(57)【要約】  本発明は、関連医療用送達デバイスによって受容される、薬剤を収容する薬剤リザーバに関する。本発明によるリザーバは、リザーバの外表面上に配置される複数の電極アレイを含む識別コードを含む。このコードは、関連医療用送達デバイスの読み取り器内の送信機電極及び受信機電極に電気的に結合する不連続な電極の、第１、第２、及び第３アレイを含む。これらのアレイの内の１つは、識別コードと、医療用送達デバイスの読み取り器との角度整合の測定値を取得するために設けることができる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用送達デバイスに用いられる薬剤リザーバであって、当該医療用送達デバイスが、薬剤リザーバを受容し、且つ薬剤リザーバ上に配置される識別コードに容量的に結合して当該識別コードを識別するもので、リザーバの識別コードが、
−等しい間隔のピッチＰを有し、受信機アレイを形成する、不連続電極の第１アレイ、及び、
−等しい間隔のピッチＰを有し、第１送信機アレイを形成する、不連続電極の第２アレイを含み、
受信機アレイ及び第１送信機アレイがほぼ平行に配置されて第１方向に沿って延び、且つ受信機アレイの各電極が第１送信機アレイの対応する電極に電流的に接続されており、
第１送信機アレイの電極が、第１方向に沿って受信機アレイの対応する電極からずれていることによって第１オフセット値が規定されており、この第１オフセット値の大きさが薬剤リザーバの種類に固有であって、
さらに、等しい間隔のピッチＰを有し、第２送信機アレイを形成する、不連続電極の第３アレイが第１送信機アレイとほぼ平行に配置されており、第２送信機アレイの各電極が第１送信機アレイの各電極に電流的に結合され、第２送信機アレイの電極が第１方向に沿って第１送信機アレイの対応する電極からずれている
ことを特徴とする、薬剤リザーバ。
【請求項２】
第２送信機アレイの電極が、第１方向に沿って受信機アレイの対応する電極に位置合わせされている、請求項１に記載の薬剤リザーバ。
【請求項３】
第１方向に沿って第２送信機アレイの電極が受信機アレイの対応する電極に対して取る位置が第２オフセット値を規定し、第１及び第２オフセット値の組み合わせが薬剤リザーバの種類に固有であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の薬剤リザーバ。
【請求項４】
第１送信機アレイが、受信機アレイと第２送信機アレイの間に位置づけられる、請求項１−３のいずれか１項に記載の薬剤リザーバ。
【請求項５】
前記アレイの電極が屈曲性フォイルの上に配置されており、前記フォイルが薬剤リザーバの外表面に固定されている、請求項１−４のいずれか１項に記載の薬剤リザーバ。
【請求項６】
前記アレイの電極の少なくとも一部が、誘電材料の層によって覆われている、請求項１−５のいずれか１項に記載の薬剤リザーバ。
【請求項７】
リザーバが円筒部分を含み、受信機アレイ、第１送信機アレイ、及び第２送信機アレイが円筒部分の周囲ほぼ３６０度に延びる、請求項１−６のいずれか１項に記載の薬剤リザーバ。
【請求項８】
薬剤リザーバを受容する医療用送達デバイスであって、薬剤リザーバが、
−等しい間隔のピッチＰを有し、受信機アレイを形成する、不連続電極の第１アレイ、
−等しい間隔のピッチＰを有し、第１送信機アレイを形成する、不連続電極の第２アレイ、及び、
−等しい間隔のピッチＰを有し、第２送信機アレイを形成する、不連続電極の第３アレイ
を含むリザーバ識別コードを有し、
受信機アレイ、第１送信機アレイ、及び第２送信機アレイがほぼ平行に配置されて第１方向に沿って延び、且つ受信機アレイの各電極が第１送信機アレイ及び第２送信機アレイの対応する電極に電流的に結合されており、
第１送信機アレイの電極が第１方向に沿って受信機アレイの各電極からずれていることによって第１オフセット値が規定されており、この第１オフセット値の大きさが薬剤リザーバの種類に固有であって、
当該医療用送達デバイスが、
−第２方向に沿って等間隔のピッチＰを有するデバイス送信機電極の組であって、リザーバがデバイスに受容されると前記第１方向にほぼ整列し、リザーバに配された受信機アレイの電極の対応する組に容量的に結合するデバイス送信機電極の組と、
−リザーバに配された第１送信機アレイの電極の対応する組に容量的に結合する電極を有する第１読み取り器ヘッドと、
−デバイス送信機電極の組の各電極に複数の時間的に変動する入力信号を印加する信号発生器手段と、
−第１読み取り器ヘッドによって検出された信号を受信して、第１方向に沿った、受信機アレイの電極からの第１送信機アレイ電極のずれの測定値を表す第３オフセット値の大きさを検出する電気回路と
を含んでおり、
医療用送達デバイスがさらに、リザーバに配される第２送信機アレイの電極の対応する組に容量的に結合する電極を有する第２読み取り器ヘッドを含み、
電気回路が、第２読み取り器ヘッドから信号を受信して、第１方向に沿った、受信機アレイの電極からの第２送信機アレイ電極のずれの測定値を表す第４オフセット値の大きさを検出し、第３及び第４オフセット値に基づいてリザーバ識別コードを識別する、
医療用送達デバイス。
【請求項９】
電気回路が、検出された第４オフセット値に基づいて、第１方向と第２方向の間の角度によって規定される傾斜角を検出する、請求項８に記載の医療用送達デバイス。
【請求項１０】
医療用送達デバイスが、電気回路に結合されるアラーム手段をさらに含み、電気回路が、検出された傾斜角が所定の値よりも大きい場合にアラームを生成する、請求項９に記載の医療用送達デバイス。
【請求項１１】
電気回路が、検出された第３オフセット値に基づき且つ検出された傾斜角によって補正された修正コードオフセット値を計算する、請求項９又は１０に記載の医療用送達デバイス。
