CN104936641A - 带有绝对角剂量编码器机构的笔式药物注射装置 - Google Patents

带有绝对角剂量编码器机构的笔式药物注射装置 Download PDF

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Abstract

一种笔式药物注射装置(100)，包括壳体(102)、可转动地支撑在壳体内的筒状构件(406)和多个传感器(212a～212g)(例如连接到处理器的电触点)，其中，筒状构件的外表面设有单个螺旋轨道(300)，该轨道形成了编码器并沿着轨道长度具有多个第一轨道节段(302)和多个第二轨道节段(304)(例如导电/不导电或光学性质不同的节段)，第一轨道节段和第二轨道节段能够分别在传感器中感应出第一响应和第二响应，使得筒状构件相对壳体的绝对转动位置能够被确定。

Description

带有绝对角剂量编码器机构的笔式药物注射装置
技术领域
本发明涉及一种药物输送装置。
背景技术
笔式药物输送装置应用在由没有经过正式医疗培训的人员进行定期注射的场合。这种情况在有糖尿病的患者中越来越普遍，其中，自我治疗使得这些患者能够对其糖尿病进行有效的管控。
为了实现良好或完美的血糖控制，胰岛素或甘精胰岛素的剂量要针对每一个个体根据要达到的血液葡萄糖水平进行调整。本发明涉及注射器，例如手持式注射器，尤其是笔式注射器，即涉及那种通过从多剂量药筒注射医药产品进行给药的注射器。特别是，本发明涉及用户可设定剂量的这种注射器。
进行自我给送胰岛素的用户通常需要给送1到80之间的国际单位。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供有一种药物输送装置，该装置包括：壳体；可转动地支撑在壳体内的筒状构件；以及多个传感器；其中：筒状构件的外表面设有单个螺旋轨道，该轨道形成一个编码器并具有沿轨道长度布置的多个第一轨道节段和多个第二轨道节段，第一轨道节段和第二轨道节段能够分别在传感器中感应出第一响应和第二响应；并且在筒状构件相对壳体的每一个转动位置，至少一个不同的第一轨道节段能够在至少一个所述传感器中感应出第一响应，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
有利的是，这种方案能使筒状构件相对壳体的绝对转动位置利用单个轨道得以确定。
筒状构件可以被支撑在壳体内并被构造为相对壳体和传感器转动。
筒状构件可以能够在对个离散位置之间沿着螺旋路径运动。优选的是，每一个离散位置都与一个具体的剂量数量相关联。
在筒状构件的每一个离散位置，传感器分别能够具有由一个所述第一轨道节段或所述第二轨道节段在其中感应出的第一响应或第二响应。
在筒状构件的每一个离散位置，第一响应和第二响应的唯一组合能够横跨所述多个传感器被感应出来。
传感器沿着轨道的每一个离散位置可以与一个唯一的二进制码相关联。
所述多个传感器可以沿着单个轨道布置。所述多个传感器可以被配置为能够与第一轨道节段和第二轨道节段的若干唯一配置相互作用。优选的是，无论何时拨选或分配了胰岛素增量，所述多个传感器就与第一轨道节段和第二轨道节段的若干唯一配置相互作用。
装置可以进一步包括处理器，该处理器被配置为通过分析来自每一个传感器的信号输出确定筒状构件相对壳体的转动位置，这些信号输出对应于在相应的所述传感器中感应出第一所述响应，还是第二所述响应。
传感器可以每一个都包括电触点，而第一、第二轨道节段可以分别具有低电阻值和高电阻值，若干第一轨道节段相互电联结。
处理器可以被配置为促使电信号被施加到电触点之一，而与此同时检测其他电触点中是否有任何一些被加电，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
处理器可以被配置为促使电信号经过另外的电触点被施加到第一轨道节段的每一个，而与此同时检测其他电触点中是否有任何一些被加电，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定
有利的是，这通过分析哪些电触点被加电而能使筒状构件相对壳体的绝对转动位置得以直接确定。
该另外的电触点可以接合轨道的将若干第一轨道节段相互电联结的区段。
装置可以进一步包括设定在形成所述编码器的轨道附近的另外的轨道，所述另外的轨道是导电的并且与其他的电触点接合，其中，处理器可以被配置为分析来自该其他的电触点的信号，以确定所述装置的操作模式。
有利的是，这样能使装置处于拨选模式还是药物分配模式得以确定。
装置可以进一步包括开关，该开关被配置为在所述装置的一个操作模式中将两个轨道电联结起来，而在所述装置的另一个操作模式中使两个轨道脱离电联结。
装置可以进一步包括输送按钮，该输送按钮被构造为在由用户致动药物输送装置时促使药物从药物输送装置排出，其中，按压输送按钮改变开关的状态。
传感器可以每一个都包括光学传感器，而第一、第二轨道节段可以分别包括所述轨道的不同颜色部分。
处理器可以被配置为确定所述光学传感器中哪些对准第一轨道节段，以及所述光学传感器中哪些对准第二轨道节段，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
有利的是，这通过分析光学传感器对准哪些类型的轨道节段而能使筒状构件相对壳体的绝对转动位置得以直接确定。
装置可以进一步包括套筒和另外的光学传感器，该套筒包围所述筒状构件的至少一部分，并在装置的一个操作模式中相对光学传感器转动而在装置的另一个操作模式中不相对光学传感器转动，该另外的光学传感器用在对设置在套筒上的不透明标记的转动位置的监视中，以便确定装置的操作模式。
有利的是，这能使装置处于拨选模式还是药物输送模式得以确定。
处理器可以被配置为通过检索存储在存储器中的查找表确定所选择的药物剂量，该查找表提供了筒状构件相对壳体的转动位置和所选择的药物剂量之间的转换。
处理器可以被配置为通过从所选择的药物剂量减去剩余药物剂量确定所输送的药物剂量。
附图说明
下面参照附图仅以举例的方式描述实施例。在附图中：
图1示出了适合于实施本发明的药物输送装置100的外部视图；
图2示出了存在于图1的药物输送装置100中的一些电子部件的示意图；
图3示出了适合于与本发明一起使用的药物输送装置100的剂量设定机构400；
图4示出了图3的剂量设定机构400的细节；
图5示出了图3中标有“A”的区域的近看示意图；
图6是分解视图，示出了形成图3～5的剂量设定机构400的一部分的驱动器的细节；
图7示出了根据本发明第一实施例的带编码构件406；
图8示出了根据本发明第一实施例的药物输送装置100的一部分的外部视图；
图9示出了适合于在制造图7中带编码构件时使用的码条300；
图10示出了图8中的触点212a～212g(绘制为触点1～7)运动经过码条300时的图形表示；
图11示出了图9中的码条300的数字表示；
图12示出了根据本发明第二实施例的带编码构件406；
图13示出了根据本发明第二实施例的药物输送装置100的一部分的外部视图；
图14a和图14b分别示出了根据本发明第三实施例的带编码构件406的前视图和后视图；
图15示出了适合于在制造图14a和图14b中的带编码构件时使用的码条300和另外的码条308；
图16示出了根据本发明第三实施例的药物输送装置100的一部分的外部视图；
图17a示出了包括开关216的一部分的带编码构件406；
图17b示出了闭合配置中的开关216的剖视图；
图17c示出了打开配置中的图17b中的开关216；
图18a和图18b分别示出了根据本发明第四实施例的带编码构件406的前视图和后视图；
图19示出了适合于在制造根据本发明第五实施例的带编码构件时使用的光学可读码；
图20示出了根据本发明第六实施例的带编码构件406；
图21示出了包围一个标记的两个不透明线446，该标记限定了设定在图20中的带编码构件406上的码的一部分；和
图22示出了设有图19中的码的另一个带编码构件。
具体实施例
首先参见图1，示出了根据本发明若干实施例的药物输送装置100的外部视图。图1中所示装置100是一种笔式注射装置，具有细长的柱状形状，用于设定并输送诸如胰岛素等药剂。装置100包括壳体102，壳体102具有第一壳体件104和第二壳体件106。可转动拨盘108设定在第一壳体件104的第一端部(或近侧端部)。可转动拨盘108与第一壳体件104具有基本相同的外径。第二壳体件106可以可拆卸地连接到第一壳体件104的第二端部。第二壳体件106被构造为将针(未示出)或类似的药物输送设备附接于其上。为了实现这个目的，第二壳体件106的第二端部(或远侧端部)可具有螺纹部110。螺纹部110可以具有比第二壳体件106的其他部分小的直径。
