CN111954508B - 用于监控液滴输配的监控方法和辅助设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监控以液滴形式输配液态产品的输配设备的液滴输配的监控方法，其利用布置在液滴输配孔附近的液态产品检测装置和用于处理由所述检测装置提供的信息的处理系统，在该监控方法期间，所述处理系统(40)接收对应于以下步骤相继发生的信息：‑检测到液体存在的步骤，在该步骤期间，所述检测装置检测到在所述输配孔附近存在液体，所述检测装置构造为使得该检测到液体的存在就说明正在形成与所述输配孔接触的液滴；‑检测到液体不存在的步骤，在该步骤期间，所述检测装置检测到在所述输配孔的所述附近不存在液体；并且所述处理系统(40)处理这些液体存在和不存在的相继检测信息以提供关于输配液滴的信息。本发明还涉及一种用于辅助以液滴形式输配液态产品的输配设备的使用的辅助设备(10)。

Description

用于监控液滴输配的监控方法和辅助设备
技术领域
本发明涉及一种用于监控以液滴形式输配液态产品的输配设备对液滴的输配的监控方法和一种用于辅助该输配设备的使用的辅助设备。
背景技术
在以液滴形式输配液态产品时，知悉是否已经良好地输配液滴可以是很有意义的。例如，对于投送医疗产品，对于使用者和跟踪用量来说，检测液滴以监控所投送的药品量都是有意义的。例如，为了保护病人健康，要避免药品不足用量或过大剂量，又或者这允许之后知悉输配设备中的产品剩余量。
文献US 2014/0257206描述了一种用于灌输眼科液滴的控制设备，其包括借助于光学原理而能够检测液滴通过的液滴检测器。然而，该方法无法检测液滴是否确实地输配到对象的眼中。
发明内容
本发明的目的尤其在于提供允许更好地知悉是否确实输配了液滴的一种用于监控液滴输配的监控方法和一种辅助设备。
为了该效果，本发明的主题在于一种用于监控以液滴形式输配液态产品的输配设备的液滴输配的监控方法，该方法借助于布置在液滴输配孔附近的液态产品检测装置和用于处理由检测装置提供的信息的处理系统，在该监控方法期间中，处理系统接收对应于以下相继步骤的信息：
-检测到液体存在的步骤，在该步骤期间，检测装置检测到在输配孔附近存在液体，检测装置构造为使得该检测到液体的存在就说明正在形成与输配孔接触的液滴；
-检测到液体不存在的步骤，在该步骤期间，检测装置检测到在输配孔的所述附近不存在液体，
并且处理系统处理这些液体的存在和不存在的相继检测信息以提供关于液滴输配的信息。
由此，借助于在同一位置处、在相继的两个步骤期间观察到液滴的存在、随后不存在，所述监控方法能够提供关于液滴在输配孔附近消失的信息。由此，液滴的“存在、不存在”的接连发生允许识别所形成的液滴是否确实下落了。特别地，它允许考虑到输配设备不良使用的情况，如果通过单纯地观察液滴的出现，而随后不观察液滴是否不存在了(尤其是因为液滴脱离输配孔)，这些不良使用的情况不一定会被检测到。例如，当施加在输配设备上的压力过小时，检测到的液滴可能不被输配，而是可能会以残余液滴的形式留在原处。本发明所提出的监控方法则允许检测到该残余液滴并由此推导出液滴没有脱离，以便例如将其通知给使用者和/或不去错误地扣除已输配或待输配的液滴数目。
监控方法结束后，处理系统所提供的信息例如是当确实检测到“存在、不存在”的接连发生时允许归因于正确输配液滴的信息，和/或当没有检测到该接连发生时允许归因于未正确输配液滴的信息。
要指出的是，信息处理还可考虑处理系统能够获得的其它信息以例如补充或完善要提供的信息。这些信息例如是施加在输配设备上的压力、在输配孔附近检测到的液滴的存在时长等。
可理解的是，检测装置构造为不仅使得检测到检测孔附近存在液体就说明正在形成与输配孔接触的液滴，而且还使得检测到在输配孔该附近不存在液体就说明液滴已经脱离输配孔并因此不再与输配孔接触。“正在形成的液滴”指的是尚未与输配孔脱离的液滴。由此，自短或长时间起与输配孔接触而且还没有与其脱离的液体就是“正在形成的液滴”。
所述监控方法可另外单独或组合地包括一个或多个以下特征：
-所述监控方法在所述检测到液体存在的步骤(称为第二检测步骤)之前，还包括检测到液体不存在的步骤(称为第一检测步骤)，在该步骤期间，检测装置检测到所述输配孔附近不存在液体。该第一检测步骤尤其有利，这是因为通过观察到不存在液滴继而存在液滴，它不仅能够识别与输配孔脱离的液滴，还能够识别液滴在输配孔附近的出现。由此，液体“不存在、存在、不存在”的接连发生允许识别是否新形成了液滴并确实下落。特别地，可由此确保输配孔不包括残余液滴，该残余液滴如果残余了一定时间起就可能具有被污染的风险，或者可能意味着不合适的液滴尺寸。特别有利地，可使得当没有发生该第一检测步骤时，辅助设备指示出现故障，以促使使用者清洁输配孔以去除该残余液滴。
-所述监控方法在所述检测到液体存在的步骤(称为第二检测步骤)之前，还包括检测到液滴输配被激活的步骤，例如在按压区域上施加了压力或输配设备呈一定倾斜度之后。该在先的激活检测步骤是有利的，这是因为它允许确保在第二检测步骤期间检测到的液体来自对液滴输配的有意激活。例如，在将一滴液滴输配到第一只眼睛中然后将另一液滴输配到另一只眼睛中的情况中，由于在输配到第一只眼睛中与输配到第二只眼睛中之间有残余液体位于输配孔中，可能会在第一检测步骤期间不能检测到不存在液体。然而，该残余液体不是有问题的，这是因为它没有长期暴露在空气中，因此不易被污染。根据该在先的激活检测步骤的另一优点，可考虑仅在使用者开始使用辅助设备并因此开始输配液滴的时刻激活检测装置。这允许节省能量，在该情况中，在检测到液体存在之前，不一定有足够的时间检测到液体不存在。
