JP2020505145A - 薬剤送達デバイス - Google Patents

Abstract

液体薬剤を送達するための薬剤送達デバイスは：液体薬剤を含むように配置された変形可能な薬剤容器を含む剛性ケーシングと；剛性ケーシングにガス弁を介して接続された加圧ガスカートリッジとを含み、ガス弁は、剛性ケーシング内のガスの圧力を高め、それにより変形可能な薬剤容器を圧縮して液体薬剤を変位させるように、剛性ケーシング内へのガス流れを可能にするように解放可能である。

Description

本発明は、薬剤を患者に送達するためのデバイスに関する。

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、そうした注射は、注射デバイスを使用することによって行うことができる。当技術分野では、薬剤の注射を送達するための様々な注射デバイスが知られている。勢いを増し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、比較的大容量の、通常は少なくとも１ｍｌ、場合により数ｍｌの薬剤と共に使用されることが意図されている。そうした大容量の薬剤の注射は、数分または数時間もかかる場合がある。そうした高容量のボーラス注射デバイスは、大容量デバイス（ＬＶＤ）と呼ばれることがある。一般的に、そうした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のような注射デバイスを使用するには、まず、注射デバイスが患者の皮膚の適切な注射部位上で支持される。設置後、患者または別の人（使用者）によって注射が開始される。通常、使用者が電気スイッチを操作することによって開始され、それによってコントローラがデバイスを動作させる。動作は、最初に針を使用者に挿入し、次いで使用者の組織の中に薬剤を注射することを含む。生物学的薬剤の開発が増えつつあるが、それらは長く知られている液体薬剤と比べ、より粘性の高い注射可能な液体を含み、かつより大きい容量で投与される。そうした生物学的薬剤を投与するためのＬＶＤには、充填済みの使い捨て薬物送達デバイス、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薬物送達デバイスが含まれる。

いくつかの薬剤送達デバイスは、注射プロセスの間に液体薬剤を押し出すための栓およびプランジャを用いるが、こうした栓およびプランジャは、注射の間、摩擦のために非効率を招くことがある。さらに、こうした栓およびプランジャを有する注射装置では、製造公差によって薬剤容器またはシリンジの中にデッドボリュームが生じることがあり、そのため、栓を完全に押し出した後でも薬物が残留する可能性がある。

患者によって操作されるいくつかのＬＶＤでは、開始から終了までの薬物送達プロセスが時間のかかるプロセスになる場合があり、また注射プロセスが完了したかどうかを患者が判断するのが難しいことがある。いくつかの薬剤送達デバイスは、現時点でデバイス内に含まれている薬剤の量を示すための光源およびインジケータシステムを含む、オンボード装置を備えている。オンボード装置を備えたこうしたデバイスの一部では、オンボード装置に給電するようにバッテリが設けられている。しかしながら、こうしたデバイスは、薬剤の送達に使用される前、比較的長い期間にわたって収納されることが多い。問題は、この収納期間中にバッテリの腐食および漏液が生じる恐れがあることである。

本発明の一態様によれば、液体薬剤を送達するための薬剤送達デバイスが提供され、薬剤送達デバイスは：液体薬剤を含むように配置された変形可能な薬剤容器を含む剛性ケーシングと；剛性ケーシングにガス弁を介して接続された加圧ガスカートリッジとを含み、ガス弁は、剛性ケーシング内のガスの圧力を高め、それにより変形可能な薬剤容器を圧縮して液体薬剤を変位させるように、剛性ケーシング内へのガス流れを可能にするように解放可能である。

薬剤送達デバイスは、安全弁を介して剛性ケーシングに接続されたオーバーフローリザーバをさらに含むことができ、安全弁は、剛性ケーシング内のガスの圧力が所定の閾値を超えたとき、オーバーフローリザーバ内へのガス流れを可能にするように構成される。

薬剤送達デバイスは、オーバーフローリザーバ内に流れ検出機構をさらに含むことができる。

流れ検出機構は、オーバーフローリザーバ内に配置された回転部材を含むことができ、回転部材は、オーバーフローリザーバ内のガス流れによって回転するように構成される。

回転部材は、複数のベーンを含むことができる。

回転部材は、インジケータシステムに連結することができる。

インジケータシステムは：ハウジングにある透明窓と；回転部材が回転するとき、インジケータ部材の外端部が透明窓に沿って動くように回転部材に配置されたインジケータ部材とを含むことができる。

