(57)【要約】  薬物送達デバイスは：磁石アセンブリ、コイルアセンブリ、および処理回路を含む。磁石アセンブリは、リング状に配置された複数の磁石を有する。コイルアセンブリは、１つまたはそれ以上のコイルを有する。磁石アセンブリおよびコイルアセンブリは、薬物送達デバイスから薬剤を放出中に互いに対して回転するように配置され、それによって用量単位が放出されるときに電圧信号がコイルアセンブリにおいて生成される。処理回路は：電圧信号を受信し；電圧信号を受信したことに応答してカウンタを増分し；薬剤放出中に放出された用量単位の数を示す情報を記憶するように配置される。【選択図】図２
2021506475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬物送達デバイスであって：
リング状に配置された複数の磁石を含む磁石アセンブリであって、各磁石は、その極性がそれぞれ隣接する磁石の反対となるように配置されている、磁石アセンブリと；
１つまたはそれ以上のコイルを含むコイルアセンブリであって、磁石アセンブリおよびコイルアセンブリは、薬物送達デバイスから薬剤を放出中に互いに対して回転するように配置され、それによって用量単位が放出されるときに電圧信号がコイルアセンブリにおいて生成される、コイルアセンブリと；
電圧信号を受信し；
該電圧信号を受信したことに応答してカウンタを増分し；
薬剤放出中に放出された用量単位の数を示す情報を記憶する
ように配置された処理回路と
を含む、前記薬物送達デバイス。
【請求項２】
磁石アセンブリは、薬物送達デバイスの第１の回転可能な構成要素で支持されるか、またはそれと一体化され、コイルアセンブリは、薬物送達デバイスの第２の回転可能な構成要素で支持されるか、またはそれと一体化される、請求項１に記載の薬物送達デバイス。
【請求項３】
薬物送達デバイスの第１の回転可能な構成要素は、用量設定ダイヤルであり、薬物送達デバイスの第２の回転可能な構成要素は、ダイヤルスリーブである、請求項２に記載の薬物送達デバイス。
【請求項４】
薬物送達デバイスの第１の回転可能な構成要素は、ダイヤルスリーブであり、薬物送達デバイスの第２の回転可能な構成要素は、用量設定ダイヤルである、請求項２に記載の薬物送達デバイス。
【請求項５】
磁石アセンブリは、強磁性保持リングをさらに含み、複数の磁石は該強磁性保持リングに固定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項６】
コイルアセンブリの１つまたはそれ以上のコイルの各々は、強磁性コアを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項７】
コイルアセンブリは、非磁性材料で作られたコイル支持リングを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項８】
コイルアセンブリは、コイル支持リングの周りに円周方向に離隔された複数のコイルを含む、請求項７に記載の薬物送達デバイス。
【請求項９】
コイル支持リングおよび磁石アセンブリは、互いに対して平行に配置される、請求項７または８に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１０】
コイル支持リングおよび磁石アセンブリは、同心円状に配置される、請求項７または８に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１１】
磁石アセンブリおよびコイルアセンブリは、長手方向に延びる共通の回転軸を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１２】
コイルアセンブリの１つまたはそれ以上のコイルの各々は、共通の回転軸の周りで軸対称である、請求項１１に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１３】
コイルアセンブリの１つまたはそれ以上のコイルの各々は、共通の回転軸と平行である、請求項１１に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１４】
磁石の極性は、共通の回転軸と平行である、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１５】
磁石の極性は、共通の回転軸に対して垂直である、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１６】
処理回路は、電圧信号を受信したことに応答してウエイクアップするように構成され、電圧信号は、薬剤放出中に放出された用量単位の数のカウンタを増分し、かつ用量単位の数を示す情報を記憶するために処理回路が要求する電力を提供する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１７】
処理回路によって受信される前に電圧信号を形成するように構成された受動電気回路をさらに含む、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１８】
受動電気回路は、電圧信号の電圧を段階的に上げるように構成された変圧器を含む、請求項１７に記載の薬物送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬物送達デバイスから放出される薬剤の用量を計測するための非接触センサを有する薬物送達デバイスに関する。より詳細には、発電機付きセンサを含む装置に関し、この装置では、生成された電力が感知信号でもある。
【背景技術】
【０００２】
