JP5036730B2 - 事前充填式医療用ジェット注射装置のシール - Google Patents

Description

本発明は、ノズルオリフィスを有する医療用ジェット注射装置に関する。医療用装置に収容されている薬剤の完全性を保証するために、又は医療用装置のノズル領域の完全性を保証するために、本発明は、医療用装置用のシーリングに関する。

発明の背景
注射による液体薬剤の皮下送達及び筋肉内送達が医療の分野で周知である。一部の薬剤は、インシュリンのように、注射によって個人に頻繁に投与しなくてはならないので、注射は簡単に行われることが望ましい。
患者の中には、針による痛み又は恐怖のために針注射を嫌う者もある。更に、血液感染性の病原体、例えばＨＩＶ及び肝炎は、針刺し事故によって医療従事者に感染し得る。また、使用済みの針の廃棄がますます憂慮されている。この廃棄は、医療従事者以外の人々にも問題をもたらす。例えば子供がゴミの中から使用済みの針を見つけ、感染の危険に晒されることがある。同様に、廃棄された針は廃棄物処理業従事者も危険にさらす。

針注射に関連する恐れ及び危険を最小限にするための努力の中で、いくつかの種類の無針ジェット式注射器が開発されている。このような装置は、高速流体ジェットを使用して皮膚を穿通し、患者の組織内に医薬品を送達するものである。これを達成するために、液体の医薬品に力が印加される。ジェット式注射器は通常、一方の端部に小さなオリフィスを有するチャンバ内に移された流体の薬剤を収容する。高速の液体ジェットは、例えば、コイルばね又は圧縮ガスエネルギー源を使用して加速されるラム等の駆動手段によって得ることができる。ラムはプランジャに激突し、続いてプランジャはチャンバ内に高圧の衝撃を形成する。この圧力衝撃は、オリフィスから液体医薬品を高速で吐出させ、皮膚を貫通させる。エネルギー源はプランジャに力を加え続け、プランジャは、皮膚の開口部を通して薬剤を迅速に推進させ、シリンジは一瞬で空になる。
薬剤リザーバの閉鎖の完全性を保証する保護システムは保存時の主要なパッケージングとなるので、ジェット注射装置の事前充填式薬剤カートリッジのノズルオリフィスは、そのようなシステムによってシールされる必要がある。薬剤を収容するリザーバは、カートリッジの内部空洞によって画定されており、カートリッジノズル内壁、このカートリッジ壁に対してシールされたカートリッジの近位端部に配置されたプランジャ、及びノズルオリフィスが進入するカートリッジの遠位端部によって区切られている。オリフィス開口は、外部環境からリザーバ内に収容されている薬剤への到達を可能にする領域であるため、薬物の不純物混入、漏出又は汚染の危険の最も高い領域である。したがって、ノズルオリフィスの安全で且つ信頼性の高いシールを提供することは極めて重要である。

ノズルの品質は、システムが皮膚を穿通することのできるジェットを提供するため、及び組織の目標領域（大抵の場合皮下領域であるが、別の領域でもあってよい）への送達を行うために重要である。これは、薬剤が押し出される際、ノズルの幾何学的形状が変形してはならず、またノズルにシール要素のいかなる残部も残されてはならないことを意味する。したがって、ノズルのいかなるシーリングも、ノズルの品質の再構築を可能にするように取り外し可能でなくてはならない。このことは、保護システムに対して特定の要件を課す。
保存中に注射装置の中身が適正に保護されていたかをユーザに明確に知らせる、不正開封防止要素も必要である。
ジェット注射システムの良好な性能は、特に、穿通すべき皮膚に対してノズルを固定することによって得ることができる。これを行うための選択肢は真空又は接着剤であり、後者の場合、注射中に皮膚への固定を可能にする接着剤がカートリッジの先端で使用される。接着剤システムの場合、保護システムは、箔、例えば皮膚接着剤によって固定されたアルミニウム箔とすることができる。しかし、このような皮膚固定システムの接着力は比較的弱いので、このシステムにより常に十分な無菌の閉鎖が得られることは期待できない。そのような場合、もっと優れたシステムが必要である。

