(57)【要約】患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により医薬品を患者の体内に送達するための装置（１００）であって、頂部エンクロージャ（１１６）および底部エンクロージャ（１０４）を有する本体と、本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバ（１６０）と、患者の皮膚に貫入するための注射針（１５２）であって、管腔を有し、リザーバ（１６０）と選択的に連通する注射針（１５２）とを含む、装置。本装置は、リザーバ（１６０）を選択的に加圧するための加圧システム（６００、１４０）も含む。起動前位置において、加圧システム（６００、１４０）は、リザーバ（１６０）に接触してこれを圧縮し、リザーバ（１６０）の初期容積を低減させ、それによりリザーバ（１６０）の部分的な充填を可能にする。
2013514131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬物送達装置であって、
頂部エンクロージャおよび底部エンクロージャを含む本体と、
前記本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバと、
患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、前記リザーバと選択的に連通する注射針と、
前記リザーバを選択的に加圧するための加圧システムと
を備え、
起動前位置において、前記加圧システムが、前記リザーバに接触してこれを圧縮し、前記リザーバの初期容積を低減させることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記底部エンクロージャは、円筒形ハウジングを備え、
前記加圧システムは、前記円筒形ハウジング内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記加圧システムは、
前記円筒形ハウジング内で可動のプランジャと、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるときに前記プランジャにより圧縮される加圧ばねと
を備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記プランジャは、その外縁部から延びる少なくとも１つのタブを備え、
前記円筒形ハウジングは、少なくとも１つの凹状チャネルを含み、前記少なくとも１つのプランジャ・タブを前記プランジャの移動中にガイドすることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプランジャ・タブは、前記プランジャの前記外縁部から延びる脚部、および前記脚部から延びる足部を備え、
前記少なくとも１つの凹状チャネルは、保持部を含み、
前記足部と前記保持部との間の抵抗が、前記加圧システムを前記加圧ばねの力に抗して前記起動前位置に保持することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記脚部の長さが、前記リザーバの前記初期容積の低減の量を定めることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記リザーバは、ドームおよび可撓性リザーバ・ドーム・シールを備え、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるとき、前記プランジャの表面は、前記リザーバ・ドーム・シールに接触してこれを圧縮し、前記リザーバの前記初期容積を低減させ、
前記リザーバ・ドーム・シールに接触する前記プランジャの表面の形状は、前記ドームの形状に対応することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記本体上に可動に配置された、起動前位置から起動位置に可動な起動用ボタンをさらに備え、
前記起動用ボタンの前記起動前位置から前記起動位置への移動が、前記プランジャの回転を生じさせて、前記足部が、前記保持位置から自由になり、前記プランジャが、前記加圧ばねの力により前記円筒形ハウジング内を移動し、前記リザーバを加圧することを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記加圧システムは、
前記底部エンクロージャ上に配置された保持板と、
前記円筒形ハウジングの実質的に中心に配置され、前記保持板および前記プランジャのうちの一方の上にあるポストであって、その末端部に配置されたスプロケットを有するポストと
をさらに備え、
前記加圧ばねは、前記保持板と前記プランジャとの間に配置され、
前記保持板および前記プランジャのうちの残りの一方は、前記スプロケットに対応する形状の開口部を含み、前記開口部は、前記保持板および前記プランジャのうちの残りの一方のフィンガの間に挟まれたスロットを有し、
前記起動前位置において、前記スプロケットの歯は、前記フィンガと整列し、前記加圧ばねの圧縮を維持することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
前記ポスト、および、前記ポストが配置された前記保持板および前記プランジャのうちの一方が、単一の構造体として一体に形成されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プランジャは、その外縁部から延びる少なくとも１つのタブを備え、
前記円筒形ハウジングは、少なくとも１つの凹状チャネルを含み、前記少なくとも１つのプランジャ・タブを前記プランジャの移動中にガイドすることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記ポストの長さが、前記リザーバの前記初期容積の低減の量を定めることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記リザーバは、ドームおよび可撓性リザーバ・ドーム・シールを備え、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるとき、前記プランジャの表面は、前記リザーバ・ドーム・シールに接触してこれを圧縮し、前記リザーバの前記初期容積を低減させ、
前記リザーバ・ドーム・シールに接触する前記プランジャの表面の形状は、前記ドームの形状に対応することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記本体上に可動に配置された、起動前位置から起動位置に可動な起動用ボタンをさらに備え、
前記起動用ボタンの前記起動前位置から前記起動位置への移動が、前記保持板および前記プランジャのうちの一方の、前記保持板および前記プランジャのうちの回転しない一方に対する回転を生じさせて、前記スプロケットの歯が、前記開口部の前記スロットと整列し、前記プランジャが解放されて、前記加圧ばねの力の下で前記円筒形ハウジング内を移動し、前記リザーバを加圧することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記ポストは、前記保持板上に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ポストは、前記プランジャ上に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記起動用ボタンの前記起動前位置から前記起動位置への移動が、前記保持板の回転を生じさせて、前記スプロケットの歯を前記開口部の前記スロットに整列させることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記起動用ボタンの前記起動前位置から前記起動位置への移動が、前記プランジャの回転を生じさせて、前記スプロケットの歯を前記開口部の前記スロットに整列させることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により所定容積の医薬品を前記患者の体内に送達するための装置であって、
頂部エンクロージャおよび底部エンクロージャを含む本体と、
前記本体内に配置された、前記医薬品を収容するためのリザーバと、
前記患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、前記リザーバと選択的に連通する注射針と、
前記リザーバを選択的に加圧するための加圧システムと
を備え、
起動前位置において、前記加圧システムが、前記リザーバに接触してこれを撓ませ、前記リザーバの初期容積を実質的に前記所定容積まで低減させることを特徴とする装置。
【請求項２０】
前記加圧システムは、
前記本体内で可動のプランジャと、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるときに前記プランジャにより圧縮される加圧ばねと
を備えることを特徴とする請求項１９に記載の装置
【請求項２１】
前記リザーバは、ドームおよび可撓性リザーバ・ドーム・シールを備え、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるとき、前記プランジャの表面は、前記リザーバ・ドーム・シールに接触してこれを撓ませ、前記リザーバの前記初期容積を低減させ、
前記リザーバ・ドーム・シールに接触する前記プランジャの表面の形状は、前記ドームの形状に対応することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記プランジャは、前記プランジャの外縁部から延びる少なくとも１つの脚部、および前記脚部から延びる足部を備え、
前記底部エンクロージャは、保持部を備え、
前記足部と前記保持部との間の摩擦抵抗が、前記加圧システムを前記加圧ばねの力に抗して前記起動前位置に保持し、
前記脚部の長さが、前記リザーバの前記初期容積の低減の量を定めることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記加圧システムは、
前記底部エンクロージャ上に配置された保持板と、
前記プランジャおよび前記保持板のうちの一方の実質的に中心に配置されたポストであって、その末端部に配置されたスプロケットを有するポストと
をさらに備え、
前記加圧ばねは、前記保持板と前記プランジャとの間に配置され、
前記保持板および前記プランジャのうちの残りの一方は、前記スプロケットに対応する形状の開口部を含み、前記開口部は、前記保持板および前記プランジャのうちの残りの一方のフィンガの間に挟まれたスロットを有し、
前記起動前位置において、前記スプロケットの歯は、前記フィンガと整合し、前記加圧ばねの圧縮を維持し、
前記ポストの長さが、前記リザーバの前記初期容積の低減の量を定めることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記ポストは、前記保持板上に配置されることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記ポストは、前記プランジャ上に配置されることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記起動用ボタンの前記起動前位置から前記起動位置への移動が、前記保持板の回転を生じさせ、前記スプロケットの歯を前記開口部の前記スロットに整列させることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記起動用ボタンの前記起動前位置から前記起動位置への移動が、前記プランジャの回転を生じさせて、前記スプロケットの歯を前記開口部の前記スロットに整列させることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２８】
患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により医薬品を前記患者の体内に送達するための装置であって、
頂部エンクロージャ、および円筒形ハウジングを含む底部エンクロージャを含む本体と、
前記本体内に配置された、前記医薬品を収容するためのリザーバと、
前記患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、前記リザーバと選択的に連通する注射針と、
前記リザーバを選択的に加圧するための加圧システムと
を備え、
起動前位置において、前記加圧システムは、前記円筒形ハウジング内に保持され、かつ、前記加圧システムは、前記リザーバに接触してこれを変形させ、前記リザーバの初期容積を低減させることを特徴とする装置。
【請求項２９】
患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により医薬品を前記患者の体内に送達するための装置であって、
頂部エンクロージャおよび底部エンクロージャを含む本体と、
前記本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバと、
前記患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、前記リザーバと選択的に連通する注射針と、
前記リザーバを選択的に加圧するための加圧システムであって、前記リザーバの初期容積を低減させるための手段を備えた加圧システムと
を備えることを特徴とする装置。
【請求項３０】
前記リザーバの前記初期容積を低減させるための前記手段は、
前記本体内で可動のプランジャと、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるときに前記プランジャにより圧縮される加圧ばねと
を備えることを特徴とする請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記リザーバは、ドームおよび可撓性リザーバ・ドーム・シールを備え、
前記加圧システムが前記起動前位置にあるとき、前記プランジャの表面は、前記リザーバ・ドーム・シールに接触してこれを部分的に圧縮し、前記リザーバの前記初期容積を低減させ、
