JP2022522222A - 注射器アセンブリの検出システム - Google Patents

Abstract

注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリ内に受け取られるか、または、注射器アセンブリによって送達される体積を監視する際の精度を提供する、注射器アセンブリの検出システムが開示される。本開示の検出システムは、プランジャアセンブリの部分と連結するセンサが、センサを備えたプランジャロッドが、識別子を備えた各々のそれぞれの目盛りを通過するとき、識別子を有する目盛りを読み取ることによって、注射器バレルに対するプランジャロッドの動きを感知し、それにより、注射器内に受け取られるか、または、注射器によって送達される体積を感知することを可能にする。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１９年４月２日に出願された「注射器アセンブリの検出システム」と題された、米国仮出願第６２／８２８，０２５号の優先権を主張し、その全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

開示の分野
本開示は、一般に、注射器アセンブリの検出システムに関する。より具体的には、本開示は、注射器アセンブリの第１の部分にある識別子および注射器アセンブリの第２の部分にあるセンサに関し、注射器アセンブリの動きを検出し、注射器アセンブリ内で受け取られるか、または、注射器アセンブリによって送達される体積を監視する。

関連技術の説明
注射器アセンブリ、特に、皮下注射器は、医薬などの液体を分配するために、医療分野でよく知られている。従来の注射器は、典型的には、一端に開口部を有する注射器バレルと、対向端を通して配置されるプランジャ機構とを含む。プランジャ機構は、典型的には、バレルを通って延びるプランジャロッドを含み、プランジャヘッドまたはストッパは、注射器バレル内のプランジャロッドの端部に配置され、プランジャロッドのもう一方の端部のフィンガーフランジは、注射器バレルから外方に延びる。使用中、プランジャロッドは注射器バレルを通して後退させられ、薬剤などの流体を吸引するか、薬剤などの流体で注射器バレルを満たし、プランジャロッドは、注射器バレルの後端から外に延びる。患者への薬物の送達のために、注射器バレルの開口部は、例えば、注射器バレルの前端に取り付けられた皮下注射針を通して、または、患者の流体ラインへの取り付けのために、注射器バレルから延びるルアータイプの取り付け具を通して、患者との流体連絡に適合する。使用者が、プランジャロッドとストッパを、注射器バレルを通して、注射器バレルの前端に向かって押し下げるように、力を加えることで、シリンジの内容物は、それにより、患者への送達のために、前端の開口部を通って、注射器バレルから押し出される。そのような操作は、医療分野でよく知られており、医師は、標準的な注射器を介したそのような一般的な流体送達手順の使用によく慣れている。

注射器バレルは、注射器バレルの内部チャンバ内に含まれる流体のレベルまたは量に関する表示を提供するために、注射器バレルの側壁に配置された目盛りなどのマーキングを含み得る。しかしながら、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリ内に受け取られた、または、注射器アセンブリによって送達された量を監視するための、より正確なシステムの必要性が存在する。

発明の概要
本開示は、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリ内に受け取られるか、注射器アセンブリによって送達される量を監視する際の、精度を提供する、注射器アセンブリの検出システムを提供する。

本開示の検出システムは、プランジャアセンブリの部分と連結するセンサが、センサを備えたプランジャロッドが、それぞれに識別子を備えた目盛りの各々を通過する際に、識別子を有する目盛りを直接読み取ることによって、注射器バレルに対するプランジャロッドの動きを感知し、それにより、注射器内で受け取られるか、または、注射器によって送達される体積を感知することを可能にする。

本発明の実施形態によれば、注射器アセンブリは、第１の端部、第２の端部、および、それらの間に延び、内部を画定する側壁を有する注射器バレルと、側壁の部分に配置された複数の目盛りであって、複数の目盛りはそれぞれ識別子を含む、複数の目盛りと、第１の端部、第２の端部、および、注射器バレルの内部内にスライド可能に配置されたプランジャストッパ部分を有し、プランジャストッパ部分は、注射器バレルの側壁との密封係合を提供するように、注射器バレルの内部に対して大きさが定められる、プランジャアセンブリと、プランジャアセンブリの部分と連結するセンサであって、センサが識別子を検出するセンサを含む。

一構成では、センサは、プランジャアセンブリの部分内に配置される。別の構成では、センサはプランジャアセンブリの部分に取り付けられる。さらに別の構成では、センサは、プランジャアセンブリの部分として形成される。一構成では、目盛りは側壁の内側部分に配置される。別の構成では、注射器アセンブリは、側壁の外側部分に人間が読み取り可能な目盛りを含む。さらに別の構成では、目盛りは側壁の外側部分に配置される。一構成では、注射器アセンブリは、側壁の外側部分に人間が読み取り可能な目盛りを含む。別の構成では、識別子は、人間が読み取り可能な目盛りの一部である。さらに別の構成では、識別子は透明である。一構成では、識別子は、磁気を帯びている。別の構成では、センサは、磁気センサである。さらに別の構成では、識別子は、ＩＲインクである。一構成では、センサは、光学センサである。別の構成では、識別子は、ＵＶインクである。

