JP2023547706A - 薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスのタッチセンサ - Google Patents
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Abstract
薬物送達デバイス(12)または薬物送達アドオンデバイスのタッチセンサ(10)が開示される。タッチセンサは、剛体要素(14)と、剛体要素に対して配置され、その結果、剛体要素の少なくとも一部分とタッチ要素の可撓性部材(20)との間に間隙(18)が設けられる、タッチ要素(16)と、間隙内で剛体要素とタッチ要素の可撓性部材との間に配置された少なくとも1つの感圧要素(22)であって、タッチ要素の可撓性部材に加えられる圧力により可撓性部材が変形し、少なくとも部分的に間隙を縮小し、少なくとも部分的に、加えられた圧力を感圧要素に伝達するようになっている、少なくとも1つの感圧要素とを含み、少なくとも1つの感圧要素は、感圧要素に対して圧力をかけたとき出力信号を生成するように構成され、生成された出力信号は、タッチ要素の可撓性部材のタッチをシグナリングするために提供される。【選択図】図1
Description
本開示は、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスのタッチセンサに関する。
特許文献1は、注射可能または不融性の製品を生体、特に患者に供給するための投与デバイス、特に、治療用途のための注入デバイス、たとえば、長期間にわたるインスリン等の薬の自己投与に適合させることができるポータブル注入デバイスに関する。特許文献1に開示されているデバイスは、起動信号を生成するためのタッチセンサによって特徴付けられ、タッチセンサは、ボタンに組み込まれるか、または、ボタンの近傍のエリア内および/またはボタンを部分的にもしくは完全に取り囲むエリア内等、ボタンの付近に設置される。このように配置されたタッチセンサでは、患者の指が物理的にボタンにタッチするか、または患者がボタンを操作することを意図していることを想定することができるほど十分ボタンに近い場合、起動信号が生成される。すなわち、患者の指の同じ動きにより、まず、タッチセンサに、起動信号を生成させることができ、その後にボタンの押下が続く。
特許文献2は、医療デバイスに、この医療デバイスに含まれる薬剤を放出させるための、この医療デバイスにより実行可能な作動アクションを検出するための装置および方法に関する。装置は、医療デバイスに、この医療デバイスに含まれる薬剤の少なくとも一部分を放出させるための、この医療デバイスの作動ボタンに対する実行可能な作動アクションを検出器ユニットにより検出するように構成された検出器を含む検出器ユニットを含む。ここで、検出器は、作動アクションの一部として検出器ユニットに適用される力および/またはタッチの検出に基づいて作動アクションを検出するように構成される。装置は、検出器に接続され、検出された作動アクションに関する情報を記憶および/または提供するように構成された電気ユニットを更に含む。
特許文献3は、包括的には、薬を対象者に送達するためのデバイス、より詳細には、薬物容器から薬物の1つまたはそれ以上の用量を設定および排出することが可能な注射デバイスに関する。薬物注射デバイスは、他の外部ハウジング表面部分に対する偏向が可能な、偏向可能な外部ハウジング表面部分を有するハウジングと、注射デバイスに対してまたは注射デバイスによって実行されるアクションに対応したハウジングに対する動きを受け、その動きの間、偏向可能な外部ハウジング表面部分を作動させる、すなわち偏向させるように構成された起動要素とを含む。
特許文献4は、技術的医療デバイス、特に、少なくとも1つのタッチスクリーンを有する血液治療デバイス、および少なくとも1つのタッチスクリーンを有する血液治療デバイスにおける情報の表示および入力のための方法に関する。特許文献4は、少なくとも1つのタッチスクリーンを有する技術的医療デバイス、特に透析マシンを開示しており、ここで、タッチスクリーンは、タッチスクリーン上の指による押下の位置を検出するための、2つの冗長センサを有する。
本開示は、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの電子機器、たとえば、選択および/または排出された薬剤用量を検出するように構成された電子機器のためのウェークアップ信号を生成するのに特に用いることができる、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスのタッチセンサについて記載している。電子機器は、たとえば、薬物送達デバイスまたは薬物送達デバイスのためのアドオンデバイスにおける適用のための、選択および/または排出された薬剤用量の検出、記憶および/または送達のために構成された電子コーディングモジュールとして実施することができる。
1つの態様において、本開示は、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスのタッチセンサを提供し、タッチセンサは、
剛体要素と、剛体要素に対して配置され、その結果、剛体要素の少なくとも一部分とタッチ要素の可撓性部材との間に間隙が設けられる、タッチ要素と、間隙内で剛体要素とタッチ要素の可撓性部材との間に配置された少なくとも1つの感圧要素であって、タッチ要素の可撓性部材に加えられる圧力により可撓性部材が変形し、少なくとも部分的に間隙を縮小し、少なくとも部分的に、加えられた圧力を感圧要素に伝達するようになっている、少なくとも1つの感圧要素とを含み、少なくとも1つの感圧要素は、感圧要素に対して圧力をかけたとき出力信号を生成するように構成され、生成された出力信号は、タッチ要素の可撓性部材のタッチをシグナリングするために提供される。タッチセンサを用いて、たとえば、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの電子機器、特に、薬物送達デバイスを用いて選択および送達される薬剤用量の検出および記録のための電子機器をウェークアップするための信号を生成することができる。特に、タッチセンサを薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスに統合して、ダイヤルグリップのタッチを検出し、対応する信号を生成することができ、次にこれを用いて、ダイヤルグリップを回すことによって薬剤用量を検出し、特に選択するように構成された電子機器をウェークアップすることができる。
