(57)【要約】本発明は、患者に例えばインシュリン等の流体を送出するための装置（１０）に係る。本装置（１０）は、出口組立体（７０）と、出口組立体（７０）に対し接続される出口（３６）に向かって伸長する側壁（３２）を含むリザーバ（３０）とを含む。ねじ式の親ねじ（２０２）は、リザーバ（３０）に受け入れられ、また、プランジャー（２０４）は、リザーバ（３０）の側壁（３２）に沿って直線的に摺動可能な外周面を有すると共に、親ねじ（２０２）にねじで受けられる内周面を有する。プランジャー（２０２）は、上記側壁（３２）に対し回転せず、親ねじ（２０２）の回転がリザーバ（３０）内でプランジャー（２０４）を前進させて出口（３６）から流体を押し出すようにされる。本装置（１０）はまた、親ねじ（２０２）を回転させるための回転要素と形状記憶素子（２２０）とを有するディスペンサー（４０）を含む。帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子（２２０）は上記回転要素をリセットする。
2005523127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に流体を送出するための装置であって、
出口組立体と、
出口組立体に接続される出口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、
前記出口に向かって伸長し、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじと、
親ねじに取り付けられ、かつ、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有するプランジャーと、
ディスペンサーとを備え、
プランジャー及び親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、プランジャーをリザーバの出口に向かって側壁に沿って摺動させるように連動的に構成され、
ディスペンサーは、少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子を含み、
形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、親ねじの第１方向への回転を引き起こすように、親ねじに取り付けられる第１端部と、親ねじに巻き付けられる形状記憶素子の一部分と、親ねじに対して固定される第２端部とを有する流体送出装置。
【請求項２】
前記ディスペンサーは、親ねじに取り付けられる歯車と、歯車と係合して親ねじの第２方向への回転を防止するが、親ねじの第１方向への回転は許容する歯止めとを更に含む請求項１に従う流体送出装置。
【請求項３】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項１に従う流体送出装置。
【請求項４】
前記細長い形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項１に従う流体送出装置。
【請求項５】
前記プランジャーは、リザーバの側壁に対して回転しない請求項１に従う流体送出装置。
【請求項６】
前記リザーバの側壁及びプランジャーは非円形断面を有する請求項５に従う流体送出装置。
【請求項７】
前記リザーバの側壁は、親ねじと平行に伸長するチャネルを含み、プランジャーは、該チャネルにスライド可能に受け入れられる凸部を含む請求項５に従う流体送出装置。
【請求項８】
前記リザーバは、出口組立体に接続される前記出口を形成する端壁を含み、
親ねじは該端壁へと伸長し、
プランジャーは、リザーバの側壁に対して回転せず、かつ、親ねじに回転可能に取り付けられる請求項１に従う流体送出装置。
【請求項９】
前記プランジャーは、親ねじにねじで受けられるインサートを含み、該インサート及びプランジャーは、異なる材料から形成される請求項８に従う流体送出装置。
【請求項１０】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサと、
別個の遠隔制御装置から流れ命令を受けると共に、ローカルプロセッサに該流れ命令を伝えるため、ローカルプロセッサに接続される無線受信機と、
前記リザーバ、出口組立体、ディスペンサー、ローカルプロセッサ及び無線受信機を収容するハウジングであって、流れ命令をローカルプロセッサに与えるためのユーザー入力構成要素が無いハウジングとを更に備える請求項１に従う流体送出装置。
【請求項１１】
請求項１０に従う流体送出装置を含むシステムであって、
該流体送出装置とは別個の遠隔制御装置を更に備え、
該遠隔制御装置は、
リモートプロセッサと、
ユーザーが流れ命令をリモートプロセッサに与えることを可能にするため、リモートプロセッサに接続されるユーザーインターフェース構成要素と、
流れ命令を流体送出装置の前記受信機に送信するため、リモートプロセッサに接続される送信機とを含むシステム。
【請求項１２】
前記リザーバは治療用流体を収容する請求項１に従う流体送出装置。
【請求項１３】
前記治療用流体はインシュリンである請求項１２に従う流体送出装置。
【請求項１４】
前記出口組立体は、経皮的な患者アクセス器具を含む請求項１に従う流体送出装置。
【請求項１５】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項１４に従う流体送出装置。
【請求項１６】
前記形状記憶素子に少なくとも最初のチャージがかけられると流体送出装置の補助構成要素を作動させるため、形状記憶素子の第２端部が該補助構成要素に連結される請求項１に従う流体送出装置。
【請求項１７】
前記補助構成要素は、出口組立体のばね式針を含み、形状記憶素子は、最初にチャージが形状記憶素子にかけらた際の帯電していない長さから帯電した長さへの最初の縮小時における患者への挿入のために、ばね式針を解放するように構成される請求項１６に従う流体送出装置。
【請求項１８】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサを更に備える請求項１に従う流体送出装置。
【請求項１９】
前記ローカルプロセッサに接続される電源を更に備える請求項１８に従う流体送出装置。
【請求項２０】
患者に流体を送出するための装置であって、
出口組立体と、
出口組立体に接続される出口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、
前記出口に向かって伸長し、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじと、
親ねじに取り付けられ、かつ、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有するプランジャーと、
ディスペンサーとを備え、
プランジャー及び親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、プランジャーをリザーバの出口に向かって側壁に沿って摺動させるように連動的に構成され、
ディスペンサーは、
親ねじに取り付けられるラチェット機構と、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子と、
作動構成要素とを含み、
ラチェット機構はホイールを含み、該ホイールは、ホイールの第１方向への回転が親ねじの第１方向への回転を引き起こす一方、ホイールの第２方向への回転が親ねじを回転させないように構成され、
形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、ホイールの第１方向及び第２方向の一方への回転を引き起こすようにラチェット機構のホイールに連動的に連結され、
作動構成要素は、ホイールを第１方向及び第２方向の他方に移動させるため、ホイールに取り付けられる流体送出装置。
【請求項２１】
前記作動構成要素は、ばねからなる請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項２２】
前記ばねは、ホイールを第２方向に偏らせる一方、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子は、該ばねの偏らせる力に打ち勝ち、ホイールの第１方向への回転を引き起こす請求項２１に従う流体送出装置。
【請求項２３】
前記ばねは、形状記憶素子が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると拡張し、かつ、形状記憶素子を帯電した長さから帯電していない長さへと増長するために縮小する螺旋状引張ばねである請求項２２に従う流体送出装置。
【請求項２４】
前記形状記憶素子は、ホイールの横断路を通って伸長し、
ばねは、帯電していない長さの形状記憶措置が曲げられるようにホイールを偏らせ、
帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する形状記憶素子は、帯電した長さの形状記憶素子をまっすぐにして、ばねによる偏りに抗してホイールを第１方向に回転させる請求項２３に従う流体送出装置。
【請求項２５】
前記ホイールの第１方向への回転を制限するための手段を更に備える請求項２４に従う流体送出装置。
【請求項２６】
前記ホイールは、固定部材に接触して、ホイールの第１方向への回転を制限するように配置された半径方向に突出する歯を含む請求項２４に従う流体送出装置。
【請求項２７】
前記ラチェット機構は、ホイール内で親ねじに同軸状に取り付けられ、かつ、ホイールに向かって半径方向外側に突出する複数の歯を有する歯車を更に含み、
歯止めが、ホイールから半径方向内側に突出し歯車の歯と係合して、ホイールの第１方向への回転中のホイールと歯車との間の相対的回転を防止し、かつ、ホイールの第２方向への回転中のホイールと歯車との間の相対的回転を許容する請求項２４に従う流体送出装置。
【請求項２８】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項２９】
前記細長い形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３０】
前記リザーバの側壁及びプランジャーは非円形断面を有する請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３１】
前記リザーバの側壁は、親ねじと平行に伸長するチャネルを含み、プランジャーは、該チャネルにスライド可能に受け入れられる凸部を含む請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３２】
前記リザーバは、出口組立体に接続される前記出口を形成する端壁を含み、
親ねじは該端壁へと伸長し、
プランジャーは、リザーバの側壁に対して回転せず、かつ、親ねじにねじで受けられる請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３３】
前記プランジャーは、親ねじにねじで受けられるインサートを含み、該インサート及びプランジャーは、異なる材料から形成される請求項３２に従う流体送出装置。
【請求項３４】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサと、
別個の遠隔制御装置から流れ命令を受けると共に、ローカルプロセッサに該流れ命令を伝えるため、ローカルプロセッサに接続される無線受信機と、
前記リザーバ、出口組立体、ディスペンサー、ローカルプロセッサ及び無線受信機を収容するハウジングであって、流れ命令をローカルプロセッサに与えるためのユーザー入力構成要素が無いハウジングとを更に備える請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３５】
請求項３４に従う流体送出装置を含むシステムであって、
該流体送出装置とは別個の遠隔制御装置を更に備え、
該遠隔制御装置は、
リモートプロセッサと、
ユーザーが流れ命令をリモートプロセッサに与えることを可能にするため、リモートプロセッサに接続されるユーザーインターフェース構成要素と、
流れ命令を流体送出装置の前記受信機に送信するため、リモートプロセッサに接続される送信機とを含むシステム。
【請求項３６】
前記リザーバは治療用流体を収容する請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３７】
前記治療用流体はインシュリンである請求項３６に従う流体送出装置。
【請求項３８】
前記出口組立体は、経皮的な患者アクセス器具を含む請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項３９】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項３８に従う流体送出装置。
