JP6840075B2 - 用量設定機構、およびラチェット機構を有する薬物送達デバイス - Google Patents

Description

本発明は、一般に、最小用量を設定するための用量設定機構、および、最小用量を設定するための用量設定機構を含む、薬剤のいくつかのユーザ可変用量を選択し投薬するのに適した薬物送達デバイスを対象とする。

薬物送達デバイスは、正式な医療訓練を受けていない人による定期的な注射が必要な場合に利用され得る。これは、糖尿病患者の間でますます一般的になっており、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になる。実際に、このような薬物送達デバイスにより、ユーザが薬剤のいくつかのユーザ可変用量を個々に選択し投薬することができるようになる。

基本的に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、再使用可能な）および再設定不可能なデバイス（すなわち、使い捨て）がある。たとえば、使い捨てペン送達デバイスは独立型デバイスとして供給される。このような独立型デバイスには、着脱可能な充填済みカートリッジがない。というより、その充填済みカートリッジは、デバイス自体を壊さなければこれらのデバイスから取り出し、交換することができない。したがって、このような使い捨てデバイスは、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、両方のタイプのデバイス、すなわち使い捨てデバイスおよび再使用可能なデバイスに適用可能である。

ペン型薬物送達デバイスまたはペン送達デバイスは、液体薬物の送達のための一般的なタイプの薬物送達デバイスである。ペン送達デバイスは（大きくした万年筆に似ていることが多いのでこのように名づけられた）、一般に３つの主要素、すなわち：多くの場合ハウジングまたはホルダ内に含ま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用量投入および送達セクションを含む。カートリッジ（アンプルと呼ばれることが多い）は通常、医薬品（たとえば、インスリン）が充填されているリザーバと、カートリッジリザーバの一端にある可動ゴム型の栓またはストッパと、他端にある穿孔可能なゴム封止を有する上部とを含む。

ニードルアセンブリは通常、交換可能な両頭針アセンブリであり得る。注射の前に、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、用量が設定されてから、設定用量が投与される。こ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にねじ留めする、または押し付ける（すなわち、カチッと留める）ことができる。

薬物送達デバイスのタイプをさらに区別するには、駆動機構に言及する。すなわち：たとえばユーザが注射ボタンに力を加えることにより手動で駆動されるデバイス、ばねなどにより駆動されるデバイス、２つの概念を組み合わせたデバイス、すなわち、ユーザが注射力を及ぼす必要のあるばね式デバイスがある。ばね型デバイスは、予圧されるばねと、用量選択中にユーザが負荷を加えるばねとを含む。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ユーザにより与えられる追加のエネルギーとの組合せを使用する。本発明は、両方のタイプの駆動機構に適用可能である。

用量投入セクションまたは用量設定機構は、一般的に、用量を設定するために使用されるペンデバイスの一部である。別の言い方をすると、用量を選択またはダイヤル設定することである。注射中、用量設定機構内に含まれる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す。この力により、カートリッジ内に含まれる医薬品が、取り付けられたニードルアセンブリを通して注射される。注射後、ニードルアセンブリは通常、取り外され廃棄される。

用量設定機構は、通常、用量設定中に所望の用量に応じて一方向へ動く部材を含み、その後、用量送達中に、その部材は初期位置へ戻る。用量をゼロ用量、すなわち０Ｕと最大用量との間で選択し設定することができる。

本発明の目的は、用量設定機構をゼロより大きい最小用量サイズの設定に適したものにして、ユーザが確実に必要よりも少ない薬剤を投薬できないようにすることである。

本目的は、請求項１に記載の用量設定機構により達成される。

用量設定機構は、第１の要素と第２の要素とを含み；好ましくは用量設定中に、第１の要素は第２の要素に対して可動である。第１の要素と第２の要素とはラチェット機構により連結されて、第１の要素が第２の要素に対して第１の位置から第２の位置へ第１の方向へのみ動くことができるようにし、第１の方向と反対の第２の方向への動きを防止する。第１の要素は、第２の位置を通過すると、第２の要素に対して第１の方向および第２の方向へ可動である。言い換えると、第２の位置に到達後、または第２の位置を越えた後、第１の要素は第１および第２の方向へ可動である。

第１の要素は、用量設定および投薬中に第２の要素に対して可動であってよい。一実施形態において、第１の要素と第２の要素とはラチェットにより連結されて、ダイヤル設定中に第１の要素が第２の要素に対して第１の位置から第２の位置へ第１の方向へのみ動くことができるようにし、投薬中に第１の方向と反対の第２の方向への動きを防止する。あるいは、ラチェットは、ダイヤル設定中に動きを防止するが投薬中に動きを可能にするように設計される。ダイヤル設定中に第２の方向への動きを防止してもよい。

前述した用量設定機構に戻ると、用量設定機構の第１の要素は、設定中に用量設定機構の第２の要素である別の部材に対して第１の方向へ動く、用量設定機構の部材であってよい。薬物送達中、第１の要素は反対の第２の方向へ初期位置まで後方へ動く。一実施形態において、用量修正モード中に第１の要素を第２の方向へ動かして、第１の要素が第２の位置を通過すると、送達前に設定用量を減らすことができるようにしてもよい。

第１の位置は初期位置に対応する。言い換えると、用量が設定されていない。第２の位置は最小用量を設定することに対応する。言い換えると、より少ない用量を設定および送達することができない。

そのような用量設定機構を、様々なタイプの薬物送達デバイスが含んでよい。

最小用量を設定できることの利点は、必要な効力を得るために最小用量が必要であると決定された薬剤について薬物送達デバイスを使用して、ユーザの間違いや誤用の問題を避けることができる点である。また、最小投薬量を設定する能力を最大用量止め具と組み合わせて、薬物送達デバイスがユーザを所定の範囲あるいは単一の固定用量値に限定することができる。

最小用量設定機構を、針を用いて可変のユーザ選択可能な薬剤の用量を本体に送達するためのペン注射器薬物送達デバイス内で使用してもよい。最小用量設定機構を、様々な流体薬剤、たとえばインスリン、ＧＬＰ−１、またはヘパリンを送達するために使用してもよい。

ラチェット機構は、第１の要素および第２の要素の一方に含まれる多数の歯を含むラチェット手段と、第１の要素および第２の要素の他方に含まれる爪とを含んでよい。爪は、第１の要素が第２の要素に対して第１の方向へ動くときに、多数の歯に沿って可動である。

ラチェット機構は、一方向のみへの連続的な直線または回転運動を可能にし、反対方向への動きを防止する機械デバイスである。

ラチェット機構は、歯を有する円形ギアまたは線形ラックであり得るラチェット手段と、歯に係合する、爪と呼ばれる旋回式、ばね懸架式、または弾性変形可能なアームとを含む。歯は通常、均一であるが非対称で、各歯が一縁部になだらかな傾斜を有し、他縁部にはるかに急な傾斜を有する。

部材の１つが制限されない方向へ動いているとき、爪は歯のなだらかな傾斜の縁部を容易に滑り上がってその上を摺動し、爪が各歯の先端を通過するときに、ばねまたは弾性復元力により爪を歯の間のくぼみに押し込む。しかしながら、それぞれの部材が反対方向へ動くと、爪は、それが直面する第１の歯の急傾斜の縁部に引っ掛かることにより、爪を歯に対してロックし、その方向へのさらなる動きを防止する。

ラチェット機構は離散した点で、すなわち歯の境界でのみ、後方への動きを停止させることができることに言及しておく。言い換えると、ラチェット機構により、限定された量の後方への動きが可能になる。歯間の間隔に等しい最大距離に限定されるこの後方への動きは、バックラッシュと呼ばれる。第２の方向への動きを防止することは、歯の先端上における動きを防止することを意味するが、バックラッシュを含んでもよい。

用量設定機構は、薬物送達デバイスの軸に対応し得る長手方向軸を有する。一実施形態において、歯は軸方向に延び、爪は、多数の歯に沿って摺動するときに軸方向に偏向可能である。この場合、爪の旋回運動により、軸に対する爪の先端のかなりの軸方向偏向が生じ得る。

代替実施形態において、歯は半径方向に延び、爪は、多数の歯に沿って摺動するときに半径方向に偏向可能である。この場合、爪の旋回運動により、軸に対する爪の先端のかなりの半径方向偏向が生じ得る。

一実施形態において、多数の歯は、第１の爪位置と第２の爪位置との間に一列に配置され；第１の要素が第２の要素に対して第１の位置から第２の位置へ動くときに、爪は多数の歯に沿って第１の爪位置から第２の爪位置へ可動である。多数の歯により、最小用量が設定されるまで第１の方向への動きのみが可能になる。

好ましくは、第１の要素が第２の位置を通過すると、爪は、多数の歯を迂回して、戻り経路に沿って第２の爪位置から第１の爪位置へ可動である。戻り経路を設けることにより、用量送達中に第１の要素および爪をそれらの初期位置へ動かすことができる。