前記リザーバ・ドーム・シールに接触する前記プランジャの前記表面の形状は、前記ドームの形状に対応することを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記プランジャは、前記プランジャの外縁部から延びる少なくとも１つの脚部、および前記脚部から延びる足部を備え、
前記底部エンクロージャは、保持部を備え、
前記足部と前記保持部との間の摩擦抵抗が、前記加圧システムを前記加圧ばねの力に抗して前記起動前位置に保持し、
前記脚部の長さが、前記リザーバの容積の低減の量を定めることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項３３】
前記リザーバの前記初期容積を非膨張的に低減させるための前記手段は、
前記底部エンクロージャ上に配置された保持板と、
前記プランジャおよび前記保持板のうちの一方の実質的に中心に配置されたポストであって、その末端部に配置されたスプロケットを有するポストと
をさらに備え、
前記加圧ばねは、前記保持板と前記プランジャとの間に配置され、
前記保持板および前記プランジャのうちの残りの一方は、前記スプロケットに対応する形状の開口部を含み、前記開口部は、前記保持板および前記プランジャのうちの残りの一方のフィンガの間に配置されるスロットを有し、
前記起動前位置において、前記スプロケットの歯は、前記フィンガと整合し、前記加圧ばねの圧縮を維持し、
前記ポストの長さが、前記リザーバの前記初期容積の低減の量を定めることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記ポストは、前記保持板上に配置されることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記ポストは、前記プランジャ上に配置されることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、患者にとっての利便性が改善され、使い易く、かつ改善された加圧機構および起動機構を有する、物質送達装置に関する。本発明はまた、患者に様々な物質または医薬品を送達するために用いることができるパッチ様自給式物質注入装置または自己注射装置に関する。より具体的には、本発明は、部分的に充填可能なリザーバを備えた注入装置または自己注射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば糖尿病などの症状に苦しんでいる多くの人々が、インスリン注入のような何らかの形態の注入療法を用いて、そのグルコース・レベルの厳密な調節を維持している。現在、インスリン注入治療の例には、日々のインスリン療法の２つの主要な方式がある。第１の方式は、注射器およびインスリンペンを含む。これらの装置は、使用するのが簡単であり、費用は比較的低いが、典型的には１日当たり３回から４回の注射のたびに針刺しを必要とする。第２の方式は、注入ポンプ療法を含み、これは、約３年間保つ高価なポンプの購入を必要とする。高費用（注射器療法の１日の費用のおよそ８倍から１０倍）およびポンプの限られた寿命が、このタイプの療法に対する高い障壁である。インスリンポンプはまた、比較的旧式の技術に相当し、扱いにくい。さらに、ライフスタイルの観点からみると、ポンプを患者の腹部上の送達部位に繋ぐ管類（「輸液セット」として知られる）は非常に不便であり、またポンプは比較的重いため、ポンプを身につけることは負担になる。しかしながら、患者の見地からすると、ポンプを使用したことのある患者のうちの圧倒的多数は、生涯ポンプを使い続けることを好む。なぜなら、注入ポンプは、注射器およびペンより複雑ではあるが、連続的なインスリン注入、正確な用量、およびプログラム可能な送達スケジュールという利点を提供するからである。この結果、より厳密なグルコースの調節および健康状態の感覚の改善がもたらされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
【非特許文献１】Ｂｉｏｃｈｅｍ  Ｂｉｏｐｈｓ  Ａｃｔａ、１９８９年、第６７巻、ｐ．１００７
【非特許文献２】Ｒｕｂｉｎｓ他、Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ、第２５巻、ｐ．３３７−３４２
【発明の概要】
【０００５】
観察されるポンプ療法の増大および日々の注射の数が増加していることを考慮すると、より優れた療法に対する関心が高まっている。この注入の例および同様の注入の例において、この高まる関心を十分に満たすために必要とされるのは、日々の注射療法の最も優れた特徴（低費用および使いやすさ）をインスリンポンプの最も優れた特徴（連続的な注入および正確な用量）と組み合わせ、そしてまたそれぞれの欠点を回避する、インスリンの送達または注入の形態である。
【０００６】
費用が低く使いやすい、携行式または「着用式」の薬物注入装置を提供するために幾つもの試みがなされてきた。これらの装置のうちのあるものは、部分的にまたは全体が使い捨てであることが意図されている。理論上は、このタイプの装置は、付随する費用および不便さを伴うことなく、注入ポンプの利点のうちの多くを提供することができる。しかし、残念なことに、これらの装置の多くは、患者の不快感（用いられる注射針のゲージおよび／または長さに起因する）、送達される物質と注入装置の構築に用いられ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させなかった場合に発生する可能性がある誤動作（例えば、装置の早すぎる起動の結果生じる「濡れた」注射）を含む欠点がある。特に、短いおよび／または細いゲージの注射針が用いられる場合には、製造における困難、および、針の貫入の深さの制御における困難にも直面する。使用済装置と接触した人の針刺し事故の可能性も問題である。
【０００７】
したがって、製造における簡易さ、ならびに、インスリンおよび非インスリン用途のための使用の改善をさらに提供する、インスリン用の注入ポンプのような現在の注入装置の代替品が必要とされている。
【０００８】
本発明の態様は、所望の物質の注入を提供し、かつ、１つまたは複数の極微針を用いることによって不快感を最小にする一方で、皮膚上に都合良く装着することができる、パッチ様の注入装置または自己注射装置を提供することである。本発明の付加的な態様は、部分的に充填可能なリザーバを備えた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、患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により医薬品を患者の体内に送達するための装置であって、頂部エンクロージャおよび底部エンクロージャを有する本体と、本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバと、患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、リザーバと選択的に連通する注射針とを含む装置を提供することにより達成される。本装置は、リザーバを選択的に加圧するための加圧システムも含む。起動前位置において、加圧システムは、リザーバに接触してこれを圧縮し、リザーバの初期容積を低減させる。
【００１０】
本発明の上記の態様および／またはその他の態様はまた、患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により所定容積の医薬品を患者の体内に送達するための装置であって、頂部エンクロージャおよび底部エンクロージャを含む本体と、本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバと、患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、リザーバと選択的に連通する注射針とを含む装置を提供することによっても達成される。本装置は、リザーバを選択的に加圧するための加圧システムも含む。起動前位置において、加圧システムは、リザーバに接触してこれを撓ませ、リザーバの初期容積を実質的に所定容積まで低減させる。
【００１１】
本発明の上記の態様および／またはその他の態様はまた、患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により医薬品を患者の体内に送達するための装置であって、頂部エンクロージャ、および円筒形ハウジングを含む底部エンクロージャを含む本体と、本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバと、患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、リザーバと選択的に連通する注射針とを含む装置を提供することによっても達成される。本装置は、リザーバを選択的に加圧するための加圧システムも含む。起動前位置において、加圧システムは、円筒形ハウジング内に保持され、かつ、加圧システムは、リザーバに接触してこれを変形させ、リザーバの初期容積を低減させる。
【００１２】
本発明の上記の態様および／またはその他の態様はまた、患者の皮膚内へのまたは皮膚を貫く注射により医薬品を患者の体内に送達するための装置であって、頂部エンクロージャ、および円筒形ハウジングを含む底部エンクロージャを含む本体と、本体内に配置された、医薬品を収容するためのリザーバと、患者の皮膚に貫入するための注射針であって、管腔を有し、リザーバと選択的に連通する注射針とを含む装置を提供することによっても達成される。本装置は、リザーバを選択的に加圧するための加圧システムも含む。加圧システムは、リザーバの初期容積を低減させるための手段を含む。
【００１３】
本発明の付加的なおよび／またはその他の態様および利点は、一部は以下の説明において述べられ、一部は説明から明らかとなり、または、本発明の実施により学ことができる。
【００１４】
本発明の実施形態の上述のおよび／またはその他の態様および利点は、添付図面と併せた、以下の詳細な説明から、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】起動の前の起動前状態におけるパッチ様注入装置の実施形態の斜視図である。
【図２】起動前状態における図１の注入装置の部分分解図である。
【図３】起動用ボタンを遠ざかるように回転させて、詳細をより明らかにした、起動前位置における図１の注入装置の部分分解図である。
【図４】起動前状態における図１の注入装置のより完全な分解図である。
【図５】起動前状態における図１の注入装置の断面図である。
【図６】起動用ボタンを遠ざかるように回転させた、起動前状態における図１の注入装置の断面図である。
【図７】安全機構の取り付け中の、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の注入装置のより完全な分解図である。
【図１０】起動後の図１の注入装置の断面図である。
【図１１】安全機構の展開後の図１の注入装置の部分分解図である。
【図１２】安全機構の展開後の図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】投与終了インジケータ、および図１の注入装置におけるその動作を示す図である。
【図１５Ｂ】投与終了インジケータ、および図１の注入装置におけるその動作を示す図である。
【図１５Ｃ】投与終了インジケータ、および図１の注入装置におけるその動作を示す図である。
【図１５Ｄ】投与終了インジケータ、および図１の注入装置におけるその動作を示す図である。
【図１６】注射ポートを備えた注入装置の実施形態を示す図である。
【図１７】図１の注入装置を起動させるのに必要な力を低減させる保持アセンブリの実施形態の分解図である。
【図１８Ａ】図１７のアセンブリにおけるスプロケットの平面図である。
【図１８Ｂ】図１７のアセンブリにおける対応するスプロケット開口部の平面図である。
【図１９】起動前位置における図１７のアセンブリの断面図である。
【図２０Ａ】保持アセンブリの実施形態の自由体図である。
【図２０Ｂ】保持アセンブリの実施形態の自由体図である。
【図２１】図１の注入装置を起動させるのに必要な力を低減させる保持アセンブリの別の実施形態を示す図である。
【図２２】図１の注入装置を起動させるのに必要な力を低減させる保持アセンブリの別の実施形態を示す図である。
【図２３Ａ】図４のプランジャを装填して起動前状態にするため工具を示す図である。
【図２３Ｂ】図４のプランジャを装填して起動前状態にするための工具を示す図である。
【図２４】図１７のプランジャを装填して起動前状態にするための工具を示す図である。
【図２５】起動前状態における図１の注入装置の断面図である。
【図２６】起動後の図１の注入装置の断面図である。
【図２７】図４のプランジャを示す図である。
【図２８】図２７に示されるプランジャの改造版の実施形態を示す図である。
【図２９】起動前状態における、図２８の改造されたプランジャを使用した注入装置の断面図である。
【図３０】起動後の図２９の注入装置の断面図である。
【図３１】図２１に示されたプランジャの改造版の実施形態を示す図である。
【図３２】起動前状態における、図３１の改造されたプランジャを使用した注入装置の断面図である。
【図３３】起動後の図３２の注入装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで、本発明の実施形態を詳細に参照するが、その例は添付の図面に示されており、図中、同様の参照符号は、全体を通して同様の要素を指す。説明される実施形態は、図面を参照することにより本発明を例示する。
【００１７】
