(57)【要約】  注射用薬剤の容器は、長手方向軸に沿って延びる管形側壁を有し遠位端および近位端を有する細長い本体を含み得る。容器は、遠位端にある出口を含み得る。容器は、細長い本体の内側に配置され側壁と封止係合され側壁に対して長手方向軸に沿って摺動可能である栓を含み得る。容器は、注射用薬剤を受けるための内部容積部であって、側壁によって、出口によって、および栓によって範囲が制限されている内部容積部を含み得る。容器は、栓の中または上に配置された測定装置を含み得る。測定装置は、電磁測定信号を内部容積部の中へ、または内部容積部を経由して発するように構成された信号発生器、ならびに、測定信号と、側壁、出口、または内部容積部のうちの少なくとも１つとの相互作用を示すフィードバック信号を検出するように構成された信号受信器を含み得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射用薬剤（５０）の容器（１００）であって：
長手方向軸（ｚ）に沿って延びる管形側壁（１０２）を有し遠位端（１０３）および近位端（１０４）を有する細長い本体（１０１）と、
遠位端（１０３）にある出口（１１６）と、
細長い本体（１０１）の内側に配置され、側壁（１０２）と封止係合され、側壁（１０２）に対して長手方向軸（ｚ）に沿って摺動可能である栓（２１０）と、
注射用薬剤（５０）を受けるための内部容積部（１０９）であって、側壁（１０２）によって、出口（１１６）によって、かつ栓（２１０）によって範囲が制限されている内部容積部と、
栓（２１０）の中または上に配置された測定装置（２２０；３２０）とを含み、該測定装置（３２０）は：
電磁測定信号（Ｓ１、Ｓ２）を内部容積部（１０９）の中へ、または内部容積部（１０９）を経由して発するように構成された信号発生器（２２２；３２２）と、
側壁（１０２）、出口（１１６）、または内部容積部（１０９）のうちの少なくとも１つとの測定信号（Ｓ１、Ｓ２）の相互作用を示す電磁フィードバック信号（Ｆ１、Ｆ２）を検出するように構成された信号受信器（２２４；３２４）とを含む、前記容器。
【請求項２】
信号受信器（２２４；３２４）に接続されたプロセッサ（２２６；３２６）をさらに含む、請求項１に記載の容器。
【請求項３】
プロセッサ（２２６；３２６）は、信号受信器（２２４、３２４）を介して取得可能なフィードバック信号（Ｆ１、Ｆ２）に基づいて内部容積部（１０９）のサイズを決定するように構成される、請求項２に記載の容器。
【請求項４】
プロセッサ（２２６；３２６）は信号発生器（２２２；３２２）に接続され、プロセッサ（２２６；３２６）は、測定信号（Ｓ１、Ｓ２）の発射をトリガするように構成され、プロセッサ（２２６；３２６）は、少なくとも１つの測定信号（Ｓ１、Ｓ２）の少なくとも１つのフィードバック信号（Ｆ１、Ｆ２）との比較に基づいて内部容積部（１０９）のサイズを決定するように構成される、請求項２または３に記載の容器。
【請求項５】
測定装置（２２０；３２０）は、内部容積部（１０９）の初期サイズおよび少なくとも１つのフィードバック信号（Ｆ１、Ｆ２）のうちの少なくとも一方を記憶するように構成されたデータ記憶装置（２２８）を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の容器。
【請求項６】
データを外部電子デバイス（４００）と交換するように構成された通信インターフェース（２３０）をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の容器。
【請求項７】
周囲の電磁界（ＥＭ）から電気エネルギーを引き出すように構成されたアンテナ（２３４）をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の容器。
【請求項８】
測定装置（２２０；３２０）は、アンテナ（２３４）に接続された電気エネルギー貯蔵部（２３８）を含む、請求項７に記載の容器。
【請求項９】
信号発生器（２２２；３２２）は、光測定信号（Ｓ１、Ｓ２）を出口（１１６）に向けて発するように構成された光源（２４０；３４０）を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の容器。
【請求項１０】
信号受信器（２２４）は、出口（１１６）から光フィードバック信号（Ｆ１）として反射された光測定信号（Ｓ１）を検出するように構成された飛行時間検出器（２４２）または飛行時間カメラを含む、請求項９に記載の容器。
【請求項１１】
信号発生器（２２２）は、内部容積部（１０９）の中への少なくとも１つ、またはいくつかの光パルスを第１の時点で生成し発するように構成され、信号受信器（２２４）は、少なくとも１つの、またはいくつかの反射された光パルスを第２の時点で検出するように構成され、プロセッサ（２２６）および信号受信器（２２４）の少なくとも一方は、第１の時点と第２の時点との間の時間間隔を決定するように構成される、請求項９または１０に記載の容器。
【請求項１２】
光信号発生器（２２２）および光信号受信器（２２４）の少なくとも一方は、栓（２１０）の遠位面（２１３）の凹部（２１５）に配置される、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の容器。
【請求項１３】
測定装置（３２０）は、光フィードバック信号（Ｆ２）と光参照信号（ＲＳ）の間の光位相シフトに基づいて出口（１１６）と栓（２１０）との間の距離を決定するように構成された光学干渉計（３２１）を含む、請求項９に記載の容器。
【請求項１４】
光学干渉計（３２１）は、光参照信号（ＲＳ）の参照経路（３３２）を形成する光ファイバ（３２９）を含む、請求項１３に記載の容器。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の容器の内部容積部（１０９）のサイズを決定する方法であって：
電磁測定信号（Ｓ１；Ｓ２）を生成し、測定装置（１２０；２２０；３２０）から容器（１００）の内部容積部（１０９）の中へ、または該内部容積部を経由して発する工程と、
測定信号（Ｓ１、Ｓ２）と、容器（１００）の側壁（１０２）、出口（１１６）、または内部容積部（１０９）のうちの少なくとも１つとの相互作用を示す少なくとも１つの電磁フィードバック信号（Ｆ１、Ｆ２）を検出する工程と、
電磁フィードバック信号（Ｆ１、Ｆ１、Ｆ２）に基づいて内部容積部（１０９）のサイズを決定する工程とを含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体物質が充填された、通常では注射用薬剤が充填された容器の内部容積を測定することに関する。本開示は注射用薬剤の容器に関する。この容器は、注射用薬剤によって占有された容器の内部容積のサイズを正確に測定することを可能にし、支援する。本開示はまた、このような容器の内部容積のサイズを決定する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液体薬剤の単一または複数の用量を設定し投薬するための薬物送達デバイスが、そのようなものとして当技術分野でよく知られている。一般に、このようなデバイスは、通常のシリンジと実質的に同様の目的を有する。
【０００３】
ペン型注射器などの薬物送達デバイスは、使用者に特有のいくつかの要件を満たさなければならない。たとえば、糖尿病のような慢性疾患の患者の場合、患者は身体的に虚弱であることがあり、また視力が低下していることもある。したがって、特に在宅薬物療法のための適切な薬物送達デバイスは、構造が堅牢である必要があり、また使いやすくなければならない。さらに、デバイスおよびその構成要素の操作、ならびに一般的な取扱いは分かりやすく、かつ容易に理解可能でなければならない。このような注射デバイスは、可変サイズの薬剤の用量の設定および後に続く投薬を提供しなければならない。さらに、用量設定ならびに用量投薬手順は、操作しやすくなければならず、また明確でなければならない。
【０００４】
一般には、このようなデバイスは、投薬予定の薬剤が少なくとも部分的に充填されたカートリッジを受けるように適用されたハウジングまたは特定のカートリッジホルダを含む。デバイスはさらに、カートリッジの栓またはピストンと動作可能に係合する変位可能なピストンロッドを通常有する駆動機構を含む。駆動機構およびそのピストンロッドによって、カートリッジの栓またはピストンは遠位方向または投薬方向に変位可能であり、したがって、薬物送達デバイスのハウジングの遠位端部と解放可能に連結される、たとえば注射針の形態の穿孔アセンブリを経由して、所定の量の薬剤を排出することができる。
【０００５】
薬物送達デバイスによって投薬予定の薬剤は、複数用量カートリッジ内に提供され、含まれる。このようなカートリッジは、穿孔可能封止部によって遠位方向が封止され、かつピストンによって近位方向がさらに封止されているガラス質胴部を通常含む。再使用可能な注射デバイスでは、空のカートリッジが充填されたものと交換可能である。それとは対照的に、使い捨て型の薬物送達デバイスは、カートリッジ内の薬剤が投薬されたか使い切られたときに全体が廃棄される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カートリッジが薬物送達デバイスの内部に配置されている間、カートリッジ内に残っている薬剤の量を決定することが望ましい。液体注射用薬剤によって占有されたカートリッジの内部容積を決定することも望ましい。内部容積の測定値の決定は、かなり正確、確実で高度に再現可能でなければならない。電子データ処理を有効にし、支援する容積測定手段が簡単に装備される、注射用薬剤の容器を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、注射用薬剤の容器を提供する。容器は、長手方向軸（ｚ）に沿って延びる管形側壁を有し遠位端および近位端を有する細長い本体を含む。遠位端は近位端の反対側にある。容器はさらに、細長い本体の遠位端にある出口を含む。容器はさらに、細長い本体の内側に配置された栓またはピストンを含む。栓は側壁と封止係合され、側壁に対して長手方向軸に沿って摺動可能である。容器はさらに、充填容積部と呼ばれることもある内部容積部を含む。内部容積部すなわち充填容積部は、注射用薬剤を受けるように、かつ含むように構成される。内部容積部は、側壁によって、出口によって、および栓によって範囲が制限されている。