薬剤の注射による定期的な治療を必要とする、様々な疾患が存在する。このような注射は、医療関係者または患者自身のいずれかによって適用される注射デバイスを使用して、実行することができる。例として、１型および２型糖尿病は、たとえば１日１回または数回、患者自身がインスリン用量を注射することによって治療することができる。たとえば、使い捨ての充填済みインスリンペンを、注射デバイスとして使用することができる。あるいは、再利用可能なペンが使用される。再利用可能なペンは、空の薬剤カートリッジを新しいカートリッジに交換できる。いずれのペンも、各々の使用前に交換される、一方向だけに動く針のセットを備え得る。注射されるインスリン用量は、たとえば用量設定ダイヤルを回すことによって、インスリンペンにおいて手動で選択することができ、実際の用量をインスリンペンの用量窓またはディスプレイから確認する。次に用量は、針を目的の皮膚部に挿入し、インスリンペンの用量設定ダイヤルまたは注射ボタンを押圧することによって注射される。たとえばインスリンペンの誤操作を防止するように、またはすでに適用された用量の追跡を続けるように、インスリンの注射を監視可能にするために、注射されたインスリン用量の情報など、注射デバイスの条件および／または使用に関する情報を計測することが望ましい。
【０００３】
電子監視手段を有するいくつかの従来の注射デバイスにおいて、ウエイクアップスイッチが、用量ダイヤルボタンに設けられるか、または用量ダイヤルボタンに連結されている。このようなデバイスにおいて、電子監視手段は、ユーザが用量ダイヤルボタンを押し下げて用量を投薬するときに、電源がオンにされる。しかし、このようなデバイスにおいて、ウエイクアップ信号は、用量投薬開始と同時に受信される。それは、確実性の低下、および投薬される容量が正確に記録されない可能性をもたらす。他方で、用量投薬作業の開始を確実に確認するために、電子監視手段が常時オンであると、比較的大きい電力が消費され、注射デバイスのバッテリが、使用前に失われる場合がある。あるいは、注射デバイスに供給されるバッテリは、他のために必要とされるよりも大幅に大きくする必要がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で開示される第１の概念は、リング状に配置された複数の磁石を含む磁石アセンブリであって、各磁石は、その極性がそれぞれ隣接する磁石の反対となるように配置されている、磁石アセンブリと、１つまたはそれ以上のコイルを含むコイルアセンブリであって、磁石アセンブリおよびコイルアセンブリは、薬物送達デバイスから薬剤を放出中に互いに対して回転するように配置され、それによって用量単位が放出されるときに電圧信号がコイルアセンブリにおいて生成される、コイルアセンブリと、電圧信号を受信し、この電圧信号を受信したことに応答してカウンタを増分し、薬剤放出中に放出された用量単位の数を示す情報を記憶するように配置された処理回路と、を含む薬物送達デバイスである。
【０００５】
磁石アセンブリは、薬物送達デバイスの第１の回転可能な構成要素で支持されるか、またはそれと一体化される。コイルアセンブリは、薬物送達デバイスの第２の回転可能な構成要素で支持されるか、またはそれと一体化される。
【０００６】
薬物送達デバイスの第１の回転可能な構成要素は、用量設定ダイヤルであってよく、薬物送達デバイスの第２の回転可能な構成要素は、ダイヤルスリーブであってよい。
【０００７】
薬物送達デバイスの第１の回転可能な構成要素は、ダイヤルスリーブであってよく、薬物送達デバイスの第２の回転可能な構成要素は、用量設定ダイヤルであってよい。
【０００８】
磁石アセンブリは、強磁性保持リングをさらに含み、複数の磁石は、この強磁性保持リングに固定される場合がある。
【０００９】
コイルアセンブリの１つまたはそれ以上のコイルの各々は、強磁性コアを有することができる。コイルアセンブリは、非磁性材料で作られたコイル支持リングを含むことができる。コイルアセンブリは、コイル支持リングの周りに円周方向に離隔された複数のコイルを含むことができる。
【００１０】
コイル支持リングおよび磁石アセンブリは、互いに対して平行に配置される場合がある。コイル支持リングおよび磁石アセンブリは、同心円状に配置される場合がある。磁石アセンブリおよびコイルアセンブリは、長手方向に延びる共通の回転軸を有することができる。
【００１１】
コイルアセンブリの１つまたはそれ以上のコイルの各々は、共通の回転軸の周りに軸対称となり得る。
【００１２】
コイルアセンブリの１つまたはそれ以上のコイルの各々は、共通の回転軸と平行となり得る。
【００１３】
磁石の極性は、共通の回転軸と平行となり得る。あるいは、磁石の極性は、共通の回転軸に対して垂直となり得る。
【００１４】
処理回路は、電圧信号を受信したことに応答してウエイクアップするように構成される場合がある。この電圧信号は、薬剤放出中に放出された用量単位の数のカウンタを増分し、かつ用量単位の数を示す情報を記憶するために処理回路が要求する電力を提供することができる。
【００１５】
薬物送達デバイスは、処理回路によって受信される前に電圧信号を形成するように構成された受動電気回路をさらに含むことができる。受動電気回路は、電圧信号の電圧を段階的に上げるように構成された変圧器を含むことができる。
【００１６】
次に、添付の図面を参照して、実施形態例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】注射デバイスの分解組立図である。
【図２】非接触センサを形成する、図１の注射デバイスの内部構成要素を示す図である。
【図３】注射デバイス内の原位置における、図２の内部構成要素を示す図である。
【図４】他のいくつかの実施形態による非接触センサを形成する、図１の注射デバイスの内部構成要素を示す図である。
【図５】ラジアル構成を有する非接触センサの、追加の２つの設計を示す図である。
【図６】処理回路の一部を形成する、例示的な発電機モデルを示す図である。
【図７】特定のセンサ設計の、非接触センサで生成されたＥＭＦ信号を示す図である。
【図８】変圧器を含む、処理回路の一部を形成する発電機の別のモデルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の開示において、インスリン注射デバイスを参照して実施形態を説明する。しかしながら、本開示はこれらの用途に限定されず。他の薬剤を放出する薬物送達デバイスにも同様に採用される。
【００１９】
