(57)【要約】複数用量の鼻腔内液体薬学的組成物（オピオイド鎮痛薬を含む）の自己投与のための装置および方法であって、複数の密閉バイアル（１）（それぞれのバイアル（１）が、所定容量の薬学的組成物を含む）、バイアルの内部から液体薬学的組成物を運び、患者による手動の起動に応答して経鼻スプレーとしてそれを放出するためのポンプアセンブリ（１０）、および送達デバイスの最後の起動に続いて、規定の期間の経過後に準備位置にバイアルを連続的に前進させるためのプログラム可能な手段を含む薬物送達デバイスを備える。
2004505730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処方された単位用量の鼻腔内薬学的組成物の、該組成物を自己投与し得る患者による鼻腔内への自己投与の間の最小の時間間隔を制御するための方法であって、該方法は、以下：
ａ）複数の密閉バイアルを提供する工程であって、それぞれのバイアルが、アクセスオリフィスを有し、そして該処方された単位用量の薬学的組成物を含む、工程；
ｂ）薬物送達デバイスを提供する工程であって、該薬物送達デバイスが、該薬学的組成物を含む複数の該密閉バイアルを所定のアレイで固定するための手段、および該バイアルのそれぞれから該薬学的組成物を回収し、そして該患者によって該薬物送達デバイスに適用された手動の起動力に応答する鼻腔内投与のためのスプレーの形態で該薬学的組成物を分配するための分配手段を有する、工程；
ｃ）複数の該密閉バイアルを、該所定のアレイで該薬物送達デバイス内に回転可能に取り付けられた支持部材に固定する工程；
ｄ）一定用量の該液体組成物を鼻腔内投与するための分配手段の起動に続いて、規定の時間間隔の終わりに、該分配手段に対して、該薬学的組成物を含むバイアルのそれぞれを連続的に移動させる工程、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記それぞれの連続的な移動の間の規定の時間間隔が、同じである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記連続的移動のそれぞれが、２〜４時間の範囲で生じる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記薬物送達デバイスが、マイクロプロセッサおよび電源を備え、そして該方法が、さらに、以下：
ａ）一定用量の薬学的組成物をバイアルから分配することに続いて、規定の期間の終わりに、信号を生成するように該マイクロプロセッサをプログラミングする工程；および
ｂ）前記分配手段に対して、該バイアルの連続的移動を開始するための信号を生成する工程、
を包含する、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記バイアルを動かすための原動力が、前記回転可能に取り付けられた支持部材に連続的に適用され、そして該支持部材の回転が、制御手段によって制限される、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記マイクロプロセッサ信号に応答して前記制御手段を周期的に移動する工程を包含し、それによって、前記バイアルが、前記原動力に応答して回転式に移動する、方法。
【請求項７】
前記規定の時間間隔の終わりに、可聴式信号または可視式信号を生成する工程を包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、コンデンサーを充電する工程、次いで、前記マイクロプロセッサから受信された信号に応答して、該コンデンサーを放電して、それによって電流を生成する工程を包含する、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記コンデンサーから放電された電流が、前記制御手段に作動可能に接続された形状記憶作動ワイヤを通る、方法。
【請求項１０】
請求項５に記載の方法であって、前記制御手段が、前記支持部材に関して、第１制限部位と第２制限部位との間で移動し、そして該方法が、前記バイアルの連続的な移動を制御するために、該第１制限位置と第２制限位置との間で該制御部材を連続的に移動させる工程を包含する、方法。
【請求項１１】
複数用量の液体薬学的組成物の鼻腔内投与のための装置であって、該装置が、以下：
ａ）複数の密閉バイアルであって、それぞれのバイアルが、アクセスオリフィスを有し、そして所定容量の該薬学的組成物を含む、バイアル；
ｂ）該複数の密閉バイアルを受容するための支持を有する、バイアル支持部材；
ｃ）ポンプアセンブリであって、該バイアルの内部から放出出口に、該液体薬学的組成物を運ぶための液体送達チャネルを備える、ポンプアセンブリ；
ｄ）該ポンプアセンブリと協同する、ポンプアクチベーター；
ｅ）該バイアルのそれぞれのアクセスオリフィスと該ポンプアセンブリを連続的に整列させるための手段であって、該ポンプの作動のときに、該整列されたバイアルからの該液体薬学的組成物の放出を可能にする、手段；
ｆ）人間工学的鼻腔内キャップであって、該ポンプアセンブリに付けられ、そして該ポンプアセンブリ放出出口と連絡する、キャップ；
ｇ）該ポンプアセンブリに対して、該バイアル支持部材を移動させるための原動力手段；
ｈ）該ポンプアセンブリに対して、該バイアル支持部材の移動を制限するためのレリーズ手段；
ｉ）該レリーズ手段を制御するためのプログラム可能制御手段であって、それによって、該支持部材が、該ポンプアクチュエーターの起動のときに、該薬学的組成物を放出するために、薬学的組成物を含むバイアルを、該ポンプアセンブリとの整列へと前進させる、プログラム可能制御手段、
を備える、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、前記バイアル支持部材を移動するための手段が、バネ、電気モーター、弾性部材および手動で適用される力からなる群より選択される、装置。
【請求項１３】
前記レリーズ手段が、エスケープアセンブリを備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の装置であって、前記レリーズ手段が、さらに、ラチェットアセンブリを備え、それによって、前記バイアル支持部材が、前記ポンプアセンブリに対して一方向のみに移動可能である、装置。
【請求項１５】
前記ラチェットアセンブリのつめが、前記バイアル支持部材に対して固定されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記鼻腔内キャップが、噴霧チャンバを備え、それによって、該キャップから放出される液体が、スプレーの形態である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の装置であって、前記バイアル支持部材が、ほぼ円形であり、該複数の支持体のそれぞれが、バイアルを半径方向に受容して、該バイアルのアクセスオリフィスが外向きに面するように位置付けられる、装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置であって、前記バイアル支持部材が、少なくとも１つの中心チャンバを備え、そして前記プログラム可能制御手段が、少なくとも１つの中心チャンバ内に含まれる、装置。
【請求項１９】
さらに電源を備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記電源が、少なくとも１つのバッテリーである、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
請求項１３に記載の装置であって、前記レリーズ手段が、ニチノールワイヤおよび電気放出回路を備え、それによって、電流が、前記プログラム可能制御手段によって生成される信号に応答して、該ニチノールワイヤを通る、装置。
【請求項２２】
前記複数のバイアルのそれぞれが、単位用量の薬学的組成物を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも１２個のバイアルを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項２４】
複数の所定の単位用量の液体薬学的組成物の鼻腔内投与のための装置であって、該単位用量のそれぞれが、均一な寸法の複数の密閉バイアルに含まれ、該装置が、以下：
ａ）該複数の密閉バイアルを受容するためのバイアル支持部材であって、該バイアルのそれぞれが、アクセスオリフィスを有する、バイアル支持部材；
ｂ）ポンプアセンブリであって、バイアルの内部から放出出口に該液体薬学的組成物を運ぶための液体送達チャネルを備える、ポンプアセンブリ；
