(57)【要約】  インスリンポンプ１１０のための駆動システム１１２を開示する。駆動システム１１２は、所定の回転速度で回転するように構成されるモータ１２０と、モータ１２０の回転をピストン１２４の連続直線運動に変換するためのギアボックス１２２であって、ピストン１２４の連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、ギアボックス１２２と、ピストン１２４の連続直線運動を、基礎レートと無関係のピストン１２４の機械的変位で重畳させるように構成される機械的変位ユニット１２６とを備える。さらに、インスリンポンプ１１０、およびインスリンポンプを駆動するための方法を開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インスリンポンプ（１１０）のための駆動システム（１１２）であって、
所定の回転速度で回転するように構成されるモータ（１２０）と、
前記インスリンポンプ（１１０）のピストン（１２４）に作用し、それによって前記モータ（１２０）の回転を、前記ピストン（１２４）に機械的に結合されるねじ棒（１３０）を介して、前記ピストン（１２４）の連続直線運動に変換するように構成されるギアボックス（１２２）であって、前記ピストン（１２４）の前記連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、ギアボックス（１２２）と、
前記ピストン（１２４）の前記連続直線運動を前記ねじ棒（１３０）の機械的変位で重畳させることによって、前記ピストン（１２４）に作用するように構成される機械的変位ユニット（１２６）であって、前記ねじ棒（１３０）が、前記基礎レートと無関係に、前記ピストン（１２４）に機械的に結合される、機械的変位ユニット（１２６）と
を備える駆動システム（１１２）
【請求項２】
前記モータ（１２０）は、少なくとも１つのギア（１３２）を介して前記ねじ棒（１３０）に結合され、前記ギア（１３２）は、前記ねじ棒（１３０）の周りで同心円状に取り付けられる、請求項１記載の駆動システム（１１２）。
【請求項３】
前記ねじ棒（１３０）は、その軸の周りの回転に対して固定される、請求項１または２記載の駆動システム（１１２）。
【請求項４】
前記ギア（１３２）は、継ぎ手（１３８）によって前記ねじ棒（１３０）に取り付けられ、前記継ぎ手（１３８）は、少なくとも２つの、軸方向に変位された係合位置にて、前記ねじ棒（１３０）と係合することが可能である少なくとも２つの係合要素（１４０、１４２）を有する、請求項２または３記載の駆動システム（１１２）。
【請求項５】
前記係合要素（１４０、１４２）はそれぞれ、少なくとも１つのラチェットを備える、請求項４記載の駆動システム（１１２）。
【請求項６】
前記係合要素（１４０、１４２）はそれぞれ、前記ねじ棒（１３０）を囲繞する剛性基部（１４４）、および前記剛性基部（１４４）から軸方向に延びるラチェットアーム（１４６）を備え、前記ラチェットアーム（１４６）は、前記ねじ棒（１３０）の少なくとも１つのねじ部と係合するように構成される、請求項４または５記載の駆動システム（１１２）。
【請求項７】
前記係合要素（１４０、１４２）は、前記係合要素（１４０、１４２）が互いに対してシフト可能であるように、前記ねじ棒（１３０）に取り付けられる、請求項４〜６のいずれか１項に記載の駆動システム（１１２）。
【請求項８】
前記係合要素（１４０、１４２）は、少なくとも２つの軸受け棒（１４８）を介して接続され、前記係合要素（１４０、１４２）のうちの少なくとも１つは、軸方向にシフト可能であるように前記軸受け棒（１４８）に取り付けられる、請求項７記載の駆動システム（１１２）。
【請求項９】
前記係合要素（１４０、１４２）は、少なくとも１つの軸方向に作用するばね要素（１５０）を介して接続される、請求項４〜８のいずれか１項に記載の駆動システム（１１２）。
【請求項１０】
前記係合要素（１４０、１４２）は、回転方向に固定されて接続される、請求項４〜９のいずれか１項に記載の駆動システム（１１２）。
【請求項１１】
第１の状態、第２の状態および第３の状態の少なくとも３つの結合状態が前記継ぎ手（１３８）によって採用可能であり、
前記第１の状態では、両方の係合要素（１４０、１４２）は、前記ねじ棒（１３０）と係合し、前記ねじ棒（１３０）は、前記ねじ棒（１３０）の軸の周りの前記ギア（１３２）の回転によって軸方向に駆動され、前記第１の状態では、前記係合要素（１４０、１４２）は、互いから固定された空間間隔を置いて位置し、
前記第２の状態では、前記係合要素の第１の係合要素（１４０）は、前記ねじ棒（１３０）と係合し、前記係合要素の第２の係合要素（１４２）は、前記ねじ棒（１３０）と係合解除し、前記第１の係合要素（１４０）は、前記ねじ棒（１３０）を軸方向に、前記第２の係合要素（１４２）を通過して、前記ピストン（１２４）に向かう第１の軸方向に押し、
前記第３の状態では、前記第１の係合要素（１４０）は、前記ねじ棒（１３０）と係合解除し、前記第２の係合要素（１４２）は、前記ねじ棒（１３０）と係合し、前記第３の状態では、前記第１の係合要素（１４０）は、前記第１の軸方向の反対の第２の軸方向に押し戻される、
請求項４〜１０のいずれか１項に記載の駆動システム（１１２）。
【請求項１２】
前記機械的変位ユニット（１２６）は、軸方向の圧力を前記ピストン（１２４）に加えること、もしくは前記ピストン（１２４）を軸方向に変位させることのいずれか、またはその両方を行うように構成される少なくとも１つの変位レバー（１５６）を備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の駆動システム（１１２）。
【請求項１３】
少なくとも１つのインスリンリザーバ（１１４）と、
少なくとも１つの、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の駆動システム（１１２）と
を備える、インスリンをユーザに送達するためのインスリンポンプ（１１０）。
【請求項１４】
インスリンポンプ（１１０）を駆動するための方法であって、前記方法は、
ａ）モータ（１２０）を所定の回転速度で回転させることと、
ｂ）前記モータ（１２０）の回転を、ギアボックス（１２２）を使用することにより、ピストン（１２４）に機械的に結合されるねじ棒（１３０）を介してピストン（１２４）の連続直線運動に変換することであって、前記ピストン（１２４）の前記連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、変換することと、
ｃ）前記ピストン（１２４）の前記連続直線運動をねじ棒（１３０）の機械的変位で重畳させることであって、前記ねじ棒（１３０）が、機械的変位ユニットを使用することによって、前記基礎レートと無関係に、前記ピストン（１２４）に機械的に結合される、重畳させることと
を含む、方法。
【請求項１５】
ステップｂ）は、
ｂ４）前記モータ（１２０）の回転を少なくとも１つの歯車（１６０）に伝達することと、
ｂ５）前記歯車（１６０）の回転をエンドレススクリュー（１６４）に伝達することと、
ｂ６）前記エンドレススクリュー（１６４）の回転を、前記エンドレススクリュー（１６４）の回転軸がギア（１３２）の回転軸に直交に配置されるように、前記ギア（１３２）に伝達することと
を含む、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インスリンポンプのための駆動システム、駆動システムを備えるインスリンポンプ、およびインスリンポンプを駆動するための方法に関する。本発明の方法および装置は、主に、インスリンをユーザに送達するために使用されてもよい。本発明は、在宅医療の分野、および病院など専門的治療の分野の両方に適用可能である。概して他の適用が実行可能である。
【背景技術】
【０００２】
ユーザへの薬剤の送達、具体的にはインスリン送達は、病気の予防および治療、特に糖尿病の治療に重要な役割を果たす。注射ペンまたはシリンジの使用以外に、インスリン送達は、具体的には、インスリンポンプを使用することによって行われ得る。
【０００３】
一般的に、電気的または電気機械的に駆動されるポンプは、制御および監視のために、複雑な電子部品を必要とする。そのようなポンプは、一般的に、電子または電子機械部品の故障により、誤作動または故障を生じさせやすい。具体的には、インスリンなどの薬剤の送達の分野では、薬剤の量の正確な投与および制御が重要である。結果として、電子制御なしで動作する、耐エラーのインスリンポンプが望ましい。電子制御なしで動作する機械ポンプが先行技術により一般的に知られており、インスリンを送達するための最新技術のポンプの利点にもかかわらず、いくつかの技術的課題が残っている。
【０００４】
特に、ユーザは、一般的に、常にインスリンポンプを体に装着することを必要とされるため、好ましくはインスリンポンプおよびその部品の小型でコンパクトな構造につながる。しかし、たとえばインスリンなどの薬剤を送達するための共通ポンプは、複数の薬剤リザーバを備える。例として、特許文献１に流体送達装置が開示されている。流体送達装置は、流体リザーバを有するハウジングを備える。針が、係合位置においては流体リザーバと流体的に連通し、装着および保管位置においては流体リザーバと流体的に連通しない。付勢部材の近位端部が、ハウジングに結合され、付勢部材の遠位端部が、流体リザーバに力を加えるように構成される。ピストン部材が、付勢部材を通過して延び、付勢部材の遠位端部に結合される。固定位置においては、ピストン部材は、付勢部材が流体リザーバに力を加えないようにハウジングに対して固定され、開放位置においては、ピストン部材は、付勢部材が流体リザーバに力を加えるようにハウジングに対して移動可能である。針が保管位置から装着位置へと移行することで、ピストンが固定位置から解放位置へと移行される。
【０００５】
特許文献２は、患者の肌に付着するように配置される基部と、基部から患者の皮下へと延びて患者に液体薬剤を送達するように配置されるカニューレと、カニューレに液体薬剤を提供するように配置されるソースとを備える使い捨ての注入装置を開示している。この装置は、液体薬剤をカニューレに提供するようにソースを作動させるアクチュエータをさらに含む。ソースは、作動の度に一定量の薬剤をカニューレに提供するように配置される。制御装置が、一定量を設定する。
【０００６】
特許文献３は、携帯ハウジング内のポンプ部品が占める空間を最小化するリニアドライブを含む注入システムのためのポンプシステムを開示している。モータおよびモータ駆動シャフトが、シリンジおよびリードスクリューに対し平行かつ隣接して配置される。ギアボックスは、駆動シャフトとリードスクリューとを接続して、それらの間で回転移動を伝達する。コーンナットまたはドライブナットなどのピストン駆動部材が、リードスクリューの回転移動をシリンジピストンの直線運動に変換する。センサは、ピストンまたはコーンが、それぞれ、「ホーム」位置および「エンド」位置にあるときを検出する。任意で、分注の間、コーンおよびピストンが当接することを確実にするために近接センサが使用される。代替的に、クランプ部材が、少なくとも分注方向において、直線運動に対してリードスクリューを選択的にクランプする。
【０００７】
特許文献４は、第１歯車およびねじ穴を有する第２歯車と、ねじ穴と螺合される、ねじ状の、非回転式に配置されるロッドとを備え、それによって第２歯車の回転がロッドの軸方向の移動をもたらす伝動装置を開示している。第１および第２歯車は、共通面に配置され、互いに対して回転係合され、組み合わされた第２歯車およびロッドは、ロッド軸および共通面の交点により画定される中心点に対応して旋回するように配置され、それによって、ロッドは、係合している歯車と共に、第１歯車の軸からずれて配置され得る。
【０００８】
特許文献５は、薬剤カートリッジ、ピストンロッドおよび駆動部を保持するためのハウジングを備える薬剤送達装置を開示している。薬剤カートリッジは、薬剤出口、および薬剤を分注するために薬剤カートリッジに沿って軸方向に移動可能である栓を有し、ピストンロッドは、栓を移動させるためのプランジャ、およびプランジャに伸縮自在に結合され、ピストンロッドを伸長または収縮させるために駆動部によって駆動され得るリード部材を有する。さらに、装置は、プランジャと固定物との間に結合される連結部および、リード部材に伸縮自在に結合される駆動部材を備える。駆動部は、駆動部材を回転させて、リード部材を駆動部材に対して伸縮自在に移動させるように動作し、それによってプランジャが、連結部としてリード部材に対して移動させられる。
