JP2017500086A - 注入器を使用した希釈後の薬剤の部分投与の正確な送達 - Google Patents

Abstract

患者に送達すべき物質の投与を希釈し、物質の最大送達可能投与及び／又は患者に送達すべき部分流体容量を特定して、所望の投与量を提供する方法及びシステムが提供される。本方法は、初期単位値を有する第１の物質を流体リザーバ内に提供するステップを含む。本方法は、第１の物質を第２の物質で希釈して、希釈溶液を生成することも含む。第１の物質が希釈されると、希釈溶液の総量（ＶＴｏｔａｌ）が測定される。次に、希釈溶液の濃度が、初期単位値及び総量（ＶＴｏｔａｌ）に基づいて計算される。本方法を実行するように構成される、流体リザーバと、流体送達デバイスとを含む流体送達システムも提供される。

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１３年１１月２５日に出願された米国仮特許出願第６１／９０８，３２１号明細書の優先権を主張するものであり、この開示は参照により本明細書に援用される。

本開示は、患者に送達される物質の投与を希釈し、所望の投与量を提供するために、患者に送達すべき物質の最大送達可能投与及び／又は部分流体容量を特定する方法及びシステムに関する。

多くの医療処置では、流体を患者に送達することが求められる。大体、提供される流体の全容量が患者に注入され、幾らかの流体容量は流体リザーバ又は流体路に残る。この残量は一般にプライミング容量、デッドスペース容量、停留容量、又は非送達可能容量と呼ばれる。このプライミング容量は多くの場合、送達されている総量と比較して小さいか、又は追加の流体が提供され、処方された容量のみが患者に送達されるため、わずかである。プライミング容量を含め、いかなる追加の流体も、処方、所望、又はプログラムされた容量の送達が完了した後、廃棄される。この処置は、流体が既知であり、一貫した濃度であり、処方が、提供される総量又は初期容量未満である容量に対してのものである場合、上手く機能する。

核医学、生物学的治療、又は細胞治療等の幾つかの場合では、提供される流体容量又は注入すべき流体容量は、流体路又は容器内のデッド容量が重要であり得るほど十分に小さい。核医学では、事後、注射器、針、及び他の流体路要素内の残留投与を測定し、その情報を初期投与と共に患者のチャートに記録することが一般的であり、それにより、必要になった場合、後の時点で送達済の投与を計算することが可能である。この状況を改善する一手法は、総量が医薬品又は薬剤の送達可能な量を増大させるのに十分に増大するように、流体を希釈することである。その場合、希釈された全容量を一度に注入すべきではない場合、注入する容量を知ることが問題になる。流体路内のデッドスペースの存在を所与として、できる限り注入可能な総投与を知ることも問題である。特に、希釈薬剤の希釈後濃度は、薬剤の初期容量及び希釈剤の容量に依存する。小容量の治療薬又は造影剤を患者に注入する装置及びシステムが、Ｕｒａｍらに付与されたＰＣＴ出願（特許文献１）（（特許文献２）として公開）において考察されており、このＰＣＴ出願は参照により本明細書に援用される。

ＰＣＴ／ＵＳ２０１４／０２９１５２号明細書 国際公開第２０１４／１４４６５１号

希釈流体溶液を少量の治療薬又は薬剤から準備し、且つ／又は注入する際の問題に鑑みて、好ましくは希釈を可能にし、且つ／又は流体送達路内のデッド容量を説明しながら、医療関係者が所望量の薬剤を患者に注入できるようにするシステム及び方法を提供することが望ましい。

本開示の態様によれば、流体リザーバ内の希釈溶液の濃度を特定する方法を提供し得る。本方法は、リザーバ内に初期投与値を有する第１の物質を提供することを含み得る。本方法は、第１の物質を第２の物質で希釈して、希釈溶液を生成することも含み得る。第１の物質が希釈されると、希釈溶液の総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を測定し得る。初期投与値及び総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）に基づいて希釈溶液の濃度を計算し得る。

本開示の別の態様によれば、リザーバ内の最大送達可能投与を特定する方法を提供し得る。本方法は、リザーバ内に初期投与値を有する第１の物質を提供することと、第２の物質をリザーバに導入することとを含み得る。物質が一緒に混合されると、第１の物質の容量及び第２の物質の容量からなる総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を特定し得る。次に、初期投与値及び送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）と総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）との比率に基づいて、リザーバ内の最大送達可能投与を計算し得る。

本開示の別の態様によれば、患者に送達すべき希釈物質の希釈投与量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）を計算する方法を提供し得る。本方法は、初期投与値を有する第１の物質をリザーバ内に提供することと、第２の物質をリザーバに導入することとを含み得る。物質がリザーバに導入されると、第１の物質の容量及び第２の物質の容量からなる総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を特定し得る。次に、第１の物質の所望の実際の投与値、現在投与値、及び総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）に基づく投与量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）を計算し得る。

本開示の別の態様によれば、注射器から患者に第１の物質の希釈された部分投与を送達する方法を提供し得る。本方法は、注射筒を備える注射器を提供することと、初期投与値を有する第１の物質を注射筒に提供することと、注射筒内で第１の物質を第２の物質と混合して、患者に投与すべき溶液を形成することとを含み得る。物質が混合されると、注射器は、注射筒を通してピストン又はプランジャを進めさせて、溶液の容量を流体路要素に放出することにより、プライミングし得る。次に、注射筒内に残っている溶液の高さに基づく、第１の物質の容量及び第２の物質の容量からなる総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を特定し得る。第１の物質の所望の実際の投与値、現在投与値、及び総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）に基づく患者に送達すべき投与量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）を計算し得る。投与量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）が計算されると、注射筒を通してピストン又はプランジャを進めさせて、注射筒から投与容量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）を放出し得る。

本開示の別の態様によれば、流体送達システムを提供し得る。本システムは、初期投与値を有する第１の物質及び第２の物質を含む流体リザーバと、第１の物質及び第２の物質の少なくとも部分を患者に向ける流体導管と、流体を流体リザーバから患者に放出する流体送達デバイスとを含み得る。本システムは、患者に送達可能な最大送達可能投与を特定するように構成されるコントローラを含むこともできる。コントローラは、現在投与値及び送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）と第１の物質の容量及び第２の物質の容量からなる総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）との比率に基づいて、最大送達可能投与を計算し得る。

特定の非限定的な実施形態のこれら及び他の特徴及び特性、構造の関連する要素及び部品の組合せの動作方法及び機能、並びに製造の経済性は、添付図面を参照して以下の説明及び添付の特許請求の範囲の考慮から明らかになり、添付図面は全て本明細書の一部をなし、同様の参照番号は、様々な図の対応する部分を示す。しかし、図面が例示及び説明のみを目的とし、本開示の限定の定義として意図されないことを明確に理解されたい。本明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈により明確に別段のことが示される場合を除き、複数形参照を包含する。

