JPWO2017110590A1 - 薬剤注入装置、カートリッジアダプタおよび薬剤注入システム - Google Patents

Abstract

カートリッジアダプタは、長手方向に伸びる筒状の内空間を有するシリンダ２０１、内空間において長手方向に移動可能に支持されるガスケット２０２および内空間に保持される薬剤を含む薬剤カートリッジを収納可能な空間を有するカートリッジホルダ１０３と、ガスケット２０２をシリンダ２０１の内空間において長手方向に移動させるピストン１０９と、ピストン１０９を移動可能に支持し、カートリッジホルダ１０３に接続されたピストンガイド１０４と、ピストンを長手方向に駆動するピストン駆動機構１１０とを備える。

Description

本願は、医療用の薬剤を注入する薬剤注入装置、カートリッジアダプタおよび薬剤注入システムに関する。

特定の疾病を患っている患者は、例えば、インスリン、成長ホルモン等の薬剤を１日に数回注射する必要がある場合がある。このような薬剤を患者が自分で注射するため、例えば、特許文献１および特許文献２に開示された薬剤注入装置が実現されている。

これらの文献に開示された薬剤注入装置は、本体と本体に装填可能な薬剤カートリッジによって構成され、本体に備えられたピストンで、薬剤カートリッジのプランジャを押し込むことによって、薬剤を注入する。

薬剤の用法等は一般に、患者および使用される薬剤に固有である。このため、薬剤注入装置と薬剤カートリッジの種類とは１対１で対応し、ある薬剤カートリッジに対しては、それ専用の薬剤注入装置が用いられる。

このため、複数種類の薬剤を注射する必要がある場合、薬剤の数に応じた複数の薬剤注入装置を用いて注射が行われる。

特開２０１２−５０８４７号公報 特表２０１４−５１６６３４号公報

利便性等を考慮すると、複数の薬剤カートリッジに対応した薬剤注入装置の実現が求められる。

本願の限定的ではないある例示的な一実施形態は、複数種類の薬剤カートリッジに対応した、薬剤注入装置、カートリッジアダプタおよび薬剤注入システムを提供する。

本開示のカートリッジアダプタは、長手方向に伸びる筒状の内空間を有するシリンダ、前記内空間において前記長手方向に移動可能に支持されるガスケットおよび前記内空間に保持される薬剤を含む薬剤カートリッジを収納可能な空間を有するカートリッジホルダと、前記ガスケットを前記シリンダの前記内空間において前記長手方向に移動させるピストンと、前記ピストンを移動可能に支持し、前記カートリッジホルダに接続されたピストンガイドと、前記ピストンを前記長手方向に駆動するピストン駆動機構とを備える。

本開示によれば、複数種類の薬剤カートリッジに対応した、薬剤注入装置、カートリッジアダプタおよび薬剤注入システムが提供される。

図１は、本実施形態の薬剤注入システムの一例の外観を示す斜視図である。 （ａ）は、カートリッジアダプタ１０１が薬剤注入装置１１に装填された薬剤注入システム１００を図１とは別の角度から見た斜視図であり、（ｂ）は、カートリッジアダプタを取り外した状態の薬剤注入システム１００の斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、カートリッジアダプタ１０１の外観の一例を示す斜視図であり、（ｃ）および（ｄ）は、ピストンガイド部１０４の長手方向の一端を拡大して示す斜視図である。 （ａ）から（ｃ）は、カートリッジアダプタ１０１に薬剤カートリッジ２００を装填する３つの状態を示す斜視図である。 図５は、カートリッジアダプタ１０１の構成部品を示す分解斜視図である。 （ａ）は、薬剤カートリッジ２００の構造を示す断面図であり、（ｂ）から（ｄ）は、カートリッジアダプタ１０１の動作を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、ピストン１０９が位置Ｐ１から位置Ｐ３まで移動する際にスライド部材１０８の移動を示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、筐体１２を水平な方向で分割し、取り除いた状態の薬剤注入装置１１の内部構造を示す斜視図であり、（ｃ）は、分割された筐体１２の反対側に位置する薬剤注入装置１１の内部構造を示す斜視図である。 図９は、薬剤注入装置１１のブロック図の一例を示す。 図１０は、筐体１２に挿入されたカートリッジアダプタ１０１の先端部分を拡大して示す斜視図である。 （ａ）から（ｄ）は薬剤注入装置１１内に装填された状態のカートリッジアダプタ１０１を取り外す過程における薬剤注入装置１１の構造を示している。 （ａ）および（ｂ）は、ロック機構を拡大して示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、脱落防止機構を拡大して示す斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、カートリッジアダプタ１０１のピストンギア１０５および薬剤注入装置１１の駆動ギア３５の近傍を拡大して示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、カートリッジアダプタ１０１のピストン１０９の台座１０９ａが位置Ｐ１（最も退避した位置）にある時、位置Ｐ１とＰ３との間にある時、および位置Ｐ３にある時の、第２識別情報検出器２４近傍を拡大して示す図である。 図１６は、原点検出器２４ｄと当接部３６との当接状態を示す部分拡大斜視図である。 図１７は、第２識別情報検出器２４の検出結果の一例を示す。 （ａ）および（ｂ）は、薬剤カートリッジ２００，２００’およびカートリッジアダプタ１０１、１０１’に付される外観的特徴の例を示す。 （ａ）から（ｄ）は、表示部に表示される外観的特徴の例を示す。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 薬剤注入システムの動作を示すフローチャートである。 （ａ）から（ｆ）は、それぞれ、薬剤注入装置１１の他の外観を示す左側面図、正面図、平面図、底面図、右側面図および背面図であり、（ｇ）は、（ｂ）のＡ−Ａ’断面図である。 （ａ）から（ｃ）は、図２７に示す薬剤注入装置１１の斜視図、下方斜視図および斜視図（蓋閉状態）である。 （ａ）および（ｂ）は、図２７に示す薬剤注入装置１１の各部の名称を示す参考図および透明部を示す参考図である。 （ａ）から（ｄ）は、薬剤注入装置１１の他の外観を示す斜視図であって、異なる先端形状を示す参考図１、異なる先端形状を示す参考図２、異なる先端形状の蓋閉状態を示す参考図１および異なる先端形状の蓋閉状態を示す参考図２である。

上述した用途の薬剤注入装置では、１つの薬剤カートリッジに充填されている薬剤は、複数回にわたって注射される。このため、異なる薬剤を注射する場合、使用途中の２以上の薬剤カートリッジを交換しながら１つの薬剤注入装置を使用することになる。

薬剤の注入量は複数の異なる薬剤カートリッジにおいて、同じではない場合があるため、薬剤カートリッジから薬剤を押し出すためのピストンは、薬剤カートリッジを交換するたびに、薬剤カートリッジから退避させる必要がある。その結果、薬剤カートリッジを交換する場合には注射が可能となるまでに時間を要する。また、正しい容量の注射を行うためには、薬剤カートリッジ交換のたびに、ピストンの原点等を正しく設定し、ピストンの移動を正確に制御する必要がある。さらに交換のたびにピストンを移動させるため、薬剤注入装置に備えられる電池の消耗が激しくなる。

本願発明者はこの様な課題に鑑み、複数種類の薬剤カートリッジに対応した、新規な薬剤注入装置、カートリッジアダプタ、薬剤注入システムおよび薬剤注入システムの制御方法を想到した。

