JP6474384B2 - 注射デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、一般に、手持ち式注射デバイス、すなわち、薬剤のいくつかのユーザ可変の用量を選択および投薬するための薬物送達デバイスを対象とする。
ペン型薬物送達デバイスには、正式な医療訓練を受けていない人によって規則的な注射が行われる用途がある。これは、糖尿病を有する患者の間でますます一般的であり、自己治療は、そのような患者が自分達の糖尿病の効果的な管理を行うことを可能にする。実際には、そのような薬物送達デバイスは、ユーザが薬剤のいくつかのユーザ可変の用量を個々に選択および投薬することを可能にする。本発明は、設定された用量を増大または低減する可能性なしに所定の用量の投薬を可能にするにすぎない、いわゆる固定用量デバイスを対象としない。
基本的には、2つのタイプの薬物送達デバイス、すなわち:再設定可能なデバイス(すなわち、再使用可能)と、非再設定可能なもの(すなわち、使い捨て)がある。たとえば、使い捨てのペン送達デバイスは、自己完結型のデバイスとして供給される。そのような自己完結型のデバイスは、着脱可能な充填済みカートリッジを有していない。それどころか、充填済みカートリッジは、デバイスそれ自体を破壊することなしにはこれらのデバイスから取り外し交換することができない。したがって、そのような使い捨てのデバイスは、再設定可能な用量設定機構を有する必要がない。本発明は、一般に、両タイプのデバイス、すなわち使い捨てのデバイスにも再使用可能なデバイスにも適用可能である。
薬物送達デバイスタイプの他の区別は、駆動機構を参照する。たとえばユーザが力を注射ボタンに加えることによって手動で駆動されるデバイス、ばねなどによって駆動されるデバイス、およびこれらの2つの概念を組み合わせるデバイス、すなわち依然としてユーザが注射力を発揮することを必要とするばね支援型デバイスがある。ばね型デバイスは、事前荷重されたばねと、用量選択中にユーザによって荷重されるばねとを必要とする。いくつかの蓄積エネルギーデバイスは、事前荷重されたばねと、たとえば用量設定中、ユーザによって提供される追加のエネルギーとの組合せを使用する。
これらのタイプのペン送達デバイス(しばしば大型化された万年筆に似ているためそのように名付けられている)は、一般に3つの主要要素、すなわち:ハウジングまたはホルダ内にしばしば収容されるカートリッジを含むカートリッジセクションと;カートリッジセクションの一端に連結されたニードルアセンブリと;カートリッジセクションの他端に連結された投薬(dosing)セクションとで構成される。カートリッジ(しばしばアンプルと呼ばれる)は、一般に、薬剤(たとえば、インスリン)で充填されるリザーバと、カートリッジリザーバの一端に位置する可動のゴム型栓(bung)またはストッパと、しばしばくびれた他端に位置する穿孔可能なゴムシールを有する上部とを含む。一般に、圧着式の環状金属バンドが、ゴムシールを定位置で保持するために使用される。カートリッジハウジングは一般にプラスチックで作られるが、カートリッジリザーバは、従来、ガラスで作られている。
ニードルアセンブリは、一般に、交換可能な両頭針アセンブリである。注射の前、交換可能な両頭針アセンブリがカートリッジアセンブリの一端に取り付けられ、用量が設定され、次いで、設定された用量が投与される。そのような着脱可能なニードルアセンブリは、カートリッジアセンブリの穿孔可能な封止端上に螺着される、または押し込まれる(すなわち、カチッと留められる)。
投薬セクションまたは用量設定機構は、一般に、用量を設定(選択)するために使用されるペンデバイスの部分である。注射中、用量設定機構内に収容されたスピンドルまたはピストンロッドが、カートリッジの栓またはストッパを押し付ける。この力により、カートリッジ内に収容された薬剤が、取り付けられたニードルアセンブリを通って注射される。注射の後、大部分の薬物送達デバイスおよび/またはニードルアセンブリ製造者および供給者によって一般に推奨されているように、ニードルアセンブリは取り外され破棄される。
本発明による薬剤のいくつかのユーザ可変の用量を選択および投薬するための使い捨ての薬物送達デバイスは、典型的には、ハウジングと、カートリッジを受けるためのカートリッジホルダと、親ねじまたはピストンロッドと、用量投薬中にピストンロッドを駆動するための手段とを含む。そのような使い捨ての薬物送達デバイスは、カートリッジホルダがデバイスハウジングに剛性に取り付けられる特許文献1から知られている。カートリッジ栓に作用するピストンロッドが、用量投薬中、ドライバによって進められる。この知られているデバイスは、手動で駆動されるデバイスであり、構成要素部材は、一般に、共通の長手方向軸周りで同心状に配置される。用量設定中、いくつかの構成要素部材は、ハウジングから螺旋状に進み、用量投薬中、ハウジング内に押し戻される。
特許文献1のデバイスは、最終用量ナットを有する最終用量保護機構を含み、このナットは、ドライバとねじ係合し、ハウジングにスプライン連結される。ドライバは、用量設定中、ハウジングに対して回転するので、ナットは、ドライバ上のねじ山によって画成された螺旋経路上を進む。用量投薬中、ドライバは回転せず、その結果、ナットは、螺旋トラック上のその位置を維持する。したがって、ナットの位置は、実際に設定された用量とすでに投薬された用量の和に対応する。螺旋トラックの端部の止め具が、最大設定可能用量をカートリッジ内の薬剤の量に制限する。特許文献1の最終用量保護機構は信頼性が高いが、考えられる欠点は、ユーザの力が用量設定ノブ、および弾性度が小さい可能性がある比較的長い管状ドライバを介してドライバに伝達されることである。
WO2004/078241 A1
本発明の目的は、最終用量機構に関して改善された精度を有する薬物送達デバイスを提供することである。他の目的は、好ましくは用量設定中、構成要素がハウジングから並進運動することなしに薬物送達デバイスのサイズをコンパクトにすることである。
この目的は、請求項1に定義されているデバイスによって解決される。
本発明の第1の実施形態によれば、手持ち式注射デバイスは、ハウジングと、ピストンロッドと、ドライバと、用量設定手段と、動力リザーバと、数字車とを含む。ピストンロッドは、第1の長手方向軸を画成し、ハウジング内に位置する。ドライバは、ピストンロッドに連結される。用量設定手段は、好ましくは第2の長手方向軸周りで、少なくとも用量設定中に回転可能であるダイヤルグリップを含む。動力リザーバは、用量投薬中、ドライバを駆動する。数字車は、用量設定手段によって設定された用量を表示するのに適している。投与量不足または故障を防止するために、薬物送達デバイスは、カートリッジ内に残された液体の量を超える用量の設定を防止するための最終用量保護機構を含む。
この実施形態の第1の代替形態では、最終用量保護機構は、ダイヤルグリップとハウジングとの間に介在して位置するナット部材を含む。より詳細には、ダイヤルグリップは、エンドストップ(end stop)を有するねじ付きセクションを含むことができ、エンドストップは、ねじ付きセクションの近位端に位置することが好ましい。さらに、ハウジングは、スプライン付きセクションを含み、最終用量ナットは、ダイヤルグリップのねじ付きセクションとハウジングのスプライン付きセクションとの間に介在し、それらと係合する。
この実施形態の第2の代替形態では、ダイヤルグリップは、2つの構成要素、すなわちハウジングに対して軸方向で拘束されるダイヤルグリップと、投薬ボタンとに分割され、投薬ボタンは、ダイヤルグリップにスプライン連結され、用量を投薬するためにユーザによって軸方向で変位可能である。投薬ボタンは、投薬中、ハウジングと係合し、投薬ボタンおよびダイヤルグリップを回転方向でロックするスプライン付き機能を担持することが好ましい。この第2の代替形態については、最終用量ナットのためのねじ山は、投薬ボタン上にあることができる。換言すれば、ダイヤルグリップは投薬ボタンになり、別個のダイヤルグリップがボタンの外側にスプライン連結され、ハウジングに対して軸方向で保持される。
ダイヤルグリップ(または、提供されている場合、投薬ボタン)は、好ましくは、用量設定中、ハウジングに対して回転し、好ましくは、用量投薬中、ハウジングに回転方向で拘束されるので、これらの2つの構成要素は、確実かつ丈夫な最終用量リミッタ機構を形成するのに適する。最終用量ナットを、用量を設定するために使用されるダイヤルグリップまたは投薬ボタンと静止したハウジングとの間に直接設けることは、小さい弾性度によってさえ最終用量機構の精度に負の影響を及ぼす可能性があるさらなる介在構成要素を最終用量制限が必要としないという利点をもたらす。最終用量ナットは、完全なナット、またはその一部、たとえば半割りナットであってよい。
本発明の好ましい実施形態によれば、ドライバ、用量設定手段、および数字車は、単回用量増分のために、数字車の回転角が用量設定手段およびドライバの回転角と異なるように連結される。換言すれば、これらの構成要素間に、表示を改善し、同時にデバイスの寸法を削減することを可能にする歯車比がある。