剛体要素と、剛体要素に対して配置され、その結果、剛体要素の少なくとも一部分とタッチ要素の可撓性部材との間に間隙が設けられる、タッチ要素と、間隙内で剛体要素とタッチ要素の可撓性部材との間に配置された少なくとも1つの感圧要素であって、タッチ要素の可撓性部材に加えられる圧力により可撓性部材が変形し、少なくとも部分的に間隙を縮小し、少なくとも部分的に、加えられた圧力を感圧要素に伝達するようになっている、少なくとも1つの感圧要素とを含み、少なくとも1つの感圧要素は、感圧要素に対して圧力をかけたとき出力信号を生成するように構成され、生成された出力信号は、タッチ要素の可撓性部材のタッチをシグナリングするために提供される。タッチセンサを用いて、たとえば、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの電子機器、特に、薬物送達デバイスを用いて選択および送達される薬剤用量の検出および記録のための電子機器をウェークアップするための信号を生成することができる。特に、タッチセンサを薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスに統合して、ダイヤルグリップのタッチを検出し、対応する信号を生成することができ、次にこれを用いて、ダイヤルグリップを回すことによって薬剤用量を検出し、特に選択するように構成された電子機器をウェークアップすることができる。
実施形態において、剛体要素は、少なくとも部分的に円筒形状を含むことができ、タッチ要素は、剛体要素の円筒形状部分に同軸に配置されたスリーブとして形作られる。この実施形態は、特に、使用時に患者がタッチするペンのような円筒形状の本体を有する、薬物注射ペン等のペン形状の薬物送達デバイスに特に適用可能とすることができる。
更なる実施形態において、剛体要素およびタッチ要素は、共に、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスのハウジングの少なくとも一部を形成することができる。たとえば、スリーブは、薬剤用量を選択するために設けられたダイヤルグリップの、特に、可撓性プラスチック材料から作製された、外側の部分的に可撓性の外殻を形成することができるのに対して、剛体要素は、薬物送達の機構を収容する本体等の、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの内側部材によって形成することができる。
また更なる実施形態において、少なくとも1つの感圧要素は、タッチ要素の振動を生成し、感圧要素上に圧力をかけたとき、生成される振動を変化させるように構成された振動要素を含むことができる。特に、少なくとも1つの感圧要素は、圧電アクチュエータ、電気機械要素、特に振動モータのうちの1つを含むことができる。振動要素は能動要素とすることができ、これは、振動要素が、電圧および電流の印加により励起され、振動を生成することを意味する。また更なる実施形態において、タッチセンサは、振動要素を制御して、タッチ要素の連続振動および/または衝撃振動を生成するように、ならびに、生成される振動の変化の検出に応じて、出力信号を生成するように構成された振動コントローラを含むことができる。特に、振動コントローラは、衝撃振動の持続時間および/もしくはパルシング、ならびに/または連続振動の振幅および/もしくは周波数を設定することによって、少なくとも1つの感圧要素の感度および/または電力需要を制御するように構成することができる。たとえば、持続時間および/もしくはパルシングまたは振幅および/もしくは周波数を設定することによって、感度を最適化し、特に、所与の電力需要において最大まで増大させることができる。より詳細には、振動コントローラは、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの共振周波数を含む範囲内の連続振動の周波数を設定するように構成することができる。この設定により、特定のエネルギー効率を達成することができる。
実施形態において、少なくとも1つの感圧要素は、圧電センサを含むことができる。圧電センサは、圧力をかけたとき、出力信号として電気信号を生成するための能動要素として構成することができる。圧電要素は、圧力をかけたとき測定可能にキャパシタンスを変化させる圧電キャパシタ等の、圧力をかけたときパラメータを変化させる受動要素として構成することができる。
実施形態において、タッチセンサは、出力信号のパラメータの変化を検出することによって、少なくとも1つの感圧要素の出力信号を処理するように構成されたプロセッサを含むことができる。パラメータは、たとえば、出力信号の振幅、周波数、クロック、持続時間とすることができる。プロセッサは、たとえばデジタルウェークアップ信号等の、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの電子機器のための1つまたはそれ以上の信号を直接生成することを可能にすることができる。プロセッサは、たとえば、タッチセンサに統合することができるマイクロコントローラによって実施することができ、このマイクロコントローラは、少なくとも1つの感圧要素を制御し、少なくとも1つの感圧要素によって生成される出力信号から1つまたはそれ以上の信号を生成するように構成することができる。特に、タッチセンサは、いくつかの感圧要素を含むことができ、プロセッサは、いくつかの感圧要素の2つ以上の出力信号からの差分信号を、パラメータの変化を検出するために処理される出力信号として生成するように構成することができる。より詳細には、プロセッサは、出力信号の振幅および/または周波数の変化を検出したとき、タッチ検出信号を出力するように構成することができる。タッチ検出信号は、たとえば、振幅および/または周波数の変化を検出したときバイナリ「1」に設定され、変化が検出されないときにバイナリ「0」に設定されるか、またはその逆もまた同様の、デジタル信号とすることができる。たとえば、検出された変化の大きさ等の更なる情報を、タッチ検出信号において符号化することができる。
