JP2019526353A - 最適化されたレイアウトの自動注射装置 - Google Patents

Abstract

この装置（１６）は注射用シリンジ（１８）を収容するように意図されている。注射用シリンジ（１８）は、シリンジ本体と、シリンジ本体内にスライド可能に取り付けられたピストンと、シリンジ本体の遠位端に固定された注射針とを備える。自動注射装置（１６）は、シリンジ本体内でのピストンの変位を制御するために、軸Ｘに平行に、シリンジ本体に対して並進移動可能なピストン制御部材（３０）と、注射用シリンジ（１８）のピストンの近位端を押すことを意図したピストンロッド（２６）と、ピストン制御部材（３０）とピストンロッド（２６）を連結するための解放可能な連結手段（５４）と、ピストン制御部材（３０）を圧迫し、ピストン制御部材（３０）を注射針の遠位端に向かって弾性的に応力をかける注射ばね（６０）と、を備え、解放可能な連結手段（５４）は、注射用ばね（６０）にかかる２つの軸方向端部の間に軸方向に配置されている。【選択図】図１１

Description

本発明は、液体用、特に医薬の自動注射装置の分野に関する。

自動注射装置は、特に医療分野において注射を要する液薬の自動投与に使用される。このような装置は、特に、例えば、慢性関節リウマチ、多発性硬化症、糖尿病に罹患していたり、アレルギーの場合にアナフィラキシーショックを受けたりしている人が、自分自身で一回分の量の薬物を注射することを可能にする。

シリンジを収容することが意図された自動注射装置は従来技術、特に米国特許第８７３４４０２号にすでに開示されている。この注射用シリンジは一般的にシリンジ本体、シリンジ本体において軸Ｘに平行にスライド可能に配置されたピストンおよびシリンジ本体の遠位端（または先端）に固定された注射針を備えている。この自動注射装置は、解放可能な連結手段に設けられた、ピストン制御部材およびピストンロッドを備えている。この自動注射装置は、ピストン制御部材がピストンロッドおよびピストンを押すように、この制御部材に対して応力を加えて、軸Ｘに平行にシリンジに向かって変位させることが意図された注射用ばねが設けられている。

米国特許第８７３４４０２号明細書

この自動注射装置では、ピストン制御部材とピストンロッドとを連結する手段（連結手段）が、軸方向において注射用シリンジと注射ばねとの間に配置されている。したがって、自動注射装置におけるこの軸方向の寸法は、少なくとも部分的には、注射用シリンジ、連結手段および注射用ばねの合計による。

快適性およびサイズの小型化のためには、このような注射装置の長さ寸法を制限することが望まれる。

本発明は、長さが低減された自動注射装置を提供することを目的としている。

この目的のため、本発明は、注射用シリンジを収容する自動注射装置を提供することを目的とする。上記注射用シリンジは、シリンジ本体、上記シリンジ本体においてスライド可能に配置されたピストンおよび上記シリンジ本体の遠位端に固定された注射針を備える。上記自動注射装置は、上記シリンジ本体において上記ピストンの変位を制御するために、軸Ｘに平行に、上記シリンジ本体に対して並進移動可能であるピストン制御部材と、注射用シリンジのピストンの近位端（後端）を押すように意図されているピストンロッドと、ピストン制御部材とピストンロッドとを連結する解放可能な連結手段と、上記ピストン制御部材に接触して設けられ、上記ピストン制御部材を上記注射針の遠位端方向に付勢する注射用ばねと、を備え、上記解放可能な連結手段は、上記注射用ばねの軸方向における両端の間に常に配置されていることを特徴としている。

よって、上記注射装置の種々の部材間の軸方向寸法は最適化され、注射装置は提言された長さを有する。上記ピストン制御部材と上記ピストンロッドとを連結する手段の軸方向の寸法は、上記自動注射装置の軸方向の寸法に事実上影響を及ぼさない。

