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特表2024-519076着用可能な薬物送達機器のための小型容積式ポンプ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-08
(54)【発明の名称】着用可能な薬物送達機器のための小型容積式ポンプ
(51)【国際特許分類】
   A61M 5/142 20060101AFI20240426BHJP
   A61M 5/315 20060101ALI20240426BHJP
【FI】
A61M5/142 520
A61M5/315 516
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023571723
(86)(22)【出願日】2022-05-20
(85)【翻訳文提出日】2024-01-12
(86)【国際出願番号】 US2022030192
(87)【国際公開番号】W WO2022246156
(87)【国際公開日】2022-11-24
(31)【優先権主張番号】63/191,436
(32)【優先日】2021-05-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519167449
【氏名又は名称】インスレット コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(74)【代理人】
【識別番号】100126848
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】スティーブン カーディナリ
【テーマコード(参考)】
4C066
【Fターム(参考)】
4C066BB01
4C066CC01
4C066HH03
4C066HH13
4C066HH17
(57)【要約】
本開示の実施形態は、ポンプ機器のための技法、プロセス、機器又はシステムに関する。1つのアプローチにおいて、着用可能な薬物送達機器は、液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバを含み、リザーバは、内部チャンバを画定する外壁を含むハウジングと、シール部材と、ハウジングを貫通するスリットとを含み、シール部材は、スリットを密封するように構成される。着用可能な薬物送達機器は、更に、リザーバから液体薬品を押し出すためにリザーバに結合された駆動機構を含む送達ポンプ機器を含み、駆動機構は、ハウジングの内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、ドライブナットに結合されたリードスクリューとを含み、ドライブナットは、ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、ブレードはハウジングのスリットを貫通して位置付け可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
着用可能な薬物送達機器であって、
液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバであって、前記リザーバが、
内部チャンバを画定する外壁を含むハウジングと、
シール部材と、
前記ハウジングの少なくとも一部分を貫通するスリットであって、前記シール部材が前記スリットを密封するように構成される、スリットと、
を備える、リザーバと、
前記リザーバから前記液体薬品を押し出すために前記リザーバに結合された駆動機構を含む送達ポンプ機器であって、前記駆動機構が、
前記ハウジングの前記内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、
ドライブナットに結合されたリードスクリューであって、前記ドライブナットが前記ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、かつ前記ブレードが前記ハウジングの前記スリットを貫通して位置付け可能である、リードスクリューと、
を備える、送達ポンプ機器と、
を備える、着用可能な薬物送達機器。
【請求項2】
前記リザーバの前記ハウジングが前記内部チャンバ内にコアシャフトを備え、前記シール部材が前記コアシャフトの外面に沿って形成され、かつ前記駆動機構の前記リードスクリューが前記コアシャフトの内部内で延びる、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項3】
前記スリットが前記コアシャフトを貫通して形成される、請求項2に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項4】
前記ピストンヘッドが外側面の周りに延びる第1シールリングと内側面の周りに延びる第2シールリングとを含み、前記第2シールリングが、前記コアシャフトの前記外面に沿って形成された前記シール部材と物理的に直接に接触する、請求項2に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項5】
前記ドライブナットの前記ブレードが、前記リードスクリューに対して直角に又はこれから半径方向に外向きに延び、かつ前記ドライブナットの前記ブレードが、前記ピストンヘッドの外面と物理的に直接に接触する、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項6】
前記シール部材が、前記ハウジングの前記外壁の内面に沿って形成される、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項7】
前記リードスクリューが、前記リザーバの前記ハウジングの外部に位置付けられる、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項8】
前記スリットが、前記ハウジングの前記外壁を貫通して形成される、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項9】
前記シール部材がポリエチレン膜である、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項10】
前記リードスクリューが、前記ドライブナットの対応する雌型ネジ部に係合する雄型ネジ部を有し、前記リードスクリューの回転が前記リードスクリューに沿って軸方向に前記ドライブナットを移動させる、請求項1に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項11】
着用可能な薬物送達機器であって、
液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバであって、前記リザーバが、
