JP2012517837A - 医療用デバイス及びカートリッジ - Google Patents

Abstract

カートリッジが、医療用デバイスと係合可能であり、各々の電気特性の値がそれぞれ異なるＮ個の電気部品（５４０）の規則的な配置と、Ｎ個の電気部品の規則的な配置と動作可能に結合させたＮ個の導体（５２２、５２４、５２６）の規則的な配置とを備えている。医療用デバイスは、カートリッジを受容するように構成されており、カートリッジ上のＮ個の導体の各々に対して、カートリッジが医療用デバイスと係合するときに対応する導体と電気的に結合するよう配置された少なくとも第１の対応する接点を備えている。医療用デバイスは、さらに、カートリッジ上のＮ個の電気部品の電気特性の異なる値のそれぞれを評価するよう動作可能な評価手段であて、それらＮ個の電気部品が、カートリッジ上のＮ個の導体と動作可能に結合する規則的な配置を形成する評価手段と、各接点対を前記評価手段と選択的に電気的に結合させるよう動作可能なスイッチング配置とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、医療用デバイス及びカートリッジに関する。

多くの医療用デバイスは、消耗材料を担持する着脱可能なカートリッジを使用するように構成されている。そうしたデバイスとしては、麻酔薬、ステロイド又は他の薬剤、或いは流体等の消耗材を患者に送給するポンプ、注射器、及びネブライザ等のシステムが挙げられる。

明確には、種々の可能な消耗材料が同様のカートリッジで使用可能である（例えば、異なる濃度の薬剤）場合、状況に合った適切な消耗材料を含むカートリッジを使用することが重要である。通常、これは、有資格の医師が適切なカートリッジを選択することにより行われている。

しかしながら、個人用インシュリン注射システム等の患者が操作する医療用デバイスに関しては、そうした有資格の医師による管理は定期的に利用可能でないため、医療用デバイスの使用やそのための適切な消耗材料の選択は、患者自身に頼るところとなる。そのため、例えば、患者が誤った種類又は誤った量の薬剤を自分の身体に投与する場合がある。

従来技術のシステムでは、医療用デバイスがユーザとは無関係にカートリッジの内容物を評価できるように、そうしたカートリッジに標示する機構について開示している。そうしたシステムとしては、カートリッジのバーコード（米国特許第６８５９６７３号）、カートリッジに金属又は無線誘導片で符号化した二進パターン（米国特許第６１１０１５２号、国際公開第０２１３１３３号、国際公開第１９９２０１７２３１号、又は国際公開第２００７１０７５６２号）、１つ又は複数の抵抗の値で表されるデータ（独国特許第４０２０５２２号、米国特許第６７４３２０２号）が挙げられる。

しかしながら、個人用インシュリン注射システム等の極めて小さく、軽量で安価な医療用デバイスに関して、また同様に、そうした個人用インシュリン注射システムで使用されるインシュリンカートリッジ等の小型で、軽量且つ安価な容器に関して、従来技術では、過度に複雑で、カートリッジに余分な空間を必要とするか、或いは破損し易い又は汚染され易い（例えば、導電性のインシュリンが零れて）機構が開示されている。

したがって、医療用デバイスで使用するための機械識別可能なカートリッジを備えるように改良されたシステムに対する要求が存在する。

第１態様では、カートリッジは医療用デバイスと係合可能であり、該カートリッジは、各々がそれぞれ異なる電気特性の値を有するＮ個の電気部品の規則的な配置と、Ｎ個の電気部品の規則的な配置と動作可能に結合するＮ個の導体の規則的な配置とを備えている。

このような規則的な配置は、トポロジ的に三角形又はデルタ形配置の形を取り、Ｎ個の部品の各々が第１電気接点と第２電気接点とを有し、Ｎ個の電気部品の各々の前記第１電気接点が、それぞれ、前記Ｎ個の電気部品のうちの別の電気部品の第２電気接点に接続していることによりＮ個の結合部が形成されており、Ｎ個の結合部の各々が、それぞれＮ個の導体のうちの１つに接続している。

特定の形態では、導体とＮ個の電気部品の規則的な配置が、カートリッジの外面に貼付されるラベルに取り付けられる。ラベルは、カートリッジ周囲に延在して重なり合うようにしてもよい。導体は、カートリッジ周囲に円周方向に延在するように形成してもよい。実施形態によっては、Ｎ個の電気部品の規則的な配置は、Ｎ個の導体の規則的な配置の実質的に一方の端部に配置される。ラベルをラベル自体が重なり合うように形成することにより、連続した又はほぼ連続したループの導体を形成し、Ｎ個の電気部品の規則的な配置を被覆することができる。Ｎ個の電気部品の個数が３以上である実施形態では、これにより、多層構造体を作製する必要なく、確実に、導体のループを円周方向に全く間隙無く又は僅かな間隙のみで延在させて、Ｎ個の部品との必要な接続を提供できる。

