JP2016525428A - 針作動機構を備えた薬剤送達装置 - Google Patents

針作動機構を備えた薬剤送達装置 Download PDF

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Abstract

薬剤送達装置(1)の送達ユニット(2)であって、送達ユニット(2)は、皮下送達部材(92)、および皮下送達部材(92)を後退位置と延出位置との間で動かすように動作可能な皮下送達部材作動機構(10)を有する、皮下送達機構(9)を含む。作動機構(10)は、支持部材(14)に対して回転可能な係合部材(104)を有する回転部材(102)と、旋回部分(10A)および旋回部分によって支持部材に旋回可能に接続される係合部分(10B)を含むアクチュエータ(106)と、を含む。係合部材(104)および係合部分(10B)は、回転部材の回転時に係合して、アクチュエータを第1の位置と第2の位置との間で旋回させ、これにより、皮下送達部材(92)を、対応する後退位置と延出位置との間で動かすように構成されている。ある実施形態では、針作動機構は、再利用から保護するものを含むことができる。

Description

開示の内容
〔技術分野〕
本発明は、薬品を皮下送達するための薬剤送達装置に関し、特に針作動機構を備えた薬剤送達装置に関する。
〔関連技術の説明〕
糖尿病、成長ホルモン欠損症、疼痛治療、および化学療法など、多くの症状の制御または治療には、ある用量の薬品の定期的な経皮投与が必要である。例えば、糖尿病患者は、1日に数回、インスリンの注射を必要とする場合がある。糖尿病患者にとって必要なインスリン用法量は、例えば、糖尿病の型、投与するインスリンの種類、疾患の実際の重症度、患者のライフスタイル、患者の日課および食事を含む、幾つかの要因に応じて変化する。したがって、糖尿病患者は、ある用量のインスリンを、1日に数回、病因または医療センター以外の場所で、自分自身で投与する必要がしばしばある。
いくつかの薬剤送達装置が、薬品の自己投与を容易にするために開発されてきた。そのような装置は、針作動機構を含むことができ、針作動機構は、針が使用者に自動的に挿入されるように操作され得る。
そのような1つの例が、米国特許出願公開第2011/0166512号にあり、これは、歯車対によってプッシュロッドを駆動させるように構成されたモーターを含む作動機構を備えた薬剤送達装置を開示している。さらに詳細には、モーターの回転作用が、歯車対により低速になり(geared down)、ラックアンドピニオンによって直線運動に変換される。ラックは、プッシュロッドの一部に沿って延び、プッシュロッドは、直線運動をもたらして、プッシュロッドに接続される針を延ばしたり後退させたりする。
別の機構が、米国特許出願公開第2004/0116847号に開示されており、ここでは、作動機構が、電気的または空気圧システムであるバネの形態をした駆動手段を有している。さらに詳細には、使用前、針が、後退位置に保持され、使用中には、駆動手段により、針が延出送達位置まで駆動される。この駆動動作中、貯蔵部が、針と共に動くように駆動されるので、停止したときに、貯蔵部の慣性力は、針の端部により貯蔵部が穿孔されるのに十分となる。その後、駆動手段は、穿孔された貯蔵部に力を加え、針の反対端部を通じて薬品が分配される。この装置は、針を後退させるための、バネ動作するシステムも含み得る。
さらに別の機構が、米国特許出願公開第2013/0060233号に開示されており、ここでは、事前に圧縮された挿入バネが、針を挿入するように構成され、また、事前に圧縮された後退バネが、針を後退させるのに使用される。
しかしながら、これらの薬剤送達装置にはいくつかの欠点がある。
米国特許出願公開第2011/0166512号のモーター駆動の作動機構は、歯車の複雑で大きな配列と、ラックアンドピニオンの配列を必要とする。さらに、患者が感じる不快感を望ましくは制限する、迅速な延出および後退動作を達成するためには、モーターに多量の電力が必要となる。
米国特許出願公開第2004/0116847号および2013/0060233号の作動機構は、例えばバネの圧縮により、使用前に事前のチャージングを必要とする。これにより、概して、それらの使用が、1回投与の適用に制限される。
適用に応じて、薬剤は、1日のうちに複数回投与で、または連続したモードで、または、基本的投与とボーラス投与との組み合わせで、投与される必要がある。さらに適用に応じて、薬剤は、長期間にわたり投与される必要がある場合があり、この点では、衛生上、安全上、または生理学的耐性の理由で合理的に必要とされるよりも多く、薬剤送達装置を取りかえる必要がないことが望ましい。
薬剤送達装置の重要な因子には、以下が含まれる:
・装置を患者につなげることの安全性、容易さ、痛みの少なさ
・装置を患者から外すことの安全性、容易さ、痛みの少なさ
・装置を交換するまでに数日以上装着しなければならない場合には特に、患者が装着する装置の快適さ
本発明の目的は、携帯でき、使用するのが容易で安全であり、使用者による複雑な操作が必要でない、薬剤送達装置を提供することである。
接続し、装着し、外すのに快適である薬剤送達装置を提供することが有利である。
皮下送達部材の再利用から保護するものを備えた薬剤送達装置を提供することが有利である。
信頼性があり、小型である薬剤送達装置を提供することが有利である。
製造するのに費用効率がよく、少なくとも部分的に再利用不可能な使い捨て装置として製造され得る、薬剤送達装置を提供することが有利である。
〔発明の概要〕
本明細書には、本発明の第1の態様によれば、薬剤送達装置の送達ユニットが開示されており、この送達ユニットは、皮下送達部材、および後退位置と延出位置との間で皮下送達部材を動かすように動作可能である皮下送達部材作動機構を有する、皮下送達機構を含む。延出位置では、皮下送達部材は、ある用量の流体を経皮的に患者に送達するように構成されており、後退位置では、皮下送達部材は、患者から後退させられるように構成される。作動機構は、支持部材に対して回転可能であり、係合部材を有する回転部材と、支持部材に旋回可能に接続され、係合部分を有するアクチュエータと、を含む。係合部材および係合部分は、回転部材が回転すると係合するように構成されており、アクチュエータは、その係合により、アクチュエータの皮下送達部材作動部分が第1の位置と第2の位置との間で旋回するように構成され、これにより、皮下送達部材が、対応する後退位置と延出位置との間で動く。
有利には、作動機構は、回転部材の回転により作動されるので、作動機構は、ある用量の薬剤を皮下送達部材にポンプ供給するのに使用され得るポンプエンジンの角度変位により駆動され得る。さらに、作動機構は、相対的にわずかな構成要素を含むので、小型であり、コスト効率よく製造され得る。さらなる利点は、皮下送達部材が第1の位置と第2の位置との間で非常に速く動くことができるので、患者が知覚する痛みが軽減されることである。
好ましくは、回転部材の係合部材およびアクチュエータの係合部分は、回転部材の第1の方向への回転により、アクチュエータの作動部分が皮下送達部材を後退位置から延出位置に動かすように、また、好ましくは、回転部材の第2の方向への回転により、アクチュエータの作動部分が皮下送達部材を延出位置から後退位置に動かすように、構成されている。
有利なことに、作動機構は、回転部材の回転方向を逆にすることにより、後退したり、延出したりするように好都合に動作される。
好ましくは、作動機構は、皮下送達部材を支持する、皮下送達部材支持ユニットをさらに含み、アクチュエータの作動部分は、支持ユニットのアクチュエータ係合部材と係合するように構成されており、作動部分が第1の位置と第2の位置との間で旋回することにより、支持ユニットが皮下送達部材を、対応する後退位置と延出位置との間で動かし、支持ユニットは、支持部材の第2のガイド部材とスライド可能に係合する第1のガイド部材により、線形運動するように構成される。
有利なことに、支持ユニットは、アクチュエータの旋回運動を線形運動に変換するように動作可能である。線形運動は、皮下送達部材による経皮的貫通に有益である。
好ましくは、送達ユニットは、回転作用により貯蔵部から皮下送達部材に流体をポンプ供給するように構成されたポンプエンジンをさらに含み、ポンプの回転は、回転部材の回転につながる。
このように、ポンプまたは回転部材の回転作用は、ポンプまたは回転部材のもう一方を作動させるのに使用され得る。有利なことに、ポンプを駆動させることにより、例えば、作動機構も作動される。回転可能な接続は、回転部材をポンプの駆動シャフトに接続することにより、または、中間歯車組立体により、達成され得る。
ある実施形態では、アクチュエータの係合部分は、延長部を含み、回転部材の係合部材は、回転部材の周辺部の一部の周りに配され、係合部材は、第1の部分を含み、アクチュエータおよび第1の部分は、回転部材が第1の方向に回転して、延長部が回転部材の回転軸と旋回軸との間の線の第1の側に配列されたときに第1の部分が延長部を受容するように構成され、第1の方向にさらに回転したときに、延長部が第1の延長位置から第2の延長位置まで動くようにさらに構成されている。第2の延長位置では、延長部は、回転部材の回転軸と旋回軸との間の線の、反対側の第2の側に配列され、アクチュエータは、第1の延長位置が第1の位置にある作動部分に対応し、第2の延長位置が第2の位置にある作動部分に対応するように構成される。
好ましくは、係合部材およびアクチュエータの延長部は、延長部が第2の延長位置にあるときに、第1の方向への回転によりアクチュエータの作動部分が実質的に動かされないように、構成されている。