【０００９】
特許文献６は、自動注入装置を開示しており、自動注入装置は、シリンダピストンを保持するピストンホルダ、およびピストンホルダを前後に移動させるための駆動機構を有する複数のヘッドのシステムを有し、それによって、装置が複数のシリンジを保持することが可能であり、各シリンジにて独立して注入または吸引の動作をする。この装置は、また、第１ヘッドのピストンホルダが前方移動状態であり、第２ヘッドのピストンホルダが停止状態のときに第２ヘッドのピストンホルダの後方移動を防止するための機構を有する。この構造は、効果的に、液体が不必要に混合されることを防止し、その注入量の精度の低下を防止する。
【００１０】
特許文献７は、駆動部ハウジング、ピストン、および最初に付勢状態を保持されて、ピストンの界面を圧迫するように構成される付勢部材を含む制御送達駆動機構を開示している。ピストンは、プランジャシールおよびバレルを平行移動させるように構成される。付勢部材の自由膨張、および付勢部材に圧迫されるピストンの軸方向の自由平行移動を抑止するために、ピストンとウィンチドラムとの間にテザーが接続される。駆動機構は、ギア組立体と、ギア組立体の回転を制御してテザーをウィンチドラムから解放するように構成される脱進機調整機構をさらに含んでもよい。脱進機調整機構によるテザーの計測が、ユーザへの薬剤送達のレートおよびプロファイルを制御する。
【００１１】
さらに、たとえばインスリンポンプなどの、薬剤を投与するための共通ポンプは、基礎レート、たとえば基準量または基礎量のインスリン、およびボーラスレート、たとえば余分量または追加量のインスリンを投与するために、複数の流体または流路を備える。流体または流路は一般的に、閉塞の影響を受けやすく、送達されるインスリンの量の制限、またはインスリンの送達自体の失敗にすらつながる。例として、特許文献８は、ポンプリザーバから単一の出口までの第１および第２流路が設けられる隔壁を有するポンプを開示している。さらに、一定のレートで患者に薬剤を送達し、同時に、患者が必要時に制御されたボーラスの投薬を導入することを可能にする注入システムが開示されている。さらに、特許文献９は、第１制御部を備える着用型注入装置を開示しており、第１制御部は、第１位置と第２位置との間で移動可能であり、第１位置にあるときは、リザーバとポンプとの間の第１流路を確立し、第２位置にあるときは、ポンプと出口との間に第２流路を確立する。第２制御部は、第１制御部によって第２流路が確立されているときにのみ、ポンプを作動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０４６９５０号
【特許文献２】国際公開第２００７／１０８９６９号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００３／００９１３３号明細書
【特許文献４】国際公開第２０１５／１０４４１２号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／１７９１１２号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第１１９５１７２号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１８／０５５９９５号明細書
【特許文献８】米国特許第６２８３９４４号明細書
【特許文献９】国際公開第２００９／０４５７７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、上記の技術的課題に対処する方法および装置を提供することが望ましい。具体的には、小型かつコンパクトな構造を可能にしながらも、高度な精密性および信頼性のインスリン送達を提供する駆動システム、インスリンポンプおよび方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、独立請求項の特徴を有するインスリンポンプを駆動するための駆動システム、インスリンをユーザに送達するためのインスリンポンプおよびインスリンポンプを駆動するための方法によって対処される。独立して、または任意の組合せで実現され得る有利な実施形態が、従属請求項に列挙される。
【００１５】
以下において用いられる、「有する」、「備える」または「含む」という用語、またはその任意の文法上の変形は、非排他的方法で使用される。したがって、これらの用語は、この文脈において、これらの用語に導入される特徴以外に追加の特徴が存在しない状況、および１つまたは複数の追加の特徴が存在する状況の両方を言及してもよい。一例として、「ＡはＢを有する」、「ＡはＢを備える」および「ＡはＢを含む」という表現は、Ａには、Ｂ以外に他の要素が存在しない状況（すなわちＡは単独かつ排他的にＢからなる状況）、ならびに存在Ａには、Ｂ以外に、要素Ｃ、要素ＣおよびＤまたはさらにそれ以上の要素など、１つまたは複数のさらなる要素が存在する状況の両方を言及してもよい。
【００１６】
さらに、「少なくとも１つの」、「１つまたは複数の」という用語、または特徴または要素が一回または二回以上存在してもよいことを示す類似の表現は、それぞれの特徴または要素を導入する際に一度だけ使用されることに注意する。以下においては、ほとんどの場合、それぞれの特徴または要素を言及する際に、「少なくとも１つの」または「１つまたは複数の」という表現は、繰り返されないが、それでも、それぞれの特徴または要素が一回または二回以上存在してもよい。
【００１７】
さらに、以下において用いられるように、「好ましくは」、「より好ましくは」、「特に」、「とりわけ」、「具体的には」、「より具体的には」という用語、または類似の用語は、代替可能性を制限することなく、任意の特徴と併せて用いられる。したがって、これらの用語により導入される特徴は、任意の特徴であり、請求項の範囲を限定する意図は全くない。本発明は、当業者が理解するように、代替の特徴により行われてもよい。同様に、「本発明の実施形態では」または類似の表現により導入される特徴は、本発明の代替の実施形態に関する制限なしに、本発明の範囲に関する制限なしに、本発明の他の任意の、または非任意の特徴を有するように導入される特徴を組み合わせる可能性に関する制限なしに、任意の特徴であるように意図される。
【００１８】
本発明の第１の態様では、インスリンポンプを駆動するための駆動システムを開示する。本明細書において用いられる「駆動システム」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、力を加えることによって前進運動を与えるように構成される任意のシステムを意味してもよい。特に、駆動システムは、インスリンの流動を設定および／または維持してもよい。駆動システムは、具体的には、インスリンポンプを駆動するように構成されてもよい。本明細書において用いられる「インスリンポンプ」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、インスリンを少なくとも１つのインスリンリザーバからユーザに投与するための装置を意味してもよい。
【００１９】
駆動システムは、
所定の回転速度で回転するように構成されるモータと、
モータの回転をピストンの連続直線運動に変換するためのギアボックスであって、ピストンの連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、ギアボックスと
ピストンの連続直線運動を、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位で重畳させるように構成される機械的変位ユニットと
を備える。
【００２０】
本明細書において用いられる「モータ」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、エネルギーを運動エネルギーに、または運動に変換するように、たとえば機械エネルギー、電気エネルギーまたは化学エネルギーを運動エネルギーまたは装置の運動に変換するように構成される任意のエンジン、マシンまたは装置を意味してもよい。したがって、モータは、機械モータまたは電気機械モータであってもよい、またはそれを含んでもよい。特に、モータは、エネルギーをモータ自体の少なくとも一部の回転または回転移動に変換してもよい。好ましくは、モータは、エネルギー源、たとえば外部エネルギー源からのエネルギーを回転移動に変換するように構成されてもよい。特に、モータは、たとえば電動モータ、空気圧モータ、油圧モータ、ぜんまい式モータなど、電気的または物理的に動力供給されるモータであってもよい。回転、具体的にはモータの回転の回転速度は、たとえばモータ、たとえばモータ自体の組立てもしくは構造によって、またはモータに供給されるエネルギーの量もしくはレベルによって、あらかじめ決定されてもよい。
【００２１】
本明細書において用いられる「エネルギー」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、モータに提供される任意の形態の動力を意味してもよい。特に、エネルギーは、電気エネルギー、運動エネルギー、位置エネルギーなどであってもよい。例として、エネルギーは、電流、１つまたは複数の弾性要素、たとえば、ばねもしくは弾性バンド、圧縮ガスの形態で、または加圧流体の形態で提供されてもよい。
【００２２】
モータの回転は、ギアボックスによってピストンの連続直線運動に変換される。本明細書において用いられる「ギアボックス」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、運動の速度、方向および／または強度、たとえば直線もしくは回転移動の速度、トルク、方向、および／または強度を変更または変換するように構成される機械的システムまたは装置を意味してもよい。特に、ギアボックスは、様々な伝達要素、たとえばギア、ホイール、レバー、ベルト、歯付きラック、または移動を伝達するように構成される他の任意の要素を用いることによって、移動の速度、トルク、方向および／または強度を変換してもよい。具体的には、ギアボックスは、必要条件に応じて移動を変換するために、そのような伝達要素の任意の組み合わせを含んでもよい。特に、ギアボックスは、モータの回転をピストンの連続直線運動に変換するように構成される。具体的には、ギアボックスは、ピストン、たとえばインスリンポンプのピストンに作用するように構成されてもよい。
【００２３】
本明細書において用いられる「連続直線運動」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、軸に沿った任意の方向の、途切れない移動を意味してもよく、軸は、具体的には、直線軸と、２０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下で異なってもよい。一例として、途切れない移動は、一定の速度、たとえば平均値から２０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下で逸脱する速度で行われてもよい。しかし、速度が変化する運動も可能であることに留意する。
【００２４】
本明細書において用いられる「ピストン」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、動くことで流体、具体的にはインスリンの移動を実現させる、または生み出す任意の移動可能要素を意味してもよく、流体は、ピストンと直接または間接的に接触してもよい。一例として、ピストンは、プランジャであってもよい、またはプランジャを備えてもよい。特に、ピストンは、たとえば移動可能な壁または表面、たとえばプランジャの前部表面または前部壁、具体的にはたとえばカートリッジまたはケースなど、容器の移動可能な壁であってもよい、またはそれを備えてもよい。ピストンは、好ましくは、ピストンが移動された場合に、容器の内容物、たとえばインスリンを変位させるように構成されてもよい。特に、ピストンは、流体、たとえばインスリンを保持するように構成されるカートリッジまたはケース内で移動可能であってもよい。ピストンの移動は、具体的には、流体、たとえばインスリンを、カートリッジまたはケースから押し出してもよい。例として、ピストンの移動が、インスリンリザーバからのインスリンの押し出しにつながってもよい。好ましくは、ピストンは、ピストンとカートリッジとの間、具体的にはピストンとカートリッジの壁との間に移動可能なシーリングを提供する少なくとも１つの材料、たとえば可撓性材料であってもよい、またはそれを備えてもよい。例として、ピストンは、少なくとも１つのエラストマ材料、たとえば任意の種類のゴムまたは熱可塑性エラストマであってもよい、またはそれを備えてもよい。しかし、さまざまな種類のピストン材料が存在してもよい。ピストンは、特に、連続直線運動を行うように構成されてもよく、ピストンの連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する。
