CN114746136A - 药剂递送装置和剂量测量系统 - Google Patents

药剂递送装置和剂量测量系统 Download PDF

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Abstract

本公开文本涉及一种药剂递送装置,所述药剂递送装置包括作为药剂注射装置的一部分或适于作为药剂注射装置的一部分的旋转传感器,从而测量由所述药剂注射装置分配的剂量的量。

Description

药剂递送装置和剂量测量系统
技术领域
本公开文本涉及药剂递送装置和用于药剂递送装置的剂量测量系统。
背景技术
存在许多疾病需要通过使用药剂递送装置递送药剂来进行定期治疗。这种递送可以通过使用注射装置进行,由医务人员或患者自己施加。例如,1型和2型糖尿病可以由患者自己通过注射胰岛素剂量来治疗,例如,每天注射一次或若干次。例如,可以使用预填充的一次性胰岛素笔作为注射装置。替代性地,可以使用可重复使用的笔。可重复使用的笔允许用新的药剂药筒来更换空的药剂药筒。任一种笔都可以具有一组单向针,在每次使用之前更换所述针。然后可以例如在胰岛素笔处通过转动剂量旋钮并从胰岛素笔的剂量窗口或显示器观察实际剂量来手动选择要注射的胰岛素剂量。然后通过将针插入合适的皮肤部分并按压胰岛素笔的注射按钮来注射剂量。为了能够监测胰岛素注射,例如为了防止错误地操控胰岛素笔或为了记录已施加的剂量,令人期望的是测量与注射装置的状况和/或使用相关的信息,诸如关于所注射的胰岛素剂量的信息。
发明内容
本公开文本的目的是提供一种改进的药剂递送装置和用于药剂递送装置的剂量测量系统。
根据本公开文本,提供了一种药剂递送装置,所述药剂递送装置包括:
药剂储器;可操作成从储器分配药剂的分配机构,分配机构包括套筒,所述套筒被配置成在药剂分配过程中旋转并且在套筒的端部处具有多个构造;以及
剂量测量系统,所述剂量测量系统包括处理器和至少一个机械致动的传感器,所述至少一个机械致动的传感器被配置成使得在使用中,套筒的旋转引起逐个构造接合传感器,使得传感器检测套筒的旋转,处理器被配置成基于所检测到的套筒的旋转来确定从药剂储器分配的剂量。
使用与套筒接合的机械传感器提供了用于确定从药剂储器分配的剂量的紧凑系统。机械传感器通常比其他类型的传感器(例如,光闸)更加能量有效,并且因此可以使用更小的电池。由于机械传感器接合分配机构的套筒上的构造,与传感器检测装置的外部部件的情况相比,系统可以更加便携。
在一些实施方案中,多个构造包括多个齿。
在一些实施方案中,构造被形成在套筒的近端上。
位于套筒的近端上的构造允许传感器与套筒轴向对齐。传感器可以被设置在套筒的近侧。
在一些实施方案中,套筒是拨选套筒或驱动套筒。
在一些实施方案中,传感器包括感测构件,所述感测构件被配置成在套筒旋转过程中当感测构件与构造中的一个构造接合时从未致动状态移动到致动状态,其中传感器检测感测构件在未致动状态与致动状态之间的移动。
在一些实施方案中,每个构造包括前缘,并且其中在套筒旋转过程中,传感器与构造中的第一构造的前缘的接合到传感器与构造中的相邻第二构造的前缘的接合表示一个编码周期,并且其中传感器被致动持续编码周期的40%至60%之间,并且优选地,传感器被致动持续编码周期的约50%。这种配置产生对称方案,由于容差在许多情况下是对称分布的,因此这可以有助于容差的鲁棒性。
在一些实施方案中,药剂递送装置进一步包括剂量拨盘和壳体,其中剂量拨盘被配置成相对于壳体旋转以设定待由分配机构递送的药剂的剂量,并且其中传感器被安装到剂量拨盘。
安装到剂量拨盘的传感器允许紧凑的药剂递送装置。在一些实施方案中,传感器被安装到剂量拨盘的内部,使得剂量测量系统是小巧且紧凑的。
在一些实施方案中,药剂递送装置包括扭矩限制器,其中传感器经由扭矩限制器被安装到剂量拨盘,使得剂量拨盘相对于壳体以大于预定极限的扭矩的旋转引起扭矩限制器移动到打开状态,使得剂量拨盘可以相对于传感器旋转,并且优选地,扭矩限制器包括过载离合器。
在用户在设定待由测量递送装置递送的剂量过程中在剂量拨盘上施加大的扭矩的情况下,扭矩限制器防止对传感器的损坏。
在一些实施方案中,药剂递送装置进一步包括单向机构,其中传感器经由单向机构被安装到剂量拨盘,使得传感器被阻抗相对于剂量拨盘在套筒在药剂分配过程中旋转的方向上旋转,并且被允许在相对于剂量拨盘在套筒在药剂分配过程中旋转的相反方向上旋转。
在用户推促套筒在与套筒在药剂分配过程中旋转的方向相反的方向上旋转的情况下,则单向机构防止对传感器的损坏,因为传感器将与套筒一起在所述相反的方向上旋转。
根据另一个方面,提供了一种用于药剂递送装置的剂量测量系统,其中药剂递送装置包括:壳体,所述壳体包含用于药剂的储器;以及分配机构,所述分配机构可操作成从储器分配药剂并且包括被配置成在药剂分配过程中旋转的部件,部件包括多个构造;以及致动器,所述致动器被配置成在致动时可相对于壳体移动以操作分配机构从储器分配药剂,剂量测量系统包括:传感器,所述传感器可从闲置位置移动到检测位置,其中部件的旋转引起逐个构造被传感器检测,使得传感器检测部件的旋转;处理器,所述处理器被配置成基于所检测到的部件的旋转来确定从药剂储器分配的剂量;以及
启动开关,所述启动开关可从初始的关闭状态移动到开启状态以在致动器致动时启动剂量测量系统,传感器被配置成安装到致动器,使得致动器的致动引起传感器相对于壳体移动以到达检测位置,其中启动开关在传感器到达检测位置之前到达开启状态。
传感器和启动开关的配置确保了剂量测量系统在传感器到达检测位置之前被启动。这有助于确保在剂量测量系统通电之前传感器不处于检测位置。
在一些实施方案中,致动器可相对于壳体滑动。致动器的滑动移动对于患者而言可能是更容易的,特别是在患者年老或虚弱的情况下。
在一些实施方案中,启动开关包括枢转构件,所述枢转构件从关闭状态枢转至开启状态以启动剂量测量系统。
在一些实施方案中,药剂递送装置包括止挡件,并且其中启动开关被配置成当启动开关处于关闭状态中时搁靠在止挡件上。
在一些实施方案中,启动开关被配置成当致动器移动以操作分配机构时接合药剂递送装置的一部分,使得启动开关被推促到开启状态,并且优选地,所述部分包括分配机构的一部分。
这种配置允许启动开关的致动,而不需要额外的部件。在一些实施方案中,所述部分包括分配机构的驱动套筒。
在一些实施方案中,启动开关被配置成使得启动开关从关闭状态到开启状态移动第一距离,并且传感器被配置成使得传感器从闲置位置到检测位置移动第二距离,其中第二距离大于第一距离。这有助于确保启动开关在传感器到达检测位置之前到达开启位置。
在一些实施方案中,剂量测量系统包括第一径向支承件和第二径向支承件,其中致动器经由第一支承件和第二支承件可旋转地安装到装置的一部分,第一支承件和第二支承件轴向间隔开。装置的所述部分可以是例如装置的可旋转套筒(例如,拨选套筒)或者可以是壳体。
在一些实施方案中,剂量测量系统包括支撑构件和联接构件,其中剂量设定拨盘相对于支撑构件是固定的,并且其中支撑构件联接到联接构件,并且优选地,支撑构件经由枢轴联接到联接构件。
在一些实施方案中,支撑构件经由至少一个径向支承件并且优选地经由第一径向支承件和第二径向支承件可旋转地联接到联接构件。可选地,第二径向支承件在致动器的致动移动的方向上与第一径向支承件轴向地间隔开。
在一些实施方案中,剂量测量系统具有以上讨论的任何特征。在一些实施方案中,提供了一种药剂递送装置,所述药剂递送装置包括具有以上讨论的任何特征的剂量测量系统。
根据另一个方面,提供了一种用于药剂递送装置的剂量测量系统,其中药剂递送装置包括用于药剂的储器和可操作成从储器分配药剂的分配机构,分配机构包括被配置成在药剂分配过程中旋转的部件,部件包括多个第一编码器区域和多个第二编码器区域,剂量测量系统包括:第一传感器和第二传感器,所述第一传感器和所述第二传感器被偏移成使得在使用中,部件的旋转引起第一编码器区域中的一个第一编码器区域与第一传感器对齐,同时第二编码器区域中的一个第二编码器区域与第二传感器对齐,并且然后第二编码器区域中的一个第二编码器区域与第一传感器对齐,同时第一编码器区域中的一个第一编码器区域与第二传感器对齐,第一传感器和第二传感器被配置成区分第一编码器区域和第二编码器区域以检测部件的旋转;以及
处理器,所述处理器被配置成基于所检测到的部件的旋转来确定从药剂储器分配的剂量。
偏移的第一传感器和第二传感器的设置增加了对于给定大小的编码区域的部件旋转测量的分辨率,从而允许更准确地确定从药剂储器分配的剂量。
在一些实施方案中,部件包括多个构造,其中每个第一编码区域包括在部件旋转时可由第一传感器和第二传感器检测的相应构造的至少一部分,其中第二编码器区域设置在相邻的第一编码器区域之间。
在一些实施方案中,其中每个构造包括齿,其中每个第一编码区域包括在部件旋转时可由第一传感器和第二传感器检测的相应齿的至少一部分,其中每个第二编码器至少包括相邻齿之间的间隙。
