(57)【要約】  眼科用ハンドピースのための再使用制限アセンブリは、軸を有するアクチュエータと、該アクチュエータに電力を供給するための電源と、前記アクチュエータを制御するためのコントローラと、機械的結合インターフェースと、ハウジングとを有する。前記機械的結合インターフェースは、前記アクチュエータの軸に取り付けられ、一端に合わせ面を有する。前記ハウジングは、前記電源と前記コントローラと前記アクチュエータを少なくとも部分的に封入する。前記再使用制限アセンブリは、使い捨て型注射器具に着脱自在である。
2010535040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科用ハンドピースのための再使用制限アセンブリであって、軸を有するアクチュエータと、該アクチュエータに電力を供給するための電源と、前記アクチュエータを制御するためコントローラと、前記軸に取り付けられかつ一端に合わせ面を有する機械的結合インターフェースと、前記電源と前記コントローラと前記アクチュエータを少なくとも部分的に封入するハウジングとを有し、前記再使用制限アセンブリは、使い捨て型注射器具に着脱自在であることを特徴とする再使用制限アセンブリ。
【請求項２】
更に、前記再使用制限アセンブリのインターフェース面上に配置された１組のインターフェース・コネクタを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記インターフェース・コネクタの組は、先端セグメントに電力を提供することを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記インターフェース・コネクタの組は、温度制御装置に電力を供給することを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記インターフェース・コネクタの組は、前記コントローラを熱センサに接続することを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記インターフェース・コネクタの組は、前記コントローラを記憶装置に接続することを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項７】
先端セグメントの状態に関するデータは、前記インターフェース・コネクタの組を通って前記コントローラに送られることを特徴とする請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項８】
投薬量データが、前記インターフェース・コネクタの組を介して前記コントローラに伝達されることを特徴とする請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記投薬量データは前記アクチュエータを制御するのに使用されることを特徴とする請求項８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
温度データは、前記インターフェース・コネクタの組を通って前記コントローラに送られることを特徴とする請求項６に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記温度データは温度制御装置を制御するのに使用されることを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
更に、前記アクチュエータがストール状態に遭遇しているかどうか検出するためのストールセンサと、該ストールセンサを前記コントローラに接続するためのインターフェースとを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
更に、前記アクチュエータ軸の移動距離を測定する変位センサと、該変位センサを前記コントローラに接続するためのインターフェースとを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記電源はバッテリであることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記アクチュエータはステップモータであることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記アクチュエータはバネ駆動機構であることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記アクチュエータ軸は前記機械的結合インターフェースに堅固に接続されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記アクチュエータ軸は玉継ぎ手を介して前記機械的結合インターフェースに結合されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
更に、前記電源の状態をモニタリングするための電源コントローラを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
更に、前記再使用制限アセンブリの底面に配置された電気接点であって、充電ベースとインターフェースをとるための電気接点を有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
前記電気接点は電子タイプのインターフェースであることを特徴とする請求項２０に記載のアセンブリ。
【請求項２２】
更に、前記再使用制限アセンブリの底面近くに配置される誘導要素であって、充電ベースとインターフェースをとるための誘導要素を有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２３】
更に、前記ハウジング内に位置するＲＦＩＤリーダーであって、ＲＦＩＤタグからの情報を読みこむようになっているＲＦＩＤリーダーを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２４】
前記コントローラは、所定用量の物質を供給するために前記アクチュエータ軸と前記機械的結合インターフェースを移動させる距離を決定することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２５】
前記コントローラは、前記アクチュエータ軸が一定の速度で動くように前記アクチュエータを作動させることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２６】
前記コントローラは、前記アクチュエータ軸が可変速度で動くように前記アクチュエータを作動させることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２７】
更に、前記ハウジング上に配置されるインジケータであって、前記再使用制限アセンブリの状態に関する情報を提供するためのインジケータを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項２８】
前記インジケータはディスプレイであることを特徴とする請求項２７に記載のアセンブリ。
【請求項２９】
眼科用ハンドピースのための再使用制限アセンブリであって、軸を有するアクチュエータと、該アクチュエータに電力を供給するための電源と、前記アクチュエータを制御するためのコントローラと、前記軸に取り付けられかつ一端に合わせ面を有する機械的結合インターフェースと、前記再使用制限アセンブリのインターフェース面上に設けられた１組のインターフェース・コネクタと、前記アクチュエータ軸の移動距離を測定するための変位センサと、前記変位センサを前記コントローラに接続するためのインターフェースと、前記電源と前記コントローラと前記アクチュエータを少なくとも部分的に封入するハウジングと、該ハウジング上に配置され前記再使用制限アセンブリの状態に関する情報を提供するインジケータとを有し、前記コントローラは、所定用量の物質を眼球に供給するべく前記アクチュエータが前記アクチュエータ軸を駆動するように、前記アクチュエータの作動を制御することを特徴とする再使用制限アセンブリ。
【請求項３０】
前記インターフェース・コネクタの組は、先端セグメントに電力を供給することを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３１】
前記インターフェース・コネクタの組は、前記コントローラを熱センサに接続することを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３２】
前記インターフェース・コネクタの組は、前記コントローラを記憶装置に接続することを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３３】
前記先端セグメントの状態に関するデータが、前記インターフェース・コネクタの組を介して前記コントローラに伝達されることを特徴とする請求項３２に記載のアセンブリ。
【請求項３４】
投薬量データが、前記インターフェース・コネクタの組を介して前記コントローラに伝達されることを特徴とする請求項３２に記載のアセンブリ。
【請求項３５】
前記投薬量データは、前記アクチュエータを制御するのに使用されることを特徴とする請求項３４に記載のアセンブリ。
【請求項３６】
温度データが、前記インターフェース・コネクタの組を介して前記コントローラに伝達されることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３７】
前記温度データは、温度制御装置を制御するのに使用されることを特徴とする請求項３６に記載のアセンブリ。
【請求項３８】
更に、前記アクチュエータがストール状態に遭遇しているかどうか検出するためのストールセンサと、該ストールセンサを前記コントローラに接続するためのインターフェースとを有することを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項３９】
前記電源はバッテリであることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４０】
前記アクチュエータは、ステップモータ、ＤＣモータ、リニア駆動部に結合された回転センサを備えたＤＣモータ、及びリニアセンサを備えたリニア駆動部に結合されたＤＣモータからなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４１】
前記アクチュエータはバネ駆動機構であることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４２】
前記アクチュエータ軸は前記機械的結合インターフェースに堅固に接続されることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４３】
前記アクチュエータ軸は玉継ぎ手を介して前記機械的結合インターフェースに結合されることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４４】
更に、前記ハウジング内に位置するＲＦＩＤリーダーであって、ＲＦＩＤタグからの情報を読みこむようになっているＲＦＩＤリーダーを有することを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４５】
前記コントローラは、前記アクチュエータ軸が一定の速度で動くように前記アクチュエータを作動させることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４６】