回転部材は、エネルギー生成装置に連結することができる。

エネルギー生成装置は、発電機を含むことができる。

薬剤送達デバイスは、エネルギー生成装置によって給電されるように配置された光源をさらに含むことができる。

変形可能な薬剤容器は、流体経路を介して有針注射システムに接続された出口と流体連通することができる。

薬剤送達デバイスは、ボーラス注射器とすることができる。

変形可能な薬剤容器は、液体薬剤を含むことができる。

本発明の他の態様によれば、液体薬剤を含むように配置された変形可能な薬剤容器を含む剛性ケーシングと、剛性ケーシングにガス弁を介して接続された加圧ガスカートリッジとを含む医療用送達デバイスを動作させる方法が提供され、この方法は、剛性ケーシング内へのガス流れを可能にするようにガス弁を解放し、剛性ケーシング内のガスの圧力を高め、それにより変形可能な薬剤容器を圧縮して液体薬剤を変位させることを含む。

医療用送達デバイスは、安全弁を介して剛性ケーシングに接続されたオーバーフローリザーバをさらに含むことができ、方法は、オーバーフローリザーバ内のガス流れの動きを、オーバーフローリザーバ内の回転部材を回転させるトルクに変換することをさらに含むことができる。

本発明の上記および他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明を行う。

添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を説明する。

第１の実施形態による初期状態における薬剤送達デバイスの概略図である。 第１の実施形態による最終状態における薬剤送達デバイスの概略図である。 第２の実施形態による第１の状態における薬剤送達デバイスの一部の概略図である。 第２の実施形態による第２の状態における薬剤送達デバイスの一部の概略図である。 第３の実施形態による薬剤送達デバイスの概略図である。

次に、各実施形態に詳しく言及するが、その例は添付図面に示されており、図中、全体を通して同様の参照番号は同様の要素を指す。

液体薬剤を送達するための薬剤送達デバイスが提供される。薬剤送達デバイスは、液体薬剤を含むように配置された変形可能な薬剤容器を含む剛性ケーシングと；剛性ケーシングにガス弁を介して接続された加圧ガスカートリッジとを含み、ガス弁は、剛性ケーシング内のガスの圧力を高め、それにより変形可能な薬剤容器を圧縮して液体薬剤を変位させるように、剛性ケーシング内へのガス流れを可能にするように解放可能である。

記載される薬剤送達デバイスは、栓およびプランジャに伴う摩擦の発生を防止する。さらに、変形可能な薬剤容器の内部の容積を実質的にゼロまで減少させることができるため、デッドボリュームが著しく小さくなる。それに対して、従来型の注射装置では、通常は製造公差のために、栓を完全に押し出した後でもある程度の薬物が残留する。

本明細書に記載される薬物送達デバイスは、患者に薬剤を注射するように構成することができる。たとえば皮下、筋肉内、または静脈内の送達が可能である。そうしたデバイスは、患者、または看護師もしくは医師のような介護者による操作が可能であり、様々なタイプの安全シリンジ、ペン型注射器、または自動注射器を含むことができる。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。こうした様々なデバイスを用いて送達される薬剤の容量は、約０．５ｍｌ〜約２ｍｌの範囲とすることができる。さらに別のデバイスは、一定時間（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して、「大」容量（通常は約２ｍｌ〜約１０ｍｌ）の薬剤を送達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。

特定の薬剤との組合せにおいて、本明細書に記載されるデバイスは、必要とされる仕様内で作動するようにカスタマイズすることもできる。たとえば、デバイスは、ある特定の時間内（たとえば、自動注射器では約３〜約２０秒、ＬＶＤでは約１０分〜約６０分）に薬剤を注射するようにカスタマイズすることができる。他の仕様として、不快感が低いもしくは最小限のレベルであること、または人的要因、貯蔵寿命、使用期限、生体適合性、環境上の配慮などに関係する特定の条件が含まれることがある。そうした違いは、たとえば薬物の粘度が約３ｃＰ〜約５０ｃＰの範囲であるなど様々な要因に起因して生じる可能性がある。結果として、薬物送達デバイスはしばしば、サイズが約２５〜約３１ゲージの範囲の中空針を含むようになる。一般的なサイズは、２７および２９ゲージである。