【００２５】
本明細書において用いられる「基礎レート」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、流体、具体的にはインスリンの基本量もしくは基本容量、または基本の、もしくは所定の容量流量を意味してもよい。具体的には、インスリンの基礎レートは、人体または動物体内のグルコースおよびアミノ酸の細胞取り込みを制御するために必須または基本となるインスリンの最小量または最小容量流量であってもよい。例として、インスリンの基礎レートは、人体または動物体内の肝臓のグルコースの供給によって引き起こされる血糖値を調整してもよい。
【００２６】
さらに、機械的変位ユニットは、ピストンの連続直線運動を、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位に重畳させるように構成される。具体的には、インスリン送達の基礎レートを決定するピストンの連続直線運動は、ピストンの機械的変位によって重畳されてもよい。本明細書において用いられる「機械的変位ユニット」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、物体または要素の機械的変位を直接または間接的に実行するまたは動作させるように構成される任意の装置を意味してもよい。本明細書において用いられる「機械的変位」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、物体または要素の位置を物理的に変更または調節することを意味してもよい。特に、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位は、機械的変位ユニットによって行われてもよい。具体的には、インスリン送達の基礎レートを決定するピストンの連続直線運動は、機械的変位により重畳されてもよい。好ましくは、基礎レートを押し出すためのピストンの移動は、手動で行われてもよい。追加的または代替的に、基礎レートを押し出すためのピストンの移動は、油圧によって、たとえばピストンに圧力を加えるために油圧流体を使用することなどによって行われてもよい。
【００２７】
本明細書において用いられる「重畳される」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、追加する、または重ねる、具体的には１つの運動を別のものに加える、または第１の運動を少なくとも１つの第２の運動と重ね合わせる処理を意味してもよい。特に、ピストンの連続直線運動がピストンの機械的変位に重畳される場合、ピストンは、機械的変位を、連続直線運動に加えて行ってもよい。特に、ピストンは、機械的変位を追加で行いながら、その連続直線運動を継続する。
【００２８】
さらに、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位は、インスリンのボーラス送達を規定してもよい。特に、ピストンの機械的変位は、具体的には、カートリッジまたはケースからインスリンのボーラスを押し出してもよい。例として、ピストンの機械的変位は、インスリンリザーバからのインスリンのボーラスの押し出しにつながる。本明細書において用いられる「ボーラス」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、流体の一投与量または不連続の量を意味してもよい。具体的には、インスリンのボーラスは、食事後の人体または動物体内のグルコースおよびアミノ酸の細胞取り込みを制御するために必須のインスリンの量であってもよい。例として、インスリンのボーラスは、人体または動物体内への食事の取り込みにより引き起こされる血糖値を調整してもよい。
【００２９】
駆動システムは、少なくとも１つのエネルギー源をさらに備えてもよい。エネルギー源は、具体的には、ある量のエネルギー、たとえば機械または電気エネルギーを保存および解放するように設計されてもよい。エネルギー源は、具体的には、エネルギーをモータに供給するように構成されてもよい。以上のように、エネルギーは、電気エネルギー、運動エネルギー、位置エネルギーなどであってもよい。したがって、エネルギー源は、特に、電流、１つまたは複数の弾性要素、たとえば、ばねまたは弾性バンド、圧縮ガスの形態の、または加圧流体の形態のエネルギーを、具体的にはモータに供給するように構成される任意の装置であってもよい。さらに、エネルギー源は、所定量の前述のエネルギーを保存するように構成されてもよい。好ましくは、少なくとも１つのエネルギー源は、少なくとも１つの電気エネルギー源を備えてもよい。具体的には、エネルギー源に含まれる電気エネルギー源は、電池または蓄電池のうちの少なくとも１つであってもよい、またはそれを備えてもよい。
【００３０】
以上のように、モータは、たとえば電気的または物理的に動力供給されるモータであってもよい。具体的には、モータは、電動モータ、ぜんまい仕掛け、好ましくはばね駆動のぜんまい仕掛けからなる群から選択される少なくとも１つのモータを備えてもよい。
【００３１】
さらに、ピストンは、ねじ棒に機械的に結合されてもよい。本明細書において用いられる「ねじ棒」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、全体的または部分的に螺旋状に溝付けされた任意の長尺要素を意味してもよい。特に、ねじ棒は、ねじ棒の軸の周りに少なくとも１つの螺旋溝を有するシャフトまたはステムであってもよい。具体的には、ねじ棒は、２つの端部を有する長尺のねじ状要素であってもよい。好ましくは、ねじ棒は、固体材料を含んでもよい。たとえば、ねじ棒は、プラスチック材料、金属材料もしくは金属合金材料、またはそれらの組み合わせで作製されてもよい。特に、ピストンは、ねじ棒の少なくとも１つの端部に機械的に結合されてもよい。例として、ピストンは、簡素な接触、たとえばピストンを前に押し出すことを可能にする物理的接触によって、ねじ棒の少なくとも１つの端部に機械的に結合されてもよい。追加的または代替的に、ピストンは、プッシュプル結合、たとえば物理的固定接点を提供するプッシュプル結合、好ましくはピストンが棒との接触を失うことを防ぐことが可能であるプッシュプル結合によってねじ棒に機械的に結合されてもよい。例として、ピストンは、ねじ棒にねじ込まれてもよく、具体的には、ねじ棒の一端部は、ねじ棒をピストンに対して回転させることによって、ピストンに挿入されてもよい。たとえばバヨネット結合または差し込み接続など、ピストンをねじ棒に機械的に結合する他の選択肢または機構が実行可能である。特に、ピストンの移動は、ねじ棒の軸方向移動によって制御されてもよい。
【００３２】
ピストンのねじ棒への機械的結合は、具体的には、一方の運動を他方へと伝達するように構成されてもよい。具体的には、ピストンとねじ棒とは、ねじ棒の運動がピストンの運動を引き起こす、またはその逆であるように機械的に結合されてもよい。特に、ピストンの連続直線運動は、ねじ棒の連続直線運動に相当してもよい。具体的には、ねじ棒の運動は、ピストンに直接伝達されてもよい。したがって、ねじ棒の移動、たとえばねじ棒の連続直線運動は、ピストンがねじ棒と同じ運動、たとえば同じ連続直線運動を行うこと、またはその逆につながってもよい。特に、ギアボックスは、たとえば、ねじ棒を介してモータの回転をピストンの連続直線運動に変換してもよい。
【００３３】
追加的または代替的に、ピストンとねじ棒との機械的結合は、ピストンの機械的変位がねじ棒の機械的変位に相当するように構成されてもよい。具体的には、ねじ棒の機械的変位は、ピストンの機械的変位につながってもよい。特に、機械的変位ユニットは、たとえば、ピストンの連続直線運動をねじ棒の機械的変位によって重畳させることによって、ピストンに作用するように構成されてもよい。
【００３４】
特に、ねじ棒は、好ましくは、ねじ、たとえばメートルねじまたは細目ねじを有してもよい。特に、ねじは、０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲の、好ましくは０．３ｍｍ〜１ｍｍの範囲の、より好ましくは０．５ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲の傾斜またはねじピッチを有してもよい。例として、ねじ棒のピッチは、ピストンの断面領域に対応してもよい。具体的には、ねじ棒のピッチは、ねじ棒をねじの一回りだけ移動させることによって、特定量のインスリン、たとえばボーラスを表すインスリンの量がカートリッジから変位、たとえば押し出されるようにピストンの断面領域に対応してもよい。以上のように、ピストンの移動は、ねじ棒の移動に依存してもよい。例として、ねじ棒の軸に沿った０．７ｍｍのピストンの移動は、たとえば、５ＩＵの押し出しまたは投与につながってもよい。
【００３５】
さらに、モータは、少なくとも１つのギアを介してねじ棒に結合されてもよい。特に、ギアは、ギアボックスに含まれてもよい。具体的には、モータの回転は、ギアを介してねじ棒に伝達されてもよい。ギアは、さらに、ねじ棒の周りで同心円状に取り付けられてもよい。具体的には、ギアは、ねじ棒の軸の周りで同心円状に取り付けられてもよい。本明細書において用いられる「ギア」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、軸の周りを回転することによって運動を伝達するように構成される任意の物体を意味してもよい。例として、ギアは、歯付きホイール、ウォーム、摩擦車などであってもよい。特に、ギアは、トラクションまたはポジティブロックなど、様々な伝達機構を使用して、たとえば歯を連動させるまたは噛み合わせることによって運動を伝達するように構成されてもよい。
【００３６】
ねじ棒は、特に、その軸の周りの回転に対して固定されてもよい。好ましくは、ねじ棒は、ボルトまたはトグルのうちの少なくとも１つによって、その軸の周りの回転に対して固定されてもよい。例として、ボルトまたはトグルは、ねじ棒の回転を防ぐなどのために、配置されてもよい。たとえば、トグルまたはボルトは、ねじ棒の軸に対して横方向に取り付けられてもよい。
【００３７】
さらに、ギアは、継ぎ手によって、ねじ棒に取り付けられてもよい。特に、継ぎ手は、少なくとも２つの、軸方向に変位した係合位置にてねじ棒と係合することが可能である少なくとも２つの係合要素を有してもよい。
【００３８】
特に、係合要素はそれぞれ、少なくとも１つのラチェットを備えてもよい。具体的には、ラチェットは、少なくとも１つの方向の係合要素の移動を付与、制御および／または防止するように構成されてもよい。係合要素は、それらのそれぞれのラチェットによって、具体的には、ダブルラチェット構成を形成してもよい。本明細書において用いられる「ダブルラチェット構成」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、他の一つの要素と、たとえばねじ棒などと係合するように構成される、２つ以上のラチェットからなる任意のシステムを意味してもよく、少なくとも２つのラチェットのうちの少なくとも一方は、他の要素と、たとえばねじ棒と常に係合される。
【００３９】
さらに、係合要素のそれぞれは、ねじ棒を囲繞する剛性基部を備えてもよい。具体的には、剛性基部は、たとえばリング状であってもよく、たとえばねじ棒を囲むように、ねじ棒の周りに配置されてもよい。さらに、係合要素はそれぞれ、剛性基部から軸方向に延びるラチェットアームを備えてもよい。ラチェットアームは、具体的には、ねじ棒の少なくとも１つのねじ部と係合するように構成されてもよい。好ましくは、ねじ部と係合するように構成されるラチェットアームは、係合要素の移動を付与、制御および／または防止してもよい。具体的には、ラチェットアームは、剛性基部からピストンに向かう方向に延びてもよい。
