JP2019520934A - 薬剤送達デバイス - Google Patents

Abstract

薬剤送達デバイスは、ニードルアパーチャを含む、患者の皮膚上に配置するためのデバイスハウジングと；ニードルアパーチャを通過するように配置された、薬剤を注射するための針と；ハウジングが患者の皮膚上に配置されたときに信号を提供するように構成された複数のセンサであって、ニードルアパーチャの周りに配置される、センサとを含む。

Description

本発明は、薬剤を患者へ送達するデバイスに関する。

薬剤の注射による定期的な治療を必要とする様々な疾病が存在し、そのような注射は、注射デバイスを使用することによって実行することができる。薬剤の注射を送達するための、パッチポンプとして知られるタイプの注射または注入ポンプが当技術分野で知られている。支持を集めている別のタイプの注射ポンプは、ボーラス注射デバイスである。いくつかのボーラス注射デバイスは、比較的大きい容量、典型的には少なくとも１ｍｌ、場合により数ｍｌの薬剤とともに使用されることが意図される。そのような大容量の薬剤の注射には、数分またはさらには数時間かかる可能性がある。そのような大容量ボーラス注射デバイスを、大容量デバイス（ＬＶＤ）と呼ぶことができる。通常、そのようなデバイスは患者自身によって操作されるが、医療従事者によって操作されることもある。

ＬＶＤなどのパッチポンプまたはボーラス注射デバイスを使用するために、これはまず、患者の皮膚の適した注射部位上で支持される。設置された後、患者または別の個人（使用者）によって注射が開始される。典型的には、開始は、使用者が電気スイッチを操作し、それによってコントローラがデバイスを動作させることによって行われる。動作は、まず針を使用者内へ挿入することと、次いで使用者の組織内へ薬剤を注入することとを含む。長く知られている液体薬剤より高い粘性の注射可能な液体を含み、より大容量で投与される生物学的な薬剤が、ますます開発されている。そのような生物学的な薬剤を投与するＬＶＤは、充填済みの使い捨て薬物送達デバイスを含むことができ、あるいは、患者または医療従事者が使用前に薬物カートリッジを挿入しなければならない使い捨ての薬物送達デバイスを含むことができる。

一態様によれば、薬剤送達デバイスであって、ニードルアパーチャを含む、患者の皮膚上に配置するためのデバイスハウジングと；ニードルアパーチャを通過するように配置された、薬剤を注射するための針と；ハウジングが患者の皮膚上に配置されたときに信号を提供するように構成された複数のセンサであって、ニードルアパーチャの周りに配置される、センサとを含む、薬剤送達デバイスが提供される。

デバイスは、出力トランスデューサを含むことができる。複数のセンサは、出力トランスデューサを使用して信号を提供することができる。

デバイスは、針を通して薬剤を送達するための注射機構を含むことができる。注射機構は、複数のセンサによって提供される信号を条件として起動することができる。

デバイスは、ニードルアパーチャの周りに配置された引き込み可能なニードルシールドを含むことができる。ニードルシールドは、第１の位置でハウジング内に後退させることができ、第２の位置で針を取り囲むように延びることができる。

複数のセンサは、ニードルシールド上に配置することができる。

ニードルシールドは、複数のセンサによって提供される信号を条件として第２の位置へ動くように構成することができる。

デバイスは、針挿入機構を含むことができ、ここで、針は、初期位置でハウジング内に配置されており、針挿入機構は、係合位置でデバイスハウジングから延びるようにアパーチャを通して針を動かすように構成される。

針の一部分は、係合位置でセンサに係合するように構成することができ、センサは、針が係合位置にあるときに信号を提供するようにさらに構成することができる。

デバイスは、薬剤リザーバと、薬剤リザーバ内に保持された薬剤とを含むことができる。

さらなる態様によれば、薬剤を送達する方法であって、薬剤送達デバイスを患者の皮膚上に配置することと；デバイスのニードルアパーチャの周りに配置された複数のセンサを使用して、デバイスのハウジングがいつ患者の皮膚上に配置されたかを感知することと；ハウジングが皮膚上に配置されたときに信号を提供することとを含む方法が提供される。

この方法は、提供された信号を条件として、針を通して薬剤を送達するための注射機構を起動させることを含むことができる。

この方法は、提供された信号を条件として、ニードルアパーチャの周りに配置された引き込み可能なニードルシールドを、ニードルシールドがハウジング内に後退している第１の位置から、ニードルシールドが針を取り囲む第２の位置へ延ばすことを含むことができる。

この方法は、ニードルアパーチャを通して、針がハウジング内に配置されている第１の位置から、針がデバイスハウジングから延びる係合位置へ、針を動かすことを含むことができる。

この方法は、複数のセンサを使用して、針がいつ係合位置にあるかを感知することと；針が係合位置にあるときに信号を提供することとを含むことができる。

本発明の上記およびその他の態様は、以下に記載する実施形態から明らかになり、これらの実施形態を参照して説明する。

本発明の例示的な実施形態について、添付の図面を参照して説明する。

本発明の第１の実施形態による薬剤送達デバイスの等角図である。 患者上の定位置にある図１のデバイスの概略横断面図である。 図１のデバイスの出力の概略図である。 患者上の定位置にある図１のデバイスの概略横断面図である。 図１のデバイスの出力の概略図である。 患者上の定位置にある図１のデバイスの概略横断面図である。 図１のデバイスの出力の概略図である。 本発明の第２の実施形態による薬剤送達デバイスの等角図である。 図５のデバイスの概略横断面図である。 図５のデバイスの概略横断面図である。 患者上の定位置にある図５のデバイスの概略横断面図である。 患者上の定位置にある図５のデバイスの概略横断面図である。 図５のデバイスの概略横断面図である。

