(57)【要約】わずかな力で正確な投薬量を提供できる投薬装置。この装置には、液体フロー通路で連結された注射チェンバーと貯蔵チェンバーを有する液体容器が含まれる。第１プランジャーは注射チェンバーの容量を変えるように移動可能で、第２プランジャーは貯蔵チェンバーの容量を変えるように移動可能である。注射チェンバーの断面積は貯蔵チェンバーの断面積よりも小さい。プランジャーを連結している駆動組立装置は、投薬量設定のとき、貯蔵チェンバーの容量を減少させ、それと同時に注射チェンバーの容量を同じ位の量増加できるよう、プランジャーを異なる距離移動させる。投薬量設定の後、アクチュエーターはわずかな力で移動可能で、最初のプランジャーを移動させ、注射チェンバーの容量を減らし、液体容器の出口から医薬品を押し出す。
2006526467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体フロー通路で連結された注射チェンバーと貯蔵チェンバーを含む医薬品の充填した貯蔵器を特徴とする出口のある液体容器、
上述の注射チェンバーの端を密封するピストンを含み、上述の液体容器に対して移動可能であり、密封状態を維持しながら上述の注射チェンバーの容量を変えることのできる第１プランジャー、
上述の貯蔵チェンバーの端を密封するピストンを含み、上述の液体容器に対して移動可能であり、密封状態を維持しながら上述の貯蔵チェンバーの容量を変えることのできる第２プランジャー、
上述の貯蔵チェンバーの密封された端の断面積よりも小さい断面積を有する上述の注射チェンバーの密封された端、
上述の第１プランジャーおよび上述の第２プランジャーと連結し、投薬量設定のとき、上述の貯蔵チェンバーの容量を減少させ、それと同時に上述の注射チェンバーの容量を同じ位の量増加できるよう、上述の液体容器に対して上述の第１および第２プランジャーを異なる距離移動させる駆動組立装置、
上述の液体容器に対して上述の第１プランジャーを移動させ、上述の注射チェンバーの容量を減らし、上述の出口から上述の貯蔵器内の医薬品を押し出すように移動可能なアクチュエーター、
を含む投薬装置。
【請求項２】
上述のアクチュエーターが上述の第１プランジャーを移動させ上述の注射チェンバーの容量を減らすように作動するとき、上述の第２プランジャーが上述の貯蔵チェンバーの容量を増やすようには移動しない請求項１記載の投薬装置。
【請求項３】
上述の液体容器において、上述の出口が、上述の注射チェンバーの開口部を密封する隔壁を通して伸びている注射針(ここに注射針は上述の貯蔵器と液体フロー通路を通して連結されている)により提供される請求項１記載の投薬装置。
【請求項４】
上述の液体容器が内部に空洞を有する第１管形部分と第２管形部分を含み、上述の注射チェンバーがその第１管形部分の空洞を含み、上述の第２チェンバーがその第２管形部分の空洞を含み、その第１および第２管形部分が互いの側面に配置されている請求項１記載の投薬装置。
【請求項５】
上述の第１および第２管形部分が円筒状で互いに平行である請求項４記載の投薬装置。
【請求項６】
上述の第１プランジャーが回転可能な固定ラック部分を含み、上述の駆動組立装置がそのラック部分と連動しているウォーム歯車装置を含む請求項１記載の投薬装置。
【請求項７】
投薬量設定のとき、上述の第１および第２プランジャーを上述の液体容器に対して異なる距離移動させる上述の駆動組立装置を作動する投薬量設定要素をさらに含んでいる請求項１記載の投薬装置。
【請求項８】
上述の投薬量設定要素が投薬量表示と操作可能な状態で連結しているダイヤルを含み、上述の駆動組立装置がそのダイヤルの回転により駆動し投薬量設定のときその表示を行なう歯車を含んでいる請求項７記載の投薬装置。
【請求項９】
上述の駆動歯車装置が複数の歯車を含んでいる請求項１記載の投薬装置。
【請求項１０】
上述の複数の歯車に平歯車が含まれる請求項９記載の投薬装置。
【請求項１１】
上述の第１プランジャーおよび上述の第２プランジャーがそれぞれラックを含み、上述の複数の歯車が第１プランジャーのラックに連結する第１ウォーム歯車装置および第２プランジャーのラックに連結する第２ウォーム歯車装置を含み、第１および第２ウォーム歯車装置が同じピッチとねじ山方向を含む請求項９記載の投薬装置。
【請求項１２】
上述の第２プランジャーのピストンが上述の貯蔵器の液圧変化を調節するように設計されている請求項１記載の投薬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投薬装置、特に注射ペンなどの携帯投薬装置に関係している。
