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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】薬物送達装置又は薬物送達付属装置の光センサの駆動
(51)【国際特許分類】
A61M 5/31 20060101AFI20240905BHJP
A61M 5/315 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
A61M5/31 520
A61M5/315 550
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024518321
(86)(22)【出願日】2022-09-22
(85)【翻訳文提出日】2024-04-05
(86)【国際出願番号】 EP2022076286
(87)【国際公開番号】W WO2023046791
(87)【国際公開日】2023-03-30
(31)【優先権主張番号】21315176.4
(32)【優先日】2021-09-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504456798
【氏名又は名称】サノフイ
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＮＯＦＩ
(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】100216105
【弁理士】
【氏名又は名称】守安 智
(72)【発明者】
【氏名】グレン・ブルックス
(72)【発明者】
【氏名】ジョナサン・ドレイク
【テーマコード（参考）】
4C066
【Ｆターム（参考）】
4C066AA07
4C066BB01
4C066CC01
4C066QQ32
4C066QQ52
4C066QQ72
4C066QQ78
4C066QQ82
4C066QQ84
(57)【要約】
薬物送達装置又は薬物送達付属装置の光センサの駆動方法が開示され、薬物送達装置は可動投与量プログラミングコンポーネントを含み、光センサは、薬物の投与中、可動投与量プログラミングコンポーネントの、センサ機構に関する移動を、測定光パルスを生成し、可動投与量プログラミングコンポーネントからの測定光パルスの反射を検出することによって検出するために提供され、そのように構成され、方法は、光センサを、少なくとも１つの既定のパルスレートで測定光パルスを生成し、１つ又は複数の測定光パルスの前に少なくとも１つのプライミング光パルスを生成するように構成することを含み、少なくとも１つのプライミング光パルスは、少なくとも１つの既定のパルスレートのうちの１つで生成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薬物送達装置（１）又は薬物送達付属装置の光センサ（２１５ａ、２１５ｂ）の駆動方法であって、前記薬物送達装置（１）は可動投与量プログラミングコンポーネントを含み、前記光センサ（２１５ａ、２１５ｂ）は、薬物の投与中、前記可動投与量プログラミングコンポーネントの、センサ機構（２１５）に関する移動を、測定光パルス（１０００）を生成し、前記可動投与量プログラミングコンポーネントからの前記測定光パルスの反射を検出することによって検出するために提供され、そのように構成され、前記方法は、前記光センサ（２１５ａ、２１５ｂ）を、少なくとも１つの既定のパルスレートで前記測定光パルス（１０００）を生成し、１つ又は複数の測定光パルスの前に少なくとも１つのプライミング光パルスを生成するように構成することを含み、前記少なくとも１つのプライミング光パルスは、前記少なくとも１つの既定のパルスレートのうちの１つで生成される方法。
【請求項2】
前記光センサを前記少なくとも１つのプライミング光パルスを生成するように構成することは、前記測定光パルスを生成するための対応するパラメータとは異なる１つ又は複数のパラメータを有し得る前記少なくとも１つのプライミング光パルスを生成することを含み、特に、前記少なくとも１つのパラメータは以下、すなわち、プライミング及び測定光パルスのエネルギ、プライミング及び測定光パルスの持続時間のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記測定光パルスは、第一のパルスレート又は少なくとも１つの第二のパルスレートの何れかで生成され、前記第一のパルスレートは前記少なくとも１つの第二のパルスレートより低く、前記少なくとも１つのプライミング光パルスは前記少なくとも１つの第二のパルスレートのうちの１つで生成され、前記光センサは少なくとも、前記第一のパルスレートで測定光パルスを生成する前に、前記少なくとも１つのプライミング光パルスを生成するように構成され、各プライミング光パルスは、後続の測定光パルスの前の、前記少なくとも１つの第二のパルスレートに対応する時間シフトで生成される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記光センサを、前記第一のパルスレート又は前記少なくとも１つの第二のパルスレートの何れかで前記測定光パルスを生成するように構成することは、前記光センサの出力信号が少なくとも１つの既定の閾値を上回るか又は下回るかに応じて前記パルスレートを切り換えることを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記光センサは、前記出力信号が前記少なくとも１つの既定の閾値より低い場合に前記第一のパルスレートで前記測定光パルスを生成し、前記出力信号が前記少なくとも１つの既定の閾値より高い場合は前記少なくとも１つの第二のパルスレートで前記測定光パルスを生成するように構成される、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
１つの第二のパルスレートと１つの閾値が提供され、前記光センサは、前記光センサの前記出力信号が前記閾値と交差した時に前記測定光パルスの前記生成を前記第一及び前記第二のパルスレート間で切り換えるように構成される、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記光センサは、前記光センサの前記出力信号が前記閾値より高いときに前記第一のパルスレートで前記測定光パルスを生成し、前記光センサの前記出力信号が前記閾値より低いときに前記第二のパルスレートで前記測定光パルスを生成するように、又はその逆に構成される、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記少なくとも１つの閾値を、特に前記検出された反射に応じて変化させることをさらに含む、請求項４～７の何れか１項に記載の方法。
【請求項9】
前記光センサは、デフォルトとして前記第一又は前記第二のパルスレートで前記測定光パルスを生成するように構成される、請求項４～８の何れか１項に記載の方法。
【請求項10】
前記第一のパルスレートは約２ミリ秒であり、前記第二のパルスレートと前記時間シフトは約２５０マイクロ秒である、請求項４～９の何れか１項に記載の方法。
【請求項11】
以下、すなわち、前記測定光パルスの前記持続時間を変調すること、前記光センサの前記出力信号の振幅及び／又は波形を変更すること、前記測定光パルスのエネルギを変調することのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
薬物送達装置（１）又は薬物送達付属装置の光センサ（２１５ａ、２１５ｂ）を駆動する装置であって、請求項１～１１の何れか１項に記載の方法を実行するように構成され、特にコントローラ、特にマイクロコントローラを含み、前記コントローラは、プログラムによって請求項１～１１の何れか１項に記載の方法を実行するように構成される装置。
【請求項13】
前記薬物送達装置により送達及び／又は選択される投与量を、可動投与量プログラミングコンポーネントからの測定光パルスの検出された反射に基づいて特定するように構成される、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
薬物送達装置（１）又は薬物送達付属装置のセンサユニット（７００）であって、請求項１２又は１３に記載の装置によって駆動される１つ又は複数の光センサ（２１５ａ、２１５ｂ）を含み、薬物送達装置又は薬物送達付属装置に組み込むために提供され、そのように構成されるセンサユニット。
【請求項15】
薬物送達装置（１）又は薬物送達付属装置であって、前記薬物送達装置は可動投与量プログラミングコンポーネントを含み、前記薬物送達装置又は前記薬物送達付属装置は請求項１４に記載のセンサユニット（７００）を含む薬物送達装置又は薬物送達付属装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、薬物送達装置又は薬物送達付属装置の光センサを駆動することに関する。