本開示の薬剤注入装置、カートリッジアダプタ、薬剤注入システムおよび薬剤注入システムの制御方法の概要は以下の通りである。
［項目１］
長手方向に伸びる筒状の内空間を有するシリンダ、前記内空間において前記長手方向に移動可能に支持されるガスケットおよび前記内空間に保持される薬剤を含む薬剤カートリッジを収納可能な空間を有するカートリッジホルダと、
前記ガスケットを前記シリンダの前記内空間において前記長手方向に移動させるピストンと、
前記ピストンを移動可能に支持し、前記カートリッジホルダに接続されたピストンガイドと、
前記ピストンを前記長手方向に駆動するピストン駆動機構と、
を備えたカートリッジアダプタ。
［項目２］
前記ピストン駆動機構は、前記ピストンの外周に位置する雄ねじと、
前記雄ねじと噛み合う雌ねじが位置する内側面と、歯車が位置する外側面とを有するピストンギアと
を含む項目１に記載のカートリッジアダプタ。
［項目３］
前記収納する薬剤カートリッジの種別に応じた第１識別情報をさらに備える、
項目１に記載のカートリッジアダプタ。
［項目４］
前記第１識別情報は、前記カートリッジアダプタの外形の一部に位置する切り欠きまたは突起である、項目３に記載のカートリッジアダプタ。
［項目５］
前記薬剤カートリッジは、前記薬剤に応じた固有の外観的特徴を有し、
前記カートリッジアダプタは前記薬剤カートリッジの前記固有の外観的特徴に類似した外観的特徴を有する項目１から４のいずれかに記載のカートリッジアダプタ。
［項目６］
前記外観的特徴は色、模様および記号から選ばれる少なくとも１つである項目５に記載のカートリッジアダプタ。
［項目７］
前記薬剤カートリッジは、前記薬剤に応じた固有の第２識別情報を有し、
前記カートリッジホルダは、前記薬剤カートリッジの前記第２識別情報の少なくとも一部
を露出させる開口を有する、項目１から６のいずれかに記載のカートリッジアダプタ。
［項目８］
前記第２識別情報は、固有の色が付された着色領域である、
項目７に記載のカートリッジアダプタ。
［項目９］
未使用の前記薬剤カートリッジが前記カートリッジホルダに収納された状態で、前記ピストンは、前記ピストンの先端と前記ガスケットとの間に所定間隔を隔てて位置する最も後退した第１の位置と、前記ピストンの前記先端と前記ガスケットとが接触し、前記シリンダ内に前記ガスケットが最も挿入された第２の位置との間を移動可能である、
項目７に記載のカートリッジアダプタ。
［項目１０］
前記ピストンが前記第１の位置から前記ガスケットと接触する第３の位置まで移動するのに伴って前記長手方向に移動するスライド部材をさらに備え、
前記スライド部材は、前記カートリッジホルダの前記開口の一部を覆う遮蔽部と、前記遮蔽部に位置するスリットとを有し、
前記スライド部材が前記開口中で移動することにより、前記スリットが、前記薬剤カートリッジの前記着色領域を長手方向に走査する、項目９に記載のカートリッジアダプタ。
［項目１１］
前記スライド部材を前記薬剤カートリッジの前記シリンダの一端側へ付勢するばねをさらに含み、
前記スライド部材が前記シリンダの前記一端と接触した状態で、前記ばねは前記シリンダを前記シリンダの他端側へ付勢している、項目１０に記載のカートリッジアダプタ。
［項目１２］
前記カートリッジホルダは、前記薬剤カートリッジを挿入するための開口を有する本体と、前記開口を開閉可能に可動する蓋とをさらに含み、
前記スライド部材は、前記スライド部材が前記シリンダの前記一端と接触した状態で、前記蓋の一部と接触し前記蓋をロックする、
項目１１に記載のカートリッジアダプタ。
［項目１３］
項目１に記載のカートリッジアダプタを装填可能なアダプタ空間と、前記アダプタ空間に連通する開口とを有する筐体と、
前記アダプタ空間に装填された前記カートリッジアダプタの前記ピストン駆動機構と係合し、駆動力を伝達する駆動部と、
前記駆動部を制御する演算回路と、
メモリと
を備えた薬剤注入装置。
［項目１４］
前記カートリッジアダプタの前記ピストン駆動機構は、前記ピストンの外周に位置する雄ねじと、
前記雄ねじに嵌合する雌ねじが位置する内側面と、歯車が位置する外側面とを有するピストンギアとを含み、
前記駆動部は、モータと、前記モータから駆動力を受けて回転する駆動ギアとを含み、
前記カートリッジアダプタが前記アダプタ空間に装填された状態で、前記駆動部の駆動ギアは、前記ピストン駆動機構のピストンギアとかみ合う、項目１３に記載の薬剤注入装置。
［項目１５］
前記筐体の前記開口を開閉自在に可動する扉をさらに備え、
前記カートリッジアダプタが装填される際、前記扉が前記開口を開放し、
前記カートリッジアダプタが抜き取られると、前記扉が前記開口を閉塞する、
項目１３に記載の薬剤注入装置。
［項目１６］
装填検出器および第１識別情報検出器をさらに備え、
前記カートリッジアダプタは前記収納する薬剤カートリッジの種別に応じた第１識別情報をさらに備え、
前記装填検出器は、前記カートリッジアダプタが装填されたことを検出し、
前記第１識別情報検出器は、前記薬剤カートリッジの第１識別情報を検出する、
項目１３に記載の薬剤注入装置。
［項目１７］
表示部をさらに備え、
前記演算回路は、前記第１識別情報検出器の検出結果に基づき、前記表示部に前記薬剤カートリッジおよび前記カートリッジアダプタの外観的特徴に類似した特徴を表示させる、
項目１６に記載の薬剤注入装置。
［項目１８］
前記メモリは、注射スケジュールの情報を記憶しており、
前記演算回路は、注射スケジュールの情報と、前記装填検出器および前記第１識別情報検出器の検出結果に基づき、前記カートリッジアダプタが装填されていない場合および前記注射スケジュールと異なる薬剤のカートリッジアダプタが装填されている場合、装填すべき薬剤の種類に応じた前記外観的特徴に類似した表示を前記表示部に表示させる、
項目１６に記載の薬剤注入装置。
［項目１９］
前記アダプタ空間に配置された前記カートリッジアダプタと係合する係合部材と、前記係合部材と前記カートリッジアダプタとの係合を解除する解除レバーとを含むロック機構をさらに備える項目１３に記載の薬剤注入装置。
［項目２０］
前記ロック機構が解除された状態で前記カートリッジアダプタの前記アダプタ空間から脱落を抑制すために前記カートリッジアダプタと係合する脱落防止機構をさらに備える、項目１９に記載の薬剤注入装置。
［項目２１］
第２識別情報検出器をさらに備え、
前記薬剤カートリッジは、前記薬剤に応じた固有の第２識別情報を有し、
前記第２識別情報検出器は、前記薬剤カートリッジの前記第２識別情報を検出する、
項目１３に記載の薬剤注入装置。
［項目２２］
前記第２識別情報は前記薬剤に応じた固有の色が付された着色領域であり、
前記第２識別情報検出器は前記薬剤カートリッジの着色領域の色を検出する、
項目２１に記載の薬剤注入装置。
［項目２３］
前記第２識別情報検出器は、基台と、前記基台に位置する光検出器および発光素子とを含み、
前記カートリッジホルダは、前記薬剤カートリッジの前記着色領域の少なくとも一部を露出させる開口を有し、
未使用の前記薬剤カートリッジが前記カートリッジホルダに収納された状態で、前記ピストンは、前記ピストンの先端と前記ガスケットとの間に所定間隔を隔てて位置する最も後退した第１の位置と、前記ピストンの前記先端と前記ガスケットとが接触し、前記シリンダ内に前記ガスケットが最も挿入された第２の位置とを移動可能であり、
前記カートリッジアダプタは、前記ピストンが前記第１の位置から前記ガスケットと接触する第３の位置まで移動するのに伴って前記長手方向に移動するスライド部材をさらに備え、
前記スライド部材は、前記カートリッジホルダの前記開口の一部を覆う遮蔽部と、前記遮蔽部に位置するスリットとを有し、
前記スライド部材が移動することにより、前記スリットが、前記薬剤カートリッジの前記着色領域を長手方向に走査し、
前記第２識別情報検出器の基台が、前記カートリッジアダプタの前記スライド部材に連動して前記長手方向に移動することにより、前記第２識別情報検出器は、前記スライド部材の前記スリットから入射する光に基づき、前記色を検出する、
項目２２に記載の薬剤注入装置。
［項目２４］
項目１に記載のカートリッジアダプタと、
項目１３に記載の薬剤注入装置と
をそなえた薬剤注入システム。

以下、図面を参照しながら、本実施形態の薬剤注入システムの一例を詳細に説明する。以下で説明する薬剤注入システムは実施形態の一例である。実施形態は以下の形態に限られず、種々の改変が可能である。以下の説明で参照する図面において、分かり易さのため、説明で言及しない図面における参照符号を省略する場合がある。

（薬剤注入システムの構成）
［薬剤注入システムの外観］
図１は、本実施形態の薬剤注入システムの一例の外観を示す斜視図である。図１に示すように、薬剤注入システム１００は、薬剤注入装置１１とカートリッジアダプタ１０１とを含む。カートリッジアダプタ１０１は以下において説明するように薬剤カートリッジを収納する。図１は、カートリッジアダプタ１０１が薬剤注入装置１１に装填された状態を示している。

薬剤注入装置１１は、カートリッジアダプタ１０１を収納するアダプタ空間を有する筐体１２を含む。薬剤注入装置１１は、筐体１２に設けられ、薬剤注入装置１１を操作するための種々のボタンおよび薬剤注入装置１１の状態を示したり、操作者への指示を示したりするための表示部１５を備える。例えば、図１に示すように、筐体１２には、電源ボタン１３、注射（薬剤投与）ボタン１４、操作ボタン１６などが設けられる。電源ボタン１３は、例えば、薬剤注入装置１１の起動および停止を行うために用いられる。注射ボタン１４は、薬剤を注射するために用いられる。操作ボタン１６は、例えば、表示部に表示されたアイコンを移動させることによって表示部１５に表示された条件を選択したり、表示部に表示された数値を変化させたりするために用いられる。また、選択した条件あるいは数値を確定させるために用いられる。表示部１５は、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネル等である。また、表示部１５はタッチパネルであってもよく、電源ボタン１３、注射ボタン１４および操作ボタン１６の機能の少なくとも１つがタッチパネルで実現されてもよい。

薬剤注入装置１１は、筐体１２に設けられたロック解除レバー１８を備えていてもよい。ロック解除レバー１８は、カートリッジアダプタ１０１を取り外すために用いられる。ロック解除レバー１８の構造は以下に詳述する。また、薬剤注入装置１１は、筐体１２に設けられ確認窓１７を備えていてもよい。確認窓１７は筐体１２の開口であってもよいし、筐体１２の開口および開口に設けられたガラス、樹脂などの透明材料からなる部材であってもよい。確認窓１７は、装填されたカートリッジアダプタ１０１の位置に対応しており、確認窓１７から装填されたカートリッジアダプタ１０１の一部が見える。このため、操作者は、薬剤注入装置１１の電源がＯＦＦであり、表示部１５に何の情報が表示されていない状態でも、カートリッジアダプタ１０１が装填されていること、あるいは、装填されていないことを確認することができる。

なお、図示していないが、薬剤注入装置１１は、ブザー４３（図９）、スピーカー等の発音デバイスをさらに備えていてもよい。ブザーあるいはスピーカーなどから、警告音を発したり、上述した種々のボタンが押下され、入力が受け付けられたことを示す音声等を発することにより、より高い操作性を提供することができる。

図２（ａ）は、カートリッジアダプタ１０１が薬剤注入装置１１に装填された薬剤注入システム１００を図１とは別の角度から見た斜視図である。図２（ａ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１の先端には、針を取り付けるための針取付部１０２が設けられている。カートリッジアダプタ１０１を正しく薬剤注入装置１１に装填した状態において、針取付部１０２は筐体１２から突き出ている。針取付部１０２には患者の皮膚に挿入される針が取り付けられる。

図２（ｂ）は、カートリッジアダプタを取り外した状態の薬剤注入システム１００の斜視図である。筐体１２は、カートリッジアダプタ１０１を収納するアダプタ空間に連通する開口１２ａを有している。カートリッジアダプタ１０１を取り外した状態では、開口１２ａは、扉２０によって閉じられる。これにより、カートリッジアダプタ１０１を取り外した状態において、開口１２ａから筐体１２の内部へ異物が侵入するのを抑制することができる。

［カートリッジアダプタ１０１］
図３（ａ）および（ｂ）は、カートリッジアダプタ１０１の外観の一例を示す斜視図である。カートリッジアダプタ１０１は、針取付部１０２と、カートリッジホルダ１０３と、ピストンガイド部１０４とを含む。カートリッジホルダ１０３は薬剤カートリッジを収納する内空間を有している。カートリッジホルダ１０３およびピストンガイド部１０４は、収納される薬剤カートリッジの長手方向に伸びた形状を有している。カートリッジホルダ１０３の一端は、ピストンガイド部１０４の一端と接続されている。ピストンガイド部１０４は後述するピストンの移動をガイドする空間を有する。

カートリッジホルダ１０３の外面には、収納する薬剤カートリッジの種別に応じた外観的特徴を表示するために領域１０３ｒ１および領域１０３ｒ２を有する。領域１０３ｒ１および領域１０３ｒ２には、上述した外観的特徴が表示される。この外観的特徴は主として、操作者に呈示される。外観的特徴については以下において詳述する。

カートリッジアダプタ１０１は、上述したロック解除レバー１８が解除された状態で、カートリッジアダプタ１０１が重力などによって容易に薬剤注入装置１１から脱落するのを防止するための凹部１０４ｒが設けられている。図３（ａ）では凹部１０４ｒは、ピストンガイド部１０４の外面に設けられているが、カートリッジホルダ１０３に設けられていてもよい。ピストンガイド部１０４の外面であって、凹部１０４ｒの反対側の面には他の凹部１０４ｑが設けられている。

図３（ｃ）および（ｄ）は、ピストンガイド部１０４の長手方向の一端を拡大して示す斜視図である。カートリッジアダプタ１０１全体からみて、針取付部１０２が設けられていない端部、つまりピストンガイド部１０４の端部に、装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇおよびが設けられている。装填情報１０４ｈは、薬剤注入装置１１におけるカートリッジアダプタ１０１の装填の有無を検出するために用いられ、カートリッジアダプタ１０１が薬剤注入装置１１に装填された状態で、装填情報１０４ｈが薬剤注入装置１１に呈示される。薬剤注入装置１１は、装填情報１０４ｈの形態に対応した装填検出器を備える。図３（ｃ）および（ｄ）に示す例では、装填情報１０４ｈは、カートリッジアダプタ１０１の外形に設けられた凸部である。この場合、装填検出器として例えばマイクロスイッチを用いることができ、凸部によってマイクロスイッチが押下されるとマイクロスイッチがＯＮになり、装填検出器が装填を示す信号を出力する。