【０００８】
容器はさらに、栓の中または上に配置されている測定装置を含む。測定装置は、測定信号を内部容積部の中へ、または内部容積部を経由して発するように構成されている信号発生器を含む。測定装置はさらに、測定信号と、側壁、出口、または内部容積部のうちの少なくとも１つとの相互作用を示すフィードバック信号を検出するように構成された信号受信器を含む。容器、したがって内部容積部が注射用薬剤によって占有されるか少なくとも部分的に満たされた場合、フィードバック信号はさらに、測定信号と、内部容積部に含まれる液体薬剤との相互作用を示し得る。
【０００９】
測定装置が栓の中または上にある場合、組込型測定装置付き容器が提供される。容器の栓には、測定装置が容易に装備される。測定装置の信号発生器および信号受信器は、測定信号を発することによって、および返りのフィードバック信号を検出することによって測定を行うように構成される。測定信号と、側壁、出口、内部容積部、または注射用薬剤のうちの少なくとも１つとのその相互作用により、検出可能なフィードバック信号が発生することになる。フィードバック信号を検出することにより、容器の少なくとも１つの物理的または化学的パラメータを得ることが可能になる。特に、信号受信器によって取得可能および検出可能なフィードバック信号は、内部容積部のサイズ、および容器の本体の側壁に対する栓の長手方向位置の少なくとも一方を決定するように処理可能である。
【００１０】
信号発生器と信号受信器を栓の中または上に一体化すると、容器に信号発生器と信号受信器を別々に取り付けおよび配置することが不必要になる。容器の内部または内側の容積部の容積測定値をもたらすためには、信号発生器および信号受信器を少なくとも装備している上述の特定の栓を容器に設けるだけで十分であり得る。
【００１１】
信号発生器および信号受信器の少なくとも一方、または信号発生器と信号受信器の両方が、栓の容積部の内部または栓の本体の内部にすべて設置される。信号発生器および／または信号受信器は、栓によって完全に密閉される。別の例では、信号発生器および信号受信器の少なくとも一方が、少なくとも部分的に栓の内部に配置される。信号発生器および信号受信器の少なくとも一方の一部分が、栓の外面と同一平面上にあり得る。別の例では、信号発生器および信号受信器の少なくとも一方の少なくとも一部分が、栓の外面から、たとえば栓の遠位面から突出し得る。信号発生器が測定信号を内部容積部の中へ、または内部容積部を経由して発するように構成されるので、信号発生器は、容器の遠位に設置された出口の方に向いている栓の遠位面の近くに設置される。また、信号受信器は、内部容積部にすぐにアクセスできるように、栓の遠位面またはその近くに設置される。
【００１２】
信号受信器および信号受信器の少なくとも一方が栓の内部に完全に密閉または埋設される例では、測定信号またはフィードバック信号は、栓を通って伝播するように構成される。信号発生器が栓の内部の、栓の遠位端面と近位端面の両方からゼロでない距離のところに設置されている場合、信号発生器によって発生した測定信号は栓を通過して、栓によって範囲が制限された内部容積部の中へ伝播する。信号受信器が栓の内部の、栓の遠位端面と近位端面の両方からゼロでない距離のところに完全に埋設された場合、フィードバック信号もまた、信号受信器によって検出されるように内部容積部から栓の中へ伝播することができる。
【００１３】
信号発生器および信号受信器が栓に取り付けられる、または栓の内部にすべて設置されることによって、注射用薬剤のカートリッジおよびその細長い本体などの既存の容器でさえも、測定装置を後付けすることができる。ここでは、通常はゴムストッパとして構成されている既存の栓が上述の栓と交換され、この栓には測定装置が装備されている。
【００１４】
通常、栓は、天然ゴムまたは合成ゴムなどのエラストマー材料を含む。栓は、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）および／または環状オレフィンコポリマーを含み得る。栓はまた、ＥＰＤＭエチレンプロピレンジエンモノマーゴムをベースとするポリマー材料を含み得る。測定装置は、栓の内部に封入される。測定装置は、少なくとも信号発生器および信号受信器を収納するように構成された気密封止ハウジングを含み得る。ハウジングは、栓の本体の内部に埋設される。少なくとも信号発生器および信号受信器を測定装置のハウジングの内部に封入すると、栓を製造するための多数の異なるやり方が有効になる。たとえば、信号発生器および信号受信器が中に設置されたハウジングは、栓形成材料によってオーバモールドされる。
【００１５】
別の例では、栓は、機械的に共に組み立てられて栓が形成されるように構成されている少なくとも２つの栓構成要素を含み得る。ここでは、測定装置は、栓の内部に測定装置を埋設するために、これらの栓構成要素の間に配置される。
【００１６】
測定装置を栓の内部に埋設することによって、測定装置は、環境の影響または危険要因に対して本質的に保護される。さらに、測定装置は、栓によってその内部に隠される。栓の内部に測定装置を埋設することは、栓の外側の幾何形状に何も影響を及ぼさない。測定装置が完全に栓の内部に埋設され、したがって栓によって密閉された場合には、栓は外側から見えない。このようにして、容器の測定機能が効果的に隠される。こうすると、容器の充填レベルの隠された監督または監視を有効にし得る。
【００１７】
別の例によれば、容器は、信号受信器に接続されたプロセッサを含む。プロセッサは、栓の内部に配置される。プロセッサは、測定装置に属し得る。したがって、測定装置はプロセッサを含み得る。プロセッサは、少なくとも１つのフィードバック信号を受けたときに信号受信器から取得可能な信号を処理するように構成される。信号受信器は通常、フィードバック信号を受けることに応答して電気信号を発生するように構成される。プロセッサと信号受信器の間の導電接続が、それぞれの信号処理を有効にする。信号受信器から取得可能な信号に基づいて、プロセッサは、内部容積部のサイズ、または容器の本体に対する栓の長手方向位置の少なくとも一方を決定するように構成される。
【００１８】
プロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの集積回路を含み得る。プロセッサは、マイクロコントローラとして実施される。プロセッサは、少なくとも電気的に信号受信器に接続される。プロセッサもまた、栓の内部に設置される。通常、プロセッサはプリント回路基板（ＰＣＢ）に設置される。信号発生器および信号受信器の少なくとも一方が、同じＰＣＢに設置され組み込まれる。全測定装置は、ＡＳＩＣとして構成または実施され、単一の共通ＰＣＢに設けられる。他の例では、プロセッサは測定装置の外側に設置される。プロセッサは、栓の近位面に設置される。プロセッサはまた、栓の外側に、または栓からゼロでない所定の距離のところに設置される。
【００１９】
プロセッサは、容器の外側にも設置される。プロセッサと信号受信器の間の接続は、有線タイプでも無線タイプでもよい。プロセッサが栓の内側または上に設置される場合、有線接続がプロセッサと信号受信器の間に設けられる。プロセッサが栓の外側および／または容器の外側に設置される例では、プロセッサは信号受信器に無線で接続される。
【００２０】
別の例では、プロセッサは、信号受信器を介して取得可能なフィードバック信号に基づいて内部容積部のサイズを決定するように構成される。このためプロセッサは、フィードバック信号の大きさまたは振幅を決定するように構成される。プロセッサは、参照信号と比較した、フィードバック信号が検出される時間または時間遅延を決定するように構成される。あるいはプロセッサは、フィードバック信号と参照信号の間の位相シフトを決定するように構成される。プロセッサはさらに、フィードバック信号を所定の信号と、または以前に検出されたフィードバック信号と比較するように構成される。このようにして、プロセッサは、フィードバック信号または一続きのフィードバック信号の一時的な変化を監視および処理するように構成される。フィードバック信号の一次的な変化は、内部容積部のサイズおよび／または栓の長手方向位置を示し得る。
【００２１】
別の例では、プロセッサは信号発生器に接続される。一般にプロセッサは、信号発生器と信号受信器の両方に接続される。ここでは、プロセッサは測定信号の発射をトリガするように構成される。プロセッサはさらに、少なくとも１つの測定信号を少なくとも１つのフィードバック信号と比較することに基づいて内部容積部のサイズを決定するように構成される。プロセッサはさらに、少なくとも１つの測定信号といくつかのフィードバック信号との比較を行うように構成される。別法として、または追加して、プロセッサは、少なくとも１つのフィードバック信号をいくつかの測定信号と比較するように構成される。さらに、プロセッサは、多数の測定信号を多数のフィードバック信号と比較するように構成される。
【００２２】
信号発生器は、一続きまたは一連の測定信号を発するように構成される。それに応じて信号受信器は、返りのそれぞれの一続きまたは一連の測定信号を検出するように構成される。ここでは、プロセッサは、一連のフィードバック信号のフィードバック信号同士の相互比較を行うように構成される。このようにして、フィードバック信号の一時的な変動が検出される。このような一時的な変動は、内部容積部のサイズおよび／または容器の本体に対する栓の長手方向位置を示し得る。
【００２３】
さらに、プロセッサが信号発生器と信号受信器の両方に接続されているので、プロセッサは、信号発生器による測定信号の発射と、信号受信器によるフィードバック信号の検出との間の時間遅延を測定するように構成することができる。このような時間遅延を決定することにより、内部容積部のサイズおよび／または栓の長手方向位置が精密に決定される。加えて、または別法として、プロセッサは、フィードバック信号の大きさまたは振幅を所与の参照振幅と比較するように構成される。測定信号の振幅または大きさは、内部容積部のサイズ、および／または本体に対する栓の長手方向位置を直接示し得る。
【００２４】