本明細書に記載する薬剤送達デバイスは、薬剤を患者内へ注射するように構成することができる。たとえば、送達は、皮下、筋肉内、または静脈内で行うことができる。そのようなデバイスは、患者または看護師もしくは医師などの医療従事者が操作することができる。デバイスは、封止されたアンプルを使用前に穿孔する必要があるカートリッジベースのシステムを含むことができる。デバイスは、「大」容量（典型的には、約２ｍｌ〜約１０ｍｌ）の薬剤を送達するために一定期間（たとえば、約５、１５、３０、６０、または１２０分）にわたって患者の皮膚に付着するように構成された大容量デバイス（「ＬＶＤ」）またはパッチポンプを含むことができる。

特有の薬剤と組み合わせて、本明細書に記載するデバイスはまた、必要とされる仕様の範囲内で動作するようにカスタマイズすることができる。たとえば、デバイスは、特定の期間（たとえば、ＬＶＤの場合は約１０分〜約６０分）内で薬剤を注射するようにカスタマイズすることができる。他の仕様は、低いもしくは最小の不快レベル、または人的要因、保管寿命、有効期限、生体適合性、環境的考慮などに関係する特定の条件を含むことができる。そのような変動は、たとえば、薬物の粘性が約３ｃＰ〜約５０ｃＰの範囲に及ぶなどの様々な要因のために生じることがある。したがって、薬物送達デバイスは、サイズが約２５〜約３１ゲージの範囲に及ぶ中空の針を含むことが多い。一般的なサイズは、２７および２９ゲージである。

本明細書に記載する薬剤送達デバイスはまた、１つまたはそれ以上の自動機能を含むことができる。たとえば、針の挿入、薬剤の注射、および針の後退のうちの１つまたはそれ以上を自動化することができる。１つまたはそれ以上の自動化工程のためのエネルギーは、１つまたはそれ以上のエネルギー源によって提供することができる。エネルギー源は、たとえば、機械、空気圧、化学、または電気のエネルギーを含むことができる。たとえば、機械エネルギー源は、エネルギーを貯蔵または解放するために、ばね、てこ、エラストマー、または他の機械的機構を含むことができる。１つまたはそれ以上のエネルギー源を組み合わせて、単一のデバイスにすることができる。デバイスは、エネルギーをデバイスの１つまたはそれ以上の構成要素の動きに変換するために、歯車、弁、または他の機構をさらに含むことができる。

デバイスの１つまたはそれ以上の自動機能は各々、起動機構を介して起動することができる。そのような起動機構は、ボタン、レバー、ニードルスリーブ、または他の起動構成要素のうちの１つまたはそれ以上を含むことができる。自動機能の起動は、１つの工程または複数の工程からなるプロセスとすることができる。すなわち、使用者は、自動機能を引き起こすために、１つまたはそれ以上の起動構成要素を起動する必要がある。たとえば、１つの工程からなるプロセスでは、使用者は、トリガを自身の体に押し当てて薬剤の注射を行うことができる。他のデバイスは、複数の工程からなる自動機能の起動を必要とする。たとえば、使用者は、注射を行うために、ボタンを押し下げて針を配備する必要がある。

加えて、１つの自動機能の起動により、１つまたはそれ以上の次の自動機能を起動し、それによって起動シーケンスを形成することができる。たとえば、第１の自動機能の起動により、針の挿入、薬剤の注射、および針の後退のうちの少なくとも２つを起動することができる。いくつかのデバイスはまた、１つまたはそれ以上の自動機能を行うために、一連の特有の工程を必要とする。他のデバイスは、一連の独立した工程によって動作することができる。

いくつかの薬剤送達デバイスはまた、安全シリンジ、ペン注射器、または自己注射器の１つまたはそれ以上の機能を含むことができる。たとえば、送達デバイスは、薬剤を自動的に注射するように構成された機械エネルギー源（典型的には、自己注射器に見られる）と、用量設定機構（典型的には、ペン注射器に見られる）とを含むことができる。

図１に関して、薬剤送達デバイス１０が提供され、例示的な実施形態において、薬剤送達デバイス１０は、ボーラス注射デバイス（以下、単に「デバイス１０」と呼ぶ）を含み、本発明の第１の実施形態によれば、薬剤送達機構（図示せず）を収容するハウジング１１を含む。デバイス１０は、ＬＶＤを含むことができる。明確かつ簡潔にするために、薬剤送達デバイスは、単に概略的に示されており、複数の機能的構成要素が省略されているが、薬剤送達機構は、液体薬剤を患者の体内へ注射するための針１２を含む。液体薬剤は、ハウジング１１内のリザーバ（図示せず）に入れて提供することができ、またはデバイス１０の外部から提供することができる。

図示しないが、デバイスの薬剤送達機構は、以下の構成要素のうちの１つまたはそれ以上を含むことができる。デバイス１０の動作を制御するように構成されたコントローラを含む。後退位置から係合位置へ針１２を患者内へ挿入するための針挿入機構を含む。針挿入機構を駆動するニードルドライバ、たとえば電気モータまたはばね機構を含む。ニードルドライバに動力供給するためのエネルギー源を含む。患者へ投与される薬剤の供給を含む薬剤リザーバを含む。薬剤リザーバは、たとえば、ガラスから形成されたカートリッジまたはバイアルを含むことができる。カートリッジ内に設けられたプランジャ、およびプランジャに機械的に連結されたプランジャドライバを含む。プランジャドライバは、薬剤カートリッジに沿ってプランジャを動かすように制御可能である。プランジャによって提供される力により、薬剤カートリッジ内の薬剤送達アパーチャを通って薬剤が放出され、薬剤は、薬剤送達チューブに沿って針１２へ進み、針１２の孔を通って放出される。コントローラへ動力供給するための電池の形態の動力源を含む。電池はまた、電気駆動型デバイスである場合、プランジャドライバに電力を提供することができる。電池はまた、ニードルドライバのためのエネルギー源を構成することができる。