【請求項４０】
前記形状記憶素子に少なくとも最初のチャージがかけられると流体送出装置の補助構成要素を作動させるため、形状記憶素子の端部が該補助構成要素に連結される請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項４１】
前記補助構成要素は、出口組立体のばね式針を含み、形状記憶素子は、最初にチャージが形状記憶素子にかけられた際の帯電していない長さから帯電した長さへの最初の縮小時における患者への挿入のために、ばね式針を解放するように構成される請求項４０に従う流体送出装置。
【請求項４２】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサを更に備える請求項２０に従う流体送出装置。
【請求項４３】
前記ローカルプロセッサに接続される電源を更に備える請求項４２に従う流体送出装置。
【請求項４４】
患者に流体を送出するための装置であって、
出口組立体と、
出口組立体に接続される出口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、
前記出口に向かって伸長し、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじと、
親ねじに取り付けられ、かつ、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有するプランジャーと、
ディスペンサーとを備え、
プランジャー及び親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、プランジャーをリザーバの出口に向かって側壁に沿って摺動させるように連動的に構成され、
ディスペンサーは、
親ねじに取り付けられる歯車と、
スライドと、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子と、
作動構成要素とを含み、
歯車は、第１固定部材に接触して、該歯車及び親ねじの第２方向への回転を防止するように配置された半径方向に突出する複数の歯を含み、
スライドは、第２固定部材と第３固定部材との間の歯車の近傍での直線運動のために配置され、かつ、歯車の歯に係合させるためのフィンガーを含み、
フィンガーと前記歯は、歯車を通り越して第２固定部材に向かうスライドの直線運動が、歯車の第１方向への回転を引き起こす一方、歯車を通り越して第３固定部材に向かうスライドの直線運動は、歯車を回転させないように適合され、
形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、歯車を通り越して第３固定部材に向かうスライドの直線運動を引き起こすように、スライドと第３固定部材との間に連結され、
作動構成要素は、歯車を通り越して第２固定部材に向かうスライドの直線運動を引き起こすために、スライドと第２固定部材との間に連結される流体送出装置。
【請求項４５】
前記作動構成要素は、ばねからなる請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項４６】
前記ばねは、形状記憶素子が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると拡張し、かつ、形状記憶素子を帯電した長さから帯電していない長さへと増長するために縮小する螺旋状引張ばねである請求項４５に従う流体送出装置。
【請求項４７】
前記作動構成要素は、少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する第２形状記憶素子を含む請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項４８】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項４９】
前記形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５０】
前記リザーバの側壁及びプランジャーは非円形断面を有する請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５１】
前記リザーバの側壁は、親ねじと平行に伸長するチャネルを含み、プランジャーは、該チャネルにスライド可能に受け入れられる凸部を含む請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５２】
前記リザーバは、出口組立体に接続される前記出口を形成する端壁を含み、
親ねじは該端壁へと伸長し、
プランジャーは、リザーバの側壁に対して回転せず、かつ、親ねじにねじで受けられる請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５３】
前記プランジャーは、親ねじにねじで受けられるインサートを含み、該インサート及びプランジャーは、異なる材料から形成される請求項５２に従う流体送出装置。
【請求項５４】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサと、
別個の遠隔制御装置から流れ命令を受けると共に、ローカルプロセッサに該流れ命令を伝えるため、ローカルプロセッサに接続される無線受信機と、
前記リザーバ、出口組立体、ディスペンサー、ローカルプロセッサ及び無線受信機を収容するハウジングであって、流れ命令をローカルプロセッサに与えるためのユーザー入力構成要素が無いハウジングとを更に備える請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５５】
請求項５４に従う流体送出装置を含むシステムであって、
該流体送出装置とは別個の遠隔制御装置を更に備え、
該遠隔制御装置は、
リモートプロセッサと、
ユーザーが流れ命令をリモートプロセッサに与えることを可能にするため、リモートプロセッサに接続されるユーザーインターフェース構成要素と、
流れ命令を流体送出装置の前記受信機に送信するため、リモートプロセッサに接続される送信機とを含むシステム。
【請求項５６】
前記リザーバは治療用流体を収容する請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５７】
前記治療用流体はインシュリンである請求項５６に従う流体送出装置。
【請求項５８】
前記出口組立体は、経皮的な患者アクセス器具を含む請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項５９】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項５８に従う流体送出装置。
【請求項６０】
前記形状記憶素子に少なくとも最初のチャージがかけられると流体送出装置の補助構成要素を作動させるため、形状記憶素子の端部が該補助構成要素に連結される請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項６１】
前記補助構成要素は、出口組立体のばね式針を含み、形状記憶素子は、最初にチャージが形状記憶素子にかけらた際の帯電していない長さから帯電した長さへの最初の縮小時における患者への挿入のために、ばね式針を解放するように構成される請求項６０に従う流体送出装置。
【請求項６２】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサを更に備える請求項４４に従う流体送出装置。
【請求項６３】
前記ローカルプロセッサに接続される電源を更に備える請求項６２に従う流体送出装置。
【請求項６４】
患者に流体を送出するための装置であって、
出口組立体と、
出口組立体に接続される出口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、
前記出口に向かって伸長し、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじと、
親ねじに取り付けられ、かつ、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有するプランジャーと、
ディスペンサーとを備え、
プランジャー及び親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、プランジャーをリザーバの出口に向かって側壁に沿って摺動させるように連動的に構成され、
ディスペンサーは、
親ねじに取り付けられる歯車と、
スライドと、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子と、
作動構成要素とを含み、
歯車は、第１固定部材に接触して、該歯車及び親ねじの第２方向への回転を防止するように配置された半径方向に突出する複数の歯を含み、
スライドは、歯車と第２固定部材との間での直線運動のために配置され、かつ、歯車の歯に係合させるためのフィンガーを含み、
フィンガーと前記歯は、歯車に向かうスライドの直線運動が、歯車の第１方向への回転を引き起こす一方、第２固定部材に向かうスライドの直線運動は、歯車を回転させないように適合され、
形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、第２固定部材に向かうスライドの直線運動を引き起こすように、スライドと第２固定部材との間に連結され、
作動構成要素は、歯車に向かうスライドの直線運動を引き起こすために、スライドと第２固定部材との間に連結される流体送出装置。
【請求項６５】
前記作動構成要素は、ばねからなる請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項６６】
前記ばねは、形状記憶素子が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると縮小し、かつ、形状記憶素子を帯電した長さから帯電していない長さへと増長するために拡張する螺旋状圧縮ばねである請求項６５に従う流体送出装置。
【請求項６７】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項６８】
前記形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項６９】
前記リザーバの側壁及びプランジャーは非円形断面を有する請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項７０】
前記リザーバの側壁は、親ねじと平行に伸長するチャネルを含み、プランジャーは、該チャネルにスライド可能に受け入れられる凸部を含む請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項７１】
前記リザーバは、出口組立体に接続される前記出口を形成する端壁を含み、
親ねじは該端壁へと伸長し、
プランジャーは、リザーバの側壁に対して回転せず、かつ、親ねじにねじで受けられる請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項７２】
前記プランジャーは、親ねじにねじで受けられるインサートを含み、該インサート及びプランジャーは、異なる材料から形成される請求項７１に従う流体送出装置。
【請求項７３】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサと、
別個の遠隔制御装置から流れ命令を受けると共に、ローカルプロセッサに該流れ命令を伝えるため、ローカルプロセッサに接続される無線受信機と、
前記リザーバ、出口組立体、ディスペンサー、ローカルプロセッサ及び無線受信機を収容するハウジングであって、流れ命令をローカルプロセッサに与えるためのユーザー入力構成要素が無いハウジングとを更に備える請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項７４】
請求項７３に従う流体送出装置を含むシステムであって、
該流体送出装置とは別個の遠隔制御装置を更に備え、
該遠隔制御装置は、
リモートプロセッサと、
ユーザーが流れ命令をリモートプロセッサに与えることを可能にするため、リモートプロセッサに接続されるユーザーインターフェース構成要素と、
流れ命令を流体送出装置の前記受信機に送信するため、リモートプロセッサに接続される送信機とを含むシステム。
【請求項７５】
前記リザーバは治療用流体を収容する請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項７６】
前記治療用流体はインシュリンである請求項７５に従う流体送出装置。
【請求項７７】
