(57)【要約】  本発明は、患者の皮膚表面と接触させるのに適したノズルデバイスに関する。本ノズルデバイスは皮膚を引き伸ばす手段を有し、ジェット式注射に使用するのに適している。具体的には、本皮膚引き伸ばし手段は、ノズルの外縁部に配置されて、皮膚引き伸ばし手段を患者の皮膚面に当てた初期状態に相当する第一の形状から、皮膚引き伸ばし手段を患者の皮膚に押し付けた後で第二の形状に変化させると、皮膚表面が流出ノズルを中心に引き伸ばされる第二の形状に移行可能である。
2007514489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  患者の皮膚表面に接触するように配置される流出ノズル（２３２、４３２）を備えたノズル部、
−  流出ノズルの外縁部に配置された皮膚引き伸ばし手段（２３９、４３９）であって、この皮膚引き延ばし手段は、患者の皮膚表面に接触した初期状態に相当する最初の第一の形状から第二の形状へ移行可能であり、患者の皮膚に接触させた後、第二の形状へ移行させることにより、皮膚が流出ノズルを中心に引き伸ばされる、皮膚引き伸ばし手段、
−  衝撃チャンバ（２３６、４３６）、及び
−  流出ノズルを通して一定量の薬剤を射出する衝撃生成アセンブリ（２５０、４５０）であって、ノズル部分を患者の皮膚に接触させた時、流出ノズルを通して経皮的に液体薬剤を患者に注入する力を生成する衝撃生成アセンブリ
を備えたジェット式注入デバイス（２００、４００）。
【請求項２】
皮膚引き伸ばし手段が、皮膚表面と実質的に滑ることなく係合する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
皮膚引き伸ばし手段が皮膚と係合するための接着手段（１３５）を備えている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
皮膚引き伸ばし手段が第一の形状から第二の形状へ移行することにより、皮膚引き伸ばし手段が流出ノズルに対して近位方向に移動し、よって皮膚が引き伸ばされる、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
皮膚引き伸ばし手段が第一の形状から第二の形状へ移行することにより、皮膚引き伸ばし手段が流出ノズルから放射方向に移動し、よって皮膚が引き伸ばされる、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
皮膚引き伸ばし手段が、流出ノズルから放射方向且つ遠位方向に突出した複数の皮膚引き伸ばし部材（３１）を有する、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
皮膚引き伸ばし手段は、第一の形状及び第二の形状の両方で安定する双安定型である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
流出ノズルを中心にして皮膚を外周方向へ引き伸ばす、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項９】
皮膚引き伸ばし手段が、流出ノズル（１１６）を取り囲み、全体が遠位方向を向く面（１３１）を有する双安定部材（１３０）を有し、この双安定部材の第一の形状は遠位方向に向く凹面であり、第二の形状は遠位方向に向く凸面であり、接着手段が遠位側表面の周縁部に配置され、皮膚引き伸ばし手段が第一の形状から第二の形状へ移行することにより、皮膚引き伸ばし手段が流出ノズルに対し近位方向に移動し、よって皮膚が引き伸ばされる、請求項３に記載のデバイス。
【請求項１０】
皮膚引き伸ばし手段が第二の形状であるとき、流出ノズルは皮膚引き伸ばし手段より遠位方向に突出している、請求項８又は９に記載のデバイス。
【請求項１１】
皮膚引き伸ばし手段が第一の形状であるとき、皮膚引き伸ばし手段は流出ノズルより遠位方向に突出している、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１２】
皮膚引き伸ばし手段は、デバイスが一定の力で皮膚に押し付けられたとき、第一の形状から第二の形状へ移行する、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
ノズル部（１５）と皮膚引き伸ばし手段（３０）は、取り外し可能に相互に連結させることができる、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１４】
薬剤の一部を衝撃生成アセンブリによって射出した後、衝撃生成アセンブリより小さい力で衝撃チャンバの量を減少させる駆動アセンブリを更に備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
衝撃チャンバから射出する薬剤の用量を選択可能に設定する用量設定器（２４０）を更に備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１６】
