JP2024504188A - 流体作動の作動機構を有する医療装置 - Google Patents

Abstract

カプセル装置（１００）であって、ａ）近位および遠位端を有し、かつ主軸を画定する、カプセルハウジング（１１０、１２０）であって、カプセルハウジングが、主軸の周りに分散された複数の保持部分（１１３ａ）を備える、カプセルハウジング（１１０、１２０）と、ｂ）作動前構成と作動構成との間で動作可能な作動機構（１４０、１５０）と、を備え、作動機構（１４０、１５０）が、ｂ１）軸方向遠位移動のために構成された、作動部材（１５０）であって、作動部材（１５０）が、基部（１５１）と、そこから近位に延在する複数の半径方向に偏向可能なラッチアーム（１５３）と、を備え、各ラッチアーム（１５３）が、軸に対して傾斜している半径方向内向きに面するラッチ表面（１５３ｂ）と、カプセルハウジング（１１０、１２０）のそれぞれの保持部分（１１３ａ）と保持係合する、半径方向外向きに面するラッチ表面（１５３ａ）と、を画定する、作動部材（１５０）と、ｂ２）作動部材を遠位方向に軸方向に駆動するために、作動部材（１５０）上に機械的負荷をかける、駆動ばね（１４０）と、ｂ３）軸に対して傾斜している半径方向外向きに面する表面（１６３ｂ）を有する、溶解可能なラッチ支持体（１６０）と、を備え、溶解可能なラッチ支持体（１６０）が、軸上に中央に配設され、複数の半径方向に偏向可能なラッチアーム（１６３）が、各ラッチアーム（１６３）が溶解可能なラッチ支持体（１６０）のその傾斜した外向きに面する表面（１６３ｂ）のそれぞれ１つとそれぞれ１つの保持部分（１１３ａ）との間で半径方向に解放可能に保持されるように、主軸の周りに分散されている、カプセル装置（１００）。【選択図】図１ａ

Description

本発明は、患者の内腔に挿入され、生体液などの流体によって活性化されることを可能にするように適合された、薬剤送達のためのシステムを含む、医療装置に関する。

本発明の開示では、主に治療薬の送達による疾患または他の症状の治療が参照されるが、これは本発明の例示的な使用に過ぎない。

多くの人々が、疾患に罹り、定期的に、および多くの場合、日常的に、薬剤の注射を受けることを必要としている。疾患を治療するために、これらの人々は、複雑であるとみなされ得る、かつ不快な経験となり得る、異なるタスクを実施する必要がある。さらに、その人々は、外出時に注射装置、針、薬剤を持参することが必要となる。したがって、治療が錠剤またはカプセルの経口摂取に基づき得る場合、そのような疾患の治療の有意な改善とみなされることになる。

しかしながら、タンパク質ベースの薬剤は、摂取時に吸収されるのではなく、分解および消化されることになるため、そのような溶液は、実現が非常に困難である。

経口摂取を通して治療用物質を血流中に送達するための作用溶液を提供するために、薬剤は、まず消化管の内腔に送達され、さらに消化管の壁（内腔壁）内に送達されなければならない。これは、以下の数個の課題を提示する：（１）薬剤は、胃内の酸による分解または消化から保護されなければならない。（２）薬剤は、胃内、または下部消化管、すなわち、胃の後に放出されなければならず、これは、薬剤放出の絶好の機会を制限する。（３）薬剤は、胃および下部消化管内の流体の分解環境に曝される時間を制限するために、内腔壁に送達されなければならない。壁で放出されない場合、薬剤は、放出点から壁への移動中に分解され得るか、または分解流体から保護されない限り、吸収されずに下部消化管を通過し得る。

活性薬剤の経口投与および上記の課題のうちの１つ以上への対処に関する先行技術文献は、特許文献１、特許文献２、および特許文献３を含む。

その文献に開示されているものなどの医療用カプセルについて、内部構成設計は、いくつかの設計上の課題のトレードオフを提供する。例えば、固体針形状のＡＰＩの形態でのＡＰＩの送達のために、経口装置が実行可能であるためには、意図される療法に十分な量のＡＰＩを送達する必要がある。同時に、固体針形状のＡＰＩ錠剤については、ＡＰＩ錠剤は、全身取り込みを可能にするのに十分な深さで組織層内に確実に送達される必要がある。典型的には、適切な深さでＡＰＩ錠剤を送達するために、大きな注射力が必要である。したがって、課題は、十分な量のＡＰＩを充分な深さで確実に自己復元および注射しながら、嚥下可能なほど小さい装置を設計することである。さらに、低コストで安定した性能が不可欠である。

特許文献４では、ラッチ係合において保持部分と協働するブロッキング部分を含む横方向に移動可能なラッチ要素を有する作動機構を有する、カプセル装置が開示されている。作動前に、ラッチ要素は、溶解可能な保持部材によって支持され、溶解すると、ラッチ要素を支持しなくなり、それによって、横方向移動またはラッチ要素がラッチ係合を解放することが可能になる。

この種の作動機構について、良好に機能する機構を得るための典型的な制約および要件は、以下を含む：
－たとえ大きな荷重がかかる駆動ばねであっても、駆動ばねの負荷に対して作動部材を長期間維持する能力、
－作動されるときの所望の加速度を維持するために、作動部材が、溶解可能な保持部材の溶解中に、定位置を保つべきであること、および
－作動機構を閉塞し得る未溶解片を回避するために、好ましくは溶解可能な保持部材が完全に溶解される必要があること。

上記に関して、患者の内腔への挿入のための医療装置を提供することが本発明の目的であり、医療装置は、高度に効果的および信頼性で、生体液の影響によって、制御された、かつ予測可能な様式で作動機構の発射を可能にする。

さらに本発明の目的は、力のある作動力を提供するために最適化されたカプセル設計を提供することであり、ここで、カプセルの外形寸法が最小化される。

国際公開第２０１８／２１３６００（Ａ１）号 国際公開第２０２０／１６０３９９（Ａ１）号 米国特許公開第２０２０／０１２９４４１（Ａ１）号 国際公開第２０２０／１５７３２４（Ａ１）号

本発明の開示では、上記の目的のうちの１つ以上に対処する、または下記の開示だけでなく例示的な実施形態の説明からも明らかな目的に対処する、実施形態および態様が説明される。

したがって、第１の態様では、カプセル装置が提供されており、カプセル装置は、
－近位端と、遠位端と、を有する、カプセルハウジングであって、カプセルハウジングが、複数の保持部分を備える、カプセルハウジングと、
－作動前構成と作動構成との間で動作可能な作動機構と、を備え、
作動機構は、
－カプセルハウジング内に配設され、かつ第１の位置から第２の位置に向かう軸に沿った遠位移動のために構成された、作動部材であって、作動部材が、基部と、そこから近位に延在する複数のラッチアームと、を備え、各ラッチアームが、半径方向外向きに面するラッチ表面および半径方向内向きに面するラッチ表面を画定し、各ラッチアームが、半径方向に偏向可能である、作動部材と、
－軸に沿って配設された螺旋状巻線を有する駆動ばねであって、駆動ばねが、ハウジングに結合された第１の端部と、作動部材に結合された反対側の第２の端部と、を有し、作動前構成における駆動ばねが、作動部材を第２の位置に向かって駆動させるために、作動部材上に負荷をかけるように引っ張られる、駆動ばねと、
－溶解可能なラッチ支持体と、を備え、
溶解可能なラッチ支持体は、軸上に中央に配設され、保持部分は、溶解可能なラッチ支持体の周りに同軸に配設され、ラッチアームは、保持部分と溶解可能なラッチ支持体との間に半径方向に配設され、
作動前構成では、半径方向外向きに面するラッチ表面は、ラッチ係合においてそれぞれの保持部分と係合し、半径方向内向きに面するラッチ表面は、溶解可能なラッチ支持体のそれぞれの半径方向外向きに面する表面との係合を支持し、それによって、ラッチアームが半径方向内向きに移動することを制限し、かつラッチ係合の解放を防止し、
溶解可能なラッチ支持体が少なくとも部分的に溶解している作動構成では、ラッチアームは、半径方向内向きに移動することが可能になり、それによって、ラッチ係合を解放し、かつ駆動ばねが作動部材を第２の位置に向かって移動させることが可能になり、
作動前構成では、ラッチアームは、各ラッチアームの半径方向内向きに面するラッチ表面が軸に対して傾斜するように、作動部材の基部から近位および半径方向外向きに延在しており、溶解可能なラッチ支持体のそれぞれの半径方向外向きに面する表面が傾斜し、それによって、半径方向内向きに面するラッチ表面に沿ってそれぞれのラッチアームを支持する。