ｃ）該ポンプアセンブリと協同する、ポンプアクチベーター；
ｄ）該ポンプアセンブリおよび該バイアルのそれぞれのアクセスオリフィスを整列させるための手段であって、該ポンプの起動のときに、該整列されたバイアルからの該液体薬学的組成物の放出を可能にする、手段；
ｅ）人間工学的鼻腔内キャップであって、該ポンプアセンブリに付けられ、そして該ポンプアセンブリ放出出口と連絡する、キャップ；
ｆ）該ポンプアセンブリに対して、該バイアル支持部材を移動させるための原動力手段；
ｇ）該ポンプアセンブリに対して、該バイアル支持部材の移動を制限するためのレリーズ手段；
ｉ）該レリーズ手段を制御するためのプログラムされたマイクロプロセッサであって、それによって、該支持部材が、該マイクロプロセッサからの信号に応答して、該ポンプアクチュエーターの起動のときに、該薬学的組成物を放出するために、薬学的組成物を含むバイアルを整列へと前進させる、マイクロプロセッサ、
を備える、装置。
【請求項２５】
前記複数のバイアルのそれぞれが、独立して支持される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
それぞれのバイアルが、ほぼ円筒形であり、支持スナップフィットに受容される、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
複数のボタン電池を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記レリーズ手段が、ソレノイドを含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２９】
請求項２４に記載の装置であって、前記支持部材を係合する少なくとも１つのハウジング部材を備え、それによって、前記複数のバイアルが、該ハウジングと支持部材との間に含まれる、装置。
【請求項３０】
前記支持部材を囲う、一対の嵌合ハウジング部材を備える、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の装置であって、前記嵌合ハウジングに開口を備え、それによって、手動の力が、前記囲われた支持部材の周辺に適用され得る、装置。
【請求項３２】
前記ポンプアセンブリが、ハウジング部材の少なくとも１つから伸長し、そして該１つに接続される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
請求項２４に記載のデバイスであって、前記マイクロプロセッサが、少なくとも１つのピン電圧を有し、そしてここで、前記制御手段が、前記回転手段を作動するためのアクチュエーターを備え、該アクチュエーターが、少なくとも１つのピン電圧によって電力供給される、デバイス。
【請求項３４】
前記アクチュエーターが、ニチノールワイヤである、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
請求項３４に記載のデバイスであって、前記制御手段が、少なくとも１つのピン電圧によって充電可能なコンデンサー充電回路を備え、前記アクチュエーターが、コンデンサー充電回路の放電によって、電力供給される、デバイス。
【請求項３６】
請求項３３に記載のデバイスであって、前記制御手段が、手動作動入力手段を備え、該制御手段が、タイミング手段によって決定される薬物投薬量の送達のための規定の時間の１つにおいて、該入力手段の手動の作動に応答して、前記回転手段を作動する、デバイス。
【請求項３７】
前記アクチュエーターが、ニチノールワイヤである、請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３８】
請求項３７に記載のデバイスであって、前記制御手段が、少なくとも１つのピン電圧によって充電可能なコンデンサー充電回路を備え、前記アクチュエーターが、前記入力手段の手動の作動に応答して、コンデンサー充電回路の放電によって電力供給される、デバイス。
【請求項３９】
前記回転手段を作動するための電力を提供するためのボタン電池を含む、請求項２４に記載のデバイス。
【請求項４０】
請求項３９に記載のデバイスであって、前記プログラム可能なマイクロプロセッサが、前記電池によって電力供給され、該マイクロプロセッサが、該電池からの電力に応答して、少なくとも１つのピン電圧を有する、デバイス。
【請求項４１】
前記アクチュエーターが、ニチノールワイヤである、請求項４０に記載のデバイス。
【請求項４２】
請求項４１に記載のデバイスであって、前記制御手段が、前記少なくとも１つのピン電圧によって充電可能なコンデンサー充電回路を備え、該アクチュエーターが、該コンデンサー充電回路の放電によって電力供給される、デバイス。
【請求項４３】
請求項４０に記載のデバイスであって、前記制御手段が、手動で作動する入力手段を備え、該制御手段が、タイミング手段によって決定される薬物投薬量の送達のための規定の時間の１つにおいて、該入力手段の手動の作動に応答して、前記回転手段を作動する、デバイス。
【請求項４４】
前記アクチュエーターが、ニチノールワイヤである、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項４５】
請求項４４に記載のデバイスであって、前記制御手段が、前記少なくとも１つのピン電圧によって充電可能なコンデンサー充電回路を備え、該アクチュエーターが、前記入力手段の手動の作動に応答して、該コンデンサー充電回路の放電によって電力供給される、デバイス。
【請求項４６】
前記タイミング手段および制御手段の両方が、プログラム可能なマイクロプロセッサの素子である、請求項２４に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、スプレーまたはエアロゾルの形態で、液体薬学的組成物を制御された自己投与するための、プログラム可能な鼻腔内薬物送達デバイスに関する。
【０００２】
（背景）
手術後の疼痛を患った患者に、鎮痛性の薬学的組成物を自己投与するための手段を提供することは、容認可能な医療行為となっている。この行為は、患者の、疼痛管理プログラムにわたるより直接的な関与および制御を可能にし、そして有益な心理学的な効果を有することが示され、そして患者の全体的な回復および社会復帰を促進し得る。
【０００３】
液体スプレーまたはエアロゾルの形態の薬学的組成物の鼻腔内投与は、他の経路（例えば、経口投与）よりもより迅速な生理学的応答を誘発し得ることもまた、周知である。
【０００４】
現在使用されているように、疼痛キラー（ｐａｉｎ　ｋｉｌｌｅｒ）の自己投与（これは、代表的に、ＤＥＡによって制御された物質として分類される）は、耐久性静脈内カテーテルを提供される患者に必要であり、このカテーテルには、鎮痛薬の重力供給のために患者の身辺に吊るされた容器に装着されたチューブが装着されている。このチューブは、バルキーな電気機械的なデバイスを通過する。このデバイスは、定量ポンプを備え、そして予め定められた頻度または容量の投薬量を超えた場合、薬物の注入についての患者の要求を無効にするマイクロプロセッサを備える。言い換えると、患者が、予めプログラムされた弁および／またはポンプによって過剰投薬されることを防止し、これにより、患者への液体鎮痛薬の流れを止める。高価であることに加えて、鎮痛薬（例えば、オピオイドおよび他の制御された物質）の自己投与のための既存のプログラム可能なデバイスおよびシステムは、かさ張り、熟練したヒトが患者のベットサイドで設定する必要があり、維持するのが高価であり、患者の部屋だけではなく、保健施設の格納部屋などの貴重なスペースを占有する。これらのデバイスはまた、静脈内（および筋肉内）経路を介する、液体薬学的組成物の投与の制御に限定される。
【０００５】
少なくとも１種類のオピオイド鎮痛薬製品は、ＦＤＡによって認可されており、鼻腔投与のために市販されている。この製品は、商標ＳＴＡＤＯＬ（登録商標）ＮＳ（Ｂｒｉｓｔｏｌ　Ｍｅｙｅｒｓ　Ｓｑｕｉｂｂ（Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ））として販売されている。液体薬学的組成物は、ネジ式キャップのボトルに入れられ、そしてスプレー送達のための手動作動式ポンプを用いて鼻腔内に提供される。いくらか時間を消費し、そして疼痛を患った手術後の患者にとって非常に困難である、ポンプの準備手順に加えて、このＳＴＡＤＯＬ（登録商標）ＮＳシステムは、８〜１２用量過剰に提供され、これは、管理されない患者によって迅速な連続性で自己投与され得る。従って、先行技術のデバイスおよびシステムは、患者が過剰投薬されないこと、このオピトイドの潜在的な致死用量を自己投与しないことを確実にするために、病院の医療スタッフの密接な監視を必要とする。このスプレーポンプを装着した溶液はまた、投薬の間に患者がアクセスしないようにしなければならない。この手順は、時間を消費し、そして医療関係者にとって煩わしく、そしてまた、潜在的に無駄のある投薬法である。なぜならば、このシステムは、一人の患者によって使用され得るのみだからである。この先行技術のシステムおよびその使用方法に関するさらなる欠点は、作業者によって保健施設からデバイスが盗まれる結果として生じる、既知の転用および悪用である。
