特許 6132789 薬物送達デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6132789

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】薬物送達デバイス

(51)【国際特許分類】

   A61M 5/31 20060101AFI20170515BHJP

   A61M 5/315 20060101ALI20170515BHJP

   A61M 5/24 20060101ALI20170515BHJP

【ＦＩ】

   A61M5/31 520

   A61M5/315 550G

   A61M5/24

【請求項の数】15

【外国語出願】

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2014-42334(P2014-42334)

(22)【出願日】2014年3月5日

(62)【分割の表示】特願2014-519544(P2014-519544)の分割

【原出願日】2012年7月12日

(65)【公開番号】特開2014-158834(P2014-158834A)

(43)【公開日】2014年9月4日

【審査請求日】2015年7月1日

(31)【優先権主張番号】11174121.1

(32)【優先日】2011年7月15日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】61/570,307

(32)【優先日】2011年12月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397056695

【氏名又は名称】サノフィ−アベンティス・ドイチュラント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100127926

【弁理士】

【氏名又は名称】結田 純次

(74)【代理人】

【識別番号】100140132

【弁理士】

【氏名又は名称】竹林 則幸

(72)【発明者】

【氏名】ポール・リチャード・ドレイパー

(72)【発明者】

【氏名】ジョセフ・バトラー

(72)【発明者】

【氏名】バリー・イエイツ

(72)【発明者】

【氏名】ステファン・フランシス・ギルモア

【審査官】 武内 大志

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２８７８６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１４１１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０８２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５０６４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１１６０９０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ ５／００−５／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

薬物送達デバイス（１００）であって、
ハウジング（１０２）と；
前記ハウジング内で回転可能に支持されるように構成され、送達すべき薬物用量を設定
するために回転可能なダイアルに一体的に回転するよう連結された符号化円筒形部材（４０６）であって、一続きの符号化画像を備えるトラック（１１０）が外面に設けられ、前記符号化画像は、前記符号化円筒形部材の個別の回転位置をそれぞれ符号化するとともに、それぞれ予め設定された同一の幾何学的特徴（４０４、５０２、５０８）を備えている符号化円筒形部材（４０６）と；
前記符号化円筒形部材のトラックの方を向き、符号化画像の特徴を検出するように構成されたセンサ（１１２）と；
前記センサから画像データを受信し、幾何学的特徴を検出するアルゴリズムを実施し、前記符号化円筒形部材の回転位置を特定するため、受信した前記画像データに基づいて、前記符号化画像の前記幾何学的特徴を検出するように構成されたプロセッサ（２０２）と；
を備える薬物送達デバイス。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記センサからの画像データのうち、前記幾何学的特徴に対して所定の位置にある場所で前記符号化画像の情報を検出するように構成される、請求項１に記載の薬物送達デバイス。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記センサからの画像データのうち、前記幾何学的特徴に対して異なる所定の位置にある複数の場所で前記符号化画像の情報を検出するように構成される、請求項１または２に記載の薬物送達デバイス。

【請求項4】

前記幾何学的特徴に対する所定の各位置は、複数の画素から構成されるデータ・ビットの配置を含む画素マップ（４００、４０２、５００、６００）によって画成される、請求項２または３に記載の薬物送達デバイス。

【請求項5】

前記幾何学的特徴（４０４）は、十字形の特徴である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

【請求項6】

前記十字形状の特徴は、４つの隣接する同一のコード区分を分離する、請求項５に記載の薬物送達デバイス。

【請求項7】

前記プロセッサは、２つ以上の同一のコード区分の部分的な図から、ひとつのコード・パターンの前記符号化画像を構築するように構成される、請求項６に記載の薬物送達デバイス。

【請求項8】

前記同一のコード区分はそれぞれ、複数の画素から構成されるデータ・ビットの配置を含む、請求項６または７に記載の薬物送達デバイス。

【請求項9】

前記プロセッサは、受信した前記画像データと、複数の画素から構成されるデータ・ビットの配置を含む画素マップとを比較するように構成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

【請求項10】

前記符号化画像のそれぞれは、前記幾何学的特徴の境界内に配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

【請求項11】

前記プロセッサは、受信した前記画像データと、複数の画素から構成されるデータ・ビットの配置を含む画素マップと比較し、どの画素が所定の幾何学的特徴の中心を表すかを判定するように構成される、請求項１０に記載の薬物送達デバイス。

【請求項12】

前記所定の幾何学的特徴は、円形の帯域（５０２）である、請求項１１に記載の薬物送
達デバイス。

【請求項13】

複数の画素から構成されるデータ・ビットの配置を含む画素マップ中の各データ・ビットは、複数の画素から構成され、前記画素マップの各画素は、それぞれのデータ・ビット内のその画素の位置によって判定される関連する加重値を有する、請求項４、８、９または１１のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

【請求項14】

前記プロセッサは：
受信した前記画像データを使用して、前記符号化円筒形部材の個別の回転位置を判定し；
前記符号化円筒形部材の個別の回転位置を使用して、選択された薬物用量を判定し；
選択された薬物用量をディスプレイ（２１０）上に表示するように；
構成される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

【請求項15】

前記プロセッサは：
受信した前記画像データを使用して、前記符号化円筒形部材の後続の個別の回転位置を判定し；
前記後続の個別の回転位置を使用して、前記符号化円筒形部材の回転の向きを判定するように；
構成される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、薬物送達デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

ペン型の薬物送達デバイスは、正式な医療訓練を受けていない者が日常の注射を行う際に利用される。これは、糖尿病を有する患者の間でますます一般的になっており、そのような患者は、自己治療によって糖尿病の効果的な管理を実行することが可能になる。

【0003】

良好または完全な血糖管理には、実現すべき血糖レベルに応じて、個人ごとに、インスリンまたはインスリン・グラルギンの用量を調整しなければならない。本発明は、注射器、たとえば手持ち式の注射器、特にペン型の注射器に関し、すなわち複数用量カートリッジからの医薬品の注射による投与を実現する種類の注射器に関する。詳細には、本発明は、使用者が用量を設定できるそのような注射器に関する。

【0004】

一般に、インスリンの自己投与を行う使用者は、１〜８０の国際単位で投与する必要がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１の態様は；
ハウジングと；
ハウジング内側で回転可能に支持されるように構成され、一続きの符号化画像を備えるトラックが外面に設けられた円筒形部材と；
円筒形部材のトラックの方を向き、符号化画像の特徴を検出するように構成されたセンサとを備える薬物送達デバイスを提供する。

【0006】

トラックは、螺旋状トラックとすることができ、ハウジングおよび円筒形部材は、円筒形部材がハウジングに対して第１の回転方向に回転するときハウジングに対して第１の軸方向に動くように構成することができる。

【0007】

円筒形部材は、最初の位置から複数の個別の回転位置内へ回転するように構成することができ、後続の各回転位置は、一続きの符号化画像内の次の画像によって表される。符号化画像は、光学的に符号化された画像とすることができ、センサは、各符号化画像上の複数の場所で光強度値を検出するように構成された光センサとすることができる。ハウジングはまた、トラックを照明するように構成された光源を支持することができる。

【0008】

符号化画像は、値を表す光学的に符号化された画像とすることができる。この値は、円筒形部材の位置に対応することができる。円筒形部材は、用量設定および／または投薬機構に動作可能にカップリングすることができる。円筒形部材の位置は、ダイヤル選択された用量寸法に対応することができる。

