CN106999665A - 带有筒中空气安全特征的药物输送设备 - Google Patents

Abstract

一种适于接纳药物填充的筒（10）的药物输送设备，其包括：剂量设定装置以允许用户设定要排出的药物的期望剂量；电子控制器（70、270），其适于控制马达（51）以移动驱动构件，从而从被接纳的筒排出对应于设定剂量的药物量；以及用于估计在被装载的筒中的自由空气的量的装置。控制器适于在筒中的自由空气的估计量大于或等于对应于设定剂量的药物量的给定百分比的情况下检测错误状态。

Description

带有筒中空气安全特征的药物输送设备

技术领域

本发明总体上涉及一种适于由患者在他或她自己手上使用和操作的药物输送设备。更具体地，本发明涉及机动化药物输送设备。

背景技术

在本发明的公开内容中，主要对通过皮下药物输送（离散的或者连续的）治疗糖尿病进行参照，然而，这仅为本发明的示例性使用。

适于接纳药物填充的筒且从其排出期望大小的离散剂量的耐用药物输送设备的最常见类型在剂量设定期间通过手动装置或通过弹簧赋能来驱动，该筒是包括可轴向移位的活塞的类型，该可轴向移位的活塞具有初始近侧位置且通过活塞杆向远侧移动。皮下药物输送经由布置成与筒流体连通的注射针进行。该设备可为笔形式或为更加盒形的形式（所谓的剂量仪）。为了改进便利性、用户友好性且提供额外特征（例如，排出数据的检测和储存），药物输送设备已经设置有电驱动装置，其通常呈通过齿轮布置驱动活塞杆的电子控制的马达的形式，例如，如在US 6,514,230和US 2011/306927中所示。

用于通过离散注射例如胰岛素来治疗糖尿病的机动化药物输送设备在连续药物输送领域中相对较少使用，而便携式机动化药物输送设备已被广泛使用了数十年。后一种类型的设备通常称为注入泵，并且通常以非常高的标准设计且对应地非常昂贵。机动化药物输送设备也可以呈更大的非便携式注入系统的形式，如从例如US 4,255,088和WO 2012/126745已知的那样，该文献公开了设置有用于检测药物路径中的空气的装置的注入系统。

虽然用于离散注射药物的机动化药物输送设备也必须满足非常高的安全标准，但成本问题更重要，因为对大多数用户来说，相对便宜的机械药物输送设备（例如笔式的）是可接受的替代物。对应地，为了使用户可以接受较高的费用，应该提供额外的优点。

考虑到上述，本发明的目的是提供一种机动化药物输送设备，其以成本有效的方式提供高度的用户友好性。

发明内容

在本发明的公开内容中，将描述将解决上述目的中的一个或多个或将解决从下面的公开内容以及从示例性实施例的描述中显而易见的目的的实施例和方面。

因此，根据本发明的总体方面，提供了一种药物输送设备，其包括药物填充的筒或用于接纳在装载位置的药物填充的筒的隔室，筒包括出口和可轴向移位的活塞。该设备包括药物排出机构，该药物排出机构包括：驱动构件，其适于接合和轴向移动被装载的筒的活塞，从而通过出口从筒排出药物量；以及用于移动驱动构件的马达。该设备还包括允许用户设定要排出的药物的期望剂量的剂量设定装置。电子控制器适于控制马达以移动驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量。该设备还包括用于估计在被装载的筒中的自由空气的量的装置。控制器适于在筒中的自由空气的估计量大于或等于对应于设定剂量的药物量的给定百分比的情况下检测错误状态。

当治疗二型糖尿病时，如果不注射给定剂量的胰岛素，则被认为是“重大”失败，然而，如果注射了给定剂量的至少一些胰岛素，那么可被认为只是“较小”失败。事实上，在治疗一型糖尿病时并非如此。

基于上述考虑，提供了一种药物输送设备，其适于估计在被装载的筒中的空气的量并且因此估计与其对应的药物量（例如，胰岛素的单位数）。该信息可以与用户设定的给定剂量进行比较。例如，在百分比被设定为100％的情况下，那么如果设定剂量大于或等于估计的“空气剂量”，则存在仅注射空气的潜在风险，这导致错误/报警条件。通过这种布置，能够消除在注射药物的剂量之前为了移除筒中的任何空气而由用户执行的传统“空气注射（air shot）”步骤。

