(57)【要約】【解決手段】  患者組織内の所定部位へ治療薬の細胞内移送を促進するための電場を付与する装置。この装置は、所定の間隔を空けて配置された複数の挿入電極であって、その各々が全電極の総断面積に寄与する断面積を伴った複数の挿入電極と、前記複数の電極を進出させるため当該複数の電極に動作可能に連結された無生物エネルギー源を組み入れた構造的手段とを有し、ここで、前記エネルギー源は、前記電極の進出開始時、全電極の総断面積で少なくとも１０００ポンド／平方インチ（０．７キログラム／平方ミリメートル）の力を十分付与することができる。この装置は、治療薬の細胞内移送を促進するための電場を生成する手段も有し、少なくとも前記電極の進出状態においてこれらの電極に動作可能に接続される。【選択図】      図３
2007527779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者組織内の所定部位への治療薬の細胞内移送を促進するための電場を付与する装置であって、
ａ）所定の間隔を空けて配置された複数の挿入電極であって、各電極の断面積の総合計により全電極の総断面積が定義されるものである、前記複数の挿入電極と、
ｂ）構造的手段であって、無生物エネルギー源が組み込まれてなり、前記複数の電極に動作可能に連結されることによって前記複数の電極を進出させるものであり、前記エネルギー源は前記電極の進出開始時、前記全電極の総断面積で少なくとも１０００ポンド／平方インチ（０．７ｋｇ／平方ミリメートル）の力を十分付与することができるものである、前記構造的手段と、
ｃ）治療薬の細胞内移送を促進するための電場を生成する手段であって、少なくとも前記電極の進出状態において当該電極に動作可能に接続されるものである、前記電場を生成する手段と
を有する装置。
【請求項２】
患者組織内の所定部位に治療薬を細胞内移送するための装置であって、
ａ）所定の間隔を空けて配置された複数の挿入電極であって、各電極の断面積の総合計により全電極の総断面積が定義されるものである、前記複数の挿入電極と、
ｂ）構造的手段であって、無生物エネルギー源が組み込まれてなり、前記複数の電極に動作可能に連結されることによって前記複数の電極を進出させるものであり、前記エネルギー源は前記電極の進出開始時、全電極の総断面積で少なくとも１０００ポンド／平方インチ（０．７ｋｇ／平方ミリメートル）の力を十分付与することができるものである、前記構造的手段と、
ｃ）構造的手段であって、治療薬を格納する液貯留部を受容するように構成され、この貯留部は少なくとも１つの注射口（オリフィス）に動作可能に連結されるものである、前記構造的手段と、
ｄ）前記オリフィスを通じて患者組織内の所定の部位に前記治療薬を移送するように構成された作動手段と、
ｅ）治療薬の細胞内移送を促進するための電場を生成する手段であって、少なくとも前記電極の進出状態において当該電極に動作可能に接続されるものである、前記電場を生成する手段と
を有する装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の装置において、前記電極を進出させる前記エネルギー源は少なくとも１つのバネである。
【請求項４】
請求項１または２記載の装置において、前記電極を進出させる前記エネルギー源は少なくとも１つの圧縮ガスである。
【請求項５】
請求項１または２記載の装置において、前記電極を進出させる前記エネルギー源はリニアモーターである。
【請求項６】
請求項１または２記載の装置において、前記電極は、前記エネルギー源から分離可能なサブアセンブリを有するものである。
【請求項７】
請求項２記載の装置において、前記貯留部および前記オリフィスは、針部材およびシリンジを有するものである。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、前記シリンジは、治療薬が事前に充填された状態で提供されるものである。
【請求項９】
請求項２記載の装置において、前記貯留部は、ガラス製のバイアルを有するものである。
【請求項１０】
請求項２記載の装置において、前記貯留部および前記オリフィスは、前記エネルギー源から分離可能なサブアセンブリを有するものである。
【請求項１１】
請求項２記載の装置において、前記電極と、前記貯留部と、前記オリフィスとは、前記エネルギー源から分離可能な単一のサブアセンブリ内に収容されるものである。
【請求項１２】
請求項１１記載の装置において、前記貯留部は、治療薬が事前に充填された状態で提供されるものである。
【請求項１３】
請求項１または２記載の装置において、前記電極は、導電性で電気化学的に安定した化合物でコーティングされた導電性金属を有するものである。
【請求項１４】
請求項１または２記載の装置において、前記導電性で電気化学的に安定した化合物は、窒化チタン、プラチナ、プラチナイリジウム合金、および酸化イリジウムからなる群から選択されるものである。
【請求項１５】
請求項１または２記載の装置において、前記電場を生成する手段は、少なくとも２つの前記電極間に約５０〜約３００Ｖ／ｃｍの電場を誘導するように構成されるものである。
【請求項１６】
請求項１または２記載の装置において、前記電場を生成する手段は、約１マイクロ秒〜約１００ミリ秒の期間、約０．１ヘルツ〜約１メガヘルツの周波数で、少なくとも２つの前記電極に前記電場を付与するよう構成されるものである。
【請求項１７】
患者組織内の所定部位に治療薬を細胞内移送するための装置であって、
ａ）治療薬を格納し、少なくとも１つの注射口（オリフィス）に動作可能に連結された液貯留部と、
ｂ）前記オリフィスを通じて患者組織内の所定の部位に前記治療薬を移送するように構成された作動手段と、
ｃ）所定の間隔を空けて配置された複数の挿入電極と、
ｄ）前記挿入電極と、前記液貯留部と、前記注射口（オリフィス）とのために動作可能な連結を組み込んだ構造的手段であって、前記複数の電極および前記注射口（オリフィス）を所定の空間関係に基づいて患者の組織内に配置できるように構成されるものである、前記構造的手段と、
ｅ）前記作動手段に動作可能に連結された無生物エネルギー源であって、前記液貯留部を介し前記治療薬に少なくとも０．２５ポンド（１．１ニュートン）の力をかけるように構成されるものである、前記無生物エネルギー源と、
ｆ）治療薬の細胞内移送を促進するための電場を生成する手段であって、少なくとも前記電極の進出状態において当該電極に動作可能に接続されるものである、前記電場を生成する手段と
を有する装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の装置において、前記貯留部から前記オリフィスを通じて前記薬剤を送るための前記エネルギー源は、少なくとも１つのバネである。
【請求項１９】
請求項１７記載の装置において、前記貯留部から前記オリフィスを通じて前記薬剤を送るための前記エネルギー源は、少なくとも１の圧縮ガスである。
【請求項２０】
請求項１７記載の装置において、前記貯留部から前記オリフィスを通じて前記薬剤を送るための前記エネルギー源は、リニアモーターである。
【請求項２１】
