(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ケーシング（３）と、
ｂ）前記ケーシング（３）に収容される薬剤用容器（１）と、
ｃ）前記薬剤用容器（１）から薬剤を送出する送出装置（２）と、
ｄ）駆動装置と、
ｅ）前記駆動装置が前記送出装置（２）を駆動するために介在する伝達装置と、を備えた注射可能な薬剤を投与する投与装置において、
前記ケーシングは円筒形外側スリーブから成り、該外側スリーブと同心的に配置された内側スリーブ（４）の内側に前記薬剤用容器及び前記送出装置が収容され、
前記外側スリーブと前記内側スリーブとの間の環状室に前記駆動装置が収容され、該駆動装置は、駆動ピストン（５）、ばね（８）及び間隔リング（９ａ）を有すること、及び、
前記伝達装置は、前記外側スリーブ内に、前記駆動ピストンと前記送出装置との間に介在する液体スペース（２１，２２）を有し、該液体スペースは、前記駆動装置側の第１の部分スペース（２１）と前記送出装置側の第２の部分スペース（２２）とから成り、該第１及び第２の部分スペースは減圧装置（３，１０，２３）を介して互いに接続されていること、
を特徴とする投与装置。
【請求項２】
前記駆動ピストン（５）の作業行程が前記液体スペース（２１，２２）で前記送出装置（２）の作業行程に伝達され、この送出装置（２）の作業行程は、前記駆動ピストン（５）の作業行程より大きいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ばね（８）の偏倚力は、交換可能に配置された前記間隔リング（９ａ）によって決定されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記液体スペース（２１，２２）の前記駆動装置側は、前記駆動ピストン（５）のピストン端面によって形成され、前記駆動ピストン（５）のピストン断面積は、前記液体スペース（２１，２２）前記送出装置側を形成する被駆動ピストン（６）のピストン断面積より大きいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の部分スペース（２１）の圧力が前記第２の部分スペース（２２）の圧力よりも高い場合に、前記減圧装置（３，１０，２３）によってのみ前記両部分スペースが互いに接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記減圧装置（３，１０，２３）は、毛細管（２３）を形成していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記減圧装置（３，１０，２３）は、毛細管本体（１０）を含み、前記毛細管は、前記毛細管本体（１０）の表面とその対向表面との間に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の部分スペース（２１）は、前記外側スリーブ（３）と前記内側スリーブ（４）との間に環状室として形成され、前記第２の部分液体スペース（２２）の少なくとも一部は、前記内側スリーブ（４）内に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の部分スペース（２２）から前記第１の部分スペース（２１）への流体の還流を可能とする還流弁（１１，１２，１３）が前記毛細管本体（１０）に設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、注射可能な薬剤を投与する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明のような注射装置、例えば、注射器または注射ペンは、注射すべき薬剤を有するアンプルを収容するケーシングと、薬剤をアンプルの外側に押し出す送出装置と、連結装置と、を有する。この送出装置は、これまで、アンプル内で可動なピストンによって形成されている。簡単な注射器においては、ユーザの筋力が駆動装置として作用する。駆動装置としてばね部材、特に圧力ばねを使用することが知られている。連結装置は、駆動装置から送出装置に伝達装置または駆動接続装置を形成する。
【０００３】
公知の駆動装置、例えば、駆動ばねは、それらによって加えられる駆動力または駆動エネルギーが、解放される途中で変化するという欠点を有する。駆動ばねにおいては、駆動エネルギーは、ばね特性によって容易に変化する。送出装置の送出速度は、このような変化に従う。したがって、送出速度は、駆動エネルギーが変化することによって、送出の途中で変化する。
【０００４】
