CN105597197A - 注射笔的附加电子监测记录装置 - Google Patents

Abstract

一种注射笔的附加电子监测记录装置，依附并安装在注射笔的笔身上使用，它的PCB板上还设置有麦克风，并通过麦克风采集的注射笔开始注射和注射完成的声音来判断注射过程，并自动记录注射时间，并通过蓝牙功能与手机或其他接收器进行数据传导。它采用了接触式或非接触感应开关来保证注射笔的头部与皮肤准确接触，减少误判。它作为注射笔的智能化模块，体积小巧，可以重复使用，为患者带来方便。

Description

注射笔的附加电子监测记录装置

技术领域

本发明涉及一种医用器材，特别是一种注射笔的附加电子监测记录装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，注射笔成为医用特别是家庭药物注射的常用医疗器材，它的使用人群较为固定，特别适用于慢性病患者。注射笔包括笔身、一次性或者可更换的药筒、与药物输送装置相连接的驱动机构。驱动机构包括允许沿笔身往复运动的活塞杆、以及起复位效果的弹簧以及定位结构，驱动机构建立流体压力，将液体药物通过分配端部与刺穿元件（如注射针头）流体连接。笔身通常设置有保护端，保护端常为活动式，主动伸出并包容注射针头。在非注射状态下，通常刺穿元件收缩在笔身的保护端内，避免针头伤人，也避免针头被环境所污染。在注射状态下，保护端的顶部接触皮肤，并逐渐随针头刺入皮肤而回缩，允许针头端部刺入皮肤内。

为监测液体药物的注射情况，注射笔的笔身上设置有观察窗，允许观察药筒或药物输送装置的运动状态。为防止活塞杆被意外推动导致针头外露，驱动机构上还附加有锁定装置，以及感知活塞杆启动和药物注射完成的锁扣结构。大多数的注射笔启动时会发出轻微的嗒的一声，药物推送完毕后，也会发出一次嗒的声音。

相比于针筒式一次性注射器，注射笔可以反复使用，携带方便，体积小巧安全性好，是慢性病人常用的医用或家用注射器材。但注射笔通常采用机械结构，不能纪录用户的注射时刻，注射时间，注射的药量等信息，依赖患者自己纪录，较为费事。而且，若用户使用错误，注射量计量不足的时候，注射笔也不会提醒用户注意。

为解决此类问题，人们设计了一些注射笔的附加监控和记录设备，比如德国的赛诺菲·安万特有限公司的专利CN210380019061.6，“一种笔式药物注射装置以及用于监测和记录剂量设定和施用的电子附加监测模块”。它包括与注射笔相连接的紧固元件和相对于紧固元件可旋转和轴向位移的滑动元件。滑动元件适于可操作地与药物输送装置的剂量设定部件相结合。它设置有第一感应设备和第二感应设备，第一感应设备用于探测剂量设定部件相对于紧固元件的旋转，第二感应设备用于探测滑动元件相对于紧固元件的位移大小，以此来计算和检测药物输送装置的分配剂量的大小。

此附加监测模块检测笔式药物注射装置（下文简称注射笔）的剂量，需要检测滑动元件，特别是注射笔活塞杆的运动状态。对于很多活塞杆并不外露或外露行程极短的注射笔（如气压式注射笔），依赖活塞杆的运动来检测药物注射的方法是不合理的。