一実施形態において、ラチェット機構は、第１の要素が第２の要素に対して第１の方向へ動くときに、爪を第１の爪位置から多数の歯に向かって案内するための第１の案内手段を含む。第１の要素が第２の要素に対して第２の方向へ動くときに、第２の案内手段により爪を第２の位置から戻り経路へ案内することができる。これらの案内手段を傾斜した縁部として形成することができ、この傾斜した縁部は、爪がそれぞれの縁部に向かって、かつ縁部に沿って動くときに、この爪を所望の方向へ案内する。

一実施形態において、多数の歯はラチェット手段の下側に沿って配置される。戻り経路は、下側と反対のラチェット手段の上側に沿って延びる。第１および第２の案内手段は反対側に配置される。設定中、爪は初期位置から第１の案内手段および多数の歯に沿って摺動する。送達中、爪は第２の案内手段によりラチェット手段の上へ案内され、ラチェット手段に沿って摺動して初期位置へ戻る。

第１の要素は、用量設定中に動く用量設定部材として機能してもよく；後方へ動くことによりピストンの動きを開始して、設定用量を送達する。

一実施形態において、用量設定部材は、設定用量を示す数字を外面に含む。スリーブ状用量設定部材の場合、そのような部材を数字スリーブと考えてもよい。数字スリーブには、ダイヤル設定された薬剤の用量を示す一連の数字が印付けられる。

一実施形態において、第１の要素は、ねじ連結により第２の要素に連結されたスリーブ状本体を含み、これにより、要素が互いに対して回転運動することができる。

第２の要素は、ゼロ用量位置、最小用量位置、および最大用量位置を第１の要素と共に画成するゲージ要素として機能してもよく、ゼロ用量位置は第１の要素が第１の位置にあるときに画成され；最小用量位置は第１の要素が第２の位置にあるときに画成され、最大用量位置は、第１の要素が第１の方向へそれを越えてさらに動くことのできない位置に到達したときに画成される。ゲージ要素と好ましくは用量設定部材である第１の要素との相互作用により、最小用量値と最大用量値との間で可変用量を設定することができる。

用量設定機構は最大用量止め具を含んでよく、この最大用量止め具は、第１の要素が最大用量止め具に係合したときに、第１の要素の第１の方向へのさらなる動きを防止する。そのような用量止め具を止め角または縁部として形成してもよい。一実施形態において、最大用量限度に到達するまでユーザが選択用量を増加させ続けると、スリーブ状の第１の要素はその最大用量当接部でゲージ要素の最大用量当接部に係合する。これにより、第１の要素のさらなる回転を防止する。

ラチェット手段、および爪として機能するボスを有する可撓性アームを、ダイヤル設定中に回転するねじ付部材と、ねじ山に係合し軸方向位置の少なくとも１つへの自由回転が防止される対応する部材とに組み込むことにより、薬物送達デバイスの最小用量設定機構を形成してもよい。

この機構により最小用量サイズを設定することができ、この機構を最大用量止め具と組み合わせて使用して、様々な許容用量またはさらには単一の固定用量値をもたらすことができる。

用量設定機構を、薬物送達デバイスが含んでもよい。そのような薬物送達デバイスは、ハウジングと、ハウジングに対する回転によって用量を設定するように動作可能な用量セレクタとを含んでよい。回転可能な第１の要素がハウジング内に配置されて、第１の要素の少なくとも一部がハウジングのアパーチャを通して見えるようになっている。第２の要素がハウジングと第１の要素との間に置かれ、第１の要素とねじ係合して、第１の要素の回転により第２の要素の軸方向変位を生じさせるようになっている。ピストンロッドは、ハウジングおよび駆動スリーブに連結されて、ハウジングに対する駆動スリーブの回転によりピストンロッドをハウジングに対して並進運動させるようになっている。

第１の要素は用量設定部材であってよい。第２の要素はゲージ要素であってよい。

ゲージ要素は、第２のアパーチャを有することができ、この第２のアパーチャは、数字スリーブの少なくとも一部が第１および第２のアパーチャまたは窓を通して見えるように、ハウジングの第１のアパーチャに対して位置する。ゲージ要素は、ハウジング内で軸方向に案内され、数字スリーブとねじ係合して、数字スリーブの回転によりゲージ要素の軸方向変位を生じさせるようにしてもよい。

したがって、ゲージ要素の位置を使用して、実際に設定および／または投薬された用量を特定することができる。ゲージ部材の異なる色のセクションによって、ディスプレイ上の数字、記号などを読むことなく、設定および／または投薬された用量の特定を容易にしてもよい。ゲージ要素が数字スリーブとねじ係合すると、数字スリーブの回転により、数字スリーブおよびハウジングに対するゲージ要素の軸方向変位が生じる。ゲージ要素は、デバイスの長手方向に延びるシールドまたはストリップの形を有してもよい。代替案として、ゲージ要素はスリーブであってよい。本発明の実施形態において、数字スリーブは、一連の数字または記号で印付けられ、ゲージ要素はアパーチャを含む。数字スリーブがゲージ要素の半径方向内方に位置すると、これにより、数字スリーブ上の数字または記号の少なくとも１つがアパーチャを通して見えるようになる。言い換えると、ゲージ要素を使用して数字スリーブの一部を遮蔽し、または覆い、数字スリーブの限られた部分のみが見えるようにすることができる。この機能は、ゲージ要素自体に加えて、実際に設定および／または投薬された用量を特定し、または示すのに適したものであってよい。

薬物送達デバイスは、薬剤を含むカートリッジを含んでもよい。本明細書で使用する用語「薬剤」および「薬物」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。

以下で、添付図面を参照しながら、本発明の非限定的な例示的実施形態について説明する。

最小用量位置にある本発明の薬物送達デバイスの上面図である。 図１のデバイスの部材の分解図である。 図１のデバイスの断面図である。 用量設定モードにおける図１のデバイスの詳細の拡大断面図である。 用量投薬モードにおける図１のデバイスの詳細の拡大断面図である。 図１のデバイスの数字スリーブとボタンとの間のインターフェースを示す図である。 図１のデバイスのハウジングとボタンとの間のインターフェースを示す図である。 図７ａ、図７ｂは、用量設定モードおよび用量投薬モードにおける、図１のデバイスの数字スリーブと駆動スリーブとの間のインターフェースを示す図である。 図１のデバイスのピストンロッドと支承部との間のインターフェースを示す図である。 図１のデバイスのクラッチ板とボタンとの間のインターフェースを示す図である。 図１のデバイスの用量クリッカの端部の部材の断面図である。 図１１ａ〜図１１ｃは、図１のデバイスの、用量投薬終了時にクリックを発生させるシーケンスの拡大図である。 図１２ａ〜図１２ｃは、図１のデバイスの、用量投薬終了時にクリックを発生させるシーケンスの拡大断面図である。 図１のデバイスのゲージ要素である。 図１のデバイスの数字スリーブの一部を示す図である。 図１のデバイスの数字スリーブのさらなる部分を示す図である。 図１のデバイスの駆動ばねの一部を示す図である。 図１７ａ、図１７ｂは、０単位にダイヤル設定された状態、および９６単位にダイヤル設定された状態の、図１のデバイスの上面図である。 図１のデバイスのハウジングと駆動スリーブとの間のインターフェースを示す図である。 図１のデバイスのクラッチ板と駆動スリーブとの間のインターフェースを示す図である。 図１のデバイスの最終用量機構を示す図である。 図１のデバイスのねじりばねを示す図である。 図２２ａ〜図２２ｃは、図１のデバイスのピストンロッドとハウジングとの間のねじ山の異なる実施形態を示す図である。 ラチェット手段を含む数字スリーブの実施形態を示す図である。 可撓性アームを含むゲージ要素の実施形態を示す図である。 図２４のゲージ要素の近位部分を示す図である。 図２３の数字スリーブと図２４および図２５のゲージ要素とを組み合わせて示す図である。 図２３および図２６のラチェット手段に沿ったボスの異なる経路を示す図である。 図２３および図２６のラチェット手段に沿ったボスの異なる経路を示す図である。 図２３および図２６のラチェット手段に沿ったボスの異なる経路を示す図である。

図１は、注射ペンの形の薬物送達デバイスを示す。デバイスは、遠位端（図１の左端）と近位端（図１の右端）とを有する。薬物送達デバイスの構成部材が図２に示される。薬物送達デバイスは、本体またはハウジング１０、カートリッジホルダ２０、親ねじ（ピストンロッド）３０、駆動スリーブ４０、ナット５０、用量インジケータ（数字スリーブ）６０、ボタン７０、ダイヤルグリップまたは用量セレクタ８０、ねじりばね９０、カートリッジ１００、ゲージ要素１１０、クラッチ板１２０、クラッチばね１３０、および支承部１４０を含む。ニードルハブおよびニードルカバーを有するニードル配置（図示せず）を追加の部材として設けてもよく、これを前述したように交換してもよい。すべての部材が、図３に示す機構の共通主軸Ｉの周りに同心に位置する。

