(57)【要約】【課題】用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っている用量体積又は用量数を測定するためのデバイス、システム及び方法を提供する。【解決手段】容器内の液体体積を測定するための用量測定システムは、電磁放射を容器の方へ反射するように配置及び構成された光ガイドを含む。用量測定システムは、電磁放射を光ガイド内へ放出するように配置及び構成された光ガイドも含む。光ガイドに光学的に結合可能であり、光ガイド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及び構成された複数のセンサが、装置内に位置付けられている。また、装置は、複数のセンサの各々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含む。処理ユニットは更に、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シグネチャに変換するように動作可能である。【選択図】図１９
2020062420.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、
電磁放射を放出するように配置及び構成された光源と、
前記放出された電磁放射の少なくとも一部を受光するように配置及び構成された光ガイドであって、前記受光した電磁放射の少なくとも一部を前記光ガイドの長さにわたって分散させ、前記分散させた電磁放射を前記容器の方へ誘導する、光ガイドと、
前記光ガイドに光学的に結合可能な複数のセンサであって、各々が前記分散された電磁放射の少なくとも一部を検出するように配置及び構成された、複数のセンサと、
前記複数のセンサの各々から前記検出された電磁放射の前記少なくとも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、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シグネチャに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、前記シグネチャを基準シグネチャと関連付けるように更に構成され、
前記基準シグネチャは、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３】
前記光源、前記光ガイド、前記複数のセンサ及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対して着脱可能に結合可能であるように構成されている、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】
前記注射ペン及び前記ペンキャップのうち少なくとも１つは、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対して結合できるように構成された位置合わせ特徴部を含む、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各々からの前記検出された電磁放射データの前記一部を表す前記データ及び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シグネチャのうち少なくとも１つを一時的に記憶するように構成されたメモリを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記処理ユニットは、複数の基準シグネチャを記憶するように構成されたメモリを含み、
前記複数の基準シグネチャの各々は、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チップを含み、
前記ＲＦＩＤチップは、前記記憶した情報を近距離無線通信対応デバイスが読み取れるように構成されている、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とするように構成された通信モジュールを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
信号品質を向上させるための隔離構造を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記隔離構造は、前記装置の前記電子コンポーネントを外部の電磁ノイズから遮蔽するように構成された金属ライニングを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記隔離構造は、前記放出された電磁放射が前記装置を通過するのを防止するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記隔離構造は、金属添加物を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記金属添加物は、二酸化チタンを含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記装置のステータスに関連した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更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記ステータスは、残りの体積、残りの用量数、使用履歴、残りのバッテリ寿命、無線接続ステータス、前記装置の充電ステータスの指示、及び、ユーザリマインダ、のうち少なくとも１つを含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
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作業で入力すること、容器の使用の詳細を手作業で入力すること、及び、前記装置とリモートデバイスとの間の通信を手作業で開始すること、を可能とするように構成されたユーザ入力インタフェースを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記光ガイドは、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の側に対して実質的に反対側である、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記光ガイドは、前記容器に対して第１の半径方向の位置に配置され、
前記複数のセンサは、第２の半径方向の位置に配置され、
前記第２の半径方向の位置は、前記第１の半径方向の位置とは異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２の半径方向の位置は、前記第１の半径方向の位置に対してほぼ１８０度である、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記光ガイドは、光ガイド軸上に配置され、
前記光ガイド軸は、前記装置によって規定される縦軸に対して実質的に平行である、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記光源は、前記光ガイド軸に沿って電磁放射を放出するように配置及び構成されている、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記複数のセンサは、センサ軸上に配置され、
前記センサ軸は、前記装置によって規定される縦軸に対して実質的に平行である、請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記光ガイドは、前記電磁放射の前記分散が実質的に直線に沿うように配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
前記複数のセンサは、実質的に直線状に配置されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
前記光源は、電磁放射を前記光ガイド内へ放出するように配置及び構成された唯一の光源である、請求項１に記載の装置。
【請求項３３】
薬物容器内の液体の体積を測定する方法であって、
光源に電磁放射を光ガイド内へ放出させることで、前記光ガイドが前記受光した電磁放射の少なくとも一部を前記光ガイドの長さにわたって分散させると共に前記分散させた電磁放射を前記薬物容器の方へ誘導するようにすることと、
前記光ガイドに光学的に結合可能な複数のセンサによって、前記薬物容器を透過した前記電磁放射のシグネチャを検出することと、
前記シグネチャを複数の基準シグネチャ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３４】
前記薬物容器を透過した前記電磁放射の前記シグネチャを検出することは、前記複数のセンサの各々によって前記分散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、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数のセンサの各々によって検出された前記検出された電磁放射の前記少なくとも一部を表すデータは、前記シグネチャにコンパイルされる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
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用量を計算することを更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記患者に送達された前記用量を患者投薬スケジュールと比較してコンプライアンスを監視することを更に含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記シグネチャを背景光について補正することを更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記補正は、前記シグネチャを、前記光源の暗状態において前記複数のセンサによって検出された電磁放射を表す背景シグネチャと比較することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記薬物容器内のある範囲の用量体積にわたって前記シグネチャを記録することによって前記複数の基準シグネチャを生成することを更に含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
確率的マッチングを用いて前記シグネチャを前記複数の基準シグネチャのうち１つと関連付けることを更に含み、
前記確率的マッチングは、前記薬物容器内に残ってい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３３に記載の方法。
【請求項４２】
前記光源は、電磁放射を前記光ガイド内へ放出する唯一の光源である、請求項３３に記載の方法。
【請求項４３】
光源に電磁放射を光ガイド内へ放出させることで、第１の時点で、前記光ガイドが前記受光した電磁放射の少なくとも一部を前記光ガイドの長さにわたって分散させると共に前記分散させた電磁放射を前記注射ペンの方へ誘導するようにすることと、
前記光ガイドに光学的に結合可能な複数のセンサによって、前記注射ペンを透過した前記電磁放射の第１のシグネチャを検出することと、
前記第１のシグネチャを複数の基準シグネチャと比較して前記注射ペン内の液体の第１の体積を決定することと、
前記光源に電磁放射を前記光ガイド内へ放出させることで、前記第１の時点の後の第２の時点で、前記光ガイドが前記受光した電磁放射の少なくとも一部を前記注射ペンの方へ分散させるようにすることと、
前記複数のセンサによって、前記注射ペンを透過した前記電磁放射の第２のシグネチャを検出することと、
前記第２のシグネチャを前記複数の基準シグネチャと比較して前記注射ペン内の液体の第２の体積を決定することと、
前記第１の体積及び前記第２の体積に基づいて前記注射ペンから送達された用量を推定することと、
を含む、方法。
【請求項４４】
前記用量送達情報を外部デバイスに伝達することを更に含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記光源、前記光ガイド及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、
前記注射ペンキャップが前記注射ペンから取り外される前に前記第１のシグネチャを検出することと、
前記注射ペンキャップが前記注射ペン上に戻された後に前記第２のシグネチャを検出することと、
を更に含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
前記注射ペンキャップの所定期間の不活性の後に前記注射ペンキャップを電力節約モードに切り替えることを更に含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記注射ペン内に残っている液体の前記第１の体積及び前記第２の体積のうち少なくとも１つが極めて小さい場合にユーザに警報を発することを更に含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４８】
前記光源は、電磁放射を前記光ガイド内へ放出する唯一の光源である、請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
薬物貯蔵部を含む薬物送達デバイスと、
前記薬物送達デバイスに対して着脱可能に結合可能であるように構成された用量測定システムであって、
電磁放射を放出するように配置及び構成された光源と、
前記放出された電磁放射の少なくとも一部を受光するように配置及び構成された光ガイドであって、前記受光した電磁放射の少なくとも一部を前記光ガイドの長さにわたって分散させ、前記分散させた電磁放射を前記薬物貯蔵部の方へ誘導する、光ガイドと、
前記光ガイドに光学的に結合可能な複数のセンサであって、前記複数のセンサの各々は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及び構成され、前記薬物貯蔵部を通って伝達された電磁放射の前記量は前記薬物貯蔵部内に残っている液体の体積を表すシグネチャである、複数のセンサと、
前記薬物貯蔵部内に残っている前記液体の体積を表すデータをユーザに提示するように構成されたディスプレイと、
を含む、用量測定システムと、
を備える、健康管理システム。
【請求項５０】
前記用量測定システムは、前記薬物貯蔵部内に残っている前記液体の体積を表す前記データを少なくとも１つのリモートデバイスに伝達するように構成されている、請求項４９に記載の健康管理システム。
【請求項５１】
前記薬物貯蔵部内に残っている前記液体の体積を表す前記データの前記少なくとも１つのリモートデバイスに対する伝達によって、前記少なくとも１つのリモートデバイスは患者に送達された用量を計算することができる、請求項５０に記載の健康管理システム。
【請求項５２】
前記用量測定システムは、前記少なくとも１つのリモートデバイスから患者の健康データを受信するように構成され、
前記患者の健康データは、患者の血糖値、患者の食事情報、患者の運動情報、及び、患者の家庭健康監視データ、のうち少なくとも１つを含む、請求項５０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、２０１６年７月１５日に出願された「Dose Measurement Systems and Methods」と題する米国出願第６２／３６２，９４６号に対して米国特許法第１１９条（ｅ）項のもとでの優先権の利益を主張する。この開示は参照により全体が本願に含まれる。
【０００２】
[0002]  本明細書に記載される実施形態は、一般に、容器内に配置された液体の量を測定するためのデバイス、システム、及び方法に関し、具体的には、薬物送達デバイス（drug delivery device）内に残っている用量体積又は用量数を測定することに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  多くの慢性疾患の患者は、自己投与、介護者による投与、又は、注射ペン（injection pen）もしくは同様の薬物送達デバイスを用いた自動もしくは半自動の送達システムによる投与を必要とする薬物を処方される。例えば、１型又は２型の糖尿病と診断された患者は、定期的に血糖値をチェックし、注射ペンを用いて適切な用量のインシュリンを自己投与する必要がある。薬物の有効性を監視するため、投与情報を記録しなければならない。特に、管理されていない状況で投与情報を手作業で記録するプロセスは、面倒であり、間違いが発生しやすい。患者は、薬を投与する場合に投与情報を記録し忘れることが多い。また、多くのそのような患者は、投与情報を効率的に及び／又は正確に追跡することができない未成年者又は高齢者である可能性がある。
【０００４】
[0004]  投与記録が不完全であると、患者が病状を自己管理できなくなり、介護者が行動の把握によって介護プランを調整することができなくなる。注射可能な薬のターゲット投与スケジュールに従わないと、結果として集中治療（critical care）の必要性が増し、世界各国で医療費の著しい増大を招く恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
[0005]  従って、患者が病気の治療を自己管理する能力を向上させるのに役立つ、より良い技術的支援が必要とされている。そのような支援は、患者の健康に関する意識と教育を改善するだけでなく、介護者が患者の健康をより良好に監視するのを支援する。特に、患者の行動に関するデータ取得を容易にし、更に、そのデータを用いて来院（例えば再入院）の回数を減らすことを可能とすると共に、そのデータを患者、介護者、家族、及び金融サービス会社に与えることを可能とするシステム、デバイス、及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]  容器内の液体体積を測定するための装置は、電磁放射を放出するように配置及び構成された光源と、放出された電磁放射の少なくとも一部を受光するように配置及び構成された光ガイド（light guide）であって、受光した電磁放射の少なくとも一部を光ガイドの長さにわたって分散させ、分散させた電磁放射を容器の方へ誘導する、光ガイドと、光ガイドに光学的に結合可能な複数のセンサであって、各々が分散された電磁放射の少なくとも一部を検出するように配置及び構成された、複数のセンサと、複数のセンサの各々から検出された電磁放射の少なくとも一部を表すデータを受信するように構成され、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シグネチャ（signature）に変換するように動作可能な処理ユニットと、を含む。
【０００７】
[0007]  前述の概念及び以下で更に詳しく検討される追加の概念のあらゆる組み合わせは、（そのような概念が相互に矛盾しないならば）本明細書に開示される発明の主題の一部であると考えられる。特に、本開示の最後に特許請求される主題のあらゆる組み合わせは、本明細書に開示される発明の主題の一部であると考えられる。また、本明細書で明示的に使用され、参照により本願に含まれる開示にも存在し得る用語は、本明細書に開示される特定の概念に最も合致する意味が与えられることは認められよう。
【０００８】
[0008]  以下の図面及び詳細な記述について考察することで、当業者には、他のシステム、プロセス、及び特徴（features）が明らかとなるであろう。全てのそのような追加のシステム、プロセス、及び特徴がこの記載に含まれること、本発明の範囲内に含まれること、及び添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
