CN110769873A - 具有可变的柱塞力的自动注射器 - Google Patents

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Abstract

公开了用于施用药物的方法和自动注射器。该自动注射器包括：壳体；筒状部接纳件，其构造成接纳包括有第一止动件的筒状部；驱动模块，其联接成使得柱塞杆在缩回的柱塞杆位置与伸出的柱塞杆位置之间移动，柱塞杆构造成使第一止动件移动；阻力传感器，其配置成提供阻力信号，该阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力；以及处理单元，其联接至驱动模块并且联接至阻力传感器。处理单元配置成：对驱动模块进行控制以使柱塞杆以柱塞杆速度朝向伸出的柱塞杆位置移动；确定柱塞杆位置；接收阻力信号；以及在阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力高于高阻力阈值的情况下对驱动模块进行控制以调节柱塞杆的运动，其中，高阻力阈值基于柱塞杆位置。

Description

具有可变的柱塞力的自动注射器
技术领域
本公开涉及比如电子自动注射器之类的自动注射器、包括有自动注射器和筒状部的系统，以及用于操作自动注射器的方法。
背景技术
皮下注射器被广泛用于将流体递送至人体。已知具有适用于手动操作的皮下注射器。然而，已经研发了自动注射器、比如电子自动注射器，并且自动注射器被广泛用于辅助将流体或药物施用于人体。
为了避免依赖于用户正确地执行某些任务，自动注射器自动执行尽可能多的注射过程越来越受到关注。
然而，为了用户的安全，一直期望的是，这种自动注射器防止不利的使用、以确保或有助于药物的适当给予，以及防止或减少错误的使用或者错误的使用的结果、例如不正确的剂量或者感染的传播。
另外重要的是能够精确控制被注射和/或被组织吸收的药物的量。因此，越来越受到关注的是，降低药物泄漏或溢出的风险，并且此外还减少在注射结束以后筒状部中的残留药物的量。
通常可以限制柱塞力，以便避免药物在注射期间的反冲，即，与通过针排出相反，药物在止动件周围向后流动。其他目的也可能激发柱塞力的限制，例如用于防止药物泄漏或者甚至以防止筒状部结构的损坏。
发明内容
尽管存在已知的解决方案，但仍需要自动注射器和相关的方法，以比如通过减少注射以后的残留药物来优化剂量精度，以及比如通过筒状部的端部止动件或在筒状部的端部止动件周围防止药物泄漏。
因此，公开了用于施用药物的自动注射器。该自动注射器包括：壳体、筒状部接纳件、驱动模块、阻力传感器和处理单元。
筒状部接纳件构造成接纳包括有第一止动件的筒状部。驱动模块联接成使得柱塞杆在缩回的柱塞杆位置与伸出的柱塞杆位置之间移动，比如使柱塞杆前进。柱塞杆构造成使第一止动件移动，比如使第一止动件前进。
阻力传感器配置成提供阻力信号，该阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力。
处理单元联接至驱动模块。处理单元联接至阻力传感器。
处理单元配置成：对驱动模块进行控制以使柱塞杆以柱塞杆速度朝向伸出的柱塞杆位置移动，比如使柱塞杆前进；确定柱塞杆位置；接收阻力信号；以及在阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力高于高阻力阈值的情况下对驱动模块进行控制以调节柱塞杆的运动。高阻力阈值基于柱塞杆位置。
壳体可以容置筒状部接纳件、驱动模块、阻力传感器和处理单元中的一者或更多者。
还公开了系统。该系统包括自动注射器和包括有第一止动件的筒状部，其中，筒状部构造成被接纳在筒状部接纳件中。
还公开了用于控制自动注射器的方法。该方法包括：接纳包括有第一止动件的筒状部；使柱塞杆以柱塞杆速度朝向伸出的柱塞杆位置移动；确定柱塞杆位置；接收阻力信号，该阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力；以及在阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力高于高阻力阈值的情况下对柱塞杆的运动进行调节，其中，高阻力阈值基于柱塞杆位置。
本公开的优点是，它提供了下述优化剂量精度的方法：该方法通过在注射期间通过将更大的力施加至止动件来更充分地排空药物筒状部——并且在一段时间内保持这种升高的力——从而迫使止动件的变形/压缩，以更好地与内部筒状部的肩部区域接触(填充)，并且因此，压出位于此处的残留药物。另外，所公开的方法还提供了改进的药物利用，因为可以从每个筒状部浪费更少的药物。
柱塞杆速度可以进一步被优化，例如导致注射过程的时间——例如注射药物和/或准备注射所需的时间——的优化。
本公开的另一优点是，例如通过降低不正确的药物剂量的风险来提高患者的安全性。
此外，本公开提供了下述优点：允许提高药物使用的精度，并且允许减少未被使用的药物的量。因此，本公开的另一优点是可以降低未使用的药物的成本。
高阻力阈值可以基于柱塞杆位置。高阻力阈值可以是第一高阻力阈值和/或第二高阻力阈值和/或第三高阻力阈值。
处理单元可以配置成例如基于柱塞杆位置来确定高阻力阈值。
当柱塞杆位置在缩回的柱塞杆位置与第一柱塞杆位置之间时，高阻力阈值可以是第一高阻力阈值。替代性地或另外，当柱塞杆位置在第二柱塞杆位置与伸出的柱塞杆位置之间时，高阻力阈值可以是第二高阻力阈值。
第二高阻力阈值可以高于第一高阻力阈值。当第二高阻力阈值对应于药物注射结束时的伸出的柱塞杆位置时，高阻力阈值可能会更高，以便确保有效地排空筒状部而没有在注射结束时在止动件或者隔板处泄漏的风险，因为较低的针流动阻力有助于筒状部中的压力。
第一高阻力阈值可以在50N与80N之间，比如50N、55N、60N、65N、70N、75N或80N。在示例中，第一高阻力阈值为55N。
第二高阻力阈值可以在70N与100N之间，比如在75N与85N之间，或者比如在80N与90N之间，或者比如70N、75N、80N、85N或90N。在示例中，第二高阻力阈值为80N。
当柱塞杆位置在第一柱塞杆位置与第二柱塞杆位置之间时，高阻力阈值可以是第三高阻力阈值。当柱塞杆位置在第三柱塞杆位置处时，高阻力阈值可以是第三高阻力阈值。第三柱塞杆位置可以在第一柱塞杆位置与第二柱塞杆位置之间。
第三高阻力阈值可以高于第一高阻力阈值。第三高阻力阈值可以低于第二高阻力阈值。第三高阻力阈值可以在第一高阻力阈值与第二高阻力阈值之间。
高阻力阈值——例如第三高阻力阈值——可以随着柱塞杆位置从第一柱塞杆位置移动至第二柱塞杆位置而增大。
伸出的柱塞杆位置与第一柱塞杆位置之间的距离可以在1mm与3mm之间，比如2mm。
缩回的柱塞杆位置与第一柱塞杆位置之间的距离可以在0mm与60mm之间。
缩回的柱塞杆位置与第一柱塞杆位置之间的距离可以在50mm与60mm之间，比如55mm、56mm或57mm。
自动注射器可以包括代码传感器。该代码传感器可以配置成读取筒状部代码特征，比如筒状部和/或附接至筒状部的筒状部代码特征。代码传感器可以配置成传送指示筒状部代码特征的代码信号。代码传感器可以配置成在多个位置中读取筒状部代码特征。筒状部代码传感器可以是可移动的。筒状部代码传感器可以包括多个传感器，比如多个发射器和/或接收器。
代码传感器可以包括光学传感器。代码传感器可以包括下述光学传感器：该光学传感器包括发射器和接收器，例如光发射器和光接收器。代码传感器可以配置成读取筒状部代码特征。代码传感器可以配置成读取QR代码、条形码、颜色代码和/或QR代码、条形码、颜色代码的任何组合。
处理单元可以联接至代码传感器。处理单元可以配置成从代码传感器接收指示筒状部代码特征的代码信号。处理单元可以配置成基于代码信号来确定柱塞杆位置，比如第一柱塞杆位置和/或第二柱塞杆位置。
阻力传感器可以配置成测量施加至柱塞杆的柱塞杆前端部的压力和/或力。柱塞杆前端部可以构造成与筒状部的第一止动件接合。阻力传感器可以配置成测量柱塞杆与止动件之间的压力和/或力。例如，阻力传感器可以在柱塞杆前端部上包括压力变换器和/或力变换器。柱塞杆可以包括阻力传感器。