この問題に対処するため、米国特許第４０１０７４７号明細書は、注射ノズル端部に、注射開口及びその周りの領域を覆う閉鎖部材を有する無針注射装置を開示している。この閉鎖部材は、接着剤の裏張りが設けられたプラスチック、ワックス層又はワニス層から形成することができる。この閉鎖部材が取り外されると、注射開口が露出する。米国特許第４０１０７４７号明細書は、前述したような欠点、即ち、閉鎖部材が比較的粗雑なシールであって、注射開口を局所的に保護するために特別に設計されていないため、ノズル領域の信頼性の高い保護を提供するのにこのシーリングシステムが十分でないという欠点を有する。いうまでもなく、前記注射装置は事前充填式でないので、そのような明確に画定された安全な閉鎖の完全性は、本発明の実施形態の１つの場合と同等の重要性を有しない。独国特許第１０１５５３４４号明細書も、無針注射装置のための閉鎖部材を記載しており、この閉鎖部材は、注射開口を局所的に閉鎖するプラグを備えている点で優れている。このプラグは、注射装置のノズル領域にねじ結合により結合される閉鎖キャップの中央部材である。この閉鎖には、シーリングが不正開封されていないかどうかの証明が得られないという欠点がある。閉鎖部材が使用前に取り外されたか又は再装着されたことにより、ノズル領域が損傷を受けたか又はノズル領域に異物が入り、装置内に収容される薬剤が汚染された危険がある。また、この独国特許第１０１５５３４４号明細書の中央閉鎖部材が確実性に優れたものであるとしても、十分な閉鎖完全性は保証されない。というのは、シーリングが、制御することが難しいパラメータである、ネジ結合によって印加される閉鎖力の影響を受けやすいためである。
無針注射装置のキャップ閉鎖部材の例は、英国特許第７０５５１６号明細書、国際公開第０３０１５８５３号パンフレット、欧州特許第０５９５５０８号明細書及び米国特許第６４０９０３２号明細書に記載されている（これらは無針注射装置の破断閉鎖部材に関する）。しかしながら、これらは全て、注射開口に対する局所的な領域の確実な閉鎖を欠いている。

上記に鑑み、本発明の課題の１つは、医療用ジェット注射装置のためのシール膜であって、装置の注射開口に局所的なノズル領域の、安全で且つ明確に画定された確実な閉鎖を保証するシール膜を提供し、ノズルオリフィスを保護し、装置に収容される薬剤の保存中の汚染を回避することである。本発明の別の課題は、上記の課題と不正開封の解決策と組み合わせたシール膜を提供することにより、ユーザに安心を提供することである。更に、本発明の課題は、単純で使い易く、小型で且つ製造コスト効率のよいシール膜を提供することである。また、別の課題は、従来のジェット注射装置に適用可能なシール膜を提供し、ジェット注射装置が、専門家でないユーザ、例えばインシュリン依存性の糖尿病患者によって簡単に使用できるように、患者の快適性を向上させることである。

発明の概要
本明細書では、上述の１つ以上の課題に対処する実施形態及び態様、或いは以下の開示内容及び例示的な態様の説明から明らかとなる課題に対処する実施形態及び態様を説明する。
第１の態様では、対象の皮膚表面に当てがわれるようになっている出口ノズルオリフィスを有するノズル部分と、注射の前及び注射中に対象の皮膚表面上に配置されるようになっているノズルの領域を覆うシーリングとを備えたジェット注射ユニットが提供される。このシーリングが特別である点は、ノズルオリフィスの周りに延びる縁部に沿ってしっかりとシールされるようになっているさらなる第２の区分、つまり第２のシーリングを備えていることである。これによって、閉鎖が、オリフィスを取り囲むノズル面の明確に画定された領域に制限され、それにより、シール部材の品質が安定し、且つ制御可能となり、ノズルの重要な部分を無菌のままで維持することができる。カバーの材料及びシーリングの工程は、任意の適切な類のもの、例えば、それぞれアルミニウム箔及び加熱シールとすることができる。重要なことは、シーリングが確実であり、注射開口を取り囲む、明確に画定され且つ局所的に区切られたシールを形成することである。何故なら、それがシーリングの工程を有効にするため及びシールの品質を制御可能にするための前提条件であるからである。