本発明の別の実施形態によれば、注射器アセンブリは、第１の端部、第２の端部、および、それらの間に延び、内部を画定する側壁を有する注射器バレルと、側壁の部分に配置された複数の目盛りであって、複数の目盛りはそれぞれ識別子を含む、複数の目盛りと、第１の端部および第２の端部を有するプランジャロッドと、プランジャロッドの第２の端部と係合し、注射器バレルの内部内にスライド可能に配置されたストッパであって、ストッパは、注射器バレルの側壁との密封係合を提供するために、注射器バレルの内部に対して大きさが定められている、ストッパと、識別子を検出するセンサを含む。

一構成では、センサは、プランジャロッドの部分内に配置される。別の構成では、センサは、プランジャロッドの部分に取り付けられる。さらに別の構成では、センサは、プランジャロッドの部分の一部として形成される。一構成では、センサは、ストッパの部分内に配置される。別の構成では、センサはストッパの部分に取り付けられる。さらに別の構成では、センサは、ストッパの部分の一部として形成される。一構成では、目盛りは側壁の内側部分に配置される。別の構成では、注射器アセンブリは、側壁の外側部分に人間が読み取り可能な目盛りを含む。さらに別の構成では、目盛りは側壁の外側部分に配置される。一構成では、注射器アセンブリは、側壁の外側部分に人間が読み取り可能な目盛りを含む。別の構成では、識別子は、人間が読み取り可能な目盛りの部分である。さらに別の構成では、識別子は、透明である。一構成では、識別子は、磁気を帯びている。別の構成では、センサは、磁気センサである。さらに別の構成では、識別子は、ＩＲインクである。一構成では、センサは、光学センサである。別の構成では、識別子は、ＵＶインクである。

本開示の、上記および他の、特徴および利点、ならびに、それらを達成する方法は、添付の図面と併せて取り上げられる、開示の実施形態の以下の説明を参照することによって、より明らかになり、開示自体がよりよく理解されるであろう。

本発明の実施形態による、検出システムを備えて第１の位置にある、注射器アセンブリの組み立てられた透視図である。 本発明の別の実施形態による、検出システムを備えて第１の位置にある、注射器アセンブリの組み立てられた透視図である。 本発明の別の実施形態による、検出システムを備えて第２の位置にある注射器アセンブリの組み立て図である。 本発明の別の実施形態による、検出システムを備えて第２の位置にある注射器アセンブリの組み立て図である。 本発明の別の実施形態による、検出システムを備えて第２の位置にある注射器アセンブリの組み立て図である。 本発明の別の実施形態による、検出システムを備えた、注射器アセンブリの分解透視図である。

対応する参照数字は、いくつかの図を通して、対応する部分を示す。本明細書に記載された例示は、本開示の例示的な実施形態を示し、そのような例示は、いかなる方法においても本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

詳細な説明
以下の説明は、当業者が本発明を実施するために企図される、記載された実施形態を作成および使用することを可能にするために提供される。しかしながら、様々な修正、同等物、変形、および、代替物が、当業者には容易に明らかであり続けるであろう。そのような修正、変形、同等物、および、代替物の一切は、本発明の精神および範囲内に入ることが意図される。

以下の説明の目的のために、用語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「横」、「縦」、および、その派生語は、それが、図面の図に向けられているものとして、本発明に関連するであろう。しかしながら、本発明は、そうでないと明示的に特定される場合を除いて、様々な代替の変形を想定し得ることが理解されるべきである。また、添付の図面に示され、以下の明細書に記載されている特定の装置は、本発明の単なる例示的な実施形態であることが理解されるべきである。したがって、本明細書に開示される実施形態に関連する、特定の寸法および他の物理的特性は、限定的であると見なされるべきではない。

本開示は、注射器アセンブリ、ＩＶバッグ、ペン注射器、自動注射器などの、流体容器のための検出システムを提供し、これらは、容器内に含まれる流体の量を監視し、容器内のプランジャの動きを検出し、および／または、流体容器内に受け取られるか、または、流体容器によって送達される量を監視する際の精度を提供する。一実施形態では、本開示は、注射器バレルの検出システムを提供し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリ内に受け取られるか、または、注射器アセンブリによって送達される体積を監視する。

本開示の検出システムは、プランジャアセンブリの部分と連結するセンサが、センサを備えたプランジャロッドが、識別子を備えた各々のそれぞれの目盛りを通過する際、識別子を有する目盛りを、直接読み取ることによって、注射器バレルに対するプランジャロッドの動きを感知し、それにより、注射器内に受け取られるか、または、注射器によって送達される体積を感知することを可能にする。

図１－図６を参照すると、検出システム１８を有する注射器アセンブリ１０などの流体容器は、注射器バレル１２、プランジャロッドまたはプランジャアセンブリ１４、および、ストッパ１６を含む。注射器アセンブリ１０は、流体の分配および送達、および／または、流体の収集に適合し得る。例えば、注射器アセンブリ１０は、薬物などの流体の患者への注射または注入に使用され得る。注射器アセンブリ１０は、例えば、注射器アセンブリ１０を別個の針アセンブリ（図示せず）に接続することによる、針と接続した使用、あるいは、静脈内（ＩＶ）接続アセンブリ（図示せず）との接続を意図される。本開示は、任意のタイプの注射器アセンブリで使用され得ることが認識され得る。これらのタイプの注射器は、従来の充填済み注射器アセンブリ、定量注射器、患者から流体を、または、容器から薬物を引き出すための吸引注射器などが含まれる。また、本明細書において、流体容器は、また、ＩＶバッグ、ペン注射器、自動注射器、パッチ式注射器などであり得ることが意図される。

