專利名稱：自動輸送裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸送裝置，包括a)一個外殼，b)一個用于盛放處于外殼中的流體的容器，該容器包括一個開口，c)一個與開口流體連通的輸送管路，該管路具有一在流動方向遠離容器的前端和一在流動方向靠近容器的后端，該前端與后端在它們之間形成了一個軸線及一個向前方向和一個向后方向，和d)一設(shè)置用來沿至少從容器到管路的方向輸送流體的泵，本發(fā)明還涉及這種裝置的操作方法。
背景技術(shù)：
雖然輸送裝置在很多應(yīng)用領(lǐng)域的使用已經(jīng)是公知的，但本發(fā)明主要涉及應(yīng)用在下述領(lǐng)域的注射裝置，即注射接收物體是固體或半固體，且注射裝置相對于注射接收物體的定位對于注射液的正確輸出是非常重要的。典型的應(yīng)用是對人或動物進行藥品制劑的給藥，各種各樣的原因使定位非常重要。取決于制劑的性質(zhì)和處置的目的，對于正確的生化活性、有效性和吸收能力期間來講，目標(biāo)組織都是至關(guān)重要的。預(yù)定的注射位置可以例如是皮下、肌肉內(nèi)或靜脈內(nèi)。輸送的劑量經(jīng)常是很關(guān)鍵的，錯誤的處置可能是由于例如不當(dāng)心的撥出針頭引起制劑損失，或部分放置在錯誤的組織上而導(dǎo)致的。相反地，特別大的劑量會在針頭插入過程中或部分在慢速釋放組織中、部分在快速釋放組織中而故意地分布到幾種深度中。
這些要求在使用最簡單的注射裝置，如由一個熟練的操作者使用一般的皮下注射器的時候也可以滿足，這些熟練的操作者在遇到事故或不正常工作時也會采取醫(yī)學(xué)相關(guān)的糾正措施。自動化程度或高或低的裝置存在很長時間以來，使進行過有限訓(xùn)練的非專業(yè)人員在關(guān)鍵和緊急情況下進行注射時也會有相當(dāng)?shù)陌踩?。這些裝置經(jīng)常設(shè)計來只進行單一注射。長期藥物治療的一個總的趨勢是將給藥的責(zé)任交給患者自己，也包括孩子和殘疾人。這里的要求就更高了。連續(xù)的給藥治療要求患者適應(yīng)重復(fù)的配藥，也許還要改變劑量設(shè)置并像鋼筆式注射器那樣，正確地將空的藥筒用新的代替。期望高度的自動化和控制來避免錯誤，不僅在計量注射階段，而且在重要的開始和配制階段。依賴于每日給藥的患者也有對于方便性和足夠獨立以在日常生活中攜帶的裝置的正當(dāng)需要。
在普通的自動注射器中提供了機械自動化。一般地，使用者期望將裝置定位在皮膚上正確的注射位置，然后操作起動按鈕。然后例如在彈簧系統(tǒng)中儲存的機械能將完成自動刺入組織，自動注射藥物，可能還有自動撥出針頭。簡化的系統(tǒng)可能不提供自動刺入，而是假定患者來進行針頭插入。因此在將裝置相對于身體定向和定位上，所述裝置幾乎沒有給操作者提供什么幫助。還知道自動注射器需要操作者將裝置壓靠在注射位置上以起動注射器。典型的例子已經(jīng)在AU563.551，US 4.717.384，EP 518.416和WO 93/23110中公開。由這些結(jié)構(gòu)提供的幫助是有限的且沒有靈活性，不能適應(yīng)不同的可預(yù)見的操作或危險情況。以壓力而不是以位置為基礎(chǔ)的起動使所期望的應(yīng)用仍舊更加困難。一般地，一旦起動發(fā)生，不論是故意的還是非故意的，操作順序?qū)⒉豢赡孓D(zhuǎn)地進行。另外，由于回彈效應(yīng)及包含的被迫的轉(zhuǎn)換，在機械裝置中錯位的危險一般是很高的。
基于電子或機電原理的自動化裝置也已被推薦。這里不考慮用于初級的醫(yī)院或永久使用的注射泵或類似的注射裝置，其中裝置的定位一般來說不很重要，以例如EP 143.895，EP 293.958，DE 2.710.433，WO 93/02720，WO 95/24233和WO 97/14459，以及我們的申請SE9602610-9(US 60/021,397)和SE 9602611-7(US 60/021,293)為代表的幾個現(xiàn)有的專利說明書，涉及對身體直接動作的手持裝置。已知的裝置在幾個方面利用了自動化原理，如精確和可重復(fù)的注射，可能帶有電機，電機輔助自動刺入及混合或重新構(gòu)成，藥筒確認，樣品分析，注射數(shù)據(jù)收集與控制，劑量設(shè)置，相對于重力的注射器定位以正確混合或脫氣等等。盡管有這些多樣性，但這個分類中的自動化裝置并不解決相對于注射接收身體的裝置定位，也不解決與之相關(guān)的任何問題。
因此，對注射裝置存在一種連續(xù)的需要，以在與裝置定位相關(guān)的處理步驟上幫助使用者，并防止或改善由此導(dǎo)致的錯誤或誤用的后果，對于自已給藥的患者來說就特別有用。雖然本發(fā)明具有一更一般的用途，但它將主要在這個背景下進行描述。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個主要目的就是避免上述已知的注射裝置的缺點和不足。一個更具體的目的是提供一種注射器，幫助使用者相對于注射位置對裝置進行正確定位。另一個目的是提供一種具有靈活性的裝置，該裝置可適應(yīng)不同的處理和操作情況。又一個目的是防止或改善由于非故意的操作或誤用而引起的后果。另一個目的是有助于在正確的目標(biāo)組織上進行制劑的給藥。還有一個目的是避免不可逆轉(zhuǎn)的注射程序。再一個目的是避免對純機械定位裝置的依賴。另一個目的是提供完全可與電子或機電自動化裝置兼容的定位輔助裝置。還有一個目的是提供一種裝置，在處理時非常簡單并適用于患者自己給藥，或需要有限的技能和培訓(xùn)。
這些目的是通過具有在附屬權(quán)利要求中所述的特征的裝置和方法來實現(xiàn)的。
通過提供一種帶有接近傳感器和從傳感器中導(dǎo)出電磁信號的轉(zhuǎn)換器的注射裝置，上述目的中的幾個已經(jīng)達到。該信號對于在注射器上的任何其它電子或機電自動化裝置都是立即能用的且可與之匹配的，并避免了對純機械定位裝置的依賴。該信號不需要壓力或很大的力就可以恢復(fù)。被轉(zhuǎn)換的傳感器輸出信號的使用是很靈活的，可適用于多種操作情況下。如果用在裝置起動階段，通過要求有預(yù)定的特征出現(xiàn)，如持續(xù)或重復(fù)的信號，或使信號僅在一窄的順序窗口中起作用，就可以避免無意的起動。類似地，通過將傳感器輸出同樣用于使裝置不起作用的目的，例如如果裝置移入一不正確位置就停止注射，不可逆轉(zhuǎn)的操作程序就可以避免。由于同樣的原因，通過只在預(yù)定的刺入深度允許注射，裝置可相對于目標(biāo)組織可選擇。如果信號用來在給定的位移公差被超過之前提醒或警告使用者，操作上的錯誤也可以避免。全部處理都提供有用的服務(wù)來使裝置極佳地適合于這些應(yīng)用，在這些應(yīng)用中簡單是最重要的，像在患者自己處置的許多情況下。所用的原理與多數(shù)手動或自動注射的起動、操作和終止步驟都是一致的，并且可以例如適用于自動刺入、注射和針頭撥出，如果存在的話。裝置自身不必比由于其它考慮所需要的更復(fù)雜，當(dāng)使用已有部件，如針頭套，同樣用于傳感目的時，尤其不用這樣。
本發(fā)明另外的目的和優(yōu)點從下面的詳細說明中可看得更加清楚。
詳細說明如在介紹中指出的，這里所述的注射器可以用于醫(yī)療領(lǐng)域之內(nèi)和之外的多種用途，用于任何類型的制劑，如化學(xué)品、組合物或混合物，在任何容器中并為了任何目的而輸送。由于所述的原因，與醫(yī)療輸送裝置相聯(lián)系時該系統(tǒng)具有某些特殊的價值，此時其設(shè)計的限制也比多數(shù)其它的應(yīng)用更嚴(yán)格。為了方便，本發(fā)明將就這種應(yīng)用來進行描述。