-所述检测装置将检测信号发射到输配孔的所述附近，并接收发射的所述检测信号，并通过接收相对于在液体不存在时接收到的检测信号被干扰的检测信号来检测液体的存在，该检测信号优选地是光学信号，例如是红外线。“光学”指的是任何电磁波，无论其属于或不属于可见光谱。为了该效果所使用的光学检测装置一般是能够发射、接收和/或反射这样的波的装置。光学检测装置包括发射器和接收器，它们要么是分别的元件并优选地彼此相对地布置在输配孔直径的两端，要么是重合的元件或并排布置在同一构件上并通过其对面的壁的反射来接收检测信号。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，测量从检测到液体存在的步骤的开始到检测到液体不存在的步骤的开始所经过的时长，并且当所经过的时长短于第一预定时长阈值时，处理系统归因于液滴的不正确输配，并且优选地使得使用者可获得对应于该不正确输配或正确输配的信息。实际上，液体产品的粘性和液滴形成的时长都影响液滴体积。特别地，当形成时长过短时(例如由于突然在容器上施加非常大的压力)，液滴体积会偏离理论体积或理想体积。由此，当液滴的形成时长短于第一预定时长阈值(例如1秒)时，处理系统就认为所输配的液态产品量足够地不同于待输配的最优液态产品量，并认为该输配是不正确的。替代地，可选择设置处理系统以使得只要有对液态产品的输配，就归因于正确输配，而不考虑所输配的液滴的体积。在该情况中，处理系统可以归因于正确输配，但同时指出液滴尺寸并非最优。可以理解，液滴的形成时长是在没有发起开始形成液滴的时刻与液滴脱离的时刻之间所经过的时长。由于这两个时刻是难以检测的，选择测量从检测到液滴开始形成的时刻(即检测到液体存在的步骤的开始)到通过输配孔附近液滴存在继而不存在而检测到液滴脱离的时刻(即检测到液体存在的步骤的结束，这与检测到液体不存在的步骤的开始是同时发生的)之间所经过的时长。在整个本说明书中这适用于任何涉及液滴的形成时长的特征。由于液滴的形成时长取决于液态产品的粘性，第一预定时长阈值是根据所使用的液态产品的粘性预先确定的。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，测量从检测到液体存在的步骤的开始到检测到液体不存在的步骤的开始所经过的时长，并且当所经过的时长长于第二预定时长阈值时，处理系统归因于液滴的不正确输配。优选地，使得使用者可获得对应于该不正确输配的信息。有利的是，当液滴的形成时长短于第二预定时长阈值时，处理系统认为液滴的输配是正确的。实际上，如果液滴花了较长时间才下落，即液滴的形成时长长于第二预定时长阈值，则可假设液滴没有被输配到接收器官中，而是形成了之后才被除去的残余液滴，这例如是由于辅助设备没有保持倾斜足够长时间和/或施加在输配设备上以输配液滴的压力过小而造成的。在该情况中，液滴的输配可被认为是无效的。有利地通过使得使用者可获得该信息，就可促使使用者输配另一液滴以弥补不足。
-可组合前述两个实施方式。由此，特别有意义的是，当液滴的形成时长介于第一和第二预定时长阈值之间时，处理系统认为液滴的输配是正确的。如前所述，如果液滴的形成时长长于第一预定时长阈值，处理系统可认为所检测到的液滴的体积是最优的，大致等于理想体积或理论体积。另外，如果液滴的形成时长短于第二预定时长阈值，处理系统可认为确实已将液滴输配到眼睛中。由此，通过与第一和第二预定时长阈值中的一个或另一个进行比较或者与二者都进行比较，所述监控方法不仅可以通过“存在、不存在”的接连发生来检测到液滴确实下落，而且还可以监控液滴以最优尺寸并在正确时刻(因此在正确位置)下落。因此，与第一预定时长阈值和/或第二预定时长阈值相比较的该实施方式特别地有意义。
-所述监控方法包括以下步骤：
*确定理论液滴体积，优选地根据输配孔的几何形状特征和液态产品的粘性，并优选地另外还基于输配设备的其它特征；
*测量从检测到液体存在的步骤的开始到检测到液体不存在的步骤的开始所经过的时长；
*利用该经过的时长来对理论液滴体积进行加权并估计所输配的液滴的体积。
特别地，如果所测得的时长短于第一预定时长阈值，对理论体积进行加权。
由此，所经过的时长可被用于估计所输配的液滴体积和因此的剩余剂量。特别地，要指出的是，对于粘性相对小(例如小于100Cp)的液态产品，当液滴的形成时长更短时，所输配的液滴的体积可能会更小。此外，对于粘性更大(例如大于100Cp)的液态产品，当液滴的形成时长更短时，所输配的液滴的体积可能会更大。由此，为了精确地确定所输配的液滴的体积，可以用所测得的时长来对理论液滴体积进行加权，以获得与实际输配的液滴体积更接近的估计体积。在确定理论体积中可考虑的输配设备的其它特征可选自：容器对使用者所施加的压力的抵抗性、输配孔上游的几何形状所施加的流量限制、输配阀门或其它可能会影响使用者在容器上施加的压力与所形成的液态产品液滴之间关系的元件的特征。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，监控施加在按压区域上以激活液滴输配的压力，并在压力超过预定压力阈值时，激活液态产品检测装置。预定压力阈值例如对应于要施加在输配设备上以导致形成液滴的最小压力。通过在压力小于预定压力阈值时维持检测装置不被激活来减小它们的能耗，又不会冒着检测不到液滴的风险。例如借助于压力传感器来监控压力，该压力传感器可直接布置在辅助设备的按压区域上，或布置在输配设备的按压区域上，又或者布置在与输配设备的容器联结并在激活液滴输配的时刻受到一定压力的区域上，或当使用者施加压力以激活液滴输配时受力的任何其它区域中。该阈值例如为5N或15N。“按压区域”指的是使用者在其上直接按压或通过其它元件按压而在容器上施加激活压力以激活液滴输配的区域。按压区域可以布置在辅助设备上或输配设备上。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，监控施加在按压区域上以激活液滴输配的压力，并且当该压力小于预定压力阈值时，优选地当该较小的压力的施加时长长于预定时长时，处理系统归因于液滴的不正确输配。