具有活塞接近感測的藥物輸送裝置制造方法
【專利摘要】藥物輸送裝置具有以電子方式控制的并且可軸向移位的活塞驅(qū)動構(gòu)件（10），活塞驅(qū)動構(gòu)件（10）被適配為銜接已裝載筒的活塞?；钊?qū)動構(gòu)件可在能夠容納筒的近側(cè)正在裝載位置和與活塞銜接的遠(yuǎn)側(cè)已裝載位置之間移動。接近傳感器（11，12）提供指示活塞驅(qū)動構(gòu)件和活塞之間的變化的距離的變化的輸出。耦合到接近傳感器的控制器（30）被配置為控制活塞驅(qū)動構(gòu)件從正在裝載位置移動到已裝載位置，并且在控制器基于來自接近傳感器系統(tǒng)的輸入確定剛好到達(dá)已裝載位置時停止移動。通過這個布置，防止藥物填充筒在裝載和初始化過程期間被增壓。
【專利說明】具有活塞接近感測的藥物輸送裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明一般地涉及一種被適配為容納藥物填充筒并且隨后從其排出一定劑量的 機(jī)動化的藥物輸送裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在本發(fā)明的公開中，主要參考糖尿病的治療，然而，這僅是本發(fā)明的示例性使用。 [0003]被適配為容納藥物填充筒并且從其排出設(shè)定劑量的最常見類型的耐用藥物輸送 裝置通過手工方式驅(qū)動或者由在劑量設(shè)定期間被供給能量的彈簧驅(qū)動，藥物填充筒是這樣 的類型，即包括具有初始近側(cè)位置的可軸向移位的活塞。該裝置可以是筆形的或具有更加 盒子形狀的所謂的劑量裝置形式。為了提高方便性、用戶友好性并且提供另外的特征（例 如，排出數(shù)據(jù)的檢測和存儲），藥物輸送裝置已被提供有以電氣方式驅(qū)動的裝置，所述以電 氣方式驅(qū)動的裝置通常具有如下形式：通過齒輪布置驅(qū)動活塞桿的以電子方式控制的電 機(jī)，例如如US6, 514, 230和US2011/306927中所示的。相同的布置也被用在輸液泵中，例如 如US 7, 193, 521中所示。當(dāng)新筒被裝載到電機(jī)驅(qū)動的藥物輸送裝置中時，活塞首先向近側(cè) 移動，允許整個筒被插入，其后，活塞桿移動以與筒活塞接觸以便使藥物輸送裝置處于操作 狀態(tài)。新筒的裝載可被手工地執(zhí)行，即用戶促動按鈕，使活塞桿來回地移動，或者它可被部 分地或完全地自動化，例如該裝置檢測筒蓋被打開并且使活塞桿向后移動，這允許用戶移 除使用過的筒，插入新筒并且關(guān)閉筒蓋。當(dāng)該裝置檢測到筒蓋已被關(guān)閉并且筒被插入時，在 該裝置準(zhǔn)備好使用或準(zhǔn)備好用于另外的初始操作（例如，用戶操作空氣排出以驅(qū)出筒或附 接的針頭中的空氣）之后的情況下，活塞桿自動推進(jìn)以與活塞銜接。
[0004] 當(dāng)新筒中的活塞由于制造公差而未位于精確的相同位置時，正如用戶還能插入部 分使用的筒時，活塞桿不能自動推進(jìn)至固定位置，而是必須前進(jìn)，直至電機(jī)控制器檢測到與 活塞的銜接。在過去，已提出通過直接或間接檢測在系統(tǒng)中積聚的壓力來檢測活塞銜接。例 如，當(dāng)活塞桿銜接活塞時，移動的阻力將會增加，并且到達(dá)電機(jī)的電流將會在許多控制系統(tǒng) 中增加，這能夠隨后被檢測到并且被用于確定活塞銜接，然而，這種方法具有許多缺點。因 為電機(jī)不立即停止，所以筒將會被增壓，這隨后當(dāng)針頭連接到筒時將會導(dǎo)致所不希望的藥 物的流動。通過增加電流感測系統(tǒng)的靈敏度能夠稍微對此進(jìn)行補償，但因為由電機(jī)/齒輪 部件中的機(jī)械摩擦的變化引起的電機(jī)電流的變化，所以電流感測系統(tǒng)越靈敏，發(fā)生錯誤檢 測的風(fēng)險越高。W0 01/37905公開一種使用布置在活塞驅(qū)動器上的光傳感器和光源來檢測 活塞驅(qū)動器何時前進(jìn)至與活塞接觸的布置，這在停止電機(jī)時導(dǎo)致延遲。通過使活塞桿稍微 向后移動也可減輕所不希望的增壓，然而，它可能向后移動得太少或太多。當(dāng)在活塞桿推 進(jìn)之前已連接針頭時，出現(xiàn)另外的問題，因為這經(jīng)常將壓力積聚減小至由于低信噪比而不 能檢測到活塞銜接的程度。無論是在具有延遲的情況下檢測到銜接還是根本無法檢測到銜 接，結(jié)果都是所不希望的藥物流動。替代地，通過包括專用傳感器（例如，附接到將會變形 的部件的應(yīng)變儀），能夠檢測在系統(tǒng)中積聚的壓力，然而，這種系統(tǒng)通常也將會遭受感測的 延遲。