本明細書に記載される送達デバイスは、１つまたはそれ以上の自動化機能を含むこともできる。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供給することができる。エネルギー源は、たとえば機械的、空圧的、化学的、または電気的なエネルギーを含むことができる。たとえば、機械的なエネルギー源は、ばね、てこ、エラストマー、またはエネルギーを蓄積もしくは放出する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、歯車、弁、また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他の機構をさらに含むことができる。

いくつかの送達デバイスは、安全シリンジ、ペン型注射器、または自動注射器のうちの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的なエネルギー源（通常は自動注射器に見られる）、および用量設定機構（通常はペン型注射器に見られるような）を含むことが可能である。

図１は、第１の実施形態による初期状態における薬剤送達デバイスの概略図である。このデバイスは、以下では大容量デバイス（ＬＶＤ）の文脈において記載されるが、代わりに別のタイプのボーラス注射器も可能であることが理解されよう。

図１には、本発明の第１の実施形態による薬剤送達デバイス１０が示されている。薬剤送達デバイス１０は、定置型デバイスでも携帯型デバイスでもよい。薬剤送達デバイス１０は、ガス弁１５を介して加圧ガスカートリッジ１４に接続された剛性ケーシング１２を含む、ハウジング１１を備えている。剛性ケーシング１２は、金属または硬いプラスチックで作ることができるが、剛性ケーシングは、剛性ケーシング１２の必要とされる剛性を与える他の材料で作ることも可能であることが理解されよう。

この実施形態における加圧ガスカートリッジ１４は、５ｍｌの容量を有し、１，０００Ｐａに加圧された窒素ガスを含む。この実施形態におけるガス弁１５は、アクチュエータ（図１には示さず）によって制御される。アクチュエータを作動させると、ガス弁１５は、加圧ガスカートリッジ１４から剛性ケーシング１２内へのガス流れを可能にするように解放するように配置される。この実施形態において、ガス弁１５は、ガスが一方向、すなわち加圧ガスカートリッジ１４から剛性ケーシング１２に向かってのみ流れることを可能にする一方向弁である。

剛性ケーシング１２は、初期状態において液体薬剤で充填された変形可能な薬剤容器１３を含む。変形可能な薬剤容器１３は、たとえばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはポリエチレンなどのプラスチックで作ることができる。この実施形態では、変形可能な薬剤容器１３が正確に折り畳まれることを保証するために、変形可能な薬剤容器１３は、薬剤容器１３の出口の反対側の剛性ケーシング１２の側面に取り付けられる。具体的には、この実施形態に示されるように、剛性ケーシング１２は細長い形状を有し、変形可能な薬剤容器１３は、それが剛性ケーシング１２に対して封止される薬剤容器１３の出口領域内の前端部、および薬剤容器１３の出口の反対側の後端部で保持される。初期状態では、液体薬剤を伴う変形可能な薬剤容器１３が、本質的に剛性ケーシング１２の全容量を占める。

変形可能な薬剤容器１３は出口を含み、それを通して薬剤を変位させることができる。変形可能な薬剤容器１３の出口は、流体経路１８を経由して有針注射システム１９に接続される。換言すれば、流体経路１８の一端は薬剤容器１３の出口に連結され、流体経路１８のもう一方の端部は、有針注射システム１９に連結される。有針注射システム１９は中空の注射針２１を含み、変形可能な薬剤容器１３が圧縮されると、注射針２１を通して薬剤を変位させることができる。

剛性ケーシング１２は、変形可能な薬剤容器１３、したがって内部の液体薬剤を変位させるためのガスによって充填可能である。したがって、ガス弁１５が解放されて剛性ケーシング１２内へのガス流れが可能になると、増加するガスの圧力が変形可能な薬剤容器１３に圧縮力を及ぼし、それによって、内部に含まれる液体薬剤をその出口を通して変位させる。

