JP2010506678A - 使い捨て電池駆動眼科用ハンドピース - Google Patents

Abstract

本発明は限定的再利用アセンブリと先端部を持つ眼科用注入システムである。先端部は限定的再利用アセンブリと接続及び取外し可能であり、投与室、プランジャー、及び、ハウジングを具備する。投与室は眼に注入する一定量の物質を保持する。プランジャーの基部は第一機械的連結インターフェイスを持つ。眼科用注入システムの限定的再利用アセンブリは電源、コントローラ、モータ、モータシャフトの端部に第二機械的連結インターフェイス、及び、第二ハウジングを有する。第一機械的連結インターフェイスは先端部が限定的再利用アセンブリに接続されたとき第一機械的連結インターフェイスが第二機械的連結インターフェイスに連結してシャフトの移動がプランジャーを移動させるように第二機械的連結インターフェイスと連結可能である。
【選択図】図８

Description

本発明は眼に薬剤を注入する装置、より具体的には、２ピース型眼薬送達装置に関する。

いくつかの眼の後区の疾病あるいは状態によって視野が脅かされることがある。老化関連黄斑変性（ＡＲＭＤ）、脈絡膜新血管新生（ＣＮＶ）、網膜疾患（例えば、糖尿病に関連した網膜疾患、硝子体網膜症）、網膜炎（例えば、巨細胞ウイルス（ＣＭＶ）網膜炎）、ブドウ膜炎、黄斑水腫、緑内障、及び、神経系の病気などがそれらの例である。

これらの、あるいは、その他の疾病は、眼に薬剤を注入することによって処置される。このような注入は通常注射器と針を使用して手動で行われる。図1は、針１０５、ルア（ｌｕｅｒ）ハブ１１０、室１１５、プランジャー１２０、プランジャーシャフト１２５、及び、サム（ｔｈｕｍｂ）レスト１３０を有する従来の注射器の斜視図である。周知のように、注入されるべき薬剤は室１１５の中にあり、サムレスト１３０を押すとプランジャー１２０が張り１０５を通して薬剤を押し出すものである。

このような注射器を使用する際、外科医は、針で眼の組織に穴を開けて、注射器をしっかりと持って、そして、（看護婦の援助を受けて、あるいは、受けないで、）プランジャーを押して眼の中へ薬剤の流体を注入する必要がある。注射器の印された目盛りは少ない量に対して正確ではないので、通常、注入される量は正確には制御できず、流量も制御することができない。目盛りの読み取りには視差誤差を生じがちである。“不安定に”注入することによって、組織に損傷を与えることもある。さらに、針が眼から取り除かれる際、プランジャーを引く際に、薬剤が傷口から浸み出すこともある。このような逆流によって投与量が不正確となる。

これまで、少量の流体の送達を制御する努力が重ねられて来た。商用的に入手可能な流体投与器としては、米国ロードアイランド州のプロビデンスにあるＥＦＤ社から入手可能なＵＬＴＲＡ（商標）確実変位投与器（positive displacement dispenser）がある。ＵＬＴＲＡ（商標）投与器は、通常、少量の産業用接着剤を投与するのに使用される。通常の注射器と専用の投与先端部材が使用される。注射器のプランジャーは電動のステッパーモータを使用して作動され、流体を作動させる。このタイプの投与器を用いて送達される量は流体の粘性、表面張力、及び、使用された投与先端部材に強く依存する。カリフォルニア州サンディエゴのオーロラインストルーメント（Aurora Instrument）ＬＬＣで製作された新薬発見用の少量流体投与器は、オハイオ州クリーブランドのパーカーハニフィン（Parker Hannifin）社から供給されている。このパーカー／オーロラ投与器は圧電投与機構を使用している。

網膜の剥がれあるいは裂けを修復する外科手術中に流体交換で、粘性流体（例えば、シリコーンオイル）を眼に注入して、同時に、第二粘性流体（例えば、ペルフルオロカーボン（perflourocarbon）流体）を眼から吸い出すための眼科用システムが、特許文献1に開示されている。このシステムは、プランジャーを有した従来の注射器を備えている。注射器の１つの端は、プランジャーを作動させるために一定の空気力学的圧力を供給する空気力学的圧力源に流体的に連結されている。注射器のもう1つの端は、配管系を介して注入カニューレに流体的に連結され注入されるべき粘性流体を送達している。

これらの努力にもかかわらず、依然として逆流しないで眼に物質を正確な量だけ注入する低コストの投薬用システムが必要とされている。

米国特許ＵＳ６，２９０，６９０号明細書

本発明の原理と整合する１つの実施態様において、本発明は、限定的再利用アセンブリ及び先端部を備える外科用注入システムである。先端部は、限定的再利用アセンブリに接続あるいは限定的再利用アセンブリから取外すことができる。先端部は、投与室、プランジャー、および、ハウジングを備えている。投与室は、内面および外面を有している。内面は、物質を一定量受け取る空洞を画定する。プランジャーは、投与室の内面と係合している。プランジャーは、投与室の空洞の中をスライドでき、投与室の内面に対して流体的に封止されている。プランジャーは、近端部（基部）と遠端部を有している。基部は、第一機械的連結インターフェイスを備えている。ハウジングは、投与室およびプランジャ−を少なくとも部分的に取り囲んでいる。

外科用注入システムの限定的再利用アセンブリは、電源、システムの作動を制御するコントローラ、シャフトを有するモータ、を備えている。シャフトの端部に配置された第二機械的連結インターフェイス、および、コントローラとモータを少なくとも部分的に取り囲む第二ハウジングを備えている。第一機械的連結インターフェイスは、第二機械的連結インターフェイス先端部が限定的再利用アセンブリに接続されたとき、第一機械的連結インターフェイスが、シャフトの移動によってプランジャーの移動するように、第二機械的連結インターフェイスと連結されるように、第二機械的連結インターフェイスと連結されることができる。

本発明の原理と整合する別の１つの実施態様において、本発明は、投与室、プランジャー、および、ハウジングを備えた、ディスポーザル薬剤送達装置である。投与室は、内面および外面を有している。内面は、物質を一定量受け取る空洞を画定する。プランジャーは、投与室の内面と係合している。プランジャーは、投与室の空洞の中をスライドでき、投与室の内面に対して流体的に封止されている。プランジャーは、近端部（基部）と遠端部を有している。基部は、第一機械的連結インターフェイスを備えている。ハウジングは、投与室およびプランジャ−を少なくとも部分的に取り囲んでいる。その機械的連結インターフェイスは、プランジャーを駆動するように構成された限定的再利用アセンブリと連結可能であり、限定的再利用アセンブリから分離することができる。

本発明の原理と整合する別の１つの実施態様において、本発明は、限定的再利用アセンブリ及び先端部を備える眼科用注入システムである。先端部は、限定的再利用アセンブリに接続あるいは限定的再利用アセンブリから取外すことができる。先端部は、投与室、プランジャー、および、モータを備えている。投与室は、内面および外面を有している。内面は、物質を一定量受け取る空洞を画定する。プランジャーは、投与室の内面と係合している。プランジャーは、投与室の空洞の中をスライドでき、投与室の内面に対して流体的に封止されている。モータは、プランジャーに接続されてプランジャーを投与室の端部へ向かう方向へ移動するように構成されている。

外科用注入システムの限定的再利用アセンブリは、先端部を限定的再利用アセンブリに接続するインターフェイス、システムの作動を制御するコントローラ、モータに電力を供給する電源を備えている。先端部が限定的再利用アセンブリに接続されるとき、コントローラはモータの作動を制御する。

以上の概要及び以下の詳細な記載は、請求項に記載された発明をさらに説明することを意図して、例示として、そして、例示としてのみに提供されるものであることは理解されるべきである。以下の記載は、本発明を実施するのと同様に、本発明の作用効果及び目的を述べ示唆するものである。

明細書に取込まれて明細書の一部を構成する添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を例示するとともに明細書の記載と合わせて本発明の原理を説明するものである。
従来の注射器を示す斜視図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部と限定的再利用アセンブリとを持つ眼科用ハンドピースの図である。 本発明の１つの実施態様に従った、眼科用ハンドピース用の限定的再利用アセンブリの前面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、眼科用ハンドピース用の限定的再利用アセンブリの後面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、眼科用ハンドピース用の限定的再利用アセンブリの断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部と限定的再利用アセンブリとを備えた眼科用ハンドピースのブロック図である。 本発明の１つの実施態様に従った、眼科用ハンドピース用の薬剤送達先端部の展開断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部と限定的再利用アセンブリの断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、焼灼先端部と限定的再利用アセンブリの断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部の断面図と限定的再利用アセンブリの部分断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部の断面図と限定的再利用アセンブリの部分断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部の断面図と限定的再利用アセンブリの部分断面図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。 本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。