別の態様では、カートリッジを受容するよう構成された医療用デバイスは、カートリッジ上のＮ個の各導体に対し、カートリッジが医療用デバイスと係合するときに対応する導体と電気的に結合するよう配置された少なくとも第１の各接点を備え、また、カートリッジのＮ個の電気部品の電気特性のそれぞれ異なる値を評価するよう動作可能な評価手段であって、Ｎ個の電気部品が、カートリッジ上のＮ個の導体と動作可能に結合する規則的な配置を形成する評価手段と、各接点対を上記評価手段と選択的に電気的に結合させるよう動作可能なスイッチング配置とを備える。

更なる態様では、医療用デバイスと係合可能なカートリッジを製造する方法は、カートリッジの内容物に対応するコードを選択するステップと、重複しないＮ個のセットの各々から、それぞれ、電気特性に関するＭ個の可能な値の１つを選択するステップと、Ｎ個の導体の規則的な配置と動作可能に結合するＮ個の電気部品の規則的な配置をカートリッジと関連付けるステップであって、各部品がそれぞれ、選択された電気特性値の１つを具現化するステップと、Ｎ個の導体の規則的な配置に対するＮ個の電気部品の特定の配置規則を選択するステップとを含み、電気特性の値のうちの選択された値と、これらの値を具現化するＮ個の導体に対するＮ個の電気部品の選択された配置規則との組み合わせが、選択されたコードを表す。

本発明の更なる各態様及び特徴は、特許請求の範囲で規定される。

次に、本発明の実施形態について、例として添付図を参照して説明する。

本発明の実施形態による、医療用デバイス及びカートリッジの概要図である。 ＡおよびＢは、本発明の実施形態による、部品の規則的な配置の概要図である。 本発明の実施形態による、ラベルを付したカートリッジの概要図である。 Ａ〜Ｃは、本発明の実施形態による、電気接点係合手段の概要図である。 本発明の実施形態によるスイッチング配置の回路図である。 本発明の実施形態による発振回路の回路図である。 本発明の実施形態による、カートリッジの製造方法に関するフローチャートである。

医療用デバイス及びカートリッジについて開示する。以下の説明では、本発明の実施形態の完全な理解のために、多数の具体的詳細が提示される。しかしながら、これらの具体的詳細は、本発明を実行するのに必ずしも採用しないことは当業者には明白である。逆に、当業者に既知の具体的詳細については、明瞭化のために適宜省略する。

非限定的な実施例として、本発明の概要的な実施形態は、ペン型の個人用インシュリン注射器を備え、該注射器は、薬剤を予め充填したカートリッジを受容するよう構成されており、該カートリッジには３個の抵抗が取り付けられており、各抵抗の第１接点は共通接続部を共有し、各抵抗の第２接点は各導体片に接続する。カートリッジが注射器に適切に係合すると、導体片に注射器が接近可能になる。各抵抗は、それぞれ、３セットの重複しない可能な値のセットから選択された抵抗値を有するように選ばれるので異なる値を有し、その値は各セットに固有である。１つのセットから値が選択されることを使用して、カートリッジの内容物に関する情報を符号化する。同様に、重複しないセットからの別個の値を使用することで、各抵抗の導体片に対する相対位置が評価可能になるため、規則的な配置内の各抵抗の位置決め（例えば、どの抵抗をどの導体片に接続するか）も、カートリッジの内容物に関する情報を伝達するように、選ぶことができる。

このように、カートリッジの内容物に関する情報のロバストな符号化は、コンパクトに行うことができる。汚染を緩和するための補足的な対策には、カートリッジが係合するときに注射器内での接触により穿孔される導体の上に非伝導性保護層を設けること、それに続いて電気的接続が検出された場合に、汚染を示す部品に露出した導体を接続しないこと、及びコンデンサ等の複素インピーダンス（抵抗）を有する部品を使用し、その複素インピーダンスを、推定される汚染物質（ここでは、インシュリン）の電気特性が測定に影響を与えることがなさそうな発振周波数で測定することが含まれる。

ここで、図１を参照する。本発明の実施形態では、個人用インシュリン注射器１００の形態をした医療用デバイスは、投与機構（図示せず）を収容する本体１２０と、投与量設定インタフェース１２２と、現在設定されている投与量等の情報を表示するユーザインタフェース１２４とを備えている。

また、注射器は、着脱可能なカートリッジホルダ１３０を備え、該ホルダにカートリッジ１５０を挿入することができる。次に、ホルダは注射器ハウジングと係合させ、カートリッジは注射器の注射器投与機構と係合させる。カートリッジ１５０は、図１で示したいわゆる「プランジャ式」としてもよい、或いは、同様に可撓性又は可潰性のリザバ又は他の適当な形態としてもよい。