各ラッチアームの半径方向内向きに面するラッチ表面が軸に対して傾斜するように、基部から近位および半径方向外向きに延在する、ラッチアームを有するラッチ機構を構成することによって、これにより、作動構成では、ラッチアームが半径方向でほとんど空間を占有しないような様式で、ラッチアームが互いに向かって半径方向に折り畳まれることが可能になる。これにより、カプセルハウジングに関連付けられた保持部分が半径方向に小さな寸法で形成されることが可能になる。これにより、カプセル装置の全体的な外形寸法を損なうことなく、大きな作動力を得るためにより強力な駆動ばねの使用が可能になる。

先行技術のラッチ機構と比較して、提案されたラッチ機構は、耐荷重面に改善をもたらし、ラッチ機構構成要素のクリープのリスクが低減される。

さらに、本解決策は、溶解可能なラッチ支持体のより効果的な湿潤を可能にし、ラッチ係合のタイムリーな解放のための精度の向上をもたらす。

一部の実施形態では、作動前構成にあるときに、溶解可能なラッチ支持体は、溶解可能なラッチ支持体に向かって半径方向に付勢されるラッチアームによって溶解可能なラッチ支持体上に及ぼされる圧縮力によって主に作用される。

一部の実施形態において、作動前構成では、ラッチアームおよび保持部分の少なくとも１つの対が、作動部材を維持するように、すなわち、解放可能に保持するように、構造化される。

カプセル装置の一部の形態では、作動前構成をとるときに、ばねは、作動部材上に負荷をかけ、ラッチアームおよび保持部分の少なくとも１つの対は、ばねによって及ぼされる負荷に対抗して、ベース部材に対して作動部材を保持する。

他の形態では、カプセル装置が使用されるとき、ばねは、作動部材に対して最初から負荷をかけないが、ユーザが開始した工程などによって、負荷を提供するために動作され得る。

一部の実施形態では、複数のラッチアームは、Ｖ字形状の構成に配設された２つの半径方向に対向するラッチアームとして提供され、溶解可能なラッチ支持体は、概してくさび形状または円錐としての形状である。他の実施形態では、ラッチアームの数は、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上であってもよく、ラッチアームは、軸の周りに分布する。

カプセル装置は、流体進入開口部がカプセルハウジングの近位端内に提供されるように形成され得、溶解可能なラッチ支持体は、流体進入開口部内に配置されて、溶解可能なラッチ支持体の湿潤を可能にする。

一部の実施形態では、複数の保持部分は各々、近位および半径方向内向きに向いた表面法線を有する傾斜表面を備え、各ラッチアームの半径方向外向きに面するラッチ表面は、対応する傾斜表面を備える。

カプセルハウジングは、外部表面を画定する。保持部分の傾斜表面は、カプセルハウジングの外部表面と交差するように形成され得る。

半径方向外向きに面するラッチ表面とそれぞれの保持部分との間の係合境界面は、特定の実施形態では、平面境界面、または円錐形状の境界面などの単一湾曲境界面のいずれかとして提供され得る。

さらなる実施形態では、半径方向内向きに面するラッチ表面と溶解可能なラッチ支持体のそれぞれの半径方向外向きに面する表面との間の係合境界面は、平面境界面、または円錐形状の境界面などの単一湾曲境界面として提供され得る。

カプセルハウジングの外部は、ハウジング外部の最近位端表面を画定する。一部の実施形態では、溶解可能なラッチ支持体は、溶解可能なラッチ支持体の近位端表面を画定し、作動前構成では、溶解可能なラッチ支持体の近位端表面は、ハウジング外部の最近位端に対して近位に位置する。代替的な実施形態では、溶解可能なラッチ支持体の近位端表面は、ハウジング外部の最近位端から２ｍｍ以内、例えば、１．５ｍｍ以内、例えば、１．０ｍｍ以内、例えば、０．５ｍｍ以内の遠位に位置する。

一部の形態では、駆動ばねは、コイル状の先細のばねとして提供され、駆動ばねは、カプセルハウジングに結合された幅が広い第１の端部と、作動部材に結合された幅が狭い第２の端部と、を有する。

駆動ばねは、一部の形態で、圧縮ばねとして提供され得る。他の形態では、駆動ばねは、張力ばねとして提供され提供される。

作動前構成では、駆動ばねの総軸長さは、作動前長さを画定する。一部の実施形態では、溶解可能なラッチ支持体は、軸方向の重なりなし、またはその作動前長さの半分未満に対応する軸方向の重なりありのいずれかで、駆動ばねに対して近位に配置される。

例示的な実施形態では、カプセル装置は、摂取のために、かつ患者の内腔内に移動するために構成されており、内腔は、内腔壁を有する。

こうした実施形態では、カプセル装置は、自己復元カプセルとして構成され得、自己復元カプセルが内腔壁の組織によって少なくとも部分的に支持されるときに、自己復元カプセルは、軸が垂直に配設され、かつ遠位端が下側に向いている状態で、重力に対して自己配向する。

他の形態では、カプセル装置は、対向する組織壁セクションによって圧迫されるなど、他の手段によって内腔壁に対して配向する。

一部の形態では、カプセル装置は、組織接合構成要素を備え、組織接合構成要素は、作動部材が第１の位置をとるときに、カプセルハウジング内に配置され、組織接合構成要素は、作動部材が第１の位置から第２の位置へと移動するときに、カプセルハウジングから前進して、組織と係合する。

一部の形態では、組織接合構成要素は、作動部材に結合される。一部の形態では、組織接合構成要素は、治療ペイロードを含む。

一部の形態では、組織接合構成要素は、組織貫通部材を画定する。

一部の形態では、カプセル装置は、作動部材に結合された組織貫通部材を備え、組織貫通部材は、作動部材が第１の位置をとるときに、カプセルハウジング内に配置され、組織貫通部材は、作動部材が第１の位置から第２の位置へと移動するときに、カプセルハウジングから、かつ内腔の壁の中へと前進する。

一部のさらなる形態では、組織貫通部材は、治療ペイロードを含む調製物から部分的または完全に形成された固体送達部材として提供され、調製物は、内腔壁の組織内に挿入されたときに溶解して、治療ペイロードを血流中に少なくとも部分的に放出する、溶解可能な材料から作製される。

他の実施形態では、治療ペイロードは、封入された固体、液体、ゲルもしくは粉末、またはそれらの任意の組み合わせの形態であり得、かつ送達部材を通して送達するように構成され得る。

一部の実施形態では、カプセル装置は、治療ペイロードと関連付けられている送達部材を備え、送達部材は、治療ペイロードの少なくとも一部分を送達するために内腔壁内への挿入のために構成されている。送達部材は、針のような外形を有し得る。しかしながら、代替的な実施形態では、送達部材の異なる形状が提供され得る。

なおも他の実施形態では、送達部材は、注射針内に延在する長手方向の内腔を有する注射針であり、治療ペイロードは、カプセル装置内に収容された貯蔵部から注射針を通して排出可能である液体、ゲル、または粉末として提供される。

治療ペイロードが液体または粉末などの流動性形態にあるとき、薬物は、ジェット作用によって出口を通ってカプセルから排出され得、すなわち、薬物を貫通速度で排出して、原薬が、腸または胃の粘膜内壁などの内腔壁を貫通することを可能にする。ジェット作用によって、組織を貫通するために送達部材は不要である。そのような場合、いくつかの実施形態では、薬剤送達装置は、任意の送達部材を備えていない。

一部の形態では、カプセル装置は、患者による嚥下、および胃または小腸などの患者の消化管の内腔内への移動のために好適な摂取可能な装置を画定する。装置のカプセルハウジングは、ヒトなどの対象によって嚥下されることを可能にするように形状設定およびサイズ設定され得る。

上記の配置によって、経口投与された薬剤は、ヒトなどの生存哺乳類被験体の胃または腸壁内に安全に、かつ確実に送達され得る。

一部の実施形態では、作動部材は、組織接合構成要素を、カプセルハウジング内に格納された第１の位置から、第１の位置とは異なる第２の位置へと移動させるように構成されたハブを画定し、その結果、第２の位置では、組織接合構成要素の少なくとも一部が、カプセルハウジングの外部の組織と直接係合する。一部の実施形態では、組織接合構成要素は、組織を貫通するように構成された組織貫通部材を形成し、組織貫通部材は、第２の位置にある組織内に挿入される。