第２の態様では、第２のシーリングは、バルブ又はプラグ等（以下、プラグと呼ぶ）の形態とすることができるシール部材も含み、これにより、ノズルオリフィスの閉鎖が更に確実なものになる。このプラグは、第１及び第２のシーリングに加えて第３のシーリングを提供する。プラグは、オリフィスの内側に圧入されるのに十分な寸法及び圧縮可能な材料特性を有している。プラグは、薬剤を収容しているカートリッジの内部空洞を密閉し、これにより進入の危険により第１のシール部材が損傷を受けた場合でも、薬剤が汚染から保護される。有利には、プラグは第１及び第２のシーリングに固定されており、それにより第１及び第２のシーリング、例えばシール膜と同時に取り外されるので、取り扱いが簡単である。

別の態様では、シーリングは、対象の皮膚表面上に配置されるようになっているノズル領域と協働する。発明の背景で前述したように、無針注射装置の性能及び安全性は、皮膚に対して注射装置を確実に固定することにより向上させることができる。それが上記のノズル領域に接着剤を塗布することによって達成される場合、所望の接着を得ようとするのであれば接着剤が保護されなくてはならない。本発明によるシーリングを使用すると、２つの所望の課題を共に達成することができ、つまり、注射中に皮膚を良好に保持するために設けられている接着剤が、所望の使用時点まで保護され、且つノズルオリフィスの周りに延びる縁部に沿った第２のシール部材を、場合によってはプラグ等の第３の確実なシール部材と共にシールすることによって、シールの完全性が保証される。第１のシール部材及び任意の第２のシール部材を、塗布された接着剤の保護と組み合わせると、多様な実施形態が可能となる。例えば、明確なシールの縁部を接着剤のリング内に位置させることにより、保存中に薬剤が接着剤に到達することが回避される。明確なシール縁部は、ノズルオリフィス近傍の内側の接着剤被覆領域とノズル領域の周囲に沿った外側の接着剤被覆領域との間の領域に位置させることができ、それにより接着剤がノズルオリフィスの可能な限り近くで作用することが可能となる。更に、明確なシール縁部は、接着剤被覆領域の外周上に位置させることができ、これによりノズルオリフィス及び接着剤の両方が最良に保護される。

本明細書で使用される「薬剤」という用語は、高圧下でノズルを通過することのできる、薬剤を含有する流動可能なあらゆる薬品又は製剤、例えば液体、溶液、ゲル又は微細な懸濁液を包含する。代表的な薬剤は、ペプチド、プロテイン及びホルモン等の医薬品、生物学的誘導剤若しくは活性剤、ホルモン及び遺伝子ベースの薬剤、栄養調剤並びに固体状態（懸濁された）又は液体状態の他の物質を含む。例示的な実施形態の説明では、インシュリンの使用に関して述べる。
以下、添付図面を参照して本発明を更に説明する。
図面では、類似の構造は概して類似の参照番号で示す。

例示的な実施形態の説明
以下において、「遠位の」「近位の」及び「半径方向の」といった用語又はこれらに類似の相対的表現を用いる場合、これらの用語又は表現は添付の図面に言及しているにすぎず、必ずしも実際の使用状況に言及するものではない。ここに示す図面は概略的な表示であり、よって、様々な構造の構成並びにその相対寸法は説明のみを目的としている。
図１に、ジェット注射装置の下部分の断面図を示す。このジェット注射装置は、ノズルオリフィス１２を有する中空のカートリッジ１０及びいずれかの従来式のシールリング１３を有するプランジャ１１を備えている。カートリッジ１０及びプランジャ１１はシールリング１３と共に、薬剤３０を収容できる体積を規定している。プランジャ１１の先端は、図面から分かるように、カートリッジ１０内部の端部形状に対応する形状を有している。この対応する形状によって、注射を実施する際、プランジャ１１がカートリッジ１０内で前進するとき、カートリッジ１０内に残って無駄となる薬剤３０の体積が小さくなる。ノズルオリフィス１２、注射前又は注射中に対象の皮膚に対して保持されるようになっているノズル面、及びカートリッジ内に収容されている薬剤３０のシールの完全性を保証するために、注射装置と相互作用するように設計されたシール膜２０が設けられている。シール膜２０は、ノズルオリフィス１２及びノズル面を覆っており、ノズルオリフィス１２を覆い且つこれと協働する別個の閉鎖部材（第２のシーリング）を有する。第２のシーリングは、図１に示すように、シール膜２０と一体化された部分とすることができ、この第２のシーリングは、ノズルオリフィスを囲む別個のシール縁部２２によって画定されている。シール膜２０はフラップ２１を備えており、このフラップ２１によって、注射前にユーザがシール膜２０を剥がすことができる。シール膜２０及び別個の閉鎖部材（第２のシーリング）は、薬剤容器を密閉するためによく使用される適切な任意の材料から作製することができ、その１つはアルミニウム箔である。

