JP4970282B2 - 上部に解放機構を有する自動注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、注入装置の上部又は上部近傍に配置された解放部材を作動させることにより、設定された用量の薬剤の注入が開始される手持ち式の自動機械的注入装置に関する。

発明の背景
自動注入装置は、特許文献に既知である。自動注入装置は、電気的又は機械的エネルギーを蓄積できる何らかの種類のパワーリザーバを含んでいる。蓄積されたエネルギーは、解放機構を作動させることにより容易に解放することができ、解放機構を作動させると、蓄積されたエネルギーが、ユーザによる設定用量の薬剤の注入及び／又は針の挿入を補助する。
例えば、特許文献１には針を有する注入装置が開示されており、この注入装置の針は、装置を動作させるとまず突出し、次いで液体を通し、最後に自動的に後退する。針は、筒状の本体内部で縦方向にスライドできるカプセルから前方に伸び、比較的弱いバネが、通常このカプセルと後退させる針とを保持している。もっと強力なバネが反対方向にプランジャーに作用しており、このプランジャーは、解放されるとカプセル中の液体に作用することにより当該カプセルを前方に射出し、次いで突出している針から液体を押し出す。前方への射出の終わりに、プランジャーとカプセルとは切り離され、弱いバネによって空になったカプセルと針は後退した位置に戻る。プランジャーに作用しているバネは、注入装置の外表面に位置する解放ボタンにより解放可能である。

特許文献２には、装置のパワーリザーバを解放することにより、シリンダアンプル等の医薬リザーバから設定用量の液体薬剤を注入できる手持ち式注入装置が開示されている。パワーリザーバは、モータにエネルギーを供給して設定用量の薬剤を押し出すことができる電池とするか、又は戻り止めにより撓んだ位置に保持される撓みを有するバネであって、解放されると設定用量の薬剤を押し出すことができるバネとすることができる。パワーリザーバが解放されると、シリンダアンプル又はシリンダアンプルを備えた注入装置に取り付けられた注射針を通ってシリンダアンプルから液体薬剤が押し出される。パワーリザーバは、電気スイッチ等の解放ボタンを作動させることにより完全に又は部分的に解放され、この解放ボタンは注入装置のハウジング上の、注入装置の軸方向の長さの半分の地点に位置している。注入装置の遠位側に位置する少なくとも３分の１の部分の断面を、人間工学に基づく形状に作成することにより、ユーザは注入装置をペンと同じように親指、人差し指及び中指で把持することができる。
特許文献１及び２の両方において、解放ボタンは注入装置の外表面上に配置されている。特許文献１では、解放ボタンは円筒状本体の外表面上に配置されており、一方特許文献２では解放ボタンは注入装置の注射針の近くに配置されている。しかしながら、解放ボタン又は機構は、注入装置の上部領域に力を加えること、好適には注入装置の軸と同軸に配置された解放ボタン又は機構に力を加えることにより注入装置を作動させることができるように配置すると有利である。

本発明の１つの目的は、解放ボタンと用量設定部材との組み合わせを有する手持ち式の機械的な自動注入装置を提供することである。
本発明の別の目的は、注入装置の上部領域に軸方向の力を加えることにより、注入装置を操作する手の親指又は人差し指を用いて設定された用量の注入を開始できる、手持ち式の機械的な自動注入装置を提供することである。
本発明の更に別の目的は、従来の手動式注入装置に外観が非常に類似した手持ち式の機械的な自動注入装置を提供することである。
欧州特許出願公開第５１６４７３号明細書 国際公開第０１／４１８３８号パンフレット

発明の概要
上記の目的は、第一の態様において、装置のパワーリザーバを解放することにより、医薬リザーバから注射針を介して設定用量の液体薬剤を注入できる手持ち式の注入装置を提供することにより達成される。本パワーリザーバは、注入装置の上端又は上端近傍に配置された、ユーザによる操作が可能な解放部材を作動させることにより完全に又は部分的に解放され、注入装置の上端は、注射針の反対側の端部であり、パワーリザーバの動力は、回転可能に装着されている用量設定部材の回転により供給される。
パワーリザーバに供給される動力の量は、用量設定部材の回転角度の応じて変えることができる。つまり、用量設定部材の回転が限定されている場合は比較的少量のエネルギーがパワーリザーバに提供され、一方用量設定部材の回転が大きい場合は比較的大きな量のエネルギーがパワーリザーバに提供される。

