(57)【要約】  注射によって使用者に薬剤を送達するように構成されたデバイスであって、薬剤の送達に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるように構成された注射フィードバック装置を含むデバイス。
2017526489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射によって使用者に薬剤を送達するように構成されたデバイスであって、
薬剤の送達に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるように構成された注射フィードバック装置
を含む前記デバイス。
【請求項２】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織に熱エネルギーを与えること、または使用者の皮膚組織から熱エネルギーを除去することにより、温度ベースのフィードバックを使用者の皮膚組織に与えるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
フィードバック装置は、患者インターフェース要素の温度を変えることによって皮膚組織を加熱または冷却するように構成される、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
フィードバック装置は、患者インターフェース要素の温度を所定量だけ変えるように構成される、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
フィードバック装置は、患者インターフェース要素の温度を所定期間にわたって変えるように構成される、請求項３または４に記載のデバイス。
【請求項６】
フィードバック装置は、薬剤の送達に関連するトリガイベントに応答して温度ベースのフィードバックを提供するように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
フィードバック装置は、異なるトリガイベントに応答して異なる温度を皮膚組織に与えるように構成される、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
トリガイベントは、デバイスからの薬剤の注射の完了である、請求項６または７に記載のデバイス。
【請求項９】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の局所的な領域の温度を制御して温度ベースのフィードバックを提供するように構成されたペルチェ素子を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１０】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の加熱を引き起こすために電気抵抗性の加熱要素または赤外線加熱要素を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１１】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の冷却または加熱を引き起こすために吸熱または発熱化学反応を開始するように構成される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１２】
使用者の皮膚に装着される接触領域を含み、ここで、フィードバック装置は、接触領域の下の皮膚組織に温度ベースのフィードバックを与えるように配置される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
薬剤を送達するために患者開始トリガに応答してフィードバックを自動的に与えるように構成される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１４】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の冷却または加熱を引き起こすためにガスの圧縮または膨張を開始するように構成される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１５】
使用者への温度ベースのフィードバックの適用をトリガするためにタイミング要素を含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１６】
フィードバック装置は、フィードバック装置による加熱期間後に使用者の皮膚組織を自然に冷却させることによって温度ベースのフィードバックを与えるように構成される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１７】
ウェアラブルである、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１８】
ボーラス注射デバイスである、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載のデバイスと、注射によって使用者に送達予定の薬剤のリザーバとを含むシステム。
【請求項２０】
注射によって使用者に薬剤を送達するように構成されたデバイスの使用者にフィードバックを提供する方法であって、温度ベースのフィードバックを使用者に与えることを含む前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、薬剤の送達に関するフィードバックを使用者に提供することに関する。それだけには限らないが、特に、本明細書は、薬剤の送達に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるフィードバック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者に薬剤を送達するためのウェアラブルデバイスは、所望の速度で、または所望の期間にわたって薬剤が送達されるようにするために、時として、患者によってかなり長時間装着される。このタイプのウェアラブルデバイスの一例は、典型的には皮膚に対してパッチのように装着されるボーラス注射器（ｂｏｌｕｓ  ｉｎｊｅｃｔｏｒ）である。ボーラス注射器は、一般に、患者への少なくとも１ｍｌなど比較的大きい体積の液体薬剤の自動皮下送達を行う。薬剤の送達は、数分または数時間続くことがある。そのような高容量ボーラス注射デバイスは、大容積デバイス（ＬＶＤ）と呼ぶことができる。
【０００３】
薬剤の送達が完了した後、患者は自分の身体からデバイスを後で取り外さなければならない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のいくつかの態様によれば、注射によって使用者に薬剤を送達するように構成されたデバイスであって、薬剤の送達に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるように構成された注射フィードバック装置を含むデバイスが提供される。
【０００５】
温度ベースのフィードバックは、目立たない形で、ウェアラブルデバイスの使用者が直感的に理解することができる様式で注射に関するフィードバックを提供することができる。