薬剤送達デバイス１０は、オーバーフローリザーバ１６をさらに含む。オーバーフローリザーバ１６は、安全弁１７を介して剛性ケーシング１２に接続される。安全弁１７は、剛性ケーシング１２内のガスの圧力が所定の閾値を超えたとき、安全弁１７が解放され、オーバーフローリザーバ内へのガス流れが可能になるように構成される。したがって、剛性ケーシング内のガスの圧力が危険なほど高いレベルに達する事態を防止することにより、安全を確保することができる。この実施形態において、安全弁１７は、剛性ケーシング１２がその設計限界を超える圧力を受けるのを防ぐために、所定の設定圧力で解放するように設定された圧力逃がし弁（ＰＲＶ）である。

図２は、第１の実施形態による最終状態における薬剤送達デバイスの概略図である。

図２に示される薬剤送達デバイス１０は、ガス弁１５を制御するように配置されたアクチュエータが作動され、加圧ガスカートリッジ１４から剛性ケーシング１２内へのガス流れが可能になった最終状態である。最終状態では、剛性ケーシング１２をガスで完全に充填し、それによって変形可能な薬剤容器１３を完全に圧縮することにより、変形可能な薬剤容器１３の内容物すべてを出口から押し出すことができる。

剛性ケーシング１２の剛性により、ガスが加圧ガスカートリッジ１４から剛性ケーシング１２に流入すると、増加したガスの圧力が、剛性ケーシング１２内に配置された変形可能な薬剤容器１３に圧縮力を及ぼし、変形可能な薬剤容器１３を圧縮する。変形可能な薬剤容器１３の中に含まれる液体薬剤は、その出口、流体経路を通り、注射部位に挿入される有針注射システム１９まで変位される。

変形可能な薬剤容器１３の内容物がすべて変位された後、ガスが加圧ガスカートリッジ１４から流れ続けるため、剛性ケーシング１２内のガスの圧力は引き続き増加することになる。剛性ケーシング内のガスの圧力が所定の閾値を超えたとき、安全弁１７が解放され、オーバーフローリザーバ１６内へのガス流れが可能になる。この剛性ケーシング１２からのガス流れによって剛性ケーシング１２内のガスの圧力が低下し、したがって、高いガスの圧力による剛性ケーシング１２の損傷を防止することができる。

図３Ａは、第２の実施形態による第１の状態における薬剤送達デバイスの一部の概略図であり、図３Ｂは、第２の実施形態による第２の状態における薬剤送達デバイスの一部の概略図である。具体的には、図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ注射プロセスの完了前（すなわち、第１の状態）および注射プロセスの完了後（すなわち、第２の状態）の薬剤送達デバイスのオーバーフローリザーバ１６の一部を示している。

第２の実施形態の薬剤送達デバイスは、第１の実施形態の薬剤送達デバイス１０と同様であるが、さらにオーバーフローリザーバ１６内に回転部材２２が配置され、回転部材２２は、インジケータ部材２３と透明窓２４とを含むインジケータシステムに連結されている。この実施形態における透明窓２４は、使用者がインジケータ部材の向きを判断することができるように、ハウジング１１に位置する。

この実施形態において、回転部材２２は流れ検出機構と考えられる。回転部材２２は、オーバーフローリザーバ１６内に配置され、特に、ガスが剛性ケーシング１２からオーバーフローリザーバ１６に流入すると、単一方向（図３Ａおよび３Ｂに示されるように時計回り）に回転するように構成される。換言すれば、オーバーフローリザーバ１６内のガス流れの動きが、回転部材２２を回転させるトルクに変換される。

この実施形態では、インジケータシステムのインジケータ部材２３は、回転部材２２の中心から外側へ延びるように回転部材２２の表面に配置された幅が狭く細長い部材である。インジケータ部材２３は、回転部材２２が回転するとき、インジケータ部材２３の外端部が透明窓２４に沿って第１の位置から第２の位置へ動くように、回転部材２２に固定して取り付けられる。第１の位置は、注射プロセスが完了していない第１の状態に対応し、第２の位置は、注射プロセスが完了した第２の状態に対応する。

透明窓２４の第１の端部は、変形可能な薬剤容器１３が空ではない場合を表し、透明窓２４の第２の端部は、変形可能な薬剤容器１３が空である場合を表す。したがって、インジケータ部材２３の外端部が透明窓２４に沿って一方の端部からもう一方まで動くと、使用者は、注射プロセスが完了したと判断することができる。