在一些实施方案中,第一传感器和第二传感器被布置成使得对于所述部件的其中第一传感器与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐的所有旋转位置,第二传感器与第二编码区域中的一个第二编码区域对齐。
这有助于确保对于给定数量和大小的编码区域,可以实现部件旋转测量的最大分辨率。而且,可以确定初始轴向移动将引起第一编码区域与第一传感器和第二传感器中的一个对齐,并且因此可以忽视由于初始轴向移动造成的错误读数。
在一些实施方案中,部件包括多个编码周期,其中每个编码周期包括第一编码区域中的一个第一编码区域和相邻的第二编码区域,其中对于部件的给定旋转位置,第一传感器与编码周期中的一个编码周期的一部分对齐,并且第二传感器与编码周期中的一个编码周期的不同部分对齐。
在一些实施方案中,剂量测量系统进一步包括第三传感器,当部件处于所述给定旋转位置时,第三传感器与编码周期中的一个编码周期的不同于第一传感器和第二传感器的部分对齐。
处理器因此能够确定部件的旋转方向。
在一些实施方案中,剂量测量系统进一步包括第四传感器,当部件处于所述给定旋转位置时,第四传感器与编码周期中的一个编码周期的不同于第一传感器、第二传感器和第三传感器的部分对齐。处理器因此能够确定部件的旋转方向。
在一些实施方案中,剂量测量系统进一步包括第三传感器,所述第三传感器被配置成使得在使用中,当部件旋转时,在第一传感器与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐的同时,第三传感器与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐。
如果第一传感器由于检测误差而未能检测编码区域,则第三传感器提供冗余,并且还允许过滤不可能的检测事件。因此,存在允许检测和补偿错误开关状态检测的成对冗余。
在一些实施方案中,剂量测量系统进一步包括第四传感器,所述第四传感器被配置成使得在使用中,当部件旋转时,在第二传感器与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐的同时,第四传感器与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐。
如果第二传感器由于检测误差而未能检测编码区域,则第四传感器提供冗余,并且还允许过滤不可能的检测事件。因此,存在允许检测和补偿错误开关状态检测的成对冗余。
在一些实施方案中,当第一传感器与第一编码区域和第二编码区域之间的转变对齐时,第三传感器也与第一编码区域和第二编码区域之间的转变对齐。在一些实施方案中,当第二传感器与第一编码区域和第二编码区域之间的转变对齐时,第四传感器也与第一编码区域和第二编码区域之间的转变对齐。
在一些实施方案中,第一编码区域和第二编码区域中的每一个围绕部件的旋转轴线延伸相同的预定角度。
在一些实施方案中:所述预定角度为约15度或30度。
在一些实施方案中,第二传感器在第一方向上围绕旋转轴线从第一传感器偏移的量为每个第一编码区域围绕旋转轴线对向的角度的奇数整数倍。
在一些实施方案中,第二传感器在第一方向上围绕旋转轴线从第一传感器偏移165度。
在一些实施方案中,第一编码区域和第二编码区域中的每一个包括在部件的旋转方向上延伸的长度,其中剂量测量系统包括第三传感器,所述第三传感器从第一传感器和第二传感器偏移,使得在使用中当第一传感器与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐并且第二传感器与第二编码区域中的一个第二编码区域对齐时,第三传感器与沿着第一编码区域和第二编码区域中的一个的长度的不同部分对齐。
在一些实施方案中,处理器被配置成通过过程来确定从药剂储器分配的剂量,所述过程包括对由第一传感器和第二传感器检测到的第一编码区域与第二编码区域之间的转变数进行计数。
在一些实施方案中,第一传感器和第二传感器被配置成从闲置位置移动到检测位置,其中传感器到检测位置的移动引起第一区域和第二区域中的一个与第一编码区域中的一个第一编码区域对齐,并且其中处理器被配置成使得在确定所分配的剂量时,处理器在传感器移动到检测位置时补偿所述对齐。
这允许在其中传感器轴向移动到检测位置的实施方案中提高准确度。这是因为,在一些实施方案中,这种轴向移动将引起第一传感器和第二传感器中的一个与第一编码区域对齐,这将表现为到第一编码区域的转变的错误读数。处理器可以忽视此错误读数以更准确地确定所分配的剂量。
在一些实施方案中,处理器被配置成基于来自第一传感器和第二传感器中的一个的信号和来自第一传感器和第二传感器中的另一个的反相信号来确定从药剂储器分配的剂量。
在一些实施方案中,处理器被配置成基于来自第一传感器和第二传感器中的一个的信号和来自第一传感器和第二传感器中的另一个的反相信号的叠加来确定从药剂储器分配的剂量。
在一些实施方案中,处理器被配置成通过将叠加与第一阈值和大于第一阈值的第二阈值进行比较,并且优选地对叠加从低于第一阈值的值转变成大于第二阈值的值和/或从高于第二阈值的值转变成低于第一阈值的值的次数进行计数,来确定从药剂储器分配的剂量。
这有助于通过帮助滤除诸如传感器噪声和开关抖动等误差来改善剂量确定的准确度。此外,具有四个传感器可以进一步提高准确度,因为可以忽略两个同时的误差。
在一些实施方案中,剂量测量系统具有以上讨论的任何特征。
在一些实施方案中,提供了一种包括剂量测量系统的药剂递送系统。
参考下文中描述的实施方案,本公开文本的这些和其他方面将变得清楚并得以阐明。
附图说明
现将仅以举例的方式参考附图来描述本公开文本的实施方案,在附图中:
图1是药剂递送装置的分解视图;
图2是根据实施方案的包括剂量测量系统的药剂递送装置的一部分的截面侧视图;
图3是在致动器被用户致动之前的图2的药剂递送装置的截面侧视图;
图4是一旦致动器已被用户致动的图2的装置的截面侧视图;
图5是图2的装置的编码环的透视图;
图6是图2的装置的拨选套筒的透视图;
图7是图2的装置的拨选套筒的一部分和传感器的透视图;
图8是图2的装置的拨选套筒的一部分和传感器的侧视图,其中感测构件处于未致动状态;
图9是图2的装置的拨选套筒的一部分和传感器的透视图,其中感测构件处于致动状态;
图10是图2的装置的传感器的示意性侧视图,示出了正被致动的感测构件;
图11是图2的装置的拨选套筒的第一编码区域和第二编码区域的示意性侧视图;
图12是致动图2的装置的传感器的第一编码区域和第二编码区域的示意性侧视图;
图13是图2的装置的一部分的截面侧视图,示出了支撑构件和联接构件的一部分;
图14是图2的装置的一部分的截面侧视图,示出了联接构件的一部分;
图15是图2的装置的剂量测量系统的示意性框图;
图16A是剂量测量系统的另一个实施方案的传感器的示意图;
图16B是剂量测量系统的另一个实施方案的传感器的示意图;
图16C是剂量测量系统的另一个实施方案的传感器的示意图;
图17示出了从图16A的实施方案的传感器输出的信号;
图18示出了从图16A的实施方案的传感器输出的信号以及叠加信号;
图19是图16B的实施方案的传感器和启动开关的俯视图;
图20示出了从图16B的实施方案的传感器和启动开关输出的信号以及叠加信号;
图21是图16C的实施方案的传感器和启动开关的俯视图;
图22是另一个实施方案的拨选套筒的一部分和传感器的透视图;以及
图23是剂量测量系统的实施方案的电路图。
具体实施方式
在以下的公开文本中,将参考胰岛素注射装置来描述实施方案。然而,本公开文本不限于这样的应用,并且可以同样良好地与排射其他药剂的药剂递送装置一起部署。
术语“远侧”是指相对更靠近药剂递送部位的位置(例如,在注射装置的情况下的注射部位),并且术语“近侧”是指相对更远离药剂递送部位的位置。
图1是药剂递送装置1的分解视图。在这个例子中,药剂递送装置1是注射装置1,诸如Sanofi的
Figure BDA0003657549100000051
胰岛素注射笔或Sanofi的
Figure BDA0003657549100000052
胰岛素注射笔,然而,本公开文本还与如下所述的其他类型和制造的注射笔兼容。本公开文本还与其他类型的药剂递送装置(诸如无针注射器)兼容。
图1的注射装置1是预填充的注射笔,所述注射笔包括壳体2并且包含用于药剂的储器14,在本实施方案中,所述储器是胰岛素容器14。针15可以附连到储器14。注射装置1可以是一次性的或可重复使用的。针15由内针帽16和外针帽17和/或替代的帽18保护。
待从注射装置1排射的胰岛素剂量可以通过移动剂量设定构件12来编程,在本实施方案中,所述剂量设定构件是可以相对于壳体2转动以允许“拨入”剂量的剂量设定拨盘12。然后经由剂量窗口13例如以单位的倍数显示当前编程的剂量。例如,在注射装置1被配置成施用人胰岛素的情况下,剂量可以以所谓的国际单位(IU)显示,其中一个IU是约45.5微克纯结晶胰岛素(1/22mg)的生物学当量。在药剂递送装置中可以采用其他单位来递送类似物胰岛素或其他药剂。
