(57)【要約】【課題】投与量を患者に送達するために使用される薬物送達デバイス内に残存する投与量を測定するためのデバイス、システム、および方法を提供する。【解決手段】容器内の液体体積を測定するための投与量測定システムは、容器に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源を備える。複数の光源に光学的に結合可能であり、かつ複数の光源の少なくとも一部によって放出された電磁放射を検出するように配置および構成された複数のセンサは、装置内に位置している。装置は、複数のセンサのそれぞれから、検出された電磁放射の一部を表すデータを受信するように構成された処理ユニットも備える。処理ユニットは、さらに、受信したデータを、複数のセンサにより検出された電磁放射を表す識別符号に変換するように動作可能である。【選択図】図２
2020022768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の液体体積を測定するための装置であって、
前記容器に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源と、
前記複数の光源に光学的に結合可能な複数のセンサであって、それぞれが、前記複数の光源の少なくとも一部によって放出された前記電磁放射を検出するように配置および構成される、複数のセンサと、
前記複数のセンサのそれぞれから、前記検出された電磁放射の前記一部を表すデータを受信するように構成され、前記受信したデータを、複数のセンサによって検出された前記電磁放射を表す識別符号へと変換するように動作可能な処理ユニットと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記処理ユニットは、さらに、前記識別符号を、前記容器内の液体体積を表す参照識別符号に関連付けるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の光源、前記複数のセンサ、および前記処理ユニットは、筐体内に配置され、
前記筐体は、薬物送達デバイスに取り外し可能に連結することができるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記薬物送達デバイスは、注射ペンである、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記筐体は、ペンキャップである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記注射ペンおよび前記ペンキャップの少なくとも一方は、前記ペンキャップを所定の半径方向の向きで前記注射ペンに連結させるように構成された位置合わせ機能を備える、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記処理ユニットは、前記複数のセンサのそれぞれから前記検出された電磁放射の前記一部を表すデータと、前記複数のセンサによって検出された前記電磁放射を表す前記識別符号と、のうち少なくとも一方を一時的に記憶するように構成されたメモリを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記処理ユニットは、複数の参照識別符号を記憶するように構成されたメモリを備え、
前記複数の参照識別符号のそれぞれは、前記容器内の液体体積を表す、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記処理ユニットは、情報を記憶するように構成されたＲＦＩＤチップを備え、
前記ＲＦＩＤチップは、近距離無線通信が使用可能なデバイスに、前記記憶された情報を読み取らせるように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記光源は、発光ダイオードである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記センサは、光検出器である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記電磁放射は、赤外線放射である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記電磁放射は、マイクロ波放射である、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記電磁放射は、パルス状に放出される、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
リモートデバイスとの双方向通信を可能にするように構成された通信モジュールをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
信号品質を改善するための絶縁構造をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記絶縁構造は、前記装置の前記電子コンポーネントを外部の電磁雑音から遮蔽するように構成された金属裏張りを備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置の状態に関する情報をユーザに伝達するように構成されたディスプレイをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記状態は、残存投与量、使用履歴、残存電池寿命、無線通信状況、およびユーザリマインダの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ユーザが、前記装置の電源を入れること、前記装置の電源を切ること、前記装置をリセットすること、患者の行動の詳細を手動入力すること、容器の使用の詳細を手動入力すること、および、前記装置とリモートデバイスとの間の通信を手動で開始すること、のうち少なくとも１つを行うことができるように構成されたユーザ入力インタフェースをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数の光源は、前記容器の第１の側に配置され、
前記複数のセンサは、前記容器の第２の側に配置され、前記第２の側は前記第１の側の実質的に反対側である、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記複数の光源は、前記容器に対して第１半径方向位置に配置され、
前記複数のセンサは、第２半径方向位置に配置され、前記第２半径方向位置は、前記第１半径方向位置とは異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第２半径方向位置は、前記第１半径方向位置からおよそ１８０°にある、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記複数の光源は、実質的に直線上に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数のセンサは、実質的に直線上に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
薬物容器内の液体の体積を推定する方法であって、
複数の光源に、前記薬物容器に向けて電磁放射を放出させることと、
前記薬物容器を通った前記放出後の電磁放射の識別符号を複数のセンサにより検出することと、
前記識別符号を複数の参照識別符号と比較して、前記薬物容器内の前記液体の体積を決定することと、
を含む、方法。
【請求項２７】
前記薬物容器を通った前記放出後の電磁放射の前記識別符号を検出することは、前記複数の光源の少なくとも一部から放出された前記電磁放射の少なくとも一部を、前記複数のセンサデバイスのそれぞれによって検出することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数のセンサのそれぞれによって検出された前記電磁放射の前記一部は、前記識別符号にコンパイルされる、請求子２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記薬物容器内の前記液体の体積に基づいて、患者に送達された投与量を計算することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
服用遵守を監視するために、前記患者に送達された前記投与量を、患者の投薬治療スケジュールと比較することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記信号識別符号を背景光に対して補正することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記補正は、前記複数の光源のそれぞれが暗い状態で前記複数のセンサによって検出された背景識別符号と、前記信号識別符号と、を比較することを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記薬物容器内の投与量体積の範囲における前記識別符号を記録することにより、複数の参照識別符号を生成することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記信号識別符号を、確率マッチングを使用して前記参照識別符号に関連付けることをさらに含み、
前記確率マッチングは、前記薬物容器内に残存する前記液体の体積を決定するように動作可能である、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
複数の光源に、一度目の電磁放射を前記注射ペンに向けて放出させることと、
前記注射ペンを通った前記放出後の電磁放射の第１識別符号を複数のセンサにより検出することと、
前記第１識別符号を複数の参照識別符号と比較して、前記注射ペン内の液体の前記第１体積を決定することと、
前記複数の光源に、前記一度目の後、二度目の電磁放射を前記注射ペンに向けて放出させることと、
前記注射ペンを通った前記放出後の電磁放射の第２識別符号を前記複数のセンサにより検出することと、
前記第２識別符号を前記複数の参照識別符号と比較して、前記注射ペン内の前記液体の前記第２体積を決定することと、
前記第１体積および前記第２体積に基づいて、前記注射ペンから送達された投与量を推定することと、
を含む、方法。
【請求項３６】
前記複数の光源および前記複数のセンサは、注射ペンキャップ内に配置され、
前記方法は、
前記注射ペンから前記注射ペンキャップが取り外される前に、前記第１識別符号を検出することと、
前記注射ペンに前記注射ペンキャップが戻された後に、前記第２識別符号を検出することと、
を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記送達された投与量の情報を外部デバイスに伝達することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記ペンキャップの非活動状態が所定期間続いた後、前記ペンキャップを節電モードに切り替えることを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記薬物容器内に残存する液体の体積が極度に少ない場合に、ユーザに警告することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
薬物貯蔵部を備える薬物送達デバイスと、前記薬物送達デバイスに取り外し可能に連結することができるように構成された投与量測定システムと、を備えた健康管理システムであって、