アクチュエータ（図示せず）が作動されてガス弁１５を解放すると、剛性ケーシング１２は次第にガスで充填され、したがって、剛性ケーシング１２内のガスの圧力が増加し続ける。この増加するガスの圧力が変形可能な薬剤容器１３に圧縮力を及ぼし、それによって、内部に含まれる液体薬剤をその出口を通して変位させる。

変形可能な薬剤容器１３の内容物がすべて変位された後、ガスが加圧ガスカートリッジ１４から流れ続けるため、剛性ケーシング１２内のガスの圧力は引き続き増加することになる。剛性ケーシング内のガスの圧力が所定の閾値を超えたとき、安全弁１７が解放され、オーバーフローリザーバ１６内へのガス流れが可能になる。

オーバーフローリザーバ１６内へのガス流れが、回転部材２２の単一方向の回転を生じさせ、それによって、インジケータ部材２３の外端部が透明窓２４に沿って一方の端部からもう一方へ動く。これが図３Ａおよび図３Ｂに示されており、図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、第１の位置（図３Ａ）および第２の位置（図３Ｂ）におけるインジケータ部材２３の外端部を示している。したがって、インジケータ部材２３の外端部が透明窓２４に沿って一方の端部からもう一方へ動くとき、使用者は、インジケータ部材２３の向きを確認することによって、変形可能な薬剤容器１３が空である場合、および注射プロセスが完了した場合を判断することができる。

図４は、第３の実施形態による薬剤送達デバイスの一部の概略図である。

第３の実施形態の薬剤送達デバイスは、第１の実施形態の薬剤送達デバイスと同様であるが、さらに回転部材２２、ピニオンギヤ（図４には示さず）、ウォーム歯車（ｗｏｒｍ ｗｈｅｅｌ）２５、ウォームスクリュー２６、エネルギー生成装置２７、および光源２８を備えている。

この実施形態において、回転部材２２は流れ検出機構の一部と考えられる。回転部材２２は、オーバーフローリザーバ１６内に配置され、特に、ガスが剛性ケーシング１２からオーバーフローリザーバ１６に流入すると、単一方向に回転するように構成される。換言すれば、オーバーフローリザーバ１６内のガス流れの動きが、回転部材２２を回転させるトルクに変換される。

図４に示されるように、この実施形態において、回転部材２２は複数のベーンを含み、ウォーム歯車２５と噛み合うように構成されたピニオンギヤ（図４には示さず）に固定して取り付けられる。この実施形態におけるウォーム歯車２５は、ウォームスクリュー２６と共にウォーム駆動装置を形成する。具体的には、ウォーム歯車２５は、ウォームスクリュー２６の外面上のねじ付装置と噛み合う複数の歯を含む。このウォーム駆動装置では、回転の動きが９０°の角度で伝達される。換言すれば、第１の軸でのウォーム歯車２５の回転の動きが、第２の軸でのウォームスクリュー２６の回転の動きを生じさせ、第１の軸は第２の軸に垂直である。

ウォームスクリュー２６は、エネルギー生成装置２７に機械的に連結される。この実施形態において、エネルギー生成装置２７は、機械的な回転を直流電流に変換するように構成された発電機を含む。

図には示されていないが、エネルギー生成装置２７は、この実施形態では電球である光源２８に電気的に接続される。したがって、エネルギー生成装置２７がウォームスクリュー２６の機械的な回転を変換すると、光源２８に電力が供給される。

アクチュエータ（図示せず）が作動されてガス弁１５を解放すると、剛性ケーシング１２は次第にガスで充填され、したがって、剛性ケーシング１２内のガスの圧力が増加し続ける。この増加するガスの圧力が変形可能な薬剤容器１３に圧縮力を及ぼし、それによって、内部に含まれる液体薬剤をその出口を通して変位させる。

変形可能な薬剤容器１３の内容物がすべて変位された後、ガスが加圧ガスカートリッジ１４から流れ続けるため、剛性ケーシング１２内のガスの圧力は引き続き増加することになる。剛性ケーシング内のガスの圧力が所定の閾値を超えたとき、安全弁１７が解放され、オーバーフローリザーバ１６内へのガス流れが可能になる。