剂量窗口13可以是呈壳体2中的孔口的形式,其允许用户观察数字套筒10的有限部分,所述数字套筒被配置成当转动剂量设定拨盘12时移动,以提供当前编程剂量的视觉指示。应注意,所选剂量可以同样良好地与图1中的剂量窗口13所示不同地进行显示。例如,由于对数字套筒10的空间限制,仅可以示出每隔一个的剂量单位。未编号的剂量单位可以由在所显示的数字之间的刻度线表示。替代性地,数字套筒10可以在剂量拨选阶段过程中保持静止,并且剂量窗口13可以随着剂量拨入而移动以显露对应于拨选的剂量的数字。在任一情况下,数字套筒10可以是当从注射装置1分配剂量时旋转的部件。
在这个例子中,剂量设定拨盘12包括促进编程的一个或多个构造12a、12b、12c,因为它们改善了用户在握住剂量设定拨盘12时感觉到的抓握。在另一个例子(未示出)中,剂量设定拨盘不包括构造。
注射装置1可以被配置成使得转动剂量设定拨盘12引起机械咔嗒声以向用户提供声学反馈。数字套筒10与胰岛素容器14中的活塞机械地相互作用。在将针15刺入患者的皮肤部分并然后相对于壳体2轴向地推动剂量设定拨盘12时,将从注射装置1排射出显示窗口13中显示的胰岛素剂量。因此,剂量设定拨盘12形成可以由用户致动以分配药剂的致动器。当在推动剂量设定拨盘12后注射装置1的针15在皮肤部分中保留一定时间时,较高百分比的剂量实际上被注射到患者体内。胰岛素剂量的排射还可以引起机械咔嗒声,然而,所述机械咔嗒声不同于在旋转剂量设定拨盘12以设定待递送的剂量时产生的声音。
注射装置1包括拨选套筒10,在本实施方案中,所述拨选套筒与数字套筒10是同一部件。在其他实施方案中(未示出),拨选套筒10可以固定到数字套筒10的近端。
拨选套筒10具有靠近剂量设定拨盘12的近端。拨选套筒10(和作为同一部件的数字套筒10)在剂量排射过程中、而不是在剂量拨选过程中相对于剂量设定拨盘12旋转。在剂量拨选过程中,用户使剂量设定拨盘12相对于壳体2旋转,这引起拨选套筒10相对于壳体2的对应旋转。
为了操作注射装置1以从容器14分配药剂,剂量设定拨盘12被配置成相对于注射装置1的壳体2和拨选套筒10轴向移动短距离。当用户在剂量设定拨盘12的端部上施加力时,发生此移动。例如,用户朝向注射部位轴向地推动剂量设定拨盘12。此移动使离合器(未示出)脱离接合并允许注射装置1的拨选套筒10和其他内部部件相对于剂量设定拨盘12旋转。替代性地,注射装置1可以包括单独的注射按钮(图1中未示出),所述单独的注射按钮被安装到剂量设定拨盘12并且相对于壳体2轴向地移动以便使得药剂被分配。注射按钮可以位于剂量设定拨盘12的近端处。
在各种实施方案中,在胰岛素剂量的递送过程中,剂量设定拨盘12以轴向移动的方式移动到其初始位置(也就是说,没有旋转),而数字套筒10旋转以返回到其初始位置,例如以显示零单位的剂量。
注射装置1可以用于若干个注射过程,直到胰岛素容器14排空或者注射装置1中的药剂到达失效如期(例如,首次使用后28天)为止。
在首次使用注射装置1之前,可能需要执行所谓的“预充射出”以从胰岛素容器14和针15中去除空气,例如通过选择两个单位的胰岛素并在保持注射装置1的针15向上指向的同时按压剂量设定拨盘12来执行。为便于呈现,在下文中,将假设排射剂量基本上对应于注射剂量,使得例如从注射装置1排射的药剂剂量单位的数量等于由用户接收的药剂剂量单位的数量。然而,在装置的一些应用中,可能需要考虑排射量与注射剂量之间的差异(例如,损失)。
现在参见图2至图15,示出了药剂递送装置100的实施方案。药剂递送装置100类似于关于图1描述的药剂递送装置1,并且因此在下文中将不重复药剂递送装置100的共同特征的详细描述。区别在于药剂递送装置100包括剂量测量系统101。
药剂递送装置100包括壳体102,所述壳体包含用于药剂的储器(未示出)。药剂递送装置100进一步包括分配机构104,所述分配机构可操作成从储器分配药剂。
分配机构104包括离合器105、拨选套筒106、驱动套筒107、驱动构件(未示出)、柱塞杆(未示出)和活塞(未示出)。驱动构件可以包括偏置构件(未示出,例如弹簧),并且被配置成偏置驱动套筒107以相对于壳体102旋转。
驱动套筒107被联接到柱塞杆,使得驱动套筒107在第一旋转方向(由图7至图11中的箭头“X”示出)上的旋转引起柱塞杆在远侧方向上轴向移动以从储器分配药剂。更具体地,活塞(未示出)被安装到柱塞杆的远端,使得在驱动套筒107在第一旋转方向X上旋转的过程中,柱塞杆在远侧方向上的轴向移动引起活塞在储器内向远侧滑动以从其分配药剂。
在一个实施方案中,驱动套筒107和柱塞杆包括对应的螺纹(未示出),所述螺纹接合成使得驱动套筒107的旋转引起柱塞杆的轴向移动。在其他实施方案中(未示出),驱动套筒107经由一个或多个中间部件(未示出)联接到柱塞杆。
离合器105最初处于接合位置,在所述接合位置中,离合器105防止驱动套筒107在驱动构件的力的作用下在第一旋转方向X上旋转。在一些实施方案中,离合器105具有一个或多个花键(未示出)或其他接合元件,所述一个或多个花键或其他接合元件在离合器105处于接合位置时与驱动套筒107或另一个部件接合以防止驱动套筒107相对于壳体102旋转。
药剂递送装置100进一步包括剂量设定构件108,所述剂量设定构件在本实施方案中是安装到壳体102的近端的剂量设定拨盘108。待从药剂递送装置100排出的药剂剂量可以通过转动剂量设定拨盘108编程或“拨入”,并且然后经由剂量窗口(未示出)例如以单位的倍数显示当前编程的剂量。在一些实施方案中,剂量设定拨盘108相对于壳体102在与第一旋转方向X相反的第二旋转方向上旋转,使得拨选套筒106也从初始位置(表示“零”剂量)相对于壳体102在第二旋转方向上旋转,直到选择了期望的剂量。
拨选套筒106具有靠近剂量设定拨盘108的近端。拨选套筒106(和作为同一部件的数字套筒106)在剂量排射过程中、而不是在剂量拨选过程中相对于剂量设定拨盘108旋转。在其他实施方案(例如,其中剂量设定拨盘108包括单独的致动器(诸如按钮)的实施方案)中,拨选套筒106在剂量排射过程中不相对于剂量设定拨盘108旋转,而是剂量设定拨盘108与剂量套筒106一起旋转,可选地,剂量设定拨盘108和拨选套筒106两者相对于致动器旋转。
在剂量拨选过程中,用户使剂量设定拨盘108相对于壳体102在第二旋转方向上旋转,这引起拨选套筒106相对于壳体102的对应旋转。
分配机构104进一步包括数字套筒106,所述数字套筒在本实施方案中与拨选套筒106是同一部件。在其他实施方案(未示出)中,拨选套筒可以固定到数字套筒。
用户将能够通过经由壳体102中的观察窗口(未示出)观察数字套筒106来确定已经选择了期望的剂量。
剂量设定拨盘108形成可以由用户致动以分配药剂的致动器。更详细地,剂量设定拨盘108可相对于壳体102轴向滑动,以操作分配机构104从储器分配药剂。在一些实施方案中,剂量设定拨盘108在剂量拨选过程中在第二旋转方向上的旋转引起剂量设定拨盘在近侧方向上轴向移动。在其他实施方案中,剂量设定拨盘108在剂量拨选过程中在第二旋转方向上的旋转不引起剂量设定拨盘108轴向移动。
在操作中,剂量设定拨盘108被配置成相对于壳体102轴向移动短距离。当用户在剂量设定拨盘108上施加力(例如,用户在远侧方向上朝向注射部位轴向地推动剂量设定拨盘108)时,发生此移动。剂量设定拨盘108的这种轴向移动使离合器105脱离接合,使得离合器105移动到脱离接合位置。例如,剂量设定拨盘108的所述远侧移动可以引起离合器105的对应的远侧移动,其使离合器105脱离接合,例如,使花键或其他接合元件(未示出)脱离接合。使离合器105脱离接合允许拨选套筒106和驱动套筒107在驱动构件的力的作用下在第一旋转方向X上相对于壳体102和剂量设定拨盘108旋转,以从储器分配药剂。
只要剂量设定拨盘108保持被用户压下,离合器105将保持在脱离接合位置中,并且因此拨选套筒106和驱动套筒107将在驱动构件的力的作用下继续在第一旋转方向X上旋转,以将药剂递送给用户,直到拨选套筒106到达初始位置为止。剂量设定拨盘108可以通过拨盘偏置构件(未示出)向近侧偏置。
拨选套筒106包括圆柱形本体110和设置在本体110的近端上的编码器环111。在本实施方案中,编码器环111被附接至本体110,但是在其他实施方案中,编码器环111可以与本体110一体形成(例如,编码器环111和本体110由材料的单个部分模制或铸造而成)。
编码环111包括多个构造112,所述多个构造在本实施方案中是齿112,所述齿之间具有间隙113。齿112向近侧延伸。
剂量测量系统101进一步包括机械致动的传感器114,所述机械致动的传感器被配置成使得在使用中,拨选套筒106在第一旋转方向X上的旋转引起逐个构造112接合传感器114,使得传感器114检测拨选套筒106的旋转。