別の例では、測定装置は、内部容積部の初期サイズおよび少なくとも１つのフィードバック信号の少なくとも一方を記憶するように構成されたデータ記憶装置を含む。データ記憶装置は、内部容積部の初期サイズ、または容器の較正手順中の少なくとも１つのフィードバック信号を記憶するように構成される。容器を注射用薬剤で充填したとき、またはその後に、測定装置がトリガされて測定が行われること、すなわち測定信号を発して返りのフィードバック信号を検出することが考えられる。
【００２５】
このような最初の測定が、容器の較正を有効にすることができる。このような最初の測定手順では、プロセッサおよび／またはフィードバック信号によって導出された内部容積は、データ記憶装置の参照容積または参照信号として記憶される。次の測定手順では、プロセッサによって、および／または信号受信器を介して取得可能なフィードバック信号によって導出または決定された容積は、データ記憶装置に以前に記憶された参照容積および／または参照信号と比較される。プロセッサは、フィードバック信号と、以前にデータ記憶装置に記憶された参照フィードバック信号との間の定量的比較を行うように構成される。参照フィードバック信号のサイズまたは大きさと比較したフィードバック信号のサイズまたは大きさから、内部容積部のサイズおよび／または栓の長手方向位置が直接導出される。
【００２６】
データ記憶装置は通常、プロセッサに接続される。プロセッサもまた、信号生成器および信号受信器の少なくとも一方に接続される。プロセッサとデータ記憶装置との間を接続することにより、実際に検出されたフィードバック信号を以前に検出されたフィードバック信号と比較することが可能になる。データ記憶装置は、一連のフィードバック信号用のバッファを含み得る。信号受信器は、一連または一続きのフィードバック信号が信号受信器によって検出されるとデータ記憶装置のバッファを充填するように構成される。データ記憶装置のバッファ、およびバッファに記憶された一連のフィードバック信号は、段階的なデータ処理を受けることになり得る。したがって、データ記憶装置は、計算能力の面でプロセッサに対する要求の低減を有効にする。プロセッサおよび記憶装置全体の電気エネルギー消費は、データ記憶装置を利用することによって減少する。データ記憶装置は通常、測定装置の集積回路の中に組み込まれる。データ記憶装置は、測定装置の共通ＰＣＢに設置される。プロセッサおよびデータ記憶装置は、共通ＰＣＢに設置および配置される。
【００２７】
別の例では、容器は、データを外部電子デバイスと交換するように構成された通信インターフェースを含む。この通信インターフェースは、栓の内部に設置される。通信インターフェースは、測定装置に属し得る。したがって、測定装置は通信インターフェースを含み得る。通信インターフェース部材は、測定装置のハウジングの内側または外側に設置される。通信インターフェースは、無線通信インターフェースを含み得る。別の例では、通信インターフェースは有線通信インターフェースである。通信インターフェースは通常、プロセッサおよび／またはデータ記憶装置に接続される。通信インターフェースはまた、信号発生器および信号受信器の少なくとも一方に直接または間接的に接続される。通信インターフェースは、信号発生器と信号受信器の両方に接続される。通常、通信インターフェースは栓の内部に設置される。通信インターフェースとプロセッサとは、有線接続を介して接続される。
【００２８】
１つの例では、測定装置は、栓の内部に設置または密封され、通信インターフェースは、栓の外面に、たとえば栓の近位面に設置される。通信インターフェースはまた、測定装置に組み込むこともできる。通信インターフェースは、測定装置のハウジングの内側に設置される。通信インターフェースは、測定装置の集積回路に組み込まれる。通信インターフェース、プロセッサ、および記憶装置は、共通ＰＣＢに配置される。
【００２９】
通信インターフェースは、外部電子デバイスと通信するように構成される。通信インターフェースは、ＷＩＦＩ、ブルートゥース、ＮＦＣ、または他の無線周波数ベースの通信規格などの、明確に定義された通信規格または通信プロトコルに従って外部電子デバイスと通信するように構成される。通信インターフェースは、プロセッサによって取得され、生成されたデータなどのデータを、外部電子デバイスと交換するように構成される。外部電子デバイスは、スマートフォンまたはタブレットコンピュータなどの携帯型電子デバイスとすることができる。
【００３０】
通信インターフェースと外部電子デバイスの間のデータ交換には、信号受信器によって検出され通信インターフェースを介して外部電子デバイスへ送信された未処理フィードバック信号が含まれ得る。このような例では、信号受信器によって検出され通信インターフェースを介して外部電子デバイスへ送信されたフィードバック信号を処理するように構成されたプロセッサを含むのは、外部電子デバイスであると一般に考えられる。このようにして、容器の、したがって測定装置の電力消費が低減される。さらに、プロセッサは、容器の外側の遠くに設けることもできる。したがって、容器の製造コスト、および栓の中に組み込まれる測定装置の製造コストは低減される。
【００３１】
別の例によれば、容器は、周囲の電磁界から電気エネルギーを引き出すように構成されたアンテナを含む。アンテナを含むのは測定装置でもよい。アンテナは、容器の栓の中または上に配置される。通常、アンテナはプロセッサに電気的に接続される。アンテナはさらに、通信インターフェースに直接、電気的に接続される。アンテナは通信インターフェースに組み込まれ、またはその逆に、すなわち通信インターフェースがアンテナに組み込まれる。通信インターフェースがアンテナを介して外部電子デバイスと通信することが考えられる。
【００３２】
したがって、アンテナは二重の機能を提供する。アンテナは、外部電子デバイスとのデータ交換を可能にする。さらに、アンテナは、周囲の電磁界から電気エネルギーを引き出すように構成される。したがって、アンテナは、周囲の電磁界から取得可能な電気エネルギーを測定装置に提供および供給することができる。アンテナは、ＮＦＣアンテナを含み得る。測定装置を駆動する、またはこれに電力供給するのに必要な電気エネルギーは、アンテナから排他的に提供され、周囲の電磁界から排他的に引き出される。別法として、または追加して、測定装置には電池などの電気エネルギー貯蔵部が装備される。別の例では、測定装置、したがって栓は、電気エネルギーの外部供給源に接続可能とすることができる。たとえば、注射デバイスの内部で組み合わされると、栓は、電気エネルギー源と電気的に接触することができる。
【００３３】
別の例では、測定装置は、アンテナに接続されている電気エネルギー貯蔵部を含む。このようにしてアンテナは、電気エネルギー貯蔵部を充電するように構成される。周囲の電磁界が存在しない状況では、電気エネルギー貯蔵部が、測定装置を駆動する、またはこれに電力供給するのに十分な電力を提供することができる。電気エネルギー貯蔵部は通常、測定装置に接続される。測定装置は、測定信号を生成し発するために、信号発生器に接続される。
【００３４】
電気エネルギー貯蔵部はまた、フィードバック信号の検出を有効にするために信号受信器に接続される。電気エネルギー貯蔵部は、検出フィードバック信号の処理を有効にするためにプロセッサに接続される。電気エネルギー貯蔵部はさらに、データ記憶装置に接続される。このようにして、記憶装置からのデータの読み出し、ならびにデータ記憶装置へのデータの書き込みが有効になる。電気エネルギー貯蔵部はさらに、外部電子デバイスとのデータ交換またはデータ伝送を有効にするように通信インターフェースに接続される。
【００３５】
別の例によれば、信号発生器は、出口へ向けて光測定信号を発するように構成された光源を含む。ここでは、信号発生器は光源として構成される。信号発生器は、たとえば、所定の周波数の、または所定のスペクトル範囲もしくはスペクトル幅の光ビームまたは光パルスである、光信号を発するように構成された発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み得る。光信号発生器によって生成され発せられる光測定信号は、可視スペクトル内であっても不可視スペクトル内であってもよい。光測定信号は、赤外線スペクトル内または紫外線スペクトル範囲内の周波数を含み得る。信号発生器が不可視範囲の光測定信号を生成し発するように構成されている場合、光測定信号が発せられていることを容器の使用者が知覚することはできない。それゆえに、測定装置の能力および機能は効果的に隠され、容器の使用者は、光信号発生器が光測定信号を発するときに気が散らされたり混乱させられたりすることがない。
【００３６】
光信号発生器は、平行光ビームまたは平行光パルスを容器の内部容積部の中へ発するように構成される。光測定信号の形態の測定信号は、内部容積部の少なくとも一部分を通過して伝播する。フィードバック信号もまた、光フィードバック信号である。たとえば光測定信号は、たとえば容器の本体の側壁および／または出口で反射される。光フィードバック信号は、出口または側壁の少なくとも一方で反射された光測定信号であり得る。
【００３７】
信号受信器は通常、電荷結合光検出器などの光検出器を含む。信号受信器は、フォトダイオードまたは電荷結合デバイス（ＣＣＤ）を含み得る。信号受信器は、光フィードバック信号の大きさを定量的に決定するように構成される。内部容積部およびその中にある注射用薬剤の透過率に応じて、光測定信号の強度と比較した光フィードバック信号の強度の低下は、光測定信号および光フィードバック信号が内部容積部を通過して伝播する光路長を直接示し得る。
【００３８】
光測定信号と比較した光フィードバック信号の強度の減衰量は、信号発生器と側壁の特定の部分または出口と信号受信器との間の光路長の直接のインジケーションとなり得る。栓は遠位に向けて摺動する動きをすることになるので、信号発生器と信号受信器の間の光路長は絶えず減少し、それによって光フィードバック信号の強度が増加することになる。したがって、光フィードバック信号の強度の変化は、容器の側壁に対する栓の長手方向変位の直接のインジケーションになる。
【００３９】
別の例では、信号受信器は、出口から反射された光測定信号を光フィードバック信号として検出するように構成されている飛行時間（ＴＯＦ）検出器またはＴＯＦカメラを含む。飛行時間検出器は、光パルスが信号発生器から出口に向かって、また出口から戻って信号受信器まで伝播するのに必要な時間間隔を測定するように構成される。飛行時間測定は、光の速度の有限性と、時計を用いて直接に、または、たとえば発せられた光ビームまたは光パルスの位相を反射光ビームまたは光パルスの位相と比較することによって間接的にＴＯＦを測定する能力とに依存する。