解放部材は、注入装置の上端から注入装置の長さの５分の１又は６分の１の範囲内に配置することができる。別の構成として、注入装置上の解放部材のように解放部材がプッシュボタンを形成するように、解放部材を注入装置の軸方向に配置することができる。
解放部材は注入装置の用量設定部材に作用可能に接続することができ、用量設定部材が用量設定位置にあるとき、キー／キー溝接続により用量設定部材に係合することができる。解放部材は注入装置の用量設定部材に作用可能に接続することができ、用量設定部材が用量注入位置にあるとき、解法部材は用量設定部材とのキー／キー溝接続から解放することができる。このような構成により、本手持ち式注入装置は回転する外側部分又は要素を持たない。

パワーリザーバは、ねじりバネ又は線形バネ等の弾性部材とすることができ、この弾性部材は解放されると医薬リザーバから注射針を通して設定された用量の薬剤を押し出す。解放部材は、作動されたとき、弾性部剤を解放する解放機構に作用可能に接続することができる。解放部材は、人間工学的にユーザーの親指又は人差し指によって作動するのに適した形状にすることができる。
医薬リザーバは、第一端と第二端とを有する円筒状のアンプルとすることができ、これらのうち第一端は、注射針を装置に取り付けたときに注射針の第一端により穿孔される穿孔可能部材により閉じられている。注射針の他方の端部は、注入が行われる位置で皮膚を穿孔できるように鋭くすることができる。アンプルの第二端は、針を通して薬剤を放出するためにアンプルに押し込むことが可能なピストンにより閉じることができる。

本手持ち式注入装置は、回転可能に配置される駆動部材を更に備えることができる。この駆動部材は、付属のピストンロッドの駆動トラックの少なくとも一部に対して少なくとも部分的に係合し、用量設定部材が用量設定位置にあるとき軸上の第一の位置に位置し、更には用量設定部材が用量注入位置にあるとき軸上の第二の位置に位置する。駆動部材は、軸上の第二の位置において、パワーリザーバに蓄積されたエネルギーを解放するように構成される。
駆動部材は、パワーリザーバに蓄積されたエネルギーを解放した後、付属のピストンロッドを回転させることができる。しかしながら、軸上の第一の位置において、駆動部材は注入装置のハウジングの少なくとも一部に係合するので回転できない。注入装置は更に、用量設定部材の方向へ駆動部材を押し付ける線形バネ等の弾性部材を備えることができる。線形バネは駆動部材及びハウジングに作用可能に接続する。

用量設定部材は、注入装置の軸方向に沿って一定の距離を移動することにより、軸上の第一及び第二の位置の間で駆動部材を移動させることができる。駆動部材は、用量設定部材に力を加えることにより、軸上の第一の位置から第二の位置へ移動させることができ、この場合、力は、注入装置の軸方向に沿って印加される。
本注入装置は、先述のように、用量設定部材と同軸に配置されたプッシュボタンを備えることができ、このプッシュボタンは、用量設定部材が用量設定位置に位置するとき、用量設定部材と係合しており、用量設定部材が用量注入位置に位置するとき、用量設定部材から分離している。分離とは、分離状態にあるとき、プッシュボタンと用量設定部材とが互いに対して回転可能であることを意味する。注入装置は、駆動部材から遠ざかる方向へプッシュボタンを軸方向に押し付ける線形バネ等の弾性部材を更に備えることができる。

本手持ち式注入装置は更に、用量設定部材の設定に従って注入装置から放出される用量を表示するための、回転可能に装着される表示部材を備えることができ、この回転可能に装着される表示部材は少なくとも一回転分に相当する角度に亘って回転可能である。表示部材の外表面には、ほぼらせん状の経路に沿って配置された数字を有する用量指示バレルを設けることができる。別の構成として、又は追加的構成として、表示部材は、外表面上に数字が配置された２つ以上の表示ホイールを有する計数デバイスを備えることができる。
本手持ち式装注入置は更に、付属のピストンロッドを備えることができ、このピストンロッドの外表面には、縦方向に伸びる駆動トラックを有するねじ山が設けられる。駆動部材はラチェットを介して用量設定部材に作用可能に接続することができる。

パワーリザーバは、用量設定部材が回転するとパワーリザーバにエネルギーが蓄積されるように、ハウジングと用量設定部材の間に配置することができる。パワーリザーバは、付属のピストンロッドと同軸に伸びる螺旋バネを形成するねじりバネを備えることができる。
駆動部材、ピストンロッド及びハウジングの間の相互作用は、様々な方法で実施可能であることに注意されたい。上述の形態では、ピストンロッドは外表面にねじ山を、ロッド上に縦方向に配置された駆動トラックを有する。駆動部材上に配置されたキーはロッドの駆動トラックと係合し、ロッドの外側のねじ山がハウジングの対応するねじ山部分と噛み合うことにより、ロッドがハウジングに対して前進する。別の構成では、ロッド外表面のねじ山は駆動部材の対応するねじ山部分と噛み合い、一方ロッドに縦方向に配置された駆動トラックは、ハウジングに対して固定されたキーに係合する。

