JP2018515183A - 投薬機構および薬物送達デバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、ダイヤル設定モードおよび投薬モードを実施する薬物送達デバイス（１）に使用するための投薬機構に関し、この投薬機構は用量ボタン（４０）、ハウジング（１０、１３、３０）および決定ユニットを含み、用量ボタン（４０）は、用量投薬のために使用者によって起動可能であり、ハウジング（１０、１３、３０）に連結された表示要素（３８）を第１の位置から第２の位置へ変位させ、決定ユニットは、表示要素（３８）をその第２の位置において検出し、それによって投薬機構が投薬モードになっていると決定するように適用される。本発明によれば、ダイヤル設定モードと投薬モードを区別することが可能である。本発明はさらに、上記の投薬機構を含む薬物送達デバイスに関する。

Description

本発明は一般に、薬物送達デバイス、すなわち薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬するための手持ち注射デバイスおよび薬物送達デバイスに使用する投薬機構を対象とする。

薬物送達デバイスには、正式な医療訓練を受けていない人によって定期的な注射が行われる適用例がある。こうした適用例は、糖尿病の患者の間でますます一般的になっており、自己療法が、このような患者が自分の糖尿病の効果的な管理を行うことを可能にする。実際に、このような薬物送達デバイスは、使用者が薬剤のいくつかの使用者可変用量を個別に選択し投薬することを可能にする。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、再設定可能デバイス（すなわち、再使用可能）および再設定不能デバイス（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、取り替えることができない。それゆえに、このような使い捨てデバイスは、再設定可能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ならびに再使用可能デバイスに適用することができる。

薬物送達デバイスタイプの別の区分は投薬または駆動機構に関連する：たとえば使用者が注射ボタンに力を加えることによって手で駆動されるデバイス、ばねなどによって駆動されるデバイス、およびこれら２つの概念を合わせたデバイス、すなわち使用者が注射力をかけることがやはり必要とされるばね補助式デバイスがある。ばね型デバイスは、予荷重がかけられているばねと、用量選択中に使用者によって負荷がかけられるばねとを含む。いくつかの蓄積エネルギーデバイスは、ばね予荷重と、たとえば用量設定中に使用者によって提供される追加エネルギーとの組合せを使用する。別のタイプのエネルギー蓄積器は、圧縮流体、または電池などを備えた電気駆動デバイスを含む。

こうしたタイプの送達デバイスは、一般に３つの主な要素：すなわち、多くの場合ハウジングまたはホルダの中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；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；カートリッジセクションの他端に連結された、投薬機構を備えた投薬セクションから構成される。カートリッジ（アンプルと呼ばれることが多い）は通常、薬剤（たとえば、インスリン）が充填されている貯蔵器と、カートリッジ貯蔵器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、カートリッジ貯蔵器は歴史的にガラスで作られてきた。

ニードルアセンブリは通常、交換可能両頭針アセンブリである。注射の前に、交換可能両頭針アセンブリがカートリッジセクションの一端に取り付けられ、用量が設定されてから、投薬セクションの投薬機構を使って設定用量が投与される。着脱可能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封止端に装着または押し付けられる（すなわち、カチッと留められる）。

投薬セクションまたは投薬機構は通常、用量を設定（選択）するために使用されるデバイスの部分である。注射中、投薬機構の中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、カートリッジの中に含まれる薬剤が、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。注射の後、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。

薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬するための薬物送達デバイスの投薬セクションは、選択された用量を使用者に示すためのディスプレイを含むことが多い。これは、使用者が健康状態に応じて毎回異なる用量を選択する場合に特に重要である。機械式ディスプレイ（たとえば、数字が外面に印刷されているドラム）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。

１つの使い捨て薬物送達デバイスが特許文献１から知られており、そのディスプレイは、数字が外面に印刷されている数字スリーブを含む。デバイスはさらに、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駆動体、駆動体に連結され数字スリーブに固定された用量設定つまみ、および注射ボタンを含む。数字スリーブは、用量選択中に螺旋経路に沿って第１の方向に回転し、また用量投薬中に第２の反対の方向に回転してハウジングの中に戻るように、ハウジングとねじ係合する。

ＷＯ２００４／０７８２４１Ａ１

本発明の目的は、上記の解決策に対する改善代替形態を提供することである。特に、本発明の目的は、投薬機構または薬物送達デバイスから提供されるダイヤル設定用量または投薬用量などのデータを電子的に処理できるようにすることである。さらに、本発明の目的は、ダイヤル設定用量の視覚化を改善することである。

この目的は、請求項１に記載の薬物送達デバイス、および請求項１０に記載の薬物送達デバイス、ならびに請求項１１および１２に記載のアセンブリに使用するための投薬機構によって解決される。

特に、ダイヤル設定モードおよび投薬モードを実施する本発明による投薬機構は、用量ボタンと、ハウジングと、決定ユニットとを含み、この用量ボタンは、用量投薬のために使用者によって起動可能であり、ハウジングに連結された表示要素を第１の位置から第２の位置へ変位させ、この決定ユニットは、表示要素をその第２の位置において検出し、それによって投薬機構が投薬モードになっていると推定するように適用される。好ましくは、決定ユニットは、位置の変化および第２の位置だけでなく、表示要素の第１の位置も検出するように適用される。用量ボタンは、起動するために、すなわち用量を投薬するために、また動作可能に表示要素に連結するために、それを使用者が押すことができるように適用される。

本発明の投薬機構の決定ユニットは、用量設定モードと投薬モードを区別し、それによって、用量表示が減少するときにダイヤルダウン設定と投薬を区別することを可能にする。好ましくは、決定ユニットはデータ処理ユニット、たとえばマイクロプロセッサを含む。決定ユニットは、好ましくは電子モジュールの一部である。好ましい実施形態では、電子モジュールは、投薬機構または薬物送達デバイスのハウジングに、スナップフィット連結によって解放可能に取り付けられる。決定ユニットはさらに、好ましくは近接センサと、可視または不可視の波長範囲の照明要素、たとえば可視ＬＥＤまたは赤外線ＬＥＤとを含む。