実施形態において、タッチセンサは、出力信号を送信するためのインタフェースを含むことができ、インタフェースは、無線インタフェース、特にBluetooth(登録商標)、Wi-Fi(商標)、ZigBee(商標)、近距離通信インタフェース;有線インタフェース、特にI2C、USB等のシリアル通信バスインタフェースのうちの1つまたはそれ以上を含む。タッチセンサにタッチし、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスにおける選択器を用いて薬物用量を選択することによって、インタフェースを用いて、たとえば、薬物送達デバイスの使用の記録を開始するための、特に、薬物用量の選択を記録するための電子機器に出力信号を送信することができる。特に、出力信号の受信は、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの電子機器によって、患者による薬物用量の選択を検出するためのプログラムを開始するためのウェークアップ信号として解釈することができる。
更なる態様において、本開示は、本明細書に開示されるタッチセンサを含む薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスを提供する。薬物送達デバイスは、特に、薬物注射ペン、または薬物注射ペンのためのアドオンとすることができる。
実施形態において、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスは、ユーザ入力を決定するために少なくとも1つの感圧要素によって生成された出力信号を処理すること;インタフェースを介して、ユーザ入力を決定するために少なくとも1つの感圧要素によって生成された出力信号を送信すること;少なくとも1つの感圧要素によって生成された出力信号を処理することによって決定されたユーザ入力を記憶することのうちの1つのために構成された電子機器を含むことができる。
以下において、本開示の実施形態が、注射デバイス、特に、ペンの形態の注射デバイスを参照して説明される。しかしながら、本開示はそのような用途に限定されるものではなく、特に、ペン以外の形状を有する、他のタイプの薬物送達デバイスを用いて等しく良好に展開することができる。
図1は、円筒形状の本体120を有する注射ペン12の形態の注射デバイスを示す。本体120は、薬物カートリッジ(図示せず)を保持し、用量選択および排出機構(図示せず)と、排出される薬物用量の選択を検出し、排出された薬物用量を記録するための電子機器(図示せず)とを収容するために設けられる。本体120は、近位端および遠位端を有する。選択された薬物用量を排出し、これを患者の身体内に注射するためのシリンジ122が本体120の近位端に設けられ、注射ボタン124が本体120の遠位端に取り付けられる。注射ボタン124は、選択および排出機構に連結することができ、それによって、本体120の長手方向において注射ボタン124に加えられる圧力により、機構に、選択された薬物用量をシリンジ122を介して排出させる。
本体120は、いくつかの要素または部材から形成することができ、特に、薬物カートリッジならびに用量選択および排出機構のためのハウジングを形成することができる剛体要素14を含む。スリーブのような形状のタッチ要素16を、剛体要素14とタッチ要素16との間に少なくとも部分的に間隙18が設けられるように剛体要素14と同軸に配置することができる。患者が注射ペン12を保持し、特に、剛体要素14の内部に配置された(図示されていない)用量選択および排出機構を介して注射ボタン124を押下することによって、排出される薬物用量を選択することを可能にするタッチ要素16が提供される。薬物用量選択のために、患者は、タッチ要素にタッチし、これを本体120の長手方向軸の周りに回すことができる。タッチ要素16の回転により、用量選択機構に、注射ボタン124を押下したとき排出される所望の薬物用量を選択させることができる。
タッチ要素16は、注射ペン12のタッチセンサ10、および本体120の剛体要素14の一部分である。タッチセンサ10は、タッチ要素16と剛体要素14との間に形成された間隙18内に周方向に配置されたいくつかの感圧要素22を更に含む。感圧要素22は、圧電アクチュエータ等の振動要素、または振動モータおよび/または圧電センサのような電気機械要素を含むことができる。
感圧要素22は、間隙18内のタッチ要素16の可撓性部材20の下に位置し、剛体要素14の外側、タッチ要素16の内側、または双方に固定することができる。感圧要素22は、特に、タッチ要素16に対する圧力がない状態で、要素22がタッチ要素16のタッチを示す出力信号を生成しないようにしながら、剛体要素14とタッチ要素16との間に締結されるように間隙内に配置することができ、これは、圧力なしで生成された要素22の出力信号がタッチを示すことを意味しないことを意味する。たとえば、製造公差に起因した感圧要素22に対する歪みは、感圧要素の任意の信号出力の生成を引き起こす可能性があるが、本開示の意味において、出力信号であるとみなされない。
可撓性部材20は、たとえば、タッチ要素または可撓性材料の薄壁によって形成することができる。可撓性部材20は、特に、図1にタッチ要素16の点線の凹部分によって示すように、可撓性部材に圧力をかけたとき、特に、患者がタッチ要素16にタッチし、このタッチによって、可撓性部材に対して圧力24をかけ、これにより可撓性部材を少なくとも部分的に変形させるとき、少なくとも部分的に変形されるように設計される。可撓性部材20の少なくとも部分的変形により、少なくとも可撓性部材20の下のエリアにおいて、タッチ要素16と剛体要素14との間の間隙18が縮小する。この可撓性部材20の変形、および特に、間隙18の縮小により、かけられた圧力24の、感圧要素22の1つまたはそれ以上への少なくとも部分的な伝達が生じうる。図1が、感圧要素22がその下に位置するタッチ要素16の可撓性部材20のエリア上に向けられているものとして圧力24を示す場合であっても、タッチ要素16の異なる場所におけるタッチも、これにより可撓性部材20の変形が生じ、それによって、タッチからの圧力24の少なくとも一部を感圧要素22に伝達することができる場合、検出可能とすることができる。
図2は、取り付けられたアドオンデバイス12’を有する注射ペン12の形態の注射デバイスを示す。注射ペン12は、円筒形状の本体120を有する。本体120は、薬物カートリッジ(図示せず)を保持し、用量選択および排出機構(図示せず)を収容するために提供される。本体120は、近位端および遠位端を有する。選択された薬物用量を排出し、これを患者の身体内に注射するためのシリンジ122が本体120の近位端に設けられ、注射ボタン124が本体120の遠位端に取り付けられる。注射ボタン124は、選択および排出機構に連結することができ、それによって、注射ボタン124を注射ペン12の長手方向軸の周りで回転させることによって、排出される薬物用量を選択することができ、その後、本体120の長手方向において注射ボタン124に加えられる圧力により、機構に、選択された薬物用量をシリンジ122を介して排出させることができる。
