CN108778379B - 药物递送装置中所设定和递送的剂量的确定 - Google Patents

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Abstract

公开了用于确定药物递送装置的构件的相对旋转移动的感测系统，该相对旋转移动与通过药物递送装置所设定和递送的剂量的量成比例。感测系统包括固定到第一构件的第一传感器部件、以及固定到第二构件的第二传感器部件。在剂量设定期间，第二构件联接到第三构件，该第三构件以与所设定的剂量成比例的方式相对于第一构件旋转。在剂量递送期间，第二构件联接到第四构件，该第四构件以与所递送的剂量成比例的方式相对于第一构件旋转。感测系统单独地检测第一传感器部件和第二传感器部件在剂量设定和剂量递送期间的相对旋转位置，并且提供用于确定所设定和递送的剂量的量的输出。感测系统将此信息输出到控制器，该控制器确定所设定和递送的剂量的量。还公开了有关的药物递送装置和方法。

Description

药物递送装置中所设定和递送的剂量的确定
技术领域
本发明涉及药物递送装置，并且特别地涉及药物递送装置中的感测系统。
背景技术
通常将多种药物递送装置（包括例如笔式注射器、输液泵和注射器）用于药物的定期递送。重要的是，应在如患者的健康受到威胁的这些时候供应恰当量的药物。在许多情况下，未能精确地递送适当量的药物可能对患者具有严重影响。
递送恰当量的药物要求通过药物递送装置进行的实际定量给药应是精确的。如本文中使用的术语“定量给药”是指递送剂量的两个关键阶段，即设定剂量量和递送所设定剂量的量。保证递送精确的剂量要求药物递送装置在定量给药的这两个关键阶段期间恰当地执行。
药物递送装置通常利用机械系统，其中各种构件相对于彼此旋转或平移。在大多数情况下，构件之间的这些相对移动与通过装置的操作所设定和/或递送的剂量量成比例。因此，本领域致力于提供精确地测量药物递送装置的构件的相对移动以便评估所设定和/或递送的剂量的可靠系统。此类系统可包括传感器，该传感器与药物递送装置的第一构件固定在一起并检测固定到装置的第二构件的被感测部件的相对移动。现有技术已描述了基于物体穿过被感测区域的移动的多种感测系统，包括光学系统、触觉系统、电系统和磁系统。
发明内容
在其一种形式中，本发明提供了一种用于确定通过药物递送装置的操作所设定的剂量的量与所递送的剂量的量两者的感测系统，所述感测系统包括：药物递送装置的第一构件；药物递送装置的第二构件，所述第二构件相对于第一构件能够旋转；药物递送装置的第三构件，所述第三构件在剂量设定期间以与通过药物递送装置的操作所设定的剂量的量成比例的方式相对于第一构件能够旋转；药物递送装置的第四构件，所述第四构件在剂量递送期间以与通过药物递送装置的操作所递送的剂量的量成比例的方式相对于第一构件能够旋转；第二构件在剂量设定期间与第三构件旋转地联接而不与第四构件旋转地联接，以在剂量设定期间与第三构件一起旋转，第二构件在剂量递送期间与第四构件旋转地联接而不与第三构件旋转地联接，以在剂量递送期间与第四构件一起旋转；与第一构件固定在一起的第一传感器部件；以及与第二构件固定在一起的第二传感器部件，所述第一传感器部件和第二传感器部件中的一者是传感器，且所述传感器部件中的另一者是目标，所述传感器在剂量设定期间能够操作以检测目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第一输出，并且所述传感器在剂量递送期间能够操作以检测目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第二输出。
在其另一种形式中，本发明提供了一种药物递送装置，所述药物递送装置用于确定通过所述药物递送装置的操作所设定的剂量的量与所递送的剂量的量两者，所述药物递送装置包括：第一构件；相对于第一构件能够旋转的第二构件；第三构件，其在剂量设定期间以与通过药物递送装置的操作所设定的剂量的量成比例的方式相对于第一构件能够旋转；第四构件，其在剂量递送期间以与通过药物递送装置的操作所递送的剂量的量成比例的方式相对于第一构件能够旋转；第二构件在剂量设定期间与第三构件旋转地联接而不与第四构件旋转地联接，以在剂量设定期间与第三构件一起旋转，第二构件在剂量递送期间与第四构件旋转地联接而不与第三构件旋转地联接，以在剂量递送期间与第四构件一起旋转；与第一构件固定在一起的第一传感器部件；以及与第二构件固定在一起的第二传感器部件，所述第一传感器部件和第二传感器部件中的一者是传感器，且所述传感器部件中的另一者是目标，所述传感器在剂量设定期间能够操作以检测目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第一输出，并且所述传感器在剂量递送期间能够操作以检测目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第二输出。
