CN103797336B - 给药装置 - Google Patents

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Abstract

一种给药装置，包括：壳体；多个触点(212)；和圆柱形构件(406)，构造成可旋转地支撑在壳体内部，其中，圆柱形构件的外表面设置有多个轨道，所述多个轨道一起形成编码器，每个轨道包括导电段和非导电段，并且其中，圆柱形构件被支撑在壳体中，使得每个轨道被所述多个触点中的相应的一个触点接合。

Description

给药装置
技术领域
本发明涉及一种给药装置。
背景技术
笔型给药装置的应用场合是没有经过正规医疗培训的人进行定期注射。这在患有糖尿病的患者中日益普遍，自我治疗使这些患者能够对他们所患的糖尿病进行有效的管理。
为了进行良好或完美的血糖控制，胰岛素或甘精胰岛素(insulin glargine)的剂量必须根据要获得的血糖水平针对每个个体来调节。本发明涉及注射器，例如手持注射器，特别是笔型注射器，即，涉及通过注射来自多剂量药筒的医用产品来实现施予的类型的注射器。特别地，本发明涉及使用者可设定剂量的注射器。
进行胰岛素自我施予的使用者通常需要施予1-80之间的国际单位。
在药物治疗管理中，依从性，即患者遵循医疗指示和协议的程度，常常是极为重要的。对于药物的注射，决定依从性的一个关键方面是确定注射的药物的实际剂量。另一关键方面是确定所设定的剂量。因此，期望的是提供具有剂量的量识别系统的给药装置和/或系统。
本领域中已知的系统包括用于提供表示排出剂量的药物的量的信号的检测器，使得用户可以保存注射历史日志。此类系统提供有关实际分配剂量的信息。然而，不能获得表示排出剂量等于预期剂量的信息。为了实现该特征，将会需要第二传感器。
本领域中已知的其它系统包括可投配量识别器，该识别器包括旋转矩阵和传感器，其中控制器电路对检测数据进行译码以确定将要递送的药物的量。旋转矩阵常常设置为在剂量设定和注射期间旋转。例如，矩阵周向地布置在套筒上，从而对于仅一个回转/旋转提供绝对位置编码。为了区分调拨剂量和注射，处理器利用来自附加的单独开关的输入。该开关可以机械地耦接到剂量按钮，使得例如经由滑块或具有斜坡区域的桶状物按压剂量按钮使开关闭合。然而，实施起来相当复杂，需要剂量的量识别器和开关装置。这两个部件都需要以可靠且对故障和制造公差有抵抗力的方式实现。
发明内容
本发明的第一方面提供一种给药装置，该给药装置包括：
壳体；
多个触点；和
圆柱形构件，构造成可旋转地支撑在壳体内部，其中，圆柱形构件的外表面设置有多个轨道，所述多个轨道一起形成编码器，每个轨道包括导电段和非导电段，并且其中，圆柱形构件被支撑在壳体中，使得每个轨道被所述多个触点中的相应的一个触点接合。
圆柱形构件可以操作地联接到剂量设定和递送机构，例如通过将圆柱形构件固定到剂量拨柄以及通过使圆柱形构件与连接到在剂量施予期间被驱动的心轴的内壳体之间具有可旋转的接合。
所述多个轨道可以是螺旋轨道，并且，壳体和圆柱形构件可以构造成，使得圆柱形构件在相对于壳体沿第一旋转方向旋转时相对于壳体在第一轴向方向上移动。圆柱形构件的外表面可以设置有七个螺旋轨道。
所述多个轨道的导电段和非导电段可以布置成格雷码。
所述多个轨道可以布置成第一和第二组轨道。
第一和第二组中的每一组内的导电段可以电连接到该组中的全部导电段。
该装置还可包括开关，该开关构造成：
在第一位置，使第一和第二组轨道电连接；并且
在第二位置，使第一和第二组轨道电隔离。
装置还可包括构造成使药物从给药装置排出的使用者致动的柱塞，其中，柱塞的压下可以使开关从第一位置切换到第二位置。
每个触点可以构造成，当圆柱形构件在第一旋转位置时，与每个相应轨道的第一段接合，并且，每个第一段可以是导电段。
该装置还可包括：
显示器；和
处理器，构造成接收并解译来自触点的电信号，并控制显示器的操作。
处理器可以构造成控制电信号施加到触点。处理器可以构造成使电信号施加到触点中的第一个并同时监视其余触点处的信号，随后使电信号施加到触点中的第二个并同时监视其余触点处的电信号。
处理器可以构造成依次向与第一组有关的每个触点施加电信号并对在其余触点处得到的电信号进行处理以判断开关是否闭合。
处理器可以构造成判断开关是闭合还是没有闭合，并使该状态信息关联到装置的操作模式。处理器可以构造成解译从开关接收的信息以确定装置的操作模式。处理器可以构造成判断装置处于调拨模式还是处于分配模式。
处理器可以构造成使电信号施加到至少所述触点中的第一个并同时监视其余触点处的信号以确定圆柱形构件的位置。处理器还可构造成通过检索查找表来确定所选择的药物剂量，查找表提供从圆柱形构件的位置到所选择的药物剂量的换算。处理器还可构造成通过从所选择的药物剂量减去剩余的药物剂量来确定所递送的药物剂量。
附图说明
现在参照附图仅借助示例描述实施例，附图中：
图1示出适于实施本发明的给药装置的外部视图；
图2示出存在于图1的给药装置中的一些电子元件的示意图；
图3示出适于与本发明一起使用的给药装置的剂量设定机构；
图4示出图3的剂量设定机构的细节；
图5示出图3中的标有“A”的区域的特写；和
图6是示出形成图3-5的剂量设定机构的一部分的驱动器的细节的分解图；
图7示出根据本发明实施例的编码构件；
图8示出适于用于制造图7的编码构件的编码条带；
图9示出图7的编码构件安装在适当位置的给药装置的内部视图；
