(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤射出装置であって、
開端を有するバレルと、前記バレル内に収容された軸方向に移動可能なストッパとを有し、前記ストッパは、前記ストッパの軸方向前方の第１のチャンバを前記ストッパの軸方向後方の第２のチャンバから隔離している、シリンジと、
蒸気圧を供給するために推進剤源から推進剤を受け入れるように構成され、前記第２のチャンバに直接流体連通している狭通路を有する拡張可能な駆動ハウジングと、を備え、
前記拡張可能な駆動ハウジングは、前記推進剤源からの推進剤受入により拡張可能であり、かつ、該拡張により前記シリンジの軸方向前方移動を生じさせるように構成され、
前記拡張可能な駆動ハウジング内に推進剤が導入されると、該推進剤は、前記狭通路を通って前記第２のチャンバ内に入り始め、前記バレル内で前記ストッパの軸方向前方移動を生じさせ、前記第１のチャンバ内に充填された薬剤を前記開端から射出させるように構成されており、前記バレル内での前記ストッパの軸方向移動は、前記シリンジの軸方向移動後に開始されるように構成されている、薬剤射出装置。
【請求項２】
前記拡張可能な駆動ハウジングは、前記推進剤源に対して密封可能な第１の部分と、前記バレルに密封された第２の部分とを備えており、前記第２の部分は、前記拡張可能な駆動ハウジングを拡張させることができるように、前記第１の部分に対して密封状態で伸縮自在に摺動可能になっている、請求項１に記載の薬剤射出装置。
【請求項３】
前記開端に流体連通しているニードルをさらに備える、請求項１または２に記載の薬剤射出装置。
【請求項４】
前記シリンジは、前記ニードルが露出しない第１の軸方向位置から、前記第１の軸方向位置の軸方向前方に位置して前記ニードルが注射部位に刺入する第２の軸方向位置に移動可能であり、かつ、前記バレル内の前記ストッパの軸方向移動の開始前に前記第２の軸方向位置にあるように構成されている、請求項３に記載の薬剤射出装置。
【請求項５】
軸方向に移動可能なニードルシールドをさらに備え、前記ニードルシールドは、前記シリンジが前記第２の軸方向位置にある時に前記ニードルが露出する第１のシールド位置と、前記シリンジが前記第２の軸方向位置にある時に前記ニードルが露出しない第２のシールド位置との間で移動可能である、請求項４に記載の薬剤射出装置。
【請求項６】
前記ニードルシールドは、前記第２のシールド位置に向かって付勢手段によって付勢されている、請求項５に記載の薬剤射出装置。
【請求項７】
前記付勢手段は、バネを備える、請求項６に記載の薬剤射出装置。
【請求項８】
前記第２の軸方向位置への前記シリンジの到達と前記バレル内における前記ストッパの軸方向移動の開始との間で時間が経過するように構成され、前記時間間隔は、少なくとも０．００５秒、０．０１秒、０．０５秒、または０．１秒である、請求項４〜７の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項９】
前記第２のチャンバ内の初期の昇圧率は、前記拡張可能な駆動ハウジング内の初期の昇圧率の５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、または１％未満である、請求項１〜８の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項１０】
前記推進剤源は、液化ガスを含んでいる、請求項１〜９の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項１１】
前記推進剤源は、一種または複数種のハイドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）を含んでいる、請求項１〜１０の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項１２】
前記推進剤源は、ＨＦＡ１３４ａ，ＨＦＡ２２７，ＨＦＡ４２２Ｄ，ＨＦＡ５０７，またはＨＦＡ４１０Ａの一種または複数種を含んでいる、請求項１１に記載の薬剤射出装置。
【請求項１３】
前記推進剤源は、一種または複数種のハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含んでいる、請求項１〜１２の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項１４】
前記推進剤源は、ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅの一方または両方を含んでいる、請求項１３に記載の薬剤射出装置。
【請求項１５】
薬剤射出装置であって、
開端を有するバレルと、前記バレル内に収容された軸方向に移動可能なストッパとを有し、前記ストッパは、前記ストッパの軸方向前方の第１のチャンバを前記ストッパの軸方向後方の第２のチャンバから隔離している、シリンジと、
蒸気圧を供給するために推進剤源から推進剤を受け入れるように構成され、前記第２のチャンバに流体連通している通路を有する、拡張可能な駆動ハウジングであって、第１の部分と、前記第１の部分に対して密封された状態で伸縮自在に摺動可能である第２の部分とを含み、拡張可能な駆動ハウジングと、