請求項１７記載の装置において、前記貯留部および前記オリフィスは、シリンジおよび皮下注射針部材を有するものである。
【請求項２２】
請求項２１記載の装置において、前記シリンジは、治療薬が事前に充填された状態で提供されるものである。
【請求項２３】
請求項１７記載の装置において、前記貯留部は、ガラス製のバイアルである。
【請求項２４】
請求項１７記載の装置において、前記電極は、前記無生物エネルギー源から分離可能なサブアセンブリを有するものである。
【請求項２５】
請求項１７記載の装置において、前記貯留部および前記オリフィスは、前記無生物エネルギー源から分離可能なサブアセンブリを有するものである。
【請求項２６】
請求項１７記載の装置において、前記電極と、前記貯留部と、前記オリフィスとは、前記無生物エネルギー源から分離可能な単一のサブアセンブリ内に収容されるものである。
【請求項２７】
請求項１７記載の装置において、前記電極は、導電性で電気化学的に安定した化合物でコーティングされた導電性金属を有するものである。
【請求項２８】
請求項１７記載の装置において、前記導電性で電気化学的に安定した化合物は、窒化チタン、プラチナ、プラチナイリジウム合金、および酸化イリジウムからなる群から選択される少なくとも１つの材料である。
【請求項２９】
請求項１７記載の装置において、前記電場を生成する手段は、少なくとも２つの前記電極間に約５０〜約３００Ｖ／ｃｍの電場を誘導するように構成されるものである。
【請求項３０】
請求項１７記載の装置において、前記電場を生成する手段は、約１マイクロ秒〜約１００ミリ秒の期間、約０．１ヘルツ〜約１メガヘルツの周波数で、少なくとも２つの前記電極に前記電場を付与するよう構成されるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は予防薬および治療薬を患者に移送するための装置に関し、より具体的には、このような薬剤を、電場を利用して安全、再現可能で有効かつ費用効果の高い態様で細胞内に移送する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
予防薬および治療薬は、従来、局所投与、経口投与、静脈内投与、非経口投与など種々の投与経路を使って患者に投与されてきた。一度選択した経路で患者に投与された後の関心組織への薬剤移送およびその組織との有益な相互作用は、固有の物理化学的要因に大きく依存するが、例えば、基剤、アジュバント、緩衝液、賦形剤など選択した投与組成の成分により促進されうる。
【０００３】
近年では、電場を適用すると生体組織内において巨大分子の移動と取り込みが強化されることが示されている。このような電場を予防薬または治療薬の投与に関し組織内で適用すると、組織および／または移送する薬剤に望ましい効果が得られる場合がある。具体的には、エレクトロポレーション法やイオン浸透療法（イオントフォレーシス）などの技術を利用することにより、組織に対する種々の薬剤の移送および／または取り込みが強化される。このような薬剤には、医薬品、タンパク質、抗体、および核酸が含まれる。このような技術の潜在的な臨床用途には、腫瘍における化学療法薬および／または治療遺伝子の移送、予防免疫接種および治療免疫接種のためのＤＮＡワクチンの移送、および治療タンパク質をコードする核酸配列の移送などがある。
【０００４】
薬剤移送を強化するための組織で電場を適用する装置は多数開示されている。これらの大多数は、組織の標的領域内で電場を効果的に適用する手段に主眼を置いたものである。また、望ましい電気生理学的効果を生じる種々の表面電極および挿入電極システムが開発されてきている。
【０００５】
しかしながら、電気を利用した薬剤移送とこれら技術の潜在的な臨床用途が約束された効率的で信頼性の高い薬剤移送という目的は、これを総合的に達成する有効な手段がないため、いまだ達成されていない。現システムの顕著な難点としては、複雑な適用手順、扱いにくい装置設計、利用者および患者への潜在的危険性、費用効果の高い投与手段提供の難しさなどが挙げられる。
【０００６】
安全、効果的で再現性があり費用効果の高い治療薬投与手段が強く望まれていることを考慮すると、改良された応用システムの開発は多分に正当化される。このような開発には、作業者に関する変動性を最小限に抑えて利用者および患者の安全性を確実にする一方、電気を利用した薬剤移送の臨床適用中に遭遇する可能性の高い患者特性の差異に対応する手段が含まれるべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電気を利用した治療薬移送（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｍｅｄｉａｔｅｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ａｇｅｎｔ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ、略称ＥＭＴＡＤ）を、安全で再現性が高く費用効果の高い態様で可能にする一体型装置を提供するものである。本発明では、核酸、薬剤、抗体、タンパク質などの治療薬または予防薬を筋内、皮内、および／または皮下で有効に投与することが可能になる。
【０００８】
本発明は、その一態様において、患者組織内の所定部位へ治療薬の細胞内移送を促進するための電場を付与する装置を提供する。この態様において、前記装置は、所定の間隔を空けて配置された複数の挿入電極を有し、その各々が全電極の総断面積に寄与する断面積を伴った複数の挿入電極と、前記複数の電極を進出させるため当該複数の電極に動作可能に連結された無生物エネルギー源を組み入れた構造的手段とを有し、ここで、前記エネルギー源は、前記電極の進出開始時、全電極の総断面積で少なくとも１０００ポンド／平方インチ（０．７キログラム／平方ミリメートル）の力を十分付与することができる。この装置は、治療薬の細胞内移送を促進するための電場を生成する手段も有し、この手段は少なくとも前記電極の進出状態においてこれらの電極に動作可能に接続される。
【０００９】
本発明の異なる別の態様は、治療薬を格納する液貯留部を受容するように構成された構造的手段を伴った装置もしくは少なくとも１つの注射口（オリフィス）に動作可能に連結された前記液貯留部自体を伴った装置と、前記オリフィスを通じて患者組織内の所定の部位に前記治療薬を移送するよう構成された作動手段とを提供する。
【００１０】
本発明の他の態様には、交換可能な治療薬液貯留部サブアセンブリと、電極サブアセンブリと、これらの組み合わせとを受容するように構成された装置などがある。また、カートリッジの挿入時、アプリケータに組み込まれた自動機構を準備し、挿入されたカートリッジの機種またはタイプを識別し、この装置の使用に伴う事故による負傷から利用者および患者を保護する手段も含まれる。
【００１１】
本発明の付加的な態様には、前記アプリケータ（すなわちユーザインターフェース）の機能性および人間工学をいくつかの方法で改善するよう構成された装置などがある。前記無生物エネルギー源は、この装置を全体的に短くして使いやすくするよう、前記液貯留部と並べて配置できる。前記電極の進出、治療薬の投与、および電場の生成は、１回の起動トリガで実施できる。さらに、安全性のためのインターロックおよびシールドを含めて、過失による吐出および前記電極や流体オリフィスとの不慮の接触の危険性を軽減することができる。