前記コントローラは、前記アクチュエータ軸が可変速度で動くように前記アクチュエータを作動させることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【請求項４７】
前記インジケータはディスプレイであることを特徴とする請求項２９に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２００６年１０月１６日出願の米国特許出願第１１／５８１，６２９号、２００６年１０月１６日出願の米国特許出願第１１／５８１，６３０号、２００６年１０月１６日出願の米国特許出願第１１／５８１，５９１号及び２００６年５月１７日出願の米国特許出願第１１／４３５，９０６号の一部継続出願である。
本発明は使い捨て型医療機器に関し、特に、改良されたプランジャ結合部とシールを有する使い捨て可能な先端を備えたツーピースの眼科用薬物送達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼球後部の数々の疾患・状態には視力を脅かすものがある。例えば、加齢黄斑変性症（ＡＲＭＤ）、脈絡膜血管新生（ＣＮＤ）、網膜障害(例えば、糖尿病性網膜症、硝子体網膜症)、網膜炎（例えば、サイトメガロウィルス（ＣＭＶ）網膜炎）、ぶどう膜炎、黄斑浮腫、緑内障、および神経障害などがそうである。
【０００３】
これら、および他の病気は目に薬剤を注射することで治療可能である。このような注射は、従来の注射器と針を使用して通常、手動操作によってなされている。図１は、目に薬剤を注入するのに使用される従来型注射器の斜視図である。図１において、注射器は、針１０５、ルアーハブ１１０、チャンバ１１５、プランジャ１２０、プランジャ軸１２５及び親指当て１３０を有している。周知のように、注入されるべき薬剤はチャンバ１１５内にある。親指当て１３０を押すことでプランジャ１２０により薬剤が針１０５を介して射出される。
【０００４】
そのような注射器を使用する際に、外科医は、針で眼球組織に穴をあけ、注射器をしっかりと保持し、（看護師による補助の有無にかかわらず）注射器プランジャを作動させて眼球内部に液体を注入しなければならない。注射器上の副尺が小さな注入量に正確に比例しているわけではないので、注入量は通常、正確な形では制御されない。液体の流速は制御されない。また、副尺を読むことも視差を被り易くなる。「不安定な」注射のために組織を損傷してしまう可能性もある。又、針を眼球から引き抜く際に薬剤が逆流する可能性もある。
【０００５】
これまで少量の液体送出を制御するための試みがなされてきた。市販の液体ディスペンサには、ロードアイランド州プロビデンスのＥＦＤ社のＵＬＴＲＡ（登録商標）容積型ディスペンサがある。このＵＬＴＲＡディスペンサは通常、少量の工業用接着剤の調剤に使用される。それは従来の注射器とカスタム化された分配先端を利用する。注射器プランジャは、電気ステップモータと作動流体を用いて作動される。オハイオ州クリーブランドのＰａｒｋｅｒ Ｈａｎｎ-ｉｆｉｎ社は、カリフォルニア州サンディエゴのＡｕｒｏｒａ  Ｉｎｓｔｒｕ-ｍｅｎｔｓ ＬＬＣによって作られた創薬利用のために少量液体ディスペンサを配給している。パーカー/オーロラのディスペンサは圧電型の調剤機構を用いている。スイスのＹｐｓｏｍｅｄ社は、主に患者自身によるインシュリンやホルモン注射のために、注射ペンと自動化された注射器の系列を生産している。この製品ラインは簡単な使い捨て型ペンと電子制御の電動式注射器を含んでいる。
【０００６】
特許文献１は、網膜剥離や網膜裂傷に対処する外科手術の際の流体/輸液交換において、眼球に粘性流体（例えば、シリコン油）を注射する一方で、眼球から２番目の粘性流体（例えば、ペルフルオロカーボン液体）を吸引するような眼科用システムを開示している。このシステムはプランジャを備えた従来の注射器を備えている。注射器の一端は、プランジャを作動させるために一定の空気圧を供給する気圧源と流動的に連結されている。注射されるべき粘性流体を投与するために、注射器の他方端は管類を介して注入カニューレと流動的に結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，２９０，６９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
再利用可能なアセンブリに着脱可能な比較的安価な先端セグメントを有した、眼球に薬剤を注入するための携帯型ハンドピースを持つことが望ましい。先端アセンブリの中に滅菌部品を保持する一方で、再利用可能なアセンブリの中に、電子部品や駆動機構などのより高価な部品を配置することは、薬物送達システムの効率とコストパフォーマンスを向上させることになる。注入プロセスのための機能部品を再利用可能なアセンブリに持たせることも好ましいだろう。又、次に、注射時は再利用可能なアセンブリに容易に取り付けることができ、又注射後は容易に取り外して廃棄可能な使い捨て型先端セグメントを持つことも好ましい。そのようなシステムは従来の注射器を超え、多大なる利益をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の原理に一致する一実施形態において、本発明は、軸が付いたアクチュエータ、電力をアクチュエータに供給するための電源、アクチュエータを制御するためのコントローラ、機械的結合インターフェース及びハウジングを備えた再使用制限アセンブリから構成される。機械的結合インターフェースは、アクチュエータ軸に結合されて、一端に合わせ面を備える。ハウジングは、電源、コントローラ及びアクチュエータを少なくとも部分的に取り囲む。再使用制限アセンブリは使い捨て型注射器具に着脱可能である。
【００１０】
本発明の原理に一致するもう１つの実施形態において、本発明は、軸が付いたアクチュエータ、電力をアクチュエータに供給するための電源、アクチュエータを制御するためのコントローラ、機械的結合インターフェース、ハウジング及びインジケータを備えた再使用制限アセンブリから構成される。機械的結合インターフェースは、アクチュエータ軸に結合されて、一端に合わせ面を備える。ハウジングは、電源、コントローラ及びアクチュエータを少なくとも部分的に取り囲む。インジケータはハウジング上に位置し、再使用制限アセンブリの状態に関する情報を提供する。コントローラは、眼球内に所定用量の薬剤が投与されるべくアクチュエータがアクチュエータ軸を駆動するように、アクチュエータの作動を制御する。
【００１１】
以上の概略説明と以下の詳細な説明の双方は、典型的かつ説明的なものであって、請求されたように本発明の更なる説明を提供することを意図したものであることを理解されたい。以下の説明も本発明の実践も、発明の更なる利点と目的を説明し、提案するものである。
【００１２】
本願明細書に組み入れられ、その一部を成す添付図面は本発明の幾つかの実施形態を示しており、記述と共に本発明原理の説明を果たしている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による注射器の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による使い捨て型先端セグメントと再使用制限アセンブリを含む眼科用医療機器を示す図である。
【図３】本発明の原理に従った、再使用制限アセンブリの他の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の原理に従った、再使用制限アセンブリの別の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、使い捨て型先端セグメントと再使用制限アセンブリの断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、眼科用医療機器のための使い捨て型先端セグメントの断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、眼科用医療機器のための使い捨て型先端セグメントの断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、使い捨て型先端セグメントの断面図及び再使用制限アセンブリの部分図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による、眼科用医療機器のための使い捨て型先端セグメントの断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの一実施形態の端面図である。
【図１０Ａ】本発明の実施形態に含まれ得る回路の概略図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施形態に含まれ得る回路の概略図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施形態に含まれ得る回路の概略図である。
【図１０Ｄ】本発明の実施形態に含まれ得る回路の概略図である。
【図１１】本発明の原理に従った、再使用制限アセンブリの端面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、再使用制限アセンブリの断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、再使用制限アセンブリの断面図である。
【図１４】本発明の原理に従ったサブアセンブリの断面図である。
【図１５】本発明の原理に従ったサブアセンブリの断面図である。
【図１６】本発明の原理に従った、再使用制限アセンブリ、先端セグメント及び充填ベースの断面図である。
【図１７Ａ】本発明の原理に従った、眼球内物質注入に関係する１方法のフローチャートである。
【図１７Ｂ】本発明の原理に従った、眼球内物質注入に関係する１方法のフローチャートである。
【図１８】本発明の原理に従った、眼球内物質注入に関係する１方法のフローチャートである。
【図１９】本発明の原理に従った、眼球内物質注入に関係する１方法のフローチャートである。
【図２０】本発明の原理に従った、眼球内物質注入に関係する１方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
その例を添付図面に示した本発明の典型的実施形態を詳細に参照する。図面を通じ、同一又は類似部品については可能な限り同一番号を使用することとする。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態による、使い捨て型先端セグメントと再使用制限アセンブリを含む眼科用医療機器の１つの図面である。 図２において、医療機器は先端セグメント２０５と再使用制限アセンブリ２５０を備えている。 先端セグメント２０５は、針２１０、ハウジング２１５及びオプションライト２７５を備える。 再使用制限アセンブリ２５０は、ハウジング２５５、スイッチ２７０、ロック機構２６５及びネジ部２６０を備える。
【００１６】
先端セグメント２０５は、再使用制限アセンブリ２５０に着脱可能である。この実施形態では先端セグメント２０５は、ハウジング２１５の内面上に、再使用制限アセンブリ２５０のネジ部２６０上にねじ込まれるネジ部を備える。さらに、ロック機構２６５により先端セグメント２１５が再使用制限アセンブリ２５０に固着される。ロック機構２６５は、ボタンやスライド・スイッチ、又は片持ち機構の形態でもよい。互いに整合する構造上の特徴を持つような、再使用制限アセンブリ２５０に先端セグメント２０５を接続するための他の機構がこの技術分野において公知であり、本発明の範囲内に含まれる。
