注射システム
【課題】コンパクトで薄型のモジュール式独立型構成で、使いやすく、製造が比較的低コストで、使い捨ての注射装置を提供する。
【解決手段】注射装置は、第１空洞及びオリフィスを規定する注射器と、第１空洞内の可動部材と、可動部材の基端部に第２空洞を規定するハウジングと、多段式反応を提供可能な少なくとも二つの別個の材料から成る、第２空洞内のチャージとを備える。
【解決手段】注射装置は、第１空洞及びオリフィスを規定する注射器と、第１空洞内の可動部材と、可動部材の基端部に第２空洞を規定するハウジングと、多段式反応を提供可能な少なくとも二つの別個の材料から成る、第２空洞内のチャージとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射システム及び注射システムに使用可能な注射器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射装置は、薬剤等の流体を体内へ注入するために使用され得る。針無し注射装置等のいくつかの注射装置は、流体が導出される開口を身体に作り出しかつこれを維持するのに十分な圧力で該流体を送り出すことにより、流体を注射する。針無し注射装置は、例えば、圧縮ガス、又はガスを発生させる推進薬を用いることにより、十分な圧力を引き起こすことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、注射システム及び注射システムに使用可能な注射装置に関する。
【０００４】
一側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスと流体連通する第１空洞を規定する注射器と、該注射器とは異なる該注射器内のハウジングであって第２空洞を規定するハウジングとを含む注射システムを特徴とし、該注射システムは、流体を第２空洞から第１空洞へと移送するように構成される。
【０００５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。注射器は、第１材料、例えば重合体（ポリマー）から形成され、ハウジングは、第１材料とは異なる第２材料、例えばガラスから形成される。本システムは、第１空洞と第２空洞との間に第１可動部材を更に含む。第１可動部材は、ルーメン（内腔）を規定する。本システムは、第１可動部材と第２空洞との間に第２可動部材を更に含む。
【０００６】
第１可動部材は、第１空洞が第２空洞と流体連通するように第２可動部材と係合するよう構成され得る。第１可動部材は、該第１可動部材が注射システムの推進薬によって移動されるまで、実質上静止するように構成され得る。第１可動部材は、所定の力で第１可動部材と分離するように構成されたタブを含み得る。該タブは、注射器と係合し得る。
【０００７】
注射器及びハウジングは実質上同軸であり得る。
【０００８】
第２空洞は、ハウジングと二つの可動部材とによって規定され得る。第２空洞は、ハウジングと一の可動部材とによって規定され得る。該可動部材は、二つの異なる材料から形成され得る。該可動部材はゴムを含み得る。
【０００９】
本システムは、注射器と接続可能な注射器キャップを更に含み得、該注射器キャップは、先端側へ移動して、流体を第２空洞から第１空洞へと移送するように構成される。注射器キャップは、ねじ接続により注射器と接続可能である。
【００１０】
本システムは、注射器内にチャージキャップを更に含み得る。本システムは、チャージキャップ内にチャージを更に含み得る。該チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み得、これらは、異なる燃焼性能を有し得る。
【００１１】
別の側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスと流体連通する第１空洞を規定する注射器と、該注射器とは異なる該注射器内のハウジングであって第２空洞を規定するハウジングとを有する注射システムを準備する工程と、流体を第２空洞から第１空洞を移送するために第２空洞の容積を縮小する工程とを含む方法を特徴とする。
【００１２】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。本方法は、流体を可動部材を通って第１及び第２空洞間に流す工程を更に含む。本方法は、第１及び第２空洞間の部材に穴を開ける工程を更に含む。注射システムは、注射器に接続可能な注射器キャップを更に含み、容積を縮小する工程は、該注射器キャップをオリフィスに向かって移動させることを含む。該注射器キャップを移動させる工程は、注射器キャップをねじることを含み得る。本方法は、オリフィスチャージを通って流体を移動させる工程を更に含み得る。
【００１３】
チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み得る。該少なくとも二つの別個の材料は、異なる燃焼性能を有し得る。
【００１４】
別の側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスと流体連通する第１空洞を規定する注射器と、第２空洞を規定する、第１空洞内の可動部材と、第２空洞内のチャージとを含む注射システムを特徴とする。
【００１５】
実施形態において、一又は複数の次のような特徴を含む。第２空洞は、可動部材の基端部にある。本システムは、チャージを少なくとも部分的に横切って延長する導電部材を更に含み、該導電部材は、電源と電気的に連通可能である。本システムは、注射器と接続可能な電源装置を更に含む。該電源装置はバッテリーを含む。
【００１６】
本システムは、第２空洞の開口を少なくとも部分的に横切って拡張する膜（メンブレン）を更に含み得る。本システムは、可動部材に接続される第１導電部分を更に含み得る。本システムは、注射器を通って延長する第２導電部分を更に含み得、該第２導電部分は、第１導電部分と電気的に連通し、かつ電源と電気的に連通可能である。
【００１７】
チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み得る。該少なくとも二つの別個の材料は、異なる燃焼性能を有し得る。
【００１８】
注射器の少なくとも一部は使い捨てであり得る。
【００１９】
電源装置は再利用可能であり得る。
【００２０】
注射器は、針無し注射器を含み得る。
【００２１】
可動部材はピストンを含み得る。
【００２２】
別の側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスを規定する注射器内に配置された可動部材内のチャージを活性化する工程を含む注射方法を特徴とする。
【００２３】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。チャージを活性化する工程は、該チャージに電流を流す工程を含む。該チャージは、可動部材によって規定される空洞内におかれる。該空洞は、可動部材の基端部に形成される。チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み、これらは、異なる燃焼性能を有し得る。
【００２４】
別の側面において、本発明は、第１空洞及びオリフィスを規定する注射器と、第１空洞内の可動部材と、可動部材の基端部に第２空洞を規定するハウジングと、少なくとも二つの別個の材料を含む、第２空洞内のチャージとを含む注射装置を特徴とする。
【００２５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。別個の材料は異なる燃焼性能を有する。チャージは、少なくとも二層の材料を含み、これらは互いに隣接し得る。チャージは、少なくとも一のトリガーを含む。チャージは、少なくとも一の推進薬を含む。チャージは、少なくとも一の受動的崩壊（減衰）材料を含む。チャージは、電気的に活性化され得る。
【００２６】
本装置は、チャージを少なくとも部分的に横切って延長する導電部材を更に含み得る。
【００２７】
可動部材及びハウジングは一体形成され得る。
【００２８】
本装置は、針無し注射用に構成され得る。
【００２９】
本装置は、針無し注射器を含み得る。
【００３０】
別の側面において、本装置は、注射器における空洞内の流体が該空洞外へ噴出されるように、オリフィスを有する注射器内の、少なくとも二つの別個の材料を含むチャージに点火する工程を含む方法を特徴とする。
【００３１】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。注射器のオリフィスは、針無し注射用に構成される。注射器は針無し注射器を含む。本方法は、流体が所定の形態で空洞から噴出されるように少なくとも二つの別個の材料を選択する工程を更に含む。
【００３２】
実施形態は、一又は複数の次のような利点を含み得る。注射システムは、注射装置を含み、これは、該装置において作り出される内部注射圧力からの応力に耐える。それゆえ、信頼できない注射のリスク及び／又はユーザーに対する危険のリスクは、最小化され得る。実施形態において、注射圧力は、ある部材、例えばピストンへ直接伝達され、流体が予想どおりに噴出されるように、例えば、注射圧力曲線における調和がもしあってもほとんど無いか全く無いように、流体を吐出する。
【００３３】
実施形態において、注射装置は、注射可能流体をハウジングに収容し、ハウジングは、
該注射可能流体に対し比較的不活性である。例えば、ハウジングは、標準的で薬理学的に受容できる材料、例えば重合体から作製され得る。そのため、該流体は、効き目が維持され得、また、安全かつ効果的に送り出され得る。
【００３４】
本注射装置は、コンパクトで薄型のモジュール式独立型構成を特徴とする。本注射装置はまた、使いやすく、製造が比較的低コストで、使い捨てである。
【００３５】
いくつかの実施形態において、本注射装置は、比較的直径が小さい注射可能材料のハウジングを特徴とし、これは、例えば、より多くのハウジングが製造トレーに配置されることを許容することにより、生産中、十分な詰め込みに対処できる。該ハウジングの設計はまた、本装置が比較的使用が容易であるような機械的利点を与えることができる。
【００３６】
多段階チャージを含む実施形態は、多くの利点を提示し得る。一例として、異なる燃焼性能を有する複数の火工品材料（花火材料）が、所望圧力分布を与えるため、多くの組合せ（順序、化学量論、チャージ形態、粒子形状及び大きさ等）において使用され得る。別の例において、チャージの推力及び性能は、安定し、また予測し得る。更なる例として、該チャージは、比較的漏れにくく、単純で安価である。追加の例として、チャージは、外部温度に比較的影響を受けないものであり得る。別の例として、チャージは、比較的長い保存期間を有する。
【００３７】
いくつかの実施形態において、注射装置は、注射器を含み、これは、該装置内に作り出された内部注射圧力からの応力に耐える。そのため、注射が信頼できないものとなるリスク及び／又はユーザーに危険が及ぶリスクは、最小化され得る。いくつかの実施形態において、注射圧力は、流体が予測どおり、例えば、注射圧力曲線に高長波（倍音（harmonics））が無いように噴出されるように、流体を追い出す部材、例えばピストンへと直接伝達される。
【００３８】
いくつかの実施形態において、注射装置は、注射可能流体を該注射可能流体に対し比較的不活性なハウジングに収容する。例えば、該ハウジングは、ガラス又は重合体のように、標準的で、薬理学的に許容できる材料から作製され得る。そのため、該流体は、効き目が維持され得、また、安全かつ効率的に送り出され得る。
【００３９】
本注射装置は、コンパクトで薄型のモジュール式独立型構造を特徴とする。本注射装置はまた、使い易く、比較的製造が安価で、使い捨てである。
【００４０】
いくつかの実施形態において、本注射装置は、比較的小さい直径を有する注射可能材料のハウジングを特徴とし、これは、例えば、多くのハウジングが製造トレーに配置されることを許容することにより、製造中、十分な詰込みに対処し得る。該ハウジングの設計はまた、本装置が比較的使用が容易であるように機械的利点を提供し得る。
【００４１】
一般に、本発明は、注射装置を特徴とする。本装置は、第１材料から形成され、かつ注射可能材料を収容するように構成された第１ハウジングと、好ましくは針無し注射用に構成されたオリフィスを規定するハウジングであって、第１材料とは異なる第２材料から形成された第２ハウジングとを含み、第１及び第２ハウジングは共に嵌合し、そしてここで、第１ハウジングが注射可能材料を第２ハウジングへと、注射用の上記オリフィスを好ましくは通って、移送することができるように構成される。本装置は、上記第１及び第２ハウジングと、第２ハウジング内の推進薬とを含み、該推進薬、例えば化学推進薬は、オリフィスを通って第２ハウジング外へと注射可能材料を移動させるように構成される。
【００４２】
好ましい実施形態において、注射可能材料は、オリフィスを介して注射器へと送出され、該オリフィスは、注射可能材料を注射すなわち送り出すために用いられるオリフィスと同一のものである。
【００４３】
好ましい実施形態において、本装置は、注射可能材料を有する第１ハウジングと、推進薬、例えば化学推進薬を有する第２ハウジングとを含む。第１ハウジングは、注射前に第２ハウジングから離脱されるか、又は第２ハウジングに取り付けられたままにするように構成され得る。第２ハウジングは、使用中、第１ハウジングに近接され得る。好ましい実施形態において、これらハウジングは、嵌合するやいなや、注射可能材料を第１ハウジングから第２ハウジングへと移送するため、第１ハウジングの滑動部材、例えばピストン又はストッパー（栓）が、例えば第２ハウジングの方向に移動され得るように構成される。第２ハウジングは、これが第１ハウジング内へとスライドするように構成され得る。他の実施形態において、本装置は、第１ハウジングの可動要素を移動させる第３部材を含み、例えば、第３ハウジングは、第１ハウジング内へと又はその上へとスライド可能である。
【００４４】
好ましい実施形態において、第２材料は、重合体、例えばポリカーボネートを含む非破滅的に壊れる材料から成る第１材料より壊れ難い。
【００４５】
好ましい実施形態において、第１材料は、例えばガラス又は重合体は、注射可能材料の保存期間にわたって該注射可能材料に対し化学的に不活性である。
【００４６】
好ましい実施形態において、推進薬は、化学火工品材料から成る。推進薬は、可動要素、例えば可動スリーブに配置され得る。これは、可動要素が、注射前の第１位置から注射後の第２位置へと移動することを可能にする。
【００４７】
第２ハウジングは、第２ハウジング内にバイパス部分及び／又は凍結乾燥材料、例えばタンパク質を含み得る。第２ハウジングは、更に、注射可能材料を第１ハウジングから第２ハウジングへと移送するために構成されたバイパスチャネルを規定し得る。
【００４８】
第１ハウジングは、弾性材料及び／又は圧縮性材料、例えばブチレンゴムから成る二つの部材を備えることができ、注射材料は、該二つの部材間に収容され得る。
【００４９】
第１及び第２ハウジングは、オリフィスを通って注射可能材料を移送及び／又は送出するように構成され得る。
【００５０】
別の側面において、本発明は、第１材料、例えば、ポリカーボネートのような重合体から形成され、かつ、針無し注射用に構成されたオリフィスを規定する第１ハウジングと、第１材料とは異なる第２材料、例えばガラスから形成され、かつ注射材料を収容するように構成されたハウジングであって、更に第１ハウジングと嵌合し、かつ注射可能材料を第１ハウジングへと移送するように構成された第２ハウジングと、第２ハウジングと嵌合し、かつ第１ハウジング内に圧力を発生させるように構成された第３ハウジングとを備える注射装置を特徴とする。
【００５１】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。第１材料は、ポリカーボネートから成る。第１ハウジングは、注射可能材料を第２ハウジングから第１ハウジングへと移送するように構成されたバイパスチャネルを規定する。本注射装置は、第１ハウジングに収容された凍結乾燥材料を更に含む。第２ハウジングは、第２材料とは異なり得る第３材料から形成された外側部材を備える。第３材料はポリカーボネートを含む。第２ハウジングは、弾性材料、例えばブチレンゴムから成る。第３ハウジングは、第１ハウジングに圧力を発生させるように構成された化学火工品材料を含む。第３ハウジングは、可動ピストンを備える。第３ハウジングは、第１、第２及び第３ハウジングが完全に嵌合された際、第３ハウジングの端部から第１ハウジングへと延長する部材を備え、該部材は、可動ピストン及び化学火工品材料を含む。
【００５２】
別の側面において、本発明は、注射装置を使用する方法を特徴とする。本方法は、注射可能材料を、第１材料から成る第１ハウジングから第１材料とは異なる第２材料から成る第２ハウジングへと移送する工程と、第２ハウジング内に花火反応を作り出すことにより、注射可能材料を注射する工程とを含む。
【００５３】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。注射可能材料を移送する工程は、第２ハウジングと第１ハウジングを係合させる工程を含む。本方法は、第２ハウジングから第１ハウジングを分離する工程を更に含む。注射可能材料を移送する工程は、注射可能材料をバイパスチャネルを通って流すことを含む。
【００５４】
別の側面において、本発明は、先端部及び基端部を有し、かつ先端部に針無し注射用に構成されたオリフィスを規定するハウジングと、ハウジング内の可動部材と、ハウジングの基端部と嵌合するように構成された推進薬組立体とを備えた注射器を特徴とし、本注射器は、オリフィスを通って注射可能材料を受け入れるように構成される。
【００５５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。上記ハウジングは、該ハウジングの先端部から、注射可能材料を収容する第２ハウジングと嵌合するように構成される。該ハウジングは、ポリカーボネートを含む材料から形成される。該ハウジングは、バイパスチャネルを更に規定する。推進薬組立体は、花火反応を用いて第２可動部材を推進するように構成される。該可動部材は、第２可動部材と隣り合う。
【００５６】
更に別の側面において、本発明は、第１端部及び第２端部を有する薬瓶と、第１端部に配置された第１の栓と、第２端部に配置された第２の栓とを備えたハウジング特徴とし、薬瓶、及び第１及び第２の栓は、注射可能材料を収容するように構成される。第２の栓は、適用圧力の下で薬瓶内を移動可能となるように構成される。
【００５７】
実施形態は、一又は複数の次の特徴を含み得る。薬瓶はガラスから成る。例えばブチレンゴムから成る第１及び第２の栓は係合するように構成される。第１及び／又は第２の栓は、壊れやすいシールを含む。
【００５８】
更に別の側面において、本発明は、第１材料から形成され、かつオリフィスを規定するハウジングであって、推進薬、好ましくは化学推進薬を内部に有する第１ハウジングと、第１材料とは異なる第２材料から形成され、かつ注射可能材料を収容するように構成される、第１端部及び第２端部を有する第２ハウジングとを備えた注射装置を特徴とし、該装置において、第１端部は、オリフィスと係合可能である。本注射装置は、第２端部と係合するように構成された部材を備え、第１及び第２ハウジングが係合され、第２ハウジング及び上記部材が係合された際、本装置は、注射可能材料を第２ハウジングからオリフィスを通って第１ハウジングへと移送するように構成され、また、推進薬、例えば化学推進薬は、注射可能材料を第１ハウジングからオリフィスを通って移動させるように構成される。
【００５９】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を有する。オリフィスは、針無し注射のために構成される。第１端部は、中空ピンを含む。第１端部は、第２ハウジングの第１端部に取り付けられたブチレン部材を備える。第２端部は、第２ハウジング内を移動可能な部材を備える。該部材は、閉端を有するスリーブを含み、該閉端から伸長する。
【００６０】
別の側面において、本発明は、注射装置を使用する方法を特徴とし、該方法は、第１の材料から成り、かつオリフィスを規定する、推進薬を収容する第１ハウジングと、第１材料とは異なる第２材料から成り、かつ注射可能材料を収容するように構成された第２ハウジングであって、第１端部及び第２端部を有し、かつ第２端部が上記オリフィスと係合可能な第２ハウジングと、第２端部と係合すりょうに構成された部材とを備えた注射装置を準備する工程と、上記部材を第２端部と係合させる工程と、上記オリフィスを上記第１端部と係合させる工程と、第２ハウジング及び上記部材を共に移動させる工程とを含み、注射可能材料は、第２ハウジングから第１ハウジングへと移送され得る。
