(57)【要約】  注射デバイス（１００）は、ハウジング（１０５）と；注射デバイスを患者の注射部位に対して固定する固定装置と；注射デバイスが患者の注射部位に対して固定されるときに患者内への針の挿入を引き起こすように構成された針挿入機構（１１１）と；注射部位での患者の組織内への薬剤の注射を引き起こすように構成された薬剤送達装置と；注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出するように構成された薬剤滞留センサとを含み、ここで、注射デバイスは、警報を提供させる、および／または薬剤の注射の停止もしくは休止を引き起こすことによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成される。
2017526488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射デバイス（１００）であって：
ハウジング（１０５）と；
該注射デバイスを患者の注射部位に対して固定する固定装置と；
該注射デバイスが患者の注射部位に対して固定されるときに患者内への針の挿入を引き起こすように構成された針挿入機構（１１１）と；
注射部位での患者の組織内への薬剤の注射を引き起こすように構成された薬剤送達装置（１２３）と；
注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出するように構成された薬剤滞留センサとを含み、
ここで、警報を提供させること、および／または薬剤の注射の停止もしくは休止を引き起こすことによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成される、前記注射デバイス。
【請求項２】
薬剤の注射の停止または休止を引き起こすことなく、警報を提供させることによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答す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】
薬剤の注射の停止または休止および警報を提供させることによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
警報変換器を含み、該警報変換器に警報を提供させることによって、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留の検出に応答するように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５】
警報を提供させることなく、薬剤の注射の停止または休止を引き起こすことによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
固定装置は、ハウジングの外面上に提供された粘着剤を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
薬剤滞留センサは、注射部位近傍で患者の皮膚に接触するように位置する少なくとも２つの電気接点を含み、該少なくとも２つの電気接点間の外部経路の電気特性の変化を検出することによって、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出するように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
薬剤滞留センサは、注射デバイスが患者の注射部位に対して固定されるとき、患者の皮膚のうち注射部位の周りの領域をその視野内に含むように構成されたカメラを含む、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
薬剤滞留センサは、患者の皮膚の特徴を監視し、特徴が互いに相対的に離れる方へ動いていることを判定し、それによって薬剤の滞留を検出するように構成される、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
固定装置は、患者の肢の周りに延びてハウジングを患者の注射部位に対して圧迫するベルトまたはストラップを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１１】
薬剤滞留センサは、ストラップまたはベルトの力または伸長を検出するように構成される、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
薬剤滞留センサは、それ以前に得られた測定値と比較して、ストラップまたはベルトの力または伸長の測定値を監視するように構成される、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
薬剤滞留センサは、使用者の動きを除去または補償するように構成される、請求項１１または１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
ボーラス注射デバイスである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１５】
薬剤の容器を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
薬剤の注射を送達するためのパッチポンプとして知られているタイプの注射または注入ポンプが、当技術分野では知られている。注目を集めている別のタイプの注射ポンプは、ボーラス注射デバイス（ｂｏｌｕｓ  ｉｎｊｅｃｔｏｒ  ｄｅｖｉｃｅ）である。
【０００３】
いくつかのボーラス注射デバイスは、比較的大量、典型的には少なくとも１ｍｌ、場合により数ｍｌの薬剤とともに使用されることが意図される。そのような大量の薬剤の注射には、数分またはさらには数時間かかる可能性がある。そのような大量のボーラス注射デバイスを、大量デバイス（ＬＶＤ）と呼ぶことができる。
【０００４】
ＬＶＤなどのボーラス注射デバイスを使用するには、ボーラス注射デバイスはまず、患者の適した注射部位上に支持され、装着された後、患者または他者（使用者）によって注射が開始される。典型的には、この開始は、使用者が電気スイッチを操作することによって行われ、それによりコントローラがデバイスを動作させる。操作は、まず使用者内へ針を挿入し、次いで患者の組織内への薬剤の注射を引き起こすことを含む。ボーラス注射デバイスの装着は、パッチポンプの装着にかなり類似しているが、パッチポンプは、典型的には、基礎送達に使用され、より長い期間にわたって装着されたままである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様は、注射デバイスを提供し、この注射デバイスは：
ハウジングと；
注射デバイスを患者の注射部位に対して固定する固定装置と；
注射デバイスが患者の注射部位に対して固定されるときに患者内への針の挿入を引き起こすように構成された針挿入機構と；
注射部位での患者の組織内への薬剤の注射を引き起こすように構成された薬剤送達装置と；