[0009]  図面は主として説明の目的のためのものであり、本明細書に記載される発明の主題の範囲を限定することを意図していないことは、当業者に理解されよう。図面は必ずしも一定の縮尺通りでなく、場合によっては、本明細書に開示される発明の主題の様々な態様は、異なる特徴の理解を容易にするため図面において誇張又は拡大して示される。図面において、同様の参照符号は概ね同様の特徴（例えば機能的に同様の及び／又は構造的に同様の要素）を示す。
【００１０】
【図１】[0010]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの概略ブロック図である。
【図２】[0011]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの斜視図である。
【図３】[0012]  いくつかの実施形態に従った図２の用量測定システムの分解斜視図である。
【図４】[0013]  いくつかの実施形態に従った図２の用量測定システムの分解上面図である。
【図５】[0014]  いくつかの実施形態に従った図２の用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】[0015]  いくつかの実施形態に従った、第１の媒体と第２の媒体との間の様々な光伝送モードの概略光線図である。
【図７】[0016]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの断面図である。
【図８】[0017]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの断面図である。
【図９】[0018]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの断面図である。
【図１０】[0019]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの断面図である。
【図１１Ａ】[0020]  いくつかの実施形態に従った、第１の構成における用量測定システムの断面図である。
【図１１Ｂ】[0020]  いくつかの実施形態に従った、第２の構成における用量測定システムの断面図である。
【図１１Ｃ】[0020]  いくつかの実施形態に従った、第３の構成における用量測定システムの断面図である。
【図１２】[0021]  いくつかの実施形態に従った、Ａ−Ａ線に沿って切り取った図１１Ａの用量測定システムの断面図である。
【図１３】[0022]  いくつかの実施形態に従った、Ｂ−Ｂ線に沿って切り取った図１１Ｃの用量測定システムの断面図である。
【図１４】[0023]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムのセンサの基準シグネチャ信号を示すグラフである。
【図１５】[0024]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの動作の方法のフロー図である。
【図１６】[0025]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの動作の方法のフロー図である。
【図１７】[0026]  いくつかの実施形態に従った用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ブロック図である。
【図１８】[0027]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの斜視図である。
【図１９】[0028]  いくつかの実施形態に従った、図１８の用量測定システムの分解斜視図である。
【図２０】[0029]  いくつかの実施形態に従った、図１８の用量測定システムの分解上面図である。
【図２１】[0030]  いくつかの実施形態に従った、図１８の用量測定システムの光ガイドの斜視図である。
【図２２】[0031]  いくつかの実施形態に従った、図１８の光ガイドの概略側面図である。
【図２３】[0032]  いくつかの実施形態に従った、図１８の用量測定システムの断面斜視図である。
【図２４】[0033]  いくつかの実施形態に従った、図１８の用量測定システムの側断面図である。
【図２５Ａ】[0034]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの断面概略図である。
【図２５Ｂ】[0035]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの断面概略図である。
【図２６Ａ】[0036]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの第１の構成の断面概略図である。
【図２６Ｂ】[0036]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの第２の構成の断面概略図である。
【図２６Ｃ】[0036]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの第３の構成の断面概略図である。
【図２７】[0037]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムと共に薬物送達デバイスの分解斜視図を示す。
【図２８】[0038]  いくつかの実施形態に従った用量測定システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
[0039]  本明細書に記載される実施形態は、一般に、容器内に配置された液体の量を測定するためのデバイス、システム、及び方法に関し、具体的には、薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数を測定することに関する。いくつかの実施形態において、容器内の液体の体積を測定するための用量測定システムは、容器の方へ電磁放射を放出／分散させるように配置及び構成された光源及び／又は光ガイドを含む。複数のセンサが光源に対して光学的に結合可能であり、光源及び／又は光ガイドによって放出／分散された電磁放射の少なくとも一部を検出するように配置及び構成されている。また、装置は、複数のセンサの各々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、かつ、この受信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シグネチャに変換するように構成された処理ユニットも含む。
【００１２】
[0040]  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、光源及び／又は光ガイドに電磁放射を薬物容器の方へ放出／分散させることと、複数のセンサによって薬物容器を通して放出／分散された電磁放射のシグネチャを検出することと、を含む。次いで、検出されたシグネチャを複数の基準シグネチャと比較して、薬物容器内の液体の体積を決定する。複数の基準シグネチャの各々は、薬物容器内に残っている体積レベルに対応する。いくつかの実施形態において、薬物容器を通して放出／分散された電磁放射のシグネチャを検出することは、光源及び／又は光ガイドから放出／分散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。複数のセンサデバイスの各々によって検出された電磁放射の一部を、信号シグネチャにコンパイルすることができる。
【００１３】
[0041]  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用量を計算することも含む。いくつかの実施形態では、患者に送達された用量を患者投薬スケジュールと比較してコンプライアンスを監視する。方法は更に、信号シグネチャを、ノイズの一因となり得る背景光について補正することを更に含むことができる。補正は、信号シグネチャを、光源の暗状態において複数のセンサによって検出された背景シグネチャと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、薬物容器内のある範囲の用量体積にわたってシグネチャを記録することによって複数の基準シグネチャを生成することも含み得る。方法は、確率的マッチングを用いて信号を基準シグネチャと関連付けて、薬物容器内に残っている液体の体積を決定することも含み得る。
【００１４】
[0042]  いくつかの実施形態において、薬物測定システムを用いて注射ペンによって送達された用量を決定するための方法は、第１の時点で光源及び／又は光ガイドに電磁放射を注射ペンの方へ放出／分散させることと、複数のセンサによって注射ペンを通して放出／分散された電磁放射の第１のシグネチャを検出することと、を含む。次いで、第１のシグネチャを複数の基準シグネチャと比較して、注射ペン内の液体の第１の体積を決定する。方法は、第１の時点の後の第２の時点で光源及び／又は光ガイドに電磁放射を注射ペンの方へ放出／分散させることと、複数のセンサによって注射ペンを通して放出／分散された電磁放射の第２のシグネチャを検出することと、を含む。次いで、第２のシグネチャを複数の基準シグネチャと比較して、注射ペン内の液体の第２の体積を決定する。第１の体積から第２の体積を差し引くことで、注射ペンから送達された用量を決定できる。
【００１５】
[0043]  いくつかの実施形態において、光源及び複数のセンサは注射ペンキャップ内に配置されている。いくつかの実施形態において、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のシグネチャを検出することと、注射ペンキャップが注射ペン上に戻された後に第２のシグネチャを検出することと、を含む。方法は、用量送達情報を外部デバイスに伝達することも含み得る。いくつかの実施形態において、方法は、ペンキャップの所定期間の不活性の後に及び／又は利用可能な電力（例えばバッテリレベル）に基づいて、ペンキャップを電力節約モードに切り替えることを含む。いくつかの実施形態において、方法は更に、薬物容器内に残っている液体の体積が極めて小さい場合、薬物用量を送達する時間である場合、利用可能な電力が所定レベル未満に低下した場合、予想外のもしくは間違った薬物が使用されている場合、及び／又は薬物が予想外のもしくは間違った時刻に送達されている場合に、ユーザに警報を発することを含む。
【００１６】
[0044]  いくつかの実施形態において、健康管理システムは、薬物貯蔵部を含む薬物送達デバイスと、薬物送達デバイスに対して着脱可能に結合可能であるように構成された用量測定システムと、を含む。用量測定システムは、薬物貯蔵部の方へ電磁放射を放出／分散させるように配置及び構成された光源及び／又は光ガイドと、光源に対して光学的に結合可能であり、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及び構成された複数のセンサと、を含む。電磁放射の量は、薬物貯蔵部内に残っている液体の体積を表すシグネチャとして機能する。健康管理システムは、薬物貯蔵部内に残ってい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含む。用量測定システムは、薬物貯蔵部内に残っている液体の体積を表すデータを少なくとも１つのリモートデバイスに伝達して、例えば患者に送達された用量をリモートデバイスが計算することを可能とするように構成できる。いくつかの実施形態において、用量管理システムは、例えばユーザの血糖値、ユーザの食事、ユーザの運動、及びユーザの家庭健康監視データを含むユーザ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ている。
【００１７】
[0045]  いくつかの実施形態において、光源は、光ガイドと組み合わされた単一の光源（例えば単一のＬＥＤ）を含む。光源は電磁放射を光ガイド内へ放出するように配置及び構成されている。光ガイドは放出された電磁放射を受光するように配置及び構成されている。光ガイドは、受光した電磁放射を容器の方へ輸送させる、方向転換させる、及び／又は他の方法で分散させるための光パイプ又は光チューブとすることができる。
【００１８】
[0046]  いくつかの実施形態において、光ガイドは、電磁放射の漏れを制御するため及び／又は電磁放射の少なくとも一部を閉じ込めるための反射性及び／又は吸収性の内壁を有する中空構造を含む（例えばプリズム光ガイド又は成型プラスチック光チューブ）。内壁は、Laser Gold（登録商標）の反射めっき及び／又はLaser Black（商標）の選択的吸収コーティング（双方ともEpner Technology, Inc.（ニューヨーク州ブルックリン）から入手可能である）のような反射性材料及び／又は吸収性材料でライニング及び／又は処理することができる。光ガイドは、少なくとも一部の電磁放射を光ガイドの外部へ伝送可能とするように構成された１つ以上の開口又はエリアを画定することにより、光ガイドの長さにわたって電磁放射を分散させるように設計できる。開口又はエリアは、容器に沿った異なる場所へ電磁放射を誘導するために配置することができる。開口又はエリアは疑似的な複数の光源として機能する。
【００１９】
[0047]  いくつかの実施形態において、光ガイドは、内部反射によって電磁放射の漏れを制御するため及び／又は電磁放射の少なくとも一部を閉じ込めるための透明固体構造を含む（例えば光ファイバ）。光ガイドは、容器に沿った異なる場所へ電磁放射の少なくとも一部を伝送するように設計できる。伝送された電磁放射の分散は、（例えば微小プリズムを用いて）光ガイドの長さにわたって均一又はほぼ均一とすることで、疑似的な複数の光源として機能することができる。
【００２０】
[0048]  ある光ガイドの幾何学的形状及び寸法は、他の光ガイドと異なるか、又はその光ガイド自体のコンポーネント間で異なる場合がある。例えば、光ガイドの少なくとも一部の断面は、円形、方形、六角形等である。光ガイドは直線状でなく、１つ以上の屈曲及び／又は角度を有する場合がある。いくつかの実施形態において、光ガイドは、できる限り多くの電磁放射を光ガイド内に集めて反射するためにドーム型又は丸屋根（cupola）型を含む。また、光ガイドは、更に指向性電磁放射を集めるのに役立てるため、指向性コレクタデバイス、リフレクタデバイス、及び／又はレンズデバイス（例えばフレネルレンズデバイス）を有することも可能である。いくつかの実施形態において、光ガイドは、光を容器の方へ分散させるため１つ以上の拡散器を含む。
【００２１】
[0049]  いくつかの実施形態によれば、複数のセンサは、光ガイドに対して光学的に結合可能であり、光ガイドの少なくとも一部によって分散された（例えば、少なくとも１つの開口もしくはエリアを介して誘導された、又は光ガイドの長さの一部に沿って分散された）電磁放射を検出するように配置及び構成されている。処理ユニットは、複数のセンサの各々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、かつ、この受信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シグネチャに変換するように構成することができる。
【００２２】
[0050]  本明細書で用いられる場合、「約（about）」及び「ほぼ（approximately）」という用語は概ね、言及された値のプラス又はマイナス１０％を含む。例えば、約５は４．５から５．５までを含み、ほぼ１０は９から１１までを含み、約１００は９０から１１０までを含む。
【００２３】
[0051]  図１は、薬物送達デバイス１１０内の用量を測定するための用量測定システム１００の概略ブロック図である。用量測定システム１００は、照明モジュール１４０、検知モジュール１５０、処理ユニット１６０、及び通信モジュール１７０を含む。用量測定システム１００は、例えば人の患者のようなターゲットＴに薬物用量を送達するため使用される薬物送達デバイス１１０に対して着脱可能に結合可能であるように構成できる。
【００２４】
[0052]  薬物送達デバイス１１０は、薬物を患者に注射するために使用できる任意の薬物送達デバイス１１０とすればよい。例えば薬物送達デバイス１１０は、注射デバイス又はペン（例えばインシュリン注射ペン）、注射器、輸液デバイス又はポンプ（例えばインシュリン送達ポンプ）、アンプル、又はバイアル（vial）とすることができる。用量測定システム１００は、例えば形状、大きさ、及び薬物体積が異なる多種多様な薬物送達デバイス１１０に結合可能であるように構成できる。いくつかの実施形態において、用量測定システム１００は、薬物送達デバイス１１０の一部（例えば、薬物、注入部、及び／又はプランジャを含む内部体積を画定する部分）を受容するように構成されている。いくつかの実施形態において、用量測定システム１００は、ユーザが用量をターゲットＴに送達している時に薬物送達デバイス１１０から着脱可能であるように構成されている。いくつかの実施形態において、用量測定システム１１０は、ユーザが用量をターゲットＴに送達している時に薬物送達デバイス１１０に取り付けられた状態を維持することができる。いくつかの実施形態において、用量測定システム１００は再利用可能であるように構成されている。いくつかの実施形態において、用量測定システム１１０は薬物送達デバイス１１０に永久的に結合され、例えば薬物送達デバイスの本体に一体化されている。そのような実施形態では、用量測定システム１００は使い捨てである場合がある。
【００２５】
[0053]  照明モジュール１４０は、薬物送達デバイス１１０の方へ電磁放射を放出／分散するように構成された光源及び／又は光ガイドを含むことができる。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイドは、薬物送達デバイス１１０の薬物貯蔵部（図示せず）の方へ電磁放射を放出／分散するように構成されている。いくつかの実施形態において、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。いくつかの実施形態では、電磁放射が薬物送達デバイス１１０の筐体及び／又はいずれかの内部コンポーネント及び／又はそれに収容された液体薬物を貫通できるように、光源は赤外線放射又はマイクロ波放射を放出するように構成されている。いくつかの実施形態において、光源は既定の時間期間にわたる連続的な電磁放射を放出するように構成されている。いくつかの実施形態において、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列、又は約２００マイクロ秒±１００マイクロ秒離間したパルス）を放出するように構成されている。
【００２６】
[0054]  照明モジュール１４０は光源及び光ガイドを含むことができる。光源は、光ガイドの方へ及び光ガイド内へ電磁放射を放出するように構成できる。光ガイドは、光源によって放出された電磁放射を受光して薬物送達デバイス１１０の方へ反射するように構成できる。いくつかの実施形態において、光ガイドは、薬物送達デバイス１１０の薬物貯蔵部（図示せず）の方へ電磁放射を出するように構成されている。いくつかの実施形態において、光源は単一のＬＥＤである。いくつかの実施形態では、電磁放射が光ガイドを介して進行し、薬物送達デバイス１１０の筐体及び／又はいずれかの内部コンポーネント及び／又はそれに収容された液体薬物を貫通できるように、光源は赤外線放射又はマイクロ波放射を放出するように構成されている。いくつかの実施形態において、光源は既定の時間期間にわたる連続的な電磁放射を放出するように構成されている。いくつかの実施形態において、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列、又は約２００マイクロ秒±１００マイクロ秒離間したパルス）を放出するように構成されている。