前記通路を通る推進剤の流量を少なくとも部分的に制限する遮断手段であって、前記通路に対する第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、前記第２の位置において、前記遮断手段が前記第１の位置にある時の前記通路を通る推進剤の流量に対して、前記通路を通る推進剤の流量を増大させるように構成されている、遮断手段と、を備え、
前記拡張可能な駆動ハウジングは、前記推進剤源からの推進剤の受入により拡張可能であり、該拡張により前記シリンジの軸方向前方移動及び前記遮断手段の前記第１の位置から前記第２の位置への移動を生じさせるように構成されており、
前記遮断手段が前記第２の位置にある時、前記拡張可能なハウジング内に導かれた推進剤は、前記通路を通って前記第２のチャンバ内に入り、前記バレル内における前記ストッパの軸方向前方移動を生じさせ、前記第１のチャンバ内に含まれる薬剤を前記開端から射出させるように構成され、前記バレル内における前記ストッパの軸方向移動は、前記シリンジの軸方向移動後に開始されるように構成されており、
前記遮断手段は、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記第２の部分上を軸方向に移動可能に構成されており、
前記遮断手段は、第１の当接部分をさらに備え、前記薬剤射出装置は、第２の当接部分をさらに備えており、前記第１の当接部分は、前記第２の部分が前記第１の部分に対して軸方向に移動した時、前記第２の当接部分に当接するように構成されており、前記第１の当接部分と前記第２の当接部分との当接が、前記遮断手段の前記第１の位置から前記第２の位置への軸方向移動を生じさせるように構成されている、薬剤射出装置。
【請求項１６】
前記通路は、前記第２の部分を半径方向に貫通している、請求項１５に記載の薬剤射出装置。
【請求項１７】
前記遮断手段は、前記第２の部分上に配置された周方向シールを備えている、請求項１５または１６に記載の薬剤射出装置。
【請求項１８】
前記第２の当接部分は、前記第１の部分に設けられている、請求項１５、１６、または７に記載の薬剤射出装置。
【請求項１９】
前記第１の位置において、前記遮断手段は、前記通路を通る推進剤の流れを実質的に阻止するように構成されている、請求項１５〜１８の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項２０】
前記拡張可能な駆動ハウジングは、前記推進剤源に密封可能な第１の部分と、前記バレルに密封された第２の部分とを備えており、前記第２の部分は、前記拡張可能な駆動ハウジングを拡張させることができるように、前記第１の部分に対して密封状態で伸縮自在に摺動可能になっている、請求項１５〜１９の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項２１】
前記開端と流体連通しているニードルをさらに備える、請求項１５〜２０の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項２２】
前記シリンジは、前記ニードルが露出しない第１の軸方向位置から、前記第１の軸方向位置の軸方向前方に位置して前記ニードルが注射部位に刺入する第２の軸方向位置に移動可能であり、かつ、前記バレル内の前記ストッパの軸方向移動の開始前に前記第２の軸方向位置にあるように構成されている、請求項２１に記載の薬剤射出装置。
【請求項２３】
軸方向に移動可能なニードルシールドをさらに備え、前記ニードルシールドは、前記シリンジが前記第２の軸方向位置にある時に前記ニードルが露出する第１のシールド位置と、前記シリンジが前記第２の軸方向位置にある時に前記ニードルが露出しない第２のシールド位置との間で移動可能である、請求項２２に記載の薬剤射出装置。
【請求項２４】
前記ニードルシールドは、前記第２のシールド位置に向かって付勢手段によって付勢されている、請求項２３に記載の薬剤射出装置。
【請求項２５】
前記付勢手段は、バネを備える、請求項２４に記載の薬剤射出装置。
【請求項２６】
前記第２の軸方向位置への前記シリンジの到達と前記バレル内における前記ストッパの軸方向移動の開始との間で時間が経過するようになっており、前記時間間隔は、少なくとも０．００５秒、０．０１秒、０．０５秒、または０．１秒である、請求項２２〜２５の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項２７】
前記第２のチャンバ内の初期の昇圧率は、前記拡張可能な駆動ハウジング内の初期の昇圧率の５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、または１％未満である、請求項１５〜２６の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項２８】
前記推進剤源は、液化ガスを含んでいる、請求項１５〜２７の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項２９】
前記推進剤源は、一種または複数種のハイドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）を含んでいる、請求項１５〜２８の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項３０】
