JP2021528199A - 生物静力学的チャンバーを備える針ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、容積可変貯蔵部の一部分を収容するように適合された近位空間（１３、５１３）を有する針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）であって、針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）が、針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）と、針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）に固定され、注射部位に流体連通を提供するための遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）を備える、針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１）と、針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１）の遠位部分を収容するための密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）を運ぶ針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）であって、密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が、貫通可能な自己密封隔壁（３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９）によって遠位に密封されている、針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）と、密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）と近位空間（１３、５１３）との間の流体連通を確立するための流れチャネル（２４、１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）と、を備え、針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）および針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が、第１の相対位置と第２の相対位置との間で相対運動が可能であり、第１の相対位置では、密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）を収納し、第２の相対位置では、遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）が密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）から貫通可能な自己密封隔壁（３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９）を通って突出し、針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１）が、側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）をさらに備え、側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）が、針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）および針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が第２の相対位置にあるときに、流れチャネル（２４、１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）と流体連通し、密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）内に位置付けられる、針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して、医療装置に関し、より具体的には、薬剤送達装置と共に使用するための注射針に関する。

ペン式注射装置と、取り付け可能なペン式針ユニットと、を備える、薬剤を自己投与するための注射システムは、概して単純で便利な取り扱いパターンにより、ますます普及している。かかる注射システムのユーザーは、汚染のリスクを最小限に抑えるために、注射ごとに針ユニットを廃棄することを推奨される。したがって、注射装置は、耐用期間の過程において、複数の針ユニットと共にデフォルトで使用される。

針ユニットは通常、使用前に滅菌性を確保するために個々に包装および密封されている。したがって、用量投与行為に関連して、ユーザーは、針ユニットの包装を解き、それを注射装置の上に装着し、注射を行い、それを注射装置から装着解除し、それを再び包装するか、または別様に封入して、針刺し損傷を防止し、かつ最終的にそれを、好ましくは専用の鋭利な容器の中に捨てる必要がある。

針ユニットの準備とその後の取り外しは両方とも、注射処置の最も複雑で時間のかかる部分である。特に、年少者や高齢者のユーザーにとっては、小さな物品およびホイルの取り扱いが課題となり、注射作業が少し煩雑になる場合がある。結果として、一部のユーザーは針ユニットを数回再使用する。実際に、一部のユーザーは、注射装置が空になった場合、または例えば、針が目詰まりしたり、引っ掛かったりした場合にのみ、針ユニットを変更する。これにより、これらのユーザーが針を取り扱う行為を行う必要がある回数が大幅に低減される。

しかしながら、感染と針刺し損傷の両方のリスクも増加させ、前者は針の汚染に起因し、後者はユーザーが典型的には針のフィッティングに関連して元の針ユニットの包装を捨ててしまい、それを、数回再使用した後に針ユニットを交換する際の容器として利用できないことに起因する。

ＷＯ２０１５／０６２８４５（Ｎｏｖｏ Ｎｏｒｄｉｓｋ Ａ／Ｓ）は、ペン式注射装置の針ユニットを開示しており、前針の一部分は、注射と注射との間で、防腐剤含有液体を保持する貯蔵部内に収納される。したがって、前針のこの部分は、各注射行為の後に防腐剤含有液体によって洗浄され、中に保存され、それによって、微生物汚染のリスクが低減される。防腐剤含有液体は、カートリッジ内に存在する薬剤と同一であり、注射装置の初回使用に関連してカートリッジから貯蔵部へと移送される。

この針ユニットの概念は、安全に複数回の再使用を可能にするが、ＷＯ２０１５／０６２８４５に提示される様々な実施形態は、貯蔵部を充填するために、専用のばね構成要素の力に対する貯蔵部壁の近位移動、またはピストンに対するカートリッジ本体の近位移動のいずれかを必要とし、注射装置／針ユニットシステムのさらなる複雑さおよびコストをもたらす。さらに、貯蔵部は一回だけ充填されるが、針ユニットは、例えば、数週間の期間にわたっての複数回の再使用を意図しているため、貯蔵部内の微生物に適さない環境は、防腐剤含有液体中の防腐剤の成分の蒸発によって劣化する場合がある。

ＷＯ２０１５／０６２８４５

本発明の目的は、先行技術の少なくとも一つの欠点を除去するかもしくは低減させること、または先行技術の解決策に対する有用な代替案を提供することである。

特に、本発明の目的は、皮膚進入針部分の安全な複数回の再使用を可能にするか、または可能にすることに寄与する、薬剤送達装置のための針ユニットを提供することである。

本発明の別の目的は、皮膚進入針部分の生物静力学的環境の確立を可能にする単純で費用効果の高い手段を有する、かかる針ユニットを提供することである。

本発明のさらなる目的は、経時的な生物静力学的環境の劣化リスクの低減をもたらす、かかる針ユニットを提供することである。

本発明のなおもさらなる目的は、微生物汚染のリスクを増加させることなく、薬剤送達装置と、薬剤送達装置と共に複数回再使用され得る針ユニットと、を備える、薬剤送達システムを提供することである。

本発明の開示では、上記の目的のうちの一つ以上に対処し、かつ／または、以下の文章から明らかである目的に対処する、態様および実施形態が記載される。

第１の態様では、本発明は、請求項１に記載の針ユニットを提供する。

したがって、例えば、薬剤送達装置のカートリッジホルダーに埋め込まれている、薬剤カートリッジなどの容積可変貯蔵部の一部分を収容するように適合された近位空間を有するタイプの針ユニットが提供される。針ユニットは、針キャリアと、針キャリアに固定され、注射部位に流体連通を提供するための遠位針端部と、針シールドと、を備える。針ユニットは、容積可変貯蔵部を取り外し可能または取り外し不可能に保持するために近位空間内に配列された、例えば、ねじ山および／またはバヨネットトラックを含む、結合手段をさらに備える。

針シールドは、針管の遠位部分を収容するように構成された密封型チャンバーを運ぶ。密封型チャンバーは、貫通可能な自己密封隔壁によって遠位に密封されており、針シールドおよび針キャリアは、第１の相対位置と第２の相対位置との間で相対運動が可能であり、第１の相対位置では、密封型チャンバーが遠位針端部を収納し、第２の相対位置では、遠位針端部が密封型チャンバーから貫通可能な自己密封隔壁を通って突出する。

針ユニットは、密封型チャンバーと近位空間との間に流体連通を確立し、それによって、流体が、収容された薬剤カートリッジから密封型チャンバーへと移送されることを可能にするための流れチャネルをさらに備える。

針管は、側孔をさらに備え、側孔は、針シールドおよび針キャリアが第２の相対位置にあるときに、ａ）流れチャネルと流体連通し、ｂ）密封型チャンバー内に位置付けられる。

側孔は、例えば、掘削または電気化学エッチングによって生み出され得る。さらに、一例として、針ユニットは、側孔が、針シールドおよび針キャリアが第１の相対位置にあるときに、密封型チャンバーの近位端部分に位置付けられ、針シールドおよび針キャリアが第２の相対位置にあるときに、密封型チャンバーの遠位端部分に位置付けられるように、設計および寸法決めされ得る。これは、密封型チャンバーの軸方向の範囲を最小限に抑えながら、依然としてその所望の効果を提供する。いずれの場合においても、側孔は、針シールドおよび針キャリアが第１の相対位置にあるときにも、密封型チャンバー内に位置付けられ得る。

使用中、針ユニットが、例えば、薬剤カートリッジを運ぶペン型注射装置などの薬剤送達装置の上に装着され、遠位針端部が、密封型チャンバーから自己密封隔壁を通って突出すると、流れチャネルおよび側孔は一緒になって、薬剤カートリッジと、密封型チャンバーと、遠位針端部との間の流体連通を提供する。

結果として、遠位針端部が密封型チャンバーから自己密封隔壁を通って突出し、薬剤の用量が、薬剤送達装置の操作によって薬剤カートリッジから排出されると、薬剤は、最初に流れチャネルに入り、そして密封型チャンバーに伝達され、そこから用量の一部が針管を通って遠位針端部から出続ける。したがって、滅菌され、使用前に空気を含む、密封型チャンバーは、薬剤によって洗い流され、最終的には部分的に薬剤で充填される。したがって、密封型チャンバーから排出される最初の用量が終了した後、薬剤と空気／薬剤煙霧との組み合わせを含む。

薬剤と空気／薬剤煙霧とのこの組み合わせにより、針管の遠位部分に生物静力学的環境が提供され、次の注射まで針管を清潔に保つ。次の注射の間、密封型チャンバー内に存在する薬剤は、薬剤カートリッジからの新たな量の薬剤によって洗い流されるか、または実質的に洗い流されて、置換され、ひいては、密封型チャンバー内の防腐剤が補給され、確立された生体生物静力学的環境の劣化が全くないか、またはわずかに最小限に抑えられることを確保する。