【００１２】
前記液貯留部の設計は、ガラス製、ポリカーボネート製、ポリエチレン製などのバイアルを、凍結乾燥などで乾燥させた治療薬および流体供給に利用し別個の成分を使用直前に混合できるようにする手段として利用するなどにより、さらに改善できる。
【００１３】
この装置は、患者の皮下脂肪層の厚さ範囲を示す体格指数の広い範囲にわたって患者に容易に適用できるように、あるいは患者の所定部位の深度に合わせ調整する必要性に容易に適用できるように、さらに改善することができる。このような改善には、例えば前記電極およびオリフィスの挿入深度を調整する深度ゲージの使用、または異なる長さやゲージのシリンジ針部材など異なる長さおよび／または直径の電極構造およびオリフィス構造の使用などが含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、電気を利用した治療薬移送（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｍｅｄｉａｔｅｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ａｇｅｎｔ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ、略称ＥＭＴＡＤ）を、安全で再現性が高く費用効果の高い態様で可能にする一体型装置を提供するものである。本発明では、核酸、薬剤、抗体、タンパク質などの治療薬または予防薬を筋内、皮内、および／または皮下で有効に投与することが可能になる。
【００１５】
本発明は、その一態様において、患者組織内の所定部位へ治療薬の細胞内移送を促進するための電場を付与する装置を提供する。この態様において、前記装置は、所定の間隔を空けて配置された複数の挿入電極を有し、その各々が全電極の総断面積に寄与する断面積を伴った複数の挿入電極と、前記複数の電極を進出させるため当該複数の電極に動作可能に連結された無生物エネルギー源を組み入れた構造的手段とを有し、ここで、前記エネルギー源は、前記電極の進出開始時、全電極の総断面積で少なくとも１０００ポンド／平方インチ（０．７キログラム／平方ミリメートル）の力を十分付与することができる。この装置は、治療薬の細胞内移送を促進するための電場を生成する手段も有し、この手段は少なくとも前記電極の進出状態においてこれらの電極に動作可能に接続される。
【００１６】
本発明の異なる別の態様は、治療薬を格納する液貯留部を受容するよう構成された構造的手段を伴った装置もしくは少なくとも１つの注射口（オリフィス）に動作可能に連結された前記液貯留部自体を伴った装置と、前記オリフィスを通じて患者組織内の所定の部位に前記治療薬を移送するよう構成された作動手段とを提供する。
【００１７】
本発明の他の態様には、交換可能な治療薬液貯留部サブアセンブリと、電極サブアセンブリと、これらの組み合わせとを受容するよう構成された装置などがある。また、カートリッジの挿入時、アプリケータに組み込まれた自動機構を準備し、挿入されたカートリッジの機種またはタイプを識別し、この装置の使用に伴う事故による負傷から利用者および患者を保護する手段も含まれる。
【００１８】
本発明の付加的な態様には、前記アプリケータ（すなわちユーザインターフェース）の機能性および人間工学をいくつかの方法で改善するよう構成された装置などがある。前記無生物エネルギー源は、この装置を全体的に短くして使いやすくするよう、前記液貯留部と並べて配置できる。前記電極の進出、治療薬の投与、および電場の生成は、１回の起動トリガで実施できる。さらに、安全性のためのインターロックおよびシールドを含めて、過失による吐出および前記電極や流体オリフィスとの不慮の接触の危険性を軽減することができる。
【００１９】
前記液貯留部の設計は、ガラス製、ポリカーボネート製、ポリエチレン製などのバイアルを、凍結乾燥などで乾燥させた治療薬および流体供給に利用し別個の成分を使用直前に混合できるようにする手段として利用するなどにより、さらに改善できる。
【００２０】
この装置は、患者の皮下脂肪層の厚さ範囲を示す体格指数の広い範囲にわたって患者に容易に適用できるように、あるいは患者の所定部位の深度に合わせ調整する必要性に容易に適用できるように、さらに改善することができる。このような改善には、例えば前記電極およびオリフィスの挿入深度を調整する深度ゲージの使用、または異なる長さやゲージのシリンジ針部材など異なる長さおよび／または直径の電極構造およびオリフィス構造の使用などが含まれる。
【００２１】
本発明は、全体として、作業者および患者の双方に対し効果的で再現可能かつ安全な態様で、患者の皮膚内および／または骨格筋内の所定の部位に治療薬を移送し電場を印加するための装置を提供することが好ましい。この装置の一実施形態は、使い捨てサブアセンブリである「カートリッジ」および手持ち式「アプリケータ」を有する。前記使い捨てサブアセンブリは、対象薬剤を格納する貯留部と、オリフィスであって、その内部を通じて前記薬剤を患者に移送するオリフィスと、電場を組織内に伝播させることのできる２若しくはそれ以上の電極とを一体化したものである。前記手持ち式アプリケータは、前記使い捨てカートリッジと連動し自動機構を組み込むことにより、（１）標的組織部位に向けて前記電極を進出させ、（２）前記オリフィスを前記標的組織部位に対して位置決めし、（３）前記貯留部から前記オリフィスを通じて前記標的組織部位内へ前記薬剤を送り、（４）適切なパルス発生器から前記電極へ電気信号を伝える。
【００２２】
予防目的で患者に投与する薬剤と治療目的で患者に投与する薬剤とはある種の区別が可能であるが、本発明の文脈ではこのような薬剤を実質的に等価なものと考え、別段の断りがない限り本明細書で一括して治療薬と呼んでいる。
【００２３】
装置の実施形態
本発明は、電気を利用した治療薬移送（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｍｅｄｉａｔｅｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ａｇｅｎｔ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ、略称ＥＭＴＡＤ）による、安全で効果的かつ再現可能な、治療薬の経皮的筋内（ｉｎｔｒａｍｕｓｃｕｌａｒ、略称ＩＭ）移送のため改良された装置を提供するものである。
【００２４】
経皮的ＩＭ用途向け一体型ユニットの具体的な実施形態を例示したのが、図１〜５である。この装置は、本体（アプリケータ）と、分離可能な使い捨てサブアセンブリ（カートリッジ）２００とからなる。このカートリッジは、投与する薬剤を移送前に格納する貯留部を含むよう構成されている。この貯留部は、前記薬剤を安定した環境で維持し汚染を防ぐよう設計および構成されている。また、この貯留部は、オリフィスであって、その内部を通じて前記薬剤を患者体内に移送するオリフィスに動作可能に連結されている。最も一般には、前記貯留部および前記オリフィスは、内部が中空の注射針部材に連結されたシリンジ３００からなる。このカートリッジは、電極アレイを収容し、この電極および／または前記オリフィス／注射針部材に不要な接触が起こるのを一体的かつ自動的に保護する（「針刺し防止」）。