【背景技術】
【0002】
国際公開第２０１６１３１７１３Ａ１号パンフレットは、注入装置に取り付けるためのデータ収集装置及びそこからの薬剤投与量情報を収集することに関する。データ収集装置は、注入装置に取り付けるように構成された嵌合機構と、薬剤の送達中に、注入装置の可動投与量プログラミングコンポーネントの、データ収集装置に関する移動を検出するように構成されたセンサ機構と、前記検出された移動に基づいて、注入装置により投与される薬剤投与量を特定するように構成されたプロセッサ機構と、を含み得る。センサ機構は、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源を含む光センサ、例えば光学式エンコーダユニットと、光変換器等の光検出器と、を含み得る。プロセッサ機構は、光学式エンコーダによりパルスが出力されてから経過した時間をモニタし、前記時間が所定の閾値を超えた場合に前記薬剤投与量を特定するように構成され得る。
【0003】
国際公開第２０１９１０１９６２Ａ１号パンフレットには、既定の角度周期性を有するロータリエンコーダシステムを含む可動投与量プログラミングコンポーネントと、薬剤投与中に、可動投与量プログラミングコンポーネントの、センサ機構に関する移動を検出するように構成された第一の光センサを含むセンサ機構と、を含む注入装置が記載されている。第一の光センサは、ストローブサンプリングモードにおいて第一の周波数で動作するように構成される。注入装置は第二の光センサをさらに含み、これはロータリエンコーダシステムの、第二の光センサに関する移動を検出し、ストローブサンプリングモードにおいて、第一の周波数より低い第二の周波数で動作するように構成される。さらにまた、注入装置は、ロータリエンコーダシステムの検出された移動に基づいて、注入装置により投与される薬剤投与量を特定するように構成されたプロセッサ機構を含む。ロータリエンコーダシステムは、注入装置の動作のダイアルモード中に第一の光センサに関して回転可能であるように構成され得る。第二の光センサは、ストローブサンプリングモードにおいて、第一の周波数より低い第二の周波数で動作するように構成され得る。国際公開第２０１９１０１９６２Ａ１号パンフレットでは、光センサ及びロータリエンコーダシステムを用いて薬剤又は薬物投与量を特定する別の実施形態が開示されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示では、薬物送達装置又は薬物送達付属装置の光センサを駆動するための方法と装置とを説明する。
【0005】
１つの態様において、本開示は、薬物送達装置又は薬物送達付属装置の光センサの駆動方法を提供し、薬物送達装置は可動投与量プログラミングコンポーネントを含み、光センサは、薬物の投与中、可動投与量プログラミングコンポーネントの、センサ機構に関する移動を、測定光パルスを生成し、可動投与量プログラミングコンポーネントからの測定光パルスの反射を検出することによって検出するために提供され、そのように構成され、方法は、光センサを、少なくとも１つの既定のパルスレートで測定光パルスを生成し、１つ又は複数の測定光パルスの前に少なくとも１つのプライミング光パルスを生成するように構成することを含み、少なくとも１つのプライミング光パルスは、少なくとも１つの既定のパルスレートのうちの１つで生成され、特に少なくとも１つのプライミング光パルスは、光センサを、１つ又は複数の測定光パルスで測定を行うのに適した状態、特にある種の「定常状態」にするためにのみ使用される。プライミング光パルスが選択された既定のパルスレートで生成されると、測定光パルスを選択された既定のパルスレートで生成する光センサの信号挙動が刺激される。少なくとも１つのプライミング光パルスにより、光センサは、原則として、ある種の「定常状態」とされ、それゆえ、少なくとも１つの既定のパルスレートのうちの選択された１つからより独立した状態され得る。プライミング光パルスは、測定光パルスとは、特にそれが測定を行うために使用されるのではなく、特にそれをある種の「定常状態」にすることによって光センサを測定するために「準備する」ために使用されるという点で異なる。例えば、光センサが光パルス発生器とフォトセンサを含むとき、パルス発生器による少なくとも１つのプライミング光パルスの放出中、フォトセンサのサンプリングは行われないことがあり得る。プライミング光パルスは特に、測定を行うための光センサの１つ又は複数の要求事項に合わせて、特にそれを測定光パルスによる正確な測定を行うのに最も適した状態にするために適応され得る。それゆえ、プライミング光パルスは、原則として、例えば異なる振幅又は持続時間で測定光パルスを生成するために使用されるパラメータとは異なるパラメータで生成され得る。
【0006】
少なくとも１つのプライミング光パルスは特に、測定光パルスを生成する光センサの信号挙動の正確な刺激を得るために、測定光パルスとほぼ同じパラメータ、例えばほぼ同じ振幅、ほぼ同じ持続時間、ほぼ同じエネルギで生成され得る。
【0007】
実施形態において、光センサを少なくとも１つの光パルスを生成するように構成することは、測定光パルスを生成するための対応するパラメータとは異なる１つ又は複数のパラメータを有し得る少なくとも１つのプライミング光パルスを生成することを含み得て、特に、少なくとも１つのパラメータは以下、すなわち、プライミング及び測定光パルスのエネルギ、プライミング及び測定光パルスの持続時間のうちの１つ又は複数を含む。例えば、プライミング光パルスは、光センサの特定の要求事項を満たす測定光パルスより低い若しくは高いエネルギ及び／又はより短い若しくは長い持続時間で生成され得る。
【0008】
可動投与量プログラミングコンポーネントは、実施形態において、既定の角度周期性を有するロータリエンコーダシステムを含み、ロータリエンコーダシステムからの測定光パルスの反射が検出され得る。光センサの空間分解能は、可動投与量プログラミングコンポーネント、特にロータリエンコーダシステムの遷移において、特に可動投与量プログラミングコンポーネント、特にロータリエンコーダシステム上のフラッグ等の反射ターゲットの遷移において多大な影響を有する。光センサはそれゆえ、通常、ターゲットの反射率における段階的変化のエッジを、その出力信号における急激な変化としてではなく、曖昧な、又は平滑な遷移として検出する。その結果、センサ出力信号の振幅は、可動投与量プログラミングコンポーネント、特にロータリエンコーダシステムの遷移、例えばフラッグの遷移の周囲で位置に依存するものとなる。これはまた、機械的遷移地点、特にフラッグ遷移地点がセンサ出力信号により検出されたものと一致し得ないことも意味し得る。しかしながら、実施形態において、本願で開示される方法では、光センサを異なるパルスレートで測定光パルスを生成するように構成することが可能となり得る。より高いパルスレートは特に、ロータリエンコーダシステムのエッジ又は遷移を、より低いパルスレートより高い空間分解能でサンプリングするために使用され得る。異なるパルスレートの適用は特に、例えばより高いパルスレートを可動投与量プログラミングコンポーネントのターゲット、特にロータリエンコーダシステムのエッジ又は遷移をサンプリングするためだけに使用することにより、エネルギを節約するのに役立ち得る。
【0009】
「光パルス」という用語は、本明細書で使用されるかぎり、電磁スペクトルのうち、紫外光、可視光、及び赤外光を含み得る部分内の電磁放射パルスを含み得る。それゆえ、「光パルス」という用語は、可視光に限定されると解釈してはならない。実際、「光パルス」は、本開示に関して、互換的検出器、特に光センサで検出され得るあらゆる電磁放射パルスを意味し得る。
【0010】
実施形態において、測定光パルスは、第一のパルスレートか、又は少なくとも１つの第二のパルスレートの何れかで生成され得て、第一のパルスレートは少なくとも１つの第二のパルスレートより低く、少なくとも１つのプライミング光パルスは少なくとも１つの第二のパルスレートのうちの１つで生成され、光センサは少なくとも、第一のパルスレートで測定光パルスを生成する前に、少なくとも１つのプライミング光パルスを生成するように構成され得て、各プライミング光パルスは、後続の測定光パルスの前の、少なくとも１つの第二のパルスレートに対応する時間シフトで生成される。パルスレートの変化によって、例えばフォトトランジスタが光センサの中で使用されている場合、光センサからの出力信号における、特にセンサ特性によるシフトが生じ得る。このようなシフトの発生を排除し、又は少なくとも軽減させるために、１つ又は複数のプライミング光パルスが少なくとも、第一のパルスレートで測定パルスを生成する前に生成され得る。それゆえ、本開示の光センサの駆動方法により、測定光パルスを生成するために使用される異なるパルスレートの結果として生じるセンサ出力信号振幅の変動を緩和させることができる。これによって、光センサの出力における、特に光センサのフォトトランジスタの出力における小幅なシフトを原因とする測定の不確実性が低減し得て、それと同時に、光センサのエネルギ使用も、センサ出力信号の変動によるパルスレートの不必要な変化の発生を減少させることによって最小化され得て、これはパルスレートの切り換えをトリガし得る。少なくとも１つの第二のパルスレートに対応する、測定光パルスの前の時間シフトでプライミング光パルスを生成することで、パルスレートの切り換えにより生じる可能性のある望ましくない効果の最適な補償を得ることが可能となる。