【請求項１２】
電気回路が、検出された第３及び第４オフセット値の組み合わせにしたがって識別コードを識別する、請求項８に記載の医療用送達デバイス。
【請求項１３】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の薬剤リザーバと共に使用される、請求項８から１３のいずれか１項に記載の医療用送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤含有リザーバ、例えば、カートリッジ、又は屈曲性リザーバ上の識別コードを接触無しに読み取るための、代替え的な構成と方法を提供する。特に、本発明は、投薬用送達デバイスの薬剤含有リザーバに関する。このリザーバの外面には、識別コードが配置される。この識別コードは、関連投薬用送達デバイス上に配置される送信機／受信機配置と相互作用する複数の電極要素を含む。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、複数のバーによって表される識別コードを含む投薬用送達デバイスのカートリッジを開示する。これらのバーは、カートリッジの軸に対して垂直に配置される。各バーには、全長に亘って光学的格子が設けられ、この格子は、識別コードを担持する表面への入射光を回折及び反射する。このように、入射光の一部はバーの表面で一組の光ビームとして反射され、これらのビームの内の少なくとも１つは、前記バーが読み取り光フィールドを通過する際にバーの存在を表す指標として検出される。バーからの反射は、２進コードにおける「１」及び「０」を表すものとして解釈されてもよい。このように、特許文献１に提案される識別コードを読み取るには、洗練された光学検出システムが必要である。
【０００３】
特許文献２は、液体を収容し、電子送達デバイスと共に使用されるカートリッジを開示する。特許文献２のこのカートリッジは、液体を保持するための筐体及び情報供給源を含む。情報供給源は、電子送達デバイスに対し、カートリッジに関する指定の情報を提供するために、電子送達デバイスと動作可能的に結合するようにカートリッジ筐体に結合される。例えば、情報供給源は、二進コードを生成することによって電子送達デバイスに指定情報を提供する１組のワイヤー及び接点又は接触バンドとすることができる。或いは、情報供給源はバーコードであり、指定の情報は、このバーコードを読み取ることによって電子送達デバイスに提供される。カートリッジは、電子送達デバイス、例えば電子ペン型注液及び／又は輸液ポンプを含むシステムにおいて使用してもよい。カートリッジ上の情報供給源を読み取るために、この情報供給源と電子送達デバイスの間に電気的接続が供給されなければならないことに注意されたい。
【０００４】
特許文献３は、カートリッジ又は同様デバイスのマーキングに関する。このマーキングは、透明であると同時に、電子的に読み取り可能とすることができる。透明な導体は、ポリマー、ＩＴＯなどの形状を取ってもよい。特許文献２と同様、マーキングを読み取るために、透明導体と関連投薬用送達デバイスの間に電気的接続が確立されなければならない。
【０００５】
特許文献４は、輸液ポンプに接続されるＲＦＩＤコーディングマーカーを開示している。
【０００６】
さらに、特許文献５は、リザーバ識別コーディングの無接触式読み取りを開示している。この特許文献において特定されるように、特許文献６は、二つの要素、例えばスケールと手動の測定装置のスライドとの相対的な運動を測定するシステムを開示する。特許文献６によるシステムは、スライドに対し、複数の組の電力供給電極の設置を含む。各組の電極の各々が、信号発信機からの複数の出力信号のそれぞれから電力供給されることにより、これらの供給電極の全てに周期的パターンに従う電圧が供給される。スライドはさらに、信号処理ユニットに入力を供給する少なくとも１つの受信電極を有する。スケールには、内部で電流的に接続された二つの部分を含む電子パターンが設けられる。これら二つの部分の一方は、スライドの電力供給電極が移動する領域に近接して配置された検出部分であり、他方は、スライドの受信電極が移動する領域に近接して配置された移行部分である。スケールに沿うスライドの動きは、少なくとも二つの隣接する電力供給電極からの出力信号から得られた受信電極からの信号を発生させ、スライドの位置は、受信信号の振幅比を識別する信号処理ユニットによって決められる。したがって、特許文献６によって提案されるシステムは、二つの要素の相対的移動を検出するための構成に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０１／８４５４２号
【特許文献２】米国特許第６１１０１５２号
【特許文献３】国際公開第２００４／０８４７９５号
【特許文献４】国際公開第２００５／０８９８３５号
【特許文献５】国際公開第２００７／１０７５６２号
【特許文献６】米国特許第４４２０７５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、薬剤リザーバ上に配置される電極要素の形態の識別コードを含む、フェイルセーフ機構を有したコスト効率の良い解決策を提供することであり、前記識別コードは、関連投薬用送達デバイス上に配置される送信機及び受信機の構成によって読み取り可能である。
【０００９】
本発明の利点は、薬剤含有カートリッジ上に設けられる識別コードが、無接触手段によって容易に読み取ることが可能なことである。したがって、光学的検出システムのような高度な検出システムは必要でない。
【００１０】
