JP5657541B2 - ラチェット駆動するプランジャを備えた医療用注入器 - Google Patents

Description

本発明は、移動可能な医療用注入器プランジャに関し、より詳しくは、ラチェット駆動する医療用注入器プランジャに関する。

当技術分野では、注射器およびペン型注入器を含む医療用注入器がよく知られている。医療用注入器は通常、注入中、薬剤の送出において１つまたは複数のストッパを前進させるためのプランジャを含む。従来技術においては、最初の注入後の後退および再使用を防止するために、シリンジプランジャに歯または他の機構を設けることが知られているが、シリンジプランジャは通常、直線力を直接施すことによって作動される。投与量サイズは、プランジャの変位の一次関数である。プランジャの直線変位を制御することは難しい場合があり、したがって、結果として投与量の制御に対して困難である。

ペン型注入器に関しては、一連の機械連結によって投与量を設定するためのつまみまたは他の作動装置に機械的に結合された親ねじまたは他の回転プランジャが設けられる。通常のペン型注入器の機構は、かなり複雑であり、多数の共働する部分からなる。コスト的理由および使用を簡易にするために、最小限の数の作動部分が望ましい。

移動可能なプランジャを備えた本体を有する医療用注入器が、本明細書に提供される。プランジャは、その全長に沿って配設された複数の離間されたラチェット歯を含む。少なくとも１つのインデクサが、プランジャと係合するように形成されて設けられ、この場合、インデクサは、プランジャが、本体の近位端部に向かって近位にではなく、本体の遠位端部に向かって遠位に変位することを許容するように構成される。この医療用注入器はまた、ラチェット歯の１つまたは複数と係合するように形成された係合部分を有するアクチュエータも含む。アクチュエータは、待機状態へ移動可能であり、係合部分は、アクチュエータが待機状態へ変位されるのに伴い、プランジャに対して近位に変位される。インデクサは、プランジャの近位移動を防止し、それによって係合部分は、アクチュエータが待機状態へと変位されるのに伴いラチェット歯の１つまたは複数を迂回することを許容する。さらに、アクチュエータは、待機状態から変位して、医療用注入器を作動させることができる。待機状態からのこの変位は、係合部分の遠位の変位を生じさせ、このとき係合部分はラチェット歯の１つまたは複数と係合し、係合部分と共にプランジャの遠位の変位を生じさせる。

有利なことに、本発明は、最小限の数の共働する部分で制御可能に前進させることができる医療用注入器用のプランジャを提供する。

本発明のこれらおよび他の特徴は、以下の詳細な説明および添付の図を検討することによってより良好に理解される。

本発明により形成された医療用注入器の斜視図である。 本発明で使用可能なプランジャの図である。 図２の線３−３に沿って切り取られた断面図である。 本発明により形成された医療用注入器の作動を示す図である。 本発明により形成された医療用注入器の作動を示す図である。 本発明により形成された医療用注入器の作動を示す図である。 本発明で使用可能なロッカを示す図である。 本発明で使用可能なロッカを示す図である。 ロッカを使用する本発明によって形成された医療用注入器の作動を示す図である。 ロッカを使用する本発明によって形成された医療用注入器の作動を示す図である。 ロッカを使用する本発明によって形成された医療用注入器の作動を示す図である。 本発明による多重リンクのロッカの使用を示す図である。 本発明による多重リンクのロッカの使用を示す図である。 本発明で使用可能な投与量カウンタを示す図である。 本発明で使用可能な枢動可能なアクチュエータの使用を示す図である。 本発明で使用可能な枢動可能なアクチュエータの使用を示す図である。 本発明で使用可能な枢動可能なアクチュエータの使用を示す図である。

図を参照するに、ラチェット駆動可能なプランジャ１２が設けられた医療用注入器１０が示されている。当業者によって理解されるように、医療用注入器１０は、シリンジまたはペン型注入器などのさまざまな形態のものでよい。本発明によれば、医療用注入器１０は、少なくとも１つの固定された投与量を投与するのに特に良好に適しており、一連の固定された投与量を投与するのにさらに良好に適している。医療用注入器１０は、本明細書において説明するように、プランジャ１２と適合させるために知られている任意の方法で構成され得る。医療用注入器１０は、注入可能な薬剤を収容するためのリザーバ１４を含むことができ、このリザーバは、薬物カートリッジでもよく、医療用注入器１０内に直接形成されてもよい。リザーバ１４は、当技術分野で知られているように、これに関連付けられた１つまたは複数のストッパ１６を有することができる。医療用注入器１０にはまた、注入のための針１８が設けられてもよく、この針は、「突き刺し（ｓｔａｋｅｄ）」配置などで、医療用注入器１０に取り外し可能に取り付けまたは固着され得る。