图10是示出适于用在本发明中的格雷码的表；以及
图11是示出确定编码构件的旋转位置所包含的步骤的流程图。
具体实施方式
首先参照图1，示出根据本发明实施例的给药装置100的外部视图。图1所示的装置100是笔型注射装置，具有细长的圆柱形形状，用于设定并递送药物，例如胰岛素。该装置100包括具有第一壳体部件104和第二壳体部件106的壳体102。可旋转的拨盘108位于第一壳体部件104的第一端(或近端)。可旋转的拨盘108具有与第一壳体部件104基本相同的外径。第二壳体部件106可以可拆卸地连接到第一壳体部件104的第二端。第二壳体部件106构造成使针(未示出)或类似的药物递送器械附接到它。为此，第二壳体部件106的第二端(或远端)可以具有带螺纹的部分110。该带螺纹的部分110可以具有比第二壳体部件106的其余部分小的直径。
显示器底座112位于第一壳体部件104上。显示器可以被支撑在该显示器底座112上。显示器可以是LCD显示器、分段显示器或任何其它合适类型的显示器。显示器底座112可以覆盖第一壳体部件104中的凹陷(未示出)。参照图2更详细地描述的多个电子元件可以设置在显示器底座112的下面。
第一壳体部件104容纳药物剂量设定和递送机构。第二壳体部件106容纳药物药筒(未示出)。容纳在药物药筒中的药物可以是任何种类的药物，并且优选地可以是液体形式。第一壳体部件104的给药机构可以构造成与第二壳体部件106的药物药筒接合，以使药物的排出容易。第二壳体部件106可以从第一壳体部件104拆下以插入药物药筒或移除用过的药筒。第一和第二壳体部件104、106可以用任何合适的方式连接在一起，例如借助螺旋或卡口型连接。第一和第二壳体部件104、106可以通过使药物药筒永久性地容纳在给药装置100内的方式不可逆地连接在一起。此外，第一和第二壳体部件104、106可以形成单一壳体部件的一部分。
可旋转的拨盘108构造成由给药装置100的使用者用手旋转以设定要递送的药物剂量。拨盘108可以连接到内部螺纹系统，该内部螺纹系统使拨盘108在沿第一方向旋转时从壳体102轴向移位。拨盘108可以是能沿两个方向旋转的，或者是仅能沿第一方向旋转的。装置100构造成，一旦已经通过使可旋转的拨盘108旋转而设定了药物剂量，就在使用者在装置的近端施加轴向力时递送所设定的药物剂量。可旋转的拨盘108可以支撑一按钮(未示出)，为了递送所设定的药物剂量，该按钮必须被压下。显示器112可以构造成显示有关已经设定和/或递送的药物剂量的信息。显示器112还可以显示附加信息，例如实际时间、上次使用/注射的时间、剩余电池容量、一个或多个警告标志等。
现在参照图2，示出形成给药装置100的一部分的电路系统200的示意图。电路系统200包括微处理器202、诸如ROM204的非易失性存储器、诸如RAM206的易失性存储器、显示器210、触点212和连接这些元件中的每一个的总线208。电路系统200还包括电池214或一些其它合适的用于向这些元件中的每一个供电的电源以及开关216，这在下面更详细地描述。
电路系统200可以与装置100是一体的。可选择地，电路系统200可以容纳在可附接到装置100的电子模块内。此外，电路系统200可包括附加的传感器，例如光学传感器或声传感器。
ROM204可以配置成用于存储软件和/或固件。该软件/固件可以控制微处理器202的操作。微处理器202利用RAM206来执行存储在ROM中的软件/固件以控制显示器210的操作。这样，微处理器202还可以包括显示驱动器。
电池214可以为包括触点212的每个元件供电。向触点212供电可以由微处理器202控制。微处理器202可以从触点212接收信号，因此可以判断触点何时被接通，并构造成对这些信号进行译码。通过软件/固件和微处理器202的操作，可以在合适的时间在显示器210上提供信息。该信息可包括由微处理器202从触点212接收到的信号确定的测量结果。
多个触点212可以存在于装置100中。在优选实施例中，存在七个触点212，并且这七个触点212可以由微处理器单独编址。这七个触点212可以被布置成两组触点。在一些实施例中，三个触点212包括第一组触点，四个触点212包括第二组触点。触点212可以安置在壳体102的内表面上。
现在参照图3-6给出被支撑在第二壳体部件106内的剂量设定和递送机构的操作的更全面的解释。图3是给药装置的剂量设定机构400的横截面图。图4是剂量设定机构400的一部分的细节图。图5示出图3中的标有“A”的区域的特写图。
剂量设定机构400包括外壳体404、内壳体408和编码构件406。这些部件优选是同心布置的中空的圆柱体。编码构件406设置在外壳体和内壳体404、408之间。内壳体408包括沿着内壳体408的外部表面434设置的凹槽432。设置在编码构件406的内表面438上的凹槽引导件436与该凹槽432可旋转地接合。编码构件406具有编码于其外表面440上的信息，这将在下面参照图7-10更详细地描述。编码构件406是圆柱形的形状。
剂量拨柄402位于外壳体404的近端。剂量拨柄402围绕编码构件406的近端的外表面设置。剂量拨柄402的外径优选地与外壳体404的外径一致。剂量拨柄402固定到编码构件406以防止这两个部件之间的相对运动。剂量拨柄402在图1的外部视图中表现为可旋转的拨盘108。剂量拨柄402支撑剂量按钮416，该剂量按钮416具有沿近端方向的弹簧支撑的偏压(sprungbias)，并构造成由装置100的使用者压下到剂量拨柄402中。