【００２７】
[0055]  検知モジュール１５０は、光源、光ガイド、又はそれらの組み合わせに対して光学的に結合可能である複数のセンサを含む。いくつかの実施形態において、複数のセンサの各々は光検出器とすることができる。複数のセンサは、光源及び／又は光ガイドによって放出／分散された電磁放射の少なくとも一部を検出するように配置及び構成されている。いくつかの実施形態において、検出された電磁放射は、電磁放射の伝送部分、屈折部分、及び／又は反射部分を含む。いくつかの実施形態において、屈折電磁放射は、薬物送達デバイス１１０の筐体及び／又は薬物貯蔵部の湾曲面のレンズ効果（lensing effect）によって生じた多方向屈折を含む。
【００２８】
[0056]  処理ユニット１６０は、検知モジュール１５０（すなわち複数のセンサの各々）から電磁放射信号を受信するように、かつ、この受信データを複数のセンサの各々によって検出された電磁放射を表す信号シグネチャに変換するように構成されている。処理ユニット１６０は、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機（ＡＤＣ：analog to digital convertor）、及び／又はプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ：programmable logic controller）のようなプロセッサを含み得る。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、複数のセンサの各々によって検出された電磁放射データ及びそのデータから生成された信号シグネチャのうち少なくとも１つを一時的に記憶するように構成されたメモリを含む。いくつかの実施形態において、メモリは複数の基準シグネチャも記憶するように構成されている。複数の基準シグネチャの各々は、薬物送達デバイス１１０内の薬物体積を表すことができる。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、情報（例えば残りの体積又は用量情報）を記憶するように、かつ、記憶した情報を近距離無線通信（ＮＦＣ：near field communication）デバイスが読み取れるように構成されたＲＦＩＤチップも含む。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、信号シグネチャを基準シグネチャに関連付けて、薬物送達デバイス１１０内に残っている及び／又は薬物送達デバイス１１０によって注入された用量体積又は用量数を決定するように構成されている。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、用量測定システム１００に結合された薬物送達デバイス１１０のタイプ、及び／又は薬物送達デバイス１１０内に収容されている薬物も決定するように構成できる。いくつかの実施形態において、処理ユニット１６０は、例えば用量測定システム１００の現在の位置を決定するための全地球測位システム（ＧＰＳ：global positioning system）も含む。
【００２９】
[0057]  通信モジュール１７０は、外部デバイス（例えばスマートフォン、ローカルコンピュータ、及び／又はリモートサーバ）との双方向通信を可能とするように構成できる。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又はファイヤーワイヤー（firewire）インタフェースを介して）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スを含む。いくつかの実施形態において、通信インタフェースは、充電式バッテリのような電源（図示せず）を再充電するためにも使用される。いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、外部デバイスとの無線通信（例えばWi-Fi、Bluetooth（登録商標）無線技術、Bluetooth（登録商標）低電力（Bluetooth low energy）技術、Zigbee等）のための手段を含む。
【００３０】
[0058]  いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、用量測定システム１００のステータスをユーザに伝達するように構成されたディスプレイを含む。用量測定システム１００のステータスは、限定ではないが、残りの用量体積又は用量数、使用履歴、残りのバッテリ寿命、無線接続ステータス、及び／又はユーザリマインダ（user reminder）を含む。いくつかの実施形態において、ステータスは、例えば針のような注入部が薬物送達デバイス１１０に取り付けられているか／取り外されているかに関する情報も含む。一般に、ユーザは各薬物注入に先立って薬物送達デバイス１１０に新しい注入部（例えば針）を取り付ける必要がある。従って、注入部の取り付け／取り外しに関するステータス情報は、各注入の後にユーザが注入部を交換しようとしているか否かをユーザ及び／又は外部の監視者（例えば医師）に知らせることができる。
【００３１】
[0059]  いくつかの実施形態において、通信モジュール１７０は、音声及び触覚による警報を伝達するためのマイクロフォン及び／又は振動機構も含む。いくつかの実施形態において通信モジュール１７０は、ユーザが、例えば情報を用量測定システム１００に入力すること、システムの電源を入れること、システムの電源を切ること、システムをリセットすること、患者の行動の詳細を手作業で入力すること、薬物送達デバイス１１０の使用の詳細を手作業で入力すること、及び／又は、用量測定システム１００とリモートデバイスとの間の通信を手作業で開始すること、を可能とするユーザ入力インタフェース（例えばボタン、スイッチ、英数字キーボード、及び／又はタッチスクリーン）を含む。
【００３２】
[0060]  用量測定システム１００は、薬物送達デバイス１１０に対して着脱可能に結合可能であるように構成され得る筐体（図示せず）内に配置することができる。例えば、照明モジュール１４０、検知モジュール１５０、処理ユニット１６０、及び／又は通信モジュール１７０を、筐体内に組み込むことができる。用量測定システム１００の１つ以上の個々のコンポーネント（例えば照明モジュール１４０及び検知モジュール１５０）を第１の筐体内に組み込み、１つ以上の他のコンポーネント（例えば処理ユニット１６０及び通信モジュール１７０）を別個にする及び／又は第２の筐体内に組み込むことも可能である。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の少なくとも一部に対して着脱可能に結合可能であるように（例えばそのような形状及び大きさに）構成されている。例えば筐体は、くぼみを有する及び／又は穴を画定し、この中に薬物送達デバイス１１０の一部を受容することができる。筐体は、用量測定システム１００を所定の半径方向の向きで薬物送達デバイス１１０に対して結合可能とする位置合わせ特徴部を有することができる。筐体は不透明であると共に、（例えば信号品質を向上させるため）周囲の電磁放射からの干渉を防止する隔離構造（insulation structure）を含むことができる。例えば隔離構造は、用量測定システム１００の電子コンポーネントを外部の電磁放射から遮蔽するように構成された金属ライニングとすればよい。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の交換用キャップとして機能するキャップ（例えば注射ペンのペンキャップ）に著しく類似したものであり得る。いくつかの実施形態において、隔離構造は、隔離構造の特性を改質するため金属化合物（例えば二酸化チタン）を混合したプラスチックを含み得る。例えば、特定の金属化合物の追加によって筐体の光透過率を変更する（例えばいっそう不透明にする）ことができる。いくつかの実施形態では、プラスチックに対する金属化合物の追加を用いて、筐体の着色を変更する（例えば白色度を改善する）ことができる。いくつかの実施形態では、熱硬化性及び熱可塑性の材料（例えばポリオレフィン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、それらの組み合わせ等）に、平均して体積で３％〜５％の二酸化チタンを追加して、隔離構造を形成することができる。いくつかの実施形態において、隔離構造は、用量測定システム１００の電子コンポーネントを外部の電磁放射から遮蔽できる。いくつかの実施形態において、二酸化チタンのような乳白剤の追加による隔離構造の不透明な性質は、外部の赤外線放射が筐体内に入ることを防止できる。このように、隔離構造は、用量測定システム１００の電子コンポーネントを外部の電磁放射から遮蔽することができる。いくつかの実施形態において、隔離構造は、照明モジュール１４０によって放出された赤外線放射が筐体及び／又はペンキャップの壁を通過するのを防止できる。すなわち、照明モジュール１４０によって放出された電磁放射が筐体及び／又はペンキャップから出射するのを防止することができる。これにより、照明モジュール１４０によって放出された電磁放射が筐体から出射し、外部の物体（例えばテーブル、椅子、��帯電話等）で跳ね返った後、筐体及び／又はペンキャップ内に戻ってくることを防止する。このように隔離構造は、周囲光を除去することに加えて、反射して筐体及び／又はペンキャップ内に戻され得る電磁放射及び／又は赤外線放射を補正することができる。
【００３３】
[0061]  いくつかの実施形態において、照明モジュール１４０及び検知モジュール１５０は、光源及び／又は光ガイドが薬物送達デバイス１１０の第１の側に配置されると共に複数のセンサが第２の側に配置されるように、用量測定システム１００の筐体内に配置及び配向されている。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイドは薬物送達デバイス１１０に対して第１の半径方向位置に配置され、複数のセンサは第１の半径方向位置とは異なる第２の半径方向位置に配置されている（例えば、第２の半径方向位置は第１の半径方向位置に対してほぼ１８０度である）。言い換えると、用量管理システム１００は、光源及び／又は光ガイドが薬物貯蔵部の一方側に配置されると共に複数のセンサが薬物貯蔵部の反対側に配置されるように構成できる。いくつかの実施形態において、複数のセンサは実質的に直線状に配置されている。いくつかの実施形態において、複数のセンサは、光ガイドの伸長軸（elongate axis）に対して実質的に平行であるように実質的に直線状に配置されている。いくつかの実施形態において、光ガイドは、電磁放射の分散が少なくとも１つのセンサに平行であると共にそのセンサの視線（line of sight）内にあるように配置されている。他の実施形態において、光ガイドは、電磁放射を伝送するための各開口又はエリアが少なくとも１つのセンサに隣接して位置するように配置され、各開口又はエリアが少なくとも１つのセンサに平行であると共にそのセンサの視線内に位置している。いくつかの実施形態において、光ガイド分散、開口、又はエリアのうち少なくとも１つ、及び／又は複数のセンサのうち少なくとも１つは、薬物送達デバイス１１０の縦軸（longitudinal axis）に対して傾斜した向きに位置付けられている。いくつかの実施形態において、複数のセンサの数は、電磁放射を伝送するための光ガイドの開口又はエリアの数と等しいか、それよりも多いか、又はそれよりも少ない。いくつかの実施形態では、光ガイドを薬物貯蔵部の第２の側で光ガイド軸に沿って配置して、光ガイド軸を用量測定システム１００の縦軸に対して実質的に平行とすることができる。いくつかの実施形態では、複数のセンサを薬物貯蔵部の第１の側でセンサ軸に沿って配置して、センサ軸を用量測定システム１００の縦軸に対して実質的に平行とすることができる。いくつかの実施形態において、光源は光ガイド軸に沿って電磁放射を放出するように配置し構成することができる。いくつかの実施形態において、光源は、下向きに角度を付けることができ、薬物貯蔵部の第１の側に面していない。すなわち光源は、複数のセンサに対してほぼ垂直であるように角度が付いている。いくつかの実施形態において、用量測定システム１００は、光源によって放出された電磁放射の少なくとも一部を分散するため薬物貯蔵部の第２の側に少なくとも１つの開口又はエリアを含むことができる。いくつかの実施形態において、用量測定システム１００は、光源によって放出された電磁放射の少なくとも一部を分散するため薬物貯蔵部の第２の側に光ガイドを含むことができる。いくつかの実施形態において、光ガイドは、光ガイドの伸長軸が複数のセンサに対して実質的に平行であるように配置されている。光ガイドによって放出された電磁放射の散乱部分を、複数のセンサによって検出することができる。
【００３４】
[0062]  いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド及び複数のセンサは、用量測定システム１１０が薬物送達デバイス１１０内の薬物の体積を１薬物単位以下の分解能（例えば０．１単位、０．２単位、０．５単位のような小数の薬物単位）で検出できるように構成されている。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド及び複数のセンサは、用量測定システム１１０が薬物送達デバイス１１０内に配置されたアクチュエータのプランジャ部分の位置を約１０マイクロメートル、約２０マイクロメートル、約３０マイクロメートル、約４０マイクロメートル、約５０マイクロメートル、約６０マイクロメートル、約７０マイクロメートル、約８０マイクロメートル、約９０マイクロメートル、約１００マイクロメートル、約１１０マイクロメートル、約１２０マイクロメートル、約１３０マイクロメートル、約１４０マイクロメートル、約１５０マイクロメートル、約１６０マイクロメートル、約１７０マイクロメートル、約１８０マイクロメートル、又は約２００マイクロメートル（これらの間の全ての範囲を含めて）の分解能で検出できるように構成されている。
【００３５】
[0063]  様々な一般的な原理について上述したが、次に、これらの概念のいくつかの例示的な実施形態を説明する。これらの実施形態は単なる例である。用量測定システム、薬物送達デバイスによって送達される薬物及び患者の全体的な健康を測定するためのシステム及び／又は方法には、他にも多くの構成が想定される。
【００３６】
[0064]  次に図２から図４を参照すると、用量測定システム２００は、照明モジュール２４０、検知モジュール２５０、処理ユニット２６０、通信モジュール２７０、及び電源２８６を含むことができる。用量測定システム２００は、薬物送達デバイス２１０（本明細書では「注射ペン２１０」とも称される）に対して着脱可能に結合可能であるように構成できる。薬物送達デバイス２１０は、既定量の薬物（例えば用量）を患者に送達するように構成できる。薬物送達デバイス２１０の例には、患者がインシュリンを自己投与するため使用できるインシュリン注射ペンが含まれる。本明細書で記載されるように、薬物送達デバイス２１０は、筐体２１２、アクチュエータ２１４、及び注入部２１６を含むことができる。筐体２１２は、選択された波長の電磁放射のみ（例えば赤外線又はマイクロ波放射）の透過を可能とするように比較的不透明とすることができる。筐体２１０は、薬物を貯蔵するための内部体積（例えば貯蔵部）を画定する。アクチュエータ２１４は、薬物と流体連通すると共に既定量の薬物を患者に伝達するように構成されたプランジャ部分を含むことができる。アクチュエータ２１４は、可変量の薬物を分注するように（例えばユーザによって）構成可能である。注入部２１６は、薬物の筋肉内送達、皮下送達、及び／又は静脈内送達のため、ユーザの皮膚を貫通するように構成できる。
【００３７】
[0065]  用量測定システム２００は、上部筐体部２２２（本明細書では「上部筐体２２２」とも称される）と、下部筐体部２２４（本明細書では「下部筐体２２４」とも称される）と、を含む筐体２２０を含む。上部筐体部２２２及び下部筐体部２２４は、例えば接着、熱溶接、スナップ嵌め機構、ねじ、又は他の任意の適切な結合手段によって、着脱可能に又は固定して結合することができる。筐体２２０は、限定ではないが、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、アクリル系樹脂（acrylic）、シートメタル、他の任意の適切な材料、又はそれらの組み合わせを含む、剛性、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、用量測定システム２００の内部電子コンポーネントを環境の電磁ノイズから遮蔽するように構成できる。例えば筐体は、電磁波シールドとして機能することができるアルミニウムのライニング又は他の任意の金属シートもしくはフォイルのような隔離構造（図示せず）を含み得る。
【００３８】
[0066]  図３に示されているように、上部筐体部２２２は、照明モジュール２４０、検知モジュール２５０、処理ユニット２６０、通信モジュール２７０、及び電源２８６を実質的に収容するための内部体積を画定する。下部筐体部２２４は、薬物送達デバイス２１０の少なくとも一部を受容するような形状及び大きさの穴２２６を画定する。例えば穴２２６は、筐体２１２及び注入部２１６の薬物含有部分のみを受容するような形状及び大きさとすることができる。穴２２６は、薬物送達デバイス２１０を好適な向き（例えば好適な半径方向の向き）で受容するように構成できる。いくつかの実施形態において、穴２２６は、例えば薬物送達デバイス２１０と摩擦嵌め（friction fit）を形成するため、薬物送達デバイス２１０の直径に対してわずかな公差を有する。いくつかの実施形態において、穴２２６は、薬物送達デバイス２１０を下部筐体２２４に対して着脱可能に結合するための１つ以上の切欠、溝、戻り止め、他の任意のスナップ嵌め機構、及び／又はねじ山を含む。いくつかの実施形態において、下部筐体部２２４は、薬物送達デバイス２１０を所定の半径方向の向きで用量測定システム２００と結合できるようにする１つ以上の位置合わせ特徴部を含む。
【００３９】
[0067]  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の光源及び／又は光ガイド２４４、及び／又は検知モジュール２５０のセンサ２５４のうち少なくとも一部を受容するための１つ以上のアパーチャ２２８を含む。アパーチャ２２８は、光源及び／又は光ガイド２４４及び／又はセンサ２５４に機械的サポートを提供するように構成するか、又は、照明モジュール２４０及び／又は検知モジュール２５０のための位置合わせ機構として機能することができる。
【００４０】
[0068]  図４に示されているように、上部筐体２２２は、例えば外部デバイスとの有線通信を与える通信インタフェース及び／又は電源２８６を充電するためのインタフェースのような、通信モジュール２７０の少なくとも一部を受容するための開口２３０を含む。いくつかの実施形態において、上部筐体２２２は、注入部２１６のような薬物送達デバイス２１０の一部を受容するための特徴部（例えばくぼみ、アパーチャ、空洞等）も含む。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、薬物送達デバイス２１０が用量測定システム２００に結合されたか否かを検出する検出機構（図示せず）（例えばプッシュスイッチ、運動センサ、位置センサ、光学センサ、圧電センサ、インピーダンスセンサ、又は他の任意の適切なセンサ）も含む。筐体２２０は比較的平滑であり、鋭いエッジを持たない場合がある。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、最小限の空間を占めるフォームファクタを有するペンキャップに類似した形状である（例えばユーザのポケットに収まる）。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、取扱いのための特徴部（例えばユーザのシャツのポケットに取り付けるためのクリップ）、及び／又は様々な装飾用特徴部も含む。いくつかの実施形態において、用量測定システム２００は、薬物送達デバイス２１０の交換用キャップとしても機能する。いくつかの実施形態において、筐体２２０は、例えば注入部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／取り外されているか等の薬物送達デバイス２１０のステータスを判定する１つ以上のセンサ（例えば光学センサ）も含む。