内部チャンバを画定する外壁を含むハウジングと、
シール部材と、
前記ハウジングの少なくとも一部分を貫通するスリットであって、前記シール部材が前記スリットを密封するように構成される、スリットと、
を備える、リザーバと、
前記リザーバから前記液体薬品を押し出すために前記リザーバに結合された駆動機構を含む送達ポンプ機器であって、前記駆動機構が、
前記ハウジングの前記内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、
ドライブナットに結合されたリードスクリューであって、前記ドライブナットが、前記ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、前記ブレードが前記ハウジングの前記スリットを貫通して位置付けられ、前記リードスクリューが前記ドライブナットの対応する雌型ネジ部に係合する雄型ネジ部を持ち、前記リードスクリューの回転が前記リードスクリューに沿って軸方向に前記ブレードを移動させる、リードスクリューと、
を備える、送達ポンプ機器と、
を備える、着用可能な薬物送達機器。
【請求項12】
前記リザーバの前記ハウジングが前記内部チャンバ内にコアシャフトを備え、前記シール部材が前記コアシャフトの外面に沿って形成され、前記駆動機構の前記リードスクリューが前記コアシャフトの内部内で延び、かつ前記スリットが前記コアシャフトを貫通して形成される、請求項11に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項13】
前記ピストンヘッドが外側面の周りに延びる第1シールリングと内側面の周りに延びる第2シールリングとを含み、第2シールリングが、前記コアシャフトの前記外面に沿って形成された前記シール部材と物理的に直接に接触する、請求項12に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項14】
前記ドライブナットの前記ブレードが前記リードスクリューに対して直角に延び、かつ前記ドライブナットの前記ブレードが前記ピストンヘッドの外面に直接隣接する、請求項11に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項15】
前記シール部材が、前記ハウジングの前記外壁の内面に沿って形成され、前記リードスクリューが前記リザーバの前記ハウジングの外部に位置付けられ、かつ前記スリットが前記ハウジングの前記外壁を貫通して形成される、請求項11に記載の着用可能な薬物送達機器。
【請求項16】
方法であって、
液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバを用意することであって、前記リザーバが、
内部チャンバを画定する外壁を含むハウジングと、
シール部材と、
前記ハウジングを貫通するスリットであって、前記シール部材が前記スリットを密封するように構成される、スリットと、
を含む、前記リザーバを用意することと、
送達ポンプ機器の駆動機構を前記リザーバに結合することであって、前記駆動機構が、
前記ハウジングの前記内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、
ドライブナットに結合されたリードスクリューであって、前記ドライブナットが前記ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、かつ前記ブレードが前記ハウジングの前記スリットを貫通して位置付け可能である、リードスクリューと、
を備える、前記駆動機構を前記リザーバに結合することと、
前記リザーバから前記液体薬品を押し出すために第1位置と第2位置との間で前記リードスクリューに沿って軸方向に前記ドライブナットを移動させるために前記リードスクリューを回転することと、
を含む、方法。
【請求項17】
前記ハウジングのコアシャフトの外面に沿って前記シール部材を設置することであって、前記スリットが前記コアシャフトを貫通して形成される、前記シール部材を設置することと、
前記ドライブナットが前記第1位置と前記第2位置との間で移動するとき前記ドライブナットの前記ブレードで前記シール部材を切り開くことと、
を更に含む、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記コアシャフトの内部内に前記駆動機構の前記リードスクリューを位置付けることを更に含む、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
ピストンヘッドの外側面の周りに第1シールリングを設置することと、前記ピストンヘッドの内側面の周りに第2シールリングを設置することと、を更に含み、前記第2シールリングが、前記コアシャフトの前記外面に沿って形成された前記シール部材と物理的に直接に接触する、請求項17に記載の方法。
【請求項20】
前記ドライブナットの前記ブレードを前記ピストンヘッドの外面に物理的に直接に接触して位置付けることを更に含み、前記ドライブナットの軸方向の移動が、前記ピストンヘッドを前記ハウジングの前記内部チャンバ内で移動させる、請求項16に記載の方法。
【請求項21】
前記ハウジングの前記外壁の内面に沿って前記シール部材を設置することであって、前記スリットが前記ハウジングの前記外壁を貫通して形成される、前記シール部材を設置することと、
前記ハウジングの前記外壁の外部に前記リードスクリューを設置することと、
を更に含む、請求項16に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本明細書は,2021年5月21日に提出された米国仮特許出願第63/191436号(その内容は参照によってその全体が本明細書に援用される)の利益を主張する。
【0002】
開示する実施形態は、概略的に薬剤送達に関連する。特に、開示する実施形態は、空間効率の良い方法で流体薬剤を送達するための技法、プロセス、システム及び供給機器に関する。
【背景技術】
【0003】
多くの着用可能な薬物送達機器は、液体薬品を貯蔵するためのリザーバを含む。駆動機構を含むポンプ機器は、貯蔵された液体薬品をユーザーへ送達するためにリザーバから押し出すために作動される。いくつかの従来の容積式ポンプ機器は、駆動機構のプランジャを使用してリザーバから液体薬品を押し出す。したがって、駆動機構は、おおよそリザーバの長さに等しい長さを持つ。リザーバが充填されたとき、駆動機構は、プランジャが流体を押し出すためにリザーバの長さにわたって動けるようにするために、薬物送達機器の長さが著しく大きく例えばリザーバのほぼ2倍の長さであることを必要とする。充填されたリザーバ又は予充填カートリッジ及び対応する駆動機構コンポーネントを収めるために薬物送達機器のサイズを増大することは、かさ高な機器になり、これを着用するユーザーにとって不快となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、リザーバから液体薬品を正確に押し出して同時に薬物送達機器全体サイズを減少するための単純化されたシステムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本概要は、以下の「発明を実施するための形態」において更に説明する概念の抜粋を単純な形式で紹介するためのものである。本概要は、特許請求内容の主要な特徴又は基本的特徴を同一のものとみなすことを意図せず、又、特許請求内容の範囲を決定する際の補助として意図されるものでもない。