有利なことに、いったん作動部分が第2の位置に動くと、回転部材は、皮下送達部材の位置に影響を及ぼさずに、第1の方向に回転し続けることができる。このように、回転部材の回転位置を正確に制御することが必要ない。さらに、ポンプエンジンが回転部材を回転させるのに使用される場合、ポンプは、回転部材が第1の方向に駆動された状態で、動作し続けて、必要な用量を送達することができる。皮下送達部材が延出したままである間に特定の用法量を送達するように、所与の時間にわたり、停止され、同じ回転方向に再スタートされることもできる。
ある実施形態では、回転部材の係合部材は、第2の部分をさらに含んでもよく、アクチュエータおよび第2の部分は、回転部材が第2の方向に回転されて、延長部が回転部材の回転軸と旋回軸との間の線の第2の側に配列されたときに第2の部分が延長部を受容するように構成され、第2の方向にさらに回転したときに、延長部が第2の延長位置から第1の延長位置まで動かされるように、さらに構成される。
有利なことに、いったんアクチュエータが第1の位置に戻ると、回転部材は、皮下送達部材の位置に影響を及ぼすことなく、第2の方向に回転し続けることができる。このように、回転部材の回転位置を正確に制御することは必要ない。
ある実施形態では、第1の部分は、例えば、アクチュエータの係合部分をつかむように半径方向外側に突出する、傾斜した留め金または他の障害物もしくは妨害物を含み得る。同様に、第2の部分は、例えば、半径方向外側に突出する、傾斜した留め金、ショルダー、または他の障害物もしくは妨害物を含み得る。リップが、第1の部分と第2の部分との間で周方向に配され得る。
好ましくは、皮下送達部材作動機構は、変形可能部材を含み、変形可能部材は、アクチュエータの係合部分が回転部材の係合部材と係合すると、変形して、係合部分と係合部材との間の相対的変位を可能にし、アクチュエータの作動部分が第1の位置と第2の位置との間を動くことを可能にするように、構成されている。変形可能部分は、弾性的に変位可能で、作動部分を第1の位置と第2の位置との間で双安定的にパチンと動かす(snap)ことができる。第1の位置と第2の位置との間でパチンと動くこと(Snapping)により、皮下送達部材は、迅速に挿入および後退され、患者が経験する不快感が最小限となる。しかしながら、変形可能部分が、パチンと動く動作なしでアクチュエータの作動部分が第1の位置と第2の位置との間を弾性的に動けるようにすることは、本発明の範囲内であることが認識されるであろう。
一実施形態では、変形可能部材は、回転部材上に配列された変形可能部分を含み、変形可能部分は、係合時に、回転部材の係合部材がアクチュエータの係合部分に対して変位するように、構成されている。
別の実施形態では、変形可能部材は、アクチュエータ上に配列された変形可能部分を含み、変形可能部分は、係合時に、アクチュエータの係合部分が回転部材の係合部材に対して変位するように、構成されている。例えば、変形可能部分は、弾性的に変位可能で、作動部分を第1の位置と第2の位置との間で双安定的にパチンと動かすことができる。
ある実施形態では、アクチュエータは、第2の部分に係合部分を、第1の部分に旋回接続部を含むことができ、また、これらの間に延びる細長い軸を含むことができ、変形可能部分は、細長い軸に沿って軸方向に変形するように構成される。有利なことに、細長い軸に沿った変形可能部分の変形により、延長部が第1の延長位置と第2の延長位置との間で回転部材と共に動くときに、アクチュエータは収縮することができる。
ある実施形態では、変形可能部分は、内部領域を画定する弾性的な弓形部分を含み、弾性的な弓形部分は、少なくとも部分的に潰れて内部領域に入ることができるように構成されている。弾性的な弓形部分は、例えば、ひし形など、1つもしくは複数のダイヤモンド形状、または、第2の湾曲もしくは直線部分の周りに延びる第1の湾曲部分を有する1つもしくは複数の形状を含むことができる。変形可能部分は、好ましくは、材料の弾性、およびオプションとして形態(geometry)により、変形していない延出位置へと付勢される。
ある実施形態では、変形可能部分は、変形可能部分の第1の端部に第1のガイド部材を含み、第1のガイド部材は、変形可能部分の第2の端部にある第2のガイド部材とスライド可能に係合するように構成される。第1のガイド部材および第2のガイド部材は、例えば、ハウジング内部でスライドするように構成されるピストンに対応することができる。あるいは、第1のガイド部材および第2のガイド部材は、チャネル内でスライド可能なインサートに対応することができる。付勢手段が、好ましくは、第1および第2のガイド部材を、変形していない延出位置へと付勢する。付勢部材は、例えばバネまたは空気圧システム(pneumatic system)を含み得る。
好ましくは、アクチュエータは、作動部分、ひいては皮下送達部材の、過剰延長および/または後退を防ぐために支持部材の一部と係合可能な停止部を含む。
送達ユニットは、連結延長部を有する連結システムをさらに含んでよく、連結システムは、旋回接続部を画定するようにアクチュエータの旋回部分の環状リングを旋回可能に支持する軸受表面を画定する外部と、貯蔵部を送達ユニットに連結する内部貯蔵部ヘッド据え付け部分と、を含む。
有利なことに、連結システムは、貯蔵部連結延長部を含んでよく、これは、アクチュエータの旋回接続部の一部を形成し、かつ貯蔵部を送達ユニットに連結するように動作可能である。
ある実施形態では、送達ユニットは、再利用可能な基部ユニットに取り外し可能に接続可能な使い捨てユニットとして構成されている。
本発明の別の態様によれば、本発明の第1の態様による送達ユニットと、基部ユニットと、を含む薬剤送達装置が提供される。基部ユニットは、再利用可能な基部ユニットのポンプエンジンを駆動させるように構成されたポンプ駆動部を含み得る。基部ユニットは、送達ユニットから流体が分配されるよう、貯蔵部を支持するように配列された支持部材を含み得る。支持部材は、貯蔵部を支持するように配列され得るので、使い捨てユニットおよび送達ユニットが接続されると、貯蔵部のヘッド部分は、使い捨てユニットの連結システムの貯蔵部ヘッド据え付け部分により受容される。このように、使い捨てユニットと基部ユニットとの接続により、貯蔵部が使い捨てユニットに接続される。あるいは、使い捨てユニットは、基部ユニットと使い捨てユニットとが接続される前に連結システムのヘッド部分が貯蔵部を受容するように配列される。
有利なことに、送達ユニットは、必要な用法量が送達された後で経済的に廃棄され得るように、製造するのに費用対効果の高い構成要素を含む。しかしながら、基部ユニットは、次の用法量を送達するために、さらなる送達ユニットに対して保持され、取り付けられることができる。
本発明のさらなる態様によると、薬剤送達装置の送達ユニットが提供され、送達ユニットは、皮下送達部材と、後退位置と延出位置との間で皮下送達部材を動かすように動作可能である皮下送達部材作動機構と、を有する皮下送達機構を含み、延出位置では、皮下送達部材は、ある用量の流体を経皮的に患者に送達するように構成され、後退位置では、皮下送達部材は、患者から後退させられるように構成されている。作動機構は、支持部材に対して回転可能であり、係合部材を有する回転部材と、支持部材に接続され、係合部分を有するアクチュエータと、皮下送達部材に流体を送達するように構成されたポンプエンジンと、を含み、ポンプは、回転可能に駆動可能である。係合部材および係合部分は、回転部材が回転すると係合するように構成されており、アクチュエータは、この係合により、アクチュエータの皮下送達部材作動部分が第1の位置と第2の位置との間で動き、これにより、皮下送達部材が、対応する後退位置と延出位置との間で動かされるように構成され、ポンプエンジンの回転は、回転部材の回転とつながっている。
有利なことに、ポンプの回転による駆動は、作動機構を同時に駆動することができる。本発明のこの態様の作動機構は、本明細書に記載されるような支持部材に旋回可能に接続されたアクチュエータを含み得る。あるいは、別の適切な作動機構を使用してもよい。例えば、回転部材は、皮下送達部材に接続されたラックと係合するピニオンを含むか、またはピニオンに接続されてよく、回転部材の回転作用が、皮下送達部材を延出位置と後退位置との間で直線的に作動させるために使用され得る。
本発明のさらなる態様によれば、薬剤送達装置の送達ユニットを用いて患者に薬品を投与する方法が提供され、送達ユニットは、皮下送達部材と、後退位置と延出位置との間で皮下送達部材を動かすように動作可能である皮下送達部材作動機構と、を有する皮下送達機構を含み、延出位置では、皮下送達部材は、ある用量の流体を経皮的に患者に送達するように構成され、後退位置では、皮下送達部材は、患者から後退させられるように構成され、作動機構は、支持部材に対して回転可能であり、係合部材を有する回転部材と、支持部材に旋回可能に接続され、係合部分を有するアクチュエータと、皮下送達部材に流体を送達するように構成されたポンプエンジンと、を含む。係合部材および係合部分は、回転部材が回転すると係合するように構成されており、アクチュエータは、この係合により、アクチュエータの皮下送達部材作動部分が第1の位置と第2の位置との間で旋回し、これにより、皮下送達部材が、対応する後退位置と延出位置との間で動かされるように、構成されている。この方法は、回転部材を第1の方向に回転させて、アクチュエータの作動部分を第1の位置から第2の位置まで旋回させ、これにより、皮下送達部材を後退位置から延出位置まで動かすことを含む。
