JPS63286166A - 注射ペン - Google Patents

注射ペン

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JPS63286166A
JPS63286166A JP63111387A JP11138788A JPS63286166A JP S63286166 A JPS63286166 A JP S63286166A JP 63111387 A JP63111387 A JP 63111387A JP 11138788 A JP11138788 A JP 11138788A JP S63286166 A JPS63286166 A JP S63286166A
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injection pen
dosage
injection
control unit
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JP63111387A
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ロベルト・ハンス・ミューラー
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SUPUROITOOHIREN BV
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は可変容量の注射液容器またはカートリッジを収
納するマガジン、当該容器の内容量を変えるための力を
当該容器に加えるピストンロッド、当該ピストンロッド
を動かすための駆動機構を構成要素として含む注射ペン
に関するものである。
（従来の技術） このような注射ペンはデンマークのノボインダストリ□
Ｊｏｖｏ−１ｎｄｕｓｔｒ　ｉ）からノボペン（Ｎｏｖ
ｏＰｅｎ）の商品名で市販されている。このペンは、い
わゆる基礎／食事インシュリン療法に際して糖尿病患者
にインシュリンを投与するために開発されたものである
。このような療法にあたっては基礎インシュリン要求量
は一日に一回の遅効性インシュリンの注射によってまか
なわれる。食後要求量は食前に少量の即効性インシュリ
ンを注射することによってまかなわれる。患者はこのよ
うにして投与するインシュリンの量と、それに関連して
食事の量と時間もある程度自由に変えることができる。
この自由度は注射ペンを利用することによってさらに大
きくなる。食前の注射ができるこの注射ペンは上着の内
ポケット等、衣服に付けて容易に持ち運ぶことができる
大きさなので、そうすれば何時でも利用できるからであ
る。
このノボペンの押しボタンを押すとピストンロッドとピ
ストンが動き、インシュリンで満たされなカートリッジ
の内容積が減少して少量の投薬（２ＩＥ）を行なうこと
ができる。ボタンを押したときにカチッという音が二度
する。インシュリンの投与が終わると押しボタンは元の
位置に復帰しピストンロッドとピストンはその位置で停
止する。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は最初に述べたような注射ペンであって、
注射の際大きい抵抗圧を示す脂肪組織にインシュリンを
誤って注射することが起こり得ないような安全装置を組
み込んだ注射ペンを提供することにある。今一つの目的
は、例えば、インシュリンの投与状態を患者が目で見て
分かる形の情報として得られるように注射ペンを構成す
ることである。予めインシュリンの入っていないカート
リッジを用いることもできる注射ペンを提供することも
本発明の目的の一つである。
（課題を解決するための手段と作用および効果）本発明
による注射ペンは脂肪組織にインシュリンを誤って注射
しないための安全策として、駆動機構が電動モータを組
み込んでいるところに特徴がある。この電動モータによ
ってピストンロッドにかかる力を駆動時を通じ事実上常
に一定の望む大きさに保つことができる。患者が必要以
上に大きな力を加えたとしても、そのために不適当な注
射を行なうことが無くなる。
電動モータの回転運動はギヤーとトランスミッション機
構を介してピストンロッドの並進運動に変えられる。こ
れがピストンを変位させインシュリン溶液を送り出す。