図１－図６を参照すると、注射器バレル１２は、一般に、第１または遠位端３２と、第２または近位端３４との間に延びる、バレル本体または側壁３０を含む。側壁３０は、外面または外側部分４４と、内面または内側部分４６とを含む。注射器バレル１２の近位端３４は、近位開口３５（図６）を画定する。側壁３０は、注射器バレル１２の細長い開口または内部チャンバ３６を画定する。一実施形態では、内部チャンバ３６は、注射器バレル１２の範囲に拡がり得、注射器バレル１２は、その全長に沿ってカニュレートされる。一実施形態では、注射器バレル１２は、皮下注射器の一般的な形状で、当技術分野で知られているように、細長い円筒形バレルの一般的な形態であり得る。代替の実施形態では、注射器バレル１２は、例えば、細長い長方形のバレルの一般的な形態など、送達用の流体を収容するための他の形態であり得る。注射器バレル１２は、当業者に知られている技術に従って、ガラスで形成され得るか、または、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどの熱可塑性材料から射出成形され得るが、注射器バレル１２は、他の適切な材料から、および、他の適用可能な技術に従って、作製され得ることが認識されるべきである。特定の構成では、注射器バレル１２は、近位端３４の少なくとも部分の周りに外向きに延びるフランジ４０を含み得る。フランジ４０は、医師による容易な把持のために構成され得る。

注射器バレル１２の遠位端３２は、チャンバ３６と流体連通する出口開口部３８を含む。出口開口部３８は、針アセンブリ、または、ＩＶ接続アセンブリなどの、別個のデバイスとの係合のために、大きさが定められ、および、適合し得、したがって、従来知られるような、係合のための機構を含み得る。例えば、遠位端３２は、それとの取り付けのための、そのような別個のデバイスのオプションの別個のテーパ付きのルアー構造（図示せず）との係合のために、一般的にテーパ付きのルアー先端４２を含み得る。一構成では、テーパ付きのルアー先端４２および別個のテーパ付きのルアー構造の両方が、注射器アセンブリ１０に設けられ得る。そのような構成では、別個のテーパ付きのルアー構造は、別個のデバイス（図示せず）との対応する係合のために、ねじ付き係合などの取り付け機構を取り付けられ得る。別の構成では、テーパ付きのルアー先端４２が、別個のデバイス（図示せず）との直接的な係合のために設けられ得る。さらに、それらの間の係合をロックするための機構は、また、テーパ付きのルアー先端４２の少なくとも１つ、および／または、内ねじを含むルアーカラーまたはルアーロックなどの別個のテーパ付きルアー構造を備え得る。そのようなルアー接続およびルアーロック機構は、当技術分野でよく知られている。

注射器バレル１２の近位端３４は、一般に開放端であるが、外部環境に対して閉鎖されることを意図される。例えば、一実施形態では、注射器バレル１２の近位端３４は、近位開口３５（図６）を画定する。

注射器アセンブリ１０は、事前に充填された注射器として有用であり得、したがって、製造業者によって事前に充填された、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内に含まれる、薬物または薬剤などの流体と共に、最終使用のために提供され得る。このようにして、注射器アセンブリ１０は、製造され、薬剤が事前に充填され、送達、保管のために滅菌され、末端使用者が、使用前に、別のバイアルから注射器に薬剤を充填する必要なしに、末端使用者によって使用され得る。そのような実施形態では、注射器アセンブリ１０は、注射器バレル１２の遠位端３２の出口開口部３８上に配置されて、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内に、薬剤などの流体Ｆを密封する、保護キャップを含み得る。注射器アセンブリ１０は、また、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内の、薬物などの流体Ｆを、密封および保護するために、注射器アセンブリ１０を収容する、追加の包装および密封部を含み得る。

注射器アセンブリ１０は、また、使用前に、別個のバイアルから、薬剤を注射器バレル１２に充填するために使用され得る。例えば、注射器アセンブリ１０は、糖尿病治療キットまたは他の投薬キットなどの、充填されていない投薬キットと共に使用され得る。

図１－図６を参照すると、一実施形態では、注射器アセンブリ１０は、内部チャンバ３６内に移動可能またはスライド可能に配置され、注射器バレル１２の側壁３０の内部表面と密封係合する、ストッパ１６を含む。ストッパ１６は、注射器バレル１２の内部に対して大きさが定められ、注射器バレル１２の側壁３０の内部表面４６との密封係合を提供する。事前に充填された注射器アセンブリにおいて、ストッパ１６は、また、液体または薬剤が注射器バレル１２から漏れ出るのを防ぐための、第１の密封を提供する。さらに、一実施形態では、ストッパ１６は、ストッパ１６と、注射器バレル１２の側壁３０の内部表面４６との間の密封係合を増大させるために、ストッパ１６の周囲に延びる１つまたは複数の環状リブ４８を含み得る。代替の実施形態では、単一のＯ－リングまたは複数のＯ－リングが、ストッパ１６の周りに円周方向に配置され、側壁３０の内部表面との密封係合を増大させ得る。

図１－図６を参照すると、注射器アセンブリ１０は、さらに、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内に含まれる流体を、出口開口部３８を通して分配するための機構を提供する、プランジャロッド１４を含む。