上記自動注射装置のもう一つの選択可能な特性によれば、上記自動注射装置は、第１伸縮部および第２伸縮部を有し、これらの相対動作が上記自動注射装置の作動を制御する。上記ピストン制御部材は上記第２伸縮部にスライド可能に設置されている。上記自動注射装置は少なくとも第１補助固定停止部および第２補助固定停止部を含む上記第２伸縮部において上記ピストン制御部材を固定する手段を備える。上記第１固定停止部は上記第１伸縮部と上記第２伸縮部との相対動作の影響下で格納可能である。上記第１固定停止部は上記第２伸縮部により支持されている。上記第１伸縮部は上記第１伸縮部と上記第２伸縮部との相対動作の影響下で作動する上記第１固定停止部を格納するための少なくとも１つの要素を有している。上記第１固定停止部は上記第２伸縮部により支持されており径方向に変形可能な要素上に形成されている。上記第１固定停止部を格納するための上記要素は、上記第２伸縮部の上記径方向に変形可能な要素上に形成された傾斜と相互作用する。上記第１伸縮部は、上記第１伸縮部と上記第２伸縮部との相対動作の影響下で作動する上記径方向に変形可能な要素を径方向にロックする少なくとも１つの要素を有している。上記第１固定停止部は、上記注射用ばねの軸方向における両端部の間に軸方向に配置されている。上記ピストンロッドはほぼ管状の形状を有し、ガイド要素は上記ピストンロッドの内部に収容され、上記ガイド要素は、上記ピストンロッドが軸Ｘの周囲を回転するのを防止するため、上記ピストンロッドをブロックするように内面と相互作用する。上記ガイド要素は、上記ピストンロッドが軸Ｘの周囲を回転するのを防止するため、上記ピストンロッドをブロックするように上記内面と相互作用する軸方向のリブを備える。

本発明は、単に例として添付の図面を参照して与えられる以下の説明を読むことでよりよく理解されるであろう。
図１は、この自動注射装置の操作前の、初期構成における、本発明の一実施形態による自動注射装置の斜視図である。 図２は、図１と同様の図であり、自動注射装置は外側ケーシングなしで示されている。 図３は、図２と同様の図であり、制御部材が部分的に示されている。 図４は、自動注射装置の詳細の図３と同様の図であり、注入ばねは示されていない。 図５は、図１に示す自動注射装置を解放するための部材の斜視図である。 図６は、図１に示す自動注射装置のピストンロッドの斜視図である。 図７は、図１に示す自動注射装置のピストン制御部材の斜視図である。 図８は、図１の平面VIII−VIIIに沿った注射装置の断面図である。 図９は、図１に示す注射装置において組み立てられた状態の外側ケーシングおよび制御部材の細部の断面を伴う斜視図である。 図１０は、図１の平面X−Xに沿った自動注射装置の断面図である。 図１１は、図１の平面XI−XIに沿った自動注射装置の断面図である。 図１２は、この自動注射装置の作動に応じた構成の図１に示す自動注射装置の図１０と同様の断面図である。

図１から図１２は、本発明による自動注射装置１６を示す。この自動注射装置１６は、軸Ｘを中心とした一般的な回転形状を有する。この自動注射装置１６は、一端を手動で把持するように意図されており、これを以下では近位端と呼ぶ。その反対側の他端は、遠位端と呼ばれ、注射領域上で、患者の皮膚に対して当てられるように意図されている。

自動注射装置１６は、特に図３に示される注射用シリンジ１８を装備するように意図されている。本発明のこの実施形態では、注射用シリンジ１８は、患者の体内に注射される比較的粘性を有する薬液が入る、軸Ｘに属する略管状のシリンジ本体２０を有するガラス製であって、旧来的な注射用シリンジ１８である。

シリンジ本体２０の遠位端には注射針２２が設けられている。ピストン（旧来的あり図示はされていない）はシリンジ本体２０内にスライド可能に取り付けられているので、ピストンがシリンジ本体２０の遠位端に向かって移動すると、シリンジ本体２０内に入れられている薬液が注射針２２を通して吐出される。