本発明の投薬機構は、用量ボタンが起動されないダイヤル設定モードになっている。ダイヤル設定モードでは、使用者は、ダイヤルアップ設定またはダイヤルダウン設定をして、設定用量を増大または低減することができる。対照的に、投薬モードでは、投薬機構は、薬物送達デバイスのカートリッジから針を通してダイヤル設定用量を投薬しやすくする。

好ましい実施形態では、投薬機構は、ハウジングに連結されている表示要素を含み、この表示要素はレバーアームの先端部であり、好ましくはレバーアームと堅固に連結され、このレバーアームは、第１の位置から第２の位置への変位に抗して付勢され、またハウジングに連結または取り付けられる。好ましくは、レバーアームの先端部がレバーアームに堅固に連結されるので、レバーアームの第１の位置は先端部の第１の位置に相当し、レバーアームの第２の位置は先端部の第２の位置に相当する。さらに好ましいレバーアームは、ハウジングの一部を構成する可撓性レバーであり、用量ボタンによって動いた機構部または用量ボタンからの負荷を受けて、その第２の位置へと偏向し、またその第１の位置へはね返り、その先端部もまた、用量ボタンが解放されるときに第１の位置にある。好ましくは、レバーアームは、それがハウジングに連結される、かつ／または、用量ボタンが起動されると第１の位置から第２の位置へ偏向または移動する取付け点または領域を通って延びる、軸のまわりに回転、旋回または傾斜させることができる。

表示要素がその第２の位置にあると決定するためのさらに好ましい実施形態では、決定ユニットは、可視および／または不可視の波長範囲の、たとえば可視ＬＥＤまたは赤外線ＬＥＤの光を表示要素の方向に放射する照明要素によってもたらされる、電磁放射を使用してこの位置を検出するように適用された近接センサを含み、この近接センサは、表示要素の位置を検出して、表示要素による反射電磁放射および／または表示要素に当たる電磁放射の吸収を測定する。赤外線ＬＥＤは、投薬機構の内部を、表示要素の位置変化を安全に検出できる方向に光チューブを通して照明する。

レバーアームの先端部は、当たった電磁放射を反射または吸収する明るい表面または暗い表面を含み、それにより、第１の位置から第２の位置への表示要素の位置変化が、後方反射した電磁放射の明確な変化によって検出される。

別の好ましい実施形態では、投薬機構は、電磁放射を決定ユニットの近接センサから表示要素へと案内する透明プリズムを含む。したがって、透明プリズムは近接センサと表示要素の間に収容される。それによってプリズムは、照明要素によってもたらされ、近接センサによって検出される電磁放射を通す。通常、電磁放射は可視光、赤外光および／または紫外光の波長帯を含む。したがって、プリズムは使用波長帯の電磁放射を通す。

さらに改善された実施形態では、決定ユニットは、好ましくはハウジングに取り付けられたディスプレイを含み、これは、投薬機構がダイヤル設定モードになっているのか、それとも投薬モードになっているのかを可視および／または可聴で表示するように適用される。したがって、近接センサは、それぞれの信号をディスプレイへモード情報を含めて送出する。可聴ディスプレイでは、ディスプレイはたとえばスピーカを含む。これは使用者にとって利点になる。というのは、そうであれば使用者は、投薬機構または投薬機構を含む薬物送達デバイスがダイヤル設定モードになっているのか、それとも投薬モードになっているのかが正確に分かるからである。

決定ユニットがさらに、ダイヤル設定用量および／または投薬用量を読み込むセンサ、好ましくはカメラを含むならば、さらに好ましい。したがって、ディスプレイは視覚的に、かつ／または可聴でも、ダイヤル設定用量および／または投薬用量を表示する。それによって、たとえば、従来の薬物送達デバイスの機械的ディスプレイに関して表示を拡大すること、および用量を視覚障害者に示すことが可能になる。

別の実施形態では、決定ユニットは、読取りダイヤル設定用量および／または読取り投薬用量をさらなるデータ処理のために記憶する記憶ユニットを含む。

別の実施形態では、投薬機構は用量ボタンに連結された駆動歯車を含み、ここで、用量ボタンを起動することが、用量ボタンをハウジングに対して軸方向に動かし、それによって駆動歯車をハウジングに対して軸方向に駆動することを意味し、これにより、たとえば表示要素をレバーアーム先端部として含むレバーアームの突起に負荷を加えることによって、第１の位置から第２の位置へ表示要素を変位させる。あるいは、駆動歯車は、表示要素としての先端部が付いたレバーアームに第１の位置から第２の位置へのその変位を生じさせるために負荷を加える突起を含む。この実施形態は、モードの種類を決定することに関し非常に簡単で費用対効果が高い投薬機構の実施態様を含む。

上記の目的はさらに、上述の投薬機構を含む薬物送達デバイスによる同じ利点でもって解決される。

上記の目的はさらに、上述の投薬機構を含むアセンブリによって解決され、決定ユニットは、投薬機構に解放可能に取り付けられる別個のモジュールの中に収容される。類似して、この目的は、上述の投薬機構付きの薬物送達デバイスを含むアセンブリによって解決され、決定ユニットは、薬物送達デバイスに解放可能に取り付けられる別個のモジュールの中に収容される。決定ユニットが別個のモジュールの中に収容されるアセンブリには、そのモジュールを別の使い捨ての投薬機構または薬物送達デバイスで再使用できるという利点がある。決定ユニットを含むモジュールはより高価な電子モジュールであるので、このようなデバイスを再使用することは理にかなっている。

好ましくは、モジュールは、薬物送達デバイスまたは投薬機構とは別個の電子モジュールであり、電気エネルギーを近接センサ、照明要素、記憶ユニットおよび／またはディスプレイに送達する電源、たとえば電池をさらに含む。

投薬機構または薬物送達デバイスへの取付けのために、モジュールは取付け手段を含み、これは、投薬機構または薬物送達デバイスの一致する取付け手段と解放可能に、または非解放可能に、たとえば対応するスナップフィット連結手段と、連結される。

薬物送達デバイスは通常カートリッジを含み、好ましくは、再使用可能な薬物送達デバイスにおいて、カートリッジは交換可能である。

薬物送達デバイスのカートリッジは通常薬剤を含む。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（Ｃ_Ｈ）と可変領域（Ｖ_Ｈ）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。