而且这类注射笔的检测方式，并不是真正检测针头部分的运动情况，若是仅仅推动注射笔活塞杆，而针头未刺入患者皮肤或者未安装药筒时，一样会被记录药物注射，造成记录的极不准确。意外地触发附加监测模块工作，被错误的记录成输液行为，会极大的影响客户的使用体验，甚至会使用户忘记了及时注射药液，造成危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种注射笔的附加电子监测记录装置，它不依赖对活塞杆的运动状态进行检测，适应性好，使用方便，记录准确。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采用以下技术方案:一种注射笔的附加电子监测记录装置，依附并安装在注射笔的笔身上使用，所述注射笔由笔身、一次性或者可更换的药筒、与药物输送装置的相连接的驱动机构、与驱动机构液体连接的注射针头以及设置在注射针头外部的保护端组成，它的驱动机构启动和注射结束时，弹性复位元件会发出声音，而注射笔的附加电子监测记录装置包括外壳、PCB板，PCB板上设置有集成芯片、外围驱动电路和供电电源，集成芯片具有编程、比较功能、时钟功能及存储功能，其特征在于：所述PCB板上还设置有麦克风，麦克风与集成芯片通过电路连接，麦克风采集声音信号，并通过PCB上的电路与集成芯片连接，集成芯片判断该声音是否匹配注射笔的驱动机构启动的声音，当二者一致时，触发集成芯片的存储模块工作。

所述注射笔的附加电子监测记录装置前端还设置有感应开关，感应开关与集成芯片电路连接，该感应开关的探测头适于与皮肤直接接触或感应触发，并且PCB电路适于将触发信号传递至集成芯片。

所述感应开关为接触开关或压力开关或光感距离开关或红外线距离开关。

所述感应开关前部设有探测头，探测头为USB公插。

所述PCB板上的供电电源为蓄电池。

所述集成芯片包含有无线传输模块，该无线传输模块通过蓝牙、红外或WIFI网络与手机、电脑或专用信号接收器相匹配。

所述PCB板上设置有开关，外壳上设置有开关按钮，开关按钮与开关相配合。

所述PCB板上设置有LED双色灯，外壳上设置有LED显示窗。

所述外壳由上壳和下壳配合而成，上壳和下壳通过扣合连接或胶水连接或螺钉连接成一整体，并将PCB板及供电电源包容在外壳的内部。

所述下壳与注射笔的笔身相配合，上壳向注射笔方向延伸出一对或多对抱扣。

所述下壳与注射笔的笔身接触部分设置有一组或多组凹凸点定位结构或凹凸槽定位结构。

与现有技术中检测注射笔检测活塞杆的运动状态不同，本发明不需要检测活塞杆的运动状态和位置，直接检测注射笔的驱动机构启动和注射完成后的声音来检测注射笔的工作状态，相比于现有技术，本发明的优点在于：它采用了声音检测，自动匹配的方式来检测注射笔的工作状态，无需对注射笔进行额外改造即可快速使用，简单方便，而且可随时更换和不同的注射笔配合使用，特别适合于活塞杆隐藏设置的注射笔。

为保证记录的准确和可靠性，本发明在针头方向上并行设置了感应开关，通过感应开关的探测头与皮肤接触或感应接触，来触发注射笔启动信号，只有该信号存在时，注射笔的启动声音信号才能触发集成芯片记录注射时间，这样可以有效准确地记录，同时也完全符合人们对注射笔的使用习惯，较为方便，记录准确。

考虑到注射笔的药筒通常是一次性完成注射，本发明不再额外地检测药筒内的药液剩余情况，通过注射笔本身驱动机构发出的注射完成的声音，来确定注射完成，并且当感应开关的探测头离开皮肤后记录注射完毕时间。

它携带了无线传输模块，通过蓝牙、红外、WIFI等常规方式与接收器连接，接受器可以为专用的手持式接受设备、分析仪，也可以通过电脑，甚至手机APP来接受、显示、分析药液注射的信息。

它的外壳上设置了开关、双色LED灯和显示窗，可以直接切换并显示其基本的工作状态，使用方便。

它通过抱扣的方式直接卡在注射笔的外壳，并进一步通过凹凸点或凹凸槽的方式实现定位，用户可以很方便地安装或取下它。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的后视图（与注射笔笔身相接处的一面）。