【0006】
いくつかのアプローチにおいて、着用可能な薬物送達機器は、液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバを含むことができ、リザーバは、内部チャンバを画定する外壁を含むハウジングと、シール部材と、ハウジングを貫通するスリットと、を含み、シール部材はスリットを密封するように構成される。着用可能な薬物送達機器は、更に、リザーバから液体薬品を押し出すためにリザーバに結合された駆動機構を含む送達ポンプ機器を含むことができ、駆動機構は、ハウジングの内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、ドライブナットに結合されたリードスクリューと、を含み、ドライブナットは、ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、かつ、ブレードは、ハウジングのスリットを貫通して位置付けできる。
【0007】
いくつかのアプローチにおいて、着用可能な薬物送達機器は、液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバを含むことができ、リザーバは、内部チャンバを画定する外壁を持つハウジングと、シール部材と、ハウジングを通過するスリットと、を含み、シール部材はスリットを密封するように構成される。着用可能な薬物送達機器は、更に、リザーバから液体薬品を押し出すためにリザーバに結合された駆動機構を含む送達ポンプ機器を含んでもよい。駆動機構は、ハウジングの内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、ドライブナットに結合されたリードスクリューとを含むことができ、ドライブナットは、ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、ブレードはハウジングのスリットを貫通して位置付け可能であり、リードスクリューは、ドライブナットの対応する雌型ネジ部に係合する雄型ネジ部を持ち、リードスクリューの回転は、ブレードをリードスクリューに沿って軸方向に移動させる。
【0008】
いくつかのアプローチにおいて、方法は、液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバを用意することを含むことができ、リザーバは、内部チャンバを画定する外壁を含むハウジングと、シール部材と、ハウジングを貫通するスリットとを含み、シール部材は、スリットを密封するように構成される。方法は、更に、送達ポンプ機器の駆動機構をリザーバを結合することを含み、駆動機構は、ハウジングの内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、ドライブナットに結合されたリードスクリューと、を含み、ドライブナットは、ピストンヘッドに隣接するブレードを備え、ブレードはハウジングのスリットを貫通して位置付けられる。方法は、更に、リザーバから液体薬品を押し出すために、第1位置と第2位置との間でリードスクリューに沿って軸方向にドライブナットを移動させるためにリードスクリューを回転させることを含んでもよい。
【0009】
図面において、同様の参照符号は、概略的に異なる図を通して全体に同じ部品を指す。下記の説明において、本開示の様々な実施形態について、下記の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、本開示の実施形態に従った薬物送達システムの概略図である。
【0011】
図2A図2Aは、本開示の実施形態に従った送達ポンプ機器の駆動機構の斜視図である。
【0012】
図2B図2Bは、本開示の実施形態に従った図2Aの駆動機構の部分切取り斜視図である。
【0013】
図3A図3Aは、本開示の実施形態に従った駆動機構の使用法を図解する側面断面図である。
【0014】
図3B図3Bは、本開示の実施形態に従った駆動機構の使用法を図解する側面断面図である。
【0015】
図3C図3Cは、本開示の実施形態に従った駆動機構の使用法を図解する側面断面図である。
【0016】
図4図4は、本開示の実施形態に従った送達ポンプ機器の駆動機構の斜視図である。
【0017】
図5A図5Aは、本開示の実施形態に従った図4の駆動機構の作動を図解する斜視図である。
【0018】
図5B図5Bは、本開示の実施形態に従った図4の駆動機構の作動を図解する斜視図である。
【0019】
図6図6は、本開示の実施形態に従った方法のフローチャージである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図面は必ずしも縮尺通りではない。図面は、本開示の具体的パラメータを示すことを意図するものではなく単なる表現である。図面は、本開示の好ましい実施形態を示すことを意図するので、範囲を限定するものと解釈すべきものではない。更に、図のいくつかにおいて明白さのために特定の素子は省略するか又は縮尺通りに図解しない場合がある。更に、明白さのために、いくつかの参照番号は特定の図面において省略する場合がある。
【0021】
本開示に従ったシステム、機器及び方法について、添付図面を参照しながら以下で更に詳しく説明し、図面において1つ又は複数の実施形態を示す。システム、機器及び方法は、多様に実現でき、本明細書に示す実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。そうではなく、これらの実施形態は、開示を完璧かつ完全に、当業者に方法及び機器の範囲を完全に伝えるように提示する。本明細書において開示するシステム、機器及び方法の各々は、従来のシステム、コンポーネント及び方法に比べて1つ又は複数の利点を提供する。
【0022】
上述のように、患者への影響を最小限に抑えるためにコンパクトなポンピング解決法を提供するという目標がある。本開示において、リードスクリュー及びドライブナットを含む駆動機構を利用する容積式ポンプは、ピストンヘッドを前方へ漸増的に移動するために使用される。リザーバが充填されたときピストンプランジャがリザーバの背後に完全に延びることができるようにするために駆動機構のための全空間量がリザーバの長さの2倍であることを要する先行技術のアプローチと異なり、本開示の実施形態は、容積式ポンピング方法の利点を維持しつつ、機器のサイズの影響を改良するためにリザーバハウジングに対するプランジャの位置を維持する。