本発明の別の利点は、コーディングシステムが、薬剤リザーバ上に設けられたコード化情報の、関連医療用送達デバイスの読み取りヘッドに対する相対的方向とは無関係に、各コードのフェイルセーフな読み取りを実現することである。特に、本発明は、コード化された情報と、デバイスの読み取りヘッドとの間に生じる可能性のある傾斜角に対する補正を実現する。これによっても、医療用送達デバイスによって安全に区別することが可能な、比較的多数の差別コードが得られる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的は、第１態様において、医療用送達デバイスに用いられる薬剤リザーバであって、当該医療用送達デバイスが、薬剤リザーバを受容するように構成されており、且つ薬剤リザーバを受容すると薬剤リザーバ上に配置される識別コードに容量的に結合して当該コードを識別するように構成されている、薬剤リザーバを提供することによって満たされる。リザーバ識別コードは、等しい間隔のピッチＰを持ち、受信機アレイを形成する複数の不連続電極の第１アレイと、等しい間隔のピッチＰを持ち、第１送信機アレイを形成する不連続電極の第２アレイとを含み、ここで、受信機アレイと第１送信機アレイは、ほぼ平行に配置されて、第１方向に延びる。受信機アレイの各電極は、第１送信機アレイの各電極に電気的に接続される。さらに、第１送信機アレイの電極は、第１方向に沿って、受信機アレイの各電極に位置合わせされるか又は受信機アレイの各電極からずさられて第１オフセット値を規定し、この第１オフセット値の大きさは薬剤リザーバの種類に固有である。さらに、等しい間隔のピッチＰを持つ不連続電極から成る第３アレイが、第１送信機アレイとほぼ平行に配置された第２送信機アレイを形成する。第２送信機アレイの各電極は、第１送信機アレイの各電極に電気的に接続される。第２送信機アレイの電極は、第１方向に沿って、第１送信機アレイの各電極に位置合わせされるか又は第１送信機アレイの各電極からずらされる。それぞれが、関連医療用送達デバイスの専用読み取りヘッドによって読み取り可能な二つの送信機アレイをリザーバ上に設けることによって、多数の差別コードの正確な読み取りが可能になる。
【００１２】
これら３つのアレイを形成する電極は、導電性材料、例えば、光学的に透明な又は不透明な材料から作製することができる。各アレイ内部の電極は電流的に分離される。したがって、対応する受信機と送信機電極だけが電流的に接続される。
【００１３】
１実施形態では、第１送信機アレイは、受信機アレイと第２送信機アレイの間に配置される。別の実施形態では、受信機アレイは、第１送信機アレイと第２送信機アレイの間に配置される。
【００１４】
一部の実施形態によれば、第２送信機アレイの電極は、第１方向に沿って、第１送信機アレイの各電極からずらされる。
別の実施形態によれば、第２送信機アレイの電極は、第１方向に沿って、受信機アレイの対応する電極に位置合わせされる。つまり、第１方向に沿った、第２送信機アレイの、受信器アレイからのずれはゼロである。このようにして、リザーバ識別コードと対応する読み取り器センサー回路の間に生じる可能性のあるずれを容易に識別可能である。
【００１５】
さらに別の実施形態では、第２送信機アレイの電極は、第１方向に沿って、第１送信機アレイの各電極に位置合わせされる。
【００１６】
さらなる実施形態では、第１方向に沿って、第２送信機アレイの電極が受信機アレイの各電極に対して取る位置が第２オフセット値を規定しており、第１及び第２オフセット値の組み合わせは薬剤リザーバの種類に固有である。このようなコード化リザーバは、関連医療用送達デバイスによって安全に区別可能な多数の差別コードを提供する。デバイスの読み取り器センサーの電子機器と識別コードの間の現実に可能な傾斜角が既知の僅かな角度に限定されている場合、第２送信機アレイのずれの角度は、位置合わせの角度の指標と別のコーディングレベルの両方として、すなわち第１送信機アレイによって得られるコーディングに加えて第２のコーディングレベルを供給するために、使用することが可能である。このような使用法の１つの前提要件は、第２オフセット値の差別的オフセット値が、可能なずれによって生じ得るいかなる作用よりも大きいことである。
【００１７】
機械的磨耗を抑えるために、電極アレイは、誘電材料の層によって少なくとも部分的に覆うことができる。
【００１８】
リザーバは、後端及び前端を含むカートリッジとして供給されてもよく、その際、前端は、（随意で、中にカートリッジが挿入されるカートリッジホールダーを介して）注射針などの、カートリッジに流体導管を固定するための構成を含む。電極アレイは、カートリッジの後端近くに配置することができ、よってこれら複数の電極要素は、前記ピストンが開始位置にあるとき、移動可能なゴムのピストンと空間的に重複する。
【００１９】
電極アレイはそれぞれ、基本的に周期的なパターンを形成することができ、その周期性の方向は、カートリッジの軸方向にほぼ垂直である。好ましくは、基本的に周期的なパターンはカートリッジの外表面部分の周囲にほぼ途切れのない経路を形成し、よって投薬用送達デバイスに挿入されたときのカートリッジの識別が、カートリッジの角度方向とは無関係に行われる。
【００２０】
前述したように、電極アレイは、光学的に透明な材料から作製することができる。光学的に透明な電極を適用することにより、電極がカートリッジ上に占める空間を増大させることが可能になる。光学的に透明な電極アレイの場合、カートリッジは軸方向を有することができ、この場合、電極アレイは基本的に周期的なパターンを形成し、その周期性の方向はカートリッジの軸方向にほぼ平行である。
【００２１】
透明であれ不透明であれ、電極アレイは、屈曲性フォイルの上に配置することができ、前記フォイルは、フォイルと外表面部分の間に接着剤を用いることによりカートリッジの外表面部分に固定される。
【００２２】
