CN107148286B - 用于附接于便携式液体注射装置的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于附接于便携式液体注射装置的装置，其中所述装置设计成完全地包围注射装置的药物储存器。此外，所述装置具有至少两个平传导电极，其使得电场能够横跨注射装置的药物储存器的整个容积施加。具体而言，便携式液体注射装置为所谓的胰岛素笔，即，用于注射胰岛素用于治疗糖尿病的便携式液体注射装置。本发明的装置优选呈帽形式，特别是呈胰岛素笔的帽形式。

Description

用于附接于便携式液体注射装置的装置
技术领域
本发明涉及一种用于附接于便携式液体注射装置的装置。具体而言，本发明的装置用于附接于所谓的胰岛素笔。
此外，本发明涉及一种包括本发明的装置的便携式液体注射装置，特别是胰岛素笔。
背景技术
许多药物必须非肠道地输注，因为它们不被充分再吸收或在胃肠道中被破坏。典型的实例包括缩氨酸药物像胰岛素。因此，在下文中，本发明在胰岛素笔的背景下描述，但其扩展至其它药物输送装置和药物。
这些药物的药理半衰期通常非常短，使得需要每日注射多次。因此，通常注射由患者自己执行，而非经训练的医学专业人员。例如，依赖胰岛素的糖尿病患者需要以按食物摄入和身体活动调整的可变剂量每天注射多次。
为了使这些频繁的可变剂量的自我输注舒适，引入了药物输送装置，其容易使用并且典型地包括储存器，以及柱塞、皮下注射针和定量机构。用于此类装置的典型实例称为"胰岛素笔"。由于过量和欠量两者可导致包括死亡的严重健康问题，故这些笔是重要的医疗装置。因此，那些装置主要地保持非常可靠并且不依靠例如电池充电。现今市场上的大多数胰岛素笔具有严格机械定量机构。
尽管这些注射笔便于所需的多次注射，但对于患者而言，保持确定所需胰岛素剂量调整的所有参数的记录为困难且麻烦的。甚至保持注射时间和剂量自身的跟踪变成苛刻的任务，因为典型的药物输送装置不包括用于数据通信的器件或存储器。因此，并非不常见的是患者记不起日常生活中的注射的剂量、时间或纯粹事实。过量或漏掉输注的严重后果因此不为不常见的情况，并且威胁这些患者的健康和生命。
此外，患者可在一天期间使用一个、两个或甚至三个不同的笔。用于剂量模式的典型实例如下：在早上，患者将用他/她的第一支笔来注射一定剂量的长效胰岛素。在一天期间，他/她还在各餐之前使用不同的笔注射多个剂量的速效胰岛素。时间和剂量典型地对于同一患者而言从一天到一天是相似的。偏离该模式将为危险的。可使用错误的笔/胰岛素类型，或者注射错误剂量，或者忘记注射或重复注射。
在现有技术中，DE-A1-10 2004 040 441公开了一种方法，其用于确定包括至少两个电极的安瓿中的物质的填充水平，由此填充水平通过测量由所述至少两个电极形成的至少一个冷凝器的容量来确定。根据该公布，电极直接地位于包括安瓿的注射装置中，或者优选地，电极位于安瓿上，具体是集成到安瓿中。
结果，DE-A1-10 2004 040 441的公开需要将电子设备集成到注射装置中，使得装置更复杂且易故障。例如，注射装置的功能将取决于充电电流或充电电源的可用性，并且因此将不如具有机械定量机构的经典注射装置(例如，胰岛素笔)可靠。
WO-A1-2013138830描述了一种用于胰岛素笔的基于电容式NFC(近场通信)的填充水平传感器。该公布基于用于确定如DE-A1 -10 004 040 441中所示的安瓿中的胰岛素的填充水平的相同技术原理。出于该目的，至少两个电极位于安瓿上或直接在保持安瓿的笔的部分内。
WO-A1-2013138830中公开的发明尤其由允许测量值经由NFC传输至外部数据通信单元的两个天线的存在来限定。
US-A1-20140018733公开了一种用于经皮液体定量装置如胰岛素笔的可替换的帽。帽本体还包括通入帽本体的内部中并且收纳控制单元的腔开口，该控制单元包括计时器单元、开关机构和计时器显示单元。帽本体(包括计时器单元、开关机构和计时器显示单元的控制单元)的内部的该特定设计假定有助于使用者确定是否输注给定剂量。US-A-20140018733关于对应物质的施加量和定量装置中的物质的(剩余)填充水平无记载。