本發(fā)明的原理可用于廣義的輸送裝置或系統(tǒng)。從裝置出來的輸送管路可以是一個灌注通道或任何導(dǎo)引裝置，如管子或?qū)б汗?，針頭或插管或基于液體噴射或帶有氣體推進顆粒槍的無針頭系統(tǒng)。容器容納的材料應(yīng)可通過使用一輸送機構(gòu)進行輸送，這里還指一泵，以及任何滿足這種要求的材料都可以使用。一般地，材料是一種流體或優(yōu)選地是一種液體，包括表現(xiàn)出液體性能的材料如乳膠或懸浮物。這些實驗涉及最終制劑，而其它成分，特別是固體，可能在最終制劑之前出現(xiàn)。容器內(nèi)容物的性質(zhì)也應(yīng)該理解為包括廣義上的藥品，包括例如預(yù)先注入或吸入容器中的天然成分和體液，雖然在最一般情況下藥品是工廠配制的。本發(fā)明有助于解決與敏感成分相關(guān)的特殊問題，這些敏感成分易于在機械應(yīng)力如高剪切力下降解或變質(zhì)。具有高分子量的成分可以是這種類型，例如高分子量的荷爾蒙如生長荷爾蒙或前列腺素。本發(fā)明還有助于解決與某種藥品有關(guān)的特殊問題，這種藥品在緊接灌注之前需要一個配制步驟，典型地如將兩種或多種成分混合，可能都是液體，或包括一種固體，如在將一種冷凍干燥的粉末溶解到溶劑，如荷爾蒙或前列腺素中時。
給藥方式也可以在很寬的范圍內(nèi)進行改變，可包括完全連續(xù)灌注，變化流量的連續(xù)灌注，或用重復(fù)的相等或變化的劑量進行的斷續(xù)灌注或注射。特別是以優(yōu)選的方式與自動化裝置結(jié)合時，通過改變軟件或類似控制件，可很容易地改變給藥方式。在便攜式裝置中，斷續(xù)式給藥是很常見的。類似地，雖然輸送裝置可以考慮用在單一劑量操作中，但一般地，它們設(shè)計成用于多于一個或多個劑量的斷續(xù)給藥。
除了用于輸送目的的基本功能外，優(yōu)選的輸送系統(tǒng)可包括其它有價值的特征，如起動容器及其內(nèi)容物，對容器和泵部件的電子元件和機械元件提供各種檢測和控制。
本發(fā)明可應(yīng)用于在靜止或永久裝置中的輸送裝置。由于將要解釋的原因，本發(fā)明在用于不臥床目的的輸送裝置中時具有特殊的優(yōu)點，特別是對于那些帶有能量儲存裝置、電機和處理器裝置的輸送裝置，尤其是具有完全便攜性質(zhì)的小型手持裝置。
如介紹中所述，一個優(yōu)選的輸送裝置一般可包括至少a)一個外殼，b)一個容器，c)一與該容器流體連通的輸送管路，及d)一設(shè)置用來至少從容器到管路輸送流體的泵。
外殼裝置的外殼應(yīng)從一般意義上理解，除非另有指示，主要表示運動的參照點，以及由完成上述運動的驅(qū)動裝置施加的力的參照點，其中的力施加在外殼與運動或被握持部件之間。在泵的結(jié)構(gòu)，或例如進行混合、自動刺入、針頭注射和撥出等的部件中，應(yīng)有可移動部件。最低的功能要求是外殼為可移動部件及提供運動和力的驅(qū)動裝置提供支承或平臺。但在一般實踐中，優(yōu)選的是外殼形成一容器，該容器至少部分地包圍住部件，優(yōu)選的是到這種程度，即只有設(shè)計成被操作者控制或監(jiān)測的特征才暴露在外面。
容器容器部件應(yīng)從廣義上理解，并可呈現(xiàn)各種形式，如任何類型的管子，器皿，柔性袋，玻璃瓶，細頸瓶，藥筒，安瓿(carpoule)，注射器主體等等。在使用剛性容器時有一些優(yōu)點，至少在其開口或用來與機械構(gòu)件聯(lián)接的部分，但優(yōu)選的是總體為剛性，如玻璃瓶，細頸瓶或注射器主體。常用的容器材料如玻璃或塑料可優(yōu)選使用。容器可以是一整體或組合結(jié)構(gòu)，如包括一外部殼體或任何其它多部件的結(jié)構(gòu)，用于關(guān)閉，定位，保護等，當(dāng)在這里使用時，“容器”應(yīng)理解為包括任何輔助部件存在。容器可與外殼成一整體，如用在一次性注射器上時，當(dāng)容器可重注時，或當(dāng)容器是泵系統(tǒng)的一部分，在每個注射行程之前從外部源頭或通道不斷地抽取將要注射的制劑。容器也可以是分離式的，如在一次性預(yù)填充容器情況下允許更換，在內(nèi)容物類型或患者改變的情況下消毒或廢棄簡單。如本身已經(jīng)知道的，可存在多于一個的容器，如在注射前需要進行混合，從每個容器中抽出一部分容積在注射過程中進行混合，或?qū)Σ煌某煞职错樞蜻M行注射的情況下。
容器具有至少一個開口，在裝置進行主要的輸送操作過程中藥品通過該開口，用于例如向患者給藥時，從容器內(nèi)部流向周圍，或者在抽取體液或在配制步驟如在容器中填注、混合或溶解時，流向容器中，在這種操作中需要開口的存在。這種情況是可能的，甚至在許多情況下是優(yōu)選的，即某些裝置操作，如起動，在連通建立之前就發(fā)生了，這時開口的需要將被認為已經(jīng)由配制裝置滿足了，配制裝置用于產(chǎn)生連通，如對于細頸瓶或袋的情況，在容器自身上出現(xiàn)一可移動關(guān)閉件或一可刺穿或可斷裂部件，對于可刺穿薄膜或隔板則是一特別設(shè)計的部件。所有的連通可通過一個開口進行，例如在剛性容器中的藥品通道和壓力平衡，或通過從柔性或具有一可移動或可變形件的容器中向外輸送，但沒有人阻止提供另外的開口用于相似的目的，這些開口可與該至少一個開口相同，但也可以完全不同，例如適用于另外的用途，如帶有可移動壁或活塞的灌注或注射器類型。
在輸送裝置設(shè)置中用來連續(xù)地或間斷地從容器中抽取一定的量用于所限定的輸送時，容器可以是簡單的瓶、玻璃瓶或袋。經(jīng)常地，特別是當(dāng)與自己給藥相聯(lián)系時，容器類型更加精心制作，且通常是藥筒的形式，作為輸送系統(tǒng)中注射器類型的容器部件，在多腔室藥筒的情況下則會更加精心制作。用于本目的的藥筒一般來講包括一容器，該容器包括形成一基本藥筒軸線的一前端部件和一后端部件，一設(shè)置在前端部件的制劑輸出口和設(shè)置在后端部件的至少一個可移動壁，該壁的移動使制劑向輸出口移動或被推動穿過該輸出口。容器外形和可移動壁必須相匹配合。容器可具有一基本恒定的內(nèi)部剖面，具有相似的恒定的容器軸線，在前端部件與后端部件之間提供一個基本管狀的容器，最優(yōu)選的是剖面是一個通常的圓形，從而提供一個基本圓柱形的容器。然后可移動壁優(yōu)選是一個基本形狀恒定的，盡管可能有彈性，主體還是密封地與容器內(nèi)表面配合，并優(yōu)選為活塞型。
對于要求在給藥前對兩種或多種成分或先驅(qū)物進行混合的制劑，雙腔或多腔藥筒類型是公知的。這些成分由一個或多個具有已知的不同設(shè)計的中間壁分隔開，這些壁將容器分成多個腔室，有時沿平行于藥筒軸線的方向設(shè)置，但最經(jīng)常的是，沿軸線處于疊置關(guān)系。成分的溶合可通過打破、刺入或打開中間壁上的閥結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，例如可通過用一銷或針頭穿透藥筒前部，穿過或位于后部可移動壁，或通過位于藥筒外部的裝置來完成(與例如引用的WO 93/02720相比較)。在另一種已知的設(shè)計中，中間壁為柱塞形式，腔室之間的流動連通是通過將柱塞移動到一旁通部位來實現(xiàn)的，在該旁通部位，內(nèi)壁具有一個或幾個放大的部位或重復(fù)的圓周槽和脊部，其方式允許在后部可移動壁發(fā)生位移時后腔室中的內(nèi)容物旁流到前腔室(與例如US 4.968.299或WO 93/20868和WO 95/11051相比較)。腔室中可容納氣體、液體或固體。一般地至少一種液體存在。最普通地，在藥品應(yīng)用中只存在兩個腔室，且一般容納一種固體和一種液體，固體在混合過程中被溶解和重組。
