JP6942114B2 - センサ、カートリッジ、および薬物送達デバイス - Google Patents

Description

本発明は、液体物質で充填された、通常、薬剤で充填されたカートリッジの少なくとも１つの物理的または化学的パラメータを測定する分野に関する。さらに、本発明は、そのようなセンサを備えたカートリッジに関する。さらなる態様において、本発明は、液体薬剤の用量の設定および投薬のための薬物送達デバイス、特に注射デバイスに関する。

液体薬剤の単一または複数の用量を設定および投薬するための薬物送達デバイスは、それ自体当技術分野で周知である。一般に、そのようなデバイスは、通常のシリンジと略同様の目的を有する。

ペン型注射器などの薬物送達デバイスは、いくつかのユーザ特有の要件を満たさなければならない。例えば、患者が糖尿病などの慢性疾患を患っている場合、患者は身体的に虚弱であり、視覚障害を持っている可能性もある。したがって、特に家庭での薬物治療を意図した適切な薬物送達デバイスは、頑丈な構成である必要があり、使いやすいものであるべきである。さらに、デバイスおよびその部材の操作ならびに一般的な取扱いが、明瞭で理解しやすいものであるべきである。そのような注射デバイスは、可変サイズの薬剤の用量を設定し、その後投薬できるべきである。さらに、用量設定および用量投薬手順が、操作しやすく明確でなければならない。

通常、そのようなデバイスは、投薬予定の薬剤が少なくとも部分的に充填されたカートリッジを受けるように適用されたハウジングまたは特定のカートリッジホルダを含む。デバイスは、カートリッジのピストンに動作可能に係合する変位可能なピストンロッドを通常有する駆動機構をさらに含む。駆動機構およびそのピストンロッドを用いることにより、カートリッジのピストンは遠位または投薬方向に変位可能であるため、薬物送達デバイスのハウジングの遠位端部に解放可能に連結されることになる穿孔アセンブリを介して、所定量の薬剤を排出することができる。

薬物送達デバイスにより投薬予定の薬剤は、多用量カートリッジ内に用意され、含まれる。通常、そのようなカートリッジは、穿孔可能な封止により遠位方向に封止され、さらにピストンにより近位方向に封止されたガラスバレルを含む。再利用可能な薬物送達デバイスは、空のカートリッジを新しいカートリッジと交換することができる。それに対して、使い捨て式の薬物送達デバイスは、カートリッジ内の薬剤が投薬されるか、または使い果たされると、完全に廃棄されることになる。

カートリッジが薬物送達デバイス内に配置されている際に、カートリッジ内に残っている薬剤の量を判定することが一般に望ましい。カートリッジの充填レベルの容量測定または容量判定を実施することが、先行技術において一般に公知である。このため、カートリッジ自体または薬物送達デバイスのカートリッジホルダセクションの内部に、少なくとも２つの電極が設けられる。カートリッジ内の液体物質の誘電特性が、ガラス材料などの他の周囲材料と明らかに異なるため、カートリッジは、カートリッジの近位ピストンを形成するゴム系材料から作られ、半径方向に対向して位置するカートリッジの側壁部分にある電極間で測定予定の静電容量は、カートリッジの充填レベルおよび／またはカートリッジ内のピストンの軸方向位置と相互に関連する。

例えば、特許文献１は、薬剤容器の外側領域に配置された少なくとも１対の容量測定電極を有する、測定電極間の中間領域におけるそれぞれの媒体の誘電率を判定するためのそれぞれの投薬デバイスを開示している。さらに、容器の周りに配置され、測定材料をシース状に囲むシールドが記載されている。

そのような容器またはカートリッジの外周における容量電極の正確な配置は、かなり細心の注意を要し、手間がかかる。電極をカートリッジに対して正確に位置決めし配置しなければならない。測定および測定された容量値のデータ処理を行うために、いったん正確に組み立てられた電極をプロセッサと電気接触させる必要がある。互いに対する、かつ／またはカートリッジに対する少なくとも２つの電極の相対位置決めのわずかな修正または偏差のみ、ならびにプロセッサとの電気接触のわずかな偏差または修正のみによって、測定結果に劇的な影響を及ぼすことがある。位置決め精度および電気接触に関するそのような高い需要は、カートリッジおよび／または薬物送達デバイスの低コストの製造のための大量生産環境においてほとんど達成することができない。

容量電極に基づいてカートリッジの物理的または化学的パラメータを測定するために、電気エネルギーを供給しなければならない。例えばＲＦＩＤトランスポンダ技術に基づくパッシブな解決法は、かなり複雑であり、電磁的または機械的摂動をかなり受けやすい。さらに、通常ＲＦＩＤリーダの形の適切なエネルギー源がカートリッジまたはそのようなカートリッジを備えた薬物送達デバイスに近接している場合にのみ、関連パラメータの測定またはモニタリングを行うことができる。さらに、電磁エネルギーの無線伝送を伴うそのようなパッシブセンサシステムの機能は、その処理能力および記憶容量、例えば物理的または化学的パラメータの記憶シーケンスに関してかなり限定される。

ＷＯ２０１４／０５２９９７Ａ１

したがって、本発明の目的は、液体物質で充填されたカートリッジの少なくとも１つの物理的または化学的パラメータを測定するための改良されたセンサを提供することである。センサは低コストで製造可能であるべきであり、使い捨て式として構成するべきである。さらに、センサおよびその薬物送達デバイスとの相互作用により、広範囲の機能、および測定された物理的または化学的パラメータを表す電子データを取り込んで記憶するためのかなり大きい記憶容量を提供するべきである。さらに、センサおよびその薬物送達デバイスとの相互作用により、所定のスケジュールに従って、センサおよび／または薬物送達デバイスと通信するように構成された外部リーダまたは他の外部電子デバイスから独立して、カートリッジの物理的または化学的パラメータの常時測定または頻繁な測定を有効にするべきである。

第１の態様において、液体物質で充填されたカートリッジまたはシリンジの少なくとも１つの物理的または化学的パラメータを測定するためのセンサが提供される。通常、カートリッジには液体薬剤で充填される。

センサは、カートリッジまたはシリンジのバレルの外周に配置可能な平面の可撓性箔を含む。さらに、センサは、前記箔に配置された少なくとも第１および第２の測定電極を含む。電極は、通常、互いに空間的に分離されて、カートリッジの側壁の半径方向に対向するセクションにおける第１および第２の測定電極の配置を有効にする。一般に、測定電極は任意の形状であってよい。第１および第２の測定電極は、バレルの側壁の外周に配置されまたは取り付けられたときに互いに分離して、カートリッジの少なくとも一部およびそれに含まれる液体物質が第１および第２の測定電極間に位置するようになっている。

センサはまた、前記箔に配置された少なくとも第１および第２の接点電極を含む。センサは、前記箔に配置され、第１および第２の測定電極に接続されたプロセッサをさらに含む。第１の接点電極および第２の接点電極はプロセッサに接続される。このように、第１および第２の測定電極は、プロセッサを介して第１および第２の接点電極に接続される。したがって、２つの接点電極は、外部電気エネルギー供給部、および場合により、プロセッサと外部デバイスとの無線通信を可能にするトランシーバなどのさらなる信号処理手段への明確な電気接触をもたらす。

第１および第２の接点電極は、特に、プロセッサならびに第１および第２の測定電極との有線エネルギー供給部を提供する。さらに、第１および第２の接点電極は、プロセッサにより、かつ第１および／または第２の測定電極により取得した、または発生した電気信号の有線伝送を行う。少なくとも第１および第２の接点電極は、電気エネルギーの伝送および輸送を行うことができるだけではない。さらに、第１および第２の接点電極は、電気データ送信手段を提供し、電気データ送信手段として機能することもできる。したがって、測定電極から取得した信号および発生しセンサのプロセッサにより容易に処理された信号を、有線の、したがってかなり堅固な通信経路により、接点電極を介して送信することができる。

一般に、プロセッサは、適切なエネルギー供給部を備えた薬物送達デバイス内に正確に組み付けられたとき、電気エネルギー供給部と電気接触したセンサに電気エネルギーが供給されるとすぐに、測定電極から取得可能な電気信号を取得し処理するように構成される。例えばマイクロコントローラとして構成されたプロセッサは、測定データのシーケンスを記憶する記憶装置またはメモリを含むことができる。さらに、プロセッサは、通常、例えば所定のスケジュールに従って様々な測定ルーティンを自動で実行するようにプログラム可能である。例えば、プロセッサは、１日に数回、例えば１時間おきなど一定時間ごとにカートリッジの温度および／または内容物測定を実行し開始するようにプログラムすることができる。このように、カートリッジが晒される温度などの環境パラメータを、センサで、したがってカートリッジ自体で連続して常時モニタすることができる。

センサが２つだけでなくさらに多くの接点電極を含み、第１および第２の接点電極がエネルギー供給電極として機能し、第３および場合により第４の電極が、プロセッサと通常薬物送達デバイス内に位置するトランシーバとの間のデータ送信を行うことが一般に考えられる。