本发明提供了一种用于检测药物递送装置中的构件的相对旋转移动的感测系统。感测系统与药物递送装置的多个构件一起结合使用，这些构件在剂量设定期间和在剂量递送期间以与所设定和所递送的剂量的量成比例的方式相对于彼此移动。感测系统包括：固定到第一构件的第一传感器部件；以及固定到第二构件的第二传感器部件，所述第二构件相对于第一构件能够旋转。第二构件在剂量设定期间与第三构件相联接，所述第三构件以与所设定的剂量的量成比例的方式相对于第一构件旋转。第二构件在剂量递送期间与第四构件相联接，所述第四构件以与所递送的剂量的量成比例的方式相对于第一构件旋转。所设定的剂量和所递送的剂量是基于所检测的相对旋转移动来确定的。
本发明的一个优点是，可提供一种感测系统，其提供对已通过药物递送装置所设定和递送的药物的量的精确和可靠评估。
本发明的另一个优点是，可提供一种感测系统，其需要少量的个别零件，并且是紧凑的且易于适应多种药物递送装置。
本发明的其他的目标、特征和实施例将从详细描述和连同此提供的附图中变得显而易见。
附图说明
本发明的上述及其他优点和目标、以及实现它们的方式将变得更加显而易见，并且本发明自身将通过参考结合附图的本发明的实施例的以下描述得到更好理解，在附图中：
图1是在剂量设定期间处于第一位置中的感测系统的示意图。
图2是在剂量递送期间处于第二位置中的图1的感测系统的示意图。
图3是处于设定位置中的感测系统的部分横截面图。
图4是图3的感测系统的一部分的放大透视图。
图5是处于递送位置中的图3的感测系统的部分横截面图。
图6是图5的感测系统的一部分的放大透视图。
图7是并入有图3的感测系统的药物递送装置的平面图。
图8是部分横截面中的图7的药物递送装置的平面图。
贯穿若干视图，对应的参考字符指示对应的零件。虽然附图表示本发明的实施例，但是附图不一定按比例绘制，并且在一些附图中某些特征可能被夸大或省略以便更好地说明和解释本发明。
具体实施方式
出于促进理解本发明的原理的目的，现在参考附图中图示的示例，并且特定语言被用来描述这些示例。不过将理解，由此不旨在限制发明的范围。如相关领域中的技术人员将通常想到的，可设想所描述的实施例中的任何更改和进一步修改以及本文中所公开的构思的任何进一步应用。详细示出了这些构思的示例，但是将显而易见的是，为了清晰起见，已省略了一些特征和细节。
本发明总体涉及用于确定通过药物递送装置所设定的剂量的量与所递送的剂量的量两者的感测系统。这些量是基于对药物递送装置的构件之间的相对旋转移动的测量来确定的，其中所测量的移动与所设定的剂量的量和所递送的剂量的量相关。药物递送装置可以是被用来设定和递送一定剂量的药物的任何装置，诸如笔式注射器、输液泵和注射器。药物可以是可通过此类药物递送装置所递送的类型的任何药物。
感测系统包括与药物递送装置的第一构件固定在一起的第一传感器部件、以及与药物递送装置的第二构件固定在一起的第二传感器部件。第二构件在剂量设定与剂量递送两者期间相对于第一构件自由旋转。
在剂量设定期间，第二构件与第三构件相联接，该第三构件以与通过药物递送装置所设定的剂量的量成比例的量相对于第一构件旋转。因此，在剂量设定期间第二传感器部件相对于第一传感器部件的旋转与第一构件和第三构件的相对旋转相关，所述相对旋转与所设定的剂量的量成比例。这种相对旋转被用来确定所设定的剂量的量。
在剂量递送期间，第二构件与第四构件相联接，该第四构件以与通过药物递送装置所递送的剂量的量成比例的量相对于第一构件旋转。因此，在剂量递送期间第二传感器部件相对于第一传感器部件的旋转与第一构件和第四构件的相对旋转相关，所述相对旋转与所递送的剂量的量成比例。这种相对旋转被用来确定所递送的剂量的量。
参考图1和图2，示出了感测系统10，该感测系统包括第一构件12和绕轴线16相对于第一构件12能够旋转的第二构件14。第三构件18以与所设定的剂量的量成比例的方式绕轴线16相对于第一构件12旋转。第四构件20以与所递送的剂量的量成比例的方式绕轴线16相对于第一构件12旋转。固定到第一构件12的是第一传感器部件22。固定到第二构件14的是第二传感器部件24，该第二传感器部件定位成在第一构件12与第二构件14之间发生相对旋转期间由第一传感器部件22来感测。