【００４０】
別の例では、信号発生器は、第１の時点ｔ１に、少なくとも１つの、またはいくつかの光パルスを生成し内部容積部の中へ発するように構成され、信号受信器は、少なくとも１つの、またはいくつかの反射光パルスを検出するように構成される。信号受信器は通常、以前に信号発生器によって発せられ、側壁、出口、および穿孔可能封止部の近位面のうちの少なくとも１つによって反射された光パルスを検出するように構成される。信号受信器は、反射光パルスが検出される第２の時点ｔ２を検出または決定するように構成される。第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との間の時間間隔が、発せられた光が信号発生器から信号受信器まで伝播するのに必要な時間遅延を示す。プロセッサおよび信号受信器の少なくとも一方が、信号発生器と信号受信器との間の光路長を示すそのような時間遅延を決定または測定するように構成される。これにより、栓と、光反射性構造物、たとえば穿孔可能封止部の近位面との間の距離が精密に決定される。通常、信号発生器と信号受信器の両方がプロセッサに接続され、プロセッサによって駆動またはトリガされる。
【００４１】
約３０００００ｋｍ／ｓの光の速度についての知識により、信号発生器と出口と信号受信器との間の光路長が精密に決定される。ＴＯＦセンサを含むＴＯＦ測定装置の測定または距離分解能は、１ｃｍ未満、５ｍｍ未満、または１ｍｍ未満とすることができる。信号発生器および信号受信器の相対位置についての知識と、内部容積部および／またはその中にある注射用薬剤の屈折率についての知識とにより、栓および出口の間の幾何学的距離を導出および精密に決定することが可能になり、それによって、内部容積部のサイズ、したがって容器の瞬時的な充填レベルを計算することが有効になる。
【００４２】
動作の１つの例では、光信号発生器および光信号受信器は、その飛行時間検出器としての実施態様では、いくつかの光パルスを生成し発するように構成される。時間遅延の測定の代替形態として、信号発生器によって発せられた光ビームと、光信号受信器によって検出された反射光ビームとの間の位相シフトもまた、たとえばプロセッサによって比較される。この場合、飛行時間、したがって光路長、ならびに幾何学的経路長が、発せられた光パルスと検出された光パルスとの間の位相シフトから導出される。
【００４３】
ＴＯＦ実施態様では、プロセッサは光信号発生器をトリガして、光測定信号として内部容積部の中へ、または内部容積部を通過して伝播する少なくとも１つまたは一連の光パルスを発する。たとえば、出口の内面または近位面での光測定信号の反射によってもたらされる光フィードバック信号が、飛行時間センサによって検出される。信号発生器による光測定信号の発射と、信号受信器による光フィードバック信号の検出との間の時間遅延が、通常では時計によって測定される。
【００４４】
別の例によれば、測定装置は、光フィードバック信号と参照光信号との間の光位相シフトに基づいて出口と栓との間の距離を決定するように構成された光学干渉計を含む。光学干渉計は、マッハツェンダー型またはマイケルソン型とすることができる。光学干渉計は、ビームスプリッタと、たとえば鏡の形態の少なくとも２つのリフレクタとを含み得る。光学干渉計は通常、参照経路および信号経路を含む。光源から発せられた光ビームは、信号ビームと参照ビームとに分割される。
【００４５】
参照ビームは、リフレクタへ向けられる。リフレクタとそれぞれのビームスプリッタの間の距離は一定である。信号ビームは、ビームスプリッタから対象まで伝播する。信号ビームは対象によって反射され、少なくともその一部分がビームスプリッタまで戻る。ビームスプリッタでは、参照リフレクタから反射された参照ビームと、対象から反射された信号ビームとが再結合し干渉する。光源および光源から発せられた光ビームは、容器の本体に対する栓の全軸方向変位経路の距離の少なくとも半分であるコヒーレンス長を含む。光学干渉計は、栓が近位端位置と遠位端位置との間のほぼ中間にあるときに、等しい長さの信号経路と参照経路を有するように構成される。
【００４６】
反射参照ビームと反射信号ビームが再結合すると、干渉縞が光信号受信器において生成される。栓が長手方向の動きをすることになるので、ビームスプリッタと対象との間の距離は変化することになり、その結果、光信号受信器での干渉縞の定量的な修正がもたらされる。光信号受信器は通常、電荷結合デバイスを含む。電荷結合デバイスは、電荷結合検出器またはピクセルからなる、直線状の、したがって一次元のアレイまたは二次元のアレイを含む。光信号受信器において得られる縞は、プロセッサによって処理される。あるいは、光信号受信器において検出された縞は、外部電子デバイスによって処理される。
【００４７】
このために、通信インターフェースは、光信号受信器の縞を外部電子デバイスへさらなる処理のために伝送するように構成される。光学干渉計は、カートリッジの本体に対する栓のかなり精密な位置・変位測定値をもたらす。
【００４８】
別の例では、光学干渉計は、少なくとも部分的にファイバで実施される。たとえば、参照経路は光ファイバによって設けられる。ここでは、光学干渉計は、光参照信号の参照経路を形成する光ファイバを含む。光ファイバの自由端は反射端を含み得る。さらに、ファイバは、測定装置に必要なスペースを低減させるように栓の内部に螺旋状に巻かれる。光学干渉計は、信号ビームを出口へ向けるように構成される。出口は、たとえば出口に設けられる穿孔可能な膜の近位面の形態で、反射性面を含み得る。
【００４９】
干渉法は、光の波の性質、および波が干渉できることに依拠する。信号受信器は通常、信号発生器に接続される。通常では、プロセッサは、信号発生器と信号受信器との両方に接続される。
【００５０】
一般に、また本明細書に記載された例のいずれでも、光信号発生器ならびに光信号受信器は、チップまたはプリント回路基板上に組み込まれ、それによって測定装置のサイズのさらなる小型化が可能になる。
【００５１】
測定装置が光学的に実施される場合、すなわち、信号発生器が光信号発生器である場合および信号受信器が光信号受信器である場合、栓は透光性材料を含み得る。ここで、光信号発生器および光信号受信器の少なくとも一方は、栓の内部の、栓の端面または周辺から所定のゼロでない距離のところに設置される。他の例では、信号発生器および信号受信器の少なくとも一方は、栓の遠位端面に設置される。光信号発生器および光信号受信器の少なくとも一方は、栓の遠位面と同一平面上にあり得る。他の例では、信号発生器および信号受信器の両方が、栓の遠位端面に設置されるか、または栓の遠位面と同一平面上にある。
【００５２】
別の例によれば、光信号発生器および光信号受信器の少なくとも一方が、栓の遠位面の凹部に配置される。たとえば、光信号発生器が凹部に配置される。このようにして、光信号発生器によって生成され発せられた光信号の伝播特性が影響を受ける。通常、光信号発生器は栓の遠位面の凹部に配置され、光信号受信器は栓の遠位面に配置される。したがって、光信号発生器および光信号受信器は、互いの所定の長手方向オフセットのところに配置される。光信号発生器と光信号受信器はまた、径方向または周方向にもオフセットされる。光信号発生器を凹部に配置することによって、光信号発生器から発せられた光測定信号は、光信号受信器に直接当たることが防止される。凹部は、光信号受信器の一種の遮蔽を形成する。
【００５３】
別の例では、栓の遠位面の凹部に配置されるのは光信号受信器であり、光信号発生器は栓の遠位面に配置される。このように、光信号発生器および光信号受信器の一方を栓の遠位面で陥凹配置することによって遮蔽されるのは、光信号受信器である。これにより、出口から反射された光ビームまたは光パルスだけが光信号受信器によって検出されるという利点がもたらされる。
【００５４】
光信号発生器および光信号受信器の少なくとも一方を栓の遠位面で陥凹配置することは、栓が容器の出口にかなり近く位置するときにさらなる利点になる。容器がほとんど空である場合、および内部容積部が最小サイズに近づく場合に、栓の遠位面と出口との間の距離は最小限に近づく。光信号発生器および光信号受信器の少なくとも一方が陥凹配置であると、光信号発生器と出口と光信号受信器との間の光路長は、出口と栓の遠位面との間の幾何学的距離と比較して、わずかに増加する。このことは、出口と栓との間の距離が小さくても飛行時間ベースの距離決定を有効にするのに有利であり得る。
【００５５】
別の態様によれば、本開示はさらに、上述の容器の内部容積部のサイズを決定する方法に関する。この方法は、測定信号を生成し、測定装置から容器の内部容積部の中へ、または内部容積部を経由して発する工程を含む。その後、少なくとも１つのフィードバック信号が、通常では信号受信器によって検出される。検出されたフィードバック信号は、測定信号と、容器の側壁、出口、または内部容積部のうちの少なくとも１つとの相互作用を示す。その後、最終工程で、内部容積部のサイズがフィードバック信号に基づいて決定される。通常、この方法は、栓の内部に設置された、または栓の外側に設けられたプロセッサによって実施される。プロセッサは、測定装置に組み込まれる。他の例では、プロセッサは外部電子デバイスに設置される。ここで、測定装置は、データを外部電子デバイスに対し送信する、または外部電子デバイスと交換するように構成された通信インターフェースを装備する。この場合、通信インターフェースは、信号発生器および信号受信器の少なくとも一方に接続される。通信インターフェースは、信号発生器と信号受信器の両方に接続されることもある。
【００５６】
一般的に言えば、容器の内部容積部のサイズを決定する方法は、上述のように容器によって実施される。したがって、容器に関連して上述した動作の機能、利点およびモードは、容器の内部容積のサイズを決定する方法に等しく当てはまり；逆も同様である。
【００５７】
本明細書では、用語の「遠位」または「遠位端」は、人または動物の注射部位に向いている注射デバイスの端部と関連づけられる。用語の「近位」または「近位端」は、人または動物の注射部位から最も遠い、注射デバイスの反対側の端部と関連づけられる。
【００５８】
