(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤を容れるリザーバが内部に配置された本体と、
患者の皮膚に入り込む注射針であり、前記リザーバと前記患者の間の前記薬剤の経路を提供する注射針と、
前記本体内で移動可能なプランジャであり、前記薬剤を前記リザーバから放出させるプランジャと、
前記プランジャを前記リザーバに向かってバイアスするバイアス手段であり、起動前位置では入れ子式に収縮しており、起動時に、前記プランジャに力を加えて前記リザーバから前記薬剤を放出させるバイアス手段と
を備え、
前記本体は、起動前に前記リザーバに対する第１の位置に前記プランジャを維持する実質的に円筒形のハウジングを含み、
起動時に、前記プランジャは回転し、それによって前記第１の位置から前記プランジャを解放し、前記バイアス手段の前記力の下で前記プランジャが移動して前記リザーバに圧力を加えることを可能にし、
前記バイアス手段は、実質的に線形のスプリングレートを有する不等ピッチ円錐コイルばねを備える
ことを特徴とする薬物送達装置。
【請求項２】
前記力は、前記バイアス手段の伸びに実質的に比例することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
薬剤を容れるリザーバが内部に配置された本体と、
患者の皮膚に入り込む注射針であり、前記リザーバと前記患者の間の前記薬剤の経路を提供する注射針と、
前記本体内で移動可能なプランジャであり、前記薬剤を前記リザーバから放出させるプランジャと、
起動前位置では入れ子式に収縮しており、起動時に、前記プランジャを前記リザーバの方へある力で押しやって、前記リザーバから前記薬剤を放出させるバイアスユニットと
を備え、
前記本体は、起動前に前記リザーバに対する第１の位置に前記プランジャを維持する実質的に円筒形のハウジングを含み、
起動時に、前記プランジャは回転し、それによって前記第１の位置から前記プランジャを解放し、前記バイアスユニットの前記力の下で前記プランジャが移動して前記リザーバに圧力を加えることを可能にし、
前記バイアスユニットは、実質的に線形のスプリングレートを有する不等ピッチ円錐コイルばねを備える
ことを特徴とする薬物送達装置。
【請求項４】
前記力は、前記プランジャの移動距離に対して実質的に一定の変化率を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
薬物送達装置の本体内に配置された薬剤を含むリザーバに選択的に圧力を加える加圧システムであって、
前記本体内で移動可能なプランジャと、
起動前位置において圧縮可能な円錐コイルばねであり、前記プランジャを前記リザーバに向かってバイアスし、それによって前記加圧システムの起動時に前記リザーバに圧力を加える円錐コイルばねと
を備え、
前記薬物送達装置の前記本体は、起動前に前記リザーバに対する第１の位置に前記プランジャを維持し、
起動時に、前記プランジャは回転し、それによって前記第１の位置から前記プランジャを解放し、前記ばねの力の下で前記プランジャが移動して前記リザーバに圧力を加えることを可能にし、
前記円錐コイルばねは、実質的に線形のスプリングレートを有する不等ピッチ円錐コイルばねである
ことを特徴とする加圧システム。
【請求項６】
前記ばねは前記ばねの内部に圧縮可能であることを特徴とする請求項５に記載の加圧システム。
【請求項７】
前記円錐コイルばねは、前記プランジャの移動距離に対して実質的に一定の変化率を有する力で、前記プランジャを前記リザーバに向かってバイアスすることを特徴とする請求項５に記載の加圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、患者の便益、使い易さおよび効率に優れ、改良された加圧機構を備える物質送達装置に関する。本発明はまた一般に、さまざまな物質または薬剤（ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ）を患者に送達する目的に使用することができるパッチ（ｐａｔｃｈ）状で自蔵式の（ｓｅｌｆ−ｃｏｎｔａｉｎｅｄ）物質注入装置（ｓｕｂｓｔａｎｃｅ  ｉｎｆｕｓｉｏｎ  ｄｅｖｉｄｅ）または自己注射装置（ｓｅｌｆ−ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ）にも関する。より具体的には、本発明は、流体を加圧する円錐コイルばね（ｃｏｎｉｃａｌ  ｓｐｒｉｎｇ）を備えるパッチ状の注入装置または自己注射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
糖尿病などの病気に苦しんでいる人など多くの人々が、自身のグルコース濃度の厳密な制御を維持するために、デイリーインスリン注入（ｄａｉｌｙ  ｉｎｓｕｌｉｎ  ｉｎｆｕｓｉｏｎ）などの何らかの形式の注入療法を使用している。現在、インスリン注入治療の例には、２つの主要な方式のデイリーインスリン療法がある。第１の方式は注射器およびインスリンペン（ｐｅｎ）を含む。これらの装置は、使用法が単純であり、比較的に低コストであるが、一般に１日に３回ないし４回行う注射のたびに針を突き刺す必要がある。第２の方式は注入ポンプ療法を含み、この療法では、約３年間もつ高価なポンプを購入する必要がある。このポンプの高いコスト（注射器治療の１日当たりのコストのおよそ８倍ないし１０倍）および限られた寿命が、このタイプの療法に対する高い障壁である。さらに、生活様式の観点から見ると、患者の腹部の送達部位とポンプとをつなぐ管（「注入セット」として知られている）は非常に不便であり、ポンプも比較的に重く、ポンプを携帯することは大きな負担である。しかしながら、患者の側から見ると、ポンプを使用したことがある患者の圧倒的多数が、残りの人生をポンプとともに過ごす方を選択する。これは、注射器やペンよりも複雑ではあるが、インスリンの連続注入、正確な投与量、プログラム可能な送達スケジュールといった利点を注入ポンプが提供するためである。その結果、グルコースの制御がより厳密になり、体調が改善する。
【０００３】
ポンプ療法の広まりが認められることおよびデイリー注入の数が増えていることから、より優れた療法に対する関心が高まっている。この注入例および同様の注入例において、この関心の高まりに十分に応えるために必要なのは、デイリー注入療法の最も優れた特徴（低コストおよび使い易さ）とインスリンポンプの最も優れた特徴（連続注入および正確な投与量）とを結合し、それぞれの療法の欠点を回避した、ある形式のインスリン送達またはインスリン注入である。
【０００４】
低コストで使用に便利な歩行可能な（ａｍｂｕｌａｔｏｒｙ）または「装着可能な（ｗｅａｒａｂｌｅ）」薬物（ｄｒｕｇ）注入装置を提供する試みがいくつかなされている。これらの装置のうちの一部の装置は、部分的にまたは全体的に使い捨てであることが意図されている。理論上、このタイプの装置は、付随するコストおよび不都合なしに、注入ポンプの利点の多くを提供することができる。しかしながら、残念なことに、これらの装置の多くは、（使用する注射針のゲージ（ｇａｕｇｅ）および／または長さに起因する）患者の不快感、送達する物質と注入装置の構造内で使用されている材料との間の適合性および相互作用、ならびに患者が適切に起動（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）させなかった場合の可能な誤動作（例えば装置の起動が早過ぎたことによる「漏れた（ｗｅｔ）」注入）などを含む欠点を有する。製造および針の侵入深さの制御も難しく、短くかつ／または細いゲージの注射針を使用するときには特にそうであった。使用済みの装置に触れた人が針を突き刺して負傷する可能性があることも問題であった。
【０００５】
したがって、インスリン注入ポンプなどの現在の注入装置に代わる装置であって、簡単に製造でき、インスリン用途および非インスリン用途に対する改良された使用法をさらに提供する装置が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，５６９，１４３号明細書
【特許文献２】国際公開第０２／０８３２１４号パンフレット
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Biochem Biophys Acta, 1989,67,1007
【非特許文献２】Rubins et al., Microbial Pathogenesis, 25,337-342
【発明の概要】
【０００８】
本発明の１つの態様は、皮膚に対して都合よく取り付けることができ、同時に所望の物質の注入を提供し、１本または数本の微細針を使用することにより不快感を最小限に抑える、パッチ状の注入装置または自己注射装置を提供することである。本発明の追加の態様は、流体を加圧する円錐コイルばねを有する該注入装置または自己注射装置を提供することである。
【０００９】
本発明の上記の態様および／またはその他の態様は、薬剤を容れるリザーバが内部に配置された本体と、患者の皮膚に入り込む注射針であり、リザーバと患者の間の薬剤の経路を提供する注射針とを含む薬物送達装置を提供することによって達成される。この装置はさらに、本体内で移動可能なプランジャ（ｐｌｕｎｇｅｒ）であり、薬剤をリザーバから放出させるプランジャと、プランジャをリザーバに向かってバイアス（付勢）するバイアス手段（ｂｉａｓｉｎｇ  ｍｅａｎｓ）であり、起動させる前の位置（以後、起動前位置）では入れ子式に収縮しており、起動させると、プランジャに力を加えてリザーバから薬剤を放出させるバイアス手段とを含む。
【００１０】
本発明の上記の態様および／またはその他の態様は、薬剤を容れるリザーバが内部に配置された本体と、患者の皮膚に入り込む注射針であり、リザーバと患者の間の薬剤の経路を提供する注射針とを含む薬物送達装置を提供することによっても達成される。この装置はさらに、本体内で移動可能なプランジャであり、薬剤をリザーバから放出させるプランジャと、起動前位置では入れ子式に収縮しており、起動すると、プランジャをリザーバの方へある力で押しやって、リザーバから薬剤を放出させるバイアス手段とを含む。
【００１１】
本発明の上記の態様および／またはその他の態様は、薬物送達装置の本体内に配置された薬剤を含むリザーバに選択的に圧力を加える加圧システムを提供することによっても達成され、このシステムは、本体内で移動可能なプランジャと、起動前位置において圧縮可能な円錐コイルばねであり、プランジャをリザーバに向かってバイアスし、それによって加圧システムの起動後にリザーバに圧力を加える円錐コイルばねとを含む。
【００１２】
本発明の追加の態様および利点ならびに／または他の態様および利点のうち、一部は、以下の説明に記載されており、一部は、以下の説明から明らかであるか、または本発明を実施することによって知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の実施形態の上記の態様および利点ならびに／または他の態様および利点は、添付図面に関して書かれた以下の詳細な説明からより容易に理解される。
