CN105324140A - 具有安全联锁装置的药物注入装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于经由注入泵来将药物递送到患者的新型系统。该注入泵包括用于递送药物的机械装置，该机械装置经由远程控制装置来锁定和解锁。该远程控制装置被配置成利用期望剂量的药物进行集成并且解锁注入装置以允许患者、用户或医疗提供者通过转动转盘来机械地递送仅期望剂量的药物。一旦已手动地递送期望剂量的药物，远程控件便锁定注入装置。

Description

具有安全联锁装置的药物注入装置

相关专利申请

本专利申请要求于2013年6月28日提交的美国专利序列号61/840,533的优先权，该专利申请以引用方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及药物递送装置，并且更具体地涉及作为补片式泵可被佩戴的药物注入装置，该补片式泵被配置成以离散推注形式将药物递送到患者。本文所公开的装置可经由无线遥测技术来接收来自远程装置的命令，并且包括安全联锁装置以锁定或阻止远程指令。

背景技术

由于药物的自动注入可给患者提供更可靠且更精确的治疗，因此用于多种类型药物治疗的药物递送装置的使用变得更加普遍。

由于糖尿病显著妨碍受该疾病折磨的人群的行动自由和生活方式，因此糖尿病是值得重视的健康问题。通常，对较严重形式病症、I型（胰岛素依赖型）糖尿病的治疗需要每天进行一次或多次胰岛素注射，这被称为每日多次注射。需要胰岛素来控制血液中的葡萄糖或糖，从而防止高血糖，如果高血糖未正确处理，则可导致糖尿病酮酸症。另外，胰岛素疗法的不正确实施可导致低血糖事件，这可引起昏迷和死亡。糖尿病患者中的高血糖与糖尿病的多种长期结果相关联，该长期结果诸如心脏病、动脉硬化、失明、中风、高血压和肾衰竭等。

作为一种避免或至少最小化I型糖尿病的并发症的方法，频繁监测血糖的益处已广为接受。患有II型（非胰岛素依赖型）糖尿病的患者也可在通过饮食和锻炼来控制其病症的过程中从血糖监测受益。因而，仔细监测血糖水平和准确并方便地将胰岛素以及时的方式注入体内的能力是糖尿病护理和治疗的重要组成部分。

为了以降低该疾病所强加给受影响人群的生活方式的限制的方式更有效地控制糖尿病，已引入多种装置来促进血糖(BG)监测。通常，此类装置或仪表允许患者快速地且以最小量的身体不适获得他们的血液或间质液的样品，然后由该仪表来分析该样品。在多数情况下，该仪表具有向患者显示BG读数的显示屏。然后患者可自己确定胰岛素的合适的剂量或推注量。这使得很多糖尿病患者不得不每天接受多次胰岛素注射。在很多情况下，这些注射可自己实施。

由于不正常的BG水平，即高血糖可使患者身体虚弱，因此经历某些糖尿病症状的人群身体状况可能使其不能安全且准确地自己实施胰岛素推注。此外，由于这可能阻止或抑制其从事某些活动的能力，因此具有积极生活方式的人群发现每天不得不使用多次胰岛素注射来控制其血糖水平非常不方便并且受约束。对于其他糖尿病患者，每天多次注射可能并不是用于控制其BG水平最有效的方式。因而，为了进一步改善患者用药的准确性和方便性两者，已开发出胰岛素注入泵。

胰岛素泵一般是指被佩戴在患者身体上如其衣服上面或衣服下面的装置。因为该泵被佩戴在患者身体上，因此期望一种小型的并且不引人注目的装置。因此，患者期望能有一种可靠且准确地递送药物的更加紧凑的药物递送装置。另外，将期望的是，此类注入系统当佩戴时适形于患者身体，以降低不舒适度和无意的移动，并且为患者提供柔韧性以供选择，从而在存在和不存在输液器的情况下操作泵。

还期望的是，装置被配置用于通过包括递送药物的离散推注的能力来至少替换用于进行每日多次注射的递送的现有技术的方法。此外，为了保持隐藏性，期望装置经由远程遥测技术是完全可控的，并且包括用于锁定药物递送机构的装置以避免由于未授权的遥测技术或伪RF信号导致的递送。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中进行细特别说明。通过参照示出示例性实施例的具体实施方式将获得对本发明的特征和优点的更好的理解，在该示例性实施例中本发明的原理被利用，并且在附图中：