【０００６】
従って、本発明の目的は、複数の予め決められた用量の薬学的組成物を提供する、薬学的送達デバイスを提供することであり、この薬学的組成物は、処方されたプロトコール（１種以上の処方された単位用量間の時間遅延を含む）に従って、１種以上の単位用量の自己投与の処置を必要とする患者によって使用され得る。
【０００７】
本発明のさらなる目的は、自己充足式の、コンパクトでかつ容易に携帯可能な、プログラム可能な薬物送達デバイスであって、処置を必要とする患者による自己投与に使用するのに安全で、信頼性があり、そして容易である薬学的組成物の鼻腔内投与のための薬物送達デバイスを提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、鼻腔内薬物送達デバイスを提供することであり、このデバイスは、転用および悪用を阻止し、そして許可されていないヒトによる使用を拒絶する、アクセス特性および制御特性を有するシステムにおいて、複数の密閉された容器からの、制御された物質の正確な容量の単位用量の投与を提供する。
【０００９】
（発明の要旨）
上記目的ならびに他の利点および長所は、本発明のプログラム可能な薬物送達デバイスによって実現され、これは、携帯可能（すなわち、携帯型）であり、そして複数の別個に密閉された容器から、多くの個々の用量または単位用量（例えば、１２用量）を連続的に自己投与するために、患者−使用者によって手動的に作動される。ここで、投与間の間隔は、この送達デバイスと一体化している電気機械的手段によって、予め決定され、そして作動可能に制御される。
【００１０】
本発明の薬物送達方法および装置は、使用者による鼻腔内投与のために、複数の単位用量の薬物を提供する。患者−使用者による薬物の単位用量へのアクセスは、機械的ロッキング手段または電気機械的ロッキング手段に作動可能に接続されている集積回路（ＩＣ）またはプログラム可能なマイクロプロセッサに格納されるプログラムによって制御され、この手段は、単位用量容器の前進を自動的に制御する。このマイクロプロセッサデバイスは、薬物送達デバイスの製造時および／または構築時にプログラムを提供されるか、または薬物送達デバイスが患者−使用者に調合される時に医者または薬剤師によってプログラム可能であるかのいずれかである。このマイクロプロセッサは、複数の単位用量の容器を含むマガジン（ｍａｇａｚｉｎｅ）または他のキャリアと係合するロック手段を制御するタイマーを備える。密閉された容器は、患者−使用者によって利用される分配ポンプおよびマニュアルアクチュエーターで整列される「作動可能な（ｒｅａｄｙ）」位置に連続的に移動させ、送達ノズルおよび人間工学的チップまたはキャップを介して、加圧した用量を鼻孔にそれにより鼻腔に放出するか、または解放するように配置される。
【００１１】
この薬物送達デバイスは、人間工学的デザインの携帯可能な携帯式ハウジング中に、完全に一体化され、そして自己充足式である。このハウジングは、デバイスが実施不可能にしないで、個々の薬物容器が取り除かれ得ないように、構築時に固定される。タンパーエビデント（ｔａｍｐｅｒ−ｅｖｉｄｅｎｔ）特性はまた、好ましくは、送達デバイスの構造に組み込まれている。１個以上の長寿命のバッテリー（例えば、少なくとも２年の貯蔵寿命を有するバッテリー）は、製造時および構築時に導入され得るか、またはこのデバイスは、この送達デバイスが患者−使用者に調合される場合、１個以上のバッテリーの導入のためにアクセス可能なバッテリーコンパートメントを提供され得る。送達デバイスが、薬物を放出するためにアクチュエーターの使用の間に、予め決められた時間間隔で提供されるようにプログラムされる場合、アクセスポートは、密閉されるか、またはプログラムコードインターロックは、医者または薬剤師がプログラム制御手段を設定した後に起動され得る。一つの好ましい実施形態において、このプログラム化された送達間隔は、本発明の薬物送達デバイスの製造時および構築時に固定され、そしてシールまたは他の機械的なブロッキングデバイスは、スプレーアクチュエーターの不注意の移動を防止するために提供される。このシールを最初の使用のために調製時に取り除き、そしてこのアクチュエーターをデバイスの最初の使用のために押し下げる場合、このバッテリー回路は完了し、そしてマイクロプロセッサのタイマークロックが開始する。
【００１２】
本発明の薬物送達デバイスの不適切な転用および使用のための機会を最小にするために、生物測定同定手段または他の患者の個人同定手段が、このデバイスに組み込まれる。生物測定同定手段は、拳銃および他の小火器のための安全ロックに関連した使用のために開示されている型の指紋同定手段を含み得る。他の個人同定手段は、マイクロプロセッサおよびロック手段に作動可能に連結された一体型の押しボタンまたはキーパッドに入れられなければならない一連の数または他のインディカを含み得る。このような個人化した患者−使用者同定要求は、初期の使用時および／またはそれぞれの連続的な使用の間のいずれかに課せられ得る。独特の暗号化情報は、構築時に各マイクロプロセッサに入れられ、そしてこのアクセスコードを、ラベル、外部の密閉ラッパー、または他のパッケージング材料にプリントし、これを、本発明の薬物送達デバイスが調合される場合に、患者−使用者に提供する。
【００１３】
本発明の薬物送達デバイスの利点は、当業者に明らかであり、そして以下を含む：
１．容認されていない個体による、娯楽のための使用または他の不適切な使用のために、鼻腔スプレー送達デバイスを転用する機会および関心を、最小にするか、または排除する
２．定められているか、または安全であるよりもより頻繁に薬物を自己投与しようとする患者による乱用または誤用の機会を、最小にするか、または排除する
３．定められている薬物レジメンを用いる患者のコンプライアンスを、改善し得る
４．デバイスの最大容量まで、ほぼ予め決められた数の定められた単位用量を、このデバイスを患者−使用者に調合する前に、または調合時に、送達のためにプログラムし得る
５．先行技術のマルチスプレーポンプおよびリザーバシステムを用いて達成され得るよりも、より正確かつ一貫した用量を、このデバイスによって送達する
６．この薬物の各単位用量を、自己密閉容器内に保管する
７．処置の必要な患者に薬物を注入するための皮下針の使用が、排除される。
【００１４】
本発明のデバイスはまた、液体薬学的組成物の形態で、制御された物質（例えば、鎮痛薬オピオイド）を含む複数のバイアルの保管のための安全な容器として役立つ。このハウジングを取り除くための任意の作用によって、このポンプが使用不能になり、これにより、バイアル中の任意の薬物へのアクセスを拒絶する。
【００１５】
可聴式信号または可視式信号は、好ましい実施形態で、例えば、このデバイスが第２の用量または引き続く用量の投与に利用可能であることを使用者に警告するために、ハウジング内にブリンキングＬＥＤを有することにより開始され得る。
【００１６】
好ましい実施形態において、このデバイスは、製造の時点で不正開封防止シールを備え、その結果、処方する薬剤師は、その容器がインタクトであることを保証できる。このデバイスは、好ましくは、遅延機構を克服する任意の試みが、マイクロプロセッサプログラムにおいてデフォルトを引き起こすか、またはポンプ吸引具を操作不能にするかのいずれか、あるいはその両方によって、このデバイスを操作不能にするように構築される。
【００１７】
本発明は、過剰摂取に関連する有害な副作用および健康リスクが存在する場合に、薬物の投与において特に有利である。鎮痛剤のクラスで投与されるべき薬物の型の１つは、麻薬を含み得るので、薬物へのアクセスは、投薬間の時間（例えば、３〜４時間）を規定することによって、限定されなければならない。マイクロプロセッサまたは他のＩＣデバイスは、バイアルが、医師または薬剤師が所定の間隔を入力した後で、内容物が投与され得る位置で分配ポンプと共に整列されるようにプログラムされる。
【００１８】