以下で説明される本発明の実施形態は、予め計量された用量の、液状の薬物または医薬品などの物質を、ある期間にわたりまたは一度に患者に送達するための、便利なパッチ様注入装置または自己注射装置１００として用いることができる。装置は、好ましくは、予め充填された状態で、すなわち、薬物または医薬品が既に装置のリザーバに収容されている状態でエンドユーザに与えられる。本明細書で説明されるパッチ様注入装置または自己注射装置１００（例えば、図１に示される）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、装置のユーザをこれ以降「患者」と称する。さらに、便宜上、「垂直」および「水平」並びに「頂部」および「底部」のような用語は、水平面上に配置された注入装置１００に対する相対的な方向を表わすために使用される。しかしながら、注入装置１００はそのような向きに限定されるものではないこと、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であろう。さらに、本発明を具体化する装置を説明するための「注入装置」および「自己注射装置」という用語の二者択一的な使用は、限定的な意味を意図するものではない。自己注射能力をもたない注入装置は、連続的な注入を行わない自己注射装置と同様に、本発明の範囲内である。限定を目的とするのではないが、便宜上、「注入装置」という用語を以下の説明において用いる。
【００１８】
図１のパッチ様注入装置１００は、自給式であり、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表面に取り付けられる（以下でより詳細に説明される）。ひとたび患者によって適切に位置決めされ、起動させられると、解放されたばねの、装置内の可撓性リザーバに対する圧力を用いて、針マニホルドを介した１つまたは複数の患者用針（例えば、極微針）を通じて、リザーバ内容物を空にすることができる。リザーバ内の物質は次に、皮膚内へと打ち込まれた極微針によって患者の皮膚を通して送達される。ばねを、機械的、電気的および／または化学的な性質であり得る異なるタイプの蓄積エネルギー装置で置き換えた、その他の実施形態も可能であることが理解されるであろう。
【００１９】
当業者には理解されるように、本明細書で開示されるパッチ様注入装置１００を構築し、用いる、多数の方法がある。図面内および以下の説明で描写される実施形態を参照するが、本明細書で開示される実施形態は、開示された発明に包含される種々の代替的な設計および実施形態に尽きることを意味するものではない。各々の開示された実施形態において、装置は、注入装置と称されるが、装置は、典型的な注入装置が通常達成するよりもはるかに速い（ボーラス）速度で物質を注入することもできる。例えば、短くは数秒程度または長くは数日程度の期間で内容物を送達することができる。
【００２０】
図１から図１２に示される装置の実施形態において、単一多機能／ステップ・プロセスで、装置の起動および付勢が達成される、パッチ様注入装置１００のプッシュボタンの設計が示される。図１は、起動前状態における注入装置１００の組み立てられた実施形態を示す。図２−図６は、起動前状態における注入装置１００の部分分解図および断面図を示し、図７は、安全機構の取り付け中の注入装置１００の部分分解図を示し、図８−図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および図１２は、安全機構の展開後の注入装置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、図２、および図５に示される）と、起動された状態または発射状態（例えば、図８−図１０に示される）と、引っ込められた状態または安全状態（例えば、図１１および図１２に示される）との間で動作するように構成される。
【００２１】
図１に示されるように、パッチ上注入装置１００の実施形態は、底部エンクロージャ１０４と、安全機構１０８と、可撓性針カバー１１２と、頂部エンクロージャ１１６と、リザーバ・サブアセンブリ１２０と、投与終了インジケータ（ＥＤＩ）１２４と、起動用ボタン１２８とを含み、起動用ボタン１２８は、患者インターフェース面１３２を含む。さらに、図２−図６に示されるように、注入装置１００は、ロータまたは起動リング１３６と、加圧ばね１４０と、ドーム状金属プランジャ１４４と、駆動ばね１４８とをさらに含む。
【００２２】
可撓性針カバー１１２は、少なくとも１つの針１５２（以下でより詳細に説明される）を保護し、滅菌バリアを与えることにより、患者および装置の安全性を提供する。針カバー１１２は、装置の製造中に針１５２を保護し、使用前に患者を保護し、取り外し前のいかなる時点でも滅菌バリアを提供する。１つの実施形態によれば、針カバー１１２は、少なくとも１つの針１５２が配置された針マニホルドに、圧入により取り付けられる。さらに、１つの実施形態によれば、安全機構１０８の針開口部１５６（以下でより詳細に説明される）は、針カバー１１２の外周にぴったりと対応するような形状にされる。
【００２３】
例えば、図２、図３、図５、図６、図８、図１０および図１２に示されるように、リザーバ・サブアセンブリ１２０は、リザーバ・ドーム・シール１６４と、弁１６８と、少なくとも１つの針１５２と、弁１６８と針１５２との間に配置され、それらの間に流路を形成する少なくとも１つのチャネル１７２（例えば、図８参照）と、ドーム１７６とを含む。さらに、リザーバ・サブアセンブリ１２０は、少なくとも１つの針１５２を選択的に覆うための取り外し可能な針カバー１１２を含む。１つの実施形態によれば、リザーバ・サブアセンブリ１２０は、チャネル１７２を覆うリザーバ・アーム・シール１８０をさらに含む。好ましくは、針１５２は、針マニホルドおよび複数の極微針１５２を含む。
【００２４】
リザーバ・サブアセンブリ１２０のリザーバ・ドーム・シール（可撓性フィルム）１６４は、例えば、図５に示されるように、プランジャ１４４とドーム１７６との間に配置される。注入装置１００のためのリザーバ内容物（例えば、医薬材料）は、リザーバ・ドーム・シール１６４とドーム１７６との間の空間内に配置される。リザーバ・ドーム・シール１６４と、ドーム１７６と、それらの間の空間との組合せが、リザーバ１６０を画定する。ドーム１７６は、リザーバ内容物を見ることができるように、好ましくは透明である。リザーバ・ドーム・シール１６４は、金属被覆フィルムまたはその他の同様の物質のような、非膨張性材料または積層体で作ることができる。例えば、リザーバ・ドーム・シール１６４に用いることができる１つの可能な可撓性積層フィルムは、第１のポリエチレン層と、バリア特性に基づいて選択される第３の金属層に対する付着機構を与える当業者に公知の第２の化学層と、ポリエステルおよび／またはナイロンを含む第４の層とを含む。金属被覆フィルムまたは金属化フィルムを剛性部分（例えば、ドーム１７６）と共に利用することにより、リザーバ１６０のバリア特性が改善され、それにより、中に収容される内容物の貯蔵寿命が延長されまたは改善される。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内の主接触材料は、直鎖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）およびテフロンを含む。以下により詳細に説明されるように、リザーバ内容物の、残りの流路における主接触材料もまたＣＯＣおよびＬＬＤＰＥを含むことができ、ならびに、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、医用グレード・アクリル、ステンレス鋼、および針接着剤（例えば、ＵＶ硬化型接着剤）を含むことができる。リザーバ１６０の内容物と長期間接触したままとなるこのような材料は、好ましくは、ＩＳＯ  １０−９３３およびその他の適用可能な生体適合性試験に合格するものである。
【００２５】
リザーバ・サブアセンブリ１２０は、さらに好ましくは、内容物に悪影響を与えることなく、リザーバ内容物の規定された貯蔵寿命にわたって、適用可能な制御された環境において保管することが可能であり、様々な環境条件に適用することが可能である。さらに、リザーバ・サブアセンブリ１２０の構成部品により与えられるバリアは、所望の貯蔵寿命に適合するために許容され得る速度を上回る速度で気体、液体および／または固形材料が内容物の中へまたは内容物から外へ輸送されることを可能にしない。上で示した実施形態においては、リザーバ材料は、華氏およそ３４度から１２０度の温度範囲で保管および動作が可能であり、２年またはそれ以上の貯蔵寿命を有することができる。
【００２６】
安定性要件を満たすことに加えて、リザーバ・サブアセンブリ１２０は、３０ｐｓｉのサンプルを２０分間、漏出なしで保持することなどの、いくつもの漏出試験に首尾よく合格することにより、動作をさらに保証することができる。リザーバの構成によりもたらされる、充填、保管、および送達のさらなる利点には、以下で詳細に説明されるように、最小にされたヘッドスペースおよび適応性が含まれる。
【００２７】
１つの実施形態において、リザーバ１６０は、充填前に排気される。充填前にリザーバ１６０を排気し、ドーム１７６内にわずかな凹みしか有さないようにすることにより、リザーバ１６０内のヘッドスペースおよび過剰の廃棄物を最小にすることができる。さらに、以下でより詳細に論じられるように、リザーバの形状は、用いられる付勢機構または加圧システム（例えば、加圧ばね１４０およびプランジャ１４４）のタイプに適応するように構成することができる。さらに、充填の際に排気された可撓性リザーバ１６０を用いることにより、充填されたリザーバ１６０内のいかなる空気または気泡も最小にすることができる。しかしながら、本発明の幾つかの実施形態は、排気されたリザーバを使用しなくてもよいことが理解されるであろう。可撓性リザーバ１６０の使用は、注入装置１００が、リザーバの内圧の増大をもたらすことがある外圧または温度の変動を受ける場合にも非常に有益である。そのような場合には、可撓性リザーバ１６０は、リザーバ内容物と共に伸張および収縮することにより、伸張力および収縮力に起因して生じる可能性がある漏出を防ぐ。
【００２８】
リザーバ１６０のさらに別の特徴は、充填時の自動化された粒子の点検または使用時の患者による粒子の点検を可能にする能力を含む。１つまたは複数のリザーバのバリア、例えばドーム１７６は、透明でクリアなプラスチック材料で成形することができ、これが、リザーバ内に収容された物質の点検を可能にする。透明でクリアなプラスチック材料は、好ましくは、高い透明度および清澄性、抽出物が少ないこと、ならびにリザーバ１６０に収容される物質との生体適合性により特徴付けられる環状オレフィン共重合体である。適切な材料は、ケンタッキー州、ルイスビルのＺｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｌ．Ｐから「ＢＤ  ＣＣＰ  Ｒｅｓｉｎ」という名称で入手可能であり、米国食品医薬品局によりリストアップされており、ＤＭＦ番号１６３６８である。このような用途において、リザーバ１６０は、場合によっては点検を妨げることがある最小限の特徴を含む（すなわち、点検中の回転が許可される）。
【００２９】
チャネル・アーム１７２は、弁１６８から針マニホルドまたは極微針１５２まで延びる少なくとも１つの可撓性の弓形アームの形態で設けられる。弓形アームは、その内部に形成された溝１７４（例えば、図２参照）を有する。弁１６８と針マニホルドまたは極微針１５２との間に流路を設けるために、リザーバ・アーム・シール１８０が、溝１７４を覆う。リザーバ１６０と極微針１５２との間の流路（チャネル・アーム１７２内に配置される−例えば図８に示される）は、リザーバ１６０について上述された材料と同様のまたは同一の材料で構築される。例えば、チャネル・アーム１７２をドーム１６０と同じ材料で構築することができ、リザーバ・アーム・シール１８０をリザーバ・ドーム・シール１６４と同じ材料で構築することができる。１つの実施形態によれば、両方のチャネル・アーム１７２が、弁１６８と針マニホルドまたは極微針１５２との間の流路として使用される。別の実施形態によれば、一方のチャネル・アーム１７２だけが流路として使用され、残りのチャネル・アーム１７２は構造的支持を与える。そのような実施形態においては、溝１７４は、流路として使用されるチャネル・アーム１７４の中でのみ、弁１６８から針マニホルドまたは極微針１５２まで完全に延びる。
【００３０】
チャネル・アーム１７２は、起動の力に耐えるのに十分に可撓性でなければならない。図２および図８におけるチャネル・アーム１７２の位置を対比すると、チャネル・アーム１７２（図２においてはリザーバ・アーム・シール１８０により覆われており、図８においては分かり易くするためにリザーバ・アーム・シール１８０は除去されている）は、極微針１５２が患者の皮膚の中に打ち込まれたときに弾性変形する（以下でより詳細に説明される）。そのように変形している間、チャネル・アーム１７２は、弁１６８と針マニホルドまたは極微針１５２との間の流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のための材料は、多くの生体適合性試験および保存試験に適合する。例えば、以下の表１に示されるように、注入装置の内容物がインスリンを含む場合、リザーバ１６０における主接触材料は、直鎖低密度ポリエチレン、環状オレフィン共重合体およびテフロンを含み、そしてまた透明でクリアなプラスチックも含むことができる。リザーバ１６０と針マニホルドの極微針１５２との間の残りの流路（チャネル６２）における主接触材料は、ＣＯＣおよび／または医用グレード・アクリル、ＬＬＤＰＥ、ＴＰＥおよびステンレス鋼、ならびに針接着剤を含む。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
より具体的には、極微針１５２をステンレス鋼で構築することができ、針マニホルドをポリエチレンおよび／または医用グレード・アクリルで構築することができる。このような材料は、リザーバ内容物と長期間接触する場合には、好ましくは、ＩＳＯ  １０−９９３生体適合性試験に合格するものである。
【００３３】
弁１６８は、リザーバ１６０とチャネル１７２との間に配置され、リザーバ１６０とチャネル１７２との間の流体の流れを選択的に可能にし、かつ、制限する。弁１６８は、起動前位置（例えば、図２、図３および図６に示される）と起動位置（例えば、図８−図１０に示される）との間で移動する。起動位置にあるとき、弁は、リザーバ１６０とチャネル１７２との間の流体の流れ、したがって、針マニホルドおよび極微針１５２への流体の流れを可能にする。
【００３４】