本発明の例示としての実施態様を、図面を参照して詳細に以下に説明する。可能な場合には、同じあるいは類似の部分には全図面を通して一貫して同じ参照番号を付してある。

図２は、本発明の１つの実施態様である、薬剤送達先端部と限定的再利用アセンブリとを有する眼科用のハンドピースを示している。図２において、ハンドピースは、先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０を具備している。先端部２０５は、針２１０、ハウジング２１５、および、プランジャー接続部２２５を備えている。限定的再利用アセンブリ２５０は、ハウジング２５５、スイッチ２７０、ロック機構２６５、および、螺子きり部２６０を備えている。

先端部２０５は、限定的再利用アセンブリ２５０に接続でき限定的再利用アセンブリ２５０から取り外すことができる。この実施態様では、先端部２０５は、限定的再利用アセンブリ２５０の螺子きり部２６０にねじ込まれる、ハウジング２１５の内面にねじが切られた部分を備えている。さらに、ロック機構２６５は、先端部２０５を限定的再利用アセンブリ２５０に固定する。ロック機構２６５は、ボタンあるいはスライドスイッチの形態をとることもできる。

針２１０は、薬剤のような物質を眼に送達するようにされている。スイッチ２７０は、システムに入力を供給するようにされている。たとえば、スイッチ２７０は、ヒータを作動させるようにシステムを作動させることもできる。

図３は、本発明の１つの実施態様にしたがった眼科用ハンドピース用の限定的再利用アセンブリの前面図である。図３において、限定的再利用アセンブリ２５０は、ボタン３０５、インジケータ３１０、３１５、ハウジング２５５、および、ねじ切り部を備えている。ボタン３０５は、ハウジング２５５上に位置しており、システムに入力を供給する。たとえば、ボタン３０５は、システムを作動するように、薬剤を送達するように、あるいは、先端部２０５を作動させるように使用することもできる。インジケータ３１０、３１５は、ハウジング２５５上に位置している。この実施態様では、インジケータ３１０、３１５は、システムの状態を指示する発光ダイオードである。たとえば、インジケータ３１０は、眼に送達されるべき物質が適当な温度領域まで温められたときに点灯することができる。インジケータ３１５は、眼に物質が送達されたときに点灯することができる。

本発明の原理と整合が取れた別の実施態様では、先端部２０５が薬剤送達先端部であるとき、安全アルゴリズムが実装されている。ボタン３０５のような薬剤送達先端部を作動する入力装置は、薬剤が適当な温度領域に達するまで、無効にされる。このように、薬剤が適当な温度領域に達した後にのみ薬剤は送達される。

薬剤が相転移脂質に含まれているとき、この安全アルゴリズムは実装することができる。このような場合、薬剤は温度依存粘性を持つ物質に含まれている。眼に送達するのに適正な粘性になるように物質と薬剤は温められる。

図４は、本発明にしたがった眼科用ハンドピースの限定的再利用アセンブリの後面図である。限定的再利用アセンブリ２５０は、ハウジング２５５、スイッチ２７０、ロック機構２６５、および、螺子きり部２６０を備えている。

図５は、本発明にしたがった眼科用ハンドピースの限定的再利用アセンブリの断面図である。図５において、電源５０５、インターフェイス５１０、モータ５１５、および、モータシャフト５２０は、ハウジング２５５の中に位置している。ハウジング２５５の頂部は、螺子きり部２６０を有している。ロック機構２６５、スイッチ２７０、ボタン３０５、および、インジケータ３１０、３１５は、すべてハウジング２５５の中に位置している。

電源５０５は、通常、リチャージャブルバッテリであるが、他のタイプのバッテリを使用することもできる。さらに、電源５０５として如何なる電池も使用可能である。電源５０５は、限定的再利用アセンブリ２５０に接続された先端部に電力を供給する。このような場合、電源５０５は、先端部に位置するヒータ（図示しない）に電力を供給することができる。電源５０５は、ドアあるいはその他これに類する部材（図示しない）を通してハウジング２５５から取外すことができる。

インターフェイス５１０は、通常、電源５０５からモータ５１５へ電力を流すことができる電気伝導体である。インターフェイス５１０に類似する、その他のインターフェイスもまた電力をシステムのその他の部分へ供給することができる。

モータシャフト５２０は、モータ５１５に接続されてモータ５１５に駆動される。モータ５１５は、通常、ステッパーモータあるいはモータシャフト５２０を正確な距離だけ移動することができるその他のタイプのモータである。１つの実施態様では、モータシャフト５２０は機械的結合部を介して眼に薬剤を送達する先端部に接続されている。このような場合、モータ５１５は、正確な量の薬剤を眼に送達するためにモータシャフト５２０を正確に移動することができるステッパーモータである。モータ５１５は、たとえば、モータ５１５の外面に係合するタブによってハウジング２５５の内面に固定されている。

手で操作できるように、ロック機構２６５、スイッチ２７０、および、ボタン３０５は、すべてハウジング２５５上に位置している。同様に、視認できるように、インジケータ３１０、３１５は、ハウジング２５５上に位置している。ロック機構２６５、スイッチ２７０、ボタン３０５、および、インジケータ３１０、３１５もまた、ハウジング２５５の中に位置するインターフェイス（図示しない）を介してコントローラ（図示しない）に接続されている。

図６は、本発明の１つの実施態様にしたがった、薬剤送達先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０を備えた眼科用ハンドピースのブロック図である。薬剤送達先端部２０５に含まれる部品は点線の上に、限定的再利用アセンブリ２５０に含まれる部品は点線の下に配置されている。図６のブロック図で、薬剤送達先端部２０５は、ヒータ６１０と薬剤送達装置６１５を備えている。限定的再利用アセンブリ２５０は電源５０５、モータ５１５、コントローラ６０５、スイッチ２７０、ボタン３０５、並びに、インターフェイス６２０、６２５、６３０、及び、６５０を備えている。電気的インターフェイス６３０、データインターフェイス６４０、及び、機械的インターフェイス６４５の各々は、薬剤送達先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０との間の接続を形成する。

図６の実施態様では、コントローラ６０５は、インターフェイス６２０を介してスイッチ２７０に、インターフェイス６２５を介してボタン３０５に、インターフェイス６５０を介して電源５０５に、インターフェイス６３５を介してモータ５１５に、そして、電気的インターフェイス６３０を介してヒータ６１０に接続されている。データインターフェイス６４０は、コントローラ６０５を先端部２０５に接続している。モータ５１５は、機械的インターフェイス６４５を介して薬剤送達装置６１５に接続されている。

図５に関して注釈したように、電源５０５は、通常、リチャージャブルバッテリであるが、他のタイプのバッテリを使用することもできる。さらに、それ以外の如何なる電池も電源５０５として使用することができる。本発明の様々な実施態様において、電源５０５は、メタノール燃料電池、水ベースの燃料電池、あるいは水素燃料電池のような燃料電池である。他の実施態様では、電源５０５はリチウムイオン電池である。ハンドピースはコンパクトであるので、電源５０５は、通常、１つあるいは２つのＡＡサイズの電池である。このようなサイズにより、多くの異なるバッテリおよび燃料電池の技術を適用することができる。

コントローラ６０５は、通常、論理関数を実行できる集積回路である。コントローラ６０５は、通常、電源ピン、入力ピン、および、出力ピンを持つ標準ＩＣパッケージの態様である。様々な実施態様において、コントローラ６０５は、モータコントローラ、ヒータコントローラ、あるいは、目的とする装置を制御するコントローラである。このような場合、コントローラ６０５は、たとえば、ヒータのような、特定の装置を目的として特定の制御機能を実行する。たとえば、ヒータコントローラはヒータを制御する基本機能を有しているが、モータを制御する機能を持たないこともできる。他の実施態様では、コントローラ６０５は、マイクロプロセッサである。このような場合、コントローラ６０５は、異なる機能を実行する異なる先端部を制御できるようにプログラム可能である。他の場合には、コントローラ６０５は、プログラム可能ではないマイクロプロセッサであるが、異なる機能を実行する異なる先端部を制御するように構成された特定目的のコントローラである。

コントローラ６０５はまた、通常、データインターフェイス６４０、および、インターフェイス６２０、６２５を介して入力を受信する。データインターフェイス６４０は、先端部からコントローラ６０５へデータを搬送する。このようなデータは、先端部あるいはその部品の状態の情報を含むことができる。例えば、データインターフェイス６４０、限定的再利用アセンブリに接続された先端部のタイプ、眼に送達されるべき薬剤の投与量、ヒータの状態、薬剤送達装置の状態、あるいは、その他システムに関連する以上に類似する情報に関する情報を搬送する。

インターフェイス６２０は、スイッチ２７０からコントローラ６０５へ信号を搬送する。この信号は、例えば、ヒータを作動させることができ、ハンドピースを作動させることができる。インターフェイス６２５はボタン３０５からコントローラ６０５へ信号を搬送する。この信号は、例えば、先端部を作動させ眼への薬剤の送達を初期化することができる。

