JP6722191B2 - 用量設定機構およびそれを有する薬物送達デバイス - Google Patents

Description

本発明は、一般に、用量設定機構、ならびに薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬するそれを有する薬物送達デバイス、すなわち手持ち式の注射デバイスを対象とする。

薬物送達デバイスには、正規の医療訓練を受けていない人による定期的な注射が行われる適用分野がある。これは、糖尿病を患っている患者の間でますます一般的になる可能性があり、糖尿病の場合、自己治療により、そのような患者が自身の疾病の効果的な管理を行うことが有効である。実際には、そのような薬物送達デバイスでは、使用者が薬剤のいくつかの使用者可変用量を個々に選択および投薬することが可能である。本発明は、所定の用量の投薬のみを可能にし、設定された用量を増大または減少させることはできないいわゆる固定用量デバイスを対象とするものではない。

基本的に、２つのタイプの薬物送達デバイス：すなわち、リセットできる（すなわち、再使用可能）デバイスおよびリセットできない（すなわち、使い捨て）デバイスがある。たとえば、使い捨ての薬物送達デバイスは、自立型のデバイスとして供給される。そのような自立型のデバイスは、着脱可能な事前充填カートリッジを有していない。むしろ、事前充填カートリッジは、デバイス自体を破壊することなくこれらのデバイスから取り外して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、リセットできる用量設定機構を有する必要がない。本発明は、概して、両方のタイプのデバイス、すなわち使い捨てのデバイスならびに再使用可能なデバイスに適用することができる。

薬物送達デバイスのタイプのさらなる区別は、駆動機構に関係する。たとえば使用者が注射ボタンに力を加えることによって手動で駆動されるデバイスと、ばねなどによって駆動されるデバイスと、これらの２つの概念を組み合わせたデバイス、すなわち使用者が注射力を及ぼすこともやはり必要とするばね支援式のデバイスとがある。ばね型のデバイスは、事前に負荷がかけられたばねと、用量選択中に使用者によって負荷がかけられるばねとを伴う。一部の蓄積エネルギーデバイスは、ばね予圧と、たとえば用量設定中に使用者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。さらなるタイプのエネルギー蓄積部は、圧縮流体、または電池などを有する電気的に駆動されるデバイスを含むことができる。本発明の多くの態様は、これらのタイプのデバイスのすべてに適用することができ、すなわち駆動ばねまたは同様のエネルギー蓄積部の有無にかかわらず適用することができるが、好ましい実施形態は、ある種のエネルギー蓄積部を必要とする。

これらのタイプの送達デバイスは、概して、３つの主要要素：すなわち、ハウジングまたはホルダ内に収容されることの多いカートリッジを含むカートリッジセクション；カートリッジセクションの一方の端部に連結されたニードルアセンブリ；およびカートリッジセクションの他方の端部に連結された用量投与セクション（ｄｏｓｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ）を含む。カートリッジ（アンプルと呼ばれることが多い）は、典型的には、医薬品（たとえば、インスリン）で充填されたリザーバと、カートリッジリザーバの一方の端部に位置する可動のゴムタイプの栓またはストッパと、他方の端部に位置し、狭くなっていることの多い穿孔可能なゴム封止を有する頂部とを含む。典型的には、ゴム封止を定位置に保持するために、圧着式の環状の金属バンドが使用される。カートリッジハウジングは、典型的には、プラスチックから作ることができるが、カートリッジリザーバは、従来、ガラスから作られてきた。

ニードルアセンブリは、典型的には、交換可能な両頭針アセンブリである。注射前に、カートリッジアセンブリの一方の端部に、交換可能な両頭針アセンブリが取り付けられ、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へねじ留めすることまたは押し込むこと（すなわち、カチッと止めること）ができる。

用量投与セクションまたは用量設定機構は、典型的には、デバイスのうち用量を設定（選択）するために使用される部分である。注射中、用量設定機構内に収容されたプランジャ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込む。この力により、カートリッジ内に収容された医薬品が、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。注射後は、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の製造者および供給者によって概して推奨されるように、ニードルアセンブリは取り外されて廃棄される。

薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬する薬物送達デバイスの用量投与セクションは、使用者に選択用量を示すディスプレイを含むことが多い。これは、使用者が健康状態に応じて異なる用量を毎回選択することができる場合に特に重要である。機械式ディスプレイ、たとえばその外面に数字が印刷されたドラムがあり、デバイス内の窓または開口部を通して、実際に選択された用量に対応する数字を見ることができる。そのような機械式ディスプレイは、簡単かつ確実であるが、通常、比較的大きい構造空間を必要とし、それによりデバイスがかさばることになる。加えて、数字のサイズは、場合によって、視覚障害のある使用者にとっては小さすぎる。さらに、大きすぎる構造空間を必要とすることなく数字サイズが比較的大きいという利益を有する電子式ディスプレイ、たとえばＬＣＤディスプレイが知られている。しかし、電子式ディスプレイの欠点は、エネルギー源を必要とすることであり、そのような電子構成要素は、特に使い捨ての薬物送達デバイスでは、高価すぎる可能性がある。

使い捨ての薬物送達デバイスは、特許文献１から知られており、ディスプレイは、その外面に数字が印刷された数字スリーブを含む。デバイスは、ハウジングと、薬剤を収容するカートリッジを保持するカートリッジホルダと、カートリッジホルダに対して変位可能なピストンロッドと、ピストンロッドに連結されたドライバと、ドライバに連結されて数字スリーブに固定された用量設定ノブと、注射ボタンとをさらに含む。数字スリーブは、ハウジングにねじ係合しており、その結果、数字スリーブは、用量選択中は螺旋状の経路に沿って第１の方向に回転し、用量投薬中は第２の反対の方向に回転してハウジング内へ戻る。

さらに、特許文献２は、複数の歯が一方の方向に急勾配の縁部を有し、反対の方向に斜めの縁部を有するリングを含む、注射デバイスに対するダイヤル機構を開示している。歯のこの設計のため、ラチェット管のラチェットアームは、一方の方向に回転することが防止され、かつ反対の方向に回転することが可能にされる。用量補正の場合、リセット管の回転により、ラチェットアームをこれらの歯から係合解除することができる。この結果、リングに対するラチェット管の回転が、ねじりばねによって駆動される。ばねのトルクのサイズのため、ラチェット管はリセット管より速く動き、それにより、ラチェットアームはその最初の位置へ曲がり、その結果、アームは、次の急勾配の歯の縁部と再係合する。ラチェットアームを繰返し付勢して、リセット管によってラチェット歯を係合および係合解除する結果、使い捨てデバイスでよくあるように特に比較的安価なプラスチック構成要素が使用される場合、ラチェットアームおよび／またはリセット管に障害が生じる可能性がある。加えて、ラチェット管およびリセット管は、比較的長いデバイスを必要とするが、これは人間工学的な欠点を有する可能性がある。

特許文献３は、カム面を画成する開口部と、ラチェットの一体部材であるカムフォロアとを含む、用量設定部材を有するペン型の薬物送達デバイスを開示している。第１の方向における用量設定部材の回転は、カムフォロアを同伴し、反対の方向における用量設定部材の回転は、カムフォロアを持ち上げ、それによってラチェットをデカップリングする。

特許文献４および特許文献５は、いくつかの歯付き要素を含む可撓性のピストンロッドを有するデバイスを開示している。

ＷＯ２００４／０７８２４１Ａ１ ＷＯ２０１０／０４６３９４Ａ１ ＷＯ２００６／０４５５２６Ａ１ ＷＯ２０１４／０５２６７６Ａ１ ＷＯ２０１２／０８９４４５Ａ１

本発明の目的は、上記の解決策に対する改善された代替手段を提供することである。特に、本発明の目的は、設定用量の補正を可能にする小型で確実な薬物送達デバイスを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の用量設定機構および請求項１１に記載の薬物送達デバイスによって解決される。

本発明の第１の態様によれば、用量設定機構は、好ましくは、用量設定（用量の増大）のための第１の方向、たとえば時計回りおよび用量補正（用量の減少）のための反対の第２の方向、たとえば反時計回りにハウジングに対して回転可能な用量設定部材を含む。この機構は、カムリングと、駆動部材に連結された連結部材とをさらに含むことができる。さらに、用量設定部材とカムリングとの間に傾斜したインターフェースが提供され、用量設定部材が第２の方向にカムリングに対して回転したとき、カムリングの軸方向変位を引き起こす。カムリングの軸方向変位を使用して、連結部材と駆動部材との間の連結を係合または係合解除することができる。好ましくは、用量設定部材が第２の方向に回転したときにカムリングが軸方向に動くと、カムリングは連結部材および駆動部材の少なくとも１つと接触する。

