JP2020031533A - バッテリ切断回路 - Google Patents

Abstract

【課題】製造から薬物送達デバイスが顧客によって起動されるまでに放電される薬物送達デバイスの電気エネルギーの量を低減させる機構を提供する【解決手段】薬物送達デバイスに対するバッテリ接続を切り換える装置において、電子デバイスのデバイス回路４１６をバッテリ４１４に可変的に接続するように構成されたトランジスタ・スイッチ４１２と、トランジスタ・スイッチ４１２に接続され、供給電力入力およびカットアウト起動入力を備えるカットアウト制御回路４０２とを備える。カットアウト制御回路４０２は、供給電力入力に供給電圧が接続されたときにスイッチ４１２を入れる。【選択図】図１４

Description

本出願は、一般にバッテリ切断回路に関し、詳細には、薬剤を送達する医療デバイス用のバッテリ切断回路に関する。

医療デバイスの中には、純粋に機械的なもの、たとえば注射ペンもある。また、電子部材をすでに含んでいるデバイスもある。しかし、電子部材はまた、たとえばより容易な使用を可能にすること、デバイスの機能の制御、したがって安全性の増大、デバイスの用途に関する情報の記憶などのために、ある程度純粋に機械的なデバイスの一部となる。

別個のリザーバから１つまたはそれ以上の薬作用物質を送達するために、様々なデバイスが存在する。そのような薬作用物質は、１つまたはそれ以上の薬剤を含むことができる。そのような医療デバイスは、使用者が薬作用物質（複数可）を自動または手動で送達するための用量設定機構を含む。

医療デバイスは、注射器、たとえば手持ち式の注射器、特にペン型の注射器、すなわち、１つまたはそれ以上の多用量カートリッジからの注射による薬用製品の投与を提供する種類の注射器とすることができる。具体的には、本発明は、使用者が用量を設定できるそのような注射器に関する。

薬作用物質（複数可）は、独立した（単一の薬物化合物）または事前に混合された（ともに配合された複数の薬物化合物）の薬作用物質（複数可）を収容する１つまたはそれ以上の複数用量リザーバ、容器、またはパッケージ内に収容することができる。

特定の病状では、１つまたはそれ以上の異なる薬剤を使用する治療が必要とされる。いくつかの薬物化合物は、最適の治療用量を送達するために、互いに特有の関係で送達する必要がある。本特許出願は、それだけに限定されるものではないが、安定性、治療成果の低下、および有毒性などの理由で、組み合わせ治療が望ましいが単一の配合では可能でない場合に特定の利益をもたらす。

たとえば、場合によっては、長時間作用性のインスリン（第１の薬剤または１次薬剤と呼ばれることもある）を、ＧＬＰ−１またはＧＬＰ−１類似体などのグルカゴン様ペプチド−１（第２の薬物または２次薬剤と呼ばれることもある）とともに用いることで、糖尿病患者を治療することが有益であろう。

したがって、単一の注射で２つ以上の薬剤を送達するデバイス、または薬物送達デバイスの複雑な物理的操作なしで使用者が簡単に実行できる送達工程を提供することが必要とされている。提案する薬物送達デバイスは、２つ以上の活性の薬作用物質に対する別個の収納容器またはカートリッジ保持器を提供する。次いで、これらの活性の薬作用物質は、単一の送達手順中に、組み合わせることができ、かつ／または患者へ送達することができる。これらの活性の物質は、組み合わせ用量でともに投与することができ、または別法として、これらの活性の物質は、次々に順次組み合わせることができる。

薬物送達デバイスはまた、薬剤の数量を変動させる機会を可能にする。たとえば、１つの流体数量は、注射デバイスの特性を変化させること（たとえば、使用者が変動できる用量を設定すること、またはデバイスの「固定」用量を変化させること）によって、変動させることができる。第２の薬剤数量は、様々な２次薬物を収容するパッケージを製造する
ことによって、変化させることができ、各変種は、異なる体積および／または濃度の第２の活性の物質を収容する。

薬物送達デバイスは、単一の投薬インターフェースを有することができる。このインターフェースは、少なくとも１つの薬作用物質を収容する薬剤の１次リザーバおよび２次リザーバと流体連通するように構成することができる。薬物投薬インターフェースは、２つ以上の薬剤をシステムから退出させて患者へ送達することを可能にするタイプの出口とすることができる。

別個のリザーバからの化合物の組み合わせは、両頭針アセンブリを介して身体へ送達することができる。これにより、使用者の観点から、標準的なニードル・アセンブリを使用する現在利用可能な注射デバイスに密接に整合する薬物送達を達成する組み合わせ薬物注射システムが提供される。１つの可能な送達手順は、以下の工程を含むことができる：
１．電気機械式の注射デバイスの遠位端に投薬インターフェースを取り付ける。投薬インターフェースは、第１および第２の近位針を備える。第１および第２の針は、それぞれ１次化合物を収容する第１のリザーバおよび２次化合物を収容する第２のリザーバに穿孔する。
２．投薬インターフェースの遠位端に両頭針アセンブリなどの用量投薬器を取り付ける。このようにして、ニードル・アセンブリの近位端は、１次化合物および２次化合物の両方と流体連通する。
３．たとえばグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）を介して、注射デバイスからの１次化合物の所望の用量をダイヤル選択／設定する。
４．使用者が１次化合物の用量を設定した後、マイクロコントローラ制御式の制御ユニットは、２次化合物の用量を決定または演算することができ、好ましくは、すでに記憶されている治療用量プロファイルに基づいて、この第２の用量を決定または演算することができる。次いで、この演算された薬剤の組み合わせが、使用者によって注射される。治療用量プロファイルは、使用者によって選択可能とすることができる。別法として、使用者は、２次化合物の所望の用量をダイヤル選択または設定することができる。
５．場合により、第２の用量が設定された後、デバイスは、防護された状態で配置することができる。この任意選択の防護状態は、制御パネル上の「ＯＫ」または「防護」ボタンを押下および／または保持することによって達成することができる。防護状態は、組み合わせ用量を投薬するためにデバイスを使用できる所定の期間にわたって提供することができる。
６．次いで、使用者は、用量投薬器（たとえば、両頭針アセンブリ）の遠位端を所望の注射部位へ挿入または適用する。１次化合物と２次化合物（場合によっては、第３の薬剤）の組み合わせの用量は、注射ユーザ・インターフェース（たとえば、注射ボタン）を起動することによって投与される。

両方の薬剤を、１つの注射針または用量投薬器を介して、１つの注射工程で送達することができる。これにより、２つの別個の注射を投与することと比較すると、使用者の工程が低減されるという点で、使用者に好都合な利益が与えられる。

薬物送達デバイスは、バッテリによって提供される電気によって電力供給される。薬物送達デバイスは、ディスプレイと、ユーザ・インターフェースと、電子制御システムと、注射機構を駆動する１つまたはそれ以上のモータとを備えることができる。上記その他の電子部材または（サブ）アセンブリは電力を必要とし、その電力はバッテリによって提供することができる。いくつかの薬物送達デバイスでは、バッテリは、製造中に薬物送達デバイス内に事前に組み立てられ、バッテリによって提供される電力を使用して、製造した薬物送達デバイスを試験することができる。試験が完了した後、薬物送達デバイスの電源は切られるが、バッテリは取り外されない。薬物送達デバイスが出荷され、販売業者で保
管され、小売業者で販売され、顧客によって購入されてから、最後に再び電源が投入されるときには、１年以上が経過していることがある。その間、薬物送達デバイスの制御回路は、低電力状態にあるにもかかわらず、バッテリが深い放電状態に到達するのに十分なエネルギーを消費することがある。これは、バッテリの長期間の機能性にとって好ましくなく、たとえば、バッテリの容量損失を招くことがある。

したがって、本発明の目的は、製造から薬物送達デバイスが顧客によって起動されるまでに放電される薬物送達デバイスの電気エネルギーの量を低減させる機構を提供することである。

この目的は、電子デバイスのデバイス回路をバッテリに可変的に接続するように構成されたスイッチと、スイッチに接続され、供給電力入力（ｓｕｐｐｌｙ ｐｏｗｅｒ ｉｎｐｕｔ）およびカットアウト起動入力（ｃｕｔｏｕｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｉｎｐｕｔ）を備えるカットアウト制御回路とを備え、カットアウト制御回路が、供給電力入力に供給電圧が接続されたときにスイッチを入れるように構成される装置によって解決される。

この解決策には、第１の用途に対してデバイスを準備するために使用者が必要とする動作の数が低減されるというさらなる利点がある。

スイッチは、薬物送達デバイスのデバイス回路がバッテリに接続される画成された点を提供する。開状態で漏れ電流の低いスイッチを使用し、製造および工場試験後にスイッチを開くことによって、薬物送達デバイスをシェルフ・モード（ｓｈｅｌｆ ｍｏｄｅ）にすることができ、シェルフ・モードでは、スイッチがない場合より少ない電流がバッテリから放電される。スイッチの閉状態は、スイッチの両極が電気的に接続され、すなわちスイッチが入った状態に対応する。スイッチの開状態は、スイッチの両極が電気的に切断され、すなわちスイッチが切られた状態に対応する。薬物送達デバイスは、スイッチが切られるとシェルフ・モードになる。