本発明の目的は、注射または注入の途中で薬剤が均一に送出される注射可能な薬剤を投与する装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ケーシングと、前記ケーシングに収容された薬剤容器と、送出装置と、駆動装置と、伝達装置または連結装置と、を含む注射可能な薬剤を投与する装置に関する。この薬剤は、送出装置によって容器から直接送出される。駆動装置は、これに対して必要な駆動エネルギーを供給し、前記駆動エネルギーは、送出装置が駆動装置によって駆動された薬剤を供給するように、伝達装置により送出装置に伝達される。容器、送出装置、駆動装置及び伝達装置の伝達部材は、ケーシング内に配置されていることが好ましい。しかしながら、原理的には他の構成も等しく可能である。注射可能な薬剤は、特に、液体活性溶液の形態の医薬剤または化粧品であることが好ましい。代表的な例は、糖尿病の治療に使用される実施形態で本装置を使用して投与されるインシュリンである。本装置は、注入装置であることが好ましい。しかしながら、注射装置であってもよい。容器は、特に、公知の注射装置の場合と同様にアンプルとして形成されることができる。送出装置は、容器に収容されるピストンによって形成されることが好ましく、ピストンは、薬剤を送出するために容器の出口に向かって前進させられる。しかしながら、このようなピストン代わりに、送出装置は、原理的には薬剤を送出するのに適していれば、どのようなポンプによっても形成することができる。
【０００６】
このタイプによれば、駆動装置は、それが起動されたときに駆動装置に収容されたエネルギーを解放するような方法で形成されることが好ましい。この解放されたエネルギーは、連結装置を介して伝達装置で送出装置に伝達され、送出装置は、駆動されて、容器から薬剤を送出する。駆動装置は、駆動ばね、特に圧力ばねによって形成されることが好ましい。しかしながら、原理的には、他の型の駆動装置、例えば、起動されたとき圧縮ガスを解放するものも使用することができる。
【０００７】
本発明によれば、非圧縮性液体用の液体スペース及び減圧装置が、駆動装置から送出装置への伝達装置、即ち、連結装置に設けられている。それに対応して、液体スペースは、駆動装置が作用する駆動側と、送出装置に作用する被駆動側とを有する。駆動側と被駆動側は直接にか、または他の伝達部材を介して駆動装置及び／又は送出装置にそれぞれ接続されることができる。液体スペースは、駆動装置からの圧力を被駆動側に押当てられる。発生した圧力は、減圧装置によって液体スペースの被駆動側に向かって低減される。圧力は、減圧装置によって５分の１以下、好ましくは１０分の１以下に低減される。減圧装置は、液体接続を形成し、この液体接続は、動的な状態において、即ち、送出装置が駆動されている間、被駆動側よりも駆動側で液圧が大きくなるように、駆動側から被駆動側に向かっての液体の流れを遅延させる。
【０００８】
本発明は、送出装置を駆動し、薬剤の送出が生じるために必要なエネルギーよりもかなり大きなエネルギーが蓄積される駆動装置の使用を可能にする。駆動装置が起動されたときに解放される比較的大きなエネルギーは、本発明によって送出し投与するために必要な大きさに低減される。送出装置を駆動するために本発明による液体結合によって制御される大きな駆動エネルギーが利用可能である。駆動装置として、駆動ばねが使用される場合、送出装置への直接的な駆動接続の場合よりも駆動装置のばね強度を著しく大きくすることができる。特に、このような駆動ばねは、直接結合の場合で可能であるより、狭い範囲でのばね特性で作動させることができる。
【０００９】
液体結合によって駆動装置の作業行程が送出装置の作業行程に伝達され、送出装置の前記作業行程はが、駆動装置の作業行程より大きいことが好ましい。駆動装置として圧力ばねを、送出装置としてピストンを使用する場合、各作業行程は、ばねの伸縮に依存してピストンが移動する距離である。
【００１０】
特に好ましくは、送出装置は、ピストンとして形成され、駆動装置は、以下に駆動装置と呼ばれるピストンに同様に作用する。この実施形態において、液体スペースの駆動側は、駆動ピストンのピストン端面によって形成される。駆動ピストンのピストン断面積は、被駆動ピストンのピストン断面積より大きく、被駆動ピストンのピストン端面は、液体スペースの被駆動側を形成する。
【００１１】
２つのピストン断面積の比により、駆動ピストンの行程が被駆動ピストンの比較的大きな行程に伝達される。換言すれば、被駆動ピストンの所定の行程を達成するために必要な駆動ピストンの行程は比較的小さくてよい。駆動ピストンの作業行程は、それに対応して短くすることができる。駆動装置は、その最適な作業点を含む極めて狭い範囲で作動することができる。さらに、両ピストンの断面寸法が異なるため、力の低減を生じる。駆動ピストンによって作用された力は、駆動ピストン及び被駆動ピストンの断面積の比によって低減される。この力の低減は、圧力の低減の結果である力の低減に加えて生じる。