更なる特徴並びに他の目的及び利点が、図面を参照してなされる以下の詳細な説明から明らかになろう。

電動注入器の斜視図である。 本開示の態様による、希釈投与を患者に送達する方法を示すフローチャートである。 図２の方法の例示的な実施態様を示すスプレッドシートの図である。 図３Ａのスプレッドシートに列挙される値の計算に使用されるアルゴリズムを示すスプレッドシートの図である。 図３Ａのスプレッドシートに列挙される値の計算に使用されるアルゴリズムを示すスプレッドシートの図である。 本開示の態様による、流体注入器に取り付けられた注射器の概略図である。 注入すべき流体溶液が充填された図４Ａの注射器及び流体注入器を示す概略図である。 患者に送達する流体路要素に接続された図４Ａの注射器及び流体注入器の概略図である。 本開示の態様による流体送達システムのブロック図である。 本開示の態様によるコンピュータシステム例のブロック図である。

以下の説明では、「端部」、「上の」、「下の」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「上」、「下」、「側方」、「長手」という用語、及びそれらの派生語は、図面図で向けられているような様々な要素に関連するものとする。しかし、様々な要素が、逆のことを特に指定される場合を除き、様々な代替の変形及びステップシーケンスをとり得ることを理解されたい。添付図面に示され、以下の明細書に説明される特定のデバイス及びプロセスが、単に本開示の例示的な実施形態であることも理解されたい。したがって、本明細書に開示される実施形態に関連する特定の寸法及び他の物理的特徴は、限定として見なされるべきではない。

本明細書で使用される場合、「通信」又は「通信する」という用語は、１つ又は複数の信号、メッセージ、コマンド、又は他のタイプのデータの受信又は転送を指す。あるユニット又は構成要素が別のユニット又は構成要素と通信することは、そのあるユニット又は構成要素が、直接的又は間接的にその別のユニット又は構成要素からデータを受信し、且つ／又はデータを送信することが可能なことを意味する。これは、有線及び／又は無線の性質の直接又は間接的接続を指すことができる。さらに、２つのユニット又は構成要素は、第１のユニット又は構成要素と第２のユニット又は構成要素との間で、送信されたデータの変更、処理、ルーティング等が可能である場合であっても、互いに通信し得る。例えば、第１のユニットが受動的にデータを受信し、データを第２のユニットに能動的に送信しない場合であっても、第１のユニットは第２のユニットと通信し得る。別の例として、中間ユニットがあるユニットからのデータを処理し、処理済みデータを第２のユニットに送信する場合、第１のユニットは第２のユニットと通信し得る。多くの他の構成が可能なことが理解されよう。

図１を参照して、自動又は電動流体注入器等の流体注入器１０（以下、「注入器１０」と呼ぶ）を示す。注入器１０は、１つ又は複数の注射器１２とインターフェースして、作動させるように構成し得、注射器１２には、造影剤、生理食塩水、又は任意の所望の医療流体Ｆを充填し得る。注入器１０は、医療処置中に使用されて、注入器１０のピストン要素を用いて注射器１２のプランジャ２６を駆動することにより、患者の体内へ医療流体を注入し得る。注入器１０は複数注射器注入器であり得、その場合、幾つかの注射器１２が並べて又は他の関係で向けられ得、注入器１０に関連付けられ、注射器１２内に配置されるプランジャ２６と係合する各線形アクチュエータ又はピストン要素によって別個に作動される。注入器１０は、少なくとも１つの注射器１２から１つ又は複数の流体を独立して送達するように構成し得る。

注入器１０は、プラスチック又は金属等の適する構造材料から形成される筐体１４内に入れられ得る。筐体１４は、所望の用途に応じて様々な形状及びサイズのものであり得る。例えば、注入器１０は、床に配置されるように構成された自立構造であってもよく、又は適するテーブル若しくは支持枠に配置されるようにより小型の設計であってもよい。注入器１０は、少なくとも１つの注射器１２を各ピストン要素に接続するための少なくとも１つの注射器ポート１６を含む。幾つかの態様では、注射器１２は、注入器１０の注射器ポート１６内に注射器１２を保持するように構成された少なくとも１つの係合部材を含む。少なくとも１つの係合部材は、注入器１０の注射器ポート１６に提供されるロック機構に動作可能に係合して、注射器１２を注射器ポート１６から取り外すことを含め、注入器１０への注射器の脱着を容易にするように構成される。少なくとも１つの係合部材及びロック機構は一緒に、少なくとも１つの注射器１２を注入器１０に脱着可能に接続する接続インターフェースを定義する。

流体路要素１７は、医療流体Ｆを少なくとも１つの注射器１２から、血管アクセスサイトにおいて患者に挿入されるカテーテル（図示せず）に送達する少なくとも１つの注射器１２の少なくとも１つに流体的に接続し得る。少なくとも１つの注射器１２からの流体流は、流体制御モジュール（図示せず）によって調整し得る。流体制御モジュールは、様々なピストン、弁、及び流れ調整構造を動作させて、注入流量、持続時間、注入総量、及び造影剤と生理食塩水との比率等のユーザ選択の注入パラメータに基づいて、生理食塩水及び造影剤等の医療流体の患者への送達を調整する。上述したシステムとの併用に適する前面挿入式流体注入器は、Ｒｅｉｌｌｙらに付与された米国特許第５，３８３，８５８号明細書に開示されており、これは参照により本明細書に援用される。他の関連する複数流体送達システムは、Ｌａｚｚａｒｏらに付与された米国特許第７，５５３，２９４号明細書、Ｃｏｗａｎらに付与された米国特許第７，６６６，１６９号明細書、国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０３７４９１号明細書（国際公開第ＷＯ２０１２／１５５０３５号パンフレットとして公開）、及びＲｉｌｅｙらに付与された米国特許出願公開第２０１４／００２７００９号明細書に見られ、これらは全て本願の譲受人に譲渡され、それらの開示は参照により本明細書に援用される。本開示の方法及びシステムと併用可能な電動注入器は、例えば、ペンシルバニア州ピッツバーグに所在のＢａｙｅｒ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ製のＳｐｅｃｔｒｉｓ Ｓｏｌａｒｉｓ ＥＰ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍである。

送達容量計算方法
流体容量を患者に注入する適する流体又は電動注入器１０を説明したが、送達又は注入すべき流体の部分希釈投与を計算し送達する方法について、これより詳細に考察する。方法は、図１に示される注入器１０を使用して実行し得る。代替的には、様々な手動注入器、注射器、再構成デバイス、自動注入器、ペン型注入器等が、希釈部分投与の送達に使用し得る。他の態様では、方法は、医療バイアル又は点滴バッグ等の薬剤容器の充填に使用し得る。更に他の態様では、方法は、インスリン等の再構成薬剤の希釈部分投与の計算に使用し得る。

図２を参照して、部分希釈投与を注射筒等の流体リザーバから患者に送達する方法を示すフローチャートを提供する。方法は、図２の動作ブロック３１０において、第１の物質を流体リザーバに提供又は導入する初期又は第１のステップを含む。