US-A1-20020096543公开了一种在外部安装在常规注射笔帽上的便携式控制装置，其包含无接触式近程传感器，其位于帽的一侧上，以探测金属针、胰岛素安瓿或在笔中实施的电子标签的存在/除去。控制装置还包括发射器，其与控制台通信，以控制有色光的系统来作为对患者的反馈和提示。公开的实施例使用和学习复杂，并且可需要丢弃或适应已经由患者使用的现有胰岛素输送系统。该公开不适合于实现跟踪施加剂量所需的胰岛素安瓿内容物的精确、灵敏和可再现的读出，因为其并未将电场均一地施加穿过整个胰岛素容器，并且也不包括用以调整所述电场的不均一性或干扰的器件。
发明内容
本发明具有克服论述的现有技术的描述的局限性的目的。本发明将产生注射装置(具体是胰岛素笔)的任何使用者容易地确定注射装置的药物储存器的填充状态而没有该装置的复杂构造并且没有改变现有装置的使用的可能性。具体而言，将可能的是确定来自不同提供者的具有不同构造的注射装置的药物储存器的填充水平。
本发明提供了一种用于附接于便携式液体注射装置的装置(附接装置)，其中所述装置设计成完全地包围注射装置的药物储存器。此外，所述装置具有至少两个平传导电极，其使得电场能够横跨注射装置的药物储存器的一部分(特别是整个容积)施加。
用语"平"意思是电极(与它们的实际形状或设计无关)相比于它们的其它两个大小具有低高度或厚度。优选地，所述平电极具有圆柱形表面节段的形状，其具有实际电极本体的低高度或厚度。
具体而言，便携式液体注射装置为所谓的胰岛素笔，即，用于注射胰岛素用于治疗糖尿病的便携式液体注射装置。
电场将横跨注射装置的药物储存器的整个容积尽实际均匀且均一地施加。特别重要的是，药物储存器的整个容积由所述电场覆盖，因为未由场穿透或仅由场的弱部分穿透的容积的任何部分将不被精确地测量。所述电场将优选用于确定药物储存器中的物质的填充水平，特别是激素，例如，胰岛素(或分别地，包含所述物质的溶液)。
可测量的电容变化相当小，例如，优选在亚微微法拉到亚毫微微法拉的范围中。此外，信噪比将由于电容器中和测量电子装置中的不可避免的热噪音而相当小。因此，本公开描述了可靠地、可重复地且精确地测量那些微小电参数来避免低至优选小于10μl、5μl、1μl或甚至0.5μl的统计误差的误差的手段，该误差可影响药物储存器中的填充水平的确定。
相比于由现有技术提供的方法，用于附接于便携式液体注射装置的(单独)装置用于确定药物储存器的填充水平。在一个实施例中，该单独的装置可具有保护帽的形式，替换了与装置一起供给的标准保护帽。因此，注射装置自身的构造和使用不需要改变用于确定药物储存器的填充水平。不需要单独的装置添加至笔或其保护帽，避免了处理附加装置的需要。相反，装置将替换已经属于笔并且与笔一起供给的保护帽。用于理解或使用注射装置的单独说明或单独培训不为必要的。仅本发明的装置用于向注射装置的使用者(患者或保健专家)提供过去注射的剂量和时间的完整记录历史，而不需要任何使用者输入。
已知的是，室温下的水的介电常数为空气的近似80倍，并且至少比玻璃或塑料高一个数量级。因此，阻抗紧随药物容器中的水的体积。针可保持在笔储存器上用于阻抗测量。
具体而言，电极(用于激励电场)是长形电极，其中优选地，这些(区域)电极的最长大小提供成与注射装置的轴线平行，特别是与胰岛素笔的纵轴线平行。
如上文限定的，根据本发明，至少两个(激励)电极是必要的。因此，根据本发明，有可能使用至少3个，例如3、5或7个电极。优选地，对应数量的电极沿本发明装置的圆周以规则距离分布，例如，3个电极以120°偏移位于圆柱形圆周表面上。
关于本发明的装置的优选实施例，电极成对提供，特别是沿装置的圆周，用于形成电容器。这导致了总数为2n的电极，其中n≥1，其中n优选在1到10之间。