药物输送设备可以设置有用户警报装置（例如听觉的、视觉的或触觉的），电子控制器适于在检测到错误状态时致动用户警报装置。

在示例性实施例中，电子控制器适于在检测到错误状态时防止排出设定剂量的药物，然而，该设备可以设置有用户输入装置以允许用户重设（override）电子控制器，从而允许马达对应于设定剂量移动驱动构件。也可以通过将设定剂量调整到可允许的剂量大小来消除错误状况。

为检测筒中的自由空气的量，药物输送设备可以设置有用于检测药物筒的特性值的装置，该特性值随着筒中所含的自由空气的量而变化，其中，至少部分地基于所检测到的特性值来估计筒中的自由空气的量。例如，检测到的特性值可以与筒中的压力有关。药物输送设备可以包括与驱动构件相关联的力传感器，该力传感器在剂量排出期间提供与筒中的压力有关的输出。当筒活塞可弹性变形时，检测到的特性值可以与活塞的变形有关。替代地，检测到的特性值可以是被装载的筒或被装载的筒的一部分的容量。作为另一替代方案，可以使用光发射器和光传感器来估计空气的量，由传感器检测到的光的量受到筒中的自由空气的量的影响。

给定百分比可以在10％-100％的范围内，例如25％、50％、75％或100％。给定百分比可以例如由用户的医生可设定。

在示例性实施例中，控制器可进一步适于在筒中的药物的估计量小于对应于设定剂量的药物量的情况下检测错误状态，筒中药物的估计量考虑筒中估计的自由空气的量。

允许用户设定要排出的药物的期望剂量的剂量设定装置可以例如借助于常规按钮、拨转件、触摸屏或语音控制以多种方式提供。剂量设定装置可适于储存一个或多个预设剂量。在这种布置中，在例如转动设备并准备排出预设剂量时，控制器将筒中的自由空气的估计量与预设剂量进行比较。

在示例性实施例中，设备包括允许从外部设备接收剂量设定数据的通信装置，以及电子控制器，该电子控制器适于储存接收到的剂量设定数据并且控制马达以移动驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量。通过这种布置，要排出的药物的给定量能够通过外部装置被设定并储存在药物输送设备中，这提供了在要输送对应于储存值的剂量时使用简单且方便的一种药物输送设备。通过外部装置设定剂量的构思在EP 2014/060840中更详细地描述，该文献通过引用并入本文。

控制器可以设置有计时器并且适于储存表示至少两个预设剂量的剂量设定数据，每个预设剂量均与一天和/或一周的时间段相关联，该控制器适于控制马达以移动驱动构件，从而根据实际时间排出储存剂量的量。

根据本发明的另一方面，提供了一种操作药物输送设备的方法。该方法包括以下步骤：（i）提供药物输送设备，其具有包括出口和可轴向移位的活塞的药物填充的筒；包括驱动构件的药物排出机构，该驱动构件适于接合并轴向移动被装载的筒的活塞，从而通过出口从筒中排出药物量；以及用于移动驱动构件的马达，该药物输送设备还具有：允许用户设定要排出的药物的期望剂量的剂量设定装置；电子控制器，其适于控制马达以移动驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量；以及用于估计筒中的自由空气的量的装置，（ii）估计筒中的自由空气的量，（iii）设定要排出的剂量，以及（iv）如果筒中的自由空气的估计量大于或等于对应于设定剂量的药物量的给定百分比，则检测错误状态。

如本文所使用的，术语“药物”意在包括能够以受控方式通过输送装置（诸如，套管或中空针）的任何含有药物的可流动医药，诸如液体、溶液、凝胶或细悬浮液。代表性药物包括以下药品，诸如多肽类（例如，胰岛素、含胰岛素的药物、含GLP-1的药物以及其衍生物）、蛋白质和激素、生物衍生或活性试剂、基于激素和基因的试剂、营养配方以及固体（配的）或液体形式的其他物质。在示例性实施例的描述中，将对含胰岛素药物的使用进行参照。因此，术语“皮下”注入意在包括对受试者的经皮输送的任何方法。