流体薬剤を収容する貯槽（４２１）、及び射出する薬剤の用量を選択可能に設定し、且つ設定された用量を貯槽から衝撃チャンバに移送する用量設定器（４４０）を更に備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
貯槽、射出する薬剤の用量を選択可能に設定し、且つ設定された用量を貯槽から衝撃チャンバに移送する用量設定器、衝撃生成アセンブリ及び駆動アセンブリを作動させるアクチュエーター、並びに作動可能な解放部を更に備えており、解除部を起動すると、衝撃生成アセンブリによって、設定された用量の一部が衝撃チャンバから流出ノズルを通して高圧で射出され、次いで、駆動アセンブリにより、設定された用量の残りが衝撃チャンバから流出ノズルを通して射出される、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１８】
経皮的に一定量の薬剤を患者に注入する方法であって、
−  ノズルを備えたジェット式注入デバイスを用意するステップ、
−  一定量の薬剤の投与を所望する皮膚部位を中心にして外側に、患者の皮膚部を引き伸ばすステップ、
−  所望の皮膚部位にノズルを当てるステップ、及び
−  ジェット式注入デバイスを起動して衝撃を生成することにより、ノズルを通して一定量の薬剤を引き伸ばされた皮膚中に射出するステップ
を含む方法。
【請求項１９】
皮膚引き伸ばし手段をノズルに接続することにより、ノズルを所望の皮膚部位に当てるときに皮膚部を引き伸ばす、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、皮膚を引き伸ばす手段を有し、患者の皮膚面に接触して使用するノズルデバイスに関する。本ノズルデバイスは、注入デバイスと皮膚表面の相互関係を改善するために、注入デバイスにおいて有利に使用される。例えば、本ノズルデバイスは、衝撃力を生成するジェット式注入デバイスと組み合わせて使用することができる。
発明の背景
【０００２】
注射による液体薬剤の皮下投与及び筋肉内投与が、医療技術分野において一般に行われている。インスリン等の一部の薬剤は、注射により頻繁に投与する必要があるので、注射は容易に行われることが望ましい。
多くの患者は痛み又は針に対する恐れから針注射を嫌う。更に、例えばＨＩＶ及び肝炎ウィルスなどの血液媒介病原菌は、偶発的な針刺し事故により医療従事者にうつる可能性がある。また、使用済み針の廃棄は大きな関心事となっている。このような廃棄により、医療従事者以外の個人にも問題が生じる。例えば、子供がごみの中に使用済みの針を見つけ、感染の危険にさらされる場合がある。同様に、廃棄された針は廃棄物処理業者に対する危険になり得る。
【０００３】
針注射に伴う恐怖及び危険を最小限に抑えようと、数種類の針無しジェット式注射器が開発された。これらの装置は高速流体ジェットを用いて皮膚を穿刺し、患者の組織内に薬剤を供給する。この過程を遂行するために、流体薬剤に力が印加される。ジェット式注射器は一般的に、一端に小さなオリフィスを有するチャンバに移送される流体薬剤を収容する。例えばラムのような駆動器を、コイルバネ又は圧縮ガスエネルギ源を用いて加速する。ラムがプランジャに衝撃を与え、これによりチャンバ内に高圧衝撃が生じる。この圧力衝撃により流体医薬品がオリフィスを通して高速で噴射され、皮膚を突き通す。エネルギ源はプランジャに力を供給し続け、薬剤を皮膚の開口を通して迅速に進ませ、一秒に満たない時間でシリンジが空になる。駆動器は、２段階式注射、即ち高圧での第１段階の薬剤の発射、及びそれに続く低圧による薬剤残留量の供給を提供することができる。
ノズルデバイスは、注入中、皮膚に対し同一の位置に固定されていなければならない。さもないと、ジェット流は、いわゆる漏遺（wet shots）を引き起こし、薬剤の全部又は一部が皮膚を通して投与されず、インスリン注入の場合、所望する血糖値の調整が行われない可能性がある。また、注入中、ノズルがしっかりと固定されていないと、ノズルが皮膚に対し横方向に移動してしまい、皮膚の裂傷を引き起す。
【０００４】
この課題に関し、米国特許５９１１７０３号、及び同第６４０６４５６号がそれぞれ、注入ノズルの先端部に皮膚を引寄せるための吸引室を組込んだ注入デバイスを開示している。これら特許に開示されているように、吸引室は、皮膚領域とその皮下組織を圧迫せずに、皮膚領域と注入デバイス先端部との間の密封性を形成するように機能する。更に、吸引室の使用により、注入中に注射器の先端が皮膚に対して動いたときに生じる可能性のある裂傷を防ぐことができる。国際公開０３／０００３２０には、先端を切取った円錐形のノズルを皮膚の内部に埋め込むことにより流体圧式シールを形成し、ノズル開口と皮膚との間に密封性を確保する構成の、ジェット式注入デバイスが開示されている。
【０００５】
上述の観点から、本発明の目的は、ジェット式注入デバイスと組み合わせて使用することができる、安全且つ確実な薬剤のジェット式注入を提供する助けとなるノズルデバイスを提供することである。本ノズルデバイスは、小型で、使い易く、更に低コストで製造できなければならない。