剂量测量系统101进一步包括一个或多个处理器115,所述一个或多个处理器被配置成基于所检测到的拨选套筒106的旋转来确定从药剂储器分配的剂量。处理器115可以包括例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。
剂量测量系统101进一步包括一个或多个计算机可读存储介质。在本实施方案中,计算机可读存储介质包括存储器单元116A、116B,所述存储器单元包括程序存储器116A和主存储器116B,其可以存储由处理器115执行的软件。
剂量测量系统101进一步包括被配置成向剂量测量系统101供电的电池109。
剂量测量系统100进一步包括输出端117。输出端117可以是用于经由无线网络(诸如wi-fi或
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)与另一个装置通信的无线通信接口;或用于有线通信链路的接口,诸如用于接收通用串行总线(USB)、迷你USB或微型USB连接器的插口。
在本实施方案中,传感器114是机械致动的开关114。在一个具体实施方案中,传感器114是C&K(TM)HDT0001开关。
在一些实施方案中,当构造112在拨选套筒106的旋转过程中与开关114接合时,开关114从开启状态或关闭状态中的一个移动到开启状态或关闭状态中的另一个。
传感器114包括感测构件118,所述感测构件被配置成在拨选套筒106的旋转过程中,当感测构件118被构造112中的一个构造接合时从未致动状态移动到致动状态。传感器114被配置成检测感测构件118在未致动状态与致动状态之间的移动。感测构件118可以是枢转构件118,在拨选套筒106的旋转过程中,当感测构件118被构造112中的一个构造接合时,所述枢转构件旋转。
在一些实施方案中,每个构造112包括前缘112A,所述前缘被布置成使得当拨选套筒106在第一旋转方向X上旋转时,每个构造112的前缘112A依次邻接传感器114。在一些实施方案中,在拨选套筒106的旋转过程中,传感器114与构造112中的第一构造的前缘112A的接合到传感器114与构造112中的相邻第二构造的前缘112A的接合表示一个编码周期。
在一些实施方案中,传感器114被致动持续编码周期的40%至60%之间。优选地,传感器114被致动持续编码周期的约50%。当在药剂分配过程中拨选套筒106在第一旋转方向X上旋转时,对于拨选套筒106在一次完整旋转中的角位置的50%,传感器114被致动,并且对于拨选套筒106的角位置的剩余50%,传感器114不被致动。
在一些实施方案中,药剂递送装置100包括扭矩限制器(未示出)。传感器114经由扭矩限制器被安装到剂量设定拨盘108,使得剂量拨盘108相对于壳体102以大于预定极限的扭矩的旋转引起扭矩限制器移动到打开状态,使得剂量设定拨盘108相对于传感器114旋转。可选地,扭矩限制器包括过载离合器(未示出)。
如上所解释的,在一些实施方案中,相对于壳体102轴向按压剂量设定拨盘108使离合器105脱离接合,以允许拨选套筒106和驱动套筒107相对于壳体102和剂量设定拨盘108旋转。在一些实施方案中,在剂量设定拨盘108被压下并且离合器105处于脱离接合状态的情况下,用户可以抓握拨选套筒106并克服驱动机构的力使所述拨选套筒相对于剂量设定拨盘108在第二旋转方向上旋转。装置100的这种非预期操作可能导致对装置100的损坏。特别地,传感器114的感测构件118可以被成形和布置成检测拨选套筒106相对于剂量设定拨盘108在第一旋转方向上的旋转,即,使得感测构件118无阻拌地在构造112上移动。相反,如果拨选套筒106相对于剂量设定拨盘108在第二旋转方向上被迫使,则这可能导致拨选套筒106的构造112阻拌传感器114的感测构件118,这可能导致对感测构件118的损坏或感测构件118相对于构造112的未对齐。
在一些实施方案中,药剂递送装置100包括单向机构(未示出)。单向机构可以被配置成减轻以上情况。
在一个实施方案中,传感器114经由单向机构安装到剂量设定拨盘108,使得传感器114相对于剂量设定拨盘108的旋转由单向机构阻抗。因此,在正常操作状况下,当离合器105脱离接合并且拨选套筒106在药剂分配过程中在第一旋转方向X上旋转时,构造112在感测构件114上移动并且感测构件114通过单向机构保持静止,使得构造112和感测构件114的相对旋转可以被检测到。
单向机构被配置成允许传感器114相对于剂量设定拨盘108在第二旋转方向上旋转。因此,在上面讨论的其中用户使离合器105脱离接合并然后在第二旋转方向上迫使拨选套筒106的非预期操作情形中,构造112将被推促抵靠感测构件118并将推促传感器114也在第二旋转方向上旋转。单向机构允许传感器114在第二旋转方向上旋转,并且因此传感器114将与拨选套筒106一起在第二旋转方向上相对于剂量设定拨盘108旋转,并且因此将不迫使构造112越过感测构件118,并且因此将防止对感测构件118和/或构造112的损坏。在一些实施方案中,单向机构可以包括在剂量设定拨盘108和传感器114中的一个或两个上的棘轮齿。
传感器114被安装到剂量设定拨盘108,使得剂量设定拨盘108相对于壳体102的轴向移动以操作分配机构104来分配药剂还使传感器114轴向移动。更具体地,传感器114从闲置位置(图3所示)移动到检测位置(图4所示),在所述闲置位置中,传感器114在药剂递送装置100的轴向方向上与构造112间隔开,在所述检测位置中,传感器114向远侧移动,使得拨选套筒106的旋转引起逐个构造112被传感器114检测,使得传感器114检测拨选套筒106的旋转。在传感器114包括机械开关114的本实施方案中,当传感器114处于检测位置时,随着拨选套筒106在第一旋转方向X上旋转,构造112与传感器114物理地接合。
药剂递送装置100进一步包括启动开关119,所述启动开关可从初始的关闭状态(图3所示)移动到开启状态以在剂量设定拨盘108致动时启动剂量测量系统101。例如,启动开关119到开启状态的移动可以使剂量测量系统101的传感器114、处理器115或其他部件中的一个或多个唤醒或通电。
在本实施方案中,启动开关119被安装到剂量设定拨盘108,使得启动开关119与剂量设定拨盘108一起移动,使得启动开关119被推促抵靠药剂递送装置100的部件(例如,驱动套筒107),以将启动开关119移动到开启状态。
在另一个实施方案(未示出)中,启动开关119被安装到药剂装置100的除了剂量设定拨盘108之外的部件,其中剂量设定拨盘108在致动过程中的滑动移动引起剂量设定拨盘108或连接到剂量设定拨盘108的部分被推促抵靠启动开关119,以将启动开关119移动到开启状态。例如,启动开关119可以被安装到驱动套筒107的近端。
传感器114和启动开关119被配置成使得当用户在远侧方向上滑动剂量设定拨盘108而致动剂量设定拨盘108时,启动开关119在传感器114到达检测位置之前达到开启状态。这有助于确保在传感器到达114检测位置以检测拨选套筒106的旋转之前,剂量测量系统101有时间通电。由此,增加了对分配机构104分配的剂量的测量准确度。
技术人员将认识到,可以使用许多不同类型的启动开关119,例如,继电器、模拟开关、压力传感器、推动开关或轻弹开关。在一个实施方案中,启动开关119包括松下(TM)ESE13开关。
在本实施方案中,启动开关119包括枢转构件120,所述枢转构件从关闭状态枢转至开启状态以启动剂量测量系统101。枢转构件120枢转地连接到剂量设定拨盘108。
启动开关119被配置成当剂量设定拨盘108轴向移动以操作分配机构104时接合药剂递送装置100的一部分,使得启动开关119被推促到开启状态。在一些实施方案中,所述部分包括分配机构104的一部分,例如,驱动套筒107。在启动开关119包括枢转构件120的一些实施方案中,枢转构件120在剂量设定拨盘108轴向移动时与药剂递送装置100的所述部分接合,使得枢转构件120相对于剂量设定拨盘108从关闭状态旋转到开启状态。
在一些实施方案中,药剂递送装置100包括止挡件122,并且其中启动开关119被配置成当启动开关119处于关闭状态中时搁靠在止挡件122上。
在一些实施方案中,药剂递送装置100包括支撑构件121。支撑构件121在远侧方向上从剂量设定拨盘108轴向地突出。支撑构件121是大致圆柱形的并且被配置成被接收在驱动套筒107的孔内。当剂量设定拨盘108被致动时,支撑构件121移动到驱动套筒107中。支撑构件121可以附接到剂量设定拨盘108或与所述剂量设定拨盘一体形成。在一个实施方案中,支撑构件121被安装到启动开关119。