さらに、側孔により、用量排出に関連して密封型チャンバー自体の充填および洗い流しが可能になるため、別個のチャンバー充填プロセスの必要性が回避され、かつそれに応じて、針ユニットを、任意の移動可能な壁を欠いた、単純な固定された容積の密封型チャンバーで実現することができる。

密封型チャンバー、および／または流れチャネルの通過を可能にするための、中に開口部を有する近位密封部などの、密封型チャンバーの任意の密封部は、例えば、固定化された亜鉛（Ｚｉ^＋＋）または固定化された銀（Ａｇ^＋）を含有する、ブチルゴムまたは熱可塑性エラストマーで作製され得る。これらのイオンは、微生物の増殖を阻害することが知られており、かつ周り、例えば、流れチャネルの外部表面を密封する際に弾性材料などを使用することによって、防腐剤含有薬剤をかかる表面と恒久的に接触させることができない場合でも、微生物汚染物質が中和される。

薬剤送達装置によって送達され、密封型チャンバー内の生物静力学的環境を確立するために使用され得る、防腐剤含有液剤の非限定的な例は、インスリン、インスリンアナログ、ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−２、およびそれらの組み合わせ、ならびに成長刺激ホルモンなどの血糖レギュレーターである。特に好適なのは、例えば、以下の市販の薬剤製品である。ＮｏｖｏＲａｐｉｄ（登録商標）、ＮｏｖｏＬｏｇ（登録商標）、Ｌｅｖｅｍｉｒ（登録商標）、Ｔｒｅｓｉｂａ（登録商標）、ＮｏｖｏＭｉｘ（登録商標）、Ｒｙｚｏｄｅｇ（登録商標）、Ｘｕｌｔｏｐｈｙ（登録商標）、Ｖｉｃｔｏｚａ（登録商標）、Ｓａｘｅｎｄａ（登録商標）、Ｏｚｅｍｐｉｃ（登録商標）、およびＮｏｒｄｉｔｒｏｐｉｎ（登録商標）。

密封型チャンバーは、針管の遠位部分を収容するのに十分に大きいが、上述の流れ性質を提供し、かつ針管の遠位部分が液剤中に完全に浸漬されない場合があっても、汚染を防止する満足のいく微生物に適さない環境の確立を可能にするのに十分に小さい。

発明者らは、密封型チャンバーが［５μＬ；６０μＬ］の範囲の容積を有する場合、薬剤送達装置／針ユニットシステムの針ユニットサイズおよび用量精度に対する要求および要件をそれぞれ満たす、特に魅力的な溶液が得られることを特定した。例えば、密封型チャンバーは、［７μＬ；２０μＬ］の範囲の容積を有することができ、これは、排出された用量の一部が密封型チャンバー内に堆積される、最初の用量排出中の薬剤の洗浄能力と喪失との間の最適な妥協であると考えられる。

後続の投与では、密封型チャンバーが新しい用量によって洗い流されるか、または実質的に洗い流されるため、薬剤がほとんどまたは全く失われない。最初の用量排出は好ましくはエアショットである必要があるため、密封型チャンバーへの薬剤の喪失は、ユーザーに物理的な影響をもたらさない。しかしながら、［７μＬ；２０μＬ］の範囲の容積では、最初の用量がエアショットではなく、代わりに通常の用量投与であったとしても、失われた薬剤の量は、インスリンとして非常に強力な薬剤を送達するシステムについて、当局が許容する用量の不正確な閾値をはるかに下回るものであり、ひいては、その損失は、ユーザーに目立った影響をもたらさない。

密封型チャンバーは、例えば、円筒形であってもよく、かつ例えば、［０．５ｍｍ；２．５ｍｍ］の範囲の内径を有することができる。

流れチャネルは、例えば、薬剤カートリッジ隔壁などの貯蔵部隔壁を貫通するように構成された近位針端部を備え得る。これにより、密封型チャンバーと容積可変貯蔵部、例えば、薬剤カートリッジとの間において、後者が針ユニットの近位空間内に導入されると、単純で安価な流体連通を確立することができる。

流れチャネルは、針管の近位部分を構成し得、遠位部分と流体接続する。それによって、容積可変貯蔵部と、密封型チャンバーと、注射部位との間の流体連通が単一の針管を介して確立され、これにより、密封型チャンバー、ひいては、針ユニットの特にスリムな構成が可能になる。

あるいは、流れチャネルは、近位空間と密封型チャンバーとの間に延在する別個の第２の針管を備え得る。第２の針管は、例えば、針管と平行に配列され得る。したがって、液剤は、容積可変貯蔵部から第２の針管を介して密封型チャンバーに伝達され、ある時点で、密封型チャンバーを部分的に、例えば、実質的に完全に充填した後、側孔を通って針管に入り、そして遠位針端部へと流れることになる。この場合、第２の針管は、その一部が容積可変貯蔵部内にあり、周囲への曝露を控えることができる。第２の針管は、密封型チャンバーの近位密封部内に摺動可能に受容されて、密封型チャンバーと第２の針管との間の軸方向の相対運動を可能にすることができる。

密封型チャンバーの充填レベルを、例えば、密封型チャンバーの特定の構造および／または側孔の特定の形態を伴う、様々な手段によって最適化して、流れチャネルから密封型チャンバーへの薬剤の流入の所望の方向、および／または針管内の側孔の特定の配置を誘発することができる。

その一実施例では、密封型チャンバーは、近位円筒状ゾーン、遠位円筒状ゾーン、および遠位円筒状ゾーンに向かってテーパー状の中間円錐状ゾーンを備え、側孔は、針シールドおよび針キャリアが第２の相対位置にあるときに、遠位円筒状ゾーン内に位置付けられる。流れチャネルから密封型チャンバーへと流れる薬剤は、それによって、遠位円筒状ゾーンに入り、そこから近位円筒状ゾーンのより大きな容積に向かって流れ、空気を遠位円筒状ゾーンへと変位させ、そこから空気のほとんどが側孔を通って逃げる。

同様の効果は、針シールドおよび針キャリアが第２の相対位置にあるときに密封型チャンバーの遠位部分に位置付けられ、針管の内部表面と針管の外部表面とを接続する傾斜した縁部分を有する、側孔を提供することによって達成することができ、傾斜した縁部分は、流れチャネルから密封型チャンバーへの薬剤の近位の流入を誘発するように、針管の内部表面から針管の外部表面まで近位方向に傾斜している。９０°とは異なる角度、例えば、およそ４５°の角度で針管の側壁部分を通って掘削することによって生み出され得るような、非対称な側孔。

充填時の密封型チャンバーにおける側孔の配置ならびに側孔の数は、充填レベルを制御するために利用され得る他の要因である。例えば、針管は、第２の側孔を備えることができ、側孔および第２の側孔は、針シールドおよび針キャリアが第２の相対位置にあるときに、側孔が、密封型チャンバーの、遠位端部分などの遠位部分に位置付けられ、第２の側孔が、密封型チャンバーの、近位端部分などの近位部分に位置付けられるように、配列され得る。これにより、針管内の流れ抵抗により、加圧された薬剤の大部分が、密封型チャンバーの近位部分にある第２の側孔を通って、直接密封型チャンバー内へ流れチャネルを通って流れることをもたらすことになり、密封型チャンバーが近位部分から徐々に液体で充填されるにつれて、空気が遠位部分の側孔を通って排出され、最終的に密封型チャンバーの遠位部分に少量の空気のみが残される。

特定の実施例では、針管は、流れチャネルを通って伝達される液体が、最終的に遠位針端部から出る前に、強制的に密封型チャンバーに入れられることを確保するために、例えば、側孔から第２の側孔へと延在する、側孔と第２の側孔との間に配列された遮断構造を備える。これにより、密封型チャンバーの実際に完全な脱気が可能になり、さらに、先入先出の原則に従って、次の注射行為のたびに密封型チャンバー内の薬剤の完全な、または実質的に完全な交換が提供される。

当然のことながら、密封型チャンバーの充填レベルを最適化するための様々な手段が任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。

密封型チャンバーは、例えば、その遠位端部分で、針シールド内に固定して配列される。針シールドは、例えば、ばね部材によって、針キャリアに対する第１の相対位置に向かって付勢され得る。したがって、針シールドは、針ユニットが皮膚に押し付けられていないときに、用量排出事象の前後で、針管の遠位部分、すなわち、ユーザーへの挿入のために構成された針管の遠位部分を自動的に覆い、そこを密封型チャンバーが自動的に収容する。