使用時には、弁１６８は、起動用ボタン１２８の移動によって起動位置に最終的に押し込まれ、これは、図５と図１０との間での弁１６８の移動により最もよく示される。図１０に示されるように、弁１６８の移動は、弁１６８の拡大した末端部を前進させ、それにより、薬物がリザーバ１６０からチャネル１７２内に流入し、そして流路を下って針マニホルドまで流れることを可能にする。
【００３５】
上述の実施形態は、少なくとも１つの針１５２または極微針１５２を含むが、幾つかの、例えば２つの、例証された極微針１５２を含むこともできる。各々の極微針１５２は、好ましくは、少なくとも３１ゲージまたはそれ以下、例えば３４ゲージであり、リザーバ１６０と流体連通するように配置することができる患者用針マニホルド内に固定される。極微針１５２は、１つより多くが注入装置１００内に含まれる場合には、異なる長さもしくはゲージのものとすることもでき、または長さおよびゲージの両方が異なるものの組み合わせとすることもでき、そして、本体長に沿って、好ましくは、極微針１５２の先端近くに、または極微針１５２のいずれかが１つを含む場合には先端の斜端近くに配置される、１つまたは複数のポートを含むことができる。
【００３６】
１つの実施形態によれば、極微針１５２のゲージは、注入装置１００のリザーバ内容物の送達速度を支配する。典型的にははるかに大きいカニューレまたは針を必要とする、注射器による即時注射に関連づけられるよりも長い期間にわたって注入が行われる場合には、多数の３４ゲージの極微針１５２を用いてリザーバ内容物を送達することが実用的である。開示される実施形態においては、皮内または皮下の空間のいずれかを対象にする任意の極微針１５２を用いることができるが、例証される実施形態は、長さが１ｍｍと７ｍｍとの間（すなわち、４ｍｍ）の皮内極微針１５２を含む。極微針１５２の配置は、直線状または非直線状の配列とすることができ、特定の用途によって必要とされる任意の数の極微針１５２を含むことができる。
【００３７】
上述のように、極微針１５２は、針マニホルド内に位置決めされる。針マニホルド内には、少なくとも１つの流体連通路、またはチャネル１７２が、各々の極微針１５２に対して設けられる。マニホルドは、１つまたは複数の極微針１５２に対して単純に単一経路を有してもよく、または、リザーバ内容物を各々の極微針１５２に別々に送り届ける複数の流路またはチャネルを設けてもよい。これらの流路またはチャネルは、内容物を走行させるための蛇行した経路をさらに含むことができ、これにより流体圧および送達の速度に影響を与え、流量調整器として機能する。針マニホルド内のチャネルまたは経路は、用途に応じて様々な幅、深さおよび構成とすることができ、チャネル幅は、典型的には約０．０１５と０．０４インチとの間、好ましくは０．０２インチであり、マニホルド内のデッドスペースを最小にするように構築される。
【００３８】
１つの実施形態によれば、リザーバ・サブアセンブリ１２０は、底部エンクロージャ１０４に対するリザーバアセンブリ１２０の位置合わせを補助する一対の穴１８４および１８８を有する。底部エンクロージャ１０４の第１のポスト１９２および第２のポスト１９６（以下でより詳細に説明される）が、それぞれの穴１８４および１８８を貫通して挿入される。
【００３９】
リザーバ・サブアセンブリ１２０が除去された分解図において、図４、図７および図９は、底部エンクロージャ１０４が、加圧ばね１４０およびプランジャ１４４が中に配置される実質的に円筒形のハウジング２００を含むことを示す。１つの実施形態によれば、円筒形ハウジング２００は、複数の凹状チャネル２０４を含み、プランジャ１４４がハウジング２００内で並進するときに、プランジャ１４４のそれぞれの複数の脚部２０８および足部２１２をガイドする。集合的に、脚部２０８および足部２１２は、プランジャ・タブ２１４を構成する。図４、図７および図９に示されるように、例えば、凹状チャネル２０４は、円筒形ハウジング２００の頂部から下方に途中まで延びる。凹状チャネル２０４の下には、プランジャ１４４の足部２１２がそこを通って円筒形ハウジング２００の外側に延びることができる開口部２１６がある。開口部２１６は、実質的にＬ字形であり、水平部は円筒形ハウジング２００の基部にあり、垂直部は凹状チャネル２０４に実質的に整列する。
【００４０】
注入装置１００が起動前状態にあるとき、加圧ばね１４０は、プランジャ１４４により圧縮され（例えば、図４−図６に示されるように）、プランジャ１４４の足部２１２は、開口部２１６の水平部内に実質的に配置される。加圧ばね１４０の力は、プランジャ１４４の足部２１２を、開口部２１６の水平部の頂部（すなわち、円筒形ハウジングのレッジ）に向かって偏らせる。以下でより詳細に説明されるように、加圧ばね１４０およびプランジャ１４４が一緒になって、注入装置１００が起動されたときにリザーバ１６０を加圧する加圧システムを形成する。
【００４１】
以下でより詳細に説明されるように、ロータ１３６は、円筒形ハウジング２００の基部の周りを、起動前位置（例えば、図２−図４に示される）と起動位置（例えば、図８−図１０に示される）との間で回転する。ロータ１３６が起動前位置から起動位置まで回転すると、ロータ１３６の少なくとも１つの足部係合面２１７（例えば、図４に示される）が、プランジャ１４４の足部２１２の少なくとも１つと係合し、プランジャ１４４を回転させ、足部２１２は、開口部２１６の垂直部および凹状チャネル２０４に整列する。この時点で、加圧ばね１４０が、プランジャ１４４を上方に移動させ、足部２１２は立ち上がったチャネル２０４によりガイドされる。
【００４２】
加圧ばね１４０は、注入装置１００に含まれており、本質的に一様な力をリザーバ１６０に印加し、内容物をリザーバ１６０から出るようにさせる。加圧ばね１４０は、エネルギーを蓄積するために用いられ、使用時に、解放されると、リザーバ１６０を加圧する。加圧ばね１４０は、プランジャ１４４の足部２１２と円筒形ハウジング２００との間の係合により、圧縮状態で保持される。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（後述される）、またはそれ以外のいずれかの装置構成部品（底部エンクロージャ１０４及びプランジャ１４４以外）に対して応力をかけることを防ぐ。プランジャ１４４は、ばねの張力および変形に抵抗するのに十分な剛性があり、正常な負荷の下では損なわれるべきではない。
【００４３】
上述のように、ロータ１３６が起動前位置から起動位置に回転すると、ロータ１３６は、プランジャ１４４の足部２１２の少なくとも１つと係合し、プランジャを回転させて、足部２１２を開口部２１６の垂直部および凹状チャネル２０４に整列させる。圧縮された加圧ばね１４０は、次いで、プランジャ１４４を上方に移動させ、その際、リザーバ１６０のフィルムに力を及ぼす。加圧ばね１４０は、リザーバ内容物の皮内送達のためには、好ましくは約１ｐｓｉから５０ｐｓｉ、より好ましくは約２ｐｓｉから約２５ｐｓｉの圧力をリザーバ１１６内に生成するように構成することができる。皮下注射または注入のためには、約２ｐｓｉから５ｐｓｉの範囲で十分であり得る。
【００４４】
プランジャ１４４および加圧ばね１４０を起動前位置にするために、例えばその端部から突出する四角い突出部２２２を有する工具２００（例えば、図２３Ａおよび図２３Ｂ参照）が、突出部２２２がプランジャ１４４の工具開口部２２４（例えば、図４および図２７参照）を通るように挿入される。そして工具２２０を用いて、プランジャ１４４に対する下向きの圧力によって加圧ばね１４０を圧縮する。工具２２０は、凹状チャネル２０４内の（円筒形ハウジング２００の）足部係合面２１８の高さを足部２１２が垂直方向で下回るまで、プランジャ１４４の下方移動および加圧ばね１４０の圧縮を続ける。引き続き、工具２２０を回転して、プランジャ１４４を回転させ、足部２１２が足部係合面２１８の下に配置されるようにする。この時点で、工具２２０を取り外すことができ、それにより、足部２１２を円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８に係合させ、加圧ばね１４０の圧縮を維持する。
【００４５】
１つの実施形態によれば、起動用ボタン１２８は、患者が注入装置１００を起動させるために押す患者インターフェース面１３２を含む。起動用ボタン１２８はまた、ヒンジ・アーム２２６および起動アーム２２８（両方とも、例えば図３に示される）も含む。起動用ボタン１２８のヒンジ・アーム２２６は、開口部を備えた円筒形部分を含む。起動アーム２２８は、タブ２３０（例えば、図３参照）を含む。１つの実施形態によれば、タブ２３０は、支持面２３２と、支持面２３２の片持ち端部（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｅｄ  ｅｎｄ）に隣接して配置されたロック面２３４とを含む。１つの実施形態によれば、タブ２３０は、起動アーム２２８の主要部と鋭角を成す。
【００４６】
底部エンクロージャ１０４上に配置された第１のポスト１９２は、底部エンクロージャ１０４から上方に延びる。１つの実施形態によれば（例えば、図４および図７に示されるように）、第１のポスト１９２の基部は、一対の平坦な側部２３６および一対の丸みを帯びた側部２４０を含む。さらに、例えば図４および図７に示されるように、第２のポスト１９６、ならびに第１の駆動ばね基部２４４および第２の駆動ばね基部２４８が、底部エンクロージャ１０４から上方に延びる。以下でより詳細に説明されるように、第１の駆動ばね基部２４４および第２の駆動ばね基部２４８は、駆動ばね１４８のそれぞれの端部を固定する。第１の駆動ばね基部２４４は、第２のポスト１９６と離間して、第２のポスト１９６に隣接して配置される。
【００４７】
１つの実施形態によれば、図３および図６は、起動用ボタン１２８の組立体に関して、底部エンクロージャ１０４に対する起動用ボタン１２８の位置決めを示す。この位置において、ヒンジ・アーム２２６の円筒形部分の開口部は、起動用ボタン１２８が（平らな側部２３６を通過して）水平に摺動し、第１のポスト１９２と係合することを可能にする。ヒンジ・アーム２２６は（したがって起動用ボタン１２８は）、その後、第１のポスト１９２の周りで回転することができる。起動アーム２２８が、第２のポスト１９６と第１の駆動ばね基部２４４との間の空間の中へと通行するにつれて、タブ２３０および起動アーム２２８のうちの少なくとも一方が、タブ２３０の支持面２３２の片持ち端部が第２のポスト１９６の保持面２５２を通過するまで弾性変形する。タブ２３０の支持面２３２の片持ち端部が第２のポスト１９６の保持面２５２（例えば、図４参照）を通過すること、およびタブ２３０のロック面２３４と保持面２５２との係合により、起動用ボタン１２８が起動前位置にあることを伝える可聴のクリック音および触覚的なフィードバックがもたらされる。
【００４８】
図２−図４および図７−図９を再び参照すると、ロータ１３６は、起動突出部２５６および駆動ばねホルダ２６０をさらに含む。起動ボタン１２８の駆動アーム２２８は、患者が起動ボタン１２８を押し下げたときに起動突出部２５６と係合し、それにより、ロータ１３６を起動前位置から起動位置に回転させる。
【００４９】
駆動ばねホルダ２６０は、ロータ１３６が起動前位置にあるときには、駆動ばね１４８を起動前位置に維持する。前述したように、第１の駆動ばね基部２４４および第２の駆動ばね基部２４８が、駆動ばね１４８の両端を固定する。駆動ばね１４８のほぼ中間点に、ロータ１３６の駆動ばねホルダ２６０と係合するための、例えば図２および図３において示されるような、実質的にＵ字形の突出部がある。したがって、ロータ１３６が起動前位置にあり、駆動ばね１４８が駆動ばねホルダ２６０と係合しているときには、駆動ばね１４８は引張り状態で維持される。そして、駆動ばねホルダ２６０が駆動ばね１４８を解放したとき（すなわち、例えば図８−図１０に示されるように、ロータが起動前位置から起動位置に回転したとき）、駆動ばね１４８は、極微針１５２を駆動させて、これが底部エンクロージャ１０４の開口部３００を通って（および、以下でより詳細に説明される安全機構１０８の開口部を通って）注入装置１００の外側に延びるようにさせる。
【００５０】
このようにして、以下でより詳細に説明されるように、単一多機能／ステップ・プロセスで達成される注入装置１００の起動および付勢は、患者による起動用ボタン１２８の押し下げと、起動用ボタン１２８の起動アーム２２８とロータ１３６の起動突出部２５６との間での係合によるロータ１３６の回転とを含む。上述のように、ロータ１３６の回転は、プランジャ１４４を回転させて解放し、リザーバ１６０内の流体を加圧する。さらに、ロータ１３６の回転は、駆動ばね１４８を駆動ばねホルダ２６０から解放し、それにより、極微針１５２を駆動させて、これを注入装置１００の外側に延びるようにさせる。単一多機能／ステップ・プロセスは、起動用ボタン１２８が押し下げられたときに起動用ボタン１２８が弁１６８と係合しこれを移動させることによる、弁１６８の起動前位置から起動位置への移動を含み、これにより、チャネル１７２を介したリザーバと極微針１５２との間の流体の流れが開始される。
【００５１】
上述のように、パッチ様注入装置１００はまた、安全機構１０８も含む。故意ではないまたは偶発的な針刺し事故を防ぐため、装置の意図的な再利用を防ぐため、および露出した針を遮蔽するために、ロック針安全機構１０８が設けられる。安全機構１０８は、注入装置１００が患者の皮膚表面から取り外されるとすぐに自動的に起動する。以下により詳細に説明される１つの実施形態によれば、可撓性接着パッド２６４が、底部エンクロージャ１０４の底部および安全機構１０８の底部に接着されている。接着パッド２６４は、患者の皮膚に接触し、使用中、注入装置１００を皮膚表面上の所定位置に保持する。例えば、図１１および図１２に示されるように、注入装置１００を皮膚表面から取り外すと、安全機構１０８は、極微針１５２を遮蔽する位置まで伸展する。完全に伸展すると、安全機構１０８は、所定の場所にロックし、偶発的な傷害または患者用針１５２の露出を防ぐ。
【００５２】