【０００６】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織に熱エネルギーを与えること、または使用者の皮膚組織から熱エネルギーを除去することにより、温度ベースのフィードバックを使用者の皮膚組織に与えるように構成される。
【０００７】
温度ベースのフィードバックを使用者の皮膚組織に与えることは、例えば使用者の衣服の下で、直接的に目立たない形でフィードバックが送達されるようにすることができる。
【０００８】
フィードバック装置は、患者インターフェース要素の温度を変えることによって皮膚組織を加熱または冷却するように構成される。
【０００９】
患者インターフェース要素は、例えば皮膚組織との接触によって、快適におよび／または高い熱効率でフィードバックを提供する助けとなり得る。
【００１０】
フィードバック装置は、患者インターフェース要素の温度を所定量だけ変えるように構成される。
【００１１】
インターフェース要素の温度が変えられる所定の量は、使用者が温度の変化を容易に知覚し、したがってフィードバックに気付くようにするのに適したものとすることができる。変化が温度上昇である場合、この変化は、使用者の皮膚組織の性質を変えるには不十分なものとなり得る。所定の量の一例は、±５℃である。最高温度は、約４２℃とすることができる。
【００１２】
フィードバック装置は、患者インターフェース要素の温度を所定期間にわたって変えるように構成される。
【００１３】
期間の長さは、患者が変化を容易に知覚できるように選択される。一例は、１分未満である。
【００１４】
フィードバック装置は、薬剤の送達に関連するトリガイベント（ｅｖｅｎｔ）に応答して温度ベースのフィードバックを提供するように構成される。
【００１５】
これは、フィードバック装置が、薬剤の用量の注射の完了など特定のイベントを使用者に示すことを可能にし得る。これは、使用者に関するフィードバックの質を高めることができる。
【００１６】
フィードバック装置は、異なるトリガイベントに応答して異なる温度を皮膚組織に与えるように構成される。
【００１７】
これは、フィードバック装置が、例えば異なる温度を皮膚組織に適用することによって、複数のタイプの情報を使用者に提供することを可能にし得る。これは、使用者に与えられるフィードバックの範囲が増大されるので有利であり得る。
【００１８】
トリガイベントは、デバイスからの薬剤の注射の完了である。
【００１９】
これは、デバイスを身体から安全に取り外すことができることを、デバイスが使用者に知らせることを可能にし得る。
【００２０】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の局所的な領域の温度を制御して温度ベースのフィードバックを提供するように構成されたペルチェ素子を含む。
【００２１】
ペルチェ素子は、皮膚組織の正確な温度制御、したがって使用者のための高品質であり区別可能なフィードバックを可能にし得る。
【００２２】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の加熱を引き起こすために電気抵抗性の加熱要素または赤外線加熱要素を含む。
【００２３】
これは、デバイスが皮膚組織の急速な加熱を引き起こすことを可能にし、したがってデバイスがトリガイベントに応答して迅速にフィードバックを提供することを可能にし得る。
【００２４】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の冷却または加熱を引き起こすために吸熱または発熱化学反応を開始するように構成される。
【００２５】
これは、デバイスが皮膚組織の急速な加熱または冷却を引き起こすことを可能にし、したがってデバイスがトリガイベントに応答して迅速にフィードバックを提供することを可能にし得る。
【００２６】
デバイスは、使用者の皮膚に装着される接触領域を含み、フィードバック装置は、接触領域の下の皮膚組織に温度ベースのフィードバックを与えるように配置される。
【００２７】
接触領域の下の皮膚の領域へフィードバックを与えることにより、使用者がフィードバックをデバイス、したがって注射と関連付けることが容易になる。
【００２８】
デバイスは、薬剤を送達するために患者開始トリガ（ｐａｔｉｅｎｔ−ｉｎｉｔｉａｔｅｄ  ｔｒｉｇｇｅｒ）に応答してフィードバックを自動的に与えるように構成される。
【００２９】
このようにして、フィードバックプロセスは、デバイスの最初の起動または何らかの他のトリガに応答して開始されることがあり、その後、使用者からの個別の入力なしで自動的に進行することができる。これは、デバイスの使い勝手を良くすることができる。
【００３０】
デバイスは、ボーラス注射デバイスとすることができる。
【００３１】
デバイスはウェアラブルとすることができる。
【００３２】
フィードバック装置は、使用者の皮膚組織の冷却または加熱を引き起こすためにガスの圧縮または膨張を開始するように構成される。
【００３３】
これは、デバイスが皮膚組織の急速な加熱または冷却を引き起こすことを可能にし、したがってデバイスがトリガイベントに応答して迅速にフィードバックを提供することを可能にし得る。
【００３４】
デバイスは、使用者への温度ベースのフィードバックの適用をトリガするためにタイミング要素を含む。
【００３５】
これは、フィードバック装置が、マイクロコントローラなどの制御装置によって制御されることなく動作することを可能にし得る。これは、デバイスを製造するコストを削減することができる。
【００３６】
デバイスは、フィードバック装置による加熱期間後に患者の皮膚組織を自然に冷却させることによってフィードバックを与えるように構成される。
【００３７】
デバイスのこの態様は、使用者が自然な形でフィードバックを知覚できるようにすることがある。
【００３８】
本発明のいくつかの態様によれば、上記のデバイスと、注射によって使用者に送達予定の薬剤のリザーバとを含むシステムが提供される。
【００３９】
本発明のいくつかの態様によれば、注射によって使用者に薬剤を送達するように構成されたデバイスの使用者にフィードバックを提供する方法であって、温度ベースのフィードバックを使用者に与えることを含む方法が提供される。
【００４０】
単に例示の目的で、添付図面を参照しながら実施形態を以下に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】注射によって薬剤を使用者に送達し、注射に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるためのウェアラブル装置の概略図である。
【図２】注射によって薬剤を使用者に送達し、注射に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるためのウェアラブル装置のブロック図である。
【図３】注射によって薬剤を使用者に送達し、注射に関する温度ベースのフィードバックを使用者に与えるためのウェアラブルデバイスの患者接触領域の概略図である。
【図４】注射によって薬剤を送達するためのウェアラブルデバイスの使用者に温度ベースのフィードバックを提供するための方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