電子デバイスのデバイス回路は、カットアウト制御回路を除いて、電子デバイスの回路の主要部材からなる。言い換えれば、電子デバイスのデバイス回路は、スイッチを制御する論理回路を除いて、電子デバイスの回路の主要部材からなる。動作の際に大量の電流を消費する回路のあらゆる部材は、制御回路によって別個に切り換えることができる。具体的には、デバイス回路は、薬物送達デバイスが使用者によって充電器に初めて接続された後にデバイスの動作全体を制御する回路を構成する。以下、デバイス回路を電子デバイスの動作回路と呼ぶ。

スイッチは、電気スイッチ、電子スイッチ、たとえばトランジスタ、または機械スイッチとすることができる。スイッチは、マイクロヒューズを備えることができる。スイッチは、２極スイッチとすることができる。

バッテリは、具体的には、再充電可能バッテリ、たとえばＮｉＭＨ（ニッケル金属水素）バッテリ、リチウムイオン・バッテリ、リチウムポリマー・バッテリなどとすることができる。それでもなおバッテリ電力を供給する必要のある論理回路は、外部供給電圧との接続が検出された後にスイッチを閉じるカットアウト制御回路のみである。カットアウト制御回路は、少数の機能しか実行しないため、バッテリに接続されたときの動作回路より大幅に少ないエネルギーしか、バッテリから使わないように実装することができる。

外部供給電圧が検出されたということは、薬物送達デバイスが外部充電器に接続されたことを示し、その後、薬物送達デバイスは顧客によって受けられて動作に入り、それによってシェルフ・モードを離れることができることを信号で通知する。

好ましい実施形態は、カットアウト制御回路が、カットアウト起動入力で起動信号が検出されたときにスイッチを切るように構成されることを特徴とする。

起動信号は、高圧または低圧のいずれかに対応する電圧レベルとすることができる。具体的には、高圧レベルは、電子デバイスの供給電圧の電圧レベルに対応することができ、低圧レベルは、電子デバイスの接地ノードの電圧レベルに対応することができる。したがって、高圧レベルは、たとえば５Ｖとすることができ、低圧レベルは０Ｖとすることができる。

起動信号はまた、通信インターフェースから受けるコマンドとすることができる。このコマンドは、アナログまたはデジタル信号とすることができ、シリアルまたはパラレルで通信することができる。

別の好ましい実施形態は、カットアウト起動入力がデバイス回路によって制御され、カットアウト制御回路は、対応する制御コマンドがデバイス回路によって受けられたときにスイッチを切るように構成されることを特徴とする。こうして、外部起動信号を必要とすることなく、シェルフ・モードを内部で起動することができる。

好ましい実施形態は、カットアウト制御回路が供給電力入力からバッテリに充電電力を供給するように構成されることを特徴とする。バッテリに充電するための電気を、カットアウト制御回路を通って流すことによって、カットアウト制御回路内で外部充電器との接続を検出する簡単で効果的な機構を実装することができる。

さらに好ましい実施形態は、スイッチの第１の接点がバッテリに接続されることを特徴とする。

別の好ましい実施形態は、スイッチの第２の接点が電子デバイスのデバイス回路の供給電圧ノードに接続され、電子デバイスが、少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスであることを特徴とする。

さらに好ましい実施形態は、スイッチが電子スイッチであることを特徴とする。

さらに好ましい実施形態は、スイッチがトランジスタであることを特徴とする。具体的には、トランジスタは、漏れ電流が特に低いトランジスタとすることができる。

好ましい実施形態は、装置が、バッテリによって電力供給されるモータを備え、スイッチは、スイッチが入ったときにバッテリがモータのモータ電源に電気的に接続され、かつスイッチが切られたときにバッテリがモータのモータ電源に電気的に接続されるように配置されることを特徴とする。モータは、電気モータとすることができる。モータは、具体的には、第１のカートリッジまたは第２のカートリッジから、たとえばそれぞれのカートリッジ内で動く止め具を動かすことによって、流体を推進させるように構成することができる。バッテリをモータ電源に電気的に接続させるということは、電力がモータにとって利用可能になることを意味する。

さらに好ましい実施形態は、装置が、独立したデバイス・モジュールをさらに備え、独
立したデバイス・モジュールをバッテリに可変的に接続するように構成された独立した電源スイッチを備え、デバイス回路が、独立したモータ電源スイッチを制御するように構成されることを特徴とする。

独立したデバイス・モジュールは、モータなど、電力を必要とする回路または何らかの他の構成要素とすることができる。独立したデバイス・モジュールは、回路の主要部材からなるデバイス回路から別個に切り換えられることが有利な任意の構成要素とすることができる。

独立したデバイス・モジュールがモータである例示的なケースでは、この実施形態によって、モータ電源の一部としてさらなるスイッチが含まれ、デバイスの動作全体を制御する回路によって制御される。したがって、デバイスの動作全体を制御する回路に電力供給されず、したがってモータ電源がバッテリに接続されないため、モータ電源はシェルフ・モードでバッテリから切断される。

デバイスの動作全体を制御する回路によって制御される別個のスイッチを介してバッテリをモータ電源に電気的に接続させることによって、モータによって引き込まれる大きな電流は、２つのスイッチではなく単一のスイッチを通って流れ、スイッチ抵抗による電圧降下を低減させる。

別の好ましい実施形態は、装置が、複数のピンを有する外部ポートをさらに備え、複数のピンのうちの電源ピンが、供給電力入力に電気的に接続されることを特徴とする。外部ポートは、コネクタ、具体的には充電器コネクタを受けるように構成されたポートとすることができる。同様に、コネクタは、ポートに接続されるように構成される。外部ポートは、たとえばＵＳＢポートとすることができる。外部ポートのいずれかまたはすべてのピンには、コネクタの対応する接点が接触することができる。

電源ピンを除いて、複数のピンのうちの任意のさらなるピンは、カットアウト制御回路またはデバイス回路のいずれかのさらなるそれぞれの入力に接続することができる。電源ピンは、薬物送達デバイスのバッテリを充電するために供給電力入力を介してバッテリまたはバッテリ充電回路への電気接続を提供するように構成することができる。複数のピンのすべてのピンに、コネクタの対応するピンが接触するように構成する必要はない。

さらに別の好ましい実施形態では、複数のピンはカットアウト起動ピンを含み、カットアウト起動ピンは、カットアウト起動入力に電気的に接続される。外部ポート内のピンをカットアウト起動入力に電気的に接続させることによって、カットアウト起動ピンを介してカットアウト起動入力に所望の電圧レベルを印加することが可能になる。したがって、シェルフ・モードは、外部ポートに接続されたコネクタを用いて起動することができる。顧客によって使用される充電器のコネクタは、外部ポートのカットアウト起動ピンに接続されないように構成され、実際には、製造および試験のみで使用される工場コネクタが、カットアウト起動ピンに接続されるように構成されることが可能である。それによって、シェルフ・モードは、工場コネクタのみによって起動することができ、充電器のコネクタによって起動することはできない。

さらに好ましい実施形態では、外部ポートは、充電コネクタを受けるように構成され、充電コネクタは、少なくとも２つの接点を備え、カットアウト起動ピンは、充電コネクタの少なくとも１つの接点から電気的に分離される。それによって、外部ポートに接続された充電コネクタを通って伝送される何らかの信号を用いて誤ってシェルフ・モードに入ることが防止される。そのような状況は、電気的な動作不良があるとき、すなわち充電コネクタが不規則な電圧レベルを有し、意図せずにデバイスがシェルフ・モードに入ったとき
に生じることがある。この場合、顧客は、デバイスが動作不良を起こしていると考えて、補修のためにデバイスを戻すことができる。このような状況はまた、第３者が何らかの方法でこのシェルフ・モードの機能性を知り、充電コネクタを通じてシェルフ・モード信号自体を印加することによってデバイスを故意に改変しようとしたときに生じることがある。

しかし、同じく外部ポートに接続されるように構成された異なるタイプのコネクタ、たとえば工場コネクタが、カットアウト起動ピンに電気的に接続されるように構成された接点を備え、それによってこの異なるタイプのコネクタを通って伝送される信号を用いてシェルフ・モードの起動を可能にすることも可能である。

例示的な実施形態では、本発明による装置を備える少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスが提供され、スイッチが切られたときの薬物送達デバイスの総電力消費が、カットアウト制御回路の電力消費に基づいて決定される。

これは、スイッチが切られたときの薬物送達デバイスの総電力消費が、カットアウト制御回路の電力消費に実質上等しいことを意味することができる。言い換えれば、スイッチが切られたとき、薬物送達デバイスの他の構成要素は、無視できないほどの量の電力を消費しない。

これはまた、スイッチが切られたときの薬物送達デバイスの総電力消費が、カットアウト制御回路の電力消費に、別の実質上一定の電力消費を足した値に実質上等しいことも意味することができる。これはたとえば、モータ電源スイッチを備える例示的な実施形態の場合に当てはまることがあり、スイッチが切られたときの薬物送達デバイスの総電力消費は、カットアウト制御回路の電力消費に、モータ電源スイッチの電力消費を足した値に実質上等しい。