図１は、薬剤投与デバイスの分解組立図である。この例において、薬剤投与デバイスは、ＳａｎｏｆｉのＡｌｌＳｔａｒ（登録商標）のインスリン注射ペン、またはＳａｎｏｆｉのＳｏｌｏＳｔａｒ（登録商標）のインスリン注射ペンなどの、注射デバイス１である。しかし、本開示は、以下で説明するような他のタイプおよび製造者の注射ペンとも互換性がある。本開示は、無針注射器など、他のタイプの薬物送達デバイスとも互換性がある。
【００２０】
図１の注射デバイス１は、充填済みの注射ペンであり、ハウジング１０を含み、針１５を添付することができるインスリン容器１４を包含する。注射デバイス１は、使い捨てまたは再利用可能であってよい。針は、内部針キャップ１６と、外部キャップ１７または代替のキャップ１８のいずれかと、によって防護される。注射デバイス１から放出されるインスリン用量は、プログラムすることができるか、または用量設定ダイヤル１２（本明細書では用量選択要素１２とも称される）を回すことによって「ダイヤル設定」される。現在プログラムされている用量は、たとえば単位の倍数で、用量窓１３を通して表示される。たとえば、注射デバイス１がヒトインスリンを投与するように構成される場合、用量は、所謂国際単位（ＩＵ）で表示される。１ＩＵは、約４５．５マイクログラム（１／２２ｍｇ）の純粋結晶インスリンと生物学的に等価である。他の単位を、類似のインスリンまたは他の薬剤を送達するために、注射デバイスに利用してもよい。
【００２１】
用量窓１３は、ハウジング１０におけるアパーチャの形態であってよく、番号スリーブ７０の限定部分をユーザに見せる。番号スリーブ７０は、用量設定ダイヤル１２が回されたときに動くように構成され、現在プログラムされている用量の視覚表示を提供する。同じく選択された用量は、図１の用量窓１３に示されるものと異なるように表示されてもよいことに留意されたい。たとえば、番号スリーブ７０の空間的制限によって、２用量単位毎にしか示されない。数字ではない用量単位が、表示された数字の間にチェック印で表わされる。あるいは、番号スリーブ７０は、用量ダイヤル設定中に固定されたままであってもよく、用量窓１３が、ダイヤル設定された用量に対応する数字を明示するために、用量がダイヤル設定される際に動いてもよい。いずれの場合も、番号スリーブ７０は、用量が注射デバイス１から投薬されているときに回転する構成要素であってよい。
【００２２】
この例において、用量設定ダイヤル１２は、１つまたはそれ以上の構成７１ａ、７１ｂ、７１ｃを含む。これらの構成は、ユーザが用量設定ダイヤル１２を掴むときの把持感覚を向上させるため、プログラミングを容易にする。別の例において（図示せず）、用量設定ダイヤルはこれらの構成を含まない。
【００２３】
注射デバイス１は、用量設定ダイヤル１２を回すことによって機械式のクリック音をもたらし、ユーザに音声フィードバックを提供するように構成される場合がある。番号スリーブ７０は、インスリン容器１４内のピストンと機械的に相互作用する。針１５が患者の皮膚部の中に刺されたとき、および次に注射ボタン１１が押し込まれたとき、表示窓１３に表示されたインスリン用量が、注射デバイス１から放出されることになる。注射ボタン１１が押し込まれた後、注射デバイス１の針１５がある時間皮膚部にとどまるとき、高い割合の用量が患者の体内に実際に注射される。インスリン用量の放出は、機械式のクリック音も生じさせるが、それは用量設定ダイヤル１２を使用するときに発生する音とは異なる。他のいくつかの実施形態において、注射デバイス１は、別個の注射ボタン１１を有さず、ユーザは、薬剤を投薬するために、ハウジング１０に対して長手方向に動く用量設定ダイヤル１２全体を、押し下げる。
【００２４】
様々な実施形態において、インスリン用量の送達中に、用量設定ダイヤル１２はその当初の位置に軸方向運動で、すなわち回転なしで回される。一方で、番号スリーブ７０は、その当初の位置に戻るように、たとえばゼロ用量単位を表示するように回転される。
【００２５】
注射デバイス１は、インスリン容器１４が空になるか、または注射デバイス１内の薬剤の使用期限（たとえば初めの使用の２８日後）に達するか、のいずれかまで、数回の注射プロセスのために使用される場合がある。
【００２６】
さらに、初めて注射デバイス１を使用する前に、空気をインスリン容器１４および針１５から排除するための、所謂「プライムショット」を、実行する必要があり得る。これは、たとえば針１５を上に向けて注射デバイス１を保持しながら、インスリンの２単位を選択して注射ボタン１１を押圧することによって実行される。以下では、表現を簡略化するために、放出する用量は注射される容量に実質的に対応し、たとえば注射デバイス１から放出される薬剤用量単位の数は、ユーザが受ける薬剤用量単位の数と等しいものと仮定する。しかし、放出された量と注射された量との間の差異（たとえば損失分）を、考慮する必要がある場合がある。
【００２７】
図２は、非接触センサ１００を形成する注射デバイス１の内部構成要素を示す図である。非接触センサ１００は、本明細書では受動センサまたは無電力センサとも呼ばれる。図３は、注射デバイス１内の原位置における、図２の内部構成要素を示す。図２の下部は磁石アセンブリ２００であり、一方で上部はコイルアセンブリ２０２である。磁石アセンブリ２００は、リング状に配置された複数の磁石２０４を含む。各磁石２０４は、その極性が、リング状の隣接する磁石の反対となるように配置される。このアセンブリは、リングの外周に沿って定期的に変わる、空間的に変化する磁界を発生させる。示された実施形態において、磁石アセンブリ２００は２４個の磁石を含む。これは用量単位の数に相当し、用量設定ダイヤル１２を完全に１回転させることによって、注射デバイス１にダイヤル設定される。しかし、任意の好適な磁石２０４の数を使用してもよい。磁石アセンブリ２００は、保持リング２０６も含む。保持リング２０６は、強磁性材料で作られる。
【００２８】
コイルアセンブリ２０２は、少なくとも１つのコイル２０８を含む。示された実施形態において、コイルアセンブリ２０２は、リング状に等間隔に離隔された３つのコイル２０８を含む。しかし、任意の好適なコイルの数を使用してもよい。コイル２０８は、たとえば円筒形のワイヤコイルである。コイルアセンブリ２０２は、コイル保持リング２１０も含む。コイル保持リング２１０は、非磁性材料で作られる。各コイル２０８は、強磁性コアも含む。この強磁性コアの端部は、コイル２０８の端部を越えて延び、コイル２０８をコイル支持リング２１０に固定することができる。図２の矢印は、磁石２０４、強磁性保持リング２０６、およびコイル２０８における磁界の方向を示す。保持リング２０６およびコイル支持リング２１０は、互いに平行、すなわち同じ面に配置される。磁石２０４は、保持リング２０６の内側で支持され、１つまたはそれ以上のコイル２０８は、コイル支持リング２１０の内側で支持され、それによって磁石およびコイルは互いに隣接する。