附图说明

在下文中，将参照附图来进一步描述本发明，附图中：

图1示意性地示出药物输送设备的实施例，

图2示意性地示出机动化药物输送设备的驱动结构，

图3A示出来自使用力传感器的第一设置的数据，

图3B示出来自使用力传感器的第二设置的数据，

图4示出药物输送设备平台的第一实施例，以及

图5和图6示出药物输送设备平台的第二实施例。

在附图中，相似结构主要由相似的附图标记表示。

具体实施方式

当在下文中使用诸如“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“垂直”的术语或类似的相对表达时，这些仅适用于附图且不一定适用于使用的实际情况。所示附图是示意性表示，因此，不同结构的构造以及它们的相对尺寸旨在仅用作说明性目的。当术语构件或元件用于给定的部件时，其大体上指示在所描述的实施例中部件是整体部件，然而，相同的构件或元件可替代地包括多个子部件，正如所描述的部件中的两者或更多可设置成整体部件（例如制造为单个注射模制部分）一样。术语“组件”不意味所描述的部件必然可在给定的组装过程期间被组装以提供整体或功能组件，而是仅用于描述由于功能上更加密切相关而集合在一起的部件。

图1以示意性表示示出了通用的机动化药物输送设备100，其包括：其中布置有排出组件的主要部分120，和适于接纳和保持可更换的药物填充的筒的筒保持器部分110。筒保持器部分包括远侧开口112和窗111，该窗允许用户视觉上检查被装载的筒的内含物，正如能够观察到筒活塞的实际位置一样。针组件190安装成与被装载的筒流体连通。主要部分包括：呈一对剂量设定按钮141、142的形式的用户输入装置，以允许用户设定和调整要排出的药物的剂量；以及布置在设备的近侧端部处的剂量释放按钮143。显示器150示出当前设定的剂量151。可以控制显示器以向用户提供其他的信息，例如，在剂量排出期间剂量数字可能会倒计数，正如显示器可包括用于例如电池状况、错误状况和时间的指示一样。

图2示意性地示出用于参照图1描述的类型的机动化药物输送设备的驱动结构。该结构为实现本发明的方面提供了平台。

更具体地，机动化药物输送设备1包括其中布置有排出组件50的主要部分，和适于接纳和保持可更换的药物填充的筒10的筒保持器部分，筒包括可轴向移位的活塞11和与联接装置相关联的远侧出口12，该联接装置允许安装针组件。气泡13被困在筒中。在所示实施例中，排出组件包括呈活塞杆20形式的驱动构件，其适于接合并向前移动筒活塞，从而排出药物量，活塞杆由电子控制的马达51经由齿轮组件52驱动。活塞杆包括远侧活塞杆垫圈22，传感器23（例如力传感器）布置在其中。设备还包括：电子控制器电路70，其适于控制马达的操作以便在远侧或近侧方向上移动活塞杆；以及与控制器电路相关联的可再充电电源（“电池”）。电子控制器电路可以设置有通信电路，以允许借助于外部设备（诸如设置有应用软件（例如，下载的“app”）的智能手机）预设要设定的剂量，从而允许无线地（例如，通过NFC或蓝牙）设定和传输药物的剂量。在所示实施例中，提供组合的功率和数据通信端口，例如，USB端口。控制器电路还适于从用户输入装置（见下文）以及从一个或多个传感器（例如，所示的活塞杆传感器）接收输入，正如控制器电路适于根据检测到的操作状况控制显示器一样。活塞杆传感器可用于在更换筒之后活塞杆被向前推送时检测活塞杆与筒活塞的接合，然而，如将在下文中描述的，活塞杆传感器也可以用在本发明的其他实施例中。

转向本发明的方面，本发明基于对应于上述通用类型的、但设置有用于估计被装载的筒中的自由空气的量的装置的药物输送设备。虽然自由空气的估计不是本发明本身的一部分，但是将描述可用于提供期望信息的原理的示例。

更具体地，图2的药物输送设备1可适于通过并入用于测量和获取与药物在被接纳的筒中的流体压力有关的特性的装置来确定筒中的自由空气的量，其中，该特性取决于包含在该筒中的自由空气的量。用于测量该特性的装置可以是呈力传感器或接近传感器形式的所示垫圈传感器23。电子控制器电路70可设置有处理器装置，其用于在操作期间处理所获取的测量结果并且用于估计筒中的自由空气的量。

在操作期间，活塞驱动构件向远侧移动以便对药物加压，控制器保持跟踪轴向位置。由于空气是可压缩的并且药物几乎不可压缩，因此可以从活塞位置和与筒内的流体压力相关的特性的响应之间的相关性来确定自由空气的量。