消費される電力は、薬物送達デバイスのバッテリによって提供される。それによってスイッチを切り、したがってシェルフ・モードに入ることで、薬物送達デバイスの総電力消費をカットアウト制御回路の電力消費まで低減させる。カットアウト制御回路の電力消費は、カットアウト制御回路の簡単さおよび比較的小さい寸法（チップ寸法または構成要素数に関して）、ならびに低い電力消費のためのこれらの構成要素の選択のため、非常に低い。

また、スイッチが切られたときの薬物送達デバイスの総電力消費は、カットアウト制御回路の電力消費に等しくすることができる。これは、スイッチが切られたとき、薬物送達デバイスの他の構成要素は、（望ましくない）漏れ電流を除いて、いかなるバッテリ電力も消費しないことを意味する。

本発明の目的は、少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイス用の充電コネクタによってさらに解決され、この薬物送達デバイスは、本発明による装置を備え、この充電コネクタは、薬物送達デバイスの外部ポートに接続されるように構成され、電源ピンに充電電力を供給するように構成され、カットアウト起動入力へカットアウト起動信号を伝送するように構成される。充電電力は、ＤＣ電力として供給することができる。充電コネクタは、ＡＣ電圧ソケットに接続されるように構成された充電器の一部とすることができる。充電器は、ＡＣ電圧ソケットからのＡＣ電圧レベルを充電に適した電圧レベルに変換する変圧器またはスイッチ・モード電源をさらに備えることができる。充電器は、電源ピンを介して薬物送達デバイスを充電するためにＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する整流器をさらに備えることができる。

本発明の目的は、少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスを製造する方法によってさらに解決され、この方法は、薬物送達デバイスの回路モジュールを組み立てる工程であって、回路モジュールが、バッテリ、少なくとも１つの薬物の送達を制御するデバイス回路、デバイス回路の電圧供給を制御するカットアウト制御回路、カットアウト制御回路によって制御され、バッテリをデバイス回路に可変的に接続するように構成されたスイッチを備える、組み立てる工程と、スイッチを閉じることによってバッテリをデバイス回路に接続する工程と、薬物送達デバイスの機能性を試験する工程と、スイッチを開くことによってデバイス回路からバッテリを切断する工程とを含む。

回路モジュールと、回路モジュールが備える要素とを、任意の順序で組み立てることができる。回路モジュールと、回路モジュールが備える要素とが組み立てられた後、スイッチが閉じられ、それによってデバイス回路にバッテリから電力を供給し、デバイス回路と薬物送達デバイスの両方を全体として動作可能とする。スイッチが閉じられ、電力が供給されたとき、薬物送達デバイスを試験することができる。この製造試験は、実際の動作のシミュレーション、たとえばユーザ・インターフェースに対するシミュレートされた使用者入力下における薬物送達デバイスの動作の試験、ならびに専用の試験インターフェースを使用できる試験ルーチンを含むことができる。たとえば、専用の試験ルーチンは、薬物送達デバイスのマイクロコントローラ上で実行することができ、専用の試験ルーチンの試験結果をさらに出力することができる。マイクロコントローラは、具体的には、デバイス回路の一部とすることができる。試験の完了後、スイッチを開き、それによってデバイス回路からの電力を切り、薬物送達デバイスをシェルフ・モードにする。これは、具体的には、カットアウト制御回路のカットアウト起動入力を直接接触させることによって、または薬物送達デバイスの外部ポートのカットアウト起動ピンを介して接触させることによって、カットアウト制御回路のカットアウト起動入力に有効レベルの電圧を印加することによって行うことができる。

別の好ましい実施形態では、スイッチを開くことによってデバイス回路からバッテリを切断する工程は、カットアウト制御回路のカットアウト入力に起動信号を印加することを含む。

本発明の様々な態様の上記その他の利点は、添付の図面を適宜参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって、当業者には明らかになるであろう。

デバイスのエンド・キャップが除去された送達デバイスの斜視図である。 カートリッジを示す送達デバイス遠位端の斜視図である。 １つのカートリッジ保持器が開位置にある、図１または図２に示す送達デバイスの斜視図である。 図１に示す送達デバイスの遠位端上に着脱可能に取り付けられた投薬インターフェースおよび用量投薬器を示す図である。 図１に示す送達デバイスの遠位端上に取り付けられた、図４に示す投薬インターフェースおよび用量投薬器を示す図である。 送達デバイスの遠位端上に取り付けることができるニードル・アセンブリの１つの配置を示す図である。 図４に示す投薬インターフェースの斜視図である。 図４に示す投薬インターフェースの別の斜視図である。 図４に示す投薬インターフェースの横断面図である。 図４に示す投薬インターフェースの分解図である。 図１に示すデバイスなどの薬物送達デバイス上へ取り付けられた投薬インターフェースおよびニードル・アセンブリの横断面図である。 図４に示す薬物送達デバイスを動作させる制御ユニットの機能説明のブロック図である。 図４に示す薬物送達デバイスのプリント回路基板アセンブリを示す図である。 本発明による例示的な装置のブロック図である。

図１に示す薬物送達デバイスは、近位端１６から遠位端１５まで延びる本体１４を備える。遠位端１５には、着脱可能なエンド・キャップまたはカバー１８が設けられる。このエンド・キャップ１８と本体１４の遠位端１５は、スナップ嵌めまたはフォーム・フィット接続を提供するようにともに作用し、その結果、カバー１８が本体１４の遠位端１５上へ摺動された後、キャップと本体外面２０との間のこの摩擦嵌めにより、カバーが意図せずに本体から落下するのを防止する。

本体１４は、マイクロコントローラ制御ユニット、電気機械ドライブ・トレーン、および少なくとも２つの薬剤リザーバを収容する。エンド・キャップまたはカバー１８がデバイス１０から取り外されたとき（図１に示す）、本体１４の遠位端１５に投薬インターフェース２００が取り付けられ、このインターフェースに用量投薬器（たとえば、ニードル・アセンブリ）が取り付けられる。薬物送達デバイス１０は、両頭針アセンブリなどの単一のニードル・アセンブリを通じて、演算された用量の第２の薬剤（２次薬物化合物）と可変用量の第１の薬剤（１次薬物化合物）とを投与するために使用することができる。

ドライブ・トレーンは、それぞれ第１および第２の薬剤の用量を排出するために、各カートリッジの栓に圧力を及ぼすことができる。たとえば、ピストンロッドを用いて、単一の用量の薬剤に対して所定の量だけカートリッジの栓を前方へ押すことができる。カートリッジが空になると、ピストンロッドは、本体１４内側に完全に後退させられ、その結果、空のカートリッジを取り外すことができ、新しいカートリッジを挿入することができる。

本体１４の近位端付近には、制御パネル領域６０が設けられる。好ましくは、この制御パネル領域６０は、デジタル・ディスプレイ８０を複数のヒューマン・インターフェース要素とともに備え、使用者は、これらの要素を操作して、組み合わせ用量を設定および注射することができる。この配置では、制御パネル領域は、第１の用量設定ボタン６２と、第２の用量設定ボタン６４と、「ＯＫ」という記号で示す第３のボタン６６とを備える。さらに、本体の最近位端に沿って、注射ボタン７４も設けられる（図１の斜視図では見えない）。

カートリッジ・ホルダ４０は、本体１４に着脱可能に取り付けることができ、少なくとも２つのカートリッジ保持器５０および５２を収容することができる。各保持器は、ガラス・カートリッジなどの１つの薬剤リザーバを収容するように構成される。好ましくは、各カートリッジは、異なる薬剤を収容する。

さらに、カートリッジ・ホルダ４０の遠位端では、図１に示す薬物送達デバイスは、投薬インターフェース２００を含む。図４に関連して説明するように、１つの配置では、この投薬インターフェース２００は主外側本体２１２を含み、外側本体２１２は、カートリッジ・ハウジング４０の遠位端４２に着脱可能に取り付けられる。図１に見られるように、投薬インターフェース２００の遠位端２１４は、好ましくは、ニードル・ハブ２１６を備える。このニードル・ハブ２１６は、従来のペン型の注射ニードル・アセンブリなどの用量投薬器を薬物送達デバイス１０に着脱可能に取り付けることを可能にするように構成することができる。

デバイスに電源が投入された後、図１に示すデジタル・ディスプレイ８０が照明され、特定のデバイス情報、好ましくはカートリッジ・ホルダ４０内に収容されている薬剤に関連する情報を使用者に提供する。たとえば、１次薬剤（薬物Ａ）と２次薬剤（薬物Ｂ）の両方に関連する特定の情報が使用者に提供される。

図３に示すように、第１のカートリッジ保持器５０および第２のカートリッジ保持器５２は、ヒンジ式カートリッジ保持器とすることができる。これらのヒンジ式保持器により、使用者は、カートリッジにアクセスすることが可能になる。図３は、第１のヒンジ式カートリッジ保持器５０が開位置にある、図１に示すカートリッジ・ホルダ４０の斜視図を示す。図３は、第１の保持器５０を開き、それによって第１のカートリッジ９０へのアクセスを有することによって、使用者が第１のカートリッジ９０にどのようにアクセスできるかを示す。