注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出するように構成された薬剤滞留センサとを含み、
ここで、注射デバイスは、警報を提供させる、および／または薬剤の注射の停止もしくは休止を引き起こすことによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成される。これにより、組織膨張が検出された後、さらなる膨張を回避しまたは最小にすることができることから、使用者の快適さおよび／または健康を改善することができる。
【０００６】
注射デバイスは、薬剤の注射の停止または休止を引き起こすことなく、警報を提供させることによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成することができる。これにより、組織膨張が検出された後、患者または別の使用者がさらなる薬剤送達を防止するための措置をとることによってさらなる膨張を回避しまたは最小にすることができることから、使用者の快適さおよび／または健康を改善することができる。
【０００７】
注射デバイスは、薬剤の注射の停止または休止および警報を提供させることによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成することができる。これにより、組織膨張が検出された後、薬剤送達の自動中止によってさらなる膨張を回避しまたは最小にしながら、治療措置をとるように使用者に警報することができることから、使用者の快適さおよび／または健康を改善することができる。
【０００８】
注射デバイスは、警報変換器を含むことができ、注射デバイスは、警報変換器に警報を提供させることによって、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留の検出に応答するように構成することができる。これにより、外部の警報変換器が警報を提供する必要を回避することができる。
【０００９】
注射デバイスは、警報を提供させることなく、薬剤の注射の停止または休止を引き起こすことによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答するように構成することができる。
【００１０】
固定装置は、ハウジングの外面上に提供された粘着剤を含むことができる。
【００１１】
薬剤滞留センサは、注射部位近傍で患者の皮膚に接触するように位置する少なくとも２つの電気接点を含むことができ、少なくとも２つの電気接点間の外部経路の電気特性の変化を検出することによって、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出するように構成することができる。
【００１２】
薬剤滞留センサは、注射デバイスが患者の注射部位に対して固定されるとき、患者の皮膚のうち注射部位の周りの領域をその視野内に含むように構成されたカメラを含むことができる。
【００１３】
薬剤滞留センサは、患者の皮膚の特徴を監視し、特徴が互いに相対的に離れる方へ動いていることを判定し、それによって薬剤の滞留を検出するように構成することができる。
【００１４】
固定装置は、患者の肢の周りに延びてハウジングを患者の注射部位に対して圧迫するベルトまたはストラップを含むことができる。
【００１５】
薬剤滞留センサは、ストラップまたはベルトの力または伸長を検出するように構成することができる。
【００１６】
薬剤滞留センサは、それ以前に得られた測定値と比較して、ストラップまたはベルトの力または伸長の測定値を監視するように構成することができる。
【００１７】
薬剤滞留センサは、使用者の動きを除去または補償するように構成することができる。これにより、薬剤滞留センサは、薬剤滞留に起因する患者の肢のサイズの増大を切り離すことが可能になる。
【００１８】
デバイスは、ボーラス注射デバイスとすることができる。
【００１９】
本発明はまた、薬剤の容器を有する上記のデバイスを提供する。
【００２０】
本発明はまた、注射デバイスを制御する方法を提供し、注射デバイスは：ハウジングと、注射デバイスを患者の注射部位に対して固定する固定装置と、針挿入機構と、薬剤送達装置と、薬剤滞留センサとを含み、この方法は：
薬剤送達装置を使用して、注射部位での患者の組織内への薬剤の注射を引き起こすことと；
薬剤滞留センサを使用して、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出することと；
警報を提供させる、および／または薬剤の注射の停止もしくは休止を引き起こすことによって、注射部位での患者の組織の膨張の検出に応答することとを含む。
【００２１】
本発明の実施形態について、添付の図面を参照して、例示のみを目的として次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の様々な実施形態によるボーラス注射デバイスの概略横断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるストラップまたはベルトを含む図１のボーラス注射デバイスを通る概略横断面図である。
【図３】本発明のさらなる実施形態による図１のボーラス注射デバイスの底面の図である。
【図４】本発明のさらなる実施形態による注射デバイスを通る概略横断面図である。
【図５】本発明の実施形態による図１〜４の注射デバイスの動作を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
簡単に言えば、本明細書は、ボーラス注射を送達する注射デバイス、たとえばボーラス注射デバイスまたは大量デバイス（ＬＶＤ）の実施形態を開示する。注射デバイスは、注射部位で患者の皮膚に対して固定されるように構成される。注射デバイスは、針挿入機構を含み、針挿入機構に動力供給することができ、または針挿入機構を手動操作可能とすることもでき、針挿入機構は、デバイスが患者の皮膚上に装着されるとき、患者内への針の挿入を引き起こす。針は、たとえば、中空の針、または注射段階のために患者内に可撓管を残すカニューレ型システムのトロカールとすることができる。
【００２４】
注射デバイスは、注射部位で患者の組織内に医薬品が滞留していることを検出するように構成された感知装置を含む。これに応答して、注射デバイスは、使用者に警報を提供しかつ／または患者内への薬剤の注射を停止するように構成される。検出される状態は、浮腫状態である。これは、薬剤の正常な一時的な存在によって引き起こされるのではなく、薬剤が注射部位から運び去られる前に組織に入って組織内へ吸収されるために、組織内の液体の異常な蓄積によって引き起こされる。
【００２５】