針ユニットは、密封型チャンバーと針キャリアとの間に配列された針サポートをさらに備えることができ、針サポートは、少なくとも一つの針管を摺動可能に受容するように構成されている。かかる針サポートは、針ユニット内に存在する任意の針管の曲げに抵抗し得る。

本発明の第２の態様では、薬剤送達装置と共に使用するための針ユニットであって、針ユニットが、針ハブと、針ハブに固定され、薬剤貯蔵部との流体連通を提供するための近位針端部、および注射部位との流体連通を提供するための遠位針端部を含む、針管と、密封型チャンバーを運ぶ針シールドと、を備え、密封型チャンバーが、貫通可能な自己密封隔壁によって遠位に密封されており、針シールドおよび針ハブが、延在した相対位置と後退した相対位置との間で相対運動が可能であり、延在した相対位置では、密封型チャンバーが遠位針端部と針管の第１の壁部分とを収納し、後退した相対位置では、遠位針端部が密封型チャンバーから貫通可能な自己密封隔壁を通って突出し、密封型チャンバーが針管の第２の壁部分を収納し、針管の第２の壁部分が、近位針端部と密封型チャンバーとの間の流体連通を提供する側孔を備える、針ユニットが提供される。

それによって、ペン針型の注射針ユニットで従来使用されるような針管を用いる針ユニットを提供することができるが、中に側孔が配列されている。第１の壁部分と第２の壁部分とが重なり合う場合があり、側孔が、第１の壁部分および第２の壁部分の両方の一部を形成する、針管の一部分に配列されてもよく、それによって、側孔は、常に、すなわち、使用前、使用中、および使用と使用との間、密封型チャンバー内に位置付けられる。これにより、針シールドおよび針ハブが延在した相対位置にあるとき、および後退した相対位置にあるときの両方で、密封型チャンバーの充填が可能になる。

本発明の第３の態様では、上記に記載の注射装置および針ユニットを備える注射システムが提供される。注射装置は、防腐剤含有液剤を保持するか、または保持するように適合されている。針ユニットは、例えば、近位空間内に配列されたねじ山および／またはバヨネットトラックを含む、第１の結合手段を備えることができ、注射装置は、第１の結合手段との嵌合接合のための第２の結合手段を備え得る。

本発明の第４の態様では、遠位針端部および側孔を有する注射針の生物静力学的環境の確立を可能にする方法が提供される。方法は、ｉ）注射針を針キャリアに固定し、側孔と、防腐剤含有液体を保持する薬剤貯蔵部を受容することができる受容空間との間に液体連通を提供することと、ｉｉ）注射針の遠位部分を収容するための密封型チャンバーを提供することであって、密封型チャンバーが、ａ）貫通可能な隔壁によって遠位に滅菌および密封されており、ｂ）［５μＬ；６０μＬ］の範囲の容積を有する、提供することと、ｉｉｉ）密封型チャンバーおよび針キャリアが、第１の相対位置と第２の相対位置との間で相対運動が可能であり、第１の相対位置では、密封型チャンバーが遠位針端部を収納し、第２の相対位置では、遠位針端部が密封型チャンバーから貫通可能な自己密封隔壁を通って突出するように、ならびに側孔が、密封型チャンバーおよび針キャリアが第２の相対位置にあるときに、密封型チャンバー内に位置付けられるように、密封型チャンバーおよび針キャリアを配列することと、を含む。

この方法によって、遠位針端部は、注射行為間で密封型チャンバー内に収納され、密封型チャンバーは、ユーザーの最初の行為によって、薬剤貯蔵部からの防腐剤含有液体で少なくとも部分的に充填され、その後、各注射中に洗い流され、別の量の防腐剤含有液体によって実質的に置換され、それによって、密封型チャンバー内の微生物増殖阻害剤を更新し、かつ密封型チャンバーの洗浄能力を維持する。

したがって、生物静力学的環境は、ある用量の防腐剤含有液体を薬剤貯蔵部から遠位針端部を通って排出することによって、単純に確立され得、それによって、ある量の薬剤が密封型チャンバー内に留まることになるため、この量は、液剤中および薬剤煙霧中の防腐剤が、一定に保たれた空間を生み出し、それを維持することができるのに十分である。防腐剤含有液体の導入は、任意のユーザーが誘導した用量排出行為の自動的かつ不可避な結果であるため、密封型チャンバー内の防腐剤は、用量が投与されるたびに更新されることになり、ひいては、生物静力学的環境の維持は、ユーザーが無視することができる専用の操作上のステップとは無関係である。

いかなる疑念も回避するために、本文脈において、「薬剤」という用語は、状況の治療、予防、または診断に使用される媒体を指し、すなわち、身体における療法または代謝効果を有する媒体を含む。さらに、「遠位」および「近位」という用語は、薬剤送達装置または針ユニットに沿った位置または方向を示し、「遠位」とは、薬剤出口端を指し、「近位」とは、薬剤出口端の反対側の端を指す。

本明細書において、特定の態様または特定の実施形態（例えば、「一態様」、「第１の態様」、「一実施形態」、「例示的な実施形態」など）への言及は、それぞれの態様または実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または、特性が、少なくとも本発明のその一態様または実施形態に含まれるか、または固有のものであるが、必ずしも本発明のすべての態様または実施形態の中に含まれるわけではなく、それらすべての固有のものでもないことを表す。しかしながら、本発明に関連して説明した様々な特徴、構造および／もしくは特性の任意の組み合わせが、本明細書に明示的に記載されていない限り、または明確に文脈上矛盾しない限り、本発明に包含されることが強調される。

本文中のありとあらゆる例、または例示的な言語（例えば、など）の使用は、単に本発明をよりよく明らかにすることを意図したものであり、別段の特許請求がされていない限り、本発明の範囲を制限するものではない。さらに、本明細書中のいずれの言語または言い回しも、特許請求されていないいずれかの要素が本発明の実施に必須であると示しているとは解釈されない。

以下において、本発明は、図面を参照してさらに説明される。

図１は、本発明の実施形態による針ユニットが取り付けられている注射装置の斜視図である。 図２は、図１に示される針ユニットの長手方向断面図である。 図３は、注射針のための例示的な生物静力学的チャンバーの構成要素の斜視図である。 図４は、注射針のための例示的な生物静力学的チャンバーの構成要素の斜視図である。 図５は、薬剤カートリッジが取り付けられている針ユニットの長手方向断面図である。 図６は、使用時の様々な状態の針ユニットを描いている。 図７は、それぞれ保存状態および使用状態にある、生物静力学的チャンバーおよび注射針の長手方向断面斜視図である。 図８は、使用時の様々な状態の生物静力学的チャンバーおよび注射針を示している。 図９は、使用時の様々な状態の、本発明の第２の実施形態で使用される生物静力学的チャンバーおよび注射針を示している。 図１０は、使用時の様々な状態の、本発明の第３の実施形態で使用される生物静力学的チャンバーおよび注射針を示している。 図１１は、薬剤カートリッジが取り付けられており、使用時の様々な状態にある、本発明の第４の実施形態による針ユニットの長手方向断面図である。 図１２は、薬剤カートリッジが取り付けられており、使用時の様々な状態にある、本発明の第５の実施形態による針ユニットの長手方向断面図である。 図１３は、本発明の第６の実施形態による針ユニットで使用するための部分組立品の分解された部分的な長手方向断面図である。 図１４は、図１３の部分組立品を組み込んだ針ユニットの長手方向断面図である。 図１５は、針ユニットの使用時の様々な状態にある部分組立品の長手方向断面図である。

図面において、同様の構造物は、主として同様の参照番号によって識別される。

以下において、「上向き」および「下向き」ならびに「左」および「右」などの相対的表現が使用される場合、これらは、添付の図を参照しており、必ずしも実際の使用状況を示すものではない。示された図は、概略表現であり、そのため、異なる構造の構成だけでなくそれらの相対的寸法は、図示的な目的を果たすことのみが意図されている。

図１は、本発明の例示的な実施形態による針ユニット１０が取り付けられている注射ペン１の斜視図である。注射ペン１は、注射機構（非表示）を収容する長手方向ハウジング２を有する。カートリッジホルダー３は、ハウジング２の遠位端に取り付けられ、液剤を保持するカートリッジ６０をサポートする。この場合、カートリッジホルダー３は、注射ペン１がいわゆる予め充填された注射装置タイプのものであるため、ハウジング２に固定して取り付けられている。しかしながら、他の場合では、カートリッジホルダー３は、着脱可能に取り付けられ得る。従来の方法では、注射ペン１は、送達される用量を選択的に設定するための用量ダイヤルボタン４と、その近位端部分に配列された注射機構を作動させるための注射ボタン５と、を有し、現在設定されている用量をハウジング２の窓９を通して視認することができる。本明細書に提示される針ユニットのいずれかと共に使用され得る注射装置の非網羅的な例は、Ｎｏｖｏ Ｎｏｒｄｉｓｋ Ａ／Ｓによって製造されるＦｌｅｘＴｏｕｃｈ（登録商標）およびＦｌｅｘＰｅｎ（登録商標）である。