各バイアルは密閉されているので、その内容物は、貯蔵期間の間、滅菌のままであり、そして送達デバイスの最初の使用後にでさえ滅菌のままである。各バイアルからの単位用量での自己投与は、バイアルの内容物を加圧し、同時に、バイアルの開いた端部においてシールを通って送達管の一端を挿入し、それによって内容物がノズルの端部を介して鼻腔中へ放出されるようにする、吸引具の手動の起動によって開始される。
【００１９】
支持体部材は、送達デバイスのバイアルおよび他の作動機構要素を囲むためのハウジングを備え得る。１つの好ましい実施形態において、このデバイスの外壁は、ハウジング、およびバイアルの反対側の支持体部材の外側の壁から構成され、そしてこれら２つの要素は、回転可能にスナップ式で係合され、そして薬物含有バイアルへのアクセスを妨げるために一緒に永久に密閉される。
【００２０】
第二の好ましい実施形態において、この支持体部材は、デバイスの外部を形成する、連動するハウジング部材の対に完全に覆われる。この第二の実施形態において、ポンプアセンブリは、ハウジングのそれぞれの側から放射状に突き出た、嵌合する中空ポンプ支持体部材の対によって収納され、そして支持される。
【００２１】
組み立てられた送達デバイスの外部を形成する要素は、バイアルへのアクセスが、アセンブリを破壊してアセンブリを異常および／または操作不可能にすることによってのみ獲得され得るように、永久に連結されることが好ましい。この要素は、接着剤によってか、プラスチック部分の超音波溶接によってか、一緒に折れるが損傷なしには分離することができない、それぞれの部分の連動する内部部材を形成することによってか、または当該分野で公知の他の手段によって固定され得る。
【００２２】
ポンプアセンブリに対してバイアル支持体部材を移動させるために必要な力は、当該分野で公知の任意の移動手段によって提供され得る。原動力の供給源としては、バネ（例えば、コイルバネまたは板バネ）、移動要素の間で伸びた１以上の伸縮部材、電気モーター、手動で適用される力などが挙げられ得る。１つの好ましい実施形態において、平らなコイルバネは、一端で支持体部材へ、そしてもう一方の端でハウジングへ固定される。平らなコイルバネは、ハウジング内の最少の空間を占める利点を有する。このコイルバネは、ハウジングと支持体部材とを反対の方向に回転させることによって緊張状態に巻かれ得、次いで、トグル部材の開放に際してのみ所望の方向での部分的回転を可能にするエスケープ機構によって、それらを固定し得る。
【００２３】
動きはまた、反対側の他の部材の被駆動表面に直接接触した駆動シャフトの一端に連結した摩擦部材を有する、電気モーターの使用によって付与され得る。モーターはまた、支持体部材またはハウジングのギア表面またはのこぎり歯状表面のいずれかに、直接的または間接的に係合したギアホイールを回転させるために利用され得る。
【００２４】
相対的な動きを生じる原動力は、ポンプ起動部が押し下げられた場合に係合される機械的リンク仕掛（例えば、ラチェット）によって提供され得る。
【００２５】
別の好ましい実施形態において、このハウジングは、その外周に開口部を備え、この開口部は、患者の指または親指が、支持体部材の周辺の縁に接触することを可能にし、それによって、患者が、薬物を分配するためのポンプアセンブリを有する整列中に薬学的組成物含有バイアルを進めるための手動の力を適用することを可能にする。ラチェットまたは他の形態の方向制御手段のこの実施形態に含まれるものは、特に、空のバイアルが準備位置に移動しないことを確実にするために重要である。この実施形態において、手動の力は、支持体部材の外周で、要素に接線方向で適用され、そして支持体部材を中心ハブの周りを回転させるトルクを生じる。
【００２６】
複数の薬物含有バイアルが、一般に円形の支持体部材上に放射状に整列される好ましい実施形態において、このデバイスはまた、好ましくは、意図されるのとは逆の方向の、ポンプアセンブリと支持体部材との間の相対的な動きを妨げるための手段を含む。手段は、患者が、ポンプアセンブリを有する整列中の空のバイアルの位置にハウジングを回転させることを妨げるために提供される。片道の回転移動を提供するための機構は、ラチェットを含み、ここで、別個のパールが支持体部材またはハウジングのいずれかに装着され、そして装着されていない端部がアセンブリの反対の部分の歯または突出要素を横切るように外側に屈曲する。この突出した歯または類似の機構は、支持体部材の中心的ベアリングハブの外側表面中に成形され得、そして角のあるカム表面を備え、このカム表面上に、パールの端部は、ポンプアセンブリに対してこの支持体部材が進むように乗り；方形肩の各歯の端部は、支持体部材を反対方向に回転させるために力が適用される場合にパールの腕を緊張状態に置くために、パールの端部で対応する突出表面に係合する。
【００２７】
比較的小さい漸増する動きが、定位置から準備位置にバイアルを回転して進めるために必要なので、回転するベアリング表面は、支持体部材および単一ハウジングまたは二部ハウジング要素中に一体形成される、隣接する円筒状ベアリング壁によって提供され得る。
【００２８】
支持体部材およびハウジングを含む種々の要素は、好ましくは、成形ポリマー組成物から形成され得る。このポリマー組成物は、衝撃粉砕に対する比較的高い耐性、硬い表面に落とされた場合の損傷に耐えるための良好な弾力性、および支持体部材中の薬学的組成物含有ガラスバイアルの位置決めを容易にするに十分な可撓性を有することに基づいて選択される。組み立てられた成分はまた、滅菌可能な材料から作製される。この送達デバイスの主な要素は、好ましくは、注入成形によって組み立てられる。適切な組成物としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン（ＡＢＳ）などが挙げられる。
【００２９】
上記のように、本発明の薬物送達デバイスは、投薬量の制御およびデバイスに対するユーザーインターフェイスの制御を提供する電気的制御手段を含む。好ましい実施形態において、この制御手段は、用量が投与された時点を検出および記録し、以前の使用の後に所定の間隔が経過するまでデバイスの使用を妨げ、デバイスの状態に関して使用者および薬剤師または医師へのフィードバックを提供し、そして使用者からの入力を受け取る。これらの要求を満たすために、この制御手段は、送達デバイスのスイッチおよびセンサをモニタリングし、入力ボタンおよび出力デバイスを介して使用者と接触し、経過した実時間をモニタリングし、そして電気機械的システムを作動させ得る、組み込まれたマイクロプロセッサ（マイクロコントローラー）において、有利に具現化される。
【００３０】
電気的マイクロプロセッサ制御システムは、投与されるべき薬物に対する使用者のアクセスが可能にされるべき時点を決定するための手段を提供し、そしてデバイスについてユーザーインターフェイスを提供する。このマイクロプロセッサは、用量が投与される時点を検出および記録し、所定の時間が経過するまでデバイスの使用を妨げ、使用者および試みている保健専門家にデバイスの状態に関する情報を提供し、そして使用者からの入力、ならびに必要に応じて、投与間の時間経過に関するプロトコールの開始および／またはこのプロトコールに対する変化を入力し得る監督する医療専門家からの入力を受け取る。このマイクロプロセッサは、デバイスのスイッチおよびセンサの状態をモニタリングし、ボタンおよび出力デバイスを介して使用者と接触し、経過した実時間をモニタリングし、そして薬物が投与されるのを可能にする電気機械的システムを作動させる機能を果たす。
【００３１】
このユーザーインターフェイスは、入力のための従来のプッシュボタンおよびシステムの状態を示す発光ダイオード（ＬＥＤ）または液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を有利に組み込み得る。入力／出力デバイスとマイクロプロセッサの間の、任意の所望の複雑度を有する多くの異なる従来のインターフェイスが可能である。正確な時間基準もまた、従来技術によって達成され得る。従って、インターフェイスおよびタイマーの構造を、さらに記載することはしない。
【００３２】
所定のタイムスケジュールに従う送達デバイスの電気機械的部分の作動は、本発明に従って必要である。上記のように、エスケープ機構を周期的に交互切り替えするための小型のアクチュエーターは、デバイスの全体の大きさを考慮して、必要である。このアクチュエーターは、ハウジングのベアリングハブの格納部からリンクを引出すのに十分な力を有するトグル機構を備えることができなくてはならない。さらに、このアクチュエーターは、好ましくは小型でありかつ容易にマイクロプロセッサと接続される。好ましい実施形態において、このエスケープアクチュエーターは、ニチノールから作製された形状記憶特性を有するワイヤで具現化される。周知のように、ニチノールワイヤの結晶構造は、相転移温度を超えて加熱される場合に変化し、その結果、このワイヤは、高温でよりも低温で、あまり堅くない。従って、このようなワイヤは、予めこのワイヤに負荷をかけて緊張状態にすることによって、アクチュエーターとして使用され得る。