本発明の好ましい実施形態による用量設定機構は、いくつかのインターフェースを含む。この機構は、駆動部材、好ましくはピニオンを有する駆動ギヤと連結部材との間に提供された１方向のラチェットインターフェースを形成する第１の組のラチェット歯を含み、第１の方向における駆動部材に対する連結部材の回転を可能にし、かつ反対の第２の方向における相対回転を防止する。この機構は、カムリングをさらに含むことができ、カムリングは、連結部材に回転方向に拘束され、かつ連結部材に対して軸方向に変位可能であり、駆動部材と軸方向に接触している。これは、直接の軸方向接触または介在する構成要素部材を介して間接的な軸方向接触とすることができる。この機構は、用量設定部材とカムリングとの間に傾斜したインターフェースを形成する第２の組のラチェット歯を含むことができ、第１の方向における用量設定部材およびカムリングの相対回転を防止し、かつ反対の第２の方向におけるカムリングに対する用量設定部材の回転を可能にする。歯は、好ましくは、反対の第２の方向におけるカムリングに対する用量設定部材の回転が、用量設定部材に対するカムリングの軸方向変位を引き起こすように配置される。この機構は、好ましくは、連結部材を第２の方向に付勢する駆動ばねをさらに含む。第１の組の歯の高さが第２の組の歯の高さより小さく、第１の組の歯の間隔が第２の組の歯の間隔より小さい場合、駆動ばねおよび用量設定部材の回転によって引き起こされる段階的な用量補正を提供することができる。

たとえば、第２の方向における用量設定部材の反時計回り（用量補正）の回転は、のこぎり歯プロファイルのため、カムリングへ伝送されない。駆動ギヤが動作中にシャーシ内で非回転可能に保持され、連結部材を介してカムリングに回転可能に連結される場合、用量設定部材とカムリングとの間に相対回転が生じる。カムリングと用量設定部材との間のインターフェースの傾斜した歯のプロファイルのため、これは、カムリングの軸方向変位を引き起こし、この軸方向変位が駆動ギヤに作用し、したがって駆動ギヤと連結部材との間のインターフェースを係合解除する。ここで、連結部材は、駆動ばねの付勢を受けてカムリングとともに自由に回転することができ、それにより設定された用量を低減させる（補正する）。カムリングが連結部材とともに回転すると、その傾斜した歯は、用量設定部材の傾斜した歯の上を摺動して、以前の完全な係合位置に戻り、それによりカムリングが軸方向に戻ることが可能になり、駆動ギヤと連結部材との間のインターフェースを再係合させる。言い換えれば、可能になる回転運動は、連結部材インターフェースに対する駆動ギヤの２つの隣接する歯の間隔だけであり、これは典型的には、１つの単一用量の増分（１ＩＵ）である。このプロセスは、所望の（低減された）用量が設定されるまで繰り返すことができる。

この実施形態では、ダイヤルギヤと駆動ギヤのラチェットインターフェースは、機能サイズを増大させることによって、このインターフェースの安全性を最大にする。薬物送達デバイスの連結部材は、ダイヤルギヤと数字ホイールとの間の相対的な軸方向運動を可能にするスプライン連結インターフェースを介してディスプレイ（たとえば、数字ホイール）に回転可能に連結されたダイヤルギヤの形態の単一の構成要素部材とすることができる。好ましい実施形態では、駆動ギヤは、シャーシとダイヤルギヤとの間で軸方向に拘束され、トリガばねでもあってよい圧縮ばねによって、シャーシから離れる方へ付勢される。

用量設定機構は、駆動ギヤのスプライン連結部分およびハウジングまたはハウジングに拘束されたシャーシの対応するスプライン連結部分によって提供されるクラッチをさらに含むことができる。駆動ギヤは、クラッチの係合によって駆動ギヤがハウジングまたはシャーシに回転方向に拘束される第１の位置と、クラッチが係合解除され、ハウジングまたはシャーシと駆動ギヤとの間の相対回転が可能になる第２の位置との間で、その回転軸に沿って軸方向に可動とすることができる。

加えて、用量設定機構は、好ましくは、ハウジングまたはシャーシと駆動部材との間に配置された圧縮ばねを含み、圧縮ばねは、駆動部材を連結部材の方へ付勢して第１の組のラチェット歯を係合させる。さらに、この圧縮ばねは、駆動部材を軸方向（用量設定および用量補正）位置で保持することができ、この位置で駆動部材は、ハウジングまたはシャーシに回転方向に拘束される。

用量設定機構では、第２の方向におけるカムリングに対する用量設定部材の回転は、好ましくは、連結部材に対する駆動部材の軸方向変位を引き起こす。これを使用して、第１の組の歯を係合解除することができる。

用量設定部材とカムリングとの間に、スプライン連結インターフェースを提供することができる。スプライン連結インターフェースは、好ましくは、第１の組の歯が係合しているときは、第２の方向におけるカムリングに対する用量設定部材の回転を可能にし、第１の組の歯が係合していないときは、第２の方向におけるカムリングに対する用量設定部材の回転を防止する。たとえば、用量設定部材が第１の組の歯を係合解除するのに十分に回転したとき、用量設定部材上のスプラインは、カムリング上のスプラインに接触し、用量設定部材とカムリングとの間のさらなる相対回転を防止する。好ましくは、スプライン間の隙間は、第１の組の歯を係合解除するのに十分な用量設定部材およびカムリングの相対回転を可能にするが、この相対回転は、第２の組の歯が互いを乗り越え、用量設定部材がカムリングおよび連結部材に対して非同期になるのに十分ではない。

本発明による薬剤の複数の使用者可変用量を選択および投薬する薬物送達デバイスは、上記で定義した用量設定機構を含む。好ましくは、この機構は、ハウジング内で堅く固定されたシャーシをさらに含み、ハウジングおよび／またはシャーシは、カートリッジを受け取るためのコンパートメントを含む。加えて、この機構は、駆動ギヤ（駆動部材）のピニオンとメッシュ係合している歯付きピストンロッドを含むことができ、このピストンロッドは、駆動ギヤが第２の方向に回転したときにカートリッジの方および／または中へ駆動されるように位置する。

薬物送達デバイスでは、歯付きピストンロッドは、好ましくは、ヒンジによって連結された複数の剛性ロッド片を含む。シャーシは、第１の湾曲した案内セクションおよび第２のまっすぐな案内セクションを含むことができ、駆動ギヤのピニオンは、第２のまっすぐな案内セクション内へ突出するように配置される。歯付きピストンロッドは、好ましくは、一体ヒンジによって連結された複数の剛性ロッド片を含み、その結果、剛性ロッド片は、互いに旋回するように配置される。剛性ロッド片はそれぞれ、平板を含み、まっすぐな歯付きラックを備える。言い換えれば、剛性ロッド片も歯付きラックも、湾曲または傾斜していない。これにより、ロッドの曲げ剛性が増大し、ピニオンの周りにロッドループを必要とすることなく、ラックアンドピニオン式の応用例におけるロッドの使用が可能になる。したがって、駆動機構および／または薬物送達デバイス内のロッドおよびピニオンの位置および配置に関して、より多くの設計上の選択肢がある。加えて、ピニオンは、比較的小さくすることができる。これは、ロッドがピニオンの周りにループを形成することが意図されるときには可能でない。

典型的には、可撓性のピストンロッドは、シャーシ内に位置し、ラックアンドピニオン式のインターフェースを介して駆動ギヤに係合し、したがって駆動ギヤの回転がピストンロッドを前進させる。カートリッジが栓を有する薬物送達デバイス内で使用されるとき、ピストンロッドの遠位端は、液体薬剤カートリッジ内の栓に作用し、ピストンロッドの前進によって用量投薬中にカートリッジから薬剤を排出させる。可撓性のピストンロッドは、好ましくは、単一の構成要素であり、可撓性のヒンジを形成する細い材料セクションによって、個別の区間（剛性ロッド片）がともに連結される。曲げに対する可撓性により、従来のガラスの薬剤カートリッジを使用しながら、著しく短いデバイス形式が可能になる。

本発明の好ましい実施形態では、区間の端面は平面であり、可撓性のピストンロッドがまっすぐになったとき、隣接する区間面は互いに当接し、構成要素が圧縮負荷に耐えることが可能になる。これは、平板としての区間の設計とともに、ロッドの曲げ剛性に寄与する。可撓性のピストンロッドは、曲げ状態を維持して、ラックギヤの歯が駆動ギヤのピニオンから係合解除するのを防止するように、シャーシ内で抑制することができる。ピストンロッドが、駆動ギヤとのラックアンドピニオン式の係合を介して前進すると、ピストンロッドの後続区間が引っ張られて、駆動ギヤピニオンと係合する。後の区間が先行区間を駆動し、先行区間に圧縮負荷をかけ、栓に力を加える。可撓性のピストンロッドが前進すると、第１の区間は、シャーシによって提供される支持から外れる可能性がある。追加の支持がなければ、ピストンロッドはこの圧縮負荷を受けて座屈する可能性が高い。座屈を防止する追加の支持は、カートリッジの内壁が可撓性のピストンロッドの外面に拘束を提供することによって生み出される。