第１識別情報１０４ｇは、カートリッジアダプタ１０１の種別を識別するために用いられる。第１識別情報１０４ｇも、カートリッジアダプタ１０１が薬剤注入装置１１に装填された状態で、薬剤注入装置１１に呈示され、薬剤注入装置１１は、第１識別情報１０４ｇの形態に対応した第１識別情報検出器を備える。図３（ｃ）および（ｄ）に示す例では、第１識別情報１０４ｇは、それぞれ、カートリッジアダプタ１０１の外形に設けられた凹部および凸部である。第１識別情報１０４ｇが凹部か凸部であるかによって、２つの種別の薬剤カートリッジの情報を薬剤注入装置１１に呈示できる。この場合も第１識別情報検出器として、例えば、マイクロスイッチを用いることができる。

装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇは上述した例のように、構造的形状に限られず、種々の情報であってよい。例えば、装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇは、カートリッジアダプタ１０１の外面に設けられた導電体（領域）であったり、磁力（磁気領域）であったり、光学的特性であってもよい。具体的には、装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇとして導電体を設けるか否か、磁石を配置するか否か、遮光領域あるは反射領域を設けるか否かによって、これらの情報を付与してもよい。この場合、導電性、磁力および透光性を検出することにより、カートリッジアダプタの装填および種別を判別してもよい。また、装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇが付与される位置もピストンガイド部１０４の一端に限られず、他の位置であってもよい。

薬剤注入システム１００において、カートリッジアダプタ１０１と収納される薬剤カートリッジ２００と固有の対応関係を有しており、ある薬剤カートリッジ２００はこれに専用のカートリッジアダプタ１０１に収納される。しかし、ある薬剤用のカートリッジアダプタ１０１に他の薬剤カートリッジ２００を収納させることが可能である。この場合、カートリッジアダプタ１０１の上述した第１識別情報１０４ｇだけでは、正しい薬剤が注入されるかどうかを判断できない。以下において詳述するように、薬剤注入装置１１は、新しい（未使用の）薬剤カートリッジ２００がカートリッジアダプタ１０１に挿入された場合、最初に薬剤カートリッジ２００とカートリッジアダプタ１０１とが正しい対応関係にあるかどうかを判定する。このために、図３（ｂ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１は、カートリッジホルダ１０３に設けられた開口１０３ｇを有する。開口１０３ｇは収納された薬剤カートリッジ２００の外観の一部を露出させる。以下で説明するように薬剤カートリッジは、薬剤に応じた固有の第２識別情報２０５（図４（ａ））を外観に有し、この第２識別情報の少なくとも一部が開口１０３ｇから露出する。

外観的特徴が主として操作者に呈示されるのに対し、第２識別情報は、主として薬剤注入装置１１が検出するために用いられる。第２識別情報は、例えば、薬剤に固有の色が付された着色領域であってもよいし、薬剤に固有の数値に対応する１次元あるいは２次元のバーコードであってもよい。また、ＲＦＩＤなどのＩＣタグであってもよい。第２識別情報は例えばシリンダ２０１の外側面に設けられる。薬剤カートリッジ２００をカートリッジアダプタ１０１に収納する際、薬剤カートリッジ２００の長手方向に沿う中心軸周りの角度に特に制限がない場合には、どのような角度で薬剤カートリッジ２００を収納させても、開口１０３ｇから第２識別情報が露出するように、第２識別情報は、シリンダ２０１の外側面の全周にわたって帯状に設けられていてもよい。着色された帯の領域は１本であってもよいし、複数であってもよい。

図４（ａ）から（ｃ）はカートリッジアダプタ１０１に薬剤カートリッジ２００を装填する３つの状態を示す斜視図である。図４（ａ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１のカートリッジホルダ１０３は、薬剤カートリッジ２００を挿入するための開口１０３ｃを有する本体１０３ａと、蓋１０３ｂとを含む。蓋１０３ｂは回動軸を中心に回動可能であり、回動することによって、開口１０３ｃを開放したり閉じたりすることができる。蓋１０３ｂには側面が設けられており、薬剤カートリッジ２００を収納する空間１０３ｆが形成されている。

蓋１０３ｂを開けた状態で、薬剤カートリッジ２００は、針が取り付けられる先端２００ａを下にした状態、つまり先端２００ａから蓋１０３ｂの空間１０３ｆに挿入される。図４（ｂ）に示すように、蓋１０３ｂを本体１０３ａ側に倒すように回動軸を中心として回転させることにより、蓋１０３ｂが開口１０３ｃを閉じ、カートリッジアダプタ１０１内に薬剤カートリッジ２００が収納される。逆の手順をとることによって、薬剤カートリッジ２００をカートリッジアダプタ１０１から取り出すことができる。

図５は、カートリッジアダプタ１０１の構成部品を示す分解斜視図である。カートリッジアダプタ１０１は、カートリッジホルダ１０３、ピストンガイド部１０４、ピストンギア１０５、ギア押さえ１０６、ばね１０７、スライド部材１０８およびピストン１０９を含む。

ピストンガイド部１０４はピストンを摺動可能に支持する孔１０４ａを有する。ピストンギア１０５は、ピストンガイド部１０４およびギア押さえ１０６によって挟まれ、回転可能に支持される。ギア押さえ１０６はピストン１０９が挿入される貫通孔を有する。ピストンギア１０５の内側面には雌ねじ１０５ｅが設けられている。また、外側面にはギア１０５ｆが設けられている。

スライド部材１０８は、遮蔽部１０８ａと遮蔽部１０８ａに設けられたスリット１０８ｂを有する。また、ピストンを挿入する貫通孔を有する。

ピストン１０９は棒形状を有し、外側面に雄ねじ１０９ｅが設けられている。雄ねじ１０９ｅには、長手方向にそって、平坦部１０９ｆが設けられている。また、ピストン１０９の一端には薬剤カートリッジ２００のガスケット２０２を押下するための台座１０９ａ位置している。

ピストン１０９の台座１０９ａが位置していない一端から、スライド部材１０８、ばね、ギア押さえ１０６、ピストンギア１０５およびピストンガイド部１０４が順に挿入されている。この状態でピストンガイド部１０４は、カートリッジホルダ１０３の一端と接合されている。

カートリッジアダプタ１０１において、ピストン１０９の雄ねじ１０９ｅはピストンギア１０５の雌ねじ１０５ｅと噛み合う。薬剤注入装置１１から伝達される回転力によって、ピストンギア１０５が回転すると、回転力が雌ねじ１０５ｅと雄ねじ１０９ｅとの噛み合いによって、ピストン１０９に伝えられる。このため、ピストン１０９が回転する方向に力が働く。しかし、ピストン１０９の雄ねじ１０９ｅには平坦部１０９ｆが設けられており、平坦部１０９ｆと当接する規制面が例えば、ギア押さえ１０６またはピストンガイド部１０４の孔に設けられている。このため、ピストン１０９自体の回転が抑制され、ピストン１０９が長手方向に送られる。つまり、ピストンギア１０５が受けた回転力がピストン１０９の長手方向の駆動力に変換される。このように、ピストンギア１０５とピストン１０９の雄ねじ１０９ｅとはピストン駆動機構１１０を構成している。ピストン駆動機構１１０はこの構成に限られず、例えば、回転運動を往復運動に変換する公知の機械要素の組み合わせによって実現してもよい。例えば、ピストン１０９の側面にラックを設け、薬剤注入装置１１の駆動用ギアが直接ラックと噛み合うことによって、ピストン駆動機構１１０を構成してもよいし、さらにピニオンギアをカートリッジアダプタ１０１にそなえていてもよい。

［薬剤カートリッジ２００］
図６（ａ）を参照しながら、薬剤カートリッジ２００の構造を説明する。図６（ａ）に示すように薬剤カートリッジ２００は、シリンダ２０１、ガスケット２０２、キャップ２０３およびパッキン２０４を含む。シリンダ２０１は長手方向に伸びる筒状の内空間を有し、先端２００ａがすぼめられている。シリンダ２０１の内空間には、ガスケット２０２が位置しており、ガスケット２０２はシリンダ２０１内を摺動可能である。先端２００ａはパッキン２０４で封止され、さらにキャップ２０３で覆われている。ガスケット２０２で閉塞された内空間には、薬剤が保持されている。図６（ａ）に示されるように、ピストン１０９の台座１０９ａはガスケット２０２とのみ当接し、シリンダ２０１とは当接しない。

注射針２１０は、キャップ２１２と針管２１１とを有する。カートリッジアダプタ１０１の針取付部１０２に取り付けられる。針管２１１の後針が薬剤カートリッジ２００のキャップ２０３およびパッキン２０４に挿入される。

［カートリッジアダプタ１０１の動作］
図６（ｂ）から図６（ｄ）を参照しながら、カートリッジアダプタ１０１の動作を説明する。カートリッジアダプタ１０１に薬剤カートリッジ２００が収納される際には、ピストン１０９は薬剤カートリッジ２００と干渉しないよう、最も退避した位置にある。

この時、ピストン１０９の台座１０９ａの先端は位置Ｐ１にあり、薬剤カートリッジ２００の端部から所定の距離を隔てている。以下、ピストンの位置という場合には、台座１０９ａの先端の位置を意味する。ピストン１０９はピストンギア１０５と噛み合っているため、ピストンギア１０５が回転しない限り、長手方向には移動しない。この状態において、ばね１０７は圧縮されており、ばね１０７の力によって、スライド部材１０８を薬剤カートリッジ側へ付勢している。しかし、ピストン１０９の台座１０９ａがスライド部材１０８の貫通孔よりも大きいため、ピストンの台座１０９ａによって薬剤カートリッジ２００へ移動することはできない。

図６（ｃ）は、ピストンギア１０５が回転することによってピストン１０９が薬剤カートリッジ２００側へ送り出され、台座１０９ａの先端がガスケット２０２と接触した状態を示している。この時、ピストン１０９の台座１０９ａの先端は位置Ｐ３にある。

スライド部材１０８は、ばね１０７の力によって台座１０９ａが移動した分だけ薬剤カートリッジ２００側へ移動する。その結果、スライド部材１０８が薬剤カートリッジ２００のシリンダ２０１の端部と接触する。この状態でばね１０７は完全に復元しておらず、まだ圧縮された状態である。このため、ばね１０７の力がスライド部材１０８を介して薬剤カートリッジ２００のシリンダに加わり、薬剤カートリッジ２００のシリンダ２０１は針取付部１０２側へ付勢される。この付勢は以降、ピストン１０９が退避し、台座１０９ａがガスケット２０２から離れるまで続く。一方、ガスケット２０２は、ピストンが退避するまで、ピストン１０９の台座１０９ａと接触した状態を保つ。

この構造のため、ピストン１０９の台座１０９ａがガスケットと接触している間、シリンダ２０１もばね１０７の力で保持された状態となり、カートリッジアダプタ１０１内で薬剤カートリッジ２００は全体が移動しないように保持された状態を維持される。その結果、この状態で注射針２１０を薬剤注入装置１１に取り付ける際、注射針２１０の後針２１１ａのパッキン２０４に挿入される穿刺抵抗が生じても、抵抗は薬剤カートリッジ２００全体に抗力としておよび、シリンダ２０１の内圧は変化しない。よって後針２１１ａが薬剤カートリッジ２００のパッキン２０４に挿入されても、保持されている薬剤が針管２１１から吐出することが抑制される。その結果、薬剤カートリッジ２００内の薬剤が注射針の取り付けによって減少することが抑制され、薬剤注入装置１１における薬剤カートリッジ２００内の薬剤量の管理精度が高められる。