後述では、添付図面を参照して本発明を更に説明する。
本発明には様々な変更及び変形が可能であるが、ここでは例示として図に示す特定の実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明は開示される特定の形態に限定されるものではない。むしろ、本発明は、特許請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲に含まれる全ての変更、均等物、及び代替物を含むものである。

発明の詳細な説明
図１及び２は、本発明の最も一般的な態様を示す。図１には手持ち式注入装置１が示されている。この注入装置は、一方の端部に固定された注射針２を有しており、他方、注入装置の反対側の端部には解放ボタン３が配置されている。注入装置の軸方向に沿って力を加えることにより解放ボタン３を作動させると、内部のパワーリザーバからエネルギーが解放されて設定された用量の薬剤が注入装置から注入される。解放ボタンは、図１ではユーザの親指４によって作動され、図２では人差し指５によって作動されている。
注入される薬剤は、一般に円筒状のアンプルに形成される医薬リザーバに収容される。
解放ボタン３が起動されるときに解放されるエネルギーは機械的エネルギーである。パワーリザーバはねじりバネなどの弾性部材とすることができ、この弾性部材は、解放されると医薬リザーバから注射針を通して設定された用量の薬剤を押し出す。解放ボタンは、解放ボタンが起動されると弾性部材を解放する何らかの解放機構に作用可能に接続する。

図３は、本発明の一実施形態の断面図を示す。図３に示す注入装置は、ハウジング６、用量設定部材７、駆動部材８、ピストンロッド９、ねじりバネ１０、バイアスバネ１１、円筒状アンプル１２、及び解放部材１３を備えている。図３は、用量設定部材７が用量設定位置にある注入装置の状態を示している。
用量は、用量設定部材７を特定の角度又は特定の回数だけ回転させることにより設定される。用量設定部材７を回転させることにより、ねじりバネ１０の２つの端部がそれぞれハウジング６と用量設定部材７に固定されるので、ねじりバネ１０が撓む。用量設定部材７はラチェット（図示しない）を介して駆動部材８に作用可能に接続している。このラチェットは、ねじりバネ１０が撓むと用量設定部材７が初期位置に戻ることを阻止する。駆動部材８は、キー／キー溝接続又は歯車によりハウジングと係合するので、用量設定部材７が図３に示す用量設定位置に位置している限り、ハウジング６に対して回転できない。用量設定部材７と駆動部材８とは、用量設定位置に保持されるために、注入装置の上端に向かって押し付けられている。このような押し付けは、駆動部材８とハウジング６の一部の間に配置される、線形バネ１１のようなバネ部材によって行われる。従って、ハウジング６との係合から駆動部材８を解放するには、用量設定部材７と駆動部材８とを医薬アンプル１２に向かって移動させるために力を加えなければならない。小さな空洞１４を設けることにより、用量設定部材７と駆動部材８とを、確実にこのように前進させることができる。同様に、駆動部材８とピストンロッド９とはキー接続によって係合するので、駆動部材８はピストンロッド９に対して軸方向に移動することができる。

図４では、駆動部材８は、ハウジング６との係合から解放されている。このような解放を行うために、矢印１５により示す力が解放部材１３に加えられており、これにより解放部材１３、用量設定部材７及び駆動部材８の全てが医薬アンプル１２に向かって一定の距離を移動している。矢印１５により示す力は、通常、ユーザの親指又は人差し指により加えられるであろう。
図４に示すように、この場合、ハウジングの係合領域１６は、駆動部材８の係合領域１７とは分離している。このような分離により、撓んだねじりバネ１０はそのエネルギーを解放して用量設定部材７に伝えることができる。用量設定部材７と駆動部材８とは、中間ラチェット（図示しない）を介して固定関係にある。よって、係合領域１６と１７とが分離されると、用量設定部材７と駆動部材８は、ねじりバネ１０の撓みが無くなるまで回転する。駆動部材８とピストンロッド９とはキー接続により接続しているので、用量設定部材７及び駆動部材８が回転すると、ピストンロッド９も回転する。ピストンロッド９の外表面上のねじ山は、ハウジングの対応するねじ山部分１８と係合し、よってピストンロッド９は、回転すると、アンプル１２の方向へ、注入装置の軸方向に沿って直線移動する。
このように、解放部材１３に力が加えられると、ねじりバネに蓄積されたエネルギーが解放される。このエネルギーはピストンロッドのアンプルに向かう直線移動に変換され、これにより設定された用量の薬剤を注入装置から注入することができる。

