JP4454228B2 - 注入装置のための駆動機構 - Google Patents

Description

本発明は、注入装置の改良に関し、具体的には規制量の薬剤を投与するための携帯用注入装置の改良に関する。

患者自らが薬剤を投与するための注入装置は公知である。一例を挙げれば、糖尿病患者は、場合によっては、インスリンを定期的に注射する必要がある。注入装置は、患者が用量を選択して、その用量を投与することを可能にする。この過程を自動化することは公知であり、使用者はただボタンを押せば良く、あとは注入装置が選択した用量の薬剤を投与してくれる。このような自動化は、注入装置から手動で薬剤を排出させながら投与量を調節する作業を患者から開放してくれる。しかしこうした注入装置は、高齢者、体力が十分でない者、視力に問題がある者、糖尿病に関連して機能が失われているその他の者にとって、特に問題がある。

通常、薬剤は注入装置の中に置かれたカートリッジの中に含まれている。カートリッジは押子またはピストンを備え、その一方の端はカートリッジの第二の端に向かって駆動され、注射装置から薬剤が排出される。注入装置の一つの問題点は、上着のポケットかまたはハンドバッグに簡単に収まる大きさでなければならないことである。同時に、注入装置は、カートリッジ内部のカートリッジ押子を駆動するために使用されるピストンまたはそれに類するものが、カートリッジ内の最大投与位置と、カートリッジを交換できるようカートリッジから一杯に引き抜いた位置の、両位置まで移動しうる大きさでなければならない。

本発明の目的は、対立するこれらの要求を満たすことのできる注入装置およびその駆動機構を提供することにある。

本発明の第一の態様によれば、注入装置のための駆動機構は、ピストンが薬剤を含む薬剤カートリッジの第一の端に対して逐次的に運動して、選択的に、薬剤カートリッジの第一の端を封鎖する押子を薬剤カートリッジの中に駆動して、薬剤カートリッジの第二の端に装着された送液部材を介して薬剤を排出させる駆動機構であって、この駆動機構は、さらに、移動可能な用量設定スピンドルと、用量ダイヤル手段と、伝動手段と、ケーブル手段とを具備し、ピストンは、複数個の入れ子式のピストン部材を具備し、伝動手段が移動すると、ケーブル手段が入れ子式のピストン部材の少なくとも一つを動かして押子を駆動する、注入装置のための駆動機構を開示する。

第一の実施例において、ケーブルは、第一の端で伝動手段に連結され、第二の端でピストン部材の一つに連結される。好ましくは、伝動手段は、ケーブルを巻き付けるスプールを具備していて、スプールは、移動可能な用量設定スピンドル上に設けられたねじ付き部と係合する歯を具備する。さらに好ましくは、ケーブル手段の第二の端は、内部ピストン部材に連結され、そしてケーブル手段の第一の端と第二の端の間のケーブル中間部は、入れ子式のピストン部材の別の部材に配置された案内手段の上方を通る。

あるいは、ケーブルは、第一の端で外部ピストン部材に連結され、そして第二の端で中間ピストン部材に連結されていて、伝動手段は、移動可能な用量設定スピンドル上に設けられたねじ付き部に沿って摂動するように適合させることもできる。好ましくは、伝動手段は、内部ピストン部材に連結されたつめ付き部材を具備し、ケーブル手段の第一の端と第二の端の間のケーブル中間部が、内部ピストン部材に配置された案内手段の上方を通る。

本発明の第二の態様において、注入装置は、本発明の第一の態様に従う駆動機構を具備する。
好ましくは、注入装置は、移動可能な押しボタンを具備し、押しボタンが移動すると、用量設定スピンドルが移動させられる。