「薬物」または「薬剤」という用語は、本明細書で用いられる場合、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態では、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、かつ／あるいはペプチド、タンパク質、多糖、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモン、もしくはオリゴヌクレオチド、または上述した薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態では、薬学的に活性な化合物は、糖尿病もしく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もしくは肺血栓塞栓症、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の治療および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態では、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病に伴う合併症、たとえば、糖尿病性網膜症の治療および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態では、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つの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）もしくはそのアナログもしくは誘導体、もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４のアナログもしくは誘導体を含む。
【００５９】
インスリンアナログは、たとえば、Ｇｌｙ（Ａ２１）、Ａｒｇ（Ｂ３１）、Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；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。
【００６０】
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−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−γ−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。
【００６１】
エキセンジン−４は、たとえば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２の配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。
【００６２】
エキセンジン−４誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物：
Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４  Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４  Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；もしくは
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４  Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４  Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；
【００６３】
もしくは、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４  Ａｓｐ２８  Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８  エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５  ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物
から選択される。
【００６４】
ホルモンは、たとえば、Ｒｏｔｅ  Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまた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、ゴセレリンである。
【００６５】
多糖は、たとえば、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、もしくは硫酸化形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である。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。
【００６６】
抗体は、基本構造を共有するイムノグロブリンとしても公知の球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位はイムノグロブリン（Ｉｇ）単量体（Ｉｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体は、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。
【００６７】
Ｉｇ単量体は、４本のポリペプチド鎖；システイン残基間のジスルフィド結合によって結合した２本の同一の重鎖および２本の同一の軽鎖からなる「Ｙ」字型の分子である。各重鎖は約４４０アミノ酸長であり、各軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化する鎖内ジスルフィド結合を含む。各鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインで構成される。これらのドメインは、７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に従って異なるカテゴリー（たとえば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的なイムノグロブリン折り畳み構造を有する。
【００６８】
α、δ、ε、γ、およびμで表される５タイプの哺乳動物Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖のタイプにより抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、およびＩｇＭ抗体中に見出される。
【００６９】
異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（ＣＨ）と可変領域（ＶＨ）とを有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、αおよびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つのイムノグロブリンドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。
【００７０】
哺乳動物では、λおよびκで表される２タイプのイムノグロブリン軽鎖が存在する。軽鎖は、２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を含み、哺乳動物の各抗体につき、軽鎖κまたはλの１つのタイプのみが存在する。
【００７１】
すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＨＶ）について３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。
【００７２】
「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化により、Ｉｇプロトタイプが３つのフラグメントに切断される。１つの完全なＬ鎖と約半分のＨ鎖とをそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズは同等であるが鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶化可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合を、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域を融合して、単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することができる。
【００７３】
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、たとえば、Ｎａ＋、もしくはＫ＋、もしくはＣａ２＋から選択されるカチオン、またはアンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）、（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：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）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、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ  Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。
【００７４】
薬学的に許容可能な溶媒和物は、たとえば、水和物である。
【００７５】
さらに、当業者には、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく様々な修正および変形を本発明に加えることができることが明らかであろう。さらに、添付の特許請求の範囲において使用されるいかなる参照数字も、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでないことに留意されたい。