アドオンデバイス12’は、排出される薬物用量の選択を検出し、排出された薬物用量を記録するための電子機器26を収容する。電子機器26は、プロセッサ260と、インタフェース回路部262と、記録されたデータのための記憶装置264(図5)とを含むことができる。電子機器26およびその構成要素および実施される機能の詳細は、以下で特に図5を参照して説明される。
図2に部分断面図で示されるアドオンデバイス12’は、取り付けられたアドオンデバイス12’を回転および押下することによって注射ボタン124を回し、押下することができるように、注射ボタン124に締め付けることによって注射ペン12に取り付けられる。アドオンデバイス12’は、以下に記載のように実施されるタッチセンサ10を含む。アドオンデバイス12’の内側部材14は、キャップのように形成され、注射ボタン123上に締め付けられるように設計される。特に、注射ボタン124に取り付けられるとき、内側部材14は剛体要素を形成する。アドオンデバイス12’の外側部材16は、剛体要素14とタッチ要素16との間に少なくとも部分的に間隙18が設けられるように、剛体要素14と同軸に配置されたタッチ要素を形成する。
タッチ要素16は、患者が排出される薬物用量を選択し、選択された薬物用量を排出することを可能にするために提供される。薬物用量選択のために、患者は、タッチ要素16にタッチし、アドオンデバイス12’を本体120の長手方向軸の周りに回すことができる。注射ボタン124は、アドオンデバイス12’を用いて回転され、これにより、用量選択機構に、注射ボタン124を押下したとき排出される所望の薬物用量を選択させる。選択された薬物用量を排出するために、患者は、アドオンデバイス12’を、注射ペン12の長手方向軸の方向に下方に押下しなくてはならず、それによって注射ボタン124も押下され、本体120の内部に配置された(図示されていない)用量選択および排出機構に、シリンジ122を介して、選択された薬物用量を排出させる。
上述したように、タッチ要素16は、アドオンデバイス12’のタッチセンサ10、およびアドオンデバイス12’の剛体要素14の一部分である。タッチセンサ10は、タッチ要素16と剛体要素14との間に形成された間隙18内に周方向に配置されたいくつかの感圧要素22を更に含む。感圧要素22は、圧電アクチュエータ等の振動要素、または振動モータおよび/もしくは圧電センサのような電気機械要素を含むことができる。
感圧要素22は、間隙18内のタッチ要素16の可撓性部材20の下に位置し、剛体要素14の外側、タッチ要素16の内側、または双方に固定することができる。感圧要素22は、特に、タッチ要素16に対する圧力がない状態で、要素22がタッチ要素16のタッチを示す出力信号を生成しないようにしながら、剛体要素14とタッチ要素16との間に締結されるように間隙内に配置することができ、これは、圧力なしで生成された要素22の出力信号がタッチを示すことを意味しないことを意味する。たとえば、製造公差に起因した感圧要素22に対する歪みは、感圧要素の任意の信号出力の生成を引き起こす可能性があるが、本開示の意味において、出力信号であるとみなされない。
可撓性部材20は、たとえば、タッチ要素または可撓性材料の薄壁によって形成することができる。可撓性部材20は、特に、図2にタッチ要素16の点線の凹部分によって示すように、可撓性部材に圧力をかけたとき、特に、患者がタッチ要素16にタッチし、このタッチによって、可撓性部材に対して圧力24をかけ、これにより可撓性部材を少なくとも部分的に変形させる際、少なくとも部分的に変形されるように設計される。可撓性部材20の少なくとも部分的変形により、少なくとも可撓性部材20の下のエリアにおいて、タッチ要素16と剛体要素14との間の間隙18が縮小する。この可撓性部材20の変形、および特に、間隙18の縮小により、かけられた圧力24の、感圧要素22の1つまたはそれ以上への少なくとも部分的な伝達が生じうる。図2が、感圧要素22がその下に位置するタッチ要素16の可撓性部材20のエリア上に向けられているものとして圧力24を示す場合であっても、タッチ要素16の異なる場所におけるタッチも、これにより可撓性部材20の変形が生じ、それによって、タッチからの圧力24の少なくとも一部を感圧要素22に伝達することができる場合、検出可能とすることができる。
図3a)は、断面側面図において、感圧要素の特定の配置を有するタッチセンサ10の例を示す:剛体要素14および可撓性スリーブ形状要素16は、それらの間の間隙18と同軸に配置され、ここで、感圧要素22として用いられる8個の振動要素が、周方向に配置される(図3b)および図3c)に示すように、2つの異なる平行な、要素14、16の長手方向に離間された平面における4つの要素22の2つのグループ)。要素22は、振動要素または圧電要素とすることができる。ここで、異なる要素の基礎をなすタッチ検出の原理を図3b)および図3c)に関して説明する。
図3b)は、振動要素22、たとえば、可撓性要素16の定義された振動を生成するように励起される振動モータ等の圧電アクチュエータまたは電気機械要素を用いた例を示す。生成される振動は、振動要素22の励起により、特に、振動コントローラ(図示せず;振動コントローラはたとえばプロセッサ260によって実施することができる)により制御可能な、衝撃振動の持続時間、クロッキング、および連続振動の振幅、周波数等のある特定のパラメータを有する連続振動または衝撃振動とすることができる。パラメータは、可撓性要素16にタッチすることに関して最大感度を得るように選択することができる。たとえば、連続振動の周波数および振幅は、タッチセンサ10全体の共振周波数に、および最終的には、タッチセンサ10を含むかまたはタッチセンサが取り付けられた薬物送達デバイスの共振周波数にも本質的に合致するように調整することができる。
動作時に、振動要素22は、所望のパラメータで可撓性要素16の振動を生成するように励起される。振動は、たとえば、上述した振動コントローラによって得られ、振動コントローラは、それに応じて振動要素22を制御し、特に、振動要素22のためのそれぞれの制御信号(たとえば、振幅、周波数またはクロック、持続時間を有する電圧および電流)を生成することができる。振動は、ユーザが気づくことがほとんどできないほど弱いが、可撓性要素16にタッチしたとき振動の技術的に検出可能な変化を生成するのに十分強力なものとすることができる。可撓性要素16のタッチは、矢印24によって示すような要素16に対する圧力を生成する。圧力24は、要素22の振動に影響を及ぼし、特に、たとえばプロセッサ260(図5)によって検出することができる振動の減衰を引き起こす。