注射用シリンジ１８は注射針２２を保護するために注射針２２を覆う旧来的なキャップ（図示せず）を有している。このキャップは自動注射装置１６を使用する前に取り外さなければならない。

図６に示されるピストンロッド２６は、ピストンの近位端と接触している。このピストンロッド２６は、薬品を患者の体内に注入するときにピストンをシリンジ本体２０の遠位端に向かって押すように意図されている。

自動注射装置１６は、注射用シリンジ１８を運搬するための（特に図３に示される）シリンジサポート２８を有している。シリンジサポート２８は軸Ｘに属する略管形状であり、遠位端と近位端とに開口部を有する。自動注射装置１６を操作する場合、注射用シリンジ１８はシリンジサポート２８内に固定される。

特に図３および図４に示すピストン制御部材３０および針制御部材３２は、シリンジサポート２８の近位部に収容されており、軸Ｘに平行に、シリンジ本体２０に対して並進移動可能である。シリンジサポート２８、ピストン制御部材３０および針制御部材３２は、特に図２に示されるように、軸Ｘに属する略管形状の位置制御部材３４内にスライド可能に取り付けられている。ピストン制御部材３０および針制御部材３２は、軸Ｘに属する略管形状を有する。

位置制御部材３４は次のものを含む。
旧来的なクリッピング手段３８によって互いに取り付けられた２つのハーフシェル３６。
位置制御部材３４の近位部に位置決めされた、図５に示す保持部材４０であって、その目的は以下に明記される。
２つのハーフシェル３６の遠位端に取り付けられたエンドスリーブ４２。

エンドスリーブ４２は、患者の皮膚と接触するように意図されている遠位面４４を有している。

ピストン制御部材３０は径方向に対になって対向する第１のカム４６を有し、針制御部材３２は径方向に対になって対向する第２のカム４８を有する。これらの第１のカム４６および第２のカム４８は、位置制御部材３４のハーフシェル３６に形成された第１のカム溝５０および第２のカム溝５２とそれぞれ相互作用する（図２参照）。第１のカム溝５０および第２のカム溝５２と相互作用することによって、ピストン制御部材３０および針制御部材３２は、以下に説明されるいくつかの構成の間で軸Ｘの周りを回転する。

ピストン制御部材３０およびピストンロッド２６は解放可能な連結手段である肩部５４および軸方向リブ５６を有している（図６〜図８を参照）。これらの解放可能な連結手段は、ピストンロッド２６の近位部に形成された肩部５４と、ピストン制御部材３０の内側に形成された４つの軸方向リブ５６とを含む。ピストンロッド２６の肩部５４には４つの切欠き部５８が形成されている。自動注射装置１６を操作する場合、ピストン制御部材３０およびピストンロッド２６は、次の２つの配置で相互に位置決めされる。
ピストン制御部材３０の軸方向リブ５６の端部がピストン制御部材３０の肩部５４と相互作用する、係合配置。
ピストンロッド２６の肩部５４に形成された切欠き部５８がピストン制御部材３０の軸方向リブ５６に対向している、解放配置であって、このときピストンロッド２６は、ピストン制御部材３０内で軸方向に格納されることによって、ピストン制御部材３０の近位端に向かって移動することができる。

ピストンロッド２６およびピストン制御部材３０は、位置制御部材３４内でのピストン制御部材３０の軸方向変位の間に、軸Ｘの周りに相互に回転することによって、係合配置から解放配置へと移動する。この回転は、第１のカム４６と第１のカム溝５０との相互作用によって引き起こされる。

同様に、針制御部材３２およびシリンジサポート２８は、針制御部材３２およびシリンジサポート２８が軸Ｘを中心にして相互に回転するときに係合配置から解放配置へ移動するようになっている手段を有している。

特に図３において示されている注射用ばね６０は、自動注射装置１６の近位部に収容されている。注射用ばね６０は、圧縮ばねであって、位置制御部材３４を保持するために、ピストン制御部材３０の遠位端に形成された肩部６２と、保持部材４０の近位端に形成された注射用ばね６０の座部６４との間で圧縮される。