[0005] 考慮到以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種被適配為容納藥物填充筒的機(jī)動化 的藥物輸送裝置，并且其中活塞驅(qū)動構(gòu)件能夠以簡單而方便的方式被自動移動至與筒活塞 銜接，該布置是用戶友好的、成本有效的以及可靠的。應(yīng)該僅利用最小的壓力積聚實現(xiàn)銜 接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在本發(fā)明的公開中，將描述實施例和各方面，所述實施例和各方面將會解決以上 目的中的一個或多個或者將會解決通過以下的公開以及解決通過對示例性實施例的描述 而變得清楚的目的。
[0007] 因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種藥物輸送裝置，所述藥物輸送裝置包括： 被適配為在已裝載位置容納筒的裝置，筒包括主體部分、遠(yuǎn)側(cè)出口部分和可軸向移位的活 塞，可軸向移位的活塞具有近側(cè)部分；和以電子方式控制的排出組件，包括可軸向移位的活 塞驅(qū)動構(gòu)件，可軸向移位的活塞驅(qū)動構(gòu)件被適配為銜接已裝載筒的近側(cè)活塞部分，活塞驅(qū) 動構(gòu)件可在近側(cè)正在裝載位置和與近側(cè)活塞部分銜接的遠(yuǎn)側(cè)已裝載位置之間移動，所述裝 置還被提供有：接近傳感器系統(tǒng)，被適配為提供指示活塞驅(qū)動構(gòu)件和近側(cè)活塞部分之間的 變化的距離的變化的輸出；和控制器，耦合到接近傳感器系統(tǒng)和排出組件，并且被配置為控 制排出組件將活塞驅(qū)動構(gòu)件從正在裝載位置移動到已裝載位置并且當(dāng)控制器基于來自接 近傳感器系統(tǒng)的輸入確定剛好到達(dá)已裝載位置時停止移動。
[0008] 通過這個布置，防止藥物填充筒在裝載和初始化過程期間被增壓。該布置還允許 在正常操作期間"在運行中"調(diào)整活塞驅(qū)動構(gòu)件的位置。這將會解決這樣的問題：在筒裝 載過程已完成之后，由于例如外部影響（諸如，裝置掉落在地板上），可能失去活塞和活塞 驅(qū)動構(gòu)件之間的接觸。例如，每次裝置被打開時，啟動過程可檢查出活塞驅(qū)動構(gòu)件與活塞接 觸，并且如果必要，則調(diào)整位置，或者替代地，移動驅(qū)動構(gòu)件脫離銜接并且隨后再次銜接?？?制器可具有CPU或微控制器及其支持部件或適合于所描述的功能的電子部件的任何其它 配置的形式。
[0009] 應(yīng)該注意的是，在本發(fā)明的上下文中的與筒活塞和活塞驅(qū)動構(gòu)件有關(guān)的術(shù)語"銜 接"覆蓋如下情況：這兩個結(jié)構(gòu)彼此實際接觸以及幾乎接觸。術(shù)語"幾乎接觸"表示：活塞 驅(qū)動構(gòu)件朝著活塞推進(jìn)至預(yù)定義的接近水平，出于所有實際的目的，所述預(yù)定義的接近水 平對應(yīng)于實際接觸。例如，幾乎接觸狀況能夠在初始化過程期間被定義為距離（例如，0.2 mm、0. 1圓或0· 05圓）、給定筒中的藥物的量（例如，0. 1 IU或0· 2 IU的胰島素）或給定 傳感器值（例如，絕對值或測量的最大值的百分比）。以相同方式，術(shù)語"正好"覆蓋如下情 況：這兩個結(jié)構(gòu)實際接觸，但活塞驅(qū)動構(gòu)件已稍微推進(jìn)得更遠(yuǎn),使得可在筒中已經(jīng)產(chǎn)生最小 的壓力積聚。還能夠通過使用接近檢測系統(tǒng)根據(jù)兩步"混合"設(shè)置中來提供銜接，在兩步"混 合"設(shè)置中，來自接近傳感器系統(tǒng)的信息被用于首先在距活塞的預(yù)定距離處定位活塞桿，其 后，控制器將會使驅(qū)動構(gòu)件推進(jìn)剩下的已知距離。
[0010] 所述控制器可以被配置為控制排出組件以變化的速度移動活塞驅(qū)動構(gòu)件，變化的 速度與由所述接近傳感器系統(tǒng)提供的變化的輸出對應(yīng)，這允許在活塞驅(qū)動構(gòu)件接近近側(cè)活 塞部分時降低活塞驅(qū)動構(gòu)件的給定速度。速度可按照不同方式變化。例如，在與例如大約 5 mm的距離對應(yīng)的給定傳感器系統(tǒng)輸出，速度可在單個步驟中被降低或者在許多步驟中或 連續(xù)地斜坡下降，使得活塞驅(qū)動構(gòu)件以降低的速度銜接活塞。最合適的解決方案將會受到 性質(zhì)（諸如，驅(qū)動構(gòu)件朝著活塞移動的初始速度以及由控制器如何細(xì)微地和快速地控制速 度）的影響。替代地，當(dāng)傳感器系統(tǒng)輸出指示驅(qū)動構(gòu)件緊密接近活塞（例如，0. 25 時， 驅(qū)動該驅(qū)動構(gòu)件的電機(jī)可完全停止，系統(tǒng)的慣性使得驅(qū)動構(gòu)件將會移動至與活塞銜接。