オーバーフローリザーバ１６内へのガス流れが、回転部材２２の単一方向の回転を生じさせる。回転部材２２とピニオンギヤ（図４には示さず）の間の接続により、ピニオンギヤは回転部材２２と共に回転し、ウォーム歯車２５と噛み合い、ウォーム歯車２５は、回転の動きを９０°の角度で伝達するようにウォームスクリュー２６と噛み合う。ウォームスクリュー２６が回転するとき、ウォームスクリュー２６が連結されたエネルギー生成装置２７によって電流が生成される。この実施形態では、この生成されたエネルギーを用いて、光源２８に給電する。したがって、光源２８は、注射プロセスが完了したことを示すために用いることができる。

代替実施形態において、薬剤送達デバイスは、ボーラス注射器の代わりにペン型注射器とすることができる。

代替実施形態において、エネルギー生成装置は、光源に直接連結するのではなく、キャパシタのようなエネルギー蓄積装置に電気的に接続することができる。こうした代替実施形態では、エネルギー生成装置で生成されたエネルギー（直流電流）をエネルギー蓄積装置に蓄積し、その後、デバイスにあるオンボード装置に給電するために用いることができる。

代替実施形態において、変形可能な薬剤容器は、ガスの圧力下で薬剤容器を圧縮すること、および／または折り畳むことを可能にする他の材料で作ることができる。

代替実施形態において、加圧ガスカートリッジと剛性ケーシングがそこに連結されるガス弁は、デバイス内の異なる要素によって制御可能にすることができる。たとえば、ガス弁は、加圧ガスカートリッジから剛性ケーシング内へのガス流量を制御および調節するように、制御デバイス（たとえば、ダイヤル）によって制御することができる。また代替実施形態では、ガス弁として、一方向弁の代わりに他のタイプの弁（たとえば、ダイアフラム弁、ピンチ弁など）を用いることができる。

代替実施形態において、加圧ガスカートリッジ内に含まれるガスとして、窒素の代わりに他のタイプのガス（たとえば、空気、二酸化炭素、酸素など）を用いることができる。また代替実施形態では、加圧ガスカートリッジ内に含まれるガスを、異なるガスの圧力値に加圧することができる。

代替実施形態において、加圧ガスカートリッジのサイズおよび／または寸法は、設計要件に応じて適合させることができる。

代替実施形態において、オーバーフローリザーバと剛性ケーシングがそこに連結される安全弁は、圧力逃がし弁（ＰＲＶ）の代わりに圧力安全弁（ＰＳＶ）とすることができる。また代替実施形態では、安全弁として、圧力逃がし弁の代わりに他のタイプの弁を用いることができる。

代替実施形態において、回転部材は、オーバーフローリザーバ内の他のタイプの流れ検出機構に置き換えることができる。こうした代替実施形態において、流れ検出機構は、アルキメデススクリュー（Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ ｓｃｒｅｗ）部材、超音波検出デバイス、電磁式伝播検出デバイスのうちの少なくとも１つを含むことができる。またこうした代替実施形態において、流れ検出機構は、インジケータシステムまたはエネルギー生成装置に連結することができる。たとえば、流れ検出機構がアルキメデススクリュー部材を含む代替実施形態では、オーバーフローリザーバ内のガス流れによってアルキメデススクリュー部材が回転するとき直流を発生させるように、アルキメデススクリュー部材をエネルギー生成装置に機械的に連結することができる。

代替実施形態において、インジケータシステムのインジケータ部材および目盛りは、他の形状および構成をとることができる。たとえば、代替実施形態におけるインジケータ部材は、回転部材の中心から外側へ延びるように回転部材の表面に配置された扇形部材とすることができ、目盛りは、インジケータ部材の上面に配置された平坦な被覆部材の円弧形アパーチャとすることができる。回転部材が回転するときインジケータ部材が回転して円弧形アパーチャ（すなわち、目盛り）を覆うように、インジケータ部材を回転部材に固定して取り付けることができる。他の代替実施形態では、代わりに直線状の目盛りを用いることができる。