第１および第２の接点電極は、測定電極と少なくとも電源との明確な電気インターフェースを提供する。通常、電源はセンサの外側にセンサから離れて位置する。電源は、通常、薬物送達デバイス内に配置されるか、または通常、薬物送達デバイスの外向き部分に取り付けられる。センサがカートリッジに取り付けられ、または組み付けられ、前記カートリッジが薬物送達デバイス内に配置されると、第１および第２の接点電極は電源に電気接触して、カートリッジの物理的または化学的パラメータの測定を有効にする。

実施形態によれば、センサは、平面の可撓性箔、第１および第２の測定電極、第１および第２の接点電極、ならびにプロセッサのみから構成される。このように、測定されたパラメータおよびそれぞれのデータを通信および／または記憶するのに必要なセンサアセンブリのさらなる部材は、離れて、例えば薬物送達デバイス内または薬物送達デバイスに位置する。したがって、特に再利用可能な薬物送達デバイスの場合、センサを、カートリッジに恒久的に締結され固定された使い捨てセンサとして容易に実施することができる。カートリッジが空になったとき、センサが取り付けられたカートリッジ全体を廃棄することになる。センサが平面の可撓性箔、多くの電極、および非常に小さいプロセッサしか含まないため、かなり環境にやさしい処分およびかなり経済的な製造を行うことができる。

センサアセンブリのかなり高価で比較的大きい部材、例えばエネルギー供給部、データ記憶装置、または測定されたデータを送信するための無線トランシーバを、離してセンサの外側に、しかし薬物送達デバイスの内側に設け、または薬物送達デバイスに取り付けることができる。電気エネルギー供給部およびデータ送信用トランシーバが薬物送達デバイス内に配置されるため、これらを複数のセンサまたはそのようなセンサを備えたカートリッジと共に連続して使用することができる。

別の実施形態によれば、第１および第２の接点電極は、箔の長手方向端部セクションに配置される。通常、平面の可撓性箔は、長手方向（ｚ）および横方向または周方向（ｕ）により画成される平面に延びる。長手方向および横方向は、通常、互いに対して垂直に延びる。平面の可撓性箔は、カートリッジのバレルの側壁の外周に巻き付けられるまたは取り付けられるように構成される。カートリッジに巻き付けられるまたは取り付けられると、箔の長手方向は、通常、軸方向に細長いカートリッジの長手方向または軸方向に平行に延びるが、平面の可撓性箔の横方向または周方向は、カートリッジの側壁の管状または円形周囲に沿って延びる。

第１および第２の接点電極を箔の長手方向端部セクションに配置することにより、接点電極は平面の可撓性箔の遠位端または近位端を形成する。第１および第２の接点電極は、カートリッジのバレルの外周に取り付けられるまたは配置されると、管状カートリッジの遠位端もしくは遠位端近くまたは近位端もしくは近位端近くに配置される。このように、平面の可撓性箔の遠位端または近位端セクションのみを、第１および第２の接点電極が占有する。したがって、平面の可撓性箔の残りの大部分を、少なくとも第１および第２の測定電極の配置のために使用することができる。

さらなる実施形態によれば、第１および第２の接点電極は、箔の共通の長手方向端部セクションに配置される。例えば、第１および第２の接点電極は、いずれも箔の遠位端近くまたは遠位端に配置される。あるいは、第１および第２の接点電極は、箔の近位端セクション近くまたは近位端セクションに配置される。

近位および遠位という用語は、薬物送達デバイス内の平面の可撓性箔およびそれぞれのカートリッジの意図した方向を指す。遠位方向は、薬物送達デバイスの投薬端を指す。薬物送達デバイスが注射デバイスとして実施されるとき、薬物送達デバイスの遠位端は患者の注射部位側を向く。近位端または近位方向は反対方向を向く。ペン型注射器のような注射デバイスとして実施されるとき、薬物送達デバイスの近位端は、ユーザが注射手順を構成、設定、および実行するように手で操作可能である。

別の実施形態において、第１および第２の接点電極は、箔の両長手方向端部セクションに配置される。そのような実施形態において、例えば、第１の接点電極は平面の可撓性箔の近位端に位置し、第２の接点電極は平面の可撓性箔の遠位端に位置することが考えられる。ここで、少なくとも２つの接点電極は、間に位置する少なくとも第１および第２の測定電極と共に、平面の可撓性箔の長手方向の境界を形成する。箔上の第１および第２の接点電極の特定の配置および位置は、センサアセンブリ全体の特定の実施ならびにカートリッジおよびそれぞれの薬物送達デバイスの特定の構成に応じて決まる。通常、第１および第２の接点電極は、平面の可撓性箔を備えたカートリッジが薬物送達デバイス内に正確に組み付けられたときに電気接触が接点電極と電気エネルギー供給部との間に形成されるような、平面の可撓性箔上の位置に配置される。

別の実施形態によれば、第１および第２の接点電極は長手方向に分離し、横方向または周方向に略平行に延びる。第１および第２の接点電極を長手方向に分離することにより、例えば、薬物送達デバイス内または薬物送達デバイスでそれぞれの軸方向距離において対応して位置し配置された第１および第２の接点要素を用いて、各接点電極を別々に電気エネルギー供給部に電気的に接続することができる。さらに、第１および第２の接点電極が横方向または周方向に互いに略平行に延びるため、平面の可撓性箔がカートリッジのバレルの側壁に巻き付けられたときに、リング状の接点電極構造をカートリッジの外周に形成することができる。

通常、平面の可撓性箔の巻付けならびに第１および第２の接点電極の横方向または周方向延長部は、各電極がカートリッジのバレルの外周に沿って閉じたリングを概ね形成するようになっており、前記リングは、可撓性箔の巻付けまたはカートリッジのバレルの長手方向もしくは軸方向に略垂直に延びる単一の横断面に位置する。このように、第１および第２の接点電極の各々は、カートリッジが薬物送達デバイス内で任意の方向に位置するときに回転的に不変である特定の軸方向接点構造を形成する。

さらなる実施形態によれば、第１および第２の接点電極は、概ね箔の横方向寸法全体にわたって延びる。通常、箔の横方向寸法全体は、カートリッジのバレルの外周に概ね正確に一致し対応する。通常、平面の可撓性箔は、重なることなくバレルの外周全体を概ね覆うことにより、バレルの外周に巻付け可能である。第１および第２の接点電極が概ね箔の横方向寸法全体にわたって延びるときに、略閉じた第１および第２の接点電極構造を得ることができる。このように、回転不変の接点電極構造をカートリッジの外周に設けることができる。

例えば第１および第２の接点電極のうちの少なくとも一方が、接点電極の対向して位置する横方向端部間に小さい間隙が残るようにカートリッジに巻き付けられる他の実施形態において、薬物送達デバイスの対応する接点要素は、横方向間隙サイズを超える横方向延長部を有する。このように、接点要素と接点電極との電気接触には、薬物送達デバイス内の接点要素に対するカートリッジの任意の回転方向が常に与えられる。

別の実施形態において、箔は略透明である。さらに、第１および第２の測定電極のうちの少なくとも一方または第１および第２の接点電極のうちの少なくとも一方は、箔上またはその内に印刷または被覆された導電性構造を含む。

箔自体は、通常、電気的に絶縁されている。このように、箔は、実際に、少なくとも第１および第２の測定電極の両方ならびに少なくとも第１および第２の接点電極のための可撓性平面基板または機械的支持部として作用する。平面の可撓性箔上または可撓性箔内にすべての電極を印刷または被覆することにより、様々な電極、すなわち第１および第２の測定電極ならびに第１および第２の接点電極が互いに対して本質的に正確に位置する。第１および第２の測定電極ならびに第１および第２の接点電極の相対位置および／または相対方向は、恒久的に持続し、最初に平面の可撓性箔がカートリッジのバレルの外周に巻き付けられたときにのみ明確な修正を受けることができる。

電極は、アルミニウム、金、銀、またはこれらの混合物および合金などの適切な導電性材料を含むことができる。電極を、例えばスクリーン印刷により可撓性箔に印刷することができる。あるいは、電極を、スパッタリング、溶射被覆などの任意の適切な薄膜堆積技術により、または様々な化学気相堆積技法により、平面の可撓性箔に被覆してもよい。箔は、通常、透明なポリマーを含むか、または透明なポリマーから作られる。箔は、材料すなわち：ポリカーボネート、ポリアミド、またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のうちの少なくとも１つまたはこれらの組合せを含むことができる。

さらなる実施形態によれば、第１および第２の測定電極ならびに第１および第２の接点電極は、箔の共通の面に位置する。あるいは、第１および第２の測定電極は箔の一方の面に位置し、第１および第２の接点電極は箔の反対側の面に位置する。それにより、プロセッサは、箔を通って延びる測定電極と接点電極とを電気接触させることができる。プロセッサを、箔のいずれかの面に配置することができる。しかしながら、プロセッサを箔に組み込むことも考えられる。プロセッサを箔の凹部に組み付けて、センサの一部が箔の対向して位置する両平面から突出するようにしてもよい。