分離したインターフェイスが示されているが、データインターフェイス６４０、および、インターフェイス６２０、６２５、６３５、６５０は、すべて共通のインターフェイスラインを共有することもできる。あるいは、これらのインターフェイスすべての組合せは、共通ラインを共有（share）することができる。このような場合、１つあるいはそれ以上のラインは、システムの１つあるいはそれ以上の部品からの信号を搬送することができる。例えば、スイッチ２７０とボタン３０５は、それら両方からの信号を搬送する単一のインターフェイスラインを共有することができる。これらのインターフェイスラインは、通常、ワイヤのような電導体で構成されている。

上述したように、モータ５１５は、通常、可変磁気抵抗モータ、バイポーラモータ、ユニポーラモータ、バイフィラーモータのようなステッパーモータである。他の実施態様では、モータ５１５は、正確にあるいは小さい増分だけシャフトを動かすことができる如何なるモータであることもできる。

薬剤送達装置６１５は、機械的インターフェイス６４５を介してモータ５１５によって駆動される。この実施態様では、モータ５１５は、機械的インターフェイス６４５を介して薬剤送達装置６１５に伝達する力を供給する。薬剤送達装置６１５の詳細は、図７−８及び図１０−１２を参照して説明される。

ヒータ６１０は、通常、抵抗型ヒータである。１つの実施態様では、ヒータ６１０は、その中を電流が通過する抵抗を有する連続ワイヤである。別の実施態様では、ヒータ６１０は、その中を電流が通過する直列接続された抵抗部材を含む。ヒータ６１０を通過する電流量とヒータ６１０の抵抗特性は、適当な熱量を提供するように選択される。

電気的接続（図示しない）によってヒータ６１０に電流が供給される。これらの接続は、通常、電源５０５からヒータ６１０に電流を供給する。さらに、コントロールラインあるいは電気的インターフェイス６３０は、ヒータ６１０の作動を制御する信号を供給する。この実施態様では、コントローラ６０５は、ヒータ６１０から温度情報を受信してヒータ６１０の作動を制御する信号を供給する。

図７は、本発明の実施態様にしたがった眼科用ハンドピースの薬剤送達先端部の展開断面図である。図７では、薬剤送達先端部は、プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０、プランジャー先端７１５、機械連結インターフェイス７２０、投与室７０５、投与室ハウジング７２５、針２１０、ヒータ６１０、ハウジング２１５、サポート７３５、および、光学ルアー（optical luer）７３０を含んでいる。

図７の実施態様では、機械連結インターフェイスは、プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０の１つの端に位置している。プランジャー先端７１５は、プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０のもう１つの端に位置している。プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０とプランジャー先端７１５は、集合してプランジャーを形成している。この実施態様では、機械連結インターフェイス７２０は、プランジャーの１つの端に位置している。投与室７０５は、投与室ハウジング７２５とプランジャー先端７１５とに囲まれている。針２１０は、投与室７０５に流体的に連結されている。このように、投与室ハウジング７２５の中にある物質は、プランジャー先端７１５によって接触され針２１０から押し出されることができる。針２１０は、光学ルアー７３０によって薬剤送達先端部に固定されている。ヒータ６１０は、投与室ハウジング７２５上に位置して少なくとも部分的に投与室７０５を囲んでいる。サポート７３５は、ハウジング２１５内で、プランジャー（プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０とプランジャー先端７１５）と投与室ハウジング７２５を把持している。ハウジング２１５は、薬剤送達先端部の外皮を形成して部分的にプランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０、プランジャー先端７１５、投与室７０５、および、投与室ハウジング７２５を囲んでいる。

眼に送達されるべき物質は、通常、薬剤は、投与室７０５の中にある。このように、物質は、投与室ハウジング７２５の内面とのプランジャー先端７１５の１つの面とに接触するようにされている。通常、投与室７０５は、円筒形をなしている。ヒータ６１０は、投与室ハウジング７２５と熱的に接触している。このように、ヒータ６１０は、投与室７０５の内にある物質を熱するように構成されている。電気的インターフェイス（図示しない）を通して電流はヒータ６１０に流される。

本発明の１つの実施態様では、投与室７０５の内にある物質は、投与室内に事前に充填された薬剤である。このような場合、薬剤送達先端部は、それ単独で商品として使用するのに適している。このようなディスポーザル製品は薬剤が充填された状態で工場で組み立てられる。送達装置に適当な量の物質が事前に充填されることができる。これによって、医療スタッフによる投与量を誤るミスを防止することができる。

さらに、薬剤の適当な保管と取扱いがより容易に保証される。薬剤は工場で充填されるので、薬剤は正確な条件の下で保管されることができる。事前に充填されたシステムは正確な条件の下で出荷もすることができる。

薬剤が投与室７０５内に事前に充填されるとき、薬剤の量は事前に充填されることができる。たとえば、１００マイクロリッターの薬剤が投与室７０５内に事前に充填されることができ１００マイクロリッターまでの任意の量を投与することができる。このような場合、プランジャー（プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０とプランジャー先端７１５）は、投与室７０５から針２１０を介して眼に正確な投与量を送達するために正確な距離だけ移動させられることができる。これにより、投与に関する選択の幅が広がり組立が容易になる。

作動時、図７の薬剤送達先端部は限定的再利用アセンブリ（図示しない）に取り付けられる。機械的なインターフェイス７２０は、限定的再利用アセンブリの機械的なインターフェイスに連結される。プランジャー型限定的再利用アセンブリ７１０に力が加えられたとき、プランジャー先端部７１５は変位する。このプランジャー先端部７１５の変位は投与室７０５内に含まれている物質を変位させる。物質は針２１０から押し出される。

図８は、本発明の１つの実施態様にしたがった薬剤送達先端部と限定的再利用アセンブリの断面図である。図８は、先端部２０５がどのように限定的再利用アセンブリ２５０と連結されているかを示している。図８の実施態様では、先端部２０５は機械連結インターフェイス７２０、プランジャー８０５、投与室ハウジング７２５、先端部ハウジング２１５、ヒータ６１０、針２１０、投与室７０５、インターフェイス８３０、および、先端インターフェイスコネクタ８２０を備えている。限定的再利用アセンブリ２５０は、機械的連結８４５、モータシャフト８１０、モータ５１５、電源５０５、コントローラ８４０、限定的再利用アセンブリハウジング２５５、インターフェイス８３５、および、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５を備えている。

機械的連結７２０は、先端部２０５でプランジャー８０５の１つの端に位置している。プランジャー８０５のもう１つの端は、投与室７０５の１つの端部を形成する。プランジャー８０５は、投与室７０５内で横滑り可能に移動するようにされている。プランジャー８０５の外面は、投与室のハウジング７２５の内面に対して流体的に封止されている。投与室のハウジング７２５は、投与室７０５を取り囲んでいる。通常、投与室のハウジング７２５は円筒形状をなしている。同じように、投与室７０５もまたは円筒形状をなしている。

針２１０は、投与室７０５に流体的に連結されている。このような場合、投与室７０５の中に含まれている物質は針２１０を通過して眼に達することができる。ヒータ６１０は、少なくとも部分的に投与室のハウジング７２５を囲んでいる。この場合、ヒータ６１０は、投与室のハウジング７２５と投与室７０５の中に含まれている物質を温めるようにされている。言い換えると、ヒータ６１０は、投与室のハウジング７２５と熱的に接触している。インターフェイス８３０は、ヒータ６１０とインターフェイスコネクタ８２０とを接続している。

投与室のハウジング７２５、ヒータ６１０、および、プランジャー８０５を含む、先端部２０５の部品は、少なくとも部分的に先端部のハウジング２１５に取り囲まれている。本発明の原理と整合する１つの実施態様では、先端部のハウジング２１５のボタンの表面上でシール部材で封止されている。このように、プランジャー８０５は先端部のハウジング２１５に封止されている。この封止によって投与室７０５の中に含まれている如何なる物質も汚染されることを防止することができる。医療目的でこのような封止は好ましい。この封止はプランジャー８０５あるいは投与室のハウジング７２５上のどの点にも位置することができる。このような場合、先端部のハウジング２１５は、投与室のハウジング７２５に接続して気体的な封止あるいは流体的な封止を形成することもできる。別の実施態様では、先端部のハウジング２１５は、機械的連結７２０のある端近傍でプランジャー８０５に封止することもできる。このような場合、プランジャー８０５上の位置と先端部のハウジング２１５との間に気体的な封止あるいは流体的な封止を形成することができる。