前記出口組立体は、経皮的な患者アクセス器具を含む請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項７８】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項７７に従う流体送出装置。
【請求項７９】
前記形状記憶素子に少なくとも最初のチャージがかけられると流体送出装置の補助構成要素を作動させるため、形状記憶素子の端部が該補助構成要素に連結される請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項８０】
前記補助構成要素は、出口組立体のばね式針を含み、形状記憶素子は、最初にチャージが形状記憶素子にかけらた際の帯電していない長さから帯電した長さへの最初の縮小時における患者への挿入のために、ばね式針を解放するように構成される請求項７９に従う流体送出装置。
【請求項８１】
前記形状記憶素子の両端部に接続され、かつ、流れ命令に基づいて形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサを更に備える請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項８２】
前記ローカルプロセッサに接続される電源を更に備える請求項８１に従う流体送出装置。
【請求項８３】
前記スライドと第３固定部材との間を移動可能なラッチであって、歯車に向かうスライドの運動を防止するため、該ラッチがスライドに向かって移動する際、スライドの肩部に係合させるためのラッチと、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い第２形状記憶素子であって、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該第２形状記憶素子が、第３固定部材に向かうラッチの運動を引き起こすように、ラッチと第３固定部材との間に連結される第２形状記憶素子と、
スライドに向かうラッチの運動を引き起こすために、ラッチと第３固定部材との間に連結される第２作動構成要素とを更に備える請求項６４に従う流体送出装置。
【請求項８４】
前記ラッチは、スライドと第３固定部材との間を直線的に移動可能である請求項８３に従う流体送出装置。
【請求項８５】
前記第２作動構成要素は、第２ばねからなる請求項８３に従う流体送出装置。
【請求項８６】
前記第２ばねは、第２形状記憶素子が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると縮小し、かつ、第２形状記憶素子を帯電した長さから帯電していない長さへと増長するために拡張する螺旋状圧縮ばねである請求項８５に従う流体送出装置。
【請求項８７】
前記第２形状記憶素子はワイヤーからなる請求項８３に従う流体送出装置。
【請求項８８】
前記第２形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項８３に従う流体送出装置。
【請求項８９】
患者に流体を送出するための出口組立体であって、
出口を有するチャネルを規定する固定部材と、
出口に向かうチャネル内の滑り運動のために受け入れられる経皮的な患者アクセス器具と、
チャネルの出口に向かう患者アクセス器具の滑り運動を引き起こすため、患者アクセス器具と第２固定部材との間に連結される作動構成要素と、
患者アクセス器具と出口との間のチャネル内に配置される可動ラッチと、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子であって、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、チャネル外へのラッチの運動を引き起こすように、ラッチに連結される形状記憶素子とを備える出口組立体。
【請求項９０】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項８９に従う出口組立体。
【請求項９１】
前記作動構成要素は、ばねからなる請求項８９に従う出口組立体。
【請求項９２】
前記ばねは、チャネルの出口に向かう患者アクセス器具の滑り運動を引き起こすために拡張する螺旋状圧縮ばねである請求項９１に従う出口組立体。
【請求項９３】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項８９に従う出口組立体。
【請求項９４】
前記形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項８３に従う流体送出装置。
【請求項９５】
患者に流体を送出するための装置であって、
出口組立体と、
充填口と、
出口組立体に接続される出口及び充填口に接続される入口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、
リザーバの出口及び入口に向かって伸長し、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじと、
リザーバの側壁にスライド可能に受けられる外周面と、親ねじにスライド可能に受けられる内周面とを有し、かつ、側壁に対して回転しないプランジャーとを備え、
プランジャーは、
親ねじと係合するねじ面を有するインサートと、
親ねじの第１方向への回転が、プランジャーをリザーバの出口に向かって側壁に沿って摺動させるようにインサートのねじ面を親ねじに対し偏らせるばねと、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子とを含み、
形状記憶素子は、インサートに取り付けられる第１端部と、インサートから半径方向外側に伸びてプランジャーに取り付けられる第２端部とを有して、プランジャーが親ねじに沿ってリザーバの入口から離れる方にスライドできるように、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、インサートのねじ面を親ねじから引き離すようにされる流体送出装置。
【請求項９６】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項９７】
前記細長い形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項９８】
前記親ねじの回転がプランジャーをリザーバの出口に向かって前進させるように親ねじに連動的に連結されるディスペンサーを更に備える請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項９９】
前記ディスペンサーは、親ねじに係合される回転モーターを備える請求項９８に従う流体送出装置。
【請求項１００】
前記リザーバの側壁及びプランジャーは非円形断面を有する請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０１】
前記リザーバの側壁は、親ねじと平行に伸長するチャネルを含み、プランジャーは、該チャネルにスライド可能に受け入れられる凸部を含む請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０２】
前記親ねじはプラスチックからなる請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０３】
前記プランジャーは、プランジャーの外周面とリザーバの側壁との間及びプランジャーの内周面と親ねじとの間に実質的に液密な境界面を与える弾性的可撓性材料からなる外側層を含む請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０４】
前記リザーバは治療用流体を収容する請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０５】
前記療用流体はインシュリンである請求項１０４に従う流体送出装置。
【請求項１０６】
前記出口組立体は、経皮的な患者アクセス器具を含む請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０７】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項１０６に従う流体送出装置。
【請求項１０８】
前記形状記憶素子の第１及び第２端部に接続される電源を更に備える請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１０９】
前記充填口内に含まれる針貫通隔壁を更に備える請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１１０】
前記充填口内の針の存在に基づいて信号を供給するように適合され配置されるセンサーを更に備える請求項９５に従う流体送出装置。
【請求項１１１】
前記形状記憶素子の第１及び第２端部並びに前記充填口のセンサーに接続され、かつ、充填口のセンサーからの信号を受けると形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサを更に備える請求項１１０に従う流体送出装置。
【請求項１１２】
前記ローカルプロセッサに接続される電源を更に備える請求項１１１に従う流体送出装置。
【請求項１１３】
患者に流体を送出するための装置であって、
出口組立体と、
充填口と、
出口組立体に接続される出口及び充填口に接続される入口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、
リザーバの出口及び入口に向かって伸長し、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじと、
親ねじに取り付けられ、かつ、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有するプランジャーと、
リザーバの近傍に親ねじに同軸状かつ直線的に取り付けられた環状歯車とを備え、
環状歯車は、
親ねじと係合するねじ面を有するインサートと、
該環状歯車の第１方向への回転が、親ねじをリザーバの出口に向かって直線的に移動させるようにインサートのねじ面を親ねじに対し偏らせるばねと、
少なくとも１回のチャージがかけられた場合に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する細長い形状記憶素子とを含み、
形状記憶素子は、インサートに取り付けられる第１端部と、インサートから半径方向外側に伸びて該環状歯車に取り付けられる第２端部とを有して、親なじが該環状歯車を通ってリザーバの入口から離れる方に直線的に移動できるように、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子が、インサートのねじ面を親ねじから引き離すようにされる流体送出装置。
【請求項１１４】
前記形状記憶素子はワイヤーからなる請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１１５】
前記細長い形状記憶素子はニッケル・チタン合金からなる請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１１６】
前記環状歯車を第１方向に回転させるように連動的に配置されたディスペンサーを更に備える請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１１７】
前記ディスペンサーは、少なくとも一つの形状記憶素子を含む請求項１１６に従う流体送出装置。
【請求項１１８】
前記プランジャーは、リザーバの側壁に対して回転しない請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１１９】
前記リザーバの側壁及びプランジャーは非円形断面を有する請求項１１８に従う流体送出装置。
【請求項１２０】
前記リザーバの側壁は、親ねじと平行に伸長するチャネルを含み、プランジャーは、該チャネルにスライド可能に受け入れられる凸部を含む請求項１１９に従う流体送出装置。
【請求項１２１】
前記リザーバは治療用流体を収容する請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１２２】
前記療用流体はインシュリンである請求項１２１に従う流体送出装置。
【請求項１２３】
前記出口組立体は、経皮的な患者アクセス器具を含む請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１２４】
前記経皮的な患者アクセス器具は針を含む請求項１２３に従う流体送出装置。
【請求項１２５】
前記形状記憶素子の第１及び第２端部に接続される電源を更に備える請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１２６】
