(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤の用量を投薬する薬物送達デバイスの駆動機構であって：
軸方向（１、２）で延びるハウジング（３０）と、
カートリッジ（１４）のピストン（１６）と動作可能に係合して、ピストン（１６）を軸方向遠位方向（１）で変位させるピストンロッド（９０）と、
ハウジング（３０）内で回転可能に支持され、用量を設定するための用量設定機構と選択的に係合可能である最終用量スリーブ（１００）であって、ハウジングに対して軸方向に固定されている、前記最終用量スリーブと、
ハウジング（３０）にねじ係合され、最終用量スリーブ（１００）に回転可能にロックされ、最終用量スリーブ（１００）に対して軸方向で変位可能である、最終用量部材（１０５）と、
中空形状の最終用量スリーブ（１００）を通って延び、そして用量設定中は排他的に用量設定部材（８５）を最終用量スリーブ（１００）と選択的に係合するために、最終用量スリーブ（１００）に対して軸方向で変位可能である、少なくとも１つの軸方向に延びるクラッチ部材（５０、６０、７０）と、
を含む前記駆動機構。
【請求項２】
最終用量部材（１０５）は、ハウジング（３０）と最終用量スリーブ（１００）との間に径方向で挟まれる、請求項１に記載の駆動機構。
【請求項３】
最終用量部材（１０５）は円弧状であり、ハウジング（３０）の雌ねじ山（３３）と係合する雄ねじ山（１０６）を含む、請求項１または２に記載の駆動機構。
【請求項４】
最終用量部材（１０５）および最終用量スリーブ（１００）は、対応する形状の径方向に延びる突出部（１０７）を受けるための、軸方向に延びる溝（１０１）を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項５】
最終用量部材（１０５）は、ハウジング（３０）の内側に面する部分にある、対応する形状の径方向に延びる止め具（３１）と係合する、円周方向端部にある少なくとも１つの径方向に延びる停止面（１０８、１０９）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の
駆動機構。
【請求項６】
最終用量スリーブ（１００）は軸方向端部に、初期組立て構成で最終用量部材（１０５）を支持する径方向外側に延びるフランジ部分（１０２）を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項７】
最終用量スリーブ（１００）は、ハウジング（３０）に対して軸方向で固定された駆動輪（８０）とインサート（１２０）との間で、ハウジング（３０）内において軸方向で拘束される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項８】
駆動輪（８０）は、ハウジング（３０）にさらに回転可能にロックされるピストンロッド（９０）とねじ係合される、請求項７に記載の駆動機構。
【請求項９】
クラッチ部材（７０）は、最終用量スリーブ（１００）と回転可能に係合される近位停止位置と、駆動輪（８０）と回転可能に係合される遠位停止位置との間で変位可能である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項１０】
クラッチ部材（７０）は遠位端に、最終用量スリーブ（１００）の対応する形状の径方向内側に延びる歯（１０４）と選択的に係合する、径方向外側に延びる歯（７２）を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項１１】
クラッチ部材（７０）はその遠位端面に、駆動輪（８０）の近位端面上の対応する冠歯車（８１）と係合する冠歯車（７１）を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項１２】
少なくとも１つのクラッチ部材（５０、６０、７０）は、ハウジング（３０）の近位端に位置する用量投薬ボタン（５５）によって、ばね（５２）の作用に抗して遠位方向（１）において軸方向で変位可能である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の駆動機構（３）と、
薬剤が少なくとも部分的に充填され、駆動機構（３）のハウジング（３０）内またはハウジング（３０）に固定されたカートリッジホルダ（１２）内に配置されるカートリッジ（１４）とを含む、薬剤の用量を投薬する薬物送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬物送達デバイスの駆動機構およびそれぞれの薬物送達デバイスに関する。特に、本発明は、単回および／または最終用量制限機構を含み、比較的大きい用量標示ディスプレイをさらに含む、特にペン型注射器のような注射デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体薬剤の単回または複数回用量を設定し投薬する薬物送達デバイスは、それ自体、当技術分野において良く知られている。一般に、かかるデバイスは、通常のシリンジとほぼ同様の目的を有する。
【０００３】
薬物送達デバイス、特にペン型注射器は、多数のユーザ特有の要件を満たさなければならない。例えば、患者が糖尿病などの慢性疾患を患っている場合、患者は身体的に虚弱なことがあり、さらに視力障害を有していることがある。したがって、在宅投薬を特に意図した適切な薬物送達デバイスは、構造が堅牢である必要があり、使いやすいものであるべきである。さらに、デバイスおよびその構成要素の操作と一般的な取扱いは、分かりやすく簡単に理解できるものであるべきである。さらに、用量設定ならびに用量投薬手順は操作が簡単でなければならず、明白なものである必要がある。
【０００４】
一般的に、かかるデバイスは、投薬される薬剤が少なくとも部分的に充填されたカートリッジを受けるように適用された、ハウジングまたは特定のカートリッジホルダを含む。デバイスは、カートリッジのピストンと動作可能に係合するように適用された、通常は交換可能なピストンロッドを有する、駆動機構をさらに含む。駆動機構およびそのピストンロッドによって、カートリッジのピストンは遠位または投薬方向で変位可能であり、したがって、薬物送達デバイスのハウジングの遠位端部と解放可能に結合される穿孔アセンブリを介して、所定量の薬剤を排出してもよい。
【０００５】
薬物送達デバイスによって投薬される薬剤は、複数回用量カートリッジに提供され収容される。かかるカートリッジは、一般的に、穿孔可能なシールによって遠位方向で封止され、ピストンによって近位方向でさらに封止されている、ガラス筒を含む。再使用可能な薬物送達デバイスでは、空のカートリッジを新しいものと交換可能である。それとは対照的に、使い捨てタイプの薬物送達デバイスは、カートリッジ内の薬剤が完全に投薬されるかまたは枯渇しているとき、完全に廃棄される。
【０００６】
かかる複数回用量薬物送達デバイスでは、少なくとも最終用量制限機構が、カートリッジに残っている薬剤の量を超える用量の設定を抑制することが求められる。これは、設定用量が完全に注射されているとユーザが信じるという、潜在的に危険な状況を回避することである。内容物終了（end-of-content）機構または最終用量機構を備えたいくつかの薬物送達デバイスが既に存在している。
【０００７】
ペン型注射器のような薬物送達デバイスはまた、設定用量のサイズをユーザに対して表示するように動作可能な用量標示機構（dose indicating mechanism）を提供する。一般的に、かかる薬物送達デバイスのハウジングは、用量のサイズを表す数字が現れる、用量標示窓を含む。
【０００８】
特に高齢の患者または視力障害を持つユーザの場合、かかる用量を示す数字を読み取るのが困難なことがある。例えばインスリンの注射用に適用されたデバイスでは、一般的な用量サイズはインスリン０〜１２０Ｉ．Ｕ．（国際単位）の間で変動してもよい。一般的な薬物送達デバイスのある程度コンパクト設計および限定された幾何学的寸法により、かかる用量を示す数字のサイズはかなり小さい。したがって、視覚障害を持つ人にとって、比較的小さい数字を正確に読み取ることはやや困難なことがある。しかしながら、かかる薬物送達デバイスは自己投薬治療向けであるため、ユーザが実際に設定された用量のサイズを正確に判断できることが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の１つの目的は、既知の薬物送達デバイスの不利な点を回避し、用量の設定および投薬両方の直感的な操作を可能にする、薬物送達デバイスの駆動機構を提供することである。別の目的は、視力障害を持つ人であっても簡単かつ明解に読み取れる、用量標示機構を提供することである。
【００１０】
別の目的では、本発明は、薬剤の用量の設定および投薬のための、また単回および／または最終用量制限機構をさらに特色とする、薬物送達デバイスの駆動機構を提供する役割を果たす。
【００１１】
さらに、駆動機構は、薬物送達デバイスの全体サイズを制限するため、ある程度コンパクトであるべきである。
【００１２】