次に、本発明についてさらに詳細に添付の図面を参照して説明する。

本発明による投薬機構を含む薬物送達デバイスの第１の実施形態の分解組立図である。 図１の実施形態の断面図である。 図１の実施形態の、一部分が取り除かれた斜視図である。 図４ａ〜ｃは、図１の実施形態の、異なる構成要素の斜視図である。 図１の実施形態の、一部分が取り除かれた斜視図である。 図１の実施形態の数字ホイールの斜視図である。 図１の実施形態の上面図である。 本発明の第２の実施形態の投薬機構の一部分の斜視図である。 図１の実施形態の断面図である。 図１０ａ〜ｃは、図１の実施形態の、投薬順の投薬機構の断面図である。 図１の実施形態の、表示要素を示す断面図の一部である。 図１の実施形態のシャーシ（ベース要素）の上面図である。 図１の実施形態のシャーシ（ベース要素）の、拡大部付きの斜視図である。 図１の実施形態の投薬機構の、ダイヤル設定モード（図１４）および投薬モード（図１５）における決定ユニットの動作の断面図の一部である。 図１の実施形態の投薬機構の、ダイヤル設定モード（図１４）および投薬モード（図１５）における決定ユニットの動作の断面図の一部である。 投薬機構の第３の実施形態によるシャーシ（ベース要素）の斜視図である。 図１７ａ〜ｂは、本発明の第４の実施形態による投薬機構の部材の斜視図である。 本発明の第５の実施形態による投薬機構の部材の斜視図である。 本発明の第６の実施形態による投薬機構の部材の断面図である。 第７の実施形態による投薬機構付きの薬物送達デバイスの、キャップなし斜視側面図、キャップ付き斜視側面図、および分解組立図である。 第７の実施形態による投薬機構付きの薬物送達デバイスの、キャップなし斜視側面図、キャップ付き斜視側面図、および分解組立図である。 第７の実施形態による投薬機構付きの薬物送達デバイスの、キャップなし斜視側面図、キャップ付き斜視側面図、および分解組立図である。 第８の実施形態による投薬機構付きの薬物送達デバイスの、キャップなし斜視側面図、キャップ付き斜視側面図、および分解組立図である。 第８の実施形態による投薬機構付きの薬物送達デバイスの、キャップなし斜視側面図、キャップ付き斜視側面図、および分解組立図である。 第８の実施形態による投薬機構付きの薬物送達デバイスの、キャップなし斜視側面図、キャップ付き斜視側面図、および分解組立図である。

図１および図２は、薬物送達デバイス１の図を示し、ここで図１は、薬物送達デバイス１に組み込まれる構成要素部材を示し、これらは、上側または外側ケースワーク１３および下側ケースワーク１４を備えたケースワーク１０または本体、カートリッジホルダ２０、ベース要素すなわちシャーシ３０、トリガすなわち用量ボタン４０、ダイヤルカバー５１を備えた用量設定またはダイヤル部材５０、最終用量ナット６０、トリガばね８０、プリズム９０、設定要素または数字ホイール１００、駆動ギヤ１１０、可撓性ピストンロッド１２０、駆動ばね１３０、薬剤カートリッジ１４０および第１のモジュール１５０である。ダイヤルカバー５１は、ダイヤル部材５０の中に堅固に固定される。上側ケースワーク１３、下側ケースワーク１４およびシャーシ３０は、互いに剛性に連結され、一緒になって本体またはハウジング１０を形成する。上側ケースワーク１２は、プリズム９０が挿入され恒久的に固定される開口部を有する。シャーシ３０は、駆動歯車１１０のピニオン１１４を受けるための、シャーシ３０の中心にある、切開円筒の形を有する支承部を含む。

図２に示されるように、ボタン４０は、ダイヤル部材５０と駆動歯車１１０の間で軸方向に拘束されている。数字ホイール１００は、シャーシ３０と上側ケースワーク１３の間で軸方向に拘束されている。数字ホイール１００は、数字ホイールと上側ケースワーク１３の当接部によって形成された、２つの固定された回転止め具の間で上側ケースワーク１３に対し自由に回転する。

ダイヤル部材５０（図４ａ）の図４ａから図４ｃの詳細な図のように、ボタン４０（図４ｂ）および数字ホイール１００（図４ｃ）が見え、ボタン４０は、ダイヤル部材５０の内面上の対応する内側スプライン／歯機能５２とインターフェースする内側スプライン／歯機能４２と、数字ホイール１００の径方向内面上の対応するスプライン／歯機能１０３とインターフェースするスプライン／歯機能４３とを有する。これらのインターフェース面は、用量送達中に分離する。ダイヤル部材５０は、用量選択中に、保持機能（図示せず）によって軸方向で本体１０に拘束され、また、スプライン／歯インターフェース面５２／４２によってボタン４０に回転方向に拘束される。数字ホイール１００のスプライン機能１０３は、ダイヤル設定中にボタン４０と相互作用する。さらに、内面上に、数字ホイール１００はまた、投薬中に駆動歯車１１０の対応する駆動機能と相互作用するスプライン／歯機能１０４を有する。外周面上に、数字ホイール１００は、設定用量を示すマーキング（たとえば、数字）１０７を備える。

駆動ばね１３０は、つる巻きねじりばねの形状で設けられ、一端でシャーシ３０に取り付けられ、他端で駆動歯車１１０に取り付けられる。駆動ばね１３０は終身チャージされており、これは、アセンブリ中に駆動ばねが完全にチャージされ、カートリッジ１４０の全内容物が投薬されるまで、使用者によってチャージされる必要がないことを意味する。