替代性地或另外，阻力传感器可以配置成确定通过驱动模块的电流，以及/或者配置成确定由驱动模块消耗的电力。例如，阻力传感器可以配置成测量驱动模块的电阻、电流和/或电压。阻力传感器可以包括电阻传感器、电流传感器和/或电压传感器。阻力信号可以基于由驱动模块消耗的电力，比如基于由驱动模块消耗的经确定的电力。阻力信号可以基于通过驱动模块的电流，比如基于通过驱动模块的经测量的电流。驱动模块可以包括阻力传感器。
代替应用专用的力传感器，例如，由于在柱塞与筒状部止动件之间应用这种力传感器的成本和结构复杂性，监测等效柱塞力和/或阻力的实际方法可以是通过监测通过驱动模块的电流，比如通过驱动模块的马达的电流。对于机电系统而言，这将与输出力很好地相关。在磁场内部作用在感应器上的力可以表示为F＝B*I*l，其中B是磁场强度、I是感应器电流并且l是感应器在磁场中的长度。
自动注射器可以是电子自动注射器。自动注射器可以包括电池。壳体可以容置电池。电池可以是可充电电池。例如，电池可以是锂离子电池或者NiCd电池或者NiMH电池。电池可以配置成通过充电器的连接来充电。
驱动模块可以包括一个或更多个电气元件。驱动模块可以配置成接收来自电池的电力。驱动模块可以电连接至电池以接收电力。驱动模块可以包括马达，比如机电马达，比如DC马达、例如带有或不带有电刷的DC马达。驱动模块可以包括螺旋管马达。驱动模块可以包括形状记忆金属发动机。驱动模块可以包括配置成对柱塞杆进行致动的弹簧的布置。驱动模块可以包括配置成对柱塞杆进行致动的增压气体。
筒状部——例如筒状部的筒状部隔室——可以包含药物。第一止动件的运动可以是将要通过筒状部出口将药物从筒状部——比如从筒状部隔室——排出，以及/或者通过筒状部出口将空气从筒状部——比如从筒状部隔室——排出。
可以例如通过处理单元来确定柱塞杆位置，比如当前的柱塞杆位置，比如在特定时间的柱塞杆位置。可以基于来自传感器——比如柱塞杆位置传感器——的检测来确定柱塞杆位置。
自动注射器可以包括柱塞杆位置传感器。柱塞杆位置传感器可以配置成检测柱塞杆的位置和/或第一止动件的位置。驱动模块可以包括柱塞杆位置传感器。
自动注射器可以包括转速计。柱塞杆位置传感器可以包括转速计。柱塞杆位置传感器可以是转速计。转速计可以配置成对驱动模块——比如驱动模块的马达——的转速进行计数，比如从设定点——比如其中柱塞杆的位置已知的点、比如为缩回的柱塞杆位置、比如柱塞杆的完全缩回的位置——开始的驱动模块的转速。驱动模块的转速的计数可以被用于确定柱塞杆位置，即柱塞杆在特定时间的位置。
转速计可以配置成提供指示驱动模块的转速的计数的转速计信号。处理单元可以联接至转速计。处理单元可以配置成接收转速计信号。处理单元可以配置成基于转速计信号来确定当前的柱塞杆位置。
处理单元可以联接至柱塞杆位置传感器。处理单元可以从柱塞杆位置传感器接收第一柱塞杆位置传感器信号，比如转速计信号，该转速计信号指示驱动模块的转速的计数。处理单元可以基于第一柱塞杆位置传感器信号——例如转速计信号——来确定柱塞杆的位置。处理单元可以例如从柱塞杆位置传感器接收第二柱塞杆位置传感器信号，该柱塞杆位置传感器指示柱塞杆处于已知的位置，比如处于缩回的柱塞杆位置，比如处于完全缩回的位置。处理单元可以配置成基于第一柱塞杆位置传感器信号——比如转速计信号——和第二柱塞杆位置传感器信号来确定柱塞杆的位置。处理单元可以配置成基于转速计信号和缩回的柱塞杆位置来确定柱塞杆位置。例如，由于柱塞杆处于缩回的柱塞杆位置，因此处理单元可以配置成基于驱动模块的转速的数目来确定柱塞杆位置。
调节柱塞杆的运动可以包括减小柱塞杆速度。
调节柱塞杆的运动可以包括使柱塞杆的运动停止。
调节柱塞杆的运动可以包括防止柱塞杆朝向缩回的柱塞杆位置运动一段驻留时间。替代性地或另外，调节柱塞杆的运动可以包括将柱塞杆的位置保持一段驻留时间。防止朝向缩回的柱塞杆位置缩回或者运动可能会由于筒状部内部的压力降低而阻止药物的倒流。
调节柱塞杆的运动可以包括将柱塞杆移动至缩回的柱塞杆位置。例如，柱塞杆可以在驻留时间之后被移动至缩回的柱塞杆位置。
调节柱塞杆的运动可以包括逐渐地减小柱塞杆速度、使柱塞杆速度停止、防止柱塞杆朝向缩回的柱塞杆位置的运动以及使柱塞杆在驻留时间之后移动至缩回的柱塞杆位置。
在调节柱塞杆的运动之后，可以重新调节柱塞杆的运动。处理单元可以配置成在调节柱塞杆的运动之后对驱动模块进行控制以重新调节柱塞杆的运动。例如，如果抵抗柱塞杆的运动的阻力低于高阻力阈值，则在调节柱塞杆的运动之后可以重新调节柱塞杆的运动。处理单元可以配置成在阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力低于高阻力阈值的情况下、在调节柱塞杆的运动之后对驱动模块进行控制以重新调节柱塞杆的运动。重新调节柱塞杆的运动可以包括增大柱塞杆速度。柱塞杆速度可以变化。例如，柱塞杆速度可以基于柱塞杆位置。当柱塞杆位置在缩回的柱塞杆位置与第四柱塞杆位置之间时，柱塞杆速度可以是第一柱塞杆速度。当柱塞杆位置在第五柱塞杆位置与伸出的柱塞杆位置之间时，柱塞杆速度可以是第二柱塞杆速度。第二柱塞杆速度可以低于第一柱塞杆速度。替代性地，第二柱塞杆速度可以高于第一柱塞杆速度。处理单元可以配置成例如基于柱塞杆位置来确定柱塞杆速度。
第四柱塞杆位置可以是第一柱塞杆位置。第五柱塞杆位置可以是第二柱塞杆位置。第一柱塞杆位置和第二柱塞杆位置可以是相同的柱塞杆位置。第四柱塞杆位置和第五柱塞杆位置可以是相同的柱塞杆位置。
筒状部——比如构造成由自动注射器，比如由自动注射器的筒状部接纳件接纳的筒状部——可以在第一筒状部端部处具有筒状部出口。筒状部可以例如在比如与筒状部出口的相反的第二筒状部端部处包括筒状部后表面。筒状部后表面可以包括筒状部后端开口。筒状部后端开口可以为柱塞杆——比如自动注射器的柱塞杆——提供通向第一止动件的入口。
筒状部隔室可以容纳药物。筒状部出口可以构造成用于例如在第一筒状部端部处与筒状部隔室流体连通。筒状部可以构造成通过筒状部出口排出药物。筒状部出口可以构造成与针——比如皮下注射针——联接，以提供将要通过针排出的药物。
筒状部的第一止动件可以在筒状部隔室内部移动。筒状部可以包括可在筒状部隔室内部移动的第二止动件。第二止动件可以在第一止动件与筒状部出口之间。筒状部可以包括可在筒状部隔室内部移动的第三止动件。第三止动件可以在第二止动件与筒状部出口之间。第一止动件、第二止动件和/或第三止动件可以在筒状部隔室内部例如沿第一止动件方向朝向筒状部出口移动，比如朝向第一筒状部端部移动。例如，当第一止动件、第二止动件和/或第三止动件例如沿第一止动件方向和/或朝向筒状部出口运动时，药物可以通过筒状部出口排出。
筒状部可以是双室筒状部。筒状部隔室可以具有第一筒状部子隔室和第二筒状部子隔室。第一筒状部子隔室可以在第一止动件与第二止动件之间。第二筒状部子隔室可以在第二止动件与筒状部出口和/或第三止动件之间。
第一筒状部子隔室可以包含药物的第一药物组分。第二筒状部子隔室可以包含药物的第二药物组分。第一药物组分和/或第二药物组分中的每一者可以是粉末组合物、流体、液体、凝胶、气体和/或其任何组合。第一药物组分和/或第二药物组分可以是溶质，比如粉末组合物。第一药物组分和/或第二药物组分可以是溶剂，比如流体组合物，比如液体组合物。第二药物组分可以是粉末组合物，并且第一药物组分可以是流体组合物，例如水或乙醇或盐溶液或缓冲溶液或防腐剂溶液。第二药物组分可以是溶质。第一药物组分可以是溶剂。设想的是药物可以是例如在药物的重构之后可通过皮下注射针被注射的任何药物。药物可以是生长激素。药物可以是人类生长激素。药物可以是人类生长激素的积存形式，比如长效形式。第二药物组分可以是人生长激素的粉末组合物。筒状部可以具有旁通部分，该旁通部分例如在第二止动件位于旁通部分中时例如用于在第一筒状部子隔室与第二筒状部子隔室之间提供流体连通。筒状部可以具有多个旁通部分，所述多个旁通部分例如在将相邻的筒状部子隔室分开的止动件位于相应的旁通部分中时在相邻的筒状部子隔室之间提供流体连通。所公开的自动注射器可以是可重复使用的自动注射器。当筒状部包括多个子隔室时，可重复使用的自动注射器可能特别有用。例如，用于多隔室或多室筒状部的自动注射器可以更先进，并且因此可以是有益的，以允许自动注射器被使用一次以上。例如，自动注射器可以提供用于混合药物组分的自动化过程，比如用于混合最初设置在筒状部的不同子隔室中的药物组分。