【００２９】
コイル２０８が磁石２０４に対して動くとき、磁束はコイル２０８を通って流れる。コイル２０８を通って流れる磁束は、磁石アセンブリ２００によって生成されて空間的に変化する磁界を伴い、定期的に変化する。この経時的変化は、コイル２０８の端部において電位差を生成する。電圧出力（ＥＭＦ）は、磁束の変化率に比例し、事実上、２つのアセンブリ（２００、２０２）の相対的角速度に比例する。その結果、磁石アセンブリ２００がコイルアセンブリ２０２に対して回転する際の、磁界の変化率は、コイルアセンブリ２０２を用いて計測することができる。
【００３０】
磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２は、注射デバイス１のハウジング内に保持される。注射デバイス１内の位置が選択され、それが、用量が注射されているときの相対運動を呈示する。いくつかの例において、薬物送達中にセンサを起動する、追加のスイッチまたはトリガを設けることで、非接触センサ１００がダイヤル設定と送達との間を識別することを可能にする。これによって、使用される用量のダイヤル設定をしながら、２つのアセンブリ（２００、２０２）の間の相対運動が存在する注射デバイス内の、別の位置を使用可能にする。
【００３１】
注射デバイス１は、コイルアセンブリ２０２で生成された信号を受信するため、および注射された用量を判定するための、処理回路（図示せず）も収納する。処理回路は、受動アナログ回路を含むことができる。配線を簡便にするため、処理回路は、注射デバイス１のコイルアセンブリ２０２と同じ部分に位置される。
【００３２】
図３は、注射デバイス１内の原位置における、磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２の実施形態を示す。この例において、磁石アセンブリ２００は、たとえば用量設定ダイヤルの内部外周面１９において、用量設定ダイヤル１２に支持される。コイルアセンブリ２０２は、たとえばダイヤルスリーブ３００の外周面３０４またはダイヤルスリーブ３００の遠位端３０２において、ダイヤルスリーブ３００で支持される。ダイヤルスリーブ３００は、番号スリーブ７０と一体化されるか、または番号スリーブ７０に固定される場合がある。ダイヤルスリーブ３００は、用量設定ダイヤル１２に近い遠位端３０２を有する構成要素であり、用量放出中に用量設定ダイヤル１２に対して回転するが、用量ダイヤル設定中は回転しない。コイルアセンブリ２０２は、ダイヤルスリーブ３００の遠位端３０２において、または近くで支持される場合がある。動作中、用量設定ダイヤル１２は、注射デバイス１の本体１０およびダイヤルスリーブ３００に対して軸方向に、短い距離だけ動くように構成される。この動きは、ユーザが力を用量設定ダイヤル１２の端部に加えるときに生じる。この動きは、内部クラッチ（図示せず）を係合解除し、ダイヤルスリーブ３００および注射デバイス１の他の内部構成要素を、用量設定ダイヤル１２に対して回転させる。図３は、用量送達中、すなわち用量設定ダイヤル１２が押し下げられたときの、構成要素を示す。これは、磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２を互いに近付ける。
【００３３】
図２および図３は、磁石２０４が強磁性保持リング２０６に取り付けられているところを示す。強磁性保持リング２０６は、周囲への磁界の漏れを減少させ、それによって磁気回路の効率を向上させ、センサの周りの磁界を実質的に減少させる。すなわちこのリングは、磁界が流れるチャネルとして役立つ。コイルを所定の位置に維持するコイル支持リング２１０は、磁界の望ましい流れに干渉しないように、非磁性材料である。これらの実施形態において、各コイル２０８のコアは強磁性材料で作られる。コアは、コイル内に位置され、その端部は外側に、磁気回路の方向に膨れ出る。強磁性であることによって、コアが、磁石端部近くで発生した磁界を導いて、磁界がコアを流れ抜けるのを可能にする。強磁性保持リング２０６の場合におけるように、強磁性コアはコイルを流れ抜ける磁界を増加させ、それによって磁気回路の効率を向上させ、センサの外側の磁界を減少させる。
【００３４】
コイル２０８の強磁性コアにより、コイルアセンブリ２０２と磁石アセンブリ２００との間で、軸方向および接線方向に引力が存在する。この引力は、コイル２０８に対する磁石アセンブリ２００の位置によって、定期的に変化する。いくつかの実施形態において、コイルアセンブリ２０２は、回転軸に対して軸対称配置を有し、このように磁引力は回転軸において純粋モーメント（ｐｕｒｅ  ｍｏｍｅｎｔ）を作り出すことになる。対称が維持されない場合、追加の力がセンサに適用され、したがって用量設定ダイヤル１２を回転させるために必要な力になる。接線方向の引力モーメントは、歯止めと同様の効果を作り出し；それは磁石アセンブリ２００を特定の角度座標に静止させる。いくつかの実施形態において、用量設定ダイヤル１２の完全な１回転は、２４の用量単位に相当し、したがって磁石アセンブリ２００は２４個の磁石２０４を含む。したがって、接線方向の引力モーメントの歯止め効果は、注射された用量と同期する。この効果によって、用量設定ダイヤル１２とダイヤルスリーブ３００との間の、機械式歯止め機構を外すことができる。センサも、コイル２０８の強磁性コアなしで作動できることに留意されたい。センサの効果は減少するが、２つのアセンブリ間の引力は取り除かれる。
【００３５】