次に、針組立体１４０は、カートリッジ及びホルダに、カートリッジのネジ１５４で取着して、針の後部に面した方の端部でカートリッジの封口部に穴を開け、それにより投与機構の制御下でインシュリンを針に流入可能にする。

更に、カートリッジは、注射器で評価できるコードを具現化する符号化回路１５２を備える。

次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照する。符号化回路は、３個の電気部品（Ａ、Ｂ、Ｃ）の規則的な配置５４０Ａ、５４０Ｂを備え、これらの配置はそれぞれ、インピーダンス（又は複素インピーダンス）等の電気特性の、それぞれ異なる固有の値を有する。可能な部品として、抵抗、コンデンサ及び／又はインダクタンス、又はダイオード（非線形インピーダンスを有する）が挙げられる。

図２Ａは、いわゆる「星」形状に配置された３つの部品を示しており、各部品の片方の接点は共通接続部を共有している。

図２Ｂは、多角形（ここでは三角形）の形状に配置された３つの部品を示しており、各部品の第１接点は、他の部品の１個の第２接点に接続している。

両形状では、３つの導体片（５２２、５２４、５２６）が部品の配置に電気的に結合される。星形状では、各導体片は各部品の自由接点に接続する。三角形状では、各導体片は部品対の第１接点と第２接点との間の各結合部に接続する。その結果、導体片は、一般に、カートリッジ１５０の円周の一部又は全円周周りに、規則正しく配列したリングを形成する。

有利には、この配置により、共通導体又は接地導体の使用を回避することで、必要な導体数を削減することができ、したがって、コスト、ならびにこのような共通導体が汚染されて全成分値の測定に対する信頼を損なうリスクを低減できる。

データは、以下の方法で、部品を使用して符号化される。３つの部品（Ａ、Ｂ、Ｃ）の各々は、それぞれ、可能な値の３つのセットのうちの１セットから選択された電気特性の特定値を有し、これらのセットは重複しない。非限定的な実施例として、インピーダンスの可能な値は、表１で以下のように示される。

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表１：３個の可能なインピーダンス値を１セットとする重複しない３セット

これで、図２Ａ又は図２Ｂに示される、Ａ、Ｂ、Ｃの配置について、３^３＝２７通りの可能な固有値の組合せが提供される。

特に、部品Ａ、Ｂ又はＣが保持する可能性のある値は、これらの部品（又は、部品が関連付けられた値のセット）を一意に特徴付ける。

したがって、その結果部品を導体片（５２２、５２４、５２６）に対して配置する配置規則も一意に識別できる。例えば、カートリッジ上の連続した導体片を使用してインピーダンスを検査した結果、値１００、８００、１６００が評価される場合がある（表１からの実施例値を使用すると）とすると、これは部品が導体に対してＡ、Ｂ、Ｃのように配置される（例えば、図２Ａ及び図２Ｂで見られるように）ことを意味する。一方、同じ方法で異なるカートリッジを検査した結果、値８００、１００、１６００となるかも知れないが、これは部品が導体に対してＢ、Ａ、Ｃのように配置されたことを意味する。

したがって、一連の導体片に対する部品Ａ、Ｂ、Ｃの配置規則を使用して、情報を伝達することもできる。３つの部品に関して、各配置規則は、３通り、即ち（Ａ、Ｂ、Ｃ）、（Ｃ、Ａ、Ｂ）、（Ｂ、Ｃ、Ａ）に回転することができ、これらの回転を反転する、即ち（Ｃ、Ｂ、Ａ）、（Ｂ、Ａ、Ｃ）、（Ａ、Ｃ、Ｂ）とすることもできる。

したがって、３つの部品に対する導体の固定されたセットに関する可能な一意の組合せの総数は、２７ｘ６、即ち１６２となる。

一般には、上記Ａ、Ｂ、Ｃの６つの配置のセットは、連続する部品対を３つの導体に関して以下ように交換することで得られる。

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このアプローチは、Ｎ＝３より多い数の部品について一般化することができる。例えば、図２Ａ及び図２Ｂと類似する星形又は正方形の４つの部品（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は、４セットの重複しない値と４導体を対応させる場合、４導体に対して合計２４の一意の順番付けは、部品対を上記のやり方で連続的に交換することにより生成できる。特に、３値１セットとする重複しない４セットについては、３^４＝８１通りの、値に関する可能な一意の組合せが、部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのどのような配置についても存在する。したがって、可能な一意の組合せの総数は８１ｘ２４＝１９４４となる。