【００６１】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。オリフィスを第１端部と係合させる工程は、シールを破る工程を含む。第１端部は、弾性材料、例えば、中空ピンを有するブチレン部材を含み、オリフィスを第１端部と係合させる工程は、ブチレン部材におけるシールを破るために該ピンを移動させる工程を含む。該部材は、閉端を有するスリーブを含んで該閉端から伸長し、第２ハウジング及び該部材を共に移動させる工程は、第２ハウジングを同軸状に該スリーブ内へと移動させる工程を含む。本方法は、チャージヘッドを第１ハウジングと係合させる工程を更に含む。
【００６２】
別の側面において、本発明は、針無し注射のために構成されたオリフィスを規定する第１ハウジングを準備する工程と、注射可能材料をオリフィスを通って第１ハウジング内へと移送する工程と、注射可能材料をオリフィスを通って注射する工程とを含む針無し注射装置を使用する方法を特徴とする。
【００６３】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。材料を注射する工程は、化学火工品（化学花火）材料を反応させる工程を含む。上記材料を移送する工程は、第１ハウジングを、該材料を収容するように構成された第２ハウジングと係合させる工程を含む。該材料を移送する工程は、第２ハウジング内の部材を移動させる工程を更に含む。該材料を移送する工程は、第２ハウジングを第３ハウジングと係合させる工程を更に含む。
【００６４】
別の側面において、本発明は、注射装置を提供する方法を特徴とし、本方法は、第１材料から成り、かつ注射可能材料を収容するように構成された第１ハウジングを準備する工程と、第１材料とは異なる第２材料から成り、かつオリフィスを規定する第２ハウジングを準備する工程とを含み、第１及び第２ハウジングは、互いに嵌合するように構成され、そこで、第１ハウジングは、注射可能材料を第２ハウジングへと移送可能であり、第２ハウジングは、オリフィスを通って第２ハウジング外へと注射可能材料を移動させるように構成された推進薬、例えば化学推進薬を有し、本方法は、更に、第１及び第２ハウジングを共に嵌合させる工程を含む。
【００６５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。本方法は、注射可能材料を第１ハウジングから第２ハウジングへとオリフィスを通って移送する工程を更に含む。本方法は、注射可能材料をオリフィスを通って注射する工程を更に含む。
【００６６】
別の側面において、本発明は、注射装置を提供する方法を特徴とし、本方法は、第１材料から成り、かつ注射可能材料を収容するように構成された第１ハウジングを準備する工程と、第１材料とは異なる第２材料から成り、かつオリフィスを規定する第２ハウジングを準備する工程とを含む。第１及び第２ハウジングは、共に嵌合するように構成され、その場合、第１ハウジングは、注射可能材料を第２ハウジングへと移送可能であり、第２ハウジングは、注射可能材料をオリフィスを通って第２ハウジング外へと移動させるように構成された推進薬を有する。本方法は、本注射装置を使用するための命令を選択的に供給する工程を含む。別の実施形態において、本方法は、注射可能材料を第１ハウジング内に配置する工程を更に含む。
【００６７】
別の側面において、本発明は、ガスを生成するため、化学推進薬、例えば、化学反応を受ける火工品材料又は推進薬によって動力を得る針無し注射装置を提供する方法を特徴とする。本方法は、ここに記述したような第２ハウジングを供給、例えば製造する工程と、第１及び第２ハウジングを選択的に組み合わせる工程、又は、それらを組み合わせるため、別の実体に命令を供給する工程とを含み得る。
【００６８】
好ましい実施形態において、一の化合物、例えば液体、例えば希釈液が一のハウジング内に配置され、第２の化合物、例えば乾燥化合物、例えば凍結乾燥材料が別のハウジング内に配置される。好ましい実施形態において、両化合物は、一のハウジング内に配置される。
【００６９】
好ましい実施形態において、第１実体は、第１化合物、例えば希釈液を一のハウジング内に置き、第２実体は、第２化合物、例えば凍結乾燥材料を別のハウジング内に置く。好ましい実施形態において、一の実体は、第１化合物を第１ハウジング内に置くと共に、第２化合物を第２ハウジング内に置く。
【００７０】
好ましい実施形態において、第１及び第２実体の一方又は両方は、第１及び第２ハウジングを組み合わせるため、第３実体、例えば医療介護提供者又は患者に命令を供給する。
【００７１】
ここでの使用において、「注射可能材料」は、患者、例えば人間又は動物の体内へ注射され得るどのような材料又は材料の混合物をもいう。例えば、注射可能材料は、流体、例えば、希釈液、又は希釈液と薬剤であり得る。
【００７２】
本発明の他の特徴、目的及び利点は、詳細な説明、図面及び請求の範囲から明らかになるであろう。
【００７３】
本発明は注射システム及び注射システムに使用可能な注射装置に関する。
【００７４】
図１〜５を参照して、針無し注射システム５０は、注射装置５２と流体移送装置５４とを含む。注射装置５２及び流体移送装置５４は、相互に結合するように構成される（図１、４及び５）。一般に、流体移送装置５４は、水溶性希釈液、例えば食塩水等の注射可能流体５６と、注射可能流体から分離した凍結乾燥材等の別の材料（物質）５８とを収容する（図５）。多部品チャージ系統を含む注射装置５２は、流体移送装置５４から注射可能流体５６及び材料５８を受け、混合した流体及び材料を対象、例えば人間に対し注入するように構成される。
【００７５】
流体移送装置５４は、一般に、一又は複数の注射可能材料、例えば、流体５６及び材料５８を収容するように構成される。図６〜９を参照して、装置５４は、ここでは円筒管である薬瓶６０を含み、該薬瓶６０は、長期間、例えば注射可能材料の品質保持期間にわたって流体５６及び材料５８に対し安定しかつ実質的に不活性な材料から成る。一般的に、薬瓶６０は、比較的硬質であり、また、例えば流体５６が薬瓶から浸出しないように、拡散及び蒸発に比較的影響されない不浸透性である。薬瓶の材料は、例えば、ガラス、重合体及び金属含有材料といったＦＤＡ（食品医薬品局（米））に認可されたもの及び／又は薬理学的目的に使用されるものを含む。
【００７６】
一般的に、薬瓶６０は、流体５６及び材料５８のための分離した空洞を規定する四つの栓（ストッパー）を内部に有する。薬瓶６０は、その上端部すなわち基端部から、上部栓６２と、第１中間栓６４と、第２中間栓６６と、該瓶の下端部すなわち末端部に配置された底部栓６８とを含む。上部栓６２は、中心に配置された上部針７０、例えばステンレス鋼又は比較的硬いプラスチック針と、該上部針の下端部すなわち末端部に隣接する穴開け（突き破り）可能部分７２とを含む。上部針７０は、その上端部すなわち基端部において、注射装置５２のオリフィス（後述）と係合するように構成される。第１及び第２中間栓６４及び６６は、中間針７４によって共に連結される。中間針７４は、その末端部において第２中間栓６６に留められ、その基端部において第１中間栓６４の穴開け可能部分７６と隣接する。底部栓６８は、薬瓶６０の末端部を封止し、押棒（後述）と係合するように構成される。従って、特に図８及び９を参照して、上部栓６２及び第１中間栓６４は、材料５８を収容する第１空洞を規定し、また、第２中間栓６６及び底部栓６８は、流体５６を収容する分離した第２空洞を規定する。
【００７７】
一般に、栓６２、６４、６６及び６８は、薬瓶６０に優れたシール、例えば液密シール及び／又は気密シールを与えることができるいかなる材料からも作製され得る。一例として、適当な栓材料はブチレンゴム等の弾性材料である。一般的に、該栓は、薬瓶６０に良好なシールを依然として与えつつ該瓶内を移動可能であるべきである。実施形態において、栓６２、６４、６６及び６８は、同一又は異なる材料から作製され得る。
【００７８】
流体移送装置５４は、アダプター７８及びベース８０を更に含む。アダプター７８は、流体移送装置５４が注射装置５２と係合可能となるよう薬瓶６０の基端部を受け入れて固定するように構成される。アダプター７８は、注射装置５２への接続及び離脱を容易にする一又は複数の舌部８２を含み得る。ベース８０は、薬瓶６０の末端部すなわち下端部を受け入れるように構成される。ベース８０は、一体形成された押棒８４を含み、これは、使用中、底部栓６８と係合可能である（後述）。
【００７９】
流体移送装置の他の実施形態もあり得、米国予備特許出願通し番号第６０／２５０，４１０号、第６０／２５０，４２５号、第６０／２５０，５３７号及び第６０／２５０，５７３号に開示される。これらは全て２０００年１１月３０日付け出願で、タイトルは全て「注射装置」である。これらの全内容は参照によりここに組み込まれる。例えば、実施形態において、流体移送装置は、米国出願通し番号第６０／２５０，５７３号に記載されるように、流体のみのための空洞を規定する二つの栓のみを含み得る。実施形態において、流体移送装置は、米国出願通し番号第６０／２５０，４１０号に記載されるように、栓内に収容され、粉末パックに密封された材料を含み得る。そのような実施形態の組合せが使用され得る。
【００８０】
注射装置５２は、一般に、流体移送装置５４から移送された注射可能材料（流体５６及び材料５８）を受け入れ、かつ、対象に対し該材料を送り出すように構成される。後述するように、注射装置５２の多数の実施形態があり得る。
【００８１】
図１０〜１３を参照して、いくつかの実施形態において、注射装置１００は、ここでは二つのリード線の設計を有し電気的に作動される多部品チャージを含む。注射装置１００は、一般に、末端から、注射器１０２と、注射器キャップ１０４と、基端部に配置されたバッテリーキャップ１０６とを含む。注射器１０２、注射器キャップ１０４及びバッテリーキャップ１０６は、ねじ接続部１０８及び１１０によって同軸状に取り付けられる。注射器１０２は、注射可能材料を受け入れるここではおおむね伸長された円柱空洞である室１１２と、該注射可能材料がそこを通って上記室へと送り出されて使用時に放出されるオリフィス１１４（室１１２と流体連通する）とを規定する。オリフィス１１４は、一般に、針無し注射用に構成される。注射器１０２は、一般に、薬瓶６０の材料よりも破損に耐える材料から成る。好ましくは、注射器１０２の材料は、チャージの放出からの機械的衝撃に耐え、例えば、該注射器材料は、（後述するように）チャージによって発生した圧力よりも大きいバースト強さを有する。注射器１０２の材料は、もし十分な機械的衝撃にさらされても、好ましくは、非破滅的に破損し、例えば粉々にならない。注射器１０２のための適当な材料は、例えば、ポリカーボネート及びポリスルホンを含む。
【００８２】
注射器１０２及び注射器キャップ１０４の内部において、装置１００は、ピストン１１６、チャージスリーブ１１８及びチャージキャップ１２０を含む。一般に、使用中、ピストン１１６及びチャージスリーブ１１８は、注射器１０２内を円滑に移動可能であり、一方、チャージキャップ１２０は、注射器と注射器キャップ１０４との間にしっかりと固定される（図１２及び図１３）。ピストン１１６は、Ｏリング１２２及びバックアップリング１２４を含み、これらは、該ピストンと室１１２の壁との間に緊密であるが可動なシールを与える。同様に、チャージキャップ１２０は、Ｏリング１２６及びバックアップリング１２８を含み、これらは、チャージキャップとチャージスリーブ１１８との間に緊密なシールを与えるが、それでもなおチャージスリーブが注射器１０２内で滑動することを許容する。チャージキャップ１２０は、チャージ空洞１３０を更に規定し、この内にチャージが配される。チャージが空洞１３０に装填された後、該チャージは、バースト膜１３２でカバーされて封止されると共にノズル１３４でカバーされる。バースト膜１３２は、例えば、０．００５インチ厚のマイラー（登録商標）箔であり得る。チャージキャップ１２０の一部にわたって適合するノズル１３４は、その基部に開口を有する円筒状キャップである。ノズル１３４は、チャージキャップ１２０とチャージスリーブ１１８との間に良好な締まりばめを与え、また、該空洞内に該チャージを詰め込むことによる、空洞１３０近くのチャージキャップのどのような膨れをも最小限にすることができる。ピストン１１６及びチャージキャップ１２０は、例えば、ポリカーボネートのような射出成形ポリマーから形成され得る。ノズル１３４及びチャージスリーブ１１８は、例えばステンレス鋼から形成され得る。
【００８３】
いくつかの実施形態において、該チャージは、推進薬（例えば、１：１の酸化銅と５−アミノテトラゾール、又は５ＡＴ）とトリガリング材料（例えば、蔗糖及び塩素酸カリウム）との混合物を含む。多数の他のシステムが使用され得る。一般に、チャージシステムのための特定の組成は、例えば、注射器の寸法、送り出される注射可能材料の量及びオリフィスの寸法を考慮して経験上から決定される。使用され得る、限定するものではない化学成分例の実例リストは、米国特許第４，１０３，６８４号、第４，３４２，３１０号、第４，４４７，２２５号、第４，５１８，３８５号、第４，５９２，７４２号、第４，６２３，３３２号、第４，６８０，０２７号、第４，７２２，７２８号、第４，９１３，６９９号、第５，０２４，６５６号、第５，０４９，１２５号、第５，０６４，１２３号、第５，１９０，５２３号、第５，３０４，１２８号、第５，３１２，３３５号、第５，３３４，１４４号、第５，３８３，８５１号、第５，３９９，１６３号、第５，４９９，９７２号、第５，５０１，６６６号、第５，５０３，６２８号、第５，５２０，６３９号、第５，５６９，１８９号、第５，６３０，７９６号、第５，７０４，９１１号、第５，７３０，７２３号、第５，８４０，０６１号、第５，８５１，１９８号、第５，８７９，３２７号、第５，８９９，８７９号、第５，８９９，８８０号、第５，９１１，７０３号、及び第５，９９３，４１２号に開示されており、これら各々は参照によりここに組み込まれる。
【００８４】
上述したように、注射装置１００は、電気的にチャージを活性化すなわちこれに点火する。チャージキャップ１２０は、電気エネルギー源に接続可能な二つのリード線１３６を更に含む。リード線１３６は、空洞１３０（及びチャージ）からエネルギー源、ここではバッテリー１３８へと延長する。バッテリー１３８、例えばリチウムコイン電池は、注射器キャップ１０４とバッテリーキャップ１０６との間に固定される。バッテリー１３８は、導電接点缶１４０内に弾性材から成るクッションディスク１４２と共に収められる。接点缶１４０は、バッテリー１３８の一端子と接触するように構成された縁と、リード線１３６の一方を該バッテリーの別の端子と接触させる開口１４４とを有する。クッションディスク１４２は、注射装置１００の使用中の反動を最小限にすることができ、また、バッテリー１３８が押し下げられてリード線１３６の一方と接触することを許容する（後述）。
【００８５】
リード線１３６を参照して、それらの末端部において、該リード線はチャージ空洞１３０付近で終端する。リード線１３６は、チャージのどの部分が露出され活性化すなわち点火されるかに基づき、空洞１３０の軸方向長さに沿うどこにでも終端することができる。リード線１３６の末端又は末端部分は、例えばタングステンフィラメント（図示せず）によって電気的に共に接続され、タングステンフィラメントは、空洞１３０を横切って、例えば、該空洞の軸方向長に対し横方向に延長する。いくつかの実施形態において、空洞１３０の表面は、導電層で被覆され得、また、リード線１３６の末端部分は、該導電層を介して共に電気的に接続され得る。それらの基端部において、リード線１３６の一方は、接点缶１４０に接し、リード線の他方は、開口１４４を通って延長し、バッテリー１３８の末端からわずかに離隔される（図１２）。
【００８６】
操作において、注射可能材料、例えば流体５６及び材料５８は、流体移送システム５４から注射装置１００へと移動され、該システム及び装置は分離され、そして、該注射可能材料は注射装置から噴出される。再度図５を参照して、注射器１０２及びアダプター７８は共に連結され、例えば共にスナップ嵌めされる。オリフィス１１４及び上部針７０は、互いに流体連通して係合される。
【００８７】
連結された流体移送装置５４と注射装置１００を用いて、例えば固定された平面に対しベース８０を静止して、該注射装置が下方へすなわち末端へと押される。薬瓶６０中の圧力が十分な又は所定のレベルまで達すると、上部針７０が穴開け可能部分７２を突き刺し、また中間針７４が穴開け可能部分７６を突き刺す。注射装置１００が押し下げられるにつれ、押棒８４が底部栓６８を上方に進める。注射装置１００が押し下げられ続けると、流体５６は、中間針７４を通って、上部栓６２と第１中間栓６４との間の空洞へと移送され、ここで、該流体は材料５８と混合する。該混合材料は、上部針７０、オリフィス１１４を通って室１１２内へと移送される。注射装置１００は、所定量の流体５６、材料５８及び／又は混合材料が該注射装置へと移送されるまで、下方に進めされ、その所定量が移送されると、該注射装置は流体移送装置５４から連結を解かれる。
【００８８】
注射装置１００から混合材料を注射するため、オリフィス１１４は、所定の注射位置近傍に置かれ、バッテリー１３８は、先端側へとすなわち下方へと押される。バッテリー１３８が押し下げられると、その端子の一方は、リード線１３６の一方の離隔された基端部と接触し（図１２）、これにより、リード線１３６間の電気的ループを完成させる（他のリード線が既に接点缶１４０を介してバッテリーの他の端子と接続されているので）。バッテリー１３８からの電気エネルギーは、チャージを横切って延長するフィラメントを通って流れ、該チャージに点火する。活性化されたすなわち点火されたチャージは、空洞１３０内にガス、すなわち圧力を発生させる。該ガスは、所定圧力でバースト膜１３２を破裂させ、チャージスリーブ１８８及びピストン１１６を先端側へと推進し、これにより、注射可能材料をオリフィス１１４を通って注射位置へと押し進める。
【００８９】
図１４〜１６は、注射装置１５０の別の実施形態を示し、これらにおいて、既述した構成要素と同様な構成要素は、同じ参照記号で示される。注射装置１５０は、チャージ及び変更された配列のリード線を収容するための分離キャップ１５２を含む。キャップ１５２は、更に、チャージを押し込めることによるチャージキャップ１２０のどのような膨れをも最小限にする。キャップ１５２は、チャージがチャージキャップ１２０から分離して準備されることを可能にする。キャップ１５２はまた、投薬、投薬量、送出速度等に従って所定の注射装置へと装填され得る、例えば、ある目的に適用できる弾丸状モジュールのようなモジュール式にてチャージが準備されることを可能にする。
【００９０】
特に図１７を参照して、キャップ１５２は、二つのスロット１５４と二つの溝１５６とを含む。スロット１５４は、キャップ１５２の軸方向長を横切ってかつチャージを通って延長するワイヤーすなわちフィラメント（図示せず）を受け入れるように構成される。該ワイヤー、例えばタングステンフィラメントは、導電エポキシといった導電材料によってキャップ１５２に固定され得る。スロット１５４はまた、該ワイヤーすなわちフィラメントがキャップ１５２に比較的容易に通されて取り付けられるように設計される。溝１５６は、キャップ１５２の側部に沿って該キャップの底部まで延長する（図１５）。キャップ１５２の溝１５６及び上面すなわち縁１６０は、導電層、例えば金属層によって被覆され、該層がワイヤーすなわちフィラメントと電気的に接触するようにされる。従って、キャップ１５２の底部における溝１５６の一方の導電材料は、キャップ側部の溝、縁１６０及びワイヤーすなわちフィラメントを介して、該キャップの底部における溝の他方の導電材料と電気的に連通する。他の実施形態において、キャップ１５２は、二つ以上のスロット１５４及び／又は溝１５６を有し得、これらは、異なる配列に、例えば、キャップ周りに非対象的に配置され得る。
【００９１】
特に図１５を参照して、注射装置１５０は、二つのリード線１５８を更に含む。その先端部において、リード線１５８の一方は、キャップ１５２の底部で溝１５６の一方に形成された導電材料と電気的に接触し、他方のリード線は、キャップの底部で他方の溝１５６に形成された導電材料と接触する。それらの基端部において、リード線１５８の一方は、接点缶１４０と接触し、他方のリード線１５８は、上述したように、バッテリー１３８から離隔される。使用において、注射可能材料は、注射装置１５０へと移送され、該装置からおおむね既述したように噴出される。
【００９２】