さらなる目標は、かかる駆動機構を含むとともに、ピストンで封止され、かかる駆動機構のピストンロッドと動作可能に係合されるカートリッジを含む、薬物送達デバイスを提供することである。薬物送達デバイスは、ある程度簡単かつ直感的に取り扱えるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の態様では、薬剤の用量を投薬する、薬物送達デバイスの駆動機構が提供される。駆動機構は、軸方向で延びる細長いハウジングを含む。ハウジングは、ユーザが片手のみで駆動機構および薬物送達デバイスを把持し操作することを可能にする、ほぼ管状または円筒状の形状のものである。
【００１４】
駆動機構は、駆動機構によって投薬される薬剤を収容したカートリッジのピストンと動作可能に係合する、ピストンロッドをさらに含む。カートリッジはその近位端にピストンを含み、軸方向遠位方向での変位によって、薬剤のある量をカートリッジから排出する役割を果たす。ピストンは一般的に軸方向近位方向でカートリッジを封止する。
【００１５】
駆動機構のピストンロッドは、薬剤の所定量をカートリッジから排出するため、カートリッジのピストンを軸方向遠位方向で変位させる役割を果たす。したがって、ピストンロッドは、カートリッジのピストンに遠位方向の推力または圧力を加えて、投薬される薬剤のそれぞれの量または用量に相当する所定の距離を、同じ遠位方向で変位させるように動作可能である。
【００１６】
さらに、駆動機構は、ハウジング内で回転可能に支持され、用量を設定するための用量設定機構と選択的に係合可能である、最終用量スリーブを含む。用量設定機構は、一般的に、用量設定手順中は最終用量スリーブと動作可能に係合可能であるとともに、一般的に、用量投薬中は最終用量スリーブから係合解除可能である、少なくとも駆動スリーブを含む。
【００１７】
駆動スリーブは、用量投薬および用量設定それぞれの間、ピストンロッドまたは最終用量スリーブのどちらかと交互に係合可能である。用量設定機構はまた、例えばハウジングの用量標示窓を介して、実際に設定される用量のサイズをユーザに対して視覚的に表示する、用量標示機構のような他の機能的構成要素を含む。最終用量スリーブは、駆動機構のハウジング内で回転可能に支持され、用量が増分するように排他的に回転するように動作可能である。
【００１８】
用量設定機構は、初期状態へと、したがって用量投薬中のゼロ用量構成へと戻るが、最終用量スリーブは、一般的に、用量注射手順中に用量設定機構からデカップリングされる。代わりに、最終用量スリーブは、連続する用量設定手順の間、用量増分方向で連続的に回転するように特に意図され適用される。このように、最終用量スリーブの構成または巻数は、駆動機構によって既に設定され投薬された用量の合計数または合計サイズを直接示す。
【００１９】
さらに、駆動機構はまた、ハウジングにねじ係合され、最終用量スリーブに対して回転的にロックされた、最終用量部材または最終用量制限部材を含む。最終用量部材は、最終用量スリーブに対してさらに軸方向で変位可能である。特に、最終用量部材は最終用量スリーブにスプライン接続される。このように、ハウジングに対する最終用量スリーブの回転は、ハウジングに対する、かつ最終用量スリーブに対する最終用量部材の軸方向変位に結び付く。
【００２０】
一般的に、ハウジングに対する最終用量スリーブの回転は、最終用量スリーブ上の最終用量部材の軸方向変位に結び付く。最終用量部材は、最終用量スリーブに対するかつ／またはハウジングに対する最終用量部材のさらなる変位を有効に阻害または妨害するのに用いられる止め具と係合するまで、ハウジングに沿ってかつ／または最終用量スリーブに沿って変位可能である。
【００２１】
かかる止め具または妨害構成では、用量設定機構は有効に、用量増分方向でそれ以上動作できないようにされる。最終用量スリーブ、ハウジング、および最終用量部材の相互配置は、最終用量スリーブに対するまたはハウジングに対する最終用量部材の軸方向位置が、ピストンロッドの軸方向位置を直接反映するように構成される。カートリッジに残っている薬剤の量が、用量設定機構によって設定される単回用量の最大サイズよりも少ない状況では、最終用量部材、最終用量スリーブ、およびハウジングの配置は、カートリッジに残っている薬剤の量を超える用量の設定を防ぐように動作可能である。
【００２２】
このように、最終用量スリーブおよび最終用量部材は、別の方法ではカートリッジに残っている薬剤の残量を超えるであろう、増分的な用量設定を制限する役割を有効に果たす。
【００２３】
したがって、最終用量スリーブ、最終用量部材、およびハウジングは最終用量制限機構を提供し、それを用いて、カートリッジに残っている薬剤の残量を超える用量の設定を有効に防ぐ。
【００２４】
最終用量部材をハウジングとねじ係合することによって、最終用量制限部材に対する、ある程度堅牢で信頼性の高い支持体を提供する。さらに、例えばハウジングのねじ込み部分の端部において、止め具も提供すると、用量制限部材に対する、ある程度信頼性が高く精密な止め具構成が得られる。
【００２５】
さらに、最終用量制限部材をハウジングとねじ止め配置することによって、駆動機構の構成要素の初期組立てが容易になる。例えば、最終用量部材は最終用量スリーブの遠位端に取り付けられ配置され、それが次に明確な形でハウジングに挿入され、それによって、最終用量部材とハウジングとのねじ係合が確立され支持される。
【００２６】
一般的に、最終用量部材は、例えば管状のハウジング部分の、内側に面する部分に設けられた対応する形状の径方向内側に延びるねじ山と係合する、径方向外側に延びる雄ねじ山を含む。さらに、最終用量スリーブは、最終用量スリーブに対する最終用量部材の軸方向変位を可能にする、長手方向または軸方向で延びる固定構造を含む。
【００２７】
最終用量スリーブおよび最終用量部材のこの回転連結構造とは別に、最終用量部材は、最終用量スリーブの対応する形状の実質的に平滑または平坦な外表面に沿って摺動または滑動する、実質的に平坦または平滑な径方向内側に向いた支持面を含む。
【００２８】
このように、最終用量部材および最終用量スリーブは、実質的に平滑または平坦な形状の接触面を含み、それによって、例えば用量設定中、最終用量部材を最終用量スリーブに対して滑らかに滑動させることができる。さらに、最終用量スリーブおよび最終用量部材の相互に対応するある程度平滑または平坦な形状の接触面は、最終用量スリーブに対して最終用量部材の傾斜またはカントがある場合にそれを打ち消す役割を果たす。
【００２９】
さらなる実施形態によれば、最終用量部材は円弧状であり、ハウジングの雌ねじ山と係合する雄ねじ山を含む。一般的に、最終用量部材は、実質的に管状の最終用量スリーブの周りで約１８０°延びる。最終用量部材のかかる半円形状によって、径方向に向いた組立プロセスによって最終用量部材を最終用量スリーブ上に配置することができる。
【００３０】
この文脈では、最終用量部材はまた、最終用量スリーブの外周上における最終用量部材のスナップ式の予備アセンブリを提供するように、１８０°の外周をわずかに超えることも想到できる。しかしながら、一般に、最終用量部材が半円または半割りナットの形状を含む必要はない。一般に、最終用量部材が、最終用量スリーブの外周上の円周方向で、例えば約３０°〜６０°延びれば十分である。
【００３１】
別の実施形態によれば、最終用量部材および最終用量スリーブは、対応する形状の径方向で延びる突出部を受けるための、軸方向に延びる溝を含む。別の実施形態では、軸方向で延びる、最終用量スリーブの外周上にある対応する形状の凹部または溝と係合する、径方向内側に延びる突出部を含むのは、最終用量部材である。
【００３２】
しかしながら、代替実施形態では、最終用量部材の内側接触面上に設けられた対応する形状の径方向外側に延びる凹部と嵌合する、径方向外側に延びる突出部を含むのは、最終用量スリーブであることも想到できる。さらに、最終用量部材および最終用量スリーブが、二対の相互に対応する突出部および溝を含むことが想到される。このように、最終用量スリーブに対する最終用量部材の傾斜またはカントが有効に防止される。
【００３３】
別の実施形態によれば、最終用量部材は、その円周方向端部セクションに、ハウジングの内側に面する部分にある対応する形状の径方向に延びる止め具と係合する、少なくとも１つの径方向に延びる停止面を含む。最終用量部材およびハウジングのかかる径方向に延びる相互に対応する止め具は、駆動機構の最終用量止め具構成に達したときに、明確な妨害構成を提供する。
【００３４】
最終用量スリーブはハウジングに対して円周方向で回転するように動作可能なので、ハウジングおよび用量部材の相互に対応する径方向外側または径方向内側に延びる止め具は、最終用量スリーブおよびハウジングが互いに対してそれ以上回転変位するのを即座にかつ精密に妨害するように動作可能である。
【００３５】
当然ながら、最終用量部材およびハウジングの停止面は、径方向で延びるだけでなく軸方向でも延びて、それぞれの停止面を提供する。最終用量スリーブの最後の転回中における最終用量部材の軸方向変位によって、最終用量部材およびハウジングの相互に対応する停止面が、円周方向で重なり合う構成になる。最終用量構成に達するとすぐに、最終用量部材およびハウジングそれぞれの停止面は円周方向で相互に当接し、それによって、停止面およびそれに関連するそれぞれの構成要素のさらなる回転変位が抑制される。