【００１２】
被駆動ピストンは、送出装置を直接形成することができる。しかしながら、被駆動ピストンは、他のピストンであることが好ましい。特に好ましい実施形態において、液体スペースは、駆動側を含む第１の部分スペースと、被駆動側を含む第２の部分スペースとに分割される。２つの部分スペースは、液体スペースの駆動側の圧力が被駆動側の圧力よりも優勢である場合には、毛細管の装置によって互いに接続されている。毛細管の装置は、単一の毛細管または複数の毛細管によって形成することができる。
【００１３】
単数または複数の毛細管は、できるだけ長い方が有利である。それらの長さは、少なくとも０．５ｍが好ましい。複数の毛細管が形成されると、これは、毛細管の各々に提供される。長い毛細管の貫通速度は、ハゲンポアズイユの法則に従い毛細管の直径にはあまり依存しない。ハゲンポアズイユの法則によれば、製品の不正確さによる直径の変化は、４乗で貫通流速度に作用する。しかしながら、貫通流速が一定に維持される場合には、長さを長くすることによって、直径は、同様に拡大することができる。一方、大きな直径は、小さい直径より製造するのに簡単である。直径が増大することによって、所望の直径からの変化は重要性が小さくなる。さらに、液体スペースにおいてできるだけ高粘度の作業流体が好ましい。
【００１４】
毛細管の装置は、螺旋状に配置される毛細管、または、複数のこのような毛細管を有することが好ましい。好ましい実施形態において、毛細管の装置が簡単な螺旋毛細管によって形成される。螺旋毛細管は、長さが長くなることが有利なだけでなく、簡単に製造できる利点を有する。特に、それは、毛細管本体の対応する表面積のおねじまたはめねじの液体で形成することができる。おねじまたはめねじを有する毛細管本体は、円滑な対向面を有する他の本体に対して配置されることが好ましく、毛細管本体のねじが対向面に対し互いに密封されるようにすることが必要である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を説明する。
図１は、注入装置の長手方向断面を示すものである。
【００１６】
円筒形外側スリーブ３は、近位端の密封部分９及び遠位端の密封キャップ１９とともに注入装置のケーシングを形成する。外側スリーブ３の近位領域の中心に容器ホルダ４ａが保持されている。外側スリーブ３の長手方向中心軸線に対して同心にアンプルの形態の容器１が容器ホルダ４ａによって収容されている。容器１は注射される薬剤、例えば、インシュリンが充填されている。送出しピストンの形態の送出装置２が、容器の出口に向かって直線的に可動に容器に収容されている。容器１の出口に公知の方法でカテーテル２０が接続されている。
【００１７】
外側スリーブ３に対して同心に、注入装置の遠位領域に内側スリーブ４ｂが配置されている。例示した 実施形態において、容器ホルダ４ａ及び内側スリーブ４ｂは、１つのスリーブとして形成されている。容器ホルダ４ａ及び内側スリーブ４ｂは、１つのスリーブとして形成されている。容器ホルダ４ａ及び内側スリーブ４ｂは、分離した部品であってもよい。しかしながら、それらを１つの部品として形成することは、図１および次の説明から分かるように、それらを外側スリーブ３の中心に保持することを簡単にする。
【００１８】
内側スリーブ４ｂの内側表面領域は、内側スリーブ４ｂによって収容された被駆動ピストン６のスライド支持部分を形成しており、前記被駆動ピストン６は、ピストンロッド７によって送出ピストン２に剛性的に接続されている。被駆動ピストン６及びピストンロッド７は、１つの部品として形成される。ピストンロッド７は、送出ピストン２に当接している。また、ピストンロッド７は、送出ピストン２にしっかりと接続されることができ、例えば、送出ピストン２にねじ接続することができる。さらに、ピストンロッド７は、容器ホルダ４ａと内側スリーブ４ｂとの間のカラー領域の中に、例えば、液密に案内される。被駆動ピストン６は、ピストンリングの態様で密封リングを使用して内側スリーブ４ｂに対して密封される。
【００１９】