[0011] 在示例性實施例中，接近傳感器系統(tǒng)的至少一部分可耦合到活塞驅(qū)動構(gòu)件并且與 活塞驅(qū)動構(gòu)件一起移動。例如，藥物輸送裝置可包括：第一光源，提供被至少部分地相對已 裝載筒的近側(cè)活塞部分引導(dǎo)的光；和光傳感器，耦合到活塞驅(qū)動構(gòu)件并且被適配為測量從 已裝載筒的近側(cè)活塞部分反射的來自第一光源的光。在這種設(shè)置中，第一光源和光傳感器 至少部分地提供接近傳感器系統(tǒng)，該接近傳感器系統(tǒng)被適配為提供指示近側(cè)活塞部分和活 塞驅(qū)動構(gòu)件之間的距離的輸出。此外，第一光源可耦合到活塞驅(qū)動構(gòu)件并且與活塞驅(qū)動構(gòu) 件一起移動。另外，光屏障裝置可與光傳感器關(guān)聯(lián)，并且被適配為在活塞驅(qū)動構(gòu)件己移動至 與近側(cè)活塞部分銜接時阻擋或減少光到達(dá)光傳感器。
[0012] 控制器可被配置為：確定第一狀況，在第一狀況下，活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近 側(cè)活塞部分處于距彼此的正在裝載距離，正在裝載距離對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件的正在裝載位 置，并且在第一狀況下，低水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且由光傳感器測量；確定第二 狀況，在第二狀況下，活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分處于距彼此的中間距離，中 間距離對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件的中間位置，并且在第二狀況下，中間水平的反射光被引導(dǎo)至 光傳感器并且由光傳感器測量；以及確定第三狀況，在第三狀況下，活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載 筒的近側(cè)活塞部分彼此銜接，彼此銜接對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件的已裝載位置，并且在第三狀 況下，低水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且由光傳感器測量。第二狀況可基于多個測量 的光的水平或光水平的連續(xù)測量而被確定為許多中間狀況之一。至少部分地基于來自光傳 感器的輸入，控制器還可被適配為控制排出組件將活塞驅(qū)動構(gòu)件從正在裝載位置通過中間 位置移動到已裝載位置，并且在到達(dá)已裝載位置時停止移動。例如，裝載位置的檢測可基于 另外的輸入，例如絕對位置的直接或間接檢測。
[0013] 在替代實施例中，藥物輸送裝置可包括：第二光源，布置為相對于活塞驅(qū)動構(gòu)件靜 止并且提供背光，其中光傳感器被適配為還測量來自第二光源的背光。在這樣的設(shè)置中，控 制器可以被配置為：確定第一狀況，在第一狀況下，活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部 分處于距彼此的正在裝載距離，正在裝載距離對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件的正在裝載位置，并且 在第一狀況下，高水平背光和低水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且由光傳感器測量；確 定第二狀況，在第二狀況下，活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分處于距彼此的中間 距離，中間距離對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件的中間位置，并且在第二狀況下，中間水平的背光和中 間水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且由光傳感器測量；以及確定第三狀況，在第三狀況 下，活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分彼此銜接，彼此銜接對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件的 已裝載位置，并且在第三狀況下，低水平的背光和低水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且 由光傳感器測量。第二狀況可基于多個測量的光的水平或光水平的連續(xù)測量而被確定為許 多中間狀況之一。至少部分地基于來自光傳感器的輸入，控制器還可被適配為控制排出組 件將活塞驅(qū)動構(gòu)件從正在裝載位置通過中間位置移動到已裝載位置，并且在到達(dá)已裝載位 置時停止移動。替代地，該系統(tǒng)可被適配為使用例如由日光或燈供應(yīng)的環(huán)境光檢測定義的 位置。