显示器座112设定在第一壳体件104上。显示器可以被支撑在显示器座112上面。显示器可以是LCD显示器、节段显示器或任何其他合适类型的显示器。显示器座112可以覆盖第一壳体件104中的凹部(未示出)。多个电子部件(参照图2更详细地描述)可以布置在显示器座112的下方。
第一壳体件104包含药物剂量设定和输送机构。第二壳体件106包含药筒(未示出)。包含在药筒中的药物可以是任意种类的药剂，优选的可以是液体形式。第一壳体件104的药物输送机构可以被构造为与第二壳体件106的药筒接合，以促进药物排出。为了插入药筒或者移除用过的药筒，第二壳体件106可以从第一壳体件104拆下。第一壳体件104和第二壳体件106可以以任何合适的方式连接在一起，例如使用螺纹或卡口类型的连接。第一、第二壳体件104、106可以不可逆地连接在一起，使得药筒被永久包含在药物输送装置100内。进一步，第一、第二壳体件104、106可以形成单一壳体件的一部分。
可转动拨盘108被构造为：为了设定待输送药物剂量，由药物输送装置100的用户用手进行转动。拨盘108可以连接到内螺纹系统，在拨盘108沿第一方向被转动时，该内螺纹系统促使拨盘108从壳体102沿轴向位移。拨盘108可以能够沿两个方向转动，或者只能沿第一方向转动。装置100被构造为一旦通过转动可转动拨盘108设定了药物剂量，则当用户在装置的近侧端部上施加轴向力时，会输送所设定的药物剂量。可转动拨盘108可以支撑剂量输送按钮(图3中的“416”)，为了输送所设定的药物剂量，必须按压剂量输送按钮。显示器112可被配置为显示与已被设定和/或输送的药物剂量相关的信息。显示器112可以进一步显示其他的信息，诸如实际时间、上一次使用/注射的时间、剩余电池电量、一个以上表示所拨选的剂量没有被完全分配的警示符号，等等。
现在参见图2，示出了形成药物输送装置100的一部分的电路200的示意图。电路200包括处理器202、诸如ROM等非易失性存储器204、诸如闪存等可写入非易失性存储器205、诸如RAM等易失性存储器206、显示器210、触点212(后面更详细地描述为触点212a～212i)以及将这些部件的每一个都连接起来的总线208。电路200还包括用于给这些部件的每一个供电的若个电池214或一些其他合适的电源以及开关216，下面更详细地描述。
电路200可以与装置100集成在一起。作为替换方式，电路200可以被包含在能够被附接到装置100上的电子模块中。另外，电路200可以包括其他的传感器，诸如光学或声学传感器。电路200可以包括可发出声音的报警器(未示出)，处理器202可以在所拨选的剂量没有被完全分配时控制该报警器发出声音警示。
ROM 204可以被配置为存储软件和/或固件。该软件和/或固件可以控制处理器202的操作。处理器202利用RAM 202执行存储在ROM中的软件和/或固件，以控制显示器210的操作。这样，处理器202还可以包括显示驱动器。处理器202利用闪存205存储拨选的预定数量的剂量和/或分配的预定数量的剂量，下面将对此更详细地描述。
电池214可以为包括触点212的这些部件中的每一个部件供电。给触点212供电可以由处理器202进行控制。处理器202可以从触点212接收信号，因此，可以确定触点何时被加电，而且处理器202被配置为对这些信号进行解释。通过操作软件和/或固件以及处理器202，可以在合适的时机将信息提供在显示器210上。这些信息可包括根据由处理器202从触点212接收的信号确定的测量值。
在装置100中可以有多个触点212。例如，可以有7个触点212，这7个触点212由处理器单独进行编址。在其他实施例中，有8个或9个触点。触点212可以安装在壳体102的内表面上。下面将参照图3～图6给出对支撑在第一壳体件104中的剂量设定和输送机构的操作的更全面的解释。图3是药物输送装置100的剂量设定机构400的剖视图。图4是剂量设定机构400的一部分的详细视图。图5是图3中标记有“A”的区域的近看视图。
剂量设定机构400包括外壳体404、内壳体408和带编码构件406。这些部件优选地是同心布置的中空筒体。带编码构件406被放置在外壳体404和内壳体408之间。内壳体408包括沿着其外表面434设置的槽432。设置在带编码构件406的内表面438上的槽引导件436与这个槽432可转动地接合。带编码构件406在其外表面440上具有经过编码的信息(例如见图7)，这将在下面更详细地描述。
剂量拨盘握把402设定在外壳体404的近侧端部。剂量拨盘握把402围绕着带编码构件406的近侧端部外表面被放置。剂量拨盘握把402的外径优选地与外壳体404的外径一致。剂量拨盘握把402被固定到带编码构件406，防止这两个部件之间的相对运动。剂量拨盘握把402在图1的外部视图中由可转动拨盘108表示。剂量拨盘握把402支撑着剂量输送按钮416，剂量输送按钮416弹性地偏于近侧方向，并被构造为由装置100的用户按压到剂量拨盘握把402中。
芯轴414居中地被放置在机构400内。芯轴414设置有至少一个螺旋槽。在所绘实施例中，芯轴414有两个相反旋向的重叠槽型，这些槽型优选地延伸经过芯轴长度的至少大部分。每个槽型在很多圈上是实际上连续的。在一个优选实施例中，芯轴的每个槽接合主体部分上或驱动器上的非连续螺旋槽型。主体和驱动器上的非连续螺线型的任一个或二者，可以由少于一个完整圈的螺线构成。芯轴414的第一螺线被构造为与内壳体408的一部分连接。
剂量设定机构400还包括弹簧401、离合器405和驱动器409。驱动器409具有第一驱动器部分407和第二驱动器部分412。这些驱动器部分407、412绕着芯轴延伸。第一、第二驱动器部分407、412都是大体筒状的。离合器405绕着驱动器409被放置。在一个布局中，第一驱动器部分407包括第一组件410和第二组件411。作为替换方式，第一驱动部分407可以是一体的组件。
利用剂量设定机构400，当用户用剂量拨盘握把402拨选剂量时，金属弹簧401被选择为强度足以保持两个离合器联结部的接合：离合器405和带编码构件406之间的离合器联结部，以及第一驱动器部分407和第二驱动器部分412之间的离合器联结部。带编码构件406被联结到剂量拨盘握把402，使得在用户转动剂量拨盘握把402时，带编码构件406也转动。随着带编码构件406沿第一转动方向转动，由于其与内壳体408螺纹连接，带编码构件406沿着近侧方向轴向运动。
当药物输送装置正在进行分配时，用户将一轴向载荷施加到设定于机构400近侧端部处的剂量输送按钮416。剂量输送按钮416沿轴向联结到离合器405，而这防止了相对轴向运动。所以，离合器405向着药筒端部或剂量设定机构400的远侧端部沿轴向运动。这个运动使离合器405从带编码构件406脱离，允许在闭合间隙“a”的同时相对转动。离合器405被防止相对咔哒发声器420转动，并因此防止相对内壳体408转动。但是，在这种情况中，第一驱动部分407和第二驱动部分412之间的联结也被防止脱离开。所以，当剂量输送按钮416没有被沿轴向加载时，芯轴414上的任何轴向载荷只会使第一、第二驱动器部分407、412脱离。所以，在分配期间，这种情况不会发生。
剂量限制器418(在图4中可以看见)设置在第一驱动器部分407上，并在图示的布局中包括螺母。剂量限制器418具有与第一驱动器部分407的螺旋槽匹配的内螺旋槽。在一个优选实施例中，剂量限制器418的外表面和内壳体408的内表面通过花键键连接在一起。这样防止了剂量限制器418和壳体408之间的相对转动，同时允许这两个部件之间的相对纵向运动。
图6详细示出了图3～图5中所示的第一驱动器部分407和第二驱动器部分412的第一布局。如图6所示，第二驱动器部分412的形状大体为管状，并包括设定在第二驱动器部分412的远侧端部的至少一个驱动卡爪450。第一驱动器部分407也有大体管状形状，并包括尺寸可以与第二驱动器部分412上的驱动卡爪450接合的多个凹部452。当第一、第二驱动器部分沿轴向被推到一起时，驱动卡爪和凹部的结构允许与驱动卡爪450脱离。当这些部件被弹开时，这种结构还产生了转动联结。
在一些实施例中，第一驱动器部分407包括第一部分(第一组件)410，第一部分410永久地夹到第二部分(第二组件)411。在这种布局中，第二组件411包括多个凹部452，第一组件410包括用于剂量限制器418螺母的外槽，以及内槽454。这个内槽454被用来连接于芯轴414，并在剂量给送期间驱动芯轴414。在图示实施例中，内槽454包括部分螺旋槽，而不是完整螺旋槽。这样布局的一个优点是内槽总体上更易于制造。
这种利用内壳体408的剂量设定机构400的一个优点是，内壳体408可以用工程塑料制造，工程塑料使相对于带编码构件406、槽引导件436和槽432的摩擦最小。例如，一种这样的工程塑料可以包括缩醛。但是，本领域技术人员应意识到，也可以使用具有低摩擦系数的其他相当的工程材料。使用这种工程塑料使得能够考虑美观或手感的原因选择用于外壳体404的材料，而不考虑与摩擦有关的要求，因为在正常操作过程中，外壳体404不会接合任何运动部件。