前記充填口内に含まれる針貫通隔壁を更に備える請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１２７】
前記充填口内の針の存在に基づいて信号を供給するように適合され配置されるセンサーを更に備える請求項１１３に従う流体送出装置。
【請求項１２８】
前記形状記憶素子の第１及び第２端部並びに前記充填口のセンサーに接続され、かつ、充填口のセンサーからの信号を受けると形状記憶素子に電荷を供給するようにプログラムされたローカルプロセッサを更に備える請求項１２７に従う流体送出装置。
【請求項１２９】
前記ローカルプロセッサに接続される電源を更に備える請求項１２８に従う流体送出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、本出願の譲受人に譲渡された本出願と同日に出願した同時継続の米国特許出願通し番号 （代理人整理番号ＩＮＳＬ−１２３）、タイトル「DISPENSER FOR PATIENT INFUSION DEVICE（対患者注入装置のためのディスペンサー）」に関連している。この同時係属出願は、参照により本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
本出願はまた、本出願の譲受人に譲渡された２００１年８月３１日付けにて出願した同時継続の米国特許出願第０９／９４３，９９２号（代理人整理番号ＩＮＳＬ−１１０）、タイトル「DEVICES, SYSTEMS AND METHODS FOR PATIENT INFUSION（対患者注入のための装置、システム及び方法）」に関連している。この同時係属出願も参照により本明細書中に組み込まれる。
【０００３】
発明の分野
本発明は、概して、医療の装置（器具）、システム及び方法に関し、詳しくは、ほ乳類の患者に対しインシュリン等の治療用液体を送出するための正確でかつ洗練されたプログラム可能な流れパターンを実現するために使用可能な小型かつ廉価で携帯可能な注入装置及び方法に関する。更に詳しくは、本発明は、形状記憶素子を利用する流体送出装置のためのディスペンサーに向けられる。
【背景技術】
【０００４】
今日、固体又は液体形態の調合薬、栄養配合物、生物学的な派生剤もしくは活性剤、ホルモン及び遺伝子に基づく物質、及び他の物質を含む種々の薬によって治療される多くの病気及び他の身体的不具合が存在する。これらの薬の送出において、消化管及び肝臓内の触媒酵素によって引き起こされる有効成分の劣化を避けるため、哺乳類患者の消化器系を迂回することがしばしば望まれる。腸を通るもの以外の薬の送出が非経口的な（腸管外の）送出として知られている。種々の液状の薬剤の非経口的送出は、送出している該物質の作用効果を高めて、もとのままの該薬が有効な濃度でその目的部位に到達することを保証することがしばしば望まれる。また、全身毒性のような他の送出経路に関連する望ましくない副作用が潜在的に回避され得る。
【０００５】
しばしば、薬は液状でのみ利用可能となり得、又は、該液体バージョンは、固形又はピル形態では実現できない望ましい特性を有し得る。液体薬の送出は、静脈又は動脈を介して直接心血管系内へ、又は直接皮下組織内へ、又は直接器官、腫瘍、腔、骨もしくは体内の他の特定部位内へと注入することによって最適に成し遂げられ得る。
【０００６】
体内への液体薬の非経口的送出は、しばしば、ボーラス注射薬を針及びリザーバを用いてボーラス注入（静脈内ボーラス）を与えることにより実現されるか、又は、重量作動式ディスペンサーもしくは経皮的パッチ技術により連続的に実現される。ボーラス注入は、しばしば患者の臨床的な要求に完全には合わず、一般に、これらボーラス注入が与えられる特定の時間に望まれる量よりも多い量の一回一回の投与量を必要とする。重力供給システムを通じての薬の連続的な送出は、患者の移動性及び生活様式を損ない、該治療を過度に単純化した流量及び流れ分布に制限する。経皮的なパッチには、特に分子構造に関連するような特別な要求が送出される薬にあり、また、重力供給システムと同様に、薬剤投与の管理が厳しく制限される。
【０００７】
患者に液体薬を送出するため、移動性薬物注入ポンプが開発されている。これらの注入装置は、ボーラス要求、連続的な注入及び可変流量送出を実現する高度な流体送出分布を提供する機能を有する。これらの注入機能は、一般に、薬及び治療のより良い効き目、及び患者の器官系統に対する毒性の低減をもたらす。移動性注入ポンプを使用する一つの例は、糖尿病の治療のためにインシュリンを送出するためのものである。これらポンプは、Schneider等の米国特許第４，４９８，８４３号に開示されるように連続基礎並びにボーラスに基づいてインシュリンを送出することができる。
【０００８】
上記移動性ポンプは、しばしば、液体薬を収容するリザーバ、例えば、カートリッジ、注射器又はＩＶバッグ等と共に作動し、また、管類を介して注入装置から経皮的に挿入される針へと又は患者の皮膚を通って該薬を患者に送出するため、電気機械式のポンピング技術又は計測技術を使用する。上記装置は、該装置のハウジングに設置されて患者もしくは臨床医によってアクセスされる電気機械式ボタン又はスイッチを介して制御及びプログラミングを許容する。該装置は、ＬＣＤとして知られている液晶ディスプレイ等の文字もしくはグラフィックの画面を介する視覚的フィードバックを含み、また、警告もしくは警報の光及び音もしくは振動の信号及びアラームを含む。該装置は、患者の身体に対し、ハーネスもしくはポケットに装着されるか又は結び付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現在利用できる移動性注入装置は高価であり、注入のためのプログラム及び準備が難しく、嵩張り、重くかつ非常に壊れやすい。これらの装置への（薬の）充填は難しく、患者が、目的の薬と充填用付属品の両方を運ぶ必要がある。該装置は、それらの企図した長期使用に対し適正な機能性及び安全性を保証するため、特殊化された手入れ、保守及び洗浄を必要とする。現存する装置が高コストであるため、健康介護機関は、該装置の使用及び該装置が使用可能な治療に対し承認される患者人口を制限している。
【００１０】
従って、プログラム可能で調整可能な注入システムであって、正確で信頼できると共に、液状薬剤の非経口的送出のため、臨床医及び患者に対し、小型で、廉価で、軽量で、更に使用が簡単な代替品を提供することができる注入システムに対するニーズが明らかに存在する。
【００１１】
これを受けて、本出願の出願人は、小型、廉価、軽量で使用が簡単な液体薬を患者に送出するための装置を提供した。この装置は、同時係属中の２００１年８月３１日付け出願の米国出願第０９／９４３，９９２号に詳細に記載されている。該装置は、出口と、リザーバからの流体を前記出口へと流すようにするディスペンサーと、遠隔制御装置からの流れ命令に基づいて前記出口への流体の流れを引き起こすようにプラグラムされるローカルプロセッサと、前記流れ命令を受信するためにローカルプロセッサに接続される無線受信機とを含む。該装置のサイズ、複雑さ及びコストを低減するため、該装置にはハウジングが設けられ、このハウジングは、ローカルプロセッサに対し流れ命令を提供するためのキーパッド等のユーザー入力構成要素がない。
【００１２】
患者に流体を送出するための装置用の新規かつ改良された、ディスペンサー及びリザーバのような構成要素が更に望まれているものである。もたらされる流体送出装置が、依然として高価ではなく使い捨てのままで効果的なものであり得るように、好ましくは、上記構成要素は、簡易な設計で、比較的コンパクトで、軽量で、製造が容易で、かつ安価となる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、患者に例えばインシュリン等の流体を送出するための装置を提供する。本装置は、出口組立体と、出口組立体に対し接続される出口に向かって伸長する側壁を含むリザーバと、リザーバに受け入れられ、リザーバの出口に向かって伸長するねじ式の親ねじとを含む。プランジャーは、親ねじに取り付けられ、また、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動（スライド）可能な外周面を有する。プランジャーと親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、プランジャーを、リザーバの出口に向かい側壁に沿って摺動させるように連動的に構成される。該プランジャーの摺動は、次に、リザーバ内の流体が出口組立体へと分配供給されるようにする。本装置はまた、形状記憶素子を有するディスペンサーを含む。形状記憶素子は、少なくとも１回のチャージが当該形状記憶素子にかけられた際に帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する。形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の当該形状記憶素子が、親ねじを第１方向に回転させるように、親ねじに取り付けられる第１端部と、親ねじに巻き付けられる細長い形状記憶措置の一部分と、親ねじに対して取り付けられた第２端部とを有する。形状記憶素子の使用は、設計が容易で、比較的コンパクトで、軽量でかつ製造容易なディスペンサーの提供に役立つ。
【００１４】
本発明は、流体を送出するための別の装置を提供する。本装置は、出口組立体と、出口組立体に接続される出口に向かって伸びる側壁を有するリザーバと、リザーバに受け入れられるねじ式の親ねじとを含む。プランジャーは、親ねじに取り付けられ、また、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動（スライド）可能な外周面を有する。プランジャーと親ねじは、リザーバの出口に向かい側壁に沿ってプランジャーを摺動させるように連動的に配置される。本装置はまた、親ねじに取り付けられ、かつホイールを含むラチェット機構を含む。ホイールは、該ホイールの第１方向の回転が、親ねじを第１方向に回転させる一方、ホイールの第２方向への回転は親ねじを回転させないように構成される。本装置は、細長い形状記憶素子を含むディスペンサーを更に含む。形状記憶素子は、少なくとも１回のチャージが該形状記憶素子にかけられた際、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する。形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、ホイールを第１方向及び第２方向の一方へと回転させるように、ラチェット機構のホイールに連動的に連結される。作動構成要素は、ホイールを第１方向及び第２方向の他方へと移動させるため、ホイールに取り付けられる。
【００１５】
本発明は、流体を送出するための更なる装置を提供する。本装置は、出口組立体と、出口組立体に接続された出口に向かって伸びる側壁を含むリザーバと、リザーバ内に受け入れられるねじ式の親ねじとを含む。プランジャーは、親ねじに取り付けられ、また、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有する。プランジャーと親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、プランジャーを、リザーバの出口に向け側壁に沿って摺動させるように連動的に配列される。歯車が、親ねじに取り付けられ、該歯車は、半径方向に突出する複数の歯を有する。該歯は、第１固定部材に接触するように配置され、また、歯車及び親ねじの第２方向への回転を阻止する。本装置はまた、ディスペンサーを含み、該ディスペンサーは、歯車近傍での第２固定部材と第３固定部材との間に直線運動するように配置されたスライドを有する。該スライドは、歯車の歯に係合させるためのフィンガーを有する。該フィンガー及び歯は、歯車を越えて第２固定部材に向かうスライドの直線運動が、歯車の第１方向への回転をもたらす一方、スライドの歯車を越えて第３固定部材に向かう直線運動は歯車を回転させないように適合される。ディスペンサーは、細長い形状記憶素子を更に含む。形状記憶素子は、少なくとも１回のチャージが該形状記憶素子にかけられた際に、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する。形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、歯車を越えて第３固定部材に向かうスライドの直線運動を引き起こすように、スライドと第３固定部材との間に連結される。形状記憶素子にかけられたチャージ（電荷）が取り除かれた際に、歯車を越えて第２固定部材に向かうスライドの直線運動を引き起こすように、スライドと第２固定部材との間に作動構成要素が連結される。
【００１６】