【００３６】
さらなる実施形態では、最終用量スリーブはまた、軸方向端部に、初期組立構成において最終用量部材を支持する、径方向外側に延びるフランジ部分を含む。最終用量スリーブの径方向外側に伸びるフランジ部分は、それによって最終用量部材のアセンブリ支持体を提供する。
【００３７】
駆動機構の組立中、最終用量部材は、最終用量スリーブのフランジ部分と軸方向で当接している最終用量スリーブ上に、明確な形で取り付けられる。
【００３８】
最終用量スリーブのフランジ部分は、その近位端または遠位端に設けられる。最終用量スリーブの近位端に設けられた場合、最終用量部材とハウジングとのねじ係合は、連続する用量設定手順の間、最終用量部材が遠位方向で前進するような係合である。
【００３９】
しかしながら、最終用量スリーブのフランジ部分がその遠位端に設けられた場合、ねじ係合は、容量の設定中に最終用量部材を近位方向で変位させる役割を果たす。したがって、ハウジングは、最終用量部材の初期位置から軸方向でずれた、したがって最終用量スリーブの径方向外側に延びるフランジ部分から軸方向でずれた領域に、径方向内側に延びる停止面を提供する。
【００４０】
別の実施形態では、最終用量スリーブは、ハウジングに軸方向で固定された駆動輪とインサートとの間において軸方向で拘束される。したがって、最終用量スリーブの径方向外側に延びるフランジ部分は、ハウジング部分と、または駆動機構の任意のさらなる機能的構成要素と軸方向で係合する役割を果たす。さらに、一般に、最終用量スリーブはハウジングに対して軸方向で固定されるものと想到できる。駆動輪とハウジングのインサートとの間で拘束されるので、駆動輪および／またはインサートなど、隣にある構成要素を軸方向で固定する役割も果たす。
【００４１】
このように、最終用量スリーブは、最終用量制限機能を提供するだけでなく、ハウジング内で駆動機構の他の構成要素を拘束するために、軸方向のスペーサまたは距離部材としての役割も果たす。
【００４２】
さらなる実施形態によれば、駆動輪は、ハウジングに回転可能にロックされるピストンロッドとねじ係合される。最終用量スリーブによって軸方向で拘束されている駆動輪は、ピストンロッドに対して遠位方向に向いた運動を引き起こすように動作可能である。ピストンロッドは、ハウジングとスプライン接続され、ハウジングの対応する形状の径方向内側に延びる突出部と係合する、少なくとも１つの長手方向または軸方向に延びるスロットもしくは切欠きを含む。
【００４３】
このように、ピストンロッドはハウジングに回転可能にロックされる。ピストンロッドは軸方向で拘束された駆動輪の雌ねじ山と係合する雄ねじ山を備えるので、したがって、駆動輪の回転は用量投薬に結び付き、よってピストンロッドがハウジングに対して、かつ／または駆動輪に対して遠位方向で変位する。
【００４４】
別の実施形態では、ピストンロッドがハウジングとねじ係合されることも想到できる。特に、ハウジングは、ピストンロッドの雄ねじ山と嵌合するねじ付きの貫通口を特色とする、径方向に延びるウェブを含む。この実施形態では、駆動輪は、回転変位およびそれぞれのトルクをピストンに伝達するために、ピストンに回転可能にロックされる。
【００４５】
別の実施形態では、また駆動輪がピストンロッドとスプライン接続されるかまたはねじ係合されるかにかかわらず、駆動機構は、中空形状の最終用量スリーブを通って延びる、少なくとも１つの軸方向で延びるクラッチ部材を含む。一般的に遠位クラッチ部材の形態である前記クラッチ部材は、用量設定中に排他的に用量設定部材を最終用量スリーブと選択的に係合するために、最終用量スリーブに対して軸方向で変位可能である。
【００４６】
少なくとも１つのクラッチ部材によって、駆動機構は、用量設定モードと用量投薬モードとの間で可逆的かつ選択的に切り替えられる。クラッチ部材を最終用量スリーブに対して軸方向で変位することによって、用量設定機構の用量設定部材は、用量設定中は最終用量スリーブから係合解除され、用量設定中にクラッチを用いて最終用量スリーブと係合される。
【００４７】
さらに別の実施形態では、クラッチ部材は、近位停止位置と遠位停止位置との間で変位可能である。近位停止位置では、クラッチ部材は、一般的に、最終用量スリーブと回転可能に係合されると同時に、ピストンロッドから、または駆動輪から係合解除される。しかしながら、遠位停止位置では、クラッチ部材は、特にピストンロッドを遠位方向で変位させるために駆動輪にトルクを伝達するため、駆動輪と回転可能に係合される。
【００４８】
前記遠位停止位置では、クラッチ部材は、その構成を修正しないように、特に用量投薬中の最終用量スリーブ上における最終用量部材の軸方向位置を修正しないように、最終用量スリーブからさらに係合解除される。クラッチ部材と最終用量スリーブおよび駆動輪との選択的な交互の係合によって、最終用量スリーブおよびしたがって最終用量部材は、連続する用量設定手順の間のみ変位可能である。
【００４９】
最終用量部材の相対変位は、それぞれの連続する用量設定変位の間に蓄積し、それによって、後に続く用量投薬手順が完了した後のハウジングに対する、かつ／またはカートリッジに対するピストンロッドの位置を反映する。
【００５０】
さらなる実施形態では、クラッチ部材は遠位端に、最終用量スリーブの対応する形状の径方向内側に延びる歯と選択的に係合する、径方向外側に延びる歯を含む。最終用量スリーブは遠位端に、遠位クラッチ部材の対応する形状の円錐形の歯付き外側リムと係合する、円錐形の歯付きリムを含む。
【００５１】
クラッチ部材を軸方向で固定された最終用量スリーブに対して遠位方向で変位することは、クラッチ部材を最終用量スリーブからデカップリングする役割を果たす。最終用量スリーブに対するクラッチ部材の逆の変位は、例えば投薬手順の終了時に、クラッチ部材および最終用量スリーブの相互に対応する歯付きリムまたは歯付き構造を再係合する役割を果たす。最終用量スリーブの歯付きリムは近位方向で見たときに径方向で先細状の構造を提供するので、最終用量スリーブの歯付きプロファイルも、クラッチ部材の近位止め具としての役割を有効に果たす。
【００５２】
別の実施形態によれば、クラッチ部材はまた、その遠位端面に、駆動輪の近位端面上に設けられる対応する形状の冠歯車または冠歯車部分と係合する、冠歯車を含む。このように、遠位クラッチ部材と駆動輪との相互に対応する形状の遠位および近位端面は、クラッチ部材および駆動輪のトルク伝達カップリングを提供する。相互に対応する冠歯車または冠歯車部分を実現することによって、クラッチ部材および駆動輪の全体的な径方向寸法を低減することができる。さらに、前記冠歯車のベース接続によって、駆動機構およびそのハウジングの全体的な径方向寸法を低減することができる。
【００５３】
さらに、別の実施形態によれば、少なくとも１つのクラッチ部材は、ハウジングの近位端に位置する用量投薬ボタンによって、ばねの作用に抗して遠位方向において軸方向で変位可能である。ばねは、駆動機構のいずれかの場所に位置する。最終用量スリーブを通って延びるクラッチ部材は、少なくとも１つのさらなるクラッチ部材と、例えば主要クラッチ部材と、および／または近位クラッチ部材と相互接続された、遠位クラッチ部材である。
【００５４】
様々なクラッチ部材、近位クラッチ部材、主要クラッチ部材、および遠位クラッチ部材はすべて、様々なクラッチ部材間で、特に両方の寸法および方向で、したがって用量増分方向ならびに用量減分方向で、またならびに遠位および近位方向で、回転運動ならびに軸方向運動を伝達するように、互いと回転可能に軸方向で結合される。
【００５５】
一般的に、様々なクラッチ部材によって提供される力またはトルクの伝達は双方向性である。したがって、前記クラッチ部材のうち１つの遠位および／または近位変位ならびに用量増分または用量減分回転は、少なくとも１つのさらなるクラッチ部材に等しく伝達され、その逆も真である。
【００５６】
ばねは、クラッチ部材が最終用量スリーブと回転可能に係合されるその近位止め具構成で、少なくとも１つのクラッチ部材を付勢する役割を果たす。したがって、ばねは、駆動機構を用量設定モードで保つ役割を果たす。例えば遠位方向での、用量投薬ボタンの変位は、ばねの作用に抗して薬物送達デバイスを投薬モードへと可逆的に切り替えるため、少なくとも１つのクラッチ部材へと伝達される。
【００５７】
ばねは、クラッチ部材の少なくとも１つに統合され、また、例えば投薬手順の終了時または用量投薬が早く中断されすぎたとき、用量投薬ボタンに及ぼされる遠位方向の投薬力が所定の起動閾値よりも下に下がると、クラッチ部材およびしたがって駆動機構を用量設定構成に戻す役割を果たす。
【００５８】
別の態様によれば、本発明はまた、薬剤の用量を投薬する薬物送達デバイスに関する。薬物送達デバイスは、上述したような駆動機構と、薬物送達デバイスによって投薬される薬剤が少なくとも部分的に充填されたカートリッジとを含む。カートリッジは、駆動機構のハウジング内に、あるいは使い捨ての薬物送達デバイスの場合など、解放可能または解放不能にハウジングに固定される薬物送達デバイスのカートリッジホルダ内に配置される。したがって、薬物送達デバイスは、薬剤が充填されたカートリッジを受け、それに適応するカートリッジホルダを含む。