图1中示意性地示出了感测系统在其于剂量设定期间的操作情形。第二构件14与第三构件18相联接，以在剂量设定期间与第三构件一起旋转。以这种方式，第二构件14的旋转与所设定的剂量的量成比例，并且相对于第一构件12的这种旋转可通过传感器部件22和24的操作来检测。在剂量设定期间，第四构件20通常被固定以防相对于第一构件旋转。
如图2中所示，在剂量递送期间，感测系统10使第二构件14替代为与第四构件20相联接以与第四构件一起旋转。因此，第二构件14在剂量递送期间以与所递送的剂量的量成比例的方式旋转，并且这种旋转可通过传感器部件来检测。在剂量递送期间，第三构件18通常被固定以防相对于第一构件旋转。
感测系统使用与药物递送装置的构件固定在一起的传感器部件。如本文中所使用的，术语“固定”包括在系统操作所需的范围内将传感器部件的位置固定到药物递送装置的关联构件的任何方式。例如，传感器部件可直接地定位在关联构件上、被接收于关联构件内、附接到关联构件或与关联构件集成在一起。替代地，可存在间接地将传感器部件与该构件相连接的一个或多个其他部件。本领域技术人员将了解，如果传感器部件在药物递送装置的构件于剂量设定和递送期间相对于彼此移动时由此被导致与那些构件一致地移动或以与那些构件成比例的方式移动，则这些传感器部件被充分地“固定”到相应的构件。
感测系统利用与第三构件或第四构件交替地联接的第二构件来操作。如本文中所使用的，术语“联接”包括将一个构件固定成在另一个构件旋转时与该另一个构件一致地旋转或以与该另一个构件成比例的方式旋转的任何方式。联接系统可包括例如通过花键、齿轮或构件之间的摩擦接合所提供的连接、或由间接地联接构件的其他部件所提供的类似连接。
感测系统包括第一传感器部件和第二传感器部件。一个传感器部件是传感器，而另一个传感器部件在本文中被称为目标。术语“传感器”是指能够检测目标的相对旋转位置的任何部件。“目标”是指相对于传感器移动并且传感器能够针对其检测目标相对于传感器的旋转位置的任何部件。因此，传感器能够监测目标的位置并提供代表目标的相对旋转移动的输出。
传感器通常检测以与目标在感测区域内的位置的关系而变化的感测参数的特性。目标以直接或间接地影响感测参数的方式延伸到被感测区域中或以其他方式影响被感测区域。目标的每个不同位置对被感测区域呈现出独特的影响，这对传感器的感测参数具有关联的影响。因此，目标的不同位置产生了感测参数的值，这些值是传感器和目标的相对位置的特性。
本发明对于已知的多种感测技术中的任一者都是有用的，这些感测技术是基于能够检测两个相对旋转的构件的移动所根据的任何原理来操作的。此类技术可包括例如基于触觉、光学或电测量的技术，包括但不限于灰度测量，其指示一个部件相对于另一个部件的位置。此类技术还可包括对与场（诸如，磁场或电场）相关联的感测参数的测量，该场被强加于被感测区域并基于目标在该场内的位置而变化。场的变化改变了直接与目标在被感测区域中的位置有关系的感测参数。例如，在此类实施例中，感测参数可以是电容、电导、电阻、阻抗或电压。合适的感测技术使用磁传感器。例如，在磁阻型传感器中，所施加磁场的畸变导致传感器部件的元件的电阻发生特性改变。类似地，霍尔效应传感器检测到由所施加磁场中的畸变引起的电压变化。
有利的感测系统是如下的感测系统：其为非接触式系统，因此这不可能使部件由于部件之间的反复接触造成的磨损而易受退化的影响。此外，合适的系统可包括有源部件和无源部件的组合，其中传感器作为有源部件操作。以这种方式，不必使两个部件与其他系统元件（诸如，电源供应器或控制器）相连接。
传感器部件检测相对旋转移动，并产生从中可确定该移动的关联输出。一般而言，传感器可在剂量设定期间能够操作，以检测目标相对于传感器的旋转位置并产生与其相关的至少一个第一输出。传感器也可在剂量递送期间能够操作，以检测目标相对于传感器的旋转位置并产生与其相关的至少一个第二输出。控制器可操作地连接到传感器，以接收来自传感器的至少一个第一输出和至少一个第二输出。控制器被构造成从这些输出中确定通过药物递送装置的操作所设定的剂量的量和所递送的剂量的量。在一个实施例中，传感器提供与旋转构件在剂量设定期间和在剂量递送期间的相对起始和停止位置有关的输出。替代地，传感器可提供指示传感器在剂量设定和/或剂量递送期间相对于目标的整体旋转的单个输出。