図２は、使用前の状態にある針ユニット１０の長軸方向断面図である。針ユニット１０は、近位空間１３を画定し、注射ペン１の針装着部６（図５参照）を受容するためのねじ山１４を運ぶ、内側セクション１２を備える基部部材１１と、長手方向一般軸に沿って延在する注射針２０を運ぶ針ハブ１５と、軸方向ガイド１６と、を有する。針ユニット１０は、一緒になって密封型チャンバー３８を画定する、チャンバー構造３０、密封スリーブ４０、および自己密封チャンバー隔壁３９によって形成された生物静力学的チャンバーの部分組立品を運ぶ、針シールド５０をさらに備える。密封スリーブ４０は、熱可塑性エラストマー製であり、微生物汚染物質を中和するための固定化された銀（Ａｇ^＋）を含有する。

針シールド５０および基部部材１１は、軸方向の相対運動が可能であり、その運動の間、チャンバー構造３０は、軸方向ガイド１６によって案内される。針シールド５０は、横断方向の接触面５１を備え、接触面５１は、ユーザーの皮膚セクション（図示せず）と当接するように構成されており、中にオリフィス５５を有する。

注射針２０は、針ハブ１５の中に固定して装着される細長い針管２１と、自己密封カートリッジ隔壁６１（図５参照）を貫通し、カートリッジ内部６５（図５参照）に入るように構成された近位針端部２２と、ユーザーの皮膚を通して挿入するように構成された遠位針端部２３と、を備える。

針ユニット１０の描かれる使用前の状態では、注射針２０は、密封スリーブ４０を通って延在し、遠位針端部２３を含む針管２１の遠位部分は、別様に空気で充填される密封型チャンバー３８内に存在する。針管２１は、側孔２５を備え、側孔２５は、針管２１の管腔を、近位針端部２２から側孔２５に通じる近位流れチャネル２４と、側孔２５から遠位針端部２３に通じる遠位流れチャネル２６とに分割する。

針シールド５０および基部部材１１は、延在した相対位置（例えば、図２に示される）と後退した相対位置（例えば、図６ｃに示される）との間で軸方向の相対運動が可能であり、延在した相対位置では、遠位針端部２３および側孔２５の両方が密封型チャンバー３８内に収容され、後退した相対位置では、遠位針端部２３がチャンバー隔壁３９およびオリフィス５５を通って突出し、側孔２５が、密封型チャンバー３８内に収容される。針シールド５０および基部部材１１は、圧縮ばね１９によって、延在した相対位置に向かって付勢される。

図３ａは、近位端部分に突出部３４を有する外側円筒状壁３１と、遠位フランジ３２と、を備える、チャンバー構造３０の斜視図である。フランジ３２は、円形形状のものであり、互いに正反対に配列された一対のノッチ３３を有し、針シールド５０に対するチャンバー構造３０の回転方向の固定を可能にする。フランジ３２は、外側円筒状壁３１を越えて軸方向に延在し、それによって、チャンバー隔壁３９を収容するための凹部３７を画定する。図２に見られるように、チャンバー隔壁３９は、チャンバー構造３０と、横断方向の接触面５１の内部部分との間に挟まれている。

図３ｂは、密封型チャンバー３８の側壁を形成する内側円筒状壁３６を示す、チャンバー構造３０の長手方向断面斜視図である。内側円筒状壁３６の遠位端は、針ユニット１０の使用中に中を通って遠位針端部２３が密封型チャンバー３８から逃げる、開口部３５（図３ａ参照）を形成する。

図４ａおよび図４ｂはそれぞれ、密封スリーブ４０の斜視図および長手方向断面斜視図である。密封スリーブ４０は、壁の厚さを有する円筒状本体４１と、チャンバー構造３０の内側円筒状壁３６と外側円筒状壁３１との間での受容に適合された管腔４４と、を備える。密封スリーブ４０は、針管２１との摺動可能な密封接続のために寸法決めされた貫通する中央ボア４５を備える近位端壁４２を有する。針ユニット１０では、密封スリーブ４０は、内側円筒状壁３６の周りにしっかりと嵌り、それによって、密封型チャンバー３８に対して後方または近位の密封を提供し、チャンバー隔壁３９は、前方または遠位の密封を提供する。

図５は、近位空間１３がカートリッジ６０のヘッド部分およびカートリッジホルダー３の針装着部６によって占有されており、後者がねじ山１４と嵌合している、針ユニット１０を示している。カートリッジホルダー３のこの位置では、近位針端部２２はカートリッジ隔壁６１を貫通しており、針管２１の近位端部分はカートリッジ内部６５に延在し、中に防腐剤含有液剤６６との流体連通を確立している。

図６ａ〜図６ｃは、針ユニット１０の三つの異なる状態を示しており、図６ａは、使用前の係止状態を例示し、図６ｂは、（近傍の）プライミング状態を例示し、図６ｃは、薬剤排出状態を例示している。ガイド１６は、二つの接続されたトラック、勾配のあるトラック１７および軸方向トラック１８を備える。係止状態では、突出部３４は勾配のあるトラック１７内で待機し、基部部材１１に対する針シールド５０の近位並進運動を防止する。これは、針シールド５０および基部部材１１の延在した相対位置を反映する。針ユニット１０の係止状態では、ユーザーは、不注意に針シールド５０を押し戻すことができないため、偶発的な針刺し損傷のリスクはない。

ユーザーが針シールド５０を基部部材１１に対して時計回りに回転させると、それに応じて、針シールド５０とフランジ３２との間の回転方向に相互係止された関係により、チャンバー構造３０の外側円筒状壁３１が回転する。これにより、突出部３４が勾配のあるトラック１７を進み、その結果、針シールド５０とチャンバー構造３０との間の軸方向に相互係止された関係により、針シールド５０が基部部材１１に対して近位に短い距離だけ移動することになる。針シールド５０の近位移動の結果として、遠位針端部２３は、チャンバー隔壁３９を貫通し、オリフィス５５を通ってわずかに延在する。これは、針シールド５０のプライミング位置を反映し、図６ｂに例示されている（実際には、図６ｂは、突出部３４が勾配のあるトラック１７の端部に到達する直前、ひいては、針シールド５０がプライミング位置に到達する直前の針ユニット１０を示している）。

突出部３４は、勾配のあるトラック１７の端部で、軸方向トラック１８に入る。この時点で、針シールド５０は並進方向に係止解除され、例えば、接触面５１を皮膚上に配置し、カートリッジホルダー３を皮膚に向かって押して、針管２１の遠位端部分を露出させることによって、基部部材１１に対して近位に押され得る。これは、針シールド５０の用量排出位置を反映し、図６ｃに例示されている。

図７ａおよび図７ｂは、針シールド５０および基部部材１１のそれぞれ延在した相対位置および後退した相対位置に相互に位置付けられたときの、注射針２０、ならびにチャンバー構造３０、密封スリーブ４０、およびチャンバー隔壁３９によって構成された生物静力学的チャンバーの部分組立品の長手方向断面斜視図である。これらの相対位置の前者では、側孔２５は密封型チャンバー３８の近位部分に位置付けられるが、相対位置の後者では、側孔２５は密封型チャンバー３８の遠位部分に位置付けられる。

図８ａ〜図８ｆは、用量排出事象の間にユーザーに入れられる針管２１の遠位部分のための生物静力学的環境の確立の原理を示している。注射ペン１の最初の使用に関連して、ユーザーは、針ユニット１０をプライミングするために、少量の用量を排出するための準備をすることができる。しかしながら、ユーザーがこのプライミングを行うことを怠り、代わりに適切な用量の投与のために直ちに準備する場合がある。どちらの原理が同じであるかにかかわらず、以下では、ユーザーがまさに最初の行為として適切な用量を投与する状況に関して説明する。明確にするために、これらの図には、注射針２０および生物静力学的チャンバーの部分組立品のみが描かれている。