【００１４】
【図１】起動させる前の起動前状態（ｐｒｅ−ａｃｔｉｖａｔｅｄ  ｓｔａｔｅ）にあるパッチ状注入装置または自己注射装置の一実施形態の透視図である。
【図２】起動前状態にある図１の注入装置の部分分解図である。
【図３】より多くの詳細を示すために起動ボタンを回転させて引き離した、起動前状態にある図１の注入装置の部分分解図である。
【図４】起動前状態にある図１の注入装置をより完全に分解した分解図である。
【図５】起動前状態にある図１の注入装置の断面図である。
【図６】起動ボタンを回転させて引き離した、起動前状態にある図１の注入装置の断面図である。
【図７】安全機構を取り付けている最中の図１の注入装置の部分分解図である。
【図８】起動後の図１の注入装置の部分分解図である。
【図９】起動後の図１の注入装置をより完全に分解した分解図である。
【図１０】起動後の図１の注入装置の断面図である。
【図１１】安全機構が展開した後の図１の注入装置の部分分解図である。
【図１２】安全機構が展開した後の図１の注入装置の断面図である。
【図１３】安全機構の底面を示す図である。
【図１４】安全機構の構造をさらに示す図である。
【図１５Ａ】図１の注入装置内の投与量終了インジケータ（ｅｎｄ−ｏｆ−ｄｏｓｅ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を示す図である。
【図１５Ｂ】図１の注入装置内の投与量終了インジケータを示す図である。
【図１５Ｃ】図１の注入装置内の投与量終了インジケータの動作を示す図である。
【図１５Ｄ】図１の注入装置内の投与量終了インジケータの動作を示す図である。
【図１６】注射ポートを有する注入装置の一実施形態を示す図である。
【図１７】起動前状態にある図１の注入装置の断面図である。
【図１８】起動後の図１の注入装置の断面図である。
【図１９】図１の装置内のばねの平面図である。
【図２０】図１８のばねの側面図である。
【図２１】実質的に線形特性ばねである円錐コイルばねの力を撓みに対して示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態を詳細に参照する。本発明の実施形態の例は添付図面に示されており、図面中では、全体を通じて、同様の参照符号が同様の要素を指している。記載の実施形態は、図面を参照することによって本発明を例示する。
【００１６】
以下に記載する本発明の実施形態を、パッチ状の便利な注入装置または自己注射装置１００として使用して、液体の薬物または薬剤など予め計量したある用量の物質を、ある期間の間に患者に送達し、または一度に全量を患者に送達することができる。この装置は、予め充填された状態で、すなわち薬物または薬剤が既に装置リザーバ（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）内にある状態で、最終使用者に提供されることが好ましい。本明細書に記載のパッチ状の注入装置または自己注射装置１００（例えば図１に示されている）は、患者および／または介護者が使用することができるが、便宜上、装置の使用者を以後、「患者」と呼ぶ。さらに、便宜上、水平面に配置された注入装置１００に対する相対的な方向を表すために、「垂直」および「水平」、「頂部」および「底部」などの用語を使用する。しかしながら、注入装置１００はこのような向きだけに限定されないこと、および注入装置１００は任意の向きで使用することができることが理解される。さらに、本発明を実施する装置を記述するのに用語「注入装置」と用語「自己注射装置」のどちらか一方を使用したとき、その用語の使用が意味を限定することは意図されていない。自己注射能力を有しない注入装置も本発明の範囲に含まれ、連続注入を実施しない自己注射装置も本発明の範囲に含まれる。便宜上、以下の説明では用語「注入装置」を使用するが、本発明は注入装置だけに限定されない。
【００１７】
図１のパッチ状注入装置１００は自蔵式であり、注入装置１００の底面に配置された接着剤によって患者の皮膚の表面（以後、皮膚表面）に取り付けられる（後により詳細に説明する）。患者が適切に配置し、起動させた後、装置内の柔軟な（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）リザーバに加わる解放されたばねの圧力を使用して、リザーバの内容物を全て、針マニホルド（ｍａｎｉｆｏｌｄ）を通して１本または数本の患者針（例えば微細針）から放出させることができる。次いで、皮膚内へ打ち込まれた微細針によって、リザーバ内の物質が、患者の皮膚を通して送達される。
【００１８】
当業者には理解されることだが、本明細書に開示されたパッチ状注入装置１００を構築し使用する方法は多数ある。図面および以下の説明に示す実施形態を参照するが、本明細書に開示する実施形態が、開示の発明が包含するさまざまな代替設計および代替実施形態の全てを網羅することは意図されていない。開示するそれぞれの実施形態ではこの装置を注入装置と呼ぶが、この装置が、一般的な注入装置によって一般的に達成される速度よりもはるかに速い（ボーラス（ｂｏｌｕｓ））速度で物質を注射することもある。例えば、数秒という短い時間で、または数日もの長い期間で内容物を送達することができる。
【００１９】
図１から１２に示したこの装置の一実施形態には、装置の起動および動力供給（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ）が１回の多機能／多ステップ工程で達成されるパッチ状注入装置１００の押しボタン設計が示されている。図１は、起動前状態にある注入装置１００の組み立てられた一実施形態を示す。図２〜６は、起動前状態にある注入装置１００の部分分解図および断面図を示し、図７は、安全機構を取り付けている最中の注入装置１００の部分分解図を示し、図８〜１０は、起動後の注入装置１００の分解図および断面図を示し、図１１および１２は、安全機構が展開した後の注入装置１００の分解図および断面図を示す。注入装置１００は、起動前状態（例えば図１、２および５に示されている）、起動した状態または引き金が引かれた状態（例えば図８〜１０に示されている）、および引っ込んだ状態または安全な状態（例えば図１１および１２に示されている）の間で動作するように構成されている。
【００２０】
図１に示すように、パッチ状注入装置の一実施形態１００は、底部エンクロージャ（ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）１０４、安全機構１０８、柔軟な針カバー１１２、頂部エンクロージャ１１６、リザーバサブアセンブリ１２０、投与量終了インジケータ（ＥＤＩ）１２４および起動ボタン１２８を含み、起動ボタン１２８は患者インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）面１３２を含む。さらに、図２〜６に示すように、注入装置１００はさらに、回転体または起動リング１３６、加圧ばね１４０、ドーム（ｄｏｍｅ）状金属プランジャ１４４および打出しばね（駆動ばね；ｄｒｉｖｅ  ｓｐｒｉｎｇ）１４８を含む。
【００２１】
柔軟な針カバー１１２は、少なくとも１本の針１５２（後により詳細に説明する）を保護し、無菌障壁を提供することによって、患者および装置の安全を提供する。針カバー１１２は、装置製造中に針１５２を保護し、使用前に患者を保護し、取り外す前の任意の時点において無菌障壁を提供する。一実施形態によれば、針カバー１１２は、少なくとも１本の針１５２がその内部に配置された針マニホルドに、プレスばめ（ｐｒｅｓｓ  ｆｉｔ）によって取り付けられる。さらに、一実施形態によれば、針カバー１１２の周囲に密接に対応するように、安全機構１０８の針開口１５６（後により詳細に説明する）が形成されている。
【００２２】
例えば図２、３、５、６、８、１０および１２に示すように、リザーバサブアセンブリ１２０は、リザーバ１６０、リザーバドームシール１６４、弁１６８、少なくとも１本の針１５２および少なくとも１つのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）１７２（例えば図８参照）を含み、少なくとも１つのチャネル１７２は、弁１６８と針１５２の間に配置され、弁１６８と針１５２の間の流路を形成する。リザーバ１６０はドーム１７６を含む。さらに、リザーバサブアセンブリ１２０は、少なくとも１本の針１５２を選択的に覆う取外し可能な針カバー１１２を含む。一実施形態によれば、リザーバサブアセンブリ１２０はさらに、チャネル１７２を覆うリザーバアームシール１８０を含む。針１５２は、針マニホルドおよび複数の微細針１５２を含むことが好ましい。
【００２３】
例えば図５に示されたリザーバサブアセンブリ１２０のリザーバドームシール（柔軟なフィルム）１６４は、プランジャ１４４とドーム１７６の間に配置される。注入装置１００のリザーバ内容物（例えば医薬物）は、リザーバドームシール１６４とドーム１７６の間の空間に配置される。リザーバドームシール１６４、ドーム１７６およびリザーバドームシール１６４とドーム１７６の間の空間の組合せが、リザーバ１６０を画定する。リザーバ内容物を見ることができるように、ドーム１７６は透過性であることが好ましい。リザーバドームシール１６４は、金属でコーティングされたフィルムまたは他の同種の物質など、膨張しない材料または膨張しない積層物から製作することができる。例えば、リザーバドームシール１６４に使用することができる可能な１つの柔軟な積層フィルムは、第１のポリエチレン層、障壁特性に基づいて選択された第３の金属層に対する付着機構を提供することが当業者に知られている第２の化学層、ならびにポリエステルおよび／またはナイロンを含む第４の層を含む。金属でコーティングされたフィルムまたは金属被覆フィルムを堅い部分（例えばドーム１７６）とともに利用することによって、リザーバ１６０の障壁特性が向上し、それによってリザーバ１６０に含まれる内容物の保管寿命が延びまたは改善する。例えば、リザーバ内容物がインスリンを含む場合、リザーバ１６０内の１次接触材料（ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ｏｆ  ｃｏｎｔａｃｔ）には、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）およびＴｅｆｌｏｎなどが含まれる。後により詳細に説明するが、リザーバ内容物の残りの流路内の１次接触材料にも、ＣＯＣおよびＬＬＤＰＥ、ならびに熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、医療用等級のアクリル樹脂、ステンレス鋼および針接着剤（例えばＵＶ硬化型接着剤）を含めることができる。リザーバ１６０の内容物と長期間接触し続けるこのような材料は、ＩＳＯ  １０−９９３および適用可能な他の生体適合性試験に合格することが好ましい。