【0009】

画像を検出するセンサは、対応する値を判定するプロセッサに連結することができる。特定の値を符号化して光学画像にすることで、絶対値判定を可能にすることができる。

【0010】

円筒形部材の後続の回転位置は、一続きの符号化画像内の次の画像によって表すことができる。一続きの画像は、分離することができ、たとえばこれらの画像は、白色の分離空間によって分離することができる。これは、個々の画像の識別を支持することができる。

【0011】

画像は、形象的な風景画または肖像画と同程度に複雑になる可能性がある。たとえば８１個の異なる面からなる画像を使用して、８１個の異なる値を表すことができる。したがって、各画像は、特定の値を符号化したものである。

【0012】

しかし、画像は、それほど複雑でないことがあり、むしろ抽象的なパターンを表すことができる。この場合も、たとえば８１個の異なる画像を使用して、８１個の異なる値を表すことができる。値の数はほぼ任意であることが、すぐに理解される。符号化画像に対応する値の判定は、単にセンサの特性に依存する。

【0013】

符号化は、光強度を含むことができる。光強度は、白黒値、階調、または色を含むことができる。

【0014】

光強度は、画像の面積の積分値とすることができる。センサは、画像内で符号化された特定の値に対応する画像の領域全体の階調を判定することができる。たとえば、２５６個の異なる階調を判定することが可能なセンサを使用して、２５６個の異なる画像内で符号化された２５６個の絶対位置値を判定することができる。

【0015】

別法として、光強度は、画像の領域内の複数の場所で変動させることができる。

【0016】

複数の場所における光強度の変動は、パターンによって符号化することができる。パターンは、画像の全領域を含むことができる。パターンは、画像の一部の領域を含むこともできる。画像領域は、セグメントに分けることができ、たとえば７つの部分領域に分けることができる。各部分領域を、黒色または白色とすることができる。全体として、この符号化画像は７ビットのコード・システムを表すはずである。しかし、任意の数のセグメントまたは部分領域を使用して、それぞれの数のビットを有するコード・システムを表す画像を構成することができる。

【0017】

複数の場所における光強度の変動は、マトリックスによって符号化することもできる。マトリックスは、ドット・マトリックスとすることができる。

【0018】

デバイスは、センサから電気信号を受信し、受信した信号から符号化画像を識別するように構成されたプロセッサをさらに備えることができる。プロセッサは、信号を解釈し、解釈した信号と記憶された符号化画像の記録とを比較するように構成することができる。各符号化画像は、複数の隣接する同一のコード区分を含むことができ、センサは、隣接する同一のコード区分のうちの２つ以上の区分の一部分を検出するように構成することができる。

【0019】

プロセッサは、センサから画像データを受信し、画像データの幾何学的特徴を検出するように構成することができる。プロセッサは、画像のうち、幾何学的特徴に対して所定の位置にある場所から、符号化情報を検出するように構成することができる。プロセッサは、画像のうち、幾何学的特徴に対して異なる所定の位置にある複数の場所から、符号化情報を検出するように構成することもできる。幾何学的特徴に対する所定の各位置は、データ・ビットの配置を含む画素マップによって画成することができる。

【0020】

幾何学的特徴は、画像の十字形の特徴とすることができる。十字形の特徴は、４つの隣接する同一のコード区分を分離することができる。同一のコード区分はそれぞれ、データ・ビットの配置を含むことができる。プロセッサは、受信した画像データとデータ・ビットの配置を含む画素マップとを比較するように構成することができる。

【0021】

各符号化画像は、幾何学的特徴の境界内に配置することができる。プロセッサは、受信した画像データとデータ・ビットの配置を含む画素マップとを比較し、どの画素が所定の幾何学的特徴の中心を表すかを判定するように構成することができる。所定の幾何学的特徴は、円形の帯域とすることもできる。

【0022】

各データ・ビットは、複数の画素から構成することができ、画素マップの各画素は、それぞれのデータ・ビット内のその画素の位置によって判定される関連する加重値を有することができる。

【0023】

デバイスは、薬物送達デバイスから薬物を排出させるように構成された使用者作動可能プランジャと、スイッチとをさらに備えることができ、プランジャを押し下げることで、スイッチを第１の位置から第２の位置へ切り換えさせるように構成することができる。デバイスは、ディスプレイをさらに備えることができ、プロセッサは、ディスプレイの動作を制御することができる。

【0024】

プロセッサは、構築された符号化画像を使用して、部材の個別の回転位置を判定し、部材の個別の回転位置を使用して、選択された薬物用量を判定し、選択された薬物用量をディスプレイ上に表示させるように構成することができる。

【0025】

円筒形部材の外面には、検出可能な表面テキスチャをさらに設けることができる。センサは、光センサとすることができ、円筒形部材が回転すると、表面テキスチャの場所で光強度値の変化を検出するようにさらに構成することができる。

【0026】

デバイスは、センサの見通し線内に配置されたレンズをさらに備えることができる。

【0027】

実施形態について、添付の図面を参照し、ほんの一例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明を実施するのに適した薬物送達デバイスのワイヤフレームの図である。

【図2】図１の薬物送達デバイス内に位置する電子構成要素のいくつかの概略図である。

【図3】本発明での使用に適した薬物送達デバイスの用量設定機構を示す図である。

【図4】図３の用量設定機構の詳細を示す図である。

【図5】図３に「Ａ」で示した領域の拡大図である。

【図6】図３〜５の用量設定機構の一部を形成するドライバの詳細を示す分解図である。

【図7】本発明の一実施形態による符号化部材からの例示的なコード区分を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態による符号化画像を作成するためのテンプレートを示す図である。

【図9a】十字の特徴に対する画像センサの典型的な視野を示す図である。

【図9b】図９ａの画像の再配置を示す図である。

【図10】画素マップ内の画素およびデータ・ビットの位置を示す図である。

【図11】符号化画像内の白色ビットの数を最大にする符号化方法を示す表である。

【図12】図１１の表に従って作られた８１個の符号化画像を示す図である。

【図13】符号化画像に対するテンプレートを示す図である。

【図14】いくつかの代替の符号化画像のテンプレートを示す図である。

【図15】図１３のテンプレートの画像の取込み結果を示す図である。

【図16】ａ〜ｆは、円検出アルゴリズムの基本的な例を示す図である。

【図17】画素マップ内の画素の位置を示す図である。

【図18】図１３のテンプレートを用いて作られた８１個の符号化画像を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図１をまず参照すると、本発明の実施形態による薬物送達デバイス１００の一部分のワイヤフレームの図が示されている。図１に示すデバイス１００は、インスリンなどの薬剤を設定および送達するための細長い円筒形の形状を有するペン型の注射デバイスである。デバイス１００は、第１のハウジング部材１０４および第２のハウジング部材１０６を有するハウジング１０２を備え、第２のハウジング部材１０６は、図１の最も左側に一部分のみを見ることができる。第１のハウジング部材１０４の第１の（または近位）端部には、回転可能なダイヤル１０８が位置する。回転可能なダイヤル１０８は、第１のハウジング部材１０４と実質上同じ外径を有する。第２のハウジング部材１０６は、第１のハウジング部材１０４の第２の端部に取外し可能に連結することができる。第２のハウジング部材１０６は、第２のハウジング部材１０６に取り付けられた針（図示せず）または類似の薬物送達装置を有するように構成される。これを実現するために、第２のハウジング部材１０６の第２の（または遠位）端部は、ねじ山付きの部分を有することができる。ねじ山付きの部分は、第２のハウジング部材１０６の残り部分より小さい直径を有することができる。