【００５９】
使い捨ての薬物送達デバイスの場合、カートリッジが空のときに交換されるのではなく、デバイス全体が廃棄されることが意図される。再使用可能なデバイスでは、駆動機構をリセットすることができ、空のカートリッジ全体を新しいものと交換することができる。
【００６０】
それとは別に、薬物送達デバイスおよび駆動機構は、薬剤の用量を投薬するために、ユーザが薬物送達デバイスおよびその駆動機構を始動し制御するのに用いてもよい、注射ボタンのようなさらなる機能的構成要素を含んでもよい。
【００６１】
本発明の文脈では、遠位方向は、投薬の方向、および薬剤を送達するために患者の生体組織または皮膚に挿入される、両頭注射針を有するニードルアセンブリが提供される、デバイスの方向を指す。
【００６２】
近位端または近位方向は、投薬端部から最も遠い、デバイスまたはその構成要素の端部を指す。一般的に、作動部材は、薬物送達デバイスの近位端に位置し、用量を設定するのにユーザが回転させることによって直接操作可能であり、また用量を投薬するのに遠位方向で押し下げるように操作可能である。
【００６３】
一般に、ばね要素が駆動部材と動作可能に係合されることによって、半自動の薬物送達デバイスを提供することができる。用量設定手順中、ばね要素は、付勢されたばね要素を緩める作用によって薬物送達デバイスの用量投薬動作を排他的に駆動することができるような程度まで、緊張させるかまたは張力を加えることができる。したがって、用量投薬は、用量設定手順において前もって張力を加えるかまたは緊張させた、ばね要素の作用によって完全に支配される。
【００６４】
駆動機構は、特に、薬剤の用量を投薬する目的で、ピストンロッドを軸方向で変位させる役割を果たす。それに加えて、駆動機構は、一般的に、用量設定機構、最終用量制限機構、および用量標示機構のうちの１つの一部も形成する、かつその機能を有する少なくとも１つの構成要素を含む。本明細書に記載する実施形態から明白となるように、例えば駆動機構の様々な構成要素は、用量設定機構、最終用量制限機構、および／または用量標示機構のうち少なくとも１つにも属し、その逆もまた真である。したがって、本明細書に記載する発明は、薬物送達デバイスの駆動機構、用量設定機構、最終用量制限機構、および／または用量標示機構を等しく指し、かつ定義する。
【００６５】
本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、および／または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチの処置および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。
【００６６】
インスリン類似体は、例えば、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８−Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリン、およびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。
【００６７】
インスリン誘導体は、例えば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−パルミトイル−ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−ミリストイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−パルミトイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−パルミトイル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、およびＢ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。
【００６８】
エキセンジン−４は、例えば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。
【００６９】
エキセンジン−４誘導体は、例えば、以下のリストの化合物：
Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；または
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；
【００７０】
または、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２；
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８，Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。
【００７１】
ホルモンは、例えば、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（ソマトロピン）、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Ｒｏｔｅ  Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。
【００７２】
多糖類としては、例えば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、例えば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。
【００７３】
抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。
【００７４】
Ｉｇ単量体は、４つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された２つの同一の重鎖および２本の同一の軽鎖から構成される「Ｙ」字型の分子である。それぞれの重鎖は約４４０アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（例えば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。
【００７５】
α、δ、ε、γおよびμで表される５種類の哺乳類Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体中に見出される。
【００７６】
異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（ＣＨ）と可変領域（ＶＨ）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。
【００７７】
哺乳類では、λおよびκで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖κまたはλの１つのタイプのみが存在する。
【００７８】
すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＶＨ）に３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。
【００７９】
「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。
【００８０】
薬学的に許容される塩は、例えば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、例えば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、例えば、アルカリまたはアルカリ土類、例えば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０ヘテロアリール基を意味する）を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ  Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。
【００８１】
薬学的に許容される溶媒和物は、例えば、水和物である。
【００８２】
本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、本発明の様々な修正および変形を行い得ることが、当業者にはさらに明白となるであろう。さらに、添付の特許請求の範囲で使用されるあらゆる参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきでないことに留意されたい。
【００８３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について記載する。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】薬物送達デバイスを示す概略縦断面図である。
【図２】長手方向軸を中心にして約９０°回転させた薬物送達デバイスを示す別の縦断面図である。