図4a)は、2つの振動要素22によって生成される連続振動信号、および可撓性要素16がタッチされるときの振動信号の減衰の例示的な経過を示す。タッチの圧力により、連続振動信号の振幅の迅速な低下が生じる。図4a)において以下に示すように、2つの単一の振動信号から差分信号を生成することによって、タッチにより生じる振幅の低下を増幅させることができるため、タッチの検出の感度を更に増大させることができる。
図4b)は、2つの振動要素22によって生成される衝撃振動信号、および可撓性要素16がタッチされるときの振動信号の減衰の例示的な経過を示す。タッチの圧力により、衝撃振動信号の振幅のより高速な減衰が生じる。図4b)において以下に示すように、2つの単一の振動信号から差分信号を生成することによって、タッチにより生じる減衰を増大させることができるため、タッチの検出の感度を更に増大させることができる。
図3c)は、圧電センサ22、たとえば圧電セラミックまたは圧電キャパシタを用いた例を示す。可撓性要素16がユーザまたは患者によって、排出される薬剤用量を選択するためにタッチされるとき、可撓性要素16は変形され、この変形に起因した圧力24により、いくつかのセンサ22が圧迫され、他のセンサ22が伸張される。たとえば、圧力の矢印24が指す2つのセンサ22が圧迫されるのに対して、他のセンサ22は、可撓性要素16の変形によって伸張される場合がある。このため、可撓性要素16のタッチにより、要素16のみでなく、剛体要素14と可撓性要素16との間の間隙18に締め付けられることによって要素16に連結されたセンサ22の変形も生じる。この変形により、圧迫および伸張によって生じる圧力に応じたセンサにおける電荷を生じさせることができる。センサ22の電荷は、圧電センサ22によって実施される感圧要素の出力信号として処理することができる。
図4c)は、可撓性要素16がタッチされるときに2つの圧電センサ22によって生成される2つの信号の例示的な経過を示す。タッチの圧力の結果として、タッチを示す衝撃が生じる。図4c)において以下に示すように2つの単一のセンサ信号から差分信号を生成することによって、タッチにより生じる衝撃のスパイクの振幅を増大させることができるため、タッチの検出の感度を更に増大させることができる。
図5は、タッチセンサ10によって生成される出力信号を検出および処理するための電子機器26、すなわち感圧要素22に連結されたタッチセンサ10を示す。電子機器26は、要素22の出力信号を受信および処理するためのプロセッサ260を備える。出力信号は、たとえば、電子機器26、特に、注射ペン等の薬物送達デバイスを用いて排出される薬物用量の選択を検出するためのプログラムを実行し、排出された薬物用量を記録するプロセッサ260をウェークアップさせることができる。プロセッサ260は、タッチ検出を増幅するために、出力信号から1つまたはそれ以上の差分信号を生成するように構成することもできる。プロセッサ260は、プログラムおよび/またはデータ記憶装置とすることができる、ROM、RAM、PROM、フラッシュメモリ等の記憶装置に連結することができる。たとえば記憶装置264は、薬物用量選択および排出検出の始動等、プロセッサ260がタッチセンサ10の要素22の出力信号を処理するための命令を含むプログラムを含むことができる。
電子機器26は、外部デバイスとの通信を可能にする有線および/または無線インタフェース回路部262も含むことができる。たとえば、インタフェース回路部262は、無線インタフェース、特にBluetooth(登録商標)、Wi-Fi(商標)、ZigBee(商標)、近距離通信インタフェース;有線インタフェース、特にI2C、USB等のシリアルバスインタフェースのうちの1つまたはそれ以上を含むことができる。インタフェース回路部262は、特に、電子機器26が薬物注射デバイスに取り付けられたアドオンデバイスに含まれるとき、たとえば、タッチセンサ10のタッチを検出したとき、外部デバイス、たとえば、電子機器によって記録されたデータを受信および処理するインタフェース回路部262と連結された、ラップトップ、タブレットコンピュータ、もしくはスマートフォン、または薬物注射デバイスの電子機器にウェークアップ信号を送信することができる(この配置において、電子機器26を含むアドオンデバイスは、アドオンデバイスのタッチセンサ10にタッチしたとき、薬物注射デバイスの電子機器にウェークアップ信号を送信し、用量選択の検出および記録のためにこれをウェークアップさせることができる)。
「薬物」または「薬剤」という用語は、本明細書では同義的に用いられ、1つもしくはそれ以上の活性医薬成分またはそれらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物と、場合により薬学的に許容可能な担体と、を含む医薬製剤を記述する。活性医薬成分(「API」)とは、最広義には、ヒトまたは動物に対して生物学的効果を有する化学構造体のことである。薬理学では、薬剤または医薬は、疾患の治療、治癒、予防、または診断に使用されるか、さもなければ身体的または精神的なウェルビーイングを向上させるために使用される。薬物または薬剤は、限定された継続期間で、または慢性障害では定期的に使用可能である。
以下に記載されるように、薬物または薬剤は、1つもしくはそれ以上の疾患の治療のために各種タイプの製剤中に少なくとも1つのAPIまたはその組合せを含みうる。APIの例としては、500Da以下の分子量を有する低分子、ポリペプチド、ペプチド、およびタンパク質(たとえば、ホルモン、成長因子、抗体、抗体フラグメント、および酵素)、炭水化物および多糖、ならびに核酸、二本鎖または一本鎖DNA(ネイキッドおよびcDNAを含む)、RNA、アンチセンス核酸たとえばアンチセンスDNAおよびRNA、低分子干渉RNA(siRNA)、リボザイム、遺伝子、およびオリゴヌクレオチドが挙げられうる。核酸は、ベクター、プラスミド、またはリポソームなどの分子送達システムに取り込み可能である。1つまたはそれ以上の薬物の混合物も企図される。