前記投与量測定システムは、
前記薬物貯蔵部に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源と、
前記複数の光源に光学的に結合可能な複数のセンサであって、それぞれが、前記薬物貯蔵部を通って伝達された電磁放射の量を検出するように配置および構成され、前記薬物貯蔵部を通って伝達された前記電磁放射の量は、前記薬物貯蔵部内に残存する液体の体積を表す識別符号である、複数のセンサと、
前記薬物貯蔵部内に残存する前記液体の体積を示す情報をユーザに提示するように構成されたディスプレイと、を備える、
健康管理システム。
【請求項４１】
前記投与量管理システムは、前記薬物貯蔵部内に残存する前記液体の体積を表すデータをリモートデバイスに伝達するように構成される、請求項４０に記載の健康管理システム。
【請求項４２】
前記薬物貯蔵部内に残存する前記液体の体積を表す前記データのリモートデバイスへの伝達により、前記リモートデバイスが、前記患者に送達された投与量を計算することができる、請求項４１に記載の健康管理システム。
【請求項４３】
前記投与量管理システムは、前記リモートデバイスからユーザの健康データを受信するように構成され、
前記ユーザの健康データは、ユーザの血糖値、ユーザの食事、ユーザの運動、およびユーザの家庭にて監視された健康データの少なくとも１つを含む、請求項４１に記載の健康管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
[0001]  本出願は、２０１３年１月１８日出願の米国仮特許出願第６１／７５４，２６２号「非侵襲性注射ペンおよびシリンジセンサデバイス」および２０１２年５月２１日出願の米国仮特許出願第６１／６４９，９１９号「非侵襲注射ペンおよびシリンジセンサデバイス」の優先権および利益を主張する２０１３年３月１２日出願の米国特許出願第１３／７９６，８８９号「投与量測定システムおよび方法」の一部継続出願であり、かつその優先権を主張するものであり、これらのすべては参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]  本出願は、また、参照によりその開示の全てが本明細書に組み込まれる２０１３年１月１８日出願の米国仮特許出願第６１／７５４，２６２号「非侵襲注射ペンおよびシリンジセンサデバイス」の優先権および利益を主張する。
[0003]  本出願は、また、参照によりその開示の全てが本明細書に組み込まれる２０１２年５月２１日出願の米国仮特許出願第６１／６４９，９１９号「非侵襲注射ペンおよびシリンジセンサデバイス」の優先権および利益を主張する。
[0004]  本明細書に記載される実施形態は、概して、薬物送達デバイス内に残存する投与量を測定するためのデバイス、システム、および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0005]  多くの慢性病患者は、注射ペンまたは同様の薬物送達デバイスを使用した自己投与が必要な薬剤を処方される。例えば、１型または２型糖尿病と診断された患者は、定期的に血糖値を確認し、注射ペンを使用して適切な投与量のインスリンを自己投与する必要がある。薬剤の有効性を監視するためには、投与量情報を記録しなくてはならない。手動で投与量情報をログ記録するプロセスは、特に制御されていない状況においては、面倒であり間違いの元になるものである。患者は、しばしば、薬剤の投与時に投与量情報を記録することを忘れることがある。さらに、そのような患者の多くは、未成年者または高齢者であり、効率的に投与量の経過を追い続けることができない。
【０００３】
[0006]  不完全な投与量の記録は、患者が病状を自己管理する能力を妨げ、さらに、彼らの介護者が行動上の見識を通して介護計画を調整するのを妨害する。注入可能な薬剤の対象投与スケジュールを順守することが不足すると、救命救急診療の必要性を増加させ、ひいては、世界中に国々において医療費を著しく増加させることにつながる。
【０００４】
[0007]  したがって、患者が病気の治療を自己管理する能力を向上させる手助けするより良い技術支援に対する需要が存在する。このような支援は、患者に、自身の健康状態についてより意識を高めさせて啓蒙するだけでなく、介護者が患者の健康をより好適に監視するのを手助けすることができる。特に、患者の行動に関するデータの取得を容易にし、かつそのデータが、通院（例えば、再入院）の発生を減少させ、患者、介護提供者、家族、および金融サービス提供者に情報を与え、かつ彼らを啓蒙するために使用されるようにすることができるシステム、デバイス、および方法に対する需要が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
[0008]  本明細書に記載される実施形態は、概して、薬物送達デバイス内に残存する投与量を測定するためのデバイス、システム、および方法に関連する。いくつかの実施形態において、容器内の液体体積を測定するための投与量測定システムは、容器に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源を備える。複数のセンサは、複数の光源に光学的に結合可能であり、光源の少なくとも一部により放出された電磁放射を検出するように配置および構成されている。装置は、複数のセンサのそれぞれから、検出された電磁放射の一部を表すデータを受信し、受信したデータを、複数のセンサによって検出された電磁放射を表す識別符号に変換するように構成された処理ユニットも備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】[0009]  一実施形態に係る投与量測定システムの概略的なブロック図である。
【図２】[0010]  一実施形態に係る投与量測定システムの斜視図である。
【図３】[0011]  図２の投与量測定システムの分解斜視図である。
【図４】[0012]  図２の投与量測定システムの分解上面図である。
【図５】[0013]  一実施形態に係る、図２の投与量測定システムに含まれ得る通信インタフェースの概略図である。
【図６】[0014]  第１媒体と第２媒体との間の異なる光透過態様を示す概略的な光路図である。
【図７】[0015]  一実施形態に係る投与量測定システムの断面図である。
【図８】[0016]  一実施形態に係る投与量測定システムの断面図である。
【図９】[0017]  一実施形態に係る投与量測定システムの断面図である。
【図１０】[0018]  一実施形態に係る投与量測定システムの垂直断面図である。
【図１１Ａ】[0019]  投与量測定システムの実施形態の断面図であり、第１構成を示す。
【図１１Ｂ】[0019]  投与量測定システムの実施形態の断面図であり、第２構成を示す。
【図１１Ｃ】[0019]  投与量測定システムの実施形態の断面図であり、第３構成を示す。
【図１２】[0020]  図１１Ａの投与量測定システムの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１３】[0021]  図１１Ｃの投与量測定システムの線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１４】[0022]  一実施形態に係る投与量測定システムのセンサの参照識別符号（signature）信号を示す。
【図１５】[0023]  一実施形態に係る投与量測定システムの動作方法のフロー図である。
【図１６】[0024]  一実施形態に係る投与量測定システムの動作方法のフロー図である。
【図１７】[0025]  一実施形態に係る投与量測定システムに関連付けられた健康管理システムの概略的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0026]  本明細書に記載される実施形態は、概して、薬物送達システム内に残存する投与量を測定するためのデバイス、システム、および方法に関する。いくつかの実施形態において、容器内の液体体積を測定するための投与量測定システムは、容器に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源を備える。複数のセンサは、複数の光源に光学的に結合可能であり、かつ光源の少なくとも一部によって放出された電磁放射を検出するように配置および構成される。装置は、また、複数のセンサのそれぞれから、検出された電磁放射の一部を表すデータを受信し、受信したデータを、複数のセンサによって検出された電磁放射を表す識別符号に変換するように構成された処理ユニットも備える。
【０００８】
[0027]  いくつかの実施形態において、薬物送達デバイス内の液体の体積を推定する方法は、複数の光源に、薬物容器に向けて電磁放射を放出させることと、薬物容器を通過した放出後の電磁放射の識別符号を複数のセンサにより検出することと、を含む。検出された識別符号は、その後、複数の参照識別符号と比較され、薬物容器内の液体の体積が決定される。複数の参照識別符号のそれぞれは、薬物容器内に残存する体積レベルに対応する。いくつかの実施形態において、薬物容器を通過した放出後の電磁放射の識別符号を検出することは、複数の光源の少なくとも一部から放出された電磁放射の少なくとも一部を検出することを含む。複数のセンサのそれぞれによって検出された電磁放射の一部は、信号識別符号にコンパイルすることができる。
【０００９】
[0028]  いくつかの実施形態において、方法は、薬物容器内の液体の体積に基づいて、患者に送達された投与量を計算することも含む。いくつかの実施形態では、患者に送達された投与量は、服用遵守を監視するために、患者の投与量スケジュールと比較される。方法は、さらに、雑音の一因となり得る背景光の信号識別符号を補正することを含んでもよい。この補正は、複数の光源のそれぞれが暗い状態で、信号識別符号を、複数のセンサによって検出された背景識別符号に比較することを含み得る。いくつかの実施形態において、方法は、薬物容器内の投与量体積の範囲における識別符号を記録することにより、複数の参照識別符号を生成することも含む。方法は、確率的マッチングを使用して信号を参照識別符号に関連付けて、投与量容器内に残存する液体の体積を決定することも含み得る。
【００１０】
[0029]  いくつかの実施形態において、注射ペンにより送達される投与量を、薬物測定システムを使用して決定するための方法は、複数の光源に、注射ペンに向けて１回目の電磁放射を放出させることと、注射ペンを通過した放出後の電磁放射の第１識別符号を複数のセンサにより検出することとを含む。第１識別符号は、その後、複数の参照識別符号と比較され、注射ペン内の液体の第１体積が決定される。方法は、さらに、複数の光源に、１回目の後、注射ペンに向けて２回目の電磁放射を放出させることと、注射ペンを通過した放出後の電磁放射の第２識別符号を、複数のセンサにより検出することと、を含む。第２識別符号は、その後、複数の参照識別符号と比較され、注射ペン内の液体の第２体積が決定される。第２体積は、第１体積から差し引かれ、注射ペンから送達された投与量を決定することができる。
【００１１】