【００２４】
リザーバサブアセンブリ１２０は、リザーバ内容物の定められた保管寿命の間、制御された適切な環境下で内容物に悪影響を与えることなく保管することができ、さまざまな環境条件で使用することができることがさらに好ましい。さらに、リザーバサブアセンブリ１２０の構成要素が提供する障壁は、所望の保管寿命を達成するために許容しうる速度よりも速い速度で気体、液体および／または固体物質が内容物中へまたは内容物中から輸送されることを許さない。以上に示した実施形態において、リザーバ材料は、華氏約３４度（摂氏１．１度）から華氏約１２０度（摂氏４８．９度）の温度範囲で保管され、機能する能力を有し、２年以上の保管寿命を有することができる。
【００２５】
安定性要件を満たすことに加えて、３０ｐｓｉ（２０７ｋＰａ）の試料を漏れることなく２０分間保持するなど任意の数の漏れ試験に合格することによって、リザーバサブアセンブリ１２０は動作をさらに保証することができる。この構成のリザーバによる充填、保管および送達の追加の利点には、ヘッドスペース（ｈｅａｄｓｐａｃｅ）の最小化、適応性（ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ）などがあり、これらについては下でより詳細に説明する。
【００２６】
一実施形態では、充填する前にリザーバ１６０を空にする。充填前にリザーバ１６０を空にし、ドーム１７６内にわずかな凹みだけがあるようにすることによって、ヘッドスペースを最小化し、リザーバ１６０内の過剰な廃棄物を最小限に抑えることができる。さらに、使用する動力供給機構（例えば加圧ばね１４０およびプランジャ１４４）のタイプに適合するように、リザーバの形状を構成することができる。さらに、空の柔軟なリザーバ１６０を充填時に使用することで、充填後のリザーバ１６０内の空気または気泡が最小限に抑えられる。注入装置１００が外圧を受けるとき、またはリザーバの内圧の増大につながりうる温度変化を受けるときにも、柔軟なリザーバ１６０の使用は非常に有益である。このような場合、柔軟なリザーバ１６０は、リザーバ内容物とともに膨張および収縮し、それによって膨張力および収縮力に起因する可能な漏れを防ぐ。
【００２７】
リザーバ１６０の特徴にはこのほか、充填時の自動微粒子検査または使用時の患者による微粒子検査を可能にする能力が含まれる。ドーム１７６などの１つまたは複数のリザーバ障壁は、リザーバ内に含まれる物質の検査を可能にする透過性で透明なプラスチック材料から成形することができる。この透過性で透明なプラスチック材料は、高い透過性および透明性、少ない被抽出物、およびリザーバ１６０内に含まれる物質との生体適合性を特徴とする、環状オレフィン共重合体であることが好ましい。適当な１つの材料が、米ケンタッキー州ＬｏｕｉｓｖｉｌｌｅのＺｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｌ．Ｐ．から「ＢＤ  ＣＣＰ  Ｒｅｓｉｎ」の名称で販売されており、この材料は、米国食品薬品局／ＤＭＦ（Ｕ．Ｓ．Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  ａｄｍｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ＤＭＦ）Ｎｏ．１６３６８に記載されている。このような用途では、リザーバ１６０が、検査を妨害する可能性がある最小限のフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）を含む（すなわち検査中の回転が容認される）。
【００２８】
チャネルアーム１７２は、弁１６８から針マニホルドまたは微細針１５２まで延びる少なくとも１本の柔軟なアーチ形のアームの形態で提供される。このアーチ形のアームには溝１７４（例えば図２参照）が形成されている。弁１６８と針マニホルドまたは微細針１５２との間の流体経路を提供するため、リザーバアームシール１８０が溝１７４を覆っている。リザーバ１６０と微細針１５２の間の（例えば図８に示されているチャネルアーム１７２内に配置された）この流体経路は、リザーバ１６０に関して上で説明した材料と同種の材料または同一の材料から構築される。例えば、ドーム１６０と同じ材料からチャネルアーム１７２を構築し、リザーバドームシール１６４と同じ材料からリザーバアームシール１８０を構築することができる。一実施形態によれば、両方のチャネルアーム１７２が、弁１６８と針マニホルドまたは微細針１５２との間の流体経路として使用される。他の実施形態によれば、一方のチャネルアーム１７２だけが流体経路として使用され、残りのチャネルアーム１７２は構造上の支持を提供する。このような実施形態では、弁１６８から針マニホルドまたは微細針１５２までの溝１７４が、流体経路として使用するチャネルアーム１７４の中だけに延びる。
【００２９】
チャネルアーム１７２は、起動力に耐える十分な柔軟性を有していなければならない。図２と図８のチャネルアーム１７２の位置を対比すると、チャネルアーム１７２（図２ではリザーバアームシール１８０によって覆れており、図８では、分かりやすくするためにリザーバアームシール１８０が取り除かれている）は、微細針１５２が患者の皮膚に打ち込まれたとき（後により詳細に説明する）に弾性変形する。このような変形の間、チャネルアーム１７２は、弁１６８と針マニホルドまたは微細針１５２との間の流体経路の完全性を維持しなければならない。さらに、チャネルアーム１７２用の材料は、多数の生体適合性試験および保管試験の合格用件を満たす。例えば、下表１に示すように、注入装置の内容物がインスリンを含む場合、リザーバ１６０の１次接触材料は、線状低密度ポリエチレン、環状オレフィン共重合体およびＴｅｆｌｏｎを含み、さらに透過性で透明なプラスチックを含むことができる。リザーバ１６０と針マニホルドの微細針１５２との間の残りの流路（チャネル６２）の１次接触材料は、ＣＯＣおよび／または医療用等級のアクリル樹脂、ＬＬＤＰＥ、ＴＰＥおよびステンレス鋼、ならびに針接着剤を含む。
【００３０】
【表１】
0005894082.tif 000002
【００３１】
より具体的には、微細針１５２はステンレス鋼から構築することができ、針マニホルドは、ポリエチレンおよび／または医療用等級のアクリル樹脂から構築することができる。リザーバの内容物と長期間接触するときには、このような材料が、ＩＳＯ  １０−９９３生体適合性試験に合格することが好ましい。
【００３２】
リザーバ１６０とチャネル１７２の間に配置された弁１６８は、リザーバ１６０とチャネル１７２の間を流体が流れることを選択的に許し、制限する。弁１６８は、起動前位置（例えば図２、３および６に示されている）と起動後の位置（以後、起動後位置）（例えば図８〜１０に示されている）との間を移動する。起動後位置にあるとき、弁は、リザーバ１６０とチャネル１７２の間を流体が流れることを許し、したがって針マニホルドおよび微細針１５２へ流体が流れることを許す。
【００３３】
使用時、弁１６８は最終的に、起動ボタン１２８の移動によって押し込まれて起動後位置へ移動する。これは、図５と図１０の間の弁１６８の移動によって最も良く示されている。図１０に示すように、弁１６８の移動によって弁１６８の拡大された遠位端が前進し、それによって、薬物が、リザーバ１６０からチャネル１７２内へ、次いで流体経路を下って針マニホルドへ流れる。
【００３４】
上で説明した実施形態は少なくとも１本の針１５２または微細針１５２を含むが、例示される２本の微細針１５２など複数の針１５２または微細針１５２を含んでもよい。それぞれの微細針１５２は、３４ゲージなど少なくとも３１ゲージかまたはそれよりも細く、リザーバ１６０と流体連通した状態に配置することができる患者針マニホルド内に固定されていることが好ましい。さらに、注入装置１００に２本以上の微細針１５２が含まれるとき、微細針１５２は、異なる長さまたは異なるゲージ、あるいは異なる長さと異なるゲージの組合せを有することもでき、本体の長さに沿って１つまたは複数のポートを含むことができる。このポートは、微細針１５２の先端の近く、またはいずれかの微細針１５２が先端ベベル（ｂｅｖｅｌ）を有する場合には先端ベベルの近くに配置することが好ましい。
【００３５】
一実施形態によれば、微細針１５２のゲージが、注入装置１００のリザーバ内容物の送達速度を決める。はるかに大きなカニューレまたは針を必要とする注射器による即時注入に一般に関連した期間よりも長い期間にわたって注入を行うときには、３４ゲージの複数の微細針１５２を使用してリザーバ内容物を送達することが実用的である。開示の実施形態では、皮内または皮下の空間をターゲットとする任意の微細針１５２を使用することができるが、図示の実施形態は、長さが１ｍｍから７ｍｍの間（すなわち４ｍｍ）の皮内微細針１５２を含む。微細針１５２の配置は直線アレイまたは非直線アレイとすることができ、特定の用途に必要な任意の数の微細針１５２を含むことができる。
【００３６】
前述のとおり、微細針１５２は針マニホルド内に配置される。針マニホルド内では、それぞれの微細針１５２に、少なくとも１本の流体連通経路またはチャネル１７２が提供される。このマニホルドは、単純に、１本もしくは数本の微細針１５２への単一の経路を有してもよく、またはそれぞれの微細針１５２にリザーバ内容物を別々に供給する複数の流体経路もしくはチャネルを提供してもよい。これらの経路またはチャネルはさらに、内容物が移動するための曲がりくねった経路を含むことができる。この曲がりくねった経路は、それによって流体の圧力および送達速度に影響を与え、流量制限装置として機能する。針マニホルド内のチャネルまたは経路の幅、深さおよび構成は用途に応じて変更することができ、チャネルの幅は一般に約０．０１５インチ（０．３８ｍｍ）から０．０４インチ（１．０ｍｍ）の間、好ましくは０．０２インチ（０．５１ｍｍ）であり、マニホルド内のデッドスペース（ｄｅａｄ  ｓｐａｃｅ）を最小化するように設計される。
【００３７】
一実施形態によれば、リザーバサブアセンブリ１２０は、底部エンクロージャ１０４に対するリザーバサブアセンブリ１２０の位置合せを助ける一対の穴１８４および１８８を有する。底部エンクロージャ１０４の第１の柱（ｐｏｓｔ）１９２および第２の柱１９６（後により詳細に説明する）が、対応するそれぞれの穴１８４および１８８に挿入される。
【００３８】