【００２５】
前記アプリケータ１００には、前記電極アレイおよび前記注射針部材を標的組織に自動挿入できるようバネ機構を組み込んでいる。このアプリケータは、組み込まれた前記シリンジによる治療薬注射を自動制御するため別個のバネ機構も含む。このアプリケータには、治療適用シーケンスの制御が可能な適切なパルス生成装置との電気通信を可能にする手段を組み込んでいる。最も一般に見られる電気通信は、導電性のケーブルおよびコネクタを通じてもたらされる。前記アプリケータ上のトリガ１０１は、治療を開始するため利用される。最後に、このアプリケータには、挿入されたカートリッジを識別し、そのカートリッジに基づき治療パラメータを設定するシステムが設けられている。
【００２６】
薬剤／シリンジおよびカートリッジの一体化
現在までに開示されているこの種の装置では、貯留部と、少なくとも１つのオリフィスであって、その内部を通じて前記薬剤を投与する少なくとも１つのオリフィスとを有する治療薬の投与手段が説明されている。これまでに開示されてきた発明の臨床的な実施では、治療薬の投与手段（貯留部およびオリフィス）をカートリッジと一体化することが望ましい。前記投与手段をカートリッジと一体化すると、装置の取り扱い手順が少なくなり手続きを簡略化することができる。装置の取り扱い手順が少なくなると、針刺し事故と用量過誤の危険も軽減されて作業者および患者の安全性が改善される。この一体化により、薬剤移送オリフィスおよび電極間の所定の空間関係の精度も改善される。
【００２７】
薬剤投与手段を使い捨てカートリッジと一体化する適切な実施形態はいくつかある。カートリッジは、シリンジおよび針部材を貯留部およびオリフィスとして受容するよう構成できる。一度シリンジをカートリッジと一体化したら、その一体化は永久的であることが望ましい。永久的な一体化によりシリンジおよびカートリッジの分離が防止されるため、針刺しによる傷害の危険性は軽減される。シリンジは、薬剤投与手順前に薬剤を充填済みの市販のシリンジであってよい。市販のシリンジを利用することにより、１つのカートリッジ構成で薬剤および用量の組み合わせが多数可能になる。また、市販のシリンジは容易に利用でき費用効果も高い。あるいは、あらかじめシリンジに薬剤を充填し、カートリッジとともに梱包することもできる。あらかじめ充填したシリンジを利用すると、用量過誤の危険性が軽減される。さらに、あらかじめ充填したシリンジの場合は、薬剤の手動充填用にプランジャがシリンジの近端から延出している必要がなくなる。プランジャを延出させる必要がなければ、装置を小型化でき、材料使用量も削減でき、より人間工学的に優れたものになる。
【００２８】
貯留部およびオリフィスをカートリッジと一体化する別の実施形態では、貯留部がカートリッジ設計内に組み込まれて、別個のシリンジが不要になる。カートリッジは、薬剤との反応を防ぐため不活性材料で構成することが好ましい。適切な材料には、ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンなどがある（これに限定されないが）。
【００２９】
ある種の薬剤は、有効期間を伸ばすため凍結乾燥状態で格納することが望ましい。このような薬剤は、投与前に希釈剤と混合する。このような薬剤の場合は、凍結乾燥薬剤および希釈剤を別個のチャンバー内に格納するデュアルチャンバー貯留部を利用することもできる。治療前、前記チャンバー間の分離は除去または破壊され、前記薬剤および前記希釈剤の混合が可能になる。前記チャンバー間の適切な分離手段の１つに、手動で開けるコックバルブがある。また別の適切な分離手段としては、希釈剤チャンバーに十分な圧力をかけると開けることのできる薄膜またはチャッキバルブ（逆止め弁）がある。このようなデュアルチャンバー貯留部は、前記カートリッジに組み込むことができる。
【００３０】
本明細書では、薬剤投与手段をカートリッジと一体化する具体的な実施形態について説明している。この具体的な実施形態では、投与用の貯留部およびオリフィスとして市販のシリンジおよび針部材３００を利用する。またカートリッジ２００は、シリンジを受容し、電極アレイと所定の空間関係で針部材オリフィスを配置するよう構成される。さらに、前記カートリッジは、前記シリンジの前記カートリッジ内への挿入後、このシリンジを定位置にロックするスナップタブ２２４を伴って構成される。
【００３１】
駆動機構
皮膚を貫通し前記電極および注射針部材を標的治療組織内へと挿入し、また前記針部材を通じて薬剤を射出するための無生物エネルギー源としては、いくつかの適切な機構がある。圧縮ガスを動力源とした機構は、そのような装置の１つである。ソレノイド、リニアモーター、送りネジなどの電気機械機構も許容範囲内である。しかし、経皮的電極および注射針部材を挿入するための好適なアプローチは、バネベースの機構である。
【００３２】
電極挿入機構は、皮膚にすばやく挿入し前記電極を筋肉内に埋め込むため十分な力を必要とする。迅速に挿入を行うと、挿入部位における皮膚のテンティングを軽減し、前記電極または前記針部材のたわみを軽減することができる。電極のたわみは、前記電極アレイの変形につながり、治療の効果および患者の安全性に影響を及ぼしうる。針部材の変形は、薬剤および電場の共局在化に影響を及ぼしうる。そのため、前記電極および前記針部材をすばやく挿入し、たわみを最小限に抑えることが望ましい。また、迅速に電極／針部材を挿入すると患者の不快感も軽減される。バネベース機構のエネルギー貯蔵および放出特性は、電極および注射針部材を最小限のゆがみで組織内に迅速に挿入できるようにする上で適している。
【００３３】
経皮的用途向けの挿入および注射機構は、前記電極を標的治療深度まで埋め込んで処方体積／用量の薬剤を射出するため、十分な直線運動（投入）も必要とする。バネ機構は、小型軽量パッケージでも十分な直線運動をもたらせることから好適である。また、バネ機構には電気接続またはガス連結が不要で、圧縮ガス容器などの消耗品も必要とせず、さらに費用効果が高い。
【００３４】
自動的／受動的なバネ準備
バネ機構は、その機能特性および対費用効果から全体的に好ましいが、作動前の準備が必要である。治療シーケンスを作動させる前、バネにエネルギーを付与し蓄積しなければならない。これまでに開示されているこの種の装置では、利用者が能動的に別個の工程段階を実施し、その装置の使用前にバネ機構を準備することが必要である。現在までに開示されている発明としては、前記カートリッジ２００を前記アプリケータ１００に挿入する際、自動的または受動的にバネ機構を準備する手段などがある。このバネ機構の準備（「バネ準備」）は、前記カートリッジ２００の前記アプリケータ１００への挿入と連動して達成することが望ましい。バネ準備が自動的／受動的に行われると、手順が簡略化されることに加え、バネを準備しないという問題のある故障モードも排除できる。この装置では、自動バネ準備を達成するため種々のエネルギー被付与機構を使用することができる。これらの機構は、エネルギー源と、適切なトリガと、前記エネルギー源からバネへエネルギーを伝える手段とを有する。前記カートリッジを前記アプリケータに挿入すると、前記トリガが起動されて、前記エネルギー源から前記バネにエネルギーが伝えられる。この機能をもたらすエネルギー源／機構には、圧縮ガス機構、ソレノイド機構、電動式機構などがある（これに限定されないが）。