いくつかの代替の実施形態において、磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２の位置は逆にされ、そのため、コイルアセンブリ２０２は用量設定ダイヤル１２に支持され、磁石アセンブリ２００はダイヤルスリーブ３００で支持される。この配置のために必要な唯一の大きな変化は、処理回路が、ダイヤルスリーブ３００上ではなく用量設定ダイヤル１２内に位置されることである。
【００３６】
磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２の両方に対する、別の設計も可能である。図４は、他のいくつかの実施形態による非接触センサ１０２を形成する、注射デバイス１の内部構成要素を示す図である。図４の設計は、非強磁性コアがコイル２０８に使用される場合、またはコアが使用されない場合に、特に有用である。図４において、コイル支持リング２１０は、磁石アセンブリ２００に存在する磁石２０４と同じ数のコイル２０８を支持する。たとえば、磁石アセンブリ２００が２４個の磁石２０４を有する場合、コイルアセンブリ２０２は２４個のコイルを有する。コイル２０８は同間隔で離隔されるので、磁石２０４と同じ間隔となる。しかし、コイルアセンブリ２０２は、より少ないコイルを有することができ、たとえば１２個または６個の等間隔で離隔されたコイルを使用できる。コイル２０８同士の間の離隔は、磁石アセンブリ２００における磁石２０４の周期性と整合させるべきである。
【００３７】
図５は、磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２の、ラジアル構成を有する別の２つの設計を示す。すなわち、磁石２０４の極性は径方向に生じる。左側の図は、磁石アセンブリ２００が外側リングを形成し、一方でコイルアセンブリ２０２が内側リングを形成する構成を示す。磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２は、同心円状に配置される。強磁性保持リング２０６は最も外側のリングを形成し、用量設定ダイヤル１２の内面に固定され、一方で磁石２０４は、強磁性保持リング２０６の内側外周に支持される。コイルアセンブリ２０２は、磁石アセンブリ２００の内側に位置される。コイル支持リング２１０は最も内側のリングを形成し、ダイヤルスリーブ３００の外面に固定され、一方でコイル２０８は、コイル支持リング２１０の外側外周に支持される。左側の図における矢印は、磁気回路の流れを示す。
【００３８】
右側の図において、磁石アセンブリ２００およびコイルアセンブリ２０２の位置は逆にされている。コイル支持リング２１０は最も外側のリングを形成し、用量設定ダイヤル１２の内面に固定され、一方でコイル２０８は、コイル支持リング２１０の内側外周に支持される。磁石アセンブリ２００は、コイルアセンブリ２０２の内側に位置される。強磁性保持リング２０６は最も内側のリングを形成し、ダイヤルスリーブ３００の外面に固定され、一方で磁石２０４は、強磁性保持リング２０６の外側外周に支持される。
【００３９】
これらの実施形態は、径方向に空間が利用可能ないくつかの注射デバイス設計に、より適切となり得る。これらの設計は、軸方向の注射デバイスの寸法を大きくすることを要求しない。注射デバイス１の径を大きくすることが、用量設定ダイヤル１２の端部に要求される。
【００４０】
図６は、処理回路の一部を形成する、例示的な発電機モデル６００を示す。回路が開いている限り、電流は流れず、したがって電圧出力はＥＭＦのみに依存する。発電機モデル６００は、コイルおよび接続された処理回路の内部抵抗およびインピーダンス、ならびに定期的に変化する磁界の作用を表わす。
【００４１】
図２、図４、および図５に示された磁石アセンブリ２００の設計のために、磁束は、磁石リングの外周に沿ってほとんど正弦波の形で変化する。磁界の周期性は、注射される用量単位毎に単一のサイクルを完了するように設定され、それによって注射される用量単位毎の電圧の極値を作り出す。コイル２０８の端部が２つの磁石間の境界を通過する度に、電圧パルスが生成され、放出される用量単位の数がカウントされることを可能にする。電圧信号は、マイクロプロセッサ、またはカウントを実行するための他の処理ユニットに必要な電力も提供することができる。たとえば、マイクロプロセッサは、非常に低い電力状態またはオフ状態で動作することができる。マイクロプロセッサは、所定の強度の電圧信号を受信すると、起動またはオンにされるように構成される場合がある。電圧信号は、マイクロプロセッサが数ミリ秒間作動するために十分な電力を提供することができるが、たとえば処理回路の恒久メモリ部においてカウンタを増分することで、この電力は、マイクロプロセッサが電圧パルスをカウントするために十分である。したがって、処理回路は、注射デバイス１の無電力センサシステムとして動作することができる。
【００４２】
次に処理回路は、薬物送達動作中に送達された用量単位の数を示す情報を、記憶することができる。したがって、薬物送達動作中に送達された用量単位の数を示す、記憶された情報は、カウンタを増分する処理に基づく。記憶された情報は、外部のコンピュータデバイスを使用して、注射デバイス１のメモリから回収される場合がある。外部のコンピュータデバイスは、たとえばＮＦＣ技術を使用して、メモリを読み取るために必要な電力を提供することができる。注射デバイスは、代替または追加として、データ回収の電力のための小型バッテリを含むことができる。注射デバイス１は、用量履歴情報を表示するための、ディスプレイおよびバッテリも含むことができる。ディスプレイは、Ｅインクなどの低電力技術を使用することができる。
【００４３】
コイルサイズ、磁力、および磁石アセンブリとコイルアセンブリとの相対的位置に関する異なる設計が、異なる電圧出力および異なるノイズレベルを発生させることになる。ピーク電圧出力が、マイクロプロセッサをトリガするために十分高くない場合、ＥＭＦ出力を段階的に上げることになるアナログ変圧器をセンサに加えることができる。許容できないレベルのノイズが存在する場合、帯域通過アナログフィルタを使用して、フィルタを通して不必要な情報を除去することができる。帯域通過は、具体的には特定の発電機設計のために選択される場合がある。
【００４４】