以下、本発明の具体例を添付の図面を参照しながら、もっぱら実施例に基づいて説明する。図１は、本発明による送液装置を具備する注入装置の第一実施例の側断面図である。図２は、図１と同様の側断面図であり、ケーブル手段の経路がより明確に示されている。図３は、図２と同様の側断面図であり、注入装置は使用待機状態にある。図４は、図３と同様の側断面図であり、所要用量をダイヤル設定した後の状態である。図５は、図４と同様の側断面図であり、所要用量を送液した後の状態である。図６は、本発明による送液装置を具備する注入装置の第二実施例の側断面図である。図７は、図６と同様の側断面図であり、注入装置は使用待機状態にある。図８は、図７と同様の側断面図であり、所要用量をダイヤル設定した後の状態である。図９は、図８と同様の側断面図であり、所要用量を送液した後の状態である。図１０は、図６ないし図９の注入装置で使用される機構の側断面図である。なお、注入装置の同じ部品には同じ参照番号が付してある。

まず、図１ないし図５を参照しながら、本発明による駆動機構を具備した携帯用注入装置の第一実施例を説明する。注入装置２は、本体ハウジング４を具備し、そこに駆動機構と押しボタン２０が配置されている。駆動機構は、移動可能な用量設定スピンドル６と、用量ダイヤル手段８と、伝動手段１０と、ケーブル手段１２と、ピストンとを具備する。ニードルユニット１４は、中空針の形をした送液部材を具備し、本体ハウジング４の第一の端に取り付けられている。薬剤カートリッジ１６は、第一の端と第二の端を有し、本体ハウジング４に格納することができる。ニードルユニット１４が適正な位置にある場合は、ニードルユニット１４は薬剤カートリッジ１６の第一の端のフレキシブル膜を貫通する。、移動可能な押子１８が薬剤カートリッジ１６の第二の端に配置されている。カバー（図示せず）を、ニードルユニット１４を損傷から守るとともに、その針が誤って使用者に刺さらないようにするために、本体ハウジング４の第一の端に取り付けることができる。

押しボタン２０は、図示した実施例に示されるように、好ましくは、キャップまたはカップの形をしており、図示した実施例に示されるように本体ハウジング４内を滑動できる。本体ハウジング４と押しボタン２０には、好ましくは、押しボタン２０を閉すなわち「オフ」位置に解除可能に保持できるようにする止め具（図示せず）を具備する。押しボタン２０は、押しボタン２０の内側に止め部材２２を具備している。図示した実施例の場合、止め部材２２は、押しボタン２０の一方の側に肩として形成される。

用量ダイヤル手段８は、本体ハウジング４の側に配置される。用量ダイヤル手段８は、以下で説明するように、使用者が薬剤の用量を選択して、注入装置２から投与するために使用される。
伝動手段１０は、ケーブル手段１２を引き出すことができるスプール２４を具備する。スプール２４は、その周囲表面に複数個の歯が付けられている。

用量設定スピンドル６は、その長手方向の少なくとも一部にねじ部分２６を具備している。スプール２４の歯は、用量設定スピンドル６のねじ部分２６と係合する。用量設定スピンドル６の第一の端が用量ダイヤル手段８に連結されることにより、用量をダイヤル設定すると、用量設定スピンドル６が回転する。用量設定スピンドル６の第二の端には、当接面２８が設けられている。

ピストンは、複数個の入れ子式のピストン部材を具備している。図示した実施例において、ピストンは、外部ピストン部材３４と、中間ピストン部材３２と、内部ピストン部材３０とを具備する。外部ピストン部材３４は、本体ハウジング４に対して固定されている。中間ピストン部材３２は、外部ピストン部材３４に対して相対的運動するように外部ピストン部材３４の中に入れ子式にはめ込まれている。内部ピストン部材３０は、中間ピストン部材３２に対する相対的運動するように中間ピストン部材３２の中に入れ子式にはめ込まれている。内部ピストン部材３０の第一の端は、中間ピストン部材３２および外部ピストン部材３４を超えて延伸する。内部ピストン部材３０の第一の端は、使用時に、押子１８を選択的に薬剤カートリッジ１６内に駆動し、送液部材を介して薬剤を排出するようにしてある。