【0023】
いくつかの実施形態において、着用可能な薬物送達機器は、側壁を貫通する1つ又は複数のスリットを有する中央コアシャフトを持つリザーバを含む。薄膜シール部材は、コアシャフトの外面及び/又は内面に付着でき、薄膜はスリットを被覆する。着用可能な薬物送達機器の駆動機構は、1つ又は複数のシールリング(例えば、Oリング)を有するピストンヘッドと、コアシャフトを貫通して延びるリードスクリューと、リードスクリューに結合されたドライブナットと、を含んでもよい。ドライブナットは、接触すると薄膜を破るためにスリットを貫通して延びるように動作可能なブレードを含んでもよい。リザーバから液体薬品を送達するために、リードスクリューを回転させると、ドライブナットはリードスクリューの下方に移動する。ドライブナットのブレード又はその隣接部分は、ピストンヘッドへ力を伝達し、これが、リザーバ内でピストンヘッドを押して、リザーバから液体薬品を押し出す。いくつかの実施形態において、ピストンヘッドは、内部シールリングを含み、リングは、薄膜及び/又はコアシャフトを押圧する。
【0024】
いくつかの実施形態において、駆動機構は、リザーバのハウジングの外部に位置付けられた1つ又は複数のコンポーネントを含んでもよい。例えば、リードスクリューは、ハウジングの外壁の外面に隣接して位置付けることができ、ドライブナットはリードスクリューとピストンヘッドとの間に延び、ピストンヘッドはハウジングの内部チャンバ内に位置付けられる。ドライブナットは、ハウジングの外壁のスリットを貫通して延びる1つ又は複数のブレードを含んでもよい。リザーバから液体薬品を送達するために、リードスクリューを回転させると、ドライブナットはリードスクリューの下方へ移動する。ドライブナットのブレード又はこれに隣接する部分は、ピストンヘッドへ力を伝達し、この力はリザーバ内でピストンヘッドを押して、リザーバから液体薬品を押し出す。ブレードは、ハウジングの外壁の内面に沿って位置付けできる薄膜シール部材を切り開いて、ピストンヘッドが引き続き進行できるようにする。あるいは、シール部材は、ハウジングの外壁のスリット内に及び/又は外壁の外面に沿って位置付けできる。
【0025】
様々な実施形態において、本明細書において説明する着用可能な薬物送達機器は、血糖センサなどの検体センサを含むことができ、カニューレ又はマイクロニードルアレイは、機器のユーザー体内の検体レベルを計測できるように動作可能にすることができる。
【0026】
図1は、システム例(以後、「システム」と呼ぶ)100の単純化されたブロック図である。システム100は、着用可能な又は患者103の肌に取り付けられた、オンボディ(on-body)薬物送達機器及び/又は検体センサであってもよい。システム100は、コントローラ102と、ポンプ機構104(以後「ポンプ104」と呼ぶ)と、センサ108とを含むことができる。センサ108は、例えば連続グルコースモニタなどのグルコース又はその他の検体モニタとすることができ、着用可能機器の中に組み込むことができる。センサ108は、例えば、計測血糖(BG)レベル信号112を発するためにユーザーのBG値を計測するように動作可能とすることができる。コントローラ102、ポンプ104及びセンサ108は、有線又は無線通信経路を介して通信上相互に結合できる。例えば、コントローラ102、ポンプ104及びセンサ108の各々は、Bluetooth(登録商標)又はこれに類似するものなどの1つ又は複数の通信プロトコルを介して通信するように動作可能な無線周波数送受信機を備えることができる。システム100は、送達ポンプ機器(以後「機器」)105も含むことができ、機器は、リザーバ126から液体薬品125を駆動するためにリザーバに結合された駆動機構106を含む。本明細書において更に詳しく説明するように、駆動機構106は、リザーバ126のハウジング139の内部チャンバ内に配置されたピストンヘッド134と、ドライブナット136に結合されたリードスクリュー135と、を含んでもよい。いくつかの実施形態において、ドライブナット136は、ピストンヘッド134に隣接するブレードを含んでもよく、この場合、ブレードは、ハウジングの中に配置されたシール部材141に係合するためにハウジング139のスリットを貫通して位置付け可能である。システム100は、簡潔さのために図示又は説明しない付加的コンポーネントを含んでもよい。
【0027】
コントローラ102は、患者103の所望のBGレベル又は範囲を示す所望のBGレベル信号を受信でき、この信号を第1信号としてもよい。所望のBGレベル信号は、機器105のコントローラ109のメモリに保存され、ユーザーインターフェイスからコントローラ102又はその他の機器に対して、又は患者103のBGレベルを自動的に測定するコントローラ109(又は、コントローラ102)内のアルゴリズムによって受信される。センサ108は、患者103に結合でき、ユーザーのBGレベルの概算値を計測するために動作可能とすることができる。計測(された)BGレベル又は値に応答して、センサ108は、計測BG値を示す信号を発生してもよい。図示するように、コントローラ102は、又、通信経路を介してセンサ108から計測BGレベル信号112を受信してもよく、これを第2信号としてもよい。
【0028】
所望のBGレベル信号及び計測BGレべル信号112に基づいて、コントローラ102又はコントローラ109は、ポンプ104の作動を導くための1つ又は複数の制御信号を発生してもよい。例えば、コントローラ102又はコントローラ109からの1つの制御信号119は、ポンプ104をオンにするか又は機器105と動作可能に接続された1つ又は複数の電源素子123を起動してもよい。液体薬品125の指定量は、ユーザーの計測BGレベルを所望のBGレベルにするための適切なインシュリン量として決定してもよい。制御信号119によって決定されるポンプ104の作動に基づいて、患者103は、リザーバ126から液体薬品を受け取ることができる。システム100は、閉鎖ループシステム、開放ループシステム又はハイブリッドシステムとして作動できる。好ましい閉鎖ループシステムにおいて、コントローラ109は、コントローラ102からの入力なしに機器105の動作を指示し、センサ108からBGレベル信号112を受信できる。センサ108は、機器105内に収納してもよく、又は別個の機器に収納して、機器105と無線で直接通信してもよい。
【0029】