【0011】
別の実施形態において、光センサを、第一のパルスレート又は少なくとも１つの第二のパルスレートの何れかで測定光パルスを生成するように構成することは、光センサの出力信号が少なくとも１つの既定の閾値を上回るか下回るかに応じてパルスレートを切り換えることを含み得る。少なくとも１つの閾値は特に、遷移が、少なくとも一部に、より高い空間分解能で検出され得るようにパルスレートを切り換えることができるように選択され得る。少なくとも１つの既定の閾値は、特に試験測定によって選択され、又はある較正により特定される静的閾値であり得る。
【0012】
ある実施形態において、光センサは、出力信号が少なくとも１つの既定の閾値より低い場合に第一のパルスレートで測定光パルスを生成し、出力信号が少なくとも１つの既定の閾値より高い場合は少なくとも１つの第二のパルスレートで測定光パルスを生成するように構成され得る。例えば、少なくとも１つの閾値は、ロータリエンコーダシステムのターゲットからの測定光パルスの典型的な反射より低いが、反射がない場合より高く選択され得て、それによって、ロータリエンコーダシステムのターゲットへの遷移の開始時にパルスレートは第一から少なくとも１つの第二のパルスレートに切り換えることができ、遷移の終了時にこれは第一のパルスレートに再び戻され得る。それゆえ、遷移のサンプリングは、より高い空間分解能で行われ得て、その結果、光センサの出力信号がより正確となる。
【0013】
別の実施形態において、１つの第二のパルスレートと１つの閾値が提供され得て、光センサは、光センサの出力信号がこの閾値と交差した時に測定光パルスの生成を第一及び第二のパルスレート間で切り換えるように構成され得る。この場合、複数の第二のパルスレート及び複数の閾値での実装と比較して、実装に必要な労力が軽減され、その結果として幾つかの用途にとって十分な正確さが得られ得る。
【0014】
また別の実施形態において、光センサは、光センサの出力信号が閾値より高いときに第一のパルスレートで測定光パルスを生成し、光センサの出力信号が閾値より低いときに第二のパルスレートで測定光パルスを生成するように、又はその逆に構成され得る。
【0015】
さらにまた別の実施形態において、方法は、少なくとも１つの閾値を、特に検出された反射に応じて変化させることを含み得る。これによって、閾値を例えばロータリエンコーダシステムの、特にロータリエンコーダシステムのターゲットの反射率に合わせることができる。反射率が、例えば塵埃によって時間と共に低下すると、少なくとも１つの閾値は、例えばより低い反射率に対応するように低下させられ得る。また、光センサが劣化する可能性のために少なくとも１つの閾値の変更が提供され得る。
【0016】
また別の実施形態において、光センサは、デフォルトとして第一のパルスレートで測定光パルスを生成するように構成され得る。それゆえ、方法は、測定のための最小エネルギ需要値で開始され得て、これによって例えば注入装置のバッテリ電力が節約され得る。代替的な実施形態では、光センサは、デフォルトとして第二のパルスレートで測定光パルスを生成するように構成され得る。
【0017】
ある実施形態において、第一のパルスレートは約２ミリ秒であり得、第二のパルスレートと時間シフトは約２５０マイクロ秒であり得る。この特定の実装は特に、国際公開第２０１４０３３１９５号パンフレットに記載されている装置等の注入装置に適当であり得る。
【0018】
実施形態において、方法は、以下、すなわち、測定光パルスの持続時間を変調すること、光センサの出力信号の振幅及び／又は波形を変更すること、測定光パルスのエネルギを変調することのうちの少なくとも１つをさらに含み得る。これらの方策は、パルスレート切り換えによる測定の不確実性をさらに低下させ得る。
【0019】
他の態様において、本開示は薬物送達装置又は薬物送達付属装置の光センサを駆動する装置を提供し、装置は、本願で開示される方法を実行するように構成され、装置は特にコントローラ、特にマイクロコントローラを含み、コントローラは、プログラムによって、本願で開示される方法を実行するように構成される。プログラムは例えば、薬物送達装置又は付属装置の電子部品のコントローラのファームウェアの一部であり得る。
【0020】
ある実施形態において、装置は、薬物送達装置により送達及び／又は選択される投与量を、可動投与量プログラミングコンポーネントからの測定光パルスの検出された反射に基づいて特定するように構成され得る。
【0021】
別の態様において、本開示は薬物送達装置又は薬物送達付属装置のセンサユニットを提供し、センサユニットは、本願で開示される装置によって駆動される１つ又は複数の光センサを含み、センサユニットは、薬物送達装置又は薬物送達付属装置に組み込むために提供され、そのように構成される。センサユニットは例えば、コントローラを含む電子部品及び、コントローラと少なくとも１つの光センサの動作に必要なその他の電子コンポーネントを備えるプリント回路基板（ＰＣＢ）を含み得て、少なくとも１つの光センサはＰＣＢとワイヤ接続され得る。
【0022】
また別の態様において、本開示は薬物送達装置又は薬物送達付属装置を提供し、薬物送達装置は可動投与量プログラミングコンポーネントを含み、薬物送達装置又は薬物送達付属装置は、本願で開示されるセンサユニットを含む。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】ある実施形態による注入装置を示す。
【図2】ロータリエンコーダシステムの側面図である。
【図4】装置コントローラの実施形態の概略ブロック図を示す。
【図5】ある実施形態による光センサを駆動するために生成される光パルスの例示的シーケンスと、この光センサの出力信号の例示的なトレースを示す。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下に、本開示の実施形態を、注入装置、特にペン型の注入装置に関して説明する。しかしながら、本開示はこのような用途に限定されず、その他の種類の薬物送達装置でも、特にペン以外の形状のものでも等しく利用され得る。全ての絶対値は本明細書において例として示されているにすぎず、限定的と解釈されるべきではない。
【0025】
注入ボタンとグリップが組み合わせられた注入装置の例は、国際公開第２０１４０３３１９５号パンフレットに記載されている。別々の注入ボタンとダイアルグリップコンポーネントを有する注入装置の他の例は、例えば国際公開第２００４０７８２３９号パンフレットにおいて開示されている。
【0026】
以下の記述の中で、「遠位」、「遠位方向に」、及び「遠位端」という用語は、注射ペンの、針が設けられる端を指す。「近位」、「近位方向に」、及び「近位端」は、注入装置の、注入ボタン又は投与量ノブが設けられる反対の端を指す。
【0027】
図１は、注射ペン１、例えば、国際公開第２０１４０３３１９５号パンフレットで説明される注射ペンの分解図である。図１の注射ペン１は、プレフィルド型使い捨て注射ペンであり、ハウジング１０を含み、インスリン容器１４が収容されており、そこに針１５を取り付けることができる。針は、内側針キャップ１６と、外側針キャップ１７又は他のキャップ１８の何れかにより保護される。注射ペン１から排出されるべきインスリン投与量は、投与量ノブ１２を回すことによってプログラム、又は「ダイアル操作」でき、すると、その時現在プログラムされている投与量が投与量窓１３を介して、例えば倍数単位で表示される。例えば、注射ペン１がヒトインスリンを投与するように構成されている場合、投与量はいわゆる国際単位（ＩＵ）で表示され得て、１ＩＵは高純度結晶インスリン約４５．５マイクログラム（１／２２ｍｇ）の生物学的等価量である。インスリン類似体又はその他の薬剤を送達するための注入装置においては、他の単位が使用され得る。選択された投与量は、図１の投与量窓１３に示されているものとは異なる方法でも同等に表示され得る点に留意すべきである。
【0028】
投与量窓１３はハウジング１０の開口の形態であり得、それによってユーザは、投与量ノブ１２が回されると動き、現在プログラムされている投与量の視覚的表示を提供するように構成されたダイアルスリーブ７０の限定部分を見ることができる。投与量ノブ１２は、プログラミング中に回されるとハウジング１０に関してらせん経路で回転する。この例において、データ収集装置（薬物送達又は注入付属装置）を取り付けやすくするために、投与量ノブ１２は１つ又は複数の形成部７１ａ、７１ｂ、７１ｃを含む。