因此，所述成对的电极形成电容器，其中药物储存器为介电层的一部分，并且因此横过药物储存器的AC(交流电)电场可施加，并且所述电容器的阻抗可确定。
(激励)电极和/或电极对可按如下方式几何地布置和/或电气地切换，使得允许电场横跨药物储存器(药物容器)沿多个旋转方向垂直于注射装置的轴线，特别是呈笔形式的注射装置的纵轴线施加，以便抵消任何非均一电场中的药物容器的非对称位置。
本发明的该方面将随后更详细说明。
具体而言，根据本发明，优选的是，本发明的装置以如下方式设计成使得电极(优选电极对)可按如下方式单独地切换，使得电AC场垂直于注射装置的轴线横跨药物储存器，优选垂直于处于不同角(至少处于分开90°的两个角)的笔状装置的纵(大体上旋转)轴线。该方面也将随后更详细论述。
因此，在本发明中，不需要的是(激励)电极关于药物储存器机械地非常准确地定位和定向。换言之：关于本发明的装置，旋转、轴向和侧向公差在本发明的装置附接于便携式液体注射装置时是可接受的。令人惊讶地，本发明中不需要的是，电极定位成接近药物容器，或者电极在离药物容器的固定距离处，或者用于阻抗测量的电场几乎只聚焦穿过药物容器。作为替代，相对大体积的电场绕过药物容器，并且容许了电极与药物容器的距离的大公差。令人惊讶地，经由本发明中的施加电场的阻抗的测量为精确且可重复的，足以测量低至1μl的液体体积，优选低至0.1μl的精度。在0.1U/μl的浓度下的典型胰岛素笔中，其转变成0.1到0.01U的精度(其中U为物质的量的国际单位，如本领域技术人员已知的)。
如上文所述，本发明的装置是用于附接于便携式液体注射装置，特别是用于附接于所谓的胰岛素笔的(单独)装置。因此，本发明的装置可例如呈套筒形式，其附接于注射装置用于完全地包围注射装置的药物储存器。关于这些实施例，套筒具有至少两个平传导电极，使得电场能够横跨药物储存器施加。关于这些实施例，套筒可推到胰岛素笔上，并且定位在保持药物储存器(例如，用于胰岛素)的笔的部分上。
在本发明的优选实施例中，本发明的装置呈帽形式，特别是呈胰岛素笔的帽形式。用语"帽"意思是待附接于注射装置(优选胰岛素笔)的任何(单独)构件，其覆盖(并且通常保护)注射装置的另一个关键构件或部分，例如，用于注射对应的物质的针。关于胰岛素笔，帽通常覆盖针以及笔的药物储存器的至少一部分。本发明的该方面将随后更详细说明。
根据本发明的另外的优选实施例，本发明的装置是可替换的。这意味着装置可以可逆地附接于注射装置，即，装置可反复地从注射装置除去和附接于注射装置(如果需要)。
此外，优选的是，本发明的装置具有关于(激励)电极位于装置的远侧上的外电气护罩。此类护罩用作法拉第笼，保护电极免受外部干扰，并且避免由位于装置外的因素引起的任何阻抗变化。
此外，本发明的装置包括电路，(激励)电极尤其连接于该电路。本发明的装置，特别是电路包括至少一个电池(非可再充或可再充的)。另外，根据本发明，其它电源是可能的。
在本发明的另外的优选实施例中，至少一个附加的保护电极提供至本发明的装置。此类保护电极优选地连接于单独的供电电路，并且保持在等于激励电极的电势下。此类保护电极在阻抗电极之间聚焦电场来迫使其穿过药物储存器。
所述保护电极保持在与前文提到的激励电极相同的电势下，但通常使用单独的电源电路。关于附加保护电极的该布置，有可能将电场聚焦到药物储存器的期望容积中。在该背景下，优选的是，保护电极(也)如上文关于(激励)电极已经说明那样成对提供。将随后更详细地论述本发明的所有这些方面。
此外，根据本发明，阻抗测量电路可提供至本发明的装置。关于该电路，执行阻抗测量，优选使用5到50kHz的频率和0.2到30V(伏特)的峰到峰电压下的正弦或矩形AC激励。
阻抗测量优选执行锁定测量，以便只在期望频率和相位下测量信号。
阻抗测量电路优选包括电容补偿电路，用于驱赶杂散电容，因此最小化由杂散电容引起的测量电路中的交变电流，并且增大信噪比。