出于进一步说明的目的，相对于呈笔式注射器形式（诸如，用于递送胰岛素以治疗糖尿病的笔式注射器）的药物递送装置来描述本发明的构型和操作。在剂量设定期间和在剂量递送期间，装置的各种构件相对于彼此旋转是很常见的。这些构件可取决于药物递送装置的设计而变化，并且可包括例如壳体、剂量旋钮、刻度盘套筒、驱动套筒、定量给药螺母和/或活塞杆。然而，将了解，不旨在通过以下示例的使用来限制本发明的范围。本发明就广泛多种药物递送装置而言是有用的，其中部件构件的相对旋转移动指示所设定的剂量的量与所递送的剂量的量两者。
通过示例，感测系统40可包括壳体42，绕轴线46相对于所述壳体能够旋转的筒（barrel）44被接收于该壳体中。筒44在近侧方向上（在图3中的右边）被弹簧48和棘爪（clicker）50偏压。筒44包括凸缘52，当筒处于近侧位置中时，该凸缘搁置在壳体42的肩部54上。在此位置中，在筒和壳体的相对旋转期间，筒44上的周向隔开的齿56被接收于壳体42的周向凹槽58内并在其内自由移动。
筒44具有向远侧移动的替代性位置，使得筒齿56由壳体42的互补定位齿60接收，从而锁住筒以防相对于壳体旋转。替代地，筒可被筒上的在棘爪50的齿内触底（bottomout）的齿锁住，该棘爪键合到壳体42。
刻度盘套筒62被接收于筒44内。刻度盘套筒62上的键64被接收于筒44中的纵向键槽66内。这允许刻度盘套筒相对于筒轴向移动，但防止这两个构件之间发生相对旋转。刻度盘套筒包括被接合在驱动套筒74的外螺纹72内的突片68和70。刻度盘套筒62相对于驱动套筒74的旋转导致刻度盘套筒在突片68和70沿螺纹72行进时轴向移动。
驱动套筒的旋转被用来移动驱动构件以递送设定的剂量。例如，在一个实施例中，驱动套筒74与驱动螺母（未示出）相联接，该驱动螺母具有内螺纹并且轴向地固定在壳体42内。驱动螺母的内螺纹接合驱动构件上的外螺纹，如下文所描述的。在这个实施例中，驱动套筒的旋转使驱动螺母旋转，驱动螺母的旋转继而使驱动构件向远侧前进以给予设定的剂量。将了解，使用驱动套筒74的旋转移动来使驱动构件前进的各种其他方式在本领域中也是众所周知的。
如下发生针对上述装置的剂量设定。筒44最初相对于壳体42处于近侧位置中（图3），并且与在周向凹槽58内自由地自旋的齿56一起旋转。驱动套筒74相对于壳体42由互补花键（未示出）旋转地固定。在剂量设定期间，刻度盘套筒62被旋转，并使驱动套筒74螺旋上升。筒和刻度盘套筒的键连接导致筒44与刻度盘套筒62一致地旋转。然而，考虑到凸缘52被接收为抵靠肩部54，筒44同时被防止相对于壳体向近侧移动。因此，在剂量设定期间，筒与壳体之间存在相对旋转移动，这表示通过药物递送装置所设定的剂量的量。这种旋转移动通过感测系统40来检测。
为了递送设定的剂量，手动地向远侧推动刻度盘套筒62。刻度盘套筒突片68和70与驱动套筒螺纹72的摩擦接合最初足以防止相对旋转，并导致驱动套筒74与刻度盘套筒一起前进而不相对于壳体旋转。驱动套筒74的向外延伸的凸缘76搁置成邻近于筒44的内肩部78，且因此筒44也向远侧移动。这种移动导致筒齿56与壳体齿60接合。结果是，防止了驱动套筒74和筒44相对于壳体42进一步向远侧移动。此外，筒44和键合的刻度盘套筒62因此也被锁住以防相对于壳体42旋转。然而，当键64沿键槽66行进时，刻度盘套筒62相对于筒44自由地向远侧移动。驱动套筒62的这种初始向远侧移动也脱离了将驱动套筒74固定以防在剂量设定期间相对于壳体42旋转的花键，且因此驱动套筒相对于壳体自由旋转。
此时，刻度盘套筒62相对于壳体42自由地向远侧移动但不旋转地移动，并且驱动套筒74相对于壳体44自由旋转但不向远侧移动。因此，刻度盘套筒62上的进一步的力克服了突片68和70与驱动套筒螺纹72之间的摩擦接合，并且当刻度盘套筒非旋转地前进时，驱动套筒74相对于壳体42旋转。驱动套筒的这种旋转导致驱动螺母的旋转和驱动构件的前进，以递送如先前所描述的剂量。因此，在剂量递送期间，驱动套筒74以表示通过药物递送装置所递送的剂量的量的量相对于壳体42旋转。
可能发生以下情况：药物递送装置包括若干个构件，这些构件以与所递送的剂量的量成比例的方式相对于彼此旋转，但在不递送剂量时也不时地旋转。在此类情况下，感测系统可被构造成通过仅测量相对旋转中与所设定或所递送的剂量的量相关的这部分或通过测量完整的旋转量并使其减少与定量给药无关的已知旋转量来说明这一点。也可例如通过数学方法或被编程到控制器中的其他补偿方法来适应这种情况。无论如何，原理都是相同的：感测系统相对于构件的指示定量给药的相对旋转移动来确定设定或递送的剂量的量。