本出願では、特許請求の範囲が構成の特定の組合せに対して作成されているが、本開示の範囲は、それがここで任意の請求項において特許請求される同じ発明に関連するか否か、また本発明が緩和する同じ技術的問題のいずれか、またはすべてを緩和するか否かにかかわらず、明示的もしくは暗示的に本明細書で開示される任意の新規な構成もしくは構成の任意の新規な組合せ、またはそれらの任意の一般化したものも含むことを理解すべきである。本出願人はここに、本出願、または本出願から派生する任意のさらなる出願の手続処理中に、そうした構成および／または構成の組合せに対して新しい特許請求の範囲が作成される可能性があることを通告するものである

本明細書に記載される物質、定式化、装置、方法、システム、および実施形態の様々な構成要素の変更（追加および／または削除）は、本発明の完全な範囲および趣旨から逸脱することなく行うことが可能であり、本発明は、そうした変更およびそのすべての等価物を包含することが当業者には理解されるであろう。

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、またはその組合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ヶ月から約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。

本明細書に記載されるＡＰＩ、定式化、装置、方法、システム、および実施形態の様々な構成要素の変更（追加および／または削除）は、本発明の完全な範囲および趣旨から逸脱することなく行うことが可能であり、本発明は、そうした変更およびそのすべての等価物を包含することが当業者には理解されるであろう。

Claims (15)

1. 液体薬剤を送達するための薬剤送達デバイスであって：
   液体薬剤を含むように配置された変形可能な薬剤容器を含む剛性ケーシングと；
   該剛性ケーシングにガス弁を介して接続された加圧ガスカートリッジと
   を含み、ここで、ガス弁は、剛性ケーシング内のガスの圧力を高め、それにより変形可能な薬剤容器を圧縮して液体薬剤を変位させるように、剛性ケーシング内へのガス流れを可能にするように解放可能である、前記薬剤送達デバイス。
2. 安全弁を介して剛性ケーシングに接続されたオーバーフローリザーバをさらに含み、ここで、安全弁は、剛性ケーシング内のガスの圧力が所定の閾値を超えたとき、オーバーフローリザーバ内へのガス流れを可能にするように構成される、請求項１に記載の薬剤送達デバイス。
3. オーバーフローリザーバ内に流れ検出機構をさらに含む、請求項２に記載の薬剤送達デバイス。
4. 流れ検出機構は、オーバーフローリザーバ内に配置された回転部材を含み、ここで、該回転部材は、オーバーフローリザーバ内のガス流れによって回転するように構成される、請求項３に記載の薬剤送達デバイス。
5. 回転部材は複数のベーンを含む、請求項４に記載の薬剤送達デバイス。
6. 回転部材はインジケータシステムに連結される、請求項４または５に記載の薬剤送達デバイス。
7. インジケータシステムは：
   ハウジングにある透明窓と；
   回転部材が回転するとき、インジケータ部材の外端部が透明窓に沿って動くように回転部材に配置されたインジケータ部材と
   を含む、請求項６に記載の薬剤送達デバイス。
8. 回転部材はエネルギー生成装置に連結される、請求項４または５に記載の薬剤送達デバイス。
9. エネルギー生成装置は発電機を含む、請求項８に記載の薬剤送達デバイス。
10. エネルギー生成装置によって給電されるように配置された光源をさらに含む、請求項８または９に記載の薬剤送達デバイス。
11. 変形可能な薬剤容器は、流体経路を介して有針注射システムに接続された出口と流体連通する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の薬剤送達デバイス。
12. 薬剤送達デバイスはボーラス注射器である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の薬剤送達デバイス。
13. 変形可能な薬剤容器は液体薬剤を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の薬剤送達デバイス。
14. 医療用送達デバイスを動作させる方法であって、医療用送達デバイスは、液体薬剤を含むように配置された変形可能な薬剤容器を含む剛性ケーシングと、該剛性ケーシングにガス弁を介して接続された加圧ガスカートリッジとを含み、該方法は：
    剛性ケーシング内へのガス流れを可能にするようにガス弁を解放し、剛性ケーシング内のガスの圧力を高め、それにより変形可能な薬剤容器を圧縮して液体薬剤を変位させること
    を含む前記方法。
15. 医療用送達デバイスは、安全弁を介して剛性ケーシングに接続されたオーバーフローリザーバをさらに含み、該方法は、オーバーフローリザーバ内のガス流れの動きを、オーバーフローリザーバ内の回転部材を回転させるトルクに変換することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

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