JP5860474B2 - 医療用または医薬用の液体を保管する容器 - Google Patents

Description

本発明は、医療用または医薬用の液体を保管する容器、特に、たとえば輸液ポンプにより患者に投与される、インスリン製剤を保管する容器に関する。さらに、本発明は、その容器から所定量の液体を投与する投与装置および、その容器から医療用または医薬用の液体を自動的に放出する装置に関する。

医療用または医薬用の液体の自動放出装置は、皮下または静脈内への注入により投与され得る薬を、継続して必要とし、日によって薬の必要性がかわる患者に通常用いられる。具体的な応用としては、たとえば、所定の痛みの治療や糖尿病治療があり、そこでは、インスリンポンプのようなコンピュータ制御された輸液ポンプ装置が用いられる。そのような装置は、患者が体へと持っていくことができ、たとえば容器の形状の液体保管部に所定量の液状製剤が収容されている。液体保管部は大抵、１日または数日に数回の投与に充分な薬を含んでいる。そのような装置は、投薬ユニットを備えるか、必要な量の液体を制御し、投与するためにそれを提供する投与ユニットと接続されていてもよい。この投与は、所定量の液体の継続した、または繰り返しの投薬であってよい。液状製剤は、注入カニューレまたは注射針を通って薬の保管部から患者の体に供給される。保管部とカニューレまたは針との間には、さらにチューブがあってもよい。

注入装置は、たとえば、モジュール式注入ポンプ装置を示す、特許文献１、またはダウンストリームポンプシステムを備えた注入装置を示す、特許文献２に記載されている。特許文献３は、たとえばカートリッジまたはバッグ形状の保管部から特定された量の液体を引き出す投与ユニットにより、物質を送り出すシステムを開示している。このシステムは、保管部からその量の液体を引き出すのと、それを患者に投与するのとで、同じ開口を用いている。特許文献４は、携帯型注入装置用の投与ユニットおよび薬保管部を備えた流体アセンブリを示している。この投与ユニットは、充填および排出バルブシステムを備え、薬保管部は、その吸入バルブに流体接続されている。薬保管部は、カートリッジ、バッグ、パウチ等として実現することができる。

特に、たとえばインスリンなど、薬剤の自己投与において、当該薬剤を使用し、注入ポンプにより自身で投与する患者は、ますます便利さと自由度を重視している。結果として、そのような注入装置の寸法は制限され、衣服を通してはっきりとわからないように、そしてできるだけ快適に持ち運べるように、特に全体の長さ、幅、厚さはできるだけ小さくするべきである。

完全にまたは部分的に使い捨ての１回使用の輸液ポンプ装置がある一方、そのような装置は典型的には使い捨てではなく、使い捨ての薬保管部が搭載される。薬保管部として、カートリッジのような剛性のある容器が一般的に使用される。バッグのような柔軟な容器も適しており、これはともにシールされる２つの柔軟な壁シートを備えるか、または剛性のあるシェルと組み合わせた柔軟な１つのシートを備えてもよい。使い捨て容器は、滅菌やコンタミネーション防止の理由から好ましい。それらは、所定の医療用または医薬用液体が事前に充填された状態で、またはユーザによりいつでも充填できる空の状態で移送できる。容器を自己で充填することは、事前に充填された容器では容易に入手できない薬剤を輸液ポンプ装置に使用可能であるという利点があり、それにより、患者に自身の薬剤ソースについて多くの選択肢を与える。さらに、特にプラスチック容器内での、液状での多くの薬剤の安定性は制限される。

柔軟な容器は、その内容物に対して、容器の余分な容積がより小さいという利点があり、それは、製造コストを低減し、および輸液ポンプ装置の達成できる寸法を低減する。輸液ポンプ装置での使用のために、柔軟な容器は、装置の導管システム、特に装置の投与ユニットに接続される。その目的のために、柔軟な容器はポートを備えることができる。そのようなポートは、容器の壁シートにシールされるフランジを有する容器に取り付けることができる。または、柔軟な管状のポート、または、柔軟な容器の外周において、容器の２つのシートの間に溶着される剛性のある接続ピースを用いることができる。

柔軟な容器を使用する医療装置が、特許文献５に開示されている。この装置は、輸液ポンプ装置の導管システムの中空針によって刺される隔壁により閉鎖されたポートを備えた、柔軟な薬保管部を収容する。特許文献６には、剛性のある袋状シェルからなる流体保管部と、そこに溶着される非膨張性の袋状フィルムとを備えた輸液装置が示されている。保管部の内容物は、保管部に流体接続された１つまたは２つ以上の流路を通じてバネ力により投与される。

ポートを備えた柔軟な容器の共通の問題は、破れた容器とポートの間に残るデッドボリュームである。したがって、柔軟な容器の内容物の完全な排出は不可能である。薬剤で充填された１回使用の容器では、このデッドボリュームは、投与あたりの有効コストをかなり増大させ、そして治療コスト全体も増大する。さらに、デッドボリュームは柔軟な容器の全容積の増加も引き起こし、そのような柔軟な容器を用いる輸液ポンプ装置の全容積も増大させる。

医療用または医薬用液体の投薬用の輸液ポンプ装置での使用のための柔軟な容器内でのデッドボリュームを減らすために、特許文献７または特許文献８に示される容器の構造が提案されている。これらの柔軟な容器は、ともにシールされ、液状製剤用の保管区画を囲む柔軟な材料の２つの壁シートからなる壁を備えている。その保管区画に接続されるアクセス開口部が、投与ユニットまたは輸液ポンプ装置との流体接続のために、壁シートの１つに設けられている。特許文献７では、容器は保管区画とアクセス開口部の間に配置された流体チャネルを備え、それは２つの壁シートの１つまたは両方の空洞により形成される。この空洞は、シートの１つに、楕円形の起伏または溝として形成される。特許文献８では、２つの壁シートの間にポジティブなロックにより挿入部が配置され、流体チャネルの代わりに保管区画とアクセス開口部とを流体接続している。