流体薬剤を患者に送達するためのウェアラブル流体送達デバイスを以下に述べる。このデバイスは、ある量の薬剤を収納するためのリザーバと、薬剤を患者に送達するための投薬インターフェースとを含む。デバイスは、注射によって投薬インターフェースから薬剤を送達し、注射に関する温度ベースのフィードバックを患者に与えるように構成される。例えば、患者は、温度ベースのフィードバックによって、デバイスを取り外すべき時、または別の理由でデバイスに関与すべき時の情報を受けることができる。デバイスが患者の皮膚に装着されている間、注射およびフィードバックが提供される。
【００４３】
デバイスを、ボーラス注射器の文脈で以下に述べるが、代替として、別のタイプの大容積デバイス（ＬＶＤ）でもよいことを理解されたい。図１に示される例示的実施形態を参照すると、デバイス１は、保護ハウジング２を含み、保護ハウジング２内に、薬剤３のリザーバおよび投薬インターフェース４が、デバイス１の他の構成要素と共に位置する。ハウジング２は、成形されたプラスチックまたは別の適切な材料から形成される。薬剤３のリザーバは、カプセル５内に提供され、カプセル５は、薬剤の１用量を含むことがある。カプセル５は、ガラスなどの不活性材料から形成され、ハウジング２の内部キャビティ内に固定される。カプセル５は、デバイス１の再使用を可能にするように交換可能とすることができる。代替として、カプセル５は、デバイス１において交換可能でないこともあり、それにより、カプセル５の内容物が使い尽くされると、デバイス１は、薬剤を送達するためにもはや使用することができず、処分しなければならない。デバイス１のこの一回使用の性質は、操作のしやすさを高め、患者が不適切な交換カプセルを誤って設置することがないことを保証することによって、安全性を改良する。
【００４４】
投薬インターフェース４は、デバイス１から患者への薬剤の注射のための注射要素を含む。注射要素は、図１に示されるようなカニューレ６の文脈で以下に説明するが、代替として他のタイプの注射要素を使用することもできることを理解されたい。代替の注射要素の例を以下にさらに論じる。
【００４５】
カニューレ６は、遠位端７を含み、遠位端７は、使用中、デバイス１のハウジング２を通って患者の身体組織内に突出する。また、カニューレ６は、近位端８を含み、近位端８は、上で言及したリザーバ３から薬剤を受け取るように構成される。例えば、カプセル５の出口ポートの形態での開口部９は、管路１０によって、カニューレ６の近位端８に連結され、それにより、流体薬剤は、カプセル５からカニューレ６内に流れることができる。
【００４６】
カニューレ６は、使用されないときにはハウジング２内に安全にしまわれように、ハウジング２の外面を通して制御可能に延出可能および／または後退可能とすることができる。デバイス１は、これを容易にするために使用者操作可能アクチュエータ１１を含むことがある。アクチュエータ１１は、デバイス１のハウジング２に対するカニューレ６の動きを引き起こして、カニューレ６を延出および／または後退させるように構成される。一例は、ばね要素１２と、ばね要素１２を解放するためのスイッチ１３とを含むアクチュエータ１１である。スイッチ１３によって解放するとき、ばね要素１２は自動的に伸長し、それによりカニューレ６をハウジング２から一部押し出して注射位置にするように構成される。アクチュエータ１１は、電動式とすることができる。例えば、上で言及したばね要素１２を解放するためのスイッチ１３は、電動式とすることができる。電力は、ばね要素１２をその元の非伸長位置に後退させ、それによりカニューレ６も引き戻すためにも使用される。この目的で、アクチュエータ１１は、電気モータ１４と、ばね要素１２に連結された適切な駆動機構とを含むことがある。電力は、充電式とすることができるバッテリ１５またはデバイス１内の他の電源によって提供される。
【００４７】
特に、デバイス１の構成が、薬剤のカプセル５が交換可能であるようなものである場合、バッテリ１５は充電式とすることができる。このタイプの構成では、デバイス１は、滅菌部分と非滅菌部分とを含む。デバイス１の滅菌部分は交換可能であり、交換可能なカプセル５を含む。デバイス１の非滅菌部分は再使用可能であり、デバイス１の再使用可能な要素を含む。非滅菌部分にある要素は、例えば充電式バッテリ１５を含むことがある。一般に、非滅菌部分は、デバイス１の安全な動作のために滅菌であることを必要とせず、安全に再使用することができる要素を含む。しかし、滅菌である必要がない要素は、必ずデバイス１の非滅菌部分に閉じ込めなければならないわけではないことを理解されたい。例えば、バッテリ１５が、デバイス１の滅菌部分に他の交換可能な要素と共に含まれることも可能である。この構成では、バッテリ１５は、カプセル５が交換されるたびに交換されるので、充電式でない。
【００４８】
以下により詳細に説明するように、デバイス１は、電子制御装置１６を含んでいてよく、電子制御装置１６は、アクチュエータ１１および／またはデバイス１の他の要素の動作を制御するように構成される。電子制御装置１６は、プロセッサとメモリとを含み、例えば、システムバス（図示せず）を使用してアクチュエータ１１および／またはデバイス１の他の要素に通信可能に結合された電子マイクロコントローラを含む。スイッチ１３、モータ１４、バッテリ１５、および制御装置１６は、図２でのデバイス１のブロック図には示されているが、図１には示されていない。
【００４９】
カニューレ６の遠位端７は、患者の身体組織へのその挿入を容易にするように鋭利にされる。代替として、投薬インターフェース４は、身体組織へのカニューレ６の遠位端７の挿入を補助するための別個の針（図示せず）を含んでいてもよい。この場合、カニューレと針は、一体となってトロカールを形成することができる。この針は、上で論じたカニューレ６と同様に、デバイス１のハウジング２から制御可能に延出可能および／または後退可能とすることができる。針は、カニューレ６が身体組織内に移動できるように患者の皮膚に穿刺するように構成される。針は、例えば、カニューレ６の中心を通って延出するように配置される。皮膚が穿刺されたとき、デバイス１は、薬剤の送達前に、針をハウジング２内に後退させるように構成される。デバイス１は、上述したタイプの別個の針を含む場合、針の延出および後退を容易にするために、カニューレ６に関して前に論じたものと同様のアクチュエータを含んでいてもよい。
【００５０】
別の代替形態は、薬剤が針自体を通して送達されるものである。この場合、針は、従来の注射針のものと同様の特性を有する。針の近位端は、上で論じたカニューレ６と同様に薬剤リザーバ３に連結され、それにより、流体薬剤は、針を通って患者の身体組織内に流れることができる。デバイス１がこのように構成される場合、カニューレ６は、投薬インターフェース４から省かれてもよい。
【００５１】
カニューレ６または他の注射要素内への薬剤の流れは、流量制御装置１７によって制御される。図１に示されるように、流量制御要素は、ピストン１８を含むことがあり、ピストン１８は、カプセル５を通って一端から他端に可動であり、薬剤を、上で言及した開口部９を通してカプセル５から押し出す。適切な駆動機構（図示せず）が、ピストン１８に機械的に連結され、カプセル５を通してピストン１８を移動させるように動作可能である。ピストン１８の動きは、電動式とすることができる。例えば、電気モータ１９が、駆動機構に連結される。電気モータ１９は、前に言及したバッテリ１５など、デバイス１にある電源によって電力供給される。