心轴414在机构400内设置在中心。心轴414设置有至少一个螺旋凹槽。在所示的实施例中，心轴414具有优选在心轴的至少大部分长度上延伸的两个相反旋向的重叠凹槽形式。每个凹槽形式有效地连续许多圈。在一个优选布置中，心轴的每个凹槽与本体部分上或驱动器上的非连续的螺旋凹槽形式接合。优选地，本体和驱动器中的任一或两个上的非连续的螺纹形式由小于完整一圈螺纹构成。心轴414的第一螺纹构造成与内壳体408的一部分连接。
剂量设定机构400还包括弹簧401、离合器405、以及具有第一驱动器部分407和第二驱动器部分412的驱动器409。这些驱动器部分407、412围绕心轴414延伸。第一和第二驱动器部分407、412为基本上圆柱形的。离合器405围绕驱动器409设置。在一个布置中，第一驱动器部分407包括第一组成部件410和第二组成部件411。可选择地，第一驱动器部分407是一体组成部件。
借助剂量设定机构400，当使用者用剂量拨柄402调拨剂量时，金属弹簧401被选择成足够强以维持两个咬合联接的接合：离合器405与编码构件406之间的咬合联接以及第一驱动器部分407与第二驱动器部分412之间的咬合联接。编码构件406耦接到剂量拨柄402，使得当使用者旋转剂量拨柄402时，编码构件406也旋转。随着编码构件406沿第一旋转方向旋转，其因螺纹连接到内壳体408而沿近端方向轴向移动。
当给药装置进行分配时，使用者向位于机构400的近端的剂量按钮416施加轴向载荷。剂量按钮416轴向联接到离合器405，这防止相对的轴向移动。因此，离合器405朝着剂量设定机构400的远端或药筒端轴向移动。该移动使离合器405与编码构件406脱离，从而允许相对旋转，同时闭合间隙“a”。防止离合器405相对于发出喀哒声的装置420、因此是相对于内壳体408旋转。然而，在该情形下，也防止了第一驱动器部分407与第二驱动器部分412之间的联接变得脱离。因此，当剂量按钮416未被轴向加载时，心轴414上的任何轴向载荷仅使第一和第二驱动器部分407、412脱离。因此，这在分配期间不会发生。
剂量限制器418(图4中可见)设置在第一驱动器部分407上，并且在所示的布置中包括螺母。剂量限制器418具有与第一驱动器部分407的螺旋凹槽匹配的内部螺旋凹槽。在一个优选布置中，剂量限制器418的外表面和内壳体408的内部表面借助花键键锁在一起。这防止了剂量限制器418与壳体408之间的相对旋转，同时允许这两个部件之间的相对纵向移动。
图6详细示出图3-5所示的第一驱动器部分407和第二驱动器部分412的第一布置。如图10所示，第二驱动器部分412在形状上为基本上管状，并包括位于第二驱动器部分412的远端的至少一个驱动挡块450。第一驱动器部分407也具有基本上管状的形状，并包括尺寸确定为与第二驱动器部分412上的驱动挡块450接合的多个凹陷452。驱动挡块和凹陷的构造允许第一和第二驱动器部分被轴向推在一起时借助驱动挡块450脱离。该构造还在这些部件被弹开时建立旋转联接。
在一些实施例中，第一驱动器部分407包括第一部分(第一组成部件)410，该第一部分(第一组成部件)410永久性地夹到第二部分(第二组成部件)411。在该布置中，第二组成部件411包括所述多个凹陷452，第一组成部件410包括用于剂量限制器418螺母的外凹槽以及内部凹槽454。该内部凹槽454用于连接到心轴414，并在剂量施予期间驱动心轴414。在所示的实施例中，内部凹槽454包括部分的螺旋凹槽，而不是完整的螺旋凹槽。该布置的一个优点是其通常更容易制造。
利用内壳体408的该剂量设定机构400的一个优点是，内壳体408可以由使相对于编码构件406的摩擦(即，使凹槽引导件436和凹槽432的摩擦)最小化的工程塑料制成。例如，一种这样的工程塑料可包括乙缩醛(Acetal)。然而，本领域技术人员将意识到，也可以使用具有低摩擦系数的其它同等的工程塑料。使用这种工程塑料使外壳体404的材料能够出于美学或触觉原因来选择，而没有任何摩擦相关的要求，这是因为外壳体404在正常操作期间不与任何运动的部件接合。
与某些已知的给药装置相比，对于相同的外本体直径，编码构件406与内壳体408之间的带凹槽的界面的有效驱动直径(由“D”表示)得以减小。这提高了效率并使给药装置对于该凹槽-凹槽引导件连接能够以更小的节距(由“P”表示)运行。换言之，这是因为，螺纹的螺旋角判断被轴向推动时编码构件是旋转还是锁定到内本体，其中，该螺旋角与P/D之比成比例。
给药装置100的外壳体404中的凹陷442可以在图3中看到。该凹陷442可以构造成接收插入物或电子模块(未示出)，所述插入物或电子模块包括之前描述的微处理器202、ROM204、RAM206、显示电子设备、触点212和电池214。可选择地，触点212可以被支撑在外壳体404的内表面上的另一位置，并通过导电路径或导线连接到微处理器202和电池214。图1所示的显示器底座112可以设置在插入物的顶部或可以与插入物是一体的。显示器底座112构造成支撑显示器210。显示器210可以比凹陷442大，因此可以从外壳体404突出。可选择地，显示器底座112和显示器210可以构造成被凹陷442接收，使得显示器210与外壳体404的外表面齐平。触点212构造成与编码构件406接触以易于确定编码构件406的旋转位置，正如将参照图7-10更详细描述的。