管路一般來講，輸送管路與容器的開口流體連通，并具有一個在流動方向上遠離容器的前端和一個在流動方向上靠近容器的后端。在其最基本的形式中，管路可看作容器開口的延續(xù)。在這個意義上，前端可具有包括與另一個管路，如上述任何共同的灌注通道相聯(lián)接的任何性質(zhì)。但優(yōu)選地，前端是注射通道的終點，該通道適于將制劑輸送到如患者身體上或體內(nèi)的目標(biāo)位置，為了這個目的，至少管路最后的即最前端部分應(yīng)該適于輸送到位。取決于所使用的輸送機構(gòu)，前端可設(shè)計成不與目標(biāo)位置直接接觸，如在液體噴射，粉末噴射或噴灑的情況下，其中前端可以是一個小孔或噴嘴，用來在距目標(biāo)一定距離處進行定位，或在目標(biāo)表面上定位，雖然真實的目標(biāo)位于表面下邊。在其它情況下，前端設(shè)計成用于刺入目標(biāo)中，如插管或一般針頭的情況。前端與后端之間的通道可以是曲線或彎折的，如對于柔性灌注管或機上永久聯(lián)接的情況，盡管在許多應(yīng)用中希望管路是基本上直的，如對于針頭或注射器的情況。一般地，至少管路最后的即最前端部分在流動的意義上限定了一個出口軸線、一個向前方向和一個向后方向。位置和方向狀態(tài)將相對于此給出，除非另有說明。
泵機構(gòu)用于穿過容器開口輸送藥品的機構(gòu)應(yīng)基本上包括至少一種泵，該泵必須為特殊種類的容器及所使用的藥品而選擇。該泵可包括任何種類的壓力源，如在容器中或在合適的閥裝置中建立機械或電解壓力以進行控制，該方法可用于實質(zhì)上任何種類的容器或任何種類的產(chǎn)品，如WO 94/24263中示例的透皮的粉末輸送，WO 94/2188中示例的通過液體噴射的類似輸送，或WO 88/09187中示例的常規(guī)管灌注。任何種類的容器都可使用基于蠕動動作或離心動作的泵，雖然也可用于一般用途，但基于被控正位移的泵是優(yōu)選的，特別是那種基于分離的缸和活塞動作的泵，如US 5.480.381中示例的用于液體噴射，US 4.564.360中示例的用于以手動操作針頭為基礎(chǔ)的裝置。常用的注射器型容器需要一種特殊的泵系統(tǒng)。既可以是具有它們自己的活塞桿，適合通過接觸和軸向移動該桿而作用于整個注射器的機構(gòu)，如最初引用的US4.978.355中示例的，當(dāng)期望容納許多不同類型和尺寸的注射器時這種機構(gòu)可能是優(yōu)選的；也可以是具有活塞桿的機構(gòu)，該活塞桿或多或少地直接作用在藥筒型容器的活塞上，如WO 95/26211、EP 143.895或EP 293.958中示例的，它可以制成更小且更適合于便攜式裝置。雙腔室或多腔室藥筒同樣可以使用相似的裝置用于其不同的相位，如WO93/02720所示例的。雖然所述的各種泵機構(gòu)可能包括機械裝置來對藥品或活塞起作用，這些裝置，如活塞桿，可以由任何已知的裝置驅(qū)動，如氣壓、真空、液壓、彈簧或手動操作。在這些裝置中，優(yōu)選由電氣裝置如電機來間接地或最好是直接地驅(qū)動泵機構(gòu)，因為它容易與全部自動化裝置配合。
該機構(gòu)最好包括其它元件。該機構(gòu)可例如包括特定裝置用于固定輸送的劑量，如通過直接測量輸送的藥品，雖然一般優(yōu)選的是直接或間接地使用泵，如通過以已知的方式監(jiān)測軸向位移或活塞桿軸線的旋轉(zhuǎn)。特別是，最好該機構(gòu)包括一可完成上述給藥模式中的至少一部分的控制系統(tǒng)，如容器或藥筒的起動，對進行的操作步驟的自控或監(jiān)督，以及可能的記錄。這種系統(tǒng)在本領(lǐng)域是公知的，如US 4.529.401中示例的，可用多種方式設(shè)計。為了本發(fā)明的目的，控制系統(tǒng)最好驅(qū)動和監(jiān)測傳感系統(tǒng)的至少一部分，并對從中獲得的數(shù)據(jù)進行處理。
接近傳感器總述本發(fā)明的原理可與任何注射器相聯(lián)系使用，只要期望在其任一部件與一物體之間建立距離或取向。該物體可以是操作者，例如除非操作者的存在已經(jīng)被可靠地核實，使裝置不作用。物體可以是通信聯(lián)接部件，如為了在數(shù)據(jù)交換情況下保證正確傳送。
根據(jù)保證正確位置這一主要目的，物體就是注射目標(biāo)，如接受輸送或注射的制劑的患者或動物。為了完成這一任務(wù)，最好將傳感器定位使其相對于管路前端的位置給定。在管路前端相對于外殼的位置沒有給定的情況下，如當(dāng)使用柔性管路時，可能要求傳感器設(shè)置成相對于前端固定住以輔助使用者對該端部進行定位。當(dāng)信號將被外殼中的自動化裝置使用或處理時，這種設(shè)置同樣需要與外殼相聯(lián)的一根線或其它通信聯(lián)接。在將本發(fā)明與注射裝置相聯(lián)系使用時有許多優(yōu)點，這種注射裝置在管路前端與外殼之間具有給定的空間關(guān)系。這種管路仍可以相對于外殼移動，像自動注射器一樣有針頭的暴露和收縮，或者簡單地接近針頭或其外套，或調(diào)節(jié)刺入深度，但這時是以預(yù)定的和可預(yù)見的方式被正常導(dǎo)向。在管路前端設(shè)置在外殼上的這些情況下，傳感器可設(shè)置在上述管路前端。優(yōu)選地，傳感器相對于外殼的位置固定。本發(fā)明已經(jīng)成功地與基于針頭的注射器相聯(lián)系而得到應(yīng)用，其中由于在介紹中所述的原因，位置是至關(guān)重要的。這里給定的傳感器位置不能排除傳感器自身包括可移動部件的情況，就如開關(guān)一樣。
相對于注射目標(biāo)的傳感方向取決于裝置定位的目的，而傳感方向可以完全不依賴于輸送或注射方向，如在上述的不依賴于注射的情況下。同樣，當(dāng)所期望的裝置取向與注射方向有關(guān)時，傳感方向可不同于注射方向，如與之垂直或相反，例如在身體腔室中操作時有一個不是注射目標(biāo)表面的參照表面或相對于一個固定物。在不很復(fù)雜的情況下優(yōu)選的是，傳感方向具有至少一個與注射方向或位于所限定前端的管路軸線平行的分量?？梢允褂门c注射方向成一角度，特別是一銳角的傳感方向，如當(dāng)從側(cè)向或成角度傾斜地向目標(biāo)平面插入針頭時保證一正確的起始位置，像常見的將針頭或插管一樣插入一定的安全距離至一限定的深度，或者像在牙科操作中那樣，身體的入口不允許更多的垂直方向的進入。在多數(shù)操作中優(yōu)選的是，使傳感方向基本平行于注射方向。
傳感器類型傳感器類型的選擇可以由各種因素確定，如傳感的目的，物體性質(zhì)和目標(biāo)類型，進一步的信號處理，空間的考慮，可用的能量等。普遍適用的傳感原理和元件是公知的且可以這樣使用，或為了本目的而進行設(shè)計改進。
可能期望使用無接觸傳感器，它能夠檢測一物體的存在或接近該物體的程度，同時傳感器距該物體有一定距離，如相對于其它裝置部件和范圍進行自由定位，以在有限的空間中保持操作接近，防止傳感器受污染，保護易碎傳感器不被損壞，將傳感調(diào)整到另外的無接觸注射器類型例如液體噴射或粉末槍噴射類型等等。用于這種目的的傳感器類型可基于例如熱，紅外線，或無線電傳感。普通元件可以使用但不局限于此，如熱敏電阻，溫度電阻，紅外線接收器等，這些元件，或與之相聯(lián)的電子線路，將調(diào)整到某一目標(biāo)溫度，如體表溫度。當(dāng)包括一發(fā)送器，如無線電，紅外線或超聲波時，可設(shè)置一接收器，以振幅，頻率，相位或由目標(biāo)作用的屏蔽為基礎(chǔ)在某一距離處給出一信號。一種優(yōu)選的方法是電容或電感傳感，它們對目標(biāo)類型和距離來說都是簡單、可靠和適用的。所期望的信號可由受目標(biāo)影響時電容或電磁場的改變而產(chǎn)生。上述所有方法都能夠通過對應(yīng)參數(shù)的變化檢測物體的存在，并通過使用已有的和商業(yè)的元件來提供所期望的必要的電磁信號。不排除這種可能，即裝置包含在注射時為有助于裝置的穩(wěn)定而與物體接觸的部件，如套或任何其它襯墊構(gòu)件，在這種情況下這種構(gòu)件不必設(shè)置成提供接近信號。當(dāng)需要時，上述傳感器類型也可以與物體直接接觸使用，既消除了對附加構(gòu)件的需要，也提供了另外的接觸幫助。