在简单的设置中，当远侧出口封闭时，如没有安装针组件的情况那样，估计自由空气，而在更先进的设置中，能够在安装有针组件时在操作期间估计自由空气。给定的设备可适于例如通过检测安装的针的存在来在对应于两种状况的一种或两种模式中操作。

在第一模式中，将可以使用用于确定空气的量的简单方法。图3A示意性地示出当出口部分封闭时，用力传感器测量的输出随活塞驱动构件的位置的变化。点A表示活塞驱动构件和活塞之间的接触，并且在该点之后，在假定温度恒定的情况下，流体压力和活塞驱动构件的位置之间将存在线性关系。在点A之后，活塞驱动构件的任何进一步行进将产生流体压力的响应。因为能够获得点A的压力和位置，以及在活塞驱动构件进一步行进之后的压力和位置，所以能够在没有施加压力的情况下确定在点A处的自由空气的量或体积。

图3B示意性地示出在出口部分敞开时用力传感器测量的输出随时间的变化。测量活塞驱动构件与具有恒定横截面面积的活塞之间的力的传感器容易与筒内的流体压力有关。通用关系是压力等于每单位面积的力。点A指示活塞驱动构件和活塞之间的接触，并且还指示加速阶段的开始，其中活塞驱动构件使活塞加速并对流体加压并将其排出。点B指示加速阶段的结束和其中活塞驱动构件以恒定速度移动的阶段的开始。点C指示恒定速度阶段的结束和减速阶段的开始，其中，虽然流体压力降低，但流体仍然被排出。点D指示减速阶段的结束，以及松弛阶段的开始，其中，活塞驱动构件已经停止，但是其中由于柔性部分（例如，自由空气）的松弛，药物仍然被排出。如果筒中存在自由空气，则其将通常是系统的整体柔性的主要贡献部分，但如活塞、活塞驱动构件和隔膜等其他部件也可能有所贡献。当流体压力等于环境压力时松弛阶段结束并且药物不再被排出。加速阶段、恒定速度阶段和减速阶段通常被称为行程阶段，因为活塞驱动构件在所有阶段中都在行进。

可以使用不同的方法基于测得的压力值来计算自由空气的量。例如，根据校准测量结果计算的校准指示可储存在存储器中，处理装置被配置为用于计算一组操作指示并使用该组操作指示和该组校准指示来估计在操作期间筒中的自由空气的量。

当使用药物输送设备时，用户可以改变多个参数，例如，要排出的药物的所选量。所选参数的信息可在给药之前提供给处理器。其他变量，如筒中的自由空气的量、活塞与筒的主体部分之间的不同摩擦量、不同类型的流动导管（即具有不同流动阻力的不同针），在给药前通常是未知变量。

因此，基于针对要输送的药物的各种所选量并与流体压力有关的特性的测量结果，以及可选地来自以下参数的组中的一个或多个来计算该组校准指示：剂量输送速度、不同类型的流动导管、筒中的自由空气的量、活塞与筒的主体部分之间的不同摩擦量。该组校准指示是用于表征在所有可能状况下在剂量输送期间针对流体压力的变化的特殊特征的指示。

当用户开始输送选定量的药物时，并且当药物输送设备处于第二模式时，处理装置开始处理所测量的和获取的测量结果（例如，与流体压力有关的特性、活塞驱动构件的位置、操作期间的时间），并应用算法来计算新一组的指示（操作指示），其包括用于表征在当前输送期间的流体压力的指示。连续计算该组操作指示，并与该组校准指示进行比较，以便估计筒中的自由空气的量，以及可选地还有下述组参数中的一个或多个：不同类型的流动导管、活塞与筒的主体部分之间的不同摩擦量。

通过该结构，一组储存的校准指示实现以下方法：该方法表征输送期间流体压力的响应，并且用于通过提取一组操作指示并将该组操作指示与该组校准指示进行比较来在操作期间估计几个未知参数。在药物输送设备可操作之前（在某种意义上讲其可用于将药物量输送给患者），向给定的设备提供该组校准指示。例如，可在药物输送设备离开生产之前提供该组校准指示。