[0014] 活塞驅(qū)動構(gòu)件可在正在裝載位置和中間位置之間以第一速度移動，并且在中間位 置和已裝載位置之間以較低的第二速度移動?？墒褂昧硗獾乃俣纫约斑B續(xù)變化的速度。第 一光源可發(fā)射第一類型的光（例如，來自LED的IR光），并且第二光源可發(fā)射第二類型的光 (例如，來自白色LED的可見光）。光源可包括用于把光傳導(dǎo)至出口點的光導(dǎo)體。
[0015] 在上述藥物輸送裝置中，在到達(dá)已裝載位置之后，控制器可以被適配為被設(shè)定為 將活塞驅(qū)動元件軸向移動給定距離以由此從已裝載筒排出一定量的藥物。活塞驅(qū)動元件可 具有柔性或剛性活塞桿的形式，所述柔性或剛性活塞桿可被提供有另外的遠(yuǎn)側(cè)活塞墊圈或 底腳元件以改善與已裝載筒的近側(cè)活塞表面的接觸。傳感器和第一光源可布置在活塞桿或 底腳的最遠(yuǎn)側(cè)部分上，例如布置在中心腔中，必要的導(dǎo)體在空心活塞桿中被引導(dǎo)或與其一 體地形成。
[0016] 除了描述的接近傳感器系統(tǒng)之外，藥物輸送裝置可另外裝備有傳統(tǒng)的基于壓力的 檢測系統(tǒng)，例如在筒裝載過程期間基于測量的電機(jī)電流的變化檢測活塞接觸。這種另外的 系統(tǒng)還可在其中的活塞不具有要求的反射性質(zhì)的筒被插入的情況下提供后備。替代地，還 可通過分析測量值來檢測插入筒無法反射光的情況，例如，對于已被插入的合適的筒的檢 測，作為活塞桿推進(jìn)的函數(shù)的測量的反射光水平或變化可能位于預(yù)設(shè)界限之外。
[0017] 可結(jié)合藥物填充筒提供如上所述的藥物輸送裝置，藥物填充筒包括具有近側(cè)部分 的可軸向移位的活塞，近側(cè)部分包括被適配為反射光的表面以及被適配為銜接活塞驅(qū)動構(gòu) 件的銜接部分。
[0018] 在本發(fā)明的第二方面，提供一種接近檢測系統(tǒng)，所述接近檢測系統(tǒng)包括：第一和第 二元件，可相對于彼此移動，第二元件包括被適配為反映光的反射表面；第一光源，耦合到 第一元件并且與第一元件一起移動，并且提供被至少部分地相對反射表面引導(dǎo)的光；和第 二光源，不與第一元件一起移動，并且提供背光。光傳感器耦合到第一元件并且被適配為測 量從反射表面反射的來自第一光源的光以及來自第二光源的背光，光屏障裝置與光傳感器 相關(guān)聯(lián)并且被適配為在第一和第二元件已移動至彼此銜接時阻止光到達(dá)光傳感器，并且控 制器耦合到光傳感器?？刂破鞅慌渲脼榇_定：第一狀況，在第一狀況下，第一和第二元件處 于距彼此的第一距離，并且在第一狀況下，高水平的背光和低水平的反射光被引導(dǎo)至光傳 感器并且由光傳感器測量；第二狀況，在第二狀況下，第一和第二元件處于距彼此的中間距 離，并且在第二狀況下，中間水平的背光和中間水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且由光 傳感器測量；和第三狀況，在第三狀況下，第一和第二元件彼此銜接，并且在第三狀況下，低 水平的背光和低水平的反射光被引導(dǎo)至光傳感器并且由光傳感器測量。通過提供另外的背 光，提高系統(tǒng)狀況的故障保險（failsafe)檢測。第一光源可發(fā)射第一類型的光，并且第二 光源可發(fā)射第二類型的光。 t〇〇19]接近檢測系統(tǒng)還可包括：藥物填充筒，包括形成第二元件的可軸向移位的活塞； 用于將筒支撐在已裝載位置的裝置；和藥物排出裝置，被適配為將第一元件從與第一狀況 對應(yīng)的第一位置，通過與第二狀況對應(yīng)的中間位置，軸向移動到與第三狀況對應(yīng)的銜接位 置，其中控制器被配置為控制藥物排出裝置將第一元件從第一位置通過中間位置移動到銜 接位置，并且在已到達(dá)銜接位置時停止移動。在已到達(dá)銜接位置之后，控制器可被設(shè)定為將 第一元件軸向移動給定距離以由此從筒排出一定量的藥物。