与具有相同外主体直径的某些已知药物输送装置相比，带编码构件406和内壳体408之间的带槽接口的有效驱动直径(由“D”表示)减小了。这提高了效率，并使得药物输送装置能够以对于这种槽和槽引导件的连接来说更低的螺距(用“P”表示)工作。换言之，因为螺线的螺旋角决定了当被沿轴向推动时带编码构件是转动或是锁定到内主体，其中，该螺旋角与P/D的比值成正比。
在图3中能看见在药物输送装置100的外壳体404中的凹部442。这个凹部442可以被构造为接收插件或电子模块(未示出)，插件或电子模块包括前面描述的处理器202、ROM 204、闪存205、RAM 206、显示器电子器件、触点212和电池214。作为替换方式，触点212可以被支撑在外壳体404的内表面上的其他位置，并通过导电路径或导线连接到处理器202和电池214。图1中示出的显示器座112可以被放置在插件的顶部，或者与插件是一体的。显示器座112被构造为支撑显示器210。显示器210可以比凹部442大，因此可以从外壳体404突出。作为替换方式，显示器座112和显示器210都可以被构造为由凹部442接收，使得显示器210与外壳体404的外表面齐平。触点212被构造为接触带编码构件406，以便于确定带编码构件406的转动位置，这将在下面更详细地描述。
图3～图6中所示的剂量设定机构400被构造为在附接药筒中的药剂被排出后复位到初始位置。这样，允许新的药筒被插入，并使得重新使用药物输送装置。通过沿轴向推压芯轴414的远侧端部，即通常与药筒接合的端部，可以实现这种复位，而且这种复位不要求任何与移除药筒保持器关联的机构。如图3和图4所示，当第一驱动器部分407沿轴向被推向第二驱动器部分412(即沿着近侧方向被推压)，驱动器409与剂量设定机构400的其余部分分开。
由于芯轴414螺纹连接到内壳体408，作用在芯轴414上的轴向力促使芯轴414转动。芯轴414的这种转动和轴向运动接着促使第一驱动器部分407向第二驱动器部分412轴向运动。这最终使第一驱动器部分407和第二驱动器部分412分开。
第一驱动器部分407向着第二驱动器部分412的这种轴向运动，产生了某些优点。例如，一个优点是，金属弹簧401压缩并因此闭合图3～图5中所示的间隙“a”。而这又防止了离合器405与咔哒发声器420或带编码构件406脱离。由于第二驱动器部分412键连接到离合器405，因此阻止第二驱动器部分412转动。咔哒发声器420键连接到内壳体408。因此，当间隙“a”减小或闭合时，第二驱动器部分412不能相对内壳体408或者带编码构件406转动。由此，带编码构件406不能相对内壳体408转动。如果带编码构件408被阻止转动，则当芯轴414向后缩回到剂量设定机构400内并由此复位时，不存在带编码构件406由于施加在芯轴414上的力而被推出剂量设定机构400的近侧的风险。
包括内壳体408的剂量设定机构400的另一个优点是，剂量设定机构400稍稍改动就可以被设计为药物输送装置平台，该平台现在既能够支撑可复位的药物输送装置，也能够支撑不可复位的药物输送装置。仅仅作为一个例子，为了修改图3～6所示的可复位剂量设定机构400变型为不可复位的药物输送装置，第一驱动器部分407的第一组件410和第二组件411以及第二驱动器部分412可以模制为一个单一零件。这将药物输送装置部件的总数量减少了两个。否则的话，图3～6中所述的药物输送装置可以不变。在这种一次性装置中，第二壳体件106可以被固定到第一壳体件104，或者作为替换方式，可以被制成单件式本体和药筒保持器。
上述的剂量设定机构仅仅是适合用于支撑带编码构件406并适合用于实现本发明的机构的一个例子。对本领域技术人员而言清楚的是，其他的机构也可以是合适的。例如，不包括内壳体408但其中带编码构件406对传感器112来说仍然可见的机构，会同等地适用。
第一实施例
鉴于前面的内容，将会明白，用户扭转可转动拨盘108来选择要从药筒分配的剂量的数量。这促使带编码构件406相对壳体102转动并轴向(纵向)平移。通过分析设置在带编码构件406的外表面440上的信息，能够确定拨盘108转过的大小以及因此确定所拨选的剂量的数量。进一步，用户按压剂量输送按钮416以从药筒内分配一定数量的剂量。按压剂量输送按钮416促使带编码构件406转动并沿其他路线轴向运动。于是，通过分析带编码构件406的外表面440上设置的信息，还可以确定剂量输送按钮416在壳体内平移了多远以及因此可以确定分配的剂量的数量。
图7示出了根据本发明第一实施例的带编码构件406。该带编码构件406是具有外表面440和内表面438的中空筒体或套筒。外表面440上包括形成了编码器的螺旋轨道300。图7示出，该螺旋轨道包括一系列导电节段302(用黑色示出)，这些节段302通过输电线306(也用黑色示出)相互电联结到一起。不导电或绝缘的节段304(用白色示出)限定在相应导电节段302之间的空隙中。
根据本发明第一实施例的药物输送装置100设有电触点212a～212g，电触点212a～212h像在图8中所绘那样在沿螺旋轨道300的长度上的不同位置处接合螺旋轨道300。应该记得，当带编码构件406被促使转动时，带编码构件406在壳体102内沿轴向运动。由于触点212a～212g相对壳体102在位置上是固定的，转动带编码构件406会促使螺旋轨道300的导电、不导电节段302、304扫过触点212a～212g。
通过分析哪些触点212a～212g接合导电节段302而哪些触点212a～212g接合不导电节段304，处理器202能够确定带编码构件406转过的大小(以及因此确定了带编码构件406沿轴向平移了多远)。下面将在更详细地阐述了带编码构件406的配置后，更详细地解释这是如何实现的。
返回来参见图7，带编码构件406的内表面438可以有螺旋螺线(在图3～图5中显示为内槽436)。该螺线436可以延伸过单个圈或一部分圈。作为替换方式，该螺线436可以包括若干圈。带编码构件406可以用塑料材料制成。带编码构件406被构造为如图3～图5所示那样结合在药物输送装置100中。包括内壳体408会使带编码构件406在内表面438上而不是外表面440上具有螺旋螺线436。这给出了多个优点。例如，这样的一个优点是，为螺旋轨道300提供了沿着带编码构件406的外表面440的更多表面积。另一个优点是，现在该内槽436被保护，防止脏物进入。换言之，相比于如果槽沿着带编码构件406的外表面440设置的情况，脏物更难以聚集在这个内槽借接口中。这个特征，对于相比不可复位装置来说需要工作更长时间的可复位药物输送装置来说，是尤其重要的。
螺旋轨道300可以通过将金属条缠绕在带编码构件406上而形成在带编码构件406的外表面440上。这种金属条可以有用以支撑金属层的不导电背衬。不导电背衬可以在相反一侧具有粘结剂，用于将金属条固定到带编码构件406的外表面440上。螺旋轨道300可以交替地包括印制到不导电基底上面的导电墨水。该不导电基底可以是带编码构件406本身或者随后附接到带编码构件406的辅助基底。
图9示出了展开形式的螺旋轨道300(如提及的那样，可以是金属条)。图9中的部分轨道300被示出放大了。导电节段302(用黑色示出)经输电线306(也用黑色示出)相互电联结。因此将明白，由于导电节段302连接于输电线306，对导电节段302中的一个施加电压，会促使所有的导电节段302都被加电。
优选的是，7个触点212a～212g围绕着带编码构件406布置，如图8中所绘那样。触点212a～212g被布置为沿着螺旋轨道300的长度在不同位置处接合带编码构件406(注意：这7个触点212a～212g不接合输电线306而只可接合螺旋轨道300的导电和不导电节段302、304)。这些触点212a～212g沿着螺旋轨道300的长度相对于彼此分开15度角。沿其形成触点212a～212g的螺旋线的螺距与螺旋轨道300的螺旋线的螺距相同，螺旋轨道300的螺旋线的螺距与约束带编码构件406相对内壳体408的运动的螺线的螺距相同。
触点212a～212g沿着螺旋轨道300位移提供：对于带编码构件406的给定转动位置，触点212a～212g中的一些触点接合导电节段302，而其他的触点接合不导电节段304。图中所示螺旋轨道300被配置为，对于带编码构件406的每一个转动位置，至少两个触点212a～212g与导电节段302接合。