図１８〜２０は、注射装置１７０の別の実施形態を示し、該装置において、上記構成要素と同様な構成要素は、同じ参照記号で示される。注射装置１７０は、注射装置１００とおおむね同様であるが、二つのリード線１３６に代えて一つの中心リード線１７２を含むように変更されている。その基端部において、リード線１７２は、ここでは二つのリチウムコイン電池であるバッテリー組立体１７４の端子と接触する。その先端部において、リード線１７２は、空洞１３０を通って延長し、該リード線の先端部は、導電チューブ１７８によって導電フィラメント１７６に圧着される。フィラメント１７６は、空洞内のチャージを通って、バースト膜１３２とチャージキャップ１２０の先端部との間、及びチャージキャップとノズル１３４との間に延長し、ここで、該フィラメントは、接点ストリップ１８０と接触する。接点ストリップ１８０は、チャージスリーブ１１８とも接触する。例えば、チャージスリーブ１１８をステンレス鋼のような導電材料から形成することにより、又は、接点ストリップをフィラメントと接続させることにより、電気接点は、接点ストリップ１８０から第２接点ストリップ１８２まで延ばされる。第２接点ストリップ１８２は、バッテリー組立体１７４の第２端子と接触することができる。例えば、第２接点ストリップ１８２は、例えばフィラメントによって接点缶１４０に接続され得、該接点缶は、バッテリー組立体１７４の第２端子から離隔するが接触可能な部分を有し得る。該部分は、例えばボタン１８４及びクッションディスク１４２を押し下げることにより、第２端子と接触され得る。装置１７０は、ボタン１８４を押し下げることによってトリガーされ得、これは、チャージを点火する電気ループを完成させる。
【００９３】
図２１、２２Ａ、２２Ｂ及び２３は、注射システム２００の別の実施形態を示し、そこでは、流体移送装置は、注射装置と統合される。上述した構成要素と同様の構成要素は、同じ参照記号によって示される。システム２００は、注射器２０２と注射器キャップ２０４と可動安全バンド２０６とを含む。注射器２０２は、おおむね上述したように室２１０及びオリフィス２１２を規定する。いつくかの実施形態において、室２１０は、凍結乾燥材料のような注射可能材料を収容する。いくつかの実施形態において、室２１０は空である。注射器２０２及び注射器キャップ２０４は、例えばユーザーによってシステム２００から安全バンド２０６が取り去られた際、ねじ接続部２０８によって相互に対し可動である。
【００９４】
注射器２０２及び注射器キャップ２０４内において、システム２００は、ピストン２１４、薬瓶２１６及びチャージキャップ２１８を含む。ピストン２１４は、おおむね既述したようにＯリング２２０及びバックアップリング２２２を含む。ピストン２１４は、ルーメン２２４を規定し、これは、ピストンの長さ及び環状タブ２２５を横断して延長する。タブ２２５は、注射器２０２と係合し、流体がピストンを通って移送される際（後述）、ピストン２１４を静止状態に保つ。タブ２２５はまた、所定の力、例えば注射の力の下で、ピストン２１４から分離、例えば剪断されるように構成される。ピストン２１４内には、穿孔要素２２６、例えば中空針が配置され、これは、ルーメン２２４と流体連通し、また、基端側へ延長し、ここで栓シール２２７と係合する。栓シール２２７は、穿孔要素２２６の基端部を封止する。例えば、室２１０が、噴霧乾燥された又は凍結乾燥された粉末のような材料を収容する実施形態において、栓シール２２７は、該材料が、例えば空気に対しさらされることを防ぐため、該室を封止するピストン２１４と共に使用され得る。オリフィス２１２は、可動バリアーで封止され得る。薬瓶２１６、例えば上述したようなガラス薬瓶は、注射器２０２内に同軸状に配置される。
【００９５】
薬瓶２１６内には、先端栓２２８と基端栓２３０があり、これらの間に注射可能流体２３２を収容する。例えば、ブチルゴムのような生物学的適合性材料又は不活性材料から成る先端栓２２８は、栓シール２２７に隣接する穴開け可能部分２３４を含む。基端栓２３０は、外側部分２２９及び内側コア２３１を含む。いくつかの実施形態におい、外側部分２２９及び内側コア２３１は、異なる材料から形成される。例えば、外側部分２２９は、流体２３２に対し比較的不活性で、かつ薬瓶２１６に緊密なシールを与える材料、例えばブチルゴムから形成され得る。コア２３１は、比較的高いデュロメーターを有する比較的硬質な材料から形成され得る。コア２３１は、例えば、注射中に望ましくない高調波を最小限にすることにより、システム２００に予測できる注入を与えることができる。チャージヘッド２１８は、チャージに点火するための具体的形態を含み、例えば注射装置１００、１５０又は１７０における既述した及び後述のどのような具体的形態でもあり得る。
【００９６】
図２４Ａ〜２４Ｄは、注射システム２００を使用する方法の一実施形態を示す。安全バンド２０６が取り去られ、注射器キャップをオリフィス２１２に向けて、すなわち先端側へと進めるため、注射器キャップ２０４が回転される。注射器キャップ２０４が先端側へと進むにつれ、先端栓２２８及び基端栓２３０も、穿孔要素２２６が栓シール２２７及び先端栓の部分２３４（図２４Ｂ）を突き刺すように、先端側へと押しやられる。タブ２２５は、ピストン２１４をおおむね静止状態に保つ。注射器キャップが更に進められると、栓２２８と２３０間から流体２３２が、穿孔要素２２６、ルーメン２２４を通って室２１０へと移送され、ここで、いくつかの実施形態において、該流体は、別の材料、例えば凍結乾燥材料と混合する。注射キャップ２０４は、全流体２３２が室２１０へと移送されるまで先端側へと送られる（図２４Ｃ）。先端栓２２８はピストン２１４と嵌合する。注射可能材料、すなわち流体２３２又は別の材料と混合した流体は、上述したようにチャージヘッド２１８をトリガーすることにより、オリフィス２１２を通って放出される。チャージヘッドをトリガーすることは、チャージスリーブを先端側へと前進し、これは、栓２２８、２３０及びピストン２１４を先端側へと前進させ（及びタブ２２５を剪断し）、これにより、オリフィス２１２を通って注射可能材料を放出する（図２４Ｄ）。
【００９７】
いくつかの実施形態において、基端栓２３０は、一の材料、例えば一の材料から一体形成されたものからなり得る。先端栓２８８は、栓２３０に対し既述したように複合材料から形成され得る。ある実施形態、例えば、流体のみが注射され、凍結乾燥材料が注射されない実施形態において、栓シール２２７及び先端栓２２８は、一部品として一体形成され得る。そのような実施形態において、栓シール２２７及び栓２２８は、同じ又は異なる材料から形成され得る。実施形態において、ピストン２１４及び穿孔要素２２６は、一体形成され得る。例えば、ピストン２１４は、栓シール２２７及び先端栓２２８を穴開け可能な基端穿孔部分を規定し得る。該基端穿孔部分は、ルーメン２２４と材料２３２間に流体連通を確立させることができる。材料２３２をピストン２１４の一端部から他端部へと送るルーメン２２４の他の構成が可能である。
【００９８】
図２５〜２９は、チャージが非電気的に、ここでは化学的に着火される注射装置２５０の別の実施形態を示す。装置２５０は、注射器２５２と、ねじ接続部２５８で注射器に連結された注射器キャップ２５４と、安全キャップ２５６とを含む。注射器２５２は、おおむね上述したように、オリフィス２６０と、注射可能材料のための室２６２とを規定する。
【００９９】
注射器２５２及び注射器キャップ２５４内において、装置２５０は、ピストン２６４及びチャージキャップ２６６を含む。おおむね既述したように、ピストン２６４は、ピストンＯリング２６８及びピストンバックアップリング２７０を含み、チャージキャップ２６６は、チャージキャップＯリング２７２及びバックアップリング２７４を含む。チャージキャップ２６６は、チャージ空洞２８２と、壊れやすいカプセル２８４と、バースト膜２８６とを規定する。後述するように、チャージ空洞２８２は、チャージを収容し、カプセル２８４は、チャージを活性化すなわちこれに点火することができる材料、例えば、硫酸のような触媒又は酸化剤を収容する。
【０１００】
ピストン２６４の基端部において、装置２５０は、シヤーピン２７６と、可動チャージスリーブ２７８と、ノズル２８０とを更に含む。シヤーピン２７６は、所定の圧力がチャージによってもたらされるまで、チャージスリーブ２７８を初期位置にて静止状態に保持する。チャージスリーブ２７８は、凸部２８８を含み、これは、バースト膜２８６及びカプセル２８４に対し境を接する（図２８）。装置２５０は、ガスケット２９４をも含み、これは、使用中の反動を最小限にし、安全キャップ２５６が先端側へ進められる（後述）ことを可能にする。
【０１０１】
安全キャップ２５６は、可動安全タブ２９２、例えばプラスチック製のストリップを含む。安全キャップ２５６は、チャージキャップ２６６の基端部が規定する接続部２９０によって、装置２５０に取り付けられる。
【０１０２】
操作において、装置２５０は、該装置から安全タブ２９２を除去することによって点火され、これは、安全キャップ２５６が、ある面、例えば対象の皮膚に対し境を接するオリフィス２６０に向かって先端側へと押されるようにする。安全キャップ２５６が先端側へと押されると（ねじ接続部２９０を介して安全タブ２９２の厚さとほぼ等しい距離だけ）、凸部２８８は、バースト膜２８６を変形してカプセル２８４を壊し、これにより、カプセル内の活性化材料すなわち点火材料を放出させる。活性化材料は、空洞２８２内のチャージと反応し、圧力を発生させる。該圧力は、バースト膜２８６が破裂し、チャージスリーブ２７８に対する力がシヤーピン２７６を壊すのに十分になるまで空洞２８２内で増大する。この圧力は、スリーブ２７８を先端側へと移動させ、これにより、ピストン２６４を先端側へと押し、室２６２内の注射可能材料をオリフィス２６０を通って放出させる。
【０１０３】
図３４〜３８は、注射装置３５２及び電源装置３５４を含む注射システム３５０の別の実施形態を示す。注射装置３５２は、使い捨てであり得、電源装置３５４は、繰り返し使用可能であり得る。
【０１０４】
特に図３５を参照して、注射装置３５２は、注射器３５６と、ねじ接続により該注射器に接続可能で、かつ面シール３６１、例えばＯリングでシール可能な注射器キャップ３５８とを含む。注射器３５６は、おおむね上述したように空洞３５９及びオリフィス３６２を規定する。注射器３５６及びキャップ３５８内において、注射装置３５２は、ピストン３６０と、ピストンの基端部と係合する導電ブリッジ３６４と、ピストンと注射キャップ３５８との間の膜３６７、例えば紙製ディスクとを含む。
【０１０５】
ピストン３６０は、Ｏリング３６８及びバックアップリング３７０を含み、また、おおむね既述したように基端部にチャージ空洞３６６を規定する。すなわち、チャージ空洞３６６は、ピストン３６０と一体に形成される。ブリッジ３６４は、二つの導電性部材３７２を含み、これらは、ピストン３６０によって規定された二つの溝３７４に嵌合される。ワイヤー３７６、例えばタングステンフィラメントは、一方の部材３７２から空洞３６６内のチャージを通って他方の部材３７２へと延長する。注射装置３５２は、二つの導電リード線３７８を更に含み、これらは部材３７２から伸長し、注射器３５６を通り、電源装置３５４と接触する。
【０１０６】
電源装置３５４は、アダプター３８０とバッテリー３８２とスイッチ３８４とを含む。アダプター３８０は、注射装置３５２に接続し、かつ、該注射装置をトリガーするように構成される。多くの実施形態があり得る。いくつかの実施形態において、アダプター３８０は、二つの拡張部３８６を含み、これらは注射装置３５２と係合する（図３４）。各拡張部３８６は、内部に導電性リード線３８８を有し、これは、リード線３７８からバッテリー３８２へと延長し、ここで、該リード線は、該バッテリーの端子と接触することができる。スイッチ３８４は、バッテリー３８２の端子を選択的にリード線３８８に接続し、これにより、電流を該リード線に通すように構成される。例えば、スプリングが、バッテリーを基端側へと押すために注射器キャップ３５８とバッテリー３８２との間に置かれ、また、スイッチ３８４を先端側へと押し下げることにより、バッテリーの端子は、先端側へと駆り立てられ、リード線３８８と接触し得る。スイッチ３８４の他の実施態様も可能である。
【０１０７】
操作において、注射可能材料（図示せず）は、空洞３５９におかれ、オリフィス３６２は、注射位置に隣接配置される。スイッチ３８４は、次に、電流がバッテリー３８２からリード線３８８、３７８、部材３７２及びフィラメント３７６を通って流れるように作動される。フィラメントを通って流れる電流は、空洞３６６内のチャージに点火する。点火されたチャージは、既述したように圧力を発生させ、ピストン３６０を先端側へと進ませ、これにより、空洞３５９からオリフィス３６２を通って注射位置へと注射可能材料を噴出させる。注射後、注射装置３５２は、電源装置３５４から連結を解かれ得、別の注射装置が該電源装置に連結され得る。
【０１０８】
注射装置の他の実施形態もあり得、参照によりここに組み込まれる米国予備特許出願通し番号第６０／２５０，４１０号、第６０／２５０，４２５号、第６０／２５０，５３７号及び第６０／２５０，５７３号に記載される。
【０１０９】
注射可能材料は、一又は複数の物質を含み得る。例えば、第２の物質は、液体、例えば、希釈剤又は溶質であり得る。そのような液体は、緩衝液、不活性充填剤、薬学的に許容されるキャリアー等を含み得る。
【０１１０】
該物質は、乾燥物質、例えば乾燥凍結タンパク質、核酸、例えばＲＮＡもしくはＤＮＡ、又は多糖類であり得る。該物質は、ワクチン又は医薬物質であり得る。該物質は、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質、例えば抗体、酵素、ホルモン又は成長因子であり得る。好ましい物質は、インシュリンを含む。該物質は、血液中のタンパク質、例えば、凝固因子VIIIもしくはIX、補足因子もしくは成分と、ホルモン、例えば、インシュリン、成長ホルモン、甲状腺ホルモン、カテコールアミン、ゴナドトロピン、ＰＭＳＧ、栄養ホルモン、プロラクチン、オキシトシン、ドーパミン等と、成長因子、例えば、ＥＧＦ、ＰＤＧＦ、ＮＧＦ、ＩＧＦ’ｓ等と、サイトカイン、例えば、インターロイキン、ＣＳＦ、ＧＭＣＳＦ、ＴＮＦ、ＴＧＦ−アルファ、ＴＧＦ−ベータ及び２５等と、酵素、例えば、組織プラスミノゲン活性化剤、ストレプトキナーザ、コレステロール生合成のもしくは分解のグリコゾラーゼ等と、結合タンパク質、例えば、ステロイド結合タンパク質、成長ホルモンもしくは成長因子結合タンパク質等と、免疫系タンパク質、例えば、抗体、ＳＬＡもしくはＭＨＣ遺伝子もしくは遺伝子産物と、抗原、例えば、バクテリアによるもしくは寄生のもしくはウイルス性の物質又は一般的なアレルゲン等とであり得る。該物質は、対象によって又は別の人間によって組み合わされ得る。
【０１１１】
上記対象は、人間、又は動物、例えば、実験動物もしくはペット、例えば犬もしくは猫、または他の動物、例えば、牛、豚、ヤギもしくは馬であり得る。
【０１１２】
ここに記述した装置及び方法に使用され得る治療薬は、例えば、ワクチン、化学療法薬、鎮痛剤、透析関連剤、血液低粘稠化剤、及び、癌細胞を弱らせ得る化合物を運ぶために対象とされ得る化合物（例えば、単クローン性化合物）を含む。そのような薬剤の例には、インシュリン、ヘパリン、モルヒネ、インターフェロン、ＥＰＯ、腫瘍に対するワクチン、及び、感染症に対するワクチンが含まれる。
【０１１３】
該装置は、人間及び人間以外のどのような霊長類に対しても治療剤を与えるのに使用され得る。該装置は、薬剤、例えば治療剤を、次のような動物に与えるのに使用され得る。例えば、家畜（馬、牛、羊、ヤギもしくは豚等）、実験動物（マウス、ラット、テンジクネズミもしくは他の齧歯動物等）、又は家庭的な動物（犬もしくは猫）である。治療剤が送出される該動物は、何らかの疾患（例えば、癌又は糖尿病）を有し得る。該装置は、慢性症状の処置において最も効果的であり得ることが予想される。しかしながら、本装置は、慢性疾病に苦しんでいない（又は、当該治療剤と関連するものとは無関係の疾病に苦しんでいる）動物に治療剤（ワクチン等）を与えるためにも使用され得る。すなわち、該装置は、治療剤を予防的に与えるために使用され得る。
【０１１４】
本発明の装置及び方法は、治療剤の投薬量を個別に患者に合わせるために使用され得る。
【０１１５】
本発明の装置及び方法は、例えば、Ｉ．Ｖ．を使用することがないなど、外来患者の処置に更なる便宜をもって対処することができる。
【０１１６】
ここに記述した装置及び方法は、これらが、患者の血漿中の治療剤の濃度を安全で効果的な範囲に維持することを助長するために使用され得るので、好都合であり得る。更に、該装置は、患者のシステムにおける検体の濃度に応じて治療剤を放出することができる。従って、薬剤送出速度は、患者の生理学的状態にとって、例えば終始それが変化するにつれ適正であり得る。
【０１１７】
チャージ
一般に、チャージは、分離された成分として形成される少なくとも二つの別個の材料（例えば、少なくとも二つの別個の材料、少なくとも三つの別個の材料、少なくとも四つの別個の材料、少なくとも五つの別個の材料、少なくとも六つの別個の材料、少なくとも七つの別個の材料、少なくとも八つの別個の材料、少なくとも九つの別個の材料、少なくとも十の別個の材料、少なくとも十一の別個の材料、少なくとも十二の別個の材料、少なくとも十三の別個の材料、少なくとも十四の別個の材料、少なくとも十五の別個の材料、少なくとも十六の別個の材料、少なくとも十七の別個の材料、少なくとも十八の別個の材料、少なくとも十九の別個の材料、少なくとも二十の別個の材料）から成る。該別個の材料は、一般に、注射装置によって噴出される注射可能流体の所望の圧力特性（圧力分布図）を与えるように組み合わされて使用される。各別個の材料は、単一の材料又は材料の組合せから成り得る。実施形態において、別個の材料を所定の組合せ又は所定の順番に組み合わせることにより、球形もしくはロッドのような所定の巨視的形状及び／又は所定の微視的構造を用いて、チャージは、例えば、所定の圧力分布すなわち時間の関数としての圧力を有するピストンを推進させる。従って、ピストンは、注射器から注射可能材料を、該注射可能材料を効果的に噴出可能な所定の圧力分布で噴出させ得る。
【０１１８】
一般に、チャージに使用される別個の材料の種類は、例えば、一又は複数のトリガー（比較的大量のガス及び熱を発生させ得る別個の材料）、一又は複数の推進薬（比較的低燃焼の材料）、及び／又は一又は複数の受動的崩壊材料（チャージの燃焼を続けさせるが、実質的な熱量もしくは動力学的効果を付加しない低出力材料）を含み得る。
【０１１９】
一般に、チャージに使用される他の別個の材料は、所望により変えることができる。一例として、チャージは、一又は複数のトリガーと一又は複数の受動的崩壊材料との間に置かれた一又は複数の推進薬を有し得る。別の例として、チャージは、一又は複数のトリガーと一又は複数の推進薬との間に配置された一又は複数の受動的崩壊材料を有し得る。更なる例としては、一又は複数の推進薬は、一又は複数のトリガー及び／又は一又は複数の受動的崩壊材料と共に挿入され得る。これらの例示的実施形態の組合せが使用され得る。例えば、ある実施形態において、チャージは、反応して爆発可能な二つ又はそれを上回る別個の火工品（花火）材料を含み得る。各火工品材料は、単一の材料又は材料の組合せから形成され得る。爆燃は、任意の所望速度において進行し得る（例えば、数インチ／秒、数百フィート／秒）。爆燃を受ける反応の例には、エアバッグ化学及びロケットモーター化学に使用される反応を含む。
【０１２０】
一般に、チャージは、注射可能材料が噴出され得る開口（例えば、体の皮膚における開口）を身体に作り出すのに十分な力をもって注射装置によって該注射可能材料が噴出され得る圧力を発生できるように設計される（図３０）。該開口は、例えば、比較的素早く、かつ、体に対する痛み及び不快を最小限にするのに満足できる程小さく作り出され得る。例えば、ある実施形態において、トリガーは、約１〜５msec、例えば１〜２．５msecといった比較的短い時間に、約４，０００psiといった比較的高い初期圧力を発生させることができる。いくつかの実施形態において、トリガーの圧力分布、約５００psiの最終圧力をもって、例えば、約１５msecの持続時間又は潜伏時間を有し得る。実施形態において、チャージは、注射可能材料が開口を通って所望時間の間及び／又は所望深さ（例えば、皮膚、皮下、筋肉内等）まで所望投与量送り出され得るように、該注射可能材料が該開口を開放状態に保ち続け得る十分な圧力を発生させることができる（図３１）。実施形態において、チャージは、比較的多量のガスと比較的少量の熱を発生させ得る。好ましくは、チャージによって生じた圧力は、不快さを引き起こし得る開口の拡大をもたらさず、及び／又は該開口を縮小させ、開口の拡大は、注射可能材料を開口外へと漏出させることで注射の有効性を低下させ得る。例として、いくつかの実施例において、チャージは、それぞれ約７００〜８００psi及び約２００〜３００psiといった比較的低い初期圧力及び最終圧力を発生させ得る。しかし、チャージの圧力分布図の潜伏時間は、約５００msecといった比較的長い時間であり得る。
【０１２１】
トリガー、推進薬及び／又は受動的崩壊材料を管理された態様でチャージキャップすなわち空洞内に組み合わせるか又は装填することにより、チャージは、トリガー、推進薬及び／受動的崩壊材料の圧力分布の組合せである圧力特性をもたらし得、これは、効果的に注射可能材料を送出させ得る（図３２）。
【０１２２】