[0030]  いくつかの実施形態において、複数の光源および複数のセンサは、注射ペンキャップ内に配置される。いくつかの実施形態では、方法は、注射ペンキャップが注射ペンから取り外される前に第１識別符号を検出することと、注射ペンキャップが注射ペン上に戻された後に第２識別符号を検出することと、を含む。この方法は、送達された投与量の情報を外部デバイスに伝達することも含む。いくつかの実施形態において、方法は、ペンキャップの非活動状態が所定の期間続いた後、ペンキャップを節電モードに切り替えることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、さらに、薬物容器内に残存する液体の体積が極度に少なくなった場合、および／または、投与量の薬剤を送達する時間になった場合、ユーザに警告することを含む。
【００１２】
[0031]  いくつかの実施形態において、健康管理システムは、薬物貯蔵部を備えた薬物送達デバイスと、薬物送達デバイスに取り外し可能に連結することができるように構成された投与量測定システムと、を備える。投与量測定システムは、薬物貯蔵部に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源と、複数の光源に光学的に結合可能な複数のセンサであって、薬物貯蔵部を通って伝達された電磁放射の量を検出するように構成および配置されたセンサと、を備える。電磁放射の量は、薬物貯蔵部内に残存する液体の体積を表す識別符号としての役割を果たす。健康管理システムは、薬物貯蔵部内に残存する液体の体積を示す情報をユーザに提示するように構成されたディスプレイも備える。投与量測定システムは、薬物貯蔵部内に残存する液体の体積を表すデータをリモートデバイスに伝達し、例えば、リモートデバイスが患者に送達された投与量を計算できるように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、投与量管理システムは、例えば、ユーザの血糖値、ユーザの食事、ユーザの運動、および／またはユーザの家庭健康監視データなどを含み得るユーザの健康データをリモートデバイスから受信するように構成される。
【００１３】
[0032]  本明細書において使用される「約」および「およそ」という用語は、一般的に、記載された値の±１０％を含む。例えば、約５と記載される場合は４．５〜５．５を含み、およそ１０と記載される場合は９〜１１を含み、約１００と記載される場合は９０〜１１０を含み得る。
【００１４】
[0033]  図１は、薬物送達デバイス１１０内の投与量を測定するための投与量測定システム１００の概略的なブロック図である。投与量測定システム１００は、照明モジュール１４０、感知モジュール１５０、処理ユニット１６０、および通信モジュール１７０を備える。投与量測定システム１００は、例えば人間の患者などのターゲットＴに対して薬物投与量を送達するために使用される薬物送達デバイス１１０に取り外し可能に連結することができるように構成され得る。
【００１５】
[0034]  薬物送達デバイス１１０は、薬剤を患者に注入するために使用可能な任意の薬物送達デバイス１１０であってよい。例えば、薬物送達デバイス１１０は、注射ペン（例えば、インスリン注射ペン）、シリンジ、ポンプ（例えば、インスリン送達ポンプ）、アンプル、またはバイアルなどであり得る。投与量測定システム１００は、例えば、様々な形状、サイズ、および薬物容積と言った多種多様な薬物送達デバイス１１０に連結することができるように構成され得る。いくつかの実施形態では、投与量測定システム１００は、例えば、薬物を収容する内容積を画定する部分、注入器、および／またはプランジャなどの薬物送達デバイス１１０の一部を受けるように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、投与量測定システム１００は、ユーザが投与量をターゲットＴに送達している時には、薬物送達デバイス１１０から取り外せるように構成される。いくつかの実施形態では、投与量測定システム１１０は、ユーザが投与量をターゲットＴに送達している時に、薬物送達デバイス１１０に取り付けられたままであってもよい。いくつかの実施形態において、投与量測定システム１００は再利用可能に構成される。いくつかの実施形態では、投与量測定システム１００は、例えば、薬物送達デバイスの本体内に一体化されるなど、薬物送達デバイス１１０に永久的に連結されてもよい。そのような実施形態では、投与量測定システム１００は使い捨てとすることができる。
【００１６】
[0035]  照明モジュール１４０は、薬物送達デバイス１１０に向けて電磁放射を放出するように構成される複数の光源を備える。いくつかの実施形態において、複数の光源は、薬物送達デバイス１１０の薬物貯蔵部（図示なし）に向けて電磁放射を放出するように構成され得る。いくつかの実施形態では、複数の光源のそれぞれは発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。いくつかの実施形態では、複数の光源は、電磁放射が薬物送達デバイス１１０の筐体およびあらゆる内部コンポーネント、および／または内部に収容された液体薬物を透過することができるように、赤外線放射またはマイクロ波放射を放出するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、複数の光源は、所定の時間にわたり、連続的な電磁放射を放出するように構成され得る。いくつかの実施形態では、複数の光源は、電磁放射のパルス（例えば、１００マイクロ秒未満のパルスの連続）を放出するように構成されてもよい。
【００１７】
[0036]  感知モジュール１５０は、照明モジュール１４０の複数の光源に光学的に結合可能な複数のセンサを備える。いくつかの実施形態において、複数のセンサのそれぞれは、光検出器であってよい。複数のセンサは、光源の少なくとも一部から放出された電磁放射を検出するように配置および構成される。いくつかの実施形態において、検出された電磁放射は、電磁放射の透過部分、屈折部分、および反射部分を含む。いくつかの実施形態において、屈折された電磁放射は、薬物送達デバイス１１０の筐体および／または薬物貯蔵部の曲面のレンズ効果によって生じる多方向屈折を含み得る。
【００１８】
[0037]  処理ユニット１６０は、感知モジュール１５０（つまり、複数のセンサのそれぞれ）から電磁放射信号を受信し、受信したデータを、複数のセンサのそれぞれによって検出された電磁放射を表す信号識別符号に変換するように構成される。処理ユニット１６０は、例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣチップ、ＡＲＭチップ、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）またはプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）などのプロセッサを備え得る。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、複数のセンサのそれぞれによって検出された電磁放射データと、このデータから生成された信号識別符号と、の少なくとも一方を一時的に記憶するように構成されたメモリを備え得る。いくつかの実施形態において、メモリは、複数の参照識別符号を記憶するように構成されてもよい。複数の参照識別符号のそれぞれは、薬物送達デバイス１１０内の薬物体積を表し得る。いくつかの実施形態では、処理ユニット１６０は、例えば、投与量残留情報などの情報を記憶し、かつ近距離無線通信（ＮＦＣ）デバイスにより記憶した情報を読み取ることができるように構成されたＲＦＩＤチップも含み得る。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、信号識別符号を参照識別符号に関連付けて、薬物送達デバイス１１０内に残存する投与量の体積および／または薬物送達デバイス１１０によって注入された投与量を決定するように構成され得る。いくつかの実施形態では、処理ユニット１６０は、投与量測定システム１００に連結された薬物送達デバイス１１０の種類および／または薬物送達デバイス１１０内に収容される薬物の種類を決定するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、例えば、投与量測定システム１００の現在の所在地を決定するための全地球測位システム（ＧＰＳ）を備えてもよい。
【００１９】
[0038]  通信モジュール１７０は、例えば、スマートフォン用アプリ、ローカルコンピュータおよび／またはリモートサーバなどの外部デバイスと双方向通信を可能にするように構成され得る。いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、例えば、ＵＳＢまたはファイヤワイヤインタフェースなどの外部デバイスとの有線通信を提供する通信インタフェースを備える。いくつかの実施形態では、通信インタフェースは、例えば充電可能電池などの電源（図示なし）を充電するためにも使用することができる。いくつかの実施形態では、通信モジュール１７０は、例えばＷｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、低出力Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅなどの外部デバイスと無線通信するための手段を備えてもよい。
【００２０】
[0039]  いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、例えば、残存投与量、使用履歴、残存電池寿命、無線接続性状況、および／またはユーザリマインダなどの投与量測定システム１００の状況をユーザに伝達するように構成されたディスプレイを備え得る。いくつかの実施形態において、この状況には、例えば針などの注入器が薬物送達デバイス１１０に取り付けられているか／分離されているかに関する情報が含まれ得る。一般的に、ユーザは、各薬物注入前に、薬物送達デバイス１１０に新しい注入器（例えば、針）を取り付ける必要がある。したがって、注入器の取り付け／分離に関する状況情報は、ユーザおよび／または外部監督者（例えば、医師）に、ユーザが各注入後に注入器を取り替えているか否かを知らせることができる。
【００２１】
[0040]  いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、聴覚的および触覚的な警報を伝えるためのマイクロフォンおよび／または振動機構も備え得る。いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、例えば、ボタン、スイッチ、英数字キーパッド、および／またはタッチスクリーンなどのユーザ入力インタフェースを備え、ユーザが投与量測定システム１００に情報を入力すること（例えば、システムの電源を入れる、システムの電源を切る、システムをリセットする、患者の行動の詳細を手動入力する、薬物送達デバイス１１０の使用詳細を手動入力する、および／または投与量測定システム１００とリモートデバイスとの間の通信を手動で開始する、など）を可能にしてもよい。
【００２２】
