拘束される。カートリッジホルダ２０は、薬剤カートリッジおよびプリズム９０の位置決めおよび封じ込めを行う。

ベルトアセンブリ１２０は、ベルト１２１とプランジャ１２２とを含む。ベルト１２１は、高い引張係数および強度を有する可撓性要素である。適切な材料としては、ガラスまたはアラミド繊維強化ポリウレタンが挙げられる。ベルト１２１の各端部の機能は軸方向拘束をもたらし、ベルト１２１が引張負荷を担持できるようにする。図３に示すように、ベルト１２１の遠位端は、スプライン機能を介してプランジャ１２２に連結される。ベルト１２１の反対側端部はベルトギア１３０により拘束され、ベルトギア１３０に部分的に巻き付けられる。図３は、「出荷時（ａｓ ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ）」状態（用量が送達される前）における、ベルトギア１３０に組み付けられたベルト１２１を示す。

プランジャ１２２の遠位面は薬剤カートリッジ３０の栓に当接し、主ばね１４０はプランジャ１２２の近位面に直接作用する。プランジャ１２２に作用する主ばね１４０が栓を軸方向に駆動して、薬剤を送達する。ベルト１２１の張力により主ばね１４０の解放を防ぎ、したがって、ベルト１２１の解放を制御することにより、薬剤送達の正確な制御を達成することができる。図４は、プランジャ１２２とシャーシ１５０の支承面との間に置かれた、完全圧縮状態、すなわち第１の用量を投薬する前の状態にある主ばね１４０を示す。ベルト１２１は、主ばね１４０により引っ張られた状態で保持され、シャーシ１５０のベルトガイド機能１５１により画成されたデバイスの湾曲経路をたどる。

主ばね１４０は、完全チャージ状態（ほぼ「コイルが結合されている」）でユーザに提供される。主ばね１４０は、プランジャ１２２の近位面とシャーシ１５０の当接部との間で作用する。ベルト１２１の張力により、用量が投薬されるまで、主ばね１４０に蓄積されたエネルギーが解放されないようにする。

ベルトギア１３０は、解放ギア１１０のピニオン１１１とのギア付インターフェース（ｇｅａｒｅｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を通してベルト１２１の解放を制御する。ベルトギア１３０は、当接部の組合せを介してシャーシ１５０により半径方向に拘束される。これらの当接部を組み合わせる効果により、結果として生じる、ベルト１２１からベルトギア１３０に作用する力が、解放ギア１１０のピニオン１１１とのギア付インターフェースを付勢して、図５に示すように係合させる。これは、ギア間のバックラッシュを最小限にし、また衝撃荷重の場合に係合解除の危険を減らすように作用する。

シャーシ１５０は、機構を本体１０内に位置決めし、スプラインおよびばねクリップ機能を介して本体１０内に堅く固定される。シャーシ１５０はベルトギア１３０およびベルト１２１を位置決めする。シャーシ１５０内の可撓性機能（シャーシロッキングアーム１５２）が、ダイヤル設定中に解放ギア１１０を回転方向に固定する（図６ａ）が、トリガ中に係合解除されて回転を可能にする（図６ｂ）。これらのシャーシロッキングアーム１５２に隣接する当接部により、接線方向への支持を行い、解放ギア１１０による負荷が加わったときに過度の偏向を防ぐ。

数字ホイール１００は止め具機能１０１、１０２を組み込んでおり、これらの止め具機能１０１、１０２は、シャーシ１５０の当接部１５３、１５４に係合し、設定された最小用量（図７ａ）および最大用量（図７ｂ）に対応する。これにより、機構がゼロ単位位置に戻るときに、設定可能な最大用量を制限し、用量止め具の端部を作成する。数字ホイール１００は外面に一連の数字が印刷され、プリズム９０を通して見たときに、これらの数字が用量ディスプレイを作成する。図８に示すように、数字ホイール１００はダイヤルギア７０に回転方向に連結される。さらに、数字ホイールは、シャーシ１５０と本体１０との間で軸方向に位置決めされ、本体１０により半径方向に拘束される。

設定された用量がデバイスの外面に表示されて、ユーザにフィードバックを与える。本実施形態において、プリズム９０は数字ホイール１００のディスプレイを反射して、用量がデバイスの前面（図２の上側）に表示されるようにする。図１０に示すように組み立てられると、プリズム９０はカートリッジホルダ２０および本体１０内に保持される。プリズム９０は、表面の特別な処理（金属被覆など）を行うことなく、「全内部反射」の現象を使用して数字の反射を達成する。このプリズムの性質は、ディスプレイを鏡映することである。これを考慮して、数字ホイール１００の印刷を反転させて、正味の効果により従来の用量数字ディスプレイを提供する。プリズム９０の追加の機能は、主な反射の機能に加えて、拡大を行うように表面を設計してもよいことである。