图1A和图1B分别是根据本发明的示例性实施例的内嵌式驱动机构的透视图和横截面透视图，其中该驱动机构处于回缩位置；

图2是图1A和图1B所示的与插入到药物贮存器中的柱塞接合的内嵌式驱动机构的横截面透视图；

图3是图1A和图1B所示的内嵌式驱动机构的横截面透视图，其中活塞被延长；

图4A和图4B是适于与本发明的实施例一起使用的药物递送装置的简化透视图；

图5A至图5C是根据本发明的另一个实施例的内嵌式驱动机构的横截面透视图，其中活塞分别处于回缩位置、中间位置和延长位置；以及

图6A至图6C是根据本发明的另一个实施例的内嵌式驱动机构的横截面透视图，其中活塞分别处于回缩位置、中间位置和延长位置。

图7示出了根据本发明的实施例的注入泵的透视图，其中该注入泵包括用于接收输液器鲁尔接口(luer)连接器的适配器。

图8示出了根据图7的注入泵的并且包括用于接收鲁尔接口连接器的适配器的药物贮存器料筒的透视图。

图9示出了附接到用于接收鲁尔接口连接器的适配器的可插入部件的横截面视图。

图10A和图10B示出了根据本发明的实施例的被装备成拴系式部署（图10A）和非拴系式部署（图10B）的注入泵的图示。

图11示出了根据本发明的实施例的透视图中的外壳的实施例。

图12示出了根据本发明的实施例的局部横截面视图中的注入装置的实施例，以及推杆组件的放大插图。

图13示出了注入装置的端部，其示出了根据本发明的实施例的透视图和局部横截面视图中的控制器齿轮和棘轮爪。

图14示出了注入装置的端部，其示出了根据本发明的实施例的横截面视图中的控制器齿轮和棘轮爪。

图15示出了远程控制装置，该远程控制装置被配置通经由RF遥测技术来控制根据本发明的实施例的注入泵。

具体实施方式

图1A至图3示出了根据本发明的示例性实施例的注入泵的驱动机构100。通常为圆柱形形状，驱动机构100包括近侧端部102、远侧端部104和操作地联接到导螺杆108的组合的马达与齿轮箱（在下文称为“马达106”），该导螺杆被配置成接合活塞110。驱动机构100的近侧端部102被顺应地安装（即，被“浮动的”安装）到药物递送装置（例如胰岛素泵）的外壳的内表面（未示出）。顺应的安装允许马达外壳在马达启动期间响应于高马达扭矩而轻微转动。驱动机构100的远侧端部104被配置成接合滑动插入到药物递送装置的药物贮存器112（或者料筒）中的柱塞111。驱动机构100与柱塞111的行进轴线同轴对齐或者“成一线”。可与本发明的示例性实施例一起使用的药物递送装置的实施例被示出于图4A和图4B中。

活塞110包括用于接收马达106和导螺杆108的腔113，使得当活塞110处于回缩位置时导螺杆108和马达106的至少一部分基本上被包含于活塞腔113内。马达106的至少一部分还基本上被包含于导螺杆108的腔114内，不管活塞110是处于回缩位置或处于延长位置。在这种实施例中，马达106的长度大于马达106的直径。马达106的长度为约20厘米至约30厘米并且马达的直径为约5厘米至约10厘米。活塞110、导螺杆108和马达106的这种构型导致比平行于柱塞的行进轴线的常规马达构型具有更紧凑的药物递送装置。

活塞110的外表面116还包括键控特征118，该键控特征与药物递送装置的外壳的内表面中的狭槽（未示出）配合。键控特征118防止活塞110在使用驱动机构100期间旋转，以使得活塞110仅沿轴向方向A移动。

马达106联接到驱动轴120并且驱动该驱动轴，该驱动轴经由轮毂联接到导螺杆108的第一端部126的内表面124。马达106在马达安装套筒128内被接收并且通过至少一个榫钉销130附接到马达安装套筒128。马达安装套筒128防止马达106旋转（通过将其键控（未示出）到基部安装架132），该基部安装架附接到药物递送装置的内表面。基部安装架132在马达安装套筒128的近侧端部134附近径向地围绕马达安装套筒128。马达安装套筒128和基部安装架132之间的多个线性轴承136允许马达安装套筒128轴向地“浮动”，使得当例如从药物贮存器递送药物的注入线堵塞时，力传感器138可感测马达106上的负载。力传感器138在马达安装套筒128的近侧端部134联接到力传感器接触件140。