ハウジング１０または本体は、拡径した近位端を有する全体として管状の要素である。ハウジング１０は、液体医薬品カートリッジ１００およびカートリッジホルダ２０、数字スリーブ６０およびゲージ要素１１０上の用量数字を見るための窓１１ａ、１１ｂ、用量セレクタ８０を軸方向に保持するための、外面上の機能、たとえば周方向溝のための位置を提供する。フランジ状または円筒形の内壁１２が、ピストンロッド３０に係合する内ねじ山を含む。ハウジング１０は、ゲージ要素１１０を軸方向に案内するための少なくとも１つの軸方向を向いた内側スロットなどをさらに有する。図示した実施形態において、遠位端は、カートリッジホルダ２０に部分的に重なる軸方向に延びるストリップ１３を備える。図はハウジング１０を単一ハウジング部材として示す。しかしながら、ハウジング１０は、デバイスの組立て中に恒久的に互いに取り付けられる２つ以上のハウジング部材を含んでもよい。

カートリッジホルダ２０は、ハウジング１０の遠位側に位置し、そこに恒久的に取り付けられる。カートリッジホルダは、カートリッジ１００を受けるための管状の透明または半透明の部材であってよい。カートリッジホルダ２０の遠位端は、ニードル配置を取り付けるための手段を備えてもよい。着脱可能なキャップ（図示せず）を、カートリッジホルダ２０に適合するように設けてもよく、ハウジング１０のクリップ機能を介して保持してもよい。

ピストンロッド３０は、スプライン連結インターフェースを介して駆動スリーブ４０に回転方向に拘束される。回転時に、ピストンロッド３０は、ハウジング１０の内壁１２とのねじ付インターフェースを通して、駆動スリーブ４０に対して軸方向に動かされる。親ねじ３０は、外ねじ山３１（図３）がハウジング１０の内壁１２の対応するねじ山に係合する細長部材である。ねじ山３１は、その遠位端に大きい導入部（ｌｅａｄ−ｉｎ）、たとえばくさび形状を有して、第１の回転時に、対応するハウジングねじ山形状に係合してもよい。インターフェースは、少なくとも１つの長手方向溝またはトラックと、ドライバ４０の対応する突起またはスプライン４５とを含む。親ねじ３０は、その遠位端に、支承部１４０のクリップ取付けのためのインターフェースを備える。本実施形態において、このインターフェースは、支承部１４０のインターフェースを挿入するための挿入空間を間に画成する、遠位方向に延びる２つのクリップアーム３２を含む。代替案として、インターフェースは、長手方向軸の周りに１８０°より大きく延びる、１つの単一クリップアームのみを含んでよく、または１つもしくはいくつかのクリップアーム３２を含んでよい。クリップアーム３２は、図８に示すような凹状クリップ部分を持つ屈曲形状を有してよい。好ましくは、クリップアームは、親ねじ３０の外径と等しいかまたはこれよりも小さい直径を有する円筒形外面を、外ねじ山３１の溝のベース（縦溝ベース）に形成する。凹状接触面３３が、支承部１４０の対応部分に当接するように、クリップアーム３２間に設けられる。

駆動スリーブ４０は、親ねじ３０を囲み、数字スリーブ６０内に配置された中空部材である。駆動スリーブ４０は、クラッチ板１２０とのインターフェースからクラッチばね１３０との接触部へ延びる。駆動スリーブ４０は、ハウジング１０、ピストンロッド３０、および数字スリーブ６０に対して、クラッチばね１３０の付勢に対抗して遠位方向へ、かつクラッチばね１３０の付勢により反対の近位方向へ軸方向に可動である。

ハウジング１０とのスプライン連結歯インターフェースにより、用量設定中の駆動スリーブ４０の回転を防ぐ。図１８に詳細に示すこのインターフェースは、駆動スリーブ４０の遠位端で半径方向に延びる外歯４１のリングと、ハウジング部材１０の、半径方向に延びる対応する内歯１４とを含む。ボタン７０が押されると、これらの駆動スリーブ４０とハウジング１０とのスプライン歯１４、４１が係合解除されて、駆動スリーブ４０がハウジング１０に対して回転できるようになる。

数字スリーブ６０とのさらなるスプライン連結歯インターフェースは、ダイヤル設定中に係合せず、ボタン７０が押されたときに係合して、投薬中の駆動スリーブ４０と数字スリーブ６０との相対回転を防ぐ。図７ａおよび図７ｂに示す好ましい実施形態において、このインターフェースは、数字スリーブ６０の内面のフランジ６２上にある内方を向いたスプライン６１と、駆動スリーブ４０の半径方向に延びる外側スプライン４２のリングとを含む。対応するスプライン６１、４２が数字スリーブ６０および駆動スリーブ４０のそれぞれに位置して、（軸方向に固定された）数字スリーブ６０に対する駆動スリーブ４０の軸方向運動により、スプライン同士を係合または係合解除して、駆動スリーブ４０と数字スリーブ６０とを回転方向に連結またはデカップリングするようになっている。

好ましくは、スプライン６１、４２は、駆動スリーブ４０の歯４１とハウジング部材１０の内歯１４とが噛み合うときにデカップリングされ、歯４１と内歯１４とが係合解除するときに係合するように配置される。好ましい実施形態において、スプライン６１、４２は、歯４１、１４と比べて軸方向に長い。これにより、歯４１、１４の係合解除の直前にスプライン６１、４２が係合することができる。言い換えると、スプライン６１、４２および歯４１、１４は、駆動スリーブ４０がハウジング１０に対して回転できるようになる前に、ボタン７０の作動により駆動スリーブ４０を数字スリーブ６０に回転方向に拘束するように設計され配置される。同様に、用量投薬後にボタン７０が解放されると、駆動スリーブ４０の軸方向運動により駆動スリーブ４０をハウジングに最初に回転方向に拘束し、その後スプライン６１、４２をデカップリングする。対応するスプライン６１、４２の代わりとして、歯を設けてもよい。スプライン６１、４２のさらなる代わりとして、またはこれに加えて、駆動スリーブ４０と数字スリーブ６０とを、用量投薬中にクラッチ板１２０を介して互いに回転方向に連結してもよい。

図１９に示す駆動スリーブ４０インターフェースは、駆動スリーブ４０の近位端面に位置するラチェット歯４３のリングと、クラッチ板１２０の対応するラチェット歯１２１のリングとを含む。

ドライバ４０は、ナット５０の螺旋トラック（図２０）を提供するねじ付セクション４４を有する。加えて、最終用量当接部または止め具４６が設けられ、これはねじ山４４のトラックの端部、または好ましくはナット５０の対応する最終用量止め具５１と相互作用するための回転ハードストップであってよく、これにより、ねじ山４４上のナット５０の動きを限定する。少なくとも１つの長手方向スプライン４５が、親ねじ３０の対応するトラックに係合する。さらに、駆動スリーブは、用量投薬中に駆動スリーブ４０がその遠位位置にあるとき、すなわちボタン７０が押し下げられたときに、クリッカアーム６７と相互作用するランプ４７を備える。

最終用量ナット５０は、数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との間に位置する。最終用量ナット５０は、スプライン連結インターフェース（ナット５０のスプライン５２）を介して数字スリーブ６０に回転方向に拘束される。数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との相対回転が行われるとき（ダイヤル設定中のみ）に、最終用量ナット５０は、ねじ付インターフェース（ねじ山４４）を介して駆動スリーブ４０に対して螺旋経路に沿って動く。これは図２０に示される。代替案として、ナット５０をドライバ４０にスプライン連結し、数字スリーブ６０にねじ留めしてもよい。図示した実施形態において、ナット５０はフルナットであるが、代替実施形態では、ハーフナット、すなわち、デバイスの中心軸の周りで略１８０°延びる部材であってもよい。カートリッジ１００内の薬剤の残りの投薬可能な量に対応する用量が設定されたときに、駆動スリーブ４０の止め具４６に係合する最終用量止め具５１が設けられる。

用量インジケータまたは数字スリーブ６０は、図２および図３に示すように管状要素である。数字スリーブ６０は、用量設定中（用量セレクタ８０を介して）、用量修正中、および用量投薬中にねじりばね９０を介して回転する。ゲージ要素１１０と共に、数字スリーブ６０はゼロ位置（「静止」）および最大用量位置を画成する。したがって、数字スリーブ６０を用量設定部材と考えてもよい。

製造上の理由で、図示した実施形態の数字スリーブ６０は、組立て中に数字スリーブ上部６０ｂにしっかりと固定されて数字スリーブ６０を形成する数字スリーブ下部６０ａを含む。数字スリーブ６０の成形ツーリング（ｍｏｕｌｄ ｔｏｏｌｉｎｇ）および組立てを単に簡単にするために、数字スリーブ下部６０ａと数字スリーブ上部６０ｂとは別個の部材である。代替案として、数字スリーブ６０は一体部材であってもよい。数字スリーブ６０は、遠位端に向かう機能によりハウジング１０に拘束されて、回転を可能にするが並進運動は可能にしない。数字スリーブ下部６０ａは、ハウジング１０のゲージ要素１１０および開口部１１ａ、１１ｂを通して見える一連の数字で印付けられて、ダイヤル設定された薬剤の用量を示す。

さらに、数字スリーブ下部６０ａは、ゲージ要素１１０に係合する外ねじ山６３を持つ部分を有する。端部止め具６４、６５がねじ山６３の両端に設けられて、ゲージ要素１１０に対する相対運動を限定する。

