KR20110099051A - 리셋 가능한 구동 장치를 갖는 고정 용량 주입 장치 - Google Patents

리셋 가능한 구동 장치를 갖는 고정 용량 주입 장치 Download PDF

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KR20110099051A
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데이비드 플럼프터
크리스토퍼 제임스 스미스
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사노피-아벤티스 도이칠란트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 고정 용량(fixed dose)의 약제를 투여하기 위한 주입 장치(injection device)(1)를 제공한다. 상기 주입 장치(1)는, 구동 부재(drive member)(3)를 포함하는 구동 장치를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징(2), 및 구동 부재(3)에 대해 고정된 투여 요소(dosing element)를 포함한다. 여기서, 상기 용량은 투여 요소(34)를 용량 셋팅 방향(s)으로 하우징(2)에 대해 회전시켜 셋팅할 수 있고, 상기 용량은 투여 요소(34)를 하우징(2) 쪽으로 밀어냄에 의해 분배시킬 수 있다. 용량은, 투여 요소(34)를 회전시켜 셋팅할 수 있으며, 용량은, 투여 요소(34)를 하우징(2) 쪽으로 밀어냄에 의해 분배시킬 수 있고, 용량은, 투여 요소(34)를 용량 셋팅 방향(s)과 반대 방향으로 회전시킴으로써, 취소할 수 있다.

Description

리셋 가능한 구동 장치를 갖는 고정 용량 주입 장치{Fixed dose injection device with resettable drive mechanism}
본 발명은 고정 용량(fixed dose)의 약제를 투여하기 위한 주입 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 주입 장치용 구동 장치(drive mechanism)에 관한 것이다.
특허출원 EP 1923084 A1은 고정 용량의 약제를 셋팅하고 분배하기 위한 주입 장치를 기술하고 있다. 여기서, 용량을 셋팅하기 위하여, 사용자는 근위 방향(proximal direction)으로 용량 버튼(dose button)을 당기고, 용량을 분배하기 위하여, 주입 장치의 원위 방향(distal direction)으로 용량 버튼을 밀어낸다.
공보 WO 2004/078239 A1은 사용자가 용량의 크기를 선택할 수 있는, 주입 장치를 기술하고 있다. 용량을 셋팅하기 위하여, 사용자는 하우징(housing)에 대해 용량 다이알 슬리브(dose dial sleeve)를 회전시키고, 용량을 분배하기 위하여, 사용자는 용량 버튼을 누른다.
본 발명의 목적은, 사용하기 쉽고, 상당히 신뢰성이 있는, 고정 용량의 약제를 투여하기 위한 주입 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 첫 번째 측면에 따라, 고정 용량의 약제를 투여하기 위한 주입 장치가 제공된다. 주입 장치는, 구동 부재(drive member)를 포함하는 구동 장치를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 포함한다. 더욱이, 주입 장치는 구동 부재에 대해 영구적으로 고정된 투여 요소(dosing element)를 포함한다. 용량은, 투여 요소를 용량 셋팅 방향으로 하우징에 대해 회전시켜 셋팅할 수 있고, 용량은, 하우징쪽으로 투여 요소를 밀어냄에 의해 분배할 수 있다.
구동 부재는 약제가 배치되는 카트리지 내의 피스톤에 대해 작동하는 피스톤 로드(piston rod)에 체결될 수 있다. 바람직하게는, 투여 요소의 이동 및 이와 함께 구동 부재의 하우징(housing) 쪽으로의 이동은 주입 장치의 원위 말단 쪽으로의 피스톤 로드의 이동을 유발한다. 이에 의해, 또한 피스톤이 전방으로 움직여 약제가 카트리지 밖으로 밀려 나가게 된다.
투여 요소와 구동 부재 사이의 고정된 접속으로 인하여, 사용자가 구동 부재를 직접 제어할 수 있다. 이에 따라, 용량의 신뢰할 수 있는 셋팅 및 분배가 성취될 수 있는 한편, 추가의 실수하기 쉬운 기계적 과정, 예를 들면, 투여 요소와 구동 부재의 기계적 커플링(mechanical coupling) 또는 탈커플링(decoupling)이 제외될 수 있다. 이외에, 추가의 부품들을 절약할 수 있고, 주입 장치의 보다 저렴한 제조가 성취될 수 있다.
바람직한 양태에서, 용량 셋팅 동안의 투여 요소의 이동은, 회전 운동 뿐만 아니라, 투여 요소와 구동 부재의, 하우징으로부터 멀어지는 나선형 운동을 포함한다. 상기 양태에서, 투여 요소에 대한 당기는 힘과 용량 셋팅 방향으로의 회전력 둘 다는 투여 요소의 나선형 운동 및 이에 따른 용량 셋팅을 유발할 수 있다. 이에 의해, 또한 주입 장치에 대해 혼란스러워하거나 주입 장치가 익숙치 않은 사용자가 투여 요소의 회전 운동 또는 당김 이동이 필요한 지를 생각지 않고도 단지 투여 요소에 대한 작동에 의해 용량을 셋팅할 수 있다.