いくつかの注射器デバイス設計において、歯止め機構が、用量設定ダイヤル１２とダイヤルスリーブ３００との間に存在する。この歯止めは、注射される各用量単位のためのカチカチする音を作り出す。歯止め機構により、ダイヤルスリーブ３００は、用量放出中に非接触で回る。歯止めの歯が通過するとき、用量設定ダイヤル１２とダイヤルスリーブ３００との間の相対的角速度は、瞬間的にピークとなる。これは、電圧出力を計算するときに考慮に入れる必要がある。したがって、２つのアセンブリ間の、当初の相対的な角度の向きは回され、それによって、コイルアセンブリ２０２が磁界において最大勾配となるときに、速度のピークが生じる。この回転は、センサの電圧出力を最適化することになる。
【００４５】
用量の投薬中にダイヤルスリーブの角度速度ピークを評価するために、いくつかの計測が、ＳａｎｏｆｉのＡｌｌＳｔａｒ（登録商標）のインスリン注射ペンを使用して実行されている。５〜２５ラジアン／秒の範囲の速度ピークが観察された。マイクロプロセッサが起動されること、および用量単位が毎回カウントされることを保証するため、最も低い速度ピーク値を使用するべきである。
【００４６】
図７は、特定の発電機設計のために、より低い５ラジアン／秒の速度ピーク値を使用した、コイル２０８に発生したＥＭＦ信号のシミュレーション７００を示す。図７に示された圧ピークを使用して、マイクロプロセッサを起動させ、注射する用量単位をカウントすることができる。生成された最大電圧は、特定のシナリオのための発電機設計または注射器設計を最適化することによって、さらに増加させる場合がある。
【００４７】
他のいくつかの実施形態において、ノイズによるフォールスポジティブをより確実に避けるため、マイクロプロセッサをトリガするために必要な最小閾値電圧は、概ね３００ｍＶに設定される。図７に示された結果は、３０ｍＶのみの最大電圧を呈示する。その結果、これらの実施形態において、電圧出力を段階的に上げるために変圧器が必要とされる。図８は、変圧器を含む、処理回路の一部を形成する発電機の別のモデル８００を示す。変圧器が連結されるとき、電流は回路を流れ抜け、発電機および変圧器の内部インピーダンスによって電圧降下が起きる。その結果、電圧出力は変化する。電圧出力が変化する主な要因は、変圧器の抵抗であるが、発電機の抵抗も要因である。
【００４８】
「薬物」または「薬剤」という用語は、本明細書では１つまたはそれ以上の薬学的に活性な化合物を記述するために使用される。以下に記載されるように、薬物または薬剤は、１つもしくはそれ以上の疾患の治療のために各種タイプの製剤中に少なくとも１つの低分子もしくは高分子またはそれらの組合せを含み得る。例示的な薬学的に活性な化合物としては、低分子；ポリペプチド、ペプチド、およびタンパク質（たとえば、ホルモン、成長因子、抗体、抗体フラグメント、および酵素）；炭水化物および多糖；ならびに核酸、二本鎖または一本鎖ＤＮＡ（ネイキッドおよびｃＤＮＡを含む）、ＲＮＡ、アンチセンス核酸たとえばアンチセンスＤＮＡおよびＲＮＡ、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、リボザイム、遺伝子、ならびにオリゴヌクレオチドが挙げられ得る。核酸は、ベクター、プラスミド、またはリポソームなどの分子送達システムに取り込み可能である。これらの薬物の１つまたはそれ以上の混合物も企図される。
【００４９】
「薬物送達デバイス」という用語は、ある体積の薬物をヒトまたは動物の体内に投薬するように構成された任意のタイプのデバイスまたはシステムを包含するものとする。この体積は、通常は約０．５ｍｌ〜約１０ｍｌの範囲とすることができる。限定ではないが、薬物送達デバイスとして、シリンジ、針安全システム、ペン型注射器、自動注射器、大容量デバイス（ＬＶＤ）、ポンプ、潅流システム、または皮下、筋肉、もしくは血管に薬物を送達するために構成された他のデバイスが、挙げられる。このようなデバイスは、針を含むことが多く、この針は（たとえば約２４ゲージより大きく、２７、２９、または３１ゲージを含む）小さいゲージの針を含むことができる。
【００５０】
ここで説明するデバイスは、特定の薬物と共に、必要とされるパラメータ内で動作するようカスタマイズすることもできる。たとえば、低レベルもしくは最小レベルの苦痛を伴うある時間期間内（たとえば注射のための約３〜約２０秒、ＬＶＤのための約５分〜約６０分）で、または人的要因、貯蔵寿命、有効期間、生体適用性、環境問題などに関する特定の条件内で動作するようにカスタマイズすることもできる。このような違いは、たとえば約３ｃＰ〜約５０ｃＰである薬物の粘度範囲など、様々な要因によって生じ得る。
【００５１】
薬物または薬剤は、薬物送達デバイスでの使用に適合化された一次パッケージまたは「薬物容器」に包含可能である。薬物容器は、たとえば、１つもしくはそれ以上の薬学的に活性な化合物の収納（たとえば、短期または長期の収納）に好適なチャンバを提供するように構成されたカートリッジ、シリンジ、リザーバ、または他のベッセルであり得る。たとえば、いくつかの場合には、チャンバは、少なくとも１日間（たとえば、１日間〜少なくとも３０日間）にわたり薬物を収納するように設計可能である。いくつかの場合には、チャンバは、約１カ月〜約２年間にわたり薬物を収納するように設計可能である。収納は、室温（たとえば、約２０℃）または冷蔵温度（たとえば、約−４℃〜約４℃）で行うことが可能である。いくつかの場合には、薬物容器は、薬物製剤の２つ以上の成分（たとえば、薬物と希釈剤、または２つの異なるタイプの薬物）を各チャンバに１つずつ個別に収納するように構成されたデュアルチャンバカートリッジであり得るか、またはそれを含み得る。かかる場合には、デュアルチャンバカートリッジの２つのチャンバは、人体もしくは動物体への投薬前および／または投薬中に薬物もしくは薬剤の２つ以上の成分間の混合が可能になるように構成可能である。たとえば、２つのチャンバは、互いに流体連通するように（たとえば、２つのチャンバ間の導管を介して）かつ所望により投薬前にユーザによる２つの成分の混合が可能になるように構成可能である。代替的または追加的に、２つのチャンバは、人体または動物体への成分の投薬時に混合が可能になるように構成可能である。
【００５２】