此外，本发明的装置优选地包括柔性印刷电路板(PCB)。此类PCB可容易地集成到本发明的装置中作为用于所有必要设备的基底，其例如不仅包括所有电路，而且包括此类PCB上的电极。
因此，优选的是，所述柔性PCB适应于套筒状或帽状构件，其中优选地，所述柔性PCB模制或安装到所述套筒状或帽状构件中。
此外，根据本发明，优选的是，装置包括至少一个显示器。
在本发明的另外的优选实施例中，本发明的装置设计成替代现有胰岛素笔的至少一个现有帽。这意味着本发明的装置一方面包括根据本发明必要的所有装备(包括电极)，但另一方面在所有其它设计元件中对应于现有胰岛素笔的现有帽。换言之：本发明表示对现有胰岛素笔的特许添加。本发明的装置可生产成配合市场上的任何胰岛素笔。其允许使用者如以前那样手持笔，而没有干扰或改变使用者程序。具体而言，批准的液体注射装置不改变，剂量机构和其显示器不受干扰，并且手持/使用程序仍不变。
如上文所述，本发明的主要方面在于确定注射装置的药物储存器的填充状态。然而，利用本发明的装置检测的阻抗变化可不仅仅用于确定药物储存器的填充状态。可根据电子数据处理器中的至少一个算法检测的那些变化还可用于检测在胰岛素笔的使用或手持中典型的以下状态或活动中的至少一个，即：
注射(对应于药物储存器的填充状态中的变化)，
本发明的装置从液体注射装置除去，特别是帽(除去帽)，
将本发明的装置附接于液体注射装置，特别是帽(再加帽)，
检查本发明的装置中的剩余(液体)药物，特别是帽(例如，检查污染)，
检查所谓的空射(air shot)(注射装置/其针的填装(priming))，
检测典型用于注射和/或空射的药物(溶液)体积的减少，
检测典型用于再填充程序和/或将新注射装置(特别是笔)插入到本发明的装置(特别是帽)中的药物(溶液)体积的增加，
检测典型用于外部操纵的阻抗的暂时变化，例如，检测本发明的装置附近的人体组织，
检测关联于温度变化的阻抗的变化。
此外，本发明的装置可包括以下特征中的至少一个，即：
通电机构，其仅在开启包围本发明的装置的包装时触动，
所谓的簧片触点，
滚动穿过对应显示器上的至少一个数据库的按钮，
至少一个存储器单元，
至少一个计时器单元，
至少一个温度补偿单元，
至少一个USB(通用串行总线)或将数据传递至外部计算机或移动计算器的任何其它有线的通信单元，
将数据传递至外部计算机或移动计算器的至少一个无线通信单元，例如，蓝牙。
在本发明的其它优选实施例中，本发明的装置由连接在一起来形成装置(特别是帽)的至少两个部分构成。在该背景下，优选的是，本发明的装置包括两个部分。
优选地，至少一个腔形成在用于保持装置的其它构件(例如，用于保持电池、显示器或其它单元像计时器单元)的部分之间。
本发明的装置优选由塑料材料制成，特别是由注射模制形成的塑料材料。
此外，优选的是，本发明的装置包括用于固定的器件，尤其是用于将装置可逆地固定于另一个物件，并且因此保持装置，特别是关于该另一个物件附接于注射装置的装置。优选地，此类器件呈口袋夹形式。
如已经描述的，本发明的装置可包括腔，其为用于电池或另一电源的隔间。优选地，此类隔间具有将电池或另一电源保持就位的盖。
如已经提到的，本发明的装置可包括至少一个显示器。优选地，此类显示器为液晶显示器(LCD)，特别是四位数字LCD。
最后，本发明包括便携式液体注射装置，特别是胰岛素笔，其包括如上文所述的本发明的装置，其中优选地，所述本发明的装置附接于注射装置，特别是胰岛素笔。
在其各种实施例中，本发明的装置向便携式液体注射装置(特别是胰岛素笔)的使用者带来一定数量的益处。
如已经说明的，用于患者剂量模式的典型实例如下：