加えて、シャーシは、カートリッジを保持する受け取りセクション（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ）を含むことができる。典型的には、受け取りセクションは、ピニオンの直後にロッドがカートリッジに入るように、第２のまっすぐな案内セクションに隣接して配置される。第２のまっすぐな案内セクションは、受け取りセクションに入って受け取りセクションと一体になることができる。

ロッドの曲げ剛性をさらに増大させるために、各区間またはロッド片の平板は、まっすぐな歯付きラックの反対側に位置するフランジを含むことができる。フランジの端面は、好ましくは平面であり、可撓性のピストンロッドがまっすぐになったとき、隣接するフランジ面が互いに当接し、構成要素が圧縮負荷に耐えることを可能にする。フランジの長さは、好ましくは、フランジ（板に加えて）がカートリッジ内でロッドを案内するように、カートリッジの寸法に適用される。

好ましい実施形態では、シャーシは、略円形の構成を有し、ピニオンは、シャーシの中心に位置し、第１の湾曲した案内セクションおよび第２のまっすぐな案内セクションは、シャーシの中心からずれて位置する。これは、そのような駆動機構を使用する薬物送達デバイスの全体的な寸法の低減に寄与することができる。

好ましくは、デバイスは、駆動ばねを含む。これは、用量設定中にチャージされるばね、すなわち使用者によって加えられるエネルギーを蓄積するばね、もしくは機構の製造もしくは組立て中に事前に緊張させたばね、またはこれらの組合せとすることができる。好ましくは、駆動ばねは、一方の端部でシャーシ（または任意の他のハウジング構成要素）に固定されており、少なくとも駆動ギヤがベース要素に対して回転することが可能であるとき、駆動ギヤに力またはトルクを及ぼして、駆動ギヤをシャーシに対して回転させ、この回転の結果、歯付きピストンロッドの動きが生じる。ばねは、たとえばばねが製造または組立て中に機構の所期の寿命全体のためにチャージされる場合、駆動ギヤに直接取り付けることができる。代替として、ばねは、用量投薬のために駆動ギヤに（直接または間接的に）連結された構成要素部材に取り付けることができる。たとえば、駆動ばねは、少なくとも駆動ギヤがシャーシに対して回転することが可能にされるとき、連結部材を介して駆動ギヤに力またはトルクを及ぼし、駆動ギヤをシャーシに対して第２の方向に回転させることができ、この回転の結果、歯付きピストンロッドの動きが生じる。

駆動ばねまたは同様のエネルギー蓄積部の使用には、カートリッジの内容物を排出するために必要とされる使用者の力が低減されるという利益がある。事前に緊張させたばねには、用量設定中に必要とされる力が低減されるというさらなる利点がある。事前に緊張させたばねに対する代替として、ばねまたは他の適したパワーリザーバを使用することができ、これは用量設定中にチャージまたは緊張される。カートリッジの内容物を排出するために必要とされる力が使用者ではなくパワーリザーバによって提供されるデバイスの別の利益は、デバイスのダイヤル延長を回避することができることであり、これは、用量が設定されているかどうかまたは設定された用量の量にかかわらず、デバイスのサイズが同じままであることを意味する。これにより、デバイスはより小型で使いやすいものとなる。

本発明のさらなる実施形態によれば、デバイスは、クリッカ構成要素を含む。用量設定および用量投薬中に、異なるクリッカ機構が作用することができる。たとえば、連結要素と駆動ギヤとの間に提供される１方向のラチェットインターフェースによって、用量設定フィードバックを生成することができ、ラチェット歯の再係合が、フィードバック信号を生成する。ベース要素またはシャーシと駆動ギヤとの間で、用量投薬フィードバックを生成することができる。たとえば、シャーシ内に組み込まれた弾力のある片持ち梁の形態のクリッカアームが、駆動ギヤ上のラチェット機能と軸方向に連動する。設定用量の投薬の終了時のみ、追加の非視覚的な、すなわち可聴および／または触覚フィードバックを使用者に提供するために、デバイスがその最小用量止め具に戻ったときに作用するクリッカを、シャーシおよび連結部材によって提供することができる。これらのフィードバック信号を区別するために、設定用量の投薬の終了時にのみ生成される用量投薬終了フィードバックは、さらなるフィードバックとは別個である。たとえば、異なる音を生成することができる。好ましくは、用量投薬終了フィードバック機構は、ベース要素および連結部材の一方の上に位置する傾斜機能と、ベース要素および連結部材の他方の上に位置する可撓性のクリッカアームとを含む。連結部材は、用量設定および用量補正位置と用量投薬位置との間で、用量設定部材の回転軸に沿って軸方向に可動とすることができる。これにより、用量補正（設定用量の低減）中に傾斜およびクリッカアームが相互作用するのを防止する。この文脈で、用量投薬終了とは、ピストンロッドが設定用量に対応するその前進を完了した瞬間を意味するものとする。したがって、用量投薬終了直後には、カートリッジ栓の弾性のため、液体が依然として排出されている可能性がある。

非視覚的フィードバックに加えて、薬物送達デバイスは通常、実際に設定された用量を示すディスプレイを有する。たとえば、用量設定部材と同軸に数字ホイールを配置して、用量設定部材に回転可能に連結することができ、数字ホイールの外周には一連のマーキングが提供される。本発明の好ましい実施形態は、ディスプレイの数字ホイールの外周に一連のマーキングを提供し、数字ホイールのマーキングの像をプリズムによって好ましくは９０°屈曲させるという概念に基づく。ホイールの外周は、一連のマーキングを配置するのに十分な空間を有する領域であり、すべての数字または１つおきの数字が図示され、中間位置を印付けるための線を有する。他方では、ホイールの外周は、用量設定中および投薬中に使用者が読み取ることができるマーキングの最も好都合な位置ではない可能性があるため、使いやすさを増大させるために屈曲が提供される。

屈曲の方向に関しては、用量設定および／または用量投薬中に作動が必要とされる方向にディスプレイが向いている場合、一部の使用者にとっては好都合である。たとえば、用量設定には平面内の回転が必要とされ、用量投薬には前記平面に直交してトリガを押すことが必要とされる場合、ディスプレイは、この平面に隣接して配置することができる。好ましくは、数字ホイールは、軸の周りを回転可能であり、プリズムは、数字ホイールのマーキングの像が前記軸に対して平行の方向に屈曲されるように配置される。好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのプリズムは、三角形のプリズムであり、一連のマーキングは、読み取ることができるように、プリズムによって数字ホイールの外周に裏返し（鏡映）に提供される。代替として、簡単な（三角形の）プリズムの代わりに、五角プリズムを使用して、像を反転させることなく、すなわち像の対称性を変化させることなく、直角に像の伝送を可能にすることができる。したがって、一連のマーキングは、数字ホイールの外周に鏡映されずに提供される。

好ましくは、プリズムの表面は、数字ホイール上のマーキングの拡大を提供するように設計される。これにより、数字ホイールの外周面上で利用可能な空間が制限されている場合でも、設定すべき用量のすべての単位（または１つおきの単位）に対する個々の数字を提供することが可能になり、好都合には、その数字はそれでもなお、使用者が読み取ることができる。

ハウジングは、カートリッジを受け取るためのコンパートメント、たとえば駆動機構のカートリッジ受け取りセクションによって画成される長手方向軸を有することができ、用量設定部材は、ハウジング内で回転可能に配置され、その回転軸は、ハウジングの長手方向軸に直交する。これにより、薬物送達デバイスの人間工学的な設計が可能になる。

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画成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ゼロ（０ＩＵのインスリン製剤）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止める。最大設定可能用量、たとえばインスリン製剤の６０、８０、または１２０ＩＵは、過剰投与のリスクを低減させ、非常に大きい用量を投薬するために必要とされる追加のばね力を回避しながら、それでもなお異なる用量サイズを必要とする広範囲の患者に適するように制限することができる。好ましくは、最小用量および最大用量の限界は、ハードストップ機能によって提供される。たとえば、ハウジングに対する用量設定部材の回転は、最小用量位置および最大用量位置を画成する回転止め具によって制限される。最小用量止め具は、パワーリザーバによって保持部材を介して及ぼされる負荷に耐えるのに十分に頑丈でなければならない。用量設定部材、連結要素、および／またはディスプレイもしくは数字ホイールの回転は、最小用量位置および最大用量位置を画成する回転止め具によって制限することができる。最小用量位置および最大用量位置は、ハウジングおよびたとえばディスプレイの数字ホイール上に設けられた回転ハードストップによって画成することができる。好ましくは、同じ突起が最小用量位置および最大用量位置を画成し、すなわち最小および最大用量止め具間の相対回転が、ほぼ３６０°に制限される。

薬物送達デバイスは、用量設定部材の回転軸の方向に、すなわちハウジングの長手方向軸に直交する方向に、軸方向に可動のトリガをさらに含むことができる。典型的には、トリガの作動の結果、駆動ギヤの軸方向運動が生じて、駆動ギヤおよびシャーシを回転方向にデカップリングする。

