CN105764549A

CN105764549A - 具有再同步特征的旋转传感器模块

Info

Publication number: CN105764549A
Application number: CN201480063638.8A
Authority: CN
Inventors: J.O.马德森
Original assignee: Novo Nordisk AS
Current assignee: Novo Nordisk AS
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-07-13
Also published as: JP2016538060A; EP3071260A1; US20160287808A1; US9649448B2; WO2015075135A1

Abstract

一种给药装置包括：排出设备，其允许用户来设定对应于从初始状态起的增量数量的剂量；指示构件，其适于在第一方向上对应于设定剂量进行旋转和在相反的第二方向上对应于排出剂量进行旋转，所述指示构件具有对应于初始状态和完全排出剂量状态两者的初始旋转位置。传感器设备具有与指示构件的旋转位置同步的增量计数器并且具有对应于指示构件的初始旋转位置的参考点。在检测到错误状态之后，传感器设备适于通过检测对于设定剂量和对于后续排出剂量的旋转增量数量来进行再同步。如果数量相同，则将参考点重设成对应于指示构件的当前旋转位置。

Description

具有再同步特征的旋转传感器模块

技术领域

本发明涉及适于捕获关于旋转运动的信息的装置、组件和系统。在特定方面中，本发明解决关于给药装置中的且用于其的电子剂量数据捕获的问题。

背景技术

在本发明的公开中，大多参考通过使用给药装置进行胰岛素给药来治疗糖尿病，然而，这仅是本发明的示例性使用。

用于注射的给药装置已极大地改善了必须自己服送药物和生物制剂的患者的寿命。药物注射装置可采用许多种形式，包括简单的一次性装置（仅仅是具有注射机构的安瓿），或其可为适于与预填充筒一起使用的可持续装置。不管其形式和类型如何，它们均已证明极大地有助于帮助患者来自己给予可注射药物和生物制剂。它们还极大地帮助护理人员将可注射药物给予那些无法执行自己注射的患者。

在正确的时间且以正确的大小执行必需的胰岛素注射对于管理糖尿病而言是至关重要的，即，遵从指定的胰岛素疗程是重要的。为了使医疗人员能确定所开具的剂量模式的有效性，鼓励糖尿病患者将每次注射的大小和时间记录下来。然而，此类记录通常保存在手写的笔记本中，从所记录的信息无法容易地上传到计算机以进行数据处理。此外，由于仅记录了由患者所注意到的情况，所以如果所记录的信息将对治疗患者的疾病有任何价值，则笔记本系统要求患者记得记录每次注射。记录中缺失或错误的记载引起误导注射历史，并因此关于未来药物治疗会误导医疗人员做出决策。因此，自动记录从给药系统发出的信息可以是期望的。

因此，已提供了具有剂量监控/采集特征的许多注射装置，见（例如）US2009/0318865、WO2010/052275和US7,008,399中。然而，现今的大多数装置不具有这些。

当给定的装置具有位置传感器时，其可偶尔需要再同步或重设。例如，WO2013/098421公开了一种具有两个旋转传感器和一个轴向传感器的笔装置，所述传感器用于旋转再同步。

考虑到上述内容，本发明的目标是提供给药装置以及部件和组件，因此其以用户友好、成本有效和可靠的方式允许检测且存储给药装置的使用相关的剂量数据。进一步目标是提供同样能够用于具有相同类型输入的其它应用中的此类部件和组件。

发明内容

在本发明的公开中，将描述多个实施例和多个方面，其将解决上述目标中的一个或更多个，或其将陈述从以下公开内容以及从示例性实施例的描述清楚可见的目标。

因此，在本发明的第一方面中，提供一种给药装置，其包括排出设备，所述排出设备允许用户来设定待排出药物的剂量，其对应于从初始状态起的增量数量。指示构件适于在第一方向上对应于所述设定剂量进行旋转和在相反的第二方向上对应于设定的排出剂量进行旋转，所述指示构件具有对应于初始状态和完全排出剂量状态两者的初始旋转位置。所述给药装置进一步包括传感器设备，所述传感器设备具有与指示构件的旋转位置同步的增量计数器并且具有对应于指示构件的初始旋转位置的参考点。在检测到错误状态之后，传感器设备适于通过检测对于设定剂量和对于后续排出剂量的旋转增量数量来进行再同步。如果这些数量相同，则将参考点重设成对应于指示构件的当前旋转位置。

在本公开的上下文中，术语“指示器构件”用来表示检测到旋转的实际构件，所检测到的旋转指示药物的设定剂量和/或排出剂量。

在本发明的特定方面中，提供一种给药装置，其包括：壳体；药物填充筒或用于接纳药物填充筒的设备，所述筒包括可轴向移位的活塞和远侧出口部段；以及药物排出设备。药物排出设备包括：剂量设定设备，其允许用户设定待排出药物的剂量，所述剂量对应于从初始状态起的增量数量；可轴向移位的活塞杆，其适于使筒的活塞在远侧方向上运动以由此从筒排出药物；指示构件，其适于在第一方向上相对于壳体且对应于设定剂量进行旋转，并且在相反的第二方向上相对于壳体且对应于排出剂量进行旋转，所述指示构件具有对应于初始状态和完全排出剂量状态两者的初始旋转位置；以及致动设备，其用于排出设定剂量，药物排出设备在排出一定剂量期间处于排出状态。所述给药装置进一步包括旋转传感器设备，所述旋转传感器设备具有同步状态，在所述同步状态中增量计数器与指示构件的旋转位置同步，并且其具有对应于指示构件的初始旋转位置的参考点，所述传感器设备适于检测：由指示构件在第一方向上对应于设定剂量所执行的旋转增量数量；由指示构件在第二方向上对应于排出剂量所执行的旋转增量数量；排出设备的排出状态；以及不同步错误状态。当检测到不同步错误状态时，传感器设备适于通过以下步骤来自动地进行再同步：(i)检测对于设定剂量的旋转增量数量；(ii)在排出状态中，检测对于后续的排出剂量的旋转增量数量；以及(iii)如果这两个增量数量相同，则将参考点重设成对应于指示构件的当前旋转位置。