【図３】図２によるＡ−Ａに沿った断面図である。
【図４】図２によるＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】図２によるＣ−Ｃに沿った断面図である。
【図６】図２によるＤ−Ｄに沿った断面図である。
【図７】図２によるＥ−Ｅに沿った断面図である。
【図８】図２によるＦ−Ｆに沿った断面図である。
【図９】図２によるＧ−Ｇに沿った断面図である。
【図１０】薬物送達デバイスを示す分解組立斜視図である。
【図１１】組み立てられた薬物送達デバイスを示す部分透視図である。
【図１２】用量標示機構を示す斜視図である。
【図１３】用量標示機構を示す等角図である。
【図１４】駆動スリーブ上にあるゼロ用量構成の用量制限部材を示す図である。
【図１５】最大用量構成の図１４による用量制限部材を示す図である。
【図１６】最終用量制限機構を示す斜視図である。
【図１７】最終用量制限機構を示す拡大縦断面図である。
【図１８】ゼロ用量構成の最終用量制限機構を示す別の斜視図である。
【図１９】最終用量構成の最終用量制限機構の構成を示す図である。
【図２０】用量設定構成の駆動機構の近位端を示す縦断面図である。
【図２１】用量投薬構成の駆動機構の近位端を示す図である。
【図２２】用量設定構成の遠位クラッチ部材を示す縦断面図である。
【図２３】用量投薬構成の遠位クラッチ部材を示す縦断面図である。
【図２４】用量増分変位の開始時における用量制限部材を示す斜視図、図２４ａは、図２４による用量制限部材のクリック部材を示す図である。
【図２５】用量減分変位の間の用量制限部材を示す図、図２５ａは、図２５による用量制限部材のクリック部材を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００８５】
図１、２、および１０では、薬物送達デバイス１０の駆動機構３が、それぞれ組み立てられた図および分解図で示される。薬物送達デバイス１０は、ペン型注射器タイプのものであってもよく、ほぼ円筒状で軸方向に細長い形状を含んでもよい。本発明の一連の図面では、軸方向は参照番号１で示され、反対側の近位方向は参照番号２で示される。薬物送達デバイス１０は、駆動機構３を、特に駆動機構３が作られる機能的かつ可動の構成要素を受け、それらに適応する、近位ハウジング構成要素３０を含む。
【００８６】
遠位方向１で、ハウジング３０は、薬物送達デバイス１０によって投薬される薬剤を収容したカートリッジ１４に適応しそれを受けるように適用されるカートリッジホルダ１２と連結される。カートリッジ１４は、一般的に、セプタムのような穿孔可能な封止部材によって遠位方向１で封止される、円筒形状のガラス筒１８を含む。
【００８７】
近位方向２で、カートリッジ１４は、カートリッジ１４のガラス筒１８内に摺動可能に配置されるピストン１６によって封止される。ピストン１６が遠位方向１で変位することによって、カートリッジ１４内部における流体圧力のそれぞれの蓄積がもたらされる。図１に示されるように、カートリッジ１４の遠位出口が、例えばニードルアセンブリ２０と連結されると、カートリッジ１４に収容された液体薬剤の所定量を、ニードルアセンブリ２２の注射針２５を介して排出し投薬することができる。
【００８８】
しかしながら、図２では、両頭注射針２５を保護する針キャップ２４が示されている。ニードルアセンブリ２０は、一般的に、カートリッジホルダ１２の遠位端部分に配置される。一般的に、カートリッジホルダ１２の遠位に位置するソケットおよびニードルアセンブリ２０の針ハブ２２は、解放可能かつ取外し可能な形でニードルアセンブリ２０をカートリッジホルダ１２上にねじ止めする、相互に対応するねじ山を含む。
【００８９】
カートリッジホルダ１２、およびしたがってカートリッジ１４は、図１および２に示される保護キャップ２６によって保護され被覆されるようになっている。用量の設定および／または投薬に先立って、保護キャップ２６ならびに内側の針キャップ２４が取り外されるようになっている。薬剤を生体組織内に投薬または注射した後、ニードルアセンブリ２０は、一般的に廃棄されるようになっており、薬物送達デバイス１０の遠位端は保護キャップ２６によって被覆されるようになっている。
【００９０】
図１０の分解組立図に示されるような、また図１および２の完全に組み立てられた構成において断面で示されるような駆動機構３は、多数の機能的構成要素を含み、それによって可変サイズの用量を設定し、続いて投薬することができる。
【００９１】
用量投薬手順は、ハウジング３０に対してピストンロッド９０を遠位方向で前進させて変位するのに伴って行われる。したがって、駆動機構３は、少なくともハウジング３０、ピストンロッド９０、駆動輪８０または駆動ナット、および駆動スリーブ４０を含み、用量の設定および投薬それぞれのため、それらを選択的かつ動作可能に結合することができる。
【００９２】
例えば図２に示されるように、ピストンロッド９０は、一般的に、ハウジング３０の径方向内側に延びる支持体３４に回転可能にロックされる、雄ねじ山９１を含む。ハウジング３０に対して遠位方向でピストンロッド９０を前進させることは、一般的に、ピストンロッド９０とねじ係合されるとともに、ハウジング３０内で軸方向で固定された、駆動輪８０を回転させることによって達成される。
【００９３】
以下、用量の設定について記載する。
【００９４】
用量を設定する際、ユーザは、一般的に、薬物送達デバイス１０を手に取り、近位に位置する用量設定部材８５を近位ハウジング３０に対して回転させ始める。ここで、用量設定部材８５は用量ダイヤルを含み、その用量ダイヤルは、ハウジング３０に軸方向で固定され、設定すべき用量を適宜増分および減分するため、時計方向または反時計方向のどちらかで任意にダイヤルしてもよい。
【００９５】
特に図３に示されるように、用量設定部材８５は、滑らない把持およびダイヤリングを可能にし支持する、波形構造８６をその外周に含む。さらに、用量設定部材８５は、中空スリーブの形態を有し、ハウジング３０内で回転可能に支持されている近位クラッチ部材５０の歯車状のリム５３と係合する、２つの正反対に位置するとともに径方向内側に延びる突出部８７を特色とする。
【００９６】
図１および２にさらに示されるように、ハウジング３０は、用量設定部材８５、近位クラッチ部材５０、および用量設定部材８５から近位に突出する用量投薬ボタン５５が軸方向で交差する、近位クロージャまたは蓋３２を含む。図１、２、および２０、２１にさらに示されるように、用量設定部材８５は、ハウジング３０の近位クロージャ３２内へ、またはそこを通って延びる、リムもしくはリング形状の遠位に延びる突起８８を含む。突起８８によって、用量設定部材８５はハウジング３０に対して軸方向で固定される。
【００９７】
近位クラッチ部材５０は、スリーブ状の幾何学形状を特色とする主要クラッチ部材６０と軸方向で回転可能に係合する、軸方向に延びる軸部分を含む、または形成する。近位クラッチ部材５０は、一般的に、その軸部分のその遠位端に、主要クラッチ部材６０と回転可能に軸方向で係合する、締結または固定要素５４を含む。このように、一般的に、用量設定部材８５をダイヤルすることによって誘発される近位クラッチ部材５０の回転を、主要クラッチ部材６０のそれぞれの回転へと均等に直接伝達することができる。
【００９８】
主要クラッチ部材６０は、近位クラッチ部材５０の遠位端と、遠位方向１で駆動スリーブ４０をほぼずっと通って延びる、主要クラッチ部材６０のほぼ全体との両方に適応するように適用された、駆動スリーブ４０と回転可能に係合される。図５および６に示されるように、主要クラッチ部材６０は、駆動スリーブ４０の内側に面する部分に設けられた対応する形状の溝または切欠き４３と回転可能に係合する締結要素としての役割を果たす、径方向外側かつ軸方向に延びる隆起または突出部６１を含む。
【００９９】
主要クラッチ部材６０の径方向外側に延びる突出部６１、およびそれに対応する形状の、駆動スリーブ４０の溝４３によって、主要クラッチ部材６０および駆動スリーブ４０のスプライン係合を提供することができる。したがって、駆動スリーブ４０および主要クラッチ部材６０は回転可能にロックされるが、主要クラッチ部材６０は、駆動スリーブ４０に対して軸方向１、２で自由に変位させることができる。
【０１００】
図６および１２に示されるように、駆動スリーブ４０は、駆動スリーブ４０の遠位部分の周りに延びるとともにそれを囲む、つる巻きばね４８の一端と連結される。ばね４８の反対側の端部は、ハウジング３０に固定的に連結されたインサート１２０に連結される。このように、駆動スリーブ４０は、つる巻きばね４８の作用に抗して用量増分方向４で回転可能である。
【０１０１】
図９にさらに示されるように、つめ状の径方向外側に延びるラチェット部材６２は、インサート１２０の歯付きリング部分１２２と係合するように適用される。歯付きリング１２２は鋸歯状のプロファイルを含むので、主要クラッチ部材６０の径方向外側に付勢されたラチェット部材６２は、用量設定手順中、緊張させたつる巻きばね４８の機械エネルギーを格納し保存するために、連続的かつ段階的に歯付きリング１２２と係合する。ここで、主要クラッチ部材６０およびそれと回転可能にロックされる駆動スリーブ４０は、例えばインスリンを投与するように適用された薬物送達デバイスの場合は国際単位に対応して、別個の工程において用量増分方向４で回転させることができる。