デバイス１０は、概して、ハウジングの上面１１ａおよび下面１１ｂを含み、使用の際、ハウジング１１の下面１１ｂは、薬剤投与プロセス中に患者の皮膚に対して配置される接触面になることが意図される。ハウジング１１の接触面または下面１１ｂはアパーチャ１３を含み、使用の際、針１２はアパーチャ１３を通って突出することができる。薬剤送達デバイス１０の針１２は、後退位置と係合位置との間で可動である。後退位置で、針１２は、デバイス１０のハウジング１１内に配置され、係合位置で、針１２は、アパーチャ１３を通ってハウジング１１の下面１１ｂから突出し、デバイス１０が患者に取り付けられたとき、患者の皮膚を穿孔して注射する。

デバイス１０は、センサアレイ１４を含む。センサアレイ１４は、ハウジング１１の下面１１ｂ上に配置される。センサアレイ１４は、アパーチャ１３の周りに配置される。センサアレイ１４は、デバイス１０が患者に取り付けられたことを検出するように構成される。センサアレイ１４は、デバイス１０が患者に取り付けられたときに信号を提供するように構成される。センサアレイ１４を使用して、針１２が係合位置へ動かされる前に、デバイス１０が患者に正確に取り付けられていることを確実にすることができる。

デバイス１０は、音声出力トランスデューサおよび／または視覚出力トランスデューサを含むユーザインターフェース（図示せず）を含むことができる。たとえば、デバイス１０は、スピーカ、ライト、またはディスプレイのうちの１つまたはそれ以上を含むことができる。センサアレイ１４は、ユーザインターフェースを介して患者に信号を提供することができる。この信号は、コントローラへ提供することができ、コントローラは、信号に応答してユーザインターフェースを動作させるように構成される。デバイス１０は、音声または視覚出力を介して、デバイス１０が正確に取り付けられ、薬剤投与プロセスの準備ができたことを患者に示すことができる。

別法として、センサアレイ１４は、針挿入機構に信号を提供するように構成することができる。針挿入機構は、センサアレイ１４によって提供される信号を条件として、針を係合位置へ動かすように構成することができる。たとえば、針挿入機構は、センサアレイ１４によって信号が提供されない場合、針の注射を起動しないように制限することができる。患者は、デバイス１０が正確に取り付けられたときのみ、針挿入機構を起動することができる。別法として、針挿入機構は、センサアレイ１４によって提供される信号を受け取ったとき、自動的に起動するように構成することができる。

デバイス１０は、デバイス１０が患者に誤って取り付けられているとき、患者の皮膚への挿入を防止することができる。たとえば、デバイス１０は、不快を与える可能性のある誤った角度で針１２が挿入されるのを防止することができる。特に、針１２がハウジング１１から角度をなして延びるように配置されたとき、誤った角度の挿入は患者に痛みを与える可能性がある。センサアレイ１４は、針１２が挿入される前に、デバイス１０が患者に正確に取り付けられていることを確実にすることができる。

センサアレイ１４は、複数のセンサ１５を含む。個々のセンサ１５は、アパーチャ１３の周りで隔置される。複数のセンサ１５は、センサ１５のうちの１つまたはそれ以上が皮膚を検出しない場合、デバイス１０が患者の皮膚に対して傾斜していると判定することができる。

センサアレイ１４は、６つのセンサ１５を含む。センサ１５は、アパーチャ１３の周りで均一に分散される。センサ１５は、アパーチャ１３を中心に六角形の配置を形成する。

複数のセンサ１５は、患者の皮膚との接触を検出するように構成される。別法として、センサ１５は、患者の皮膚への近接を検出するように構成することができる。センサ１５は、たとえば、容量センサ、光センサ、熱センサ、または圧力センサとすることができる。精度を改善するために、センサタイプの組合せを利用することができる。

図２Ａは、患者に対して定位置にあるデバイス１０を示す。デバイス１０は、患者の腕または脚上の例示的な位置に示されている。デバイス１０は、正しい位置に示されており、センサアレイ１４の範囲にわたって下面１１ｂは皮膚にぴったり接している。図示の各センサ１５は、皮膚に接触している。針１２は、皮膚に直交している。針１２は、後退位置に示されている。

図２Ｂは、センサアレイ１４によって提供される出力の図を示す。この図は、６つのセンサ１５がアパーチャ１３を取り囲んでいる状態を示す。６つのセンサ１５は各々起動されている。下面１１ｂが患者の皮膚にぴったり接するようにデバイス１０が配置されたとき、各センサ１５は皮膚に接触する。下面１１ｂがぴったり接しているとき、針１２は皮膚に直交している。センサアレイ１４は、デバイス１０が患者の皮膚に正確に取り付けられていることを示す信号を提供することができる。

デバイス１０が正確に取り付けられていることを示す信号をセンサアレイ１４が提供したとき、針挿入機構を起動して、不快を与えることなく針１２を係合位置へ動かすことができる。