図２に示すように、別個の（第２の）シーリングは更なるシール部材、つまり第３のシーリング、ここでは注射開口１２内部に圧入されるようになっているプラグ２３を備えている。プラグ２３はシール膜２０に固定されていてよく、これによって当該プラグは、注射前に、それを覆っているシール膜２０と同時に簡単に取り外される。
図３に、ノズル面の一部に接着剤１４が設けられ、注射中に皮膚が確実に保持される位置実施形態を示す。ノズル面の内側部分は接着剤１４で覆われておらず、これにより、シール縁部２２に適したノズルオリフィス１２を囲む内側領域は残され、ノズル面に接着剤を使用しながら個別の閉鎖が保証される。この実施形態は、第３のシール部材２３と組合せて使用することもでき、これは個別の第２のシール部材がプラグ２３を更に備えている図４に見ることができる。

接着剤で覆われる領域１４に対するシール縁部２２の位置を変化させて、異なる課題を達成することができる。図５には、やはりシール縁部２２が比較的狭い周囲長を有するが、図４の態様とは異なり、シール縁部２２の内側に接着剤被覆領域１４のための空間が残されるので、注射開口１２のできる限り近くに確実に皮膚を保持することができる実施形態が示されている。図６に示すさらなる実施形態は、比較的大きなシール縁部２２が接着剤被覆領域１４を完全に包含し、これにより、接着剤１４を良好に保護できる様子を例示している。

ジェット注射ユニット及びシール膜の下部の断面図である。 シール膜が、第３のシール部材としてプラグを備えている図１と同様の断面図である。 ノズル面の、シール縁部の周りの領域に接着剤が設けられている断面図である。 第３のシール部材としてプラグを備えている図３と同様の断面図である。 ノズル面に設けられた接着剤がシール縁部の内側の領域及びシール縁部の外側の領域を覆っている実施形態の断面図である。 接着剤被覆領域がシール縁部によって完全に囲まれている、図５と同様の図である。

Claims (10)

1. 医療用ジェット注射装置のための事前充填式使い捨てジェット注射アセンブリであって、シール膜（２０）、用量チャンバ（１０）、ノズル、ノズル面及びノズルオリフィス（１２）を備えており、当該用量チャンバ（１０）、ノズル、ノズル面及びノズルオリフィス（１２）が１つのユニットに統合されており、当該ノズル面が当該シール膜（２０）で覆われており、
   シール膜（２０）が、当該シール膜（２０）に統合された第２のシーリングを備えており、当該第２のシーリングがノズルオリフィス（１２）を取り囲む縁部（２２）に沿ってシールされるよう適合されていることを特徴とする、アセンブリ。
2. 第２のシーリングが、シール膜に統合されているカバー材料である、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記カバー材料が、ノズルオリフィスを取り囲む縁部に熱シールされるアルミニウム箔である、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 第２のシーリングが、ノズルオリフィス内部又はノズルオリフィスに圧入されるようになっている第３のシール部材（２３）を備えている、請求項１に記載のアセンブリ。
5. 第３のシール部材が、シール膜に固定されていることにより、シール膜の取り外しと同時に単一の操作でノズルオリフィスから取り外される、請求項４に記載のアセンブリ。
6. 第３のシール部材がプラグである、請求項４に記載のアセンブリ。
7. ノズル面に接着剤層（１４）が設けられていることにより、第２のシーリングが、ノズルオリフィスに関連する領域において、医療用ジェット注射アセンブリに剥離可能に取り付けられる、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のアセンブリ。
8. シールされる、ノズルオリフィスを取り囲む縁部が、接着剤が設けられている領域の内側に配置されていることにより、薬剤（３０）の接着剤への到達が回避される、請求項２に記載のアセンブリ。
9. シールされる、ノズルオリフィスを取り囲む縁部が、接着剤が設けられている外側領域と接着剤が設けられているノズルオリフィスに関連する内側領域の間に配置されていることにより、接着剤が、ノズルオリフィスに密に関連して作用することができる、請求項２に記載のアセンブリ。
10. シールされる、ノズルオリフィスを取り囲む縁部が、接着剤が設けられている領域の外側に配置されていることにより、接着剤が保護される、請求項２に記載のアセンブリ。

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