當(dāng)制劑要通過一個通道如針頭、插管或灌注管引入物體中時，注射器與物體之間就有必要接觸。如上所述，在許多情況下期望在注射器與物體之間具有附加的接觸，如在注射過程中穩(wěn)定裝置，通過將裝置放在物體上甚至與物體相聯(lián)接來減輕操作者的壓力，在注射位置壓縮或伸展患者的皮膚，分散患者對刺入的疼痛的注意等等。任何上述可在一定距離操作的接近傳感器都同樣可以與物體接觸使用，帶有或不帶有如上所述的伸出件。但在接觸的情況下，傳感器最好制成接觸傳感器的形式。當(dāng)部件具有所期望的預(yù)定的相對位置時，例如在傳感器與物體之間產(chǎn)生壓力時，機械接觸可以被感受，這種方法同樣可以適用于只在某種預(yù)定的接觸壓力出現(xiàn)時才進行響應(yīng)，如為了正確注射或作為對抗反彈力的保護裝置。傳感器可包括一個真正的壓力傳感器，一個壓電裝置或用例如機械裝置偏壓的開關(guān)，這種機械裝置如彈簧力或彎曲咬合型鎖。壓力傳感不必在任何傳感部件中包括大的運動。接觸可被交替地傳感成在它們之間由于物體作相對運動而引起的一可移動部件的位移。位移傳感僅變得簡單且只需要小的力。位移又可通過運動記錄成如在線圈中產(chǎn)生的電流，這可另外提供一個速度信號。當(dāng)可移動部件處于重要位置時，位移還可以記錄成它的位置，這可由上述任何壓力檢測器完成，但一個開關(guān)型檢測器已經(jīng)足夠了。任何開關(guān)類型都可以使用，例如基于對處于重要位置的可移動部件的光學(xué)檢測，如通過一光電元件或紅外發(fā)射器和接收器。常規(guī)的機械開關(guān)使用時可具有可移動接觸表面，如帶有由可移動部件開或關(guān)的接觸裝置的標(biāo)準(zhǔn)微型開關(guān)或應(yīng)用的具體設(shè)計。由于可靠性的原因，優(yōu)選使用在開關(guān)位置被間接影響的開關(guān)元件，如受一磁體影響的霍爾元件或舌形元件，或受由運動引起的感應(yīng)電流影響的繼電器元件，特別是那些被密封起來的元件。位移可能僅在所期望的端部位置給出一信號，這對于許多目的來說已經(jīng)足夠了，但也可能沿路徑提供信號，連續(xù)的或者是多個離散位置，如為了監(jiān)測裝置的正確使用或當(dāng)提供可調(diào)節(jié)的接近傳感時?？梢苿硬考奈灰埔话愦笥趬毫鞲兄械奈灰?，至少1mm，優(yōu)選為至少2mm，最優(yōu)選為至少4mm。
不依賴于所使用的傳感器類型，傳感器可作為用于其它目的所需元件之外的附加元件設(shè)置在輸送裝置上。但優(yōu)選的是對用于其它目的的構(gòu)件配上另外的傳感能力，這最容易通過接觸傳感器實現(xiàn)。經(jīng)常優(yōu)選的是，為傳感器配置一個與裝置管路相聯(lián)的部件。在無接觸輸送的情況下，如液體噴射器，粉末槍噴射器、噴灑器，吸入器等，這些裝置經(jīng)常包括一用于與物體接觸的導(dǎo)向或定位部件，如用于更一般用途的套筒或噴嘴型開口，或適于具體目標(biāo)組織的部件，如套口或眼罩等，可能期望將傳感器與這些部件相聯(lián)。當(dāng)使用具有用于與物體接觸的管路的輸送裝置時，同樣可以存在和使用類似的部件，但這里優(yōu)選的是，傳感器可與這些管路元件，如插入管、針頭或插管相聯(lián)。經(jīng)常在傾斜的管路上使用一可移動套用于插入物體中，該套與管路的插入相聯(lián)系地被向后推動。套的存在可以保護管路免受損壞或污染，防止使用者非故意的刺穿，或例如將針頭從患者那里藏起來以減少焦慮。當(dāng)傳感器與這種套相聯(lián)系時可具有優(yōu)點，這樣響應(yīng)套的運動，傳感器會以某種方式給出一信號，且最好這一區(qū)別信號在管路正確刺入時被接收。如果套存在的話，這一原理可與柔性灌注管相聯(lián)系使用，但并不總是這樣，因為灌注管經(jīng)常由熟練的執(zhí)業(yè)者插入，不需要輔助裝置。當(dāng)外殼被抓住并用于管路插入時，優(yōu)點就更明顯了，當(dāng)患者自己給藥時一般是這種情況，且一般要求管路設(shè)置成除軸向外至少所有方向上相對于外殼的位置固定，在軸向上將保持機動性，如用于自動刺入或針頭保護器移動，但在許多情況下管路在軸向上也是固定的。本發(fā)明在與一傳感器相聯(lián)系使用時具有優(yōu)點，該傳感器帶有一用于注射器的可移動針頭套。
在上述全部的傳感器設(shè)置中，傳感器應(yīng)這樣定位，使當(dāng)形成參照點的關(guān)鍵的裝置部件相對于目標(biāo)物體處于所期望的位置時，能夠獲得可檢測的信號變化。在管路與物體非接觸的情況下，它可以是一個適于制劑輸送的距離，如用于液體噴射的集中輸送的刺入，或用于噴灑的分散輸送。傳感器可以是用于放置在物體上適當(dāng)位置的部件的壓力傳感器，或位于例如露出一噴嘴或是簡單的前部開關(guān)的套上面的位移傳感器。為了插入管路，傳感器可以是一壓力傳感器，該傳感器放置成在預(yù)定的插入深度，如針頭或插管的底部與物體接觸，或者是一用于上述套的位移傳感器，在套預(yù)定的位移處具有一信號變化，如通過在期望的點上的開關(guān)。
如前所述，傳感器的測量方向可以是任何所期望的角度，雖然一般情況下是相對于管路向前的方向。在多數(shù)應(yīng)用中單個傳感器方向已經(jīng)足夠了，雖然多個傳感器可用于在其它方向上固定位置，如兩個傳感器在一給定的平面中確定方向，或三個傳感器在全部三維上確定方向，如在一空腔中操作裝置時。
信號使用從傳感器接收到的信號應(yīng)是電磁信號的形式，或轉(zhuǎn)換成電磁信號，代表所述的接近程度的數(shù)據(jù)。電磁信號可基于電磁射線，如光學(xué)信號，但最好是一電子信號。許多適合用作傳感器的元件設(shè)計成給出這種信號輸出，但也可以插入一保證這種輸出的線路中。任何這種固有的、整體的或分離的設(shè)置都可看作從傳感器輸出到電磁信號的轉(zhuǎn)換器。這樣接收或轉(zhuǎn)換的電磁信號一般在一處理器中進行處理，以發(fā)送一控制信號。該控制信號還用于控制裝置的一功能或操作元件。操作元件可以是任何種類，雖然下面將給出一些典型的例子?？刂菩盘柨删哂腥魏涡再|(zhì)，如機械的，光學(xué)的等等，取決于其進一步的使用，但優(yōu)選是一電信號。
控制信號用于向使用者發(fā)出一信息，如在裝置起動輸送之前提醒或警告使用者不正確的位置。該信息可以是一種聲音，一觸覺敏感信號如振動，以報警燈形式出現(xiàn)的可視信號，或在屏幕上的更復(fù)雜的信息等，或這些信息的任意組合。
優(yōu)選地，控制信號用于控制由操作者所作的動作引起的基本裝置功能。根據(jù)正確接近程度的條件，控制信號可分別用于使裝置起作用或使其不作用。這種起作用/不作用可由一機電聯(lián)接件完成，如中斷機械功能如活塞桿或泵機構(gòu)的繼電器裝置。更好的情況是，將這種功能與具有至少一些自動化裝置的裝置聯(lián)系使用，這些自動化裝置如電機，用于驅(qū)動裝置，其操作可由控制信號確定。另一種更好的情況是，如果裝置另外包括用于控制電機裝置的處理器，如為了保證正確的藥筒控制、起動、動作排序、定劑量、給藥數(shù)據(jù)的反饋等等，在這些情況下，電磁信號可輸入處理器中用于進一步的靈活性，如只有在接近條件滿足時，或只有在上述起動步驟被正確完成時，或在自控程序中正確條件已經(jīng)被肯定地證實時，才允許處理器發(fā)出一電機起動控制信號。這里一已經(jīng)存在的處理器單元可在機電信號與控制信號之間用作處理器。
控制信號可進一步用于實際起動裝置，即只要傳感器就預(yù)定的接近條件發(fā)出信號，自動功能就開始。對于剛剛所述的起作用/不作用條件，這種起動功能可借助一電磁釋放裝置用于純機械驅(qū)動裝置，更好的是與電機裝置一起使用，最好的是與裝置中的處理器控制的自動化裝置一起使用。
實際起作用或被起動的操作可具有各種性質(zhì)。最好至少注射受到影響，在多劑量裝置中，或許還包括對所輸送劑量的機械的但最好是電子的控制。在自動注射類型的裝置中，自動刺入步驟也會受影響，最好自動刺入和自動注射的順序被控制，可能帶有最后的針頭撥出步驟。自動注射器是已知的，既有在刺入過程的同時進行制劑的輸送，也有在完成刺入后開始注射，本發(fā)明適用于兩種方式的操作。對于有過流或旁通設(shè)置的多腔室藥筒的情況，已知是這樣的，注射過程可包含按順序注射不同的制劑，如后面有活性成分的麻醉劑，或后面有清洗成分的活性成分。