この方法は、流体を皮下送達部材に供給するためにポンプエンジンを作動させることをさらに含み得る。
ある実施形態では、この方法は、回転部材を第2の方向に回転させて、アクチュエータの作動部分を第2の位置から第1の位置まで旋回させ、これにより、皮下送達部材を延出位置から後退位置まで動かす工程をさらに含み得る。
本発明のさらなる態様によると、薬剤送達装置の送達ユニットを用いて患者に薬品を投与する方法が提供され、送達ユニットは、皮下送達部材と、後退位置と延出位置との間で皮下送達部材を動かすように動作可能である皮下送達部材作動機構と、を有する皮下送達機構を含み、延出位置では、皮下送達部材は、ある用量の流体を経皮的に患者に送達するように構成され、後退位置では、皮下送達部材は、患者から後退させられるように構成され、作動機構は、支持部材に対して回転可能であり、係合部材を有する回転部材と、支持部材に接続され、係合部分を有するアクチュエータと、皮下送達部材に流体を送達するように構成されたポンプエンジンと、を含み、ポンプは回転可能に駆動可能である。係合部材および係合部分は、回転部材が回転すると係合するように構成されており、アクチュエータは、この係合により、アクチュエータの皮下送達部材作動部分が第1の位置と第2の位置との間で動き、これにより、皮下送達部材が、対応する後退位置と延出位置との間で動くように構成されており、ポンプエンジンの回転は、回転部材の回転とつながっている。この方法は、ポンプエンジンおよび回転部材を作動させて第1の方向に回転させ、アクチュエータの作動部分を第1の位置から第2の位置まで動かし、これにより、皮下送達部材を後退位置から延出位置まで動かすことを含む。
この方法は、流体を皮下送達部材に供給するためにポンプエンジンを回転させることをさらに含み得る。
ある実施形態では、この方法は、ポンプエンジンおよび回転部材を第2の方向に回転させて、アクチュエータの作動部分を第2の位置から第1の位置まで動かし、これにより、皮下送達部材を延出位置から後退位置まで動かす工程をさらに含み得る。
皮下送達部材が後退位置にある状態では、ポンプエンジンを第2の方向に回転させると、流体は、ポンプエンジンを通って、分配方向とは逆方向にポンプ供給され得る。
ある実施形態では、送達ユニットは、ポンプエンジンが、第2の方向に回転したときに、流体を供給タンクから貯蔵部まで輸送するように動作可能であるよう、構成されてよく、貯蔵部は、送達ユニットのポンプエンジンの入口と流体連通して配列可能であり、ポンプエンジンの出口は、供給タンクと流体連通して配列可能である。このように、第2の方向にポンプが動作することで、皮下送達部材により分配されるべき流体で、供給タンクから貯蔵部が満たされ得る。
供給タンクとポンプ出口とを相互接続する供給タンク導管は、供給タンク導管内の流体を、供給タンクからポンプエンジンの出口までの方向に移動させるように構成された、二方弁を含み得る。このように、ポンプエンジンを第2の方向に動作させると、供給タンクからの流体は、供給タンク導管を通ってポンプエンジンの出口および貯蔵部まで送られる。供給タンクからの流体は、例えば、皮下送達部材とポンプ出口とを相互接続する送達導管にはポンプ供給されない。皮下送達部材とポンプ出口とを相互接続する送達導管は、送達導管内の流体を、ポンプエンジンの出口から皮下送達部材までの方向に移動させるように構成された、一方弁を含み得る。このように、ポンプエンジンを第1の方向に動作させると、貯蔵部からの流体は、ポンプエンジンの出口を介して、送達導管を通り、皮下送達部材まで送られる。貯蔵部からの流体は、例えば、供給タンク導管にはポンプ供給されない。供給タンク導管は、供給タンクに取り外し可能に接続可能であってよい。
例示的な実施形態によると、回転部材は、回転部材の外周部の周りに第1のトラックおよび第2のトラックを含んでよく、第1のトラックは、回転部材の回転の第1の方向にアクチュエータを案内するように構成され、第2のトラックは、回転部材の回転の第2の反対方向にアクチュエータを案内するように構成され、係合部分は、回転部材が第2の回転方向に回ると、アクチュエータを第1のトラックから第2のトラックに軸方向に変位させるように動作可能なカム部分を含む。
作動機構は、支持部に固定され、1回目の使用後に後退位置にきたときにアクチュエータが第2のトラックから第1のトラックに戻るのを妨げるように構成された、ロック突出部をさらに含む。
針支持部材および支持本体は、有利なことに、針支持部材を延出位置に解放可能に保持するように構成された凹部内で係合する突出部により形成された、解放可能な接続部を含み得る。突出部または凹部のうちの少なくとも一方は、好ましくは、弾性的に変形可能であるか、または弾性的に支持される。
ある実施形態では、アクチュエータは、有利なことに、針支持部材の延出位置および後退位置において支持部の一部に対して弾性的に付勢するように構成された、バネアームを含み得る。
本明細書のさまざまな特徴部を、前述した態様のうちの1つまたは複数と組み合わせて、具体的に例示および説明したもの以外の組み合わせを提供することができる。本発明のさらなる目的および有利な特徴部は、請求項から、詳細な説明から、および添付の図面から、明らかになるであろう。
本発明をよりよく理解するために、また、本発明の実施形態をどのように実施し得るのかを示すため、ほんの一例として、添付の線図を参照する。
〔例示的な実施形態の詳細な説明〕
図面を参照すると、特に図1〜図2、図16aおよび図16bを参照すると、薬剤送達装置1は、送達ユニット2と基部ユニット16とを含む。この実施形態では、送達ユニット2は、使い捨てユニット2であり、再利用可能であってよい基部ユニット16に取り外し可能に接続されているが、他の実施形態では、これらが一体的に形成され得ることが認識されるであろう。送達ユニット2は、流体を経皮的に送達する皮下送達機構9と、送達ユニット2内部の流体を収容するための貯蔵部303と連結される貯蔵部連結システム3と、貯蔵部から皮下送達機構9に流体を動かすポンプ7と、前述した構成要素を支持する支持部材14と、を含む。基部ユニット16は、ポンプ駆動部(不図示)と、制御ユニット20と、ハウジング19と、を含む。ハウジング19は、連結システム3により受容されると、貯蔵部を収容する。基部ユニット16は、貯蔵部を支持するために支持部材(不図示)を含み得る。
図3〜図7および図16bを参照すると、支持部材14の第1の側42Bは、貯蔵部連結システム3を支持する。連結システム3は、連結延長部34を含み、これは、貯蔵部のヘッド(不図示)を受容するように成形された内部ボア36と、いったん受容されるとボア36内部で貯蔵部を密封するシール部材38と、を有する。図4に示すように、入口針40は、ボア36内部に配列され、入口針40は、貯蔵部がボアの軸42に沿って挿入されると、貯蔵部の隔壁を貫通するように動作可能である。他の実施形態では、他の適切な連結構成を使用してよく、例えば、連結部は、ルアーテーパー連結部(Luer taper coupling)など、針のない連結部を含み得ることが、認識されるであろう。針40は、出口(不図示)と流体連通して配列される。この出口は、供給導管50と流体連通していて、供給導管50は、流体を、貯蔵部からポンプエンジン72に移す。例示的な実施形態では、供給導管50は、図2および図3で最もよく分かるように、好都合には、支持部材14と一体的に形成され得る。しかしながら、供給導管は、代わりに、分離可能な構成要素であってもよい。貯蔵部連結延長部34の外表面部分は、以下でさらに詳細に論じる、支持部材14と針作動機構10のアクチュエータ106との間で旋回接続部12の一部を形成する軸受として機能し得る。
図2〜図4を参照すると、ポンプ7は、支持部材14の第2の側42Aに設けられるポンプエンジン72を含む。ポンプエンジン72は、皮下送達のために、貯蔵部から針92へ流体をポンプ供給するように動作可能である。この実施例では、ポンプエンジン72は、ポンプ駆動部(不図示)のエンジンインターフェース(不図示)とドッキングするように構成された駆動インターフェース84を含み、ポンプ駆動部からのトルクが、ポンプエンジン72に伝わって、ポンプエンジンを駆動する。適切なポンプエンジンおよび駆動ユニットが、参照により本明細書に組み込まれる、WO2005/039674に示されている。しかしながら、他の回転ポンプエンジンおよびポンプ駆動部を使用してよいことが、認識されるであろう。さらに、ポンプエンジンは、ポンプ駆動部に永続的に連結されるか、もしくは取り付けられることができ、かつ/または、駆動部は、送達ユニット2に組み込まれて、例えば、電気的接点を介して、もしくは基部ユニットに据え付けられた電源(不図示)からの誘導により、電力を受け取ることができる。
図2および図3で最もよく分かるように、ポンプエンジン72の入口74は、供給導管50から流体を受け取り、ポンプの出口76は、送達導管78を介して流体を針92に供給する。針作動機構10の回転部材102は、ポンプエンジン72に据え付けられ、ポンプエンジンの作動中の回転により、以下でさらに詳細に論じるように、回転部材102が回転する。他の実施形態では、回転部材はポンプエンジン上に直接据え付けられなくてよいこと、例えば、歯車付きシステムによりポンプエンジンに連結され得るか、または、代わりに、ポンプとは別個に駆動され得ること、が認識されるであろう。
図2および図3を参照すると、皮下送達機構9は、貯蔵部から流体を経皮的に送達するように構成された針92を含む。針92は、第1の端部に、送達導管78と流体連通している入口を含み、反対側の第2の端部では、針は、患者の皮膚を貫通して流体を送達するように構成されている。