[0041]  投与量測定システム１００は、薬物送達デバイス１１０に取り外し可能に連結することができるように構成され得る筐体（図示なし）内に配置され得る。例えば、照明モジュール１４０、感知モジュール１５０、処理ユニット１６０、および通信モジュール１７０は、筐体内に組み込まれてもよく、あるいは、投与量測定システム１００の個々のコンポーネント（例えば、照明モジュール１４０および感知モジュール１５０）が第１筐体内に組みこまれ、他のコンポーネント（例えば、処理ユニット１６０および通信モジュール１７０）が第２筐体内に分離または組み込まれてもよい。いくつかの実施形態において、筐体は、薬物送達デバイス１１０の少なくとも一部に取り外し可能に連結されるように構成され得る。例えば、筐体は、薬物送達デバイス１１０の一部を受けることが可能な凹みを有してもよく、かつ／または孔を画定してもよい。筐体は、投与量測定システム１００が、所定の半径方向の向きで薬物送達デバイス１１０に連結せることができる位置合わせ機能を有してもよい。筐体は、半透明であってよく、例えば信号品質を向上させるために、周囲の電磁放射からの干渉を防止する絶縁構造を備え得る。例えば、絶縁構造は、外部の電磁放射から投与量測定システム１００のコンポーネントを遮蔽するように構成された金属製の裏張りであり得る。いくつかの実施形態において、筐体は、薬物送達デバイス１１０（例えば、注射ペン）の交換用キャップとして機能するペンキャップに実質的に似ていてもよい。
【００２３】
[0042]  いくつかの実施形態において、照明モジュール１４０および感知モジュール１５０は、薬物送達デバイス１１０の第１の側に複数の光源が配置され、第２の側に複数のセンサが配置されるように、投与量測定システム１００の筐体内に配置および配向される。いくつかの実施形態では、複数の光源は薬物送達デバイス１１０に対して第１半径方向位置に配置されてもよく、複数のセンサは第１半径方向位置とは異なる第２半径方向位置（例えば、第２半径方向位置は第１半径方向位置からおよそ１８０度の位置である）に配置されてもよい。換言すると、投与量管理システム１００は、複数の光源が薬物貯蔵部の一方側に配置され、複数のセンサが薬物貯蔵部の他方側に配置されるように、配置され得る。いくつかの実施形態において、複数の光源および複数のセンサの各々は、実質的に直線上に配置され得る。いくつかの実施形態では、複数の光源は、各光源が少なくとも１つのセンサに隣接して位置し、かつ各光源が少なくとも１つのセンサに平行で、該センサの視線上に位置するように、配置される。いくつかの実施形態において、複数の光源の少なくとも１つおよび／または複数のセンサの少なくとも１つは、薬物送達デバイス１１０の縦軸に対して傾斜した向きに位置し得る。いくつかの実施形態では、複数のセンサの数は、複数の光源の数よりも大きくても、小さくても、または等しくてもよい。いくつかの実施形態において、複数の光源および複数のセンサは、投与量測定システム１００が薬物の１単位以下（例えば、０．１単位、０．２単位、０．５単位など、薬物の１単位の小数部）の分解能で薬物送達デバイス１１０内の薬物の体積を検出することができるように構成され得る。いくつかの実施形態において、複数の光源および複数のセンサは、投与量測定システム１００が、薬物送達デバイス１１０内に配置されるアクチュエータのプランジャ部の位置を、１０マイクロメートル、２０マイクロメートル、３０マイクロメートル、４０マイクロメートル、５０マイクロメートル、６０マイクロメートル、７０マイクロメートル、８０マイクロメートル、９０マイクロメートル、１００マイクロメートル、１１０マイクロメートル、１２０マイクロメートル、１３０マイクロメートル、１４０マイクロメートル、１５０マイクロメートル、１６０マイクロメートル、１７０マイクロメートル、１８０マイクロメートル、または２００マイクロメートル（これらの数値間の全ての範囲を含む）の分解能で検出することができるように構成され得る。
【００２４】
[0043]  以上、多様な一般的原理について説明してきたが、次に、これらの概念の例示的な実施形態のいくつかを説明する。これらの実施形態は、単なる例であり、（複数の）投与量測定システムならびに／または薬物送達デバイスによって送達された投与量および患者の健康全般を測定する方法について、他の多くの構成が想定される。
【００２５】
[0044]  図２〜４を参照し、投与量測定システム２００は、照明モジュール２４０、感知モジュール２５０、処理ユニット２６０、通信モジュール２７０、および電源２８６を備える。投与量測定システム２００は、薬物送達デバイス（本明細書では、「注射ペン２１０」とも呼ばれる）に取り外し可能に連結することができるように構成され得る。薬物送達デバイス２１０は所定量の薬物（例えば、投与量）を患者に送達するように構成することができる。薬物送達デバイス２１０の例には、患者がインスリンを自己投与するために使用可能なインスリン注射ペンが含まれる。本明細書に記載されるように、薬物送達デバイス２１０は、筐体２１２、アクチュエータ２１４、および注入器２１６を備え得る。筐体２１２は、例えば赤外線放射またはマイクロ波放射といった、選択された波長の電磁放射のみが透過することができるように、相対的に不透明であってよい。筐体２１０は、薬物を保存するための内容積（例えば、貯蔵部）を画定する。アクチュエータ２１４は、薬物と流体連結したプランジャ部を含み、患者に所定量の薬物を送るように構成され得る。アクチュエータ２１４は、例えばユーザが様々な量の薬物を分配するべく構成可能にすることができる。注入器２１６は、薬物を筋肉内、皮下、および／または静脈内へ送達するためにユーザの皮膚を貫通するように構成される。
【００２６】
[0045]  投与量測定システム２００は、上部筐体部分２２２（「上部筐体２２２」とも呼ばれる）および下部筐体部分２２４（「下部筐体２２４」とも呼ばれる）含む筐体２２０を備える。上部筐体部分２２２および下部筐体部分２２４は、例えば、接着、熱溶接、スナップ嵌め機構、ねじ止め、または任意の他の好適な連結手段によって、互いに対して、取り外し可能にまたは固定的に連結され得る。筐体２２０は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、高密度ポリエチレン、ポリカーボネート、他のプラスチック、アクリル樹脂、シートメタル、任意の他の好適な材料、またはそれらの組み合わせなどの、剛性で、軽量、かつ不透明な材料から作製することができる。筐体２２０は、投与量測定システム２００の内部電子コンポーネントを環境電磁雑音から遮蔽するように構成することもできる。例えば、筐体は、例えばアルミニウム、または任意の他のメタルシート、または電磁シールドとしての役割を果たすことができる箔で裏張りするなどした絶縁構造（図示なし）を備え得る。
【００２７】
[0046]  図３に示すように、上部筐体部分２２２は、照明モジュール２４０、感知モジュール２５０、処理ユニット２６０、通信モジュール２７０および電源２８６を実質的に収納するための内容積を画定する。下部筐体部分２２４は、薬物送達デバイス２１０の少なくとも一部を受けるような形状およびサイズを有する孔２２６を画定する。例えば、孔２２６は、筐体２１２の薬物収容部分および注入器２１６のみを受けるような形状およびサイズを有し得る。孔２２６は、薬物送達デバイス２１０を、例えば好ましい半径方向の向きなどの好ましい向きで受けるように構成され得る。いくつかの実施形態において、孔２２６は、例えば薬物送達デバイス２１０と摩擦嵌合を形成するために、薬物送達デバイス２１０の直径に対して精密な公差内であり得る。いくつかの実施形態において、孔２２６は、薬物送達デバイス２１０を下部筐体２２４に取り外し可能に連結するための切欠き、溝、デテント、任意の他のスナップ嵌め機構、またはねじ山を備え得る。いくつかの実施形態において、下部筐体部分２２４は、薬物送達デバイス２１０を所定の半径方向の向きで投与量測定システム２００に連結することができるように位置合わせ機能を備えてもよい。
【００２８】
[0047]  いくつかの実施形態において、下部筐体２２４は、照明モジュール２４０の複数の光源２４４および／または感知モジュール２５０のセンサ２５４の少なくとも一部を受けるための窓２２８を備え得る。窓２２８は、光源２４４および／またはセンサ２５４に対する機械的なサポートを提供するように構成されてもよく、あるいは、照明モジュール２４０および／または感知モジュール２５０のための位置合わせ機構としての役割を果たしてもよい。
【００２９】
[0048]  図４に示されるように、上部筐体２２２は、例えば外部デバイスとの有線通信を提供するための通信インタフェーおよび／または電源２８６を充電するためのインタフェースなどの通信モジュール２７０の少なくとも一部を受けるための開口部２３０を備える。いくつかの実施形態において、上部筐体２２２は、例えば、注入器２１６などの薬物送達デバイス２１０の一部を受けるための例えば凹部、窓、空隙といった機能も備え得る。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、例えば押しスイッチ、運動センサ、位置センサ、光センサ、圧電センサ、インピーダンスセンサ、または任意の他の好適なセンサなどの投与量測定システム２００に薬物送達デバイス２１０が連結されたか否かを検出する検出機構（図示なし）も備え得る。筐体２２０は、比較的平滑であり、鋭角部を持たなくてもよい。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、例えばユーザのポケット内にフィットすることができるように最小限の空間を占めるようなフォームファクタを有するペンキャップに似た形状を有することができる。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、ユーザのシャツポケットに取り付けるためのクリップおよび／または他の装飾的特徴などの特徴を備えてもよい。いくつかの実施形態では、投与量測定システム２００は、薬物送達デバイス２１０の交換キャップとしての役割を果たしてもよい。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、例えば、注入器２１６（例えば、針）が薬物送達デバイス２１０に取り付けられているか／分離されているかなどの薬物送達デバイス２１０の状況を決定するためのセンサ（例えば、光センサ）も備え得る。
【００３０】
[0049]  引き続き図３および４を参照して、照明モジュール２４０の複数の光源２４４（例えば、ＬＥＤ）は、印刷回路基板（ＰＣＢ）２４２上に実装されるか、あるいはその他の方法で配置される。ＰＣＢ２４２は、一般的に公知のプロセスによって作製された任意の標準ＰＣＢであり得る。いくつかの実施形態において、複数の光源２４４は、直線状に等間隔で配置することができるため、薬物を保持している筐体２１２の内容積を画定する薬物送達デバイス２１０の一部が投与量測定システム２００と連結している際に、光源２４４が内容積全体を照明できるようになる。いくつかの実施形態において、光源２４４は、例えば、ジグザグパターン、不等間隔、ねじれ配向、センサ２５４と交互の配置、または、本明細書に記載する任意の他の構成など、任意の他の構成に配列され得る。
【００３１】
[0050]  いくつかの実施形態において、光源２４４は、薬物送達デバイス２１０の筐体２１２、その内部に収容される薬物、および／または筐体２２０の一部を貫通することができる波長の電磁放射を生成するように構成され得る。例えば、赤外線放射またはマイクロ波放射は、薬物送達デバイス（例えば、注射ペン）を製造する際に通常使用されるプラスチック材料の多くを貫通することができる。いくつかの実施形態において、電磁放射は、薬物送達デバイス２１０の内部コンポーネント（例えばアクチュエータ２１４のプランジャ部）も貫通することができる波長を有する。いくつかの実施形態では、光源２４４は、例えば広角ＬＥＤなど、電磁放射の広角ビームを生成するように構成されてもよい。換言すると、単一の光源２４４の電磁放射コーンは、広角を有してよく、隣接した光源２４４どうしの電磁放射コーンが重なり合ってもよい。いくつかの実施形態において、複数の光源２４４は、電磁放射のパルス（例えば、１００マイクロ秒未満のパルスの連続）を放出すように構成されてもよい。
【００３２】