電極アレイは、関連投薬用送達デバイス上に配置される、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機に、好ましくは容量的に結合することができる。しかしながら、電極要素と送信機／受信機の結合は、誘導的手段によって実現してもよい。
【００２３】
或いは、薬剤リザーバは、カートリッジとは別種類のものであってもよい。つまり、リザーバは、１つ以上の圧潰可能な側壁部分を含み、前記１つ以上の圧潰可能な側壁部分は、リザーバの排出時圧潰される。
【００２４】
第２態様では、本発明は、第１態様による薬剤リザーバに結合するか又は１態様による薬剤リザーバを受容する医療用送達デバイスに関し、ここで薬剤リザーバは、それぞれ受信機アレイ、第１送信機アレイ、及び第２送信機アレイを形成する電極を含み、前記アレイは、第１方向に沿ってほぼ平行に配置されてリザーバ識別コードを規定している。３つのアレイそれぞれの内部の電極は、等しく隔てられ、ほぼ同じピッチＰを有する。受信機アレイ、第１送信機アレイ、及び第２送信機アレイの各電極は、それらの間に接続電極を設置することによって相互に接続される。この医療用送達デバイスは、
−第２方向に沿って等間隔のピッチＰで隔てられたデバイス送信機電極の組であって、リザーバ上に設置される受信機アレイの電極の各組に対して概ね位置合わせされ且つ容量的に結合された電極の組と、
−リザーバ上に設置される第１送信機アレイの電極の各組に容量的に結合される電極を有する第１読み取り器ヘッドと、
−前記送信機電極の組の各電極に対し、複数の入力信号を印加する信号発生器手段と、
−第１読み取り器ヘッドによって検出された信号を受信して、第２方向に沿った受信機アレイの電極からの第１送信機アレイの電極のずれの程度を表す第３オフセット値の大きさを検出する電気回路と
を含む。
【００２５】
この医療用送達デバイスはさらに、リザーバ上に設置された第２送信機アレイの電極の各組に容量的に結合する電極を持つ第２読み取り器ヘッドを含む。電気回路はさらに、第２読み取り器ヘッドから信号を受信して、第２方向に沿った受信機アレイの電極からの第２送信機アレイ電極のずれの程度を表す第４オフセット値の大きさを検出し、第３及び第４オフセット値に基づいてリザーバ識別コードを識別する。
【００２６】
１実施形態では、医療用送達デバイスの電気回路は、検出された第４オフセット値に基づいて、第１方向と第２方向の間の角度によって規定される傾斜角を検出する。
【００２７】
さらなる実施形態では、医療用送達デバイスはさらに、電気回路に結合されるアラーム手段を含み、この電気回路は、検出された傾斜角が所定の値よりも大きいときアラームを生成する。これによって、デバイスのユーザーに、適正でない識別コードが読み取られたことを通知できる。
【００２８】
また別の実施形態では、電気回路は、検出された第３オフセット値に基づいた修正コードオフセット値であって、検出された傾斜角によって補正された修正コードオフセット値を計算する。
【００２９】
また別の実施形態では、本医療用送達デバイスは、検出された第３及び第４オフセット値の組み合わせに応じて識別コードを識別することにより、多数の差別的識別コードを取得することができる。
【００３０】
本発明の１実施形態では、４つの電気的入力信号が、関連する投薬送達上に配置される４つの送信機に印加される。これら４つの電気的入力信号は、約９０度ずつ位相がずれており、よって四分された電気的入力信号を形成する。各電気的入力信号は、５０ｋＨｚ−１５０ｋＨｚ、例えば、９０ｋＨｚ−１１０ｋＨｚの周波数で振動することができる。しかしながら、他の周波数範囲も適用可能である。
【００３１】
第３態様では、本発明は、本発明の第１態様によるカートリッジを含む投薬用送達デバイスに関する。
【００３２】
第４態様では、本発明は、薬剤含有カートリッジの外表面部分上に配置される、複数の電極要素を含む屈曲性フォイルに関し、ここで前記電極アレイの電極要素は、受信機ゾーン、及び第１及び第２送信機ゾーンを含み、前記受信機及び第１及び第２送信機ゾーンは電気的に接続され、前記受信機ゾーン及び前記送信機ゾーンはそれぞれ、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機に電気的に結合する。この第４態様では、複数の電極要素は屈曲性フォイルの下面に設けることができ、よってフォイルをカートリッジに取り付けると、フォイルそのものが複数の電極要素を覆う保護層を形成することができる。
【００３３】
第５態様では、本発明は、第２態様による少なくとも１つの医療用送達デバイスと、第１態様による１つ以上の互いに異なる薬剤リザーバを備えた医療用送達システムに関し、ここで各送達デバイスは、薬剤リザーバの識別コードを識別するように構成されており、且つ各送達デバイスは、医療用送達デバイスによって許容可能な薬剤リザーバが受容されたことを示す指標を提示し、及び／又は医療用送達デバイスによって許容不能な薬剤リザーバが受容されたことを示す指標を提示するように構成されている。
【００３４】
次に、添付の図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来のディジタルキャリパースケールを示す。
【図２】キャリパースケールの不連続部分を示す。
【図３】コードの位相シフトを示す。
【図４】読み取り器ヘッドと駆動信号とを示す。
【図５】コード「０」における駆動信号と検出信号とを示す。
【図６】コード「ｎ」における駆動信号と検出信号とを示す。
【図７】ドライバーヘッド、及び受信機／送信機要素を示す。
【図８】従来型カートリッジに配置されたコード「０」及び「ｎ」を示す。
【図９】従来型カートリッジに使用された従来型デバイスに配置される複数読み取り器ヘッドを示す。
【図１０】従来型システムによる電極要素の別様実施形態を示す。