これは、エピサイクリックギヤボックスを提供することによって達成される。デバイスの構成要素は、エピサイクリックギヤボックスの異なる要素を形成してもよい。たとえば、ドライバが歯車であってもよく、数字車が内部輪歯車であってもよい。好ましくは、ドライバは、内部輪歯車を含み、数字車は、外部歯車を含み、用量設定手段、好ましくはダイヤルグリップは、少なくとも1つの遊星歯車を有する遊星枠に回転方向で拘束され、遊星歯車は、ドライバの内部輪歯車および数字車の歯車と噛み合う。少なくとも1つの遊星歯車がドライバの内部輪歯車と数字車の歯車との間に介在する状態で、エピサイクリックギヤボックスが形成され、これは、デバイスの異なるセクション、たとえばドライバ、遊星枠、およびその外側円筒形表面上に0から9までの数字マーキングを担持することができる数字車の角度分解能が、それらの機能要件に合うように変わり最適化されることを可能にする。換言すれば、ダイヤル設定中には、ドライバの回転が防止され、したがって、たとえば用量設定手段にスプライン連結される遊星枠と数字車との間で歯車比を生み出す。このモードでは、用量設定手段の回転が、数字車の数字表示を動かす。投薬中には、遊星枠の回転が防止され、したがってドライバと数字車との間で歯車比を生み出す。このモードでは、好ましくは用量設定手段は回転がロックされ、動力リザーバ、たとえばモータばねの作用を受けて、ドライバの回転が、数字車の数字表示を動かす。これは、注射デバイスの実際に設定された用量の非常に確実かつ正確な、しかしコンパクトな表示をもたらす。
この着想のさらなる発展では、遊星枠は3つのボスを含み、各ボスが遊星歯車を担持し、遊星歯車は、ドライバの内部輪歯車および数字車の歯車と噛み合う。
本発明の第2の独立実施形態によれば、手持ち式注射デバイスは、ハウジングと、ピストンロッドと、ドライバと、用量設定手段と、動力リザーバと、数字車と、用量設定手段によって設定された用量を表示するための追加の第2の数字車とを含み、第2の数字車は、(第1の)数字車の連続的な回転が第2の数字車の間欠運動に変換されるように第1の数字車に連結される。場合によっては、薬物送達デバイスの表示が投薬要素の小さな回転を示さないことが有用となり得る。これは、用量増分ごとに投薬要素が回転される数字、記号などを表示が備えていない場合に生じることがある。換言すれば、表示は、単一の用量単位ごとではなく10用量単位ごとに示すことができるにすぎない。そのような場合、表示は、中間位置、たとえば2つの数字の間にないことが望ましい可能性がある。したがって、表示部材は、用量設定手段の連続的な回転が表示部材の間欠運動に変換されるように用量設定手段に連結される。用量設定手段に間接的に連結される表示部材の一例は、ジェネバ機構である。
第1の数字車と第2の数字車との間の伝動は、(第1の)数字車が、歯のセットを有する割出し車と係合する単一の歯または突起を含むことを必要とすることが好ましい。さらに、数字車のカムインターフェースが設けられ、歯が係合されていないとき割出し車の回転を拘束する。第2の数字車は、噛合い歯のセットを介して割出し車とインターフェースすることが好ましい。
好ましい実施形態によれば、注射デバイスは、エピサイクリックギヤボックスによって用量設定手段に連結される第1の数字車と、用量設定手段に間接的に連結される第2の数字車とを含む。典型的には、これらの数字車の一方は、1桁台の数字を表示するために使用され、一方、他の数字車は、2桁またはそれ以上の桁の数字の10の位を表示するために使用される。たとえば、この場合、第2の数字車は、用量設定手段の連続的な回転が第2の数字車の間欠運動に変換されるように用量設定手段に連結され、第1の数字車は、用量設定手段の連続的な回転が(エピサイクリックギヤボックスを介して)第1の数字車の連続的な運動に変換されるように用量設定手段に連結される。したがって、第1の数字車は、1の位を表示するために使用され、第2の数字車は、10の位を表示するために使用される。デバイスの選択可能な最大用量がたとえば120単位である場合、第2の数字車は、0から12の数字を構成し、第1の数字車は、0から9の数字を構成する。
注射デバイスは、解放クラッチをさらに含み、解放クラッチは、用量設定中にはドライバの回転を防止し、用量投薬中にはドライバの回転を可能にするように配置される。
第1の長手方向軸は、第2の長手方向軸に平行であり、そこから離隔されることが好ましい。すなわち、デバイスの構成要素部材が配置されるこれらの2軸間にオフセットがある。構成要素部材のいくつかが、従来の同心状の配置ではなく他の構成要素部材の隣に位置するので、デバイスの断面は、通常の円形のペン形ではなく細長いものになる。これは、少なくとも一部のユーザにとってのデバイスの取扱いを改善する。さらに、デバイスは、それほど嵩張るものでなくなり、やはり取扱いを改善する。
ドライバを駆動するための動力リザーバを設けることにより、用量投薬中、ユーザに必要とされる力が低減される。これは、器用さが損なわれているユーザによって特に有用である。動力リザーバは、ばねを含み、ばねは、事前荷重された(プレチャージされた(pre−charged))ばね、または用量設定中にユーザが荷重する必要があるばねとすることができる。ばねは、デバイスの予想される寿命の間、すなわち、どのようなときでもユーザがばねを再チャージする、または緊張させることを必要としないようにプレチャージされることが好ましい。好適なばねタイプは、圧縮ばね、およびねじりばねを含む。本発明の好ましい実施形態によれば、ばねは、逆巻き平坦な渦巻きばねであり、これは、その非緊張状態の巻き方向とは逆のそのチャージされた状態に巻き上げられる巻き上げバンドタイプのばねである。ばねの第1の端部は、第1の長手方向軸上に位置する第1のスプールに取り付けられ、ばねの第2の端部は、第2の長手方向軸上に位置する第2のスプールに取り付けられる。ドライバを駆動するために、スプールの一方が、たとえば直接スプライン連結によりドライバに連結される。代替形態として、解放可能なカップリング、たとえば、1対のティースリング(teeth ring)を使用してもよい。他の代替形態として、スプールは、ドライバの一体部材としてもよい。
ドライバは、ピストンロッドに連結される管状要素を含むことができる。この管状要素は、少なくとも一部、ピストンロッドを取り囲む。カップリングは、解放可能なカップリングとすることができるが、ドライバは、たとえばスプライン連結されたインターフェースまたはねじ付きインターフェースを介して、ピストンロッドに恒久的に連結されることが好ましい。ドライバの構成要素部材である駆動管が、第1の長手方向軸周りで回転可能に配置され、ピストンロッドに直接連結されることが好ましい。
ドライバは、少なくとも1つの他の構成要素部材、たとえば、第2の長手方向軸周りで回転可能な駆動スリーブまたは駆動歯車をさらに含むことができる。したがって、ドライバの2つの構成要素部材が、平行な軸上でのオフセットと共に配置される。ドライバのこれらの構成要素部材は、一方の構成要素の回転が他方の構成要素の回転を引き起こすように互いに恒久的に連結される。たとえば、噛合いピニオンが2つのドライバ構成要素のそれぞれに設けられる可能性がある。駆動スリーブは、動力リザーバがたとえばスプライン連結されたインターフェースを介してドライバ構成要素を駆動するように動力リザーバに連結される。駆動スリーブまたは駆動歯車は、2つまたはそれ以上の構成要素部材を含むことができ、これらの構成要素部材は、互いに回転方向で拘束されるが、好ましくはカップリングまたはデカップリング機能を実施するために軸方向の相対変位を可能にすることができる。
他の好ましい実施形態によれば、用量設定手段は、第2の長手方向軸周りで回転可能なダイヤルグリップを含む。ダイヤルグリップは、用量設定中、および用量投薬中、ドライバからデカップリングされることが好ましい。換言すれば、用量設定中、ダイヤルグリップは、ドライバを回転方向で連行せず、一方、用量投薬中、ドライバは、ダイヤルグリップを回転方向で連行しない。しかし、ダイヤルグリップは、投薬モードに移動するようにユーザがボタンを押したときドライバを軸方向で連行し、ドライバは、投薬の終了時に、トリガボタンが解放されるとき、ダイヤルグリップを軸方向で連行する。
用量投薬を開始することは、通常、ボタンまたはトリガ、たとえばダイヤルグリップの近位端をユーザが押すことを必要とする。用量設定手段および/またはドライバの少なくとも1つの構成要素部材は、用量設定手段がハウジングに対して、またドライバに対して回転可能な用量設定位置と、ドライバがハウジングに対して回転可能な用量投薬位置との間で軸方向に変位可能であることが好ましい。軸方向に変位可能な用量設定手段は、用量設定に使用されるダイヤルグリップとすることができる。この軸方向に変位可能な構成要素は、第2の長手方向軸に沿ってその用量設定位置とその用量投薬位置との間で移動する。