优选地，在第三检测步骤开始时，如果压力小于预定压力阈值时，则处理系统归因于液滴的不正确输配。实际上，在输配设备不重新吸入液滴的情况中(即在释放压力之后不重新吸入已部分形成的液滴的输配设备)，通过施加相继的多次相对小的压力，也可能会形成液滴，例如通过重复地施加对应于要施加在输配设备上以导致形成液滴的最小压力的压力。当在第三检测步骤开始时施加了该最小压力时，则可认为液滴输配是正确的。当使用者在按压区域上施加压力(也就是力)时，可设置该压力超过预定压力阈值，并优选地在足够的时长内施加该压力，以能够形成液滴并尤其是使其脱离。实际上，当所施加的压力小时，所检测到的液滴“不存在、存在、不存在”的接连发生可以以一定的概率对应于不正确的输配，例如对于不重新吸入液滴的输配设备，则对应于由于扰动而脱离孔的部分形成的液滴，或对于重新吸入式的输配设备，则对应于被重新吸入输配孔内的部分形成的液滴。在这两种情况中，所形成的液滴不会被输配到接收器官中，因而处理系统会认为输配是不正确的，能够发起例如通知使用者输配不正确的行动是有意义的。可以理解，在不重新吸入液滴的输配设备的情况中，归因于正确输配液滴所要求的施加在按压区域上的压力可分多步来施加，例如，首先是小于预定压力阈值的第一压力，然后是小于预定压力阈值的第二压力，但这两个压力之和大于预定压力阈值，而且小于预定压力阈值的第一和第二压力中每个还是大于预定最小压力阈值。在该情况中，优选地如果小于预定压力阈值的第一和第二两个压力在时间上间隔的时长小于预定时长，则处理系统可归因于液滴的正确输配。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，例如通过安装为与按压区域联结的第一加速度计和安装为与输配设备的包含液态产品的容器联结的第二加速度计，来监控按压区域的位移，优选地监控该位移的时长，并且当在第二检测步骤期间该位移小于预定位移阈值时，或当位移的时长短于预定时长阈值时，处理系统归因于液滴的不正确输配。按压区域的位移体现了所施加的压力，因此通过测量该位移，就间接地测量了施加在按压区域上的压力(同时需考虑按压区域的机械强度)。由此，通过评估按压区域的位移，并优选地另外还评估该位移的时长，处理系统可以确定是否确实形成并输配了液滴。此外，与压力测量一样，按压区域的位移也可分多步实现。在该情况中，处理系统考虑这些位移的总和，以及优选地这些位移的时长的总和，还优选地考虑这些位移间隔的时长是否小于预定时长。
-在检测到液体不存在的步骤期间，检测到在距离输配孔第一距离处不存在液体，并且在与检测到液体不存在的步骤同时或之后的检测到液体存在的步骤期间，在距离输配孔第二距离处检测到存在液体，且第二距离大于第一距离。所述检测到液体存在的步骤称为第四检测步骤。上述距离是在从输配孔向着使用者的目标器官的方向上定义的。因此与存在液体之处相比，检测到不存在液体之处更接近输配孔。由此，检测到不存在液体就允许知悉液滴确实离开了输配孔，而在略微远离输配孔处检测到存在液体则允许知悉液滴确实输配到孔外。由此，处理系统检测到液滴被输配到输配设备外，并排除了例如液滴被重新吸入输配孔内的情况。当分隔第一和第二距离的距离小于液滴尺寸时，检测到液体存在的步骤(即第四步骤)与检测到液体不存在的步骤是同时的。当分隔第一和第二距离的距离大于液滴尺寸时，检测到液体存在的步骤(即第四步骤)发生在检测到液体不存在的步骤之后。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，测量输配设备的倾斜度，并且当在第二检测步骤期间倾斜度的变化超过预定阈值时，处理系统归因于液滴的不正确输配。实际上，当输配设备的倾斜度在液滴形成期间经历显著改变时，该液滴很可能没有被输配到接收器官中。这例如是使用者在液滴形成期间使得输配设备突然向其竖直休止位置运动的情况。有利地，通过组合对输配设备倾斜度的测量和上述的对施加在按压区域上的压力的测量，处理系统可以对液滴的输配进行双重验证。实际上，这允许排除例如下述情况：使用者在输配设备处于其竖直休止位置时在其上施加较大压力的情况，或使用者维持输配设备倾斜而没有在输配设备上施加压力的情况。在这两种情况中，都没有正确输配液滴。可以理解，可以与测量输配设备倾斜度同样地测量输配设备的加速度，以考虑到没有倾斜度变化的突然运动。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，测量输配设备的倾斜度，并且处理系统由此推导对所检测到的液滴的体积的估计值。要指出的是，输配设备的倾斜度影响液滴的体积。更确切地说，可以发现所输配的液滴的体积随着输配设备相对于水平线测得的倾斜角度增大而增大。由此，通过测量该倾斜度，处理系统可对液滴的理论体积进行加权以估计确实被输配的液滴的体积。此外，在获得了所检测到的液滴的体积之后，处理系统就可以在必要时计算输配设备中液态产品的剩余体积的新数值。
-所述监控方法包括：
*确定理论液滴体积的步骤，优选地根据输配孔的几何形状特征和液态产品的粘性，以及优选地另外还基于输配设备的其它特征来确定；
*估计所输配的液滴的体积的步骤，其包括对理论液滴体积进行加权的步骤，在该步骤期间，对于该加权，考虑到以下参数中的至少一个：
·使用者施加在容器上以导致形成液滴的激活压力的强度；
·该激活压力随时间变化的曲线；
·辅助设备和输配设备的倾斜度；
·由检测装置提供的信号被干扰的时长；
·输配设备的重量的测量值。