更に図示するように、システム100は、コントローラ102又はコントローラ109と通信するニードル配置コンポーネント128を含むことができる。ニードル配置コンポーネント128は、患者103体内に配置可能なニードル/カニューレ129を含むことができ、その遠位端に1つ又は複数の孔を有してもよい。機器105は、流体経路コンポーネント130によってニードル/カニューレ129に接続できる。流体経路コンポーネント130は、任意のサイズ及び形状を持つことができ、任意の材料から作ることができる。流体経路コンポーネント130は、リザーバ126の中の液体薬品125などの流体をニードル/カニューレ129へ移送可能にする。
【0030】
コントローラ102/109は、ハードウェア、ソフトウェア又はその任意の組合せで実現できる。コントローラ102/109は、例えば、メモリに結合されたプロセッサ、論理回路又はマイクロコンピュータであってもよい。コントローラ102/109は、日時並びにプロセッサによって実行されるその他の機能(例えば、計算など)を保存してもよい。コントローラ102/109は、コントローラ102/109がポンプ104の動作を指示することを可能にするメモリ(図示せず)の中に保存された人工すい臓(AP)アルゴリズムを実行するために動作可能にすることができる。例えば、コントローラ102/109は、センサ108からの入力を受信するために動作可能とすることができ、この場合、入力は、自動インシュリン送達(AID)アプリケーション設定を示す。AIDアプリケーション設定に基づいて、コントローラ102/109は、ポンプ104の動作及びその結果得られる機器105を介した患者103へ送達される液体薬品125の量を修正できる。
【0031】
いくつかの実施形態において、センサ108は、例えば連続グルコースモニタ(CGM)とすることができる。センサ108は、物理的にポンプ104から分離するか、又は同じハウジング内の組込みコンポーネントとすることができる。センサ108は、コントローラ102にユーザーの計測又は検出血糖レベルを示すデータを提供できる。
【0032】
電源素子123は、機器105に電力を供給するためのバッテリ、圧電機器又はこれに類似するものとすることができる。他の実施形態において、電源素子123又は付加的電源(図示せず)は、コントローラ102、メモリ、センサ108及び/又はニードル配置コンポーネント128などのポンプ104の他のコンポーネントへ電力を供給してもよい。
【0033】
1つの実施例において、センサ108は、コントローラ102に通信上結合された機器とすることができ、約5分ごと、10分ごとなどの既定の時間間隔で血糖値を計測するように動作可能とすることができる。センサ108は、APアプリケーションに多数の血糖計測値を提供してもよい。
【0034】
いくつかの実施形態において、ポンプ104は、ノーマル作動モードで作動するとき、センサ108又はポンプ104の他の機能素子によって与えられた情報(血糖計測値、目標血糖値、体内インシュリン、以前のインシュリン送達、時刻、曜日、慣性測定ユニットからの入力、汎地球測位システム使用可能機器、WiFi使用可能機器又はこれに類似するもの)に基づいて、リザーバ126に貯蔵されたインシュリンを患者103へ与える。例えば、ポンプ104は、薬品又は治療薬の送達を制御するためのコントローラ102/109として実現できるアナログ及び/又はデジタル回路構成を含んでもよい。コントローラ102/109を実現するために使用される回路構成は、例えばメモリに保存されたAPアプリケーションを使用可能にするソフトウェア命令、ファームウェア、プログラミング命令又はプログラミングコードを実行する離散、専用論理及び/又はコンポーネント、特定用途向け集積回路、マイクロコントローラ又はプロセッサ、又はこれらの任意の組合せを含むことができる。例えば、コントローラ102/109は、計測血糖値を目標血糖値にするため、既定の間隔で又は必要に応じて、ポンプに薬品又は治療薬の投薬量をユーザーへ投与させるようにコントローラ102/109を動作可能にできる制御アルゴリズム及びその他のプログラミングコードを実行できる。投薬量の数量及び/又はタイミングは、例えば、有線又は無線リンクを使用して患者103又は第三者(介護者、両親又は保護者、着用可能な薬物送達機器の製造者又はこれに類似するもの)によって、APアプリケーションに事前にプログラミングできる。
【0035】
図示しないが、いくつかの実施形態において、センサ108は、プロセッサ、メモリ、感知又は計測機器及び通信機器を含むことができる。メモリは、APアプリケーション並びに他のプログラミングコードを保存でき、APアプリケーションに関連するデータを保存するために動作可能であってもよい。
【0036】
様々な実施形態において、センサ108の感知/計測機器は、血糖計測素子、心拍モニタ、血中酸素センサ素子又はこれに類似するものなどの1つ又は複数のセンサ素子を含むことができる。センサプロセッサは、メモリに保存されたソフトウェア命令、ファームウェア、プログラミング命令を実行する個別の、特定の論理及び/又はコンポーネント、特定用途向け集積回路、マイクロコントローラ又はプロセッサ、又はこれらの組合せを含むことができる。
【0037】
次に図2A~2Bを見ながら、本開示の実施形態に従った駆動機構106について、更に詳しく説明する。図示するように、駆動機構106は、リザーバ126のハウジング139の内部チャンバ150内に位置付けできる。ハウジング139は、内部チャンバ150を画定する外壁151を含むことができ、外壁151は、内面153とその反対側の外面152とを含む。限定するものではないが、ハウジング139は、第1端157とその反対側の第2端158とを含む楕円形円筒とすることができる。
【0038】
いくつかの実施形態において、ハウジング139は、内部チャンバ150内にコアシャフト154を含んでもよい。図示するように、コアシャフト154は、コアシャフト154を画定する壁の長さに沿って軸方向に延びる1つ又は複数のスリット161を含むことができる。シール部材160(例えば、ポリエチレン薄膜)は、コアシャフト154の外面159に沿って配置できる。図示するように、シール部材160は、コアシャフト154の各スリット161を被覆するか又は横切って延びることができる。様々な実施形態において、シール部材160は、コアシャフト154の外面159の全て又は一部のみを被覆できる。他の実施形態において、シール部材160は、コアシャフト154の内面に沿って配置し、かつ/又はスリット160内に直接に位置付けできる。このような場合、シール部材160がコアシャフト154の外面159に位置付けられた場合よりも、シール部材160の裂けの回避並びにより良いシールが、ピストンヘッド134の内側面164とコアシャフト154との間において得られる場合がある。
【0039】