【００５２】
追加としてまたは代替として、流量制御装置１７は、カプセル５の開口部９にシール２０を含んでいてよく、薬剤をカプセル５から流し出すことが意図される前に、薬剤がカプセル５から流れ出るのを防止する。シール２０は、破壊可能であり、または何らかの他の形で開放可能であり、薬剤がカプセル５から前に言及した管路１０を通ってカニューレ６または他の注射要素内に移動できるようにする。デバイス１は、以下に説明するように、患者開始トリガに応答して、例えばシール２０を破壊することおよび／またはピストン１８を移動させることによって流量制御装置１７を操作するように構成される。
【００５３】
図３を参照すると、ハウジング２の接触領域２１が、デバイス１の使用中に患者の皮膚に装着されるように構成される。接触領域２１は、例えば、ハウジング２の底面に位置する。接触領域２１は、患者の皮膚に装着されるときに快適になるように選択される幾何学的および触覚的特性を有する。ハウジング２のこの接触領域２１を通って、カニューレ６または他の注射要素が、薬剤の送達中に患者の身体組織内に突出する。接触領域２１は例えばアパーチャ２２を有し、アパーチャ２２を通って、カニューレ６が、デバイス１の使用中に突出する。アパーチャ２２は、前述した延出および後退動作中を含め、カニューレ６および／または上で言及した別個の針を収容するのに十分に大きい。
【００５４】
デバイス１の使用中、接触領域２１は、固定具によって患者の皮膚に保持される。固定具は、かなりの期間、例えば数時間にわたって安定した位置で接触領域２１を皮膚に保持するのに適しており、デバイス１の使用中に注射要素が患者の身体に対して固定位置で常に維持されることを保証する。接触領域２１は、概して平坦形または概して弓形とすることができ、デバイス１の表面の少なくとも一部にわたって延在していてよい。図１および図３に示されるように、適切な固定具の一例は、接触領域２１を患者の皮膚に一時的に接着するための接着層２３である。接着層２３は、一般的な絆創膏で使用されるような標準的な生体適合性膠を含むことがある。接着層２３を損傷から保護するため、および接着層２３が、患者の皮膚に取り付けられる前に望ましくない物体にくっつくのを防止するために、デバイス１の接触領域２１は、接着層２３を覆う保護カバー（図示せず）も含む。保護カバーは、デバイス１の使用前に接着層２３を露出するために、例えば接着層２３からカバーを剥がすことによって接触領域２１から選択的に取外し可能である。
【００５５】
また、デバイス１は、薬剤の送達に関するフィードバックを患者に提供するためのフィードバック装置２５も含む。フィードバック装置２５は、患者の身体組織の局所的な加熱または冷却の形で、患者の身体にフィードバックを与えるように構成される。加熱または冷却の度合いは、以下に説明するように、患者が容易に知覚するのに十分なものである。接触領域２１および送達インターフェース４は、フィードバック装置２５と患者の身体との間での高効率の熱エネルギー伝達を容易にするように形状およびサイズを設定しておくことによって、このフィードバックプロセスを補助することができる。
【００５６】
フィードバック装置２５は温度制御装置２６を含み、温度制御装置２６は、患者がデバイス１を装着している間に患者の身体へまたは患者の身体から熱エネルギーを伝達させるように構成される。温度制御装置２６によって引き起こされる熱エネルギーの伝達は、患者への薬剤の送達に関連付けられるイベントに応答して行われる。これらのイベントの１つまたは複数の後で患者の身体へまたは患者の身体から熱エネルギーが伝達される速度は、比較的速くすることができ、それにより、フィードバック装置２５は、イベントの鮮明な標示を患者に与えることができる。フィードバック装置２５は、例えば、患者の皮膚の温度の比較的急速な上昇または低下を引き起こすことによってイベントを示すように構成される。温度上昇または低下は、フィードバック装置２５が皮膚の温度を上昇または低下させ、その直後に皮膚の温度を（それぞれ）低下または上昇させるという意味合いで、温度ピークの形で提供される。
【００５７】
患者の皮膚の温度の変化は、フィードバック装置２５によって能動的または受動的に引き起こされる。例えば、以下で述べるように、フィードバック装置２５は、温度制御装置２６を使用して皮膚を能動的に加熱または冷却することによって患者の皮膚の温度を能動的に変えるように構成される。代替として、フィードバック装置２５は、皮膚を能動的に加熱または冷却するのを止めることによって患者の皮膚の温度を変えるように構成される。これは、皮膚の温度をその周囲と自然な形で等化させることによって、温度変化を引き起こす。
【００５８】
フィードバック装置２５によって行われる温度変化の一例は、約２℃〜約５℃の間の患者の皮膚の温度変化である。この変化は、１分未満、例えば３０秒未満、または１０秒未満の期間で行われる。患者の皮膚が加熱される最高温度は、４２℃である。これは、フィードバック装置２５が患者の皮膚の性質を変えるのを防止する。
【００５９】
フィードバック装置２５をトリガして、患者が知覚可能な、患者の皮膚組織の温度の変化を生じさせることができるイベントの一例は、薬剤注射プロセスの完了である。特に、デバイス１は、薬剤の用量がカニューレ６または他の注射要素を通して患者に完全に注射された時を検出するように構成される。フィードバック装置２５は、これを検出し、前に言及した電子制御装置１６に標示信号をフィードバックするための１つまたはそれ以上の適切なセンサを含む。
【００６０】
例えば、フィードバック装置２５は、ピストン位置センサ２７を含むことがあり、ピストン位置センサ２７は、上述したピストン１８がカプセル５に沿って所定の距離だけ移動した時を検出するように構成される。センサ２７は、光学センサとすることができるが、任意の適切なセンサを使用することができる。所定の距離は、カプセル５から開口部９を通して管路１０に１用量の薬剤が押し入れられたことを示す。カプセル５が数用量の薬剤を最初に含む場合、所定の距離は、カプセル５の部分長に対応する。カプセル５が１用量の薬剤のみを含む場合、所定の距離は、カプセル５の全長に対応することがある。ピストン１８が所定の距離だけ移動したことを検知したとき、ピストン位置センサ２７は、薬剤の用量がカプセル５から排出されたことを示す信号を発生するように構成される。
【００６１】
追加としてまたは代替として、フィードバック装置２５は、センサ２８を含むことがあり、センサ２８は、所定の体積の薬剤がカプセル５から出て前に言及した開口部９を通過したことを検出するように構成される。センサ２８は、例えば、開口部９、または開口部９が連結された管路１０に位置する。適切なセンサ２８は、薬剤流量センサである。センサ２８は、管路１０を通るカニューレ６への薬剤の流れが止まったことを検出することによって動作することがあり、それにより、予め設定された用量の薬剤がピストン１８によってカプセル５から排出されたことを示す。薬剤の用量が管路１０を通過したことを検知したとき、流量センサ２８は、薬剤の用量がカプセル５からカニューレ６に排出されたことを示す信号を発生するように構成される。
