(57)【要約】  本発明は、ピストンロッド（１０７、２０７）から保持されたカートリッジ（１８９、２８９）のピストン（１９９、２９９）に向けて遠位方向の軸方向の力を伝達するために薬剤送達装置において使用するピストンワッシャ（１０９、２０９）に関する。ピストンワッシャ（１０９、２０９）は、薬剤送達装置のピストンロッド（１０７、２０７）の遠位部分と係合するように構成された近位面部分（１０９ａ）と、ピストン（１９９、２９９）に係合し当接するように構成された遠位面部分（１０９ｂ）とを画定する。軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）は、近位面部分（１０９ａ）と遠位面部分（１０９ｂ）との間に位置決めされ、軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）は、第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態まで移行するように構成される。本発明は、このようなピストンワッシャ（１０９、２０９）を組み込んだ薬剤送達装置にさらに関する。【選択図】図４ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンロッド（１０７、２０７）から保持されたカートリッジ（１８９、２８９）のピストン（１９９、２９）に向けて遠位方向の軸方向の力を伝達するために薬剤送達装置において使用するピストンワッシャであって、前記ピストンワッシャ（１０９、２０９）は、
−  前記薬剤送達装置のピストンロッド（１０７、２０７）の遠位部分と係合するように構成された近位面部分（１０９ａ）と、
−  保持されたカートリッジのピストン（１９９、２９９）に係合し当接するように構成された遠位面部分（１０９ｂ）と、
−  前記近位面部分（１０９ａ）と前記遠位面部分（１０９ｂ）との間に位置決めされた軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）とを画定し、
前記軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）は、第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態まで移行するように構成され、
−  前記第１の軸方向圧縮状態において、前記軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）によって、前記遠位面部分（１０９ｂ）および前記近位面部分（１０９ａ）は、外部から印加された軸方向の圧縮力が作用すると互いに向かって移動でき、
−  前記第２の軸方向非圧縮状態では、前記遠位面部分（１０９ｂ）と前記近位面部分（１０９ａ）との相対的軸方向移動を防止する、ピストンワッシャ。
【請求項２】
近位剛性シェルは前記近位面部分（１０９ａ）を画定する、請求項１に記載のピストンワッシャ。
【請求項３】
遠位剛性シェルは前記遠位面部分（１０９ｂ）を画定する、請求項１または２に記載のピストンワッシャ。
【請求項４】
近位剛性シェルは前記近位面部分（１０９ａ）ならびに軸方向および円周方向に延びる第１の表面壁（１０９ａ１）を画定し、遠位剛性シェルは前記遠位面部分（１０９ｂ）を画定し、遠位剛性シェル部分は、軸方向および円周方向に延びる第２の表面壁（１０９ｂ１）を画定し、前記軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）が前記第１の軸方向圧縮状態をとるとき、前記第１の表面壁（１０９ａ１）および第２の表面壁（１０９ｂ１）は互いに対して入れ子式に移動するように構成された、請求項１に記載のピストンワッシャ。
【請求項５】
前記近位剛性シェルおよび前記遠位剛性シェルは一緒に受け口を形成する、請求項４に記載のピストンワッシャ。
【請求項６】
前記軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）が前記第１の軸方向圧縮状態をとるとき、前記ピストンワッシャ（１０９、２０９）は前記第１の表面壁（１０９ａ１）および第２の表面壁（１０９ｂ１）の表面を協働させることにより、前記遠位剛性シェルと前記近位剛性シェルとの間の相対的軸方向移動に対する抵抗を与えるように構成された、請求項４に記載のピストンワッシャ。
【請求項７】
前記第１の表面壁（１０９ａ１）および前記第２の表面壁（１０９ｂ１）は、前記距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）が前記第１の軸方向圧縮状態にあるとき、互いに対して軸方向に移動可能であり、前記第１の表面壁（１０９ａ１）および前記第２の表面壁（１０９ｂ１）は、互いに固定されて前記距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）に前記第２の軸方向非圧縮状態をとらせる、請求項４から６のいずれか一項に記載のピストンワッシャ。
【請求項８】
前記近位剛性シェルおよび前記遠位剛性シェルは互いに接着されている、請求項７に記載のピストンワッシャ。
【請求項９】
接着剤（１０９ｃ）の一部は、前記第１の表面壁（１０９ａ１）と前記第２の表面壁との間に配置され、前記接着剤（１０９ｃ）は硬化して、前記距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）を前記第２の軸方向非圧縮状態まで移行させる、請求項７または８に記載のピストンワッシャ。
【請求項１０】
前記近位剛性シェルおよび前記遠位剛性シェルは、超音波溶接、レーザ放射、および誘導溶接を含む群のうちの１つまたは複数のプロセスにより接合される、請求項７に記載のピストンワッシャ。
【請求項１１】
ばね装置は、前記遠位面部分（１０９ｂ）と前記近位面部分（１０９ａ）との間に配置され、前記ばね装置は、前記遠位面部分（１０９ｂ）を前記近位面部分（１０９ａ）から軸方向に離すように移動させる付勢力を提供し、前記距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）が前記第１の軸方向圧縮状態をとるとき、外部から印加された軸方向の圧縮力が作用すると軸方向に圧縮されるように構成される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のピストンワッシャ。