因此，给药装置具有剂量检测系统，所述剂量检测系统适于基于在系统上所执行的外部标准操作中所固有的信息来与机械系统再同步。以此方式，装置能够在用户不参与的情况下进行再同步。

传感器设备可呈传感器组件的形式，其包括：第一部段，其包括第一旋转传感器部分，所述第一旋转传感器部分包括具有以一模式布置的多个单独的导电的旋转位置传感器区段的表面；以及第二部段，其包括布置成可相对于第一部段旋转的第二旋转传感器部分，所述第二旋转传感器部分包括多个旋转位置接触结构，所述旋转位置接触结构适于接触第一传感器旋转部分上的导电的旋转位置传感器区段。在此类布置中，旋转位置接触结构配置成在传感器组件的第一旋转传感器部分和第二旋转传感器部分相对于彼此旋转时接合且连接不同的旋转位置传感器区段，所产生的连接指示传感器组件第一部段和传感器组件第二部段之间的旋转位置。传感器电子电路适于基于所产生的连接的给定模式来确定第一部段与第二部段之间的旋转位置。

第一旋转传感器部分的表面可进一步包括导电的轴向位置传感器区段，并且第二旋转传感器部分可进一步包括轴向位置接触结构，所述轴向位置接触结构适于接触第一旋转传感器部分上的导电的轴向位置传感器区段。轴向位置接触结构包括轴向位置接触，所述轴向位置接触具有连接位置和断开连接位置，在所述连接位置中轴向位置接触与轴向位置传感器区段接触，并且在所述断开连接位置中轴向位置接触不与轴向位置传感器区段接触。在此类布置中，连接位置对应于排出状态。所述给药装置进一步包括致动器设备，所述致动器设备用于使所述轴向位置接触在连接位置与断开连接位置之间轴向地运动。

第二旋转传感器部分可呈金属盘构件的形式，其包括形成接触结构的多个整体成型的柔性臂，所述柔性臂中的至少一个可轴向地运动以形成包括轴向位置接触的柔性开关臂。

在示例性实施例中，提供结合壳体的传感器组件，其中，第一部段布置成能够相对于壳体旋转，并且第二部段布置成相对于壳体无旋转，并且第一部段和第二部段中的至少一个布置成可相对于壳体轴向地运动。致动器设备布置于壳体与第二部段之间。致动器设备可呈形成于壳体与柔性开关臂之间的机械连接的形式，由此壳体与柔性开关臂之间的相对轴向运动使开关接触在连接位置与断开连接位置之间运动。

在进一步的示例性实施例中，提供一种给药装置，其包括如上所述的传感器组件与以下各项的结合：壳体；药物填充筒或用于接纳药物填充筒的设备，所述筒包括可轴向移位的活塞和远侧出口部段；以及药物排出设备。所述药物排出设备包括：剂量设定设备，其允许用户设定待排出药物的剂量；可轴向移位的活塞杆，其适于在远侧方向上移动筒的活塞以由此从筒排出药物；指示构件，其适于对应于设定剂量和/或排出剂量来旋转；以及可轴向运动的致动构件，其适于致动药物排出设备以由此排出设定剂量的药物。第一旋转传感器部分和第二旋转传感器部分布置成在一定剂量的药物的设定和排出期间相对于彼此旋转，并且轴向开关接触布置成当致动构件轴向地运动时在两个位置之间进行致动。

第一旋转传感器部分可为安装到指示构件且随指示构件旋转的传感器组件第一部段的一部分，所述第一部段包括电子电路，所述电子电路适于基于对第一旋转传感器部分与第二旋转传感器部分之间的对应于设定剂量和排出剂量的旋转运动的检测来估计排出药物的量。指示构件可适于在初始位置与致动位置之间轴向地运动，传感器组件的第一部段安装成随指示构件轴向地运动。第二部段可安装成随指示构件轴向地运动。

电子电路可具有记录设备，其适于产生从筒通过药物排出设备所排出的药物剂量的记录，其中，所述剂量是基于在一定剂量的药物的设定和/或排出期间第一旋转传感器部分与第二旋转传感器部分之间的相对旋转所计算的。第一部段可具有显示器，可在第一部段旋转期间关掉所述显示器。电子电路可包括发射器设备，其适于将所存储的数据发射到外部接收器。

如本文所使用的，术语“药物”意在涵盖能够以受控制方式穿过给药机构（例如，套管或空心针）且含有一种或更多种药物制剂的任何可流动药物配方，例如液体、溶液、凝胶或微细悬浮液。药物可以是单种药物化合物或来自单个容器的经预混合或共同配制的多种药物化合物的药物制剂。代表性药物包括药品，例如肽（例如，胰岛素、含有胰岛素的药物、含有GLP-1的药物以及其衍生物）、蛋白质和激素、生物衍生剂或活性剂、激素类制剂和基于基因的制剂、营养配方和呈固体形式（分散型）或液体形式两者的其它物质。在示例性实施例的描述中，将参考含有胰岛素和GLP-1的药物的使用，这包括其类似物以及与一种或更多种其它药物的组合。