駆動機構の制御は望むらくは注射ペンに電子制御ユニッ
トも組み込むことによって実現される。
駆動と制御のための電源はペン内に組み入れられたバッ
テリーによって確保される。
公知の注射ペンでは得られなかったいくつかの機能、使
用者が自分でしなければならなかったいくつかの機能が
電子制御ユニットをこの注射ペンに組み込むことによっ
て可能となる。プロセッサーを含んだ少なくとも一つの
集積回路をこの制御ユニットに組み込むことによって、
その大きさを制限し、注射ペンのペン状外観を損なわず
、患者がこれを容易に持ち運ぶことが可能になる。
前段で述べた見地から、制御ユニットに記憶手段をその
構成要素として持たせ、この記憶手段の一部に望むらく
は注射液投薬量単位数に相当するデータを記憶する第−
投薬量記憶手段用の区域を割り当てることができる。
患者が、例えば、インシュリン投与の進行状況を目で見
て分かるようにするために、本発明による注射ペンは少
なくとも第一投薬量記憶手段によって制御されるディス
プレイをその構成要素して含む。このディスプレイは使
用者に、第−投薬量記憶手段内のデータとして記憶され
ている前記投薬量単位数を表示する。視力障害をもつ使
用者のために、このペンは、ディスプレイ以外に、少な
くとも第一投薬量記憶手段によって制御される信号音発
生器をその構成要素として持たせることもできる。
注射するべき量を設定するために、本ペンは、外側から
操作可能な投薬量セッタ、当該投薬量セッタからの信号
に応じて第−投薬量記憶手段内データを望みの投薬量設
定値に相当するデータになるまで増減させる制御ユニッ
ト呻組み込まれた可逆カウンター回路手段、をその構成
要素として持たせることもできる。
患者は投薬量セッタを操作して投薬量記憶手段内のデー
タを可逆カウンタ回路手段によって望みの投薬量に相当
する設定値に設定することができる。設定値は投薬＼１
単位数の形でディスプレイに表示されるか或いは信号音
発生器からの信号音として知らせられる。
好ましい態様の一つとして本注射ペンは容器内の内容量
を測定するための測定装置を備えている。
この測定装置は、好ましい形として、ピストンロッドの
ピストン位置を把握するためのセンサーを要素として含
む。更に、この制御ユニットは、測定器からのデータに
よって制御されつつ第−投薬量記憶手段内のデータをそ
れに従って減少させる減算カウンタ回路手段を含むこと
ができる。このようにしてインシュリン単位刻みで投薬
量が読み込まれ、第一投薬量記憶手段と連絡しあった結
果がディスプレイに表示され、信号音発生器がある場合
はこれによっても知らされる。
更に前記記憶手段の中には現容量記憶手段用の区域を割
り当てておくことができる。制御ユニットは、好ましく
は、測定器からのデータによって制御されながら現容量
記憶手段内のデータをそれに従って増減させる可逆カウ
ンタ回路手段を構成要素として含む。このように、第一
投薬量記憶手段の場合と同様にして、現容量記憶手段内
のデータが実状に即応したものとなる。
制御ユニットは第一投薬量記憶手段からの信号と現容量
記憶手段からの信号を受けて、前記電動モータの駆動を
制御する比較器を構成要素として持つことができる。こ
の比較器によって、設定しようとするインシュリンの投
薬量が実際に使用可能な残量と比較される。設定値が使
用可能な残量を越える場合前記電動モータの作動が■止
され、インシュリンは送液されない。本注射ペンは好ま
しいＲ１！！の一つとしてディスプレイ及び／波たは信
号発生器が共に比較器によって制御されている。
使用可能なインシュリン残量以上の投薬量設定をしよう
とした場合はこのようにしてその事実が患者に知らせら
れる。
本発明による注射ペンの好ましい実施態様として前記制
御ユニットはタイミング手段を含み、当該タイミング手
段は現容量に対応する信号を受け、これに応じて前記電
動モータの作動を制御することができる。このような対
策が可能なことは前記電動モータがピストンロッドから
ピストンにかがる圧力をある定められた一定のレベルに
保つという事実と深い関係がある。このタイミング手段
を用いて、ポンプ圧よりも抵抗の方が大きいため意図に
反してインシュリンの投与が行なわれない状態で予じめ
定められた時間が経過した場合、前記電動モータを停止
させることができる。電動モータをこのように停止でき
るということは脂肪組織のような不適当な場所にインシ