図３Ａは、患者の腕または脚上の誤った位置にあるデバイス１０を示す。ハウジング１１の下面１１ｂは、皮膚にぴったり接していない。針１２は、皮膚に直交していない。センサ１５のうちの少なくとも１つは、皮膚に接触してない。

図３Ｂに示すように、６つのセンサ１５のうちの２つは起動されていない。活動中のセンサ１５は皮膚に接触しているが、活動中でないセンサ１５は皮膚に接触していない。下面１１ｂが患者の皮膚にぴったり接した状態でデバイス１０が配置されていないとき、センサアレイ１４の一部分は起動されていない。針１２は皮膚に直交しておらず、誤った位置で挿入された場合は不快を与える可能性がある。

センサアレイ１４は、デバイス１０が患者の皮膚に正確に取り付けられていることを示す信号を提供しない。針挿入機構が針１２を係合位置へ動かすのを防止することができる。別法として、デバイスは、デバイスが患者の皮膚に正確に取り付けられていないことを患者または医療従事者に通知する警告を出力することができる。デバイス１０は、患者に不快または痛みを与える可能性のある誤った位置での針１２の挿入を防止することができる。

図４Ａは、患者の皮膚上の誤った位置にあるデバイス１０を示す。デバイス１０は、例示的な位置、たとえば患者の腹部上に示されている。皮膚の高さは不均一であり、たとえば皮膚は折り畳まれている。ハウジング１１の下面１１ｂは、皮膚にぴったり接していない。センサ１５のうちの少なくとも１つは、皮膚に接触していない。針１２は、係合位置へ動かされた場合でも、皮膚を最適に穿孔しないはずである。

図４Ｂに示すように、６つのセンサ１５のうちの２つは起動されていない。活動中のセンサ１５は皮膚に接触しているが、活動中でないセンサ１５は皮膚に接触していない。皮膚の高さが不均一であり、デバイス１０の下面１１ｂにぴったり接していないとき、センサアレイ１４の一部分は起動されていない。針１２は最適に位置しておらず、誤った位置で挿入された場合は不快を与える可能性がある。

センサアレイ１４は、デバイス１０が患者の皮膚に正確に取り付けられていることを示す信号を提供しない。針挿入機構が針１２を係合位置へ動かすのを防止することができる。別法として、デバイスは、デバイスが患者の皮膚に正確に取り付けられていないことを患者または医療従事者に通知する警告を出力することができる。デバイス１０は、患者に不快または痛みを与える可能性のある誤った位置での針１２の挿入を防止することができる。

図５に関して、本発明の第２の実施形態による薬剤送達デバイス２０が提供される。以下に記載しない要素は、第１の実施形態に関して実質上記載したとおりである。

デバイス２０は、実質上上述したように、ハウジング１１およびアパーチャ１３を含む。デバイス２０は、針２２およびニードルシールド２６をさらに含む。針２２は、第１の実施形態に関して実質上記載したとおりである。ニードルシールド２６は、薬剤投与プロセスが完了したとき、針２２を覆うように構成される。ニードルシールド２６は、開いた円筒であり、針２２が係合位置にあるとき、針２２の周りで嵌るように配置される。

ニードルシールド２６は、アパーチャ１３を通して後退させることができる。後退位置で、ニードルシールド２６は、完全にハウジング１１内に配置される。伸長位置で、ニードルシールド２６は、下面１１ｂから延びて針２２を取り囲む。ニードルシールド２６は、薬剤送達プロセスが完了したとき、後退位置から伸長位置へ動くように構成され、デバイス２０は患者の皮膚から取り外される。ニードルシールド２６は、デバイス２０が取り外されるとき、露出した針２２から患者または医療従事者を保護することができる。

ニードルシールド２６は、センサアレイ２４を含む。センサアレイ２４は、ニードルシールド２６の下端に配置される。センサアレイ２４は、６つのセンサ２５を含む。センサアレイ２４およびセンサ２５は、第１の実施形態に関して実質上記載したとおりであり、ニードルシールド２６の下端に配置される。各センサ２５の少なくとも一部分は、ニードルシールド２６の端面上に配置される。ニードルシールド２６が後退位置にあるとき、センサ２５は、ハウジング１１の下面１１ｂ上で露出される。下面１１ｂが患者の皮膚にぴったり接しているとき、複数のセンサ２５が皮膚に接触する。センサアレイ２４は、デバイス１０が患者の皮膚上に配置されていることを示す信号を提供することができる。

図６は、初期状態にあるデバイス２０を示す。針２２は、後退位置にある。ニードルシールド２６は、後退位置にある。デバイス２０は、ライナ２７をさらに含むことができる。ライナ２７は、使用前のデバイス２０の下面１１ｂを封止するように構成される。ライナ２７は、薄膜層、たとえばプラスチック膜または金属膜として形成される。ライナ２７は、粘着剤層によって下面１１ｂに取り付けられる。ライナ２７は、デバイス２０が使用される前のアパーチャ１３へのアクセスを防止し、アパーチャ１３を介した針２２との干渉を防止することができる。

センサアレイ２４は、ライナ２７を検出するように構成することができる。センサアレイ２４は、ライナ２７がハウジング１１の下面１１ｂに取り付けられているときに信号を提供することができる。提供される信号は、皮膚との接触を示す信号と同じとすることができ、または異なる信号とすることができる。センサアレイ２４は、ライナ２７と患者の皮膚とを区別するように構成することができる。