当然のことながら、任意には、Ｍ＝３より多い数の電気特性値が各セットで使用可能であり、それにより可能な一意の組合せ数は更に増加する。

或いは、もっと少ない数の値を使用してもよい。少数の値を使用することで、評価を簡素化することができ、成分値の許容差と測定精度に対する要件が減り、及び／又は汚染に対するロバスト性が改善される。例えば、重複しない４セットが４つの部品を使用し、それぞれ２つの可能な電気特性値しか持たないとすると、（例えば、下記表２の非限定的実施例に示したように）、１６（＝２^４）ｘ２４＝３８４の一意の組合せが存在する。

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表２：Ｍ＝２個の可能なインピーダンス値を１セットとした重複しないＮ＝４セット

加えて、各部品が１セット又は複数セットの可能な値から任意の値を採れる（例えば、部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、表２で示した８つの値の何れか１つを採れる場合、５７６通りの可能な組合せがある）システムとは異なり、本発明の実施形態では、１つの成分値（又は、部品対に関する値）が汚染の影響を受けた場合、他の成分値を識別することで、消去プロセスによって汚染された成分値についての情報が提供される（例えば、値８００、１２００、４８００が正確に読み取られた場合、最終読み取りは、成分Ａに関して１００又は２００と一致しなければならない）。これは、汚染部品の値を解く試みを支援し、それにより汚染に対してよりロバストなコードを作成できる。

ロバスト性は、冗長符号化スキームの使用により更に向上する。例えば、表２に見られる４つの部品の上記配置の場合、部品ＡとＣの値は、ＢとＤの値のように相関させることができる。このように、何れか１つの部品が損なわれており、当該セットに関して予想範囲外の値が返った場合でも、依然として一致する他の部品から情報を入手することが可能である。非隣接部品（ひいては、非隣接導体）同士を相関させることで、汚染物質が流出して相関する部品対又は導体対が損なわれる危険性が減少する。

また、当然ながら、当業者には、他の符号化スキームも明白であろう。

次に、図３に示すように、本発明の実施形態において、部品５４０の規則的な配置（星形配置５４０Ａ又は三角形若しくは正方形等の多角形配置５４０Ｂを含む）は、既知の技術を使用してラベル５１０に実装（例えば貼付）され、ラベル幅に亘って延在する導体（５２２、５２４、５２６）の規則的な配置に適切に接続される。

任意には、ラベルの幅を、ラベルをカートリッジ周りに巻きつけたとき、重なり合う部分が部品及び導体片への接続部を被覆するようにカートリッジの円周より長くすることで、汚染や、取扱による損傷から部品がある程度保護される。この構成では、導体片が実質的にカートリッジを包囲するため、カートリッジは、医療用デバイスの電気接点と回転位置合わせする必要がないという更なる利点がある。

或いは、ラベルが重なり合わない場合は、部品は非伝導性保護層で被覆してもよく、その際には導体が該層上に延在することにより、やはりラベルがカートリッジを包囲する程度まで、カートリッジは略包囲される。その場合、導体への接続部は、保護層の下から延びて部品を導体片に接続するように設けられる。

或いは、又は更に、部品５４０の配置が、全て密集するか、グループ化されるか、又はそうでなければ導体片の一方の端部に又は付近に配置されることにより、図３に示すように、部品に対応するカートリッジ円周の僅かな部分だけが導体を備えないようにすることができる。

したがって、本発明の実施形態では、符号化回路と導体を備えるラベル５１０のみが、従来のカートリッジとは別に提供されて、後でこのようなカートリッジに、例えば梱包工場で、被着されてもよい。

或いは、部品及び／又は導体は、ここでもまた既知の技術を使用して、同様にしてカートリッジに直接実装（例えば、貼付）することができる。この場合も、部品は、導体片の一方の端部に又は付近に密集させることができるか、或いは導体片を延在させた保護層で被覆することができる。

ラベルの上、又は直接カートリッジの上に回路及び導体を実装する場合、本発明の実施形態では、部品はディスクリート部品にすることができるか、又は集積回路の一部とするか、又はラベル若しくはカートリッジに（例えば抵抗性インクを使用して）印刷することができる。

同様に、ラベルの上、又は直接カートリッジの上に回路及び導体を実装する場合、本発明の実施形態では、次いで、非伝導性保護層又はコーティングが、導体、任意には部品上に適用される。コーティングは、導体（及び任意には部品）を、２つの導体間に接続を形成することにより部品の電気特性の測定結果に影響を及ぼすインシュリン流出等の導電性汚染から、遮蔽するのに役立つ。使用時には、後述するように、カートリッジを医療用デバイスと係合させると、医療用デバイスの対応する測定読み取り接点が、この層を押圧又は擦り貫通して電気的に接触する。