【００３５】
好適な方法および装置は、前記アプリケータへのカートリッジ挿入（「カートリッジ準備」）中に前記バネ機構を受動的に準備する手段として、前記カートリッジ２００の前記アプリケータ１００への挿入および取り付けを利用するものである。このカートリッジ準備法を利用すると、上述した発明の利点が得られ、また自動バネ準備に必要な機構を追加準備する必要性を排除することができる。これにより使いやすさと安全性を犠牲にすることなく、この装置を簡略化し、コストを削減できる。
【００３６】
バネ駆動機構の準備に前記カートリッジが利用される実施形態では、バネプランジャを押し込んでシリンジから薬剤を射出することなく、前記カートリッジを介して注射駆動機構に力をかける手段が具備される。また、前記バネ機構を準備する際は作業者が前記カートリッジに力をかけることから、この装置は、前記アプリケータへの前記カートリッジの挿入中、過失による電極および／または針部材作動を防止して針刺し傷害を防ぐ手段を含むことが望ましい。さらに、この針刺し防止手段は、準備中に前記電極および針部材の損傷および／または汚染を防ぐことも望ましい。最後に、このような実施形態では、作業者が準備完了前に前記カートリッジをリリースする危険性がある。その場合、蓄積されたバネエネルギーにより前記カートリッジが前記アプリケータから排出され、傷害および／または前記装置の損傷に至る危険性がある。したがって、過失による前記カートリッジの排出を防ぐことが望ましい。
【００３７】
カートリッジ準備の発明をもたらす具体的な実施形態の１つを示したのが図１〜５である。当業者であれば、カートリッジ準備を達成するため使用する具体的な機構は便宜上のものであり、カートリッジ準備を達成するため代替機構を使用しても本発明の範囲を逸脱しないことが理解されるであろう。本明細書で説明する具体的な実施形態では、前記カートリッジ２００およびアプリケータ１００は、特定の準備配向でのみ前記カートリッジ２００を前記アプリケータ１００に挿入することができるよう構成される。この準備配向では、前記カートリッジの少なくとも１つの片持ち延出部２０２が前記注射駆動機構１１０と係合して当該機構に準備力を付与する一方、当該機構がシリンジプランジャ３０２に接触するのを防止する。この具体的な実施形態では、前記電極／針部材を前記カートリッジ内の引き込みおよびロック状態に安全に保つことにより、準備中に針刺しが防止され、また前記電極／針部材が損傷／汚染から保護される。前記カートリッジに組み込まれたスナップタブ２２２は、電極ハブ２２０がカートリッジつば部２１０に対し軸方向に移動するのを防ぎ、これにより前記電極／針部材を前記カートリッジ内の引き込み状態に安全に保つ。さらに、前記カートリッジの遠端にかぶせるキャップ２３０により、針刺しおよび汚染が防止される。このキャップ２３０は、治療の適用前に取り外す。このキャップは耐穿刺性の材料で構成されることが好ましく、このキャップおよび前記カートリッジ間のインターフェースは、取り扱い中の汚染の危険性を最小限に抑えるよう設計されることが好ましい。前記電極ハブ２２０は、挿入駆動機構１２０と係合し、前記カートリッジつば部２１０にかけられた準備力を前記挿入機構に伝える。準備中に過失による前記カートリッジの排出を防ぐため、この特定の実施形態では前記アプリケータ内に一方向の板バネラッチ１３０を組み込んでおり、これにより前記カートリッジを準備配向に挿入したのち、このカートリッジがその配向で外れるまたは排出されることのないようにしている。過失による前記カートリッジ排出を防ぐための異なる別の適切な手段としては、ラチェット機構がある。前記カートリッジが前記アプリケータに完全に挿入されると、２つのバネ作動式ラッチ１１２、１２２は、挿入バネ機構および注射バネ機構を捕捉し、これらが治療中に作動されるまで準備が整ったエネルギー被付与（エネルギー蓄積）状態に保つ。ソレノイドアクチュエータ１１４、１２４は、それぞれラッチ１１２、１２２に取り付けられており、起動させると、前記ラッチを移動させ前記バネ機構１１０、１２０をリリースする。
【００３８】
前記カートリッジの挿入およびバネ機構の準備が完了したら、当該カートリッジをひねって４分の１回転させ、前記アプリケータへの当該カートリッジ取り付けを完了させる。この取り付け配向では前記片持ち延出部２０２が前記注射駆動機構１１０から係合解除して開放されるため、この注射機構は、リリースすると前記シリンジプランジャ３０２に作用する。また、この取り付け配向では前記アプリケータが前記タブ２２２を押し込み、前記電極ハブを開放して前記カートリッジに対し軸方向に移動させるため、前記挿入機構をリリースすると、この挿入機構により前記電極および針部材を前進させることができる。
【００３９】
ユーザインターフェース要因の改善を可能にする設計
本発明を実施する際は、人間工学および人的要因が安全で有効な薬剤投与の再現性に大きな役割を果たす。薬剤投与に使用する本装置のサイズおよび形状（ユーザインターフェース）は、作業者が標的組織部位へ効果的に薬剤を移送する能力を左右する。本装置の設計は、適切な位置および配向での本装置の正確な位置決めを容易にすることが望ましい。この装置を不適切に位置決めすると、治療の安全性および有効性双方に影響が及びかねない。
【００４０】
利用者に付随する人的要因のほか、この装置のサイズおよび形状は、患者側の承諾にも影響を及ぼしうる。装置は、特に大きく武器を連想させる形態または威嚇的な形態の場合、患者にとって脅威となることがある。そのため、本装置は、人間工学的で、かつ威嚇的でないフォームファクタを有することが望ましい。これまでに開示されているこの種の装置では、駆動機構が前記カートリッジと共線的および直列に構成されているため、装置が長く扱いにくくなってしまっている。本明細書で説明する発明では、前記カートリッジ、そして前記電極および前記シリンジの作用線と並列して構成された１若しくはそれ以上の駆動機構を利用している。この並列駆動機構は、共線的な態様またはオフセットした態様の構成が可能である。この並列構成により、装置はより小型で人間工学的、また威嚇的でないものになる。
【００４１】
オフセットした並列バネ機構を使用した具体的な実施形態の１つを、図１〜５に説明しているが、本発明は、他のバネおよび駆動機構を利用して望ましいフォームファクタをもたらすようにも適合しうる。例えば、前記バネが前記電極アレイまたは前記シリンジを囲むようにしてもよい。また、この機構は、機械的利点を利用して直線状の動きまたは力を増加することも可能である。
【００４２】
図１〜５に例示した具体的な実施形態では、前記挿入バネ機構および前記注射バネ機構が前記カートリッジと並列にオフセットされて前記アプリケータ内に配置される。前記バネ機構の力および動きは、前記アプリケータを貫通しており前記カートリッジと連動する駆動アーム部材１１６、１２６を介して、前記カートリッジに伝えられる。