感测系统40进一步包括与壳体42固定在一起的传感器80。目标82被固定到离合器84，该离合器绕轴线46相对于壳体42能够旋转。离合器84可通过被接收于壳体42内壁中的凹槽88内的周向凸缘86相对于壳体42被轴向地固定。这在药物递送装置的所有操作期间使目标82保持处于在传感器80的正对面的恰当位置中。将了解，可将这些特征反转，其中凸缘从壳体向外延伸，并且凹槽形成于离合器84的外壁中。
替代地，离合器84无需与壳体42轴向地固定在一起，只要传感器80仍能够操作以在剂量设定与剂量递送两者期间感测目标82。在又一实施例中，传感器80可相对于壳体42能够轴向移动，和/或目标82可相对于离合器84能够轴向移动，再次只要传感器80在剂量设定与剂量递送两者期间保持能够操作以感测目标82。
图3和图4中示出了感测系统40，其中筒44和驱动套筒74处于第一位置中，在此期间可设定剂量。在此位置中，筒44包括与离合器84的花键92接合的花键90。通过相对于驱动套筒74且因此也相对于壳体42旋转刻度盘套筒62来实现剂量设定。筒44被键合到刻度盘套筒，并且相对于壳体42与刻度盘套筒一致地旋转。离合器84和目标82与筒44相联接，且因此在剂量设定期间也相对于壳体42旋转。离合器84在剂量设定期间相对于壳体42的旋转与通过药物递送装置所设定的剂量的量成正比。目标82相对于传感器80的对应的旋转移动被检测作为所设定的剂量的量的指示。
参考图5和图6，离合器84被示为处于第二位置中，在此期间可递送剂量。这种状况是在过渡后获得的，在该过渡期间，刻度盘套筒62前进了使筒齿56与壳体齿60接合所需的短距离，从而锁住筒以防相对于壳体42旋转。通过同样的移动，释放了驱动套筒74与壳体42的花键连接，并且驱动套筒相对于壳体42自由旋转。
此过渡性移动也相对于离合器84重新定位筒44和驱动套筒74。如在例如图6中所示，筒花键90已向远侧移动了使它们脱离离合器花键92的距离。因此，离合器84独立于筒自由旋转。同时，驱动套筒74上的花键94已向远侧移动，并且现在与离合器84上的第二花键96接合以将驱动套筒和离合器旋转地联接。因此，驱动套筒与壳体之间的相对旋转将导致目标82与传感器80之间发生对应的相对旋转。在剂量递送期间，离合器84相对于壳体42的旋转与通过药物递送装置所递送的剂量的量成正比。目标82相对于传感器80的对应的旋转移动被检测作为对所递送的剂量的量的指示。
因此，目标在剂量设定期间与一个构件且在剂量递送期间与不同的构件交替地联接。在所描述的实施例中，这通过使离合器在剂量设定期间与筒联接且在剂量递送期间与驱动套筒联接来发生。然而，将了解，感测系统可替代为被构造成使离合器与提供分别对应于剂量设定和剂量递送的所需相对旋转的无论任何部件联接。
示出了一个实施例，其中通过由相应的构件所携带的相互面对的花键来实现联接。然而，如先前所提到的，这些构件可以以导致这些构件一起旋转的任何其他方式联接。例如，联接可包括多种机械系统，包括齿轮、花键、摩擦联接等。众所周知，在其他领域中，例如，流体剪切联接和其他摩擦联接对联接旨在一起旋转的两个构件有用。此外，联接无需直接地将一个构件可旋转地连接到另一个构件，而是替代地完全独立的部件可间接地将这些构件联接在一起以进行旋转。
在所示的方面中，由于构件的相对轴向移动，实现了联接。例如，在上述实施例中，筒44在近侧方向上的轴向移动导致筒花键90落座于第一离合器花键92内，以使筒与离合器84旋转地联接。同时，驱动套筒74的对应的向近侧移动导致驱动套筒花键94从第二离合器花键96中撤回，以使驱动套筒从与离合器84的旋转联接中断开连接。作为剂量递送的准备的在远侧方向上的轴向移动具有相反的作用。因此，在剂量设定期间能够操作的联接系统起作用，以作为筒相对于离合器轴向移动的结果而使离合器和筒相联接。类似地，在剂量递送期间能够操作的联接系统起作用，以在驱动套筒相对于离合器轴向移动时使离合器与驱动套筒相联接。在一个实施例中，筒和驱动套筒在设定位置与递送位置之间一致地轴向移动，以产生与离合器的联接和分离。
现参考图7至图8，示出了并入有感测系统的药物递送装置的示例。装置包括笔形递送装置100，该笔形递送装置由用户手动操纵以选择性地设定剂量、并然后递送该设定的剂量。这种一般类型的递送装置是众所周知的，且此处对装置100的描述仅仅是说明性的。感测系统被示为与这个所描述的实施例一起使用，但它易于适合用在具有各种结构的药物递送装置中，对于这些药物递送装置来说，部件构件的相对移动指示所设定和递送的剂量的量。