【図１１ａ】傾斜ラベルを補正する本発明の第１実施形態による識別コードと読み取り器ヘッドのアセンブリを示す。
【図１１ｂ】傾斜ラベルを補正する本発明の第１実施形態による識別コードと読み取り器ヘッドのアセンブリを示す。
【図１１ｃ】傾斜ラベルを補正する本発明の第１実施形態による識別コードと読み取り器ヘッドのアセンブリを示す。
【図１１ｄ】傾斜ラベルを補正する本発明の第１実施形態による識別コードと読み取り器ヘッドのアセンブリを示す。
【図１１ｅ】傾斜ラベルを補正する本発明の第１実施形態による識別コードと読み取り器ヘッドのアセンブリを示す。
【図１２】本発明の別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明には、種々の改良例及び変形例が可能であるが、例示を目的として特定の実施形態を図面に示し、本明細書において詳細に説明する。しかしながら、本発明は、開示される特定の形態に限定されるものではない。むしろ、本発明は、請求の範囲に規定される本発明の精神及び範囲に含まれる、全ての改良例、等価物、及び変形例を包含するものである。
【００３７】
最も一般的態様において、本発明は、その外表面上に電極要素を有する薬剤含有リザーバに関する。この薬剤含有リザーバは、従来のカートリッジ、圧潰性側壁部分を備える屈曲性リザーバなどであってもよい。電極要素は、透明又は不透明材料から作製することができる。適切な透明材料は、例えば、導電性ポリマー又はＩＴＯである。不透明電極要素は、関連投薬用送達デバイス上に配置された複数の送信機及び複数の受信機に結合する金属パッド、又は複数の金属パッドのパターンとして形成することができる。透明又は不透明ナノチューブの電極要素も適用できる。電極要素と、送信機／受信機間の結合は、容量性にすることができる。
【００３８】
電極要素と送信機／受信機の構成を含む読み取り器ヘッドの間の検出に関する全体原理は、特許文献６、米国特許第４８７８０１３号、及び欧州特許出願公開第２４８１６５号に開示されるものと同様であり、これら３つの参照文献を、引用により本明細書に含める。しかしながら、本発明では、前記３つの参照文献に示されるスケールの離散値は、様々な種類の薬剤と関連づけられる。したがって、特定の種類の薬剤に、単一の明確な値が関連づけられる。
【００３９】
後述では、「カートリッジ」という表示のみが使用される。しかしながら、カートリッジという用語は広く解釈すべきであり、したがって、従来のカートリッジ、例えば、屈曲性又は圧潰性の側壁を持つリザーバをも包含することに注意されたい。カートリッジの電極要素と、送信機／受信機の間の容量的又は誘導的結合を決定することによって、カートリッジの識別コードをきわめて単純で接触を含まない方法で決定することができる。カートリッジの識別コードが決定されると、そのカートリッジに含まれる薬剤の種類が明確に決定される。しかしながら、電極要素と、送信機／受信機設備の間の無接触結合によって決定可能なのは、カートリッジ中の薬剤の種類だけではない。製造日、バッチ番号、利用可能な用量数などに関するデータも、関連医療用送達デバイスにおける後続識別のためのコーディングに埋設することが可能である。さらに、カートリッジの使用に関する他のあらゆるパラメータを、複数の異なる識別コードの内の１つに割り当てることができる。
【００４０】
図１ａ及び１ｂに示すように、カートリッジをマークするためのコードを得るための手段は、ディジタルキャリパーにおいて通常使用される絶対位置測定原理に基づいている。ディジタルキャリパーのディスプレイ部分は読み取り器ヘッドを含み、一方キャリパーのスケール部分はスケールを保持する。スケールは、２列の金属化されたパッドから成り、うち１列は送信機パッドであって、等距離に配されるパッドを有し、その上の列は受信機の列であって、同様に等距離に配された、但し送信機パッドより互いにやや大きな距離で隔てられた複数のパッドを有する。このように、スケールに沿った任意の位置における、接続された送信機パッドからの受信機パッドの相対的ずれが、スケール上の絶対位置の直接的指標となる連続スケールが得られる。一部のディジタルキャリパー（図１ｂ参照）に使用されるようなコードの不連続部分を使用することによって、無接触手段によって読み取り可能なコードが生成される。
【００４１】
図２に示すように、特許文献５によって既知であり、本発明に使用可能なコーディング法は、連続スケールの小片を取り上げてこれらを、各種カートリッジ及びその中に含まれる薬剤を表す不連続コードとして使用することに基づいている。これらの小片を注意深く隔てることによって、信号対雑音比、又はむしろ適正なコード読み取りの確率が高まる。一方、隣接コード間のセーフティマージンが大きくなるほど、利用可能なコードの数は少なくなる。
【００４２】
対応する送信機パッドに対する受信機パッドのずれ（図３では「ｎ」で表す）は、読み取り機ヘッドによって測定される。このヘッドは、四分された４つの正弦波信号を、コード側の４つの受信機パッドに容量的に結合する。受信された信号は、コード側の接続送信機パッドに手渡され、次いで、読み取り器ヘッドの受信機部分に戻される。受信された四分信号の振幅比は、正弦波複合信号をもたらし、読み取り器ヘッドからの送信信号に対する、その相対的位相は、コード値の直接的測定値、したがって、薬剤カートリッジの種類となる。
【００４３】
ディジタルキャリパー原理の基盤を形成する四分信号加算及び位相シフト測定値を説明する複数の簡単な例を図４−６に示す。読み取り器ヘッドが図４に示され、同様に送信機を駆動する４個の正弦波四分信号も示されている。送信信号の間の９０°の位相シフトに注意されたい。これが四分の定義である。この変調スキームは、同期脱変調、及び読み取り器ヘッドＡＳＩＣにおける、波形のゼロ交差時間差による位相角測定と組み合わされて、関与する容量がごく小さいにも拘わらず、きわめて安定な出力値を約束する。読み取り器ヘッドの、正弦波形状受信機電極は、１のコードパッドから次のパッドへ移動するときの読み取りをなるべく妨害しないように受信信号の重みづけをする。これは、ディジタルキャリパーが調整される場合と同様である。