【００４３】
カートリッジの識別
臨床用途の使用に適したものにするには、ＥＭＴＡＤ装置は、所与の薬剤に処方されうる用量範囲に対応しなければならない。ＥＭＴＡＤを使用する場合、薬剤の「用量」は、投与する体積および濃度と、電極アレイ構成と、組織に適用する電場パラメータ（波形、電圧、持続時間、周波数、パルス数を含む）とにより決定される。処方された「用量」が確実に所与の患者に適用されるようにするには、適切な電気的パラメータをパルス発生器に伝達する必要がある。これは利用者の入力を介して達成できるが、このようなシステムは、利用者の過失が有害な操作状態につながる危険性を伴う。したがって、有害な操作状態の危険性を最小限に抑える用量認識用の自動手段を提供することが望ましい。
【００４４】
用量認識用の自動手段はいくつかあるが、好ましい方法は前記アプリケータへの前記カートリッジ挿入と連動してもたらされる。このような実施形態において、用量を一部決定する前記電気信号パラメータは、他の２つのパラメータ（薬剤および電極アレイ）を含む前記カートリッジにより決定される。また、前記電気信号パラメータが設定されないと治療シーケンスが開始されないようにすることも望ましい。これにより、前記アプリケータへの前記カートリッジ取り付けは、確実に安全かつ適切なものになる。これまでに開示されているこの種の装置では、プログラム可能な集積回路および比較的高価な他の手段が説明されている。市販用途に適したものにするには、カートリッジ識別／電気信号パラメータ認識手段の費用効果を高くしなければならない。特に、前記使い捨てカートリッジの一部である識別システムのコンポーネントとそれに付随する製造工程は、費用効果の高いものでなければならない。
【００４５】
当業者であれば、適切なカートリッジ識別／電気信号認識手段は、いくつかあることが理解できるであろう。適切な手段としては、光バーコード識別や無線周波数識別などがある。バーコード識別の場合は、バーコードが前記カートリッジに貼られるかまたは刷り込まれ、リーダが前記アプリケータに一体化される。無線周波数識別の場合は、トランスポンダ（中継器）が前記カートリッジに一体化され、受信器が前記アプリケータに含まれる。この受信器は、前記カートリッジが前記アプリケータに適切に取り付けられた時点で無線周波数信号を受信するためだけに調整されることが好ましい。異なる別の適切な方法は、前記カートリッジが挿入されると閉まる一連の個別スイッチを前記アプリケータ内で利用することである。開閉されたスイッチのパターンにより、前記電気信号パラメータが決定される。これらのスイッチは、電気機械式、光電子式、または他の任意の適切なスイッチでありうる。
【００４６】
例えば一実施形態では、前記アプリケータ１００で３対の開路接点を利用したものを例示している。前記カートリッジ２００には、このカートリッジが前記アプリケータに取り付けられている場合にこれらの接点ペアを閉じるための導電テープが貼ってある。この３ビットシステムにより７つの電気信号パラメータ設定が識別され、さらに３対の開路接点により、カートリッジが取り付けられていない場合はその旨が示される。投与用量の定義に加え、本明細書で説明する発明では、有効な投与達成に異なる電気的条件を要する複数クラスの薬剤を単一の応用システムで移送することも容易になる。
【００４７】
調整自在な治療深度
筋内移送用ＥＭＴＡＤをいかに有効かつ安全に一貫して適用できるかは、いかに一貫した体積の筋肉組織を治療できるかに一部依存する。ただし、標的筋肉組織に到達するため貫通すべき皮下脂肪体の厚さは、患者ごとおよび治療部位ごとに有意な変動がある。ある研究では（Ｐｏｌａｎｄ  ＧＡら、ＪＡＭＡ、１９９７年６月４日、２７７（２１）：１７０９−１１）、三角筋脂肪体の厚さ範囲が３．７ｍｍ〜３５．６ｍｍと報告されている。したがって、所与の電極アレイサイズについて、影響を受ける筋肉組織の体積は、脂肪体の厚さに応じて異なる。また、皮膚と骨の間の組織の厚さも、患者ごとおよび治療部位ごとに有為に異なる。そのため、体格の大きい患者の治療に適した長さの電極／針部材は、体格の小さい患者への挿入中、骨に当たってしまう可能性がある。電極が骨と接触すると、患者が負傷し、さらに／または前記電極アレイが変形して治療の安全性および有効性が影響を受ける危険性がある。したがって、治療部位および患者の身体構造に基づき電極／針部材の挿入深度を調整する手段を提供することが望ましい。
【００４８】
本発明では、本発明の遠端上にある調整自在なリング２４０により、前記電極／針部材の挿入深度を修正する。前記リングは、このリングが本装置の遠端を越えて延出する長さに応じて患者体内に挿入する電極／針部材の長さが低減されるよう、前記カートリッジ２００先端に対し軸方向に調整できる。図１〜５に例示した具体的な実施形態では、不連続な軸方向位置にはめ込むひし形状のリングを利用する。その位置を修正するには、前記ひし形状リングの長径を圧縮して短径を拡張させ、前記リングを当該カートリッジからリリースする。異なる別の適切な実施形態では、ネジ式リングを前記カートリッジ先端にネジ込み、このネジを回すことにより、前記カートリッジ上で前記リングを前後に位置調整することができる。この実施形態では、連続的な数の深度調整位置が可能になる。
【００４９】
トリガ安全性のための自動／受動リリース
準備が整った状態の挿入バネ機構および注射バネ機構が不用意にリリースされると、傷害、治療薬の損失、および／または本装置の損傷に至る危険性がある。そのため、前記バネ機構の過失によるリリースを防ぐための安全システムを提供することが望ましい。このような安全システムは、振動や衝撃などの外力により、前記バネ機構が不慮にリリースされるのを防ぐことが好ましい。また、本装置の取り扱い中、作業者が前記治療シーケンスを不用意に起動してしまうことも考えられるため、この安全システムは、治療部位に適切に適用しない限り、前記治療シーケンスが起動されないようにすることも好ましい。治療部位への適切な配置は、治療の有効性にも影響を及ぼしうる。例えば、本装置は、前記電極／針部材が確実に組織内の処方深度に完全に挿入するよう、十分力を込めて治療部位に適用されることが望ましい。この安全システムは、十分な力を添えて本装置を治療部位に適用した時点で、自動的および受動的に無効化されることが好ましい。この安全システムの自動的および受動的な無効化は、別個の作業者工程を必要としない。安全システムの無効化が自動的／受動的に行われると、手順が簡略化されることに加え、前記安全システムを無効化しないという考えうる故障モードも排除できる。
【００５０】
前記電極／針部材が完全に組織内の処方深度まで挿入するようにするには、本装置を治療部位に適用する力（「適用力」）の最小値が、前記電極／針部材の挿入に必要な力（「電極挿入力」）を超えなければならない。この電極挿入力は、本明細書で以下詳しく開示したいくつかの可変量に依存する。例として、典型的な電極挿入力は２．５ポンド（１１．１ニュートン）であることから、前記最小適用力は２．５ポンド（１１．１ニュートン）である。前記適用力が３．５〜５．０ポンド（１５．６〜２２．２ニュートン）になるよう、安全域を前記挿入力に付加することが好ましい。必要な適用力は、作業者が無理なく治療部位に加えられる力を超えないことが好ましい。