注射用ばね６０は、おおよそ螺旋形状を有し、その内径は、ピストン制御部材３０およびピストンロッド２６の解放可能な連結手段５４、５６が注射用ばね６０の内側に収容されるのに充分な大きさである。解放可能な連結手段５４、５６は、軸方向において、注射用ばね６０の遠位端よりも位置制御部材３４の近位端に近い。したがって、解放可能な連結手段５４、５６は、注射用ばね６０の２つの軸方向端部の間に配置されている。

特に図１および図１０〜図１２に見られるように、自動注射装置１６の作動は、第１伸縮部および第２伸縮部の相対動作によって制御される。

第１伸縮部は、外側ケーシング６６を備える。外側ケーシング６６は、軸Ｘに属する略管形状を有し、第２伸縮部の周りにスライド可能に取り付けられている。第２伸縮部は、位置制御部材３４を有している。戻しばね６８は、外側ケーシング６６の遠位端に収容されている。戻しばね６８は、圧縮ばねであり、位置制御部材３４を、外側ケーシング６６の遠位端に向かって軸方向に戻す。

作動中、位置制御部材３４は、自動注射装置１６が作動していない初期位置から作動位置まで、外側ケーシング６６に対して外側ケーシング６６の近位端に向かって軸方向に移動する。これにより自動注射装置１６が作動する。

特に図４に見られるように、保持部材４０およびピストン制御部材３０は、ピストン制御部材３０を位置制御部材３４内に固定するための手段７０、７２を有している。これらの固定手段は、第２固定停止部７２と相補的な格納式の第１固定停止部７０とを含む。

位置制御部材３４の一部である保持部材４０は、一対の径方向に変形可能な要素７４を含み、その上に第１固定停止部７０が形成されている。これらの変形可能な要素７４は、径方向に対向する２つの可撓性の凸部７４である。

格納可能な第２固定停止部７２は、ピストン制御部材３０に形成された径方向に対向する２つの窓７８の端部によって形成されている。

可撓性の凸部７４は、軸Ｘから径方向に離れている静止位置と、軸線Ｘに径方向に近接している格納位置との間で変形することができる。可撓性の凸部７４が静止位置に位置する場合、第１固定停止部７０および第２固定停止部７２は相互作用し、ピストン制御部材３０および位置制御部材３４は相対的に固定される。可撓性の凸部７４が格納位置に位置する場合、第１固定停止部７０および第２固定停止部７２は相互作用せず、ピストン制御部材３０および位置制御部材３４は相対的に軸方向において固定されない。

外側ケーシング６６は、可撓性の凸部７４のそれぞれに対して格納要素８０（特に図９参照）と径方向係止要素８２とを備えている。

格納要素８０は、凸部であって、位置制御部材３４が外側ケーシング６６の近位端に向かって軸方向に移動する場合に、その遠位端の、可撓性の凸部７４に形成された傾斜部８４と相互作用する。傾斜部８４と相互作用することにより、格納要素８０は可撓性の凸部７４を、その静止位置からその格納位置へ変形させる。

径方向係止要素８２は、凸部であって、位置制御部材３４がその初期位置にあるときに、その遠位端が、可撓性の凸部７４上に形成された内側径方向の突出部８６と相互作用するように意図されている。径方向係止要素８２は、位置制御部材３４がその初期位置にあるときに可撓性の凸部７４が径方向に変位するのを防止するように位置決めされている。このように固定することは、特に、可撓性の凸部７４を解放位置に向かって短時間で変形させうるような衝撃の場合に、自動注射装置１６の意図しない動作を防止する。

可撓性の凸部７４および格納要素８０が自動注射装置１６の作動を制御する第１伸縮部６６および第２伸縮部３４によって支持されていることは、特に可撓性の凸部７４がピストン制御部材３０に接触して姿勢が決められている場合において、自動注射装置１６が作動する際に可撓性の凸部７４が突然解放されるのを防止している。実際、自動注射装置１６を作動させた後に、ピストン制御部材３０は自動注射装置１６の遠位端に向かって急速に移動するが、これは、自動注射装置１６の最後の操作段階までその作動位置を維持する第２伸縮部３４の場合ではない。