【００４０】
さらに、係合要素は、係合要素が互いに対してシフト可能であるようにねじ棒に取り付けられてもよい。特に、係合要素は、互いに対してねじ棒の軸に沿って移動可能であってもよい。具体的には、係合要素は、たとえば、少なくとも２つの、係合要素の軸方向に変位された係合位置間の距離が変わるまたは変更されるようにシフト可能であってもよい。
【００４１】
好ましくは、係合要素は、少なくとも２つの軸受け棒によって接続されてもよい。特に、係合要素のうちの少なくとも１つは、軸方向にシフト可能であるように、軸受け棒に取り付けられてもよい。好ましくは、少なくとも２つの軸受け棒は、係合要素がねじ棒の軸に沿って互いに対して移動可能であるように、係合要素を接続してもよい。例として、係合要素の移動は、軸受け棒に沿って、具体的にはねじ棒の軸に沿ってガイドされてもよい。
【００４２】
さらに、係合要素は、少なくとも１つの軸方向に作用するばね要素を介して接続されてもよい。具体的には、係合要素は、少なくとも１つの軸方向に作用するばね要素、たとえば軸方向に延びるばね要素を介して接続されてもよい。特に、ばね要素は、係合要素を接続してもよい。ばね要素は、具体的には、ばね要素が軸受け棒のうちの少なくとも１つを囲むように配置されてもよい。好ましくは、係合要素は、２つの軸方向に作用するばね要素によって接続されてもよく、各ばね要素は、２つの軸受け棒のうちの１つを囲んでもよい。
【００４３】
係合要素は、回転方向に固定されて接続されてもよい。特に、係合要素は、係合要素のうちの１つの回転移動、具体的にはねじ棒の軸の周りの回転が、もう１つの係合要素の、類似の回転移動につながるように接続されてもよい。好ましくは、一方の係合要素は、もう一方の係合要素に対して回転可能でなくてもよい。例として、係合要素は、少なくとも２つの軸受け棒を介して、回転方向に固定されて接続されてもよい。
【００４４】
さらに、継ぎ手は、少なくとも３つの結合状態を含んでもよい。特に、少なくとも３つの結合状態が、継ぎ手によって採用可能であってもよい。３つの結合状態は、特に、第１の状態、第２の状態、および第３の状態であってもよく、
第１の状態では、両方の係合要素は、ねじ棒と係合してもよい。さらに、ねじ棒は、具体的には、ねじ棒の軸の周りのギアの回転によって軸方向に駆動されてもよい。特に、第１の状態では、係合要素は、互いから固定された空間間隔を置いて位置してもよい。
第２の状態では、係合要素の第１の係合要素は、ねじ棒と係合してもよく、係合要素の第２の係合要素は、ねじ棒と係合解除してもよい。具体的には、第１の係合要素は、ねじ棒を、第２の係合要素を通過して、ピストンに向かう第１の軸方向に押してもよい。
第３の状態では、第１の係合要素は、ねじ棒と係合解除してもよく、第２の係合要素は、ねじ棒と係合してもよい。特に、第３の状態では、第１の係合要素は、第１の軸方向の反対の第２の軸方向に押し戻されてもよい。
【００４５】
例として、第１の状態では、係合要素は、軸方向の固定された間隔を有してもよい。具体的には、軸方向の固定された間隔、たとえば所定の距離は、第１の状態、特に継ぎ手によって採用可能である第１の状態の係合要素間に存在してもよい。
【００４６】
特に、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位は、第２の状態において行われてもよい。具体的には、以上のように、ピストンは、ねじ棒に機械的に結合されてもよい。したがって、ねじ棒が第２の係合要素を通過して押されることで、ピストンの移動、好ましくはピストンの機械的変位につながってもよい。
【００４７】
さらに、ギアは、駆動部を介してモータによって駆動されてもよい。本明細書において用いられる「駆動部」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、移動または運動を伝達および／または変換するための任意の装置を意味してもよい。特に、駆動部は、伝達またはギア機構であってもよい。例として、駆動部は、具体的には、運動、たとえばモータの回転をギアに伝達および／または変換するように構成されてもよい。好ましくは、駆動部は、伝達比またはギア比≠１であってもよい。特に、駆動部は、ギアの回転速度がモータの回転速度と異なるようにモータの回転をギアに変換または転換してもよい。好ましくは、駆動部は、ギアの回転がモータの回転よりも遅くなり得るように、モータの回転をギアに伝達してもよい。特に、モータは、たとえば励起場のための永久磁石を有するモータ、具体的には一種のモータであってもよい。例として、この種類のモータは、速度、具体的には出力シャフトの回転移動の速度を提供してもよく、速度は、印加される電圧に依存してもよく、速度は、負荷、具体的にはモータの出力シャフトへの負荷にさらに依存してもよい。例として、負荷の増加は、速度の減少を引き起こしてもよく、一例として、負荷が大きければ、速度は小さくなる。特に、速度の変化、好ましくは回転速度の変化は、負荷の変化により生じてもよい。例として、モータのレイアウトに応じて、負荷の既定の変化に応えるものとしての速度の変化は、大きくても、小さくてもよい。好ましくは、一例として、負荷の変化に応えるものとしての速度の変化は、小さくてもよい。例として、たとえばその内部寸法によって、またはその結果、この特徴を本質的に提供し得るモータが存在してもよい。例として、モータの内部寸法は、たとえば、磁石の強度、作用エアギャップの断面、１つまたは複数のコイルの巻き数などであってもよい、またはそれらを含んでもよい。
【００４８】
例として、ギアボックス比、具体的には駆動部とギアとの伝達比は、具体的には、たとえば２つの効果を達成するために選択されてもよい。特に、第１の効果として、モータの速度は、ピストンの速度、具体的にはねじ棒によって駆動されるピストンの速度が、インスリンの基礎レートの押し出しにつながり得るように適合されてもよい。したがって、一例として、第１に、モータの速度は、たとえば、経時のインスリンの望ましい変位を提供するために、ねじの適切な速度にまで減速してもよい。さらに、特に第２の効果として、ギアボックス、具体的には駆動部およびギアは、たとえば、一例として、アイドル状態のモータが多少動くような、モータからネジへのトルクの作用を提供し得る比、たとえばギア比を有してもよい。これは、たとえば、固有の速度調整を提供してもよく、具体的には、ピストンの速度は、固有に調整されてもよい。特に、固有の速度調整は、たとえば、モータを駆動するための電圧が実質的に一定のままである限りは提供されてもよい。例として、ギアの回転とモータの回転との速度比は、たとえば、１×１０-4〜１×１０-8の範囲内、好ましくは１×１０-5〜１×１０-7の範囲内、より好ましくは５×１０-5〜５×１０-6の範囲内であってもよい。さらに、ギアは、継ぎ手を介して、ねじ棒を駆動してもよい。具体的には、ギアは、好ましくは、少なくとも２つの、軸方向に変位された係合位置にて、ねじ棒と係合することが可能である少なくとも２つの係合要素を有する継ぎ手を介して、ねじ棒を駆動してもよい。
【００４９】
さらに、ギア、および係合要素のうちの少なくとも１つは、共に取り付けられてもよい。特に、ギアは、ブッシング、および係合要素のうちの少なくとも１つと共に取り付けられて、一つのユニットを形成してもよい。例として、ギアは、係合要素の少なくとも１つとブッシングとの間に挟まれてもよい。本明細書において用いられる「ブッシング」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、ギアの側面に適合した任意の筒状の物体を意味してもよい。例として、ブッシングは、ギアの側面に適合した筒状ライニングであってもよい。特に、ブッシングは、たとえば、ギアを機械的に安定させる、または保護するように構成されてもよい。例として、ブッシングは、摩耗、力吸収などに抵抗するために構成されてもよい。特に、ブッシングは、ユニットの一部であってもよく、ユニットは、具体的には、たとえばユニットが軸方向位置に受け止められるように、軸方向に固定されてもよい。さらに、一例として、ユニットは、回転移動を行うように構成されてもよい。具体的には、一例として、ユニットはさらに、自由に回転してもよい。特に、ユニット、具体的には係合要素と共に取り付けられるギアは、具体的には、ねじ棒に軸方向の力を加えるために、たとえば、ラジアル軸受けおよびアキシャル軸受けの組み合わせで移動してもよい。
【００５０】
駆動システムは、ねじ棒の周りに同心円状に取り付けられる少なくとも１つのばね当接部をさらに備えてもよい。好ましくは、少なくとも１つのばね当接部は、ピストンから離れる方向の継ぎ手の移動を制限するように構成されてもよい。本明細書において用いられる「ばね当接部」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、機械的止め部または受け止め部を意味してもよい。具体的には、ばね当接部は、好ましくは軸方向に作用するばね要素の移動を制限することによって、継ぎ手の移動を制限するように構成されてもよい。
【００５１】
さらに、機械的変位ユニットは、軸方向の圧力をピストンに加えること、もしくはピストンを軸方向に変位させることのいずれか、またはその両方を行うように構成される少なくとも１つの変位レバーを備えてもよい。本明細書において用いられる「変位レバー」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、作動されたときに機械的変位を加えるように形成される任意の装置を意味してもよい。特に、変位レバーは、たとえば、ハンドル形状を有してもよい。具体的には、変位レバーは、ねじ棒を介して軸方向の圧力をピストンに加えるように、および／またはねじ棒を介してピストンを軸方向に変位させるように構成されてもよい。特に、変位レバーは、軸方向の圧力を、係合要素のうちの少なくとも１つを介してねじ棒に、そしてねじ棒を介してピストンに加えるように構成されてもよい。例として、具体的には作動されたときに、変位レバーは、軸方向の圧力を第１の係合要素に加えることによって、継ぎ手を、第１の結合状態から第２の結合状態に、第３の結合状態に、そして第１の結合状態へと戻るように切り替えるように起動させてもよい。
【００５２】
特に、駆動部は、任意の数のギア要素の任意の配置または組み合わせであってもよい、またはそれを備えてもよい。具体的には、駆動部は、たとえば、歯付きホイール、ウォームギア、摩擦車、ベルト駆動部、チェーン駆動部などのうちの１つまたは複数を備えてもよい。他のギア要素および／またはそれらの組み合わせが実行可能である。
【００５３】
駆動部は、モータとギアとの間の伝達比を調節および／または画定するための少なくとも１つの歯車をさらに備えてもよい。好ましくは、駆動部は、モータとギアとの間の伝達比を画定するために、たとえばいくつかのギア要素の組合せなど、２つ以上の歯車を備えてもよい。本明細書において用いられる「歯車」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、軸の周りで回転することによって運動を伝達するように構成される任意のホイール形状の物体を意味してもよい。例として、歯車は、歯付きホイール、ウォームギア、摩擦車などであってもよい。
【００５４】
さらに、駆動部は、モータの回転をギアに伝達するための少なくとも１つのベルトを備えてもよい。特に、ベルトは、たとえば、歯の噛み合い、トラクションなどによって、ポジティブロックを介して、モータの回転をギアに伝達するように構成される歯付きベルトまたは摩擦ベルトであってもよい。
【００５５】
特に、駆動部は、少なくとも１つの歯車の回転をギアに直交に伝達および／または変換するように構成される少なくとも１つのエンドレススクリューを備えてもよい。好ましくは、エンドレススクリューは、たとえば、ウォーム、具体的にはウォームシャフトと噛み合うウォームであってもよく、ウォームシャフトは、駆動部に含まれてもよい。
【００５６】