一部の実施形態では、作動機構は、作動前構成から、作動構成を通して、作動構成で終わるように作動可能である。作動構成は、作動機構が作動構成に向かって移動するために作動部材を解放する、中間構成と呼んでもよい。

一部の実施形態では、作動前構成では、組織接合構成要素は、ハブに取り付けられる。

他の実施形態では、作動前構成では、組織接合構成要素は、ハブによって係合されないが、ハブが第１の位置から第２の位置へと移動する間に、ハブは、最初に組織接合構成要素と係合し、その後、組織接合構成要素の少なくとも一部がカプセルハウジングの外部の組織と直接係合するように組織接合構成要素を移動させる。

ハブは、治療ペイロード、送達部材、およびセンサのうちの１つ以上を、カプセルハウジングに対する第１の位置からカプセルハウジングに対する第２の位置まで担持または押すように構成され得る。

特定の形態では、ハブ自体は、カプセルハウジングに対する第１の位置からカプセルハウジングに対する第２の位置まで移動する、治療ペイロード、送達部材、およびセンサのうちの１つ以上を形成する。

一部の形態では、ハブは、境界面部分を備え、組織接合構成要素は、ハブの境界面部分に対して取り付く。

そのような実施形態では、ハブは、ハブを第１の位置から第２の位置まで移動させるために作動され得、組織接合構成要素は、ハブが第２の位置をとるときに、ハブの境界面部分に対する取り外しのために構成されている。

さらなる例示的な実施形態では、カプセル装置は、丸みを帯びた物体として形成され、外面を画定する外形を有するカプセルハウジングを備えるカプセル装置を画定する。カプセル装置は、針またはダーツ状形態を有し、治療ペイロードを含む調製物から部分的または完全に形成される、固体送達部材をさらに備え、調製物は、内腔壁の組織内に挿入されるときに溶解する溶解可能な材料から作製される。作動部材は、境界面部分を備えるハブとして形成され、固定送達部材は、ハブの境界面部分に対して保持されるか、または取り付けられる。カプセル装置は、幾何学的中心および軸に沿った幾何学的中心からオフセットされる質量中心を有する、自己復元カプセルとして構成され、質量中心は幾何学的中心から横方向にオフセットされるように配向されながらカプセル装置が内腔壁の組織によって支持されるとき、カプセル装置は、固体送達部材が標的場所で内腔壁と相互作用することを可能にするために、重力の方向に沿って配向された軸を有するカプセル装置を配向するように、重力作用に起因する、外部から適用されるトルクを受ける。作動構成に入ると、ハブは、軸に沿って移動し、それによって、固体送達部材を組織内に挿入する。挿入に続いて、固体送達部材は、１つ以上の治療薬を少なくとも部分的に溶解して組織内に放出し得る。

なおもさらなる実施形態では、カプセル装置は、円筒形中央部分の各々の端部で丸みを帯びた端部分を有する細長い円筒形中央部分を有するカプセルハウジングを有するなど、異なる形状のカプセルハウジングを有するように構成され得る。また、楕円形のカプセルハウジングを代替的な実施形態に使用し得る。

自己復元カプセル装置の非限定的な例としては、装置が患者の胃内腔に位置するときに作動するように構成された装置が挙げられ得る。他の非限定的な例は、装置を含み得、装置は、小腸または大腸に位置するときに作動するように構成される。

第２の態様では、カプセル装置が提供されており、カプセル装置は、
－近位および遠位端を有し、かつ主軸を画定する、カプセルハウジングであって、カプセルハウジングが、主軸の周りに分散された複数の保持部分を備える、カプセルハウジングと、
－作動前構成と作動構成との間で動作可能な作動機構と、を備え、作動機構は、
－軸方向遠位移動のために構成された、作動部材であって、作動部材が、基部と、そこから近位に延在する複数の半径方向に偏向可能なラッチアームと、を備え、各ラッチアームが、軸に対して傾斜している半径方向内向きに面するラッチ表面と、カプセルハウジングのそれぞれの保持部分と保持係合する、半径方向外向きに面するラッチ表面と、を画定する、作動部材と、
－作動部材を遠位方向に軸方向に駆動するために、作動部材上に機械的負荷をかける、駆動ばねと、
－軸に対して傾斜している半径方向外向きに面する表面を有する、溶解可能なラッチ支持体と、を備え、溶解可能なラッチ支持体は、軸上に中央に配設され、複数の半径方向に偏向可能なラッチアームは、各ラッチアームが溶解可能なラッチ支持体のその傾斜した外向きに面する表面のそれぞれ１つとそれぞれ１つの保持部分との間で半径方向に解放可能に保持されるように、主軸の周りに分散されている。

さらなる実施形態では、第２の態様によるカプセル装置は、第１の態様によるカプセル装置の実施形態に関連して開示される特徴の任意の組み合わせで構成され得る。

本開示は、主に、カプセル装置から内腔または内腔壁までの薬剤送達を指すが、その最も広い態様における本発明は、薬剤または物質の送達に限定されないが、特定の作動組立品に関する。本発明による作動機構を備えるカプセル装置は、他の使用のために構成され得る。非限定的な使用としては、例えば、体腔壁または内腔壁からカプセル装置に試料を導入するための試料採取装置を含むことによる、体腔から１つ以上の試料を得ること、および、例えば、カプセル装置から内腔または内腔壁内にセンサ装置を配置または位置付けることによる、モニタリングまたは分析装置を送達することが挙げられる。

本明細書で使用される場合、「薬剤」、「治療薬」、「ペイロード」、または「治療ペイロード」という用語は、指定された標的部位内またはその上に送達されることができる任意の薬剤製剤を包含することを意味する。薬剤は、単一の薬剤化合物、または予混合もしくは予配合された複数の薬剤化合物であり得る。代表的な非限定的な薬剤としては、固体、粉末または液体の両方の形態における、ペプチド（例えば、インスリン、インスリン含有薬剤、ＧＬＰ－１含有薬剤ならびにその誘導体）、タンパク質、およびホルモンなどの医薬品、生物由来または活性物質、ホルモンおよび遺伝子に基づく物質、栄養製剤、ならびに他の物質が挙げられる。具体的には、薬剤は、インスリンまたはＧＬＰ－１含有薬剤であってもよく、これは、その類似体、および１つ以上の他の薬剤との組み合わせを含む。

以下では、本発明の実施形態が、図面を参照して説明される。

図１ａおよび図１ｂは、本発明による第１の実施形態のカプセル装置１００の断面正面図を各々示し、装置は、それぞれ、作動前構成および作動構成をとる。 図２は、作動前構成における第１の実施形態のカプセル装置１００の部分的に切り取られた斜視図である。 図３ａおよび図３ｂは、第１の実施形態による、カプセル装置１００のハブ１５０の２つの異なる斜視図であり、 図４ａおよび図４ｂは、第１の実施形態による、カプセル装置１００の溶解可能なラッチ支持体１６０の２つの異なる斜視図である。 図５ａ～図５ｃは、本発明による第２の実施形態のカプセル装置１００’の断面正面図を各々示し、装置は、それぞれ、作動前構成、中間構成、および作動構成をとる。 図６は、作動前構成における第２の実施形態のカプセル装置１００’の部分的に切り取られた斜視図である。 図７ａおよび図７ｂは、第２の実施形態による、カプセル装置１００’のハブ１５０の２つの異なる斜視図である。 図８ａおよび図８ｂは、第２の実施形態による、カプセル装置１００’の溶解可能なラッチ支持体１６０の２つの異なる斜視図である。 図９は、本発明による第３の実施形態のカプセル装置１００’’の断面正面図を示しており、装置は、作動前構成をとっている。 図１０ａおよび図１０ｂは、第３の実施形態による、カプセル装置１００’’のハブ１５０の２つの異なる斜視図である。

異なる実施形態の図を表す図において、同様の構造は、主として同様の参照番号で識別される。

例示的な実施形態の説明
以下で「上」および「下」、「右」および「左」、「水平」および「垂直」などの用語、または同様の相対表現が使用されるとき、これらは、添付の図に言及するだけであり、必ずしも実際の使用状況ではない。示された図は、概図であり、そのため、異なる構造の構成、およびそれらの相対寸法は、例示的な目的のみを果たすことが意図される。部材または要素という用語が所与の構成要素に対して使用されるとき、これは一般的に、説明される実施形態においてこの構成要素が単一の構成要素であることを示すが、代替的に、説明される構成要素のうちの２つ以上が単一の構成要素として、例えば、単一の射出成形部品として製造される可能性があるように、同一の部材または要素がいくつかの下位構成要素を備えてもよい。「組立品」および「サブ組立品」という用語は、説明された構成要素が所与の組立手順の間に単一の、または機能組立品またはサブ組立品を提供するために組み立てられる必要があることを暗示しておらず、機能的により密接に関連するものとしてともに分類される構成要素を説明するために使用されるに過ぎない。