中間ピストン部材３２と外部ピストン部材３４は、それぞれ案内手段を備えていて、ケーブル手段１２は、その周囲を通るようにしてある。ケーブル手段１２は、第一の端をスプール２４に、そして第二の端を内部ピストン部材３０にそれぞれ固定されている。図示した実施例ではケーブル手段１２は、スプール２４から、外部ピストン部材３４に設けられた第一案内手段３６と、中間ピストン部材３２の第二の端に設けられた第二案内手段３８と、中間ピストン部材３２の第一の端に設けられた第三案内手段４０とを超えて、内部ピストン部材３０まで通っている。図示した実施例では、ケーブル手段１２は、内部ピストン部材３０の第二の端に固定されている（図２）。

復帰手段４２は、内部ピストン部材３０の第二の端と本体ハウジング４との間に配置されている。復帰手段４２は、いかなる形でもよいが、例としてばね手段、たとえば螺旋ばねを挙げることができる。

使用に当たって、使用者はボタン２０を解除して、注入装置２を使用待機状態にする（図３）。続いて、用量ダイヤル手段８を使って必要用量をダイヤル設定する。この操作によって、用量設定スピンドル６はその軸に沿って回転しながら、ハウジング４の第二の端へと摂動する。図４を参照すると、用量がダイヤル設定され、用量設定スピンドル６の第二の端の当接面２８が移動して、押しボタン２０の内側の止め部材２２と接触していることが分かる。

ここで、押しボタン２０を押せばダイヤル設定した量の薬剤を送液することができる。押しボタン２０がハウジング４の第一の端に向かって押されるのに合わせて、押しボタン２０の止め部材２２が用量設定スピンドル６の当接面２８を押すので、用量設定スピンドル６も、ハウジング４の第一の端に向かって駆動されるように作られている。用量設定スピンドル６は回転しないため、スプール２４が回転してケーブルをスプール上に引き寄せ、スプールと内部ピストン部材３０の間のケーブル手段の有効長さを短くする。

その結果、内部ピストン部材３０と中間ピストン部材３２は、入れ子位置から引き出され、内部ピストン部材３０は、薬剤カートリッジ押子１８に向かって前進し、薬剤カートリッジ押子１８を前方に駆動して、薬剤を薬剤カートリッジ１６から排出させる（図５）。

この過程は、薬剤カートリッジ１６が空になるか、薬剤カートリッジの薬剤量が不足して、ダイヤル設定量の薬剤を送液できなくなるか、あるいは何か別の状況が起きるまでくり返すことができる。ここで、用量設定スピンドル６を自由に回転させることで、ピストンは引き抜くことができ、内部ピストン部材３０を、復帰手段４２の作動により、入れ子位置まで引き戻すことができるように設計されている。通常の使い方では、用量ダイヤル手段８が作動した時のみ、用量設定スピンドル６が回転できるようになっている。

図６〜１０には本発明の第二実施例が示してある。注入装置は、本体ハウジング４’を具備し、そこに駆動機構と押しボタン２０’が配置されている。駆動機構は、移動可能な用量設定スピンドル６’と、用量ダイヤル手段８’と、伝動手段１０’と、ケーブル手段１２’と、ピストンとを具備する。本体ハウジング４’の第一の端には、中空針の形をした送液部材を具備するニードルユニット１４’が取り付けられている。第一の端と第二の端を有する薬剤カートリッジ１６’は、本体ハウジング４’に格納することができる。ニードルユニット１４’が適正な位置にある場合は、ニードルユニット１４’は、薬剤カートリッジ１６’の第一の端のフレキシブル膜を貫通する。薬剤カートリッジ１６’の第二の端には、移動可能な押子１８’が配置されている。ニードルユニット１４’を損傷から守るとともに、針が誤って使用者に刺さらないようにするために、本体ハウジング４’の第一の端にカバー（図示せず）を取り付けることができる。