さらに、先端部２０５は、プランジャー停止機構を備えることができる。図８に示すように、プランジャー８０５上のボタン部（機械的連結インターフェイス７２０がある部分）は、投与室のハウジング７２５のボタン部に接触するようにされている。このような場合、プランジャー８０５が針２１０に向かって上方に進行すると、機械的連結インターフェイス７２０もまた、針２１０に向かって上方に進行する。機械的連結インターフェイス７２０の頂部は投与室のハウジング７２５の底に接触する。この実施態様では、プランジャー８０５の底端部上の突起と投与室のハウジング７２５の底面はプランジャー停止機構を形成する。プランジャー８０５は、機械的連結インターフェイス７２０の頂面が投与室のハウジング７２５の底面に接触する点を越えてそれ以上進行することができない。このようなプランジャー停止機構によって、プランジャー８０５が針２１０に接触して針２１０を動かしてしまうようなことを回避できるので、安全を提供することができる。本発明の原理と整合性を保つ別の実施態様において、このようなプランジャー停止機構は、針２１０が眼から取り除かれるとき、プランジャー８０５が後退しないあるいは針２１０から離れないようにロック機構を備えることもできる。このようなプランジャーロック機構によって、針２１０が取り除かれるとき、物質が逆流することを防止することができる。

限定的再利用アセンブリハウジング２５５において、電源５０５は、モータ５１５に電力を供給している。電源５０５とモータ５１５との間のインターフェイス（図示しない）は、電力をモータ５１５に供給する導管として機能する。モータ５１５は、モータシャフト８１０に接続されている。モータ５１５がステッパーモータ（ステッパーモータ）であるとき、モータシャフト８１０はモータ５１５と一体化されている。機械的連結インターフェイス８４５もモータシャフト８１０に接続されている。このような配置では、モータ５１５がモータシャフト８１０を針２１０に向かって上方に移動するにつれて、機械的連結インターフェイス８４５も針２１０に向かって上方に移動する。

コントローラ８４０は、インターフェイス８３５を介して限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５に接続されている。限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５は、機械的連結インターフェイス８４５に隣接する限定的再利用アセンブリハウジング２５５の頂面に位置している。このように、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５と機械的連結インターフェイス８４５とは共に 先端インターフェイスコネクタ８２０と機械的連結インターフェイス７２０にそれぞれ接続されるように構成されている。

コントローラ８４０とモータ５１５は、インターフェイス（図示しない）によって接続されている。このインターフェイス（図示しない）によって、コントローラ８４０はモータ５１５の作動を制御できる。さらに、電源５０５とコントローラ８４０との間の作動インターフェイス（図示しない）によって、コントローラ８４０は電源５０５の作動を制御できる。この場合、電源５０５がリチャージャブルバッテリーであれば、コントローラ８４０は電源５０５の放電と充電を制御できる。

先端部２０５は、限定的再利用アセンブリ２５０と協働するあるいは限定的再利用アセンブリ２５０に取り付けるように構成されている。図８の実施態様では、プランジャー８０５の底面に位置する機械的連結インターフェイス７２０は、限定的再利用アセンブリハウジング２５５の頂面近傍の機械的連結インターフェイス８４５と接続するように構成されている。さらに、先端インターフェイスコネクタ８２０は、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５と接続するように構成されている。このように先端部２０５が限定的再利用アセンブリ２５０と接続されるとき、モータ５１５とモータシャフト８１０は、プランジャー８０５を針２１０に向かって上方に駆動するように構成されている。さらに、コントローラ８４０とヒータ６１０との間にインターフェイスが形成されている。信号は、インターフェイス８３５、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、先端インターフェイスコネクタ８２０、および、インターフェイス８３０を介してコントローラ８４０からヒータ６１０へ伝播することができる。同様に、信号は、インターフェイス８３０、先端インターフェイスコネクタ８２０、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、および、インターフェイス８３５を介してヒータ６１０からコントローラ８４０へ伝播することができる。このように、コントローラ８４０は、ヒータ６１０の作動を制御するように構成されている。

動作時、先端部２０５が限定的再利用アセンブリ２５０に接続されたとき、コントローラ８４０は、モータ５１５の作動を制御する。モータ５１５は作動して、モータシャフト８１０を針２１０に向かって上方に移動する。そして、機械的連結インターフェイス７２０に接続されている、機械的連結インターフェイス８４５が、プランジャー８０５を針２１０に向かって上方に移動する。そして、投与室７０５の中にある物質は針２１０を通して押し出される。

さらに、コントローラ８４０は、ヒータ６１０の作動を制御する。ヒータ６１０は、投与室のハウジング７２５の表面の外側を熱するように構成されている。投与室のハウジング７２５は少なくとも部分的に熱伝導性を有し、投与室のハウジング７２５は投与室７０５の中にある物質を熱する。温度情報は、ヒータ６１０からインターフェイス８３０、先端インターフェイスコネクタ８２０、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、および、インターフェイス８３５を介してコントローラ８４０へ戻されることができる。この温度情報は、ヒータ６１０の作動を制御するために使用することができる。通常、コントローラ８４０はヒータ６１０へ送られる電流量を制御する。ヒータ６１０に電流を多く流せば、ヒータ６１０はより熱くなる。このように、コントローラ８４０は、ヒータ６１０の温度情報を有するフィードバックループを使用してヒータ６１０の作動を制御することができる。比例積分微分アルゴリズムのような、適当な制御アルゴリズムならなんでもヒータ６１０の作動を制御するために使用することができる。

図９は、本発明にしたがった１つの実施態様の焼灼先端部と限定的再利用アセンブリの断面図である。図９の限定的再利用アセンブリ２５０は、図８の限定的再利用アセンブリ２５０と実質的に同じである。しかしながら、先端部２００は、薬剤送達先端部ではなく焼灼先端部である。

先端部２０５は、焼灼駆動装置９０５、先端部ハウジング２１５、焼灼先端部９１０、インターフェイス８３０、および、先端インターフェイスコネクタ８２０を備えている。焼灼駆動装置９０５は、焼灼先端部９１０に接続されて焼灼先端部９１０を作動させるように構成されている。焼灼駆動装置９０５は、インターフェイス８３０に接続され、インターフェイス８３０は先端インターフェイスコネクタ８２０に接続されている。

焼灼先端部９００は、限定的再利用アセンブリ２５０に面し接続されるように構成されている。本発明の原理と整合する１つの実施態様において、焼灼先端部９００と限定的再利用アセンブリ２５０は、２つのねじ切りされた部分（図示しない）を介して互いにねじ止めされている。先端インターフェイスコネクタ８２０も、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５に面し接続されるように構成されている。

焼灼先端部９００が限定的再利用アセンブリ２５０に接続されるとき、コントローラ８４０は、インターフェイス８３５、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、先端インターフェイスコネクタ８２０、および、インターフェイス８３０を介して焼灼駆動装置９０５に接続されている。このような場合、コントローラ８４０は、焼灼駆動装置９０５の作動制御をすることができる。例えば、コントローラ８４０は、焼灼先端部９１０が焼灼駆動装置９０５によってその温度に維持される温度を制御することができる。さらに、コントローラ８４０と焼灼駆動装置９０５との間を伝播する信号は、コントローラ８４０に焼灼先端部９１０の温度に関するフィードバック情報を供給することができる。通常、焼灼駆動装置９０５と焼灼先端部９１０は血液容器を焼灼するように製造された昇温装置である。焼灼先端部９１０葉、通常、直径が小さいワイヤである。このような直径が小さいワイヤは、血液容器を焼灼する手術中、容易に眼の中に挿入できる。

図９の配置において、限定的再利用アセンブリ２５０は、ユニバーサル限定的再利用アセンブリである。このような場合、限定的再利用アセンブリ２５０は、先端部２０５と焼灼先端部９００のような、少なくとも２つの異なるタイプの先端部に接続されることができる。限定的再利用アセンブリ２５０は、薬剤送達先端部あるいは焼灼先端部を作動することができる。さらに、限定的再利用アセンブリ２５０は、他の機能を持つ他のタイプの先端部を作動させることもできる。このようなユニバーサル限定的再利用アセンブリは、異なる複数の種類の先端部を作動させるのに必要とされる限定的再利用アセンブリがただ１つだけであるような簡素化された作動を提供する。さらに、異なる先端部を組にしてただ１種類の限定的再利用アセンブリ２５０を製造することができる。

図１０は、本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部の断面図と限定的再利用アセンブリの部分断面図である。図１０において、先端部２０５は、機械的連結７２０、プランジャー８０５、投与室ハウジング７２５、先端部ハウジング２１５、ヒータ６１０、針２１０、投与室７０５、インターフェイス８３０、データストア１０１０、および、先端インターフェイスコネクタ８２０を備えている。図１０に示される先端部２０５の実施態様は、図１０に示される先端部２０５がデータストア１０１０を備えていることを除いて図８に示される先端部２０５の実施態様に類似する。図１０の先端部２０５は、図８の先端部２０５と同じ様に作動する。

インターフェイス８３５、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、インターフェイス８３５、機械的連結インターフェイス８４５、および、モータシャフト８１０が、限定的再利用アセンブリの部分的レンダリング内に示されている。これらの部品は、図８の限定的再利用アセンブリ２５０に関して記載したものと同じ様に作動する。

データストア１０１０は、先端部２０５のインターフェイス８３０に接続されている。データストア１０１０は、通常、ＥＥＰＲＯＭのような半導体メモリである。データストア１０１０は、先端部２０５を同定する情報を記憶するように構成されている。さらに、データストア１０１０は、投与室７０５内の薬剤について投与量の情報を記憶することもできる。