图3为本发明的零件爆炸图。

图4为本发明的使用状态图。

图5为本发明和注射笔配合的结构剖视图。

其中，1为上壳，2为开关按钮，3为LED显示窗，4为感应开关的探测头（实施例中该探测头采用USB公插），5为下壳，6为麦克风，7为感应开关，8为开关，9为LED双色灯，10为PCB板，11为供电电路，12为抱扣，13为凹凸定位点，20为注射笔的笔身，21为注射针头外部的保护端，22为注射针头，23为活塞杆，24为药筒。

具体实施方式

如图1所示，注射笔的附加电子监测记录装置，它作为注射笔的附属配件，能自动监测和记录注射笔使用情况。结合图2所示，它的外壳由上壳和下壳组成，上壳和下壳通过扣合连接或胶水连接或螺钉连接成一整体，并将PCB板及供电电源包容在外壳的内部。

上壳向注射笔方向延伸出一对或多对抱扣，抱扣为C字形，其弯曲角度大于180度，通过弹力形变张开并卡住注射笔的笔身，使附加电子监测记录装置固定在注射笔的笔身上。下壳为C字形，配合注射笔的笔身，为了防止其在注射笔的笔身上沿轴向滑动，在下壳和下壳与注射笔的笔身接触部分设置有一组或多组凹凸点定位结构或凹凸槽定位结构。通过嵌合的方式，实现轴向固定。

PCB板承载着集成芯片、供电电源和一些必要的外围驱动电路。其中供电电路为蓄电池，特别是蓄电量大、体积轻的锂电池。所采用的集成芯片为Nordic公司的nRF51822，它是一款为超低功耗无线应用(ULPwirelesssapplications)打造的多协议单芯片解决方案。它整合了一个无线传送器，一个ARMCortexM0核以及256KB的flash+16KB的RAM。nRF51822支持Bluetooth(R)lowenergy和2.4GHZ协议栈，能进行编程和记录数据。它自带时钟和蓝牙模块，通过编程后，它负责接受麦克风传来的声音信号，并记录成标准声音，或出厂时直接预设不同种类的注射笔发出的声音。当再次接受到相似的声音，判断该声音的音频、音量和音品，来判断是否为同样的声音后，触发集成芯片的时间记录功能。

所述麦克风包括咪头、收声器、拾音器，咪头即为微型麦克风的缩写，负责将声音信号采样，并转变为电信号。

PCB板上设置有开关，外壳上设置有开关按钮，开关按钮与开关相配合，进行开关机和功能切换。

PCB板上设置有LED双色灯，外壳上设置有LED显示窗。用于简单的显示工作状态。

为了增加检测和记录的准确度，在PCB板的前端设置了一个感应开关。如图2所示，感应开关为接触开关，接触开关的探测头向针头方向伸出，并与注射针头外部的保护端的长度相同。

当针头接触皮肤时，注射笔的保护端缩回注射笔的笔身时，接触开关的探测头接触和感应到皮肤，向集成芯片发出信号。

进一步的，本发明中将USB公插直接作为探测头使用，一物二用，减少了设备的体积。USB公插可以作为充电头和数据传输端使用。

在实施例中，本发明所用的感应开关是接触开关，但不限于接触开关，本领域常用的压力开关和光感距离开关、红外线距离开关等常用的距离探测开关均可以等同于本发明所述的接触开关，来检测注射笔的前端与皮肤的接触距离，转化成电信号传递给集成芯片。

第一次使用前，需要记录注射笔的驱动机构的启动声音和终止声音，记录在集成芯片中，作为标准启动声音。该标准启动声音也可以出厂时预设。同理，若注射笔在药液注射完成时，也有哒的一声，集成芯片也需要将其记录为注射笔驱动机构的完成声音。有的注射笔无注射完成声音，则通过功能选择进行排除。