図示した実施例に示されるように、押しボタン２０’は、好ましくは、図示した実施例に示された本体ハウジング４’の中を滑動できるようにカップ形をしている。本体ハウジング４’と押しボタン２０’には、好ましくは、押しボタン２０’を閉すなわち「オフ」位置に解除可能に保持できるようにする止め具（図示せず）を具備する。押しボタン２０’は、その押しボタン２０’の内側に止め部材２２’を具備している。図示した実施例の場合、止め部材２２’は、押しボタン２０’の内面に延在部として形成される。

用量ダイヤル手段８’は、本体ハウジング４’の一方の側に配置される。用量ダイヤル手段８’は、以下で説明するように、使用者が薬剤の用量を選択して、注入装置２’から分注するために使用される。

用量設定スピンドル６’は、用量設定スピンドル６’の第一の端と用量設定スピンドル６’の第二の端との中間部の周囲に放射状に広がったフランジを具備している。スプライン４４は、用量設定スピンドル６’の第一の端の周囲に設けられ、これによって用量設定スピンドル６’は、用量ダイヤル手段８’に連結され、用量をダイヤル設定すると、用量設定スピンドル６’が回転するようになっている。用量スピンドル６’の第二の端は、当接面２８’を具備している。用量設定スピンドル６’の第二の端は、少なくともその一部に沿ってねじ付き部分２６’を具備している。

ピストンは、複数個の入れ子式のピストン部材を具備している。図示した実施例において、ピストンは、外部ピストン部材３４’と、中間ピストン部材３２’と、内部ピストン部材３０’とから成る。外部ピストン部材３４’は本体ハウジング４’に対して固定され、その中に内部ピストン部材３０’と中間ピストン部材３２’とを受け入れている。中間ピストン部材３２’は、外部ピストン３４’に対して相対的な運動にするように外部ピストン部材３４’の中に入れ子式にはめ込まれている。内部ピストン部材３０’は、中間ピストン３２’に対して相対的な運動をするように中間ピストン部材３２’の中に入れ子式にはめ込まれている。中間ピストン部材３２’の第一の端は、内部ピストン部材３０’および外部ピストン部材３４’を超えて延伸している。中間ピストン部材３２’の第一の端は、使用時に、押子１８’を選択的に薬剤カートリッジ１６’の中へ駆動し、送液部材を介して薬剤を排出するようにしてある。

内部ピストン部材３０’は、案内手段３６’を備えていて、その周囲をケーブル手段１２’が通るようにしてある。ケーブル手段１２’は、第一の端を外部ピストン部材３４’に、そして第二の端を内部ピストン部材３２’に、それぞれ固定されている。図示した実施例ではケーブル手段１２’は、外部ピストン部材３４’から、内部ピストン部材３０’上に取り付けられた第一案内手段３６’を通過して、ケーブル手段１２’が固定される中間ピストン部材３２’にまで延びる。

伝動手段１０’は、つめ４６を具備する。つめ４６は、用量設定スピンドル６’の第二の端に装着され、用量設定スピンドル６’は、そこを通過して摂動することができるようになっている。つめ４６は、内部ピストン部材３０’の第二の端に連結されている。

実際に使用する場合、使用者は押しボタン２０’を押して注入装置２’を使用待機状態にする（図７）。次に、使用者は用量ダイヤル手段８’を使って必要用量をダイヤル設定する。この操作によって、用量設定スピンドル６’はその軸に沿って回転しながら、つめ４６を介してハウジング４’の第二の端へと摂動する。図８を見ると、用量がダイヤル設定されていて、用量設定スピンドル６’の第二の端の当接面２８’が押しボタン２０’の内側の止め部材２２’に向かって運動することが分かる。