図１０の実施態様では、インターフェイス８３０、先端インターフェイスコネクタ８２０、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、および、インターフェイス８３５、のすべては、先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０との間のデータインターフェイスを形成する。このように、ヒータ６１０からの情報は、これらのインターフェイスとインターフェイスコネクタとの連結を経由して限定的再利用アセンブリ２５０に戻ることができる。さらに、データストア１０１０に記憶されたデータは、これらのインターフェイスとインターフェイスコネクタとの連結を経由してコントローラ（図示しない）に読まれることもできる。先端部２０５が限定的再利用アセンブリ２５０に接続されたとき、機械的連結インターフェイス８４５は機械的連結インターフェイス７２０に接続され、先端インターフェイスコネクタ８２０は限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５に接続される。この先端インターフェイスコネクタ８２０と限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５の接続によって、情報あるいはデータをヒータ６１０とデータストア１０１０からコントローラ８４０へ転送することができる。

本発明の原理と整合する１つの実施態様において、先端部のタイプに関する情報がデータストア１０１０に記憶される。この情報は、先端部２０５が、薬剤送達先端部か、焼灼先端部か、あるいは、他のタイプ先端部かに関連するものである。このデータストア１０１０に記憶された同定情報は、コントローラ８４０によって読み取られることができる。このような場合、コントローラ８４０は、先端部２０５の適当な作動を決定するためにこの情報を使用することができる。たとえば、先端部２０５が、薬剤送達先端部か、あるいは、薬剤送達装置ならば、コントローラ８４０は、先端部２０５を制御する適当なアルゴリズム使用することができる。同様に、焼灼先端部９００のような焼灼先端部が限定的再利用アセンブリ２５０に取付けられたとき、データストア１０１０に記憶された情報は、コントローラ８４０によって焼灼先端部の作動を制御するために使用されることができる。

同定情報に加えて、データストア１０１０は、投与量情報を記憶することができる。先端部２０５が、薬剤送達先端部のとき、投与室７０５内の薬剤の適当な投与量に関する情報を記憶することができる。このような場合、コントローラ８４０はデータストア１０１０から投与量情報を読取って適当な投与量を送達するようにモータ５１５を作動させることができる。例えば、投与室７０５内に１００マイクロリッターだけ充填することができる。２０マイクロリッターの投与量を眼に送達するという情報をデータストア１０１０に記憶することができる。このような場合、コントローラ８４０はデータストア１０１０から投与量情報（２０マイクロリッターの投与量を眼に送達する）を読取る。そして、コントローラ８４０は、２０マイクロリッターの投与量を送達するようにモータ５１５を作動させることができる。コントローラ８４０は、２０マイクロリッターの投与量となる設定距離だけモータシャフト８１０と機械的連結インターフェイス８４５を移動させるようにモータ５１５を作動させることができる。このような場合、プランジャー８０５は、２０マイクロリッターの薬剤を針２１０から眼の中に押し出すようにこの設定距離だけ移動させられる。

本発明の原理に適った実施態様において、コントローラ８４０は、データストア１０１０の中に複数のプランジャー情報を記憶している。これらのプランジャー情報の各々は、異なる投与量に関連している。例えば、１つのプランジャー距離は２０マイクロリッターの投与量と関連し、２つ目に大きいプランジャー距離は４０マイクロリッターの投与量と関連することができる。このように、コントローラ８４０は、設定プランジャー距離をモータ５１５、モータシャフト８１０、機械的連結インターフェイス８４５、および、機械的連結インターフェイス７２０を制御してプランジャー８０５を設定距離だけ移動するために使用することができる。換言すると、コントローラ８４０は、所定の投与量の薬剤を送達するためにプランジャー８０５が移動しなければならない１つの距離を使用することができる。モータシャフト８１０と機械的連結インターフェイス８４５は機械的連結インターフェイス７２０に接続されているので、モータシャフト８１０が移動するとプランジャー８０５はこれに対応して移動する。モータ５１５がステッパーモータであるとき、コントローラ８４０は、所望の投与量を投与室７０５から針２１０を経由して眼の中へ送達するために、プランジャー８０５が適当な距離だけ移動するようにモータ５１５の動きを制御する。

本発明の原理に適った別の実施態様では、コントローラ８４０は、所望の投与量を眼の中へ送達するために、プランジャー８０５が移動しなければならない距離を計算することができる。たとえば、２０マイクロリッターの投与量に対応する投与量情報がデータストア１０１０からコントローラ８４０に読み込まれたら、コントローラ８４０は、プランジャー８０５が移動しなければならない適当な距離を計算するために、この情報を使用することができる。投与室７０５の体積と投与室７０５に充填された薬剤の体積は既知なので、所望の投与量を送達するためにプランジャー８０５が移動しなければならない距離をコントローラ８４０が計算することができる。投与室７０５が円筒状の形状をなしているとき、投与室の体積はシリンダーの断面積（円の面積）と投与室の高さとの積を使用して体積を計算することができる。投与室７０５の総体積を計算するために、この単純な数学公式を使用することができる。投与室７０５の断面積はどこでも一定なので、任意の投与量に相当するプランジャー８０５が移動する距離に対応する高さを計算することができる。

例えば、投与室７０５内に１００マイクロリッターだけ充填し、投与室７０５の断面積が１０と仮定して、投与室７０５がシリンダー形状をなしている場合、シリンダーの高さも１０である。投与室７０５の総体積の２０％に相当する２０マイクロリッターの投与量を送達するために、プランジャー８０５は針２１０に向かって上方に距離２だけ移動する必要がある。換言すると、２０マイクロリッターの投与量は、投与室７０５の総体積の２０％に相当する。このような場合、プランジャー８０５は針２１０に向かって上方に投与室７０５の全高の２０％に等しい距離だけ移動されなければならない。コントローラ８４０は、モータシャフト８１０がプランジャー８０５を上方に向かって投与室７０５の全高の２０％に等しい距離だけ移動するように、モータ５１５を制御することができる。

さらに、コントローラ８４０は、プランジャー８０５が薬剤を適量送達するために移動すべきレートに関する情報を読むことができる。このような場合、コントローラ８４０は、薬剤送達レートに関する情報をデータストア１０１０から読み、その情報を使用してそのレートでプランジャー８０５を駆動するようにモータ５１５を作動させる。プランジャー８０５の移動レートは固定値あるいは可変値であることができる。いくつかの適用例では、プランジャー８０５をその他の適用例の場合よりも早く移動することが望ましい。例えば、眼に注入する前に温めるべき薬剤が投与室７０５の中に充填されているとき、プランジャー８０５を温められた薬剤が冷えず張り２１０で滞らないレートで駆動することが望ましい。別の適用例では、投与室７０５の中に充填されている薬剤送達を改善するためにプランジャー８０５を遅く移動することが望ましい。

投与量及び投与レートの情報をデータストア１０１０に書き込む際、データストア１０１０は、薬剤送達に関する他の如何なるタイプの情報を含めることができる。例えば、データストア１０１０は投与室７０５の中に充填されている薬剤のタイプ、種々の薬剤の特性、あるいは、薬剤の適正投与量とか薬剤の適切な送達などの他の性質に関する情報を含むことができる。さらに、データストア１０１０は、安全に関する情報、先端部２０５の適切な操作に関する情報、あるいは、先端部とか限定的再利用アセンブリに関する他のすべての情報を含むことができる。

本発明の原理に適った別の実施態様では、薬剤管理医療スタッフによって投与量を選択することができる。このような場合、限定的再利用アセンブリ２５０あるいは先端部２０５に備えられた入力装置（図示しない）によって、医師が所望の投与量を選択することができる。このような場合、コントローラ８４０は、所望の投与量を受信して所望の薬剤投与量を送達するのに必要な距離だけプランジャー８０５を駆動するようにモータ５１５を作動させる。さらに入力装置を追加することで、このようなユーザ選択型投与量スキームを実装することができる。

投与量の間違いを起こりにくくするために、データストア１０１０に投与量情報を含むことが望ましい。このような場合、多くの異なる薬剤送達先端部２０５が工場で製造されて装着される。工場でデータストア１０１０に投与量情報も記憶させることができる。このような場合、投与室７０５の中に同じ量の薬剤を充填されて異なる投与量情報を有する、多くの異なる先端部の各々は、データストア１０１０にそれらの情報が記憶されて、製造され出荷される。このため、医師は、データストア１０１０に所望の情報を記憶した先端部２０５を注文することができる。適正投与量が患者に投与されるために、パッケージに投与量情報を同定する明瞭にラベルが貼られる。

図１１は、本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部の断面図と限定的再利用アセンブリの部分断面図である。図１１では、先端部２０５はラジオ周波数同定（ＲＦＩＤ）タグ１１１０を備えている。他のすべての点で、図１１の先端部２０５は図８の先端部２０５と同じである。図８の先端部２０５の種々の部品とそれらの作動あるいは操作は、図１１の先端部２０５のものと同じである。