【0029】
注射ペン１は、投与量ノブ１２を回すことによって機械的なクリック音を発生し、ユーザに音声フィードバックが提供されるように構成され得る。ダイアルスリーブ７０は、インスリン容器１４内のピストンと機械的に相互作用する。この実施形態において、投与量ノブ１２は注入ボタンとしても機能する。針１５が患者の皮膚部分に打ち込まれて投与量ノブ１２が軸方向に押されると、表示窓１３に表示されたインスリン投与量が注射ペン１から排出される。投与量ノブ１２が押されてから注射ペン１の針１５が皮膚部分に特定時間とどまると、投与量のうちの高いパーセンテージが実際に患者の体内に注入される。インスリン投与量の排出によっても機械的クリック音が発生し得るが、これは投与量のダイアル操作中に投与量ノブ１２を回転させたときに発生する音とは異なる。
【0030】
この実施形態において、インスリン投与量の送達中に、投与量ノブ１２は軸方向に移動して回転せずにその当初の位置に戻り、他方でダイアルスリーブ７０は回転してその当初位置に戻り、例えばゼロ単位の投与量を表示する。
【0031】
注射ペン１は、インスリン容器１４が空になるか、注射ペン１内の薬剤の消費期限（例えば、最初の使用から２８日後）に到達するまで、複数回の注射プロセスに使用され得る。
【0032】
さらに、注射ペン１を初めて使用する前にインスリン容器１４及び針１５から空気を抜くために、例えば針１５付きの注射ペン１を上向きにして持ち、インスリン２単位を選択し、投与量ノブ１２を押すことによって、いわゆる「プライムショット」を実行する必要があり得る。説明を簡単にするために、以下において、排出量は注入される投与量に実質的に対応し、それによって、例えば注射ペン１から排出される薬剤の量は使用者が受ける投与量と等しいと仮定される。しかしながら、排出量と注入量との差（例えば、損失）は考慮する必要があり得る。
【0033】
前述のように、投与量ノブ１２はまた、注入ボタンとしても機能し、それによって同じコンポーネントがダイアル操作及び吐出のために使用される。１つ又は複数の光センサを含むセンサ機構２１５（図２及び３）が注入ボタン又は投与量ノブ１２の中に取り付けられ得て、これはダイアルスリーブ７０の、注入ボタン１２に関する相対的回転位置を検知するように構成される。この相対回転は、吐出又は送達される投与量の大きさと同等として、投与歴情報を生成し、保存又は表示するために使用できる。センサ機構２１５は、第一の（光）センサ２１５ａと第二の（光）センサ２１５ｂを含み得る。センサ機構２１５はまた、薬物送達又は注入付属装置にも装着され得て、これは異なる注入装置１に使用できるようになされ、センサ機構２１５により取得されるデータを収集するように構成され得る。
【0034】
センサ機構２１５の光センサ２１５ａ、２１５ｂは、図２及び３に示されるシステム５００等のエンコーダシステムと共に使用され得る。エンコーダシステムは、前述の装置１と共に使用されるように構成され、以下に記載の既定の角度周期性を有し得る。図２及び図３に示されるように、第一のセンサ２１５ａ及び第二のセンサ２１５ｂは、ダイアルスリーブ７０の近位端における特に適合された領域を標的とするように構成される。この実施形態では、第一のセンサ２１５ａ及び第二のセンサ２１５ｂは、ＩＲ反射センサである。したがって、ダイアルスリーブ７０の特に適合された近位領域は、反射エリア７０ａと非反射（すなわち吸収）エリア７０ｂとに分けられ、その結果、所定の角度周期性が得られる。ダイアルスリーブ７０の、反射エリア７０ａと非反射（すなわち吸収）エリア７０ｂを含む部分は、エンコーダリングと呼ばれ得て、これは図２及び３に示されるように、エリア７０ａ、７０ｂにより画定される既定の角度周期性を有する。
【0035】
光センサ２１５ａ、２１５ｂは、パルス発生器、特にＬＥＤと、フォトセンサ、特にフォトダイオード又はフォトトランジスタを含み得る。パルス発生器とフォトセンサは、１つのハウジング内に、特にシングルチップソリューションとして組み込まれ得るか、又はこれらは離散的電子コンポーネントでもあり得る。留意すべき点として、パルス発生器とフォトセンサは独立して動作し得て、特にこれらは別の信号及びクロックで制御され得る。「パルスレート」という用語は、本明細書で使用されるかぎり、特に、例えばそのパルスクロック又は周波数で測定のための光パルス及び／又はプライミング光パルスが放出されるパルス発生器のパルスレートと理解されたい。フォトセンサは、サンプリングレートを有する信号によりサンプリング、すなわち制御され得て、これは特に、フォトセンサがサンプリングレートで読み取られるか、又はフォトセンサの出力信号がサンプリングレートで生成されることを意味する。パルスレートとサンプリングレートは同じであっても、又はこれらは異なっていてもよい。パルスレートとサンプリングレートは同時に生じる信号を生成し得る、又はパルスレートとサンプリングレートは、時間的にずれる信号を生成し得る、又はパルスレートとサンプリングレートは、異なる持続時間を有し、例えば位相シフトを有する信号を生成し得る、及び／又は発生器のパルス持続時間はセンサのサンプル時間と異なり得る。特にパルス発生器による少なくとも１つのプライミング光パルスの放出中に、フォトセンサのサンプリングは行われなくてよく、これは、少なくとも１つのプライミング光パルスが特に、フォトセンサの出力信号のサンプルを作成する目的ではなく、あるフォトセンサのある種の「定常状態」を生じさせる目的で提供され得るからである。
【0036】
生産コストを最小限に抑えるために、これらのエリア７０ａ、７０ｂを射出成形ポリマから形成することが好都合であり得る。ポリマ材料の場合、吸収率と反射率は、例えば吸収率についてはカーボンブラック、反射率については酸化チタン等の添加物を用いて制御することができる。吸収領域は成形ポリマ材料であり、反射領域は金属で製作される（追加的な金属コンポーネントか、又はポリマダイアルスリーブ７０のセグメントの選択的金属化）代替的な実装も可能である。
【0037】
２つのセンサを有することにより、後述の電力管理方法が容易となる。第一のセンサ２１５ａは、特定の薬物又は投薬レジームに当てはまる投与歴要件に必要な分解能、例えば１ＩＵに相応の周期で、交互の反射領域７０ａ及び非反射領域７０ｂの連続を標的とするように配置される。第二のセンサ２１５ｂは、第一のセンサ２１５ａと比較してより低い周期で、交互の反射領域７０ａ及び非反射領域７０ｂの連続を標的とするように配置される。エンコーダシステム５００は、第一のセンサ２１５ａのみと機能して、吐出される投与量を測定することができると理解すべきである。第二のセンサ２１５ｂにより、後述の電力管理方法が容易となる。
【0038】
図２及び３では、２セットのエンコード領域７０ａ、７０ｂが、一方が外側、他方が内側の同心円状に示されている。しかしながら、２つのエンコード領域７０ａ、７０ｂの何れの適当な配置も可能である。領域７０ａ、７０ｂはキャスタレート領域として示されているが、その他の形状と構成も可能であることを念頭に置くべきである。
【0039】
装置１又は装置１に取り付けるための付属装置はまた、図４に概略的に示されるように、センサユニット７００も含み得る。センサユニット７００は、２つのセンサ２１５ａ、２１５ｂを含むセンサ機構２１５と、センサ機構２１５を制御するための装置とを含み得る。センサ機構２１５を制御することは特に、光センサ２１５ａ、２１５ｂの少なくとも１つを駆動することを含み得て、駆動することは特に、エンコーダリングの回転の測定のための光パルスを生成し、反射エリア７０ａからのこれらの測定光パルスの反射を検出するために、光センサをどのように制御するかを意味する。制御装置は、例えばマイクロプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はその他等の１つ又は複数のプロセッサと、プロセッサ機構２３により実行されるソフトウェアを記憶できるプログラムメモリ２４及びメインメモリ２５を含むメモリユニット２４、２５と、Ｗｉ－Ｆｉ（商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線ネットワークを介して他の機器と通信するための無線通信インタフェースであり得る通信ユニット又は出力２７、及び／又は例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ミニＵＳＢ、又はマイクロＵＳＢコネクタを受けるソケット等の無線通信リンク用インタフェースと、例えばＬＣＤ（液晶表示体）、１つ又は複数のＬＥＤ、及び／又は電子ペーパディスプレイなどの表示ユニット３０と、例えば１つ又は複数のボタン及び／又はタッチ入力装置等のユーザインタフェース（ＵＩ）３１と、電源スイッチ２８と、バッテリ２９と、を含み得る。
【0040】