本発明のさらなる態様によれば、デバイスは、駆動ギヤおよび連結部材の１つに対して軸方向に変位可能かつ非回転可能に案内されるナットをさらに含む。たとえば、ナットは、スプライン連結インターフェースを介して駆動ギヤに回転可能に連結される。ナットは、連結部材と駆動ギヤとが相対回転したとき（すなわち、ダイヤル設定中）、ねじインターフェースを介して連結部材に対して螺旋状の経路に沿って動く。ナットは、端部止め具の方へ動き、ナットおよび端部止め具は、ナットが注射デバイス内の薬剤の（投薬可能な）量を超過する用量の設定を防止するように、注射デバイスの駆動機構内に設けることができる。言い換えれば、端部止め具は、好ましくは、用量設定中にナットが移動するトラックの長さを画成し、トラックの長さは、カートリッジ内の薬剤の（投薬可能な）総量に対応する。

薬物送達デバイスのカートリッジは、典型的には、薬剤を収容する。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、抗体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。各抗体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抗体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（ＣＨ）と可変領域（ＶＨ）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。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、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、所与の抗体の固有の特性は、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。

「抗体フラグメント」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抗体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。

本発明について、添付の概略的な図面を参照して、さらに詳細に次に説明する。

駆動機構を含む注射デバイスの分解図である。 図１のデバイスの斜視図である。 本発明によるデバイスの切欠図である。 図２のデバイスの詳細を示す図である。 図２のデバイスの詳細を示す図である。 図２のデバイスの詳細を示す図である。 図７ａ、図７ｂは、図１のデバイスのピストンロッドを曲げ位置およびまっすぐな位置で示す図である。 図２のデバイスの駆動機構の構成要素を示す図である。 用量設定状態における図２のデバイスの詳細の部分断面図である。 用量投薬状態における図２のデバイスの詳細の部分断面図である。 用量投薬状態における図５の詳細を示す図である。 図２のデバイスの詳細を示す図である。 図２のデバイスの詳細を示す図である。 図２のデバイスのラチェットの詳細を示す図である。 図３のデバイスのラチェットの詳細を示す図である。 図３のデバイスの詳細を示す図である。 図３のデバイスの詳細を示す図である。 図３のデバイスの詳細を示す図である。 図１８ａ〜１８ｄは、図３のデバイス内の動きのシーケンスを示す図である。 図２のデバイスの詳細を示す図である。 図２０ａ〜２０ｄは、図２のデバイスの用量終了クリックシーケンスを示す図である。 図２１ａ、図２１ｂは、図２０ａ〜２０ｄの機構を用量設定状態および用量投薬状態で示す図である。 図２のデバイスの組立て中のツールの応用例を示す図である。 図２２のツールの使用の断面図である。

図１および図２は、薬物送達デバイスの図を示す。図１は、注射デバイス内へ組み込まれた構成要素部材を示し、それらの構成要素部材は、ケースワークまたは本体１０、カートリッジホルダ２０、ベース要素またはシャーシ３０、トリガまたは用量ボタン４０、ダイヤルカバー５１を有するダイヤル部材５０、最終用量ナット６０、ダイヤルギヤ７０、トリガばね８０、プリズム９０、数字ホイール１００、駆動ギヤ１１０、可撓性のピストンロッド１２０、駆動ばね１３０、および薬剤カートリッジ１４０である。

図１、図２、図４〜１４ａ、および図１９〜２３に示すデバイスは、カムリング１５０が欠けていることから、図３および図１４ｂ〜１８ｄに示す本発明の実施形態とはわずかに異なる。しかし、主な機能およびインターフェースは同一であるため、以下、本発明の実施形態について説明するために、図１、図２、図４〜１４ａ、および図１９〜２３のデバイスも参照する。

ケースワークまたは本体１０は、カートリッジホルダ２０とともに、デバイスのハウジングを形成する。これは、デバイスの使用中の他の構成要素部材の相対運動に対する基本である。本体１０およびカートリッジホルダ２０は、スナップフック２１によって互いに恒久的に取り付けることができる。カートリッジホルダ２０は開口部を有し、この開口部内へプリズム９０が挿入され、恒久的に固定される。さらに、ベース要素またはシャーシ３０が本体１０およびカートリッジホルダ２０に恒久的に取り付けられ、その結果、これらの構成要素部材は、使用の際に単一の部材として挙動する。液体薬剤カートリッジ１４０は、可動の栓１４１を収容しており、カートリッジホルダ２０内に収容される。本体１０は突起（図６）を含み、この突起は、数字ホイール１００の対応する突起と相互作用する。本体突起の右上側（図６）は、ゼロ単位止め具１１を形成し、反対の左下側は、最大用量止め具１２を形成する。数字ホイール突起の右上側（図６）は、相手側の最大用量止め具１０１を形成し、反対の左下側は、相手側のゼロ単位止め具１０２を形成する。

シャーシ３０は、略円形の構成を有するディスク状の構成要素である。内側には、駆動ギヤ１１０に解放可能に係合するためにスプライン３１が設けられる（図５および図１１）。シャーシ３０は支承部３２を含み、支承部３２は、駆動ギヤのピニオンを受け取るために、シャーシ３０の中心に位置する切開された円筒の形態を有することができる（図８）。さらに、第１の湾曲した案内セクション３３、第２のまっすぐな案内セクション３４、およびカートリッジ１４０を保持する受け取りセクション３５が設けられる。ディスク状のシャーシ３０内には、クリッカアーム３６が位置する（図８および図１３）。

トリガまたは用量ボタン４０は、ダイヤル５０とダイヤルギヤ７０との間で軸方向に拘束される。用量ボタン４０は、スナップフック４１によってダイヤルギヤ７０に固定することができる。用量ボタン４０は、本体１０およびダイヤル５０に対して軸方向に変位可能である。

ダイヤル５０は、クリップ機能（図１には図示せず）を介して本体１０に軸方向に拘束される。ダイヤル５０は、スプライン連結インターフェースを介してダイヤルギヤ７０に回転方向に拘束される。このスプライン連結インターフェースは、用量ボタン４０が押されると切断される。ダイヤル５０は、図１に示すようにのこぎり歯状の外面を有するディスクまたはリングの形態を有することができる。ダイヤルカバー５１は、ダイヤル５０内へ堅く固定される。

最終用量ナット６０は、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間に位置する。最終用量ナット６０は、スプライン連結インターフェース（溝６１およびスプライン１１１）を介して駆動ギヤ１１０に回転可能に連結される。最終用量ナット６０は、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０とが相対回転したとき（すなわち、ダイヤル設定中）、ねじインターフェース（外側のねじ山６２および内側のねじ山７１）を介してダイヤルギヤ７０に対して螺旋状の経路に沿って動く。ナット６０上には、ダイヤルギヤ７０上の最終用量止め具７２（図１２）との係合のために、回転端部止め具６３が設けられる。

ダイヤルギヤ７０は、カップ状部材であり、ダイヤル５０および用量ボタン４０のスカートを受け取るための環状の凹部をその上面に有する（図１）。ダイヤルギヤ７０は、最終用量ナット６０とのインターフェース（内側のねじ山７１、最終用量止め具７２）を有する。その上面には、軸方向に延びる歯７３のリングが設けられ、歯７３は、ダイヤル５０の下側の対応するスプライン歯に係合する。反対の下部スカート面はラチェット歯７４を含み、ラチェット歯７４は、駆動ギヤ１１０の対応するラチェット歯１１２と相互作用する（図４）。スプライン７５が、数字ホイール１００の対応するインターフェースに係合する。スロット７６が、代替実施形態で提供されるカムリングのスプラインに係合することができる。クリッカアーム７７は、用量投薬の終了時にシャーシ３０の傾斜３７と相互作用する。組立てプロセス中に駆動ギヤ１１０へのアクセスを可能にするために、切抜き７８を設けることができる。

トリガばね８０は、シャーシ３０と駆動ギヤ１１０との間に力を加えて、シャーシ３０および駆動ギヤ１１０を分離する。これにより、「静止」状態において、駆動ギヤ１１０がシャーシ３０に回転可能に連結され、ダイヤルギヤ７０のスプライン歯７３がダイヤル５０と係合されることが確実になる（図５および図１１）。

設定された用量は、使用者にフィードバックを提供するために、デバイスの外面上に表示される。この実施形態では、プリズム９０は、数字ホイール１００からのディスプレイを反射し、したがってデバイスの前面に用量が表示される（図６）。プリズム９０は、組み立てられた後、カートリッジホルダ２０および本体１０内に保持される。プリズム９０は、「内部全反射」という現象を使用して、表面に対するいかなる特殊な処理（金属被覆など）もなしで、数字の反射を実現する。このプリズムの性質は、ディスプレイが鏡映されることである。このため、数字ホイール１００上の印刷が裏返しにされ、したがって正味の効果で、表示された従来の用量数字が提供される。プリズム９０の追加の機能は、主要な反射機能に加えて拡大も提供するように、表面を設計することができる。代替のプリズム配置（たとえば、五角プリズム）もまた、必要とされる場合、ディスプレイを鏡映することなく、同じ機能を実行することができる。