用量設定および用量投薬のシーケンスは、通常、用量設定中および/または用量投薬中、いくつかの構成要素の相対運動を必要とする。この結果を達成する様々な異なる実施形態が可能であり、それらの一部が上述の従来技術に記載されている。ドライバと数字車との間にクラッチが配置され、このクラッチは、用量設定中、ドライバと数字車の相対回転を可能にし、用量投薬中、ドライバと数字車を回転方向で拘束する。本発明の好ましい一例によれば、注射デバイスは、ドライバとハウジングとの間に配置された第1のクラッチ(ダイヤル設定中、係合され、送達中、係合解除される)と、ダイヤルグリップとハウジングとの間の第2のクラッチ(ダイヤル設定中、係合解除され、送達中、係合される)とをさらに含むことができる。上記の2つのクラッチの結果的な作用は、ドライバと数字車との間の解放可能なカップリングを意味する可能性がある。ドライバと数字車との間に歯車比があることを受け入れると、これらの構成要素は、回転方向で拘束されることになる。
好ましい実施形態によれば、薬物送達デバイスは、最大設定可能用量および最小設定可能用量を規定するリミッタ機構を含む。典型的には、最小設定可能用量は、0(インスリン配合物の0IU)であり、その結果、リミッタは、用量投薬の終了時にデバイスを停止する。最大設定可能用量、たとえばインスリン配合物の60、80、または120IUは、投与量過剰を回避するために制限される。最小用量および最大用量のための限度は、ハードストップ(hard stop)機能によって提供されることが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、そのような最大設定可能用量および最小設定可能用量リミッタは、エンドストップを有する数字車のねじ付きセクションと、ハウジングのスプライン付きセクションとを含み、用量ナット(リミッタ)が、数字車のねじ付きセクションとハウジングのスプライン付きセクションとの間に介在し、それらと係合する。エンドストップは、ねじ付きセクションの反対(遠位および近位)位置に位置する2つのエンドストップであることが好ましい。したがって、用量設定または用量投薬中、ハウジングに対して数字車が回転したとき、ハウジングにスプライン連結された用量ナットは、ねじ付きセクション上をそれぞれの最大設定可能用量ストップと最小設定可能用量ストップとの間で移動する。これらのエンドストップの1つと用量ナットの当接により、数字車の回転運動、したがってさらなる用量設定またはさらなる用量投薬が制限される。これは、確実かつ丈夫なリミッタ機構を生み出す。用量ナットは、完全なナット、またはその一部、たとえば半割りナットであってよい。
投与量不足または故障を防止するために、薬物送達デバイスは、カートリッジ内に残された液体の量を超える用量の設定を防止するための最終用量保護機構を含むことができる。たとえば、最終用量保護機構は、ダイヤルグリップとハウジングとの間に介在して位置するナット部材を含む。ダイヤルグリップは、用量設定中、ハウジングに対して回転し、用量投薬中、(スプラインを介して)ハウジングに回転方向で拘束されるので、これらの2つの構成要素は、確実かつ丈夫な最終用量リミッタ機構を形成するのに適している。より詳細には、用量設定手段は、遊星枠に回転方向で拘束されるダイヤルグリップを含み、ダイヤルグリップは、好ましくはねじ付きセクションの近位端に位置するエンドストップを有するねじ付きセクションを含むことが好ましい。さらに、ハウジングは、スプライン付きセクションを含むことができ、最終用量ナットが、ダイヤルグリップのねじ付きセクションとハウジングのスプライン付きセクションとの間に介在し、それらと係合する。最終用量ナットを、用量を設定するために使用されるダイヤルグリップと静止したハウジングとの間に直接設けることは、小さい弾性度によってさえ最終用量機構の精度に負の影響を及ぼす可能性があるさらなる介在構成要素を最終用量制限が必要としないという利点をもたらす。最終用量ナットは、完全なナット、またはその一部、たとえば半割りナットであってよい。
ピストンロッドがねじ付き親ねじであり、ハウジングがピストンロッドのねじ付き外側表面と協働するねじ付き部分を有する場合、用量投薬中のピストンロッドの回転は、ピストンロッドの軸方向運動を引き起こす。代替形態として、ピストンロッドは、ドライバとねじ係合し、ハウジングにスプライン連結されてもよい。
このデバイスは、用量設定中および/または用量投薬中、可聴的および/または触覚的な第1のフィードバックを生成する少なくとも1つのクリッカをさらに含むことが好ましい。用量設定中および/または用量補正(投薬せずに設定された用量を取り消すこと)中、可聴および/または触覚フィードバックを生成するクリッカは、ダイヤルグリップ上の歯などと係合するハウジング上のコンプライアントクリッカアームを含むことができる。用量投薬中に可聴および/または触覚フィードバックを生成するさらなるクリッカが、ドライバ上の歯など、好ましくは駆動管を駆動歯車に連結するピニオンと係合するハウジング上のさらなるコンプライアントクリッカアームを含むことができる。
デバイスの取扱いを改善するために、用量設定前後のデバイスの長さは、同じであることが好ましい。換言すれば、用量設定中、ハウジングから巻かれる構成要素により、ダイヤル延長はない。用量設定手段およびドライバは、用量設定中、および用量投薬中、長手方向軸の一方に沿って軸方向で変位することができないようにハウジング内で配置される。しかし、用量設定と用量投薬との間の構成要素の少なくともいくつかの軸方向運動は、デバイスの用量設定位置と用量投薬位置との間で切り替えるために可能とすることができる。
薬物送達デバイスは、薬剤を収容するカートリッジを含むことができる。さらに、可動の栓がカートリッジ内に設けられる。
通常、注射デバイスは、カートリッジ栓とピストンロッドとの間の生じ得る間隙を閉じ、デバイス内の公差を克服するために、最初の使用前に、いわゆるプライミングを必要とする。プライミングステップのために、ユーザは、少ない用量を設定し、たとえば流体がデバイスを離れるかどうか監視しながらこの用量を投薬しなければならない。この行為を、たとえば流体がデバイスを実際に離れるまで繰り返さなければならない。好ましい実施形態によれば、ピストンロッドは、栓に面するその端部に支承部または先端を含み、デバイスの未使用送達状態では、支承部が栓に当接する。換言すれば、プライミングは、もはや必要でない。このプライミングの解消は、組立てプロセス中にカートリッジ栓に当接する位置にピストンロッドが動かされるまでドライバを回転させることによってドライバがピストンロッドに連結されるデバイスにおいて達成される。この位置は、ドライバを回転させるために必要とされる力またはトルクの増大によって決定される。代替形態として、ハウジングに対するピストンロッドの軸方向位置を検知してもよい。
本明細書で使用する用語「薬剤」は、少なくとも1つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大1500Daまでの分子量を有し、および/または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、DNA、RNA、酵素、アンチハウジングもしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群(ACS)、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および/または関節リウマチの処置および/または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および/または予防のための少なくとも1つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも1つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド(GLP−1)もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−3もしくはエキセンジン−4もしくはエキセンジン−3もしくはエキセンジン−4の類似体もしくは誘導体を含む。
インスリン類似体は、たとえば、Gly(A21),Arg(B31),Arg(B32)ヒトインスリン;Lys(B3),Glu(B29)ヒトインスリン;Lys(B28),Pro(B29)ヒトインスリン;Asp(B28)ヒトインスリン;B28位におけるプロリンがAsp、Lys、Leu、Val、またはAlaで置き換えられており、B29位において、LysがProで置き換えられていてもよいヒトインスリン;Ala(B26)ヒトインスリン;Des(B28−B30)ヒトインスリン;Des(B27)ヒトインスリン、およびDes(B30)ヒトインスリンである。