可以设想，结合任何一个方面所描述的任何实施方式或者元件可以与任何其他方面或者实施方式进行必要的修改后使用。
附图说明
通过参照附图的本发明的示例性的实施方式的以下详细描述，本发明的上述以及其他优点对于本领域的技术人员而言将变得明显，在附图中：
图1示意性地图示了示例性的自动注射器；
图2示意性地图示了示例性的具有筒状部的自动注射器；
图3示意性地图示了示例性的筒状部；
图4示意性地图示了示例性的具有筒状部的自动注射器；
图5示出了示例性的自动注射器的框图；
图6示意性地图示了示例性的自动注射器；
图7示出了阻力阈值对柱塞位置的示例性的曲线图；
图8示出了阻力对柱塞位置的示例性的曲线图；
图9示出了柱塞速度对柱塞位置的示例性的曲线图；
图10示出了示例性的方法的流程图；
图11示出了示例性的方法的流程图；
图12示出了示例性的方法的流程图；
图13示出了示例性的方法的流程图；以及
图14示出了示例性的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中参照附图描述了各种实施方式。贯穿整个说明书，类似的附图标记指的是类似的元件。因此，可能不会相对于每个附图的描述来详细描述类似的元件。还应当注意的是，附图仅意在有助于实施方式的描述。附图无意作为所要求保护的发明的详尽描述或者作为对所要求保护的发明的范围的限制。另外，图示的实施方式不必具有所示的所有方面或优点。结合特定的实施方式所描述的方面或优点不必限于该实施方式，并且即使未如此图示或者未如此明确地描述，也可以在任何其他实施方式中实践。
贯穿全文，同一附图标记用于相同或对应的部件。
图1图示了示例性的自动注射器4。该自动注射器4可以构造成用于施用药物。自动注射器4可以是电子自动注射器。自动注射器4包括壳体6。自动注射器4包括筒状部接纳件300。筒状部接纳件构造成接纳筒状部和/或包括有筒状部的筒状部组件。筒状部可以容纳药物。筒状部接纳件300具有筒状部接纳件开口301。筒状部接纳件300构造成通过筒状部接纳件开口301在沿着纵向轴线L的筒状部接纳方向304上接纳筒状部和/或筒状部组件。
自动注射器4可以包括如图所示的用户界面1100。自动注射器4包括触发器构件，比如接触构件1102。接触构件1102可以构造成压靠注射部位。如果接触构件1102压靠注射部位，则接触构件1102可以相对于壳体沿筒状部接纳方向304可移动。接触构件1102可以是用户界面1100的一部分。
用户界面1100可以包括如所图示的第一输入构件1108，例如按钮。第一输入构件1108可以提供来自用户的用户输入。例如，第一输入构件1108可以用于接收来自用户的推力以继续进行下一步骤。
用户界面1100可以包括如所图示的第一输出构件1110，例如多个LED。第一输出构件1110可以为用户提供用户输出。用户界面1100可以包括第二输出构件(未示出)，例如扬声器。第二输出构件可以构造成为用户提供可听输出。例如，第一输出构件1110和/或第二输出构件可以用于为用户指示过程中的步骤以及/或者用于指示错误信息。
图2图示了示例性的系统2。系统2包括如关于图1所描述的自动注射器4和接纳在筒状部接纳件300中的示例性的筒状部700。筒状部700包括第一止动件(未示出)。筒状部700示出为具有针盖908。如图所示，针盖908可以延伸出接触构件1102，以允许针盖908从筒状部700的移除。
图3示意性地图示了示例性的筒状部700，比如被构造成被接纳在自动注射器——比如关于先前附图所描述的自动注射器——的筒状部接纳件中的筒状部700。
筒状部700包括筒状部隔室702。筒状部隔室702可以构造成用于容纳药物。筒状部700具有第一端部718和第二端部720。筒状部700在第一筒状部端部718处包括筒状部出口714。筒状部可以构造成通过筒状部出口714排出药物。
筒状部包括第一止动件708，该第一止动件708可以在筒状部隔室702内部例如沿第一止动件方向722例如朝向第一筒状部端部718移动。例如，当第一止动件708沿第一止动件方向722运动时，药物可以通过筒状部出口714被排出。筒状部700在第二筒状部端部720处包括筒状部后表面716。筒状部后表面716包括筒状部后端开口，该筒状部后端开口用于为柱塞杆提供通向第一止动件708的入口。
如所图示的，筒状部700可以是双室筒状部。因此，筒状部700包括第二止动件710，该第二止动件710可以在筒状部隔室702内部例如沿第一止动件方向722例如朝向第一筒状部端部718移动。筒状部隔室702包括第一筒状部子隔室704和第二筒状部子隔室706。第一筒状部子隔室704位于第一止动件708与第二止动件710之间。第一筒状部子隔室704可以包括液体，比如无菌水或缓冲溶液。第二筒状部子隔室706可以位于第二止动件710与筒状部出口714之间。第二筒状部子隔室706可以包括药物，比如干燥的药物——比如通过冷冻干燥而被干燥的药物。筒状部700包括用于提供第一筒状部子隔室704与第二筒状部子隔室706之间的流体连通的旁通部分712。当第二止动件710位于旁通部分712中时，旁通部分712提供第一筒状部子隔室704与第二筒状部子隔室706之间的流体连通。
图4图示了示例性的系统2。系统2包括如例如关于图1所描述的自动注射器4以及示例性的筒状部组件600。筒状部组件600包括具有筒状部隔室702的筒状部700、针组件900以及可选的筒状部代码特征1000。在图示的示例中，筒状部组件600被接纳在自动注射器4中。
筒状部组件600包括筒状部保持器800。筒状部保持器构造成用于将筒状部700保持在自动注射器4的筒状部接纳件300中。筒状部保持器800包括筒状部保持构件808。筒状部保持构件与筒状部接纳件300接合，以将筒状部700和筒状部组件600接收在筒状部接纳件中。
针组件900包括针902和针头接口904。针组件900例如通过具有筒状部保持器联接部分906——例如，带螺纹的联接部分——的针头接口904附接至筒状部700，筒状部保持器联接部分906与筒状部保持器800的针组件联接部分812接合。针902延伸穿过筒状部700的筒状部出口714。当针组件900附接至筒状部700时，筒状部出口714可以被由针902穿透的弹性密封件阻塞。
自动注射器4包括配置成读取筒状部代码特征1000的可选的代码传感器24。如图所示，当插入筒状部组件600时，筒状部代码特征1000与代码传感器24对齐。
自动注射器4包括柱塞杆400。柱塞杆400构造成使筒状部700的第一止动件前进。柱塞杆400包括具有内螺纹的外部柱塞杆404和具有外螺纹的内部柱塞杆402。内部柱塞杆402的螺纹与外部柱塞杆404的螺纹接合。外部柱塞杆404被防止相对于自动注射器的壳体旋转。柱塞杆400的运动包括内部柱塞杆402的旋转。由于外部柱塞杆404受到旋转限制，所以内部柱塞杆402的旋转导致了外部柱塞杆404的平移运动。当外部柱塞杆404沿第一止动件方向722平移地移动时，外部柱塞杆404构造成抵接筒状部700的第一止动件且构造成使第一止动件沿第一止动件方向722移动。
联接有驱动模块500以对柱塞杆400进行致动。驱动模块500电连接至电池以接收电力。驱动模块500包括马达502，比如机电马达，比如DC马达。驱动模块500包括变速器504，变速器504用于将马达502联接至柱塞杆400的内部柱塞杆402。
虽然所示出的示例包括马达502，该马达502可以是机电马达，但将容易理解的是，自动注射器4可以被实现为具有替代性的驱动模块，比如包括螺线管马达、形状记忆金属发动机、配置成对柱塞杆400进行致动的弹簧的布置和/或增压气体。