【００３３】
（発明の詳細な説明）
図１を参照すると、一般的に１として言及される密閉された薬物貯蔵バイアルが示され、このバイアル１は、一般的に円柱状の容器２と、すべりシール部材３を含み、好ましくは、この容器２は、滅菌のためにオートクレーブされ得る透明ガラスで形成され、すべりシール部材３は、好ましくは、熱耐性かつ化学耐性のポリマー材料から加工され、バイアルのアクセスオリフィス４内にスライド可能なように取り付けられる。このバイアルは、正確に予め測定された投薬量の薬学的組成物１を含む。以下に記載する実施形態において、薬学的組成物１は、単一の用量または単位用量を含む。しかし、以下の記載から理解されるように、各々のバイアルは、各々の患者の鼻孔において一部分を投与するために意図される二倍用量の体積で提供され得、これらのバイアルは、ダブルアクション（ｄｏｕｂｌｅ−ａｃｔｉｏｎ）ポンプアセンブリおよびアクチュエーターを利用する。好ましい実施形態において、バイアル１は、放射状に広がるつば５を備え、つば５は、充填およびシール３の取り付け、ならびに送達デバイス中の配置の間の取り扱いを容易にする。
【００３４】
バイアルからの薬学的組成物６の放出は、図２Ａを参照して記載され、図中、ポンププランジャー１２および穿孔管１４は、シール３と接触した状態で、バイアルの内部と連絡している。
【００３５】
図２Ｂを参照すると、プランジャー１２は、完全に伸ばされた位置で示されており、シール３は、バイアルの底に向かって進められる。この容量型ポンプ手段の作用に従って、液体組成物６は、流体チャネル１６を通って排出され、この流体チャネル１６は、プランジャー１２および管１４を通って同軸状に伸びる。シールの基部中の凹部７は、穿孔管１４に対する取り込みをもたらし、この穿孔管１４は、全て十分にセットされ、その結果、鋭い先端部は、ガラスバイアルの底部と接触することによって鈍くも折れ曲がりもしない。
【００３６】
図３を参照して、ポンプアセンブリ１０は、上述の図２Ａ中に配置されるようなプランジャーを有する断面において示される。ポンプ支持構造２０を同軸状に見ると、放出ポート１８で終わる。以下に説明されるように、人間工学による鼻腔内端部またはノズルは、支持体２０で収容される。図３を参照し続けて、一対のアクチュエーター３０は、体型にあわせた表面要素３４を備え、送達デバイスの手動による作動のための指サックを受け入れる。ロックオリフィス３２は、アクチュエーターフランジの隣接する自由端を備え、以下に記載されるようなハウジング中に形成される対応する断面のロック部材を協同的に受け入れる。
【００３７】
スプレーアクチュエーターセンブリは、当該分野で公知の部品（例えば、Ｐｆｅｉｆｆｅｒ　ｃｏｍｐａｎｙ（アメリカ合衆国およびドイツにおいて事務所を保有する）によって製造される鼻腔スプレーデバイスに使用されるような）からなる。
【００３８】
図４を参照すると、バイアルを有するポンプアセンブリおよびアクチュエーターは、支持部材４０に対して協同的な操作配置に示され、この支持部材の上に、全部で１２個のバイアルがしっかりと取り付けられている。この実施形態において、各々のバイアルは、一対のほぼＵ型のブラケットによって噛み合う（ｓｎａｐ−ｆｉｔ）関係に保持され、支持部材４０のベースプレート４４へと一体化して成型される。周囲の側壁４６は、放射線状に配置されたバイアルに対応する複数のアクセスポート４８を有し、バイアルが準備位置にある場合、この側壁は、ポンプアセンブリプランジャーが、アクセスオリフィスを貫通することを可能にする。環状壁５０はまた、ベースプレート４４から垂直に上がり、中心開口５４を形成する。環状壁５０は、以下にさらに詳細に記載されるように、平滑な軸受表面５２を備え、これによって、ハウジング要素の突出壁と回転性に係合する。環状壁５０はまた、複数の開口部５６を備え、この開口部は、回転ラック様支持部材４０によって運ばれるバイアルの数に対応する。
【００３９】
支持部材の寸法は、それらの上を運ばれるバイアルの寸法と数によって一部決定されることが上述の記載から理解される。例えば、患者が、より少ない用量（例えば、８）を受けるように処方される場合、薬学的組成物を含むより少ない数のバイアルは、図５に示されるように１２個の位置支持部材上にのせられ得る。しかし、当業者に明らかなように、指示部材４０の直径は、密閉されたバイアル１の構造を変化させる（例えば、バイアルの高さを小さくする）ことによって減らされ得、それによって環状壁５０および側壁４６の間の必要な半径距離を減らす。バイアルの製造ならびにシールの設置および支持部材に対する密閉されたバイアルの取り付けの容易さには、円柱状の形状が推奨されるため、バイアルの直径は、同じ液体投薬量を収容するために大きくされる必要があり、この投薬量は、好ましくは、約０．１〜約０．２ｍｌの範囲である。本明細書中に記載される好ましい実施形態において、組み立てられた送達デバイスの直径は、好ましくは、約３〜５インチもしくは、約３〜６インチの範囲である。このことにより、容易に運搬することができ、ポケットまたは財布の中に保管することができ、平均的な強さおよび平均的な手の大きさを有する個人によって利用することができる人間工学的設計が可能となる。
【００４０】
図６を参照すると、支持プレートは、ハウジング６０を有するアセンブリに対して準備位置に示されており、は、密接に適合し、回転可能な関係で収容される。ハウジング６０は、中央の環状壁６２を含み、この環状壁６２は、その内部に付随的な軸受表面６４（図１５に示される）を有し、環状壁５０の軸受表面５２とすべるように接触する状態で収容される。壁６４は、環状壁６２から外側に伸び、下側の付随するサイドスカート６４中で終わる。ポンプ支持体７０は、サイドスカート６６と一体的に成型され、そしてサイドスカート６６から放射線状に伸び、そしてポンプ軸受チャネル７２を備え、それによってポンプアセンブリ１０をすべるような関係で収容する。コイルばね８０は、ポンプ支持体７０に協同的に収容され、ポンプアセンブリ１０の内部を係合し、放射線状に外側に伸びる付勢力を生じ、その結果、ポンププランジャー１２および穿孔管１４は、ハウジング６０に対して支持部材４０が回転する間、ポンプ支持体７０の内部まで後退する。
【００４１】
図７の部分的な断面図において、ハウジング６０は、支持部材４０に対して組み立てられ、それによって、ハウジング６０の開チャンバ６１の床６３によって結合された閉コンパートメント８０を形成する。
【００４２】
図８に示されるように、電子モジュール９０は、好ましくは、患者または保健管理者に対する状態情報を提供するためのディスプレイ９２を含み、このディスプレイは、ハウジング６０のチャンバ６１中に収容され、電子ディスプレイは、送達デバイスの中に残っている用量の数、次の用量にアクセスされ得るまでの残り時間、コード化された患者同定情報、送達デバイス、シリアル番号、電池寿命などの情報を提供し得る。さらに好ましい実施形態において、電子モジュールは、１つ以上の入力／作動スイッチを、押しボタンまたは接触感受性デバイスの形態で含み得る。次いで、スイッチは、聴覚／視覚アラームまたはシグナル、内部電池作動／電源作動、用量の間の処方された遅れ時間の入力などのような機能を制御する。
【００４３】
電気的インターフェイスモジュール９０はまた、指定した患者／最新技術を利用する送達デバイスのユーザを独自に識別するための手段を備える。例えば、電気的インターロックは、ポンプアセンブリを作動させて薬学的組成物を放出する前に、許可されたユーザの指紋が読み取られた場合にのみ起動するように提供し得る。この必要な認識プログラムは、マイクロプロセッサに組み込まれ得るか、または補助デバイスとして備えられ得、これは、イエス／ノースイッチまたは作動のための準備位置にバイアルを移動させる機構を解除する機能として実施される。
【００４４】
上記のように、図９に示されるようなコイルバネは、ポンプアセンブリと支持部材に固定されたバイアルとの間の相対的な回転を提供するのに必要とされる推進力の好ましい供給源である。示される実施形態において、平板コイルバネ１１０の一方の末端は、ハウジング６０の中心に統合的に形成されたポストに固定される。このコイルバネの他方の端部は、支持部材４０の環状壁５０に固定されている。当業者によって理解されるように、ポストの配置および装着点の配置は逆であり得、種々の他の機械的構成は、推進力を提供するように選定され得る。例えば、伸長可能な弾性部材が、一方の端部で、支持体部材４０の側壁４６に装着され得、かつハウジングの側面スカート６６の内部に装着する目的で提供されたチャネルにおいて、その外周に沿って伸展され得る。これらの要素は、緩めた状態の弾性部材を用いて構築され、そして伸長した弾性部材において十分なねじれ力を提供して、相対的な回転（この回転は、放射線状に配置された各バイアルを準備位置に導くように少なくとも１回転を介する）を生じるように１回転以上の完全な回転を半時計周りに行う。