インスリン誘導体は、たとえば、B29−N−ミリストイル−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−パルミトイル−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−ミリストイルヒトインスリン;B29−N−パルミトイルヒトインスリン;B28−N−ミリストイルLysB28ProB29ヒトインスリン;B28−N−パルミトイル−LysB28ProB29ヒトインスリン;B30−N−ミリストイル−ThrB29LysB30ヒトインスリン;B30−N−パルミトイル−ThrB29LysB30ヒトインスリン;B29−N−(N−パルミトイル−γ−グルタミル)−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−(N−リトコリル−γ−グルタミル)−des(B30)ヒトインスリン;B29−N−(ω−カルボキシヘプタデカノイル)−des(B30)ヒトインスリン、およびB29−N−(ω−カルボキシヘプタデカノイル)ヒトインスリンである。
エキセンジン−4は、たとえば、H−His−Gly−Glu−Gly−Thr−Phe−Thr−Ser−Asp−Leu−Ser−Lys−Gln−Met−Glu−Glu−Glu−Ala−Val−Arg−Leu−Phe−Ile−Glu−Trp−Leu−Lys−Asn−Gly−Gly−Pro−Ser−Ser−Gly−Ala−Pro−Pro−Pro−Ser−NH2配列のペプチドであるエキセンジン−4(1−39)を意味する。
エキセンジン−4誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物:
H−(Lys)4−desPro36,desPro37エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)5−desPro36,desPro37エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,IsoAsp28]エキセンジン−(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセ
ンジン−4(1−39);または
desPro36[Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,IsoAsp28]エキセンジン−(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)、
desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,IsoAsp28]エキセンジン−4(1−39)、
(ここで、基−Lys6−NH2が、エキセンジン−4誘導体のC−末端に結合していてもよい);
または、以下の配列のエキセンジン−4誘導体:
desPro36エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2(AVE0010)、
H−(Lys)6−desPro36[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
desAsp28Pro36,Pro37,Pro38エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
H−desAsp28Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
desMet(O)14,Asp28Pro36,Pro37,Pro38エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2;
desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Lys6−desPro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−Lys6−NH2、
H−desAsp28,Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−NH2、
desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2、
H−(Lys)6−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(S1−39)−(Lys)6−NH2、
H−Asn−(Glu)5−desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]エキセンジン−4(1−39)−(Lys)6−NH2;
または前述のいずれか1つのエキセンジン−4誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。
ホルモンは、たとえば、ゴナドトロピン(フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン)、ソマトロピン(ソマトロピン)、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Rote Liste、2008年版、50章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。
多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および/または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。
抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質(約150kDa)である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各アンチハウジングの基本的な機能単位は免疫グロブリン(Ig)単量体(1つのIg単位のみを含む)であり、分泌型抗体はまた、IgAなどの2つのIg単位を有する二量体、硬骨魚のIgMのような4つのIg単位を有する四量体、または哺乳動物のIgMのように5つのIg単位を有する五量体でもあり得る。
Ig単量体は、4つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された2つの同一の重鎖および2本の同一の軽鎖から構成される「Y」字型の分子である。それぞれの重鎖は約440アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約220アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Igドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約70〜110個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー(たとえば、可変すなわちV、および定常すなわちC)に分類される。これらは、2つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。
α、δ、ε、γおよびμで表される5種類の哺乳類Ig重鎖が存在する。存在する重鎖の種類によりアンチハウジングのアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgM抗体中に見出される。
異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約450個のアミノ酸を含み、δは約500個のアミノ酸を含み、μおよびεは約550個のアミノ酸を有する。各重鎖は、2つの領域、すなわち定常領域(C)と可変領域(V)を有する。1つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、3つのタンデム型のIgドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、4つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるB細胞によって産生された抗体では異なるが、単一B細胞またはB細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約110アミノ酸長であり、単一のIgドメインから構成される。
哺乳類では、λおよびκで表される2種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は2つの連続するドメイン、すなわち1つの定常ドメイン(CL)および1つの可変ドメイン(VL)を有する。軽鎖のおおよその長さは、211〜217個のアミノ酸である。各アンチハウジングは、常に同一である2本の軽鎖を有し、哺乳類の各アンチハウジングにつき、軽鎖κまたはλの1つのタイプのみが存在する。
すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与のアンチハウジングの固有の特性は、上記で詳述したように、可変(V)領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖(VL)について3つおよび重鎖(HV)に3つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる。VHドメインおよびVLドメインの両方からのCDRが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。