[0020]在本發(fā)明的另一方面，提供一種藥物輸送裝置，所述藥物輸送裝置包括：室，被適 配為在已裝載位置容納藥物填充筒，筒包括遠(yuǎn)側(cè)出口部分和可軸向移位的活塞；以電子方 式控制的排出組件，包括可軸向移位的活塞驅(qū)動構(gòu)件，可軸向移位的活塞驅(qū)動構(gòu)件被適配 為將已裝載筒的活塞從劑量開始位置移動到劑量結(jié)束位置以由此排出給定劑量；和以電子 方式控制的信號裝置。當(dāng)筒被裝載時，組合的筒和排出組件將會具有彈性性質(zhì)，由此當(dāng)活塞 驅(qū)動構(gòu)件已到達(dá)劑量結(jié)束位置時在筒中積聚壓力，這導(dǎo)致在活塞驅(qū)動構(gòu)件已到達(dá)劑量結(jié)束 位置之后的一定時間段期間來自遠(yuǎn)側(cè)出口的藥物流。相應(yīng)地，信號裝置被控制為在活塞驅(qū) 動構(gòu)件在劑量開始位置和劑量結(jié)束位置之間移動期間以及在活塞驅(qū)動構(gòu)件已到達(dá)劑量結(jié) 束位置之后的一時間段期間產(chǎn)生信號。通過這種布置，在壓力已減少并且（幾乎）全部量 的藥物已被排出之前的等待時段被感知為整個注射的部分，而非額外的煩惱。該時間段可 被預(yù)先確定，或者該時間段可基于測量指示筒中的壓力的值而被計算。信號裝置可產(chǎn)生聽 覺信號、觸覺信號或視覺信號之一。
[0021] 在示例性實施例中，信號裝置產(chǎn)生聽覺信號或觸覺信號中的至少一個，排出組件 在排出一定劑量的藥物期間產(chǎn)生聽覺信號或觸覺信號（或"噪聲"）中的至少一個，其中信 號裝置被控制為產(chǎn)生在活塞驅(qū)動構(gòu)件到達(dá)劑量結(jié)束位置之前和之后的時段期間不同的信 號，由此產(chǎn)生由用戶在兩個時段期間都感知為幾乎不變的組合信號。
[0022] 如這里所使用，術(shù)語"藥物"旨在包括能夠以受控方式穿過輸送裝置（諸如，插管 或空心針頭）并且包含一種或多種藥劑的任何可流動藥品制劑（諸如，液體、溶液、凝膠或 細(xì)懸浮體）。代表性藥物包括藥品，諸如肽（例如，胰島素、胰島素包含藥物、GLP-1包含藥 物及其衍生物）、蛋白質(zhì)和激素、生物衍生或活性劑、基于激素和基因的藥劑、營養(yǎng)配方和具 有固體（配制）或液體形式的其它物質(zhì)。在對示例性實施例的描述中，將會參照胰島素包 含藥物的使用，這包括其類似物以及與一種或多種其它藥物的組合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 在下面，將參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的示例性實施例，其中 圖1示意性地示處于正在裝載狀態(tài)下的藥物輸送裝置的部件， 圖2示出在已裝載狀態(tài)下的藥物輸送裝置， 圖3圖示接近檢測系統(tǒng)的檢測原理，以及 圖4示出類似于圖3中示出的系統(tǒng)的設(shè)置的數(shù)據(jù)。
[0024] 在圖中，相似的結(jié)構(gòu)主要由相似的參考數(shù)字標(biāo)識。

【具體實施方式】
[0025] 當(dāng)在下面使用諸如"上"和"下"、"右"和"左"、"水平"和"豎直"或類似的相對表 述的術(shù)語時，這些僅指代附圖，而不指代實際使用情況。示出的附圖是示意性表示，由于這 個原因，不同結(jié)構(gòu)的配置以及它們的相對尺寸意圖僅用于說明性目的。
[0026] 本發(fā)明的示例性實施例被實現(xiàn)在以電子方式控制的機(jī)動化藥物輸送裝置中，所述 藥物輸送裝置被適配為容納包括出口和可軸向移位的活塞的藥物填充圓柱形筒，所述裝置 包括：殼體；室，被適配為容納和支撐筒；以電子方式控制的排出組件，包括被適配為銜接 已裝載筒的活塞的可軸向移位的活塞驅(qū)動構(gòu)件；控制器，耦合到排出組件并且被配置為控 制排出組件向遠(yuǎn)側(cè)移動活塞以由此從已裝載的筒排出藥物；電源，用于控制器和排出組件； 以及用戶操作輸入裝置，用于設(shè)定將要排出的藥物的希望劑量。這種藥物傳送裝置本身 是已知的，例如具有US6, 514, 230中所公開的包括柔性活塞桿的緊湊劑量裝置的形式、US 2011/3〇6927中所公開的包括剛性活塞桿的筆形裝置的形式或者US7, 193, 521中所公開的 輸液泵的形式，其全部通過引用包括于此。
[0027]還如最初所述的，機(jī)動化藥物輸送裝置被適配為利用新筒替換空筒，在這個過程 中，活塞桿通常由機(jī)動化排出組件向近側(cè)移動至正在裝載位置，這個動作可通過例如打開 蓋子或按壓按鈕來激活。相應(yīng)地，當(dāng)新筒已被插入時，活塞桿通常由機(jī)動化排出組件自動向 遠(yuǎn)側(cè)移動至己裝載位置與活塞接觸，這個動作可通過例如關(guān)閉蓋子或按壓按鈕來激活。該 裝置還可以被提供有用于檢測筒已被裝載的裝置以在未安裝筒時防止初始化過程。