図７は、ライナ２７が取り外されたときのデバイス２０を示す。センサアレイ２４は、ライナ２７がハウジング１１に接触しなくなったことを検出するように構成される。デバイス１０は、ライナ２７が取り外されたことを示すセンサアレイ２４によって提供される信号を条件として起動することができる。たとえば、コントローラに提供される信号は、ライナ２７が取り外されたことを示すことができ、コントローラは、ユーザインターフェースもしくは加熱機構を起動することができ、または針挿入機構を起動のために準備することができる。

図８は、患者に対して定位置にあるデバイス２０を示す。デバイス２０は、正しい位置に示されており、下面１１ｂが皮膚にぴったり接している。各センサ２５は皮膚に接触している。針２２は皮膚に直交している。針２２は後退位置に示されている。

センサアレイ２４は、デバイス１０が患者の皮膚に正確に取り付けられていることを示す信号を提供することができる。デバイス１０が正確に取り付けられていることを示す信号をセンサアレイ２４が提供したとき、針挿入機構を起動して、不快を与えることなく針２２を係合位置へ動かすことができる。この信号は、出力トランスデューサを使用して、センサアレイ２４によって提供することができ、針挿入機構を安全に起動することができることを患者または医療従事者に示すことができる。別法として、信号は、コントローラに提供することができ、コントローラは、この信号に応答して、針挿入機構を自動的に起動するように構成される。コントローラは、ライナ２７が取り外され、連続してデバイスが取り付けられたことをセンサアレイ２４が検出したとき、針挿入機構を起動するように構成することができる。

図９は、針挿入機構の起動後のデバイス２０を示し、針２２は係合位置にある。針２２は、係合部分２２ａを含むことができる。係合部分２２ａは、針２２が係合位置にあるとき、センサアレイ２４に係合するように構成される。センサアレイ２４は、針２２が係合位置へ動かされたときにさらなる信号を提供するように構成することができる。

係合部分２２ａは、針２２の上端に配置された円板を含む。係合部分２２ａの円板は、ニードルシールド２６の円筒内に嵌るように形成される。ニードルシールド２６が後退位置にあり、針２２が係合位置にあるとき、係合部分２２ａは、複数のセンサ２５に接触している。センサ２５は、皮膚との接触と係合部分２２ａとの接触とを区別するように構成することができる。

センサアレイ２４は、針２２が係合位置にあることを示す信号を提供することができる。たとえば針が遮られた場合、針２２は係合位置にない。針２２が係合位置にない場合、デバイス１０は、薬剤を送達するための最適の位置にない。センサアレイ２４は、針２２が係合位置にあり、針を通して薬剤を安全に送達することができることを示す信号を提供することができる。この信号は、出力トランスデューサを使用して、センサアレイ２４によって提供することができ、薬剤送達機構を安全に起動することができることを患者または医療従事者に示すことができる。別法として、信号は、コントローラに提供することができ、コントローラは、この信号に応答して、薬剤送達機構を自動的に起動するように構成される。コントローラは、皮膚との接触を検出したことに加えて、センサアレイ２４が係合部分２２ａを検出したとき、針挿入機構を起動するように構成することができる。

図１０は、薬剤送達プロセスが完了した後のデバイス２０を示す。デバイス２０は、患者の皮膚から取り外される。針２２は係合位置に留まる。ニードルシールド２６は、デバイス２０が患者の皮膚から取り外されたとき、伸長位置へ動かされる。ニードルシールド２６は、センサアレイ２４によって提供される信号を条件として、伸長位置へ動くように構成することができる。デバイス２０が皮膚に取り付けられていることを示す信号をセンサアレイ２４が提供しなくなったとき、ニードルシールド２６は、伸長位置へ動かされる。ニードルシールド２６は、コントローラによって動作させることができ、またはセンサアレイ２４を監視するための論理回路を含むことができる。

別法として、ニードルシールド２６は、機械的に起動することができる。ニードルシールド２６は、ニードルシールド２６を伸長位置へ付勢するばねを含むことができる。ニードルシールド２６は、最初、後退位置でロックすることができ、針挿入機構または薬剤送達機構の起動により、ニードルシールド２６をロック解除することができる。ロック解除されたニードルシールド２６は、デバイス２０が皮膚から取り外されるまで、皮膚との接触によってハウジング１１内で保持することができる。

ニードルシールド２６は、デバイス２０が使用されたとき、露出した針２２を覆うことができる。ニードルシールド２６は、デバイス２０が取り外されるとき、露出した針２２から患者または医療従事者を保護することができる。

本発明のいくつかの実施形態について図示および説明したが、本発明から逸脱することなく、これらの実施形態に変更を加えることができ、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に定義されることが、当業者には理解されよう。異なる実施形態の様々な構成要素は、これらの実施形態の基礎になる原理に適合している場合、組み合わせることができる。

たとえば、６つのセンサを有するセンサアレイが記載されているが、任意の数のセンサを使用することができる。センサアレイは、図示のセンサアレイの面積全体にわたって延びる１つのセンサを含むことができる。センサアレイは、アパーチャの両側に位置する２つのセンサを含むことができる。ハウジングが明白な長軸と短軸とを有する場合、デバイスは長軸に沿って安定するが、短軸に沿って不安定になり、したがって２つのセンサを短軸に位置合わせすることができる。

別法として、センサアレイは、センサアレイの周りで均一に隔置された３つまたはそれ以上のセンサを含むことができる。センサアレイは、任意の形状を有することができ、センサは、円形、正方形、または任意の他の形状で配置される。センサは、１つの軸に沿って細長くすることができ、または不規則な形状にすることができる。