【請求項１２】
前記距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）は、前記遠位面部分（１０９ｂ）と前記近位面部分（１０９ａ）との間に配置されたある量のポリマー物質を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のピストンワッシャ。
【請求項１３】
前記ポリマー物質は、前記距離規定装置が前記第１の軸方向圧縮状態にあるとき、液化高粘度状態をとり、前記ポリマー物質が初期軸方向寸法を有する形状から前記初期軸方向寸法よりも短い縮小軸方向寸法を有する形状に移行することができ、前記ポリマー物質は、前記縮小軸方向寸法を有する形状を維持して、前記軸方向距離規定装置（１９ａ１、１０９ｂ１、１０９ｃ、２０９ｃ）が前記第２の軸方向非圧縮状態まで移行するように、硬化可能である、請求項１２に記載のピストンワッシャ。
【請求項１４】
保持されたカートリッジ（１８９、２８９）から薬物用量を吐出し、遠位薬物出口端部および反対側の近位端部を画定する薬剤送達装置であって、前記薬剤送達装置は、
−  液剤を含むカートリッジ（１８９、２８９）および軸方向にその中に摺動可能に配置されるピストン（１９９、２９９）を保持するハウジング構成要素（１０２、２０２）と、
−  用量を吐出するために前記カートリッジ（１８９、２８９）の前記ピストン（１９９、２９９）に遠位方向に力を作用させるピストンロッド（１０７、２０７）を備えた用量設定および吐出機構
を備え、請求項１から１２のいずれか一項に記載のピストンワッシャ（１０９、２０９）は、前記カートリッジ（１８９、２８９）の前記ピストン（１９９、２９９）と前記ピストンロッド（１０７、２０７）との間に軸方向に配置される、薬剤送達装置。
【請求項１５】
前記ピストンロッド（１０７、２０７）は用量吐出の間、回転し、前記ピストンワッシャ（１０９、２０９）は、前記ピストンロッド（１０７、２０７）に対して回転可能に配置され、前記ピストンロッド（１０７、２０７）は前記ピストンワッシャ（１０９、２０９）が回転不能であり続ける間、回転できる、請求項１４に記載の薬剤送達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者が注射可能な液剤の単回または複数回の用量を選択し、設定用量の製品を投薬し、当該製品を好ましくは注射によって患者に適用することを可能にする薬剤送達装置のための構成要素のアセンブリに関する。特に、本発明は、このような薬剤送達装置を組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の開示では、例えば、インスリンの送達による糖尿病治療に使用される薬剤送達装置にほとんど言及しているが、これは本発明の単なる例示的用途である。
【０００３】
液体医薬品、例えば、液剤の必要な投与量の複数回投薬を可能にし、さらに液体を患者に投与することを可能にする薬剤送達装置は、それ自体当該技術分野においてよく知られている。一般に、このような装置は、通常のシリンジのそれと実質的に同じ目的を有する。この種の薬剤送達装置は、いくつかの使用者固有の要件を満たさなければならない。例えば、糖尿病患者の場合、多くの使用者は身体的に虚弱であり、また視覚障害を有する可能性がある。したがって、これらの装置は、部品の操作および使用者による操作の理解の両方の観点から、構造が堅牢であるが、使用が容易である必要がある。さらに、用量設定は容易かつ明白でなければならず、装置を再使用可能ではなく使い捨てにする場合、装置は製造するのが安価であり、廃棄が容易でなければならない。これらの要求を満たすためには、装置を組み立てるのに必要な部品およびステップの数ならびに装置が作られる材料の種類の総数を最小限に抑えなければならない。
【０００４】
典型的には、投与される液剤は、薬剤送達装置の吐出機構のピストンロッドと機械的に相互作用する可動ピストンまたは栓を有するカートリッジ内に提供される。ピストンに遠位方向に推力を加えることによって、所定量の液剤がカートリッジから吐出される。不可避である製造公差のために、例えば、カートリッジのピストンとピストンロッドとの間に軸方向クリアランスが残る場合がある。典型的には、装置の最初の使用に先立って、エンドユーザは、初期用量設定およびその後の最初の用量投薬ステップにおいて既に正確な量の液剤が所定の方法で投薬されることを確実にするために、吐出機構のいわゆるプライミングを実施しなければならない。
【０００５】
少量の用量の初期用量設定および吐出は、カートリッジおよび／または接続された針に存在するいかなる空気も除去し、流れの確認を行うために、特定の状況においても必要とされ得る。
【０００６】
国際公開第９９／３８５５４Ａ１号公報の文書には、液剤カートリッジが生産ラインの組立て中に装置内に挿入される使い捨て装置を形成するのにそれぞれが適した注射装置のいくつかの実施形態が開示されている。
【０００７】
用量設定機能を組み込んだ現況技術のペン型薬剤送達装置は、しばしば、使用者が装置のカートリッジ内に残っている液剤の量を超える用量のサイズを選択することを防止するための、いわゆる内容物終了リミッタを備える。参照文献である国際公開第０１／１９４３４Ａ１号公報、国際公開第２００６／１２８７９４Ａ２号公報、国際公開第２０１０／１４９２０９Ａ１号公報、国際公開第２００７／０１７０５２Ａ１号公報、および国際公開第２０１３／１５６２２４Ａ１号公報には、このような内容物終了リミッタの開示が含まれる。
【０００８】