図５の実施形態におけるスプライン６６のリングの形を有するクラッチ機能は、数字スリーブ上部６０ｂに内方を向いて設けられて、用量設定中および用量修正中にボタン７０のスプライン７３に係合する。クリッカアーム６７は、数字スリーブ６０の外面に設けられて、駆動スリーブ４０およびゲージ部材１１０と相互作用してフィードバック信号を生成する。加えて、数字スリーブ下部６０ａは、少なくとも１つの長手方向スプラインを含むスプライン連結インターフェースを介して、ナット５０およびクラッチ板１２０に回転方向に拘束される。

ねじりばね９０を数字スリーブ下部６０ａに取り付けるためのインターフェースは、ばねの第１のコイルまたはフック部分を受けるためのポケット６９またはアンカ点を有する大きい導入部および溝機能６８を含む。溝６８は、ばねのフック部分９１と干渉するランプの形の端部機能を有する。溝６８の設計は、ばね９０が、ゲージ要素１１０と干渉することなくポケット６９内に受けられるようになっている。

デバイスの近位端を形成するボタン７０は、用量セレクタ８０に恒久的にスプライン連結される。中心ステム７１が、ボタン７０の近位作動面から遠位に延びる。ステム７１は、数字スリーブ上部６０ｂのスプライン６６と係合するためのスプライン７３を担持するフランジ７２を備える（図５）。したがって、ボタン７０が押されないときにも、ステム７１はスプライン６６、７３（図５）を介して数字スリーブ上部６０ｂにスプライン連結されるが、このスプラインインターフェースは、ボタン７０が押されると連結解除される。ボタン７０は、スプライン７４を有する不連続環状スカートを有する。ボタン７０が押されると、ボタン７０のスプライン７４がハウジング１０のスプラインに係合し（図６）、投薬中のボタン７０（およびしたがって用量セレクタ８０）の回転を防ぐ。これらのスプライン７４、１５は、ボタン７０が解放されるときに係合解除して、用量をダイヤル設定できるようにする。さらに、ラチェット歯７５のリングが、クラッチ板１２０と相互作用するようにフランジ７２の内側に設けられる（図９）。

用量セレクタ８０は、ハウジング１０に軸方向に拘束される。用量セレクタ８０は、スプライン連結インターフェースを介してボタン７０に回転方向に拘束される。ボタン７０の環状スカートにより形成されるスプライン機能と相互作用する溝を含むこのスプライン連結インターフェースは、用量ボタン７０の軸方向位置にかかわらず係合されたままとなる。用量セレクタ８０または用量ダイヤルグリップは、鋸歯状の外側スカートを有するスリーブ状部材である。

ねじりばね９０がその遠位端でハウジング１０に取り付けられ、他端で数字スリーブ６０に取り付けられる。ねじりばね９０は数字スリーブ６０内に位置し、駆動スリーブ４０の遠位部分を囲む。図１６に示すように、ばねは、数字スリーブ６０に取り付けるためのフック９１を一端に有する。ハウジング１０に取り付けるための同様のフック端９２が、反対端に設けられる。ねじりばね９０は、組み立てたとき予め巻かれて、機構がゼロ単位にダイヤル設定されているときにトルクを数字スリーブ６０に加えるようになっている。用量セレクタ８０を回転させて用量を設定する動作により、数字スリーブ６０をハウジング１０に対して回転させ、ねじりばね９０をさらにチャージする。

ねじりばね９０は、少なくとも２つの異なるピッチを有する螺旋ワイヤから形成される。図２１では、両端が「閉」コイル９３から形成され、すなわちピッチがワイヤ直径に等しく、各コイルが隣接するコイルに接触する。中心部分は「開」コイル９４を有し、すなわちコイルは互いに接触しない。

カートリッジ１００は、カートリッジホルダ２０内に受けられる（図３）。カートリッジ１００は、可動ゴム栓１０１をその近位端に有するガラスアンプルであってよい。カートリッジ１００の遠位端は、圧着環状金属バンドにより適所に保持される穿孔可能なゴム封止を備える。図示した実施形態において、カートリッジ１００は標準的な１．５ｍｌカートリッジである。デバイスは、カートリッジ１００をユーザまたは医療従事者が交換できないという点で使い捨てであるように設計される。しかしながら、カートリッジホルダ２０を着脱可能にし、親ねじ３０の巻戻し（ｂａｃｋｗｉｎｄｉｎｇ）およびナット５０のリセットを可能にすることにより、再利用可能なデバイスの変形形態を提供してもよい。

ゲージ要素１１０は拘束されて、回転を防ぐが、スプライン連結インターフェースを介したハウジング１０に対する並進運動を可能にする。ゲージ要素１１０は、数字スリーブ６０のねじ山切込み（ｔｈｒｅａｄ ｃｕｔ）に係合する螺旋機能１１１を内面に有して、数字スリーブ６０の回転によりゲージ要素１１０の軸方向並進運動を生じさせるようになっている。このゲージ要素１１０の螺旋機能は、数字スリーブ６０の螺旋切込みの端部に対抗する止め具当接部１１２、１１３も作成して、設定可能な最小用量および最大用量を限定する。

ゲージ要素１１０は、中心アパーチャ１１４または窓とアパーチャの両側に延びる２つのフランジ１１５、１１６とを有する全体として板状またはバンド状の部材を有する。フランジ１１５、１１６は、好ましくは、不透明であるため、数字スリーブ６０を遮蔽しまたは覆うが、アパーチャ１１４または窓により、数字スリーブ下部６０ａの一部を見ることができる。さらに、ゲージ要素１１０は、用量投薬終了時に数字スリーブ６０のクリッカアーム６７と相互作用するカム１１７および凹部１１８（図１１ａ〜図１２ｃ）を有する。

図９および図１９に見られるように、クラッチ板１２０はリング状部材である。クラッチ板１２０は、スプライン１２２を介して数字スリーブ６０にスプライン連結される。クラッチ板１２０はまた、ラチェットインターフェース（ラチェット歯４３、１２１）を介して駆動スリーブ４０に連結される。ラチェットは、数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との間に、各用量単位に対応する戻り止め位置を提供し、時計方向および反時計方向の相対回転中に異なるランプ歯角に係合する。ボタンのラチェット機能７５に相互作用するように、クリッカアーム１２３がクラッチ板１２０に設けられる。

クラッチばね１３０は圧縮ばねである。駆動スリーブ４０、クラッチ板１２０、およびボタン７０の軸方向位置は、駆動スリーブ４０に力を近位方向へ加えるクラッチばね１３０の作用によって画成される。このばね力は、駆動スリーブ４０、クラッチ板１２０、およびボタン７０を介して反作用し、「静止」時に、用量セレクタ８０を通してハウジング１０にさらに反作用する。ばね力により、ラチェットインターフェース（ラチェット歯４３、１２１）が常に係合することが確実になる。「静止」位置において、ボタンスプライン７３が数字スリーブスプライン６６に係合し、駆動スリーブ歯４１がハウジング１０の歯１４に係合することも確実になる。

支承部１４０はピストンロッド３０に軸方向に拘束され、液体薬剤カートリッジ内で栓１０１に作用する。支承部１４０は、親ねじ３０に軸方向にクリップ留めされるが、自由に回転する。支承部１４０は、近位方向へ延びるステム１４２を有するディスク１４１を含む。ステム１４２は、その近位端に凸状接触面１４３を有する。加えて、凹状部分１４４がステム１４２に設けられる。凸状接触面１４３および凹状接触面３３の湾曲は、支承部１４０と親ねじ３０との接触直径が、このインターフェースの摩擦損失を最小限にするように小さくなるよう選択される。支承部１４０と親ねじ３０との間のクリップインターフェースの設計により、親ねじ３０を近位端からねじ係合を通してハウジング１０へ軸方向に組み立てることができるため、組立てが簡単になる。加えて、この設計により、両部材のための簡単な「開閉」（ｏｐｅｎ ａｎｄ ｓｈｕｔ）成形ツーリングが可能になる。

デバイスが図４ａおよび図１７ａに示す「静止」状況にあると、数字スリーブ６０は、ゲージ要素１１０とのゼロ用量当接部６４、１１３に対抗して位置し、ボタン７０は押し下げられない。数字スリーブ６０の用量マーキング「０」が、ハウジング１０およびゲージ要素１１０のそれぞれの窓１１ｂ、１１４を通して見える。

デバイスの組立て中に施されたいくつかの予め巻かれた巻きを有するねじりばね９０は、トルクを数字スリーブ６０に加え、ゼロ用量当接部６４、１１３により回転が防止される。また、ゼロ用量止め具６４、１１３間のずれおよび駆動スリーブ４０のスプライン歯の角ずれにより、機構をわずかに「巻き戻す」こともできる。これは、用量がダイヤル設定され、ゼロ用量当接部が係合解除されるときに起こり得る浸出（ｗｅｅｐａｇｅ）を防ぐ効果を有する。