デバイスは、針アレイの中に複数の針を含むことができる。任意の実施形態の針が、センサアレイに係合する係合部分を含むことができる。

用語「薬物」または「薬剤」は、本明細書において同意語として使用され、１つまたはそれ以上の医薬品有効成分または薬学的に許容されるその塩もしくは溶媒和物と、場合により、薬学的に許容される担体とを含む医薬製剤を示す。医薬品有効成分（「ＡＰＩ」）とは、最も広範な言い方で、ヒトまたは動物に生物学的影響を及ぼす化学構造のことである。薬理学では、薬物または薬剤が、疾患の処置、治療、予防、または診断に使用され、またはそれとは別に、身体的または精神的健康を向上させるために使用される。薬物または薬剤は、限られた継続期間、または慢性疾患では定期的に、使用される。

以下に説明されるように、薬物または薬剤は、１つまたはそれ以上の疾患を処置するための、様々なタイプの製剤の少なくとも１つのＡＰＩ、またはその組み合わせを含むことができる。ＡＰＩの例としては、分子量が５００Ｄａ以下である低分子；ポリペプチド、ペプチド、およびタンパク質（たとえばホルモン、成長因子、抗体、抗体フラグメント、および酵素）；炭水化物および多糖類；ならびに核酸、二本鎖または一本鎖ＤＮＡ（裸およびｃＤＮＡを含む）、ＲＮＡ、アンチセンスＤＮＡおよびＲＮＡなどのアンチセンス核酸、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、リボザイム、遺伝子、およびオリゴヌクレオチドが含まれ得る。核酸は、ベクター、プラスミド、またはリポソームなどの分子送達システムに組み込まれる。１つまたはそれ以上の薬物の混合物もまた企図される。

用語「薬物送達デバイス」は、薬物または薬剤をヒトまたは動物の体内に投薬するように構成されたあらゆるタイプのデバイスまたはシステムを包含するものである。それだけには限らないが、薬物送達デバイスは、注射デバイス（たとえばシリンジ、ペン型注射器、自動注射器、大容量デバイス、ポンプ、潅流システム、または眼内、皮下、筋肉内、もしくは血管内送達にあわせて構成された他のデバイス）、皮膚パッチ（たとえば、浸透圧性、化学的、マイクロニードル）、吸入器（たとえば鼻用または肺用）、埋め込み型デバイス（たとえば、薬物またはＡＰＩコーティングされたステント、カプセル）、または胃腸管用の供給システムとすることができる。ここで説明される薬物は、たとえば２４以上のゲージ数を有する、たとえば皮下針である針を含む注射デバイスでは特に有用であり得る。

薬物または薬剤は、薬物送達デバイスで使用するように適用された主要パッケージまたは「薬物容器」内に含まれる。薬物容器は、たとえば、カートリッジ、シリンジ、リザーバ、または１つもしくはそれ以上の薬物の保存（たとえば短期または長期保存）に適したチャンバを提供するように構成された他の固体もしくは可撓性の容器とすることができる。たとえば、場合によって、チャンバは、少なくとも１日（たとえば１日から少なくとも３０日まで）の間薬物を収納するように設計される。場合によって、チャンバは、約１カ月から約２年の間薬物を保存するように設計される。保存は、室温（たとえば約２０℃）または冷蔵温度（たとえば約−４℃から約４℃まで）で行うことができる。場合によって、薬物容器は、投与予定の医薬製剤の２つまたはそれ以上の成分（たとえばＡＰＩおよび希釈剤、または２つの異なるタイプの薬物）を別々に、各チャンバに１つずつ保存するように構成された二重チャンバカートリッジとすることができ、またはこれを含むことができる。そのような場合、二重チャンバカートリッジの２つのチャンバは、ヒトまたは動物の体内に投薬する前、および／または投薬中に２つまたはそれ以上の成分間で混合することを可能にするように構成される。たとえば、２つのチャンバは、これらが（たとえば２つのチャンバ間の導管によって）互いに流体連通し、所望の場合、投薬の前にユーザによって２つの成分を混合することを可能にするように構成される。代替的に、またはこれに加えて、２つのチャンバは、成分がヒトまたは動物の体内に投薬されているときに混合することを可能にするように構成される。

本明細書において説明される薬物送達デバイス内に含まれる薬物または薬剤は、数多くの異なるタイプの医学的障害の処置および／または予防に使用される。障害の例としては、たとえば、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病に伴う合併症、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が含まれる。障害の別の例としては、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がある。ＡＰＩおよび薬物の例としては、たとえば、それだけには限らないが、ハンドブックのＲｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ ２０１４、主グループ１２（抗糖尿病薬物）または主グループ８６（腫瘍薬物）、およびＭｅｒｃｋ Ｉｎｄｅｘ、第１５版などに記載されているものがある。