使用时，按下开关按钮，集成芯片处于待机工作状态，若麦克风检测到注射笔的驱动机构启动的“嗒”的声音，集成芯片判断该声音的波形和记录里的标准启动声音相同，则进一步检测感应开关是否传回接触到皮肤的感应信号，若该信号存在，则启动记录时刻的功能，将内部时钟的日期、时刻信息记录。

当麦克风接受到注射笔驱动机构的完成声音，则进一步判断感应开关的探测头是否离开皮肤，一旦离开皮肤，则记录注射完成时刻。

集成芯片的内时钟通过蓝牙模块与外设保持同步，集成芯片内存的信息，也允许通过蓝牙模块发射信息至专用接收器进行显示和数据分析。该功能也可以通过手机的蓝牙功能进行接收，通过专用APP进行显示和记录，便于用户使用。或直接通过USB公插接在电脑上使用。

为方便用户，在手机的APP端或专用接收器上还可以设置提醒每天的注射时间和用药的信息等功能。

它会自动比较注射的时长，若记录注射的过程中，注射的时长过短，注射笔结束声音提前出现或接触开关提前离开皮肤，它会自动判断为药物没有达到注射的剂量要求的严重错误操作，本设备会对该故障引起LED双色灯交替闪烁，进行提示；同时数据自动传输到终端，并在终端上进行语音的纠错指导。

若记录注射的过程中注射笔出现故障。当注射笔在注射过程中出现故障的时候，如发生注射笔的滑动机构卡住，注射笔结束声音没有发出等情况，本设备会对该故障引起LED双色灯闪烁，进行视觉上的提示；同时数据自动传输到终端，并在终端上进行语音的指导。

Claims (10)

1.一种注射笔的附加电子监视记录装置，依附并安装在注射笔的笔身上使用，所述注射笔由笔身、一次性或者可更换的药筒、与药物输送装置相连接的驱动机构、与驱动机构液体连接的注射针头以及设置在注射针头外部的保护端组成，它的驱动机构启动和注射结束时，弹性复位元件会发出声音；而注射笔的附加电子监视记录装置包括外壳和PCB板，PCB板上设置有集成芯片、外围驱动电路和供电电源，集成芯片具有编程功能、计算比较功能、时钟功能及存储功能，其特征在于：所述PCB板上设置有麦克风，麦克风与集成芯片通过电路连接，麦克风采集声音信号，并通过PCB上的电路与集成芯片连接，集成芯片判断该声音是否匹配注射笔的驱动机构启动的声音，当二者一致时，触发集成芯片的存储模块工作。

2.根据权利要求1所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述注射笔的附加电子监视记录装置前端还设置有感应开关，感应开关与集成芯片电路连接，该感应开关的探测头适于与皮肤直接接触或感应触发，并且PCB电路适于将触发信号传递至集成芯片。

3.根据权利要求2所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述感应开关为接触开关或压力开关或光感距离开关或红外线距离开关。

4.根据权利要求3所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述感应开关前部设有探测头，探测头为USB公插。

5.根据权利要求1所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述PCB板上的供电电源为蓄电池。

6.根据权利要求1所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述集成芯片包含有无线传输模块，该无线传输模块通过蓝牙、红外或WIFI网络与手机、电脑或专用信号接收器相匹配。

7.根据权利要求1所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述PCB板上设置有开关，外壳上设置有开关按钮，开关按钮与开关相配合；所述PCB板上设置有LED双色灯，外壳上设置有LED显示窗。

8.根据权利要求1所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述外壳由上壳和下壳配合而成，上壳和下壳通过扣合连接或胶水连接或螺钉连接成一整体，并将PCB板及供电电源包容在外壳的内部。

9.根据权利要求8所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述下壳与注射笔的笔身相配合，上壳向注射笔方向延伸出一对或多对抱扣。

10.根据权利要求8所述的注射笔的附加电子监视记录装置，其特征在于：所述下壳与注射笔的笔身接触部分设置有一组或多组凹凸点定位结构或凹凸槽定位结构。