【背景技術】
【０００２】
様々な病気で苦しんでいる患者は、自分で医薬品を注射しなければならない場合が多い。患者が自分で医薬品を容易にしかも正確に投与できるように、注射ペンとして広く知られている様々な装置が開発されている。一般に、こういうペンには、ピストンと液体医薬品を含む多容量型のカートリッジが取り付けられている。注射ペンの底面から伸び、駆動要素の動きをコントロールするため通常後部に備えられている機構と操作可能な状態で連結されている駆動要素は、ピストンを前進させることができるように移動可能であり、カートリッジの反対側にある出口から、ストッパーを貫通する針を通して医薬品を押し出すことができる。使い捨てまたはプレフィルのペンでは、使用者はカートリッジ内の医薬品を使い果たしたペンを放棄し、代わりに新しいペンを使用する。再使用可能なペンでは、使用者はカートリッジ内の医薬品を使い果たしたペンを分解し、使用済みのカートリッジを新しいカートリッジで置き換え、ペンはその後の使用のため再び組立てられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
入手可能な種々の注射ペンは、治療を行なうのには適しているが、欠点がないわけではない。使用者の中には、治療を受けている病気などが原因で手に力の入らない人がいるが、注射ペンの中には、注射のときカートリッジのピストンを押すのに要求される力が強すぎる場合がある。別の注射ペンでは、駆動要素の動きが原因で、アプリケーションによっては投薬量が十分正確ではないという欠点がある。既存の駆動要素の動きでは、投薬量を正確にするのにペンのカートリッジの直径を小さくしなければならず、そういう直径の小さいカートリッジに含まれる医薬品の量には限界が生じるので、カートリッジを長くしなければならなくなり、ある人達には受け入れがたい結果となる場合がある。
【０００４】
米国特許Ｒｅ．３２，９７４に開示されている注射器は小さい直径の投薬チェンバーと大きい直径の貯蔵チェンバーを注射器装置内に使用し、各チェンバーにはピストンを備え付けている。こういう設計では押し出す力は確かに小さくてすむが、注射器を操作しているとき注射針を取り付けてはならない期間があるので、通常の注射ペンの操作に慣れている使用者にとっては複雑で混迷する可能性がある。
【０００５】
従って、こういう従来の技術の様々な欠点を乗り越える装置を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの形態は、液体容器、第１および第２プランジャー、駆動組立装置、そしてアクチュエーターを含む投薬装置を提供する。液体容器は、液体フロー通路で連結されている注射チェンバーと貯蔵チェンバーを含む医薬品が充填した貯蔵器を特徴とする。第１プランジャーは注射チェンバーの端を密封するピストンを含む。第１プランジャーは液体容器に対して移動可能で、密封状態を維持しながら注射チェンバーの容量を変える。第２プランジャーは液体容器に対して移動可能で、密封状態を維持しながら貯蔵チェンバーの容量を変える。注射チェンバーの密封された端の断面積は、貯蔵チェンバーの密封された端の断面積より小さい。駆動組立装置は第１プランジャーおよび第２プランジャーと連結されている。駆動組立装置は、投薬量設定のとき貯蔵チェンバーの容量を減少させ、それと同時に注射チェンバーの容量を同じ位の量増加できるよう、液体容器に対して第１および第２プランジャーを異なる距離移動させることができる。アクチュエーターは、液体容器に対して第１プランジャーを移動させ、注射チェンバーの容量を減らし、液体容器の出口から貯蔵器内の医薬品を押し出すように移動可能である。
【０００７】
本発明の特長の１つは、投薬装置に小面積の注射チェンバーが備わっており、それがわずかな力で注射するのを可能とし、機械的な援助なしに直接注射できることである。
【０００８】
本発明の別の特長は、投薬装置には複数のチェンバーが使われているが、外見的には従来の注射ペンと同じような方法で操作できることである。
【０００９】
本発明の別の特長は、投薬量を正確に投与できる投薬装置が提供できること、そしてわずかな投薬量を正確に投与できるので効力の強い医薬品にも有効であることである。
【００１０】
本発明の更に別の特長は、投薬量設定要素とは分離されたアクチュエーターが投薬装置に備わっていることであり、そのアクチュエーターは従来の注射器を使用している人にとって親しみのある形態を有していることである。
【００１１】