数字スリーブ６０とのねじりばね９０の自動的な組立てを、大きい導入部および溝機能を数字スリーブ６０に組み込むことにより達成することができる。ねじりばね９０が組立て中に回転すると、フック端形状９１が、数字スリーブ６０のアンカ点と係合する前に溝機能内に位置する。次の組立工程中にねじりばね９０がアンカ点６９を係合解除することを防ぐのを助けるために、ねじりばね９０と数字スリーブ６０、または一方向クリップ機能との干渉を生み出すことができる。

ユーザは、用量セレクタ８０を時計方向に回転させて、数字スリーブ６０の同一の回転を生じさせることにより、液体薬剤の可変用量を選択する。数字スリーブ６０の回転により、ねじりばね９０がチャージされ、ねじりばね９０に蓄積されるエネルギーが増加する。数字スリーブ６０が回転すると、ゲージ要素１１０はそのねじ係合により軸方向に並進運動して、ダイヤル設定用量の値を示す。ゲージ要素１１０は、窓領域１１４の両側にフランジ１１５、１１６を有し、これらはダイヤル設定用量に隣接する、数字スリーブ６０に印刷された数字を覆って、設定用量の数字のみがユーザに確実に見えるようにする。

本発明の特定の機能は、このタイプのデバイスに一般的な個々の用量数字表示に加えて視覚フィードバック機能を含むことである。ゲージ要素１１０の遠位端（フランジ１１５）は、ハウジング１０の小窓１１ａを通るスライドスケールを作成する。代替案として、スライドスケールを、異なる螺旋トラックで数字スリーブ６０に係合する別個の部材を使用して形成してもよい。

ユーザにより用量が設定されると、ゲージ要素１１０は軸方向に並進運動し、設定された用量の大きさに比例して距離が動く。この機能により、設定された用量のおおよその大きさに関する明確なフィードバックをユーザに与える。自動注射器機構の投薬速度は手動注射デバイスより高くなり得るため、投薬中に数字用量表示を読むことができない場合がある。ゲージ機能により、投薬中に、用量数字自体を読む必要なく投薬の進行に関するフィードバックをユーザに提供する。たとえば、ゲージ表示をゲージ要素１１０の不透明要素により形成して、その下にある対比着色部材を見せてもよい。あるいは、見せることのできる要素に粗い用量数字または他の指標を印刷して、より正確な解決（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）をもたらしてもよい。加えて、ゲージ表示が、用量設定および投薬中のシリンジ動作をシミュレートする。

ハウジング１０の開口部１１ａ、１１ｂにより、図１７ａおよび図１７ｂに示すように、ユーザはゲージ機能および数字表示を見ることができる。埃の侵入を減らし、ユーザが移動部材に触らないようにするために、これらの開口部１１ａ、１１ｂは半透明窓により覆われる。これらの窓は別個の部材であってよいが、本実施形態においては、これらは「ツインショット」成形技術を用いてハウジング１０に組み込まれる。半透明材料の第１のショットにより内部機能および窓１１ａ、１１ｂを形成した後、不透明材料の「第２のショット」によりハウジング１０の外カバーを形成する。

機構は、ハウジング１０に対して拡径した用量セレクタ８０を使用してダイヤル設定を助けるが、これは機構に必要ではない。この機能は、用量設定中に電源が充電され、用量セレクタ８０を回すのに必要なトルクが非自動注射デバイスよりも高くなり得る自動注射器に特に有用である（ただし必須ではない）。

駆動スリーブ４０は、用量が設定され数字スリーブ６０が回転されるときに、そのスプライン連結歯４１がハウジング１０の歯１４と係合することによって回転が防止される。したがって、ラチェットインターフェース４３、１２１を介して、クラッチ板１２０と駆動スリーブ４０との間で相対回転が行われなければならない。

用量セレクタ８０を回転させるのに必要なユーザトルクは、ねじりばね９０を巻くのに必要なトルクと、ラチェットインターフェース４３、１２１を緩めるのに必要なトルクとの合計である。クラッチばね１３０は、軸方向力をラチェットインターフェース４３、１２１に与え、クラッチ板１２０を駆動スリーブ４０上に付勢するように設計される。この軸方向負荷は、クラッチ板１２０と駆動スリーブ４０とのラチェット歯係合を維持するように作用する。ラチェット４３、１２１を用量設定方向に緩めるのに必要なトルクは、クラッチばね１３０により加えられる軸方向負荷、ラチェット歯４３、１２１の時計方向ランプ角、嵌合面間の摩擦係数、およびラチェットインターフェース４３、１２１の平均半径によって決まる。

ユーザが用量セレクタ８０を十分に回転させて機構を１増分増加させると、数字スリーブ６０は、駆動スリーブ４０に対して１つのラチェット歯だけ回転する。この時点で、ラチェット歯４３、１２１は次の戻り止め位置に再係合する。ラチェット再係合によって可聴クリックを発生させ、必要なトルク入力の変更によって触覚フィードバックを与える。

用量設定中にスプライン４２、６１が係合解除されると、数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との相対回転が可能になる。この相対回転によっても、最終用量ナット５０がそのねじ付経路に沿って、駆動スリーブ４０の最終用量当接部に向かって移動する。

ユーザトルクが用量セレクタ８０に加えられないと、数字スリーブ６０は、クラッチ板１２０と駆動スリーブ４０との間のラチェットインターフェース４３、１２１のみによって、ねじりばね９０により加えられるトルク下で回転して戻ることが防止される。ラチェットを反時計方向に緩めるのに必要なトルクは、クラッチばね１３０により加えられる軸方向負荷、ラチェットの反時計方向のランプ角、嵌合面間の摩擦係数、およびラチェット機能の平均半径によって決まる。ラチェットを緩めるのに必要なトルクは、ねじりばね９０により数字スリーブ６０（およびしたがってクラッチ板１２０）に加えられるトルクよりも大きくなければならない。したがって、ラチェットランプ角は反時計方向に増加して、このトルクが確実に大きくなるようにしつつ、ダイヤルアップトルクが確実にできるだけ小さくなるようにする。

ユーザは、用量セレクタ８０を時計方向に回転させ続けることにより、選択用量を増加させることを選ぶことができるようになる。数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との間のラチェットインターフェース４３、１２１を緩めるプロセスが、用量増分ごとに繰り返される。用量増分ごとに追加のエネルギーがねじりばね９０内に蓄積され、ラチェット歯の再係合によりダイヤル設定された増分ごとに、可聴および触覚フィードバックが提供される。ねじりばね９０を巻くのに必要なトルクが増加すると、用量セレクタ８０を回転させるのに必要なトルクが増加する。したがって、ラチェットを反時計方向に緩めるのに必要なトルクは、最大用量に到達したときにねじりばね９０により数字スリーブ６０に加えられるトルクよりも大きくなければならない。

ユーザが最大用量限界に到達するまで選択用量を増加させ続けると、数字スリーブ６０は、その最大用量当接部６５でゲージ要素１１０の最大用量当接部１１２に係合する。これにより、数字スリーブ６０、クラッチ板１２０、および用量セレクタ８０のさらなる回転を防ぐ。

用量の選択中にどのくらいの増分が機構により送達されたかに応じて、最終用量ナット５０は、その最終用量当接部５１を駆動スリーブ４０の止め具面４６に接触させることができる。当接部により、数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０とのさらなる相対回転を防ぎ、したがって、選択可能な用量を限定する。最終用量ナット５０の位置は、ユーザが用量を設定するたびに行われた数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との相対回転の総数によって決定される。

用量が選択された状態に機構があると、ユーザは、この用量から任意の数の増分を選択解除することができる。用量の選択解除は、ユーザが用量セレクタ８０を反時計方向に回転させることによって達成される。ユーザにより用量セレクタ８０に加えられたトルクは、ねじりばね９０により加えられたトルクと組み合わせたときに、クラッチ板１２０と駆動スリーブ４０との間のラチェットインターフェース４３、１２１を反時計方向へ緩めるのに十分なものである。ラチェットが緩められると、反時計方向の回転が数字スリーブ６０内で（クラッチ板１２０を介して）行われ、これにより数字スリーブ６０をゼロ用量位置に戻し、ねじりばね９０を巻き出す。数字スリーブ６０と駆動スリーブ４０との相対回転により、最終用量ナット５０がその螺旋経路に沿って、最終用量当接部から離れて戻る。

用量が選択された状態に機構があると、ユーザは機構を起動して用量の送達を開始することができる。ユーザがボタン７０を軸方向に遠位方向へ押し下げることにより、用量の送達が開始される。

ボタン７０が押し下げられると、ボタン７０と数字スリーブ６０との間のスプラインが係合解除され、ボタン７０と用量セレクタ８０とを送達機構から、すなわち数字スリーブ６０、ゲージ要素１１０、およびねじりばね９０から回転方向に連結解除する。ボタン７０のスプライン７４がハウジング１０のスプライン１５に係合して、投薬中のボタン７０（およびしたがって用量セレクタ８０）の回転を防ぐ。投薬中にボタン７０が不動であると、図９に示すように、ボタン７０を投薬クリッカ機構で使用することができる。ハウジング１０の止め具機能がボタン７０の軸方向移動を限定し、ユーザにより加えられる軸方向の誤用（ａｂｕｓｅ）負荷に反作用して、内部部材に損傷を与える危険を減らす。