第１および第２の測定電極は、箔の同じ面に常に位置する。また、第１および第２の接点電極は、可撓性箔の同じ共通の面に常に位置する。

第１および第２の接点電極は、通常、箔がカートリッジのバレルの外周に巻き付けられたときに、平面の可撓性箔の外向き面に配置される。そのような構成により、測定電極も巻き付けられた箔の外向き面に位置することが一般に考えられる。容量測定電極として実施されるとき、平面の可撓性箔は誘電性であるか、または誘電電荷を透過する。

別の実施形態において、少なくとも第１および第２の接点電極は巻き付けられた箔の外向き部分に位置し、少なくとも第１および第２の測定電極は巻き付けられた箔の内向き部分に位置することが考えられる。そのような実施形態において、平面の可撓性箔は多層構造を含み、第１の測定電極を第１の接点電極に電気的に接続する少なくとも１つの導体が平面の可撓性箔を通って延びることが考えられる。

別の実施形態において、少なくとも２つの測定電極は、静電容量測定電極または温度測定電極として構成される。静電容量測定電極として実施されるとき、第１および第２の測定電極は、通常、箔がカートリッジのバレルに巻き付けられたときにカートリッジの長手方向延長部全体に沿って延びる。測定電極は、管状バレルの周囲の半分よりも小さい横方向または周方向延長部を有する略矩形の構造を含むことができる。通常、第１および第２の測定電極は、略同一の幾何学的形状である。

略矩形の構造とは別に、測定電極は軸方向にテーパ構造を含んでもよい。さらに、電極は台形、三角形であってよく、または矩形および三角形の組合せを含んでもよい。特に軸方向に一定に変化する幾何学的構造を有する電極を利用することにより、例えば投薬手順中にカートリッジのピストンが直線軸方向変位を受けるときに、それぞれの直線的に変化する容量信号を取得することができる。したがって、電極の幾何学的形状により、容量測定の正確性および精度を向上させることができる。さらに、複数の測定電極が平面の可撓性箔の長手方向延長部に沿って配置され、同じまたは重なる長手方向位置にある対の測定電極が、対ごとに特定のプロセッサに接続可能であることが考えられる。カートリッジのバレルの外周に沿った異なる長手方向位置に配置される複数対の第１および第２の測定電極により、静電容量測定の空間分解能、およびしたがってピストンの位置のかなり高い空間分解能を、様々な対の測定電極に接続されたプロセッサにより測定し判定することができる。

温度測定電極として実施されるとき、電極は、カートリッジの側壁に沿って対ごとに、かつ長手方向に交互に配置された対のヒータおよびサーミスタを含むことができる。通常、第１の測定電極は、いくつかの平行に向いているが長手方向に分離したヒータを含むことができ、第２の測定電極は、第１の測定電極のヒータ間に長手方向に置かれた、対応して配置されたサーミスタを含むことができる。第１の電極により、熱エネルギーをカートリッジの側壁に、様々なサーミスタにより、したがって第２の測定電極により蓄えることができ、カートリッジ内のピストンの位置によって生じる温度の不規則性を測定し判定することができる。通常、ヒータまたはサーミスタを形成する第１および第２の測定電極の各枝部は、センサアセンブリのプロセッサに別々に接続可能である。このように、カートリッジの側壁にわたる熱励起および熱伝達を、第１および第２の測定電極の隣接する枝部の距離に従う空間分解能を用いてモニタすることができる。温度測定電極として構成され実施されるとき、測定電極は温度検出アレイまたは熱流センサとして作用する。

そのような温度測定配置の実施は、電気エネルギー供給部により十分な電力を供給できるときに特に有利である。例えばバッテリ、太陽電池、またはこれらの組合せの形の電気エネルギー供給部を薬物送達デバイスにおいて実施することにより、温度測定のための十分な電力をかなり経済的な方法で容易に供給することができる。

別の態様によれば、本発明は、液体物質で充填された、通常、液体薬剤で充填された管状バレルを含むカートリッジに関する。カートリッジは、バレルの側壁の外周に巻き付けられた、前述のセンサをさらに含む。

センサを配置可能または取り付け可能なカートリッジは、例えば内部に含まれる液体物質に対して略不活性であるガラスまたは他の材料から作られた管状バレルを含むことができる。カートリッジは、遠位に位置し穿孔可能な出口を含むことができ、この出口は穿孔可能なセプタムによって封止され、両頭注射針などの穿孔アセンブリを用いて遠位封止を穿刺することによりカートリッジの内部にアクセスするようになっている。遠位出口とは反対側で、カートリッジ、特にその管状バレルは、通常、カートリッジ内で摺動可能に変位可能なピストンにより封止される。ピストンは、遠位を向いた駆動力の影響により、バレルに対して遠位方向に摺動可能に変位可能であり、この駆動力は、通常、薬物送達デバイスのプランジャまたはピストンロッドが遠位方向に前進して、遠位を向いた圧力を前記ピストンに及ぼすことによって及ぼされる。センサは、特に、そのようなカートリッジ専用であるが、他の方法で、例えばバイアル、シリンジ、アンプル、ボトル、または可撓性バッグを含む他の種類の薬剤容器に使用してもよい。

カートリッジおよびセンサのアセンブリを、カートリッジの内容物の消費または投薬後に全体が廃棄される使い捨てユニットして構成することができる。通常、センサの可撓性箔が略透明であるため、センサ、したがって電極を上に有する可撓性箔がカートリッジに取り付けられているときでも、カートリッジの充填レベルを目視検査することができる。少なくとも電極は透明な種類のものであってよい。例えば、電極は、導電性かつ略透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を含むことができる、またはこれから構成される。カートリッジの内容物、特に液体薬剤が凝固もしくは凝結、または他の有害な影響もしくは現象を受けているかどうかを直感的に制御するために、カートリッジの側壁を完全に覆うセンサをさらに用いるカートリッジ内部の目視検査が特に有利である。

別の実施形態において、センサは、カートリッジに恒久的に取り付けられ、その管状側壁部分全体を覆う。そのような構成において、センサ、特に平面の可撓性箔が、可撓性箔の上面または下面に持続的に印刷された視覚スケールを備えると特に有利であり得る。カートリッジの瞬間的な充填レベルを視覚表示するために、スケールは様々な符号、数字、または他の記号を含むことができる。例えば、通常、可撓性箔の軸方向または長手方向に沿って分離された、多くの等距離に配置されたスケール項目をスケールに設けることにより、例えばガラスバレルの外周にそのようなスケール項目を直接設ける必要がなくなる。視覚スケールをセンサ、特にセンサの可撓性箔に設けることにより、かつセンサを明確かつ正確な、高度に再現性のある方法でカートリッジのバレルの外周に取り付けることにより、視覚的に知覚可能なスケール項目をガラスバレル上に設けるかなり経済的でわかりやすい容易な方法が提供される。

さらなる実施形態によれば、センサ、特にその平面の可撓性箔はカートリッジのバレルに接着により取り付けられる。センサとカートリッジとを接着により取り付けるための接着剤を、箔が管状カートリッジに巻き付けられたときに半径方向内方を向く箔の一面に設けることができる。

接着剤を、第１および第２の測定電極とは反対の箔の面に位置させてもよい。そのような構成において、測定電極は、箔がカートリッジに巻き付けられたときに半径方向外方を向く箔の外向き面に位置する。あるいは、測定電極が、巻き付けられた箔の内向き部分に位置することも考えられる。その場合、接着剤を測定電極間で長手方向および／または周方向に位置させることができる。センサがバレルに巻き付けられたときに、接着剤がカートリッジのバレルの外周とセンサの測定電極との間に半径方向に位置することも考えられる。

別の実施形態によれば、センサの接点電極は、センサが管状バレルに巻き付けられたときに箔の外向き面に位置する。このように、接点電極にカートリッジの外側から容易にアクセスして、第１および第２の測定電極と少なくとも電気エネルギー供給部、プロセッサおよび／またはセンサアセンブリのトランシーバとの電気接続を確立することができる。

別の態様によれば、本発明はさらに、液体薬剤の用量を投与するための薬物送達デバイスに関する。薬物送達デバイスは、前述のカートリッジを収容するハウジングを含み、カートリッジは、液体薬剤で充填され、カートリッジのバレル内に摺動可能に受け入れられたピストンを含む。薬物送達デバイスは、ピストンロッドまたはプランジャを通常有する駆動機構をさらに含んで、遠位を向いた駆動力をカートリッジのピストンに及ぼして、カートリッジの遠位に位置する出口を介して液体薬剤の用量を排出する。カートリッジの出口は、通常、両頭注射針を含む穿孔アセンブリと連結可能であり、この両頭注射針により、カートリッジ内部への流体移送アクセスを得ることができ、カートリッジから排出される薬剤を生物組織に直接注射することができる。

通常、薬物送達デバイスは、可変かつユーザ設定可能なサイズの薬剤の用量を個々に可変に設定し、その後投薬するペン型注射器などの注射デバイスとして構成される。

さらに、薬物送達デバイスは、カートリッジに取り付けられたセンサが薬物送達デバイス内に位置するときにセンサの第１および第２の接点電極に電気的に接続可能な電気エネルギー供給部を含む。