具体的には、ベルトは、第１の歯車と相互作用することによって、モータの回転を第１の歯車に伝達してもよい。さらに、第１の歯車は、第２の歯車と相互作用してもよい。したがって、好ましくは、第１の歯車の回転は、第２の歯車に伝達されてもよい。第２の歯車は、第３の歯車とさらに相互作用してもよい。好ましくは、第２の歯車と第３の歯車との間の相互作用が、第２の歯車の回転の第３の歯車への伝達につながってもよい。さらに、第３の歯車は、第４の歯車と相互作用してもよい。好ましくは、第３の歯車と第４の歯車との間の相互作用が、第３の歯車の回転の第４の歯車への伝達につながってもよい。さらに、第４の歯車は、第５の歯車と相互作用してもよい。好ましくは、第４の歯車と第５の歯車との間の相互作用が、第４の歯車の回転の第５の歯車への伝達につながってもよい。第５の歯車は、好ましくは、エンドレススクリューに接続されてもよく、エンドレススクリューは、ギアと相互作用してもよい。
【００５７】
好ましくは、エンドレススクリューの回転軸は、ギアの回転軸に直交に配置されてもよい。
【００５８】
駆動システムは、機械的閉塞検知システムをさらに備えてもよい。本明細書において用いられる「機械的閉塞検知システム」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、インスリンの流動の状態または状況に関する情報を提供するように構成される任意の機械システムを意味してもよい。特に、機械的閉塞検知システムは、インスリン送達の妨害または閉塞を検出するように構成されてもよい。好ましくは、機械的閉塞検知システムは、たとえば視界窓を通して、妨害または閉塞に関する情報、たとえば視覚的情報などをユーザに提供するように構成されてもよい。例として、機械的閉塞検知システムは、たとえば対比色である、または少なくとも１つのマークを有するなど、視覚的に検出可能である歯車などの、ギアボックスの一部であってもよい。したがって、好ましくは、視覚的に検出可能である歯車は、ギアボックスまたは駆動部の一部であってもよく、ユーザが視認可能であってもよい。特に、動きの無い歯車は、妨害または閉塞の発生または存在を表してもよい。追加的または代替的に、機械的閉塞検知システムは、流路、特にインスリンの流路内、たとえば管内に全体的または部分的に配置されてもよい。
【００５９】
例として、機械的閉塞検知システムは、インペラまたはアルキメディアン・スクリューのうちの少なくとも１つを備えてもよい。具体的には、インペラまたはアルキメディアン・スクリューは、インスリンの流路内に配置されてもよい。シャフトを介して、インペラまたはアルキメディアン・スクリューは、シャフトを駆動してもよい。シャフトは、ホイールにさらに接続されてもよく、ホイールの回転は、たとえばホイールのマークキングまたは色により、ユーザによって視覚的に検出可能であってもよい。特に、インスリンで湿った表面は、たとえば、インペラを使用した場合よりも、アルキメディアン・スクリューを使用した場合の方が大きくなるため、一例として、アルキメディアン・スクリューは、インペラよりも、たとえば、インスリンのより小さな流量の視覚的検出を可能にする。
【００６０】
追加的または代替的に、機械的閉塞検知システムは、たとえば弾性要素、好ましくは弾性的に変形可能な要素、たとえば弾性膜を備えてもよい。具体的には、弾性要素は、圧力または力が加えられると膨らんでもよく、ユーザに視覚的に検出可能であるように配置されてもよい。好ましくは、弾性要素は、インスリン、たとえば流路内のインスリンと接触するようにさらに配置されてもよい。閉塞または妨害の発生の場合には、流路内の圧力、特に、インスリンの流体圧が増加し得る。したがって、インスリンと接触している弾性膜は、閉塞が発生した場合に膨らんでもよい。ユーザによる膜の視認性を上昇させるために、膜は、たとえば、膨らむとその色を変化させるように構成されてもよい、および／または、膜のサイズを拡大して、膜の視認性を上昇させるように拡大鏡が配置されてもよい。
【００６１】
追加的または代替的に、浮体または被吊下体が、流路の圧力管内に配置されてもよい。例として、圧力管は、インスリンの流路に対して直交または平行に配置されてもよい。閉塞または妨害の発生の場合、流路内の圧力、特に、インスリンの流体圧が上昇し得る。したがって、浮体または被吊下体は、インスリンの流体圧によって持ち上げられる、または上昇させられ得る。好ましくは、浮体または被吊下体の持ち上げられた、または上昇させられた位置は、ユーザに視認可能であってもよい。したがって、閉塞の発生は、浮体の位置を確認することによって、ユーザに視認可能である。好ましくは、浮体または被吊下体は、インスリンが流動する、たとえばインスリンへの妨害が存在しないときに浮体の位置を戻すように構成されるばねによって圧力管に接続されてもよい。
【００６２】
追加的または代替的に、流路内、好ましくは流路内の傾斜面上に物体が配置されてもよい。流動するインスリンの速度によって、その物体が傾斜面上の吊下位置に維持されてもよい。インスリンの流動の閉塞または妨害の発生の場合、物体は傾斜面上で沈んでもよい。好ましくは、傾斜面上の物体の位置は、ユーザに視認可能であってもよく、インスリンの流動の状態に関する情報を提供する。好ましくは、物体は、妨害が存在する、たとえばインスリンが流動していないときに本体の沈下を確実にするように構成されるばねによって、傾斜面の下端部に接続されてもよい。
【００６３】
さらなる態様では、インスリンをユーザに送達するためのインスリンポンプを開示する。インスリンポンプは、少なくとも１つのインスリンリザーバを備える。さらに、インスリンポンプは、少なくとも１つの駆動システム、具体的には、以上のようにまたは以下においてさらに示される駆動システムを備える。本明細書において用いられる「インスリンリザーバ」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、インスリンで全体的にまたは部分的に充填され得る中空要素または容器を意味してもよい。具体的には、インスリンリザーバは、具体的には、インスリンポンプ内に取り外し可能に設置され得る少なくとも１つのカートリッジまたはバイアルを備えてもよい。
【００６４】
さらに、インスリンポンプは、ハウジングを備えてもよい。本明細書において用いられる「ハウジング」という用語は、広い概念の用語であり、その通常および慣習的な意味が当業者に示され、特別な、または特化された意味に限定されるものではない。この用語は、具体的には、限定されることなく、１つまたは複数の構成要素を完全にまたは部分的に包囲し、これらの１つまたは複数の構成要素に、機械的影響および／または湿度に対してなど、保護を提供するように構成される基本的に任意の要素を意味してもよい。ハウジングは、具体的には、硬質ハウジング、たとえば１つまたは複数のプラスチック材料、金属材料またはそれらの組合せで作製される硬質ハウジングであってもよい、またはそれを備えてもよい。具体的には、駆動システムは、ハウジング内に完全にまたは部分的に配置されてもよい。さらに、インスリンリザーバは、ハウジング内に完全にまたは部分的に配置されてもよい。特に、ハウジングは、たとえば、機械的閉塞検知システムによって提供されるインスリンの流動の状態または状況に関する情報を視覚的に確認することを可能にするように構成される少なくとも１つの視界窓を有してもよい。
【００６５】
インスリンポンプは、開始要素をさらに備えてもよい。開始要素は、具体的には、インスリンポンプを用いてインスリンの送達を開始するように構成されてもよい。
【００６６】
さらなる態様では、インスリンポンプを駆動するための方法を開示する。その方法は、以下に開示するステップを含む。ステップは、具体的には、示される順番で行われてもよい。また、異なる順番も可能である。方法は、記載されない追加のステップを含んでもよい。方法ステップの１つもしくは複数、またはそのすべてを反復して行うこともさらに可能である。さらに、方法ステップのうちの２つ以上が、同時に、または時間的に重なって行われてもよい。
【００６７】
方法は、以下の、
ａ）モータを所定の回転速度で回転させるステップと、
ｂ）モータの回転を、ギアボックスを使用することにより、ピストンの連続直線運動に変換するステップであって、ピストンの連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、ステップと、
ｃ）機械的変位ユニットを使用することにより、ピストンの連続直線運動を、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位で重畳させるステップと
を含む。
【００６８】
可能である定義および選択肢として、上記の駆動システムまたはインスリンポンプの説明を参照してもよい。方法は、具体的には、上記のインスリンポンプを駆動するように構成されてもよい。
【００６９】
方法は、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位によって画定されるインスリンのボーラスを送達することをさらに含んでもよい。
【００７０】
特に、方法は、少なくとも１つのエネルギー源を使用することによって、エネルギー、具体的には電気エネルギーをモータに提供することをさらに含んでもよい。特に、方法は、電池または蓄電池のうちの少なくとも１つを使用することによって、電気エネルギーをモータに提供することを含んでもよい。モータは、具体的には、電動モータ、ぜんまい仕掛けなどからなる群から選択される少なくとも１つのモータを備えてもよい。具体的には、ぜんまい仕掛けは、好ましくはばね駆動のぜんまい仕掛けであってもよい。
【００７１】
方法ステップｂ）は、具体的には、ピストンをねじ棒に機械的に結合することを含んでもよい。さらに、方法ステップｂ）は、モータをねじ棒に結合すること、具体的には、モータを、少なくとも１つのギアを介してねじ棒に結合することを含んでもよい。さらに、方法ステップｂ）は、ギアをねじ棒の周りで同心円状に取り付けることをさらに含んでもよい。さらに、方法ステップｂ）は、ねじ棒を、好ましくは、ボルトまたはトグルのうちの少なくとも１つを使用することによって、その軸の周りの回転に対して固定することを含んでもよい。
【００７２】
特に、方法ステップｂ）は、少なくとも２つの、軸方向に変位された係合位置にて、ねじ棒と係合することが可能である少なくとも２つの係合要素を有する継ぎ手によって、ギアをねじ棒に取り付けることをさらに含んでもよい。具体的には、係合要素はそれぞれ、少なくとも１つのラチェットを備えてもよい。特に、係合要素はそれぞれ、ねじ棒を囲繞する剛性基部、および剛性基部から軸方向に延びるラチェットアームを備えてもよい。好ましくは、方法ステップｂ）は、ラチェットアームをねじ棒の少なくとも１つのねじ部と係合させることをさらに含んでもよい。特に、ラチェットアームは、剛性基部からピストンに向かう方向に延びてもよい。
【００７３】
係合要素は、好ましくは、係合要素が互いに対してシフト可能であるように、ねじ棒に取り付けられてもよい。特に、係合要素は、少なくとも２つの軸受け棒によって接続されてもよく、好ましくは係合要素のうちの少なくとも１つは、軸方向にシフト可能であるように軸受け棒に取り付けられてもよい。
【００７４】
特に、係合要素は、少なくとも１つの軸方向に作用するばね要素を介して接続されてもよい。さらに、係合要素は、回転方向に固定されて接続されてもよい。
【００７５】
継ぎ手は、具体的には、少なくとも３つの結合状態を含んでもよい。好ましくは、３つの結合状態は、継ぎ手によって採用可能であってもよい。３つの結合状態は、具体的には、第１の状態、第２の状態、および第３の状態であってもよく、
第１の状態では、両方の係合要素は、ねじ棒と係合してもよく、ねじ棒は、ねじ棒の軸の周りのギアの回転によって軸方向に駆動されてもよく、第１の状態では、係合要素は、互いから固定された空間間隔を置いて位置してもよく、
第２の状態では、係合要素の第１の係合要素は、ねじ棒と係合してもよく、係合要素の第２の係合要素は、ねじ棒と係合解除してもよく、第１の係合要素は、ねじ棒を、軸方向に、第２の係合要素を通過してピストンに向かう第１の軸方向に押してもよく、
第３の状態では、第１の係合要素は、ねじ棒と係合解除してもよく、第２の係合要素は、ねじ棒と係合してもよく、第３の状態では、第１の係合要素は、第１の軸方向の反対の第２の軸方向に押し戻されてもよい。
【００７６】
特に、第１の状態では、係合要素は、好ましくは軸方向の固定された間隔を有してもよい。具体的には、第１の状態、特に継ぎ手によって採用可能である第１の状態において、軸方向の固定された間隔、たとえば所定の距離が、係合要素間に存在してもよい。