可选地,支撑构件121包括止挡件122,当启动开关119处于关闭状态时,启动开关119邻接所述止挡件。止挡件122可以呈支撑构件121的止挡表面122的形式。在本实施方案中,当启动开关处于关闭状态时,枢转构件120邻接止挡表面122。在致动器109的致动过程中,当枢转构件120被推促抵靠驱动套筒107时,枢转构件120旋转离开止挡表面122。一旦启动开关119达到开启状态,枢转构件120就可以进一步旋转以适应剂量设定拨盘108相对于壳体102在远侧方向上的额外轴向移动,使得剂量测量系统101保持通电。在其他实施方案中,启动开关119仅需要短暂地移动到开启状态以使剂量测量系统101通电,在此时之后,剂量测量系统101将保持通电直到电池耗尽或持续设定的时间段,而不管启动开关119的后续位置如何。
在一些实施方案中,启动开关119被配置成使得启动开关119从关闭状态到开启状态移动第一距离D1(如图3所展示的),并且传感器114被配置成使得传感器114从闲置位置到检测位置移动第二距离D2(如图3所展示的)。第二距离D2大于第一距离D1,使得启动开关119在传感器114到达检测位置之前到达开启状态。剂量设定拨盘108必须轴向地移动第一距离D1以将启动开关119移动到开启状态,并且必须轴向地移动第二距离D2以将传感器114移动到检测位置。第一距离D1和第二距离D2均可以在药剂递送装置100的轴向方向上延伸。
在图3中,一旦枢转构件120被推促抵靠拨选套筒107,启动开关119就从关闭状态移动到开启状态以便对处理器供电。然而,应认识到,在替代实施方案(未示出)中,在启动开关移动119到开启状态并且处理器通电之前,枢转构件120在与拨选套筒107邻接之后部分地或完全地旋转。启动开关119移动到开启状态的点是启动开关119的切换点。
类似地,在图3中,在感测构件118在装置100的轴向方向上与构造112中的一个构造重叠时,传感器114从闲置位置移动到检测位置,使得如果传感器114与构造112在旋向上对齐,感测构件118将开始旋转并且这被处理器检测到。然而,应认识到,在替代实施方案(未示出)中,在此移动被检测到之前,感测构件118在与构造112邻接之后部分地或完全地旋转,并且感测构件118的这个位置是感测构件118的切换点。换言之,传感器114的检测位置可以是其中感测构件118的切换点与构造112轴向对齐的位置。
在剂量设定拨盘108轴向移动时,在传感器114的切换点之前到达启动开关119的切换点。
在一些实施方案中,剂量设定拨盘108必须轴向移动第三距离D3(如图3所示)以操作分配机构104分配药剂,例如,使离合器105脱离接合。第三距离D3可以大于第一距离D1和第二距离D2,以帮助确保直到启动开关119已经移动到开启状态并且传感器114移动到检测位置之后药剂才从储器分配。
在一些实施方案中,支撑构件121经由第一支承件125和第二支承件126可旋转地联接到药剂递送装置100的部件。第一支承件125和第二支承件126可以是径向支承件。然而,应认识到,可以省去第一径向支承件125和第二径向支承件126中的一个。
在本实施方案中,支撑构件121经由第一支承件125和第二支承件126可旋转地联接到联接构件127。然而,应认识到,在其他实施方案中,省去了联接构件127。
第一支承件125包括支撑构件121的弯曲内表面121A和联接构件127的弯曲外表面127A。内表面121A和外表面127A可以是圆柱形的。内表面121A和外表面127A可以围绕药剂递送装置100的纵向轴线周向地延伸。
内表面121A和外表面127A接合以形成第一径向支承件125,使得支撑构件121可以相对于联接构件127旋转,其中支撑构件121的内表面121A在联接构件127的外表面127A上滑动。
第二支承件126包括支撑构件121的周向延伸的凹槽121B以及联接构件127的肋127B。肋127B被接收在凹槽121B内。肋127B和凹槽121B形成第二径向支承件126,使得支撑构件121可以相对于联接构件127旋转,其中肋127B在凹槽121B内旋转。在一些实施方案中,肋127B和凹槽121B的接合将支撑构件121和联接构件127相对于彼此轴向地固持。
应认识到,在替代实施方案(未示出)中,支撑构件121可以包括凹槽,所述凹槽接收联接构件127的肋以形成第二支承件126。
联接构件127相对于拨选套筒106在旋向上固定。联接构件127可以可滑动地安装到套筒106,使得联接构件127在致动过程中可与剂量设定拨盘108一起轴向移动。例如,联接构件127可以滑动地安装在纵向构件上,所述纵向构件从联接构件127向远侧延伸并且连接到药剂递送装置100的内部部分。在另一个实施方案中,联接构件127安装到离合器105,使得剂量设定拨盘108的致动轴向地推促联接构件127,所述联接构件进而轴向地推促离合器105以脱离接合。
可选地,装置100进一步包括枢轴128。在图14中,枢轴128被示为枢轴点128A的形式,包括从联接构件127的近端向近侧延伸的修圆突出部128A(枢轴点128A在图13中未示出)。突出部128A邻接支撑构件121的大致平坦的面向远侧的表面。在替代实施方案(未示出)中,修圆突出部被设置在支撑构件121的面向远侧的表面上并且邻接联接构件127的面向近侧的表面。
枢轴128被配置成允许剂量设定拨盘108相对于联接构件127的旋转(例如,由于在药剂分配过程中联接构件127相对于剂量设定拨盘108的旋转)。枢轴128有助于使支撑构件121与联接构件127之间的接触表面积最小化,并且因此减小它们之间的摩擦。
枢轴128被配置成使得如果用户在剂量设定拨盘108上施加推促剂量设定拨盘108相对于壳体102倾斜的力,例如,通过在剂量设定拨盘108的外围边缘处施加偏离中心的力,则剂量设定拨盘108将被推促围绕枢轴128倾斜。然而,第一径向支承件125和第二径向支承件126被配置成阻抗剂量设定拨盘108的所述倾斜,并且因此径向支承件125、126有助于维持剂量设定拨盘108与壳体102对齐。
更详细地,令人期望的是防止剂量设定拨盘108相对于壳体102的倾斜,否则所述倾斜可能导致传感器114相对于构造112的未对齐。例如,如果用户在致动过程中按压剂量设定拨盘108的边缘,则这可能导致剂量设定拨盘108被推促相对于药剂递送装置100的纵向轴线倾斜,使得剂量设定拨盘108的近端不再垂直于纵向轴线并且现在替代地与其成角度。为了帮助防止这一点,第二支承件126位于第一支承件125的远侧。因此,如果用户在剂量设定拨盘108上施加引起剂量设定拨盘108倾斜的力,则第二支承件126将提供防止剂量设定拨盘108倾斜的反作用力。第二支承件126与枢轴128间隔开意味着第二支承件126稳定剂量设定拨盘108并防止倾斜所需的反作用力小于第二支承件126更靠近枢轴128定位时的反作用力。
第二支承件126可以位于第一支承件125的径向外侧,换言之,比第一支承件125更远离药剂递送装置100的纵向轴线。即,第二支承件126可以具有比第一支承件125更大的直径。因此,与第一支承件125具有较大直径相比,如果剂量设定拨盘108旋转同时倾斜,则由第一支承件125施加的反作用扭矩减小。这减小了阻抗剂量设定拨盘108的旋转的摩擦。第二支承件126具有比第一支承件125更大的直径,以在剂量拨盘设置108围绕枢轴128倾斜时提供支撑。
可选地,支撑构件121或另一个部件可以包括前述止挡件122,当处于关闭状态中时,启动开关119抵靠所述止挡件。
现在将描述药剂递送装置100的操作。用户通过使剂量设定拨盘108在第二旋转方向上相对于壳体102旋转以拨入待递送的剂量,这引起拨选套筒106在第二旋转方向上相对于壳体102的对应旋转,直到期望的剂量被显示在剂量窗口(未示出)中。针(未示出)插入患者的注射部位中。
为了递送剂量的药剂,用户在远侧方向上将剂量设定拨盘108轴向地推入壳体102中。这引起安装到剂量设定拨盘108的传感器114和启动开关119在远侧方向上轴向移动。剂量设定拨盘108的轴向移动首先引起启动开关119邻接驱动套筒107,使得启动开关119移动到开启状态,并且因此剂量测量系统101的处理器115通电。
剂量设定拨盘108在远侧方向上的继续的移动引起传感器114移动到检测位置,其中传感器114在药剂递送装置100的轴向方向上与构造112重叠,并且然后操作分配机构104以将药剂从储器排出以用于经由针递送。例如,药剂递送装置100可以包括释放机构,当剂量设定拨盘108已经向远侧移动到传感器114处于检测位置的轴向位置时,或在其他实施方案中,当剂量设定拨盘108已经进一步向远侧移动到轴向位置(例如,移动第三距离D3)时,所述释放机构被启动以释放驱动构件。
在本实施方案中,剂量设定拨盘108相对于壳体102移动第三距离D3引起离合器105脱离接合,使得离合器105移动到脱离接合位置。因此,允许拨选套筒106和驱动套筒107在驱动构件的力的作用下在第一旋转方向X上相对于壳体102和剂量设定拨盘108旋转,以从储器分配药剂。在另一个实施方案(未示出)中,在传感器114到达检测位置的同时,当剂量设定拨盘108已经相对于壳体102移动了第二距离D2时,离合器105脱离接合。
传感器114检测在药剂分配过程中拨选套筒106相对于壳体102在第一旋转方向X上的旋转,使得处理器115可以确定由药剂递送装置100递送的剂量。特别地,拨选套筒106的旋转引起逐个构造112被推促抵靠感测构件118,使得感测构件118重复地在未致动状态(图8所示)和致动状态(图9所示)之间移动。