制御装置のコンポーネント２３、２４、２５、２７、２８、２９、３０、３１は、コンポーネントの配線を含むＰＣＢにはんだ付けされ得る。センサ機構２１５は、ＰＣＢに取り付けられても、プロセッサ機構２３にワイヤ接続されてもよい。センサユニット７００の実装は、それを組み込むべき薬物送達装置又は薬物送達付属装置に依存する。例えば、コンポーネント２３、２４、２５、２７、２８、２９、３０、３１を備えるＰＣＢは、注入装置１の遠位端に組み込まれ得て、センサ２１５ａ、２１５ｂは図２及び３に示されように配置され、ＰＣＢにワイヤで接続され得る。コンポーネント２３、２４、２５、２７のうちの少なくとも幾つかは、ＳｏＣ（システムオンチップ）又はマイクロコントローラにも含まれ得る。
【0041】
プログラムメモリ２５に記憶されるファームウェアは、プロセッサ機構２３を、センサ機構２１５を制御して、装置１を用いて送達される薬物投与量の排出を検出することができ、センサ２１５ａ、２１５ｂの各々が、特に図２及び３に関して上述したように、検出された送達薬物投与量に対応するセンサ信号を出力するように構成し得る。プロセッサ機構２３は、センサ２１５ａ、２１５ｂの各々のセンサ信号を受信して各センサ信号の読み取り値を得、これらが処理されて送達投与量が計算される。読み取り値は、例えばセンサ２１５ａ、２１５ｂのアナログ電圧信号の１つ又は複数の電圧サンプルを含み得る。読み取り値はまた、特定の時間範囲にわたるセンサ２１５ａ、２１５ｂのアナログ電圧信号の積分も含み得る。電圧信号の代わりに、センサにより生成される電流、電荷、又はその他の出力信号もまた、読み取り値、例えばセンサ信号の周波数、周波数シフトを得るために使用され得る。読み取り値は、注入装置１の動作中に、装置１により吐出される単位数を測定するために、各センサ２１５ａ、２１５ｂにより得られ得る。吐出単位数を測定することは、以下により詳しく説明するように、各センサ信号のピークを計数し、計数されたピークから送達投与量を導き出すことを含み得る。
【0042】
装置１に組み込む必要のあるバッテリ２９の大きさを小さくすることができるように、エンコーダシステムの５００の電力使用を小さくすることができることが有利である。この実施形態で使用されるセンサ２１５ａ、２１５ｂには、動作するために特定の量の電力が必要となる。この実施形態は、センサ２１５ａ、２１５ｂが制御された周期で間欠的にオンオフを切り替えることができるように（すなわち、ストローブサンプリングモードで）配置される。本来的に、エイリアシングが発生する前に、サンプリングされたエンコーダシステムにより計数可能な最大回転速度には限界がある。エイリアシングとは、サンプリングレートが、検知された領域がセンサを通過するレートより低い現象であり、これは、領域の変化が見落とされたときにカウントミスが生じることを意味する。第一の周波数２１５ａと比較して低い周波数の第二のセンサ２１５ｂは、それにもエイリアシングが発生する前に、より高い回転速度に耐えることができる。第二のセンサ２１５ｂは吐出される投与量を第一のセンサ２１５ａと同じ分解能まで分解できないが、第二のセンサ２１５ｂの出力はより高い速度でも信頼できる状態のままである。したがって、両方のセンサ２１５ａ、２１５ｂが組み合わせて使用されて、第一の閾値回転（吐出）速度まで、送達される投与量を正確に特定することができる。センサ２１５ａ、２１５ｂはすると、第二の（より高い）閾値投与速度まで、送達される大体の投与量を特定するために使用できる。第二の閾値速度より高い速度では、センサ２１５ａ、２１５ｂは送達される投与量を正確に、又は概算で特定することができず、したがって、第二の閾値は、注射ペン１では物理的に不可能な速度より高く設定される。
【0043】
第一の速度閾値は、第一のセンサ２１５ａのパルスレートと、所期の薬物又は投与レジームにより必要とされる分解能（例えば、１ＩＵ当たり１回の遷移）に固定されるエンコーダ領域遷移の周期によって特定される。第二の速度閾値は、第二のセンサ２１５ｂのパルスレートと、エンコーダ領域遷移の周期によって特定される。第一の閾値は、吐出速度の最大範囲が、吐出される投与量の正確な報告のために、システムによりカバーできるように設定される。
【0044】
図３に示される例示的実施形態は、送達される投与量の１ＩＵあたり１回の遷移の領域遷移を標的とする第一のセンサ２１５ａと、送達される投与量の６ＩＵあたり１回の遷移の領域遷移を標的とする第二のセンサ２１５ｂを有する。その他の選択肢も可能であり、これには２ＩＵあたり１回の遷移、４ＩＵあたり１回の遷移、８ＩＵあたり１回の遷移、１２ＩＵ単位あたり１回の遷移が含まれる。これらの選択肢は各々、図３に示されるエンコーダシステム５００に１回転あたり２４の別々の領域７０ａ、７０ｂがあるため、可能である。一般に、１回転当たりの別々の領域７０ａ、７０ｂの数がｎ単位であった場合、ｍ単位あたり１回の領域遷移における選択肢があり、ｍは、１より大きくｎより小さい、ｎの何れかの整数因数である。
【0045】
両方のセンサ２１５ａ、２１５ｂのサンプリング周波数が低速であるほど、必要な電力消費量は小さく、したがってバッテリ２９の必要な大きさも小さくなる。したがって、設計によりサンプリング周波数をできるだけ小さくすることが最適である。
【0046】
プログラムメモリ２５に記憶され、送達された投与量を検出するためにプロセッサ機構２３により実行されるファームウェアはまた、光センサ２１５ａ及び／又は２１５ｂを、測定光パルスを生成するように、すなわち光センサ２１５ａ、２１５ｂを駆動するように構成するためにも実装される。光センサ２１５ａ、２１５ｂは、プロセッサ機構２３によって、異なるパルスレートで、特に第一のパルスレートで、又は少なくとも１つの第二のパルスレートで光パルスを生成するように構成できる。第一のパルスレートはここで、少なくとも１つの第二のパルスレートより低い。パルスレートは、連続する２つの光パルスの時間間隔を決定する。
【0047】
図５は、ファームウェアにより構成されるプロセッサ機構２３によって駆動される光センサ２１５ａ、２１５ｂにより生成される光パルス１０００のシーケンスの例を示している。図の光パルス１０００のシーケンスは、第一の、すなわち「低速」パルスレートによる光パルス１００２の第一のシーケンスを含み、連続するパルス１００２間の時間間隔はＴ１である。時間間隔Ｔ１は、例えば国際公開第２０１４０３３１９５号パンフレットに記載されている注射ペンの特定の実施形態では例えば約２ミリ秒であり得、すなわち連続する２つの光パルス１００２間の時間間隔は約２ミリ秒である。この光パルス１００２の第一のシーケンスは特に、デフォルトで生成されて、エンコーダリングの特性、特にエリア７０ａ、７０ｂの数、それらの寸法、及び反射エリア７０ａ同士間の距離に合わせて調整され得る。これは、サンプリングに必要なエネルギ消費とエリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移を表すセンサ出力信号を取得するのに必要な空間分解能との妥協点として選択され得る。
【0048】
光パルス１０００のシーケンスはまた、第二の、すなわち「高速」パルスレートによる光パルス１００４の第二のシーケンスも含み、連続するパルス間の時間間隔はＴ２である。時間間隔Ｔ２は、例えば国際公開第２０１４０３３１９５号パンフレットに記載されている注射ペンの特定の実施形態では例えば約２５０マイクロ秒であり得、すなわち、連続する２つの光パルス１００４間の時間間隔は２５０マイクロ秒であり、それゆえ、光パルス１００２間の時間間隔Ｔ１よりはるかに小さい。光パルス１００４のより高速のパルスレートにより、光パルス１００２の低速のパルスレートより高い空間分解能が得られ、したがって、特にエリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移を光パルス１００２より高い正確さで検出するのに適している。
【0049】
図５には４つの「高速」光パルス１００４しか示されていないが、これより多い、又は少ない「高速」光パルス１００４、特に１６の光パルスが提供され得ると理解すすべきであり、これらは例えば国威出願第２０１４０３３１９５号に記載されている注入装置との実装に適用され得る。
【0050】
留意すべき点として、異なるパルスレート、例えば第一及び第二のパルスより速いパルスレートの光パルスのその他のシーケンスが、さらにより高い空間分解能を得るために提供され得る。
【0051】
光センサの出力信号１００８が、図５の下の例示的トレースに示されている。出力信号１００８はエリア７０ａ及び７０ｂ間のエンコーダリングの遷移の検出を表す。エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移が光センサによりサンプリング又は検出されると、出力信号１００８は、図５に示されるように時点１０１２でも変化し、これはエリア７０ａ、７０ｂ間の遷移の理想的なエッジ検出を表す。