【００５１】
本明細書では、開示した安全システムの好適な実施形態について説明する。前記アプリケータ１００内では、前記ラッチ１１２、１２２が前記挿入バネ機構１２０および前記注射バネ機構１１０から係合解除するのを、少なくとも１つの機械的停止部材１４０が物理的に防ぐ。前記アプリケータのトリガおよびパルス発生器の間の連結は、電子スイッチ１４２により開放状態で保たれ、これにより過失による前記治療シーケンス起動が防止される。前記アプリケータの内部機構は、外部ハウジング１０２の内部で軸方向に浮動し、内部アプリケータおよび前記外部ハウジングの間で作用するバネ１４４により突出位置で保たれる。前記バネ（の付勢力）は、好適な前記適用力に等しい。このバネ力を十分克服できる圧力とともに本装置を治療部位に適用すると、前記内部アプリケータが前記外部ハウジング１０２内で再位置決めされる。この位置では、前記安全システムが無効化される。前記停止部材１４０は前記ラッチに対し再位置決めされるため、これらのラッチが前記挿入バネ機構および前記注射バネ機構から係合解除するのを防ぐことはできなくなる。さらに、前記電子スイッチ１４２が前記外部ハウジングに接触して閉塞状態になるため、前記トリガが前記パルス発生器と通信して前記治療シーケンスを起動できるようになる。
【００５２】
電極アレイの挿入バネ力／率
電極挿入機構は、皮膚にすばやく挿入し前記電極を筋肉内に埋め込むため十分な力を必要とする。迅速に挿入を行うと、挿入部位における皮膚のテンティングを軽減し、前記電極または前記針部材のたわみを軽減することができる。電極のたわみは、前記電極アレイの変形につながり、治療の効果および患者の安全性に影響を及ぼしうる。針部材の変形は、薬剤および電場の共局在化に影響を及ぼしうる。そのため、前記電極および前記針部材をすばやく挿入し、たわみを最小限に抑えることが望ましい。また、迅速に電極／針部材を挿入すると患者の不快感も軽減される。バネベース機構のエネルギー貯蔵および放出特性は、電極および注射針部材を最小限のゆがみで組織内に迅速に挿入できるようにする上で適している。
【００５３】
迅速な筋内電極挿入に必要なバネ力は、電極の直径、電極の数、電極同士の離間距離、電極の先端構造を含むいくつかの可変量に影響される。筋内ＥＭＴＡＤの場合、一般的な電極直径は０．２５ｍｍ〜１．５０ｍｍの範囲で、一般的な電極アレイ構成には２〜７個の電極が含まれる。これらの範囲の電極アレイを挿入するために必要な力は、電極直径および電極数の双方に比例する。例えば、電極直径および／または電極数を増加させると、必要な挿入力の最小値も増加する結果となる。他方、電極の離間距離は、電極間の離間距離に反比例する。前記電極の挿入に伴い変位させられる組織との相互作用により、電極間の距離が小さいほど、挿入力は強くなる。挿入電極のアレイを組み込んだ一般的なＥＭＴＡＤ装置では、電極間距離は、前記アレイを有する電極の直径より少なくとも１０倍大きく、より一般的には１５〜２０倍大きい。この範囲内では変位された組織との相互作用はほとんどないため、電極の離間距離が挿入力に及ぼす影響は最小限である。挿入力を最小限に抑えるには、電極の先端を切削する幾何学的構成が好適である。先端の幾何学的構成を鈍く拡げると、より大きな挿入力が必要になる。
【００５４】
すばやく経皮的筋内電極埋め込みを行う上で必要な最小のバネ力／率を決定するため、実験が実施中で、ＥＭＴＡＤの筋内用途に適した電極アレイと、先端を切削した電極との選択が評価されている。各電極アレイはブタモデル内へ埋め込まれ、迅速に皮膚組織へ挿入し前記電極アレイを有意に変形させずに埋め込むため必要な最小バネ力が決定される。バネが及ぼす力はバネからエネルギーが放出されるに伴い減少するため、２つの結果が得られている。第１の結果は前記バネの力放出開始時の力であり、これは、皮膚組織への挿入に必要な最小の力を表す。第２の結果はバネの力放出終了時の力であり、皮下の筋肉組織を貫通した前記電極アレイ埋め込みに必要な最小の力を表す。これらの力は前記電極の直径および数に依存するため、結果は、力と、前記アレイ内の電極の総断面積との比として与えられる。その結果、前記電極を埋め込むには、埋め込みストロークの開始時では電極断面積に最小力１０００ポンド／平方インチ（０．７キログラム／平方ミリメートル）、埋め込みストロークの終了時では電極断面積に最小力５００／平方インチ（０．３５キログラム／平方ミリメートル）、それぞれかかることが望ましいことが示された。前記電極を一貫して確実に作動させるには、電極断面積に少なくとも２０００ポンド／平方インチ（１．４キログラム／平方ミリメートル）の初期埋め込み力、また電極断面積に少なくとも７５０ポンド／平方インチ（０．５キログラム／平方ミリメートル）の終期埋め込み力が好ましい。
【００５５】
例として、直径がそれぞれ０．０２インチの４つの電極からなるアレイは、約０．００１２５平方インチ（０．８平方ミリメートル）の総断面積を有する。したがって、この例のアレイの作動機構は、挿入を達成するため１．２５ポンド（５．５ニュートン）の最小力を要し、より好ましくは少なくとも２．５０ポンド（１１ニュートン）の力を要することになる。
【００５６】
前記バネ機構を手動で準備する実施形態では、作業者が無理なく前記バネを準備できるよう、前記バネの力を制限することが好ましい。バネ準備の好適な限界値は１５ポンド（６７ニュートン）未満の力である。各バネ機構が別個に準備される実施形態の場合、バネの最大力は１５ポンド（６７ニュートン）である。ただし、前記挿入バネ機構および前記注射バネ機構が同時に準備される実施形態の場合、合計バネ力は１５ポンド（６７ニュートン）を超えないことが好ましい。
【００５７】
薬剤投与バネ力／率
治療薬の投与に必要な力には、いくつかの可変量が影響する。これらの可変量としては、薬剤の粘性、前記シリンジの断面積、針部材ゲージ、オリフィスの断面積、組織密度などがある。筋内ＥＭＴＡＤで一般的なパラメータの場合、治療薬の投与に必要な最小バネ力は０．２５ポンド（１．１ニュートン）である。この注射バネ力は、１〜１０ポンド（４．５〜４５ニュートン）であることが好ましい。
【００５８】
前記注射バネ機構の機能特性および対費用効果は全体的に好ましいものとなっているが、この駆動機構の前記シリンジプランジャへの衝撃は「水撃」効果を生じる可能性がある。衝撃により生成される力の波がシリンジ内の薬剤を通じて伝わり、前記シリンジまたは前記針部材に損傷の及ぶ危険性がある。特に、標準的なプラスチック針基の場合は、亀裂または分割が生じて投与完了前に薬剤が漏れる危険性がある。したがって、薬剤の注射力／率に影響を及ぼすことなく前記駆動機構の衝撃エネルギーを減衰させることが望ましい。
【００５９】