注射用ばね６０の座部６４は、第１固定停止部７０よりも自動注射装置１６の遠位端に近いので、第１固定停止部７０は、注射用ばね６０の２つの軸方向端部の間に位置決めされる。

保持部材４０は、ピストンロッド２６を案内するための要素８８を有している。この案内要素８８は軸方向に延びる案内ロッド８８である。ピストンロッド２６は、略管状の形状をしている。案内要素８８は、略正方形断面のピストンロッド２６に形成された軸方向の穴９０内にスライド可能に取り付けられている。案内ロット８８は、円周方向に分配された４つの軸方向のリブ９２を有している。これらの軸方向のリブ９２は、位置制御部材３４に対するピストンロッド２６のいかなる回転も防止するように、ピストンロッド２６における軸方向の穴９０の輪郭を形成している内部閉塞面９４と相互作用する。上記案内ロッドはまた、正方形、三角形、長方形の断面、または他の任意の適切な形状を有してもよく、あるいは軸方向のリブ以外の、１つ以上の起伏を有し、制御部材に対する回転を妨げてもよい。

本発明による自動注射装置１６の様々な操作ステップを以下に説明する。

自動注射装置１６を作動させるために、使用者は外側ケーシング６６を握り、エンドスリーブ４２の遠位面４４を患者の皮膚に対して当て、次いで自動注射装置１６を患者の皮膚に対して短時間押し付けて外側ケーシング６６内の位置制御部材３４をスライドさせる。

位置制御部材３４が外側ケーシング６６内をスライドすると、可撓性の凸部７４の傾斜部８４が外側ケーシング６６の格納要素８０と相互作用して、それらの格納位置に移動する（図１２参照）。

位置制御部材３４が自動注射装置１６を作動させる位置に達すると、相補的な第１固定停止部７０および第２固定停止部７２は相互作用せず、ピストン制御部材３０は位置制御部材３４に対して軸方向に自由に動くことができる。

したがって、注射用バネ６０の作用下で、ピストン制御部材３０は位置制御部材３４の遠位端に向かって移動する。針制御部材３２は、ピストン制御部材３４によって駆動され、注射針２２が患者の皮膚に挿入されるようにシリンジサポート２８および注射用シリンジ１８を押す。

注射針２２が挿入されると、シリンジサポート２８および針制御部材３２はそれらの係合位置からそれらの解放位置へと動く。

すると針制御部材３２およびピストン制御部材３０は、シリンジサポート２８を駆動することなく、位置制御部材３４の遠位端に向かって、その軸方向に動き続ける。依然としてピストンロッド２６と係合しているピストン制御部材３０は、ピストンロッド２６およびピストンを自動注射装置１６の遠位端に向かって押す。これにより、注射用シリンジ１８に収容されている薬液が注射される。

注射が終了すると、ピストン制御部材３０およびピストンロッド２６は係合位置から解放位置へと移動する。したがって、ピストンロッド２６、注射用シリンジ１８およびシリンジサポート２８は、位置制御部材３４の近位端に向かって軸方向に自由に動くことができる。当業者に知られている戻し手段は、注射針２２が格納されるように注射用シリンジ１８を位置制御部材３４の近位端に向かって押す。

したがって、自動注射装置１６の作動前の初期位置から針２２が格納される最終位置まで、解放可能な連結手段５４、５６は常に注射用ばね６０の２つの軸方向端部の間に配置されている。その結果、それらの間における自動注射装置１６の様々な部材の軸方向寸法が最適化され、自動注射装置１６は低減された長さを有する。ピストン制御部材３０とピストンロッド２６とを連結するための手段５４、５６の軸方向寸法は、事実上、自動注射装置１６の軸方向寸法に影響を及ぼさない。

本発明は記載された実施形態に限定されず、他の実施形態は当業者に明らかであろう。特に、制御部材カム溝の構成を変更してそれらの軸方向寸法を縮小することが可能である。

Claims (11)