导螺杆108包括与活塞110的内螺纹144配合的外螺纹142。允许导螺杆108的旋转移动的径向轴承146可被包含在导螺杆108的第二端部150和马达安装套筒128的外表面152之间的空间148中。

在使用过程中，从马达106产生的扭矩被传输到驱动轴120，然后该扭矩使导螺杆108旋转。当导螺杆108旋转时，导螺杆108的外螺纹142与活塞110的内螺纹144接合，使得活塞110沿轴向方向A从回缩位置（参见图1B）移动到延长位置（参见图3）。当活塞110从回缩位置移动到延长位置时，活塞110的远侧端部接合柱塞111（示出于图2中），使得药物从药物贮存器或料筒进行递送。

参见图4A和图4B，可与本发明的实施例一起使用的药物递送装置300和400各自分别包括外壳302和402、用于将操作信息提供给用户的显示器404（未示出于装置300中）、用于用户输入信息的多个导航按钮306和406、用于为药物递送装置300和400提供电力的电池盒中的电池（未示出）、处理电子部件（未示出）、用于通过连接到输液器(未示出)的侧端口308和408从药物贮存器施用药物并且使其进入用户身体内的驱动机构100。

现在参见图5A至图5C，其示出了本发明的另一个实施例。驱动机构500为圆柱形形状并且包括近侧端部502、远侧端部504和可操作地联接到导螺杆508的马达506，该导螺杆被配置成接合活塞510。驱动机构500的近侧端部502被顺应地安装到药物递送装置的外壳的内表面（未示出）。驱动机构500的远侧端部504被配置成接合滑动插入到药物递送装置的药物贮存器中的柱塞511。驱动机构500与柱塞的行进轴线同轴对齐或者“成一线”。

活塞510包括用于接收马达506和导螺杆508腔512，使得当活塞510处于回缩位置时导螺杆508和马达506基本上被包含于活塞腔512中。在这种实施例中，活塞510和导螺杆508具有“伸缩式套叠”构型，如下文更加详细所述的。活塞510包括顶盖513、第一构件514和第二构件516。顶盖513附连到第一构件514。第一构件514的内表面519上的至少一个花键517与第二构件516的外表面上的至少一个沟槽（未示出）配合。该至少一个花键517防止第一构件514的旋转移动，使得第一构件514仅沿轴向方向A’移动。第二构件516至少部分地滑动插入到第一构件514中并且包括与导螺杆508上的外螺纹542配合的内螺纹544。第二构件516包括近侧端部上的键控特征518（例如，凸缘），该近侧端部与药物递送装置外壳的内表面上的狭槽（未示出）配合。键控特征518防止第二构件的旋转，以使得第二构件仅沿轴向方向A’移动。

在驱动机构500的这种实施例中，马达506为“平坦的”马达，其直径大于其长度。马达的长度为约2厘米至约12厘米并且马达的直径为约10厘米至约15厘米。活塞510、导螺杆508和马达506的构型导致比平行于柱塞的行进轴线的常规马达构型具有更加紧凑的药物递送装置。

马达506驱动联接到驱动螺母522的驱动轴520。马达506在马达安装套筒528被接收内并且附接到马达安装套筒528。马达安装套筒528防止马达506旋转（通过将其键控（未示出）到基部安装架532），该基部安装架附接到药物递送装置的内表面。基部安装架532在马达安装套筒528的近侧端部534附近嵌套在马达安装套筒528内部。马达安装套筒528和基部安装架532之间的多个线性轴承536允许马达安装套筒528轴向地“浮动”，以使得当例如从药物贮存器递送药物的注入线堵塞时，力传感器538可感测马达506上的负载。力传感器538在马达506的近侧端部处联接到力传感器接触件540。

马达安装套筒528的远侧端部535被定位成当活塞510处于回缩位置时邻近导螺杆508的第二端部550。为了使驱动轴520连接到驱动螺母522，驱动轴520凸出穿过马达安装套筒528的远侧端部535中的开口552。第一动态径向密封件554定位在驱动轴520和马达安装套筒528之间以防止流体接触马达506。第一动态径向密封件554允许马达安装套筒528的轴向移动以用于力感测。静态径向密封件554可由低摩擦材料诸如例如特氟隆形成。在图5A和图5B所示的实施例中，驱动螺母522在导螺杆腔556内部跨越从第一端部526至第二端部550的纵向距离。在另选的实施例中，驱动螺母522在导螺杆腔556内部跨越从第一端部526至第二端部550的距离的一部分，并且驱动轴520的长度因此增加。