本発明の更に別の特長は、チェンバーに種々異なる容量を含められるように設計された投薬装置が提供できることであり、そのチェンバーは様々な形態が可能であるので、異なる使用方法に応じた小型の装置に設計できることである。
【００１２】
本発明の更に別の特長は、アクチュエーターの移動距離を特定の注射に適するようにするため、数多くの歯数比の可能性の中から１つを選び、投薬装置を製造することが可能なことである。例えば、わずかな投薬量に関し、アクチュエーターの移動距離が十分大きくなるように歯数比を選択することも可能である。
【００１３】
本発明の更に別の特長は、種々の貯蔵チェンバーを備えた投薬装置を提供することにより、チェンバー内で素材のレディーミキシングまたは種々の治療方法のいずれか１つを提供することが可能になることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上述の本発明の特長および他の特長と目的、そしてそれを達成するための方法は、以下の図面との関連で本発明の実施例を説明することにより更に明らかとなり、本発明自体ももっと理解されるようになる。
【００１５】
符号は数枚の図面全体を通して同じ該当部分を示している。図面は本発明の実施例を示しているが、必ずしも実物通りの比率で描かれたものではない。本発明の理解および説明を助けるため、図面のある部分は誇張または削除されている場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の複数のチェンバーを備えた投薬装置の第１実施例を示している。一般的に符号２０で表されるこの装置は、使用者が選択する医薬品を適切な時と場所で投与できる携帯用の注射ペンである。注射ペン２０は、通常の注射ペンと比べて一般的に短躯で横に長い形をしているが、そういう形はコンパクトな設計に適しているし、本発明の範囲内で調整することも可能である。
【００１７】
医薬品注射ペン２０は、使い捨てまたはプレフィルのペンである。つまりそこに含まれる医薬品がペンの複数の操作の結果消費してしまった場合、医薬品用の代替容器によってリセットされ取り替えられるのではなく、ペン全体を放棄する。ペンの使用期間は比較的短いので、費用効果のため、ペンの構成部品はプラスチックのような１つまたは複数のポリマーにより形成されるのが望ましい。使用期間がもっと長い本発明の再使用可能ペンの場合は、より頑丈および/または耐用期間の長い素材を使用しても良い。
【００１８】
注射ペン２０には、異なるサイズのローブを有しているように描かれている外的ハウジング２２が含まれており、ローブは異なる直径のシリンダーが相互連結しているように見える。このハウジングの形は、以下では円筒形の液体容器として記載されているが、別の実施例では他の形に変えても良い。例えば、より人間工学的に適した形または美的な形や箱のような形である。ハウジング２２には遠位の端があり、それには、両端が相似した針のカニューレまたは一方の端に遠位の先端２６もう一方の端に図には示されていない近位の点を有する注射針２５を含む針の組立装置２４が取り外し可能な状態で取り付けられている。針の組立装置は単一の注射針を有するように記載されているが、本発明で使用される針の組立装置は当業者が良く知っている種々のタイプであっても構わない。例えば、これだけに限定されるものではないが、１つまたは複数の短躯の注射針などであり、マイクロニードルアレイもその中に含まれる。
【００１９】
刻み付きの大歯車である３０は、ハウジング２２に回転可能な状態で取り付けてあり、使用者は投薬量の設定をするのに手動で回転させることができる。大歯車３０はハウジング・ローブの交わる場所に置かれているので、アクセスの面で改善されている。大歯車３０はハウジング２２内の機構と操作可能な状態で連結されているので、大歯車３０の操作により注射ペン２０に設定された投薬量をハウジング２２のレンズ・カバー・ウィンドウ３２を通して表示可能である。ペンは量の設定を漸増するように設計してあるが、その度合いは１０または５マイクロリットルと言うように医薬品の分割の面で十分小さい値である。投薬量の表示は走行距離計のようなタイプの２桁の表示３３として行なわれ、漸増の分割度合いを１０マイクロリットルとして１の位のディスクと１０の位のディスクが使用される。投薬量の漸増度合いを５マイクロリットルとする他の表示タイプを使用しても良い。
【００２０】