クラッチ板１２０および駆動スリーブ４０は、ボタン７０と共に軸方向に移動する。図７ａ（係合解除されたスプライン４２、６１）および図７ｂ（係合されたスプライン４２、６１）に示すように、これにより、駆動スリーブ４０と数字スリーブ６０との間のスプライン連結歯インターフェース４２、６１を係合させ、投薬中の駆動スリーブ４０と数字スリーブ６０との相対回転を防ぐ。駆動スリーブ４０とハウジング１０との間のスプライン連結歯インターフェース４１、１４が係合解除するため、駆動スリーブ４０は回転できるようになり、数字スリーブ６０およびクラッチ板１２０を介してねじりばね９０により駆動される。

駆動スリーブ４０が回転すると、ピストンロッド３０が、これらのスプライン連結係合によって回転し、その後、ピストンロッド３０がハウジング１０とのねじ係合によって前進する。数字スリーブ６０の回転によっても、ゲージ要素１１０が軸方向に横切ってゼロ位置へ戻ることにより、ゼロ用量当接部６４、１１３が機構を停止させる。

支承部１４０はピストンロッド３０に軸方向にクリップ留めされるが、自由に回転する。支承部１４０は、栓１０１に直接接触するため、用量投薬中にピストンロッド３０が回転し前進するときに回転しない。前述したように、支承部１４０とピストンロッド３０との接触直径は、このインターフェースの摩擦損失を最小限にするように小さくなっている。ピストンロッド３０および支承部１４０の設計により、以前の概念に存在する壊れやすいクリップ機能または大きい接触直径がなくなる。また、本実施形態により、ピストンロッド３０を近位端からねじ係合を通してハウジング１０へ軸方向に組み立てることができるため、組立てが簡単になる。

用量投薬中の触覚フィードバックは、クラッチ板１２０に組み込まれた柔軟なカンチレバークリッカアーム１２３を介して提供される。このアーム１２３がボタン７０の内面のラチェット機能７５に半径方向に界接することにより、ラチェット歯間隔は１増分の投薬に必要な数字スリーブ６０の回転に対応する。投薬中、数字スリーブ６０が回転し、ボタン７０がハウジング１０に回転方向に連結されると、ラチェット機能７５はクリッカアーム１２３に係合して、送達される各用量増分と共に可聴クリックを発生させる。

ユーザがボタン７０を押し下げ続けている間、前述した機械的相互作用を介して用量の送達が続く。ユーザがボタン７０を解放すると、クラッチばね１３０が駆動スリーブ４０をその「静止」位置に戻し（クラッチ板１２０およびボタン７０と共に）、駆動スリーブ４０とハウジング１０との間のスプライン１４、４１を係合させて、さらなる回転を防ぎ、用量送達を停止させる。

用量送達中、駆動スリーブ４０と数字スリーブ６０とは共に回転するため、最終用量ナット５０内で相対運動は行われない。したがって、最終用量ナット５０は、ダイヤル設定中にのみ駆動スリーブ４０に対して軸方向に移動する。

数字スリーブ６０がゼロ用量当接部に戻ることにより用量の送達が停止されると、ユーザはボタン７０を解放することができ、これにより、駆動スリーブ４０とハウジング１０との間でスプライン歯１４、４１を再係合させる。機構は「静止」状況に戻る。

スプライン歯１４、４１を駆動スリーブ４０またはハウジング１０上で傾斜させて、ボタン７０が解放されたときに、スプライン歯１４、４１の再係合により駆動スリーブ４０をわずかに「巻き戻して」、ゲージ要素１１０のゼロ用量止め具当接部に対する数字スリーブ６０の係合を解除することができる。これにより、機構の間隙（たとえば公差による）の影響を補償する。そうしないと、デバイスが次の用量についてダイヤル設定されるときに、数字スリーブ６０のゼロ用量止め具が機構を拘束せず、代わりに拘束が駆動スリーブ４０とハウジング１０との間のスプラインに戻るため、このような間隙により、ピストンロッド３０がわずかに前進し、薬剤が投薬されるおそれがある。

用量投薬終了時に、追加の可聴フィードバックは、投薬中に提供される「クリック」とは異なる「クリック」の形で提供されて、デバイスが数字スリーブ６０のクリッカアーム６７と、駆動スリーブ４０のランプ４７ならびにゲージ要素１１０のカム１１７および凹部１１８との相互作用を介してゼロ位置に戻ったことを、ユーザに知らせる。本実施形態により、用量送達終了時にのみフィードバックを生み出すことができ、デバイスがゼロ位置に戻る、またはゼロ位置から離れるようにダイヤル設定される場合にはフィードバックを生み出すことができない。

図１１ａは、ゼロ単位にダイヤル設定されボタン７０が押し下げられていない、デバイスが「静止」状況にあるときのクリック機能の位置を示す。ボタン７０が「静止」状況にあるときに、ゲージ要素１１０のカム機能１１７が数字スリーブ６０のクリッカアーム６７に接触しないため、収納中またはダイヤル設定中にクリッカアーム６７は偏向されないことがわかる。

ダイヤル設定中、ゲージ要素１１０は近位方向へ並進運動するため、カム１１７はクリッカアーム６７と軸方向に位置合わせされなくなる。駆動スリーブ４０が遠位方向へ並進運動する用量送達開始時に、駆動スリーブ４０のランプ４７がクリッカアーム６７を半径方向外方へ押す。用量送達中、ゲージ要素１１０は並進運動して遠位方向へ戻り、用量送達終了に向けて、クリッカアーム６７はゲージ要素１１０のカム１１７に接触する。小さい用量の場合、カム１１７とクリッカアーム６７とが用量投薬開始時に接触してもよい。図１１ｂ〜図１２ｃは、部材の相互作用を示す。用量送達後、ボタン７０が解放され、用量機構の端部がその「静止」位置に戻る。

図１１ｂでは、用量がダイヤル設定され、略１回転のダイヤル回しが数字スリーブ６０に加えられる。ゲージ要素１１０は、軸方向に並進運動してゼロ単位位置から離れるため、カム１１７はクリッカアーム６７と軸方向に位置合わせされなくなる。図１１ｃは、ボタン７０を押し下げて用量投薬を開始し、駆動スリーブ７０を軸方向に並進運動させる投薬開始を示す。駆動スリーブ４０のランプ４７は、クリッカアーム６７を半径方向に押し出し、かつゲージ要素１１０のカム１１７と半径方向に位置合わせされる。

図１２ａは、約４単位残っている用量投薬終了時の機構を示す。ゲージ要素１１０はそのゼロ単位位置に向かって軸方向に戻るため、カム１１７はクリッカアーム６７と軸方向に位置合わせされる。数字スリーブ６０の回転により、クリッカアーム６７がカム１１７に接触して、クリッカアーム６７が半径方向内方へ押される。約２単位残っている状態で、数字スリーブ６０はさらに回転し、クリッカアーム６７はカム１１７の外形をたどる（図１２ｂ）。この半径方向偏向によりクリッカアーム６７を「チャージ」して弾性エネルギーを蓄積する。図１２ｃでは、数字スリーブ６０がそのゼロ単位回転位置に到達すると投薬が完了する。クリッカアーム６７はカム１１７の尖った縁部から外れて凹部１１８に入る。弾性エネルギーが解放されることにより、クリッカアーム６７が半径方向外方へはね返ってカム１１７に接触し、明瞭な「クリック」を生み出す。

本発明の主な実施形態において、親ねじ３０は、駆動スリーブ４０の回転ごとに一定変位だけ前進する。他の実施形態では、変位の割合が変化してもよい。たとえば、親ねじ３０は、１回転ごとに大きい変位で前進して、第１の量の薬剤をカートリッジ１００から投薬し、その後、１回転ごとにより小さい変位で前進して、カートリッジ１００の残りを投薬してもよい。これは、機構の所与の変位について、カートリッジ１００から投薬される第１の用量の体積が他の用量よりも小さいことが多いという事実を補償することができるため有利である。

図２２は、ハウジング１０のねじ山１６および親ねじ３０のねじ山３１が周囲に沿って突出する３つの実施形態を示す。３つの図のすべてについて、矢印Ｒは、ハウジング１０に対する親ねじ３０の回転の方向を示す。

図２２（ａ）は、ハウジング１０および親ねじ３０のピッチが等しいため、親ねじ３０が駆動スリーブ４０の回転ごとに一定量だけ前進する主な実施形態を示す。図２２（ｂ）では、親ねじ３０のねじ山３１の第１の巻きが大きいピッチを有し、他の巻きが小さいピッチを有する。第１の回転中、親ねじ３０の変位は親ねじ３０のねじ山３１の第１の巻きの大きいピッチに応じて決まるため、親ねじ３０の１回転当たりの変位量は大きくなる。次の回転については、親ねじ３０の変位は親ねじのねじ山３１のより小さいピッチに応じて決まるため、親ねじ３０の変位量はより小さくなる。図２２（ｃ）では、ハウジング１０のねじ山１６は親ねじ３０よりも大きいピッチを有する。第１の回転中、親ねじ３０の変位はハウジングのねじ山１６のピッチに応じて決まるため、親ねじ３０の１回転当たりの変位量は大きくなる。次の回転については、親ねじ３０の変位が親ねじのねじ山３１のピッチに応じて決まるため、変位量はより小さくなる。