在早上，患者将用他/她的第一支笔来注射一定剂量的长效胰岛素。在一天期间，他/她还在各餐之前注射多个剂量的速效胰岛素。时间和剂量对于同一患者典型地从一天到一天是相似的。偏离该模式将为危险的。可使用错误的笔，或者注射错误剂量，或者忘记注射或重复注射。在所有那些错误情况中，具有最新数据(例如，关于药物储存器的填充水平)并且理想地知道典型的日常剂量模式的本发明的装置可认识到偏离并且警告患者。患者可接着为了建议而联系他的医生，或者输注葡萄糖或胰岛素用于校正误差，因此避免低血糖性休克或危险的高血糖状态。在具有例如长效和速效胰岛素的两个不同的笔的该情况中，将使用两个本发明的装置，一个分别在各个笔上。两个装置可无线地通信，以便接收和调查包括来自另一个笔的剂量信息的完整剂量信息。一个装置可为具有附加特征像显示器等的主机，而另一个装置可为变体，如从动装置。
在另一个实施例中，装置可与第三装置通信，例如，智能电话或血糖仪，并且包括报警功能的剂量模式逻辑可接着还在第三装置中实施。
在其它优选实施例中，本发明的装置包括智能特征，即，装置包含微处理器和算法，它们可认识到并且自动知道用于给定患者的时间和剂量的典型模式。作为备选，典型模式可编程到装置以及报警阈值中，例如，通过无线数据通信。此外，由该患者使用的空射模式(在注射来填装和测试皮下注射针之前将少量胰岛素喷入空气中)将为可编程的。装置将包含运行算法的微处理器，该算法分析剂量和时间，并且在偏离他的典型剂量模式时使用报警特征警告患者。装置包括用于声学、光学或振动警告和警报的器件。
如提到的，经常地，患者使用两个或更多个不同的注射笔，其分别包含至少长效(笔A)和速效胰岛素(笔B)。本发明的装置接着可包括特征为钥匙锁机构的器件。匹配装置将保持在笔上，并且仅允许帽A配合到笔A，以及帽B配合到笔B，排除了混淆具有不同类型的胰岛素的两支笔。前述钥匙锁机构可包括塑料环或套筒，其永久地保持在笔上，并且包含确保将正确的帽仅配合到其相应的笔的几何特征。
因此，多个不同的装置可用在具有不同类型的胰岛素的不同的笔上。这些装置之间的无线通信可确保正确的笔在正确的时间和剂量下使用，并且偏离正确的剂量和时间模式将触发警报。
此外，患者的生物计量识别可由例如帽或附加装置上的指纹传感器提供，以排除混淆或篡改属于患者的数据。
本发明的另外的优点和特征将从连同所附权利要求的附图的以下描述变得清楚。独立的特征可在本发明的一个实施例中单一地或单独地组合实现。附图仅用于图示和更好理解本发明，并且不理解为以任何方式限制本发明。
附图说明
附图示意性地示出：
图1为根据现有技术的胰岛素笔和其帽，
图2为便携式液体注射装置的药物储存器，其中电极集成到药物储存器的表面中，并且其示为电容器(两者在截面视图中)，
图3为包围胰岛素笔的药物储存器的本发明的装置，并且其图示在电容器图中(两者在截面视图中)，
图4为包围胰岛素笔的药物储存器的另一个本发明的装置，其中提供两对电极(在截面视图中)，
图5为具有附加保护电极的另一个本发明的装置，
图6为本发明的装置可如何用于检查污染的图示，
图7为本发明的装置可如何用于检测装置附近的人体组织的图示，
图8为本发明的装置可如何由于本发明的装置外的不均一或干扰的电场而易受来自外界扰乱的干扰的图示，
图9为本发明的装置处的非均一或干扰的电场可如何避免和/或经由附加保护电极补偿的图示，
图10为另一个本发明的装置，其中使用了柔性PCB(在截面视图中)，
图11为根据本发明的位于柔性PCB上的本发明的装置的主要构件，以及
图12为具有钥匙锁机构的胰岛素笔和其帽，该钥匙锁机构可关于本发明的装置实施。
具体实施方式
在图1中，示出了根据现有技术的典型胰岛素笔1。如早先提到的，胰岛素笔用于注射胰岛素用于治疗糖尿病。如公知的，胰岛素是由胰腺产生的激素。其对于调节体内的碳水化合物和脂肪新陈代谢而言为重要的。
根据图1的胰岛素笔1具有在其一端处的针2，以及在另一端处的用于促动注射的按钮3。此外，在图1中，示出了剂量旋钮4和剂量窗口5。
此外，胰岛素笔1具有容纳待注射到患者中的胰岛素的药物储存器6。该药物储存器的填充水平/填充状态应当根据本发明来监测。
根据图1的胰岛素笔1还具有帽7，其根据现有技术用于覆盖笔的部分，该部分包括针和药物储存器。