代替のプリズム配置（たとえば、五角プリズム）は、必要に応じてディスプレイを鏡映することなく同じ機能を果たすことができる。代替実施形態は、プリズム９０部材の必要をなくし、デバイスの側面に用量を表示する。そして、数字ホイール１００には従来の、鏡映されていないテキストが印刷され、本体１０の側面に小窓が形成される。

ダイヤルギア７０は、ダイヤル設定中にダイヤル部材５０に回転方向に連結され（図９）、投薬中に解放ギア１１０に回転方向に連結される（図１０）。ダイヤルギア７０は、解放ギア１１０およびダイヤル部材５０により設けられた当接部間で軸方向に並進運動することができ、トリガ４０が押し下げられないときに、トリガばね８０を介して付勢されてダイヤル部材５０に接触する。トリガばね８０は、ダイヤルギア７０と解放ギア１１０との間で作用する。シャーシロッキングアーム１５２は、スナップクリップによりダイヤルギア７０に軸方向に連結されて、相対回転を可能にする。

ダイヤル部材５０は、ダイヤル５１とダイヤルカバー５２とを含み、これらは共に恒久的に堅く固定される。ダイヤル部材５０は、スナップクリップを介して本体１０内に軸方向および半径方向に位置決めされ、回転位置は、本体１０内の半径方向ラチェット歯１１に位置する可撓性カンチレバーアーム５３を介して戻り止めされる（図１１）。これらの戻り止め機能は、ダイヤル設定中にユーザにポジティブなフィードバックを与え、ダイヤル部材５０および数字ホイール１００を本体１０と位置合わせして、用量単位のディスプレイがプリズム９０と正確に位置合わせされるようにする。

トリガ４０はダイヤル部材５０にスナップ嵌めされ、ダイヤル部材５０およびダイヤルギア７０の当接部間で軸方向に拘束される。ユーザは、ダイヤルギア７０を通して伝えられるトリガばね８０の力に打ち勝つことにより、トリガ４０をこれらの当接部間で軸方向に並進運動させることができる（図１２）。

用量設定中、解放ギア１１０はベルトギア１３０と歯付係合し、シャーシロッキングアーム１５２により回転方向に固定される。トリガ４０が押し下げられると、解放ギア１１０はダイヤルギア７０に回転方向に連結され、シャーシロッキングアーム１５２から解放される。解放ギア１１０は、ダイヤルギア７０とシャーシ１５０との間で軸方向に拘束され、トリガばね８０によりシャーシ１５０の当接部に向かって付勢される。

機構は最終用量ナット６０を組み込んで、薬剤カートリッジ内に残っている用量よりも大きい用量を設定することを防ぐ。用量設定中にダイヤルギア７０が解放ギア１１０に対して回転し、投薬中には回転しないため、最終用量ナット６０はダイヤルギア７０と解放ギア１１０との間に位置する。最終用量ナット６０はダイヤルギア７０の内面にスプライン連結され、解放ギア１１０にねじ付けされて、ダイヤル部材５０の時計方向の回転により、最終用量ナット６０を回転させ、最終用量ナット６０を解放ギア１１０の最終用量止め具に向かって並進運動させるようになっている。

カートリッジ用量限度に達するまで用量が設定されるため、最終用量ナット６０は止め具に向かって連続的に並進運動する。この時点で、最終用量ナット６０は解放ギア１１０の当接部１１２に接触することにより、最終用量ナット６０の時計方向へのさらなる回転、したがってダイヤルギア７０およびダイヤル部材５０の回転を防ぐ。図１３および図１４は、ナットが当接部１１２に接触する直前のデバイスを示す。最終用量ナット６０の許容回転数は、カートリッジ３０の能力によって決定される。

ダイヤル部材５０はユーザにより時計方向に回転されて、図１５および図１６に示す位置から用量を設定する。投薬前にダイヤル部材５０を反時計方向に回転させることにより用量を取り消すことができ、あるいは、トリガ４０が投薬途中で解放された場合に、残りの用量を取り消すことができる。