【００４４】
読み取り器ヘッドが、コード値０を持つコード、つまり図３において「ｎ」がゼロであることを意味するコードに適用されるときに得られる波形を図５に示す。図示のように、受信機Ａ及びＢからの信号は、１８０°位相がずれている。送信機信号「１」と比較すると、２２５°の位相シフトψが検出される。したがって、コード０は、送信機信号「１」と比較した場合に２２５°の位相シフト値を生成し、読み取り器ヘッド電子機器からの出力信号Ｕは、信号ＡとＢの間の差から導かれる。このように、外部のどのような雑音信号が読み取り器ヘッドに入ろうとそれらは打ち消される一方、出力信号の振幅は倍増される。読み取り器ヘッドに対しコードを水平にずらす又はシフトさせることも、当然ながら、読み取り機ヘッドから同じ位相値を生成する。
【００４５】
特許文献５に示される別の実施例（図６参照）では、読み取り器ヘッドは、コード値ｋを持つコードに適用される。この場合、読み取り器ヘッドの送信機パッドは、そのコードの受信機パッドと位置合わせされていない。代わりに、隣接する二つの送信機パッドは、コード上の１の受信機パッドに送信する。さらに、図６には波形も示す。これらの実施例の等式では、信号処理において無効になる小さい項が取り除かれていることに注意されたい。さらに、読み取り器パッド形状の信号重みづけは、重み０、１／２、又は１に単純化されている。動作原理の包括的説明は、例えば、特許文献６に見出すことができる。
【００４６】
このように、本発明に使用可能なコーディング法は、カートリッジなどの医療用容器上に、不連続な、導電性受信機パッドの複数のアレイを配置することを含む。これらの受信機パッドはそれぞれ、不連続送信機パッドアレイの各送信機パッドに接続される。対応する受信機パッドアレイに対する送信機パッドアレイの側方のずれがコード値となる。この値は読み取り器ヘッドによって測定され、この読み取り器ヘッドは、無接触的容量手段によって医療用容器上の受信機パッドに信号を送信し、且つやはり無接触的容量手段によって、医療用容器上のパッドアレイの側方のずれに比例して変更された信号を受信する。この信号の変化は、読み取り器ヘッドに関連する電子機器によって復号され、ディジタルコード値として出力される。
【００４７】
図４−６では、送信機の数は８である。送信機の数は、８でなくともよい（８より大きくても小さくてもよい）。さらに、他の種類の（四分駆動信号以外の）駆動信号を送信機に印加することも可能である。例えば、６０度シフトさせた６個の駆動信号を、６個の送信機に印加することも可能である。さらに、受信機も、図４−６に示すものとは異なる方法で導入できる。例えば、受信機は、図４−６に示したものとは異なる別の周期を持つように実施してもよい。さらに、受信機の形状は正弦波状と異なっていてもよく、例えば、正方形、四角形、及び三角形も適用可能な形状である。唯一の要件は、受信機が、１８０°位相をずらして配置された少なくとも二つの受信機パッドを要することである。
【００４８】
ここで再度特許文献５を参照する。図７ａは読み取り器ヘッドを示し、図７ｂは「送信機パッド」と表示された一連の電極を含む第１送信機アレイと、「受信機パッド」と表示された一連の電極を含む受信機アレイとを含む識別コードを示す。図７ｂに示すように、受信機パッドと送信機パッドの間には、側方に一定のずれが存在する。このように、受信機アレイ及び送信機アレイ両方が、前記アレイの各々のパッド間のピッチ「Ｐ「が、各アレイの全長を通じてほぼ同じ且つほぼ一定であるパッドを形成する。ここで図７ａを参照すると、デバイスの読み取り器ヘッドは合計８個の送信機電極を含み、これらの電極において、送信機「１」は平行的に駆動される。同様に、送信機「２」、「３」、及び「４」も、それぞれ平行的に駆動される。この読み取り器ヘッドの受信機は、二つの受信機電極「Ａ」及び「Ｂ」を含む。
【００４９】
このように、この従来技術による実施形態によれば、識別コードは、受信機アレイを形成する不連続電極の第１アレイ、及び第１送信機アレイを形成する不連続電極の第２アレイとして供給され、上記二つのアレイはほぼ平行に配置され、各アレイは第１方向に沿って延びる。「不連続電極」という概念は、受信機アレイ及び第１送信機アレイそれぞれの各電極が、それが含まれるアレイにおいて他の電極とは電流しないように隔絶されていることを意味する。しかしながら、図示のように、受信機アレイの各電極は、第１送信機アレイの各電極に電気的に接続される。第１送信機アレイの電極が、第１方向に沿って、受信機アレイの各電極からオフセットされている量は、識別コードを規定する。したがって、このオフセット値は、所与のずれの大きさによって規定することも、第１送信機アレイが受信機アレイに位置合わせされているときコード「０」を生成する「０」値によって規定することもできる。
【００５０】
ここで特許文献５を参照する。図８には、本発明に使用可能な実施形態による二つのカートリッジ１及び１’を示す。図示のように、各カートリッジは、前端２及び後端３を有する本体を含む。前端には、注射針などの流路を固定するための設備（図示せず）が設けられる。図示の構成はネジ切りされた外面４を持つアダプター頂部を含み、この外面のネジは、注射針又は輸液セットを保持するマウント又はハブ（図示せず）のネジ切りされた内面と螺合する。インスリンなどの薬剤をカートリッジから駆出するために、アダプター頂部内又は近傍に穿孔可能な膜を設けることができる。この穿孔可能な膜は、マウント又はハブがアダプター頂部に固定されるとき、内側に向いた針部分によって貫通される。