皮下送達機構9は、ポンプエンジン72に連結された回転部材102、302と、貯蔵部連結システム3の連結延長部34に旋回可能に据え付けられたアクチュエータ106、306と、を含む針作動機構10をさらに含む。図3で分かるような、例示的な実施形態では、アクチュエータ106、306の旋回部分10Aにおいて、旋回接続部12は、連結延長部34の周りに延びる環状リング114を含む。アクチュエータは、代わりに、支持部材の他の部分に旋回可能に接続されてもよいことが、認識されるであろう。係合部分10Bにおいて、アクチュエータは、延長部22を含む。延長部22は、以下でさらに詳細に論じるように、回転部材の係合部材104、304のショルダー105a、305a、105b、305bと係合するように構成されている。
図2〜図12に示される実施形態では、針作動機構10は、変形可能部材108をさらに含んでもよく、変形可能部材108は、係合部材104と係合部分10Bが係合すると、変形していない延出位置と変形した後退位置との間を動くように動作可能である。特に図4および図5を参照すると、ある実施形態では、変形可能部材は、アクチュエータ106上に変形可能部分109を含む。変形可能部分109は、旋回部分10Aと係合部分10Bとの間に配列されている。変形可能部分108は、アクチュエータを、係合部分10Bと旋回部分10Aとの間に延びる軸Lに沿って軸方向に拡張および収縮させるように構成されている。有利な実施形態では、変形可能部分108は、アクチュエータを弾性的に拡張および収縮させるように構成される。後者の構成では、変形可能部分108は、有利なことに、内部空間を取り囲む、弾性的に屈曲可能なアームを含む弾性弓形部分109を含んでよく、弾性的に屈曲可能なアームは、弾性弓形部分109を内部空間内へ変形させる。図3〜図9では、弾性弓形部分109は、先端部が矢印型の構成を有するが、変形可能部分のさまざまな構成が示されている図10a〜図10cで具現化されるように、適切な形状のさまざまな構成が可能である。図10aは、図3〜図9の実施形態の弾性弓形部分109と同様の形状の弾性弓形部分109aを備えた変形可能部分108aを示している。しかしながら、図10aの実施形態では、変形可能部分108aの後方セクション111aが、真っすぐになるのではなく湾曲しており、部分的に弾性弓形部分109a内に延びている。図10bおよび図10cは、いくつかのダイヤモンド型部分を含む、変形可能部材108b、108cの変形体を示している。
図10dは、湾曲した端部を備えた細長いスロットの形態をした部材を含む、変形可能部分108dを示している。この部材の第1の端部109dは、この実施形態では板バネである弾性付勢部材111dによって付勢されて、連結延長部42と当接する。第1の端部109dと第2の端部115dとを相互接続するアーム部分Ldは、弾性付勢部材111dを押すときに変形可能部分108dを案内するように構成されている。
図10eは、変形可能部分108eの代替的な実施形態を示しており、変形可能部分108eは、変形可能部分の第2の端部にある第2のガイド部材111eとスライド可能に係合するように構成された第1のガイド部材109eを、変形可能部分の第1の端部に含む。この実施例では、第1のガイド部材および第2のガイド部材は、ハウジング内部でスライドするように構成されたピストンに対応する。しかしながら、第1のガイド部材および第2のガイド部材は、チャネル内でスライド可能なインサートなど、他のスライド可能な構成を含むこともできる。付勢手段Leが、第1および第2のガイド部材を延出位置へと付勢することができ、第1および第2のガイド部材は、付勢部材に抵抗して後退位置まで収縮することができる。付勢部材は、例えば、バネまたは空気圧システムを含み得る。第1のガイド部材の過剰延長を防ぐため、拘束部材(不図示)が設けられ得る。例えば、この拘束部材は、延出位置において係合する停止部を含み、あるいは、バネを含む実施形態では、バネは第1および第2のガイドに機械的に接続され、バネの過剰延長は、第1のガイド部材の過剰延長を防ぐ。
これらの実施形態では、変形可能部分108は、アクチュエータの旋回軸12Aを通って延びる軸方向に最も容易に変形し得るが、軸方向に直交する方向において、より大きな剛性を有するように、構成されている。このように、アクチュエータの位置は、変形中に制御される。アクチュエータの適切な材料は、LD−PE、POM、またはPAなどのプラスチックである。
特に図4〜図9を参照すると、回転部材102は、係合部材104が周辺部の一部に配された、実質的に円形の外辺を含む。係合部材の第1の部分105Aは、半径方向外側に突出し、かつ第1の方向において接線方向に突出する、傾斜した留め金を含む。したがって、第1の部分105Aの形状は、回転部材102が(図面では、図8a〜図8cに示すような反時計回りの方向である)第1の方向に回転したときに、アクチュエータ106の延長部22がしっかりと係合され、その後回転部材102と共に動くように、なっている。
係合部材104は、第1の部分105Aと同じように構成された、対応する第2の部分105Bをさらに含む。しかしながら、この第2の部分は、反対の第2の方向において接線方向に突出している。したがって、第2の部分105Bの形状は、回転部材102が反対の第2の方向(図9a〜図9cに示すように時計回り方向)に回転すると、アクチュエータ106の延長部22が、しっかりと係合され、その後回転部材102と共に動くようになっている。
図4、図5、図8および図9に示すように、アクチュエータ106は、アクチュエータの延長部22が、第1の延長位置(図4:延長部が、アクチュエータ106の旋回軸12Aと回転部材102の回転軸12Bとの間に延びる線Pの第1の側にある)と、第2の延長位置(図5:延長部が、線Pの反対側にある)との間で動くように、移動可能である。
図4で分かるような例示的な実施形態を参照すると、延長部が第1の延長位置にある状態で、回転部材102の第1の部分105Aは、第1の方向に回転したときに延長部に係合することができ、延長部は、図5に示すように、少なくとも部分的に第2の延長位置まで駆動される。図6を参照すると、延長部はその後、回転部材を逆の第2の方向に回転することにより、第1の延長位置に戻ることができ、回転部材102の第2の部分105Bは、図7に示すように、延長部に係合し、延長部を第1の延長位置まで少なくとも部分的に駆動することができる。
係合部材104の形状は、延長部が第2の延長位置にある状態でアクチュエータ106が配列されると、回転部材の第1の方向への回転によりアクチュエータが実質的に変位しないようになっている。同様に、この形状は、延長部が第1の位置にある状態でアクチュエータが配列されると、回転部材の第2の方向への回転により、アクチュエータの位置が実質的に変位しないようになっている。このような効果を達成するため、係合部材104は、第1の部分105Aと第2の部分105Bとの間に配列されたリップ107を含む。このリップは、半径方向外側に突出しており、回転部材102の通常の部分(regular portion)と接触したときの回転部材102の回転軸からの延長部の半径方向距離と、係合部材と接触したときの半径方向距離との間の差を最小にするように作用する。
図8および図9を特に参照すると、アクチュエータ106は、針92を作動させるために作動部分11をさらに含む。作動部分11は、延長部が第1および第2の延長位置にあるのに応じて、第1の位置と第2の位置との間を動く。例示的な実施形態では、作動部分11は、アクチュエータの旋回部分12と延長部22との間に配列される。しかしながら、作動部分は、代替的に配列されてよく、例えば、作動部分は、旋回部分10Aから突出する延長部上に位置づけられることができる。
変形可能部分108は、アクチュエータ106、より具体的にはアクチュエータの作動部分11が、双安定的に、第1の位置と第2の位置との間をパチンと動くのを可能にする。さらに詳細には、延長部22が第1または第2の延長位置にある状態で(図8a、図9a、図8c、図9c)、変形可能部分は、実質的な軸方向の力を軸22に沿って延長部22に加えない、延出位置にあり、加えられる力は、延長部を正しい位置に保持するための十分な力だけである。しかしながら、延長部22が第1の延長位置と第2の延長位置との中間に駆動されると(図8b、図9b)、軸方向の力は、変形可能部分が後退位置に駆動されるにつれて、最大値まで増大する。その後、延長部が第1または第2の延長部分まで駆動されると、その力は軽減される。したがって、第1および第2の延長位置は、双安定位置に対応している。
ある実施形態(不図示)では、針92は、作動部分11に直接接続されてよく、作動部分11が第1の位置と第2の位置との間を動くにつれて、針は延出位置と後退位置との間を動く。あるいは、図1〜図9の実施形態に示すように、作動部分11は、針92が据え付けられた針支持部13を動かすように構成されている。特に図3および図4を参照すると、作動部分11は、針支持部13の係合部材32と係合する。針支持部13は、支持部材14に対してスライド可能に動くことができるので、作動部分11が第1の位置と第2の位置との間で動くと、針92が、対応する延出位置と後退位置との間で直線状に動く。針支持部13のスライド可能な移動は、支持部材14のガイド44によって達成され、ガイド44は、針支持部13のチャネル124に挿入され、チャネル124に沿って動くよう動作可能である。針支持部13は、軸の周りで回転が制限されており、この軸に沿って、針支持部13は、ガイド44に沿って延び、かつチャネル124の端部と係合するキー溝45によって、スライドする。スライド可能な動きは、他の手段によって達成され得ることが認識され、例えば、ガイドが支持部材上に配列されてよく、チャネルが針支持部上に配列されてよい。