바람직한 양태에서, 용량을 셋팅하기 위하여, 사용자는 투여 요소를 작동시켜, 투여 요소를 초기 위치로부터 정지 위치로 하우징에 대해 이동시킨다. 정지 위치에서, 투여 요소는 하우징 밖으로 더 당겨질 수도 없고, 용량 셋팅 방향으로 더 회전될 수도 없다. 용량 셋팅 요소가 정지 위치에 이르면, 용량 셋팅이 완결된다. 정지 위치에서, 사용자는 종점 위치(end position)에 이를 때까지 투여 요소를 하우징 쪽으로 밀어낼 수 있으며, 이에 따라, 이러한 이동 동안 약제가 분배된다.
바람직한 양태에서, 셋팅된 용량은, 투여 요소를 용량 셋팅 방향과 반대 방향으로 회전시켜 취소할 수 있다.
여기서, 용량은, 용량 셋팅이 완결되어 정지 위치에 이르면 취소될 수 있다. 용량은 또한 초기 위치와 정지 위치 사이의 투여 요소의 위치에서부터 취소될 수 있다. 바람직하게는, 용량을 취소하기 위하여, 투여 요소를 초기 위치에 다시 도달할 때까지 용량 셋팅 방향과 반대 방향으로 회전시킨다.
이러한 기능성(functionality)은 주입 장치에 익숙치 않은 사용자, 예를 들면, 주입 장치를 작동시키기 위하여 훈련되어야 하는 사용자에게 특히 유용할 수 있다. 여기서, 의료진은 어떠한 약제도 배출시키지 않고 용량을 셋팅하고 용량을 수회 취소함으로써 당해 펜을 작동시키는 방법을 사용자에게 설명하고자 할 수 있다. 더욱이, 이는 또한, 용량을 셋팅한 후, 사용자가 용량을 이후 어떤 시기에 복용하기를 원하고, 이에 따라 용량을 취소하기를 희망하는 결정을 할 때 유용할 수 있다. 이는 용량을 셋팅한 후 사용자에게 가능한 유일한 행동이 용량을 배출하기 위하여 용량 버튼을 누르는 것인 주입 장치로는 성취될 수 없다.
주입 장치는 용량을 셋팅한 후, 두 가지 선택, 즉 투여 요소를 밀어서 용량을 분배하거나, 투여 요소를 후방으로 회전시켜 용량을 취소하는 것을 사용자에게 보여주는 인디케이터(indicator)를 포함할 수 있다. 이 인디케이터는 구동 부재 위에 인쇄되어, 하우징 내의 구멍(aperture)을 통해 볼 수 있다.
한 양태에서, 투여 요소는 구동 부재의 필수 구성 부분(integral part)이다.
이는 주입 펜의 제조 경비를 추가로 감소시키는데 유용할 수 있는데, 이는 이 경우 투여 요소 및 구동 부재가 동일한 제조 단계에서 제조될 수 있기 때문이다. 더욱이, 주입 펜은 더욱 견고할 수 있다.
투여 요소는 사용자가 잡을 수 있도록, 하우징의 말단을 넘어 연장된 구동 부재의 말단 부분에 의해 형성될 수 있다. 투여 요소의 취급을 개선하기 위하여, 투여 요소에 그립 표면(grip surface)이 제공되거나, 구동 부재의 단면보다 더 큰 단면을 가질 수 있다.
다른 양태에서, 투여 요소는 구동 부재에 대해 영구적으로 고정된 별도의 부품일 수 있다. 이는 주입 장치에 사용자가 편리하게 잡을 수 없는 표준 구동 부재가 사용되는 경우에 유용할 수 있다.
바람직한 양태에서, 하우징은 구동 부재에 나사산에 의해 체결(threadedly engaging)된다.
한 양태에서, 하우징은 구동 부재의 체결 피쳐(engaging feature)에 체결되는 내부 나사산(inner thread)을 가질 수 있다.
또한, 구동 부재는 하우징의 체결 피쳐에 체결되는 외부 나사산(outer thread)을 가질 수 있다.
다음으로, 구동 부재는 하우징의 내부 나사산에 체결되는 체결 피쳐를 갖는다고 가정한다. 그러나, 하기 개시는 또한 다수의 양태들을 포함하며, 여기서, 구동 슬리브(drive sleeve)는 하우징의 체결 피쳐에 체결되는 외부 나사산을 포함한다.
사용자가 용량을 셋팅하거나 용량을 분배하기 위하여 투여 요소를 작동시키는 경우, 체결 피쳐가 나사산의 경로(path)를 따라 이동한다. 바람직하게는, 체결 피쳐는, 하우징에 대한 구동 부재의 이동이 나사산의 경로에 따르도록, 나사산의 경로에 의해 가이딩(guiding)된다. 여기서, 하우징에 대한 투여 요소의 위치는 관련된 나사산에 대한 체결 피쳐의 위치에 의해 한정될 수 있다. 사용자가 구동 부재를 직접 조절하는 경우에, 나사산의 경로를 따라 체결 피쳐의 상대적 이동을 직접 조절할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 상기 장치로 들어가는 부스러기(debris)로부터의 높은 수준의 마찰 또는 오염으로 인하여 체결 피쳐가 나사산에 채워져 고정되는 록킹(locking)의 위험이 감소된다.
한 양태에서, 하우징은 세로축(longitudinal axis)을 가지며, 하우징의 내부 나사산은 세로축에서 두개의 구속 위치(confining position)들 사이에서 변동(oscillation)한다.