【００１７】
針２１０は、薬剤などの物質を眼球内に投与するようになっている。針２１０は如何なる公知形状でもよい。望ましくは、針２１０は、その熱的特性が結果として特定の薬物送達を促すように設計される。例えば加熱された薬剤を投与するような場合、針２１０は薬剤の適切供給を容易にすべく（熱的目的のために）その長さは比較的短くても（数ミリメートル）良い。
【００１８】
スイッチ２７０は、システムに入力を供給するようになっている。例えば、スイッチ２７０を、システムの始動や温度制御装置をオンさせるのに使用してもよい。他のスイッチ、ボタン又はユーザ主導の制御入力が一般的に知られており、これらを再使用制限アセンブリ２５０及び／又は先端セグメント２０５に装備させてもよい。
【００１９】
先端セグメント２０５の使用準備ができている時、オプションライト２７５は点灯する。オプションライト２７５をハウジング２１５から突出させても良く、或いはハウジング２１５内に収納させるようにしても良い。但し、この場合オプションライト２１５はハウジング２１５の透明部分を通して見ることになる。他の実施形態ではオプションライト２７５を、使い捨て型先端セグメント２０５の状態を示す、例えば液晶ディスプレイのようなインジケータや分割ディスプレイや他の装置で置き換えるようにしても良い。例えば、システム・エラーやバッテリの充電状態、バッテリの充電不十分状態又は先端セグメント２０５と再使用制限アセンブリ２５０の接続不良状態などに限定されないような他の状態を示すべく、オプションライト２７５を点滅させても良い。ここではインジケータを先端セグメント２０５に示しているが、オプションライト２７５や追加のインジケータを再使用制限アセンブリ２５０上に配置しても良い。
【００２０】
図３は本発明原理に従った再使用制限アセンブリの他の実施形態である。再使用制限アセンブリ２５０は、ボタン３０８、ディスプレイ３２０及びハウジング３３０を備えている。使い捨て型先端セグメント２０５は、再使用制限アセンブリ２５０の端部３４０に結合する。ボタン３０８は、システムに入力を供給するために作動される。スイッチ２７０同様、ボタン３０８によって温度制御装置を作動させたり、プランジャの作動を開始させるようにしても良い。ディスプレイ３２０は、使い捨て型先端セグメント２０５や再使用制限アセンブリ２５０の状態を示すような液晶ディスプレイや分割ディスプレイ、或いは他の装置からなる。
【００２１】
図４は本発明原理に従った再使用制限アセンブリの別の実施形態の断面である。図４において、電源５０５、インターフェース５１７、アクチュエータ５１５及びアクチュエータ軸５１０はハウジング２５５内に配置される。ハウジング２５５の上部はネジ部２６０となっている。ロック機構２６５、スイッチ２７０、ボタン３０８及びインジケータ３０６、３０７は全て、ハウジング２５５上に配置される。
【００２２】
通常、電源５０５はリチウムイオン電池のように再充電可能なバッテリから構成されるが、他の種類のバッテリでも良い。また、電源５０５として他のいかなる種類の動力電池も充当可能である。電源５０５は、システム、特にアクチュエータ５１５に電力供給する。また、電源５０５は再使用制限アセンブリ２５０に接続した先端セグメントにも電源供給する。そのような場合には、電源５０５は先端セグメント内に位置する温度制御装置（図示せず）に電源供給するようにしても良い。オプションとしては、電源５０５をドアや他の類似した機構（図示せず）を介してハウジング２５５から取り外すこともできる。
【００２３】
通常、インターフェース５１７は、電力を電源５０５からアクチュエータ５１５まで流せる導体からなる。電力をシステムの他の部分に提供するべく、インターフェース５１７のような他のインターフェースを設けても良い。
【００２４】
アクチュエータ軸５１０は、アクチュエータ５１５を接続されて駆動される。アクチュエータ５１５は通常、アクチュエータ軸５１０を正確な距離をもって動かせるステップモータか他の種類のモータである。一実施形態において、アクチュエータ軸５１０は、薬剤を眼球に供給する先端セグメントに機械的リンクを介して接続される。このような場合、アクチュエータ５１５は、正確な量の薬剤を眼球に供給するべく正確に軸５１０を動かせるステップモータから構成される。アクチュエータ５１５は、例えば、アクチュエータ外面に係合するタブによってハウジング２５５の内面に固定される。
【００２５】
他の実施形態では、アクチュエータ５１５は、リニアアクチュエータ又はリニアドライバである。このような場合、アクチュエータ５１５は、バネ又はバネ駆動機構だったり、リニアドライブに取り付けられた回転センサ付き歯車ＤＣモータ又はリニアセンサ付きリニアドライブに取り付けられたＤＣモータであったり、或いはリニアステップモータでもよい。また、回転型永久磁石モータのように、他の種類のモータをアクチュエータ５１５用として使用しても良い。
【００２６】
ロック機構２６５、スイッチ２７０及びボタン３０８は、それらが手で操作できるように全てハウジング２５５上に配置される。同様に、インジケータ３０６、３０７も又、それらを見ることができるようにハウジング２５５上に配置される。また、ロック機構２６５、スイッチ２７０、ボタン３０８及びインジケータ３０６、３０７は全てハウジング２５５内に位置するインターフェース（図示せず）を介してコントローラ（図示せず）に接続される。
【００２７】
図５は本発明の一実施形態による使い捨て型先端セグメントと再使用制限アセンブリの断面図である。図５は先端セグメント２０５がどのようにして再使用制限アセンブリ２５０に連結するかを示している。図５に示す実施形態では、先端セグメント２０５は、アセンブリ５５５、プランジャ・インターフェース４２０、プランジャ４１５、調剤チャンバ・ハウジング４２５、先端セグメントハウジング２１５、温度制御装置４５０、熱センサ４６０、針２１０、調剤チャンバ４０５、インターフェース５３０及び先端インターフェース・コネクタ４５３を有する。再使用制限アセンブリ２５０は、機械的結合インターフェース５４５、アクチェータ軸５１０、アクチュエータ５１５、電源５０５、コントローラ３０５、再使用制限アセンブリ・ハウジング２５５、インターフェース５３５及び再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３を備えている。
【００２８】
先端セグメント２０５において、プランジャ・インターフェース４２０は、プランジャ４１５の一端に配置される。プランジャ４１５の他端は調剤チャンバ４０５の一端を形成する。プランジャ４１５は、調剤チャンバ４０５内部でスライドするようになっている。プランジャ４１５の外面は調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面に流体密封される。調剤チャンバ・ハウジング４２５は調剤ハウジング４０５を囲んでいる。通常、調剤チャンバ・ハウジング４２５は円筒形状である。同様に、調剤チャンバ４０５も又、円筒形状である。先端セグメント２０５において、アセンブリ５５５は以下に記述する多数の部品を備える。
【００２９】
針２１０は調剤チャンバ４０５に流体的に接続される。このような場合、調剤チャンバ４０５に含まれた物質は、針２１０を通って眼球内に入ることができる。温度制御装置４５０は調剤チャンバ・ハウジング４２５を少なくとも部分的に取り囲む。この場合、温度制御装置４５０は、調剤チャンバ・ハウジング４２５と調剤チャンバ４０５内の物質を加熱、及び／又は冷却するようになっている。インターフェース５３０は先端インターフェース・コネクタ４５３に温度制御装置４５０を接続する。
【００３０】
調剤チャンバ・ハウジング４２５、温度制御装置４５０及びプランジャ４１５を先端セグメント２０５の各部品は、先端セグメントハウジング２１５によって少なくとも部分的に封入される。本発明原理に一致する１つの実施形態において、プランジャ４１５は調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面に対しシールされる。このシールによって、調剤チャンバ４０５に含まれたどんな物質からの汚染を防ぐことができる。 医療目的上、そのようなシールは好ましい。このシールは、プランジャ４１５上や調剤チャンバ・ハウジング４２５上の如何なる地点にも位置させることができる。
【００３１】
再使用制限アセンブリ２５０において、電源５０５はアクチュエータ５１５に電力供給する。電源５０５とアクチュエータ５１５の間のインターフェース（図示せず）はアクチュエータ５１５に電力を供給するための電線管として働く。アクチュエータ５１５はアクチュエータ軸５１０に接続される。アクチュエータ５１５がステップモータである場合、アクチュエータ軸５１０はアクチュエータ５１５と一体化される。機械的結合インターフェース５４５はアクチュエータ軸５１０に接続される。また、この構成では、アクチュエータ５１５はアクチュエータ軸５１０を針２１０に向かって上方に動かすと機械的結合インターフェース５４５も又針２１０に向かって上方に動くことになる。本発明の他の実施形態では、機械的結合インターフェース５４５とアクチュエータ軸５１０は単一部品から構成される。言い換えれば、アクチュエータ５１５に接続された軸は、単一アセンブリとして、アクチュエータ軸５１０と機械的結合インターフェース５４５の双方を備えることになる。
【００３２】
コントローラ３０５は、インターフェース５３５を介して再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３に接続される。再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３は、機械的結合インターフェース５４５に隣接する再使用制限アセンブリ・ハウジング２５５の上面上に配置される。 この様に、再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３と機械的結合インターフェース５４５の両方が、それぞれ先端インターフェース・コネクタ４５３とプランジャ・インターフェース４２０に接続されるように形成されている。
【００３３】
コントローラ３０５とアクチュエータ５１５は、インターフェース（図示せず）によって接続される。このインターフェース（図示せず）により、コントローラ３０５のアクチュエータ５１５への作動制御が可能になる。さらに、電源５０５とコントローラ３０５の間のインターフェース（図示せず）により、コントローラ３０５の電源５０５への作動制御が可能になる。このような場合において電源５０５が再充電可能な電池である場合、コントローラ３０５によって電源５０５の充電と放電を制御しても良い。
【００３４】
コントローラ３０５は、通常、論理機能を実行できる電源、入力及び出力ピンを備えた集積回路からなる。様々な実施形態では、コントローラ３０５は標的となる装置コントローラである。このような場合には、コントローラ３０５は、例えば温度制御装置や電源供給装置といったような特定の装置や部品を対象とする特定制御機能を実行する。例えば、温度制御装置コントローラは、温度制御装置を制御するための基本機能を有する。他の実施形態では、コントローラ３０５はマイクロプロセッサからなる。そのような場合、コントローラ３０５は、装置を構成する１個以上の部品を制御できるようにプログラム可能である。他のケースにおいて、コントローラ３０５がプログラム可能なマイクロプロセッサでないこともあるが、その場合には、異なる機能を果たす異なる部品を制御するように構成された特殊用途のコントローラとなる。図５ではコントローラ３０５は１部品として示されているが、多くの異なる部品や集積回路から構成されるようにしても良い。