別の問題、特にそれら公知の柔軟な容器の問題は、容器内に空気が残ることである。たとえば、柔軟な容器が空で提供され、ユーザ自身により適切な製剤を充填することが予定されている場合、デッドボリュームは初期に空気で満たされる。しかし、柔軟な容器から空気を除去することは、ユーザの所定の技術レベルが必要となる。

容器のデッドボリュームにより生じる空気に加えて、上述したように、典型的には使用前にユーザによって充填されるときに、容器にいくらかの空気が入る可能性がある。

さらに、多くの薬、特にインスリンは典型的には、たとえば冷蔵庫などに、低温で保管される。室温や体温のようなより高い温度で、投薬装置または輸液装置において使用されるとき、液体に最初に溶けていた空気が出てきて、容器の内側に気泡を生じる。

現在の装置では、気泡が液状製剤の代わりに投与される可能性があり、これは潜在的に危険な投与エラーを生じる。さらに、患者の体内への空気の投与は、医学的な理由から一般的に避けるべきである。

さらに、流体的な閉塞またはブロックの存在を検出するために、大抵の装置は駆動部による薬放出の間に加えられる圧力または力が監視される。液体のごくわずかな圧縮率により、流体圧力はそのような状況で急激な増大を示す傾向にある。しかしながら、空気または一般的には気体は高い圧縮率を有し、ゆえに流体的な剛性が大幅に減少している。したがって、圧力の上昇および閉塞またはブロックの検出が大きく遅れる。

容器が好ましくない位置に向いているとき、たとえば、ポートと液体の間の流体接続が遮断されるように、容器の底部に液体が集まる間、ポートが上部に位置するときなど、大抵、デッドボリューム領域の問題と容器内に残った空気の問題は、互いをより大きくする。

米国特許出願公開第２００６／０１８４１１９号明細書 国際公開第２００４／００９１６２号 欧州特許出願公開第１９７０６７７号明細書 欧州特許出願公開第２１６３２７３号明細書 米国特許出願公開第２００７／００４９８６５号明細書 米国特許出願公開第２００７／０２０３４５４号明細書 国際公開第２０１０／０６３４２４号 国際公開第２０１０／１０５７１８号

本発明の目的は、医療用または医薬用の流体を保管する容器であって、この容器からの流体の排出の節約を可能にし、容器からの空気の投与をほぼ防ぎ、簡便な操作と容器内での安全な液体の保管を保証し、この容器を使用する患者にとって高い柔軟性と便利さを与え、そして低コストで製造される容器を提供することである。

本発明の別の目的は、医療用または医薬用の流体を保管する容器を備えた投与アセンブリであって、液体の投与の正確性を向上させ、操作が容易であり、高いコスト効率で製造することができる投与アセンブリを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、医療用または医薬用の流体を保管する容器を使用または備えた、医療用または医薬用の液体の自動放出装置であって、簡易なメンテナンスと操作が可能であり、正確な用量の液体投与を向上させ、患者に快適な使用を提供する自動放出装置を提供することである。

これらおよび他の目的は、以下の説明により明らかにするが、添付の独立請求項において明らかにされているように、医療用または医薬用の液体を保管する容器、医療用または医薬用の液体の自動放出用の投与アセンブリおよび装置により達成される。有利な実施形態が、従属項で規定される。

本明細書において開示されているように、医療用または医薬用の液体を保管する容器は、医療用または医薬用の液体を保管する保管区画と、保管区画から液体を排出する出口開口部とを備えている。いくつかの実施形態において、容器は保管区画を充填するための入口開口部を備えていてもよい。入口開口部および出口開口部は、大抵は容器の別個の開口部である。しかしそれらは、液体を充填し、その後液体を排出するために用いることができる１つの開口部として実現することもできる。別の変形例では、専用の入口開口部が存在せず、容器の製造中に液体は直接充填される。湿潤状態で気密である、保管区画内の親水性膜層が、少なくとも出口開口部を覆い、保管区画内に保管された液体と接触する。言い換えると、保管区画内の液体は、膜層を介して出口開口部と流体接続される。実際は、膜層の親水性能が保管区画内に保管された液体を引き込み、したがって、保管区画内に液体がある限り膜層は湿潤状態となる。膜層のいくつかの部分または小さな領域だけが液体と接触している場合であっても、膜材がその親水性能により液体を引き込むので、膜層全体が液体により湿らされる。保管区画内に保管された液体は、重力に対する容器の向きや容器の充填レベルとは実質的に無関係に、その膜と接触する。したがって、液体が充填された容器内の空気またはその他の気体は、出口開口部を通過することができず、保管区画内に残る。

この容器は、主に投与アセンブリに用いられることが意図され、この投与アセンブリは、少なくとも１つの容器と投与ユニットを備え、この投与ユニットは、出口開口部と、注射針または輸液カニューレとの間に配置される。容器および投与ユニットは取り外し可能にまたは常時接続され、いくつかの実施形態ではコンパクトな一体型ユニットとして形成することができる。その代わりに、開示されているように２つ以上の容器が投与アセンブリで用いることができる。この容器は、容器の医療用または医薬用の液体の自動放出装置、特に輸液ポンプ装置にも用いることができる。

この容器は、保管区画内に存在する可能性がある空気が、容器を出て、投与ユニットのような、容器の下流にある部品に入ることを防ぐ。したがって、容器からの液体の自動放出用の投与アセンブリまたは装置の機能の信頼性および安定性を向上させることができる。親水性膜層が保管区画の内側に位置し、平坦かつ薄い層として設計することができるので、容器、そしてその容器を用いる液体の自動放出用の投与アセンブリおよび装置は、コンパクトでかさ張らない構造を示す。

