具有包括傳感器和光數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的藥物容器的藥物輸送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于與流體藥劑容器配合的藥劑輸送裝置，其中藥劑輸送裝置或流體藥劑容器包括能夠測量與藥劑或藥劑分配相關(guān)的物理或化學(xué)參數(shù)值并且/或者能夠傳遞與這些測量的參數(shù)值相關(guān)的信息的傳感器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了實(shí)現(xiàn)用于輸送流體藥劑的藥劑輸送裝置的安全和可靠的操作，必不可少的是確保正確的劑量大小或容積流量的流體藥劑流被輸送給患者。這樣的藥劑輸送裝置中的潛在問題是在從藥物容器到輸送點(diǎn)(例如患者的組織或靜脈)的出口路徑中的任何位置的阻塞。這樣的藥劑輸送裝置的另一個(gè)潛在的問題是，在藥劑容器中或沿著流體藥劑輸送管道發(fā)生泄漏。因此，如果在藥劑輸送裝置中發(fā)生阻塞或泄漏，則需要安全系統(tǒng)，以便確保所要求的劑量被輸送給患者。
[0003]US 7195609通過在產(chǎn)品容器的可移動(dòng)的活塞中結(jié)合傳感器并經(jīng)由線連接到該傳感器，用于監(jiān)測藥物容器中的壓力，來解決檢測阻塞或泄露的問題。
[0004]EP 2 190 506 BI公開了一種用于流體藥物的藥劑容器，類似一端被可移動(dòng)的柱塞所封閉的藥筒或柔性儲(chǔ)液器，其中所述容器具有測量與藥物或藥物輸送相關(guān)的參數(shù)的傳感器。所述傳感器具有電操作的應(yīng)答器裝置，以響應(yīng)于通過外部裝置施加的合適的場的激活，發(fā)射通過傳感器測量的參數(shù)值。EP 2190506 BI還公開了構(gòu)造成從包括控制電路和這種傳感器的這種容器輸送流體藥物的醫(yī)學(xué)輸送裝置，其中控制電路包括激活裝置以提供合適的用于這種傳感器的場，并且還包括從這樣的傳感器接收數(shù)據(jù)的接收器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的容器和/或改進(jìn)的輸送裝置，以監(jiān)測流體藥劑從容器的輸送。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的是增加適于與藥劑容器配合并監(jiān)測流體藥劑從容器輸送的輸送裝置的設(shè)計(jì)制造和運(yùn)用的靈活性。
[0007]這一目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1的容器和根據(jù)權(quán)利要求6的輸送裝置來實(shí)現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例由從屬權(quán)利要求給出。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，設(shè)計(jì)為容納流體藥劑并且適于與輸送流體藥劑的輸送裝置配合的容器包括可電操作的傳感器系統(tǒng)。傳感器系統(tǒng)被設(shè)計(jì)來測量與容器和/或在其中的流體藥劑相關(guān)的至少一個(gè)物理或化學(xué)參數(shù)值。所述傳感器系統(tǒng)包括光接收器，光接收器設(shè)計(jì)為接收光輻射能量并且將所述光輻射能量轉(zhuǎn)化為用于操作傳感器系統(tǒng)的電能。
[0010]利用光輻射能量為傳感器系統(tǒng)供電，可將傳感器系統(tǒng)從電線中解脫出來，否則，電線要將傳感器系統(tǒng)與容器外部的電源連接。這增加了設(shè)計(jì)制造容器以及它所適用的輸送裝置的靈活性。用于將光輻射能量轉(zhuǎn)化為電能的光電模塊能夠以低成本獲得，從而降低了用于根據(jù)本發(fā)明的方案的物品的成本。
[0011]此外，可以獲得微型尺寸的這種光電模塊，使得傳感器系統(tǒng)可以集成在硅芯片中，從而有利地降低了傳感器系統(tǒng)的整體占用空間。
[0012]可獲得在寬光輻射范圍內(nèi)操作的光電模塊，這些光電模塊極大地改善了傳感器系統(tǒng)的魯棒性，因?yàn)樗梢栽谂c供給的光輻射源相關(guān)的不那么特殊的條件下操作。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，甚至可以使用通用的光輻射源，類似日光或頂棚光。