【０１０２】
ラチェット部材６２および歯付きリング１２２の係合はまた、用量設定部材８５およびしたがって主要クラッチ部材６０にそれぞれのトルクが加えられたときに用量減分回転５が可能であるような係合である。ラチェット部材６２の歯付きフランクおよび歯付きリング１２２の歯はまた、特に、別の方法では多すぎるであろう用量の補正および減分のため、主要クラッチ部材６０およびしたがって駆動スリーブ４０の明確な精密な用量減分回転が可能であるように設計される。
【０１０３】
例えば図６、７、ならびに１２、１４、および１５に示されるように、用量設定手順中、単回用量制限部材として作用する、用量制限部材１１０も設けられる。用量制限部材１１０は駆動スリーブ４０とねじ係合される。図１３に示されるように、駆動スリーブ４０は、雄ねじ山４１が設けられる制限された軸方向部分のみを含む。前記雄ねじ山４１は、駆動スリーブ４０の遠位端および近位端からずらされて位置する。ねじ山部分４１に隣接して、駆動スリーブ４０の外周は比較的平滑な形状である。
【０１０４】
図６および７に示されるように、用量制限部材１１０はシェル形状のものであり、駆動スリーブ４０の外周の周りを部分的にのみ延びる。図６にさらに示されるように、用量制限部材１１０の遠位端は、駆動スリーブ４０とつる巻きばね４８との間を径方向で延びる。さらに、駆動スリーブ４０の遠位端は、つる巻きばね４８の遠位端と係合する、径方向外側に延びるばねマウント４６を含む。
【０１０５】
図１５によれば、用量制限部材１１０は、駆動スリーブ４０の雄ねじ山部分４１と係合する雌ねじ山１１１を含む。図７および１４にさらに示されるように、用量制限部材１１０は、インサート１２０の対応して形成された凹部１２１と係合する、２つの正反対に位置する径方向外側に延びる突出部１１２を含む。
【０１０６】
図７による断面は、インサート１２０が周囲のハウジング３０の内容積をほぼ完全に満たしていることをさらに示している。したがって、インサート１２０は、ハウジング３０に固定的に連結され、駆動機構３の様々な機能的構成要素に対する取付けベースを提供するハウジング部分としての役割を果たす。
【０１０７】
相互に係合する突出部１１２および溝１２１によって、用量制限部材１１０はインサート１２０に、またしたがってハウジング３０に回転可能にロックされる。さらに、用量制限部材１１０は駆動スリーブ４０ともねじ係合されるので、図２４に示されるように、駆動スリーブ４０が用量増分方向４で回転することによって、用量制限部材１１０が近位方向に変位する。駆動スリーブ４０が用量減分方向５で反対方向に回転することによって、図２５に示されるように、用量制限部材１１０が、インサート１２０、ハウジング３０、および駆動スリーブ４０に対してそれぞれ反対側に、したがって遠位に変位する。
【０１０８】
さらに、図７、１２、１４、および１５は、用量制限部材１１０がその近位端付近に、径方向内側に延びる第１の止め具１１３を含み、それが、対応する形状であるが駆動スリーブ４０の径方向外側に延びる第１の止め具４７と、円周方向で当接するように適用されていることを示している。図７および１５に示されるような構成は、駆動スリーブ４０および用量制限部材１１０の第１の止め具４７、１１３が相互に当接することによって、駆動スリーブ４０が用量増分方向４でそれ以上回転変位するのが抑制される、最大用量構成に関連することがある。このように、単回用量投薬手順に対する最大用量を有効に制限することができる。
【０１０９】
その後、また用量投薬または用量補正中、すなわち、駆動スリーブ４０が用量減分方向５で回転しているとき、用量制限部材１１０は、例えば図１４に示されるようなその最初のゼロ用量構成へと戻るために、遠位方向１で変位されることになる。さらにここで、駆動スリーブ４０および用量制限部材１１０の相互に対応する第２の止め具４４、１１４が提供される。駆動スリーブ４０の第２の止め具４４は、駆動スリーブ４０の遠位に位置するリムから径方向外側に延び、用量制限部材１１０の第２の止め具１１４は、シェル形の用量制限部材１１０の遠位かつ円周方向の縁部に位置する。特に、第２の止め具１１４は、用量減分方向５の回転に対する前縁に設けられる。
【０１１０】
それとは対照的に、用量制限部材１１０の第１の径方向内側に延びる止め具１１３は、正反対に位置する径方向外側に延びる突出部１１２のほぼ中間を延びる。さらに、突出部１１２および第１の止め具１１３は、図７に示されるような共通の横断面に位置する。このように、回転する駆動スリーブ４０を介して用量制限部材１１０に導入される力またはトルクを、インサート１２０へと滑らかにかつ直接伝達することができる。
【０１１１】
用量制限部材１１０は、つる巻きばね４８のほぼ全体を通って軸方向で延びるので、用量制限部材１１０のためのある程度コンパクトで省スペースの配置を実現することができる。
【０１１２】
例えば図１２にさらに示されるように、駆動機構３はまた、ハウジング３０内で回転可能に支持され、互いに実質的に平行に配向されるとともに、駆動スリーブ４０およびその中を通って延びるピストンロッド９０に対して実質的に平行に配向される、第１および第２のスプール１４０、１４２を特色とする用量標示機構１３０を含む。２つのスプール１４０、１４２は、複数の数字１４８が印刷された用量標示テープ１４６によって、さらに相互に連結される。
【０１１３】
図２および１２に示されるように、第１のスプール１４０は、一連の歯車４２、１３１によって駆動スリーブ４０と回転可能に係合される。ここで、駆動スリーブ４０は、歯車１３１のスプロケット１３２と噛み合う歯車４２を含む。前記歯車１３１はさらに、第１のスプール１４０の対応する歯車１４５と連動され係合される。このように、駆動スリーブ４０の回転運動を、第１のスプール１４０の巻き出す回転および巻き上げる回転へと直接伝達することができる。
【０１１４】
第２のスプール１４２はスプールばね１４４とさらに係合される。このように、第２のスプール１４２からの用量標示テープ１４６の巻戻しまたは巻出しは、スプールばね１４４の作用に抗して行われる。スプールばね１４４によって、用量標示テープ１４６を緊張させることができ、ほぼ緩みがない状態で保つことができる。それに加えて、また図１２に示されるように、ハウジングは、可撓性の用量標示テープ１４６のための基盤を提供する支持体３６ａを含む。
【０１１５】
図２にさらに示されるように、第１のスプール１４０は、遠位に位置する支承部分１３４と一体的に形成された、近位に位置するボビンを含む。支承部分１３４は、インサート１２０のカップ形のレセプタクル内に位置し、そこで支持され、それによって第１のスプール１４０に対する支承部１２８を形成する。それに対応する形で、第２のスプール１４２もインサート１２０内で回転可能に支持することができる。図７に示されるように、第２のスプール１４２のそれぞれの支承部分１３６は、インサート１２０の挿入部分１２３によって部分的にのみ形成される。
【０１１６】
それぞれの支承部１２９の残りの部分は、ハウジング３０の径方向外側に延びるレセプタクル部分３８から直接形成される。図２および７にさらに示されるように、スプールばね１４４は、支承部分１３６の外周、挿入部分１２３の内側に面する側壁部分、およびハウジング３０のレセプタクル部分３８の間を径方向で延びる。
【０１１７】
図７にさらに示されるように、薬物送達デバイス１０は軸方向部分において、用量標示機構１３０に適応するＴ字形の断面を含み、２つのスプール１４０、１４２は、互いから最も離れたレセプタクル部分３７、３８内に位置する。それらの間で片側には、ハウジング３０の径方向外側に延びるレセプタクル部分３９が延びている。レセプタクル部分３９の反対側で、ハウジング３０は、用量標示テープ１４６の数字１４８を視認することができる、用量標示窓３６を含む。
【０１１８】
ハウジング３０のローブ形のレセプタクル部分３７、３８、３９は、それぞれ、インサート１２０の対応する形状の挿入部分１２５、１２３、および１２４でほぼ完全に塞がれる。
【０１１９】
ここで、インサート１２０は、薬物送達デバイス１０を組み立てる間、用量標示機構１３０の予備組立て、およびハウジング３０への用量標示機構１３０全体の挿入を一工程で行うための、取付け基盤を提供してもよい。
【０１２０】
図５にさらに示されるように、歯車１３１も、インサート１２０のピン形の支承部１２７によって回転可能に支持される。
【０１２１】
図２および１０にさらに示されるように、ハウジング３０の近位クロージャ３２は、２つのスプール１４０、１４２をハウジング３０内部で軸方向で固定する。したがって、２つのスプール１４０、１４２は、インサート１２０によって、またハウジング３０の近位クロージャ３２によって軸方向で拘束することができる。
【０１２２】
図２、１２では、また図１６〜２０では、ハウジング３０内で回転可能に支持された最終用量スリーブ１００が示される。最終用量スリーブ１００は径方向外側に延びるフランジ部分１０２を含み、それによって、最終用量スリーブ１００はインサート１２０の近位スリーブ部分１２６と軸方向で当接する。さらに、最終用量スリーブ１００は、そのある程度平滑な形状の外周と交差する、軸方向に延びる溝１０１を含む。