ハウジング２２に移動可能な状態で取り付けてあるのは、ペンから医薬品を注射するのに使用されるアクチュエーター３４である。アクチュエーター３４は投薬量設定用の大歯車３０から離れた位置にあるプランジャーとして描かれている。ペンの近位の端に配置されているので、注射のときハウジング２２をつかんでいる手の親指または他の指で操作が可能である。図１では、調薬準備完了の状態つまり最初の状態にあるアクチュエーター３４が実線で示してあり、この状態のときは表示３３の目盛りはゼロである。図１では、注射準備完了の状態にあるアクチュエーター３４は破線で示してある。他の実施例として、ハウジング２２をつかんでいる手の指１本またはそれ以上で押すことができるようにボタンまたはピボット式レバーをペン・ハウジングの横に配置し、投薬量設定要素ともっと統合されている形のアクチュエーターを使用しても良い。 
【００２１】
図２および３を参照すると、ペン２０には、一般的に３５で示される二重チェンバーの液体容器が含まれており、ここにはインスリンその他の医薬品が納められる。これらの図では、液体容器３５は、ハウジング２２内に格納され、ハウジングとは分離された形の部分として描かれている。代替実施例では、ハウジング自体が液体容器として機能しても良い。例えば、容器の部分がハウジングと統合された形であっても良い。あるいは、容器を支えている部分またはそれ自身容器を構成している部分がハウジングに含まれており、その部分がペン・ハウジングの残りの部分と接触している形であっても良い。
【００２２】
液体容器３５は医学的および機械的に適した素材で構成される。製造しやすさとサイズの正確さを考慮して、例えばガラス、より好ましいのはポリマーまたはポリマー素材の混合物などである。容器３５には第１円筒の管形部分３７と第２円筒の管形部分３９が含まれており、この２つは導管４０により連結されている。図面の実施例では、筒状部分３７と３９は平行で互いのすぐ横に配置されている。管形部分３７の一定の内径は、内部ピストンの長さに沿って、管形部分３９の一定の内径よりも大きい。プラスチック製の場合の抜け勾配などのように、管形部分の内径はわずかに異なっている場合があるので、一定の内径と言うのは、ピストンが密封状態を維持すると言う事実に関連して言及している。管形部分３７と３９、そして導管４０は統合されているように描かれているが、別々に製造し、後に組み立てて密封状態にする方法も可能である。代替実施例では、横断面の形状および管形部分の配置が上述の内容と異なっていても良い。
【００２３】
管形部分３７は、液体容器３５の医薬品充填用貯蔵器の大容量貯蔵部分４２を特徴としている。貯蔵チェンバー４２は、液体医薬品を納めるため、軸方向に移動可能、密封された状態で管形部分３７の内壁と接触しているプランジャー・ピストン４４により、近位の端で閉じられている。チェンバーの遠位の端４０は、容器の壁４６で閉じられている。壁４６は、ピストン４４の遠位の面のように平らな内面を有しているように描かれているが、水の移行を容易にするため、導管４０に傾斜を施しても良い。但し、その場合、ピストンの遠位の面にそれに相当する調整を施すのが望ましい。
【００２４】
管形部分３９は、液体容器３５の医薬品充填用貯蔵器の小容量貯蔵部分５０を特徴としている。注射チェンバー５０と貯蔵チェンバー４２は水路４１を通して連結している。水路４１を各チェンバーのできるだけ低位に配置することにより、ペンの使用期間の終わりに近づいている医薬品の無駄を最小限に抑えることができる。プランジャー・ピストン５２は注射チェンバー５０の近位の端を閉じており、軸方向に移動可能、密封された状態で管形部分３９の内壁と接触している。注射チェンバー５０の遠位の出口の端は、５４として抽象的に示してある隔壁で密封されている。代替実施例では、管形部分３９の遠位の端は、標準のペンの針を収納しやすくするため、標準カートリッジの遠位の端と似た形のステップダウン・ネック部分を有していても良い。更に別の実施例では、カートリッジまたはペンの耐用期間の終わりの無駄を最小限にするため、カートリッジと隔壁は連携方式にしても良い。例えば、ペン針を取り付けるための環に関して、従来のガラス製カートリッジのステップダウン・ネック部分のように先細りの形で管形部分から離れた部分にそれを配置するのではなく、管形部分を含むピストンのすぐ隣に直径を小さくした環を配置するように成形しても良い。更に、従来のカートリッジに似た管形部分の遠位の端を有している隔壁が、近位の点で針の貫通を許しながらネックの内部まで伸びるようにし、ペンの耐用期間の終わりに無駄な医薬品が占めていた空間を埋めるようにしても良い。
【００２５】