【００７７】
方法ステップｃ）は、特に、第２の状態を含んでもよい。特に、ねじ棒と係合する係合要素の第１の係合、および、ねじ棒と係合解除する係合要素の第２の係合は、方法ステップｃ）において行われてもよい。さらに、方法ステップｃ）は、第１の係合要素を使用することにより、ねじ棒を軸方向に、第２の係合要素を通過して、ピストンに向かう第１の軸方向に押すことを含んでもよい。
【００７８】
方法ステップｂ）は、具体的には、駆動部を介して、モータによってギアを駆動することを含んでもよい。特に、方法ステップｂ）は、継ぎ手を介して、ギアによってねじ棒を駆動することをさらに含んでもよい。方法ステップｂ）は、特に、ギアを係合要素のうちの少なくとも１つとブッシングとの間に挟むことを含んでもよい。追加的または代替的に、方法ステップｂ）は、具体的には、少なくとも１つのばね当接部を、ねじ棒の周りで同心円状に取り付けることと、ばね当接部を介して、ピストンから離れる方向の継ぎ手の移動を制限することとを含んでもよい。
【００７９】
特に、方法ステップｃ）は、変位レバーによって、具体的にはねじ棒を介して、軸方向の圧力をピストンに加えること、またはピストンを軸方向に変位させることのいずれか、またはその両方を行うことを含んでもよく、変位レバーは、機械的変位ユニットに含まれる。
【００８０】
具体的には、方法ステップｂ）は、駆動部に含まれる少なくとも１つの歯車、好ましくは２つ以上の歯車を使用することにより、モータとギアとの伝達比を調節することを含んでもよい。特に、方法ステップｂ）は、駆動部に含まれる少なくとも１つのベルト、たとえば歯付きベルトを使用することによって、モータの回転をギアに伝達することをさらに含んでもよい。さらに、方法ステップｂ）は、少なくとも１つのエンドレススクリュー、たとえばウォームを使用することによって、少なくとも１つの歯車の回転を直交してギアに変換することを含んでもよい。
【００８１】
具体的には、方法ステップｂ）は、様々なサブステップをさらに含んでもよい。特に、方法ステップｂ）は、以下の、
ｂ１）モータの回転を少なくとも１つの歯車に伝達するサブステップ、
ｂ２）歯車の回転をエンドレススクリューに伝達するサブステップ、および
ｂ３）エンドレススクリューの回転軸がギアの回転軸に直交して配置されるように、エンドレススクリューの回転をギアに伝達するサブステップ
を含んでもよい。
【００８２】
特に、サブステップｂ１）は、モータの回転を、少なくとも２つの歯車、好ましくは３つの歯車、より好ましくは４つの歯車を含む一連の歯車の第１の歯車に伝達することを含んでもよい。
【００８３】
さらに、方法ステップｂ２）は、好ましくは、一連の歯車の最後の歯車の回転をエンドレススクリュー、たとえばウォームに伝達することを含んでもよい。
【００８４】
好ましくは、方法は、機械的閉塞検知システムを使用することにより、閉塞を検出することをさらに含んでもよい。一例として、インスリンポンプの流路内の望ましくない閉塞または妨害が検出されてもよい。
【００８５】
例として、インスリンポンプを使用することによって送達される基礎レートは、好ましくは予め画定されてもよい。代替的に、基礎レートは、たとえば、ユーザによって望ましいレートに設定されてもよい。特に、ユーザは、たとえばダイヤル、スイッチ、ボタンまたはスライドを操作することによって基礎レートを設定してもよい。基礎レートは、少なくとも１つの電子インターフェースまたはユーザ用操作インターフェースを使用することによって、設定または調節可能であってもよい。
【００８６】
インスリンリザーバは、好ましくは、予め充填されてもよい。代替的に、ユーザは、インスリンリザーバを充填するように要求されてもよい。具体的には、インスリンリザーバが予め充填されない場合、ユーザは、シリンジによって、好ましくはインスリンをインスリンリザーバ、たとえばカートリッジに注入することによって、インスリンリザーバを充填してもよい。たとえば、インスリンは、隔壁、具体的にはカートリッジの外部からカートリッジの内部を密閉するように構成される隔壁を通過してカートリッジに注入されてもよい。インスリンリザーバ内の過剰空気は、流体に対して密閉される開口部を通過してインスリンリザーバを出てもよい。
【００８７】
インスリンポンプの始動、具体的にはインスリンによる流路内に存在する空気の変位は、好ましくは、たとえば機械的変位レバーを複数回作動させることによって行われてもよい。具体的には、機械的変位レバーは、たとえば、ピストンがインスリンをリザーバから流路内へと押し出すことによって、たとえば存在する空気を変位させるように、軸方向の圧力をピストンに加えてもよい。代替的に、インスリンポンプの始動は、インスリンリザーバをピストンに向かってさらに移動させることによって行われてもよく、それによって、流路内の既存の空気が変位される。さらに、既存の初期離脱力、具体的にはピストンとインスリンリザーバとの間の増加した摩擦は、たとえばインスリンポンプを始動させることにより、具体的には機械的変位レバーを作動させることにより、またはインスリンリザーバをピストンに向かってさらに移動させることにより克服されてもよい。
【００８８】
ユーザは、具体的には、絶縁箔などの絶縁層を、インスリンポンプを始動させるために、それによって具体的にはインスリン送達を開始するために、電池または蓄電池などの動力源から取り外してもよい。
【００８９】
ボーラスを送達するために、ユーザは、変位レバーを作動させてもよい。具体的には、変位レバーの作動によって、予め画定された量のインスリンが送達されてもよい。特に、変位レバーを作動させると送達される予め画定された量のインスリンは、たとえば、ねじ棒のねじ部、具体的にはねじピッチに依存してもよい。
【００９０】
閉塞検知システムは、ユーザに閉塞または妨害の発生を通知してもよい。特に、ユーザは、たとえば、閉塞検知システムによって提供される情報によって、インスリンの送達を視覚的に検出することが可能であってもよい。さらに、リザーバのインスリン充填レベルも、ユーザによって視覚的に検出可能であってもよい。
【００９１】
使用後は、インスリンポンプは、好ましくは処分されてもよい。特に、インスリンポンプは、すべてのインスリンがインスリンリザーバからユーザに送達された後に処分されてもよい。
【００９２】
提案した装置および方法は、類似の既知の方法および装置に対して、多数の利点を提供する。
【００９３】
特に、本明細書において説明した装置および方法を使用することによって、駆動システム、インスリンポンプおよび方法は、インスリンを確実かつ安全に送達するために提供され得る。具体的には、提供する方法および装置は、たとえば電子制御の必要性をなしですませてもよく、一例として、ディスプレーを必要としなくてもよい。具体的には、機械部品は、たとえば、固有の安全性を可能にしてもよい。特に、提供する方法および装置は、たとえば具体的には既定の最大電圧を提供する電池または蓄電池によって動力供給されてもよく、したがって、一例として、予め画定されたレートよりも高いインスリンの投与レートが不可能であってもよい。具体的には、基礎レートは、予め画定されてもよい。さらに、追加の薬剤をリザーバに、具体的にはインスリンリザーバに追加することなどによって、追加の薬剤の投与が可能であってもよい。
【００９４】
さらに、一例として、提案する方法および装置にて使用される単純な構造および部品数の減少が、最新式の方法および装置よりも経済的な生産を可能にしてもよい。特に、提案する装置は、たとえば処分可能であってもよく、既知の再利用可能な製品の様々な利点に繋がる。特に、一例として、腐食性および研磨洗浄製品に対する材料の耐性が、たとえば、問題とならない可能性がある。
【００９５】
さらに、様々なサイズのインスリンリザーバは、提案する装置に使用可能であってもよいため、一例として、ユーザの個人的な需要に調節することが可能となる。具体的には、提案するインスリンポンプおよび駆動システムは、一例として、ユーザがインスリンペンの使用からインスリンポンプの使用へと移行する手助けとなることが可能であってもよい。
【００９６】
さらなる実施形態の可能性を排除することなく要約すると、以下の実施形態が想定され得る。
【００９７】
実施形態１：インスリンポンプのための駆動システムであって、
所定の回転速度で回転するように構成されるモータと、
モータの回転をピストンの連続直線運動に変換するためのギアボックスであって、ピストンの連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、ギアボックスと、
ピストンの連続直線運動を基礎レートと無関係のピストンの機械的変位で重畳させるように構成される機械的変位ユニットと
を備える駆動システム。
【００９８】
実施形態２：基礎レートと無関係のピストンの機械的変位が、インスリンのボーラス送達を決定する、実施形態１の駆動システム。
【００９９】
実施形態３：エネルギーをモータに提供するように構成される少なくとも１つのエネルギー源をさらに備える、実施形態１または２の駆動システム。
【０１００】
実施形態４：エネルギー源は、少なくとも１つの電気エネルギー源、より具体的には電池または蓄電池のうちの少なくとも１つを備える、実施形態３の駆動システム。
【０１０１】
実施形態５：モータは、電動モータ、ぜんまい仕掛け、好ましくはばね駆動のぜんまい仕掛けからなる群から選択される少なくとも１つのモータを備える、実施形態１〜４のいずれか１つの駆動システム。
【０１０２】
実施形態６：ピストンは、ねじ棒に機械的に結合される、実施形態１〜５のいずれか１つの駆動システム。
【０１０３】
実施形態７：モータは、少なくとも１つのギアを介して、具体的にはギアボックスに含まれる少なくとも１つのギアを介してねじ棒に結合される、実施形態６の駆動システム。
【０１０４】
実施形態８：ギアは、ねじ棒の周りで同心円状に取り付けられる、実施形態７の駆動システム。
【０１０５】
実施形態９：ねじ棒は、好ましくはボルトまたはトグルのうちの少なくとも１つによって、その軸の周りの回転に対して固定される、実施形態６〜８のいずれか１つの駆動システム。
【０１０６】
実施形態１０：ギアは、継ぎ手によってねじ棒に取り付けられ、継ぎ手は、少なくとも２つの、軸方向に変位された係合位置にて、ねじ棒と係合することが可能である少なくとも２つの係合要素を有する、実施形態７〜９のいずれか１つの駆動システム。
【０１０７】
実施形態１１：係合要素はそれぞれ、少なくとも１つのラチェットを備え、具体的には、係合要素は、ダブルラチェット構成を形成する、実施形態１０の駆動システム。
【０１０８】
実施形態１２：係合要素はそれぞれ、ねじ棒を囲繞する剛性基部、および剛性基部から軸方向に延びるラチェットアームを備え、ラチェットアームは、ねじ棒の少なくとも１つのねじ部と係合するように構成される、実施形態１０または１１の駆動システム。
【０１０９】
実施形態１３：ラチェットアームは、剛性基部から、ピストンに向かう方向に延びる、実施形態１２の駆動システム。
【０１１０】
実施形態１４：係合要素は、係合要素が互いに対してシフト可能であるように、ねじ棒に取り付けられる、実施形態１０〜１３のいずれか１つの駆動システム。
【０１１１】
実施形態１５：係合要素は、少なくとも２つの軸受け棒を介して接続され、係合要素のうちの少なくとも１つは、軸方向にシフト可能であるように軸受け棒に取り付けられる、実施形態１４の駆動システム。
【０１１２】
実施形態１６：係合要素は、少なくとも１つの軸方向に作用するばね要素を介して接続される、実施形態１０〜１５のいずれか１つの駆動システム。
【０１１３】
実施形態１７：係合要素は、回転方向に固定されて接続される、実施形態１０〜１６のいずれか１つの駆動システム。
【０１１４】
実施形態１８：第１の状態、第２の状態および第３の状態の少なくとも３つの結合状態が、継ぎ手によって採用可能であり、
第１の状態では、両方の係合要素は、ねじ棒と係合し、ねじ棒は、ねじ棒の軸の周りのギアの回転によって軸方向に駆動され、第１の状態では、係合要素は、互いから固定された空間間隔を置いて位置し、
第２の状態では、係合要素の第１の係合要素は、ねじ棒と係合し、係合要素の第２の係合要素は、ねじ棒と係合解除し、第１の係合要素は、ねじ棒を軸方向に、第２の係合要素を通過して、ピストンに向かう第１の軸方向に押し、