図１ａ、図１ｂ、および図２を参照すると、本発明の態様による薬剤送達装置の第１の実施形態が説明され、実施形態は、固形用量カプセル装置からの固形用量の展開のための所望の作動構成を有するカプセル装置１００を提供するように設計される。開示される実施形態は、カプセル装置１００であって、患者によって摂取されて、カプセル装置が、胃内腔に入り、その後、胃壁に対して配向し、最終的に胃壁の組織内の標的場所における挿入のための固形用量ペイロードを展開することを可能にするために好適な、カプセル装置１００に関する。一般に、固形用量ペイロードの少なくとも一部分が対象の組織に貫通し、ペイロード内の治療薬の少なくとも一部分が対象の血流中での取り込みのために組織に溶解する。カプセル装置１００について、胃壁に対してカプセルを配向するための一般原理は、国際公開第２０１８／２１３６００（Ａ１）号に開示されている原理のいずれかを利用し得る。図１ａおよび図２に示す状態は、カプセルの嚥下前の作動前構成を表すのに対し、図１ｂに示す状態は、作動構成を表し、すなわち、送達後状態に対応する。

摂取可能な自己復元カプセル装置１００は、ある平均密度を有する第１の部分１００Ａと、第１の部分１００Ａの平均密度とは異なる平均密度を有する第２の部分１００Ｂと、を備える。カプセル装置１００は、物品を摂取する対象ユーザの内部放出のために薬剤を担持するためのペイロード部分１３０を形成する組織貫通部材を収容する。示される実施形態では、展開前のカプセル装置の平均密度は、消化液の密度よりも大きく、カプセル装置が胃内腔の底部まで沈むことを可能にする。自己復元物品の外形は、ゴンボック形状、すなわち、形状の単一の安定した配向以外の任意の配向で表面上に配置されたとき、形状がその単一の安定した配向に再配向する傾向がある、ゴンボックタイプの形状である。

示されるカプセル装置は、上部（近位）カプセルハウジング１１０を含み、これは、下部（遠位）カプセルハウジング１２０に嵌合して取り付く。上部カプセルハウジング１１０および下部カプセルハウジング１２０は、装置のカプセルハウジングをともに形成する。示される実施形態では、上部カプセルハウジング１１０および下部カプセルハウジング１２０は、スナップ係合によって互いに対して装着される。カプセルハウジング部１１０／１２０は、ペイロード部分１３０を収容する内部中空、ならびに作動および推進機構を有する、シェルを画定する。後者は、予め引っ張られた駆動ばね１４０の形態のエネルギー源と、駆動ばね１４０からのエネルギーの放出時にペイロード送達のためにペイロード部分１３０を保持し、かつ前方に駆動する、ハブ１５０の形態の作動部材と、を備える。ペイロード部分１３０は、作動軸に沿って配向され、作動軸に沿った移動のために構成される。示される実施形態では、上部カプセルハウジング部１１０および下部カプセルハウジング部１２０は、作動軸に沿って配設された対称軸を有する回転対称部を概して形成する。図面では、装置は、作動軸が垂直に向き、ペイロード部分１３０が下部カプセルハウジング１２０の中央に配設された出口孔１２４に向かって垂直に下向きに向いた状態で配向され、出口孔は、ペイロード部分１３０が、出口孔を通って輸送され、カプセル装置１００の外側に移動することを可能にする。下部カプセルハウジング部１２０は、出口孔１２４を取り囲む、実質的に平坦な下部外部表面として形成される、組織係合表面１２３を含む。

図１ａに示す実施形態では、ペイロード部分１３０の遠位に向いた端部は、軸が組織係合表面１２３と交差する作動軸上の点に対して軸方向の距離に位置し、この距離は分離距離と呼ばれる。これにより、分離距離に対応する加速ストロークによって、組織貫通部材を出口開口部１２４に向かって前進させることができる。

図１ａおよび図１ｂに示される実施形態のカプセルハウジングに好適な材料について、上部カプセルハウジング１１０は、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）などの低密度材料から好適に作製され得るが、一方、下部カプセルハウジング１２０は、３１６Ｌステンレス鋼などの高密度材料から好適に作製され得る。他の実施形態では、他の材料を使用し得る。

示される実施形態では、カプセル装置１００全体の密度分布に起因して、および装置の外部形状に起因して、カプセル装置が組織壁などの壁に支持され、かつ重力を受けるときに、カプセル装置１００は、作動軸が表面（例えば、重力に実質的に直交する表面、消化管の壁などの組織の表面）に対して実質的に垂直な状態で、それ自体を配向する傾向がある。したがって、カプセル装置は、組織係合表面１２３が垂直に下向きに面するように、重力の方向に対して配向する傾向がある。

上部カプセルハウジング１１０の内部は、上部カプセルハウジング１１０の上部から、下部カプセルハウジング１２０に形成された近位に面する底面に向かって、作動軸と同心状に延在する内部スリーブ１１５として提供された装着構造を含む。

さらに、示される実施形態では、ハブ保持構造１１３は、作動軸と同心に配設され、上部カプセルハウジング１１０から内側スリーブ１１５に対して半径方向内向きに、かつ作動軸に沿って下方に延在する、内向きに延在する周回フランジとして設けられる。ハブ保持構造１１３は、カプセル内に配設された引っ張られた駆動ばね１４０から放出する駆動力に対抗して、ハブ１５０を取り外し可能に保持するための保持幾何学的形状としての役割を果たす。主に図１ｂを参照すると、示される実施形態では、ハブ保持構造１１３は、円錐形状保持表面１１３ａを提供し、円錐形状保持表面１１３ａに対して垂直な表面は、近位および半径方向内向きに向けられる。示される実施形態では、円錐形状保持表面１１３ａは、上部カプセルハウジング１１０の近位端部分で、外側の丸みを帯びた表面と直接的に接合する。カプセル装置１００の示される第１の実施形態では、ハブ保持構造１１３の円錐形状保持表面１１３ａは、作動軸に対して２５度の角度を形成する。

円錐形状保持表面１１３ａの最遠位部分では、中央開口部がその中心に形成される。中央開口部は、ハブ１５０が解放状態をとるときに、ハブが中央開口部を通して軸方向に移動可能であるように寸法を付けられるが、ハブ１５０が作動構成に対応する状態をとるときに、ハブ１５０は、中央開口部を通して軸方向に移動することができない。円錐形状保持表面１１３の上縁がカプセルハウジング１１０の外部表面と交差する場所で、円錐形状保持表面１１３の構造は、胃液が流体動作式作動機構と接触することを可能にする流体侵入開口部を画定する。

図１ａおよび図１ｂに示される第１の実施形態では、ペイロード部分１３０は、治療ペイロードを含む調製物から完全にまたは部分的に形成される固体送達部材を画定する。示される実施形態では、固体送達部材は、内腔壁の組織を貫通するように形状決めされた薄い円筒形ロッドとして形成され、円筒形ロッドは、組織貫通端（すなわち、先端部分）および組織貫通端の反対側の後端を有する。示される実施形態では、ロッドの組織貫通端は、内腔壁の粘膜組織内への容易な挿入を促進するために向けられるが、示される実施形態では、後端は、９０度の切断によって切断された切頭円筒を画定する。カプセル装置１００による送達に好適な薬剤の非限定的な例は、インスリンなどの乾燥圧縮ＡＰＩである。

主に図３ａおよび図３ｂを参照すると、ハブ１５０は、カプセルハウジングに対してハブを取り外し可能に保持するよう構成される上部保持部１５１と、ペイロード部分１３０の後端を定位置に保持するよう構成される下部境界面部１５５と、を備える。示される実施形態では、下部境界面部１５５は、ペイロード部分１３０が孔内に堅固に取り付けられるように、ペイロード部分１３０の後端を受容する下向き開口孔１５７を含む。下部境界面部１５５は、環状ばねシートをさらに画定し、これは、以下では「第２のばねシート」１４６と称する。