【００３５】
先端セグメント２０５は再使用制限アセンブリ２５０と結合するか、それに取り付けられるようになっている。図５の実施形態では、プランジャ４１５の底面に位置するプランジャ・インターフェース４２０は、再使用制限アセンブリ・ハウジング２５５の上面近くに位置する機械的結合インターフェース５４５と結合するように形成される。加えて、先端インターフェース・コネクタ４５３は、再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３と接続するようになっている。この様に先端セグメント２０５が再使用制限アセンブリ２５０に接続された際には、アクチュエータ５１５とアクチュエータ軸５１０がプランジャ４１５を針２１０に向かって上方に駆動するようになっている。更に、コントローラ３０５と温度制御装置４５０の間にインターフェースが形成される。信号は、コントローラ３０５からインターフェース５３５、再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３、先端インターフェース・コネクタ４５３及びインターフェース５３０を通って、温度制御装置４５０へと送ることが可能になる。
【００３６】
作動に関しては、先端セグメント２０５が再使用制限アセンブリ２５０に接続された時、コントローラ３０５はアクチュエータ５１５の作動を制御する。アクチュエータ５１５が作動するとアクチュエータ軸５１０が針２１０に向かって上方に移動される。これにより、プランジャ・インターフェース４２０に結合した機械的結合インターフェース５４５は、プランジャ４１５を針２１０に向けて上方に移動させる。次いで、調剤チャンバ４０５内にある物質が針２１０を通って射出される。
【００３７】
更に、コントローラ３０５が温度制御装置４５０の作動を制御する。温度制御装置４５０は、調剤チャンバ・ハウジング４２５とその内容物を加熱及び／又は冷却するようになっている。調剤チャンバ・ハウジング４２５は、少なくとも部分的には伝熱性となっているため、調剤チャンバ・ハウジング４２５を加熱したり冷却すると、調剤チャンバ４０５内にある物質を加熱又は冷却することになる。熱センサ４６０からの温度情報は、インターフェース５３０、先端インターフェース・コネクタ４５３、再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５３及びインターフェース５３５を介してコントローラ３０５まで伝達することができる。この温度情報は温度制御装置４５０の作動制御に使用できる。温度制御装置４５０がヒーターである場合、コントローラ３０５は温度制御装置４５０への電流値を制御する。温度制御装置４５０に送られる電流が大きい程、装置はより熱くなる。そのような方法で、コントローラ３０５は、温度制御装置４５０の作動を制御するべく、熱センサ４６０からの情報を用いたフィードバックループを利用できる。例えば、比例・積分・微分（ＰＩＤ）アルゴリズムといったような、いかなる種類の制御アルゴリズムを温度制御装置４５０の作動制御に使用可能である。
【００３８】
図６は本発明の一実施形態による眼科用医療機器のための使い捨て型先端セグメントの断面図である。図６において、使い捨て型先端セグメント２０５は、ハウジング２１５、針２１０、プランジャ４１５、プランジャ・インターフェース４２０、調剤チャンバ４０５、調剤チャンバ・ハウジング４２５、アセンブリ５５５、温度制御装置４５０、熱センサ４６０、任意のルアー４３０、先端インターフェース・コネクタ４５１、４５２、および４５３及びインターフェース４６１、４６２、４６３を備える。使い捨て型先端セグメント２０５は使い捨て注射器具として機能する。
【００３９】
図６の実施形態では、プランジャ４１５は調剤チャンバ・ハウジング４２５内に位置する。調剤チャンバ４０５は、調剤チャンバ・ハウジング４２５とプランジャ４１５によって閉じられる。プランジャ４１５は、調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面と共に流体シールを形成する。針２１０は調剤チャンバ４０５に流体的に接続される。この様に、調剤チャンバ４０５内の物質は、プランジャ４１５と接触して針２１０の外に押し出される。針２１０は、任意のルアー４３０によって使い捨て型先端セグメント２０５に固着しても良く、又、永久に取り付けるようにしても良い。温度制御装置４５０は、調剤チャンバ・ハウジング４２５上に配置され、少なくとも部分的に調剤チャンバ４０５を取り囲む。ハウジング２１５は使い捨て型先端セグメント２０５における外皮を形成する。
【００４０】
本発明の様々な実施形態では、温度制御装置４５０は、加熱及び／又は冷却装置からなる。温度制御装置４５０は調剤チャンバ・ハウジング４２５と熱的に接触している。その結果、温度制御装置４５０は調剤チャンバ４０５内の物質の温度を変えることができる。
【００４１】
図６では、プランジャ４１５はＯ−リングを備えている。Ｏ−リングは調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面に封止めする。この様に、滅菌シールが保持されて、調剤チャンバ４０５内での物質の汚染を回避している。プランジャ４１５は、例えば、ガラス、ステンレス又は高分子化合物等、いかなる適合材料から形成されても良い。Ｏ−リングは通常、ゴムか高分子化合物から形成される。又、他の種類のシールを使用しても良い。例えば、プランジャ４１５は環状リングを備えても良く、プランジャ４１５の外周周りに配置させることで環状リングが調剤チャンバ４２５の内面に接するようにしても良い。この環状リングによりプランジャを調剤チャンバ４２５の内面に対して封止することができる。このような場合、環状リングはプランジャ４１５と一体化させ、プランジャ４１５をゴムか高分子化合物から形成しても良い。プランジャ・インターフェース４２０はいかなる形状でも良い。例えば、プランジャ・インターフェースは、図示したように実質上椀形であったり、実質上平らだったり、円錐又は球体であっても良い。又、プランジャ・インターフェースにリップや他の類似機構を備えさせても良い。
【００４２】
先端インターフェース・コネクタ４５１、４５２、４５３は、先端セグメント２０５と再使用制限アセンブリとの間の接続に貢献している。インターフェース４６１は、熱センサ４６０を先端インターフェース・コネクタ４５１に接続する。インターフェース４６２は、温度制御装置４５０を先端インターフェース・コネクタ４５２に接続する。インターフェース４６３は、アセンブリ５５５を先端インターフェース・コネクタ４５３に接続している。
【００４３】
アセンブリ５５５は多くの異なった部品のいずかを具備することができる。一実施形態においてアセンブリ５５５は、熱ボタンが作動された時、又は使い捨て型先端セグメント２０５の使用後において飛ばされるヒューズを備える。この方法により、ヒューズによって使い捨て型先端セグメント２０５の再使用を防止する。別の実施形態では、アセンブリ５５５は、使い捨て型先端セグメント２０５の種類に関する情報、投薬量情報、温度情報、プランジャ動作情報、又は使い捨て型先端セグメント２０５の特性を特定する他の情報か、使い捨て型先端セグメント２０５の作動方法を格納するようなメモリを備える。他の実施形態においてアセンブリ２０５は、ＮＡＮＤフラッシュＩＣ、ＲＦＩＤタグ、平行に接続された一連のヒューズと抵抗器のような、データを表すものを格納できるハード・ワイヤードの有線回路のような有線記憶装置、又は他の種類の装置を備える。
【００４４】
眼球に投与されるべき物質、通常、薬剤は、調剤チャンバ４０５内に位置する。この方法では、薬剤は調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面とプランジャ４１５の一面に接する。温度制御装置４５０は調剤チャンバ・ハウジング４２５と熱的接触している。この様にして、温度制御装置４５０は、調剤チャンバ４０５の内容物温度を制御するようになっている。
【００４５】
本発明の様々な実施形態において、温度制御装置４５０は調剤チャンバ４０５内に位置する相転移化合物を加熱する。この相転移化合物は眼球内に注射されることになる薬剤を運ぶ。相転移化合物は固体だったり、或いは低温で半固体状態、高温でより液体の状態であったりする。そのような物質は、温度制御装置４５０でより液体の状態に加熱して、眼球内に注射し、そこで時間経過と共に磨滅していくような急速静注薬を成すことができる。同様に、逆ゲル化化合物を使用しても良い。逆ゲル化化合物は固体、或いは低温で半固体状態でかつ高温でより液体の状態であったりする。そのような化合物は、温度制御装置４５０でより液体の状態に冷却して、眼球内に注射し、そこで時間経過と共に磨滅していくような急速静注薬を成すことができる。そういうものとして、温度制御装置４５０は、調剤チャンバ４０５内の物質を加熱する装置、又は調剤チャンバ４０５内の物質を冷却する装置（又は、双方の組み合わせ）でも良い。眼球内投与後には、相転移化合物や逆ゲル化化合物は時間経過と共に摩滅し、ある量の薬剤を長期間に亘って供給することになる。相転移化合物や逆ゲル化化合物を使用することにより、より良い薬物投与を、より少ない注射回数を以て達成することができる。
【００４６】
熱センサ４６０は、温度制御装置４５０の作動制御に役立つ温度情報を提供する。熱センサ４６０を調剤チャンバ・ハウジング４２５近くに配置させ、調剤チャンバ・ハウジング４２５近傍の温度を測定させるようにしても良い。又、熱センサ４６０は調剤チャンバ・ハウジング４２５と熱的接触するように配置し、調剤チャンバ・ハウジング４２５の温度を測定させるようにしても良い。他の実施形態では、熱センサ４６０が測定した温度を、調剤チャンバ４０５内の物質温度に相関付けることも可能である。言い換えれば、調剤チャンバ４０５内の物質温度を計算するために、調剤チャンバ・ハウジング４２５の温度測定値を使用することができる。調剤チャンバ・ハウジング４２５とその中にある物質の熱的特性は公知であって、更に温度制御装置４５０の温度が制御可能であるため、特定期間に亘って温度制御装置を使用することで、結果として調剤チャンバ４０５内の物質温度に関して計算可能な変化をもたらす。熱センサ４６０は、温度情報を提供できる多くの異なった装置のどれでも良い。例えば、熱センサ４６０は、温度によってその抵抗値が変化するような熱電対や抵抗デバイスでも良い。
【００４７】
本発明の一実施形態において、調剤チャンバ４０５内にある物質は、調剤チャンバに前もって充填された薬剤からなる。このような場合、使い捨て型先端セグメント２０５は、使い捨て用消耗品として相応しいものである。そのような使い捨て製品は、所定量の薬剤が装着された状態で、工場で組み立てることができる。
【００４８】
調剤チャンバ４０５に予め薬剤を充填する際には、設定量の薬剤を予備充填することができる。例えば、１００マイクロリットルの薬剤を調剤チャンバ４０５内に充填でき、１００マイクロリットルまでのいかなる量の薬剤も投与できる。調剤チャンバ２０５内にある薬剤量に関する情報と他の投薬量情報をアセンブリ５５５に格納できる。このような場合、調剤チャンバ４０５から針２１０を介して眼球内に正確な量の薬剤を投与するべくプランジャ４１５を正確な距離を以て移動することができる。これにより投薬の柔軟性と組み付けの容易さがもたらされる。
【００４９】