センサが患者の組織内の薬剤の張力を検出する複数の可能な形態がある。本明細書では、使用中に患者の皮膚に接触する電気接点を有する注射デバイスについて説明する。接点間で使用者の組織を通る経路の抵抗もしくは伝導率または接点間の静電容量を監視することによって、薬剤の滞留を検出することができる。また本明細書では、デバイスがストラップの使用によって患者に固定され、ストラップの歪みまたは伸長を監視して患者の組織内の薬剤の滞留を検出する別の選択肢についても説明する。さらなる実施形態では、注射部位の周りの領域内で使用者の皮膚を監視するために、カメラが使用される。カメラからの画像は、使用者の皮膚上の特徴同士の視距離の変化を検出するように処理され、それによって注射部位の周りの組織の膨張を推測する。
【００２６】
図１をまず参照すると、本発明の様々な実施形態によるボーラス注射デバイスが、概略的に示されている。ボーラス注射デバイス１００は、多数の構成要素を含み、それらの構成要素のうち主要なものについて、次に説明する。以下、デバイスの使用者は、薬剤を受けることが意図される患者であると仮定するが、使用者は、患者とは異なる人物とすることもできる。
【００２７】
ボーラス注射デバイス１００は、コントローラ１０１を含み、コントローラ１０１は、以下の説明から明らかになるように、様々な構成要素の動作を制御するように構成される。
【００２８】
ボーラス注射デバイス１００は、ハウジング１０５を含む。ハウジング１０５の形状は、任意の適した形をとることができる。ここでは、実質上ドーム状の横断面を有するハウジング１０５を示す。ハウジング１０５は、実質上平面の下面１０６を含み、下面１０６は、動作中に使用者の皮膚上に配置されるように構成される。下面１０６は、ボーラス注射デバイス１００を薬剤送達中に使用者の皮膚に固定することを可能にするために、粘着剤層１３３を備えることができる。ハウジング１０５はまた、上面を含み、上面は、この例では湾曲している。ハウジング１０５は、ボーラス注射デバイス１００の構成要素の大部分が位置する内部空胴を画成する。
【００２９】
ボーラス注射デバイス１００は、組織膨張センサを含む。組織膨張センサの動作については、以下で詳細に説明する。
【００３０】
ボーラス注射デバイス１００は、出力変換器１０３を含む。これは、警報音、可視警報、またはその両方を生成するように動作可能とすることができる。
【００３１】
ボーラス注射デバイス１００は、針１１０および針挿入機構１１１を含む。針挿入機構１１１は、針１１０がハウジング１０５内のニードルアパーチャ１１４を通って延びて、薬剤送達のためにパッチデバイスが位置する使用者の皮膚を穿孔するように、コントローラ１０１によって制御可能である。図１では、針１１０が後退位置で示されており、後退位置では、針１１０の先端がニードルアパーチャ１１４を通って延びない。針挿入機構１１１が動作した後、針１１０は、ニードルアパーチャ１１４を通って延びる。針１１０の先端は、たとえば、ニードルアパーチャ１１４を通って５〜１０ｍｍの距離だけ挿入し、使用者の組織内へ同じ深さまで挿入することができる。この実施形態の針は、中空の針であり、孔を有する。
【００３２】
針１１０は、針挿入機構ドライバ１１２によって使用者内へ挿入されるように、針挿入機構１１１によって駆動される。針挿入機構ドライバ１１２は、たとえば、電気モータまたはばね解放機構とすることができる。針挿入機構ドライバ１１２を駆動するエネルギーは、針駆動エネルギー源１１５から得られる。針駆動エネルギー源１１５の形は、針挿入機構ドライバ１１２の形に対応し、これについては以下で論じる。連結機構１１３が、針挿入機構ドライバ１１２を針挿入機構１１１に連結する。連結機構１１３は、これらの２つの構成要素間に機械的連結を提供する。針挿入機構ドライバ１１２および針駆動エネルギー源１１５は、コントローラ１０１によって制御される。
【００３３】
いくつかの実施形態では、針挿入機構１１１は、手動操作され、ボーラス注射デバイス１００内から動力供給されない。これらの実施形態では、針駆動エネルギー源１１５および針挿入機構ドライバ１１２は省略される。針挿入機構ドライバ１１２は、使用者によって加えられる仕事を、針挿入機構１１１を介して針１１０の動きに伝達する機構に置き換えられる。伝達機構は、回転運動または摺動運動または押下運動の形で使用者によって提供される仕事を、針１１０が患者の組織内へ挿入される動きに変換することができる。
【００３４】
ボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５内に、薬剤カートリッジ１２０が設けられる。薬剤カートリッジ１２０は、たとえば、ガラスから形成されたバイアルを含むことができる。カートリッジ１２０内には、薬剤送達アパーチャ１２５とは反対側の端部に、プランジャ１２１が設けられる。プランジャ１２１と、薬剤送達アパーチャ１２５を含む薬剤カートリッジ１２０の端部との間には、薬剤１２２で充填された体積が画成される。
【００３５】
プランジャ１２１には、薬剤排出ドライバ１２３が機械的に連結される。薬剤排出ドライバ１２３は、プランジャ１２１を薬剤カートリッジ１２０に沿って動かすように、コントローラ１０１によって制御可能である。そのように制御されるとき、プランジャ１２１によって薬剤１２２に提供される力により、薬剤１２２は、薬剤送達アパーチャ１２５を通って薬剤送達管１２４に沿って針１１０へ排出され、特に使用者内へ挿入される端部とは反対側の針１１０の端部へ排出される。そのように動作するとき、薬剤１２２は、針１１０の孔を通って排出される。このようにして、薬剤の排出は、ポンピングとして説明することができる。薬剤放出の流量は、ボーラス注射デバイス１００の構成によってある程度設定することができるが、注射部位での患者の組織の物理的特徴にも依存する。
【００３６】
電池１４０の形の電力源が設けられる。電池１４０は、コントローラ１０１へ電力を提供する。電池１４０はまた、プランジャドライバ１２３が電気駆動デバイスである場合、プランジャドライバ１２３へ電力を提供することができる。電池１４０はまた、針駆動エネルギー源１１５を構成することができ、すなわち針駆動エネルギー源１１５および電池１４０を組み合わせて単一の構成要素とすることができる。
【００３７】
薬剤１２２が針１１０を通って患者内へ注射されるとき、薬剤は、患者の組織内へ吸収されることを理解されたい。注射の部位が正しく、かつ患者内への針の注射の深さが正しい場合、薬剤１２２は、患者の組織によって比較的迅速に吸収され、注射部位から運び去られて、患者の体中に分散される。しかし、問題がある場合、薬剤が注射部位に局所的に滞留し、十分な速さで運び去られない可能性がある。そのような状況では、患者の注射部位およびその付近の組織は、薬剤が注射されるにつれて膨張する。そのような膨張は、使用者にとって不快となり、またはさらには痛みを伴う可能性があり、極端な場合、組織の損傷を引き起こし、場合により他の望ましくない結果を呈する可能性がある。
【００３８】
図２を参照すると、ストラップまたはベルト１５０によって患者に固定された様々な実施形態によるボーラス注射デバイス１００が示されている。ストラップは、任意の適した形をとることができ、たとえば、ウェビング、リボンなどとすることができる。ストラップは、任意の適した材料から作ることができる。
【００３９】