一般に、受動的な安全システムが最も望ましい。これは、偶発的に外れた場合、または、安全ステップがあることを患者が忘れた場合に、装置が自己防衛的とな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、ヒト成長ホルモンを投与することであり、これは通常は夜間に与えられるので、この装置を装用する患者（例えば、小児）は、たとえ送達は１０分に満たない時間しかかからないと見込まれるとしても、実際にはこの装置を終夜装用するであろうことが予想され得る。受動的システムがなければ、注入システム１００が脱落した場合に、極微針１５２が、患者または介護者に再び刺さることがあるかもしれない。その解決法は、使用中には活動を控えるか、または受動的な安全システムを組み入れるかのいずれかである。
【００５３】
安全システムに関しては、典型的には３つの選択肢がある。第１の選択肢は、針１５２を装置の中に引っ込めることである。第２の選択肢は、アクセスできないように針１５２を遮蔽することであり、第３の選択肢は、針刺し事故を防ぐように針１５２を破壊することである。その他のシステム、例えば能動的なシステムは、手動による遮蔽および／もしくは破壊を利用するか、または、付加的なボタンの押し下げもしくは同様な動作による安全機能の手動での解放を利用する。本発明の受動的安全性の実施形態の詳細な説明を、以下に記載する。
【００５４】
本発明の１つの安全性の実施形態は、安全機構１０８のような受動的で完全に囲まれた引き出し式の設計の実施形態である。図５、図１０および図１２は、起動前、起動後、および安全機構１０８展開後のそれぞれの安全機構１０８を示す注入装置１００の切取斜視図である。
【００５５】
注入装置１００が皮膚から取り外されると、可撓性接着パッド２６４（底部エンクロージャ１０４の底面および安全機構１０８の底面の両方に付着している）は、安全機構１０８を引き出し、接着パッド２６４が皮膚表面を解放する前に安全機構１０８を所定の場所にロックする。換言すれば、接着パッドを皮膚表面からはがすのに必要な力は、安全機構１０８を展開させるのに必要な力より大きい。１つの実施形態によれば、例えば図１３に示されるような安全機構１０８は、患者の皮膚に接触する平面部分２６８を含む。平面２６８は、接着パッド２６４の一部（図１３において点線で示される）が安全機構１０８に取り付けられる場所であり、注入装置１００が患者によって皮膚から取り外されたときに、接着パッド２６４は、安全機構１０８を注入装置１００から展開させるように働き、それより極微針１５２を遮蔽するが、極微針１５２は、さもなければ、注入装置１００が患者から取り外されると露出することになろう。安全機構１０８が完全に伸展されると、安全機構１０８は所定の場所でロックし、偶発的な傷害または極微針１５２の露出を防ぐ。
【００５６】
１つの実施形態によれば、接着剤パッド２６４は、実質的に２つの部分で設けられ、１つは、底部エンクロージャ１０４の底面の大部分の上に、もう１つは安全機構１０８の底面上に設けられ得る。注入装置１００が取り外されたとき、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。別の実施形態によれば、２つの部分は、単一の可撓性接着パッド２６３として形成され、一部が底部エンクロージャ１０４の底面の大部分の上に配置され、一部が安全機構１０８の底面上に配置される。
【００５７】
１つの実施形態によれば、安全機構１０８は、打抜金属部品である。別の実施形態によれば、安全機構１０８は、底部エンクロージャ１０４と実質的に同じ材料で製造される。図１４に示されるように、安全機構１０８は、前面シールド２７２と、安全機構１０８の後部に配置された一対の挿入タブ２７６と、安全機構１０８のリム部２８４の上方後端部にそれぞれ配置された一対のピボットタブ２８０と、安全機構１０８の実質的に平らな底部内面から上方に延びるガイドポスト２８８と、やはり安全機構１０８の底部内面から上方に延びるロックポスト２９２とを含む。前面シールド２７２は、リム部２８４の上に延びており、安全機構１０８が展開されたときに患者を極微針１５２から遮蔽する。ガイドポスト２８８はその内部に、ロータ１３６が起動前位置にあるときにロータ１３６の安全保持突出部２９６（例えば、図７および図９に示される）と係合する切欠き部を含んでおり、安全機構１０８が注入装置１００の起動前に展開されることを防ぐ。
【００５８】
さらに、上述のように、安全機構１０８は、針開口部１５６を含む。安全機構１０８の展開前には、針開口部１５６は、底部エンクロージャの開口部３００に少なくとも部分的に重なり、極微針１５２の移動のための空間を与える。ロックポスト２９２は、それぞれ、針開口部１５６の前側縁に隣接して配置される。底部エンクロージャ１０４は、ガイドポスト開口部３０４（例えば、図７および図９に示される）と、底部エンクロージャ１０４の対向する側縁に隣接して配置される一対の挿入タブ開口部３０８（その１つが例えば図４に示される）と、底部エンクロージャ１０４の対向する側部上に配置される一対のピボット台３１２（例えば、図７および図９に示される）とを含む。
【００５９】
再び図１４を参照すると、挿入タブ２７６の各々は、接続部３１６および延長部３２０を含む。１つの実施形態によれば、接続部３１６は、安全機構１０８の底部内面から注入装置１００の後方に向かって、安全機構１０８の底部内面に対して垂直ではない角度で延びる。延長部３２０は各々、延長部３２０から安全機構１０８のそれぞれの外側側方に向かって実質的に垂直に延びる。安全機構１０８を底部エンクロージャ１０４に対して組み立てるために、安全機構１０８は、底部エンクロージャ１０４に対しておよそ４５°の角度で保持され、挿入タブ２７６が挿入タブ開口部３０８を通して挿入される。安全機構１０８は次に、ガイドポスト２８８がガイドポスト開口部３０４を通して挿入され、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、これと接触する位置になるように、回転される。
【００６０】
再び図７および図９を参照すると、これらの図は、起動位置にあるロータ１３６を示してはいるが、図７および図９が分解図であることで、安全機構１０８を底部エンクロージャ１０４に対して組み立てるこの段階を示すのに便利である。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合わせられるべきであることが理解されるであろう。安全機構１０８の上向き回転に引き続き、図４に示されるように、安全機構１０８は、底部エンクロージャ１０４に対して後方に向かって並進し、ピボットタブ２８０がピボット台３１２のそれぞれの前縁部を通過してピボット台３１２の上に配置され、ロックポスト２９２が底部エンクロージャ１０４の開口部３００の側縁部に隣接して配置され、ロータ１３６の安全保持突出部２９６がガイドポスト２８８と係合するようにされる。
【００６１】
図１４に戻ると、ロックポスト２９２の各々は、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ポスト延長部３２４と、ポスト延長部３２４の端部に配置されたくさび部３２８とを含む。くさび部３２８の高さが安全機構１０８の底部内面に対して高くなるにつれて、くさび部３２８の幅も広くなる。
【００６２】
安全機構１０８が展開され、底部エンクロージャ１０４に対して下方に回転すると、くさび部３２８は、底部エンクロージャ１０４の開口部１８０のそれぞれの側縁部に押し当たって作用し、ロックポスト１９２を互いに向かう方向に弾性変形させる。安全機構１０８が完全に展開されると、タブ２８０はピボット台３１２の中に着座する。さらに、くさび部３２８の上縁部が開口部３００の下縁部を通過し、ロックポスト２９２がその実質的に未変形の状態にカチッと戻り、安全機構１０８が完全に展開されたこと、したがって、極微針１５２が覆われたことを伝える可聴のクリック音および触覚的なフィードバックがもたらされる。図１１および図１２に戻ると、ひとたび安全機構１０８が完全に展開され、ロックポスト２９２がその実質的に未変形の状態にカチッと戻ると、くさび部３２８の上縁部が、開口部３００に隣接する底部エンクロージャ１０４の底面と係合し、それにより、安全機構１０８が底部エンクロージャ１０４に対して上方に回転すること、および、極微針１５２を露出させることを防ぐ。さらに、上述のように、前面シールド２７２が、患者を極微針１５２から遮蔽する。
【００６３】
したがって、安全機構１０８は、単一部品として設けられる受動的安全性の実施形態であり、人間による負荷の下では押しつぶされることのない優れたロックを提供する。この受動的安全機構を用いると、注射中には付加的な力が皮膚にかかることはなく、そして使用後は、極微針１５２は、注入装置１００内に安全に保持される。
【００６４】
注入装置１００の使用後、患者は、装置をもう一度点検して、全用量が送達されたかどうか確認することができる。この点に関して、図１５Ａ−図１５Ｄに示されるように、注入装置１００は、投与終了インジケータ（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。
【００６５】
ＥＤＩ１２４は、本体３３２の頂部から上方に湾曲するばねアーム３４４も含む。１つの実施形態によれば、ばねアーム３４４は、リザーバ・サブアセンブリ１２０の下側を押し付けつけ、ＥＤＩ１２４を底部エンクロージャ１０４に向かって弾性的に偏らせ、ＥＤＩ１２４が、例えば注入装置１００の輸送および取扱中に、注入装置１００から外れて自由に移動しないことを保証する。
【００６６】
図４に戻ると、本体３３２は、ＥＤＩチャネル３４８内に配置され、その中で実質的に垂直に並進する。ＥＤＩチャネルは、プランジャ１４４の脚部２０８および足部２１２をガイドする凹状チャネル２０４の１つに隣接する。第１のアーム３３６は、この凹状チャネル２０４の頂部を横断して延びる。
【００６７】
図１５Ａに戻ると、垂直突きだし部３５２が、第２のアーム３４０の端部から上方に延びる。リザーバ内容物が送達されてしまうと、垂直突き出し部は、頂部エンクロージャ１１６内のＥＤＩ開口部３５６（例えば、図１５Ｃ参照）を通って延びて、用量の最後まで達したことを伝える。１つの実施形態によれば、ＥＤＩ１２４は、一体式の構造体として形成される。
【００６８】
図１５Ｂに示されるように、起動後にプランジャ１４４が加圧ばね１４０により円筒形ハウジング２００内を上方に移動すると、プランジャ１４４の足部２１２の１つがＥＤＩ１２４の第１のアームと接触する。足部２１２は、ＥＤＩ１２４を上方に持ち上げ、ばねアーム３４４の偏倚に打ち勝ち、垂直突き出し部３５２が、リザーバ内容物の送達中にＥＤＩ開口部３５６を通って次第に延びるようにさせる。図１０に戻って参照すると、垂直突き出し部３５２は、一部が注入装置１００から延びている。ひとたび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、垂直突き出し部３５２は、図１５Ｄに示されるように完全に延びる。このようにして、ＥＤＩ１２４は、プランジャ１４４の直線運動を使用して、注入装置１００の外側から見ることができるＥＤＩ１２４の直線運動を作り出し、それによりリザーバ内容物の送達を伝える。
【００６９】
図１６は、注射ポート４０４を備えた注入装置４００の実施形態を示す。注射ポートは、排気された、または部分的に充填されたリザーバ４０８へのアクセスを与えるので、患者は、物質または物質の組み合わせを起動前にリザーバに注入することができる。あるいは、製薬業者または薬剤師は、注射ポート４０４を使用して、物質または物質の組み合わせを販売前に注入装置４００に充填することができる。その他の実質的に全ての点に関しては、注入装置４００は前述の注入装置１００と同様である。
【００７０】
ここで注入装置１００の動作を説明する。上述の本発明の実施形態は、好ましくは押しボタン（起動用ボタン１２８）設計を含み、注入装置１００を皮膚表面に対して位置決めし、取り付けることができ、そして、起動用ボタン１２８を押し下げることにより、付勢および／または起動させることができる。より具体的には、第１のステップにおいて、患者は、装置を滅菌パッケージ（図示せず）から取り出し、接着パッド２６４のカバー（図示せず）を除去する。患者は、針カバー１１２も外す。注入装置１００をパッケージから取り出して使用する前に（例えば、図１、図２、図４および図５参照）、起動前位置の注入装置１００は、患者が装置およびその中の内容物の両方を点検することを可能にし、この点検には、足りない構成部品または損傷している構成部品、有効期限、濁りを帯びたまたは変色した薬物、などの点検が含まれる。
【００７１】
次のステップは、患者の皮膚表面に対する注入装置１００の位置決めおよび適用である。薬用パッチと同様に、患者は、注入装置１００を皮膚上にしっかりと押し付ける。接着パッド２６４の片側は底部エンクロージャ１０４の底面および安全機構１０８の底面に接着されており、接着パッド２６４の反対側は注入装置１００を患者の皮膚に固定する。これらの（底部エンクロージャ１０４および安全機構１０８の）底面は、平坦であってもよく、または任意の適切な様式で形作られてもよく、接着パッド２６４がその上に固定される。１つの実施形態によれば、輸送前に、接着パッド２６４のカバー、例えばフィルムが接着パッド２６４の患者の側に貼付され、輸送の間、接着剤を保護する。上述のように、使用前に、患者は、接着カバーを剥がし、それにより、皮膚に対して配置するために接着パッド２６４を露出させる。
【００７２】
接着カバーを剥がした後、患者は、注入装置１００を皮膚に当てて配置し、適切な接着を保証するように押し付けることができる。上述のように、ひとたび適切に位置決めされると、装置は、起動用ボタン１２８を押し下げることにより起動される。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の可撓性フィルム（リザーバ・ドーム・シール１６４）に押し当たることを可能にし、それによりリザーバが加圧される。この起動ステップはまた、駆動ばね１４８をロータ１３６の駆動ばねホルダ２６０から解放する役割も果たし、それにより、極微針１５２を（底部エンクロージャ１０４内の開口部３００および安全機構１０８の針開口部１５６を通って）注入装置１００の外側に延びるように駆動させ、極微針１５２を患者内に着座させる。さらに、起動ステップは、弁１６８を開き、リザーバ１６０と極微針１５２との間にチャネル１７２（例えば、図８−図１０参照）を介した流体連通経路を確立する。顕著な利点は、これらの動作の各々を単一の押しボタン動作で達成する能力に由来する。さらに、別の顕著な利点は、リザーバ・サブアセンブリ１２０内に全体が含まれる連続流体連通経路の使用を含む。