図７は本発明の実施形態による眼科用医療機器のための使い捨て型先端セグメントの断面図である。図７では、使い捨て型先端セグメント２０５は、ハウジング２１５、針２１０、プランジャ４１５、プランジャ・インターフェース４２０、調剤チャンバ４０５、調剤チャンバ・ハウジング４２５、アセンブリ５５５、温度制御装置４５０、熱センサ４６０、任意のルアー４３０、先端インターフェース・コネクタ４５２、４５３、インターフェース４６２、４６３及びロック機構４７１を備えている。
【００５０】
図７の実施形態は図６の実施形態のように機能する。図７の先端セグメント２０５を成す様々な部品は、図６の部品と同じ特性を持ち、それらと実質的に同じように作動する。ロック機構４７１は、先端セグメント２０５を再使用制限アセンブリに取り付けるのに役立つ。再使用制限アセンブリ上にあるロック機構２６５のような結合機構は、ロック機構４７１に結合し、再使用制限アセンブリに先端セグメント２０５を固着させる。
【００５１】
図８は、本発明の実施形態による使い捨て型先端セグメントの断面図と再使用制限アセンブリの部分図である。図７では、使い捨て型先端セグメント２０５は、ハウジング２１５、針２１０、プランジャ４１５、プランジャ・インターフェース４２０、調剤チャンバ４０５、調剤チャンバ・ハウジング４２５、ＲＦＩＤタグ１１１０、温度制御装置４５０、先端インターフェース・コネクタ４５２及びインターフェース４６２を有する。再使用制限アセンブリの部分図には、機械的結合インターフェース５４５、アクチュエータ軸５１０、インターフェース５３５、再使用制限アセンブリ・インターフェース・コネクタ５５２、ＲＦＩＤリーダー１１２０及びＲＦＩＤインターフェース１１３０が示されている。
【００５２】
図８の実施形態は図６及び図７の実施形態のように機能する。図８の先端セグメント２０５を成す様々な部品は、図６、図７の部品と同じ特性を持ち、それらと実質的に同じように作動する。しかしながら、図８の実施形態は、情報を格納・伝達するための有線アセンブリ５５５よりむしろＲＦＩＤシステムを使用する。ＲＦＩＤリーダー１１２０は、隣接再使用制限アセンブリの先端近く、機械的結合インターフェース５４５に隣接して配置される。ＲＦＩＤタグは先端セグメント２０５の底に位置している。ＲＦＩＤリーダー１１２０は、ＲＦＩＤタグ１１１０から情報を読み込むように設計されている。ＲＦＩＤインターフェース１１３０はコントローラ３０５（図示せず）に接続される。
【００５３】
ＲＦＩＤタグ１１１０は、アセンブリ５５５が図５乃至図７の実施形態で保持し得るのと同じ種類の情報を保持するために構成される。この様に、ＲＦＩＤタグ１１１０は別の種類のメモリである。しかしながら一般に知られているように、ＲＦＩＤタグ１１１０がＲＦＩＤリーダー１１２０に対する有線接続を必要としない。この様にして、先端セグメント２０５（ＲＦＩＤタグ１１１０）と再使用制限アセンブリ（ＲＦＩＤリーダー１１２０）との間に無線接続を確立することができる。
【００５４】
ＲＦＩＤシステムの１つのタイプである受動型ＲＦＩＤシステムでは、ＲＦＩＤタグ１１１０は電力供給装置を持たない。その代わりに、受動型ＲＦＩＤタグがその電力のためにＲＦＩＤリーダー１１２０によって生成された電磁場に依存する。ＲＦＩＤリーダー１１２０によって生成されかつＲＦＩＤリーダーアンテナ（図示せず）から発された電磁場はＲＦＩＤタグ１１１０に小さな電流を誘発する。この小電流によりＲＦＩＤタグ１１１０が作動する。この受動型システムにおいてＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダー１１２０によって放たれた電磁場から電力を集め、更にＲＦＩＤリーダー１１２０によって受信されるアウトバウンド信号を送信するように設計されている。
【００５５】
作動において、ＲＦＩＤリーダーアンテナ（図示せず）はＲＦＩＤリーダー１１２０によって生成された信号を送信する。ＲＦＩＤタグアンテナ（図示せず）はこの信号を受信し、小電流がＲＦＩＤタグ１１１０内に誘導される。この小電流はＲＦＩＤタグ１１１０に電力供給する。そして、ＲＦＩＤタグ１１１０は、ＲＦＩＤタグアンテナを介して、ＲＦＩＤリーダーアンテナとＲＦＩＤリーダー１１２０自身に信号を送信できる。この様にして、ＲＦＩＤタグ１１１０とＲＦＩＤリーダー１１２０は、無線周波数リンク上で相互通信可能となる。ＲＦＩＤタグ１１１０は、ＲＦＩＤタグアンテナを介して、投薬量情報や先端セグメント情報のような情報をＲＦＩＤリーダー１１２０へ伝達する。この情報はＲＦＩＤリーダー１１２０によって受信される。この様にして、情報は先端セグメント２０５から再使用制限アセンブリへと伝達することができる。ＲＦＩＤリーダー１１２０は同様に、ＲＦＩＤタグ１１１０に情報を伝達すことができる。例えば、ＲＦＩＤリーダー１１２０は、ＲＦＩＤリーダー１１２０によって放たれた無線周波数信号に乗った投薬量情報などの情報を伝えることができる。ＲＦＩＤタグ１１２０は情報を伴ったこの無線周波数信号を受信する。この際ＲＦＩＤタグ１１１０はこの情報を格納することができる。
【００５６】
図８の実施形態はＲＦＩＤシステムを持つものとして記述したが、再使用制限アセンブリ２５０と先端セグメント２０５の間に情報伝達に関しては、どんな種類の無線システムも使用できる。例えば、多分ブルートゥースプロトコルが再使用制限アセンブリ２５０と先端セグメント２０５の間の通信リンクを確立していたはずである。情報は、次に、この通信リンク上で再使用制限アセンブリ２５０と先端セグメント２０５の間で伝達することができる。情報伝達に使用される他の実施形態としては、赤外線のプロトコル、８０２.１１、ファイヤーワイヤー又は他の無線プロトコルなどがある。
【００５７】
一実施形態において、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）には投薬量情報が含まれている。調剤チャンバ４０５に含まれた薬剤のための適切な投薬量に関する情報を、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）上に含まれるようにしても良い。そのような場合には、コントローラ３０５は、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）からの投薬量情報を読み込み、適切な投薬を達成するのに適当な方法でアクチュエータ５１５を作動することができる。例えば、調剤チャンバ４０５内に１００マイクロリットルが含まれるかもしれない。この場合、眼球内部に２０マイクロリットルの投薬をなすべきとの情報が、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）上に格納されるかもしれない。このような場合には、コントローラ３０５は、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）からその投薬量情報（即ち、２０マイクロリットルの薬剤を眼球に投与すべきとの情報）を読み込むことになる。この時、コントローラ３０５は、２０マイクロリットル投与するようにアクチュエータ５１５を作動できる。コントローラ３０５によってアクチュエータ５１５は、アクチュエータ軸５１０と機械的結合インターフェース５４５を、２０マイクロリットルの投薬と関係した設定距離だけ移動させることができる。このような場合、２０マイクロリットル分だけの薬剤が針２１０から射出されて眼球に入るように、プランジャ４１５はこの所定距離分だけ移動されることになる。
【００５８】
本発明原理と一致する別の実施形態において、コントローラ３０５は、所望の投薬量を成すためにプランジャ４１５に求められる移動距離を計算するようにしても良い。例えば、２０マイクロリットルの薬物投与に対応する投薬量情報がコントローラ３０５によってＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）から読み込まれたならば、その際コントローラ３０５は、プランジャ４１５に求められる適切な移動距離を計算するために、この情報を使用しても良い。調剤チャンバ４０５に充填された薬剤の容量だけでなく調剤チャンバ４０５自体の容積が既知であるため、要求された量の投薬を達成するために求められるプランジャ４１５の移動距離はコントローラ３０５によって算出することができる。調剤チャンバ４０５が円筒形の場合、調剤チャンバの容積は、円筒形の断面積（円の面積）×調剤チャンバ高さによって算出できる。調剤チャンバ４０５の全容積の算出にもこの単純な数式を使用できる。この調剤チャンバ４０５の断面積は与えられた如何なる用途においても一定であるために、プランジャ４１５移動距離に対応する上記高さは、如何なる投薬量でも算出することができる。
【００５９】
例えば、１００マイクロリットルの薬が調剤チャンバ４０５に充填され、その調剤チャンバ４０５の横断面積が１０であったと仮定する。調剤チャンバ４０５が円筒形状である時、そのシリンダの高さもまた１０である。調剤チャンバ４０５の全容積の２０％に相当する２０マイクロリットルの投薬を成すためには、プランジャ４１５を針２１０に向かって上向きに２の距離分だけ移動させることが必要にある。言い換えれば、２０マイクロリットルの投薬は調剤チャンバ４０５の全容積の２０％に対応する。このような場合には、プランジャ４１５は、調剤チャンバ４０５の全高の２０％に等しい距離だけ針２１０に向かって上方に移動しなければならない。そしてその際、コントローラ３０５は、アクチュエータ軸５１０がプランジャ４１５を調剤チャンバ４０５の全高の２０％の距離だけ上方に駆動するように、アクチュエータ５１５を制御することができる。
【００６０】
更に、コントローラ３０５は、所定量の適切な薬物投与をするためにプランジャ４１５が動かされるべき速度の情報を読み込んでも良い。このような場合には、コントローラ３０５は、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）から投薬速度に関する情報を読み込み、その情報を用いてその速度でプランジャ４１５を動かすべくアクチュエータ５１５を作動させる。プランジャ４１５の移動速度は、固定値であったり、可変であるかもしれない。幾つかの適用例では、他の適用例よりも速くプランジャ４１５を移動させることが好ましい場合もある。例えば、調剤チャンバ４０５に含まれる薬剤が、眼球内に注射される前に加熱されるべきものである場合、加熱された薬剤が冷えて針２１０を詰まらせることのないような速度でプランジャ４１５を動かすのが好ましい場合もある。他の適用例では、調剤チャンバ４０５に含まれる薬剤投与を改善するためにプランジャ４１５をゆっくり動かすのが望ましい場合もある。
【００６１】
また、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）はまた、薬剤投与に関する他のいかなる情報も含んでも良い。例えば、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）は、調剤チャンバ４０５に含まれる薬剤の種類や、その薬剤の様々な特性、或いはその薬剤の適切な投薬量や適切な供給に関する他の特性の情報を含んでも良い。更に、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）には、安全情報、先端セグメント２０５の適切な作動情報、又は先端セグメントや再使用制限アセンブリに関連する他のいかなる情報をも含ませても良い。
【００６２】