別の構成として、本発明の１つの目的は、機能及び形状において従来のペン型注射器と同様に成型可能なジェット式注射装置を提供する事であり、これにより、患者はジェット式注射装置を快適に使用することができ、従って例えばインシュリンを必要とする糖尿病患者のような専門家でないユーザもジェット式注射装置を容易に利用できる。
【０００６】
発明の開示
本発明の開示において、上記目的の１つ以上に対処するか、或いは以下の説明並びに例示的実施形態の説明から明らかとなる目的に対処する実施形態及び態様を説明する。
従って、本発明の第一の態様では、患者の皮膚表面と接触する流出ノズルを備えたノズル部と、この流出ノズルの外縁部に設けた皮膚引き伸ばし手段を備えたジェット式注入デバイスが提供される。皮膚引き伸ばし手段は、患者の皮膚面に接触する初期状態に対応する第一の形状を有し、且つ皮膚引き伸ばし手段を患者の皮膚に押し付けてから第二の形状へ移行させると、皮膚面が流出ノズルを中心に引き伸ばされた状態になる第二の形状に移行させることが可能である。本デバイスは更に、流出ノズルを介して一定量の薬剤を射出するための衝撃生成手段を有している。衝撃生成手段は、ノズル部が患者の皮膚と接触している時、流出ノズルを通して患者の皮膚内に液体薬剤を注入する力を発生させる。本デバイスは、通常、ノズルに接続する可変容量の衝撃チャンバを備えており、衝撃生成手段がこの衝撃チャンバに作用して衝撃チャンバを空にする。衝撃チャンバの薬剤は、事前充填式でも、使用に先立ってノズル経由で充填してもよく、又はデバイス内の貯槽から衝撃チャンバに移してもよい。或いは、貯槽を衝撃チャンバとして機能させ、貯槽に衝撃を印加することにより貯槽内の薬剤の一部のみを射出してもよい。
【０００７】
皮膚と係合し且つ皮膚を引き伸ばすことにより、注入中にノズルが皮膚に対して動く可能性が低減する。更に、ノズルと皮膚の間の接触が良好に維持され、また皮膚の引き伸ばしが、注入中に注入路の開口を保持する助けとなる（例えば、ニ段階注入法における第一段階で最初に確立された流路を介して）。引き伸ばし作用が解除されると、この流路は「閉じる」。更に、ノズルと皮膚の適切な接触を確保するための補助手段を用いることにより、ユーザが皮膚にノズルを強く押し付けることによる注入部位への圧迫が減少し、この結果、薬剤が皮下層を通過して筋肉組織内に注入されるという望ましくない可能性が低減する。例えば、インスリンが筋肉組織に注入されると、薬物動態が変化し、インスリンの血漿中濃度が予期せぬ値になる場合がある。
皮膚を引き伸ばすため、皮膚を引き伸ばしている間、皮膚と皮膚引き伸ばし手段との間の滑りを、低く抑える必要がある。これは、吸引作用、比較的鋭利なエッジを有する皮膚引き伸ばし手段、又は皮膚との係合のための接着手段など、種々の方法によって達成できる。
【０００８】
皮膚引き伸ばし手段の作動前、作動中、作動後の皮膚係合ノズル部の位置に応じて、皮膚は異なる方法で引き伸ばされる。例えば、ノズルと皮膚とが早い段階で係合する場合、皮膚引き伸ばし手段が第一の形状から第二の形状へ移行することにより、皮膚引き伸ばし手段を流出ノズルに対して近位方向に移動することになり、この結果、ノズルの周囲の皮膚を「上向きに」に伸ばすことになる。他方、皮膚引き伸ばし手段が第一の形状から第二の形状に移行した後にノズルと皮膚が係合する場合、ノズルは放射状に引き伸ばされた皮膚面と係合することになる。現実には、多数の組み合わせが可能であり、例えば皮膚は、流出ノズルに対して放射方向且つ上方に引き伸ばされる。
皮膚の引き伸ばしの最も基本的な形態は、向い合った２点間で行われるものであるが、本発明の例示的実施例では、皮膚引き伸ばし手段は、皮膚を流出ノズルから外周方向へ、即ち太鼓の皮のように引き伸ばすように構成される。皮膚の外周方向への引き伸ばしは、複数の分離した皮膚係合部材によって行うことが可能である。例えば、基本形として、１２０度間隔で配置された３つのそのような要素を用いることができるが、使用する係合部材の数は任意の所望の数であってよい。また、引き伸ばしは、流出ノズルを連続的に取り囲む１つの柔軟な皮膚引き伸ばし手段によっても行うことができる。
【０００９】
皮膚との接触手段、及び皮膚引き伸ばし手段は、ノズルを皮膚と接触させた後、別々に作動させることも可能であるが、本発明の例示的実施形態の皮膚引き伸ばし手段は、ユーザによりノズルが皮膚に押し付けられた時、第一の形状から第二の形状に移行させる。従って、本発明の例示的実施形態のノズルデバイスは、流出ノズルから放射状に突き出した複数の皮膚引き伸ばし部材（例えば、「指状突起」又は「フラップ」）を有し、これら部材は皮膚と良好に噛み合うように構成されている。ノズルが皮膚に押し付けられると、これらの部材は外側方向にたわみ、それによって皮膚が引き伸ばされる。ノズル軸に対する指状突起の初期の傾斜角は、７５度未満、好ましくは６０度未満、更に好ましくは４５度未満であるが、傾斜角は指状突起の実際の形状とその柔軟性に応じて決定される。