典型的には、容器の内側を滅菌状態で保つために、容器は密封状態で閉鎖およびシールされて提供される。容器は、医療用または医薬用の液体が完全にまたは部分的に充填されて提供されるか、それとも空である。容器の再充填は可能であるが、容器は、操作上および殺菌性の理由から、空になったときに廃棄される使い捨て装置として大抵設計される。

膜層は、少なくとも出口開口部の周囲の保管区画の内側表面に取り付けることができる。膜層は、その外周縁が保管区画の内側表面に取り付けられ、固定され得る。その代わりに、たとえば細長い膜層の場合、その層は保管区画の内部容積を横切って延ばされてもよい。たとえば、膜層の一端が出口開口部の周囲で固定され、他端が保管区画の内側容積を通過して延びるか、または保管区画の内側に取り付けることもできる。保管区画から取付部を通って出口開口部の方向に気体が通り抜けるのを防ぐために、取付部は少なくとも出口開口部の周囲で気密にされなければならない。膜層は一般的な接合方法により表面に取り付けることができる。たとえば、超音波、レーザまたは熱シール方法により、または標準的な機械的接合方法により溶着することができる。取付部や、接合材料または層によって、膜層を通る流路が塞がれないように注意すべきである。常に、液体と接触する膜層上の接触領域と、出口開口部に開放する接触領域を残さなければならない。膜層と接触しない液体部分を保管区画内に形成することは避けるべきである。

したがって、有利には、膜層は少なくとも１つのディメンジョンにおいては、保管区画の長さの少なくとも５０％に沿って延びる。具体的な実施形態では、少なくとも１つのディメンジョンにおいて、保管区画の長さの８０％に沿って延び、または１００％に近い長さに沿って延びてもよい。延びて広がる保管区画の内側表面領域は膜層により覆うことができ、または、保管区画の完全な表面が膜層により覆われてもよい。しかし、膜の容積、すなわち、膜の孔の容積が、一方で液体の充填前に空気を含むデッドボリュームを表し、他方では、医療用の液体を保持することを表し、これは医療用の液体のロスを意味することに注意する必要がある。したがって、有利には、表面は完全には覆われない。さらに、典型的には適した膜材は、比較的高価である。それでもなお、保管区画の基本的に最も外側の地点または部分は、膜層と接触する。

たとえば、膜層は細長く、幅が狭く、平坦な形状、たとえばストリップまたはバンドとして実現することができる。膜層は、いくつかのストリップアームを備えた星型または交差形状で設計することができる。また、膜層は２つ以上のストリップを備え、そのストリップは互いに接続され、たとえば出口開口部の近くで互いに交差する。保管区画もたとえば細長い形態、たとえば長円形または長方形の形態を備えていてもよい。保管区画は有利には、丸い角を有するように設計されてもよい。したがって、１つの膜層ストリップまたは複数のストリップは、たとえば直線、対角線、波型、環状もしくはジグザグ形状、または他の形状など、保管区画の長手形状に沿って延ばすことができる。一般的に、保管区画内での膜層の配置の形状は、膜内でのデッドボリュームが最小化され、液体の膜層への接触性が最大化されるように、たとえば、区画部分の膜層への距離はできるだけ短いように最適化される。このような膜層は常に湿潤状態で保持され、気体が出口開口部から通り抜けることを防ぐ。

一実施形態では、たとえば、膜層は保管区画のほぼ中心線に沿って延びる少なくとも１つの膜ストリップを備え、膜ストリップの縁が保管区画の内側表面に溶着される。細長い容器の場合、出口開口部は保管区画の第１の半分領域または第１の端部領域に配置することができ、一方、膜ストリップは、この第１の半分領域から隣接する第２の半分領域または第２の端部領域に、保管区画の長手軸に沿って延びる。有利な配置では、膜ストリップは、保管区画の長手方向の大きさの少なくとも８０％に沿って延びる。したがって、保管区画内のどの部分からも、膜層へ短い距離しか存在しない。膜層の親水特性によって、全ての部分から液体を引き付け、膜層へ向かって流し、膜層は湿潤状態で維持される。

もう１つの実施形態では、膜層の配置は交差形状の構造を備え、略対角線上に保管区画内を通り、保管区画の中央領域に交差地点を含んでいる。この場合、保管区画は四角形状、または正方形でもよく、出口開口部は膜層の配置の交差地点に配置することができる。また、保管区画の全ての部分は膜層、そして出口開口部に近い距離である。それでもなお、膜層の表面領域は小さく保つことが可能である。したがって、膜層内のデッドボリュームは減少し、保管区画の全ての液体領域および部分は、膜層に繋げられる。

このような容器および保管区画内での膜層の配置の構造により、容器のどのような向きにおいても液体が膜層と確実に接触することができる。重力および容器の充填レベルに関して、容器の向きとは実質的に無関係に、保管区画内に保管された液体が膜と接触する。容器のどちら側が上または下になっているか、または容器が斜めの姿勢になっているかどうかは関係ない。なぜなら、どのような場合も膜層の少なくとも１つの領域が、大抵重力により容器の内側を流れ落ちる液体と接触するからである。したがって、膜層は、容器の向きにかかわらず、ほぼ継続して湿潤状態となる。これによって、異なる患者の異なる適用の習慣にかかわらず、保管区画内に空気を保持し得ることが確実になり、上述したように液体の自動放出用の投与アセンブリまたは装置の信頼性のある機能が保証される。