本発明原理と一致した別の実施形態において、投薬量は、薬剤を与えている医療専門家によって選択できるようにしても良い。このような場合、再使用制限アセンブリ２５０や先端セグメント２０５上に位置する入力装置（図示せず）によって、医師が所望の投薬量を選択できるようにしても良い。このような場合には、コントローラ３０５が所望の投薬量を受信し、アクチュエータ５１５を作動させ、所望薬物投与をするために必要な距離だけプランジャ４１５を移動させる。そのようなユーザ選択型の投与スキームは、単に別の入力装置を加えることで実行されるようにしても良い。
【００６３】
投薬エラーの可能性を低めるべく、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）上に投薬量情報を入れることが望ましい場合がある。このような場合には、多くの異なった薬剤投与先端セグメント２０５が製造され、工場で薬剤が充填されるようにしても良い。投薬量情報も又、工場においてＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）上に載せることができる。そのような場合、それぞれ調剤チャンバ４０５に含まれている薬剤量が同じでも、ＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）上に記憶された投薬量情報が異なるような、多数の異なる先端セグメントを製造・出荷することができる。また、医師はＲＦＩＤタグ１１１０（又は、アセンブリ５５５）上に必要とする投薬量情報が載っている先端セグメント２０５を注文することができる。適切な調剤が患者に投与されるように、パッケージには投薬量情報が識別できるように明確にラベル表示することができる。
【００６４】
図９Ａは本発明の一実施形態による眼科用医療機器のための使い捨て型先端セグメントの断面図である。図９において、使い捨て型先端セグメント２０５は、ハウジング２１５、針２１０、プランジャ４１５、プランジャ軸４１７、プランジャ・インターフェース４２０、調剤チャンバ４０５、調剤チャンバ・ハウジング４２５、アセンブリ５５５、温度制御装置４５０、熱センサ４６０、任意のルアー４３０、先端インターフェース・コネクタ４５２、４５３、インターフェース４６２、４６３及びタブ４７２、４７３を備える。
【００６５】
図９の先端セグメント２０５を成す様々な部品は、図５乃至図８の部品と同じ特性を持ち、それらと実質的に同じように作動する。図９の実施形態は、再使用制限アセンブリのスロットに係合する２つのタブ４７２、４７３を備える。これらの２つのタブ４７２、４７３がスロットに挿入された後に、先端アセンブリ２０５は、再使用制限アセンブリ上の所定位置に固定するために回転される。２つのタブ４７２、４７３は、先端セグメント２０５と再使用制限アセンブリの間に適切なインターフェースを提供するように、異なる形やサイズであっても良い。 これらの２つのタブ４７２、４７３が異なって形成されるか、または違うサイズで形成された場合、先端セグメント４０５は１つの方向性をもって再使用制限アセンブリに適合するしかない。本発明の他の実施形態では、異なる形やサイズのタブを、異なる再使用制限アセンブリ上の異なる形状やサイズのスロットと共に使用することが可能である。この様に、相補的形状又は寸法のタブを持った先端セグメント２０５を収納するために、数多くの異なる再使用制限アセンブリを異なる形状や寸法のスロットを備えた形で製造しても良い。
【００６６】
更に、図９の実施形態はプランジャ４１５に接続されるプランジャ軸４１７を備える。この実施形態では、プランジャ４１５はプランジャ軸４１７上にオーバーモールド成形しても良い。プランジャ軸４１７は、その中間直径が遠位末端や近接端部の直径よりも小さい略円筒状に形成される。プランジャ・インターフェース４２０は、プランジャ軸４１７の近接端部上の面から構成される。プランジャ軸４１７は通常、ステンレス鋼などの堅固な材料から作られる。一方、プランジャ４１５はゴムか高分子材料から形成され。本発明の別の実施形態では、プランジャ軸４１７の遠位末端には、プランジャ４１５を当てることができるリップを備えている。プランジャ４１５はプランジャ軸４１７上に圧入することができ、プランジャ軸４１７の遠位末端のリップにより定位置に保持されることになる。これにより一層簡単な組み付けが可能になる。軸上にプランジャ４１５をオーバーモールドする代わりに、プランジャ４１５を分割部品として製造し、プランジャ軸４１７の遠位末端に圧着することも可能である。 プランジャ・インターフェース４２０はいかなる適合形状でもよい。
【００６７】
図９Ｂは図９Ａに示した先端セグメントの端面図である。図９Ｂは、針２１０から最も遠い先端セグメント２０５の端部を示している。この端部を以て再使用制限アセンブリと結合する。図示されているのは、ハウジング２１５、プランジャ・インターフェース４２０、先端インターフェース・コネクタ４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６、タブ４７２、４７３及び位置合わせスロット４８１である。
【００６８】
図９Ｂの実施形態では、プランジャ・インターフェース４２０の一端は完全なる円形というわけではない。それは、同様の断面形状を持つ機械的結合インターフェースと合うように設計された平坦部分を備えている。このオプション機能は、先端セグメントと再使用制限アセンブリを適切に整合させる目的で設計されている。本発明の他の実施形態では、プランジャ・インターフェース４２０の一端の横断面は円形である。
【００６９】
図９Ｂの実施形態も又、先端セグメントを再使用制限アセンブリに適切に合わせる際の補助となる、任意の位置合わせスロット４８１を備えている。位置合わせスロット４８１は、再使用制限アセンブリ上の位置合わせピン（図１１に番号５８１で示されている）に係合する。本発明の別実施形態では、タブ４７２、４７３は互いに異なったサイズを有する。或いは、タブ４７２、４７３は互いに異なる形状を有しても良い。２つのタブ４７２、４７３も又、図１１のスロット５７２、５７３と係合することで、先端セグメントを再使用制限アセンブリに合わせる際の補助をすることになる。
【００７０】
本発明原理と一致する一の実施形態では、先端セグメントは、タブ４７２、４７３がスロット５７２、５７３に挿入されるように、再使用制限アセンブリ上に配置される。次いで、先端セグメントは、タブ４７２、４７３がスロット５７２、５７３内で保持されるように再使用制限アセンブリに対し回転される。その際に、位置合わせピン５８１と位置合わせスロット４８１が適切に整列されることになる。
【００７１】
コネクタ４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６は、先端セグメントを再使用制限アセンブリに電気的に連結する。コネクタ４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６は、再使用制限アセンブリ（図１１に示す）上の同様のコネクタ５５１、５５２、５５３、５５４、５５７、５５６と夫々接続する。これらのコネクタは、先端セグメントと再使用制限アセンブリの間を通る信号のための経路を提供する。
【００７２】
図１０Ａ乃至図１０Ｄは、本発明の実施形態に含み得る４つの異なる回路の概略図である。図１０Ａは温度制御装置４５０のための多くの異なった構成の１つを示している。図１０Ａにおいて、温度制御装置４５０はコネクタ４５２、４５５に接続される。電力及び／又は制御信号がコネクタ４５２、４５５を介して温度制御装置４５０に供される。
【００７３】
図１０Ｂは熱センサ４６０のための多くの異なった構成の１つを示している。図１０Ｂにおいて、熱センサ４６０はコネクタ４５１、４５４に接続される。熱センサ４６０から信号はコネクタ４５１、４５４を介して受信される。
【００７４】
図１０Ｃはヒューズ１０１１のための多くの異なった構成の１つを示している。ヒューズ１０１１はアセンブリ５５５内に含まれるようにしたり、図１０Ｃに示されたように実行しても良い。図１０Ｃでは、ヒューズ１０１１はコネクタ４５３、４５６間で接続されている。この実施形態では、ヒューズ１０１１は先端セグメントが使い捨て装置であることを確実にする働きをする。ヒートボタンが作動された時や使い捨て型先端セグメント２０５が使用された後にヒューズ１０１１が飛ぶ。前述したように、再使用制限アセンブリのコントローラは、接続された先端セグメントの使用完了時点を検出し、更にヒューズ１０１１に流す電流を増加させてヒューズ１０１１を飛ばす。ヒューズ１０１１が飛ばされた時点で、先端セグメントはもはや作動可能ではなくなり、廃棄を余儀なくされる。
【００７５】
図１０Ｄはアセンブリ５５５ための多くの異なった構成の１つを示している。図１０Ｄにおいて、アセンブリ５５５はコネクタ４５３、４５６に接続される。電力及び／又は制御信号がコネクタ４５３、４５６を介してアセンブリ５５５に供される。
【００７６】
コネクタ４５１、４５２ ４５３、４５４、４５５、４５６に関しては、それ以外の多くの形態を採用しても良い。例えば、図では６個のコネクタが示されているが、いかなる数のコネクタを使用しても良い。更に、異なる回路からなる任意の組み合わせを先端セグメント内に含ませるようにしても良い。
【００７７】
図１１は本発明原理による再使用制限アセンブリの端面図である。図１１に示した再使用制限アセンブリの端部は、図９Ｂに示した先端セグメントの端部と結合する。 図１１に示す再使用制限アセンブリの端面図は、ハウジング２５５、機械的結合インターフェース５４５、再利用アセンブリ・インターフェースコネクタ５５１、５５２、５５３、５５４、５５７、５５６、スロット５７２、５７３及び位置合わせピン５８１を示している。
【００７８】
図１１の実施形態では、機械的結合インターフェース５４５の一端は完全に円形であるというわけではない。それは、同様の断面形状を持つプランジャ・インターフェースに一致するように設計された平坦部分を備える。このオプション機能は、先端セグメントと再使用制限アセンブリを適切に整合させる目的で設計されている。本発明の他の実施形態では、機械的結合インターフェース５４５の一端の横断面は円形である。
【００７９】
図１１の実施形態も又、先端セグメントを再使用制限アセンブリに適切に合わせる際の補助となる、任意の位置合わせスロット５８１を備えている。位置合わせピン５８１は、先端セグメント上の位置合わせスロット（図９Ｂに番号４８１で示されている）に係合する。本発明の別実施形態では、スロット５７２、５７３は互いに異なったサイズを有する。或いは、スロット５７２、５７３は互いに異なる形状を有しても良い。２つのスロット５７２、５７３も又、図９Ｂに示す先端セグメントのタブ４７２、４７３と係合することで、先端セグメントを再使用制限アセンブリに合わせる際の補助となる。
【００８０】
コネクタ５５１、５５２、５５３、５５４、５５７、５５６により先端セグメントは再使用制限アセンブリに電気的に接続される。コネクタ５５１、５５２、５５３、５５４、５５７、５５６は先端セグメント側のコネクタ４５１、４５２ ４５３、４５４、４５５、４５６（図９に示す）と結合する。これらのコネクタは、先端セグメントと再使用制限アセンブリの間で行き来する信号の経路を提供する。
【００８１】
図１２は本発明の一実施形態による再使用制限アセンブリの断面図である。図１２において、再使用制限アセンブリ２５０は、機械的結合インターフェース５４５、アクチュエータ軸５１０、アクチュエータ５１５、電源５０５、コントローラ３０５、再使用制限アセンブリ・ハウジング２５５、インターフェース５３５、再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５１、変位センサ１２１５、電源コントローラ４４４及び誘導要素１２２５を備えている。