第１の物質は、治療薬又は薬剤、造影剤、放射性医薬品、栄養物質、又は生物活性剤であり得る。薬剤又は投与は、製造業者又は薬局から直接届き得、投与を流体リザーバに導入する前に、操作者、技師、又は他の医療関係者による更なる準備を必要としないことがある。薬剤又は投与に基づいて、以下、初期投与値と呼ばれる単位投与数量は、既知であるか、又は図２の動作ブロック３１２において計算される。初期投与値は、物質の質量（例えば、５ｍｇの薬剤）であり得る。代替的には、放射性薬剤又は放射性医薬品の場合、初期投与値はｍＣｉ（ミリキューリー）単位又はＭＢｑ（メガベクレル）の放射能である。細胞治療に使用される生物学的医薬品の場合、初期投与値は、生細胞の離散数として表現し得る。他の態様では、インスリンに見られるように、分子数及び／又は薬剤の生物学的均等物又は有効性に関する何らかの単位を使用することもできる。他の態様では、初期投与値は、薬剤又は投与の既知又は測定される容量（Ｖ_{ＩｎｉｔｉａｌＤｏｓｅ}）及び既知又は測定される投与濃度（Ｃ_{ＩｎｉｔｉａｌＤｏｓｅ}）から、初期投与値＝Ｖ_{ＩｎｉｔｉａｌＤｏｓｅ}＊Ｃ_{ＩｎｉｔｉａｌＤｏｓｅ}という式に従って計算される。薬剤の容量の測定は、薬剤をリザーバに配置する前に行ってもよく、又は薬剤を注入器に引き込むプロセスの一環として、注入器によって行ってもよい。

第１の物質は、図２の動作ブロック３１４において、第２の物質を流体リザーバに導入することによって混合又は希釈し得る。第２の物質の容量は既知である必要はない。第２の物質は多くの場合、生理食塩水又は精製水等の希釈剤であることが多い。しかし、第１の物質の希釈又は混合に適する任意の物質を使用し得る。混合は、流体リザーバを振ることにより、流体リザーバを繰り返し反転することにより、様々な機械的混合装置を用いて、十分な時間にわたり拡散を生じさせることにより、又は任意の他の適する混合手段によって実行し得る。さらに、流体をリザーバに追加する順序は、リザーバが第１の流体の容量の測定に使用中である場合を除き、重要ではない。例えば、ステップ３１４は、ステップ３１０及び３１２の前に実行し得る。

第１の物質及び第２の物質が一緒に適宜混合されると、図２の動作ブロック３１６において、第１の物質及び第２の物質の総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}が計算される。第１の物質及び／又は第２の物質の容量は知られていないため、総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}は直接測定しなければならない。本明細書に記載のように、総量は、流体リザーバに隣接して位置決めされるセンサを用いて自動的に測定し得る。代替的には、総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}は、流体リザーバの漸次的印に相対する溶液の位置を見ることによるなど、ユーザによって測定し得る。次に、ユーザは、データ入力アクセサリ、キーボード、又は注入器若しくは別の電子デバイスに関連付けられたユーザインターフェースを使用して、総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}を入力するか、又は記録し得る。

総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}が特定されると、図２の動作ブロック３１８において、総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}に対する第１の物質の濃度を計算することができる。さらに、動作ブロック３２０において、最大送達可能投与を計算することができる。最大送達可能投与は、流体リザーバから患者に送達することができる第１の物質の最大投与値又は単位値として定義される。上述したように、流体送達システムは一般に、リザーバ及び／又は流体路から放出することができず、したがって、患者に送達することができないプライミング又は非送達可能容量を有する。最大送達可能投与は、投与値及び送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）と総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）との比率に基づいて計算される。送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）は、総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）から非送達可能容量（Ｖ_{Ｎｏｎ−ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）を差し引いたものに等しい。最大送達可能投与を計算することの代替又は追加として、図２の動作ブロック３２２において、患者に送達すべき部分希釈投与容量Ｖ_{ＰａｒｔｉａｌＤｏｓｅ}を計算することもできる。部分希釈投与容量Ｖ_{ＰａｒｔｉａｌＤｏｓｅ}は、送達に所望の、プログラムされた、又は処方された投与、現在投与値、及び総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}に基づく。第１の物質が劣化又は減衰しない場合、第１の物質の投与値は一定である。しかし、放射性材料または生細胞の場合のように物質が時間と共に減衰する状況では、投与値は、時間が経過するにつれて変化し得る。したがって、本明細書に記載のように、様々なアルゴリズム又はモデルを適用して、時間依存の現在投与値を計算し得る。最大送達可能投与及び部分希釈投与は、現在投与値に基づいて時間と共に更新される。

部分希釈投与容量Ｖ_{ＰａｒｔｉａｌＤｏｓｅ}が計算されると、部分投与容量Ｖ_{ＰａｒｔｉａｌＤｏｓｅ}が最大送達可能投与を超えない場合、投与を患者３２４に送達し得る。幾つかの態様では、部分投与容量Ｖ_{ＰａｒｔｉａｌＤｏｓｅ}が最大送達可能投与を超える場合、注入器は、要求される投与送達を完了することができないことのメッセージ又は警告をユーザに提供し得る。ユーザは処置を再び行い得るか、又はその警告を無視し、所望の投与未満であっても、最大送達可能投与を送達することを選び得る。更なる実施形態では、ユーザは、第１の流体、第２の流体、又は第３の流体の追加容量を追加して、投与及び／又は総量を増大させ、増大された最大送達可能投与を再計算することを選び得る。

本明細書に記載される方法及びアルゴリズムが、一時的又は非一時的コンピュータメモリと、１つ又は複数の関連付けられたプロセッサとを備えるコントローラに組み込み得ることが理解される。コントローラは、注入器１０に一体的に関連付け得る。コントローラは、患者への物質の送達においてユーザを支援する専用電子デバイス又はユーザインターフェースデバイスに関連付けることもできる。代替的には、コントローラには、パーソナルコンピュータ、タブレットＰＣ、スマートフォン、又は注入器とデータ及び命令をやりとりすることが可能な多目的データアクセサリデバイス等のリモート電子デバイスを関連付け得る。

例
図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃを参照して、薬剤の投与を希釈し、希釈された投与の部分を患者に送達する例示的な状況についてこれより説明する。図３Ａは、この状況で計算される値を列挙したスプレッドシートの図であり、図３Ｂ及び図３Ｃは、図３Ａに示される値を計算するために使用される式を示す。考察での文字−数字指示は、スプレッドシートのセルを指す。図３Ａに示されるように、薬剤の初期容量は２ｍｌ Ｂ４であり、初期投与値は９ｍｇ Ｂ５である。濃度は４．５ｍｇ／ｍｌ Ｂ６である。この場合、９ｍｌ Ｂ７である希釈剤の容量が既知であるか、又は正確に測定することができる場合、総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}が１１ｍｌ Ｂ８であることも既知である。ピペットを使用して希釈を行い、関わる容量を正確に測定するか、はかりを使用して、追加された流体の重量を測定することが可能である。この例では、総量及び濃度は両方とも正確に特定することができる。