図5で最もよく分かるように、針支持部13のアクチュエータ係合部材32は、針92が延出位置にあるときに、針支持部13が、回転部材が第1の方向に回転することで生じるアクチュエータの動きから切り離されるように、構成されている。係合部材32は、第1の延長部33Aおよび第2の延長部33Bを含み、これらの延長部は、作動部分11の両側に配されている。第1および第2の延長部は、作動部分11が第2の位置にあるときに、第1の延長部と第2の延長部との間の隙間hが作動部分により部分的に占められるように、互い違いになっている。このような配列により、作動部分は、支持部材13を変位させずに、隙間h内部で少量変位することができる。
特に図1および図2を参照すると、送達ユニット2は、支持部材14および関連構成要素の周りを延びる支持部材ハウジング15をさらに含み、ポンプエンジン72の駆動ユニット係合部分84を露出させ、これは、ポンプ駆動部のポンプエンジンインターフェースを受容することができる。さらに、連結延長部34のボア36は、貯蔵部を受容することができるように、露出したままである。送達ユニット2は、基部ユニット16と送達ユニット2とを互いに接続すると、基部ユニット16のハウジング19を設置するガイドプレート52をさらに含む。ガイドプレート52の下側は、送達ユニット2を患者に接着するための接着剤(不図示)を含み得る。基部ユニット16は、必要な用法量を供給するためにポンプ駆動部を制御する制御ユニット20を含む。
図11および図12を参照すると、針支持部30の代替的な実施形態が提供されていて、この針支持部は、アクチュエータ係合部材232を有するプレート220を含み、アクチュエータ係合部材232は、前述したように、アクチュエータ106の作動部分22に係合する、第1の延長部233Aおよび第2の延長部233Bを含む。プレート220は、第1のチャネル224Aおよび第2のチャネル224Bを含み、これらのチャネルは、対応する対向したガイド244A、244Bに係合するように構成されている。ガイド244A、244Bは、ガイド244Aが連結システム3から延び、かつガイド244Bがポンプエンジン72から延びるように、配列されている。
送達導管78は、針支持部13が針を延出位置と後退位置との間で動かすとポンプ出口76と針92との間の流体連通を維持するように動作可能な可撓性部材を含む。図13を参照すると、輸送導管の実施形態が図示されており、輸送導管378は、針92と一体的に形成されており、ポンプ出口376と流体連通している。針の材料は本質的に可撓性でない(そのため、座屈せずに経皮的に延びることができる)ので、十分に可撓性の輸送導管378が、導管の形状を操作することで達成される。例えば、この実施形態では、輸送導管は、「U」字型部分380を含む。図14を参照すると、輸送導管の別の実施形態が図示されており、輸送導管478は、針92とは別に形成されている。この実施形態では、輸送導管478は、プラスチックなどの可撓性材料から作られているので、針92とポンプ出口476との間を、おおよそ直接的に延びることができる。
前述した例示的な実施形態のうちのいくつかでは、回転部材の係合部材は、延長部の位置および回転部材の回転方向に応じてアクチュエータ106の延長部22と係合する、第1の部分105Aおよび第2の部分105Bを含む。このように、針作動機構は、針を後退および延出させるように動作可能である。しかしながら、他の構成が可能であることが、本発明の範囲内であることが認識されるであろう。例えば、針作動機構が針を後退位置から延出位置まで移動させるためだけに必要とされる場合、第2の部分105Bは省略されてよい。あるいは、針作動機構が針を延出位置から後退位置まで動かすためだけに必要とされる場合、第1の部分105Aは省略されてよい。さらに、回転部材上に、2つ以上の第1の部分105Aおよび/または第2の部分105Bが設けられてよい。このようなシステムの利点は、単一の第1の部分105Aおよび/または単一の第2の部分105Bと比べ、針が、一般的に回転部材をより小さい度合いで回転させることにより、延出位置と後退位置との間で作動され得ることである。
前述した例示的な実施形態のうちのいくつかでは、針作動機構のアクチュエータは、変形可能部分を有するものとして記載されている。しかしながら、他の構成が可能であることが本発明の範囲内であることは、認識されるであろう。例えば、一実施形態では、回転部材が、変形可能部分を含む。このような構成では、回転部材の係合部材は、可撓性材料から少なくとも部分的に形成されてよく、または、回転部材に柔軟に接続されることができる。このように、回転部材の回転中、また、作動部分が第1の位置と第2の位置との間で動く際に、回転部材の一部は変形することができ、アクチュエータは実質的に変形しないままである。このようなシステムの実施例が、図15a〜図15cに示してあり、ここでは回転部材102は変形可能部分208を含み、例えば、回転部材は、圧縮性材料を含み得る。図15bに示すように、変形可能部分は、延長部22が第1の(延出)位置(図9c)と第2の(後退)位置(図9a)との間を動くと、変形する。
さらなる実施例では、アクチュエータも回転部材も、変形可能部分を含まない。このような構成では、回転部材は、カムとして作用でき、その係合部材は、アクチュエータの係合部分に係合して、アクチュエータの作動部分を第1の位置と第2の位置との間で動かす。アクチュエータがバネなどの付勢部材によって付勢されて回転部材と接触し得ることが、認識されるであろう。このように、回転部材の回転中心からの、係合部材の外辺の距離が増大するにつれて、作動部分は、第1または第2の位置のうちの一方から動くことができ、この距離が減少するにつれて、作動部分は、第1または第2の位置のうちのもう一方から動くことができる。しかしながら、付勢部材は必須ではない。例えば、作動機構は、単に、作動部分を第1の位置から第2の位置まで動かし、針を後退位置から延出位置まで動かすように動作可能であってよい。あるいは、作動機構は、単に、作動部分を第2の位置から第1の位置まで動かし、針を延出位置から後退位置まで動かすように動作可能であってよい。
変形可能部分が弾性的に変形可能であることに制限されないことも、認識されるであろう。例えば、変形可能部分は、代わりに、少なくとも一部が塑性変形可能であってよい。このような構成は、針作動機構がただ1回の延長および/または後退を行い得ることを確実にする上で、有利である。例えば、変形可能部分の一部は、アクチュエータ上および/または回転部材の係合部材上にあるとき、持続的に変形可能であってよく、作動部分が第1または第2の位置のうちの一方から第1または第2の位置のうちのもう一方まで1回動いた後は、アクチュエータの係合部分と正確に係合するように動作することができなくなる。
図16a〜図17fを参照すると、針作動機構100の別の実施形態が示されている。この実施形態では、アクチュエータ306および回転部材302は、皮下送達機構9の再利用に対する保護をもたらすように構成されている。再利用に対する保護は、針92が延出して1回目に使用された後で後退した後に、アクチュエータ306が後退位置を離れるのを防ぐように構成された配列によりもたらされる。1回目の使用後、アクチュエータ306は、アクチュエータを延出位置に動かすように回転部材302の係合部材304により係合されることができないので、潜在的な損傷または汚染が回避される。加えて、このことは、挿入されるべき針92が以前に使用されておらず、そのため無菌であることを確実にすることによって、使用者に安全性を与える。
再利用に対して保護された針作動機構100は、針92が終点位置(terminus position)まで後退するとアクチュエータ306を運ぶ、回転部材302の特別な形状に基づいている。ガイド突出部380が、アクチュエータ306を係合部材304のショルダー305aとの係合から切り離し、針92が据え付けられた針支持部13、および針92は、薬剤送達装置1のハウジング内部に不動に収容され、延出位置に再び動かされることはできない。回転部材302は、第1のトラック390、および第1のトラックから軸方向にオフセットした第2のトラック391を、回転部材302の外周部の周りに含む。アクチュエータ306の係合部分10Bは、針挿入、薬剤送達、および後退回転の開始の工程を含む、1回目の使用中に、第1のトラック390に沿って延びる。係合部材104の係合ショルダー305aは、第1のトラックにのみ設けられ、アクチュエータの係合部分10Bが第2のトラック391まで軸方向に移動されると、係合部材10Bの先端部を捕えるショルダーはなく、先端部は、第2のトラック391の周りをスムーズにスライドすることができる。したがって、係合部材10Bは、挿入中は第1のトラック390に沿って移動し、1回目の使用後は、第2のトラック391に沿って移動する。