【００４１】
[0069]  引き続き図３及び図４を参照すると、照明モジュール２４０の光源及び／又は光ガイド２４４（例えばＬＥＤ）は、プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）２４２上に搭載されるか又は他の方法でＰＣＢ上に配置されている。ＰＣＢ２４２は、一般的に既知である任意のプロセスによって作製された任意の標準的なＰＣＢとすればよい。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド２４４は、筐体の長さに沿って電磁放射を放出／分散するように構成され、薬物を保持している筐体２１２の内部体積を画定する薬物送達デバイス２１０の部分が用量測定システム２００と結合された場合に光源及び／又は光ガイド２４４が内部体積全体を照明できるようになっている。いくつかの実施形態では、光源及び／又は光ガイド２４４は別の形状又は構成で製造及び配向されて、電磁放射を不均一に分散させるか、一つおきのセンサ２５４に分散させるか、ジグザグパターンに分散させるか、又は本明細書に記載される他の任意の構成を用いて分散させるようになっている。
【００４２】
[0070]  いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド２４４は、薬物送達デバイス２１０の筐体２１２、それに収容されている薬物、及び／又は筐体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ている。例えば赤外線放射又はマイクロ波放射は、薬物送達デバイス（例えば注射ペン）の製造において一般的に用いられるプラスチック材料の多くを貫通できる。いくつかの実施形態において、電磁放射は、アクチュエータ２１４のプランジャ部分のような薬物送達デバイス２１０の内部コンポーネントも貫通できる周波数を有する。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド２４４は、電磁放射の広いビームを生成するように構成されている（例えば広角ＬＥＤ又は光ガイドの拡散出射開口）。言い換えると、単一の光源及び／又は光ガイド２４４の開口の電磁放射円錐（electromagnetic radiation cone）は広い角度を有し、光ガイド２４４の隣接した開口の電磁放射円錐はそれと重複する可能性がある。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド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列、又は約２００マイクロ秒±１００マイクロ秒離間したパルス）を放出／分散するように構成されている。
【００４３】
[0071]  検知モジュール２５０の複数のセンサ２５４は、ＰＣＢ２５２上に搭載するか又は他の方法でＰＣＢ２５２上に配置することができる。ＰＣＢ２５２は、一般的に既知である任意のプロセスによって作製された任意の標準的なＰＣＢとすればよい。複数のセンサ２５４は、光源及び／又は光ガイド２４４と光学的に結合可能であって、光源及び／又は光ガイド２４４によって放出／分散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た、任意の光センサ（例えばフォトダイオード）とすればよい。電磁放射は、伝送放射、（例えば空気、薬物、及び／又は薬物送達デバイス２１０の本体を介して屈折された）屈折放射、（例えば筐体２２０の壁から反射された、又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、及び／又は筐体２１２及び／又は薬物貯蔵部の湾曲面のレンズ効果によって生じた多方向屈折／反射であり得る。複数のセンサ２５４によって受信された伝送電磁信号、屈折電磁信号、及び／又は反射電磁信号を用いて、（例えば処理ユニット２６０によって）信号シグネチャを生成することができる。次いで信号シグネチャを基準シグネチャと関連付けて、薬物送達デバイス２１０内に残っている用量体積又は用量数を決定できる。いくつかの実施形態では、センサの信号応答を用いて、例えば薬物送達デバイス２１０の注入部２１６が存在すると決定すること、及び／又は薬物送達デバイス２１０が用量測定システム２００に結合されているか又は結合されていないかを判定すること等、有用性指標（usability metrics）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の信号応答を用いて、用量測定システム２００に結合されている薬物送達デバイス２１０のタイプ、及び／又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も可能である。
【００４４】
[0072]  いくつかの実施形態において、センサ２５４は、光源及び／又は光ガイド２４４と実質的に同様の構成で配置されている。いくつかの実施形態において、センサ２５４の数は、光源及び／又は光ガイド２４４によって生成される疑似的な光源の数と同じであるか、それよりも多いか、又はそれよりも少ない。いくつかの実施形態において、光源及び／又は光ガイド２４４及び／又はセンサ２５４は傾斜した向きに配置されている。
【００４５】
[0073]  処理ユニット２６０はＰＣＢ２６２及びプロセッサ２６４を含むことができる。ＰＣＢ２６２は、一般的に既知である任意のプロセスによって作製された任意の標準的なＰＣＢとすればよく、必要に応じて、増幅器、トランジスタ、及び／又は他の任意の電子回路を含むことができる。プロセッサ２６４は、限定ではないが、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、及び／又は他の任意の適切なプロセッサを含む任意のプロセッサとすればよい。処理ユニット２６０は、照明モジュール２４０及び検知モジュール２５０が処理ユニット２６０に対して垂直であると共に相互に平行に配向されるよう、電子結合２６６を用いて照明モジュール２４０及び検知モジュール２５０に結合することができる。いくつかの実施形態において処理ユニット２６０は、信号シグネチャ、基準シグネチャデータベース、投与情報、ユーザ健康データ（例えば血糖値）、デバイス位置データ（例えば用量測定システム２００に任意選択的に含まれるＧＰＳから、又は血糖測定器もしくは携帯電話のようなシステム２００と組み合わせた別のＧＰＳ対応デバイスからの）、及び／又は患者が自身の健康を管理する際に有用な他の任意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含む。いくつかの実施形態において処理ユニット２６０は、情報を記憶するように、かつ、記憶した情報をＮＦＣデバイスが読み取れるように構成されたＲＦＩＤチップを含む。処理ユニット２６０は、例えば光源及び／又は光ガイド２４４の活性化及びタイミング、及び／又はセンサ２５４からの電磁放射データの読み取り及び処理等、用量測定システム２００の動作を制御するように構成できる。例えば処理ユニット２６０は、複数のセンサ２５４から取得された電磁放射信号シグネチャを比較し、これを基準シグネチャデータベースと関連付けることで、薬物送達デバイス２１０内に残っている用量体積もしくは用量、又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できる。
【００４６】
[0074]  いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、背景雑音について信号シグネチャを補正するように構成されている。例えば処理ユニット２６０は、照明モジュールが暗状態にある場合、すなわち光源２４４のスイッチがオフである場合の背景シグネチャを検出するように検知モジュール２５０を動作させるよう構成できる。次いで、背景シグネチャを信号シグネチャと関連付けて背景雑音を補正することができる。いくつかの実施形態において処理ユニット２６０は、限定ではないが、フーリエ変換、低域フィルタ、帯域フィルタ、高域フィルタ、ベッセルフィルタ、及び／又はノイズを低減し信号品質を向上させる他の任意のデジタルフィルタを含む、電子信号フィルタリングアルゴリズムも含む。また、処理ユニットは、代表的な薬物送達デバイス２１０においてある範囲にわたる用量体積について検知モジュール２５０で検出された電磁放射信号を記憶することにより、基準シグネチャを取得するように構成できる。これらの電磁放射信号は、限定ではないが、薬物送達デバイス２１０が満杯である時、空である時、及び、満杯と空の間である時の（例えば、薬物送達デバイスから分注される用量単位ごとの、及び／又は薬物送達デバイス２１０に含まれるアクチュエータ２１４のプランジャ部分の１７０マイクロメートルの変位ごとの）電磁放射を含む。
【００４７】
[0075]  いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、信号シグネチャを基準シグネチャと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できる確率的マッチングアルゴリズムを含むように構成されている。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、用量測定システム２００に結合された薬物送達デバイス２１０のタイプ及び／又は薬物送達デバイス２１０内に収容された薬物を信号シグネチャから決定するアルゴリズムも含む。例えば、同じフォームファクタ（すなわち大きさ及び形状）の薬物送達デバイス２１０は、例えばインシュリン、エピネフリン、又は他の任意の薬物のような様々な薬物を含む可能性がある。混乱を避けるため、送達デバイス２１０の製造業者は、同様に見える送達デバイス２１０内の異なる薬物を区別するためのマーク付け、ラベル付け、及び／又は色分けを行うことが多い。言い換えると、薬物送達デバイス２１０の会社は特定の送達デバイス２１０を一度設計し、その製造を開始したら、異なる薬物療法に対して同じ設計を使用することが多い。従っていくつかの実施形態では、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、屈折率等）に基づいて、用量測定システム２００に結合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ている。例えば、異なる材料及び／又は色は異なる屈折率を有する可能性があり、これらを識別のために使用できる。いくつかの実施形態では、薬物送達デバイス２１０に収容された薬物のタイプを用いて、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可能である。
【００４８】
[0076]  また、処理ユニット２６０は、通信モジュール２７０を制御し動作させるように構成することができる。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、電力効率の良い方法でシステムを動作させるように構成されている。例えば処理ユニット２６０は、必要ない場合は光源２４４に電力供給する電子機器（例えば演算増幅器）をオフにすることができる。処理ユニット２６０は、例えば電力を節約するため及び／又は信号対雑音比を増大させるため、短い周期で高電流でＬＥＤをパルス発振させることができる。また、処理ユニット２６０は、周期的に（例えば１日当たり約１〜１０回）及び／又は用量測定システム２００が薬物送達デバイス２１０に取り付けられた場合に通信モジュール２７０を活性化するよう構成できる。同様に、処理ユニット２６０は、必要ない場合は通信モジュール２７０をオフにすることができる。いくつかの実施形態において、処理ユニット２６０は、例えば用量測定システム２００の現在の位置を決定する全地球測位システム（ＧＰＳ）も含む。
【００４９】
[0077]  通信モジュール２７０は、ユーザに、及び／又は例えばスマートフォンアプリケーション、ローカルコンピュータ、及び／又はリモートサーバのような外部デバイスに、データを伝達するよう構成できる。伝達されるデータは、限定ではないが、初期システム活性化、システムのオン／オフ、薬物送達デバイス２１０の結合／非結合、薬物送達デバイス２１０に対する注入部の取り付け／取り外し、残っている用量体積、残っている用量数、投与履歴、時間、システム又は薬物の温度、システム位置（ＧＰＳ）、薬物送達デバイス２１０の結合／未結合データ、薬物の使用期限、薬物が送達される速度、デバイス衝突、残りのデバイス電力、歩数、システムの改ざん、他の任意のユーザ健康情報、及び／又は他の任意の使用可能データを含み得る。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、ファームウェア更新、ユーザ健康情報（例えば血糖値、食事、運動、投与情報）、及び／又はユーザによって入力されたかもしくは外部デバイスによって伝達された他の任意の情報等のデータを受信するように構成されている。通信モジュール２７０は、データ通信用の従来の電子機器を含むことができ、限定ではないが、Wi-Fi、Bluetooth（登録商標）無線技術、Bluetooth（登録商標）低電力技術、Zigbee、ＵＳＢ、ファイヤーワイヤー、及び／又は近距離無線通信（例えば赤外線）を含む標準的な通信プロトコルを使用できる。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０は、外部デバイス（例えばスマートフォン）に周期的に（例えば１日に約１〜１０回）接続して、オンボードメモリに記憶された任意の投与データを記録するように構成されている。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０はユーザによってオンデマンドで活性化される。
【００５０】
[0078]  ここで図５も参照すると、いくつかの実施形態において通信モジュール２７０は、ユーザと通信を行うための、用量測定システム２００の筐体２１０の外面上に位置付けられた通信インタフェース２７１を含む。通信インタフェース２７１は、外部デバイスとの通信を手作業で開始する（例えばBluetooth（登録商標）無線技術を活性化する）ためのスイッチ２７２（例えば電源スイッチ、リセットボタン、及び／又は通信スイッチ）を含むことができる。いくつかの実施形態において、通信インタフェース２７１は、例えば用量測定システム２００がオン／オフであるか又は通信モジュール２７０がアクティブであるかをユーザに示す光源（例えばＬＥＤ）のようなインジケータ２７４も含む。いくつかの実施形態において、通信インタフェース２７１は、ユーザに対する視覚的な情報伝達のためのディスプレイ２７６を含む。この情報は、限定ではないが、薬物送達デバイス２１０内に残っている用量体積又は用量数２７８、現在の時刻２８０、残りのシステム電力２８２、投与履歴２８４（例えば平均使用用量、最後の投与時刻等）、薬物送達デバイス２１０の充電ステータスの指示（例えば充電中、満充電等）、及び／又は無線接続ステータスを含む。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（例えば食物摂取、運動データ等）を用量測定システム２００に入力することを可能とする英数字キーボード及び／又はタッチスクリーンを含む。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０は、音声による警報もしくはメッセージ（例えば投与リマインダ及び強化メッセージ）をユーザに与えるためのスピーカ、及び／又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含む。いくつかの実施形態において、通信モジュール２７０は、触覚による警報のための手段（例えば振動機構）を含む。いくつかの実施形態において通信モジュール２７０は、限定ではないが、歩いた歩数、消費カロリー、血糖値、及び／又は他の任意の情報を含む、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。
【００５１】
[0079]  電源２８６は、用量測定システム２００に電力を供給するために使用できる任意の電源とすればよい。いくつかの実施形態において、電源２８６はエネルギ貯蔵デバイス（例えば使い捨てバッテリ）を含む。いくつかの実施形態において電源２８６は、限定ではないが、ニッカドバッテリ、リチウムイオンバッテリ、リチウムポリマーバッテリ、又は（携帯電話で用いられるタイプの）小さいフォームファクタを有する他の任意のバッテリを含む充電式バッテリを含む、及び／又は頻繁には充電されない（例えば１か月に１度充電される）。いくつかの実施形態において電源２８６は、限定ではないが、筐体２２０上に配置された電源ソケットを介して及び／又は通信モジュール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、外部電源を用いて充電される。いくつかの実施形態において、電源２８６は太陽エネルギを用いて充電され、ソーラーパネルを含むことができる。いくつかの実施形態において、電源２８６は運動エネルギを用いて充電され、機械的エネルギ変換器を含むことができる。
【００５２】
[0080]  上述のように、検知モジュール２５０の複数のセンサ２５４は、伝送放射、（例えば空気、液体薬物、及び／又は薬物送達デバイス２１０の筐体２１２を介して屈折された）屈折放射、（例えば筐体２２０の壁から反射された、又は薬物送達デバイス２１０の内部体積の壁から内部反射された）反射放射、及び／又は（例えば薬物送達デバイス２１０の筐体２１２の湾曲面のレンズ効果によって生じた）多方向反射／屈折のうち少なくとも１つを受光するように構成されている。ここで図６を参照すると、光源Ｌ（例えば広角光源）は、光源から発して発散する複数の光線を生成することができる。光源Ｌは、第１の屈折率ｎ１を有する第１の媒体Ｍ１（例えば空気）内に存在している。第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率ｎ２を有する（すなわちｎ２＞ｎ１）第２の媒体Ｍ２（例えば液体薬物）は、両側が第１の媒体Ｍ１に接している。また、第２の媒体Ｍ２は不透明な表面（例えば側壁）を含み得る。
【００５３】
[0081]  光源Ｌによって放出された第１の光線Ｌ１は、第１の媒体Ｍ１及び第２の媒体Ｍ２の界面に第１の角度（０度）で入射する。この光線は、第２の媒体Ｍ２を貫通する際に屈曲せず、最初の入射角で再び第１の媒体Ｍ１内に入射する（伝送光）。第２の光線Ｌ２は、第１の媒体Ｍ１及び第２の媒体Ｍ２の界面に第２の角度（＞０）で入射する。第２の光線Ｌ２は、第２の媒体Ｍ２を貫通する際に屈曲するすなわち屈折し（屈折光）、次いで第１の媒体Ｍ１に再入射する際に再び屈曲して最初の入射角に戻るので、放出光線Ｌ２と平行になるが位置がずれている。第３の光線Ｌ３は、第１の媒体Ｍ１及び第２の媒体Ｍ２の界面に第２の角度よりも大きい第３の角度で入射する。この入射角では、光線Ｌ３は第２の媒体Ｍ２を貫通せず、入射角に等しい反射角で反射されて第１の媒体Ｍ１に戻る（反射光）。第４の光線Ｌ４は、第１の媒体Ｍ１及び第２の媒体Ｍ２の界面に第３の角度よりも小さい第４の角度で入射して、第２の媒体Ｍ２内で屈折するが、第２の媒体Ｍ２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反射して第２の媒体Ｍ２に戻り、次いで第４の角度と等しくない第５の角度で第１の媒体Ｍ１に再入射する。