替代地，处理装置可被配置为基于物理模型来估计筒中的自由空气的量。这种结构实现能够通过建立物理模型来估计筒中的自由空气的量的方法。该物理模型使例如下述相关联：操作期间的时间、筒中的自由空气的量、要排出的所选药物量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦、以及剂量输送速度。当在第二模式中估计筒中的自由空气的量时，由于活塞在该阶段中已经停止运动且因此受到活塞和筒的主体部分之间的动态摩擦的最小影响，因此处理来自松弛阶段的数据可能是特别有用的。用于确定筒中的自由空气的量的构思的更详细描述可以在专利申请EP 2015/069889中找到，该专利申请通过引用并入本文。

转到本发明本身的方面，提供了一种药物输送设备（参见图1和图2），其包括用于接纳在装载位置中的药物填充的筒的筒保持器，该筒包括出口和可轴向移位的活塞。该设备包括药物排出装置，该药物排出装置包括：允许用户设定要排出的药物的期望剂量的剂量设定装置；驱动构件，其适于接合并轴向移动被装载的筒的活塞，从而通过出口从筒排出药物量；以及用于移动驱动构件的马达。电子控制器适于控制马达以移动驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量。该设备还包括如上所述的用于估计被装载的筒中的自由空气的量的装置。控制器适于在筒中的自由空气的估计量大于或等于对应于设定剂量的药物量的给定百分比的情况下检测错误状态。药物输送设备可设置有用户警报装置，例如听觉的、视觉的或触觉的，电子控制器适于在检测到错误状态时致动用户警报装置。

在示例性实施例中，电子控制器适于在检测到错误状态时防止排出设定剂量的药物，然而，该设备可设置有用户输入装置以允许用户例如通过按压按钮给定时间来重设电子控制器，从而允许马达对应于设定剂量移动驱动构件。重设控制器可能仅限于一些错误状况，例如，如果估计的自由空气的量低于给定的量。也可通过将设定剂量调整到可允许的剂量大小来消除错误状况。

当治疗二型糖尿病时，如果不注射给定剂量的胰岛素，则被认为是“重大”失败，然而，如果注射了给定剂量的至少一些胰岛素，那么可被认为只是“较小”失败。事实上，在治疗一型糖尿病时并非如此。

提供这种结构，能够消除在注射药物的剂量之前为了移除筒中的任何空气而由用户执行的传统“空气注射”步骤。

应该强调的是，在筒中存在自由空气导致下述风险：在给药事件期间该空气的部分或全部被排出，而不是该空气的部分或全部必然会被排出。事实上，在大多数情况下，可以预期在给药事件期间不会排出自由空气。更具体地说，在剂量输送期间，可以预期，大多数患者将以倾斜的角度保持通常为笔形的药物输送设备，其中设备的近侧端部朝上，由此大多数情况下筒中的自由空气将流向筒的与远侧布置的出口相对的近侧端部。事实上，如果筒几乎是空的，则自由空气可能占据筒总的剩余容积的相当大的一部分，这增加了空气被排出的可能性。考虑到这一点，错误状况在考虑自由空气所占据的总容积的百分比的情况下可能是动态的，见下文。

如上所述的，控制器适于在筒中的自由空气的估计量大于或等于对应于设定剂量的药物量的给定百分比的情况下检测错误状态。百分比可以根据接受的低剂量风险来选择。

例如，百分比可设定为50％。这意味着，如果估计自由空气的量对应于10 IU，则当设定至少20 IU的剂量时检测到错误。如果百分比设定为100％并且估计自由空气的量对应于10 IU，则当设定至少10 IU的剂量时检测到错误。

为了应对其中当筒几乎为空时存在相对大量的自由空气的情况，可以调整错误状况，例如，如果设定剂量大于筒中留下的药物的估计量，则可能会检测到错误。

例如，如果对应于活塞的位置留下的药物量为30 IU并且自由空气的估计量对应于10 IU，则留下的药物的估计量为20 IU，这在设定至少20 IU的剂量时导致错误状况。

根据药物输送设备是否适于在有或没有安装针组件的情况下估计自由空气的量，设备的使用情况可能不同。

例如，如果药物输送设备设置有仅在没有安装针组件时起作用的简单的估计特征，则设备可以设置有帽并在安装有针组件时不允许帽被安装，这迫使用户在使用后移除针组件以允许重新安装盖。因此，当用户移除盖时，控制器将自动地使驱动器运动成与活塞接触（如果存在间隙的话）并且将筒加压一定量，同时测量相关参数。在已实施加压之后，驱动构件被缩回以减小筒中的压力。基于测量值将计算自由空气的量。为了应对其中用户将针组件留在设备上的情况，设备可以适于防止设定剂量，除非刚好在设定剂量之前已实施了对自由空气的估计。此外，为了应对其中用户在已移除盖之后且在已经完成压力测量之前立即安装针的情况，控制器可适于检测这种情况，例如，缺乏压力积聚。