【００７３】
ひとたび起動されると、患者は、典型的には、リザーバ内容物の完全な送達のための所定期間（例えば、１０分間から７２時間）にわたって、注入装置１００を所定位置に置いたままにするか、または装置を装用する。患者はその後、下にある皮膚または組織に損傷を与えることなく、装置を取り外し、廃棄する。意図的または偶発的な取り外しの際には、１つまたは複数の安全機能が展開し、露出した極微針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取り外されたときに、接着パッド２６４は、安全機構１０８を注入装置１００から展開させるように働き、それにより極微針１５２を遮蔽するが、極微針１５２は、さもなければ、注入装置１００が患者から取り外されると露出することになろう。安全機構１０８が完全に伸展されると、安全機構１０８は所定の場所でロックし、偶発的な傷害または極微針１５２の露出を防ぐ。しかしながら、安全機能は、起動用ボタン１２８がまだ押し下げておらず極微針１５２がまだ延ばされていないときには展開しないように構成することができ、それにより、使用前の安全機構の展開を防ぐことができる。使用後に、患者は、再び装置を点検して、全用量が送達されたことを保証することができる。例えば、患者は、透明なドーム１７６を通してリザーバの内部を目視し、および／または、ＥＤＩ１２４を点検することができる。
【００７４】
上述の実施形態において、金属製プランジャ・タブ２１４がプラスチック製円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８に当たって上向きに支持されて起動前位置における加圧ばね１４０の圧縮を維持する場合には、プラスチック製底部エンクロージャ１０４に高い応力が及ぼされることがあり、底部エンクロージャ１０４内でクリープが誘起されることがある。
【００７５】
図１７は、注入装置（例えば、１００）を起動させるのに必要な力を低減させる保持アセンブリ５００の実施形態の分解図を示す。保持アセンブリ５００は、注入装置１００に関して示されているが、保持アセンブリ５００は、注入装置１００との使用に限定されるものではなく、注入装置４００または別の注入装置もしくは自己注射装置と共に使用することもできることが理解されるであろう。図１７に示されるように、保持アセンブリ５００は、保持板５０４、加圧ばね１４０、およびプランジャ５０８を含む。加圧ばね１４０は、保持板５０４上に、保持板５０４とプランジャ５０８との間に配置される。保持板５０４は、円筒形ハウジング２００内の、底部エンクロージャ１０４の頂面の凹部内に配置される。１つの実施形態によれば、保持板５０４は、円筒形エンクロージャ２００の実質的に中心に配置される。１つの実施形態によれば、保持板５０４は、円筒形ハウジング２００内での保持板５０４の回転を防ぐ安定化タブ５１２を含む。安定化タブ５１２は、底部エンクロージャ１０４の頂面内の対応する凹部と係合する。
【００７６】
図１７に示されるように、保持板５０４は、ポスト５１６と、ポスト５１６の末端部に配置されたスプロケット５２０とを含む。１つの実施形態によれば、ポスト５１６は、保持板５０４の実質的に中心に配置される。１つの実施形態によれば、ポスト５１６およびスプロケット５２０は、単一の金属構造体として一体に形成される。さらに、１つの実施形態によれば、ポスト５１６は、保持板５０４にスポット溶接で取り付けられる。別の実施形態によれば、ポスト５１６は、保持板５０４にねじ留めされる。さらに別の実施形態によれば、ポスト５１６は、保持板５０４に摩擦嵌めで取り付けられる。さらに別の実施形態によれば、ポスト５１６は、フランジおよびねじ付き端部を有し、ねじ付き端部は、保持板５０４内の開口部を通して挿入され、フランジが保持板５０４に対して固定されるまで締められるナットを用いて、保持板５０４に取り付けられる。代替的な実施形態によれば、ポスト５１６および保持板５０４は、単一の金属構造体として一体に形成される。
【００７７】
１つの実施形態によれば、保持板５０４は、例えば、めっき鋼または３０２ステンレス鋼のような鋼で作られる。そのような材料の選択は、一般に、プラスチック（例えば、底部エンクロージャ１０４の円筒形ハウジング２００に用いられる）と比較して、より優れたクリープ特性およびより高い剛性率を与える。さらに、そのような材料の選択は、より強い加圧ばね１４０を使用する能力を与える。例えば、１つの実施形態によれば、５０ポンド加圧ばね１４０を保持アセンブリ５００内で使用することができる。
【００７８】
プランジャ５０８は、スプロケット５２０に対応する形状を有するスプロケット開口部５２４を含む。以下でより詳細に説明されるように、プランジャ５０８は、保持アセンブリ５００を起動前位置に組み立てるための少なくとも１つの工具開口部５２８も含む。別の言い方をすると、プランジャ５０８は、実質的にその中心に打ち抜かれたスプロケット開口部５２４を有し、ポスト５１６は、その末端部に配置された対応する歯付き外形を備えたスプロケット５２０を有する。
【００７９】
図１８Ａおよび図１８Ｂにおいてより詳細に示されるように、スプロケット５２０は、複数のスプロケット歯５３２を含み、スプロケット開口部５２４は、プランジャ５０８の複数のフィンガ５４０に挟まれた複数のスロット５３６を含む。１つの実施形態によれば、複数のスロット５３６および複数のフィンガ５４０は、それぞれ、複数のスプロケット歯５３２に対応する。
【００８０】
保持アセンブリ５００が起動前位置にあるとき、図１９に示されるように、スプロケット歯５３２は、プランジャ５０８のフィンガ５４０と整列して係合して、加圧ばね１４０の圧縮を維持する。さらに、上述の実施形態とは対照的に、保持アセンブリ５００が起動前位置にあるとき、プランジャ・タブは、円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８上に支持されない。その代わり、加圧ばね１４０を圧縮された起動前位置に維持する力は、スプロケット歯５３２とプランジャ５０８のフィンガ５４０との間の係合により支持される。しかしながら、そのような実施形態においても、円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８は、プランジャ５０８の過度の揺れを防ぐことにより、やはり有用な機能を果たすことができる。
【００８１】
注入装置１００が起動すると、プランジャ５０８が回転させられて（例えば、上述のように、起動用ボタン１２８の移動により円筒形ハウジング２００の周りを回転するロータ１３６によって）、スプロケット歯５３２がスプロケット開口部５２４のスロット５３６と整列するようにされ（かつ、プランジャ・タブが円筒形ハウジング２００の凹状チャネル２０４と整列するようにされ）、プランジャ５０８を解放して、加圧ばね１４０の力の下で円筒形ハウジング２００内を上方に並進させ、リザーバ１６０を加圧させる。
【００８２】
保持アセンブリ５００を起動前位置に組み立てるために、例えばその端部から突出する一対の突出部５４８を有する、工具５４４（例えば、図２４参照）が、突出部５４８がプランジャ５０８の工具開口部５２８（例えば、図１７参照）を通るように挿入される。次に工具５４４を用いて、プランジャ５０８に対する下向きの圧力により、加圧ばね１４０を圧縮する。工具５４４は、スプロケット５２０がスプロケット開口部５２４を通過するまで、プランジャ５０８の下向きの移動および加圧ばね１４０の圧縮を続ける。スプロケット５２０がスプロケット開口部５２４を通過するためには、スプロケット歯５３２を、スプロケット開口部５２４のスロット５３６と整列させなければならない。スプロケット開口部５２４のスロット５３６がスプロケット歯５３２と整列したならば、工具５４４を回転させて、プランジャ５０８を回転させ、所望のアラインメントにすることができる。スプロケット５２０がスプロケット開口部５２４を通過した後、工具５４４は、工具突出部５４８が工具開口部５２８の側部と係合してプランジャ５０８を回転させるように回転し、スプロケット歯５３２がプランジャ５０８のフィンガ５４０と整列するようにさせる。この時点で、工具５４４を取り外すことができ、それにより、スプロケット歯５３２をプランジャ５０８のフィンガ５４０と係合させて、加圧ばね１４０の圧縮を維持することができる。
【００８３】
図２０Ａは、プランジャ１４４を使用している保持アセンブリの実施形態の自由体図を示す。図２０Ｂは、保持アセンブリ５００の自由体図を示す。図２０Ａにおいて、μＴは、プランジャ・タブ２１４と円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８との間の摩擦係数を表わし、μＴＦＴは、加圧ばね１４０が上向きに押すことによるプランジャ・タブ２１４と円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８との間の係合により誘導される摩擦力を表わす。さらに、注入装置１００の起動時のプランジャ１４４の回転に関して、力μＴＦＴは、距離（半径）ＬＴにわたって作用し、摩擦モーメントμＴＦＴＬＴを生じさせる。
【００８４】
対照的に、図２０Ｂに示されるように、μＫＦＫは、加圧ばね１４０が上向きに押すことによるスプロケット歯５３２とプランジャ５０８のフィンガ５４０との間の係合により誘導される摩擦力を表わす。同じ加圧ばね１４０が両方の実施形態において使用されているので、力μＴＦＴは、力μＫＦＫに実質的に等しい。しかし、μＫＦＫがそれをわたって作用する距離（半径）ＬＫ（摩擦モーメントμＴＦＴＬＴを生じさせる）は、距離ＬＴより実質的に小さい。それゆえ、摩擦モーメントμＫＦＫＬＫは、摩擦モーメントμＴＦＴＬＴより実質的に小さい。したがって、摩擦モーメントμＫＦＫＬＫ（保持アセンブリ５００を使用することによる）に打ち勝つのに必要な起動用ボタン１２８からの力は、摩擦モーメントμＴＦＴＬＴに打ち勝つのに必要な起動用ボタンからの力（上述のプランジャ１４４を使用する実施形態における）より実質的に小さい。換言すれば、加圧ばね１４０を起動前位置に保持することによる摩擦モーメントは、負荷がかかるところのモーメントの減少により、実質的に小さくなる。したがって、プランジャ１４４を使用する注入装置と比較すると、保持アセンブリ５００を使用する実施形態は、注入装置１００を起動させるために患者が印加することが必要な力が軽減される。
【００８５】
しかしながら、保持アセンブリ５００を使用する実施形態においては、加圧ばね１４０は鋼の保持板５０４に対して支持されるのに対し、プランジャ１４４を使用する実施形態においては、上述のように、加圧ばね１４０はプラスチックの底部エンクロージャ１０４に対して支持されることに注目されたい。しかし、鋼対鋼の摩擦係数は鋼とプラスチックとの摩擦係数よりもいくぶん高いとはいえ、距離が短くなった分（ＬＫ対ＬＴ）は、摩擦係数が高くなった分を補うにとどまらない。例えば、プランジャ１４４を使用する実施形態を用いた実験においては、注入装置を起動させるために平均で４  ｌｂｆ超が必要とされた。対照的に、保持アセンブリ５００を使用する実施形態を用いた実験においては、注入装置を起動させるために平均で約１．５  ｌｂｆが必要とされた。
【００８６】
スプロケット５２０は、起動前位置においてプランジャ５０８の頂面の上に着座するので（例えば、図１９に示されるように）、注入装置１００の全高を低減するための１つの選択肢は、プランジャ内にポケットを作り、起動前位置においてスプロケット５２０がプランジャ５０８の頂部と同一平面になるようにすることである。しかしながら、そのような実施形態は、リザーバ１６０の死容積または使用不能容積を増大させることがある。しかしながら、そのようなポケットを持たない実施形態の起動時には、プランジャ５０８は、リザーバ・ドーム・シール１６４に衝突する前に、円筒形ハウジング２００内でより長い距離を移動することになる。それゆえ、そのような衝突の前に、より大きい運動エネルギーが存在する。プランジャ５０８とリザーバ・ドーム・シールとの間のこの衝突は、大きい音を生じさせることがある。この運動エネルギーを低減するための１つの方法は、スプロケット歯５３２とプランジャ５０８のフィンガ５４０とが係合する領域に非常に粘稠な減衰ゲルを注入することである。
【００８７】
そのような問題に対処するための別の方法は、図２１および図２２に示されるような保持アセンブリ５６０の代替的な実施形態を使用することである。図２１は、ポスト５６８がその上に配置されたプランジャ５６４を示す。スプロケット５７２がポスト５６８の末端部に配置され、スプロケットは複数のスプロケット歯５７６を含む。１つの実施形態によれば、ポスト５６８は、プランジャ５６４の実質的に中心に配置される。それゆえ、ポスト５６８は、プランジャ５６４から、スプロケット５７２がリザーバ・ドーム・シール１６４から遠ざかる方向を指して傘状の様式で延びており、スプロケット５７２とリザーバ・ドーム・シール１６４との間の意図しない接触を防ぐ。
【００８８】
さらに、１つの実施形態によれば、ポスト５６８は、保持板５８０との係合を容易にするための小直径部分５７８を有する（以下により詳細に説明される）。さらに、１つの実施形態によれば、ポスト５６８およびスプロケット５７２は、単一の金属構造体として一体に形成される。さらに、１つの実施形態によれば、ポスト５６８は、プランジャ５６４にスポット溶接で取り付けられる。別の実施形態によれば、ポスト５６８は、プランジャ５６４にねじ留めされる。さらに別の実施形態によれば、ポスト５６８は、プランジャ５６４に摩擦嵌めで取り付けられる。さらに別の実施形態によれば、ポスト５８６は、フランジおよびねじ付き端部を有し、ねじ付き端部は、プランジャ５６４内の開口部を通して挿入され、フランジがプランジャ５６４に対して固定されるまで締められるナットを用いて、プランジャ５６４に取り付けられる。別の代替的な実施形態によれば、ポスト５６８およびプランジャ５６４は、単一の金属構造体として一体に形成される。さらに、以下でより詳細に説明されるように、プランジャ５６４は、保持アセンブリ５６０を動作前位置に組み立てるための少なくとも１つの開口部５８０も含む。
【００８９】