用量ダイヤルボタン４の操作によって所望の用量が準備されると、ユーザーは、選択された注射部位の皮膚表面上に接触面５１を配置し、ハウジング２を皮膚に押し付ける。これにより、針シールド５０および基部部材１１が、圧縮ばね１９の力に対して、延在した相対位置（図８ａ）から後退した相対位置（図８ｂ）へと至る。注射ボタン５の押下は、カートリッジ６０内の液剤６６の加圧につながり、次いで、液剤６６が近位針端部２２を通って近位流れチャネル２４内に流れ始める。

液剤６６は、側孔２５に到達すると、密封型チャンバー３８内に流れ、その中の既存の空気７０を圧縮する（図８ｂ）。より多くの液剤６６がカートリッジ６０から押し出されるにつれて、密封型チャンバー３８は、空気７０をさらに圧縮することができなくなるまで徐々に充填される。この時点で、カートリッジ６０から出る液剤６６は、密封型チャンバー３８内の水圧により、近位流れチャネル２４を通り、側孔２５を迂回して、遠位流れチャネル２６内へまっすぐに流れる（図８ｃ）。圧力勾配によって遠位流れチャネル２６を通って押されると、液剤６６は、最終的に遠位針端部２３に到達し、ユーザーの皮下組織（図示せず）に入る（図８ｄ）。

注射行為の最終段階では、針管腔内の圧力が低下すると、空気７０は膨張し、密封型チャンバー３８内に存在する液剤６６の一部を、側孔２５を通して押し戻す（図８ｅ）。最終的に、注射処置が終了し、ユーザーが注射ペン１を引き戻すことによって注射針２０を皮膚から除去すると、圧縮ばね１９は、針シールド５０および基部部材１１を、遠位針端部２３が密封型チャンバー３８内に収容される延在した相対位置へと自動的に至らせる。図８ｆは、針管２１の遠位部分の結果として生じる使用間の保存状態を例示している。針管２１の内部は液剤６６で充填され、針管２１の遠位部分の外部はユーザーの皮膚と接触し、密封型チャンバー３８内に残っている液剤６６と薬剤煙霧７０’との組み合わせで保存されていることが分かる。液剤６６中および薬剤煙霧７０’中の防腐剤が微生物の増殖を阻害し、ひいては、生物静力学的環境が、針管２１の遠位部分の管腔ならびに外部表面に確立される。

その後の各注射行為の間に新たな用量が準備され、カートリッジ６０から排出されると、新たな量の液剤６６が、側孔２５を通って密封型チャンバー３８に入り、薬剤煙霧７０’を圧縮し、中に既に存在する液剤６６と混合する。かかる注射行為の終了時に、薬剤煙霧７０’が再び膨張すると、密封型チャンバー内に残っている液剤６６が少なくとも部分的に更新され、これは、密封型チャンバー３８からの防腐剤の拡散による、生物静力学的環境の潜在的な経時劣化のリスクを低減する。

図９ａ〜図９ｅは、本発明の第２の実施形態による針ユニットで使用される生物静力学的チャンバーの部分組立品および注射針１２０を示している。第２の実施形態による針ユニットのすべての部分は、注射針１２０を除き、第１の実施形態のものと同一である。したがって、生物静力学的チャンバーの部分組立品は、先の生物静力学的チャンバーの部分組立品と同様、一緒になって円筒状密封型チャンバー１３８を画定する、チャンバー構造１３０、密封スリーブ１４０、および自己密封チャンバー隔壁１３９を備える。また、注射針１２０は、異なるが、前者の実施形態の注射針２０とまったく同様に、近位針端部１２２および遠位針端部１２３を有する針管１２１を備える。

針管１２１は、側孔１２５を備え、側孔１２５は、針管１２１の管腔を、近位針端部１２２から側孔１２５に通じる近位流れチャネル１２４と、側孔１２５から遠位針端部１２３に通じる遠位流れチャネル１２６とに分割する。側孔１２５は、垂直なボア方向からおよそ４５°の角度で穴が開けられており、結果として生じる、針管１２１の内部表面と外部表面とを接続する縁部分は、密封型チャンバー１３８の近位端に向かっておよそ４５°傾斜している。薬剤貯蔵部から近位流れチャネル１２４を通って流れる液剤１６６は、側孔１２５の形状によって、後方または近位の流れ方向に密封型チャンバー１３８内に押し込まれる（図９ａ）。結果として、密封型チャンバー１３８内に存在する空気１７０は、渦運動で後方に押し込まれ、最終的には、乱流によって液剤１６６中の泡として側孔１２５を通って出る（図９ｂ）ことになり、注射自体が行われる間、すなわち、液剤１６６が遠位流れチャネル１２６を通って、遠位針端部１２３から注がれる間（図９ｃ）、密封型チャンバー１３８の前方に少量の圧縮空気１７０のみが残される。

注射の最終段階では、水圧が低下し、圧縮空気１７０が膨張し、液剤１６６の一部が側孔１２５を通って外に排出され、ひいては、空気１７０の圧縮されていない量が、この時点で、液剤１６６で主に充填されている密封型チャンバー１３８内に留まる（図９ｄ）。その後の注射針１２０の皮膚からの後退により、針管１２１の遠位部分が、上述のもと同様の方法で密封型チャンバー１３８内の収容位置に至り、ひいては、針管１２１のその部分が、使用間において、同様に少量の薬剤煙霧１７０’のみが存在する状態で、防腐剤含有液剤１６６中にほぼ完全に浸漬される。したがって、針管１２１の遠位部分の管腔ならびに外部表面に対して、生物静力学的環境が確立され、先の実施形態と同様に、任意のその後の注射行為は、密封型チャンバー１３８を洗い流し、その中の液剤１６６を少なくとも部分的に更新し、適切なレベルの微生物増殖阻害物質を維持する。

図１０ａ〜図１０ｃは、本発明の第３の実施形態による針ユニットで使用される生物静力学的チャンバーの部分組立品および注射針２２０を示している。第３の実施形態による針ユニットのすべての部分は、生物静力学的チャンバーの部分組立品の一部を除き、第１の実施形態のものと同一である。したがって、注射針２２０は、針管２２１を備え、針管２２１は、近位針端部２２２と、遠位針端部２２３と、針管２２１の長手方向軸に垂直な軸を中心として対称である側孔２２５と、を有する。側孔２２５は、注射針２０の管腔を、近位針端部２２２から側孔２２５に通じる近位流路２２０と、側孔２２５から遠位針端部２２３に通じる遠位流れチャネル２２６とに分割する。生物静力学的チャンバーの部分組立品は、一緒になって密封型チャンバー２３８を画定する、チャンバー構造２３０、密封スリーブ２４０、および自己密封チャンバー隔壁２３９を備える。

チャンバー構造２３０は、第１の実施形態の外側円筒状壁３１と同一の外側円筒状壁２３１と、内側壁２３６と、を有する。内側壁２３６は、上述のものと同様の方法で周りに密封スリーブ２４０が嵌められるが、厚さが異なるものである、円筒状外部表面を有し、これは、第１の直径の遠位円筒状ゾーン２３６ａ、第１の直径よりも大きい第２の直径の近位円筒状ゾーン２３６ｃ、および遠位円筒状ゾーン２３６ａと近位円筒状ゾーン２３６ｃとをつなぐ中間円錐状ゾーン２３６ｂを有する、密封型チャンバー２３８を提供する。

この第３の実施形態は、第２の実施形態による密封型チャンバー１３８のものと実質的に同じ、密封型チャンバー２３８の充填レベルを得る、代替の方法を提示する。三つのチャンバーゾーンの効果は、歪んだ側孔１２５の効果と同様である。すなわち、近位流れチャネル２２４を通って流れる液剤２６６が側孔２２５に入り、より大きな近位円筒状ゾーン２３６ｃに向かって密封型チャンバー２３８内で後方に押し込まれ、それによって、密封型チャンバー内に存在する空気が遠位に付勢され、最終的には、液剤２６６中の気泡として側孔２２５から出る（図１０ａ）。

注射が進行するにつれて、密封型チャンバー２３８は、液剤２６６でほぼ完全に充填され（図１０ｂ）、最後には、密封型チャンバー２３８内に少量の空気のみが残る。したがって、使用間期間において、針管２２１の遠位部分は、同様に少量の薬剤煙霧２７０’のみが存在する状態で、防腐剤含有液剤２６６中にほぼ完全に浸漬される。