【００５４】
[0082]  本明細書で記載されているように、検知モジュール２５０の複数のセンサ２５４によって受信された電磁放射信号は、電磁放射の伝送部分、屈折部分、及び反射部分の組み合わせを含み得る。様々な残りの用量体積において、及び／又は薬物送達デバイス２１０のアクチュエータ２１６の位置において、電磁放射のこれらの部分の組み合わせによって一意の信号シグネチャが生成される。この信号シグネチャを基準信号シグネチャデータベース（本明細書では「較正曲線」とも称される）と比較することで、薬物送達デバイス２１０内に残っている用量体積又は用量数を決定できる。これについては本明細書で更に詳しく説明する。
【００５５】
[0083]  次に図７から図１０を参照して、光源及び／又は光ガイド及びセンサの様々な構成を図示し説明する。電磁放射の伝送部分及び反射部分が示されているが、明確さのため屈折部分は図示されていない。図７に示すように、用量測定システム３００は、複数の又は疑似的な複数の（光ガイドを用いた）光源３４４及び複数のセンサ３５４を含む。用量測定システム３００に薬物送達デバイス３１０が結合されている。薬物送達デバイス３１０は、薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体３１２及びアクチュエータ３１４を含む。また、薬物送達デバイス３１０は、薬物を患者に伝達するための注入部３１６も含む。用量測定システム３００は、複数の又は疑似的な複数の光源３４４が薬物送達デバイス３１０の方へ向いた筐体の第１の側に配置され、複数のセンサ３５４が筐体の第２の側に配置されるように構成され、複数のセンサ３５４の各々が複数の又は疑似的な複数の光源３４４の少なくとも１つと実質的に対向すると共に光通信を行うようになっている。いくつかの実施形態において、複数の又は疑似的な複数の光源３４４及び／又は複数のセンサ３５４は、相互に対して実質的に線形の関係（例えば直線状）に配置されている。複数のセンサ３５４の各々は、複数の又は疑似的な複数の光源３４４によって放出／分散された伝送電磁放射、屈折電磁放射、及び反射電磁放射の組み合わせを受光する。電磁放射の反射部分は、アクチュエータ３１４のプランジャ部分から反射される、及び／又は用量測定システム３００の筐体もしくは薬物送達デバイス３１０の筐体３１２から反射される可能性がある。屈折は、筐体３１２から及び／又は薬物送達デバイス３１０内に配置された液体薬物からである可能性がある。複数のセンサの各々によって検出された電磁放射の伝送部分、反射部分、及び／又は屈折部分の組み合わせによって、薬物送達デバイス３１０内に残っているある範囲にわたる用量体積について一意の信号シグネチャが得られる。
【００５６】
[0084]  いくつかの実施形態において、複数の又は疑似的な複数の光源及び複数のセンサは、薬物送達デバイスの両側に交互に配置されている。図８に示されているように、用量測定システム４００は複数の又は疑似的な複数の光源４４４及び複数のセンサ４５４を含む。薬物送達デバイス４１０は、薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体４１２及びアクチュエータ４１４を含む。また、薬物送達デバイス４１０は、薬物を患者に伝達するための注入部４１６も含む。用量測定システム４００は、複数の又は疑似的な複数の光源４４４及び複数のセンサ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ている。言い換えると、薬物送達デバイス４１０のそれぞれの側が複数の又は疑似的な複数の光源４４４及び複数のセンサ４５４を有する。例えば光ガイドは、薬物送達デバイス４１０の両側から電磁放射を分散させるため、開口を備えた筐体の周りに巻き付くような形状（例えばらせん状）及び構成となっている。これは、薬物送達デバイス４１０の両側から電磁放射の放出及び検出を実行する際に有利であり得る。これによって、例えばバイアスが除去される可能性がある。
【００５７】
[0085]  いくつかの実施形態において、複数の又は疑似的な複数の光源及び／又は複数のセンサの少なくとも一部は、角度を付けた向きで配置されている。図９に示されているように、用量測定システム５００は、複数の又は疑似的な複数の光源５４４及び複数のセンサ５５４を含む。薬物送達デバイス５１０は、薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体５１２及びアクチュエータ５１４を含む。また、薬物送達デバイス５１０は、薬物を患者に伝達するための注入部５１６も含む。用量測定システム５００は、複数の又は疑似的な複数の光源５４４及び複数のセンサ５５４が薬物送達デバイス５１０の両側に配置されると共に用量測定システム５００及び薬物送達システム５１０の縦軸に対して角度の付いた向きを有するように構成されている。この配向によって、複数の又は疑似的な複数の光源５４４で放出／分散された電磁放射は、直線状に配向された光源及び／又は光ガイド５４４で達成できるよりも薬物送達デバイス５１０の大きい部分に入射することが保証される。同様に、複数のセンサ５５４は電磁放射のより大きい部分を検出することができる。この結果として、例えばセンサ５５４の分解能の向上、及び／又は所望の分解能を達成するために必要な光源５４４及び／又はセンサ５５４の品質又は疑似的な品質の低減が可能となる。
【００５８】
[0086]  いくつかの実施形態では、例えば光ガイドの拡散出射開口を用いることで、光源及び／又は光ガイド５４４で放出／分散された電磁放射が、より狭いビームの光源５４４によって達成できるよりも薬物送達デバイス５１０の大きい部分に入射することを保証できる。拡散出射開口は、内部光線に対してランダムな臨界角を示し、光ガイドから光が放出する可能性を保証する。また、これは、拡散出射開口がランダムな屈折率を有すると見ることもできる。出射光線はランダムな角度で光の広い放射パターンに分散される。
【００５９】
[0087]  言い換えると、より広いビームが光源及び／又は光ガイド５４４によって放出／分散されることで、薬物送達デバイス５１０全体の（又は薬物貯蔵部の）より大きい割合が光源及び／又は光ガイド５４４と光通信を行う。送達デバイス５１０のより大きい割合が光源及び／又は光ガイド５４４と光通信を行うので、薬物送達デバイスを介して伝送、反射、及び／又は屈折されている電磁放射のより広いスペクトルが、複数のセンサ５５４によって検出可能な信号強度を増大させる可能性がある。言い換えると、送達デバイスに入射する光ビームが広くなると共に、信号シグネチャの変動（センサに入射する光強度の増大とは対照的に）が増し、従って用量測定システム５００の分解能が増大する。例えば、角度が広くなると、全体的な光強度は低くなる可能性があるにもかかわらず、薬物送達デバイスの状態を区別する能力は向上し得る。これは、状態を区別することが、絶対的な光強度よりも、状態ごとの光強度の変化を最適化することに関連するからである。
【００６０】
[0088]  いくつかの実施形態において、用量測定システムは、薬物送達デバイスのアクチュエータの位置から信号シグネチャを検出するように構成され、これを用いて薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数を推定できる。図１０に示されているように、用量測定システム６００は、光源及び／又は光ガイド６４４及び複数のセンサ６５４を含む。用量測定システム６００に薬物送達デバイス６１０が結合されている。薬物送達デバイス６１０は、薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体６１２及びアクチュエータ６１４を含む。図７から図９に示されているように用量測定システム３００、４００、及び５００は概ね薬物貯蔵部の周りに配置されているのに対し、用量測定システム６００は、概ね薬物送達デバイス６１０のアクチュエータ６１４部分の周りに配置されている。光源及び／又は光ガイド６４４及びセンサ６５４は、図７を参照して上述したのと実質的に同様に構成及び配置されている。複数の又は疑似的な複数の光源６４４によって放出／分散された電磁放射は、アクチュエータ６１４によって阻止されずに伝送される、アクチュエータ６１４のプランジャ部分によって阻止される、アクチュエータ６１４の本体又はブランジャ部分によって反射される、及び／又は薬物送達デバイス６１０の筐体によって反射／屈折される可能性がある。次いで、複数のセンサ６５４によって検出された電磁放射の伝送部分、反射部分、及び屈折部分の組み合わせを用いて、アクチュエータ６１４の所与の位置における信号シグネチャを生成する。アクチュエータ６１４が第１の位置から第２の位置へ変位すると、センサ６５４によって検出される電磁放射の伝送、反射、及び屈折パターンが変化するので、アクチュエータ６１４の各位置で一意の信号シグネチャが生成される。このシグネチャを、（例えば基準シグネチャとの関連付けによって）薬物送達デバイス６１０内に残っている用量体積又は用量数に相関付けることができる。
【００６１】
[0089]  次に図１１Ａ〜図１１Ｃを参照すると、用量測定システムの複数のセンサの各センサは、複数の又は疑似的な複数の光源の少なくとも一部によって放出／分散された電磁放射を検出することができ、検出された電磁放射は、伝送電磁放射、反射電磁放射、及び屈折電磁放射の組み合わせであり得る。図示のように、用量測定システム７００は、明確さのため、２つの光源７４４ａ及び７４４ｂ（例えば光ガイドの開口）並びに２つのセンサ７５４ａ及び７５４ｂを含む。用量測定システム７００は薬物送達デバイス７１０に結合されている。薬物送達デバイス７１０は、液体薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体７１２及びアクチュエータ７１４を含む。薬物貯蔵部及びアクチュエータ７１４の少なくともプランジャ部分は、光源７４４ａ、７４４ｂとセンサ７５４ａ、７５４ｂとの間で実質的に用量測定システム７００の内側に配置されている。
【００６２】
[0090]  図１１Ａに示されているように、アクチュエータ７１４のプランジャ部分は、光源７４４ａ及び７４４ｂ並びにセンサ７５４ａ及び７５４ｂの視線内にないような第１の位置（位置１）にある。電磁放射が光源７４４ａ及び７４４ｂによって薬物送達デバイス７１０の方へ放出／分散された場合、位置１では電磁放射の大部分がセンサ７５４ａ及び７５４ｂによって検出される。電磁放射は、伝送放射、（例えば薬物送達デバイス７１０の筐体７１２による）反射放射、（例えば液体薬物及び／又は筐体による）屈折放射、及び／又は、以下で更に詳しく説明するような薬物送達デバイス７１０の筐体７１２の湾曲面による多方向反射／屈折を含み得る。この例に示されているように、センサ７５４ａの値は１５．３であり、センサ７５４ｂの値は１３．７である。これは、電磁放射の大部分がセンサ７５４ａ及び７５４ｂによって検出されることを示している。
【００６３】
[0091]  図１１Ｂに示されているように、アクチュエータ７１４は、プランジャ部分が光源７４４ｂとセンサ７５４ｂとの間の視線を部分的に阻止する第２の位置（位置２）まで変位している。位置２では、光源７４４ｂによって放出／分散された電磁放射の大部分はアクチュエータ７１４によってセンサ７５４ｂに到達するのを阻止されるが、光源７４４ａによって放出／分散された電磁放射の少なくとも一部は、多方向反射／屈折電磁放射と共にセンサ７５４ｂに到達できる。更に、センサ７５４ａは、光源７４４ｂからの屈折電磁放射、並びに光源７４４ａからの伝送放射及び屈折放射を受光することができる。また、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で反射された電磁放射も受光する。従って位置２では、センサ７５４ａは１５．５の電磁放射値（位置１よりも大きい）を検出し、センサ７５４ｂは８．８の電磁放射値（位置１よりも小さい）を検出する。位置２で測定された一意の値は、位置２の信号シグネチャ値として機能することができる。
【００６４】
[0092]  図１１Ｃに示されているように、アクチュエータ７１４のプランジャ部分は、光源７４４ａによって放出／分散された電磁放射からセンサ７５４ａの視線を完全に阻止するような第３の位置（位置３）にあり、光源７４４ａからの伝送放射及び／又は反射放射は実質的に全くセンサ７５４ａに到達できない。また、光源７４４ｂによって放出／分散された伝送電磁放射の一部は、アクチュエータ７１４の少なくとも一部によってセンサ７５４ｂに到達するのを阻止される。センサ７５４ａ及び７５４ｂの双方は、光源７４４ａ及び／又は７４４ｂのいずれかによって放出／分散された電磁放射の反射部分及び屈折部分の少なくとも一部を引き続き受光することができる。従って位置３では、センサ７５４ａは２．２の電磁放射値（位置１及び２よりも小さい）を検出し、センサ７５４ｂは１２．０の電磁放射値（位置１よりも小さいが位置２よりも大きい）を検出する。位置３で測定された一意の値は、位置３の信号シグネチャ値として機能することができる。
【００６５】
[0093]  次に図１２を参照すると、図１１ＡのＡＡ線に沿って切り取った用量測定システム７００の断面を示して、薬物貯蔵部の曲率によって生じるレンズ効果が図示されている。図示のように、光源７４４ｂによってゼロ度の角度で放出／分散された光線は、屈曲することなくセンサ７５４ｂの方へ伝送される。伝送光線から離れた角度で光源７４４ｂによって放出／分散された２つの光線は、薬物貯蔵部に入射すると伝送光線の方へ屈折する（屈曲する）。これは、液体薬物の屈折率が空気よりも大きいためである。この現象は本明細書では「レンズ効果」と称される。これによって光線をセンサ７５４ｂの方へ集束することができる。第４の光線は、伝送光線から更に離れた角度で放出／分散され、空気／薬物の界面で屈折し、次いで薬物送達システム７１０の筐体７１２の内面で更に反射されて、センサ７５４ｂに入射する。第５の光線は、ある角度で放出／分散され、屈折後もセンサ７５４ｂに入射しない。上述のように、これらの光線の組み合わせによって、センサ７５４ａによる１５．３及びセンサ７５４ｂによる１３．７の検出電磁放射値が得られる。位置１で測定されたこれらの一意の値は、位置１の信号シグネチャ値として機能することができる。
【００６６】
[0094]  次に図１３を参照すると、図１１ＣのＢＢ線に沿って切り取った用量測定システム７００の断面を示して、光の伝送に対するアクチュエータ７１４の影響が図示されている。図示のように、光源７４４ｂによってゼロ度の角度で放出／分散された光線は、アクチュエータ７１４の一部によって阻止される。伝送光線から離れた角度で光源７４４ｂによって放出／分散された２つの光線は、薬物送達デバイス７１０の筐体７１２の一部（デバイス７１０のこの部分に薬物は存在しない）を屈折せずに通過し（筐体を介した屈折は無視する）、センサ７５４ｂに入射する。第４の光線は、ある角度で光源７４４ｂによって放出／分散され、筐体７１２で内部反射されてセンサ７５４ｂに入射する。第５の光線は、筐体７１２で内部反射されるがセンサ７５４ｂに入射しない。これらの光線の組み合わせによって、センサ７５４ａによる２．２及びセンサ７５４ｂによる１２．０の検出電磁放射値が得られる。位置３で測定されたこれらの一意の値は、位置３の信号シグネチャ値として機能することができる。センサ７５４ａの視線は光源７４４ａから完全に阻止されるが、電磁放射の反射部分及び屈折部分は引き続き正の値の生成に寄与することに留意するべきである。
【００６７】
[0095]  特定の位置のセンサ値を絶対値として説明しているが、他のセンサ値に対する個々のセンサ値を用いて、薬物貯蔵部内に残っている液体の体積を推測及び／又は決定してもよい。例えば、センサ７５４ｂの値とある量又はある割合だけ異なる特定の値を有するセンサ７５４ａが、位置／残っている薬物体積を示すことができる。更に、２つ以上の他のセンサ値に対するセンサ値を用いて、薬物送達デバイス７１０の較正曲線を生成することも可能である。
【００６８】
[0096]  薬物送達デバイスによって分注される用量体積に関する様々な構成において取得された一意の信号シグネチャを用いて、用量測定システムの基準シグネチャ（較正曲線）を得ることができる。図１４は、合計で７つのセンサを含む用量測定システムを用いて薬物送達デバイスについて取得された基準信号シグネチャの一例を示す。用量測定システムは、本明細書で記載される任意の用量測定システムとすることができる。分注されたある範囲にわたる用量体積について複数のセンサの各々で検出された電磁放射シグネチャが記憶され、基準シグネチャを生成するために用いられる。薬物送達デバイスがほぼ満杯である場合の基準シグネチャからわかるように、センサ１は低振幅の電磁放射を記録し、センサ７は極めて高い振幅の電極を記録し、他の全てのセンサはそれらの中間の信号シグネチャを検出する。これに対して、薬物送達が完全に空である場合、センサ１は極めて高い振幅の電磁放射を記録し、センサ７は低い振幅を記録し、他の全てのセンサはそれらの中間の信号シグネチャを検出する。
【００６９】
[0097]  センサ８は、ほとんど全ての用量が送達されるまで又は薬物送達デバイスがほとんど空になるまで、送達される用量の大部分について均一な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ほぼ又は完全に空であることを示すための体積が非常に小さいセンサ（volume critically low sensor）として用いられる。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用量測定システムに結合されているか及び／又は薬物送達デバイス内に含まれる注入部が存在するか否かを検出する有用性指標センサとして用いられる。
【００７０】
[0098]  従って、このように、ある範囲にわたる残りの薬物体積について全てのセンサから記録された信号値が、薬物送達デバイスにおける薬物体積全体の信号シグネチャを生成する。信号シグネチャを得るために使用される薬物体積の範囲は、例えば、完全に満杯の薬物送達デバイス、完全に空の薬物送達デバイス、及び充分な数の中間シグネチャ（例えば分注される全流体の単位ごとに取得されるシグネチャであり、それらの間の全ての割合を含む）を含み得る。
【００７１】
[0099]  いくつかの実施形態において、基準シグネチャは背景光について補正される。例えば、光源の暗い状態で複数のセンサから信号シグネチャを検出することによって背景シグネチャを検出できる。信号シグネチャを背景シグネチャと比較して背景雑音を除去することができる。いくつかの実施形態では、確率マッチングアルゴリズムを用いて、信号シグネチャを基準シグネチャと関連付け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において、複数の又は疑似的な複数の光源及び複数のセンサは、用量測定システムが、薬物送達デバイス内の薬物の体積を１薬物単位の分解能で検出できるように、及び／又は薬物送達デバイス１１０内に配置されたアクチュエータのプランジャ部分の位置を約１００マイクロメートル、約１１０マイクロメートル、約１２０マイクロメートル、約１３０マイクロメートル、約１４０マイクロメートル、約１５０マイクロメートル、約１６０マイクロメートル、約１７０マイクロメートル、約１８０マイクロメートル、又は約２００マイクロメートル（これらの間の全ての範囲を含めて）の分解能で検出できるように構成されている。
【００７２】