ハブ１５０の上部保持部１５１は、近位端で、２つの独立して偏向可能なラッチアーム１５３の形態で提供される２つのラッチと接続する、基部を形成する。図１ａに示す状態では、ラッチアーム１５３は、作動軸の周りに対称的に配設される。各ラッチアームは、軸に対してある角度で保持部分１５１から延在し、その結果、各ラッチアームは、基部から近位および半径方向外向きに傾斜して延在する。したがって、２つのラッチアームは、Ｖ字形状の構成で構成される。各ラッチアーム１５３は、上部保持部１５１に対する旋回運動によって半径方向内向き方向に弾性的に移動可能である。ラッチアーム１５３は各々、ラッチ係合において円錐形状保持表面１１３ａのそれぞれの部分と係合するように構成された半径方向外向きに面するラッチ表面１５３ａを画定する。ラッチアーム１５３の各々は、中央に配置された溶解可能なラッチ支持体１６０と協働するように構成された半径方向内向きに面するラッチ表面１５３ｂをさらに含む（図１ａおよび図４ａ／図４ｂを参照）。示される実施形態では、全ての表面１５３ａおよび１５３ｂは、円錐表面として形成される。

示される第１の実施形態では、図１ａに示す作動前構成では、半径方向外向きに面するラッチ表面１５３ａの傾斜角は、軸に対して２５度の角度を形成するのに対し、半径方向内向きに面するラッチ表面１５３ｂの傾斜角は、軸に対して２２度の角度を形成する。したがって、基部１５１からラッチアームの自由端部に向かって、各ラッチアームの横方向の厚さは、自由端部でより大きな横方向の厚さに向かって徐々に増加する。他の実施形態では、表面１５３ａおよび１５３ｂに対して、異なる傾斜角を使用し得る。また、傾斜の角度は、表面１５３ａおよび１５３ｂに対して同じであってもよく、または表面１５３ａおよび１５３ｂの間の傾斜の角度の差はさらに大きくなり得る。

ハブ１５０の示された実施形態では、ラッチアーム１５３は、ヒンジセクションによって上部保持部１５１の基部部分に接続され、それにより、図１ａでとる位置に対して、２つのラッチアームが、ラッチアームが互いに接触するか、またはそれらの間に小さな半径方向の間隔を置いて位置付けられる、折り畳み位置に向かって半径方向内向きに偏向することが可能になる。したがって、半径方向内向きに偏向すると、偏向可能ラッチアームは、円錐形状保持表面１１３ａから取り外され、それによって、ハブ１５０が、円錐形状保持表面１１３ａ内に形成された中央開口部を通してカプセルハウジング１１０／１２０に対して遠位に移動することを可能にする。

図３ａおよび図３ｂは、図１ａに示される作動前構成に対応する状態にあるハブ１５０を示している。しかしながら、カプセル装置１００の組立前、すなわち、ハブ１５０を上部カプセルハウジング１１０内に挿入する前に、ラッチアームは、それらが弛緩状態をとるときに、異なる配向をとり得る。したがって、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）または類似の材料などの高強度熱可塑性材料を使用した成形によってなど、注射成形によって製造され得るハブ１５０の製造中に、ラッチアーム１５３は、ラッチアームが弛緩状態にあるときに、ラッチアームが、アームが互いに向かって半径方向に折り畳まれる折り畳み位置をとるように形成され得る。これにより、ラッチアームを折り畳み状態に向けて動かす別個の工程を必要とせずに、円錐形状保持表面１１３ａ内に形成された中央開口部を通してハブ１５０を近位方向に挿入することが可能になり、カプセル装置の容易な組み立てが可能になる。

図４および図４ｂは、溶解可能なラッチサポート１６０の２つの斜視図を示している。示される実施形態では、溶解可能なラッチ支持体１６０は、２つのラッチアーム１５３の間に、ラッチアーム１５３をハブ保持構造１１３の円錐形状保持表面１１３ａと緊密に接触させるように、くさび様式に挿入されるようにサイズ設定された略円錐形状部材として形成される。示される実施形態では、円錐表面１６３ｂは、ラッチアームの表面１５３ｂと、円錐の中心軸に対して２２度の傾斜角と合致する。

溶解可能なラッチ支持体１６０については、異なる形態および組成物を使用し得る。非限定的な例としては、ソルビトールまたは微結晶性セルロース（ＭＣＣ）から作製されたペレットが挙げられる。他の非限定的な例としては、射出成形イソマルトペレット、圧縮造粒イソマルトペレット、クエン酸／ＮａＨＣＯ３の顆粒組成物から作製された圧縮ペレット、またはイソマルト／クエン酸／ＮａＨＣＯ３の顆粒組成物から作製された圧縮ペレットが挙げられる。

こうした溶解可能なラッチ支持体は、ＧＩ－抽出物の胃液などの液体に供されると分解する。組成物、溶解可能なラッチ支持体の幾何学的形状、および任意選択で溶解可能なラッチ支持体の湿潤を確実にするための露出チャネルを慎重に選択することによって、カプセル装置１００の嚥下後に選択された時間遅延内に解放時間が発生するように制御することができる。

第１の実施形態のカプセル装置１００は、作動前に、組織接合構成要素、すなわち、カプセル装置１００の外部環境から流体的に分離されたペイロード部分１３０を維持するための一対の密封要素１７０、１８０をさらに備える。示される実施形態では、軟質の可撓性材料（例えば、弾性材料）のリングとして形成される上部密封要素１７０が、円錐形状保持表面１１３ａの最も下の環状表面と、ハブ１５０の環状近位に面するフランジ表面１５８との間に挿入されている。

さらなる密封要素、すなわち、下部密封要素１８０は、作動前に出口孔１２４が流体的に遮断された状態を維持するように構成された流体ゲートを形成する。示される実施形態では、密封要素１８０は、概ね円盤形状の形態を有するエラストマー密封部材を備える。密封要素１８０の外周は、駆動ばね１４０の最も下の巻線の下に装着され、かつ下部カプセルハウジング１２０の環状近位に面する表面の上方に圧着される。米国特許公開第２０２０／０１２９４４１（Ａ１）号に開示されるように、密封要素１８０の中央領域は、流体ゲートの厚さを部分的または完全に延在する１つ以上の薄い切断（例えば、１つ以上の薄いスリット）によって形成されるなど、自己密封弁を提供するために形成される流体ゲートを備え得る。

したがって、密封要素１７０と１８０が協働して、カプセル装置１００の内部に区画を形成し、それにより、作動前に、カプセル装置１００に対して外部に生体流体から流体的に分離されたペイロード部分１３０を維持するが、ペイロード部分が、組織へのペイロード送達のための作動時に、密封要素１８０を通して容易に貫通できるようにする。

組立中、ハブ１５０のラッチアームが、円錐形状保持表面１１３ａ内に形成された中央開口部を通して完全に近位に挿入された後、かつ密封要素１７０がハブ１５０と上部カプセルハウジング１１０との間に圧着された状態で、ラッチサポート１６０は、ラッチアーム１５３の間で遠位方向に軸方向に押し付けられる。溶解可能なラッチ支持体１６０とラッチアーム１５３との間の円錐形状境界面に起因して、溶解可能なラッチ支持体１６０は、ラッチアーム１５３が円錐形状保持表面１１３ａと係合するように半径方向外向きに広がるようになる間に、湿潤作用で遠位に移動することが可能になる。この組立工程の終了時に、湿潤作用は、溶解可能なラッチ支持体１６０とラッチアーム１５３との間に固定を提供し、結果として、溶解可能なラッチ支持体１６０がラッチアーム１５３に固定して取り付けられるような取付係合がもたらされる。これにより、溶解可能なラッチ支持体１６０がラッチアーム１５３から誤って取り外れるリスクを伴わずに、安全な保管および取り扱いが可能になる。図１ａに見られるように、溶解可能なラッチ支持体の上面１６２は、円錐形状保持表面１１３ａによって画定される近位開口部と実質的に同一平面に位置する。これは、胃液中に浸漬されたときに、溶解可能なラッチサポート１６０の適切な湿潤を確実にするのに役立つ。他の実施形態では、上面１６２は、上部カプセルハウジング１１０の最近位端に対して近位または遠位のいずれかに位置付けられ得る。

上述の駆動ばね１４０に関して、カプセル装置１００では、駆動ばねは、カプセルハウジング内の作動軸と同軸に配設される予め引っ張られた螺旋状張力ばねの形態で提供される。図１ａに示される作動前構成における駆動ばねは、カプセルハウジング１１０／１２０に対して装着された幅が広い第１の端部１４７、およびアクチュエータ１５０上に装着された幅が狭い第２の端部１４６を画定し、すなわち、その結果、駆動ばね１４０は、第１の端部１４７の大直径部分、および第２の端部１４６の狭い直径部分を画定し、大直径部分は、狭い直径部分よりも大きい。作動前構成では、第１の端部１４７は、第２の端部１４６の遠位に位置する。示される実施形態では、駆動ばね１４０は、張力モードで動作するように排他的に配設される円錐形状の先細のばねとして提供される。この実施形態では、駆動ばねの第１の端部１４７は、カプセルの最遠位部分、すなわち、出口孔１２４に近い軸方向の場所に装着され、したがって、下部のカプセルハウジング１２０によって囲まれた空間に収容される。

