(57)【要約】  本発明は、流体薬剤注入システムを用いてカートリッジタイプを判定する方法を提供する。流体薬剤注入システムは、流体薬剤カートリッジ１００を受容するように構成されるポンプを備える。流体薬剤カートリッジは、流体薬液１０４で充填されるバレル１０２を備える。流体薬剤カートリッジは、バレル内にプランジャ１０６を備える。プランジャは、バレルの出口１１０を通して流体薬液を押し出すように構成される。ポンプは、出口を通して流体薬液を押し出すようにプランジャを作動させるためのアクチュエータ１２２を備える。流体薬剤注入システムは、力データを測定するための力センサ１２８を備える。力データは、アクチュエータによりプランジャに印加される力を示す。方法は、プランジャと接触するように、またはプランジャを移動させるように、アクチュエータを移動させることと、力センサを使用して力データを測定することと、力データから、力変調を示す特徴信号を判定することと、特徴信号を使用して、カートリッジタイプを流体薬剤カートリッジに割り当てることと含み、特徴信号は、以下の、力変調振幅、力変調期間、力変調数のいずれか１つの特性評価である。
2019528831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体薬剤注入システム（３００）を用いてカートリッジタイプ（３２０）を判定する方法であって、前記流体薬剤注入システムは、流体薬剤カートリッジ（１００）を受容するように構成されるポンプ（３０１）を備え、前記流体薬剤カートリッジは、流体薬液（１０４）で充填されるバレル（１０２）を備え、前記流体薬剤カートリッジは、前記バレル内にプランジャ（１０６）を備え、前記プランジャは、前記バレルの出口（１１０）を通して前記流体薬液を押し出すように構成され、前記ポンプは、前記出口を通して前記流体薬液を押し出すように前記プランジャを作動させるためのアクチュエータ（１２２）を備え、前記流体薬剤注入システムは、力データ（３１４）を測定するための力センサ（１２８）を備え、前記力データは、前記アクチュエータにより前記プランジャに印加される力を示し、
前記方法は、
前記プランジャと接触するように、または前記プランジャを移動させるように、前記アクチュエータを移動させること（４００）と、
前記アクチュエータの移動中に、前記力センサを使用して前記力データを測定すること（４０２）と、
前記力データから、力変調を示す特徴信号（３１６、７００、１１０２、１３００、１５００、１７００、１９００）を判定すること（４０４）と、
前記特徴信号を使用して、前記カートリッジタイプを前記流体薬剤カートリッジに割り当てること（４０６）と
を含む、
方法。
【請求項２】
前記プランジャを移動させるように前記アクチュエータを移動させることは、プライミング操作中に実行される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記力データが、時間の関数として、または前記プランジャの位置の関数として測定される、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記アクチュエータは、一定の速度で、または離散的な段階で移動させられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記特徴信号を例示的特徴信号と比較することによって、前記カートリッジタイプが、前記流体薬剤カートリッジに割り当てられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記例示的特徴信号は、ルックアップテーブルまたはテータベース内に含まれる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記力変調は、測定された前記力データにおける変化である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記特徴信号は、前記力変調内において識別可能なパターンである、請求項７記載の方法。
【請求項９】
流体薬剤カートリッジ（１００）を受容するように構成されるポンプ（３０１）を備える流体薬剤注入システム（３００）であって、前記流体薬剤カートリッジは、流体薬液（１０４）で充填されるバレル（１０２）を備え、前記流体薬剤カートリッジは、前記バレル内にプランジャ（１０６）を備え、前記プランジャは、前記バレルの出口（１１０）を通して前記流体薬液を押し出すように構成され、前記ポンプは、前記出口を通して前記流体薬液を押し出すように前記プランジャを作動させるためのアクチュエータ（１２２）を備え、前記流体薬剤注入システムは、力データ（３１４）を測定するための力センサ（１２８）を備え、前記力データは、前記アクチュエータにより前記プランジャに印加される力を示し、前記ポンプは、制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記アクチュエータを移動させて、前記プランジャと接触するように、または前記プランジャを移動させるように、前記アクチュエータを制御し（４００）、
前記アクチュエータの移動中に、前記力センサを使用して力データを測定し（４０２）、
前記力データから、力変調を示す特徴信号（３１６）を判定し（４０４）、
前記特徴信号を使用して、カートリッジタイプを前記流体薬剤カートリッジに割り当てる（４０６）
ように構成される、
流体薬剤注入システム。
【請求項１０】
前記流体薬剤注入システムは、前記流体薬剤カートリッジを備える、請求項９記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１１】
前記流体薬剤注入システムは、前記バレル内に１つまたは複数の延長部（１０００、１８００）を備え、前記延長部は、前記プランジャまたは前記アクチュエータが前記１つまたは複数の延長部に接触すると、前記特徴信号を生じさせるように構成される、請求項１０記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１２】
前記プランジャは、前記バレルと前記プランジャの側部領域との間に空洞（１００２）を形成するように成形され、前記プランジャは、プランジャフィーラ（１００４）を備え、前記プランジャフィーラは、前記アクチュエータが移動させられると、前記１つまたは複数の延長部と接触して、前記特徴信号を生成するように構成される、請求項１１記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１３】
前記力変調は、以下の、前記１つまたは複数の延長部の数、前記バレル（１００１）の内側表面からの前記１つまたは複数の延長部の距離、プランジャ運動方向（１０８）における前記１つまたは複数の延長部の長さ、およびそれらの組み合わせのいずれか１つにより決定される、請求項１２記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１４】
前記バレルは、内側表面（１００１）を備え、前記１つまたは複数の延長部は、前記内側表面のテクスチャ（１８００）であり、前記流体薬剤カートリッジが充填構成であるときに、前記１つまたは複数の延長部は、前記流体薬液と接触している、請求項１１記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１５】
前記テクスチャは、前記力変調を生成するように構成される、請求項１４記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１６】