本発明の実施形態では更に、いわゆる「検証導体」が、部品の規則的な配置に電気的に結合せず、且つ保護層で被覆されずに設けられる。また、医療用デバイスには、追加の対応する接点が設けられる。その結果、医療用デバイスは、該追加接点と医療用デバイスの任意の測定読み取り接点との間で何らかの電気的の接続があるか否かを判定することができ、それにより導電性の汚染物質がカートリッジ表面に存在する可能性、又は存在する場合、ラベルに浸み込んでいる可能性を示すことができる。

その場合、医療用デバイスは、ユーザに警告すること、及び／又はカートリッジが完全に係合することを（例えば、ブロッキングメカニズムを作動させて）阻止することができ、ユーザがカートリッジを取り外して、汚染物質をきれいに除去できるようにする。

特に、部品の規則的な配置に対応する他の導体を保護コーティングで被覆する場合、そうした電気的接続は、（汚染物質がコーティング上に存在するので）医療用デバイスの接点でコーティングに穴を開ける前に発生するように構成することができ、それによりコーティングの保護を損なう前に、汚染物質を検出及び除去することができる。

医療用デバイスでは、測定読み取り接点が、カートリッジ上の導体と対応し、且つカートリッジを係合させると電気的に接続するように位置合わせされる。

既に述べたように、部品の規則的な配置に接続する導体が保護層で被覆される場合、対応する測定読み取り接点は、保護層を押圧貫通して電気的に接触する。

次に、図４Ａに示すように、カートリッジが係合する間、カートリッジを保持するカートリッジホルダの動作は、カートリッジを受容する開口部に対して主に軸方向に沿っており、ホルダに実装される橋絡接点４７０’（例えば、リレー接点と同様な）は、ホルダが所定の位置に押入れられると医療用デバイスの本体内の突起部４７２’に衝突するように構成されて、橋絡接点４７０’を強制的に保護層（図示せず）に貫通させて下の導体５２６まで到達させる。突起部４７２’は、測定読み取り用電気接点を備え、それにより橋絡接点４７０’を介してカートリッジ１５０上の導体と電気的に接触する。明瞭に示すために１つの接点構成だけを図４Ａに示したが、当然ながらこれに限定されない。

次に図４Ｂに示すように、カートリッジが係合する間、カートリッジを保持するカートリッジホルダの動作は、主に、カートリッジを受容する開口部に対する回転であり、カートリッジホルダ内の橋絡接点４７０”（例えば、カートリッジ１５０に向かう、及びカートリッジ１５０から離れる突起部を有するワイヤの環又は円弧等）は、ホルダを回転させると、医療用デバイスの本体内で突起部４７２”と衝突するように構成されており、橋絡接点４７０”の一部を強制的に保護層（図示せず）に貫通させて下の導体５２６まで到達させる。突起部４７２”は、測定読み取り用電気接点を備え、それにより橋絡接点４７０”を介してカートリッジ１５０の導体と電気的に接触する。明瞭に示すために１つの接点構成だけを図４Ｂに示したが、当然ながらこれに限定されない。

或いは、カートリッジホルダを使用しない医療用デバイス、又は橋絡接点を使用するのが望ましくない医療用デバイスでは、カートリッジの導体片上の保護コーティング全体に亘り測定読み取り接点を駆動する他のメカニズムが当業者には明らかであろう。

例えば、次に図４Ｃに示すように、測定読み取り接点４７４が医療用デバイス内に旋回可能に取り付けられていることにより、軸方向に沿ってカートリッジが医療用デバイスと係合すると、測定読み取り接点４７４が強制的に保護層（図示せず）に貫通されて、下の導体５２６まで到達する。明瞭に示すために１つの接点構成だけを図４Ｃに示したが、当然ながらこれに限定されない。

共通の接地接続を使用する従来のシステムでは、各部品の電気特性は、部品間で個別に切替え選択し、接地接続に関して測定することにより、判定された。しかしながら、汚染やこのような接地接続に対する損傷を緩和するために、本発明の実施形態では、そうした共通の接地接続が完全に排除されている。その結果、部品の値は、部品を組合せて測定することで評価する必要がある。

図２Ａに示すように、非限定的な実施例として、インピーダンスを用いて、導体５２２と５２４、導体５２４と５２６、最後に導体５２６と５２２の間のインピーダンスを連続して測定した結果、部品Ａ＋Ｂ、Ｂ＋Ｃ、Ｃ＋Ａの直列インピーダンスの測定が得られた。直列のインピーダンスを加算するため、これらの３つの測定値に基づいて、部品Ａ、Ｂ、Ｃの個々のインピーダンスを計算することができる。