여기서, 나사산의 경로를 따르는 경우에, 나사산은 구속 위치들 중 한 쪽으로 움직인 다음, 이의 방향을 바꿔, 두 번째 구속 위치 쪽으로 움직인다. 따라서, 세로축을 따라, 나사산의 경로는 두개의 구속 위치들 사이의 영역으로 한정된다. 나사산의 경로는 구속 위치들에 도달할 수 있거나, 하나의 구속 위치에 도달되기 전에 자신의 방향을 바꿀 수 있다.
하우징의 내부 나사산은 수개의 연속적인 동일한 세그먼트(segment)들을 포함할 수 있으며, 이는 연속된 순서로 차례로 배열된다.
바람직하게는, 각각의 세그먼트는 용량 셋팅 및 용량 분배의 과정에 상응한다.
구동 부재는 둘 이상의 체결 피쳐를 포함할 수 있으며, 이들은 각각 하우징의 내부 나사산의 상이한 세그먼트에 체결된다. 체결 피쳐들은 세로축 둘레에 대칭 위치들로 배열될 수 있다. 한 예로서, 두 개의 정반대의(diametrically opposite) 체결 피쳐들은 각각 나사산의 하나의 세그먼트에 의해 가이딩될 수 있다. 이 경우에, 구동 부재의 하우징에 대한 체결이 더욱 견고해질 수 있으며, 체결 해제 또는 록킹의 위험은 감소될 수 있다.
내부 나사산의 세그먼트의 바람직한 양태에서, 각 세그먼트는 세로축에 대해 경사진 용량 셋팅 구역 및 세로축에 대해 용량 셋팅 구역보다 덜 경사진 용량 분배 구역을 포함한다.
바람직하게는, 용량을 셋팅하기 위하여 사용자가 용량 셋팅 방향으로 투여 요소를 회전시키는 경우, 체결 피쳐는 용량 셋팅 방향으로 용량 셋팅 구역을 따라 이동한다. 용량 셋팅 구역은 제1 위치에서 원위 말단으로부터 더 떨어진 제2 위치 쪽으로 연장됨으로써, 용량 셋팅 방향을 따라 세로축 둘레로 나선형으로 움직일 수 있다. 바람직하게는, 제1 위치는 투여 요소의 초기 위치에 상응하며, 제2 위치는 투여 요소의 정지 위치에 상응한다.
바람직하게는, 용량 분배 구역은 용량 셋팅 구역의 말단에서 시작해서, 제3 위치 쪽으로 연장되며, 여기서, 제3 위치는 제2 위치보다 원위 말단 쪽으로 더 근접하게 위치한다. 한 양태에서, 제3 위치는 세로축에 대해 제1 위치와 동일한 위치에 위치하며, 제1 위치에 대해 각진 오프셋(angular offset)을 갖는다. 사용자가 투여 요소를 하우징 쪽으로 밀어내는 경우에, 체결 피쳐는 하우징의 내부 나사산의 제2 위치로부터 제3 위치로 움직인다. 바람직하게는, 세로축에 대한 용량 분배 구역의 경사는 사용자가 투여 요소를 밀어내는 경우에, 투여 요소가 축을 따라 주로 병진 운동(translational movement)으로 움직일 수 있도록 한다.
바람직한 양태에서, 용량 분배 구역은 세로축과 평행한 방향으로 움직인다.
여기서, 투여 요소를 밀어내는 행동은 주로 하우징에 대해 투여 요소의 병진 운동을 유발한다. 이는 사용자에게 매우 편리할 수 있으며, 투여 요소를 밀어내는 경우에 사용자가 투여 요소의 회전 운동을 느끼지 못하기 때문이다.
다른 양태에서, 용량 분배 구역은 세로축과 완전히 평행하지 않은 방향으로 움직일 수 있다. 이에 의해, 투여 요소의 이동 및 카트리지 내에서의 피스톤의 이동의 기계적 확대율(mechanical advantage)이 개선될 수 있다.
바람직한 양태에서, 용량을 취소하는 동안, 구동 부재의 체결 피쳐는 용량 셋팅 방향과 반대 방향으로 용량 셋팅 구역을 따라 이동한다. 여기서, 용량 셋팅 구역은 용량의 셋팅 및 취소의 이중 기능을 갖는다. 사용자가 용량 셋팅 동안 또는 셋팅 과정 완결시에 용량을 배출하기 원치 않는 결정을 하는 경우에, 사용자는 반대 방향 쪽으로 투여 요소를 회전시킬 수 있다. 이에 의해, 구동 부재의 체결 피쳐는 후방으로 용량 셋팅 구역을 따라 이동한다.
바람직한 양태에서, 주입 장치는 멈춤쇠(detent)를 포함하며, 멈춤쇠는 용량 셋팅이 완결되는 경우에, 듣거나 촉각으로 알 수 있는 신호를 제공한다.