自动注射器4包括柱塞杆位置传感器26。柱塞杆位置传感器26配置成检测柱塞杆400的位置。在图示的示例中，柱塞杆位置传感器26包括转速计，该转速计配置成对马达502的转速进行计数/检测。因此，柱塞杆400的位置可以被确定。柱塞杆位置传感器26可以基于对柱塞杆400的位置的检测来检测筒状部隔室中的药物和/或空气的排出。柱塞杆400的位置指示筒状部700的第一止动件708的位置。
图5示出了示例性的自动注射器4的框图。自动注射器4包括多个传感器22、24、26、28、30、32、34、处理单元20、驱动模块500以及用户界面1100。传感器22、24、26、28、30、32、34联接至处理单元20。用户界面1100联接至处理单元20。处理单元联接至驱动模块500。
处理单元20从传感器22、24、26、28、30、32、34以及用户界面1100接收信号。处理单元20配置成控制驱动模块500。处理单元20可以基于从传感器22、24、26、28、30、32、34以及用户界面1100接收的信号中的一个或更多个信号来控制驱动模块500。
自动注射器4包括取向传感器22。取向传感器22配置成提供取向信号，该取向信号指示接纳在自动注射器4中的筒状部的取向。例如，取向传感器22可以配置成检测自动注射器4的取向。筒状部的取向可以基于自动注射器4的取向而被确定。取向传感器22可以配置成检测重力的方向。例如，取向传感器22可以包括加速度计。
处理单元20联接至取向传感器22。处理单元20配置成接收取向信号。处理单元20可以基于取向信号来确定筒状部的取向。处理单元20可以基于取向信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成基于取向信号来控制驱动模块500以使柱塞杆移动。例如，处理单元20可以配置成仅当筒状部出口向上指时对驱动模块500进行控制以使柱塞杆朝向伸出的柱塞杆位置移动。替代性地或另外，处理单元20可以基于取向信号经由用户界面1100提供用户输出。
自动注射器4包括代码传感器24。代码传感器24配置成读取筒状部代码特征。代码传感器24配置成提供指示筒状部代码特征的代码信号。例如，代码传感器可以配置成读取/检测颜色代码。
处理单元20联接至代码传感器24。处理单元20配置成接收代码信号。处理单元20可以基于代码信号来确定筒状部组件的筒状部代码特征。处理单元20可以配置成基于代码信号来确定第一柱塞杆位置和/或第二柱塞杆位置。处理单元20可以基于代码信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成基于代码信号来控制驱动模块500以使柱塞杆朝向伸出的柱塞杆位置移动。替代性地或另外，处理单元20可以基于代码信号经由用户界面1100提供用户输出。
自动注射器4包括柱塞杆位置传感器26。柱塞杆位置传感器26配置成检测自动注射器4的柱塞杆的位置，并且提供指示柱塞杆的位置的柱塞杆位置传感器信号。柱塞杆位置传感器26可以包括联接至驱动模块500的转速计。
处理单元20联接至柱塞杆位置传感器26。处理单元20配置成接收柱塞杆位置传感器信号。处理单元20可以基于柱塞杆位置传感器信号来确定柱塞杆的位置。处理单元20可以基于柱塞杆位置传感器信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成基于柱塞杆位置传感器信号来控制驱动模块500以使柱塞杆的运动开始、停止或者继续。例如，处理单元20可以配置成基于柱塞杆位置传感器信号来确定柱塞杆位置。替代性地或另外，处理单元20可以基于柱塞杆位置传感器信号经由用户界面1100提供用户输出。
处理单元20联接至筒状部传感器28。处理单元20配置成接收筒状部传感器信号。处理单元20可以基于筒状部传感器信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成在筒状部组件被接纳以及/或者仅筒状部组件被接纳时对驱动模块500进行控制以使柱塞杆的运动开始。替代性地或另外，处理单元20可以基于筒状部传感器信号经由用户界面1100提供用户输出。
代码传感器24和筒状部传感器28可以是相同的传感器，例如代码传感器24可以配置成检测筒状部组件的接纳并且随后读取筒状部代码特征。
自动注射器4包括针传感器30。针传感器30配置成当筒状部组件被接纳在自动注射器4中时检测筒状部组件的针、和/或针组件、和/或针组件的针盖。针传感器30提供针信号，该针信号指示存在筒状部组件的针、和/或针组件、和/或针组件的针盖。
处理单元20联接至针传感器30。处理单元20配置成接收针信号。处理单元20可以基于针信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成仅当针存在时以及/或者仅当针盖不存在、比如针盖被移除时对驱动模块500进行控制以使柱塞杆的运动开始。针盖的检测可以指示针存在。处理单元20可以配置成对驱动模块500进行控制以仅当已经检测到针盖并且之后将其移除时才开始。替代性地或另外，处理单元20可以基于针信号经由用户界面1100提供用户输出。
自动注射器4包括温度传感器32。温度传感器32配置成检测温度，比如自动注射器的温度和/或筒状部的温度和/或药物的温度。温度传感器32配置成提供指示温度的温度信号。
处理单元20联接至温度传感器32。处理单元20配置成接收温度信号。处理单元20可以配置成基于温度信号来确定温度，比如自动注射器的温度和/或筒状部的温度和/或药物的温度。处理单元20可以基于温度信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成基于温度信号来控制驱动模块500以使柱塞杆朝向伸出的柱塞杆位置移动。替代性地或另外，处理单元20可以基于温度信号经由用户界面1100提供用户输出。
自动注射器4包括阻力传感器34。阻力传感器34配置成检测抵抗自动注射器4的柱塞杆的运动的阻力。阻力传感器34可以配置成基于驱动模块500的测量来检测抵抗柱塞杆的运动的阻力。例如，阻力传感器34可以配置成检测驱动模块500的马达的电流。例如，阻力传感器34可以配置成确定通过驱动模块的电流。替代性地或另外，阻力传感器34可以配置成测量施加至柱塞杆的柱塞杆前端部的压力和/或力。阻力传感器34配置成提供阻力信号，该阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力。
处理单元20联接至阻力传感器34。处理单元20配置成接收阻力信号。处理单元20可以配置成基于阻力信号来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力。处理单元20可以基于阻力信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成基于阻力信号来控制驱动模块500以调节柱塞杆的运动。例如，处理单元20可以配置成基于阻力信号来对驱动模块500进行控制以使柱塞杆的运动开始、停止或者继续。
柱塞杆的运动导致柱塞杆速度。处理单元20可以配置成确定柱塞杆速度。处理单元20可以配置成在阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力在高阻力阈值以上的情况下对驱动模块500进行控制以调节——比如重新调节——柱塞杆的运动。处理单元20可以进一步配置成对驱动模块500进行控制以调节——比如重新调节——柱塞杆的运动，其中，调节柱塞杆的运动可以包括增大或者减小柱塞杆速度。替代性地或另外，处理单元20可以基于阻力信号经由用户界面1100提供用户输出。高阻力阈值可以基于柱塞杆位置。处理单元20可以配置成例如基于柱塞杆位置来确定高阻力阈值。处理单元20可以配置成基于例如从柱塞杆位置传感器26接收的柱塞杆位置传感器信号来确定高阻力阈值。
自动注射器4被图示为包括所有以上提到的传感器。然而，替代性地，自动注射器可以包括以上提到的传感器中的一个或更多个传感器中的仅一者或任何组合。
自动注射器包括用户界面1100。用户界面1100可以包括用于接收用户输入的一个或更多个输入构件、例如第一输入构件。用户界面配置成提供指示接收的用户输入的用户输入信号。