また、図６（ｃ）に示すように、スライド部材１０８がシリンダ２０１と接触するようにピストン１０９の台座１０９ａが位置Ｐ３へ移動すると、カートリッジホルダ１０３の蓋１０３ｂに設けられた凹部１０３ｄにスライド部材１０８に設けられた凸部１０８ｄが嵌合する。その結果、蓋１０３ｂがロックされ、蓋１０３ｂを回転させることができなくなる。これにより、操作者が誤って蓋１０３ｂを開け、使用中の薬剤カートリッジ２００を他の種類の薬剤カートリッジ２００と交換することを防止することができる。また、ピストン１０９が薬剤カートリッジ２００に挿入された状態で、蓋１０３ｂが開けられ、無理やり薬剤カートリッジ２００が取り外されることにより、カートリッジアダプタ１０１や薬剤カートリッジ２００が破損することを防止することができる。

ピストン１０９がＰ３の位置にある状態から、１回の投与量に相当する分だけピストン１０９がシリンダ２０１内に挿入され、シリンダ２０１内に保持されている薬剤が注射される。１回分の薬剤が排出された後、ピストン１０９はその位置を維持し、この状態で、カートリッジホルダ１０３を薬剤注入装置１１から取り外すことが可能である。上述したように、カートリッジアダプタ１０１の蓋１０３ｂは、通常の操作では開けることができない。また、ピストン１０９はピストンガイド部１０４によって保護された状態にあるため、カートリッジアダプタ１０１が取り外されても、通常の使用においては、ピストン１０９が移動することはない。このため、取り外したカートリッジアダプタ１０１を安全および安定して保管することが可能である。また、取り外す際ピストン１０９を退避させる必要がないため、薬剤の投与後、比較的短時間で、カートリッジアダプタ１０１を取り外すことができる。

また、再度カートリッジアダプタ１０１を薬剤注入装置１１に装填する場合、ピストン１０９はすぐに薬剤を投与できる位置にある。したがって、カートリッジアダプタ１０１の再装填時に、投与可能な位置までピストンを移動させる必要がなく、薬剤注入装置１１を起動させた後、比較的短時間で注射を行うことができる。したがって、複数のカートリッジアダプタ１０１を交換しながら１日に複数回、薬剤注入装置１１を用いて注射を行う場合でも、カートリッジアダプタ１０１の装填や取り外しに要する時間が短いことによって、１回の注射に要する時間を短くすることができ、操作者に負担が少ない操作性を提供することができる。また、ピストン１０９の移動量が少ないため、薬剤注入装置１１に備える電池の容量を小さくすることができ、携帯性に優れた小型の薬剤注入装置１１を実現することができる。

図６（ｄ）は、複数回の投薬の結果、ガスケット２０２がシリンダ２０１内に最も押し込まれた状態を示す。この状態で、ピストン１０９の台座１０９ａの先端は位置Ｐ２にある。シリンダ２０１の形状等に依存し、ガスケット２０２が移動可能な範囲をすべて移動しても、シリンダ２０１内に排出できない薬剤が残っていてもよい。

利用可能な薬剤がすべて注射され、使用中の薬剤カートリッジ２００を新しい薬剤カートリッジと交換する場合には、ピストン１０９が図６（ｂ）の状態つまり位置Ｐ１まで退避するように、薬剤カートリッジ２００が装填された薬剤注入装置１１がピストン１０９を駆動させる。

また、以下において詳述するように、薬剤カートリッジ２００中の薬剤の使用期限が超えた場合、あるいは、１回の投与量よりも薬剤カートリッジ２００中の薬剤の残量が少ない場合には、ピストン１０９がＰ２の位置に達していなくても薬剤カートリッジ２００を交換してもよい。この場合にも、ピストン１０９を図６（ｂ）に示す位置Ｐ１まで退避させることによって、薬剤カートリッジ２００をカートリッジアダプタ１０１から取り出すことができる。

図７（ａ）および（ｂ）は、ピストン１０９が位置Ｐ１から位置Ｐ３まで移動する際にスライド部材１０８の移動を示す斜視図である。スライド部材１０８は遮蔽部１０８ａを有し遮蔽部１０８ａにスリット１０８ｂが設けられている。薬剤カートリッジ２００のシリンダ２０１の側面には、帯状の第２識別情報が付されている。上述したように、位置Ｐ１からピストン１０９の移動にともない、スライド部材の遮蔽部１０８ａに設けられたスリット１０８ｂが第２識別情報２０５を走査する。スリット１０８ｂを介して薬剤注入装置１１側に設けた発光素子および光検出素子で第２識別情報２０５から反射する光を検出することによって、第２識別情報２０５を検出することができる。詳細については後述する。

［薬剤注入装置１１の構造］
図８（ａ）および（ｂ）は筐体１２を水平な方向で分割し、上半分の筐体１２を取り除いた状態の薬剤注入装置１１の構造を示す斜視図である。図９は薬剤注入装置１１のブロック図の一例を示す。薬剤注入装置１１は、筐体１２内に設けられた電池２１、駆動部３２、第２識別情報検出器２４、ロータリーエンコーダ２５、原点検出器２４ｄ、装填検出器２９、第１識別情報検出器２８および制御基板３１を含む。

電池２１は、駆動部３２、制御基板３１等に電力を供給する。電池２１は、１次電池であってもよいし、２次電池であってもよい。２次電池を用いる場合には、薬剤注入装置１１は、充電回路等、２次電池を充電するための回路をさらに備えている。

駆動部３２は駆動力を発生し、カートリッジアダプタのピストンギア１０５を回転駆動させる。駆動部３２は、例えば、モータ２２と、変速機２３と駆動ギア３５とを含む。モータ２２には種々の小型モータを用いることができる。変速機２３は、モータ２２の回転速度を減じ、回転力を駆動ギア３５に伝達する。モータ２２または変速機２３にはロータリーエンコーダ２５が設けられていることが好ましい。ロータリーエンコーダ２５は、モータ２２または変速機２３の１つのギアの回転数をパルス信号に変換し、出力する。モータ２２が、ブラシレスモータである場合には、ブラシレスモータに備えられているホール素子からモータの回転数を検出してもよい。

第２識別情報検出器２４は薬剤カートリッジ２００の外側面に位置する第２識別情報２０５を検出する。詳細は以下で説明する。制御基板３１は、制御部（演算回路、ＣＰＵ）４１、メモリ４２、カレンダークロック４６、モータドライバ４４を含む。演算回路４１は、メモリ４２から読み込まれたコンピュータプログラムを実行することにより、コンピュータプログラムの手順にしたがって他の回路および構成要素に命令を送る。命令を受けた各構成要素は、本明細書において説明されるように動作して、各機能を実現する。コンピュータプログラムの手順は、以下において説明する添付の図面におけるフローチャートによって示されている。

メモリ４２は、揮発性であってもよいし、不揮発性であってもよい。メモリ４２は、好ましくは不揮発性ＲＡＭである。メモリ４２は一時的でない（non-transitory）、コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例である。メモリ４２は、薬剤注入システム１００を使用するものに適切な薬剤の注射スケジュールがあらかじめ記憶されている。注射スケジュールは、１日あるいは１週間等、所定の期間における、注射すべき薬剤の種類および投与量、注射のタイミング等に関するデータを含む。注射スケジュールは例えば、投薬の処方に従い、患者、医師、技師等が入力を行う。

カレンダークロック４６は、時計およびカレンダ機能を備え、注射スケジュールにおける時間軸の基準となる日付および時刻情報を提供する。モータドライバ４４は、演算回路４１から出力される制御信号に基づき、モータ２２を駆動する電力を電池２１から生成する。

この他、図１を参照して説明したように、演算回路４１は、電源ボタン１３、注射ボタン１４、操作ボタン１６からの入力を受け付ける。また、演算回路４１は、表示部１５へ種々の情報を出力し、表示部１５に情報を表示させる。さらに、演算回路４１は原点検出器２４ｄ、装填検出器２９および第１識別情報検出器２８から検出信号を受け付ける。

薬剤注入装置１１において、カートリッジアダプタ１０１のピストン１０９の位置は、ロータリーエンコーダ２５から得られるパルスカウント等のモータ２２の回転に関する情報に基づき決定される。このピストン１０９の位置は、複数のカートリッジアダプタ１０１が交換して用いられる場合には、カートリッジアダプタ１０１ごとに決定され、メモリ４２に記憶される。具体的には、モータ２２の回転数からピストン１０９がどの位置にあるかが決定される。また、所定の薬剤を注射するためのピストン１０９の移動量が決定され、それに必要なモータ２２の回転数が決定される。ピストン１０９の位置およびモータ２２の回転数は原点検出器２４ｄの検出信号による原点（ピストン１０９の位置およびタイミング）を基準として決定される。

図８（ａ）および（ｂ）に示すように、筐体１２はカートリッジアダプタ１０１の大部分を収納するアダプタ空間１２ｂと、アダプタ空間１２ｂに連通する開口１２ａを含む。開口１２ａ近傍の筐体１内部には扉２０が設けられており、図８（ａ）に示すように、付勢体３３によって、扉２０が常時閉まる方向に付勢されている。付勢体３３は例えば、引っ張りばねである。図８では回転軸を中心に回動する扉２０を示しているが、扉２０はスライドすることにより開口１２ａを開閉してもよい。また、扉２０は例えば２分割されており、両開き扉であってもよい。

筐体１２内のアダプタ空間１２ｂに近接して、係合部材３０および脱落防止部材２６が設けられている。係合部材３０は付勢体２７により付勢されている。また、係合部材３０は筐体１２に設けられロック解除レバー１８に機械的に接合されている。係合部材３０は図８に示す例では爪である。また、付勢体２７は板ばねである。これらの構造はカートリッジアダプタ１０１の取り外しをロックしたり、カートリッジアダプタ１０１が意図せずに脱落するのを抑制する。

図８（ｃ）は、分割された筐体１２の反対側に位置する薬剤注入装置１１の構造を示す斜視図である。図８（ｃ）に示すように、アダプタ空間１２ｂの最も奥の部分に、装填検出器２９および第１識別情報検出器２８が設けられている。

図１０は、筐体１２に挿入されたカートリッジアダプタ１０１の先端部分を拡大して示す斜視図である。図１０に示すように、ピストンガイド部１０４の先端には、第１識別情報１０４ｇおよび装填情報１０４ｈが設けられている。上述したように第１識別情報１０４ｇおよび装填情報１０４ｈはカートリッジアダプタ１０１の外形に設けられた凹部または凸部である。第１識別情報検出器２８および装填検出器２９は例えば、それぞれ微小なボタン２８ａおよび微小ボタン２９ａを有するマイクロスイッチであり、第１識別情報１０４ｇおよび装填情報１０４ｈに対応する領域にそれぞれ位置している。図１０では、第１識別情報１０４ｇは凹部であり、ボタン２８ａが押し下げられないことによって、第１識別情報検出器２８は、検出信号を出力しない。また、装填情報１０４ｈは凸部であり、ボタン２９ａ押し下げられることによって、装填検出器２９が検出信号を出力する。

これにより、薬剤注入装置１１は、カートリッジアダプタ１０１の装填を検出することができる。また、異なる薬剤カートリッジが収納されたカートリッジアダプタ１０１の種類を識別することができる。