リザーバサブアセンブリ１２０が取り外された分解図において、図４、７および９は、底部エンクロージャ１０４が実質的に円筒形のハウジング２００を含み、ハウジング２００内には加圧ばね１４０およびプランジャ１４４が配置されていることを示している。一実施形態によれば、円筒形ハウジング２００は、ハウジング２００内でプランジャ１４４が平行移動するときにプランジャの対応する複数のそれぞれのレッグ（ｌｅｇ）２０８およびフット（ｆｏｏｔ）２１２を案内する複数の凹んだチャネル（以後、凹形チャネル）２０４を含む。ひとまとまりで、レッグ２０８とフット２１２はプランジャタブ（ｔａｂ）２１４を構成する。例えば図４、７および９に示されているように、凹形チャネル２０４は、円筒形ハウジング２００の頂部から円筒形ハウジング２００の途中までしか延びていない。凹形チャネル２０４の下方には、そこを通してプランジャ１４４のフット２１２が円筒形ハウジング２００から延出することができる開口２１６がある。開口２１６は実質的にＬ字形であり、円筒形ハウジング２００の基部のところの水平部分と凹形チャネル２０４と実質的に整列した垂直部分とを有する。
【００３９】
注入装置１００が起動前状態にあるとき、加圧ばね１４０は（例えば図４〜６に示すように）プランジャ１４４によって圧縮されており、プランジャ１４４のフット２１２は実質的に、開口２１６の水平部分内に配置されている。加圧ばね１４０の力が、プランジャ１４４のフット２１２を、開口２１６の水平部分の頂部（すなわち円筒形ハウジング２００のレッジ（ｌｅｄｇｅ））に対してバイアスしている。後により詳細に説明するが、加圧ばね１４０とプランジャ１４４とは協力して、注入装置１００が起動したときにリザーバ１６０に圧力を加える加圧システムを形成する。
【００４０】
後により詳細に説明するが、回転体１３６は、起動前位置（例えば図２〜４に示されている）と起動後位置（例えば図８〜１０に示されている）の間を、円筒形ハウジング２００の基部の周囲に沿って回転する。回転体１３６が起動前位置から起動後位置まで回転すると、回転体１３６の少なくとも１つのフット係合面２２０（例えば図４に示されている）が、プランジャ１４４のフット２１２うちの少なくとも１つのフット２１２と係合し、プランジャ１４４を回転させて、フット２１２が開口２１６の垂直部分および凹形チャネル２０４と整列するようにする。この時点で、加圧ばね１４０がプランジャ１４４を上方へ移動させ、一段高いチャネル２０４によってフット２１２が案内される。
【００４１】
加圧ばね１４０が注入装置１００に含まれているのは、リザーバ１６０に本質的に均一な力を加えてリザーバ１６０から内容物を押し出すためである。加圧ばね１４０は、使用時に解放されたときにリザーバ１６０に圧力を加えるエネルギーを蓄えるために使用される。加圧ばね１４０は、プランジャ１４４のフット２１２と円筒形ハウジング２００の間の係合によって、圧縮された状態に維持される。この係合は、保管中に、加圧ばね１４０が、リザーバ１６０のフィルム（後述）または（底部エンクロージャ１０４およびプランジャ１４４以外の）他の装置構成要素に応力を加えることを防ぐ。プランジャ１４４は、ばねの張力に耐え、加圧ばね１４０の荷重下での変形に抵抗する十分な剛性を有し、通常の荷重下で破損すべきではない。
【００４２】
前述のとおり、回転体１３６が起動前位置から起動後位置まで回転すると、回転体１３６は、プランジャ１４４のフット２１２のうちの少なくとも１つのフット２１２と係合し、プランジャ１４４を回転させて、フット２１２を、開口２１６の垂直部分および凹形チャネル２０４と整列させる。次いで、圧縮されていた加圧ばね１４０がプランジャ１４４を上方へ移動させ、その際にリザーバ１６０のフィルムに力を加える。リザーバ内容物を皮内送達するためには、リザーバ１１６内において好ましくは約１ｐｓｉ（６．９０ｋＰａ）から５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）、より好ましくは約２ｐｓｉ（１３．８ｋＰａ）から約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の圧力を生み出すように、加圧ばね１４０を構成することができる。皮下注射または皮下注入に対しては、約２ｐｓｉ（１３．８ｋＰａ）から５ｐｓｉ（３４．５ｋＰａ）の範囲の圧力で十分なことがある。
【００４３】
一実施形態によれば、起動ボタン１２８は、注入装置１００を起動させるために患者が押す患者インタフェース面１３２を含む。起動ボタン１２８はさらに、蝶番アーム２２４および起動アーム２２８を含む（両方ともに例えば図３に示されている）。起動ボタン１２８の蝶番アーム２２４は、開口を有する円筒形の部分を含む。起動アーム２２８はタブ２３０を含む（例えば図３参照）。一実施形態によれば、タブ２３０は、支持面２３２と、支持面２３２の片持ばり端に隣接して配置されたロック面２３４とを含む。一実施形態によれば、タブ２３０は、起動アーム２２８の主要部分と鋭角をなす。
【００４４】
底部エンクロージャ１０４上に配置された第１の柱１９２は、底部エンクロージャ１０４から上方へ延びる。一実施形態によれば、（例えば図４および７に示すように、）第１のポスト１９２の基部が、平らな一対の側面２３６および丸くなった一対の側面２４０を含む。さらに、例えば図４および７に示すように、第２の柱１９６ならびに第１の打出しばねベース２４４および第２の打出しばねベース２４８が、底部エンクロージャ１０４から上方へ延びている。後により詳細に説明するが、第１の打出しばねベース２４４および第２の打出しばねベース２４８は、打出しばね１４８の対応するそれぞれの端部を固定する。第１の打出しばねベース２４４は第２の柱１９６に隣接して配置され、第１の打出しばねベース２４４と第２の柱１９６の間には空間がある。
【００４５】
一実施形態によれば、図３および６は、起動ボタン１２８を組み付けるための底部エンクロージャ１０４に対する起動ボタン１２８の位置を示す。この位置では、蝶番アーム２２４の円筒形部分の開口が、起動ボタン１２８が（平らな側面２３６を通って）水平方向にスライドし、第１の柱１９２と係合することを可能にする。そのようにした場合、蝶番アーム２２４（したがって起動ボタン１２８）は第１の柱１９２を軸に回転することができる。起動アーム２２８が第２の柱１９６と第１の打出しばねベース２４４の間の空間に入ると、タブ２３０と起動アーム２２８のうちの少なくとも一方が弾性変形し、最終的に、タブ２３０の支持面２３２の片持ばり端が第２の柱１９６の保持面２５２を通過する。タブ２３０の支持面２３２の片持ばり端が第２の柱１９６の保持面２５２（例えば図４参照）を通過し、タブ２３０のロック面２３４と保持面２５２が係合すると、起動ボタン１２８が起動前位置にあることを知らせる可聴クリック音および触覚フィードバックが提供される。
【００４６】
図２〜４および７〜９を再び参照すると、回転体１３６はさらに、起動突起２５６および打出しばねホルダ２６０を含む。患者が起動ボタン１２８を押し下げると、起動ボタン１２８の起動アーム２２８が起動突起２５６と係合し、それによって回転体１３６は起動前位置から起動後位置まで回転する。
【００４７】
回転体１３６が起動前位置にあるとき、打出しばねホルダ２６０は打出しばね１４８を起動前位置に維持する。前述のとおり、第１打出しばねベース２４４および第２の打出しばねベース２４８は打出しばね１４８の両端を固定する。打出しばね１４８のほぼ中間点には、回転体１３６の打出しばねホルダ２６０と係合する例えば図２および３に示すような実質的にＵ字形の突起がある。したがって、回転体１３６が起動前位置にあり、打出しばね１４８が打出しばねホルダ２６０と係合しているとき、打出しばね１４８は引張り状態に維持される。打出しばねホルダ２６０が打出しばね１４８を解放する（すなわち例えば図８〜１０に示すように回転体が起動前位置から起動後位置まで回転する）と、打出しばね１４８は、微細針１５２が、底部エンクロージャ１０４の開口３００（および後により詳細に説明する安全機構１０８の開口）を通って注入装置１００から延出するように、微細針１５２を打ち出す。
【００４８】
したがって、後により詳細に説明するが、単一の多機能／多ステップ工程で実施される注入装置１００の起動および動力供給は、患者が起動ボタン１２８を押し下げること、および起動ボタン１２８の起動アーム２２８と回転体１３６の起動突起２５６との係合によって回転体１３６が回転することを含む。前述のとおり、回転体１３６が回転するとプランジャ１４４が回転し、プランジャ１４４が解放されて、リザーバ１６０内の流体に圧力が加わる。さらに、回転体１３６が回転すると、打出しばねホルダ２６０から打出しばね１４８が解放され、それによって微細針１５２が打ち出されて注入装置１００から延出する。この単一の多機能／多ステップ工程はさらに、起動ボタン１２８が押し下げられたときに起動ボタン１２８が弁１６８と係合し、弁１６８を移動させることによって、弁１６８が起動前位置から起動後位置へ移動し、それにより、リザーバと微細針１５２の間をチャネル１７２を通って流体が流れ始めることを含む。
【００４９】
前述のとおり、パッチ状注入装置１００は安全機構１０８をさらに含む。不注意でまたは偶然に針を突き刺して負傷することを防ぎ、装置の意図的な再使用を防止し、露出した針を遮蔽するため、ロックする針安全機構１０８が提供される。安全機構１０８は、患者の皮膚表面から注入装置１００を剥がすとすぐに自動的に起動する。後により詳細に説明する一実施形態によれば、柔軟な接着剤パッド２６４が、底部エンクロージャ１０４の底部および安全機構１０８の底部に付着している。接着剤パッド２６４は患者の皮膚と接触し、注入装置１００を使用している間、皮膚表面の所定の位置に注入装置１００を保持する。例えば図１１および１２に示すように、皮膚表面から注入装置１００を剥がすと、安全機構１０８が、微細針１５２を遮蔽するある位置まで延びる。完全に延びると、安全機構１０８はしっかりとロックし、偶発的な外傷または患者針１５２に対する暴露を防ぐ。
【００５０】
一般に、受動的な安全システムが最も望ましい。受動安全システムは、偶然に外れた場合または安全ステップがあることを患者が忘れている場合に、この装置を自己防衛型（ｓｅｌｆ−ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ）の装置にすることを可能にする。この注入装置１００の１つの典型的な用途はヒト成長ホルモンの供給であり、ヒト成長ホルモンは通常、夜に与えられるため、たとえ送達にかかる時間が１０分未満であると予想される場合であっても、装置を装着した（子供などの）患者が、実際には装置を一晩中装着し続けることもあることが予想される。受動システムがないと、注入装置１００が脱落した場合に、微細針１５２が患者または介護者に再び突き刺さる可能性がある。解決策は、使用中の活動を制限するか、または受動安全システムを含めるかのいずれかである。
【００５１】
安全システムに関しては一般に３つの選択肢がある。第１の選択肢は、針１５２を装置内へ引っ込めるシステムである。第２の選択肢は、針１５２を遮蔽して接近できなくするシステムであり、第３の選択肢は、針の突刺しによる外傷を防ぐような態様で針１５２を破壊するシステムである。能動システムなどの他のシステムは、手動による遮蔽および／もしくは手動による破壊、またはボタンを押す追加の動作もしくは同様の追加の動作による安全フィーチャの手動解放を利用する。次に、本発明の受動安全実施形態を詳細に説明する。