図１に関して論じたときに上述したように、投薬インターフェース２００は、カートリッジ・ホルダ４０の遠位端に連結される。図４は、カートリッジ・ホルダ４０の遠位端に接続されていない投薬インターフェース２００の平面図を示す。インターフェース２００とともに使用できる用量投薬器またはニードル・アセンブリも示されており、外側の保護キャップ５２０内に設けられる。

図５では、図４に示す投薬インターフェース２００は、カートリッジ・ホルダ４０に連結された状態で示されている。投薬インターフェース２００とカートリッジ・ホルダ４０との間の軸方向取付け手段（ａｘｉａｌ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｍｅａｎｓ）は、スナップ・ロック、スナップ嵌め、スナップ・リング、鍵付きスロット、およびそのような接続の組み合わせを含めて、当業者には知られている任意の軸方向取付け手段とすることができる。投薬インターフェースとカートリッジ・ホルダとの間の接続または取付けはまた、特有のハブが整合する薬物送達デバイスのみに取り付け可能であることを確実にする、コネクタ、止め具、スプライン、リブ、溝、ピップ、クリップ、および同様の設計特性などの追加の特性（図示せず）を含むことができる。そのような追加の特性により、適当でない２次カートリッジを整合しない注射デバイスへ挿入することが防止されるはずである。

図５はまた、ニードル・アセンブリ５００と、投薬インターフェース２００の遠位端に連結された保護カバー５２０とを示し、保護カバー４２０は、インターフェース２００のニードル・ハブ上へねじ込むことができる。図６は、図５の投薬インターフェース２００上に取り付けられた両頭針アセンブリ５０２の横断面図を示す。

図６に示すニードル・アセンブリ５００は、両頭針５０６およびハブ５０１を備える。両頭針またはカニューレ５０６は、ニードル・ハブ５０１内に固定して取り付けられる。このニードル・ハブ５０１は円形のディスク状要素を備え、この要素は、その周辺部に沿って垂下する円周スリーブ５０３を有する。このハブ部材５０１の内壁に沿って、ねじ山５０４が設けられる。このねじ山５０４により、ニードル・ハブ５０１を投薬インターフェース２００上へねじ込むことが可能になり、投薬インターフェース２００は、１つの好ましい配置では、遠位ハブに沿って対応する外側のねじ山を備える。ハブ要素５０１の中心部分には、突起５０２が設けられる。この突起５０２は、スリーブ部材の反対方向にハブから突出する。突起５０２およびニードル・ハブ５０１を通って中心に、両頭針５０６が取り付けられる。この両頭針５０６は、両頭針の第１または遠位の穿孔端５０５が、注射部位（たとえば、使用者の皮膚）を穿孔する注射部材を形成するように取り付けられる。

同様に、ニードル・アセンブリ５００の第２または近位の穿孔端５０８は、円形ディスクの反対側から突出し、その結果、スリーブ５０３によって同心円状に取り囲まれる。１つのニードル・アセンブリ配置では、第２または近位の穿孔端５０８は、スリーブ５０３より短くすることができ、その結果、このスリーブは裏面スリーブの尖った端部をある程度保護する。図４および図５に示すニードル・カバー・キャップ５２０は、ハブ５０１の外面５０３の周りに、フォーム・フィットを提供する。

図４〜１１を次に参照して、このインターフェース２００の１つの好ましい配置について次に論じる。この１つの好ましい配置では、このインターフェース２００は：
ａ．主外側本体２１０と、
ｂ．第１の内側本体２２０と、
ｃ．第２の内側本体２３０と、
ｄ．第１の穿孔針２４０と、
ｅ．第２の穿孔針２５０と、
ｆ．バルブ封止２６０と、
ｇ．セプタム２７０とを備える。

主外側本体２１０は、本体近位端２１２および本体遠位端２１４を備える。外側本体２１０の近位端２１２では、投薬インターフェース２００をカートリッジ・ホルダ４０の遠位端に取り付けることが可能になるように、接続部材が構成される。好ましくは、接続部材は、投薬インターフェース２００をカートリッジ・ホルダ４０に着脱可能に接続することが可能になるように構成される。１つの好ましいインターフェース配置では、インターフェース２００の近位端は、上方へ延びる壁２１８が少なくとも１つの凹部を有するように構成される。たとえば、図８から見ることができるように、上方へ延びる壁２１８は、少なくとも第１の凹部２１７および第２の凹部２１９を備える。

好ましくは、第１の凹部２１７および第２の凹部２１９は、この主外側本体壁内に位置し、薬物送達デバイス１０のカートリッジ・ハウジング４０の遠位端付近に位置する外方へ突出する部材と協働する。たとえば、カートリッジ・ハウジングのこの外方へ突出する部材４８は、図４および図５に見ることができる。カートリッジ・ハウジングの反対側には、第２の類似の突出部材が設けられる。したがって、インターフェース２００をカートリッジ・ハウジング４０の遠位端の上へ軸方向に摺動させると、外方へ突出する部材は、第１の凹部２１７および第２の凹部２１９と協働して、干渉嵌め、フォーム・フィット、またはスナップ・ロックを形成する。別法として、当業者には理解されるように、投薬インターフェースとカートリッジ・ハウジング４０を軸方向に連結することを可能にする任意の他の類似の接続機構も、同様に使用することができる。

主外側本体２１０およびカートリッジ・ホルダ４０の遠位端は、軸方向に係合するスナップ・ロックまたはスナップ嵌め配置を形成するように作用し、この配置を、カートリッジ・ハウジングの遠位端上へ軸方向に摺動させることができる。１つの代替の配置では、投薬インターフェース２００は、投薬インターフェースの意図しない相互使用を防止するために、コーディング機能を備えることができる。すなわち、ハブの内側本体は、１つまたはそれ以上の投薬インターフェースの意図しない相互使用を防止するように、幾何学的に構成することができる。

投薬インターフェース２００の主外側本体２１０の遠位端には、取付具ハブが設けられる。そのような取付具ハブは、ニードル・アセンブリに解放可能に接続されるように構成することができる。単なる一例として、この接続手段２１６は外側のねじ山を備えることができ、外側のねじ山は、図６に示すニードル・アセンブリ５００などのニードル・アセンブリのニードル・ハブの内壁表面に沿って設けられる内側のねじ山に係合する。スナッ
プ・ロック、ねじ山を通じて解放されたスナップ・ロック、バヨネット・ロック、フォーム・フィット、または他の類似の接続配置など、代替の解放可能なコネクタを設けることもできる。

投薬インターフェース２００は、第１の内側本体２２０をさらに備える。この内側本体の特定の詳細を、図８〜１１に示す。好ましくは、この第１の内側本体２２０は、主外側本体２１０の延びる壁２１８の内面２１５に連結される。より好ましくは、この第１の内側本体２２０は、外側本体２１０の内面に対するリブおよび溝のフォーム・フィット配置を用いて連結される。たとえば、図９から見ることができるように、主外側本体２１０の延びる壁２１８は、第１のリブ２１３ａおよび第２のリブ２１３ｂを備える。この第１のリブ２１３ａを、図１０にも示す。これらのリブ２１３ａおよび２１３ｂは、外側本体２１０の壁２１８の内面２１５に沿って位置し、第１の内側本体２２０の協働する溝２２４ａおよび２２４ｂとのフォーム・フィットまたはスナップ・ロック係合を作成する。好ましい配置では、これらの協働する溝２２４ａおよび２２４ｂは、第１の内側本体２２０の外面２２２に沿って設けられる。

さらに、図８〜１０に見られるように、第１の内側本体２２０の近位端付近の近位表面２２６は、少なくとも近位に位置する第１の穿孔針２４０が近位穿孔端部分２４４を含むように構成することができる。同様に、第１の内側本体２２０は、近位に位置する第２の穿孔針２５０が近位穿孔端部分２５４を含むように構成される。第１の針２４０および第２の針２５０は、第１の内側本体２２０の近位表面２２６上にしっかりと取り付けられる。

好ましくは、この投薬インターフェース２００は、バルブ配置をさらに備える。そのようなバルブ配置は、第１および第２のリザーバ内にそれぞれ収容されている第１および第２の薬剤の相互汚染を防止するように構築することができる。好ましいバルブ配置はまた、第１および第２の薬剤の逆流および相互汚染を防止するように構成することができる。

１つの好ましいシステムでは、投薬インターフェース２００は、バルブ封止２６０の形態のバルブ配置を含む。そのようなバルブ封止２６０は、保持チャンバ２８０を形成するように第２の内側本体２３０によって画成される空胴２３１内に設けることができる。好ましくは、空胴２３１は、第２の内側本体２３０の上面に沿って位置する。このバルブ封止は、第１の流体溝２６４と第２の流体溝２６６の両方を画成する上面を含む。たとえば、図９は、第１の内側本体２２０と第２の内側本体２３０との間に着座させたバルブ封止２６０の位置を示す。注射工程中、この封止バルブ２６０は、第１の経路内の１次薬剤が第２の経路内の２次薬剤へ拡散するのを防止しながら、第２の経路内の２次薬剤が第１の経路内の１次薬剤へ拡散するのも防止するのに役立つ。好ましくは、この封止バルブ２６０は、第１の逆止めバルブ２６２および第２の逆止めバルブ２６８を備える。したがって、第１の逆止めバルブ２６２は、第１の流体経路２６４、たとえば封止バルブ２６０内の溝に沿って移動する流体が、この経路２６４内へ戻るのを防止する。同様に、第２の逆止めバルブ２６８は、第２の流体経路２６６に沿って移動する流体が、この経路２６６内へ戻るのを防止する。