親水性膜層は、多孔質膜材料により作製することができる。たとえば、膜層は、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）または酢酸セルロースから作製される。親水性膜の孔径は、膜のバブルポイントと、容器の内側から出口開口部を通って接続されたシステムへと液体が膜を通り過ぎるのに必要な圧力差を決定する。孔径が小さくなるほど、バブルポイントは高くなる。したがって、孔径は、たとえば投与または投薬システムにより生じ得る、液体に最大圧力が作用するときに気体が膜を通り過ぎるのを防ぐのに充分小さくなければならない。他方、保管容器から液体を排出するのに必要な圧力は孔径を小さくすると増加し、そのような圧力を提供するシステムへの、たとえば投与ユニットまたは自動放出装置などへの要求を高める。したがって、孔径は必要な圧力を最小限にするためにできるだけ大きく設計されるべきである。最後に、孔径は医療または医薬上の液体の調製の点から選択されなければならない。孔径が非常に小さい場合、孔径は調製にマイナスの影響を与える可能性がある。また、液体に加わる投与または投薬圧力の点から、容器の膜層の孔径の寸法付けをすることは有利である。膜材料の孔径は、０．２〜１．２μｍ、特に０．４５〜０．８０μｍとすることができる。このような孔径はたとえば、インスリン調製にとって良好な投薬および投与特性を示す。膜層の厚さはたとえば、５０〜３００μｍの間、特に１００〜２００μｍの間である。

膜層は、孔径が膜層全体に亘ってほぼ均一である、対称または均質な多孔構造からなっていてよい。また膜層は膜層内で孔径が変化する非対称な多孔構造からなっていてもよい。したがって、膜層は層の特定の領域において異なる孔径を含んでいてもよい。たとえば、膜を空気が通過することを防ぐために、より小さな孔を層の液体側に向けることは有益であり得る。層の保管区画側の向きには、より大きな孔は、出口開口部に向かう膜層内での液体のクロスフローを容易にする。膜層は単層としてもよいし、または、２つまたは３つ以上の層のサンドイッチ状のものとして実現してもよい。

容器の一実施形態によると、保管区画は、出口開口部および必要であれば入口開口部を備えた本質的に硬質または硬い壁部または壁部材と、硬質の壁部材に取り付け、特にシールされる、少なくとも１つの柔軟なまたは弾性を有する壁部または壁シートとを備える。また、保管区画はともにシールされる２つの柔軟な壁シートを備えることができ、一方、硬質のシェルその他がそれらの１つを支持する。このようなセミフレキシブル容器またはハイブリッド容器は、可変の容積を有する保管区画を備える。これは、柔軟な壁シートが硬質の壁部に取り付けられる場合、保管区画の内部容積がゼロに近く、たとえば入口開口部を通って液体が充填されることにより、柔軟な壁シートが硬質の壁部から持ち上げられるとすぐに容積が増加することを意味する。逆に言うと、保管区画の液体が抜き取られるとすぐに容積が減る。硬質の壁部は容器の支持部材として機能し、基本的に容器を細長く曲がりがない形状に保持する。膜層は、有利には硬質の壁部の内側表面に取り付けられ、ゆえにこの部分により硬くされる。このような容器の構造は、膜層からの液体の分離を生じる可能性のある、容器の偶然のねじれや、曲げがないことを確実にする。また、このような容器は組み立てられる３つの要素だけ、すなわち硬質の壁部、柔軟な壁シートおよび膜層だけを必要とする。

この柔軟な壁シートは、プラスチックまたは合成フォイルにより製造することができ、液体に対するバリア特性を向上させるために、たとえばアルミニウムなど、適切な材料で被覆してもよい。柔軟な壁のシート状物質は、単層フィルムでも複層構造でもよい。この材料はたとえば、以下の一群のうち、１つまたは２つ以上の重合体からなっていてよい。ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ／ＭＡＢＳ／ＭＢＳ）または他の重合体。柔軟な壁シートは、たとえば、押出成形、インフレーション成形、共押出、または積層により製造することができる。複層構造を製造時、１つまたは２つ以上の結合層（tie layer）を含むこと、または機能的な層の間に１つまたは２つ以上の接着層を適用することが有益である。複層構造はバリア特性を向上させ、貯蔵部内に保管された液体の保全性を確保し、保存剤のロスを防ぐ。バリア特性を向上させるために、金属化フィルムを用いること、あるいは酸化シリコンまたは酸化アルミニウムをコーティングすることも有利であり得る。

硬質の壁部は、射出成形された部分であってもよい。これは以下の一群の重合体からなっていてよい。ポリプロピレン（ＰＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＭＡ／ＭＡＢＳ／ＭＢＳ）、共重合ポリエステル（ＰＣＴＧ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、またはポリカーボネート（ＰＣ）。

有利には、硬質の壁部および柔軟な壁シートは、同じ一群の合成材料から作られてもよい。それらは、上述した膜層の取り付けに用いたのと同じ方法により接合することができる。

もう１つの実施形態では、容器は２つの柔軟な壁シートを含み、柔軟な壁シートは、保管区画を取り囲むように共にシールされる。入口開口部は第１壁シートに形成することができ、出口開口部は第２壁シートに形成される。この場合、柔軟な膜材料が膜層用に選択され、少なくとも出口開口部の周囲に取り付けられる。したがって、容器の形状は非常に柔軟であり、容器は、液体の自動放出用の特定の投与アセンブリまたは装置に正しく容易に収まり得る。

プランジャを有する硬質のカートリッジと比較して、少なくとも１つの柔軟な壁シートを備えた容器の利点は、その容器がどのような所望の形態をも有することができ、装置内において、どのような位置、どのような方向でも配置することができることである。

容器はチャネル構造を含むことができ、チャネル構造は保管区画の表面内または表面上に配置され、そこに膜層が取り付けられる。このチャネル構造は、出口開口部と流体接続される。これは膜層の後側または膜層内の流れ方向に液体を収集し、その液体を出口開口部に向けるのに役立つ。このチャネル構造は、出口開口部につながる、保管区画の表面に埋め込まれた溝または溝のネットワークにより実現することができる。その代わりに、保管区画の表面は、概して粗い表面、または構造化された表面とすることができ、膜層が表面に取り付けられ、保管区画の内部に対して、覆われた保管区画の表面領域をシールするとき、表面における凹凸または凹部がチャネル構造を形成する。そのようなチャネル構造は、膜層により完全に覆われ、保管区画の内部に対して気密にシールされる。