図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、正確な投与を患者に送達するために、第１の物質の初期投与及び希釈剤である第２の物質の容量が、注射器１１０の注射筒１１２に配置され、流体溶液Ｆを形成する。この実施形態例では、第１の流体、第２の流体、及び希釈された流体の流体導管は全て、少なくとも、注射器１１６のネックを含む。ネックを通して流体をリザーバに送達するために、当業者に既知の追加の流体路要素、例えば、管、スパイク、弁、及びコネクタを使用することもできる。リザーバが複数のネック又はポートを有する代替の容器又は注射器である場合、リザーバ内外に流体を送達する２つ以上の流体導管があり得る。注射器１１０は電動注入器１００に接続し得る。図４Ｃに示されるように、１つ又は複数の流体路要素１１８、１１９、１２０、及び１２２は、注射器に接続されて、流体を１つ又は複数のリザーバから患者に伝導し得る。単一注射器リザーバがある場合、非送達可能容量が患者への最終的な送達点まで延び、流体路は非常に単純である、例えば、針、カテーテル、又はライン及び血管アクセスデバイスであることができる。流体路のいくらかのセグメントをフラッシュするために使用される追加の流体がある場合、フラッシュ流体を最終的な流体路セグメント１２２に及び流体路セグメント１２２を通して伝導させるために使用される別の流体路要素１１９がある。フラッシュ流体は一般に、希釈された流体の送達後に送達される。フラッシュ流体を有することの一利点は、デッド容量が、注射器のデッド容量と、この実施形態例では流体路要素１１８及び１２０である、フラッシュ流体路１１９との合流点前の１つ又は複数の流体路要素のみによって特定されることである。これは、総デッド容量を大きく低減することができる。追加の利点は、フラッシュ流体が、初期セットアップ中、システムのプライミングに使用可能なことである。

プランジャ１１４は、図４Ｃに示されるように、流体を注射器ノズル１１６及び流体路要素１１８に向けることにより、完全なデッド又は非送達可能容量Ｖ_{Ｎｏｎ−ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}をプライミングすることに進む。より具体的には、プライミング流体は注射筒１１２からノズル１１６を通り、流体路要素１１８内のチェック弁１２０に流れる。チェック弁１２０は、流体を患者に送達する任意の追加の流体路要素１２２、例えば、コイル状コネクタ管及びカテーテルと流通する。幾つかの態様では、注入器１００に関連付けられたユーザインターフェース又は視覚的ディスプレイは、送達可能容量Ｖ_{ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}の読み出しを提供し、これは図３ＡのＢ１１に提示される。したがって、この例では、プライミング容量は１ｍｌである。濃度は、初期投与値及び総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}から手動で、又は注入器１００によって自動的に計算することができる。所望の投与を送達するために、投与容量は、所望の投与値を濃度で除算することによって特定される。

別の例では、放射性薬剤を希釈する場合、既知の活性の放射性薬剤が提供される（例えば、ｍＣｉ単位で）。薬剤は、例えば、ハンドシリンジ内に提供し得る。薬剤の実際の容量は通常、制御されないか、又は既知ではなく、ハンドシリンジの印を使用して大まかにのみ評価することができる。図４Ａ〜図４Ｃに示される注入器１００等の電動注入器を使用して放射性薬剤の投与を注入するために、ハンドシリンジからの薬剤流体は注射器１１０に移送される。次に、図４Ｂ及び図４Ｃに示されるように、追加の希釈剤が提供されて、流体溶液Ｆを形成する。次に、好ましくは、注射器１１０は動かされるか、又は振られて、流体を攪拌し、流体溶液Ｆの均一な混合を促進する。これは、既知の数量の薬剤（例えば、初期投与）であるが、未知の数量の流体（例えば、総量）を生成する。代替的には、第１の流体及び第２の流体が注射器１１０に提供される順序は、逆であってもよい。例えば、本明細書に記載されるように、注射器１１０をまず、希釈剤である第２の流体で充填し得、次に、投与である第１の流体を添加することができる。さらに、流体は、同時に、１つ若しくは複数のステップで、又は部分容量で添加してもよく、同時添加は混合の促進に役立ち、部分容量は、ユーザが望むように互いにインターリーブし得る。両流体が添加されると、溶液は、本明細書に記載のように混合される。

総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}は以下のように特定することができる。まず、注射器１１０は注入器１００に接続される。動作のこの時点で、注入器１００は、注射器に残っている送達可能容量の読み取りを提供することができ、これは、ピストン１２４の既知の最大転送又は最大送達容量位置と比較した注入器ヘッドピストン１２４（図４Ｃに示されず）の位置を測定することにより、特定される。次に、注射器プランジャ１１４はピストン１２４に係合する。図４Ｃに示されるように、残りの流体路要素、特にチェック弁１２０及び関連付けられた管は、注射器ノズル１１６に接続される。次に、ピストン１２４及び注射器プランジャ１１４は、前方に移動し、薬剤を注射器ノズル１１６、そしてチェック弁１２０に移動させ、それにより、流体路要素１１８内のデッドスペース又は非送達可能容量Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}を充填する。前方移動は、好ましくは、いかなる薬剤流体もチェック弁１２０を通って移動する直前で停止される。

デッドスペース又は非送達可能容量Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ} Ｂ１１（図３Ａに示される）は、これらの流体路要素の幾何学的形状に基づいて特定され、標準流体路要素が使用される場合、既知であることができる。代替的には、ユーザは、非標準流体路要素が使用されている場合、デッドスペース又は非送達可能Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}についてのこの情報を入力し得る。別の選択肢として、流体路要素は、使用する適切なデッドスペース容量を選択するための情報を注入器に通信することができる、バーコード又はＱＲコード（登録商標）等の関連付けられた情報要素を有し得る。

この時点で、注入器１００の残容量読み取り（Ｂ１０）（図３Ａでの）は、注射器１１０から患者に送達することができる流体（例えば、Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}＝Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}−Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）を表す。総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}はＢ１３に列挙される。希釈された濃度は、式：濃度＝薬剤投与／Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}に従って計算することができる。濃度は（Ｂ１４）において列挙される。

Ｂ１５に列挙される、注入に利用可能な最大送達可能投与値（以下、「ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅＤｏｓｅ」と呼ばれる）は、以下の式の１つに従って計算される。
ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅＤｏｓｅ＝Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}＊濃度
ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅＤｏｓｅ＝薬剤投与＊（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}／Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）
ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅＤｏｓｅ＝薬剤投与＊（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}／（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}＋Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}））
ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅＤｏｓｅ＝薬剤投与＊（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}−Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ）}／Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）

薬剤投与は、投与が劣化又は減衰しない状況では、初期投与値（例えば、第１の物質又は薬剤の数量）であり得る。ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅＤｏｓｅ未満の投与を送達するためには、注入器１００は、所望の実際の投与を希釈濃度Ｂ１４で除算したものを使用することによって計算される容量Ｂ１７を送達する。