药物递送装置100包括支撑该装置的内部部件的罩壳102。罩壳被示为具有壳体42和药筒保持器106。壳体42保持诸如先前关于图3至图6所描述的机械驱动机构，其经操作以设定和递送一定剂量的药物。药筒保持器106保持填充有待通过装置所递送的药物的药筒108。药筒保持器106经由在壳体42的凸出的轴环部分112上的外螺纹110可拆卸地安装到壳体42，该外螺纹与在药筒保持器106的近端处的环部分116上的内螺纹114相匹配。除螺纹110和114以外的合适的可拆卸式安装元件（诸如，卡口式套件）在本领域中是已知的，并且自然可替代为采用它们。
药筒保持器106包括适于可移除地接收药筒108的中空部118，由此允许将药筒插入其中，并且然后在耗尽时从其中移除药筒并替换为具有类似设计的新鲜的药筒。药筒保持器106中的开口120允许药筒内容物的可见性。
药物药筒108具有常规的设计，其包括具有填充有药物的内部贮器的主体122，该内部贮器在一端处通过可滑动的柱塞或活塞124密封，且在另一端处通过由夹环128保持的隔膜126密封。
针头组件130可拆卸地安装到药筒保持器106的带外螺纹的远端132，并在如此安装时刺穿隔膜126。针头延伸穿过的被刺穿的隔膜在分配主体122的贮器内的药物期间充当出口，该药物通过装置100的操作被递送穿过针头组件130。取决于装置100的用途，药筒108能够容纳药物的多个剂量或甚至单个剂量。
图7中将药物递送装置100示为处于其“零位置”中，在该“零位置”处，装置未被设定用于任何剂量的递送。在图8中，装置100在操纵之后布置成设定供递送的剂量。
药物递送装置100是包括手动操作型剂量递送机构的许多此类装置中的典型，其控制驱动构件（通常被指定在134处）的向前前进。驱动构件134在药筒主体122内前进，以直接接合柱塞124并使其前进。剂量递送机构包括经由刻度盘套筒62连接到壳体42内的机械驱动组件的剂量旋钮136。当用户转动剂量旋钮136以设定供递送的剂量时，剂量旋钮136和刻度盘套筒62一起从壳体42中拧出来。当用户在剂量旋钮136的近端140上施加下压力时，所产生的剂量旋钮136和刻度盘套筒62到壳体42中的向前运动通过机械驱动组件被转换为驱动构件134从壳体42向前运动到药筒主体122的内部中的较小程度运动。
驱动构件134形成为两个零件，其包括直接接合药筒柱塞124的向前端142、以及从壳体42轴向地延伸的轴144。轴144具有外螺纹146，并与待从壳体42中驱动出来的机械驱动组件接合。向前端142以安装在轴144上的扩大支脚的形式提供。
控制器148（图8）可操作地连接到感测系统以接收来自传感器的输出。控制器可包括常规部件，诸如处理器、电源供应器、存储器、微控制器等。控制器148在图8中被示为位于药物递送装置上。替代地，可单独地提供控制器的全部或一部分，诸如借助于计算机、智能电话或其他装置。然后，提供用于在适当的时间将控制器部件与传感器可操作地连接（诸如，通过有线或无线连接）的构件。
控制器被构造成在剂量设定和剂量递送中的每一者期间接收来自传感器的至少一个输出，从中可确定通过药物递送装置的操作所设定的剂量的量和所递送的剂量的量。在一种方法中，传感器提供对应于在剂量设定期间和在剂量递送期间的起始和结束相对旋转位置的输出。起始和结束位置用于确定所设定的剂量的量和所递送的剂量的量，诸如通过与所存储的表进行比较。在另一个方面中，传感器可通过对可识别的标记点（诸如，循环响应中的峰值）的通过进行“计数”来检测从剂量设定和/或递送阶段的开始到结束的相对旋转移动，这进一步可对应于剂量的全部单位或一半单位。将特定的传感器输出转换为剂量确定值的一般方法在本领域中是众所周知的，并且是本发明所设想的。在这方面，所要求的感测系统并不限于任何特定方法。
可通过药物递送装置来记录所设定的剂量的确定量和所递送的剂量的确定量，并向患者显示这些量。在剂量设定超出可接受范围的情况下，可提供警报。类似地，如果所递送的剂量的量不对应于所设定的量（例如，这可能是并未递送所有的设定剂量或装置不然已发生故障的指示），则可提供警报。
由于感测系统测量相对移动，所以传感器和目标与其相关联的特定构件是完全可逆的。然而，两个传感器部件的布置可在某种程度上取决于其他因素，诸如可用的空间。传感器在壳体上的定位是有利的，以便于其连接到电源供应器以及与用于接收、处理、显示及记录所设定和递送的剂量的确定量的电子设备相连接。在典型的实施例中，传感器与外部构件（诸如，壳体）固定在一起，而目标与对立的内部构件固定在一起。然而，相关领域的技术人员将了解，对于本发明的任何实施例来说，可颠倒传感器和目标的布置。