さらに、薬物送達デバイスは、カートリッジが薬物送達デバイス内に正確に組み付けられたときにプロセッサに接続可能なトランシーバも含む。トランシーバは、コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、またはスマートウォッチ、または類似の個人用電子デバイスなどの外部デバイスと無線通信するように構成される。トランシーバを無線周波（ＲＦ）トランスポンダとして実施して、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−ＦｉまたはＮＦＣなどの標準通信プロトコルを介して外部電子デバイスと通信することができる。あるいは、トランシーバを、例えば赤外線スペクトル域で動作する光送信機として実施してもよい。そのような構成において、トランシーバはＩＲＤＡインターフェースを含むことができる。トランシーバおよびプロセッサの配置は、電気エネルギー供給部により電力供給されるアクティブＲＦＩＤチップまたはアクティブＲＦＩＤタグを構成または形成することができる。

別の実施形態によれば、薬物送達デバイスのハウジングは、カートリッジが組み付けられるカートリッジホルダを含む。再利用可能なデバイスとして実施されるとき、薬物送達デバイスのハウジングは、通常、遠位に位置するカートリッジホルダに解放可能に連結可能な近位に位置する本体を含む。カートリッジホルダと本体とを切り離すまたは解放することにより、カートリッジをカートリッジホルダ内に組み付けることができる。カートリッジに含まれる薬剤が完全に投薬されると、カートリッジを新しいカートリッジと交換することができる。このために、カートリッジホルダをハウジングから切り離すまたは解放することができる。

カートリッジホルダの近位端から空のカートリッジを新しいカートリッジと交換した後、カートリッジホルダをハウジングの本体に再び取り付けるまたは再び組み付けることができる。さらに、さらなる実施形態によれば、薬物送達デバイスは使い捨てデバイスとして構成される。ここで、センサが取り付けられたカートリッジは、カートリッジホルダ内に容易に最初に配置され、このカートリッジホルダは、ハウジングの本体に解放不能に、したがって恒久的に連結される。この文脈において、解放不能な連結とは、強引な方法で、薬物送達デバイスのカートリッジホルダおよびハウジングのうちの少なくとも一方の完全性を損なうことによってのみ分離可能である取り外し不能な連結を意味する。

使い捨てデバイスとして実施されるとき、センサアセンブリの少なくとも一部の電子部材、したがって電気エネルギー供給部およびトランシーバが、薬物送達デバイスのハウジングに取り外し可能に連結可能な別個の付属デバイス内に位置することが特に有利である。このように、センサアセンブリを繰り返し使用し、要求に応じて様々な使い捨て薬物送達デバイスに取り付けることができる。

別の実施形態において、トランシーバおよびプロセッサは、パッシブＲＦＩＤチップまたはパッシブＲＦＩＤタグとして構成される。ここで、トランシーバは、付近のＲＦ場から電気エネルギーを引き出して取得し、かつプロセッサおよび／または電極に電力を供給して測定を実行する、かつ／または接点電極から取得した測定データを処理する、かつ／または測定もしくは処理されたデータを別の電子デバイスに送信するように動作可能であり、かつ／または構成される。

実際には、センサアセンブリを、ＮＦＣアセンブリのアクティブおよびパッシブＲＦＩＤのハイブリッド型として実施してもよい。例えば、所定の時間間隔でデータを定期的に記憶するために、付近のＲＦ場の存在から独立して、電気エネルギー供給部によりセンサアセンブリに常時電力が供給される。さらに、センサアセンブリを、スマートフォンなどの外部電子デバイスにより提供され発生し得るＲＦ場に晒されたときにトランシーバを介して電気エネルギーを取得し引き出すように構成してもよい。そのようなパッシブな挙動は、エネルギーを節約し、デバイスの電力管理を最適化するのに特に有用となり得る。バッテリの寿命をこのようにして延ばすことができる。

プロセッサとトランシーバとが、デフォルトごとにパッシブモードに切り替わり、印加されたＲＦ場から引き出された電気エネルギーに基づいてできる限り長く動作するように構成されると特に有利である。適切なＲＦ場が存在しない状況において、プロセッサは、電気エネルギー供給部、例えばバッテリから取得した電気エネルギーに基づいて測定手順を実行するまたは始動させることができる。例えばカートリッジまたはシリンジの状態もしくは用量履歴をモニタするために、電気エネルギー供給部、したがってバッテリが、常時プロセッサに電力供給し続けることも考えられる。ＲＦ場から追加の電力が取得されたときのみ、プロセッサおよびトランシーバは外部電子デバイスと無線通信する。そのような手法は非常にエネルギー効率が高いため、バッテリの寿命を延ばす。

さらなる実施形態によれば、薬物送達デバイスは、エネルギー供給部またはトランシーバに電気的に接続され、センサによる測定を開始し、またはトランシーバを用いた外部電子デバイスとの通信を開始する少なくとも１つの操作要素も含む。操作要素はユーザにより作動可能である。操作要素は、測定または通信、例えば外部電子デバイスとのデータ交換を始動させるためにユーザにより作動可能な押しボタンまたはダイヤルを含むことができる。それに加えて、または代替として、操作要素は外部電子デバイスで実行されるソフトウェアであってもよい。外部電子デバイスとセンサアセンブリのプロセッサとの通信リンクを確立したとき、操作要素を、ユーザにより選択可能なメニュー項目として、例えば外部電子デバイスのディスプレイ上に表示してもよい。

操作要素により、カートリッジおよび特にカートリッジ内に含まれる液体物質の少なくとも１つの物理的または化学的パラメータの、ユーザにより作動可能な手動の測定を、要求に応じて始動させ開始することができる。

別の実施形態によれば、電気エネルギー供給部は、バッテリと各々バッテリに電気的に接続可能な第１および第２の接点要素とを収容するコンパートメントを含む。第１および第２の接点要素は、ハウジングの貫通口を通ってさらに延びて、センサの第１および第２の接点電極にそれぞれ電気的に接続する。通常、コンパートメントには、取り外し可能または解放可能なクロージャを介して外側からアクセス可能である。クロージャを取り外すまたは開くことにより、コンパートメントの内部にアクセスする。このようにして、空のバッテリを新しいバッテリと交換または取り換えることができる。それに加えて、または代替として、バッテリは充電式バッテリであってよく、電気エネルギー供給部は、電気エネルギーをバッテリに蓄積し、発生させ、貯蔵するための太陽電池または他の種類の充電手段をさらに備えてもよい。

さらなる実施形態において、コンパートメントは、カートリッジホルダ、カートリッジホルダの少なくとも遠位端を取り外し可能に覆う保護キャップに組み込まれ、またはコンパートメントは、ハウジングに取り外し可能に連結可能な付属デバイスに組み込まれる。通常、付属デバイスは、少なくとも１つの締結クリップを含むことができ、この締結クリップにより、付属デバイスは薬物送達デバイスのハウジングの特定の部分に取り外し可能に連結可能である。付属デバイスは、薬物送達デバイスのハウジングの本体に取り付け可能である。ここで、付属デバイスは、薬物送達デバイスのハウジングのカートリッジホルダに向かって延び、カートリッジホルダと半径方向に重なることができる。したがって、コンパートメントがカートリッジホルダまたは付属デバイスに組み込まれると、カートリッジホルダは側壁部分に貫通口を含むため、カートリッジに取り付けられたセンサの第１および第２の接点電極と電気エネルギー供給部の第１および第２の接点要素との電気接触をもたらすことができる。

代替実施形態において、コンパートメントは、カートリッジホルダの少なくとも遠位端を取り外し可能に覆う保護キャップに組み込まれる。ここで、保護キャップおよびカートリッジホルダは貫通口を含み、この貫通口を通して、電気エネルギー供給部の第１および第２の接点要素とセンサの第１および第２の接点電極との電気接触をそれぞれ確立することができる。

「センサアセンブリ」という用語は、本明細書で使用されるとき、測定電極、接点電極、およびプロセッサを有するセンサを含み、かつ電気エネルギー供給部およびトランシーバをさらに含むシステムを定義する。センサアセンブリの動作および完成は、センサを備えたカートリッジが薬物送達デバイス内に組み付けられたときに得られ、これにより、センサの第１および第２の接点電極と電気エネルギー供給部との電気接触が確立される。

通常、第１および第２の測定電極ならびに少なくとも第１および第２の接点電極ならびにプロセッサを有する少なくとも平面の可撓性箔は、カートリッジに組み付けられ恒久的に締結され、センサアセンブリの他の電子部材、すなわちトランシーバおよび電気エネルギー供給部は薬物送達デバイスに組み付けられ、またはそのような電子部材は薬物送達デバイスに取り付けられる。このように、センサアセンブリを、薬物送達デバイスの様々な部材、すなわち薬物送達デバイスのハウジングおよび取り換えまたは交換可能なカートリッジの間で分割および分離することができる。