第３の状態では、第１の係合要素は、ねじ棒と係合解除し、第２の係合要素は、ねじ棒と係合し、第３の状態では、第１の係合要素は、第１の軸方向の反対の第２の軸方向に押し戻される、実施形態１０〜１７のいずれか１つの駆動システム。
【０１１５】
実施形態１９：第２の状態において、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位が行われる、実施形態１８の駆動システム。
【０１１６】
実施形態２０：ギアは、駆動部を介して、モータによって駆動され、ギアは、継ぎ手を介して、ねじ棒を駆動する、実施形態１１〜１９のいずれか１つの駆動システム。
【０１１７】
実施形態２１：ギアは、係合要素のうちの少なくとも１つとブッシングとの間に挟まれる、実施形態１１〜２０のいずれか１つの駆動システム。
【０１１８】
実施形態２２：駆動システムは、ねじ棒の周りに同心円状に取り付けられ、ピストンから離れる方向の継ぎ手の移動を制限するように構成される少なくとも１つのばね当接部を備える、実施形態１１〜２１のいずれか１つの駆動システム。
【０１１９】
実施形態２３：機械的変位ユニットは、軸方向の圧力をピストンに、具体的にはねじ棒を介して、より具体的にはねじ棒を介してピストンに加えること、もしくはピストンを軸方向に、具体的にはねじ棒を介して変位させることのいずれか、またはその両方を行うように構成される少なくとも１つの変位レバーを備える、実施形態１〜２２のいずれか１つの駆動システム。
【０１２０】
実施形態２４：駆動部は、モータとギアとの間の伝達比を調節するために、少なくとも１つの歯車、好ましくは２つ以上の歯車を備える、実施形態２０〜２３のいずれか１つの駆動システム。
【０１２１】
実施形態２５：駆動部は、モータの回転をギアに伝達するための少なくとも１つのベルトを備える、実施形態２４の駆動システム。
【０１２２】
実施形態２６：駆動部は、少なくとも１つの歯車の回転をギアに直交に伝達および／または変換するように構成される少なくとも１つのエンドレススクリューを備える、実施形態２４または２５の駆動システム。
【０１２３】
実施形態２７：ベルトは、第１の歯車と相互作用することによって、モータの回転を第１の歯車に伝達し、第１の歯車は、第２の歯車と相互作用し、第２の歯車は、第３の歯車とさらに相互作用し、第３の歯車は、第４の歯車と相互作用し、第４の歯車は、第５の歯車とさらに相互作用し、第５の歯車は、エンドレススクリューに接続され、エンドレススクリューは、ギアとさらに相互作用し、エンドレススクリューの回転軸は、ギアの回転軸に直交に配置される、実施形態２４〜２６のいずれか１つの駆動システム。
【０１２４】
実施形態２８：駆動システムは、機械的閉塞検知システムをさらに備える、実施形態１〜２７のいずれか１つの駆動システム。
【０１２５】
実施形態２９：インスリンをユーザに送達するためのインスリンポンプであって、
少なくとも１つのインスリンリザーバ、および
少なくとも１つの、実施形態１〜２８のいずれか１つの駆動システム
を備えるインスリンポンプ。
【０１２６】
実施形態３０：インスリンポンプは、ハウジングをさらに備える、実施形態２９のインスリンポンプ。
【０１２７】
実施形態３１：インスリンポンプは、インスリンポンプを用いてインスリンの送達を開始するように構成される開始要素をさらに備える、実施形態２９または３０のインスリンポンプ。
【０１２８】
実施形態３２：インスリンポンプを駆動するための方法であって、方法は、
ａ）モータを所定の回転速度で回転させることと、
ｂ）モータの回転を、ギアボックスを使用することにより、ピストンの連続直線運動に変換することであって、ピストンの連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する、変換することと、
ｃ）機械的変位ユニットを使用することにより、ピストンの連続直線運動を基礎レートと無関係のピストンの機械的変位で重畳させることと
を含む、方法。
【０１２９】
実施形態３３：方法は、基礎レートと無関係のピストンの機械的変位によって画定されるインスリンのボーラスを送達することをさらに含む、実施形態３２の方法。
【０１３０】
実施形態３４：方法は、少なくとも１つのエネルギー源を使用することによって、エネルギー、具体的には電気エネルギーをモータに提供することをさらに含む、実施形態３２または３３の方法。
【０１３１】
実施形態３５：方法は、電池または蓄電池のうちの少なくとも１つを使用することによって、電気エネルギーをモータに提供することを含む、実施形態３４の方法。
【０１３２】
実施形態３６：モータは、電動モータ、ぜんまい仕掛け、好ましくはばね駆動のぜんまい仕掛けからなる群から選択される少なくとも１つのモータを備える、実施形態３２〜３５のいずれか１つの方法。
【０１３３】
実施形態３７：方法ステップｂ）は、ピストンをねじ棒に機械的に結合することをさらに含む、実施形態３２〜３６のいずれか１つの方法。
【０１３４】
実施形態３８：方法ステップｂ）は、モータを、少なくとも１つのギアを介してねじ棒に結合することをさらに含む、実施形態３７の方法。
【０１３５】
実施形態３９：方法ステップｂ）は、ギアをねじ棒の周りで同心円状に取り付けることをさらに含む、実施形態３８の方法。
【０１３６】
実施形態４０：方法ステップｂ）は、ねじ棒を、好ましくはボルトまたはトグルのうちの少なくとも１つを使用することによって、その軸の周りの回転に対して固定することをさらに含む、実施形態３７〜３９のいずれか１つの方法。
【０１３７】
実施形態４１：方法ステップｂ）は、継ぎ手によって、ギアをねじ棒に取り付けることを含み、継ぎ手は、少なくとも２つの、軸方向に変位された係合位置にて、ねじ棒と係合することが可能である少なくとも２つの係合要素を有する、実施形態３８〜４０のいずれか１つの方法。
【０１３８】
実施形態４２：係合要素はそれぞれ、少なくとも１つのラチェットを備える、実施形態４１の方法。
【０１３９】
実施形態４３：係合要素はそれぞれ、ねじ棒を囲繞する剛性基部、および剛性基部から軸方向に延びるラチェットアームを備え、方法ステップｂ）は、ラチェットアームをねじ棒の少なくとも１つのねじ部と係合させることをさらに含む、実施形態４１または４２の方法。
【０１４０】
実施形態４４：ラチェットアームは、剛性基部からピストンに向かう方向に延びる、実施形態４３の方法。
【０１４１】
実施形態４５：係合要素は、係合要素が互いに対してシフト可能であるように、ねじ棒に取り付けられる、実施形態４１〜４４のいずれか１つの方法。
【０１４２】
実施形態４６：係合要素は、少なくとも２つの軸受け棒を介して接続され、係合要素のうちの少なくとも１つは、軸方向にシフト可能であるように、軸受け棒に取り付けられる、実施形態４５の方法。
【０１４３】
実施形態４７：係合要素は、少なくとも１つの軸方向に作用するばね要素を介して接続される、実施形態４１〜４６のいずれか１つの方法。
【０１４４】
実施形態４８：係合要素は、回転方向に固定されて接続される、実施形態４１〜４７のいずれか１つの方法。
【０１４５】
実施形態４９：第１の状態、第２の状態および第３の状態の少なくとも３つの結合状態が継ぎ手によって採用可能であり、
第１の状態では、両方の係合要素は、ねじ棒と係合し、ねじ棒は、ねじ棒の軸の周りのギアの回転によって軸方向に駆動され、第１の状態では、係合要素は、互いから固定された空間間隔を置いて位置し、
第２の状態では、係合要素の第１の係合要素は、ねじ棒と係合し、係合要素の第２の係合要素は、ねじ棒と係合解除し、第１の係合要素は、ねじ棒を軸方向に、第２係合要素を通過して、ピストンに向かう第１の軸方向に押し、
第３状態では、第１の係合要素は、ねじ棒と係合解除し、第２の係合要素は、ねじ棒と係合し、第３の状態では、第１の係合要素は、第１の軸方向の反対の第２の軸方向に押し戻される、
実施形態４１〜４８のいずれか１つの方法。
【０１４６】
実施形態５０：ステップｃ）は、第２の状態を含む、実施形態４９の方法。
【０１４７】
実施形態５１：ステップｂ）は、駆動部を介して、モータによってギアを駆動することをさらに含み、ステップｂ）は、継ぎ手を介して、ギアによってねじ棒を駆動することをさらに含む、実施形態４２〜５０のいずれか１つの方法。
【０１４８】
実施形態５２：ステップｂ）は、ギアを係合要素のうちの少なくとも１つとブッシングとの間に挟むことをさらに含む、実施形態４２〜５１のいずれか１つの方法。
【０１４９】
実施形態５３：ステップｂ）は、少なくとも１つのばね当接部を、ねじ棒の周りで同心円状に取り付けることと、ばね当接部を介して、ピストンから離れる方向の継ぎ手の移動を制限することとをさらに含む、実施形態４２〜５２のいずれか１つの方法。
【０１５０】
実施形態５４：ステップｃ）は、変位レバーによって、軸方向の圧力をピストンに、具体的にはねじ棒を介して、より具体的にはねじ棒を介してピストンに加えること、または具体的にはねじ棒を介して、ピストンを軸方向に変位させることのいずれか、またはその両方を行うことをさらに含み、変位レバーは、機械的変位ユニットに含まれる、実施形態３２〜５３のいずれか１つの方法。
【０１５１】
実施形態５５：ステップｂ）は、駆動部に含まれる少なくとも１つの歯車、好ましくは２つ以上の歯車を使用することにより、モータとギアとの間の伝達比を調節することを含む、実施形態５１〜５４のいずれか１つの方法。
【０１５２】
実施形態５６：ステップｂ）は、駆動部に含まれる少なくとも１つのベルトを使用することによって、モータの回転をギアに伝達することをさらに含む、実施形態５５の方法。
【０１５３】
実施形態５７：ステップｂ）は、少なくとも１つのエンドレススクリューを使用することによって、少なくとも１つの歯車の回転をギアに直交して変換することをさらに含む、実施形態５５または５６の方法。
【０１５４】
実施形態５８：ステップｂ）は、
ｂ１）モータの回転を少なくとも１つの歯車に伝達すること、
ｂ２）歯車の回転をエンドレススクリューに伝達すること、および
ｂ３）エンドレススクリューの回転軸がギアの回転軸に直交して配置されるように、エンドレススクリューの回転をギアに伝達すること
を含む、実施形態５５〜５７のいずれか１つの方法。
【０１５５】
実施形態５９：ステップｂ１）は、モータの回転を、少なくとも２つの歯車、好ましくは３つの歯車、より好ましくは４つの歯車を含む一連の歯車の第１の歯車に伝達することを含み、ステップｂ２）は、一連の歯車の最後の歯車の回転をエンドレススクリューに伝達することを含む、実施形態５８の方法。
【０１５６】
実施形態６０：方法は、機械的閉塞検知システムを使用することにより、閉塞を検出することをさらに含む、実施形態３２〜５９のいずれか１つの方法。
【０１５７】
以下に続く実施形態の説明にて、さらなる任意の特徴および実施形態を、好ましくは従属実施形態と併せてより詳細に開示する。その点において、それぞれの任意の特徴は、当業者が理解するように、単独で、および任意の実行可能な組み合わせで実現されてもよい。本発明の範囲は、好ましい実施形態に限定されない。実施形態は、図面にて概略的に描かれる。その点において、それらの図面中の同一の参照符号は、同一または機能的に相当する要素を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１Ａ】インスリンポンプの実施形態を斜視図である。
【図１Ｂ】インスリンポンプの実施形態を斜視図である。
【図２】駆動システムの実施形態を斜視図で示す図である。
【図３】駆動システムの実施形態を上面図で示す図である。
【図４】駆動システムの実施形態の一部の断面図である。
【図５】駆動システムの実施形態の一部の断面図である。
【図６】インスリンポンプを駆動するための方法の実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０１５９】
図１Ａおよび図１Ｂは、インスリンポンプ１１０の実施形態を斜視図で図示する。インスリンポンプ１１０は、駆動システム１１２およびインスリンリザーバ１１４を備える。インスリンポンプは、ハウジング１１６をさらに備えてもよく、ハウジングは、たとえば、駆動システム１１２およびインスリンリザーバ１１４を完全にまたは部分的に包囲するように構成される２つの別個のハウジング部品を備えてもよい。さらに、図１Ａおよび図１Ｂに図示するように、ハウジングは、インスリンポンプ１１０を使用してインスリンの送達を開始するように構成される開始要素１１８を備えてもよい。
【０１６０】