同様に、図２Ｂに示すように、ここでも電気特性の非限定的な実施例としてインピーダンスを用いて、導体５２２と５２４、導体５２４と５２６、最後に導体５２６と５２２の間のインピーダンスを連続して測定した結果、部品Ａのインピーダンスを部品Ｂ＋Ｃの直列インピーダンスと並列接続したもの（即ち、Ａ｜｜（Ｂ＋Ｃ））、次にＢ｜｜（Ｃ＋Ａ）、最後にＣ｜｜（Ａ＋Ｂ）の測定が得られた。ここでも、原則として、これらの値を用いて、Ａ、Ｂ、Ｃの個別の値を計算することができる。

次に、図５に示すように、この２番目の計算を、直列インピーダンスの１つを短絡させるスイッチング配置によって簡素化できる。例えば、スイッチＳＷ_２とＳＷ_３を閉じることで、部品Ｃを短絡し、次にＡ｜｜Ｂの測定を、スイッチＳＷ_４とＳＷ_５を閉じて（即ち、両スイッチ間を測定して）（又は、その代わりに、交換可能な、つまり等価測定値Ｂ｜｜Ａを得られるスイッチＳＷ_５とＳＷ_６との間を測定して）、行うことができる。Ｃ｜｜Ａが、スイッチＳＷ_１とＳＷ_３を閉じて、部品Ｂを短絡させ、スイッチＳＷ_４とＳＷ_５又はＳＷ_４とＳＷ_６との間を測定して、測定できる一方、Ｂ｜｜Ｃの測定は、スイッチＳＷ_１とＳＷ_２を閉じて、部品Ａを短絡させ、スイッチＳＷ_５とＳＷ_６又はＳＷ_４とＳＷ_６の間を測定して行われる。Ａ｜｜Ｂ、Ｂ｜｜Ｃ、Ｃ｜｜Ａの測定値に基づいて、Ａ、Ｂ、Ｃ個々の値を計算できる。

この簡易計算はそれほど部品の許容差や測定精度の影響を受けず、したがって残存汚染物質の影響も受けない。

更に、組合せた各成分値（Ａ｜｜Ｂ等）は、２つの可能なスイッチの組合せを使用して測定できるため、隣接する導体間の汚染の影響を、代わりに利用できるスイッチ対（従って別の導体対）を使用して軽減できる。そうした汚染は、例えば、測定値と、対応する値セット中の各可能な値との差が所定の許容差外にある場合に推定できる。

上記スイッチング配置は４つ以上の部品にも拡張できるので、より一般的には、部品の三角形、正方形又は他の多角形配置の値は、第１部品に並列接続された所定の直列部品を除く他の全部品を短絡しながら、第１部品の両端に接続されたスイッチ間で測定される。

次に、図６に示すように、本発明の実施形態では、使用される部品は複素インピーダンスを有する（例えば、抵抗よりむしろコンデンサ又は導体）。インピーダンスは（例えば、述したようにＡ｜｜Ｂの形で）測定するために、各部品は、電子式積算計（Ｕ１）／コンパレータ（Ｕ２）回路に接続されて、図６で見られるような発振器を形成する。

図６では、発生周波数は、主として抵抗Ｒ４と、スイッチング配置Ｃ_ＸＹによって回路に存在させる結合コンデンサ（例えば、Ａ｜｜Ｂ等）とによって決定される。Ｒ_ＫＸは比較的小型の接触抵抗であり、Ｃ_ＰＸＹとＲ_ＰＸＹは任意の汚染物質の容量特性や抵抗特性とする。

特に、インシュリン（可能性の高い汚染物質）の誘電特性は、周波数に対して一定でない。したがって、抵抗Ｒ４の値、任意にはＮ個の部品で使用されるＮ個の重複しない値中の値を注意深く選択することで、インシュリンの誘電特性（又は、該当する場合、他のカートリッジのペイロード）が略最低となるところで結果的に発生する、適切な範囲の周波数を生成することにより、汚染物質の影響を更に緩和できる。

こうして生成した周波数は図６の点Ｐで測定され、次いでこれを使用して、提示される結合成分値（Ａ｜｜Ｂ等）を決定することができ、このような連続した複数の測定値に基づいて、Ａ、Ｂ、Ｃ等の個々の値を得ることができる。

同様の測定スキームは、部品の電気特性自体が共振又は固有振動周波数である場合に使用することができる。例えば、部品は、それぞれに同調周波数を有する振動子（水晶又は他の適切な圧電振動子等）、或いはその代わりに又は更に、固有振動周波数を発生させる抵抗／コンデンサ又は導体／コンデンサ等の部品対を備えてもよい。後者の場合、このような周波数生成回路は、本明細書に記載した符号化スキーム上、単一の機能部品として扱われる場合がある。