[0013]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光接收器包括光解碼器，光解碼器被設(shè)計(jì)為接收第一光信號(hào)并且將第一光信號(hào)轉(zhuǎn)為可由傳感器系統(tǒng)處理的第一電信號(hào)。因此，傳感器系統(tǒng)可以被控制，而不需要傳輸電控制信號(hào)所需的另外的電線，。在保持更大的設(shè)計(jì)制造靈活性的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，可獲得傳感器的更通用的操作。作為例子，傳感器可以被控制，以測量不同的物理或化學(xué)參數(shù)。
[0014]本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例在下面的情形中是有用的:更進(jìn)一步通過光解碼器接收的第一光信號(hào)不能受到電磁干擾的干涉。這樣的電磁干擾通常是電操作裝置發(fā)出的，電操作裝置如計(jì)算機(jī)、手機(jī)、電機(jī)、電開關(guān)裝置(恒溫器)和許多其他裝置。這樣的電磁干擾另外由電力線、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)或無線通信系統(tǒng)的基站發(fā)出。由于在醫(yī)療保健或者家庭環(huán)境中這樣的來源的普遍性，本發(fā)明的這一實(shí)施例對排除電磁干擾是特別有利的。
[0015]在本發(fā)明的另一個(gè)有用的實(shí)施例中，光解碼器對于用于傳感器系統(tǒng)的電源的相同的光輻射起作用。這減少了容器中的傳感器系統(tǒng)以及輸送裝置所需的不同的電子和光電部件的數(shù)量。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，光解碼器對于脈沖調(diào)制或振幅調(diào)制的光輻射(即具有不同的亮度的光輻射)起作用，而所述光輻射的能量被轉(zhuǎn)化為供給傳感器系統(tǒng)的電能。
[0016]在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，傳感器系統(tǒng)包括光發(fā)射器，光發(fā)射器被設(shè)計(jì)為接收第二電信號(hào)并且將第二電信號(hào)轉(zhuǎn)化為第二光信號(hào)。在這個(gè)實(shí)施例中，可以連續(xù)地向容器外的信號(hào)處理單元傳輸通過傳感器系統(tǒng)獲取的參數(shù)值，而不需要額外的配線。當(dāng)在藥劑輸送期間，應(yīng)監(jiān)測正確藥量的應(yīng)用時(shí)，這是特別有用的。
[0017]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器系統(tǒng)包括用于測量流體藥劑中的壓力的傳感器。在流體輸送過程中的壓力變化表征正常的預(yù)期的輸送過程、以及沿輸送管道發(fā)生阻塞或泄漏的情況。因此，對于確保藥劑可靠應(yīng)用的安全系統(tǒng)而言，這個(gè)實(shí)施例是特別有利的。
[0018]在另一實(shí)施例中，傳感器系統(tǒng)包括用于測量由配合的輸送裝置施加于流體藥劑上的力的傳感器。將液體藥劑從處于未受損狀態(tài)的輸送管道推出所需的力是已知的，或可以確定在一定的公差范圍內(nèi)。測量的力高于這一范圍表明存在阻塞，而測量的力低于這一范圍表明存在泄漏。因此，相對于確?？煽康貞?yīng)用藥劑的安全系統(tǒng)而言，根據(jù)該實(shí)施例的容器是特別有利的。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，容器是一端由可動(dòng)筒塞封閉并且適于與輸送裝置配合的藥筒，該輸送裝置包括用于在輸送期間測量可動(dòng)筒塞的位移的傳感器。根據(jù)該實(shí)施例，在藥劑輸送期間，隨著可動(dòng)筒塞的運(yùn)動(dòng)測量與容器和/或其中的液體藥劑相關(guān)的物理或化學(xué)參數(shù)的變化。對于某些參數(shù)，例如在流體藥劑中的壓力或推出流體藥劑所需的力，對于處于未受損狀態(tài)的輸送管道而言，筒塞的位移與所述參數(shù)之間的關(guān)系是已知的或可以確定處于一定的公差范圍內(nèi)。