附图说明

在下文中，将参照附图来进一步描述本发明，其中：

图1和图2分别显示在安装有药筒和不安装有药筒的情况下的前载型给药装置，

图3以分解图显示包括记录模块的给药装置子组件，

图4显示图3的记录模块的分解图，

图5和图6分别显示图3的模块的第一旋转传感器部分和第二旋转传感器部分，

图7显示处于已装配状态的图4的记录模块，

图8以截面图显示处于已装配状态的图3的子组件，

图9A-图9C显示处于不同操作状态的记录模块的轴向开关的操作，

图10显示能够如何布置旋转传感器的轨道和接触的示意性表示，

图11A显示能够如何布置旋转传感器的轨道和接触的另外的示意性表示，

图11B显示旋转传感器的轨道和接触的可替代布置的示意性表示，

图12显示具有记录模块且与智能手机通信的给药笔，以及

图13以分解图显示显示器组件。

在附图中，相似结构主要由相似的附图标记来指示。

具体实施方式

当下文中使用例如“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“垂直”或类似相对表达的术语时，这些术语仅指附图且不一定指实际使用情形。所示出的图是示意性表示，由于这个原因，不同结构的构型以及其相对尺寸仅旨在用于说明性目的。当将术语构件或元件用于给定部件时，其通常表示在所描述的实施例中，所述部件是整体部件，然而，可替代地，同个构件或元件可包括许多子部件，正如所描述的部件中的两个或更多个能够设成整体部件，例如，制造成单个注塑模制部分。当限定构件彼此轴向自由地安装时，其通常表示它们能够相对于彼此运动，典型地在所限定的止动位置之间，而当限定构件彼此自由旋转地安装时，其通常表示它们能够相对于彼此自由地或者在所限定的止动位置之间旋转。术语“组件”和“子组件”并非暗示所描述的部件必定在给定装配过程中能够装配成提供整体或功能组件或子组件，而是仅用来描述被组合在一起成为功能上更密切相关的部件。

参照图1，将描述笔状给药装置100。所述装置表示“通用”给药装置，其提供本发明的实施例所想要与其结合使用的装置的示例，此类装置包括适于对应于药物的设定剂量和/或排出剂量来进行旋转的指示器构件。

更确切地，笔装置包括盖部分（未示出）和主要部分，所述主要部分具有：近侧本体或驱动组件部段120，其具有其中布置或集成有药物排出机构的壳体121；以及远侧筒固定器部段，其中能够布置有具有远侧针可穿透隔膜的药物填充透明筒180并且通过附接到近侧部段的筒固定器110保持就位，所述筒固定器具有允许检查筒的一部分的开口。例如，筒可含有胰岛素、GLP-1或生长激素配方。该装置设计成通过用户经由筒固定器中的远侧接纳开口来装载新筒，所述筒设有由活塞杆128所驱动的活塞，该活塞杆形成排出机构的一部分。最近侧的可旋转剂量环构件125用于手动设定显示器窗126中所示出的药物的期望剂量，并且在致动释放按钮127时能够然后排出该药物剂量。根据给药装置中所体现的排出机构的类型，排出机构可包括弹簧，该弹簧在剂量设定期间被拉紧并且然后在致动释放按钮时被释放以驱动活塞杆。可替代地，排出机构可以是完全手动的，在此类情况下，剂量环构件和释放按钮在对应于设定剂量大小的剂量设定期间向近侧移动，并且然后通过用户向远侧移动以排出所设定的剂量。筒设有呈针头接口安装件182形式的远侧联接设备，在所示出的示例中，所述针头接口安装件182具有的外螺纹185适于接合针头组件的相对应接口的内螺纹。在可替代实施例中，螺纹可与其它连接设备组合或以其替代，例如，卡口式联接器。

筒固定器包括适于接纳筒的远侧开口。更确切地，筒固定器包括外部可旋转的管构件170，所述外部可旋转的管构件170由用户操作以控制夹紧设备的运动，由此打开和关闭配置来夹紧和固持筒的夹紧肩部145。图2显示已移除了筒且夹紧肩部处于其未锁定的“打开”位置（其中能够移除筒并且插入新的筒）中的情况下的装置。

如所显现的，图1显示前载类型的给药装置，其中筒插入穿过筒固定器中的远侧开口，所述筒固定器不可移除地附接到装置的主要部分，然而，可替代地，给药装置可包括此类筒固定器，即其适于从装置主要部段移除并且在其中通过近侧开口接纳以及移除筒。

参照图3，将描述用于给药装置的子组件200，所述子组件包括结合给药装置的多个部分（在功能上与记录单元的并入和操作直接相关）的记录模块。更确切地，子组件包括电子控制的记录模块300、内管构件210、大致圆筒状的内壳构件220、转盘环构件230和包括按钮环240、按钮窗241和按钮弹簧242的按钮组件。内壳构件配置来布置在外壳构件内，该外壳构件提供给药装置的外部。

图4中显示记录模块300的不同部件。更确切地，记录模块包括：具有筒状近侧主要部段311的壳体构件310，所述近侧主要部段311具有向远侧延伸的管部段312；安装箔片构件313；盘形的第一旋转传感器部分320，在其上将安装有第一连接器329；盘形的第二旋转传感器部分330；具有侧向突起部337的旋转传感器固定器339；柔性的PCB340，其折成多层堆叠并且在其上将安装有第二连接器349；电池345和电池夹346；若干安装环350、351、352；天线360；LCD370和LCD框371。电子电路部件（例如，微控制器、显示驱动器、存储器和无线通信设备）安装于PCB上。如下文将更详细描述的，第一旋转传感器部分320包括多个弧形的离散接触区域，并且第二旋转传感器部分330包括多个柔性接触臂，这些柔性接触臂中的外柔性接触臂提供具有侧向延伸的开关突起部334的柔性开关臂333。

图5显示包括环形盘的第一旋转传感器部分320，所述环形盘由电路板材料形成并且其上已镀有许多接触区域（或区段）从而形成三个同心环（内环、中间环和外环）。盘包括中心开口327，所述中心开口具有两个相对的切口328，从而允许盘无旋转地安装于（例如）管部段312上。在所示出的实施例中，内环是用作接地（即，参照）的单个接触区域321，中间环包括以一定周向距离布置在其间的四个离散弧形旋转位置传感器区段322，并且外环包括布置成其间仅具有较小周向间隙的三个离散弧形轴向位置传感器区段323，该区段单独地连接到安装于盘后（近侧）面上的多端连接器329的给定接触端子。如果给定区段未连接至端子，则能够将其视为被动区段（passivesegment）。

图6中所示出的第二旋转传感器部分330呈金属盘的形式，其包括向近侧伸出的许多柔性弧形接触臂，每个接触臂331、332、333的远端包括具有适于与给定接触区域产生电流连接的接触点的圆顶形接触335（在附图中面向下）。接触臂布置成对应于第一旋转传感器部分的三个同心环。更确切地，第二旋转传感器部分包括两个内接触臂331、三个中间接触臂332和两个外接触臂333。