図１に示すように針の組立装置がハウジング２２に取り付けられている場合、注射針２５の近位点は隔壁５４を貫通し、液体容器の貯蔵器内の医薬品が注射ペン２０の操作のとき針の先端２６から投薬されるように、液体フローの出口を提供する。
【００２６】
ペン２０は、投薬量設定のときピストン４４と５２が精確にコントロールされるように構成されているので、貯蔵チェンバー４２と注射チェンバー５０が同じ量だけ反対方向に変化し、投薬量を注射するとき、医薬品貯蔵器の全容量から設定された投薬量と等しい量が減少するようになっている。注射の際のこのコントロールは、注射チェンバーの容量を減らし、しかも貯蔵チェンバーの容量を変えないのが望ましい。 
【００２７】
このコントロールは駆動組立装置を利用して行なわれる。駆動組立装置にはプランジャーとプランジャーの間に配置された歯車セットが含まれており、ピストン４４と５２は各プランジャーの部分を構成する。図２と３に示された実施例では、互いにかみ合っている異なる直径の平歯車５８と６０が駆動組立装置に含まれており、その中の１つ、例えば５８は、投薬量設定のとき大歯車３０を手動で回転させることにより駆動される。平歯車は同じ距離回転するよう投薬量設定用の大歯車と連結されているが、回転を人間工学的に最適化するため、それは別の歯車を通して連結されていても良い。大歯車３０は従来の装置同様、ある方向に回転することにより投薬量を増やすように設定することができ、反対方向に回転することにより大き過ぎた設定値を減らし、しかもゼロ以下には設定できないようになっているのであり、駆動組立装置の平歯車その他の要素はいずれかの方向に回転するようにハウジング内で連結されている。平歯車５８は平歯車６２とかみ合っており、回転に伴って平歯車６２はウォーム歯車装置６４を回転させる。図では１つの構造になっているが、平歯車６２とウォーム歯車装置６４は別々に成形し、同時に回転するように連結しても良い。ウォーム歯車装置６４は、回転可能な状態で固定されているプランジャー軸６７上に縦に伸びている歯車ラック６６と連動している。ピストン５２は、液体容器３５に対して近位の方向と遠位の方向の両方に移動できるように、適切なやり方でプランジャー軸６７に固定されている。同様に、平歯車６０はウォーム歯車装置７０を回転させる平歯車６８とかみ合っており、ウォーム歯車装置は、回転可能な状態で固定されているプランジャー軸６７上に縦に伸びている歯車ラック６６と連動している。ピストン４４は、液体容器３５に対して近位の方向と遠位の方向の両方に移動できるように、適切なやり方でプランジャー軸７３に固定されている。
【００２８】
駆動組立装置の歯車の直径と歯数比は、注射チェンバー５０と貯蔵チェンバー４２の内径と相対回転数の違いを考慮に入れ、プランジャーの動きの方向に正しく影響を及ぼすようになっているので、投薬量設定のとき、容器３５の医薬品の液圧は比較的一定している。従って、投薬量設定のとき、針から医薬品が漏れたり、空気が入ったりすることはない。１つの実施例では、投薬量設定のとき、ピストン５２は駆動組立装置の働きにより、やはり駆動組立装置により移動するピストン４４の６倍の距離、反対方向に移動する。こういう実施例では、注射チェンバー５０の内径は約０．５７０ｃｍ（０．２２５インチ）であり、ピストンの高さにより影響を受ける注射チェンバー５０の筒形部分３９の高さは、一回の投薬量、例えばＵ１００インスリンの６０国際単位あるいはＵ２００または更に強力または濃縮されたインスリン溶液の１２０国際単位またはそれ以上に相当する０．６ｍｌまで収納するのに十分な大きさである。貯蔵チェンバー４２の内径は約１．３９７ｃｍ（０．５５０インチ）で、やはりピストンの高さにより影響を受ける貯蔵チェンバー４２の筒形部分３７の高さは、ペンの耐用期間中、複数回投薬するのに十分な量、例えば３．０ｍｌまで最初に収納するのに十分な大きさである。異なる容量のチェンバー、例えばもっと大きいまたはもっと小さいチェンバーも、本発明の範囲内で使用可能である。
【００２９】
製造業者は、ペンの使用者のニーズに合わせ、注射チェンバーのプランジャーを貯蔵チェンバーのプランジャーよりも長い距離移動させる特定の歯数比を選択できる。上述の６倍の比率以外の比率を使用しても良い。使用者が注射のとき比較的大きい力を行使できると期待できる場合は、６より小さい比率、例えば２または４の比率を使用しても良い。求められているアクチュエーターの移動距離が大きい場合は、６よりも大きい比率、例えば７、８、または１２まで、あるいはそれ以上の比率を使用しても良い。 
【００３０】