カートリッジアダプタ１０１の外形に設けられた凹部または凸部によって第１識別情報１０４ｇを構成する場合、第１識別情報１０４ｇが１つであれば、１つの第１識別情報１０４ｇにつき、２種類のカートリッジアダプタ１０１を識別できる。したがって、２つの第１識別情報１０４ｇを設ければ４種類のカートリッジアダプタ１０１を識別できる。第１識別情報１０４ｇの数は、必要に応じて設ければよく、また、第１識別情報１０４ｇを設ける位置も図１０に示す例に限られない。

また、装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇが導体である場合には、検出器として、例えば、導体と接触する位置に配置される２つの端子を用いることができる。装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇが磁力である場合には、検出器として磁気センサ等を用いることができる。さらに装填情報１０４ｈおよび第１識別情報１０４ｇが光学的特性である場合には、検出器として発光素子と発光素子から出射する光を検出する光センサを用いることができる。

［カートリッジアダプタ１０１の薬剤注入装置１１へ装填・取り外し］
次に図１１から図１４を参照しながら、カートリッジアダプタ１０１の薬剤注入装置１１へ装填、取り外しと、薬剤注入装置１１における、カートリッジアダプタ１０１のロック機構および脱落防止機構とを説明する。図１１（ａ）から（ｄ）は薬剤注入装置１１内に装填された状態のカートリッジアダプタ１０１を取り外す過程における薬剤注入装置１１の構造を示している。

図１１（ａ）に示すように、カートリッジアダプタ―１０１が装填された状態において、係合部材３０はカートリッジアダプタ１０１に設けられた凹部１０４ｑと係合している。係合部材３０は、ロック解除レバー１８と機械的に接続されている。これらはロック機構を構成している。図１２（ａ）はロック機構を拡大して示す斜視図である。

また、脱落防止部材２６がカートリッジアダプタ１０１の凹部１０４ｒと係合している。これらは脱落防止機構を構成している。図１３（ａ）は脱落防止機構を拡大して示す斜視図である。これら２つの機構はカートリッジアダプタ１０１のピストンガイド部１０４を挟むように配置されている。このため、この状態では、カートリッジアダプタ１０１を図１１（ａ）におい示す矢印の方向に引き抜こうとしても、２つの機構の係合によってカートリッジアダプタ１０１は移動できない。よって、例えば、操作者が誤ってカートリッジアダプタ１０１を取り外そうとしても、カートリッジアダプタ１０１が移動するのを防止することできる。

図１１（ｂ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１を取り外す場合には、操作者がロック解除レバー１８を矢印で示す方向にスライドさせる。これにより、ロック解除レバー１８に接続した係合部材が、回動軸を中心に回動し、図１２（ｂ）に示すように、係合部材の爪がカートリッジアダプタ１０１の凹部１０４ｑから離間する。つまり、ロックが解除される。しかしこの状態では、脱落防止部材２６と凹部１０４ｑとは係合したままであり、ロック機構を解除しただけでは、カートリッジアダプタ１０１は脱落することはない。このため、操作者がカートリッジアダプタ１０１を取り外そうとして、ロック機構を解除しただけで、予期せずに重力等によってカートリッジアダプタ１０１が脱落するのを抑制することができる。

図１１に示す形態では、係合部材３０は、付勢体２７により付勢されている。このため、ロック解除レバー１８を矢印の方向にスライドさせ、ロックを解除した後、ロック解除レバー１８から手指を離すと、付勢体２７の付勢力によって、係合部材３０の爪は再び凹部１０４ｑに挿入される。また、ロック解除レバー１８も矢印と反対の方向に移動する。このため、ロックされた状態に戻る。

図１１（ｃ）に示すように、ロック解除レバー１８をスライドさせた状態でカートリッジアダプタ１０１を矢印の方向に引っ張ると、図１３（ｂ）に示すように、脱落防止部材２６がカートリッジアダプタ１０１の凹部１０４ｒの壁をのり越え、脱落防止機構の係合が解除される。また、ロック機構の係合部材３０の爪が凹部１０４ｑから離間し、凹部１０４ｑの外へ出る。この状態で、カートリッジアダプタ１０１をさらに矢印の方向に引っ張ると、図１１（ｄ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１を完全に取り外すことができる。カートリッジアダプタ１０１の全体が完全にアダプタ空間１２ｂ外に位置するように取り外すと、付勢体３３の付勢力によって、開口１２ａを扉２０が自動的に閉塞する。このため、操作者が扉２０を閉め忘れることがなく、また、扉２０の開閉を操作者が気にする必要がない。

カートリッジアダプタを薬剤注入装置１１に装填する場合、カートリッジアダプタ１０１のピストンガイド部１０４の先端を開口１２ａの扉２０へ押し当て、筐体１２の内部へカートリッジアダプタ１０１を挿入する。この場合には、脱落防止部材２６および付勢体２７の付勢力に抗してカートリッジアダプタ１０１を挿入することにより、図１１（ａ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１の挿入が完了する。この時、係合部材３０はカートリッジアダプタ１０１の凹部１０４ｑと係合し、脱落防止部材２６がカートリッジアダプタ１０１の凹部１０４ｒと係合している。

図１４（ａ）および（ｂ）は、カートリッジアダプタ１０１のピストンギア１０５および薬剤注入装置１１の駆動ギア３５の近傍を拡大して示す斜視図である。カートリッジアダプタ１０１を薬剤注入装置１１に挿入する場合、カートリッジアダプタ１０１のピストンギア１０５を薬剤注入装置１１の駆動ギア３５と噛み合わせる必要がある。しかし、ピストンギア１０５および駆動ギア３５の停止状態の回転角度によっては、２つのギアの歯が当接し、カートリッジアダプタ１０１が挿入できなかったり、不適切な状態で挿入されることが考えられる。

このような不具合を避けるため、図１４（ａ）に示すように駆動ギア３５の各歯の開口１２ａ側の端面にはテーパー３５ａを設けることが好ましい。また、図１４（ｂ）に示すようにピストンギア１０５の各歯のピストンガイド部１０４側の端面にはテーパー１０５ｆａを設けることが好ましい。これにより、カートリッジアダプタ１０１の挿入時に、ピストンギア１０５の歯が駆動ギア３５の歯と当接する状態であっても、駆動ギア３５のテーパー３５ａとピストンギア１０５のテーパー１０５ｆａとが当接し、カートリッジアダプタ１０１の挿入の力が、少なくとも一方のギアを少し回転させるように働く。よって、一方のギアの歯が他方のギアの溝に挿入され、カートリッジアダプタ１０１のピストンギア１０５を薬剤注入装置１１の駆動ギア３５と正しく噛み合わせることができる。その結果、カートリッジアダプタ１０１の薬剤注入装置１１への装填の際、操作者がこれらのギアの回転角度位置を注意することなく、短い時間でカートリッジアダプタ１０１をスムーズに挿入することができる。つまり、カートリッジアダプタ１０１の装填時における操作者の負担を軽減することができる。

このように、本実施形態によれば、薬剤注入装置１１へのカートリッジアダプタ１０１の装填および取り外しに際し、高い安全性および操作性が提供される。また、カートリッジアダプタ１０１の交換に要する時間が短く、かつ、交換が容易であるため、カートリッジアダプタ１０１の交換回数が増えても、操作者に与える負担が少ない。

［第２識別情報検出器２４の構造および動作］
図１５から図１７を参照しながら、第２識別情報検出器２４の構造および動作を詳細に説明する。上述したように、本実施形態において、カートリッジアダプタ１０１の種類と収納される薬剤カートリッジ２００の種類とは１対１で対応しており、あるカートリッジアダプタ１０１に挿入される薬剤カートリッジ２００の種類は決められている。しかし、対応していない薬剤カートリッジ２００を収納させることも可能である。このため、薬剤注入装置１１は、カートリッジアダプタ１０１の薬剤カートリッジ２００が交換された場合、薬剤カートリッジ２００に付された第２識別情報２０５、つまり、薬剤に固有の色を検出し、薬剤カートリッジ２００の種別を特定する。

図１５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、カートリッジアダプタ１０１のピストン１０９の台座１０９ａが位置Ｐ１（最も退避した位置）にあるとき、位置Ｐ１と位置Ｐ３との間の位置にあるとき、および、位置Ｐ３にある時の、第２識別情報検出器２４近傍を拡大して示す図である。

図１５（ａ）に示すように、第２識別情報検出器２４は基台２４ｃと基台２４ｃに設けられた光検出器２４ａと、発光素子２４ｂと原点検出器２４ｄとを含む。基台２４ｃは、筐体１２において、ピストン１０９の移動方向である長手方向にスライド可能に支持され、付勢体３４によって、開口１２ａ側に付勢されている。本実施形態では、発光素子２４ｂは赤、青、緑の光を出射し、光検出器２４ａは白色光の領域で光の強度を検出することができる。発光素子２４ｂは例えば、ＲＧＢの光を別々に発光させることのできるＬＥＤであり、光検出器２４ａは、フォトダイオードなどである。

カートリッジアダプタ１０１が薬剤注入装置１１に挿入されると、カートリッジアダプタ１０１のスライド部材１０８の遮蔽部１０８ａの一端と、基台２４ｃの突起２４ｅと当接することによって、基台２４ｃは図１５（ａ）において矢印の方向へ移動させられる。この状態で、遮蔽部１０８ａのスリット１０８ｂは、光検出器２４ａおよび発光素子２４ｂの位置と対応しており、スリット１０８ｂを介して、発光素子２４ｂが光をカートリッジアダプタ１０１の薬剤カートリッジ２００のシリンダ２０１の側面を照射し、側面から反射することにより得られた光を、スリット１０８ｂを介して光検出器２４ａが検出する。

薬剤カートリッジの交換時には、ピストン１０９が位置Ｐ１にあり、ピストン１０９が最も退避している。このため、交換した薬剤カートリッジ２００が収納されたカートリッジアダプタ１０１が装填された状態でもピストン１０９は位置Ｐ１にある。この時、ピストン１０９の台座１０９ａはガスケット２０２と接触しておらず、スライド部材１０８もシリンダ２０１から離れている。シリンダ２０１の外側面には色領域である第２識別情報２０５が付されている。遮蔽部１０８ａのスリット１０８ｂは、第２識別情報２０５よりも薬剤カートリッジ２００の端部側に位置している。また、原点検出器２０４ｄは、筐体１２に設けられた当接部３６と当接している。

図１５（ｂ）に示すように、駆動ギア３５の回転によって、ピストンギア１０５が回転し、ピストン１０９を矢印の方向に移動させる。これに伴い、ばね１０７で付勢されたスライド部材１０８も矢印方向に移動する。その結果、付勢体３４で付勢された第２識別情報検出器２４の基台２４ｃも矢印の方向へ移動する。スライド部材１０８は基台２４ｃと矢印方向へ一緒に移動するため、遮蔽部１０８ａのスリット１０８ｂを介して、光検出器２４ａおよび発光素子２４ｂがシリンダ２０１の外側面を走査する。図１６に示すように、基台２４ｃの移動に伴い、原点検出器２４ｄと当接部３６との当接状態が解除される。この時の原点検出器２４ｄからの信号に基づき、例えば、ロータリーエンコーダ２５の回転数と、ピストン１０９の位置とを対応させ、ピストン１０９の位置の原点およびモータの回転数原点（ゼロ）に設定することができる。原点検出器２４ｄと当接部３６との当接の解除は位置Ｐ１と位置Ｐ３との間であれば、どこであってよい。つまり、ピストンが位置Ｐ３に達し、薬剤の注入可能な状態になるまでに原点が決定さればよい。