【0052】
上で概説したように、２つ以上の異なるパルスレートを用いる駆動方式によって、特に、エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移を検出しなければならない場合に、エンコーダリングのエリアの空間分解能を高めることができる。特に、ファームウェアはプロセッサ機構２３を、エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移が第一のパルスレートで実現され得る分解能より高い空間分解能でサンプリングされるべきであるときに、パルスレートが第一から第二のパルスレートへと切り替えられるように構成し得る。光センサの空間分解能は、フラッグ遷移、又はエリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移においてかなりの影響を有し得る。光センサは通常、エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移の中でそれが現れ得る時のターゲット反射の段階的変化のエッジを、その出力信号における急激な変化としてではなく、曖昧な、又は平滑化された遷移として検出する。その結果、センサ出力信号の振幅は、フラッグ遷移の周囲で位置に依存するものとなり得る。これはまた、機械的なフラッグ遷移地点が光センサにより検出されるものと一致し得ないことも意味し得る。それゆえ、エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移が光センサ２１５の検出範囲内で出現したときにより高速のパルスレートに切り換えることによって、より正確なセンサ信号、特に検出された遷移をより正確に表すセンサ信号が得られ得る。
【0053】
パルスレートの切り換えは、図６の遷移検出のより詳細な図の中に示されているように、１つ又は複数の閾値により制御され得る。図６には２つの例示的な既定の閾値ＴＨ、ＴＨ’が示されている。各既定の閾値ＴＨ、ＴＨ’は、よりよい空間分解能を得るためのパルスレートのＴ１からＴ２への切り換えをトリガするために提供され得る。閾値ＴＨは閾値ＴＨ’より大きい。閾値ＴＨ、ＴＨ’は例えば、光センサ、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオードの受光部のそれぞれ出力電圧又は電流の電圧又は電流値であり得る。
【0054】
ファームウェアはプロセッサ機構２３を、光センサの出力信号を、それを閾値ＴＨ、ＴＨ’の少なくとも一方と比較することによって処理するように構成し得る。プロセッサ機構２３が、光センサの出力信号が閾値ＴＨ、ＴＨ’を（エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移が検出されたときの出力信号の挙動に応じて）上回ったこと、又は下回ったことを検出すると、プロセッサ機構２３はパルスレートを第一から第二のそれに切り換え、すなわちより小さい時間間隔Ｔ２の光パルス１００４を生成することによってパルスレートを増大させて、空間分解能をより高くし得る。
【0055】
大きい方の閾値ＴＨは例えば、エリア７０ａ及び７０ｂ間のより急峻な遷移のため、例えば光センサの出力信号がより大きい勾配で変化するときのために提供され得る。これは図６において、例示的トレース１００８’により示される。小さい方の閾値ＴＨ’は例えば、エリア７０ａ及び７０ｂ間のより平滑な遷移のため、例えば光センサの出力信号がより小さい勾配で変化するときのために提供され得、これは図６において例示的トレース１００８’’によって示される。両方の閾値ＴＨ、ＴＨ’を上回る、又は下回るのは、時点１０１０で発生し、それによってパルスレートの切り換えが時点１０１２で起こることになる。
【0056】
閾値ＴＨ、ＴＨ’は既定値であり得るが、例えばパルスレートの切り換えを反射エリア７０ａの反射率によりよく適応させるために、エンコーダリングの特定の実装に合わせて調整することも可能である。例えば、閾値ＴＨ、ＴＨ’は較正手順に適応させられ得て、その間にこれは例えば反射率に合わせて調整され得る。
【0057】
図６では出力信号１００８が閾値ＴＨ、ＴＨ’を下回ることが示されているが、特に出力信号１００８のトレースが逆転した時には出力信号１００８が閾値ＴＨ、ＴＨ’を上回ることが検出され得ると理解されたく、すなわち非反射エリア７０ｂから反射エリア７０ａへの遷移が検出されるべきである場合にはそれが低い値から高い値に上昇し、これは図５及び６において、信号１００８の低い値から高い値への第二の遷移により示されている。
【0058】
また、光センサの駆動方法の他のパラメータを変更することも可能である。ファームウェアはプロセッサ機構２３を、特に光パルス１００２及び１００４の持続時間を変調させるように構成し得る。例えば、持続時間は、エンコーダリングの回転速度で変調され得て、それによって測定光パルス１００２及び１００４はより高い、又はより低い回転速度によりよく適応される。他のパラメータは出力信号の振幅であり、これも特にパルスレートに応じて変調可能である。例えば、パルスレートがより低いパルスレートからより高いものに切り換えられるとき、出力信号の振幅は、パルスレートの切り換えによる変動を縮小するために増大させられ得る。
【0059】
次に、光センサの出力信号におけるパルスレート切り換えによる影響を緩和するための方策について述べる。まず、これらの影響を説明する：パルスレートが変化すると、通常、光センサの出力信号において、例えばフォトトランジスタの出力において、センサ特性による小幅なシフトが発生する。エンコーダリングが、光センサがフラッグ遷移（エリア７０ａ及び７０ｂ間の遷移）に近く、出力信号が閾値、例えば図６のＴＨ又はＴＨ’に近くなるように位置付けられると、パルスレートの変化による出力信号の振幅の小さい変動によって、このプロシージャは高いパルスレートのままとされることが想定される。例えば、２つのパルスレートでの実装では、閾値と交差すると、高パルスレートでのサンプルが発生し、その後、これは低いパルスレートへと下がり、その結果、振幅が小幅で縮小して、それによって閾値がトリップされ得て、それが再び高パルスレートに切り換えられる。このような状況は、グレイコードでのエンコーダリングの実装における揺らぎの原因となり得、それによって測定の不確実性が増大し得る。高いレートでの不必要なサンプリングによってエネルギも浪費され得る。
【0060】
これは、プライミング光パルス、例えばプライミングＩＲ ＬＥＤ駆動パルスを測定に用いられる光パルスの前に含めることによって緩和され得る。図５及び６において、プライミング光パルスは参照番号１００６で示され、測定光パルス１００２の前の時間間隔Ｔ２で生成され、これは光パルス１００４の高速、すなわち第二のパルスレートと同じ期間である。最適な補償のためには、この期間は高速、すなわち第二のパルスレートの期間と一致するべきであることを示すことができる。
【0061】
プライミング光パルス１００６は、測定光パルス１００２及び／又は１００４と同じパラメータで、特に同じ続時間及びエネルギ（特に、振幅及び放出スペクトル）で生成できる。しかしながら、例えばパルスレート切り換えによる望ましくない影響をよりよく軽減させるために、プライミング光パルス１００６が１つ又は複数のパラメータにおいて測定光パルス１００２及び／又は１００４とは異なるようにすることも可能であり、有利であり得る。例えば、プライミング光パルスを光センサの特性に合わせるために、プライミング光パルスの持続時間及び／又はエネルギは、測定光パルスのそれらと異なり得る。特に、プライミング光パルスの持続時間及び／又はエネルギを異なるようにすることは、センサの特性に応じて光センサの出力信号のシフトを縮小するのにより適し得て、特に測定光パルスより短い持続時間及びそれより低いエネルギは、パルスレートが切り換えられたときの光センサの出力信号のシフトを十分に軽減し得る。
【0062】
軽減はまた、光パルスを生成するために駆動パルスの持続時間を適切に変調すること、又は閾値を変更すること、又は光センサの出力信号の振幅を変調することによっても実施され得る。
【0063】
本願で開示される光センサの駆動方法は特に、国際公開第２０１４０３３１９５号パンフレットに記載されている注射ペン等、既定の角度周期性を有するロータリエンコーダシステムを備える可動投与量プログラミングコンポーネントを含む注入装置に特に適している。しかしながら、本開示による駆動方法は、既定の角度周期性を有するロータリエンコーダシステムを備える可動投与量プログラミングコンポーネントを有する薬物送達装置全般に適用可能である。本開示の方法はまた、薬物送達付属装置、例えば注入装置等の薬物送達装置に取り付けるように提供され、投与量記録及び／又は外部電子機器との接続性等の電子的機能を提供するように設計され、構成された無線通信装置にも適用できると理解されたい。このような付属装置は例えば、図４に示され、付属装置が取り付けられる薬物送達装置により選択及び／又は送達される投与量を測定できるように設計されるセンサユニット７００を備える電子部品を含み得る。付属装置に含まれる電子部品はすると、本願で開示される方法を、特に、投与量の選択及び／又は排出を検出するための測定光パルスを生成するために提供される１つ又は複数の光センサを駆動するためのマイクロコントローラ等のコントローラを構成するファームウェアによって実行し得る。本願で開示される方法が特に適している光エンコーダシステムの実装は、例えば前述の国際公開第２０１９１０１９６２Ａ１号パンフレットにおいて開示されている。