プランジャロッド１４は、ストッパ１６を前進させるように適合している。一実施形態では、プランジャロッド１４は、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内で移動するための大きさとされ、一般に、ストッパ１６の一部と係合可能な第１または遠位端６０、一般に第１端６０に対向する第２または近位端６２、第１端６０と第２端６２との間に延びるプランジャロッド本体６４、および、第２端６２に隣接して配置されたフランジ６６を含む。

図１－図６を参照すると、一実施形態では、プランジャロッド１４は、プランジャロッド１４の遠位端６０と近位端６２との間に延びる安定化リブ７４を含む。一実施形態では、安定化リブ７４は、プランジャロッド１４の長手方向軸に沿って延びる。他の実施形態では、安定化リブ７４は、プランジャロッド１４の周囲に延びる、１つまたは複数の環状リブを含み得る。安定化リブ７４は、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内での移動中に、注射器バレル１２内のプランジャロッド１４を安定化し、プランジャロッド１４を案内する手段を提供する。

図１－図６を参照すると、プランジャロッド１４は、ストッパ１６の部分と係合可能な第１端６０を含む。一実施形態では、プランジャロッド１４およびストッパ１６は、プランジャロッド１４をストッパ１６に固定するための係合部分を含み得る。たとえば、係合部分は、プランジャロッド１４をストッパ１６に固定するための、対応するねじ部分を含み得る。他の実施形態では、係合部分は、スナップフィット機構、プレスフィット機構、ボールディテント、ロッキングタブ、バネ式ロッキング機構、ラッチ、接着剤、または他の同様の機構を含み得る。別の実施形態では、プランジャロッド１４およびストッパ１６は、共押出しなどによって共成形され得る。プランジャロッド１４は、ストッパ１６にロックされ、すなわち、プランジャロッド１４とストッパ１６との間の有意な相対運動が防止され、プランジャロッド１４の動きは、ストッパ１６に移転され得、注射器バレル１２内の位置間でストッパ１６をスライドさせる。他の実施形態では、プランジャロッド１４およびストッパ１６は、プランジャアセンブリとして一体的に形成され得る。

注射器アセンブリ１０のすべての構成要素は、任意の既知の材料で構成され得、望ましくは、医療グレードのポリマーで構成される。

本開示は、注射器バレル１２内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル１２内のプランジャ１４の動きを検出し、注射器バレル１２内のプランジャ１４の位置を検出し、および／または、注射器アセンブリ１０内に受け取られた、または、注射器アセンブリ１０によって送達された体積を監視する際の、精度を提供する、注射器アセンブリ１０の検出システム１８を開示する。図１－図６を参照すると、一実施形態では、注射器アセンブリ１０の検出システム１８は、注射器アセンブリ１０の第１の部分の一部である識別子８０と、注射器アセンブリ１０の第２の部分の一部であるセンサまたは感知装置８２とを含む。本開示の検出システム１８は、注射器アセンブリ１０、および／または、プランジャアセンブリ１４の一部と連結するセンサ８２が、センサ８２を備えたプランジャロッド１４が、それぞれに識別子８０を備える目盛り８４の各々を通過するときに、識別子８０を有する目盛り８４を直接読み取ることによって、注射器バレル１２に対するプランジャ１４の動きを感知し、それにより、注射器１０内に受け取られるか、または、注射器１０によって送達される体積を感知することを可能にする。

一実施形態では、注射器バレル１２は、注射器バレル１２の内部チャンバ３６内に含まれる流体のレベルまたは量に関する表示を提供し、本明細書に記載される追加の情報の表示を提供するために、注射器バレル１２の側壁３０の部分に配置された、第１の組のマーキングまたは目盛り８４を含む。そのようなマーキング８４は、側壁３０の外面または外側部分４４、側壁３０の内部表面または内側部分４６に設けられるか、または、一体的に形成されるか、そうでなければ注射器バレル１２の側壁３０内に設けられ得る。他の実施形態では、代替的に、または、それに加えて、マーキング８４は、また、注射器の内容物の説明、または、最大および／または最小の充填ラインなどの、当技術分野で知られ得る、他の識別情報を提供し得る。

複数のマーキングまたは目盛り８４は、それぞれ、センサ８２によって検出可能な識別子８０を含み得る。例えば、一実施形態では、識別子８０は、磁気インクを使用して注射器バレル１２に印刷された目盛りマーキング８４を含む。そのような実施形態では、注射器アセンブリ１０またはプランジャロッド１４の一部は、識別子８０のそれぞれを検出可能な、センサ８２、例えば、磁気感知センサを含み、すなわち、センサ８２は、目盛りマーキング８４を形成する磁気インクを検出する。このようにして、識別子８０およびセンサ８２は、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリによって供給される体積を監視する際の精度を提供する、検出システム１８を形成する。

図１を参照すると、一実施形態では、注射器バレル１２は、磁性インクを使用して注射器バレル１２に印刷された、目盛りマーキング８４を含む、第１の識別子１００と、磁性インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、第２の識別子１０２と、磁性インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、第３の識別子１０４と、磁性インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、第４の識別子１０６と、磁性インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、第５の識別子１０８と、磁性インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、第６の識別子１１０を含み得る。いくつかの実施形態では、磁気インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、追加の識別子８０が、特定の用途のために注射器バレル１２に含まれ得る。他の実施形態では、磁気インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む、より少ない識別子８０が、他の用途のために注射器バレル１２に含まれ得る。本開示の検出システム１８は、様々な異なる用途のための任意の特定のパターンで、任意の数の識別子８０を含むように適合し得ることが想定される。