「アンチハウジングフラグメント」は、上記で定義した少なくとも1つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全アンチハウジングと本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Igプロトタイプを3つのフラグメントに切断する。1つの完全なL鎖および約半分のH鎖をそれぞれが含む2つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント(Fab)である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第3のフラグメントは、結晶可能なフラグメント(Fc)である。Fcは、炭水化物、相補結合部位、およびFcR結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Fab片とH−H鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のF(ab’)2フラグメントが得られる。F(ab’)2は、抗原結合に対して二価である。F(ab’)2のジスルフィド結合は、Fab’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント(scFv)を形成することもできる。
薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、HClまたはHBr塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、Na+、またはK+、またはCa2+から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンN+(R1)(R2)(R3)(R4)(式中、R1〜R4は互いに独立に:水素、場合により置換されたC1〜C6アルキル基、場合により置換されたC2〜C6アルケニル基、場合により置換されたC6〜C10アリール基、または場合により置換されたC6〜C10ヘテロアリール基を意味する)を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Remington’s Pharmaceutical Sciences」17版、Alfonso R.Gennaro(編)、Mark Publishing Company、Easton、Pa.、U.S.A.、1985およびEncyclopedia of Pharmaceutical Technologyに記載されている。
薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。
本発明は、薬剤のいくつかのユーザ可変の用量を、針を介してカートリッジから送達するために操作することができる医療デバイスで使用するための機構を提供する。このデバイスは使い捨てであり、いつでも使用できる完全に組み立てられた状態でユーザに届けられる。
この機構は、モータばねを使用し、エネルギーを蓄積する。これは、プレチャージされた状態でユーザに供給され、デバイスの寿命全体にわたって後続の再チャージは必要でない。ユーザは、入力ダイヤルを使用して必要とされる用量を選択し、機構に組み込まれた用量表示を設定する。ばねエネルギーは、投薬するためにデバイスがトリガされるまで蓄積され、トリガされた時点で、蓄積されたエネルギーの一部分が、薬剤をカートリッジからユーザに送達するために使用される。
用量サイズは、ゼロと所定の最大値との間で、1単位ずつの増分で選択することができる。この機構は、用量を選択するときと反対方向に用量選択ダイヤル(ダイヤルグリップ)を回転させることによって、薬剤が投薬されることなしに用量の取消しを可能にする。
トリガ(ダイヤルグリップ)は、デバイスの近位端に向かって位置し、起動されたとき、選択された用量がゼロより大きい場合、薬剤を投薬する。
このデバイスには、ばねがプレチャージされていることによる用量を設定するための低いトルク要件と、薬剤の投薬をトリガするための低い力要件とがある。このデバイスは、部材数が比較的少なく、コスト重視のデバイスの応用例にとって特に魅力的である。
この機構には、いくつかの重要な構成要素が平行に配置され、歯車装置によって駆動されるという追加の利点がある。これは、デバイスの全体的な長さを縮小する。
本発明は、あらゆる用量位置の数字の表示を提供する代替の数字表示システムを導入する(既存のデバイスは、一般に、偶数の用量位置だけで数字を表示する)。より多くの数字が表示されるにもかかわらず、数字マーキングサイズは、既存のデバイスと同等である。
本発明は、機構の特定のセクションの角度分解能(1回転当たりの単位数)を、必要とされる機能に適するように変え、最適化することができる機構を導入する。
次に、本発明の非限定的、例示的な実施形態について、添付の図面を参照して述べる。
本発明の第1の実施形態による注射デバイスの部分断面図である。 図1のデバイスの構成要素の分解図である。 用量設定状態にある図1のデバイスの断面図である。 a〜cは、図1のデバイスの異なる容量表示状態の図である。 a〜dは、図1のデバイスにおける割出し車の前進の異なる状態の図である。 図1のデバイスの詳細の拡大断面図である。 a〜cは、他の実施形態のデバイスの異なる容量表示状態の切り開いた図である。 a〜cは、図7a〜図7cのデバイスの異なる容量表示状態の側面図である。
図1〜図3は、注射ペンの形態にある薬物送達デバイスを示す。このデバイスは、遠位端(図1の左端)および近位端(図1の右端)を有する。薬物送達デバイスの構成要素部材が図2に示されている。薬物送達デバイスは、主ハウジング10、ハウジングインサート20、カートリッジホルダ30、ダイヤルグリップ40、最終用量ナット50、支承部(図示せず)を有するピストンロッド60、駆動管70、上部駆動スリーブ部材80および下部駆動スリーブ部材90、モータばね100、遊星枠110、3つの遊星歯車のセット120、ユニット歯車(units gear)130、10の位車140、割出し車150、収納スプール160、トリガばね170、用量ナット180、ならびにカートリッジ190を含む。さらに、キャップ(図示せず)を提供することができる。したがって、この機構は、液体薬剤カートリッジ190を除いて、19個の独特な構成要素からなる。ニードルハブおよびニードルカバーを有する針構成(図示せず)を、上述のように交換することができる追加の構成要素として提供することができる。
これらの構成要素は、デバイスの主要な第1の軸I(すなわち、薬剤カートリッジ190と同心状)周りで同心状に、またはデバイスの第1の軸Iに対して平行かつオフセットされた第2の軸II周りで同心状に位置する。
主ハウジング10は、長方形の断面を有する概して管状の要素であり、図1における下側が上側に比べて広くなっている。窓11または開口が主ハウジング10に設けられている。主ハウジング10、本体インサート20、およびカートリッジホルダ30は、組立て中に共に差し込み、またはカチッと留め、主ハウジング10を閉じることができる。さらに、ハウジング構成要素を共に接着または溶接し、剛性かつ恒久的に取り付けられたハウジングユニットを形成することができる。主ハウジング10は、図1におけるその下部領域内に近位開口またはソケットを有し、近位開口またはソケットは、最終用量ナット50を軸方向で案内し回転方向で拘束する内部スプライン12を備える。内部スプライン12またはさらなる内部スプラインが、ハウジング10内のその軸方向位置に応じて上部駆動スリーブ部材80と相互作用することができる。さらに、ダイヤルグリップ40と相互作用するコンプライアントクリッカアーム13が、近位開口を囲むソケット上に設けられる。追加のクリッカアーム(詳細には図示せず)が、駆動管70と相互作用するように(図1でわかるように)主ハウジング10の上部領域内に設けられる。
ダイヤルグリップ40は、主ハウジング10の近位端に位置する。クリッカ歯41の内部リングが、主ハウジング10内でコンプライアントクリッカアーム13と係合し、これは、ダイヤル設定中、ダイヤルグリップ40の戻り止めされた向きをもたらす。その遠位位置に押し込まれた(すなわち、図1に示されている位置に比べて左側に押された)とき、スプライン付きインターフェースが主ハウジング10と係合し、ダイヤルグリップ40の回転を制限する。ダイヤルグリップ40は、上部駆動スリーブ部材80との軸方向当接部を生み出す。さらに、ダイヤルグリップ40は、少なくとも1つの回転エンドストップを有する雄ねじ山42を備えるセクションを含む。最終用量ナット50は、このねじ山42上で案内される。