コードによって提供される情報は、量や種類によって変更することができる。本明細書の表１の前実施例では、３つの部品及びそれと関連する重複しない３セットが、セット毎に３つの可能な電気特性値を備えており、可能な一意の配置の総数は１６２であった。非限定的な実施例として、符号化では１：１冗長を適用して（例えば、前述したように、成分値の相関関係を使用して）、その結果８１の使用可能なコードを得ることができる。

次に、これらコードのうち６４のコードを、例えば、５つの二値フラグを１セットとして、インシュリンの種類やその濃度を示してもよい。或いは、各コードを、医療用デバイスのメモリに保持するルックアップテーブルと関連させて、例えば、メモリアドレスの一部としてコードを使用して、最大８１種類の異なるカートリッジペイロードを提供してもよい。

最後に、医療用デバイスは、コードを使用して得られた情報に基づいて作動し、カートリッジ中のペイロードの種類をユーザに知らせることができる。これは、該デバイスの英数字テキスト又はインジケータライト、或いは親機に対する無線通信等を含む任意の適当なユーザインタフェースの形を採ってもよい。また、任意には、医療用デバイスは、ペイロードが使用条件を満たすか、例えば、ペイロードが品質保証期限を過ぎているか、又は機器が管理する一日の時間帯や連続した投薬計画に関して誤った濃度や種類かについて評価してもよい。評価により、ペイロードが不適当であると示された場合、適当なユーザインタフェースを通してユーザに警告を伝えてもよい、及び／又は、ユーザへのペイロードの投与を止める、又は投薬を中止するためにユーザからの明白なオーバーライドを要求してもよい。

次に、図７に示すように、医療用デバイスと係合可能なカートリッジを製造する方法は、
第１ステップ（１０）で、対象となるカートリッジの内容物に対応するコードを選択し、
第２ステップ（２０）で、重複しないＮ個のセットの各々から、電気特性に関するＭ個の可能な値の各１つを選択し、
第３ステップ（３０）で、Ｎ個の導体の規則的な配置と動作可能に結合するＮ個の電気部品の規則的な配置をカートリッジと関連付け、各部品が、それぞれ、選択された電気特性値の１つを具現化し、
第４ステップ（４０）で、Ｎ個の導体の規則的な配置に対するＮ個の電気部品の特定配置規則を選択し、
電気特性の選択された値と、これらの値を具現化するＮ個の電気部品のＮ個の導体に対する前記選択された配置規則とが組み合わされて、前記選択されたコードが表わされる。

当業者には、上述した装置の様々な実施形態の製造に対応する上記方法のバリエーションが、本発明の範囲内で考えられることは明白である。このようなバリエーションは、
ｉ．部品が星形又は多角形トポロジで配置すること、
ｉｉ．部品配置が実質的に導体配置の一方の端部に配置されること、
ｉｉｉ．電気特性がインピーダンスであること、
ｉｖ．使用される部品が、抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード又は選択された電気特性の特定の値を具現化するのに適した部品のうちの１つであること、
ｖ．絶縁性の非多孔質層中で導体がコーティングされること、
ｖｉ．汚染物質を検出するための更なる導体が含まれること、
ｖｉｉ．部品及び導体が、接着剤若しくは他の固定手段を使用して、カートリッジと関連付けられること、或いは
ｖｉｉｉ．ラベルに部品と導体が実装されること、及びこの後者の場合、
ｉｘ．任意には、製造の更なるステップとして、ラベルが重なり合うことで、（適切に配設された）部品が保護されるように、ラベルをカートリッジに貼付して、部品及び導体をカートリッジと関連付けること
を含むが、これらに限定されない。

本明細書で開示された装置は、ソフトウェアの命令によって又は専用ハードウェアを包含若しくは代替することによって、可能であれば、適合させた従来のハードウェアを一部使用して動作させてもよい。

よって、従来の同等なデバイスの既存部品に対する必要な適合を、コンピュータプログラム製品の形で実行してもよく、該製品は、プロセッサが実行可能な命令を備え、該命令は、フロッピーディスク、光ディスク、ハードディスク、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ若しくはこれらの任意の組合せ若しくは他の記憶媒体等のデータキャリアに保存されるか、或いはイーサネット、無線ネットワーク、インターネット若しくは他のネットワークのこれらの任意の組み合せ等のネットワーク上のデータ信号によって送信されるか、或いはハードウェア内で、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）若しくは従来の同等装置を適合する際に使用される他のコンフィギュラブル回路として具現化される。

Claims (15)