图3-6所示的剂量设定机构400被构造成在所附接的药物药筒中的药物已经排出之后被重置到初始位置。这允许新药筒的插入以及给药装置100的重复使用。该重置可以通过轴向地推动心轴414的远端(即，通常与药物药筒接合的端部)来实现，并且不需要任何与药筒保持器的移除相关联的机构。如图3和4所示，当第一驱动器部分407被朝着第二驱动器部分412轴向推动(即，被沿近端方向推动)时，驱动器409与剂量设定机构400的其余部分分离。
因心轴414螺纹连接到内壳体408，心轴414上的轴向力使心轴414旋转。心轴414的该旋转和轴向移动又使第一驱动器部分407朝着第二驱动器部分412轴向移动。这将最终使第一驱动器部分407和第二驱动器部分412分离。
第一驱动器部分407朝着第二驱动器部分412的该轴向移动导致某些优点。例如，一个优点是金属弹簧401将压缩，并因此将闭合图3-5所示的间隙“a”。这又防止离合器405与发出喀哒声的装置420脱离或与编码构件406脱离。由于第二驱动器部分412花键联接到离合器405，因此防止了第二驱动器部分412旋转。发出喀哒声的装置420花键联接到内壳体408。因此，当间隙“a”减小或闭合时，第二驱动器部分412不能相对于内壳体408或编码构件406旋转。结果，编码构件406不能相对于内壳体404旋转。如果防止编码构件406旋转，则由于心轴414缩回到剂量设定机构400中、从而被重置，因此不存在编码构件406因施加在心轴414上的力而被从剂量设定机构400的近端侧推出的风险。
包括内壳体408的剂量设定机构400的另一优点是，剂量设定机构400可以借助微小的变型而被设计成能够支持可重置和不可重置的给药装置的给药装置平台。仅作为一个示例，为了将图3-6所示的可重置的剂量设定机构400的变体变型为不可重置的给药装置，第一驱动器部分407的第一组成部件410和第二组成部件411以及第二驱动器部分412可以被模制为一个单一部件。这使得给药装置部件的总数减少了2个。另外，图3-6所示的给药装置可以保持不变。在这种一次性装置中，第二壳体部件106将固定到第一壳体部件104，或者有选择地制作成一件式本体和药筒保持器。
上述的剂量设定机构仅仅是适于支持编码构件406并实现本发明的机构的一个示例。对于本领域技术人员明显的是，其它机构也可能是合适的。例如，不包括内壳体408、但编码构件406仍对传感器112可见的机构同样是合适的。
图7示出编码构件406。编码构件406是具有外表面440和内表面438的中空圆柱体。外表面440包括多个彼此邻近布置的螺旋轨道300。每个轨道300由导电段和非导电段构成。在图7中，导电段被示出为黑色，非导电段被示出为白色。构件406的内表面438可以具有螺纹(在图3-5中被示出为内凹槽436)。该螺纹436可以延伸一圈或部分圈。可选择地，该螺纹436可包括若干圈。构件406可以由塑料材料制成。编码构件406构造成结合到图3-5所示的给药装置100中。包括内壳体408使编码构件406能够在内表面438上、而不是外表面440上具有螺纹436。这带来许多优点。例如，这导致为螺旋轨道300提供沿着编码构件406的外表面440的更大的表面积的优点。另一优点是该内凹槽436现在得到保护而不会进尘土。换言之，与凹槽沿着编码构件406的外表面440设置的情况相比，尘土进入该内凹槽界面更困难。该特征对于与不可重置的装置相比需要运行长得多的时间的可重置的给药装置来讲是特别重要的。
形成在构件406的外表面440上的螺旋轨道300可以通过围绕构件406缠绕一个或多个金属条带302而形成。图8示出适于此目的的单一金属条带302。金属条带302可以具有用于支撑金属层的非导电背衬。该非导电背衬可以在反面具有粘合剂，用于将条带302固定到构件406的外表面440。
螺旋轨道300可以分成两组轨道。这两组轨道可以由非导电条带隔开。在一些实施例中，构件406的外表面440包括七个螺旋轨道300，这七个螺旋轨道300布置成第一组三个轨道和第二组四个轨道。在一些实施例中，第一金属条带包括第一组螺旋轨道，第二金属条带包括第二组轨道。
在一些其它实施例中，轨道300可以由印刷到非导电衬底上的导电墨水构成。该非导电衬底可以是构件406本身或者是随后附接到构件406的第二衬底。
电传导路径(未示出)可以连结这两组轨道300。开关216设置在该电传导路径中。开关216构造成，当装置100空闲时或当通过旋转可旋转的拨盘108而设定药物剂量时，电连接这两组轨道300。开关216构造成，在递送所选择的药物剂量时，使这两组轨道300电隔离或断开。开关216耦接到由可旋转的拨盘108支撑的剂量按钮416，使得当按钮被压下时，开关216使这两组轨道200断开。
每个触点212构造成接合编码构件406上的螺旋轨道300中的相应的一个。图9是给药装置100的内部视图，示出在初始配置中编码构件406和触点212的相对位置。示出触点212被支撑在凹陷442中。触点212可以被偏压到编码构件406的外表面440上，以提供稳定的电连接。示出触点212被分成第一组三个触点和第二组四个触点。触点212相对于装置100的纵向轴线倾斜与螺旋轨道300的节距相同的程度。螺旋轨道300的节距和与内壳体凹槽432接合的编码构件406的凹槽引导件436的节距相同。因此，当编码构件406在壳体102内旋转并轴向移动时，螺旋轨道300总是位于触点212的正下方。