[0028]參照圖1，示出藥物輸送裝置的部件的示意表示，該圖僅示出與圖示本發(fā)明的實 施例相關(guān)的那些結(jié)構(gòu)。更具體地講，藥物輸送裝置包括：活塞驅(qū)動構(gòu)件，具有安裝在活塞桿 (未示出）上并且由以電子方式控制的機(jī)動化機(jī)構(gòu)（未示出）驅(qū)動的活塞桿墊圈10的形 式；活塞 2〇,安裝筒（未示出）中；和控制器30?；钊麠U墊圈包括遠(yuǎn)側(cè)表面15,遠(yuǎn)側(cè)表面15 被適配為銜接活塞上的近側(cè)表面25,該遠(yuǎn)側(cè)表面被提供有中心腔16,光傳感器11和具有IR LED形式的第一光源I 2彼此緊挨著布置在中心腔16中，其中屏障構(gòu)件13安裝在它們之間。 IR LED被布置為朝著活塞的近側(cè)表面引導(dǎo)IR光IL，并且光傳感器被布置為檢測從其反射 的光，所述屏障防止來自IR LED的直接光到達(dá)傳感器。該裝置還被提供有背光40(例如， 白色LED)，背光40既被用于安全地確定傳感器相對于活塞的位置，還被用于允許用戶檢查 筒。可由光源直接提供光，或者經(jīng)例如光導(dǎo)體間接地提供光。
[0029] 在圖1中，活塞桿墊圈已相對于活塞推進(jìn)至距離D,距離D對應(yīng)于大約2 mm，這允 許反射的IR光和背光BL (以及環(huán)境光AL)兩者都到達(dá)傳感器。在圖2中，活塞桿墊圈已進(jìn) 一步推進(jìn)并且現(xiàn)在接觸（或幾乎接觸）活塞，阻止（或幾乎阻止）反射的IR光、環(huán)境光和 背光都到達(dá)傳感器，這指示已在活塞驅(qū)動構(gòu)件和活塞之間建立接觸（或幾乎接觸）并且由 此建立銜接。
[0030]圖3圖示被提供有背光提供的接近檢測系統(tǒng)的可能的檢測原理。位置A對應(yīng)于活 塞桿定位在它的正在裝載位置，該位置距已裝載筒的活塞距離E，在該位置，高水平的背光 BL(以及環(huán)境光）到達(dá)傳感器，而從活塞近側(cè)表面反射的IR光的水平低。當(dāng)活塞桿墊圈朝 著活塞推進(jìn)時，反射光的水平上升，而感測到的背光的水平最初幾乎恒定，這指示傳感器正 在接近活塞（并且因此，活塞桿墊圈正在接近活塞）但仍然與其相距相對較遠(yuǎn)，這允許活塞 桿快速地推進(jìn)。在示出的實施例中，傳感器和光系統(tǒng)被設(shè)計為在位置B達(dá)到飽和水平，其中 當(dāng)活塞桿到達(dá)距已裝載活塞給定短距離（例如，2 mm)時，來自傳感器的輸出變平?；钊麠U 現(xiàn)在緩慢地推進(jìn)，直至在位置C之后反射光開始快速地下降。在該點，距離低于十分之幾毫 米。當(dāng)反射的IR光已達(dá)到大多數(shù)（像在位置D-樣）或全部的光被阻擋的給定停止水平 時，停止使活塞桿進(jìn)一步推進(jìn)（其可以處于進(jìn)一步降低的速度）。停止水平可被定義為傳 感器輸出的絕對百分比或最大測量值的百分比，在圖3中，其是100%。IR發(fā)射器和光傳感 器之間的屏障保證沒有雜光漏出到傳感器。由于無法區(qū)分反射的IR水平相同的兩個情形 (圖3中的A和D)，所以也可測量背光（和環(huán)境光）水平。背光也將會迅速地減小，因此組 合這兩個信號將會進(jìn)一步增強檢測可靠性。替代地，背光可被省略，并且該系統(tǒng)可僅依賴于 環(huán)境光，當(dāng)然，這將會需要在具有某個水平的環(huán)境光的狀況下使用該系統(tǒng)。
[0031] 替代使用環(huán)境光或背光區(qū)分位置A和D，將可以例如通過向近側(cè)充分地移動活塞 桿來確定活塞桿的絕對位置，這建立裝載位置A。
[0032] 圖4示出類似于圖3中示出的系統(tǒng)的設(shè)置的實驗數(shù)據(jù)。指示了兩個狀態(tài)："活塞 接近"和"活塞找到"，前者對應(yīng)于預(yù)設(shè)水平的檢測到的光，并且后者對應(yīng)于活塞驅(qū)動構(gòu)件 和筒活塞之間的銜接。以IU度量活塞桿墊圈位置，IU對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)3 ml 100 IU/ml Novo Nordisk Penfill?胰島素筒，其中零對應(yīng)于正在裝載位置，在正在裝載位置，活塞被定位在 它的最近側(cè)位置。