【0030】

第１のハウジング部材１０４上に、センサ１１２が支持される。センサ１１２は、第１のハウジング部材１０４内の凹部または窓の中に受け取ることができる。センサ１１２は、図示のように、拡張モジュールを構成することができる。いくつかの他の実施形態では、センサ１１２は、ハウジング１０２と一体化することもできる。いくつかの実施形態では、センサ１１２は光センサである。Ａｖａｇｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによって製造されているタイプの光センサが、本発明で使用するのに適している。第１のハウジング部材１０４はまた、ディスプレイ（図１には図示しないが、図２に２１０として示す）を支持することができる。ディスプレイ２１０は、ＬＣＤディスプレイ、セグメント・ディスプレイ、または任意の他の適したタイプのディスプレイとすることができる。ディスプレイ２１０は、センサ１１２の上に配置することができる。凹部または窓の中には、図２を参照してより詳細に説明する複数の電子構成要素を支持することができる。

【0031】

第１のハウジング部材１０４の内側に、符号化部材４０６が回転可能に取り付けられる。符号化部材４０６は、好ましくは中空の円筒であり、外面上に螺旋状トラック１１０を備える。この螺旋状トラック１１０は、センサ１１２によって検出可能な符号化情報を含む。符号化部材は、回転可能なダイヤル１０８にカップリングすることができ、回転可能なダイヤル１０８とともに回転するように構成することができる。

【0032】

第１のハウジング部材１０４は、薬物用量設定および送達機構（図示せず）を含む。第２のハウジング部材１０６は、薬物カートリッジ（図示せず）を含む。薬物カートリッジ内に含まれる薬物は、任意の種類の薬剤とすることができ、好ましくは液状とすることができる。第１のハウジング部材１０４の薬物送達機構は、第２のハウジング部材１０６の薬物カートリッジに係合して薬物の排出を容易にするように構成することができる。第２のハウジング部材１０６は、薬物カートリッジを挿入し、または使用済のカートリッジを除去するために、第１のハウジング部材１０４から取り外すことができる。第１のハウジング部材１０４および第２のハウジング部材１０６は、任意の適した方法で、たとえばねじまたはバヨネット・タイプの連結を用いて、ともに連結することができる。第１のハウジング部材１０４および第２のハウジング部材１０６は、薬物カートリッジが薬物送達デバイス１００によって恒久的に含まれる場合などのように、取り外せないようにともに連結することもできる。さらに、第１のハウジング部材１０４および第２のハウジング部材１０６は、単一のハウジング部材の一部を形成することもできる。

【0033】

回転可能なダイヤル１０８は、送達すべき薬物用量を設定するために薬物送達デバイス１００の使用者によって手動で回転されるように構成される。このプロセスは、用量の「ダイヤル選択」として知られている。ダイヤル１０８は、ダイヤル１０８が第１の方向に回転するにつれてダイヤル１０８をハウジング１０２から軸方向に変位させる内部のねじ切りシステムに連結することができる。ダイヤル１０８は、両方向に回転可能であっても、第１の方向のみに回転可能であってもよい。デバイス１００は、回転可能なダイヤル１０８の回転によって薬物用量が設定された後、使用者がデバイスの近位端部に軸方向の力を及ぼすと、設定された薬物用量を送達するように構成される。回転可能なダイヤル１０８は、ボタン（図示せず）を支持することができ、設定された薬物用量を送達するには、このボタンを押し下げなければならない。ディスプレイ２１０は、設定および／または送達された薬物用量に関する情報を表示するように構成することができる。ディスプレイ２１０は、実際の時間、最後の使用／注射時間、残りの電池容量、１つまたはそれ以上の警戒標識などの追加の情報をさらに示すことができる。

【0034】

図２を次に参照すると、薬物送達デバイス１００の一部を形成する電気回路２００の概略図が示されている。回路２００は、マイクロプロセッサ２０２と、ＲＯＭ２０４などの不揮発性メモリと、ＲＡＭ２０６などの揮発性メモリと、ディスプレイ２１０と、センサ１１２と、１つまたはそれ以上のＬＥＤ２１２と、スイッチ２１６と、これらの構成要素のそれぞれを連結するバス２０８とを備える。回路２００はまた、構成要素のそれぞれに電力を提供する電池２１４または何らかの他の適した電源を備える。たとえば白熱電球など、ＬＥＤ２１２に取って代わる他の光源も適していることが、当業者には明らかであろう。

【0035】

ＲＯＭ２０４は、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを記憶するように構成することができる。このソフトウェア／ファームウェアは、マイクロプロセッサ２０２の動作を制御することができる。マイクロプロセッサ２０２は、ＲＡＭ２０６を利用して、ＲＯＭ内に記憶されているソフトウェア／ファームウェアを実行し、ディスプレイ２１０の動作を制御する。したがって、マイクロプロセッサ２０２はまた、ディスプレイ・ドライバを備えることができる。

【0036】

マイクロプロセッサ２０２は、センサ１１２から信号を受け取るように構成され、これらの信号を解釈するように構成される。ソフトウェア／ファームウェアおよびマイクロプロセッサ２０２の動作によって、適した時間にディスプレイ２１０上に情報が提供される。この情報は、マイクロプロセッサ２０２によってセンサ１１２から受信した信号から判定された測定値を含むことができる。たとえば、センサ１１２は、画素に分解された符号化情報のグレースケール画像を取り込むように構成された光センサとすることができる。次いで、取り込まれた画像データは、マイクロプロセッサ２０２へ送られる。

【0037】

１つまたはそれ以上のＬＥＤ２１２は、螺旋状トラック１１０の符号化情報を照明するために、符号化部材４０６の方を向いている。これにより、センサ１１２は、符号化情報を検出することが可能になる。たとえば、センサ１１２は、螺旋状トラック１１０に反射した光の強度パターンを検出することができる。ＬＥＤ２１２およびセンサ１１２は、様々な光の波長で動作するように構成することができる。ＬＥＤ２１２およびセンサ１１２は、たとえば、赤外範囲内で動作する。ＬＥＤ２１２およびセンサ１１２は、一体型のユニットとすることができ、または別個のユニットとすることができる。

【0038】

第２のハウジング部材１０６内に支持される用量設定および送達機構の動作について、図３〜６を参照して次により詳細に説明する。図３は、薬物送達デバイスの用量設定機構４００の横断面図である。図４は、用量設定機構４００の一部分の詳細図である。図５は、図３に「Ａ」で示した領域の拡大図を示す。

【0039】

用量設定機構４００は、外側ハウジング４０４、内側ハウジング４０８、および符号化部材４０６を備える。これらの構成要素は、好ましくは、同心円状に配置された中空の円筒である。符号化部材４０６は、外側ハウジングと内側ハウジングとの間に配置される。内側ハウジング４０８は、内側ハウジング４０８の外面４３４に沿って提供された溝４３２を備える。この溝４３２には、符号化部材４０６の内面４３８上に提供された溝ガイド４３６が回転可能に係合する。符号化部材４０６は、図７を参照して以下でより詳細に説明するように、外面４４０上に符号化された情報を有する。

【0040】

外側ハウジング４０４の近位端部に、用量ダイヤル・グリップ４０２が位置する。用量ダイヤル・グリップ４０２は、符号化部材４０６の近位端部の外面の周りに配置される。好ましくは、用量ダイヤル・グリップ４０２の外径は、外側ハウジング４０４の外径に対応する。用量ダイヤル・グリップ４０２は符号化部材４０６に固定され、これらの２つの構成要素間の相対的な動きを防止する。用量ダイヤル・グリップ４０２は、図１の外観図で、回転可能なダイヤル１０８によって表されている。用量ダイヤル・グリップ４０２は用量ボタン４１６を支持し、用量ボタン４１６は、近位方向にばねバイアスを有し、デバイス１００の使用者によって用量ダイヤル・グリップ４０２内へ押し下げられるように構成される。