理论体积优选地对应于从液态产品或输配设备的固定数据计算出的体积，这些数据不随该输配设备的使用状况而变化。固定数据可以由信息处理系统确定，例如通过读取由输配设备携带的信息，或通过人工设置。通过考虑到上述参数中的至少一个，使得理论体积适应于输配设备的使用状况，这允许获得更符合实际的估计和因此对所输配的液态产品量更精确可靠的确定。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，检测到用于辅助输配设备使用的辅助设备的抵压表面与对象的皮肤之间的接触，并且在该步骤期间，优选地当检测到接触是与检测到液体不存在的步骤的开始同时发生时，处理系统处理该信息以归因于液滴的正确输配。检测到该接触体现了接收器官良好地位于输配孔对面。这允许确保将液滴输配到想要的位置。由此，可考虑只要没有检测到该接触就阻止任何液滴输配，或处理系统归因于液滴的不正确输配。
-所述监控方法包括这样的步骤：在该步骤期间，当处理系统没有接收到对应于检测到液体存在和液体不存在的两个步骤相继发生的信息时，甚至当处理系统没有接收到对应于检测到液体不存在、液体存在和液体不存在的三个步骤相继发生的信息时，又或者当处理系统归因于液滴的不正确输配时，通知使用者，例如通过视觉、听觉或触觉信号。通过让使用者得知液滴的不正确输配，使用者可例如输配另一液滴以更正此前的不正确输配。视觉信号可以由LED或字母数值屏发出。触觉信号可以呈振动的形式。替代地或组合地，可以当处理系统接收到对应于两个、甚至三个检测步骤相继发生的信息时，或当处理系统归因于正确输配液体时，通知使用者。
-所述方法包括这样的步骤：在该步骤期间，测量输配设备的重量以推导输配设备中的剩余液态产品量。通过借助于测量重量来获悉残余体积的数值，可由此推导所输配的液态产品量。由此，重量测量也允许验证所检测到的液滴的估计体积或将剩余液体量体现为剩余液滴的理论数量。重量测量步骤可根据所检测到的倾斜度有条件地发起，尤其是根据输配设备在预定时长内维持一定的倾斜度。
-对于前述情况中要测量从检测到液体存在的步骤的开始到检测到液体不存在的步骤的开始所经过的时长的，可替代地，也可以测量在如下时间段中所经过的时长：该时间段包括检测到液体存在的步骤的另一部分和/或检测到液体不存在的步骤的另一部分。
本发明的主题还在于一种用于辅助以液滴形式输配液态产品的输配设备的辅助设备，其用于实施上述监控方法，其包括液态产品检测装置、处理系统以及以下集合的元件中的至少一个：
-用于测量从检测到液体存在的步骤的开始到检测到液体不存在的步骤的开始所经过的时长的装置；
-用于测量倾斜度的装置；
-用于检测按压区域上的压力的装置；
-用于检测与使用者皮肤接触的装置；
-用于测量重量的装置；
-用于给使用者指示信息的装置。
这些装置中的每个都能够给处理系统提供附加信息以获得关于液滴输配的信息，例如归因于正确或不正确的输配，或对所输配或剩余的液态产品量的量化。
本发明的主题还在于一种用于辅助以液滴形式输配液态产品的输配设备的辅助设备，其包括：
-布置在液滴输配孔附近的用于检测液态产品的检测装置；和
-用于处理由检测装置提供的信息的处理系统，该处理系统构造为提供关于液滴输配的信息，
液态产品检测装置包括构造为在距离输配孔第一距离处检测液体的第一检测装置和构造为在距离输配孔第二距离处检测液体的第二检测装置，第二距离大于第一距离。
第一和第二距离是在输配孔向着使用者的接收器官的方向上定义的。借助于该辅助设备，检测装置允许检测在距离输配孔的两个不同距离处存在或不存在液体、因此存在或不存在液滴。根据第一、第二检测装置之一获得的、优选地第一、第二两个检测装置同时获得的结果，处理系统可由此推导液态产品液滴是否仅形成、被输配、变成残余液滴或被重新吸入孔内。例如，如果第一检测装置检测到液体不存在而第二检测装置检测到液体存在，由于第二检测装置比第一检测装置更远离输配孔，处理系统可由此推导出液态产品液滴脱离了输配孔。
所述辅助设备可以另外还包括用于吹走残余液滴的装置，例如借助于空气喷嘴。由此，在检测到残余液滴的情况中，可向输配孔方向喷射空气流，以从输配孔的端部赶走残余液滴。
附图说明
现在将介绍作为非限制性例子并基于附图提供的本发明的具体实施方式，在附图中：
图1A和1B是根据一个实施方式的辅助设备的立体视图，图1A示出了辅助设备自己，图1B示出了由辅助设备和联结到辅助设备的输配设备构成的组件的上部部分，其中辅助设备处于打开位置，输配设备包括输配孔保护盖；
-图2A和2B是图1B中组件的不同部分的纵向剖视示意图；
-图3是图1B的输配设备的上部部分的一组三幅纵向剖视图；
-图4示出了图1A中的辅助设备所处理的信息；
-图5示出了根据一个实施方式的监控方法的步骤。
具体实施方式
图1A示出了一个用于辅助以液滴形式输配液态产品的输配设备12的使用的辅助设备10，该液态产品包含在输配设备12的容器中(在图1B中可见)。图1B示出了一个包括辅助设备10和布置在辅助设备10内的输配设备12的输配套件。辅助设备10包括用于联结到输配设备12使得组件联结的联结装置。联结装置可包括例如将输配设备12卡固在辅助设备10中的卡接件。辅助设备10包括其中布置有输配设备12的主体14和抵压结构16，在将液滴输配到使用者(即对象)的目标器官(例如眼睛)中时该抵压结构抵着使用者皮肤。抵压结构16例如为在主体14上安装为在输配设备12的插入打开位置(在图1B中可见)与使用关闭位置之间是可拆除的，例如借助于铰链。抵压结构16可以设计为足够柔性以确保压抵使用者的皮肤的舒适并适于目标器官附近的起伏，和/或足够刚性以确保支持抵压的功能并强制规定目标器官与输配孔20(在图2A和2B中可见)之间的预定距离，该输配孔在本例子中布置在输配设备12上，但可以根据一个变型布置在辅助设备10上。抵压结构16包括用于准许液态产品的液滴从输配孔20通向使用者的器官的轴向孔口22。非强制性地，抵压结构16在相对的两侧和其端部处包括镂空部24，尤其是为了避免当将辅助设备10围绕使用者眼睛压抵使用者皮肤时使用者的眼睛处于黑暗中。抵压结构16可具有封闭或不封闭的轮廓，例如呈C形的轮廓。该呈C形的轮廓例如允许使用者将其手指穿过C的开口以拉下眼皮，以进一步打开其眼睛并确保液滴到达眼睛。