生産ラインでは、装置の最終組み立て作業の間、プライミングの少なくとも一部は、典型的には、用量設定および吐出機構を使用して実施されるため、使用者は、公差から生じるピストンロッドとピストンとの間の初期のギャップにかかわらず個々のペンサンプルでのプライミング操作に対する実質上一貫した要件を経験する。参照文献である国際公開第２００９／０９５３３２Ａ１号公報は、ピストンロッド手段の遠位端部とプランジャとの間の距離が最小化されるかまたはゼロまで減少される装置を開示する。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、改善され容易になったクリアランス低減またはクリアランス除去を特徴とした薬剤送達装置を提供することである。本発明のさらなる目的は、薬剤送達装置におけるクリアランスを除去する簡素でロバストな方法を提供することである。最後に、本発明の目的は、保持されたカートリッジから一貫して均一で予測可能な液剤の総投与可能量を提供する薬剤送達装置の製造を提供することである。
【００１０】
本発明の開示において、上記の目的のうちの１つもしくは複数に対処するか、または以下の開示ならびに例示的な実施形態の説明から明らかな目的に対処する実施形態および態様について説明する。
【００１１】
第１の態様では、本発明は、ピストンロッドから保持されたカートリッジのピストンに向けて遠位方向の軸方向の力を伝達するために薬剤送達装置において使用するピストンワッシャに関する。ピストンワッシャは、
−  ピストンロッドの遠位部分と係合するように構成された近位面部分と、
−  保持されたカートリッジのピストンに係合し当接するように構成された遠位面部分と、
−  近位面部分と遠位面部分との間に位置決めされた軸方向距離規定装置とを画定し、
軸方向距離規定装置は、第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態まで移行するように構成され、
−  第１の軸方向圧縮状態において、軸方向距離規定装置によって、遠位面部分および近位面部分は、外部から印加された軸方向の圧縮力が作用すると互いに向かって移動でき、
−  第２の軸方向非圧縮状態では、遠位面部分と近位面部分との間の相対的軸方向移動を防止する。
【００１２】
第１の態様によるピストンワッシャは、ピストンロッドと保持されたカートリッジのピストンとの間のクリアランスを除去することにより、薬剤送達装置が組み立てられたときにピストンワッシャがピストンロッドと保持されたカートリッジのピストンとの間に設けられた初期クリアランスに自動的に適応する薬剤送達装置に使用することができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、薬剤送達装置の組立て中に、ピストンロッドおよび保持されたカートリッジのピストンが意図された位置になった後、距離規定装置は、第１の圧縮状態から第２の非圧縮状態まで移行する。距離規定装置が第１の圧縮状態から第２の非圧縮状態に移行した後、遠位面部分と近位面部分との間の相対的軸方向移動が防止され、その後、ピストンワッシャは、薬剤送達装置から１回または複数回の用量を吐出するために、ピストンロッドから保持されたカートリッジのピストンに向かう軸方向の力を伝達できる。したがって、ピストンロッドとピストンとの間の初期クリアランスを効果的に除去することができる。
【００１４】
ピストンワッシャは、遠位面部分と近位面部分との間に初期軸方向寸法を有する非圧縮構成を有し、初期軸方向寸法よりも短い短縮軸方向寸法を有する圧縮構成に再構成可能であるように構成されてよい。
【００１５】
圧縮前の例示的なピストンワッシャの軸方向寸法は、１．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲、好ましくは２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、より好ましくは２．１ｍｍ〜２．７ｍｍの範囲で選択することができる。
【００１６】
ピストンワッシャは、薬剤送達装置のピストンロッドと保持されたカートリッジのピストンとの間に緩く保持されるように構成することができる。したがって、ピストンワッシャがその最終構成をとるとき、ピストンワッシャは、ピストンロッドから独立して回転することができ、すなわち、ピストンロッドが回転する間、例えば、用量吐出中はピストンワッシャを回転不能に保つことができる。
【００１７】
近位剛性シェルは近位面部分を画定してよい。遠位剛性シェルは遠位面部分を画定してよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、近位剛性シェルは近位面部分ならびに軸方向および円周方向に延びる第１の表面壁を画定する。遠位剛性シェルは遠位面部分を画定し、軸方向および円周方向に延びる第２の表面壁を画定する。距離規定装置が第１の軸方向圧縮状態をとるとき、第１の表面壁および第２の表面壁は互いに対して入れ子式に移動するように構成される。
【００１９】
いくつかの形態では、近位剛性シェルおよび遠位剛性シェルは一緒に受け口を形成する。
【００２０】
いくつかの実施形態では、軸方向距離規定装置が第１の軸方向圧縮状態であるとき、ピストンワッシャは第１の表面壁および第２の表面壁の表面を協働させることにより、遠位剛性シェルと近位剛性シェルとの間の相対的軸方向移動に対する抵抗を与えるように構成されてよい。
【００２１】
距離規定装置が第１の軸方向圧縮状態であるとき、第１の表面壁および第２の表面壁は、互いに対して軸方向に移動可能である。いくつかの実施形態では、ピストンワッシャは、第１の表面壁と第２の表面壁を互いに軸方向に移動させるのに必要な力が、カートリッジ内のピストンを移動させるのに必要な解放力（ｂｒｅａｋ−ｌｏｏｓｅ  ｆｏｒｃｅ）よりも小さくなるように構成される。他の実施形態では、第１の表面壁と第２の表面壁を互いに軸方向に移動させるのに必要な当該力は、解放力の７０％未満、例えば、解放力の５０％未満、解放力の３０％未満である。
【００２２】
第１の表面壁と第２の表面壁を互いに固定することにより、これによって、距離規定装置は第２の軸方向非圧縮状態をとる。第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態への移行は恒久的なものであるため不可逆であってよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、近位剛性シェルおよび遠位剛性シェルは、互いに接着される。さらなる実施形態では、接着剤の一部は、第１の表面壁と第２の表面壁との間に配置される。遠位面部分と近位面部分とが互いに対して所望の目標位置に位置決めされると、接着剤が硬化し、距離規定装置を第２の軸方向非圧縮状態に移行させる。