【0041】

機構４００内の中心に、スピンドル４１４が配置される。スピンドル４１４は、少なくとも１つの螺旋状の溝を備える。図示の実施形態では、スピンドル４１４は、好ましくはスピンドルの長さの少なくとも大部分にわたって延びる２つの反対側の重複する溝形状を有する。各溝形状は、複数の巻回にわたって事実上連続している。１つの好ましい配置では、スピンドル４１４の各溝は、本体部分上またはドライバ上の連続していない螺旋状の溝形状に係合する。好ましくは、本体およびドライバ上の連続していないねじ山形状の一方または両方は、ねじ山の１つの完全な巻回より小さい部分からなる。スピンドル４１４の第１のねじ山は、内側ハウジング４０８の一部分に連結するように構成される。

【0042】

用量設定機構４００はまた、ばね４０１、クラッチ４０５、およびドライバ４０９を備え、ドライバ４０９は、第１のドライバ部分４０７および第２のドライバ部分４１２を有する。これらのドライバ部分４０７、４１２は、スピンドル４１４の周りに延びる。第１のドライバ部分４０７および第２のドライバ部分４１２は、略円筒形である。クラッチ４０５は、ドライバ４０９の周りに配置される。１つの配置では、第１のドライバ部分４０７は、第１の構成要素部材４１０および第２の構成要素部材４１１を備える。別法として、第１のドライバ部分４０７は、一体化された構成要素部材である。

【0043】

用量設定機構４００では、使用者が用量ダイヤル・グリップ４０２を用いて用量をダイヤル選択するとき、金属ばね４０１は、両方のクラッチ・カップリング、すなわちクラッチ４０５と符号化部材４０６との間のクラッチ・カップリングおよび第１のドライバ部分４０７と第２のドライバ部分４１２との間のクラッチ・カップリングの係合を維持するのに十分な強さになるように選択される。符号化部材４０６は用量ダイヤル・グリップ４０２にカップリングされ、その結果、使用者が用量ダイヤル・グリップ４０２を回転させると、符号化部材４０６も回転する。符号化部材４０６は、第１の回転方向に回転すると、内側ハウジング４０８にねじ山で連結されているため、軸方向に近位方向へ動く。

【0044】

薬物送達デバイスが投薬しているとき、使用者は、機構４００の近位端部に位置する用量ボタン４１６に軸方向の負荷をかける。用量ボタン４１６は、クラッチ４０５に軸方向にカップリングされており、これによって相対的な軸方向の動きを防止する。したがって、クラッチ４０５は、カートリッジ端部または用量設定機構４００の遠位端部の方へ軸方向に動く。この動きにより、クラッチ４０５が符号化部材４０６から切り離され、それによって相対的な回転が可能になり、間隙「ａ」が閉じる。クラッチ４０５は、クリッカ４２０に対して、したがって内側ハウジング４０８に対して回転しないようになっている。しかし、このシナリオでは、第１のドライバ部分４０７と第２のドライバ部分４１２との間のカップリングもまた、切り離されないようになっている。したがって、用量ボタン４１６に軸方向の負荷がかかっていないときのみ、スピンドル４１４に軸方向の負荷をかけることで、第１のドライバ部分４０７と第２のドライバ部分４１２が切り離される。したがって、これは投薬中には生じない。

【0045】

第１のドライバ部分４０７上に用量制限器４１８（図４に見ることができる）が提供され、図示の配置ではナットを備える。用量制限器４１８は、第１のドライバ部分４０７の螺旋状の溝に整合する内部の螺旋状の溝を有する。１つの好ましい配置では、用量制限器４１８の外面と内側ハウジング４０８の内面は、スプラインによってともに固定される。これにより、用量制限器４１８とハウジング４０８との間の相対的な回転を防止しながら、これら２つの構成要素間の相対的な長手方向の動きを可能にする。

【0046】

図６は、図３〜５に示す第１のドライバ部分４０７および第２のドライバ部分４１２の第１の配置を詳細に示す。図１０に示すように、第２のドライバ部分４１２は、略管状の形状であり、第２のドライバ部分４１２の遠位端部に位置する少なくとも１つの駆動ドッグ４５０を備える。第１のドライバ部分４０７もまた、略管状の形状を有し、第２のドライバ部分４１２上の駆動ドッグ４５０に係合するように寸法設定された複数の凹部４５２を備える。駆動ドッグおよび凹部の構造により、第１および第２のドライバ部分がともに軸方向に押されたときに、駆動ドッグ４５０を切り離すことが可能になる。この構造はまた、これらの構成要素がはね返って離れたときに回転カップリングを生じさせる。

【0047】

いくつかの実施形態では、第１のドライバ部分４０７は、第１の部分（第１の構成要素部材）４１０と、第１の部分４１０に恒久的に留められた第２の部分（第２の構成要素部材）４１１とを含む。この配置では、第２の構成要素部材４１１は複数の凹部４５２を備え、第１の構成要素部材４１０は、用量制限器４１８のナットに対する外側の溝と、内側の溝４５４とを備える。この内側の溝４５４を使用してスピンドル４１４に連結し、用量投与中にスピンドル４１４を駆動する。図示の実施形態では、内側の溝４５４は、完全な螺旋状の溝ではなく部分的な螺旋状の溝を構成する。この配置の１つの利点は、通常は製造するのがより容易であることである。

【0048】

この用量設定機構４００が内側ハウジング４０８を利用する１つの利点は、内側ハウジング４０８をエンジニアリング・プラスチックから作ることができ、それによって符号化部材４０６の溝ガイド４３６および溝４３２に対する摩擦が最小になることである。たとえば、１つのそのようなエンジニアリング・プラスチックは、アセタールを含むことができる。しかし、低い摩擦係数を有する他の同等のエンジニアリング・プラスチックを使用することもできることが、当業者には理解されよう。外側ハウジング４０４は通常動作中にいかなる可動構成要素にも係合しないため、そのようなエンジニアリング・プラスチックを使用することで、摩擦に関連する要件なしに、審美上または触感上の理由のために、外側ハウジング４０４に対する材料を選択することが可能になる。

【0049】

部材４０６の内面４３８上の溝ガイド４３６は、単一の巻回または部分的な巻回にわたって延びることができる。別法として、この溝ガイド４３６は、いくつかの巻回を含むことができる。部材４０６は、プラスチック材料から作ることができる。内側ハウジング４０８を含むことで、符号化部材４０６は、外面４４０ではなく内面４３８上に、螺旋状のねじ山または溝ガイド４３６を有することが可能になる。この結果、複数の利点が得られ
る。たとえば、この結果、符号化部材４０６の外面４４０に沿ってより大きい表面積が螺旋状トラック１１０に提供されるという利点が得られる。別の利点は、この内側の溝４３６がここでは塵の侵入から保護されることである。言い換えれば、符号化部材４０６の外面４４０に沿って溝が提供される場合より、この内側の溝の境界面に塵が詰まることはより困難である。この特徴は、再利用できないデバイスと比較するとはるかに長い期間にわたって機能する必要のある再利用可能な薬物送達デバイスにとって、特に重要である。