【００６２】
センサ２７、２８からの信号が、送達デバイス１のステータス、特に患者の身体組織への薬剤の注射の進行を示すことを理解されたい。送達デバイス１のステータスは、上述したセンサからだけではなく、送達デバイス１のステータスを示すイベントを検出する他のタイプのセンサ（図示せず）から決定することもできる。そのようなセンサの一例は、カニューレ６または他の注射要素の位置を監視するように構成された位置センサである。このセンサは、カニューレ６または他の注射要素がハウジング２から延出される、またはハウジング２内に後退される時を制御装置１６に報告するように構成され、その際、患者への薬剤の送達の開始および終了を示す。
【００６３】
フィードバック装置２５において上で言及したセンサ２７、２８によって発生された信号は、通信カップリングを介してデバイス１の制御装置１６に転送される。通信カップリングは、前に言及したシステムバスを含むことがある。制御装置１６は、それらの信号を使用して、薬剤の用量の送達が投薬インターフェース４によって完了された時など、薬剤の送達に関連付けられるイベントを決定する。例えば、制御装置１６は、ハウジング２内へのカニューレ６または他の注射要素の後退を示す信号から、薬剤送達プロセスの終了を決定するように構成される。
【００６４】
制御装置１６は、その内蔵メモリに記憶されている情報と共に、上で言及したセンサからの信号の分析によってイベントの決定を行うことができる。例えば、制御装置１６は、薬剤の用量がカプセル５から排出されたことのフィードバック装置２５からの標示後に、薬剤の用量がカニューレ６を通して送達されるのにかかる時間の長さを示す予め記憶されているデータを含むことがある。制御装置１６は、この情報を使用して、薬剤の送達が完了する時を計算する。
【００６５】
別の代替形態は、フィードバック装置２５が、機械的なタイマなどのタイミング要素を使用して薬剤の送達に関連付けられるイベントを決定するものである。タイミング要素は、カウントダウンタイマとすることができる。タイミング要素のカウントダウン期間の経過は、イベントが生じたことを示すことがある。例えば、フィードバック装置２５は、タイマ（図示せず）を含むことがあり、タイマは、患者によるデバイス１の初期起動に応答して、またはハウジング２からのカニューレ６もしくは他の注射要素の延出に応答して、一定の時間間隔をカウントダウンするように構成される。カウントダウン期間の持続時間は、イベントを示すように予め設定される。
【００６６】
例えば、カウントダウン期間の持続時間は、患者によるデバイス１の起動後に薬剤の用量を患者に完全に送達するのにかかる既知の時間長に等しくなるように設定される。デバイス１は、例えば、以下にさらに述べるように、デバイスの外部でのスイッチ３４の押下げによって起動される。カウントダウン期間が経過したとき、タイマと温度制御装置２６との連結により、温度制御装置２６は、タイマによって示されるイベントに関する温度ベースのフィードバックを提供する。タイマと温度制御装置２６との連結は、機械的でも電気的でもよい。このタイプのタイマベースの構成は、デバイス１が上述した中央制御装置１６を含まない場合に特に適用可能である。
【００６７】
温度制御装置２６は、患者の皮膚組織に近いデバイス１のハウジング２の領域内に位置する。例えば、図１に示されるように、温度制御装置２６は、上で言及した接触領域２１に位置し、それにより温度制御装置２６と患者の皮膚組織との間で急速な熱エネルギーの伝達を行うように位置決めされる。
【００６８】
図１を参照すると、温度制御装置２６の一例は、１つまたはそれ以上の熱電加熱または冷却要素を含み、これらの要素は、熱電加熱または冷却デバイス２９の一部として提供される。熱電加熱または冷却デバイスの具体的な例は、１つまたはそれ以上のペルチェ素子を含むペルチェデバイスである。熱電デバイス２９は、患者インターフェース材料３０を含み、患者インターフェース材料３０は、患者の皮膚組織へまたは患者の皮膚組織から熱エネルギーを伝達するように構成される。図１に示されるように、これは、患者の皮膚組織との熱伝導性の接触によって、または適切な中間伝熱媒体を介した熱対流もしくは伝導によって生じることがある。患者インターフェース材料３０は、導電性および熱伝導性材料であり、デバイス１の反対側にある異なる導電性および熱伝導性材料３１に電気的に接続される。熱電デバイス２９は、材料３０、３１間の接合にわたって電流が流れるようにし、ペルチェ効果により、材料３０、３１間に温度差を生み出すように構成される。この効果を使用して、熱電デバイス２９は、インターフェース材料３０の温度を監視し、材料３０、３１間の接合に適切な電圧を印加することによって、患者インターフェース材料３０の温度を高い精度で制御するように構成される。
【００６９】
図２を参照すると、患者インターフェース材料３０の温度は、例えばサーミスタの形態での温度センサ３２によって検出され、この温度センサ３２は、材料３０の表面に近接して位置する。この温度センサ３２からの信号を使用して、熱電デバイス２９は、異なる材料３０、３１間の接合に印加される電圧、それにより患者インターフェース材料３０の温度を調節して、センサ３２で所望の値を得る。予め記憶されている値、およびフィードバック装置２５にあるセンサ２７、２８によって制御装置１６に供給される情報に基づいて、任意の所与の時点での患者インターフェース材料３０の所望の温度が、制御装置１６によって熱電デバイス２９に通信される。このようにして、制御装置１６は、熱電デバイス２９に患者インターフェース材料３０の温度を変えさせることによって、注射の完了などのイベントに応答するように構成される。
【００７０】
患者インターフェース表面３０の温度の変化は、患者インターフェース表面３０と注射部位周囲の患者の身体の局所的な領域との間での熱エネルギーの流れによって患者に知覚される。これは、患者に、薬剤の注射に関連するイベントが最近行われたことを知らせる。熱電デバイス２９の構成に応じて、患者は、熱くなるまたは冷たくなる感覚を受けることがある。どちらの感覚も、患者インターフェース材料３０の表面の温度の適切な制御によっても等しく可能である。例えば、制御装置１６は、熱電デバイス２９に、患者インターフェース材料３０の表面を患者の体温よりもかなり低い温度まで冷却を行わせることによって、薬剤の送達に関連付けられるイベントに応答するように構成される。一例は、患者の体温よりも５℃低い温度である。逆に、制御装置１６は、熱電デバイス２９が、患者インターフェース材料３０の表面を患者の体温よりもかなり高い温度まで加熱するようにすることによって、薬剤の送達に関連付けられる別のイベントに応答するように構成される。一例は、患者の体温よりも５℃高い温度である。
【００７１】
熱電デバイス２９が、通常の様式で、患者インターフェース材料３０の温度を低下させることによって患者の身体の局所領域を冷却するように構成される場合、熱電デバイス２９は、患者インターフェース材料３０から抽出された熱エネルギーを熱電デバイス２９から逃がして伝達するように配置されたヒートシンク３３を含んでいてよい。
【００７２】