追加の実施形態では、最大送達可能投与が処置に進むのに十分ではない場合、追加の容量の第１の流体を追加することにより、追加の投与をリザーバに追加し得、この場合、新しい初期投与は、リザーバに配置された１つ又は複数の投与の和になり、本明細書に記載される処置を繰り返して、例えば、濃度、最大送達可能投与、及び本明細書に記載した他の値の新しい流体値及びシステム値を特定することができる。

更なる実施形態では、最大送達可能投与が、処置に進むのに十分ではないが、現在の総合薬剤投与が十分である場合、追加の容量の希釈剤、例えば第２の流体をこのリザーバに追加し得る。これは、非送達可能容量と比較して総量を増大させることにより、最大送達可能投与を増大させる。

薬剤が放射性同位体であるか、時間の経過に伴い死ぬことがある生細胞を含むか、又は経時変化する何らかの他の物質を含む更なる状況例では、投与又は活性の減衰をモデリングし得る。さらに、複数の注入が実行される状況では、減衰に起因する投与の経時変化は、計算し、説明することができる。例えば、減衰は、既知若しくは特定可能な半減期又は予測される細胞寿命を使用してモデリングし得る。この場合、薬剤投与は、時間に関して低減する現在投与値として提示される。現在投与値は変化するため、一定の投与を注入することが望ましい状況では、注入すべき容量も経時変化する。さらに、当業者に理解されるように、所望の投与をもはや送達することができない（例えば、所望の投与≧最大送達可能投与）ように十分に活性が減衰するときがくることになる。

本願の例を図３Ａの行２２〜行３０に示す。特に、図３ＡのＢ２２は、放射性物質の半減期が６時間２１秒であることを示す。初期投与値は、図３ＡのＢ２３に示されるように、１０：３０で測定された。放射性医薬品又は薬剤は、第２の物質で希釈又は混合された。システムは、図３ＡのＢ２６に示されるように、１１：００で開始する注入を実行する準備ができた。この例では、１時間毎に、送達すべき容量を再計算することが決定された。これは、図３ＡのＢ２５に示されるように、時間期間の開始から時間期間の終了までに０．８９１の減衰を生じさせる。

この例では、投与値の単位はｍｇではなくむしろｍＣｉである。Ｂ１６に示されるように、所望の最大投与は５ｍＣｉである。図３ＡのＤ２６：Ｄ３０に列挙される注入する容量の計算例は、図３ＣのＤ２６：Ｄ３０の式を使用して、異なる回数である図３ＡのＢ２６：Ｂ３０のそれぞれで計算される。この例では、図３Ａの最大所望投与Ｂ１６は、時間期間の開始時に与えられ、時間期間の終了時の投与は、図３ＡのＢ２５に示されるように、０．８９１である。

代替的には、仮に図３ＡのＢ１６の所望の投与が、最小所望投与であった場合、次の時間期間の容量を使用することができる。例えば、１１：００〜１２：００という最初の時間中、図３ＡのＢ２７に示されるような容量７．２７の使用は、少なくとも５ｍＣｉが、その最初の時間中に注入されたことを保証する。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃに示されていない別の選択肢は、まず、投与が所望の投与よりも、所定の時間期間後、現在投与値が所望の投与に等しいか、又は略同様であるような量だけ大きくなるように、容量を変更することである。当業者に理解されるように、時間増分又は遅延が短縮されるにつれて、注入期間の開始時に送達される投与と終了時に送達される投与との差は低減する。

注入器１００によって自動的に制御されるのではなく、各注入が操作者又は技師によって手動で実行されている状況では、時間変更増分又は注入間の期間は、短すぎるべきではなく、さもなくば操作者への負担となる。好ましくは、１時間の時間期間が、６時間の半減期の場合に妥当な時間である。このアルゴリズム又はプログラムが注入器自体で実施される用途では、操作者の苦労がごくわずかであるか、又はない状態で１分毎又はそれよりも高速で更新することができる。注入器ディスプレイは単に、そのときにトリガーされる場合、注入されることになる容量を表示する。

両事例で、所望の投与を送達することができないポイントまで活性が減衰するときがくる（例えば、現在投与値＜最大送達可能投与）。この状況の例は、最後の時間の増分である図３Ａの行３０（セルＡ３０〜Ｆ３０）に示されており、ここで、利用可能な全容量である１０ｍｌ Ｄ３０の注入は、１５：００：００ Ｂ３０以後は最大で４．８７ｍＣｉ Ｆ３０のみを送達する。

流体注入システム
薬剤及び他の物質の部分希釈投与を計算し送達する様々な方法を説明したが、上記方法を実行可能な流体注入システムについてこれより詳細に説明する。

図５を参照すると、システム２１０は、流体路要素２１４及び／又はカテーテルと流通する少なくとも１つの流体リザーバ２１２を含み、流体路要素２１４及び／又はカテーテルは、可撓性プラスチック管と、流体送達を制御する１つ又は複数のチェック弁又はマニフォルドとを含み得る。流体路要素２１４は、デッド又は非送達可能容量Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}を定義する。流体リザーバ２１２は、リザーバ２１２から放出し、患者に送達可能な送達可能容量を定義する。システム２１０は、流体を流体リザーバ２１２から放出する流体送達デバイス２１６も含む。流体送達デバイス２１６は、リザーバ２１２を通してピストン及び／又はプランジャを駆動して、そこから流体を放出することが可能な電動注入器又は手動注入器であり得る。様々な空気圧、蠕動、又は注入ポンプをこの目的で使用することもできる。流体送達デバイス２１６は、コントローラ２１８を用いて制御し得、コントローラ２１８は、デバイス２１６を動作させる命令を記憶するメモリ２２０と、命令を実施するプロセッサ２２２とを含む。より具体的には、コントローラ２１８は、上記方法及びアルゴリズムに従って、総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}、濃度、ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒｙＤｏｓｅ、投与容量、及び／又は現在投与値を計算するように構成し得る。投与容量が計算されると、コントローラ２１８は、適切な流体容量をリザーバ２１２から流体路要素２１４を通して患者に放出する命令を流体送達デバイス２１６に提供するようにも構成し得る。

幾つかの態様では、１つ又は複数のセンサ２２２が流体リザーバ２１２及び／又は流体路要素２１４に関連付けられる。センサ２２２は、情報をセンサ２２２に送信するコントローラ２１８と電気通信する。幾つかの態様では、センサ２２２は、流体送達デバイス２１６のピストンの位置を測定する。他の態様では、センサ２２２は、流体リザーバ２１２内の流体高さを測定し得る。例えば、センサ２２２は、リザーバ２１２内の流体溶液のメニスカスの高さを特定するように位置決めし得る。流体高さを測定する適切なセンサは、圧力センサ、超音波センサ、ＲＦセンサ、伝導性センサ、光学センサ、流体の存在、属性、若しくは不在を測定する当分野で既知の他のタイプのセンサ、又はその任意の組合せを含む。更なる実施形態では、操作者の目がセンサであってもよく、例えば、操作者は、手動で、又はボタンを通して注射器プランジャを進めることにより、流体内の特定のポイントへのメニスカスの移動若しくは特定のポイントでのメニスカスの存在を制御してもよく、又は操作者は単に、注入器が流体をゆっくりと進める際、メニスカスが特定のポイントに達したときを示してもよい。操作者は、データ入力サブシステム２２６の１つ又は複数の態様を通してシステムに通信し得る。センサ２２２から得られたデータは、リザーバ２１２内の希釈流体の総量Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}を特定するために有用であることができる。