图2示出了液体注射装置11(例如，胰岛素笔)的实施例，其中两个电极12紧密地布置或集成到药物储存器13中，药物储存器13至少部分地填充有呈液体形式的药物14。
如早先论述的，两个电极12形成电容器15，其中药物溶液14是该电容器中的介电材料的大部分。
图2的左侧上的视图示出了现有技术的注射装置的实施例(在截面视图中)，并且图2中的右侧视图示出了对应的电容器(也在截面视图中)。根据该实施例，该电容器的电容是C2，其为总电容。
相比于图2，图3示出了根据本发明的实施例。
在图3的左侧上的视图中，用于胰岛素笔的帽21在截面视图中示出。该帽21具有包围胰岛素笔的药物储存器23的两个平传导电极22。优选地，电极呈圆柱形表面节段的形状。药物储存器23至少部分地填充有胰岛素24(在水溶液中)。
如可从图3所见，两个电极22为长形电极，其提供成平行于胰岛素笔的纵轴线。两个电极22包围药物储存器23，并且它们使得电场能够横跨胰岛素笔的药物储存器23施加。
从图3的左侧视图清楚的是，相比于图2的实施例(左侧视图)，两个电极22远离药物储存器23。然而，有可能测量由药物储存器23中的药物24的填充水平的变化引起的电容的差异。
此外，在图3的左侧视图中，场线25和它们的图案在该视图中示意性地示出。
在图3的右侧上的视图中，示出了有助于根据图3(图26)的实施例的总电容的电容器。图3的右侧上的图示对应于图3的左侧上的实施例的截面视图。
用于取决于贡献的电容器的总电容(Ctotal)的方程也在图3中再现。参照图3的公开，必须提到的是，待测量的总电容通常相当小，即，其在亚微微法拉到亚毫微微法拉的范围中。此外，当电容C2变化时，信噪比相当小，即，此类变化在毫微微法拉的范围中。
图4示出了根据本发明的另一个实施例。该实施例是如下问题的优选解决方案，其中在电极放置成离药物储存器相当远(例如，放置在胰岛素笔的帽中)并且杂散电容为大且可变的时，通常必须考虑旋转和侧向公差。
因此，根据图4的实施例，用于胰岛素笔的帽31具有包围药物储存器33的四个传导电极32，药物储存器33至少部分地填充有呈液体形式的胰岛素34。
四个电极32的设置还可备选地描述为包围对应的胰岛素笔的药物储存器的两对的两个电极的设置。
根据图4的实施例的重要优点在于，电极32可组合(切换)来在不同旋转角下施加电场。这些不同角下的对应测量值(读数)可数学地组合，优选平均化。结果，旋转和侧向公差，与导致胰岛素容器的恒定填充水平下的电容变化的非均一场一起可由这些测量排除，并且容器的填充水平可被准确地确定，而替代那些公差。
图4中也示出了该途径。在左侧上，两个上电极32和两个下电极32分别电气地组合而连接于单个操作放大器的输入或输出，并且对应的场线35沿垂直方向延伸。在图4的右侧上的视图中，左侧上的两个电极32和右侧上的两个电极32组合，并且因此，电场的场线36水平地延伸。
图5中示出了本发明的又一个实施例。根据该实施例，帽41具有两个传导电极42和两个(附加)保护电极43。一方面的电极42和另一方面的保护电极43两者都使用单独的电源电路。该事实由图5中的操作放大器符号图解地示出，即，图5的顶部和底部上的两个操作放大器用于两个电极42，并且图5的左侧和右侧上的两个操作放大器用于保护电极43。
如可从图3的左侧上的视图所见，电场在左侧上和右侧上的两个电极22之间的间隙中相当不均一。该不均一性可通过使用根据图5的保护电极43来最小化。保护电极43引入到具有两个传导电极43的实施例中，以将电场聚焦到包围胰岛素笔的药物储存器的期望容积中(药物储存器在图5中未示出)。保护电极43保持在与激励(传导)电极相同的电势下，然而使用单独的电源电路。
图5中经由场线44示出了具有最小化的不均一性的所得电场。
图6示出了在液滴偶然地置于药物储存器外(例如，帽中)时的情形。此类微滴可为现在在药物储存器外的药物微滴或来自另一液体(例如，水)的微滴。