該圖示出：在已達(dá)到"活塞接近"狀態(tài)之前，以高油門控制電機(jī)，導(dǎo)致對應(yīng) 的高電機(jī)電流和大約15 IU/s的活塞桿速度。當(dāng)已達(dá)到處于預(yù)定義的減小光水平（絕對的 光水平或相對的光水平）的"活塞接近"狀態(tài)時，油門以及對應(yīng)的電流和速度降低。在這個 位置，活塞桿墊圈和活塞之間的距離對應(yīng)于大約15 IU。如顯現(xiàn)的，這個設(shè)置中的傳感器未 達(dá)到如圖3中所示的飽和水平。電機(jī)隨后降低油門以便以2-3 IU/s的速度移動，直至IR 水平低于3%的預(yù)定義水平，與"活塞找到"狀態(tài)對應(yīng)?；钊麠U墊圈現(xiàn)在盡可能接近（在示 出的實施例中，小于0.5 IU)活塞，而不觸碰它。出于所有實際的目的，這個"幾乎接觸"水 平的銜接是完全可接受的。
[0033] 在以上對優(yōu)選實施例的描述中，已在使本發(fā)明的概念將會對于技術(shù)閱讀者而言顯 而易見的程度上描述了為不同部件提供所描述功能的不同結(jié)構(gòu)和裝置。針對不同部件的詳 細(xì)構(gòu)造和規(guī)格被視為由技術(shù)人員沿著本說明書中闡述的路線執(zhí)行的正常設(shè)計過程的目的。
【權(quán)利要求】
1. 一種藥物輸送裝置，包括： -室，被適配為在已裝載位置容納筒，所述筒包括主體部分、遠(yuǎn)側(cè)出口部分和可軸向移 位的活塞（20)，可軸向移位的活塞（20)具有近側(cè)部分（25)， -以電子方式控制的排出組件，包括可軸向移位的活塞驅(qū)動構(gòu)件（1〇)，可軸向移位的 活塞驅(qū)動構(gòu)件（10)被適配為銜接已裝載筒的近側(cè)活塞部分，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件能在近側(cè) 正在裝載位置和與近側(cè)活塞部分銜接的遠(yuǎn)側(cè)已裝載位置之間移動， -接近傳感器系統(tǒng)（11，12)，被適配為提供指示所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和所述近側(cè)活塞部 分之間的變化的距離的變化的輸出， -控制器（30)，耦合到所述接近傳感器系統(tǒng)和所述排出組件，并且被配置為控制所述 排出組件將所述活塞驅(qū)動構(gòu)件從所述正在裝載位置移動到已裝載位置并且在所述控制器 基于來自所述接近傳感器系統(tǒng)的輸入確定剛好到達(dá)已裝載位置時停止移動。
2. 如權(quán)利要求1所述的藥物輸送裝置，其中所述接近傳感器系統(tǒng)的至少一部分稱合到 所述活塞驅(qū)動構(gòu)件并且與所述活塞驅(qū)動構(gòu)件一起移動。
3. 如權(quán)利要求1所述的藥物輸送裝置，還包括： -第一光源（12)，提供被至少部分地相對己裝載筒的所述近側(cè)活塞部分引導(dǎo)的光， -光傳感器（11)，耦合到所述活塞驅(qū)動構(gòu)件并且被適配為測量從已裝載筒的所述近側(cè) 活塞部分（25)反射的來自第一光源的光， -由此第一光源和所述光傳感器至少部分地提供接近傳感器系統(tǒng)，所述接近傳感器系 統(tǒng)被適配為提供指示所述近側(cè)活塞部分和活塞驅(qū)動構(gòu)件之間的距離的輸出。
4. 如權(quán)利要求3所述的藥物輸送裝置，其中所述第一光源耦合到所述活塞驅(qū)動構(gòu)件 (10)并且與所述活塞驅(qū)動構(gòu)件（10) -起移動。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的藥物輸送裝置，還包括： -光屏障裝置（13),與所光傳感器關(guān)聯(lián)并且被適配為在所述活塞驅(qū)動構(gòu)件已移動至與 所述近側(cè)活塞部分銜接時阻擋或減少光到達(dá)所述光傳感器。
6. 如權(quán)利要求3-5中任一項所述的藥物輸送裝置，所述控制器被配置為： -確定第一狀況，在第一狀況下，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分處于距 彼此的正在裝載距離，正在裝載距離對應(yīng)于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的正在裝載位置，并且在第 一狀況下，低水平的反射光被引導(dǎo)至所述光傳感器并且由所述光傳感器測量， -確定第二狀況，在第二狀況下，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分處于距 