前述したように、選択された用量が数字ホイール１００およびプリズム９０により本体１０を通して表示される。ダイヤル部材５０が時計方向に回転するか反時計方向に回転するかに関係なく、表示された用量は常に投薬予定の用量を示す。加えて、用量ディスプレイは、用量が投薬されると数値が小さくなり、したがって投薬予定の残りの用量を表示する。用量がダイヤル設定されると、数字ホイール１００は、シャーシ１５０のゼロ単位止め具１５３から離れて最大単位止め具１５４に向かって駆動される。数字ホイール１００がシャーシ１５０のゼロ用量止め具当接部１５３または最大用量止め具当接部１５４に接触していないときに、ダイヤル部材５０をユーザにより時計方向および反時計方向の両方へ回転させることができる。ゼロ単位当接部１５３は、ゼロ単位位置より下方でのダイヤル部材５０の反時計方向への回転を防ぐ。最大用量当接部１５４は、図１７および図１８に示す機構の最大値よりも大きい用量の設定を防ぐ。

ダイヤル部材５０と本体１０との間の戻り止め機能１１、５３は、ダイヤル部材５０の位置を制御して、別々の単位が選択されること、およびダイヤル部材５０と解放ギア１１０との間のスプライン機能が正確に位置合わせされて、デバイスがトリガされたときにスプラインの噛合を可能にすることを確実にする。

用量設定中、解放ギア１１０はトリガばね８０により付勢されてロッキングアーム１５２と係合し、その後、ロッキングアーム１５２は解放ギア１１０をシャーシ１５０に連結する。したがって、用量設定中に解放ギア１１０は回転方向に固定される。これにより、ベルトギア１３０の回転、およびしたがってベルト１２１の解放を防ぐ。

軸方向の力をトリガ４０に加えることによって、デバイスをユーザによりトリガしてもよい（図１９ａ）。トリガ４０はダイヤルギア７０に作用し、ダイヤルギア７０およびシャーシロッキングアーム１５２を並進運動させ、トリガばね８０を圧縮する。ダイヤルギア７０は、並進運動すると、表面の歯が係合解除されるため、最初にダイヤル部材５０からデカップリングされる。この段階で（トリガ中の位置、図１９ｂ）、ダイヤル部材５０の戻り止めアーム５３がダイヤルギア７０の環状当接部により偏向できないため、ダイヤル部材５０はいずれの方向にも回転できなくなる。トリガ４０のさらなる並進運動により、スプラインを介してダイヤルギア７０を解放ギア１１０に連結し、解放ギア１１０をシャーシ１５０から最終的にデカップリングする（図１９ｃ）。

トリガすると、解放ギア１１０はダイヤルギア７０および数字ホイール１００により制御されて回転する。主ばね１４０により発生したトルクがベルト１２１を通して作用するため、ベルトギア１３０は回転する。主ばね１４０が延びると、プランジャ１２２は栓に対抗して駆動され、遠位並進運動を生じさせ、薬剤を投薬する。解放ギア１１０、ダイヤルギア７０、および数字ホイール１００が回転方向に連結されるため、投薬中に数字ホイール１００も反時計方向に回転し、ゼロ単位止め具１０１、１５３側へ戻る。ゼロ単位位置で、数字ホイール１００はシャーシ１５０の当接部１５３に接触して、ダイヤルギア７０、解放ギア１１０、およびベルトギア１３０のさらなる回転を防ぎ、ベルト１２１の解放および薬剤のさらなる投薬を停止する。

トリガ４０は連続的に解放され、シャーシロッキングアーム１５２に再係合して、解放ギア１１０、ベルトギア１３０、ベルト１２１、プランジャ１２２、および主ばね１４０の回転位置を、シャーシ１５０と数字ホイール１００との間のゼロ単位止め具から独立してロックする。これにより、主ばね１４０を直接解放することなく次の用量を設定することができる。全用量の投薬が完了すると、最終用量ナット６０、解放ギア１１０、ベルトギア１３０、ベルト１２１、プランジャ１２２、および主ばね１４０を除いて、デバイスの他のすべての部材が元の位置へ戻る。

シャーシロッキングアーム１５２と係合する解放ギア１１０のスプラインは傾斜しているため、トリガ４０の解放時にこれらが再係合するとき、主ばね１４０により誘発されるトルクに対抗して解放ギア１１０を回転させる（図２０ａ、図２０ｂ）。解放ギア１１０を巻き戻すことにより、トリガ４０の解放時に、シャーシロッキングアーム１５２がゼロ単位止め具の代わりに主ばね１４０の力に確実に反作用する。これにより、次の用量がダイヤル設定される（かつゼロ単位止め具が係合解除される）ときに、解放ギア１１０がこのインターフェースの間隙を塞ぐように回転することを防ぐため、一部の流体の投薬を行うことができる。