プランジャ１２は、縦長で概ね平坦である。複数の離間されたラチェット歯２０は、プランジャ１２の全長に沿って配設される。好ましい配置では、プランジャ１２は、対向する第１の面２４および第２の面２６を有するプレート形状の本体２２を含む。ラチェット歯２０は、第１の面２４上に配設され、他の好ましい配置では、第２の面２６上にも配設される。好ましくは、第１の面２４および第２の面２６上のラチェット歯２０は、プランジャ１２の全長に沿って軸方向に整合される。

ラチェット歯２０は、プランジャ１２の一方方向の移動を許容するように構成される。特に図３を参照するに、ラチェット歯２０は、好ましくは、傾斜表面２８およびショルダ停止部３０を有する鋸歯形状のものである。図３に示すように、第１の表面２４および第２の表面２６両方のラチェット歯２０の傾斜表面２８は、同じ全体方向に面するように向けられる。ショルダ停止部３０は、第１の面２４および第２の面２６から横方向に、好ましくはほぼ垂直の向きで延びている。

プランジャ１２はまた、第１の面２４および／または第２の面２６から延びる１つまたは複数のレール２７を有してもよい。レール２７は、医療用注入器１０内に形成された１つまたは複数の対応する形状対合スロット内を摺動するように形成され得る。レール２７は、使用中、特にプランジャ１２の並進中に安定性をもたらすことができる。

図４〜６を参照するに、プランジャ１２は、医療用注入器１０の本体３２内に配設される。本体３２は、注入中、患者に向かうように方向付けられるように位置する遠位端部３４と、注入中、患者から離れて位置する近位端部３６とを含む（図１）。使用中、医療用注入器１０は、プランジャ１２がその中で、近位端部３６に向かう近位方向ではなく、遠位端部３４に向かう遠位方向に一方向に移動することを許容するように構成される。そのような一方向の移動を容易にするために、少なくとも１つのインデクサ３８が、プランジャ１２と係合するように形成されて設けられる。インデクサ３８は、プランジャ１２が、本体３２の近位端部３６に向かって近位にではなく、本体３２の遠位端部３４に向かって遠位に変位することを許容するように構成される。

インデクサ３８は、図３に概略的に示すように、傾斜係合表面４２および外向きに面する停止表面４４を含む偏向可能な歯止め４０を含む。インデクサ３８は、プランジャ１２がインデクサに対して遠位に移動することに伴って、移動係合表面４２がラチェット歯２０の個々の傾斜表面を昇ることを許容するように外向きに偏向可能である。十分遠位に移動すると、インデクサ３８は、ラチェット歯１２を迂回し、インデクサ３８の本来の弾性の下で、停止表面４４がショルダ停止部３０と整合するように内向きにパチンと嵌まる。好ましくは、停止表面４４は、ショルダ停止部３０に概ね平行になるように形成される。プランジャ１２が後向き（近位）に移動すると、ショルダ停止部３０および停止表面４４は干渉式に係合し、その結果プランジャ１２の近位移動を防止する。好ましい実施形態では、一対のインデクサ３８は、図４〜６に示すように、第１の面２４および第２の面２６上の両方に位置するラチェット歯２０に対して作用するように設けられる。軸方向に整合され、その結果プランジャ１２に挟む効果をもたらす一対のインデクサ３８が設けられることがさらに好ましい。この挟む効果は、プランジャ１２に安定した保持力をもたらすことができる。

インデクサ３８は、（たとえば熱可塑性物質から形成された）材料選択によるものなどの本来の弾性によって偏向可能なように形成され得る。さらに、または代替として、インデクサ３８は、関連する歯止め４０の偏向を可能にする片持ちアーム４６を含むことができる。インデクサ３８は、図４〜６に示すように、自然の付勢されない状態を有するように形成され、この状態では、インデクサ３８は、ラチェット歯２０のショルダ停止部３０に対して作用するように配置される。片持ちアーム４６は、インデクサ３８に付勢されない状態をもたらすのに十分な内部記憶を有して形成される。