前記推進剤源は、ＨＦＡ１３４ａ，ＨＦＡ２２７，ＨＦＡ４２２Ｄ，ＨＦＡ５０７，またはＨＦＡ４１０Ａの一種または複数種を含んでいる、請求項２９に記載の薬剤射出装置。
【請求項３１】
前記推進剤源は、一種または複数種のハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含んでいる、請求項１５〜３０の何れか一項に記載の薬剤射出装置。
【請求項３２】
前記推進剤源は、ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅの一方または両方を含んでいる、請求項３１に記載の薬剤射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤射出装置に関し、詳細には、推進剤によって駆動される薬剤射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動注射器のような薬剤射出装置が知られている。周知の自動注射器は、多数の動作、例えば、注射部位へのニードルの刺入及びニードルを介する薬剤の射出を自動的に行うことができるようになっている。多くの場合、薬剤の射出が開始される前にニードルが注射部位に必要な刺入深さまで十分に挿入されることが望ましい。これは、ニードルの刺入が自動化されている装置において、特に望ましい。
【０００３】
特許文献１（The Medical Hause Plc）は、自動化された刺入段階及び射出段階の順序付けが単一の構成要素によって制御される周知の自動注射装置の例を記載している。具体的には、内側ハウジング要素が、シリンジ及びプランジャーロッドと選択的に係合可能な柔軟なタグを有しており、これによって、所望の順序付けを決定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際特許出願公開第２００５／０７０４８１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの実施形態の目的は、一連の異なる動作を制御することができる代替的な薬剤射出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、薬剤射出装置であって、
開端を有するバレルと、バレル内に受け入れられた軸方向に移動可能なストッパとを有するシリンジであって、ストッパは、ストッパの軸方向前方の第１のチャンバをストッパの軸方向後方の第２のチャンバから隔離している、シリンジと、
蒸気圧を供給するために推進剤源から推進剤を受け入れるように構成された拡張可能な駆動ハウジングであって、第２のチャンバに流体連通している狭通路を有している、拡張可能な駆動ハウジングと、
を備え、
拡張可能な駆動ハウジングは、推進剤源から推進剤を受け入れた時に拡張可能であり、拡張時にシリンジの軸方向前方移動を生じさせるようになっており、
拡張可能なハウジング内に導かれた推進剤は、狭通路を通って第２のチャンバ内に入り、バレル内においてストッパの軸方向前方移動を生じさせ、第１のチャンバ内に含まれる薬剤を開端を通して射出させるようになっているとよく、バレル内におけるストッパの軸方向移動は、シリンジの軸方向移動後に開始されるようになっている、
薬剤射出装置が、提供されることになる。
【０００７】
いくつかの実施形態では、拡張可能な駆動ハウジングは、推進剤源に対して密封可能な第１の部分と、バレルに密封された第２の部分とを備えていてもよく、第２の部分は、拡張可能な駆動ハウジングを拡張させることができるように、第１の部分に対して密封状態で伸縮自在に摺動可能になっていてもよい。
【０００８】
薬剤射出装置は、開端に流体連通しているニードルをさらに備えていてもよい。シリンジは、ニードルが露出しない第１の軸方向位置から、第１の軸方向位置の軸方向前方に位置してニードルが注射部位に刺入する第２の軸方向位置に移動可能になっていてもよく、自動注射装置は、バレル内のストッパの軸方向移動の開始前にシリンジが第２の軸方向位置にあるように、構成されていてもよい。薬剤射出装置は、軸方向に移動可能なニードルシールドをさらに備えていてもよく、ニードルシールドは、シリンジが第２の軸方向位置にある時にニードルが露出する第１のシールド位置と、シリンジが第２の軸方向位置にある時にニードルが露出しない第２のシールド位置と、の間で移動可能になっていてもよい。ニードルシールドは、第２のシールド位置に向かって付勢手段によって付勢されていてもよい。  付勢手段は、バネから構成されていてもよい。
【０００９】
薬剤射出装置は、狭通路を通る推進剤の流量を少なくとも部分的に制限するように構成された遮断手段をさらに備えていてもよく、遮断手段は、狭通路に対する第１の位置と第２の位置との間で移動可能になっていてもよく、第２の位置において、遮断手段は、遮断手段が第１の位置にある時の狭通路を通る推進剤の流量に対して、狭通路を通る推進剤の流量を増大させるようになっていてもよい。
【００１０】
狭通路は、第２の部分を半径方向に貫通していてもよい。遮断手段は、第１の位置と第２の位置との間で第２の部分上を軸方向に移動可能になっていてもよい。遮断手段は、第２の部分上に配置された周方向シールを備えていてもよい。