ュリンを注射することを防ぐための今ひとつの安全対策
といえる。
本発明による注射ペンの他の好ましい実施態様として前
記記憶手段は投薬量設定量に相当するデータを記憶する
第二投薬量記憶手段として割り当てられた区域を持ち、
当該第二投薬量記憶手段はその電源をバッテリーから直
接確保している。このため、第二投薬量記憶手段を利用
して、注射ペンの電源が切られた後もデータを保持する
ことによって次回に注射ペンのスイッチをいれたときに
前回のインシュリン投与に関するデータを再び得ること
ができる。
電動モータを可逆回転が可能な構造とすることによって
、本発明による注射ペンを予じめ注射液を充填していな
いカートリッジの使用にも適したものとすることができ
る。その結果、ピストンロッドを逆方向に戻すこともで
きるにうすればピストンが容器の内面に沿って引き戻さ
れ、その結果束ずる負圧によって外部のインシュリンを
取り込むことができる。このことは、本注射ペンが空の
カートリッジを用いても使用できるという利点を有する
ことを意味する。
以上の手段の内、集積回路に組み入れることが可能なも
のは組み入れることが望ましい。こうして制御ユニット
を小さく保つことによって、本発明による注射ペンの大
きさを制限し、多くの機能を合わせ持つにもがかわらず
手軽で使用者に馴じむ注射ペンとすることができる。
（実施例） 以下に本発明による注射ペンについて、図に従って説明
する。
図１に示された注射ペン１のハウジング２６は主として
インシュリン容器３を取り入れるマガジン２、ピストン
ロッド４、ピストンロッド４を動かすための直流モータ
等の電動モータ６によって構成される。インシュリン容
器３は例えば市販の商品名アクトラピッドＦＩＭ　　ペ
ンフィル（人ｃｔｒａｐｉｄ［（Ｍ　Ｐｅｎｆｉｌｌ）
のカートリッジを用いる事ができる。
注射ペン１を使用できる状態で図１に示す。キャップ２
７を注射ペン１の頭部から取り外しスタータ２４に取り
付けた後、注射針と注射針保持器で構成される注射針ユ
ニット２８を頭部にネジで取り付ける。この注射針ユニ
ット２８を用いる場合、ペン１の内部に位置する側の針
の先端は容器３のゴム膜を突き抜けて内容物インシュリ
ンに届き、インシュリンが流れ得る状態になる。容器３
の他端にはピストン２つがあり、これによって容器３内
のインシュリンを押出し、針を通して患者の体の結合組
織に送り込むことができる。このピストン２９による送
り込み運動は電動モータ６の回転運動をギヤー／トラン
スミッションシステム８を介してピストンロッド４に並
進運動として伝えることによりなされる。
図１には又電動モータ６の電源バッテリ一つと電子制御
ユニット７が示されている。このユニット７については
この明１１１１１書で後程詳述される。バッテリーっけ
パネル３１を開けることによって交換が可能である。メ
インスイッチ２５は注射ペン］の電源オン／オフのため
のものである。図１には更に覗き窓３２が示されている
。この覗き窓３２は注射ペン１のどちら側に付けること
も可能である。これを通して容器３内の残量を知ること
ができる。この情報は電子制御により得られる情報に加
えて得られる情報であるところに特徴がある。
図１によって示される注射ベン１は、電動モータ６や電
子制御ユニット７を組みこんでいるにもかかわらず、小
型であるため患者が、例えば上着の内ポケットに入れて
、容易にこれを持ち運ぶことができ、従って患者のイン
シュリン療法が容易になる。注射ベン１の大きさは例え
ば縦１４ｃｍ、幅２ＣＷＩ、そして高さが３ｃｍといっ
たものである。
ペン１を横から見た形は図２によって明瞭に知ることが
できる。この図によって又例えば上着の内ポケットには
さむことのできるクリップを見ることができる。
図３に示されるブロックダイヤグラムは電子制御ユニッ
ト７といくつかの付帯装置の概要を、注射ベン１の望ま
しい態様の一つとして、明らかにするものである。この
制御ユニット７は少なくともプロセッサーを含む一つの
集積回路と、第一投薬量記憶手段１２、第二投薬量記憶
手段２３および現容量記憶手段１つを含む記憶手段１１
と、第一投薬量記憶手段１２用の可逆カウンター回路１
６と、同じく第一記憶手段１２用の減算カウンター１８
と現容量記憶手段１つ用の可逆カウンター２１とタイマ
ー２２とを全て組み込んだものである。更に、この制御