外側スリーブ３と内側スリーブ４ｂとの間に環状スペースが形成されている。駆動ピストン５が環状スペースに配置されている。駆動ピストン５は、環状ピストンであり、外側スリーブ３と内側スリーブ４ｂとの間を液密に緊密に往復摺動する。密封リング１６が駆動ピストン５の内側領域の溝に収容されており、各々は、ピストンリングの態様である。駆動ピストン５は、遠位前端面に平坦な環状面を有する。駆動ピストン５は、近位方向に内側スリーブ４ｂに向かってテーパを有する。テーパはカラーによって形成されている。注入装置の反対領域が近位方向で見てカラーの反対側に配置されている。反対領域は、間隔リング９ａの形態で間隔部材によって形成されており、これは、容器ホルダ４ａを包囲し、密封部材９の上にゆるく配置されている。一方で外側スリーブ３と、他方でホルダ４ａ及び内側スリーブ４ｂとの間の環状スペースにおいて、２つの対向領域の間、すなわち、駆動ピストン５のカラーと間隔リング９ａとの間に圧力ばね８が収容され、２つの対向領域に当接している。間隔リング９ａの強度を変化させ、すなわち、間隔リング９ａを交換することによって、装置は、ばねの作動範囲を練速的に最適に設定するための異なる圧力ばね８に簡単に適合させることができる。
【００２０】
毛細管１０が遠位方向の駆動ピストン５の背後に配置されている。毛細管本体１０は、近位に環状領域を有し、遠位端の底部によって閉じられている。環状領域において、毛細管本体１０は、外側スリーブ３に対して液密になっており、好ましくは、内側スリーブ４ｂに対しても液密である。内側スリーブ４ｂの遠位前方端面は、密封リング１８を介して毛細管本体の底部を液密封に押す。毛細管本体１０は、密封リング１８によって密封されている内側スリーブ４ｂの前面の遠位開口の領域に開口１４を備えている。
【００２１】
一方のみの開口が、還流弁によって毛細管本体１０に形成されている。還流弁は、弁ばね１２に公知の方法で毛細管本体１０内に嵌合されるように押される弁球１１を有する。弁ばね１２は、弁閉鎖体１３に支持されている。
【００２２】
駆動ピストン５の遠位の前方端面と被駆動ピストン６の遠位の前方端面との間に液体スペースが形成されている。前記液体スペースは、前記２つのピストン５及び６によって液密に閉じられており、第１の部分スペース２１と第２の部分スペース２２とを有する。２つの部分スペース２１及び２２は、毛細管本体１０によって互いに分離されている。部分スペース２１，２２は、非圧縮性作業液体で完全に充填されている。作業液体として高粘度オイルが使用されることが好ましい。
【００２３】
還流弁１１、１２、１３は、作業液体が部分スペース２２から部分スペース２１に還流することができるようにし、反対方向の流れを防止する。
毛細管本体１０は、毛細管本体を包囲する外側スリーブ３の内側表面領域とともに毛細管装置の形態で液体接続を形成する。毛細管装置は、図２の詳細図Ｉに示されている。それは、単一の接続された液体通路、すなわち、毛細管２３によって形成されている。複数のねじの形態の毛細管２３は、毛細管本体１０の外側表面領域を螺旋形に包囲する。原理的には、毛細管２３は、単一のねじによって形成することもできる。毛細管１０が設置されると、毛細管２３は、２つの部分２１及び２２を接続する。毛細管２３に対向する外側スリーブ３の内側表面領域は、単なる円滑面になっている。毛細管本体１０は、わずかな押圧力によって外側スリーブ３の中に案内される。毛細管本体が設置されると、毛細管２３の個々のねじを互いに分離する毛細管本体１０の外面領域の「歯」が外側スリーブ３の打つ側表面に対して液密に押圧される。毛細管本体１０の歯は、密封の目的で平らにされている。毛細管本体１０は、密封を改善するために外側スリーブ３より軟質の材料から成る。しかしながら、同じ目的のために、外側スリーブ３を毛細管１０より軟質の材料でつくることもできる。
【００２４】
図３に毛細管２３の他の実施形態が示されている。この場合、毛細管２３は、直線的な液体通路として１つの挿入部材に形成されている。この挿入部材は毛細管本体の受容部に液密に保持されている。挿入部材の毛細管２３から延びる穴が毛細管本体１０に形成されており、この実施形態においても、毛細管２３によって２つの部分スペース２１及び２２の間に液体接続が形成される。
【００２５】
間隔リング９ａを挿入することによって、圧力ばね８から被駆動ピストン６への伝達装置に生じる対応する所望の値からの偏差全体を簡単に補償することができる。この態様において、間隔リング９ａによって、圧力ばねの差異だけではなく、例えば、毛細管の欠陥も補償することができる。補償は、容易に交換可能な間隔リング９ａによって圧縮ばね８の偏倚力を調整することによって達成される。したがって、種々の装置について種々の強度の間隔リング９ａがあり、この装置が組み立てられるとき、補償するための最適な強度を呈する間隔リングが挿入される。
【００２６】
注入装置の機能を説明する。
図１に示す状態において、容器１は、薬剤で充填されており、それに対応して送出ピストン２は、容器１の遠位位置にある。また、被駆動ピストン６は、それに対応して内側スリーブ４ｂの遠位位置をとる。この遠位位置において、被駆動ピストン６は、装置の全長をできるだけ短く維持するためには、内側スリーブ４ｂの後端部によって包囲されているのが理想的である。