更に図示するように、駆動機構106は、ハウジング139の内部チャンバ150内に配置されたピストンヘッド134を含むことができる。いくつかの実施形態において、ピストンヘッド134は、外側面163の周りで円周上に延びる第1シールリング162(例えばOリング)を含むことができる。第1シールリング162は、外壁151の内面153と接触して、その間に液密シールを生成する。図示しないが、ピストンヘッド134は、更に内側面164の周りで円周上に延びる第2シールリングを含むことができる。第2シールリングは、内側面164とコアシャフト154(又はコアシャフト154を取り囲むシール部材160)との間に液密シールを与えることができる。
【0040】
駆動機構106は、更に、コアシャフト154の内部166内に延びるリードスクリュー135を含むことができる。リードスクリュー135は、コアシャフト154の内部166の底部に配置された第1端172とコアシャフト154の外側に延びる第2端173とを含むことができる。図示しないが、リードスクリュー135の第2端173は、クラッチ機構、ラチェット機構又はリードスクリュー135を回転させるために動作可能なその他の機器に結合できる。いくつかの実施形態において、リードスクリュー135は、ドライブナット136に結合され、ドライブナットはコアシャフト154のスリット161を貫通して延びる1つ又は複数のブレード168を含むことができる。ブレード168は、リードスクリュー135に対して直角を向くドライブナット136の金属部分とすることができる。図示するように、ブレード168は、ピストンヘッド134の外面169と物理的に直接に接触することができる。ブレード168は、シール部材160を切り開くことができる鋭利な部分と、ピストンヘッド134の外面169と物理的に直接に接触する非鋭利の又は鈍い部分とを含むことができる。或いは、ブレード168は、その前縁全体に沿ってほぼ均等の形状を持つことができる(例えば、前縁全体がほぼ同じ鋭さ又は鈍さを持ってもよい)。使用時に、リードスクリュー135が回転するとき、ドライブナット136は、ハウジング139の第2端158へ向かって移動し、それによって、ブレード168の前縁170がシール部材160を切り裂いて、ピストンヘッド134の外面169を押圧するようにして、内部チャンバ150内でピストンヘッド134を下へ(即ち第2端158へ向かって)移動させる。いくつかの実施形態において、ブレード168の前縁170の一部分は、シール部材160をより良く切り裂くように鋭利にしてもよい。
【0041】
次に図3A~3Cを見ながら、本開示の実施形態に従った駆動機構106の作動についてさらに詳しく説明する。液体薬品125が充填されたリザーバ126を示す図3Aにおいて、ピストンヘッド134及びドライブナット136は、リザーバ126のハウジング139の第1端157に近接する。内部チャンバ150には、リザーバ126のインレットポート(図示せず)を開放しハウジング139の第1端157へ向かってピストンヘッドを後退させるために充分な液圧の下で液体薬品125にポンピングすることによって、液体薬品125を充填できる。いくつかの実施形態において、液圧は、ピストンヘッド134がリードスクリュー135の第2端173に近接する位置になるまで、リードスクリュー135の周りでピストンヘッド134を回転させることができる。図示するように、リードスクリュー135の第1端172は、コアシャフト154の底部を画定する底壁176と接触又は隣接する位置にとどめても良い。
【0042】
更に図示するように、ピストンヘッド134は、外側面163の周りで円周上に延びる第1シールリング162と、内側面164の周りで円周上に延びる第2シールリング177を含むことができる。第1シールリング162は、外壁151の内面153と接触して、その間に液密シールを生成できる。第2シールリング177は、内側面164とコアシャフト154を取り囲むシール部材160との間に液密シールを与えることができる。
【0043】
図3Bに示すように、リザーバ126から液体薬品125を供給するために、リードスクリュー135をコアシャフト154の内部166内で回転して、これによって、ドライブナット136をリードスクリュー135の第2端173からリードスクリュー135の第1端172へ向かって軸方向に移動させる。いくつかの実施形態において、リードスクリュー135は、ピストンヘッド134の外面169にドライブナット136を押し付けるためにドライブナット136の対応する雌型ネジ部179に係合する雄型ネジ部178を含むことができる。ドライブナット136及びピストンヘッド134がハウジング139の第2端158へ向かって移動するとき、ドライブナット136のブレード168は、スリット161に沿って移動して、シール部材160を切り通して、ドライブナット136及びピストンヘッド134が引き続き進行できるようにする。ブレード168はシール部材160に開口部を作るが、第1及び第2シールリング162、177を、ドライブナット136の進行方向に沿ってブレード168の前方に位置付けして、それによって、リザーバ126の液密シールが破損されるのを防止する。図示するように、リードスクリュー135の第1端172は、ピストンヘッド134が移動するときコアシャフト154の底壁176に近接する所定の場所に留まることができる。
【0044】
リードスクリュー135の回転は、図3Cに示すようにピストンヘッド134がハウジング139の内部チャンバ150の端部まで移動するまで継続できる。この位置において、駆動機構106は、リザーバ126から液体薬品125を完全に押し出している。
【0045】
次に図4を見ながら、本開示の実施形態に従った別の駆動機構206について更に詳しく説明する。駆動機構206は、上で説明したシステム100など着用可能又は患者の肌に取り付けられるオンボディ薬物送達機器及び/又は検体センサの一部とすることができる。図示するように、駆動機構206は、リザーバ226のハウジング239に結合できる。ハウジング239は、内部チャンバ250を画定する外壁251を含むことができ、外壁251は、内面253とその反対側の外面252とを含む。限定されないが、ハウジング239は、第2端258とその反対側の第1端257を含む楕円形円筒としてもよい。
【0046】
いくつかの実施形態において、シール部材260(例えば、ポリエチレン薄膜)は、ハウジング239の外壁251の内面253に沿って配置できる。別の実施形態において、シール部材260は、ハウジング239の外壁251の外面252に沿って又はスリット261内に直接的に配置でき、シール部材は、ワックス材料、塗装コーティング又は可撓性ポリカーボナート材料とすることができる。シール部材260は、内面253、外面252又はスリット261の全て又は一部分のみを被覆できる。図示するように、シール部材260は、ハウジング239の外壁251を貫通して形成されたスリット261を横切って延びることができる。
【0047】