代替実施形態(図示せず)では、ダイヤルグリップ40は、軸方向で動かないダイヤルグリップ構成要素と、用量投薬を開始するようにユーザによって軸方向に変位可能な投薬ボタン構成要素とに分割される。この代替実施形態では、投薬ボタン構成要素は、最終用量ナット50用のねじ山と、投薬中、投薬ボタン構成要素およびダイヤルグリップ構成要素の回転をハウジング10に対してロックするスプラインとを有する。
最終用量ナット50は、ダイヤルグリップ40に対するねじ付きインターフェースと、主ハウジング10に対するスプライン付きインターフェースとを有する。最終用量ナットは、用量がユーザによってダイヤル設定されるときダイヤルグリップ40との回転当接部に向かって進む。これは、カートリッジの寿命の終わりに最大設定可能用量を制限する。
支承部61は、ピストンロッド60の端部上にクリップ留めされ、自由に回転することが可能である。ピストンロッド60は、ハウジングインサート20に螺着され、駆動管70に対するスプライン付きインターフェースを有する。
駆動管70は、主ハウジング10内で軸方向に抑止され、その歯車(ピニオン)71は、上部駆動スリーブ部材80上で、対応する歯車(ピニオン)81と恒久的に係合される。
上部駆動スリーブ部材80は、ダイヤルグリップ40が、その回転を制限するその近位位置にあるとき主ハウジング10とのスプライン付きインターフェースを生み出す歯車81を特徴とする。上部駆動スリーブ部材80は、ユーザがダイヤルグリップ40を押したときダイヤルグリップ40によって軸方向に変位される。上部駆動スリーブ部材は、下部駆動スリーブ部材90とのスプライン付きインターフェースを有し、したがって、上部および下部駆動スリーブ部材を回転方向で拘束するが、相対軸方向変位を可能にする。
下部駆動スリーブ部材90は、主ハウジング10内で軸方向に抑止される。下部駆動スリーブ部材は、遊星歯車120と係合する内部輪歯車91を特徴とする。下部駆動スリーブ部材は、モータばね100のばね材料との係合を提供し、モータばね100構成の駆動スプールを形成する。
モータばね100は、収納スプール160上に位置し、収納スプールは、駆動管70上に組み立てられ、自由に回転することが可能である。モータばね100は、ばね材料を下部駆動スリーブ部材90上に巻くことによって、組立て中にチャージされる。より詳細には、動力リザーバは、バンドのようなばねである逆巻き平坦な渦巻きばね100を含み、このばねは、その非緊張状態で渦巻き形態を有し、ばねに張力をかけるためにその非緊張状態の渦巻き方向とは逆に巻かれる。ばね100の第1の端部が第1のスプール160に取り付けられ、第1のスプールは、駆動管70を囲む第1の長手方向軸I上に位置する。ばね100の第2の端部は第2のスプールに取り付けられ、第2のスプールは、第2の長手方向軸II上に位置し、スプラインと第2のスプール内側の対応する溝とによって下部駆動スリーブ部材90に回転方向で拘束されるか、または下部駆動スリーブ部材90の一体部材である。ばね100は、ばねを第2のスプール(駆動スリーブ側)上で巻くことによってデバイスの組立て中に完全にチャージされ(張力がかけられ)、一方、ばねは、第1のスプール160上で巻き戻ろうとする傾向がある。動力リザーバは、ばね100が図1および図3に示されているその引込み位置から、カートリッジ栓がその最も遠位の方向で押される位置にピストンロッド60を駆動することが可能であるように寸法設定される。換言すれば、ばね100の再チャージは、カートリッジ190を空にするのには必要でない。
遊星枠110は、ダイヤルグリップ40とのスプライン付きインターフェース111を有する。遊星枠は、下部駆動スリーブ部材90およびユニット歯車130によって軸方向に抑止される。遊星枠110は、遊星歯車120のための回転軸を提供する3つの円筒形ボス112を特徴とする。
本発明が機能するためには単一の遊星歯車120で十分なはずであるが、この実施形態では、3つの遊星歯車120が遊星枠110上に位置して示されている。これらの遊星歯車120は、それらの局所軸周りで自由に回転する。図6からわかるように、遊星歯車120は、下部駆動スリーブ部材90とユニット歯車130との間に介在し、それらのそれぞれの歯車と噛み合う。
ユニット歯車130は、遊星歯車120と係合する歯車131を特徴とする。下部駆動スリーブ部材90上の輪歯車91と、遊星枠110および遊星歯車120と共に、ユニット歯車は、エピサイクリックギヤボックスを形成する。ユニット歯車は、その外側円筒形表面上に0から9の数字マーキングを担持する。さらに、ユニット歯車は、1回転に1回、割出し車150と係合し、容量表示を進める単一の歯132を特徴とする。ユニット歯車130は、雄ねじ山133インターフェースと、用量ナット180のための回転当接部とを含む。
10の位車140は、ユニット歯車130に対して同心状に取り付けられる。10の位車は、割出し車150が回転するとき10の位車140が回転するように、噛合い歯141、153のセットを介して割出し車150とインターフェースする。10の位車は、用量表示の第2の桁および第3の桁に対応する0から12の数字マーキングをその外側円筒形表面上に担持する。これらの数字マーキングは、ユニット歯車130上の数字マーキングと位置合わせされ、数字の用量表示を作成する。
割出し車150は、駆動管70に対して同心状に取り付けられる。割出し車は、ユニット歯車130の各回転ごとに1増分だけ割出し車150が回転されるように、割出し車150上の歯151のセット、およびユニット歯車130上の単一の歯132を介してユニット歯車130とインターフェースする。図5aから図5dでわかるように、ユニット歯車130とのカムインターフェース152が、歯132、151が係合されていないとき、割出し車150の回転を拘束する。図2および図4aから図4cの実施形態では、歯151、およびユニット歯車130と相互作用するカムインターフェース152は、割出し車150の近位側に位置し、一方、10の位車140と相互作用する歯153は、反対の遠位側に位置する。
トリガばね170は、圧縮ばねであり、下部駆動スリーブ部材90と上部駆動スリーブ部材80との間に位置する。トリガばねは、上部駆動スリーブ部材80およびダイヤルグリップ40をデバイスの近位端に向かって押すように作用する。ユーザは、用量を投薬するためにダイヤルグリップ40を押すときトリガばね170の力を克服する。
用量ナット180は、ユニット歯車130に対するねじ付きインターフェースと、ハウジングインサート20に対するスプライン付きインターフェースとを有する。用量ナットは、主ハウジング10に対して、0単位および最大用量位置で生成されるユニット歯車130との回転当接部間で並進運動する。主ハウジング10に対する用量ナット180の並進運動は、デバイスの用量位置を視覚的にアナログで示すことを容易にする。
以下では、図4aから図6を参照して、数字表示の機能についてより詳細に述べる。ユニット歯車130、割出し車150、および10の位車140の相互作用が、あらゆる用量数をユーザに対して表示することを可能にするカウンタ表示を生成する。数字マーキングサイズは、一般に偶数だけを表示する既存のデバイスと同等である。
ユニット歯車130が回転するにつれて、用量表示は、0から9まで進む。ユニット歯車130の回転が9から0まで続き、1回転を完了したとき、ユニット歯車上の単一の歯132が割出し車150上の歯151と係合し、割出し車150を回転させる。
ユニット歯車130が0から9の数字を表示しているとき割出し車150の回転を拘束する割出し車150上のカムプロファイル152は、凹部134がその円筒形表面に設けられているので、ユニット歯車130から係合解除する。割出し車150が歯の1増分だけ回転したとき、カムプロファイル152は再係合し、割出し車150をその新しい向きで拘束する。割出し車150は、ユニット歯車130が9の数字位置と0の数字位置との間でどちらの方向に回転してもユニット歯車130によって進められる。
歯車付きインターフェース141、153を介して、10の位車140は、割出し車150が1増分だけ回転したとき1増分だけ回転される。10の位車140の回転は、用量表示の第2の桁および第3の桁を、ユニット歯車130の各回転ごとに1つの位置だけ進ませる。
カウンタタイプの表示は、ユニット歯車130上で1回転当たり10単位の角度分解能を必要とする。典型的には、既存のデバイスでは、回転する要素すべてが同じ角度分解能を有しており、ダイヤルグリップ40、最終用量ナット50、およびピストンロッド60もまた1回転当たり10単位の角度分解能を有することになることを暗示している。数字表示スリーブを使用する既存のデバイスは、1回転当たり20または24単位の角度分解能を有する。したがって、1回転当たり10単位の角度分解能のデバイスは、用量をダイヤル設定するためにユーザによるダイヤルグリップ40の著しい追加の回転を必要とすることになり、これは不都合なものとなりやすい。最終用量ナット50の著しい数の追加の回転を必要とすることになり、これはデバイスの長さに影響を及ぼす可能性がある。また、ピストンロッド60上で非常に細かいピッチを必要とすることになり、これは、ねじ山インターフェースの強度、およびこの構成要素の成形の実現可能性に影響を及ぼすことがある。したがって、下記でより詳細に述べる歯車付き機構を提供することには、そのような表示機構との組合せで著しい利点がある。