【００５２】
本発明の１つの安全実施形態は、安全機構１０８などの完全に包囲される引出し設計受動実施形態である。図５、１０および１２はそれぞれ、起動前、起動後および安全機構１０８が展開した後の安全機構１０８を示す、注入装置１００の透視切断図である。
【００５３】
注入装置１００を皮膚から剥がすと、柔軟な接着剤パッド２６４（底部エンクロージャ１０４の底面と安全機構１０８の底面の両方に取り付けられている）が皮膚表面から離れる前に、接着剤パッド２６４が安全機構１０８を引き出し、安全機構１０８をしっかりとロックする。言い換えると、接着剤パッドを皮膚表面から剥がすのに必要な力の方が、安全機構１０８を展開するのに必要な力よりも大きい。一実施形態によれば、例えば図１３に示す安全機構１０８は、患者の皮膚と接触する平面部分２６８を含む。平面２６８は、接着剤パッド２６４の一部分（図１３では点線で示されている）が安全機構１０８に貼り付けられる場所であり、この貼付けは、注入装置１００が患者によって皮膚から剥がされたときに、安全機構１０８を注入装置１００から展開させ、それによって微細針１５２を遮蔽する役目を接着剤パッド２６４が果たすような態様で実施され、この機構がなければ、注入装置１００が患者から剥がされた後に微細針１５２が露出することになる。完全に広がると、安全機構１０８はしっかりとロックし、偶発的な外傷または微細針１５２に対する暴露を防ぐ。
【００５４】
一実施形態によれば、接着剤パッド２６４は、実質的に２つの部分に分割されて提供され、一方の部分は、底部エンクロージャ１０４の底面の大部分に提供され、もう一方の部分は安全機構１０８の底面に提供される。注入装置１００が取り外されるとき、これらの２つのパッチは独立して移動し、安全機構１０８は、底部エンクロージャ１０４に対して回転可能である。他の実施形態によれば、これらの２つの部分が柔軟な一体の接着剤パッド２６４として形成され、一方の部分は、底部エンクロージャ１０４の底面の大部分に配置され、もう一方の部分は安全機構１０８の底面に配置される。
【００５５】
一実施形態によれば、安全機構１０８がプレス成形された金属部品である。他の実施形態によれば、安全機構１０８が、底部エンクロージャ１０４と実質的に同じ材料から製作される。図１４に示すように、安全機構１０８は、前面遮蔽体２７２、安全機構１０８の後部に配置された一対の挿入タブ２７６、安全機構１０８のリム（ｒｉｍ）部分２８４の後部上端にそれぞれ配置された一対のピボットタブ２８０、安全機構１０８の実質的に平らな底部内面から上方へ延びる案内柱２８８、およびやはり安全機構１０８の底部内面から上方へ延びるロック柱２９２を含む。前面遮蔽体２７２は、安全機構１０８が展開されたときに患者を微細針１５２から保護するため、リム部分２８４よりも上方へ延びている。案内柱２８８は、回転体１３６が起動前位置にあるときに回転体１３６の安全保持突起２９６（例えば図７および９に示されている）と係合して、注入装置１００が起動する前に安全機構１０８が展開することを防ぐ切欠きをその中に含む。
【００５６】
さらに、前述のとおり、安全機構１０８は針開口１５６を含む。微細針１５２が移動する空間を提供するため、安全機構１０８の展開前、針開口１５６は、底部エンクロージャ１０４の開口３００と少なくとも部分的に重なっている。ロック柱２９２はそれぞれ、針開口１５６の前側の縁に隣接して配置されている。底部エンクロージャ１０４は、案内柱開口３０４（例えば図７および９に示されている）、底部エンクロージャ１０４の両側縁に隣接して配置された一対の挿入タブ開口３０８（例えば図４にそのうちの１つが示されている）、および底部エンクロージャ１０４の両側面に配置された一対のピボットレスト（ｐｉｖｏｔ  ｒｅｓｔ）３１２（例えば図７および９に示されている）を含む。
【００５７】
図１４を再び参照すると、挿入タブ２７６はそれぞれ、接続部分３１６および延長部分３２０を含む。一実施形態によれば、接続部分３１６は、安全機構１０８の底部内面から、安全機構１０８の底部内面に対して直角でないある角度で注入装置１００の後部に向かって延びる。延長部分３２０はそれぞれ、延長部分３２０から安全機構１０８の対応するそれぞれの外側面に向かって実質的に垂直に延びている。安全機構１０８を底部エンクロージャ１０４に組み付けるには、安全機構１０８を底部エンクロージャ１０４に対して約４５°に保持し、挿入タブ開口３０８に挿入タブ２７６を挿入する。次いで、案内柱２８８が案内柱開口３０４に挿入され、安全機構１０８の底部内面が底部エンクロージャ１０４の底面と実質的に平行になり、安全機構１０８の底部内面が底部エンクロージャ１０４の底面と接触するような位置まで安全機構１０８を回転させる。
【００５８】
図７および９を再び参照する。これらの図は起動後位置にある回転体１３６を示しているが、図７および９の分解図は、安全機構１０８を底部エンクロージャ１０４に組み付けるこの段階を説明するのに都合がよい。しかしながら、安全機構１０８は、起動前に底部エンクロージャに組み付けるべきであることを理解されたい。安全機構１０８を上方へ回転させた後、安全機構１０８を、図４に示すように、底部エンクロージャ１０４に対して後方へ平行移動させて、ピボットタブ２８０がピボットレスト３１２の対応するそれぞれの前縁を通り越し、ピボットレスト３１２の上方に配置され、ロック柱２９２が、底部エンクロージャ１０４の開口３００の側縁に隣接して配置され、回転体１３６の安全保持突起２９６が案内柱２８８と係合するようにする。
【００５９】
図１４に戻る。ロック柱２９２はそれぞれ、安全機構１０８の平らな底部内面から実質的に垂直に延びる柱延長部分３２４、および柱延長部分３２４の一端に配置された楔部分３２８を含む。安全機構１０８の底部内面からの楔部分３２８の高さが増すにつれて、楔部分３２８の幅も大きくなる。
【００６０】
安全機構１０８が展開し、底部エンクロージャ１０４に対して下方へ回転するときに、楔部分３２８は、底部エンクロージャ１０４の開口１８０の対応するそれぞれの側縁に対して作用して、ロック柱１９２を互いに向かって弾性変形させる。安全機構１０８が完全に展開すると、タブ２８０がピボットレスト３１２内に着座する。さらに、楔部分３２８の頂縁が開口３００の底縁を通過し、ロック柱２９２が、実質的に変形していない状態に弾けるようにして戻り、安全機構１０８が完全に展開したこと、したがって微細針１５２が覆われたことを知らせる可聴クリック音および触覚フィードバックを提供する。図１１および１２に戻る。安全機構１０８が完全に展開し、ロック柱２９２が実質的に変形していない状態に戻ると、楔部分３２８の頂縁が、底部エンクロージャ１０４の底面の開口３００に隣接した部分と係合し、それによって安全機構１０８が底部エンクロージャ１０４に対して上方へ回転し、微細針１５２を露出させることを防ぐ。さらに、前述のとおり、前面遮蔽体２７２が患者を微細針１５２から保護する。
【００６１】
したがって、安全機構１０８は、単一の部品として提供される受動安全実施形態であり、人間の荷重でも壊れない優れたロックを提供する。この受動安全機構を使用すると、注射の間は皮膚に追加の力が加わらず、使用後は、微細針１５２が注入装置１００内に安全に保持される。
【００６２】
注入装置１００を使用した後、全用量が送達されたことを保証するため、患者はもう一度、装置を検査することができる。この点に関して、注入装置１００は、図１５Ａ〜Ｄに示すように投与量終了インジケータ（ＥＤＩ）１２４を含む。ＥＤＩ１２４は、本体３３２、ならびに本体３３２の頂部に対して実質的に水平に延びる第１のアーム３３６および第２のアーム３４０を含む。
【００６３】
ＥＤＩ１２４はさらに、本体３３２の頂部から上方へ湾曲したばねアーム３４４を含む。一実施形態によれば、例えば注入装置１００の輸送および取扱いの間、ＥＤＩ１２４が注入装置１００の外へ自由に移動しないことを保証するために、ばねアーム３４４が、リザーバサブアセンブリ１２０の底面を押し、ＥＤＩ１２４を底部エンクロージャ１０４の方へ弾性的にバイアスする。
【００６４】
図４に戻る。本体３３２は、ＥＤＩチャネル３４８の中に配置され、ＥＤＩチャネル３４８の中で実質的に垂直に平行移動する。プランジャ１４４のレッグ２０８およびフット２１２を案内する凹形チャネル２０４のうちの１つの凹形チャネル２０４に隣接したＥＤＩチャネル。第１のアーム３３６は、この凹形チャネル２０４の頂部を横切って延びる。
【００６５】
図１５Ａに戻る。第２のアーム３４０の一端から垂直突出部３５２が上方へ延びている。リザーバ内容物の送達が完了すると、この垂直突出部が、頂部エンクロージャ１１６のＥＤＩ開口３５６（例えば図１５Ｃ参照）から延出して、投与量の終わりに達したことを知らせる。一実施形態によれば、ＥＤＩ１２４はワンピース（ｏｎｅ−ｐｉｅｃｅ）構造物として形成される。
【００６６】
図１５Ｂに示すように、起動後に、加圧ばね１４０によってプランジャ１４４が円筒形ハウジング２００内を上方へ移動すると、プランジャ１４４のフット２１２のうちの１つのフット２１２がＥＤＩ１２４の第１のアームと接触する。リザーバ内容物を送達している間に、フット２１２はＥＤＩ１２４を持ち上げ、垂直突出部３５２を、ばねアーム３４４のバイアスに打ち勝ってＥＤＩ開口３５６からますます延出させる。図１０を再び参照すると、注入装置１００から垂直突出部３５２が部分的に延出している。リザーバ内容物の送達が完了し、プランジャがその全行程を達成すると、垂直突出部３５２は図１５Ｄに示すように完全に延出する。したがって、ＥＤＩ１２４は、プランジャ１４４の直線移動を使用して、注入装置１００の外部から見ることができるＥＤＩ１２４の直線移動を生み出し、それによってリザーバ内容物の送達を知らせる。
【００６７】
図１６は、注射ポート７０４を備える注入装置７００の一実施形態を示す。物質または物質の組合せを起動前に患者がリザーバに注射することができるように、この注射ポートは、空のリザーバ７０８または部分的に充填されたリザーバ７０８へのアクセスを提供する。あるいは、製薬会社または薬剤師が注射ポート７０４を使用して、物質または物質の組合せを販売前に注入装置７００に充填することもできる。他の実質的に全ての点に関して、注入装置７００は前述の注入装置１００と同様である。
【００６８】
次に、注入装置１００の動作を説明する。以上に説明した本発明の実施形態は、注入装置１００を皮膚表面に配置し、皮膚表面に貼り付けることができ、起動ボタン１２８を押すことによって注入装置１００に動力を供給し、かつ／または注入装置１００を起動させることができる押しボタン（起動ボタン１２８）設計を含むことが好ましい。より具体的には、第１のステップで、患者が、無菌包装（図示せず）から装置を取り出し、接着剤パッド２６４のカバー（図示せず）を剥がす。患者はさらに針カバー１１２を取り外す。起動前状態にある注入装置１００は、包装から注入装置１００を取り出した後、使用する前に（例えば図１、２、４および５参照）、患者が、装置と装置内の内容物の両方を検査することを許す。この検査には、構成要素の不足または損傷、有効期限、薬物の濁りまたは変色などの検査が含まれる。