1. 医療用デバイスと係合可能なカートリッジであって、
   各々がそれぞれ異なる電気特性の値を有するＮ個の電気部品の規則的な配置と、
   前記Ｎ個の電気部品の規則的な配置と動作可能に結合するＮ個の導体の規則的な配置と
   を備えるカートリッジ。
2. 前記Ｎ個の部品の各々が、前記電気特性のＭ個の可能な値を１セットとする重複しないＮ個のセットのうちのそれぞれ１つから選択された前記電気特性の値を有している、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記Ｎ個の電気部品の規則的な配置内において、Ｎ個の電気部品がＮ個の導体の規則的な配置に対して規則的に配置されていることにより、情報が符号化されている、請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記Ｎ個の部品の各々が第１電気接点と第２電気接点とを有しており、
   前記Ｎ個の電気部品の各々の前記第１電気接点が共通接続部を共有しており、
   前記Ｎ個の電気部品の各々の前記第２電気接点が、それぞれ前記Ｎ個の導体の１つに接続している、請求項１ないし３の何れか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記Ｎ個の部品の各々が第１電気接点と第２電気接点とを有しており、
   前記Ｎ個の電気部品の各々の前記第１電気接点が、それぞれ前記Ｎ個の電気部品のうちの他の電気部品の第２電気接点に接続していることによりＮ個の結合部が形成されており、
   前記Ｎ個の結合部の各々が、それぞれＮ個の導体の１つに接続している、請求項１ないし３の何れか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記電気特性がインピーダンスである、請求項１ないし５の何れか１項に記載のカートリッジ。
7. 前記Ｎ個の電気部品の全てが、
   ｉ．抵抗、
   ｉｉ．コンデンサ、
   ｉｉｉ．インダクタ、および
   ｉｖ．ダイオード
   から成るリストから選択された１つである、請求項１ないし６の何れか１項に記載のカートリッジ。
8. 前記Ｎ個の導体の規則的な配置とは別の導体であって、前記カートリッジ上のＮ個の電気部品の規則的な配置と電気的に結合しない更なる導体を備えている、請求項１ないし７の何れか１項に記載のカートリッジ。
9. 前記導体と前記Ｎ個の電気部品の規則的な配置とが、前記カートリッジの外面に取り付けられている、請求項１ないし８の何れか１項に記載のカートリッジ。
10. 前記導体と前記Ｎ個の電気部品の規則的な配置とがラベルに取り付けられており、
    前記ラベルが前記カートリッジの外面に貼付されており、
    前記ラベルが、前記カートリッジの周囲に延在しており、前記Ｎ個の電気部品の規則的な配置を被覆するように重なり合っている、請求項１ないし８の何れか１項に記載のカートリッジ。
11. 少なくとも前記Ｎ個の導体上に適用される非伝導性保護層を備えている、請求項１ないし１０の何れか１項に記載のカートリッジ。
12. 医療用デバイスと係合可能なカートリッジに取り付けられるラベルであって、
    各々がそれぞれ異なる電気特性の値を有するＮ個の電気部品の規則的な配置と、
    前記Ｎ個の電気部品の規則的な配置と動作可能に結合するＮ個の導体の規則的な配置と
    を備えるラベル。
13. 前記カートリッジ上のＮ個の導体の各々について、前記カートリッジが前記医療用デバイスと係合するときに前記対応する導体と電気的に結合するように配置された少なくとも第１の接点と、
    前記カートリッジ上のＮ個の電気部品の電気特性のそれぞれ異なる値を評価するように動作可能な評価手段であって、前記Ｎ個の電気部品が、前記カートリッジ上の前記Ｎ個の導体に動作可能に結合された規則的な配置を形成している評価手段と、
    各接点対を前記評価手段に選択的に電気的に結合させるよう動作可能なスイッチング配置と
    を備えている、請求項１ないし１１の何れか１項に記載のカートリッジを受容するように構成された医療用デバイス。
14. 前記スイッチング配置が、前記評価手段と現在電気的に結合された第１部品と電気的に並列である１部品を除く全部品を短絡するように動作可能である、請求項１３に記載の医療用デバイス。
15. 医療用デバイスと係合可能なカートリッジを製造する方法であって、
    前記カートリッジの内容物に応じてコードを選択するステップ、
    重複しないＮ個のセットの各々から、電気特性に関するＭ個の可能な値の１つを選択するステップ、
    Ｎ個の導体の規則的な配置と動作可能に結合するＮ個の電気部品の規則的な配置をカートリッジと関連付けるステップであって、各部品が前記電気特性の前記選択された値の１つを具現化するステップ、ならびに
    前記Ｎ個の導体の規則的な配置に対する前記Ｎ個の電気部品の特定の配置規則を選択するステップ
    を含み、
    前記選択された電気特性の値と、これらの値を具現化する前記Ｎ個の電気部品の前記Ｎ個の導体に対して前記選択された配置規則との組み合わせが、前記選択されたコードを表す方法。

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