如果重要的接近程度值可以調(diào)節(jié)，不論是在處理器中電子地、通過從分散的或連續(xù)的輸出中挑選不同的電磁信號；或者是機械地，通過使傳感器可相對于外殼移動，使用的靈活性進一步增加了。裝置可適應(yīng)不同的管路特性，如針頭長度，聯(lián)接和結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同的注射深度，例如組織類型，如皮下，靜脈，脂肪或肌肉。裝置還適于局部物體目標(biāo)位置條件，如用于目標(biāo)組織類型必要的局部刺入深度，這可由一熟練的操作者手動完成，或者當(dāng)裝置以已知的方式裝備了如基于刺入力或注射壓力反饋的用于區(qū)分不同目標(biāo)類型的裝置時，可自動完成。
優(yōu)選地，傳感器為不同的接近程度值輸送不同的可區(qū)分的電磁信號，從非接觸傳感器或接觸傳感器中發(fā)出連續(xù)信號，該傳感器帶有一沿其路徑發(fā)出連續(xù)的或多個分散的電磁信號的可移動件?，F(xiàn)在更多先進的給藥方式可由傳感器進行輔助，例如在多腔室裝置的情況下輸送預(yù)定的數(shù)量或成分，在不同的深度，或在刺入深度的一定范圍進行大量的連續(xù)噴射。
傳感器電磁信號最好由處理器進行分析，不僅在絕對距離值方面，而且在該距離值經(jīng)過一段時間的變化上，以提供另外的有價值的信息。如果與一給定的刺入力或注射背壓力結(jié)合，數(shù)據(jù)可以顯示物體的性質(zhì)，如組織類型或如行程或點擊的誤用，而不是正確刺入，或者用于將使用者引導(dǎo)到預(yù)定的適當(dāng)?shù)牟迦胨俣鹊姆绞健?br> 上面?zhèn)鞲衅餍盘柕娜繎?yīng)用都由于下面將要描述的裝置中至少一些機電裝置的存在而變得容易。
信號處理一般地，為了完全地應(yīng)用，裝置應(yīng)與適當(dāng)?shù)碾娮釉Y(jié)合使用，來驅(qū)動傳感器的作用元件，并從中取出電磁信號。處理器電子元件應(yīng)至少能夠檢測傳感器的輸出，用于取出連續(xù)的或分散的數(shù)據(jù)并通過控制信號將其投入使用，如以所示例的任何方式，為了這個目的，處理器應(yīng)至少將電磁信號應(yīng)用和/或傳送到一操作元件上。優(yōu)選的信號處理將在下面進行示例。
從傳感器出來的電磁信號可能是簡單的單個開/關(guān)信號，如從開關(guān)型的傳感器元件中接收到的，對許多目的來說可能足夠了，如一個簡單的起動或起作用命令。半連續(xù)信號可能從如多個開/關(guān)開關(guān)中接收，例如沿位移路徑或機械壓力阻力水平接收。真正的連續(xù)信號可以從許多傳感器如上述非接觸型，從壓力傳感器，壓電裝置或基于drossel和磁體的運動傳感器中接收。使用這些響應(yīng)的例子已經(jīng)在前述的標(biāo)題中給出。
筒單的開/關(guān)信號在如簡單的使電機起作用的電路中可用作這種開關(guān)，在用于自動化或控制的更復(fù)雜的處理中可用作模擬的但最好是數(shù)字的輸入信號。半連續(xù)信號可以類似地使用，多個開關(guān)中的每一個都具有獨立的電路系統(tǒng)以相互區(qū)分，或者如果開關(guān)平行設(shè)置的話，作為具有開/關(guān)脈沖頻率的連續(xù)信號。一個真正連續(xù)的信號仍包含更多的信息，并可以開/關(guān)信號之外的其它方式進行處理。
雖然所有信號類型都可以簡單的方式使用，但當(dāng)用更復(fù)雜的方式使用信號時還是具有一些優(yōu)點的。首先，可以從信號中得到更多的使用者信息。其次，信號信息可用來補償裝置響應(yīng)中的隨機因素，以得到更可靠的處理過的信號。第三，以前的硬件特征可由軟件代替，以使裝置更小或更簡單。
因此，傳感器輸出可直接或間接地，對其信號進行監(jiān)測，如振幅相對于一可變函數(shù)，動作前處理的函數(shù)是以此為基礎(chǔ)。變量可以是距離，形成一信號-距離函數(shù)，如在這種運動要被監(jiān)測時，但變量最好是時間，形成一信號-時間函數(shù)。獲得的該函數(shù)可以當(dāng)作連續(xù)的處理，但最好從裝置輸出中將數(shù)值取樣，可以某一頻率以不規(guī)則的但最好是規(guī)則的時間間隔進行。取樣可以用幾種公知方式中的任一種。從振幅與參照水平相比較這個意義上說，取樣可以是數(shù)字的，取決于振幅是否高于或低于參照水平，既可以設(shè)置成二進制1也可以是二進制0，這可以變化但最好是固定的。在從原始數(shù)據(jù)中提取更多信息的諸多方法中，模擬取樣法一般是優(yōu)選的，其中函數(shù)絕對振幅值被重復(fù)記錄。模擬值可以在模擬處理器中進行處理，但最優(yōu)選的是，將該值轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，用數(shù)字處理器進行處理。信號將用已知的方式過濾以除去某一頻率范圍或噪音。
函數(shù)值可以在任何時間和幾率下進行儲存和處理，但在多數(shù)應(yīng)用中實時處理是優(yōu)選的，這可能仍需要對數(shù)值進行一些儲存，以在任一給定時間進行同時處理。優(yōu)選的是，處理在一個時間包括至少兩個，優(yōu)選的是三個，最優(yōu)選的是多個函數(shù)值。處理可在任何公知類型的模擬或數(shù)字處理器中進行，最好包括一個微處理器，如一標(biāo)準(zhǔn)微處理器或一應(yīng)用具體集成電路。
處理是可操作的，以為了所示例的任何目的，提取任何種類的位置-時間信息，用于對即時動作進行記錄。但優(yōu)選的是，處理還另外起到對裝置中的原始信號進行修正的作用，以使其更加可靠地用于其所期望的目的，其中的一些修正將進行示例。
處理可對裝置的物理阻尼或傳感器運動進行模擬。在連續(xù)放置位置，這可以通過例如過濾出某些頻率，對平衡點周圍的運動進行平均，或外推一回歸曲線而實現(xiàn)。在分散放置位置，類似的結(jié)果基于對振幅進行的延遲或重復(fù)的檢查，該振幅對應(yīng)于與靜態(tài)放置位置相對應(yīng)的位置。
處理可對裝置進行校準(zhǔn)，例如通過在限定的條件下記錄實際的裝置輸出，靜態(tài)地用于分散位置，或動態(tài)地用于連續(xù)運動，和/或記錄裝置對于各種干擾的響應(yīng)，如相對于驅(qū)動條件、外界條件的改變等。
處理可對裝置運動的物理遲滯現(xiàn)象的條件進行模擬，例如通過要求一定程度的振幅變化，以發(fā)送一對應(yīng)于從一位置到另一位置變化的信號，如抑制在平衡點周圍頻率的跳動。
與這些信號處理原理的應(yīng)用無關(guān)，在本上下文中還有一些特殊值的可能性。與機械方案相反，信號處理在操作中應(yīng)當(dāng)最好提供一些種類的可逆性，即在起動一操作順序之后，或許是基于傳感器條件，該順序應(yīng)可能受傳感器中的預(yù)定的信號條件的影響。如果例如傳感器信號顯示該位置不再適合目前的操作步驟，如刺入或注射，該裝置應(yīng)至少能夠進行控制信號的轉(zhuǎn)換，并使使用者能進行正確的測量，最好遵守已完成的修正而暫停操作步驟，最好還對處理器裝置進行重新計算和重新編程來輸送一補充劑量或附加劑量，或許還要根據(jù)在后面注射中的時間延遲來輸送上述劑量。
對可逆能力的方便的使用還得益于上述的遲滯特征，即裝置應(yīng)允許在起作用與不作用或操作與逆轉(zhuǎn)之間有一些偏差。這個特征可以由上面示例的信號處理裝置來提供，也可以由傳感器設(shè)計來提供，如通過給開關(guān)型傳感器所期望長度的接觸表面，或一雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)，具有某種不作用壓力范圍的機械偏壓。