本発明に記載の薬物送達デバイスおよび薬物は、多くの異なるタイプの障害の治療および／または予防のために使用可能である。例示的な障害としては、たとえば、糖尿病または糖尿病に伴う合併症たとえば糖尿病性網膜症、血栓塞栓障害たとえば深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症が挙げられる。さらなる例示的な障害は、急性冠症候群（ＡＣＳ）、アンギナ、心筋梗塞、癌、黄斑変性、炎症、枯草熱、アテローム硬化症および／または関節リウマチである。
【００５３】
糖尿病または糖尿病に伴う合併症の治療および／または予防のための例示的な薬物としては、インスリン、たとえば、ヒトインスリン、もしくはヒトインスリンアナログもしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）、ＧＬＰ−１アナログもしくはＧＬＰ−１レセプターアゴニスト、もしくはそのアナログもしくは誘導体、ジペプチジルペプチダーゼ−４（ＤＰＰ４）阻害剤、もしくはそれらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物、またはそれらのいずれかの混合物が挙げられる。本明細書で用いられる場合、「誘導体」という用語は、元の物質と実質的に同様の機能性または活性（たとえば、治療効果）を有するように、構造的に十分同様である任意の物質を指す。
【００５４】
例示的なインスリンアナログは、Ｇｌｙ（Ａ２１）、Ａｒｇ（Ｂ３１）、Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン（インスリングラルギン）；Ｌｙｓ（Ｂ３）、Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８）、Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；位置Ｂ２８のプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、ＶａｌまたはＡｌａに置き換えられたうえに位置Ｂ２９のＬｙｓがＰｒｏに置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８−Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリンおよびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。
【００５５】
例示的なインスリン誘導体は、たとえば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−パルミトイル−ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−ミリストイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−パルミトイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−パルミトイル−ガンマ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−ガンマ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンおよびＢ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。例示的なＧＬＰ−１、ＧＬＰ−１アナログおよびＧＬＰ−１レセプターアゴニストは、たとえば：リキシセナチド／ＡＶＥ００１０／ＺＰ１０／リキスミア、エキセナチド／エキセンジン−４／バイエッタ／ビデュリオン／ＩＴＣＡ６５０／ＡＣ−２９９３（ヒラモンスターの唾液腺により産生される３９アミノ酸ペプチド）、リラグルチド／ビクトーザ、セマグルチド、タスポグルチド、シンクリア／アルビグルチド、デュラグルチド、ｒエキセンジン−４、ＣＪＣ−１１３４−ＰＣ、ＰＢ−１０２３、ＴＴＰ−０５４、ラングレナチド／ＨＭ−１１２６０Ｃ、ＣＭ−３、ＧＬＰ−１エリゲン、ＯＲＭＤ−０９０１、ＮＮ−９９２４、ＮＮ−９９２６、ＮＮ−９９２７、ノデキセン、ビアドール−ＧＬＰ−１、ＣＶＸ−０９６、ＺＹＯＧ−１、ＺＹＤ−１、ＧＳＫ−２３７４６９７、ＤＡ−３０９１、ＭＡＲ−７０１、ＭＡＲ７０９、ＺＰ−２９２９、ＺＰ−３０２２、ＴＴ−４０１、ＢＨＭ−０３４、ＭＯＤ−６０３０、ＣＡＭ−２０３６、ＤＡ−１５８６４、ＡＲＩ−２６５１、ＡＲＩ−２２５５、エキセナチド−ＸＴＥＮおよびグルカゴン−Ｘｔｅｎである。
【００５６】
例示的なオリゴヌクレオチドは、たとえば：家族性高コレステロール血症の治療のためのコレステロール低下アンチセンス治療剤ミポメルセン／キナムロである。
【００５７】
例示的なＤＰＰ４阻害剤は、ビダグリプチン、シタグリプチン、デナグリプチン、サキサグリプチン、ベルベリンである。
【００５８】
例示的なホルモンとしては、脳下垂体ホルモンもしくは視床下部ホルモンまたはレギュラトリー活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニスト、たとえば、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（Ｓｏｍａｔｒｏｐｉｎｅ）（ソマトロピン（Ｓｏｍａｔｒｏｐｉｎ））、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、リュープロレリン、ブセレリン、ナファレリン、およびゴセレリンが挙げられる。
【００５９】
例示的な多糖としては、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリンもしくは超低分子量ヘパリンもしくはそれらの誘導体、もしくは硫酸化多糖たとえばポリ硫酸化形の上述した多糖、および／またはそれらの薬学的に許容可能な塩が挙げられる。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容可能な塩の例は、エノキサパリンナトリウムである。ヒアルロン酸誘導体の例は、ハイランＧ−Ｆ２０／シンビスク、ヒアルロン酸ナトリウムである。