动态径向密封件558还可定位在基部安装架532和马达安装套筒528之间以防止流体触及马达506。动态径向密封件558允许马达安装套筒528的轴向移动以用于力感测。径向密封件558可由低摩擦材料诸如例如特氟隆形成。

驱动螺母522包括与导螺杆508的内螺纹562配合的外螺纹560。导螺杆508还包括与活塞510的第二构件516的内螺纹544配合的外螺纹542。径向轴承546可被包含在导螺杆508的第一端部526和活塞510的第一构件514的内表面之间的空间548中，以允许导螺杆508的旋转。

在使用中，从马达506产生的扭矩被传输到驱动轴520，然后该扭矩使导螺杆508旋转。当导螺杆508旋转时，驱动螺母522的外螺纹560与导螺杆508的内螺纹562接合，使得导螺杆508沿轴向方向移动第一距离B1，直到驱动螺母522上的第一止挡件564与导螺杆508的第二端部550的内表面接合，如图5B所示。因为导螺杆508的第二端部550附近的外螺纹542与活塞510的第二构件516的内螺纹544接合并且活塞510可仅轴向地移动，所以活塞510还移动第一距离B1。接下来，导螺杆508的外螺纹542与活塞510的第二构件516的内螺纹544接合，使得活塞510沿轴向方向移动第二距离B2，直到导螺杆508的外表面上的第二止挡件566被接合，如图5C所示。因此，活塞510从回缩位置（参见图5A）移动到完全延伸的（或伸缩式套叠）的位置（参见图5C）。当活塞510从回缩位置移动到延长位置时，活塞510的远侧端部接合柱塞511，使得药物从药物贮存器或料筒进行递送。因为驱动机构500中的部件的内螺纹和外螺纹具有相同节距，所以部件轴向移动的顺序对驱动机构500的功能而言不是至关重要的。

图6A至图6C还示出了本发明的另一个实施例。驱动机构600为圆柱形形状并且包括近侧端部602、远侧端部604和可操作地联接到导螺杆608的马达606，该导螺杆被配置成接合活塞610。驱动机构600的近侧端部602被顺应地安装到药物递送装置的外壳的内表面（未示出）。驱动机构600的远侧端部604被配置成接合滑动插入到药物递送装置的药物贮存器中的柱塞（未示出）。驱动机构600与柱塞的行进轴线同轴对齐或者“成一线”。

活塞610包括用于接收马达606的腔612和导螺杆608，使得当活塞610处于回缩位置时导螺杆608和马达606基本上被包含于活塞腔612内。在这种实施例中，活塞610和导螺杆608具有“伸缩式套叠”构型，如下文更加详细所述的。活塞610包括与导螺杆608上的外螺纹642配合的近侧端部附近的内螺纹644。活塞610还包括与药物递送装置外壳的内表面上的狭槽（未示出）配合的近侧端部的外表面上的键控特征（未示出）。键控特征防止活塞610的旋转，使得活塞610仅沿轴向方向A’’移动。

在这种实施例中，马达606为“平坦”马达，其直径大于其长度。马达606的长度为约2厘米至约12厘米并且马达606的直径为约10厘米至约15厘米。活塞610、导螺杆608和马达606的构型导致比平行于柱塞的行进轴线的常规马达构型具有更加紧凑的药物递送装置。

马达606联接到驱动轴620并且驱动驱动轴620。驱动轴620联接到驱动螺母622，直到导螺杆608的第一端部626的内表面624。马达606被接收在马达安装套筒628内，该马达安装套筒通过附连到（未示出）药物递送装置的内表面来防止马达606旋转。定位在马达606和马达安装套筒628之间的多个线性轴承636允许马达606轴向地“浮动”，使得当例如从药物贮存器递送药物的注入线堵塞时，力传感器638可感测马达606上的负载。力传感器638在马达606的近侧端部联接到力传感器接触件640。弹簧641可任选地定位在马达606和药物递送装置外壳之间，使得马达606被偏压成远离力传感器638。