皮膚引き伸ばし手段は第二の形状を有すると定義されるが、第二の形状は必ずしも精密に規定されない。即ち、第二の形状と、これに関連性する引き伸ばしの度合いは、ユーザによるノズルデバイスの使用方法によって変化する。例えば、皮膚引き伸ばし手段を一定の力で皮膚に押し付けた時、皮膚引き伸ばし手段（例えば前述の指状突起）がある程度たわむことにより皮膚が引き伸ばされる。他方、もっと大きな力を加えた場合は皮膚引き伸ばし手段のたわみは更に大きくなり、その結果引き伸ばしの程度は大きくなる。
【００１０】
しかしながら、例えば、皮膚引き伸ばし手段の停止位置が正確に決められている場合、又は皮膚引き伸ばし手段が第一の形状及び第二の形状において双安定である場合には、第二の形状を精密に規定することがきできる。
従って、本発明の一例示的実施形態における皮膚引き伸ばし手段は、通常、流出ノズルの外縁部に、遠位方向（即ち皮膚方向）を向く面を有する双安定部材を備えており、この双安定部材の第一の形状は遠位方向に向かって凹面を有する形状であり、第二の形状は遠位方向に向かって凸面を有する形状である。皮膚との係合のために遠位面の周縁に接着手段を配置することにより、皮膚接触手段が第一の形状から第二の形状へ移行する結果、皮膚接触手段が流出ノズルに対して近位方向に移動し、よって皮膚が引き伸ばされる。
【００１１】
ノズルと皮膚引き伸ばし手段とは一体的に構成することが可能であり、ジェット式注入デバイスに選択的に装着することにより、放出デバイスと流出ノズルの間に流体を連絡させることができる。通常、ノズル部は、遠位部の開口で終端するジェット式流出ノズルを内部に有し、この流出ノズルは、開口を皮膚面に接触させ、流体に所定の圧力を印加してノズルから放出すると、皮膚を貫通する流体のジェット流を生成する。本発明では１つの開口（又は、ノズル）に言及しているが、追加的な開口の数は所望の数にすることができる。更に、ノズルにユーザの皮膚の表層を穿刺するための尖った中空の針を使用することにより、薬剤のジェット流を生成し、皮膚表面から皮下まで皮膚に開口を形成するのを援助することができる。この種の針の長さは比較的短く、例えば１ｍｍ以下である。ノズルと皮膚引き伸ばし手段は、ジェット式注入システムのコンポーネントと一体的に、例えば、注入用の薬剤を含むカートリッジ、又は衝撃チャンバと組み合わせて形成してもよい。開口を通して一定量の薬剤を射出する衝撃生成手段は、例えば米国特許第５９１１７０３号及び同第５８３６９１１号、又は米国特許出願番号第２００３／００５０５９２及び同第２００２／００５５７０７号に開示されたジェット式注入デバイスにおけるものなど、所望の方法により構築可能である。
別の構成では、ノズル部と皮膚引き伸ばし手段は、取外し可能に相互に連結することができる。従って、本発明の第二の態様は、注入ノズルに装着して使用するのに適した注入補助具を提供する。このような注入補助具と上述の補助具との唯一の違いは、ノズル部の代わりにノズル部との係合手段を使用していることである。
【００１２】
本発明は更に、前述したようなジェット式注入デバイスであって、薬剤の一部が衝撃生成アセンブリによって放出された後、衝撃生成アセンブリより弱い力で衝撃チャンバの容積を減らすことが出来る駆動アセンブリを更に有するデバイスを提供する。本注入デバイスは、射出する薬剤の用量を選択的に設定できる用量設定器を備えることもできる。選択された用量は、デバイス内の貯槽から衝撃チャンバに移される。
本発明の別の実施形態では、前述の種類のジェット式注入デバイスであって、射出する薬剤の用量を選択的に設定し、その量を貯槽から衝撃チャンバに移す用量設定器、衝撃生成アセンブリと駆動アセンブリを起動するアクチュエーター、起動可能な解放部を更に備えるデバイスが提供される。解放部を起動すると、衝撃生成アセンブリは、設定された用量の一部を、流出ノズルを介して衝撃チャンバから高圧で射出し、次いで駆動アセンブリにより、設定された薬剤の残りの部分が流出ノズルを介して衝撃チャンバから射出される。
【００１３】
本発明は更に、患者の皮膚を通して一定量の薬剤を注入するための方法を提供し、本方法は、（ａ）ノズル（例えば前述の種類の）を備えるジェット式注入デバイスを用意するステップ、（ｂ）薬剤を注入したいと思う皮膚の部位を中心に外側に向かって患者の皮膚を引き伸ばすステップ、（ｃ）ノズルを希望する皮膚面に当てるステップ、及び（ｄ）ジェット式注入デバイスを起動して衝撃を発生させ、ノズルを介して引き伸ばされた皮膚内に薬剤を射出するステップを含む。皮膚引き伸ばし手段（例えば上述の種類）がノズルに接続し、ノズルを皮膚の所望の部位に当てた時に皮膚部位が引き伸ばされる構成とすることもできる。
本明細書で使用する「薬剤」という用語は、例えば液体、溶液、ゲル又は微細な懸濁物のような、薬剤を含む流動可能な医薬品及び制御下において高圧でノズルを通過可能な医薬品全てを含む。代表的な薬剤の例としては、例えばペプチド、蛋白質及びホルモンなどの医薬品、生物学的に誘導されたか又は活性な薬剤、ホルモン及び遺伝子に基づく薬剤、栄養的製剤、並びに、固体（調剤された）及び流体形態両方のその他物質などが挙げられる。例示的実施形態の記述においては、インシュリンの使用に言及する。
【００１４】
以降、添付図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