【０１２３】
前記溝１０１は、最終用量ナットとして、または半割りナットとして設計される、最終用量部材１０５の径方向内側に延びる突出部１０７と係合される。例えば図１８に示されるように、最終用量部材１０５は、半円のアーチ形を含み、その対向する円周端部にある径方向停止面１０８、１０９を特色とする。さらに、最終用量部材１０５は、ハウジング３０の対応する形状のねじ山部分３３とねじ係合する、雄ねじ山１０６を含む。このように、最終用量制限部材１０５は、ハウジング３０とねじ係合されるが、最終用量スリーブ１００に対して回転可能にロックされる。
【０１２４】
図１、２２、および２３には、主要クラッチ部材６０と軸方向で、かつ回転可能に係合される、遠位クラッチ部材７０が示される。したがって、主要クラッチ部材６０の回転は遠位クラッチ部材７０に等しく伝わる。さらに、ハウジング３０に対する、または駆動スリーブ４０に対する主要クラッチ部材６０の軸方向変位も、遠位クラッチ部材７０のそれぞれの軸方向変位に等しく伝達可能である。主要クラッチと遠位クラッチ７０および／または近位クラッチ５０との間の軸方向ならびに回転方向の係合を提供するために、主要クラッチ６０は、例えば特には例証されない近位クラッチ５０の対応する形状のスナップ部材と係合する、図４に示されるような切欠きまたは溝６３をさらに呈することができる。さらに、図９および２２の断面に示されるように、遠位クラッチ部材７０は、主要クラッチ６０の対応する形状の凹部と軸方向で係合する、３つの円周方向で分配されたスナップ要素７３を含む。
【０１２５】
図２２に示されるような用量設定構成では、遠位クラッチ部材７０は最終用量スリーブ１００に回転可能にロックされる。例えば図８による断面に示されるように、遠位クラッチ部材７０は、最終用量スリーブ１００の内部に面する側壁部分にある対応する形状の歯付き構造１０４と係合する、径方向外側に延びる歯７２を含む。このように、駆動スリーブ４０の回転、およびしたがってクラッチ部材５０、６０、７０の回転を、最終用量スリーブ１００のそれぞれの回転に伝達することができる。
【０１２６】
結果として、最終用量部材１０５は、用量設定手順中、最終用量スリーブ１００に対して軸方向で移動することになる。最終用量部材１０５およびハウジング３０のねじ係合のリード、ならびに最終用量スリーブ１００の軸方向の延びは、例えば図１９に示されるような止め具の構成が、カートリッジ１４の筒１８に対するピストンロッド９０の最大許容可能な遠位方向位置と相関するように設計される。
【０１２７】
図１９には、停止面１０８、１０９の１つとハウジング３０の径方向内側に延びる止め具３１との相互の当接が示される。またここで、単一の用量制限部材１１０と比較して、径方向に延びる止め具１０８、１０９、３１は、相互に係合する構成要素１０５、１１０およびハウジング３０の明確な妨害を提供してもよい。
【０１２８】
最終用量スリーブ１００は、用量設定手順中、駆動スリーブ４０および／または遠位クラッチ部材７０と選択的にのみ結合されるので、最終用量部材１０５は用量投薬手順中、その軸方向位置に常に収まっていることになる。
【０１２９】
したがって、連続する用量設定手順中、最終用量部材１０５は最終用量制限構成に向かって連続的に前進する。カートリッジ１２に残っている薬剤の量が、用量設定手順中に設定される単回用量のサイズ未満である状況では、最終用量制限部材１０５は遠位方向１で前進させられ、ハウジング３０の径方向止め具３１と係合し、それによって最終用量スリーブ１００が、またしたがって適宜クラッチ５０、６０、７０および用量設定部材８５が、さらに回転するのを妨害することになる。このように、ユーザがカートリッジ１４に残っている薬剤の量を超える用量を選択しダイヤルするのを、有効に防ぐことができる。
【０１３０】
以下、用量の投薬について記載する。
【０１３１】
図１７に示されるように、カートリッジ１４のピストン１６の近位端面と動作可能に係合されたピストンロッドまたは親ねじ９０は、ハウジング３０の径方向内側に延びる支持体３４またはウェブによって軸方向でガイドされる。図８の断面に示されるように、ピストンロッド９０は、雄ねじ山９２を含むだけでなく、２つの正反対にある軸方向に延びる溝９３も含む。前記溝９３によって、ピストンロッド９０はハウジング３０に回転可能にロックされる。したがって、ピストンロッド９０はハウジング３０にスプライン接続される。ピストンロッド９０は、用量投薬中、カートリッジ１４のピストン１６に対して軸方向の推力を均質に伝達するために、その遠位端に径方向で拡幅する圧力片９１または押さえをさらに含む。
【０１３２】
ピストンロッド９０はさらに、ピストンロッド９０の雄ねじ山９２と係合される雌ねじ山８２を含む駆動輪８０とねじ係合される。駆動輪８０とのねじ係合およびハウジング３０とのスプライン係合により、用量投薬中に駆動輪８０が用量減分方向５で回転すると、ピストンロッド９０は遠位方向に並進して変位する。駆動輪８０または駆動ナットに用量投薬トルクを伝達するために、駆動輪８０はその近位に面する側に、遠位クラッチ部材７０の対応する形状の冠歯車部分７１と係合する冠歯車部分８１を含む。
【０１３３】
遠位クラッチ部材７０を遠位方向１で変位させることによって、遠位クラッチ部材７０および駆動輪８０の相互に対応する冠歯車部分７１、８１が相互に係合する。このように、遠位クラッチ部材７０の回転を駆動輪８０の回転に等しく伝達し、それをピストンロッド９０の遠位方向の変位に伝達することができる。
【０１３４】
遠位クラッチ部材７０の遠位方向の変位は、図２０および２１の比較によって示されるように、用量投薬ボタン５５を遠位方向１で押し下げることによって実現することができる。近位クラッチ部材５０の中空軸部分内へと延びる軸部分５６を含む用量投薬ボタン５５は、軸部分５６から径方向外側に延びる段付き部分５８が、近位クラッチ部材５０の近位端と軸方向で当接するまで、遠位方向１で変位可能である。
【０１３５】
このように、統合されたばね５７の作用に抗する用量投薬ボタン５５の軸方向および遠位方向の変位を、相互に係合するクラッチ部材５０、６０、および７０のそれぞれの遠位方向の変位へと伝達することができる。クラッチ部材５０、６０、および７０は両方向で軸方向に係合されるので、近位クラッチ部材５０を、駆動スリーブ４０の近位端面および／または用量設定部材８５の段付き部分と軸方向で当接する、別の統合されたばね５２の作用に抗して、遠位方向１で変位させることができる。
【０１３６】
用量設定部材８５に対する近位クラッチ部材５０の遠位方向の変位によってまた、突出部８７および歯車状のリム５３が係合解除される。図２１に示されるような用量投薬構成では、用量設定部材５８はしたがってほぼ機能しない。近位クラッチ部材５０に連結することなく、あらゆる方向で回転させられることがある。
【０１３７】
近位クラッチ部材５０は、ばね５２の作用に抗して遠位方向１で押下げ可能である。例えばスナップ嵌め係合によって、近位クラッチ部材５０は主要クラッチ部材６０と軸方向で係合されるので、また、主要クラッチ部材６０は遠位クラッチ部材７０とも軸方向で連結されるので、用量投薬ボタン５５を解放することによって、緩んだばね５２の影響を受けて近位クラッチ部材５０が近位方向に戻る動きが可能になり、それが誘発される。
【０１３８】
このように、遠位クラッチ部材７０を駆動輪８０と選択的に係合し係合解除することができる。さらに、統合されたばね５７によって、用量投薬ボタン５５もまた、用量投薬ボタン５５が用量設定部材８５の近位端面から少なくとも部分的に延びる、その最初の近位端構成へと戻ることになる。
【０１３９】
図２０に示されるように、用量投薬ボタン５５の統合されたばね５７は、近位クラッチ部材５０の径方向外側に延びるフランジ部分５１に軸方向で当接する。
【０１４０】
遠位クラッチ部材７０の遠位方向の変位によって、遠位クラッチ部材７０は、駆動輪８０を回転可能にロックするだけでなく、図２２および２３の比較から明白になるように、最終用量スリーブ１００からも係合解除する。その図に示されるように、遠位クラッチ部材７０は、その遠位端付近におけるその内周に、傾斜したまたは先細状の歯付き構造１０４を含む。したがって、最終用量スリーブ１００は、用量設定構成のとき、したがって遠位クラッチ部材７０がその近位停止位置にあるとき、最終用量スリーブ１００の歯付き部分１０４と係合する、対応する形状の傾斜した歯付き部分７４を含む。
【０１４１】
図２２にさらに示されるように、主要クラッチ６０のラチェット部材６２は、インサート１２０の歯付きリング部分１２２に回転可能にロックされる。それに加えて、図２２に示されるように、主要クラッチ６０は、駆動スリーブ４０の遠位端面と係合する止め具としての役割を果たす、径方向外側に延びるフランジ６６を含む。このように、ばね５２、５７の影響を受けて主要クラッチ６０が近位に変位する限界を定めることができる。
【０１４２】