駆動歯車１１０は、シャーシ３０と数字ホイール１００の間で軸方向に拘束され、圧縮ばねの形状で設けられているトリガばね８０によってシャーシ３０から離れるように付勢される。駆動歯車は、用量送達を開始するためにボタン４０が押されたときに、軸方向にボタン４０と共に移動する。用量のダイヤル設定または選択中、駆動歯車１１０はシャーシ３０とスプライン係合しており、したがって回転に抗してロックされるが、用量送達のためにボタン４０が下方に押し下げられるにつれて駆動歯車が軸方向に移動すると、このスプライン係合が分離する。同様に、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間の分離したスプライン機能は、ボタン４０が押し下げられると係合する。トリガばね８０は、シャーシ３０と駆動歯車１１０の間に力を加えて、これらを引き離す。「静止」状態では、このことにより、ボタン４０を押す前に駆動歯車１１０がシャーシ３０に回転連結されていること、およびボタンスプライン４２がダイヤル部材５０と係合することが確実になる。

可撓性ピストンロッド１２０は、シャーシ３０の中にあり、ラックとピニオンのインターフェースを介して駆動歯車１１０と係合し、したがって、駆動歯車１１０の反時計方向（ＣＣＷ）回転により、可撓性ピストンロッド１２０がカートリッジ１４０の中で栓の方へ前進する。ピニオン１１４は、シャーシ３０の中に回転可能に保持され、ピストンロッド１２０と噛み合い係合する。ピストンロッド１２０は単一の構成要素であり、個別の剛性ロッド部片またはセグメント１２１（図１参照）が、可撓性ヒンジ１２２を形成する材料の薄いセクションによって一緒に連結されている。セグメント１２１の端面は平坦であり、ピストンロッド１２０がまっすぐになると隣接セグメント面が互いに当接して、この構成要素が圧縮負荷に耐えられるようにする。セグメント１２１はそれぞれ、ラック歯１２３が一方の側に、フランジが反対側にある平板として形成される。カートリッジ１４０の方に向くセグメント１２１は、カートリッジ栓に接触する押さえを含む。ピストンロッド１２０が前進すると、ラック１２３およびピニオン１１４の駆動歯車１１０との係合を介して、ピストンロッド１２０の背向セグメント１２１が、駆動歯車ピニオン１１４との係合に引き込まれる。後に続くセグメント１２１は、先行するセグメントを駆動して圧縮の負荷をこれらにかけ、栓に力を加える。ピストンロッド１２０が前進すると、第１のセグメントは、シャーシ３０によって提供された支持体から出る。追加支持体がなければ、ピストンロッド１２０は、この圧縮負荷を受けてバックルで留まる可能性がある。バックル留めを防止するための追加支持体がカートリッジ１４０の内部側壁によって作り出されて、ピストンロッド１２０の外面に制約が設けられる。

可撓性ピストンロッド１２０の遠位端は、液体薬剤カートリッジ１４０内部の栓に作用する。液体薬剤カートリッジ１４０は、カートリッジホルダ２０の中に収容される。カートリッジホルダ２０、シャーシ３０、および外側／上側ケースワーク１３と下側ケースワーク１４、およびプリズム９０が互いに堅固に固定される。

薬物送達デバイスは、薬剤のいくつかの使用者可変用量をカートリッジ１４０から、針（図示せず）を介して送達するように操作することができる。図１に示すデバイスは使い捨てであり、すぐに使える完全組立て状態で使用者に届けられる。その機構は、用量の設定および送達のための別個の使用者インターフェースを提供する。手短に言えば、用量が、デバイスの面にあるダイヤル部材５０を回すことによって設定される。用量の送達が、ダイヤル部材５０の中心に位置する用量ボタン４０を押すことによって開始され、用量送達が、用量ボタン４０が押し下げられたままの間、全設定用量が送達されるまで継続する。機構は、可聴、視覚的および触覚フィードバックを、３つとも各用量の設定および送達の際に提供する。任意の用量サイズをゼロと事前画成最大値の間で、薬剤および使用者プロファイルに適合させる増分で選択することができる。機構は、用量を選択するときに反対方向にダイヤル部材５０を回すことによって薬剤が投薬されることが全くなしに、用量の取消しを可能にする。

用量ボタン４０を作動させるのに必要な力、および動かさなければならない距離が小さいので、大きな人間工学的な利点が、特にあまり器用ではない使用者にもたらされる。機構は、用量を設定し用量の送達を開始するのに必要とする使用者入力の力が不変であり、この力は、カートリッジ１４０の中の栓を変位させるのに必要な力の変化の影響を受けない。ダイヤル部材５０は用量送達中、回転しないように係合解除され、これにより使用中のデバイスの操作性が改善する。デバイスは部品点数が比較的少なく、サイズが非常にコンパクトであり、コスト重視のデバイス用途に特に魅力がある。

以下では、デバイスの使用および機能について、より詳細に説明する。

図３は、「静止」状態のデバイス１を示す。数字ホイール上に用量マーキング「０」がプリズム９０を通して見える。デバイスのアセンブリ中に完全にチャージされる、または事前に巻かれる駆動ばねは、ゼロ用量単位がダイヤル設定されるとトルクを駆動歯車１１０に加える。駆動歯車１１０は、このトルクの作用を受けて、シャーシ３０とのスプラインインターフェースによって形成されたクラッチ機構により、回転が防止される。図３の拡大抜き出しに示されるように、スプラインインターフェースは駆動歯車１１０の外周面に、シャーシ３０の内周面の内側スプライン／歯機能３１と係合する外側スプライン／歯機能１１３を含む。相対軸方向変位によって、駆動歯車１１０とシャーシ３０は、駆動歯車１１０が駆動ばねの力を受けて回転できるようにデカップリングされる。

液体薬剤の可変用量をダイヤル設定するために、使用者はダイヤル部材５０を時計回り（ＣＷ）方向に回す。ダイヤル部材５０の下側に設けられたスプライン機能５２と、ボタン４０上のスプライン機能４２、４３と、数字ホイール１００のスプライン機能１０３とが係合する（図４参照）。図５は、用量ダイヤル設定中のスプラインインターフェースを示す。図５の拡大セクションが示すように、ダイヤル部材５０が回転すると、ボタン４０とダイヤル部材５０の間のスプラインインターフェース５２／４２により、ボタン４０に同一の回転が発生する。さらに、ボタン４０と数字ホイール１００の間のスプラインインターフェース４３／１０３により、数字ホイール１００もまた回転する。駆動歯車１１０は、そのスプライン歯（ｓｐｌｉｎｅｄ ｔｅｅｔｈ）１１３と、固定されたハウジングの一部であるシャーシ３０のスプライン歯３１との係合により、回転が防止される（図３および図５参照）。