幾つかの態様では、コントローラ２１８は、経過時間値を特定するために、タイマ２２４を含むこともでき、又はタイマ２２４も関連付けられ得る。タイマ２２４が使用されて、流体リザーバ２１２に含まれる薬剤又は物質の減衰時間を特定し得る。タイマ２２４は、例えば、クロックであり得、経過時間は、初期投与が測定された時刻を現在時刻と比較することによって計算される。上述したように、減衰時間を使用して、時間の経過に伴って減衰又は劣化する物質の現在投与値を特定し得る。減衰率又は細胞死率は、コントローラメモリ２２０に記憶し得る。コントローラ２１８は、特定の物質の減衰率をメモリ２２０から取得し、タイマ２２４によって提供される時刻に基づいて現在投与値を計算するように構成し得る。現在投与値は、コントローラ２１８によって連続して、又は５分毎等の所定の間隔で更新し得る。上記例に説明されるように、現在投与値を使用して、物質の減衰を考慮に入れることにより、ＭａｘＤｅｌｉｖｅｒｙＤｏｓｅ及び投与容量を更新する。

幾つかの態様では、データ入力パネル２２６を提供することもでき、それにより、ユーザは既知の値を手動で入力することができる。例えば、ユーザに、デッドスペース又は非送達可能容量Ｖ_{ＮｏｎＤｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}をコントローラ２１８に手動で入力するように求め得、それから、濃度及びＭａｘＤｅｌｉｖｅｒｙＤｏｓｅを計算することができる。データ入力パネル２２６は、注入器自体の一連のボタン又はキーであり得る。代替的には、キーボード、コンピュータマウス、トラックボール、又は他のデータ入力アクセサリをこのために使用することもできる。他の態様では、システム２１０は、ディスプレイ又は出力デバイス２２８を含み得、それにより、計算された値、例えば最大送達可能投与の提供、操作者によるレビュー、既知又は特定された値を入力する際の操作者へのフィードバック、例えば、コントローラ２１８による使用、並びにシステム２１０のステータス、動作状況、及び状態の操作者への通知を行う。出力デバイス２２８は、例えば、可聴アラーム、可視インジケータ、及び情報を操作者に通信するために人的要因分野の当業者に既知の他の感覚出力を含むこともできる。

コンピュータシステム又はデバイス
上述したように、上述した方法及びアルゴリズムの様々な態様は、注入器自体に一体的に統合されてもよく、又はされなくてもよい様々な計算デバイス及びシステムで実施し得る。例えば、上述したプロセス及びアルゴリズムは、パーソナルコンピュータ等の任意の種類のリモート計算デバイスで実施し得、リモート計算デバイスは、適切な処理機構と、プログラミング命令、コード等のコンピュータ可読命令を記憶し実行するコンピュータ可読媒体とを含む。図６に示されるように、計算システム環境９０２でのパーソナルコンピュータ９００、９４４が提供される。この計算システム環境９０２は、適切な動作、コードの実行、並びにデータの作成及び通信のための特定の構成要素を有する少なくとも１つのコンピュータ９００を含み得るが、これに限定されない。例えば、コンピュータ９００は、適切なデータ形式及びフォーマットで受信したコンピュータベースの命令を実行するように機能する処理ユニット９０４（通常、中央演算処理装置又はＣＰＵと呼ばれる）を含む。さらに、この処理ユニット９０４は、直列、並列、又はコンピュータベースの命令の適切な実施のための任意の他の様式でコードを実行するマルチプロセッサの形態であり得る。

コンピュータ９００の様々な構成要素間での適切なデータ通信及び情報処理を促進するために、システムバス９０６が利用される。システムバス９０６は、メモリバス若しくはメモリコントローラ、周辺バス、又は任意の様々なバス構造を使用するローカルバスを含む幾つかのタイプのバス構造のうちの任意のものであり得る。特に、システムバス９０６は、後述するように、様々なインターフェースを通しての様々な構成要素（コンピュータ９００の内部であるか、それとも外部であるかに関係なく）間のデータ及び情報の通信を促進する。

コンピュータ９００は、様々な離散コンピュータ可読媒体構成要素を含み得る。例えば、このコンピュータ可読媒体は、揮発性媒体、不揮発性媒体、リムーバブル媒体、非リムーバブル媒体等のコンピュータ９００によってアクセスすることができる任意の媒体を含み得る。更なる例として、このコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータ等の情報を記憶する任意の方法又は技術で実施された媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、若しくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、若しくは他の光学ディスク記憶デバイス、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶デバイス、若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報の記憶に使用することができ、コンピュータ９００によってアクセス可能な任意の他の媒体等のコンピュータ記憶媒体を含み得る。さらに、このコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波若しくは他の輸送メカニズム等の変調データ信号内の他のデータ等の通信媒体を含み得るとともに、任意の情報輸送媒体、有線媒体（有線ネットワーク及び直接有線接続等）、及び無線媒体（音響信号、無線周波数信号、光学信号、赤外線信号、バイオメトリック信号、バーコード信号等）を含み得る。当然、上記の任意の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

コンピュータ９００は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の揮発性及び不揮発性メモリの形態のコンピュータ記憶媒体を有するシステムメモリ９０８を更に含む。適切なコンピュータベースのルーチンを用いる基本入／出力システム（ＢＩＯＳ）は、情報をコンピュータ９００内の構成要素間で転送するのを支援し、通常、ＲＯＭに記憶される。システムメモリ９０８のＲＡＭ部分は通常、処理ユニット９０４が即座にアクセス可能であるか、又は現在動作行われているデータ及びプログラムモジュール、例えば、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラミングインターフェース、アプリケーションプログラム、プログラムモジュール、プログラムデータ、及び他の命令ベースのコンピュータ可読コードとを含む。