处理器115被配置成基于感测构件118的移动来确定递送的剂量。例如,处理器115可以被配置成对感测构件118从未致动状态转变成致动状态的次数和/或感测构件118从致动状态转变成未致动状态的次数进行计数。存储器116A、116B可以被编程具有允许处理器115将转变数转换成递送的剂量的信息或指令。
当拨选套筒106在第一旋转方向X上旋转时,第一构造112的前缘112A的一部分将邻接感测构件118并将感测构件118从未致动状态推促到致动状态,使得传感器114从输出低(LOW)信号转变成输出高(HIGH)信号。这表示第一编码区域123的开始和第二编码区域124的结束。在拨选套筒106继续在第一旋转方向X上旋转时,构造112将保持与感测构件118接合,使得感测构件118保持处于致动状态。在构造112开始通过传感器114时,感测构件118将开始朝向未致动状态往回移动,同时仍与构造112接合。在一些实施方案中,通过偏置构件(未示出,例如弹簧)将感测构件118偏置到未致动状态中。
随着拨选套筒106在第一旋转方向X上的进一步旋转,感测构件118将到达未致动状态,并且因此传感器114将从输出高信号转变成输出低信号。这表示第一编码区域123的结束和第二编码区域124的开始。然后,传感器114将与相邻于构造112的间隙113对齐,并且因此,感测构件118将保持在未致动状态,并且因此,传感器114将输出低信号,直到拨选套筒106旋转到一位置,在所述位置中与第一构造112相邻的第二构造112的前缘112A的一部分邻接感测构件118并将感测构件118从未致动状态推促到致动状态,使得传感器114再次从输出低信号转变成输出高信号。
拨选套筒106在第一旋转方向X上的旋转因此引起传感器114生成振荡信号,例如,方波信号。信号被输入到处理器115。处理器115然后可以使用边缘检测来确定拨选套筒106的角位移,从而确定从药剂储器分配的剂量。
图10和图12中描绘了感测构件118在未致动状态与致动状态之间的移动,其示出了传感器114和构造112的示意图示。
拨选套筒106包括围绕拨选套筒106的旋转轴线交替地布置的多个第一编码区域123和多个第二编码区域124。每个第一编码区域123在感测部件118被邻接感测部件118的相应构造112推促到致动状态时开始,使得传感器114转变成输出高信号;并且在构造112通过传感器114时结束,使得感测部件118移动回到未致动状态并且传感器114转变成输出低信号。每个第二编码区域124在拨选套筒106的旋转位置处开始,在所述旋转位置中感测部件118到达致动状态,在所述致动状态中,传感器114输出低信号;并且在感测部件118被邻接感测部件118的相邻构造112推动到未致动状态时结束,使得传感器114输出高信号。
传感器114因此能够区分第一编码区域123和第二编码区域124,因为当传感器114与第一编码区域123对齐时,感测部件118处于未致动状态,并且传感器114输出高信号(或者在替代实施方案中,低信号),并且当传感器114与第二编码区域124对齐时,感测部件118处于致动状态,并且传感器114输出低信号(或者在所述替代实施方案中,高信号)。
每个第一编码区域123围绕拨选套筒106的旋转轴线对向预定角度,并且每个第二编码区域124围绕拨选套筒106的旋转轴线对向相同的预定角度。这不一定意味着构造112围绕拨选套筒106的旋转轴线对向与构造112之间的间隙113相同的角度。这是因为感测构件118和构造112的布置使得即使在构造112的顶点112B通过感测构件118的顶点118A时,感测构件118也保持处于致动状态。例如,构造112的通常面向与前缘112A相反的周向方向的后缘112C仍可以邻接感测部件118,以防止感测部件118返回到未致动状态。这被称为“开启阻碍(ON drag)”,并且是指一旦感测构件118已经转变成致动状态,在感测构件再次转变成未致动状态之前,接合的构造112和传感器114所需的相对移动。在一个实施方案中,构造112和感测构件118被布置成使得在感测构件118转变回到未致动状态之前,接合的构造112必须相对于感测构件118移动1mm。一旦通过构造112接合并移动到致动状态,感测构件118就保持在致动状态持续构造112的1mm行进。
在一些实施方案中,每个构造112的大小和/或形状被调整以考虑开启阻碍,使得第一编码区域123和第二编码区域124的大小保持相等。例如,每个构造112围绕拨选套筒106的旋转轴线对向的角度可以减小开启阻碍(在图11和图12中由箭头D4示出)的大小。
在一些替代实施方案(未示出)中,传感器114在感测构件118处于未致动状态时输出高信号,并且在处于致动状态时输出低信号。在又另外的实施方案中,传感器114输出取决于感测构件118的位置的模拟信号,例如,当感测构件118处于未致动状态时低于预定值并且当处于致动状态时高于预定值的信号。在一些实施方案中,当拨选套筒106在第一旋转方向X上旋转时,信号通常是正弦曲线的。
在一个实施方案中,处理器115被配置成通过对由传感器114输出的信号的从低到高的转变数和从高到低的转变数进行计数来确定从储器分配的剂量。在一些实施方案中,这涉及由传感器114生成的信号的边缘计数,例如,正和/或负边缘计数。
处理器115因此能够确定拨选套筒106在药剂递送过程中的旋转位移,其分辨率等于第一编码区域123和第二编码区域124中的每一个围绕拨选套筒106的旋转轴线对向的角度。根据此旋转位移,处理器115可以确定从储器分配的药剂的量。第一编码区域123和第二编码区域124各自围绕旋转轴线对向的角度越小,剂量确定测量的分辨率越大。
处理器115可以被配置成将所确定的药剂剂量以及在确定的情况下的时间戳信息传送到另一个装置,诸如计算机(未示出)。如上所述,输出端117可以被配置成使用无线通信链路来传送信息。替代性地,剂量测量系统101可以使用有线连接(未示出)连接到计算机(未示出)以允许将信息上传到计算机。处理器115可以被配置成周期性地向计算机传送信息。在一些实施方案中,剂量测量系统115可以用于监测与特定剂量方案的依从性。
在本实施方案中,拨选套筒106包括二十四个构造112。由此,提供了二十四个第一编码区域123和二十四个第二编码区域124。每个编码区域123、124围绕拨选套筒106的旋转轴线对向7.5度的角度。
现在参见图16A至图18,示出了剂量测量系统201的另一个实施方案。剂量测量系统201类似于以上关于图2至图15的实施方案所描述的剂量测量系统101,其中类似特征保持相同的附图标记,并且是具有与图2至图15相同的特征的药剂递送装置(未示出)的一部分。然而,剂量测量系统201的不同之处在于它具有第一传感器214A和第二传感器214C。拨选套筒206包括由间隙213分离的多个构造212,其中构造212被配置成在拨选套筒206旋转时接合第一传感器214A和第二传感器214C。
第一传感器214A和第二传感器214C中的每一个可以与以上关于图2和图15所描述的实施方案的传感器114的类型相同,具有可在未致动状态与致动状态之间移动的感测构件218A、218C,并且因此在下文中将不重复详细描述。
与图2和图15的实施方案一样,拨选套筒206包括围绕拨选套筒206的旋转轴线交替地布置的多个第一编码区域223和多个第二编码区域224。第一编码区域223由相应构造212的一部分形成,所述部分在与感测构件218A、218C对齐时将所述感测构件推促到致动状态。第二编码区域224被形成在第一编码区域223之间。
第一传感器214A和第二传感器214C中的每一个在传感器214A、214C与第一编码区域223中的一个第一编码区域对齐时生成高信号,并且在与第二编码区域224中的一个第二编码区域对齐时生成低信号。因此,每个传感器214A、214C能够区分第一编码区域223和第二编码区域224并且相应地生成信号。
第一传感器214A和第二传感器214C偏移成使得在使用中,拨选套筒206在第一旋转方向X上的旋转引起第一编码器区域223中的一个第一编码器区域与第一传感器214A对齐,同时第二编码器区域224中的一个第二编码器区域与第二传感器214C对齐。此外,拨选套筒206在第一旋转方向X上的进一步旋转引起第二编码器区域224中的一个第二编码器区域与第一传感器214A对齐,同时第一编码器区域223中的一个第一编码器区域与第二传感器214C对齐。因此,当第一传感器214A检测到第一编码区域223中的一个第一编码区域时,第二传感器214C将与第二编码区域224中的一个第二编码区域对齐,并且当第二传感器214C检测到第一编码区域223中的一个第一编码区域时,第一传感器214A将与第二编码区域224中的一个第二编码区域对齐。