それとともに、第１の溝２６４および第２の溝２６６は、それぞれ逆止めバルブ２６２および２６８の方へ収束し、次いで出力流体経路または保持チャンバ２８０をもたらす。この保持チャンバ２８０は、穿孔可能なセプタム２７０とともに第１の逆止めバルブと第２の逆止めバルブ２６８の両方を有する第２の内側本体の遠位端によって画成された内側チャンバによって画成される。図示のように、この穿孔可能なセプタム２７０は、第２の内側本体２３０の遠位端部分と、主外側本体２１０のニードル・ハブによって画成される内面との間に位置する。

保持チャンバ２８０は、インターフェース２００の出口ポートで終端する。この出口ポート２９０は、好ましくは、インターフェース２００のニードル・ハブ内で中心に位置し、穿孔可能な封止２７０を固定の位置で維持するのを助ける。したがって、両頭針アセンブリがインターフェースのニードル・ハブに取り付けられたとき（図６に示す両頭針など）、出力流体経路によって、どちらの薬剤も、取り付けられたニードル・アセンブリと流体連通することが可能になる。

ハブ・インターフェース２００は、第２の内側本体２３０をさらに備える。図９から見ることができるように、この第２の内側本体２３０は、凹部を画成する上面を有し、バルブ封止２６０は、この凹部内に位置する。したがって、図９に示すようにインターフェース２００が組み立てられたとき、第２の内側本体２３０は、外側本体２１０の遠位端と第１の内側本体２２０との間に位置する。それとともに、第２の内側本体２３０と主外側本体は、セプタム２７０を定位置で保持する。内側本体２３０の遠位端はまた、バルブ封止の第１の溝２６４と第２の溝２６６の両方と流体連通するように構成できる空胴または保持チャンバを形成することができる。

主外側本体２１０を薬物送達デバイスの遠位端の上へ軸方向に摺動させることで、投薬インターフェース２００がこの多目的なデバイスに取り付けられる。このようにして、第１のカートリッジの１次薬剤および第２のカートリッジの２次薬剤をそれぞれ有する第１の針２４０と第２の針２５０との間に、流動的な連通を得ることができる。

図１１は、図１に示す薬物送達デバイス１０のカートリッジ・ホルダ４０の遠位端４２上へ取り付けられた後の投薬インターフェース２００を示す。また、このインターフェースの遠位端には、両頭針５００が取り付けられる。カートリッジ・ホルダ４０は、第１の薬剤を収容する第１のカートリッジと、第２の薬剤を収容する第２のカートリッジとを有するところを示す。

インターフェース２００が第１にカートリッジ・ホルダ４０の遠位端の上へ取り付けられたとき、第１の穿孔針２４０の近位穿孔端２４４は、第１のカートリッジ９０のセプタムに穿孔し、それによって第１のカートリッジ９０の１次薬剤９２と流体連通した状態になる。第１の穿孔針２４０の遠位端もまた、バルブ封止２６０によって画成される第１の流体経路溝２６４と流体連通する。

同様に、第２の穿孔針２５０の近位穿孔端２５４は、第２のカートリッジ１００のセプタムに穿孔し、それによって第２のカートリッジ１００の２次薬剤１０２と流体連通した状態になる。この第２の穿孔針２５０の遠位端もまた、バルブ封止２６０によって画成される第２の流体経路溝２６６と流体連通する。

図１１は、薬物送達デバイス１０の本体１４の遠位端１５に連結されたそのような投薬インターフェース２００の好ましい配置を示す。好ましくは、そのような投薬インターフェース２００は、薬物送達デバイス１０のカートリッジ・ホルダ４０に着脱可能に連結される。

図１１に示すように、投薬インターフェース２００は、カートリッジ・ハウジング４０の遠位端に連結される。このカートリッジ・ホルダ４０は、１次薬剤９２を収容する第１のカートリッジ９０と、２次薬剤１０２を収容する第２のカートリッジ１００とを収容するところを示す。カートリッジ・ハウジング４０に連結された後、投薬インターフェース２００は本質的に、第１のカートリッジ９０および第２のカートリッジ１００から共通の保持チャンバ２８０への流動的連通経路を提供する機構を提供する。この保持チャンバ２
８０は、用量投薬器と流体連通するところを示す。ここで、図示のように、この用量投薬器は両頭針アセンブリ５００を備える。図示のように、両頭針アセンブリの近位端は、チャンバ２８０と流体連通する。

１つの好ましい配置では、投薬インターフェースは、１つの向きだけで本体に取り付けられるように、すなわち１方向だけに嵌るように構成される。したがって、図１１に示すように、投薬インターフェース２００がカートリッジ・ホルダ４０に取り付けられた後、第１のカートリッジ９０の１次薬剤９２との流動的な連通には１次針２４０しか使用することができなくなり、インターフェース２００は、ホルダ４０に再び取り付けられないようになっているはずであり、その結果、第２のカートリッジ１００の２次薬剤１０２との流動的な連通のために、次に１次針２４０を使用することはできない。そのような１方向の接続機構は、２つの薬剤９２および１０２間の潜在的な相互汚染を低減させるのに役立つことができる。

図１２は、図１に示す薬物送達デバイスを動作および制御するための制御ユニットの機能ブロック図を示す。図１３は、図１２に示す制御ユニットの特定の部分を備えることができるプリント回路基板（ＰＣＢ）またはプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）３５０の１つの配置を示す。

図１２と図１３の両方を次に参照すると、制御ユニット３００がマイクロコントローラ３０２を備えることを見ることができる。そのようなマイクロコントローラは、ＦｒｅｅｓｃａｌｅのＭＣＦ５１ＪＭというマイクロコントローラを含むことができる。マイクロコントローラは、薬物送達デバイス１０に対する電子システムを制御するために使用される。マイクロコントローラは、内部のアナログ−デジタル変換器と、汎用デジタル入出力ラインとを含む。マイクロコントローラは、デジタル・パルス幅変調（ＰＷＭ）信号を出力することができる。マイクロコントローラは、内部ＵＳＢモジュールを含む。１つの配置では、ＯＮ−ＳｅｍｉのＮＵＰ３１１５などのＵＳＢ保護回路を実装することができる。そのような実装形態では、実際のＵＳＢ通信は、マイクロコントローラ３０２上に設けることができる。

制御ユニットは、マイクロコントローラ３０２および他の回路要素に連結された電力管理モジュール３０４をさらに備える。電力管理モジュール３０４は、バッテリ３０６などの主電源から供給電圧を受け、この供給電圧を、制御ユニット３００の他の回路構成要素によって必要とされる複数の電圧に調節する。１つの好ましい制御ユニット配置では、スイッチ・モード調節（Ｎａｔｉｏｎａｌ ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒのＬＭ２７３５を用いる）を使用してバッテリ電圧を６Ｖまで上昇させ、線形の調節によって、制御ユニット３００によって必要とされる他の供給電圧を生成する。

バッテリ３０６は、制御ユニット３００に電力を提供し、好ましくは、単一のリチウムイオンまたはリチウムポリマー電池によって供給される。この電池は、過熱、過充電、および過剰な放電から保護するための安全回路を収容するバッテリ・パック内にカプセル化することができる。バッテリ・パックはまた、場合により、残りのバッテリ充電の改善された推定を得るために、クーロン計数技術を収容することができる。

バッテリ充電器３０８は、バッテリ３０６に連結することができる。１つのそのようなバッテリ充電器は、他の支持ソフトウェアおよびハードウェア・モジュールとともに、Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒのＭＣ３４６７４またはＭＣ３４６７５に基づくことができる。代替手段として、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＴＩ）のＢＱ２４１５０を使用することもできる。１つの好ましい配置では、バッテリ充電器３０８は、薬物送達デバイス１０への外部の有線接続からエネルギーを取得し、それを使用
してバッテリ３０６を充電する。バッテリ充電器３０８はまた、バッテリ電圧および充電電流を監視してバッテリ充電を制御するために使用することもできる。バッテリ充電器３０８はまた、シリアル・バスを介してマイクロコントローラ３０２との双方向通信を有するように構成することができる。同様に、バッテリ３０６の充電状態をマイクロコントローラ３０２へ通信することができる。バッテリ充電器の充電電流もまた、マイクロコントローラ３０２によって設定することができる。

制御ユニットはまた、ＵＳＢコネクタ３１０を備えることができる。有線通信のために、またデバイスへ電力を供給するために、マイクロＵＳＢ−ＡＢコネクタまたは特注設計のコネクタを使用することができる。

制御ユニットはまた、ＵＳＢインターフェース３１２を備えることができる。このインターフェース３１２は、マイクロコントローラ３０２の外部に位置することができる。ＵＳＢインターフェース３１２は、ＵＳＢマスタおよび／またはＵＳＢデバイス能力を有することができる。ＵＳＢインターフェース３１２はまた、ＵＳＢの持ち運び用の機能性を提供することができる。マイクロコントローラの外部に位置するＵＳＢインターフェース３１２はまた、データ・ラインおよびＶＢＵＳライン上で過渡電圧抑制を提供する。