１型もしくは２型の糖尿病、または１型もしくは２型の糖尿病に伴う合併症の処置および／または予防のためのＡＰＩの例としては、インスリン、たとえばヒトインスリン、また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）、ＧＬＰ−１類似体もしくはＧＬＰ−１受容体アゴニスト、またはその類似体もしくは誘導体、ジペプチジルペプチダーゼ−４（ＤＰＰ４）阻害剤、または薬学的に許容されるその塩もしくは溶媒和物、またはそれらの任意の混合物が含まれる。本明細書において使用される用語「類似体」および「誘導体」は、元の物質と構造的に十分に類似しており、それによって同様の機能または活性（たとえば治療効果性）を有することができる任意の物質を指す。特に、用語「類似体」は、天然のペプチドの構造、たとえばヒトのインスリンの構造から、天然のペプチド中に見出される少なくとも１つのアミノ酸残基を欠失させるおよび／もしくは交換することによって、ならびに／または少なくとも１つのアミノ酸残基を付加することによって式上で得られる分子構造を有するポリペプチドを指す。付加および／または交換されるアミノ酸残基は、コード可能なアミノ酸残基、または他の天然の残基もしくは完全に合成によるアミノ酸残基とすることができる。インスリン類似体は「インスリン受容体リガンド」とも呼ばれる。特に、用語「誘導体」は、１つまたはそれ以上の有機置換基（たとえば、脂肪酸）が１つまたはそれ以上のアミノ酸に結合している、天然のペプチドの構造、たとえばヒトのインスリンの構造から式上で得られる分子構造を有するポリペプチドを指す。場合により、天然のペプチド中に見出される１つまたはそれ以上のアミノ酸が、欠失され、かつ／もしくはコード不可能なアミノ酸を含む他のアミノ酸によって置換されていてもよく、または、コード不可能なアミノ酸を含むアミノ酸が、天然のペプチドに付加されていてもよい。

インスリン類似体の例としては、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン（インスリングラルギン）；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン（インスリングルリジン）；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン（インスリンリスプロ）；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン（インスリンアスパルト）；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で置換されているヒトインスリン；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）ヒトインスリンがある。

インスリン誘導体の例としては、たとえば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２９）（Ｎ−テトラデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン（インスリンデテミル、Ｌｅｖｅｍｉｒ（登録商標））、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−ω−カルボキシヘプタデカノイル−γ−Ｌ−グルタミル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン（インスリンデグルデク、Ｔｒｅｓｉｂａ（登録商標））、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）ヒトインスリンがある。

ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−１類似体およびＧＬＰ−１受容体アゴニストの例としては、たとえば、リキシセナチド（Ｌｙｘｕｍｉａ（登録商標）、エキセナチド（エキセンディン−４、Ｄｙｅｔｔａ（登録商標）、Ｂｙｄｕｒｅｏｎ（登録商標）、アメリカドクトカゲの唾液腺によって産生される３９アミノ酸ペプチド）、リラグルチド（Ｖｉｃｔｏｚａ（登録商標））、セマグルチド、タスポグルチド、アルビグルチド（Ｓｙｎｃｒｉａ（登録商標））、デュラグルチド（Ｔｒｕｌｉｃｉｔｙ（登録商標））、ｒエキセンディン−４、ＣＪＣ−１１３４−ＰＣ、ＰＢ−１０２３、ＴＴＰ−０５４、ラングレナチド／ＨＭ−１１２６０Ｃ、ＣＭ−３、ＧＬＰ−１エリゲン（Ｅｌｉｇｅｎ）、ＯＲＭＤ−０９０１、ＮＮ−９９２４、ＮＮ−９９２６、ＮＮ−９９２７、ノデキセン（Ｎｏｄｅｘｅｎ）、ビアドール（Ｖｉａｄｏｒ）−ＧＬＰ−１、ＣＶＸ−０９６、ＺＹＯＧ−１、ＺＹＤ−１、ＧＳＫ−２３７４６９７、ＤＡ−３０９１、ＭＡＲ−７０１、ＭＡＲ７０９、ＺＰ−２９２９、ＺＰ−３０２２、ＴＴ−４０１、ＢＨＭ−０３４、ＭＯＤ−６０３０、ＣＡＭ−２０３６、ＤＡ−１５８６４、ＡＲＩ−２６５１、ＡＲＩ−２２５５、エキセナチド−ＸＴＥＮおよびグルカゴン−Ｘｔｅｎがある。

オリゴヌクレオチドの例としては、たとえば：家族性高コレステロール血症の処置のためのコレステロール低下アンチセンス治療薬である、ミポメルセンナトリウム（Ｋｙｎａｍｒｏ（登録商標））がある。

ＤＰＰ４阻害剤の例としては、ビルダグリプチン、シタグリプチン、デナグリプチン、サキサグリプチン、ベルベリンがある。

ホルモンの例としては、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、およびゴセレリンなどの、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が含まれる。

多糖類の例としては、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含まれる。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。ヒアルロン酸誘導体の例としては、ハイランＧ−Ｆ２０（Ｓｙｎｖｉｓｃ（登録商標））、ヒアルロン酸ナトリウムがある。

本明細書において使用する用語「抗体」は、免疫グロブリン分子またはその抗原結合部分を指す。免疫グロブリン分子の抗原結合部分の例には、抗原を結合する能力を保持するＦ（ａｂ）およびＦ（ａｂ’）_２フラグメントが含まれる。抗体は、ポリクローナル、モノクローナル、組換え型、キメラ型、非免疫型またはヒト化、完全ヒト型、非ヒト型（たとえばネズミ）、または一本鎖抗体とすることができる。いくつかの実施形態では、抗体はエフェクター機能を有し、補体を固定することができる。いくつかの実施形態では、抗体は、Ｆｃ受容体と結合する能力が低く、または結合することはできない。たとえば、抗体は、アイソタイプもしくはサブタイプ、抗体フラグメントまたは変異体とすることができ、これはＦｃ受容体との結合を支持せず、たとえば、突然変異した、または欠失したＦｃ受容体結合領域を有する。用語の抗体はまた、四価二重特異性タンデム免疫グロブリン（ＴＢＴＩ）および／または交差結合領域の配向性を有する二重可変領域抗体様結合タンパク質（ＣＯＤＶ）に基づく抗体結合分子を含む。