図１５（ｃ）に示すように、ピストン１０９をさらに移動させると、台座１０９ａがガスケット２０２に当接し、スライド部材１０８がシリンダ２０１の端部と当接し、ピストン１０９が位置Ｐ３に達する。この状態で、遮蔽部１０８ａのスリット１０８ｂは第２識別情報２０５を超えてシリンダ２０１の先端２０１ａ側に位置している。このため光検出器２４ａおよび発光素子２４ｂの第２識別情報２０５の走査が完了する。また、モータの回転を停止し、ピストン１０９の移動を停止させる。これにより、ピストン１０９の薬剤の注入の行える位置へ移動が完了する。位置Ｐ３でピストン１０９を停止させるのは、例えば、上述の原点検出からモータの回転数をカウントし、あらかじめ定められた距離だけピストン１０９を移動させることによって行うことができる。

光検出器２４ａおよび発光素子２４ｂによる第２識別情報２０５の検出は、例えば、赤、青、緑の光を照射し、それぞれの色で照射した時の光検出器２４ａの検出強度と位置（時間）とを取得する。ピストン１０９を例えば微小量Δｘだけ移動させ、ピストンの移動を停止した状態で赤、青、緑の順で光を照射し、それぞれの光の照射した時の光の強度を取得する。これを、位置Ｐ１と位置Ｐ３との間で繰り返して行う。あるいは、位置Ｐ１から位置Ｐ３へピストンを移動させながら、まず赤の光を連続的に照射し、それぞれの光の照射した時の光の強度を取得する。ピストンが位置Ｐ３まで達したら、ピストンの位置を位置Ｐ１まで戻す。これを、青および緑についても繰り返し行ってもよい。

図１７は、第２識別情報検出器２４の検出結果の一例を示す。図に１７に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の光を照射した場合の光の強度を示す。横軸は、スリット１０８ｂの位置を示し縦軸は強度を示す。第２識別情報２０５の領域において、照射する光により強度が異なっている。これは、第２識別情報２０５に色が付されており、反射光の強度が、使用する光と付された色との組み合わせで異なるからである。図１７の例では、第２識別情報２０５は異なる２色の帯の領域を含む。第２識別情報２０５の両端では、色が付されていない部分の影響を受けるため、検出結果は、２色の帯の色以外の影響を含んでいる。また、２色の帯が接する領域近傍では２つの色の影響を受けている。しかし、図１７において、例えば、Ｂ１およびＢ２で示す領域はこれらの影響が少ない。このため、Ｂ１およびＢ２における３色の検出結果を用いれば、第２識別情報２０５に付された色を識別することができる。

例えば、Ｂ１あるいはＢ２における、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の信号強度の大小のみで色を識別してもよい。具体的には、それぞれの色での検出強度をＳＲ、ＳＧ、ＳＢで示す場合、３つの信号の強度の大小関係、例えば、ＳＲ＞ＳＧ＞ＳＢ、ＳＧ＞ＳＲ＞ＳＢ、ＳＢ＞ＳＲ＞ＳＧ等のどの関係が満たされるかによって、色を識別し得る。第２識別情報２０５に付された色そのものを判別する必要はなく、あらかじめ使用される色が決まっているので、使用される色がどのような信号強度の大小関係を満たすかで識別し得る。

このように構成された第２識別情報検出器２４を用いることにより、薬剤カートリッジ２００を交換した後、最初にカートリッジアダプタ１０１を薬剤注入装置１１に装填し、ピストン１０９を薬剤が注入可能な位置にまで移動させる間に、第２識別情報を識別することができる。したがって、薬剤カートリッジ２００の識別に余分な時間をかけることがなく、薬剤カートリッジ２００を交換した場合でも短い時間で薬剤注入装置１１を使用することができる。

また、第２識別情報検出器２４により、第２識別情報の色を識別する際、スライド部材１０８の遮蔽部１０８ａのスリット１０８ｂを介して検出を行う。このため、光検出器２４ａに入射する光を制限することができ、種々の使用環境にあっても周囲の照明環境や明るさ等に影響されず、正確な第２識別情報の識別を行うことができる。よって、使用環境による影響を受けず、正確に薬剤管理を行うことができる。

［外観的特徴の呈示］
図１８（ａ）および（ｂ）は、薬剤カートリッジ２００，２００’およびカートリッジアダプタ１０１、１０１’に付される外観的特徴の例を示す。上述したように外観的特徴は主として操作者のために呈示される。

外観的特徴は、色、模様および記号から選ばれる少なくとも１つであり、これらの組み合わせでもよい。例えば、図１８（ａ）に示すように、薬剤カートリッジ２００および２００’は、所定の色で白抜きの数字が示された外観的特徴２２０ａおよび２２０ｂ（色と記号の組み合わせ）を有していてもよい。図１８（ａ）では異なる色を白黒の濃淡で示している。操作者は外観的特徴２２０ａと外観的特徴２２０ｂとの数字および色がことなることにより、薬剤カートリッジ２００’と薬剤カートリッジ２００とは異なる薬剤が充填されていることを直感的に認識できる。

図１８（ｂ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１および１０１’の領域１０３ｒ２に付される外観的特徴１２０ａおよび１２０ｂは、それぞれ外観的特徴２２０ａおよび２２０ｂと同じ数字が付されており、また、同じ色が用いられている。また、領域１０３ｒ１には、外観的特徴２２０ａおよび外観的特徴２２０ｂとおなじ外観的特徴１２１ａおよび外観的特徴１２１ｂが付されている。これによって、操作者は、カートリッジアダプタ１０１には、薬剤カートリッジ２００を使用し、カートリッジアダプタ１０１’には薬剤カートリッジ２００’を使用すべきであることを容易に理解できる。

外観的特徴１２０ａおよび１２０ｂは、挿入方向を示す記号および文字が示されており、外観的特徴２２０ａおよび外観的特徴２２０ｂと同一ではない。しかし、同じ数字が示されており、同じ色が用いられているため、外観的特徴１２０ａと外観的特徴２２０ａとは類似しており、操作者はこれらの特徴が対応していることを理解する。

薬剤カートリッジ２００およびカートリッジアダプタ１０１にこのような外観的特徴を付すことにより、操作者による薬剤の取り違えの可能性を低減することができる。また、認識および識別しやすい外観的特徴を用いることにより、判断に時間を要することなく、適切な薬剤カートリッジを選択することができる。

また、薬剤注入装置１１の表示部１５に上述した外観的特徴またはこれに類似する外観的特徴を表示してもよい。図１９（ａ）および（ｂ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１を薬剤注入装置１１に装填した状態では、カートリッジアダプタ１０１の外観の大部分は薬剤注入装置１１から露出しない。このため、たとえば、薬剤注入装置１１は、カートリッジアダプタ１０１の第１識別情報を検出した結果に基づき、上述した外観的特徴を表示してもよい。これにより、操作者は、カートリッジアダプタ１０１がほとんど見えない状態でも、装填されているカートリッジアダプタ１０１を確認することができる。また、図１９（ａ）および（ｂ）に示すように、カートリッジアダプタ１０１の外観的特徴１２１ａが露出している場合には、表示部１５に表示された外観的特徴と、カートリッジアダプタ１０１の外観的特徴１２１ａとが一致していることにより、薬剤注入装置１１が正しく動作していることも確認できる。

また、図１９（ｃ）および（ｄ）に示すように、表示部１５は、メモリ４２に記憶された注射スケジュールの情報および第１識別情報検出器２８の検出結果に基づき、カートリッジアダプタ１０１が装填されていない場合および注射スケジュールと異なる薬剤のカートリッジアダプタ１０１が装填されている場合、装填すべき薬剤の種類に応じた外観的特徴またはこれに類似した特徴を表示させてもよい。

（薬剤注入システム１００の動作）
以下、図１および図２０から図２６に示すフローチャートを参照して、カートリッジアダプタ１０１および薬剤注入装置１１を含む薬剤注入システム１００の動作を説明する。薬剤注入装置１１のメモリ４２には、あらかじめ、注射スケジュールのデータが記憶されている。また、カレンダークロック４６には正しい日付および時刻が設定されている。図２０から図２６に示すフローチャートに従う以下の動作の手順は、１または複数のコンピュータプログラムとしてメモリ４２に記憶されており、処理に応じてメモリ４２から呼び出されたコンピュータプログラムが演算回路４１によって実行されることにより、以下の動作を行う。このため、薬剤注入装置１１の制御の主体は演算回路４１であるが、演算回路４１には特に言及せず説明を行う。また、以下の動作で表示とは表示部１５に表示させることを言う。

［メインフロー、図２０］
まず使用者が、電源ボタン１３を押すことによって（Ｓ１）、薬剤注入装置１１が起動する。薬剤注入装置１１が起動すると、カレンダークロック４６の日付および時刻および注射スケジュール、第１識別情報検出器２８による検出結果、装填検出器２９による検出結果に基づき、次に注射する薬剤のカートリッジアダプタ１０１が装填されているかどうかを判断する（Ｓ２）。装填されていない場合には、薬剤種別交換フロー（Ｓ１１）を実行する。

次に注射する薬剤のカートリッジアダプタ１０１が装填されている場合、薬剤カートリッジ２００の薬剤が使用期限内であるかどうかを判断する。使用期限は、装填されたカートリッジアダプタ１０１が最初に薬剤注入装置１１に装填された日付をメモリ４２に記憶しておき、これを参照することにより判断する。

薬剤が使用期限を超えている場合には、その旨を表示し（Ｓ１２）、新品薬剤に交換するフロー（Ｓ１３）を実行する。

薬剤が使用期限内であれば、投与量表示し、投与量の変更が必要か否かを表示する（Ｓ４）。投与量変更が操作ボタン１６によって選択された場合には、投与量変更処理フロー（Ｓ１４）を実行する。投与量の変更がない場合、または、投与量変更処理フロー（Ｓ１４）を実行した後、カートリッジアダプタ１０１内の薬剤カートリッジ２００に投与量以上の薬剤が残っているかどうかを判断する。薬剤カートリッジ２００の薬剤の量は、注射を行うたびに、投与量をメモリ４２に記憶しておき、これを参照することにより求められる。

投与量以上の薬剤が残っていない場合には、薬剤が不足していることを表示し（Ｓ１５）、新品薬剤に交換するフロー（Ｓ１３）を実行する。

投与量以上の薬剤が残っている場合には、空気抜き処理フロー（Ｓ７）を行い、注射処理フロー（Ｓ８）を行う。

注射の終了後、薬剤の残量および次回の注射スケジュール（次回の薬剤および必要に応じて時刻）を表示する（Ｓ９）。

その後、操作者が電源ボタン１３を押し下げ、薬剤注入装置１１を停止させる。これによりメインフローが終了する。

［空気抜き処理フロー、図２１］
空気抜きが必要な場合、まず、空気抜きを行うこと、注射針を取り付けることおよび注射針を上に向けた状態で保持することを促す表示を行う（Ｓ２１）。