替代地，如果药物输送设备设置有在不给药期间工作的更高级的估计特征，则用户能够在不改变正常使用程序的情况下使用设备，在不给药（out-dosing）事件期间，估计自由空气的量，此后，该估计能够用于在随后的剂量设定事件期间检测潜在的错误状况。

转到图4，将描述适合作为用于本发明的实施例的平台的药物输送设备的第一实施例200。更具体地说，设备包括帽部分（未示出）和主要部分，该主要部分具有：带有壳体221的近侧主体或驱动组件部分220，在该壳体221中布置有机动化药物排出组件250、电子控制器电路270和电功率源；和带有隔室211的远侧筒保持器部分210，药物填充的筒10被布置在隔室中并保持在适当位置。筒包括具有可轴向移位的活塞11和包括针可穿透的隔膜的远侧出口部分12的大致筒形的主要部分。筒还设置有呈针接口（hub）安装件15形式的远侧联接装置，在所示示例中，该针接口安装件具有适于接合针组件的对应接口的内螺纹的外螺纹。筒可例如含有胰岛素、GLP-1或生长激素制剂。设备还包括：剂量设定装置以允许用户设​​定要排出的药物的剂量；以及显示器以示出设定剂量，例如如图1中所示的。

在所示实施例中，设备被设计成由用户使新筒通过筒保持器组件中的远侧接纳开口212来装载，筒保持器包括可由用户在打开位置和封闭位置之间操作的封闭装置（未示出），在打开位置中能够相应地插入和移除筒，在封闭位置中被插入的筒保持在适当位置。封闭装置可以与下面关于图5所描述的类型相同。为了轴向定位筒，设备包括适于接纳筒的近侧端部的就座构件260，该就座构件通过弹簧265沿近侧方向被偏置，从而迫使筒与封闭装置接触。

转到图5，将描述适合作为用于本发明的实施例的平台的药物输送设备的第二实施例300。更具体地，该设备包括帽部分（未示出）和主要部分，主要部分具有：带有壳体321的驱动组件部分320或近侧主体，在壳体中布置有药物排出机构和相关联的电子装置370；以及形成隔室的远侧筒保持器组件310，在隔室中药物填充的透明筒10能够被布置且保持在适当位置，筒保持器组件包括一对相对的检查开口311。壳体包括适于接纳显示器框架构件（未示出）的开口322，在显示器框架构件中安装有LCD以及用户输入键，例如如图1中所示的。在移除框架构件的情况下，能够看到，设备包括大体管状的底座构件325，其中安装有大体筒形的排出组件（见下文）。该设备还包括：控制组件370，包括偏置构件360和弹簧365的偏置组件，以及近侧释放按钮343。外部充电器能够被接纳在凹连接器372中。连接器可以是微型USB连接器，其也将允许在药物输送设备和外部设备（例如，PC）之间传输数据。一对剂量设定输入键（未示出）用于手动设定在LCD中示出的药物的期望剂量，该药物能够然后在释放按钮90被致动时被排出。该设备被设计成由用户使新筒通过筒保持器组件中的远侧接纳开口来装载。

筒10包括筒形主体部分、带有远侧针可穿透的隔膜的远侧出口部分12、以及可轴向移位的活塞，该活塞具有近侧表面以允许活塞驱动器形成排出机构的一部分（见下文）以接合活塞。筒可例如包含胰岛素、GLP-1或生长激素配方。筒设置有呈针接口安装件15形式的远侧联接装置，在示出的示例中，远侧联接装置具有组合的螺纹和卡口联接装置，其各自均适于接合针组件的对应接口的卡口联接装置或内螺纹。示出的示例性接口安装件还包括带有多个面向远侧指向的突出部的周向凸缘，其用作用于筒保持器组件的联接装置，如下文将更加详细地描述的那样。示出的类型的接口安装件在US 5,693,027中描述。替代地，针接口安装件可形成为筒保持器的部分，例如，呈具有布置在抓持肩部的每一侧上的两个部分的“分开的”接口安装件的形式。