辅助设备10还包括按压区域26，其在此用于同时握持和允许使用者按压以输配液态产品。按压区域26布置在主体14的相对的两侧。施加在按压区域26上的激活压力被传递到输配设备12的容器，尤其是在该容器与辅助设备10之间的接触区域处。按压区域26可以由与主体14其余部分的材料不同的材料(尤其是更具柔性的材料)制成。它也可包括方便使用者握持的起伏。此外，由于存在按压区域26，与输配设备12自身的面积相比，辅助设备10增大了使用者的握持面积和在容器上施加激活压力的面积，这对于患有神经肌肉疾病的使用者是特别有利的。
辅助设备10包括用于检测输配孔20附近的液态产品的检测装置28、30、36、38。在图2A和2B中可见，这些检测装置包括构造为检测到液体存在就说明正在形成与输配孔20接触的液滴的第一检测装置28、30，其包括形式为发射和接收光学检测信号32(在图3中可见，在下文中称为光学信号32)的发射器28和接收器30的光学装置，其构造为检测干扰光学信号32的液体的存在并测量该存在的时长。发射器28例如包括发射红外线的二极管，接收器30包括例如能够检测红外线的光电晶体管。因此，当光学信号32被干扰时，发射器28和接收器30例如通过该光学信号32的强度变化而检测到存在穿过光学信号32的液滴。第一检测装置28、30优选地位于与输配孔20相距1至3mm、优选为2mm之处，以在输配孔20附近检测位于发射器28与接收器30之间的检测区域中的液体的存在。辅助设备10有利地包括第二检测装置36、38，其包括另一对发射器36和接收器38，它们所处的位置与输配孔20的距离要大于第一对发射器28和接收器30与输配孔20的距离。该第二对36、28的运作方式与第一对的类似。优选地，第二检测装置36、38位于与输配孔20相距5至10mm、例如大约7mm之处。
此外，对于维度有限的接收器30、38，当辅助设备10倾斜时，该接收器30可能会没有检测到液滴通过。为了解决该问题，接收器30、38可具有沿轴向和/或周向延伸的光学信号32接收区域，发射器28、36构造为将所述光学信号32发射到该接收区域中，以确保即使辅助设备10倾斜仍能够检测到液体通过。
辅助设备10包括用于处理信息的处理系统40，尤其是处理由检测装置28、30、36、38提供的检测信息。处理系统40设置为提供关于液滴输配的信息。信息处理系统40是包括能够自动处理信息的(机械、电子、化学、光子和/或生物)构件组合的系统。它包括例如PCB(即“printed circuit board”)类型的印刷电路、晶体管组/或计算器。
辅助设备10包括用于测量孔附近液滴存在时长的测量装置42，例如通过测量检测装置的信号的干扰时长。测量装置42包括例如与检测装置同时被激活的电子计时器。
辅助设备10另外还包括倾斜度测量装置44，其构造为提供关于联结到辅助设备10的输配设备12的倾斜度的信息。在一个例子中，倾斜度测量装置44包括测斜仪，例如电子陀螺仪或加速度计。倾斜度测量装置44优选地布置在主体14中或抵压结构16中，例如在用于布置在输配孔20附近的区域中。
辅助设备10另外还包括激活压力测量装置46，用于测量施加在按压区域(例如按压区域26)上以激活液滴输配的激活压力，以起动检测装置28、30、36、38和/或给处理系统40提供信息。激活压力测量装置46可提供关于施加在按压区域上的激活压力的强度和该激活压力的施加时长的信息。对该激活压力的检测可以是直接的，即通过测量使用者施加在按压区域26上以激活输配设备12的压力，或也可以是间接的，例如通过测量当使用者在容器上或另外的按压区域上施加激活压力时施加在与输配设备12的容器联结的输配设备12或辅助设备10的一个区域上的压力。在该第二种情况中，允许激活液滴输配的可以是容器的变形，而激活压力的信息是通过容器变形的方式而推导出来的。激活压力测量装置46包括布置为与输配设备12的容器接触、例如FSR类型的压力传感器，其例如由辅助设备的内部面承载。
辅助设备10包括位于抵压结构16上的用于检测与使用者皮肤接触的接触检测装置48。接触检测装置48能够给处理系统40提供关于目标器官正确定位在输配孔20对面的信息，以确保将液滴输配到所想要的位置。接触检测装置48可以按光学原理(检测抵压结构16的表面处存在或不存在光的光传感器)、电学原理(由于存在皮肤而闭合的电路)、机械原理或任何其它原理来运作。
辅助设备10包括用于测量联结到辅助设备10的输配设备12的重量的装置50，该装置50构造为提供关于输配设备12的容器中的剩余液态产品量的信息。重量测量装置50包括布置在输配设备12的容器的下方或上方的重量传感器，例如压力传感器(英文为“ForceSensing Resistor”或FSR)类型，其允许测量输配设备12的重量并由此推导出容器中的液态产品的重量和因此剩余液态产品量的体积。在一个变型中，辅助设备10具有围绕容器的多个重量传感器，以能够测量联结到辅助设备10的输配设备12的重量，无论其倾斜度如何。
有利地，辅助设备10包括用于指示由处理系统40提供的信息的指示装置52，例如视觉装置52、听觉装置和/或触觉装置。它们包括例如用于以字母数值形式显示信息的显示屏。在一个变型中，它们另外还或替代地包括围绕输配孔20的允许提供发光信号的发光二极管，以指示例如液态产品液滴的正确或不正确的输配。
可选地，辅助设备10可以另外还包括用于吹走残余液滴的装置，例如朝向输配孔20的空气喷嘴。
现在描述用于监控液滴输配的监控方法，其借助于布置在液滴输配孔20附近的检测装置28、30和用于处理由检测装置28、30提供的信息的处理系统40。该监控方法部分地由图3和4示出。