図３３は、チャージキャップすなわち空洞３００内に装填された三つの成分を有するチャージの一例を示す。末端側から、該チャージは、点火薬３０２（例えば、７５ｍｇのＢＫＮＯ3）、受動的崩壊材料３０４（例えば、６０ｍｇのアラビアゴム）、及び推進薬３０６（例えば、１２０ｍｇのＣｕＯ／５アミノテトラゾール）を有する。該火工品材料の順序は、所望される圧力特性に従って調整され得、例えば、点火薬／推進薬／点火薬である。同様に火工品材料の量も調整され得る。末端部において、チャージキャップ３００は、バースト膜３０８を有し、これは、該膜が破裂して圧力が解放されて、例えばチャージスリーブ及びピストンを前進させる前に、所定圧力がチャージキャップ内に確立されるように圧力ダムとしての役割を果たす。他の実施形態において、該膜は、例えばシヤーピンと置き換えられ得る。
【０１２３】
操作において、ユーザーは、点火薬を通って伸長し得るフィラメントを介して電流を流すことによってチャージをトリガーする。チャージへのトリガリングは、まず点火薬を燃焼させ、次いで崩壊材料、推進薬と続く。従って、チャージは、多段式反応を提供可能であり、これは、所望の圧力特性によって注射可能材料を送り出すことができる。
【０１２４】
該所望圧力特性は、チャージ及び／又は火工品材料を調整することにより又は形づくることによっても制御され得る。例えば、チャージは、チャージキャップ又は空洞の形状を変えることによって形づくられ得る。チャージキャップ又は空洞は、先端に対し狭い先端部、発散又は収束する軸方向断面、及び／又は長手軸に沿う狭まったスロート（のど）領域を有し得る。チャージは、例えば充填材を用いることにより、例えばタバコ様に中実に又は中空状され得る。火工品材料は、体積に対する表面積の比率を変えるため、球形、ロッド、プレート等といった異なる形状に形成され得、これにより、燃焼速度に影響を及ぼし、異なる燃焼性能を与える。火工品材料は、粒状であるか又はペレット化され得る。
【０１２５】
多くの変更が使用可能である。
【０１２６】
例えば、チャージは、二又はそれを上回る段階に対し固形物の組合せであり得、これは、ＢＫＮＯ3及びＣｕＯ／５アミノテトラゾール、テルミット−アルミニウム粉末及びＦｅＯ2、硫黄／塩素酸塩混合物、アルミニウム粉末及びカリウム塩素酸塩もしくはカリウム過塩素酸塩、ウラゾール及びＫＣｌＯ4、又はウラゾール及びＫＮＯ3を含む。
【０１２７】
チャージの他の例は、固体及び液体材料を有するシステム（体系）を含む。例えば、ビネガー及び重炭酸ナトリウム、ＮａＭｎＯ4（過マンガン酸塩）及び過酸化水素、Ｎａ金属及び水、Ｌｉ金属及び水、及び生石灰及び水を含む。このシステムはまた、打診電管として使用され得、その場合、もし７０％より多ければ過酸化水素の迅速な分解に触媒作用を及ぼすためにＮａＭｎＯ4が使用される。チャージのための第１及び第２段階を確立することは、二つの反応室の物理的区分けによって、又は、固体反応物のより可溶性の外側域と、該反応を遅らせるより可溶性が低い内側域とを有することにおいて、遂行され得る。
【０１２８】
チャージの他の例は、液体−液体材料を有するシステムを含む。時には自然性燃料又は自然発火性材料と呼ばれるが、これらのシステムは、別個の容器に包装され得る。該容器が物理的に破られると、これらは速やかに反応する。例として、モノメチルヒドラジン及び四酸化窒素、エーロジン−５０、及び拮抗的インパルス、非発癌性自然発火性もしくはＣＩＮＣＨを含み、これらは、多様なヒドラジン及びヒドラジン基燃料に対する多目的の代替であり得る。
【０１２９】
いくつかの実施形態において、主要な点火機構として物理的接触が用いられる。点火薬は押されて、推進薬といった第２の反応材料と直接接触される。この種の構成が使用される場合、時に「一番点火組成」と呼ばれる。いくつかの場合、該「一番点火」は、点火配合物と点火を企図する材料とが５０／５０等から成る混合物を含む。
【０１３０】
粒状の又はペレット化された点火薬成分の例は、ＢＫＮＯ3（ホウ素／硝酸カリウム）、ＡＬＣＬＯ（アルミニウム／過塩素酸カリウム）、ＭＡＧ−ＴＥＦ（マグネウム／テフロン（登録商標））、ＭＴＶ（マグネシウム／テフロン（登録商標）／ヴァイトン（登録商標））、ＢＰ（黒色火薬）である。「一番点火」配合物に利用される点火薬組成の例は、ＡｌＡ（酸化鉄／珪藻土／ジルコニウム）、ＺＰＰＶ（ジルコニウム／過塩素酸カリウム／ヴァイトン（登録商標））、ＴｉＣｕＯ（チタン／酸化銅）、ＢＢＣ（ホウ素／クロム酸バリウム、ＢＣＣ（ホウ素／クロム酸カルシウム）、ＢＢＣＴｉＰＰ（ホウ素／クロム酸バリウム／チタン／過塩素酸カリウム）である。
【０１３１】
ある注射システムに関連してチャージの使用が上述されたが、本発明はそれに限定されない。一般に、ここに記述したチャージは、そのようなチャージを収容するように（例えば、適切なチャージキャップ又は空洞を持って）適正に構成されたどのような注射システム（例えば、任意の針無し注射器）にも使用可能である。
【０１３２】
チャージ材料の種々の組合せが使用可能である。
【０１３３】
次の実施例は、例示であって限定されることを企図しない。
【実施例】
【０１３４】
いくつかの実施例において、チャージは、推進薬材料、ここでは５−ＡＴと、トリガー材料、ここではＫＣｌＯ3と蔗糖の混合物とを含む。該チャージは、チャージ空洞のような閉じられた有限の容積空間内に置かれる。推進薬材料（５−ＡＴ）は、チャージ空洞の底部に置かれ、トリガー材料は、推進薬材料上に配される。推進薬及び／又はトリガー材料は、例えば約５０〜２５０psiに圧縮されるか又は最小限に詰められ得る。トリガー材料は、例えば、ワイヤーフィラメントに電流を流すことにより、又は濃縮した硫酸を用いることにより、活性化され得る。所望の圧力特性次第で推進薬とトリガー材料との間に、受動的崩壊材料（例えば、アラビアゴム）又は熱発生材料（例えば、Ｂ／ＫＮＯ3）といった一又は複数の他の材料が配置され得る。
【０１３５】
図３９は、例えば最小限に抑えられた不快さを伴う針無し注射を提供可能な圧力分布（時間の関数としての圧力）を示す。該圧力分布は、２００psiで圧縮された５０ｍｇの５ＡＴと、５ＡＴ上のＫＣｌＯ3と蔗糖の混合物３３ｍｇ（２２ｍｇのＫＣｌＯ3及び１１ｍｇの蔗糖）とによって創生された。該チャージ空洞は、約３／１６インチの直径を有していた。深さ、すなわち、チャージ空洞の開放先端とチャージの先端との間の距離は、約０．１９１インチであった。
【０１３６】
該圧力分布は、一般に、ピーク圧力５１１まで例えば約２〜３msecにわたって急速に増加する。該ピーク圧力は、次に、比較的平らにテール圧力５１３へと低下し得、圧力が横ばい状態の平坦域５１５を作り出す。いくつかの実施形態において、該ピーク圧力は、比較的急激に、例えばほぼ指数関数的に低下し得る。該ピーク圧力は、例えば対象における開口を作り出し、これを通って注射可能材料が送り出され得、かつ、プラトー（横ばい状態の）圧力は、例えば、該開口を閉じたり、該注射可能材料が漏出することなく、注射可能材料が与え続けられ得るように該開口を維持すると考えられる。
【０１３７】
理論に縛られることを望むことなく、該圧力分布は、一又は複数のパラメーター又は変数の関数である。これらのパラメーター又は変数を調整することで、該圧力分布は、所望の圧力分布（圧力特性）を与えるように調整され得る。例えば、該圧力分布は、対象に異なる組織構造を導入したり、対象上に異なる種類の組織を導入したり、又は、異なる種類の注射可能材料を注入するように調整され得る。これらの変数のいくつかは、成分量、例えばトリガー材料又は推進薬材料の量を含み、これは、チャージと、チャージの成分組成と、チャージ空洞内の成分の圧縮の程度、例えば該成分の明白な濃度と、深さと、チャージ空洞の空隙容量とを成す。該空隙容量は、チャージ空洞の容量とチャージ成分の総量との差にほぼ等しい。いくつかの実施形態において、該空隙容量は、トリガー材料と、バースト膜が配置されるチャージ空洞の先端との間の空の空間容量である。
【０１３８】
一般に、トリガー材料の量は、ピーク圧力及びテール圧力に比例する。例えば、トリガー材料の量の増加は、ピーク圧力及びテール圧力を高め得る。同様に、推進薬材料の量は、プラトー圧力及びテール圧力に関連する。例えば、５ＡＴのような推進薬材料の量の増加は、プラトー圧力及びテール圧力を高める。
【０１３９】
圧縮の程度は、圧力分布曲線の形に影響を及ぼす。高圧縮は、横ばい形状の曲線を作り出し得る。低いか又は最小限の圧縮は、非横ばい形状の曲線、例えば指数関数のような態様で低下するものを作り出し得る。
【０１４０】
図４０は、（手動パッキング（手動充填）によって圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは、０．１９０インチであった。図３９と比較すると、推進薬の手動パッキング、すなわち低めの圧縮とトリガー量の増加とが、比較的高いピーク圧力を与える（約６１２５psiから約５０００psi）。
【０１４１】
図４１は、（２１０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは、０．１９０インチであった。図４０と比較して、圧縮の程度がより高い。その結果、ピーク圧力は下がるが（約６１２５psiから約４８１２psi）、テール圧力は高まる（約２５００psiから約３５００psi）。
【０１４２】
図４２は、（２２０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０であった。図４１と比較して、圧縮の程度はより高く、これは、注射時間、すなわち、該圧力分布がピーク圧力からテール圧力へと低下するのに費やす時間を延ばす。
【０１４３】
図４３は、（２２０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３１．５ｍｇのトリガー混合物（２１ｍｇのＫＣｌＯ3及び１０．５ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．２５０インチであった。図４２と比較して、トリガー材料の量の低減及び深さの増加が、ピーク圧力を下げ（約５１２５psiから約３８７５psiへ）、かつ注射時間を伸ばしている。
【０１４４】
図４４は、（５０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３６ｍｇのトリガー混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０インチであった。図３９と比較して、トリガー材料の量の増加及び圧縮の程度の低下が、ピーク圧力及びテール圧力を高め（約５０００psiから約５６８７psiへ、及び、約２２５０psiから約２５００psiへ）、注射時間をわずかに延ばしている。
【０１４５】
図４５は、（１００psiで圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３６ｍｇのトリガー混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０インチであった。図４４と比較して、圧縮の程度の増加が、ピーク圧力を下げ（約５６８７psiから約４３１２psiへ）、注射時間を延ばしている。
【０１４６】
図４６は、３１．５ｍｇのトリガー混合物（２１ｍｇのＫＣｌＯ3及び１０．５ｍｇの蔗糖）を有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．０７０インチであった。図３９と比較して、推進薬の除去は、ピーク圧力からの急速な低下をもたらしている。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、チャージは、推進薬とトリガー材料との間に、高熱及び低ガスを発生可能な材料の一例であるＢ／ＫＮＯ3を更に含み得る。該Ｂ／ＫＮＯ3は、トリガー材料によって発生したガスを更に膨張させることができると共に、推進薬の燃焼運動を増長することができる。一般に、Ｂ／ＫＮＯ3は、ピーク圧力、プラトー圧力及び／又はテール圧力を高め得る。
【０１４８】
図４７は、（２１０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）を有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．２２０インチであった。（４０psi下で圧縮された）２０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3が５−ＡＴとトリガー混合物との間に置かれた。Ｂ／ＫＮＯ3は、一般に、比較的高いピーク圧力（約５５６２psi）と、比較的高いプラトー圧力（約４８７５psi）と、比較的高いテール圧力（約３８１２psi）と、比較的短い注射時間とを与える。
【０１４９】
図４８は、（２２０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと２１ｍｇのトリガー混合物（１４ｍｇのＫＣｌＯ3及び７ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０インチであった。（４０psi下で圧縮された）２０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3が５−ＡＴとトリガー混合物との間に置かれた。図４７と比較して、深さとトリガー材料の量の低減が、ピーク圧力を低下させるが（約５５６２psiから約３８１２psiへ）、プラトー領域の勾配をわずかに高めた。
【０１５０】
図４９は、（２１０psi下で圧縮された）３０ｍｇの５−ＡＴと３６ｍｇのトリガー混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１３０インチであった。（４０psi下で圧縮された）１０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3が、５−ＡＴとトリガー混合物との間に置かれた。該圧力分布は、二回のピークと比較的迅速に低下するテールを有する。
【０１５１】
与えられたチャージでは、圧力分布は、深さを変えることによって変更され得る。深さの変更は、ほぼ指数関数的に減少する領域と比較的平坦なプラトー領域の両方を有する圧力分布を作り出す。
【０１５２】
図４９〜５４は、（２１０psi下で圧縮された）３０ｍｇの５−ＡＴと、（４０psi下で圧縮された）１０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3と、３６ｍｇのトリガー材料混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは、図４９では０．１３０インチ、図５０では０．１３５インチ、図５１では０．１４５インチ、図５２では０．１５５インチ、図５３では０．１６５インチ、図５４では０．１７５インチであった。深さの制御により、圧力分布の形、例えば、圧力分布が急激な変化部分及び／又は比較的平坦な部分を有するか否かを変えることができる。
【０１５３】
圧力分布は、既述した一又は複数の変数を変更することにより、全体的に又は部分的に変更、例えば調整され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】注射システムの実施形態の斜視図である。
【図２】注射器装置の実施形態の斜視図である。
【図３】流体移送装置の実施形態の斜視図である。
【図４】図１の注射システムの側面図である。
【図５】図１の注射システムの断面図である。
【図６】図３の流体移送装置の分解斜視図である。
【図７】図３の流体移送装置の端面図である。
【図８】線８−８に沿う図７の流体移送装置の断面図である。
【図９】線９−９に沿う図７の流体移送装置の断面図である。
【図１０】注射装置の実施形態の分解斜視図である。
【図１１】図１０の注射装置の端面図である。
【図１２】線１２−１２に沿う図１１の注射装置の断面図である。
【図１３】線１３−１３に沿う図１１の注射沿うｔの断面図である。
【図１４】注射装置の実施形態の端面図である。
【図１５】線１５−１５に沿う図１４の注射装置の断面図である。
【図１６】線１６−１６に沿う図１４の注射装置の断面図である。
【図１７】チャージキャップの実施形態の斜視図である。
【図１８】注射装置の実施形態の端面図である。
【図１９】線１９−１９に沿う図１８の注射装置の断面図である。
【図２０】線２０−２０に沿う図１８の注射装置の断面図である。
【図２１】注射システムの実施形態の端面図である。
【図２２Ａ】線２２Ａ−２２Ａに沿う図２１の注射システムの概略断面図である。
【図２２Ｂ】線２２Ｂ−２２Ｂに沿う図２１の注射システムの概略断面図である。
【図２３】図２１の注射システムの分解斜視図である。
【図２４Ａ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２４Ｂ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２４Ｃ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２４Ｄ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２５】注射装置の実施形態の端面図である。
【図２６】線２６−２６に沿う図２５の注射装置の断面図である。
【図２７】線２７−２７に沿う図２５の注射装置の断面図である。
【図２８】図２６の注射装置の詳細図である。
【図２９】図２６の注射装置の分解斜視図である。
【図３０】比較的迅速に燃焼する材料に対する、時間の関数としての圧力の例示グラフである。
【図３１】比較的ゆっくりと燃焼する材料に対する、時間の関数としての圧力の例示グラフである。
【図３２】比較的迅速に燃焼する材料とゆっくりと燃焼する材料の混合物に対する、時間の関数としての圧力の例示グラフである。
【図３３】装填されたチャージキャップの実施形態の概略断面図である。
【図３４】注射システムの実施形態の斜視図である。
【図３５】図３４の注射システムの分解斜視図である。
【図３６】図３４の注射システムの端面図である。
【図３７】線３７−３７に沿う図３６の注射システムの断面図である。
【図３８】線３８−３８に沿う図３６の注射システムの断面図である。
【図３９】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４０】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４１】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４２】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４３】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４４】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４５】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４６】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４７】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４８】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４９】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５０】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５１】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５２】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５３】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５４】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射システム及び注射システムに使用可能な注射器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射装置は、薬剤等の流体を体内へ注入するために使用され得る。針無し注射装置等のいくつかの注射装置は、流体が導出される開口を身体に作り出しかつこれを維持するのに十分な圧力で該流体を送り出すことにより、流体を注射する。針無し注射装置は、例えば、圧縮ガス、又はガスを発生させる推進薬を用いることにより、十分な圧力を引き起こすことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、注射システム及び注射システムに使用可能な注射装置に関する。