熱電デバイスに加えて、または熱電デバイスの代替として、温度制御装置２６は、他の加熱または冷却要素またはデバイスを含んでいてもよい。一例は、反応モジュールで発熱または吸熱化学反応を生み出すことによって環境を加熱または冷却するように構成された要素またはデバイスである。別の例は、ヒートポンプなど、ガスの圧縮および／または膨張によって環境を加熱または冷却するように構成された要素またはデバイスである。別の例は、赤外線加熱要素など、赤外エネルギーを出力するように構成された要素またはデバイスである。別の例は、電気抵抗性の加熱要素を含む要素またはデバイスである。それらの要素およびデバイスは、熱電デバイスと同様に、制御装置１６からの信号に応答して患者の身体の局所領域の加熱または冷却を開始することができる。しかし、代替として、これらの代替の加熱要素およびデバイスを、前述したタイプの比較的単純な機械的または電気的なタイマによってトリガすることもできることを理解されたい。
【００７３】
いずれにせよ、温度制御装置２６はインターフェース要素を含み、インターフェース要素を介して、フィードバックが患者の皮膚に与えられる。これは、一般に、患者への薬剤の送達中に患者の皮膚に接触して位置する、または患者の皮膚の近位に位置する温度制御装置２６の温度制御可能な要素である。フィードバック装置２５は、異なるタイプのイベントを患者が容易に区別できるようにするために、異なるトリガイベントに応答して異なる温度を皮膚組織に適用するように構成される。
【００７４】
デバイス１は、使用者開始トリガに応答して患者への薬剤の送達を開始するように構成される。例えば、図１に示されるように、デバイス１は、使用者作動可能要素を含むことがあり、この使用者作動可能要素は、ハウジング２の外部に位置し、使用者が操作して、デバイス１に薬剤の送達を開始させることができる。作動可能な要素を、電気スイッチ３４の文脈で以下に述べる。スイッチ３４は、操作が比較的単純であり、患者にとってのデバイス１の使い勝手を良くすることができる。一例は、プッシュボタンスイッチなどである。
【００７５】
薬剤注射および温度ベースのフィードバックプロセスの一例を、図４に関して以下に述べる。第１の工程Ｓ１で、患者は、デバイス１の接触領域２１を自分の身体の注射部位に固定する。患者は、例えば、保護カバーを接着層２３から剥がし、接着層２３を自分の皮膚に押し付けて、デバイス１を注射部位に接着することができる。
【００７６】
第２の工程Ｓ２で、患者は、スイッチ３４を作動して、薬剤の送達を開始する。デバイス１は、スイッチ３４が作動されたのに応答して、ハウジング２のアパーチャ２２を通して患者の身体組織内に注射要素を延出させるように構成される。例えば、制御装置１６は、スイッチ３４が作動されたという標示を受信し、それに応答して、前述したように、アクチュエータ１１がハウジング２のアパーチャ２２を通して患者の皮下組織内にカニューレ６を移動させるように構成される。デバイス１は、場合によりセンサ（図示せず）を含んでいてもよく、このセンサは、いつカニューレ６がハウジング２のアパーチャ２２を通って完全に延出され、薬剤を身体組織に注射するために適所にあるかを検出して制御装置１６に報告するように構成される。
【００７７】
第３の工程Ｓ３で、患者内へのカニューレ６の完全な延出に応答して、制御装置１６は、カプセル５の開口部９を通る、カニューレ６の近位端８内への薬剤の流れをトリガする。例えば、制御装置１６は、カプセル５内のピストン１８に連結された電気モータ１９にバッテリ１５から電力が供給されるようにすることができる。電気モータ１９は、カプセル５を通るピストン１８の動きを駆動して、カプセル５の遠位端の開口部９を通して薬剤の用量を排出する。流量制御装置１７がカプセル５の開口部９にシール２０を含む場合、このシール２０は、流体薬剤が管路１０内に解放されるように破壊される。シール２０は、ピストン１８の動きによって引き起こされるカプセル５内の流体圧力によって破壊されることがあり、または制御装置１６からの信号に応答して移動してシール２０を穿刺するアクチュエータ（図示せず）など何らかの他の手段によって破壊されることがある。
【００７８】
デバイス１は、予め設定された様式および速度で薬剤の用量を送達するように構成される。例えば、用量は、予め設定された速度で連続的に患者に投与される。代替として、用量は、ピストン１８の適切な動きによって、予め設定された期間中の複数の離散部分に、または任意の他の様式で、患者に投与されることがある。送達の様式および速度は、制御装置１６によって指定される。
【００７９】
第４の工程Ｓ４で、フィードバック装置２５は、温度ベースのフィードバックを患者の身体に与え、薬剤の送達に関連付けられるイベントを示す。フィードバック装置２５によって与えられる温度ベースのフィードバックの利点は、フィードバックが、ごく目立たない形で患者に提供されることである。患者以外の人は、フィードバックに気付かない。したがって、患者は、デバイス１を装着し、注射の進行を通知され、他の人はそれに気付かない。温度ベースのフィードバックの別の利点は、患者が直感的にフィードバックを理解することができることである。温度変化は、フィードバックを受信する非常に自然な方法であり、したがって、フィードバック装置２５は、患者にとってのデバイス１の使いやすさを改良する点で利益を提供する。ヒトは、自分の皮膚での熱いおよび冷たい感覚に本能的に反応する。皮膚の温度を適切に制御することによって、デバイス１は、そのデバイス１によってどのようにフィードバックが与えられるかを患者が最初に学習する必要なく、フィードバックを患者に提供することができる。例えば、デバイス１は、注射に関して全て正常に進行していることを示すために、注射中に暖かい感覚を皮膚に送達するように構成される。これに続いて、皮膚の温度の上昇または低下が行われ、注射の終了などのイベントを示す。温度の変化は、患者にとってやや不快であり得るので、イベントを示すものとして明瞭に知覚される。
【００８０】
第５の工程Ｓ５で、制御装置１６は、アクチュエータ１１がカニューレ６を患者の身体組織から後退させて、薬剤送達プロセスを終了するように構成される。
【００８１】
第６の工程Ｓ６で、フィードバック装置２５は、さらなる温度ベースのフィードバックを患者の身体に与え、薬剤送達プロセスが完了したこと、したがって患者が自分の身体からデバイス１を外してよいことを示す。
【００８２】
説明した代替形態は、単独で使用することも、組み合わせて使用することもできることを理解されたい。
【００８３】
デバイス１は、自動で延出／後退する注射要素を含むものとして説明してきたが、ハウジングを通って恒久的に突出しているように注射要素が固定されていてもよいことを理解されたい。これらの環境では、注射要素は、デバイスの使用前に要素が損傷される、または要素が何らかの他のものを意図せず損傷する危険を最小限にするために、着脱可能なガードによって保護されることもある。また、これらの環境内では、上述したように後続の工程としてではなく、デバイスが患者の皮膚に配置されたときに、注射要素が概して患者の身体組織に導入されることも理解されたい。注射要素は、上述したカニューレ６を含んでいてよく、または針を含んでいてよい。上述したように、一例では、注射要素は、カニューレ構成のトロカール（孔を有さない）を含み、これは、薬剤送達中、可撓管を使用者の組織内に残すが、針を使用者内に残さない。
【００８４】