[0100]  図１５は、本明細書に記載された用量測定システムのいずれかを用いて薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数を測定するための方法８００を示すフロー図を図示している。ユーザは、用量測定システムを薬物送達デバイスに取り付ける（８０２）。用量測定システム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、残っている用量体積又は用量数を決定する（８０４）。例えば、用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シグネチャを基準シグネチャに関連付けて、残っている用量体積又は用量数を決定する。センサデータは、用量測定システムの処理ユニットの一部であるＲＦＩＤチップ及び／又はメモリ等のオンボードメモリに記録される（８０６）。用量測定システムは、残っている用量体積又は用量数が極めて小さい場合、ユーザに警報を発する（８０８）。ユーザに警報を発するため、聴覚、視覚、及び／又は触覚による警報を使用できる。用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Bluetooth（登録商標）無線技術接続を活性化して、スマートフォンアプリケーション、ローカルコンピュータ、又はリモートサーバ等の外部デバイスを検索できる。用量測定システムは、外部デバイスと組み合わされて、外部デバイス上に残りの体積又は用量データを記録する及び／又はファームウェア更新を受信する（８１２）。任意選択として用量測定システムは、薬物を投与する時間である場合、ユーザに警報を発することができる（８１４）。用量データを外部デバイスに記録及び伝送した後、ユーザは用量測定システムを薬物送達デバイスから取り外すことができる（８１６）。次いでユーザは、薬物送達デバイスを用いて所定の用量体積を注射する（８１８）。ユーザは最後に、薬物送達デバイス上の用量測定システムを取り替える（８２０）。次いで方法８００を繰り返すことができる。
【００７３】
[0101]  図１６は、用量測定システムが使用されていない場合に電力を節約するための方法９００を示すフロー図を図示している。本明細書に記載された方法９００は、本明細書に記載された用量測定システムの任意のものと共に使用できる。第１のステップにおいて、用量測定システムの検出機構は薬物送達デバイスをチェックする（９０２）。薬物送達デバイスは、用量測定システムに結合されているか又は結合されていない可能性がある（９０４）。薬物送達デバイスが取り付けられていない場合、用量測定システムは外部デバイスに記録するべきメモリ内の未処理データを自動的にチェックするか、又はユーザは用量測定システムの通信モジュールを活性化することができる（９０６）。いくつかの実施形態において、通信モジュールは、用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場合にのみ活性化される。次いで用量測定システムは、記録するべきオンボードデータが存在するか、及び外部デバイスが見つかったか判定する（９０８）。記録するべきオンボードデータが存在せず、かつ外部デバイスが見つからなかった場合、用量測定システムは既定の時間「Ｘ」だけ電力節約モードに入る（９１０）。例えば、システムの処理ユニットは用量測定システムの通信モジュールをオフにする、及び／又は用量測定システムの光源及び／又は複数のセンサを制御する電子機器をオフにすることができる。時間「Ｘ」は、例えば１分、１０分、１時間、又はそれらの間の任意の時間とすればよい。あるいは、記録するべきデータが存在し、かつ外部デバイスが見つかった場合、用量測定システムは外部デバイスと組み合わされて、外部デバイスにデータを記録する及び／又は外部デバイスからファームウェア更新を受信する（９１２）。次いで、用量測定システムは電力節約モードに入ることができる（９１０）。あるいは、薬物送達デバイスが用量測定システムに取り付けられていることが見出された場合（９０４）、用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収集する（９１４）。複数のセンサの各々からの信号を用いて、薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数に対応する信号シグネチャを生成することができる。用量測定システムの処理ユニットは、信号シグネチャを基準シグネチャと比較して、薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数を推定する（９１６）。用量測定システムは、注射用量がゼロよりも大きかったか判定する（９１８）。注射用量がゼロよりも大きかった場合、用量測定システムは、タイムスタンプを付けて用量をオンボードメモリに記憶する（９２０）。次いで、用量測定システムは時間「Ｘ」だけ電力節約モードに入る（９１０）。注射用量がゼロよりも大きくなかった場合（９１８）、用量測定システムは直接、時間「Ｘ」だけ電力節約モードに入る（９１０）。
【００７４】
[0102]  いくつかの実施形態では、本明細書に記載された用量測定システムの任意のものを健康管理システムと関連付けて、Ｉ型又はＩＩ型の糖尿病の患者の健康を管理することができる。図１７は、糖尿病のユーザＵの健康を管理するための健康管理システム１０００の概略ブロック図を示す。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ケーションを含む。いくつかの実施形態において、健康管理システムはローカルコンピュータ及び／又はリモートサーバを含む。健康管理システムは、薬物送達デバイス１１１０に可逆的に結合できる用量測定システム１１００と双方向通信している。薬物送達デバイス１１１０は、ユーザＵにインシュリンを投与するためのインシュリン注射ペン又は注射器とすればよい。また、用量測定システムは、ユーザに情報を伝達するか又はユーザから入力を受信することができる。健康管理システム１０００は、ユーザ運動データＥ及び食事データＤを受信するように構成されている。健康管理システム１０００は、血糖値センサ１２００から血糖値データも受信するように構成されている。健康管理システム１０００は更に、家庭用健康モニタ１３００からユーザ健康データ（例えば体重、血圧、ＥＫＧ、酸素飽和度、アクティグラフ測定値、肺機能、保水性、体温等）を受信するように構成できる。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。ネットワークはリモートサーバ又はコールセンタであり得る。また、ネットワーク１４００は、監視部Ｍ及び認可薬物分注部ＤＤと双方向通信することができる。監視部Ｍは、医師、介護者、薬局、及び／又は臨床試験管理者であり得る。認可薬物分注部ＤＤは薬局又は臨床試験管理者であり得る。
【００７５】
[0103]  いくつかの実施形態において、用量測定システム１１００は、薬物送達デバイス１１１０内に残っているインシュリン用量体積又は用量数及び／又は薬物送達デバイス１１１０によってユーザＵに送達されたインシュリン用量を、健康管理システムに伝達する。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のインシュリン投与レジメン及び／又は他の任意の投薬スケジュールを記憶するためのメモリも含む。ユーザＵの投薬レジメンは、例えば監視部Ｍ及び／又は認可薬物分注部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に伝達することができる。いくつかの実施形態では、健康管理システム１１００を用いて、例えばユーザＵの血糖値、運動データＥ、食事データＤ、及び／又は家庭用健康監視データのようなユーザＵの健康データを処理して、患者の健康ステータスを決定する。いくつかの実施形態において、健康管理システム１０００は、患者に送達された用量と患者投薬スケジュールを比較してコンプライアンスを監視するように構成されている。いくつかの実施形態において、健康管理システムは、ユーザの健康及び投与情報をネットワーク１４００を介して監視部Ｍに伝達することができる。監視部Ｍは、ユーザＵの健康データを解析し、例えばインシュリン及び／又は他の任意の薬物の用量のような患者投薬プランを変更する必要があるか否かを判定できる。変更が必要である場合、いくつかの実施形態において、監視部ＭはユーザＵの投薬レジメンの変更を認可薬物分注部ＤＤに伝達することができる。いくつかの実施形態において、監視部Ｍは、この情報をネットワーク１４００を介して健康管理システム１１００にも伝達する。いくつかの実施形態において、健康管理システム１１００は、ユーザＵの投薬レジメンを更新して記憶し、ユーザＵの新しい投薬レジメンを用量測定システム１１００に伝達することができる。次いでユーザＵは、用量測定システム１４００にアクセスして、例えば新しいインシュリン投与量のような新たな測定プランを取得できる。このように、糖尿病のユーザＵの健康を監視及び管理することができ、ユーザＵの投薬スケジュールを動的にユーザＵに合わせることができる。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に健康及び投薬履歴を定期的に伝達することも可能である。健康及び投薬履歴を用いて、例えば、ユーザＵの全体的な健康の増進のために必要な変更をユーザＵに知らせることができる。また、投薬履歴は、ユーザＵの経時的な健康を解析するため監視者Ｍにも伝達することができる。
【００７６】
[0104]  いくつかの実施形態において、光モジュールは、単一の光源と、この単一の光源からの光を輸送する、分散させる、及び／又は方向転換させるための光ガイドと、を含む。例えば、図１８から図２４は用量測定システム１５００の様々な図である。いくつかの実施形態に従って、用量測定システム１５００は、照明モジュール１５４０、検知モジュール１５５０、処理ユニット（図示せず）、通信モジュール１５７０、及び電源１５８６を含む。照明モジュール１５４０は光源１５４８及び光ガイド１５４６を含み得る。検知モジュール１５５０は複数のセンサ１５５４を含み得る。用量測定システム１５００は、薬物送達デバイス（図示せず）（本明細書では「注射ペン」とも称される）に結合可能であるように構成できる。薬物送達デバイスは、既定量の薬物（例えば用量）を患者に送達するように構成できる。薬物送達デバイスの例には、患者がインシュリンを自己投与するため使用できるインシュリン注射ペンが含まれる。薬物送達デバイスは、図２から図４に示した用量測定システム２００を参照して上述した薬物送達デバイス２１０と同一又は同様の構造及び機能を有し得る。例えば薬物送達デバイスは、筐体、アクチュエータ、及び注入部を含むことができる。筐体は、選択された波長の電磁放射のみ（例えば赤外線又はマイクロ波放射）の透過を可能とするように比較的不透明とすることができる。筐体は、薬物を貯蔵するための内部体積（例えば貯蔵部）を画定する。アクチュエータは、薬物と流体連通すると共に既定量の薬物を患者に伝達するように構成されたプランジャ部分を含むことができる。アクチュエータは、可変量の薬物を分注するように（例えばユーザによって）構成可能である。注入部は、薬物の筋肉内送達、皮下送達、及び／又は静脈内送達のため、ユーザの皮膚を貫通するように構成できる。
【００７７】
[0105]  図１８は用量測定システム１５００の斜視図である。図１８に示されているように、用量測定システム１５００は、第１の筐体部１５２２（本明細書では「第１の筐体１５２２」とも称される）と、１５２４で示された第２の筐体部（本明細書では「第２の筐体１５２４」とも称される）と、を含む筐体１５２０を含む。第２の筐体部１５２４の少なくとも一部は、第１の筐体部１５２２によって画定された内部体積内に配置されるように構成できる。第１の筐体部１５２２及び第２の筐体部１５２４は、例えば接着、熱溶接、スナップ嵌め機構、ねじ、又は他の任意の適切な結合手段によって、着脱可能に又は固定して結合することができる。筐体１５２０は、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、アクリル系樹脂、シートメタル、他の任意の適切な材料、又はそれらの組み合わせ等の、剛性、軽量、かつ不透明な材料から作製することができる。筐体１５２０は、用量測定システム１５００の内部電子コンポーネントを環境の電磁ノイズから遮蔽するように構成できる。例えば筐体は、電磁シールドとして機能することができるアルミニウム又は他の任意の金属のシート又はフォイルでライニングされた隔離構造（図示せず）を含み得る。
【００７８】
[0106]  図１９は用量測定システム１５００の分解斜視図である。図１９に示されているように、第１の筐体部１５２２は、照明モジュール１５４０、検知モジュール１５５０、処理ユニット、通信モジュール１５７０、電源１５８６、及び第２の筐体部１５２４の少なくとも一部を実質的に収容するための内部体積を画定する。第２の筐体部１５２４は、薬物送達デバイスの少なくとも一部を受容するような形状及び大きさの穴１５２６を画定する。例えば穴１５２６は、薬物送達デバイスの筐体及び注入部の薬物含有部分のみを受容するような形状及び大きさとすることができる。穴１５２６は、薬物送達デバイスを、好適な半径方向の向きのような好適な向きで受容するように構成できる。いくつかの実施形態において穴１５２６は、例えば薬物送達デバイスと摩擦嵌めを形成するため、薬物送達デバイスの直径に対してわずかな公差を有する。いくつかの実施形態において、穴１５２６は、薬物送達デバイスを第２の筐体１５２４に対して着脱可能に結合するための１つ以上の切欠、溝、戻り止め、他の任意のスナップ嵌め機構、及び／又はねじ山を含む。いくつかの実施形態において、第２の筐体部１５２４は、薬物送達デバイスを所定の半径方向の向きで用量測定システム１５００と結合できるようにする１つ以上の位置合わせ特徴部を含む。
【００７９】
[0107]  図２０は用量管理システム１５００の分解上面図である。図２０に示されているように、第１の筐体１５２２は、例えば外部デバイスとの有線通信を与える通信インタフェース及び／又は電源１５８６を充電するためのインタフェースのような、通信モジュール１５７０の少なくとも一部を受容するための開口１５３０を含む。いくつかの実施形態において、第１の筐体１５２２は、注入部のような薬物送達デバイスの一部を受容するための特徴部（例えばくぼみ、アパーチャ、空洞等）も含む。いくつかの実施形態において、筐体１５２０は、薬物送達デバイスが用量測定システム１５００に結合されたか否かを検出する検出機構（図示せず）（例えばプッシュスイッチ、運動センサ、位置センサ、光学センサ、圧電センサ、インピーダンスセンサ、又は他の任意の適切なセンサ）も含む。筐体１５２０は比較的平滑であり、鋭いエッジを持たない場合がある。いくつかの実施形態において、筐体１５２０は、最小限の空間を占めるフォームファクタを有するペンキャップに類似した形状である（例えばユーザのポケットに収まる）。いくつかの実施形態において、筐体１５２０は、特徴部（例えばユーザのシャツのポケットに取り付けるためのクリップ）、及び／又は様々な装飾用特徴部も含む。いくつかの実施形態において、用量測定システム１５００は、薬物送達デバイスの交換用キャップとしても機能する。
【００８０】
[0108]  処理ユニットは、ＰＣＢ（図示せず）及びプロセッサ（図示せず）を含むことができる。処理ユニットは、上述の用量測定システム２００を参照して上述した処理ユニット２６０と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。通信モジュール１５７０は、用量測定システム２００を参照して上述した通信モジュール２７０と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。例えば通信モジュール１５７０は、限定ではないが投与リマインダ及び強化メッセージを含む、音声による警報もしくはメッセージをユーザに与えるためのスピーカ１５７５、及び／又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（図示せず）を含むことができる。電源１５８６は、用量測定システム１５００に電力を供給するために使用できる任意の電源とすればよい。電源１５８６は、用量測定システム２００を参照して上述した電源２８６と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。いくつかの実施形態では、図２０に示されているように、用量測定システム１５００はコンデンサ１５８７を含む。
【００８１】
[0109]  図２１は、一実施形態に従った光モジュール１５４０の光ガイド１５４６の斜視図である。いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６は、光を輸送及び／又は分散させるための内部反射性光チューブ／パイプ及び／又は他の光分散部材である。いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６は、例えばポリカーボネート等の成型透明プラスチックから形成されている。他の実施形態において、光ガイド１５４６は、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ、及びガラスのような１つ以上の他の光学グレード材料で形成されている。いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６は例えば射出成形することができる。光ガイド１５４６はモノリシック構造とすることができる。言い換えると、光ガイド１５４６は１個の材料から形成できる。
【００８２】
[0110]  光ガイド１５４６は、全内部反射によって最小限の損失で光源１５４８からの電磁放射（例えば光）をセンサモジュール１５５０の方へ輸送するように構成できる。光ガイド１５４６は、光源１５４８からの電磁放射の収集及びセンサモジュール１５５０の方への電磁放射の出力を可能とする任意の適切な形状を有し得る。例えば図１９に示されているように、光ガイド１５４６は、端壁１５４５、第１の壁１５４７、及び１５４９と示された第２の壁を含むことができる。第１の壁１５４７は、第２の壁１５４９に対して角度を付けることで、電磁放射を第２の壁１５４９の方へ反射するように構成できる。言い換えると、光ガイド１５４６はウェッジのような形状にすることができる。例えば、図２２は光ガイド１５４６の概略側面図である。図２２に示されているように、第１の光線Ｌ５、第２の光線Ｌ６、及び／又は第３の光線Ｌ７は、単一の光源１５４８によって端壁１５４５を介して放出される。第１の光線Ｌ５、第２の光線Ｌ６、及び第３の光線Ｌ７の各々は、第１の壁１５４７によって第２の壁１５４９の方へ反射され、更には第２の壁１５４９を介して光ガイド１５４６の外部へ反射される。
【００８３】
[0111]  光ガイド１５４６及び光源１５４８は、第２の筐体部１５２４上に搭載されるか又は他の方法で配置することができる。具体的には、光ガイド１５４６は、第２の筐体部１５２４のアパーチャ１５２８に搭載されるか又は他の方法で配置することができる。いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６は、薬物を保持している筐体の内部体積を画定する薬物送達デバイスの部分が用量測定システム１５００に結合された場合に光ガイド１５４６が内部体積全体を照明できるように配置されている。光ガイド１５４６はウェッジ形状を有するものとして図示及び記載されているが、いくつかの実施形態において光ガイド１５４６は、電磁放射を拡散させるために構成された任意の適切な形状に形成され、限定ではないが直線状、屈曲、及び三角形を含む。
【００８４】