【０００４】
一側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスと流体連通する第１空洞を規定する注射器と、該注射器とは異なる該注射器内のハウジングであって第２空洞を規定するハウジングとを含む注射システムを特徴とし、該注射システムは、流体を第２空洞から第１空洞へと移送するように構成される。
【０００５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。注射器は、第１材料、例えば重合体（ポリマー）から形成され、ハウジングは、第１材料とは異なる第２材料、例えばガラスから形成される。本システムは、第１空洞と第２空洞との間に第１可動部材を更に含む。第１可動部材は、ルーメン（内腔）を規定する。本システムは、第１可動部材と第２空洞との間に第２可動部材を更に含む。
【０００６】
第１可動部材は、第１空洞が第２空洞と流体連通するように第２可動部材と係合するよう構成され得る。第１可動部材は、該第１可動部材が注射システムの推進薬によって移動されるまで、実質上静止するように構成され得る。第１可動部材は、所定の力で第１可動部材と分離するように構成されたタブを含み得る。該タブは、注射器と係合し得る。
【０００７】
注射器及びハウジングは実質上同軸であり得る。
【０００８】
第２空洞は、ハウジングと二つの可動部材とによって規定され得る。第２空洞は、ハウジングと一の可動部材とによって規定され得る。該可動部材は、二つの異なる材料から形成され得る。該可動部材はゴムを含み得る。
【０００９】
本システムは、注射器と接続可能な注射器キャップを更に含み得、該注射器キャップは、先端側へ移動して、流体を第２空洞から第１空洞へと移送するように構成される。注射器キャップは、ねじ接続により注射器と接続可能である。
【００１０】
本システムは、注射器内にチャージキャップを更に含み得る。本システムは、チャージキャップ内にチャージを更に含み得る。該チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み得、これらは、異なる燃焼性能を有し得る。
【００１１】
別の側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスと流体連通する第１空洞を規定する注射器と、該注射器とは異なる該注射器内のハウジングであって第２空洞を規定するハウジングとを有する注射システムを準備する工程と、流体を第２空洞から第１空洞を移送するために第２空洞の容積を縮小する工程とを含む方法を特徴とする。
【００１２】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。本方法は、流体を可動部材を通って第１及び第２空洞間に流す工程を更に含む。本方法は、第１及び第２空洞間の部材に穴を開ける工程を更に含む。注射システムは、注射器に接続可能な注射器キャップを更に含み、容積を縮小する工程は、該注射器キャップをオリフィスに向かって移動させることを含む。該注射器キャップを移動させる工程は、注射器キャップをねじることを含み得る。本方法は、オリフィスチャージを通って流体を移動させる工程を更に含み得る。
【００１３】
チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み得る。該少なくとも二つの別個の材料は、異なる燃焼性能を有し得る。
【００１４】
別の側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスと流体連通する第１空洞を規定する注射器と、第２空洞を規定する、第１空洞内の可動部材と、第２空洞内のチャージとを含む注射システムを特徴とする。
【００１５】
実施形態において、一又は複数の次のような特徴を含む。第２空洞は、可動部材の基端部にある。本システムは、チャージを少なくとも部分的に横切って延長する導電部材を更に含み、該導電部材は、電源と電気的に連通可能である。本システムは、注射器と接続可能な電源装置を更に含む。該電源装置はバッテリーを含む。
【００１６】
本システムは、第２空洞の開口を少なくとも部分的に横切って拡張する膜（メンブレン）を更に含み得る。本システムは、可動部材に接続される第１導電部分を更に含み得る。本システムは、注射器を通って延長する第２導電部分を更に含み得、該第２導電部分は、第１導電部分と電気的に連通し、かつ電源と電気的に連通可能である。
【００１７】
チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み得る。該少なくとも二つの別個の材料は、異なる燃焼性能を有し得る。
【００１８】
注射器の少なくとも一部は使い捨てであり得る。
【００１９】
電源装置は再利用可能であり得る。
【００２０】
注射器は、針無し注射器を含み得る。
【００２１】
可動部材はピストンを含み得る。
【００２２】
別の側面において、本発明は、針無し注射用に構成されたオリフィスを規定する注射器内に配置された可動部材内のチャージを活性化する工程を含む注射方法を特徴とする。
【００２３】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。チャージを活性化する工程は、該チャージに電流を流す工程を含む。該チャージは、可動部材によって規定される空洞内におかれる。該空洞は、可動部材の基端部に形成される。チャージは、少なくとも二つの別個の材料を含み、これらは、異なる燃焼性能を有し得る。
【００２４】
別の側面において、本発明は、第１空洞及びオリフィスを規定する注射器と、第１空洞内の可動部材と、可動部材の基端部に第２空洞を規定するハウジングと、少なくとも二つの別個の材料を含む、第２空洞内のチャージとを含む注射装置を特徴とする。
【００２５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。別個の材料は異なる燃焼性能を有する。チャージは、少なくとも二層の材料を含み、これらは互いに隣接し得る。チャージは、少なくとも一のトリガーを含む。チャージは、少なくとも一の推進薬を含む。チャージは、少なくとも一の受動的崩壊（減衰）材料を含む。チャージは、電気的に活性化され得る。
【００２６】
本装置は、チャージを少なくとも部分的に横切って延長する導電部材を更に含み得る。
【００２７】
可動部材及びハウジングは一体形成され得る。
【００２８】
本装置は、針無し注射用に構成され得る。
【００２９】
本装置は、針無し注射器を含み得る。
【００３０】
別の側面において、本装置は、注射器における空洞内の流体が該空洞外へ噴出されるように、オリフィスを有する注射器内の、少なくとも二つの別個の材料を含むチャージに点火する工程を含む方法を特徴とする。
【００３１】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含む。注射器のオリフィスは、針無し注射用に構成される。注射器は針無し注射器を含む。本方法は、流体が所定の形態で空洞から噴出されるように少なくとも二つの別個の材料を選択する工程を更に含む。
【００３２】
実施形態は、一又は複数の次のような利点を含み得る。注射システムは、注射装置を含み、これは、該装置において作り出される内部注射圧力からの応力に耐える。それゆえ、信頼できない注射のリスク及び／又はユーザーに対する危険のリスクは、最小化され得る。実施形態において、注射圧力は、ある部材、例えばピストンへ直接伝達され、流体が予想どおりに噴出されるように、例えば、注射圧力曲線における調和がもしあってもほとんど無いか全く無いように、流体を吐出する。
【００３３】
実施形態において、注射装置は、注射可能流体をハウジングに収容し、ハウジングは、
該注射可能流体に対し比較的不活性である。例えば、ハウジングは、標準的で薬理学的に受容できる材料、例えば重合体から作製され得る。そのため、該流体は、効き目が維持され得、また、安全かつ効果的に送り出され得る。
【００３４】
本注射装置は、コンパクトで薄型のモジュール式独立型構成を特徴とする。本注射装置はまた、使いやすく、製造が比較的低コストで、使い捨てである。
【００３５】
いくつかの実施形態において、本注射装置は、比較的直径が小さい注射可能材料のハウジングを特徴とし、これは、例えば、より多くのハウジングが製造トレーに配置されることを許容することにより、生産中、十分な詰め込みに対処できる。該ハウジングの設計はまた、本装置が比較的使用が容易であるような機械的利点を与えることができる。
【００３６】
多段階チャージを含む実施形態は、多くの利点を提示し得る。一例として、異なる燃焼性能を有する複数の火工品材料（花火材料）が、所望圧力分布を与えるため、多くの組合せ（順序、化学量論、チャージ形態、粒子形状及び大きさ等）において使用され得る。別の例において、チャージの推力及び性能は、安定し、また予測し得る。更なる例として、該チャージは、比較的漏れにくく、単純で安価である。追加の例として、チャージは、外部温度に比較的影響を受けないものであり得る。別の例として、チャージは、比較的長い保存期間を有する。
【００３７】
いくつかの実施形態において、注射装置は、注射器を含み、これは、該装置内に作り出された内部注射圧力からの応力に耐える。そのため、注射が信頼できないものとなるリスク及び／又はユーザーに危険が及ぶリスクは、最小化され得る。いくつかの実施形態において、注射圧力は、流体が予測どおり、例えば、注射圧力曲線に高長波（倍音（harmonics））が無いように噴出されるように、流体を追い出す部材、例えばピストンへと直接伝達される。
【００３８】
いくつかの実施形態において、注射装置は、注射可能流体を該注射可能流体に対し比較的不活性なハウジングに収容する。例えば、該ハウジングは、ガラス又は重合体のように、標準的で、薬理学的に許容できる材料から作製され得る。そのため、該流体は、効き目が維持され得、また、安全かつ効率的に送り出され得る。
【００３９】
本注射装置は、コンパクトで薄型のモジュール式独立型構造を特徴とする。本注射装置はまた、使い易く、比較的製造が安価で、使い捨てである。
【００４０】
いくつかの実施形態において、本注射装置は、比較的小さい直径を有する注射可能材料のハウジングを特徴とし、これは、例えば、多くのハウジングが製造トレーに配置されることを許容することにより、製造中、十分な詰込みに対処し得る。該ハウジングの設計はまた、本装置が比較的使用が容易であるように機械的利点を提供し得る。
【００４１】
一般に、本発明は、注射装置を特徴とする。本装置は、第１材料から形成され、かつ注射可能材料を収容するように構成された第１ハウジングと、好ましくは針無し注射用に構成されたオリフィスを規定するハウジングであって、第１材料とは異なる第２材料から形成された第２ハウジングとを含み、第１及び第２ハウジングは共に嵌合し、そしてここで、第１ハウジングが注射可能材料を第２ハウジングへと、注射用の上記オリフィスを好ましくは通って、移送することができるように構成される。本装置は、上記第１及び第２ハウジングと、第２ハウジング内の推進薬とを含み、該推進薬、例えば化学推進薬は、オリフィスを通って第２ハウジング外へと注射可能材料を移動させるように構成される。
【００４２】
好ましい実施形態において、注射可能材料は、オリフィスを介して注射器へと送出され、該オリフィスは、注射可能材料を注射すなわち送り出すために用いられるオリフィスと同一のものである。
【００４３】
好ましい実施形態において、本装置は、注射可能材料を有する第１ハウジングと、推進薬、例えば化学推進薬を有する第２ハウジングとを含む。第１ハウジングは、注射前に第２ハウジングから離脱されるか、又は第２ハウジングに取り付けられたままにするように構成され得る。第２ハウジングは、使用中、第１ハウジングに近接され得る。好ましい実施形態において、これらハウジングは、嵌合するやいなや、注射可能材料を第１ハウジングから第２ハウジングへと移送するため、第１ハウジングの滑動部材、例えばピストン又はストッパー（栓）が、例えば第２ハウジングの方向に移動され得るように構成される。第２ハウジングは、これが第１ハウジング内へとスライドするように構成され得る。他の実施形態において、本装置は、第１ハウジングの可動要素を移動させる第３部材を含み、例えば、第３ハウジングは、第１ハウジング内へと又はその上へとスライド可能である。
【００４４】
好ましい実施形態において、第２材料は、重合体、例えばポリカーボネートを含む非破滅的に壊れる材料から成る第１材料より壊れ難い。
【００４５】
好ましい実施形態において、第１材料は、例えばガラス又は重合体は、注射可能材料の保存期間にわたって該注射可能材料に対し化学的に不活性である。
【００４６】
好ましい実施形態において、推進薬は、化学火工品材料から成る。推進薬は、可動要素、例えば可動スリーブに配置され得る。これは、可動要素が、注射前の第１位置から注射後の第２位置へと移動することを可能にする。
【００４７】
第２ハウジングは、第２ハウジング内にバイパス部分及び／又は凍結乾燥材料、例えばタンパク質を含み得る。第２ハウジングは、更に、注射可能材料を第１ハウジングから第２ハウジングへと移送するために構成されたバイパスチャネルを規定し得る。
【００４８】
第１ハウジングは、弾性材料及び／又は圧縮性材料、例えばブチレンゴムから成る二つの部材を備えることができ、注射材料は、該二つの部材間に収容され得る。
【００４９】
第１及び第２ハウジングは、オリフィスを通って注射可能材料を移送及び／又は送出するように構成され得る。
【００５０】
別の側面において、本発明は、第１材料、例えば、ポリカーボネートのような重合体から形成され、かつ、針無し注射用に構成されたオリフィスを規定する第１ハウジングと、第１材料とは異なる第２材料、例えばガラスから形成され、かつ注射材料を収容するように構成されたハウジングであって、更に第１ハウジングと嵌合し、かつ注射可能材料を第１ハウジングへと移送するように構成された第２ハウジングと、第２ハウジングと嵌合し、かつ第１ハウジング内に圧力を発生させるように構成された第３ハウジングとを備える注射装置を特徴とする。
【００５１】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。第１材料は、ポリカーボネートから成る。第１ハウジングは、注射可能材料を第２ハウジングから第１ハウジングへと移送するように構成されたバイパスチャネルを規定する。本注射装置は、第１ハウジングに収容された凍結乾燥材料を更に含む。第２ハウジングは、第２材料とは異なり得る第３材料から形成された外側部材を備える。第３材料はポリカーボネートを含む。第２ハウジングは、弾性材料、例えばブチレンゴムから成る。第３ハウジングは、第１ハウジングに圧力を発生させるように構成された化学火工品材料を含む。第３ハウジングは、可動ピストンを備える。第３ハウジングは、第１、第２及び第３ハウジングが完全に嵌合された際、第３ハウジングの端部から第１ハウジングへと延長する部材を備え、該部材は、可動ピストン及び化学火工品材料を含む。
【００５２】
別の側面において、本発明は、注射装置を使用する方法を特徴とする。本方法は、注射可能材料を、第１材料から成る第１ハウジングから第１材料とは異なる第２材料から成る第２ハウジングへと移送する工程と、第２ハウジング内に花火反応を作り出すことにより、注射可能材料を注射する工程とを含む。
【００５３】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。注射可能材料を移送する工程は、第２ハウジングと第１ハウジングを係合させる工程を含む。本方法は、第２ハウジングから第１ハウジングを分離する工程を更に含む。注射可能材料を移送する工程は、注射可能材料をバイパスチャネルを通って流すことを含む。
【００５４】
別の側面において、本発明は、先端部及び基端部を有し、かつ先端部に針無し注射用に構成されたオリフィスを規定するハウジングと、ハウジング内の可動部材と、ハウジングの基端部と嵌合するように構成された推進薬組立体とを備えた注射器を特徴とし、本注射器は、オリフィスを通って注射可能材料を受け入れるように構成される。
【００５５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。上記ハウジングは、該ハウジングの先端部から、注射可能材料を収容する第２ハウジングと嵌合するように構成される。該ハウジングは、ポリカーボネートを含む材料から形成される。該ハウジングは、バイパスチャネルを更に規定する。推進薬組立体は、花火反応を用いて第２可動部材を推進するように構成される。該可動部材は、第２可動部材と隣り合う。
【００５６】
更に別の側面において、本発明は、第１端部及び第２端部を有する薬瓶と、第１端部に配置された第１の栓と、第２端部に配置された第２の栓とを備えたハウジング特徴とし、薬瓶、及び第１及び第２の栓は、注射可能材料を収容するように構成される。第２の栓は、適用圧力の下で薬瓶内を移動可能となるように構成される。
【００５７】
実施形態は、一又は複数の次の特徴を含み得る。薬瓶はガラスから成る。例えばブチレンゴムから成る第１及び第２の栓は係合するように構成される。第１及び／又は第２の栓は、壊れやすいシールを含む。
【００５８】
更に別の側面において、本発明は、第１材料から形成され、かつオリフィスを規定するハウジングであって、推進薬、好ましくは化学推進薬を内部に有する第１ハウジングと、第１材料とは異なる第２材料から形成され、かつ注射可能材料を収容するように構成される、第１端部及び第２端部を有する第２ハウジングとを備えた注射装置を特徴とし、該装置において、第１端部は、オリフィスと係合可能である。本注射装置は、第２端部と係合するように構成された部材を備え、第１及び第２ハウジングが係合され、第２ハウジング及び上記部材が係合された際、本装置は、注射可能材料を第２ハウジングからオリフィスを通って第１ハウジングへと移送するように構成され、また、推進薬、例えば化学推進薬は、注射可能材料を第１ハウジングからオリフィスを通って移動させるように構成される。
【００５９】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を有する。オリフィスは、針無し注射のために構成される。第１端部は、中空ピンを含む。第１端部は、第２ハウジングの第１端部に取り付けられたブチレン部材を備える。第２端部は、第２ハウジング内を移動可能な部材を備える。該部材は、閉端を有するスリーブを含み、該閉端から伸長する。
【００６０】
別の側面において、本発明は、注射装置を使用する方法を特徴とし、該方法は、第１の材料から成り、かつオリフィスを規定する、推進薬を収容する第１ハウジングと、第１材料とは異なる第２材料から成り、かつ注射可能材料を収容するように構成された第２ハウジングであって、第１端部及び第２端部を有し、かつ第２端部が上記オリフィスと係合可能な第２ハウジングと、第２端部と係合すりょうに構成された部材とを備えた注射装置を準備する工程と、上記部材を第２端部と係合させる工程と、上記オリフィスを上記第１端部と係合させる工程と、第２ハウジング及び上記部材を共に移動させる工程とを含み、注射可能材料は、第２ハウジングから第１ハウジングへと移送され得る。
【００６１】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。オリフィスを第１端部と係合させる工程は、シールを破る工程を含む。第１端部は、弾性材料、例えば、中空ピンを有するブチレン部材を含み、オリフィスを第１端部と係合させる工程は、ブチレン部材におけるシールを破るために該ピンを移動させる工程を含む。該部材は、閉端を有するスリーブを含んで該閉端から伸長し、第２ハウジング及び該部材を共に移動させる工程は、第２ハウジングを同軸状に該スリーブ内へと移動させる工程を含む。本方法は、チャージヘッドを第１ハウジングと係合させる工程を更に含む。
【００６２】
別の側面において、本発明は、針無し注射のために構成されたオリフィスを規定する第１ハウジングを準備する工程と、注射可能材料をオリフィスを通って第１ハウジング内へと移送する工程と、注射可能材料をオリフィスを通って注射する工程とを含む針無し注射装置を使用する方法を特徴とする。
【００６３】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。材料を注射する工程は、化学火工品（化学花火）材料を反応させる工程を含む。上記材料を移送する工程は、第１ハウジングを、該材料を収容するように構成された第２ハウジングと係合させる工程を含む。該材料を移送する工程は、第２ハウジング内の部材を移動させる工程を更に含む。該材料を移送する工程は、第２ハウジングを第３ハウジングと係合させる工程を更に含む。
【００６４】