図６に示されるように、数字ホイール１００は２つの回転止め具、すなわち、当接部によって形成される最大用量止め具１０１およびゼロ用量止め具１０２を有する。上側ケースワーク１３の内面に、それぞれの対向当接部が設けられる。ダイヤル部材５０のＣＷ回転により数字ホイール１００が、前記対向当接部によってケースワーク１３上に形成されたゼロ用量止め具から離れて、上側ケーシング１３上に対向当接部として形成された最大用量止め具に向かって回転する。ダイヤル部材５０は、数字ホイール１００がケースワーク１３内でゼロ用量または最大用量止め当接部と接触していないときに、使用者によってＣＷ方向にもＣＣＷ方向にも回される。ゼロ用量止め具１０２は、ゼロ単位位置の下でのダイヤル部材５０のＣＣＷ回転を防止する。最大用量止め具１０１は、機構最大値よりも大きい用量を設定することを防止する。

図７に駆動機構の上面図が示されており、ダイヤル部材５０が、上側ケースワーク１３上の一連の突起に当たってクリック音を生じる、可撓性アームの形のダイヤルクリッカ５４を備える。クリッカ５４は、ダイヤル５０の上に留まるダイヤルキャップ５１によって、使用者の視界から隠されている。用量送達中、ダイヤル部材５０は動かないので、ダイヤルクリッカ５４は、用量のダイヤル設定中に動作するだけである。ダイヤルクリッカ５４は、数字ホイール１００をプリズム９０に対しダイヤル部材５０を介して付勢して、専ら薬剤の単位全体がダイヤル設定されることを確実にする。

図８に、クリッカ機構の代替形態が提示されている。このクリッカ機構は、ダイヤル部材５０と駆動歯車１１０の間で軸方向に動作する。駆動歯車１１０上の螺旋表面上にある半径方向の歯１１２は、ダイヤル部材５０上の剛性クリッカアーム５５に当たって反応する。各単位が、ダイヤル部材５０を駆動歯車１１０の回転軸１１７のまわりに回転させることによってダイヤル設定されるので、駆動歯車は、歯１１２のたけだけ強制的に軸方向に下に向けられ、次に、トリガばねの作用を受けて、その最初の軸方向高さまで戻る。これにより、各単位がダイヤル設定されるときに可聴クリック音が生じる。送達中、ダイヤルクリッカ５５は、ボタン４０の軸方向移動によって係合解除され、駆動歯車１１０はダイヤル部材５０から離れる。この実施形態は、金属ばねがプラスチックアームよりもおそらく堅牢であるので、堅牢性の点で有利である。加えて、複数の接触面を使用することができて負荷が均一に分散するので、損傷が低減され、クリッカに打ち勝つために必要なトルクが増大することがない。図８はまた、駆動歯車１１０の外周面が一般に２組のスプライン歯１１１および１１３を備えることを示し、第１の組１１１は、数字ホイール上の対応して形成されたスプライン機能１０４と係合するためのものであり、第２の組１１３は、シャーシ３０との係合のために設けられる。

図９に関して、最終用量機構について論じる。最終用量ナット６０は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間にある。最終用量ナットは、最終用量ナット６０の径方向内面および駆動歯車１１０の径方向外面に設けられた、相対軸方向変位は可能にするが相対回転は阻止するスプラインインターフェース６４を介して、駆動歯車１１０に回転連結される。たとえば、スプラインインターフェース６４は、最終用量ナット６０の径方向内面に軸方向に延びるリブを含み、これは、駆動歯車１１０の径方向外面の、それぞれの軸方向に延びる溝に係合する。さらに、最終用量ナット６０は、ねじ係合によって数字ホイール１００と係合し、最終用量ナットは、数字ホイール中の螺旋形に延びる相手側物に係合する外側ねじ６２を形成する、螺旋形に延びる溝を備え、それにより、最終用量ナット６０は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間に相対回転が生じると（すなわち、ダイヤル設定中に）、数字ホイール１００に対して螺旋経路に沿って動く。数字ホイール１００と駆動歯車１１０が回転軸１１７まわりで相対回転することにより、最終用量ナット６０が数字ホイール１００上の最終当接部（端部止め具、図示せず）に向かって軸方向に移動する。どれだけの単位が機構によってすでに送達されたかに応じて、用量の選択中、最終用量ナット６０はその最終当接部１０５に接触する。この当接部は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０のさらなる相対回転を阻止し、したがって、選択される用量を制限する。最終用量ナット６０の位置は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間の、使用者が用量を設定するたびに生じる相対回転の総数によって決まる。機構が、ある用量が選択されている状態であれば、使用者は、その用量から任意の単位数を選択解除することができる。用量を選択解除することは、使用者がダイヤル部材５０をＣＣＷに回すことによって実現される。数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間の相対回転により、最終用量ナット６０が軸方向に戻り、最終用量当接部から離れる。

図１０ａから図１０ｃに、用量を投薬するための一連の駆動機構が示されている。図１０ａは、用量がダイヤル設定された後のデバイスを示す。数字ホイール１００上のゼロ用量止め具１０２は、その対向当接部から離れるように回転されている。ボタン４０は、スプラインインターフェース４３／１０３を介して数字ホイール１００と係合し、ダイヤル部材５０は、スプラインインターフェース５２／４２を介してボタン４０と係合する。

用量投薬のためにボタン４０が回転軸１１７に沿って軸方向に押し下げられると、ボタン４０はダイヤル部材５０および数字ホイール１００に対して動き、それによりボタン４０は、ダイヤル部材５０のスプライン機能５２から係合解除し、また数字ホイール１００のスプライン機能１０３から係合解除する。

駆動歯車１１０は、ボタン４０と共に軸方向にトリガばね８０の力に抗して動き、ボタン４０が半ば押し下げられると（図１０ｂ）、駆動歯車１１０は、その外周面のスプライン歯１１１を数字ホイール１００上のスプライン機能１０４と係合させる。ボタンが完全に押し下げられると（図１０Ｃ）、駆動歯車１１０は、シャーシロッキング歯またはスプライン機能３１から係合解除し、ここでシャーシ３０に対して回転することができる。言い換えると、駆動歯車１１０は、第１の「静止」位置から、駆動歯車がシャーシ３０から係合解除する第２の作動位置まで可動である。