멈춤쇠는 하우징의 내부 나사산에 위치할 수 있으며, 용량 셋팅 방향으로 용량 분배 구역을 진행시킨다. 멈춤쇠는 구동 부재의 체결 피쳐와 상호작용하여, 들을 수 있거나 촉각으로 알 수 있는 신호를 제공한다. 한 예로서, 멈춤쇠는 하우징의 내부 나사산에 고정되고, 내부 나사산의 경로로 연장되는 요소(element)일 수 있다. 멈춤쇠는 가요성 또는 비가요성 돌출부를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 체결 피쳐는 가요성 부분을 포함할 수 있다. 바람직한 양태에서, 체결 피쳐가 멈춤쇠에 대해 이동되는 경우에, 체결 피쳐는, 멈춤쇠 및 체결 피쳐 중 하나 또는 모두의 가요성 변형으로 인하여, 멈춤쇠를 넘어설 수 있다. 듣거나 촉각으로 알 수 있는 피드백은, 서로에 대해 밀어내는 경우 상기 요소들의 기계적 저항으로부터 유발될 수 있거나 체결 피쳐가 멈춤쇠를 통과한 후 상기 요소들 중 하나 또는 모두에서 되튕김(snapping back)으로부터 유발될 수 있다.
다른 양태에서, 멈춤쇠는 내부 나사산으로부터 더 먼 거리에 위치할 수 있다. 여기서, 당해 멈춤쇠는 체결 피쳐로부터 연장된 구동 부재의 부분 또는 구동 부재의 독립된 부분과 상호작용할 수 있다. 상기 멈춤쇠 및 상기 상호작용 요소는 체결 피쳐가 용량 분배 구역에 도달하면 상기 상호작용이 듣거나 촉각으로 알 수 있는 피드백을 유발하도록 위치한다.
한 양태에서, 주입 장치는 용량 셋팅 구역을 따라 구동 부재의 체결 피쳐가 이동하는 것을 허용하면서 용량 분배 구역을 따라 후방으로 이동하는 것을 방지하는 비-복귀 피쳐(non-return feature)를 포함한다.
비-복귀 피쳐는 용량 분배 구역의 말단에 위치할 수 있다. 멈춤쇠 특성과 유사하게, 비-복귀 피쳐는 하우징의 내부 나사산의 경로로 연장된 돌출부일 수 있다. 용량 분배 구역의 말단에, 동일한 방향으로 체결 피쳐의 추가 이동이 유지되도록 하는 리드(lead)를 가질 수 있다. 다른 방향으로 생각하면, 비-복귀 피쳐는 용량 분배 구역을 따라 후방으로의 체결 피쳐의 이동이 방지되도록 하는 정지면(stop face)을 가질 수 있다.
비-복귀 피쳐는 또한 하우징에 또는 내부 나사산으로부터 더 먼 위치에 위치할 수 있으며, 체결 피쳐가 용량 분배 구역을 통과할 때 상호작용이 일어나는 한, 구동 부재의 별도의 요소와 체결될 수 있다.
바람직한 양태에서, 내부 나사산의 세그먼트는 60°, 72°, 90°, 120°또는 180°의 각도 범위를 갖는다.
바람직하게는, 세그먼트의 각도 범위는 투여 요소의 용량 셋팅 및 용량 분배 이동이 사용자에 의해 편리하게 움직일 수 있도록 선택된다. 180°의 각도 범위에서, 사용자는 투여 요소를 약 반 회전 회전시킨 다음, 투여 요소를 밀어내야 한다.
바람직한 양태에서, 내부 나사산은 저절로 차단된다(closed).
여기서, 바람직하게는, 세그먼트의 각도 범위는 360°의 적분 분수(integral fraction)이다. 이 경우에, 연속적인 세그먼트들은 하우징의 내경을 따라 풀 턴(full turn)을 완결하고, 풀 턴 후 연립(join up)된다.
단지 적은 용량의 약제 분배를 요하는 경우에, 내부 나사산은 이의 말단(end)에서 종결될 수 있다(terminated). 여기서, 내부 나사산은 360°미만의 각도 범위를 차지할 수 있다.
바람직하게는, 피스톤 로드가 제공되며, 피스톤 로드는 약제가 함유된 카트리지 내에 배치된 피스톤에 대해 작동한다. 바람직한 양태에서, 피스톤 로드는 용량의 분배 동안 회전하여 이동한다.
한 양태에서, 구동 부재는 적어도 부분적으로 피스톤 로드를 둘러싸는 구동 슬리브이다. 피스톤 로드는 구동 부재에 나사산에 의해 체결될 수 있다.
구동 슬리브는 피스톤 로드의 체결 피쳐에 체결되는 내부 나사산을 가질 수 있다.
또한, 구동 슬리브는 피스톤 로드의 외부 나사산에 체결되는 체결 피쳐를 포함할 수 있다.
다음에서, 구동 슬리브는 피스톤 로드의 체결 피쳐에 체결되는 내부 나사산을 갖는다고 가정한다. 그러나, 하기의 개시는 또한 다수의 양태들을 포함하며, 여기서, 구동 슬리브는 피스톤 로드의 외부 나사산에 체결되는 체결 피쳐를 포함한다.
바람직하게는, 구동 슬리브의 내부 나사산의 리드는 하우징의 내부 나사산의 용량 셋팅 구역의 리드와 동일하다. 이에 의해, 투여 요소 및 구동 슬리브가 용량을 셋팅하기 위하여 하우징 밖으로 나선형으로 이동하는 경우에, 구동 슬리브의 내부 나사산은 피스톤 로드에 대해 나선형 운동으로 움직이는 반면에, 피스톤 로드 자체는 하우징에 대해 정지 상태를 유지한다. 용량 셋팅 동안, 구동 부재는 원위 말단 쪽 방향으로 하우징에 대해 주로 병진 운동으로 움직인다. 구동 슬리브의 피스톤 로드에 대한 나사산에 의한 체결에 의해, 구동 슬리브의 이동이 피스톤 로드의 이동을 유발한다.