図１１ａ〜図１１ｅは、例えば、前述したタイプの注射装置の一部を形成するカートリッジホルダー３０３の針装着部３０６に取り付けられた、本発明の第４の実施形態による針ユニット３１０の長手方向断面図である。針ユニット３１０は、本発明の第１の実施形態に関連して説明される基部部材１１とほぼ同様の、すなわち、針装着部３０６を受容するように形成された近位空間を画定する内側セクション３１２と、注射針３２０を運ぶ針ハブ３１５と、軸方向に延長するガイド３１６と、備える、基部部材３１１を有する。針ユニット３１０は、一緒になって密封型チャンバー３３８を画定する、チャンバー構造３３０、密封スリーブ３４０、および自己密封チャンバー隔壁３３９によって形成された生物静力学的チャンバーの部分組立品を運ぶ、針シールド３５０をさらに備える。密封スリーブ３４０は、熱可塑性エラストマー製であり、微生物汚染物質を中和するための固定化された亜鉛（Ｚｉ^＋＋）を含有する。

針シールド３５０および基部部材３１１は、軸方向の相対運動が可能であり、その運動の間、チャンバー構造３３０は、本発明の第１の実施形態に関連して説明したのと同じ方法で、ガイド３１６によってガイドされる。

注射針３２０は、針ハブ３１５の中に固定して装着される細長い針管３２１と、自己密封カートリッジ隔壁を貫通し、カートリッジ内部に入り、それによって、液剤３６６との流体連通を確立するように構成された近位針端部３２２と、ユーザーの皮膚を通して挿入するように構成された遠位針端部３２３と、を備える。

針ユニット３１０の使用前の状態では、注射針３２０は、密封スリーブ３４０を通って延在し、遠位針端部３２３を含む針管３２１の遠位部分は、別様に空気で充填される密封型チャンバー３３８内に存在する。針管３２１は、遠位側孔３２５および近位側孔３２７を備え、これらは、針管３２１の管腔を、近位針端部３２２から近位側孔３２７に通じる近位流れチャネルチャネル３２４と、近位側孔３２７から遠位側孔３２５に通じる中間流れチャネル３２８と、遠位側孔３２５から遠位針端部３２３に通じる遠位流れチャネル３２６とに分割する。遠位側孔３２５と近位側孔３２７との間の軸方向の距離は、チャンバー構造３３０に対する針管３２１の少なくとも一つの特定の位置において、遠位側孔３２５が遠位端部分に位置付けられ、近位側孔３２７が密封型チャンバー３３８の近位端部分に位置付けられるように、密封型チャンバー３３８の軸方向の寸法と相関する。

針シールド３５０および基部部材３１１は、延在した相対位置（例えば、図１１ｅに示される）と後退した相対位置（例えば、図１１ａに示される）との間で軸方向の相対運動が可能であり、延在した相対位置では、遠位針端部３２３および遠位側孔３２５の両方が密封型チャンバー３３８内に収容され、後退した相対位置では、遠位針端部３２３がチャンバー隔壁３３９を通って突出し、遠位側孔３２５および側孔３２７が密封型チャンバー３３８内に収容される。針シールド３５０および基部部材３１１は、圧縮ばね３１９によって、延在した相対位置に向かって付勢される。

針シールド３５０と基部部材３１１との間の相対運動は、本発明の第１の実施形態に関連して説明したものと同一の手段によって可能になる。したがって、本実施形態に関連するこの相対運動の詳細な説明は省略する。

図１１ａは、まさに最初の薬剤注射事象の間の初期状態の針ユニット３１０を示している。ユーザーは、針ユニット３１０を皮膚に対して配置し、注射装置を皮膚に向かって押し、それによって、針シールド３５０および基部部材３１１を後退した相対位置に至らせ、後退した相対位置では、遠位針端部３２３がチャンバー隔壁３３９を通って突出し、ユーザーの皮下区画（図示せず）内にある。カートリッジ３６０が加圧され、結果として液剤３６６が近位流れチャネル３２４を通って流れると、近位側孔３２７により、液剤３６６を密封型チャンバー３３８の近位端部分に入れることができる。実際は、針管３２１内の流れ抵抗が、中間流れチャネル３２８内ではなく、密封型チャンバー３３８内への薬剤の流れを主に動機付け、ひいては、液剤３６６が密封型チャンバー３３８の充填を、その近位端部分から開始するので、密封型チャンバー３３８内に元々存在する空気３７０は遠位側孔３２５を通って外に徐々に押し込まれ（図１１ｂ）、それによって、密封型チャンバー３３８は、液剤３６６が遠位側孔３２５を通って、遠位流れチャネル３２６内へ、そして遠位針端部３２３を通って出続けるにつれて、ほぼ完全に脱気される（図１１ｃ）。

注射行為の最終段階では、針管腔内の圧力が低下すると、密封型チャンバー３３８内に存在する少量の空気３７０が膨張し（図１１ｄ）、注射針３２０が皮膚から抜去され、針シールド３５０および基部部材３１１が、延在した相対位置に戻ると（図１１ｅ）、針管３２１の遠位部分は、防腐剤含有液剤３６６中に浸漬され、防腐剤含有液剤３６６は、薬剤煙霧３７０’と共に、使用間期間において、針管３２１のこの部分に生物静力学的環境を提供する。先の実施形態と同様に、任意のその後の注射行為は、密封型チャンバー３３８を洗い流し、その中の液剤３６６を少なくとも部分的に更新し、適切なレベルの微生物増殖阻害物質を維持する。

針ユニット３１０の使用間の状態では、遠位側孔３２５は密封型チャンバー３３８内に位置付けられるが、近位側孔３２７、および中間流れチャネル３２８を画定する針管３２１の部分の大部分は密封スリーブ３４０内に位置付けられる。しかしながら、密封スリーブ３４０中の固定化された亜鉛（Ｚｉ^＋＋）は、その面積における潜在的な微生物汚染物質の中和を、防腐剤含有薬剤３６６が当該面積と恒久的に接触しなくても、提供する。

図１２ａ〜図１２ｃは、例えば、前述したタイプの注射装置の一部を形成するカートリッジホルダー４０３の針装着部４０６に取り付けられた、本発明の第５の実施形態による針ユニット４１０の長手方向断面図である。針ユニット４１０は、本発明の第４の実施形態に関連して上述した針ユニット３１０の変形例である。これは、針装着部４０６を受容するように形成された近位空間を画定する内側セクション４１２と、注射針４２０を運ぶ針ハブ４１５と、軸方向に延長するガイド４１６と、を備える、基部部材４１１を有する。針ユニット４１０は、一緒になって密封型チャンバー４３８を画定する、チャンバー構造４３０、密封スリーブ４４０、および自己密封チャンバー隔壁４３９によって形成された生物静力学的チャンバーの部分組立品を運ぶ、針シールド４５０をさらに備える。密封スリーブ４４０は、熱可塑性エラストマー製であり、微生物汚染物質を中和するための固定化された亜鉛（Ｚｉ^＋＋）を含有する。

針シールド４５０および基部部材４１１は、軸方向の相対運動が可能であり、その運動の間、チャンバー構造４３０は、本発明の第１の実施形態に関連して説明したのと同じ方法で、ガイド４１６によってガイドされる。

注射針４２０は、針ハブ４１５の中に固定して装着される細長い針管４２１と、自己密封カートリッジ隔壁を貫通し、カートリッジ内部に入り、それによって、液剤４６６との流体連通を確立するように構成された近位針端部４２２と、ユーザーの皮膚を通して挿入するように構成された遠位針端部４２３と、を備える。

針ユニット４１０の使用前の状態では、注射針４２０は、密封スリーブ４４０を通って延在し、遠位針端部４２３を含む針管４２１の遠位部分は、別様に空気で充填される密封型チャンバー４３８内に存在する。針管４２１は、遠位側孔４２５および近位側孔４２７を備え、かつしたがって、針管４２１の管腔は、近位針端部４２２から近位側孔４２７に通じる近位流れチャネル４２４と、遠位側孔４２５から遠位針端部４２３に通じる遠位流れチャネル４２６とに分割されている。しかしながら、本発明の第４の実施形態とは対照的に、近位側孔４２７と遠位側孔４２５との間の針管４２１の管腔は、流体が近位側孔４２７と遠位側孔４２５との間の針管４２１を通って流れるのを防止する、遮断部４２９を備える。

遠位側孔４２５と近位側孔４２７との間の軸方向の距離は、チャンバー構造４３０に対する針管４２１の少なくとも一つの特定の位置において、遠位側孔４２５が遠位端部分に位置付けられ、近位側孔４２７が密封型チャンバー４３８の近位端部分に位置付けられるように、密封型チャンバー４３８の軸方向の寸法と相関する。

針シールド４５０および基部部材４１１は、延在した相対位置と後退した相対位置（例えば、図１２ａに示される）との間で軸方向の相対運動が可能であり、延在した相対位置では、遠位針端部４２３および遠位側孔４２５の両方が密封型チャンバー４３８内に収容され、後退した相対位置では、遠位針端部４２３がチャンバー隔壁４３９を通って突出し、遠位側孔４２５および側孔４２７が密封型チャンバー４３８内に収容される。針シールド４５０および基部部材４１１は、圧縮ばね４１９によって、延在した相対位置に向かって付勢される。