【００２４】
その他の実施形態では、近位剛性シェルおよび遠位剛性シェルは、超音波溶接、レーザ放射、および誘導溶接を含む群のうちの１つまたは複数のプロセスにより接合され、距離規定装置を第２の軸方向非圧縮状態に移行させる。
【００２５】
いくつかの形態では、ばね装置は遠位面部分と近位面部分との間に配置され、当該ばね装置は、遠位面部分を近位面部分から離すように軸方向に移動させるための付勢力を提供し、距離規定装置が第１の軸方向圧縮状態をとるとき、外部から印加される軸方向の圧縮力が作用すると軸方向に圧縮されるように配置される。
【００２６】
距離規定装置は、遠位面部分と近位面部分との間に配置されたある量のポリマー物質を含む。ポリマー物質は、距離規定装置が第１の軸方向圧縮状態にあるとき、液化高粘度状態をとり、ポリマー物質が初期軸方向寸法を有する形状から初期軸方向寸法よりも短い縮小軸方向寸法を有する形状に移行できる。ポリマー物質は、距離規定装置が第２の軸方向非圧縮状態まで移行して縮小軸方向寸法を有する形状を維持するように、硬化可能である。
【００２７】
第２の態様では、本発明は、第１の態様によるピストンワッシャを組み込んだ薬剤送達装置に関する。
【００２８】
このような薬剤送達装置は、保持されたカートリッジから薬物用量を吐出するように構成されてよく、薬剤送達装置は、遠位薬物出口端部および反対側の近位端部を画定し、
−  液剤を含むカートリッジおよび軸方向にその中に摺動可能に配置されるピストンを保持するハウジング構成要素と、
−  用量を吐出するためにカートリッジのピストンに遠位方向に力を作用させるピストンロッドを備えた用量設定および吐出機構
を備え、ピストンワッシャは、カートリッジのピストンとピストンロッドとの間に軸方向に配置される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ピストンワッシャは、ピストンロッドに対して非取り付け状態で、かつ／または保持されたカートリッジのピストンに対して非取り付け状態で配置される。しかしながら、装置の組み立て後に、ピストンワッシャは、遠位面部分がピストンに当接接触し、近位面部分がピストンロッドに当接接触した状態で配置される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ピストンロッドは、用量吐出中に回転するように構成される。一実施形態では、ピストンワッシャは、ピストンロッドに対して回転可能に配置され、ピストンロッドはピストンワッシャが回転不能であり続ける間、回転できる。
【００３１】
用量設定および吐出機構は、用量設定中にドライバに対して回転する用量設定要素を備えてよく、用量設定要素およびドライバは、設定用量の吐出中に一緒に回転する。
【００３２】
本発明の第３の態様では、第２の態様による薬剤送達装置は、カートリッジに残っている液剤の投薬可能量を超える用量の設定を防止する内容物終了リミッタを備える。
【００３３】
いくつかの実施形態では、内容物終了リミッタは、ドライバと薬剤送達装置の用量設定要素との間に配置されてよい。例示的実施形態では、内容物終了リミッタは、ドライバと用量設定要素とを係合している。そのような実施形態では、用量設定要素が用量をダイヤルアップさせるためにドライバに対して回転されると、内容物終了リミッタは、例えばドライバおよび用量設定要素のうちの一方によって提供される内容物終了停止幾何形状に向かって移動する。他の実施形態では、内容量終了リミッタがピストンロッドと用量設定要素とを係合している。そのような実施形態では、用量設定要素が用量をアップさせるためにピストンロッドに対して回転されると、内容物終了リミッタは、例えばピストンロッドおよび用量設定要素のうちの一方によって提供される内容物終了停止幾何形状に向かって移動する。
【００３４】
第４の態様では、本発明は、ピストンロッドから保持されたカートリッジのピストンに向けて遠位方向の軸方向の力を伝達するために薬剤送達装置において使用するピストンワッシャの作製方法に関する。ピストンワッシャの作製方法は、
ａ１）薬剤送達装置のピストンロッドの遠位部分と係合するように構成された近位面部分を提供するステップと、
ａ２）薬剤送達装置によって保持されたカートリッジのピストンに係合し当接するように構成された遠位面部分を提供するステップと、
ａ３）第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態まで移行するように構成された軸方向距離規定装置を近位面部分と遠位面部分との間に配置するように提供するステップと、
ｂ１）近位面部分、遠位面部分、および近位面部分と遠位面部分との間に位置決めされた軸方向距離規定装置を配置するステップと、
ｂ２）軸方向距離規定装置が第１の軸方向の圧縮状態である状態で、遠位面部分および近位面部分が互いに対して所望の目標位置に位置決めされるまで、遠位面部分および近位面部分を互いに軸方向に移動させる外部から印加される軸方向の圧縮力を加えるステップと、
ｃ１）第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態まで軸方向距離規定装置を移行させて、遠位面部分と近位面部分との相対的軸方向移動を防止するステップと
を含む。
【００３５】
いくつかの実施形態では、ステップｂ２）およびｂ３）は、薬剤送達装置の組立て中に実行され、近位面部分および遠位面部分は、薬剤送達装置の吐出機構のピストンロッドと保持されたカートリッジのピストンとの間に位置決めされる。
【００３６】
特定の実施形態では、ステップｂ２）は、ピストンロッドとカートリッジとを互いに軸方向に移動させることによって実行される。例示的な実施形態では、ピストンロッドおよびカートリッジは、薬剤送達装置のハウジング構成要素およびカートリッジを相対的に移動させることによって、互いに向かって軸方向に移動する。
【００３７】