医療用注入器１０はまた、ラチェット歯２０の１つまたは複数と係合するように形成された係合部分５０を有するアクチュエータ４８も含む。係合部分５０は、好ましくは、上述した歯止め４０のように構成された傾斜係合表面５４および外向きに面する停止表面５６を有する係合歯止め５２を含む。好ましくは、係合部分５０の２つは、第１の面２４および第２の面２６上に位置するラチェット歯２０と係合するように位置決めされて設けられる。

図４を参照するに、プランジャ１２は、ストッパ１６の１つと係合するように配置される。図５に示すように、医療用注入器１０を作動させるために、アクチュエータ４８は待機状態まで移動され、このとき係合部分５０は近位に移動する。インデクサ３８は、プランジャ１２の近位の移動を防止し、その結果アクチュエータ４８がプランジャ１２に対して近位に移動することを許容する。プランジャ１２が固定して保持され、係合部分５０がプランジャ１２に対して近位に移動することに伴って、係合部分５０は、ラチェット歯２０の１つまたは複数を迂回する。アクチュエータ４８は、待機状態に達するように十分に変位される。

医療用注入器１０の作動のために、アクチュエータ４８は、係合部分５０の遠位の移動を伴って待機状態から変位される。係合部分５０は、特にショルダ停止部３０と停止表面５６の間の干渉係合によってラチェット歯２０の１つまたは複数と係合する。具体的には、係合部分５０は、次の遠位のラチェット歯２０と係合する。係合部分５０が遠位に移動することにより、プランジャ１２はこれと共に遠位に移動する。プランジャ１２の遠位移動は、同様に、ストッパ１６の遠位の前進を生じさせて注入を行わせせる。ラチェット歯２０は、インデクサ３８を遠位方向に迂回することができる。

医療用注入器１０によって投与される１回分の量は、ラチェット歯２０間の間隔および／またはアクチュエータ４８が待機状態まで移動することに伴うラチェット歯２０に対する係合部分５０の近位の変位量の関数である。一定の投与量を創出するために、１つまたは複数のキー５８を、医療用注入器１０および／またはアクチュエータ４８上に画定することができ、これらのキーは、医療用注入器１０および／またはアクチュエータ４８内に形成された対応するチャネル６０内に嵌まり込みそれに沿って摺動するように形成されている。図４〜６に示すように、キー５８がアクチュエータ４８上に形成され、チャネル６０が医療用注入器１０内に形成されることが好ましい。図４を参照するに、キー５８は、使用前、チャネル６０の遠位端部にある。アクチュエータ４８が近位に変位すると、キー５８は、チャネル６０内で、アクチュエータ４８の待機状態に対応する最も近位の位置まで近位に前進される。チャネル６０内のキー５８の移動の長さは、アクチュエータ４８の移動範囲を制限して医療用注入器１０によって投与可能な１回分の量を規定する。図５および６に示すように、キー５８は、使用中、アクチュエータ４８と共に最も遠位の位置まで遠位に前進される。

図４〜６に示すアクチュエータ４８は、プランジャ１２に力を直接かける直線摺動アクチュエータである。当業者によって理解されるように、アクチュエータ４８は、さまざまな構成のものでよい。図７〜８を参照するに、アクチュエータ４８は、それに枢動的に装着されたロッカ６２を含むことができる。ロッカ６２は、アクチュエータ４８に枢動装着するための第１の端部６４と、医療用注入器１０に枢動的に装着するための第２の対向する端部６６とを有するフレーム形状のものである。係合部分５０は、第１の端部６４と第２の端部６６の間に位置している。図７〜８に示すように、係合部分５０の２つは、第１の面２４および第２の面２６上に位置しているラチェット歯２０と一緒に作用するように設けられ得る。