したがって、図２２に示されるように、動作前位置における保持アセンブリ５６０の断面図において、保持板５８２は、スプロケット５７２に対応する形状を有するスプロケット開口部５８４を含む。別の言い方をすると、保持板５８２は、実質的にその中心に打ち抜かれたスプロケット開口部５８４を有し、ポスト５６８は、その末端部に配置された対応する歯付き外形を備えたスプロケット５７２を有する。１つの実施形態によれば、上述の保持板５０４と同様に、保持板５８２は、底部エンクロージャ１０４に対して不動であり、これに対して割出しされる。したがって、保持板５８２は、プランジャ５６４が起動時に回転するときに、回転することはない。
【００９０】
図１８Ｂと同様に、スプロケットのスプロケット開口部５８４は、保持板５８２の複数のフィンガ５９２に挟まれた複数のスロット５８８を含む。１つの実施形態によれば、複数のスロット５８８および複数のフィンガ５９２の各々は、それぞれ、複数のスプロケット歯５７６に対応する。
【００９１】
保持アセンブリ５６０が起動前位置にあるとき、図２２に示されるように、スプロケット歯５７６は、保持板５８２のフィンガ５９２と整列して係合し、加圧ばね１４０の圧縮を維持する。さらに、保持アセンブリ５００と同様に、保持アセンブリ５６０が起動前位置にあるとき、プランジャ５６４のプランジャ・タブは、円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８上に支持されない。その代わり、加圧ばね１４０を圧縮された起動前位置に維持する力は、スプロケット歯５７６と保持板５８２のフィンガ５９２との間の係合により支持される。しかしながら、そのような実施形態においても、円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８は、やはりプランジャ５６４の過度の揺れを防ぐことができる。
【００９２】
注入装置１００が起動すると、プランジャ５６４が回転させられて（例えば、上述のように、起動用ボタン１２８の移動により円筒形ハウジング２００の周りを回転するロータ１３６によって）、スプロケット歯５７６がスプロケット開口部５８４のスロット５８８と整列するようにされ（かつ、プランジャ・タブが円筒形ハウジング２００の凹状チャネル２０４と整合するようにされ）、プランジャ５６４を解放して、加圧ばね１４０の力の下で円筒形ハウジング２００内を並進させ、リザーバ１６０を加圧させる。
【００９３】
保持アセンブリ５６０を起動前位置に組み立てるために、例えばその端部から突出する一対の突出部５４８を有する工具５４４（例えば、図２４参照）が、突出部５４８がプランジャ５６４の工具開口部５８０（例えば、図２１参照）を通るように挿入される。次に工具５４４を用いて、プランジャ５６４に対する下向きの圧力により、加圧ばね１４０を圧縮する。工具５４４は、スプロケット５７２がスプロケット開口部５８４を通過するまで、プランジャ５６４の下向きの移動および加圧ばね１４０の圧縮を続ける。スプロケット５７２がスプロケット開口部５８４を通過するためには、スプロケット歯５７６を、スプロケット開口部５８４のスロット５８８と整列させなければならない。スプロケット開口部５８４のスロット５８８がスプロケット歯５７６と整列したならば、工具５４４を回転させて、プランジャ５６４を回転させ、所望のアラインメントにすることができる。スプロケット５７２がスプロケット開口部５８４を通過した後、工具５４４は、工具突出部５４８が工具開口部５８０の側部と係合してプランジャ５６４を回転させるように回転し、スプロケット歯５７６が保持板５８２のフィンガ５９２と整列するようにさせる。この時点で、工具５４４を取り外すことができ、それにより、スプロケット歯５７６を保持板５８２のフィンガ５９２と係合させて、加圧ばね１４０の圧縮を維持することができる。
【００９４】
保持アセンブリ５６０の説明された実施形態は、プランジャ内の開口部を排除し、したがって、リザーバ１６０の死容積の問題を軽減または排除する。そして、スプロケット５７２は、保持板５８２の底部により保持され、起動前状態においては底部エンクロージャの厚み内にあるので、それゆえ、スプロケット５７２の高さが注入装置１００の全高を増大させることはない。
【００９５】
別の実施形態によれば、保持板５８２は、底部エンクロージャ１０４に対して不動ではなく、むしろ回転自在に配置され、プランジャ５６４は起動時に回転しない。換言すれば、本実施形態においては、少なくとも保持アセンブリ５６０に関しては、保持板がロータ１３６に取って代わる。別の言い方をすると、この実施形態においては、保持板５８２は係合タブを有し、この係合タブは、起動用ボタン１２８が押し下げられたときに起動用ボタン１２８と係合し、それにより、保持板５８２を底部エンクロージャ１０４に対して回転させる。この回転が、スロット５８８をスプロケット歯５７６と整列させ、それにより、プランジャ５６４を解放して、加圧ばね１４０の力により円筒形エンクロージャ２００内で並進させる。
【００９６】
図５および図１０と同様に、それぞれ、図２５および図２６は、起動前状態および起動後における、プランジャ１４４を使用した注入装置１００の断面図を示す。図２５に示されるように、リザーバ１６０は、医薬品で満たされており、ロータ１３６および極微針１５２はそれぞれのその起動前位置にあり、針カバー１１２は極微針１５２を覆っている。さらに、プランジャ１４４は、圧縮ばね１４０を圧縮する起動前位置にあり、プランジャ・タブ２１４の足部２１２は、円筒形ハウジング２００と係合している。
【００９７】
図２６においては、極微針１５２は注入装置１００の外側に延びており、リザーバ１６０は、加圧ばね１４０の力によりリザーバ・ドーム・シール１６４をドーム１７６の下側に実質的に適合するように押し付けるプランジャ１４４によって、実質的に空にされている。図示されるように、プランジャ１４４およびドーム１７６は、実質的に同じサイズおよび形状であり、プランジャ１４４はドーム１７６よりわずかに小さく、２つはドーム１７６に完全に押し当たって着座し、製造公差、ならびに、プランジャ１４４とドーム１７６との間に挟まれるリザーバ・ドーム・シール１６４を見越すようになっている。換言すれば、プランジャ１４４およびドーム１７６の形状およびサイズは相補的であり、リザーバ１６０における死容積または使用不能空間の量を最小にする。このようにして、注入装置１００は、リザーバが充填されたときに所定容積の医薬品（例えば、３ｍｌまたは５ｍｌ）を収容し、かつ、実質的に医薬品の全容積を送達するように設計される。しかし、リザーバ１６０が一部しか充填されていない場合（例えば、製薬業者が３ｍｌ注入装置に２ｍｌしか医薬品を充填しない場合、または５ｍｌ注入装置に３ｍｌの医薬品しか充填しない場合）には、困難が生じ得る。
【００９８】
リザーバ１６０の容積（ドーム１７６と、可撓性ではあるが非膨張性の、またはドーム・シール１６４との間に規定される）が予め定められているので、満杯の設計容積より少ない容積で注入装置１００を充填すると、気体のような何らかの種類の流体で充填しなければならない空隙が残ることになる。この気体はその後、患者の皮膚内に薬物を排出するために注入装置１００から放出されなければならない。
【００９９】
１つの解決法は、投与される医薬品の容積に合わせてカスタムメイドされたプランジャ／ドームの組合せを作ることである。例えば、ドームの湾曲、および対応するプランジャの湾曲を小さくし（すなわち、ドームおよびプランジャを扁平にする）、それによりリザーバ１６０の容積を小さくすることができる。しかし、この解決法のためには、所定容積の医薬品ごとに、独自製造部品、すなわちプランジャおよびリザーバ・ドームが存在することになる。
【０１００】
別の解決法は、プランジャ１４４を部分的にリザーバ・ドーム・シール１６４の中へと押し込むようにさせて、可撓性ではあるが非膨張性のリザーバ・ドーム・シール１６４を撓ませ、リザーバ１６０の容積を小さくすることである。この解決法を実施するための１つの手法は、底部エンクロージャを改造することである。より具体的には、円筒形ハウジング２００の足部係合面２１８を、円筒形ハウジング２００上で垂直方向により高く配置することができ、したがって、起動前位置において、プランジャ１４４がリザーバ・ドーム・シール１６４を部分的に撓ませることができることになろう。この実施は、底部エンクロージャの変更を必要とする。
【０１０１】
解決法を実施するための別の手法は図２８に示されており、図２８は、プランジャ・タブ６０４が、プランジャ１４４のプランジャ・タブ２１４（例えば、図２７に示される）と比べて長い、注入装置１００のためのプランジャ６００の実施形態を示す。より具体的には、プランジャ・タブ６０４の足部６１２およびプランジャ・タブ２１４の足部２１２は、実質的に同様である。しかし、プランジャ・タブ６０４の脚部６０８の長さは、プランジャ・タブ２１４の脚部２０８の長さと比べて有意に長くされている。それゆえ、起動前位置においては、図２９に示されるように、プランジャ６００は、円筒形ハウジング２００内で垂直方向により高く配置され（例えば、図２５に示されるプランジャ１４４の位置と比較して）、リザーバ・ドーム・シール１６４と接触してこれを非膨張的に圧縮し、これにより、リザーバ１６０の容積を小さくする。したがって、医薬品の各々の所定用量の容積ごとに脚部６０８の長さを変えて、リザーバ・ドーム・シール１６４と接触してこれを非膨張的に撓ませ、リザーバ１６０の容積を実質的に所定用量の容積まで小さくすることができる。
【０１０２】
その他の点では、プランジャ６００を使用する注入装置１００は、プランジャ１４４を使用する注入装置１００と実質的に同様に動作する。例えば、図３０に示されるように、図２６と同様に、極微針１５２は、起動後には注入装置１００の外側に延びており、リザーバ１６０は、加圧ばね１４０の力によりリザーバ・ドーム・シール１６４をドーム１７６の下側に実質的に適合するように押し付けるプランジャ１４４によって、実質的に空にされている。したがって、プランジャ１４４を使用した注入装置１００と比較すると、この手法では、注入装置１００が起動前位置にあるときにリザーバ１６０の容積を小さくするために必要とされるのは、単独の独自製造部品（すなわち、プランジャ６００）のみである。
【０１０３】
部分的に撓んだリザーバ・ドーム・シールの解決法を実施するためのさらに別の手法は、図３１に示されるプランジャ６４０を設けることである。図２１のプランジャ５６４と同様に、プランジャ６４０は、スプロケット６４８がその末端部に配置されたポスト６４４を含む。スプロケット６４８はスプロケット歯６５２を含み、ポスト６４４は小直径部分６５６を含む。しかしながら、プランジャ５６４と比較すると、ポスト６４４の長さは、ポスト５６８の長さに対して有意に長くされている。図３２は、起動前位置に配置された、プランジャ６４０を使用した注入装置１００を示す。図３２において、スプロケット歯６４８は、保持板５８２のフィンガ５９２と係合して、起動前位置におけるプランジャ６４０を加圧ばね１４０の力に抗して維持する。それゆえ、ポスト６４４の長くされた長さにより、図３２に示される起動前位置におけるプランジャ６４０は、円筒形ハウジング２００内で垂直方向により高く配置され（例えば、図２２には円筒形ハウジングは示されていないが、図２２に示されるプランジャ５６４の位置と比較して）、リザーバ・ドーム・シール１６４と接触してこれを非膨張的に撓ませて、リザーバ１６０の容積を小さくする。したがって、医薬品の各々の所定用量の容積ごとに、ポスト６４４の長さを変えて、リザーバ・ドーム・シール１６４と接触してこれを非膨張的に撓ませ、リザーバ１６０の容積を実質的に所定用量の容積まで小さくすることができる。
【０１０４】
その他の点では、プランジャ６４０を使用する注入装置１００は、プランジャ５６４を使用する注入装置１００と実質的に同様に動作する。例えば、図３２に示されるように、極微針１５２は起動後には注入装置１００の外側に延びており、リザーバ１６０は、加圧ばね１４０の力によりリザーバ・ドーム・シール１６４をドーム１７６の下側に実質的に適合するように押し付けるプランジャ１４４によって、実質的に空にされている。したがって、プランジャ５６４を使用した注入装置１００と比較すると、この手法では、注入装置１００が起動前位置にあるときにリザーバ１６０の容積を小さくするために必要とされるのは、単独の独自製造部品（すなわち、プランジャ６４０）のみである。本実施形態はプランジャ５６４との比較で説明したが、この手法は、ポスト５１６を長くすることにより、図１７−図２０の実施形態（そこでは、スプロケット５２０はプランジャ５０８と係合する）に適用することもまた可能であることを、当業者は理解するであろう。
【０１０５】
従って、図２８から図３３は、加圧システムの実施形態を示し、この加圧システムは、起動前位置において、円筒形ハウジング２００内に保持されており、加圧システムがリザーバ・ドーム・シール１６４と接触してこれを非膨張的に撓ませ、リザーバ１６０の初期容積を小さくするようになっている。換言すれば、図２８から図３３の実施形態は、リザーバ１６０を選択的に加圧するための加圧システムを示し、ここで、加圧システムは、リザーバ１６０の初期容積を非膨張的に小さくするための手段を含む。
【０１０６】