ストラップ１５０は、第１の端部で、ボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５の外面上に設けられた第１のストラップ固定装置１５２に固定される。他方の端部では、ストラップ１５０は、ボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５の外面の異なる部分に固定される。特に、第２の固定装置１５１が設けられる。この例では、第１および第２の固定装置１５１、１５２は、ボーラス注射デバイス１００の表面上で互いに分離されているが、代わりに同じ場所に配置することもできる。
【００４０】
第２の固定装置１５１は、第１の構成要素１５１Ａを含み、第１の構成要素１５１Ａは、ストラップ１５０に添着により連結され、またはストラップ１５０の一部を形成する。第２の固定装置１５１はまた、第２の構成要素１５１Ｂを含み、第２の構成要素１５１Ｂは、ボーラス注射デバイス１００の主要部材に連結され、またはボーラス注射デバイス１００の主要部材の一部を形成する。第２の固定装置１５１の第１および第２の構成要素１５１Ａおよび１５１Ｂは、解放可能に嵌合することができるように構成される。このようにして、ストラップ１５０の第２の端部は、ボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５に解放可能に連結することができる。
【００４１】
ストラップ１５０は、患者の肢、たとえば腕または脚の周りに延びる。ストラップ１５０には張力がかかっており、それによりボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５が患者に対して固定される。ボーラス注射デバイス１００を患者上に装着するために、患者または別の使用者は、ハウジング１０５を所望の注射部位に配置する。ストラップ１５０の第１の端部は、第１の固定装置１５２によってハウジング１０５に固定される。使用者は次いで、ストラップ１５０の第２の端部を取り、第２の固定装置１５１の２つの構成要素１５１Ａおよび１５１Ｂを嵌合することによって、第２の端部をボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５に連結する。第２の固定装置１５１がそのように組み立てられた後、ストラップ１５０は、ハウジング１０５を患者の肢に固定する。この位置で、ハウジング１０５の下面１０６は、注射部位で患者の皮膚に対して支持される。この図から見ることができるように、これにより、患者の組織は、ハウジングの下面１０６の大部分またはすべてに接触するように歪む。
【００４２】
ボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５は、感知装置１５３を収容し、感知装置１５３は、第２の固定装置１５１、特にその第２の構成要素１５１Ｂに連結される。したがって、感知装置１５３は、ストラップ１５０の力および／または伸長を検出するように動作可能である。感知装置１５３は、組織膨張センサ１０２の一部を形成する。
【００４３】
いくつかの実装形態では、ストラップ１５０は弾性を有し、したがってストラップの第１および第２の端部を互いに離れる方へ引っ張る力を印加したときにその長さが変動するように伸縮することができる。ここで、感知装置１５３は、歪みゲージなどの力センサを含む。したがって、感知装置１５３は、ストラップ１５０の長さに沿ってかかる力、または少なくともストラップ１５０の第２の端部によって提供される力を検出するように動作可能である。
【００４４】
他の実装形態では、ストラップは、実質上弾性を有しておらず、したがってその長さは、伸縮力を印加したとき、変化することはなく、またはそれほど変化することはない。ここで、感知装置１５３は、感知装置１５３と固定装置１５１の第２の構成要素１５１Ｂとの間の機械的連結部の長さを変動させることができる機構を含む。たとえば、感知装置１５３は、コイル状のコード、ケーブル、ワイア、またはストラップを含むことができる。ここで、ストラップ１５０の第２の端部によってボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５から離れる方向に提供される力により、コード、ワイア、ケーブル、またはストラップが繰り出される。これらの実施形態では、感知装置１５３は、ワイア、ケーブル、コード、またはストラップが延ばされる範囲を検出するように動作可能である。これにより、コード、ワイア、ケーブル、もしくはストラップの量を直接感知することができ、またはコード、ワイア、ケーブル、もしくはストラップが巻かれているドラムもしくはボビンの回転量を検出することができる。
【００４５】
どのように構成されようと、感知装置１５３は、ストラップ１５０が延ばされた患者の肢によってストラップ１５０に提供される力を検出するように動作可能である。
【００４６】
コントローラ１０１は、感知装置１５３によって提供される信号を監視し、それらの信号から、患者の組織が薬剤を不都合なほど滞留しているかどうかを検出するように構成される。ストラップ１５０の力または伸長を監視することによって、コントローラ１０１および感知装置１５３は、注射部位近傍の患者の組織がいつ薬剤の滞留によって膨張しているかを検出することが可能である。膨張は、ストラップ１５０の力または伸長の増大を検出することによって推測される。
【００４７】
ストラップ１５０の力または伸長の増大は、センサ１５３の出力を閾値と比較することによって検出することができる。閾値は、注射開始前または注射開始直後の力／伸長によって設定される。閾値は、注射を開始する以前または注射開始時の一定期間にわたる平均の力／伸長に対して設定することもできる。閾値は、特定の量として設定することができ、この量は、注射前または注射開始時の力／伸長を超えて固定とすることができ、または比率とすることができる。
【００４８】
有利には、ストラップ１５０の力または伸長の増大は、センサ１５３の出力の低域フィルタリングを行い、フィルタリングされたセンサ出力を閾値と比較することによって検出される。閾値は、上記で概説したように設定することができる。センサ１５３の出力の低域フィルタリングにより、ボーラス注射デバイスが取り付けられた肢の筋肉の緊張または他の動きによって引き起こされる組織膨張の誤った推測が防止される。低域フィルタの時定数は、たとえば、数秒または数十秒程度とすることができる。別法として、動きまたは筋肉の収縮などによって引き起こされるストラップ１５０の力または伸長の増大は、何らかの他の方法で除去または補償することができる。患者の動きおよび／または筋肉の収縮を除去または補償することが可能でなければ、患者は、センサ１５３による組織膨張の確実な感知を確保するために、少なくともボーラス注射デバイス１００が装着されている肢に関して、相対的に動かないままでいる必要がある。
【００４９】