【００７６】
以下では、容器および注射デバイスの多数の例について、図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】注射デバイスの一例を示す図である。
【図２】部分的に分解され、注射用薬剤が充填された容器を備える注射デバイスを示す図である。
【図３】容器の一例の長手方向断面図である。
【図４】図３の測定装置のブロック図である。
【図５】光学干渉計を含む代替測定装置の別のブロック図である。
【図６】容器の内部容積のサイズを決定する方法のフローチャートである。
【図７】容器の別の例の長手方向断面図である。
【図８】容器の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
図１〜図２に、ペン型注射器として構成された注射デバイス１の一例が示されている。注射デバイス１はハウジング２０を含む。ハウジング２０は、カートリッジホルダ２１および本体２２を含む。カートリッジホルダ２１は、容器１００を収容するように構成され、この容器１００は、少なくとも第１の注射用薬剤５０充填済みカートリッジを含み得る。カートリッジホルダ２１と本体２２は、恒久的または解放可能に互いに取り付けられる。カートリッジホルダ２１と本体２２の恒久的または非解放可能な連結を用いる場合、注射デバイス１は、容器１００が簡単に組み込まれる使い捨て注射デバイスとして構成される。あるいは、注射デバイス１は、再使用可能デバイスとして構成される。ここでは、カートリッジホルダ２１は本体２２から分離されて、容器１００が取り換えられ、または交換される。
【００７９】
図２に示されたカートリッジホルダ２１は、その中に配置された容器１００を目視検査できるようにする窓２５を含む。遠位端近くにカートリッジホルダ２１は、外ねじ部３２を有するソケット３１を含む。ソケット３１は、注射針４０を支持するように構成される。注射針４０は通常、近位端および遠位端を有する両頭中空カニューレを含む。注射針４０は通常、ねじ部１３２と解放可能に連結するための内ねじ部を備えた針ハブ４１を含む。針ハブ４１は、カートリッジホルダ２１のねじ付きソケット３１を受けるように構成されたカップ形レセプタクルを形成する、底部および側壁部を含む。側壁部は、ソケット３１の外ねじ付き部３２と嵌合する内ねじ付き部を含む。カートリッジホルダ２１の遠位端面は貫通孔２３を含み、この貫通孔２３を通って針４０の近位突出部分は、注射針４０がカートリッジホルダ２１に取り付けられたとき、および容器１００がカートリッジホルダ２１内に配置されたときに、カートリッジホルダ２１の中に延び、それゆえにカートリッジまたは容器１００の内部に延びることができる。
【００８０】
容器１００は、カートリッジホルダ２１の内側に配置される。容器は、カートリッジホルダ２１の内側に位置的に固定される。容器１００は、細長い管形の本体１０１を含む。本体１０１は、ガラス質本体を含み得る。本体１０１は、ガラスで作られる。本体１０１は、容器１００の中身を目視検査できるようにするために透光性または透明にすることができる。細長い本体１０１は、長手方向（ｚ）に沿って延びる。本体１０１は、遠位端１０３および反対側に配置された近位端１０４を含む。
【００８１】
本体１０１は、遠位端１０３がカートリッジホルダ２１の近くまたは遠位端に配置される。本体１０１の遠位端１０３は、直径低減ネック部１０５へ延びる、細くなる肩部１０７を含む。径方向に細くなる肩部１０７は、カートリッジホルダ２１の対応する形状の肩セクションと軸方向に当接または係合するように構成される。肩部１０７は、カートリッジまたは容器１００の遠位端１０３に近接して配置される。
【００８２】
遠くにある遠位端においてネック部１０５は、径方向に広がるヘッド部１０５ａへ延びる。ヘッド部１０５ａには、たとえば穿孔可能な封止円板の形態の、封止部２０６が設けられる。この封止部２０６は、フェルール１０８または圧着金属キャップによってヘッド部１０５ａに、したがって本体１０１の遠位端１０３に固定されている、穿孔可能ゴムセプタムを含み得る。フェルール１０８は、圧着アルミニウムキャップを含み得る。封止部２０６は、細長い本体１０１の遠位端１０３において容器１００の出口１１６を形成すること、またはそれに属することができる。
【００８３】
注射デバイス１００にはさらに、プランジャまたはピストンロッド１１を含む駆動機構１４が装備される。駆動機構１４にはさらに、注射デバイス１の投薬動作をトリガまたは制御できるトリガ１８が装備される。場合により、注射デバイス１および駆動機構１４は、投薬予定の用量のサイズを個々に設定できる、または注射デバイス１を後続の投薬手順のために配備または準備できる、用量ダイヤル１６を含む。
【００８４】
場合により、また図１に示されるように、ハウジング２０の本体２２は、用量サイズ表示窓２６を備えることができる。窓２６には、実際に設定された用量のサイズが視覚表示されて、後続の投薬手順中に投薬予定の薬剤の量が使用者に知らされる。
【００８５】
図１にさらに示されているように、注射針４０は、注射針４０の遠位端を覆うように構成された内側針キャップ２７を備える。注射針および／または針ハブ４１はさらに、外側針キャップ２８によって覆われる。使用中ではない場合、注射針４０は、カートリッジホルダ２１の遠位端から取り外されていなければならない。そのとき、カートリッジホルダ２１は、保護キャップ２４によって覆うことができ、覆われなければならない。保護キャップ２４は、カートリッジホルダ２１および本体２２の少なくとも一方と解放可能に係合するように構成される。注射針４０をカートリッジホルダ２１に組み合わせる前に、保護キャップ２４はハウジング２０から取り外されなければならない。
【００８６】
図１〜図２に示された容器１００とペン型注射デバイス１との上述の相互作用は、例示的なものにすぎない。容器の一般的な動作原理では、ペン型注射デバイス１との相互作用を必要としない。一般に、容器１００は、手動操作のシリンジとして、または注入デバイスの容器として実施されるか使用される。
【００８７】
図３に示された容器１００は、管形側壁１０２を有する管形の細長い本体１０１を含む。遠位端１０３に容器１００は、出口１１６を含む。出口１１６は、穿孔可能封止部２０６によって封止される。遠位端１０３の反対側にある近位端１０４の近くに、容器１００は栓２１０またはピストンを含む。栓２１０は、容器１００の管形側壁１０１の内側に配置される。栓２１０は、側壁１０２の内側セクションと封止係合される。栓２１０は、容器１００の側壁１０２の内側と摩擦係合する外側管形側壁２１２を含む。
【００８８】
栓２１０の断面または直径は、本体１０１およびその側壁１０２のそれぞれの断面または直径と合致する。栓２１０は本体２１１を含む。栓２１０は、出口１１６の方に向く、したがって穿孔可能封止部２０６の方に向く遠位面２１３を含む。遠位面２１３の反対側に、栓２１０は近位面２１４を含む。近位面２１４は、栓２１０の推力受け面として機能する。近位面２１４は、図１および図２に示されるように、注射デバイス１の駆動機構１４のピストンロッド１１と軸方向または長手方向に当接し得る。
【００８９】
このようにして、栓２１０は、容器１００の内部容積部１０９から所定の量の注射用薬剤５０を排出するように遠位方向２に付勢または推進される。内部容積部１０９は、容器１００の側壁１０２によって円周方向または径方向で制限される。遠位方向２では、内部容積部１０９は出口１１６によって制限される。内部容積部１０９は、穿孔可能封止部２０６によって遠位方向２で制限される。近位方向３では、内部容積部１０９は栓２１０によって制限される。特に、内部容積部１０９は、栓２１０の遠位面２１３によって制限される。
【００９０】
内部容積部１０９は、容器１００の内部に収容される注射用薬剤５０の量を画成する。容器１００の使用中、かつ注射用薬剤５０が容器１００の内部から排出されているときに、内部容積部１０９のサイズは、栓２１０が遠位方向２に出口１１６に向けて駆動されるにつれて減少する。内部容積部１０９のサイズを測定または決定するために、栓２１０は測定装置２２０を含む。測定装置２２０は、栓２１０の中または上に配置される。測定装置２２０は、全体が栓２１０の本体２１１の内側に封入される。測定装置２２０は、栓２１０の遠位面２１３、近位面２１４および外側側壁２１２のうちのいずれかより所定のゼロでない距離の栓２１０の内側に設置される。
【００９１】
１つの例では、測定装置２２０はハウジング２２１を含む。測定装置２２０またはその少なくとも１つの構成要素は、別法として栓２１０の内側かつハウジング２２１の外側に、測定装置２２０またはその少なくとも１つの構成要素が栓２１０の本体２１１の外面と同一平面になるように配置される。たとえば、測定装置２２０は、遠位面２１３または近位面２１４と同一平面にすることができる。測定装置２２０またはその構成要素はまた、遠位面２１３および近位面２１４の少なくとも一方から突き出ることがある。
【００９２】
測定装置２２０のその構成要素を含む一例が、より詳細に図４に概略的に示されている。測定装置２２０は、電磁測定信号Ｓ１を内部容積部１０９の中へ、または内部容積部１０９を経由して発するように構成されている信号発生器２２２を含む。測定信号Ｓ１は電磁信号である。電磁信号は光信号を含むか光信号であり得る。電磁信号は、光ビームおよび光パルスの少なくとも一方を含み得る。
【００９３】
測定装置２２０はさらに、電磁フィードバック信号Ｆ１を検出するように構成されている信号受信器２２４を含む。電磁フィードバック信号Ｆ１は、測定信号と、側壁１０２、出口１１６、および内部容積部１０９のうちの少なくとも１つとの相互作用を示す。測定信号Ｓ１を内部容積部１０９の中へ発することによって、測定信号Ｓ１と、側壁１０２、出口１１６、穿孔可能封止部２０６または内部容積部１０９のうちの少なくとも１つとの相互作用を直接示す、それぞれのフィードバック信号Ｆ１が発生する。検出されたフィードバック信号Ｆ１だけに基づいて、またはフィードバック信号Ｆ１と測定信号Ｓ１との比較に基づいて、内部容積部１０９のサイズの精密な決定がもたらされる。フィードバック信号Ｆ１だけに基づいて、および／またはそれぞれの測定信号Ｓ１に基づいて、容器１００の本体１０１に対する栓２１０の長手方向位置が決定または測定される。これにより、内部容積部１０９の瞬時的なサイズが導出される。