구동 부재 및 피스톤 로드의 주입 장치의 세로축에 따른 이동의 양들의 비는 장치의 기계적 확대율에 의해 좌우된다.
바람직하게는, 피스톤 로드는 하우징에 나사산에 의해 체결된다. 특히, 피스톤 로드는 이중-나사산 리드 스크류(double-threaded lead screw)일 수 있다.
바람직한 양태에서, 구동 슬리브의 내부 나사산은 마지막 유효 용량이 분배된 후 용량의 풀 셋팅(full setting)을 방해하는 정지면을 포함한다.
이에 의해, 마지막 유효 용량이 분배된 후 사용자가 용량을 셋팅하고자 하면, 피스톤 로드의 체결 피쳐는 구동 슬리브의 내부 나사산의 정지면에 대해 인접될 수 있다. 피스톤 로드가 하우징에 체결되기 때문에, 용량 셋팅 방향으로의 구동 슬리브의 추가 이동 및 추가 용량의 풀 셋팅을 방해할 수 있도록 구동 슬리브에 대해 저항력(counterforce)이 발휘된다.
바람직한 양태에서, 주입 장치는 펜-형태 장치이다. 한 예로서, 카트리지는 헤파린, GLP1 또는 인슐린과 같은 약제를 함유할 수 있다.
다른 특성은, 첨부된 도면들과 함께 고려하는 경우에, 하기 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 구동 장치를 포함하는 주입 장치의 단면도이다.
도 2는 구동 부재의 체결 피쳐에 체결되는 하우징의 내부 나사산의 감겨 있지 않은(unwound) 상태의 묘사이다.
도 3은 피스톤 로드의 체결 피쳐에 체결되는 구동 부재의 내부 나사산의 감겨 있지 않은 상태의 묘사이다.
도 1은 세로축(I)을 갖는 펜-형태 주입 장치(1)를 나타낸다. 주입 장치(1)는 주요 부분(21) 및 액체 약제를 함유하는 카트리지(6)가 배치되는 카트리지 홀더(22)가 있는 하우징(2)을 포함한다. 니들 유닛(여기에 도시되지 않음)은 주입 장치(1)의 원위 말단(11)에 부착될 수 있다. 주요 하우징(21)은 피스톤 로드(5)를 부분적으로 둘러싸는 구동 슬리브의 형태인 구동 부재(3)를 포함하는 구동 장치를 둘러싼다. 피스톤 로드(5)가 피스톤(61)에 대해 작동함으로써, 원위 말단(11) 쪽으로의 이동 동안, 약제가 카트리지 밖으로 밀려난다.
주입 장치(1)의 근위 말단(12)에서, 구동 부재(3)가 주요 하우징(21)을 넘어 연장됨으로써, 구동 부재(3)의 말단에 의해 형성되는 투여 요소(34)를 사용자가 잡을 수 있도록 한다. 이에 의해, 사용자는 고정 용량의 약제를 셋팅, 분배 또는 취소할 수 있다.
구동 부재(3)는 하우징(2)에 나사산에 의해 체결된다. 하우징(21)의 주요 부분은 내부 나사산(4)을 포함하며, 여기서 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)가 가이딩된다. 하우징(21)의 주요 부분의 내부 나사산(31)은 세로축(I) 둘레로 나선형 경로를 따라 움직인다.
피스톤 로드(5)는 구동 부재(3)에 나사산에 의해 체결된다. 구동 부재(3)는 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)에 체결되는 내부 나사산(32)을 포함한다. 또한, 피스톤 로드(5)는 하우징(2)에 나사산에 의해 체결된다. 이를 위해, 피스톤 로드(5)는 외부 나사산(53)을 포함하며, 여기서, 하우징(2)의 체결 피쳐(23)가 가이딩된다. 따라서, 피스톤 로드(5)는 이중-나사산 리드 스크류이다.
용량을 셋팅하기 위하여, 사용자는 투여 요소(34)를 잡고, 투여 요소(34)를 용량 셋팅 방향(s)으로 회전시켜, 하우징(2)으로부터 멀어지는 투여 요소(34) 및 구동 부재(3)의 나선형 운동을 유발한다. 하우징(2)에 대한 투여 요소(34) 및 구동 부재(3)의 위치는 하우징(2)의 내부 나사산(4)에 대한 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)의 위치에 의해 한정될 수 있다. 초기 위치(A)로부터 출발하여, 투여 요소(34)는 정지 위치(B) 쪽으로 나선형으로 움직인다. 하우징(2)의 내부 나사산(4)과 구동 부재(3)의 내부 나사산(32)의 디자인 때문에, 용량 셋팅 동안, 피스톤 로드(5)는 하우징(2)에 대해 정지상태(stationary)를 유지한다.