代替実施形態では、外部のブルートゥースインターフェース３１４を設けることもできる。ブルートゥースインターフェース３１４は、好ましくは、マイクロコントローラ３０２の外部に位置し、データ・インターフェースを使用してこのコントローラ３０２と通信する。

好ましくは、制御ユニットは、複数のスイッチ３１６をさらに備える。図示の配置では、制御ユニット３００は、８つのスイッチ３１６を備えることができ、これらのスイッチは、デバイス全体にわたって分散させることができる。これらのスイッチ３１６は、少なくとも以下の内容を検出および／または確認するために使用することができる：
ａ．投薬インターフェース２００が薬物送達デバイス１０に適切に取り付けられたかどうか；
ｂ．着脱可能なキャップ１８が薬物送達デバイス１０の本体２０に適切に取り付けられたかどうか；
ｃ．第１のカートリッジ９０に対するカートリッジ・ホルダ４０の第１のカートリッジ保持器５０が適切に閉じられたかどうか；
ｄ．第２のカートリッジ１００に対するカートリッジ・ホルダ４０の第２のカートリッジ保持器５２が適切に閉じられたかどうか；
ｅ．第１のカートリッジ９０の存在を検出すること；
ｆ．第２のカートリッジ１００の存在を検出すること；
ｇ．第１のカートリッジ９０内の止め具９４の位置を決定すること；および
ｈ．第２のカートリッジ１００内の止め具１０４の位置を決定すること。

これらのスイッチ３１６は、マイクロコントローラ３０２上のデジタル入力、たとえば汎用デジタル入力に接続される。好ましくは、これらのデジタル入力は、必要な入力ラインの数を低減させるために、多重化することができる。スイッチ状態の変化に確実に適時に応答するために、マイクロコントローラ３０２上で割込みラインを適宜使用することもできる。

さらに、より詳細に上述したように、制御ユニットはまた、複数のヒューマン・インターフェース要素または押しボタン３１８に動作可能に連結することもできる。１つの好ましい配置では、制御ユニット３００は、８つの押しボタン３１８を備え、これらのボタンは、以下の機能に対する使用者入力のためにデバイス上で使用される：
ａ．用量ダイヤル・アップ；
ｂ．用量ダイヤル・ダウン；
ｃ．音響レベル；
ｄ．用量；
ｅ．排出；
ｆ．呼び水；
ｇ．戻る；および
ｈ．ＯＫ。

これらのボタン３１８は、マイクロコントローラ上のデジタル入力、たとえば汎用デジタル入力に接続される。この場合も、これらのデジタル入力は、必要な入力ラインの数を低減させるために、多重化することができる。スイッチ状態の変化に確実に適時に応答するために、マイクロコントローラ上で割込みラインが適宜使用される。例示的な実施形態では、１つまたはそれ以上のボタンの機能は、タッチ・スクリーンに置き換えることができる。

別の例示的な実施形態では、８つのボタンのそれぞれが存在する必要はない。たとえば、「用量」ボタンによってプライミングを行うことができ、したがって、「呼び水」ボタンは存在しないことがある。

１つの形態では、制御ユニット３００は、リアル・タイム・クロック３２０を備える。そのようなリアル・タイム・クロックは、ＥｐｓｏｎのＲＸ４０４５ ＳＡを含むことができる。リアル・タイム・クロック３２０は、シリアル周辺インターフェースなどを使用して、マイクロコントローラ３０２と通信することができる。

代替形態では、リアル・タイム・クロックは、マイクロコントローラの１つの中に収容される。

デバイス内のデジタル・ディスプレイ・モジュール３２２は、好ましくは、ＬＣＤまたはＯＬＥＤ技術を使用し、使用者に視覚信号を提供する。ディスプレイ・モジュールは、ディスプレイ自体と、ディスプレイ・ドライバ集積回路とを組み込む。この回路は、シリアル周辺インターフェースまたはパラレル・バスを使用して、マイクロコントローラ３０２と通信する。

制御ユニット３００はまた、メモリ・デバイス、たとえば揮発性および不揮発性メモリを備える。揮発性メモリは、マイクロコントローラ３０２のワーキング・メモリとして、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、たとえば静的ＲＡＭまたは動的ＲＡＭなどとすることができる。不揮発性メモリは、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、またはＥＥＰＲＯＭ３２４などの電気的に消去可能でプログラム可能な読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）とすることができる。そのようなＥＥＰＲＯＭは、ＯＮ ＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒのＣＡＴ２５１２８を含むことができる。代替手段として、ＡｔｍｅｌのＡＴ２５６４０を使用することもできる。ＥＥＰＲＯＭは、システム・パラメータおよび履歴データを記憶するために使用することができる。このメモリ・デバイス３２４は、シリアル周辺インターフェース・バスを使用して、プロセッサ３０２と通信する。

代替実施形態では、制御ユニット３００は、第１の光学式リーダ３２６および第２の光学式リーダ３２８をさらに備える。そのような光学式リーダは、ＡｖａｇｏのＡＤＮＳ３５５０を含むことができる。これらの光学式リーダ３２６、３２８は、薬物送達デバイス１０に対して任意選択とすることができ、上記のように、そのようなカートリッジが第１のカートリッジ保持器５０または第２のカートリッジ保持器５２内へ挿入されたときに、
カートリッジから情報を読み取るために使用することができる。好ましくは、第１の光学式リーダは、第１のカートリッジ専用であり、第２の光学式リーダは、第２のカートリッジ専用である。光学式コンピュータ・マウスでの使用向けに設計された集積回路を使用して、薬物カートリッジ上の機械的特性を使用して位置する薬物カートリッジ上の静的２Ｄバーコードに照明し、そのバーコードが収容するデータを読み取ることができる。この集積回路は、シリアル周辺インターフェース・バスを使用して、マイクロコントローラ３０２と通信することができる。そのような回路は、たとえば回路が必要とされないときの電力消費を低減させるために、たとえばデータが読み取られていないときはカートリッジ照明を消すことによって、マイクロコントローラ３０２によって起動し、また停止状態にすることができる。

前述のように、薬物送達デバイス１０内に音響器３３０を設けることもできる。そのような音響器は、Ｓｔａｒ ＭｉｃｒｏｎｉｃｓのＭＺＴ０３Ａを含むことができる。出願人らの提案する音響器を使用して、使用者に可聴信号を提供することができる。音響器３３０は、マイクロコントローラ３０２からのパルス幅変調（ＰＷＭ）出力によって駆動することができる。代替構成では、音響器は、多音のトーンまたはジングルを鳴らし、かつ記憶された音声コマンドを鳴らすことができ、使用者がデバイスからの情報を操作または回収するのを助けることを促す。

制御ユニット３００は、第１のモータ・ドライバ３３２および第２のモータ・ドライバ３３４をさらに備える。モータ・ドライブ回路は、ＦｒｅｅｓｃａｌｅのＭＰＣ１７５３３を含むことができ、マイクロコントローラ３０２によって制御される。たとえば、モータ・ドライブがステッパ・モータ・ドライブを構成する場合、このドライブは、汎用デジタル出力を使用して制御することができる。別法として、モータ・ドライブがブラシなしＤＣモータ・ドライブを構成する場合、このドライブは、パルス幅変調（ＰＷＭ）デジタル出力を使用して制御することができる。これらの信号は、モータ巻線を通る電流を切り換える電力段を制御する。電力段は、連続する電気整流を必要とする。これはたとえば、デバイスの安全性を増大させ、誤った薬物の送達を低減させることができる。

電力段は、ステッパ・モータでデュアルＨブリッジからなることができ、またはブラシなしＤＣモータで３つの半ブリッジからなることができる。これらは、ディスクリートの半導体部材またはモノリシックの集積回路を使用して実装することができる。

制御ユニット３００は、それぞれ第１のモータ３３６および第２のモータ３３８をさらに備える。より詳細に後述するように、第１のモータ３３６は、第１のカートリッジ９０内で止め具９４を動かすために使用することができる。同様に、第２のモータ３３８は、第２のカートリッジ内で止め具１０４を動かすために使用することができる。これらのモータは、ステッパ・モータ、ブラシなしＤＣモータ、または任意の他のタイプの電気モータとすることができる。モータのタイプにより、使用されるモータ・ドライブ回路のタイプを決定することができる。デバイスに対する電子機器は、１つの剛性の主プリント回路基板アセンブリ、場合によっては必要に応じて追加のより小さい可撓性の区間を、たとえばモータ巻線およびスイッチへの接続のために実装することができる。

ＰＣＢＡ３５０上に設けられるマイクロコントローラは、複数の特性を提供し、複数の計算を実施するためにプログラムされる。たとえば、おそらく最も重要なことに、マイクロコントローラは、特定の治療用量プロファイルを使用して、少なくとも部分的に１次薬剤の選択された用量に基づいて、少なくとも２次薬剤の用量を計算するように、アルゴリズムでプログラムされる。