このようにして、プランジャロッド１４が、図３に示される完全に後退した位置から、注射器バレル１２の遠位端３２に向かって、ほぼ矢印Ｂに沿った方向（図３）に移動すると、センサ８２は、識別子１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０内の磁気インクの印刷されたパターンを検出することによって、注射器バレル１２に沿った動きを決定し得る。さらに、このようにして、本開示の検出システム１８は、また、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリによって供給される体積を監視する際の精度を提供する。

言い換えれば、本開示の検出システム１８は、注射器アセンブリ１０またはプランジャロッド１４の部分と連結するセンサ８２が、センサ８２を備えたプランジャロッド１４が、それぞれに識別子８０を有する目盛り８４の各々を通過するときに、識別子８０を有する目盛り８４を直接読み取ることによって、注射器バレル１２に対するプランジャロッド１４の動きを感知し、それにより、注射器１０内に受け取られ、または、注射器１０によって送達された体積を感知することを可能にする。

図１を参照すると、一実施形態では、識別子１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０のそれぞれの線の重みは、センサ８２によって検出される信号の強度が、注射器バレル１２に対するプランジャロッド１４の絶対的位置に関する情報を提供するように変動させられる。

上記のように、一実施形態では、本開示の検出システム１８は、磁気インク識別子８０と対となる磁気センサ８２を含む。他の実施形態では、本開示の検出システム１８は、識別子８０とのセンサ８２の他の対を含み得る。

例えば、図２を参照すると、別の実施形態では、識別子８０は、ＵＶ反射インクを使用して注射器バレル１２に印刷される目盛りマーキング８４を含む。そのような実施形態では、注射器アセンブリ１０またはプランジャロッド１４の部分は、識別子８０のそれぞれを検出し得るセンサ８２を含み、すなわち、センサ８２は、目盛りマーキング８４を形成する、ＵＶ反射インクを検出する。このようにして、識別子８０およびセンサ８２は、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリによって供給される体積を監視する際の精度を提供する、検出システム１８を形成する。そのような実施形態では、センサ８２は、ＵＶ反射インクによってセンサ８２に提供される増強された信号によって、注射器の目盛りに関する情報をより容易に読み取ることができる。そのような実施形態では、ＵＶまたは他の目に見えない光学活性インクは、センサ８２の機能、および、生成された信号を増強するように使用され得るであろう。本明細書では、識別子８０は、また、流体容器の種類および／または流体容器の内容物など、そうでなければ、デバイスに適用されるラベルに印刷されるであろう、他の情報も含み得るであろうことが意図される。この種の情報を識別子８０内に含めることにより、そうでなければ、ラベルに印刷されるであろう情報は、注射器の目に見える目盛り、内容物、または、体積の、使用者の通常の使用を、阻害または妨害しない。

別の実施形態では、識別子８０は、ＩＲインクを使用して注射器バレル１２に印刷された目盛りマーキング８４を含む。そのような実施形態では、プランジャロッド１４の一部は、識別子８０のそれぞれを検出できるセンサ８２、例えば、光学センサを含み、すなわち、センサ８２は、目盛りマーキング８４を形成するＩＲインクを検出する。このようにして、識別子８０およびセンサ８２は、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリによって供給される体積を監視する際の、精度を提供する、検出システム１８を形成する。

図４および図５を参照すると、いくつかの実施形態では、センサ８２は、プランジャロッド１４またはストッパ１６の部分内に配置され、目盛りマーキング８４を形成する識別子８０を検出し、この検出に基づいてプランジャロッド１４の位置を決定する。他の実施形態では、センサ８２は、プランジャロッド１４および／またはストッパ１６の他の部分と連結し得る。例えば、他の実施形態では、センサ８２は、プランジャロッド１４の部分に取り付けられ、センサ８２は、プランジャロッド１４の部分の一部として形成され、センサ８２は、ストッパ１６の部分内に配置され、センサ８２は、ストッパ１６の部分に取り付けられ、または、センサ８２は、ストッパ１６の部分の一部として形成されることが想定される。例えば、図２および図３を参照すると、いくつかの実施形態では、センサまたは感知装置８２は、プランジャアセンブリ１４の部分と連結し、注射器バレル１２の外側に配置され得る。いくつかの実施形態では、図６を参照すると、センサ８２は、ストッパ１６の一部であり得る。

一実施形態では、注射器バレル１２は、その中に識別子８０を有する、第１の組のマーキングまたは目盛り８４と、人間が読み取り可能な目盛りを有する、第２の組のマーキングまたは目盛り８６を含み得る。