【００１１】
遮断手段は、第１の当接部分をさらに備えていてもよく、薬剤射出装置は、第２の当接部分をさらに備えていてもよく、第１の当接部分は、第２の部分が第１の部分に対して軸方向に移動した時、第２の当接部分に当接するように構成されていてもよく、第１の当接部分と第２の当接部分との当接が、遮断手段の第１の位置から第２の位置への軸方向移動を生じさせるようになっていてもよい。第２の当接部分は、第１の部分に設けられていてもよい。第１の位置において、遮断手段は、狭通路を通る推進剤の流れを実質的に阻止するようになっていてもよい。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、薬剤射出装置であって、
開端を有するバレルと、バレル内に受け入れられた軸方向に移動可能なストッパとを有するシリンジであって、ストッパは、ストッパの軸方向前方の第１のチャンバをストッパの軸方向後方の第２のチャンバから隔離している、シリンジと、
蒸気圧を供給するために推進剤源から推進剤を受け入れるように構成された拡張可能な駆動ハウジングであって、第２のチャンバに流体連通している通路を有している、拡張可能な駆動ハウジングと、
通路を通る推進剤の流量を少なくとも部分的に制限するように構成された遮断手段であって、遮断手段は、通路に対する第１の位置と第２の位置との間で移動可能になっており、これによって、第２の位置において、遮断手段は、遮断手段が第１の位置にある時の通路を通る推進剤の流量に対して、通路を通る推進剤の流量を増大させるようになっている、遮断手段と、
を備え、
拡張可能な駆動ハウジングは、推進剤源から推進剤を受け入れた時に拡張可能であり、拡張時にシリンジの軸方向前方移動及び遮断手段の第１の位置から第２の位置への移動を生じさせるようになっており、
遮断手段が第２の位置にある時、拡張可能なハウジング内に導かれた推進剤は、通路を通って第２のチャンバ内に入り、バレル内におけるストッパの軸方向前方移動を生じさせ、第１のチャンバ内に含まれる薬剤を開端を通して射出させるようになっており、バレル内におけるストッパの軸方向移動は、シリンジの軸方向移動後に開始されるようになっている、
薬剤射出装置が、提供されることになる。
【００１３】
通路は、第２の部分を半径方向に貫通していてもよい。遮断手段は、第１の位置と第２の位置との間で第２の部分上を軸方向に移動可能になっていてもよい。いくつかの実施形態では、遮断手段は、第２の部分上に配置された周方向シールを備えていてもよい。遮断手段は、第１の当接部分をさらに備えていてもよく、薬剤射出装置は、第２の当接部分をさらに備えていてもよく、第１の当接部分は、第２の部分が第１の部分に対して軸方向に移動した時、第２の当接部分に当接するように構成されていてもよく、第１の当接部分と第２の当接部分との当接が、遮断手段の第１の位置から第２の位置への軸方向移動を生じさせるようになっていてもよい。第２の当接部分は、第１の部分に設けられていてもよい。
【００１４】
第１の位置において、遮断手段は、通路を通る推進剤の流れを実質的に阻止するようになっていてもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態において、拡張可能な駆動ハウジングは、推進剤源に密封可能な第１の部分と、バレルに密封された第２の部分とを備えていてもよく、第２の部分は、拡張可能な駆動ハウジングを拡張させることができるように、第１の部分に対して密封状態で伸縮自在に摺動可能になっていてもよい。
【００１６】
薬剤射出装置は、開端と流体連通しているニードルをさらに備えていてもよい。
【００１７】
シリンジは、ニードルが露出しない第１の軸方向位置から、第１の軸方向位置の軸方向前方に位置してニードルが注射部位に刺入する第２の軸方向位置に移動可能になっていてもよく、自動注射装置は、バレル内のストッパの軸方向移動の開始前にシリンジが第２の軸方向位置にあるように、構成されていてもよい。
【００１８】
薬剤射出装置は、軸方向に移動可能なニードルシールドをさらに備えていてもよく、ニードルシールドは、シリンジが第２の軸方向位置にある時にニードルが露出する第１のシールド位置と、シリンジが第２の軸方向位置にある時にニードルが露出しない第２のシールド位置と、の間で移動可能になっていてもよい。ニードルシールドは、第２のシールド位置に向かって付勢手段によって付勢されていてもよい。付勢手段は、バネから構成されていてもよい。
【００１９】
いくつかの実施形態では、第２の軸方向位置へのシリンジの到達とバレル内におけるストッパの軸方向移動の開始との間で時間が経過するようになっていてもよく、時間間隔は、少なくとも０．００５秒、０．０１秒、０．０５秒、または０．１秒であってもよい。
【００２０】