정지 위치(B)에서, 사용자는 투여 요소(34)를 종점 위치(C)에 도달될 때까지 투여 요소(34)를 원위 말단(11) 쪽으로 밀어서 용량을 분배할 수 있다. 투여 요소(34) 및 구동 부재(3)의 이러한 이동 동안, 구동 부재(3) 및 하우징(2)에 대한 피스톤 로드(5)의 나사산에 의한 체결에 의해 피스톤 로드(5)에 힘이 가해진다. 따라서, 피스톤 로드(5)가 원위 말단(11) 쪽으로 나선형으로 움직여, 피스톤(61)을 전방으로 밀어낸다. 이에 의해, 약제가 카트리지(6) 밖으로 밀려나간다. 주입 장치(1)의 기계적 확대율은, 용량의 분배 동안의 피스톤 로드(5)의 축 변위에 대한 구동 부재(3)의 축 변위의 비에 의해 규정된다. 이는 피스톤 로드(5)의 외부 나사산(53)의 리드에 대한 구동 부재(3)의 내부 나사산(32)의 리드의 비에 의해 좌우된다.
정지 위치(B)로부터 종점 위치(C)까지 투여 요소(34)를 밀어서 용량을 분배하는 대신에, 사용자는 또한 투여 요소(34)를 용량 셋팅 방향(s)과 반대 방향으로 감아서(twisting) 셋팅된 용량을 취소할 수 있다. 또한 여기서, 용량을 취소하는 동안, 피스톤 로드(5)는 하우징(2)에 대해 정지상태를 유지한다.
도 2는 하우징(2)의 내부 나사산(4)을 나타내며, 여기서 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)가 체결된다. 내부 나사산(4)의 경로는 하우징(2)의 내경 둘레로 뻗는다. 예시 목적을 위해, 여기서는 말린 것을 풀은 평면(rolled out flat)이 도시되어 있다.
내부 나사산(4)은 위치(C) 및 위치(C')가 일치하도록 풀 턴(full turn)을 완성한다. 내부 나사산(4)은 180°의 각도 범위를 각각 차지하는 2개의 연속적인 동일한 세그먼트(40a 및 40b)를 포함한다. 각각의 세그먼트(40a, 40b)는 용량 셋팅 구역(41), 및 용량 분배 구역(42)을 포함한다. 용량의 셋팅 동안, 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)는 초기 위치(A)로부터 정지 위치(B)까지 용량 셋팅 구역(41)을 따라 이동하고, 이에 따라 용량 셋팅 방향(s)으로 주입 장치(1)의 세로축(I) 둘레로 나선형으로 움직인다. 용량 셋팅 구역(41)의 리드는 하우징(2)의 내부 나사산(4)의 리드와 동일하다. 따라서, 피스톤 로드(5)는 용량 셋팅 과정 동안 하우징(2)에 대해 움직이지 않는다. 정치 위치(B)에서, 용량 셋팅 과정이 완결된다. 멈춤쇠(44)가 정지 위치(B)에 위치하고, 체결 피쳐(31)가 멈춤쇠(44)를 통과하는 경우에 듣거나 촉각으로 알 수 있는 신호를 제공한다. 체결 피쳐(31)는 멈춤쇠에 대해 밀어내어지는 경우에 후방으로 굽어지는 가요성 부분(여기에 도시되지 않음)을 갖는다. 멈춤쇠(44)와 체결 피쳐(31)의 상호작용에 의해, 사용자는 용량이 셋팅되었음을 알게 된다. 이에 의해, 사용자는 용량을 분배하거나, 셋팅된 용량을 취소할 지를 결정할 수 있다.
용량을 분배하기 위하여, 정지 위치(B)에서, 사용자는 투여 요소(34)를 주입 장치(1)의 원위 말단(11) 쪽으로 밀어낸다. 이에 의해, 체결 피쳐(31)는 종점 위치(C)에 도달될 때까지 용량 분배 구역(42)의 경로를 따른다. 이 이동에 의해, 피스톤 로드(5) 또한 세로방향 쪽으로 이동함으로써, 약제가 카트리지(6) 밖으로 밀려난다. 이 양태에서, 용량 분배 구역(42)은 세로축(I)에 완전히 평행하지 않은 방향으로 움직인다. 용량 분배 구역(42)의 말단에, 비-복귀 피쳐(45)가 위치한다. 체결 피쳐(31)는 정지 위치(B)에서 종점 위치(C) 쪽으로 움직이는 경우에 멈춤쇠 부분(45)을 통과할 수 있다. 그러나, 체결 피쳐(41)가 반대 방향으로 움직이는 경우는 비-복귀 피쳐(45)를 통과할 수 없다.
정지 위치(B)에서, 용량을 분배하기 위하여 투여 요소(34)를 밀어내는 대신에, 사용자는 투여 요소(34)를 용량 셋팅 방향(s)과 반대 방향으로 회전시켜 용량을 취소할 수 있다. 이에 의해, 체결 피쳐(31)는 정지 위치(B)에서 초기 위치(A)로 용량 셋팅 구역(41)의 경로를 따라 후방으로 이동한다. 이 이동 동안, 구동 부재(3)는 주입 장치(1)의 원위 말단(11) 쪽으로 나선형 경로를 따라 움직이는 반면에, 피스톤 로드(5)는 하우징(2)에 대해 정지상태로 유지한다.
용량 셋팅 및 용량 분배의 사이클이 수행된 후, 사용자는 새로운 용량을 셋팅 및 분배할 수 있으며, 여기서, 체결 피쳐(31)는 연속 세그먼트(40b)에 의해 즉시 가이딩된다. 따라서, 약제의 다중 고정 용량들이 분배될 수 있다.