本発明は、流体を送出するための更なる装置を提供する。本装置は、出口組立体と、出口組立体に接続された出口に向かって伸びる側壁を含むリザーバと、リザーバ内に受け入れられるねじ式の親ねじとを含む。プランジャーは、親ねじに取り付けられ、また、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有する。プランジャーと親ねじは、親ねじの第１方向への回転が、リザーバの出口に向かい側壁に沿ってプランジャーを摺動させるように連動的に配列される。歯車は、親ねじに取り付けられ、また、半径方向に突出する複数の歯を含む。該歯は、第１固定部材に接触して、歯車と親ねじの第２方向への回転を阻止するように配置される。本装置はまた、ディスペンサーを含み、該ディスペンサーは、歯車と第２固定部材との間に直線運動するように配置されたスライドを有する。スライドは、歯車の歯と係合させるためのフィンガーを含む。フィンガーと歯は、スライドの歯車へ向かう直線運動が、歯車の第１方向への回転を引き起こす一方、スライドの第２固定部材へ向かう直線運動は歯車を回転させないように適合される。ディスペンサーは、細長い形状記憶素子を更に含む。形状記憶素子は、少なくとも１回のチャージが該形状素子にかけられた際、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長さを有する。形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、第２固定部材に向かうスライドの直線運動を引き起こすように、スライドと第２固定部材との間に連結される。歯車に向かうスライドの直線運動を引き起こすため、作動構成要素が、スライドと第２固定部材との間に連結される。
【００１７】
従って、本発明は、ディスペンサー及びリザーバ等の新規で改良された構成要素を含む、患者に流体を送出するための装置を提供する。該構成要素は、設計が簡易であり、また、比較的コンパクトで、軽量で、製造が容易でかつ廉価である。この点は、結果として生じる流体送出装置も比較的コンパクトで、軽量で、製造が容易でかつ廉価であるためである。以上の点は、本装置が廉価で使い捨て可能であるためである。特に、本発明の上記新規でかつ改良された構成要素は、複雑さ及びコストを低減するために形状記憶素子を有利に使用する。
【００１８】
本発明はまた、本明細書中に開示したディスペンサーの形状記憶素子で使用するための補助構成要素を提供する。補助構成要素の模範的な一実施形態は、出口を有するチャネルを規定する固定部材と、該出口に向かうチャネルにおけるスライド運動のために受け入れられる経皮的患者アクセス器具とを含む出口組立体の形態で与えられる。チャネルの出口に向かう該器具のスライド運動を引き起こすために、作動構成要素が該器具と第２固定部材との間に連結される。また、可動ラッチが、上記器具と出口との間のチャネル内に配置される。出口組立体はまた、ラッチに連結された細長い形状記憶素子を含み、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、チャネル外へのラッチの運動を引き起こすようにされる。細長い形状記憶素子は、単一の細長い形状記憶素子が二つの構成要素を作動させるために使用されるように、本明細書中に開示したディスペンサーの細長い形状記憶素子の一つを備え得る。
【００１９】
本発明は、流体を送出するための更に別の装置を提供する。本装置は、出口組立体と、充填口と、出口組立体に接続された出口及び充填口に接続された入口に向かって伸びる側壁を含むリザーバとを含む。ねじ式の親ねじが、リザーバ内に受け入れられて、出口へと伸長する。また、プランジャーは、リザーバの側壁に摺動可能に受けられた外周面と、親ねじにスライド可能に受けられた内周面とを有する。プランジャーは、側壁に対し回転せず、プランジャーはまた、親ねじの第１方向の回転が、リザーバの出口に向かう側壁に沿ってプランジャーをスライドさせるように、親ねじと係合するねじ面を有するインサートと、インサートのねじ面を親ねじに対して偏らせるばねとを含む。プランジャーはまた、細長い形状記憶素子を含む。形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、インサートのねじ面を親ねじから引き離すように、インサートに取り付けられた第１端部と、インサートから半径方向外側に伸びて、プランジャーに取り付けられた第２端部とを有する。従って、形状記憶素子へのチャージの適用は、インサートを切り離し、リザーバの充填中、リザーバの入口から離れる方に親ねじに沿ってプランジャーがスライドすることを可能にする。
【００２０】
本発明は、流体を送出するための更に別の装置を提供する。本装置は、出口組立体と、充填口と、出口組立体に接続される出口及び充填口に接続される入口に向かって伸びる側壁を含むリザーバと、リザーバ内に少なくとも一部が受け入れられる親ねじとを含む。直線的固定環状歯車が、リザーバの近傍で親ねじに同軸状に配置される。歯車は、該歯車の第１方向への回転が、リザーバの出口に向かって親ねじを直線的に移動させるように、親ねじと噛み合うねじ面を有するインサートと、インサートのねじ面を親ねじに対し偏らせるねじと、インサートに取り付けられる第１端部、及びインサートから半径方向外側に伸びて歯車に取り付けられる第２端部を有する細長い形状記憶素子とを含む。帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子は、親ねじがリザーバの入口から離れる方に歯車を通って直線的に移動できるように、インサートのねじ面を親ねじから引き離す。プランジャーは、親ねじに取り付けられ、また、リザーバの側壁に沿って直線的に摺動可能な外周面を有する。リザーバの充填中、形状記憶素子は、プランジャー及び親ねじがリザーバの充填口及び入口から離れる方に移動することを可能にするためにチャージされ得る。
【００２１】
本発明の上記態様及びこれらの付加的な特徴及び利点は、以下の詳細な説明、及び添付例示図面と関連した実施例を参照することにより最も良く理解され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
まず図２を参照すれば、本発明に従って構成されたディスペンサー４０を含む流体送出装置１０の模範的な実施形態が示される。ディスペンサー４０は、装置１０の動作中、リザーバ３０と出口組立体７０との間に流体流をもたらす。効果的で、更に簡易かつ廉価な流体送出装置用のディスペンサーを提供するため、一般に、本発明に従って形状記憶素子が利用される。
【００２３】
図２の流体送出装置１０は、人間又は動物に流体を送出するために使用可能である。流体送出装置１０によって送出可能な流体の種類には、インシュリン、抗生物質、栄養流体、完全非経口栄養もしくはＴＰＮ、鎮痛薬、モルヒネ、ホルモンもしくはホルモン薬、遺伝子治療薬、抗凝血剤、鎮痛薬、心臓血管薬、ＡＺＴ又は化学療法薬が含まれるが、これらには限定されない。流体送出装置１０が処置に使用され得る病状のタイプには、糖尿病、心疾患、痛み、慢性の痛み、癌、ＡＩＤＳ、神経疾患、アルツハイマー病、ＡＬＳ、肝炎、パーキンソン病又は痙縮が含まれるが、これらには限定されない。加えて、当然のことながら、本発明に従うディスペンサー４０は、人間又は動物に流体を送出するために使用される流体送出装置以外の流体送出装置で使用され得る。
【００２４】
流体送出装置１０はまた、ディスペンサー４０に接続されたプロセッサ又は電子マイクロコントローラ（以下「ローカル」プロセッサという。）５０を含む。ローカルプロセッサ５０は、図１に一例が示される別個の遠隔制御装置１００からの流れ命令に基づいて出口組立体７０へと流体の流れを引き起こすようにプログラムされる。図２をまた参照して、流体送出装置１０は、ローカルプロセッサ５０に接続される無線受信機６０を更に含み、受信機６０は、別個の遠隔制御装置１００から流れ命令を受信すると共に、該流れ命令をローカルプロセッサへと出力するためのものである。装置１０はまた、出口組立体７０、リザーバ３０、ディスペンサー４０、ローカルプロセッサ５０及び無線受信機６０を収容するハウジング２０を含む。
【００２５】
図示されるように、流体送出装置１０のハウジング２０は、該ハウジングの外側面２１上の電気機械式のスイッチ又はボタン、又は、ローカルプロセッサ５０を通じてプログラムされた流量を調整するためにユーザーに別の方法でアクセス可能なインターフェースといったローカルプロセッサ５０に流れ命令を与えるためのユーザー入力構成要素が無い。ユーザー入力構成要素の欠如は、装置１０のサイズ、複雑さ及びコストが実質上低減することを可能にし、そのため、装置１０は、本質的に小型で携帯しやすくなる。そのような装置の例は、同時係属中の２００１年８月３１日付け出願の、タイトル「DEVICES, SYSTEMS AND METHODS FOR PATIENT INFUSION（患者への注入のための装置、システム及び方法）」である米国特許出願通し番号第０９／９４３，９９２号（代理人事件整理番号ＩＮＳＬ−１１０）に開示されている。該出願は、本出願の譲受人に譲渡されている。また、該出願は参照によりここに組み込まれる。
【００２６】
ローカルプロセッサ５０をプログラムするため、ローカルプロセッサ５０のプログラミングを調整するため、又は、ユーザー入力をローカルプロセッサ５０へ伝達するため、流体送出装置１０は、図１の別個の遠隔制御装置１００からのユーザー入力を受信するための無線通信要素すなわち受信機６０を含む。信号は、遠隔制御装置１００の通信素子（図示せず）を介して送られ得る。該通信素子は、装置１００の外側にあるように図１に示されるアンテナ１３０を包含するか、又は該アンテナに接続され得る。
【００２７】
遠隔制御装置１００は、ユーザー入力構成要素を有し、該要素は、図示の膜型キーパッド１２０のような電気機械式スイッチの配列を含む。制御装置１００は、ユーザー出力構成要素をも含み、該要素は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１１０のような視覚的表示装置を含む。あるいは、制御装置には、ユーザーの入力及び出力の両方のためのタッチスクリーンが設けられ得る。図１には示されないが、遠隔制御装置１００は、膜型キーパッド１２０及びＬＣＤ１１０に接続される該装置自体のプロセッサ（以下「リモート」プロセッサという。）を有する。該リモートプロセッサは、膜型キーパッド１２０からのユーザー入力を受け、流体送出装置１０へ伝送するための「流れ」命令を供給し、また、ＬＣＤ１１０へ情報を供給する。遠隔制御装置１００が視覚的表示装置１１０をも含むので、流体送出装置１０は情報画面が無くてもよく、装置１０のサイズ、複雑さ及びコストを更に低減する。
【００２８】
装置１０の通信要素６０は、無線周波数又は他の無線通信規格及びプロトコルを用いて、遠隔制御装置１００から電子通信を好ましくは受信する。好ましい実施形態において、通信要素６０は、流体送出装置１０が情報を遠隔制御装置１００へと送り戻すことを可能にするため、受信機及び送信機を含む双方向通信要素である。そのような実施形態において、遠隔制御装置１００はまた、流体送出装置１０から送られた情報を遠隔制御装置１００が受けることを可能にするため、受信機と送信機を備えた一体型通信要素を含む。
【００２９】
装置１０のローカルプロセッサ５０は、ユーザーが所望の流れパターンをプログラムすること、及び、必要に応じて該プログラムを調整することを可能にするために必要なすべてのコンピュータ・プログラム及び電子回路を含む。そのような回路には、一又は複数のマイクロプロセッサ、デジタル及びアナログ集積回路、抵抗器、コンデンサー、トランジスター及び他の半導体、及び、当業者に知られている他の電子部品が含まれ得る。ローカルプロセッサ５０はまた、必要な時間間隔でディスペンサー４０を適正に作動させるためのプログラミング、電子回路及びメモリーを含む。
【００３０】
図２の模範的な実施形態において、装置１０は、ローカルプロセッサ５０に電力を供給するための、バッテリー又はコンデンサーのような電源８０を含む。電源８０は、好ましくは、流体送出装置１０内に組み込まれるが、例えば交換式バッテリーのような交換可能なものとして設けられ得る。
【００３１】
図示はしないが、装置１０は、ディスペンサー４０をどのように及びいつ作動させるかを示すため、又は、流れ、ポンプ流路主要条件、流路の詰まり、接触センサー、回転運動もしくは他の運動インジケータを決定し、並びに、リザーバ３０が空であるかもしくは漏れているか、あるいはリザーバからの流体の注入が多すぎるかもしくは少なすぎる等の状況を決定する他のパラメータを示すため、ローカルプロセッサ５０に情報を伝達するリザーバ容量変換器又はリザーバ圧力変換器のようなセンサー又は変換器を含み得る。
【００３２】