ボタン４０が完全に押し下げられた後、駆動歯車１１０と数字ホイール１００は回転方向にロックされ、駆動ばね１３０の作用を受けて自由に回転する。ボタン４０は、すべてのスプライン歯から係合解除され、したがって、機構は用量ボタン４０およびダイヤル部材５０に対して回転することができる。

駆動歯車１１０のピニオン１１４はピストンロッド１２０の歯に作用して、薬剤が投薬される。用量の終わりに、数字ホイール１００ゼロ止め当接部が外側ケースワーク１３の止め機能に当たって止まり、機構を停止させる。用量の送達中、駆動歯車１１０と数字ホイール１００は一緒に回転し、したがって、最終用量ナット６０における相対運動が生じない。

用量送達クリッカアームは、シャーシ３０に一体化されたコンプライアントカンチレバーアームであり、駆動歯車１１０上のラチェット機能（図示せず）と軸方向にインターフェースする。ラチェット歯間隔は、単一用量単位を送達するのに必要な駆動歯車１１０の回転に対応する。投薬中、駆動歯車１１０が回転すると、ラチェット機能がクリッカアームと係合して、送達される用量ごとに可聴クリック音を生じる。

ボタン４０が解放されると、トリガばね８０が駆動歯車１１０を、したがってボタン４０を、その静止位置まで軸方向に移動させる。この移動により、駆動歯車１１０のスプライン歯１１３が再びシャーシ３０と噛み合って、駆動歯車１１０をさらなる回転に対抗してロックする。駆動歯車１１０はまた、そのスプライン歯１１１を数字ホイール１００から係合解除する。次に、ボタン４０は、そのスプライン歯機能４２および４３をダイヤル部材５０および数字ホイール１００と再係合する。その後、使用者は、必要な場合に自分の次の用量を自由にダイヤル設定する。

図１１は、薬物送達デバイス１（図１参照）の、ダイヤル設定モードを投薬モードと区別できるようにするための本発明の投薬機構を詳細に示す。シャーシ３０は、その下面に、投薬機構がダイヤル設定モードの図１１、図１３および図１４で水平の第１の位置にあるレバーアーム３７を含む。好ましくは、レバーアーム３７は、ヒンジなしでシャーシ３０の一部を構成する可撓性レバーである。あるいは、レバーアーム３７は、ヒンジを介してシャーシ３０と連結される。ヒンジなしの可撓性レバーアーム３７は、駆動歯車１１０からの負荷を受けて偏向し、駆動歯車１１０がレバーアーム３７に何も負荷をかけない場合には、その水平レベル（第１の位置）へはね返る。その上面に、レバーアーム３７は、軸方向にわずかに曲がって反射面３８ａ（図１３参照）を形成する突出先端部３８を含む。加えて、レバーアーム３７は、レバーアーム３７の上側から軸方向（図１０ａの軸１１７参照）に突き出る上部突起３９を含む。

図１１はさらに、プリズム９０を覆う、たとえばスナップフィット連結（図示せず）によって投薬機構または薬物送達デバイスのハウジングに解放可能に取り付けられる、第１のモジュール（電子モジュール）１５０を示す。第１のモジュール１５０は、照明要素（図示せず）、たとえば赤外線ＬＥＤ付きの近接センサ（図示せず）を備えた決定ユニットを含む。この決定ユニットは、データ処理ユニット、たとえばマイクロプロセッサを含む。図１１および図１４に示されたダイヤル設定モードでは、レバーアーム３７はその第１の位置にあり、それにより、レバーアームの突出先端部３８もまたその第１の位置にある。突出先端部３８は、反射面３８ａを含む。

使用者が使用者設定可能用量をダイヤル設定した場合、使用者は、用量ボタン４０を押すことによってその用量を投薬する。これにより、上述の駆動歯車１１０は軸方向に動き、シャーシ歯との係合から離脱してシャーシ３０を動かすことによりシャーシから係合解除して、駆動ばね１３０がその保存エネルギーを解放し用量を投薬できるようにする。それによって、レバーアーム３７は、レバーアーム３７の上側突起３９に対する、またそれを曲げる駆動歯車１１０の下側の負荷によってもたらされる第２の位置へと動く。図１４および図１５に破線１５１で描かれた光は、図１５に示されるように、レバーアーム３７の突出先端部３８の反射面（前面）３８ａに当たる。そうすると、第１のモジュール１５０の決定ユニットは、近接センサへの光の高い後方反射を検出し、それゆえに投薬機構または薬物送達デバイスが投薬モードになっていると判定する。

それによって、決定ユニットは、ダイヤル設定モードと投薬モードを、またダイヤル設定された用量か投薬された用量かを区別することができる。図１１〜１５に示されるように、レバーアーム３７は、駆動歯車１１０による軸方向負荷をレバーアーム３７の上側の突起３９に提供することによって曲げられる。あるいは、駆動歯車１１０にはその下側に、駆動歯車１１０がその最も低い位置にあるときにレバーアーム３７（突起なし）を押すことができる突起がある。

さらに、第１のモジュール１５０は、数字ホイール１００の拡大マーキング（番号付け）１０７を読み取るためのカメラを含む。その場合、ダイヤル設定用量は、第１のモジュール１５０によってその上側に設けられたディスプレイ（図示せず）に表示されて、特に視覚障害者が読み取りやすいように、マーキングをさらに拡大することが容易になる。

図１６に別の実施形態が示されており、シャーシ上のスプライン歯が傾斜しているか、またはスプライン歯の下面に傾斜した面があり、それにより、ボタン４０が解放されたとき、スプライン歯３１の再係合により駆動歯車１１０がわずかに巻き戻され、それによって、ゼロ用量止め当接部への数字ホイール１００の係合が除去される。あるいは、傾斜したスプライン歯が駆動歯車１１０上に設けられる。傾斜した機能により、機構中の隙間（たとえば、許容誤差による）の影響が取り除かれ、この影響は、取り除かなければ、後に続く用量のためにデバイスがダイヤル設定されるときに、もはや機構を拘束せず、代わりに駆動歯車とシャーシの間のスプラインまで拘束復帰する数字ホイールゼロ用量止め具が、ピストンロッドのわずかな前進および薬剤投薬をもたらす。