別の側面において、本発明は、注射装置を提供する方法を特徴とし、本方法は、第１材料から成り、かつ注射可能材料を収容するように構成された第１ハウジングを準備する工程と、第１材料とは異なる第２材料から成り、かつオリフィスを規定する第２ハウジングを準備する工程とを含み、第１及び第２ハウジングは、互いに嵌合するように構成され、そこで、第１ハウジングは、注射可能材料を第２ハウジングへと移送可能であり、第２ハウジングは、オリフィスを通って第２ハウジング外へと注射可能材料を移動させるように構成された推進薬、例えば化学推進薬を有し、本方法は、更に、第１及び第２ハウジングを共に嵌合させる工程を含む。
【００６５】
実施形態は、一又は複数の次のような特徴を含み得る。本方法は、注射可能材料を第１ハウジングから第２ハウジングへとオリフィスを通って移送する工程を更に含む。本方法は、注射可能材料をオリフィスを通って注射する工程を更に含む。
【００６６】
別の側面において、本発明は、注射装置を提供する方法を特徴とし、本方法は、第１材料から成り、かつ注射可能材料を収容するように構成された第１ハウジングを準備する工程と、第１材料とは異なる第２材料から成り、かつオリフィスを規定する第２ハウジングを準備する工程とを含む。第１及び第２ハウジングは、共に嵌合するように構成され、その場合、第１ハウジングは、注射可能材料を第２ハウジングへと移送可能であり、第２ハウジングは、注射可能材料をオリフィスを通って第２ハウジング外へと移動させるように構成された推進薬を有する。本方法は、本注射装置を使用するための命令を選択的に供給する工程を含む。別の実施形態において、本方法は、注射可能材料を第１ハウジング内に配置する工程を更に含む。
【００６７】
別の側面において、本発明は、ガスを生成するため、化学推進薬、例えば、化学反応を受ける火工品材料又は推進薬によって動力を得る針無し注射装置を提供する方法を特徴とする。本方法は、ここに記述したような第２ハウジングを供給、例えば製造する工程と、第１及び第２ハウジングを選択的に組み合わせる工程、又は、それらを組み合わせるため、別の実体に命令を供給する工程とを含み得る。
【００６８】
好ましい実施形態において、一の化合物、例えば液体、例えば希釈液が一のハウジング内に配置され、第２の化合物、例えば乾燥化合物、例えば凍結乾燥材料が別のハウジング内に配置される。好ましい実施形態において、両化合物は、一のハウジング内に配置される。
【００６９】
好ましい実施形態において、第１実体は、第１化合物、例えば希釈液を一のハウジング内に置き、第２実体は、第２化合物、例えば凍結乾燥材料を別のハウジング内に置く。好ましい実施形態において、一の実体は、第１化合物を第１ハウジング内に置くと共に、第２化合物を第２ハウジング内に置く。
【００７０】
好ましい実施形態において、第１及び第２実体の一方又は両方は、第１及び第２ハウジングを組み合わせるため、第３実体、例えば医療介護提供者又は患者に命令を供給する。
【００７１】
ここでの使用において、「注射可能材料」は、患者、例えば人間又は動物の体内へ注射され得るどのような材料又は材料の混合物をもいう。例えば、注射可能材料は、流体、例えば、希釈液、又は希釈液と薬剤であり得る。
【００７２】
本発明の他の特徴、目的及び利点は、詳細な説明、図面及び請求の範囲から明らかになるであろう。
【００７３】
本発明は注射システム及び注射システムに使用可能な注射装置に関する。
【００７４】
図１〜５を参照して、針無し注射システム５０は、注射装置５２と流体移送装置５４とを含む。注射装置５２及び流体移送装置５４は、相互に結合するように構成される（図１、４及び５）。一般に、流体移送装置５４は、水溶性希釈液、例えば食塩水等の注射可能流体５６と、注射可能流体から分離した凍結乾燥材等の別の材料（物質）５８とを収容する（図５）。多部品チャージ系統を含む注射装置５２は、流体移送装置５４から注射可能流体５６及び材料５８を受け、混合した流体及び材料を対象、例えば人間に対し注入するように構成される。
【００７５】
流体移送装置５４は、一般に、一又は複数の注射可能材料、例えば、流体５６及び材料５８を収容するように構成される。図６〜９を参照して、装置５４は、ここでは円筒管である薬瓶６０を含み、該薬瓶６０は、長期間、例えば注射可能材料の品質保持期間にわたって流体５６及び材料５８に対し安定しかつ実質的に不活性な材料から成る。一般的に、薬瓶６０は、比較的硬質であり、また、例えば流体５６が薬瓶から浸出しないように、拡散及び蒸発に比較的影響されない不浸透性である。薬瓶の材料は、例えば、ガラス、重合体及び金属含有材料といったＦＤＡ（食品医薬品局（米））に認可されたもの及び／又は薬理学的目的に使用されるものを含む。
【００７６】
一般的に、薬瓶６０は、流体５６及び材料５８のための分離した空洞を規定する四つの栓（ストッパー）を内部に有する。薬瓶６０は、その上端部すなわち基端部から、上部栓６２と、第１中間栓６４と、第２中間栓６６と、該瓶の下端部すなわち末端部に配置された底部栓６８とを含む。上部栓６２は、中心に配置された上部針７０、例えばステンレス鋼又は比較的硬いプラスチック針と、該上部針の下端部すなわち末端部に隣接する穴開け（突き破り）可能部分７２とを含む。上部針７０は、その上端部すなわち基端部において、注射装置５２のオリフィス（後述）と係合するように構成される。第１及び第２中間栓６４及び６６は、中間針７４によって共に連結される。中間針７４は、その末端部において第２中間栓６６に留められ、その基端部において第１中間栓６４の穴開け可能部分７６と隣接する。底部栓６８は、薬瓶６０の末端部を封止し、押棒（後述）と係合するように構成される。従って、特に図８及び９を参照して、上部栓６２及び第１中間栓６４は、材料５８を収容する第１空洞を規定し、また、第２中間栓６６及び底部栓６８は、流体５６を収容する分離した第２空洞を規定する。
【００７７】
一般に、栓６２、６４、６６及び６８は、薬瓶６０に優れたシール、例えば液密シール及び／又は気密シールを与えることができるいかなる材料からも作製され得る。一例として、適当な栓材料はブチレンゴム等の弾性材料である。一般的に、該栓は、薬瓶６０に良好なシールを依然として与えつつ該瓶内を移動可能であるべきである。実施形態において、栓６２、６４、６６及び６８は、同一又は異なる材料から作製され得る。
【００７８】
流体移送装置５４は、アダプター７８及びベース８０を更に含む。アダプター７８は、流体移送装置５４が注射装置５２と係合可能となるよう薬瓶６０の基端部を受け入れて固定するように構成される。アダプター７８は、注射装置５２への接続及び離脱を容易にする一又は複数の舌部８２を含み得る。ベース８０は、薬瓶６０の末端部すなわち下端部を受け入れるように構成される。ベース８０は、一体形成された押棒８４を含み、これは、使用中、底部栓６８と係合可能である（後述）。
【００７９】
流体移送装置の他の実施形態もあり得、米国予備特許出願通し番号第６０／２５０，４１０号、第６０／２５０，４２５号、第６０／２５０，５３７号及び第６０／２５０，５７３号に開示される。これらは全て２０００年１１月３０日付け出願で、タイトルは全て「注射装置」である。これらの全内容は参照によりここに組み込まれる。例えば、実施形態において、流体移送装置は、米国出願通し番号第６０／２５０，５７３号に記載されるように、流体のみのための空洞を規定する二つの栓のみを含み得る。実施形態において、流体移送装置は、米国出願通し番号第６０／２５０，４１０号に記載されるように、栓内に収容され、粉末パックに密封された材料を含み得る。そのような実施形態の組合せが使用され得る。
【００８０】
注射装置５２は、一般に、流体移送装置５４から移送された注射可能材料（流体５６及び材料５８）を受け入れ、かつ、対象に対し該材料を送り出すように構成される。後述するように、注射装置５２の多数の実施形態があり得る。
【００８１】
図１０〜１３を参照して、いくつかの実施形態において、注射装置１００は、ここでは二つのリード線の設計を有し電気的に作動される多部品チャージを含む。注射装置１００は、一般に、末端から、注射器１０２と、注射器キャップ１０４と、基端部に配置されたバッテリーキャップ１０６とを含む。注射器１０２、注射器キャップ１０４及びバッテリーキャップ１０６は、ねじ接続部１０８及び１１０によって同軸状に取り付けられる。注射器１０２は、注射可能材料を受け入れるここではおおむね伸長された円柱空洞である室１１２と、該注射可能材料がそこを通って上記室へと送り出されて使用時に放出されるオリフィス１１４（室１１２と流体連通する）とを規定する。オリフィス１１４は、一般に、針無し注射用に構成される。注射器１０２は、一般に、薬瓶６０の材料よりも破損に耐える材料から成る。好ましくは、注射器１０２の材料は、チャージの放出からの機械的衝撃に耐え、例えば、該注射器材料は、（後述するように）チャージによって発生した圧力よりも大きいバースト強さを有する。注射器１０２の材料は、もし十分な機械的衝撃にさらされても、好ましくは、非破滅的に破損し、例えば粉々にならない。注射器１０２のための適当な材料は、例えば、ポリカーボネート及びポリスルホンを含む。
【００８２】
注射器１０２及び注射器キャップ１０４の内部において、装置１００は、ピストン１１６、チャージスリーブ１１８及びチャージキャップ１２０を含む。一般に、使用中、ピストン１１６及びチャージスリーブ１１８は、注射器１０２内を円滑に移動可能であり、一方、チャージキャップ１２０は、注射器と注射器キャップ１０４との間にしっかりと固定される（図１２及び図１３）。ピストン１１６は、Ｏリング１２２及びバックアップリング１２４を含み、これらは、該ピストンと室１１２の壁との間に緊密であるが可動なシールを与える。同様に、チャージキャップ１２０は、Ｏリング１２６及びバックアップリング１２８を含み、これらは、チャージキャップとチャージスリーブ１１８との間に緊密なシールを与えるが、それでもなおチャージスリーブが注射器１０２内で滑動することを許容する。チャージキャップ１２０は、チャージ空洞１３０を更に規定し、この内にチャージが配される。チャージが空洞１３０に装填された後、該チャージは、バースト膜１３２でカバーされて封止されると共にノズル１３４でカバーされる。バースト膜１３２は、例えば、０．００５インチ厚のマイラー（登録商標）箔であり得る。チャージキャップ１２０の一部にわたって適合するノズル１３４は、その基部に開口を有する円筒状キャップである。ノズル１３４は、チャージキャップ１２０とチャージスリーブ１１８との間に良好な締まりばめを与え、また、該空洞内に該チャージを詰め込むことによる、空洞１３０近くのチャージキャップのどのような膨れをも最小限にすることができる。ピストン１１６及びチャージキャップ１２０は、例えば、ポリカーボネートのような射出成形ポリマーから形成され得る。ノズル１３４及びチャージスリーブ１１８は、例えばステンレス鋼から形成され得る。
【００８３】
いくつかの実施形態において、該チャージは、推進薬（例えば、１：１の酸化銅と５−アミノテトラゾール、又は５ＡＴ）とトリガリング材料（例えば、蔗糖及び塩素酸カリウム）との混合物を含む。多数の他のシステムが使用され得る。一般に、チャージシステムのための特定の組成は、例えば、注射器の寸法、送り出される注射可能材料の量及びオリフィスの寸法を考慮して経験上から決定される。使用され得る、限定するものではない化学成分例の実例リストは、米国特許第４，１０３，６８４号、第４，３４２，３１０号、第４，４４７，２２５号、第４，５１８，３８５号、第４，５９２，７４２号、第４，６２３，３３２号、第４，６８０，０２７号、第４，７２２，７２８号、第４，９１３，６９９号、第５，０２４，６５６号、第５，０４９，１２５号、第５，０６４，１２３号、第５，１９０，５２３号、第５，３０４，１２８号、第５，３１２，３３５号、第５，３３４，１４４号、第５，３８３，８５１号、第５，３９９，１６３号、第５，４９９，９７２号、第５，５０１，６６６号、第５，５０３，６２８号、第５，５２０，６３９号、第５，５６９，１８９号、第５，６３０，７９６号、第５，７０４，９１１号、第５，７３０，７２３号、第５，８４０，０６１号、第５，８５１，１９８号、第５，８７９，３２７号、第５，８９９，８７９号、第５，８９９，８８０号、第５，９１１，７０３号、及び第５，９９３，４１２号に開示されており、これら各々は参照によりここに組み込まれる。
【００８４】
上述したように、注射装置１００は、電気的にチャージを活性化すなわちこれに点火する。チャージキャップ１２０は、電気エネルギー源に接続可能な二つのリード線１３６を更に含む。リード線１３６は、空洞１３０（及びチャージ）からエネルギー源、ここではバッテリー１３８へと延長する。バッテリー１３８、例えばリチウムコイン電池は、注射器キャップ１０４とバッテリーキャップ１０６との間に固定される。バッテリー１３８は、導電接点缶１４０内に弾性材から成るクッションディスク１４２と共に収められる。接点缶１４０は、バッテリー１３８の一端子と接触するように構成された縁と、リード線１３６の一方を該バッテリーの別の端子と接触させる開口１４４とを有する。クッションディスク１４２は、注射装置１００の使用中の反動を最小限にすることができ、また、バッテリー１３８が押し下げられてリード線１３６の一方と接触することを許容する（後述）。
【００８５】
リード線１３６を参照して、それらの末端部において、該リード線はチャージ空洞１３０付近で終端する。リード線１３６は、チャージのどの部分が露出され活性化すなわち点火されるかに基づき、空洞１３０の軸方向長さに沿うどこにでも終端することができる。リード線１３６の末端又は末端部分は、例えばタングステンフィラメント（図示せず）によって電気的に共に接続され、タングステンフィラメントは、空洞１３０を横切って、例えば、該空洞の軸方向長に対し横方向に延長する。いくつかの実施形態において、空洞１３０の表面は、導電層で被覆され得、また、リード線１３６の末端部分は、該導電層を介して共に電気的に接続され得る。それらの基端部において、リード線１３６の一方は、接点缶１４０に接し、リード線の他方は、開口１４４を通って延長し、バッテリー１３８の末端からわずかに離隔される（図１２）。
【００８６】
操作において、注射可能材料、例えば流体５６及び材料５８は、流体移送システム５４から注射装置１００へと移動され、該システム及び装置は分離され、そして、該注射可能材料は注射装置から噴出される。再度図５を参照して、注射器１０２及びアダプター７８は共に連結され、例えば共にスナップ嵌めされる。オリフィス１１４及び上部針７０は、互いに流体連通して係合される。
【００８７】
連結された流体移送装置５４と注射装置１００を用いて、例えば固定された平面に対しベース８０を静止して、該注射装置が下方へすなわち末端へと押される。薬瓶６０中の圧力が十分な又は所定のレベルまで達すると、上部針７０が穴開け可能部分７２を突き刺し、また中間針７４が穴開け可能部分７６を突き刺す。注射装置１００が押し下げられるにつれ、押棒８４が底部栓６８を上方に進める。注射装置１００が押し下げられ続けると、流体５６は、中間針７４を通って、上部栓６２と第１中間栓６４との間の空洞へと移送され、ここで、該流体は材料５８と混合する。該混合材料は、上部針７０、オリフィス１１４を通って室１１２内へと移送される。注射装置１００は、所定量の流体５６、材料５８及び／又は混合材料が該注射装置へと移送されるまで、下方に進めされ、その所定量が移送されると、該注射装置は流体移送装置５４から連結を解かれる。
【００８８】
注射装置１００から混合材料を注射するため、オリフィス１１４は、所定の注射位置近傍に置かれ、バッテリー１３８は、先端側へとすなわち下方へと押される。バッテリー１３８が押し下げられると、その端子の一方は、リード線１３６の一方の離隔された基端部と接触し（図１２）、これにより、リード線１３６間の電気的ループを完成させる（他のリード線が既に接点缶１４０を介してバッテリーの他の端子と接続されているので）。バッテリー１３８からの電気エネルギーは、チャージを横切って延長するフィラメントを通って流れ、該チャージに点火する。活性化されたすなわち点火されたチャージは、空洞１３０内にガス、すなわち圧力を発生させる。該ガスは、所定圧力でバースト膜１３２を破裂させ、チャージスリーブ１８８及びピストン１１６を先端側へと推進し、これにより、注射可能材料をオリフィス１１４を通って注射位置へと押し進める。
【００８９】
図１４〜１６は、注射装置１５０の別の実施形態を示し、これらにおいて、既述した構成要素と同様な構成要素は、同じ参照記号で示される。注射装置１５０は、チャージ及び変更された配列のリード線を収容するための分離キャップ１５２を含む。キャップ１５２は、更に、チャージを押し込めることによるチャージキャップ１２０のどのような膨れをも最小限にする。キャップ１５２は、チャージがチャージキャップ１２０から分離して準備されることを可能にする。キャップ１５２はまた、投薬、投薬量、送出速度等に従って所定の注射装置へと装填され得る、例えば、ある目的に適用できる弾丸状モジュールのようなモジュール式にてチャージが準備されることを可能にする。
【００９０】
特に図１７を参照して、キャップ１５２は、二つのスロット１５４と二つの溝１５６とを含む。スロット１５４は、キャップ１５２の軸方向長を横切ってかつチャージを通って延長するワイヤーすなわちフィラメント（図示せず）を受け入れるように構成される。該ワイヤー、例えばタングステンフィラメントは、導電エポキシといった導電材料によってキャップ１５２に固定され得る。スロット１５４はまた、該ワイヤーすなわちフィラメントがキャップ１５２に比較的容易に通されて取り付けられるように設計される。溝１５６は、キャップ１５２の側部に沿って該キャップの底部まで延長する（図１５）。キャップ１５２の溝１５６及び上面すなわち縁１６０は、導電層、例えば金属層によって被覆され、該層がワイヤーすなわちフィラメントと電気的に接触するようにされる。従って、キャップ１５２の底部における溝１５６の一方の導電材料は、キャップ側部の溝、縁１６０及びワイヤーすなわちフィラメントを介して、該キャップの底部における溝の他方の導電材料と電気的に連通する。他の実施形態において、キャップ１５２は、二つ以上のスロット１５４及び／又は溝１５６を有し得、これらは、異なる配列に、例えば、キャップ周りに非対象的に配置され得る。
【００９１】
特に図１５を参照して、注射装置１５０は、二つのリード線１５８を更に含む。その先端部において、リード線１５８の一方は、キャップ１５２の底部で溝１５６の一方に形成された導電材料と電気的に接触し、他方のリード線は、キャップの底部で他方の溝１５６に形成された導電材料と接触する。それらの基端部において、リード線１５８の一方は、接点缶１４０と接触し、他方のリード線１５８は、上述したように、バッテリー１３８から離隔される。使用において、注射可能材料は、注射装置１５０へと移送され、該装置からおおむね既述したように噴出される。
【００９２】
図１８〜２０は、注射装置１７０の別の実施形態を示し、該装置において、上記構成要素と同様な構成要素は、同じ参照記号で示される。注射装置１７０は、注射装置１００とおおむね同様であるが、二つのリード線１３６に代えて一つの中心リード線１７２を含むように変更されている。その基端部において、リード線１７２は、ここでは二つのリチウムコイン電池であるバッテリー組立体１７４の端子と接触する。その先端部において、リード線１７２は、空洞１３０を通って延長し、該リード線の先端部は、導電チューブ１７８によって導電フィラメント１７６に圧着される。フィラメント１７６は、空洞内のチャージを通って、バースト膜１３２とチャージキャップ１２０の先端部との間、及びチャージキャップとノズル１３４との間に延長し、ここで、該フィラメントは、接点ストリップ１８０と接触する。接点ストリップ１８０は、チャージスリーブ１１８とも接触する。例えば、チャージスリーブ１１８をステンレス鋼のような導電材料から形成することにより、又は、接点ストリップをフィラメントと接続させることにより、電気接点は、接点ストリップ１８０から第２接点ストリップ１８２まで延ばされる。第２接点ストリップ１８２は、バッテリー組立体１７４の第２端子と接触することができる。例えば、第２接点ストリップ１８２は、例えばフィラメントによって接点缶１４０に接続され得、該接点缶は、バッテリー組立体１７４の第２端子から離隔するが接触可能な部分を有し得る。該部分は、例えばボタン１８４及びクッションディスク１４２を押し下げることにより、第２端子と接触され得る。装置１７０は、ボタン１８４を押し下げることによってトリガーされ得、これは、チャージを点火する電気ループを完成させる。
【００９３】
図２１、２２Ａ、２２Ｂ及び２３は、注射システム２００の別の実施形態を示し、そこでは、流体移送装置は、注射装置と統合される。上述した構成要素と同様の構成要素は、同じ参照記号によって示される。システム２００は、注射器２０２と注射器キャップ２０４と可動安全バンド２０６とを含む。注射器２０２は、おおむね上述したように室２１０及びオリフィス２１２を規定する。いつくかの実施形態において、室２１０は、凍結乾燥材料のような注射可能材料を収容する。いくつかの実施形態において、室２１０は空である。注射器２０２及び注射器キャップ２０４は、例えばユーザーによってシステム２００から安全バンド２０６が取り去られた際、ねじ接続部２０８によって相互に対し可動である。