用量設定中、ダイヤル部材５０の戻り止めアーム５３と本体１０のラチェット機能１１との相互作用によって、ユーザにフィードバックが与えられる。投薬フィードバックは、シャーシ１５０と解放ギア１１０のラチェット機能との相互作用によって生じる。シャーシ１５０のカンチレバーアームは、解放ギア１１０のラチェット機能を載り越える。

デバイスがゼロ単位止め具に戻るときに、１回の特徴的なクリックが生じる。これにより、投薬クリッカの終了に加えて用量が完了したことを示す明確なフィードバックをユーザに与える。シャーシ１５０のカンチレバーアーム１５５は、投薬状態にあるときにダイヤルギア７０に係合する。このアームは、ダイヤルギア７０がゼロ単位止め具に近付くと偏向し、ダイヤルギア７０がゼロ単位止め具に係合すると急速に解放される（図２１ａ〜図２１ｃ）。

ユーザがトリガ４０を動かす距離によって投薬速度を制御できる機構を組み込むことが可能である。この第２の実施形態において、特徴および機能は前述した第１の実施形態と同一である。しかしながら、図２２ａ〜図２２ｃに示すように追加のシステム１６０が含まれる。

実施形態は、ダイヤル部材５０（投薬中にロックされる）とダイヤルギア７０との間で作用する、デバイスに組み込まれた多板クラッチシステム１６０を示す。システムは、ダイヤル部材５０にスプライン連結されたキャリア１６１と、クラッチばね１６２と、クラッチパックとを含み、このクラッチパックは、ダイヤルギア７０にスプライン連結された回転板１６３と、キャリア１６１を介してダイヤル部材５０にスプライン連結された静止板１６４とを含む。

図２２ａ〜図２２ｃに示す実施形態の場合、トリガ４０が押し下げられると、クラッチばね１６２からクラッチパック１６３、１６４に加えられる力が低下する。複数のクラッチ板１６３、１６４は、所与のクラッチばね力に対するクラッチのトルク容量を増加させる。本実施形態において、トリガ４０の行程全体がユーザ可変速度制御の追加によって増加する。

最初の使用時にユーザがデバイスをプライミングする必要をなくすための機能を組み込んでもよい。これは、製造中にカートリッジ栓３１とプランジャ１２２との間の可変距離（部材およびカートリッジ公差によって決まる）をなくして、組立て時にプランジャ１２２が栓に接触する（かつ小さい力を加える）ことを伴う。この「プライミングの排除」は、以下の方法を使用して達成される。すなわち：カートリッジホルダ２０を、２つの別個の部材（カートリッジホルダ２０および後部本体）に分割し、後部本体を省いてデバイスを組み立てなければならない。ユーザが行うようにダイヤル部材５０を回転させることにより、約１０単位の小さい用量がダイヤル設定される。ベルトギア１３０は、トルク測定能力を有するアセンブリツールに回転方向に連結される。トリガ４０が押し下げられて機構を解放し、アセンブリツールを介してベルトギア１３０を時計方向に回転させるときに、ベルトギア１３０で発生したトルクが測定されて、ベルト１２１を解放する。ベルト１２１が解放されると、プランジャ１２２は主ばね１４０の力により栓３１に近付く。プランジャ１２２が栓に接触すると、栓３１は主ばね１４０の力の一部に反作用し始めることにより、ベルトギア１３０のトルクを低下させる。ベルト１２１が解放されるときのこのトルクの変化を測定すると、主ばね１４０によって特定の力を栓に加えることができる。トリガ４０を解放することにより、これに続いて機構をロックし、その後、残っている設定用量をゼロにダイヤル設定する。最後に、後部本体を所定位置にクリップ留めして組立てを完了する。

図２３および図２４は、図１〜図２２ｃの実施形態と比べて異なる駆動機構を有する、本発明のさらなる実施形態を示す。図２３に見られるように、注射デバイスは、本体１０’とカートリッジホルダ２０’とにより画成された異なる幾何形状のケースワークを有し、シャーシ１５０’が細長く、カートリッジホルダ２０’内でカートリッジの針端部に向かって延びる。最終用量ナット６０’は構成部材１００’にスプライン連結され、この構成部材１００’は、一体部材に含まれるさらなる実施形態の数字ホイールおよびダイヤルギアの機能を有する。さらに、最終用量ナット６０’は、連結ギア７０’にねじ留めされる。さらなる実施形態の圧縮ばねは、シャーシ１５０’と、ピニオンから分離された解放ギア１１０’との間に位置するコイル付バンドの形のぜんまい１４０’に置き換えられる。異なるダイヤルラチェット１６０’が、トリガ４０’と連結ギア７０’との間に配置される。加えて、プリズム９０’の幾何形状を改善して、ダイヤル設定された用量の視認性および明瞭さを高めつつ、表示の視差誤差を減らす。プリズム９０’の設計は、図２４において、プリズム９０’がカートリッジホルダ２０’に組み付けられた状態でより詳細に示される。