以此方式，一对给定接触臂提供适于在两个传感器区段之间产生电接触的组合式接触结构。在所示出的实施例中，提供接地的两个内接触臂331以接触同心内环的单个接地接触区域321，提供三个旋转位置接触臂332以接触同心中间环的四个旋转位置传感器区段322，并且提供两个轴向位置外接触臂333以接触同心外环的三个轴向位置传感器区段323，所述轴向位置外接触臂承载侧向延伸的开关突起部334。实际上，对于中间接触臂和外接触臂而言，两个传感器部分之间的旋转位置将确定哪个传感器区段与给定接触臂接合。

在所示出的实施例中，两个相邻的外传感器区段之间的间隙被设定尺寸，使得圆顶形接触点将在其从一个区段移动到下一个区段时接触这两个区段，下文中更详细地解释这些。第二旋转传感器部分进一步包括夹紧部分336，其适于接合旋转传感器固定器339上的突起部337以防止其间发生旋转运动。

在所示出的实施例中，中间臂和中间传感器区段提供旋转位置传感器系统，而外臂和外传感器区段提供轴向位置传感器系统，如下文将更详细描述地。

图7显示处于已装配状态的记录模块300。具有其安装部件的柔性的PCB340和天线已经安装在夹层构型中，其带有提供所需间距和通过（例如）胶合或粘合剂提供附接的安装环350、351、352，电池345经由电池夹346附接至PCB。PCB夹层安装有“舌片”，所述“舌片”在装配期间以螺纹方式穿过壳体311按钮部段中的远侧开口并用粘合的安装箔片构件325（见图4）来固定就位。第一旋转传感器部分320无旋转地安装于管部段312上并经由连接器329、349连接到PCB。第二旋转传感器部分330无旋转地安装且轴向地固定于旋转传感器固定器339上，所述旋转传感器固定器339安装成自由旋转但是轴向地固定于管部段312上。通过此类布置，柔性的旋转传感器臂保持与接触表面滑动接触。LCD370安装于PCB夹层的顶部上，从而通过显示器框371一起固持就位于壳体筒中，所述显示器框371通过（例如）焊接永久性地附接到壳体。如所显现的，以此方式，提供了包括布置于远侧的可旋转传感器部分的电子记录模块。如图4中所示出的，壳体主要部段311包括具有若干向近侧突出的齿314的周向的远侧凸缘313和周向的近侧凹槽315。管部段312设有适于接合内管构件210中的相对应开口211的远侧卡扣连接器316。

图8显示处于已装配状态的子组件200的截面图。术语“子组件”并非意味着所示出的部分必定被装配成提供如所示出的子组件，而是能够使用在给定的给药装置的装配过程中。相比之下，图7的所示出的记录模块可以所示出的形式提供为“真实”子组件。参照图3和图4中所示出的部分，内管构件210被旋转地连接并且轴向地锁定到记录模块的远侧管部段312。此布置主要是为了模制和随后装配的目的。转盘环构件230安装于壳体构件220的近侧部段上，从而允许转盘环构件230在其上自由旋转但不轴向地运动。转盘环构件230包括具有多个面向远侧的齿的内周向联接器凸缘231，其适于接合记录模块的面向近侧的齿314以由此在接合期间旋转地锁定这两个部件。壳体构件220包括第一和第二开口或切口221、222，其适于分别接合旋转传感器固定器侧向突起部336和开关突起部334，这确保第二旋转传感器部分与壳体之间的无旋转接合，但仍允许轴向运动。

附接有窗241的按钮240安装于模块壳体上且与周向凹槽315处于夹紧接合，这允许按钮相对于模块壳体旋转。轴向压缩的按钮组件弹簧242布置于模块壳体与转盘环构件之间的周向间隙中，并固定就位在按钮环的面向远侧的环部段与联接器凸缘的面向近侧的部段之间。以此方式，弹簧提供轴向力向近侧偏压模块使其经由联接器凸缘无旋转地接合转盘环构件230，然而，当经由按钮将指向远侧的力施加到模块时，模块能够向远侧移动并且由此移出与转盘环构件的旋转联接，这允许记录模块主壳体来相对于转盘环构件旋转。

如上所指示的，所示出的旋转传感器包括轴向位置传感器系统，其用于检测记录模块相对于（此处）壳体构件220的轴向位置。更确切地，图9A显示记录模块300通过按钮弹簧242偏压至初始的近侧位置中，图9B显示记录模块处于中间位置中，在此中间位置中，记录模块已向远侧移动距离H₁，并且图9C显示记录模块处于已致动的远侧位置中，在此已致动的远侧位置中，记录模块已向远侧移动距离H₂。在所有三种状态下，开关突起部334定位于相对应的壳体开口221中并且经由旋转传感器固定器339旋转地锁定到壳体。如所显现的，在图9A中，开关突起部334接合开口的近侧边缘，并且具有接触点335的柔性开关臂333由此得以保持不接触第一旋转传感器部分320；在图9B中，开关突起部334仍接合开口的近侧边缘，然而，记录模块已向远侧移动且由此第一旋转传感器部分320已移动成接触开关臂333，这使轴向开关进入到可由记录模块电路检测到的“接通”状态；以及在图9C中，记录模块已向远侧进一步移动到它的已致动的远侧位置。开关突起部334已移出与开口的近侧边缘的接合，轴向位置传感器系统因此仍处于它的“接通”状态。在示例性实施例中，不同位置之间的轴向运动可以是（例如）1.5毫米，这确保在实际释放剂量机构之前由轴向位置传感器系统安全地达到排出模式。轴向位置传感器系统也能够用来在尚未设定剂量时控制记录模块的运行（见下文）。