【００２７】
装置のこの状態において、部分液体スペース２２は、容積が最も小さい。これに対応して、部分液体スペース２３は、最も大きな容積を呈する。被駆動ピストン６は、直接ユーザによるか、好ましくはラッチ機構によって遠位位置に保持される。同時に駆動ピストン５は、その近位位置をとる。駆動ピストン５のこの近位位置において、圧力ばね８は、駆動ピストン５のカラー領域と間隔リング９ａによって形成された２つの領域の間で圧縮力が加えられている。
【００２８】
皮下に薬剤を投与するため、カテーテル２０の近位端に配置された注射針が挿入され、被駆動ピストン６またはピストンロッド７のラッチ機構がそれぞれ解放される。圧力ばね８の圧力によって、駆動ピストン５を介して、部分液体スペース２１の液圧が上昇する。この液圧は、毛細管２３によってのみ減圧することができる。液体は、駆動ピストン５の圧力によって、部分液体スペース２１から毛細管２３を通って部分液体スペース２２に流れる。被駆動ピストン６は、部分液体スペース２２の上昇した圧力によって近位方向に移動させられる。したがって、部分液体スペース２１は、液体スペース全体の駆動側を形成し、部分液体スペース２２は、液体スペース全体の被駆動側を形成している。さらに詳細には、駆動側は、部分液体スペース２１に面する駆動ピストン５のピストン端面によって、また、被駆動側は、部分液体スペース２２に面する被駆動ピストン６のピストン端面によって形成されている。
【００２９】
例示としての実施形態において、外側スリーブ３と、毛細管本体１０の毛細管２３とが協働することによって減圧装置が形成されている。構造的に決定された圧力低下が前記減圧装置によって生じる。減圧が起こることによって、供給ピストン２を駆動するために無減圧型駆動装置で使用されるものよりも強いばね８を使用することが可能である。
【００３０】
さらに、駆動ピストン５のピストン断面積は、被駆動ピストン６のピストン断面積よりも大きい。それに対応して、被駆動ピストン６の行程は、駆動ピストン５に比較して、より大きい行程を生じる。被駆動ピストン６は、剛性ピストンロッド７によって送出ピストン２に直接、力を加える。それに対応して、被駆動ピストン６の総行程は、送出ピストンの総行程に対応する。送出ピストン２の行程は、従来より使用される容器１によって決定される。容器１の内容の完全な送出に対応する送出ピストン２の完全な作業行程は、駆動ピストン５，従って、圧力ばね８のかなり短い作業行程によって達成される。
【００３１】
２つの部分液体スペース２１及び２２の同心配列によって、装置の全長を短くすることができる。
送出ピストン２は、これを駆動するために、約１バールの圧力で押される。すなわち、それにより、容器１の薬剤に同様の圧力を加える。液体連結装置は、圧力ばね８の力を液体スペース２１，２２の駆動側から被駆動側に伝達するために形成される。これは、外側スリーブ３，毛細管本体１０及び毛細管２３によって形成された減圧装置によって、及びピストン５及び６の２つのピストン断面積の寸法比によって達成される。
【００３２】
薬剤が送出された後、例えば、装置が完全に空になった後、容器１は、投与薬剤を再充填され、或いは、好ましくは、新しい充填された容器と交換される。送出ピストン２は、容器を交換する前に、ピストンロッド７によって図１に示すスタート位置まで後退させられる。ピストンロッド７は、スタート位置において、適当なロック装置によって掛止めされる。後退の間に、被駆動ピストン６は、液体を完全に充填された部分液体スペース２２から部分液体スペース２１に押し出す。この態様において、液体は、内側スリーブ４ｂの内側スペースから毛細管本体１０の底部の開口１４を通り、密封キャップ１９と毛細管本体１０との間の小さな中間スペースを通って還流弁１１，１２、１３に流れ出す。部分液体スペース２２の液圧によって還流弁が開放され、液体が還流弁よって形成された貫通流路を通って部分液体スペース２１に流れ込む。ここで、圧力ばね８の圧力は、駆動ピストン５を近位方向に、最終的には図示したスタート位置まで前進させるために克服されなければならない。装置は、薬剤を再び送出するために準備されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  注入装置の長手方向の断面図である。
【図２】  図１の毛細管の詳細図である。
【図３】  毛細管の他の実施形態である。
【図１】
0004274725.tif 000002
【図２】
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【図３】
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