本发明可通过微差测量来解决该问题，该微差测量关于附接于胰岛素笔的本发明的帽和关于本发明的帽单独地进行。
在该背景下，上视图示出了其中具有其电极52的帽51附接于胰岛素笔的情形。在该情况下，帽51完全地包围药物储存器中的药物53。然而，帽51还包围(附加)微滴54。
在该布置中，第一测量通过施加电场来进行。
此后，帽上的附加测量单独地进行，即，在帽51从胰岛素笔卸下之后。因此，仅附加的微滴54有助于该测量。药物储存器中的药物53并未有助于该第二测量。该情形在图6的底部处的视图中示出。
通过比较两个测量结果，例如，通过从第一测量结果"减去"微滴的贡献，则可确定胰岛素笔的药物储存器中的真实填充水平。
图7示出了如下问题的解决方案，其中存在从电极阵列外对电场的干扰影响。该影响还可由(外部)液体引起或例如由人体组织像手指引起。
为了解决该问题，附加护罩62可提供在本发明的帽61中的电极63外。因此，由图7中的场线64代表的电场将不被来自外侧的影响所影响。
图8示出了如下问题的解决方案，其中由用于胰岛素笔的帽中的传导电极提供的电场可在所述帽的开口端处为不均一的或受干扰。该问题可根据图8的实施例解决，其中护罩72在帽71的内表面与帽中的电极73之间放置到帽71中。护罩72可为设在帽71中的单独的装置，或者例如还可为帽71的内表面上的涂层。
根据图8的实施例，存在帽71中的电极73之上的护罩72的纵向重叠。该事实在图8的左侧上示出。
此外，根据图8，还存在电极73在储存器的纵向延伸部之上的重叠，这也在图8的左侧上示出。
换言之：根据图8的实施例，设在帽中的护罩72比设在帽71中的电极73"更长"，并且电极73比进入帽71的开口端的方向的药物储存器的延伸部"更长"。通过这些手段(单独地或组合地)，帽71的开口端处的电场的不均一性(图8的视图中的左侧)和/或对药物容器的填充状态的电容确定的它们的影响可最小化。
图9中示出了用于解决本发明的帽的开口端处的场不均一性或场干扰的问题的另一个措施。此处，作为实例，人的手指位于场不均一性中，其可影响电极82之间的测得的阻抗(见图8)。
作为解决方案，图9示出了实施例，其中帽81(具有附加的护罩或没有)不仅包括(激励)电极82，而且包括保护电极83。这些保护电极83将电场在电极82之间聚焦在帽81的开口端处(图9的视图中的左侧)。保护电极83确保药物储存器的整个容积由电场包围，并且该场在其开口端处不杂散出帽(图9中的左侧)。如已经说明的，保护电极83供给有与相应(激励)电极82相同但来自单独电路的电压。因此，电极82之间的用于测量的所得电场聚焦到此类测量所需的容积中。
本发明的再一个实施例在图10中示出。此处，示出了柔性印刷电路板(PCB)91。该柔性PCB91卷绕成圆柱形形状。此类形状完美地设计成分别配合于套筒状或帽状构件，或此类构件的内部形式。优选地，结构像柔性PCB91可模制或安装到此类构件中。
电极92设在柔性PCB91的一个表面上。在另一个实施例中，它们还可设在柔性PCB的两个表面或中间层上。在该背景下，四个电极示为在柔性PCB91的此类表面上。电极92可为(激励)电极或保护电极，如早先已经说明的。如果柔性PCB91适应于或模制/安装到帽状构件中，则电极92形成可包围胰岛素笔的药物储存器的电极阵列。
也如早先提到的，至少一个电路的另外的构件可设在柔性PCB91上。
此外，图11示意性地公开了本发明的优选实施例的概视图。对应的构件(优选设在柔性PCB上)必要地包括电极，在图11的实施例的情况中，四个电极。此外，需要至少一个电路来将电能提供至电极并且测量至少总电容。如果适合，则提供又一个电路用于附加保护电极。
此外，构件可包括(外)电护罩，以及万一，至少一个显示器。
此外，提供了至少一个电源，特别是电池或蓄电池。
最后，在图12中，示出了胰岛素笔和其帽，其中实施了如上文已经描述的钥匙锁机构。此类钥匙锁机构包括两个部分，其与彼此匹配或配合在一起，像钥匙和其锁，以使排除了例如混淆具有不同类型胰岛素的两支笔。此类钥匙锁机构可关于已经描述的本发明的装置的所有实施例实施。