回転部材302は、第1のトラック390および第2のトラック391にまたがる軸方向幅Wを有するスロットの形態の係合部材304を備える。係合部材304は、係合部分10Bが第1のトラックから第2のトラックへと動くことができるように、アクチュエータ306の係合部分10Bを回転部材302の軸方向Aに(すなわち、回転部材の回転軸に平行に)変位させるように構成された、移動カム表面305cを含む。係合部材304の移動カム部分305cは、アクチュエータの係合部分10Bを軸方向に押す、傾斜表面を提供している。スロットは、回転部材302の第1のトラックに係合部材304のショルダー305aを形成し、また第2のトラックに、アクチュエータ306の係合部分10Bを第1のトラックから第2のトラックに移動させる移動カム表面305c、ならびに、針を後退させるために逆回転する間、係合部分10Bに係合する後退ショルダー305bを形成する。
第1のトラック390および第2のトラック391は、回転部材302の外周部の第1の部分D周辺に特徴的に配列され、外周部の残りの部分Jに沿ってつなげられることができる。
ロック突出部380が、支持部材14に固定して据え付けられており、これは、1回目の使用後に後退位置にあるアクチュエータに係合し、アクチュエータの係合部分が横方向に動いて第1のトラックへと戻るのを妨げるように構成された、ロックショルダー381を含む。突出部380は、有利なことに、針92が後退した後でアクチュエータ306がトラックを変えるのを防ぎ、これにより、突出部380は、回転部材302の軸方向Aにアクチュエータが動くのを妨げる。
さらに、図16bおよび図17a、図17bおよび図17dで最もよく分かるように、アクチュエータ306は、ある力で回転部材302と持続的に機械的接触するようにさらに構成され得る。この接触は、好ましくは、送達ユニット2の稼働寿命の間、維持される。この目的で、アクチュエータ306は、例えば、アクチュエータ306の係合部分10Bの両側に位置する第1のバネアーム395および第2のバネアーム396を備えることができる。バネ395、396は、低密度緩和のEモジュール(e-module)に基づいて選択された、プラスチックなどのポリマー材料で作られるか、または、金属を含むことができる。バネアームは、完全後退位置またはパーク位置(park position)にあるとき、および延出位置または薬剤送達位置にあるときに、支持本体14上の固定部材(例えば、図16aに示すような支柱67、または上部もしくは底部の壁)を押すように構成されている。
さらに、図19に示すように、回転部材302の形状は、アクチュエータ306と回転部材302との間の接触力が回転部材302の異なる角度位置において異なるように、さらに構成され得る。図19に示すように、回転部材は、回転部材302に対して特定の位置でアクチュエータ306を弛緩させるため、窪み398を備えていてよい。好適な実施形態では、窪み398は、アクチュエータ306が使用前の初期パーク位置にあるとき、アクチュエータ306と整列する。したがって、アクチュエータ306ならびに第1の板バネ395および第2の板バネ396(図18a〜図18cを参照)は、送達ユニット2が使用される前に弛緩することができ、未使用の送達ユニット2の保管寿命は、アクチュエータ306の耐久力が増加することにより、長くなり得る。
針支持部材13は、その誘導部(guidance)において小さな遊びを有し得る。針が挿入されて、ポンプが流体を送達しているとき、回転部材102、302は、ポンプ回転方向(pumping direction of rotation)に回転しており、アクチュエータ106、306は、回転部材102、302の外辺で係合部材104、304と接触することにより、振動し得る。アクチュエータ106、306から針支持部材13および針92に伝わる振動をなくすかまたは軽減するために、アクチュエータは、解放可能な接続部、例えば、凹部169において係合する突出部171、371により形成された弾性スナップロック接続部、によって、延出位置に保持され得、突出部もしくは凹部のうちの少なくとも一方は、弾性的に変形可能であるか、もしくは弾性的に支持されている。例えば、図16bに示す実施形態では、突出部371は、針支持部材13に固定され、この一部を形成する弾性アーム373上に据え付けられ、凹部(例示された図面では見ることができない)が、支持部14に形成される。スナップロック接続部は、アクチュエータ306と針支持部材13との間の誘導部における遊びをなくし、アクチュエータ306の振動が低減される。
図18bおよび図18cに示す例示的な実施形態では、第2のバネアーム396は、支持部14の表面を押すように構成された屈曲端部397を備えていてよい。図18cの変形体では、金属製の板バネが、バネアームを形成して、一体的に形成されたポリマーバネアームよりも大きいバネ力またはより良好な応力/歪み関係を提供している。
次に図16bと共に図17a〜図17fを参照すると、針作動機構100の例示的な実施形態により実行される挿入および後退プロセスの工程が、例示されている。この例示された実施例では、回転部材の第1のトラック390は、挿入に使用され、回転部材の第2のトラック391は、後退に使用される。
図17aに例示するようなパーク位置では、アクチュエータ306は、最初は第1のトラック390上に置かれ、これにより、逆方向R−に回転するポンプエンジンを用いた、供給タンクから貯蔵部303への可能な薬剤輸送が可能となる。アクチュエータ306の係合部分10Bは、回転部材302が逆方向R−を可能にする補充方向(reverse direction R- allowing refilling direction)に回っている間、回転部材302の第1のトラック390上に位置する。
例示された実施例では、針挿入プロセスは、ポンプシャフトが回転部材302をプラス(ポンプ供給)方向R+に回し始めると開始され、係合ショルダー305aがアクチュエータ306の係合部材10Aと係合すると終了し、そうすると、針支持部材13が後退位置から延出位置へと動き、針92がハウジングから延出して使用者の皮膚を貫通する。薬剤送達中、回転部材302は、とらえられることなく、プラス方向R+に回転し続けることができる。
図16bと関連して図17e〜図17fに示されるように、針後退プロセスは、回転部材302が逆方向R−に回転するように方向を変えると、開始される。係合部材304の後退ショルダー305bは、アクチュエータの先端部をとらえ、この先端部は、カム部分305cによって第2のトラック391内へと軸方向Aに付勢される。図16bと関連して図17fに示すように、アクチュエータ106の係合部分10Bが上に動くと、図17aに示す初期位置にあるときよりも、突出部380の向こう側でとらえられる。突出部380は次に、アクチュエータ306の係合部分10Bが第1のトラック上を軸方向に変位して戻るのを防ぐので、アクチュエータ306の先端部は、係合ショルダー305aによりとらえられることができない。
薬剤送達装置1が同じ針でその後の挿入を行うために操作されると、ポンプ供給方向R+においては、アクチュエータ306を中に捕える、第2のトラックの係合ショルダーはない。したがって、回転部材は、挿入を行うためにアクチュエータ306を起動することができない。特に、図16cで最もよく分かるように、ポンプシャフトの第2のトラックは、後退ショルダー305bから離れるにつれて半径を徐々に変化させる形状を備えている。
〔実施の態様〕
(1) 薬剤送達装置(1)の送達ユニット(2)において、
前記送達ユニット(2)は、皮下送達部材(92)と、前記皮下送達部材(92)を後退位置と延出位置との間で動かすように動作可能な皮下送達部材作動機構(10)と、を有する、皮下送達機構(9)を含み、
前記作動機構(10、100)は、支持部材(14)に対して回転可能な係合部材(104、304)を有する回転部材(102、302)と、旋回部分(10A)、および前記旋回部分により前記支持部材に旋回可能に接続された係合部分(10B)を含む、アクチュエータ(106、306)と、を含み、
前記係合部材および係合部分は、前記回転部材の回転時に係合して、前記アクチュエータの作動部分(11)を第1の位置と第2の位置との間で旋回させ、これにより、前記皮下送達部材(92)を対応する後退位置と延出位置との間で動かすように構成されている、送達ユニット。
(2) 実施態様1に記載の送達ユニットにおいて、
前記回転部材(102、302)の前記係合部材(104、304)、および前記アクチュエータ(106、306)の係合部分(10B)は、第1の方向(R+)への前記回転部材(102、302)の回転により、前記アクチュエータ(106)の前記作動部分(11)が前記皮下送達部材(92)を前記後退位置から前記延出位置まで動かすように、また、第2の方向(R−)への前記回転部材の回転により、前記アクチュエータ(106)の前記作動部分(11)が前記皮下送達部材(92)を前記延出位置から前記後退位置に動かすように、構成されている、送達ユニット。
(3) 実施態様1または2に記載の送達ユニットにおいて、
前記作動機構(10、100)は、アクチュエータ係合部材(32)および第1のガイド部材(124)を含む、前記皮下送達部材(92)を支持する皮下送達部材支持ユニット(13)をさらに含み、
前記アクチュエータ係合部材(32)は、前記アクチュエータ(106、306)の前記作動部分(11)と係合するように構成され、前記第1のガイド部材(124)は、前記支持部材(14)の第2のガイド部材(124)とスライド可能に係合する、送達ユニット。
(4) 実施態様1〜3のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記送達ユニット(2)は、回転作用により前記皮下送達部材(92)に流体をポンプ供給するように構成されたポンプエンジン(72)をさらに含み、
前記ポンプエンジンは、前記回転部材(102、302)に連結されている、送達ユニット。