針シールド４５０と基部部材４１１との間の相対運動は、本発明の第１の実施形態に関連して説明したものと同一の手段によって可能になる。したがって、本実施形態に関連するこの相対運動の詳細な説明は省略する。

図１２ａは、まさに最初の薬剤注射事象の間の初期状態の針ユニット４１０を示している。ユーザーは、針ユニット４１０を皮膚に対して配置し、注射装置を皮膚に向かって押し、それによって、針シールド４５０および基部部材４１１を、示される後退した相対位置に至らせ、後退した相対位置では、遠位針端部４２３がチャンバー隔壁４３９を通って突出し、ユーザーの皮下区画（図示せず）内にある。カートリッジ４６０が加圧され、結果として液剤４６６が近位流れチャネル４２４を通って流れると、近位側孔４２７により、液剤４６６を密封型チャンバー４３８の近位端部分に入れることができる。実際は、遮断部４２９の存在により、液剤４６６が近位流れチャネル４２４から密封型チャンバー４３８内へと押し込まれることになり、ひいては、液剤４６６が密封型チャンバー４３８の充填を、その近位端部分から開始するので、密封型チャンバー４３８内に元々存在する空気は遠位側孔４２５を通って外に徐々に押し込まれ（図１２ｂ）、それによって、密封型チャンバー４３８は、液剤４６６が遠位側孔４２５を通って、遠位流れチャネル４２６内へ、そして遠位針端部４２３を通って出続けるにつれて、事実上完全に脱気される（図１２ｃ）。

したがって、まさに最初の注射行為および皮膚から注射針４２０を後退させた後、針管３２１の遠位部分は、密封型チャンバー４３８内の防腐剤含有液剤４６６中に事実上浸漬され、これにより、防腐剤含有液剤４６６は、使用間期間において針管４２１のこの部分に生物静力学的環境を提供する。この場合、その後の任意の注射行為は、密封型チャンバー４３８を洗い流し、かつ先入先出の原則に従って、完全または実質的に完全に、中の液剤４６６を更新して、微生物増殖阻害物質の適切なレベルを経時的に維持する。

針ユニット４１０の使用間の状態では、遠位側孔４２５は密封型チャンバー４３８内に位置付けられるが、近位側孔４２７、および中間流れチャネル４２８を画定する針管４２１の部分の大部分は密封スリーブ４４０内に位置付けられる。しかしながら、密封スリーブ４４０中の固定化された亜鉛（Ｚｉ^＋＋）は、その面積における潜在的な微生物汚染物質の中和を、防腐剤含有薬剤４６６が当該面積と恒久的に接触しなくても、提供する。

図１３は、本発明の第６の実施形態による針ユニット５１０（図１４参照）で使用されるチャンバーの部分組立品５９０の分解された部分的な長手方向断面図である。チャンバーの部分組立品５９０は、針ハブ５１５と、ハブサポート５７５と、を備え、ハブサポート５７５は、針ハブ５１５内の円周方向の溝５９９に係合し、それによって、ハブサポート５７５内に針ハブ５１５を軸方向に固定するように構成された円周方向の突出部５７７を有する、ハブキャリア５７６を備える。

針ハブ５１５は、中に入口針５８０が固定して装着される貫通ボア５９８と、注射針５２０を受容および保持するためのシート５９７と、を有する。入口針５８０は、入口針管５８１を備え、入口針管５８１は、薬剤貯蔵部隔壁を貫通するように構成された尖った近位入口針端部５８２と、遠位入口針端部５８３と、を有する。入口針管５８１は、ハブキャリア５７６を通って軸方向に延在し、ひいては、近位入口針端部５８２がハブサポート５７５の近位に位置付けられ、遠位入口針端部５８３が貫通ボア５９８の遠位に位置付けられる。

注射針５２０は、シート５９７内に置かれる近位針端部５２２と、皮膚バリアを貫通するように構成された遠位針端部５２３と、側孔５２５と、を有する、針管５２１を備える。チャンバーの部分組立品５９０は、針サポート５８５と、チャンバー構造５３０と、密封ディスク５４０と、軸方向に延在するチャンバーサポート部材５５６を有する針シールド５５０と、をさらに備える。

図１４は、使用前の状態にある針ユニット５１０の長軸方向断面図である。針ユニット５１０は、基部部材５１１、チャンバーの部分組立品５９０、および圧縮ばね５１９からなる。基部部材５１１は、近位空間５１３を画定し、注射ペン１の針装着部６（図５参照）を受容するためのねじ山５１４を運ぶ、内側セクション５１２と、ハブサポート５７５を受容するように構成された遠位カップ形状構造５１６と、を備える。内側セクション５１２は、近位空間５１３とカップ形状構造５１６とを分離する横断方向の壁５１７をさらに備える。横断方向の壁５１７は、中央ボアを有し、それを通って入口針５８０が延在する。

チャンバー構造５３０は、貫通可能な自己密封チャンバー隔壁５３９を有し、密封スリーブ５４０と共に、針シールド５５０の遠位端部分に固定して配列される密封型チャンバー５３８を画定する。入口針５８０は、針ハブ５１５の貫通ボア５９８、ならびに針サポート５８５および密封ディスク５４０のそれぞれの専用のボアを通って近位空間５１３から延在し、密封型チャンバー５３８の近位端部分に位置付けられる遠位入口針端部５８３を有する。それによって、近位空間５１３と密封型チャンバー５３８との間に入口チャネル５２４が提供され、防腐剤含有液剤５６６（図１５ａ参照）は、受容した注射ペン１から密封型チャンバー５３８まで流れることができる。

注射針５２０は、シート５９７から、針サポート５８５および密封ディスク５４０のそれぞれの専用のボアを通って、密封型チャンバー５３８内に延在する。示される針ユニット５１０の使用前の状態では、遠位針端部５２３は、遠位端部分に位置付けられ、側孔５２５は、密封型チャンバー５３８の近位端部分に位置付けられる。

密封スリーブ５４０は、熱可塑性エラストマー製であり、防腐剤含有液剤５６６と恒久的に接触しない針表面面積の微生物汚染物質を中和するための固定化された銀（Ａｇ^＋）を含有する。

針シールド５５０は、ユーザーの皮膚セクション（図示せず）と当接するように構成された横断方向の接触面５５１を備える。横断方向の接触面５５１は、その中にオリフィス５５５を有し、それを通って針管５２１の遠位部分が用量注射行為中に延在する。針シールド５５０および基部部材５１１は、延在した相対位置（図１４）と後退した相対位置との間で軸方向の相対運動が可能であり、延在した相対位置では、遠位針端部５２３および側孔５２５の両方が密封型チャンバー５３８内に収容され、後退した相対位置では、遠位針端部５２３がチャンバー隔壁５３９およびオリフィス５５５を通って突出し、側孔５２５が、密封型チャンバー５３８内に収容される。針シールド５５０および基部部材５１１は、圧縮ばね５１９によって、延在した相対位置に向かって付勢される。

図１５ａ〜図１５ｃは、用量排出事象の間にユーザーに入れられる針管５２１の遠位部分のための生物静力学的環境の確立の原理を示している。明確にするために、これらの図には、チャンバーの部分組立品５９０のみが描かれている。

注射ペン１の最初の使用に関連して、ユーザーは最初に、針ユニット５１０をプライミングするために、少量の用量を排出するための準備をすることができる。これは、用量ダイヤルボタン４の操作によって行われる。その後の注射ボタン５の押下は、注射ペン１内の液剤５６６の加圧につながり、次いで、液剤５６６が近位入口針端部５８２を通って入口チャネル５２４内に流れ始める。液剤５６６は、遠位入口針端部５８３に到達すると、密封型チャンバー５３８内に注がれ、徐々に密封型チャンバー５３８を充填しながら、中に元々存在する空気を圧縮する（図１５ａ）。プライミング用量が密封型チャンバー５３８に移送されている場合、注射ペン１を片手に保持しながら、針シールド５５０を圧縮ばね５１９の力に対して近位に押すことにより、遠位針端部５２３をチャンバー隔壁５３９に貫通させ、周囲にさらすことができる。密封型チャンバー５３８内の圧縮空気は、側孔５２５を通って直ちに膨張し、遠位針端部５２３を介して注射針５２０から出る。次いで、ユーザーが針シールド５５０を解放すると、針シールド５５０は、圧縮ばね５１９によって自動的に初期位置（延在した相対位置）に戻る。ここで、密封型チャンバー５３８が液剤５６６で事実上充填され、注射処置を開始することができる。