チャネル構造は、多孔構造または膜の材料自体の多孔性により実現することができる。これは、膜層内で通路が形成されるように膜層の孔がつながり、それが液体と接触する膜層の接触領域から出口開口部まで到達する。この場合、膜層は、滑らかな、特には磨かれた保管区画の内側表面に取り付けることができる。チャネル構造は、気体が出口開口部を通ることなく液体を移送するのに役立つ。前述したように、膜材料は、保管区画の内側表面に向かう孔径が、液体側に向かうものよりも大きくなるように変化する孔径を有していてもよい。チャネル構造としての多孔通路の場合、チャネル構造内に入っている液体の量は最小化され、よって、容器から排出されない可能性のある、容器内に残る液体の量も最小化される。また、最初に液体が膜層へ入れられる前に、膜内への液体の入口と出口開口部との間のチャネル構造内に存在する気体が最小化される。

投与または投薬システムへの容器の接続のために、容器は、容器の外側に配置され、出口開口部に流体接続された接続ポートを備えることができる。入口ポートについても接続ポートを備えることができる。これらの接続ポートは、保管区画の内側と別のシステムの間の流体接続を実現する従来の流体ポートとして設計することができる。これらの接続は機械的嵌合または摩擦嵌合として実現することができ、たとえばルアーロックなどがあげられる。大抵、接続ポートは、接続ポートが別のシステムに接続されるときに穿孔される隔壁によりシールされる。

本発明の別の態様によると、投与アセンブリが提供される。これは、上述したような、医療用または医薬用の液体を保管する少なくとも１つの容器と投与ユニットとを備え、この少なくとも１つの容器は投与ユニットに流体接続される。この少なくとも１つの容器は投与ユニットに離脱可能に接続でき、空の容器は満たされた容器に取り替えることができる。その代わりに、容器は投与アセンブリ内で再充填されてもよい。あるいは、容器および投与ユニットの両方は、滅菌の理由で使用後に廃棄される。さらなる変形例では、容器および投与ユニットは、容易に組み立てられた状態で提供される単一のコンパクトなユニットを形成する。投与ユニットは、容器から所定量の液体を抜き取るように設計される。投与ユニットは、輸液ポンプ装置のような、液体の自動放出装置の一部とすることもでき、または、そのような装置に接続可能としてもよい。このような投与ユニットは、たとえば、出願人の欧州特許出願公開第１９７０６７７号明細書または欧州特許出願公開第２１６３２７３号明細書から公知である。投与ユニットまたは、投与ユニットと医療用または医薬用の液体用の容器または保管部を備えた投与アセンブリの構造および機能に関するその記載は、本明細書に援用される。

投与ユニットは、膜ポンプ室またはポンプシリンダのようなポンプ室と、容器の出口開口部とポンプ室の入口開口部との間に流体工学的に配置されたバルブとを特に備えていてもよい。このバルブは、容器からポンプ室内へ液体を引き込むために開放し、その後ポンプ室から液体を投与または放出するために閉止するように制御され得る。このような配置は、配送中に、容器が流体的にポンプ室から分離される好ましい特性を有する。その結果、容器内部の気体または空気は、流体システムに影響を与えず、投薬の間自由に移動しない。本開示によれば、空気または気体が容器から出ることを防止するので、容器の下流の全ての流体管およびキャビティは常時液体で満たされる。空気の保持がないシステムと比較すると、ポンプ室の下流で妨害または閉塞された場合の圧力増加ははるかに大きくなり、たとえばポンプ室内の圧力を監視することにより、または、ピストンポンプを備える投与ユニットでは、ポンプ用のプランジャに加わる力を監視することにより、妨害または閉塞の迅速な検出を可能にする。

本発明のさらに別の形態によると、液体を投薬する投薬ユニットを備えた医療用または医薬用の液体の自動放出用の装置、特に輸液ポンプ装置が提供され、これは上述した少なくとも１つの容器および／または上述した投与アセンブリを備えるおよび／または使用することができる。このような輸液ポンプ装置は、患者の体上で持ち運ばれる間の装置の向きにかかわらず、正確に測定された医療用液体の投与量の正確な投薬を確実にする。また、装置の寸法は小さく、よって体上で目立たずに、装置を持ち運ぶことが可能である。

使用時に、投与ユニットまたは液体の自動放出用の装置により、投与または投薬圧力が液体に加えられる。少なくとも１つの容器の膜層の孔径は、通常、適用時に膜層上の差圧が、膜層の気泡圧力より低くなる寸法とされる。

前述の容器を用いる投与アセンブリおよび／または自動放出装置は、ポンプ機構および投与機構をそれぞれ備えていてもよく、またはマイクロ膜ポンプのようなポンプ機構の少なくとも一部、若しくはマイクロプランジャポンプを備えていてもよい。さらに、投与アセンブリおよび／または自動放出装置は、容器の接続ポートと流体接続することにより、少なくとも１つの容器を位置付けおよび／または固定する接続装置を備えていてもよい。この接続装置は、たとえば圧力センサまたは容器内の流体圧力を監視する圧力センサに連結する圧力伝達膜のような別の機能的エレメントを備えていてもよい。この装置はさらに、電子制御回路および駆動ユニットを備えていてもよい。駆動ユニットは適用時に容器または投与アセンブリに連結される。制御回路は動作可能に駆動ユニットに連結され、容器の自動化された薬の放出を制御する。