更に図示するように、駆動機構206は、ハウジング239の内部チャンバ250内に配置されたピストンヘッド234を含むことができる。いくつかの実施形態において、ピストンヘッド234は、その外側面の周りで円周上に延びる1つ又は複数のシールリング(図示せず)を含むことができる。シールリングは、シール部材260の内部と直接的に接触して、その間に液密シールを生成できる。
【0048】
駆動機構206は、更に、ハウジング239の外壁251に隣接して/外部に延びるリードスクリュー235を含むことができる。リードスクリュー235は、ハウジング239の第2端258に隣接する第1端272と、ハウジング239の第1端257に隣接する第2端273とを含むことができる。図示しないが、リードスクリュー235の第2端273は、リードスクリュー235を回転させるためにクラッチ機構又は動作可能なその他の機器に結合できる。いくつかの実施形態において、リードスクリュー235は、ドライブナット267に結合され、ドライブナットは、ハウジング239の外壁251のスリット261を貫通して延びる1つ又は複数のブレード268を含むことができる。図示するように、ブレード268は、リードスクリュー235に対して直角に延びることができる。いくつかの実施形態において、ブレード268は、ピストンヘッド234の外面269に直接に隣接できる。使用時に、リードスクリュー235が回転するとき、ドライブナット267は、リードスクリュー235に沿ってハウジング239の第2端258へ向かって軸方向に移動し、それによって、ブレード268の前縁270はシール部材260を切り通す。ブレード268は、ピストンヘッド234の外面269を押圧して、ピストンヘッド234を内部チャンバ250内で下へ(即ち第2端258へ向って)移動する。いくつかの実施形態において、ブレード268の前縁270の一部分は、シール部材260をより良く切り通すように鋭利化してもよい。
【0049】
次に図5A~5Bを見ながら、本開示の実施形態に従った駆動機構206の作動について更に詳しく説明する。リザーバ226から液体薬品を供給するために、リードスクリュー235を回転させると、ドライブナット236はリードスクリュー235の第2端273からリードスクリュー235の第1端272へ向かって軸方向に移動する。いくつかの実施形態において、リードスクリュー235は、ピストンヘッド234(明確化のために図5Bには図示せず)の外面269にドライブナット236を押し付けるためにドライブナット236の対応する雌型ネジ部に係合する雄型ネジ部を含むことができる。ドライブナット236及びピストンヘッド234がハウジング239の第2端258へ向かって移動するとき、ドライブナット236のブレード268は、スリット261に沿って移動して、シール部材260を切り通して、それによって、ドライブナット236及びピストンヘッド234が引き続き進行できるようにする。リードスクリュー235の回転は、ピストンヘッド234が内部チャンバ250の端部まで移動して液体薬品がリザーバ226から完全に押し出されるまで継続できる。
【0050】
図6は、本開示の実施形態に従ったプロセス例300を示す。ブロック301において、プロセス300は、液体薬品を貯蔵するように構成されたリザーバを用意することを含むことができ、リザーバは、内部チャンバを画定する外壁を有するハウジングと、内部チャンバ内のシール部材と、ハウジングを貫通するスリットと、を含み、シール部材はスリットを横切って延びるように構成される。いくつかの実施形態において、リザーバは、着用可能な薬物送達機器の一部である。いくつかの実施形態において、シール部材は、薄膜(例えば、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高塩素化ポリエチレン)又はワックス又はハウジングのスリットを充填するために適するその他の物質である。
【0051】
いくつかの実施形態において、リザーバのハウジングは、内部チャンバ内にコアシャフトを含み、シール部材は、コアシャフトの外面に沿って形成される。駆動機構のリードスクリューは、コアシャフトの内部内で延びることができ、スリットはコアシャフトを貫通して形成される。
【0052】
いくつかの実施形態において、スリットはハウジングの外壁を貫通して形成でき、シール部材は、外壁の内面に沿って配置できる。したがって、シール部材は、内部チャンバを囲繞するようにスリットを横切って延びる。
【0053】
ブロック302において、プロセス300は、更に、送達ポンプ機器の駆動機構をリザーバに結合することを含むことができ、駆動機構は、ハウジングの内部チャンバ内に配置されたピストンヘッドと、ドライブナットに結合されたリードスクリューと、を含み、ドライブナットは、ピストンヘッドに隣接するブレードを備える。ブレードは、ピストンヘッド及びシール部材に係合するためにハウジングのスロットを貫通して配置可能にすることができる。いくつかの実施形態において、リードスクリューは、ハウジングのコアシャフト内に位置付けられる。他の実施形態において、リードスクリューは、ハウジングの外壁に隣接して/外部に位置付けられる。ドライブナットのブレードは、リードスクリューに対して直角に延びることができる。いくつかの実施形態において、ドライブナットのブレードは、ピストンヘッドの外面に直接に隣接し及び/又は物理的に直接に接触する。いくつかの実施形態において、リードスクリューは、ピストンヘッドの外面にドライブナットを押し付けるためにドライブナットの対応する雌型ネジ部に係合する雄型ネジ部を含むことができる。
【0054】
いくつかの実施形態において、方法は、ピストンヘッドの外側面の周りに第1シールリングを設置することと、ピストンヘッドの内側面の周りに第2シールリングを設置することと、を含むことができる。第1シールリングは、ハウジングの外壁の内面と物理的に直接に接触でき、第2シールリングは、シール部材と物理的に直接に接触できる。
【0055】
ブロック303において、プロセス300は、リザーバから液体薬品を押し出すために第1位置と第2位置との間でリードスクリューに沿って軸方向にドライブナットを移動させるためにリードスクリューを回転することを含むことができる。第1位置において、ドライブナットは、リザーバのハウジングの第1端に近接できる。第2位置において、ドライブナットは、リザーバのハウジングの第2端に近接できる。いくつかの実施形態において、ドライブナットのブレードは、ドライブナットが第1位置と第2位置との間で移動するときシール部材を切り開ける。
【0056】
本明細書において使用する場合、血糖レベル及びインシュリン治療を管理するアルゴリズム又はコンピュータアプリケーションは、「人工すい臓」アルゴリズムシステム又は更に全般的に人工すい臓(AP)アプリケーションと呼ぶことができる。APアプリケーションは、メモリ機器に保存され、プロセッサ、コントローラ又はコンピュータ機器によって実行可能なプログラミングコードとすることができる。