図２は、駆動システム１１２の実施形態を斜視図で図示する。駆動システムは、所定の回転速度で回転するように構成されるモータ１２０を備える。さらに、モータは、モータ１２０の回転をピストン１２４の連続直線運動に変換するためのギアボックス１２２を備える。ピストン１２４の連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する。さらに、駆動システムは、ピストン１２４の連続直線運動を、基礎レートと無関係のピストン１２４の機械的変位で重畳させるように構成される機械的変位ユニット１２６を備える。さらに、駆動システム１１２は、モータ１２０にエネルギーを供給するように構成されるエネルギー源１２８、たとえば電池または蓄電池などを備えてもよい。モータ１２０は、たとえば電動モータであってもよい。
【０１６１】
ピストン１２４は、具体的には、ねじ棒１３０に機械的に結合されてもよい。さらに、モータ１２０は、ギア１３２を介して、ねじ棒１３０に結合されてもよい。図示されているように、ギア１３２は、ねじ棒１３０の周りで同心円状に取り付けられてもよい。ねじ棒１３０は、図３に図示するように、その軸１３４の周りの回転に対して固定されてもよい。具体的には、図２および図３に図示するように、ねじ棒１３０は、トグル１３６によって、その軸１３４の周りの回転に対して固定されてもよい。
【０１６２】
ギア１３２は、継ぎ手１３８によって、ねじ棒１３０に取り付けられてもよく、継ぎ手１３８は、第１の係合要素１４０および第２の係合要素１４２を有してもよく、係合要素１４０、１４２は、軸方向に変位した２つの係合位置にて、ねじ棒１３０と係合することが可能であってもよい。継ぎ手１３８の係合要素１４０、１４２はそれぞれ、図５に図示するように、少なくとも１つのラチェットを備えてもよい。具体的には、係合要素１４０、１４２は、それぞれ、ねじ棒１３０を囲繞する剛性基部１４４を備えてもよい。係合要素１４０、１４２はそれぞれ、剛性基部１４４から軸方向に延びるラチェットアーム１４６をさらに備えてもよい。特に、ラチェットアーム１４６は、剛性基部１４４からピストン１２４に向かう方向に延びてもよい。図５に図示するように、ラチェットアーム１４６は、具体的には、ねじ棒１３０の少なくとも１つのねじ部１３０と係合するように構成されてもよい。係合要素１４０、１４２は、さらに、係合要素１４０、１４２が互いに対してシフト可能であるように、ねじ棒１３０に取り付けられてもよい。
【０１６３】
図４に図示するように、係合要素１４０、１４２は、２つの軸受け棒１４８を介して接続されてもよい。さらに、係合要素１４０、１４２は、係合要素１４０、１４２のうちの少なくとも１つが軸受け棒１４８上でシフト可能であるように、軸受け棒１４８に取り付けられてもよい。特に、係合要素１４０、１４２は、係合要素１４０、１４２が互いに対して回転方向に固定されて接続されてもよいように、軸受け棒１４８を介して接続されてもよい。係合要素１４０、１４２は、さらに、２つの軸方向に作用するばね要素１５０を介して接続されてもよい。具体的には、駆動システムは、ばね当接部１５２をさらに備えてもよい。ばね当接部１５２は、ばね要素１５０の移動を制限してもよい。さらに、ばね当接部１５２は、ピストン１２４から離れる方向の継ぎ手１３８の移動を制限するように構成されてもよい。さらに図４および図５に図示するように、ギア１３２は、第２の係合要素１４２とブッシング１５４との間に挟まれてもよい。
【０１６４】
継ぎ手１３８は、３つの結合状態を含んでもよい。特に、３つの結合状態は、継ぎ手１３８によって採用可能であってもよい。具体的には、第１の結合状態では、第１の係合要素１４０および第２の係合要素１４２は、ねじ棒１３０と係合してもよい。特に、第１の結合状態では、２つの係合要素１４０、１４２は、ねじ棒１３０上で互いから固定された空間間隔を置いて位置してもよい。第１の状態では、ねじ棒１３０、具体的にはねじ棒１３０に接続されるピストン１２４は、ねじ棒１３０の軸１３４の周りのギア１３２の回転によって、軸方向に駆動されてもよい。具体的には、第１の結合状態では、インスリンポンプ１１０によって基礎レートのみがユーザに送達されてもよい。
【０１６５】
第２の結合状態では、第１の係合要素１４０は、依然としてねじ棒１３０と係合されてもよく、第２の係合要素１４２は、ねじ棒１３０と係合解除されてもよい。特に、第１の係合要素１４０は、ねじ棒１３０を軸方向に、具体的にはねじ棒１３０の軸１３４に沿って、第２の係合要素１４２を通過して押してもよい。具体的には、第２の結合状態では、第１の係合要素１４０は、ねじ棒１３０を、第２係合要素１４２を通過して、ピストン１２４に向かって第１の軸方向に押してもよい。したがって、第２の結合状態では、基礎レートおよびボーラスの両方が、インスリンポンプ１１０によってユーザに送達されてもよい。特に、第２の状態では、ねじ棒１３０、具体的にはねじ棒１３０に接続されるピストン１２４は、軸１３４の周りのギア１３２の回転によって軸方向に駆動されてもよく、ギア１３２の回転は、第２の係合要素１４２を介してねじ棒１３０を駆動してもよい。具体的には、ギア１３２の回転によって動力を与えられるか、または駆動されるピストン１２４の移動または移動の一部は、ユーザへのインスリンの基礎レートの送達につながってもよい。さらに、第２の状態では、ピストン１２４は、ねじ棒１３０を押す第１の係合要素１４０によって、軸方向に移動させられてもよい。特に、ピストン１２４の追加の移動は、ユーザへの追加のインスリン送達、たとえばインスリンのボーラスにつながってもよい。したがって、追加のインスリン、たとえばボーラスの送達は、第２の状態において、インスリンの基礎レートの送達に追加されてもよい。具体的には、インスリンの基礎レートは、ボーラスで重畳されてもよい。特に、第２の状態において、基礎レートから独立した、ピストン１２４の機械的変位が行われてもよい。
【０１６６】
第３の結合状態では、第２の係合要素１４２は、ねじ棒１３０と係合してもよく、第１の係合要素１４０は、ねじ棒１３０と係合解除してもよい。具体的には、第１の係合要素１４０は、第１の軸方向と反対の第２の軸方向に押し戻されてもよい。たとえば、第１の係合要素１４０は、ばね要素１５０によって押し戻されてもよい。したがって、第３の結合状態の後、継ぎ手は、第１の結合状態へと切り替わってもよい。例として、継ぎ手１３８は、好ましくは反復的に、第１の結合状態から第２の結合状態に、および第２の結合状態から第３の結合状態に切り替わるように構成されてもよい。
【０１６７】
図２および図３にさらに図示するように、機械的変位ユニット１２６は、変位レバー１５６を備えてもよい。特に、変位レバー１５６は、作動されると、ピストン１２４に軸方向の圧力を加える、もしくはピストン１２４を軸方向に変位させる、またはその両方を行うように構成されてもよい。具体的には、変位レバー１５６を作動させる、たとえば手動で変位レバー１５６を押すことで、軸方向の圧力が、ねじ棒１３０を介してピストン１２４に、より具体的には、第１の係合要素１４０を介してねじ棒１３０に、そしてねじ棒１３０を介してピストン１２４に加えられてもよい。例として、変位レバー１５６は、継ぎ手１３８、具体的には第１の係合要素１４０を、継ぎ手が第１の結合状態から第２の結合状態に、第２の結合状態から第３の結合状態に、および第３の結合状態から再び第１の結合状態に切り替わるように起動させる、または押すように構成されてもよい。したがって、変位レバー１５６は、好ましくは、変位レバー１５６を反復的に作動させることによって、ボーラスをユーザに送達することを可能にしてもよい。
【０１６８】
さらに、駆動システム１１２は、駆動部１５８を備えてもよい。特に、ギア１３２は、モータ１２０によって、駆動部１５８を介して駆動されてもよい。駆動部１５８は、たとえば、ギアボックス１２２の一部であってもよい。特に、駆動部１５８は、モータ１２０とギア１３２との間の伝達比を調節するための複数の歯車１６０を備えてもよい。さらに、駆動部１５８は、モータ１２０の回転をギア１３２へと、具体的には歯車１６０を介してギア１３２へと伝達するためのベルト１６２を備えてもよい。さらに、駆動部１５８は、歯車１６０の回転をギア１３２に直交して変換するためのエンドレススクリュー１６４を備えてもよい。図２および図３に図示するように、駆動部は、５つの歯車１６０を備えてもよい。第１の歯車１６６は、たとえば、ベルト１６２と相互作用する摩擦車１６８、および第２の歯車１７０と相互作用する平歯車（図示されず）を備えてもよい。第２の歯車１７０は、歯付きホイール１７２、および第３の歯車１７４と相互作用するための平歯車（図示されず）を備えてもよい。第３の歯車１７４は、たとえば歯付きホイール１７２、および第４の歯車１７６と相互作用するための平歯車（図示されず）を備えてもよく、第４の歯車１７６は、歯付きホイール１７２、および第５の歯車１７８と相互作用するための平歯車（図示されず）を備えてもよい。例として、第５の歯車１７８は、エンドレススクリュー１６４に接続されてもよい。
【０１６９】
さらに、駆動システムは、機械的閉塞検知システム１８０を備えてもよい。特に、機械的閉塞検知システム１８０は、たとえば、インスリンの流路内の望ましくない閉塞または妨害の情報を提供するように構成されてもよい。特に、機械的閉塞検知システム１８０は、図３に図示するように、第２歯車１７０上に視覚的に検出可能なマーク１８２を設けることによって、視覚的情報をユーザに提供してもよい。特に、ユーザは、第２歯車１７０が回転を行わない場合に、たとえば、ハウジング１１６内の視界窓を通して検出可能なマーク１８２を視覚的に検査することによって、閉塞の発生を識別することが可能であってもよい。
【０１７０】
図６は、インスリンポンプを駆動させるための方法の実施形態のフローチャートを図示している。方法は、モータ１２０を所定の回転速度で回転させるステップａ）（方法ステップ１８４）を含む。具体的には、モータ１２０は、図２および図３に図示するように、方法ステップ１８４にて回転させられてもよい。
【０１７１】
さらに、方法は、ギアボックス１２２を使用することによって、モータ１２０の回転をピストン１２４の連続直線運動に変換するステップｂ）（方法ステップ１８６）を含み、ピストン１２４の連続直線運動が、インスリン送達の基礎レートを決定する。具体的には、方法ステップ１８６にて、モータ１２０の回転は、図２および図３に図示するように、ギアボックス１２２を使用することによってピストン１２４の連続的な直線運動に変換されてもよい。
【０１７２】
方法は、機械的変位ユニット１２６を使用することによって、ピストン１２４の連続直線運動を、基礎レートと無関係のピストン１２４の機械的変位で重畳させるステップｃ）（方法ステップ１８８）をさらに含む。特に、ピストン１２４の連続直線運動は、たとえば、図２および図３に図示するように変位レバー１５６を作動させることによって、ピストン１２４の機械的変位で重畳されてもよい。
【符号の説明】
【０１７３】
１１０  インスリンポンプ
１１２  駆動システム
１１４  インスリンリザーバ
１１６  ハウジング
１１８  開始要素
１２０  モータ
１２２  ギアボックス
１２４  ピストン
１２６  機械的変位ユニット
１２８  エネルギー源
１３０  ねじ棒
１３２  ギア
１３４  軸
１３６  トグル
１３８  継ぎ手
１４０  第１の係合要素
１４２  第２の係合要素
１４４  剛性基部
１４６  ラチェットアーム
１４８  軸受け棒
１５０  ばね要素
１５２  ばね当接部
１５４  ブッシング
１５６  変位レバー
１５８  駆動部
１６０  歯車
１６２  ベルト
１６４  エンドレススクリュー
１６６  第１の歯車
１６８  摩擦車
１７０  第２の歯車
１７２  歯付きホイール
１７４  第３の歯車
１７６  第４の歯車
１７８  第５の歯車
１８０  機械的閉塞検知システム
１８２  視覚的に検出可能なマーク
１８４  ステップａ）：モータを所定の回転速度で回転させる
１８６  ステップｂ）：モータの回転をピストンの連続直線運動に変換する
１８８  ステップｃ）：ピストンの連続直線運動を基礎レートと無関係のピストンの機械的変位で重畳させる
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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