前記バレルは、前記アクチュエータを受容するための入口（２０００）を備え、前記アクチュエータは、アクチュエータフィーラ（２００４）を備え、前記入口は、前記バレル内に篏合し、前記入口に取り付けられるスリーブ（２００２）を備え、前記スリーブは、１つまたは複数の延長部（５００）を備え、前記延長部は、前記アクチュエータフィーラが前記１つまたは複数の延長部に接触すると、前記特徴信号を生じさせるように構成される、請求項９または１０記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１７】
前記プランジャは、アクチュエータ容器（１２４）を備え、前記アクチュエータは、プラグ表面（１２６）を備え、前記アクチュエータ容器および前記プラグ表面は、嵌合するように構成され、前記プラグ表面は、アクチュエータフィーラを備え、前記アクチュエータ容器は、１つまたは複数の延長部（５００）を備え、前記延長部は、前記アクチュエータフィーラが前記１つまたは複数の延長部に接触すると、前記特徴信号を生じさせるように構成される、請求項９または１０記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１８】
前記力変調は、以下の、前記１つまたは複数の延長部の数が前記力変調の数を決定すること、前記アクチュエータ容器の表面からの前記１つまたは複数の延長部の距離が前記力変調の振幅を決定すること、プランジャ運動方向における前記１つまたは複数の延長部の長さが前記力変調の期間を決定すること、およびそれらの組み合わせのいずれか１つによって決定される、請求項１６または１７記載の流体薬剤注入システム。
【請求項１９】
前記流体薬剤注入システムは、前記アクチュエータを前記プランジャと接触させて位置決めするための力探知動作中に前記特徴信号を測定するように構成される、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２０】
前記特徴信号は、以下の、力変調振幅、力変調期間、力変調数のいずれか１つの特性評価である、請求項９〜１９のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２１】
前記制御装置は、プライミング操作中に前記アクチュエータを移動させて前記プランジャを移動させるように構成される、請求項９〜２０のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２２】
前記制御装置は、時間の関数として、または前記プランジャの位置の関数として、前記力データを測定するように構成される、請求項９〜２１のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２３】
前記アクチュエータは、一定の速度で、または離散的な段階で移動するように構成される、請求項９〜２２のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２４】
前記制御装置は、前記特徴信号を例示的特徴信号と比較することによって、前記カートリッジを前記流体薬剤カートリッジに割り当てるように構成される、請求項９〜２３のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２５】
前記例示的特徴信号は、ルックアップテーブルまたはテータベース内に含まれる、請求項２４記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２６】
前記力変調は、測定された前記力データにおける変化である、請求項９〜２５のいずれか１項に記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２７】
前記特徴信号は、前記力変調内において識別可能なパターンである、請求項２６記載の流体薬剤注入システム。
【請求項２８】
カートリッジ（１００）であって、
流体薬剤カートリッジは、流体薬液（１０４）で充填されるバレル（１０２）を備え、前記流体薬剤カートリッジは、前記バレル内にプランジャ（１０６）を備え、前記プランジャは、前記バレルの出口（１１０）を通して前記流体薬液を押し出すように構成され、
以下の、
前記流体薬剤カートリッジは、前記バレル（１０００、１８００）内に１つまたは複数の延長部を備える、
前記プランジャは、アクチュエータ容器を備え、前記アクチュエータ容器は、１つまたは複数の延長部（５００）を備える、
前記バレルは、入口（２０００）を備え、前記入口は、前記バレル内に篏合し、前記入口に取り付けられるスリーブ（２００２）を備え、前記スリーブは、１つまたは複数の延長部（５００）を備える、
のいずれか１つである、
カートリッジ。
【請求項２９】
力変調は、以下の、力変調振幅、力変調期間、力変調数のいずれか１つである、請求項２８記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体薬剤を注入するための注入装置に関し、特にそのような注入装置に使用されるカートリッジの識別に関する。
【背景技術】
【０００２】
慢性糖尿病または他の医学的状態のメンテナンスは、インスリンなどの流体薬剤の規則的な注入を必要とする場合がある。たとえば、インスリンポンプが注入セットと併せて、所定の計画に基づいて、食物消費に基づいて、および／または血糖測定値に基づいて、インスリンを対象者に注入するために使用され得る。インスリンポンプは、異なる種類のカートリッジを搭載することが可能であってもよい。たとえば、異なる種類のカートリッジは、異なる種類のインスリン溶液が充填されてもよい。
【０００３】
そのような溶液中のインスリンの濃度は、たとえば、カートリッジタイプごとに異なってもよい。したがって、対象者に注入する正確な容量は、使用されるカートリッジの種類に依存する。
【０００４】
特許文献１は、薬品を自動的に注入するための注入装置内の閉塞を検知することを開示しており、注入力が測定され、注入力の測定値から力オフセット値が控除され、控除された力オフセット値を有する測定値に基づいて閉塞が検出される。
【０００５】
特許文献２は、薬品を自動的に注入するための注入装置を開示しており、注入装置は、力測定ユニットおよび２つの別個の閉塞検知器を有する閉塞検知システムを備える。閉塞検知器は、それぞれ異なる測定速度で力の測定を行うように、およびそれぞれの測定速度で取得された一組の力の測定値に基づいて閉塞を示す信号を生成するように構成される。注入装置はさらに、閉塞検知器のいずれかまたは両方が閉塞を示す信号を生成する場合、閉塞警報信号を生成するための警報発生装置を備える。２つの閉塞検知器が異なる測定速度で動作することで、より幅広い範囲の送達速度に亘って閉塞をより確実に検出することが可能になる。
【０００６】
特許文献３（本明細書においては‘５６２出願と呼称される）は、値センサを有する医療装置を開示している。この出願は、無線での、圧力または他の薬剤に関連するパラメータ値の監視、および薬剤容器と医療用送達装置との符号合わせを可能にするために、圧力センサのような値センサを備えるＲＦＩＤが、液体薬剤容器に一体化されることを開示している。‘５６２出願は、図６において、明白にアクチュエータ機構７０の一部である鋸歯状の延長部を示している。‘５６２出願は、圧力センサが組み込まれ、ＲＦＩＤシステムにより電力供給されるＲＦＩＤチップを開示している。カートリッジの識別は、ＲＦＩＤチップを使用して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／００４３０８号