第１の端部６４と第２の端部６６の間の間隔は、特にトルクの発生においてアクチュエータ４８からプランジャ１２への力伝達に影響を及ぼすことが留意される。第１の端部６４と第２の端部６６の間の間隔Ｌ、ならびに第１の端部６４および第２の端部６６から係合部分５０の間隔Ｓ１、Ｓ２は、トルクがいかにして発生して、プランジャ１２に伝達されるかに影響を及ぼす。

図９を参照するに、アクチュエータ４８が、初期の使用前の状態で示されており、このときロッカ６２は、遠位に傾けられている。図１０を参照するに、アクチュエータ４８は、待機状態まで前進しており、このとき、ロッカ６２は、近位方向に傾けられるように第２の端部６６を中心にして回転して近位に引き寄せられている。この移動中、係合部分５０は、上述したのと同じ方法でラチェット歯２０の１つまたは複数を迂回する。図１１に示すように、アクチュエータ４８は、待機状態から変位して、医療用注入器１０を作動させる。アクチュエータ４８が待機状態から変位すると、ロッカ６２は、第２の端部６６を中心にして遠位に前進させられ、このとき、係合部分５０は、プランジャ１２もまた遠位に前進させる。投与量は、上上述したキー５８／チャネル６０配置によっておよび／またはロッカ６２の動作の範囲により両方で制限され得る。

当業者によって理解されるように、ロッカ６２は、図９〜１１に示すように、アクチュエータ４８に直接結合され得る。当業者によって理解されるように、多重リンク配置を使用してロッカ６２をアクチュエータ４８に結合させることができる。図１２〜１３を参照するに、１つまたは複数のリンク６８が、ロッカ６２とアクチュエータ４８の間に連結されて、それらの変位のための力をもたらすことができる。アクチュエータ４８からロッカ６２に力を伝達するリンク６８の任意の配置は、利用されてもよい。図１２〜１３に示すように、リンク６８の２つ（６８Ａ、６８Ｂ）が利用され、このとき、リンク６８Ａは、アクチュエータ４８に枢動的に連結され、リンク６８Ｂに枢動的に連結されており、リンク６８Ｂは、リンク６８Ａに枢動的に連結され、ロッカ６２に枢動的に連結される。リンク６８Ａ、６８Ｂは、集合的にロッカ６２に力を伝達する。

図１５〜１７を参照するに、アクチュエータ４８は、非直線的に変位されるように配置されてもよい。図１５〜１７に示すように、アクチュエータ４８は、支点７０を中心にして枢動するように形成されてもよい。アクチュエータ４８が支点７０を中心にして医療用注入器１０から外向きに枢動すると、係合部分５０は、近位に変位させられる。逆に、アクチュエータ４８が支点７０を中心にして内向きに枢動することにより、係合部分５０は遠位に変位する。係合部分５０は、上述したのと同じ方法でプランジャ１２と一緒に作用する。

図１５および１６を参照するに、医療用注入器１０が、使用前の状態で示されている。アクチュエータ４８の取り扱いを容易にするために、グリップリングまたはパッド７２が設けられてもよく、これは、アクチュエータ４８の変位を容易にするために医療用注入器１０から径方向に外向きに延びている。使用の準備のために、図１６において矢印によって示されるように、アクチュエータ４８は、図１７に示すような待機状態まで枢動される。医療用注入器１０を作動させるために、アクチュエータ４８は、図１７において矢印によって示されるように、待機状態から内向きに枢動される。

１回分の量は、枢動可能なアクチュエータ４８を用いてアクチュエータ４８の回転の範囲を限定することによって固定され得る。医療用注入器１０の一部分７４は、アクチュエータ４８の回転の範囲、特に外向きの回転を限定するように構成されてよく、そのような限定された範囲は、待機状態に対応する。

当業者によって理解されるように、医療用注入器１０は、さまざまな特徴と共に利用されてもよい。図１２〜１４を参照するに、投与される利用可能な投与量の数の指示を与える投与量カウンタが、医療用注入器１０に設けられてもよい。たとえば、医療用注入器１０には、特にその外側から見えるように、一連の投与量を指示する穴７６が形成されてもよい。アクチュエータ４８上には、所与の場合において投与量を指示する穴７６のうちの１つを通して見えるように形成されたポインタ７８が設けられてもよい。使用中、プランジャ１２が、投与量ごとに遠位に前進されることに伴って、ポインタ７８も同様に、一連の投与量を指示する穴７６に沿って前進される。ポインタ７８の遠位に位置する投与量を指示する穴７６の数は、投与量の残りの数の指示としてもたらすものである。ポインタ７８が投与量を指示する穴７６の最も遠位に出現するとき、投与するための利用可能な投与量は残存しないという指示がもたらされる。