アクチュエーター３４はプランジャー軸６７に操作可能な状態で連結されている。本出願記載の実施例では、連結方法は直接連動でも良く、その場合、投与量設定のときハウジング２２から離れていくアクチュエーターの距離は、液体容器３５内でプランジャー・ピストン５２が上がっていく距離に等しい。投薬量は使用者が選択できるので、ハウジング２２に対するアクチュエーター３４の注射準備完了の位置は、投薬量次第で様々であり、使用者はそれを目視で確認できる。アクチュエーター３４がハウジング２２の方向に下がっていくとき、プランジャー軸６７、従ってピストン５２は、注射針２５を通して押し出される投薬量に相当する距離だけ遠位の方向に押し出される。歯車５８に対してラック６６が遠位の方向に移動するのと同時に、表示はゼロに向かって下がっていくが、注射されるべき残りの医薬品の量は継続して表示される。プランジャー軸７３とそのピストンが注射のとき逆戻りして貯蔵チェンバーの容量が増えるのを防止するため、アクチュエーター３４の下降により、図面には示されていないがハウジング２２内にある切断クラッチが作動し、プランジャー軸７３とピストン４４を近位の方向に移動させないように駆動組立装置の連動を外す。ラック７２につめを導入、または駆動歯車をロックし、貯蔵チェンバーのプランジャーを動かなくすることにより、軸７３とピストン４４の近位方向への上昇を防止するのが更に好ましい。連動を外す方法には、平歯車６０を軸に沿って移動させ歯車５８から切り離す方法、またはその逆の方法が関係していても良い。
【００３１】
アクチュエーター３４は注射プランジャーを直接作動するように記載されているが、アクチュエーターの移動距離をもっと増やして目立つようにしたいと思うような場合は、アクチュエーターの操作に機械の力を取り入れるのも本発明の範囲に入っている。あるいはアクチュエーターが引き金となり、注射プランジャーの前進をばねで援助することにより、またはできれば十分自動化することにより、注射チェンバーから設定された投薬量を押し出す方法であっても良い。
【００３２】
ピストン４４と５２は、図面に示されているような実施例の場合、回転しないで力を伝達するのであるから、代替実施例では、図面に記載されているような断面が円形のものとは異なる形のピストンおよびチェンバーであっても良い。利用可能な空間を最大限利用できるような液体容器を別の形状を使って形成し、最も適した大きさと形の装置を考案しても良い。例えば、全体的な形状としては円の断面を有する二重チェンバー液体容器であるが、注射チェンバーとそのピストンは断面が三日月状で、貯蔵チェンバーとそのピストンは断面が円の残りの形状を有するような容器であっても良い。あるいはピストンのうちの１つは、１つのチェンバーがもう１つのチェンバーを取り囲むような環状多筒形であっても良い。
【００３３】
更に、図２に示したプランジャーおよび駆動組立装置は適切なものであるが、本発明の範囲内にある他の設計でそれを置き換えても良い。例えば、チェンバーを密封するピストンが回転可能な状態で取り付けられており、プランジャー軸が前進に合わせて回転するような装置であっても良い。別の実施例では、歯車のペアである５８と６０を、ウォーム歯車の異なる直径のピニオン部分とかみ合う１つの歯車で置き換えても良い。しかし歯車のペアである５８と６０には、平歯車/ウォーム歯車６４と平歯車６８/ウォーム歯車７０のように正確に同じ大きさと形の部分が使用できるという特長がある。歯車のペア５８と６０は、上述したような６対１の比率、または製造業者が願う他の歯数比も提供する。更に、平歯車の代わりに傘歯車を使って駆動力を伝達しても良い。傘歯車の１つは固定された位置にばねを付けていても良く、その歯車はアクチュエーターの下降に合わせて起動される切断クラッチの一部であっても良い。アクチュエーターの下降が起きると、ばねの付いた歯車がばねの戻り力に反して非連動の状態に移動し、その結果、貯蔵チェンバーのプランジャーは遠位の方向には駆動されないようになる。
【００３４】
注射ペン２０の構造は、以下のような一般的な操作説明により理解がさらに深まるであろう。注射ペン２０が図１に示されるように配置されているとする。使用者は医薬品の投薬量を選択し注射する必要がある場合、表示３３が特定の投薬量を示すところまで大歯車３０を第１方向に回転する。大歯車３０を投薬量の設定値を増やすように回転すると、プランジャー軸６７とそのピストン５２は筒形部分３９内を上に移動し、プランジャー軸７３とそのピストン４４は、ピストン５２の上方移動距離の６分の１だけ筒形部分３７を下方に移動する。その結果、液体容器の貯蔵器内の医薬品の等位の圧力が維持される。プランジャー軸６７とそのピストン５２が上方に移動するのと同時に、同じ距離だけアクチュエーターはハウジングから離れる方向に移動する。もし使用者が目的の投薬量以上の値を表示３３に示した場合、大歯車３０を反対方向に回転すれば、プランジャー軸とピストンは投薬量を増やす場合と反対方向に移動し、アクチュエーター３４もハウジング２２に近づく方向に移動する。更に、調薬したくないと思った場合は、ペンのダイヤルをゼロの位置に戻せば良い。