操作者が注射針２１０を針取付部１０２に取り付け（Ｓ２２）操作ボタン１６の決定ボタン（例えば丸形のボタン）を押し下げる（Ｓ２３）。

空気抜き中である旨の表示を行い（Ｓ２４）、モータ２２を回転させることによって、駆動ギア３５およびピストンギア１０５を回転させ、所定量、ピストン１０９を前進方向に移させる（Ｓ２５）。所定量の空気抜き量に達するまでピストンを移動させ（Ｓ２６）、モータ２２を停止させる（Ｓ２７）。

空気抜きを完了させるかどうか、さらに空気抜きを行うかどうか確認を促す表示を行う（Ｓ２８）。さらに空気抜きが必要であるかどうかは、一般的には、操作者が針先から液体が出たかどうかを確認することによって判断する。

操作ボタン１６の決定ボタンが押下されたかどうかを判断し（Ｓ２９）、押された場合には、空気抜き処理フローを終了する。さらに空気抜きを行うことを示す操作ボタン１６（例えば下を示す逆三角形のボタン）が押された場合には、ステップＳ２４からＳ２９までを繰り返す。これにより空気抜き処理フローが終了する。

［注射処理フロー、図２２］
注射処理を行う場合、まず、注射を行うことを表示し、刺針を行い、注射ボタン１４を押すように表示する（Ｓ３１）。

操作者が刺針を行い（Ｓ３２）、注射ボタン１４を押す（Ｓ３３）と、注射中である旨の表示を行う（Ｓ３４）。モータ２２を回転させることによって、駆動ギア３５およびピストンギア１０５を回転させ、所定量、ピストン１０９を前進方向に移させる（Ｓ３５）。所定量の投与量に達するまでピストンを移動させ（Ｓ３６）、モータ２２を停止させる（Ｓ３７）。

その後、しばらく抜針を行わず、保持することを促す表示を行う（Ｓ３８）。薬剤の注入はモータ２２の停止後もしばらく続く場合があり、早く抜針することにより、規定量の薬剤が注入されなくなることを防ぐためである。

所定時間（数秒〜１０秒程度）の経過後（Ｓ３９）、抜針後・注射針を取り外し、決定ボタンを押すことを促す表示を行う（Ｓ４０）。

操作者は抜針を行い（Ｓ４１）、注射針を取り外し（Ｓ４２）、決定ボタンを押す（Ｓ４３）。これにより、注射処理フローが終了する。

［投与量変更処理フロー、図２３］
投与量変更処理を行う場合、現在設定されている投与量表示し、投与量の値を操作ボタン１６で変更し、決定ボタンを押すように表示する（Ｓ５１）。

操作ボタン１６の上ボタン（三角形のボタン）が押された場合（Ｓ５２）、変更される投与量が設定された上限を超えていないかどうか判断する（Ｓ５６）。上限を超えない場合、投与量を１単位増加させ（Ｓ５７）、ステップ５１に戻る。上限を超える場合、これ以上投与量を増やせない旨の表示を行い（Ｓ５８）、ステップ５１に戻る。

操作ボタン１６の下ボタンが押された場合（Ｓ５３）、変更される投与量が設定された下限を下回っていないかどうか判断する（Ｓ５９）。下限を下回っていない場合、投与量を１単位減少させ（Ｓ６０）、ステップ５１に戻る。下限よりも小さい場合、これ以上投与量を減らせない旨の表示を行い（Ｓ６１）、ステップ５１に戻る。

決定ボタンが押下されたかどうかを判断する（Ｓ５４）。決定ボタンが押されるまで、ステップ５１に戻る。決定ボタンが押下された場合、投与量が変更されたことを表示する（Ｓ５５）。これにより、投与量変更処理フローが終了する。

［薬剤種別交換フロー、図２４］
薬剤種別を交換する場合、カートリッジアダプタを取り外すことを促す表示を行う（Ｓ７１）。

カートリッジアダプタ１０１が取り外されたかどうかを、装填検出器２９からの信号に基づき判断する（Ｓ７２）。

カートリッジアダプタ１０１が取り外された場合、次に装填すべき薬剤のカートリッジアダプタを装填するよう促す表示を行う（Ｓ７３）。

装填検出器２９からの信号に基づき、カートリッジアダプタ１０１が装填されたかどうかを判断する（Ｓ７４）。

カートリッジアダプタ１０１が装填された場合、装填すべき種別のカートリッジアダプタ１０１であるかどうかを、第１識別情報検出器２８からの信号に基づき判断する（Ｓ７５）。

正しいカートリッジアダプタ１０１ではない場合、間違いである旨の表示を行い（Ｓ７７）、ステップ７１へ戻る。

正しいカートリッジアダプタ１０１が装填された場合、装填されたカートリッジアダプタ１０１の種別を表示する（Ｓ７６）。これにより、薬剤種別交換フローが終了する。

［新品薬剤に交換するフロー、図２５］
新品薬剤に交換する場合、モータ２２を回転させることによって、駆動ギア３５およびピストンギア１０５を回転させ、ピストン１０９を後退させる（Ｓ８１）。原点検出器２４ｄが原点を検出したかどうかを判断し（Ｓ８２）、検出した場合には、ロータリーエンコーダ２５からの信号に基づくモータの回転数をリセットする。

ピストンが薬剤交換の位置（位置Ｐ１）まで後退したら（Ｓ８４）、モータ２２を停止させる（Ｓ８５）。

カートリッジアダプタを取り外すように表示し（Ｓ８６）、カートリッジアダプタ１０１が取り外されたかどうかを、装填検出器２９からの信号に基づき判断する（Ｓ８７）。

カートリッジアダプタ１０１が取り外された場合、カートリッジアダプタから使用済みの薬剤カートリッジ２００を取り出し、同種の新しい薬剤カートリッジを挿入し、カートリッジアダプタ１０１を装填するよう促す表示を行う（Ｓ８８）。

装填検出器２９からの信号に基づき、カートリッジアダプタ１０１が装填されたかどうかを判断する（Ｓ８９）。

カートリッジアダプタ１０１が装填された場合、装填すべき種別のカートリッジアダプタ１０１であるかどうかを、第１識別情報検出器２８からの信号に基づき判断する（Ｓ９０）。

正しいカートリッジアダプタ１０１ではない場合、間違いである旨の表示を行い（Ｓ９３）、薬剤種別交換フローを実行する（Ｓ９４）。その後、ステップ９０へ戻る。

正しいカートリッジアダプタ１０１が装填された場合、薬剤識別処理フローを実行する（Ｓ９１）。
正しい薬剤カートリッジ２００が挿入されている場合には、処理を終了する。間違った薬剤カートリッジ２００が挿入されている場合には、その旨を表示し（Ｓ９５）ステップ８１へ戻る。

［色判別フロー、図２６］
色判別フローを行う場合、まず、検出のための操作の分解能Δｘを設定する（Ｓ１０１）。モータ２２を回転させることによって、駆動ギア３５およびピストンギア１０５を回転させ、ピストン１０９を前進方向に移させる（Ｓ１０２）。ピストンの移動量がΔｘになったかどうかを判断し（Ｓ１０３）、Δｘだけピストン１０９が移動したら、モータ２２を停止させる（Ｓ１０４）。

発光素子２４ｂから赤色の光を発光させ（Ｓ１０５）、光検出器２４ａからの出力信号をメモリ４２に記憶する（Ｓ１０６）。その後発光を停止する（Ｓ１０７）。

発光素子２４ｂから緑色の光を発光させ（Ｓ１０８）、光検出器２４ａからの出力信号をメモリ４２に記憶する（Ｓ１０９）。その後発光を停止する（Ｓ１１０）。

発光素子２４ｂから青色の光を発光させ（Ｓ１１１）、光検出器２４ａからの出力信号をメモリ４２に記憶する（Ｓ１１２）。その後発光を停止する（Ｓ１１３）。

ピストン１０９が位置Ｐ３にまで到達したかどうかを原点検出器２４ｄからの信号およびロータリーエンコーダ２５からの信号に基づくモータの回転数に基づき判断（Ｓ１２４）し、位置Ｐ３に達していなければ、ステップＳ１０２へ戻る。

位置Ｐ３に達している場合、メモリ４２のデータから色情報に変換し（Ｓ１１５）、色情報を薬剤カートリッジ２００の第２識別情報と対応させ、薬剤の種別を決定する（Ｓ１２６）。

これにより、色判別フローが終了する。

（カートリッジアダプタ１０１が装填された薬剤注入装置１１の他の意匠）
薬剤注入装置１１の外観は、上記実施形態に限られず、他の外観を有していてもよい。例えば、図２７から図２９または図３０に示す形態を有していてもよい。図２７から図２９に示す形態では、薬剤注入装置１１にカートリッジアダプタ１０１が装填された状態で、針取付部１０２を保護するために、回動式のキャップを備えている。図２８（ａ）に示すように、回動式のキャップを開けた状態において、矢印Ａで示す部分を皮膚（肌）に当接させることにより、注射時に薬剤注入装置を安定して保持させることができる。図３０に示す形態では取り外し式のキャップを備えている。

（その他の形態）
上記実施形態では、２種類の薬剤がそれぞれ含まれるカートリッジアダプタを交換しながら、投薬を行う例を説明した。しかし、本開示の薬剤注入装置、カートリッジアダプタおよび薬剤注入システムは３種以上の薬剤およびこれに対応する３つのカートリッジアダプタを交換しながら、投薬を行ってもよい。

また、上記実施形態では、第２識別情報２０５が薬剤に固有の色が付された着色領域であるため、第２識別情報検出器２４は、色を検出するための構成を備えていた。第２識別情報２０５が薬剤に固有の数値に対応する１次元または２次元のバーコード、あるいは、ＲＦＩＤなどのＩＣタグである場合には、これらの情報を検知し得る構造を備えた第２識別情報検出器２４を設ければよい。第２識別情報２０５が１次元バーコードである場合には、上記実施形態と同様の構成、あるいは１色のみを発光させる発光素子２４ｂを用いて、第２識別情報を検出することができる。第２識別情報２０５が１次元バーコードである場合には、光検出器２４ａとしてラインセンサを用い、上記実施形態と同様のスキャンを行うことによって、第２識別情報を検出することができる。あるいは、第２識別情報検出器２４は、１次元あるいは２次元バーコードリーダーであってもよい。第２識別情報２０５がＩＣタグである場合には、薬剤注入装置は、第２識別情報検出器２４としてＩＣタグリーダを備えていればよい。この場合、第２識別情報の検出にＩＣタグを走査する必要はない。また、ＩＣタグの種類や性能に応じて、ＩＣタグリーダは、薬剤注入装置に装填されたカートリッジアダプタの第２識別情報の位置から離間して配置することもでき、カートリッジホルダの開口１０３ｇはなくてもよい。

また、上記実施形態で説明した、ロック機構、脱落防止機構、カートリッジアダプタの蓋をロックする構造は一例であり、種々の改変が可能である。特に、凹部や凸部を設ける位置は実施形態の例と逆であってもよい。また、付勢体には、コイルばね、引きばね、板ばね、捩じりばね等種々のばねを用いることができる。また、金属のばね以外に、樹脂で構成される種々のばねを用いてもよい。