再次看图8，触点212a～212g被示出支撑在凹部442中(没有示出显示器座112)。为了提供与螺旋轨道300的稳定电连接，触点212a～212g可以被偏靠在带编码构件406的外表面440上。另外，触点212a～212g相对装置100的纵向轴线倾斜与螺旋轨道300的螺距相同的角度。螺旋轨道300的螺距与带编码构件406的接合内壳体槽432的槽引导件436的螺距相同。因此，当带编码构件406在壳体102内转动并轴向运动时，螺旋轨道300一直位于触点212a～212g正下方。更具体地说，螺旋轨道300的包括导电节段302和不导电节段304的区段一直位于7个触点212a～212g的正下方。如前面所述，触点212a～212g不接合螺旋轨道300的输电线区段306。
下面解释处理器202如何能确定带编码构件406转过的大小(以及因此其沿轴向运动了多远)。处理器202被配置为对触点212a～212h中的每一个触点单独地进行编址。处理器202还被配置为控制电压信号从电池214提供给每一个触点212a～212g。但是，当电池214向触点212a～212g之一提供具有一定电压的信号时，由于经过输电线306与第一触点电连接，某些其他的触点也可以被加电。于是，电池可以给这些触点中的第一触点(例如触点212a)提供电压，并且处理器202可检测来自由于经过输电线306与第一触点212a电连接而被加电的其他触点的每一个触点的信号。由于处理器202能对触点212a～212g单独地进行编址，所以，每次监视来自其他触点的信号时，能够对不同的触点施加信号。
图1中所示的药物输送装置100可以是胰岛素笔式注射装置。用户可能需要设定1到80国际单位之间的胰岛素剂量。有利的是，与7个触点212a～212g结合使用的螺旋轨道300提供7位编码系统。这允许带编码构件406的27＝128个离散转动位置被唯一地编码。于是，针对注射装置的全部0～80单位的可拨选剂量能被绝对地编码，具有可用的冗余位置。
通过布置前述的螺旋轨道300的导电和不导电节段302、304，使其形成一定类型的码，实现了该7位编码系统。图10示出了本实施例的7个触点212a～212g(图示为触点1～7)当带编码构件406相对壳体102在转动方向运动(以及因此在轴向上运动)时如何运动进入以及运动离开与螺旋轨道300的导电和不导电节段302、304的接合。
编码数字“1”表示触点接合导电节段302，而编码数字“0”表示触点接合不导电节段304。从图10将会清楚，当7个触点212a～212g沿着螺旋轨道300运动时(当带编码构件406转动并因此轴向运动时)，触点开始与导电、不导电节段302、304的多种唯一构造接合。特别是，在本实施例的图示例子中，触点在沿着螺旋轨道300运动时会遇到导电、不导电节段302、304的81个唯一构造。
图11示出了图19中轨道300的数字表示。从图11能够确定与带编码构件406的81个唯一转动位置关联的81个唯一的7位二进制码。
当装置100的用户扭转可转动拨盘108(见图8)以选择或拨选药物剂量时，处理器202可被启动，并可由存储在ROM 204中的软件控制来执行对触点212a～212g的检查，以确定带编码构件406的绝对转动位置，并因此确定已拨选的药物剂量。处理器202也可以确定已输送的药物单位的数量。
下面将描述确定所拨选剂量的过程。为了确定已拨选的药物剂量，处理器202先促使电池214向第一触点(例如触点212a)施加电压，然后确定其余6个触点中的哪些被加电。应该记得，在本实施例中，对于带编码构件406的每一个转动位置，至少两个触点212a～212g接合螺旋轨道300的导电节段302。因此，当电压施加到第一触点212a时，如果其余6个触点212b～212g中的任意一些被加电，则该第一触点212a和其他的被加电触点都与码值“1”关联。这表示这些触点与轨道300的导电节段302接合。没有被加电的触点与码值“0”关联。这表示这些触点与轨道300的不导电节段304接合。
分析哪些触点与码值“1”关联和哪些触点与码值“0”关联，处理器202能确定与带编码构件406的绝对转动位置关联的唯一7位二进制码。接着，处理器202使用该7位二进制码来确定所拨选剂量。这可以由处理器202在对存储在ROM 204中的查找表进行检索来实现。该查找表提供从7位二进制码结果到所拨选剂量单位的转换。
但是，如果当电压施加到第一触点(例如触点212a)时，确定其他的触点212b～212g中没有一个触点被加电，那么，处理器202代之以对这些触点的另一个(例如第二触点212b)施加电压。处理器202之后确定在给第二触点212b施加电压时，是否其他触点中有一些被加电。针对各触点反复进行这个过程，直到7个触点212a～212g中的至少一个，在给那些触点中另一个施加电压时，被检测到被加电。当检测到这种情况发生时，处理器202按照之前描述的方式使用与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码来确定所拨选的剂量。特别是，处理器202将该7位二进制码和查找表进行对比，以确定所拨选剂量的数量。
作为一个图解例子，在通过扭转可转动拨盘108拨选剂量之前，带编码构件406可以位于与在图10中左手边示出的码关联的位置。在这个“0”位置(即拨选了零剂量位置)，当对第一触点212a施加电压时，处理器202将检测到第七触点212g被加电。这是因为，在位置“0”，只有第一和第七触点212a、212g接合螺旋轨道300的导电节段302，而其他的触点212b～212f接合不导电节段304。实际上，处理器202读出二进制结果“1000001”。由此，处理器202在查阅查找表后确定装置100处于拨选了零剂量配置。这是因为，在这个查找表中，所拨选的“零剂量单元”的剂量数量将与二进制值“1000001”关联。可以想到，所拨选的零剂量数量可以在显示器上显示给药物输送装置100的用户。
通过扭转可转动拨盘108拨选了剂量后，带编码构件406可以运动到与图10中右手边示出的表示位置“2”的代码相关联的位置。在这个配置中，当给第一到第四触点212a～212d中任一施加电压时，处理器202确定没有其他的触点被加电。但是，在给第五触点212e施加电压后，处理器202将检测到第六触点212f正被加电。这是因为，在位置“2”，只有第五和第六触点212e、212f接合螺旋轨道306的导电节段302。实际上，处理器202读取到二进制码“0000110”。由此，在查阅前述查找表后，处理器202确定已拨选了Y个剂量单元。这是因为在这个查找表中，所拨选的Y个剂量单元的剂量数量与二进制码“0000110”相关联。可以想到，所拨选的Y个剂量数量可以在显示器上显示给药物输送装置100的用户。
应该明白，在其他布局中，由螺旋轨道300限定的码可以具有不同的配置，特别是，可以限定与上述图解例子中使用的组合不同的“0”和“1”的组合。
除了(或者取代)确定所拨选的剂量，装置100可以被构造为确定已被分配的剂量的数量。例如，当已分配了一定数量的剂量时，处理器202可以按照前述的方式确定带编码构件406相对壳体102的位置。特别是，处理器202可以确定与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码。然后，从查找表确定与这个二进制码相关联的剂量数量。处理器202可以通过从开始拨选的药物剂量减去剩余的药物剂量来确定已被分配的药物剂量(或者尚有待分配的药物剂量，如果有的话)。可以想到，如果用户没有分配全部数量的所拨选剂量，则显示器210可以用来显示还没有被分配的剂量数量。
确定了已分配的药物剂量后，处理器202可将该结果存储在闪存205中。如上所述，可以控制显示器210来显示分配剂量的确定结果。显示器210可以在预定时间内(例如60秒)显示分配剂量确定结果。作为替换方式或者另外地，可以由装置100的用户或者由医护专业人员从闪存205通过电子方式查询分配剂量历史。在装置的拨选期间，可以以任何方便的方式将所拨选剂量指示给用户，例如利用印制在带编码构件上的数字。在一些其他实施例中，不确定或不向用户指示所拨选剂量。
尽管描述了7位编码系统，但是，第一实施例能等效地应用于大于3的任何数量的触点，换言之，至少有触点212a～212d。7位系统是优选的，因为其允许全部0～80单位的剂量范围被绝对编码。
而且，在给输电线触点212h施加电压之时，在带编码构件406正在实际转动的同时，即在装置100正在实际被拨选或正在用来分配物质的同时，处理器202可以执行检查触点212a～212g的过程。作为替换方式，该检查过程可以只有当处理器202检测到带编码构件406已处于某个位置预定长的时间(例如100毫秒)时才被执行，由此指示装置100已由用户拨选或分配了期望数量。
第二实施例
图12示出了根据本发明第二可想到的实施例的带编码构件406。该带编码构件406与图7中所示实施例不同之处在于，在本实施例中，输电线306稍厚一些，即在轴向上具有更大的尺寸。特别是，图12中所绘输电线306其厚度足以适应另外的第八电触点212h。