本明細書で使用されているように、「医療用または医薬用の液体」という用語は、液体、溶液、ゲルまたは微粒子懸濁液のような、中空針のような配送エレメントを制御されて通り抜けることができる、薬を含んだ流動可能な薬剤調製物、または治療、診断液体を含むことを意味する。代表的な薬は、ペプチド、タンパク質、ホルモンのような薬剤、生物学的に得られるまたは活性のある薬剤、ホルモンおよび遺伝子ベースの薬剤、栄養処方、および固体状（調剤された）または液体状の両方の他の物質を含む。

特定の実施形態が図面とともに説明され、本開示の原理を説明するが、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の容器の第１実施形態の断面側面図である。 図１ａの容器の上面図である。 本発明の容器の第２実施形態の上面図である。 本発明の容器の第３実施形態の上面図である。 本発明の容器の第４実施形態の上面図である。 本発明の容器の、第１の向きにおける第５実施形態の上面図である。 図５ａの容器の、第２の向きにおける上面図である。 図５ａの容器の、第３の向きにおける上面図である。 本発明のチャネル構造を備えた容器の第３実施形態の上面図である。 図６ａの容器の断面側面図である。 入口ポートおよび出口ポートを備えた本発明の容器の別の実施形態の３次元切欠図である。 図７ａの容器の断面側面図である。 本発明の空の状態の容器のさらに別の実施形態の断面側面図である。 図８ａの容器が満たされた状態の断面側面図である。 図８ａの容器の第１変形例の断面側面図である。 図８ａの容器の第２変形例の断面側面図である。

以下の図面の説明において、異なる実施形態および図面の同じ要素は、同じ参照符号により参照される。上、下、上部、底部、左または右は、図面内で与えられる位置または方向をいう。

図１ａおよび１ｂにおいて、本発明による容器１の第１の実施形態が示されている。容器１は、２つの壁部を備え、第１壁部２はシェル状の硬質の壁部により実現され、第２壁部３は合成フォイルにより形成された柔軟な壁シートにより実現される。硬質の壁部２と柔軟な壁シート３は、それらそれぞれの縁部において接合され、医療用または医薬用液体を保管するための保管区画４が２つの壁部２および３の間で取り囲まれる。保管区画４は３ｍｌの容積を有している。インスリン治療のうえで、この容積は典型的には約１ｍｌから５ｍｌの範囲内である。

硬質の壁部２および柔軟な壁シート３は、たとえば、気密および液密な結合を形成する溶着により接合される。この硬質の壁部２は、入口開口部５および出口開口部６を備えている。この入口開口部５および出口開口部６は互いに離れている。出口開口部６は親水性膜層７により覆われており、親水性膜層は硬質の壁部２の表面に取り付けられ、保管区画４の内部空間に沿って延びている。膜層７は、上述したように、たとえば、超音波、レーザまたは熱シール法により、または機械的接合方法により硬質の壁部２に取り付けることができる。壁部または膜層７はともに接着することもでき、その場合、接着剤が保管区画内の液体と相互作用しないこと、または膜を妨害することに注意しなければならない。膜層７の縁領域は、シール材により覆われ、膜層７のより大きな中央領域は、保管区画４内の液体と接触する接触領域として残される。硬質の壁部２の表面と面する膜層７の面は、出口開口部６周りの接触領域が自由に出口開口部６と流体接触する限り、取付面として機能することができる。一般的に、保管区画４内の気体または空気が出口開口部６に直接的に、すなわち、膜層７を迂回することにより、到達しないように、少なくとも出口開口部６周りの外周が膜の取り付けによって保管区画４に向かってシールされていることが重要である。図示するように、膜層７は、硬質の壁部２の表面に埋め込まれている。膜層は一般的には、たとえば、ポリエーテルサルフォンまたは酢酸セルロースのような多孔質材料から構成することができ、上で説明したように、０．２〜１．２μｍの孔径、特に０．４５〜０．８０μｍの孔径を有していてもよい。

図１ｂにおいて、図１ａの容器１が柔軟な壁シートが取り除かれて上部から示されている。容器１および保管区画４は細長く幅が狭い形状を呈し、長手中心軸Ｌに沿って対照である。膜層７は細長いフラットなストリップの形状であり、保管区画４の中心軸Ｌに沿って略直線上に延びている。膜層ストリップ７は、中心軸Ｌの長さ方向に沿う保管区画４の長さの約８０％まで延びている。入口開口部５も保管区画４の領域内で中心軸Ｌ上に位置し、膜層ストリップ７により覆われていない。

図２、３および４において、容器１の別の実施形態が概略図で示され、容器１および保管区画４はそれぞれ、長方形に広がった四角形状を備えている。図２に示された容器１の実施形態は、保管区画４の右上角の出口開口部６と、右下角の入口開口部５を備えている。膜層ストリップ７は、対角線上に右上角から保管区画４を横切って保管区画４の左下角まで延びている。膜層ストリップ７は容器１の対角線寸法に沿って大体８０％延び、出口開口部６を覆う。膜層ストリップ７は、四角形状の容器の角である保管区画４の最も外側の地点に至る。

図３において、入口開口部５および出口開口部６は、容器１の中心線上に互いに隣り合って位置付けられ、出口開口部６は容器１の中央により近く、入口開口部５は容器１の縁により近い。この膜層は、広い範囲に広がる膜層シート７により実現され、保管区画４の表面に沿って二次元に広がる。膜層シート７は、保管区画４の表面の少なくとも約５０％を覆い、出口開口部６は膜層シート７により覆われ、入口開口部５は保管区画４の表面の覆われていない領域に配置されている。

図４に、図３のものと類似した容器１の別の実施形態が示されている。図３とは対照的に、図４の実施形態の膜層シート７は、保管区画４の表面の約８０％を覆っている。膜層シート７は、右下角の入口開口部５を含む領域を除き、保管区画４の外縁近くまで延びている。出口開口部６および入口開口部５は、容器１の中心線に垂直な線上で互いに隣り合って位置付けられている。