例えば、図５を参照すると、１つの例示的な実施形態では、識別子８０を有する第１の組のマーキング、または、目盛り８４は、注射器バレル１２の側壁３０の内側部分４６に配置され、人間が読み取り可能な目盛りを有する、第２の組のマーキング、または、目盛り８６は、注射器バレル１２の側壁３０の外側部分４４に配置される。このようにして、本開示の検出システム１８は、外側部分４４に配置された、人間が読み取り可能な目盛り８６から、注射器バレル１２の反対側、例えば、内側部分４６に、識別子８０を印刷する。そのような構成は、注射器バレル１２の外側部分４４を、使用者観察に対して自由に保ち、一方で、注射器バレル１２の内側部分４６を、検出および感知機能のために利用する。この構成は、また、注射器バレル１２の外側部分４４に配置され、通常に意図された視線によってアクセス可能である、人間が読み取り可能な目盛り８６の追加の利点を提供する。さらに、一実施形態では、注射器バレル１２の部分の識別子８０は、透明であり、人間が読み取り可能な目盛り８６を読み取る際の使用者への混乱を防止する。

図３および図４を参照すると、別の例示的な実施形態では、識別子８０を有する第１の組のマーキング、または、目盛り８４は、注射器バレル１２の側壁３０の外側部分４４に配置され、人間が読み取り可能な目盛りを有する、第２の組のマーキング、または、目盛り８６は、注射器バレル１２の側壁３０の外側部分４４に配置される。そのような一実施形態では、識別子８０は、人間が読み取り可能な目盛り８６の一部であり得る。例えば、識別子８０は、人間が読み取り可能な目盛り８６のそれぞれの部分に追加され得る。別のそのような実施形態では、識別子８０は、人間が読み取り可能な目盛り８６から分離され得る。

上記のように、いくつかの実施形態では、プランジャロッド１４およびストッパ１６は、プランジャアセンブリとして一体的に形成され得る。一体的に形成されたプランジャアセンブリ１４は、第１端６０、第２端６２、および、プランジャストッパ部分、例えば、プランジャロッド１４と一体的に形成されたストッパ１６を含み、プランジャストッパ部分は、注射器バレル１２の内部３６内にスライド可能に配置される。プランジャストッパ部分は、注射器バレル１２の内部３６に対してサイズが定められ、注射器バレル１２の側壁３０との密封係合を提供する。そのような実施形態では、本開示の検出システム１８のセンサ８２は、プランジャアセンブリ１４の部分と連結する。例えば、センサ８２は、プランジャアセンブリ１４の部分内に配置され、センサ８２は、プランジャアセンブリ１４の部分に取り付けられ、または、センサ８２は、プランジャアセンブリ１４の一部として形成されることが想定される。図２および図３を参照すると、いくつかの実施形態では、センサまたは感知装置８２は、プランジャアセンブリ１４の部分と連結し、注射器バレル１２の外側に配置され得る。そのような実施形態では、上記で詳細に説明されるように、本開示の検出システム１８の様々な異なる構成が想定される。

ここで、図１－図６を参照すると、使用前に、別のバイアルからの薬剤で注射器バレル１２を充填するための、本開示の検出システム１８を備えた注射器アセンブリ１０の使用が、説明されるであろう。注射器アセンブリ１０が、図１および図２に示される位置にあり、針アセンブリが、注射器バレル１２の遠位端３２にロックされ、流体を含むバイアルと連通して配置された状況で、薬物などの流体を、注射器バレル１２のチャンバ３６に吸引または引き込むことが望まれる場合、使用者は、所望の量の流体が、注射器バレル１２のチャンバ３６に引き込まれるまで、プランジャロッド１４を、概して、矢印Ａ（図２）に沿った方向に動かす。このようにして、プランジャロッド１４を介した、概して、矢印Ａ（図２）に沿った方向へのストッパ１６の移動は、注射器バレル１２のチャンバ３６内に真空を作り出す。使用者が、プランジャロッド１４を介して、ストッパ１６を、図２に示される位置から、図３に示される位置に向かって動かすので、使用者は、注射器バレル１２のチャンバ３６内の体積を能動的に増加させる。ストッパ１６は、上記のように、注射器バレル１２の内部壁４６との密封係合を提供するように、注射器バレル１２に対してサイズが定められ、注射器バレル１２の遠位端３２にロックされた針アセンブリが、流体を含むバイアルに配置されるため、注射器バレル１２のチャンバ３６に空気が入ることができず、したがって、使用者がチャンバ３６内の容積を能動的に増加させると、同じ数の空気の分子が、チャンバ３６内に配置される。これは、注射器バレル１２の外側の空気圧と比較して、注射器バレル１２のチャンバ３６内の圧力を低下させる。したがって、真空、すなわち、より低い空気圧の空間が作り出されて、薬物などの流体を、注射器バレル１２のチャンバ３６に引き込む。

本開示の検出システム１８は、注射器アセンブリ１０またはプランジャロッド１４の部分と連結するセンサ８２が、使用者がプランジャロッド１４を、概して矢印Ａ（図２）に沿った方向に、所望の量の流体が注射器バレル１２のチャンバ３６に引き込まれるまで動かす場合、センサ８２を備えたプランジャロッド１４が、それぞれに識別子８０を備えた目盛り８４の各々を通過する際に、識別子８０を有する目盛り８４を、直接読み取ることによって、注射器バレル１２に対するプランジャロッド１４の動きを感知することを可能にする。このようにして、本開示の検出システム１８は、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、および／または、注射器バレル内のプランジャの位置を検出する際の精度を提供する。

本開示の検出システム１８を備えた注射器アセンブリ１０は、また、事前に充填された注射器アセンブリ、および／または、注射可能な注射器アセンブリで使用され得る。このようにして、注射前に使用者がデバイスを充填する必要性が除去され、それにより、時間を節約し、送達のための一定の量を維持する。