３つのクラッチ部材５０、６０、７０を遠位方向１で同時に変位することによって、ラチェット部材６２がインサート１２０の歯付きリング部分１２２から係合解除される前に、遠位クラッチ部材７０の冠歯車部分７１が駆動輪８０の対応する冠歯車部分８１と係合することになる。２つの冠歯車部分７１、８１の相互係合は、遠位クラッチ部材７０および駆動輪８０が既に回転可能に結合されているとき、少なくとも遠位クラッチ部材７０を駆動輪８０に向かってさらに遠位方向で変位させることが可能であるように設計される。
【０１４３】
遠位クラッチ部材７０のこのさらなる遠位方向の変位の間、また、遠位停止構成に達したとき、ラチェット部材６２は、歯付きリング１２２に対して遠位方向１で変位するかまたは既に変位しており、次に、緩んだつる巻きばね４８の作用を受けてそれ以上回転することが抑制される。図２３に示されるように、ラチェット部材６２はインサート１２０から係合解除され、したがってハウジング３０から有効に解放される。
【０１４４】
主要クラッチ部材６０は、図９および２３に示されるような、つめ形のクリック部材６４をさらに含む。前記クリック部材６４はラチェット部材６２から軸方向でずらして配置される。図２３に示されるような用量投薬構成に達したとき、インサート１２０の内部に面する壁に位置する多数の等距離で配置された凹部１２２ａを特色とする、別の陥凹構造１２２ａと係合してもよい。
【０１４５】
クリック部材６４は、ラチェット部材６２に対称的に配向され、ラチェット部材６２が歯付きリング１２２から係合解除されると、陥凹構造１２２ａと係合する。ここで、主要クラッチ部材６０が用量減分方向５で回転することが可能になるので、クリック部材６４は、陥凹構造１２２ａと噛み合ったときに頻繁なクリック音を発生させるように動作可能であり、それによって、用量投薬手順が進行中であることをユーザに対して聴覚的に示す。
【０１４６】
さらに、クリック部材６４およびインサート１２０の陥凹構造１２２ａは、用量減分方向５の回転のみが可能であり、インサート１２０に対する、またしたがってハウジング３０に対する、遠位クラッチ６０の用量増分方向４での反対方向の回転が有効に妨害されるようにして、形作られ設計される。このように、クリック部材６４および陥凹構造１２２ａは、ピストンロッド９０の近位方向の変位を妨げるように動作可能なさらなるラチェット機構としての役割を果たす。
【０１４７】
用量設定モードから用量投薬モードへ、またはその逆のほぼスリップしない切替えを提供するために、主要クラッチ部材６０がインサート１２０またはハウジング３０から係合解除される前に、遠位クラッチ部材７０が駆動輪８０と係合する。また、用量投薬手順中に用量投薬ボタン５５が早く解放されすぎた場合、遠位クラッチ部材７０および駆動輪８０が動作可能に係合解除される前に、主要クラッチ部材６０とインサート１２０との回転インターロックが再確立される。
【０１４８】
用量投薬中、駆動スリーブ４０が用量減分方向５で回転するので、用量制限部材１１０も、用量制限部材１１０の第２の止め具１１４が駆動スリーブ４０の径方向に延びる第２の止め具４４と係合する、その最初の構成に、すなわちゼロ用量構成に戻ることになる。
【０１４９】
さらに、図６に示されるように、用量制限部材１１０は、駆動スリーブ４０の凹部４９に設けられるレッジ４５と可聴的に係合するように動作可能な、円周方向で延びるクリック部材１１５を含む。ここで、つめ状のクリック部材１１５は、図６に示されるようなゼロ用量構成に達する前に、またはちょうど達したときにクリック音を発生させるように、径方向内側に付勢される。用量制限部材１１０は、用量増分回転の間は近位方向２で移動し、用量投薬中は遠位方向１で移動するので、クリック部材１１５とレッジ４５との相互係合によって提供される可聴のクリック音は、用量投薬手順がちょうど終了したことをユーザに対して示す。
【０１５０】
したがって、また、駆動スリーブ４０がそれぞれの用量標示機構１３０の歯車１４５と恒久的に係合されるので、用量標示窓３６に現れる用量標示テープ１４６の数字１４８は、第２の止め具１１４、４４の相互係合と一致するゼロ用量構成に達するまで連続的に逆に数えられる。
【０１５１】
さらに、図２による縦断面から分かるように、駆動輪８０は、ハウジングの径方向内側に延びる突出部３４と、それ自体がインサート１２０の遠位スリーブ部分１２６と軸方向で当接している最終用量スリーブ１００との間で軸方向で拘束される。このように、ハウジング３０のインサート１２０を固定することで、最終用量スリーブ１００および駆動輪８０がハウジング３０内部において軸方向で有効に固定される。
【０１５２】
さらに、インサート１２０の支承部分１２８、１２９とハウジング３０の近位クロージャ３２との間を軸方向で延びる２つのスプール１４０、１４２によって、インサート１２０自体を、ハウジング３０内において軸方向で固定することができる。
【０１５３】
図２および１７にさらに示されるように、ハウジング３０はまた、径方向内側に延びる支持体３４から遠位方向で延びる、遠位方向に延びる付属物３５を含む。図１７に示されるように、前記付属物３５は、近位ハウジング３０をカートリッジホルダ１２と連結するように動作可能であってもよい。カートリッジホルダ１２およびハウジング３０は、あるいは、再使用可能な薬物送達デバイスを提供して、空のカートリッジ１４を新しいものと交換できるようにするために、解放可能に連結してもよい。
【０１５４】
あるいは、薬物送達デバイス１０はまた、使い捨てデバイスとして設計されてもよく、その場合、カートリッジホルダ１２および近位ハウジング３０は一般的に分離不能に連結される。
【０１５５】
駆動機構３の構成要素の本発明における設計および組立てにより、組立ての最終工程の間に、ピストンロッド９０を軸方向で調節することができる。特に、ハウジング３０を近位方向２で有効に閉止する、用量投薬ボタン５５の最終組立てに先立って、例えば、近位クラッチ５０および主要クラッチ６０の中空アセンブリを通して調節ロッド（図示なし）を導入することによって、ピストンロッド９０にアクセス可能である。このように、ピストンロッド９０を遠位方向１で押して、カートリッジ１４のピストン１６と直接当接させることができる。このように、デバイス１０を最初に使用するのに先立って、一般的にエンドユーザによって実行される従来のプライミング手順が、実質的に不要になることがある。
【符号の説明】
【０１５６】
１  遠位方向
２  近位方向
３  駆動機構
４  用量増分方向
５  用量減分方向
１０  薬物送達デバイス
１２  カートリッジホルダ
１４  カートリッジ
１６  ピストン
１８  筒
２０  ニードルアセンブリ
２２  針ハブ
２４  針キャップ
２５  針
２６  保護キャップ
３０  ハウジング
３１  径方向止め具
３２  クロージャ
３３  ねじ込み部分
３４  突出部
３５  付属物
３６  用量標示窓
３６ａ  支持体
３７  レセプタクル部分
３８  レセプタクル部分
３９  レセプタクル部分
４０  駆動スリーブ
４１  ねじ付き部分
４２  歯車
４３  溝
４４  径方向止め具
４５  レッジ
４６  ばねマウント
４７  径方向止め具
４８  ばね
４９  凹部
５０  近位クラッチ部材
５１  フランジ部分
５２  ばね
５３  歯車リム
５４  締結要素
５５  用量投薬ボタン
５６  軸部分
５７  ばね
５８  ステップ部分
６０  主要クラッチ部材
６１  締結部材
６２  ラチェット部材
６３  溝
６４  クリック部材
６６  フランジ部分
７０  遠位クラッチ部材
７１  冠歯車部分
７２  歯
７３  スナップ要素
７４  傾斜した歯付き部分
８０  駆動輪
８１  冠歯車部分
８２  雌ねじ山
８５  用量設定部材
８６  波形構造
８７  突出部
８８  突起
９０  ピストンロッド
９１  圧力片
９２  ねじ山
９３  溝
１００  最終用量スリーブ
１０１  溝
１０２  フランジ部分
１０３  端面
１０４  歯付き構造
１０５  最終用量部材
１０６  雄ねじ山
１０７  突出部
１０８  停止面
１０９  停止面
１１０  用量制限部材
１１１  雌ねじ山
１１２  突出部
１１３  径方向止め具
１１４  止め具
１１５  クリック部材
１２０  インサート
１２１  凹部
１２２  歯付きリング
１２２ａ  陥凹構造
１２３  インサート部分
１２４  インサート部分
１２５  インサート部分
１２６  スリーブ部分
１２７  支承部
１２８  支承部
１２９  支承部
１３０  用量標示機構
１３１  歯車
１３２  スプロケット
１３４  支承部分
１３６  支承部分
１４０  スプール
１４２  スプール
１４４  スプールばね
１４５  歯車
１４６  用量標示テープ
１４８  数字
【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１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２４ａ】
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【図２５】
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【図２５ａ】
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