[0020]在這種未受損狀態(tài)中，作為例子，在筒塞移動(dòng)以便推出藥物時(shí)，流體藥劑中的壓力基本線性升高，直到在筒塞的第一位移處，到達(dá)位于壓力下限和上限壓力之間的特定壓力值為止。在筒塞進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)超出所述第一位移時(shí)，壓力值基本保持恒定，直到在筒塞的第二位移處，藥筒中所需的藥劑劑量幾乎輸送完。當(dāng)筒塞進(jìn)一步移動(dòng)超出所述第二位移時(shí)，壓力基本線性下降到低于壓力下限，直到藥筒排空為止。
[0021]與此相反，在輸送管道發(fā)生泄漏時(shí)，藥劑中的壓力將不會(huì)達(dá)到壓力下限。在存在阻塞的情況下，當(dāng)可動(dòng)筒塞超出第一位移時(shí)，壓力將不會(huì)保持不變，而是越過壓力上限。當(dāng)檢測到測量的壓力顯著偏離由壓力下限和壓力上限形成的通道時(shí)，可停止輸送過程。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，依據(jù)通過藥筒輸送的參數(shù)值，可確定輸送管道是否處于未受損狀態(tài)以及因此預(yù)期的劑量是否被施加給了患者。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種用于從包括傳感器系統(tǒng)的容器輸送流體藥劑的輸送裝置具有控制單元。所述控制單元包括光輻射源，光輻射源被設(shè)計(jì)為發(fā)出能夠被容器的傳感器系統(tǒng)的光接收器接收的光輻射。因此，可從輸送裝置給傳感器系統(tǒng)供電，而不需要輸送裝置和容器之間的有線連接，有線連接將會(huì)限制設(shè)計(jì)制造和操作這種輸送裝置的靈活性。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用對于從光輻射源發(fā)出的光輻射基本上透明的材料(例如塑料)，用于輸送裝置的殼體或其他部分，使得殼體或者其它部分形成將這種光輻射引向光接收器的光導(dǎo)。通過這個(gè)實(shí)施例，由光接收器實(shí)際接收的光輻射的比例增加，使得控制單元的功率消耗可以減少。此外，因?yàn)樵谶@個(gè)實(shí)施例中，光輻射在空氣中的自由傳播是不需要的，因此便于更靈活地設(shè)計(jì)輸送裝置。
[0025]根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種用于從容器輸送流體藥劑的輸送裝置，其中容器包括控制單元、活塞桿和電操作的傳感器系統(tǒng)，傳感器系統(tǒng)用于測量與容器和/或在其中的流體藥劑相關(guān)的至少一個(gè)物理或化學(xué)參數(shù)值。容器形成為藥筒，藥筒的一端可由活塞桿操作的可動(dòng)筒塞封閉。控制單元包括光輻射源。傳感器系統(tǒng)布置在活塞桿和可動(dòng)筒塞之間并且包括光接收器。所述光接收器設(shè)計(jì)為接收光輻射源發(fā)射的光輻射能量，并將它轉(zhuǎn)化為用于操作傳感器系統(tǒng)的電能。
[0026]其優(yōu)點(diǎn)在于，所述組合體使得傳感器能夠測量藥筒內(nèi)的物理參數(shù)(例如作用在筒塞上的壓力)，或檢測是否獲得或保持了筒塞和活塞桿之間的接觸。所述組合體進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了光學(xué)連接，對于從控制單元的光輻射源向傳感器系統(tǒng)的光接收器傳輸?shù)墓廨椛涠?，光連接是特別穩(wěn)定且特別高效的。
[0027]在另一個(gè)實(shí)施例中，傳感器系統(tǒng)可以形成為可分離的單元，其可以安裝在藥筒的可動(dòng)筒塞或在輸送裝置的活塞桿處。利用這個(gè)實(shí)施例，可以從各種不同的傳感器系統(tǒng)中選擇，所述傳感器系統(tǒng)獨(dú)立于輸送裝置和藥筒地測量不同的物理或化學(xué)參數(shù)。此外，可形成一次性的傳感器系統(tǒng)，例如為了便利并改善消毒。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明第三方面的進(jìn)一步的實(shí)施例中，控制單元被放置在輸送裝置的主體中并且與活塞桿同軸對齊。此外，控制單元可被輸送裝置的控制邏輯所控制。在這個(gè)實(shí)施例中，輸送裝置可以包括由形成為微控制器的控制邏輯控制的用戶界面，例如顯示器和至少一個(gè)按鈕。因?yàn)榭刂茊卧怯?