薬物または薬剤は、薬物送達デバイスでの使用に適合化された一次パッケージまたは「薬物容器」に包含可能である。薬物容器は、たとえば、1つもしくはそれ以上の薬物の収納(たとえば、短期または長期の収納)に好適なチャンバを提供するように構成されたカートリッジ、シリンジ、リザーバ、または他の硬性もしくは可撓性のベッセルでありうる。たとえば、いくつかの場合には、チャンバは、少なくとも1日間(たとえば、1日間~少なくとも30日間)にわたり薬物を収納するように設計可能である。いくつかの場合には、チャンバは、約1カ月~約2年間にわたり薬物を収納するように設計可能である。収納は、室温(たとえば、約20℃)または冷蔵温度(たとえば、約-4℃~約4℃)で行うことが可能である。いくつかの場合には、薬物容器は、投与される医薬製剤の2つ以上の成分(たとえば、APIと希釈剤、または2つの異なる薬物)を各チャンバに1つずつ個別に収納するように構成されたデュアルチャンバカートリッジでありうるか、またはそれを含みうる。かかる場合には、デュアルチャンバカートリッジの2つのチャンバは、人体もしくは動物体への投薬前および/または投薬中に2つ以上の成分間の混合が可能になるように構成可能である。たとえば、2つのチャンバは、互いに流体連通するように(たとえば、2つのチャンバ間の導管を介して)かつ所望により投薬前にユーザによる2つの成分の混合が可能になるように構成可能である。代替的または追加的に、2つのチャンバは、人体または動物体への成分の投薬時に混合が可能になるように構成可能である。
本明細書に記載の薬物送達デバイスに含まれる薬物または薬剤は、多くの異なるタイプの医学的障害の治療および/または予防のために使用可能である。障害の例としては、たとえば、糖尿病または糖尿病に伴う合併症たとえば糖尿病性網膜症、血栓塞栓障害たとえば深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症が挙げられる。障害の更なる例は、急性冠症候群(ACS)、アンギナ、心筋梗塞、癌、黄斑変性、炎症、枯草熱、アテローム硬化症および/または関節リウマチである。APIおよび薬物の例は、ローテリステ2014年(Rote Liste 2014)(たとえば、限定されるものではないがメイングループ12(抗糖尿病薬剤)または86(オンコロジー薬剤))やメルク・インデックス第15版(Merck Index,15th edition)などのハンドブックに記載されているものである。
1型もしくは2型糖尿病または1型もしくは2型糖尿病に伴う合併症の治療および/または予防のためのAPIの例としては、インスリン、たとえば、ヒトインスリン、もしくはヒトインスリンアナログもしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド(GLP-1)、GLP-1アナログもしくはGLP-1レセプターアゴニスト、はそのアナログもしくは誘導体、ジペプチジルペプチダーゼ-4(DPP4)阻害剤、またはそれらの薬学的に許容可能な塩もしくは溶媒和物、またはそれらのいずれかの混合物が挙げられる。本明細書で用いられる場合、「アナログ」および「誘導体」という用語は、天然に存在するペプチドに存在する少なくとも1つのアミノ酸残基の欠失および/または交換によりおよび/または少なくとも1つのアミノ酸残基の付加により天然に存在するペプチドの構造たとえばヒトインスリンの構造から形式的に誘導可能な分子構造を有するポリペプチドを指す。付加および/または交換アミノ酸残基は、コード可能アミノ酸残基または他の天然に存在する残基または純合成アミノ酸残基のどれかでありうる。インスリンアナログは、「インスリンレセプターリガンド」とも呼ばれる。特に、「誘導体」という用語は、天然に存在するペプチドの構造から形式的に誘導可能な分子構造、たとえば、1つまたはそれ以上の有機置換基(たとえば脂肪酸)がアミノ酸の1つまたはそれ以上に結合したヒトインスリンの分子構造を有するポリペプチドを指す。場合により、天然に存在するペプチドに存在する1つまたはそれ以上のアミノ酸が、欠失し、および/または非コード可能アミノ酸を含めて他のアミノ酸によって置き換えられ、または天然に存在するペプチドに非コード可能なものを含めてアミノ酸が付加される。
インスリンアナログの例は、Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)ヒトインスリン(インスリングラルギン);Lys(B3)、Glu(B29)ヒトインスリン(インスリングルリジン);Lys(B28)、Pro(B29)ヒトインスリン(インスリンリスプロ);Asp(B28)ヒトインスリン(インスリンアスパルト);位置B28のプロリンがAsp、Lys、Leu、ValまたはAlaに置き換えられたうえに位置B29のLysがProに置き換えられていてもよいヒトインスリン;Ala(B26)ヒトインスリン;Des(B28~B30)ヒトインスリン;Des(B27)ヒトインスリンおよびDes(B30)ヒトインスリンである。
インスリン誘導体の例は、たとえば、B29-N-ミリストイル-des(B30)ヒトインスリン、Lys(B29)(N-テトラデカノイル)-des(B30)ヒトインスリン(インスリンデテミル、レベミル(Levemir)(登録商標));B29-N-パルミトイル-des(B30)ヒトインスリン;B29-N-ミリストイルヒトインスリン;B29-N-パルミトイルヒトインスリン;B28-N-ミリストイルLysB28ProB29ヒトインスリン;B28-N-パルミトイル-LysB28ProB29ヒトインスリン;B30-N-ミリストイル-ThrB29LysB30ヒトインスリン;B30-N-パルミトイル-ThrB29LysB30ヒトインスリン;B29-N-(N-パルミトイル-ガンマ-グルタミル)-des(B30)ヒトインスリン、B29-N-オメガ-カルボキシペンタデカノイル-ガンマ-L-グルタミル-des(B30)ヒトインスリン(インスリンデグルデク、トレシーバ(Tresiba)(登録商標));B29-N-(N-リトコリル-ガンマ-グルタミル)-des(B30)ヒトインスリン;B29-N-(ω-カルボキシヘプタデカノイル)-des(B30)ヒトインスリンおよびB29-N-(ω-カルボキシヘプタデカノイル)ヒトインスリンである。