【特許文献２】国際公開第２０１３／００４３０７号
【特許文献３】国際公開第２００９／０２４５６２号
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、カートリッジタイプを判定する方法、流体薬剤注入システム、および流体薬剤カートリッジを独立請求項にて提供する。実施形態は、従属請求項にて示される。
【０００９】
実施形態は、プランジャを流体薬剤カートリッジのバレル内で移動させるために必要な力を時間の関数として監視することにより、流体薬剤カートリッジのカートリッジタイプを識別する方法を提供する。バレルは、流体薬液を含み、プランジャは、流体薬剤を流体薬剤カートリッジから押し出すために使用される。
【００１０】
本明細書において使用される流体薬剤は、対象者に生理学的変化を引き起こすために注入され得る物質を包含する。流体薬剤は、限定されないが、たとえば、インスリン、グルカゴン、鎮痛剤、抗がん剤、抗生物質であってもよい。
【００１１】
バレルおよび／またはプランジャの物理的構造は、時間の関数として、プランジャを移動させるために必要な力にデータが符号化され得るように修正されてもよい。データが符号化される力対時間データの領域は、本明細書において、特徴信号と呼称される。たとえば、特徴信号は、力が時間の関数として上下する変調を含んでもよい。データは、力変調の数、変調の振幅、および／または変調の長さ（期間）の形態で符号化されてもよい。
【００１２】
ポンプは、アクチュエータ、たとえば、プランジャを移動させるためのピストンを有してもよい。測定された特徴信号は、アクチュエータの位置、アクチュエータが移動する速度、または時間の関数に関連してもよい。異なるアクチュエータ速度、アクチュエータ位置、または時間に対しては、特徴信号は、異なる振幅変調または変調期間を有してもよい。
【００１３】
一例では、データベースまたはルックアップテーブルは、カートリッジタイプを流体薬剤カートリッジに割り当てるため、特徴信号をカートリッジタイプのリストと比較するために使用されてもよい。別の例では、特徴信号は、データベースに保存される異なる例示的特徴信号と比較される。特徴信号とデータベースの例示的特徴信号の１つとの適合が存在する場合、次に、適合する特徴信号の記述が、カートリッジタイプを割り当てるために使用される。
【００１４】
流体薬剤カートリッジの識別は、流体薬剤カートリッジを使用する異なる段階で実行され得る。アクチュエータがプランジャに係合するときを判定するために、力センサが流体薬剤注入システムに含まれてもよい。これは、「力探知（force sniffing）」として知られている。たとえば、アクチュエータがプランジャに係合する前にアクチュエータと相互作用する構造物が、流体薬剤カートリッジに追加されてもよい。これらの構造物は、既に説明したようにデータを特徴信号として符号化するように、力を変調させてもよい。
【００１５】
代替的に、流体薬剤カートリッジの識別は、プライミング操作中に実行されてもよい。プライミング操作中、流体薬剤注入システムは、システムから気泡を取り除くようにプライミングされる。アクチュエータがプランジャに係合した後に、プライミングが起こる。そして、アクチュエータは、プランジャを短い距離移動させ、流体薬剤システムのいくつかに、気泡を変位させる。流体薬剤カートリッジの構造は、アクチュエータがプランジャをこの短い距離移動させると、プランジャを移動させるために必要な力が変調されるように修正され得る。これは、特徴信号を符号化するためにも使用され得る。
【００１６】
一態様では、本発明は、流体薬剤注入システムを用いてカートリッジタイプを判定する方法を提供する。流体薬剤注入システムは、流体薬剤カートリッジを受容するように構成されるポンプを備える。流体薬剤カートリッジは、流体薬液で充填されるバレルを備える。流体薬剤カートリッジは、バレル内にプランジャを備える。プランジャは、バレルの出口を通して流体薬液を押し出すように構成される。バレルの出口は、たとえば、流体薬剤注入システムをヒトまたは生物に接続させるために使用される注入セットに接続されてもよい。バレルおよびプランジャは、シリンジまたはアンプルのバレルおよびプランジャに類似であってもよい。ポンプは、出口を通して流体薬液を押し出すようにプランジャを作動させるためのアクチュエータを備える。流体薬剤注入システムは、アクチュエータの移動中に力データを測定するための力センサを備える。力データは、時間、位置、および／またはアクチュエータ速度の関数として記録および／または分析されてもよい。
【００１７】
ここで、力センサは、流体薬剤注入システムの任意の適切な位置に位置付けられてもよいことを留意すべきである。たとえば、力センサは、アクチュエータに一体化されてもよい。別の例では、力センサは、流体薬剤注入システムのハウジングとバレルとの間に位置付けられる。ハウジングは、バレル、およびアクチュエータを移動させるために使用される機構の両方を支持する。さらなる例では、力センサは、ハウジングと、アクチュエータを移動させるために使用される機構との間に位置付けられる。
【００１８】
バレルとハウジングとの間に位置付けられる力センサは、可動式の構成要素と電気的に接触することが回避されるという利点を有し得る。この実施形態の力センサの位置は、静止しているため、力センサがアクチュエータに一体化されて移動可能である場合よりも、力センサの動作は、誤動作を起こしにくい。
【００１９】
方法は、プランジャと接触させるように、またはプランジャを移動させるようにアクチュエータを移動させるステップを含む。方法はさらに、アクチュエータが移動させられるときに、力センサを使用して力データを測定するステップを含む。力データは、時間の関数として、および／またはアクチュエータの位置もしくは距離の関数として、および／またはアクチュエータの速度の関数として記述および／または分析されてもよい。たとえば、力データは、アクチュエータの実際の位置と相関してもよい、または、時間の関数として、アクチュエータの速度と相関してもよい。方法はさらに、力データから特徴信号を判定するステップを含む。特徴信号は、力変調を示す。特徴信号は、たとえば、以下の、力変調振幅、力変調期間、および力変調数のいずれか１つの特性評価（characterization）である。
【００２０】
たとえば、力データは、時間または位置の関数としてプロットされ得る。そこには、振幅持続期間における変調、およびそのようなグラフにおいてみることが出来る複数の変調が存在する。これらの変調は、特徴信号を使用して解釈され得るデータの符号化を表す。方法はさらに、特徴信号を使用して、カートリッジタイプを流体薬剤カートリッジに割り当てるステップを含む。たとえば、流体薬剤注入システムは、特徴信号の各種変調の１つまたは複数に関連するデータベースまたはルックアップテーブルを有し得る。特徴信号が測定され、変調または変調数が判定された後、これは、カートリッジタイプを直接検索または発見するために使用されてもよい。
【００２１】
これは、特徴信号がカートリッジタイプを識別するために使用され得るため、有益であり得る。カートリッジタイプは、たとえば、対象者に注入され得る異なる種類の流体薬液または他の混合物を有してもよい。ポンプの動作は、特定の種類の流体薬液またはカートリッジに対し適切に動作するように調節され得る。流体薬剤注入システムは、力データを測定するための力センサをすでに備えていてもよい。これは、追加のハードウェアを流体薬剤注入システムに追加することなく、カートリッジタイプの判定を可能にし得る。
【００２２】