代替実施形態は、プリズム９０の構成要素に対する要件をなくし、デバイスの側に用量を表示する。このとき、数字ホイール１００には、従来の鏡映されない文字が印刷されており、本体１０の側面にテキストと小さい窓が形成される。

数字ホイール１００は、シャーシ３０と本体１０との間に軸方向に拘束される。数字ホイール１００は、ダイヤルギヤ７０と数字ホイール１００との間の相対的な軸方向運動を可能にするスプライン連結インターフェース（スプライン７５）を介して、ダイヤルギヤ７０に回転可能に連結される。数字ホイール１００は、数字ホイール１００および本体１０上に当接によって形成される２つの固定された回転止め具間で、本体１０に対して自由に回転することができる。数字ホイール１００の外周には、一続きの数字、マーキング、または記号が提供される。

駆動ギヤ１１０は、シャーシ３０とダイヤルギヤ７０との間で軸方向に拘束され、トリガばね８０によって、シャーシ３０から離れる方へ付勢される。駆動ギヤ１１０は、軸方向に当接したときに生じる戻り止めおよびクラッチインターフェース（図４）を介して、ダイヤルギヤ７０に回転可能に連結される。戻り止めおよびクラッチ７４、１１２は、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間に、各用量単位に対応する戻り止め位置を提供し、ＣＷ（時計回り）およびＣＣＷ（反時計回り）の相対回転中は、異なる傾斜した歯の角度に係合する。駆動ギヤ１１０は、スプライン連結インターフェース３１、１１３（図５）を介して、シャーシ３０に回転可能に連結される。用量ボタン４０が押されたとき、このスプラインインターフェース３１、１１３は係合解除され、ラチェット機能１１５がクリッカアーム３６（図１３）と相互作用し、用量送達中に可聴フィードバックを提供する。さらに、駆動ギヤ１１０は、可撓性のピストンロッド１２０に係合するピニオン１１４を含む。位置機能１１６は、たとえば開口部の形態であり、組立てプロセス中にツールと係合するように設けることができる。

可撓性のピストンロッド１２０は、シャーシ３０内に位置し、ラックアンドピニオン式のインターフェースを介して駆動ギヤ１１０に係合し、したがって駆動ギヤ１１０のＣＣＷ回転がピストンロッド１２０を前進させる。ピストンロッド１２０の遠位端は、液体薬剤カートリッジ１４０内の栓１４１に作用する。図７ａおよび図７ｂに示すように、ピストンロッド１２０は、単一の構成要素であり、可撓性のヒンジ１２２を形成する細い材料セクションによって、個別の剛性ロッド片または区間１２１がともに連結される。区間１２１の端面は平面であり、ピストンロッド１２０がまっすぐになったとき（図７ｂ）、隣接する区間面は互いに当接し、構成要素が圧縮負荷に耐えることが可能になる。区間１２１は平板の形状であり、一方の側のラック歯１２３および反対の側のフランジ１２４を備える。カートリッジの方を向いている区間（図７ｂの下部区間）は、カートリッジ栓に接触する押さえ１２５を含む。ピストンロッド１２０は、曲げ状態を維持して、ラックギヤの歯が駆動ギヤ１１０から係合解除するのを防止するように、シャーシ３０内で抑制される（図８）。ピストンロッド１２０が、駆動ギヤ１１０とのラック１２３アンドピニオン１１４式の係合を介して前進すると、ピストンロッド１２０の後続区間１２１が引っ張られて、駆動ギヤピニオン１１４と係合する。後の区間１２１が先行区間を駆動し、先行区間に圧縮負荷をかけ、栓に力を加える。ピストンロッド１２０が前進すると、第１の区間は、シャーシ３０によって提供される支持３４から外れる。追加の支持がなければ、ピストンロッド１２０はこの圧縮負荷を受けて座屈する可能性が高い。座屈を防止する追加の支持は、カートリッジ１４０の内側側壁がピストンロッド１２０の外面に拘束を提供することによって生み出される。

駆動ばね１３０は、一方の端部でシャーシ３０に取り付けられ、他方の端部で数字ホイール１００に取り付けられる。駆動ばね１３０は、組み立てたときに事前に巻かれており、その結果、機構がゼロ単位にダイヤル設定されているとき、数字ホイール１００にトルクを加える。用量を設定するためにダイヤル５０を回転させる作用により、ダイヤルギヤ７０および数字ホイール１００がシャーシ３０に対して回転し、ばねが（さらに）巻き上げられる。図３に示すように、駆動ばね１３０は、シャーシ３０と数字ホイール１００との間に径方向に介在するように位置する。この機構は、エネルギーを蓄積するために螺旋状の駆動ばね１３０を収容しており、駆動ばね１３０は、用量の設定中、使用者がダイヤル５０を回転させる作用によってチャージされる。ばねエネルギーは、機構が投薬のために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を使用して、薬剤をカートリッジから使用者へ送達する。

さらに、図３は、ダイヤル５０とダイヤルギヤ７０との間に介在するカムリング１５０を示す。ダイヤル５０およびカムリング１５０は、ＣＷのダイヤル回転（用量設定）中、まっすぐなスプライン５３、１５３を介して係合する。ＣＣＷ回転（用量の選択解除）中、これらのスプラインは、それぞれカムリング１５０およびダイヤル５０上の傾斜機能１５２、５２によって係合解除する。次いで、ダイヤル５０およびカムリング１５０は、相対回転を可能にする。用量の選択解除が終了したとき、まっすぐなスプライン５３、１５３が係合し、したがってダイヤル５０は再びカムリング１５０に連結される。まっすぐなスプライン５３、１５３のより良好な係合のために、図示のようにまっすぐなスプライン５３、１５３の前面を面取りすることができる。

薬物送達デバイスは、針（図示せず）を介してカートリッジ１４０からの薬剤のいくつかの使用者可変用量を送達するように動作することができる。デバイスは使い捨てであり、すぐに使用できる完全に組み立てられた状態で、使用者へ送達される。この機構は、用量の設定および送達に対して別個の使用者インターフェースを提供する。手短に言えば、デバイスの面上に位置するダイヤル５０を回転させることによって、用量が設定される。ダイヤル５０の中心に位置する用量ボタン４０を押すことによって、用量の送達が開始され、用量送達は、用量ボタン４０が押し下げられたままである間、設定された用量がすべて送達されるまで継続する。この機構は、各用量の設定と送達の両方に際して、可聴、視覚、および触覚フィードバックを提供する。ゼロと事前に画成された最大値との間で、薬剤および使用者プロファイルに合うような増分で、任意の用量サイズを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は反対の方向におけるダイヤル５０の回転によっていかなる薬剤も投薬されることなく、用量の取り消しを可能にする。

用量ボタン４０を作動するために必要とされる力および用量ボタン４０が動かなければならない距離は小さく、特に器用さに障害のある使用者にとって、著しい人間工学的な利点を提供する。この機構は、用量の設定および用量の送達の開始のために、一貫した使用者入力を必要とし、そのような力は、カートリッジ１４０内で栓１４１を変位させるために必要とされる力の変動の影響を受けない。ダイヤル５０は、用量送達中に回転しないように係合解除され、それにより使用中のデバイスの取扱いが改善される。デバイスは、比較的少ない部材数、非常に小型のサイズを有しており、コストの影響を受けやすいデバイスの適用分野にとって特に魅力的である。

以下、デバイスの使用および機能についてより詳細に説明する。

デバイスが静止状態にあるとき、本体内のプリズム９０を通して、数字ホイール１００上の用量マーキング「０」を見ることができる（図２および図３）。デバイスの組立て中に事前に数回巻かれた駆動ばね１３０は、数字ホイール１００とのスプラインインターフェースを介して、ダイヤルギヤ７０にトルクを加える。ダイヤルギヤ７０は、駆動ギヤ１１０とのその戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２によって、このトルクの作用を受けて回転することが防止される。駆動ギヤ１１０は、駆動ギヤ１１０およびシャーシ３０上のスプライン連結された歯１１３、３１の係合によって提供されるインターロックによって、回転することが防止される。

使用者は、ダイヤル５０をＣＷに回転させることによって、液体薬剤の可変用量を選択し、それによりダイヤルギヤ７０内で同一の回転を生成する。ダイヤルギヤ７０の回転は、数字ホイール１００の回転を引き起こし、数字ホイール１００の回転は、駆動ばね１３０の巻き上げを引き起こし、駆動ばね１３０内に蓄積されるエネルギーを増大させる。駆動ギヤ１１０はそれでもなお、そのスプライン連結された歯１１３とシャーシ３０との係合により、回転することが防止される。したがって、戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２を介して、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間に相対回転が生じるはずである。