膨張を検出したことに応答して、ボーラス注射デバイス１００は、使用者に警報を提供して、潜在的な問題があることを使用者に通知する。ボーラス注射デバイス１００は、別法または追加として、針１１０を通る使用者内への薬剤の注射を中止または停止する（すなわち、中断する）。これは、たとえば、コントローラ１０１が薬剤放出ドライバ１２３を制御して薬剤１２２の送達を中止させることによって行うことができる。これについては、図５を参照して以下でより詳細に説明する。
【００５０】
図３を次に参照すると、他の実施形態が示されている。ここでは、ボーラス注射デバイス１００の底面１０６が示されている。デバイスの中央に、ニードルアパーチャ１２４が示されており、ニードルアパーチャ１２４を通って針１１０を見ることができる。
【００５１】
下面１０６上に、第１および第２の伝導接点１３０、１３１が設けられる。第１および第２の接点１３０、１３１は、互いに分離される。この例では、第１および第２の接点１３０、１３１はそれぞれ、デバイスの縁部付近で、ニードルアパーチャ１２４の両側に位置する。したがって、この例では、第１および第２の接点１３０、１３１間の距離は大きい。第１および第２の接点１３０、１３１は、組織膨張センサ１０２の一部を形成する。組織膨張センサ１０２はまた、第１および第２の接点１３０、１３１の両端間に電気信号を提供し、その結果得られる電気パラメータを測定するように構成されたドライバ回路（図示せず）を含む。
【００５２】
電気信号は、たとえば、直流（ＤＣ）電圧である。パラメータは、たとえば、その結果得られる回路内を流れる電流である。したがって、この実施形態の組織膨張センサ１０２は、注射部位付近の患者の皮膚の抵抗（または逆のパラメータである伝導率）を測定するように動作可能である。特に、ボーラス注射デバイス１００が注射部位で使用者の皮膚に対して固定されるとき、接点１３０、１３１はどちらも、患者の皮膚に接触する。組織膨張センサ１０２の動作によって、患者、または特に患者のうち第１および第２の接点１３０、１３１付近に存在する部分の抵抗（または伝導率）を測定することができる。注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留の結果、組織の抵抗が減少し、したがって、この減少を組織膨張センサ１０２によって検出して、薬剤滞留が生じていることを確かめることができる。
【００５３】
別法として、電気信号は、交流（ＡＣ）電圧とすることができる。ここでは、パラメータは、その結果得られる回路内を流れる電流とすることができ、注射部位付近の患者の皮膚の抵抗（または伝導率）の測定値を使用して、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出する。別法として、パラメータは静電容量であり、静電容量の変化を使用して、注射部位での患者の組織内の薬剤の滞留を検出する。パラメータの変化は、現在の時間と、ボーラス注射デバイス１００が患者上に装着された後で薬剤送達の開始前または開始直後の時間との間で検出される。パラメータは、比較的頻繁に、たとえば５、１０、２０、または３０秒ごとに検出される。
【００５４】
任意選択で、ボーラス注射デバイス１００の最下面１０６上に第３の接点１３２が設けられる。第３の接点１３２を使用することで、複数の異なる抵抗／伝導率／静電容量の測定を行うことが可能になる。抵抗／伝導率／静電容量の測定は、３つの接点１３０〜１３２のうちの任意の２つの間で行うことができる。また、３つの接点を使用することで、接点１３０〜１３２のうちの１つが、たとえば皮膚と接点との間のバリアにより、使用者の皮膚との適切な電気接続をもたなくなった場合でも、組織膨張センサ１０２が患者の組織の抵抗／伝導率／静電容量を検出することが可能になる。
【００５５】
ボーラス注射デバイス１００の最下面１０６は、粘着剤層１３３を備える。粘着剤層１３３は、ボーラス注射デバイス１００の縁部まで、または縁部付近まで延びる。接点１３０〜１３２の周りには、粘着剤層内のアパーチャが形成される。また、粘着剤層内のアパーチャは、ニードルアパーチャ１２４の周りにも形成される。別法として、粘着剤層１３３は、接点１３０〜１３２および／またはニードルアパーチャ１２４と同じサイズおよび形状のアパーチャのみを含むことができる。
【００５６】
接点１３０〜１３２は、任意の適した形をとることができる。接点１３０〜１３２は、伝導材料、たとえばアルミニウムもしくは銅またはそれらの合金などの金属から形成される。接点１３０〜１３２は、ボーラス注射デバイス１００の下面１０６の全体的な平面から突出することができる。たとえば、接点１３０〜１３２は、表面１０６から突出するようにドーム状の形状とすることができる。接点１３０〜１３２を表面からの突出物として有することで、接点１３０〜１３２は、患者の皮膚に対して他の方法で実現されるものより良好な機械的連結を形成することが可能になる。ドーム状のプロファイルなどの湾曲面を有する接点１３０〜１３２を提供することで、ボーラス注射デバイス１００の装着または使用中に不快さまたは負傷を患者に与える可能性が最小になる。
【００５７】
接点１３０〜１３２の表面上には、導電材料、たとえば導電ゲルを設けることができる。これにより、患者と組織膨張センサ１０２との間に良好な電気接続を提供することを助けることができる。いくつかの実施形態では、導電ゲルは、ボーラス注射デバイス１００が使用される前に、ボーラス注射デバイス１００の最下面１０６全体に延びるバッキング層によって保護される。このバッキング層は、接点１３０〜１３２上の粘着剤層１３３および導電ゲル層のための２つの目的のバッキングとして働くことができる。
【００５８】
いくつかの他の実施形態について、図４を参照して次に説明する。
【００５９】
図４で、ボーラス注射デバイス１００のハウジング１０５は、ハウジング１０５の空胴画成部材（ｃａｖｉｔｙ  ｄｅｆｉｎｉｎｇ  ｐａｒｔ）１６０によって形成された中心空胴１６１を含む。空胴画成部材１６０は、針１１０の周りに延び、したがって注射部位の周りに延びる。ニードルアパーチャ１２４は、ハウジング１０５の空胴画成部材１６０の中心部に形成される。
【００６０】
空胴画成部材１６０は、適当な寸法の空胴１６１を提供するように構成される。たとえば、ボーラス注射デバイス１００が患者上に装着されたときに患者の皮膚が見られる空胴１６１の最下部の開口部の直径は、０．５〜２ｃｍ、有利には約１ｃｍとすることができる。空胴１６１の開口部は、円形、正方形、または任意の他の形状をとることができる。図４に示す実施形態では、空胴画成部材１６０はドーム状であり、半球形の空胴１６１を提供するが、空胴画成部材１６０は、任意の他の適した形状とすることができる。空胴１６１を提供する効果は、皮膚のうち注射部位付近の領域が、その周辺部で束縛される（最下面１０６上の粘着剤１３３による）が、中心ではボーラス注射デバイス１００によって束縛されないことである。また、空胴により、皮膚のうち束縛されていない部分を監視することが可能になる。
【００６１】