【００５１】
カートリッジに含まれる薬剤は、ピストン５をカートリッジの前端２の方向に移動させることによって駆出される。ピストン５がカートリッジの前端に向かって動かされると、ピストンと前端の間に収容される体積は減少し、そのため、薬剤は、カートリッジの前端に付属する流体導管を解してカートリッジから強制的に出される。
【００５２】
図８の細長い部分は、識別コード６及び６’を有するカートリッジの外表面を示す。図８の上段のカートリッジ１は、コード「０」を持つ電極要素を有し、図８の下段カートリッジ１’は、コード「ｎ」を持つ電極要素を有する。これらの電極要素は、様々な方法で配置することができ、例えば、筐体の外面周囲にほぼ周期的なパターンで配置することができる。パターンは、必ずしも筐体の全周に亘って配置する必要はない。つまり、カートリッジ本体の周囲３６０°の一部だけに配置されてもよい。しかしながら、本発明の好ましい実施形態によれば、電極要素のパターンがカートリッジの全周に延びていることにより、カートリッジが関連投薬用送達デバイスに挿入されたとき、パターンの読み取りがカートリッジの角度方向に関係無く行われる。
【００５３】
図８に示す電極要素は、カートリッジ上に、導電性電極又はパッドとして、直接登載又印刷することができる。或いは、電極要素は、ほぼ平坦な屈曲性ラベル上に直接、印刷するか又は他の手段によって提供されてもよい。ラベルがその表面の一方に接着材料を有することで、電極要素が配置又は設置されたラベルをカートリッジ上に配置することができる。ラベルの大きさは、カートリッジの大きさに一致させることが好ましい。したがって、電極要素を有するラベルが接着手段によってカートリッジ上に配置されると、電極要素がカートリッジの全周囲に均等に分散する。
【００５４】
カートリッジが、関連投薬用送達デバイス（図示せず）の中に挿入されると、複数の電極要素が、投薬用送達デバイス内部に設けられた送信機／受信機設備を含む読み取り器ヘッドと位置合わせされる。「位置合わせされる」とは、複数の受信機パッドが、読み取り器ヘッドの送信機と容量的に結合する範囲内に持ち込まれることを意味する。同様に、送信機パッドが、読み取り器ヘッドの受信機電極と容量的に結合する範囲内に持ち込まれる。したがって、カートリッジが投薬用送達デバイスに挿入されているとき、特定のコードを生成する容量、つまりはカートリッジのＩＤを決定することができる。カートリッジのＩＤが決定されると、カートリッジに含まれる薬剤の種類が判明する。実際、投薬用送達デバイスの制御ユニットは、特定の種類の薬剤カートリッジだけを受容するように構成されてもよい。したがって、カートリッジの内容がこの薬剤のグループに属していない場合、投薬用送達デバイスのユーザーに対し警告信号を発して、間違った種類の薬剤が投薬用送達デバイスの中に挿入されていることをユーザーに知らせることが可能である。この制御ユニットはさらに、定常的に、すなわちカートリッジが投薬用送達デバイス内にあるときは常に、カートリッジＩＤの読み取りを実行するように構成することも可能である。
【００５５】
円筒形カートリッジに付着されるラベルの重複する末端に沿って印刷される電子コードを読み取る場合、カートリッジが投薬用送達デバイスに挿入されたとき、読み取り器ヘッドがたまたまラベルの重複ゾーンに一致すると、電子コードの読み間違いが起こることがある。このようなコードの読み間違いを判別してそれを補正するためには、二つ以上の読み取り器ヘッドの使用が必要となる。コードに沿って複数の（二つ以上の、好ましくは３つの）読み取り器ヘッドを設置することによって、この問題を解決することができる。隣接する二つの読み取り器ヘッド間の距離ｄｓは、ラベル重複部ｄＬよりも大きい（図９参照）。このように、１つの読み取り器ヘッドだけがラベル重複部の影響を受けうる。
【００５６】
３つの読み取り器ヘッドを用いることによって、デバイスの電子機器が、多数決投票システムを用いて、先ずその全体又は一部がラベル重複部上に配置された読み取り器ヘッドを識別し、他の読み取り器ヘッドの読み取り値と比較することができる。これらが同じコードを読み取る場合、その読み取り値は正確とみなされる。コードが同じでない場合、デバイスの電子機器は非読み取り状態を知らせ、例えばユーザーにカートリッジを取り外して再挿入するように促す。このような状況は、ラベルの損傷又はカートリッジの液体汚染によって生じうる。
【００５７】
前述のように、提案される容量性コーディングスキームは、それぞれ送信機アレイ及び受信機アレイを形成する別々の電極アレイを使用する。二つのアレイの各電極が対を形成するように接続され、１の送信機電極は、薄い導体によって対応する受信機電極に接続される。このような構成は、読み取り器ヘッドが持つことのできる運動範囲を制限するものの、コードパターンを依然として完全に覆う。この送信機−受信機パッドの対を、黒塗り傾斜バーを含む等価なコードによって置換することにより（図１０参照）、読み取り器ヘッドをさらに小型化し、読み取り器ヘッドの送信機及び受信機部分を互いに近づけることができる。このような、読み取り器ヘッドをさらに小型化した設計を図１０に示す。図中、ｄ２＜ｄ１であり、ここでｄ２は、この小型化設計（図１０、下段）におけるデバイスの送信機電極と受信機電極の間の距離であり、一方ｄ１は、非小型化設計（図１０、上段）におけるデバイスの送信機電極と受信機電極の間の距離である。このとき、小型の読み取り器ヘッドは、コードに対して垂直な移動範囲全体を利用することができ、よってこの次元における不正な位置合わせに対してコード／読み取りシステムの感度が低下する（ｓ２＞ｓ１）。
【００５８】