駆動ばね１４０の第１の端部１４７は、カプセル装置１００の遠位端部分に配設された第１のばねシートに対して着座する。示される実施形態では、第１のばねシートは、内側スリーブ１１５の遠位端面によって形成される。内側スリーブ１１５の遠位端面は、下部カプセルハウジング１２０の近位に面する表面に対してわずかに軸方向の間隔を置いて配設される。駆動ばね１４０の最も下の巻線の実質的な部分は、内側スリーブ１１５の直径と同等の直径を画定する。内側スリーブ１１５は、下部カプセルハウジング１２０の近位に面する端部面に対してある程度の距離で配置された遠位端面が形成されており、遠位端面は、駆動ばね１４０の最も下の巻線のその部分が内側スリーブ１１５と半径方向に重なることを可能にし、このようにして、内側スリーブ１１５と下部カプセルハウジング１２０との間の円周スロットに圧着されるようになる。

駆動ばね１４０の第２の端部１４６は、ハブ１５０の下部境界面部１５５によって形成された第２のばねシート１５６に対して着座する。カプセル装置１００の組み立ての一部として、駆動ばね１４０は、２つのばねシートの間で駆動ばね１４０を軸方向に引っ張ることによって付勢される。したがって、ハブ１５０は当初、駆動ばねからの張力負荷下にある。

示される実施形態では、最終組立の前に、駆動ばね１４０が作動軸に沿って配設されるが、駆動ばねが非付勢状態をとる状態で、ばねの第２の幅が狭い端部１４６は、ばねの第１の幅が広い端部１４７に対して遠位に位置付けられるであろう。しかしながら、駆動ばね１４０が徐々に引っ張られる組立中、第２の幅が狭い端部１４６は、第１の幅が広い端部１４７に対して近位に移動して、駆動ばねが完全に付勢されている図１ａに示す作動前状態に入る。

ここでカプセル装置１００の動作に目を向け、最初に図１および図２を参照すると、カプセル装置が貯蔵中または摂取直後をとっている状態を表す初期状態が示されている。この状態では、アクチュエータ１５０は、２つのラッチアーム１５３が、溶解可能なラッチ支持体１６０の半径方向外向きに面する表面１６３ｂがラッチアームの半径方向内向きに面するラッチ表面１５３ｂを付勢する状態の係合によって示される位置に維持される、作動前構成をとる。結果として、ラッチアームの半径方向外向きに面するラッチ表面１５３ａは、円錐形状保持表面１１３ａと係合して保持され、ラッチアームが円錐形状保持表面に対して摺動することを防止する。ラッチアーム１５３が円錐形状保持表面１１３ａに近位に閉じ込められるため、駆動ばね１４０がアクチュエータ１５０上にその最大張力負荷を及ぼしても、ハブ１５０は遠位に移動することができない。

上部密封要素１７０は、フランジ１５８ならびにハブ保持構造１１３の下面と係合して、この境界面の流体密封を維持する。また、下部密封要素１８０は、出口孔１２４の流体密封を維持する。

カプセル装置１００の摂取後、カプセル装置は、胃の底部に急速に沈む。胃壁によって支持されると、カプセル装置の自己矯正能力により、カプセル装置は、その組織接合表面１２３が実質的に垂直に配向されたカプセル装置の射出軸と、すなわち、ペイロード部分１３０が下向きに向いた組織胃壁と係合するように、速やかに再配向することになる。溶解可能なラッチ支持体１６０の溶解は、胃液への曝露により開始されている。これは、参照文献１６０に関連して図１ｂに表される。ラッチアーム１５３に対する溶解可能なラッチ支持体１６０からの支持は、嚥下後に特定の時点で停止する。駆動ばね１４０の負荷は、ラッチアーム１５３を半径方向内向きに徐々に偏向させ、それによって、ラッチアームが円錐形状保持表面１１３ａとの係合から離れて摺動することを可能にする。ペイロード部分１３０を有するハブ１５０がハブ保持構造１１３から解放された後のいくつかの時点で、ラッチアーム１５３は、それらの折り畳み位置に到達する。この状態は、作動構成に対応する。駆動ばね１４０がハブ１５０上に張力をかけると、ハブおよびペイロード部分１３０は、出口孔１２４に向かって妨げられることなく移動し、ペイロード部分は、下部密封要素１８０を貫通し、標的場所の粘膜組織内にさらに進入する。図１ｂに示すように、作動構成では、カプセルハウジング１２０の底部に配設された近位に面するハブ停止面１２８は、ハブ１５０がさらに遠位に移動することを防止する。ばね１４６の第２の端部は、送達ストロークの過程で、ばね１４７の第１の端部に対してわずかに遠位に軸方向に移動していることが分かる。張力ばねの先細状の性質により、ハブは、カプセルハウジングに対してさらに放射方向の誘導を必要とせずに、作動軸に沿って移動する、自己中心的傾向が顕著となる。

意図される使用の状況では、ペイロード部分１３０は、内腔壁の組織内に挿入され、概して作動軸に沿った方向にアンカー固定されることになる。上述のように、カプセル装置の特定の設計に応じて、ペイロード部分１３０は、挿入ストロークの終了時にカプセルの残りの部分から能動的に解放され得る。カプセル装置１００が意図される用量を送達したときに、カプセルは、対象の血流中に治療剤を放出するために組織壁の内側に留まる、堆積されたペイロード部分１３０に対して放出される。

本明細書に開示される実施形態には示されていないが、実施形態のうちのいくつかは、ペイロード部分１３０が組み立てられて、かつハブ１５０がカプセルハウジングの最遠位位置に到着したときに、ペイロード部分１３０をハブ１５０から分離するための機構を含むように修正され得る。適切な非限定的な原理は、国際公開第２０２０／１５７３２４（Ａ１）号に開示されている原理を含んでもよく、ここでラム（ハブに類似する）は、送達部材の組織挿入部分をラムから切り離すための挿入ストロークの終了時に傾く。

別の方法として、カプセルは、ペイロード部分１３０が、カプセルが組織に対して静止して保持されているときに、対象の血流中に治療剤を放出することを可能にするために、長期間静止状態に保持され得る。これらのいずれの場合でも、薬剤送達に続いて、カプセル装置の残りの部分は、ユーザの消化器系を通って移動し、処分されることになる。

ここで、本発明によるカプセル装置１００’の第２の実施形態に切り替えると、図５ａ～図５ｃ、図６、図７ａおよび図７ｂ、ならびに図８ａおよび８ｂが参照される。カプセル装置１００’は、上述のカプセル装置１００の対応する特徴と多くの構成的特徴を共有しており、動作の一般原則は同じである。しかしながら、駆動ばね１４０は、修正されており、送達ストローク中にペイロード部分を誘導するためのガイドシステムが導入されている。

図５ａおよび図６を図１ａおよび図２と比較すると、それら全てが作動前構成のカプセルを示しているが、作動の全体的な設計は、第１の実施形態の装置１００と比較して、第２の実施形態の装置１００’について同じであり、すなわち、溶解可能なラッチ支持体が、円錐として形成され、ラッチアームは、上述と同じ構造および機能を有する。図７ａおよび図７ｂに示すように、第２の実施形態によるハブ１５０は、わずかに修正されているに過ぎない。また、上部密封要素１７０は類似している。さらに、図８ａおよび図８ｂに示すように、溶解可能なラッチ支持体１６０は、略円錐形状要素として形成される。

第２の実施形態のカプセル装置１００’では、下部密封要素１８０は、上部カプセルハウジング１１０と下部カプセルハウジング１２０との間に圧着されている。これに伴い、下部密封要素１８０の周辺部分１８１は、カプセルハウジング１１０／１２０の遠位端部分と近位端部分との間の軸方向の中間点のわずかに下方に配設される。示される実施形態では、駆動ばねの第１の端部１４７は、下部密封要素１８０に対して近位に装着され、ここで、その第１の端部１４７は、上部カプセルハウジング１１０と下部カプセルハウジング１２０との間の境界面に配設されるばねシート部分の間に圧着される。示される実施形態では、上部カプセルハウジング１１０は、その最遠位部分に、駆動ばね１４０の第１の端部のシートを提供するように適合された遠位に面する表面を有する環状フランジを含む。