特定の形態では、第４の態様による方法は、薬剤送達装置のピストンとピストンロッドとの間のクリアランスを、その組立て中に除去する方法に関し、当該外部から印加される軸方向の圧縮力は、ピストンロッドと薬剤送達装置のカートリッジのピストンによってその組立て中に作用する。
【００３８】
本明細書で使用する場合、用語「インスリン」は、液体、溶液、ゲル、または微細懸濁液等の制御された方法でカニューレまたは中空針等の送達手段を通過可能であり、血糖値制御効果を有する任意の薬物を含む流動性薬剤、例えば、ヒトインスリンおよびその類似体、ならびに非インスリン、例えば、ＧＬＰ−１およびその類似体を包含することを意味する。例示的実施形態の説明では、インスリンの使用に言及する。
【００３９】
以下、本発明は図面を参照してさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】分解図での従来技術の注射装置を示し、種々の構成要素を示す。
【図２】図１に示したものと同様の注射装置に組み込むのに適した従来技術の内容物終了リミッタを概略的に示す。
【図３ａ】最終組み立て前の状態でピストンに当接するように配置された第１の実施形態によるピストンワッシャを有する例示的な実施形態の注射装置の断面図を示す。
【図３ｂ】最終組み立て後の状態における、図３ａの装置の断面図を示す。
【図４ａ】図３ａに示すピストンワッシャ構成の詳細図である。
【図４ｂ】図３ｂに示すピストンワッシャ構成の詳細図である。
【図５ａ】最終組み立て前の状態においてピストンに当接するように配置された第２の実施形態によるピストンワッシャを有する例示的な実施形態の注射装置の断面図を示す。
【図５ｂ】最終組み立て後の状態における図５ａの装置の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
一般に、図面では、類似の構造は、主に類似の参照番号で識別されるため、例えば、図１で参照番号「７」を持つ部品は図３ａ〜図４ｂの参照番号「１０７」に対応し、図５ａ〜図５ｂの参照番号「２０７」にそれぞれ対応する。
【００４２】
示される図面は略図であるため、異なる構造の構成ならびにそれらの相対的寸法は例示目的のためだけに役に立つことが意図される。以下、用語「部材」または「要素」を所与の構成要素に使用する場合、これは、記載された実施形態において、構成要素が一体型部品であるが、あるいは、同じ部材または要素が、ちょうど、２つ以上の記載された構成要素が一体型部品として提供され得、例えば、単一の射出成形部品として製造され得るように、いくつかのサブコンポーネントを備えてもよいことを一般的に示す。用語「アセンブリ」は、所与の組み立て手順の間に一体型または機能的アセンブリを提供するために記載された構成要素が必ずしも組み立てできることを意味するのではなく、単に、機能的により密接に関連するものとしてグループ化された構成要素を記述するために使用される。
【００４３】
図１には、参照文献の国際公開第９９／３８５５４Ａ１号公報の図１５〜１７に関連して開示されたような従来技術のペン形状薬剤送達デバイスの構成要素の分解図が示される。本開示の図１は、その参照文献の図１７の再現である。本文脈では、装置は、注射ペンの例、例えば、保持されたカートリッジのピストンがそれに沿って摺動可能に配置される中央長手軸を画定することができるペン形状注射デバイスを提供する「一般的な」従来技術の薬剤送達装置を表す。注射装置には、例えば、用量設定手順において用量のサイズを選択し、用量吐出手順の間に設定用量を吐出するように動作可能である、薬物の１回または複数回の用量を設定および吐出するための用量設定および吐出機構が設けられている。図１に示す装置に密接に関連する薬剤送達装置は、Ｎｏｖｏ  Ｎｏｒｄｉｓｋ社によってＮｏｖｏＰｅｎ  ＦｌｅｘＰｅｎ（登録商標）として販売されている。
【００４４】
より具体的には、図１に示すペン型装置１は、キャップ部（図示せず）と、主要部とを備える。主要部は、薬剤吐出機構が配置されるかまたは組み込まれた近位ハウジング構成要素１を有する近位本体、すなわち駆動アセンブリ部と、薬剤充填済み透明カートリッジ８９（参照番号のない遠位の針貫通可能隔膜を有する）が所定位置に配置され保持され得るカートリッジホルダ部を形成する遠位ハウジング構成要素２とを有する。したがって、遠位ハウジング構成要素２の遠位端部は薬物出口を成す。
【００４５】
本開示の理解に直接必要な構成要素のみを本明細書で説明する。吐出機構の完全な説明については、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第９９／３８５５４Ａ１号公報を参照されたい。
【００４６】
完全に組み立てられた状態では、遠位ハウジング構成要素２は、近位ハウジング構成要素１に、例えば軸方向スナップ接続によってしっかり取り付けられ、この遠位ハウジング構成要素２は、カートリッジ８９の一部が検査されることを可能にする開口部を有する。カートリッジは、例えば、インスリン、ＧＬＰ−１、または成長ホルモン製剤を含むことができる。この装置は、遠位ハウジング構成要素２内の近位受容開口部を通って挿入されたカートリッジ８９を取り替え不能であるように収容するように設計されており、このカートリッジは、吐出機構の一部を形成するピストンロッドによって駆動可能なピストンを備える。ピストンロッドによって加えられる軸方向力をピストンに伝達するために、ピストンロッドとピストンとの間にピストンワッシャ９を配置できる。
【００４７】