図１１ａ−ｅには、本発明の第１実施形態による原理が示され、この実施形態では、カートリッジなどの薬剤リザーバ（図示せず）上に配置される識別コード１１は、関連する医療用送達デバイス（図示せず）に搭載可能な読み取り器ヘッドアセンブリ７によって検出可能である。前述の実施形態によれば、図１１ａに示される読み取り器ヘッドアセンブリ７は一組のデバイス送信機電極８を含み、この電極の組は、送達デバイスのさらに別の電気回路（図示せず）に接続される。電気回路は、各々が前述の読み取り器ヘッドアセンブリの対応するデバイス送信機電極に印加される複数の入力信号を生成する。このデバイス送信機電極は、使用時に、送信機電極が識別コード１１の受信機アレイ１２とほぼ整列するように、第２方向に沿って配置することができる。
【００５９】
さらに、読み取り器ヘッドアセンブリは、図４−７に関連して前述したものと同じ設計とすることができる第１読み取り器ヘッド９を含む。使用時、この第１読み取り器ヘッド９は、識別コード１１の第１送信機アレイ１３に実質的に位置合わせされる。本発明によれば、この読み取り器ヘッドアセンブリはさらに、機能的に第１読み取り器ヘッド９に対応する第２読み取り器ヘッド１０を含む。使用時、この第２読み取り器ヘッド１０は、識別コード１１の第２送信機アレイ１４に実質的に位置合わせされる。
【００６０】
図１１ｂは、識別コード１１と、識別コードが読み取り器ヘッドアセンブリに完全に位置合わせされるように、識別コードの特定の位置に重ねられた読み取り器ヘッドアセンブリ７とを示す。図示の実施形態では、第２送信機アレイ１４の電極は、第１送信機アレイ１３の各電極に位置合わせされる。第１及び第２送信機アレイの各電極は、各電極の幅と同じ幅の領域によって電気的に接続される。しかしながら、一変形例では、前記電極は、二つの電極を相互接続する狭い部分によって接続されてもよい。
【００６１】
図１１ｃは、識別コード１１と読み取り器ヘッドアセンブリ７との同じ配置を示すが、図示の状態では、識別コード１１は、読み取り器ヘッドアセンブリ７に対してやや傾斜している。このようずれは、識別コードが、使用される特定のリザーバと完全に位置合わせされない場合に起こりうる。通常、識別コードを有するラベルが貼付された円筒形カートリッジの場合、このようなずれは不正確なラベルの配置に起因する。医療用送達デバイス内においてリザーバが不正確に保持される場合にもこのようなずれが起こりうる。
【００６２】
図１１ｄの左側部分には、読み取り器ヘッドアセンブリ７に対して傾斜状態にある識別コード１１の、一対の電極が示されている。図１１ｄの右側部分には、機能的に等価な電極の構成を示す。図１１ｅに示すように、コードの特定のレイアウトは、第１及び第２送信機アレイの電極の、受信機の対応する電極からの、大きさｎのオフセット値を生成する。識別コードに対して傾斜する読み取り器ヘッドアセンブリを用いると、第１読み取り器ヘッド９においてｎ＋δ１の読み取り値が得られ、一方第２読み取り器ヘッド１０ではｎ＋δ２の読み取り値が得られる。第１送信機アレイの電極が受信機アレイ電極と第２送信機アレイ電極の中間に配されている図面の特定の形状の実施例を用いる場合、上段の読み取り器ヘッド９によって読み取られるコード値ｎ＋δ１と、下段の読み取り器ヘッド１０によって読み取られるコード値ｎ＋δ２の差を用いてｎを計算することができる。図示の形状では、補正量は、δ２＝２＊δ１から計算することができる。当然のことながら、上段の読み取り器ヘッド９及び下段の読み取り器ヘッド１０における読み取り値が事実上同じである場合、識別コードは読み取り器ヘッドアセンブリ７に適切に位置合わせされる。
【００６３】
識別コードのレイアウトと、上記実施形態とは異なる関連読み取り器ヘッドアセンブリの対応する設計とを用いる場合、補正量は、特定の選択形状に合わせて調整する必要があることは当業者には容易に認識されるであろう。
【００６４】
図１２に示されるさらに別の実施形態では、識別コード１５のレイアウトは、第２送信機アレイ１４の電極は、受信機アレイの対応する電極に位置合わせされ（オフセット値＝０）、第１送信機アレイ１３の電極は、特定の種類のコードｎに対応する大きさｎだけずれるように選択される。このようなレイアウトを用いると、下段の読み取り器ヘッドによる読み取り値がゼロに等しいならば、識別コードは、読み取り器ヘッドアセンブリ７と完全に位置合わせされているとみなされる。読み取り値がゼロでない場合、コード値は、上段の読み取り器ヘッド９で得られる読み取り値を補正すると同時に、下段の読み取り器ヘッド１０で得られる読み取り値によって推定される傾斜角を考慮することにより、推定可能である。
【００６５】
さらに別の実施形態では、識別コードのレイアウトは、図１２に示すものと同様である。この実施形態でも、読み取り器ヘッドアセンブリは、図１１ａに示すものと同様である。識別コードが読み取り器ヘッドアセンブリに対して十分に正確に位置合わせすることが可能である場合、二つの独立した送信機アレイを用いることで、Ｎ個の差別コードしか提供しない前述の実施例とは異なり、Ｎ＊Ｎ個の差別コードを持つシステムを得ることが可能である。しかしながら、傾斜角度の問題をさらに補正するために、前述の方式と同様に、もう１つの送信機トラックともう１つの読み取り器ヘッドを設けでもよい。
【００６６】
図３−１０に関連して記載した特徴のいずれも、本発明によるコーディングシステムの設計に使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１１ｅ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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