リザーバ３０の容積は、流体送出装置１０の治療用途に最適となるように選ばれ、該治療用途は、送出される薬用流体の有効な濃度、流体送出装置１０の補充の間もしくは廃棄の間の許容時間、寸法の制約といった要因又は他の要因から影響を受ける。リザーバ３０は、該装置の製造業者もしくは協力する製薬業者によって事前に充填され得、又は、例えば針貫通（挿入）隔壁もしくはルアー・コネクタを有する注入口（充填口）のような外部充填手段を含み得る。加えて、装置１０には、取り外しできるリザーバが設けられ得る。
【００３３】
出口組立体７０は、流体送出装置１０の流路２１０の全容積があらかじめ設定されるように、患者の皮膚を貫通する構成要素を含むことができる。例えば、皮膚貫通カニューレ（図示せず）に終端する針接続管が、出口組立体７０の一体部品として設けられ得る。該皮膚貫通カニューレは、針のような剛性（堅くて曲がらない）部材からなる。出口組立体７０には、皮膚貫通カニューレの皮膚の貫通を支援するばね式機構のような注入手段が更に設けられ得る。例えば、カニューレが可撓管である場合、該管の内腔内の剛性ペネトレータが、上記注入手段によって皮膚に通され、次いで引っ込められ、患者の皮下組織の所定位置又は他の内部位置に該軟質カニューレを残すことができる。該注入手段は、装置１０と一体であるか、又は経皮的貫通の直後に取り外すことができるものであり得る。
【００３４】
あるいは、出口組立体７０は、皮膚貫通カニューレを含む別個の標準的な輸液用器具に、例えばルアー・コネクタを用いて接続するようにされ得る。いずれにしても、出口組立体７０には、事前に充填されている場合の保管及び輸送中、ユーザーが充填する場合のプライミング中、及び使用前における漏れを防ぐため、取り外しできるプラグ（図示せず）が設けられ得る。当然のことながら、本明細中、用語「流路」は、患者へ送出するための治療流体を収容する流体送出装置１０のすべての部分、例えば、リザーバの充填口と出口組立体の針の先端との間の全部分等を含むことを意味する。
【００３５】
図示はしないが、装置１０には、患者の皮膚に装置１０を直接固定するため、ハウジング２０の外側面上に粘着層が設けられ得る。該粘着層は、貫通させられた皮膚の周りに保護シールを与えるため、出口組立体７０を囲む途切れのないリングに好ましく設けられる。ハウジング２０は可撓性材料から作製され得、又は、ハウジング２０には、脱離を防いだり患者の快適さを助けるために患者が動く際、流体送出装置１０が曲がることを許容する可撓性のヒンジ区域が設けられ得る。
【００３６】
図３〜１９及び図２２〜２５を参照すれば、本明細書の開示は、図１及び２の流体送出装置１０に使用するための種々のディスペンサー及びリザーバの組合せを提供する。該ディスペンサー及びリザーバは、流体送出装置１０のサイズ、複雑さ及びコストを更に低減するため、設計的に小型でかつ簡易であり、また廉価で製造も容易である。そのため、装置１０は、引き続き本質的に小型で携帯しやすい。一般に、装置１０には非加圧リザーバが設けられ、ディスペンサーは、該リザーバから流れを引き起こすように適合される。ディスペンサーは、ローカルプロセッサ５０によって制御され、該プロセッサは、複雑で精巧な流体送出プログラミング及びディスペンサーの制御を可能にする電子プログラミング、制御機器及び回路構成を含む。
【００３７】
図３〜５を参照して、リザーバ３０には、該リザーバの開放端部と端壁３４との間に延在する側壁３２が設けられる。端壁３４は、内腔７２を通って該装置１０の出口組立体７０へと連通するための出口３６を含む。リザーバ３０はまた、リザーバ３０内での回転のために取り付けられるねじ込み親ねじ２０２と、該親ねじにねじ込まれて受けられるプランジャー２０４とを含む。親ねじ２０２は、側壁３２と同軸状に配置され、リザーバ３０の端壁３４へと伸長する。プランジャー２０４及びリザーバ３０は、プランジャー２０４と親ねじ２０２との間、及び、プランジャー２０４とリザーバの側壁３２との間にシールが形成されるように適合され、そのため、リザーバ３０の端壁３４に向かうプランジャー２０４の運動は、流体を出口３６を通って出口組立体７０へと押しやる。
【００３８】
プランジャー２０４は、側壁３２に対する回転が防止され、そのため、親ねじ２０２がプランジャー２０４に対して回転する際、該プランジャーがリザーバ３０内でねじ２０２に沿って移動させられる。図５に示される実施形態において、リザーバ３０及びプランジャー２０４は、円形断面とされるが、プランジャー２０４は、該プランジャーの回転を防止するため、リザーバ３０の側壁３２におけるチャネル２０８内へと半径方向に突出する少なくとも一つの部分２０６を有する。あるいは、プランジャー２０４の回転を防止するため、プランジャー２０４には、少なくとも一つのチャネルが設けられ得ると共に、リザーバ３０の側壁３２には、その長手方向に沿って伸び、かつ該プランジャーのチャネル内に受け入れられる少なくとも一つの凸部が設けられ得る。更に、リザーバ３０及びプランジャー２０４は、凸部及びチャネルを用いることなく側壁に対するプランジャー２０４の回転を防止するため、例えば楕円形、正方形又は長方形等の整合する非円形断面がもうけられ得る。そのような非円形断面は、単に、側壁３２及びプランジャー２０４の円形断面に別に整合平坦部を設けることをも含む。
【００３９】
図３〜５のリザーバ３０の利点は、該リザーバの端壁３４へと伸長する一体化された親ねじ２０２を利用し、そのため、別個の摺動プランジャーとリザーバの開放端部の外へと伸長する親ねじとを有するリザーバを備えたシリンジ（注射器）と比べ、全長が短縮される点である。リザーバ３０の別の利点は、プランジャー２０４と内部親ねじ２０２がリザーバ３０内に完全に収容される点、及び、使用されるシリンジの取り外し又は満杯のシリンジの再装填のために、プランジャーを引き戻す機構又は工程を必要としない点である。そのような機構又は工程は、コスト、複雑さ、大きさ及び重量を増長し、また、流体送出装置の信頼性を低下させる。
【００４０】
リザーバ３０のコストを更に削減するため、親ねじ２０２及びプランジャー２０４は、好ましくは安価な材料から形成される。親ねじ２０２は、堅くて曲がらない材料、例えば、ステンレス鋼等の金属又はポリエチレンもしくはポリプロピレン等のプラスチックから形成される。リザーバの側壁３２及び端壁３４は、好ましくは、堅くて曲がらない材料、例えば適当な金属（例えばステンレス鋼）又はプラスチックから形成される。しかしながら、プランジャー２０４は、シリコン・エラストマー又はゴムのような弾性可撓性材料から形成され、また、プランジャー２０４には、親ねじ２０２のねじ部と係合するための金属又はプラスチックからなる堅いインサート２１０が設けられる。該装置は、好ましくは使い捨てであるので、親ねじ２０２とプランジャー２０４間のねじ摩耗の防止は不要であり、そのため、より安価な材料の使用を可能にし、親ねじ２０２及びプランジャー２０４の製造及び組立てにおける公差の低下を許容する。
【００４１】
図６をも参照して、ディスペンサー４０は、リザーバ３０の親ねじ２０２を回転させることにより流体流を引き起こす。図３及び６の実施形態において、ディスペンサー４０は、親ねじ２０２に同軸状に固定されたハブ２１２を含み、該ハブの回転は親ねじの回転を引き起こす。ハブ２１２には、歯車２１４が同軸状に取り付けられ、歯車２１４は、半径方向に突出する歯を有する。親ねじ２０２及びプランジャー２０４は、図６に反時計回り方向で示される親ねじの第１方向への回転がリザーバ３０の端壁３４に向かうプランジャー２０４の運動を引き起こして、流体を出口３６から出口組立体７０へと押しやるように適合される。該ディスペンサーはまた、流体送出装置１０のハウジング２０の固定部材２０ａに枢動（回転）可能に取り付けられた歯止め２１６を含む。歯止め２１６は、歯車２１４の歯と係合し、また、歯止め２１６には、歯車２１４、ハブ２１２及び親ねじ２０２の、図６に時計回り方向で示される第２方向への回転を防止するため、逆転防止部材２１８が配置される。
【００４２】
本発明のディスペンサー４０の模範的な実施形態はまた、形状記憶材料からなる形状記憶素子２２０を含む。形状記憶材料への電流の適用は、該形状記憶材料の分子及び結晶の再構成を生じさせる。形状記憶材料が、例えば、好ましくは形状記憶素子２２０の形状のような細長いワイヤーの形状である場合、この再構成は長さの縮小をもたらす。ニッケル及びチタンのよく知られた合金であるニチノールは、そのようないわゆる形状記憶材料の一例であり、形状記憶素子２２０として好ましく用いることができる。
【００４３】
図６に最も良く示されるように、形状記憶素子２２０の第１端部２２２は、ハブ２１２に取り付けられ、また、形状記憶素子２２０の一部２２４は、ハブ２１２に巻き付けられ、更に、形状記憶素子２２０の第２端部２２６は、流体送出装置１０のハウジング２０の固定内部部分に取り付けられる。ディスペンサー４０は、形状記憶素子２２０の両端部２２２、２２６を流体送出装置のプロセッサ５０に接続するワイヤー２２８を含む。ワイヤー２２８を通じて形状記憶素子２２０に電荷（チャージ）が適用されると、形状記憶素子２２０の長さは、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する。この長さの縮小は、ハブ２１２及び親ねじ２０２を第１方向に回転させてプランジャー２０４を前進させるのに十分な力を生じさせる。ディスペンサー４０は、該形状記憶素子から電荷が除去された際に形状記憶素子２２０を引いてその元の長さに戻すための手段を含んでいない。
【００４４】
図示はしないが、プロセッサ５０は、電源８０から受け取った電荷を貯蔵するためのコンデンサーを含み得る。流体送出装置１０は、プロセッサ５０からの１回のチャージ（帯電）が、パルス量（ＰＶ）と呼ばれる所定量の流体の分配供給をリザーバ３０からもたらすように較正（調整）される。この態様において、流体送出装置１０により送出されるべき所望の量は、所定時間にわたる複数回のチャージの解放によって供給される。注入装置によって送出される（複数回の）ＰＶは、臨床的に重大な量であると考えられる量に比べて少なくなるように一般に選択される。１００単位量／マイクロリットル（１００単位量／ｍｌ）の濃度でインシュリンを適用する場合、（一回の）ＰＶは、２マイクロリットル未満、一般には１マイクロリットルの半分が適当である。流体送出装置１０が遠隔制御装置１００を介して１時間当たり２単位量を送出するようにプログラムされる場合、プロセッサ５０は、形状記憶素子２２０に対し１時間に４０回のチャージ、すなわち９０秒ごとに１回のチャージを出力する。他の薬剤又は濃度は、より多量のＰＶを許容するかもしれない。チャージ間の時間を調整することにより、種々の流量が実現される。固定量すなわちボーラス（薬物注入量）を提供するため、該ボーラス量に至るまで、複数回のチャージが迅速に連続して与えられる。
【００４５】
本発明に従って構成されたディスペンサー２４０の別の模範的な実施形態が図７〜９に示される。ディスペンサー２４０はラチェット機構２４２を含み、ラチェット機構２４２は、親ねじ２０２に取り付けられ、またホイール２４４を含む。ホイール２４４は、該ホイールの第１方向（図７では時計回り方向で、図８及び９では反時計回り方向）への回転が親ねじ２０２の第１方向への回転を引き起こす一方、ホイール２４４の第２方向（図７では反時計回り方向で、図８及び９では時計回り方向）への回転は親ねじ２０２を回転させないように配置される。
【００４６】
ディスペンサー２４０はまた、細長い形状記憶素子２４６を含み、該形状記憶素子は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子２４６が、ホイール２４４を第１方向及び第２方向の一方に回転させるように、ラチェット機構２４２のホイール２４４に連動的に連結される。
【００４７】
図７〜９に示される実施形態において、作動構成要素はばね２４８を含む。ばね２４８は、ホイール２４４を第２方向に偏らせ、他方、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の該形状記憶素子２４６は、ばね２４８の上記偏らせる力に打ち勝ち、ホイール２４４を第１方向に回転させる。図８及び９に示されるように、上記ばねは、螺旋状引張ばねであって、形状記憶素子２４６が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると拡張し、また、形状記憶素子２４６を帯電した長さから帯電していない長さへと増長するために縮小する。
【００４８】
形状記憶素子２４６は、ホイール２４４内の横断路２５０を通って伸長する細長いワイヤーからなり、ばね２４８は、通常、図８に示すように帯電していない長さの形状記憶素子が曲がるように該ホイールを偏らせる。帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する形状記憶素子２４６は、帯電した長さの形状記憶素子をまっすぐにし、図９に示すように、ホイール２４４を、ばね２４８のバイアス（ばねによる偏り）に抗して第１方向に回転させる。電荷が除去されると、ばね２４８は、ホイール２４４を偏らせ、形状記憶素子２４６の長さを伸ばし、図８に示すように帯電していない長さの形状記憶素子を曲げる。