説明された実施形態は、医薬品および薬剤を含む種々の物質を患者、特に人間の患者に投与する際の使用に適切である。本明細書において用いられる場合、薬剤は、身体の膜および表面、特に皮膚を通して送達することができる、生物学的活性を有する物質を含む。以下でより詳細に列挙される例は、抗生物質、抗ウィルス剤、鎮痛剤、麻酔薬、食欲抑制薬、抗関節炎薬、抗うつ剤、抗ヒスタミン剤、抗炎症剤、抗新生物薬、ＤＮＡワクチンを含むワクチン、などを含む。患者に対して皮内または皮下送達することができるその他の物質は、ヒト成長ホルモン、インスリン、タンパク質、ペプチドおよびその断片を含む。タンパク質およびペプチドは、天然由来のものでも、合成されたものでも、または組換え的に産生されたものでもよい。さらに、本装置は、樹状細胞の皮内注入の際に、細胞治療において用いることができる。本発明の方法により送達することができるさらに他の物質は、その内容全体が引用により本明細書に明示的に組み入れられる「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｉｎｔｒａｄｅｒｍａｌｌｙ  Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ  Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ」と題された特許文献１に記載されるように、疾患の予防、診断、緩和、処置、または治療に用いられる薬物、ワクチンおよびその他のものからなる群から選択することができ、薬物は、アルファ１−アンチトリプシン、血管新生抑制剤、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、ＣＯＸ−ＩＩ抑制剤、皮膚科薬剤、ジヒドロエルゴタミン、ドーパミン起動薬および拮抗薬、エンケファリンおよびその他のオピオイドペプチド、上皮成長因子、エリス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および類似体、インスリン様成長因子、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、プラスタグランジン、組換え可溶性受容体、スコポラミン、セロトニン起動薬および拮抗薬、シルデナフィル、テルブタリン、血栓溶解剤、組織プラスミノーゲン活性化因子、ＴＮＦ−−、およびＴＮＦ−−拮抗薬を含み、ワクチンは、担体／アジュバントとともに、または担体／アジュバントを伴わずに、予防薬および治療用抗原（サブユニット・タンパク質、ペプチドおよび多糖類、多糖コンジュゲート、トキソイド、遺伝子に基づくワクチン、弱毒化、再集合体、不活化、全細胞、ウィルスおよび細菌のベクターを含むが、それらに限定されない）を含み、中毒、関節炎、コレラ、コカイン中毒、ジフテリア、破傷風、ＨＩＢ、ライム病、髄膜炎菌、麻疹、おたふくかぜ、風疹、水疱瘡、黄熱病、呼吸器合胞体ウィルス、ダニ媒介日本脳炎、肺炎球菌、連鎖球菌、腸チフス、インフ���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、ロタウウィルス、エプスタインバーウィルス、ＣＭＶ、クラミジア、莢膜非保有ヘモフィルス、モラクセラ・カタラーリス、ヒトパピローマウィルス、ＢＣＧを含む結核、淋病、喘息、アテローム性動脈硬化症マラリア（ａｔｈｅｒｏｓｃｈｌｅｒｏｓｉｓ  ｍａｌａｒｉａ）、大腸菌、アルツハイマー、ピロリ菌、サルモネラ菌、糖尿病、癌、単純ヘルペス、ヒトパピローマなどに関連し、その他の物質は、一般的な風邪薬、抗中毒薬、抗アレルギー薬、鎮吐薬、抗肥満薬、抗骨粗鬆症薬、抗感染薬、鎮痛剤、麻酔薬、摂食障害薬、抗関節炎薬、抗喘息薬、抗けいれん薬、抗うつ薬、抗糖尿病剤、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、抗片頭痛製剤、乗り物酔い止め製剤、制嘔吐剤、抗新生物薬、抗パーキンソン薬、かゆみ止め、統合失調症治療薬、解熱剤、抗コリン作用薬、ベンゾジアゼピン拮抗薬、一般血管、冠状血管、末梢血管および大脳血管を含む血管拡張薬、骨刺激薬、中枢神経系刺激薬、ホルモン、催眠薬、免疫抑制剤、筋弛緩剤、副交感神経遮断薬、副交感神経興奮薬、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その他の高分子、神経刺激薬、鎮静剤、性的機能低下症および精神安定剤のような主要な治療薬、ならびに、ツベルクリンおよびその他の過敏症薬のような主要な診断薬のすべてを含む。
【０１０７】
本発明のシステムおよび方法により送達することができるワクチン製剤は、ヒトの病原体に対抗する免疫反応を誘発することが可能な抗原または抗原組成物からなる群から選択することができ、その抗原または抗原組成物は、その内容全体が引用により本明細書に明示的に組み入れられる「Ｖａｃｃｉｎｅ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ」と題された特許文献２に記載されるように、ＨＩＶ−１由来のもの（ｔａｔ、ｎｅｆ、ｇｐ１２０またはｇｐ１６０など）、ｇＤもしくはその誘導体またはＨＳＶＩもしくはＨＳＶ２由来のＩＣＰ２７のような最初期タンパク質などのヒトヘルペスウィルス（ＨＳＶ）由来のもの、サイトメガロウィルス（ＣＭＶ（特にヒト）由来のもの（ｇＢまたはその誘導体など）、ロタウィルス由来のもの（生きた弱毒化ウィルスを含む）、エプスタインバーウィルス由来のもの（ｇｐ３５０またはその誘導体など）、水痘帯状疱疹ウィルス（ＶＺＶ）由来のもの（ｇｐ１、ＩＩおよびＩＥ６３など）、または、Ｂ型肝炎ウィルス由来のもの（例えば、Ｂ型肝炎表面抗原またはその誘導体）、Ａ型肝炎ウィルス（ＨＡＶ）由来のもの、Ｃ型肝炎ウィルス由来のものおよびＥ型肝炎ウィルスのような肝炎ウィルス由来のもの、または、パラミクソウィルス由来のもの、すなわち、呼吸器合胞体ウィルス（ＲＳＶ）由来のもの（Ｆタンパク質およびＧタンパク質またはその誘導体）、パラインフルエンザウィルス由来のもの、麻疹ウィルス由来のもの、おたふくかぜウィルス由来のもの、ヒトパピローマウィルス（ＨＰＶ）由来のもの（例えば、ＨＰＶ６、１１、１６、１８）、フラビウィルス（例えば、黄熱病ウィルス、デング熱ウィルス、ダニ媒介脳炎ウィルス、日本脳炎ウィルス）由来のもの、または、インフルエンザウィルス由来のもの（卵もしくはＭＤＣＫ細胞で培養された、全粒子の生存ウィルスもしくは不活化ウィルス、スプリット・インフルエンザ・ウィルス、もしくは全粒子インフルエンザビロゾーム、またはＨＡ、ＮＰ、ＮＡもしくはＭタンパク質などのその精製タンパク質もしくは組換タンパク質、またはこれらの組み合わせ）などの、その他のウィルス性病原体に由来するもの、または、淋菌および髄膜炎菌を含むナイセリア属由来のもの（例えば、莢膜多糖類およびそれらのコンジュゲート、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、アドヘシン）；化膿性連鎖球菌由来のもの（例えば、Ｍタンパク質またはその断片、Ｃ５Ａプロテアーゼ、リポテイコ酸）、ストレプトコッカス・アガラクチア由来のもの、ミュータンス菌由来のもの；軟性下疳菌由来のもの；カタル球菌としても知られるＭ．カタラーリス（Ｍ  ｃａｔａｒｒｈａｌｉｓ）を含むモラクセラ属由来のもの（例えば、高分子量および低分子量のアドヘシン及びインベイシン）；百日咳菌由来のもの（例えば、パータクチン、百日咳毒素またはその誘導体、繊維状赤血球凝集素、アデニル酸シクラーゼ、線毛）、パラ百日咳菌由来のもの、および気管支敗血症菌由来のものを含むボルデテラ属由来のもの；結核菌由来のもの（例えば、ＥＳＡＴ６、抗原８５Ａ、抗原８５Ｂまたは抗原８５Ｃ）、ウシ型結核菌由来のもの、らい菌由来のもの、鳥型結核菌由来のもの、ヨーネ菌由来のもの、スメグマ菌由来のものを含むマイコバクテリウム属由来のもの；在郷軍人病菌由来のものを含むレジオネラ属由来のもの；腸毒性大腸菌由来のもの（例えば、定着因子、易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）、腸管出血性大腸菌由来のもの、腸病原性大腸菌由来のもの（例えば、志賀毒素様毒素またはその誘導体）を含むエシュリヒア属由来のもの；コレラ菌由来のもの（例えば、コレラ毒素またはその誘導体）を含むビブリオ属由来のもの；ソンネ赤痢菌由来のもの、志賀赤痢菌由来のもの、フレックスネリ赤痢菌由来のものを含む赤痢菌属由来のもの；エンテロコリチカ菌由来のもの（例えば、Ｙｏｐタンパク質）、ペスト菌由来のもの、仮性結核菌由来のものを含むエルシニア属由来のもの；ジェジュニ菌由来のもの（例えば、毒素、アドヘシン、インベイシン）およびカンピロバクター・コリ由来のものを含むカンピロバクター属由来のもの；チフス菌由来のもの、パラチフス菌由来のもの、豚コレラ菌由来のもの、腸炎菌由来のものを含む、サルモネラ属由来のもの；リステリア菌由来のものを含むリステリア属由来のもの；ピロリ菌由来のもの（例えば、ウレアーゼ、カタラーゼ、空胞化毒素）を含むヘリコバクター属由来のもの；緑膿菌由来のものを含むシュードモナス属由来のもの；黄色ブドウ球菌由来のもの、表皮ブドウ球菌由来のものを含む、ブドウ球菌属由来のもの；フェカリス菌由来のもの、フェシウム菌由来のものを含む腸球菌属由来のもの；破傷風菌由来のもの（例えば、破傷風毒素およびその誘導体）、ボツリヌス菌由来のもの（例えば、ボツリヌス毒素およびその誘導体）、ディフィシル菌由来のもの（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由来のもの；炭疽菌（例えば、ボツリヌス毒素およびその誘導体）を含む桿菌属由来のもの；ジフテリア菌由来のもの（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由来のもの；ライム病菌由来のもの（例えば、ＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、ボレリア・ガリニ由来のもの（例えば、ＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、ボレリア・アフゼリ由来のもの（例えば、ＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、ボレリア・アンダーソニー（Ｂ．  ａｎｄｅｒｓｏｎｉｉ）由来のもの（例えば、ＯｓｐＡ、ＯｓｐＣ、ＤｂｐＡ、ＤｂｐＢ）、ボレリア・ヘルムシー（B. Hermsii）を含むボレリア属由来のもの；エーリキア・エクイ由来のもの、およびヒト顆粒球エリーキア症病原体由来のものを含むエリーキア属由来のもの；斑点熱リケッチア由来のものを含むリケッチア属由来のもの；トラコーマ病原体由来のもの（例えば、ＭＯＭＰ、ヘパリン結合タンパク質）、肺炎クラミジア由来のもの（例えば、ＭＯＭＰ、ヘパリン結合タンパク）、オウム病クラミジア由来のものを含むクラミジア属由来のもの；レプトスピラ・インテロガンス由来のものを含むレプトスピラ属由来のもの；梅毒トレポネーマ由来のもの（例えば、希少（rare）外膜タンパク質）、トレポネーマ・デンティコラ由来のもの、トレポネーマ・ハイオディセンテリー由来のものを含むトレポネーマ属由来のものなどの細菌性病原体に由来するもの、または��熱帯熱マラリア原虫に由来するものを含むプラスモジウム属に由来するもの；トキソプラズマ原虫に由来するもの（例えば、ＳＡＧ２、ＳＡＧ３、Ｔｇ３４）を含むトキソプラズマ属に由来するもの；赤痢アメーバに由来するものを含むエントアメーバ属に由来するもの；ネズミバベシアに由来するものを含むバベシア属に由来するもの；クルーズ・トリパノソーマに由来するものを含むトリパノソーマ属に由来するもの；ランブル鞭毛虫に由来するものを含むジアルジア属に由来するもの；森林型熱帯リーシュマニア由来のものを含むリーシュマニア属（Ｌｅｓｈｍａｎｉａ  ｓｐｐ）由来のもの；ニューモシスチス・カリニに由来するものを含むニューモシスチス属に由来するもの；膣トリコモナスに由来するものを含むトリコモナス属に由来するもの；マンソン住血吸虫に由来するものを含む住血吸虫属に由来するものなどの寄生虫に由来するもの、または、鵞口瘡カンジダに由来するものを含むカンジダ属に由来するもの；クリプトコックス・ネオフォルマンスに由来するものを含むクリプトコックス属に由来するものなどの酵母菌に由来するものである。
【０１０８】
これらには、例えば、Ｔｂ  Ｒａｌ２、Ｔｂ  Ｈ９、Ｔｂ  Ｒａ３５、Ｔｂ３８−１、Ｅｒｄ  １４、ＤＰＶ、ＭＴＩ、ＭＳＬ、ｍＴＴＣ２、およびｎＴＣＣ１など、結核菌に対するその他の好ましい特異的抗原も含まれる。結核菌に対するタンパク質には、結核菌の少なくとも２つ、好ましくは３つのポリペプチドが融合してより大きいタンパク質になった融合タンパク質およびその変異体も含まれる。好ましい融合体には、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、および推定膜タンパク質（Ｐｍｐｓ）が含まれる。好ましい細菌性ワクチンには、肺炎球菌を含む連鎖球菌に由来する抗原（例えば、莢膜多糖類およびそのコンジュゲート、ＰｓａＡ、ＰｓｐＡ、ストレプトリシン、コリン結合タンパク質）、およびタンパク質抗原ニューモリシン（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。その他の好ましい細菌性ワクチンは、Ｂ型インフルエンザ菌（「Ｈｉｂ」、例えば、ＰＲＰおよびそのコンジュゲート）、莢膜非保有インフルエンザ、例えばＯＭＰ２６、高分子量アドヘシン、Ｐ５、Ｐ６、タンパク質Ｄ及びリポタンパク質Ｄ、ならびにフィンブリンおよびフィンブリン由来ペプチド、またはその多数の複製変異体もしくは融合タンパク質を含めて、ヘモフィルス属由来の抗原を含む。Ｂ型肝炎表面抗原の誘導体は当該技術分野において周知であり、とりわけ、ＰｒｅＳ１、ＰｒｅＳ２抗原を含む。１つの好ましい態様においては、本発明のワクチン製剤は、特にＣＨＯ細胞内で発現させる場合に、ＨＩＶ抗原、ｇｐ１２０を含む。さらなる実施形態において、本発明のワクチン製剤は、上で定義したようなｇＤ２ｔを含む。
【０１０９】
上に挙げた物質の送達に加えて、注入装置１００は、患者から物質を抜き取るため、または患者内の物質のレベルを監視するために用いることもできる。監視し、または抜き取ることができる物質の例には、血液、組織液、または血漿が含まれる。抜き取った物質をその後、分析物、グルコース、薬物などについて分析することができる。
【０１１０】
ごく少数の本発明の例示的な実施形態を上記で詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の新規な教示および利点から著しく逸脱することなく、例示的な実施形態における多くの変更を行うことができることを容易に理解するであろう。したがって、そのようなすべての変更は、添付の請求項およびその均等の範囲内に含まれることが意図される。
【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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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