ユニット７はゲート回路３３、’　３４，３５，３６．
３７を合わせ持っている。ディスプレイ１３及び／又は
信号音発生器１４、センサー１７、投薬量セッタ１５、
そして電動モータ６はいずれも電子制御ユニット７に接
続している。図３には更にバッテリー９、メインスイッ
チ２５、スタータ２４、及び押しボタン３０も示されて
いる。
制御ユニット７内の各手段間の相互関係、及びこれらの
手段が制御ユニット７外の付帯、設備とどのような関係
を持っているかについては以下の全体の操作の説明の中
で更に明らかにされる。
注射ベン１の電源はメインスイッチ２５によって入れら
れる。ディスプレイ１３は０を示す。押しボタン３０を
押すことにより第二投薬量記憶手段２３の中に記憶され
たデータが、ＡＮＤゲート回路３７を介して、第一投薬
量記憶手段１２にも記憶され、今度は必要に応じ、排他
的ＯＲゲート回路３６を介し、投薬量の単位数としてデ
ィスプレイ１３に表示される。この投薬量単位数は前回
の注射の際に読み込まれていた投薬量単位数に等しい。
第二投薬量記憶手段２３の電源はバッテリー９から直接
取っているのでこのデータは、メインスイッチ２５のオ
ン・オフに関係なく記憶されている。患者がディスプレ
イ１３に表示されている投薬量単位数を変えようと思え
ば投薬量セッタ１５のプラス又はマイナスボタンを押す
ことによって自分で変えることができる。そこで第一投
薬量記憶手段１２内のこのデータは、従ってディスプレ
イ１３に表示される投薬量単位数も患者の思い通りに調
整することができる。ディスプレイ１３の代わりに、又
はこれと併用できる状態で、信号音発生器１４を組み込
み、（投薬量単位数に対応する）異なったピッチの信号
音と、設定された投薬量単位数が変化するごとに発せら
れる短い信号音によって視力障害者も同様の情報を得る
ことができるようにすることも可能である。
望みの琢薬量単位数が設定され、投薬量セッタ１５に読
み込まれた後、この設定値は、比較器２０によって、現
容量記憶手段１９内のデータとして記憶されている容器
内インシュリン残量と比較される。設定値が残量を越え
る場合、比較器２０はスタータ２４が作動しないように
働き、ディスプレイ１３に明るい警報を表示させ、そし
て／または信号音発生器１４に警報音を発せしめる。
この目的を果たすために、比較器２０と第一投薬量記憶
手段１２を、排他的ＯＲゲート回路３６を介して、ディ
スプレイ１３および／又は信号音発生器１４に接続して
おくことができる。第一投薬量記憶手段１２内に記憶さ
れディスプレイ１３に表示されており、そして／または
信号音発生器１４により聞こえる状態になっている設定
投薬量は、投薬量セッタ１５のマイナスボタンを作動さ
せることによって、単位量刻みで減らす事ができる。設
定値が容器３内のインシュリン残量に一致するところに
下がるまでディスプレイ１３上の明るい警報は消えず、
そして／または信号音発生器１４の警報が鳴り続ける。
この残量は第二投薬量記憶手段２３のデータとして記憶
されている。設定値が容器３内のインシュリン残量と等
しいか残量より小さい場合は、第一投薬量記憶手段１２
のデータとして記憶された設定値が第二投薬量記憶手段
２３のデータとしても記憶される。
次に無菌状態で包装された注射針ユニット２８が、注射
ペン１内の容器３に針の一端が突き刺さる状態で、注射
ペン１の頭部にネジで取り付けられる。そこで患者は注
射ペン１を自分の体の望む位置に置き、スタータ２４に
取り付けられたキャップ２７を押すことによって、設定
したインシュリン投薬を開始することができる。キャッ
プ２７が下向きに抑えられている限り電動モータ６の電
源はバッテリー９によって確保され、電動モータ６によ
ってピストンロッド４が押し進められ、容器３内に位置
するピストン２つによってインシュリンを注射針を通し
て患者の体の方に供給できるようになっている。
スタータ２４、比較器２０、そして第一投薬量記憶手段
１２は、ＡＮＤゲート回路３３．３４を介して、電動モ
ータ６に接続して用いることができる。
センサー１７を用いてピストンロッド４の進行状態をイ
ンシュリンの単位供給量刻みで知ることができる。セン
サー１７からのデータに応じて、インシュリンの単位供
給量刻みで、第一投薬量記憶手段１２に記憶されている
データが減算カウンター回路１８によって修正され、現