一実施形態において、薬物送達デバイスは、最小用量サイズを設定するための用量設定機構を含む。そのような用量設定機構は、ユーザが確実に必要よりも少ない薬剤を投薬できないようにすべきである。

前述したように、薬物送達デバイスは、用量設定中に用量設定方向である一方向に回転する数字スリーブ６０を含む。数字スリーブ６０は、設定用量の投薬または修正中に逆方向に回転する。ゲージ要素１１０は、数字スリーブ６０のねじ山６３に係合して、設定中に用量設定方向への軸方向運動を生じさせ、投薬または修正中に逆方向への軸方向運動を生じさせる。

用量設定機構は、多数の歯２０３と歯２０３に沿って摺動可能な可撓性の爪とを有するラチェット手段２０１を含むラチェット機構２２０を含む。

図２３は、数字スリーブ６０に組み込まれたラチェット手段２０１を示す。ラチェット手段２０１は、螺旋状のねじ山形成構造の始端６３０より前で一列に配置された多数の軸方向に延びる歯２０３を含む。歯２０３を含むラチェット手段２０１は、数字スリーブ６０の半径方向に延びる突起として形成される。

図２４はゲージ要素１１０を示し、これはゲージ要素１１０の近位端に位置する可撓性アーム２０５を含む。図２５は、ゲージ要素１１０の近位部分を詳細に示す。

可撓性アーム２０５を、ゲージ要素１１０の本体の凹みまたは切込みとして形成してもよい。あるいは、アーム２０５を、ゲージ要素１１０の本体に取り付けることによって形成してもよい。アーム２０５と本体との連結は、旋回運動を可能にするヒンジを形成する。材料の可撓性により、力でアーム２０５を偏向させ、その後、弛緩位置へ戻すことができる。

アーム２０５は、自由端に、数字スリーブ６０に向かって半径方向内方へ延びるボス２０７を含む。ボス２０７は、数字スリーブ６０上のラチェット手段２０１の歯２０３に係合する。

ボス２０７を含むアーム２０５は、ラチェット機構２２０の爪として機能する。ボス２０７はラチェット手段２０１と相互作用する。ラチェット手段２０１は数字スリーブ６０上に形成され、爪として機能する可撓性アーム２０５はゲージ要素１１０上に形成される。

ラチェット機構２２０により、一方向のみへの直線運動が可能になり、反対方向への動きを防止する。歯２０３は均一であるが非対称で、各歯２０３が一縁部２２１になだらかな傾斜を有し、他縁部２２３にはるかに急な傾斜を有する。

爪が制限されない方向へ動いているとき、爪は歯２０３のなだらかな傾斜の縁部２２１を容易に滑り上がってその上を摺動し、爪が各歯２０３の先端２１７を通過するときに、材料の弾性により爪を歯２０３の間のくぼみに押し込む。しかしながら、爪が反対方向へ動くと、爪は、それが直面する第１の歯の急傾斜の縁部２２３に引っ掛かることにより、爪を歯２０３に対してロックし、その方向へのさらなる動きを防止する。

あるいは、急傾斜の縁部２２３がなだらかな傾斜の縁部２２１よりも急であるが、軸方向縁部ほど急でない場合、ラチェット機構２２０は、用量の選択解除を可能にするが、用量の投薬を可能にしなくてもよい。投薬中、数字スリーブ６０にかかるトルクは、ねじりばね９０により限定され、数字スリーブ６０がラチェット機構２２０を乗り越えるのに不十分なものであり得るため、投薬できなくなる。用量の選択解除中、ユーザはトルクを用量セレクタ８０に加え、このトルクが数字スリーブ６０に伝えられる。このトルクは、ラチェット機構２２０を乗り越えるのに十分なものであり、選択解除を可能にする。

ラチェット機構２２０は、ラチェット手段に歯２０３を有して、可撓性アーム２０５を軸方向運動で上方および下方へ偏向させるものとして具体化されている。あるいは、ラチェット機構２２０を、半径方向に形成された歯を有して具体化し、可撓性アームを半径方向に偏向させてもよい。そのような実施形態も、投薬中またはダイヤル設定解除中にアームを軸方向に偏向させて歯を迂回する必要がある。あるいは、機能を逆に形成することも可能であり、ラチェット機能をゲージ要素に形成し、可撓性アームおよびボスを数字スリーブに形成する。

図２６は、数字スリーブ６０に組み付けられたゲージ要素１１０を示す。ゲージ要素１１０は、数字スリーブ６０に対して初期位置にある。この位置は、０Ｕダイヤル設定位置である。初期位置で、可撓性アーム２０５のボス２０７は、図２６においてラチェット手段２０１の左である第１の爪位置３０１に位置決めされる。

ダイヤル設定中、数字スリーブ６０は上から見たときに時計方向に回転し、ゲージ要素１１０は近位に動く。これらの動きは図２６に矢印で示される。

ユーザが最小許容用量未満にダイヤル設定すると、ラチェット手段２０１と可撓性アーム２０５との相互作用により、ユーザが投薬できなくなる。数字スリーブ６０が初期位置へ戻る動きが防止される。ユーザが最小用量以上にダイヤル設定すると、可撓性アームがラチェット機能をクリアし、その後の投薬またはデバイスのダイヤル設定解除を可能にする。ゲージ要素１１０は、数字スリーブ６０の螺旋ねじ山切込みに係合する螺旋機能１１１を内面に有して、ダイヤル設定中に数字スリーブ６０の回転によりゲージ要素１１０の軸方向並進運動を生じさせるようになっている。

図２７は、ユーザが最小用量未満にダイヤル設定した場合の、数字スリーブ６０上のラチェット手段２０１と、歯２０３に沿って矢印で示すボス２０７の経路とを示す。

ラチェット手段２０１は上側２１５と下側２１７とを有し；下側２１７は多数の歯２０３を含む。ラチェット手段２０１は、第１の側２１１と、第１の側２１１と反対の第２の側２１３とを有する。第１の側２１１に面した各歯２０３の一側は、なだらかな傾斜の縁部２２１であり；第２の側２１３に面した歯２０３の他側は、急傾斜の縁部２２３である。歯２０３の先端は丸くても平坦であってもよい。ラチェット手段２０１の上側２１５はかなり平坦である。第１および第２の側２１１、２１３は同じ方向に傾斜している。第１の側２１１は、第１の歯のなだらかな傾斜の縁部２２１を形成することができる。

用量設定前に、ボス２０７の第１または初期の爪位置３０１はラチェット手段２０１の第１の側にある。可撓性アーム２０５のボス２０７の開始位置３０１は、図２７において矢印の端部で示される。アーム２０５は開始位置３０１で弛緩している。ボス２０７を後方へ動かすと歯２０３の形がボス２０７にロックするため、ボス２０７は歯２０３の縁部に沿って単一の方向にのみ動くことができる。

ユーザが薬物送達デバイスを最小用量未満にダイヤル設定すると、ボス２０７がラチェット手段２０１に接触し、可撓性アーム２０５が下方へ偏向する。その後、ボス２０７がラチェット手段２０１の下側の歯と相互作用すると、部材が逆方向に動けなくなるため、ユーザは投薬またはデバイスのダイヤル設定解除をすることができない。最小用量のサイズは、ラチェット手段２０１の長さによって決まる。

ユーザが最小許容用量未満にダイヤル設定すると、ラチェット手段２０１と可撓性アーム２０５との相互作用により、ユーザは投薬することができない。ユーザが最小用量以上にダイヤル設定すると、可撓性アームがラチェット機能をクリアし、その後の投薬またはデバイスのダイヤル設定解除を可能にする。

図２８は、ユーザが最小用量超にダイヤル設定した場合のボスの経路を示す。ボスの経路は、歯２０３に沿って、かつ歯２０３を越えて矢印で示される。

多数の歯２０３を通過した後、ボス２０７の第２の爪位置３０２は、ねじ山構造６３の始端６３０より前でラチェット手段２０１の第２の側２１３にある。

ユーザがデバイスを最小用量以上にダイヤル設定すると、ボス２０７がラチェット手段２０１の歯２０３と相互作用したときに最初に下方へ偏向した可撓性アーム２０５は、その後、ラチェット手段２０１を通過するときに近位に非偏向状態へはね返る。その後、数字スリーブ６０を所望のダイヤル設定用量値まで回転させ続けるとき、またはそのような場合に、可撓性アーム２０５を非偏向のままにする。