引き続き図６を参照すると、コンピュータ９００は、他のリムーバブル又は非リムーバブル、揮発性、又は不揮発性コンピュータ記憶媒体製品を含むこともできる。例えば、コンピュータ９００は、ハードディスクドライブ９１２、例えば、非リムーバブル不揮発性磁気媒体と通信し制御する非リムーバブルメモリインターフェース９１０と、磁気ディスク駆動ユニット９１６（リムーバブル不揮発性磁気ディスク９１８と読み書きする）、光ディスクドライブユニット９２０（ＣＤ ＲＯＭ等のリムーバブル不揮発性光ディスク９２２と読み書きする）、リムーバブルメモリカードと併せて使用されるユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート９２１等と通信し制御するリムーバブル不揮発性メモリインターフェース９１４とを含み得る。しかし、磁気テープカセット、ＤＶＤ、デジタルビデオテープ、固体状態ＲＡＭ、固体状態ＲＯＭ等を含むが、これらに限定されない他のリムーバブル又は非リムーバブル、揮発性又は不揮発性コンピュータ記憶媒体が、例示的な計算システム環境９０２で使用可能なことが考えられる。これらの様々なリムーバブル又は非リムーバブル、揮発性又は不揮発性磁気媒体は、システムバス９０６を介して処理ユニット９０４及びコンピュータ９００の他の構成要素と通信する。上述され、図６に示されるドライブ及び関連付けられたコンピュータ記憶媒体は、オペレーティングシステム、コンピュータ可読命令、アプリケーションプログラム、データ構造、プログラムモジュール、プログラムデータ、及びコンピュータ９００の他の命令ベースのコンピュータ可読コードの記憶を提供する（システムメモリ９０８にこの情報及びデータの複製が記憶されるか否かに関係なく）。

ユーザは、ユーザ入力インターフェース９２８を介してキーボード９２４、マウス９２６等の特定の取り付け可能又は動作可能な入力デバイスを通し、コマンド、情報、及びデータをコンピュータ９００に入力し得る。当然、外部ソースからコンピュータ９００へのデータ及び情報の入力を促進する任意の構成を含め、様々なそのような入力デバイス、例えば、マイクロホン、トラックボール、ジョイスティック、タッチパッド、タッチスクリーン、スキャナ等を利用し得る。考察したように、これら及び他の入力デバイスは多くの場合、システムバス９０６に結合されるユーザ入力インターフェース９２８を通して処理ユニット９０４に接続されるが、パラレルポート、ゲームポート、又はＵＳＢ等の他のインターフェース及びバス構造によって接続することもできる。さらに、データ及び情報は、モニタ９３０（この情報及びデータを電子形式で視覚的に表示する）、プリンタ９３２（この情報及びデータをプリント形式で物理的に表示する）、スピーカ９３４（この情報及びデータを可聴形式で可聴的に提示する）等の特定の出力デバイスを通して理解しやすい形式又はフォーマットでユーザに提示又は提供することができる。これらの全てのデバイスは、システムバス９０６に結合された出力インターフェース９３６を通してコンピュータ９００と通信する。情報及びデータをユーザに提供するために、任意のそのような周辺出力デバイスが使用されることが考えられる。

コンピュータ９００は、コンピュータ９００に統合されるか、又はコンピュータ９００からリモートの通信デバイス９４０の使用を通して、ネットワーク環境９３８内で動作し得る。この通信デバイス９４０は、通信インターフェース９４２を通してコンピュータ９００の他の構成要素によって操作可能であり、これらの他の構成要素と通信する。そのような構成を使用して、コンピュータ９００は、リモートコンピュータ９４４等の１つ又は複数のリモートコンピュータと接続するか、又は他の様式で通信し得、リモートコンピュータは、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークパーソナルコンピュータ、ピアデバイス、又は他の一般的なネットワークノードであり得、コンピュータ９００に関連して上述した構成要素の多く又は全てを含む。適切な通信デバイス９４０、例えば、モデム、ネットワークインターフェース、又はアダプタ等を使用して、コンピュータ９００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）内で動作するとともに、ＬＡＮ及びＷＡＮを通して通信し得るが、仮想私設ネットワーク（ＶＰＮ）、オフィスネットワーク、企業ネットワーク、イントラネット、インターネット等の他のネットワークを含むこともできる。示されるネットワーク接続が例示的なものであり、構成要素９００、９４４間に通信リンクを確立する他の手段を利用してもよいことが理解されよう。

本明細書で使用される場合、コンピュータ９００は、本開示の方法及びシステムの処理ステップを実行し、それにより、専用の特定計算システムを形成する適切なカスタム設計又は従来のソフトウェアを含むか、又は実行するように動作可能である。したがって、本発明の方法及びシステムは、処理ユニット９０４に、本開示に関連して後述される方法、処理、及び変換データ操作を実行し、構成し、又は他の方法で実施させるコンピュータ可読プログラムコード又は命令を記憶可能なコンピュータ可読記憶媒体を有する１つ又は複数のコンピュータ９００又は同様の計算デバイスを含み得る。さらに、コンピュータ９００は、パーソナルコンピュータ、個人情報端末、ポータブルコンピュータ、ラップトップ、パームトップ、モバイルデバイス、モバイル電話、サーバ、又はデータを適宜処理して、本発明のコンピュータ実施方法及びシステムを効率的に実施するために必要な処理ハードウェアを有する任意の他のタイプの計算デバイスの形態であり得る。

システムが、各サーバと同じであってもよく、又は同じでなくともよい１つ又は複数のコンピュータに物理的に配置されたデータベースを利用し得ることが当業者には理解されよう。例えば、コンピュータ９００上のプログラミングソフトウェアは、ネットワーク等の別個のプロセッサに物理的に記憶されたデータベースを制御することができる。

方法及びシステムについて、現在、好ましい態様であると見なされるものに基づいて、例示のために詳細に説明したが、そのような詳細が単にその目的のためであり、本開示が、開示される態様に限定されず、逆に、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内にある変更及び均等な構成を包含することが意図されることが理解されよう。例えば、本開示が、可能な限り、任意の実施形態の１つ又は複数の特徴を任意の他の実施形態の１つ又は複数の特徴と結合することができ、結果が同じである限り、任意の方法のステップの順序が交換可能なことを意図することを理解されたい。例えば、少なくとも１つの追加の薬剤又は希釈剤流体が使用され得、対応する薬剤投与の対応する属性を計算することが可能である。更なる例では、実施形態は、追加の希釈剤なしで、２つ以上の薬剤を用いて動作し得る。追加の実施形態では、システム及び方法は、続けて１人又は複数の患者に送達するために、希釈された薬剤を１つ又は複数の中間容器、例えば注射器、バイアル、又はバッグに分注するために適用し得る。

１０ 注入器
１２ 注射器
１４ 筐体
１６ 注射器ポート
１７ 流体路要素
２６ プランジャ
１００ 注入器
１１０ 注射器
１１２ 注射筒
１１４ プランジャ
１１６ 注射器
１２０ チェック弁
１２２ 流体路セグメント
１２４ ピストン
２１０ システム
２１２ リザーバ
２１４ 流体路要素
２１６ デバイス
２１８ コントローラ
２２０ コントローラメモリ
２２２ センサ
２２４ タイマ
２２６ データ入力サブシステム
２２８ 出力デバイス
９００ コンピュータ
９０４ 処理ユニット
９０６ システムバス
９０８ システムメモリ
９１２ ハードディスクドライブ
９１６ 磁気ディスク駆動ユニット
９１８ リムーバブル不揮発性磁気ディスク
９２０ 光ディスクドライブユニット
９２４ キーボード
９２６ マウス
９２８ ユーザ入力インターフェース
９３０ モニタ
９３２ プリンタ
９３４ スピーカ
９３８ ネットワーク環境
９４２ 通信インターフェース
９４４ リモートコンピュータ