容量記憶手段１つに記憶されているデータが可逆カウン
ター回路２１によって修正される。第一投薬量記憶手段
１２に記憶されているデータが変わると、ディスプレイ
１３上に表示されている投薬予定残量又は信号音発生器
１４で知られる投薬予定残量も変わる。このようにして
、患者は投薬の進行状態を把握することができる。
第一投薬量記憶手段１２のデータがＯになった場合、即
ち設定投薬量が投薬され終わった場合、ゲート回路３４
によって、バッテリー９から電動モータ６への電力供給
が断たれる。現容量記憶手段１９と第二投薬量記憶手段
２３の電源はバッテリー９から直接取っているので、こ
れらの中のデータはメインスイッヂ２５を操作した後で
も記憶されている。
患者が注射針を突き刺すとき、針の挿入深度が不十分な
ことがよくある。即ち脂肪組織に挿入した場合である。
深い皮下結合組織は網目構造がそれほど密でないのに比
して、脂肪組織はその網目構造が密であるため注射液を
入れようとするときに受ける抵抗圧が大きい。このよう
な場合、本発明による注射ペンに於ては望ましくない注
射が行なわれないように配慮されている。即ち容器３内
のピストン２つの前進運動は患者の力による手動ではな
く電動モータ６によって供給される力によって行なわれ
る。この電動モータによってピストン２つに働く力は注
射液を結合組織に送り込むのに充分ではあるけれども脂
肪組織のような不適当な所に望ましくない送液を行なう
には不十分であるように、たとえばＩＯＮ程度に制限さ
れている。
インシュリンの送液が不可能な状態になっているにもか
かわらず電動モータ６が回り続けることの無いよう制御
ユニット７内にタイマー２２が組み込まれている。この
タイマー２２は例えば現容量記憶手段１つからそこに記
憶されているデータに対応する信号を読み取り、もしこ
の現容量記憶手段１９のデータがある定められた時間、
例えば１秒間、変わらない場合、即ち送液がされていな
い場合、ＡＮＤゲート回路３５を介して電動モータ６を
停止させることができる。
電動モータ６は双方向に回転できるように組立てること
ができる。このようにすればピストンロッド４、従って
ピストン２つを反対方向に動かすことができるから、患
者が手許にインシュリンの入ったカートリッジを持って
いない場合でも注射ペン１の中にある空の容器３に外部
のインシュリンを、電動モータ６の逆回転で容器３内の
ピストン２つを逆方向に後退させることによって、針か
ら吸い込むことができる。センサー１７と可逆カウンタ
回路２１を用いて現＼容量記憶手段１９内のデータを容
器３が充填される度合に一致させて変化させることがで
きる。このことは、はじめからインシュ。
リンの入った容器があって、空の容器を利用せずにその
インシュリン入り容器と容器ごと交換する場合も同様に
可能である。
以上に述べた機能を全部備え、しかも容易に取り扱える
大きさにするために注射ペン１はその望ましい態様とし
て上記の手段即ち制御ユニット７、記憶手段１）、回路
１６．１８，２１．比較器２０、タイマー２２が集積回
路に組み込まれている。ゲート回路３３．３４，３５，
３６．．３７をこの集積回路に組み込むことも可能であ
る。かくしてその手軽なデザインにもかかわらず、多く
の機能を合わせ持つため使用者に極めて良く馴じむ注射
ペンが得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は注射ペンの構造の概略を示す平面図、第２図は
第１図の矢印ＩＩ−ＩＩの方向から見た側面図を示す。 ただし、キャップは外された状態になっている。第３図
は主として注射ペンの電子制御ユニットのブロックダイ
アダラムを示す図である。 （１）・・・・・注射ペン、（６）・・・・・電動モー
タ、（７）・・・・・電子制御ユニット、（１１）・・
・・・記憶手段、（１２）・・・・・第一投薬量記憶手
段、（１３）・・・・・ディスプレイ、（１４）・・・
・・信号音発生器、（１５）・・・・・投薬量セッタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、使用者である患者の衣服に付けて持ち運ぶに適し、
    可変容量の注射液容器またはカートリッジ、当該容器ま
    たはカートリッジに力を加えて内容量を変化せしめ得る
    ピストンロッド、当該ピストンロッドを動かす駆動機構