ダイヤル５０を回転させるために必要とされる使用者トルクは、駆動ばね１３０を巻き上げるために必要とされるトルクと、戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２を引き離すために必要とされるトルクとの和である。トリガばね８０は、軸方向の力を提供して、戻り止めおよびクラッチ機能７４、１１２を係合させ、構成要素（駆動ギヤ１１０、ダイヤルギヤ７０、および用量ボタン４０）をシャーシ３０から離れてダイヤル５０の方へ付勢するように作用する。軸方向の負荷は、ダイヤルギヤ７０および駆動ギヤ１１０の戻り止めおよびクラッチ歯７４、１１２の係合を維持するように作用する。戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２を引き離すために必要とされるトルクは、トリガばね８０によって加えられる軸方向の負荷、戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２のＣＷの傾斜角度、嵌合面間の摩擦係数、およびラチェット機能の平均半径の結果として生じる。

使用者が機構を１単位だけ増分させるのに十分にダイヤル５０を回転させると、ダイヤルギヤ７０は、１つの戻り止めおよびクラッチ歯７４、１１２だけ駆動ギヤ１１０に対して回転する。この時点で、ラチェット歯は、次の戻り止め位置内へ再係合する。このラチェット再係合によって、可聴クリックが生成され、必要とされるトルク入力の変化によって、触覚フィードバックが与えられる。

ダイヤルギヤ７０および駆動ギヤ１１０の相対回転により、最終用量ナット６０は、ダイヤルギヤ７０とのねじ係合を介して、ダイヤルギヤ７０上の最終用量当接部７２（図１２）の方へ軸方向に移動させられる。

選択された用量は、前述したように、数字ホイール１００およびプリズム９０を介して、本体１０を通して表示される。ダイヤル５０をＣＷに回転させるか、それともＣＣＷに回転させるかにかかわらず、表示される用量は常に、投薬予定の用量を示す。加えて、用量ディスプレイはまた、用量が投薬されると漸減し、したがって投薬予定の残りの用量を表示する。

ダイヤルギヤ７０のＣＷ回転は、数字ホイール１００を本体１０（図６）上のゼロ単位止め具１１から離れて最大単位止め具１２の方へ回転させる。ダイヤル５０は、数字ホイール１００がゼロ用量当接部１１、１０２または最大用量止め具１２、１０１と接触していないとき、使用者によってＣＷ方向とＣＣＷ方向の両方に回転させることができる。ゼロ単位当接部は、ゼロ単位位置を下回るダイヤル５０のＣＣＷ回転を防止する。最大用量当接部は、機構の最大値より大きい用量の設定を防止する。

使用者トルクがダイヤル５０に加えられていない場合、ダイヤルギヤ７０はここで、駆動ばね１３０によって、もっぱらダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間のラチェット係合７４、１１２によって加えられたトルクの作用を受けて回転することから防止される。ＣＣＷ方向にラチェットを引き離すために必要なトルクは、トリガばね８０によって加えられる軸方向の負荷、ラチェット７４、１１２のＣＣＷの傾斜角度、嵌合表間の摩擦係数、およびラチェット機能の平均半径の結果として生じる。ラチェットを引き離すために必要なトルクは、駆動ばね１３０によって数字ホイール１００（したがって、ダイヤルギヤ７０）に加えられるトルクより大きくしなければならない。したがって、これが確実に当てはまるように、ラチェット傾斜角度はＣＣＷ方向に増大される。

使用者はここで、ダイヤル５０をＣＷ方向に引き続き回転させることによって、選択された用量を増大させることを選ぶことができる。ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間の戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２を引き離すプロセスは、用量単位ごとに繰り返される。用量単位ごとに駆動ばね１３０内に追加のエネルギーが蓄積され、歯７４、１１２の再係合によってダイヤル設定される単位ごとに、可聴および触覚フィードバックが提供される。駆動ばね１３０を巻き上げるために必要とされるトルクが増大するにつれて、ダイヤル５０を回転させるために必要とされるトルクも増大する。したがって、ラチェットをＣＣＷ方向に引き離すために必要とされるトルクは、最大用量に到達したときに駆動ばね１３０によってダイヤルギヤ７０に加えられるトルクより大きくしなければならない。

最大用量限界１２、１０１に到達するまで、使用者が選択用量を引き続き増大させた場合、数字ホイール１００は、本体１０上のその最大用量当接部に係合し、数字ホイール１００、ダイヤルギヤ７０、およびダイヤル５０のさらなる回転が防止される。この時点で、数字ホイール１００上の最大用量マーキングは、プリズム９０に位置合わせされ、デバイスの前面に示される。

用量の選択中、どれだけ多くの単位が機構によってすでに送達されたかに応じて、最終用量ナット６０の端部止め具６３は、その最終用量当接部７２をダイヤルギヤ７０（図１２）と接触させることができる。当接部７２は、ダイヤルギヤ７０および駆動ギヤ１１０のさらなる相対回転を防止し、したがって選択することができる用量を制限する。最終用量ナット６０の位置は、使用者が用量を設定するたびに生じたダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間の相対回転の総数によって決定される。

この機構が、用量が選択された状態にある場合、使用者は、任意の数の単位をこの用量から選択解除することが可能である。用量の選択解除は、使用者がダイヤル５０をＣＣＷに回転させることによって実現される。使用者によってダイヤル５０に加えられるトルクは、駆動ばね１３０によって加えられるトルクと組み合わせたとき、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間のラチェット７４、１１２をＣＣＷ方向に引き離すのに十分である。ラチェットが引き離されたとき、数字ホイール１００内に（ダイヤルギヤ７０を介して）ＣＣＷ回転が生じ、それにより数字ホイール１００をゼロ用量位置の方へ戻し、駆動ばね１３０を緩める。ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間の相対回転により、最終用量ナット６０は軸方向に最終用量当接部から離れる方へ戻される。

図１８ａに示すダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０のインターフェースの実施形態は、機能サイズを増大させることによって、インターフェースの安全性を最大にする。ラチェット歯プロファイルは、ラチェット歯７４’、１１２’がのこぎり歯状になるように変更されている（図１８ｂ）。この効果は、係合の高さが増大するが、ダイヤル５０をＣＣＷに回転させたときにインターフェースを引き離すことが可能でなくなることである。設定された用量の漸減を可能にするために、ダイヤルギヤ７０およびダイヤル５０が修正され、図３、１６および図１８ａ〜１８ｄに示す追加の構成要素、カムリング１５０が必要とされる。図１５は、カムリング１５０と係合するためのダイヤル５０の代替スプライン機能の下面を示し、図１７は、この実施形態のダイヤルギヤ７０の設計を示す。

カムリング１５０は、ダイヤルギヤ７０のスロット７６と係合する４つのスプライン１５１を含む。カムリング１５０は、ダイヤル５０に面しているその上側に、傾斜状ののこぎり歯１５２が設けられ、のこぎり歯１５２は、ダイヤルの対応する傾斜状ののこぎり歯５２に係合する。加えて、ダイヤル５０およびカムリング１５０上に、まっすぐなスプライン機能５３および１５３が設けられる（図１５および図１６）。

用量設定（ＣＷダイヤル回転）中、ダイヤル５０の傾斜状ののこぎり歯５２の垂直当接部は、カムリング１５０の傾斜状ののこぎり歯１５２の垂直当接部に係合して、カムリング１５０とダイヤルギヤ７０との間のスプライン係合（スプライン１５１およびスロット７６）を介して、トルクをダイヤルギヤ７０に直接伝送する。ダイヤルギヤ７０の回転により、駆動ばね１３０が巻き上げられ、駆動ばね１３０内に蓄積されるエネルギーが増大する。駆動ギヤ１１０はそれでもなお、そのスプライン連結された歯１１３とシャーシ３０との係合のため、回転することから防止される。したがって、戻り止めおよびクラッチインターフェース７４’、１１２’を介して、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間で相対回転が生じるはずである。静止位置を図１８ａに示す。

ダイヤル５０がＣＣＷに回転されるとき、ダイヤルギヤ７０およびカムリング１５０は、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０（用量選択または選択解除動作全体にわたってシャーシ３０に回転可能に連結される）との間の戻り止めおよびクラッチインターフェース（歯７４’、１１２’）のプロファイルのため、この回転によって搬送されない。したがって、ダイヤル５０のＣＣＷ回転の結果、カムリング１５０とダイヤル５０との間に相対回転が生じる。ダイヤル５０とカムリング１５０との間ののこぎり歯５２、１５２の傾斜機能により、この相対回転の結果、カムリング１５０を軸方向に変位させる（図１８ｂ）。カムリング１５０は、駆動ギヤ１１０に軸方向の力を加え、トリガばね８０の力に逆らって駆動ギヤ１１０を変位させ、駆動ギヤ１１０およびダイヤルギヤ７０を分離し、戻り止めおよびクラッチインターフェース７４’および１１２’を係合解除する。