また、駆動ギアおよびピストン駆動機構も実施形態で説明した構造に限られず、他の機械要素によって実現してもよい。

つまり、ロック機構、脱落防止機構、カートリッジアダプタの蓋をロックする構造、ピストン駆動機構は実施形態で説明した機能を備えた種々の構造や機構であってよく、これらを包含するロック手段、脱落防止手段、カートリッジアダプタの蓋をロックする手段および、ピストン駆動手段であってもよい。

本開示の薬剤注入装置、カートリッジアダプタおよび薬剤注入システムは、種々の薬剤の投与に好適に用いられる。

１１ 薬剤注入装置
１１ａ 開口
１２ 筐体
１２ａ 開口
１２ｂ アダプタ空間
１３ 電源ボタン
１４ 注射ボタン
１５ 表示部
１６ 操作ボタン
１７ 確認窓
１８ ロック解除レバー
２０ 扉
２１ 電池
２２ モータ
２３ 変速機
２４ 第２識別情報検出器
２４ａ 光検出器
２４ｂ 発光素子
２４ｃ 基台
２４ｄ 原点検出器
２４ｅ 突起
２５ ロータリーエンコーダ
２６ 脱落防止部材
２７ 付勢体
２８ 第１識別情報検出器
２８ａ ボタン
２９ 装填検出器
２９ａ 微小ボタン
３０ 係合部材
３１ 制御基板
３２ 駆動部
３３ 付勢体
３４ 付勢体
３５ 駆動ギア
３５ａ テーパー
３６ 当接部
４１ 演算回路
４２ メモリ
４４ モータドライバ
４６ カレンダークロック
１００ 薬剤注入システム
１０１ カートリッジアダプタ
１０１’カートリッジアダプタ
１０２ 針取付部
１０２ｅ回動軸
１０３ カートリッジホルダ
１０３ａ本体
１０３ｂ蓋
１０３ｃ開口
１０３ｄ凹部
１０３ｆ空間
１０３ｇ開口
１０４ ピストンガイド部
１０４ａ孔
１０４ｇ第１識別情報
１０４ｈ装填情報
１０４ｑ、１０４ｒ凹部
１０５ ピストンギア
１０５ｅ雌ねじ
１０５ｆギア
１０５ｆａ テーパー
１０６ ギア押さえ
１０７ ばね
１０８ スライド部材
１０８ａ遮蔽部
１０８ｂスリット
１０８ｄ凸部
１０９ ピストン
１０９ａ台座
１０９ｅ雄ねじ
１０９ｆ平坦部
１１０ ピストン駆動機構
２００ 薬剤カートリッジ
２００’薬剤カートリッジ
２００ａ先端
２０１ シリンダ
２０１ａ先端
２０２ ガスケット
２０３ キャップ
２０４ パッキン
２０４ｄ原点検出器
２０５ 第２識別情報
２１０ 注射針
２１１ 針管
２１１ａ後針
２１２ キャップ
２２０ａ外観的特徴
２２０ｂ外観的特徴

Claims (24)

1. 長手方向に伸びる筒状の内空間を有するシリンダ、前記内空間において前記長手方向に移動可能に支持されるガスケットおよび前記内空間に保持される薬剤を含む薬剤カートリッジを収納可能な空間を有するカートリッジホルダと、
   前記ガスケットを前記シリンダの前記内空間において前記長手方向に移動させるピストンと、
   前記ピストンを移動可能に支持し、前記カートリッジホルダに接続されたピストンガイドと、
   前記ピストンを前記長手方向に駆動するピストン駆動機構と、
   を備えたカートリッジアダプタ。
2. 前記ピストン駆動機構は、前記ピストンの外周に位置する雄ねじと、
   前記雄ねじと噛み合う雌ねじが位置する内側面と、歯車が位置する外側面とを有するピストンギアと
   を含む請求項１に記載のカートリッジアダプタ。
3. 前記収納する薬剤カートリッジの種別に応じた第１識別情報をさらに備える、
   請求項１に記載のカートリッジアダプタ。
4. 前記第１識別情報は、前記カートリッジアダプタの外形の一部に位置する切り欠きまたは突起である、請求項３に記載のカートリッジアダプタ。
5. 前記薬剤カートリッジは、前記薬剤に応じた固有の外観的特徴を有し、
   前記カートリッジアダプタは前記薬剤カートリッジの前記固有の外観的特徴に類似した外観的特徴を有する請求項１から４のいずれかに記載のカートリッジアダプタ。
6. 前記外観的特徴は色、模様および記号から選ばれる少なくとも１つである請求項５に記載のカートリッジアダプタ。
7. 前記薬剤カートリッジは、前記薬剤に応じた固有の第２識別情報を有し、
   前記カートリッジホルダは、前記薬剤カートリッジの前記第２識別情報の少なくとも一部を露出させる開口を有する、請求項１から６のいずれかに記載のカートリッジアダプタ。
8. 前記第２識別情報は、固有の色が付された着色領域である、
   請求項７に記載のカートリッジアダプタ。
9. 未使用の前記薬剤カートリッジが前記カートリッジホルダに収納された状態で、前記ピストンは、前記ピストンの先端と前記ガスケットとの間に所定間隔を隔てて位置する最も後退した第１の位置と、前記ピストンの前記先端と前記ガスケットとが接触し、前記シリンダ内に前記ガスケットが最も挿入された第２の位置との間を移動可能である、
   請求項７に記載のカートリッジアダプタ。
10. 前記ピストンが前記第１の位置から前記ガスケットと接触する第３の位置まで移動するのに伴って前記長手方向に移動するスライド部材をさらに備え、
    前記スライド部材は、前記カートリッジホルダの前記開口の一部を覆う遮蔽部と、前記遮蔽部に位置するスリットとを有し、
    前記スライド部材が前記開口中で移動することにより、前記スリットが、前記薬剤カートリッジの前記着色領域を長手方向に走査する、請求項９に記載のカートリッジアダプタ。
11. 前記スライド部材を前記薬剤カートリッジの前記シリンダの一端側へ付勢するばねをさらに含み、
    前記スライド部材が前記シリンダの前記一端と接触した状態で、前記ばねは前記シリンダを前記シリンダの他端側へ付勢している、請求項１０に記載のカートリッジアダプタ。
12. 前記カートリッジホルダは、前記薬剤カートリッジを挿入するための開口を有する本体と、前記開口を開閉可能に可動する蓋とをさらに含み、
    前記スライド部材は、前記スライド部材が前記シリンダの前記一端と接触した状態で、前記蓋の一部と接触し前記蓋をロックする、
    請求項１１に記載のカートリッジアダプタ。
13. 請求項１に記載のカートリッジアダプタを装填可能なアダプタ空間と、前記アダプタ空間に連通する開口とを有する筐体と、
    前記アダプタ空間に装填された前記カートリッジアダプタの前記ピストン駆動機構と係合し、駆動力を伝達する駆動部と、
    前記駆動部を制御する演算回路と、
    メモリと
    を備えた薬剤注入装置。
14. 前記カートリッジアダプタの前記ピストン駆動機構は、前記ピストンの外周に位置する雄ねじと、
    前記雄ねじに嵌合する雌ねじが位置する内側面と、歯車が位置する外側面とを有するピストンギアとを含み、
    前記駆動部は、モータと、前記モータから駆動力を受けて回転する駆動ギアとを含み、
    前記カートリッジアダプタが前記アダプタ空間に装填された状態で、前記駆動部の駆動ギアは、前記ピストン駆動機構のピストンギアとかみ合う、請求項１３に記載の薬剤注入装置。
15. 前記筐体の前記開口を開閉自在に可動する扉をさらに備え、
    前記カートリッジアダプタが装填される際、前記扉が前記開口を開放し、
    前記カートリッジアダプタが抜き取られると、前記扉が前記開口を閉塞する、
    請求項１３に記載の薬剤注入装置。
16. 装填検出器および第１識別情報検出器をさらに備え、
    前記カートリッジアダプタは前記収納する薬剤カートリッジの種別に応じた第１識別情報をさらに備え、
    前記装填検出器は、前記カートリッジアダプタが装填されたことを検出し、
    前記第１識別情報検出器は、前記薬剤カートリッジの第１識別情報を検出する、
    請求項１３に記載の薬剤注入装置。
17. 表示部をさらに備え、
    前記演算回路は、前記第１識別情報検出器の検出結果に基づき、前記表示部に前記薬剤カートリッジおよび前記カートリッジアダプタの外観的特徴に類似した特徴を表示させる、
    請求項１６に記載の薬剤注入装置。
18. 前記メモリは、注射スケジュールの情報を記憶しており、
    前記演算回路は、注射スケジュールの情報と、前記装填検出器および前記第１識別情報検出器の検出結果に基づき、前記カートリッジアダプタが装填されていない場合および前記注射スケジュールと異なる薬剤のカートリッジアダプタが装填されている場合、装填すべき薬剤の種類に応じた前記外観的特徴に類似した表示を前記表示部に表示させる、
    請求項１６に記載の薬剤注入装置。
19. 前記アダプタ空間に配置された前記カートリッジアダプタと係合する係合部材と、前記係合部材と前記カートリッジアダプタとの係合を解除する解除レバーとを含むロック機構をさらに備える請求項１３に記載の薬剤注入装置。
20. 前記ロック機構が解除された状態で前記カートリッジアダプタの前記アダプタ空間から脱落を抑制すために前記カートリッジアダプタと係合する脱落防止機構をさらに備える、請求項１９に記載の薬剤注入装置。
21. 第２識別情報検出器をさらに備え、
    前記薬剤カートリッジは、前記薬剤に応じた固有の第２識別情報を有し、
    前記第２識別情報検出器は、前記薬剤カートリッジの前記第２識別情報を検出する、
    請求項１３に記載の薬剤注入装置。
22. 前記第２識別情報は前記薬剤に応じた固有の色が付された着色領域であり、
    前記第２識別情報検出器は前記薬剤カートリッジの着色領域の色を検出する、
    請求項２１に記載の薬剤注入装置。
23. 前記第２識別情報検出器は、基台と、前記基台に位置する光検出器および発光素子とを含み、
    前記カートリッジホルダは、前記薬剤カートリッジの前記着色領域の少なくとも一部を露出させる開口を有し、
    未使用の前記薬剤カートリッジが前記カートリッジホルダに収納された状態で、前記ピストンは、前記ピストンの先端と前記ガスケットとの間に所定間隔を隔てて位置する最も後退した第１の位置と、前記ピストンの前記先端と前記ガスケットとが接触し、前記シリンダ内に前記ガスケットが最も挿入された第２の位置とを移動可能であり、
    前記カートリッジアダプタは、前記ピストンが前記第１の位置から前記ガスケットと接触する第３の位置まで移動するのに伴って前記長手方向に移動するスライド部材をさらに備え、
    前記スライド部材は、前記カートリッジホルダの前記開口の一部を覆う遮蔽部と、前記遮蔽部に位置するスリットとを有し、
    前記スライド部材が移動することにより、前記スリットが、前記薬剤カートリッジの前記着色領域を長手方向に走査し、
    前記第２識別情報検出器の基台が、前記カートリッジアダプタの前記スライド部材に連動して前記長手方向に移動することにより、前記第２識別情報検出器は、前記スライド部材の前記スリットから入射する光に基づき、前記色を検出する、
    請求項２２に記載の薬剤注入装置。
24. 請求項１に記載のカートリッジアダプタと、
    請求項１３に記載の薬剤注入装置と
    を備えた薬剤注入システム。

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