马达安装套筒628的远侧端部635被定位成当活塞610处于回缩位置时邻近驱动螺母622的第二端部646。为了使驱动轴620连接到驱动螺母622，驱动轴620凸出穿过马达安装套筒628的远侧端部中的开口652。动态径向密封件658被定位在驱动轴620和马达安装套筒628之间以防止流体接触马达606。动态径向密封件658允许马达安装套筒628的轴向移动以用于力感测。径向密封件658由低摩擦材料诸如例如特氟隆形成。

驱动螺母622包括与导螺杆608的内螺纹662配合的外螺纹660。在使用中，从马达606产生的扭矩被传输到驱动轴620，然后该扭矩使导螺杆608旋转。当导螺杆608旋转时，驱动螺母622的外螺纹660在导螺杆608的第一端部626附近与内螺纹662接合，使得导螺杆608沿轴向方向移动第一距离C1，直到导螺杆608的近侧端部上的表面645接合驱动螺母622的第二端部646，如图6B所示。因为导螺杆608的第二端部650附近的外螺纹642与活塞610的内螺纹644接合并且活塞610可仅轴向地移动，所以活塞610还移动第一距离B1。接下来，导螺杆608的第二端部650附近的外螺纹642与活塞610的近侧端部附近的内螺纹644接合，使得活塞610沿轴向方向移动第二距离C2，直到导螺杆608的外表面上的止挡件666被接合，如图6C所示。因此，活塞610从回缩位置（参见图6A）移动到完全延伸的（或伸缩式套叠）的位置（参见图6C）。当活塞610从回缩位置移动到延长位置时，活塞610的远侧端部接合柱塞，使得药物从药物贮存器或料筒进行递送。因为驱动机构600中的部件的内螺纹和外螺纹具有相同节距，所以部件轴向移动的顺序对驱动机构600的功能而言不是至关重要的。

图6A至图6C所示的伸缩式套叠布置的优点在于，与非伸缩式套叠构型相比，活塞610的长度可减少约40%（或图6A中的距离C1），从而导致更加紧凑的药物递送装置。

图1至图6B所示的马达可任选地包括编码器（未示出），与药物递送装置的电子器件结合的该编码器可监测马达旋转的数量。马达旋转的数量然后可用于精确地确定活塞的位置，从而提供与从药物贮存器分配的流体量相关的信息。

图7示出了根据本发明的采用了内嵌式驱动机构的注入装置。这种实施例与具有适配器的内嵌式注入泵相关，以允许将其用作混合装置-拴系式或非拴系式。许多胰岛素泵需要使用附接到泵内的贮存器或料筒的输液器，以在皮肤下面递送药物。这种输液器的实例为美国专利6,572,586中所述的一个输液器，该专利据此全文以引用方式并入本文。

一些患者可愿意使他们的注入泵被定位成远离他们的注入位点，在该注入位点处输液器的插管在皮肤下面插入。这些患者将愿意使用当前所公开的具有输液器的注入系统。然而，其他患者选择避免使用输液器，并且将选择补片式（例如，非拴系式）注入泵。这种类型的注入泵使用对输液器的用途的省略，并且在用户的皮肤下面插入的插管从注入泵的料筒或贮存器直接延长。非拴系式泵的示例性佩戴式补片式注入装置在美国专利8,109,912中有所描述，该专利据此全文以引用方式并入本文。

注入装置700包括外壳715，在该外壳内包含内嵌式驱动机构和料筒、贮存器、囊状物或用于存储药物的其他结构。外壳715包括附接到外壳但是由软的顺应性材料制成的柔性翼部720,720’，该柔性翼部将允许装置适形于在患者身体上佩戴装置700的位置。装置700使用粘合剂补片705附着到患者身体，该粘合剂补片可经由超声波焊接、激光焊接、化学粘合剂等附接到外壳715。

由于根据本发明的这种实施例的装置通常被1型糖尿病患者使用，因此当该装置被配置成递送基础胰岛素时，具有允许装置牢固地和舒适地粘着到不同大小的患者(儿童至成人)身体上的结构是有益的。使用装置700任一侧上的柔性翼部720,720’来允许装置700更安全地靠在身体的轮廓上，同时降低粘合剂补片705上的位置处的应力。这使得患者在锻炼、正常活动（走路、进行家务劳动等）或者在睡觉时的移动期间等，患者将不会意外地分离他们的补片式泵。患者还应发现具有半顺应性设计的外壳715为更舒适的，因为从装置突出并且导致刺激或不舒适的尖边缘或尖角出现的可能性降低。