[0051]  感知モジュール２５０の複数のセンサ２５４は、ＰＣＢ２５２上に実装されるか、あるいはその他の方法で配置される。ＰＣＢ２５２は、一般的に公知のプロセスによって作製された任意の標準ＰＣＢであり得る。複数のセンサ２５４は、複数の光源２４４と光学的に結合可能な任意の光センサ（例えば、フォトダイオード）であってよく、複数の光源２４４によって放出された電磁放射の少なくとも一部を検出するように構成され得る。電磁放射は、透過放射、（例えば、空気、薬物、および／または薬物送達デバイス２１０の本体を通って屈折された）屈折放射、（例えば、筐体２２０の壁から反射された、または薬物送達デバイス２１０の壁から内部反射された）反射放射、または筐体２１２および／または薬物貯蔵部の曲面のレンズ効果によって引き起こされた多方向屈折／反射であり得る。複数のセンサ２５４によって受信された透過、屈折、および反射された電磁信号を使用して、（例えば、処理ユニット２６０により）信号識別符号を作り出すことができる。例えば、信号識別符号は、その後、参照識別符号と関連付けられて薬物送達デバイス２１０内残存する投与量を決定することができる。いくつかの実施形態において、センサ２５４の信号応答を使用して、例えば、薬物送達デバイス２１０の注入器２１６の存在を決定する、および／または薬物送達デバイス２１０が投与量測定システム２００に連結されているか／連結されていないかを決定するための使用可能性の尺度を測定することができる。いくつかの実施形態では、センサ２５４の信号応答を使用して、投与量測定システム２００に連結された薬物送達デバイス２１０のタイプ、および／または薬物送達デバイス２１０内に存在する薬物のタイプを決定することができる。
【００３３】
[0052]  いくつかの実施形態において、センサ２５４は、光源２４４と実質的に類似の構成で配置することができる。いくつかの実施形態では、センサ２５４の数は、光源２４４の数より多くても小さくてもよい。いくつかの実施形態において、光源２４４およびセンサ２５４は、各ＰＣＢ２４４、２５４が、光源２４４とセンサ２５４との（例えば、交互に配置された）組み合わせを含むように配置され得る。いくつかの実施形態では、光源２４４および／またはセンサ２５４は、傾斜した向きに配置されてもよい。
【００３４】
[0053]  処理ユニット２６０は、ＰＣＢ２６２およびプロセッサ２６４を備え得る。ＰＣＢ２６２は、一般的に公知のプロセスによって作製された任意の標準ＰＣＢであってよく、必要に応じて増幅器、トランジスタ、および／または任意の他の電子回路を備えてもよい。プロセッサ２６４は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＰＬＣ、ＡＳＩＣチップ、ＡＲＭチップ、ＡＤＣ、または任意の他の好適なプロセッサなどの任意のプロセッサであり得る。処理ユニット２６０は、電子連結器２６６を使用して照明モジュール２４０および感知モジュール２５０に連結され得るため、照明モジュール２４０および感知モジュール２５０は処理ユニット２６０に対して垂直に、かつ互いに対して平行に配向されるようになる。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、信号識別符号、参照識別符号データベース、投与量情報、ユーザの健康データ（例えば、血糖値）、（例えば、投与量測定システム２００に任意で備えられるＧＰＳ、または血糖測定器または携帯電話などといった、システム２００と対を形成するＧＰＳが使用可能な別のデバイスからの）デバイス所在地データ、および患者が自身の健康を管理するのに有用であり得る任意の他のデータを少なくとも一時的に記憶するためのオンボードメモリを備え得る。いくつかの実施形態では、処理ユニット２６０は、情報を記憶し、かつ記憶した情報をＮＦＣデバイスに読み取らせるように構成されたＲＦＩＤチップを備え得る。処理ユニット２６０は、例えば光源２４４の起動およびタイミング、および／またはセンサ２５４からの電磁放射データの読み取りおよび処理などといった、投与量測定システム２００の動作を制御するように構成され得る。例えば、処理ユニット２６０は、複数のセンサ２５４から得られる電磁放射信号識別符号を比較し、これを参照識別符号データベースに関連付けて、薬物送達デバイス２１０内に残存する投与量または薬物送達デバイス２１０のアクチュエータ２１４（例えば、プランジャ）の位置を決定するように構成され得る。
【００３５】
[0054]  いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、背景雑音に対して信号識別符号を補正するように構成され得る。例えば、処理ユニット２６０は、照明モジュールが暗い状態、つまり、複数の光源２４４のそれぞれがスイッチオフされている状態で背景識別符号を検出するべく感知モジュール２５０を動作させるように構成され得る。背景識別符号は、その後、背景雑音の補正を行うための信号識別符号に関連付けられ得る。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、雑音を小さくし、かつ信号品質を高めるために、例えば、フーリエ変換、ローパスフィルタ、バンドフィルタ、ハイパスフィルタ、ベッセルフィルタ、または任意の他のデジタルフィルタなどの電子信号フィルタリングアルゴリズムを備えることもできる。処理ユニットは、代表的な薬物送達デバイス２１０内の投与量体積の範囲に対して、感知モジュール２５０により検出された電磁放射信号、例えば、薬物送達デバイス２１０が満杯の状態、空の状態、およびそれらの間の一連の間隔（例えば、薬物送達デバイスから分配される投与量の単位毎および／または薬物送達デバイス２１０に含まれるアクチュエータ２１４のプランジャ部の１７０マイクロメートルの変位毎）で電磁放射信号を記憶することによって、参照識別符号を得るように構成され得る。
【００３６】
[0055]  いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、信号識別符号を参照識別符号に関連付けて、薬物送達デバイス２１０内の液体の体積を決定するために使用することが可能な確率マッチングアルゴリズムを含むように構成され得る。いくつかの実施形態では、処理ユニット２６０は、投与量測定システム２００に連結された薬物送達デバイス２１０のタイプおよび／または薬物送達デバイス２１０内に収容された薬物のタイプを、信号識別符号から決定するためのアルゴリズムも含み得る。例えば、同一のフォームファクタ（つまり、サイズおよび形状）の薬物送達デバイス２１０が、例えば、インスリン、エピネフリン、または任意の他の薬物など異なる薬物を含む場合がある。混乱を回避するために、送達デバイス２１０の製造者は、送達デバイス２１０内で類似して見える異なる薬物どうしを区別するために、マーク付け、ラベル貼り、または色分けなどを施すことが多い。換言すると、薬物送達デバイス２１０の会社は、一度特定の送達デバイス２１０を設計し、製造すると、異なる薬物治療に対して同一設計を使用することが多い。したがって、いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０に含まれるアルゴリズムは、例えば、薬物送達デバイス２１０の材料特性（例えば、色、屈折率など）に基づいて、投与量測定システム２００に連結された薬物送達デバイス２１０のタイプを決定するように構成され得る。例えば、材料および／または色が異なれば、異なる屈折率を有し得るため、これを識別に利用することができる。いくつかの実施形態では、薬物送達デバイス２１０内に含まれる薬物のタイプを使用し、この薬物の屈折率に基づいて、送達デバイス２１０のタイプを決定することもできる。
【００３７】
[0056]  処理ユニット２６０は、通信モジュール２７０を制御し、かつ動作させるように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、電力効率の良い態様でシステムを動作させるように構成され得る。例えば、処理ユニット２６０は、光源２４４に電力供給する電子機器（例えば、演算増幅器）が不要な時には、これらの電源を切るように構成され得る。処理ユニット２６０は、例えば、電力を節約し、信号対雑音を高めるために、短時間に高電流でＬＥＤをパルス照射させることができる。処理ユニット２６０は、通信モジュール２７０を、例えば、１日に１０回、または投与量測定システム２００が薬物送達デバイス２１０に取り付けられている際に起動し、かつ／または不要な際に電源を切るようにも構成され得る。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、例えば投与量測定システム２００の現在の所在地を決定するために、全地球測位システム（ＧＰＳ）も備えることができる。
【００３８】
[0057]  通信モジュール２７０は、ユーザおよび／または例えば、スマートフォン用アプリ、ローカルコンピュータ、および／またはリモートサーバなどの外部デバイスにデータを伝達するように構成され得る。伝達されたデータには、例えば、初期システム起動、システムのオン／オフ、薬物送達デバイス２１０の連結／非連結、薬物送達デバイス２１０に対する注入器の取り付け／分離、残存投与量、投与量履歴、時間、システムもしくは薬物の温度、システムの所在地（ＧＰＳ）、薬物送達デバイス２１０の連結／非連結データ、薬物の消費期限、薬物が送達される速度、デバイスの衝突、デバイスの余電力、ステップ回数（step count）、システムの改ざん、任意の他のユーザ健康情報、および／または任意の他の使用可能データなどが含まれ得る。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０は、例えば、新しい較正データ、ファームウェアの更新、ユーザの健康情報（例えば、血糖値、食事、運動、投与量情報）、および／またはユーザによって入力された、もしくは外部デバイスによって伝達された任意の他の情報などのデータを受信するように構成されてもよい。通信モジュール２７０は、従来のデータ通信用電子機器を備えてもよく、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、低電力Ｂｌｕｅ−ｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅｅ（登録商標）、ＵＳＢ、ファイヤワイヤ、および／または近無線通信（例えば、赤外線）などの標準通信プロトコルを使用することができる。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０は、定期的に（例えば、１日に１０回）外部デバイス（例えば、スマートフォン）に接続し、オンボードメモリ内に記憶されたあらゆる投与量データをログ記録するように構成され得る。いくつかの実施形態では、通信モジュール２７０は、ユーザの要望に応じて起動され得る。
【００３９】