第２のチャンバ内の初期の昇圧率は、拡張可能な駆動ハウジング内の初期の昇圧率の５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、または１％未満であってもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態では、推進剤源は、液化ガスを含んでいてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、推進剤源は、一種または複数種のハイドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）を含んでいてもよい。例えば。推進剤源は、ＨＦＡ１３４ａ，ＨＦＡ２２７，ＨＦＡ４２２Ｄ，ＨＦＡ５０７，またはＨＦＡ４１０Ａの一種または複数種を含んでいてもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、推進剤源は、一種または複数種のハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含んでいてもよい。例えば、推進剤源は、ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅの一方または両方を含んでいてもよい。
【００２４】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態についてさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態による使用前の自動注射装置の断面図である。
【図２】刺入段階の終了時かつ射出段階前の図１の自動注射装置の断面図である。
【図３】射出段階の終了時の図１の自動注射装置の断面図である。
【図４】ニードルシールドがニードル保護位置にある図１の自動注射装置の断面図である。
【図５】駆動チャンバ及び種々の容積の第２のチャンバの時間依存圧力輪郭のプロットである。
【図６Ａ．６Ｂ】それぞれ、本発明の代替的実施形態による自動注射装置の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施形態による自動注射装置１０の形態にある薬剤射出装置を示している。明細書を通して、軸方向前方への言及は、薬剤射出装置の前端に向う方、すなわち、図１に示されている方向１００と平行の方向を意味することが意図されている。逆に、軸方向後方への言及は、薬剤射出装置の前端から離れる方、すなわち、図１に示されている方向２００と平行の方向を意味することが意図されている。
【００２７】
自動注射装置１０は、シリンジ１２を備える外側ハウジング１１を有している。シリンジ１２は、バレル１４と、バレル１４内に配置され、軸方向に移動することができるストッパ１８とを有している。ストッパ１８は、バレル１４内において第１のチャンバ２０を第２のチャンバ２２から隔離している。第１のチャンバ２０は、ストッパ１８の軸方向前方に位置しており、第２のチャンバ２２は、ストッパ１８の軸方向後方に位置している。第１のチャンバ２０は、患者への射出のための薬剤物質を充填している。バレル１４は、前方開端１４ａを有しており、ニードル１６が前方開端１４ａに取り付けられている。ニードル１６は、第１のチャンバ２０（及びそこに充填された薬剤）に開端１４ａを介して流体連通している。
【００２８】
自動注射装置１０は、外側ハウジング１１内においてシリンジ１２を軸方向に移動させるための拡張可能な駆動ハウジング２４も備えている。図示されている実施形態では、拡張可能な駆動ハウジング２４は、第１の部分２６と、第１の部分２６内において伸縮自在に摺動可能な可動ピストンの形態にある第２の部分２８とを備えている。第１の部分２６に対して伸縮自在に摺動可能であるにも関わらず、第２の部分２８は、摺動シール３２によって、第１の部分２６に密封されている。具体的には、摺動シール３２は、第１の部分２６と第２の部分２８との間に液密を維持しながら、第１の部分２６に対する第２の部分２８の軸方向移動を可能にする。拡張可能な駆動ハウジング２４は、推進剤源３６から推進剤を受け入れることができる駆動チャンバ２５を画定している。図示されている実施形態では、第１の部分２６は、推進剤源３６を駆動チャンバ２５に流体接続する流体通路２６ａを有している。
【００２９】
本発明の任意の実施形態において、推進剤は、駆動チャンバ２５に蒸気圧をもたらすためのどのような適切な推進剤であってもよい。いくつかの実施形態では、推進剤は、蒸気圧をもたらすために蒸発する液化ガスであるとよい。いくつかの実施形態では、推進剤は、ハイドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）、例えば、ＨＦＡ１３４ａ，ＨＦＡ２２７，ＨＦＡ４２２Ｄ，ＨＦＡ５０７，またはＨＦＡ４１０Ａであってもよいし、このようなハイドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、推進剤は、ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）、例えば、ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはＨＦＯ１２３４ｚｅであってもよいし、またはこのようなハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を含んでいてもよい。
【００３０】