ダイヤル５０が戻り止めおよびクラッチインターフェース７４’、１１２’を係合解除するのに十分に回転したとき、ダイヤル５０上のスプライン５３は、カムリング１５０上のスプライン１５３に接触し、ダイヤル５０とカムリング１５０との間のさらなる相対回転を防止する。スプライン５３、１５３間の隙間は、戻り止めおよびクラッチインターフェース７４’、１１２’を係合解除するのに十分なダイヤル５０およびカムリング１５０の相対回転を可能にするが、この相対回転は、のこぎり歯５２、１５２が互いを乗り越え、ダイヤル５０がカムリング１５０およびダイヤルギヤ７０に対して非同期になるのに十分ではない。

戻り止めおよびクラッチインターフェース（７４’、１１２’）は、数字ホイール１００を介してダイヤルギヤ７０に加えられる駆動ばね１３０のトルクに反応する。戻り止めおよびクラッチインターフェースが係合解除されたとき、駆動ばね１３０のトルクは、数字ホイール１００を介してダイヤルギヤ７０を１単位の増分だけＣＣＷに回転させる（図１８ｃ）。ダイヤルギヤ７０の回転はまた、使用者のトルクがダイヤル５０に加えられ、スプライン５３、１５３を介してカムリング１５０へ伝達され、スプライン７６、１５１を介してダイヤルギヤ７０へさらに伝達されることによって支援することができる。

カムリング１５０は次いで、ダイヤルギヤ７０によってダイヤル５０に対して回転方向に駆動され、螺旋状の経路に沿ってその元の軸方向位置へ戻る。トリガばね８０は、駆動ギヤ１１０を軸方向に戻し、ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間の戻り止めおよびクラッチインターフェース７４’および１１２’を再係合させる（図１８ｄ）。この段階で、ダイヤル５０をＣＷ方向に回転させて、より大きい用量を選択することができ、またはＣＣＷに回転させて、設定された用量をさらに低減させることができる。

前述の代替機構のいずれかが、用量が選択された状態にある場合、使用者は、機構を起動して、用量の送達を始めることが可能である。用量の送達は、使用者がダイヤル５０の中心にある用量ボタン４０を押し下げることによって開始される。図９は、用量設定および用量補正中の用量ボタン４０が解放されたデバイスを示し、図１０は、用量ボタン４０が用量投薬のために押し下げられたデバイスを示す。

用量ボタン４０は、押し下げられると軸方向に動いてダイヤルギヤ７０に作用し、ダイヤルギヤ７０は駆動ギヤ１１０に作用する。ダイヤルギヤ７０は、そのスプライン歯７３をダイヤル５０から係合解除し、次いで駆動ギヤ１１０は、そのスプライン歯１１３をシャーシ３０の対応する歯３１から係合解除する（図１１）。シャーシ３０と駆動ギヤ１１０との間のスプライン連結インターフェース３１、１１３が係合解除したとき、用量の選択中に駆動ギヤ１１０の回転を防止するインターフェースが取り除かれる。したがって、駆動ばね１３０の意図しない解放を防止するために、係合解除の順序は重要である。

数字ホイール１００を介して駆動ばね１３０からダイヤルギヤ７０に加えられるトルクは、戻り止めおよびクラッチインターフェースを介して駆動ギヤ１１０内へ伝送される。このトルクは、駆動ギヤ１１０の回転を引き起こし、したがってピストンロッド１２０とのそのギヤ係合のため、ピストンロッド１２０の前進を引き起こす。ピストンロッド１２０の軸方向変位により、ピストンロッド１２０の遠位端がカートリッジ１４０内の栓１４１に接触して栓１４１を変位させるため、機構から液体薬剤が送達される。またダイヤルギヤ７０の回転により、数字ホイール１００はゼロ用量当接の方へＣＣＷに回転し、表示される用量が漸減する。

クリッカアーム３６は、シャーシ３０内へ組み込まれた弾力のある片持ち梁であり、駆動ギヤ１１０上のラチェット機能１１５と軸方向に連動する。ラチェット歯の間隔は、単一の用量単位を送達するために必要とされる駆動ギヤ１１０の回転に対応する。投薬中、駆動ギヤ１１０が回転すると、ラチェット機能１１５は、クリッカアーム３６と係合して、用量単位が送達されるたびに可聴クリックをもたらす（図１３）。クリッカアーム３６を引き離すために必要とされるトルクは、ラチェット歯１１５のプロファイル、片持ち梁の剛性、およびクリッカアーム３６とラチェット１１５との間のごくわずかな干渉の結果として生じる。クリッカアームインターフェースは、引き離すために必要とされるトルクが、駆動ばね１３０によって提供されるトルクより著しく小さくなるように設計される。

用量の送達は、使用者が用量ボタン４０を押し下げ続けている間、上記の機械的相互作用を介して継続する。使用者が用量ボタン４０を解放した場合、トリガばね８０は、駆動ギヤ１１０およびダイヤルギヤ７０を介して用量ボタン４０をその静止位置に戻し、駆動ギヤ１１０は回転方向に拘束され、用量の送達が停止される。

用量ボタン４０が押し下げられた状態で、用量の送達は、数字ホイール１００がゼロ用量当接部１０２を本体１０に到達させるまで継続する。駆動ばね１３０によって数字ホイール１００に加えられるトルクは、数字ホイール１００の当接部によって、本体１０および数字ホイール１００に加えられ、ダイヤルギヤ７０および駆動ギヤ１１０は、さらに回転することから防止される。用量の送達中、駆動ギヤ１１０およびダイヤルギヤ７０はともに回転し、したがって最終用量ナット６０内の相対運動は生じない。したがって、最終用量ナット６０は、ダイヤル設定中のみ、ダイヤルギヤ７０上のその当接部の方へ移動する。

数字ホイール１００がゼロ用量当接部１１に戻ることによって用量の送達が止められた後、使用者は、用量ボタン４０を解放することができ、それによりシャーシ３０のスプライン歯３１が駆動ギヤ１１０の歯１１３と再係合する。このとき、この機構は静止状態に戻される。

駆動ギヤ１１０上のスプライン歯１１３またはシャーシ３０上のスプライン歯３１のいずれかを傾けることが可能であり、したがって、用量ボタン４０が解放されたとき、スプライン歯３１、１１３の再係合により、駆動ギヤ１１０を部分的に「巻き戻し」、それによって、シャーシ３０のゼロ用量止め具に対する数字ホイール１００の係合が取り除かれる（図１９）。これにより、機構内の隙間（たとえば、公差による）の作用が取り除かれる。そうでなければ、デバイスが後の用量のためにダイヤル設定されたときに、ピストンロッド１２０のわずかな前進および薬剤の投薬につながるはずである（数字ホイール１００のゼロ用量止め具が機構を抑制しなくなり、その代わりに、この抑制が駆動ギヤ１１０とシャーシ３０との間のスプラインに戻るため）。

機構がそのゼロ位置１１、１０２に到達すると、用量の終了時に可聴クリックが生じる。クリックは、ダイヤルギヤ７０が軸方向の投薬位置に入ったとき、シャーシ３０の傾斜３７とダイヤルギヤ７０上の可撓性のクリッカアーム７７との間の相互作用によって生み出される。この設計に伴う利点は、クリックフィードバックが、用量送達中（図２１ｂ）、すなわちボタン４０およびダイヤルギヤ７０が押し下げられたときのみ生じ、図２１ａに示すようにクリッカアーム７７および傾斜３７が軸方向に隔置されるとき、ダイヤル設定または用量の取り消し中には生じないことである。

クリックを生成するシーケンスを図２０ａ〜２０ｄに示し、図２０ａは、たとえば６単位が残っており、クリッカアーム７７が傾斜３７に接近している状況を示す。図２０ｂでは、２単位が残っており、クリッカアーム７７はシャーシ３０の傾斜３７に接触している。図２０ｃは、０．５単位が残っており、クリック直前のインターフェースを示す。クリッカアーム７７は、傾斜３７に対して偏向している。クリッカアーム７７がシャーシ３０の傾斜３７を通り超えたときに可聴クリックが生成されるときの用量の終了を、図２０ｄに示す。

本発明のさらなる態様は、使用者が最初に使用されるときのデバイスをプライミングする必要を取り除く設備に関する。これは、ピストンロッド１２０が組み立てられるときに栓１４１に接触するように、製造中のカートリッジ１４０の栓１４１とピストンロッド１２０の遠位面（末端１２５）との間の可変距離（構成要素およびカートリッジの公差に依存）を取り除くことを伴う。このようにプライミングをなくすため、デバイスは完全に組み立てられるが、用量ボタン４０が省略される。アセンブリツール１６０が、ダイヤルギヤ７０内の切抜き７８を通って駆動ギヤ１１０内の位置機能１１６に係合する（図２２）。ダイヤルギヤ７０と駆動ギヤ１１０との間の戻り止めおよびクラッチインターフェース７４、１１２は、駆動ギヤ１１０をシャーシ３０の方へ軸方向に並進させてトリガばね８０を圧縮することによって係合解除される（図２３）。デバイスのこの状態で、駆動ギヤ１１０は、駆動ギヤ１１０を回転させるために必要とされるトルクが、ピストンロッド１２０によって栓１４１に加えられる必要な軸方向の力に対応する所定の値に到達するまで、アセンブリツール１６０によってＣＣＷに回転させられる。次いで、アセンブリツール１６０は後退し、トリガばね８０が駆動ギヤ１１０を静止位置に戻すことが可能になり、駆動ギヤ１１０は静止位置で、シャーシ３０に対するスプライン係合によって回転方向に拘束される。最終的に、用量ボタン４０は、スナップクリップ機能４１を介してダイヤル５０内に嵌め込まれる。