ここで押しボタン２０’を押せばダイヤル設定した用量の薬剤を送液することができる。押しボタン２０’をハウジング４’の第一の端に向かって駆動すると、押しボタン２０’の止め部材２２’が用量設定スピンドル６’の当接面２８’に当接して、用量設定スピンドル６’もハウジング４’の第一の端に向かって駆動される。用量設定スピンドル６’は回転しないため、つめ４６は、つめに取り付けられた内部ピストン部材３０’と一緒に、ハウジング４’の第一の端に向かって動く。その結果、内部ピストン部材３０’は押されて外部ピストン部材３４’から遠ざかる。このようにして、ケーブル手段１２’は、外側ピストン部材３４’から中間ピストン部材３２’を引き出して薬剤カートリッジ押子１８’の方向に前進させ、薬剤カートリッジ押子１８’を前方に駆動し、薬剤カートリッジ１６’から薬剤を排出させる（図９）。

この過程は、カートリッジ１６’が空になるか、薬剤カートリッジの薬剤量が不足してダイヤル設定量の薬剤を送液できなくなるか、あるいは何か別の状況が起きるまで繰り返すことができる。（図１０）。

駆動機構と薬剤カートリッジの適切な配置によって、比較的広い平坦面を確保することができ、その結果、本体ハウジングに、比較的大きな用量ディスプレー、例えば液晶ディスプレーを配置することが可能となる。これによって比較的大きな数字や文字を用量ディスプレーに表示することが可能となり、視力の弱い人にとって好都合である。

本発明による送液装置を具備する注入装置の第一実施例の側断面図である。 図１と同様の側断面図であり、ケーブル手段の経路がより明確に示されている。 図２と同様の側断面図であり、注入装置は使用待機状態にある。 図３と同様の側断面図であり、所要用量をダイヤル設定した後の状態である。 図４と同様の側断面図であり、所要用量を送液した後の状態である。 本発明による送液装置を具備する注入装置の第二実施例の側断面図である。 図６と同様の側断面図であり、注入装置は使用待機状態にある。 図７と同様の側断面図であり、所要用量をダイヤル設定した後の状態である。 図８と同様の側断面図であり、所要用量を送液した後の状態である。 図６ないし図９の注入装置で使用される機構の側断面図である。

Claims (8)

1. 入れ子式の複数個のピストン部材を具備するピストンが、薬剤を含む薬剤カートリッジの第一の端に対して逐次的に運動して、選択的に、前記薬剤カートリッジの第一の端を封鎖する押子を前記薬剤カートリッジの中に駆動して、前記薬剤カートリッジの第二の端に配置される送液部材を介して薬剤を排出する携帯用注入装置のための駆動機構であって、さらに、用量ダイヤル手段を具備し、前記駆動機構は、さらに、移動可能な用量設定スピンドル、ケーブル手段、および移動可能な伝動手段を具備し、前記移動可能な伝動手段の移動により、前記ケーブル手段が入れ子式の複数個のピストン部材の少なくとも一つを動かすことにより、前記押子を駆動し、前記伝動手段は、前記ケーブル手段を巻き付けるスプールを具備し、前記スプールは、移動可能な前記用量設定スピンドル上に設けられたねじ付き部と係合する歯を具備することを特徴とする特徴とする携帯用注入装置のための駆動機構。
2. 前記ケーブル手段は、第一の端を前記伝動手段に連結され、そして第二の端を前記ピストン部材の一つに連結されることを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
3. 前記ケーブル手段の前記第二の端は、内部ピストン部材に連結されることと、前記ケーブル手段の第一の端と第二の端との間の前記ケーブル手段の中間部が、入れ子式の前記ピストン部材の別の部材に配置された案内手段の上方を通ることを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動機構。
4. 入れ子式の前記ピストン部材を後退位置に戻すための復帰手段が具備されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の駆動機構。
5. 前記復帰手段は、ばね手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の駆動機構。
6. 前記ケーブル手段は、第一の端で外部ピストン部材に連結され、そして第二の端で中間ピストン部材に連結され、前記伝動手段は、移動可能な前記用量設定スピンドル上に設けられたねじ付き部に沿って摂動するように適合されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動機構。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の駆動機構を具備する携帯用注入装置。
8. 前記注入装置は、さらに、移動可能な押しボタンを具備し、前記押しボタンが移動することによって、前記用量設定スピンドルを移動させることを特徴とする請求項７に記載の携帯用注入装置。

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