優(yōu)選地，裝置同樣裝備了只在操作步驟的預(yù)定窗口響應(yīng)傳感器輸出的自動化或處理器裝置，如在正確的藥筒確認、混合、脫氣、延遲、劑量設(shè)置等之后。所述自動化裝置或處理器裝置還可以響應(yīng)滿足某些特性標(biāo)準(zhǔn)的傳感器輸出，如變化的速度，持續(xù)的穩(wěn)定變化或變化的循環(huán)，以區(qū)別正確的條件和不正確的、非故意的或偶然的確認條件。
硬件本發(fā)明的傳感器系統(tǒng)在完全手動操作輸送裝置或機械驅(qū)動裝置中同樣具有優(yōu)點，例如當(dāng)傳感器信號用于報警、顯示和信號目的時，手動豎起的彈簧系統(tǒng)。如前所述，傳感器信號最好用在自動化裝置中，為了這個目的，裝置應(yīng)該包括起動裝置，該起動裝置包含至少一個帶有能量存儲裝置的機電裝置，該能量儲存裝置如電池，用于驅(qū)動目的。傳感器與機電裝置之間的聯(lián)接可以有不同的類型。傳感器信號可以是直接影響機電裝置的簡單開關(guān)。為了使所描述的其它的功能成為可能，可能需要一個更復(fù)雜的聯(lián)接，可以是帶有分散元件的硬連線電路系統(tǒng)，也可以優(yōu)選地是一一般處理器裝置，如一一般用途的微處理器或一應(yīng)用具體集成電路。
機電裝置可以是能夠被電氣裝置影響而產(chǎn)生一機械力的任何裝置。機電裝置可以是一繼電器或螺線管裝置或最好是一電機。優(yōu)選地，至少泵機構(gòu)由機電裝置控制或影響。最好其它功能同樣可由電氣裝置、帶有可回轉(zhuǎn)裝置的刺入裝置控制。為了簡化，這些其它的可能性可不需要它們自己的機電驅(qū)動裝置，但可由機械裝置驅(qū)動，如手動豎起的彈簧或簡單的機電裝置。雖然為了有最高的靈活性，對于這些其它功能來講，至少機電釋放裝置如螺線管及可能的分開的電機裝置應(yīng)該存在。
附圖簡述

圖1A和1B示意性地示出一具有一傳感器的優(yōu)選裝置，該裝置是可移動針頭套的形式，圖1A和圖1B分別示出處于伸長和收縮位置的套。
圖2A、2B和2C示意性地示出一具有與兩個不同的針頭護件相配合的開關(guān)的線路板。
圖3A和3B用兩個視圖示出一應(yīng)用聯(lián)系圖2所描述的原理的用于針頭套的一優(yōu)選設(shè)計。
圖4A至4D示意性地示出可替換的開關(guān)元件。
圖1A和1B示意性地示出一優(yōu)選裝置，該裝置具有一帶可移動針頭套的傳感器。該裝置一般用1表示，包括一外殼2，一注射器型容器3，該容器3具有一帶注射針頭4的前端和一帶插入活塞5的后部開口。該活塞通過由電機7驅(qū)動的活塞桿6而起作用。在針頭4上面設(shè)置了一個套8，該套8與針頭同軸并可沿針頭軸向移動。使針頭可以通過位于套前端的孔9而暴露出來。與套相聯(lián)或成一體的是一用來對外殼2上的開關(guān)型元件11起作用的構(gòu)件10。在圖1A中，套8位于其最前端位置，罩住整個針頭4，且套構(gòu)件10沒有與開關(guān)11對齊。在圖1B中示出與一物體12相接觸時的裝置1的前端，使套收縮到一個后部位置，在該位置針頭已經(jīng)刺入物體中且構(gòu)件10與開關(guān)11對齊。優(yōu)選地，套可以通過例如一彈簧(未示出)向圖1A所示的最前端位置偏壓。優(yōu)選地，構(gòu)件10可以是一個熔入一塑料材料的套中的小磁體，而開關(guān)11可以是一響應(yīng)磁場而開和關(guān)的元件，如一舌狀開關(guān)元件，在線路中給出一開/關(guān)信號。很清楚，所述的構(gòu)造形成了一個接近傳感器，其中當(dāng)套被物體12移動到后部位置而開關(guān)11受構(gòu)件10作用時，就提供一個狀態(tài)的改變。開關(guān)11的位置相對于外殼2和針頭4都是固定的，因此所感受的接近程度也具有與這些部件預(yù)定的關(guān)系，這里還有一個給定的針頭的刺入深度。同樣清楚的是，狀態(tài)的改變被固有地轉(zhuǎn)換成一個電磁信號，這里是一個開/關(guān)信號，該信號通過線13傳送。該信號可以這樣使用，即如點劃線14所示，例如直接驅(qū)動電機，但優(yōu)選的是，如實線所示引向?qū)ｉT處理器15，以一種更完善的方式進行處理。處理器15可以是在前面說明書中所示例的，用來完成任何所示例的任務(wù)的處理器中的一種。優(yōu)選的是，該裝置至少是部分自動的，例如帶有容器控制線路，容器起動線路，劑量設(shè)置和監(jiān)控線路，自控線路以及信息處理線路等，且同一處理器用于上述線路中的至少一些，并用于目前的目的，如對持續(xù)的信號進行簡單檢查，以防止不經(jīng)意的起動，和/或?qū)ι鲜鋈我蛔詣踊δ苓M行主動地改變。示出的是一第一輸出控制信號16，驅(qū)動電機7，及一第二控制信號17，控制顯示器18上的信息。處理器15可設(shè)置成在接收到一正確的電磁信號13后直接起動控制信號，或優(yōu)選地，同樣等待一手動控制按鈕操作信號19，從而在手動起動發(fā)生之前僅作為賦能信號對正確的電磁信號13進行處理。在兩種情況下優(yōu)選的是，處理器15連續(xù)監(jiān)測線13以檢測任何位置上的重大偏差，從而在控制信號上產(chǎn)生一變化，例如在線17上產(chǎn)生一報警信號，或者也許是電機驅(qū)動信號16的一個中斷。
圖2A、2B和2C示意性地示出帶有與兩個不同的針頭護件相配合的開關(guān)的線路板。線路板20用于圖1中所述的一般類型的輸送裝置，可包括(未示出)用于這里所述的任一目的的電路或元件。目前所考慮的是該板具有第一和第二開關(guān)21和22，與圖2B和2C分別表示的兩種不同的針頭套23和26共同形成了傳感系統(tǒng)的一部分。圖2B中所示的針頭套23具有一上部長臂24用來與第一開關(guān)21配合，及一下部短臂25用來與第二開關(guān)22配合。當(dāng)針頭套23在輸送裝置上正確組裝后，長臂24設(shè)置成永久關(guān)閉第一開關(guān)21，而不依靠套的前后運動，使電子儀器檢測到套的存在和正確安裝以及所安裝套的類型。短臂25設(shè)置成只在針頭套被移動到后部位置時關(guān)閉第二開關(guān)22，同時當(dāng)針頭套處于前部位置時開關(guān)不受影響。很清楚，在圖2B的情況下，第一開關(guān)21用作一個控制器，而第二開關(guān)22用作傳感系統(tǒng)的一部分。圖2C中所示針頭套26與圖2B中的相似，不同之處在于，用于與第一開關(guān)21配合的上臂27是短臂，而與第二開關(guān)22配合的下臂28是長臂。很清楚，在圖2C的情況下，第二開關(guān)22用作一個控制器，而第一開關(guān)21用作傳感系統(tǒng)的一部分。同樣清楚的是，圖2中所述的設(shè)置能夠區(qū)分哪種針頭套被安裝了，針頭套23或26，從而產(chǎn)生取決于所用針頭套的不同的裝置性能。這種能力的一種優(yōu)選的用途是當(dāng)針頭套移動到后部位置時使裝置自動輸送流體而不需要另外的操作；當(dāng)針頭套23和26分別被安裝后同時當(dāng)安裝另一種類型針頭套后，裝置只有在針頭套移到后部位置時才能起作用，因此需要另外的操作來實際起動輸送，特別是一手動按鈕的起動。盡管針頭套23和26作為不同的部件來描述，但同樣可能的是在一單個針頭套上設(shè)置兩套不同的臂，可選擇地與開關(guān)相對齊，例如通過在一單個針頭套上徑向相對的兩側(cè)分別設(shè)置圖2B和圖2C的臂結(jié)構(gòu)，并通過在兩者之間使針頭套轉(zhuǎn)動180度而進行轉(zhuǎn)換。