デバイス１は、皮下に薬剤を送達するように構成されるものとして上述した。しかし、そうではなく、例えば微小針を使用した皮内注射のために、または何らかの他の様式での注射のために構成されてもよい。
【００８５】
ボーラス注射デバイスは、大容積デバイス（ＬＶＤ）として知られているタイプのものとすることができる。ＬＶＤ注射デバイスは、比較的大きい用量、特に少なくとも１ｍｌ、典型的に最大２．５ｍｌ、しかし場合によっては最大１０ｍｌの薬剤を投薬するように構成される。
【００８６】
ボーラス注射デバイスは、ある体積の薬剤を所定の時間内で患者の体内に送るために、それぞれの薬剤のボーラスを送達するように構成される。しかし、注射速度は重要でないことがあり、すなわち厳しい制御は必要ないことがある。しかし、送達部位を取り囲む組織の損傷を避けるために、送達速度の（生理学的な）上限が存在することがある。薬剤のボーラス用量を送達するのにかかる時間は、薬剤の量（体積）、薬剤の粘度、および注射デバイスが使用されることが意図される注射部位の性質を含めたいくつかの因子に応じて、数分から数時間の間であり得る。
【００８７】
使用者または医療従事者の観点から、注射デバイスが、患者のライフスタイルおよびスケジュールに最小限の影響しか及ぼさないようにし、注射の合間に患者が自分の病気をできるだけ思い出さないように構成されることが望ましい。療法のための治療スケジュールは通常、間断的であり、すなわち、週１回の注射、隔週で１回の注射、または月１回の注射とすることができる。したがって、患者は通常、自分の病気に日常的には対処しておらず、したがって所要の注射を行う日常的作業／経験を最低限しかしていない。したがって、患者による操作を単純にするための注射デバイスの構成が非常に望ましい。
【００８８】
ボーラス操作に関して意図されているので、注射デバイスの構成は、基礎的な操作（ｂａｓａｌ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）のために使用されるように意図された注射デバイスとはかなり異なる。また、その用途もかなり異なる。例えば、基礎的なタイプのインスリンポンプは通常、プログラマブル送達速度プロファイルやボーラス計算機など多くの洗練された糖尿病向けの機能を有するので、比較的高価である。さらに、輸液セットによる身体への連結は、患者が、療法の進行中に自分の視野内でポンプを取り扱って操作できるようにする。さらに、糖尿病患者は通常、輸液セットをセッティングする、ポンプを連結および操作する、およびシャワーなどを浴びるためにポンプを一時的に切断してポンプに水がかからないようにするといったことを日常的に行っている。対照的に、上述したボーラス注射デバイスは、比較的単純であり安価なデバイスであり得る。それらは、薬剤を再充電することができない一回使用デバイスとして提供され、これは、複雑さおよびコストをさらに低減する。
【００８９】
上で言及したアクチュエータは、例えば１つまたはそれ以上のばね要素を含む機械的アクチュエータを含むことがある。アクチュエータは、代替として、ソレノイド、圧電アクチュエータ、磁気アクチュエータ、または他の機構を含んでいてもよい。
【００９０】
デバイスを通る薬剤の流れは、特に薬剤のリザーバがカプセル５内で加圧される場合、１つまたはそれ以上の弁（図示せず）によって制御される。
【００９１】
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する。いくつかの実施形態では、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有することができ、またはペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ分子、ＲＮＡ分子、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を含むことができる。様々なタイプまたはサブタイプの化合物も企図される。例えば、ＲＮＡは、ＲＮＡｉ、ｓｉＲＮＡ、またはｍｉＲＮＡを含むことができる。他の実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、もしくは糖尿病性網膜症などの糖尿病に伴う合併症、深部静脈血栓塞栓症もしく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、または関節リウマチの処置または予防に有用であり得る。いくつかの実施形態において、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伴う合併症の処置または予防のための少なくとも１つのペプチドを含むことができる。また、薬学的に活性な化合物は、さらに、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、またはそれらの薬学的に許容される塩もしくは溶媒和物を含むことができる。
【００９２】
インスリン類似体としては、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）ヒトインスリンを含むことができる。
【００９３】
インスリン誘導体としては、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）ヒトインスリンを含むことができる。
【００９４】
エキセンジン−４としては、例えば、エキセンジン−４（１−３９）を含むことができる。
【００９５】
ホルモンとしては、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、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を含むことができる。
【００９６】
多糖類として、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もしくはその誘導体、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／またはその薬学的に許容される塩を含むことができる。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一例は、エノキサパリンナトリウムである。
【００９７】
抗体としては、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概して略球状の血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）を含むことができる。これらはアミノ酸残基に付加された糖鎖を有することができるので、糖タンパク質にも分類されることもある。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のような５つのＩｇ単位を有する五量体でもよい。
【００９８】