下部密封要素１８０は、さらに、ペイロード部分１３０を誘導する機能、より具体的には、ペイロード部分１３０が送達ストローク中に移動する際に、すなわち、カプセル装置１００’の区画内で出口孔１２４に向かって内部に移動する際に、ペイロード部分１３０の先端部分を誘導する機能を実施する。密封要素１８０は、一般に円盤形状の構造を再び含み、シリコーンゴムなどの弾性ゴム様材料で作製され得る。示される実施形態では、作動前構成では、密封要素１８０の中央部分１８２は、ペイロード部分１３０の尖った先端にセルフセンタリングガイド部分を提供するように、ペイロード部分１３０の遠位形状に適合するようにサイズ設定され、かつ形状決めされた円錐部分を画定する。密封要素１８０は弾性材料で作製されるので、周辺部分１８１を中央部分１８２と接続する材料部分は、可撓性コネクタ１８３を形成し、かつ中央部分１８２を周辺部分１８１に対して軸方向に遠位に移動させることができる。

最初に、作動前構成では、密封要素１８０は、区画の外部にある流体が区画内に入るのを防ぐ密封バリアを提供し得、したがって、ペイロード部分１３０を分解から保護する。第１の実施形態に類似して、下部密封要素１８０の中央部分１８２は、１つ以上の薄い切断、スコア、または類似の弱体化部分を含んでもよく、これにより、ペイロード部分１３０の先端は、送達ストローク中に下部密封要素を通ってその経路を強制的に通過できるようになる。

図５ｂでは、ペイロード部分１３０の先端部分が出口孔１２４の軸方向位置に移動するように、ハブおよびペイロード部分からなるアセンブリが遠位に移動した、カプセル装置１００’の中間状態が示されている。この実施形態では、先端部分は、すでにこの時点で下部密封要素１８０に貫通している。しかしながら、その最初の移動の間、先端部分は、中央部分１８２を周辺部分１８１と接続する可撓性コネクタ１８３が伸張された際に、中央部分１８２によって誘導されている。この状態では、張力ばね、すなわち、駆動ばね１４０は、幅が狭い第２の端部１４６が、幅が広い第１の端部１４７に対してわずかに近位に位置付けられる、ほぼ平坦な構成をとる。

図５ｃを参照すると、カプセル装置１００’は作動構成をとっており、ハブ１５０は、遠位に完全に移動し、カプセルハウジング１２０の底部に配設された近位に面するハブ停止面１２８との協働によって停止し、ペイロード部分は、ペイロード部分が貫通し、かつ組織に挿入される位置に移動している。駆動ばね１４０は、幅が狭い第２の端部１４６が、幅が広い第１の端部１４７に対して遠位に、かつ出口孔１２４に近接して位置付けられるように、初期の作動前構成に対してほぼ反転する構成をとる。

次にカプセル１００’’の第３の実施形態に目を向け、図９および図１０ａ／１０ｂを参照する。カプセル装置１００’’は、上述の第１の実施形態のカプセル装置１００の対応する特徴と多くの構成的特徴を共有しており、動作の一般原則は同じである。しかしながら、駆動ばね１４０は、送達ストローク中に拡張するようにエネルギーを貯蔵する圧縮ばねを含むように修正されている。

図９を図１ａと比較すると、それら全てが作動前構成のカプセルを示しているが、作動の全体的な設計は、第１の実施形態の装置１００と比較して、第２の実施形態の装置１００’について同じであり、すなわち、溶解可能なラッチ支持体が、円錐として形成され、ラッチアームは、上述と同じ構造および機能を有する。また、上部密封要素１７０および下部密封要素１８０は概して類似している。さらに、溶解可能なラッチ支持体１６０は、略円錐形状要素として形成される。

図１０ａおよび図１０ｂに示すように、第３の実施形態によるハブ１５０は、作動軸に従って軌道に沿ってハブを誘導するためのガイド表面を含むように修正されている。このガイド幾何学的形状１５９ａおよび１５９ｂを得るために、ハブ１５０の下部境界面部１５５の周部には、内側スリーブ１１５の内側円筒表面と協働するガイド幾何学的形状が含まれ、後者は、上部カプセルハウジング１１０と一体的に形成される内部部分を形成する。これらの協働する表面は、区画内の遠位での移動中にハブが傾くことを防ぐ役割を果たす。

駆動ばね１４０は、内側スリーブ１１５内に配設された螺旋状に巻かれた円錐形状圧縮ばねとして提供される。駆動ばねは、上部カプセルハウジング１１０の最近位部分に形成された上部ばねシートに対して着座するように配設される、幅が広い第１の端部１４７を形成する。この上部ばねシートは、内側スリーブとハブ保持構造１１３との間に、すなわち、ハブ保持構造１１３を画定する構造の半径方向外向きに面する部分に半径方向に形成される。ばね１４０の第２の幅が狭い端部１４６は、ハブ１５０の下部境界面部１５５によって形成された第２のばねシート１５６に着座する。

円錐形状の溶解可能なラッチ支持体および大きな直径の第１の端部１４７を有するテーパ状外径を含む駆動ばねの形状と組み合わせたラッチアームのＶ字形状の構成を含む、作動機構の設計により、作動機構および駆動ばねは、互いに軸方向に重なるように設計されている。前述の組み合わせの特徴により、アクチュエータ機構の荷重面、すなわち、ハブ保持構造１１３とラッチアーム１５３との間の境界面、およびラッチアーム１５３と溶解可能なラッチ支持体１６３ｂとの間の境界面を最適化することができる。当該技術分野で開示された以前に提案された設計と比較して、駆動ばねのばね力は、耐荷重面を損なうことなく増加しており、同時にアクチュエータ機構を形成する部品のクリープリスクも低減している。これまで、対応する利益は、カプセルの外形サイズに妥協することによってのみ利用可能であった。

本発明によるさらに示されていない実施形態は、第１、第２、および第３の実施形態に関連して示される円錐形状の境界面表面とは異なるように形成されたアクチュエータ境界面を有するアクチュエータ機構を含み得ることに留意されたい。例えば、アクチュエータ境界面は、ハブ保持構造１１３とラッチアーム１５３との間の、および／またはラッチアーム１５３と溶解可能なラッチ支持体１６０との間の境界面のいずれかで、円錐表面の代わりに平面で形成され得る。２つの半径方向に対向するラッチアームを有するこうした実施形態では、溶解可能なラッチ支持体１６０は、くさび状の鋭い縁部で互いに交差する２つの平面を有するくさびとして形成され得る。

さらに、ラッチアームの数は、２つ以外でもよく、例えば、３つ、４つ、またはそれ以上の個々のラッチアームであってもよい。特定の実施形態において、複数のラッチアームは、作動軸の周りに等しく配置されてもよいが、これは、本発明の原理による任意の実施形態に厳密には必要とされない場合がある。

上記のペイロード部分１３０とハブ１５０との間の境界面の変形例は、単に例示的であり、他の構成が代わりに使用され得る。ペイロード部分とハブとの間の取り外し可能な取り付けは、摩擦嵌めまたは圧入を使用することによって得られ得る。あるいは、スクロースなどの接着剤が、境界面で使用され得る。さらに代替的に、取り付けは、最初にペイロード部分を湿潤させ、ハブとペイロード部分との間の固有スティクションを利用することによって得られ得る。使用の状況では、ハブがその最終目的地に到達すると、ペイロード部分とハブとの間の境界面で取り外しが生じ得る。他の実施形態では、所望の取り外しは、ペイロード部分の大部分を、ハブに依然として接着または固定されている残りのペイロード部分から取り外すことによって得られ得る。一部の実施形態では、ペイロード部分は、分離点を決定する脆弱点を含む。なおもさらなる実施形態では、ハブおよびペイロード部分は、ＡＰＩを含有する組成物で全て作製された一体構成要素として形成され得、カプセル装置から押し出される意図されたペイロード部分は、ハブ部分から分離される。また、代替的な実施形態では、ペイロードは、カプセル装置から完全に離れて輸送されるように、それ自体によってハブとして作用し得る。