【0050】

符号化部材４０６と内側ハウジング４０８との間の溝状の境界面の有効駆動径（「Ｄ」で表す）は、特定の知られている薬物送達デバイスと比較すると、本体の外径が同じ場合、低減される。これにより効率が改善され、薬物送達デバイスは、この溝および溝ガイドの連結に対して、より小さいピッチ（「Ｐ」で表す）で機能することが可能になる。言い換えれば、ねじ山のねじれ角により、符号化部材が軸方向に押されたときに回転するか、それとも内側の本体にロックされるかが決まり、このねじれ角は、比Ｐ／Ｄに比例する。

【0051】

図３に、薬物送達デバイス１００の外側ハウジング４０４内の窓４４２を見ることができる。この窓４４２は、前述のマイクロプロセッサ２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、ディスプレイ電子機器、センサ１１２、ＬＥＤ２１２、スイッチ２１６、および電池２１４を備えるインサート（図示せず）を受け取るように構成することができる。センサおよびＬＥＤ２１２は、符号化部材４０６への直接アクセスを有するように、インサートの最も低い表面上に支持することができる。ディスプレイ２１０（図示せず）は、インサートの上に配置することができ、またはインサートと一体化することができる。ディスプレイ２１０は、窓４４２より大きくすることができ、したがって外側ハウジング４０４から突出することができる。別法として、ディスプレイ２１０は、ディスプレイ２１０が外側ハウジング４０４の外面と同じ高さになるように、窓４４２によって受け取られるように構成することができる。

【0052】

図３〜６に示す用量設定機構４００は、取り付けられた薬物カートリッジ内の薬剤が排出された後、最初の位置に再設定されるように構成される。これにより、新しいカートリッジを挿入して、薬物送達デバイス１００を再利用することが可能になる。この再設定は、スピンドル４１４の遠位端部、すなわち通常は薬物カートリッジに係合する端部を軸方向に押すことによって実現することができ、カートリッジ・ホルダの除去に関連するいかなる機構も必要としない。図３および図４に示すように、第１のドライバ部分４０７が第２のドライバ部分４１２の方へ軸方向に押されたとき（すなわち、近位方向に押される）、ドライバ４０９は、用量設定機構４００の残り部分からデカップリングされる。

【0053】

スピンドル４１４に軸方向の力がかかると、内側ハウジング４０８にねじ山で連結されているため、スピンドル４１４が回転する。こうしてスピンドル４１４が回転して軸方向に動くことで、第１のドライバ部分４０７が第２のドライバ部分４１２の方へ軸方向に動く。最終的に、これによって第１のドライバ部分４０７と第２のドライバ部分４１２がデカップリングされる。

【0054】

こうして第１のドライバ部分４０７が第２のドライバ部分４１２の方へ軸方向に動く結果、特定の利点が得られる。たとえば、１つの利点は、金属ばね４０１が圧縮され、したがって図３〜５に示す間隙「ａ」を閉じることである。これにより、クラッチ４０５がクリッカ４２０または符号化部材４０６から切り離されるのを防止する。第２のドライバ部分４１２は、クラッチ４０５に対するスプラインを有するため、回転しないようになっている。クリッカ４２０は、内側ハウジング４０８に対するスプラインを有する。したがって、間隙「ａ」が低減され、または閉じられると、第２のドライバ部分４１２は、内側ハウジング４０８または符号化部材４０６に対して回転することができない。その結果、符号化部材４０６は、内側ハウジング４０８に対して回転することができない。符号化部材４０６が回転しないようになっている場合、スピンドル４１４が用量設定機構４００内へ後退し、それによって再設定されると、スピンドル４１４に力がかかる結果として符号化部材４０６が用量設定機構４００の近位側から押し出されるリスクがなくなる。

【0055】

用量設定機構４００が内側ハウジング４０８を備える別の利点は、わずかな修正によって、ここでは再設定可能な薬物送達デバイスと再設定できない薬物送達デバイスの両方を支持することが可能な薬物送達デバイスのプラットホームとして、用量設定機構４００を設計できることである。一例のみとして、図３〜６に示す再設定可能な用量設定機構４００の変形形態を再設定できない薬物送達デバイスに修正するために、第１のドライバ部分４０７および第２のドライバ部分４１２の第１の構成要素部材４１０および第２の構成要素部材４１１は、１つの単体部材として成型することができる。これにより、薬物送達デバイスの構成要素の総数が２つ低減される。他の点では、図３〜６に示す薬物送達デバイスは、元のままとすることができる。そのような使い捨てのデバイスでは、第２のハウジング部材１０６は、第１のハウジング部材１０４に固定されるはずであり、または別法として、単体の本体およびカートリッジ・ホルダとして作られるはずである。

【0056】

上記の用量設定機構は、符号化部材４０６の支持および本発明の実施に適した機構の単なる一例である。他の機構も適していることがあることが、当業者には明らかであろう。たとえば、内側ハウジング４０８を含まないが、それでもなおセンサ１１２には符号化部材４０６が見えるようになっている機構も、等しく適しているはずである。

【0057】

符号化部材４０６の外面４４０は、図１のみに見ることができる螺旋状トラック１１０を備える。このトラック１１０は一連の符号化画像を含み、一連の符号化画像は、等しく離間し、等しく寸法設定することができる。これらの画像はそれぞれ、格子またはバー・コード内の点のマトリックスとすることができる。コードは、螺旋状トラック１１０上へ印刷、マーキング、押込み、エッチング、または類似の方法で設けることができる。センサ１１２は、これらの画像を取り込み、マイクロプロセッサ２０２へ信号を中継するように構成される。マイクロプロセッサ２０２は、ＲＯＭ２０４内に記憶されたソフトウェアを用いて、各画像の内容、たとえばマトリックスのうち、ドットを有する位置を判定し、センサ１１２に対する符号化部材４０６の対応する回転位置を識別するように構成される。マイクロプロセッサ２０２は、ＲＯＭ２０４内に記憶された表を参照することによってこれを実現することができ、この表は、各画像の内容を、符号化部材４０６の回転位置に関連付け、したがってダイヤル選択または送達された薬物用量に関連付ける。この結果は、デバイス１００のＲＯＭ２０４に記憶することができ、かつ／またはディスプレイ２１０上に表示することができる。

【0058】

螺旋状トラック１００のピッチは、内側ハウジングの溝４３２に係合する符号化部材４０６の溝ガイド４３６のピッチと同じである。したがって、符号化部材４０６が回転してハウジング１０２内で軸方向に動くとき、螺旋状トラック１００は常にセンサ１１２の下に位置する。

【0059】

本発明での使用に適した光センサ１１２に対する典型的な視野は、１ｍｍ²である。ト
ラック１１０の符号化画像とそのような視野との位置合わせは、困難な可能性がある。いくつかの実施形態では、許容できない感度の劣化をもたらすことなく、センサ１１２内へレンズ（図示せず）を組み込んで、視野を増大させることができる。これにより、符号化部材４０６の個別の回転位置に関連する各符号化画像を、確実に視認可能にすることができる。

【0060】

いくつかの実施形態では、符号化画像はそれぞれ、繰返しコード・パターンを含む。図７に、単一の回転位置を表す例示的な符号化画像３００を示す。符号化画像３００は、複数の同一のコード・パターン３０２を有する。この例では、４つの点マトリックス・コード・パターン３０２が、より大きな格子内に配置される。正方形３０４は、センサ１１２の視野を表す。繰返しコード・パターン３０２は、単一のコード・パターン３０２が使用されるときほどセンサ位置が正確である必要がないことを意味する。これにより、許容範囲が構築されるため、センサ１１２の位置の変動性を可能にする。許容範囲は、方向ごとに構築される可能性がより高い。たとえば、センサ１１２とトラック１１０との垂直方向の位置合わせは正確なままであるが、円周方向の位置合わせに変動性が見られることが分かることがある。この場合、トラック１１０の長さに沿って互いに隣接して配置された２つの繰返しコード・パターン３０２のみを使用することができる。