【００４５】
好ましい実施形態において、そして図８および図１０に最良に示されるように、ロック機構は、完全に挿入された位置においてポンプアセンブリ１０を固定するために提供され、ハウジング６０の外周と接触したポンプアクチュエーターフランジを備える。これは、１つ以上のロック要素１８を提供することによって達成され得、この要素は、ロック固定装置３２を通った後アクチュエーターに解除可能に係合される。これは、デバイスをユーザのポケットまたはハンドバッグにいれて運搬する場合の損傷の危険性を最小化する送達デバイスのための、コンパクトで安全な配置を提供する。
【００４６】
最初の使用後にポンプアセンブリの望ましくないインターロックを回避するために、制度的背景（ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ　ｓｅｔｔｉｎｇ）におけるように、突出しロック要素７８は、患者による送達デバイスの使用のための準備の際に、簡単に折られ得る。
【００４７】
薬物送達デバイスは、ポンプアセンブリが押し下げられて、空のバイアルにロックされた状態で、製造後（例えば、噴霧機能を確認するための品質管理試験の後；または１つの位置からバイアルを取り除くことによって）に運搬され得ることもまた理解される。この手順によって、患者の自己投与に有効な用量よりも少ない用量が提供される。
【００４８】
ポンプアセンブリが完全に伸長した位置において運搬される場合、取り外し可能な制限クリップ（図示せず）またはスプリットカラーが、アクチュエーター３０の下部、およびハイジング６０の間に挿入されて、薬物の偶然の放出を防止し得る。保持クリップもまた、同様の目的のために、使用しないときは、再び取り付けられ得る。
【００４９】
図１２に示されるさらなる好ましい実施形態において、要素６０および６１からなる２つの部分のハウジングは、固定されて対となった関係で、支持部材４０を完全に取り囲む。この実施形態において、ポンプ支持体はまた、２つの対となった半断面部に形成され、この断面部は、プランジャー１２および伸長した管状部材１７を収容するための内部ポンプ軸受チャネルを有する。底部のハウジング部分６１は、垂直な内部環状縁を与えられ、この縁は、さらに、支持部材４０の裏面に配置された構成要素を支持し、そして取り囲む。この点において、図１５に参照が示されるが、電気的構成要素（バッテリー支持体部材２６２によって保持される複数のバッテリー２６０を含む）は、支持体２７２に取り付けられたマイクロプロセッサ２７０に隣接して固定して配置される。複数の開口部２７６は、ベースプレート４４の対向した側からのワイヤの通過のために設けられる。
【００５０】
支持部材およびポンプアセンブリの相対的な移動が逆になり得ないことを保証することによって安全性（ｓａｆｅｔｙ）および安全性（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）の追加の尺度を提供するために、図１４および図１５に示されるようなラチェットが提供される。図１４に示されるように、ラチェットアーム部材１６０は、固定位置においてこのアームの一方の端部を固定する滑り係合部によって、支持体壁１７０に取り付けられている。ポール（ｐａｗｌ）先端部１６２の表面１６４は、別個のラチェットホイール１８０に形成される、対応して構成された溝１８２に係合する。図１５にさらに示されるように、ラチェットホイール１８０は、接着剤または機械的ファスナによって固定されるハウジング６０の環状壁６２の、固定された係合位置において収容される。
【００５１】
相対的な運動方向が逆になるのを防ぐための、ラチェットまたは他の手段の使用が、特に重要であり、ここで、推進力は、例えば、図１３によって示される実施形態において、患者によって手動で加えられる。この実施形態において、２つの部分のハウジングは、指（すなわち、親指）を挿入してハウジング要素６０、６１の内部に取りつけられた支持部材４０を回転させ得るのに十分な寸法のアクセスウィンドウ８６を備える。この実施形態において、手動の推進力が加えられる場合、マイクロプロセッサは、ユーザに状態を警告する可聴信号および／または可視信号を放射し得、この状態において、エスケープは、支持部材の移動がバイアルを準備位置に位置付けるのを可能にするように作動する。
【００５２】
規定されたプロトコールによって決定されるように、患者の安全性を保証するために、本発明の薬物送達デバイスにより、準備位置へのバイアルの移動、続いて組成物が最後に投与された後の、必要とされる時間遅延を制御するための手段が提供される。１つの好ましい実施形態において、電気機械的インターロックは、図１０および図１１に示されるようなエスケープ機構を使用して提供される。ほぼＵ字形状の制御アーム１２０は、旋回ポスト１２２に回転式に取り付けられ、この旋回ポストは、支持部材４０のベースプレート４４により支持される。図１１に最良に示されるように、この制御アーム１２０の先端部１２４は、凹部１３０まで伸び、この凹部は、ハウジング６０の環状壁６２から外向きに伸びる突出し停止部１３２によって形成される。エスケープ作動手段１２６は、力Ｆを制御アームの一方に加えて、回転運動またはトグル運動が生じるように、概略的に示される。当業者によって理解されるように、制御アーム先端部１２４の間の距離の大きさおよび空間は、突出し停止要素１３２の間の距離に対応し、その結果、制御アーム１２０は、ハウジングと支持部材との間の相対的な移動を可能にするように回転し、このアーム１２０の対向した端部は、隣接した凹部１３０に入り、その先端部１２４は、次の停止部１３２に係合し、それによって、隣接したバイアルの準備位置への移動を制御および制限するのを可能にする。
【００５３】
力Ｆは、任意の種々の電気機械的デバイスによって提供され得、これらのデバイスとしては、以下が挙げられる：直接的にか、または制御アーム１２０に接続された一連のレバーを介してかのいずれかによって、接続ロッドを押出し、そして引き抜く能力のある単動式のソレノイドまたは複動式ソレノイド；カムまたはカムレバー（ｃａｍｍｅｄ　ｌｅｖｅｒ）に接続された電機モーター（ここで、１つ以上のソレノイドまたはモーターは、マイクロプロセッサから受容される信号によって作動される）。
【００５４】
特に好ましい実施形態において、ポンプアセンブリに対して支持部材を前進させるために、形状記憶アロイ（ＳＭＡ）ワイヤがエスケープ機構と共に使用される。形状記憶アロイを使用して線形作動を生じることが周知である２つの方法が、例示的な概略図を参照して記載される。これら方法の両方が、付勢（ｂｉａｓ）バネアクチュエータと呼ばれる。なぜなら、ＳＭＡワイヤがバネを使用して予荷重されるからである。これら２つの構成は、一方が引張りバネを利用し、そして他方が圧縮バネを使用する点で異なる。いずれの方法も、本発明において使用され得、そして、異なる実施形態におけるそれらの適用図２２Ａおよび図２２Ｂと共に例示および記載される。
【００５５】
図２２Ａは、引張りバネを使用する付勢バネアクチュエータの原理を示す。質量Ｍは、一方の面で引張りバネおよび対向する面でニチノールＳＭＡワイヤに接続されている。この引張りバネは、予荷重力がこのバネとＳＭＡワイヤとに存在するように伸展される。このワイヤは、形状記憶効果がその相転位温度よりも高い温度までワイヤを加熱することによって開始されたときに、収縮される。ワイヤが収縮したとき、このワイヤは引張りバネを引っ張り、その質量を移動させる。ＳＭＡワイヤが冷却され、その相転位温度よりも低い温度まで戻ったとき、ＳＭＡワイヤが伸展する。バネにより与えられる張力は、ＳＭＡワイヤを伸展させて、その本来の長さに戻すために必要である。
【００５６】
付勢バネアクチュエータの第二の型において、引張りバネが圧縮バネに交換される。この構成は図２２Ｂに示され、ここで、圧縮バネは、質量Ｍを押出し、そして形状記憶アロイワイヤが質量を引っ張る。本発明の構成において、示されるように、ワイヤがバネの中心を通過して引っ張るのが好ましい。ＳＭＡワイヤが加熱され、長さがより短くなったとき、圧縮バネはさらに圧縮される。ＳＭＡワイヤが冷却されるにつれて、圧縮バネは質量Ｍを押出し、ＳＭＡワイヤを伸展させて、その本来の長さに戻す。
【００５７】