【0057】
本明細書において説明する薬物送達システム(例えばシステム100又はその任意のコンポーネント)のための技法は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの任意の組合せで実現できる。本明細書において説明する任意のコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア又はその任意の組合せで実現できる。例えば、システム100又はその任意のコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア又はその任意の組合せで実現できる。本明細書において説明する技法のソフトウェア関連の実現形態は、ファームウェア、特定用途向けソフトウェア又は1台又は複数のプロセッサによって実行できる他の任意のタイプのコンピュータ可読命令を含むことができるが、これらに限定されない。本明細書において説明する技法のハードウェア関連の実現形態は、集積回路(IC)、特定用途向けIC(ASIC)、フィールドプログラマブル配列(FPGA)、及び/又はプログラマブル論理回路(PLD)を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施例において、本明細書において説明する技法及び/又は本明細書において説明するシステム又は構成コンポーネントは、1つ又は複数のメモリコンポーネントに保存されたコンピュータ可読命令を実行するプロセッサで実現できる。
【0058】
開示する機器のいくつかの実施例は、例えば、記憶媒体、コンピュータ可読媒体、又は機械(即ち、プロセッサ又はコントローラ)によって実行された場合本開示の実施例に従った方法及び/又は作動を機械に実施させることができる命令又は命令のセットを保存できる製品を使用して実現できる。このような機械は、例えば、適切な任意の処理プラットフォーム、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティング機器、処理機器、コンピューティングシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ又はこれに類似するものを含むことができ、ハードウェア及び/又はソフトウェアの適切な任意の組合せを使用して実現できる。コンピュータ可読媒体又は製品は、例えば、適切な任意のタイプのメモリユニット、メモリ、メモリ製品、メモリ媒体、記憶機器、記憶製品、記憶媒体及び/又は記憶ユニット、例えばメモリ(非一時的メモリを含めて)、取外し可能又は取外し不能媒体、消去可能又は消去不能媒体、書込み可能又は再書き込み可能媒体、デジタル又はアナログ媒体、ハードディスク、フロッピディスク、コンパクトディスク読取り専用メモリ(CD-ROM)、追記型コンパクトディスク(CD-R)、再書き込み可能コンパクトディスク(CD-RW)、光学ディスク、磁気媒体、磁気光学媒体、取外し可能メモリカード又はディスク、様々なタイプのデジタル多目的ディスク(DVD)、テープ、カセット又はこれに類似するものを含むことができる。命令は、適切な任意の高水準、低水準、オブジェクト指向、ビジュアル、コンパイルド及び/又はインタプレーテッドプログラミング言語を使用して実現されるソースコード、コンパイルドコード、インタプレーテッドコード、実行可能コード、スタティックコード、ダイナミックコード、暗号化コード、プログラミングコード及びこれに類似するものなど、適切な任意のタイプのコードを含むことができる。非一時的コンピュータ可読媒体体現プログラミングコードは、プログラミングコードを実行したときプロセッサに本明細書において説明するような機能を実施させることができる。
【0059】
本開示内容の特定の実施例について上で説明した。しかし、本開示内容はこれらの実施例に限定されず、むしろ、本明細書において明確に説明したものへの付加及び修正も本開示内容の範囲に含まれることを意図することを、明記しておく。更に、本明細書において説明する様々な実施例の特徴は相互に排他的ではなく、たとえその組合せ又は置換が本明細書において明示されなくても、本開示内容の主旨及び範囲から逸脱することなく様々な組合せ及び置換で存在できることが分かるはずである。事実、本明細書において説明したものの変形、修正及びその他の実現形態は、本開示内容の主旨及び範囲から逸脱することなく当業者が思い浮かべられるものである。したがって、本開示内容は、以上の例示的説明によってのみに画定されない。
【0060】
テクノロジーのプログラム形態は、典型的には機械可読媒体で実行または体現される実行可能コード及び/又は関連データの形式の「製品」又は「製造品」と考えることができる。記憶型媒体は、様々な半導体メモリ、テープドライブ、ディスクドライブ及びこれに類似するものなど、ソフトウェアプログラミングのためにいつでも非一時的記憶装置を提供できるコンピュータ、プロセッサ又はこれに類似するもの又はその関連モジュールの有形メモリの任意のもの又はその全てを含む。「要約書」は読み手が技術的開示の性質を素早く確認できるようにするために提示する。要約書は、請求項の範囲及び意味を解釈する又は限定するために使用されないと言う了解の上で提供する。更に、上記の「発明を実施するための形態」において、様々な特徴は、本開示を簡潔にするために単一の実施例にまとめられる。本開示のこの方法は、特許請求される実施例が各請求項において明示される以上の特徴を要求する意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が反映するとき、本発明の内容は、開示する単一の実施例の全ての特徴に満たないものに存在する。したがって、以下の請求項は、これをもって「発明を実施するための形態」に援用され、各請求項は、別個の実施例として自律的である。請求項において、「含む」及び「ここで(訳さない場合がある)」は、それぞれ「備える」及び「この場合(訳さない場合がある)」の平易な英語の同義語として使用している。さらに、「第1」、「第2」、「第3」などは、単なる符号として使用しており、その対象物に数値的要件を課すことを意図しない。
【0061】
実施例の以上の説明は、例証及び説明のために提示した。これは、網羅的であること又は本開示を開示する正確な形式に限定することを意図しない。本開示を考慮して多くの修正及び変形が可能である。本開示の範囲は、本「発明を実施するための形態」ではなく本明細書に添付する請求項によって限定されることを意図する。本出願に対する優先権を主張する将来提出される出願は、様々に本開示内容を主張でき、概略的に、本明細書において様々に開示又は実証するように1つ又は複数の限定の任意のセットを含むことができる。
図1
図2A
図2B
図3A
図3B
図3C
図4
図5A
図5B
図6
【国際調査報告】