そのような計算の場合、コントローラはまた、投与すべき第２の薬剤の量を計算する際
に、他の変数または用量特性を分析することもできる。たとえば、他の考慮すべき点には、以下の特性または要因の少なくとも１つまたはそれ以上を含むことができる：
ａ．最終の用量からの時間；
ｂ．最終の用量寸法；
ｃ．現在の用量寸法；
ｄ．現在の血糖レベル；
ｅ．血糖履歴；
ｆ．最大および／または最小の許容可能な用量寸法；
ｇ．時刻；
ｈ．患者の健康状態；
ｉ．運動量；ならびに
ｊ．食事の摂取量。

これらのパラメータはまた、第１の用量寸法と第２の用量寸法の両方の寸法を計算するために使用することもできる。

１つの配置では、より詳細に後述するように、マイクロコントローラに動作可能に連結された１つまたはそれ以上のメモリ・デバイス内に、複数の異なる治療用量プロファイルを記憶することができる。代替の配置では、マイクロコントローラに動作可能に連結されたメモリ・デバイス内に、単一の治療用量プロファイルのみが記憶される。

本明細書に提案する電気機械的薬物送達デバイスは、器用さまたは演算上の難題を有する患者にとって、特に有益である。そのようなプログラム可能なデバイスでは、単一の入力および関連する記憶された所定の治療プロファイルにより、使用者または患者がデバイスを使用するたびに、処方された用量を計算する必要がなくなる。さらに、単一の入力により、組み合わせ化合物の用量設定および投薬をより容易にすることが可能である。

第２の薬剤の用量を演算することに加えて、マイクロコントローラは、複数の他のデバイス制御動作を達成するようにプログラムすることができる。たとえば、マイクロコントローラは、デバイスを監視し、デバイスが使用されていないときにはシステムの様々な要素を遮断して電気エネルギーを節約するようにプログラムすることができる。さらに、コントローラは、バッテリ３０６内に残っている電気エネルギーの量を監視するようにプログラムすることができる。１つの好ましい配置では、バッテリ内に残っている充電量をデジタル・ディスプレイ８０上に示すことができ、残りのバッテリ充電量が所定の閾値レベルに到達したときには使用者に警告を与えることができる。さらに、デバイスは、次の用量を送達するのに十分な電力がバッテリ３０６内で利用可能であるか、またはその用量が投薬されるのを自動的に防止するかどうかを判定する機構を含むことができる。たとえば、そのような監視回路は、異なる負荷条件下でバッテリ電圧を検査して、用量が完了する可能性を予測することができる。好ましい構成では、通電されている（ただし動いていない）状態および通電されていない状態のモータを使用して、バッテリの充電を決定または推定することができる。

好ましくは、薬物送達デバイス１０は、データ・リンク（すなわち、無線または有線）を介して、デスクトップまたはラップトップ・コンピュータなどの様々な演算デバイスと通信するように構成される。たとえば、デバイスは、ＰＣまたは他のデバイスと通信するためにＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）を備えることができる。そのようなデータ・リンクは、複数の利点を提供することができる。たとえば、そのようなデータ・リンクは、使用者が特定の用量履歴情報に問い合わせることを可能にするために使用することができる。そのようなデータ・リンクはまた、医療従事者が、最大および最小用量、特定の治療プロファイルなど、特定の重要な用量設定パラメータを修正するため
に使用することもできる。デバイスはまた、無線データ・リンク、たとえばＩＲＤＡデータ・リンクまたはブルートゥースデータ・リンクを備えることができる。代替実施形態では、好ましいブルートゥースモジュールは、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｒａｄｉｏ（ＣＳＲ）のＢｌｕｅコア６を含む。

例示的な実施形態では、デバイスは、ＵＳＢ Ｏｎ−Ｔｈｅ−Ｇｏ（ＵＳＢ ＯＴＧ）能力を有する。ＵＳＢ ＯＴＧは、薬物送達デバイス１０が全体として、ＵＳＢホスト（たとえば、デスクトップまたはノートブック・コンピュータ）に対するスレーブの役割を満たし、かつ別のスレーブ・デバイス（たとえば、ＢＧＭ）と対になったときにはホスト自体になることも可能にすることができる。

たとえば、標準的なＵＳＢは、マスタ／スレーブ・アーキテクチャを使用する。ＵＳＢホストはプロトコル・マスタとして作用し、ＵＳＢ「デバイス」はスレーブとして作用する。ホストのみが、構成およびリンクを介してのデータ転送を予定することができる。デバイスは、データ転送を開始することができず、ホストによって与えられる要求に応答するだけである。出願人らの薬物送達デバイス１０内でＯＴＧを使用することで、薬物送達デバイスがマスタの役割とスレーブの役割との間を切り換わることができるという概念が導入される。ＵＳＢ ＯＴＧにより、出願人らのデバイス１０は、あるときは「ホスト」（リンク・マスタとして作用）になり、かつ別のときには「周辺」（リンク・スレーブとして作用）になる。

図１４を参照すると、図１に示す薬物送達デバイスに対するバッテリ接続を切り換える装置が示されている。図１４に関して参照する薬物送達デバイスの制御ユニットは、別段の指摘がない限り、図１２に示すものに対応する。同様に、図１４に関して参照する薬物送達デバイスのプリント回路基板アセンブリは、別段の指摘がない限り、図１３に示すものに対応する。

薬物送達デバイスのプリント回路基板上では、カットアウト制御回路４０２が外部ポート４０４に接続される。外部ポート４０４は、たとえば、追加の電源ライン、たとえばＵＳＢポートなどのシリアル・データ電力を有するデータ・ポートとすることができる。このポートは、具体的には、たとえばシリアル・データ通信を可能にする特注のコネクタにすることができる。

カットアウト制御回路４０２は、電力管理モジュール３０４内に備えられる。外部ポート４０４は、２つのデータ・ピン、電力入力ピン、接地ピン、およびバッテリ・カットアウト起動ピンを備える。外部ポート４０４は、コネクタを受けるように構成される。このコネクタは、薬物送達デバイスに対する充電器のコネクタとすることができるが、薬物送達デバイスに対する工場試験器用のコネクタとすることもできる。充電器は、工場試験器とは異なるコネクタのピンに接続することができる。

電力入力ピンおよびバッテリ・カットアウト起動ピンは、電力入力ラインおよびカットアウト起動信号ラインを構成する１対の信号ライン４０６に接続される。電力入力ラインは、カットアウト制御回路４０２の供給電力入力に接続され、カットアウト起動信号ラインは、カットアウト制御回路４０２のカットアウト起動入力に接続される。

どちらのデータ・ピンも、データ信号ライン４０８に接続され、データ信号ライン４０８はデバイス回路４１６に接続される。デバイス回路４１６は、マイクロコントローラ３０２と、電力管理モジュール３０４の他の構成要素と、薬物送達デバイスの残りの電子構成要素とを備える。

さらに、接地ピンは、接地ライン４１０に接続され、接地ライン４１０は、デバイス回路４１６の接地ノードに接続される。

カットアウト制御回路４０２は、薬物送達デバイスの再充電可能バッテリ４１４に接続される。このバッテリは、図１２に示すバッテリ３０６とすることができる。この接続によって、カットアウト制御回路４０２は、一方では、電力入力ラインを介してポート４０４からの電力を受けていないときにその供給電圧を受ける。他方では、カットアウト制御回路は、バッテリ４１４および／またはバッテリ充電器に電力を供給し、それによってポート４０４に接続された充電器によって供給される電力からのバッテリ４１４の充電を可能にするように構成される。

さらに、カットアウト制御回路４０２は、トランジスタ・スイッチ４１２に接続され、カットアウト制御回路４０２は、トランジスタ・スイッチ４１２のスイッチング動作を制御する。トランジスタ・スイッチ４１２は、バッテリ４１４をデバイス回路４１６の供給電圧ノードに接続する。トランジスタ・スイッチ４１２を入れると、バッテリ４１４からのＤＣ供給電圧の形態で、デバイス回路４１６に電力が供給される。トランジスタ・スイッチ４１２を切ると、デバイス回路４１６は事実上、バッテリ４１４から電気的に切断される。トランジスタ・スイッチ４１２を通って流れる唯一の電流は、漏れ電流である。トランジスタ・スイッチは、最小の漏れ電流のみを有するように選択される。

デバイス回路の１つまたはそれ以上の区間を設けることができ、これらの区間は、全体として独立したデバイス・モジュール４２０と示すことができ、たとえばモータからなることができ、デバイス回路４１６の制御下で、大きな電流を引き込むが、切り換える必要がある。この場合、これらの区間は、バッテリ４１４に直接接続されてデバイス回路４１６によって制御される独立した電源スイッチ４１８などの別個のスイッチを有することができ、デバイス回路４１６がバッテリから切断された場合、独立した電源スイッチ４１８によってバッテリ４１４から切断されるようなスイッチング配置を有する。独立した電源スイッチ４１８をバッテリに直接接続することで、主スイッチ４１２を通って流れるピーク電流を低減させ、その技術仕様を緩和させ、伝導状態における抵抗によるこのスイッチ両端の電圧降下を低減させる。２つ以上の独立したデバイス・モジュール４２０を設けることもでき、各デバイス・モジュール４２０は、独自の専用の独立した電源スイッチ４１８を有する。