微处理器202构造成对每个触点212单独编址。微处理器202还构造成控制从电池214到每个触点的电流流动。然而，当电池214向其中一个触点提供具有电压的信号时，某些其它触点也可能因经由螺旋轨道300的导电段与第一触点电连接而被接通。因此，电池可以向触点中的第一个(例如)提供电压，微处理器202可以检测来自通过经由轨道300电连接到第一触点而被接通的每个触点的信号。由于微处理器202可以对触点212单独编址，因此其能够顺序地向不同的触点施加信号，每次监视来自其它触点212的信号。
螺旋轨道300的导电段和非导电段可以布置成形成格雷码或反射二进制码的类型。格雷码是在每个连续的编码值之间仅一个二进制位改变的二进制编码系统。示例性的格雷码在图10的表500中示出。图10是图8中所示的金属条带302的表格式表示。标有1到7的栏表示编码构件406的螺旋轨道300。在图7-10中，更暗的区域表示导电段，更亮的区域表示非导电段。“1”值的代码数字由导电段表示，“0”值由非导电段表示。图10所示的格雷码布置成使得在位置“0”，触点212都具有“1”值。该布置有助于装置100的错误校验，因为任何不能工作的触点最初不会记录一个值。
在图1所示的给药装置100是胰岛素笔型注射装置的情况下，使用者可能需要设定1-80个国际单位之间的胰岛素剂量。所示的七位编码系统意味着在编码构件406上可以对27=128个位置进行编码。这样，注射装置的全部0-80个单位的可调拨剂量可以被绝对编码，而且还有冗余位置。表500的最后一栏示出在接收到每个旋转位置中来自触点212的信号时微处理器202获得的二进制结果。表500的第一栏示出该二进制结果译码的剂量单位。
每一组内的每个导电段电连接到该组内的每个其它的导电段。所示实施例的格雷码被设计成使得，对于0-80个单位之间的所有增量，在每组轨道300内存在至少一段是导电段。因此，在编码构件406的全部旋转位置中，当电压提供到触点212时，每组中的至少一个触点将记录“1”的二进制值。这允许使用所描述的换向编码器方法，而无需专用的电源线或地线。此外，由于开关216结合到连结这两组的传导路径中，因此不需要专用的开关信号轨道。
当装置100的使用者旋转可旋转的拨盘108以设定药物剂量时，微处理器202可以启动并可以由存储在ROM204中的软件控制以执行对触点212的循环校验，从而确定编码构件406的绝对旋转位置，因此确定已经被调拨的药物剂量。微处理器202还可以确定开关216的状态，因此确定装置100是处于调拨模式还是处于分配模式。微处理器202还可以构造成确定已经被递送的药物单位数。
参照图11，现在描述确定调拨剂量的过程。为了确定已经调拨的药物剂量，微处理器202首先使电压施加到第一触点，然后判断其余的六个触点中哪些触点被接通(步骤1)。微处理器202然后使电压施加到第二触点，并判断其余的六个触点中哪些触点被接通(步骤2)。最后，对于第三触点重复此过程(步骤3)。如果在这三个步骤中的任何一个步骤中都没有第二组的触点(即，触点4-7)被接通，则微处理器202判断装置100处于分配模式中，即，剂量当前正在被递送。
当装置100处于剂量调拨模式中时，这三个步骤中获取的读数的组合足以确定全部七位编码，因此确定已经被调拨的药物剂量。微处理器202可以通过检索存储在ROM204中的查找表来实现它，查找表提供从七位二进制码结果到所调拨的剂量单位的换算。
例如，在位置“0”，七个螺旋轨道300中的每一个具有导电段。因此，如果装置不处于分配模式中，则微处理器202在步骤1中在触点2-7处读取正结果，在步骤2中在触点1、3-7处读取正结果，在步骤3中在触点1、2、4-7处读取正结果。结果，在每个步骤中读取二进制结果“1111111”，并判断装置100处于位置“0”且处于剂量调拨模式中。
如果装置处于分配模式中，即，如果剂量按钮416被压下，则开关216使第一组和第二组轨道300电断开。在该情况下，微处理器202在步骤1中仅在触点2和3处、在步骤2中仅在触点1和3处、在步骤3中仅在触点1和2处读取正结果。微处理器202因此确定“1110000”的二进制读数。由于已知每组轨道300在每个旋转位置包含至少一个导电段，因此微处理器202判断开关216处于断开位置且装置处于分配模式中。微处理器202可以构造成控制显示器210显示特定的一个或多个符号或文本，以指示装置100的使用者：装置处于分配模式中。或者，当装置100处于分配模式中时，显示器210可以不起作用。
作为进一步的示例，在位置“15”，第二螺旋轨道包括非导电段。因此，如果装置100处于剂量调拨模式中，则在图11的第一步骤中，微处理器202所确定的二进制码是“1010011”。在图11的第二步骤中，二进制码是“0000000”(因为第二触点的位置处不存在导电轨道)，并且，在图11的第三步骤中，二进制码是“1010011”。微处理器202因此能够确定位置是“15”。
当分配所选择的剂量时，如果出于任何原因，使用者没有分配全部剂量，显示器210可以构造成显示剩余要分配的剂量。在该情况下，微处理器202可以通过从最初调拨的药物剂量中减去剩余药物剂量来确定已经分配的药物剂量。
虽然已经描述了七位系统，但是该方法同样适用于大于三个的任意数量的触点。该七位系统是优选的，因为其允许对全部0-80个单位剂量范围进行绝对编码。