図面において、同様の構造は主として同様の参照番号により識別する。
【００１５】
例示的実施形態の説明
以降、例えば「近位」、「遠位」及び「放射方向」又は同様の相対的表現を用いる場合、これらは単に添付図面に言及するものであって、実際の使用状況に言及するものではない。示される図は模式的な表現であり、そのため、種々の構造の構成並びにそれらの相対的な寸法は説明のみを目的としている。
【００１６】
図１に、衝撃チャンバユニット１０、及びこれと結合した注入補助具である皮膚引き伸ばしユニット３０を備えたノズルデバイス１の斜視図を示す。衝撃チャンバユニットは、遠位方向に向くノズル領域１５（以降、単に「ノズル」）を備え、ノズルは遠位にノズルの出口を形成する開口１６を有している。また、皮膚引き伸ばしユニットは、皮膚と係合するための複数の指状部材３６を有し、この指状部は、ノズルの周縁に配置されて放射状に遠位方向に突出している。
【００１７】
図２及び図３に示すように、衝撃チャンバユニットはハウジング１１を備え、ハウジング内部でピストン２０がスライド可能であることにより容量が可変の衝撃チャンバ１２が画定され、この衝撃チャンバはノズル管１７を介して前記開口と流体連通する。図示された実施形態では、衝撃チャンバには、ピストンを近位方向に移動させることによるノズル管を介した吸引動作によって薬剤が充填される（例えば、ピストンの近位方向延長部２１と係合するジェット式注入デバイスを用いて）が、衝撃チャンバユニットのハウジング又はピストン（図１０参照）に開口を設け、この開口を通し、吸引又は外部圧力によって薬剤を導入することもできる。この場合、このノズル開口は閉鎖可能でなければならない。ハウジング部材は更に、皮膚引き伸ばしユニットと係合する、遠位方向に伸びる円筒形のスカート部１４を備える。
皮膚引き伸ばしユニットは本体部３２を有し、この本体部は、ハウジングのスカート部との係合に適した近位方向に伸びる円筒形の延長部３３と、ノズル部が突出する開口３５を備えた遠位方向に向く面３４を有している。この面からは、皮膚と係合する指状突起部材３１が突出している。図２及び図３を参照して後述するように、指状突起部材は、遠位側で放射方向に向く比較的鋭利なエッジ３６を有し、柔軟であることにより、皮膚表面に指状突起部材が押し付けられた時、近位方向且つ放射方向にたわむ。
【００１８】
具体的には、図２は、ジェット式注入デバイス（図示せず）に結合され、一定量の薬剤（図示せず）を衝撃チャンバ内に収容するノズルデバイスを示す。図の皮膚接触用指状突起は、ノズルが患者の皮膚に押し付けられていないか、又は最小圧力で皮膚（図示せず）に当てた直後に対応する、初期のたわんでいない状態にある。図示するように、初期状態の皮膚接触用指状突起は、ノズルから遠位方向に突出している。ノズルデバイスが皮膚に押し付けられると、外側のエッジが皮膚と係合し、柔軟な指状突起部材が放射方向にたわむにつれて、皮膚がノズルから遠ざかる方向に外側に向かって引き伸ばされる。図３は、皮膚が既に十分引き伸ばされており、引き伸ばされた皮膚にノズルを強制的に係合させた、最終的に「注入の準備が整った」状態を示す。図示するように、ここでノズルはたわんだ指状突起より遠位方向に突出している。初動位置及び最終位置における、指状突起に対するノズルの実際の位置は、注入デバイスの用途、例えば注入パラメータや希望する注入位置によって変化する。必要であれば、ノズルデバイスと組み合わせて使用する注入デバイスに、皮膚に加わる圧力を測定する手段（例えば、衝撃チャンバユニットとジェット式注入デバイスとの間に挿入する圧力センサ）を設けることにより、皮膚の適切な引き伸ばし及びノズルと皮膚との間の適切な接触を確保するのに必要な圧力に達しているかどうかをユーザに示す事ができる。
図示された実施形態のノズルデバイスは二つのユニットから構成されている。これらの二つのユニットは、恒久的に互いに結合されていても（例えば製造工程で互いに接着される）、二つの個別のユニットとして提供された後、ユーザによって組立てられてもよい。或いは、ノズルデバイスを一体式ユニットとして（例えば指状突起をハウジング部と一体形成する）製造してもよい。
【００１９】
図４は、ノズルデバイス１０１の別の実施形態の斜視図を示す。本ノズルデバイスは、遠位部に開口１１６を有する遠位方向に向くノズル部１１５を備えた衝撃チャンバ１１０と、これと結合した皮膚引き伸ばし補助具である円盤部１３０を備えている。円盤部は、ノズルの外縁部に配置され、通常、ノズルの軸方向に垂直な平面内に伸びている。図５に示すように、衝撃チャンバ部の全体構造は、第一の実施形態の衝撃チャンバユニットと同一である。