【0061】

マイクロプロセッサ２０２は、それぞれのコード・パターン３０２の縁部を認識し、２つ以上の同一のコード・パターン３０２の部分的な図に基づいて、完全なコードを判定す
るようにプログラムされる。たとえば、符号化画像３００が、図７に示す点マトリックス・コードであり、センサ１１２が光センサである場合、センサ１１２によって出力されるデータは、光強度値のアレイを含むことができる。マイクロプロセッサ２０２は、これらの光強度値を使用して、マトリックスの行および列を識別することができる。マイクロプロセッサ２０２はまた、マトリックス内の各点が黒色であるか、それとも白色であるかを判定する。次いで、マイクロプロセッサ２０２は、マトリックス・パターンに関連する記憶されている表を有するデータと、部材４０６の回転位置とを比較することができる。符号化画像３００が複数の同一のコード・パターン３０２からなる場合、マイクロプロセッサ２０２は、任意の知られている方法で、各コード・パターン３０２の縁部を識別することができる。次いで、マイクロプロセッサ２０２はまた、コード・パターン３０２の任意の部分的な図の行および列を識別することができ、この識別を使用して、１つの完全なコード・パターンを実質上構築することができる。

【0062】

デバイス１００がインスリン・ペンである場合、デバイス１００の使用者は一般に、１〜８０の国際単位のインスリンを投与する必要があることがある。したがって、螺旋状トラック１１０は、好ましくは、それぞれ固有の符号化画像３００によって表される少なくとも８１個（ゼロの位置を含む）の個別の回転位置を有する。符号化画像が点マトリックスである場合、８１個の符号化画像はそれぞれ、実質上異なることができ、すなわち、２つのマトリックス間にいくつかの差を有することができる。これにより、マイクロプロセッサ２０２がマトリックスの配置を識別する際に間違いが生じることを見越して、それでもなお、マイクロプロセッサ２０２は、マトリックスがどの回転位置を符号化しているかを識別することが可能である。

【0063】

本発明での使用に適した符号化画像のさらなる実施形態について、図８〜１２を参照して次に説明する。図８は、より大きい格子内に配置された４つの同一の画素マップ４０２からなる符号化画像を作成するテンプレート４００を示す。各画素マップ４０２は、２２×２２個の画素アレイから構成することができる。各画素マップ４０２は、７つの情報ビット（１〜７の番号を付ける）と、１つのパリティ・ビットとを含む。符号化画像３００が作成されるとき、これらのビットはそれぞれ、黒色で充填することができ、または白色のままとすることができる。

【0064】

正方形３０４は、センサ１１２の視野を表す。センサ１１２は、符号化画像のうち、その視野内に見える部分の画像を取り込む。センサ１１２の視野は、繰返し画素マップ４０２より大きく、したがって、それぞれの画素マップ４０２の異なる部分を取り込む。次いで、センサ１１２によって取り込まれた画像はマイクロプロセッサ２０２によって分析され、それぞれの画素マップ４０２のうち、画像内に位置する部分から、単一の画素マップ４０２を構築することができる。センサ１１２の視野に対する画素マップ４０２の位置は、データ特徴の検出によって判定される。データ特徴は、画素マップ４０２のいかなる特徴とも異なる幾何学的な特徴または形状である。視野内のパターンの位置が判定された後、取り込まれた画像からの画素データを操作することによって、本当の符号化パターンを実質上生成することができる。

【0065】

図８〜１２に示す実施形態では、幾何学的特徴（またはデータ特徴）は、水平帯域４０６および垂直帯域４０８からなる黒色の十字４０４であり、白色の縁によって取り囲まれている。本明細書では、「十字」という用語は、好ましくは直角に交差する２つのまっすぐなアームを含む形状を指すことができる。好ましくは、交差は、２つのアームのそれぞれの中間点で生じる。帯域４０６、４０８の長さおよび幅は、画素マップ４０２内の白および黒のビットの可能な組合せによって作られたいかなるパターンともはっきりと異なる。

【0066】

センサ１１２は、画素に分解された画像をグレースケールで取り込み、高強度の画素はパターンの白色の領域を表し、低強度の画素は黒色の領域を表す。マイクロプロセッサ２０２は、アルゴリズムを実施して画像内で十字の特徴を検出するように構成される。アルゴリズムは、取り込まれた画像内で、所定の幅の最も強い水平および垂直の線を検出する。線は、高強度の画素によって取り囲まれた低強度の画素からなる帯域（水平または垂直）であると想定する。この検出を正確に実行するには、十字のアームとセンサ１１２の画素は、実質上同じ向きを有するべきである。言い換えれば、十字の公称で「水平」のアームは、好ましくは、画素の行と同じ向きを有するべきであるが、検出を成功させるために位置合わせを正確に行う必要はない。

【0067】

水平帯域４０６に対する十字検出アルゴリズムについて、次のように数学的に説明することができる。ここで「ｎ」は画素の行番号を指す。
・各行内の画素に対する強度値の和を計算する：
ΣＲｏｗ_n＝Ｐｉｘｅｌ_n,1＋Ｐｉｘｅｌ_n,2＋Ｐｉｘｅｌ_n,3＋Ｐｉｘｅｌ_n,4．．．
・行範囲にわたって行強度の和を計算する。この範囲の寸法は、十字４０４の水平帯域４０６の画素幅に整合するはずである。この例では、３画素の帯域が使用される：
Ｂａｎｄ＿Ｓｕｍ＿Ｒｏｗ_n＝ΣＲｏｗ_n-1＋ΣＲｏｗ_n＋ΣＲｏｗ_n+1
・帯域強度の複合強度勾配を計算する。
Ｃｏｍｐｏｕｎｄ＿Ｇｒａｄｉｅｎｔ＿Ｒｏｗ_n＝（Ｂａｎｄ＿Ｓｕｍ＿Ｒｏｗ_n−Ｂａｎｄ＿Ｓｕｍ＿Ｒｏｗ_n-1）＋（Ｂａｎｄ＿Ｓｕｍ＿Ｒｏｗ_n−Ｂａｎｄ＿Ｓｕｍ＿Ｒｏｗ_n+1）

【0068】

正の複合勾配を有する行は、その周囲と比較して明るい帯域であることを示す。負の複合勾配を有する行は、その周囲と比較して暗い帯域であることを示す。複合勾配の大きさが大きければ大きいほど、帯域とその周囲との間の強度の変化も大きくなる。したがって、画像内で最も強い水平の黒色帯域は、負の複合勾配の大きさが最も大きいことによって識別される。最も強い帯域が十分な強度になり、かつ次に強い帯域とは異なる解になるような閾値を含むことができる。

【0069】

次いで、同じアルゴリズムを画像の列に適用して、最も強い垂直の黒色帯域を検出する。各画素の計算を個々に続けて考えて実行する場合と比較したとき、各画素の強度を最初に組み合わせて各行および列に対する強度の和を得ることによって、アルゴリズムを解くのに必要な計算の数が著しく低減する。この結果、マイクロプロセッサ２０２の電力消費が低減し、ならびに符号化部材４０６の回転位置を判定できる速度が増大する。