Claims (29)

1. 流体リザーバ内の希釈溶液の濃度を特定する方法であって、
   初期投与値を有する第１の物質をリザーバ内に提供することと、
   前記第１の物質を第２の物質で希釈して、前記希釈溶液を生成することと、
   前記希釈溶液の総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を測定することと、
   前記初期投与値及び前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）に基づいて前記希釈溶液の前記濃度を計算することと
   を含む、方法。
2. 前記第１の物質は、治療薬、造影剤、放射性医薬品、栄養物質、及び生物学的活性剤からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
3. 前記初期投与値は、前記第１の物質の分子の質量又は数、前記第１の物質の放射能、前記第１の物質に存在する生細胞の数、及び生物活性の単位数からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
4. 前記リザーバは、注射筒、カートリッジ、医療バイアル、点滴バッグ、試料容器、管長、及びポンプリザーバからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
5. 前記初期投与値、経過時間、及び減衰率に基づいて現在投与値を計算することを更に含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記減衰率は、前記第１の基板の放射性成分の半減期又は前記第１の物質の生細胞の推定寿命に基づく、請求項５に記載の方法。
7. 前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）は、最初は未知の値であり、流体路要素内の流体高さに基づいて特定可能である、請求項１に記載の方法。
8. １つ又は複数のセンサによって提供されるデータに基づいて、前記流体高さを自動的に特定することを更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記１つ又は複数のセンサは、以下：光学センサ、圧力センサ、超音波センサ、無線センサ、又はそれらの任意の組合せのうちの１つ又は複数を含む、請求項８に記載の方法。
10. リザーバ内の最大送達可能投与を特定する方法であって、
    初期投与値を有する第１の物質をリザーバ内に提供することと、
    第２の物質を前記リザーバに導入して、希釈溶液を生成することと、
    前記第１の物質の容量及び前記第２の物質の容量からなる総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を特定することと、
    前記初期投与値及び送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）と前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）との比率に基づいて、前記リザーバ内の最大送達可能投与を計算することと
    を含む、方法。
11. 前記送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）は、前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）から非送達可能容量（Ｖ_{Ｎｏｎ−ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）を引いたものに等しい、請求項１０に記載の方法。
12. 前記非送達可能容量（Ｖ_{Ｎｏｎ−ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）は、前記リザーバに接続された１つ又は複数の流体路要素の少なくとも部分を前記リザーバからの流体で充填し、次に、前記リザーバ内の残りの容量を測定することにより測定される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記非送達可能容量（Ｖ_{Ｎｏｎ−ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）は、前記リザーバの形状及び／又は前記リザーバに接続される１つ又は複数の流体路要素の形状に基づいて既知の数量である、請求項１１に記載の方法。
14. 前記非送達可能容量（Ｖ_{Ｎｏｎ−ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）は、前記流体路要素又は前記リザーバの少なくとも部分によって定義される、請求項１１に記載の方法。
15. 流体送達システムを通して患者に前記最大送達可能投与まで送達することを更に含み、前記流体送達システムは、前記リザーバと、前記リザーバと流通する流体路要素とを備え、流体を前記リザーバから患者に送達するように構成される、請求項１０に記載の方法。
16. 前記第１の物質の所望の実際の投与値、前記初期投与値、及び前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）に基づいて投与量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）を計算することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
17. 前記投与量（Ｖ_Ｄｏｓｅ）が前記リザーバの送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）以下であることを確認することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
18. 流体送達システムであって、
    初期投与値を有する第１の物質を受け取るように構成される流体リザーバと、
    第２の物質を前記流体リザーバに導入して、希釈溶液を生成するように構成される流体導管と、
    前記流体リザーバから患者に前記希釈溶液の少なくとも部分を送達する流体送達デバイスと、
    前記患者に送達可能な最大送達可能投与を特定するように構成されるコントローラと
    を備え、
    前記コントローラは、希釈溶液の濃度、希釈溶液の最大送達可能投与、及び選択された投与を送達するための前記希釈溶液の容量のうちの少なくとも１つを計算する、システム。
19. 前記コントローラは、前記流体リザーバ内の総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）に基づいて、前記流体リザーバ内の前記第１の物質及び前記第２の物質の個々の容量を測定せずに、前記最大送達可能投与を計算する、請求項１８に記載のシステム。
20. 流体路要素内の流体高さに基づいて前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を特定するのに使用される情報を提供するように構成される少なくとも１つのセンサを更に備える、請求項１８に記載のシステム。
21. 前記少なくとも１つのセンサは、光学センサ、圧力センサ、超音波センサ、無線センサ、光学センサ、伝導度センサ、流体センサ、及びそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記少なくとも１つのセンサは、前記流体送達デバイスによる前記流体リザーバ及び前記流体導管のプライミング後、前記リザーバ内に含まれる前記流体溶液のメニスカスの位置を測定するように位置決めされる、請求項２０に記載のシステム。
23. 前記流体リザーバは、前記流体リザーバ内のメニスカスの位置に基づいて流体容量を特定するように位置決めされる漸次的印を備える、請求項１８に記載のシステム。
24. 前記流体送達デバイスは、手動注入器、電動注入器、自動注入器、重力ベースの点滴機構、空気圧ポンプ、蠕動ポンプ、及び輸液ポンプからなる群から選択される、請求項１８に記載のシステム。
25. 前記コントローラは、１つ又は複数のプロセッサと通信し、命令が記憶された少なくとも１つの非一時的コンピュータ可読記憶媒体を備え、前記命令は、前記１つ又は複数のプロセッサによって実行されると、前記プロセッサに以下の動作：
    １つ又は複数のセンサから受信されるデータに基づいて、前記第１の物質及び前記第２の物質の総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）を特定することと、
    現在投与値及び送達可能容量（Ｖ_{Ｄｅｌｉｖｅｒａｂｌｅ}）と前記総量（Ｖ_{Ｔｏｔａｌ}）との比率に基づいて、前記リザーバ内の前記最大送達可能投与を計算することと
    を実行させる、請求項１８に記載のシステム。
26. 前記最大送達可能投与を計算するために前記コントローラに値を入力するためのデータ入力デバイスを更に備える、請求項２５に記載のシステム。
27. 経過時間を測定するように構成されるタイマを更に備える、請求項２５に記載のシステム。
28. 前記コントローラは、以下の動作：
    前記初期投与値、前記タイマから得られる経過時間データ、及び減衰率に基づいて前記現在投与値を計算すること
    を更に実行する、請求項２５に記載のシステム。
29. 前記コントローラは、前記流体送達デバイスを作動させて、前記希釈溶液の部分投与を前記患者に送達するように更に構成され、前記部分投与は、前記最大送達可能投与以下である、請求項１８に記載のシステム。

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