【００９４】
図４のブロック図は、測定装置２２０の１つの例を示す。測定装置２２０は、栓２１０の本体２１１の内側に測定装置２２０を封入することをもたらし有効にする、ハウジング２２１を含み得る。測定装置２２０はプロセッサ２２６を含む。プロセッサ２２６は、たとえばマイクロコントローラの形態の、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の形態のマイクロプロセッサである。測定装置２２０はＰＣＢ  ２２９を含み得る。図４の例では、測定装置２２０の信号発生器２２２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源２４０を含む。
【００９５】
容器１００を製造、組み立て、または注射用薬剤５０で充填したとき、容器１００の測定可能な幾何学的特性が個別に決定される。
【００９６】
測定装置２２０はさらに、図２に示された外部電子デバイス４００とデータを交換するように構成されている通信インターフェース２３０を含み得る。外部電子デバイス４００は一般に、プロセッサ４０２、データ記憶装置４０４および通信インターフェース４０６を含む。通信インターフェース４０６は、測定装置２２０の通信インターフェース２３０と通信するように、かつデータを交換するように構成される。一般に、通信インターフェース２３０ならびに通信インターフェース４０６は、無線データ伝送用に構成される。通信インターフェース２３０および／または通信インターフェース４０６は、ＲＦ電磁信号を介して通信するように構成される。通信インターフェース２３０、４０６は、たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）、ＲＦＩＤもしくはＮＦＣ通信、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信プロトコルおよび規格に従って、無線通信用に構成される。
【００９７】
測定装置２２０はさらに、測定装置２２０と外部電子デバイス４００との間の無線データ伝送を有効にするために、アンテナ２３４を含む。アンテナ２３４はさらに、外部の電磁界ＥＭから、たとえば無線周波数電界（ＲＦ）から電磁エネルギーを引き出す、または取り入れるように構成される。測定装置２２０は、外部の電磁界ＥＭから引き出された電磁エネルギーによって全体的に駆動されることが一般に考えられる。別法として、または追加して、測定装置２２０は、たとえば再充電可能電池として実施された電気エネルギー貯蔵部２３８を含むことが考えられる。電気エネルギー貯蔵部２３８は、アンテナ２３４ならびにプロセッサ２２６に接続される。電気エネルギー貯蔵部２３８は、外部の電磁界ＥＭからアンテナ２３４を介して引き出された電気エネルギーによって再充電される。
【００９８】
プロセッサ２２６は、信号受信器２２４から取得可能な電気信号を通信インターフェース２３０を介して外部電子デバイス４００へ転送することが制限されることが一般に考えられる。このようにして、測定装置２２０の計算能力ならびに電力消費が最小限まで低減される。信号受信器２２４から取得可能な信号の処理は、外部電子デバイス４００のプロセッサ４０２によってすべて行われる。したがって、外部電子デバイス４００に実装されるソフトウェアアプリケーションが、内部容積部１０９のサイズの計算値をもたらすことができ、また容器１００の瞬時的な充填レベルを決定するように構成される。
【００９９】
別の例では、プロセッサ２２６は、信号受信器２２４で受信された信号に基づいて内部容積部１０９のサイズを決定または計算するように構成される。検出フィードバック信号から導出された、および／または発せられた測定信号から得られた、受信器２２４の事前処理信号もしくは未処理信号および／または処理データもまた、データ記憶装置２２８に記憶される。したがって、測定装置２２０と外部電子デバイス４００との間の通信およびデータの転送は、内部容積部のサイズに、および／または容器１００の本体１０１に対する栓２１０の瞬時的な長手方向位置に、限定される。
【０１００】
さらに、データ記憶装置２２８は、内部容積部に関する、または栓２１０の長手方向位置に関する多数のサイズ情報を記憶するように構成されることが考えられる。データ記憶装置２２８は、用量履歴を記憶するように構成される。データ記憶装置２２８は、測定信号Ｓ１から導出された、および／またはフィードバック信号Ｆ１からタイムスタンプと共に導出されたデータを記憶するように構成される。このようにして、容器１００の用量履歴が栓２１０の内部に記憶される。
【０１０１】
図３および図４による例の信号発生器２２２は、光測定信号、したがって電磁測定信号Ｓ１を発するように構成される。電磁測定信号Ｓ１は、光測定信号Ｓ１が容器１００の内部容積部１０９の中へ伝播するようにして信号発生器２２２によって生成され発せられる。光測定信号Ｓ１は、側壁１０２、出口１１６または内部容積部１０９のうちの少なくとも１つと、したがって注射用薬剤５０と相互作用している。光測定信号Ｓ１は、側壁１０２、出口１１６、内部容積部１０９およびその中にある注射用薬剤５０のうちの少なくとも１つによって反射、回折および／または吸収される。このような相互作用に対する反応として、信号受信器２２４によって検出可能である電磁フィードバック信号Ｆ１が発生し、または出現する。
【０１０２】
１つの例では、信号発生器２２２は、光ビームまたは光パルスを内部容積部１０９の中へ発するための光源２４０を含む。信号受信器２２４は、フォトダイオードまたは光検出器を、たとえば光フィードバック信号Ｆ１を検出する電荷結合デバイスの形態で含み得る。１つの例では、信号受信器は、光学飛行時間（ＴＯＦ）検出器２４２を含む。光フィードバック信号Ｆ１は、光測定信号Ｓ１の反射でもよい。一代替形態として、光フィードバック信号は、側壁１０２、出口１１６、内部容積部１０９または注射用薬剤５０のうちの少なくとも１つの上で、または側壁１０２、出口１１６、内部容積部１０９または注射用薬剤５０のうちの少なくとも１つによって散乱した光測定信号Ｓ１の一部とすることができる。
【０１０３】
１つの例では、信号受信器２２４は飛行時間検出器２４２である。このため、たとえば超高速ＬＥＤの形態の信号発生器２２２と信号受信器２２４の両方が、プロセッサ２２６に接続される。信号発生器２２２は、プロセッサ２２６によって制御されトリガされる比較的高速の電流源２２３によってパルス駆動される。たとえば、超高速または比較的高速のＴＯＦセンサまたはフォトダイオードの形態の信号受信器２２４は、内部容積部１０９から、出口１１６から、または容器の本体１０１の側壁１０２から反射される電磁フィードバック信号または光フィードバック信号Ｆ１を受信する。通常、いくつかの光パルスまたは一連の光パルスが、信号発生器２２２によって生成され発せられる。
【０１０４】
光フィードバック信号Ｆ１を形成する検出反射光パルスは、信号受信器２２４によって検出される。光測定信号Ｓ１の発射とそれぞれの光フィードバック信号Ｆ１の検出との間の位相シフトおよび／または時間遅延からプロセッサ２２６は、ランタイム、または信号発生器２２２と容器の反射構造物と信号受信器２２４との間の距離、を計算または決定することができる。通常、穿孔可能封止部２０６の内面２０７または近位面は、反射面を含み得る。このようにして、内部容積部１０９を通って伝播する光測定信号Ｓ１は、近位面２０７で反射され、光フィードバック信号Ｆ１として信号受信器２２４へ返される。またここで、製造したとき、組み立てたとき、または容器１００を充填したとき、それぞれの較正手順が実行される。
【０１０５】
たとえば、信号発生器２２２は、内部容積部１０９の中への少なくとも１つ、またはいくつかの光パルスを第１の時点ｔ１で生成し発するように構成され、信号受信器２２４は、少なくとも１つの、またはいくつかの反射された光パルスを検出するように構成される。信号受信器２２４は特に、信号発生器２２２によって以前に発せられ、側壁１０２、出口１１６、および穿孔可能封止部２０６の近位面２０７のうちの少なくとも１つによって反射された光パルスを検出するように構成される。信号受信器２２４は、反射された光パルスが検出される第２の時点ｔ２を検出または決定するように構成される。第１の時点ｔ１と第２の時点ｔ２との間の時間間隔は、発せられた光が信号発生器２２２から信号受信器２２４まで伝播するのに必要な時間遅延を表す。通常、信号発生器２２２と信号受信器２２４の両方がプロセッサ２２６に接続され、プロセッサ２２６によって駆動またはトリガされる。光信号発生器２２２および／または光信号受信器２２４は、栓２１０の本体２１１の内部に完全に密閉または埋設される。このため、栓２１０の本体２１１の材料は、電磁測定信号およびそれぞれの電磁フィードバック信号の波長に対して実質的に透光性であり得る。そうではなく、非透光性または不透明の栓２１０の材料の場合には、光信号発生器２２２および光信号受信器２２４は、栓２１０の本体２１１の遠位面２１３に設置される。
【０１０６】
図３に示されるように、信号発生器２２２および信号受信器２２４の少なくとも一方は、栓２１０の遠位面２１３の凹部２１５に設置される。図３に示されるように、たとえばＬＥＤの形態の信号発生器２２２は、凹部２１５に設置される。光信号受信器２２４は、栓２１０の本体２１１の遠位面２１３と同一平面にある。このようにして、栓１１０の最も遠位の位置でも、栓２１０と出口１１６との間の距離の測定値を有効にするために必要とされる、光測定信号Ｓ１と光フィードバック信号Ｆ１との少なくとも最小伝播距離が少なくとも残ることが保証される。
【０１０７】
光信号受信器２２４の陥凹配置はまた、電磁測定信号または光測定信号Ｓ１による光信号受信器２２４の直接照射を回避するのに有利でもある。信号発生器２２２および信号受信器２２４の少なくとも一方の陥凹配置は、光信号受信器２２４の一種の遮蔽をもたらす。このようにして、側壁１０２、出口１１６、または近位面２０７のうちの少なくとも１つから反射された光フィードバック信号Ｆ１だけが信号受信器２２４に当たることがもたらされる。
【０１０８】