【００９４】
注射器２０２及び注射器キャップ２０４内において、システム２００は、ピストン２１４、薬瓶２１６及びチャージキャップ２１８を含む。ピストン２１４は、おおむね既述したようにＯリング２２０及びバックアップリング２２２を含む。ピストン２１４は、ルーメン２２４を規定し、これは、ピストンの長さ及び環状タブ２２５を横断して延長する。タブ２２５は、注射器２０２と係合し、流体がピストンを通って移送される際（後述）、ピストン２１４を静止状態に保つ。タブ２２５はまた、所定の力、例えば注射の力の下で、ピストン２１４から分離、例えば剪断されるように構成される。ピストン２１４内には、穿孔要素２２６、例えば中空針が配置され、これは、ルーメン２２４と流体連通し、また、基端側へ延長し、ここで栓シール２２７と係合する。栓シール２２７は、穿孔要素２２６の基端部を封止する。例えば、室２１０が、噴霧乾燥された又は凍結乾燥された粉末のような材料を収容する実施形態において、栓シール２２７は、該材料が、例えば空気に対しさらされることを防ぐため、該室を封止するピストン２１４と共に使用され得る。オリフィス２１２は、可動バリアーで封止され得る。薬瓶２１６、例えば上述したようなガラス薬瓶は、注射器２０２内に同軸状に配置される。
【００９５】
薬瓶２１６内には、先端栓２２８と基端栓２３０があり、これらの間に注射可能流体２３２を収容する。例えば、ブチルゴムのような生物学的適合性材料又は不活性材料から成る先端栓２２８は、栓シール２２７に隣接する穴開け可能部分２３４を含む。基端栓２３０は、外側部分２２９及び内側コア２３１を含む。いくつかの実施形態におい、外側部分２２９及び内側コア２３１は、異なる材料から形成される。例えば、外側部分２２９は、流体２３２に対し比較的不活性で、かつ薬瓶２１６に緊密なシールを与える材料、例えばブチルゴムから形成され得る。コア２３１は、比較的高いデュロメーターを有する比較的硬質な材料から形成され得る。コア２３１は、例えば、注射中に望ましくない高調波を最小限にすることにより、システム２００に予測できる注入を与えることができる。チャージヘッド２１８は、チャージに点火するための具体的形態を含み、例えば注射装置１００、１５０又は１７０における既述した及び後述のどのような具体的形態でもあり得る。
【００９６】
図２４Ａ〜２４Ｄは、注射システム２００を使用する方法の一実施形態を示す。安全バンド２０６が取り去られ、注射器キャップをオリフィス２１２に向けて、すなわち先端側へと進めるため、注射器キャップ２０４が回転される。注射器キャップ２０４が先端側へと進むにつれ、先端栓２２８及び基端栓２３０も、穿孔要素２２６が栓シール２２７及び先端栓の部分２３４（図２４Ｂ）を突き刺すように、先端側へと押しやられる。タブ２２５は、ピストン２１４をおおむね静止状態に保つ。注射器キャップが更に進められると、栓２２８と２３０間から流体２３２が、穿孔要素２２６、ルーメン２２４を通って室２１０へと移送され、ここで、いくつかの実施形態において、該流体は、別の材料、例えば凍結乾燥材料と混合する。注射キャップ２０４は、全流体２３２が室２１０へと移送されるまで先端側へと送られる（図２４Ｃ）。先端栓２２８はピストン２１４と嵌合する。注射可能材料、すなわち流体２３２又は別の材料と混合した流体は、上述したようにチャージヘッド２１８をトリガーすることにより、オリフィス２１２を通って放出される。チャージヘッドをトリガーすることは、チャージスリーブを先端側へと前進し、これは、栓２２８、２３０及びピストン２１４を先端側へと前進させ（及びタブ２２５を剪断し）、これにより、オリフィス２１２を通って注射可能材料を放出する（図２４Ｄ）。
【００９７】
いくつかの実施形態において、基端栓２３０は、一の材料、例えば一の材料から一体形成されたものからなり得る。先端栓２８８は、栓２３０に対し既述したように複合材料から形成され得る。ある実施形態、例えば、流体のみが注射され、凍結乾燥材料が注射されない実施形態において、栓シール２２７及び先端栓２２８は、一部品として一体形成され得る。そのような実施形態において、栓シール２２７及び栓２２８は、同じ又は異なる材料から形成され得る。実施形態において、ピストン２１４及び穿孔要素２２６は、一体形成され得る。例えば、ピストン２１４は、栓シール２２７及び先端栓２２８を穴開け可能な基端穿孔部分を規定し得る。該基端穿孔部分は、ルーメン２２４と材料２３２間に流体連通を確立させることができる。材料２３２をピストン２１４の一端部から他端部へと送るルーメン２２４の他の構成が可能である。
【００９８】
図２５〜２９は、チャージが非電気的に、ここでは化学的に着火される注射装置２５０の別の実施形態を示す。装置２５０は、注射器２５２と、ねじ接続部２５８で注射器に連結された注射器キャップ２５４と、安全キャップ２５６とを含む。注射器２５２は、おおむね上述したように、オリフィス２６０と、注射可能材料のための室２６２とを規定する。
【００９９】
注射器２５２及び注射器キャップ２５４内において、装置２５０は、ピストン２６４及びチャージキャップ２６６を含む。おおむね既述したように、ピストン２６４は、ピストンＯリング２６８及びピストンバックアップリング２７０を含み、チャージキャップ２６６は、チャージキャップＯリング２７２及びバックアップリング２７４を含む。チャージキャップ２６６は、チャージ空洞２８２と、壊れやすいカプセル２８４と、バースト膜２８６とを規定する。後述するように、チャージ空洞２８２は、チャージを収容し、カプセル２８４は、チャージを活性化すなわちこれに点火することができる材料、例えば、硫酸のような触媒又は酸化剤を収容する。
【０１００】
ピストン２６４の基端部において、装置２５０は、シヤーピン２７６と、可動チャージスリーブ２７８と、ノズル２８０とを更に含む。シヤーピン２７６は、所定の圧力がチャージによってもたらされるまで、チャージスリーブ２７８を初期位置にて静止状態に保持する。チャージスリーブ２７８は、凸部２８８を含み、これは、バースト膜２８６及びカプセル２８４に対し境を接する（図２８）。装置２５０は、ガスケット２９４をも含み、これは、使用中の反動を最小限にし、安全キャップ２５６が先端側へ進められる（後述）ことを可能にする。
【０１０１】
安全キャップ２５６は、可動安全タブ２９２、例えばプラスチック製のストリップを含む。安全キャップ２５６は、チャージキャップ２６６の基端部が規定する接続部２９０によって、装置２５０に取り付けられる。
【０１０２】
操作において、装置２５０は、該装置から安全タブ２９２を除去することによって点火され、これは、安全キャップ２５６が、ある面、例えば対象の皮膚に対し境を接するオリフィス２６０に向かって先端側へと押されるようにする。安全キャップ２５６が先端側へと押されると（ねじ接続部２９０を介して安全タブ２９２の厚さとほぼ等しい距離だけ）、凸部２８８は、バースト膜２８６を変形してカプセル２８４を壊し、これにより、カプセル内の活性化材料すなわち点火材料を放出させる。活性化材料は、空洞２８２内のチャージと反応し、圧力を発生させる。該圧力は、バースト膜２８６が破裂し、チャージスリーブ２７８に対する力がシヤーピン２７６を壊すのに十分になるまで空洞２８２内で増大する。この圧力は、スリーブ２７８を先端側へと移動させ、これにより、ピストン２６４を先端側へと押し、室２６２内の注射可能材料をオリフィス２６０を通って放出させる。
【０１０３】
図３４〜３８は、注射装置３５２及び電源装置３５４を含む注射システム３５０の別の実施形態を示す。注射装置３５２は、使い捨てであり得、電源装置３５４は、繰り返し使用可能であり得る。
【０１０４】
特に図３５を参照して、注射装置３５２は、注射器３５６と、ねじ接続により該注射器に接続可能で、かつ面シール３６１、例えばＯリングでシール可能な注射器キャップ３５８とを含む。注射器３５６は、おおむね上述したように空洞３５９及びオリフィス３６２を規定する。注射器３５６及びキャップ３５８内において、注射装置３５２は、ピストン３６０と、ピストンの基端部と係合する導電ブリッジ３６４と、ピストンと注射キャップ３５８との間の膜３６７、例えば紙製ディスクとを含む。
【０１０５】
ピストン３６０は、Ｏリング３６８及びバックアップリング３７０を含み、また、おおむね既述したように基端部にチャージ空洞３６６を規定する。すなわち、チャージ空洞３６６は、ピストン３６０と一体に形成される。ブリッジ３６４は、二つの導電性部材３７２を含み、これらは、ピストン３６０によって規定された二つの溝３７４に嵌合される。ワイヤー３７６、例えばタングステンフィラメントは、一方の部材３７２から空洞３６６内のチャージを通って他方の部材３７２へと延長する。注射装置３５２は、二つの導電リード線３７８を更に含み、これらは部材３７２から伸長し、注射器３５６を通り、電源装置３５４と接触する。
【０１０６】
電源装置３５４は、アダプター３８０とバッテリー３８２とスイッチ３８４とを含む。アダプター３８０は、注射装置３５２に接続し、かつ、該注射装置をトリガーするように構成される。多くの実施形態があり得る。いくつかの実施形態において、アダプター３８０は、二つの拡張部３８６を含み、これらは注射装置３５２と係合する（図３４）。各拡張部３８６は、内部に導電性リード線３８８を有し、これは、リード線３７８からバッテリー３８２へと延長し、ここで、該リード線は、該バッテリーの端子と接触することができる。スイッチ３８４は、バッテリー３８２の端子を選択的にリード線３８８に接続し、これにより、電流を該リード線に通すように構成される。例えば、スプリングが、バッテリーを基端側へと押すために注射器キャップ３５８とバッテリー３８２との間に置かれ、また、スイッチ３８４を先端側へと押し下げることにより、バッテリーの端子は、先端側へと駆り立てられ、リード線３８８と接触し得る。スイッチ３８４の他の実施態様も可能である。
【０１０７】
操作において、注射可能材料（図示せず）は、空洞３５９におかれ、オリフィス３６２は、注射位置に隣接配置される。スイッチ３８４は、次に、電流がバッテリー３８２からリード線３８８、３７８、部材３７２及びフィラメント３７６を通って流れるように作動される。フィラメントを通って流れる電流は、空洞３６６内のチャージに点火する。点火されたチャージは、既述したように圧力を発生させ、ピストン３６０を先端側へと進ませ、これにより、空洞３５９からオリフィス３６２を通って注射位置へと注射可能材料を噴出させる。注射後、注射装置３５２は、電源装置３５４から連結を解かれ得、別の注射装置が該電源装置に連結され得る。
【０１０８】
注射装置の他の実施形態もあり得、参照によりここに組み込まれる米国予備特許出願通し番号第６０／２５０，４１０号、第６０／２５０，４２５号、第６０／２５０，５３７号及び第６０／２５０，５７３号に記載される。
【０１０９】
注射可能材料は、一又は複数の物質を含み得る。例えば、第２の物質は、液体、例えば、希釈剤又は溶質であり得る。そのような液体は、緩衝液、不活性充填剤、薬学的に許容されるキャリアー等を含み得る。
【０１１０】
該物質は、乾燥物質、例えば乾燥凍結タンパク質、核酸、例えばＲＮＡもしくはＤＮＡ、又は多糖類であり得る。該物質は、ワクチン又は医薬物質であり得る。該物質は、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質、例えば抗体、酵素、ホルモン又は成長因子であり得る。好ましい物質は、インシュリンを含む。該物質は、血液中のタンパク質、例えば、凝固因子VIIIもしくはIX、補足因子もしくは成分と、ホルモン、例えば、インシュリン、成長ホルモン、甲状腺ホルモン、カテコールアミン、ゴナドトロピン、ＰＭＳＧ、栄養ホルモン、プロラクチン、オキシトシン、ドーパミン等と、成長因子、例えば、ＥＧＦ、ＰＤＧＦ、ＮＧＦ、ＩＧＦ’ｓ等と、サイトカイン、例えば、インターロイキン、ＣＳＦ、ＧＭＣＳＦ、ＴＮＦ、ＴＧＦ−アルファ、ＴＧＦ−ベータ及び２５等と、酵素、例えば、組織プラスミノゲン活性化剤、ストレプトキナーザ、コレステロール生合成のもしくは分解のグリコゾラーゼ等と、結合タンパク質、例えば、ステロイド結合タンパク質、成長ホルモンもしくは成長因子結合タンパク質等と、免疫系タンパク質、例えば、抗体、ＳＬＡもしくはＭＨＣ遺伝子もしくは遺伝子産物と、抗原、例えば、バクテリアによるもしくは寄生のもしくはウイルス性の物質又は一般的なアレルゲン等とであり得る。該物質は、対象によって又は別の人間によって組み合わされ得る。
【０１１１】
上記対象は、人間、又は動物、例えば、実験動物もしくはペット、例えば犬もしくは猫、または他の動物、例えば、牛、豚、ヤギもしくは馬であり得る。
【０１１２】
ここに記述した装置及び方法に使用され得る治療薬は、例えば、ワクチン、化学療法薬、鎮痛剤、透析関連剤、血液低粘稠化剤、及び、癌細胞を弱らせ得る化合物を運ぶために対象とされ得る化合物（例えば、単クローン性化合物）を含む。そのような薬剤の例には、インシュリン、ヘパリン、モルヒネ、インターフェロン、ＥＰＯ、腫瘍に対するワクチン、及び、感染症に対するワクチンが含まれる。
【０１１３】
該装置は、人間及び人間以外のどのような霊長類に対しても治療剤を与えるのに使用され得る。該装置は、薬剤、例えば治療剤を、次のような動物に与えるのに使用され得る。例えば、家畜（馬、牛、羊、ヤギもしくは豚等）、実験動物（マウス、ラット、テンジクネズミもしくは他の齧歯動物等）、又は家庭的な動物（犬もしくは猫）である。治療剤が送出される該動物は、何らかの疾患（例えば、癌又は糖尿病）を有し得る。該装置は、慢性症状の処置において最も効果的であり得ることが予想される。しかしながら、本装置は、慢性疾病に苦しんでいない（又は、当該治療剤と関連するものとは無関係の疾病に苦しんでいる）動物に治療剤（ワクチン等）を与えるためにも使用され得る。すなわち、該装置は、治療剤を予防的に与えるために使用され得る。
【０１１４】
本発明の装置及び方法は、治療剤の投薬量を個別に患者に合わせるために使用され得る。
【０１１５】
本発明の装置及び方法は、例えば、Ｉ．Ｖ．を使用することがないなど、外来患者の処置に更なる便宜をもって対処することができる。
【０１１６】
ここに記述した装置及び方法は、これらが、患者の血漿中の治療剤の濃度を安全で効果的な範囲に維持することを助長するために使用され得るので、好都合であり得る。更に、該装置は、患者のシステムにおける検体の濃度に応じて治療剤を放出することができる。従って、薬剤送出速度は、患者の生理学的状態にとって、例えば終始それが変化するにつれ適正であり得る。
【０１１７】
チャージ
一般に、チャージは、分離された成分として形成される少なくとも二つの別個の材料（例えば、少なくとも二つの別個の材料、少なくとも三つの別個の材料、少なくとも四つの別個の材料、少なくとも五つの別個の材料、少なくとも六つの別個の材料、少なくとも七つの別個の材料、少なくとも八つの別個の材料、少なくとも九つの別個の材料、少なくとも十の別個の材料、少なくとも十一の別個の材料、少なくとも十二の別個の材料、少なくとも十三の別個の材料、少なくとも十四の別個の材料、少なくとも十五の別個の材料、少なくとも十六の別個の材料、少なくとも十七の別個の材料、少なくとも十八の別個の材料、少なくとも十九の別個の材料、少なくとも二十の別個の材料）から成る。該別個の材料は、一般に、注射装置によって噴出される注射可能流体の所望の圧力特性（圧力分布図）を与えるように組み合わされて使用される。各別個の材料は、単一の材料又は材料の組合せから成り得る。実施形態において、別個の材料を所定の組合せ又は所定の順番に組み合わせることにより、球形もしくはロッドのような所定の巨視的形状及び／又は所定の微視的構造を用いて、チャージは、例えば、所定の圧力分布すなわち時間の関数としての圧力を有するピストンを推進させる。従って、ピストンは、注射器から注射可能材料を、該注射可能材料を効果的に噴出可能な所定の圧力分布で噴出させ得る。
【０１１８】
一般に、チャージに使用される別個の材料の種類は、例えば、一又は複数のトリガー（比較的大量のガス及び熱を発生させ得る別個の材料）、一又は複数の推進薬（比較的低燃焼の材料）、及び／又は一又は複数の受動的崩壊材料（チャージの燃焼を続けさせるが、実質的な熱量もしくは動力学的効果を付加しない低出力材料）を含み得る。
【０１１９】
一般に、チャージに使用される他の別個の材料は、所望により変えることができる。一例として、チャージは、一又は複数のトリガーと一又は複数の受動的崩壊材料との間に置かれた一又は複数の推進薬を有し得る。別の例として、チャージは、一又は複数のトリガーと一又は複数の推進薬との間に配置された一又は複数の受動的崩壊材料を有し得る。更なる例としては、一又は複数の推進薬は、一又は複数のトリガー及び／又は一又は複数の受動的崩壊材料と共に挿入され得る。これらの例示的実施形態の組合せが使用され得る。例えば、ある実施形態において、チャージは、反応して爆発可能な二つ又はそれを上回る別個の火工品（花火）材料を含み得る。各火工品材料は、単一の材料又は材料の組合せから形成され得る。爆燃は、任意の所望速度において進行し得る（例えば、数インチ／秒、数百フィート／秒）。爆燃を受ける反応の例には、エアバッグ化学及びロケットモーター化学に使用される反応を含む。
【０１２０】
一般に、チャージは、注射可能材料が噴出され得る開口（例えば、体の皮膚における開口）を身体に作り出すのに十分な力をもって注射装置によって該注射可能材料が噴出され得る圧力を発生できるように設計される（図３０）。該開口は、例えば、比較的素早く、かつ、体に対する痛み及び不快を最小限にするのに満足できる程小さく作り出され得る。例えば、ある実施形態において、トリガーは、約１〜５msec、例えば１〜２．５msecといった比較的短い時間に、約４，０００psiといった比較的高い初期圧力を発生させることができる。いくつかの実施形態において、トリガーの圧力分布、約５００psiの最終圧力をもって、例えば、約１５msecの持続時間又は潜伏時間を有し得る。実施形態において、チャージは、注射可能材料が開口を通って所望時間の間及び／又は所望深さ（例えば、皮膚、皮下、筋肉内等）まで所望投与量送り出され得るように、該注射可能材料が該開口を開放状態に保ち続け得る十分な圧力を発生させることができる（図３１）。実施形態において、チャージは、比較的多量のガスと比較的少量の熱を発生させ得る。好ましくは、チャージによって生じた圧力は、不快さを引き起こし得る開口の拡大をもたらさず、及び／又は該開口を縮小させ、開口の拡大は、注射可能材料を開口外へと漏出させることで注射の有効性を低下させ得る。例として、いくつかの実施例において、チャージは、それぞれ約７００〜８００psi及び約２００〜３００psiといった比較的低い初期圧力及び最終圧力を発生させ得る。しかし、チャージの圧力分布図の潜伏時間は、約５００msecといった比較的長い時間であり得る。
【０１２１】
トリガー、推進薬及び／又は受動的崩壊材料を管理された態様でチャージキャップすなわち空洞内に組み合わせるか又は装填することにより、チャージは、トリガー、推進薬及び／受動的崩壊材料の圧力分布の組合せである圧力特性をもたらし得、これは、効果的に注射可能材料を送出させ得る（図３２）。
【０１２２】
図３３は、チャージキャップすなわち空洞３００内に装填された三つの成分を有するチャージの一例を示す。末端側から、該チャージは、点火薬３０２（例えば、７５ｍｇのＢＫＮＯ3）、受動的崩壊材料３０４（例えば、６０ｍｇのアラビアゴム）、及び推進薬３０６（例えば、１２０ｍｇのＣｕＯ／５アミノテトラゾール）を有する。該火工品材料の順序は、所望される圧力特性に従って調整され得、例えば、点火薬／推進薬／点火薬である。同様に火工品材料の量も調整され得る。末端部において、チャージキャップ３００は、バースト膜３０８を有し、これは、該膜が破裂して圧力が解放されて、例えばチャージスリーブ及びピストンを前進させる前に、所定圧力がチャージキャップ内に確立されるように圧力ダムとしての役割を果たす。他の実施形態において、該膜は、例えばシヤーピンと置き換えられ得る。
【０１２３】
操作において、ユーザーは、点火薬を通って伸長し得るフィラメントを介して電流を流すことによってチャージをトリガーする。チャージへのトリガリングは、まず点火薬を燃焼させ、次いで崩壊材料、推進薬と続く。従って、チャージは、多段式反応を提供可能であり、これは、所望の圧力特性によって注射可能材料を送り出すことができる。
【０１２４】