【0070】

画像内の十字４０４の位置を判定した後、取り込まれた画像を操作して十字の特徴を隅へ移動させ、それによって操作された画像の４分の１の範囲内に完全な符号化パターンを再び作成する。図９ａは、十字４０４に対するセンサ１１２の典型的な視野を示す。各画素マップ４０２のうち、センサによって取り込まれる部分を、区分１〜４として示す。図９ｂは、十字４０４を画像の１つの隅に配置して４分の１の範囲内に完全な画素マップ４０２を構築するための図９ａの画像の仮想の再配置を示す。

【0071】

現実には、使用される実際の画像センサ１１２、視野の寸法、および符号化パターンの寸法に応じて、それぞれの区分はある程度重複する。符号化画像３００の寸法およびセンサ１１２の視野が十分に制御されるため、マイクロプロセッサ２０２は、画像を再配置する際に画像区分を切り取ることができる。

【0072】

操作された画像が得られた後、画素データに問い合わせて、符号化データを判定することができる。画素マップ４０２を使用することで、操作された画像内の各画素が、十字４０４に対する相対的な位置に応じて、特定のデータ・ビットに割り当てられる。画素マップ４０２はまた、各画素に加重値を割り当てることもできる。加重値は、データ・ビットの境界に位置する画素ではなく、特定のデータ・ビットの本体内に含まれる画素に、より大きな重要度を適用するために使用される。取り込まれた画像は画素に分解されるため、別のデータ・ビットに隣接する画素より、同じデータ・ビット内で他の画素によって取り囲まれている画素の色（黒色または白色）の信頼度は大きい。

【0073】

図１０は、画素マップ４０２内の各画素およびデータ・ビットの位置を示す。データ・ビットを含むそれぞれの画素の位置は、その画素の加重値でもある数字によって表される。したがって、各データ・ビットの加重平均強度をマイクロプロセッサ２０２によって判定することができる。これらの加重平均を閾値と比較して、各データ・ビットが黒色であるか、それとも白色であるかを判定することができる。閾値は、固定することができ、または取り込まれた画像の強度値に基づいて画像強度の変動を自動的に補償することができる。この実施形態では、誤りチェックを提供するために、単一のパリティ・ビットが含まれる。別法として、より多くのデータ・ビットを誤りチェックに割り当てて、復号データの頑強性を増大させることもできる。

【0074】

前述のように、デバイス１００は、最高８０の用量を送達することができ、その結果、ハウジング１０２に対して符号化部材４０６には、ゼロの位置を含めて８１個の位置がある。この位置の数は、７ビットのデータ範囲内で符号化することができる。７つのビットを使用して最高１２８個の位置を符号化することができるため、低減されたコーディング設定を利用することができ、それによって白色のデータ・ビットの数が最大になる。

【0075】

図１１および図１２に示すコーディング・パターンは、７つのデータ・ビットおよびパリティ・ビットにおいて、最大で４つの黒色のデータ・ビットを有する。したがって、これらのデータ・ビットの少なくとも５０％は常に白色であり、それによって十字４０４と符号化データとの間の画像コントラストが最大になる。これにより、取り込まれた画像内の十字４０４の位置の検出で誤りが生じる確率が低減する。図１１は、「最大白色」コードのための８１個の符号化位置のそれぞれに対する各ビットの意味（高または低）を示す表である。図１２は、符号化部材４０６のトラック１１０上へ印刷されるはずの８１個の「最大白色」符号化画像をすべて示す格子である。

【0076】

図１３〜１８を次に参照すると、本発明での使用に適した符号化画像のさらなる実施形態が示されている。図１３は、符号化画像に対するテンプレート５００を示す。テンプレート５００は、幾何学的データ特徴として円形の黒色帯域５０２を有する。符号化データは、この円５０２内に含まれており、１〜７の番号を付けた７つの２値データ・ビットからなる。したがって、円５０２の内部領域は７つのセグメントに分割され、各セグメントを黒色で充填すると「高」データ・ビットを表し、または白色で充填すると「低」データ・ビットを表す。

【0077】

センサ１１２の視野は、符号化画像の全体を含み、円５０２を含めて符号化画像全体を含む画像を取り込むように配置される。取り込まれた画像内の円５０２の位置は、アルゴリズムによって判定され、したがって、それぞれのデータ・ビットの場所を判定することができる。

【0078】

図１４は、異なる形状の外側の境界（データ特徴）および／または異なる形状のデータ・セグメントを有するいくつかの可能な代替の符号化画像テンプレート５０３、５０４、５０５、５０６を示す。外側の境界およびデータ・セグメントには、任意の適した幾何学的な形状または特徴を使用することができる。

【0079】

センサ１１２は、画素に分解された画像をグレースケールで取り込み、高強度の画素が白色を表す領域と、低強度の画素が黒色を表す領域とのパターンが得られる。図１５は、この画像取込みの結果を示す。取り込まれた画像５０７は、画素に分解された円形の特徴５０８を含む。画像センサ１１２は、２２×２２個の画素からなる画素アレイを有することができる。

【0080】

次いで、マイクロプロセッサ２０２は、アルゴリズムを実施して、画像５０７内で画素に分解された円形の特徴５０８の位置を検出する。パターン生成および画像視野は十分に制御されているため、取り込まれた画像５０７に対する円５０２の寸法は知られている。したがって、アルゴリズムは、取り込まれた画像５０７を検索して、知られている形状および寸法の特徴を探す。円検出アルゴリズムの出力は、画素に分解された円５０８の中心に位置する単一の画素である。

【0081】

円検出の前に、取り込まれた画像に３×３の縁部検出空間フィルタおよび閾値フィルタを適用して、白色画素が縁部を表す２値画像を生成する。円検出アルゴリズムは、検出された縁部の各画素が、画素に分解された円５０８の円周の一部に位置し、したがって円の中心は、その縁部の画素から任意の方向に、（印刷された）円５０２の半径に等しい距離だけずれると想定する。

【0082】

したがって、円５０２と同じ半径の仮想円が、各縁部の画素の周りに作成される。仮想円は、検出アレイ内の特有の１組の画素を通過する。仮想円が検出アレイ内で画素を通過するたびに、その画素に関連する値が１増分される。これらの仮想円は、閾値フィルタにかけられた画像内の各縁部の画素に対して生成される。このルーチンは、数字のアレイを含む円検出アレイを生成する。最も大きい数字を有するアレイ位置では、最も多くの仮想円がその位置を交差しており、したがってこのアレイ位置は、取り込まれた画像画素のうち、画素に分解された円５０８の中心に対して、最も可能性が高い解である画素に対応する。

【0083】

取り込まれた画像の縁部または隅に位置する縁部の画素は、取り込まれた画像を越えて最大１半径分延びる仮想円を生成するはずであるため、円検出アレイは、取り込まれた画像の視野を越えて延びる。したがって、画素に分解された円５０８の位置を検出することが可能であり、円５０８の中心は、取り込まれた画像の視野の外側に位置する。

【0084】

図１６ａ〜ｆに、４つの縁部の画素のみを有する簡略化された画像を使用して、円検出アルゴリズムの基本的な例が示されている。図１６ａは、円検出アレイ上に４つの検出された縁部の画素を示す。図１６ｂで、これらの縁部の画素のうちの第１の画素の周りに、第１の仮想円が作成される。円検出アレイのうち、この仮想円が通過する各画素に関連する値は増分される（０から１へ）。このプロセスは、図１６ｃで第２の縁部の画素に対して繰り返され、図１６ｄで第３の縁部の画素に対して繰り返され、図１６ｅで第４の縁部の画素に対して繰り返される。検出された縁部の画素のすべてに対してこのプロセスが完了した後、マイクロプロセッサ２０２は、アレイを検索して、画素に関連する最も大きい値を探す。この例では、図１６ｆに示すように、１つの画素が４の値を有し、最も可能性が高い円の中心であると判定される。