図１１に示された限定的再利用アセンブリ２５０の部分図はＲＦＩＤリーダ１１２０及びＲＦＩＤインターフェイス１１３０も含んでいる。他のすべての点で、図１１の限定的再利用アセンブリ２５０は図８の限定的再利用アセンブリ２５０と同じである。ＲＦＩＤインターフェイス１１３０はコントローラ８４０（図示しない）に接続されている。

ＲＦＩＤタグ１１１０は、図１０のデータストア１０１０が保有している情報と同じタイプの情報を保有するように構成されている。このように、ＲＦＩＤタグ１１１０は、単純に別のタイプのデータストア１０１０である。しかしながら、周知のように、ＲＦＩＤタグ１１１０は、ＲＦＩＤリーダ１１２０とワイヤ接続しなくてすむ。このように、ＲＦＩＤタグ１１１０とＲＦＩＤリーダ１１２０との間にワイヤレス接続が確立される。

（ＲＦＩＤタグ１１１０、ＲＦＩＤリーダ１１２０、及び、ＲＦＩＤインターフェイス１１３０を含む）ＲＦＩＤシステムのＲＦＩＤリーダ１１３０は限定的再利用アセンブリ２５０の頂面近傍に内蔵されている。ＲＦＩＤリーダ１１２０は、限定的再利用アセンブリハウジング２５５の頂面近傍の機械的連結インターフェイス８４５に近接して配置されている。ＲＦＩＤリーダ１１２０は、ＲＦＩＤタグ１１１０から情報を読取るように製造されている。

１つのタイプのＲＦＩＤシステムである、パッシブＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグ１１１０は電源を備えていない。その代わりに、パッシブＲＦＩＤタグ１１１０は、その電源用にＲＦＩＤリーダ１１２０が発生する電磁界に依存している。ＲＦＩＤリーダ１１２０が発生してＲＦＩＤリーダアンテナ（図示しない）から放射する電磁界は、ＲＦＩＤタグ１１１０に小さな電流を誘導する。この小さい電流によってＲＦＩＤタグ１１１０は作動する。このパッシブＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダ１１２０が発生して放射する電磁界からパワーを収集してＲＦＩＤリーダ１１２０に信号を転送するように製造されている。

ＲＦＩＤリーダアンテナ（図示しない）は、ＲＦＩＤリーダ１１２０が発生した信号を転送する。ＲＦＩＤタグアンテナ（図示しない）はこの信号を受信してＲＦＩＤタグ１１１０に小さな電流が誘導される。この小さな電流がＲＦＩＤタグ１１１０にパワーを供給する。これによって、ＲＦＩＤタグ１１１０はＲＦＩＤタグアンテナを介してＲＦＩＤリーダアンテナとＲＦＩＤリーダ１１２０自身に信号を送信する。このようにラジオ周波数リンクによりＲＦＩＤタグ１１１０とＲＦＩＤリーダ１１２０は互いに通信することができる。ＲＦＩＤタグ１１１０は、ＲＦＩＤタグアンテナを介してＲＦＩＤリーダ１１２０へ、例えば、投与量情報、あるいは、先端部情報のような情報を転送する。この情報はＲＦＩＤリーダ１１２０に受信される。このように、先端部２０５から限定的再利用アセンブリ２５０へ情報は転送される。ＲＦＩＤリーダ１１２０は、同じようにしてＲＦＩＤタグ１１１０へ情報を転送する。例えば、ＲＦＩＤリーダ１１２０は、例えば、投与量のような情報をＲＦＩＤリーダ１１２０が輻射するラジオ周波数信号で転送することができる。ＲＦＩＤリーダ１１２０は情報をこのラジオ周波数信号と共に受信する。このように、ＲＦＩＤタグ１１１０はこの情報を記憶することができる。

本発明は、ＲＦＩＤシステムを具備するものとして記載したが、先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０との間で情報を転送するために、その他の如何なるタイプのワイアレスシステムをも使用することができる。たとえば、先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０との間で通信リンクを確立するために、ブルートゥースプロトコルを使用することができる。このように、この通信リンクによって先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０との間で情報が転送されることができる。情報を転送するのに使用されているその他の実施態様は、遠赤外プロトコル、８０２．１１、ファイアワイヤ（fire wire）、その他ワイヤレスプロトコルを含んでいる。

図１１の先端部２０５の作動は、図１０の先端部２０５の作動と同様である。図１１の実施態様と図１０の実施態様との差異は、図１１の実施態様は先端部２０５から限定的再利用アセンブリ２５０へ情報を転送するために、ワイヤデータ蓄積システムではなくＲＦＩＤシステムを使用していることである。

図１１の実施態様では、インターフェイス８３０、先端インターフェイスコネクタ８２０、限定的再利用アセンブリンターフェイスコネクタ８２５、および、インターフェイス８３５は、電気的インターフェイスを形成している。この場合、このインターフェイスとインターフェイスコネクタの連結は、ヒータ６１０に電力を伝達する。本発明の別の実施態様では、このインターフェイスとインターフェイスコネクタの連結は、データインターフェイスおよび電力インターフェイスの両方として作動させることができる。

図１２は、本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達先端部の断面図と限定的再利用アセンブリの部分断面図である。図１２では、先端部２０５は、モータ１２１０、ヒータ６１０、針２１０、物質１２１５、プランジャー８０５、先端部ハウジング２１５、および、シャフト１２２０を含んでいる。限定的再利用アセンブリ２５０は、限定的再利用アセンブリハウジング２５５およびシャフト保持部１２３０を含んでいる。

図１２は、本発明の１つの実施態様では、モータ１２１０は、限定的再利用アセンブリ２５０ではなく先端部２０５に内臓されている。シャフト１２２０はモータ１２１０に接続されている。モータ１２１０はプランジャー８０５に接続されている。物質１２１５はプランジャー８０５の上面より上で針２１０の中にある。ヒータ６１０は物質１２１５の近傍で針２１０を取り囲んでいる。モータ１２１０、プランジャー８０５、および、ヒータ６１０はすべて少なくとも部分的に先端部ハウジング２１５に取り囲まれている。

シャフト保持部１２３０は限定的再利用アセンブリハウジング２５５の中にある。シャフト保持部１２３０は先端部２０５と限定的再利用アセンブリ２５０とが互いに接続するときシャフト１２２０と保持するように作動する。

作動時、先端部２０５は限定的再利用アセンブリ２５０に接続される。シャフト１２２０はシャフト保持部１２３０に挿入され、先端部２０５は限定的再利用アセンブリ２５０に固定される。このように、先端部ハウジング２１５は限定的再利用アセンブリハウジング２５５に取付けられる。

限定的再利用アセンブリハウジング２５５の中に内蔵されているコントローラ（図示しない）は、先端部ハウジング２１５内でモータ１２１０を作動させる。図１２の薬剤送達先端部２０５の作動は、図８の薬剤送達先端部２０５に関して記載したのと同じ作動をする。

図１２において、モータ１２１０は先端部２０５に内臓されている。先端部２０５がディスポーザルの場合、モータ１２１０も先端部２０５と一緒には廃棄されなければならない。先端部ハウジング２１５に内臓されたモータ１２１０によって、針２１０に充填されている物質１２１５に汚染物質が混入しないようにより良好にシールすることができる。

図１３は、本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。ステップ１３１０において、第一入力が受信される。通常、第一入力はハンドピースに設けられたスイッチあるいはボタンによって生成される。例えば、外科医師がヒータを作動させるためにスイッチを入れることができる。ステップ１３２０において、この第一入力に応じて、投与室内の物質を温めるようにヒータが作動させられる。通常、ヒータに電流が供給されコントローラによって制御される。

ステップ１３３０において、投与量情報が受信される。この投与量情報は、通常、所望の投与量を送達できるようハンドピースの作動をコントローラが制御できるように、コントローラによって受信される。この投与量情報は、先端部自身に保有されている（前述したメモリ上あるいはＲＦＩＤタグ上に記憶されている）。このような場合、この投与量情報は、先端部から限定的再利用アセンブリへ転送される。

ステップ１３４０において、第二入力が受信される。通常、第二入力はハンドピースに設けられたスイッチあるいはボタンによって生成される。例えば、外科医師が適正な投与量の物質を送達させるためにスイッチを入れることができる。ステップ１３５０において、この第二入力に応じて、投与量情報に基づいて、プランジャーが先端部内で適正な投与量の物質が送達するように移動させられる。この第二入力が薬剤送達過程を開始する。コントローラはこの第二入力と投与量情報を使用してモータと装着されたプランジャーの作動を制御する。コントローラはプランジャーが特定の投与量を送達する距離だけ移動させるようにモータを作動させる。選択的に、コントローラは投与量情報をモータがプランジャーを移動するレートを制御するために使用することもできる。