【0064】
本願で開示される方法によれば、可動投与量プログラミングコンポーネントの移動を正確に表す光センサの出力信号を生成できる。これは特に、ロータリエンコーダシステムの異なるエリア間の遷移をサンプリングするためにそれによって測定光パルスが生成されるパルスレートを第一のより低いパルスレートから少なくとも１つの第二のより高いパルスレートに切り換えることによって得られ得る。切り換えは特に、光センサの出力信号が１つ又は複数の閾値と交差することによってトリガされ得る。パルスレートの切り換えによる出力信号への影響を軽減するために、本願で開示される実施形態は、第一のパルスレートでの測定の光パルスの前に生成されるプライミング光パルスを導入することを提案する。プライミング光パルスは特に、測定光パルスの前の、少なくとも１つの第二のパルスレートに対応する時間シフトで生成される。
【0065】
「薬物」又は「薬剤」という用語は本明細書中では同義として使用され、１つ又は複数の活性薬剤成分又は薬学的に許容される塩若しくはその溶媒和化合物と、任意選択的に薬学的に許容されるキャリアを含む医薬製剤を表す。活性薬剤成分（ＡＰＩ（ａｃｔｉｖｅ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ））は、最も広い意味において、人又は動物に対する生物学的効果を有する化学構造である。薬理学において、薬物又は薬剤は病気の治療、治癒、予防、若しくは診断で使用されるか、又はそれ以外に身体的若しくは精神的健康を向上させるために使用される。薬物又は薬剤は、限定的期間にわたり、又は慢性疾患のためには定期的に使用され得る。
【0066】
後述のように、薬物又は薬剤は、１つ又は複数の病気の治療のために、少なくとも１つのＡＰＩ、又はその組合せを様々な種類の調合で含むことができる。ＡＰＩの例としては、分子量５００Ｄａ以下の小分子、ポリペプチド、ペプチド、たんぱく質（例えば、ホルモン、増殖因子、抗体、抗体フラグメント、及び酵素）、炭水化物と多糖類、及び酸、二本鎖又は一本鎖ＤＮＡ（ネイキッド及びｃＤＮＡを含む）、ＲＮＡ、アンチセンスＤＮＡ及びＲＮＡ等のアンチセンス核酸、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、リボザイム、遺伝子、及びオリゴヌクレオチドが含まれ得る。核酸は、ベクトル、プラスミド、又はリポソーム等の分子送達系に組み込まれ得る。１つ又は複数の薬物の混合物も想定される。
【0067】
薬物又は薬剤は、薬物送達装置と共に使用するようになされた一次包装又は「薬物容器」に収容され得る。薬物容器は、例えばカートリッジ、シリンジ、リザーバ、又はその他の、１つ又は複数の薬物の適当な保存（例えば、短期又は長期保存）のための適当なチャンバを提供するように構成された固形若しくは柔軟な容器であり得る。例えば、幾つかの例において、チャンバは薬物を少なくとも１日（例えば、１～少なくとも３０日間）保存するように設計され得る。幾つかの例において、チャンバは薬物を約１カ月～約２年間保存するように設計され得る。保管は、室温（例えば、約２０℃）又は低温（例えば、約－４℃～約４℃）で行われ得る。幾つかの例において、薬物容器は投与される薬剤調合物の２つ以上の成分（例えば、ＡＰＩと希釈剤、又は２種類の薬物）を別々に、各チャンバに１つずつ保管するように構成される２室式カートリッジであり得るか、それを含み得る。このような例において、２室式カートリッジの２つのチャンバは、人又は動物の体内に吐出する前及び／又は吐出中に２つ以上の成分を混合できるように構成され得る。例えば、２つのチャンバは、これらが相互に流体連通して（例えば、２つのチャンバ間の導管による）、吐出前にユーザが希望に応じて２つの成分を混合できるように構成され得る。代替的に、又はそれに加えて、２つのチャンバは、成分が人又は動物の体内に吐出されている間に混合できるように構成され得る。
【0068】
本明細書に記載の薬物送達装置に収容された薬物又は薬剤は、様々な種類の医学的障害の治療及び／又は予防に使用できる。障害の例としては、例えば真正糖尿病又は、糖尿病性網膜症などの真正糖尿病の合併症、深部静脈又は肺血栓等の血栓閉塞症が含まれる。障害のまた別の例は、急性冠動脈症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、花粉症、アテローム性動脈硬化、及び／又は関節リウマチである。ＡＰＩ及び薬物の例は、Ｒｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ ２０１４等のハンドブック、例えば、これらに限定されないが、メイングループ１２（抗糖尿病薬）又は８６（腫瘍薬）、及びメルクインデックス第１５版に記載されているものである。
【0069】
１型若しくは２型真正糖尿病又は１型若しくは２型真正糖尿病の合併症の治療及び／又は予防のためのＡＰＩの例には、インスリン、例えばヒトインスリン、又はインスリン類似体若しくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ－１）、ＧＬＰ－１類似体若しくはＧＬＰ－１受容体作動薬、又はその類似体若しくは誘導体、ジペブチジルペプチターゼ－４（ＤＰＰ４）阻害薬、又は薬学的に許容される塩若しくはその溶媒和化合物、又はそれらのあらゆる混合物が含まれる。本明細書で使用されるかぎり、「類似体」及び「誘導体」という用語は、形式的に天然に存在するペプチドの構造、例えばヒトインスリンのそれから、天然に存在するペプチド内にある少なくとも１つのアミノ酸残基を削除及び／若しくは置換することによって、並びに／又は少なくとも１つのアミノ酸残基を追加することによって導出できる分子構造を有するポリペプチドを指す。追加及び／又は置換されるアミノ酸残基は、コード化可能なアミノ酸残基又はその他の天然に存在する残基か、又は純粋な合成アミノ酸残基の何れでもあり得る。インスリン類似体は、「インスリン受容体リガンド」とも呼ばれる。特に、「誘導体」という用語は、形式的に天然に存在するペプチドの構造、例えばヒトインスリンのそれから導出可能な、１つ又は複数の有機置換基（例えば、脂肪酸）がアミノ酸のうちの１つ以上と結合する分子構造を有するポリペプチドを指す。任意選択により、天然に存在するペプチドの中にある１つ又は複数のアミノ酸が削除され、及び／若しくはコード化不能なアミノ酸を含むその他のアミノ酸に置換されていてもよく、又はコード化不能のものを含むアミノ酸が天然に存在するペプチドに追加されていている。
【0070】
インスリン類似体の例は、Ｇｌｙ（Ａ２１）、Ａｒｇ（Ｂ３１）、Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン（インスリングラルギン）、Ｌｙｓ（Ｂ３）、Ｇｌｕ（Ｂ２９）、ヒトインスリン（インスリンリスプロ）、Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン（インスリンアスパルト）、位置Ｂ２８のプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、又はＡｌａに置換され、位置Ｂ２９のＬｙｓがＰｒｏに置換され得るヒトインスリン、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、及びＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。
【0071】
インスリン誘導体の例は例えば、Ｂ２９－Ｎ－ミリストイル－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、Ｌｙｓ（Ｂ２９）（Ｎ－テトラデカノイル）－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン（インスリンデテミル、Ｌｅｖｅｍｉｒ（登録商標））、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－ガンマ－グルタミル）－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、Ｂ２９－Ｎ－オメガ－カルボキシペンタデカノイル－ガンマ－Ｌ－グルカミル－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン（インスリンデグルデク、Ｔｒｅｓｉｂａ（登録商標））、Ｂ２９－Ｎ－（Ｎ－リトコリル－ガンマ－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、及び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。