GLP-1、GLP-1アナログおよびGLP-1レセプターアゴニストの例は、たとえば、リキシセナチド(リキスミア(Lyxumia)(登録商標))、エキセナチド(エキセンジン-4、バイエッタ(Byetta)(登録商標)、ビデュリオン(Bydureon)(登録商標)、ヒラモンスターの唾液腺により産生される39アミノ酸ペプチド)、リラグルチド(ビクトーザ(Victoza)(登録商標))、セマグルチド、タスポグルチド、アルビグルチド(シンクリア(Syncria)(登録商標))、デュラグルチド(トルリシティ(Trulicity)(登録商標))、rエキセンジン-4、CJC-1134-PC、PB-1023、TTP-054、ラングレナチド/HM-11260C(エフペグレナチド)、HM-15211、CM-3、GLP-1エリゲン、ORMD-0901、NN-9423、NN-9709、NN-9924、NN-9926、NN-9927、ノデキセン、ビアドール-GLP-1、CVX-096、ZYOG-1、ZYD-1、GSK-2374697、DA-3091、MAR-701、MAR709、ZP-2929、ZP-3022、ZP-DI-70、TT-401(ペガパモドチド(Pegapamodtide))、BHM-034、MOD-6030、CAM-2036、DA-15864、ARI-2651、ARI-2255、チルゼパチド(LY3298176)、バマドゥチド(Bamadutide)(SAR425899)、エキセナチド-XTENおよびグルカゴン-Xtenである。
オリゴヌクレオチドの例は、たとえば、家族性高コレステロール血症の治療のためのコレステロール低下アンチセンス治療剤ミポメルセンナトリウム(キナムロ(Kynamro)(登録商標))、またはアルポート症候群の治療のためのRG012である。
DPP4阻害剤の例は、リナグリプチン、ビダグリプチン、シタグリプチン、デナグリプチン、サキサグリプチン、ベルベリンである。
ホルモンの例としては、脳下垂体ホルモンもしくは視床下部ホルモンまたはレギュラトリー活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニスト、たとえば、ゴナドトロピン(フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン)、ソマトロピン(Somatropine)(ソマトロピン(Somatropin))、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、リュープロレリン、ブセレリン、ナファレリン、およびゴセレリンが挙げられる。
多糖の例としては、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリンもしくは超低分子量ヘパリンもしくはそれらの誘導体、もしくは硫酸化多糖たとえばポリ硫酸化形の上述した多糖、および/またはそれらの薬学的に許容可能な塩が挙げられる。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容可能な塩の例は、エノキサパリンナトリウムである。ヒアルロン酸誘導体の例は、ハイランG-F20(シンビスク(Synvisc)(登録商標))、ヒアルロン酸ナトリウムである。
本明細書で用いられる「抗体」という用語は、イムノグロブリン分子またはその抗原結合部分を指す。イムノグロブリン分子の抗原結合部分の例としては、抗原への結合能を保持するF(ab)およびF(ab’)2フラグメントが挙げられる。抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、組換え抗体、キメラ抗体、脱免疫化もしくはヒト化抗体、完全ヒト抗体、非ヒト(たとえばネズミ)抗体、または一本鎖抗体でありうる。いくつかの実施形態では、抗体は、エフェクター機能を有するとともに補体を固定可能である。いくつかの実施形態では、抗体は、Fcレセプターへの結合能が低減されているか、または結合能がない。たとえば、抗体は、Fcレセプターへの結合を支援しない、たとえば、Fcレセプター結合領域の突然変異もしくは欠失を有するアイソタイプもしくはサブタイプ、抗体フラグメントまたは突然変異体でありうる。抗体という用語は、4価二重特異的タンデムイムノグロブリン(TBTI)および/またはクロスオーバー結合領域配向を有する二重可変領域抗体様結合タンパク質(CODV)に基づく抗原結合分子も含む。
「フラグメント」または「抗体フラグメント」という用語は、完全長抗体ポリペプチドを含まないが依然として抗原に結合可能な完全長抗体ポリペプチドの少なくとも一部分を含む抗体ポリペプチド分子由来のポリペプチド(たとえば、抗体重鎖および/または軽鎖ポリペプチド)を指す。抗体フラグメントは、完全長抗体ポリペプチドの切断部分を含みうるが、この用語は、かかる切断フラグメントに限定されるものではない。本発明に有用な抗体フラグメントとしては、たとえば、Fabフラグメント、F(ab’)2フラグメント、scFv(一本鎖Fv)フラグメント、線状抗体、単一特異的または多重特異的な抗体フラグメント、たとえば、二重特異的、三重特異的、四重特異的および多重特異的抗体(たとえば、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ)、1価または多価抗体フラグメント、たとえば、2価、3価、4価および多価の抗体、ミニボディ、キレート化組換え抗体、トリボディまたはビボディ、イントラボディ、ナノボディ、小モジュール免疫医薬(SMIP)、結合ドメインイムノグロブリン融合タンパク質、ラクダ化抗体、およびVHH含有抗体が挙げられる。抗原結合抗体フラグメントの追加の例は当技術分野で公知である。
「相補性決定領域」または「CDR」という用語は、特異的抗原認識を媒介する役割を主に担う、重鎖および軽鎖の両方のポリペプチドの可変領域内の短いポリペプチド配列を指す。「フレームワーク領域」という用語は、CDR配列でないかつ抗原結合が可能になるようにCDR配列の適正配置を維持する役割を主に担う、重鎖および軽鎖の両方のポリペプチドの可変領域内のアミノ酸配列を指す。フレームワーク領域自体は、典型的には抗原結合に直接関与しないが、当技術分野で公知のように、ある特定の抗体のフレームワーク領域内のある特定の残基は、抗原結合に直接関与しうるか、またはCDR内の1つもしくはそれ以上のアミノ酸と抗原との相互作用能に影響を及ぼしうる。
抗体の例は、抗PCSK-9 mAb(たとえば、アリロクマブ)、抗IL-6 mAb(たとえば、サリルマブ)、および抗IL-4 mAb(たとえば、デュピルマブ)である。
本明細書に記載のいずれのAPIの薬学的に許容可能な塩も、薬物送達デバイスで薬物または薬剤に使用することが企図される。薬学的に許容可能な塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。
当業者には、本明細書に記載のAPI、処方、装置、方法、システムおよび実施形態の様々な構成要素の修正(追加および/または除去)が、このような修正、およびありとあらゆるその等価物を包含する本発明の全範囲および趣旨から逸脱せずに加えられることが理解されよう。