ステップ１３６０において、物質が送達されたという指示が提供される。この指示はＬＥＤの発光で提供することができる。選択的に、物質が適当な温度の達したという指示を同じようにＬＥＤの発光によって提供することもできる。さらに、物質が送達される前にコントローラは物質が適当な温度の達したことを確認することもできる。このような場合、コントローラは物質が適当な温度の達するまで第二入力に送達過程を開始させない。

図１４は、本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。ステップ１４１０において、先端部と限定的再利用アセンブリとの間の接続が認識される。通常、たとえば、先端部を限定的再利用アセンブリにねじ込んで医療スタッフが先端部を限定的再利用アセンブリに取付ける。この接続は先端部と限定的再利用アセンブリとの間の電気的あるいはＲＦ接続によって認識される。例えば、先端部がＲＦタグを内臓して限定的再利用アセンブリがＲＦリーダを内蔵しているとき、限定的再利用アセンブリに内蔵されているＲＦリーダが情報を先端部のＲＦタグから読取った時に、この接続は限定的再利用アセンブリによって認識される。他の実施態様では、電気的あるいはデータインターフェイスが先端部を限定的再利用アセンブリに接続して、限定的再利用アセンブリ内のコントローラが先端部から情報を読み込めるようにする。

ステップ１４２０において、先端部のタイプは限定的再利用アセンブリによって決定される。通常、コントローラは先端部のタイプに関する情報を受信する。通常、この情報は先端部自身に保有されている。先端部が限定的再利用アセンブリに接続されたとき、コントローラは先端部のタイプに関する情報を受信する。コントローラは、先端部を制御するアルゴリズムを選択するのに、先端部のタイプに関する情報を使用することができる。ステップ１４３０において、限定的再利用アセンブリは投与量情報の受信もする。この投与量情報は同じようにコントローラによって受信される。

ステップ１４４０において、第一入力が受信される。通常、第一入力はハンドピースに設けられたスイッチあるいはボタンによって生成される。例えば、外科医師がヒータを作動させるためにスイッチを入れることができる。ステップ１４５０において、この第一入力に応じて、投与室内の物質を温めるようにヒータが作動させられる。通常、ヒータに電流が供給されコントローラによって制御される。

薬剤が所望の温度領域まで温められた後、ステップ１４６０において、投与量情報はプランジャーの移動レートと移動距離を制御するのに使用される。ステップ１４７０において、

ステップ１４８０において、第二入力が受信される。通常、第二入力はハンドピースに設けられたスイッチあるいはボタンによって生成される。例えば、外科医師が適正な投与量の物質を送達させるためにスイッチを入れることができる。この第二入力が薬剤送達過程を開始する。コントローラはこの第二入力と投与量情報を使用してモータと装着されたプランジャーの作動を制御する。コントローラはプランジャーが特定の投与量を送達する距離だけ移動させるようにモータを作動させる。選択的に、コントローラは投与量情報をモータがプランジャーを移動するレートを制御するために使用することもできる。ステップ１４９０において、先端部から眼に薬剤が送達される。

選択的に、物質が送達されたという指示を提供することができる。この指示はＬＥＤの発光という様式をとることができる。さらに、物質が適正な温度領域に達したという指示を同じようにＬＥＤの発光で提供することができる。

図１５Ａ及び図１５Ｂは、本発明の１つの実施態様に従った、薬剤送達ハンドピースを作動する方法のブロック図である。ステップ１５０５において、先端部と限定的再利用アセンブリとの間のデータコネクションは認識される。このデータコネクションはＲＦＩＤのようなワイヤレス接続、あるいは、データインターフェイスのようなワイヤ接続であることができる。ステップ１５１０において、限定的再利用アセンブリがこれに接続された先端部のタイプに関する情報を受信する。ステップ１５１５において、先端部のタイプに関するこの情報を使用して、限定的再利用アセンブリは適正な制御アルゴリズムを選択する。コントローラはメモリに記憶された複数の制御アルゴリズムの中の１つを選択することができる。

ステップ１５２０において、第一入力が受信される。ステップ１５２５において、第一入力に応じて、先端部内に充填された物質が熱するようにヒータが作動する。ステップ１５３０において、コントローラは先端部から温度情報を受信する。ステップ１５３５において、コントローラはこの温度情報を使用してヒータの作動を制御する。このような場合、コントローラはヒータを安定させるように構成されている。コントローラは物質の温度を制御するためにヒータへ流す電流量を制御することもできる。

ステップ１５４０において、コントローラは投与量を受信する。ステップ１５４５において、コントローラはこの投与量情報を利用して適正な投与量を送達するために先端部のプランジャーが移動すべき距離を決定する。ステップ１５５０において、物質の温度が適正な温度領域に達したことを示す第一指示が提供される。ステップ１５５５において、第一指示が提供された後、第二入力が受信される。ステップ１５６０において、第二入力に応じてプランジャーを適正な投与量を送達する距離だけ移動するようにモータが作動させられる。ステップ１５６５において、物質が送達されたことを示す第二指示が提供される。

以上より、本発明は改良システムと物質を眼の中へ正確な量だけ送達する方法を提供するものであることが理解できる。本発明は、逆流なく物質を眼の中へ正確な量だけ送達できる、単体で使用する、ディスポーザル送達装置の先端部を提供する。この先端部は、異なるタイプの先端部を作動することができるユニバーサルハンドピース限定的再利用アセンブリに装着される。眼の中へ送達されるべき物質、通常、薬剤は、本発明の温度制御機能によってある温度領域に保たれる。本発明はここに例を持って説明され、また、この分野の当業者によって種々の変形態様がなされると思われる。

この明細書で記載した特性と実施の具体例を考慮すれば、本発明の他の実施態様はこの分野の当業者には自明であるものと思われる。これらの特性と実施の具体例は例示としてのみ記載することを意図しており、本発明の思想と範囲は以下の請求項に示されている。

Claims (72)