在图16A的示意图中描绘了第一传感器214A和第二传感器214C相对于第一编码区域223和第二编码区域224的相对位置。在图16A中,第一传感器214A与第一编码区域223对齐,并且因此第一感测构件218A将处于致动状态,但是这未示出,以便给出传感器214A、214C相对于编码区域223、224的相应位置的更清晰指示。
在图16A中,出于说明性目的示意性地示出了构造212和间隙213,图16A被提供为示出第一编码区域223和第二编码区域224相对于传感器214A、214C的布置。
第一传感器214A和第二传感器214C可以被布置成使得对于拨选套筒206的其中第一传感器214A与第一编码区域223中的一个第一编码区域对齐的所有旋转位置,第二传感器214C与第二编码区域224中的一个第二编码区域对齐。因此,在拨选套筒206的旋转过程中,当第一传感器214A的感测构件218A从未致动状态转变成致动状态时,第二传感器214C的感测构件218C从致动状态转变成未致动状态。
在一些实施方案中,第一传感器214A和第二传感器214C在第一旋转方向X上围绕驱动套筒206的旋转轴线偏移165度。
第一传感器214A和第二传感器214C可以被布置成使得对于拨选套筒206的其中第一传感器214A与第二编码区域224中的一个第二编码区域对齐的所有旋转位置,第二传感器214C与第一编码区域223中的一个第一编码区域对齐。因此,在拨选套筒206的旋转过程中,当第一传感器214A的感测构件218A从致动状态转变成未致动状态时,第二传感器214C的感测构件218C从未致动状态转变成致动状态。
处理器(未示出)被配置成基于第一感测构件218A和第二感测构件218C的移动来确定递送的剂量。例如,处理器可以被配置成对感测构件218A、218C从未致动状态转变成致动状态的次数和/或感测构件218A、218C从致动状态转变成未致动状态的次数进行计数。处理器可以被预编程具有允许处理器将转变数转换成由药剂递送装置递送的剂量的确定的信息。
在一个实施方案中,处理器被配置成基于以下之一来确定递送的剂量:对感测构件218A、218C从未致动状态到致动状态的转变进行计数;或者对感测构件218A、218C从第二位置到未致动状态的转变进行计数。图17示出了一个这样的例子,其中处理器被配置成对从第一传感器214A和第二传感器214C输出的信号219A、219C相应地从低转变成高的次数进行计数。这可以被称为正边缘计数。在另一个例子中,处理器被配置成对从第一传感器214A和第二传感器214C输出的信号219A、219C从高转变成低的次数进行计数。这可以被称为负边缘计数。
提供在第一旋转方向X上偏移的第一传感器214A和第二传感器214C有利地意味着与仅具有单个传感器的实施方案相比,剂量确定的分辨率增加。在本实施方案中,与仅具有单个传感器的实施方案相比,对于给定大小的构造212的分辨率加倍。因此,可以增大构造212的大小,并且因此可以增加第一编码区域223和第二编码区域224中的每一个的角度,从而导致如以下解释的较大边缘容差,同时实现与单一传感器配置相同的分辨率。例如,如果使用第一传感器214A和第二传感器214C,则构造212的数量可以减少到十二个,同时实现与图2至图15的二十四个构造112实施方案相同的测量分辨率。
提供十二个构造212意味着第一编码区域223和第二编码区域224中的每一个围绕拨选套筒206的旋转轴线对向15度的角度。如果仅利用单个传感器114,并且处理器仅对负边缘或正边缘中的一个进行计数,则测量的分辨率将是30度,这是拨选套筒206为了由传感器输出的信号的高向低(或在负边缘计数实施方案中为低向高)的逐次转变而需要旋转的角度。然而,由于使用第一传感器214A和第二传感器214C,所以分辨率加倍,使得其与具有二十四个构造的单个传感器实施方案相同。然而,使用更少、更大的构造212(例如,在本实施方案中的十二个构造212,尽管技术人员将认识到可以使用不同数量的构造212)的优点是实现更大的边缘容差。
边缘容差是拨选套筒206使传感器214A、214C与第一编码区域223中的一个第一编码区域和第二编码区域224中的一个第二编码区域之间的转变对齐而必须旋转(在第一旋转方向X或第二旋转方向Y中的任一个上)的最大距离。因此,在本实施方案中,在十二个构造212的情况下,最大边缘容差为7.5度。为了比较,在具有单个传感器114和二十四个构造112的实施方案中,边缘容差为3.75度。
较大的边缘容差是有利的,因为它减少了由传感器214A、214C进行错误边缘检测的可能性,所述错误边缘检测否则可能由于机械容差而发生。这是因为对于具有较大边缘容差的实施方案,感测构件218A、218C对于拨选套筒206的给定旋转位移不太可能从未致动状态和致动状态中的一个转变成第一位置和第二位置中的另一个。因此,例如,拨选套筒206相对于壳体202的少量“游隙”或意外旋转不太可能引起第一传感器214A和第二传感器214C在输出低/高信号之间转变,否则这将导致处理器的误差边缘检测并因此导致测量误差。
在一些实施方案中,边缘容差为至少5度、至少7度,并且优选地,边缘容差为至少7.5度。
在一些实施方案中,第一传感器214A和第二传感器214C被安装到剂量设定拨盘(未示出),使得传感器214A、214C可通过与关于图2至图15的实施方案描述的类似的方式从闲置位置移动到检测位置。
第一传感器214A和第二传感器214C可以被布置成使得对于拨选套筒206的所有旋转位置,第一传感器214A和第二传感器214C中的一个与第一编码区域223对齐,并且第一传感器214A和第二传感器214C中的另一个与第二编码区域224对齐。这意味着,当用户致动剂量设定拨盘208(未示出)使得第一传感器214A和第二传感器214C移动到检测位置时,第一传感器214A和第二传感器214C中的一个将与构造212中的一个构造接合,使得所述传感器214A、214C的感测构件218A、218C移动到致动状态,并且因此从所述传感器214A、214C输出的信号从低转变成高(或者在传感器输出反相信号的实施方案中,另一个传感器输出这种转变)。
如果对这种转变进行计数并用于确定从储器分配的剂量,那么所确定的剂量将大于分配的实际剂量。为了对此进行补偿,在一些实施方案中,处理器被配置成忽视从传感器214A、214C输出的首次检测到的低到高转变,因为这是由传感器214A、214C中的一个到检测位置的轴向移动引起的。处理器考虑其余的从低到高的转变以确定分配的剂量,因为这些转变是在药剂分配过程中拨选套筒206的旋转的结果,而不是由于传感器214A、214C的轴向移动。
在一些实施方案中,拨选套筒206包括多个编码周期225,其中每个编码周期225包括第一编码区域223中的一个第一编码区域和相邻的第二编码区域224。在一些实施方案中,对于拨选套筒206的给定旋转位置,第一传感器214A与编码周期225中的一个编码周期的一部分对齐,并且第二传感器214C与编码周期225中的一个编码周期的不同部分对齐。如果每个编码周期225被认为具有360度的假想周期,即,构造212每360度进行重复,则第一传感器214A和第二传感器214C可以偏移编码周期225的180度。
在一些实施方案中,第一传感器214A和第二传感器214C围绕拨选套筒206的旋转轴线的偏移角度是每个第一编码区域223围绕驱动套筒206的旋转轴线对向的角度的奇数整数倍。例如,如果第一编码区域223围绕旋转轴线对向15度,则偏移角度可以是15度、45度、75度、105度、135度、165度、195度、225度、255度、285度、315度或345度。
在一个这样的实施方案中,第一传感器214A和第二传感器214C偏移一角度,所述角度是每个第一编码区域223围绕驱动套筒206的旋转轴线对向的角度的十一倍。第一传感器214A和第二传感器214C围绕驱动套筒206的旋转轴线偏移165度。
处理器可以被配置成基于从第一传感器214A和第二传感器214C中的一个输出的信号和从第一传感器214A和第二传感器214C中的另一个输出的信号的反相来确定从药剂储器分配的剂量。在图18所示的一个实施方案中,处理器被配置成基于来自第一传感器214A和第二传感器214C中的一个的信号和来自第一传感器214A和第二传感器214C中的另一个的反相信号的叠加来确定从药剂储器分配的剂量。在这个特定实施方案中,从第一传感器214A输出的信号219A和从第二传感器214C输出的信号219C的反相的叠加220。
叠加220可以通过将第一信号219A与第二信号219C的反相相加来计算。
处理器被配置成通过将叠加220与第一阈值226和大于第一阈值226的第二阈值227比较来确定从药剂储器分配的剂量。在一个这样的实施方案中,处理器对叠加220从低于第一阈值226的值转变成大于第二阈值227的值的次数和/或叠加从高于第二阈值227的值转变成低于第一阈值226的值的次数进行计数。这有助于通过帮助滤除诸如传感器噪声和开关抖动等误差来改善剂量确定的准确度。这是因为如果第一传感器214A和第二传感器214C中的一个给出错误读数,则这将不引起叠加220以由处理器在剂量确定计算中计数的方式进行转变。