例示的な薬物送達デバイスは、ISO11608-1:2014(E)のセクション5.2の表1に記載のようなニードルベースの注射システムを含むことができる。ISO11608-1:2014(E)に記載されているように、ニードルベースの注射システムは、広義には、多用量容器システムおよび(部分的または完全な排出を用いた)単用量容器システムに区別することができる。容器は、交換可能な容器または一体化された交換不可能な容器とすることができる。
ISO11608-1:2014(E)に更に記載されているように、多用量容器システムは、交換可能な容器を有するニードルベースの注射デバイスを含むことができる。そのようなシステムにおいて、各容器は複数の用量を保持し、そのサイズは固定または可変とする(ユーザによって予め設定する)ことができる。別の多用量容器システムは、一体化された交換不可能な容器を有するニードルベースの注射デバイスを含むことができる。そのようなシステムにおいて、各容器は複数の用量を保持し、そのサイズは固定または可変とする(ユーザによって予め設定する)ことができる。
ISO11608-1:2014(E)に更に記載されているように、単用量容器システムは、交換可能な容器を有するニードルベースの注射デバイスを含むことができる。そのようなシステムの1つの例において、各容器は単用量を保持し、それによって送達可能な量全体が排出される(全排出)。更なる例において、各容器は単用量を保持し、それによって送達可能な量の一部が排出される(部分的排出)。ISO11608-1:2014(E)にも記載されているように、単用量容器システムは、一体化された交換不可能な容器を有するニードルベースの注射デバイスを含むことができる。そのようなシステムの1つの例において、各容器は単用量を保持し、それによって送達可能な量全体が排出される(全排出)。更なる例において、各容器は単用量を保持し、それによって送達可能な量の一部が排出される(部分的排出)。
Claims (15)
- 薬物送達デバイス(12)または薬物送達アドオンデバイス(12’)のタッチセンサ(10)であって、
剛体要素(14)と、
該剛体要素に対して配置され、その結果、該剛体要素の少なくとも一部分とタッチ要素の可撓性部材(20)との間に間隙(18)が設けられる、タッチ要素(16)と、
間隙内で剛体要素とタッチ要素の可撓性部材との間に配置された少なくとも1つの感圧要素(22)であって、タッチ要素の可撓性部材に加えられる圧力により可撓性部材が変形し、少なくとも部分的に間隙を縮小し、少なくとも部分的に、加えられた圧力を該感圧要素に伝達するようになっている、少なくとも1つの感圧要素と
を含み、
少なくとも1つの感圧要素は、該感圧要素に対して圧力をかけたとき出力信号を生成するように構成され、生成された出力信号は、タッチ要素の可撓性部材のタッチをシグナリングするために提供される、前記タッチセンサ。 - 剛体要素は、少なくとも部分的に円筒形状を含み、タッチ要素は、剛体要素の円筒形状部分に同軸に配置されたスリーブとして形作られる、請求項1に記載のタッチセンサ。
- 剛体要素およびタッチ要素は、共に、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスのハウジングの少なくとも一部分を形成する、請求項1または2に記載のタッチセンサ。
- 少なくとも1つの感圧要素は、タッチ要素の振動を生成し、感圧要素上に圧力をかけたとき、生成される振動を変化させるように構成された振動要素を含む、請求項1、2または3に記載のタッチセンサ。
- 少なくとも1つの感圧要素は、圧電アクチュエータ、電気機械要素、特に振動モータのうちの1つを含む、請求項4に記載のタッチセンサ。
- 振動要素を制御して、タッチ要素の連続振動および/または衝撃振動を生成するように、ならびに、生成される振動の変化の検出に応じて、出力信号を生成するように構成された振動コントローラ(260)を含む、請求項4または5に記載のタッチセンサ。
- 振動コントローラは、衝撃振動の持続時間および/もしくはパルシング、ならびに/または連続振動の振幅および/もしくは周波数を設定することによって、少なくとも1つの感圧要素の感度および/または電力需要を制御するように構成される、請求項6に記載のタッチセンサ。
- 振動コントローラは、薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイスの共振周波数を含む範囲内の連続振動の周波数を設定するように構成される、請求項7に記載のタッチセンサ。
- 少なくとも1つの感圧要素は、圧電センサを含む、請求項1~8のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
- 出力信号のパラメータの変化を検出することによって、少なくとも1つの感圧要素の出力信号を処理するように構成されたプロセッサ(260)を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
- いくつかの感圧要素を含み、プロセッサは、いくつかの感圧要素の2つ以上の出力信号からの差分信号を、パラメータの変化を検出するために処理される出力信号として生成するように構成される、請求項10に記載のタッチセンサ。
- プロセッサは、出力信号の振幅および/または周波数の変化を検出したとき、タッチ検出信号を出力するように構成される、請求項10または11に記載のタッチセンサ。
- 出力信号を送信するためのインタフェース(262)を含み、該インタフェースは、無線インタフェース、特にBluetooth(登録商標)、Wi-Fi(商標)、ZigBee(商標)、近距離通信インタフェース;有線インタフェース、特にI2C、USB等のシリアル通信バスインタフェースのうちの1つまたはそれ以上を含む、請求項1~12のいずれか1項に記載のタッチセンサ。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載のタッチセンサ(10)を含む薬物送達デバイス(12)または薬物送達アドオンデバイス(12’)。
- ユーザ入力を決定するために少なくとも1つの感圧要素によって生成された出力信号を処理すること;インタフェースを介して、ユーザ入力を決定するために少なくとも1つの感圧要素によって生成された出力信号を送信すること;少なくとも1つの感圧要素によって生成された出力信号を処理することによって決定されたユーザ入力を記憶することのうちの1つのために構成された電子機器(26)を含む、請求項14に記載の薬物送達デバイスまたは薬物送達アドオンデバイス。
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