入口および出口開口部５、６は、投与アセンブリまたは自動放出装置の要求に応じて配置することができ、それらは開示されているように容器１を用いている。

図５ａ〜５ｃに、容器１の別の実施形態が示されている。この膜層７は、保管区画４を略対角線上に通り抜け、交差地点で交わる４つの膜層ストリップアームを含んだ、交差形状のレイアウトを備えている。１つの膜層ラインは保管区画４の左上角から右下角まで対角線上に第１ディメンジョンに沿って延び、もう１つの膜層ラインは右上角から左下角まで容器の第２ディメンジョンに沿って延びている。膜層は、これに代えて、互いに交差する２つの分離したストリップを備えることもできる。したがって、膜層７は、保管区画４の容積内で、最も外側の地点に至る。出口開口部６は保管区画４の表面の中央に配置され、これは２つの膜層ラインの交差地点に対応している。入口開口部５は、保管区画４の縁の近くで、２つの膜層ラインの間に配置されている。この実施形態による膜層レイアウトの形状は、保管区画４の最も外側の領域のそれぞれから出口開口部へ短い距離を提供し、大きく広がった膜表面を避ける。容器１がほぼ空で、かなりの量の空気を含んでいても、膜はそれでも液体と接触する。

図５ａでは、保管区画４の上部領域に入口開口部５がある、第１の直立垂直位置にある容器１が示されている。液体９は保管区画４の下部領域を覆い、膜層７の両方のストリップが液体９内に延びている。膜層７の親水性により、膜層全体に液体９が染み込み、液体は膜層７内で出口開口部６へ移送される。膜層７に沿った液体の流れは、たとえば自動放出装置の投与アセンブリなどのポンプシステムにより作られ得る。

図５ｂでは、容器１は１３５度右に回転され、斜め向きになっている。この位置では、容器１の角が、保管区画４の最も低い地点であり、膜層７のただ１つのストリップの一部だけが液体９内に延びている。この極端な向きでさえ、膜層７は液体９を吸い、液体を出口開口部６へ送る。図５ｃでは、容器１は、図５ａの位置に対して９０度右に回転され、水平な向きになっている。液体９が出口開口部６へと流れるように、再び膜層７の２つの部分が液体９内に達し、膜層７全体を湿らせる。

図５ａ〜５ｃに図示されるように、容器１の向きにかかわらず膜層７は液体９と接触する。したがって、膜層７は、容器１の任意の位置において、保管区画４に囲まれた気泡をせき止める。これは、容器、およびそのような容器を備えた投与アセンブリまたは自動放出装置のユーザに、そのようなアセンブリまたは装置の機能の限界を定めることなく、体の好ましい位置を選択するうえで高い柔軟性を提供する。

図６ａおよび６ｂでは、図３に示されたものと類似した容器１の実施形態が示されている。さらに、容器１は膜層シート８と保管区画４の表面の間に、膜層８が取り付けられるチャネルネットワークの形態のチャネル構造１０を備えている。チャネル構造ネットワーク１０は膜層シート８の全大きさにわたって碁盤目状に広がり、出口開口部６で終わっている。チャネル構造１０が保管区画容積から、気密に分離されるように、膜層シート８は、チャネル構造１０全体を覆い、保管区画４の表面に、その縁でシールされる。図６ｂで見ることができるように、チャネル構造ネットワークは、膜層８の下部に、硬質な壁部２の表面に埋め込まれた長手溝により実現される。チャネル構造１０は、膜層８を通る液体が、出口開口部６に流れるのを補助する。溝状のチャネル構造の代わりに、親水性膜層８の多孔性がチャネル構造として有利に使用することができる。膜を通る通路が保管区画から出口開口部まで至るように、膜の孔が接続されている。

図７ａおよび７ｂは、出口開口部６の第１接続ポート１１と、入口開口部５の第２接続ポート１２を備えた容器１のさらに別の実施形態を示している。膜層の配置は、保管区画４の長手軸に沿う細長い膜層ストリップ７を備えた図１ａおよび図１ｂの容器の実施形態に対応している。柔軟な壁シート３は硬質の壁部２上でアーチを形成している。図７ｂに図示されるように、出口接続ポート１１は硬質の壁部２に一体化され、出口開口部６に接続された管路１３により実現されている。この管路１３は、アダプタ開口部１４の硬質の壁部２の外側縁で終わり、アダプタ開口部１４は投与アセンブリおよび／または液体の自動放出用の装置の接続装置を取り付けるのに適している。アダプタ開口部１４は、隔壁１５により閉止され、投与アセンブリまたは自動放出装置の針により穿刺され得る。この接続装置は、たとえば圧入等によりアダプタ開口部１４に取り付けることができる。もちろん、接続ポートの他のバリエーションが開示された容器で実現することができる。図面では容器は充填状態で示されている。空になるにつれて柔軟な壁シート３は内側に曲がり、空のときには硬質の壁部２に接触する。

図８ａ〜８ｄは、２つの柔軟な壁シート３、３’を備える容器の実施形態を図示している。第１の柔軟な壁シート３は入口開口部５を備え、第２の柔軟な壁シート３’は出口開口部６を備えている。２つの柔軟な壁シート３、３’は、それらの外周縁でともにシールされ、一方、膜層がシート３、３’の間にそれらの外周縁で挟まれるように、膜層７も柔軟な壁シート３にシートのシール領域においてシールされる。したがって、保管区画内の液体は出口開口部６から分離される。図８ａでは、容器１は医療用または医薬用の液体が充填される前の空の状態が示されている。図８ｂでは、保管区画４が液体により充填された後の同じ容器１が示されている。第１の柔軟な壁シート３と第２の柔軟な壁シート３’はそれらの中央部において互いに持ち上げられる。保管区画４内に液体が充填されるとすぐに、膜層７は液体を吸い、空気が膜の出口開口部６の方向へ通過することを防ぐことができる。