[0058]  次に、図５を参照して、いくつかの実施形態では、通信モジュール２７０は、ユーザと通信するために、投与量測定システム２００の筐体２１０の外面に位置した通信インタフェース２７１を備え得る。通信インタフェース２７１は、外部デバイスとの通信を手動で開始する（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を起動する）ために、例えば、電源スイッチ、リセットボタン、および／または通信スイッチなどのスイッチ２７２を備え得る。いくつかの実施形態において、通信インタフェース２７１は、例えば、投与量測定システム２００の電源がＯＮかＯＦＦか、または通信、モジュール２７０が起動されているか否かをユーザに示すための光源（例えば、ＬＥＤ）などのインジケータ２７４を備え得る。いくつかの実施形態では、通信インタフェース２７１は、例えば、薬物送達デバイス２１０内に残存する投与量２７８、現在時刻２８０、システムの余電力２８２、投与量履歴２８４（例えば、平均使用投与量、最後に服用した時間など）および／または無線接続性状況などの情報をユーザに視覚的に伝達するためのディスプレイ２７６を備え得る。いくつかの実施形態において、通信インタフェース２７１は、例えば、ユーザが情報（例えば、摂取した食物、運動データなど）を投与量測定システム２００に入力できるようにするための英数字キーパッド、および／またはタッチスクリーンを備え得る。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０は、例えば、投与量のリマインダや補強メッセージなどの可聴警報または可聴メッセージをユーザに提供するためのマイクロフォン、および／またはユーザからの音声入力を受信するためのマイクロフォンを備え得る。いくつかの実施形態において通信モジュール２７０は、例えば、振動機構などの触覚的な警報用の手段を備え得る。いくつかの実施形態では、通信モジュール２７０は、例えば、服用したステップ、消費したカロリー、血糖値、および／または任意の他の情報などのユーザの健康に関する他の情報を伝達することができる。
【００４０】
[0059]  電源２８６は、投与量測定システム２００に電力を供給するために使用可能な任意の電源であってよい。いくつかの実施形態において、電源２８６は、使い捨ての電池を含み得る。いくつかの実施形態では、電源２８６は、例えば、ニッケル・カドミウム電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、または小さいフォームファクタ（例えば、携帯電話内で使用されるようなタイプのもの）を有する、および／もしくは頻繁な充電を必要としない（例えば、１か月に１度充電されるような）任意の他の電池などの、充電可能な電池を含んでもよい。いくつかの実施形態において、電源２８６は、例えば、筐体２２０上に位置する電源ソケットを介して、または通信モジュール２７０の通信インタフェース（例えば、ＵＳＢインタフェース）を介して、外部電源を使用して充電することができる。いくつかの実施形態において、電源２８６は、太陽エネルギを使用して充電されてもよく、太陽電池パネルを備え得る。いくつかの実施形態では、電源２８６は、運動エネルギを使用して充電されてもよく、機械的エネルギ変換器を備え得る。
【００４１】
[0060]  上述したように、感知モジュール２５０の複数のセンサ２５４は、透過放射、（例えば、空気、液体薬物、薬物送達デバイス２１０の筐体２１２を通って屈折された）屈折放射、（例えば、筐体２２０の壁から反射された、または薬物送達デバイス２１０の内容積の壁から内部反射された）反射放射、または薬物送達デバイス２１０の筐体２１２の曲面のレンズ効果によって引き起こされた多方向屈折／反射の少なくとも１つを受けるように構成される。ここで、図６を参照すると、光源Ｌ（例えば、広角光源）は、光源から発出し、光源から発散する複数の光線を生成し得る。光源Ｌは、第１屈折率ｎ１を有する第１媒体Ｍ１（例えば、空気）内に存在する。第１屈折率より大きい第２屈折率ｎ２（つまり、ｎ２＞ｎ１）を有する第２媒体Ｍ２（例えば、液体薬物）は、両側の第１媒体Ｍ１に隣接している。第２媒体Ｍ２は、例えば、側壁などの不透明な表面も含み得る。
【００４２】
[0061]  光源Ｌから放出された第１光線Ｌ１は、０°の第１角度で第１媒体Ｍ１と第２媒体Ｍ２の境界面に入射する。この光線は、第２媒体Ｍ２を通過する際に曲がることなく、当初の入射角で第１媒体Ｍ１内へと透過される（透過光）。第２光線Ｌ２は、０°より大きい第２角度で第１媒体Ｍ１と第２媒体Ｍ２の境界面に入射する。第２光線Ｌ２は、第２媒体を通過する際に曲がるか、あるいは屈折し（屈折光）、その後第１媒体に再入射する際に、再度曲がって当初の入射角に戻り、放出された光線Ｌ２に対して平行であるものの、オフセットした状態になる。第３光線Ｌ３は、第２角度より大きい第３角度で第１媒体Ｍ１と第２媒体Ｍ２の境界面に入射する。この入射角では、第３光線Ｌ３は、第２媒体Ｍ２内へと通過せず、入射角に等しい反射角で第１媒体Ｍ１内へと反射される（反射光）。第４光線Ｌ４は、第３角度よりも小さい第４角度で第１媒体Ｍ１と第２媒体Ｍ２の境界面に入射し、光線Ｌ４は第２媒体Ｍ２内で屈折し、次に第２媒体Ｍ２内に含まれる不透明な表面に入射する（不透明な表面からの反射）。光線Ｌ４の少なくとも一部は、第２媒体Ｍ２内へと反射され、その後、第４角度とは等しくない第５角度で第１媒体Ｍ１内に再入射する。
【００４３】
[0062]  本明細書に記載するように、感知モジュール２５０の複数のセンサ２５４が受信する電磁放射信号には、電磁放射の透過部分、屈折部分、および反射部分の組み合わせが含まれ得る。電磁放射のこれらの部分の組み合わせにより様々な残存投与量および／または薬物送達デバイス２１０のアクチュエータ２１６の位置で、固有の単一識別符号が生成される。信号識別符号は、参照識別符号データベース（本明細書では、「較正曲線」とも呼ばれる）と比較され、以降でさらに詳細に説明するように、薬物送達デバイス２１０内に残存する投与量体積を得ることができる。
【００４４】
[0063]  次に、図７〜１０を参照して、光源およびセンサの多様な構成を図示および説明する。明確性を考慮し、光源によって放出された電磁放射の透過部分および反射部分が図示されている一方、屈折部分は図示されていない。図７に示されるように、投与量測定システム３００は、複数の光源３４４および複数のセンサ３５４を備える。薬物送達デバイス３１０は、投与量測定システム３００に連結される。薬物送達デバイス３１０は、筐体３１２およびアクチュエータ３１４を備え、これらを合わせて薬物を収容するための内容積（例えば、貯蔵部）が画定される。薬物送達デバイス３１０は、薬物を患者に送るための注入器３１６も備える。投与量測定システム３００は、光源３４４が筐体の第１の側に薬物送達デバイス３１０に向けて配向された状態で配置され、複数のセンサ３５４が筐体の第２の側に配置され、複数のセンサ３５４のそれぞれは、複数の光源３４４の少なくとも１つに対して実質的に対向し、かつ光学的に連結するように、構成され得る。いくつかの実施形態において、複数の光源３４４および／または複数のセンサ３５４は、互いに対し、実質的に線形（例えば、直線）の関係で配置され得る。複数のセンサ３５４のそれぞれは、複数の光源３４４により放出された、透過、屈折および反射された電磁放射の組み合わせを受ける。電磁放射の反射部分は、アクチュエータ３１４のプランジャ部から反射され、かつ／または投与量測定システム３００の筐体もしくは薬物送達デバイス３１０の筐体３１２から反射され得る。屈折は、筐体３１２および／または薬物送達デバイス３１０内に配置された液体薬物から生じ得る。複数のセンサのそれぞれによって検出された電磁放射の透過部分、反射部分、屈折部分は、薬物送達デバイス３１０内に残存する投与量体積の範囲に対して、固有の単一識別符号を生じさせる。
【００４５】
[0064]  いくつかの実施形態において、複数の光源および複数のセンサは、薬物送達デバイスの両側に交互に配置され得る。図８に示すように、投与量測定システム４００は、複数の光源４４４および複数のセンサ４５４を備える。薬物送達デバイス４１０は、筐体４１２およびアクチュエータ４１４を備え、これらを合わせて薬物を収容するための内容積（例えば、貯蔵部）が画定される。薬物送達デバイス４１０は、薬物を患者に送るための注入器４１６も備える。投与量測定システム４００は、複数の光源４４４および複数のセンサ４５４が薬物送達デバイスの両側に配置されるように構成される。換言すると、薬物送達デバイス４１０の各側には、複数の光源４４４および複数のセンサ４５４がある。これは、電磁放射の放出および検出が、薬物送達デバイス４１０の両側から実行することができ、例えば、偏りを除去することができるため、有利であり得る。
【００４６】
[0065]  いくつかの実施形態において、複数の光源および／または複数のセンサの少なくとも一部は、傾斜した向き（angular orientation）に配置され得る。図９に示すように、投与量測定システム５００は、複数の光源５４４および複数のセンサ５５４を備える。薬物送達デバイス５１０は、筐体５１２およびアクチュエータ５１４を備え、これらを合わせて薬物を収容するための内容積（例えば、貯蔵部）が画定される。薬物送達デバイス５１０は、薬物を患者に送るための注入器５１６も備える。投与量測定システム５００は、複数の光源５４４および複数のセンサ５５４が薬物送達デバイス５１０の両側に配置され、かつ投与量測定システム５００および薬物送達デバイス５１０の縦軸に対して傾斜した向きを有するように構成され得る。このような向きにより、複数の光源５４４から放出された電磁放射が、確実に、直線上に配向された光源５４４により到達可能な部分よりも、薬物送達デバイス５１０のより大きい部分に入射することができるようになる。同様に、複数のセンサ５５４も、電磁放射のより大きい部分を検出することができる。これは、例えば、センサ５５４のより高い解像度をもたらすことができ、かつ／または所望の分解能を達成するために必要な光源５４４および／またはセンサ５５４の数を少なくすることができる。
【００４７】
[0066]  いくつかの実施形態において、広角ＬＥＤを使用しても、例えば、複数の光源５４４により放出される電磁放射が、確実に、より狭角のビーム光源５４４により到達可能な部分よりも、薬物送達デバイス５１０のより大きい部分に入射することができるようになる。換言すると、光源５４４から放出されるビームが幅広であるほど、薬物送達デバイス５１０（または薬物貯蔵部）全体のうち光源５４４と光学的に連結する割合が高くなる。送達デバイス５１０のうち、より高い割合が光源５４４と光学的に連結しているため、薬物送達デバイスで透過、反射、および屈折されている電磁放射のより広いスペクトルで、複数のセンサ５５４によって検出可能な信号強度を高めることができる。換言すると、信号識別符号における変動性は、（センサ上に入射する光の強度の増加とは対照的に）送達デバイス上に入射する光ビームの幅が広くなるにつれ大きくなるため、ひいては、投与量測定システム５００の分解能を高める。例えば、角度が広いほど、光の全体的な強度は低くなり得るにもかかわらず、薬物送達デバイスの状態を区別する能力が高まり得る。これは、状態の区別が、光の絶対的な強度よりも、むしろ、光の強度を状態間で変化させる方法を最適化することに強く関連しているためである。
【００４８】
[0067]  いくつかの実施形態において、投与量測定システムは、薬物送達デバイスのアクチュエータの所在地から信号識別符号を検出し、この信号識別符号を使用して薬物送達デバイス内に残存する投与量を推定するように構成され得る。図１０に示されるように、投与量測定システム６００は、複数の光源６４４および複数のセンサ６５４を備える。薬物送達デバイス６１０は、投与量測定システム６００に連結される。薬物送達デバイス６１０は、筐体６１２およびアクチュエータ６１４を備え、これらを合わせて薬物を収容するための内容積（例えば、貯蔵部）が画定される。投与量測定システム６００は、図７〜９に示されるように投与量測定システム３００、４００および５００が薬物貯蔵部のほぼ周囲に配置されているのとは対照的に、薬物送達デバイス６１０のアクチュエータ６１４部分のほぼ周囲に配置される。複数の光源６４４およびセンサ６５３は、図７を参照して上述したように、実質的に類似の方法で構成および配置される。複数の光源６４４によって放出された電磁放射は、アクチュエータ６１４に阻まれずに透過され、アクチュエータ６１４のプランジャ部に阻まれ、アクチュエータ６１４の本体またはプランジャ部により反射され、かつ／または薬物送達デバイス６１０の筐体によって反射／屈折される。その後、複数のセンサ６５４により検出された電磁放射の透過、反射、および屈折部分の組み合わせを使用して、アクチュエータ６１４の所与の位置における信号識別符号を生成する。第１位置から第２位置へのアクチュエータ６１４の変位は、センサ６５４によって検出される電磁放射の透過、反射および屈折パターンを変化させ、アクチュエータ６１４の各位置に固有の信号識別符号を生成する。この識別符号は、例えば参照識別符号との関連付けにより、薬物送達デバイス６１０内に残存する投与量体積と相互に関連付けられ得る。