返回到图5和图6的第一旋转传感器部分和第二旋转传感器部分，中间臂和中间传感器区段提供旋转位置传感器系统，而外臂和外传感器区段提供轴向位置传感器系统，如下文将更详细描述地。这在图10中图示出，其中中间传感器区段提供“格雷代码轨道”且传感器区段表示为“GC”，中间臂提供“格雷码接触”，外传感器区段提供“模式切换轨道”且区段表示为“MS”，并且外臂提供“模式切换接触”。图10中还图示了所描述的旋转传感器具有15度的分辨率（即，对于完整旋转而言具有24步，所述图中仅对步1-9进行编号），使得对于每15度的旋转产生预定改变，其中产生单独的旋转位置传感器区段的接通和断开。由于所示出的传感器区段中的每一个均连接到电子电路340，所以有可能确定两个旋转传感器部分之间的相对旋转位置（见下文）。

关于上述轴向位置传感器系统，如果仅使用一个开关臂，则当将由电设备检测信息时会存在单个故障点。相应地，如图6中所示，提供了两个轴向位置开关臂，然而，万一其中一个接触出现故障，则仅仅通过添加另外的接触来提供冗余会引入新的单个故障点。因此，已将所描述的实施例的轴向位置传感器系统设计为允许检测两个轴向位置开关中的一个的故障情况，这允许系统在系统将实际上发生故障之前采取适当的措施，例如，指示错误状态。

更确切地，如图5中所示，导电外环已划分成3个传感器区段323（在图10中标示为MS1、MS2和MS3）。当柔性外开关臂333移动成接触导电环时，所述臂和区段如此布置，使得将与三个区段中的至少两个建立导电接触。在完整旋转期间，当臂被按下时，所述臂将在三个传感器区段上方运动，并且因此给出以下代码模式（对于完整旋转而言为24步），其中值“0”意指臂与区段接触。

MS1	MS2	MS3
			0	0	1
0	1	0
			1	0	07 -->
1	0	0
			1	0	0
1	0	0
			1	0	0
1	0	0
			1	0	0
0	0	1
			0	1	0
0	1	0
			0	1	0
0	1	0
			0	1	0
0	1	0
			0	1	0
1	0	0
			0	0	1
0	0	1
			0	0	1
0	0	1
			0	0	1
0	0	1

如果臂未被按下，则三个区段的值为1,1,1。

如果其中一个轴向位置传感器区段或接触臂发生故障，则代码模式将与以上模式不同。例如，如果在臂被按下时MS1发生故障（值为“1”），则第一代码将为1,0,1。这个故障是可检测到的，因为仅其中一个传感器区段具有值“0”（在健康的系统中预期到至少存在两个“0”），这允许检测单个接触故障。理论上，如果一个运行的接触臂桥接两个相邻传感器区段之间的间隙且另一接触臂发生故障，则这将表示具有两个“0”值的非错误状态。然而，如果在旋转期间执行错误检测，则能够检测到这个特殊状态并且忽视此状态。如果在臂未被按下时MS1发生故障（值为“0”），则这个故障是可检测到的，因为当臂未被按下时对于三个区段其值应为1,1,1。

虽然在所描述的实施例中未实施，但外接触也能够用来向系统提供额外的旋转位置信息。

返回到图5和图6的第一旋转传感器部分和第二旋转传感器部分，中间臂和中间传感器区段提供旋转位置传感器系统，而内臂和单个周向内区段提供接地接触。这在图11A中图示出，其中中间区段提供“代码轨道”且区段表示为“GC”，并且中间臂提供如图10中的“代码接触”。内区段提供表示为“GND”的“接地参考轨道”，并且内臂提供“接地接触”。

在图11B中示意性地示出的可替代实施例中，代码轨道和接地参考轨道GND已通过将代码区段622“叠加”到接地轨道621上来组合为单个“代码和接地轨道”，正如已移除专用的接地接触一样，前代码接触现充当组合式代码和接地接触632。更确切地，代码区段已布置为接地轨道中的隔离“岛”（island），这提供了单个组合式代码和接地轨道，其中由代码区段或者接地区段来表示给定的周向部段，由此给定的组合式代码和接地接触将接触代码区段或者其中一个接地区段。如图11B中所示，接地区段连接成以电的方式形成单个组合式接地区段。在所示的实施例中，单独的接地区段由包围代码区段的径向侧的窄镀层条所连接，这给予代码区段“岛”外观，然而，接地区段能够（例如）仅在代码区段的一侧上或经由形成于盘的相对侧上的连接进行连接。

在所示的实施例中，代码区段、接地区段以及单独的组合式代码和接地接触臂如此布置，使得对于给定的旋转位置，所述臂中的至少一个将接触接地区段，其余臂接触代码区段以提供位置信息。如所显现的，通过此布置，对于每个轨道能够维持与在具有两个独立的轨道和专用臂的情况下相同的功能性。

在以上类型的系统中，其中由电子系统来检测机械部件的运动，所述电子系统检测多个机械部分的运动的特定特征，重要的是：电子传感器系统与机械系统恰当地同步。一种用于保证两个系统是同步的传统方式是提供绝对参考点，从而基于所述绝对参考点进行确定。例如，WO2012/140097公开了一种具有剂量感测系统的给药装置，其中设有剂量终末接触，这样假定两个系统在任何给药事件结束时是同步的。

如果此类由系统提供的同步并未有规律地发生且电子传感器系统出于某种原因不与机械系统同步，意指多个机械部分的运动量多于或少于电子传感器系统所检测到的，则需要电子传感器系统：(i)知道其不同步；以及(ii)知道其何时再次与机械系统同步，以便提供关于所检测到的运动量的可靠信息。对不同步状态的检测能够以电子方式通过（例如）分析所感测的代码位置流并识别指示错误状态的“非法”代码或序列来实施。

在下文中，将给出针对具有以下规范的系统的错误检测的示例：

·机械系统在若干预定步中在机械最小位置与机械最大位置之间进行双向操作，例如，对于胰岛素给药装置在0到100剂量单位之间；

·电子传感器系统适于检测每个增量的机械步幅（mechanicalstep），并且具有0到7的相对重复性定位，即，机械位置0、8、16等等给出0的电子传感器位置，机械位置1、9、17等等给出1的电子传感器位置等；