(5) 実施態様1〜4のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記アクチュエータ(106)の前記係合部分(10B)は、延長部(22)を含み、
前記係合部材(104、304)は、第1の係合部分(105a、305a)を含み、前記第1の係合部分(105a、305a)は、前記回転部材が第1の方向(R+)に回転して、前記延長部(22)が、前記回転部材(102、302)の回転軸(12B)と前記旋回部分(10A)の旋回軸(12A)との間の線(P)の第1の側に配列されると、前記延長部(22)に係合するように構成され、また、前記第1の方向にさらに回転したときに、前記延長部(22)が前記第1の位置から第2の位置へと動くようにさらに構成されており、
前記第2の位置では、前記延長部(22)は、前記線(P)の反対の第2の側に配列されている、送達ユニット。
(6) 実施態様5に記載の送達ユニットにおいて、
前記アクチュエータの前記係合部材(104、304)および延長部(22)は、前記延長部が前記第2の位置にあるときに、前記第1の方向への回転により前記アクチュエータ(106)の前記作動部分(11)が実質的に動かないように、構成されている、送達ユニット。
(7) 実施態様5または6に記載の送達ユニットにおいて、
前記回転部材の前記係合部材(104、304)は、第2の係合部分(105b、305b)をさらに含み、前記第2の係合部分(105b、305b)は、前記回転部材が第2の方向(R−)に回転されて、前記延長部が前記線(P)の第2の側に配列されると、前記延長部(22)に係合するように構成され、また、前記第2の方向にさらに回転したときに、前記延長部が前記第2の位置から前記第1の位置まで動くように、さらに構成されている、送達ユニット。
(8) 実施態様5〜7のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記第1および第2の係合部分は、前記回転部材(102、302)の周辺部に形成された、傾斜した留め金またはショルダーの形態である、送達ユニット。
(9) 実施態様1〜8のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記回転部材は、前記回転部材の外周部の周りに第1のトラック(390)および第2のトラック(391)を含み、
前記第1のトラックは、前記アクチュエータを前記回転部材の第1の回転方向(R+)に案内するように構成され、前記第2のトラックは、前記アクチュエータを前記回転部材の第2の回転方向(R−)に案内するように構成され、
前記係合部分は、前記第1のトラックから前記第2のトラックへと前記第2の回転方向(R−)に前記アクチュエータを軸方向に変位させるよう動作可能なカム部分(305c)を含む、送達ユニット。
(10) 実施態様9に記載の送達ユニットにおいて、
前記作動機構は、ロック突出部(380)をさらに含み、
前記ロック突出部(380)は、前記支持部(14)に固定され、1回目の使用後に後退位置にくると前記アクチュエータが前記第2のトラックから前記第1のトラックに戻るのを妨げるように構成されている、送達ユニット。
(11) 実施態様1〜10のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記作動機構は、前記アクチュエータ(106)の前記係合部分(10B)と前記回転部材(102)の前記係合部材(104)との間の弾性的な相対運動を可能にする、弾性的変形可能部材(108)を含む、送達ユニット。
(12) 実施態様11に記載の送達ユニットにおいて、
前記変形可能部材は、前記アクチュエータ上に配列された変形可能部分であり、前記アクチュエータ(106)の前記係合部分(10B)と前記旋回部分(10A)との間に位置付けられている、送達ユニット。
(13) 実施態様1〜12のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記アクチュエータが、前記第2の位置を定めるように支持部材(14)の一部と係合可能である停止部を含む、送達ユニット。
(14) 実施態様1〜13のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記送達ユニット(2)は、前記旋回部分(10A)のリング(114)を旋回可能に支持する軸受表面(35)、および貯蔵部(170)を前記送達ユニットに連結するための内部貯蔵部ヘッド据え付け部分(36)を含む、連結延長部(34)を有する連結システム(3)をさらに含む、送達ユニット。
(15) 実施態様1〜14のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記針支持部材(13)および支持部(14)は、凹部(169)に係合する突出部(171、371)により形成された、解放可能な接続部を含み、
前記突出部または凹部の少なくとも一方は、弾性的に変形可能であるか、または弾性的に支持されていて、前記針支持部材を前記第2の位置に解放可能に保持するように構成されている、送達ユニット。
(16) 実施態様1〜15のいずれかに記載の送達ユニットにおいて、
前記アクチュエータは、前記支持部(14)の一部を前記第1および第2の位置において弾性的に付勢するように構成されたバネアーム(395、396)を含む、送達ユニット。
(17) 薬剤送達装置(1)の送達ユニット(2)において、
前記送達ユニット(2)は、皮下送達部材(92)、および前記皮下送達部材(92)を後退位置と延出位置との間で動かすように動作可能な皮下送達部材作動機構(10)を有する、皮下送達機構(9)を含み、
前記延出位置では、前記皮下送達部材(92)は、ある用量の流体を経皮的に患者に送達するように配列され、前記後退位置では、前記皮下送達部材(92)は、前記患者から後退されるように配列されており、
前記作動機構(10)は、
支持部材(14)に対して回転可能であり、係合部材(104)を有する回転部材(102)と、
前記支持部材(14)に接続されており、係合部分(10B)を有するアクチュエータ(106)と、
前記皮下送達部材(92)に流体を送達するように構成されたポンプエンジン(72)であって、ポンプは、回転可能に駆動可能である、ポンプエンジン(72)と、
を備え、
前記係合部材(104)および係合部分(10B)は、前記回転部材(102)の回転時に係合するように構成され、前記アクチュエータ(106)は、前記係合により、前記アクチュエータ(106)の皮下送達部材作動部分(11)が第1の位置と第2の位置との間で動き、これにより、前記皮下送達部材(92)が対応する前記後退位置と延出位置との間で動くように構成され、
前記ポンプエンジン(72)の回転は、前記回転部材(102)の回転とつながっている、送達ユニット。
(18) 薬剤送達装置(1)において、
ポンプ駆動部を含む再利用可能な基部ユニット(16)と、
実施態様1〜17のいずれかに記載の送達ユニット(2)と、
を含み、
前記送達ユニットは、前記基部ユニットから分離可能である、再利用不可能または単回使用の使い捨て部品を形成している、薬剤送達装置。
本発明のある実施形態による、基部および送達ユニットを含む薬剤送達装置の斜視図である。 図1の送達ユニットの分解組立斜視図である。 図2の薬剤送達ユニットの皮下送達機構の斜視図である。 ある動作状態にある、図3の皮下送達機構の側断面図である。 別の動作状態にある、図3の皮下送達機構の側断面図である。 別の動作状態にある、図3の皮下送達機構の側断面図である。 別の動作状態にある、図3の皮下送達機構の側断面図である。 さまざまな動作状態にある図3の皮下送達機構の線図である。 さまざまな動作状態にある図3の皮下送達機構の線図である。 図3の皮下送達機構の一部を構成するさまざまなアクチュエータ構成の側面図である。 皮下送達機構の代替的な実施形態の斜視図である。 図11の送達ユニットの分解組立斜視図である。 皮下送達機構の代替的な実施形態の斜視図である。 皮下送達機構の代替的な実施形態の斜視図である。 本発明のある実施形態による代替的な皮下送達機構の線図である。 本発明の別の実施形態による薬剤送達装置の送達ユニットの斜視図である。 図16aの送達ユニットの一部の別の斜視図である。 第1のトラックおよび第2のトラックを有する、本発明のある実施形態による回転部材の斜視図である。 保管または流体補充中の、本発明のある実施形態による針作動機構の断面図である。 針挿入中の、本発明のある実施形態による針作動機構の断面図である。 針挿入中の、本発明のある実施形態による針作動機構の断面図である。 薬品送達中の、本発明のある実施形態による針作動機構の断面図である。 針後退中の、本発明のある実施形態による針作動機構の断面図である。 最終位置にある、本発明のある実施形態による針作動機構の断面図である。 本発明によるアクチュエータのある実施形態の斜視図である。 本発明によるアクチュエータの別の実施形態の斜視図である。 本発明によるアクチュエータのさらに別の実施形態の斜視図である。 薬剤送達装置の保管位置に示された回転部材の代替的実施形態である。

Claims (18)

  1. 薬剤送達装置(1)の送達ユニット(2)において、
    前記送達ユニット(2)は、皮下送達部材(92)と、前記皮下送達部材(92)を後退位置と延出位置との間で動かすように動作可能な皮下送達部材作動機構(10)と、を有する、皮下送達機構(9)を含み、