在输配设备12的正常使用状况下，当使用者在按压区域26上施加压力时，会在输配孔20处形成液态产品液滴。在形成液滴之前，布置在输配孔20附近的检测装置28、30在检测到液体不存在的步骤D1(在下文中称作第一检测步骤D1(在图3中示出))中检测到检测信号没有被干扰(通过例如检测到高强度的红外线信号)，这说明在检测区域不存在液体，因此不存在液滴；并且在开始形成液滴之后，在检测到液体存在的步骤D2中检测到对检测信号的干扰(通过检测到红外线信号的强度减小)，这说明存在液体，因此存在液滴。在液滴形成结束时，该液滴脱离输配孔20，对检测信号的干扰在图3中所示的检测到液体不存在的步骤D3(称作第三检测步骤D3)期间消失(检测装置28、30再次检测到高强度的红外线信号)。检测装置28、30将该“不存在、存在、不存在”的相继信息发送给处理系统40，该处理系统处理该相继信息以由此推导液滴的出现和正确输配。如果没有检测到该“不存在、存在、不存在”的相继，处理系统40由此推导出没有正确输配液滴，因为没有形成液滴和/或液滴没有脱离输配孔20。
当辅助设备10包括第二检测装置36、38时，在第三检测步骤D3期间，借助于第一检测装置28、30，检测到在距离输配孔20第一距离处不存在液体，并且同时或相继地，在下文称作第四检测步骤的检测到液体存在的步骤期间，借助于第二检测装置36、38，检测到在距离输配孔20第二距离处存在液体。由于检测到不存在液体之处比检测到存在液体之处距离输配孔20更近，处理系统40由此推导出液滴已经脱离输配孔20并被正确地输配了。
在图4的图中，曲线C1代表对检测信号的干扰随时间的变化，曲线C2代表施加在输配设备12上的压力(即力的强度)随时间的变化。
为了获得曲线C1，在通过检测装置28、30、36、38测量干扰之外，还测量对信号的干扰的存在或不存在的时长，其代表每个检测步骤的对应时长。特别地，测量从第二检测步骤D2开始到第三检测步骤D3开始所经过的时长T。当经过的时长短于第一预定时长阈值T1时，处理系统40归因于液滴的不正确输配，这是因为所输配的液滴的体积被认为不同于理论体积。当经过的时长T长于第二预定时长阈值T2时，处理系统归因于不正确输配，这是因为它认为液滴很可能没有被输配到目标器官中，因为液滴可能是在使用者不再将输配设备12放置在眼睛对面时才脱离。由此，除非处理系统40接收到与输配设备12的使用相关的来自其它测量或检测装置的相反信息，当经过的时长T包括在第一预定时长阈值T1与长于T1的第二预定时长阈值T2之间时，处理系统40归因于正确输配。在这三种情况中的每个中，可通过指示装置52使得使用者获得对应信息来通知使用者。
可使用对应于液态产品液滴形成时长的时长T来估计该液滴的体积。为此，首先根据输配孔20的几何形状特征和液态产品的粘性确定理论液滴体积，并优选地另外还基于输配设备12的其它特征，然后测量从第二检测步骤D2开始到第三检测步骤D3开始之间所经过的时长T，然后使用该时长来加权平均理论液体体积并估计所输配的液滴体积。
为了获得曲线C2，监控施加在输配设备12的按压区域26的压力随时间的变化。当在第三检测步骤D3开始时该压力小于预定压力阈值P时，或当施加该压力的时长短于预定时长时，处理系统40归因于液滴的不正确输配。
还可以或者作为变型地监控施加在按压区域26上的压力，以当压力超过预定压力阈值时，激活液态产品检测装置28、30，或辅助设备10的其它装置，该预定压力阈值理论上相对小，以使得检测装置28、30、36、38能够在第一检测步骤D1期间、第二检测步骤D2开始之前，检测到不存在液滴。由此可以在不使用辅助设备10时使得检测装置28、30、36、38或其它装置休眠。根据监控方法的一个变型，第一检测步骤D1可以被检测到激活液滴输配的步骤代替，例如在在按压区域26上施加了压力或输配设备12的倾斜一定程度之后。在该情况中，液滴可能会在激活检测装置28、30之前形成，而不发生第一检测步骤D1。
可另外还或作为变型地测量输配设备12相对于水平线的倾斜度。当倾斜度的变化在第二检测步骤D2期间超过预定数值时，则说明在液滴形成步骤期间，使用者使得联结到辅助设备10的输配设备12突然运动，可假设输配设备12处于非常不同于液态产品输配的位置，或液滴由于扰动而下落，因此该情况不利于正确输配。在该情况中，处理系统40归因于液滴的不正确输配。
监控方法另外还或作为变型地包括给输配设备12称重的步骤以推导容器中的剩余液态产品量。通过将获得的重量与输配设备12在输配液滴之前的重量比较，如果重量有变化，处理系统40可检测或验证液滴的输配。
可以另外还或作为变型地检测抵压结构16的抵压表面与对象皮肤的接触，例如借助于当对象皮肤允许连接布置在抵压结构16的抵压表面的两个电极时闭合的电路。当处理系统40接收到存在接触的正或负的信息时，它可归因于液滴的正确或不正确的输配，又或者仅当检测到接触才准许输配液态产品。
当处理系统40没有接收到对应于三个步骤相继发生、或至少第二检测步骤D2与第三检测步骤D3相继发生的信息时，或当处理系统40归因于未正确输配液滴时，可以通知使用者，例如通过视觉、听觉或触觉信号。
也可通过借助于辅助设备10估计所输配的每个液滴的体积，来估计所输配的液态产品量。为此，首先例如根据输配孔12的几何形状特征和液态产品的粘性来确定理论体积，优选地基于输配设备12的其它特征。然后，通过对该理论体积进行加权来实现对所检测到的液滴的体积的估计，所述加权考虑前述参数中的至少一个，前述参数包括：
-使用者施加在容器上以导致形成液滴的激活压力的强度；
-该激活压力随时间变化的曲线；
-辅助设备10和输配设备12的倾斜度；
-由检测装置28、30、36、38提供的信号被干扰的时长；
-输配设备12的重量的测量值。