·一个或更多个计数器根据电子传感器位置和其它输入的位置中的变化从（例如）0递增到100以及（例如）从100递减到0。电子传感器位置中的1的增量引起计数器的1的增量。

对于此类系统而言，执行规则1至5，并在每次出现传感器变化时检查这些规则。每当满足至少一个规则时，则重设计数器（例如，设定为0），并且确定系统不同步：

1.传感器代码无效（传感器信息不含有位置指示）；

2.传感器代码序列无效（例如，在发生一次传感器值变化时直接从电子传感器位置2跳到5）；

3.计数器<最小机械位置；

4.计数器>最大机械位置；

5.传感器代码与计数器不相关（例如，传感器代码与电子传感器系统中的位置3相关，但计数器值为5）。

如果执行一定剂量的药物的传送，在此期间检测到同步错误，则系统将不记录对于此事件的剂量日志条目，并且可在传送之后向用户指示发生了检测错误。

为了帮助系统再同步，能够要求系统的用户通过对系统执行特定动作来帮助电子系统回到同步状态。作为可替代方案，上述给药装置可设有剂量检测系统，其适于基于在对系统实施的外部标准操作中所固有的信息（即，用户不参与）来与机械系统再同步。

更确切地，这个特征是基于以下事实：用户将对系统执行标准动作，电子传感器系统设计来检测这些标准动作。在此情况下，在执行标准动作开始和结束时对机械部分的运动量的检测定位于绝对参考点处。在用户第一次对系统执行标准动作时、在系统已失去同步之后以及电子传感器已正确地检测到所产生的机械运动时，电子系统在标准动作结束时由其自身确定为与机械系统同步。

例如，传感器设备可适于通过以下步骤来自动地再同步：(i)检测对于设定剂量的旋转增量数量；(ii)在排出状态下，检测对于后续排出剂量的旋转增量数量；以及(iii)如果两个增量数量相同，则将参考点重设为对应于指示器构件的当前旋转位置。

虽然所描述的再同步过程是基于所检测到的值表示一些特定动作的假设，但是认为所描述的概念以用户友好的方式提供具有高度可靠性的再同步。

如图3中所示，除模块300之外，子组件200的多个部分表示药物排出机构的“通用”部分，这些“通用”部分具有与本发明的实施例的执行相关的性质。更确切地，所示出的模块300适于实施在此类给药装置中，即其具有壳体、允许用户设定待排出药物剂量的剂量设定设备和适于对应于设定剂量和/或排出剂量来旋转的指示器构件。在所示出的子组件中，内管构件210表示“通用”指示器构件。

虽然不是本发明的一部分，但在下文中将描述药物排出机构的简短描述，所示出的内管构件210能够集成到该药物排出机构中。当设定待排出剂量时，用户旋转转盘环构件230且由此内管构件210旋转到表示期望剂量的给定旋转位置，这拉紧了扭转弹簧构件，该扭转弹簧构件布置于管构件周围并在其近端处附接至壳体近侧部段且在其远端处附接到管构件远侧部段。布置于内管构件的远端处的棘轮联接器用于将现在被旋转偏压的管构件保持在设定位置中。标度滚筒联接到管构件且与其一起旋转，该标度滚筒与壳体具有螺纹连接（例如，图3中的螺纹226），由此一系列螺旋状布置的数值相对于壳体中的窗（例如，图3中的开口225）移动，所示出的数字指示目前设定剂量。为了释放所设定和装载的机构，用户推动近侧释放按钮，由此内管构件向远侧移动。通过此动作，释放棘爪联接器（用作释放构件）并且内管构件移动成直接或间接地与旋转驱动构件接合，所述驱动构件布置来使活塞杆旋转，所述活塞杆由于与壳体的螺纹接合来向远侧移动以由此设定剂量。当管构件向后旋转，由此向远侧驱动活塞杆时，标度滚筒同样向后旋转并与管构件一起达到其初始的“零”位置。此类机构是从（例如）由NovoNordisk出售的用于注射（例如）胰岛素配方的FlexTouch?给药笔装置中已知的。

如所显现的，在所描述的示例性机构中，内管构件210（记录模块300的主要部段刚性地安装至其）在给定剂量的设定和排出两个过程期间相对于壳体220旋转。当第二旋转传感器部分330旋转地锁定到壳体时，两个旋转传感器部分320、330同样在给定剂量的设定和排出两个过程期间相对于彼此旋转。由于这仅是示例性的机构，所以能够设想到其中给定构件仅在设定或排出期间旋转的其它机构。

这意味着，在所示出的实施例中，记录模块适于检测在与设定剂量和排出剂量相对应的两个方向上的旋转。在所示出的实施例中，记录模块进一步设有轴向开关，其允许模块来检测所述机构是处于设定模式还是排出模式中，然而，这是可选的特征。在所示出的实施例中，代码模式具有15度旋转的步幅“分辨率”，这对于给定药物配方和给药装置组合而言可对应于1个单位（IU）的胰岛素。实际上，对于具有两倍浓度的药物配方而言，7.5度旋转分辨率对于记录对应于1IU的胰岛素的剂量步幅将是必要的。包括旋转接触和相关联的电子电路的旋转传感器能够设计成使用若干设计来检测旋转量，例如，可对每15度增量进行计数，或可在（例如）120或360度的扇区内完全地检测给定位置，计数器记录已完成扇区的数目。能够使用参照图5和图6所描述的开关臂和外接触区域来执行此类计数器。就“计数”设计而言，重要的是记录第一增量，然而现代电子设备能够以低功率“接通”状态来操作，从而避免通常与从“睡眠”状态到“接通”状态的状态唤醒改变相关联的延迟。

在示例性实施例中，旋转传感器设计成在设定期间对步幅数量进行计数以及在排出期间对步幅数量进行倒数，其中在排出剂量时将排出步幅记在记录中。通过在两个方向上计数，能够在很大程度上保证记录模块的恰当的记录和运行。由于可分次且以给定间隔来注射给定剂量的药物（尤其如果剂量较大），所以记录模块可经编程以将在给定时间窗（例如，15分钟）内排出的两次给药量记录为一次给药。