图13示出了根据本发明第二实施例的药物输送装置100的一部分，该装置100具有另外的第八触点212h(没有示出显示器座112)。其他的7个触点212a～212g与前面结合图8描述的那些触点类似，并且像在前述实施例中那样，该7个触点212a～212g被配置为接合螺旋轨道300的导电节段302和不导电节段304。然而，在本实施例中，螺旋轨道300和触点212a～212g被布置为：在带编码构件406的每个转动位置，七个触点212a～212g中的至少一个(而不是至少两个)接合螺旋轨道300的导电节段302。
第八触点212h被布置为，在带编码构件406相对壳体转动并轴向运动时(即当正拨选或分配剂量时)，保持与较粗输电线306接触。因此，第八触点212h在下面被称为输电线触点212h。
在药物输送装置100的这个实施例中，处理器100被配置为，在确定带编码构件406的绝对转动位置并因此确定所拨选或所分配的剂量数量时，促使电池214向输电线触点212h持续地施加电压。而且，在本实施例中，螺旋轨道300和触点212a～212g被布置为当向输电线触点212h施加电压时，7个触点212a～212g中的至少一个被加电。
由于螺旋轨道300的导电节段302经输电线306相互电联结，所以当电压施加于输电线触点212h时，其他7个触点212a～212g无论何时接合螺旋轨道300的导电节段302都被加电。这能使处理器202以与前述不同的方式确定带编码构件406的绝对转动位置。特别是，一个一个地向各触点212a-212g施加电压直到至少一个其他触点被检测到正被加电的算法，不是必要的了。替代地，对输电线306施加连续电压(经输电线触点212h)促使所有与螺旋轨道300的导电节段302接合的触点212a～212g都被加电。所以，通过直接分析哪些触点212a～212g在输电线触点212h接通时被加电，处理器202能确定带编码构件406的绝对转动位置。
举例来说，当药物输送装置100的用户扭转可转动拨盘108来设定药物剂量时(见图13)，处理器202可被启动，并可由存储在ROM 204中的软件控制，促使电池214向输电线触点212h施加电压。处理器202还被软件控制来执行对其他7个触点212a～212g的检查，以确定其中哪些触点已被加电。这能使与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码被处理器202直接确定。按照之前描述的方式将这个二进制码与查找表进行对比，使所拨选的药物剂量得以确定。
按照对应的方式，可以类似地确定已经分配的剂量数量。特别是，当已分配了一定剂量数量时，处理器202可以直接确定7个触点212a～212g中的哪些触点在促使电池214向输电线触点212h施加电压时被加电。由此，可以组合出与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码，并将其与查找表进行对比，以便确定与该绝对转动位置相关联的剂量数量。由此，通过从开始拨选的剂量减去剩余剂量数量，处理器202可以随后计算出已分配的剂量(或尚有待分配的剂量，如果有的话)。
下面将简要描述第二实施例的进一步可想到的布局。
尽管描述了7位编码系统，但是，第二实施例能等效地应用于大于3的任何数量的位置确定触点，换言之，至少有图13中所示的触点212a～212d。当然是除了输电线触点212h之外。7位系统是有利的，因为其允许全部0～80单位的剂量范围被绝对编码。
在带编码构件406正在实际转动的同时，即在装置100正在被拨选或正在用来分配剂量的同时，处理器202可以执行检查触点212a～212g的过程。作为替换方式，该检查过程可以只有当处理器202检测到带编码构件406已处于某个位置预定长的时间(例如100毫秒)时才被执行，由此指示装置100已由用户拨选或分配了期望数量。
而且，由螺旋轨道300限定的码可以具有不同的配置，特别是可以限定与图12中所示的码不同的“0”和“1”的组合。可以想到，导电节段302和不导电节段304可以相对触点212a～212g布置，以限定格雷码或反射码。
第三实施例
图14a和图14b示出了根据本发明第三实施例的带编码构件406的前视同和后视图。该带编码构件406与图7中所示实施例的不同之处在于，在外表面440上邻近形成了编码器的螺旋轨道300设置了另外的轨道308。于是，下面将螺旋轨道300称为第一螺旋轨道300，将该另外的轨道308称为第二螺旋轨道308。
图15示出了展开形式的这两个轨道，并且将会明白，第二螺旋轨道308基本上包括连续的导电构件。第二螺旋轨道308的螺距与第一螺旋轨道300的螺距相同。而且，两个螺旋轨道之间的距离以及图15中标记有“a)”和“b)”的区段是可以变化的，例如，它们可以更大或更小，只要分立的轨道300、308不相互电连接的话。在一个具体的布局中，图15中标记有“a)”和“b)”的区段可以设在带编码构件406的外表面440的周长一半处。
根据本发明第三实施例的药物输送装置100设有另外的第八触点212i。图16(其中没有示出显示器座112)示出了这个另外的触点212i，其中，触点212a～212g与图8中所示那些触点相同。于是，在带编码构件406转动期间，该7个触点212a～212g接合第一螺旋轨道300的导电节段302和不导电节段304。该另外的第八触点212i被布置为，在带编码构件406相对壳体转动并轴向运动时(即当正拨选或分配剂量时)，保持与第二螺旋轨道308接触。第八触点212h在下面被称为模式变换触点212i，原因如下详述。
导电路径(没有示出)可以将第一、第二螺旋轨道300、308结合起来。开关216(见图2)被置于该导电路径上。开关216被构造为，在装置100闲置时或当药物剂量正通过转动可转动拨盘108设定时(见图16)，使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电连接。这允许处理器202确定装置100处于拨选模式中。开关216还被构造为，当药物剂量正被输送时，使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电绝缘或电断开。这允许处理器202确定装置100处于分配模式中。
特别是，开关216可以联结到由可转动拨盘108支撑的剂量输送按钮416(见图3)，使得当按钮被按压时，开关216使第一、第二螺旋轨道300、308断开。
当根据本实施例的药物输送装置100在使用中时，处理器202按照之前结合图7中所示第一实施例描述的方式确定带编码构件406的绝对转动位置。特别是，处理器202被启动，并由存储在ROM 204中的软件控制来执行对图16中所示触点212a～212g的检查，以确定与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码。不过，在本实施例中，处理器202被另外地配置为确定开关216的状态，并因此确定装置100是处于拨选模式还是分配模式。
下面描述确定所拨选剂量的过程。当用户为了拨选剂量而扭转可转动拨盘108时(见图16)，开关216使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308相互电联结(如果之前它们并没有联结的话)。通过使电压被施加到第一触点(例如触点212a)，然后分析其余6个触点中的哪些被加电，处理器202确定出带编码构件406的绝对转动位置。应该记得，对于带编码构件406的每一个转动位置，至少两个触点212a～212g接合第一螺旋轨道300的导电节段302。因此，当电压施加到第一触点212a时，如果其余6个触点212b～212g中有一些被加电，则该第一触点212a和其他的被加电触点都与码值“1”关联。没有被加电的触点与码值“0”关联。
由于第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308之间的电连接，如果第一触点212a与码值“1”关联，则模式变换触点212i在电压被施加于第一触点212a时也会被加电。这能使处理器202确定药物输送装置100处于拨选模式。通过使用所测量的码值确定与带编码构件406的转动位置相关联的7位码，处理器202能因此通过例如查阅存储在ROM 204中的查找表来确定所拨选的剂量。
但是，如果当电压施加到第一触点(例如触点212a)时，其他的触点212b～212g中没有一个触点被加电，那么，处理器202代之以对这些触点的另一个(例如图16中的第二触点212b)施加电压。处理器202之后确定在给第二触点212b施加电压时其他触点中是否有一些被加电。针对各触点(即触点212a～212g)反复进行这个过程，直到检测到7个触点212a～212g中的至少一个在给那些触点的另一个施加电压时在被加电。当检测到这种情况时，由于在拨选模式中开关216使第一、第二螺旋轨道300、308电联结，所以，模式变换触点212i也将被加电。检测到这种情况能使处理器202确定药物输送装置100处于剂量拨选模式。而且，处理器202按照前述方式使用与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码来确定所拨选的剂量。