再び図１を参照すると、ナット要素４０は、遠位ハウジング構成要素２の所定の軸方向位置にしっかり固定されている。ナット要素４０は注射装置の中心軸に沿って延びる中央開口部を画定し、開口部は雌ねじを画定する。ピストンロッド７は、ナット要素４０の雌ねじと係合するように構成された雄ねじを備える。ピストンロッド７は、長手方向の凹状トラック６、すなわち、一対の平坦な表面、または吐出機構のドライバチューブ８５の噛み合い幾何形状と協働して、ピストンロッド７とドライバチューブ８５との相対的軸方向移動を可能にするが相対回転は防止するための類似の長手方向に延びる幾何形状をさらに備える。図示されている実施形態では、ドライバチューブ８５は、ドライバチューブ８５およびブシュ８２を含む多部品ドライバの一部である。ドライバチューブ８５およびブシュ８２は、一緒に回転するが、互いに対して軸方向に変位不能であるように構成される。ドライバチューブ８５は、近位ハウジング構成要素１に対して軸方向に固定された位置で回転するように装着される。ドライバチューブ８５は、用量吐出中は回転されるが、用量設定中は回転不能のままである。スケールドラム８０として形成された用量設定要素は、近位ハウジング構成要素１のねじ山に装着され、ブシュ８２を包囲し軸方向に重なるように配置される。用量設定中、スケールドラム８０は、近位ハウジング構成要素１のねじ山で回転することにより、ダイヤルアップされる。このようにして、スケールドラム８０は、近位ハウジング構成要素１に対して近位方向に移動し、設定用量サイズに比例した距離だけ近位方向に延びる。この用量設定手順の間、ブシュ８２は軸方向に沿って移動するが、ブシュはハウジングに対して回転することが防止される。設定用量は、使用者が注射ボタン８８を遠位方向に押すことによって吐出される。この間、スケールドラム８０は、初期位置に向かって回転して戻る。ブシュ８２は、スケールドラム８０に連結されているため、注射中にスケールドラム８０とともに回転する。ドライバチューブ８５は、同様に回転するように強制され、ナット要素４０を通ってピストンロッド７を回転させるように作用する。これに応じて、ピストンロッド７は、遠位方向に力を伝達してカートリッジ８９のピストンを押し、設定用量のサイズに等しい量を吐出するために遠位方向に移動させる。
【００４８】
図１に示す注射ペンの特定の変形例は、注射装置のカートリッジに残っている液剤の投薬可能量を超える用量の設定を防止する用量設定リミッタを備えることができる。１つの好適な用量設定リミッタ、すなわちいわゆる「内容物エンドリミッタ」は、国際公開第０１／１９４３４Ａ１号公報の図３に開示され、図示されており、本開示の図２でさらに再現されている。図示されている実施形態では、ドライバ３１は、図１に示す装置のドライバ、すなわち、ブシュ８２に一般的に対応する要素を形成する。外側螺旋状トラック３３がドライバ３１上に配置されている。ドライバ３１の螺旋状トラック３３に螺合されたナット部材３２によって、用量設定リミッタが画定されている。さらに、図２において、用量設定要素３０は、図１のスケールドラム８０に対応する。その外壁に、ナット部材３２は、用量設定要素３０の内側に軸方向にある隆起部３５が係合する凹部３４が軸方向に設けられている。
【００４９】
螺旋状トラックは、新しいフルカートリッジ内の薬物の総量と相関する長さを有する。用量設定中、用量設定要素３０が回転している間、ドライバ３１は回転不能のままである。したがって、用量をダイヤルアップするとき、ナット部材３２は螺旋状トラック３３のエンドストップに向かって移動する。用量吐出中、ドライバ３１は用量設定要素３０とともに回転する。したがって、ナット部材３２は螺旋状トラック３３に対するその現在位置を維持する。累積吐出量と現在の設定用量との合計がフルカートリッジ内の液剤の総量に等しい場合、ナット部材３２は螺旋ねじ３３のエンドストップに単に当接する。これにより、カートリッジ内に残っている液剤の量を超える用量の設定を防止する。
【００５０】
図示されている内容物終了リミッタは、図１に示される注射装置に関連して使用される好適な内容物終了リミッタの非限定的な例のみを提供する。あるいは、他の知られている内容物終了リミッタ、例えば、国際公開第２００６／１２８７９４Ａ２号公報、国際公開第２０１０／１４９２０９Ａ１号公報、国際公開第２００７／０１７０５２Ａ１号公報、および国際公開第２０１３／１５６２２４Ａ１号に開示されている内容物終了リミッタが注射装置に使用されてよい。このような内容物終了機構によれば、ナット部材それ自体として形成される内容物終了リミッタの代わりに、必ずしも「ナット」として形成されていない対応するトラックフォロワを代わりに使用することができ、ここで、トラックフォロワは、ドライバに連結される第１のトラック連結具と、用量設定要素に連結される第２のトラック連結具とを含むことができる。本開示で使用される場合、用語「ナット部材」および「内容物終了リミッタ」は、任意のタイプの内容物終了リミッタを含む。
【００５１】
図１に示す従来技術の注射装置の組み立て手順に従って、装置は、遠位ハウジング構成要素２、カートリッジ８９、ピストンワッシャ９、ナット要素４０、およびピストンロッド７を含む遠位サブアセンブリを形成することによって組み立てることができる。遠位サブアセンブリでは、ナット要素４０は、軸方向のスナップ嵌めによって特定の所定の軸方向位置で遠位ハウジング構成要素２に固定される。ピストンロッド７は、ナット要素４０に対して既に螺合された状態で設けられており、ここで、ピストンロッド７は遠位ハウジング構成要素２に対して特定の回転配向をとり、ピストンロッドの遠位端部はピストンワッシャ９に密に近接しており、ピストンワッシャは、カートリッジ８９のピストンに隣接して位置している。
【００５２】
近位サブアセンブリは、注射装置の残りの構成要素を含む。すなわち、近位サブアセンブリは、ナット部材３２がドライバ（すなわち、ブシュ８２）の螺旋状トラックに対して所定の開始位置をとり、ドライバチューブ８５が近位ハウジング構成要素１に対して所定の回転配向をとる状態で、近位ハウジング構成要素１および用量設定および吐出機構を備える。これにより、２つのサブアセンブリを最終的に互いに固定するために遠位サブアセンブリが軸方向に近位サブアセンブリと係合されるとき、ピストンロッド７が摺動してドライバチューブ８５と係合するが、これはピストンロッド７とドライバチューブ８５との相対回転を必要としない。
【００５３】
ピストンロッド、用量設定および吐出機構、カートリッジ本体、カートリッジ充填レベル、および他の構成要素に対する製造公差は、組立て中の各装置におけるピストンロッド位置およびピストン位置の変動をもたらす。
【００５４】