用量ダイヤルボタン４の操作によって所望の用量を設定した後、ユーザーは、選択された注射部位の皮膚表面上に接触面５５１を配置し、ハウジング２を皮膚に押し付ける。これにより、針シールド５５０および基部部材５１１が、圧縮ばね５１９（図示せず）の力に対して、延在した相対位置（図１５ａに描かれる）から後退した相対位置（図１５ｂに描かれる）へと至る。この時点で、側孔５２５および遠位入口針端部５８３の両方が、密封型チャンバー５３８の遠位端部分に位置付けられる。

ここで、注射ボタン５の押下による注射ペン１の用量排出機構の起動により、設定された用量が入口チャネル５２４を通って密封型チャンバー内へと流され、ここで、その用量が、すでに存在する液剤５６６を、側孔５２５を通って針管５２１内へ、そして遠位針端部５２３を通って外に押し込む（図１５ｂ）。したがって、密封型チャンバー５３８は、注射行為の終了時に、密封型チャンバー５３８内に残っている少量の容量を除き、注射ペン１から排出された用量によって洗い流される。

注射処置が終了し、ユーザーが注射ペン１を引き戻すことによって注射針５２０を皮膚から除去すると、圧縮ばね５１９は、針シールド５５０および基部部材５１１を、遠位針端部５２３が密封型チャンバー５３８内に収容される延在した相対位置へと自動的に至らせる。図１５ｃは、針管５２１の遠位部分および遠位入口針端部５８３の結果として生じる使用間の保存状態を例示している。針管５２１の内部は液剤５６６で充填され、針管５２１の遠位部分の外部はユーザーの皮膚と接触し、密封型チャンバー３８内に残っている液剤５６６と薬剤煙霧５７０’との組み合わせで保存されていることが分かる。液剤５６６中および薬剤煙霧５７０’中の防腐剤が微生物の増殖を阻害し、ひいては、生物静力学的環境が、針管５２１の遠位部分の管腔ならびに外部表面に確立される。

その後の各注射行為の間、密封型チャンバー５３８は洗い流され、終了時に、新たな量の液剤５６６が中に残る。これは、密封型チャンバー５３８からの防腐剤の拡散による、生物静力学的環境の潜在的な経時劣化のリスクを低減する。

Claims (15)

1. 容積可変貯蔵部の一部分を収容するように適合された近位空間（１３、５１３）を有する針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）であって、前記針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）が、
   −針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）と、
   −前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）に固定され、注射部位に流体連通を提供するための遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）を備える、針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１）と、
   −前記針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１）の遠位部分を収容するための密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）を運ぶ針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）であって、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が、貫通可能な自己密封隔壁（３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９）によって遠位に密封されている、針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）と、
   −前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）と前記近位空間（１３、５１３）との間の流体連通を確立するための流れチャネル（２４、１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）と、を備え、
   前記針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）および前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が、第１の相対位置と第２の相対位置との間で相対運動が可能であり、前記第１の相対位置では、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が前記遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）を収納し、前記第２の相対位置では、前記遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）が前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）から前記貫通可能な自己密封隔壁（３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９）を通って突出し、
   前記針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１）が、側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）をさらに備え、前記側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）が、前記針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）および前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が前記第２の相対位置にあるときに、前記流れチャネル（２４、１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）と流体連通し、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）内に位置付けられる、針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）。
2. 前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が、［５μＬ；６０μＬ］の範囲の容積を有する、請求項１に記載の針ユニット。
3. 前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が、［７μＬ；２０μＬ］の範囲の容積を有する、請求項１に記載の針ユニット。
4. 前記密封型チャンバー（２３８）が、近位円筒状ゾーン（２３６ｃ）、遠位円筒状ゾーン（２３６ａ）、および前記遠位円筒状ゾーン（２３６ａ）に向かってテーパー状の中間円錐状ゾーン（２３６ｂ）を備え、
   前記側孔（２２５）が、前記針シールド（５０）および前記針キャリア（１５）が前記第２の相対位置にあるときに、前記遠位円筒状ゾーン（２３６ａ）内に位置付けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の針ユニット。
5. 前記側孔（１２５）が、前記針管（１２１）の内部表面と前記針管（１２１）の外部表面とを接続する傾斜した縁部分を有し、前記傾斜した縁部分が、前記針管（１２１）の前記内部表面から前記針管（１２１）の前記外部表面まで近位方向に傾斜しており、
   前記側孔（１２５）が、前記針シールド（５０）および前記針キャリア（１５）が前記第２の相対位置にあるときに、前記密封型チャンバー（１３８）の遠位部分に位置付けられる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の針ユニット。
6. 前記針管（３２１、４２１）が、第２の側孔（３２７、４２７）をさらに備え、
   前記側孔（３２５、４２５）および前記第２の側孔（３２７、４２７）が、前記針シールド（３５０、４５０）および前記針キャリア（３１５、４１５）が前記第２の相対位置にあるときに、前記側孔（３２５、４２５）が前記密封型チャンバー（３３８、４３８）の遠位部分に位置付けられ、前記第２の側孔（３２７、４２７）が前記密封型チャンバー（３３８、４３８）の近位部分に位置付けられるように配列されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の針ユニット。
7. 前記密封型チャンバー（３８、１３８、３３８、４３８、５３８）が、円筒状であり、［０．５ｍｍ；２．５ｍｍ］の範囲の内径を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の針ユニット。
8. 前記流れチャネル（２４、１２４、２２４、３２４、４２４、５２４）が、貯蔵部隔壁を貫通するように構成された近位針端部（２２、１２２、２２２、３２２、４２２、５８２）を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の針ユニット。
9. 前記流れチャネル（２４、１２４、２２４、３２４、４２４）が、前記針管（２１、１２１、２２１、３２１、４２１）の近位部分を構成し、前記近位部分が、前記遠位部分と流体接続する、請求項８に記載の針ユニット。
10. 前記流れチャネル（５２４）が、前記針管（５２１）と平行に配列され、かつ前記近位空間（５１３）と前記密封型チャンバー（５３８）との間に延在する、第２の針管（５８１）を備える、請求項８に記載の針ユニット。
11. 前記側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）が、前記針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）および前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が前記第１の相対位置にあるときに、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）の近位端部分に位置付けられ、前記針シールド（５０、３５０、４５０、５５０）および前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が前記第２の相対位置にあるときに、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）の遠位端部分に位置付けられる、先行する請求項のいずれか一項に記載の針ユニット。
12. 前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）と前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）との間に配列された針サポート（５８５）をさらに備え、前記針サポート（５８５）が、少なくとも一つの針管を摺動可能に受容するように構成されている、先行する請求項のいずれか一項に記載の針ユニット。
13. 注射システムであって、注射装置１と、先行する請求項のいずれか一項に記載の針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）と、を備え、前記注射装置１が、防腐剤含有液剤を保持するか、または保持するように適合されている、注射システム。
14. 前記針ユニット（１０、３１０、４１０、５１０）が、前記近位空間（１３、５１３）内に配列された第１の結合手段（１４、５１４）をさらに備え、前記注射装置が、前記第１の結合手段（１４、５１４）との嵌合接続のための第２の結合手段を備える、請求項１３に記載の注射システム。
15. 遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）および側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）を有する注射針（２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）の生物静力学的環境の確立を可能にする方法であって、前記方法が、
    （ｉ）前記注射針（２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）を針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）に固定し、前記側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）と、防腐剤含有液体を保持する薬剤貯蔵部を受容することができる受容空間（１３、５１３）との間に液体連通を提供することと、
    （ｉｉ）前記注射針（２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）の遠位部分を収容するための密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）を提供することであって、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が、
    〇貫通可能な自己密封隔壁（３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９）によって遠位に滅菌および密封されており、
    〇［５μＬ；６０μＬ］の範囲の容積を有する、提供することと、
    （ｉｉｉ）前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）および前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）を、
    〇前記密封型チャンバーおよび前記針キャリアが、第１の相対位置と第２の相対位置との間で相対運動を受けることができ、前記第１の相対位置では、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）が前記遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）を収納し、前記第２の相対位置では、前記遠位針端部（２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３）が前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）から前記貫通可能な自己密封隔壁（３９、１３９、２３９、３３９、４３９、５３９）を通って突出し、
    〇前記側孔（２５、１２５、２２５、３２５、４２５、５２５）が、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）および前記針キャリア（１５、３１５、４１５、５１５）が前記第２の相対位置にあるときに、前記密封型チャンバー（３８、１３８、２３８、３３８、４３８、５３８）内に位置付けられるように、配列することと、を含む、方法。

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