図１７ａおよび図１７ｂに、用量の終わりを示す機構が示されている。用量機構の端部は、機構がそのゼロ位置に達する用量の終わりに可聴クリック音を生じる。このクリック音は、シャーシ３０上の可撓性クリッカアーム３６、駆動歯車１１０、および数字ホイール１００の間の相互作用によって作り出される。クリック音の音量は、用量送達中に増大し、使用者がデバイスをゼロに、またはゼロから、ダイヤル設定するときには、ダイヤルクリッカによっておそらくマスクされる。図１７ａに関して、ダイヤル設定中、ボタン４０および駆動歯車１１０は、シャーシ３０から軸方向に間隔があけられ、可撓性クリッカアーム３６は、その大きい実効カンチレバー長さＬ１により、数字ホイール１００の内径上の突起１０６を最小限のトルクで乗り越えることができ、したがって、可聴クリック音の音量は小さくなる。用量送達中、ボタン４０が、したがって駆動歯車１１０が軸方向にシャーシ３０に向かって押されると、クリッカアーム３６の内面は、数字ホイール１００の隆起機能または突起１０６をアームが乗り越えるときに、駆動歯車１１０に、好ましくは突起１１８によって接触する。この駆動歯車１１０との接触により、クリッカアームの実効長がＬ２に短縮され（図１７ｂ）、それによってその剛性が増して、用量がゼロに戻るときに生じる可聴クリック音の音量が増大することになる。

ねじりばねの代わりに、ゼンマイばねが組み合わされる。図１８は、ゼンマイばねがシャーシに固定されているデバイスの斜視図である。駆動ばね１３０としてねじりばねを使用する場合、ばねのエンドフォームは、ボタンが押されたときに軸方向に動く駆動歯車に固定される。ボタン行程が、したがって駆動歯車１１０の軸方向行程が少ないことは、ねじりばねの性能に大きな影響を及ぼさない。しかし、特にゼンマイばねを使用する場合、ばねの内側エンドフォームが駆動歯車と共に軸方向に動かないことは有利である。この機能を実現するために、本発明の別の実施形態は、回転方向に固定されているが互いに軸方向には動くことができる、２つの構成要素に分割される駆動歯車を含む。

図１９に示される実施形態は、スプライン係合によって互いに回転方向に固定され軸方向に可動である、２つの別個の構成部材を有する駆動歯車を含む。上側の第１の駆動歯車構成部材１１９ａは、数字ホイール１００との係合セクションを構成し、また投薬中にボタン４０によって下向きに付勢される。第１の駆動歯車構成部材１１９ａの下側の中心セクション上で、第１の駆動歯車構成部材１１９ａの突出セクションが、下側の第２の駆動歯車構成部材１１９ｂの開口部に受け入れられる。構成部材１１９ａと１１９ｂは、突出セクションの外径と受け入れセクション（開口部）の内径とに形成されるスプライン連結部によってインターフェースし、それにより、嵌め込み（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）のような相対軸方向運動が可能になるが、第１の駆動歯車構成部材１１９ａと第２の駆動歯車構成部材１１９ｂの間の相対回転は阻止される。トリガばね８０は、第１の駆動歯車構成部材１１９ａと第２の駆動歯車構成部材１１９ｂの間の前記開口部に配置される。

下側構成部材１１９ｂは、軸方向に動かず、ゼンマイばね１３０の内側足を固定する。下側構成部材はまた、可撓性ピストンロッド１２０を駆動するピニオン１１４を含む。上側駆動歯車構成部材１１９ａは、第２の駆動歯車構成部材１１９ｂに対してボタン行程と共に軸方向に動き、数字ホイール１００および最終用量ナット６０とインターフェースする。あるいは、ピニオン１１４は、第２の構成部材を構成する軸の一部である。２つの部材１１９ａと１１９ｂはトリガばね８０によって離して付勢され、これによりまた、用量送達中に、両方の構成部材が一緒に回転しているので、このばねは駆動ばね１３０が打ち勝たなければならない摩擦損失を何ら付加しない、という利点が得られる。それにより、駆動歯車１１０と数字ホイール１００の間のクラッチが解放されるようにボタン４０を下向きに動かすことを意味する、ボタンを作動させるときに、トリガばね８０は加圧される。

図２０から図２２は、第１のモジュール１５０が、薬物送達デバイス１の上側ケースワーク１３および下側ケースワーク１４に解放可能に取り付けられる第２のモジュール２５０に代わっている、本発明の別の実施形態を示す。第２のモジュール２５０は、ハウジング２５１、用量ボタン２５２、ディスプレイ２５３、およびモジュールボタン２５４を含む。モジュール２５０のハウジング２５１は、ループ２５７を形成する。薬物送達デバイス１に取り付けられると、ハウジング２５１は、薬物送達デバイス１の用量ボタン４０と、数字ホイール１００の印刷された数字を示すプリズム９０とを覆う。

用量ボタン２５２は、薬物送達デバイス１の用量ボタン４０と相互作用する。用量を投薬するために、使用者が第２のモジュール２５０の用量ボタン２５２を押し下げると、第２のモジュール２５０の用量ボタン２５２が薬物送達デバイス１の用量ボタン４０の真上に、それに接触すると共に完全にかぶさって収納されているので、薬物送達デバイス１の用量ボタン４０を押すことになる。

第２のモジュール２５０は、カートリッジ１４０およびカートリッジホルダ２０を含む薬物送達デバイス１の部分から、軸方向に組み立てられる。薬物送達デバイス１の遠位端は、ハウジング２５１のループ２５７によって形成された自由空間の中に軸方向に挿入され（図２２参照）、薬物送達デバイス１にスナップフィット連結によって連結される。軸方向にはまた、キャップ２６０が第２のモジュール２５０の遠位端に取り付けられるが、別のスナップフィット連結によってそれに取り付けられる。