機械装置の製造では、ピストンロッドとカートリッジのピストンとの間の潜在的なクリアランスを最小化するために、最初にピストンロッド７を公称位置に位置決めすることによって位置決めを行うことができる。公差故に、ピストンとピストンロッドとの間の種々の異なるクリアランスギャップは、各サンプルの遠位サブアセンブリと近位サブアセンブリが恒久的に共に固定されたときに現れる。組み立てプロセスの異なるステップで実行され得る測定または推定に基づいて、各サンプルの実際のギャップは、従来、用量設定および吐出機構の操作によって除去されているか、または少なくとも部分的に低減されている。用量設定および吐出機構の操作は、最終組み立て後または異なるサブアセンブリの最終組み立て前に実施してもよい。しかしながら、そのような補償手順は、装置が使用者に出荷される前であっても、内容物終了機構がより低い程度またはより高い程度まで操作されることを意味し、実際の（ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ）総投薬可能量がサンプル毎に異なることを意味する。一般に、このようなサンプル間の変動およびばらつきは、装置の品質がさほど最適でないかもしれないという印象を与えかねないため、避けられるべきである。
【００５５】
ここで図３ａおよび図３ｂを参照して、改善された薬剤送達装置および関連する組み立て方法の第１の実施形態について説明する。図３ａおよび図３ｂでは、第１の実施形態による改善されたピストンワッシャ１０９が示されている。図４ａおよび図４ｂは、ピストンワッシャ１０９の周りに配置された構成要素の拡大図を示す。ピストンワッシャ１０９は、ピストンロッド１０７の遠位端部に係合するように構成された近位剛性シェル１０９ａによって形成された近位面部分を含む。ピストンワッシャ１０９は、保持されたカートリッジ１８９のピストン１９９の近位端面に係合し当接するように構成された遠位剛性シェル１０９ｂによって形成された遠位面部分をさらに含む。
【００５６】
近位剛性シェル１０９ａは、軸方向および円周方向に延びる第１の表面壁１０９ａ１を画定する。遠位剛性シェル１０９ｂは、軸方向および円周方向に延びる第２の表面壁１０９ｂ１を画定する。図示されている実施形態では、第１の表面壁と第２の表面壁の両方が管状壁要素として形成される。第１の表面壁１０９ａ１および第２の表面壁１０９ｂ１は、互いに対して入れ子式に移動するように構成されている。図示されている実施形態では、近位剛性シェルおよび遠位剛性シェルは一緒に受け口を形成する。
【００５７】
改善されたピストンワッシャ１０９は、近位面部分と遠位面部分との間に配置された軸方向距離規定装置を備える。軸方向距離規定装置は、第１の軸方向圧縮状態から第２の軸方向非圧縮状態まで移行するように構成される。第１の軸方向圧縮状態において、軸方向距離規定装置によって、遠位面部分および近位面部分は、外部から印加された軸方向の圧縮力が作用すると互いに向かって移動できる。第２の軸方向非圧縮状態では、軸方向距離規定装置は、遠位面部分と近位面部分との相対的軸方向移動を防止する。
【００５８】
改善されたピストンワッシャ１０９は、比較的大きな軸長の初期軸方向寸法を有する第１の構成を最初に有する。ピストンワッシャは、近位剛性シェル１０９ａと遠位剛性シェル１０９ｂとを軸方向に互いに向かって付勢する軸方向の圧縮力を作用させることによって、軸方向寸法が縮小された第２の構成に圧縮されてもよい。第１の表面壁１０９ａ１および第２の表面壁１０９ｂ１は、移動への抵抗に勝った場合、互いに対して入れ子式に移動するように構成されている。
【００５９】
ある量の接着剤１０９ｃが第１の表面壁１０９ａ１と第２の表面壁１０９ｂ１との間に配置される。図３ａおよび図４ａでは、接着剤はまだ硬化されておらず、近位剛性シェル１０９ａおよび遠位剛性シェル１０９ｂが互いに向かって軸方向に移動できる。
【００６０】
２つのサブアセンブリを軸方向に一緒に移動させることによって遠位サブアセンブリを近位サブアセンブリに組み立てるとき、ピストンワッシャ１０９はある時点でピストンロッド１０７とピストン１９９との間で締め付けられる。２つのサブアセンブリが一緒に軸方向に近づけられたとき、ピストンワッシャ１０９の軸方向寸法は小さくなる。これは、遠位ハウジング構成要素１０２ａのスナップ要素が近位ハウジング構成要素１０１ａの協働するスナップ要素とスナップ係合するまで続く。これは図３ｂおよび図４ｂに示されている。ピストンワッシャ１０９の軸方向寸法は、ここでピストンワッシャ１０９が存在しない場合、ピストンロッドとピストンとの間に存在するであろうギャップに適合するようになっている。
【００６１】
図３ｂおよび図４ｂに示す状態が確立された後、近位剛性シェル１０９ａおよび遠位剛性シェル１０９ｂの互いへの固定のために、接着剤１０９ｃが硬化する。接着剤の硬化は、任意の知られている方法により行うことができる。非限定的な例には、熱、放射線、例えばＵＶ放射線の適用による硬化、または当技術分野で知られている他の任意の原理が含まれる。
【００６２】
近位剛性シェル１０９ａと遠位剛性シェル１０９ｂとを接着剤を用いて互いに接合することに代えて、またはこれに加えて、２つの部分は、レーザ放射、超音波溶接、または類似の固定プロセス等の他の手段によって固定してもよい。接着剤１０９ｃの硬化等のために、ピストンワッシャ１０９に向けた放射線の適用を容易にするために、注射装置のハウジング内に１つまたは複数の開口が設けられてもよい（図示せず）。
【００６３】
図示されている実施形態では、ナット要素１４０は近位ハウジング構成要素１０１に取り付けられている。他の実施形態では、ナット要素１４０は、遠位ハウジング構成要素１０２が近位ハウジング構成要素１０１に取り付けられる前に、遠位ハウジング構成要素１０２に取り付けられてよい。
【００６４】
図３ａ〜図４ｂに示されている設計に類似したさらなる図示されていない実施形態は、ピストンワッシャの遠位面部分と近位面部分との間に配置されたばね装置をさらに組み込んでいる。ばね装置は、遠位面部分を近位面部分から軸方向に離すように付勢するように作用する付勢力を提供するように構成される。ばね装置は、圧縮ばね、発泡体要素、または当該付勢力を提供するのに適した任意の他の要素として設けられてよい。距離規定装置が第１の軸方向の圧縮状態をとる場合、外部から印加された軸方向の圧縮力が作用すると、遠位面部分および近位面部分は、それぞればね装置によって付勢された力に抗して軸方向に移動する。ピストンワッシャの所望の軸方向の目標寸法が得られると、近位剛性シェルと遠位剛性シェルとが互いに固定される。