如所示的，筒保持器组件310具有与传统筒保持器相同的大体外观，其通过例如带螺纹联接或卡口联接可分离地连接至壳体，且新筒能够通过近侧开口被接纳到筒保持器中以及从其移除，即，它不包括额外的用户操作的释放或锁定装置。代替地，看起来仅仅是筒保持器本身的东西实际上是呈外部可旋转管状致动套筒316形式的用户操作的联接装置，该外部可旋转管状致动套筒由用户操作以控制呈内部筒保持器构件317形式的筒保持装置的运动，从而打开和封闭构造成抓持并保持筒的抓持肩部318。更具体地，每个抓持肩部均设置有周向间隔开的多个抓持齿部以提供多个间隙，每个齿部均具有带有近侧定向指向的端部的三角形构造，从而产生具有远侧定向指向的构造的多个间隙，这允许筒上的上述面向远侧指向的突出部被接纳在齿部之间，从而当筒保持装置已经运动成与筒接合时用作抓持装置。以此方式，提供了一种易于使用的前部装载式药物输送设备，其表现为传统后部装载式设备且也由旋转运动致动以安装和移除筒，相似之处使习惯于传统类型的后部装载式药物输送设备的用户容易接受和适应。

当要安装新筒时，外部管构件316旋转例如90度，通过此动作，抓持肩部318向远侧且略微向外移动，这允许移除已安装的筒。为了操作的方便，筒可在肩部移动时向远侧移动一定距离，例如通过与形成抓持肩部的臂接合和/或通过提供指向远侧的偏置力的额外弹簧装置（见下文）。取决于锁定和致动机构的设计，抓持肩部可以能够留在打开位置中，或它们可在外部管构件通过返回弹性装置向后旋转时自动地缩回。无论是否提供弹簧，筒保持器均可设置有锁定装置以允许外部管构件例如通过旋转弹簧锁来牢固地停留在打开或封闭位置中。当插入新筒时，驱动排出装置必须处于允许插入带有远侧定位的活塞的新筒的状态。下文将描述提供此功能的示例性实施例。

转到图6，示出了图5的药物输送设备300的横截面视图，其中安装的筒10和活塞管330（见下文）处于完全缩回位置。更具体地，致动套筒316已经旋转至其操作位置，且筒保持器抓持肩部318已经缩回至其封闭位置，从而将筒缩回至其完全插入位置，从而也使偏置构件360抵抗弹簧365的偏置向近侧移动。在示出的实施例中，筒开关375由此被致动，这向设备控制器提供信号，使得可假定两个动作已经发生：（i）已经插入筒，且（ii）已经封闭筒保持器，这发起使驱动头部向远侧移动到与筒活塞接触。在示出的实施例中，可构思的是，驱动头部和活塞之间的接触的检测由布置在驱动头部中的电子传感器装置检测，例如使用如在WO 2013/144152中公开的接近检测。

图6还更加详细地示出排出组件。更具体地，排出组件呈马达在活塞中的组件的形式，其包括：轴向安装且旋转锁定至底座的近侧端部的内马达和齿轮箱驱动组件，以及带有适于接合被装载的筒的活塞11的远侧驱动头部332的外部可轴向移位的活塞管330，活塞管包括适于非旋转地接合底座的对应引导装置的多个引导突出部。

马达-齿轮驱动组件包括管状主要部分310，该管状主要部分由近侧马达组件351和远侧齿轮箱组件352组成，该远侧齿轮箱组件352具有限定z旋转轴线的可旋转驱动轴353。该组件还包括具有适于布置成与活塞驱动管的内螺纹接合的外螺纹的远侧筒形驱动构件355。在近侧端部处，布置有盘形式的底座连接器356。在示出的实施例中，驱动组件设置有柔性接头，其呈布置在驱动轴和驱动构件之间的远侧万向接头357和布置在马达组件近侧部分和底座管近侧部分之间的近侧万向接头358的形式。对应的驱动组件在专利申请EP 14166859.0中更详细地描述，该专利申请通过引用并入本文。

多个另外的细节能够在图6中看到。释放按钮343被接纳在壳体近侧开口中，其中弹簧在按钮上提供指向近侧的偏置力。带有多个导体的柔性带376布置成在布置于活塞头部中的传感器（未示出）和电子装置部分370之间具有U形弯曲部，这允许活塞管和活塞头部轴向行进，其中U形弯曲部对应地移动。