センサおよびその平面の可撓性箔をある種のラベルとして実施してもよく、このようなラベルは、カートリッジの少なくとも１つの物理的または化学的パラメータの測定能力に加えて、カートリッジにラベル付けする、またはカートリッジを他の同一形状のカートリッジと区別するようにも動作可能である。電気エネルギー供給部は薬物送達デバイスに組み込まれるため、これを前記ラベルに設ける必要はない。このように、ラベルは小さく維持することができ、最小の空間しか必要としない。センサから離れて位置する電気エネルギー源によるセンサの駆動によって、比較的複雑な多機能センサの実施が可能になる。

例えばバッテリを含む、離れて位置する電気エネルギー供給部は、プロセッサまたはプロセッサに接続された別個のメモリセルに記憶される用量履歴の作成などのセンサ機能をもたらし、これを有効にする。要求に応じて、取り込まれたまたは記録された用量履歴を、薬物送達デバイス上または薬物送達デバイスに実際に位置するセンサアセンブリのトランシーバを介して、スマートフォンまたはコンピュータなどの外部電子デバイスに送信することができる。

センサがカートリッジの充填レベルを判定可能であるだけでなく、その電極を、光透過測定を実行して混濁、凝集の形成、またはカートリッジ内に含まれる構成された凍結乾燥物の混合状態を検査するように構成してもよいことに一般に言及すべきである。そのような実施形態において、第１および第２の測定電極の少なくとも一方が光検出器を含み、第１および第２の測定電極の他方が光透過デバイスとして実施されることが考えられる。

通常マイクロチップまたはマイクロコントローラの形のプロセッサは、平面の可撓性箔に直接位置するため、センサに属し、センサの一体部材を形成する。このように、センサは、電気エネルギー供給部に電気的に接続されるとすぐに完全に動作可能である。プロセッサが箔に、したがってラベル型センサに直接取り付けられるため、測定電極と、薬物送達デバイス内のカートリッジの特定のアセンブリから略独立したプロセッサとの明確な電気接続がもたらされる。このように、測定電極とプロセッサとの非常に正確で高度に再現性のある電気接続がもたらされる。プロセッサは数ミリメートルの小ささであってよい。プロセッサは、わずか１ｍｍ以下の領域の厚さを含むことができる。横方向および長手方向のプロセッサの寸法は２ｍｍ以下の小ささであってよい。したがって、平面の可撓性箔上へのセンサの直接の実施および配置は、大きいアセンブリ体積を必要とすることなく容易に実施可能である。

プロセッサが箔に取り付けられ、プロセッサがセンサの一体部材であるため、液体物質または薬剤の種類などのカートリッジ特有の情報、製造日または有効期限などのプロセス関連データ、および特定のデータコードなどの偽造防止手段を、プロセッサまたはプロセッサに接続された別個のメモリセルに記憶させることができる。このようにして、カートリッジに関連する電子データをプロセッサに記憶させることができる。

電気エネルギー供給部およびトランシーバを薬物送達デバイス内または薬物送達デバイス上に配置することにより、エネルギー供給部およびトランシーバは再利用可能なタイプであってよく、カートリッジに取り付けられたセンサは使い捨て式であってよい。薬物送達デバイス内にカートリッジを組み付けたときに電気エネルギー供給部とセンサとの電気接触を確立することにより、カートリッジが薬物送達デバイス内に位置する限り、プロセッサに恒久的または頻繁に電力供給することができる。このように、プロセッサおよびセンサを、カートリッジの寿命の間中、カートリッジ関連データを恒久的に収集し、恒久的または頻繁に取り込むまたは記憶するように動作させることができる。そのようなデータは、カートリッジの用量履歴および温度履歴を含むことができる。収集されたデータの無線送信は、外部の要求に応じて、または例えばプロセッサに記憶された所定のスケジュールに従って定期的に頻繁に実行することができる。

本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、および／または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチの処置および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。

インスリン類似体は、例えば、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで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。

インスリン誘導体は、例えば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；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−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−γ−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。

エキセンジン−４は、例えば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。

エキセンジン−４誘導体は、例えば、以下のリストの化合物：
Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；または
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；

または、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２；
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８，Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。

ホルモンは、例えば、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（ソマトロピン）、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、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Ｒｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。

多糖類としては、例えば、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、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、例えば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。

抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。

Ｉｇ単量体は、４つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された２つの同一の重鎖および２本の同一の軽鎖から構成される「Ｙ」字型の分子である。それぞれの重鎖は約４４０アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（例えば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。

α、δ、ε、γおよびμで表される５種類の哺乳類Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体中に見出される。

異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（Ｃ_Ｈ）と可変領域（Ｖ_Ｈ）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。

哺乳類では、λおよびκで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖κまたはλの１つのタイプのみが存在する。

すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＨＶ）に３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。

「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。

薬学的に許容される塩は、例えば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、例えば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、例えば、アルカリまたはアルカリ土類、例えば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０ヘテロアリール基を意味する）を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。

薬学的に許容される溶媒和物は、例えば、水和物である。

特許請求の範囲で定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に様々な修正および変更を行ってもよいことが当業者にさらに明らかになろう。さらに、添付の特許請求の範囲で使用される参照符号は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではないことに留意されたい。

以下で、図面を参照しながら、表示配置、駆動機構、および薬物送達デバイスの実施形態について詳細に説明する。

ペン型注射器として実施される薬物送達デバイスの一実施形態を示す概略図である。 カートリッジとカートリッジに取り付けられたセンサとを示す概略図である。 センサの分離図である。 センサの長手方向端部の拡大図である。 図１の薬物送達デバイスの分解図である。 遠位ハウジングセクションを部分的に切り取った図１のデバイスを示す図である。 図６のセクションの拡大図である。 図１のデバイスの長手方向断面図である。 図８の図の中央セクションの拡大図である。 センサの別の実施形態を示す図である センサをカートリッジに取り付ける代替方法を示す図である。 カートリッジに巻き付けられセンサを備えたカートリッジの分離斜視図である。 薬物送達デバイスの別の実施形態の分解斜視図である。 遠位ハウジング部材を部分的に切り取った図１３の薬物送達デバイスを示す図である。 図１４のセクションの拡大図である。 図１４のデバイスの長手方向断面図である。 図１６の遠位セクションの拡大図である。 付属デバイスを備えた薬物送達デバイスの別の実施形態を示す図である。 図１８の薬物送達デバイスの分解図である。 コンパートメントを開いた図１８の薬物送達デバイスを示す図である。 付属デバイスが薬物送達デバイスの本体から分離した、図１８の薬物送達デバイスを示す図である。 デバイスの遠位ハウジングセクションを部分的に切り取った図１８のデバイスを示す図である。 図２２のセクションの拡大図である。 図２２のデバイスの長手方向断面図である。 図２４に示すセクションの拡大図である。

例えば図１に示す薬物送達デバイス１は、ペン型注射器として実施される。薬物送達デバイス１は、手持ち式薬物送達デバイスである。薬物送達デバイス１はハウジング４を含み、ハウジング４は様々な部材を含む。図５に示すように、ハウジング４は、カートリッジホルダ３０および本体２０を実際に有するまたは含む。カートリッジホルダ３０および本体２０のいずれも略管状である。様々な図に示すように、カートリッジホルダ３０の近位端は、本体２０の遠位端に連結可能である。カートリッジホルダ３０は、側壁に窓３１を含んで、内部に組み付けられるカートリッジ１０の目視検査を可能にする。

カートリッジホルダ３０は、その遠位端にねじ付ソケット３２を含む。カートリッジホルダ３０は、その遠位端面に貫通口３３をさらに含み、この貫通口３３を通って、両頭注射針の近位に延びる尖端が延びて、カートリッジ１０の遠位封止１３を穿孔することができる。図５では、近位方向がＰで示され、遠位方向がＤで示される。図２に示すカートリッジ１０は、管状側壁１２を有する管状バレル１１を含み、この側壁１２は段下がり首部１５内へ遠位方向Ｄに延びる。段下がり首部１５の遠位端に、通常、穿孔可能なセプタムとして実施される穿孔可能な封止１３が設けられる。

図８に示すように、カートリッジ１０の近位端はピストン１４により封止される。ピストン１４は、カートリッジ１０のバレル１１の側壁１２の内向き部分に摩擦係合する。ピストン１４は、カートリッジ１０のバレル１１内に摺動可能に受けられる。カートリッジ１０のガラスバレル１１は、カートリッジホルダ３０内に組み付けられたときに、カートリッジホルダ３０の窓３１を通して目視検査可能である。カートリッジ１０は、半径方向に細くなる首部１５がカートリッジホルダ３０の対応形状の縮径ソケット３２に軸方向に当接する軸方向当接により、カートリッジホルダ３０内に軸方向に固定または軸方向に締結される。ねじ付ソケット３２は、カートリッジ内に位置する薬剤１６の用量を投薬するためにカートリッジホルダ３０に解放可能かつ取り外し可能に連結可能な対応するねじ付ニードルハブにねじ係合可能である。