下部駆動スリーブ部材90、遊星枠110および遊星歯車120、ならびにユニット歯車130の相互作用は、様々なセクションの角度分解能を変え、それらの機能要件に合うように最適化することを可能にするエピサイクリックギヤボックスを生成する。投薬中のダイヤルグリップ40の軸方向運動により、スプライン付きインターフェースが係合および係合解除し、これは、エピサイクリックギヤボックスのモードを変更する。
ダイヤル設定中、下部駆動スリーブ部材90の回転は、上部駆動スリーブ部材80と主ハウジング10との間のスプライン付きインターフェースによって防止される。したがって、ダイヤルグリップ40にスプライン連結される遊星枠110とユニット歯車130との間に歯車比がある。このモードでは、ダイヤルグリップ40の回転により、数字表示が動く。
投薬中、遊星枠110の回転は、ダイヤルグリップ40と主ハウジング10との間のスプライン付きインターフェースによって防止され、下部駆動スリーブの回転は、上部駆動スリーブ部材80と主ハウジング10との間のスプライン付きインターフェースの係合解除によって可能になる。したがって、下部駆動スリーブ部材90とユニット歯車130との間に歯車比がある。このモードでは、ダイヤルグリップ40は回転がロックされ、モータばね100の作用下で、駆動歯車(すなわち、上部および下部駆動スリーブ部材80、90)の回転により、数字表示が動く。
ユニット歯車130の角度分解能は、1回転当たり10単位で設定され、あらゆる数字が示されて、カウンタ表示を容易にする。代替形態として、偶数だけが示される場合、1回転当たり20単位を示すことができる(これは、歯車比の恩恵を無効にする)。下部駆動スリーブ部材90、遊星歯車120、およびユニット歯車130の歯数は、ダイヤル設定中のダイヤルグリップ40、および投薬中の駆動歯車80、90の角度分解能が1回転当たり整数の単位を生成するように選択される。この実施形態では、ダイヤルグリップ40は、1回転当たり30単位の角度分解能を有し、駆動歯車80、90は、1回転当たり20単位の角度分解能を有する。
歯車比が1回転当たり整数の単位を確実に送り出すようにすることは、デバイスの各単位増分ごとに単一のスプライン歯によって進むスプラインインターフェースを容易にするために必要とされる。ダイヤル設定中、1回転当たり30単位のダイヤルグリップの角度分解能は既存のデバイスと同様であり、したがって、用量を設定するために、同様の数のダイヤルグリップ40の回転が必要とされる。ダイヤルグリップ40および主ハウジング10とインターフェースする最終用量ナット50は同じ角度分解能を有し、したがって必要とされる回転数は、1回転当たり10単位デバイスに比べて著しく低減され、最終用量ナット50機能をパッケージするために必要とされる空間を削減する。
投薬中、1回転当たり20単位の駆動歯車の角度分解能は、1回転当たり10単位デバイスに比べてピストンロッド60のピッチを2倍にすることを可能にする。これは、より強いピストンロッド60のねじ山形態を生成し、これは成形するのがより容易である。
以下では、使い捨て薬物送達デバイス、およびその構成要素の機能についてより詳細に述べる。
ダイヤルグリップ40の回転は、遊星枠110を、したがってエピサイクリックギヤボックスを介してユニット歯車130をも回転させる。ハウジング10に対するダイヤルグリップ40の回転は、コンプライアントアーム13と歯41の相互作用によってクリック音を生成する。トリガばね170が、図1および図3に示されている近位用量設定位置でダイヤルグリップ40と共に上部駆動スリーブ部材80を押す。したがって、ピニオン81が主ハウジング10内のスプラインと係合し、これは、主ハウジング10に対してモータばね100および駆動管70と共に駆動歯車80、90を回転方向で拘束する。換言すれば、エピサイクリックギヤボックスはその用量設定モードにあり、その結果、静止した下部駆動スリーブ部材90に対する遊星枠110の回転は、遊星歯車120を介してユニット歯車130の回転を引き起こす。ユニット歯車130は、上述のように割出し車150を介して10の位車140を駆動し、その結果、実際に設定された用量を主ハウジング10の窓11を通じて見ることができる。
図1および図3に示されている静止位置(at rest position)では、用量ナット180は、ねじ山133の遠位端で0Uエンドストップと当接してその遠位端位置にあり、一方、用量ナット180がスプライン連結されている静止したハウジングインサート20に対するユニット歯車130の回転により、用量ナット180は、近位方向で、ねじ山133の近位端におけるその120Uエンドストップに向かって移動する。用量ナット180がその120Uエンドストップに当接した場合、ユニット歯車130が用量ナット180によってハウジングに対して阻止されるので、用量設定方向でのさらなる回転が防止される。これは、最大設定可能用量を制限する。
さらに、静止した主ハウジング10に対するダイヤルグリップ40の回転は、最終用量ナット50をその螺旋経路42上で進めさせる。図1および図3は、満杯のカートリッジ190に対応するその最遠位位置にある最終用量ナット50を示す。図1および図3からわかるように、用量ナット180のねじ山133および最終用量ナット50のねじ山42のピッチは、最終用量ナット50が近位方向でよりゆっくり移動するように異なっている。換言すれば、満杯のカートリッジ190を使用するとき、用量ナット180はその近位の120Uエンドストップに当接することになり、一方、最終用量ナット50は、そのトラック42上で短い距離だけ進んでいる。一方、カートリッジ190が空に近い、すなわち最終用量ナット50がその近位のエンドストップに近い場合、用量設定方向でのダイヤルグリップ40のさらなる回転は、最終用量ナット50を介して主ハウジング10に対してダイヤルグリップ40を阻止するそのエンドストップに当接する最終用量ナット50によって防止される。
設定用量の訂正は、ダイヤルグリップ40を、依然としてその近位の用量設定位置にある間に反対方向に回転させることによってカートリッジ190から薬剤を投薬することなしに可能である。これにより、数字表示130、140は0Uに向かってダイヤルが戻り、用量ナット180および最終用量ナット50は、遠位方向に移動して戻る。
用量を投薬するためには、ユーザによってダイヤルグリップ40がトリガばね170の力に抗して押される。次いで、ダイヤルグリップ40は、主ハウジング10内のスプラインと係合し、ダイヤルグリップおよびハウジングを回転方向で拘束する。さらに、上部駆動スリーブ部材80に対して作用するダイヤルグリップ40は、それを遠位方向で連行し、上部駆動スリーブ部材80を主ハウジング10から係合解除する。デバイスとそのエピサイクリックギヤボックスは、いま、その用量投薬モードにある。
モータばね100は駆動歯車80、90に対して恒久的に作用するので、駆動歯車をハウジングからデカップリングすると、駆動歯車80、90がハウジングに対して回転する。駆動歯車80、90はピニオン71、81を介して駆動管70に恒久的に連結されているので、駆動管70もまた回転され、それによりピストンロッド60が回転する。ピストンロッド60は、ハウジングインサート20とのそのねじ係合により、遠位方向に進み、カートリッジ190の栓に対して支承部61を介して作用し、したがってカートリッジから薬剤を吐き出す。ピニオン71と係合する主ハウジング10のクリッカアーム(図示せず)は、投薬クリックを生成する。
遊星枠110がダイヤルグリップ40を介して主ハウジング10に対して回転方向で拘束された状態のその用量投薬モードでは、エピサイクリックギヤボックスは、用量設定方向に対して反対の方向で遊星歯車120を介してユニット歯車130を回転させる。換言すれば、ユニット歯車130および10の位車140は、0U位置に回転して戻る。
ユニット歯車130の回転と共に、用量ナット180は、遠位の0Uエンドストップに当たるまでその螺旋トラック133上を進んで戻り、遠位の0Uエンドストップは、ユニット歯車130のさらなる回転、したがって、エピサイクリックギヤボックスを介して、ピストンロッド60と共に駆動歯車80、90、および駆動管70のさらなる回転を防止する。
ダイヤルグリップ40が主ハウジング10に対して回転方向で拘束されているので、最終用量ナット50は、用量投薬中、動かない。したがって、最終用量ナット50は、螺旋トラック42上でその位置を維持し、その結果、この位置は、実際に設定された用量とすでに投薬された用量の和に常に対応する。