下面简要地总结一下装置100在拨选模式中的操作。当电压被施加到七个触点212a～212g中的一个触点时，如果任一个其他触点和模式变换触点212i被加电，则处理器202能确定i)与带编码构件406的转动位置相关联的7位码，以及ii)确认装置处于拨选模式。这个信息能使处理器202通过例如检索存储在ROM 204中的查找表来确定所拨选剂量。该查找表提供了从7位二进制码到所拨选剂量单位的转换。还可以想到，处理器202可以被配置为控制显示器210显示(一个或多个)特定符号或文本，以向装置100的用户指示该装置处于拨选模式中。
除了(或者取代)确定所拨选剂量，本实施例的药物输送装置100可以被构造为确定已被分配的剂量的数量。例如，当剂量输送按钮416被压下时，开关216可以使第一、第二螺旋轨道300、308脱开电联结。当已分配了一定数量的剂量时，处理器202可以确定带编码构件406相对壳体102的位置(即通过确定与带编码构件406的转动位置相关联的7位二进制码)。由于当剂量正被分配时第一、第二螺旋轨道300、308电绝缘，所以，对7个触点212a～212g的任一个施加电压来确定前述的7位码都不会促使模式变换触点212i变为被加电。这能使处理器202确定药物输送装置100处于分配模式。可以想到，处理器202可以被配置为控制显示器210显示(一个或多个)特定符号或文本，以向装置100的用户指示该装置处于分配模式中。
换言之，当正在确定与带编码构件406的转动位置相关联的7位码时，如果没有检测到模式变换触点212i被加电，则处理器202确定药物输送装置100处于分配模式。与这个二进制码相关联的剂量数量可以从查找表确定，并与所拨选的剂量(即开始时想要分配的剂量)进行对比。处理器202可以通过从开始拨选的药物剂量减去剩余的药物剂量来确定已被分配的药物剂量(或者尚有待分配的药物剂量，如果有的话)。如果因为某种原因用户没有分配全部数量的所拨选剂量，则显示器210可以用来显示还没有被分配的剂量数量。
确定了已分配的药物剂量后，处理器202可将该结果存储在闪存205中。如上所述，可以控制显示器210来显示分配剂量确定结果。显示器210可以在预定时间(例如60秒)显示分配剂量确定结果。作为替换方式或者另外地，可以由装置100的用户或者由医护专业人员从闪存205通过电子方式查询分配剂量历史。在装置100的拨选期间，可以将所拨选剂量以任何方便的方式指示给用户，例如利用印制在带编码构件上的数字。在一些其他实施例中，不确定或不向用户指示所拨选剂量。
下面将结合图17a～图17c描述用于使第一、第二螺旋轨道300、308电联结或脱开电联结的开关216的一个可想到的构造。这种开关216包括剂量输送按钮416的一部分和带编码构件406的一部分。更具体地说，前述离合器被锁定到包括部分开关216的剂量输送按钮416，而可转动拨盘108由设定在按钮416的外表面上的握把(诸如一系列凸出部分)提供。而且，导电环256位于由剂量输送按钮416限定的腔中，带编码构件406(图17a)也被接收在该腔中。
包括部分上述开关216的带编码构件406有两个可弹性变形的臂258。部分第一螺旋轨道300设定在一个可变形臂上，部分第二螺旋轨道308设定在另一个可变形臂上。当剂量输送按钮416没被用户按压时(例如在拨选模式中)，导电环256被定位成与设定在可变形臂258上的轨道区段实际接触。由此，这闭合了开关，并且第一、第二螺旋轨道300、308电联结。但是，当剂量输送按钮416被按压时(例如在分配模式中)，按钮416相对带编码构件406位移一段距离，使得导电环256脱离与设定在可弹性变形臂258上的轨道区段的实际接触。由此，这闭合了开关，并且第一、第二螺旋轨道300、308脱开电联结。
下面简要概述此处描述的第三实施例的进一步可想到的布局。
尽管描述了7位编码系统，但是，第三实施例能等效地应用于大于3的任何数量的位置确定触点，换言之，至少有图16中所示的触点212a～212d。当然是除了模式变换触点212i之外。7位系统是优选的，因为其允许全部0～80单位的剂量范围被绝对编码。
在带编码构件406正在实际转动的同时，即在装置100正在被拨选或正在用来分配物质的同时，处理器202可以执行检查触点212a～212g和212i的过程。作为替换方式，该检查过程可以只有当处理器202检测到带编码构件406已处于某个位置预定长的时间(例如100毫秒)时才被执行，由此指示装置100已由用户拨选或分配了期望数量。
开关216的构造也可以被颠倒过来。举例来说，开关216可以被构造为在装置100闲置时或当药物剂量正通过转动可转动拨盘108设定时使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电断开。这个开关216被构造为当药物剂量正被输送时使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电联结。开关216可以被联结到由可转动拨盘108支撑的剂量输送按钮416，使得当按钮被按压时，开关216使第一、第二螺旋轨道300、308连接。
而且，由第一螺旋轨道300限定的码可以有不同的配置，特别是，第一螺旋轨道300可以限定与图14和图15中所示轨道不同的“0”和“1”的组合。
第四实施例
图18a和图18b示出了根据本发明第四实施例的带编码构件406的前视图和后视图。该带编码构件406类似于参照图12示出并描述的实施例，其中，带编码构件406也设有形成编码器的螺旋轨道300，螺旋轨道300具有较厚的输电线306。但是，在本实施例中，带编码构件406还设有类似于图14a和图14b中所示的另外的螺旋轨道308。
图18a和图18b中所示的另外的轨道308被配置为由另外的第九触点即模式变换触点212i接合。这能使处理器202确定根据本发明第四实施例的药物输送装置100处于拨选模式还是分配模式。
像之前描述本发明第三实施例一样，图18中所示的螺旋轨道300下面被称为第一螺旋轨道300，而该另外的轨道308下面被称为第二螺旋轨道308。将会清楚，第二螺旋轨道308实质上包括具有与第一螺旋轨道300相同螺距的连续的导电构件。
为了使本发明的处理器202确定药物输送装置100处于拨选模式还是分配模式，装置100设有模式变换触点212i。于是，根据本发明第四实施例的药物输送装置100总共设有9个触点212a～212i。举例来说，7个触点212a～212g用来在带编码构件406转动期间接合第一螺旋轨道300的导电节段302和不导电节段304。输电线触点212h用于在带编码构件406转动期间接合第一螺旋轨道300的输电线306。模式变换触点212i用于在带编码构件406转动期间接合第二螺旋轨道308。
一个导电路径(没有示出)可以将第一、第二螺旋轨道300、308结合起来。开关216(见图2)被置于该导电路径上。开关216可以被构造为在装置100闲置时或当药物剂量正通过转动可转动拨盘108设定时使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电连接。开关216可以被构造为当药物剂量正被输送时使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电绝缘或电断开。特别是，开关216可以被联结到由可转动拨盘108支撑的剂量输送按钮416，使得当按钮被按压时，开关216使第一、第二螺旋轨道300、308断开。
当根据本实施例的药物输送装置100在使用中时，处理器202按照之前结合图12中所示的第二实施例描述的方式确定带编码构件406的绝对转动位置。像在第二实施例中一样，第一螺旋轨道300、第二螺旋轨道308和触点212a～212g被构造为：当电压施加到输电线触点2112h时，7个触点212a～212g中的至少一个触点被加电。
处理器202可被启动，并由存储在ROM 204中的软件控制促使电池214经输电线触点212h给第一螺旋轨道300施加电压。处理器还可以执行对7个触点212a～212g的检查，以确定与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码。而且，在本实施例中，处理器202被另外地配置为确定开关216的状态，并因此确定装置100是处于“拨选模式”还是“分配模式”。