カートリッジ１０がカートリッジホルダ３０内に配置され固定され、カートリッジホルダ３０が本体２０に取り付けられると、本体２０内に位置する薬物送達デバイス１の駆動機構５は、遠位に向いた推力をピストン１４に及ぼすように動作可能であり、カートリッジ１０の内部に流体連通する注射針または穿孔アセンブリを介して液体物質または薬剤１６の明確な用量をカートリッジ１０から排出できるようになっている。

通常、駆動機構５は、少なくとも、遠位方向Ｄに前進するピストンロッドを含む。駆動機構５を多くの異なる方法で実施してもよい。駆動機構５を完全に機械的に実施して、ピストン１４に作用する駆動力を、例えば本体２０の近位端面に位置する近位に突出する投薬ボタン２１をユーザの親指で実際に押し下げることによってのみもたらすようにしてもよい。さらに、ユーザが可変サイズの用量を個々に設定するために用いる用量ダイヤル２２を設けてもよい。さらに、駆動機構５は、通常、用量標示窓を含み、この用量標示窓を通して回転可能な用量標示スケールが見える。

駆動機構５の他の実施は、電動アシスト投薬を含むことができる。この場合、ピストンロッドを遠位方向Ｄに前進させるための駆動力を、薬物送達デバイス１の最終的な組み立て時に予め緊張させたばねなどの機械エネルギー貯蔵手段によってもたらすまたは支持することができる。ばねなどの機械エネルギー貯蔵手段を用量設定手順中に繰り返し付勢することも考えられる。この場合、用量ダイヤル２２のダイヤル設定は、投薬ばねを付勢する、または投薬ばねに応力を加えるように機能する。駆動機構５のさらなる実施は、ピストンロッドの前進運動を補助する、またはこの前進運動に寄与するように動作可能な電気駆動装置などの電気機械的手段を含むことができる。あるいは、ピストンまたはそれぞれのピストンロッドに作用する投薬力を、それぞれの電気駆動装置により完全にもたらしてもよい。

図２および図５から明らかなように、カートリッジ１０のバレル１１の外周に巻き付けられた平面の可撓性箔１０１を有するセンサ１００が設けられる。センサ１００はセンサアセンブリ１４０の一部であり、前記カートリッジ１０の少なくとも１つの物理的または化学的パラメータを測定するように機能する。通常、センサ１００は充填レベルセンサとして実施されて、通常、カートリッジ１０内のピストン１４の実際の軸方向位置を判定することにより、かつ測定することにより、カートリッジの充填レベルを測定する。それに加えて、または代替として、センサ１００は温度センサとして実施される。

センサ１００は少なくとも第１および第２の測定電極１０２、１０４を含む。測定電極１０２、１０４は、長手方向（ｚ）に沿って略平行に延びる。測定電極１０２、１０４は、カートリッジ１０のバレル１１の側壁１２の周囲に対応する所定の距離だけ周方向（ｕ）に分離される。通常、平行に向いた第１および第２の測定電極１０２、１０４間の横方向または周方向距離は、センサ１００がカートリッジ１０の側壁１２の管状部分に巻き付けられたときに、第１および第２の測定電極１０２、１０４がカートリッジ１０の側壁１２の外周に直径方向に対向して位置するように選択される。

このように、カートリッジ１０およびカートリッジ１０内に位置する液体物質１６は、第１および第２の測定電極１０２、１０４に多少挟まれる。平面の可撓性箔１０１は通常透明である。第１および第２の測定電極１０２、１０４が略透明であることも考えられる。このように、センサ１００がカートリッジ１０に巻き付けられたときに、ガラスおよび透明なカートリッジ１０の目視検査が妨げられることがない。少なくとも第１および第２の測定電極１０２、１０４に加えて、センサ１００は、前記平面の可撓性箔１０１に配置された第１および第２の接点電極１０６、１０８もさらに含む。

図４に詳細に示すように、第１および第２の接点電極は、第１および第２の測定電極１０２、１０４の延長に対して略垂直に延びる。さらに、第１および第２の接点電極１０６、１０８は、平面の可撓性箔１０１の長手方向端部セクション１０３に沿って延びる。第１および第２の接点電極１０６、１０８は、小さい軸方向間隙により実際に分離される。さらに、第１および第２の接点電極１０６、１０８は長手方向の直線延長部を含む。センサ１００がバレル１１の側壁１２の外周に巻き付けられると、第１の接点電極１０６および第２の接点電極１０８は略閉じたリング構造を形成する。そのようなリング構造により、カートリッジホルダ３０内のカートリッジ１０の回転不変配置が可能になり、例えば図５、図７、または図９に示す電気エネルギー供給部３６との電気接触が保証される。

センサは、前記箔１０１に配置され、第１および第２の測定電極１０２、１０４に接続されたプロセッサ１１０をさらに含む。第１の接点電極１０６および第２の接点電極１０８はプロセッサ１１０に接続される。このように、第１および第２の測定電極１０２、１０４はプロセッサ１１０を介して第１および第２の接点電極１０６、１０８に接続される。したがって、２つの接点電極１０６、１０８は、外部電気エネルギー供給部３６、および場合により、プロセッサと外部デバイス２００との無線通信を可能にするトランシーバ１２０などのさらなる信号処理手段への明確な電気接触をもたらす。

第１および第２の接点電極１０６、１０８は、特に有線エネルギー供給部をプロセッサ１１０ならびに第１および第２の測定電極１０２、１０４に提供する。さらに、第１および第２の接点電極１０６、１０８は、プロセッサ１１０により、かつ第１および／または第２の測定電極１０２、１０４により取得したまたは発生した電気信号をトランシーバ１２０に有線で伝送することもできる。このように、少なくとも第１および第２の接点電極１０６、１０８は、電気エネルギーの伝送および輸送を行うことができるだけではない。さらに、第１および第２の接点電極１０６、１０８は、電気データ送信手段を提供し、電気データ送信手段として機能することもできる。

平面の可撓性箔１０１を、カートリッジ１０の側壁１２の外周に接着して取り付けることができる。第１および第２の接点電極１０６、１０８は、カートリッジ１０に取り付けられると、箔１０１の外向き面１０１ｂに位置して、センサ１００の外側から電気接触をもたらすようになっている。測定電極１０２、１０４を接点電極１０６、１０８と同じ面に位置させてもよい。あるいは、少なくとも第１および第２の測定電極１０２、１０４を箔１０１の内向き面１０１ａに位置させることが考えられる。そのような実施形態において、測定電極１０２、１０４は、カートリッジ１０の側壁１２の外周に直接機械的に接触する。

接点電極１０６、１０８および測定電極１０２、１０４を箔１０１の共通の面１０１ｂに位置させると、センサ１００の製造および生産をかなり簡単で経済的な方法で実施することができる。例えば、第１および第２の測定電極１０２、１０４、第１および第２の接点電極１０６、１０８、ならびにこれらの間に延びる様々な導体１０５などのすべての導電性構造を、平面の可撓性箔１０１に単一工程で印刷または被覆することができる。

センサ１００は、センサアセンブリ１４０の部材である。センサアセンブリ１４０は、センサ１００、電気エネルギー供給部３６、プロセッサ１１０、およびトランシーバ１２０を含む。様々な図に示すすべての実施形態において、センサ１００は、第１および第２の測定電極１０２、１０４、少なくとも第１および第２の接点電極１０６、１０８、ならびにプロセッサ１１０のみを含む。センサアセンブリ１４０の残りの部材、すなわちトランシーバ１２０および電気エネルギー供給部３６は、薬物送達デバイス１のハウジング４内に位置し配置される。一部の実施形態において、センサアセンブリ１４０の残りの部材は、薬物送達デバイス１のハウジング４に取り付けられるか、または取り付け可能である。例えば図１８および図１９に示す締結クリップ７２により薬物送達デバイス１のハウジング４に締結される付属デバイス７０内または付属デバイス７０に、残りの部材を配置してもよい。

少なくとも電気エネルギー供給部３６は、薬物送達デバイス１のハウジング４上またはハウジング４内に位置する。通常、電気エネルギー供給部３６は、ここではボタン型電池として示される少なくとも１つのバッテリ１３０を含む。

センサ１００を備えたカートリッジ１０が薬物送達デバイス１内、特にカートリッジホルダ３０内に正確に組み付けられると、センサアセンブリ１４０が完成し、動作可能になる。その後、薬物送達デバイス１の電気エネルギー供給部３６が、カートリッジ１０上に位置するセンサ１００に電気的に接続される。例えば図７に示すように、薬物送達デバイス１のハウジング４内またはハウジング４上に設けられた少なくとも２つの接点要素１３２、１３４は、ハウジング４の貫通口３９を通って延び、カートリッジ１０の外周の接点電極１０６、１０８に直接電気接触する。その場合、接触ばねとして実施された接点要素１３４は、カートリッジホルダ３０の側壁の貫通口３９を通って延び、第１の接点電極１０６に直接機械的および電気的に接触する。

さらなる接点要素１３２が、第２の接点電極１０８に適宜電気接触する。第１および第２の接点電極１０６、１０８は軸方向または長手方向（ｚ）に分離されているため、第１および第２の接点要素１３２、１３４の接触ばねの半径方向内方に突出する部分も互いに対して軸方向にずれて位置する。接点要素１３２、１３４の軸方向位置は、カートリッジ１０の外周の第１および第２の接点電極１０６、１０８の軸方向位置に直接一致し対応する。