カットアウト制御回路４０２は、バッテリ４１４に常に接続される。したがって、トランジスタ・スイッチ４１２を切ると、バッテリ４１４から抜き出される電力は、カットアウト制御回路４０２から抜き出される電力と、トランジスタ・スイッチ４１２の漏れ電流に対応する電力と、大きな電流を引き込む独立したデバイス・モジュール４２０に接続されるあらゆる独立した電源スイッチ４１８の漏れ電流に対応する電力とを足した値のみからなる。カットアウト制御回路４０２は、非常に簡単な機能性のみを実施するため、以下に説明するように、カットアウト制御回路４０２の平均電力消費は非常に低い。

薬物送達デバイス、具体的には薬物送達デバイスのＰＣＢＡ３５０の組立て後、薬物送達デバイスの機能性が試験される。

この試験手順はまた、以下の電子試験を含む。この時点で、バッテリ４１４は充電され、トランジスタ・スイッチ４１２を入れ、それによってデバイス回路４１６に電力を供給し、完全な機能性を可能にする。ポート４０４に、専用の工場コネクタが接続される。工場コネクタは、ポート４０４のすべてのピンに接続される。データ・ピンおよびデータ信号ライン４０８を介して、外部の試験制御ユニットがデバイス回路４１６と通信する。この通信の一部として、様々な試験情報がデバイス回路４１６へ送られ、デバイス回路４１
６は引き続き試験を実行する。これらの試験は、内部で行われ、すなわちデバイス回路４１６内の構成要素を試験することも、外部で行われ、すなわちたとえばディスプレイ３２２および音響器３３０などのデバイス回路４１６の外側の構成要素に適切に関連することもある。これらの試験の結果はまた、再びデータ・ピンおよびデータ信号ライン４０８を介して受けられ、次いでポート４０４を介して外部の試験制御ユニットへさらに伝送される。

試験の完了後、薬物送達デバイスはシェルフ・モードに入る。このため、５Ｖの有効電圧レベルが外部ポート４０４のカットアウト起動ピンに印加され、またカットアウト起動信号ラインを介して、カットアウト制御回路４０２のカットアウト起動入力に印加される。この信号を受けた後、カットアウト制御回路４０２は、トランジスタ・スイッチ４１２を切り、それによってデバイス回路４１６をバッテリ４１４から切断する。非活動状態では大量の電力を引き込まないカットアウト起動回路４０２、ならびにモータ３３６、３３８などの他の構成要素は、バッテリ４１４に接続されたままである。この状態は、薬物送達デバイスのシェルフ・モードであり、本質的にカットアウト起動回路４０２のみが、バッテリ４１４から電流を引き込む。

次に、工場コネクタが外部ポート４０４から取り外される。薬物送達デバイスは、包装され、販売業者へ出荷され、販売業者で収納され、小売店へ出荷され、販売された後、消費者によって購入される。製造から顧客への送達までのこの期間を、シェルフ時間と呼ぶが、厳密には、その期間のすべてがシェルフ上で費やされるわけではない。シェルフ時間は、１年になることがある。その間、デバイス回路４１６はバッテリ４１４から実質上切断されるため、バッテリ４１４から電流はほとんど放散されず、電流は本質的に、トランジスタ・スイッチ４１２、あらゆる追加の独立した電源スイッチ４１８の漏れ電流、およびカットアウト制御回路４０２の電力消費のみからなり、カットアウト制御回路４０２の電力消費もまた、カットアウト制御回路４０２がシェルフ時間内でいかなるスイッチング動作も実行する必要がないため低い。

シェルフ・モードは、顧客が充電コネクタを外部ポート４０４へ挿入すると終了する。充電コネクタは、電力入力ピンに対する接点を備え、それによって充電供給電圧が提供される。充電電圧は、１対の信号ライン４０６の電力入力ラインを介して、カットアウト制御回路４０２の電源入力に提供される。カットアウト制御回路４０２の供給電力入力で供給電圧が検出されると、カットアウト制御回路４０２はトランジスタ・スイッチ４１２を入れ、それによって供給電力入力とバッテリの両方からの電力をデバイス回路４１６へ提供する。供給電力入力からの供給電圧もまた、バッテリ４１４およびバッテリ充電器へ提供される。

充電コネクタには、カットアウト起動ピンに対する対応する接点がない。したがって、充電コネクタは、シェルフ・モードを再起動することができない。それによって、トランジスタ・スイッチ４１２は入ったままになり、デバイス回路４１６には、バッテリ４１４からの電力が絶えず供給される。薬物送達デバイスがその動作寿命中により長い期間にわたって無効のままであるとは予期されないため、シェルフ・モードの再起動は必要ない。

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、またはエキセジン−３もしくはエキセジン−４もしくはエキセジン−３もしくはエキセジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。

インスリン類似体は、たとえば、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、たとえば、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−Ｙ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−Ｙ−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、たとえば、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、たとえば、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［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：
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、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（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、たとえば、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、たとえば、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（たとえば、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、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類金属、たとえば、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、たとえば、水和物である。

Claims (17)

1. 電子デバイスのデバイス回路（４１６）をバッテリ（４１４）に可変的に接続するように構成されたスイッチ（４１２）と；
   該スイッチ（４１２）に接続され、供給電力入力およびカットアウト起動入力を備えるカットアウト制御回路（４０２）が、該供給電力入力に供給電圧が接続されたときに、該スイッチ（４１２）を入れるように構成される、該カットアウト制御回路（４０２）と
   を備える装置。
2. カットアウト制御回路（４０２）は、カットアウト起動入力で起動信号が検出されたときにスイッチ（４１２）を切るように構成される、請求項１に記載の装置。
3. カットアウト起動入力は、デバイス回路（４１６）によって制御され、カットアウト制御回路（４０２）は、対応する制御コマンドが該デバイス回路（４１６）によって受けられたときにスイッチ（４１２）を切るように構成される、請求項１または２に記載の装置。
4. カットアウト制御回路（４０２）は、供給電力入力からバッテリ（４１４）に充電電力を供給するように構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. スイッチ（４１２）の第１の接点は、バッテリ（４１４）に接続される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. スイッチ（４１２）の第２の接点は、電子デバイスのデバイス回路（４１６）の供給電圧ノードに接続され、該電子デバイスは、少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. スイッチ（４１２）は電子スイッチである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. スイッチ（４１２）はトランジスタである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. バッテリ（４１４）によって電力供給されるモータを備え、スイッチ（４１２）は、該スイッチ（４１２）が入ったときに該バッテリ（４１４）が該モータのモータ電源に電気的に接続され、該スイッチ（４１２）が切られたときに該バッテリが該モータの該モータ電源に電気的に接続されるように配置される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
10. 独立したデバイス・モジュール（４２０）と、該独立したデバイス・モジュール（４２０）をバッテリに可変的に接続するように構成された独立した電源スイッチ（４１８）とを備え、デバイス回路（４１６）は、該独立した電源スイッチ（４１８）を制御するように構成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 複数のピンを有する外部ポート（４０４）をさらに備え、該複数のピンのうちの電源ピンは、供給電力入力に電気的に接続される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 複数のピンはカットアウト起動ピンを含み、該カットアウト起動ピンは、カットアウト起動入力に電気的に接続される、請求項１１に記載の装置。
13. 外部ポート（４０４）は、充電コネクタを受けるように構成され、該充電コネクタは、少なくとも２つの接点を備え、カットアウト起動ピンは、該充電コネクタの少なくとも１つの接点から電気的に分離される、請求項１２に記載の装置。
14. 少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスが、請求項１２に記載の装置を備える、該薬物送達デバイス用の充電コネクタであって、該薬物送達デバイスの外部ポート（４０４）に接続されるように構成され、電源ピンに充電電力を供給するように構成され、カットアウト起動ピンへカットアウト起動信号を伝送するように構成される、上記充電コネクタ。
15. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置を備える少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスであって、スイッチ（４１２）が切られたときの該薬物送達デバイスの総電力消費は、カットアウト制御回路（４０２）の電力消費に基づいて決定される、上記薬物送達デバイス。
16. 少なくとも１つの薬作用物質を送達する薬物送達デバイスを製造する方法であって：
    該薬物送達デバイスの回路モジュールを組み立てる工程であって、該回路モジュールが：
    バッテリ（４１４）、
    該少なくとも１つの薬物の送達を制御するデバイス回路（４１６）、
    該デバイス回路（４１６）の電圧供給を制御するカットアウト制御回路（４０２）、
    該カットアウト制御回路（４０２）によって制御され、該バッテリ（４１４）を該デバイス回路（４１６）に可変的に接続するように構成されたスイッチ（４１２）を備える、組み立てる工程と；
    該スイッチ（４１２）を閉じることによって該バッテリ（４１４）を該デバイス回路（４１６）に接続する工程と；
    該薬物送達デバイスの機能性を試験する工程と；
    該スイッチ（４１２）を開くことによって該デバイス回路（４１６）から該バッテリ（４１４）を切断する工程とを含む、上記方法。
17. スイッチ（４１２）を開くことによってデバイス回路（４１６）からバッテリ（４１４）を切断する工程は、カットアウト制御回路（４０２）のカットアウト入力に起動信号を印加することを含む、請求項１６に記載の方法。

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