別の態様では、本発明は、流体薬剤カートリッジを受容するように構成されるポンプを備える流体薬剤注入システムを提供する。流体薬剤カートリッジは、流体薬液で充填されるバレルを備える。流体薬剤カートリッジは、バレル内にプランジャを備える。プランジャは、バレルの出口を通して流体薬液を押し出すように構成される。ポンプは、出口を通して流体薬液を押し出すようにプランジャを作動させるためのアクチュエータ、たとえばピストンを備える。アクチュエータを移動させるために使用されるポンプは、力データを測定するための力センサを備える。力データは、アクチュエータによりプランジャに印加される力を示す。
【００２３】
ポンプは、制御装置を備え、制御装置は、アクチュエータを移動させて、プランジャと接触するように、またはプランジャを移動させるように、アクチュエータを制御するように構成される。制御装置はさらに、力センサを使用して力データを測定するように構成される。制御装置はさらに、力データから特徴信号を判定するように構成される。特徴信号は、力変調を示す。特徴信号は、たとえば、以下の、力変調振幅、力変調期間、力変調数およびそれらの組み合わせのうちのいずれか１つの特性評価である。制御装置はさらに、特徴信号を使用して、カートリッジタイプを流体薬剤カートリッジに割り当てるように構成される。この実施形態の利点は、すでに説明されている。
【００２４】
別の実施形態では、プランジャを移動させるためのアクチュエータの移動は、プライミング操作の間に実行される。これは、任意の流体薬液が潜在的に注入される前にカートリッジタイプが割り当てられ得るので、有益であり得る。
【００２５】
別の実施形態では、力データが、時間の関数として、またはプランジャの位置の関数として測定される。プランジャは、アクチュエータにより一定の速度で移動させられるか、またはアクチュエータによって離散的な段階で移動させられてもよい。力変調が生じると、アクチュエータを移動させるのに必要な力の量が変化する。いくつかの例では、時間の関数または位置の関数としての力データは、実際的な問題としては同等であり得る。
【００２６】
別の実施形態では、アクチュエータは、一定の速度で、または離散的な段階で移動させられる。たとえばリニアステッパまたはステッパモータが、アクチュエータを連続的または段階的に移動させるために使用され得る。この実施形態は、時間および／または位置のいずれかの関数として、アクチュエータを移動させるために必要とされる力を測定する手段を提供するので、有益であり得る。
【００２７】
別の実施形態では、特徴信号を例示的特徴信号と比較することによって、カートリッジタイプが流体薬剤カートリッジに割り当てられる。たとえば、特徴信号を例示的特徴信号のライブラリと比較するためにパターン認識アルゴリズムが使用され得る。特徴信号が例示的特徴信号のそれぞれとどの程度類似しているのか比較する最小二乗フィッティングアルゴリズムのような、より単純なアルゴリズムも使用することができる。
【００２８】
別の実施形態では、例示的特徴信号は、ルックアップテーブルまたはテータベース内に含まれる。
【００２９】
別の実施形態では、力変調は、測定された力データにおける変化である。力変調は、力データに記録される力における１つまたは複数の変化である。
【００３０】
別の実施形態では、特徴信号は、力変調内において識別可能なパターンである。
【００３１】
別の実施形態では、プランジャは、エラストマー材料および／または硬質材料とエラストマー材料の組み合わせで形成される。たとえば、硬質コアが、エラストマーのＯリングシールにより囲繞されてもよい。
【００３２】
別の実施形態では、ポンプはインスリンポンプである。
【００３３】
別の実施形態では、流体薬剤注入システムは、カートリッジを備える。
【００３４】
別の実施形態では、流体薬剤注入システムは、バレル内に１つまたは複数の延長部を備える。延長部は、プランジャまたはアクチュエータが１つまたは複数の延長部に接触すると特徴信号を生じさせるように構成される。この実施形態は、流体薬剤カートリッジの機械構造が流体薬剤カートリッジを確実に識別するために使用され得るので、有益であり得る。流体薬剤カートリッジの機械構造は修正されているので、カートリッジが誤認される状況を防止し得る。
【００３５】
別の実施形態では、プランジャは、バレルとプランジャの側部領域との間に空洞を形成するように成形される。プランジャは、プランジャフィーラを備える。プランジャフィーラは、アクチュエータが移動させられると、１つまたは複数の延長部と接触して特徴信号を生成するように構成される。この実施形態は、特徴信号を提供する便利な機械的手段を提供し得るので、有益であり得る。
【００３６】
別の実施形態では、流体薬剤カートリッジが充填構成であるとき、１つまたは複数の延長部が空洞内にある。代替として、１つまたは複数の延長部は、流体薬剤注入システムがプライミング処理を完了する前には、空洞の外部にある。これは、プライミングの較正または整列に１つまたは複数の延長部を使用することを可能にし得るので、有益であり得る。
【００３７】
別の実施形態では、アクチュエータ自体が１つまたは複数の延長部に接触する。これは、プランジャが延長部に接触することなく特徴信号を提供する手段を提供し得るので、有益であり得る。これは、プランジャの密閉性を向上させ得る。
【００３８】
別の実施形態では、力変調は、１つまたは複数の延長部の数によって決定される。これは、ある特定の数の変調が特徴信号内で容易に識別され得るため、有益であり得る。
【００３９】
別の実施形態では、力変調は、バレルの内側表面からの１つまたは複数の延長部の距離で決定される。これは、力センサが測定する力の量を変調する手段を提供するので、有益であり得る。したがって、これは特徴信号の振幅を変調し得る。
【００４０】
別の実施形態では、力変調は、プランジャ運動方向における１つまたは複数の延長部の長さによって決定される。これは、１つまたは複数の延長部の長さが、特徴信号における変調の長さまたは期間を決定し得るため、有益であり得る。
【００４１】
別の実施形態では、１つまたは複数の延長部の数、１つまたは複数の延長部の距離、および１つまたは複数の延長部の長さの様々な組み合わせは、異なる方法で組み合わされる。これは、特徴信号内の冗長データを提供することができ、冗長データは、二重点検し、適切なカートリッジタイプが識別されることを確実にするために使用され得る。
【００４２】
別の実施形態では、バレルは、内側表面を備える。１つまたは複数の延長部は、内側表面の構造物であってもよい。内側表面の構造物は、より大量のデータを伝達することが可能である複合信号または特徴信号を提供する手段を提供し得るので、有利であり得る。
【００４３】
別の実施形態では、１つまたは複数の延長部は、流体薬剤カートリッジが充填構成であるときに、流体薬液と接触している。これは、プランジャが特定の位置へと移動すると、内側表面のテクスチャが、特徴信号を変調し始め、ポンプのプライミングに有用である情報を供給し得るので、有利であり得る。
【００４４】
別の実施形態では、内側表面のテクスチャは、流体薬剤カートリッジが充填構成であるときに、流体薬液の外部にある。これは、プランジャと接触するようにアクチュエータが移動させられているときに有用であり得る。
【００４５】
別の実施形態では、テクスチャは、力変調を決定するように構成される。
【００４６】
別の実施形態では、流体薬剤システムは、アクチュエータがプランジャを移動させるとき、プライミング操作中に特徴信号を測定するように構成される。この実施形態は、プライミング操作中に流体薬剤カートリッジを識別する手段を提供し得るので、有益であり得る。流体薬剤が対象者に投与される前にプライミング操作が行われるので、たとえば流体薬剤の任意の基準投与が供給される前に、流体薬剤カートリッジの識別がなされる。