所示出的注入装置700还能够操作为拴系式泵，这是指它使用输液器来将泵700上的流体出口端口725连接到在远程位置处的患者的皮肤下面插入的插管。另选地，装置700可操作为具有插管的非拴系式泵，该插管直接附接到装置的流体出口端口725，并且在邻近患者身体上的位置的位置处插入到患者的皮肤下面，其中装置700经由粘合剂补片705附着。

装置700包括用于接收输液器或插管的接收器机构710，该接收器机构包括用于偏转扣合突片730,730’的指压突片750,750’，该扣合突片730,730’可释放地附接到输液器或插管，如图10A、10B所示的。引导突片735,735’有助于放置插管适配器920（图10B）以确保插管连接到流体出口端口725。如图10A所示，具有柔性翼部900的混合泵外壳附接到输液器910。在图10B中，具有柔性翼部900的混合泵外壳附接到插管适配器920。

还如图8所示，接收器机构710还可包括闩锁突片760，该闩锁突片将接收器机构710可释放地固定到外壳715。在图8示例性示出的实施例中，接收器机构710附接到外壳插件740。如图9示例性所示的，外壳插件740可包括内嵌式驱动机构760或者其他类型的流体泵送机构，例如蠕动泵、微电子机械泵（MEMS）或本领域已知的其他驱动系统。此外，外壳插件可包括用于药物765的贮存器，该贮存器具有用于与流体出口端口725连通的流体通道770,770’。在一个实施例中，外壳的贮存器765部分包括配合在柔性翼部720,720’内的柔性囊状物。另选地，外壳插件740可包括流体驱动机构760，并且可在柔性翼部720,720’中的腔内形成贮存器。

图11至图14示出了专用推注泵，该专用推注泵允许经由由患者控制的机械驱动器来递送胰岛素。与其他纯机械泵不同，这种系统合并少量的电子器件以提供RF联接件和用于将递送机构锁在外面的装置。在这种实施例中，泵不具有显示按钮或控制按钮。这种泵被配置成通过远程控制器进行操作，总体上如图15所示，该远程控制器可包括SMBG（自我监测的血液葡萄糖）以协助糖尿病患者确定他们对例如胰岛素的所需的剂量。适于根据本发明的实施例使用的远程控制器在美国专利8,449,523和8,444,595中有更全面的描述，上述两个专利全文以引用方式并入本文。

根据本发明的这种实施例，当患者需要胰岛素推注时，他们使用输入按键1540来将推注量输入到远程控制器1505（图15）。该量可在远程控制器1505的外壳1515上的显示器1520上进行确认。经由RF联接件1530连接到泵1510的远程控制器1505来形成远程控制的注入系统1500。远程控制器1505经由RF（射频）联接件1530将消息传送到泵1510，该RF联接件告知泵对机械驱动机构进行解锁。尽管RF联接件广泛用于工业中，但也可使用（例如）Bluetooth^?、红外线（IR）和其它方法，以及用于无线遥测技术的协议。

患者然后将以期望数量的拨动来转动转盘以递送期望量的药物。转盘的旋转运动被转换成线性运动，从而驱动标准圆筒型料筒内的柱塞，例如一次拨动等同于一个单位的胰岛素。泵计算拨动的次数以确保递送合适量的药物。一旦实现期望的量，则锁定机构接合，从而禁止进一步的药物递送。如果患者需要更多药物，则他们需要通过远程件进行输入。如果患者在预设的时间内没有完成递送，则在他们的远程件上显示警告。

本发明的实施例示出于图11中，其中专用的推注医学注入装置1100具有外壳1120。位于外壳1120的远侧端部处的端部顶盖1130将包含药物的料筒固定在外壳1120内。位于外壳1120的近侧端部处的转盘1110允许患者、用户或医疗提供者手动地设定所递送的推注的大小。

图12示出了外壳1120，该外壳1120具有被设置在外壳1120内的常规圆筒型药物料筒1140。药物料筒可包括密封构件1220，诸如外壳的橡胶O形环远侧端部，以最小化或消除进入外壳1120内的水、湿气、流体或污染物。料筒顶盖1130可移除地附接到外壳1120以将料筒1140牢固地保持在外壳中。另选地，料筒顶盖在美国专利8,361,050中有更全面的描述，该专利据此全文以引用方式并入本文。