在本发明的一些可选择实施例中，编码构件406可以包括具有表示导电的二进制码“1”值的围绕圆周的突出部的金属环。表示二进制“0”的凹陷则可以填充非导电材料。在该实施例中不需要专门的电源线或地线。
在本发明的可选择实施例中，开关216的操作是颠倒的。在该可选择实施例中，开关216构造成，当装置100空闲时或当通过旋转可旋转的拨盘108正在设定药物剂量时，使这两组轨道300电断开。开关216构造成，当正在递送所选择的药物剂量时，使这两组轨道300连接。开关216联接到由可旋转的拨盘108支撑的剂量按钮416，使得当按钮被压下时，开关216使这两组轨道300连接。
微处理器202在编码构件旋转的同时，即，在装置正在分配的同时可以执行上述的循环校验。因此，上述的同一方法可被用于确定分配的剂量，而不是调拨的剂量。
在确定已经分配的药物剂量之后，微处理器202可以将结果存储在ROM204中。显示器210可以被控制为显示分配剂量的确定结果。显示器210可以显示分配剂量的确定结果一段预定时间，例如60秒。可选择地或附加地，装置100的使用者或健康护理专业人员可以从ROM204电子地取回分配剂量历史。在装置的调拨期间，所调拨的剂量可以通过任何常规的方式指示给使用者，例如利用印刷在数字套筒上的数字。可选择地或附加地，可以对触点212执行更复杂的循环校验，以确定编码构件406在调拨期间的绝对旋转位置。这可以包括依次校验七个触点中的每一个。在一些其它实施例中，调拨剂量不确定或指示给使用者。
将理解的是，上述实施例纯粹是说明性的，而不是限制本发明的范围。通过阅读本申请，其它变体或变型对于本领域技术人员将是明显的。而且，本申请的公开内容应当被理解为包括这里明确或隐含公开的任何新特征或特征的任何新组合、或任何概括，并且，在本申请或源自本申请的任何申请的申请和审查期间，可以确定新的权利要求以覆盖任何这些特征和/或这些特征的组合。
术语“药剂”或“药物”，如这里使用的，是指包含至少一种药学活性化合物的药物配制剂，
其中在一个实施例中，药学活性化合物具有高达1500Da的分子量和/或是肽、蛋白质、多糖、疫苗、DNA、RNA、酶、抗体或其片段、激素或寡核苷酸，或上述药学活性化合物的混合物，
其中在另一实施例中，药学活性化合物用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症如糖尿病视网膜病变，血栓栓塞病症如深静脉或肺血栓栓塞、急性冠状动脉综合征(ACS)、心绞痛(angina)、心肌梗死、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎，
其中在另一实施例中，药学活性化合物包括至少一种用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症如糖尿病视网膜病变的肽，
其中在另一实施例中，药学活性化合物包括至少一种人胰岛素或人胰岛素类似物或衍生物，胰高血糖素样肽(GLP-1)或其类似物或衍生物，或exendin-3或exendin-4，或exendin-3或exendin-4的类似物或衍生物。
胰岛素类似物例如是Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素；Asp(B28)人胰岛素；人胰岛素，其中B28位的脯氨酸由Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代，并且其中B29位的Lys可以由Pro替代；Ala(B26)人胰岛素；Des(B28-B30)人胰岛素；Des(B27)人胰岛素和Des(B30)人胰岛素。
胰岛素衍生物例如是B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-棕榈酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素；B29-N-棕榈酰人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰-Υ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(N-石胆酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七烷酰)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七烷酰)人胰岛素。
Exendin-4例如是指Exendin-4(1-39)，一种序列为HHis-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的肽。
Exendin-4衍生物例如选自下列化合物：
H-(Lys)4-des Pro36,des Pro37Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)5-des Pro36,des Pro37Exendin-4(1-39)-NH2，
des Pro36Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39)；或
des Pro36[Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]Exendin-4(1-39)，