【００６９】
次のステップは、患者の皮膚表面に注入装置１００を配置し、貼り付けるステップである。医療用パッチと同様に、患者が、注入装置１００を皮膚にしっかりと押しつける。接着剤パッド２６４は、片面が、底部エンクロージャ１０４の底面および安全機構１０８の底面に付着しており、反対側の面が、患者の皮膚に注入装置１００を固定する。（底部エンクロージャ１０４および安全機構１０８の）これらの底面は、平面もしくは曲面または適当な任意の形状とすることができ、接着剤パッド２６４はそれらの底面に固定される。一実施形態によれば、出荷前に、接着剤パッド２６４の患者側の面にフィルムなどの接着剤パッド２６４のカバーを貼り付けて、輸送中、接着剤を保護する。前述のとおり、使用前に、患者はこの接着剤カバーを剥がし、それによって接着剤パッド２６４を、皮膚に対して配置するために露出させる。
【００７０】
接着剤カバーを剥がした後、患者は、皮膚に対して注入装置１００を配置することができ、適当な接着を保証するため押圧することができる。前述のとおり、適正に配置した後、起動ボタン１２８を押し下げることによって装置を起動させる。この起動ステップは、プランジャ１４４および加圧ばね１４０を解放し、プランジャ１４４が、リザーバ１６０の柔軟なフィルム（リザーバドームシール１６４）を押し、それによってリザーバに圧力を加えることを可能にする。この起動ステップはさらに、回転体１３６の打出しばねホルダ２６０から打出しばね１４８を解放し、それによって微細針１５２を打ち出して、（底部エンクロージャ１０４の開口３００および安全機構１０８の針開口１５６を通して）注入装置１００の外側に延出するようにし、微細針１５２を患者の体内に配置する働きをする。さらに、起動ステップは弁１６８を開き、チャネル１７２を介したリザーバ１６０と微細針１５２の間の流体連通経路を確立する（例えば図８〜１０参照）。１回の押しボタン操作でこれらのそれぞれの作用を達成することができることは重大な利点である。さらに、他の重大な利点には、リザーバサブアセンブリ１２０内に全体が含まれる連続する流体連通経路の使用が含まれる。
【００７１】
起動させた後、患者は一般に、リザーバ内容物を完全に送達するため、ある期間（１０分ないし７２時間）の間、注入装置１００をその場に放置する、すなわち装置を装着し続ける。次いで患者は、その下の皮膚または組織を傷つけることなしに装置を取り外し、廃棄する。意図的に取り外したり、または偶発的に外れたりすると、１つまたは複数の安全フィーチャが展開して露出した微細針１５２を遮蔽する。より具体的には、注入装置１００が患者によって皮膚から剥がされたときに、接着剤パッド２６４が、安全機構１０８を注入装置１００から展開させ、それによって微細針１５２を遮蔽する役目を果たし、この機構がなければ、注入装置１００が患者から剥がされた後に微細針１５２が露出することになる。完全に広がると、安全機構１０８はしっかりとロックし、偶発的な外傷または微細針１５２に対する暴露を防ぐ。しかしながら、起動ボタン１２８が押し下げられておらず、微細針１５２が延出していない場合には展開しないように安全フィーチャを構成することができ、それによって安全機構が使用前に展開することを防ぐことができる。使用後、全用量が送達されたことを保証するため、患者はもう一度、装置を検査することができる。例えば、患者は、透過性のドーム１７６を通してリザーバの内部を見、かつ／またはＥＤＩ１２４を検査することができる。
【００７２】
記載の実施形態は、薬剤および製薬作用物質（ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ａｇｅｎｔ）を含むさまざまな物質を患者、特に人間の患者に投与する際に使用するのに適している。本明細書で使用するとき、製薬作用物質は、体膜および体表、特に皮膚を通して送達することができる生物活性を有する物質を含む。後により詳細なリストを示すが、例としては、抗生物質、抗ウイルス薬、鎮痛薬、麻酔薬、食欲抑制薬、抗関節炎薬、抗鬱薬、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、抗腫瘍薬、ＤＮＡワクチンを含むワクチンなどが挙げられる。患者に皮内または皮下送達することができる他の物質には、ヒト成長ホルモン、インスリン、タンパク質、ペプチドおよびそれらのフラグメントなどがある。これらのタンパク質およびペプチドは天然物とし、合成し、または組換え技術によって生成することができる。さらに、樹状細胞の皮内注入時のように、細胞療法においてこの装置を使用することもできる。本発明の方法に従って送達することができる他の物質は、病気の予防、診断、緩和、治療または治癒において使用される薬物、ワクチンおよび他の同様の物質などからなるグループから選択することができ、その内容の全体が参照によって本明細書に明白に組み込まれている「Method of Intradermally Injecting Substances」という名称の特許文献１に記載されているように、薬物には、α１−アンチトリプシン、抗血管形成薬、アンチセンス、ブトルファノール、カルシトニンおよび類似体、セレデース（Ｃｅｒｅｄａｓｅ）、ＣＯＸ−ＩＩ阻害薬、皮膚用薬、ジヒドロエルゴタミン、ドーパミン作用薬および拮抗薬、エンケファリンおよび他のオピオイドペプチド、上皮増殖因子、エリトロポイエチンおよび類似体、卵胞刺激ホルモン、Ｇ−ＣＳＦ、グルカゴン、ＧＭ−ＣＳＦ、グラニセトロン、成長ホルモンおよび類似体（成長ホルモン放出ホルモンを含む）、成長ホルモン拮抗薬、ヒルジンおよびヒルログ（ｈｉｒｕｌｏｇ）などのヒルジン類似体、ＩｇＥサプレッサ、インスリン、インスリノトロピン（ｉｎｓｕｌｉｎｏｔｒｏｐｉｎ）および類似体、インスリン様増殖因子、インターフェロン、インターロイキン、黄体形成ホルモン、黄体形成ホルモン放出ホルモンおよび類似体、低分子量ヘパリン、Ｍ−ＣＳＦ、メトクロプラミド、ミダゾラム、モノクローナル抗体、麻薬性鎮痛薬、ニコチン、非ステロイド性抗炎症薬、オリゴ糖、オンダンセトロン、副甲状腺ホルモンおよび類似体、副甲状腺ホルモン拮抗薬、プロスタグランジン拮抗薬、プロスタグランジン、組換え可溶性レセプタ、スコポラミン、セロトニン作用薬および拮抗薬、シルデナフィル、テルブタリン、血栓溶解薬、組織プラスミノゲン賦活剤、ＴＮＦ−−およびＴＮＦ−−拮抗薬などがあり、ワクチンには、嗜癖、関節炎、コレラ、コカイン嗜癖、ジフテリア、破傷風、ＨＩＢ、ライム病、髄膜炎菌、麻疹、耳下腺炎、風疹、水痘、黄熱、ＲＳウイルス、ダニ媒介日本脳炎、肺炎球菌、連鎖球菌、腸チフス、インフルエンザ、Ａ型、Ｂ型、Ｃ型およびＥ型肝炎を含む肝炎、中耳炎、狂犬病、ポリオ、ＨＩＶ、パラインフルエンザ、ロタウイルス、エプスタイン−バーウイルス、ＣＭＶ、クラミジア、分類不能型ヘモフィルス、カタル球菌、ヒト乳頭腫ウイルス、ＢＣＧを含む結核ワクチン、淋病、喘息、アテローム硬化性マラリア、大腸菌、アルツハイマー、ヘリコバクターピロリ、サルモネラ菌、糖尿病、癌、単純ヘルペス、ヒト乳頭腫に関連した予防および治療抗原（限定はされないが、サブユニットタンパク質、ペプチドおよび多糖、多糖抱合体、トキソイド、遺伝子ベースのワクチン、弱毒生、リアソータント（ｒｅａｓｓｏｒｔａｎｔ）、不活化全細胞、ウイルスベクターならびに細菌ベクターを含む）が含まれ、ワクチンは、キャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）／アジュバント（ａｄｊｕｖａｎｔ）を含んでもまたは含まなくてもよく、他の同様の物質には、感冒薬、抗嗜癖薬、抗アレルギー薬、制吐薬、抗肥満症薬、抗骨粗鬆症薬、抗感染薬、鎮痛薬、麻酔薬、食欲抑制薬、抗関節炎薬、抗喘息薬、抗痙攣薬、抗鬱薬、抗糖尿病薬、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、抗片頭痛製剤、抗乗物酔薬、制吐薬、抗腫瘍薬、抗パーキンソン病薬、止痒薬、抗精神病薬、解熱薬、抗コリン作用薬、ベンゾジアゼピン拮抗薬、全身、冠状、末梢および脳血管拡張薬を含む血管拡張薬、骨刺激薬、中枢神経系興奮薬、ホルモン、催眠薬、免疫抑制薬、筋弛緩薬、副交感神経遮断薬、副交感神経作用薬、プロスタグランジン、タンパク質、ペプチド、ポリペプチドおよび他の高分子、精神刺激薬、鎮静薬、性機能低下薬、精神安定薬などの全ての主要治療薬およびツベルクリン、他の過敏性薬などの全ての主要診断薬が含まれる。
【００７３】
本発明のシステムおよび方法に基づいて送達することができるワクチン製剤は、人間の病原体に対する免疫反応を引き出す能力を有する抗原または抗原組成物からなるグループから選択することができ、この抗原または抗原組成物は、その内容の全体が参照によって本明細書に明白に組み込まれている「Vaccine Delivery System」という名称の特許文献２に記載されているように、ＨＩＶ−１（ｔａｔ、ｎｅｆ、ｇｐ１２０、ｇｐ１６０など）、ヒトヘルペスウイルス（ＨＳＶ）（ｇＤもしくはその誘導体（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）、ＨＳＶ１もしくはＨＳＶ２からのＩＣＰ２７などの最初期タンパク質など）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ（特にヒトＣＭＶ）（ｇＢまたはその誘導体など）、ロタウイルス（弱毒生ウイルスを含む）、エプスタイン−バーウイルス（ｇｐ３５０またはその誘導体など）、水痘帯状疱疹ウイルス（ＶＺＶ。ｇｐＩ、ＩＩおよびＩＥ６３など）に由来し、またはＢ型肝炎ウイルス（例えばＢ型肝炎表面抗原またはその誘導体）、Ａ型肝炎ウイルス（ＨＡＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス、Ｅ型肝炎ウイルスなどの肝炎ウイルスに由来し、またはパラミクソウイルス；ＲＳウイルス（ＲＳＶ。ＦおよびＧタンパク質またはその誘導体など）、パラインフルエンザウイルス、麻疹ウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、ヒト乳頭腫ウイルス（ＨＰＶ。例えばＨＰＶ６、１１、１６、１８）、フラビウイルス（例えば黄熱病ウイルス、デング熱ウイルス、ダニ媒介脳炎ウイルス、日本脳炎ウイルス）、インフルエンザウイルス（卵もしくはＭＤＣＫ細胞内で増殖させた生もしくは不活化全ウイルス、スプリット（ｓｐｌｉｔ）インフルエンザウイルス、全インフルエンザビロソーム（ｖｉｒｏｓｏｍｅ）、または、ＨＡ、ＮＰ、ＮＡまたはＭタンパク質などのその精製もしくは組換えタンパク質、あるいはこれらの組合せ）などの他のウイルス性病原体に由来し、またはＮｅｉｓｓｅｒｉａ．ｇｏｎｏｒｒｈｅａ（淋菌）およびＮ．ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ（髄膜炎菌）（例えば莢膜多糖およびその抱合体、トランスフェリン結合タンパク質、ラクトフェリン結合タンパク質、ＰｉｌＣ、付着因子）を含むナイセリア属種；化膿性連鎖球菌（Ｓ．ｐｙｏｇｅｎｅｓ）（例えばＭタンパク質またはそのフラグメント、Ｃ５Ａプロテアーゼ、リポテイコ酸）、Ｓ．ａｇａｌａｃｔｉａｅ、Ｓ．ｍｕｔａｎｓ；軟性下疳菌（Ｈ．ｄｕｃｒｅｙｉ）；Ｂｒａｎｈａｍｅｌｌａ  ｃａｔａｒｒｈａｌｉｓ（カタル球菌）としても知られるＭｏｒａｘｅｌｌａ．ｃａｔａｒｒｈａｌｉｓ（例えば高分子量および低分子量の付着因子およびインベーシン）を含むモラクセラ属種；Ｂｏｒｄｅｔｅｌｌａ．ｐｅｒｔｕｓｓｉｓ（百日咳菌）（例えばペルタクチン、百日咳毒素またはその誘導体、糸状血球凝集素、アデニル酸シクラーゼ、フィムブリエ（ｆｉｍｂｒｉａｅ））、Ｂ．ｐａｒａｐｅｒｔｕｓｓｉｓ（パラ百日咳菌）およびＢ．ｂｒｏｎｃｈｉｓｅｐｔｉｃａ（気管支敗血症菌）を含むボルデテラ属種；Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ（ヒト結核菌）（例えばＥＳＡＴ６、Ａｎｔｉｇｅｎ  ８５Ａ、８５Ｂまたは８５Ｃ）、Ｍ．ｂｏｖｉｓ（ウシ結核菌）、Ｍ．ｌｅｐｒａｅ（らい菌）、Ｍ．ａｖｉｕｍ（トリ結核菌）、Ｍ．ｐａｒａｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ（パラ結核菌）、Ｍ．ｓｍｅｇｍａｔｉｓ（スメグマ菌）を含むミコバクテリウム属種；Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ．ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａ（レジオネラニューモフィラ菌）を含むレジオネラ属種；腸毒性大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（例えば集落形成因子、非耐熱性毒素またはその誘導体、耐熱性毒素またはその誘導体）、腸出血性大腸菌、腸病原性大腸菌（例えば志賀毒素様毒素またはその誘導体）を含むエシェリキア属種；Ｖｉｂｒｉｏ．ｃｈｏｌｅｒａ（コレラ菌）（例えばコレラ毒素またはその誘導体）を含むビブリオ属種；Ｓｈｉｇｅｌｌａ．ｓｏｎｎｅｉ（ソンネ赤痢菌）、Ｓ．ｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅ（志賀赤痢菌）、Ｓ．ｆｌｅｘｎｅｒｉｉ（フレクスナー赤痢菌）を含む赤痢菌属種；Ｙｅｒｓｉｎｉａ．ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ（例えばＹｏｐタンパク質）、Ｙ．ｐｅｓｔｉｓ（ペスト菌）、Ｙ．ｐｓｅｕｄｏｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ（偽結核エルジニア菌）を含むエルジニア属種；Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ．ｊｅｊｕｎｉ（例えば毒素、付着因子およびインベーシン）およびＣ．ｃｏｌｉを含むカンピロバクター属種；Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ．ｔｙｐｈｉ（腸チフス菌）、Ｓ．ｐａｒａｔｙｐｈｉ（パラチフス菌）、Ｓ．ｃｈｏｌｅｒａｅｓｕｉｓ（豚コレラ菌）、Ｓ．ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓ（腸炎菌）を含むサルモネラ属種；Ｌｉｓｔｅｒｉａ．ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ（リステリア菌）を含むリステリア属種；Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ．ｐｙｌｏｒｉ（例えばウレアーゼ、カタラーゼ、空胞形成毒素）を含むヘリコバクター属種；Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（緑膿菌）を含むシュードモナス属種；Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ．ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ球菌）、Ｓ．Ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ（表皮ブドウ球菌）を含むブドウ球菌属種；Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ．ｆａｅｃａｌｉｓ（糞便連鎖球菌）、Ｅ．ｆａｅｃｉｕｍを含むエンテロコッカス属種；Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ．ｔｅｔａｎｉ（破傷風菌）（例えば破傷風毒素およびその誘導体）、Ｃ．ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ（ボツリヌス菌）（例えばボツリヌス毒素およびその誘導体）、Ｃ．ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ（例えばクロストリジウム毒素ＡまたはＢおよびその誘導体）を含むクロストリジウム属種；Ｂａｃｉｌｌｕｓ．ａｎｔｈｒａｃｉｓ（炭疽菌）（例えばボツリヌス毒素およびその誘導体）を含むバチルス属種；Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ．ｄｉｐｈｔｈｅｒｉａｅ（ジフテリア菌）（例えばジフテリア毒素およびその誘導体）を含むコリネバクテリウム属種；Ｂｏｒｒｅｌｉａ．Ｂｕｒｇｄｏｒｆｅｒｉ（例えばＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、Ｂ．ｇａｒｉｎｉｉ（例えばＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、Ｂ．ａｆｚｅｌｉｉ（例えばＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、Ｂ．ａｎｄｅｒｓｏｎｉｉ（例えばＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、Ｂ．Ｈｅｒｍｓｉｉを含むボレリア属種；Ｅｈｒｌｉｃｈｉａ．ｅｑｕｉおよびヒト顆粒球性エールリヒア症の外的病原因子を含むエールリヒア属種；Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ．ｒｉｃｋｅｔｔｓｉｉを含むリケッチア属種；Ｃ���ｌａｍｙｄｉａ．Ｔｒａｃｈｏｍａｔｉｓ（トラコーマクラミジア）（例えばＭＯＭＰ、ヘパリン結合タンパク質）、Ｃ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ（クラミジア肺炎病原体）（例えばＭＯＭＰ、ヘパリン結合タンパク質）、Ｃ．ｐｓｉｔｔａｃｉ（オウム病クラミジア）を含むクラミジア属種；Ｌｅｐｔｏｓｐｉｒａ．ｉｎｔｅｒｒｏｇａｎｓを含むレプトスピラ属種；Ｔｒｅｐｏｎｅｍａ．ｐａｌｌｉｄｕｍ（梅毒トレポネーマ）（例えばレア外膜タンパク質（ｒａｒｅ  ｏｕｔｅｒ  ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｐｒｏｔｅｉｎ））、Ｔ．ｄｅｎｔｉｃｏｌａ、Ｔ．ｈｙｏｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅを含むトレポネーマ属種などの細菌病原体に由来し、またはＰｌａｓｍｏｄｉｕｍ．Ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ（熱帯熱マラリア原虫）を含むプラスモディウム属種；Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ．ｇｏｎｄｉｉ（トキソプラスマ）（例えばＳＡＧ２、ＳＡＧ３、Ｔｇ３４）を含むトキソプラスマ属種；Ｅｎｔａｍｏｅｂａ．ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ（赤痢アメーバ）を含むエントアメーバ属（Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｓｐｐ．）；Ｂａｂｅｓｉａ．ｍｉｃｒｏｔｉを含むバベシア属種；Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ．ｃｒｕｚｉ（クルーズトリパノソーマ）を含むトリパノソーマ属種；Ｇｉａｒｄｉａ．ｌａｍｂｌｉａ（ランブル鞭毛虫）を含むジアルジア属種；Ｌｅｉｓｈｍａｎｉａ．ｍａｊｏｒ（森林型熱帯リーシュマニア）を含むリーシュマニア属種；Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ．Ｃａｒｉｎｉｉを含むニューモシスティス属種；Ｔｒｉｃｈｏｍｏｎａｓ．ｖａｇｉｎａｌｉｓ（膣トリコモナス）を含むトリコモナス属種；Ｓｃｈｉｓｔｏｓｏｍａ．ｍａｎｓｏｎｉ（マンソン住血吸虫）を含む住血吸虫属種などの寄生生物に由来し、またはＣａｎｄｉｄａ．ａｌｂｉｃａｎｓを含むカンジダ属種；Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ．ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓを含むクリプトコックス属種などの酵母に由来する。
【００７４】