下面描述确定所拨选剂量的过程。当用户为了拨选一个剂量而扭转可转动拨盘108时，开关216使图18a和图18b中所示的第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308相互电联结(如果之前它们并没有联结的话)。接着通过使电压被施加到输电线触点212h，然后分析7个触点212a～212g中的哪些被加电，处理器202确定出带编码构件406的绝对转动位置。应该记得，对于带编码构件406的每一个转动位置，至少一个触点212a～212g接合第一螺旋轨道300的导电节段302。因此，当电压施加到输电线触点212h时，至少一个触点212b～212g应该被加电。任何加电的触点都与码值“1”关联。没有被加电的触点与码值“0”关联。由于第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308之间的电连接，经输电线触点212h向第一螺旋轨道300施加电压将也会促使第二螺旋轨道308以及因此模式变换触点212i被加电。这能使处理器202确定药物输送装置100处于拨选模式。通过使用前述码值确定与带编码构件406的转动位置相关联的7位码，处理器202能因此确定所拨选的剂量。
下面简要地总结一下装置100在拨选模式中的操作。特别是，拨选模式中，当电压被施加到输电线触点212h时，除了模式变换触点212i，七个触点212a～212g中的至少一个将被加电。通过分析在一个特定时间点哪些触点被加电，处理器202能确定i)与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位码，以及ii)确认装置处于拨选模式。这个信息能使处理器202通过例如检索存储在ROM 204中的查找表来确定所拨选剂量。该查找表提供了从7位二进制码到所拨选的剂量单位的转换。还可以想到，处理器202可以被配置为控制显示器210显示(一个或多个)特定符号或文本，以向装置100的用户指示该装置处于拨选模式中。
除了(或者取代)确定所拨选剂量，本实施例的药物输送装置100可以被构造为确定已被分配的剂量的数量。例如，当剂量输送按钮416被压下时，开关216可以使第一、第二螺旋轨道300、308脱开电联结。当已分配了一定数量的剂量时，处理器202可以确定带编码构件406相对壳体102的位置(即通过向输电线触点212h施加电压并使用触点212a～212g确定与带编码构件406的转动位置相关联的7位二进制码)。由于当剂量正被分配时第一、第二螺旋轨道300、308电绝缘，所以，对输电线触点212h施加电压不会促使模式变换触点212i被加电。检测到发生这种情况能使处理器202确定药物输送装置100处于分配模式。可以想到，处理器202可以被配置为控制显示器210显示(一个或多个)特定符号或文本，以向装置100的用户指示该装置处于分配模式中。
下面简要概括一下装置100在分配模式中的操作。当确定与带编码构件406的转动位置相关联的7位码时，如果没有检测到模式变换触点212i被加电，则处理器202确定药物输送装置100处于分配模式。与这个二进制码相关联的剂量数量可以从查找表确定，并与所拨选的剂量(即开始时想要分配的剂量)进行对比。处理器202可以通过从开始拨选的药物剂量减去剩余的药物剂量来确定已被分配的药物剂量(或者尚有待分配的药物剂量，如果有的话)。如果因为某种原因用户没有分配全部数量的所拨选剂量，则显示器210可以用来显示还没有被分配的剂量数量。
确定了已分配的药物剂量后，处理器202可将该结果存储在闪存205中。如上所述，可以控制显示器210来显示分配剂量确定结果。显示器210可以在预定时间(例如60秒)显示分配剂量确定结果。作为替换方式或者另外地，可以由装置100的用户或者由医护专业人员从闪存205通过电子方式查询分配剂量历史。在装置100的拨选期间，可以将所拨选剂量以任何方便的方式指示给用户，例如利用印制在带编码构件上的数字。在一些其他实施例中，不确定或不向用户指示所拨选剂量。
可以想到，开关216可以具有与前面结合图17a～图17c描述的相同构造。
下面简要概述此处描述的第四实施例的进一步可想到的布局。
尽管描述了7位编码系统，但是，第四实施例能等效地应用于大于3的任何数量的位置确定触点，换言之，至少有触点212a～212d。当然是除了输电线触点212h和模式变换触点212i之外。7位系统是优选的，因为其允许全部0～80单位的剂量范围被绝对编码。
开关216的操作可以被颠倒过来。在该替换实施例中，开关216可以被构造为在装置100闲置时或当药物剂量正通过转动可转动拨盘108设定时使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电断开。开关216被构造为当药物剂量正被输送时使第一螺旋轨道300和第二螺旋轨道308电联结。开关216可以被联结到由可转动拨盘108支撑的剂量输送按钮416，使得当按钮被按压时，开关216使第一、第二螺旋轨道300、308连接。
在带编码构件406正在实际转动的同时，即在装置100正在被拨选或正在用来分配物质的同时，处理器202可以在给输电线触点212h施加电压后执行检查触点212a～212g和212i的过程。作为替换方式，该检查过程可以只有当处理器202检测到带编码构件406已处于某个位置预定长的时间(例如100毫秒)时才被执行，由此指示装置100已由用户拨选或分配了期望数量。
而且，由第一螺旋轨道300限定的码可以有不同的配置，特别是，第一螺旋轨道300可以限定与图18a和图18b中所示轨道不同的“0”和“1”的组合。可以想到，导电节段302和不导电节段304可以相对触点212a～212g布置，以限定格雷码或反射二进制码。
第五实施例
将会明白，在前述实施例中，由i)螺旋轨道300和ii)7个触点212a～212g限定了7位编码系统，是使带编码构件406的绝对转动位置得以确定(由此使所拨选/分配的剂量数量得以确定)的系统。据此，可以进一步想到，该7位编码系统不必一定排他地限制到只有导电构件。
在本发明的第五实施例中，作为替换方式，7位编码系统可以包括：i)在带编码构件406的外表面440上形成编码器的一系列标记(诸如印制的点)，这些标记限定了码；和ii)7个光学传感器。限定这种光学可读码的轨道的展开视图表示在图19中。由图19中的轨道限定的光学可读码对应于图9中所示螺旋轨道300限定的码。特别是，光学可读码可以被设定在带编码构件406上，使得这些标记(即例如印制的点)被设定在与图7中的导电节段302类似的位置。
在这种布局中，7个光学传感器可以相对带编码构件406被定位在与图8中的触点212a～212g类似的位置。举例来说，光学传感器可被配置为分析带编码构件的外表面440的一些部分，不同的是在前面描述的实施例中这些触点212a～212g接合这些部分。光学传感器可以采用任何合适的形式。光学传感器被配置为提供输出信号，该输出信号在标记存在于光学可读码区域中时不同于标记不存在于光学可读码区域中时的输出信号。按照这种方式，传感器输出指示出标记是否存在于光学可读码上的相关位置。光学传感器可以是有源的(例如包括照明光源)或者是无源的(依赖周围的光来检测码)。
一种合适的光学传感器布局的例子包括布置成一排的7个单独的光学反射型传感器。由于这种传感器是反射型的，所以，它们被用来分析从带编码构件外表面440反射的光强度。将会明白，这种反射光的强度根据标记是否存在于光学可读码的区域而改变。
在药物输送装置100的第五实施例中，处理器202可被配置为当确定带编码构件406的绝对转动位置并因此确定所述拨选或分配的剂量时，连续地观测光学传感器的输出。
举例来说，通过连续观测光学传感器的输出，处理器202能够通过直接分析哪些光学传感器对准带编码构件外表面440上的标记来确定带编码构件406的绝对转动位置。这些标记对应于前述的导电节段302，而光学可读标记之间的空隙对应于前述的不导电节段304。
当根据本发明第五实施例的药物输送装置100的用户转动可转动拨盘108来设定或拨选药物剂量时，处理器202可以被启动并被存储在ROM 204中的软件控制向光学传感器施加电压。处理器202还可以被软件控制来执行对光学传感器的检查，以确定哪些光学传感器对准带编码构件406上的码标记(例如印制的点)。这使与带编码构件406的绝对转动位置相关联的7位二进制码能够被处理器202直接确定。在本实施例中，光学传感器可被布置为：在带编码构件406的每个转动位置中，至少一个光学传感器对准一个码标记。特别是，被检测出对准码标记的这些传感器与码值“1”关联。对准码标记之间的空隙的传感器与码值“0”关联。按照之前描述的方式将这个二进制码与查找表对比，使所拨选剂量的数量得以确定。类似地，已经分配的剂量数量(或者尚有待分配的剂量数量，如果有的话)可以按对应的方式确定。
下面将简要概述第五实施例的其他可想到的布局。