处理单元20联接至用户界面1100。处理单元20配置成接收用户输入信号。处理单元20可以基于用户输入信号来控制驱动模块500。例如，处理单元20可以配置成基于用户输入信号来控制驱动模块500以使柱塞杆朝向伸出的柱塞杆位置移动。
自动注射器包括壳体6，该壳体6容置传感器22、24、26、28、30、32、34、处理单元20、用户界面1100以及驱动模块500。
图6示意性地图示了系统2，该系统2包括具有插入的筒状部组件的示例性的自动注射器4，该插入的筒状部组件包括筒状部700和针组件900。如图6中所示的自动注射器4图示了实现感测柱塞杆位置和抵抗柱塞杆的运动的阻力的不同方式。
柱塞杆包括具有内螺纹的外部柱塞杆404和具有外螺纹的内部柱塞杆402。内部柱塞杆402的螺纹与外部柱塞杆404的螺纹接合。外部柱塞杆404被防止相对于自动注射器4的壳体6旋转。由于外部柱塞杆404受到旋转限制，所以内部柱塞杆402的旋转导致外部柱塞杆404的平移运动。当外部柱塞杆404沿第一止动件方向722平移地移动时，外部柱塞杆404构造成抵接筒状部700的第一止动件708，并且构造成使第一止动件沿第一止动件方向722移动。柱塞杆前端部410构造成抵接第一止动件708。
联接有马达502以通过变速器504驱动柱塞杆。马达502使变速器504的第一部分旋转，该变速器504的第一部分使变速器504的第二部分旋转，该变速器504的第二部分联接成使得内部柱塞杆402旋转。
马达502由处理单元20控制。自动注射器4——比如马达502和/或处理单元20——由比如可充电的电池之类的电池10供电。
柱塞杆的位置——比如外部柱塞杆404的位置和/或柱塞杆前端部410的位置——可以由一个或更多个位置传感器26a、26b、26c来确定。例如，如图所示，柱塞杆位置可以由位置传感器26a来确定，该位置传感器26a配置成通过联接至柱塞杆——比如外部柱塞杆404——的线性传感器来感测位置。替代性地或另外，还如图所示，柱塞杆位置可以由位置传感器26b——比如转速计——来确定，该位置传感器26b配置成对马达502的转速进行计数/检测。替代性地或另外，还如图所示，柱塞杆位置可以由位置传感器26c——比如转速计——来确定，该位置传感器26c配置成对变速器504和/或变速器504的一部分的转速进行计数/检测。
抵抗柱塞杆的运动的阻力可以由一个或更多个阻力传感器34a、34b、34c、34d来确定。例如，如图所示，抵抗柱塞杆的运动的阻力可以由位于筒状部700前面的阻力传感器34a——比如力传感器——来确定，当柱塞杆使第一止动件708前进时，筒状部将压靠传感器34a。替代性地或另外，还如图所示，抵抗柱塞杆的运动的阻力可以由位于柱塞杆前端部410上的阻力传感器34b——比如力传感器——来确定。替代性地或另外，还如图所示，抵抗柱塞杆的运动的阻力可以由定位成感测来自第一止动件708上的柱塞杆的反作用力的阻力传感器34c——比如力传感器——来确定，例如，传感器34c可以位于内部柱塞杆402的后面。替代性地或另外，还如图所示，抵抗柱塞杆的运动的阻力可以由阻力传感器34d来确定，该阻力传感器34d配置成测量/检测由马达502汲取的电流和/或功率的量。
图7示出了阻力曲线图1200，该阻力曲线图1200图示了高阻力阈值取决于止动件位置/柱塞杆位置，比如关于先前的附图所描述的高阻力阈值和柱塞杆位置，以及/或者关于先前的附图所描述的与柱塞杆位置相关的止动件位置。柱塞杆400构造成使第一止动件708移动，因此，第一止动件708的位置由柱塞杆400的位置来确定。因此，第一止动件708的位置可以对应于柱塞杆400的位置。柱塞杆位置可以指定柱塞杆前端部，比如柱塞杆的与第一止动件708接触的部分。
阻力曲线图1200具有指示止动件位置/柱塞杆位置的第一轴线1200X和指示阻力的第二轴线1200Y。实线和虚线图示了高阻力阈值可以如何根据止动件位置/柱塞杆位置而变化的不同示例。
图7b至图7f图示了柱塞杆400和具有第一止动件708的筒状部700处于在以下内容中所说明的对应的示例性柱塞杆位置的情况下。图7b示出了柱塞杆400处于缩回的柱塞杆位置1228。图7c示出了柱塞杆400处于缩回的柱塞杆位置1228与第一柱塞杆位置1220之间的位置。第一止动件708已经被相应地移动。图7d示出了柱塞杆400处于第一柱塞杆位置1220。第一止动件708已经被相应地移动至第一止动件位置。图7e示出了柱塞杆400处于第二柱塞杆位置1222。第一止动件708已经被相应地移动至第二止动件位置。图7f示出了柱塞杆400处于第二柱塞杆位置1222与伸出的柱塞杆位置1229之间的位置。第一止动件708已经被相应地移动。图7f中所图示的柱塞杆位置可以是伸出的柱塞杆位置1229。
如由图7a中的曲线图所示，当柱塞杆位置在缩回的柱塞杆位置1228与第一柱塞杆位置1220之间时，高阻力阈值可以是第一高阻力阈值1201。当柱塞杆位置在第二柱塞杆位置1222与伸出的柱塞杆位置1229之间时，高阻力阈值可以是第二高阻力阈值1202。
第二高阻力阈值1202可以大于第一高阻力阈值1201。例如，第一高阻力阈值1201可以在50N与80N之间，比如50N、55N、60N、65N、70N、75N或80N。例如，第二高阻力阈值1202可以在70N与100N之间，比如在75N与85N之间，或者比如在80N与90N之间，或者比如70N、75N、80N、85N或90N。
如由实线所示，当柱塞杆位置在第一柱塞杆位置1220与伸出的柱塞杆位置1229之间时，高阻力阈值可以是第二高阻力阈值1202。替代性地或另外，当柱塞杆位置在第一柱塞杆位置1220与第二柱塞杆位置1222之间时，比如当柱塞杆位置在第三柱塞杆位置1223处时，高阻力阈值可以是第三高阻力阈值1204。第三高阻力阈值1204可以大于第一高阻力阈值1201。第三高阻力阈值1204可以小于第二高阻力阈值1202。
高阻力阈值可以根据柱塞杆位置而增大。例如，如图所示，高阻力阈值可以随着柱塞杆从第一柱塞杆位置1220移动至第二柱塞杆位置1222而增大。实线和虚线图示了高阻力阈值可以随着柱塞杆从第一柱塞杆位置1220移动至第二柱塞杆位置1222而增大的示例性的方式。第一斜率1206图示了阶跃变化式增大。第二斜率1208图示了非线性增大。第三斜率1210图示了线性增大。
图8示出了抵抗柱塞杆的运动的阻力R取决于柱塞杆的位置P的示例性的迹线T。柱塞杆从缩回的位置1228移动至伸出的位置1229。在运动开始时，抵抗柱塞杆的运动的阻力是常数Ex1，例如柱塞杆还未推动止动件。之后，柱塞杆的柱塞杆前端部抵接筒状部的第一止动件，并且抵抗柱塞杆的运动的阻力增大为Ex2。增大的阻力由抵抗第一止动件的运动的阻力——例如由于摩擦力——引起。如图所示，在第一止动件已经开始移动之后，阻力可以略微减小。当柱塞杆靠近伸出的柱塞杆位置1229时，例如由于第一止动件靠近筒状部的端部，阻力可以再次增大为Ex3。
迹线T是当所接纳的筒状部是新的筒状部和/或未使用的筒状部和/或正常的筒状部时抵抗柱塞杆运动的阻力的示例。其他情况——比如其中所接纳的筒状部是明显有缺陷的情况——通过另外的示例性的迹线T1来例示。
迹线T1图示了示例性的情况，其中，例如在柱塞杆位置已经通过第一柱塞杆位置1220之前，抵抗运动的阻力增大到高于第一高阻力阈值1201。这种情况可以例如指示第一止动件被阻止移动，例如筒状部可能是有缺陷的。在这种情况下，柱塞杆可以缩回至缩回的位置并且可以通过用户界面提供错误信息。
在某一柱塞杆位置处、比如第一柱塞杆位置1220处，可以改变高阻力阈值，例如以便在中止柱塞杆的运动之前允许更高的阻力。如图所示，在柱塞杆向前运动结束时，例如在第二柱塞杆位置1222处，阻力R增大至高于第一高阻力阈值1201的阻力。然而，由于第二柱塞杆位置处的高阻力阈值为第二高阻力阈值1202，所以柱塞杆的运动继续。最后，如图所示，例如在第二柱塞杆位置与伸出的柱塞杆位置1229之间，抵抗运动的阻力可以达到第二高阻力阈值1202，并且柱塞杆的运动可以停止。