付勢バネアクチュエータは、電気機械的デバイスを提供し、ここで、要素Ｍ（例えば、バネによって付勢配置された回転エスケープの一方の端部）に接続された、ある長さのニチノールワイヤに断続的に電流を印加することにより、アームを移動させ、それによって回転部材を次の許容される位置まで前進させることが可能である。
【００５８】
図１７、１８および１９を参照して記載される、別の好ましい実施形態において、回転式に取りつけられたエスケープ制御アーム１２０は、電流がある長さのニチノールワイヤ２００または他の形状記憶アロイ（ＳＭＡ）ワイヤを通ることにより間接的に生じる力によって作動される。図１７によって示される第一の実施形態を参照して、ある長さのニチノールワイヤ２００は、チャネル２０２に滑動可能に保持され、このチャネルは一対の隣接した壁２０４によって形成され、ワイヤ２００の自由端は、コンダクタ要素２１０に固定され、この要素は、以下に記載される適切な回路を通って電源に接続するために、支持部材４０のベースプレート４４の下方に伸びる。
【００５９】
ＳＭＡワイヤ２００の反対側の末端は、好ましくは約０．０００６インチの直径の長さを有する可撓性網組スチールワイヤ２３０にコネクタ２２０によって接合され、ワイヤ２３０は、ブロック２２８を保有することによって維持される薄い壁のプラスチックチューブ２２６を自由に通る。ワイヤ２３０はまた、制御アーム１２０の反対側のアームに接触するスライド要素２４０を通過する。スチールワイヤ２３０の自由端は、引張りバネ２３２にコネクタ２２０を介して接合され、引張りバネ２３２は、順に、ベースプレート４４に加えられたアンカーポスト２３４に固定される。ＳＭＡワイヤ２００は、図２０の概略図に記載されるような電子回路の一部を形成することが理解され、この電子回路は、電荷が流れ得、それによりＳＭＡワイヤが物理的に収縮して長さを４％まで減少させる点までその温度を上昇させる、コンデンサーを含む。ＳＭＡワイヤ２２０が収縮する場合、これは、スチールワイヤ２３０を引き、ワイヤ２３０は、次いで、これが固定されているスライド要素２４０を介して回転軸アーム１２０に加えられる力を引き起こす。上に説明されるように、スチールワイヤ２３０を介してこの力Ｆを加えることにより、ハウジング部材および支持部材の関連する動き、および準備位置に新しいバイアルを位置付けることが可能になる。
【００６０】
エスケープ制御アーム１２０にアクチュエーティング力を加えるための第２の好ましい実施形態において、図１８に対して参照がなされ、ここで、図１７に詳細に記載される要素を同定するために同様の参照部材が使用される。この第２の実施形態において、ニチノールＳＭＡワイヤ２００の長さは増加し、そしてスチールワイヤ２３０は、垂直方向のループの対を形成するように、チューブを通って導かれる；しかし、操作方法は、それ以外は同じである。
【００６１】
図１９に示される第３のそして最も好ましい実施形態において、先の２つの実施形態において記載されるように、単一の引張りバネ２３２の使用と比較して、２つの別々のＳＭＡワイヤ２００が使用され、そして各々が、圧縮バネ２４２によって前負荷される。力Ｆを加えることによってエスケープを作動させるために、電流が、突出停止部１３２と制約されて接触している制御アーム１２０の先端に接続されたＳＭＡワイヤ２００を通過する。それにより、先端１２４を後退させ、そしてハウジング部材および支持部材の関連する動きを可能にするが、同時に、次の突出停止部１３２に係合するように位置する制御アーム１２０の反対側の末端を位置付ける。２つのＳＭＡワイヤの各々の１つの末端を、スイッチを介してコンデンサーに接続するために、さらなる回路機構が必要であることが理解され、このスイッチは、マイクロプロセッサによって説明される時間遅延プロトコールに従って、エスケープと係合するワイヤに電流を交互に送達する。
【００６２】
本発明に従って、マイクロプロセッサは、ニチノールワイヤアクチュエータを制御し、その結果、用量は、所定かつ処方の時間間隔のみで与えられ得る。このことは、マイクロプロセッサが、所定の時間間隔で、アクチュエーターに十分な電力を供給しなければならず、その結果、アクチュエーターは、支持部材に加えられる原動力がバイアルを前進させるのを可能にするようにエスケープを引き得ることを意味するが、他の時間の全てにおいて、マイクロプロセッサが、アクチュエーターに電力を供給するわけではなく、このことが、時間間隔の間に用量の投与を妨げる。
【００６３】
ニチノールワイヤの作動は、かなりの量の電力を必要とする。従って、エレクトロニクス設計の主な必要条件の１つは、本発明のデバイスについての空間制限と適合性の小ボタン電池バッテリーにおいて利用可能な制限された電圧および電流から、ニチノールアクチュエータに十分な電力を印加することである。
【００６４】
好ましい実施形態において、ニチノールワイヤの直径は、０．０００６インチ／０．１５ｍｍであり、そして各作動の変位は、４．０ｍｍであることが決定され、これは、合計１００ｍｍのワイヤが必要であることを意味する。０．１５ｍｍのワイヤは、４．３オーム／ｃｍの特徴的な抵抗を有し、約４オームの総抵抗を生じる。０．１５ｍｍの直径を有するニチノールワイヤについては、ワイヤを作動させるために、２００ｍＡがワイヤに１秒間印加されることが好ましい。
【００６５】
本発明のデバイスの容積制限を満たす、一般的に、従来の３Ｖのボタン電池バッテリーから利用可能であるピーク電流は、１５０ｍＡのオーダーである。従って、本発明に従って、コンデンサーを使用する、エネルギー貯蔵が設計され、コンデンサーは、バッテリーから時間の問題でゆっくりと荷電され得、そして高電流レベルで１秒間でニチノールワイヤに放電される。
【００６６】
さらに、デバイスの操作のコンピューター制御を可能にするために、コンデンサーの荷電およびコンデンサーからのニチノールワイヤの加圧は、マイクロプロセッサ制御下で行なわれなければならない。公知の商業的なＰＩＣ１２Ｃ９２４のようなプロセッサおよびその他は、ＬＣＤ表示を支持し得るが、簡単なユーザーインターフェイスおよびプログラミングスキームは、はるかに小さくかつ簡単なマイクロコントローラを用いて実施され得る。市販のＰＩＣ１２Ｃ５ＸＸプロセッサは、予め選択された予製のスケジュールの１つを介してデバイスを制御するのに適している。
【００６７】
この型のマイクロプロセッサは、コンデンサーの荷電／放電回路、デバイス中の位置センサ、ならびにユーザーインターフェイスにおける任意のボタンおよびＬＥＤを制御し得る。３Ｖボタンの電池バッテリーで実行するそのＣＭＯＳ出力に関して利用可能な論理的レベルは、論理的な１つの出力について、２５ｍＡで２．３Ｖ（ＧＰＩＯ部分で１００ｍＡ）、そして論理的な０出力について、２５ｍＡで０．６Ｖ（ＧＰＩＯ部分で１００ｍＡ）である。これらの電圧レベルを使用して、トランジスタ回路を切り換え、コンデンサーを荷電し得る。
【００６８】
図２０は、本発明に従う有用な、基本的コンデンサー回路３００を示す。本明細書中に示されるように、コンデンサー回路３００は、通常３Ｖのバッテリーに接続されたエミッタ３０４、および接地するための１ＦのコンデンサーＣ０　１０８を介して接続されたコントローラ３０６を有する、双極性逆方向トランジスタＱ０　３０２を含む。トランジスタＱ０のベース３１０は、１ｋオームのレジスタＲ０　３１２を介して入力／出力３１４（例えば、用量の送達を開始するための押しボタン）に接続される。周知の原則に従って、電荷は、トランジスタＱ０がオフである間、コンデンサーＣ０に蓄積し得るが、一旦トランジスタＱ０が押しボタン３１４の作動によってオンになると、電荷は、迅速に出力される。
【００６９】
従来の３Ｖボタン電池バッテリーの能力に起因して、現実的な荷電回路はまた、バッテリーから引き出される電流を制限しなければならない。マイクロプロセッサのＣＭＯＳピン電圧および電流制限を考慮して、この結果を達成するために、２つの異なる方法が、本発明に従って提供される。
【００７０】
第１の方法は、電流の流れを制限するアナログ制限回路を利用する。このアナログ制限回路は、好ましくは、コントロール入力および直線領域で作動するトランジスタ構造を含む。これは、エネルギー貯蔵回路を荷電するために、非常に低い電流で、一定の電流供給源として、この回路が機能することを可能にする。しかし、このようなアナログ制限回路は、送達デバイスの輸送および貯蔵の間に遭遇し得る極端な温度に非常に敏感であり得る。
【００７１】
電流を制限する第２の方法は、マイクロプロセッサ制御下でパルスする荷電回路を使用する。パルスした荷電回路は、電流を繰り返しオンおよびオフに切り換えるために使用されるＣＭＯＳレベルで、飽和領域中で作動するトランジスタを使用して獲得される。電流が十分に速くパルスされる場合、バッテリーからの平均電流は、正確に制御され得る。従来のボタン電池バッテリーは、パルス中で１ミリアンペア以上の電流を生じ得、これは、マイクロプロセッサを介する荷電回路の切り換え以外の電流制限を有さずに、荷電回路が構築されることを可能にする。