図３を参照すると、注射器バレル１２のチャンバ３６内に含まれる、薬物などの流体を排出するための、本開示の検出システム１８を備えた注射器アセンブリ１０の使用が、次に説明されるであろう。図３を参照すると、流体Ｆは、注射器バレル１２のチャンバ３６内に含まれる。一実施形態では、流体Ｆは、注射器バレル１２のストッパ１６と遠位端３２との間のチャンバ３６内に含まれる。次に、使用者は、注射器バレル１２の先端４２を、別個の針アセンブリまたはＩＶ接続アセンブリに取り付け、既知の方法で、針アセンブリまたはＩＶ接続アセンブリを、注射器バレル１２の先端４２に固定的に係合し得る。任意の薬物を分配する前に、注射器バレル１２のチャンバ３６内に閉じ込められたいかなる空気も、既知の方法で排出され得る。

注射器バレル１２内に含まれる薬物を排出または送達することが望まれる場合、注射器アセンブリ１０は、プランジャロッド１４のフランジ６６上の使用者の親指と、注射器バレル１２のフランジ４０の周りに延びる使用者の指とで把持される。このようにして、注射器アセンブリ１０は、よく知られており、よく認識されている方法で、使用者によって把持される。次に、使用者は、プランジャロッド１４のフランジ６６上の親指と注射器バレル１２のフランジ４０をつかむ４本の指との間で圧迫運動を遂行し、それにより、プランジャロッド１４を介して、ストッパ１６が、概して矢印Ｂ（図３）に沿った方向に移動することをもたらす。このようにして、プランジャロッド１４を介した、概して矢印Ｂに沿った方向の、ストッパ１６の移動は、注射器バレル１２のチャンバ３６内に含まれる流体Ｆが、出口開口部３８から押し出されることを余儀なくさせる。流体は、注射器バレル１２から、出口開口部３８を通って、別個の針アセンブリまたはＩＶアセンブリに、そして、患者に、排出され得る。

有利には、本開示の検出システム１８を使用すると、プランジャロッド１４が、図３に示される、完全に後退した位置から、注射器バレル１２の遠位端３２に向かって、概して矢印Ｂ（図３）に沿った方向に移動するとき、センサ８２は、識別子１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０（図１）における、磁気インクの印刷されたパターンを検出することによって、注射器バレルに沿った動きを決定し得る。さらに、このようにして、本開示の検出システム１８は、また、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリによって送達される量を監視する際の精度を提供する。

言い換えれば、本開示の検出システム１８は、プランジャロッド１４の部分と連結するセンサ８２が、センサ８２を備えたプランジャロッド１４が、それぞれに識別子８０を有する目盛り８４の各々を通過するときに、識別子８０を有する目盛り８４を、直接読み取ることによって、注射器バレル１２に対するプランジャロッド１４の動きを感知し、それにより、注射器１０によって送達される体積を感知することを可能にする。

１つの例示的な実施形態では、本開示の検出システムは、注射器バレルの部分上の人間が読み取り可能なインクに、識別子として機能する添加剤の添加を統合して、注射器バレル内に含まれる流体の量を監視し、注射器バレル内のプランジャの動きを検出し、注射器バレル内のプランジャの位置を検出し、および／または、注射器アセンブリ内で受け取られた、または、注射器アセンブリによって送達された体積を監視する際の精度を提供する。別の例示的な実施形態では、本開示の検出システムは、人間が読み取り可能なインクから注射器バレルの反対側に、識別子として機能する添加剤を導入して、人間が読み取り可能なインクを備えた外側部分を、観察に対して自由に保ち、一方で、検出および検知能力のために識別子を備えた内側部分を利用する。

さらに、本開示の目盛りの検出による検出システムおよび注射器識別の適用は、協働デバイスを介した、外部操作および機能に対する機械的利点を含み得る。インク添加剤は、機械的な特定の適応を検出する方法の特徴として機能する。インク添加剤は、また、ストッパおよび／またはプランジャアセンブリが、それぞれに識別子を備えた目盛りの各々を通過するときに、プランジャアセンブリのストッパが、より大きなコントラストを生成するため、投与を感知するための補助メカニズムとして機能する。インク添加剤は、また、（１）光学的、例えば、光学的アレイ、光学的スキャナーまたは線形スキャナー、パターンマッチングを備えた、まばらに配置されたアレイ、（２）ＲＦベースのアンテナ、（３）ＩＲ／超音波ＴＯＦ、（４）誘導エンコーダまたはＬＶＤＴ、（５）干渉法、（６）光学式マウスの場合のように、磁気エンコーダ、デジタル画像相関、または、暗視野レーザー追跡、（７）容量性、または、（８）抵抗ベースを含む、機能を改善するための感知支援特性を含み得る。さらに、機能性インクの使用は、センサにより受信される信号の特定の変化を可能にするための、インクの固有のパターン、または、マーキング間の距離を有することを介して、絶対位置検出の手段を提供する、注射器へのパターンの印刷を可能にする。