【0072】
ＧＬＰ－１、ＧＬＰ－１類似体、及びＧＬＰ－１受容体作動薬の例は、例えば、リキシセナチド（Ｌｙｘｕｍｉａ（登録商標））、エキセナチド（Ｅｘｅｎｄｉｎ－４、Ｂｙｅｔｔａ（登録商標）、Ｂｙｄｕｒｅｏｎ（登録商標）、アメリカドクトカゲの唾液腺により生成される３９アミノ酸ペプチド）、リラグルチド（Ｖｉｃｔｏｚａ（登録商標））、セモグラチド、タスポグラチド、アルビグラチド（Ｓｙｎｃｒｉａ（登録商標））、デュラグラチド（Ｔｒｕｌｉｃｉｔｙ（登録商標））、ｒエキセンジン－４、ＣＪＣ－１１３４－ＰＣ、ＰＢ－１０２３、ＴＴＰ－０５４、ラングルナチド／ＨＭ－１１２６０Ｃ（Ｅｆｐｅｇｌｅｎａｔｉｄｅ）、ＨＭ－１５２１１、ＣＭ－３、ＧＬＰ－１エリゲン、ＯＲＭＤ－０９０１、ＮＮ－９４２３、ＮＮ－９７０９、ＮＮ－９９２４、ＮＮ－９９２６、ＮＮ－９９２７、ノデキセン、ビアドール－ＧＬＰ－１、゜ＣＶＸ－０９６、ＺＹＯＧ－１、ＺＹＤ－１、ＧＳＫ－２３７４６９７、ＤＡ－３０９１、ＭＡＲ－７０１、ＭＡＲ７０９、ＺＰ－２９２９、ＺＰ－３０２２、ＺＰ－ＤＩ－７０、ＴＴ－４０１（Ｐｅｇａｐａｍｏｄｔｉｄｅ）、ＢＨＭ－０３４である。ＭＯＤ－６０３０、ＣＡＭ－２０３６、ＤＡ－１５８６４、ＡＲＩ－２６５１、ＡＲＩ－２２５５、チルゼパチド（ＬＹ３２９８１７６）、バマデュチド（ＳＡＲ４２５８９９）、エキセナチド－ＸＴＥＮ、及びグルカゴン－Ｘｔｅｎ。
【0073】
オリゴヌクレオチドの例は例えば、ミポメルセンナトリウム（Ｋｙｎａｍｒｏ（登録商標））、家族性高コレステロール血症の治療のためのコレステロール低下アンチセンス治療薬、又はアルポート症候群の治療のためのＲＧ０１２である。
【0074】
ＤＰＰ４阻害薬の例は、リナグリプチン、ビルダグリプチン、シタグリプチン、デナグリプチン、サキサグリプチン、ベルベリンである。
【0075】
ホルモンの例としては、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、及びゴセレリン等の、脳下垂体ホルモン若しくは視床下部ホルモン又は調節性活性ペプチド及びそれらのアンタゴニストが含まれる。
【0076】
多糖類の例としては、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン若しくは超低分子量ヘパリン、又はそれらの誘導体、又は硫酸化多糖類、例えば上述の多糖類のポリ硫酸化形態、及び／又は、薬学的に許容されるそれらの塩が含まれる。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一例は、エノキサパリンナトリウムである。ヒアルロン酸誘導体の例は、ハイランＧ－Ｆ２０（Ｓｙｎｖｉｓｃ（登録商標））、ヒアルロン酸ナトリウムである。
【0077】
「抗体」という用語は、本明細書で使用されるかぎり、免疫グロブリン分子又はその抗原結合部分を指す。免疫グロブリン分子の抗原結合部分の例には、抗原を結合する能力を保持するＦ（ａｂ）及びＦ（ａｂ’）２フラグメントが含まれる。抗体は、ポリクローナル、モノクローナル、組換え型、キメラ型、非免疫型又はヒト化、完全ヒト型、非ヒト型（例えばネズミ）、又は一本鎖抗体とすることができる。いくつかの実施形態において、抗体はエフェクタ機能を有し、補体を固定することができる。いくつかの実施形態において、抗体は、Ｆｃ受容体と結合する能力が低い、又はそれを持たない。例えば、抗体は、アイソタイプ若しくはサブタイプ、抗体フラグメント又は変異体とすることができ、これはＦｃ受容体との結合を支持せず、例えば、突然変異した、又は欠失したＦｃ受容体結合領域を有する。抗体という用語はまた、四価二重特異性タンデム免疫グロブリン（ＴＢＴＩ）及び／又は交差結合領域の配向性を有する二重可変領域抗体様結合タンパク質（ＣＯＤＶ）に基づく抗体結合分子も含む。
【0078】
「フラグメント」又は「抗体フラグメント」という用語は、全長抗体ポリペプチドを含まないが、抗原と結合することができる全長抗体ポリペプチドの少なくとも一部を依然として含む、抗体ポリペプチド分子（例えば、抗体重鎖及び／又は軽鎖ポリペプチド）由来のポリペプチドを指す。抗体フラグメントは、全長抗体ポリペプチドの切断された部分を含むことができるが、この用語はそのような切断されたフラグメントに限定されない。本発明に有用である抗体フラグメントとしては、例えば、Ｆａｂフラグメント、Ｆ（ａｂ’）２フラグメント、ｓｃＦｖ（一本鎖Ｆｖ）フラグメント、直鎖抗体、単一特異性、又は二重特異性、三重特異性、四重特異性及び多重特異性抗体（例えば、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ）等の多重特異性抗体フラグメント、一価、又は二価、三価、四価及び多価抗体等の多価抗体フラグメント、ミニボディ、キレート組換え抗体、トリボディ又はバイボディ、イントラボディ、ナノボディ、小モジュラー免疫薬（ＳＭＩＰ）、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質、ラクダ化抗体、及びＶＨＨ含有抗体が含まれる。抗原結合抗体フラグメントのその他の例は当業界で知られている。
【0079】
「相補性決定領域」すなわち「ＣＤＲ」は、特異的抗原認識を仲介する役割を主に担う重鎖及び軽鎖両方のポリペプチドの可変領域内の短いポリペプチド配列を指す。「フレームワーク領域」という用語は、ＣＤＲ配列ではなく、ＣＤＲ配列の正しい位置決めを維持して抗原結合を可能にする役割を主に担う重鎖及び軽鎖両方のポリペプチドの可変領域内のアミノ酸配列を指す。フレームワーク領域自体は、典型的に、当業界で知られているように、抗原結合に直接関与しないが、特定の抗体のフレームワーク領域内の特定の残基が、抗原結合に直接関与することができ、又はＣＤＲ内の１つ又は複数のアミノ酸が抗原と相互作用する能力に影響を与え得る。
【0080】
抗体の例は、アンチＰＣＳＫ－９ｍＡｂ（例えば、アリロクマブ）、アンチＩＬ－６ｍＡｂ（例えば、サリルマブ）、及びアンチＩＬ－４ｍＡｂ（例えば、デュピルマブ）である。
【0081】
本明細書に記載のあらゆるＡＰＩの薬学的に許容される塩もまた、薬物送達装置における薬物又は薬剤において使用されることが想定される。薬学的に許容される塩は、例えば酸付加塩及び塩基性塩である
【0082】
当業者であれば、本発明の完全な範囲と主旨から逸脱することなく、本明細書に記載のＡＰＩ、製剤、装置、方法、システム、及び実施形態の様々な構成要素に修正（追加及び／又は削除）を加えることができ、本発明はそのような修正及びそのあらゆる均等物を包含することがわかるであろう。
【0083】
例示的な薬物送達装置は、ＩＳＯ１１６０８－１：２０１４（Ｅ）５．２項の表１に記載されている針ベースの注射システムを含み得る。ＩＳＯ１１６０８－１：２０１４（Ｅ）に記載されているように、針ベースの注射システムは広く、複数回投与容器システムと単回投与（部分又は全量排出）容器システムに分類され得る。容器は、交換可能容器でも、一体化された交換不能容器でもよい。
【0084】
ＩＳＯ１１６０８－１：２０１４（Ｅ）にさらに記載されているように、複数回投与容器システムは、交換式容器を備える針ベースの注入装置を含み得る。このようなシステムでは、各容器は複数回分の投与量を保持し、その大きさは固定でも可変（ユーザにより事前設定される）でもよい。他の複数回投与容器システムは、一体化された交換不能容器を備える針ベースの注入装置を含み得る。このようなシステムでは、各容器は複数回分の投与量を保持し、その大きさは固定でも可変（ユーザにより事前設定される）でもよい。
【0085】
ＩＳＯ１１６０８－１：２０１４（Ｅ）にさらに記載されているように、単回投与容器システムは交換式容器を備える針ベースの注入装置を含み得る。このようなシステムの一例において、各容器は１回分の投与量を保持し、送達可能量の全量が排出される（全量排出）。別の例では、各容器は１回分の投与量を保持し、送達可能量の一部が排出される（部分排出）。同じくＩＳＯ１１６０８－１：２０１４（Ｅ）に記載されているように、単回投与容器システムは、一体化された交換不能容器を備える針ベースの注入装置を含み得る。このようなシステムの一例では、各容器は１回分の投与量を保持し、送達可能量の全量が排出される（全量排出）。別の例では、各容器は１回分の投与量を保持し、送達可能量の一部が排出される（部分排出）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】