1. 自動注射装置（１６）は注射用シリンジ（１８）を収容するようになっており、前記注射用シリンジ（１８）はシリンジ本体（２０）、前記シリンジ本体（２０）内にスライド可能に取り付けられたピストンおよび前記シリンジ本体（２０）の遠位端部に固定された注射針（２２）を含み、
   前記シリンジ本体（２０）内のピストンの変位を制御するために、軸Ｘと平行に、前記シリンジ本体（２０）に対して並進移動可能なピストン制御部材（３０）と、
   前記注射用シリンジ（１８）の前記ピストンの近位端を押すことが意図されたピストンロッド（２６）と、
   前記ピストン制御部材（３０）と前記ピストンロッド（２６）を連結するための解放可能な連結手段（５４、５６）と、
   前記ピストン制御部材（３０）を圧迫し、前記ピストン制御部材（３０）を前記注射針（２２）の遠位端に向かって弾性的に押圧する注射ばね（６０）と、を備え、
   解放可能な前記連結手段（５４、５６）は、前記注射用ばね（６０）にかかる２つの軸方向端部の間に常に配置されていることを特徴とする
   自動注射装置（１６）。
2. その相対動作が自動注射装置（１６）の作動を制御する第１伸縮部（６６）および第２伸縮部（３４）を備え、
   前記ピストン制御部材（３０）が前記第２伸縮部にスライド可能に取り付けられている
   請求項１に記載の自動注射装置（１６）。
3. 前記ピストン制御部材（３０）を前記第２伸縮部（３４）に固定するための手段（７０、７２）であって、少なくとも相補的な第１固定停止部（７０）および第２固定停止部（７２）を含み、
   第１固定停止部（７０）は、第１伸縮部（６６）と前記第２伸縮部（３４）との間の相対動作の影響下で格納可能である
   請求項２に記載の自動注射装置（１６）。
4. 前記第１固定停止部（７０）が前記第２伸縮部（３４）によって支持されている
   請求項３に記載の自動注射装置（１６）。
5. 前記第１伸縮部（６６）は、前記第１伸縮部（６６）と前記第２伸縮部（３４）との間の相対動作の影響下で作動する前記第１固定停止部（７０）を格納するための少なくとも１つの要素（８０）を備える
   請求項４に記載の自動注射装置（１６）。
6. 前記第１固定停止部（７０）は、前記第２伸縮部（３４）に支持され、径方向に変形可能な要素（７４）上に形成されている
   請求項４または５に記載の自動注射装置（１６）。
7. 前記第１固定停止部（７０）を格納するための前記要素（８０）が、前記第２伸縮部（３４）の径方向に変形可能な前記要素（７４）に形成された傾斜部（８４）と相互作用する
   請求項５または６に記載の自動注射装置（１６）。
8. 前記第１伸縮部（６６）が、前記第１伸縮部（６６）と前記第２伸縮部（３４）との相対動作の影響下で作動する径方向に変形可能な前記要素（７４）を径方向に固定するための少なくとも１つの要素（８２）を備える
   請求項６または７に記載の自動注射装置（１６）。
9. 前記第１固定停止部（７０）が、前記注射用ばね（６０）にかかる前記２つの軸方向端部の間に軸方向に配置されている
   請求項３〜８のいずれか一項に記載の自動注射装置（１６）。
10. 前記ピストンロッド（２６）が略管状の形状を有し、
    案内要素（８８）が前記ピストンロッド（２６）の内側に収容されており、
    前記案内要素（８８）は、前記ピストンロッド（２６）がその軸Ｘの周りに回転するのを防止するために、前記ピストンロッド（２６）をブロックするように内面（９４）と相互作用する
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動注射装置（１６）。
11. 前記案内要素（８８）は、前記ピストンロッド（２６）がその軸Ｘの周りに回転するのを防止するために、前記ピストンロッド（２６）をブロックする前記内面（９４）と相互作用する軸方向リブ（９２）を含む
    請求項１０に記載の自動注射装置（１６）。

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