【００３５】
注射ペン２０の設定が終わったら、使用者は注射針２５の先端２６を注射する箇所に突き刺し、アクチュエーター３４をハウジング２２の方へ手動で移動させる。アクチュエーター３４を下向きに移動すると、注射チェンバーの容量は減少するが貯蔵チェンバーの容量は変わらず、その結果、注射チェンバー５０にあった医薬品は針２５を通して注射される箇所に押し出される。注射の終わりを示すクリック音を提供しても良い。例えば、戻り止めまたはそれと類似のものを使用して、注射が完了したときそれを使用者に音で知らせる方法などである。
【００３６】
投薬量分の医薬品がペン２０に残っているかぎり、そのペンを使い続けることができる。十分な量が残っているかどうかは、種々の方法で知ることができる。例えば、投薬量設定のときプランジャー・ピストン４４が壁４６にぶつかるので、残っている量は表示されるが、使用者は目的の投薬量を表示できなくなる。不十分な量しか残っていない場合は、次のペンで不足分を補うつもりで残りの量を投与した後そのペンを捨て、類似の全く新しいペンでそれを置き換える。
【００３７】
本発明の複数チェンバー注射ペンは、再使用可能な注射ペンとして調整することもできる。そういう実施例では、液体容器に入っている医薬品をペンの複数の操作により使い果たした後、容器を除き、プランジャーをリセットし、その後の使用のため替わりの液体容器をペンに取り付ける。
【００３８】
図４は、本発明の別のペンの注射チェンバーの一部断面図を概略的に示したものである。複数のプランジャー設計の製作公差または歯車セットに蓄積した公差の故に貯蔵器内にわずかな液圧の変化が生じるので、それを調整するため、水路４１’を通して貯蔵チェンバーと連結している注射チェンバー５０’の遠位部分に、一方通行のバルブ８０が配置してある。バルブ８０はエラストマーなので、投薬量設定に伴って生じるプランジャーの動きのときも密封状態を失うことなく、わずかな量収縮したり拡張したりできる。プランジャーが設計通り正確には動かず、投薬量設定のとき貯蔵チェンバーのプランジャーが意図した距離よりもわずかに下方に移動した場合、バルブ８０が下方にわずかに拡張するので、医薬品が針から飛び出すことはなく、注射チェンバーにかかる力を相殺し、正確な投薬量を維持することができる。反対に、貯蔵チェンバーのプランジャーが投薬量設定のとき意図した距離よりもわずかに短い距離だけ下方移動しなかった場合、バルブ８０がわずかに上方に収縮するので、針から空気が入ってくることはなく、注射チェンバーにかかる圧力の減少を相殺し、正確な投薬量を維持することができる。注射のとき注射チェンバーのピストンが下方に押し下げられたときだけ、医薬品に十分な圧力がかかり、一方通行のバルブ８０が開き、医薬品は注射針の近位の先端に入ることができる。注射針は、ペン針組立装置８５が図面のようにハウジングに取り付けられている場合は、バルブ８０を貫通することはなく、バルブと液体容器の遠位の端の間に配置されている。遠位の端には、図面には示されていないが、隔壁を取り付けても良い。 
【００３９】
そういう設計のバルブには、例えば、カリフォルニア州ロスアルトスヒルズ(Los Altos Hills, California)のウォーターフォール・カンパニー社(Waterfall Company, Inc.)によるMicroBarrierバルブなどがある。
【００４０】
図面には示されていない代替実施例の場合、貯蔵器のわずかな液圧の変化を調整できるように貯蔵チェンバーのピストンを成形し、そういう変化を相殺しても良い。例えば、柔軟性のあるポケットや隔壁を有するピストン４４を成形しても良い。ピストンの密封部分に対してそういうポケットまたは隔壁がわずかに移動することにより、投薬量の正確性にマイナスの影響を及ぼすことなく、圧力の変化に対処できる。
【００４１】