为了对理论体积进行加权，信息系统基于上述参数中的一个或其组合来计算一个或多个系数，并将其通过相乘应用到所计算的理论体积。
在图5中说明了监控方法的各步骤的一个例子。监控方法起始于检测到使用者在按压区域26上施加的激活压力的第一检测步骤E1。当所检测到的激活压力超过预定阈值(例如15N)时，检测装置28、30则被激活以在步骤E2中检测液滴。辅助设备10的其它装置也可在该时刻被激活。检测装置28、30监控位于输配孔20附近的液滴形成区域，直至它们在步骤E3(对应于第二检测步骤D2)中检测到液体的存在。在步骤E4中，在检测到液体的时刻，起动计时器。只要液滴没有离开检测装置28、30所监控的形成区域(即没有脱离输配孔20)就继续计时。在步骤E5中，检测装置28、30、36、38在第三检测步骤D3期间检测到液体的不存在，并实现压力测试。如果在该测试期间，施加在按压区域26上的压力没有达到预定压力阈值(例如15N)，则认为液滴没有借助于最优的施加压力而脱离，处理系统40就归因于不正确的输配。如果在该测试期间，压力超过预定阈值，则处理系统归因于正确的输配(在步骤E6中，除非处理系统40接收到与输配设备12的使用有关的来自其它测量或检测装置的相反信息)。处理系统40可以另外还处理关于联结到辅助设备10的输配设备12的倾斜度的信息和/或由检测装置28、30提供的信息。例如，如果光学信号不再被干扰但处理系统40接收到指示倾斜度显著变化的信息，这意味着液态产品液滴已被输配到不良位置，例如从输配孔20侧面下落。有利地，如果在步骤E4中，在预定时长阈值之后，处理系统40仍检测到对光学信号32的干扰，则发起步骤E5，并且如果测得的压力小于预定压力阈值，则这意味着在输配孔20处存在残余液滴，这通过总是处于第二检测步骤D2中得到确认。
根据另一未示出的实施方式，压力测试在第二检测步骤期间实现。如果在该测试期间，施加在按压区域26上的压力在预定时长内没有超过预定压力阈值，则认为液滴没有借助最优的施加压力而脱离，处理系统40就归因于不正确输配。
本发明不限于所说明的实施方式，其它实施方式对于本领域的技术人员会是明显的。

Claims (30)

1.一种用于监控以液滴形式输配液态产品的输配设备(12)的液滴输配的监控方法，该方法利用布置在液滴输配孔(20)附近的液态产品检测装置(28、30、36、38)和用于处理由所述检测装置(28、30、36、38)提供的信息的处理系统(40)，在该监控方法期间，所述处理系统(40)接收对应于以下步骤相继发生的信息：
-检测到液体存在的步骤(D2)，在该步骤期间，所述检测装置(28、30、36、38)检测到在所述输配孔(20)附近存在液体，所述检测装置(28、30、36、38)构造为使得该检测到液体的存在就说明液滴正在形成，该液滴与所述输配孔(20)接触；
-检测到液体不存在的步骤(D3)，在该步骤期间，所述检测装置(28、30、36、38)检测到在所述输配孔(20)的所述附近不存在液体，
并且所述处理系统(40)处理这些液体存在和不存在的相继检测信息以提供关于输配液滴的信息。
2.如权利要求1所述的监控方法，所述监控方法在称为第二检测步骤(D2)的所述检测到液体存在的步骤(D2)之前，还包括称为第一检测步骤(D1)的检测到液体不存在的步骤(D1)，在该步骤期间，所述检测装置(28、30、36、38)检测到所述输配孔(20)的所述附近不存在液体。
3.如权利要求1所述的监控方法，所述监控方法在称为第二检测步骤(D2)的所述检测到液体存在的步骤(D2)之前，还包括检测到液滴输配被激活的步骤。
4.如权利要求3所述的监控方法，所述检测到液滴输配被激活的步骤发生在按压区域(26)上施加了压力或所述输配设备(12)呈倾斜之后。
5.如上述权利要求中任一项所述的监控方法，其中，所述检测装置(28、30、36、38)将检测信号(32)发射到所述输配孔(20)的所述附近，并接收发射的所述检测信号(32)，并通过接收相对于在液体不存在时接收到的检测信号(32)被干扰的检测信号(32)来检测液体的存在。
6.如权利要求5所述的监控方法，其中所述检测信号(32)是光学信号。
7.如权利要求6所述的监控方法，其中所述光学信号是红外线。
8.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，测量从所述检测到液体存在的步骤(D2)的开始到所述检测到液体不存在的步骤(D3)的开始所经过的时长，并且当所经过的时长短于第一预定时长阈值(T1)时，所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配。
9.如权利要求8所述的监控方法，其中，向使用者提供对应于该不正确输配的信息。
10.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，测量从所述检测到液体存在的步骤(D2)的开始到所述检测到液体不存在的步骤(D3)的开始所经过的时长，并且当所经过的时长长于第二预定时长阈值(T2)时，所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配。
11.如权利要求10所述的监控方法，其中，向使用者提供对应于该不正确输配的信息。
12.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间：
-确定理论液滴体积；
-测量从所述检测到液体存在的步骤(D2)的开始到所述检测到液体不存在的步骤(D3)的开始所经过的时长，以及
-利用该经过的时长来对所述理论液滴体积进行加权并估计所输配的液滴的体积。
13.如权利要求12所述的监控方法，其中，根据所述输配孔(20)的几何形状特征和所述液态产品的粘性来确定理论液滴体积。