为了简单起见，胰岛素笔和其帽具有与根据图1的胰岛素笔和其帽相同的附图标记。因此，图12示出了胰岛素笔1和其帽7，其中胰岛素笔1具有在其一端处的针2，以及在另一端处的用于促动注射的按钮3。此外，在图12中，示出了剂量旋钮4和剂量窗口5。胰岛素笔1的药物储存器以附图标记6示出。
根据图12，帽7具有在右侧处的其开口端处的特征形式。该特征形式7与永久地位于胰岛素笔1上的环或套筒8的特征形式匹配。只有帽7的开口端的特征形式配合到帽1上的套筒8的对应特征形式中，才有可能将根据图12的帽7附接在根据图12的胰岛素笔1上。如果不存在配合或匹配，则胰岛素帽的使用者将认识到他或她显然使用了错误的帽来用于对应的胰岛素笔。

Claims (16)

1.一种用于附接于便携式液体注射装置的装置，其中所述装置(21;31)呈能除去的帽的形式且设计成完全地包围所述注射装置的药物储存器(23;33)，其中所述装置具有至少两个平传导电极(22,32)，使得电场能够横跨所述注射装置的所述药物储存器的整个容积施加，并且其中，所述电极(22,32)沿所述装置的圆周以至少两对提供，用于形成电容器，从而导致总数为2n的电极，其中n>2，其中，所述电极(32)或电极对能单独地切换以横跨所述药物储存器在垂直于所述注射装置的纵轴线的多个旋转方向上施加电场。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极(22;32)为长形电极，其中，所述电极的最长大小提供成与胰岛素笔的纵轴线平行。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置(61)具有外电气护罩(62)。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括电路，所述电极连接于所述电路。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个电源。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电源是电池。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，提供至少一个附加保护电极(43)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述保护电极连接于单独的电路。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括阻抗测量电路。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括柔性印刷电路板(91)，其卷绕成圆柱形形状。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述柔性印刷电路板适应于帽状构件。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述柔性印刷电路板模制或安装到所述帽状构件。
13.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个显示器。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置设计成替代现有胰岛素笔的至少一个现有帽。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置用于附接于胰岛素笔。
16.便携式液体注射装置，其包括根据前述权利要求1至15中任一项所述的装置。
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