【００６０】
本明細書で用いられる「抗体」という用語は、イムノグロブリン分子またはその抗原結合部分を指す。イムノグロブリン分子の抗原結合部分の例としては、抗原への結合能を保持するＦ（ａｂ）およびＦ（ａｂ’）２フラグメントが挙げられる。抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、組換え抗体、キメラ抗体、脱免疫化もしくはヒト化抗体、完全ヒト抗体、非ヒト（たとえばネズミ）抗体、または一本鎖抗体であり得る。いくつかの実施形態では、抗体は、エフェクター機能を有するとともに補体を固定可能である。いくつかの実施形態では、抗体は、Ｆｃレセプターへの結合能が低減されているか、または結合能がない。たとえば、抗体は、Ｆｃレセプターへの結合を支援しない、たとえば、Ｆｃレセプター結合領域の突然変異もしくは欠失を有するアイソタイプもしくはサブタイプ、抗体フラグメントまたは突然変異体であり得る。
【００６１】
「フラグメント」または「抗体フラグメント」という用語は、完全長抗体ポリペプチドを含まないが依然として抗原に結合可能な完全長抗体ポリペプチドの少なくとも一部分を含む抗体ポリペプチド分子由来のポリペプチド（たとえば、抗体重鎖および／または軽鎖ポリペプチド）を指す。抗体フラグメントは、完全長抗体ポリペプチドの切断部分を含み得るが、この用語は、かかる切断フラグメントに限定されるものではない。本概念に有用な抗体フラグメントとしては、たとえば、Ｆａｂフラグメント、Ｆ（ａｂ’）２フラグメント、ｓｃＦｖ（一本鎖Ｆｖ）フラグメント、線状抗体、単一特異的または多重特異的な抗体フラグメント、たとえば、二重特異的、三重特異的、および多重特異的抗体（たとえば、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ）、ミニボディ、キレート化組換え抗体、トリボディまたはビボディ、イントラボディ、ナノボディ、小モジュール免疫医薬（ＳＭＩＰ）、結合ドメインイムノグロブリン融合タンパク質、ラクダ化抗体、およびＶＨＨ含有抗体が挙げられる。抗原結合抗体フラグメントの追加の例は当技術分野で公知である。
【００６２】
「相補性決定領域」または「ＣＤＲ」という用語は、特異的抗原認識を媒介する役割を主に担う、重鎖および軽鎖の両方のポリペプチドの可変領域内の短いポリペプチド配列を指す。「フレームワーク領域」という用語は、ＣＤＲ配列でないかつ抗原結合が可能になるようにＣＤＲ配列の適正配置を維持する役割を主に担う、重鎖および軽鎖の両方のポリペプチドの可変領域内のアミノ酸配列を指す。フレームワーク領域自体は、典型的には抗原結合に直接関与しないが、当技術分野で公知のように、ある特定の抗体のフレームワーク領域内のある特定の残基は、抗原結合に直接関与し得るか、またはＣＤＲ内の１つもしくはそれ以上のアミノ酸と抗原との相互作用能に影響を及ぼし得る。
【００６３】
例示的な抗体は、抗ＰＣＳＫ−９  ｍＡｂ（たとえば、アリロクマブ）、抗ＩＬ−６  ｍＡｂ（たとえば、サリルマブ）、および抗ＩＬ−４  ｍＡｂ（たとえば、デュピルマブ）である。
【００６４】
本明細書に記載の化合物は、（ａ）化合物またはその薬学的に許容可能な塩、および（ｂ）薬学的に許容可能な担体を含む医薬製剤に使用可能である。化合物は、１つもしくはそれ以上の他の活性医薬成分を含む医薬製剤、または本化合物もしくはそれらの薬学的に許容可能な塩が唯一の活性成分である医薬製剤にも使用可能である。したがって、本開示の医薬製剤は、本明細書に記載の化合物と薬学的に許容可能な担体を混合することによって作られる任意の製剤を包含する。
【００６５】
本明細書に記載のいずれの薬物の薬学的に許容可能な塩も、薬物送達デバイスで使用することが企図される。薬学的に許容可能な塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩は、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩である。塩基性塩は、たとえば、アルカリもしくはアルカリ土類金属、たとえば、Ｎａ＋、もしくはＫ＋、またはＣａ２＋、またはアンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）、（式中、Ｒ１からＲ４は互いに独立して：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６−アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６−アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０−アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０−ヘテロアリール基を意味する）から選択されるカチオンを有する塩である。薬学的に許容可能な塩のさらなる例は当業者には公知である。
【００６６】
薬学的に許容可能な溶媒和物は、たとえば、水和物またはメタノラート（ｍｅｔｈａｎｏｌａｔｅ）もしくはエタノラート（ｅｔｈａｎｏｌａｔｅ）などのアルカノラート（ａｌｋａｎｏｌａｔｅ）である。
【００６７】
本明細書で説明した物質、形成、装置、方法、システム、デバイス、および実施形態の様々な構成要素の変更（たとえば調整、追加、または除外）が、このような変更および全てのその同等物を包含する本発明の概念の全範囲および趣旨から逸脱することなく成されることを、当業者は理解するであろう。
【図１】
2021506475.tif 000003
【図２】
2021506475.tif 000004
【図３】
2021506475.tif 000005
【図４】
2021506475.tif 000006
【図５】
2021506475.tif 000007
【図６】
2021506475.tif 000008
【図７】
2021506475.tif 000009
【図８】
2021506475.tif 000010
【国際調査報告】
2021506475.tif 000011
2021506475.tif 000012
2021506475.tif 000013