14.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，监控施加在按压区域(26)上以激活液滴输配的压力，并在所述压力超过预定压力阈值时，激活所述液态产品检测装置(28、30、36、38)。
15.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，监控施加在按压区域(26)上以激活液滴输配的压力，并且当所述压力小于预定压力阈值时，所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配。
16.如权利要求15所述的监控方法，其中，当该较小的压力的施加时长长于预定时长时，所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配。
17.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，监控按压区域的位移的时长，并且当所经过的时长短于第一预定时长阈值(T1)时，所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配。
18.如权利要求16所述的监控方法，其中，向使用者提供对应于该不正确输配的信息。
19.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，其中，在所述检测到液体不存在的步骤(D3)期间，检测到在距离所述输配孔(20)第一距离处不存在液体，并且在与所述检测到液体不存在的步骤(D3)同时或之后的检测到液体存在的步骤期间，在距离所述输配孔(20)第二距离处检测到存在液体，所述第二距离大于所述第一距离。
20.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，测量所述输配设备(12)的倾斜度，并且当在所述检测到液体存在的步骤(D2)期间所述倾斜度的变化超过预定阈值时，所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配。
21.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，测量所述输配设备(12)的倾斜度，并且所述处理系统(40)由此推导出对所检测到的液滴的体积的估计值。
22.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，所述监控方法包括：
-确定理论液滴体积的步骤；
-估计所输配的液滴的体积的步骤，其包括对所述理论液滴体积进行加权的步骤，在该步骤期间，对于该加权，考虑到以下参数中的至少一个：
·使用者施加在容器上以导致形成所述液滴的激活压力的强度；
·该激活压力随时间变化的曲线；
·所述输配设备(12)的倾斜度；
·由所述检测装置(28、30、36、38)提供的信号被干扰的时长；以及
·所述输配设备(12)的重量的测量值。
23.如权利要求22所述的监控方法，其中，根据所述输配孔(20)的几何形状特征和所述液态产品的粘性来确定理论液滴体积。
24.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，检测到用于辅助所述输配设备(12)的使用的辅助设备(10)的抵压表面与对象的皮肤之间的接触，并且在所述监控方法期间，所述处理系统(40)处理该检测到接触的信息以归因于液滴的正确输配。
25.如权利要求24所述的监控方法，其中，当所述检测到接触是与所述检测到液体不存在的步骤(D3)的开始同时发生时，所述处理系统(40)处理该检测到接触的信息以归因于液滴的正确输配。
26.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，当所述处理系统(40)没有接收到对应于所述检测到液体存在(D2)和液体不存在(D3)的两个步骤相继发生的信息时，甚至当所述处理系统(40)没有接收到对应于所述检测到液体不存在(D1)、液体存在(D2)和液体不存在(D3)的三个步骤相继发生的信息时，又或者当所述处理系统(40)归因于液滴的不正确输配时，通知使用者。
27.如权利要求1到4中任一项所述的监控方法，在所述监控方法期间，测量所述输配设备(12)的重量以推导所述输配设备(12)中的剩余液态产品量。
28.一种用于辅助以液滴形式输配液态产品的输配设备(12)的使用的辅助设备(10)，其用于实施如上述权利要求中任一项所述的监控方法，其包括所述液态产品检测装置(28、30、36、38)、所述处理系统(40)以及以下集合的元件中的至少一个：
-用于测量倾斜度的装置；
-用于检测按压区域(26)上的压力的装置；
-用于检测与使用者皮肤接触的装置；以及
-用于测量重量的装置。
29.如权利要求28所述的辅助设备(10)，其包括用于测量从所述检测到液体存在的步骤(D2)的开始到所述检测到液体不存在的步骤(D3)的开始所经过的时长的装置。
30.一种用于辅助以液滴形式输配液态产品的输配设备(12)的使用的辅助设备(10)，其用于实施如权利要求1至27中任一项所述的监控方法，其包括所述液态产品检测装置(28、30、36、38)，所述液态产品检测装置(28、30、36、38)包括构造为在距离所述输配孔(20)第一距离处检测液体的第一检测装置(28、30)，以使得检测到液体存在就说明正在形成与所述输配孔(20)接触的液滴，和构造为在距离所述输配孔(20)第二距离处检测液体的第二检测装置(36、38)，所述第二距离大于所述第一距离。
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