ポインタ７８が投与量を指示する穴７６を通して容易に見やすくなるように、ポインタ７８は、投与量を指示する穴７６の周りに位置する医療用注入器１０の部分に対する対比色から形成されることが好ましい。

Claims (4)

1. 医療用注入器であって、
   遠位端部および近位端部を有する本体と、
   前記本体内に配設された移動可能なプランジャであって、少なくともひとつのラチェット歯の列を有し、各列は、前記移動可能なプランジャの全長に沿って間隔を開けて配設された、傾斜表面を遠位に、前記本体の長手方向に垂直なショルダ停止部を近位にそれぞれ備えるラチェット歯を有するプランジャと、
   前記プランジャと係合するように形成された少なくとも１つのインデクサであって、該インデクサは、前記ラチェット歯と係合する１つの歯止めを備え、前記プランジャが、前記本体の前記近位端部に向かって近位にではなく、前記本体の前記遠位端部に向かって遠位に変位することを許容するように構成される、インデクサと、
   前記ラチェット歯の１つと係合するように形成された１つの係合部分を有するロッカを有するアクチュエータであって、前記ロッカは、前記アクチュエータに枢動的に連結され、そして、前記本体に枢動的に連結されるアクチュエータとを備え、
   前記アクチュエータは、待機状態へと移動可能であり、前記係合部分は、前記アクチュエータが前記待機状態へと変位されることに伴って、前記プランジャに対して近位に変位され、前記インデクサは、前記ショルダ停止部と前記１つの歯止めが係合することにより前記プランジャの近位の移動を防止し、それによって前記係合部分が、前記アクチュエータが前記待機状態へと変位されることに伴って、前記ラチェット歯の１つまたは複数を迂回することを許容し、かつ前記アクチュエータは、前記待機状態から変位して、前記医療用注入器を作動させることができ、前記待機状態からの前記変位は、前記係合部分の遠位の変位を生じさせ、このとき前記係合部分は、前記ラチェット歯の１つまたは複数と係合し、前記係合部分と共に前記プランジャの遠位の変位を生じさせ、
   前記インデクサと前記ロッカは、ラチェット歯の同じ列に係合し、
   前記ロッカは、前記アクチュエータと枢動的に連結するための第１の端部と、前記第１の端部と対向し、かつ前記本体と枢動的に連結するための第２の端部と、前記第１の端部と第２の端部とをつなぐ一対の支持部とを備える枠状のフレームであり、前記係合部分は、前記支持部上でかつ前記フレーム内における前記第１の端部と前記第２の端部との間に位置し、
   前記プランジャは、前記ロッカのフレーム内に位置し、
   前記アクチュエータが待機状態に移動するとき、前記ロッカは近位方向に傾けられるように前記第２の端部を中心にして回転し、前記係合部分がプランジャの１つまたは複数のラチェット歯を迂回した後、アクチュエータを待機位置に停止させ、前記アクチュエータが前記待機状態から変位すると、前記ロッカは、前記第２の端部を中心にして前記遠位方向に前進させられ、前記ロッカとともに前記プランジャが前進されることを特徴とする、医療用注入器。
2. 前記アクチュエータは、前記本体に対して摺動的に移動することができることを特徴とする請求項１に記載の医療用注入器。
3. 少なくとも１つのキーは、前記アクチュエータまたは前記本体から延びるように形成され、チャネルは、前記アクチュエータおよび前記本体の他方内に形成され、前記キーは、前記チャネル内に摺動的に受け入れられるように構成されることを特徴とする請求項２に記載の医療用注入器。
4. 複数の投与量を表示する穴が、前記本体内に形成され、ポインタが、前記アクチュエータから延び、前記ポインタは、ある場合に前記投与量を表示する穴のうちの１つを通して見えるように構成され、前記ポインタは、前記医療用注入器内の投与量の残存する量の表示をもたらすことを特徴とする請求項１に記載の医療用注入器。

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