可以针对所接纳的筒状部分别确定比如第一高阻力阈值1201和/或第二高阻力阈值1202之类的阈值。例如，处理单元可以配置成基于所接纳的筒状部和/或筒状部组件的筒状部代码特征来确定阈值中的一个或更多个阈值。
图9示出了速度曲线图1300，该速度曲线图1300图示了柱塞杆速度取决于止动件位置/柱塞杆位置，比如关于先前的附图所描述的柱塞杆速度和柱塞杆位置，以及/或者关于先前的附图所描述的与柱塞杆位置相关的止动件位置。柱塞杆400构造成使第一止动件708移动，因此，第一止动件的位置由柱塞杆400的位置来确定。因此，第一止动件的位置可以对应于柱塞杆400的位置。柱塞杆位置可以指定柱塞杆前端部，比如柱塞杆的与第一止动件708接触的部分。
速度曲线图1300具有指示止动件位置/柱塞杆位置的第一轴线1300X和指示速度——比如柱塞杆速度——的第二轴线1300Y。实线和虚线图示了柱塞杆速度可以如何根据止动件位置/柱塞杆位置而变化的不同示例。
图9b至图9e图示了柱塞杆400和具有第一止动件708的筒状部700处于在以下内容中所说明的对应的示例性柱塞杆位置的情况下。图9b示出了柱塞杆400处于缩回的柱塞杆位置1228与第四柱塞杆位置1224之间的位置。图9c示出了柱塞杆400处于第四柱塞杆位置1224。第一止动件708已经被相应地移动至第四止动件位置。图9d示出了柱塞杆400处于第五柱塞杆位置1226。第一止动件708已经被相应地移动至第五止动件位置。图9e示出了柱塞杆400处于第五柱塞杆位置1226与伸出的柱塞杆位置1229之间的位置。第一止动件708已经被相应地移动。图9e中所图示的柱塞杆位置可以是伸出的柱塞杆位置1229。
如由图9a中的曲线图所示，柱塞杆速度可以基于柱塞杆位置。例如，当柱塞杆位置在缩回的柱塞杆位置1228与第四柱塞杆位置1224之间时，柱塞杆速度可以是第一柱塞杆速度1240。当柱塞杆位置在第五柱塞杆位置1226与伸出的柱塞杆位置1229之间时，柱塞杆速度可以是第二柱塞杆速度1242。第二柱塞杆速度1242可以低于第一柱塞杆速度1240。替代性地，第二柱塞杆速度1242可以高于第一柱塞杆速度1240，以便有效地清空筒状部。
柱塞杆位置可以与另一柱塞杆位置重合。例如，第四柱塞杆位置1224可以是如关于图7所提到的第一柱塞杆位置1220。第五柱塞杆位置1226可以是如关于图7所提到的第二柱塞杆位置1222。
柱塞杆速度可以根据柱塞杆位置而减小。例如，柱塞杆速度可以随着柱塞杆从第四柱塞杆位置1224移动至第五柱塞杆位置1226而减小。实线图示了柱塞杆速度随着柱塞杆从第四柱塞杆位置1224移动至第五柱塞杆位置1226的示例性的线性减小。其他示例可以是如由虚线所例示的非线性减小和阶跃变化式减小。
图10示出了示例性的方法3000的流程图，该示例性的方法3000用于操作和/或控制自动注射器，比如关于先前的附图所描述的自动注射器。
方法3000包括接纳3001包括有第一止动件的筒状部；使柱塞杆朝向伸出的柱塞杆位置移动3002；确定3004柱塞杆位置；接收3006阻力信号；以及调节3010柱塞杆的运动。
接纳3001筒状部可以包括将筒状部接纳在自动注射器的筒状部接纳件中。
移动3002柱塞杆可以包括将柱塞杆从缩回的柱塞杆位置移动。移动3002柱塞杆可以包括沿第一柱塞杆方向移动柱塞杆。
确定3004柱塞杆位置可以通过自动注射器的处理单元来确定。确定3004柱塞杆位置可以基于来自传感器——比如柱塞杆位置传感器，例如包括转速计——的检测。
接收3006阻力信号可以包括从阻力传感器接收阻力信号。阻力信号可以指示抵抗柱塞杆的运动——比如朝向伸出的柱塞杆位置的运动，比如沿第一柱塞杆方向的运动——的阻力。
调节3010运动可以包括使柱塞杆的运动停止。替代性地或另外，调节3010运动可以包括防止柱塞杆朝向缩回的柱塞杆位置运动一段驻留时间，例如以便防止药物的倒流。替代性地或另外，调节3010运动可以包括将柱塞杆的位置保持一段驻留时间，例如以便防止药物的倒流。替代性地或另外，调节3010运动可以包括将柱塞杆移动至缩回的柱塞杆位置。替代性地或另外，调节3010运动可以包括减小柱塞杆速度。
调节3010柱塞杆的运动可以基于阻力信号。例如，柱塞杆的运动可以被调节成使得阻力保持低于高阻力阈值。调节3010柱塞杆的运动可以包括在阻力信号指示抵抗柱塞杆的运动的阻力高于高阻力阈值的情况下调节柱塞杆的运动。高阻力阈值可以基于柱塞杆位置，例如，当柱塞杆位置在一个范围内时，高阻力阈值可以是第一高阻力阈值，以及当柱塞杆位置在第二范围内时，高阻力阈值可以是第二高阻力阈值。
可以通过比如自动注射器的处理单元之类的处理单元来控制示例性的方法3000的下述步骤：例如，移动3002柱塞杆的步骤；确定3004柱塞杆位置的步骤；接收3006阻力信号的步骤；以及调节3010柱塞杆的运动的步骤。
图11示出了用于移动自动注射器的柱塞杆的示例性的方法3300的流程图。
首先，使柱塞杆例如以第一柱塞杆速度例如沿第一柱塞杆方向移动3302。
监测——比如连续监测——抵抗柱塞杆的运动的阻力。通过第一阻力标准3304来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过第二高阻力阈值。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过第二高阻力阈值(第一阻力标准3304响应为否)，则通过第二阻力标准3308来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过第一高阻力阈值。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过第一高阻力阈值(第二阻力标准3304响应为否)，则柱塞杆的运动继续3302。第一柱塞阈值可以小于第二高阻力阈值。
监测——比如连续监测——柱塞杆的位置。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过第一高阻力阈值(第二阻力标准3308响应为是)，则通过第一位置标准3310来确定柱塞杆是否已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置，比如第一柱塞杆位置、第二柱塞杆位置、第三柱塞杆位置、第四柱塞杆位置和/或第五柱塞杆位置(示例性的位置参见例如图7和图9)。如果柱塞杆位置已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置(第一位置标准3310响应为是)，则柱塞杆的运动继续3302。因此，如果柱塞杆已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置，则可以超过第一高阻力阈值。
如果柱塞杆位置还未到达和/或通过预定的柱塞杆位置(第一位置标准3310响应为否)，则使柱塞杆的运动停止3312，并且可以将错误例如通过用户界面传达给用户。因此，如果在柱塞杆已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置之前超过了第一高阻力阈值，则可以认为存在错误。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过第二高阻力阈值(第一阻力标准3304响应为是)，则使柱塞杆的运动停止3306并且可以认为注射结束。在停止3306柱塞杆的运动时，柱塞杆可以被锁定在柱塞杆的位置中一段驻留时间，例如以防止筒状部中的压力突然下降，例如以防止药物的倒流。
图12示出了用于移动自动注射器的柱塞杆的示例性的方法3100的流程图。
首先，使柱塞杆以第一柱塞杆速度例如沿第一柱塞杆方向移动3102。
监测——比如连续监测——抵抗柱塞杆的运动的阻力。通过第一阻力标准3104来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过第一高阻力阈值。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过第一高阻力阈值(第一阻力标准3104响应为是)，则使柱塞杆的运动停止3106，并且可以将错误例如通过用户界面传达给用户。