【００８２】
変位センサ１２１５はアクチュエータ軸５１０の移動を測定する。変位センサは、数ある中でも、光学ロータリー・エンコーダ、リニアエンコーダ、電流検出回路（ホールセンサ）、回転式ポテンショメータ又はリニアポテンショメータでも良い。他の実施形態では、変位センサは、アクチュエータ５１５がストールしたかどうかを検出することができる。例えば、ホールセンサはストール状態を示すアクチュエータ５１５によって増加した電流引き込みを検出することができる。又、変位センサ１２１５はアクチュエータ５１５からの逆起電力を測定するようにしても良い。変位センサ１２１５は単一部品でも複数部品からなるものでも良い。本発明の原理と一致する一実施形態において、変位センサ１２１５は、アクチュエータ軸５１０の移動距離を測定する装置と、アクチュエータ５１５がストールしているか否かを検出する装置を備えている。
【００８３】
変位センサ１２１５はアクチュエータ軸５１０の位置を測定する。機械的結合インターフェース５４５がアクチュエータ軸５１０に接続されているために、変位センサ１２１５はその位置を測定する。そのような変位センサ１２１５は、薬剤の全量が投与されたかどうか決定するのに使用できる。仮に、変位センサ１２１５によって、アクチュエータ軸５１０が機械的結合インターフェース５４５とプランジャ４１５の動きに相当する特定距離だけ移動したことが検出されたならば、その時、所定量の薬剤が針２１０から射出されたことが既成事実となる。このように薬剤が眼球に投与されるような場合、変位センサ１２１５は、薬剤の全量が投与されたか否かを決定するのに使用できる、アクチュエータ軸５１０移動量に関する情報を提供する。
【００８４】
場合によっては、アクチュエータ５１５がストールしてしまい、アクチュエータ軸５１０、機械的結合インターフェース５４５及びプランジャ４１５を、薬剤全量を眼球に投与するだけの適正距離だけ駆動できない可能性もある。このような場合には、変位センサ１２１５はアクチュエータ軸５１０、機械的結合インターフェース５４５及びプランジャ４１５が移動した距離を測定する。この距離情報から、実際投与された薬剤量を計算できる。例えば、調剤チャンバ４０５が円筒状である場合、その円形断面積は既知である。そのような場合には変位センサ１２１５によって測定された距離がシリンダの高さになり、変位分の容積は、（例えば、コントローラ３０５により）容易に算出できる。この投与された量はストール表示を伴って、例えばディスプレイ３２０（図３）などの表示装置を介して通知することができる。
【００８５】
変位センサ１２１５は又、投薬プロセスに有用な他の情報を提供する場合がある。例えば、先端セグメントが再使用制限アセンブリに接続される時、アクチュエータ軸５１０を、先端セグメントとの接続のための定位置まで後退させたり、又は移動させても良い。この場合、変位センサ１２１５はこの定位置へのアクチュエータ軸５１０の移動を測定できる。又、アクチュエータ軸５１０は、投薬に先立ち、再使用制限アセンブリに先端セグメントを取り付けることのできる定位置か配置されるようにしても良い。一実施形態において、変位センサから読み込まれる情報は、投薬のためのアクチュエータ５１５作動前にアクチュエータ軸５１０が定位置にあることを確認することに使用される。
【００８６】
図１２の実施形態も又、電源コントローラ４４４と誘導要素１２２５を備えている。例えば、電源５０５が再充電可能なバッテリである場合、これらの２部品が、電源５０５の充電を制御することになる。電源コントローラ４４４は電源５０５の充電、モニタリング及びメンテナンスに関係する多くの異なった機能のいずれも実行し得る回路を備えている。他の実施形態では、電源コントローラ４４４をコントローラ３０５に実装したり、一体化するようにしても良い。
【００８７】
本発明の一実施形態において、電源コントローラ４４４（場合によっては、コントローラ３０５）は再使用制限アセンブリ２５０の使用回数をカウントする。カウントされた使用回数が予め定められた安全使用回数に達した後に、再使用制限アセンブリ２５０は無効化される。或いは、電源コントローラ４４４（場合によっては、コントローラ３０５）は、電源５０５の充電回数（電源５０５が受けた充電サイクル数）をカウントする。カウントされた充電回数が予め定められた敷値にした時、再使用制限アセンブリ２５０は無効化される。本発明の他の実施形態では、電源コントローラ４４４（場合によっては、コントローラ３０５）は、電源５０５の故障状態や他の不安全状態を検出し、再使用制限アセンブリ２５０の更なる使用を回避する。
【００８８】
電源５０５を充電するに当たっては、誘導要素１２２５が充電ベース（図示せず）の別の誘導要素近くに配置された時、電流が誘導要素１２２５内に誘導される。
【００８９】
図１３は本発明の一実施形態による再使用制限アセンブリの断面図である。 図１２において、再使用制限アセンブリ２５０は、機械的結合インターフェース５４５、アクチュエータ軸５１０、アクチュエータ５１５、電源５０５、コントローラ３０５、再使用制限アセンブリ・ハウジング２５５、インターフェース５３５、再使用制限アセンブリインターフェース・コネクタ５５１、変位センサ１２１５、電源コントローラ４４４及び充電接点１２３５を備えている。
【００９０】
図１３の実施形態では、電源５０５に電力を提供するため、接点１２３５は充電ベース（図示せず）上の接点に接合する。一実施形態において、接点１２３５は、例えばドッキングステーション付きの携帯用電子機器に使用されるようなＵＳＢ型接続部からなる。一実施形態ではＭｏｌｅｘR  ＣｒａｄｌｅＣ-ｏｎ（モレックス・クレドルコン-登録商標）コネクタが使用される。他の種類のコネクタを使っても良い。
【００９１】
図１４及び図１５は、本発明の原理による２つのサブアセンブリの断面図である。これらサブアセンブリの夫々がアクチュエータ５１５から針２１０まで経路を示している。図１４がアクチュエータ軸５１０に堅固に接続される機械的結合インターフェース５４５を示すのに対し、図１５は玉継ぎ手８０５を持った機械的結合アセンブリ５４５を示している。玉継ぎ手８０５を使用することで機械的結合インターフェース５４５をプランジャ・インターフェース４２０に合わせるのを補助する。
【００９２】
図１４において、アクチュエータ５１５は機械的結合インターフェース５４５に堅固に接続されるアクチュエータ軸５１０を有する。機械的結合インターフェースはプランジャ・インターフェース４２０と整合する。プランジャ４１５は、調剤チャンバ・ハウジング４２５内に配置されると共に調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面に対し封止される。調剤チャンバ４０５は、調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面とプランジャ４１５の末端によって囲まれている。温度制御装置４５０は調剤チャンバ・ハウジング４２５を少なくとも部分的に囲む。針２１０は調剤チャンバ４０５に流体的に接続される。
【００９３】
図１５において、アクチュエータ５１５は、玉継ぎ手を介して軸８１０に連結されたアクチュエータ軸５１０を備える。機械的結合インターフェース５４５は、玉継ぎ手８０５を介して軸８１０に回転可能に接続される。機械的結合インターフェースはプランジャ・インターフェース４２０と整合する。プランジャ４１５は、調剤チャンバ・ハウジング４２５内に配置されると共に調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面に対し封止される。調剤チャンバ４０５は、調剤チャンバ・ハウジング４２５の内面とプランジャ４１５の末端によって囲まれている。温度制御装置４５０は調剤チャンバ・ハウジング４２５を少なくとも部分的に囲む。針２１０は調剤チャンバ４０５に流体的に接続される。
【００９４】
図１４及び図１５において、アクチュエータ５１５はアクチュエータ軸５１０を上方に（針２１０に向う方向に）駆動する。次いで、機械的結合インターフェース５４５も又、上方に駆動される。機械的結合インターフェース５４５がプランジャ・インターフェース４２０に結合された時、プランジャ４２０も又上方に駆動される。調剤チャンバ４０５に含まれた物質は、針２１０を通って射出される。この様に、動作と力がアクチュエータ軸５１０から機械的結合インターフェース５４５、プランジャ４１５へと伝達されることになる。
【００９５】
調剤チャンバ４０５が眼球に投与されることになる薬剤を含む時、図１４及び図１５の構成は、眼球から針を抜く際に生じる逆流を解消する。プランジャ４１５の動作は単一の方向（調剤チャンバ４０５内の薬剤を吐出させる方向）である。機械的結合インターフェース５４５が針２１０から離れた方向に移動される時であって、例えば薬剤が眼球内に噴射された後には、プランジャ４１５は所定位置に留まる。プランジャ４１５は機械的結合インターフェース５４５に堅固に接続されてはいないため、機械的結合インターフェース５４５が引き込められた際にも、プランジャ４１５は引き込められない。
【００９６】
図１６は、図１３の再使用制限アセンブリと充電ベースの断面図である。図１６において、再使用制限アセンブリ２５０の底面は充電ベース１６１５と適合する。再使用制限アセンブリ２５０が充電ベース１６１５内に置かれた時に電源５０５は充電可能となる。充電後に再使用制限アセンブリ２５０を充電ベース１６１５から取り外すことができる。本発明の一実施形態において、先端セグメント２０５を取り付けた状態で再使用制限アセンブリ２５０が充電ベース１６１５に置かれ、調剤チャンバ４０５内の物質が温度制御装置４５０によって加熱したり冷却されたりする。この様にして、充電ベース１６１５は温度制御装置４５０に電力供給する。調剤チャンバ４０５内の物質が（熱センサ４６０からの情報から決定されたような）適切な温度に達した時、先端セグメント２０５を取り付けた状態の再使用制限アセンブリ２５０を充電ベースから取り外すことができる。これは、再使用制限アセンブリ２５０と付属の先端セグメント２０５が充電ベース１６１５から取り外した際の噴射過程のために電源５０５を節約することになる。
【００９７】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明の原理による眼球内に物質注射する１方法のフローチャートである。まず１７０５では、先端セグメントと再使用制限アセンブリとの接続が確認される。次に１７１０では、再使用制限アセンブリに接続された先端セグメントの種類が識別される。ここでは例えば、投薬先端セグメント自体や投薬先端セグメントの種類を識別しても良い。例えば、メモリやＲＦＩＤタグからの情報など、先端セグメントからの情報を読み込むことで識別するようにしても良い。次に１７１５では先端セグメントから投薬量情報を受信する。先端セグメントの種類の関連情報と同様に投薬量情報は、先端セグメントにある記憶装置からコントローラやＲＦＩＤリーダー、或いは再使用制限アセンブリにある類似した装置を使って読み込むようにしても良い。
【００９８】
１７２０では、温度制御装置が、調剤チャンバ内にある物質の温度を変えるために作動される。前述したように、ここで物質は加熱されたり、冷却される。付け加えるが、このような加熱や冷却は充電ベース上に先端セグメントと再使用制限アセンブリが位置する時だけ行うようにしても良い。１７２５では、物質が入っている調剤チャンバ近傍に位置する熱センサから温度情報を受信する。 次いで１７３０では、この温度情報を、物質温度を調整する温度制御装置の制御のために使用する。