【００４９】
ディスペンサー２４０は、好ましくは、ホイール２４４の第１方向への回転を制限するための手段を含む。特に、ホイール２４４は、半径方向に突出する歯２５２を含み、該歯２５２は、装置ハウジングの第１固定部材２０ａに接触して、ホイール２４４の第１方向への回転を制限するように配置される。ばね２４８は、ホイール２４４と装置ハウジングの第２固定部材２０ｄとの間に伸び、通常、歯２５２を第１固定部材２０ａに対して引く。
【００５０】
図７に最も良く示されるように、ラチェット機構２４２は歯車２５４を更に含み、該歯車は、ホイール２４４内で親ねじ２０２に同軸状に取り付けられ、ホイールに向かって半径方向外側に突出する複数の歯を有する。歯止め２５６は、ホイール２４４に枢動可能に取り付けられ、また、ホイールから半径方向内側に突出して、歯車２５２の歯と係合する。逆転防止部材２５８は、歯止め２５６の枢動運動を制限して、ホイールの第１方向への回転中は、ホイール２４４と歯車２５２との間の相対的回転を防止し、また、ホイール２４４の第２方向への回転中は、ホイールと歯車との間の相対的回転を許容する。この態様において、ホイール２４４の第１方向への回転は、歯車２５２及び親ねじ２０２の回転（及びプランジャーの前進）をもたらし、他方、ホイール２４４の第２方向への回転は、親ねじ２０２を回転させない。
【００５１】
本発明に従って構成されたディスペンサー２４０の更なる模範的な実施形態が、図１０〜１２に示される。ディスペンサー２４０は歯車２６２を含み、歯車２６２は、親ねじ２０２に取り付けられ、また、装置ハウジングの第１固定部材２０ａに接触して、歯車２６２及び親ねじ２０２の第２方向（図１０〜１２において反時計回り方向）への回転を防止するように配置された半径方向に突出する複数の歯を含む。スライド２６４は、第２固定部材２０ｂと第３固定部材２０ｃとの間の歯車２６２近傍で直線運動するように配置される。スライド２６４は、歯車２６２の歯と係合するためのフィンガー２６６を含み、該フィンガー２６６及び歯２６２は、図１２に示されるような歯車２６２を通り越すスライド２６４の第２固定部材２０ｂへ向かう直線運動が、歯車２６２を第１方向（図１０〜１２において時計回り方向）に回転させるように適合される。フィンガー２６６及び歯車２６２の歯はまた、図１１に示されるような歯車を通り越すスライド２６４の第３固定部材２０ｃに向かう直線運動が、歯車を回転させないように適合される（すなわち、スライド２６４が歯車２６２を過ぎて第３固定部材２０ｃに向かう際、フィンガーと歯が互いに接して滑るように構成される）。
【００５２】
ディスペンサーはまた、細長い形状記憶素子２６８を含み、形状記憶素子２６８は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子２６８が、図１１に示されるように歯車２６２を通り越すスライド２６４の第３固定部材２０ｃに向かう直線運動を引き起こすように、スライド２６４と第３固定部材２０ｃとの間に連結される。作動構成要素２７０は、図１２に示されるように、形状記憶素子２６８が帯電した長さから帯電していない長さへと伸長する際、歯車２６２を過ぎるスライド２６４の第２固定部材２０ｂに向かう直線運動を引き起こすために、スライド２６４と第２固定部材２０ｂとの間に連結される。そのため、作動構成要素２７０は、親ねじ２０２を第１方向に回転させる（と共に、リザーバ内でピストンを前進させ、流体を出口組立体へと分配供給する。）。
【００５３】
図１０〜１２の実施形態において、作動構成要素はばね２７０からなる。好ましくは、該ばねは、螺旋状引張ばね２７０であって、形状記憶素子２６８が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると拡張し、また、形状記憶素子２６８を帯電した長さから帯電していない長さへと増長するために縮小する。
【００５４】
本発明に従って構成されたディスペンサー２８０の更なる模範的な実施形態が、図１３〜１５に示される。ディスペンサー２８０の動作は、図１０〜１２のディスペンサー２６０の動作と同様である。その上、ディスペンサー２８０の構成要素は、同じ構成要素が同じ参照番号であるように図１０〜１２のディスペンサー２６０の構成要素と同様である。しかしながら、図１３〜１５の実施形態において、作動構成要素は、第２の細長い形状記憶素子２９０からなる。該第２形状記憶素子２９０は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の第２状記憶素子２９０が、歯車２６２を通り越すスライド２６４の第２固定部材２０ｂに向かう直線運動を引き起こすように、スライド２６４と第２固定部材２０ｂとの間に連結される。（第１）形状記憶素子２６８及び第２形状記憶素子２９０は、スライド２６４の直線運動、及び、歯車２６２及び親ねじ２０２の回転運動を引き起こすために二者択一的にチャージ（帯電／充電）される。
【００５５】
本発明に従って構成されたディスペンサー３００の更に別の模範的な実施形態が、図１６〜１９に示される。ディスペンサー３００は歯車３０２を含み、該歯車は、親ねじ２０２に取り付けられ、また、半径方向に突出する複数の歯を有する。該歯、装置ハウジングの第１固定部材２０ａと接触して、歯車３０２及び親ねじ２０２の第２方向への回転を防止するように配置される。スライド３０４は、歯車３０２と第２固定部材２０ｂとの間に直線運動するように配置される。スライド３０４は、歯車３０２の歯と係合するためのフィンガー３０６を含み、フィンガー３０６及び歯は、図１７及び１８に示されるようにスライド３０４の歯車３０２へ向かう直線運動が、歯車３０２の第１方向への回転を引き起こし、他方、図１９に示されるようにスライド３０４の第２固定部材２０ｂへ向かう直線運動が歯車３０２を回転させないように適合される。
【００５６】
図１６〜１９のディスペンサー３００はまた、細長い形状記憶素子３０８を含み、形状記憶素子３０８は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子３０８が、スライド３０４の第２固定部材２０ｂへ向かう直線運動を引き起こすように、スライド３０４と第２固定部材２０ｂとの間に連結される。作動構成要素３１０は、形状記憶素子３０８が帯電していない場合に、スライド３０４を歯車３０２に向かって直線運動させるために、スライド３０４と第２固定部材２０ｂとの間に連結される。図示されるように、作動構成要素は、螺旋状圧縮ばね３１０からなり、該ばね３１０は、形状記憶素子３０８が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると収縮し、また、拡張して、形状記憶素子３０８を帯電した長さから帯電していない長さへと増長する。
【００５７】
ディスペンサー３００は、スライド３０４と第３固定部材２０ｃとの間を移動可能なラッチ３１２を更に含む。ラッチ３１２は、スライド３０４の歯車３０２へ向かう運動を防止するため、ラッチ３１２がスライド３０４へと移動される際、スライド３０４の肩部３１４と係合するように適合配置される。第２の細長い形状記憶素子３１６は、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の第２状記憶素子３１６が、ラッチ３１２の第３固定部材２０ｃへ向かう運動を引き起こすように、ラッチ３１２と第３固定部材２０ｃとの間に連結される。
【００５８】
第２作動構成要素３１８は、第２形状記憶素子３１６が帯電されていない際に、ラッチ３１２のスライド３０４に向かう運動を引き起こすため、ラッチ３１２と第３固定部材２０ｃとの間に連結される。図示されるように、第２作動構成要素はまた、螺旋状圧縮ばね３１８からなり、該ばねは、第２状記憶素子３１６が帯電していない長さから帯電した長さへと縮小すると収縮し、また、拡張して、第２状記憶素子３１６を帯電した長さから帯電していない長さへと増長させる。
【００５９】
動作中、第２形状記憶素子３１６は、図１７に示されるように、チャージされて、スライド３０４の肩部３１４からラッチ３１２を引いて外し、第１ばね３１０がスライド３０４を歯車３０２に向かって偏らせることを許容して、図１８に示されるように、歯車３０２及び親ねじ２０２を第１方向に回転させる。従って、第１ばね３１０は、実際的に親ねじ２０２の回転（及びピストンの前進）を引き起こす。
【００６０】
次いで、図１９に示されるように、スライド３０４の肩部３１４が、ラッチ３１２のレベルより下に落下するように、スライド３０４を歯車３０２から引き離して第２固定部材２０ｂに向かって戻すために第１形状記憶素子３０８に電荷（チャージ）がかけられる。、次に、図１６に示されるように、第２ばね３１８が、ラッチ３１２をスライド３０４に向かい肩部３１４上へと移動させることを可能とされるように、第２状記憶素子３１６から電荷が除去される。その後、ラッチ３１２に引っかけられた肩部３０４が、第１ばね３１０がスライド３０４を歯車３０２へと移動させることを防止するので、第１形状記憶素子３０８から電荷が除去され得る。図１６〜１９に示された工程は、リザーバから流体流のパルス量を作り出すために、（ローカルプロセッサによって供給される電荷を通じて）連続的に繰り返される。
【００６１】
形状記憶素子にかけられる少なくとも最初のチャージ時に補助構成要素を作動させるため、上記のディスペンサーのどの形状記憶素子の端部も、流体送出装置１０の該補助構成要素に連結され得る。例えば、補助構成要素は、出口組立体のばね式針からなり得、また、形状記憶素子は、形状記憶素子に最初のチャージがかけられた際の、帯電していない長さから帯電した長さへの最初の縮小時に、患者への挿入のためにばね式針を解放するように配置され得る。
【００６２】
図２０及び２１は、ここに開示されるディスペンサーの形状記憶素子に使用するための、本発明に従って構成された補助構成要素７０の模範的な実施形態を示す。該補助構成要素は、装置ハウジングの固定部材２０ａと、経皮的患者アクセス器具３７６とを含む出口組立体７０の形態で提供され、固定部材２０ａは、出口３７４を有するチャネル３７２を規定し、アクセス器具３７６は、出口３７４に向かうチャネル３７２内での滑り運動のために受け入れられる。図示の実施形態において、経皮的患者アクセス器具は、鋭い中空端部３７８を有する堅くて曲がらない針３７６からなる。
【００６３】
出口組立体３７０はまた、チャネル３７２の出口３７４に向かう器具３７６の滑り運動を引き起こすために、器具３７６と第２固定部材２０ｂとの間に連結された作動構成要素３８０を含む。図示の実施形態において、作動構成要素は、螺旋状圧縮ばね３８０からなり、該ばねは、チャネル３７２の出口３７４へ向かう針３７６の滑り運動を引き起こすために拡張する。
【００６４】
図２０に示されるように、ばね３８０が針３７６を出口へと移動させることを防止するため、ラッチ３８２が、針３７６と出口３７４との間のチャネル３７２内に移動可能に配置される。細長い形状記憶素子３８４は、図２１に示されるように、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子３８４が、チャネル３７２外へのラッチ３８２の運動及び針３７６の解放をもたらすように、ラッチ３８２に連結される。細長い形状記憶素子３８４は、単一の細長い形状記憶素子が装置の二つの構成要素を作動されるために使用されるように、好ましくは、流体送出装置のここに開示されるディスペンサーのようなディスペンサーの細長い形状記憶素子からなる。
【００６５】
図２２〜２４は、本発明に従って構成された流体送出装置４００の別の模範的な実施形態を示す。図２２の装置４００の操作は、図１及び２の装置１０のものと同様であり、同様の構成要素は、同じ参照番号を有する。
【００６６】
図２２を参照して、装置４００は、出口組立体７０と、充填（注入）口４０２と、リザーバ３０とを含み、リザーバ３０は、出口組立体７０に接続される出口４０４及び充填口４０２に接続される入口４０６に向かって延在する側壁３２を含む。ねじ式の親ねじ２０２は、リザーバ３０内に受け入れられて、側壁３２とおおむね平行に４０４及び入口４０６に向かって伸長する。プランジャー４１０は、リザーバ３０の側壁３２にスライド可能に受けられる外周面と、親ねじ２０２にスライド可能に受けられる内周面とを有する。
【００６７】
図２３及び２４をも参照して、プランジャー４１０は、側壁３２に対し回転せず、また、親ねじ２０２の第１方向への回転が、プランジャー４１０をリザーバ３０の出口４０４に向かって側壁３２に沿って摺動させるように、図２３に示されるように親ねじ２０２と噛合するねじ面を有するインサート４１２と、インサート４１２のねじ面を親ねじ２０２に対して偏らせるばね４１４とを含む。プランジャー４１０はまた、細長い形状記憶素子４１６を含み、形状記憶素子４１６は、図２４に示されるように、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子４１６が、インサート４１２のねじ面を親ねじ２０２から引き離すように、インサート４１２に取り付けられる第１端部と、インサート４１２から半径方向外側に伸びてプランジャー４１０に取り付けられる第２端部とを有する。