    を組み入れたハウジングから成る注射ペンであって、前
    記駆動機構が電動モータ（６）を含み、当該電動モータ
    （６）が電子制御ユニット（７）によって制御され、当
    該電子制御ユニット（７）が記憶手段（１１）を含み、
    当該記憶手段（１１）が注射液投薬量単位数に相当する
    データを記憶するための第一投薬量記憶手段（１２）と
    して割り当てられた区域を持ち、更に前記注射ペンが当
    該データを設定するため外側から操作可能な投薬量セッ
    タ（１５）、当該データを使用者である患者に知らせる
    ため前記第一投薬量記憶手段（１２）によって制御され
    るディスプレイ（１３）及び／または信号音発生器（１
    ４）を合わせ持つことを特徴とする注射ペン。 ２、前記容器またはカートリッジ（３）内の内容物量を
    測定するための測定器（１７）、当該測定器（１７）か
    らのデータによって制御され、それに従って前記第一投
    薬量記憶手段（１２）内のデータを減少させる減算カウ
    ンタ回路手段（１８）を含む前記制御ユニット（７）を
    持つことを特徴とする請求項１に記載の注射ペン。 ３、前記記憶手段（１１）が前記容器またはカートリッ
    ジ（３）内の注射液量単位数に相当するデータを記憶す
    るための現容量記憶手段（１９）用に割り当てられた区
    域を持ち、当該現容量記憶手段（１９）が前記ハウジン
    グ内のバッテリー（９）から直接その電源を供給され、
    更に前記制御ユニット（７）が可逆カウンタ回路手段（
    ２１）を構成要素として含み、当該可逆カウンタ回路手
    段（２１）が前記測定器（１７）によって制御されつつ
    それに従って前記現容量記憶手段（１９）内のデータを
    増減させることを特徴とする請求項２に記載の注射ペン
    。 ４、前記ピストンロッド（４）のピストン（２９）の位
    置を把握するためのセンサーを前記測定器（１７）が構
    成要素として含む請求項２または３に記載の注射ペン。 ５、前記制御ユニット（７）が比較手段（２０）を構成
    要素として含み、当該比較手段（２０）が前記第一投薬
    量記憶手段（１２）と前記現容量記憶手段（１９）から
    の信号を受けて前記電動モータ（６）の作動と、前記デ
    ィスプレイ（１３）及び／または信号音発生器（１４）
    の作動を制御することを特徴とする請求項３または４に
    記載の注射ペン。 ６、前記制御ユニット（７）がその構成要素としてタイ
    ミング手段（２２）を含み、当該タイミング手段（２２
    ）が前記容器またはカートリッジ（３）内の液量に相当
    する信号を受け、これに対応して前記電動モータ（６）
    を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか
    に記載の注射ペン。 ７、前記記憶手段（１１）が第二投薬量記憶手段（２３
    ）用に割り当てられた区域を持ち、当該第二投薬量記憶
    手段（２３）が前記第一投薬量記憶手段（１２）内のデ
    ータと同じデータを記憶し、当該第二投薬量記憶手段（
    ２３）の電源が前記ハウジング（２６）内のバッテリー
    （９）から直接確保されていることを特徴とする請求項
    １から６のいずれかに記載の注射ペン。 ８、前記記憶手段（１１；１２）、（１９）、（２３）
    、前記比較手段（２０）、前記減算カウンター回路手段
    （１８）、前記可逆カウンター回路手段（２１）、前記
    タイミング手段（２２）、がプロセッサーを持つ一つの
    集積回路の構成要素として組み込まれ、当該集積回路が
    前記制御ユニット（７）に含まれることを特徴とする請
    求項１から７のいずれかに記載の注射ペン。 ９、前記電動モータ（６）が反対方向にも回転可能であ
    り、それによって前記ピストンロッド（４）を反対方向
    に戻し、前記カートリッジ３に注射液再充填ができるこ
    とを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の注射
    ペン。
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