ラチェット手段を通過した後、数字スリーブ６０はゲージ要素１１０に対して前後に回転して、用量を設定し、設定用量を修正することができる。

図２９は、投薬中またはダイヤル設定解除中のボス２０７の経路を示す。ボス２０７の戻り経路が矢印で示される。

投薬中またはダイヤル設定解除中、ラチェット機能２０１の終端に到達したとき、可撓性アーム２０５はラチェット機能２０１上へ近位に偏向し、普通なら動きを防止することになる下側２１７の歯２０３を避ける。ボス２０７は、ラチェット手段２０１の上側２１５に沿って、初期の爪位置へ向かって摺動する。０Ｕ位置であるこの位置で、戻り経路により可撓性アームは元の位置へはね返ることができ、次のダイヤル設定事象に備える。戻り経路は、ラチェット手段２０１の第１の側２１１に隣接する間隙であり、ボスが初期位置へ戻れるようにし、次のダイヤル設定に備える。また、この機能により、可撓性アームが必ずしも、経時的にクリープを生じさせ得る偏向状態のままではないことが確実になる。

投薬中にばねまたは他の機構がアーム２０５をラチェット手段２０１の上側２１５に押し付ける、他の実施形態が可能である。

最小用量を設定できることの利点は、必要な効力を得るために最小用量が必要であると決定された薬剤についてペン注射器を使用して、ユーザの間違いや誤用の問題を避けることができる点である。また、最小投薬量を設定する能力を最大用量止め具と組み合わせて、ペン注射器がユーザを所定の範囲あるいは単一の固定用量値に限定することができる。

保護の範囲は本明細書で前述した例に限定されない。本発明は、それぞれの新規の特徴および特徴の組合せとして具体化され、特に、特許請求の範囲に記載されている任意の特徴のすべての組合せを、この特徴またはこの特徴の組合せが特許請求の範囲または例にたとえ明記されていなくても含む。

１０ ハウジング
１１ａ、ｂ 開口部
１２ フランジ状の内壁
１３ ストリップ
１４ 歯
１５ スプライン
１６ 内ねじ山
２０ カートリッジホルダ
３０ 親ねじ（ピストンロッド）
３１ 外ねじ山
３２ クリップアーム
３３ 凹状接触面
４０ ドライバ（軸方向に可動の駆動スリーブ）
４１ 歯
４２ スプライン
４３ ラチェット歯
４４ ねじ付セクション
４５ スプライン
４６ 最終用量止め具
４７ ランプ
５０ ナット
５１ 最終用量止め具
５２ スプライン
６０ 用量インジケータ（数字スリーブ）
６０ａ 数字スリーブ下部
６０ｂ 数字スリーブ上部
６１ スプライン
６２ フランジ
６３ 外ねじ山
６３０ 外ねじ山の始端
６４、６５ 端部止め具
６６ スプライン
６７ クリッカアーム
６８ 溝
６９ アンカ点
７０ ボタン
７１ ステム
７２ フランジ
７３、７４ スプライン
７５ ラチェット歯
８０ 用量セレクタ
９０ ねじりばね
９１、９２ フック
９３、９４ コイル
１００ カートリッジ
１０１ 栓
１１０ ゲージ要素
１１１ 螺旋機能
１１２、１１３ 止め具
１１４ アパーチャ
１１５、１１６ フランジ
１１７ カム
１１８ 凹部
１２０ クラッチ板
１２１ ラチェット歯
１２２ 突起
１２３ クリッカアーム
１３０ クラッチばね
１４０ 支承部
１４１ ディスク
１４２ ステム
１４３ 凸状接触面
１４４ 凹状部分
２０１ ラチェット手段
２０３ 歯
２０５ アーム
２０７ ボス
２１１、２１３ 側
２１５ 上側
２１７ 下側
２２０ ラチェット機構
２２１、２２３ 縁部
３０１ 第１の爪位置
３０２ 第２の爪位置
Ｉ 長手方向軸
Ｒ 回転方向

Claims (15)

1. ペン型薬物送達デバイスにおいて薬剤の最小用量を設定するための用量設定機構であって、
   スリーブ状の第１の要素（６０）とねじ連結（６３）により第１の要素（６０）に連結された第２の要素（１１０）とを含み；
   第１の要素（６０）が可変サイズのユーザ選択可能な用量の設定のために第１の方向に沿って第２の要素（１１０）に対して回転可能であり、第１の要素（６０）が用量の送達のため第１の方向と反対の第２の方向に沿って第２の要素（１１０）に対して回転可能であり；
   第１の要素（６０）と第２の要素（１１０）とがラチェット機構（２２０）により連結されて、第１の要素（６０）が第２の要素（１１０）に対して第１の位置から第２の位置へ第１の方向へのみ動くことができるようにし、第２の方向への運動を防止し；
   第１の要素（６０）は、第１の方向において第２の位置を通過したときのみ、第２の要素（１１０）に対して第１の方向および第２の方向へ可動である、前記用量設定機構。
2. ラチェット機構（２２０）は、
   第１の要素（６０）および第２の要素（１１０）の一方に含まれる多数の歯（２０３）を含むラチェット手段（２０１）と、
   第１の要素（６０）および第２の要素（１１０）の他方に含まれる爪（２０５、２０７）とを含む、請求項１に記載の用量設定機構。
3. 長手方向軸を有し、
   歯（２０３）は軸方向に延び、爪（２０５、２０７）は、多数の歯（２０３）に沿って摺動するときに軸方向に偏向可能である、請求項１または２に記載の用量設定機構。
4. 長手方向軸を有し、
   歯（２０３）は半径方向に延び、爪（２０５、２０７）は、多数の歯（２０３）に沿って摺動するときに半径方向に偏向可能である、請求項１または２に記載の用量設定機構。
5. 歯は、急な傾斜の縁部である第１の縁部と、あまり急でない縁部である第２の縁部とを
   有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の用量設定機構。
6. 多数の歯（２０３）は、第１の爪位置（３０１）と第２の爪位置（３０２）との間に一列に配置され；第１の要素（６０）が第２の要素（１１０）に対して第１の位置から第２の位置へ動くときに、爪（２０５、２０７）は多数の歯（２０３）に沿って第１の爪位置（３０１）から第２の爪位置（３０２）へ可動である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の用量設定機構。
7. 第１の要素（６０）が第２の位置を通過すると、爪（２０５、２０７）は、多数の歯（２０３）を迂回して、戻り経路（２１５）に沿って第２の爪位置（３０２）から第１の爪位置（３０１）へ可動である、請求項６に記載の用量設定機構。
8. ラチェット機構（２２０）は、
   第１の要素（６０）が第２の要素（１１０）に対して第１の方向へ動くときに、爪（２０５、２０７）を第１の爪位置（３０１）から多数の歯（２０３）に向かって案内するための第１の案内手段（２１１）と；
   第１の要素（６０）が第２の要素（１１０）に対して第２の方向へ動くときに、爪（２０５、２０７）を第２の爪位置（３０２）から戻り経路（２１５）へ案内するための第２の案内手段（２１３）とを含む、請求項７に記載の用量設定機構。
9. 多数の歯（２０３）はラチェット手段（２０１）の下側（２１７）に沿って配置され；
   戻り経路は、下側（２１７）と反対のラチェット手段（２０１）の上側（２１５）に沿って延び；
   第１および第２の案内手段（２１１、２１３）は反対側に配置される、請求項８に記載の用量設定機構。
10. 第１の要素（６０）は用量設定部材として機能する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の用量設定機構。
11. 用量設定部材は、設定用量を示す数字を外面に含む、請求項１０に記載の用量設定機構。
12. 爪（２０５、２０７）は、歯（２０３）に係合する、旋回式、ばね懸架式、または弾性変形可能なアームを含む、請求項２〜１１のいずれか１項に記載の用量設定機構。
13. 第２の要素（１１０）は、最小用量位置および最大用量位置を第１の要素（６０）と共に画成するゲージ要素として機能し；最小用量位置は第１の要素（６０）が第２の位置にあるときに画成され；最大用量位置は、第１の要素（６０）が第１の方向へそれを越えてさらに動くことのできない位置に到達したときに画成される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の用量設定機構。
14. 最大用量止め具（１１２）をさらに含み、該最大用量止め具は、第１の要素（６０、６５）が最大用量止め具（１１２）に係合したときに、第１の要素（６０）の第１の方向へのさらなる動きを防止する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の用量設定機構。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項に記載の用量設定機構を含む薬物送達デバイスであって、
    ハウジング（１０）と、
    該ハウジング（１０）に対する回転によって用量を設定するように動作可能な用量セレクタ（８０）であって、回転可能な第１の要素（６０）がハウジング内（１０）に配置さ
    れて、第１の要素（６０）の少なくとも一部がハウジング（１０）のアパーチャ（１１ｂ）を通して見えるようになっており、第２の要素（１１０）がハウジング（１０）と第１の要素（６０）との間に置かれ、第１の要素（６０）とねじ係合して、第１の要素（６０）の回転により第２の要素（１１０）の軸方向変位を生じさせるようになっている用量セレクタと、
    ハウジング（１０）および駆動スリーブ（４０）に連結されたピストンロッド（３０）であって、ハウジング（１０）に対する駆動スリーブ（４０）の回転によりピストンロッド（３０）をハウジング（１０）に対して並進運動させるようになっている、ピストンロッドと
    を含む前記薬物送達デバイス。

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