【００６８】
従って、形状記憶素子４１６にチャージがかけられていない場合は、インサート４１２は、図２３に示されるように親ねじ２０２と係合する。しかし、形状記憶素子４１６にチャージをかけると、図２４に示されるように親ねじ２０２からインサートの係合を解き、また、充填口４０２からのリザーバの充填中は、プランジャー４１０が、親ねじ２０２に沿ってリザーバ３０の入口４０６から遠ざかる方にスライドすることを許容する。
【００６９】
装置４００はまた、親ねじを回転させてプランジャー４１０をリザーバ３０の出口４０４に向かって前進させるため、親ねじ２０２に連動的に連結されるディスペンサー４０を含む。ディスペンサーは、親ねじ２０２の端部に連結され、かつ、装置４００のローカルプロセッサ５０によって制御される回転モーター４０を備え得る。図示のように、ローカルプロセッサ５０はまた、形状記憶素子に電荷（チャージ）を加えたり除去することにより形状記憶素子を制御するため、形状記憶素子４１６の両端部にも電線４１８を通じて接続される。
【００７０】
図２２に示される実施形態において、充填口４０２は、針貫通可能な隔壁４２０を含む。図示はしないが、装置４００は、ローカルプロセッサ５０に接続され、かつ、充填口４０２内の針の存在時に信号を供給するように適合され構成される圧力スイッチのようなセンサーを更に含む。次いで、ローカルプロセッサ５０は、上記充填口センサーからの信号を受けるたびに、プランジャー４１０の形状記憶素子４１６にチャージをかけるようにプログラムされ得る。従って、針が充填口４０２内に配置される場合、プランジャーインサート４１２は、親ねじ２０２から離脱され、充填口４０２内へと挿入された針を通じてリザーバ３０へと流体が加えられるに従い、プランジャー４１０が親ねじ２０２上を滑って入口４０６から離れることを許容する。あるいは、装置４００には、充填工程中、形状記憶素子４１６にチャージをかけるためにユーザーが押すボタンのような手動アクチュエータが設けられ得る。
【００７１】
図２３及び２４に最も良く示されるように、プランジャー４１０は、好ましくは、プランジャー４１０の外周面とリザーバ３０の側壁３２との間、及び、プランジャー４１０の内周面と親ねじ２０２との間に実質的に液密な境界面を与える弾性的可撓性材料からなる外側層４２２を含む。
【００７２】
図２５を参照すれば、図１及び２の流体送出装置１０のような流体送出装置に使用するための、本発明に従って構成された別のディスペンサー５００及びリザーバ６００が示される。リザーバ６００には、リザーバの開放端部と端壁３４との間に延在する側壁３２が設けられる。端壁３４は、該装置の出口組立体と連通するための出口６０２と、該装置の充填口と連通するための入口６０４とを含む。リザーバ６００はまた、リザーバ内へと伸長するねじ式の親ねじ６０６と、該親ねじの端部に取り付けられたプランジャー６０８とを含む。プランジャー６０８及びリザーバ６００は、プランジャー６０８と親ねじ６０６との間、及び、プランジャーと側壁３２との間にシールが形成され、その結果、プランジャーのリザーバ６００の端壁３４に向かう運動が、流体を出口６０２を通って出口組立体へと押しやるように適合される。
【００７３】
ディスペンサー５００は、親ねじ６０６及びプランジャー６０８のリザーバ３０の出口に向かう直線運動を引き起こすことによって流体の流れをもたらす。図２５の実施形態において、ディスペンサー５００は、リザーバ６００に対して直線的に取り付けられた回転可能な歯車５０２を含む。歯車５０２は、歯車５０２の回転が親ねじの直線運動を引き起こすように、親ねじ６０６に対して同軸状に取り付けられて、親ねじ６０６にねじ係合される。特に、親ねじ６０６及び歯車５０２は、歯車５０２の第１方向の回転が、親ねじ６０６及びプランジャー６０８のリザーバ６００の端壁３４へ向かう直線運動を引き起こして、流体を出口３６を通って出口組立体へと押しやるように適合される。
【００７４】
図２５のディスペンサー５００はまた、歯車５０２の歯と連続的に係合するためのフィンガー５０６を有するスライド５０４を含み、これらは、図１６〜１９のディスペンサー３００のスライド３０４及びフィンガー３０６に類似する。更に、ディスペンサー５００は、スライド５０４及びフィンガー５０６が、歯車５０２を連続的に回転させて、親ねじ６０６及びプランジャー６０８を前進させるため、図１６〜１９のディスペンサー３００の形状記憶素子３０８及びばね３１０に類似の形状記憶素子５０８とばね５１０の組合せを含む。
【００７５】
図示はしないが、図２５の歯車５０２は、図２２〜２４のプランジャー４１０と同様に構成され、そのため、リザーバの充填中、親ねじ６０６及びプランジャー６０８がザーバ６００の入口６０４から離れる方に直線的に移動することを許容するため、歯車５０２が親ねじ６０６から解放され得る。特に、歯車５０２は、親ねじ６０６と噛み合うねじ面を有するインサートと、親ねじ６０６に対し該インサートのねじ面を偏らせるばねとを含む。歯車５０２はまた、細長い形状記憶素子を含み、該形状記憶素子は、インサートに取り付けられた第１端部と、インサートから半径方向外側に伸びて、歯車５０２に取り付けられる第２端部とを有し、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、インサートのねじ面を親ねじ６０６から引き離す。従って、形状記憶素子にチャージがかけられていない場合、インサートは親ねじ６０６と係合する。しかし、形状記憶素子にチャージをかけると、歯車５０２のインサートは、親ねじ６０６から離脱し、入口を通じてのリザーバの充填時に親ねじ６０６が歯車５０２に対して直線的に移動することを許容する。
【００７６】
上述の模範的な実施形態に示されるように、本発明は、概して、例えばインシュリン等の流体を患者に送出するための装置を提供する。該装置は、出口組立体と、出口組立体に接続される出口に向かって延長する側壁を含む注射器状のリザーバとを含む。ねじ式の親ねじはリザーバに受けられ、また、プランジャーは、リザーバの側壁に沿って直線的にスライドできる外周面と、親ねじにねじ受けされる内周面とを有する。プランジャーは、親ねじの回転がリザーバ内でプランジャーを前進させて、流体を出口から押し出すように、側壁に対して回転しない。該装置はまた、形状記憶素子を有するディスペンサーを含み、帯電していない長さから帯電した長さへと縮小する可変長の形状記憶素子が、親ねじの回転を引き起こす。
【００７７】
当然のことながら、ここに記載された実施形態は、単なる例示であり、当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、該実施形態を変更等し得る。そのようなすべての等価な変更等は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲に含まれることが企図される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】患者に取り付けられて示される本発明に従って構成された流体送出装置、及び、該流体送出装置に使用するための遠隔制御装置（遠隔制御装置は、便宜のため患者及び流体送出装置に対し拡大される。）の模範的な第１実施形態の図である。
【図２】図１の流体送出装置の断面図である。
【図３】図１の流体送出装置のリザーバ、プランジャー及び親ねじの模範的な実施形態、及び、親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの模範的な実施形態の斜視図である。
【図４】図１の流体送出装置のプランジャー及び親ねじの拡大断面図である。
【図５】図３の線５−５に沿う、図１の流体送出装置のリザーバ、プラジャー及び親ねじの断面図である。
【図６】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるためのディスペンサーの一部断面端面図である。
【図７】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの別の模範的な実施形態の一部断面第１端面図である。
【図８】図７のディスペンサーの動作を示す概略第２端面図である。
【図９】図７のディスペンサーの動作を示す概略第２端面図である。
【図１０】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更なる模範的な実施形態の動作を示す一部断面概略端面図である。
【図１１】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更なる模範的な実施形態の動作を示す一部断面概略端面図である。
【図１２】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更なる模範的な実施形態の動作を示す一部断面概略端面図である。
【図１３】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面概略端面図である。
【図１４】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面概略端面図である。
【図１５】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面概略端面図である。
【図１６】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更に別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面側面図である。
【図１７】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更に別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面側面図である。
【図１８】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更に別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面側面図である。
【図１９】図１の流体送出装置の親ねじを回転させるための、本発明に従って構成されたディスペンサーの更に別の模範的な実施形態の動作を示す一部断面側面図である。
【図２０】補助構成要素の作動を示す、本発明に従って構成された該補助構成要素の模範的な実施形態の一部断面上面図である。
【図２１】補助構成要素の作動を示す、本発明に従って構成された該補助構成要素の模範的な実施形態の一部断面上面図である。
【図２２】本発明に従って構成された流体送出装置の別の模範的な実施形態の上面断面図である。
【図２３】本装置のプランジャーの動作を示す、図２２のサークル「２３＆２４」に含まれる流体送出装置部分の拡大図である。
【図２４】本装置のプランジャーの動作を示す、図２２のサークル「２３＆２４」に含まれる流体送出装置部分の拡大図である。
【図２５】図１の流体送出装置のような流体送出装置の一部として使用するための、本発明に従って構成されたディスペンサー及びリザーバの更に別の模範的な実施形態の一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  流体送出装置
２０  ハウジング
３０、６００  リザーバ
３２  側壁
３６  出口
４０、２４０、２６０、２８０、３００、５００  ディスペンサー
５０  ローカルプロセッサ
６０  無線受信機
７０  出口組立体
１００  別個の遠隔制御装置
２０２  親ねじ
２０４  プランジャー
２１４、２５２、２５４、２６２、３０２、５０２  歯車
２１６、２５６  歯止め
２２０、２４６、２６８、２９０、３０８、３１６、３８４、４１６、５０８、  形状記憶素子
２２８  ワイヤー
２４２  ラチェット機構
２４４  ホイール
２４８、２７０、３１０、３１８、３８０、４１４、５１０  ばね
２６４、３０４、５０４  スライド
【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2005523127.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2005523127.tif 000024
【図２３】
2005523127.tif 000025
【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
2005523127.tif 000028