【００６５】
図５ａおよび図５ｂは、改善された薬剤送達装置の第２の実施形態を示し、関連する組み立て方法をここで説明する。これらの図は、第２の実施形態による改善されたピストンワッシャ２０９を組み込んだ注射装置を示す。
【００６６】
図５ａおよび図５ｂは、改善された薬剤送達装置の第２の実施形態を示し、関連する組み立て方法をここで説明する。図５ａおよび図５ｂは、第２の実施形態による改善されたピストンワッシャ２０９を組み込んだ注射装置を示す。
【００６７】
ピストンワッシャ２０９もまた、ピストンロッド２０７の遠位端部に係合するように構成された近位剛性シェルによって形成された近位面部分を含む。ピストンワッシャ２０９は、保持されたカートリッジ２８９のピストン２９９の近位端面に係合し当接するように構成された遠位剛性シェルによって形成された遠位面部分をさらに含む。近位剛性シェルおよび遠位剛性シェルは、全体的に図４ａおよび図４ｂに示す対応する部品と同様に形成されてよい。図示されている実施形態では、ピストンワッシャ２０９は中空の内部空間を有する受け口を形成する。
【００６８】
ピストンワッシャ２０９の空間内では、ある量の硬化性ポリマーペーストが配置される。図示された実施形態では、硬化前に、ポリマー物質は図５ａおよび図５ｂに示す状態で、液化高粘度状態をとる。
【００６９】
２つのサブアセンブリを軸方向に一緒に移動させることによって遠位サブアセンブリを近位サブアセンブリに組み立てるとき、ピストンワッシャ２０９はある時点でピストンロッド２０７とピストン２９９との間で締め付けられる。２つのサブアセンブリが共に軸方向に近づけられたとき、ピストンワッシャ２０９の軸方向寸法は小さくなる。これは、遠位ハウジング構成要素２０２ａのスナップ要素が近位ハウジング構成要素２０１ａの協働するスナップ要素とスナップ係合するまで続く。これは図５ｂに示される。ピストンワッシャ２０９の軸方向寸法は、ここでピストンワッシャ２０９が存在しない場合、ピストンロッドとピストンとの間に存在するであろうギャップに適合するようになっている。
【００７０】
ピストンワッシャ２０９の圧縮中、ポリマー物質は初期軸方向寸法を有する形状から、初期軸方向寸法よりも短い縮小軸方向寸法を有する形状に変わる。図５ａおよび図５ｂを比較されたい。
【００７１】
図５ｂに示す状態が確立された後、近位剛性シェルと遠位剛性シェルとの間のさらなる軸方向の圧縮を防止するために硬化性のポリマーペーストは硬化する。ポリマーペーストの硬化は、任意の公知の方法により行ってもよい。非限定的な例には、熱、放射線、例えばＵＶ放射線の適用による硬化、または当技術分野で公知の他の任意の原理が含まれる。
【００７２】
上記の方法は、図３ａ、図５ａに示される状態の前か、または図３ｂ、図５ｂに示される状態の後に行われるべき「標準用量設定および吐出手順」を含んでよい。「標準用量設定および吐出手順」は、生産ラインの個々の装置で同じであってもよい。そのような用量設定および吐出手順は、例えば、用量設定および吐出機構の機能チェックを行うために実行されてもよい。
【００７３】
組み立て方法は、遠位ハウジング構成要素および近位ハウジング構成要素が、スケールドラム用の窓開口部とカートリッジホルダの検査用開口部との間の意図された回転整列が確保されるように、互いに対して適切な回転配向を有するように提供される。組み立てられた注射装置は、ここで、ラベリングおよび他のその後の完了ステップの準備が整う。
【００７４】
実施形態１および実施形態２の記載された設計およびそれらのそれぞれの組み立て方法を使用することによって、各ペン型装置のクリアランスを個々のペン型装置間で効果的に除去することができる。内容物終了機構が装置に組み込まれている状況では、ピストンロッドとピストンとの間のギャップを均一にするための用量設定および吐出機構を使用せずにペンの製造および組み立てを行うことができ、したがって、個々の装置それぞれの内容物終了機構がそれぞれ個々のペン型装置からの一貫して均一な総投薬可能量を提供することをさらに可能にする。
【００７５】
非限定的な例示的なピストンワッシャの場合、非圧縮状態における軸方向寸法は、２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度、例えば２．７ｍｍを選択することができ、ピストンワッシャの圧縮を開始する際、ピストンロッドおよびピストンの両方がピストンワッシャに係合するとき、軸方向寸法はピストンロッドの最遠位点からピストンの最近位点までの軸方向距離に対応する。
【００７６】
図１に示す注射装置は、手動ペン型注射器の非限定的な例を提供し、吐出機構は完全に手動であり、この場合、用量設定要素および注射ボタンは、設定用量サイズに対応して用量設定中に近位方向に移動し、次いで、使用者により遠位方向に移動され設定用量を吐出するが、これは図示された実施形態に対応する。
【００７７】
注射装置の代替的実施形態では、これらは、エネルギー貯蔵部を組み込んで使用者が用量注射ボタンを操作したときに設定用量を吐出するのを助けることができる。所与の薬剤送達装置において具現化される吐出機構のタイプに応じて、吐出機構は、用量設定中に歪められた後、解放ボタンが作動されたときにピストンロッドを駆動するために解放されるばねを備えてもよい。さらに他の代替的機構は、１回または複数回の別個の用量投与の間にカートリッジの全内容物を吐出するのに十分なエネルギーを貯蔵するばね部材を備えることができる。このようなタイプの注射装置それぞれは、本発明の異なる態様による上記の方法および機能によって組み立てを可能にするように構築できる。
【００７８】
本発明の特定の特徴が本明細書に示され説明されたが、当業者は多くの改変、代替、変更、および均等物を想到するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨内にあるとしてすべてのそのような改変および変更をすべて包含することを意図していると理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【国際調査報告】
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