圖3A和3B用兩個視圖示出一應(yīng)用圖2所描述的原理的用于針頭套的一優(yōu)選設(shè)計。如圖3B中最佳示出的，針頭套30包括一帶有一前端孔32的主體31，該前端孔32用于當(dāng)針頭套向后移動時將針頭露出。在后端，設(shè)置支腿33和34用來將針頭套與輸送裝置上的長槽(未示出)相連接，這種連接由于支腿和鎖定片35的彈性而變得容易。由長槽導(dǎo)向，針頭套30可在一向前位置和一向后位置之間移動。如圖3A中最佳示出的，一接觸部件36設(shè)置在針頭套30的主體31上。接觸部件36提供了一個長臂37和一個短臂38。臂37和38具有與圖2所描述的臂相同的功能，即長臂37永久地壓住裝置上的一個開關(guān)，而短臂38只在針頭套30被帶入一個后部位置時才壓住裝置上的另一個開關(guān)，在該后部位置針頭通過孔32在針頭套外露出一個合適的長度。
圖4A至4D示意性地示出用于傳感器的可替換的開關(guān)元件。在所有附圖中，開關(guān)元件的主要部件安裝在相對于輸送裝置外殼位置固定的支承件40上，同時部件41可相對于支承件40移動，盡管相反的情況也是可以想像的。可移動部件41可以是一針頭套或所描述的任何其它傳感部件。在附圖中假設(shè)可移動部件41可從左向右移動。在圖4A中，開關(guān)元件42容納了一個雙穩(wěn)態(tài)接觸板，該接觸板在被可移動部件41向下按壓時從一種狀態(tài)跳到另一種狀態(tài)。在圖4B中，當(dāng)一彈性導(dǎo)電墊在支承件40上以一導(dǎo)電方式壓在一縫隙上時，開關(guān)元件43也類似地變得導(dǎo)電。在圖4C中，開關(guān)元件44包括一對磁場敏感的部件，如霍爾元件或舌形元件，可移動部件41包括一能夠給開關(guān)44狀態(tài)帶來改變的磁性元件。在圖4D中，開關(guān)包括一射線，如IR(紅外線)，發(fā)射器46和一射線接收器47，可以檢測由于可移動部件41在接收器上存在和不存在而導(dǎo)致的所接收射線的改變。
權(quán)利要求
1.一種輸送裝置，包括a)一個外殼，b)一個用于處于外殼中的流體的容器，所述容器具有一開口c)一個與開口流體連通的輸送管路，該管路具有一在流動方向遠離容器的前端和一在流動方向靠近容器的后端，該前端與后端在它們之間形成了一個軸線及一個向前方向和一個向后方向，和d)一設(shè)置用來沿至少從容器到管路的方向輸送流體的泵，其特征在于下述改進，包括一傳感器，該傳感器可響應(yīng)在傳感方向上一物體與傳感器的預(yù)定接近程度而在至少一個方面改變狀態(tài)，一轉(zhuǎn)換器，與傳感器分離或成一整體，將至少一種傳感器狀態(tài)轉(zhuǎn)換成一電磁信號，及一處理器，接收電磁信號并將一控制信號傳送到裝置的一操作元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，容器包括設(shè)置在其中的一加長的圓柱體和一可移動壁，并在容器開口與可移動壁之間限定了一腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該腔室由至少一個中間壁分成至少兩個腔室。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，管路前端是一注射通道的終點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，管路前端設(shè)計成用于刺入物體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，管路前端是一針頭或一插管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，泵包括一缸體和活塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，泵是電驅(qū)動的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感器能夠在距物體一定距離處改變狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，傳感器包括一電容的或電感的傳感元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感器能夠在與物體接觸時改變狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，傳感器包括一壓力傳感元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，傳感器包括一位移傳感元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，傳感器包括一開關(guān)元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，處理器是傳感器與操作元件之間的一信號傳送線。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，處理器包括用來處理信號-時間函數(shù)的信號處理電路系統(tǒng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該處理進行下列各項之一或其組合對物理阻尼的信號模擬，校準(zhǔn)，對物理遲滯條件的模擬。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，裝置包括一手動鍵，處理器用來只有在它被或已經(jīng)被起動時才輸送控制信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，操作元件包括一能夠向使用者發(fā)送信息的信息裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，信息裝置能夠輸送下列各項之一或其組合觸覺敏感信號，視覺信號，屏幕信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，操作元件包括一機電裝置，控制信號連接用來使機電裝置起作用或不作用。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，機電裝置包括下列各項之一或其組合繼電器，螺線管，電機。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，機電裝置用來至少對泵進行起動或釋放。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，至少管路前端設(shè)置成可相對于外殼移動，機電裝置用來起動或釋放該運動。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，該起動或釋放的運動位于向前和/或向后方向。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳感方向具有至少一個與向前方向平行的分量。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，傳感方向基本平行于向前方向。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，傳感器以給定的關(guān)系位于距管路前端預(yù)定接近程度。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，該給定的關(guān)系是在管路前端上或其前面具有預(yù)定接近程度，從而傳感器狀態(tài)的變化不用管路前端插入物體中就可實現(xiàn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，該給定的關(guān)系是當(dāng)其處于最前面位置時，在管路前端的后面具有預(yù)定接近程度，從而傳感器狀態(tài)的變化在管路前端插入物體時實現(xiàn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，該給定的關(guān)系是當(dāng)其處于最后位置時，在管路前端上或其前面具有預(yù)定距離，從而在傳感器距物體預(yù)定接近程度時管路前端可插入物體中。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，傳感器包括在管路前端與預(yù)定接近程度位置之間延伸至少一距離的可移動件，傳感器在可移動件向后移動的位置改變狀態(tài)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于，可移動件可設(shè)計成在管路的至少一個部件之上的套。