【0085】

符号化パターンおよび円５０２が画素に分解されるため、円の中心が、単一の画素内ではなく画素の角頂にくる可能がある。これに対処するために、円検出アレイに２×２の空間フィルタを適用して、４つの画素におけるアレイ値を平均する。平均した円検出アレイ内の最も高い値が、画素に分解された円５０８の中心に対して、最も可能性が高い画素頂点の解を画成する。

【0086】

アルゴリズム内で閾値および誤りチェックを適用して、これらの結果を検証することができる。例示的な検証チェックは、以下を含む：
・単一の画素の解が、平均した画素の解の範囲内に位置する。
・最も可能性が高い解は他の可能な解とは異なり、すなわちアレイ内の最も高い値／アレイ内の２番目に高い値＞確信度である。
・最も可能性が高い解に対して、十分な数の有効な縁部の画素が存在し、すなわちアレイ内の最も高い値＞閾値である。
・中心の画素が取り込まれた画像内にあり、その結果、すべての符号化データの画素が取り込まれた画像内にある。

【0087】

円検出アルゴリズムが、画素に分解された円５０８の中心を表す画素を識別および検証した後、取り込まれた画像データに問い合わせて、各データ・ビットの状態を判定することができる。図１７を参照すると、画素マップ６００が、中心の画素に対する相対的な位置に応じて、取り込まれた画像内の各画素を特定のデータ・ビットに割り当てる。画素マップはまた、各画素に加重値を割り当てることができる。加重値は、データ・ビットの境界に位置する画素に比べて、特定のデータ・ビットの本体内に含まれる画素に、より大きな重要度を適用するために使用される。図１７は、その画素に与えられた加重値も示す数字によって各画素が表される画素マップ６００を示す。

【0088】

したがって、各データ・ビットの加重平均強度をマイクロプロセッサ２０２によって判定することができる。これらの加重平均を閾値と比較して、各データ・ビットが黒色であるか、それとも白色であるかを判定することができる。閾値は、固定することができ、または取り込まれた画像の強度値に基づいて画像強度の変動を自動的に補償することができる。

【0089】

前述の実施形態の場合と同様に、７ビットのデータ内で、８１個の可能な用量位置を符号化することができる。７ビットで最高１２８個の位置を符号化することができるため、低減されたコーディング設定を利用することができる。これらの低減されたコーディング設定は、円内の符号化データに対する画素に分解された円５０８の相違を維持するのに役立つことができる。

【0090】

図１８に詳細に示すコーディング・パターンは、７つのデータ・ビットにおいて、最大で４つの黒色のデータ・ビットを有する。したがって、これらのデータ・ビットの少なくとも６０％は常に白色であり、それによって円形の特徴５０８と符号化データとの間の画像コントラストが最大になる。別法として、符号化画像内で黒色のデータ・ビットの数を最大にするコーディング・パターンを使用することもできる。別法として、白色または黒色を最大にするグレイ・コードというコーディング・パターンを使用することもできる（１つのビットだけで、連続する符号化画像間の意味が変化する）。

【0091】

各データ・ビットの状態を判定し、閾値に対して認証した後、コーディング出力をルックアップ表と比較することによって、符号化部材４０６の回転位置を判定することができる。

【0092】

部材４０６の回転位置を判定するのと同様に、マイクロプロセッサ２０２はまた、デバイス１００がダイヤル選択モード、すなわち薬物用量設定モードであるか、それとも薬物送達モードであるかを判定することができる。スイッチ２１６は、任意の適したマイクロスイッチとすることができ、マイクロプロセッサ２０２と回転可能なダイヤル１０８によって支持された用量ボタン４１６の両方にカップリングすることができる。用量ボタン４１６が押し下げられると、スイッチ２１６の状態を変化させることができ、マイクロプロセッサ２０２は、この変化を検出することができる。デバイス１００のモード（ダイヤル選択または送達）の指示は、ディスプレイ２１０上に表示することができる。

【0093】

選択された用量を投薬するとき、何らかの理由で使用者が全用量を投薬しなかった場合、ディスプレイ２１０は、残りの投薬すべき用量を示すように構成することができる。

【0094】

いくつかの実施形態では、センサ１１２は、部材４０６の動きを連続して測定し、相対的並進運動データをマイクロプロセッサ２０２へ出力するようにさらに構成することができる。マイクロプロセッサ２０２は、受信した相対的並進運動データから、ダイヤル選択および／または送達された個別の単位数を判定するように構成される。これにより、部材４０６の位置を増分して符号化することが可能になる。センサが相対的な動きを区別するのを支援するために、符号化部材４０６には、ショットブラストまたはエッチングなどの特定の表面仕上げ、ならびに印刷されたドットなどの複数のマーキングを提供することができる。前述の符号化画像に加えて、この相対的並進運動の検出を提供することができ、これは２次的な位置チェックとして機能することができる。いくつかの代替実施形態では、簡単なアルゴリズムを介してセンサ１１２からの連続する画像を比較して、画像間のずれ、したがって符号化部材の回転運動を判定することができる。

【0095】

前述の実施形態は純粋に例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではないことが理解される。他の変形形態および修正形態は、本願を読めば当業者には明らかになるであろう。たとえば、螺旋状トラック１１０について、回転可能な用量ダイヤル１０８と一体化された部材に適用されると説明したが、代わりに螺旋状トラック１１０は、センサ１１２に対して回転方向、軸方向、または両方向に動き、センサ１１２に見える、または見えるようにすることができる、薬物用量設定機構４００の任意の既存の構成要素に適用することもできる。さらに、本願の開示は、本明細書に明示的もしくは暗示的に開示されるあらゆる新規な特徴もしくはあらゆる新規な特徴の組合せ、またはそれらのあらゆる一般論を含むと理解されるべきであり、本願または本願から導出される応用例の実行中、あらゆるそのような特徴および／またはそのような特徴の組合せを包含するように、新しい特許請求の範囲を策定することができる。

【0096】

本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、および／または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチの処置および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。

【0097】

インスリン類似体は、たとえば、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８−Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリン、およびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。

【0098】

インスリン誘導体は、たとえば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−パルミトイル−ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−ミリストイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−パルミトイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−パルミトイル−Ｙ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−Ｙ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、およびＢ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。

【0099】

エキセンジン−４は、たとえば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。

【0100】

エキセンジン−４誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物：
Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−
３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；または
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；

【0101】

または、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２；
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８，Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。

【0102】

ホルモンは、たとえば、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（ソマトロピン）、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Ｒｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。

【0103】

多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。

【0104】

抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。

【0105】

Ｉｇ単量体は、４つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された２つの同一の重鎖および２本の同一の軽鎖から構成される「Ｙ」字型の分子である。それぞれの重鎖は約４４０アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（たとえば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。

【0106】

α、δ、ε、γおよびμで表される５種類の哺乳類Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体中に見出される。

【0107】

異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（Ｃ_H）と可変領域（Ｖ_H）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。

【0108】

哺乳類では、λおよびкで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖кまたはλの１つのタイプのみが存在する。

【0109】

すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＨＶ）に３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。

【0110】

「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。

【0111】

薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類金属、たとえば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０ヘテロアリール基を意味する）を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。

【0112】

薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】