彼此的中間距離，中間距離對應(yīng)于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的中間位置，并且在第二狀況下，中間 水平的反射光被引導(dǎo)至所述光傳感器并且由所述光傳感器測量， -確定第三狀況，在第三狀況下，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分彼此銜 接，彼此銜接對應(yīng)于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的已裝載位置，并且在第三狀況下，低水平的反射光 被引導(dǎo)至所述光傳感器并且由所述光傳感器測量，以及 -控制所述排出組件將所述活塞驅(qū)動構(gòu)件從正在裝載位置通過中間位置移動到已裝載 位置，并且在已到達(dá)已裝載位置時停止移動。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的藥物輸送裝置，其中所述控制器被配置為控制所述 排出組件以變化的速度移動所述活塞驅(qū)動構(gòu)件，所述變化的速度與由所述接近傳感器系統(tǒng) 提供的所述變化的輸出對應(yīng)，這允許在所述活塞驅(qū)動構(gòu)件接近所述近側(cè)活塞部分時降低活 塞驅(qū)動構(gòu)件的給定速度。
8. 如權(quán)利要求3-5中任一項所述的藥物輸送裝置，還包括： -第二光源（40)，布置為相對于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件靜止并且提供背光， -其中所述光傳感器（11)被適配為還測量來自第二光源的背光，以及 -其中所述控制器（30)被配置為： -確定第一狀況，在第一狀況下，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分處于 距彼此的正在裝載距離，正在裝載距離對應(yīng)于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的正在裝載位置，并且在 第一狀況下，高水平背光和低水平的反射光被引導(dǎo)至所述光傳感器并且由所述光傳感器測 量， -確定第二狀況，在第二狀況下，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分處于距 彼此的中間距離，中間距離對應(yīng)于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的中間位置，并且在第二狀況下，中間 水平的背光和中間水平的反射光被引導(dǎo)至所述光傳感器并且由所述光傳感器測量， -確定第三狀況，在第三狀況下，所述活塞驅(qū)動構(gòu)件和已裝載筒的近側(cè)活塞部分彼此銜 接，彼此銜接對應(yīng)于所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的已裝載位置，并且在第三狀況下，低水平的背光和 低水平的反射光被引導(dǎo)至所述光傳感器并且由所述光傳感器測量，以及 -控制所述排出組件將所述活塞驅(qū)動構(gòu)件從正在裝載位置通過中間位置移動到已裝載 位置，并且在已到達(dá)已裝載位置時停止移動。
9. 如權(quán)利要求6-8中任一項所述的藥物輸送裝置，其中所述活塞驅(qū)動構(gòu)件（10)在正在 裝載位置和中間位置之間以第一速度移動，并且在中間位置和已裝載位置之間以較低的第 二速度移動。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的藥物輸送裝置，其中所述第一光源（12)發(fā)射第一類型的 光并且第二光源（40)發(fā)射第二類型的光。
11. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的藥物輸送裝置，其中在已到達(dá)已裝載位置之后，所 述控制器被適配為被設(shè)定為沿軸向?qū)⑺龌钊?qū)動兀件移動給定距離以由此從已裝載筒 排出一定量的藥物。 I2·如前述權(quán)利要求中任一項所述的藥物輸送裝置，與下面的裝置組合： -藥物填充筒，包括具有近側(cè)部分的可軸向移位的活塞，所述近側(cè)部分包括被適配為反 射光的表面以及被適配為銜接所述活塞驅(qū)動構(gòu)件的銜接部分。
【文檔編號】A61M5/20GK104203309SQ201380016782
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月27日
【發(fā)明者】J.A.芒克, C.S.安德森, B.G.拉森, P.E.P.霍爾姆 申請人:諾和諾德A/S（股份有限公司）