料筒1140包括柱塞1170，该柱塞配合在料筒1140的圆筒镗孔内以在推进柱塞1170时将液体从料筒1140排出。为了推进柱塞1170，推杆1160抵靠柱塞1170偏压。推杆1160包括螺纹轴衬1190和防旋转引导件1180。马达1200将螺纹轴（未示出）驱动到螺纹轴衬1190内。因此，当马达1200使得螺纹轴旋转时，螺纹轴衬1190经由螺纹轴衬1190跟随螺纹轴的螺纹，使得推杆1160线性移动并且抵靠柱塞1170偏压以将液体从料筒1140排出。

为了确定所递送的药物推注的大小，注入装置1100包括转盘1110。当转动转盘1110时，根据转盘1110并且连接到控制齿轮1210的控制轴1230转动控制齿轮1210。如图13所示，棘轮爪1240接合控制齿轮1210，每当棘轮爪1240经过控制齿轮1210的倾斜齿时都产生听觉的“拨动”。每个“拨动”指示待添加到推注的单个计量单位，诸如1个单位、1ml等。如果患者转动转盘1110，直到听到了三声“拨动”，则推注大小将被设置成用于装置的基本计量单位的三倍，诸如当致动装置时递送3个单位的流体。

在外壳1120内部，马达1250和弹簧1260被设置用于保持棘轮爪1240。如图14所示，一个或多个传感器1270可被放置在控制齿轮1210周围，以在任何时间将信息传递到有关控制齿轮的精确位置的控制单元。

值得注意的是，本发明的这种实施例的装置不包括装置1100的外壳1120上的或者与装置1100的外壳1120一体形成的任何控制按钮、显示屏等。相反，功率源、微处理器或微控制器、以及遥测系统可被包含在腔1150中的外壳1120中，该腔保留有电子控制系统以及马达1250和1200所需的电力。

与本发明的这种实施例相容的手持式远程控件在先前有所描述。在这种实施例中，远程控制单元用于致动药物的递送。如先前所述，当患者需要推注胰岛素时，他们将推注量输入到他们的远程装置中。这种装置经由RF（射频）联接件将消息传送到泵，该射频联接件告知泵通过使棘轮爪1240与控制齿轮1210脱离接合来解锁机械驱动机构。这允许控制齿轮1210转动。

在不需要马达1200的实施例中，一旦脱离了棘轮爪1240，患者便以期望“拨动”次数来转动转盘1110，使得控制齿轮1210旋转。在这种实施例中，控制齿轮1210直接连接到螺杆（未示出）。当使用者转动转盘1110时，螺纹轴衬1190中的螺杆的旋转使得推杆1160线性移动并且使柱塞1170偏压到料筒1140中以排出液体。一旦集成到远程件中的药物的量已被患者通过以对应数量的“拨动”转动转盘1110而手动地递送，锁定机构便通过控制器（该控制器使马达1250重新接合棘轮爪1240）与控制齿轮1210接合，从而阻止进一步递送药物。如果患者期望递送药物，则他们需要通过远程件来输入。如果患者在预设的时间量内没有完成递送，则在他们的远程件上显示警告并且可重新接合锁定机构。

在多个递送之后，料筒1140中供应的药物将被耗尽。当料筒1140为空时，转盘1110将不能再转动，因为柱塞1170将完全延伸到料筒1140中。患者然后通过逆时针转动转盘1110来倒回驱动机构，直到它到达行程的起点。尽管未在附图中示出，但这种过程可通过添加快速螺母或受训螺母来简单并快速地实现，以允许从螺杆快速释放螺纹轴衬1190。例如，推动快速螺母上的按钮，这可脱离螺纹并且允许驱动机构快速滑回，而不是通过多个旋转来转动转盘1110以返回到起始位置。

可实现“快速释放”按钮的至少两个具体实施。第一个具体实施将使得快速螺母的按钮沿注入装置1100的一侧暴露。按钮可骑跨在狭槽上，只要该狭槽与柱塞1170的行程一样长。当需要倒回时，患者将同时按下按钮并且使其滑向转盘1110。一旦释放按钮，则螺纹将重新接合。第二构型将使得释放按钮处于递送转盘1110的中央和顶部。这将需要更复杂的机构来推动快速螺母上的释放按钮，但是它将允许更简单地避免水或湿气侵入装置。