Claims (15)

1. 薬物送達デバイスであって、
   薬剤のユーザ可変用量を設定するための用量設定部材（７０）と、
   該用量設定部材（７０）により設定された用量を示すためのディスプレイと
   を含み、
   ここで、該ディスプレイは、
   用量設定部材（７０）に回転方向に連結され、外周に一連のマーキングを備えた数字ホイール（１００）と、
   該数字ホイール（１００）のマーキングの像を、好ましくは９０°逸らす少なくとも１つのプリズム（９０）とを含む、
   前記薬物送達デバイス。
2. 数字ホイール（１００）は軸の周りを回転可能であり、少なくとも１つのプリズム（９０）は、数字ホイール（１００）のマーキングの像が前記軸に平行な方向へ逸れるように配置される、請求項１に記載の薬物送達デバイス。
3. 少なくとも１つのプリズムは三角プリズム（９０）であり、一連のマーキングは、数字ホイール（１００）の外周に鏡映して設けられる、請求項１または２に記載の薬物送達デバイス。
4. 少なくとも１つのプリズムは五角プリズムを含み、一連のマーキングは、数字ホイール（１００）の外周に鏡映されずに設けられる、請求項１または２に記載の薬物送達デバイス。
5. 少なくとも１つのプリズム（９０）は、数字ホイール（１００）上の一連のマーキングを拡大する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
6. カートリッジ（３０）を受けるためのコンパートメント（２０）により画成された長手方向軸を有するハウジング（１０、２０、１５０）をさらに含み、用量設定部材（７０）は、回転軸がハウジング（１０、２０、１５０）の長手方向軸に垂直な状態で、ハウジング（１０、２０、１５０）内に回転可能に配置される、請求項２〜５のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
7. カートリッジ（３０）の栓（３１）に作用するのに適したプランジャ（１２２）と、該プランジャ（１２２）に作用する、緊張した圧力ばね（１４０）と、プランジャ（１２２）に連結された保持部材（１２１）と、解放部材（１１０）が回転方向に拘束される第１の状態、および解放部材（１１０）が回転可能であることにより、ばね（１４０）を用いたプランジャ（１２２）の動きを可能にする第２の状態の間で動作可能な解放部材（１１０）とをさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
8. 保持部材（１２１）は可撓性ベルトまたはケーブルである、請求項７に記載の駆動機構。
9. 保持部材（１２１）は、解放部材（１１０）とギア係合するドラム（１３０）に取り付けられ、巻き付けられる、請求項７または８に記載の駆動機構。
10. 用量設定部材（７０）は、用量設定中に解放部材（１１０）に対して回転可能であり、用量投薬中に解放部材（１１０）と共に回転する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の駆動機構を有する薬物送達デバイス。
11. 用量設定部材（７０）の回転は、最小用量位置および最大用量位置を画成する回転止め具（１０１、１５３；１０２、１５４）により限定される、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
12. 用量設定部材（７０）の回転軸の方向へ軸方向に可動のトリガ（４０）をさらに含み、トリガ（４０）を作動させることにより、解放部材（１１０）を第１および第２の状態の間で切り替える、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
13. 用量ダイヤルグリップ（５０）とクラッチとをさらに含み、該クラッチは、用量設定中に用量ダイヤルグリップ（５０）を用量設定部材（７０）に回転方向に連結し、用量投薬中に用量ダイヤルグリップ（５０）を用量設定部材（７０）から回転方向にデカップリングし、用量設定部材（７０）を解放部材（１１０）に回転方向に連結する、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
14. ナット（６０）をさらに含み、該ナットは、軸方向に変位可能に案内され、用量設定部材（７０）および解放部材（１１０）の一方に対して回転不能であり、用量設定部材（７０）および解放部材（１１０）の他方とねじ係合し、その結果、用量設定中の用量設定部材（７０）と解放部材（１１０）との相対回転によってナット（６０）が端部止め具（１１２）に向かって動くようになっており、ナット（６０）は、好ましくは、カートリッジ（３０）内の薬剤の量を超える用量の設定を防ぐ、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
15. 薬剤を含むカートリッジ（３０）を含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

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