【００４７】
別の実施形態では、バレルは、アクチュエータを受容するための入口を備える。アクチュエータは、アクチュエータフィーラを備える。アクチュエータフィーラは、たとえば、アクチュエータの表面から離れるように径方向に延びる延長部であってもよい。
【００４８】
入口は、バレル内に嵌合し、入口に取り付けられるスリーブを備える。スリーブは、たとえば、バレルの内側表面内に装着するために、ぴったりと適合するか、または圧入される管または管状構造体であってもよい。
【００４９】
スリーブは、バレルの内側表面から離れるように延びる１つまたは複数の延長部を備える。延長部は、アクチュエータフィーラが１つまたは複数の延長部に接触すると、特徴信号を生じさせるように構成される。この実施形態は、事前に充填された流体薬剤カートリッジまたはシリンジに、スリーブを容易に追加導入または装着することができるので、有益であり得る。これにより、特徴信号を使用して識別するために、通常のシリンジの修正を可能にすることができる。
【００５０】
別の実施形態では、プランジャは、アクチュエータ容器を備える。アクチュエータは、プラグ表面を備える。アクチュエータ容器およびプラグ表面は、嵌合するように構成される。
【００５１】
この実施形態は、プランジャとアクチュエータとの間に安定した機械的接触を提供し得るので、有益であり得る。
【００５２】
別の実施形態では、プラグ表面は、アクチュエータフィーラを備える。アクチュエータ容器は、１つまたは複数の延長部を備える。延長部は、アクチュエータフィーラが１つまたは複数の延長部に接触すると特徴信号を生じさせるように構成される。たとえば、アクチュエータ容器内の１つまたは複数の延長部は、リブ、またはテクスチャ加工された構造体であってもよい。アクチュエータフィーラおよびプラグ表面がアクチュエータ容器内に移動させられると、特徴信号を判定することができる。これは、アクチュエータ容器およびプラグ表面が嵌合する前にカートリッジタイプが識別され得るため、有益であり得る。これは、任意の流体薬液が投与される前に流体薬剤カートリッジの識別を提供してもよい。
【００５３】
別の実施形態では、力変調は、アクチュエータ容器の表面からの１つまたは複数の延長部の距離により決定される。これは、力変調振幅を決定し得るので、有益であり得る。
【００５４】
別の実施形態では、力変調は、少なくとも部分的に、１つまたは複数の延長部の数によって決定される。これは、特徴信号において存在する力変調の数を決定してもよい。
【００５５】
別の実施形態では、力変調は、プランジャ運動方向における１つまたは複数の延長部の長さにより決定される。これは、力変調期間を決定するので、有益であり得る。
【００５６】
別の実施形態では、力変調を決定する上述の手段のいずれかが組み合わされてもよい。
【００５７】
別の実施形態では、流体薬剤注入システムは、アクチュエータをプランジャと接触させて配置するために、力探知動作中に特徴信号を測定するように構成される。本明細書において使用される力探知動作は、力センサにより測定される力の上昇を検出することにより、および／または力センサにより測定される衝撃応答を検出することにより、アクチュエータ容器とプラグ表面とが嵌合するときを判定することを含む。
【００５８】
一例では、カートリッジの構造に使用される異なる材料に対する力の反応が検出される。具体的な例として、２つのカートリッジタイプは、プランジャを構築するために使用される材料によって区別される。第１のカートリッジタイプでは、プランジャがゴムで作製される。第２のタイプのカートリッジは、セラミック製のプランジャを有する。２つの異なるプランジャがピストンによって衝撃を加えられると、衝撃応答が測定される。ゴム製のピストンは、エラストマーで構築されるので、硬質のセラミック製ピストンとは異なる衝撃応答を有する。これにより、これら２つの異なるカートリッジタイプの区別が可能になる。
【００５９】
別の例では、いくつかの場合において、測定された力が所定の閾値を超えるときに、アクチュエータ容器とプラグ表面とが嵌合していると判定されてもよい。力探知動作中にこれを行うことは、プランジャが移動され、出口を通して流体薬液の一部を押し出す前に、カートリッジタイプの割り当てを提供することができるので、有益であり得る。
【００６０】
別の実施形態では、特徴信号は、０．１Ｎ〜５Ｎの測定された力の範囲を有する。
【００６１】
別の実施形態では、０．２Ｎ〜４Ｎの範囲内で特徴信号が測定される。
【００６２】
別の実施形態では、０．３Ｎ〜３Ｎの間で特徴信号が測定される。
【００６３】
別の態様では、本発明は、カートリッジを提供する。流体薬剤カートリッジは、流体薬液で充填されるバレルを備える。流体薬剤カートリッジは、バレル内にプランジャを備える。プランジャは、バレルの出口を通して流体薬液を押し出すように構成される。流体薬剤カートリッジは、プランジャを移動させるように構成されるアクチュエータに力変調が生じるように構成される。これは、異なる形態を取り得る。いくつかの場合、力変調は、プランジャとバレルとの間の運動により引き起こされる。他の例では、力変調は、アクチュエータ自体と、プランジャまたはバレルのいずれかとの相互作用により引き起こされる。力変調は、たとえば、以下の、力変調振幅、力変調期間、力変調数、およびそれらの組み合わせのいずれか１つである。このカートリッジの利点は、すでに説明している。
【００６４】
別の実施形態では、流体薬剤カートリッジは、バレル内に１つまたは複数の延長部を備える。延長部は、プランジャが１つまたは複数の延長部に接触すると、第１の変調を引き起こすように構成される。この実施形態の様々な修正の利点は、すでに説明されている。たとえば、力変調は、バレルのテクスチャによるものであってもよい。他の例では、プランジャは、プランジャのフィーラにより接触され得る延長部を有する空洞を形成してもよい。
【００６５】
別の実施形態では、プランジャは、アクチュエータ容器を備える。アクチュエータ容器は、１つまたは複数の延長部を備える。延長部は、アクチュエータのアクチュエータフィーラが１つまたは複数の延長部に接触すると、力変調を引き起こすように構成される。
【００６６】
別の実施形態では、バレルは、入口を備える。入口は、バレル内に嵌合し、入口に取り付けられるまたは入口に接触するスリーブを備える。スリーブは、１つまたは複数の延長部を備える。延長部は、アクチュエータのアクチュエータフィーラが１つまたは複数の延長部に接触すると、力変調を引き起こすように構成される。
【００６７】
この例は、たとえば、プランジャがアクチュエータ容器を備える場合に類似してもよい。アクチュエータ容器は、プラグ表面を備えてもよい。アクチュエータ容器およびプラグ表面は、嵌合するように構成されてもよい。プラグ表面は、アクチュエータフィーラを備えてもよい。アクチュエータ容器は、１つまたは複数の延長部を備えてもよい。延長部は、アクチュエータフィーラが１つまたは複数の延長部に接触すると、特徴信号を生じさせるように構成される。この実施形態の利点は、すでに説明されている。
【００６８】
本発明の前述の実施形態の１つまたは複数は、実施形態が相互排他的でない限りは組み合わされてもよいことが理解される。
【００６９】
以下においては、本発明の実施形態を、以下の図面を参照して、例としてのみ、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】流体薬剤カートリッジの例を図示する。