図５は、注入装置のハウジング６の半分の切開図を示す。図に示すように、駆動部材８は歯車型の係合領域／部分１７を含む。同様に、ハウジング６は対応する係合領域／部分１６を含み、この係合領域／部分１６は歯車の歯１７を受け、歯１７に係合する。

図６は、本発明の別の実施形態を示す。図３〜５に示す実施形態とは異なり、図６に示す実施形態は、回転する外側部分又は要素を含まない。全ての回転部分又は要素はハウジング１９の内側に位置している。図６は、バネ要素２２によって注入装置の端部に機械的に押し付けられている解放部材２０（プッシュボタンの形態）を示している。解放部材２０と用量設定部材２１とは、用量設定部材２１が用量設定位置に位置している限り、係合状態に置かれている。用量設定部材２１は、駆動部材（図３に示す駆動部材８）に作用し、更に用量設定部材２１に作用するバネ要素（図３に示すバネ要素１１）により、同じ注入装置の解放部材２０と同じ端部に向かって機械的に押し付けられている。図６に示すように、用量設定部材２１は機械的停止部２４に対して押し付けられており、この停止部とは、用量設定部材２１に形成された肩部がハウジング１９の一部に当たって停止する構造である。
図７には中間段階を示す。ここで解放部材２０を押して軸方向に沿って十分な距離を移動させると、解放部材２０は用量設定部材２１から解放される。係合領域２５及び２６は分離しているが、用量設定部材の肩部が依然としてハウジングの部分に当たるため、用量設定部材２１がこの段階で軸方向に移動してはいない。このように、駆動部材（図示しない）が依然としてハウジングと係合しているため、用量設定部材２１の回転は阻止されている。

図８では、用量設定部材２１がアンプル（図示しない）に向かって軸方向に沿って一定の距離だけ移動しており、よって用量設定部材が自由に回転可能であることにより、ピストンロッド２７が設定された用量の薬剤をアンプル（図示しない）から押し出す。解放部材２０と用量設定部材２１は、図８では分離している。これは、設定用量が注入される間は解放部材２０がハウジングに対して回転しないことを意味する。次いで、設定用量が注入された後、ユーザが親指又は人差し指を解放部材から外すと、解放部材と用量設定部材は図６に示すそれぞれの位置へと戻るが、このときバネ要素２３は弛緩した状態にある。
新規に用量設定を行う場合、ユーザは、用量設定部材と係合する解放部材を回転させることにより、新規用量を設定することができる。設定用量の注入は、図７及び８に示すステップに従うことにより実行される。

図９〜１３はエネルギーが蓄積されたパワーリザーバを解放するための解放機構の様々な実施形態を示す。
図９では、注入される用量を設定するとき、注入装置のハウジング３０に作用可能に接続するラチェット２８を回転させることにより、ねじりバネ（図示しない）にエネルギーが蓄積される。用量設定位置において、ラチェット２８は、ラチェットアーム３２を介してハウジングの部分３１と作用可能に接続している。ねじりバネに蓄積されたエネルギーは、ラチェット２８を軸方向に移動させて、ラチェットをハウジングの部分３１との接続から解放することにより解放され、このとき、ラチェットアーム３２はハウジングの部分３３内へと移動し、ピストンロッド３４が回転可能となることにより設定用量の薬剤が放出される。
図９に示す実施形態では、用量設定の間、用量指示バレル（図示しない）がプッシュボタン（図示しない）から離れる方向へと移動する。明らかに、用量設定の間、用量指示バレルは反対の方向、つまりプッシュボタンの方向へ移動することができる。

図１０に示す実施形態では、ラチェット３５はハウジング３９と間接的にのみ協働する。図１０に示す実施形態の駆動部材は、３つの部分、即ち、ハウジング３９と協働する部分３６、ピストンロッド４０を駆動する部分３８、及び部分３６と３８とを接続する可撓性部材３７から構成される。可撓性部材３７は軸方向に可撓性を有するが、部分３６と３８が互いに対して回転するとき、これらの部分の間に実質的に堅固な接続を確立する。このように、可撓性部材３７により、部分３６と３８は確実に互いに対して回転できないように配置される。よって、ラチェット３５が注入装置の針側の端部に向かって移動すると、部分３６はハウジング３９から分離され、よって部分３６、３７及び３８が回転可能となり、これによりピストンロッド４０が回転する。回転するピストンロッド４０により、設定された用量の薬剤が注入装置から放出される。
図１１に示す実施形態は図９に示すものと同様であるが、（駆動部材でなく）ハウジングにガイドトラックが設けられていることにより、及び（ピストンロッドとハウジングの代わりに）ピストンロッドと駆動部材とがネジ係合することにより、ピストンロッドが前進する点で図９とは異なる。
図１２及び１３は、ラチェット、駆動部材及びハウジングの間の他の解放機構を示す。