ボーラス注射デバイス１００内には、注射部位を取り囲む領域内で患者の皮膚を照明するように、照明源１６４が設けられる。照明源１６４は、任意の適した形をとることができ、たとえば、１つまたはそれ以上の発光ダイオードとすることができる。照明源は、実質上モノクロームとすることができ、もしくは広いスペクトルを有することができ、またはこれらの両極間で任意の形をとることができる。
【００６２】
また、ボーラス注射デバイス１００上にはカメラ１６３が設けられる。カメラの視野は、照明源１６４によって照明される患者の皮膚の少なくとも一部を含む。カメラ１６３は、照明源１６４によって放出される少なくとも１つの波長の光を検出するように動作可能である。カメラ１６３は、組織膨張センサ１０２の一部を形成する。
【００６３】
組織膨張センサ１０２は、カメラ１６３の前の情景の画像を間隔をあけて捕捉し、それらの画像を処理するように構成される。組織膨張センサ１０２は、処理のために画像が捕捉されるときに、照明源１６４がカメラの前の情景を照明するように制御されることを確実にするように構成される。照明源１６４は、絶えず発光するように制御することができ、またはカメラ１６３が画像を捕捉するように制御されるときだけ発光するように制御することができる。
【００６４】
組織膨張センサ１０２は、カメラ１６３によって捕捉された画像を処理して患者の皮膚の特徴を識別するように構成される。組織膨張センサ１０２はまた、これらの特徴の相対運動を検出するように構成される。これらの特徴は、たとえば、毛穴、ほくろ、そばかす、毛などとすることができる。使用者の皮膚上に存在する可視のあらゆる特徴が、監視に適している。
【００６５】
組織膨張センサ１０２は、異なる時間に撮った画像を比較し、これらの画像から、画像内に存在する患者の皮膚上の特徴が離れる方へ動いているかどうかを判定するように構成される。これらの特徴が離れる方へ動いている場合、すなわちこれらの特徴同士の距離が増大している場合、これは、注射部位の周りの患者の組織の膨張を示し、組織膨張センサ１０２はこれを使用して、注射部位の周りの患者の組織内に薬剤の滞留が存在することを識別する。
【００６６】
２つの画像間における患者の皮膚上の特徴の離隔距離の増大の検出は、任意の適した方法で行うことができる。これは、たとえば、２つの特徴を分離する画素の数を数えることによって検出することができる。これは、別法として、異なる時間からの２つの画像を比較し、これらの画像間の差を計算し、この差を使用して、特徴が離れる方へ動いていることを検出することによって実現することができる。特徴の動きの検出は、有利には、最後に捕捉された画像と、薬剤送達の開始前または開始直後に捕捉された画像との間で行われる。
【００６７】
前述のボーラス注射デバイス１００の動作について、図５を参照して次に説明する。
【００６８】
この動作は、工程５．１から始まる。工程５．２で、ボーラス注射デバイス１００は、患者上で注射部位に装着される。ボーラス注射デバイス１００が固定用に粘着手段１３３を含む場合、これは、使用者がバッキング層を取り外してボーラス注射デバイス１００の最下面１０６上に存在する粘着剤層を露出させ、次いでデバイスを注射部位で自身の皮膚に対して配置することを伴う。注射デバイスがストラップもしくはベルト１５０を含み、またはストラップもしくはベルト１５０とともにに使用可能である場合、これは、使用者が、第２の固定装置１５１の２つの構成要素１５１Ａおよび１５１Ｂを連結することによって、ボーラス注射デバイス１００を注射部位で固定することを伴う。デバイス１００は、デバイスが患者の皮膚上に適切に装着されたことを検出するように構成することができ、またはデバイスの装着は、使用者がデバイス１００の動作を開始することによって、たとえば「開始」スイッチを動作させることによって、推測することができる。
【００６９】
工程５．３で、針１１０は、患者の注射部位内へ挿入される。針挿入機構が針挿入機構ドライバ１１２によって動力供給される実施形態では、これは、コントローラ１０１が針挿入機構１１１に動力供給することを伴う。特に、コントローラ１０１は、針駆動エネルギー源１１５および針挿入機構ドライバ１１２を制御して、針１１０がニードルアパーチャ１１４を通って患者の組織内へ挿入され始めるように針挿入機構１１１へ駆動力を提供させる。これは、ボーラス注射デバイス１００、特にコントローラ１０１が、針の挿入が完了したことを検出するまで続く。これは、たとえば、針挿入機構ドライバ１１２からのフィードバックを使用して、または針挿入機構１１１からのフィードバックもしくは別個のセンサ（図示せず）によるフィードバックを使用して、行うことができる。手動操作可能な針挿入機構１１１の場合、これは、患者または別の使用者が、針１１０を患者の注射部位内へ挿入するように機構１１１を操作することを伴う。いずれの場合も、ボーラス注射デバイス１００の動作は、患者または別の使用者による行為によって、ほぼこの時点で開始される。
【００７０】
工程５．４で、組織膨張センサ１０２は、注射部位の周りで患者の組織の監視を開始する。図２の実施形態でストラップ１５０を伴う場合、これは、センサ１５３によってストラップ１５０内に存在する力の監視を開始することを伴う。図３の実施形態の場合、これは、組織膨張センサ１０２が、接点１３０〜１３２のうちの２つの間または接点１３０〜１３２のうちの何らかの他の組合せの間で、患者の組織の抵抗、伝導率、または静電容量の測定値を検出することを伴う。これは、組織膨張センサ１０２が、たとえば数秒の期間における平均測定値を判定することを伴うことができる。図４の実施形態の場合、工程５．４は、組織膨張センサ１０２が、カメラ１６３を制御して、１つまたはそれ以上の画像を捕捉させることを伴い、これらの画像によって、薬剤送達が開始する前の患者の皮膚上の特徴の位置を確かめることができる。
【００７１】
工程５．４および５．３は、逆の順序で実行することもできるが、患者内へ針１１０を挿入してから監視を開始することが好ましい。
【００７２】
工程５．４に続いて、工程５．５で薬剤送達が開始される。薬剤送達は、針の挿入が完了したことを検出したことに応答してすぐに始まることができ、または別のトリガ条件を必要とすることがある。たとえば、薬剤送達は、使用者がボーラス注射デバイス１００上の電気スイッチまたは何らかの他の入力デバイスを操作することに依存することがある。トリガは、別法として、タイマ切れとすることができ、タイマは、工程５．４で針の挿入が完了したことが検出されたときに開始される。たとえば、薬剤送達は、針の挿入が完了したことが検出されてから５または１０秒後に開始することができる。薬剤送達を開始する工程５．５は、コントローラ１０１が、薬剤放出ドライバ１２３を制御して、プランジャ１２１に力を供給させることを含み、次いでプランジャ１２１は、薬剤カートリッジ１２０からの薬剤１２２を、薬剤送達アパーチャ１２５を通って薬剤送達管１２４に沿って放出し、針１１０の孔を通って使用者の組織内へ放出する。
【００７３】