円盤部は、衝撃チャンバ部と一体形成された、柔軟な双安定部材の形態で、通常、ノズルの外縁部に遠位方向に向く面１３１を有している。双安定部材は、その初期状態において、遠位方向に対して凹面を形成しており（図５参照）、第二の状態においては遠位方向に対して凸面を有し、円盤部は、その双安定性により、それら二つの形状の間を「フリップフロップ」形式で移行する。また、円盤部の遠位表面の周縁部には、皮膚面との係合に適する接着手段１３５が設けられる。本実施形態においては、個別の接着用パッチを四個使用しているが、異なった形状を有する異なる数の接着用パッチを使用することも可能である。ユーザに提供されるとき、接着手段は通常引き剥がし可能な覆い部材で覆われている。使用後の円盤部の取り外しを容易にするため、円盤部を皮膚から容易に引き剥がすことを可能にする把持手段（例えば、柔軟性のストリップ、図示せず）を円盤部に設けてもよい。実際には、双安定構造を持たない皮膚引き伸ばし手段にも、接着手段を使用することができる。例えば、前述の第一の実施形態において、滑りのない係合を実現するために接着手段が使用される。
【００２０】
図５に示す使用状況は、ジェット式注入デバイス（図示せず）に接続され、衝撃チャンバ内に一定量の薬剤（図示せず）を収容するノズルデバイスを示し、本図において、皮膚接触用円盤部は初期の遠位方向にたわんだ状態にあり、この状態は、ノズルデバイスが皮膚面１４０に小さな圧力を受けて接触しており、よって接着手段が皮膚と係合している状態に相当する。図示するように、初期状態では、円盤部の周縁部が、ノズルより遠位方向に突出している。ノズルデバイスを皮膚に対して更に押し付けると、円盤部は近位方向（上方）に押し上げられ、不安定な平衡状態である平面状態となり、次いで、近位方向に「パチン」とたわみ、これにより、円盤部に接着している皮膚が上方に引っ張られ、皮膚面がノズルを中心にして引き伸ばされる。図６に示すように、このときノズルは上方に偏向した円盤部よりも遠位方向に突出する。初期状態における円盤部に対するノズルの実際の位置は、使用目的、例えば注入パラメータや希望する注入位置に応じて変化する。
ノズルデバイスが接着手段によって皮膚面に接着されると、接触手段によってノズルは引き伸ばされた皮膚面との接触を維持するので、もはやユーザが力を入れてノズルを皮膚面に押し付ける必要はない。このような構成により、注入箇所への加圧を低減することができ、よって薬剤が皮下層を通って皮下筋肉組織内へ注入される可能性が低下する。
前述の第一の実施形態において、衝撃チャンバ部と円盤部は、１つのユニットとして提供されてもよく、又は二つのユニットとして提供されてもよい。
【００２１】
図７に示すジェット式注入アセンブリ２００について説明する。本アセンブリは、衝撃チャンバアセンブリ２３０、用量設定アセンブリ２４０及び衝撃生成アセンブリ２５０を備えたハウジング２１０を有している。用量設定アセンブリは、ハウジングの近位部２１２に回転可能に搭載された、ユーザによる作動が可能なダイアル部２４１を有し、このダイアル部がプランジャ２４２とネジ係合することにより、ダイアル部を時計回りへ回転させるとプランジャ、及びそれにより衝撃ピストンが遠位方向に移動し、これにより、一定量の薬剤が衝撃チャンバ（下部参照）から放出される。プランジャは長軸方向に移動するように構成されているが、回転は防止されている。好適には、用量設定アセンブリは、通常使用時におけるダイアル部の反時計回りの回転を防止する機構を有する。
衝撃チャンバアセンブリは、遠位流体流出ノズル２３２を有し、空隙を画定するチャンバ部２３１、空隙内で全体軸に沿ってスライド可能な衝撃ピストン２３３、及び図１ないし３で説明したような複数の指状突起２３９の形態の皮膚引き伸ばし手段を備えている。空隙とピストンとによって、容量が可変である衝撃チャンバ２３６が画定される。図示された実施形態のノズルはチャンバ部と一体形成されている。図示する実施形態の衝撃チャンバアセンブリは、事前に充填されたユニットとしてユーザに提供され、更に、ノズルの出口をシールする取外し可能な封止材（図示せず）を備える。チャンバ部は、スナップ機構又は図示のようなネジ込み方式により、ハウジングの遠位端に取外し可能に取り付けられる。
【００２２】
衝撃生成アセンブリ２５０は、移動可能な移送管２５１、バネ２５２、作動レバー２５３、及び解放部２５４を備える。移送管は、ハウジングに対して長軸方向に移動できるように保持されている。バネは、移送管の近位端と係合し、移送管を遠位方向、即ちピストンに向かって押し付ける。レバーは、回動可能にハウジングに取り付けられ、移送管上の対応する歯状部２５６と係合する歯状部２５５を有する。解放部は、回動可能にハウジングに取付けられ、移送管上の対応するフック２５８と係合するフック２５７を有する。
使用の際、ユーザは先ず、作動レバーを遠位方向に回すことにより衝撃生成アセンブリを作動させる。これにより、移送管は、バネ力に逆らって励起位置まで近位方向に移動し、この位置で解放部と係合してロックされる。好適には、作動レバーには、作動後レバーを初期位置に戻し、且つレバーを動かすこと無く移送管を遠位方向に移動させる連結機能（図示せず）を設ける。次いで、ユーザは用量設定アセンブリをその初期位置にリセットし、プランジャを近位方向に置く。次に、新規の事前充填された衝撃チャンバアセンブリをハウジングに装着し、薬剤の量を調整する場合は、ダイアル部を回転させることにより、衝撃チャンバから所望の量を放出し、廃棄する。次いで、所望の皮膚面にノズルを当て、この動作によりノズル周辺の皮膚を引き伸ばす。この時点で、ユーザが解放部を解除すると、移送管がバネにより遠位方向に移動し、衝撃チャンバに収容される薬剤が、ノズルを介し、皮膚を通して皮下組織に射出される。