第２の部分２８は、シール３４によって、バレル１４に密封されており、追加的に半径方向突出フランジ２８ａを備えている。半径方向突出フランジ２８ａは、バレル１４の一部と軸方向において一直線に並ぶように延在している。第２の部分２８は、狭通路３０を備えている。狭通路３０は、駆動チャンバ２５に受け入れられた推進剤が狭通路３０を通って第２のチャンバ２２内に入り、ストッパ１８に作用するように、駆動チャンバ２５を第２のチャンバ２２に流体接続している。
【００３１】
使用前の状態にある自動注射装置１０が、図１に示されている。具体的には、推進剤源３６は、閉形態にあり、これによって、推進剤は、推進剤源を出ることができず、従って、駆動チャンバ２５に入ることができない。
【００３２】
図２は、刺入段階の終了時における自動注射装置１０を示している。この刺入段階では、シリンジ１２は、（図１に示されている）第１の軸方向位置から第２の軸方向位置に移動している。軸方向に前進するシリンジ１２によって、ニードル１６を適切な距離にわたって軸方向前方に移動させ、これによって、注射部位（例えば、患者組織）に所望の深さまで刺入させることができる。図２に示されている軸方向位置に達するようにシリンジ１２の軸方向移動を開始させるために、推進剤源３６は、推進剤が推進剤源３６を出て流体通路２６aを介して駆動チャンバ２５に入る開形態に移動するように作動されねばならない。推進剤は、駆動チャンバ２５に蒸気圧を供給し、拡張可能な駆動ハウジング２４を拡張させる。図示されている特定の実施形態では、駆動チャンバ２５内の上昇する蒸気圧によって、第２の部分２８を摺動シール３２を介して第１の部分２６に対して軸方向前方に摺動させ、これによって、駆動チャンバ２５の容積を増大させる。第２の部分２８とシリンジ１２との間の係合によって（例えば、フランジ２８ａとバレル１４との間の当接及び／またはシール３４とバレル１４との間の摩擦によって）、第２の部分２８の軸方向前方移動がシリンジ１２の軸方向前方移動をもたらす。シリンジ１２は、軸方向前方に移動し、これによって、ニードル１６が注射部位に所望深さまで刺入することになる。例えば、皮下注射の場合、ニードル１６は、約５〜６ｍｍの深さまで患者の組織に刺入するとよい。筋肉内注射の場合、ニードル１６は、１０ｍｍ超の深さまで患者の組織に刺入するとよい。皮内注射の場合、ニードル１６は、１ｍｍ未満の深さまで患者の組織に刺入するとよい。
【００３３】
駆動チャンバ２５内に導かれると、推進剤は、狭通路３０を通過し、第２のチャンバ２２に進入し始める。しかし、狭通路３０によって生じる流れ抵抗によって、第２のチャンバ２２は、駆動チャンバ２５と異なるより低い比率で昇圧することになる。最終的に、第２のチャンバ２２内の蒸気圧は、ストッパ１８とバレル１４との間の摩擦力及び第１のチャンバ２０内に含まれる薬剤によって生じる流体抵抗を上回る（または該摩擦力及び流体抵抗から離脱させる（break free））軸方向前方力をストッパにもたらすのに十分な大きさに上昇する。第２のチャンバ２２内の蒸気圧が十分な大きさに達すると、ストッパ１８が軸方向前方に移動し始める。しかし、前述したように、第２のチャンバ２２は、駆動チャンバ２５と異なるより低い比率で昇圧する。第２のチャンバ２２内における昇圧率は、狭通路３０の大きさに加えて、第２のチャンバ２２及び駆動チャンバ２５の相対的な死容積（dead volume）に少なくとも部分的に依存する。本発明によれば、ストッパ１８は、シリンジ１２が軸方向前方に移動し始めた後でのみバレル１５内において移動し始めるようになっている。本発明のいくつかの実施形態では、シリンジ１２は、第２のチャンバ２２内の圧力がストッパ１８をバレル１４内において軸方向に移動させるのに十分に上昇する前に、ニードル１６が露出する第２の位置にある。いくつかの実施形態では、この第２の位置は、シリンジ１２の可能な最前の位置である。
【００３４】
図３は、射出段階が終了した後の自動注射装置１０を示している。射出段階では、ストッパ１８は、第２のチャンバ２２内の昇圧に応じて、バレル１４内において軸方向前方に最大限に移動する。これによって、第１のチャンバ２０内に含まれる薬剤の実質的に全てが、ニードル１６を通して注射部位に射出されることになる。
【００３５】
図４は、図３に示されている状態に続く最終的な状態にある自動注射装置１０の実施形態を示している。この最終的な状態では、バネ３８が、保護ニードルシールド４０をニードル１６が露出しない保護位置まで前方に付勢する。ニードルシールド４０は、非保護位置に実質的に移動することができないように、保護位置に係止可能であるとよい。代替的実施形態では、自動注射装置の使用後にニードル突刺傷害のおそれを軽減させるために、どのような代替的ニードルシールドまたはニードル安全機構が用いられてもよい。いくつかの実施形態では、ニードルシールドまたはニードル安全機構が用いられなくてもよい。
【００３６】
以下、図５を参照して、注射の開始（すなわち、バレル１４内におけるストッパ１８の軸方向移動の開始）を決定する因子についてさらに説明する。図５は、第２のチャンバ２２が０．５ｍＬ，１．５ｍＬ，及び２．５ｍＬの死容積を有する場合における、駆動チャンバ２５及び第２のチャンバ２２の（推進剤が導かれた時の）時間依存圧力輪郭の例を示している。図５に示されているように、推進剤が導かれると、駆動チャンバ２５内の圧力は急速に上昇し、拡張可能な駆動ハウジング２４を拡張させ、シリンジ１２を軸方向前方に駆動させ、ニードル１６を注射部位に刺入させることになる。図５に示されている点Ａにおいて、シリンジ１２及びニードル１６は、最前位置に前進し、これによって、挿入または刺入が完了する。第２のチャンバ２２内の蒸気圧は、狭通路３０によって生じる制限によって、より緩慢に上昇する。具体的には、推進剤の質量流量は、駆動チャンバ２５と第２のチャンバ２０との間の差圧及び狭通路３０の大きさによって左右されることになる。