工程５．６で、ボーラス注射デバイス１００のコントローラ１０１は、薬剤送達が完了したかどうかを検出する。これは、任意の適した方法で行うことができる。たとえば、これは、たとえばプランジャ１２１の全移動範囲に到達したためにプランジャドライバが停止したことを示す薬剤放出ドライバ１２３によって提供されるフィードバックに基づく検出を伴うことができる。これは、別法として、任意の他の方法で、たとえば流量計（図示せず）によって提供される流量信号の積分が閾値を超過したことを検出したことに応答して、検出することができる。流量信号の積分が閾値を超過したことは、所望の薬剤用量が針１１０を通って送達されたことを示す。
【００７４】
ボーラス注射デバイスが、薬剤送達が完了していないことを工程５．６で検出したことに応答して、工程５．７で、ボーラス注射デバイス１００は、組織膨張が検出されたかどうかを判定する。この工程の性質は、ボーラス注射デバイス１００内で使用される組織膨張センサ１０２のタイプに依存し、いくつかの代替手段については上述した。
【００７５】
組織膨張が検出されないことまたはこの状態が必要な確率レベルで検出されないことを、ボーラス注射デバイスが工程５．７で検出したことに応答して、動作は、薬剤送達が完了したかどうかを工程５．６で再度判定することに戻る。
【００７６】
組織膨張が検出されたこと、特にこの状態が必要な確率レベルで検出されたことを、ボーラス注射デバイスが工程５．７で検出したことに応答して、動作は工程５．８へ進む。ここで、ボーラス注射デバイス１００は、警報を発行する。これは、任意の適した方法で行うことができ、たとえば閃光もしくは特定の色の光または特定の音などの通知信号を提供するように警報変換器１０３を動作させることによって行うことができる。
【００７７】
次いで、工程５．９で、ボーラス注射デバイスは、薬剤送達を中止する。これは、コントローラ１０１が、薬剤放出ドライバ１２３がプランジャ１２１を動かすのを中止させることによって実現される。工程５．９での薬剤送達の中止は、恒久的または一時的に行うことができる。これは、ボーラス注射デバイス１００がさらなる薬剤を送達することができなくなる（そのソフトウェアプログラミングまたはその機械的構成による）ように動作することを伴うことができる。これは、別法として、組織膨張状態が存在しなくなったことの検出に応答して、薬剤送達を再開することができる。これは、さらに別法として、薬剤送達再開が必要とされることまたは組織膨張状態が存在しなくなったことを示す使用者入力の検出に応答して、薬剤送達を再開することができる。この一時的な期間中、患者は、ボーラス注射デバイス１００を異なる注射部位に移動させた可能性がある。
【００７８】
いくつかの実施形態では、ボーラス注射デバイス１００は、工程５．８で警報を発行するが薬剤送達を停止せず、または薬剤送達が停止されるべきであることを示す使用者入力を受けるまで薬剤送達を停止しない。
【００７９】
他の実施形態では、ボーラス注射デバイス１００は、薬剤送達を停止または中断するが、警報を発行しない。これらの実施形態では、ボーラス注射デバイス１００は、有利には、検出された組織膨張状態が存在しなくなったとき、薬剤送達を再開するように構成される。これらの実施形態では、高感度の組織膨張センサ１０２の使用は、患者の不快さが回避されまたは最小に保たれることを確実にするため、特に有利である。これらの実施形態では、薬剤の送達に起因する組織膨張の程度が閾値量未満に保たれるように薬剤送達が制御されることが可能である。これは、望ましくないレベルの組織膨張を引き起こすことなく、可能な限り迅速に薬剤の量を送達することを助けることができる。これは、大量薬剤送達において特に有用である。
【００８０】
薬剤送達が完了したことを、ボーラス注射デバイスが工程５．６で検出したことに応答して、工程５．１０で、ボーラス注射デバイス１００は、薬剤送達が完了したことを使用者に通知する。これは、任意の適した方法で行うことができ、たとえば、閃光もしくは特定の色の光または特定の音などの通知信号を提供するように警報変換器１０３を動作させることによって行うことができる。その薬剤送達が完了したことの通知は、工程５．８で提供される警報とは異なり、したがって使用者は、薬剤送達完了の事象と組織膨張の事象とを区別することができる。
【００８１】
工程５．９または工程５．１０後、工程５．１１で動作は終了する。
【００８２】
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において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有することができ、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。たとえば、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、また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または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症または関節リウマチの処置または予防に有用である。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。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、または薬学的に許容される塩もしくはその溶媒和物を含むことができる。
【００８３】
インスリン類似体としては、たとえば、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）ヒトインスリンがある。
【００８４】
インスリン誘導体としては、たとえば、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）ヒトインスリンがある。
【００８５】
エキセンジン−４としては、たとえば、エキセンジン−４（１−３９）がある。
【００８６】
ホルモンとしては、たとえば、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がある。
【００８７】
多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例は、エノキサパリンナトリウムである。
【００８８】
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略球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）がある。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。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり；分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。
【００８９】