注射ペン２０は、１つの医薬品を投薬する二重チェンバーの装置として示されている。代替実施例では、３、４またはそれ以上のチェンバーを有する装置にして、複数の医薬品のうちの１つまたは医薬品の混合物を提供しても良い。そういう装置では、数個の貯蔵チェンバーが提供され、それぞれ異なる素材または医薬品を納めることができる。貯蔵チェンバーは一般的な注射チェンバーと液体フロー通路で連結されている。そういう液体フローの連結装置には、注射チェンバーから貯蔵チェンバーへの逆流が生じないように、一方通行のバルブを取り付けるのが望ましい。投薬量設定は各貯蔵チェンバーとは独立に行われ、投薬量はいつも１つの注射チェンバーから導入され、１つのアクチュエーターの操作により注射されるように、駆動組立装置とプランジャーを構成する。
【００４２】
図５Ａと５Ｂは本発明の投薬装置の別の実施例の一部を記載したものであり、投薬中に適切な切断を行なう歯車設計を示している。この切断により、貯蔵チェンバーのプランジャーは下降することはなく、しかも表示値がゼロに向かって減少するのは妨げられず、残っている医薬品の量の表示は継続して行なわれる。
【００４３】
投薬量設定中の一部を図示している図５Ａには平歯車５８Ａ、平歯車５８Ｂ、そして傘歯車５８Ｃが含まれており、それぞれハウジング内の軸９０に軸に沿って回転可能、移動可能な状態で固定されている。ハウジングと傘歯車５８Ｃの間に作用するばね９２は、軸と歯車５８Ａ−Ｃを図５Ａに示されている位置に偏らせる。平歯車５８Ａは軸に沿って固定されている大きい直径の平歯車９４とかみ合っており、平歯車９４は３０’で抽象的に示されている投薬量設定用の大歯車を手動で回転することにより駆動される。投薬中に表示値だけを変化させ、投薬設定用の大歯車は回転させたくない場合は、歯車９４を大歯車３０’ではなく表示装置に連結すれば良いし、注射中に起きる貯蔵チェンバーのプランジャーの切断を使って、回転する表示と投薬量設定用の大歯車をさらに切断しても良い。
【００４４】
平歯車５８Ｂは軸に沿って固定されている平歯車６２’とかみ合っており、この平歯車６２’は図には示されていないが図２の実施例に示されているのに類似したウォーム歯車装置またはその類似体を作動し、注射チェンバー内のピストンを同様に移動させる。
【００４５】
傘歯車５８Ｃは、投薬量設定のとき、軸に沿って固定されている平歯車６０’とかみ合う。歯車５８Ｃが歯車６０’を回転するとき、図には示されていないが図２の実施例に示されているのに類似したウォーム歯車装置に回転可能な状態で固定された傘歯車(やはり図には示されていない)が、貯蔵チェンバー内のピストンを移動させる。
【００４６】
図５Ｂでは、注射中、図には示されていないプランジャーが下向きに押されるとき、軸９０と歯車５８Ａ−Ｃは、圧縮されたばね９２の戻り力に対抗して軸に沿って移動する。平歯車５８Ａと５８Ｂは、軸が長いので、それぞれ平歯車９４および平歯車６２’とかみ合ったままであり、回転を伝達できる。傘歯車５８Ｃは傘歯車６０’とは軸に沿って離れておりかみ合ってはいないので、回転は伝達されない。注射が完了し、使用者がアクチュエーターに力を加えるのを止めると、ばね９２は軸９０と歯車５８Ａ−Ｃを図５Ａに示した位置まで戻す。
【００４７】
本発明は好ましい設計として記載されているが、本開示の精神と範囲内でそれは修正可能である。例えば、装置は、調薬準備完了の位置から注射準備完了の位置への移動が注射ペンの準備に含まれるような固定投薬量ペンであっても良い。従って、本出願には、一般原理を使用した本発明の変形物、使用、適応の全てが含まれる。更に、本出願には、本開示には含まれていないが本発明が属する業界の当業者に良く知られ習慣的に行なわれている方法も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の二重チェンバーを備えた投薬装置の第１実施例の透視概略図である。
【図２】図１の投薬装置の選定部分の横断面概略図であり、調薬の準備が整った状態を示している。
【図３】図２の一部の透視概略図であるが、調剤の準備が整った状態から注射の準備が整った状態に装置が操作された状態を示している。
【図４】使用の際に医薬品貯蔵器の出口をコントロールするのに役立つ一方向バルブの横断面概略図である。
【図５Ａ】投薬量設定中を示したもので、本発明の投薬装置の別の実施例の選択部分の正面概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａの一部の正面概略図であるが、注射中の状態を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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