【００９９】
１７３５ではアクチュエータ軸が定位置に移動される。例えば、この定位置確保のために、アクチュエータ軸を完全に引っ込ませても良い。この定位置は、変位センサのための基準点となることができる。言い換えれば、変位センサはアクチュエータ軸の移動をその定位置から測定開始することができる。１７４０では、（アクチュエータ軸に一体、又は接続している）機械的結合インターフェースがプランジャ・インターフェースと接するまでアクチュエータ軸が移動される。この位置において、更にアクチュエータ軸を移動させることで調剤チャンバから物質が放出されることになる。機械的結合インターフェースがプランジャ・インターフェースに接触した時点で、装置は、眼球内に物質注射する準備完了の状態になる。このステップは、物質の温度を注射のための適温に維持できるように、眼球内に物質を注射する前に実行される。 例えば、先端セグメントと再使用制限アセンブリが充電ベース上にある間に、物質は加熱されたり冷却されたりするかもしれない。先端セグメントと再使用制限アセンブリが充電ベースから取り外された場合、物質の温度が適切な温度範囲外にまで低下する前に注射を実行するべく、医師には限られた時間しかない場合がある。 プランジャ・インターフェースに機械的結合インターフェースを接触させることで、注射自体を短時間で実行することができる。
【０１００】
１７４５では、物質が眼球に投与されることを示す入力が受信される。例えば、医師がボタンを押して、アクチュエータが物質投与のために作動されることになるのを示す信号をコントローラに送っても良い。１７５０では、投薬量情報を用いて、適切な用量の薬剤を適切な速度で投与すべくアクチュエータの作動が制御される。物質はそれが適切な温度範囲にある後にだけ、眼球内に投与されることになる。１７５５では、変位センサから情報を受信する。この情報は、アクチュエータ軸の移動距離を示すものである。アクチュエータ軸の移動距離は投薬量に相互関係がある。軸がより遠くに移動した分、それだけ大きくプランジャが変位したことになり、投薬量も多くなる。１７６０では、提供された投薬量の表示がなされる。例えば、完全な量の薬剤が首尾よく提供されたような注射の成功を、緑のランプや（マイクロリットルのオーダーで投与された物質の量を示す）数値で表示しても良い。失敗の注射では、実際に投与された物質量が表示される。１７６５では例えば、先端セグメント内のヒューズを飛ばすことで先端セグメントの再使用を防止する。
【０１０１】
図１８は、本発明の原理に従い、眼球内に物質注射することに関係した１つの方法のフローチャートである。図１８は、先端セグメントと再使用制限アセンブリが充電ステーションに位置している間に、調剤チャンバ内の物質を加熱、又は冷却する温度制御装置の作動方法を表わしている。１８０５ではまず、先端セグメントと再使用制限アセンブリの接続が認識される。１８１０では、先端セグメントの種類が確認される。１８１５では、先端セグメントから投薬量情報を受信する。１８２０では、先端セグメントと再使用制限アセンブリが充電ベースの上に位置しているか否かが決定される。仮に、それらが充電ベース上にないなら、１８２５でシステムは待機し、１８２０に戻る。先端セグメントと再使用制限アセンブリが充電ベー上にある場合、１８３０で温度制御装置が作動され、調剤チャンバに含まれた物質の温度を変更する。次に１８３５で熱センサから温度情報を受信する。そして１８４０ではこの温度情報が使用され、温度制御装置を制御することになる。
【０１０２】
図１９は、本発明の原理に従い、眼球内に物質注射することに関係した１つの方法のフローチャートである。図１９は、適切な用量の薬剤が投与されたか否かを決定することに関係する方法を示している。まず１９１０では、アクチュエータが投薬量と投薬速度情報に基づいて制御される。アクチュエータはプランジャを駆動し、物質を投与する。１９２０では変位センサから、アクチュエータ軸の移動距離を示す情報を受信する。１９３０では、この距離情報をもって、適切な量の薬剤が投与されたか否かが決定される。仮にアクチュエータ軸が、適切な用量の薬剤を投与するのに必要な距離だけ移動したならば、１９４０で適切な用量の薬剤が投与された旨の表示がなされる。 仮にアクチュエータ軸が、適切な用量の薬剤を投与するのに必要な距離を移動していない場合、１９５０で、実際にアクチュエータ軸が移動した距離に基づき、実際投与された薬量が算出される。そして１９６０において、投与された用量の表示がなされる。
【０１０３】
図２０は、本発明の原理に従い、眼球内に物質注射することに関係した１つの方法のフローチャートである。図２０は、アクチュエータ軸がストールした状況に関係するものである。まず２０１０では、アクチュエータが投薬量と投薬速度情報に基づいて制御される。アクチュエータはプランジャを駆動し、物質を投与する。２０２０ではストールセンサからデータを受信する。２０３０では、このデータを使用してアクチュエータ軸がストールしたか否か決定される。仮に軸がストール状態となったなら、２０４０でストール状態の表示を行う。２０５０では、アクチュエータ軸の移動距離を示す変位センサからデータを受信する。２０６０では、距離情報に基づいて実際投与された薬剤量が表示される。仮に軸がストールしていなかったならば、２０７０で適正な用量の薬剤が投与された表示がなされる。
【０１０４】
以上の説明から、本発明が、眼球内に正確な量の物質を投与する改良システムと方法を提供するものであることが理解されよう。本発明は、正確な用量で投薬可能な、シングルユースであって使い捨て可能な投薬装置の先端セグメントを提供している。先端セグメントは再使用制限アセンブリと適合する。ここでは例を用いて本発明を説明したが、様々な変更が当業者によってなされても良い。
【０１０５】
以上使い捨て型投薬装置に照らして説明してきたが、本発明は、電力源と連結可能などんな使い捨て型医療装置機器をも包含するものである。本願明細書を考察し、ここに開示された発明を実践すれば、当業者には本発明の他の実施形態も明らかになるであろう。以下の請求の範囲に示された発明の真の範囲と精神と共に、本願明細書及び数々の例は単に模範的なものであると理解されたい。
【図１】
2010535040.tif 000003
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
2010535040.tif 000015
【図１０Ｄ】
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【図１１】
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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１７Ａ】
2010535040.tif 000023
【図１７Ｂ】
2010535040.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年4月24日(2009.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科用ハンドピースのための再使用制限アセンブリ（２５０）であって、軸（５１０）を有するアクチュエータ（５１５）と、該アクチュエータに電力を供給するための電源（５０５）と、前記アクチュエータを制御するためコントローラ（３０５）と、前記軸に取り付けられかつ一端に合わせ面を有する機械的結合インターフェース（５４５）と、前記電源と前記コントローラと前記アクチュエータを少なくとも部分的に封入するハウジング（２５５）とを有し、前記再使用制限アセンブリは、使い捨て型注射器具に着脱自在であることを特徴とする再使用制限アセンブリ。
【請求項２】
更に、前記再使用制限アセンブリのインターフェース面上に配置された１組のインターフェース・コネクタを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記インターフェース・コネクタの組は、先端セグメント（２０５）に電力を提供することを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記インターフェース・コネクタの組は、前記コントローラ（３０５）を記憶装置に接続することを特徴とする請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項５】
先端セグメントの状態に関するデータは、前記インターフェース・コネクタの組を通って前記コントローラ（１７１５，１７２５）に送られることを特徴とする請求項４に記載のアセンブリ。
【請求項６】
投薬量データが、前記インターフェース・コネクタの組を介して前記コントローラに伝達され、前記アクチュエータ（１９１０）を制御するのに任意的に使用され、及び／又は温度データが、前記インターフェース・コネクタの組を介して前記コントローラに伝達され、温度制御装置（１８４０）を制御するのに任意的に使用されることを特徴とする請求項５に記載のアセンブリ。
【請求項７】
更に、前記アクチュエータがストール状態に遭遇しているかどうか検出するためのストールセンサ（２０２０）と、該ストールセンサを前記コントローラに接続するためのインターフェースとを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
更に、前記アクチュエータ軸の移動距離を測定する（２０５０）変位センサ（１２１５）と、該変位センサを前記コントローラに接続するためのインターフェースとを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記アクチュエータ軸（５１０）は前記機械的結合インターフェース（５４５）に堅固に接続されることを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
更に、前記電源（５０５）の状態をモニタリングするための電源コントローラ（４４４）を有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
更に、前記再使用制限アセンブリの底面に配置された電気接点（１２３５）であって、充電ベース（１６１５）とインターフェースをとるための電気接点を有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
更に、前記再使用制限アセンブリの底面近くに配置される誘導要素（１２２５）であって、充電ベース（１６１５）とインターフェースをとるための誘導要素を有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
更に、前記ハウジング内に位置するＲＦＩＤリーダー（１１２０）であって、ＲＦＩＤタグ（１１１０）からの情報を読みこむようになっているＲＦＩＤリーダーを有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記コントローラ（３０５）は、所定用量の物質を供給するために前記アクチュエータ軸と前記機械的結合インターフェースを移動させる距離を決定することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
更に、前記ハウジング上に配置されるインジケータであって、前記再使用制限アセンブリの状態に関する情報を提供するためのインジケータ（２７５）を有することを特徴とする請求項１に記載のアセンブリ。