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、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（たとえば、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。
【００９０】
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。
【００９１】
異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり；αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（ＣＨ）および可変領域（ＶＨ）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインおよび可撓性を加えるためのヒンジ領域から構成される定常領域を有し；重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリンドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一のＢ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。
【００９２】
哺乳類では、λおよびκで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン：すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を含み；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。
【００９３】
抗体の一般的な構造は類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＶＨ）に３つで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ドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、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、どちらか単独ではない。
【００９４】
「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。
【００９５】
薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩は、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩である。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンを有する塩である。薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。
【００９６】
いくつかの実施形態では、様々な粘性の薬剤を注射することができる。たとえば、粘性は、約３〜約５０ｃＰの範囲とすることができる。他の実施形態では、粘性は、約３ｃＰ未満または約５０ｃＰ超とすることができる。注射は、患者の体内の皮下、筋肉内、または経皮的な位置へ薬剤を送達することをさらに含むことができる。薬剤は、液体、ゲル、スラリー、懸濁液、粒子、粉末、または他のタイプの形とすることができる。
【００９７】
典型的な注射体積は、約１ｍＬ〜約１０ｍＬの範囲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、流量の点で概して一定、持続時間の点で概して連続的、または概して一定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ができる。そのような注射プロファイルを、ボーラス注射と呼ぶことができる。
【００９８】
そのような薬剤で機能する送達デバイスは、患者へ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の外寸または外径は、たとえば、２７Ｇ以下とすることができる。さらに、注射要素は、剛性とすることができ、可撓性とすることができ、１つまたはそれ以上の材料の範囲を使用して形成することができる。さらにいくつかの実施形態では、注射要素は、２つまたはそれ以上の構成要素を含むことができる。たとえば、剛性のトロカールが、可撓性のカニューレとともに動作することができる。最初に、トロカールとカニューレの両方が、皮膚を穿孔するようにともに動くことができる。次いで、トロカールは後退することができるのに対して、カニューレは標的組織内に少なくとも部分的に残る。後に、カニューレは、送達デバイス内へ別個に後退させることができる。
【００９９】
上記の実施形態は、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。様々な代替手段が当業者であれば想定され、それらの代替手段は、本発明の範囲内であるものとする。いくつかのそのような代替手段について、次に説明する。
【０１００】
警報変換器は、ボーラス注射デバイス１００の一部である代わりに、外部に位置することができる。たとえば、警報変換器は、移動電話または他のデバイスの一部を形成することができる。警報を提供することによって、ボーラス注射デバイス１００は、警報を提供するための命令を他のデバイスと、好ましくは無線で通信する。
【０１０１】
上記では、注射デバイス１００は、数分または数時間の期間にわたってボーラス用量を注射するように構成されたボーラス注射ポンプデバイス（ｂｏｌｕｓ  ｉｎｊｅｃｔｏｒ  ｐｕｍｐ  ｄｅｖｉｃｅ）である。注射デバイスは、代わりに、別のタイプの注入ポンプまたは何らかの他の形の注射デバイスとすることもできる。本発明の実施形態は、ボーラス注射に特に適しているが、注射デバイスは、代わりに、基礎タイプとすることもできる。
【０１０２】
針挿入機構ドライバ１１２は、任意の適した形をとることができる。針挿入機構ドライバ１１２は、たとえば、使用者内への針１１０の挿入を引き起こす電気モータおよび歯車機構を含むことができる。針挿入機構ドライバ１１２は、別法として、機械式のばねに基づく機構とすることができる。この場合、針駆動エネルギー源１１５は、事前荷重式のばねであり、針挿入機構ドライバ１１２は、ばねからの力を針挿入機構１１１へ伝え、それによって針１１０を使用者内へ挿入するばね解放機構である。
【０１０３】
別法として、針挿入機構ドライバ１１２は、気体または流体圧力で動作する機構とすることができ、その場合、針駆動エネルギー源１１５は、加圧ガスのリザーバ、または２つもしくはそれ以上の化学物質を混ぜ合わせて気体もしくは流体圧力を生成する化学システムである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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