在优选实施例的上述描述中，为不同部件提供所描述功能的不同结构和装置已经被描述到本发明的构思将对有经验的阅读者显而易见的程度。用于不同部件的详细构造和说明考虑了由本领域技术人员沿本说明书中陈述的线路实施的正常设计过程的目的。

Claims (15)

1.一种药物输送设备（100），其包括：

- 药物填充的筒或用于接纳在装载位置中的药物填充的筒（10）的隔室，所述筒包括出口（12）和可轴向移位的活塞（11），

- 药物排出机构（50、250），其包括：

- - 驱动构件（20、332），其适于接合和轴向移动被装载的筒的所述活塞，从而通过所述出口从所述筒排出药物量；以及

- - 用于移动所述驱动构件的马达（51、251），

- 用于允许用户设​​定要排出的药物的期望剂量的剂量设定装置；

- 电子控制器（70、270），其适于控制所述马达以移动所述驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量，以及

- 用于估计被装载的筒中的自由空气的量的装置（70、270），

其中，所述电子控制器还适于在所述筒中的自由空气的所述估计量大于或等于对应于设定剂量的所述药物量的给定百分比的情况下检测错误状态。

2.根据权利要求1所述的药物输送设备，其还包括用户警报装置，所述电子控制器适于在检测到错误状态时致动所述用户警报装置。

3.根据权利要求1或2所述的药物输送设备，其中，所述电子控制器适于在检测到错误状态时防止排出设定剂量的药物。

4.根据权利要求3所述的药物输送设备，其还包括用户输入装置（142），其允许所述用户重设所述电子控制器，从而允许所述马达对应于所述设定剂量移动所述驱动构件。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的药物输送设备，其包括：

- 用于检测所述药物筒的特性值的装置，所述特性值随所述筒中所含的自由空气的量而变化，并且

其中，所述筒中的自由空气的所述估计量至少部分地基于所述检测到的特性值。

6.根据权利要求5所述的药物输送设备，其中，所述检测到的特性值与所述筒中的压力相关。

7.根据权利要求5所述的药物输送设备，其还包括与所述驱动构件相关联的力传感器，所述力传感器在剂量排出期间提供与所述筒中的压力有关的输出。

8.根据权利要求5所述的药物输送设备，其中，所述筒活塞是可弹性变形的，所述检测到的特性值与所述活塞的变形有关。

9.根据权利要求5所述的药物输送设备，其中，所述检测到的特性值是所述被装载的筒或所述被装载的筒的一部分的容量。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的药物输送设备，其中，所述给定百分比是可设定的。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的药物输送设备，其中，所述电子控制器还适于在所述筒中的药物的所述估计量小于对应于所述设定剂量的所述药物量的情况下检测错误状态，在所述筒中的药物的所述估计量考虑到在所述筒中的估计的自由空气的量。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的药物输送设备，其中：

- 剂量设定装置包括允许从外部设备接收剂量设定数据的通信装置，

- 所述电子控制器适于储存接收的剂量设定数据，并控制所述马达以移动所述驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量。

13.根据权利要求12所述的药物输送设备，

- 其中，所述电子控制器包括计时器并且适于储存表示至少两个预设剂量的剂量设定数据，每个预设剂量均与一天/或一周的时间段相关联，并且

- 其中，所述控制器适于控制所述马达以移动所述驱动构件，从而根据实际时间排出储存剂量的量。

14.一种操作药物输送设备的方法，其包括以下步骤：

（i）提供药物输送设备，其包括：

- 药物填充的筒，其包括出口和可轴向移位的活塞，

- 药物排出机构，其包括：

- - 驱动构件，其适于接合和轴向移动被装载的筒的活塞，从而通过所述出口从所述筒排出药物量；以及

- - 用于移动所述驱动构件的马达，

- 允许用户设​​定要排出的药物的期望剂量的剂量设定装置；

- 电子控制器，其适于控制所述马达以移动所述驱动构件，从而排出对应于设定剂量的药物量；以及

- 用于估计在所述筒中的自由空气的量的装置，

（ii）估计在所述筒中的自由空气的量，

（iii）设定要排出的剂量，以及

（iv）在所述筒中的自由空气的所述估计量大于或等于对应于所述设定剂量的所述药物量的给定百分比的情况下，检测错误状态。

15.根据权利要求14所述的操作药物输送设备的方法，其还包括另外的步骤：

- 当检测到错误状态时，致动用户警报装置和/或防止排出设定剂量的药物。