用量投薬は、用量投薬中、ダイヤルグリップ40を解放することによって、いつでも停止させることができる。次いで、トリガばね170が上部駆動スリーブ部材80を押し、これはダイヤルグリップ40を連行し、近位の用量設定位置に戻す。これは、ピニオン81を主ハウジング10と再係合させ、したがってモータばね100によって引き起こされるさらなる回転を停止する。同じようにして、この機構は、用量が完全に投薬された後、すなわち、用量ナット180がその遠位の0Uエンドストップに当接したとき、ダイヤルグリップ40を解放することによって、その用量設定モードに戻される。
本実施形態では示されていないが、用量ナット180および/または最終用量ナット50は、用量ナット180の位置によって実際に設定された用量をおおざっぱに示す、または最終用量ナット50の位置によってカートリッジ190の残りの内容物をおおざっぱに示す追加の表示部材として使用することができる。これは、インサート20内に用量ナット180用の追加の窓、または主ハウジング10内に最終用量ナット50用の追加の窓を設けることによって達成することができる。
そのような修正実施形態が図7aから図8cに示されている。これらの構成要素部材、および/またはそれらの機能は、主に上述の第1の実施形態と同一である。しかし、用量ナットは、ゲージインターフェース181を含む点で、またハウジングが追加の開口21または窓を有する点で修正されている。
上述のように、ハウジング10に対する用量ナット180の並進運動は、デバイスの用量位置の、アナログゲージと呼ばれる追加のアナログの視覚的インジケーションを提供することができる。追加の開口21は、ハウジングインサート20内に設けられ、ダイヤル設定された用量サイズに比例して軸方向で並進運動する用量ナット180の表面181を見せる。用量ナット180の表面181の並進運動は、薬剤タイプを示すように色づけする、または特定の用量を示すように印刷もしくはマークすることができる主ハウジング10、ハウジングインサート20、またはカートリッジホルダ30の一部によって形成されるさらなる表面を見せる。図7aおよび図8aは、0単位がダイヤル設定された位置にあるデバイスを示し、ここで表面181は、開口21内で完全に見える。図7bおよび図8bでは、表面181の一部分だけが開口21内に見えるように62単位の用量がダイヤル設定されている。この実施形態に関する120単位の最大用量が図7cおよび図8cでダイヤル設定されており、ここで表面181の非常に小さい部分だけが開口21内に見える。
このアナログゲージは、デバイスの用量位置、または用量の投薬中におけるデバイスの用量位置の変化率、すなわち投薬率を伝えるために有用である。これは、既存の数字表示が非常に素早く変化し読み取れないおそれがある高い投薬率を有する可能性があるデバイスにとって特に有用である。

Claims (15)

  1. 手持ち式注射デバイスであって、
    ハウジング(10、20、30)と、
    第1の長手方向軸(I)を画成し、ハウジング(10)内に位置するピストンロッド(60)と、
    該ピストンロッド(60)に連結されたドライバ(70、80、90)と、
    用量設定中、回転可能である用量設定手段(40)と、
    ドライバ(70、80、90)を駆動するための動力リザーバ(100)と、
    用量設定手段(40)によって設定された用量を表示するための数字車(130)とを含み、
    ここで、用量設定手段は、エンドストップを有するねじ付きセクション(42)を含むダイヤルグリップ(40)または投薬ボタンを含み、ハウジング(10)は、スプライン付きセクション(12)を含み、最終用量ナット(50)が、ダイヤルグリップ(40)または投薬ボタンのねじ付きセクション(42)とハウジング(10)のスプライン付きセクション(12)との間に介在し、それらを係合し、
    用量設定中にダイヤルグリップ(40)がハウジング(10)に対して回転可能であり、用量投薬中にハウジング(10)に回転方向で拘束される、前記注射デバイス。
  2. ドライバ(70、80、90)は、内部輪歯車(91)を含み、数字車(130)は、歯車(131)を含み、ダイヤルグリップ(40)は、少なくとも1つの遊星歯車(120)を有する遊星枠(110)に対して回転方向で拘束され、少なくとも1つの遊星歯車は、ドライバ(90)の内部輪歯車(91)および数字車(130)の歯車(131)と噛み合う、請求項1に記載の注射デバイス。
  3. 遊星枠(110)は、それぞれが遊星歯車(120)を担持する3つのボス(111)を含み、遊星歯車は、ドライバ(70、80、90)の内部輪歯車(91)および数字車(130)の歯車(131)と噛み合う、請求項2に記載の注射デバイス。
  4. 用量設定手段(40)によって設定された用量を表示するための追加の数字車(140)をさらに含み、ここで、該追加の数字車(140)は、数字車(130)の連続的な回
    転が追加の数字車(140)の間欠運動に変換されるように数字車(130)に連結される、請求項2または3に記載の注射デバイス。
  5. 数字車(130)は、数字車(130)の連続的な回転を追加の数字車(140)の間欠運動に変換するために、割出し車(150)と係合する単一の歯(132)を含み、割出し車(150)は、歯(151)のセットを有し、歯(132、151)が係合されていないとき、数字車(130)とのカムインターフェース(152)が割出し車(150)の回転を拘束し、追加の数字車(140)は、割出し車(150)が回転するときに追加の数字車(140)が回転するように、噛合い歯(141、153)のセットを介して割出し車(150)とインターフェースする歯(141)を有する、請求項4に記載の注射デバイス。
  6. 用量設定中にはドライバ(70、80、90)の回転を防止し、用量投薬中にはドライバ(70、80、90)の回転を可能にする解放クラッチ(81)をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  7. 用量設定手段(40)は、用量設定中、第2の長手方向軸(II)周りで回転可能であり、第1の長手方向軸(I)は、第2の長手方向軸(II)に平行であり、そこから離隔される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  8. 動力リザーバは、第1の長手方向軸(I)上に位置する第1のスプール(160)に取り付けられた第1の端部と、第2の長手方向軸(II)上に位置する第2のスプールに取り付けられた第2の端部とを有するS字状の平坦な渦巻きばね(パワースプリング)(100)を含み、スプールの1つは、ドライバ(70、80、90)に連結される、請求項7に記載の注射デバイス。
  9. ドライバは、第1の長手方向軸(I)周りで回転可能でありピストンロッド(60)に直接連結される駆動管(70)と、第2の長手方向軸(II)周りで回転可能でありスプールの1つを介して動力リザーバ(100)に連結される駆動歯車(80、90)とを含む、請求項8に記載の注射デバイス。
  10. 用量設定手段(40)および/またはドライバ(80、90)の少なくとも1つの構成要素部材は、用量設定手段(40)がハウジング(10)に対して、またドライバ(80、90)に対して回転可能な用量設定位置と、ドライバ(80、90)がハウジング(10)に対して回転可能な用量投薬位置との間で、軸方向で第2の長手方向軸(II)に沿って変位可能である、請求項7〜9のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  11. 数字車(130)は、エンドストップを有するねじ付きセクション(133)を含み、ハウジング(10、20、30)は、さらなるスプライン付きセクションを含み、用量ナット(180)が、数字車(130)のねじ付きセクション(133)とハウジング(10、20、30)のさらなるスプライン付きセクションとの間に介在し、それらと係合する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  12. ピストンロッド(60)は、ねじ付き親ねじであり、ハウジング(10、20、30)は、ピストンロッド(60)のねじ付き外側表面と協働するねじ付き部分を有し、その結果、ピストンロッド(60)の回転は、該ピストンロッド(60)の軸方向運動を引き起こす、請求項1〜11のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  13. 用量設定中および/または用量投薬中、可聴的および/または触覚的な第1のフィードバックを生成する少なくとも1つのクリッカ(13、41)をさらに含む、請求項1〜1
    2のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  14. 用量設定前後のデバイスの長さは、同じである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の注射デバイス。
  15. 薬剤を収容するカートリッジ(190)をさらに含む、請求項1〜14のいずれか1項に記載の注射デバイス。
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