1. 眼科用注入システムであって、
   限定的再利用アセンブリに接続可能で、前記限定的再利用アセンブリから取外し可能な先端部を具備し、
   前記先端部は、
   一定量の物質を受ける空洞を画定する内面、及び、外面を備えた、投与室と、
   前記投与室の前記内面と係合して、前記投与室の前記空洞内でスライドでき、前記投与室の前記内面に対して流体的に封止される、かつ、遠端部、及び、第一機械的連結インターフェイスを有する基部を備えた、プランジャーと、
   前記投与室と前記プランジャーとを少なくとも部分的に取囲む、第一ハウジングとを備えた、
   前記限定的再利用アセンブリは、
   電源と、
   当該システムの作動を制御する、コントローラと、
   シャフトを備えた、モータと、
   前記シャフトの端部に配置された、第二機械的連結インターフェイスと、
   前記コントローラと前記モータとを少なくとも部分的に取囲む、第二ハウジングとを備えた、眼科用注入システムにおいて、
   前記第一機械的連結インターフェイスは、前記先端部が前記限定的再利用アセンブリに接続されたとき、前記第一機械的連結インターフェイスが前記第二機械的連結インターフェイスと連結して前記シャフトが移動して前記プランジャーを移動させるように、前記第二機械的連結インターフェイスと連結可能である、眼科用注入システム。
2. 前記先端部は、さらに、前記投与室と流体的に連通している、針を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記先端部は、さらに、前記投与室と熱的に接続されて、前記物質を温める、ヒータを備える、請求項１に記載のシステム。
4. 前記ヒータを前記限定的再利用アセンブリに接続する電気的インターフェイスを備える、請求項３に記載のシステム。
5. 前記先端部と前記限定的再利用アセンブリとの間に配置されて、前記先端部から前記限定的再利用アセンブリへ情報を転送する、データインターフェイスを備える、請求項１に記載のシステム。
6. 前記先端部は、さらに、前記投与室に熱接触して前記物質を温めるヒータを備えて、前記ヒータの温度情報が前記先端部から前記限定的再利用アセンブリへ転送される、請求項５に記載のシステム。
7. 前記ヒータの前記温度情報は、前記ヒータの作動を制御するコントローラによって使用される、請求項６に記載のシステム。
8. 投与量情報は、前記先端部から前記限定的再利用アセンブリへ転送される、請求項５に記載のシステム。
9. 前記コントローラは、前記モータを作動させるために前記投与量情報を使用する、請求項８に記載のシステム。
10. 前記コントローラは、前記シャフトが計算された距離だけ移動してプランジャーを変位させて所定量の前記物質を前記投与室から押し出すように、前記モータを作動させる、請求項９に記載のシステム。
11. 前記先端部は、さらに、前記第一ハウジング内に配置されたデータストアを備えた、請求項１に記載のシステム。
12. 前記データストアは、投与量情報を記憶している、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記データストアは、前記先端部のタイプの情報を記憶している、請求項１１に記載のシステム。
14. 前記データストアは、半導体メモリ装置である、請求項１１に記載のシステム。
15. 前記データストアは、ＲＦＩＤタグである、請求項１１に記載のシステム。
16. 前記モータは、ステッパーモータである、請求項１に記載のシステム。
17. 前記第一機械的連結及び前記第二機械的連結は、ボールとソケットの連結からなっている、請求項１に記載のシステム。
18. 前記先端部は、さらに、前記プランジャーの動きを制限するプランジャー停止機構を備えた、請求項１に記載のシステム。
19. 前記投与室内に第一の物質量が事前に充填され、かつ、前記プランジャーの前記投与室内の移動によって前記第一の物質量よりも少ない前記物質の投与量が送達される、請求項１に記載のシステム。
20. 前記コントローラは、前記シャフトの移動によって前記プランジャーが移動するように前記シャフトを前記モータが移動させる距離を決定する、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記コントローラは、前記物質が固定のレートで送達されるよう前記投与室内で前記プランジャーを移動するように前記モータを作動させる、請求項１に記載のシステム。
22. 前記コントローラは、前記物質が可変のレートで送達されるよう前記投与室内で前記プランジャーを移動するように前記モータを作動させる、請求項１に記載のシステム。
23. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記第二ハウジング内に配置されて、前記ＲＦＩＤタグから情報を読み込むように構成されたＲＦＩＤリーダを備えた、請求項１５に記載のシステム。
24. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記システムの状態を指示するインジケータを備えた、請求項１に記載のシステム。
25. 前記インジケータは、発光ダイオードである、請求項２４に記載のシステム。
26. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記第二ハウジング内に配置された入力装置を備えた、請求項１に記載のシステム。
27. 前記入力装置は、スイッチである、請求項２６に記載のシステム。
28. 前記入力装置は、ボタンである、請求項２６に記載のシステム。
29. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記先端部を前記限定的再利用アセンブリに固定するロック機構を備える、請求項１に記載のシステム。
30. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記第一のねじきり部と前記第二のねじきり部とが互いにねじ込まれて前記先端部を前記限定的再利用アセンブリに固定するように、第一のねじきり部を備え、前期先端部は、第二のねじきり部を備える、請求項１に記載のシステム。
31. 前記物質は、眼を処置するための薬剤である、請求項１に記載のシステム。
32. 前記限定的再利用アセンブリは、異なる機能を持った２つあるいはそれ以上の異なる先端部に接続可能であり、前記異なる機能を持った２つあるいはそれ以上の異なる先端部から取外し可能である、ユニバーサル限定的再利用アセンブリである、請求項１に記載のシステム。
33. 前記限定的再利用アセンブリは、焼灼機能を実行できる先端部に接続して操作できる、請求項３２に記載のシステム。
34. 前記先端部は、さらに、物質が汚染されないように構成されたシールを備えた、請求項１に記載のシステム。
35. 前記電源はバッテリである、請求項１に記載のシステム。
36. ディスポーザル薬剤送達装置であって、
    一定量の物質を受ける空洞を画定する内面、及び、外面を備えた、投与室と、
    前記投与室の前記内面と係合して、前記投与室の前記空洞内でスライドでき、前記投与室の前記内面に対して流体的に封止される、かつ、遠端部、及び、第一機械的連結インターフェイスを有する基部を備えた、プランジャーと、
    前記投与室と前記プランジャーとを少なくとも部分的に取囲む、ハウジングとを備えた、ディスポーザル薬剤送達装置において、
    結して前記シャフトが移動して前記プランジャーを移動させるように、
    前記機械的連結は、前記プランジャーを駆動するように構成された限定的再利用アセンブリと連結可能であり分離可能である、ディスポーザル薬剤送達装置。
37. 前記先端部は、さらに、前記投与室に流体的に連通している針を備える、請求項３６に記載の装置。
38. 前記先端部は、さらに、前記投与室に熱接触していて、前記物質を温めるヒータを備える、請求項３６に記載の装置。
39. 前記先端部は、さらに、前記第一ハウジングに配置されたデータストアを備える、請求項３６に記載の装置。
40. 前記データストアは、投与量情報を記憶している、請求項３９に記載の装置。
41. 前記データストアは、前記先端部のタイプに関する情報を記憶している、請求項３９に記載の装置。
42. 前記データストアは、半導体メモリである、請求項３９に記載の装置。
43. 前記先端部は、さらに、前記第一ハウジング内に配置されたＲＦＩＤタグを備える、請求項３６に記載の装置。
44. 前記ＲＦＩＤタグは、投与量情報を記憶している、請求項４３に記載の装置。
45. 前記ＲＦＩＤタグは、前記先端部のタイプに関する情報を記憶している、請求項４３に記載の装置。
46. 前記先端部は、さらに、前記プランジャーの移動を制限するプランジャー停止機構を備える、請求項３６に記載の装置。
47. 前記投与室内での前記プランジャーの移動が前記物質の投与量を決定する、請求項３６に記載の装置。
48. 前記投与室内に前記物質が第一の量だけ事前に充填されて、前記物質の投与量が前記投与室内での前記プランジャーの移動によって送達される前記第一の量より少ない、請求項３６に記載の装置。
49. 前記投与室内での前記プランジャーの移動レートは、前記物質の送達レートを決定する、請求項３６に記載の装置。
50. 前記物質は、前記眼の状態を処置する薬剤である、請求項３６に記載の装置。
51. 前記先端部は、さらに、前記物質が汚染されるのを防止するように構成されたシールを備える、請求項３６に記載の装置。
52. 眼科用注入システムであって、
    限定的再利用アセンブリに接続可能で、前記限定的再利用アセンブリから取外し可能な先端部を具備し、
    前記先端部は、
    一定量の物質を受ける空洞を画定する内面、及び、外面を備えた、投与室と、
    前記投与室の前記内面と係合して、前記投与室の前記空洞内でスライドでき、前記投与室の前記内面に対して流体的に封止される、かつ、遠端部、及び、第一機械的連結インターフェイスを有する基部を備えた、プランジャーと、
    前記プランジャーに接続されて、前記プランジャーを前記投与室の端部に向かう方向へ移動するように構成された、モータとを備え、
    前記限定的再利用アセンブリは、
    前記先端部を前記限定的再利用アセンブリに接続する、インターフェイス
    当該システムの作動を制御する、コントローラと、
    モータに電力を供給する、電源とを備えた、眼科用注入システムにおいて、
    前記先端部が前記限定的再利用アセンブリに接続されたとき、前記コントローラが前記モータの作動を制御する、眼科用注入システム。
53. 前記先端部は、さらに、前記投与室に流体的に連通している針を備える、請求項５２に記載のシステム。
54. 前記先端部は、さらに、前記投与室に熱接触していて、前記物質を温めるヒータを備える、請求項５２に記載のシステム。
55. 前記先端部は、さらに、前記投与室に熱接触していて、前記限定的再利用アセンブリを温めるヒータを備える、請求項５４に記載のシステム。
56. 前記インターフェイスは、情報を前記先端部から前記限定的再利用アセンブリへ転送する、データインターフェイスである、請求項５２に記載のシステム。
57. 前記先端部は、さらに、前記第一ハウジングに配置されたデータストアを備える、請求項５２に記載のシステム。
58. 前記データストアは、投与量情報を記憶している、請求項５７に記載のシステム。
59. 前記データストアは、前記先端部のタイプに関する情報を記憶している、請求項５７に記載のシステム。
60. 前記データストアは、半導体メモリである、請求項５７に記載のシステム。
61. 前記データストアは、ＲＦＩＤタグである、請求項５７に記載のシステム。
62. 前記モータは、ステッパーモータである、請求項５２に記載のシステム。
63. 前記投与室内に前記物質が第一の量だけ事前に充填されて、前記物質の投与量が前記投与室内での前記プランジャーの計算された移動によって送達される前記第一の量より少ない、請求項５２に記載のシステム。
64. 前記コントローラは、前記シャフトの移動によって前記プランジャーが計算された移動をするように前記シャフトを前記モータが移動させる距離を決定する、請求項６３に記載のシステム。
65. 前記投与室内での前記プランジャーの移動レートが、前記物質の送達レートを決定する、請求項５２に記載のシステム。
66. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記第二ハウジング内に配置されて、前記ＲＦＩＤタグから情報を読み取るように構成されたＲＦＩＤリーダを備える、請求項６１に記載のシステム。
67. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、前記システムの状態を指示する発光ダイオードを備える、請求項５２に記載のシステム。
68. 前記限定的再利用アセンブリは、さらに、スイッチを備える、請求項５２に記載のシステム。
69. 前記物質は、前記眼の状態を処置する薬剤である、請求項５２に記載のシステム。
70. 前記限定的再利用アセンブリは、異なる機能を持った２つあるいはそれ以上の異なる先端部に接続可能であり、前記異なる機能を持った２つあるいはそれ以上の異なる先端部から取外し可能である、ユニバーサル限定的再利用アセンブリである、請求項５２に記載のシステム。
71. 前記限定的再利用アセンブリは、焼灼機能を実行できる先端部に接続して操作できる、請求項７０に記載のシステム。
72. 前記電源はバッテリである、請求項５２に記載のシステム。

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