【００３７】
２．５ｍＬの第２のチャンバ２２の例を挙げると、（図５の点Ｂに示されているように）バレル１４内におけるストッパ１８の軸方向前方移動を開始させるために、１バールの蒸気圧が必要な場合、挿入段階の終了（点Ａ）と射出段階の開始（点Ｂ）との間でＴ１の時間が経過することになる。図５から分かるように、第２のチャンバ２２内の蒸気圧上昇は、容積が小さいほど早くなる。従って、所定圧力に対して、時間間隔Ｔ１は、第２のチャンバ２２の容積が小さいほど短くなる。いくつかの実施形態において、Ｔ１は、少なくとも０．００５秒、０．０１秒、０．０５秒、または０．１秒である。
【００３８】
図５に示されている例では、推進剤源３６から推進剤が射出された後１バールに達するのに掛かる時間は、２．５ｍＬの第２のチャンバ２２の場合、２４１ｍｓであり、１．５ｍＬの第２のチャンバ２２の場合、１５４ｍｓであり、０．５ｍＬの第２のチャンバ２２の場合、６３ｍｓである（これらの時間間隔は、推進剤の最初の射出を基準としており、挿入の終了を基準とする時間間隔Ｔ１と等しくないことに留意されたい）。比較のために、図５の例における駆動チャンバ２５は、推進剤源３６から推進剤が射出された後１３ｍｓで１バールに達する。従って、２．５ｍＬの第２のチャンバ２２の場合、１バールの例示的圧力に達するのに駆動チャンバ２５よりも２２８ｍｓ長く時間が掛かり、１．５ｍＬの第２のチャンバ２２の場合、１バールの例示的圧力に達するのに駆動チャンバ２５よりも１４１ｍｓ長く時間が掛かり、０．５ｍＬの第２のチャンバ２２の場合、１バールの例示的圧力に達するのに駆動チャンバ２５よりも４９ｍｓ長く時間が掛かる。実際、いくつかの実施形態では、第２のチャンバ２２内の初期の昇圧率は、駆動チャンバ２５内の初期の昇圧率の５０％、４０％、４０％、２０％、１０％、５％、または１％未満である。
【００３９】
推進剤源３６の作動と射出（すなわち、バレル１４内のストッパの移動）の開始との間の時間または挿入段階の終了と射出の開始との間の時間は、それ故、駆動チャンバ２５及び第２のチャンバ２２の死容積、狭通路３０の寸法、及び推進剤の選択のいずれか１つまたは複数の適切な選択によって、制御することができる。
【００４０】
前述の実施形態では、拡張可能な駆動ハウジング２４は、第１の部分２６及び第２の部分２８を備えており、第２の部分２８は、可動ピストンの形態にあるが、代替的実施形態では、どのような適切な駆動ハウジング２４が用いられてもよい。具体的には、適切な拡張可能な駆動ハウジング２４は、駆動チャンバ２５を画定し、推進剤源３６から推進剤を受け入れた時に拡張し、シリンジ１２を軸方向前方に駆動させる必要がある。加えて、拡張可能な駆動ハウジング２４は、駆動チャンバ２５から第２のチャンバ２２への推進剤の制御された射出を可能にするための狭通路３０を備えている。拡張可能な駆動ハウジング２４は、１つまたは複数の構成要素を備えているとよく、いくつかの実施形態では、拡張を可能にするためのベローズ部分または弾性部分のような拡張可能な特徴部を備えていてもよい。
【００４１】
前述の実施形態では、バレル１４は、開端１４ａに流体連通するニードル１６を有しているが、本発明の範囲内に含まれる代替的実施形態では、バレル１４は、ニードルを備えていなくてもよい。実際に、代替的実施形態では、代替的ノズルまたはアプリケータがバレルの開端１４ａに固着されていてもよいし、または接続可能になっていてもよい。他の実施形態では、開端１４ａにさらなる構成要素が接続されていなくてもよく、薬剤が開端から直接射出可能になっていてもよい。ニードルを備えない実施形態の例として、眼用装置及び鼻孔用装置が挙げられる。ニードルを備えない実施形態では、シリンジの前進（軸方向前方移動）は、バレルの開端（またはそこに接続された任意の構成要素）を意図された注射部位の近くに移動させるのに有用である。例えば、鼻孔用装置の場合、前方に前進するシリンジは、バレルの開端を意図された注射部位に向かって鼻孔内のより前方に移動させるようになっているとよい。
【００４２】
図６Ａ，６Ｂは、本発明の代替的実施形態による薬剤射出装置１１０の部分断面図を示している。薬剤射出装置１１０は、自動注射装置であり、拡張可能な駆動ハウジング１２４も備えている。拡張可能な駆動ハウジング１２４は、自動注射装置１１０のハウジング（図示せず）内においてシリンジ（図示せず）を軸方向に移動させるものである。拡張可能な駆動ハウジングは、第１の部分１２６と、第１の部分１２６内において伸縮自在に摺動可能な可動ピストンの形態にある第２の部分１２８とを備えている。第１の部分１２６に対して伸縮自在に摺動可能であるにも関わらず、第２の部分は、摺動シール１３２によって第１の部分１２６に密封されている。具体的には、摺動シール１３２は、第１の部分１２６と第２の部分１２８との間の液密を維持しながら、第１の部分１２６に対する第２の部分１２８の軸方向移動を可能にする。拡張可能な駆動ハウジング１２４は、推進剤源（図示せず）から推進剤を受け入れることができる駆動チャンバ１２５を画定している。第１の部分１２６は、推進剤源を駆動チャンバ１２５に流体接続するための流体通路１２６ａを有している。拡張可能なハウジング１２４は、接続通路１３０を有している。接続通路１３０は、駆動チャンバ１２５をストッパアセンブリ１１８の軸方向後方の射出チャンバ（または第２のチャンバ）に流体接続するために、第２の部分１２８を半径方向に貫通している。ストッパアセンブリ１１８は、シリンジから一回分の薬剤を射出するために、第２の部分１２８及びシリンジ（図示せず）内において軸方向に移動可能になっている、。