34.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，傳感器設(shè)置成預(yù)定接近程度位置并且相對于外殼固定。
35.一種用于對輸送裝置進行定向的方法，該輸送裝置包括a)一個外殼，b)一個用于處于外殼中的流體的容器，該容器具有一開口，c)一與開口流體連通的輸送管路，該管路具有一在流動方向遠離容器的前端和一在流動方向靠近容器的后端，該前端與后端在它們之間形成了一個軸線及一個向前方向和一個向后方向，和d)一設(shè)置用來沿至少從容器到管路的方向輸送流體的泵，其特征在于下述改進，包括a)對一固體或半固體物體至裝置的一參照點之間的接近程度進行傳感，b)產(chǎn)生一代表上述接近程度的電磁信號，c)對該電磁信號進行處理以發(fā)送一控制信號，及d)用上述控制信號對裝置的至少一個操作元件進行控制。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，傳感步驟包括將一傳感元件與物體接觸。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，傳感步驟包括相對于參照點移動一傳感部件。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，該參照點是管路前端。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，參照點相對于外殼固定。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，產(chǎn)生的電磁信號基本是一開/關(guān)信號或一可區(qū)分的瞬時信號，該信號在預(yù)定的距離值改變。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，處理步驟包括將信號連接和/或傳送到操作元件。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，處理步驟包括獲得和處理信號-時間函數(shù)的步驟。
43.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，該處理進行下列各項之一或其組合對物理阻尼的信號模擬，校準(zhǔn)，對物理遲滯條件的模擬。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，處理包括只有在電磁信號具有預(yù)定的特征時才發(fā)送控制信號的步驟。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置，其特征在于，預(yù)定的特征是在一給定時間持續(xù)的或重復(fù)的信號。
46.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，處理包括進行自控和只在結(jié)果為正時發(fā)送控制信號的步驟。
47.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，處理包括在電磁信號改變到一預(yù)定的程度時改變控制信號的步驟。
48.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，處理包括只有在裝置的手動操作鍵同樣被操作時發(fā)送控制信號的步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，被控制的操作元件包括一能夠向使用者發(fā)送信息的信息裝置。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的裝置，其特征在于，被控制的信息裝置能夠發(fā)送下列各項之一或其組合觸覺敏感信號，視覺信號，屏幕信息。
51.根據(jù)權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，被控制的操作元件包括一機電裝置，控制信號使機電裝置起作用或不作用。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的裝置，其特征在于，被控制的機電裝置包括下列各項之一或其組合繼電器，螺線管，電機。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的裝置，其特征在于，至少管路前端設(shè)置成可相對于外殼在一向后位置與一向前位置之間移動，機電裝置設(shè)置成起動或釋放該運動。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的裝置，其特征在于，起動或釋放只有在物體接近位于管路前端之上或其前面時進行。
55.根據(jù)權(quán)利要求51所述的裝置，其特征在于，機電裝置設(shè)置用來至少對泵進行起動或釋放。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的裝置，其特征在于，起動或釋放只有在物體接近位于管路前端之上或其后面時進行。
57.一種輸送裝置，包括a)一個外殼，b)一個用于處于外殼中的流體的容器，該容器具有一開口，c)一個與開口流體連通的輸送管路，該管路具有一在流動方向遠離容器的前端和一在流動方向靠近容器的后端，該前端與后端在它們之間形成了一個軸線及一個向前方向和一個向后方向，和d)一設(shè)置用來沿至少從容器到管路的方向輸送流體的泵，其特征在于下述改進，包括一設(shè)置在管路前端的針頭，一設(shè)置在針頭的至少一軸向延長線上并可沿一相對于針頭基本處于軸向的路徑移動的針頭套，一傳感器，該傳感器可響應(yīng)位于沿上述路徑的預(yù)定位置上針頭套的存在而在至少一個方面改變狀態(tài)，一轉(zhuǎn)換器，與傳感器分離或成一整體，將至少一種傳感器狀態(tài)轉(zhuǎn)換成一電磁信號。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的裝置，其特征在于，它具有權(quán)利要求1-56所述的特征。
全文摘要
一種輸送裝置,包括:a)一個外殼,b)一個用于處于外殼中的流體的容器,該容器具有一開口,c)一個與開口流體連通的輸送管路,該管路具有一在流動方向遠離容器的前端和一在流動方向靠近容器的后端,該前端與后端在它們之間形成了一個軸線及一個向前方向和一個向后方向,和d)一設(shè)置用來沿至少從容器到管路的方向輸送流體的泵,該裝置包括,一傳感器,該傳感器可響應(yīng)在傳感方向上一物體與傳感器的預(yù)定接近程度而在至少一個方面改變狀態(tài),一轉(zhuǎn)換器,與傳感器分離或成一整體,將至少一種傳感器狀態(tài)轉(zhuǎn)換成一電磁信號,及一處理器,接收電磁信號并將一控制信號傳送到裝置的一操作元件。
文檔編號A61M5/145GK1266373SQ9880800
公開日2000年9月13日 申請日期1998年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月6日
發(fā)明者巴巴拉·利培, 安德斯·郝爾特, 漢斯·海伯特, 博格·澤特曼, 博丹·帕夫魯, 麥格努司·維斯特馬克, 雷內(nèi)爾·博斯, 馬庫司·亞當(dāng) 申請人:法瑪西雅和厄普約翰公司