【００２３】
図８に、別のジェット式注入デバイス３００を示す。本注入デバイスの全体的構造は図７に示す実施形態と同一であるが、本実施形態では、皮膚引き伸ばし手段として、図４ないし６で説明した種類の円盤状部材３３９を使用している。
図９を参照し、別のジェット式注入アセンブリ４００を説明する。本アセンブリは、ハウジング４１０を備え、ハウジング内部には、薬剤を収容する貯槽４２０、貯槽と流体連通する衝撃チャンバアセンブリ４３０、用量設定アセンブリ４４０、及び衝撃生成アセンブリ４５０が配置される。図中の衝撃チャンバアセンブリには、皮膚引き伸ばし手段が描かれていないことに注意されたい（下部参照）。貯槽は、内部にスライド可能なピストン４２２を有する円筒形状のカートリッジ４２１であり、針で穿刺可能な隔膜を遠位方向の出口４２３に有している。貯槽はハウジング支持具４１５、４１６により支持される。用量設定アセンブリは、ハウジングの近位部４１２に回転可能に装着された、ユーザによって操作可能なダイアル部４４１を有し、このダイアル部がプランジャ４４２とネジ係合することにより、ダイアル部を時計回りに回転させると、プランジャ、及びそれによりピストンが遠位方向に移動し、一定量の流体を貯槽から放出する。好適には、用量設定アセンブリは、通常使用時におけるダイアルの反時計回りの回転を防止する機構を備える。カートリッジが交換可能である場合、用量設定アセンブリはリセット可能でなければならない。
【００２４】
衝撃チャンバアセンブリは、遠位部に流体流出ノズル４３２を有するチャンバ部４３１を備える。チャンバ部は空隙を画定し、この空隙内に全体軸方向にスライド可能な衝撃ピストン４３３が受容される。ピストンは、内部に貫通流路４３４を有し、この貫通流路は、ピストンの近位側から突出し、全体軸にほぼ平行でほぼ直線状の導管４３５と流体連通する。導管は、ピストンと貯槽が互いに対して移動する間に、貯槽の出口とスライド係合する。容量が可変である衝撃チャンバ４３６の容積は、空隙と衝撃ピストンの嵌合状態によって決まる。本実施形態において、ノズルはチャンバ部と一体形成されている。ユーザに提供される際には、衝撃チャンバは、ノズルの出口をシールする取外し可能な封止材（図示せず）を更に備えている。チャンバ部は、ハウジングの遠位端に、取外し可能に接続される取付け用部品４１１により搭載され、よって貯槽に対して固定される。このような構成により、導管を介して一定量の薬剤を貯槽から衝撃チャンバに放出すると、ピストンが貯槽の方へ、即ち近位方向に移動し、これにより、衝撃チャンバは放出された量の薬剤を受容する。図面では、衝撃チャンバアセンブリに皮膚伸長手段を示していない。従って、図１０に皮膚引き伸ばし手段を備え、図９に示す種類のジェット式注入デバイスと共に使用される衝撃チャンバアセンブリ４３０’を示す。実際には、皮膚引き伸ばし手段は、図示するような円盤状部材４３９、又は図１ないし３に示す柔軟な指状突起タイプなど、必要に応じてあらゆる構成を有することができる。また皮膚引き伸ばし手段は、取付け用部材４１１’上に配置しても、独立したユニットとして取付け用部材上、又は図１ないし３に示すような衝撃チャンバアセンブリに装着してもよい。
衝撃生成アセンブリ４５０は、移動可能な移送管４５１、バネ４５２、作動レバー４５３、及び解放部４５４を備える。移送管は、長軸方向の側方開口４５９を備えるので、貯槽のハウジング支持具に対して長軸方向に移動可能である。バネは、移送管の近位端と係合し、移送管をピストンに向かって遠位方向に押す。作動レバーは、ハウジングに回動可能に取り付けられており、移送管上の対応する歯状部４５６と係合する歯状部４５５を有している。解放部は、ハウジングに回動可能に取り付けられており、移送管上の対応するフック４５８と係合するフック４５７を有している。ハウジングが透明な領域４１３を有していることにより、透明な貯槽の内容物を、移送管の側方開口を通して目視検査することができる。
【００２５】
使用の際は、皮膚引き伸ばし手段を備えた新規の衝撃チャンバアセンブリをハウジングに装着する。次いでユーザは、作動レバーを遠位方向に回すことにより衝撃生成アセンブリを作動させ、これにより移送管がバネ力に逆らって励起位置まで近位方向に移動する。移送管はこの位置で解放部と係合してロックされる。好ましくは、作動レバーには、作動後にレバーを初期位置に戻し、且つレバーを動かさずに移送管を遠位方向に移動させることを可能にする連結機能（図示せず）を設ける。次に、ユーザは、ダイアルを所望の増加数だけ回すことにより、貯槽から衝撃チャンバに所望の用量の薬剤を移す。この動作により、上述のように、衝撃ピストンが近位方向に移動する。衝撃チャンバに移送可能な薬剤の最大量は、衝撃ピストンの移動可能距離によって決まる。所望の衝撃を生成するために、衝撃ピストンと衝突する前に移送管は加速されなければならないので、薬剤が充填された位置において、衝撃ピストンと移送管の間には依然として距離がなければならない。よって、衝撃ピストンの移動距離を制限する停止機構（図示せず）を設けてもよい。図６に示すように、ピストンの遠位端とノズルの間には、初めに僅かな量の空気が閉じ込められているが、この空気の量は非常に小さいので、この程度の量の空気が薬剤と共に注入されても実害はない。注入のためのデバイス準備の最終段階として、ユーザはノズルのシールを取り除く。次いで、希望する皮膚面にノズルを当てると、この動作によりノズル周辺の皮膚が引き伸ばされる。この時点でユーザが解放部を解除すると、移送管はバネによって遠位方向に移動し、これにより、衝撃チャンバ内に収容されている薬剤がノズルを通って皮膚を通り、皮下に射出される。