虽然已在附图和上述描述中详细说明和描述了本发明，但本发明本质上应被视为说明性的而非限制性的。落在由本文中所包括的权利要求所限定的本发明的精神内的所有变化、等效物和修改都期望得到保护。

Claims (24)

1.一种用于确定通过药物递送装置的操作所设定的剂量的量与所递送的剂量的量两者的感测系统，所述感测系统包括：
所述药物递送装置的第一构件；
所述药物递送装置的第二构件，所述第二构件相对于所述第一构件能够旋转；
所述药物递送装置的第三构件，所述第三构件在剂量设定期间以与通过所述药物递送装置的操作所设定的剂量的量成比例的方式相对于所述第一构件能够旋转；
所述药物递送装置的第四构件，所述第四构件在剂量递送期间以与通过所述药物递送装置的操作所递送的剂量的量成比例的方式相对于所述第一构件能够旋转；
所述第二构件在剂量设定期间与所述第三构件旋转地联接而不与所述第四构件旋转地联接，以在剂量设定期间与所述第三构件一起旋转，所述第二构件在剂量递送期间与所述第四构件旋转地联接而不与所述第三构件旋转地联接，以在剂量递送期间与所述第四构件一起旋转；
与所述第一构件固定在一起的第一传感器部件；以及
与所述第二构件固定在一起的第二传感器部件，
所述第一传感器部件和所述第二传感器部件中的一者是传感器，且所述传感器部件中的另一者是目标，
所述传感器在剂量设定期间能够操作以检测所述目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第一输出，并且所述传感器在剂量递送期间能够操作以检测所述目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第二输出。
2.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述第一构件是所述药物递送装置的壳体，并且所述第二构件相对于所述壳体被轴向地固定。
3.根据权利要求2所述的感测系统，其中，所述壳体和所述第二构件中的一者包括径向延伸的凸缘，并且所述壳体和所述第二构件中的另一者包括互补的凹槽，所述凹槽接收所述凸缘并将所述第二构件轴向地固定到所述壳体。
4.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述第三构件和所述第四构件相对于所述第二构件在设定位置与递送位置之间一致地轴向移动。
5.根据权利要求1所述的感测系统，其进一步包括控制器，所述控制器可操作地连接到所述传感器以接收来自所述传感器的所述至少一个第一输出和所述至少一个第二输出，所述控制器被构造成从所接收的至少一个第一输出中确定通过所述药物递送装置的操作所设定的所述剂量的量，并且所述控制器被构造成从所接收的至少一个第二输出中确定通过所述药物递送装置的操作所递送的所述剂量的量。
6.根据权利要求5所述的感测系统，其中，所述控制器被构造成接收来自所述传感器的两个单独的第一输出并从中确定所设定的剂量的量，所述两个单独的第一输出对应于所述第一构件和所述第二构件在剂量设定期间的起始和结束相对位置，并且所述控制器进一步被构造成接收来自所述传感器的两个单独的第二输出并从中确定所递送的剂量的量，所述两个单独的第二输出对应于所述第一构件和所述第二构件在剂量递送期间的起始和结束相对位置。
7.根据权利要求1所述的感测系统，其中，所述第四构件被固定以防在剂量设定期间相对于所述第一构件移动，并且其中所述第三构件被固定以防在剂量递送期间相对于所述第一构件移动。
8.根据权利要求1所述的感测系统，其进一步包括在剂量设定期间将所述第二构件与所述第三构件联接的第一联接系统、以及在剂量递送期间将所述第二构件与所述第四构件联接的第二联接系统。
9.根据权利要求8所述的感测系统，其中，所述第一联接系统被构造成在所述第三构件在第一方向上相对于所述第二构件轴向移动时将所述第二构件与所述第三构件联接，并且其中所述第二联接系统被构造成在所述第四构件在与所述第一方向相反的第二方向上相对于所述第二构件轴向移动时将所述第二构件与所述第四构件联接。
10.根据权利要求9所述的感测系统，其中，所述第三构件和所述第四构件相对于所述第二构件在设定位置与递送位置之间一致地轴向移动。
11.根据权利要求10所述的感测系统，其中，所述第二构件轴向地定位在所述第三构件与所述第四构件之间。