记录模块可配置成以不同方式存储和显示数据。对于许多用户而言，自从上一次给药的时间和上一次给药的多少是最重要的值。对于其它用户和/或执业医师而言，在给定周期（例如，一周或一个月）内对整个记录的概览可以是重要的。为了允许此类概览，记录模块可设有输出设备用于允许将剂量记录转移（例如，通过NFC转移）到外部显示器装置（例如，智能手机或计算机）以更好地进行图形概览（见下文）。

为了确保排出完整剂量，可将记录模块设置成仅在排出机构已返回到零时才显示上一次排出剂量。否则，给定的“半”剂量将存储在记录中但不显示出。例如，如果指示40IU的剂量并且之后立即排出20IU，则显示器将不示出对于那次给药的数据。为了使剂量在显示器中示出，用户可排出剩余剂量，并且在显示器中将一起示出40IU的组合剂量以及时间标识。可替代地，用户可将排出机构调回到零并且显示器将示出20IU，或用户可将排出机构调回到10IU并排出10IU且显示器将示出30IU。实际上，对于待组合的排出量而言，两个（或更多个）剂量将必须在上述时间窗（例如，15分钟）内排出。否则，将仅显示剂量的上一次部分，第一部分仅存储为记录中的条目。

显示器能够配置成以不同格式显示数据。例如，图10的显示器411是双行显示器，其中使用HH:MM:SS秒表设计来显示时间，这实现了能够用运行的秒数计数器来显示自从装置排出上一次剂量以来的时间，从而允许用户容易将所示出的信息识别成计数时间值。在24小时后，显示器可继续以HH:MM:SS格式显示时间或改变至日和小时格式。

为了节约能量，显示器将在预定时间量后关掉，例如，30秒。为了再次接通显示器，用户可（例如）按压按钮，由此使用轴向开关来接通显示器，或可在剂量转盘被转动离开零并然后回到零时接通显示器。

用户可需要直接在模块显示器上检查剂量记录。切换剂量记录也能够通过轴向开关来控制，例如按钮412上的两次快速推动将使模块进入记录显示模式，其中按钮上的每次连续推动回顾下个记录条目。模块可在给定时间量后自动离开记录显示模式，或用户可通过（例如）如上所述的来回调控来使模块进入正常显示模式。作为可替代方案，电子模块可设有其它类型的输入设备，例如，将允许用户通过摇动或轻击来接通显示器的运动传感器，或将允许用户通过手指滑过显示器来接通显示器的集成至显示器中的触摸传感器，例如从智能手机所众所周知的。

图12显示给药笔400，其设有如上所述的记录模块410并且布置成接近智能手机430，所述智能手机430配置成经由无线通信（例如，NFC或蓝牙?）从记录模块接收记录数据。如所显现的，记录模块设有显示器，其配置成指示上一次剂量的多少和使用秒表显示模式指示自从上一次剂量以来的时间。

为了与记录模块通信，智能手机已设有特定的“胰岛素日志”软件。当激活软件以开始进行数据转移时，智能手机NFC传输器将传输特定代码，其将唤醒任何附近的记录模块，然后所述记录模块将重新传输识别特定模块的唯一代码。如果第一次接收到特定代码，则用户被要求确认配对并被要求从列表中选择应与给定记录模块相关联的给定药物（例如，如所示出的“Mix30（一种胰岛素药物）”）。以此方式，智能手机能够产生涵盖不止一种药物的胰岛素日志。在所描述的简单“手动”设置中，用户必须确保正确的筒（例如，具有Mix30胰岛素）被装载于已与此类型药物相关联的给药笔中。实际上，能够设想到其它设置，例如，给定笔可经编码（机械地）以仅接受具有指定药物类型的给定筒类型，或笔和记录模块可具有识别不同筒类型及由此识别不同药物类型的能力。

在所示出的实施例中，来自记录模块的与Mix30胰岛素相关联的记录数据已被转移。在示例性用户界面中，用户能够在不同日期视图之间来回切换，每个日期视图示出所传送药物的不同量以及实时值。在图12中，在给定日期431，已经以对于每次传送所示出的时间和量传送了第一和第二量432的Mix30。

在图7的实施例中，LCD已使用传统ACF（各向异性导电膜）结合附接至PCB，然而在图13中，示出了用于将LCD附接到PCB的可替代的解决方案。更确切地，图13以分解图示出了显示器组件500，其包括具有柔性连接器511的PCB510、弯曲的弹性体连接器520（例如，Zebra?连接器）、分段式LCD（例如，数字式或点阵式）530、安装环540和壳体环550。LCD包括连接器阵列，其具有多个连接器布置成沿弯曲的周向部段的一部分（例如，300度）的第一弯曲构型，并且PCB包括相对应的连接器阵列，该连接器阵列具有多个连接器布置成至少部分对应于第一弯曲构型的第二弯曲构型。弯曲的弹性体连接器适于在LCD、PCB和弹性体连接器布置成导电接触时在两个连接器阵列的连接器之间建立多个电连接。在已装配的状态下，壳体环附接到PCB，由此使其余部件保持彼此强制接合。

在示例性实施例的以上描述中，已描述了为不同部件提供所描述的功能性的不同结构和设备，这种程度达到了本发明的概念将由本领域的读者所清楚明白的程度。对于不同部件的详细构造和说明将视为由本领域技术人员根据本说明书中所阐述的思路实施的标准设计过程的目标。

Claims

1.一种给药装置（100），其包括：

-壳体（121、200），

-药物填充筒（180）或用于接纳药物填充筒的设备，所述筒包括能够轴向移位的活塞和远侧出口部段，

-药物排出设备，其包括：

-剂量设定设备（125），其允许用户设定待排出药物的剂量，所述剂量对应于从初始状态起的增量数量，

-能够轴向移位的活塞杆（128），其适于使筒的所述活塞在远侧方向上运动以由此从所述筒排出药物，

-指示构件（210），其适于在第一方向上相对于所述壳体且对应于设定剂量进行旋转，并且在相反的第二方向上相对于所述壳体且对应于排出剂量进行旋转，所述指示构件具有对应于所述初始状态和完全排出剂量状态两者的初始旋转位置；以及