【００４３】
図６Ａは、接続通路１３０が遮断物１５０（遮断手段）によって遮断されている使用前の状態にある自動注射装置１１０を示している。遮断物１５０は、第２の部分１２８の周りに配置された周方向シール１５２と、（例えば、締り嵌め及び／または接着剤によって）シール１５２に固定されたカラー１５４とを備えている。
【００４４】
推進剤が流体通路１２６ａを通って駆動チャンバ１２５内に導かれると、圧力が上昇し、第２の部分１２８を第１の部分１２６に対して軸方向前方に移動させる。これによって、第２の部分１２８は、シリンジをハウジング内において移動させ、（これによって、例えば、シリンジから延在するニードルが注射部位に刺入することになる）。この段階中、遮断物１５０は、第１の遮断位置にあり、推進剤が射出チャンバ１２５に入るのを実質的に阻止または制限し、これによって、シリンジの軸方向移動が薬剤の射出に先行することになる。
【００４５】
第１の部分１２６は、内壁から半径方向内方に延在する突起１２６ｂを備えている。遮断物１５０のカラー１５４は、第１の当接部分を形成し、突起１２６ｂは、第２の部分１２８が第１の部分１２６に対して軸方向前方に前進した時に第１の当接部分と当接する第２の当接部分を形成している。第１の当接部分と第２の当接部分との当接によって、遮断物１５０を第２の部分１２８上において第２の位置まで軸方向に移動させることになる。第２の位置では、接続通路１３０は、遮断物１５０によって遮断されず、または遮断物１５０によって塞がれないことになる。すなわち、シール１５２が接続通路１３０から離れる方に移動する。これによって、推進剤（またはそれまでよりも多くの推進剤）が射出チャンバ１２２に入り、ストッパアセンブリ１１８に作用し、シリンジからの薬剤の射出をもたらすことになる。突起１２６ｂ及び／または遮断物１５０は、駆動チャンバ１２５から射出チャンバ１２２への推進剤の流れを可能にするために、周方向において非連続であるとよい。図６Ｂは、刺入過程の終了時（すなわち、拡張可能な駆動ハウジング１２４が拡張した時）かつ射出段階の直前（すなわち、遮断物１５０が接続通路１３０を遮断していないがストッパアセンブリ１１８が第１の部分１２８またはシリンジに対して移動を開始していない段階）にある自動注射装置１１０を示している。
【００４６】
接続通路１３０は、狭通路であってもよいしまたは狭通路でなくてもよく、その大きさが必要とされる遮断物１５０の必要な大きさを決定することになる。
【００４７】
本明細書の記載及び請求項を通して、「備える（comprise）」及び「含む（contain）」という語句及びそれらの変形は、「〜を含んでいるが、〜に制限されない」ことを意味し、他の部分、添加物、成分、完全体、またはステップを排除することを意図するものではない（かつ排除するものではない）。本明細書の記載及び請求項を通して、単数形は、文脈が他のことを要求しない限り、複数形を含んでいる。特に、数が決まっていない物品が用いられている場合、本明細書は、文脈が他のことを要求しない限り、単数形のみならず、複数形も考慮しているものとして理解されたい。
【００４８】
本発明の特定の態様、実施形態、または実施例に関連して記載されている特徴、完全体、特性、化合物、化学成分、または群は、矛盾しない限り、本明細書に記載されている任意の他の態様、実施形態または実施例にも適用可能であることを理解されたい。（添付の請求項、要約書、及び図面を含む）本明細書に開示されている特徴の全て、及び／またはそのように開示されている任意の方法またはプロセスのステップの全ては、このような特徴及び／またはステップの少なくともいくつかが相互に排他的である組合せを除けば、どのように組み合されてもよい。本発明は、前述のどのような実施形態の詳細にも拘束されるものではない。本発明は、（添付の請求項、要約書、及び図面を含む）本明細書に開示されている特徴の任意の新規なものまたは任意の新規な組合せ、またはそのように開示されている任意の方法またはプロセスのステップの任意の新規なものまたは任意の新規の組合せにも拡張されるものである。
【００４９】
読者の注意は、本出願に関連して本明細書と同時またはその前に出願され、本明細書と共に閲覧に供される全ての論文及び文献に向けられることになるが、このような論文及び文献の全ての内容は、参照することによって、ここに含まれるものとする。
【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６Ａ．６Ｂ】
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