【図２】時間依存の、力センサにより測定される力の例を図示する。
【図３】流体薬剤注入システムの例を図示する。
【図４】図３の流体薬剤注入システムを動作させる方法のフローチャートを示す。
【図５】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図６】図５における例示的な流体薬剤カートリッジをさらに図示する。
【図７】図５および図６の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図８】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図９】図８の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図１０】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図１１】図１０の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図１２】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図１３】図１２の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図１４】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図１５】図１４の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図１６】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図１７】図１６の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図１８】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図１９】図１８の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【図２０】流体薬剤カートリッジのさらなる例を図示する。
【図２１】図２２の流体薬剤カートリッジについての力対時間プロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００７１】
これらの図面中の類似の番号が付された要素は、同等の要素であるか、同じ機能を行うかのいずれかである。すでに説明した要素は、機能が同等である場合、のちの図面において必ずしも説明されることはない。
【００７２】
図１は、流体薬剤注入システムにおいて使用するためのカートリッジ１００の例を示す。流体薬剤カートリッジ１００は、流体薬液１０４で充填されるバレル１０２を含む。プランジャ運動方向１０８に進むように構成されるプランジャ１０６が存在する。プランジャ１０６がプランジャ運動方向１０８に移動すると、流体薬液１０４が出口１１０から押し出されてもよい。この例では、バレル１０２は、出口１１０の周辺で狭まり、注入セットが取り付けられ得るヘッド１１２を形成する。この例では、任意の隔壁１１４も存在する。隔壁は、針１２０によって貫通され得るエラストマー材料である。注入セット１１６は、ヘッド１１２に取り付けられてもよい。この例では、針１２０を備える管１１８が存在する。針１２０は、隔壁１１４を貫通するため、および流体薬液１０４が注入セット１１６内へと移るための導管を提供するために使用される。
【００７３】
図１は、また、アクチュエータ１２２の一部を示す。アクチュエータは、プランジャ１０６を移動させる、または作動させるという目的のために、プランジャ運動方向１０８に移動するように構成される。この例では、プランジャ１０６は、プラグ表面１２６を受容するためのアクチュエータ容器１２４を備える。プラグ表面１２６は、アクチュエータ容器１２４と嵌合するアクチュエータ１２２上の表面である。アクチュエータは、ピストンを備える、またはピストンであってもよい。
【００７４】
以下においては、アクチュエータ１２２は、時間または位置の関数として、プラグ表面１２６に印加される力の量を探知または感知するために使用され得る力センサ１２８をさらに備えるということが、一般性に対して限定されることなく想定される。ただし、力センサ１２８は、流体薬剤注入システムのハウジングとバレル１０２との間に位置してもよい。
【００７５】
たとえば、力センサ１２８は、アクチュエータ容器１２４とプラグ表面１２６が嵌合するときを判定するように探知するために使用されてもよい。それらが嵌合位置にあると、アクチュエータ１２２を移動させるために必要な力の量は、所定の閾値を超えて増加してもよい。
【００７６】
図２は、時間２０２の関数として、図１の力センサ１２０により測定された力２００のプロットを示す。破線２０４は、アクチュエータ容器がプラグ表面に接触し始める時点を示す。この時点２０４の前に、力センサ１２８は、ノイズ信号２０６を測定する。嵌合時点２０４を検出するために、力探知信号２０８が測定される。たとえば、閾力値は、アクチュエータ容器１２４とプラグ表面１２６とが嵌合していると考えられるときを判定するように設定することができる。力センサ１２８は、特定の動的領域２１０を有する。この例では、動的領域は、０．３Ｎと３Ｎとの間である。０．３Ｎは、ノイズ信号２０６の平均または予測される最大振幅を表す。アクチュエータ容器１２４とプラグ表面１２６とが嵌合していると考えられるときに対する閾値は、測定され得る最大力レベルである３Ｎより下の値に設定され得る。所定の閾値と、０．３Ｎであるノイズシーリングの間には、データを符号化するために使用され得る特徴信号が測定され得る領域が存在する。たとえば、バレル１０８の壁に、またはアクチュエータ容器１２４内にテクスチャ加工をする、または隆起（bump）を配置することで、データを符号化するために使用され得る、時間変化する力の値を可能にする。
【００７７】
図３は、流体薬剤注入システム３００の例を示す。流体薬剤注入システム３００は、アクチュエータ１２２および制御装置３０２を備える。カートリッジ１００は、流体薬剤注入システム３００内に設置されているものと見られる。制御装置３０２は、流体薬剤注入システム３００の動作および機能を制御するように構成される。アクチュエータ１２２は、ポンプ３０１の一部である。制御装置は、制御装置に流体薬剤注入システム３００の各種構成要素を制御することを可能にさせるハードウェアインターフェース３０４を備える。制御装置３０２はさらに、ハードウェアインターフェース３０４、任意のユーザインターフェース３０８、および記憶装置３１０と通信する処理装置３０６を含むものとして示される。ユーザインターフェース３０８は、たとえば、流体薬剤注入システム３００の動作および機能を制御するために使用されてもよい。
【００７８】