주입 장치(1)의 추가 양태에서, 구동 부재(3)는 두 개의 체결 피쳐를 포함할 수 있으며, 여기서, 용량 셋팅 및 용량 분배의 사이클 동안, 체결 피쳐 중 하나는 세그먼트(40a)로 이동하며, 체결 피쳐 중 다른 하나는 세그먼트(40b)로 이동한다.
도 3은 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)를 가이딩하는 구동 부재(3)의 내부 나사산(32)의 양태를 나타낸 것이다. 내부 나사산(32)의 경로는 구동 부재(3)의 내경을 따라 뻗는다. 예시 목적으로, 여기서는 말린 것을 풀은 평면이 도시되어 있다.
구동 부재(3)의 내부 나사산(32)은 정지면(stop face)(33)을 포함하며, 당해 정지면은, 마지막 유효 용량이 분배된 후, 추가 용량의 풀 셋팅을 방해한다.
마지막 용량이 셋팅되기 전에, 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)는 구동 부재(3)에 대해 위치(510)에서 위치한다. 마지막 용량이 셋팅되면서, 구동 부재(3)는 하우징(2) 밖으로 나선형 경로로 회전하는 반면에, 피스톤 로드(5)는 하우징(2)에 대해 정지상태를 유지한다. 이에 의해, 구동 부재(3)의 내부 나사산(32)에 대해, 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)는 위치(511) 쪽으로 움직인다. 이 위치(511)에서, 체결 피쳐(51)는 정지면(33)에 인접하게 되지만, 용량의 셋팅을 방해하지는 않는다. 용량이 분배되면, 피스톤 로드(5)는 주입 장치(1)의 원위 말단(11) 쪽으로 움직인다. 용량이 분배된 후, 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)는 구동 부재(3)에 대해 위치(512)에서 위치한다. 피스톤 로드(5)의 구동 부재(3) 및 하우징(2)에 대한 나사산에 의한 체결로 인하여, 피스톤 로드(5)의 축 변위(D1)는 구동 부재(3)의 축 변위(D2)보다 작다.
사용자가 후속 용량을 셋팅하고자 한다면, 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)가 정지면(33)에 인접하기 전에, 구동 부재(3)가 피스톤 로드(5)에 대해 축 변위(D2)를 겪을 수 있다. 이는, 용량의 풀 셋팅이 축 변위(D1)를 필요로 하기 때문에, 용량을 셋팅하기에 불충분하다. 따라서, 전 용량(full dose)이 셋팅될 수 없다. 축 변위(D2)에 대한 축 변위(D1)의 비는 주입 장치(1)의 기계적 확대율에 의해 좌우된다. 특히, 분배 동안 구동 부재(3)가 하우징(2)에 대해 축 방향으로 움직이는 경우에, 기계적 확대율은 비 D1/(D1-D2)과 같다. 따라서, 기계적 확대율 3:1을 위해서, 거리 D2는 셋팅 거리 D1의 2/3와 같으며, 기계적 확대율 2:1을 위해서는, 거리 D2는 셋팅 거리 D1의 반과 같다.
1. 주입 장치
11: 원위 말단
12: 근위 말단
2. 하우징
21: 하우징의 주요 부분
22: 카트리지 홀더
23: 하우징의 체결 피쳐(engaging feature)
3. 구동 부재
31: 구동 부재의 체결 피쳐
32: 구동 부재의 내부 나사산
33: 정지면
34: 투여 요소
4. 하우징의 내부 나사산
4a, 4b: 구속 위치
40a, 40b: 세그먼트
41: 용량 셋팅 구역
41a: 용량 셋팅 동안의 경로
41b: 용량 취소 동안의 경로
42: 용량 분배 구역
42a: 용량 분배 동안의 경로
44: 멈춤쇠
45: 비-복귀 피쳐(non-return feature)
5. 피스톤 로드
51: 피스톤 로드의 체결 피쳐
510: 마지막 용량 셋팅 전의 위치
511: 마지막 용량 셋팅 후의 위치
512: 마지막 용량 분배 후의 위치
52: 가요성 부분
53: 피스톤 로드의 외부 나사산
6. 카트리지
61: 피스톤
s: 용량 셋팅 방향
I: 세로축
A: 초기 위치
B: 정지 위치
C: 종점 위치
D1: 하우징에 대한 구동 슬리브의 축 변위
D2: 구동 슬리브에 대한 피스톤 로드의 축 변위

Claims (26)

  1. 고정 용량(fixed dose)의 약제를 투여하기 위한 주입 장치(injection device)로서,
    상기 주입 장치가,
    구동 부재(drive member)(3)를 포함하는 구동 장치(drive mechanism)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징(2),
    상기 구동 부재(3)에 대해 영구적으로 고정된 투여 요소(dosing element)(34)를 포함하고,
    여기서, 상기 용량은, 투여 요소(34)를 하우징(2)에 대해 상기 용량 셋팅 방향(s)(dose setting deirection(s))으로 회전시켜 셋팅할 수 있고, 상기 용량은, 상기 투여 요소(21)를 상기 하우징(2) 쪽으로 밀어냄에 의해, 분배할 수 있는, 고정 용량의 약제를 투여하기 위한 주입 장치.