其中所述基团-Lys6-NH2可以结合至Exendin-4衍生物的C-端；
或具有如下序列的Exendin-4衍生物
des Pro36Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2(AVE0010)，
H-(Lys)6-des Pro36[Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
des Asp28Pro36,Pro37,Pro38Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
H-des Asp28Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
des Met(O)14Asp28Pro36,Pro37,Pro38Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Lys6-des Pro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-Lys6-NH2，
H-des Asp28Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(S1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]Exendin-4(1-39)-(Lys)6-NH2；
或前述Exendin-4衍生物中任一种的药学上可接受的盐或溶剂合物。
激素例如是垂体激素类或下丘脑激素类或调节性活性肽及它们的拮抗剂，如Rote Liste，2008版，第50章中所列，如促性腺激素(Gonadotropine)(促卵泡激素(Follitropin)、促黄体素(Lutropin)、绒毛膜促性腺激素(Choriongonadotropin)、促配子成熟激素(Menotropin))，生长激素(Somatropine)(促生长素(Somatropin))，去氨加压素(Desmopressin)，特利加压素(Terlipressin)，戈那瑞林(Gonadorelin)，曲普瑞林(Triptorelin)，亮丙瑞林(Leuprorelin)，布舍瑞林(Buserelin)，那法瑞林(Nafarelin)，戈舍瑞林(Goserelin)。
多糖例如是葡糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或它们的衍生物，或上述多糖的硫酸化形式，例如，多聚硫酸化形式，和/或它们药学上可接受的盐。多聚硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的实例是依诺肝素钠(enoxaparin sodium)。
抗体是球状血浆蛋白质(～150kDa)，其亦称为享有基本结构的免疫球蛋白。由于它们具有添加至氨基酸残基的糖链，因此它们是糖蛋白。每一个抗体的基本功能单元是免疫球蛋白(Ig)单体(仅含有一个Ig单元)；分泌的抗体还可为具有两个Ig单元的二聚体如IgA，具有四个Ig单元的四聚体像硬骨鱼(teleost fish)IgM，或具有五个Ig单元的五聚体，像哺乳动物IgM。
Ig单体是“Y”-形状的分子，其由四个多肽链组成；两个相同的重链和两个相同的轻链，它们由半胱氨酸残基之间的二硫键连接。每个重链长约440个氨基酸；每个轻链长约220个氨基酸。重链和轻链各含有链内的二硫键，其稳定它们的折叠。每个链都包含称为Ig域的结构域。这些域含有约70-110个氨基酸，并可根据它们的大小和功能分类为不同的类别(例如，可变或V，恒定或C)。它们具有特征性的免疫球蛋白折叠，其中两个β片层(βsheet)创建了“三明治”形状，其由保守的半胱氨酸和其它带电荷的氨基酸之间的相互作用保持在一起。
有五个种类的哺乳动物Ig重链，表示为α、δ、ε、γ和μ。存在的重链的种类定义了抗体的同种型；这些链分别见于IgA、IgD、IgE、IgG和IgM抗体。
独特的重链在大小和组成上有所不同：α和γ含有约450个氨基酸且δ含有约500个氨基酸，而μ和ε具有约550个氨基酸。每个重链具有两个区域，恒定区(CH)和可变区(VH)。在一个物种中，恒定区在同样同种型的所有抗体中是基本上相同的，但是其在不同同种型的抗体中是不同的。重链γ,α和δ具有恒定区，其包含或组成为三个串联的Ig域，和用于添加柔性的绞链区；重链μ和ε具有恒定区，其包含或组成为四个免疫球蛋白域。重链的可变区在由不同B细胞产生的抗体中是不同的，但其对于由单个B细胞或B细胞克隆所产生的所有抗体是同样的。每个重链的可变区长约110个氨基酸并包含或组成为单个Ig域。
在哺乳动物中，有两个种类的免疫球蛋白轻链，表示为λ和κ。轻链具有两个相继的域：一个恒定域(CL)和一个可变域(VL)。轻链的大概长度为211到217个氨基酸。每个抗体含有两个轻链，其总是相同的；在哺乳动物中每个抗体仅存在一个种类的轻链，κ或λ。
虽然所有抗体的大体结构是非常相似的，但给定的抗体的独特性质由可变(V)区确定，如上面所详述。更具体地，可变环，其在每个轻链上(VL)和重链上(VH)各有三个，负责对抗原的结合，即负责抗原特异性。这些环称为互补决定区(Complementarity Determining Regions，CDRs)。因为来自VH和VL域的CDRs都对抗原结合位点有贡献，所以是重链和轻链的组合，而非任一者单独，确定了最终的抗原特异性。