接点要素１３２、１３４がバッテリ１３０と恒久的に電気接触するため、接点要素１３２、１３４とそれぞれの接点電極１０６、１０８との前記電気接触が確立されたとき、センサ１００に電気エネルギーを供給することができる。

センサアセンブリ１４０のプロセッサ１１０は、センサ上、したがってその可撓性箔１０１上に位置する。さらに、センサアセンブリ１４０は、薬物送達デバイス１のハウジング４内またはハウジング４上に位置し配置されるトランシーバ１２０を含む。本実施形態において、センサ１００を備えたカートリッジ１０が薬物送達デバイス１内に正確に配置されたときのみ、トランシーバ１２０がプロセッサ１１０に選択的に接続可能である。電気エネルギー供給部３６、トランシーバ１２０、およびプロセッサ１１０は、薬物送達デバイス１のハウジング４上およびカートリッジ１０に取り付けられたセンサ１００上に分散される。カートリッジ１０がハウジング４内に正確に組み付けられたときに、電気エネルギー供給部３６、トランシーバ１２０、およびプロセッサ１１０の間の電気接触が確立される。

いずれの場合にも、電気エネルギー供給部３６のバッテリ１３０はハウジング４上またはハウジング４内に位置するため、センサ１００から離れている。したがって、センサ１００の設計を簡単にすることができ、バッテリ駆動プロセッサ１１０によって可能となる広範囲の機能を提供しながら、低コストのセンサを実施することができる。

さらに図５に示すように、電気エネルギー供給部３６は、カートリッジホルダ３０の近位部分の外周に位置するコンパートメント３７を含む。コンパートメント３７は、実際に、バッテリ１３０、接点要素１３２、１３４、およびトランシーバ１２０を収容する。コンパートメント３７は、取り外し可能または旋回可能な蓋として実施されるクロージャ３８により閉鎖可能である。ユーザの要求に応じて、コンパートメント３７の内部にアクセスするようにクロージャ３８を開くことができる。このようにして、空のバッテリ１３０を新しいバッテリと取り換えることができる。センサアセンブリ１４０の電気部材の少なくとも一部について別個のコンパートメント３７を使用することにより、有線インターフェースを薬物送達デバイス１のハウジング４の外周に設けることがさらに可能になる。

無線トランシーバ１２０の代わりに、標準有線コネクタを設けて、これにより外部電子デバイス２００への有線データ送信を確立してもよいことが考えられる。センサアセンブリ１４０は、図１に示す操作要素１１２をさらに備えてもよく、この操作要素１１２には、薬物送達デバイス１の外側からアクセス可能である。操作要素１１２は電気的に接続可能であってよく、またはトランシーバ１２０もしくはバッテリ１３０に恒久的に電気的に接続される。操作要素１１２を作動させることにより、プロセッサ１１０により実行される測定プロセスおよび／またはトランシーバ１２０により動作可能なデータ送信を始動させることができる。明確に図示しないが、図１３〜図２５に示すように、操作要素１１２を薬物送達デバイス２、３と共に実施してもよい。

トランシーバ１２０は、通常、携帯電話、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレットコンピュータ、または任意の他の種類のコンピュータまたは通信システムなどの外部電子デバイス２００とデータ交換し通信するように動作可能な無線トランシーバまたはトランスポンダとして実施される。

例えば図２および図３に示すセンサ１００は、通常、静電容量測定センサとして実施される。このために、少なくとも第１および第２の測定電極１０２、１０４は、概ね可撓性箔１０１の長手方向延長部全体に沿って延びる。カートリッジ１０に巻き付けられたときにこれら２つの測定電極１０２、１０４間で測定される静電容量は、ピストン１４の軸方向位置に応じて決まり、この軸方向位置は、カートリッジ１０内に位置する液体物質１６の電気感受率と区別可能な電気感受率または誘電率を示す。

図１０に示すセンサ３００の代替実施形態は、温度センサとして実施される。その場合、第１の測定電極１０２は様々なヒータ１０２ａを含み、第２の測定電極１０４は複数のサーミスタ１０４ａを含む。図１０に示すように、様々なヒータ１０２ａおよびサーミスタ１０４ａは長手方向（ｚ）に交互に配置されて、ヒータ１０２ａおよびサーミスタ１０４ａの交互のアレイを長手方向または軸方向に形成するようになっている。このように、センサ３００は熱流センサとして実施される。ヒータ１０２ａは、電気エネルギー供給部３６に接続されると、カートリッジ１０の側壁１２のそれぞれの部分の小さいが明確な加熱を選択的または同時に生じさせることができる。この温度変化をサーミスタ１０４ａのアレイにより検出することができる。このように、ピストン１４およびピストン１４に含まれる液体物質１６の異なる熱伝導特性により、カートリッジ１０内のピストン１４の長手方向位置を温度測定によって判定することもできる。あるいはおよび加えて、一連のヒータ１０２ａを使用することなく、カートリッジ１０全体が晒される温度レベルを判定することができる。明確に図示しないが、センサ３００もプロセッサを備える。

図１１に、センサ１００をカートリッジ１０に取り付ける別の実施形態が示される。その場合、図２に示す実施形態とは逆に、センサ１００を１８０°反転させて、第１および第２の接点電極１０６、１０８がカートリッジ１０の遠位端近くに位置するようにする。センサ１００およびカートリッジ１０のこの構成は、特に図１３〜図１７に示す薬物送達デバイス２の実施形態について提供される。図５に示す薬物送達デバイス１の実施形態と比べて、ハウジング４の保護キャップ５０およびカートリッジホルダ３０のみが修正され、残りの部材、特に薬物送達デバイス１、２の本体２０は変更されないままである。

図５と図１３との比較から明らかなように、薬物送達デバイス２では、保護キャップ６０が電気エネルギー供給部６６を備える。図１３に示すように、コンパートメント６７が保護キャップ６０の遠位端近くの外周に設けられる。薬物送達デバイス１の電気エネルギー供給部３６に関して前述したように、図１３〜図１７に示す薬物送達デバイス２でも、コンパートメント６７は、バッテリ１３０と保護キャップ６０の側壁の貫通口６９を通って延びる第１および第２の接点要素１３２、１３４とを収容する。カートリッジホルダ４０も、その側壁に窓４１を含む。窓４１は、概ね管状カートリッジホルダ４０の長手方向延長部全体にわたって長手方向に延びる。

ここでも、カートリッジホルダ４０の遠位端は、ねじ付きの段下がりソケット４２を含み、これは、カートリッジホルダ４０内に組み付けられたときにカートリッジ１０の半径方向に細くなる肩部との軸方向当接部として機能する。図１４および図１５に詳細に示すように、カートリッジホルダ４０は遠位貫通口４３も含み、この貫通口４３を通してカートリッジ１０の穿孔可能な遠位封止１３にアクセス可能である。図１３〜図１７に示す実施形態において、カートリッジホルダ４０の窓４１を通してセンサ１００の第１および第２の接点電極１０６、１０８にアクセス可能である。このために、窓４１は、カートリッジホルダ４０の側壁の凹部として構成される。

第１および第２の接点電極１０６、１０８は、カートリッジ１０の側壁１２の外周に概ね閉じた環状構造を形成するため、カートリッジ１０を、回転軸としての長手方向軸に対してカートリッジホルダ４０内で任意の角度方向に配置することができる。バッテリ１３０、したがって接点要素１３２、１３４とセンサ１００との間に明確な電気接触をもたらすために、保護キャップ６０をカートリッジホルダ４０上に明確な方向で配置する必要がある。

カートリッジホルダ４０および保護キャップ６０が、例えば図５の薬物送達デバイス１の実施形態に示すような少なくとも１つの対称性の破れ機能を備えると特に有利である。その場合、保護キャップ５０はその近位端に凹部５１を含み、この凹部５１は、カートリッジホルダ３０の近位部分の外周に位置する半径方向外方に突出するコンパートメント３７を受けるように機能する。同様の対称性の破れ機能を、図１３〜図１７に示すような薬物送達デバイス２のカートリッジホルダ４０および保護キャップ６０に関しても実施する。それとは別に、第１および第２の接点要素１３２、１３４間の、貫通口６９を通した電気接触は、薬物送達デバイス１に関して前述したものと略同じである。

クロージャ６８により、コンパートメント６７を閉鎖または封止可能である。したがって、コンパートメント６７の内部および保護キャップ６０の内部を埃または湿気などの環境の影響に対して効果的に保護することができる。

図１８〜図２５に示す薬物送達デバイス３のさらなる実施形態において、図１〜図９の薬物送達デバイス１に関して前述したものと略同じカートリッジホルダ４０および同じ保護キャップ５０が設けられる。ここでは、センサアセンブリ１４０の電子部材の少なくとも一部、すなわちバッテリ１３０、接点要素１３２、１３４、およびトランシーバ１２０が、薬物送達デバイス３の管状本体２０の外周に取り外し可能に連結可能な付属デバイス７０内または付属デバイス７０上に位置し配置される。