监测——比如连续监测——柱塞杆的位置。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过第一高阻力阈值(第一阻力标准3104响应为否)，则通过第一位置标准3108来确定柱塞杆是否已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置，比如第一柱塞杆位置、第二柱塞杆位置、第三柱塞杆位置、第四柱塞杆位置和/或第五柱塞杆位置(示例性的位置参见例如图7和图9)。如果柱塞杆位置还未到达和/或通过预定的柱塞杆位置(第一位置标准3108响应为否)，则柱塞杆的运动以第一柱塞杆速度继续3102。
如果柱塞杆位置已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置(第一位置标准3108响应为是)，则柱塞杆以第二柱塞杆速度例如沿第一柱塞杆方向移动3110。第二柱塞杆速度可以低于第一柱塞杆速度。通过减小柱塞杆速度，减少了每次需要被迫使通过针的药物的量，从而减少了使止动件前进所需的力的量。
通过第二阻力标准3112来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过第二高阻力阈值。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过第二高阻力阈值(第二阻力标准3112响应为否)，则柱塞杆的运动以第二柱塞杆速度继续3110。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过第二高阻力阈值(第二阻力标准3112响应为是)，则使柱塞杆的运动停止3114并且可以认为注射结束。在停止3114柱塞杆的运动时，柱塞杆可以被锁定在柱塞杆的位置中一段驻留时间，例如以防止筒状部中的压力突然下降，例如以防止药物的倒流。
图13示出了用于移动自动注射器的柱塞杆的示例性的方法3200的流程图。
首先，使柱塞杆例如以第一柱塞杆速度例如沿第一柱塞杆方向移动3202。
监测——比如连续监测——抵抗柱塞杆的运动的阻力。通过阻力标准3204来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过高阻力阈值，比如第一高阻力阈值和/或第二高阻力阈值。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过高阻力阈值(阻力标准3204响应为否)，则增大3206柱塞杆的运动的速度。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过高阻力阈值(阻力标准3204响应为是)，则通过速度标准3208来确定柱塞杆速度是否为零，即柱塞杆未移动。
如果柱塞杆速度不是零(速度标准3208响应为否)，则减小3210柱塞杆速度。如果柱塞杆速度是零(速度标准3208响应为是)，则使过程停止3212。在停止3212中，柱塞杆可以被锁定在柱塞杆的位置中一段驻留时间，例如以防止筒状部中的压力突然下降，例如以防止药物的倒流。
阻力标准3204的高阻力阈值可以基于柱塞杆的位置来确定。柱塞杆位置还可以被用于确定在停止3212过程中药物是否已经被充分排出和/或错误是否导致该过程停止太早。对应的信息可以例如通过用户界面提供给用户。
通过方法3200，在不超过阻力阈值的情况下将速度调节成尽可能高。
图14示出了用于移动自动注射器的柱塞杆的示例性的方法3400的流程图。
首先，使柱塞杆例如以第一柱塞杆速度例如沿第一柱塞杆方向移动3402。
监测——比如连续监测——抵抗柱塞杆的运动的阻力。通过第一阻力标准3404来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过第一高阻力阈值。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过第一高阻力阈值(第一阻力标准3404响应为否)，则增大3406柱塞杆的运动的速度。
监测——比如连续监测——柱塞杆的位置。如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过第一高阻力阈值(第一阻力标准3404响应为是)，则通过第一位置标准3408来确定柱塞杆是否已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置，比如第一柱塞杆位置、第二柱塞杆位置、第三柱塞杆位置、第四柱塞杆位置和/或第五柱塞杆位置(示例性的位置参见例如图7和图9)。
如果柱塞杆位置还未到达和/或通过预定的柱塞杆位置(第一位置标准3408响应为否)，则减小3410柱塞杆的运动的速度。
如果柱塞杆位置已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置(第一位置标准3408响应为是)，则柱塞杆的运动可以继续。因此，如果柱塞杆已经到达和/或通过预定的柱塞杆位置，则可以超过第一高阻力阈值。在这种情况下，通过第二阻力标准3412来确定抵抗柱塞杆的运动的阻力是否超过第二高阻力阈值。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力未超过第二高阻力阈值(第二阻力标准3412响应为否)，则增大3406柱塞杆的运动的速度。
如果抵抗柱塞杆的运动的阻力确实超过第二高阻力阈值(第二阻力标准3412响应为是)，则通过速度标准3414来确定柱塞杆速度是否为零，即柱塞杆未移动。
如果柱塞杆速度不是零(速度标准3414响应为否)，则减小3410柱塞杆速度。如果柱塞杆速度是零(速度标准3414响应为是)，则使过程停止3416。在停止3416中，柱塞杆可以被锁定在柱塞杆的位置中一段驻留时间，例如以防止筒状部中的压力突然下降，例如以防止药物的倒流。在停止3416中，可以认为注射结束。
通过方法3400，在不超过阻力阈值的情况下将速度调节成尽可能高。
尽管已经示出和描述了特定的特征，但是将理解的是，这些特定的特征并不意在限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离所要求保护的发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变和改型。因此，说明书和附图被认为是说明性而非限制性的。所要求保护的发明意在覆盖所有替代方案、改型和等同内容。
附图标记列表
2 系统
4 自动注射器
6 壳体
10 电池
20 处理单元
22 取向传感器
24 代码传感器
26 柱塞杆位置传感器
28 筒状部传感器
30 针传感器
32 温度传感器
34 阻力传感器
300 筒状部接纳件
301 筒状部接纳件开口
304 接纳方向
400 柱塞杆
402 内部柱塞杆
404 外部柱塞杆
500 驱动模块
502 马达
600 筒状部组件
700 筒状部
701 双室筒状部
702 筒状部部件
704 第一筒状部子部件
706 第二筒状部子部件
708 第一止动件
710 第二止动件
712 旁通部分
714 筒状部出口
716 筒状部后表面
718 第一端部
720 第二端部
722 第一止动件方向
800 筒状部保持器
808 筒状部保持构件
812 针组件联接部分
900 针组件
902 针
904 针头接口
906 筒状部保持器联接部分
908 针盖
1000 筒状部代码特征
1100 用户界面
1102 接触构件
1108 第一输入构件
1110 第一输出构件
1200 阻力曲线图
1200X 位置轴线
1200Y 阻力轴线
1201 第一高阻力阈值
1202 第二高阻力阈值
1204 第三高阻力阈值
1206 第一斜率
1208 第二斜率
1210 第三斜率
1220 第一柱塞杆位置
1222 第二柱塞杆位置
1223 第三柱塞杆位置
1224 第四柱塞杆位置
1226 第五柱塞杆位置
1228 缩回的柱塞杆位置