用語「フラグメント」または「抗体フラグメント」は、全長抗体ポリペプチドを含まないが、抗原と結合することができる全長抗体ポリペプチドの少なくとも一部分を依然として含む、抗体ポリペプチド分子（たとえば、抗体重鎖および／または軽鎖ポリペプチド）由来のポリペプチドを指す。抗体フラグメントは、全長抗体ポリペプチドの切断された部分を含むことができるが、この用語はそのような切断されたフラグメントに限定されない。本発明に有用である抗体フラグメントは、たとえば、Ｆａｂフラグメント、Ｆ（ａｂ’）_２フラグメント、ｓｃＦｖ（一本鎖Ｆｖ）フラグメント、直鎖抗体、単一特異性抗体フラグメント、または二重特異性、三重特異性、四重特異性および多重特異性抗体（たとえば、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ）などの多重特異性抗体フラグメント、一価抗体フラグメント、または二価、三価、四価および多価抗体などの多価抗体フラグメント、ミニボディ、キレート組換え抗体、トリボディまたはバイボディ、イントラボディ、ナノボディ、小モジュラー免疫薬（ＳＭＩＰ）、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質、ラクダ化抗体、およびＶＨＨ含有抗体を含む。抗原結合抗体フラグメントのさらなる例が当技術分野で知られている。

用語「相補性決定領域」または「ＣＤＲ」は、特異的抗原認識を仲介する役割を主に担う重鎖および軽鎖両方のポリペプチドの可変領域内の短いポリペプチド配列を指す。用語「フレームワーク領域」は、ＣＤＲ配列ではなく、ＣＤＲ配列の正しい位置決めを維持して抗原結合を可能にする役割を主に担う重鎖および軽鎖両方のポリペプチドの可変領域内のアミノ酸配列を指す。フレームワーク領域自体は、通常、当技術分野で知られているように、抗原結合に直接的に関与しないが、特定の抗体のフレームワーク領域内の特定の残基が、抗原結合に直接的に関与することができ、またはＣＤＲ内の１つまたはそれ以上のアミノ酸が抗原と相互作用する能力に影響を与えることができる。

抗体の例としては、アンチＰＣＳＫ−９ｍＡｂ（たとえばアリロクマブ）、アンチＩＬ−６ｍＡｂ（たとえばサリルマブ）、およびアンチＩＬ−４ｍＡｂ（たとえばデュピルマブ）がある。

本明細書において説明される任意のＡＰＩの薬学的に許容される塩もまた、薬物送達デバイスにおける薬物または薬剤の使用に企図される。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。

本発明の完全な範囲および精神から逸脱することなく、本明細書に記載するＡＰＩ、製剤、装置、方法、システム、および実施形態の様々な構成要素に修正（追加および／または削除）を加えることができ、本発明は、そのような修正およびそれらのあらゆる均等物を包含することが、当業者には理解されよう。

Claims (11)

1. 薬剤送達デバイス（１０）であって：
   ニードルアパーチャ（１３）を含む、患者の皮膚上に配置するためのデバイスハウジング（１１）と；
   ニードルアパーチャを通過するように配置された、薬剤を注射するための針（１２）と；
   ハウジングが患者の皮膚上に配置されたときに信号を提供するように構成された複数のセンサ（１５）であって、ニードルアパーチャの周りに配置される、センサと；
   ニードルアパーチャの周りに配置された引き込み可能なニードルシールド（２６）とを含み；
   ここで、該ニードルシールドは、第１の位置でハウジング内に後退され、第２の位置で針を取り囲むように延び；
   ニードルシールドは、複数のセンサによって提供される信号を条件として第２の位置へ動くように構成される、前記デバイス。
2. 出力トランスデューサをさらに含み、ここで、複数のセンサは、出力トランスデューサを使用して信号を提供するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
3. 針を通して薬剤を送達するための注射機構をさらに含み、ここで、該注射機構は、複数のセンサによって提供される信号を条件として起動される、請求項１または２に記載のデバイス。
4. 複数のセンサは、ニードルシールド上に配置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 針挿入機構をさらに含み、ここで、針は、初期位置でハウジング内に配置されており、針挿入機構は、係合位置でデバイスハウジングから延びるようにアパーチャを通して針を動かすように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のデバイス。
6. 針の一部分は、係合位置でセンサに係合するように構成され、センサは、針が係合位置にあるときに信号を提供するようにさらに構成される、請求項５に記載のデバイス。
7. 薬剤リザーバと、該薬剤リザーバ内に保持された薬剤とをさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイス。
8. 薬剤を送達する方法であって：
   薬剤送達デバイス（１０）を患者の皮膚上に配置することと；
   該デバイスのニードルアパーチャ（１３）の周りに配置された複数のセンサ（１５）を使用して、該デバイスのハウジング（１１）がいつ患者の皮膚上に配置されたかを感知することと；
   ハウジングが皮膚上に配置されたときに信号を提供することと；
   提供された信号を条件として、ニードルアパーチャの周りに配置された引き込み可能なニードルシールド（２６）を、該ニードルシールドがハウジング内に後退している第１の位置から、ニードルシールドが針を取り囲む第２の位置へ延ばすこととを含む、前記方法。
9. 提供された信号を条件として、針（１２）を通して薬剤を送達するための注射機構を起動させること：
   をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. ニードルアパーチャを通して、針がハウジング内に配置されている第１の位置から、針がデバイスハウジングから延びる係合位置へ、針を動かすこと：
    をさらに含む、請求項８または９に記載の方法。
11. 複数のセンサを使用して、針がいつ係合位置にあるかを感知することと；
    針が係合位置にあるときに信号を提供することと：
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。

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