    前記作動機構(10、100)は、支持部材(14)に対して回転可能な係合部材(104、304)を有する回転部材(102、302)と、旋回部分(10A)、および前記旋回部分により前記支持部材に旋回可能に接続された係合部分(10B)を含む、アクチュエータ(106、306)と、を含み、
    前記係合部材および係合部分は、前記回転部材の回転時に係合して、前記アクチュエータの作動部分(11)を第1の位置と第2の位置との間で旋回させ、これにより、前記皮下送達部材(92)を対応する後退位置と延出位置との間で動かすように構成されている、送達ユニット。
  2. 請求項1に記載の送達ユニットにおいて、
    前記回転部材(102、302)の前記係合部材(104、304)、および前記アクチュエータ(106、306)の係合部分(10B)は、第1の方向(R+)への前記回転部材(102、302)の回転により、前記アクチュエータ(106)の前記作動部分(11)が前記皮下送達部材(92)を前記後退位置から前記延出位置まで動かすように、また、第2の方向(R−)への前記回転部材の回転により、前記アクチュエータ(106)の前記作動部分(11)が前記皮下送達部材(92)を前記延出位置から前記後退位置に動かすように、構成されている、送達ユニット。
  3. 請求項1または2に記載の送達ユニットにおいて、
    前記作動機構(10、100)は、アクチュエータ係合部材(32)および第1のガイド部材(124)を含む、前記皮下送達部材(92)を支持する皮下送達部材支持ユニット(13)をさらに含み、
    前記アクチュエータ係合部材(32)は、前記アクチュエータ(106、306)の前記作動部分(11)と係合するように構成され、前記第1のガイド部材(124)は、前記支持部材(14)の第2のガイド部材(124)とスライド可能に係合する、送達ユニット。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記送達ユニット(2)は、回転作用により前記皮下送達部材(92)に流体をポンプ供給するように構成されたポンプエンジン(72)をさらに含み、
    前記ポンプエンジンは、前記回転部材(102、302)に連結されている、送達ユニット。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記アクチュエータ(106)の前記係合部分(10B)は、延長部(22)を含み、
    前記係合部材(104、304)は、第1の係合部分(105a、305a)を含み、前記第1の係合部分(105a、305a)は、前記回転部材が第1の方向(R+)に回転して、前記延長部(22)が、前記回転部材(102、302)の回転軸(12B)と前記旋回部分(10A)の旋回軸(12A)との間の線(P)の第1の側に配列されると、前記延長部(22)に係合するように構成され、また、前記第1の方向にさらに回転したときに、前記延長部(22)が前記第1の位置から第2の位置へと動くようにさらに構成されており、
    前記第2の位置では、前記延長部(22)は、前記線(P)の反対の第2の側に配列されている、送達ユニット。
  6. 請求項5に記載の送達ユニットにおいて、
    前記アクチュエータの前記係合部材(104、304)および延長部(22)は、前記延長部が前記第2の位置にあるときに、前記第1の方向への回転により前記アクチュエータ(106)の前記作動部分(11)が実質的に動かないように、構成されている、送達ユニット。
  7. 請求項5または6に記載の送達ユニットにおいて、
    前記回転部材の前記係合部材(104、304)は、第2の係合部分(105b、305b)をさらに含み、前記第2の係合部分(105b、305b)は、前記回転部材が第2の方向(R−)に回転されて、前記延長部が前記線(P)の第2の側に配列されると、前記延長部(22)に係合するように構成され、また、前記第2の方向にさらに回転したときに、前記延長部が前記第2の位置から前記第1の位置まで動くように、さらに構成されている、送達ユニット。
  8. 請求項5〜7のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記第1および第2の係合部分は、前記回転部材(102、302)の周辺部に形成された、傾斜した留め金またはショルダーの形態である、送達ユニット。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記回転部材は、前記回転部材の外周部の周りに第1のトラック(390)および第2のトラック(391)を含み、
    前記第1のトラックは、前記アクチュエータを前記回転部材の第1の回転方向(R+)に案内するように構成され、前記第2のトラックは、前記アクチュエータを前記回転部材の第2の回転方向(R−)に案内するように構成され、
    前記係合部分は、前記第1のトラックから前記第2のトラックへと前記第2の回転方向(R−)に前記アクチュエータを軸方向に変位させるよう動作可能なカム部分(305c)を含む、送達ユニット。
  10. 請求項9に記載の送達ユニットにおいて、
    前記作動機構は、ロック突出部(380)をさらに含み、
    前記ロック突出部(380)は、前記支持部(14)に固定され、1回目の使用後に後退位置にくると前記アクチュエータが前記第2のトラックから前記第1のトラックに戻るのを妨げるように構成されている、送達ユニット。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記作動機構は、前記アクチュエータ(106)の前記係合部分(10B)と前記回転部材(102)の前記係合部材(104)との間の弾性的な相対運動を可能にする、弾性的変形可能部材(108)を含む、送達ユニット。
  12. 請求項11に記載の送達ユニットにおいて、
    前記変形可能部材は、前記アクチュエータ上に配列された変形可能部分であり、前記アクチュエータ(106)の前記係合部分(10B)と前記旋回部分(10A)との間に位置付けられている、送達ユニット。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記アクチュエータが、前記第2の位置を定めるように支持部材(14)の一部と係合可能である停止部を含む、送達ユニット。
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記送達ユニット(2)は、前記旋回部分(10A)のリング(114)を旋回可能に支持する軸受表面(35)、および貯蔵部(170)を前記送達ユニットに連結するための内部貯蔵部ヘッド据え付け部分(36)を含む、連結延長部(34)を有する連結システム(3)をさらに含む、送達ユニット。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記針支持部材(13)および支持部(14)は、凹部(169)に係合する突出部(171、371)により形成された、解放可能な接続部を含み、
    前記突出部または凹部の少なくとも一方は、弾性的に変形可能であるか、または弾性的に支持されていて、前記針支持部材を前記第2の位置に解放可能に保持するように構成されている、送達ユニット。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の送達ユニットにおいて、
    前記アクチュエータは、前記支持部(14)の一部を前記第1および第2の位置において弾性的に付勢するように構成されたバネアーム(395、396)を含む、送達ユニット。
  17. 薬剤送達装置(1)の送達ユニット(2)において、
    前記送達ユニット(2)は、皮下送達部材(92)、および前記皮下送達部材(92)を後退位置と延出位置との間で動かすように動作可能な皮下送達部材作動機構(10)を有する、皮下送達機構(9)を含み、
    前記延出位置では、前記皮下送達部材(92)は、ある用量の流体を経皮的に患者に送達するように配列され、前記後退位置では、前記皮下送達部材(92)は、前記患者から後退されるように配列されており、
    前記作動機構(10)は、
    支持部材(14)に対して回転可能であり、係合部材(104)を有する回転部材(102)と、
    前記支持部材(14)に接続されており、係合部分(10B)を有するアクチュエータ(106)と、
    前記皮下送達部材(92)に流体を送達するように構成されたポンプエンジン(72)であって、ポンプは、回転可能に駆動可能である、ポンプエンジン(72)と、
    を備え、
    前記係合部材(104)および係合部分(10B)は、前記回転部材(102)の回転時に係合するように構成され、前記アクチュエータ(106)は、前記係合により、前記アクチュエータ(106)の皮下送達部材作動部分(11)が第1の位置と第2の位置との間で動き、これにより、前記皮下送達部材(92)が対応する前記後退位置と延出位置との間で動くように構成され、
    前記ポンプエンジン(72)の回転は、前記回転部材(102)の回転とつながっている、送達ユニット。
  18. 薬剤送達装置(1)において、
    ポンプ駆動部を含む再利用可能な基部ユニット(16)と、
    請求項1〜17のいずれか1項に記載の送達ユニット(2)と、
    を含み、
    前記送達ユニットは、前記基部ユニットから分離可能である、再利用不可能または単回使用の使い捨て部品を形成している、薬剤送達装置。
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