  2. 제1항에 있어서, 셋팅된 용량이, 상기 투여 요소(21)를 상기 용량 셋팅 방향(s)과 반대 방향으로 회전시킴으로써, 취소될 수 있는, 주입 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 투여 요소(21)가 상기 구동 부재(3)의 필수 구성 부분(integral part)인, 주입 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징(2)이 상기 구동 부재(3)의 체결 피쳐(engaging feature)(31)에 체결되는 내부 나사산(inner thread)(4)을 갖는, 주입 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하우징(2)이 세로축(longitudinal axis)(I)을 가지며, 상기 하우징(2)의 내부 나사산(4)은 세로축(I)에서 두 개의 구속 위치(confining position: 4a, 4b) 사이에서 변동(oscillation)하는, 주입 장치.
  6. 제5항에 있어서, 용량 셋팅 방향(s)을 따라, 상기 하우징(2)의 내부 나사산(4)이 수개의 연속적인 동일한 세그먼트(segment)(40)들을 포함하는, 주입 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 구동 부재(3)가 둘 이상의 체결 피쳐(31)들을 포함하고, 이들은 각각 상기 하우징(2)의 내부 나사산(4)의 상이한 세그먼트(40)에 체결되는, 주입 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 내부 나사산(4)의 각각의 세그먼트(40)가 세로축(I)에 대해 경사진 용량 셋팅 구역(41), 및 상기 용량 셋팅 구역(42)보다 세로축(I)에 대해 덜 경사진 용량 분배 구역(42)을 포함하는, 주입 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 용량 분배 구역(42)이 세로축(I)에 대해 평행한 방향으로 뻗어 있는, 주입 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 용량 셋팅 동안, 상기 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)가 용량 셋팅 방향(s)으로 용량 셋팅 구역(41)을 따라 이동하는, 주입 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 용량의 취소 동안, 상기 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)가 용량 셋팅 방향(s)과 반대 방향으로 용량 셋팅 구역(41)을 따라 이동하는, 주입 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 용량 셋팅이 완결된 때, 듣거나 촉각으로 알 수 있는 신호를 제공하는 멈춤쇠(detent)(44)를 포함하는, 주입 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 부재(3)의 체결 피쳐(31)가 용량 셋팅 구역(41)을 따라 움직일 수 있도록 하면서 용량 분배 구역(42)을 따라 후방으로 이동하는 것을 방지하는 비-복귀 피쳐(non-return feature)(45)를 포함하는, 주입 장치.
  14. 제6항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 세그먼트(40)가 60°, 72°, 90°, 120°또는 180°의 각도 범위를 갖는, 주입 장치.
  15. 제4항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 나사산(4)이 저절로 차단되는(closed), 주입 장치.
  16. 제4항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 나사산(4)이 종결되는(terminated), 주입 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 부재(3)가 구동 슬리브(drive sleeve)이고, 상기 구동 슬리브가 피스톤 로드(piston rod)(5)를 적어도 부분적으로 둘러싸며, 상기 구동 슬리브가 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)에 체결되는 내부 나사산(32)을 갖는, 주입 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 피스톤 로드(5)가 상기 하우징에 나사산에 의해 체결(threadedly engaging)되는, 주입 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 피스톤 로드(5)가 이중-나사산 리드 스크류(double-threaded lead screw)인, 주입 장치.
  20. 제17항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 슬리브의 내부 나사산(32)이, 마지막 유효 용량이 분배된 후에 용량의 풀 셋팅(full setting)을 방지하는 정지면(33)을 포함하는, 주입 장치.
  21. 제20항에 있어서, 마지막 유효 용량이 분배된 후 추가의 용량 셋팅 이동 동안, 상기 피스톤 로드(5)의 체결 피쳐(51)가 정지면(33)에 근접하는, 주입 장치.
  22. 제1항 내지 제21항 중의 어느 한 항에 있어서, 펜-형태(pen-type) 장치인, 주입 장치.
  23. 제1항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤 로드(5)가 제공되며, 상기 피스톤 로드(5)는 약제를 함유하는 카트리지(6) 내에 배치된 피스톤(61)에 대해 작동하고, 용량의 분배 동안, 상기 피스톤 로드(5)의 측면 이동(lateral movement)이 구동 부재(3)의 측면 이동과 상이한, 주입 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 용량의 분배 동안, 상기 피스톤 로드(5)의 측면 이동의 양이 상기 구동 부재(3)의 측면 이동의 양보다 적은, 주입 장치.
  25. 제1항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤 로드(5)가 제공되며, 상기 피스톤 로드(5)는 약제를 함유하는 카트리지(6) 내에 배치된 피스톤(61)에 대해 작동하고, 상기 용량의 분배 동안, 상기 피스톤 로드(5)가 회전하여 움직이는, 주입 장치.
  26. A) 투여 요소를 용량 셋팅 방향으로 주입 장치의 하우징에 대해 회전시켜 용량을 셋팅하는 단계,
    B) 상기 투여 요소를 상기 하우징 쪽으로 밀어 내는 단계,
    C) 단계 A) 동안 또는 단계 A) 완결시, 상기 투여 요소를 상기 용량 셋팅 방향과 반대 방향으로 회전시켜, 상기 용량을 취소할 수 있는 단계를 포함하는, 고정 용량의 약제를 투여하기 위한 주입 장치의 작동 방법.
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