装置の上部に配置されている解放ボタンが親指で作動される、本発明による注入装置を示す。 装置の上部に配置されている解放ボタンが人差し指で作動される、本発明による注入装置を示す。 用量設定部材の上面に解放ボタンが配置されており、駆動部材がロックされた位置（用量設定部材のダイアル位置）にある、本発明による注入装置を示す。 用量設定部材の上面に解放ボタンが配置されており、駆動部材が解放された位置（用量設定部材の投薬位置）にある、本発明による注入装置を示す。 解放位置にある駆動部材の拡大図である。 用量設定部材にロックされた位置にある解放部材の拡大図である。 用量設定部材から解放された位置にある解放部材の拡大図である。 用量設定部材が回転可能な、解放部材の更なる解放位置の拡大図である。 エネルギーが蓄積されたパワーリザーバを解放するための解放機構を実施する一つの方法を示す。 エネルギーが蓄積されたパワーリザーバを解放するための解放機構を実施する別の方法を示す。 エネルギーが蓄積されたパワーリザーバを解放するための解放機構を実施する第３の方法を示す。 エネルギーが蓄積されたパワーリザーバを解放するための解放機構を実施する第４の方法を示す。 エネルギーが蓄積されたパワーリザーバを解放するための解放機構を実施する第５の方法を示す。

Claims (5)

1. パワーリザーバ（１０）を解放することによりピストンロッド（９）を動かし設定された用量の液体薬剤を医薬リザーバから注射針（２）を通して注入できる手持ち式注入装置（１）であって、
   前記パワーリザーバ（１０）は、前記注入装置（１）の上端又は上端近傍に配置されたユーザによる操作が可能な解放部材（３，１３，２０）を作動させることにより、完全に又は部分的に解放され、
   この上端は、注射針（２）とは反対側の注入装置（１）の端部であり、
   前記パワーリザーバ（１０）には、回転可能に装着された用量設定部材（７，２１）の回転により力が蓄積され、
   更に、回転可能に配置される駆動部材（８，３６，３７，３８）であって、
   付属の前記ピストンロッド（９）の駆動トラックの少なくとも一部に少なくとも部分的に係合し、
   前記駆動部材（８，３６，３７，３８）は前記用量設定部材（７，２１）が用量設定位置にあるとき軸上の第一の位置に位置し、
   前記駆動部材（８，３６，３７，３８）が軸上の前記第一の位置にあるとき、前記駆動部材（８，３６，３７，３８）の回転が阻止され、
   前記駆動部材（８，３６，３７，３８）は前記用量設定部材（７，２１）が用量注入位置にあるとき軸上の第二の位置に位置し、
   前記駆動部材（８，３６，３７，３８）が軸上の前記第二の位置にあるとき、前記パワーリザーバ（１０）に蓄積されたエネルギーを解放し、前記駆動部材（８，３６，３７，３８）が前記ピストンロッド（９）を回転させる前記駆動部材（８，３６，３７，３８）を備える、手持ち式注入装置。
2. 前記用量設定部材（７，２１）が注入装置（１）の軸方向に沿って一定の距離を移動することにより、軸上の前記第一及び前記第二の位置の間で前記駆動部材（８，３６，３７，３８）を移動させることができ、
   前記駆動部材（８，３６，３７，３８）は、前記用量設定部材（７，２１）に力を加えることにより、軸上の前記第一の位置から前記第二の位置へと移動させることができ、この力は、注入装置（１）の軸方向に沿って印加される、請求項１に記載の手持ち式注入装置。
3. 更に、前記用量設定部材（７，２１）の設定に従って注入装置（１）から放出される用量を表示するらせんの経路に沿って回転可能に装着された表示部材を備え、
   当該回転可能に装着された前記表示部材は、前記表示部材の少なくとも一回転分に相当する角度に亘って回転可能であり、
   且つ外表面上にほぼらせん状の経路に沿って配置された数字を有する用量指示バレルを含む、請求項１または２に記載の手持ち式注入装置。
4. 前記ピストンロッド（９）の外表面上にはねじ山が設けられており、且つ縦方向に駆動トラックが配置されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の手持ち式注入装置。
5. 前記駆動部材（８，３６，３７，３８）がラチェットを介して前記用量設定部材（７，２１）に作用可能に接続する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の手持ち式注入装置。

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