記憶装置３１０は、実行可能命令３１２を含むものとして示される。実行可能命令３１２は、処理装置３０６が、流体薬剤注入システム３００の動作を制御するための命令を生成および受信すること、および各種構成要素からのデータを受信することを可能にする。実行可能命令３１２は、ポンプ３０１を作動させて一用量の流体薬液１０４を対象者に投与するなどのための命令を含んでもよい。記憶装置３１０はさらに、力センサ１２８を使用して測定された力データ３１４を含むものとして示される。これは、プラグ表面１２６を移動させてアクチュエータ容器１２４と嵌合するようにアクチュエータ１２２が制御されたとき、またはその後にプライミング操作中になされたものであってもよい。記憶装置３１０はさらに、力データ３１４から抽出された特徴信号３１６を含むものとして示される。記憶装置３１０はさらに、カートリッジタイプのリストまたはデータベースに対してインデックス付けされた様々な特徴信号または特徴信号の特性を含み得るデータベース３１８を含むものとして示される。記憶装置３１０はさらに、カートリッジタイプ３２０を記述するパラメータを含むものとして示される。特徴信号３１６に基づいて、カートリッジタイプ３２０が、流体薬剤カートリッジ１００に割り当てられている。実行可能命令３１２は、たとえば、カートリッジタイプ３２０を使用して、流体薬液１０４が対象者に投与される速度を決定してもよい。
【００７９】
力センサ１２８は、アクチュエータ１２２の一部であるとして示されているが、力センサ１２８は、ポンプ３０１のハウジングとアクチュエータ１２２またはバレル１０２との間に位置することも可能である。したがって、力センサ１２８は、ハウジングに対するアクチュエータ１２２の反発力を測定するように適合される。
【００８０】
図４は、図３の流体薬剤注入システム３００を動作させる方法を図示するフローチャートを示す。最初に、ステップ４００にて、プランジャ１０６と接触するようにアクチュエータ１２２が移動されるか、または、プランジャ１０６を物理的に移動させるようにアクチュエータ１２２が移動される。次に、ステップ４０２にて、処理装置３０６が、力センサ１２８を使用して力データ３１４を測定する。次に、ステップ４０４にて、特徴信号３１６が、力データ３１４から判定される。特徴信号は、力変調を示す。特徴信号は、以下の、力変調振幅、力変調期間、力変調数、およびそれらの組み合わせのいずれか１つの特性評価である。次に、ステップ４０６にて、処理装置３０６が、特徴信号３１６を使用してカートリッジタイプ３２０を割り当てる。たとえば、特徴信号３１６または特徴信号３１６の分類が、データベース３１８からカートリッジタイプ３２０を抽出するために使用され得る。
【００８１】
図５は、流体薬剤カートリッジ１００が、アクチュエータ容器１２４を有するプランジャ１０６を備える例を示す。アクチュエータ１２２は、プラグ表面１２６を備える。アクチュエータ容器１２４は、プラグ表面１２６と嵌合するように構成される。この例では、アクチュエータ容器が複数の延長部５００を備えることを見ることができる。この例では、アクチュエータ容器１２４の表面から離れるように延びる５つの延長部が存在する。プラグ表面１２６は、アクチュエータフィーラ５０２を備える。アクチュエータフィーラ５０２は、プラグ表面１２６がアクチュエータ容器１２４内に挿入されるときに延長部５００に接触するように構成される。アクチュエータフィーラ５０２が延長部５００の上に押し付けられると、プラグ表面１２６を移動させてアクチュエータ容器１２４と嵌合させるために必要とされる力の量の増加および減少が引き起こされる。たとえば、プラグ表面１２６がアクチュエータ容器１２４と嵌合しているときを検出するために力が用いられる力探知動作の間、延長部５００により引き起こされる力のばらつきが、流体薬剤カートリッジ１００のための識別子を符号化するために使用され得る。
【００８２】
図６は、図５に示すカートリッジおよびアクチュエータに類似の、同じカートリッジおよびアクチュエータ１２２を示す。この例では、プラグ表面１２６は、アクチュエータ容器１２４に部分的に挿入されている。さらに、複数の延長部５００は、図５に示すものよりもさらに離間している。距離の関数として、延長部は、図６において、図５のものよりもさらに離間している。したがって、図６のカートリッジの場合、力変調の振幅周波数は、より小さくなる。
【００８３】
図７は、図５のプラグ表面１２６がアクチュエータ容器１２４に挿入されるときに力センサにより測定される、力２００対時間２０２のプロットを示す。アクチュエータフィーラ５０２が延長部５００に接触する前に、ノイズ領域２０６が測定される。そして、アクチュエータフィーラ５０２が、各種延長部５００に亘って引かれると、それによって特徴信号７００が生じる。プラグ表面１２６がアクチュエータ容器１２４内に篏合された後、力２０８は、安定的に増加し始める。特徴信号が、５つの波紋または隆起を有することが確認できる。これらは、図５および図６に延長部５００として示される５つの波紋または隆起に対応する。
【００８４】
図８は、図５および図６に描かれている例に類似の例を示す。しかし、図８においては、延長部５００の数が減少している。この例では、２つの延長部のみが存在する。
【００８５】
図９は、図８に描かれる流体薬剤カートリッジ１００の場合の力２００対時間２０２プロットを示す。この場合においては特徴信号７００に２つの隆起のみが存在すること以外は、プロットは、図７に示すチャートと類似である。特徴信号７００の隆起の数は、力変調数と考えることができる。図７と図９との比較により、延長部５００の数の制御は、特徴信号７００から抽出され得るデータを符号化するために使用され得ることがわかる。したがって、力変調の数は、カートリッジタイプを符号化するために使用されてもよい。
【００８６】
図１０は、流体薬剤カートリッジ１００のさらなる例を示す。この例では、バレル１０８の内側表面１００１に取り付けられる延長部１００が存在する。プランジャ１０６は、流体薬剤カートリッジ１００が充填構成であるときに延長部１０００を収容するように位置決めされる空洞１０２を有する。この例では、流体薬剤カートリッジ１００は完全に充填されている。アクチュエータ１２２がプランジャ運動方向１０８に移動すると、延長部１０００は、プランジャ１０６の延長部に接触するまで、空洞１００２内を自由に移動することが可能である。この延長部は、プランジャフィーラ１０４である。プランジャフィーラ１００４が延長部１０００と接触し、プランジャを移動させ続けるために必要となる力の量が増加する。
【００８７】
図１１は、流体薬剤カートリッジ１００の場合の力対時間プロットを示す。この例では、アクチュエータ１２２は、すでにプランジャ１０６と嵌合している。１０００を付される領域は、力が、摩擦力および流体薬剤カートリッジ１００から流体薬液１０４を押し付ける力による力であることを示す。１１０２を付される領域が、特徴信号である。これは、プランジャフィーラ１００４が延長部１０００に接触し、延長部１０００の上で押圧される必要がある期間を示す。プランジャフィーラ１００４は、延長部１０００から解放された後、力が摩擦力レベル１１００に戻る。
【００８８】
前述の例と同様に、隆起または延長部１０００の数は、制御されてもよい。さらに、特徴信号１１０２の期間を制御する長さ、およびバレル１０８の内側表面１００１から延びる延長部１０００の高さが制御されてもよい。
【００８９】
図１２は、カートリッジのさらなる例を示す。図１２に示す例は、図１０に示す例と類似である。しかし、この例においては、２つの延長部１０００が存在する。これにより、２つの変調を有する特徴信号が生じる。
【００９０】
図１３は、図１２の流体薬剤カートリッジ１００の場合の力２００対時間プロットを示す。特徴信号１３００が２つの変調を含むことが確認できる。２つの変調１３００は、図１２に示す２つの延長部１００に対応する。図１１および図１３から、延長部１１００の数がデータを符号化するために使用され得ることが明らかである。
【００９１】
図１４は、流体薬剤カートリッジ１００のさらなる例を図示している。この例では、流体薬剤カートリッジ１００は、図１０に描かれるものに類似である。しかし、この例においては、延長部１０００は、図１０の場合よりもプランジャ運動方向でより広いまたはより長い。これにより、特徴信号に顕著な差異が生じる。