【００４９】
[0068]  次に、図１１Ａ〜図１１Ｃを参照すると、投与量測定システムの複数のセンサの各センサは、複数の光源の少なくとも一部によって放出される電磁放射を検出することができ、検出された電磁放射は、透過、反射、および屈折された電磁放射の組み合わせであり得る。図示されるように、明確性を考慮して、投与量測定システム７００は、２つの光源７４４ａおよび７４４ｂと、２つのセンサ７５４ａおよび７５４ｂと、を備える。投与量測定システム７００は、薬物送達デバイス７１０に連結される。薬物送達デバイス７１０は、筐体７１２およびアクチュエータ７１４を備え、これらを合わせて薬物を収容するための内容積（例えば、貯蔵部）が画定される。薬物貯蔵部およびアクチュエータ７１４の少なくともプランジャ部は、投与量測定システム７００の実質的に内側において、光源７４４ａおよび７４４ｂと、センサ７５４ａおよび７５４ｂとの間に配置される。
【００５０】
[0069]  図１１Ａに示すように、アクチュエータ７１４のプランジャ部は、光源７４４ａおよび７４４ｂならびにセンサ７５４ａおよび７５４ｂの視線上に存在しないような第１位置（位置１）にある。光源７４４ａおよび７４４ｂから薬物送達デバイス７１０に向けて電磁放射が放出されると、電磁放射のかなりの部分が位置１においてセンサ７５４ａおよび７５４ｂにより検出される。以下でより詳細に説明するように、電磁放射は、透過放射、（例えば、薬物送達デバイス７１０の筐体７１２による）反射放射、（例えば、液体薬物および／または筐体による）屈折放射、または薬物送達デバイス７１０の筐体７１２の曲面に起因する多方向屈折／反射を含み得る。本例で示されるように、センサ７５４ａの値は１５．３、センサ７５４ｂの値は１３．７であり、これは電磁放射のかなりの部分がセンサ７５４ａおよび７５４ｂによって検出されていることを示している。
【００５１】
[0070]  図１１Ｂに示すように、アクチュエータ７１４は、プランジャ部が光源７４４ｂとセンサ７５４ｂとの間の視線を部分的に遮断するような第２位置（位置２）に変位されている。位置２では、光源７４４ｂによって放出された電磁放射のかなりの部分がアクチュエータ７１４によってセンサ７５４ｂに到達するのを遮断されるものの、光源７４４ａにより放出された電磁放射の少なくとも一部は、電磁放射の多方向屈折／反射と共にセンサ７５４ｂに到達することができる。さらに、センサ７５４ａは、センサ７４４ｂから屈折電磁放射を受け、センサ７４４ａから透過放射、屈折放射を受けることができる。センサ７５４ａは、薬物貯蔵部を少なくとも部分的に画定するプランジャの表面により反射された電磁放射も受ける。したがって、位置２では、センサ７５４ａは１５．５（位置１より大きい）の電磁放射値を検出し、センサ７５４ｂは８．８（位置１より小さい）の電磁放射値を検出する。位置２において測定された固有の値は、位置２に対する信号識別符号値としての役割を果たす。
【００５２】
[0071]  図１１Ｃに示すように、アクチュエータ７１４のプランジャ部は、アクチュエータ７１４のプランジャ部が光源７４４ａによって放出された電磁放射からセンサ７５４ａの視線を完全に遮断し、光源７４４ａからの透過放射または反射放射が実質的にセンサ７５４ａに到達できないような第３位置（位置３）にある。光源７４４ｂによって放出された透過電磁放射の一部は、アクチュエータ７１４の一部によってもセンサ７５４ｂに到達するのを遮断される。ただし、センサ７５４ａおよび７５４ｂの両方は、光源７４４ａおよび／または７４４ｂのいずれかによって放出された電磁放射の反射部分および屈折部分の少なくとも一部を受けることができる。したがって、位置３では、センサ７５４ａは２．２（位置１および２より小さい）の電磁放射値を検出し、センサ７５４ｂは、１２．０（位置１より小さいが、位置２よりは大きい）の電磁放射値を検出する。位置３において測定された固有の値は、位置３に対する信号識別符号値としての役割を果たす。
【００５３】
[0072]  次に、図１２を参照すると、薬物貯蔵部の湾曲によって引き起こされるレンズ効果を説明するために、図１１Ａの線Ａ−Ａに沿った投与量測定システム７００の断面図が示されている。図示されるように、光源７４４ｂによって０°で放出された光線は、センサ７５４ｂに向けて曲がることなく透過される。光源７４４ｂによって透過光線から離れる方向の角度で放出されたさらに２つの光線は、液体薬物が空気よりも高い屈折率を有するために、薬物貯蔵部に入射する際に、透過光に向かって屈折される（曲げられる）。この現象は、本明細書において「レンズ効果」と呼ばれ、光線をセンサ７５４ｂに向けて合焦させる。第４光線は、透過光からさらに離れる方向の角度で放出され、空気と薬物の境界面で屈折し、その後、薬物送達システム７１０の筐体７１２の内面によってさらに反射され、センサ７５４ｂに入射する。第５光線は、屈折後もセンサ７５４ｂには入射しないような角度で放出される。上述したように、これらの光線の組み合わせにより、センサ７５４ａにより検出される電磁放射値が１５．３、センサ７５４ｂにより検出される電磁放射値が１３．７となる。これらの位置１で測定される固有の値は、位置１用の信号識別符号としての役割を果たす。
【００５４】
[0073]  次に、図１３を参照すると、光の透過に対するアクチュエータ７１４の影響を説明するために、図１１Ｃの線Ｂ−Ｂに沿った投与量測定システム７００の断面図が示されている。図示されるように、光源７４４ｂによって０°の角度で放出された光線は、アクチュエータ７１４の一部によって遮断される。光源７４４ｂによって透過光線から離れる方向の角度で放出されたさらに２つの光線は、屈折されることなく（筐体による屈折は無視される）、薬物送達デバイス７１０の筐体７１２の一部を通過し（デバイス７１０のこの部分には薬物は存在しない）、センサ７５４ｂに入射する。第４光線は、筐体７１２により内部反射され、センサ７５４ｂに入射するような角度で光源７４４ｂによって放出され、第５光線は、筐体７１２により内部反射するもののセンサ７５４ｂには入射しない。これらの光線の組み合わせにより、センサ７５４ａにより検出される電磁放射値が２．２、センサ７５４ｂにより検出される電磁放射値が１２．０となる。位置３で測定されたこれらの固有の値は、位置３に対する信号識別符号としての役割を果たす。なお、センサ７５４ａの視線は光源７４４ａから完全には遮断されているものの、電磁放射の反射部分および屈折部分は、依然として正の値の生成に寄与している。
【００５５】
[0074]  特定の位置に対するセンサ値は絶対値として記載されているが、他のセンサ値に対する個々のセンサ値を使用して、薬物貯蔵部内に残存する液体の体積を推測および／または決定することもできる。例えば、センサ７５４ｂとは所定量または所定のパーセンテージだけ異なる特定の値を有するセンサ７５４ａにより、位置／残存する薬物の体積を示すことができる。さらに、２つ以上の他のセンサ値に対するセンサ値を使用して、薬物送達デバイス７１０の較正曲線を生成することができる。
【００５６】
[0075]  薬物送達デバイスにより分配される投与量の体積に関して多様な構成で得られた固有の信号識別符号は、投与量測定システムの参照識別符号（較正曲線）を得るために使用することができる。図１４は、合計で７つのセンサを備える投与量測定システムを使用して、薬物送達デバイスについて得られた参照識別符号識別符号の一例を示している。投与量測定システムは、本明細書に記載された任意の投与量測定システムであってよい。分配される投与量の体積の範囲に対して複数のセンサのそれぞれによって検出された電磁放射識別符号は、記憶され、参照識別符号を生成するために使用される。参照識別符号からわかるように、薬物送達デバイスがほぼ満杯である時、センサ１は、低振幅の電磁放射を記録する一方、センサ７は、非常に高振幅を記録し、その他の全てのセンサは、それらの中間の信号識別符号を検出する。逆に、薬物送達デバイスが完全に空である時、センサ１は、非常に高振幅の電磁放射を記録する一方、センサ７は、低振幅を記録し、その他の全てのセンサはそれらの中間の信号識別符号を検出する。
【００５７】
[0076]  センサ８は、投与量のほぼ全てが送達されるか、あるいは薬物送達デバイスがほぼ空になるまでに、送達された投与量のかなりの部分に対して均一のセンサ信号を検出する。いくつかの実施形態において、センサ８は、例えば、薬物送達デバイスが完全に空であることを示すための、極度な低体積状態を検知するセンサ（volume critically low sensor）としても使用することができる。いくつかの実施形態では、センサ８は、例えば薬物送達デバイスが投与量測定システムに連結しているか否か、および／または薬物送達デバイスに含まれる注入器が存在するか否かを検出するための使用可能性測定センサとしても使用することができる。
【００５８】
[0077]  したがって、このような態様で、残存する薬物体積の範囲に対して、全てのセンサから記録された信号値により、薬物送達デバイス内の薬物の全体積に対する信号識別符号が得られる。信号識別符号を得るために使用される薬物の体積範囲は、例えば、薬物送達デバイスが完全に満杯の状態、薬物送達デバイスが完全に空の状態、および十分な数の中間識別符号（例えば、分配される全流体の各単位について得られる識別符号）を含み得る（それらの間の全てのパーセンテージを含む）。
【００５９】
[0078]  いくつかの実施形態において、参照識別符号は、背景光に対して補正され得る。例えば、背景識別符号は、複数の光源が暗い状態で、複数のセンサから信号識別符号を検出することによって、検出することができる。信号識別符号は、背景雑音を除去するために、背景識別符号と比較され得る。いくつかの実施形態において、信号識別符号は、参照識別符号に関連付けられて、確率マッチングアルゴリズムを使用して薬物送達デバイス内の薬物体積を決定する。いくつかの実施形態では、複数の光源および複数のセンサは、投与量測定システムが、薬物の１単位の分解能で薬物送達デバイス内の薬物の体積を検出することができるように、かつ／または１００マイクロメートル、１１０マイクロメートル、１２０マイクロメートル、１３０マイクロメートル、１４０マイクロメートル、１５０マイクロメートル、１６０マイクロメートル、１７０マイクロメートル、１８０マイクロメートル、または２００マイクロメートル（これらの数値間の全ての範囲を含む）の分解能で薬物送達デバイス１１０内に配置されたアクチュエータのプランジャ部の位置を検出することができるように構成され得る。
【００６０】