第２のモジュール２５０は、ハウジング２５１の中に電池（図示せず）、たとえばＬＣＤディスプレイであるディスプレイ２５３、２Ｄセンサを含む決定ユニット（図示せず）、レンズ（図示せず）、ＬＥＤ（図示せず）、および光パイプ（図示せず）を含む。

第２のモジュール２５０は、ダイヤル設定用量をそのディスプレイ２５３上に、レンズおよびプリズム９０を使用して示す。したがって、プリズム９０およびレンズは、薬物送達デバイス１の数字ホイール１００上に示された像を決定ユニットの２Ｄセンサに合焦させる。その場合、決定ユニットは、ダイヤル設定用量を決定するために数字認識を行う。次に、決定されたダイヤル設定用量がディスプレイ２５３に表示される。

ＬＥＤおよび光パイプは、一方ではレバーアーム３７の突出先端部３８の照明をしやすくし、他方では数字ホイール１００の照明をしやすくする。それによって、鮮明な像が２Ｄセンサによって取り込まれることが保証される。

図２３から図２５は、第２の実施形態によるモジュール２５０が第３のモジュール２５０’に代わっている別の実施形態を示す。この第３のモジュール２５０’は、用量ボタンがないという点で第２のモジュール２５０と異なる。したがって、薬物送達デバイス１の用量ボタン４０は、第３のモジュール２５０’によって覆われない。第３のモジュール２５０’の残りの部材および機能は、第２のモジュール２５０と類似している。

１ 薬物送達デバイス
１０ 本体（ケースワーク）
１３ 上側ケースワーク
１４ 下側ケースワーク
２０ カートリッジホルダ
３０ シャーシ（ベース要素）
３１ スプライン歯
３６ クリッカアーム
３７ レバーアーム
３８ レバーアーム３７の突出先端部
３８ａ 反射面
３９ 突起
４０ 用量ボタン
４２ スプライン／歯機能
４３ スプライン／歯機能
５０ ダイヤル部材（用量設定部材）
５１ ダイヤルカバー
５２ スプライン／歯機能
５４ ダイヤルクリッカ
５５ ダイヤルクリッカ
６０ 最終用量ナット
６２ 外側ねじ
６４ スプラインインターフェース
８０ トリガばね
９０ プリズム
１００ 数字ホイール（設定要素）
１０１ 最大用量止め具
１０２ ゼロ用量止め具
１０３ スプライン／歯機能
１０４ スプライン／歯機能
１０５ 端部止め具
１０６ 突起
１０７ マーキング
１１０ 駆動歯車
１１１ スプライン歯
１１２ 螺旋歯
１１３ スプライン歯
１１４ ピニオン
１１７ 駆動歯車の回転軸
１１８ 突起
１１９ａ 第１の駆動歯車構成部材
１１９ｂ 第２の駆動歯車構成部材
１２０ 可撓性ピストンロッド
１２１ セグメント（剛性ロッド部片）
１２２ ヒンジ
１２３ ラック歯
１３０ 駆動ばね
１４０ カートリッジ
１５０ 第１のモジュール
１５１ 光ビーム
２５０ 第２のモジュール
２５０’ 第３のモジュール
２５１ ハウジング
２５２ 用量ボタン
２５３ ディスプレイ
２５４ ボタン
２５７ ループ
２６０ キャップ

Claims (13)

1. ダイヤル設定モードおよび投薬モードを実行する薬物送達デバイス（１）に使用するための投薬機構であって、
   該投薬機構は、用量ボタン（４０）と、ハウジング（１０、１３、３０）と、決定ユニットとを含み、
   ここで、用量ボタン（４０）は、用量投薬のために使用者によって起動可能であり、ハウジング（１０、１３、３０）に連結された表示要素（３８）を第１の位置から第２の位置へ変位させ、
   決定ユニットは、表示要素（３８）をその第２の位置において検出し、それによって投薬機構が投薬モードになっていると決定するように適用される、前記投薬機構。
2. 表示要素はレバーアーム（３７）の先端部（３８）であり、レバーアーム（３７）は第１の位置から第２の位置への変位に抗して付勢される、請求項１に記載の投薬機構。
3. 決定ユニットは、表示要素（３８）をその第２の位置において、照明要素からもたらされる電磁放射を使用して検出するように適用された近接センサを含む、請求項１または２に記載の投薬機構。
4. 投薬機構は、電磁放射を決定ユニットの近接センサから表示要素（３８）へ案内する透明プリズム（９０）を含む、請求項３に記載の投薬機構。
5. 決定ユニットは、投薬機構がダイヤル設定モードになっているのか、それとも投薬モードになっているのかを視覚的に、かつ／または可聴で表示するように適用されるディスプレイを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の投薬機構。
6. 決定ユニットは、ダイヤル設定用量および／または投薬用量を読み取るセンサ、好ましくはカメラを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の投薬機構。
7. 決定ユニットは、読取りダイヤル設定用量および／または読取り投薬用量を記憶する記憶ユニットを含む、請求項６に記載の投薬機構。
8. ディスプレイはさらに、読取りダイヤル設定用量および／または読取り投薬用量を視覚的に、かつ／または可聴で表示するように適用される、請求項６または７に記載の投薬機構。
9. 投薬機構は、用量ボタン（４０）に連結された駆動歯車（１１０）を含み、用量ボタン（４０）を起動することが、用量ボタン（４０）をハウジング（１０、１３、３０）に対して軸方向に動かすことになり、それによって、駆動歯車（１１０）がハウジング（１０、１３、３０）に対して軸方向に動いて、第１の位置から第２の位置へ表示要素（３８）を変位させる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の投薬機構。
10. 決定ユニットはデータ処理ユニットを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の投薬機構。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投薬機構を含む薬物送達デバイス（１）。
12. 決定ユニットは、投薬機構に解放可能に取り付けられる別個のモジュール（１５０、２５０、２５０’）の中に収容される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投薬機構を含むアセンブリ。
13. 決定ユニットは、薬物送達デバイス（１）に解放可能に取り付けられる別個のモジュール（１５０、２５０、２５０’）の中に収容される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の投薬機構が付いた薬物送達デバイス（１）を含むアセンブリ。

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