【００７２】
一旦コンデンサーＣ０が十分に荷電すると、荷電レベルは、コンデンサー漏出電流を克服するのに十分な電流を提供することによって維持される。必要な場合、アナログ電流制限アプローチまたはパルス化アプローチは、維持電流のこの流れを提供する。しかし、漏出はまた、荷電回路を使用可能なままにしておくことによって、バッテリー自体によって克服され得る。
【００７３】
マイクロプロセッサはまた、ニチノールワイヤアクチュエータに電圧を加えるために、エネルギー貯蔵コンデンサーＣ０の放電を制御する。この回路は、トランジスタＱ０による順方向バイアス電圧および低下した直列抵抗を最小化することによって、できるだけ小さい電圧を有するアクチュエーターにコンデンサーＣ０を放出する。さらに、エネルギー貯蔵について選択されたコンデンサーは、非常に低い内部直列抵抗を有する。コンデンサーの内部抵抗および電圧を加えられた回路の抵抗は、アクチュエーターの電力の所望でない十分な減少を避けるために、アクチュエーター抵抗（これは、４オームのみのオーダーで存在する）に関して無視できなければならない。
【００７４】
マイクロプロセッサからの制御シグナルは、アクチュエーターを介するコンデンサーによる電圧（３Ｖ近い）を切り換える３ＶのＣＭＯＳレベルである。これは、図２において示されるように、マイクロコントローラのＣＭＯＳ出力にインターフェイスされたトランジスタ切り換え回路で達成される。ここで、切り換え回路３２０は、入力／出力３１４に接続されたそのベース３２４、接地接続されたそのコントローラ３２６、およびニチノールワイヤアクチュエータ３３０およびコンデンサーＣ０　３０８の直列回路の一方の末端に接続されたそのエミッタ３２８（他方の末端は、接地接続されている）を有する双極性逆向きトランジスタＱ１　３２２を含む。
【００７５】
当業者に明らかなように、他の機械的配置は、ポンプアセンブリに関して、バイアルの定期前進を制御するように適応され得る。例えば、ぜんまいじかけ機構（バッテリーまたはバネのいずれかによって電力を入れられる）は、上記のエスケープ機構と組み合わせて使用され得る。この実施形態において、回転式シャフトは、ポンプアセンブリに対して、準備位置に新しいバイアルを位置付けるように回転する支持部材インターロックおよび支持部材を解除するカム表面を有するホイールを提供され得る。機械的なぜんまいじかけ機構はまた、予製のデバイスが使用の準備ができていることを患者に警告および示すために、バッテリー電力の可聴シグナルおよび／もしくはＬＥＤまたは他の可視シグナルを活性化するためのシグナルを生成するために使用され得る。原動力（例えば、バッテリーまたはコイルバネ）を保存するために、バイアルが準備位置に達する場合、ぜんまいじかけの動きは、停止され得る。プランジャーをバイアルに駆動し、それにより、液体薬学的組成物を放出するためのポンプアクチュエーターの動きの際に、レバーコントロールアームの解除によって、あるいは、例えば、磁気センサ、スイッチ、または当業者に公知の他の方法から、マイクロプロセッサに伝送されるシグナルによって、時計の動きは再開され得る。
【００７６】
他の代替的な制御手段としては、要素間の関連する動きを防止するために、ハウジング６０の壁の開口部に係合するように、ソレノイド移動可能部材を位置付けるために、（例えば、支持部材４０の上に）取りつけられた１つ以上のバネソレノイドが挙げられる。係合したソレノイドが一時的に活動する場合、移動可能な部材は、開口部の制約位置から後退され、そして関連する動きが生じる。伸長するバネ負荷した移動可能な部材を有する、同じまたは第２のソレノイドは、それが同じまたは別の空間開口部に遭遇するまでスライド接触を行ない、このソレノイドは、関連する動きを停止するためそしてバイアルを準備位置まで進行するために、空間開口部に侵入する。
【００７７】
種々の機械的および電気的システムに対するこれらおよび多数の他の実施形態は、添付の特許請求の範囲によって規定されるように、本発明の範囲および内容から逸脱することなく、本明細書中に含まれる開示に基づいて当業者に明らかである。
【図面の簡単な説明】
本発明の上述の目的および他の利点は、以下の添付の図面を組み合わせて読む場合に、付随する記載から明らかである。
【図１】図１は、精密薬物用量貯蔵バイアルの４分の１断面の概略的な透視図であり、このバイアルは、所定の投薬量の液体薬学的組成物を含む。
【図２】図２Ａは、図１の薬物貯蔵バイアルであって、バイアルの中に穿孔部材およびプランジャーが挿入されており、この穿孔部材およびプランジャーが、投薬操作の開始時に薬物送達チャネルの一部を形成する。図２Ｂは、図２Ａと同様であり、投薬操作の終了時の要素の相対位置を示す。
【図３】図３は、鼻挿入物を示す断面における側面図であり、この鼻挿入物は、隣接する手動アクチュエーターフランジを有し、このフランジは、図２Ａに示される装置を用いて投薬するための準備のできた位置において係合している。
【図４】図４は、アセンブリの一部を示す本発明の１つの好ましい実施形態の上からみた透視図であり、このアセンブリにおいて、複数の薬物貯蔵バイアルが、鼻スプレーポンプによる連続的な係合のための環状の支持部材中に放射線状に配列される。
【図５】図５は、図４の装置の一部分の図であり、その最大限のバイアル収容数よりも少ない数のバイアルが備えられている。
【図６】図６は、支持部材のアセンブリを示す分解した透視図であり、この支持部材は、図４に示されるバイアルと同様のバイアルおよび関連ハウジングを含む。
【図７】図７は、図６のアセンブリの部分的な断面を示す、端側面図である。
【図８】図８は、図６のアセンブリを示す透視図であり、このアセンブリはまた、鼻キャップおよび電子制御モジュールを含み、この電子制御モジュールは、視覚ディスプレイを有する。
【図９】図９は、部分的に切り取られた図８の完全なアセンブリを示す上部側面図であり、このアセンブリは、ポンプアセンブリおよび鼻キャップを定位置に有し、そしてこの図は、中央に配置されたコイル状のぜんまいを有する１つの実施形態を模式的に示す。
【図１０】図１０は、アセンブリの透視図であり、この図で、ポンプに対するバイアルの移動を制御するためのエスケープ機構を明瞭に示すために、ハウジングが部分的に切り取られ、そしてバイアルが除去されている。
【図１１】図１１は、エスケープ機構およびアクチベーターワイヤの拡大された詳細な、部分的に断面を示す平面図である。
【図１２】図１２は、別の好ましい実施形態の分解された透視図であり、ここで、２つの部品のハウジングが、支持部材を中に封入している。
【図１３】図１３は、図１２に類似した組み立てられた送達デバイスの透視図であるが、ハウジングが、内部にアクセスするためのウインドウ開口部を備えている実施形態を示す。
【図１４】図１４は、ラチェットアームの配置を示す支持部材の透視図である。
【図１５】図１５は、２つの部品のハウジングの片側の内部の透視図であり、環状のラチェットホイールのアセンブリを示し、このラチェットホイールは、図１４に示されるアームと係合するように意図された外部の歯を有する。
【図１６】図１６は、支持部材の１つの実施形態の図であり、電池および他の電子部品の配置を示す。
【図１７】図１７は、放出機構のための電気機械的なアクチュエーターの第１の実施形態を示す上平面図である。
【図１８】図１８は、図１７と同様の図であり、上記機構の第２の実施形態を示す。
【図１９】図１９は、図１７と同様の別の図であり、放出機構の第３の実施形態を示す。
【図２０】図２０は、放出回路の好ましい実施形態の模式図を示し、この放出回路は、アセンブリ中の要素を動かすために使用される。
【図２１】図２１は、充填／放出回路の好ましい実施形態の模式図を示し、この回路は、アセンブリ中で使用される。
【図２２Ａ】図２２Ａは、伸長および圧縮付勢ばねアクチュエーターシステムを模式的に示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、伸長および圧縮付勢ばねアクチュエーターシステムを模式的に示す。
【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２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004505730.tif 000091
【国際調査報告】
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