[0079]  図１５は、本明細書に記載された投与量測定システムのいずれかを使用して、薬物送達デバイス内に残存する投与量を測定するための方法８００を示すフロー図を示している、ユーザは、投与量測定システムを薬物送達デバイスに取り付ける（８０２）。投与量測定システム内に配置された複数のセンサは、薬物送達デバイスをスキャンして、残存投与量を決定する（８０４）。例えば、投与量測定システムの処理ユニットは、複数のセンサによって検出された信号識別符号を参照識別符号に関連付けて、残存投与量を決定することができる。センサデータは、例えば、ＲＦＩＤチップおよび／または投与量測定システムの処理ユニットの一部であるメモリなどのオンボードメモリに記録される（８０６）。投与量測定システムは、残存投与量が極度に少ない場合に、ユーザに警告する（８０８）。音声警報、視覚的警報、または触覚的警報のいずれか１つを使用して、ユーザに警告することができる。投与量測定システムの通信モジュールは、外部デバイスを検索する（８１０）。例えば、Ｂｒｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を起動させて、例えばスマートフォン用アプリ、ローカルコンピュータ、またはリモートサーバなどの外部デバイスを検索することができる。投与量測定システムは、この外部デバイスと対を形成し、外部デバイスに残存投与量データをログ記録し、かつ／またはファームウェア更新があれば受信する（８１２）。任意で、投与量測定システムは、服用時間になると、ユーザに警告を出すこともできる（８１４）。投与量データが記録され、外部デバイスに送信された後、ユーザは、投与量測定システムを薬物送達デバイスから取り外してもよい（８１６）。その後、ユーザは薬物送達デバイスを使用して、所定体積の投与量を注入する（８１８）。ユーザは、最後に、薬物送達デバイスの投与量測定システムを交換する（８２０）。以降、方法８００は、繰り返され得る。
【００６１】
[0080]  図１６は、投与量測定システムが使用されていない時に電力を節約するための方法９００を示すフロー図を示している。本明細書に記載される方法９００は、本明細書に記載される投与量測定システムのいずれかと共に使用することができる。第１ステップにおいて、投与量測定システムの検出機構は、薬物送達デバイスを確認する（９０２）。薬物送達デバイスは、投与量測定システムに対して連結されているか、連結されていないかのいずれかであり得る（９０４）。薬物送達デバイスが取り付けられていない場合、投与量測定システムは、外部デバイスにログ記録されるべきメモリ内の未処理のデータを確認するか、あるいは、ユーザが投与量測定システムの通信モジュールを起動する（９０６）。いくつかの実施形態において、通信モジュールは、投与量測定システムが薬物送達デバイスに取り付けられている時のみ起動される。投与量測定システムは、その後、ログ記録されるべきオンボードデータがあるか否か、および外部デバイスが発見されたか否かを決定する（９０８）。ログ記録されるべきオンボードデータがなく、かつ、外部デバイスが発見されなかった場合、投与量測定システムは、所定時間“Ｘ”にわたり節電モードに入る（９１０）。例えば、システムの処理ユニットは、投与量測定システムの通信モジュールの電源を切る、および／または、投与量測定システムの複数の光源および／または複数のセンサを制御する電子機器の電源を切る、ことができる。時間“Ｘ”は、例えば、１分、１０分、１時間、またはそれらの間のいずれかの時間であってよい。あるいは、ログ記録されるべきデータがあり、かつ外部デバイスが発見された場合、投与量測定システムは、その外部デバイスと対を形成し、外部デバイスにデータをログ記録する、および／または、外部デバイスからファームウェア更新があれば受信する（９１２）。投与量測定システムは、その後、節電モードに入る（９１０）。代わりに、薬物送達デバイスが投与量測定システムに取り付けられていることが分かった場合（９０４）、投与量測定システムは、薬物送達デバイスをスキャンし、複数のセンサの全てから信号を回収する（９１４）。複数のセンサのそれぞれからの信号を使用して、薬物送達デバイス内に残存する投与量に対応する信号識別符号を生成することができる。投与量測定システムの処理ユニットは、信号識別符号を参照識別符号と比較し、薬物送達デバイス内に残存する投与量を推定する（９１６）。投与量測定システムは、注入された投与量がゼロより多いか否かを決定する（９１８）。注入された投与量がゼロより多い場合、投与量測定システムは、スタンプの時間を測定し、オンボードメモリにその投与量を記憶する（９２０）。投与量測定システムは、その後、時間“Ｘ”にわたり節電モードに入る（９１０）。注入された投与量がゼロより大きくない場合（９１８）、投与量測定システムは、そのまま時間“Ｘ”にわたる節電モードに入る（９１０）。
【００６２】
[0081]  いくつかの実施形態において、本明細書に記載された投与量測定システムは、１型または２型の糖尿病を患っている患者の健康を管理するための健康管理システムと関連付けられる。図１７は、糖尿病患者Ｕの健康を管理するための健康管理システム１０００の概略的なブロック図を示す。いくつかの実施形態において、健康管理システムは、スマートフォンアプリであり得る。いくつかの実施形態では、健康管理システムは、ローカルコンピュータまたはリモートコンピュータであってもよい。健康管理システムは、薬物送達デバイス１１１０と可逆的に連結可能な投与量測定システム１１００と双方向通信している。薬物送達システム１１１０は、インスリン注射ペンまたはユーザＵにインスリンを投与するためのシリンジであり得る。投与量測定システムは、ユーザに情報を伝達する、またはユーザから情報を受信することもできる。健康管理システム１０００は、ユーザの運動データＥおよび食事データＤを受信するように構成される。健康管理システム１０００は、血糖値センサ１２００から血糖値データを受信するようにも構成される。健康管理システム１０００は、さらに、家庭用健康モニタ１３００から例えば、体重、血圧、ＥＫＧ、酸素飽和度、アクティグラフ計測、肺機能、水分保持、温度などを受信するように構成される。健康管理システム１０００は、ネットワーク１４００と双方向通信することができる。ネットワークは、例えば、リモートサーバまたはコールセンタであってよい。ネットワーク１４００も監督者Ｍおよび許可された薬物調剤者ＤＤと双方向通信することができる。監督者Ｍは、医師、介護者、薬局、および／または臨床試験管理者であり得る。許可された薬物調剤者ＤＤは、薬局または臨床検査管理者であり得る。
【００６３】
[0082]  いくつかの実施形態において、投与量測定システム１１００は、健康管理システムに対し、薬物送達デバイス１１１０内に残存するインスリン投与量および／または薬物送達デバイス１１１０によりユーザＵに送達されたインスリン投与量を伝達する。いくつかの実施形態では、健康管理システムは、ユーザＵのインスリン投与量の処方計画および／または任意の他の投薬治療スケジュールを記憶するためのメモリを備え得る。ユーザＵの処方計画は、例えば、監督者Ｍおよび／または許可された薬物調剤者ＤＤによって、ネットワーク１４００を介して健康管理システム１１００に伝達され得る。いくつかの実施形態において、健康管理システム１１００は、例えば、ユーザＵの血糖値、運動データＥ、食事データＤおよび／または家庭での健康管理データなどのユーザＵの健康データを処理して、患者の健康状態を決定するために使用することもできる。いくつかの実施形態において、健康管理システム１０００は、患者に送達された投与量を患者の投薬治療スケジュールと比較して、服用遵守を監視するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、健康管理システムは、ユーザの健康および投与量情報を、ネットワーク１４００を介して監督者Ｍに伝達することができる。監督者Ｍは、ユーザＵの健康データを分析し、例えば、インスリンおよび／または任意の他の薬剤投与量といった患者の投薬治療計画を変更する必要があるか否かを決定することができる。変更が必要な場合、いくつかの実施形態では、監督者Ｍは、許可された薬物調剤者ＤＤにユーザＵの投薬計画に対する変更点を伝達し得る。いくつかの実施形態では、監督者Ｍは、ネットワーク１４００を介してこの情報を健康管理システム１０００に伝達してもよい。いくつかの実施形態において、健康管理システム１０００は、ユーザＵの投薬計画を更新および保存することができ、かつ、投与量測定システム１１００にユーザＵの新しい投薬計画を伝達することもできる。ユーザＵは、その後、投与量測定システム１４００にアクセスし、例えば、新しいインスリン投与量などの新しい測定計画を得ることができる。このようにして、糖尿病のユーザＵの健康は監視および管理することができ、ユーザＵの投薬治療スケジュールは、ユーザＵ向けに動的に設定することができる。いくつかの実施形態において、健康管理システムは、ユーザＵの健康および投薬治療履歴を周期的に伝達してもよい。健康および投薬治療履歴を使用して、例えば、ユーザＵの全体的な健康を改善するために加えることが必要な変更をユーザＵに知らせることができる。投薬治療履歴は、ユーザＵの進行的な健康状態を分析するために監督者Ｍに伝達することもできる。
【００６４】
[0083]  以上、システム、方法、およびデバイスの多様な実施形態について説明したが、当然ながら、それらの実施形態は、限定ではなく、例示のみを目的として提示したものである。上述した方法およびステップは、特定の事象が特定の順序で起こることを示しているが、本開示の利益を受ける当業者であれば、特定のステップの順序は変更することができること、かつそのような変更は本発明の変形に基づいていることを認識するであろう。さらに、それらのステップのうちの特定のステップは、可能な場合は並行プロセスにおいて同時に実行されてもよく、上述したように順次実行されてもよい。実施形態は、特定的に図示および説明されたが、当然ながら、形態および詳細に多様な変更を加えることができる、
【００６５】
[0084]  例えば、多様な実施形態は、特定の特徴およびコンポーネントの組み合わせを有するものとして説明したが、他の実施形態は、本明細書に記載された実施形態のいずれかの任意の特徴および／または任意の構成要素のあらゆる組み合わせまたは副組み合わせを有する実施形態も可能である。例えば、いくつかの実施形態は、ペンキャップに似た投与量測定システムを有するとして説明したが、投与量測定システムは、薬物送達デバイスと一体化されてもよい。いくつかの実施形態では、電磁放射の代わりに振動および／または超音波を使用して信号識別符号を生成することもできる。さらに、多様なコンポーネントの特定の構成は変更することもできる。例えば、多様なコンポーネントのサイズおよび特定の形状は、本明細書に記載された機能を果たすことを維持する限り、図示された実施形態と異なってもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月29日(2019.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の液体体積を測定するための装置であって、
前記容器に向けて電磁放射を放出するように配置および構成された複数の光源と、
前記複数の光源に光学的に結合可能な複数のセンサであって、それぞれが、前記複数の光源の少なくとも一部によって放出された前記電磁放射を検出するように配置および構成される、複数のセンサと、
前記複数のセンサのそれぞれから、前記検出された電磁放射の前記一部を表すデータを受信するように構成され、前記受信したデータを、複数のセンサによって検出された前記電磁放射を表す識別符号へと変換するように動作可能な処理ユニットと、
を備える、装置。
【外国語明細書】
2020022768000001.pdf