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本の重鎖および２本の軽鎖を含むことができる「Ｙ」字型の分子である。各重鎖は、約４４０アミノ酸長であり得；各軽鎖は約２２０アミノ酸長であり得る。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらのフォールディングを安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含むことができる。各鎖は、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、典型的には約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、それら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フォールドを有する。
【００９９】
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規定され；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。
【０１００】
異なる重鎖は、サイズと組成が異なり；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、定常領域（ＣＨ）と可変領域（ＶＨ）の２つの領域を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプの全ての抗体では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ドメインから構成された定常領域と、可撓性を追加するためのヒンジ領域とを有する；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た定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生される抗体では異なるが、単一のＢ細胞またはＢ細胞クローンによって産生される全ての抗体について同じである。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。
【０１０１】
哺乳類では、λとκによって表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は、２つの連続ドメイン：すなわち、１つの定常ドメイン（ＣＬ）と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本の軽鎖を含み；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。
【０１０２】
抗体の一般的な構造は類似していることがあるが、所与の抗体の固有の特性は、上で詳述したように、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３つの重鎖（ＶＨ）に３つあることが多い可変ループが、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ドメインと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、通常、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、いずれか単独ではない。
【０１０３】
「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、結晶化可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補体結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン分解消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域と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を切断して、Ｆａｂ’を得ることができる。さらに、重鎖と軽鎖の可変領域は、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。
【０１０４】
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。酸付加塩は、例えばＨＣｌ塩またはＨＢｒ塩である。塩基性塩は、例えば、アルカリまたはアルカリ土類のイオン、例えばＮａ＋、もしくはＫ＋、もしくはＣａ２＋から選択されるカチオン、またはアンモニウムイオンを有する塩である。薬学的に許容される溶媒和物は、例えば水和物である。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、様々な粘度の薬剤を注射することができる。例えば、粘度は約３〜約５０ｃＰの範囲とすることができる。他の実施形態では、粘度は、約３ｃＰ未満とすることができ、または約５０ｃＰよりも大きくてよい。さらに、注射は、患者の体内の皮下、筋肉内、または経皮位置に薬剤を送達することを含むことができる。薬剤は、液体、ゲル、スラリ、懸濁液、粒子、粉末、または他のタイプの形態とすることができる。
【０１０６】
典型的な注射体積は、約１ｍＬ〜約１０ｍＬの範囲内とすることができる。注射速度は、約０．５ｍＬ／分、約０．２ｍＬ／分、または約０．１ｍＬ／分とすることができる。そのような注射プロファイルは、流量が概して一定とすることができ、持続時間が概して連続的とすることができ、または概して一定でありかつ概して連続的とすることができる。これらの注射はまた、単一の投与工程で行うこともできる。そのような注射プロファイルはボーラス注射と呼ばれることもある。
【０１０７】
そのような薬剤と共に機能する送達デバイスは、前に論じたように、患者に薬剤を送達するように構成された針、カニューレ、または他の注射要素を利用することができる。そのような注射要素は、例えば２７Ｇ以下の外側サイズまたは外径を有していてよい。さらに、注射要素は、剛性でも、可撓性でもよく、様々な１つまたはそれ以上の材料を使用して形成されてもよい。いくつかの実施形態では、注射要素は、２つ以上の構成要素を含むことがある。例えば、剛性のトロカールは、前で論じたように可撓性のカニューレと共に動作することがある。最初は、トロカールとカニューレとの両方が一緒に動いて皮膚を穿刺することがある。次いで、トロカールは後退することがあり、カニューレは、少なくとも一部、ターゲット組織内に留まる。その後、カニューレは、単独で、送達デバイス内に後退することがある。
【０１０８】
挿入要素を挿入するための挿入機構は、任意の適切な形態を取ることができる。上述したように、挿入機構は、機械的なばねベースの機構とすることができる。代替として、挿入要素機構は、例えば、使用者への挿入要素の挿入を引き起こす電気モータおよびギア機構を含むことがある。代替として、挿入機構は、気体または流体圧力作動式の機構でもよく、その場合、針駆動エネルギー源は、加圧ガスのリザーバ、または２つ以上の化学物質が混合されて気体もしくは流体圧力を生成する化学システムのいずれかである。
【図１】
2017526489.tif 000003
【図２】
2017526489.tif 000004
【図３】
2017526489.tif 000005
【図４】
2017526489.tif 000006
【国際調査報告】
2017526489.tif 000007
2017526489.tif 000008