12.根据权利要求11所述的感测系统，其中，所述第一联接系统包括在所述第二构件和所述第三构件上的相互面对的花键，所述花键在所述第三构件相对于所述第二构件轴向移动时接合或脱离，并且其中所述第二联接系统包括在所述第二构件和所述第四构件上的相互面对的花键，所述花键在所述第四构件相对于所述第二构件轴向移动时接合或脱离。
13.一种药物递送装置，所述药物递送装置用于确定通过所述药物递送装置的操作所设定的剂量的量与所递送的剂量的量两者，所述药物递送装置包括：
第一构件；
相对于所述第一构件能够旋转的第二构件；
第三构件，其在剂量设定期间以与通过所述药物递送装置的操作所设定的剂量的量成比例的方式相对于所述第一构件能够旋转；
第四构件，其在剂量递送期间以与通过所述药物递送装置的操作所递送的剂量的量成比例的方式相对于所述第一构件能够旋转；
所述第二构件在剂量设定期间与所述第三构件旋转地联接而不与所述第四构件旋转地联接，以在剂量设定期间与所述第三构件一起旋转，所述第二构件在剂量递送期间与所述第四构件旋转地联接而不与所述第三构件旋转地联接，以在剂量递送期间与所述第四构件一起旋转；
与所述第一构件固定在一起的第一传感器部件；以及
与所述第二构件固定在一起的第二传感器部件，
所述第一传感器部件和所述第二传感器部件中的一者是传感器，且所述传感器部件中的另一者是目标，
所述传感器在剂量设定期间能够操作以检测所述目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第一输出，并且所述传感器在剂量递送期间能够操作以检测所述目标相对于所述传感器的旋转并产生与其相关的至少一个第二输出。
14.根据权利要求13所述的药物递送装置，其包括壳体，并且其中所述第一构件是所述壳体，且所述第二构件相对于所述壳体被轴向地固定。
15.根据权利要求14所述的药物递送装置，其中，所述壳体和所述第二构件中的一者包括径向延伸的凸缘，并且所述壳体和所述第二构件中的另一者包括互补的凹槽，所述凹槽接收所述凸缘并将所述第二构件轴向地固定到所述壳体。
16.根据权利要求13所述的药物递送装置，其中，所述第三构件和所述第四构件相对于所述第二构件在设定位置与递送位置之间一致地轴向移动。
17.根据权利要求13所述的药物递送装置，其进一步包括控制器，所述控制器可操作地连接到所述传感器以接收来自所述传感器的所述至少一个第一输出和所述至少一个第二输出，所述控制器被构造成从所接收的至少一个第一输出中确定通过所述药物递送装置的操作所设定的剂量的量，并且所述控制器被构造成从所接收的至少一个第二输出中确定通过所述药物递送装置的操作所递送的剂量的量。
18.根据权利要求17所述的药物递送装置，其中，所述控制器被构造成接收来自所述传感器的两个单独的第一输出并从中确定所设定的剂量的量，所述两个单独的第一输出对应于所述第一构件和所述第二构件在剂量设定期间的起始和结束相对位置，并且所述控制器进一步被构造成接收来自所述传感器的两个单独的第二输出并从中确定所递送的剂量的量，所述两个单独的第二输出对应于所述第一构件和所述第二构件在剂量递送期间的起始和结束相对位置。
19.根据权利要求13所述的药物递送装置，其中，所述第四构件被固定以防在剂量设定期间相对于所述第一构件移动，并且其中所述第三构件被固定以防在剂量递送期间相对于所述第一构件移动。
20.根据权利要求13所述的药物递送装置，其进一步包括在剂量设定期间将所述第二构件与所述第三构件联接的第一联接系统、以及在剂量递送期间将所述第二构件与所述第四构件联接的第二联接系统。
21.根据权利要求20所述的药物递送装置，其中，所述第一联接系统被构造成在所述第三构件在第一方向上相对于所述第二构件轴向移动时将所述第二构件与所述第三构件联接，并且其中所述第二联接系统被构造成在所述第四构件在与所述第一方向相反的第二方向上相对于所述第二构件轴向移动时将所述第二构件与所述第四构件联接。
22.根据权利要求21所述的药物递送装置，其中，所述第三构件和所述第四构件相对于所述第二构件在设定位置与递送位置之间一致地轴向移动。
23.根据权利要求22所述的药物递送装置，其中，所述第二构件轴向地定位在所述第三构件与所述第四构件之间。
24.根据权利要求23所述的药物递送装置，其中，所述第一联接系统包括在所述第二构件和所述第三构件上的相互面对的花键，所述花键在所述第三构件相对于所述第二构件轴向移动时接合或脱离，并且其中所述第二联接系统包括在所述第二构件和所述第四构件上的相互面对的花键，所述花键在所述第四构件相对于所述第二构件轴向移动时接合或脱离。
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