[0112]  いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６は、光ガイド１５４６を通って進む電磁放射を誘導するため、光ガイド１５４６の一部において反射性材料（図示せず）を含む。例えば第１の壁１５４７上に反射性材料を配置することで、第２の壁１５４９を介して電磁放射を、第２の筐体１５２４の内部、薬物送達デバイス、及び／又はセンサモジュール１５５０のセンサ１５５４の方へ誘導できる。
【００８５】
[0113]  光源１５４８は単一のＬＥＤとすることができる。ＬＥＤは、例えば赤外線（ＩＲ）ＬＥＤのような任意の適切なタイプのＬＥＤとすればよい。光源１５４８からの電磁放射が光ガイド１５４６を通って進み、光ガイド１５４６によって分散されるように、光源１５４８の出力の角度を光ガイド１５４６の端壁１５４５に対して配置することができる。例えば、光源１５４８を光ガイド１５４６の端壁１５４５に対してある角度に配置し、電磁放射を第２の壁１５４９から第２の筐体１５２４の内部及びセンサモジュール１５５０のセンサ１５５４の方へ均一に分散させるためにこの角度を最適化することができる。
【００８６】
[0114]  いくつかの実施形態において、光源１５４８は、光ガイド１５４６によって分散させることができると共に、薬物送達デバイスの筐体、それに収容されている薬物、及び／又は筐体１５２０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ている。例えば赤外線放射又はマイクロ波放射は、薬物送達デバイス（例えば注射ペン）の製造において一般的に用いられるプラスチック材料の多くを貫通できる。いくつかの実施形態において、電磁放射は、限定ではないがアクチュエータのプランジャ部分を含む薬物送達デバイスの内部コンポーネントを貫通できる周波数を有する。いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６は、（例えば拡散出射開口によって）電磁放射の１つ以上の広いビームを生成するように構成されている。言い換えると、光ガイド１５４６の各開口の電磁放射円錐は広い角度を有し得る。いくつかの実施形態において、光源１５４８は、電磁放射のパルス（例えば、１００マイクロ秒未満のパルス列、又は２００マイクロ秒±１００マイクロ秒離間したパルス）を放出するように構成されている。
【００８７】
[0115]  検知モジュール１５５０の複数のセンサ１５５４は、ＰＣＢ１５５２上に搭載するか又は他の方法でＰＣＢ１５５２上に配置することができる。ＰＣＢ１５５２は、一般的に既知である任意のプロセスによって作製された任意の標準的なＰＣＢとすればよく、用量管理システム２００を参照して上述したＰＣＢ２５２と同一又は同様とすることができる。検知モジュール１５５０、又は具体的には複数のセンサ１５５４はそれぞれ、用量管理システム２００を参照して上述した検知モジュール２５０又は複数のセンサ２５４と同一又は同様とすることができる。複数のセンサ１５５４は、光ガイド１５４６と光学的に結合可能であって、光ガイド１５４６によって分散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た、任意の光センサ（例えばフォトダイオード）とすればよい。電磁放射は、伝送放射、（例えば空気、薬物、及び／又は薬物送達デバイスの本体を介して屈折された）屈折放射、（例えば筐体１５２０の壁から反射された、又は薬物送達デバイスの壁から内部反射された）反射放射、及び／又は（筐体及び／又は薬物貯蔵部の湾曲面のレンズ効果によって生じた）多方向屈折／反射であり得る。複数のセンサ１５５４によって受信された伝送電磁信号、屈折電磁信号、及び／又は反射電磁信号を用いて、（例えば処理ユニットによって）信号シグネチャを生成することができる。例えば、信号シグネチャを次いで基準シグネチャと関連付けて、薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数を決定できる。いくつかの実施形態では、センサ１５５４の信号応答を用いて、例えば薬物送達デバイスの注入部が存在すると決定すること、及び／又は薬物送達デバイスが用量測定システム１５００に結合されているか又は結合されていないかを判定すること等、有用性指標を測定することができる。いくつかの実施形態では、複数のセンサ１５５４の数は１であるか又は１よりも大きい。いくつかの実施形態において、光ガイド１５４６及び／又はセンサ１５５４は傾斜した向きに配置されている。いくつかの実施形態において、複数のセンサは、光ガイドの伸長軸に対して実質的に平行であるように実質的に直線状に配置されている。
【００８８】
[0116]  図２３及び図２４は、それぞれ、用量測定システム１５００の断面斜視図及び側断面図である。図２３及び図２４に示されているように、第２の筐体１５２４は、照明モジュール１５４０の光ガイド１５４６及び／又は検知モジュール１５５０のセンサ１５５４のうち少なくとも一部を受容するためのアパーチャ１５２８を画定することができる。アパーチャ１５２８は、光ガイド１５４６及び／又はセンサ１５５４に機械的サポートを提供するように構成するか、又は、照明モジュール１５４０及び／又は検知モジュール１５５０のための位置合わせ機構として機能することができる。
【００８９】
[0117]  本明細書で記載されているように、検知モジュール１５５０の複数のセンサ１５５４によって受信された電磁放射信号は、光ガイド１５４６によって分散された電磁放射の伝送部分、屈折部分、及び反射部分の組み合わせを含み得る。様々な残りの用量体積において、及び／又は薬物送達デバイスのアクチュエータ位置において、電磁放射のこれらの部分の組み合わせによって一意の信号シグネチャが生成される。この信号シグネチャを基準信号シグネチャデータベース（本明細書では「較正曲線」とも称される）と比較することで、薬物送達デバイス内に残っている用量体積又は用量数を決定できる。これについては本明細書で更に詳しく説明されている。
【００９０】
[0118]  上述のように、光モジュール１５４０は、光ガイド１５４６と組み合わせた単一のみの光源１５４８を含む。各々がコンポーネント間のばらつきを有する複数の別個の光源を含む実施形態に比べ、光ガイド１５４６と組み合わせた単一の光源１５４８を使用すると、光モジュール１５４０のコンポーネント間のばらつきがゼロに低減する。言い換えると、光モジュール１５４０、特に単一の光源１５４８の使用によって、複数の別個の光源間のばらつきを補償する必要がなくなる。更に、光ガイド１５４６は上述のように、別々の用量測定システム１５００間のデバイス長さに沿った電磁放射（すなわち、光ガイド１５４６からの電磁放射分分散プロファイル）のばらつきを低減又は排除するように構成されている。光ガイド１５４６は、反復可能なプロファイルで電磁放射を分散させるように配置及び／又は形成することができる。同様に、光源１５４８は、全ての用量測定システム１５００において実質的に同じ角度で電磁放射を光ガイド１５４６の端壁１５４５内へ誘導するように配置できる。次いで光ガイド１５４６は、光源１５４８からの電磁放射を光ガイド１５４６の全長にわたって分散させて、光ガイド１５４６の異なるエリアからの電磁放射の割合が実質的に等しい及び／又は反復可能である光の「バー（bar）」を生成することができる。
【００９１】
[0119]  システム１５００と同様の２つの用量測定システム、すなわち、第１の用量測定システム１５００ａ及び第２の用量測定システム１５００ｂについて検討する。単一の光源１５４８として用いられる光源（例えばＬＥＤ）の明るさにばらつきが発生し得るので、第１の用量測定システム１５００ａにおいて光ガイド１５４６ａから複数のセンサ１５５４ａによって受光される電磁放射の大きさ（例えば光の明るさ）は、第２の用量測定システム１５００ｂにおいて光ガイド１５４６ｂから複数のセンサ１５５４ｂによって受光される電磁放射の大きさとは異なる可能性がある。光源１５４８からの電磁放射の大きさのこのばらつきは、検知モジュール及び／又は処理モジュールによって容易に補償することができる。これは、第１の用量測定システム１５００ａの複数のセンサ１５５４ａの各々（及び第２の用量測定システム１５００ｂの複数のセンサ１５５４ｂの各々）が同じ割合の光の変化を検出するからである（例えば、第１の用量測定システム１５００ａの複数のセンサ１５５４ａは、２０％明るい光源１５４８から２０％多くの光を受光し得る）。例えば、第１の用量測定システム１５００ａは、薬物送達デバイス及び／又は第２の筐体が第１の光ガイドから複数のセンサまでの光の進行と干渉しない構成において、それぞれが１．２の明るさ値を測定する６つのセンサを含むことができる。第２の用量測定システム１５００ｂは、薬物送達デバイス及び／又は第２の筐体が第１の光ガイドから複数のセンサまでの光の進行と干渉しない構成において、それぞれが０．７の明るさ値を測定する６つのセンサを含むことができる。従って、第２の用量測定システム１５００ｂの単一の光源は第１の用量測定システム１５００ａの単一の光源の７／１２の明るさ値であるが、分散プロファイルは２つの用量測定システム間で同一である。分散プロファイルが同一であるので、各用量測定システムの検知モジュール１５５０は各用量測定システムについて同じ信号シグネチャを生成することができる。
【００９２】
[0120]  図２５Ａは用量測定システム１６００ａの概略図である。図２５Ａに示されているように、用量測定システム１６００ａは光ガイド１６４６ａ及び複数のセンサ１６５４を含む。光ガイド１６４６ａによって分散された電磁放射の伝送部分及び反射部分の一部が示されているが、明確さのため屈折部分は図示されていない。用量測定システム１６００ａに薬物送達デバイス１６１０が結合されている。薬物送達デバイス１６１０は、薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体１６１２及びアクチュエータ１６１４を含む。また、薬物送達デバイス１６１０は、薬物を患者に伝達するための注入部１６１６も含む。用量測定システム１６００ａは、光ガイド１６４６ａが薬物送達デバイス１６１０の方へ向いた筐体の第１の側に配置され、複数のセンサ１６５４が筐体の第２の側に配置されるように構成され、複数のセンサ１６５４の各々が光ガイド１６４６ａの一部と実質的に対向すると共に光学通信を行うようになっている。いくつかの実施形態において、光ガイド１６４６ａ及び／又は複数のセンサ１６５４は、相互に対して実質的に線形の関係（例えば直線状）に配置されている。複数のセンサ１６５４の各々は、光ガイド１６４６ａによって分散された伝送電磁放射、屈折電磁放射、及び反射電磁放射の組み合わせを受光する。電磁放射の反射部分は、アクチュエータ１６１４のプランジャ部分から反射される、及び／又は用量測定システム１６００ａの筐体もしくは薬物送達デバイス１６１０の筐体１６１２から反射される可能性がある。屈折は、筐体１６１２から及び／又は薬物送達デバイス１６１０内に配置された液体薬物からである可能性がある。複数のセンサの各々によって検出された電磁放射の伝送部分、反射部分、及び／又は屈折部分の組み合わせによって、薬物送達デバイス１６１０内に残っているある範囲にわたる用量体積について一意の信号シグネチャが得られる。
【００９３】
[0121]  図２５Ｂは用量測定システム１６００ｂの概略図である。図２５Ｂに示されているように、用量測定システム１６００ｂは用量測定システム１６００ａ（図２５Ａに示されている）と構造及び機能が同じであるが、用量測定システム１６００ｂはライトパイプ１６４６ａでなくライトパイプ１６４６ｂを含む点が異なっている。ライトパイプ１６４６ｂは、ウェッジ形状であることを除いてライトパイプ１６４６ａと同様である。
【００９４】
[0122]  次に図２６Ａ〜図２６Ｃを参照すると、用量測定システムの複数のセンサの各センサは、光ガイドの少なくとも一部によって分散された電磁放射を検出することができ、検出された電磁放射は、伝送電磁放射、反射電磁放射、及び屈折電磁放射の組み合わせであり得る。図示のように、用量測定システム１７００は、明確さのため、光ガイド１７４６並びに２つのセンサ１７５４ａ及び１７５４ｂを含む。用量測定システム１７００は薬物送達デバイス１７１０に結合されている。薬物送達デバイス１７１０は、液体薬物を収容するための内部体積（例えば貯蔵部）を共に画定する筐体１７１２及びアクチュエータ１７１４を含む。薬物貯蔵部及びアクチュエータ１７１４の少なくともプランジャ部分は、光ガイド１７４６とセンサ１７５４ａ、１７５４ｂとの間で実質的に用量測定システム１７００の内側に配置されている。
【００９５】
[0123]  図２６Ａに示されているように、アクチュエータ１７１４のプランジャ部分は、光ガイド１７４６並びにセンサ１７５４ａ及び１７５４ｂの視線内にないような第１の位置（位置１）にある。電磁放射が光ガイド１７４６によって薬物送達デバイス１７１０の方へ分散された場合、位置１では電磁放射の大部分がセンサ１７５４ａ及び１７５４ｂによって検出される。電磁放射は、伝送放射、（例えば薬物送達デバイス１７１０の筐体１７１２による）反射放射、（例えば液体薬物及び／又は筐体による）屈折放射、及び／又は、以下で更に詳しく説明するような（例えば薬物送達デバイス１７１０の筐体１７１２の湾曲面による）多方向反射／屈折を含み得る。この例に示されているように、センサ１７５４ａの値は１５．３であり、センサ１７５４ｂの値は１３．７である。これは、電磁放射の大部分がセンサ１７５４ａ及び１７５４ｂによって検出されることを示している。
【００９６】
[0124]  図２６Ｂに示されているように、アクチュエータ１７１４は、プランジャ部分が光ガイド１７４６とセンサ１７５４ｂとの間の視線を部分的に阻止する第２の位置（位置２）まで変位している。位置２において、光ガイド１７４６によって分散された電磁放射の大部分はアクチュエータ１７１４によってセンサ１７５４ｂに到達するのを阻止されるが、光ガイド１７４６によって分散された電磁放射の少なくとも一部は、多方向反射／屈折電磁放射と共にセンサ１７５４ｂに到達できる。更に、センサ１７５４ａは、センサ１７４４ｂからの屈折電磁放射、並びにセンサ１７４４ａからの伝送放射及び屈折放射を受光することができる。また、センサ１７５４ａ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で反射された電磁放射も受光する。従って位置２では、センサ１７５４ａは１５．５の電磁放射値（位置１よりも大きい）を検出し、センサ１７５４ｂは８．８の電磁放射値（位置１よりも小さい）を検出する。位置２で測定された一意の値は、位置２の信号シグネチャ値として機能することができる。
【００９７】
[0125]  図２６Ｃに示されているように、アクチュエータ１７１４のプランジャ部分は、光ガイド１７４６によって分散された電磁放射からセンサ１７５４ａの視線を完全に阻止するような第３の位置（位置３）にあり、光ガイド１７４６からの伝送放射及び／又は反射放射は実質的に全くセンサ１７５４ａに到達できない。また、光ガイド１７４６によって分散された伝送電磁放射の一部は、アクチュエータ１７１４の少なくとも一部によってセンサ１７５４ｂに到達するのを阻止される。センサ１７５４ａ及び１７５４ｂの双方は、光ガイド１７４６によって分散された電磁放射の反射部分及び屈折部分の少なくとも一部を引き続き受光することができる。従って位置３では、センサ１７５４ａは２．２の電磁放射値（位置１及び２よりも小さい）を検出し、センサ１７５４ｂは１２．０の電磁放射値（位置１よりも小さいが位置２よりも大きい）を検出する。位置３で測定された一意の値は、位置３の信号シグネチャ値として機能することができる。
【００９８】
[0126]  図示されていないが、薬物貯蔵部の曲率は、用量測定システム７００に関して図１２及び図１３を参照して上述したレンズ効果と同一又は同様のレンズ効果を用量測定システム１７００において引き起こす可能性がある。用量管理システム７００に関して上述したのと同様に、薬物送達デバイス１７１０に対する用量測定システム７００の各構成において光ガイド１７５６からセンサ１７５４ａ及びセンサ１７５４ｂに到達する光線の組み合わせは、図２６Ａ〜図２６Ｂに示された電磁放射値を生成する。また、用量測定システム７００に関して上述したのと同様に、特定の位置のセンサ値を絶対値として説明しているが、他のセンサ値に対する個々のセンサ値を用いて、薬物貯蔵部内に残っている液体の体積を推測及び／又は決定してもよい。例えば、センサ１７５４ｂの値とある量又はある割合だけ異なる特定の値を有するセンサ１７５４ａが、位置／残っている薬物体積を示すことができる。更に、２つ以上の他のセンサ値に対するセンサ値を用いて、薬物送達デバイス１７１０の較正曲線を生成することも可能である。
【００９９】
[0127]  図２７は、用量測定システム１８００と共に薬物送達デバイス１８１０の分解斜視図を示す。いくつかの実施形態に従って、用量測定システム１８００は、照明モジュール１８４０、検知モジュール１８５０、処理ユニット（図示せず）、通信モジュール１８７０、及び電源（図示せず）を含む。用量測定システム１８００は、ディスプレイアセンブリ１８２５及びディスプレイレンズ１８２７も含む。ディスプレイアセンブリ１８２５は発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み得る。照明モジュール１８４０は光源（図示せず）及び光ガイド１８４６を含み得る。検知モジュール１８５０は複数のセンサ１８５４を含み得る。用量測定システム１８００は、薬物送達デバイス１８１０（本明細書では「注射ペン１８１０」とも称される）に対して着脱可能に結合可能であるように構成できる。薬物送達デバイス１８１０は、既定量の薬物（例えば用量）を患者に送達するように構成できる。薬物送達デバイス１８１０の例には、患者がインシュリンを自己投与するため使用できるインシュリン注射ペンが含まれる。本明細書で記載されるように、薬物送達デバイス１８１０は、筐体１８１２、アクチュエータ１８１４、及び注入部１８１６を含むことができる。筐体１８１２は、選択された波長の電磁放射のみ（例えば赤外線又はマイクロ波放射）の透過を可能とするように比較的不透明とすることができる。筐体１８１０は、薬物を貯蔵するための内部体積（例えば貯蔵部）を画定する。アクチュエータ１８１４は、薬物と流体連通すると共に既定量の薬物を患者に伝達するように構成されたプランジャ部分を含むことができる。アクチュエータ１８１４は、可変量の薬物を分注するように（例えばユーザによって）構成可能である。注入部１８１６は、薬物の筋肉内送達、皮下送達、及び／又は静脈内送達のため、ユーザの皮膚を貫通するように構成できる。
【０１００】
[0128]  用量測定システム１８００は、第１の筐体部１８２２（本明細書では「第１の筐体１８２２」とも称される）と、１８２４で示された第２の筐体部（本明細書では「第２の筐体１８２４」とも称される）と、を含む筐体１８２０を含む。第１の筐体部１８２２は、右側第１筐体部１８２２ａ及び左側第１筐体部１８２２ｂを含む。第２の筐体部１８２４の少なくとも一部は、第１の筐体部１８２２によって画定された内部体積内に配置されるように構成できる。第１の筐体部１８２２及び第２の筐体部１８２４は、例えば接着、熱溶着、スナップ嵌め機構、ねじ、又は他の任意の適切な結合手段によって、着脱可能に又は固定して結合することができる。同様に、右側第１筐体部１８２２ａ及び左側第１筐体部１８２２ｂは、例えば接着、熱溶着、スナップ嵌め機構、ねじ、又は他の任意の適切な結合手段によって、着脱可能に又は固定して結合することができる。筐体１８２０は、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、アクリル系樹脂、シートメタル、他の任意の適切な材料、又はそれらの組み合わせ等の、剛性、軽量、かつ不透明な材料から作製することができる。筐体１８２０は、用量測定システム１８００の内部電子コンポーネントを環境の電磁ノイズから遮蔽するように構成できる。例えば筐体は、電磁シールドとして機能することができるアルミニウム又は他の任意の金属のシート又はフォイルでライニングされた隔離構造（図示せず）を含み得る。