“抗体片段”含有如上所定义的至少一个抗原结合片段，并基本上呈现与抗体片段所来源的完整抗体同样的功能与特异性。用木瓜蛋白酶的限制性蛋白水解消化将Ig原型切割为三个片段。两个相同的氨基末端片段，每个含有一个完整的L链和大约一半的H链，为抗原结合片段(Fab)。第三个片段，其大小相似但含有具有链间二硫键的两个重链的羧基末端的那一半，为可结晶片段(Fc)。Fc含有碳水化合物、补体-结合、以及FcR-结合位点。限制性胃蛋白酶消化产生单一F(ab')2片段，其含有两个Fab片和铰链区，包括H-H链间二硫键。F(ab')2对于抗原结合是二价的。可将F(ab')2的二硫键裂解以获得Fab'。此外，可将重链的可变区和轻链融合至一起以形成单链可变片段(scFv)。
药学上可接受的盐例如是酸加成盐和碱式盐。酸加成盐是例如HCl或HBr的盐。碱式盐是例如具有选自碱或碱性物质(alkali or alkaline)的阳离子的盐，所述阳离子例如Na+，或K+，或Ca2+，或铵离子N+(R1)(R2)(R3)(R4)，其中R1至R4彼此独立地是指：氢，任选地取代的C1-C6-烷基，任选地取代的C2-C6-烯基，任选地取代的C6-C10-芳基，或任选地取代的C6-C10-杂芳基。在1985年美国宾夕法尼亚州伊斯顿的Mark Publishing Company出版的由Alfonso R.Gennaro编辑的第17版《Remington's Pharmaceutical Sciences》和《制剂技术百科全书(Encyclopedia of Pharmaceutical Technology)》中描述了药学上可接受的盐的其它实例。
药学上可接受的溶剂合物是例如水合物。

Claims (18)

1.一种给药装置(100)，包括：
壳体(102)；
多个触点(212)；
圆柱形构件(406)，构造成可旋转地支撑在壳体内部，其中，圆柱形构件的外表面(440)设置有多个轨道(300)，所述多个轨道一起形成编码器，每个轨道包括导电段和非导电段，并且其中，圆柱形构件被支撑在壳体中，使得每个轨道被所述多个触点中的相应的一个触点接合，其中，所述多个轨道布置成第一和第二组轨道；和
开关(216)，该开关构造成：在第一位置，使第一和第二组轨道电连接；并且在第二位置，使第一和第二组轨道电隔离。
2.如权利要求1的给药装置，其中，所述多个轨道是螺旋轨道，并且其中，壳体和圆柱形构件构造成，使得圆柱形构件在相对于壳体沿第一旋转方向旋转时相对于壳体在第一轴向方向上移动。
3.如权利要求1的给药装置，其中，所述多个轨道的导电段和非导电段布置成格雷码。
4.如权利要求1的给药装置，其中，第一和第二组中的每一组内的导电段电连接到该组中的全部导电段。
5.如权利要求1的给药装置，其中，给药装置还包括可旋转的拨盘，圆柱形构件耦接到可旋转的拨盘，使得当使用者旋转可旋转的拨盘时，圆柱形构件也旋转，并且其中所述开关构造成，当装置空闲时或当通过旋转可旋转的拨盘而设定药物剂量时，电连接所述第一和第二组轨道；并且所述开关构造成，在递送所选择的药物剂量时，使所述第一和第二组轨道电隔离。
6.如权利要求1的给药装置，还包括构造成使药物从给药装置排出的使用者致动的柱塞(108)，并且其中，该柱塞的压下使开关从第一位置切换到第二位置。
7.如权利要求1的给药装置，其中，圆柱形构件的外表面设置有七个螺旋轨道。
8.如权利要求1的给药装置，其中，每个触点构造成，当圆柱形构件在第一旋转位置时，与每个相应轨道的第一段接合，并且其中，每个第一段是导电段。
9.如权利要求1的给药装置，其中，所述圆柱形构件在内表面上包括螺纹(436)，所述螺纹构造成与给药装置的内壳体(408)上相应的螺纹结合。
10.如权利要求1的给药装置，其中，轨道(300)通过围绕所述圆柱形构件缠绕一个或多个金属条带(302)而形成。
11.如权利要求10的给药装置，其中，金属条带(302)包括用于支撑金属层的非导电背衬，该非导电背衬在反面具有粘合剂。
12.如权利要求1-11中任一项的给药装置，其中，该装置还包括：
显示器(210)；和
处理器(202)，构造成接收并解译来自触点的电信号，并控制显示器的操作。
13.如权利要求12的给药装置，其中，处理器构造成对向触点施加电信号进行控制。
14.如权利要求13的给药装置，其中，处理器构造成使电信号施加到所述触点中的第一个并同时监视其余触点处的信号，随后使电信号施加到所述触点中的第二个并同时监视其余触点处的电信号。
15.如权利要求14的给药装置，其中，处理器构造成依次向与第一组有关的每个触点施加电信号并对在其余触点处得到的电信号进行处理以判断开关是否闭合。
16.如权利要求14的给药装置，其中，处理器构造成使电信号施加到至少所述触点中的所述第一个并同时监视其余触点处的信号以确定圆柱形构件的位置。
17.如权利要求16的给药装置，其中，处理器进一步构造成通过检索查找表来确定所选择的药物剂量，所述查找表提供从圆柱形构件的位置到所选择的药物剂量的换算。
18.如权利要求17的给药装置，其中，处理器进一步构造成通过从所选择的药物剂量减去剩余的药物剂量来确定所递送的药物剂量。
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