プリズムを含むこれらの図に示す実施形態に対する代替として、本体内に、たとえば円筒形の側面内に、窓または開口部を設けることもでき、この窓または開口部を通して数字ホイール１００のマーキングを見ることができる。

１０ 本体（ケースワーク）
１１ 最小止め具
１２ 最大止め具
２０ カートリッジホルダ
２１ スナップフック
３０ シャーシ（ベース要素）
３１ スプライン歯
３２ 支承部
３３ 第１の湾曲した案内セクション
３４ 第２のまっすぐな案内セクション
３５ 受け取りセクション
３６ クリッカアーム
３７ 傾斜
４０ 用量ボタン
４１ スナップフック
５０ ダイヤル（用量設定部材）
５１ ダイヤルカバー
５２ のこぎり歯
５３ スプライン
６０ 最終用量ナット
６１ 溝
６２ 外側のねじ山
６３ 端部止め具
７０ ダイヤルギヤ（連結要素）
７１ ねじ山
７２ 止め具
７３ 歯
７４、７４’ 歯
７５ スプライン
７６ スロット
７７ クリッカアーム
７８ 切抜き
８０ トリガばね
９０ プリズム
１００ 数字ホイール（ディスプレイ）
１０１ 最大止め具
１０２ 最小止め具
１１０ 駆動ギヤ
１１１ スプライン
１１２、１１２’ 歯
１１３ スプライン歯
１１４ ピニオン
１１５ ラチェット
１１６ 位置機能
１２０ 可撓性のピストンロッド
１２１ 区間（剛性ロッド片）
１２２ ヒンジ
１２３ ラック歯
１２４ フランジ
１２５ 末端
１３０ 駆動ばね
１４０ カートリッジ
１４１ 栓
１５０ カムリング
１５１ スプライン
１５２ のこぎり歯
１５３ スプライン
１６０ アセンブリツール

Claims (11)

1. 薬物送達デバイス用の用量設定機構であって、
   用量設定のための第１の方向および用量補正のための反対の第２の方向にハウジング（１０、２０）に対して回転可能な用量設定部材（５０）と、
   カムリング（１５０）と、
   駆動部材（１１０）に連結された連結部材（７０）と
   連結部材（７０）を第２の方向に付勢する駆動ばね（１３０）と
   を含み、
   ここで、用量設定部材（５０）とカムリング（１５０）との間に傾斜したインターフェース（５２、１５２）が提供され、それにより、第２の方向におけるカムリング（１５０）に対する用量設定部材（５０）の回転が、カムリング（１５０）の軸方向変位を引き起こし、
   ここで、１方向のラチェットインターフェースを形成する第１の組の歯（７４’、１１２’）が、駆動部材（１１０）と連結部材（７０）との間に提供され、第１の方向における駆動部材（１１０）に対する連結部材（７０）の回転を可能にし、かつ反対の第２の方向における相対回転を防止し、
   カムリング（１５０）は、連結部材（７０）に回転方向に拘束され、かつ連結部材（７０）に対して軸方向に変位可能であり、駆動部材（１１０）と軸方向に接触すること、そして、
   第２の組の歯（５２、１５２）が、用量設定部材（５０）とカムリング（１５０）との間に傾斜したインターフェースを形成し、第１の方向における用量設定部材（５０）およびカムリング（１５０）の相対回転を防止し、かつ反対の第２の方向におけるカムリング（１５０）に対する用量設定部材（５０）の回転を可能にし、反対の第２の方向におけるカムリング（１５０）に対する用量設定部材（５０）の回転は、用量設定部材（５０）に対するカムリング（１５０）の軸方向変位を引き起こすことを特徴とし、
   ここで、第１の組の歯（７４’、１１２’）の高さは、第２の組の歯（５２、１５２）の高さより小さく、かつ／または第１の組の歯（７４’、１１２’）の間隔は、第２の組の歯（５２、１５２）の間隔より小さく、
   ここで、第２の方向におけるカムリング（１５０）に対する用量設定部材（５０）の回転は、連結部材（７０）に対する駆動部材（１１０）の軸方向変位を引き起こし、第１の
   組の歯（７４’、１１２’）を係合解除する、
   前記用量設定機構。
2. 駆動ギヤ（１１０）のスプライン連結部分（１１３）およびハウジング（１０、２０）またはハウジングに拘束されたシャーシ（３０）の対応するスプライン連結部分（３１）によって提供されるクラッチをさらに含み、ここで、駆動ギヤ（１１０）は、クラッチの係合によって駆動ギヤ（１１０）がハウジング（１０、２０）またはシャーシ（３０）に回転方向に拘束される第１の位置と、クラッチが係合解除され、ハウジング（１０、２０）またはシャーシ（３０）と駆動ギヤ（１１０）との間の相対回転が可能になる第２の位置との間で、その回転軸に沿って軸方向に可動である、請求項１に記載の用量設定機構。
3. ハウジング（１０、２０）またはハウジングに拘束されたシャーシ（３０）と駆動部材（１１０）との間に配置された圧縮ばね（８０）をさらに含み、該圧縮ばねは、駆動部材（１１０）を連結部材（７０）の方へ付勢して、第１の組の歯（７４’、１１２’）を係合させる、請求項１または２に記載の用量設定機構。
4. 用量設定部材（５０）とカムリング（１５０）との間にスプライン連結インターフェース（５３、１５３）をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の用量設定機構。
5. スプライン連結インターフェース（５３、１５３）は、第１の組のラチェット歯（７４’、１１２’）が係合しているときは、第２の方向におけるカムリング（１５０）に対する用量設定部材（５０）の回転を可能にし、第１の組のラチェット歯（７４’、１１２’）が係合していないときは、第２の方向におけるカムリング（１５０）に対する用量設定部材（５０）の回転を防止する、請求項４に記載の用量設定機構。
6. スプライン連結インターフェース（５３、１５３）のスプライン間の隙間は、第１の組の歯（７４’、１１２’）を係合解除するのに十分な用量設定部材（５０）およびカムリング（１５０）の相対回転を可能にするが、該相対回転が、第２の組の歯（５２、１５２）が互いを乗り越えるのに十分ではないように選択される、請求項４または５に記載の用量設定機構。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の用量設定機構を含む薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬する薬物送達デバイスであって、
   ハウジング（１０、２０）内で堅く固定されたシャーシ（３０）をさらに含み、
   ここで、ハウジング（１０、２０）および／またはシャーシ（３０）は、薬剤を収容するカートリッジ（１４０）を受け取りまたは収容するためのコンパートメント（２０、３５）を含み、駆動ギヤ（１１０）のピニオン（１１４）とメッシュ係合している歯付きピストンロッド（１２０）をさらに含み、該ピストンロッドは、駆動ギヤ（１１０）が第２の方向に回転したときにカートリッジ（１４０）の方および／または中へ駆動されるように位置する、前記薬物送達デバイス。
8. 歯付きピストンロッド（１２０）は、ヒンジ（１２２）によって連結された複数の剛性ロッド片（１２１）を含み、シャーシ（３０）は、第１の湾曲した案内セクション（３３）および第２のまっすぐな案内セクション（３４）を含み、駆動ギヤ（１１０）のピニオン（１１４）は、第２のまっすぐな案内セクション（３４）内へ突出するように配置される、請求項７に記載の薬物送達デバイス。
9. 駆動ばね（１３０）は、一方の端部でシャーシ（３０）に固定され、少なくとも駆動ギヤ（１１０）がシャーシ（３０）に対して回転することが可能にされるとき、連結部材（７０）を介して駆動ギヤ（１１０）に力またはトルクを及ぼし、駆動ギヤ（１１０）をシ
   ャーシ（３０）に対して第２の方向に回転させ、該回転の結果、歯付きピストンロッド（１２０）の動きが生じる、請求項７または８に記載の薬物送達デバイス。
10. 連結要素（７０）と駆動ギヤ（１１０）との間の１方向のラチェットインターフェース（７４、１１２；７４’、１１２’）は、用量設定中、連結要素（７０）が駆動ギヤ（１１０）に対して第１の方向に回転したとき、触覚および／または可聴フィードバック信号を生成する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
11. ハウジング（１０、２０）は、カートリッジ（１４０）を受け取りまたは収容するためのコンパートメント（２０、３５）によって画成された長手方向軸を有し、用量設定部材（５０）の回転軸は、ハウジング（１０、２０）の長手方向軸に直交している、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

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