図８ｃでは、入口開口部５内の入口接続ポート部材１６と、出口開口部６内の出口接続ポート部材１７を備えた、図８ａおよび８ｂによる容器の第１の変形例が示されている。入口および出口接続ポート部材１６および１７は、隔壁１５により閉止されている。部材１６および１７は、硬いユニットでできた同一のポートであってよく、第１および第２の柔軟な壁シート３、３’をシールする前に、入口および出口開口部内に挿入することができる。

図８ａ〜８ｃでは、入口開口部５は、対角線上に出口開口部６に向かい合って位置づけられている。入口開口部５を通って入れられた液体は、出口開口部６への最大限可能な距離を通る。

図８ｄには、図８ａ〜８ｃの実施形態の変形例が示され、出口開口部６が第２の柔軟な壁シート３’の中央領域に配置され、膜層７が柔軟な壁シート３’に直接的に取り付けられている。これは柔軟性を高め、特に、膜層７をより小さくすることができ、層３’の全体領域を覆わなくてよくなる。さらに、入口開口部を出口開口部と同じ壁シート３’に、特に、膜層７の切り取り部（cut-out）に配置することができる。この変形例では、液体は保管区画４内の全ての部分から出口開口部６まで、ほんの短い距離だけを流れる必要がある。

図面に示された実施形態は、本発明の容器の基本的な原理を説明するものである。もちろん、本発明の範囲内で、他の構造または形状も可能である。特に、本発明にしたがい医療用または医薬用の液体の投与アセンブリおよび／または自動放出用装置の特定の需要に対して、容器の特徴を適合させることができる。

１ 容器
２ 硬質の壁部
３、３’ 柔軟な壁シート
４ 保管区画
５ 入口開口部
６ 出口開口部
７ 膜層
８ 膜層シート
９ 液体
１０ チャネル構造
１１ 出口接続ポート
１２ 入口接続ポート
１３ 管路
１４ アダプタ開口部
１５ 隔壁
１６ 入口接続ポート部材
１７ 出口接続ポート部材
Ｌ 中心軸

Claims (16)

1. 医療用または医薬用の液体を保管する容器であって、前記容器が液体（９）を保管する保管区画（４）を備え、前記保管区画（４）が前記保管区画（４）から前記液体を排出する出口開口部（６）を備え、
   前記保管区画（４）内に、湿潤した状態で気密であり、少なくとも前記出口開口部（６）を覆う親水性膜層（７；８）を有し、重力に対する容器の向きおよび前記容器の充填レベルとはほぼ関係なく、前記膜層（７；８）が前記保管区画（４）内に保管された前記液体（９）と接触し、
   前記保管区画（４）が少なくとも１つの柔軟な壁シート（３、３’）を備える容器。
2. 前記膜層（７；８）が前記保管区画（４）の内側表面に取り付けられる請求項１記載の容器。
3. 前記膜層（７；８）が、少なくとも一次元において前記保管区画（４）の少なくとも５０％の長さに沿って延びる請求項１または２記載の容器。
4. 前記保管区画（４）内の膜層（７；８）のレイアウトが、直線状、対角線状、波状、環状および／またはジグザグ状の形状を備え、および／または
   十字形状または星型形状を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の容器。
5. 前記膜層（７）が、前記保管区画（４）の内側表面のほぼ中心線（Ｌ）に沿って延びる少なくとも１つの膜ストリップを備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の容器。
6. 前記膜層のレイアウトが、前記保管区画（４）のほぼ対角線を通って延び、前記保管区画（４）の中央領域に交点が入る十字形状を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の容器。
7. 前記親水性膜層（７；８）が多孔質の膜材料でできた請求項１〜６のいずれか１項に記載の容器。
8. 前記多孔質の膜材料の孔径が前記膜層（７；８）内で変化する請求項７記載の容器。
9. 前記保管区画（４）が前記出口開口部（６）を備えた本質的に硬質の壁部（２）を備える請求項１〜８のいずれか１項に記載の容器。
10. 前記容器が２つの柔軟な壁シート（３、３’）を備え、前記柔軟な壁シート（３、３’）により前記保管区画（４）が囲まれるように共にシールされる請求項１〜９のいずれか１項に記載の容器。
11. 前記膜層（７；８）が取り付けられる前記保管区画（４）の表面内または表面上に、チャネル構造（１０）が配置され、前記チャネル構造（１０）が前記出口開口部（６）と流体接続される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の容器。
12. 前記膜層の多孔質の構造によりチャネル構造が実現される請求項１〜１１のいずれか１項に記載の容器。
13. 前記容器（１）の外側に、前記出口開口部（６）と流体接続された接続ポート（１１；１７）が配置された請求項１〜１２のいずれか１項に記載の容器。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の少なくとも１つの容器と、投与ユニットとを備えた投与アセンブリであって、前記少なくとも１つの容器の出口開口部（６）が、適用時に前記投与ユニットと流体接続される投与アセンブリ。
15. 請求項１４記載の投与アセンブリの少なくとも１つを備え、および／または請求項１５記載の投与アセンブリの少なくとも１つを用いることが可能な医療用または医薬用の液体の自動放出用の装置、特に輸液ポンプ装置であって、前記装置が電子制御回路および駆動ユニットをさらに備え、前記駆動ユニットが適用時に容器（１）または前記投与アセンブリに連結され、前記制御回路が動作可能に前記駆動ユニットに連結され、前記容器の自動化された薬の放出を制御することを特徴とする装置。
16. 前記容器（１）の前記膜層（７；８）の孔径が、適用時に前記膜層上の差圧が、前記膜層（７；８）の気泡圧力よりも低い、投与ユニットおよび／または放出装置において適用される請求項１〜１３のいずれか１項に記載の容器。

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