該所望圧力特性は、チャージ及び／又は火工品材料を調整することにより又は形づくることによっても制御され得る。例えば、チャージは、チャージキャップ又は空洞の形状を変えることによって形づくられ得る。チャージキャップ又は空洞は、先端に対し狭い先端部、発散又は収束する軸方向断面、及び／又は長手軸に沿う狭まったスロート（のど）領域を有し得る。チャージは、例えば充填材を用いることにより、例えばタバコ様に中実に又は中空状され得る。火工品材料は、体積に対する表面積の比率を変えるため、球形、ロッド、プレート等といった異なる形状に形成され得、これにより、燃焼速度に影響を及ぼし、異なる燃焼性能を与える。火工品材料は、粒状であるか又はペレット化され得る。
【０１２５】
多くの変更が使用可能である。
【０１２６】
例えば、チャージは、二又はそれを上回る段階に対し固形物の組合せであり得、これは、ＢＫＮＯ3及びＣｕＯ／５アミノテトラゾール、テルミット−アルミニウム粉末及びＦｅＯ2、硫黄／塩素酸塩混合物、アルミニウム粉末及びカリウム塩素酸塩もしくはカリウム過塩素酸塩、ウラゾール及びＫＣｌＯ4、又はウラゾール及びＫＮＯ3を含む。
【０１２７】
チャージの他の例は、固体及び液体材料を有するシステム（体系）を含む。例えば、ビネガー及び重炭酸ナトリウム、ＮａＭｎＯ4（過マンガン酸塩）及び過酸化水素、Ｎａ金属及び水、Ｌｉ金属及び水、及び生石灰及び水を含む。このシステムはまた、打診電管として使用され得、その場合、もし７０％より多ければ過酸化水素の迅速な分解に触媒作用を及ぼすためにＮａＭｎＯ4が使用される。チャージのための第１及び第２段階を確立することは、二つの反応室の物理的区分けによって、又は、固体反応物のより可溶性の外側域と、該反応を遅らせるより可溶性が低い内側域とを有することにおいて、遂行され得る。
【０１２８】
チャージの他の例は、液体−液体材料を有するシステムを含む。時には自然性燃料又は自然発火性材料と呼ばれるが、これらのシステムは、別個の容器に包装され得る。該容器が物理的に破られると、これらは速やかに反応する。例として、モノメチルヒドラジン及び四酸化窒素、エーロジン−５０、及び拮抗的インパルス、非発癌性自然発火性もしくはＣＩＮＣＨを含み、これらは、多様なヒドラジン及びヒドラジン基燃料に対する多目的の代替であり得る。
【０１２９】
いくつかの実施形態において、主要な点火機構として物理的接触が用いられる。点火薬は押されて、推進薬といった第２の反応材料と直接接触される。この種の構成が使用される場合、時に「一番点火組成」と呼ばれる。いくつかの場合、該「一番点火」は、点火配合物と点火を企図する材料とが５０／５０等から成る混合物を含む。
【０１３０】
粒状の又はペレット化された点火薬成分の例は、ＢＫＮＯ3（ホウ素／硝酸カリウム）、ＡＬＣＬＯ（アルミニウム／過塩素酸カリウム）、ＭＡＧ−ＴＥＦ（マグネウム／テフロン（登録商標））、ＭＴＶ（マグネシウム／テフロン（登録商標）／ヴァイトン（登録商標））、ＢＰ（黒色火薬）である。「一番点火」配合物に利用される点火薬組成の例は、ＡｌＡ（酸化鉄／珪藻土／ジルコニウム）、ＺＰＰＶ（ジルコニウム／過塩素酸カリウム／ヴァイトン（登録商標））、ＴｉＣｕＯ（チタン／酸化銅）、ＢＢＣ（ホウ素／クロム酸バリウム、ＢＣＣ（ホウ素／クロム酸カルシウム）、ＢＢＣＴｉＰＰ（ホウ素／クロム酸バリウム／チタン／過塩素酸カリウム）である。
【０１３１】
ある注射システムに関連してチャージの使用が上述されたが、本発明はそれに限定されない。一般に、ここに記述したチャージは、そのようなチャージを収容するように（例えば、適切なチャージキャップ又は空洞を持って）適正に構成されたどのような注射システム（例えば、任意の針無し注射器）にも使用可能である。
【０１３２】
チャージ材料の種々の組合せが使用可能である。
【０１３３】
次の実施例は、例示であって限定されることを企図しない。
【実施例】
【０１３４】
いくつかの実施例において、チャージは、推進薬材料、ここでは５−ＡＴと、トリガー材料、ここではＫＣｌＯ3と蔗糖の混合物とを含む。該チャージは、チャージ空洞のような閉じられた有限の容積空間内に置かれる。推進薬材料（５−ＡＴ）は、チャージ空洞の底部に置かれ、トリガー材料は、推進薬材料上に配される。推進薬及び／又はトリガー材料は、例えば約５０〜２５０psiに圧縮されるか又は最小限に詰められ得る。トリガー材料は、例えば、ワイヤーフィラメントに電流を流すことにより、又は濃縮した硫酸を用いることにより、活性化され得る。所望の圧力特性次第で推進薬とトリガー材料との間に、受動的崩壊材料（例えば、アラビアゴム）又は熱発生材料（例えば、Ｂ／ＫＮＯ3）といった一又は複数の他の材料が配置され得る。
【０１３５】
図３９は、例えば最小限に抑えられた不快さを伴う針無し注射を提供可能な圧力分布（時間の関数としての圧力）を示す。該圧力分布は、２００psiで圧縮された５０ｍｇの５ＡＴと、５ＡＴ上のＫＣｌＯ3と蔗糖の混合物３３ｍｇ（２２ｍｇのＫＣｌＯ3及び１１ｍｇの蔗糖）とによって創生された。該チャージ空洞は、約３／１６インチの直径を有していた。深さ、すなわち、チャージ空洞の開放先端とチャージの先端との間の距離は、約０．１９１インチであった。
【０１３６】
該圧力分布は、一般に、ピーク圧力５１１まで例えば約２〜３msecにわたって急速に増加する。該ピーク圧力は、次に、比較的平らにテール圧力５１３へと低下し得、圧力が横ばい状態の平坦域５１５を作り出す。いくつかの実施形態において、該ピーク圧力は、比較的急激に、例えばほぼ指数関数的に低下し得る。該ピーク圧力は、例えば対象における開口を作り出し、これを通って注射可能材料が送り出され得、かつ、プラトー（横ばい状態の）圧力は、例えば、該開口を閉じたり、該注射可能材料が漏出することなく、注射可能材料が与え続けられ得るように該開口を維持すると考えられる。
【０１３７】
理論に縛られることを望むことなく、該圧力分布は、一又は複数のパラメーター又は変数の関数である。これらのパラメーター又は変数を調整することで、該圧力分布は、所望の圧力分布（圧力特性）を与えるように調整され得る。例えば、該圧力分布は、対象に異なる組織構造を導入したり、対象上に異なる種類の組織を導入したり、又は、異なる種類の注射可能材料を注入するように調整され得る。これらの変数のいくつかは、成分量、例えばトリガー材料又は推進薬材料の量を含み、これは、チャージと、チャージの成分組成と、チャージ空洞内の成分の圧縮の程度、例えば該成分の明白な濃度と、深さと、チャージ空洞の空隙容量とを成す。該空隙容量は、チャージ空洞の容量とチャージ成分の総量との差にほぼ等しい。いくつかの実施形態において、該空隙容量は、トリガー材料と、バースト膜が配置されるチャージ空洞の先端との間の空の空間容量である。
【０１３８】
一般に、トリガー材料の量は、ピーク圧力及びテール圧力に比例する。例えば、トリガー材料の量の増加は、ピーク圧力及びテール圧力を高め得る。同様に、推進薬材料の量は、プラトー圧力及びテール圧力に関連する。例えば、５ＡＴのような推進薬材料の量の増加は、プラトー圧力及びテール圧力を高める。
【０１３９】
圧縮の程度は、圧力分布曲線の形に影響を及ぼす。高圧縮は、横ばい形状の曲線を作り出し得る。低いか又は最小限の圧縮は、非横ばい形状の曲線、例えば指数関数のような態様で低下するものを作り出し得る。
【０１４０】
図４０は、（手動パッキング（手動充填）によって圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは、０．１９０インチであった。図３９と比較すると、推進薬の手動パッキング、すなわち低めの圧縮とトリガー量の増加とが、比較的高いピーク圧力を与える（約６１２５psiから約５０００psi）。
【０１４１】
図４１は、（２１０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは、０．１９０インチであった。図４０と比較して、圧縮の程度がより高い。その結果、ピーク圧力は下がるが（約６１２５psiから約４８１２psi）、テール圧力は高まる（約２５００psiから約３５００psi）。
【０１４２】
図４２は、（２２０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０であった。図４１と比較して、圧縮の程度はより高く、これは、注射時間、すなわち、該圧力分布がピーク圧力からテール圧力へと低下するのに費やす時間を延ばす。
【０１４３】
図４３は、（２２０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３１．５ｍｇのトリガー混合物（２１ｍｇのＫＣｌＯ3及び１０．５ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．２５０インチであった。図４２と比較して、トリガー材料の量の低減及び深さの増加が、ピーク圧力を下げ（約５１２５psiから約３８７５psiへ）、かつ注射時間を伸ばしている。
【０１４４】
図４４は、（５０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３６ｍｇのトリガー混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０インチであった。図３９と比較して、トリガー材料の量の増加及び圧縮の程度の低下が、ピーク圧力及びテール圧力を高め（約５０００psiから約５６８７psiへ、及び、約２２５０psiから約２５００psiへ）、注射時間をわずかに延ばしている。
【０１４５】
図４５は、（１００psiで圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３６ｍｇのトリガー混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０インチであった。図４４と比較して、圧縮の程度の増加が、ピーク圧力を下げ（約５６８７psiから約４３１２psiへ）、注射時間を延ばしている。
【０１４６】
図４６は、３１．５ｍｇのトリガー混合物（２１ｍｇのＫＣｌＯ3及び１０．５ｍｇの蔗糖）を有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．０７０インチであった。図３９と比較して、推進薬の除去は、ピーク圧力からの急速な低下をもたらしている。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、チャージは、推進薬とトリガー材料との間に、高熱及び低ガスを発生可能な材料の一例であるＢ／ＫＮＯ3を更に含み得る。該Ｂ／ＫＮＯ3は、トリガー材料によって発生したガスを更に膨張させることができると共に、推進薬の燃焼運動を増長することができる。一般に、Ｂ／ＫＮＯ3は、ピーク圧力、プラトー圧力及び／又はテール圧力を高め得る。
【０１４８】
図４７は、（２１０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと３９ｍｇのトリガー混合物（２６ｍｇのＫＣｌＯ3及び１３ｍｇの蔗糖）を有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．２２０インチであった。（４０psi下で圧縮された）２０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3が５−ＡＴとトリガー混合物との間に置かれた。Ｂ／ＫＮＯ3は、一般に、比較的高いピーク圧力（約５５６２psi）と、比較的高いプラトー圧力（約４８７５psi）と、比較的高いテール圧力（約３８１２psi）と、比較的短い注射時間とを与える。
【０１４９】
図４８は、（２２０psi下で圧縮された）５０ｍｇの５−ＡＴと２１ｍｇのトリガー混合物（１４ｍｇのＫＣｌＯ3及び７ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１９０インチであった。（４０psi下で圧縮された）２０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3が５−ＡＴとトリガー混合物との間に置かれた。図４７と比較して、深さとトリガー材料の量の低減が、ピーク圧力を低下させるが（約５５６２psiから約３８１２psiへ）、プラトー領域の勾配をわずかに高めた。
【０１５０】
図４９は、（２１０psi下で圧縮された）３０ｍｇの５−ＡＴと３６ｍｇのトリガー混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは０．１３０インチであった。（４０psi下で圧縮された）１０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3が、５−ＡＴとトリガー混合物との間に置かれた。該圧力分布は、二回のピークと比較的迅速に低下するテールを有する。
【０１５１】
与えられたチャージでは、圧力分布は、深さを変えることによって変更され得る。深さの変更は、ほぼ指数関数的に減少する領域と比較的平坦なプラトー領域の両方を有する圧力分布を作り出す。
【０１５２】
図４９〜５４は、（２１０psi下で圧縮された）３０ｍｇの５−ＡＴと、（４０psi下で圧縮された）１０ｍｇのＢ／ＫＮＯ3と、３６ｍｇのトリガー材料混合物（２４ｍｇのＫＣｌＯ3及び１２ｍｇの蔗糖）とを有するチャージに対する圧力分布を示す。深さは、図４９では０．１３０インチ、図５０では０．１３５インチ、図５１では０．１４５インチ、図５２では０．１５５インチ、図５３では０．１６５インチ、図５４では０．１７５インチであった。深さの制御により、圧力分布の形、例えば、圧力分布が急激な変化部分及び／又は比較的平坦な部分を有するか否かを変えることができる。
【０１５３】
圧力分布は、既述した一又は複数の変数を変更することにより、全体的に又は部分的に変更、例えば調整され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】注射システムの実施形態の斜視図である。
【図２】注射器装置の実施形態の斜視図である。
【図３】流体移送装置の実施形態の斜視図である。
【図４】図１の注射システムの側面図である。
【図５】図１の注射システムの断面図である。
【図６】図３の流体移送装置の分解斜視図である。
【図７】図３の流体移送装置の端面図である。
【図８】線８−８に沿う図７の流体移送装置の断面図である。
【図９】線９−９に沿う図７の流体移送装置の断面図である。
【図１０】注射装置の実施形態の分解斜視図である。
【図１１】図１０の注射装置の端面図である。
【図１２】線１２−１２に沿う図１１の注射装置の断面図である。
【図１３】線１３−１３に沿う図１１の注射沿うｔの断面図である。
【図１４】注射装置の実施形態の端面図である。
【図１５】線１５−１５に沿う図１４の注射装置の断面図である。
【図１６】線１６−１６に沿う図１４の注射装置の断面図である。
【図１７】チャージキャップの実施形態の斜視図である。
【図１８】注射装置の実施形態の端面図である。
【図１９】線１９−１９に沿う図１８の注射装置の断面図である。
【図２０】線２０−２０に沿う図１８の注射装置の断面図である。
【図２１】注射システムの実施形態の端面図である。
【図２２Ａ】線２２Ａ−２２Ａに沿う図２１の注射システムの概略断面図である。
【図２２Ｂ】線２２Ｂ−２２Ｂに沿う図２１の注射システムの概略断面図である。
【図２３】図２１の注射システムの分解斜視図である。
【図２４Ａ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２４Ｂ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２４Ｃ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２４Ｄ】使用中の図２１の注射システムの断面図である。
【図２５】注射装置の実施形態の端面図である。
【図２６】線２６−２６に沿う図２５の注射装置の断面図である。
【図２７】線２７−２７に沿う図２５の注射装置の断面図である。
【図２８】図２６の注射装置の詳細図である。
【図２９】図２６の注射装置の分解斜視図である。
【図３０】比較的迅速に燃焼する材料に対する、時間の関数としての圧力の例示グラフである。
【図３１】比較的ゆっくりと燃焼する材料に対する、時間の関数としての圧力の例示グラフである。
【図３２】比較的迅速に燃焼する材料とゆっくりと燃焼する材料の混合物に対する、時間の関数としての圧力の例示グラフである。
【図３３】装填されたチャージキャップの実施形態の概略断面図である。
【図３４】注射システムの実施形態の斜視図である。
【図３５】図３４の注射システムの分解斜視図である。
【図３６】図３４の注射システムの端面図である。
【図３７】線３７−３７に沿う図３６の注射システムの断面図である。
【図３８】線３８−３８に沿う図３６の注射システムの断面図である。
【図３９】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４０】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４１】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４２】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４３】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４４】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４５】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４６】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４７】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４８】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図４９】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５０】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５１】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５２】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５３】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【図５４】チャージの実施形態に対する、時間の関数としての圧力のグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射装置であって、
第１空洞及びオリフィスを規定する注射器と、
第１空洞内の可動部材と、
可動部材の基端部に第２空洞を規定するハウジングと、
多段式反応を提供可能な少なくとも二つの別個の材料から成る、第２空洞内のチャージとを備えることを特徴とする注射装置。
【請求項１】
注射装置であって、
第１空洞及びオリフィスを規定する注射器と、
第１空洞内の可動部材と、
可動部材の基端部に第２空洞を規定するハウジングと、
多段式反応を提供可能な少なくとも二つの別個の材料から成る、第２空洞内のチャージとを備えることを特徴とする注射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２４Ｄ】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２４Ｄ】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【公開番号】特開２００８−２２０９８０（Ｐ２００８−２２０９８０Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１６０５９（Ｐ２００８−１１６０５９）
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【分割の表示】特願２００２−５５２６１１（Ｐ２００２−５５２６１１）の分割
【原出願日】平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０）
【出願人】（５０３１９６６０６）バイオバルブ テクノロジーズ インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【分割の表示】特願２００２−５５２６１１（Ｐ２００２−５５２６１１）の分割
【原出願日】平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０）
【出願人】（５０３１９６６０６）バイオバルブ テクノロジーズ インコーポレイテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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