抗原または抗原組成物にはさらに、Ｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ（ヒト結核菌）に対する他の好ましい特定の抗原、例えばＴｂ  Ｒａ１２、Ｔｂ  Ｈ９、Ｔｂ  Ｒａ３５、Ｔｂ３８−１、Ｅｒｄ  １４、ＤＰＶ、ＭＴＩ、ＭＳＬ、ｍＴＴＣ２およびｈＴＣＣ１が含まれる。Ｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓに対するタンパク質にはさらに、Ｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓの少なくとも２つ、好ましくは３つのポリペプチドがより大きな１つのタンパク質に融合したそれらの融合タンパク質および変異体が含まれる。好ましい融合には、Ｒａ１２−ＴｂＨ９−Ｒａ３５、Ｅｒｄ１４−ＤＰＶ−ＭＴＩ、ＤＰＶ−ＭＴＩ−ＭＳＬ、Ｅｒｄ１４−ＤＰＶ−ＭＴＩ−ＭＳＬ−ｍＴＣＣ２、Ｅｒｄ１４−ＤＰＶ−ＭＴＩ−ＭＳＬ、ＤＰＶ−ＭＴＩ−ＭＳＬ−ｍＴＣＣ２、ＴｂＨ９−ＤＰＶ−ＭＴＩが含まれる。クラミジア属に対する最も好ましい抗原には例えば、高分子量タンパク質（ＨＷＭＰ）、ＯＲＦ３およびピュータティブ（ｐｕｔａｔｉｖｅ）膜タンパク質（Ｐｍｐｓ）が含まれる。好ましい細菌性ワクチンには、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ（肺炎連鎖球菌）を含む連鎖球菌属種に由来する抗原（例えば莢膜多糖およびその抱合体、ＰｓａＡ、ＰｓｐＡ、ストレプトリジン、コリン結合タンパク質）、ならびにタンパク質抗原であるニューモリシン（Ｐｎｅｕｍｏｌｙｓｉｎ）（非特許文献１、非特許文献２）およびその突然変異無毒化誘導体が含まれる。他の好ましい細菌性ワクチンには、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ．ｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ  ｔｙｐｅ  Ｂ（ヘモフィルスインフルエンザタイプＢ）（「Ｈｉｂ」。例えばＰＲＰおよびその抱合体）、分類不能型Ｈ．ｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ（分類不能型インフルエンザ菌）を含むヘモフィルス属種に由来する抗原、例えばＯＭＰ２６、高分子量付着因子、Ｐ５、Ｐ６、タンパク質Ｄおよびリポタンパク質Ｄ、ならびにフィンブリンおよびフィンブリンに由来するペプチドまたはそれらの多重コピー変異体もしくはそれらの融合タンパク質が含まれる。当技術分野においてＢ型肝炎表面抗原の誘導体はよく知られており、これにはとりわけＰｒｅＳ１、ＰｒｅＳ２  Ｓ抗原が含まれる。好ましい一態様では、本発明のワクチン製剤が、特にＣＨＯ細胞で発現させたときに、ＨＩＶ−１抗原であるｇｐ１２０を含む。他の実施形態では、本発明のワクチン製剤が、上で定義したｇＤ２ｔを含む。
【００７５】
以上に挙げた物質の送達に加え、注入装置１００を使用して、患者から物質を抽出し、または患者の体内の物質の濃度を監視することもできる。監視しまたは抽出することができる物質の例には血液、間質液および血漿が含まれる。次いで、分析物、グルコース、薬物などに関して、抽出した物質を分析することができる。
【００７６】
加圧ばね１４０を再び参照する。図１７は、起動前状態にある注入装置１００の断面図、図１８は、起動後の注入装置１００の断面図を示しており、図１８では、リザーバ１６０の内容物に圧力を加え、リザーバ１６０の内容物を放出させるために、加圧ばね１４０がプランジャ１４４をリザーバドームシール１６４の方へ押しやっている。さらに、図１９および２０はそれぞれ、加圧ばね１４０の平面図および側面図を示す。
【００７７】
線形特性ばね（ｌｉｎｅａｒ  ｓｐｒｉｎｇ）について言うと、ばねにかかる荷重がばねの弾性限界を超えないとした場合、ばねの伸び（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）はばねに加えられた荷重に正比例する。言い換えると、ばねを撓ませる力はばねが移動する距離に正比例する。すなわち、線形特性ばねでは、伸びに対する力のグラフは直線となり、その直線の傾きがばね定数（ｓｐｒｉｎｇ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）（ｋ）である。
【００７８】
対照的に、非線形特性ばね（ｎｏｌｉｎｅａｒ  ｓｐｒｉｎｇ）では、ばねを撓ませる力がばねの変位に対して線形には比例しない。非線形特性ばねの伸びに対する力のグラフでは傾きが一定にはならない。円錐コイルばねとも呼ばれる円錐形のテーパを有するばねは一般に非線形特性ばねである。したがって、円錐コイルばねでは一般に、ばねの長さに沿ってスプリングレート（ｓｐｒｉｎｇ  ｒａｔｅ）（ばね定数）が異なる。例えば、円錐コイルばねの伸びに対する力のグラフでは、グラフが放物線になることがある。
【００７９】
一実施形態によれば、例えば図１７〜２０に示すように、加圧ばね１４０が円錐形である。その形状のため、円錐形の加圧ばね１４０は、圧縮して、入れ子式に収縮させることができる。したがって、円錐形加圧ばね１４０の１つの利点は、例えば図１７に示すように、ドーム形のプランジャ１４４の輪郭の下で円錐形加圧ばね１４０を入れ子式に収縮させることができるため、注入装置１００の全高が低くなることである。
【００８０】
一実施形態によれば、加圧ばね１４０の両端が閉じている。これは、コイルが絡まることを防ぐために、両端のコイルが、隣接するそれぞれのコイルと接触するような態様で巻かれていることを意味する。端コイルが閉じているため（例えば図１９および２０に示されている）、加圧ばね１４０は入れ子のようには完全には収縮しない。とは言うものの、図１７に示すように、加圧ばね１４０はそれでも部分的には入れ子式に収縮し、起動前状態にあるプランジャ１４４の湾曲面の内側にぴったりと収まる。したがって、端が閉じた加圧ばね１４０は、完全に圧縮されたときに、ワイヤの直径の約１倍または２倍の厚さ（高さ）まで入れ子式に収縮することができる。
【００８１】
円錐コイルばねは一般に、圧縮されたときに非常に大きな力を発揮する。起動前状態にある注入装置１００（例えば図１７に示されている）を保管している間の過度のクリープ（ｃｒｅｅｐ）を防ぐため、本体、特に底部エンクロージャ１０４を補強することができる。しかしながら、圧縮されているときの加圧ばね１４０の力を低減させるため、したがって底部エンクロージャ１０４の補強を減らすために、円錐形の加圧ばね１４０のピッチ（ｐｉｔｃｈ）を変化させることができる。このようにして、加圧ばね１４０の長さに沿ったスプリングレート（ばね定数）を実質的に線形にすることが望ましい。
【００８２】
円錐コイルばねのコイルのピッチは、例えば図２０に示すように、あるコイルと隣接するコイルの間の垂直距離である。実際に、ピッチ、コイル直径（例えば図１９に示されている）などの円錐コイルばねの特徴を、円錐コイルばねの長さに沿って連続的に変化させることができる。したがって、それぞれのコイルを前のコイルとは次第に異なるコイルとすることができる。しかしながら、解析の目的上、所与のコイルの平均直径を使用することができる。同様に、（ピッチの連続変化ではなく）ピッチの平均変化を使用することもできる。
【００８３】
直径が変化しているため、円錐コイルばねの隣接するそれぞれのコイルは異なるスプリングレート（ばね定数ｋ）を有する。円錐コイルばねの正味のスプリングレート（ｋｌ）は下式のように計算することができる。
【００８４】
【数１】
0005894082.tif 000003
【００８５】
上式で、ｋ１は、最初のコイル（またはターン（ｔｕｒｎ））のスプリングレート（ばね定数）、ｋ２は２番目のコイルのスプリングレートであり、以下同様である。それぞれのスプリングレート（ばね定数）の式は以下のとおりである。
【００８６】
【数２】
0005894082.tif 000004
【００８７】
上式で、ｎａはコイルの数（このケースでは１）、Ｇは剪断弾性率（ｓｈｅａｒ  ｍｏｄｕｌｕｓ）、ｄはワイヤの直径、Ｄはコイルの平均直径である。よって
【００８８】
【数３】
0005894082.tif 000005
【００８９】
または
【００９０】
【数４】
0005894082.tif 000006
【００９１】
であり、したがって
【００９２】
【数５】
0005894082.tif 000007
【００９３】
である。
【００９４】
直径が小さいコイルは大きなばね定数を有し、したがって入れ子式コイルのスタックの中で最後に底に着くことが分かる。コイルが底に着くたびに、正味のスプリングレート（ｋｌ）は下式のように大きくなる。
【００９５】
【数６】
0005894082.tif 000008
【００９６】
、
【００９７】
【数７】
0005894082.tif 000009
【００９８】
、以下同様。
【００９９】
ピッチが不等であり、コイルが同時に底に着くようなばねを設計することができれば、スプリングレートは希望どおり線形になる。コイル（ターン）を底に着ける力は下式のように与えることができる。
Ｆｉ＝ｋｉｘｉ
それぞれのｘｉ（それぞれのコイルが圧縮されたときのピッチＰｉに等しい）について、
【０１００】
【数８】
0005894082.tif 000010
【０１０１】
となるような解を見つけることができれば、そのばねは希望どおり実質的に線形になる。
【０１０２】
このような解を得るためには、求根器（ｅｑｕａｔｉｏｎ  ｓｏｌｖｅｒ）を有するスプレッドシート（ｓｐｒｅａｄｓｈｅｅｔ）を使用する。使用される追加の制約条件には、（例えばばねの降伏を防ぐために）容認されるばね応力、最大コイル直径、およびリザーバの所望の投与容量に応じた所望のばね強度を達成するための力ターゲット（例えば最初の圧縮された（起動前）位置で約１８ポンド（８．２ｋｇ）〜５０ポンド（２２．７ｋｇ）、薬剤の送達が実質的に完了した起動後の伸びた位置で約５ポンド（２．３ｋｇ）〜２５ポンド（１１．４ｋｇ））などがある。
【０１０３】
図２１は、実質的に線形化された円錐コイルばねの一例の力プロファイル（撓みに対する力のグラフ）を示す。この実施形態では、ばねが、０．１０３３インチ（２．６２４ｍｍ）のワイヤ直径および３．８０８個のコイルを有する。剛性率（ｍｏｄｕｌｕｓ  ｏｆ  ｒｉｇｉｄｉｔｙ）は１０，０００，０００ｐｓｉ（６９，０００ＭＰａ）であり、１番目から４番目までの対応するそれぞれの平均コイル直径は、１．２６７インチ（３．２１８ｃｍ）、０．９４７インチ（２．４０５ｃｍ）、０．６９７インチ（１．７７０ｃｍ）および０．４９５インチ（１．１５７ｃｍ）である。これらのコイルの１番目から４番目までの対応するそれぞれのピッチは０．３５６インチ（０．９０４ｃｍ）、０．１４９インチ（０．３７８ｃｍ）、０．０５９インチ（０．１５０ｃｍ）および０．０１７インチ（０．０４３ｃｍ）であり、それぞれのコイルを底に着けるための力は約２５ｌｂｆ（１１．４ｋｇ）である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
したがって、このような不等ピッチ円錐コイル加圧ばね１４０を使用すると、いくつかの利点、例えば注入装置１００の全高がより低くなる、完全に圧縮されたときの加圧ばね１４０の力がより小さくなる、注入装置１００の寿命にわたって加圧ばね１４０を保持するのに必要な材料が潜在的により少なくてすむ、過度のクリープを防ぐのに必要な（注入装置１００の本体の）材料のコストが潜在的により低くなるといった利点を得ることができる。
【０１０５】
以上に、本発明のごく少数の例示的な実施形態を詳細に説明したが、それらの例示的な実施形態に、本発明の新規の教示および利点から大きく逸脱しない多くの変更を加えることが可能であることを当業者は容易に理解するであろう。したがって、そのような変更は全て、添付の特許請求項およびそれらの等価物の範囲に含まれることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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