在完成了倒回时，由于传感器1270，远程控件1505（如图15所示）可被告知该系统处于原位置。当填充的药物料筒被插入到注入装置1000和/或1510内时，系统1500可然后基于驱动器的起始位置来计算剩余药物的量。可将另外的位置传感器添加到外壳1120中以提供柱塞1170位置的更好的分辨率，从而提供关于料筒1140中的药物的量的更高的精确性。可将观察窗添加到外壳1120，因此患者可观察还剩余多少胰岛素。

将认识到，等同结构可代替本文示出和描述的结构，并且本发明的所描述的实施例并不是可用于实施本发明权利要求的唯一结构。此外，应当理解，上述每种结构具有功能，并且这种结构可被称为用于执行该功能的装置。虽然本文已显示和描述了本发明的实施例，但是对本领域技术人员显而易见的是，此类实施例仅以举例的方式提供。在不脱离本发明的情况下，本领域的技术人员可设想出多种变型形式、修改形式和替代形式。

应当理解，本文所述的本发明的实施例的各种另选的替代方案可用于实施本发明。以下权利要求书旨在限定本发明的范围，并且由此涵盖这些权利要求及其等同形式的范围内的方法和结构。

Claims (15)

1.一种医学注入装置，包括：

外壳，具有近侧端部、远侧端部和在所述外壳中的腔；

所述外壳的所述远侧端部处的开口，所述开口用于接收进入所述腔的药物料筒，其中所述药物料筒包括圆柱形外壳和柱塞，所述圆柱形外壳具有开口的近侧端部和被配置成能够拆卸地连接到鲁尔接口的远侧端部，所述柱塞被配置用于插入到所述圆柱形外壳的所述近侧端部中；

推杆，所述推杆被配置成将所述柱塞偏压到所述药物料筒的所述圆柱形外壳中，所述推杆包括至少一个防旋转引导件和螺纹轴衬；

螺纹轴，所述螺纹轴被配置成使得所述螺纹轴与所述螺纹轴衬能够旋拧地接合，从而当所述螺纹轴旋转时促使所述推杆的线性运动；

控制齿轮，所述控制齿轮机械地连接到所述螺纹轴；

转盘，所述转盘机械地连接到所述控制齿轮；

棘轮爪，所述棘轮爪被配置用于能够释放地接合所述控制齿轮，以在所述棘轮爪被接合时抑制所述控制齿轮的旋转，

其中所述棘轮爪由与所述医学注入装置进行无线通信的远程控制器能够释放地接合。

2.根据权利要求1所述的医学注入装置，其中所述棘轮爪与所述控制齿轮脱离接合以允许所述转盘的旋转。

3.根据权利要求2所述的医学注入装置，其中所述控制齿轮包括倾斜齿，所述倾斜齿允许所述转盘以离散增量转动。

4.根据权利要求3所述的医学注入装置，其中每个离散增量对应于所述推杆的线性移动的离散量。

5.根据权利要求4所述的医学注入装置，包括马达和与所述棘轮爪机械地连接的扭转弹簧。

6.根据权利要求5所述的医学注入装置，包括与所述马达电连通的RF接收器。

7.根据权利要求6所述的医学注入装置，包括被配置用于与所述RF接收器进行RF通信的远程控制器。

8.根据权利要求7所述的医学注入装置，其中所述远程控制器包括显示屏和至少一个数据输入键。

9.根据权利要求1所述的医学注入装置，包括用于感测所述控制齿轮、所述推动器和所述柱塞中的至少一者的位置的一个或多个传感器。

10.根据权利要求8所述的医学注入装置，其中用户使用所述远程控制器上的所述至少一个数据输入键来输入期望剂量。

11.根据权利要求10所述的医学注入装置，其中所述控制器响应于正在所述远程控制器上输入的所述期望剂量而脱离所述棘轮爪。

12.根据权利要求11所述的医学注入装置，其中所述转盘能够以等于所述期望剂量的多个离散增量转动。

13.根据权利要求12所述的医学注入装置，其中在所述转盘以等于所述期望剂量的所述多个离散增量转动之后，所述远程控制器接合所述棘轮爪。

14.根据权利要求13所述的医学注入装置，其中所述至少一个传感器被配置成当所述柱塞由所述推动器偏压到所述药物料筒内的预定义位置时，将RF信号发送至所述远程控制器。

15.根据权利要求1所述的医学注入装置，其中所述防旋转引导件在所述螺纹轴正在旋转时抑制所述推杆的旋转。