図５に示された別の例では、測定装置３２０は光学干渉計３２１を含む。光学干渉計３２１は、十分なコヒーレンス長の光ビームまたは光パルスを生成するように構成された光源３４０、たとえばＬＥＤを含む、光信号発生器３２２を含む。光学干渉計３２１はさらに、プロセッサ３２６および光信号受信器３２４を含む。光信号受信器は、フォトダイオードもしくはフォトダイオードのアレイ、または電荷結合ピクセルを含み得る。
【０１０９】
光学干渉計３２１は、図３に示されるように、栓２１０の内部に埋設される。光学干渉計３２１は、ビームスプリッタ３２７およびリフレクタ２２８を含む。光信号発生器３２２によって生成された光ビームは、ビームスプリッタ３２７まで伝播する。そこで光ビームは、信号ビームＳ２と参照ビームＲＳとに分割される。参照ビームＲＳは、リフレクタ３２８に向けて反射される。リフレクタ３２８で参照ビームＲＳは、ビームスプリッタ３２７の方へ反射される。光測定信号である信号ビームＳ２は、容器１００の内部容積部１０９の中へ伝播する。そこで信号ビームは、反射構造物で、たとえば穿孔可能封止部２０６の内側面２０７で反射される。１つの例では、ビームスプリッタ３２７、光信号受信器２２４およびリフレクタ３２８はすべて、栓２１０の内部で実施され配置される。
【０１１０】
ビームスプリッタ３２７は、栓２１０の遠位面２１３に配置される。ビームスプリッタは、図３に関連して説明したように、遠位面２１３の凹部２１５に配置される。面２０７から反射された光フィードバック信号Ｆ２は、ビームスプリッタ３２７の方へ方向が変えられる。ビームスプリッタでは、反射参照ビームＲＳと光フィードバック信号Ｆ２が再結合し、光信号受信器３２４へ向かって共伝播する。結果として、光信号受信器３２４に干渉縞が生じる。出口１１６に向かって栓２１０が動くので、ビームスプリッタ３２７と面２０７との間の距離が変化するにつれて干渉縞の構成が変化する。干渉縞の構成の変化は、栓２１０が容器１００の本体１０１に対して変位する距離を直接示す。
【０１１１】
ビームスプリッタ３２７とリフレクタ３２８との間の距離は一定である。参照ビームＲＳは光ファイバ３２９を通って伝播して、栓２１０の内部にビームスプリッタ３２７とリフレクタ３２８の間の比較的長い光路長を実現することも有効にし得る。
【０１１２】
図６のフローチャートには、内部容積部１０９のサイズを決定する方法の様々な方法工程が示されている。最初の工程５００で、容器１００が組み立てられる。ここで、栓２１０は、容器１００の本体１０１に挿入される。その後、たとえば容器１００のヘッド部１０５ａに穿孔可能封止部２０６を配置することによって、出口１１６が封止される。次の工程５０２で、最初の測定が実行される。ここで、信号発生器２２２、３２２がトリガされて、少なくとも１つの測定信号Ｓ１、Ｓ２が内部容積部１０９の中へ、または内部容積部１０９を経由して発せられる。少なくとも１つの、または一連のフィードバック信号Ｆ１、Ｆ２が、信号受信器２２４、３２４によって検出される。その後、次の工程５０４で、測定された信号が較正される。したがって、最初の測定の結果には、組み立てプロセス中に決定または事前決定される内部容積部１０９の実際のサイズが割り当てられる。
【０１１３】
ステップ５０６で、較正がデータ記憶装置２２８に記憶される。後で、また、たとえば注射デバイスの容器の使用中に、測定装置２２０、３２０はトリガされて、それぞれの測定が実行され、少なくとも測定信号Ｓ１、Ｓ２が、工程５０８で内部容積部１０９の中へ、または内部容積部を経由して発せられる。
【０１１４】
次の工程５１０で、少なくとも１つの、または一連のフィードバック信号Ｆ１、Ｆ２が、信号受信器２２４、３２４によって受信される。受信信号から、特に、電磁測定信号の送信と反射電磁フィードバック信号の受信との間の時間遅延から、ならびに、電磁信号が伝播する媒体の屈折率についての知識を用いて、信号発生器と信号受信器との間の光路長が、電磁放射の既知の速度に基づいて計算される。この時間遅延から、栓２１０の遠位面２１３と、たとえば穿孔可能封止部２０６の近位面２０７との間の軸方向距離が、工程５１２で計算される。容器１００の直径および／または幾何学的断面を知っていると、内部容積部２０９のサイズ、および容器１００の内部に残された薬剤の量を正確に計算することができる。
【０１１５】
図６に関して上述したフローチャートに対する様々な修正が、測定装置の様々な例の機能と、この機能がたとえば外部電子デバイス４００と相互作用することとに応じて、考えられることに留意されたい。
【０１１６】
薬物容器１００の２つのさらなる例が、図７および図８に示されている。図では、栓２１０はかなり大きい凹部２１５を含む。栓２１０の遠位面２１３が、液体薬物５０と接触している。凹部２１５は、内部容積部１０９に向かって開いている。図７に示されるように、信号受信器２２４は、凹部２１５の底部に設置されている。凹部２１５の軸方向長さは、栓２１０の軸方向全長Ｌの３０％よりも大きい。凹部の軸方向長さは、栓２１０の軸方向全長Ｌの５０％よりも大きいことがある。別の例では、凹部２１５の軸方向長さまたは軸方向深さは、栓２１０の軸方向全長Ｌの６０％よりも大きい、７５％よりも大きい、さらには８０％以上であることがある。
【０１１７】
このようにして、信号発生器によって発せられ、遠位端１０３で反射され、信号受信器２２４によって検出される電磁放射の光路長は、図３に示された例と比較して、実質的に長くなる。これは、栓２１０が容器１００の遠位端１０３にかなり近づけて設置されなければならない場合に、特に有利である。光路長を長くすることは、信号発生器２２２によって発せられ信号受信器２２４によって受信される電磁放射の飛行時間測定に有利である。凹部２１５の軸方向長さは、電磁信号Ｓ１、Ｆ１のうちの少なくとも１つの、適切に画成されたランタイムオフセットをもたらす。
【０１１８】
この幾何形状の変化は別として、図７の栓２１０は、図３に関して説明された栓２１０とむしろ同じであるか非常に類似している。図３に関連して説明された栓２１０のすべての機能および特性は、図７および図８に描写された栓２１０に等しく有効である。
【０１１９】
図７に示したものの代替形態として、凹部２１５が信号発生器２２２を収容できるのに対し、信号受信器２２４が栓２１０の遠位面２１３に設置される。信号発生器２２２および信号受信器２２４の少なくとも一方が、凹部２１５の底部に設置される。
【０１２０】
図８の例では、凹部２１５は、第１の凹部セクション２１５ａと第２の凹部セクション２１５ｂに分割されている。第１の凹部セクション２１５ａには、信号受信器２２４が設置される。第２の凹部セクション２１５ｂには、信号発生器２２２が設置される。２つの凹部セクション２１５ａ、２１５ｂは、セパレータ２１６によって分離される。セパレータ２１６は、凹部２１５の底部から軸方向の遠位方向に突き出る仕切り壁によって形成される。第１の凹部セクション２１５ａと第２の凹部セクション２１５ｂは、径方向に分離される。これらの凹部は、栓２１０の軸方向延長部に対して同じである、または異なる軸方向位置に設置される。
【０１２１】
ここでも、凹部２１５の軸方向全長は、栓２１０の軸方向全長Ｌの３０％よりも大きい、５０％よりも大きい、６０％よりも大きい、７５％よりも大きい、さらには８０％以上であることがある。セパレータ２１６の軸方向長さは、凹部２１５の軸方向長さよりも小さくてもよい。凹部２１５の底部から離れる方に向く、セパレータ２１６の自由な、遠位に延びる端部が、栓２１０の遠位面２１３と比較して近位に凹んでいる。別の例では、セパレータ２１６の軸方向全長は、凹部２１５の、またはその凹部セクション２１５ａ、２１５ｂのいずれかの、軸方向長さと実質的に等しくてもよい。
【０１２２】
図に示した、および／または上述した例のいずれかでは、凹部２１５は、液体薬剤５０で充填されるか、透明な充填材料２１７で充填されるかのどちらかである。たとえば、凹部２１５は、透明なポリマーで充填される。充填材料２１７は、ＣＯＣ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＣＯＰ、またはこれらの混合物のうちの少なくとも１つを含み得る。凹部２１５を充填材料２１７で充填することは、栓２１０の機械的安定性を維持するのに、また側壁２１２に対する栓２１０の十分な封止機能をもたらすのに有益である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  注射デバイス
２  遠位方向
３  近位方向
１１  ピストンロッド
１４  駆動機構
１６  用量ダイヤル
１８  トリガ
２０  ハウジング
２１  カートリッジホルダ
２２  本体
２３  貫通口
２４  キャップ
２５  窓
２６  窓
２７  内部針キャップ
２８  外部針キャップ
３１  ソケット
３２  ねじ山
４０  注射針
４１  針ハブ
５０  薬剤
１００  容器
１０１  本体
１０２  側壁
１０３  遠位端
１０４  近位端
１０５  ネック部
１０５ａ  ヘッド部
１０７  肩部
１０８  フェルール
１０９  内部容積部
１１５  側壁
１１６  出口
２０６  穿孔可能封止部
２０７  面
２０９  内部容積部
２１０  栓
２１１  本体
２１２  側壁
２１３  遠位面
２１４  近位面
２１５  凹部
２１５ａ  凹部セクション
２１５ｂ  凹部セクション
２１６  セパレータ
２１７  充填材料
２２０  測定装置
２２１  ハウジング
２２２  信号発生器
２２３  電流源
２２４  信号受信器
２２６  プロセッサ
２２８  データ記憶装置
２２９  プリント回路基板
２３０  通信インターフェース
２３４  アンテナ
２３８  電気エネルギー貯蔵部
２４０  光源
２４２  ＴＯＦ検出器
３２０  測定装置
３２１  光学干渉計
３２２  信号発生器
３２４  信号受信器
３２６  プロセッサ
３２７  ビームスプリッタ
３２８  リフレクタ
３２９  光ファイバ
３４０  光源
４００  外部電子デバイス
４０２  プロセッサ
４０４  データ記憶装置
４０６  通信インターフェース
【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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【国際調査報告】
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