【００９２】
図１４の流体薬剤カートリッジの力２００対時間２０２プロットが、図１５に図示されている。延長部１０００がプランジャ運動方向１０８でより長いため、特徴信号１５００は、図１１に描かれる特徴信号１１０２よりも広い。特徴信号１５００のこの幅または期間は、データを符号化するか、または異なるカートリッジ１００を識別するために使用され得る。
【００９３】
図１６は、カートリッジ１００のさらなる例を示す。図１６の流体薬剤カートリッジ１００は、図１０の流体薬剤カートリッジ１００に類似である。しかし、図１６に示す例においては、延長部１００は、図１０の延長部よりも短いまたは浅い。図１６の延長部１０００は、図１０の延長部１０００ほどには、バレル１０２の内側表面１００１から延びない。これによって、特徴信号の振幅に、測定可能な差異が生じる。この効果は、（以下の）図１７と図１１との比較により示される。
【００９４】
図１７は、図１６に示す流体薬剤カートリッジ１００の場合の力２００対時間２０２プロットを示す。図１７においては、１つの延長部１０００のみが存在するため、特徴信号１７００は、１つの変調のみを示す。しかし、図１７と図１１とを比較すると、図１７の変調の振幅が、図１１に示す変調振幅と比較して、減少していることがわかる。図１７は、延長部１０００がバレル１０２の内側表面１００１から延びる距離が、特徴信号１７００の振幅を制御するために使用され得ることを図示している。これは、また、データを符号化するため、および／または異なるカートリッジタイプを識別するために使用されてもよい。
【００９５】
図１８は、カートリッジ１００のさらなる例を示す。この例では、バレル１０２の内側表面１００１上に、テクスチャ加工された領域１８００が複数存在する。プランジャ１０６がテクスチャ加工された領域１８００に接触すると、テクスチャ加工された領域は、プランジャ１０６とバレル１０２との間の摩擦の量を増加または減少させるため、特徴信号が引き起こされる。テクスチャ加工された領域１８００は、たとえば、バレル１０２の内側表面１００１に小さな延長部または溝を備える。
【００９６】
図１９は、図１８の流体薬剤カートリッジ１００の場合の力２００対時間２０２プロットの例を示す。図１８では、２つのテクスチャ加工された領域１８００が存在する。そしてこれは、図１９に図示される２つの特徴信号１９００に対応する。データは、特徴信号１９００の形状、特徴信号の振幅、および特徴信号の数で符号化され得る。
【００９７】
図２０は、カートリッジ１００のさらなる例を示す。バレル１０２は、入口２０００を有する。スリーブ２００２が、バレル１０２内に挿入されており、バレル１０２の入口２０００と接触している。スリーブ２００２は、内側表面１００１と同一平面で適合する管である。スリーブ２００２はさらに、入口２０００に接触し、スリーブ２００２がバレル１０２にどこまで挿入され得るかを制御する停止部２００６を備えるものとして示されている。
【００９８】
アクチュエータ１２２は、アクチュエータフィーラ２００４を備える。アクチュエータフィーラ２００４は、内側表面１００１に向かって延びる、アクチュエータ１２２の延長部である。スリーブは、２つの延長部５００を有する。アクチュエータが移動すると、１つまたは複数の延長部５００は、アクチュエータフィーラに接触する。これにより、アクチュエータ１２２を移動させるために必要な力が増加する。この力の増加が、力変調である。したがって、延長部は、アクチュエータフィーラが１つまたは複数の延長部に接触したときに、特徴信号を生じるように構成される。
【００９９】
図２０に示す例においては、２つの延長部が存在する。他の例では、より多いまたはより少ない延長部が存在してもよい。延長部の距離および幅は、特徴信号を修正するためにも使用されてもよい。
【０１００】
図２１は、図２０の流体薬剤カートリッジ１００の場合の力２００対時間２０２プロットの例を示す。図２０では、２つの延長部５００が存在する。そしてこれは、力の２度の上昇２１００に対応する。これら２度の力の上昇２１００が、２つの特徴信号であると考えられ得る。データは、特徴信号２１００の形状、振幅、数で符号化され、力の上昇２１００の間隔は、スリーブ２００２の内側にある延長部５００の数および／または形状を変更することによって修正され得る。
【符号の説明】
【０１０１】
１００  カートリッジ
１０２  バレル
１０４  流体薬液
１０６  プランジャ
１０８  プランジャ運動方向
１１０  出口
１１２  ヘッド
１１４  隔壁
１１６  注入セットの一部
１１８  管
１２０  針
１２２  アクチュエータ
１２４  アクチュエータ容器
１２６  プラグ表面
１２８  力センサ
２００  測定された力
２０２  時間
２０４  嵌合の時点
２０６  ノイズ信号
２０８  力探知信号
３００  流体薬剤注入システム
３０１  ポンプ
３０２  制御装置
３０４  ハードウェアインターフェース
３０６  処理装置
３０８  ユーザインターフェース
３１０  記憶装置
３１２  実行可能命令
３１４  力データ
３１６  特徴信号
３１８  データベース
３２０  カートリッジタイプを記述するパラメータ
４０４  プランジャと接触させるように、またはプランジャを移動させるように、アクチュエータを移動させる
４０２  力センサを使用して力データを測定する
４０４  力データから特徴信号を判定する
４０６  特徴信号を使用してカートリッジタイプを流体薬剤カートリッジに割り当てる
５００  延長部
５０２  アクチュエータフィーラ
７００  特徴信号
１０００  延長部
１００１  内側表面
１００２  空洞
１００４  プランジャフィーラ
１１００  摩擦力
１１０２  特徴信号
１３００  特徴信号
１７００  特徴信号
１８００  テクスチャ加工された領域
１９００  特徴信号
２０００  入口
２００２  スリーブ
２００４  アクチュエータフィーラ
２００６  停止部
２１００  特徴信号
【図１】
2019528831.tif 000003
【図２】
2019528831.tif 000004
【図３】
2019528831.tif 000005
【図４】
2019528831.tif 000006
【図５】
2019528831.tif 000007
【図６】
2019528831.tif 000008
【図７】
2019528831.tif 000009
【図８】
2019528831.tif 000010
【図９】
2019528831.tif 000011
【図１０】
2019528831.tif 000012
【図１１】
2019528831.tif 000013
【図１２】
2019528831.tif 000014
【図１３】
2019528831.tif 000015
【図１４】
2019528831.tif 000016
【図１５】
2019528831.tif 000017
【図１６】
2019528831.tif 000018
【図１７】
2019528831.tif 000019
【図１８】
2019528831.tif 000020
【図１９】
2019528831.tif 000021
【図２０】
2019528831.tif 000022
【図２１】
2019528831.tif 000023
【国際調査報告】
2019528831.tif 000024
2019528831.tif 000025
2019528831.tif 000026
2019528831.tif 000027
2019528831.tif 000028