1229 伸出的柱塞杆位置
1240 第一柱塞杆速度
1242 第二柱塞杆速度
1300 速度曲线图
1300X 位置轴线
1300Y 速度轴线
3000 方法
3001 接纳
3002 移动
3004 确定
3006 接收
3010 调节
3100 方法
3102 使柱塞杆以第一速度移动
3104 第一阻力标准
3106 使柱塞杆的运动停止
3108 第一位置标准
3110 使柱塞杆以第二速度移动
3112 第二阻力标准
3114 使柱塞杆的运动停止
3200 方法
3202 使柱塞杆以第一速度移动
3204 阻力标准
3206 增大速度
3208 速度标准
3210 减小速度
3212 使柱塞杆的运动停止
3300 方法
3302 使柱塞杆以第一速度移动
3304 第一阻力标准
3306 使柱塞杆的运动停止
3308 第二阻力标准
3310 第一位置标准
3312 使柱塞杆的运动停止
3400 方法
3402 柱塞杆以第一速度移动使
3404 第一阻力标准
3406 增大速度
3408 第一位置标准
3410 减小速度
3412 第二阻力标准
3414 速度标准
3416 使柱塞杆的运动停止

Claims (27)

1.一种用于施用药物的自动注射器，所述自动注射器包括：
-壳体；
-筒状部接纳件，所述筒状部接纳件构造成接纳包括有第一止动件的筒状部；
-驱动模块，所述驱动模块联接成使得柱塞杆在缩回的柱塞杆位置与伸出的柱塞杆位置之间移动，所述柱塞杆构造成使所述第一止动件移动；
-阻力传感器，所述阻力传感器配置成提供阻力信号，所述阻力信号指示抵抗所述柱塞杆的运动的阻力；以及
-处理单元，所述处理单元联接至所述驱动模块且联接至所述阻力传感器，所述处理单元配置成：
-对所述驱动模块进行控制以使所述柱塞杆以柱塞杆速度朝向所述伸出的柱塞杆位置移动；
-确定柱塞杆位置；
-接收所述阻力信号；以及
-在所述阻力信号指示抵抗所述柱塞杆的运动的阻力高于高阻力阈值的情况下对所述驱动模块进行控制以调节所述柱塞杆的运动，其中，所述高阻力阈值基于所述柱塞杆位置。
2.根据权利要求1所述的自动注射器，其中，当所述柱塞杆位置在所述缩回的柱塞杆位置与第一柱塞杆位置之间时，所述高阻力阈值是第一高阻力阈值，并且当所述柱塞杆位置在第二柱塞杆位置与所述伸出的柱塞杆位置之间时，所述高阻力阈值是第二高阻力阈值，并且其中，所述第二高阻力阈值高于所述第一高阻力阈值。
3.根据权利要求2所述的自动注射器，其中，所述第一高阻力阈值在50N与80N之间，比如为50N、55N、60N、65N、70N、75N或80N。
4.根据权利要求3所述的自动注射器，其中，所述第一高阻力阈值为55N。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的自动注射器，其中，所述第二高阻力阈值在70N与100N之间，比如在75N与85N之间或者比如在80N与90N之间，或者比如为70N、75N、80N、85N或90N。
6.根据权利要求5所述的自动注射器，其中，所述第二高阻力阈值为80N。
7.根据权利要求2至6中的任一项所述的自动注射器，其中，当所述柱塞杆位置在所述第一柱塞杆位置与所述第二柱塞杆位置之间时，所述高阻力阈值是第三高阻力阈值，所述第三高阻力阈值高于所述第一高阻力阈值，并且所述第三高阻力阈值低于所述第二高阻力阈值。
8.根据权利要求7所述的自动注射器，其中，所述第三高阻力阈值随着所述柱塞杆位置从所述第一柱塞杆位置移动至所述第二柱塞杆位置而增大。
9.根据权利要求2至8中的任一项所述的自动注射器，其中，所述伸出的柱塞杆位置与所述第一柱塞杆位置之间的距离在1mm与3mm之间，比如为2mm。
10.根据权利要求2至9中的任一项所述的自动注射器，其中，所述缩回的柱塞杆位置与所述第一柱塞杆位置之间的距离在0mm与60mm之间。
11.根据权利要求2至10中的任一项所述的自动注射器，其中，所述缩回的柱塞杆位置与所述第一柱塞杆位置之间的距离在50mm与60mm之间，比如为55mm、56mm或57mm。
12.根据权利要求2至11中的任一项所述的自动注射器，包括配置成读取筒状部代码特征的代码传感器，所述处理单元联接至所述代码传感器，所述处理单元配置成从所述代码传感器接收指示所述筒状部代码特征的代码信号，并且其中，所述处理单元配置成基于所述代码信号来确定所述第一柱塞杆位置和/或所述第二柱塞杆位置。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，所述阻力传感器配置成确定通过所述驱动模块的电流。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，所述阻力传感器配置成测量被施加至所述柱塞杆的柱塞杆前端部的压力和/或力。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，包括转速计，所述转速计配置成提供指示所述驱动模块的转速的计数的转速计信号，所述处理单元联接至所述转速计，并且所述处理单元配置成接收所述转速计信号且基于所述转速计信号来确定所述柱塞杆位置。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，调节所述柱塞杆的所述运动包括使所述柱塞杆的所述运动停止。
17.根据权利要求16所述的自动注射器，其中，调节所述柱塞杆的所述运动还包括防止所述柱塞杆朝向所述缩回的柱塞杆位置运动一段驻留时间。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，调节所述柱塞杆的所述运动包括将所述柱塞杆移动至所述缩回的柱塞杆位置。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，调节所述柱塞杆的所述运动包括减小所述柱塞杆速度。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，所述处理单元还配置成在所述阻力信号指示抵抗所述柱塞杆的运动的阻力低于所述高阻力阈值的情况下、在调节所述柱塞杆的所述运动之后对所述驱动模块进行控制以重新调节所述柱塞杆的所述运动。
21.根据权利要求20所述的自动注射器，其中，重新调节所述柱塞杆的所述运动包括增大所述柱塞杆速度。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器，其中，所述柱塞杆速度基于所述柱塞杆位置。
23.根据权利要求22所述的自动注射器，其中，当所述柱塞杆位置在所述缩回的柱塞杆位置与第四柱塞杆位置之间时，所述柱塞杆速度是第一柱塞杆速度，并且当所述柱塞杆位置在第五柱塞杆位置与所述伸出的柱塞杆位置之间时，所述柱塞杆速度是第二柱塞杆速度，并且其中，所述第二柱塞杆速度低于所述第一柱塞杆速度。
24.根据权利要求22所述的自动注射器，其中，当所述柱塞杆位置在所述缩回的柱塞杆位置与第四柱塞杆位置之间时，所述柱塞杆速度是第一柱塞杆速度，并且当所述柱塞杆位置在第五柱塞杆位置与所述伸出的柱塞杆位置之间时，所述柱塞杆速度是第二柱塞杆速度，并且其中，所述第二柱塞杆速度高于所述第一柱塞杆速度。
25.一种包括根据前述权利要求中的任一项所述的自动注射器以及筒状部的系统，所述筒状部包括第一止动件，其中，所述筒状部构造成被接纳在所述筒状部接纳件中。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述筒状部是双室筒状部。
27.一种用于控制自动注射器的方法，所述方法包括：
-接纳包括有第一止动件的筒状部；
-使柱塞杆以柱塞杆速度朝向伸出的柱塞杆位置移动；
-确定柱塞杆位置；
-接收阻力信号，所述阻力信号指示抵抗所述柱塞杆的运动的阻力；
-在所述阻力信号指示抵抗所述柱塞杆的运动的阻力高于高阻力阈值的情况下对所述柱塞杆的运动进行调节，其中，所述高阻力阈值基于所述柱塞杆位置。
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