ジェット式注入アセンブリは、図示するように充填済みの使い捨てデバイスとすることができるか、或いは、例えばハウジングの遠位支持具４１５を開閉可能にすることにより、取替え可能なカートリッジと共に使用できる。
【００２６】
図７及び９に示すジェット式注入アセンブリは、衝撃チャンバに最初の衝撃を与え、薬剤のジェット流によって皮膚を穿刺した後で衝撃チャンバを空にする圧力を与える単一のバネを備えている。別の構成として、患者に二段階式で流体医薬品を注射するためのジェット式注入アセンブリを提供することもできる。第一段階において、薬剤は、比較的高圧下で注入器から射出され、患者の皮膚に開口を作る。第二段階では、この開口を通って、薬剤はもっと時間を掛けて低圧で患者に投与される。例えば、参考文献として本明細書に包含する米国特許第５９１１７０３号には、二つのバネを含む衝撃／駆動機構を有するジェット式注入デバイスが開示されており、これら二つのバネは、伸長すると衝撃チャンバピストンに推力を与えるように配置されている。駆動機構は、同軸配置された二つの異なるバネで駆動される移送ロッド（即ち、上述の図６の実施形態の移送管に相当）を有し、二つのバネはこのロッドと係合している。具体的には、二つの同軸のバネの一方は衝撃バネであり、比較的大きな弾性係数と、比較的短い動作距離を有することを特徴としている。第二のバネ、即ち注入バネは、第一のバネに比べ、小さな弾性係数と長い動作距離を有している。まず、移送ロッドの加速段階において、衝撃バネと注入バネの両方がロッドを押圧する。しかしながら、移送ロッドを実際に加速させるのは主に衝撃バネの力である。衝撃バネは、バネ止めでバネの伸びが抑止される地点まで伸びる。衝撃バネの伸びが終了した後も、移送ロッドは衝撃ピストンと衝突するまで惰性運動を続ける。
この衝突の結果、移送ロッドの推力によりピストンが急激に加速する。ピストンのこの急激な前進を衝撃段階と呼び、これが衝撃ピストンの二つの前進段階における第一段階である。この衝撃段階は極めて短く、例えば約１０００分の５秒未満である。衝撃段階におけるピストンの急激な前進により、薬剤がジェット式ノズルを通って高圧で射出され、皮膚内に穴又は開口を形成する。注入バネは、衝撃段階終了後も伸び続け、移送ロッドを押し続ける。この結果が注入段階と呼ばれる第二段階である。注入段階では、注入バネは、衝撃段階でピストンに印加された力よりもずっと小さい圧力を移送ロッドと衝撃ピストンに印加する。よって流体医薬品は、衝撃段階よりもずっと低圧且つ低速で、衝撃チャンバから放出される。注入段階の継続時間は衝撃段階の継続時間よりもはるかに長く、５秒以上である。注入段階では、薬剤をゆっくりと皮下組織中に浸透させることが可能である。従って、図７及び９に開示した単一バネ機構の代替的構成として、二つのバネ用いた２段階式機構を使用することができる。
【００２７】
好ましい実施形態の上記記述において、本発明の理念が当業者に明らかとなる程度まで、種々の構成要素について記述した機能を提供する異なる手段及び構造を記載した。種々の構成要素の詳細な構造及び仕様は、本明細書に提示した方針に沿って当業者が行う通常の設計手順により自明と考える。例えば、ノズルの遠位端には、丸みを帯びた形状（図示）、先端部を切り取った円錐形状、或いは、突起部分を有し、皮膚と係合することによって皮膚の把持又は引き伸ばしを行う形状等、ノズルと皮膚の間に適切な接触を確保できるいかなる形状をも付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ノズルデバイスの斜視図である。
【図２】ノズルデバイスの第一の形状の断面図である。
【図３】図２に示すノズルデバイスの第二の形状の断面図である。
【図４】別のノズルデバイスの斜視図である。
【図５】ノズルデバイスの第一の形状の断面図である。
【図６】図５に示すノズルデバイスの第二の形状の断面図である。
【図７】ジェット式注入デバイスの断面図である。
【図８】別のジェット式注入デバイスの外観図である。
【図９】別のジェット式注入デバイスの断面図である。
【図１０】衝撃チャンバアセンブリの断面図である。
【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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【国際調査報告】
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