例示的な実施形態の上記の説明は、主に、胃の中の送達のための摂取可能なカプセルに関するが、本作動原理は、概して、カプセル装置において、カプセル装置が本体内腔内に位置付けられ、流体が、構成要素を、第１の位置から第２の位置などの、第１の構成から第２の構成にするために溶解可能なラッチ支持体を溶解することによって作動機構を起動する、内腔挿入全般に有用性を見出すものである。カプセル装置の非限定的な例としては、腸内腔内への送達または腸内腔の組織壁内への送達のいずれかによるペイロードまたは薬剤の腸送達のためのカプセル装置が挙げられ得る。薬剤送達は、液剤または粉末の注射用針などの送達部材を使用して、または内腔の組織壁内に挿入されるか、もしくは内腔内に直接的に作動するマイクロニードルを介して、実施され得る。あるいは、薬剤送達は、内腔壁の粘膜内壁への液剤または粒子流のいずれかジェット注入によるなどの、送達部材を使用せず、カプセル装置の１つ以上の出口開口部を通して実施され得る。

例示的な実施形態の上記の説明では、異なる構成要素について説明された機能を提供する異なる構造および手段を、本発明の概念が当業者にとって明らかである程度まで、説明してきた。異なる構成要素に対する詳細な構築および仕様は、本明細書に記載されるラインに沿って当業者によって実施される通常の設計手順の対象とみなされる。

Claims (15)

1. カプセル装置（１００、１００’、１００’’）であって、
   －近位端と、遠位端と、を有する、カプセルハウジング（１１０、１２０）であって、前記カプセルハウジングが、複数の保持部分（１１３ａ）を備える、カプセルハウジング（１１０、１２０）と、
   －作動前構成と作動構成との間で動作可能な作動機構（１４０、１５０）と、を備え、
   前記作動機構（１４０、１５０）が、
   －前記カプセルハウジング（１１０、１２０）内に配設され、かつ第１の位置から第２の位置に向かう軸に沿った遠位移動のために構成された、作動部材（１５０）であって、前記作動部材（１５０）が、基部（１５１）と、そこから近位に延在する複数のラッチアーム（１５３）と、を備え、各ラッチアーム（１５３）が、半径方向外向きに面するラッチ表面（１５３ａ）および半径方向内向きに面するラッチ表面（１５３ｂ）を画定し、各ラッチアーム（１５３）が、半径方向に偏向可能である、作動部材（１５０）と、
   －前記軸に沿って配設された螺旋状巻線を有する駆動ばね（１４０）であって、前記駆動ばね（１４０）が、前記カプセルハウジング（１１０、１２０）に結合された第１の端部と、前記作動部材（１５０）に結合された反対側の第２の端部と、を有し、前記作動前構成における前記駆動ばね（１４０）が、前記作動部材を前記第２の位置に向かって駆動させるために、前記作動部材（１５０）上に負荷をかけるように引っ張られる、駆動ばね（１４０）と、
   －溶解可能なラッチ支持体（１６０）と、を備え、
   前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）が、軸上に中央に配設され、前記保持部分（１１３ａ）が、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）の周りに同軸に配設され、前記ラッチアーム（１５３）が、それらの間に半径方向に配設され、
   前記作動前構成では、前記半径方向外向きに面するラッチ表面（１５３ａ）が、ラッチ係合においてそれぞれの保持部分（１１３ａ）と係合し、前記半径方向内向きに面するラッチ表面（１５３ｂ）が、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）のそれぞれの半径方向外向きに面する表面（１６３ｂ）との係合を支持し、それによって、前記ラッチアーム（１５３）が半径方向内向きに移動することを制限し、かつ前記ラッチ係合の解放を防止し、
   前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）が少なくとも部分的に溶解している前記作動構成では、前記ラッチアーム（１５３）が、半径方向内向きに移動することが可能になり、それによって、前記ラッチ係合を解放し、かつ前記駆動ばね（１４０）が前記作動部材（１５０）を前記第２の位置に向かって移動させることが可能になり、
   前記作動前構成では、前記ラッチアーム（１５３）が、各ラッチアーム（１５３）の前記半径方向内向きに面するラッチ表面（１５３ｂ）が前記軸に対して傾斜するように、前記作動部材（１５０）の前記基部（１５１）から近位および半径方向外向きに延在しており、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）のそれぞれの前記半径方向外向きに面する表面（１６３ｂ）が傾斜し、それによって、前記半径方向内向きに面するラッチ表面（１５３ｂ）に沿ってそれぞれの前記ラッチアーム（１５３）を支持する、カプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
2. 前記複数のラッチアーム（１５３）が、Ｖ字形状の構成に配設された２つの半径方向に対向するラッチアームとして提供され、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）が、概してくさび形状または円錐としての形状である、請求項１に記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
3. 流体進入開口部が、前記カプセルハウジング（１１０、１２０）の近位端内に提供され、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）が、前記流体進入開口部内に配置される、請求項１または２に記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
4. 前記複数の保持部分（１１３ａ）が各々、近位および半径方向内向きに向いた表面法線を有する傾斜表面を備え、各ラッチアーム（１５３）の前記半径方向外向きに面するラッチ表面（１５３ａ）が、対応する傾斜表面を備える、請求項１～３のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
5. 前記カプセルハウジング（１１０、１２０）が、外部表面を画定し、前記保持部分（１１３ａ）の前記傾斜表面が、前記カプセルハウジング（１１０、１２０）の前記外部表面と交差する、請求項４に記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
6. 前記半径方向外向きに面するラッチ表面（１５３ａ）とそれぞれの前記保持部分（１１３ａ）との間の係合境界面が、平面境界面、または円錐形状の境界面などの単一湾曲境界面のいずれかとして提供される、請求項１～５のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
7. 前記半径方向内向きに面するラッチ表面（１５３ｂ）と前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）の前記それぞれの半径方向外向きに面する表面（１６３ｂ）との間の係合境界面が、平面境界面、または円錐形状の境界面などの単一湾曲境界面として提供される、請求項１～６のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
8. 前記カプセルハウジング（１１０、１２０）の前記外部が、ハウジング外部の最近位端表面（１６２）を画定し、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）が、溶解可能なラッチ支持体の近位端表面を画定し、前記作動前構成では、前記溶解可能なラッチ支持体の近位端表面（１６２）が、前記ハウジング外部の最近位端に対して近位、または前記ハウジング外部の最近位端から２ｍｍ以内、例えば、１．５ｍｍ以内、例えば、１．０ｍｍ以内、例えば、０．５ｍｍ以内の遠位のいずれかに位置する、請求項１～７のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
9. 前記駆動ばね（１４０）が、コイル状の先細のばね（１４０）として提供され、前記駆動ばね（１４０）が、前記カプセルハウジング（１１０、１２０）に結合された幅が広い第１の端部と、作動部材（１５０）に結合された幅が狭い第２の端部と、を有する、請求項１～８のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
10. 前記駆動ばね（１４０）が、圧縮ばね（１４０）として提供される、請求項１～９のいずれかに記載のカプセル装置（１００’’）。
11. 前記駆動ばね（１４０）が、張力ばね（１４０）として提供される、請求項１～９のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’）。
12. 前記作動前構成において、前記駆動ばね（１４０）の総軸方向長さが、作動前長さを画定し、前記溶解可能なラッチ支持体（１６０）が、軸方向の重なりなし、または前記作動前長さの半分未満に対応する軸方向の重なりありのいずれかで、前記駆動ばね（１４０）に対して近位に配置される、請求項１～１１のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
13. 前記カプセル装置（１００、１００’、１００’’）が、摂取のために、かつ患者の内腔内に移動するために構成されており、前記内腔が、内腔壁を有し、前記カプセル装置（１００、１００’、１００’’）が、自己復元カプセルとして構成されており、前記自己復元カプセルが前記内腔壁の組織によって少なくとも部分的に支持されるときに、前記自己復元カプセルが、前記軸が実質的に垂直に配設され、かつ前記遠位端が下側に向いている状態で、重力に対して自己配向する、請求項１～１２のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
14. 前記カプセル装置（１００、１００’、１００’’）が、前記作動部材（１５０）に結合された組織貫通部材（１３０）を備え、前記組織貫通部材（１３０）が、前記作動部材（１５０）が前記第１の位置をとるときに、前記カプセルハウジング（１１０、１２０）内に配置され、前記組織貫通部材が、前記作動部材（１５０）が前記第１の位置から前記第２の位置へと移動するときに、前記カプセルハウジング（１１０、１２０）から、かつ前記内腔の前記壁の中へと前進する、請求項１～１３のいずれかに記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。
15. 前記組織貫通部材（１３０）が、治療ペイロードを含む調製物から部分的または完全に形成された固体送達部材であり、前記調製物が、前記内腔壁の組織内に挿入されたときに溶解して、前記治療ペイロードを血流中に少なくとも部分的に放出する、溶解可能な材料から作製される、請求項１４に記載のカプセル装置（１００、１００’、１００’’）。

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