注射器の目盛り、または、他の光学要素への磁性粒子の追加は、センサによる増強された観察のための、プランジャロッドと注射器の目盛りとの間の大きなコントラストを生成する。さらに、注射器の目盛り、または、他の光学要素への磁性粒子の追加は、プランジャロッド自体に取り付けられたセンサが、プランジャロッドが注射器のマーキングを通過するときに、注射器のマーキングを直接読み取ることによって、プランジャロッドの動きを感知し、それにより、注射器によって送達される量を感知するのを助ける。検出システムのセンサは、また、プランジャアセンブリの一部として、例えば、ストッパへの追加または変更として製造され得る。センサのタイプとマーキングは、さまざまな技術のいずれかであり得るであろう。

本開示のインクおよび検出システムの追加の適用は、医療環境における流体移送の他の手段で利用され得る。インクは、消費量を追跡するために、ペン注射器やＩＶバッグなどの他の医療容器に追加され得るであろう。また、サンプルの追跡と処理のための診断アプリケーションや、薬剤配合物などの液体の充填または移送のロボット応用にも適用され得るであろう。

本開示は例示的な設計を有するものとして説明されたが、本開示は、この開示の精神および範囲内でさらに修正され得る。したがって、この出願は、その一般原則を使用して、いかなる開示の変形、使用、または、適用をもカバーすることを意図される。さらに、この出願は、この開示が関係し、添付の特許請求の範囲の範囲内にある、当技術分野における、既知のまたは慣習的な実施の範囲内にある、本開示からの逸脱をカバーすることを意図される。

Claims (21)

1. 第１の端部、第２の端部、および、それらの間に延び、内部を画定する側壁を有する、容器バレルと、
   前記側壁の部分に配置された複数の目盛りであって、前記複数の目盛りは、それぞれ識別子を含み、前記識別子は、磁気インクで形成される、前記複数の目盛りと、
   第１の端部、第２の端部、および、前記容器バレルの前記内部内にスライド可能に配置されたプランジャストッパ部分を有する、プランジャアセンブリであって、前記プランジャストッパ部分は、前記容器バレルの前記内部に対して大きさが定められ、前記容器バレルの前記側壁との密封係合を提供する、前記プランジャアセンブリと、
   前記プランジャアセンブリの部分と連結するセンサであって、前記センサは前記識別子を検出し、前記センサは、磁気センサを含む、前記センサと、
   を含むことを特徴とする流体容器アセンブリ。
2. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、流体容器は、注射器であり、前記容器バレルは、注射器バレルであることを特徴とする流体容器アセンブリ。
3. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、前記センサは、前記プランジャアセンブリの部分内に配置されることを特徴とする流体容器アセンブリ。
4. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、前記センサは、前記プランジャアセンブリの部分に取り付けられることを特徴とする流体容器アセンブリ。
5. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、前記センサは、前記プランジャアセンブリの部分の一部として形成されることを特徴とする流体容器アセンブリ。
6. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、前記目盛りは、前記側壁の内側部分に配置されることを特徴とする流体容器アセンブリ。
7. 請求項６に記載の流体容器アセンブリであって、さらに、前記側壁の外側部分に、人間が読み取り可能な目盛りを含むことを特徴とする流体容器アセンブリ。
8. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、前記目盛りは、前記側壁の外側部分に配置されることを特徴とする流体容器アセンブリ。
9. 請求項８に記載の流体容器アセンブリであって、さらに、前記側壁の外側部分に、人間が読み取り可能な目盛りを含むことを特徴とする流体容器アセンブリ。
10. 請求項９に記載の流体容器アセンブリであって、前記識別子は、前記人間が読み取り可能な目盛りの部分であることを特徴とする流体容器アセンブリ。
11. 請求項１に記載の流体容器アセンブリであって、前記識別子は、透明であることを特徴とする流体容器アセンブリ。
12. 注射器アセンブリであって、
    第１の端部、第２の端部、および、それらの間に延び、内部を画定する側壁を有する、注射器バレルと、
    前記側壁の部分に配置された複数の目盛りであって、前記複数の目盛りは、それぞれ、識別子を含み、前記識別子は、磁気インクで形成される、前記複数の目盛りと、
    第１の端部および第２の端部を有する、プランジャロッドと、
    前記プランジャロッドの前記第２の端部と係合し、前記注射器バレルの前記内部内にスライド可能に配置された、ストッパであって、前記ストッパは、前記注射器バレルの前記内部に対して大きさが定められ、前記注射器バレルの前記側壁との密封係合を提供する、前記ストッパと、
    前記識別子を検出するセンサであって、前記センサは、磁気センサである、前記センサと、
    を含むことを特徴とする注射器アセンブリ。
13. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記センサは、前記プランジャロッドの部分内に配置されることを特徴とする注射器アセンブリ。
14. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記センサは、プランジャロッドの部分に取り付けられることを特徴とする注射器アセンブリ。
15. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記センサは、前記プランジャロッドの部分の一部として形成されることを特徴とする注射器アセンブリ。
16. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記センサは、前記ストッパの部分内に配置されることを特徴とする注射器アセンブリ。
17. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記センサは、前記ストッパの部分に取り付けられることを特徴とする注射器アセンブリ。
18. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記センサは、前記ストッパの部分の一部として形成されることを特徴とする注射器アセンブリ。
19. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記目盛りは、前記側壁の内側部分に配置されることを特徴とする注射器アセンブリ。
20. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記目盛りは、前記側壁の外側部分に配置されることを特徴とする注射器アセンブリ。
21. 請求項１２に記載の注射器アセンブリであって、前記識別子は、透明であることを特徴とする注射器アセンブリ。

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