前記駆動機構の衝撃エネルギーを減衰させるには、いくつかの手段がある。このような手段の１つが、前記シリンジプランジャ３０２および前記駆動機構１１６の間にエネルギー吸収材料１１８を配置することである。適切なエネルギー吸収材料としては、シリコン、ポリウレタン、独立気泡発泡体などのエラストマーなどがある（これに限定されないが）。衝撃を吸収する異なる別の適切な手段としては、前記駆動機構の率（速度）を緩慢にするガス／流体減衰がある。このような装置では、前記注射駆動機構の少なくとも一部が、前進するため小さい抽気孔内でガスまたは流体を変位させることが必要である。前記ガスは空気で、前記抽気孔はその減衰が前記注射針部材を通じた薬剤投与で生じる減衰以下であるよう調整されることが好ましい。このような場合、このガス減衰は、前記駆動機構が前記シリンジに接触し、そこで前記注射針部材を通じた薬剤投与により生じる減衰が薬剤投与に影響する制限要因となるまで、前記駆動機構の率（速度）だけに影響を及ぼす。
【００６０】
自動／受動針刺し防止
治療後に前記電極および注射針部材を処理する際は、針刺しおよび血液感染性の病原体伝播の危険性がある。そのため、本装置は一体化された針刺し防止機構を含むことが望ましい。さらに、この針刺し防止機構は自動的かつ受動的であることも望ましい。自動針刺し防止機構は、この針刺し防止機構を手動で作動させた場合に傷害の可能性を排除し、この針刺し防止機構が作動されないという故障モードの可能性も排除する。この針刺し防止機構は、起動した時点で、可能性として誰かがこの針刺し防止機構の無効化を試みた場合、それを防ぐための定位置ロック手段を含むことが好ましい。
【００６１】
一体型自動ロック針刺し防止機構の好適な実施形態の１つを提示している。ただし、当業者であれば、他の実施形態でも同じ目的を達成できることが理解されるであろう。本明細書で説明する具体的な実施形態では、前記カートリッジと一体型の針刺しシールド２５０であって、前記電極／針部材が患者から取り出される際、その電極／針部材上部へ自動的に延出する針刺しシールド２５０を利用している。前記カートリッジ内の圧縮バネ２５２は、前記針刺しシールドおよび前記電極ハブ２２０の間の前記針刺しシールド近位に配置されている。電極／針部材の挿入中に前記電極ハブが遠位へ前進するに伴い、このバネは圧縮される。前記電極／針部材が治療後に患者体内から取り出される際、前記バネは延長し、前記針刺しシールドを遠位へ延出させて前記電極および針部材を覆わせる。このシールドが前記電極および前記針部材を覆って完全に延長するに伴い、前記針刺しシールド上の片持ちタブが前記つば部２１０上の対応する溝にはめ込まれ、これにより前記シールドを突出位置にロックする。
【００６２】
使い捨て用途
利用者は、コストを節約するため、または認可されていない薬剤を適用するため、前記使い捨てカートリッジを再利用しようとする場合がある。このカートリッジを再利用すると、治療の安全性および有効性に影響が及びうる。例えば、生体適合性を確実にするため利用されうる前記電極のコーティングが複数回の使用に耐えず、治療が患者に有毒な結果を生じる危険性がある。また、再利用した装置の滅菌は保証できない。したがって、本装置には再利用を防止する機能を含めることが望ましい。
【００６３】
本明細書で説明する装置は、再利用を防止する機能を３つ含む。前記針刺しシールド２５０は、突出位置でロックして前記電極および前記針部材が患者に挿入されるのを防ぐ。前記シリンジは、前記カートリッジへの挿入時永久的に取り付けられるため、取り外して薬剤を再充填することは不可能である。最後に、電極挿入後、前記カートリッジハブと前記つば部構成は、当該ハブが当該つば部に挿入された状態で固定される。この構成において、前記カートリッジが前記挿入バネ機構および前記注射バネ機構を準備することはない。また、この構成で前記アプリケータ内のカートリッジ識別用の前記接点が前記カートリッジと通信することはないため、制御システムは前記カートリッジを認識せず、治療は防止される。
【００６４】
当業者であれば、他にも再利用を防ぐ適切な手段があることが理解できるであろう。このような方法の１つは、前記カートリッジにヒューズを組み込んで、治療終了時にこのヒューズを飛ばす信号を前記パルス発生器から適用することである。異なる別のこのような手段には、前記アプリケータにより読み取られる一意のシリアルナンバーによる、各カートリッジの識別がある。前記パルス発生器は、前記シリアルナンバーを格納し、以前読み取ったことのある格納済みシリアルナンバーのカートリッジでは治療を適用しないようにする。
【００６５】
製造可能性
市販用途に適したものにするには、使い捨てカートリッジの製造コストをできる限り抑える必要がある。また、ＥＭＴＡＤの複数電極アレイ構成を適用する場合は、所与の薬剤に処方される一定範囲の用量を移送することが必要になりうる。複数アレイ構成を生産する際に製造コストを減らす方法の１つは、その複数カートリッジ構成で同じコンポーネントを多数利用することである。このアプローチにより、工具費、在庫費用、品質管理費、取扱費を含む（これに限定されないが）コストが削減される。
【００６６】
図５に例示した具体的な実施形態では、電極２６０の構造だけを変更して前記電極アレイ構成を修正している。前記電極の遠端付近の曲がり部２６２により、前記カートリッジ内におけるこれら電極の挿入端部の相対位置が変化し、これを受け、このアレイの構成も変化する。このカートリッジのコンポーネントは、複数電極構造を受容するよう設計されているため、複数電極アレイ構成に利用できる。また、このカートリッジコンポーネントは、互いにかみ合い、前記電極の前記曲がり部を利用して前記カートリッジコンポーネント間で確実に前記電極を捕捉するにようにも設計されている。このアプローチでは、さらに、接着剤接合、溶剤結合、インサート成形、超音波溶接などコスト高な接合技術を排除することにより、製造コストを削減する。
【００６７】
この明細書で引用したすべての特許および特許出願は、参照により組み込むよう具体的および個別に示したとして、この言及により本明細書に組み込まれるものである。
【００６８】
以上、本発明について、例示および例により明瞭化し理解を深める目的で多少詳しく説明してきたが、当業者であれば、本開示に照らし、本発明の要旨を変更しない範囲で特定の変更形態および修正形態が可能であることが明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明の一体型装置の実施形態の３つのコンポーネント（アプリケータ、カートリッジ、およびシリンジ）を例示した分解図である。
【図２】図２は、アプリケータとともに組み立てられた図１の実施形態のカートリッジを例示した図である。
【図３】図３は、挿入バネ機構および注射バネ機構の準備が整った状態の、図１の実施形態のアプリケータ／カートリッジ／シリンジアセンブリの断面図である。
【図４】図４は、挿入バネ機構および注射バネ機構の準備が整っていない状態の、図１の実施形態のアプリケータの断面図である。
【図５】図５は、シリンジが挿入された状態の、図１の実施形態のカートリッジの断面図である。
【図１】
2007527779.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007527779.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2007527779.tif 000008