【０１０１】
[0129]  第１の筐体部１８２２は、照明モジュール１８４０、検知モジュール１８５０、処理ユニット、通信モジュール１８７０、電源１８８６、ディスプレイアセンブリ１８２５、ディスプレイレンズ１８２７、及び第２の筐体部１８２４の少なくとも一部を実質的に収容するための内部体積を画定する。第２の筐体部１８２４は、薬物送達デバイス１８１０の少なくとも一部を受容するような形状及び大きさの穴１８２６を画定する。例えば穴１８２６は、薬物送達デバイス１８１０の筐体１８１２及び注入部１８１６の薬物含有部分のみを受容するような形状及び大きさとすることができる。穴１８２６は、薬物送達デバイス１８１０を、好適な半径方向の向きのような好適な向きで受容するように構成できる。いくつかの実施形態において穴１８２６は、例えば薬物送達デバイス１８１０と摩擦嵌めを形成するため、薬物送達デバイス１８１０の直径に対してわずかな公差を有する。いくつかの実施形態において、穴１８２６は、薬物送達デバイス１８１０を第２の筐体１８２４に対して着脱可能に結合するための１つ以上の切欠、溝、戻り止め、他の任意のスナップ嵌め機構、及び／又はねじ山を含む。いくつかの実施形態において、第２の筐体部１８２４は、薬物送達デバイス１８１０を所定の半径方向の向きで用量測定システム１８００と結合できるようにする１つ以上の位置合わせ特徴部を含む。
【０１０２】
[0130]  右側第１筐体部１８２２ａ及び左側第１筐体部１８２２ｂは、例えば外部デバイスとの有線通信を与える通信インタフェース及び／又は電源１８８６を充電するためのインタフェースのような通信モジュール１８７０の少なくとも一部を受容するための開口１８３０を共に画定する。いくつかの実施形態において、右側第１筐体部１８２２ａ及び左側第１筐体部１８２２ｂは、注入部１８１６のような薬物送達デバイス１８１０の一部を受容するための特徴部（例えばくぼみ、アパーチャ、空洞等）も含む。いくつかの実施形態において、筐体１８２０は、薬物送達デバイス１８１０が用量測定システム１８００に結合されたか否かを検出する検出機構（図示せず）（例えばプッシュスイッチ、運動センサ、位置センサ、光学センサ、圧電センサ、インピーダンスセンサ、又は他の任意の適切なセンサ）も含む。筐体１８２０は比較的平滑であり、鋭いエッジを持たない場合がある。いくつかの実施形態において、筐体１８２０は、最小限の空間を占めるフォームファクタを有するペンキャップに類似した形状である（例えばユーザのポケットに収まる）。いくつかの実施形態において、筐体１８２０は、特徴部（例えばユーザのシャツのポケットに取り付けるためのクリップ）、及び／又は様々な装飾用特徴部も含む。いくつかの実施形態において、用量測定システム１８００は、薬物送達デバイス１８１０の交換用キャップとしても機能する。
【０１０３】
[0131]  処理ユニットは、ＰＣＢ（図示せず）及びプロセッサ（図示せず）を含むことができる。処理ユニットは、上述の用量測定システム１５００を参照して上述した処理ユニット１５６０と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。通信モジュール１８７０は、用量測定システム１５００を参照して上述した通信モジュール１５７０と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。例えば通信モジュール１８７０は、限定ではないが投与リマインダ及び強化メッセージを含む、音声による警報もしくはメッセージをユーザに与えるためのスピーカ（図示せず）、及び／又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（図示せず）を含むことができる。電源は、用量測定システム１８００に電力を供給するために使用できる任意の電源とすればよい。電源は、用量測定システム１５００を参照して上述した電源１５８６と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。いくつかの実施形態において、用量測定システム１８００はコンデンサ（図示せず）を含む。
【０１０４】
[0132]  光モジュール１８４０の光ガイド１８４６及び光源は、光モジュール１５４０の光ガイド１５４６と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。検知モジュール１８５０の複数のセンサ１８５４は、ＰＣＢ１８５２上に搭載されるか又は他の方法で配置される。ＰＣＢ１８５２、複数のセンサ１８５４、及び検知モジュール１８５０は、ＰＣＢ１５５２、複数のセンサ１５５４、及び検知モジュール１５５０と同一又は同様とすることができ、本明細書ではこれ以上は説明しない。
【０１０５】
[0133]  第２の筐体１８２４は、照明モジュール１８４０の光ガイド１８４６及び／又は検知モジュール１８５０のセンサ１８５４のうち少なくとも一部を受容するための１つ以上のアパーチャ１８２８を画定することができる。アパーチャ１５２８は、光ガイド１５４６及び／又はセンサ１５５４に機械的サポートを提供するように構成するか、又は、照明モジュール１５４０及び／又は検知モジュール１５５０のための位置合わせ機構として機能することができる。
【０１０６】
[0134]  図２８は、いくつかの実施形態に従った、図２から図４に示されている用量測定システム２００と構造的及び／又は機能的に同様とすることができる用量測定システム１９００の図である。いくつかの実施形態において、光ガイドは、用量測定システム１９００によって画定される縦軸に対して実質的に平行であるような光ガイド軸上に配置することができる。光源１９４４は、下方向に（注射ペン１９１０の方へ）向いているような角度に配置することができ、光ガイド軸に沿って電磁放射を放出するように構成されている。センサ１９５４は、用量測定システム１９００によって画定される縦軸に対して実質的に平行であるようなセンサ軸上に配置することができる。すなわち、光源１９４４は、センサ１９５２に対してほぼ垂直な方向に電磁放射を放出するように構成されている。言い換えると、センサ１９５４は、用量測定システム１９００の第２の側１９５５ｂと向かい合う用量測定システム１９００の第１の側１９５５ａに配置することができ、光ガイドは、用量測定システム１９００の第２の側１９５５ｂに対して実質的に平行に配置することができる。光源１９４４は、注射ペン１９１０に対向すると共に光ガイドに沿って電磁放射を送出できるように、用量測定システムの第２の側１９５５ｂに配置することができる。いくつかの実施形態において、光源１９４４は、用量測定システム２８００の縦軸に対して約９０度、約１００度、約１１０度、約１２０度、約１３０度、約１４０度、約１５０度、約１６０度、約１７０度、又は約１８０度（これらの間の全ての範囲を含めて）の角度で配置することができる。
【０１０７】
[0135]  いくつかの実施形態において、用量測定システム１９００は、用量測定システム１９００の第１の側１９５５ａの反対側で向かい合う用量測定システム１９００の第２の側１９５５ｂに少なくとも１つの開口又はエリアを含むことができる。開口又はエリアは、光源１９４４によって放出された電磁放射の少なくとも一部を分散させるように構成できる。いくつかの実施形態において、用量測定システム１９００は、光源１９４４によって放出された電磁放射の少なくとも一部を分散させるように構成された用量測定システム１９００の第２の側１９５５ｂの光ガイドを含むことができる。いくつかの実施形態において、光ガイドは、光ガイドの伸長軸がセンサ１９５４に対して実質的に平行であるように配置されている。いくつかの実施形態において、光ガイドは、電磁放射を伝送するための各開口又はエリアが少なくとも１つのセンサに対して平行に位置付けられるように配置されている。
【０１０８】
[0136]  いくつかの実施形態において、光源がセンサ１９５４と直接向かい合わないように光源１９４４に下向きの角度を付けることは、光源１９４４によって放出される電磁放射を散乱させるように構成できる。電磁放射の散乱部分は複数のセンサ１９５４によって検出できる。いくつかの実施形態において、光源１９４４によって放出された電磁放射の少なくとも一部はセンサ１９５４によって検出できる。いくつかの実施形態において、光ガイド及び／又は用量測定システム１９００の第２の側の少なくとも開口又はエリアは、電磁放射の散乱部分がセンサ１９５４によって検出できるように散乱部分を分散させるよう構成できる。
【０１０９】
[0137]  様々な発明の実施形態について本明細書で記載し図示したが、本明細書に記載された機能を実行するため及び／又は結果及び／又は利点の１つ以上を得るための多種多様な他の手段及び／又は構造が当業者には容易に想定されよう。そのような変形及び／又は変更の各々は、本明細書に記載された発明の実施形態の範囲内にあると見なされる。より一般的には、本明細書に記載された全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例示を意図していること、並びに、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は発明の教示が用いられる具体的な１又は複数の用途に依存することは、当業者には容易に認められよう。当業者は、日常の実験だけを用いて、本明細書に記載された具体的な発明の実施形態の多くの均等物（equivalent）を認識するか又は確認することができる。従って、前述の実施形態は単なる例示として提示されること、並びに、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内で発明の実施形態は具体的に記載され特許請求されたもの以外でも実施され得ることは理解されよう。本開示の発明の実施形態は、本明細書に記載された個々の特徴、システム、物品（article）、材料、キット、及び／又は方法を対象とする。更に、２つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法のいずれかの組み合わせは、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しない場合、本開示の発明の範囲内に含まれる。
【０１１０】
[0138]  上述の実施形態は、多数の方法のうち任意のもので実施することができる。例えば実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせを用いて実施できる。ソフトウェアで実施される場合、単一のコンピュータにおいて提供されるか又は複数のコンピュータ間で分散されるかにかかわらず、任意の適切なプロセッサ又は１群のプロセッサ上でソフトウェアコードを実行することができる。
【０１１１】
[0139]  更に、コンピュータは、ラックマウント式コンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又はタブレットコンピュータのような多数の形態のうち任意のもので具現化できることは認められよう。また、コンピュータは、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、スマートフォン、又は他のいずれかの適切な携帯用もしくは固定式の電子デバイスを含む、一般的にはコンピュータと見なされないが適切な処理機能を有するデバイスにおいて、具現化することができる。
【０１１２】
[0140]  また、コンピュータは、１つ以上の入力及び出力デバイスを有することができる。これらのデバイスは、とりわけ、ユーザインタフェースを提示するために使用できる。ユーザインタフェースを提供するために使用できる出力デバイスの例には、視覚的な出力提示のためのプリンタ又はディスプレイスクリーン、及び聴覚的な出力提示のためのスピーカ又は他の音声発生デバイスが含まれる。ユーザインタフェースのために使用できる入力デバイスの例には、キーボード、並びにマウス、タッチパッド、及びデジタイズタブレット（digitizing tablet）のようなポインティングデバイスが含まれる。別の例として、コンピュータは、音声認識によって又は他の可聴形式で入力情報を受信することができる。
【０１１３】
[0141]  そのようなコンピュータは、企業ネットワーク及びインテリジェントネットワーク（ＩＮ）又はインターネット等、ローカルエリアネトワーク又はワイドエリアネットワークを含む任意の適切な形態の１つ以上のネットワークによって相互接続できる。そのようなネットワークは任意の適切な技術に基づき、任意の適切なプロトコルに従って動作し、無線ネットワーク、有線ネットワーク、又は光ファイバネットワークを含むことができる。
【０１１４】
[0142]  本明細書に概説された様々な方法又はプロセスは、多種多様なオペレーティングシステム又はプラットフォームのいずれか１つを使用する１つ以上のプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとしてコード化することができる。更に、そのようなソフトウェアは、多数の適切なプログラミング言語及び／又はプログラミングツールもしくはスクリプト作成ツールのうち任意のものを使用して書くことができ、また、フレームワーク又は仮想マシン上で実行される実行可能機械語コード又は中間コードとしてコンパイルすることができる。
【０１１５】
[0143]  また、様々な発明の概念は１つ以上の方法として具現化することができ、その方法の一例を示した。方法の一部として実行される行為（ａｃｔ）は、任意の適切な順序とすることができる。従って、説明されたものとは異なる順序で行為が実行される実施形態を構築することも可能であり、これは、例示的な実施形態では連続した行為として示されているいくつかの行為を同時に実行することを含み得る。
【０１１６】
[0144]  本明細書で言及された全ての公報、特許出願、特許、及びその他の参考文献は、参照により全体が本願に含まれる。
【０１１７】
[0145]  本明細書で定義され使用される全ての定義は、辞書の定義、参照により含まれる文献における定義、及び／又は定義される用語の通常の意味を支配するように理解するべきである。
【０１１８】
[0146]  本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、不定冠詞「a（１つの）」及び「an（１つの）」は、明らかに別の意味を示す指示がない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解するべきである。
【０１１９】
[0147]  本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「及び／又は」という表現は、これによって等位接続された要素、すなわち接続的に存在する場合もあれば離接的に存在する場合もある要素の、「いずれか一方又は双方」を意味すると理解するべきである。「及び／又は」を用いて列挙された複数の要素も、同様に解釈されるべきである、すなわちそれらの要素のうち「１つ以上」がそのように等位接続されると解釈されるべきである。任意選択として、「及び／又は」節によって具体的に識別された要素以外の要素が、具体的に識別された要素に関連するか関連しないかにかかわらず存在する場合がある。このため、非限定的な例として「Ａ及び／又はＢ」は、「備える（comprising）」等のオープンエンドの言語と共に用いられる場合、一実施形態ではＡのみを指し（任意選択としてＢ以外の要素を含む）、別の実施形態ではＢのみを指し（任意選択としてＡ以外の要素を含む）、更に別の実施形態ではＡ及びＢの双方を指す（任意選択として他の要素を含む）ことができる等である。
【０１２０】
[0148]  本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「又は（or）」は、上述の「及び／又は」と同じ意味を有すると理解するべきである。例えばリスト内の項目を分ける場合、「又は」又は「及び／又は」は、包括的（inclusive）であるものとして、すなわち、多数の要素又はリスト内の要素、及び任意選択としてリスト化されていない追加の項目のうち少なくとも１つを含むが２つ以上も含むものとして解釈するべきである。これとは反対の意味を明らかに示す用語、例えば「〜のうち１つのみ」又は「〜のうち１つだけ」、又は特許請求の範囲で使用される「〜から成る（consisting of）」は、多数の要素又はリスト内の要素のうち１つだけの要素を含むことを指す。一般に、本明細書で用いられる「又は（or）」という用語は、その前に「いずれか」、「〜のうち１つ」、「〜のうち１つのみ」、又は「〜のうち１つだけ」等の排他性の用語がある場合は、排他的な選択肢（すなわち「一方又は他方であるが双方ではない」）のみを示すと解釈されるものとする。特許請求の範囲で使用される場合、「実質的に〜から成る（consisting essentially of）」は、特許法の分野で使用される通常の意味を有するものとする。
【０１２１】
[0149]  本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、１つ以上の要素のリストに言及する際の「少なくとも１つ」という表現は、要素のリスト内のいずれか１つ以上の要素から選択された少なくとも１つの要素を意味すると理解するべきであり、要素のリスト内に具体的に列挙された各要素のうち少なくとも１つを必ずしも含むのではなく、要素のリスト内の要素の任意の組み合わせを排除しない。また、この定義では、任意選択として、「少なくとも１つ」という表現が指す要素のリスト内の具体的に識別された要素以外の要素が、具体的に識別された要素に関連するか関連しないかにかかわらず存在し得ることも許容する。このため、非限定的な例として「Ａ及びＢのうち少なくとも１つ」（又は同等に「Ａ又はＢのうち少なくとも１つ」、又は同等に「Ａ及び／又はＢのうち少なくとも１つ」）は、一実施形態では、任意選択として２つ以上を含む少なくとも１つのＡを指し、Ｂは存在せず（また、任意選択としてＢ以外の要素を含む）、別の実施形態では、任意選択として２つ以上を含む少なくとも１つのＢを指し、Ａは存在せず（また、任意選択としてＡ以外の要素を含む）、更に別の実施形態では、任意選択として２つ以上を含む少なくとも１つのＡ、及び、任意選択として２つ以上を含む少なくとも１つのＢを指す（また、任意選択として他の要素を含む）ことができる等である。
【０１２２】
[0150]  特許請求の範囲において、更に上述の明細書において、「備える（comprising）」、「含む（including）」、「搬送する（carrying）」、「有する（having）」、「含有する（containing）」、「伴う（involving）」、「保持する（holding）」、「〜から構成される（composed of）」のような全ての移行句は、オープンエンドとして、すなわちそれらを含むがそれらに限定されないことを意味するように理解されるものとする。「〜から成る（consisting of）」及び「実質的に〜から成る（essentially consisting of）」という移行句のみ、それぞれ米国特許審査便覧２１１１．０３項で述べられているように、それぞれクローズ（closed）又はセミクローズ（semi-closed）の移行句であるものとする。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２７】
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【図２８】
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【外国語明細書】
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