付属デバイス７０は電気エネルギー供給部７６として機能する。付属デバイス７０は、少なくともバッテリ１３０およびトランシーバ１２０を収容するコンパートメント７７を含む。付属デバイス７０は、薬物送達デバイス３の管状本体２０と付属デバイス７０とのポジティブ係合をもたらす締結クリップ７２を含む。コンパートメント７７に加えて、付属デバイス７０は、遠位方向Ｄに延びる長手方向延長部７１を含む。接点要素１３２、１３４は延長部７１の遠位端に位置する。図２１に示すように、付属デバイス７０の遠位端は、カートリッジホルダ３０の近位部分に半径方向に重なるように配置可能である。

図２５に示すように、カートリッジホルダ３０は、その遠位端近くに貫通口３９を含み、この貫通口３９を通して、付属デバイス７０の半径方向内方に延びる接点要素１３２、１３４が延びて、カートリッジ１０に取り付けられたセンサ１００の接点電極１０６、１０８との電気接触を確立することができるようになっている。延長部７１の幾何学的形状は、保護キャップ５０の凹部５１に一致するように構成される。図２３および図２５に示すように、第１および第２の接点要素１３２は、付属デバイス７０の延長部７１の下面７９に位置して、薬物送達デバイス３が完全に組み付けられたときにカートリッジホルダ３０の貫通口３９を通って延びるようになっている。このようにして、接点要素１３２、１３４は、センサ１００の第１および第２の接点電極１０６、１０８に電気接触する。

付属デバイス７０の延長部７１が、本体２０およびカートリッジホルダ３０のインターフェースにわたって長手方向または軸方向に延びるため、本体２０は、センサアセンブリ１４０のない従来の薬物送達デバイスと比べて全く変化しないままであり得る。薬物送達デバイス３内に位置するセンサ１００と本体２０の外周に取り外し可能に配置可能な付属デバイス７０との電気接触を実施するために、小さい修正をカートリッジホルダ３０に行うだけでよい。付属デバイス７０により、センサアセンブリ１４０の少なくとも一部またはすべての電子部材を別個のデバイス内に設けることができるため、薬物送達デバイス３の構造は略変化しないままである。付属デバイス７０は、薬物送達デバイス３のハウジング４に取り外し可能に連結可能であるため、使い捨てデバイスとして実施可能な多数の薬物送達デバイス３と共に繰り返し使用可能である。

バッテリ１３０およびトランシーバ１２０などの、センサアセンブリ１４０のかなり高価で大きい電子部材を付属デバイス７０内のみに配置することができるため、センサ１００の製造コストおよび前記センサ１００の必要空間を効果的に最小限まで減らすことができる。

１ 薬物送達デバイス
２ 薬物送達デバイス
３ 薬物送達デバイス
４ ハウジング
５ 駆動機構
１０ カートリッジ
１１ バレル
１２ 側壁
１３ 封止
１４ ピストン
１５ 首部
１６ 液体物質
２０ 本体
２１ 投薬ボタン
２２ 用量ダイヤル
３０ カートリッジホルダ
３１ 窓
３２ ソケット
３３ 貫通口
３６ 電気エネルギー供給部
３７ コンパートメント
３８ クロージャ
３９ 貫通口
４０ カートリッジホルダ
４１ 窓
４２ ソケット
４３ 貫通口
５０ 保護キャップ
５１ 凹部
６０ 保護キャップ
６６ 電気エネルギー供給部
６７ コンパートメント
６８ クロージャ
６９ 貫通口
７０ 付属デバイス
７１ 延長部
７２ 締結クリップ
７６ 電気エネルギー供給部
７７ コンパートメント
７８ クロージャ
７９ 下面
１００ センサ
１０１ 可撓性箔
１０１ａ 面
１０１ｂ 面
１０２ 測定電極
１０２ａ ヒータ
１０３ 長手方向端部セクション
１０４ 測定電極
１０４ａ サーミスタ
１０５ 導体
１０６ 接点電極
１０８ 接点電極
１１０ プロセッサ
１１２ 操作要素
１２０ トランシーバ
１３０ バッテリ
１３２ 接点要素
１３４ 接点要素
１４０ センサアセンブリ
２００ 電子デバイス
３００ センサ

Claims (16)

1. 液体物質で充填されたカートリッジ（１０）またはシリンジの少なくとも１つの物理的または化学的パラメータを測定するためのセンサであって：
   カートリッジ（１０）またはシリンジのバレル（１１）の外周に配置可能な平面の可撓性箔（１０１）と、
   前記箔（１０１）に配置された少なくとも第１および第２の測定電極（１０２、１０４）と、
   前記箔（１０１）に配置された少なくとも第１および第２の接点電極（１０６、１０８）、ここで、第１接点電極（１０６）および第２の接点電極（１０８）は、外部電気エネルギー供給部（３６）と接触したときに、外部電気エネルギー供給部（３６）への電気接触をもたらすように構成される、と、
   前記箔（１０１）に配置され、第１および第２の測定電極（１０２、１０４）に接続されたプロセッサ（１１０）とを含み、
   ここで、第１の接点電極（１０６）および第２の接点電極（１０８）はプロセッサ（１１０）に接続される前記センサ。
2. 第１および第２の接点電極（１０６、１０８）は、箔（１０１）の長手方向端部セクション（１０３）に配置される、請求項１に記載のセンサ。
3. 第１および第２の接点電極（１０６、１０８）は、長手方向（ｚ）に分離され、横方向または周方向（ｕ）に略平行に延びる、請求項１または２に記載のセンサ。
4. 第１および第２の接点電極（１０６、１０８）は、概ね箔（１０１）の横方向寸法全体にわたって延びる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ。
5. 箔は略透明であり、第１および第２の測定電極（１０２、１０４）のうちの少なくとも一方または第１および第２の接点電極（１０６、１０８）のうちの少なくとも一方は、箔（１０１）上またはその内に印刷または被覆された導電性構造を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ。
6. 第１および第２の測定電極（１０２、１０４）ならびに第１および第２の接点電極（１０６、１０８）は、箔（１０１）の共通の面（１０１ｂ）または箔（１０１）の両面（１０１ａ、１０１ｂ）に位置する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサ。
7. 第１の測定電極（１０２）および第２の測定電極（１０４）は、静電容量または温度を測定するように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のセンサ。
8. カートリッジであって、
   液体物質で充填された管状バレル（１１）を含み、
   該バレル（１１）の側壁（１２）の外周に巻き付けられた請求項１〜７のいずれか１項に記載のセンサ（１００；３００）を含む前記カートリッジ。
9. センサ（１００；３００）は、カートリッジ（１０）のバレル（１１）に接着により取り付けられる、請求項８に記載のカートリッジ。
10. センサ（１００；３００）の接点電極（１０６、１０８）は、箔（１０１）の外向き面に位置する、請求項８または９に記載のカートリッジ。
11. 液体薬剤の用量を投与するための薬物送達デバイスであって：
    請求項８〜１０のいずれか１項に記載のカートリッジ（１０）を収容するハウジング（４）であって、カートリッジ（１０）は、液体薬剤で充填され、バレル（１１）内に摺動可能に受け入れられたピストン（１４）を含む、ハウジングと、
    遠位を向いた駆動力をピストン（１４）に及ぼして液体薬剤の用量を排出する駆動機構（５）と、
    センサ（１００；３００）の第１および第２の接点電極（１０６；１０８）に電気的に接続可能な電気エネルギー供給部（３６；６６；７６）と、
    プロセッサ（１１０）に接続されたトランシーバ（１２０）とを含む前記薬物送達デバイス。
12. ハウジング（４）は、カートリッジ（１０）が組み付けられるカートリッジホルダ（３０；４０）を含む、請求項１１に記載の薬物送達デバイス。
13. トランシーバ（１２０）は、外部ＲＦ場から電気エネルギーを引き出して取得し、かつ電気エネルギーを少なくともプロセッサ（１１０）に供給するように動作可能であり、または構成される、請求項１１または１２に記載の薬物送達デバイス。
14. エネルギー供給部（３６；６６；７６）に電気的に接続され、センサによる測定を開始し、またはトランシーバ（１２０）を用いた外部電子デバイス（２００）との通信を開始する少なくとも１つの操作要素（１１２）をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
15. 電気エネルギー供給部（３６；６６；７６）は、バッテリ（１３０）と第１および第２の接点要素（１３２、１３４）とを収容するコンパートメント（３７；６７；７７）を含み、第１および第２の接点要素は、バッテリ（１３０）に電気的に接続され、ハウジング（４）の貫通口（３９；６９）を通って延びて、センサ（１００；３００）の第１および第２の接点電極（１０６、１０８）にそれぞれ電気的に接続する、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
16. コンパートメント（３７；６７；７７）は、カートリッジホルダ（３０）、カートリッ
    ジホルダ（４０）の少なくとも遠位端を取り外し可能に覆う保護キャップ（６０）、また
    はハウジング（４）に取り外し可能に連結可能な付属デバイス（７０）に組み込まれる、
    請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。

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