尽管描述了7位编码系统，但是，第五实施例能等效地应用于大于3的任何数量的位置确定触点。7位系统是优选的，因为其允许全部0～80单位的剂量范围被绝对编码。
在带编码构件406正在实际转动的同时，即在装置100正在实际被拨选或正在用来分配物质的同时，处理器202可以执行检查光学传感器的过程。作为替换方式，该检查过程可以只有当处理器202检测到带编码构件406已处于某个位置预定长的时间(例如100毫秒)时才被执行，由此指示装置100已由用户拨选或分配了期望数量。
光学可读码(诸如图19中的那个)可以设定在图22中所示的存在于带编码构件406上面的数字刻度的记号标记中。其中，实心(黑色)圆代表码“1”，而空心(白色)圆代表码“0”。
而且，由光学可读螺旋轨道限定的码可以有不同的配置，特别是，光学可读螺旋轨道可以限定与图19中所示轨道不同的“0”和“1”的组合。可以想到，光学可读螺旋轨道可以相对光学传感器布置，以限定格雷码或反射二进制码。
第六实施例
参见图20，药物输送装置100的第六实施例与前述第五实施例的不同之处在于，该装置还具有绕着带编码构件406的至少一部分设定的模式转换套筒444。
第六实施例中的至少一个光学传感器(像在第五实施例中一样)能够检测带编码构件外表面440上的光学可读码。这些传感器下面称为码检测传感器。
不过，根据本发明第六实施例的药物输送装置100另外地还能够处理由至少一个光学传感器获取的图像数据，以确定模式转换套筒444上的不透明线446(或类似标记，例如虚线或点线)的位置。用于此目的的光学传感器下面称为成像装置，并可以包括例如摄像机。特别是，可以提供一个以上成像装置来处理图像数据，以确定不透明线446的位置。不过，作为替换方式，处理器202可以用来处理由该成像装置或每一个成像装置获取的图像数据，以便确定不透明线446的位置。
用了第六实施例目的的合适光学传感器组合包括7个码检测传感器，诸如之前结合第五实施例描述的光学传感器(即布置成一排的7个单独的光学反射型传感器)。不过除了这些传感器之外，还提供了一个成像装置，其能够用来确定模式转换套筒444上的不透明线446的位置。
请看图20，模式转换套筒444是透明的，足以使码检测传感器透过模式转换套筒444检测设定在带编码构件406上的码限定标记。如已经提及的那样，一系列的不透明线446设置在模式转换套筒上。这些线之间的距离不小于设置在带编码构件406上的与一个码值相关联的一个标记的宽度(见图21)。套筒444被布置为当拨选剂量时转动，但当在分配剂量时不转动。这可以通过将模式转换套筒444联结到剂量输送按钮416来实现。于是，当用户扭转拨盘108来设定或拨选一个剂量时，套筒444随拨盘108转动。但是，当用户按压剂量输送按钮416时，由于该按钮被构造为在剂量正被分配时仅仅沿轴向运动(不转动)，所以，模式转换套筒444也轴向运动。
不透明线446运动经过(一个或多个)成像装置的视场，可以被用来确定药物输送装置100的操作模式。鉴于前述内容，将会明白，当用户扭转拨盘108来设定或拨选剂量时，带编码构件406被促使转动，而不透明线446被促使扫过(一个或多个)成像装置的视场。检测到发生了这些不透明线446扫过(一个或多个)成像装置的视场的情况，能使处理器202确定药物输送装置100处于拨选模式。于是，通过使用(一个或多个)码检测传感器分析设定在带编码构件406上的码，允许处理器202确定已经拨选了的剂量数量。
当正在分配剂量时，不使不透明线446扫过(一个或多个)成像装置的视场，不过，带编码构件406被促使按照之前描述的方式转动。检测到发生了只有带编码构件406上的标记(而没有不透明线446)扫过(一个或多个)成像装置的视场的情况，能使处理器202确定药物输送装置100处于分配模式。于是，通过使用(一个或多个)码检测传感器分析设定在带编码构件406上的码，允许处理器202确定已经分配了的剂量数量(或尚有待分配的剂量数量，如果有的话)。
模式转换套筒444可以被构造并布置为：在带编码构件406的与一个单位剂量(例如0、1、2……80国际单元)相关联的每一个位置，不透明线446像在图21中那样在限定了光学可读码的标记的周围延伸。而且，在带编码构件406的与一个单位剂量相关联的每一个位置，每一个不透明线446都可以设定在至少一个成像装置的视场中。
在使用导电轨道的实施例中，感测轨道存在或不存在是用触点和处理器来实现的。一般来说，这可能涉及将触点所提供的电压信号与一个阈值进行对比并通过电压超过还是没有超过该阈值的输出指示轨道存在与否的硬件。在处理器的实行中，可以涉及对触点所提供的信号进行缓冲(例如使用反向器闸或其他缓冲器)、对缓冲的信号进行取样以及将取样信号与基准对比。感测轨道存在与否的其他方式对本领域技术人员来说将会是清楚的。
最后，将会明白，上述实施例纯粹是解释性的，不对本发明的范围进行限制。在阅读了本申请后，其他的变型和改进对本领域技术人员来说将是清楚的。而且，本申请的公开应当被理解为包括这里或者特征的任何归纳以及在本申请的审查过程中或者由其衍生的任何申请中明示或者暗示披露的任何新颖特征或者特征的任何新颖组合，新的权利要求可以被制定出来覆盖任何这些特征和/或这些特征的组合。

Claims (14)

1.一种药物输送装置，包括：
壳体；
可转动地支撑在壳体内的筒状构件；以及
多个传感器；
其中：
筒状构件的外表面设有单个螺旋轨道，该轨道形成编码器并具有沿轨道长度布置的多个第一轨道节段和多个第二轨道节段，第一轨道节段和第二轨道节段能够分别在传感器中感应出第一响应和第二响应；并且
在筒状构件相对壳体的每一个转动位置，至少一个不同的第一轨道节段能够在至少一个所述传感器中感应出第一响应，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
2.根据权利要求1的药物输送装置，进一步包括处理器，该处理器被配置为通过分析来自每一个传感器的信号输出确定筒状构件相对壳体的转动位置，这些信号输出对应于在相应的所述传感器中感应出的所述第一响应或是所述第二响应。
3.根据权利要求2的药物输送装置，其中，传感器每一个都包括电触点，第一轨道节段和第二轨道节段分别具有低电阻值和高电阻值，第一轨道节段相互电联结。
4.根据权利要求3的药物输送装置，其中，处理器被配置为促使电信号被施加到电触点之一，并与此同时检测其他电触点中是否有任何一些被加电，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
5.根据权利要求3的药物输送装置，其中，处理器被配置为促使电信号经过另外的电触点被施加到第一轨道节段的每一个，并与此同时检测其他电触点中是否有任何一些被加电，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
6.根据权利要求5的药物输送装置，其中，该另外的电触点接合轨道的将若干第一轨道节段相互电联结的区段。
7.根据权利要求3到6中任一项的药物输送装置，进一步包括设定在形成所述编码器的轨道附近的另外的轨道，所述另外的轨道是导电的并且与其他的电触点接合，其中，处理器被配置为分析来自该其他的电触点的信号，以确定所述装置的操作模式。
8.根据权利要求7的药物输送装置，进一步包括开关，该开关被构造为在所述装置的一个操作模式中将两个轨道电联结起来，而在所述装置的另一个操作模式中使两个轨道脱离电联结。
9.根据权利要求8的药物输送装置，进一步包括输送按钮，该输送按钮被构造为在由用户致动药物输送装置时促使药物从药物输送装置排出，其中，按压输送按钮改变开关的状态。
10.根据权利要求1或2的药物输送装置，其中，传感器每一个都包括光学传感器，第一轨道节段和第二轨道节段分别包括所述轨道的不同颜色部分。
11.根据依据于权利要求2的权利要求10的药物输送装置，其中，处理器被配置为确定所述光学传感器中哪些对准第一轨道节段，以及所述光学传感器中哪些对准第二轨道节段，由此能使筒状构件相对壳体的转动位置得以确定。
12.根据权利要求10或11的药物输送装置，进一步包括套筒和另外的光学传感器，该套筒包围所述筒状构件的至少一部分，并在装置的一个操作模式中相对光学传感器转动，而在装置的另一个操作模式中不相对光学传感器转动，该另外的光学传感器用在对设置在套筒上的不透明标记的转动位置的监视中，以便确定装置的操作模式。
13.根据权利要求2到12中任一项的药物输送装置，其中，处理器被配置为通过检索存储在存储器中的查找表确定所选择的药物剂量，该查找表提供了筒状构件相对壳体的转动位置和所选择的药物剂量之间的转换。
14.根据权利要求13的药物输送装置，其中，处理器被配置为通过从所选择的药物剂量减去剩余药物剂量确定所输送的药物剂量。
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