-致动设备，其用于排出设定剂量，所述药物排出设备在一定剂量的排出期间处于排出状态，

-传感器设备（300），其具有同步状态，在所述同步状态中，增量计数器与所述指示构件的旋转位置同步，并且其具有对应于所述指示构件的所述初始旋转位置的参考点，所述传感器设备适于检测：

-由所述指示构件在所述第一方向上对应于设定剂量所执行的旋转增量数量，

-由所述指示构件在所述第二方向上对应于排出剂量所执行的旋转增量数量，

-所述排出设备的排出状态，以及

-不同步错误状态，

其中，当检测到不同步错误状态时，所述传感器设备适于通过以下步骤来自动地再同步：

-检测对于设定剂量的旋转增量数量，

-在所述排出状态中，检测对于后续的排出剂量的旋转增量数量，以及

-如果这两个增量数量相同，则将所述参考点重设成对应于所述指示构件的当前旋转位置。

2.根据权利要求1所述的给药装置，其中，所述传感器设备呈传感器组件的形式，其包括：

(i)第一部段（310），其包括第一旋转传感器部分（320），所述第一旋转传感器部分包括表面，所述表面具有以一模式布置的多个单独的导电的旋转位置传感器区段（322），

(ii)第二部段（339），其包括布置成能够相对于所述第一部段旋转的第二旋转传感器部分（330），所述第二旋转传感器部分包括多个旋转位置接触结构（332），所述旋转位置接触结构适于接触所述第一传感器旋转部分上的导电的旋转位置传感器区段，

-其中，所述旋转位置接触结构（332）配置成在所述传感器组件的所述第一旋转传感器部分和所述第二旋转传感器部分相对于彼此旋转时接合且连接不同的旋转位置传感器区段，所产生的连接指示传感器组件第一部段和传感器组件第二部段之间的旋转位置。

3.根据权利要求2所述的给药装置，其中：

-所述第一旋转传感器部分的表面进一步包括导电的轴向位置传感器区段（323），

-所述第二旋转传感器部分进一步包括轴向位置接触结构（333），所述轴向位置接触结构适于接触所述第一旋转传感器部分上的导电的轴向位置传感器区段，

-所述轴向位置接触结构包括轴向位置接触（335），所述轴向位置接触具有连接位置和断开连接位置，在所述连接位置中所述轴向位置接触与所述轴向位置传感器区段接触，并且在所述断开连接位置中所述轴向位置接触不与所述轴向位置传感器区段接触，以及

-所述连接位置对应于所述排出状态，所述给药装置进一步包括致动器设备（221、334），所述致动器设备用于使所述轴向位置接触在所述连接位置与所述断开连接位置之间轴向地运动。

4.根据权利要求3所述的给药装置，其中，所述第二旋转传感器部分呈金属盘构件（330）的形式，其包括形成所述接触结构的多个整体成型的柔性臂（331、332、333），所述柔性臂（333）中的至少一个能够轴向地运动以形成包括所述轴向位置接触的柔性开关臂。

5.根据权利要求3或4所述的给药装置，其中：

-所述第一部段布置成能够相对于所述壳体旋转，

-所述第二部段布置成相对于所述壳体无旋转，以及

-所述第一部段和所述第二部段中的至少一个布置成能够相对于所述壳体轴向地运动，以及

-所述致动器设备布置于所述壳体与所述第二部段之间。

6.根据权利要求4或5所述的给药装置，其中，所述致动器设备呈形成于所述壳体与所述柔性开关臂之间的机械连接的形式，由此所述壳体与所述柔性开关臂之间的相对轴向运动使所述轴向位置接触在所述连接位置与所述断开连接位置之间运动。

7.根据权利要求6所述的给药装置，其中，所述传感器组件的所述第一部段（310）安装到所述指示构件且随所述指示构件一起旋转，所述第一部段包括电子电路（340），所述电子电路适于基于对所述第一部段与所述第二部段之间的对应于设定剂量和/或排出剂量的旋转运动的检测来估计排出药物的量。

8.根据权利要求6或7所述的给药装置，其中，所述指示构件（210）适于在初始位置与致动位置之间轴向地运动，所述传感器组件的所述第一部段（310）安装成随所述指示构件轴向地运动。

9.根据权利要求8所述的给药装置，其中，所述第二部段（339）也安装成随所述指示构件轴向地运动。

10.根据权利要求6到9中的任一项所述的给药装置，其中，所述电子电路包括记录设备，其适于产生从筒通过所述药物排出设备所排出的药物剂量的记录，其中，所述剂量是基于在一定剂量的药物的设定和/或排出期间所述第一旋转传感器部分与所述第二旋转传感器部分之间的相对旋转所计算的。

11.根据权利要求6到10中的任一项所述的给药装置，其中，所述第一部段包括显示器（370、530）。

12.根据权利要求11所述的给药装置，其中，在所述第一部段的旋转期间关掉所述显示器。

13.根据权利要求6到12中的任一项所述的给药装置，其中，所述电子电路包括发射器设备，所述发射器设备适于将所存储的数据发射到外部接收器。

14.一种给药装置（100），其包括：

-排出设备，其允许用户来设定待排出药物的剂量，其对应于从初始状态起的增量数量，

-指示构件（210），其适于在第一方向上相对于所述壳体且对应于所述设定剂量进行旋转，并且在相反的第二方向上相对于所述壳体且对应于排出剂量进行旋转，所述指示构件具有对应于所述初始状态和完全排出剂量状态两者的初始旋转位置，以及

-传感器设备（300），其具有与所述指示构件的所述旋转位置同步的增量计数器并且具有对应于所述指示构件的所述初始旋转位置的参考点，

-其中，在检测到不同步错误状态之后，所述传感器设备适于通过检测对于设定剂量和对于后续的排出剂量的旋转增量数量来进行再同步，并且如果数量相同，则将所述参考点重设成对应于所述指示构件的当前旋转位置。