在本实施方案中,处理器对叠加220从低于第一阈值226的值转变成大于第二阈值227的值的次数以及叠加从高于第二阈值227的值转变成低于第一阈值226的值的次数进行计数。这个计数用于确定从储器分配的剂量。如前所述,在使传感器214A、214C在致动器上轴向移动的实施方案中,可以忽视第一个计数。
第一阈值226可以使得当第一传感器214A与第二编码部分224对齐并且第二传感器214C同时与第一编码部分223对齐时,叠加220低于第一阈值226并且否则高于第一阈值226。即,为了使叠加220低于第一阈值226,第二信号219C的反相和第一信号219A两者都必须为低。
第二阈值227可以使得当第一传感器214A与第一编码部分223对齐并且第二传感器214C同时与第二编码部分224对齐时,叠加220高于第二阈值227并且否则低于第二阈值227。即,为了使叠加220高于第二阈值227,第二信号219C的反相和第一信号219A两者都必须为高。
在一些实施方案中,当叠加220等于或低于第一阈值226时,叠加220处于低状态L,并且当叠加220等于或高于第二阈值227时,叠加220处于高状态H。当叠加220高于第一阈值226但低于第二阈值227时,叠加220处于未定义(UNDEFINED)状态。处理器可以对叠加220从低状态转变成高状态和/或从高状态转变成低状态的次数进行计数以确定分配的剂量。
例如,对于拨选套筒206的某些旋转位置,从第一传感器214A输出的信号219A应为高并且从第二传感器214C输出的信号219C应为低,使得从第二传感器214C输出的信号219C的反相应为高,并且因此两个高信号意味着叠加信号220应高于第二阈值227(叠加220应处于高状态H)。然而,第一传感器214A的机械开关可以瞬间“抖动”,使得其输出低读数。在这样的情形中,叠加220将低于第二阈值227但仍将大于第一阈值226,因为反相信号仍为高(叠加将处于未定义状态)。当从第一传感器214A输出的信号219A和从第二传感器214C输出的信号219C的反相两者均为低(此时,叠加220将转变成低状态L,从高到低的总转变被处理器在分配剂量确定中被计数为一个增量)时,叠加信号220将仅转变成低于第一阈值226的值,并且因此被处理器计数以确定分配的剂量。因此,在剂量分配计算中,开关抖动将不被处理器计数,并且因此将不贡献于错误的剂量确定值。替代性地,如果在“抖动”之后,第一传感器214A替代地再次输出高读数,则叠加220将转变回到高状态H,并且这将不被处理器计数为增量,因为叠加先前在移动到未定义状态之前处于高状态H,并且因此还未从低状态L转变成高状态H。
在一些实施方案中,当拨选套筒206已经到达零位置并且已经完成旋转使得已经从储器分配了编程的剂量时,第一传感器214A和第二传感器214B将各自与特定的编码区域223、224对齐,持续时间长于拨选套筒206旋转并且第一传感器214A和第二传感器214C与逐个编码区域223、224对齐的时间。这在图18中展示,其示出了在拨选套筒206的旋转过程中由传感器214A、214C检测到的第一编码区域223与第二编码区域224之间的最后转变(在图18的例子中,转变数8)发生之后,从第一传感器223和第二传感器224输出的信号219A、219C保持在高状态和低状态(并且因此叠加220保持在高状态)持续较长的时间段。在图18中,在转变数8之后的最后转变是由于致动器(在本情况下为剂量设定拨盘208)向近侧移动远离其致动位置,使得传感器214A、214C移出检测位置并返回到闲置位置,并因此不再接合构造212。
如果第一传感器214A和/或第二传感器214C保持与第一编码区域223和第二编码区域224中的一个对齐持续超过预定时间量,则处理器可以因此确定拨选套筒206已经停止旋转,并且因此剂量已被分配。预定时间量可以被选择成大于第一编码区域223和第二编码区域224中的任一个在分配机构从储器分配药剂的操作过程中拨选套筒206的旋转过程中将与第一传感器214A和第二传感器214C中的一个保持对齐的时间量。
如果处理器确定剂量已被分配,则处理器可以执行一个或多个操作,例如:向用户指示剂量已被分配,例如,通过诸如LED、扬声器或屏幕等用户接口或通过传送信号以在单独的装置上显示这种信息;存储和/或传送与分配的剂量相关的数据;忽视由传感器检测的第一编码区域与第二编码区域之间的任何另外的转变,使得所述另外的转变不用于计算分配的剂量;和/或使剂量测量系统掉电以节省能量。
现在参见图16B、图19和图20,示出了剂量测量系统301的另一个实施方案。剂量测量系统301类似于以上关于图16A和图17至图18的实施方案所描述的剂量测量系统201,其中类似特征保持相同的附图标记,并且是具有与图2至图15相同的特征的药剂递送装置(未示出)的一部分。然而,剂量测量系统301的不同之处在于,除了包括第一传感器314A和第二传感器314C之外,剂量测量系统301进一步包括第三传感器314B和第四传感器314D。
拨选套筒306包括由间隙313分离的多个构造312,其中构造312被配置成在拨选套筒306旋转时接合第一传感器314A、第二传感器314C、第三传感器314B和第四传感器314D。
第一传感器314A、第二传感器314C、第三传感器314B和第四传感器314D中的每一个可以与以上关于图16A和图17至图18描述的实施方案的第一传感器214A和第二传感器214C的类型相同,相应地具有各自可在未致动状态与致动状态之间移动的第一感测构件318A、第二感测构件318C、第三感测构件318B和第四感测构件318D,并且因此在下文中将不重复详细描述。
与图16A和图17至图18的实施方案一样,拨选套筒306包括围绕拨选套筒306的旋转轴线交替地布置的多个第一编码区域323和多个第二编码区域324。第一编码区域323由相应构造312的一部分形成,所述部分在与感测构件318A、318C、318B、318D对齐时将所述感测构件推促到致动状态。第二编码区域324被形成在第一编码区域323之间。
第一传感器314A、第二传感器314C、第三传感器314B和第四传感器314D中的每一个在传感器314A、314C、314B、314D与第一编码区域323中的一个第一编码区域对齐时生成高信号,并且在与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐时生成低信号。因此,每个传感器314A、314C、314B、314D能够区分第一编码区域323和第二编码区域324并且相应地生成信号。
与图16A和图17至图18的剂量测量系统201的实施方案一样,第一传感器314A和第二传感器314C偏移成使得在使用中,拨选套筒306在第一旋转方向X上的旋转引起第一编码器区域323中的一个第一编码器区域与第一传感器314A对齐,同时第二编码器区域324中的一个第二编码器区域与第二传感器314C对齐。此外,拨选套筒306在第一旋转方向X上的进一步旋转引起第二编码器区域324中的一个第二编码器区域与第一传感器314A对齐,同时第一编码器区域323中的一个第一编码器区域与第二传感器314C对齐。因此,当第一传感器314A检测到第一编码区域323中的一个第一编码区域时,第二传感器314C将与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐,并且当第二传感器314C检测到第一编码区域323中的一个第一编码区域时,第一传感器314A将与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐。
第三传感器314B和第四传感器314D在拨选套筒306的旋转方向上从第一传感器314A和第二传感器314C偏移。
在一些实施方案中,第一传感器314A和第二传感器314C在第一旋转方向X上围绕驱动套筒306的旋转轴线偏移165度。在一些实施方案中,第三传感器314B在第一旋转方向X上围绕旋转轴线从第一传感器314A偏移90度,并且其中第四传感器314D在第二旋转方向上围绕旋转轴线从第传感器314A偏移105度。
在图16B中,出于说明性目的示意性地示出了构造312和间隙313,图16B被提供为示出第一编码区域323和第二编码区域324相对于传感器314A、314C、314B、314D的布置。
第三传感器314B被布置成使得在使用中,拨选套筒306在第一旋转方向X上的旋转引起第一编码器区域323中的一个第一编码器区域与第一传感器314A对齐,同时第一编码器区域323中的另一个第一编码器区域与第三传感器314B对齐。此外,拨选套筒306在第一旋转方向X上的进一步旋转引起第二编码器区域324中的一个第二编码器区域与第一传感器314A对齐,同时第二编码器区域323中的另一个第二编码器区域与第三传感器314B对齐。因此,当第一传感器314A检测到第一编码区域323中的一个第一编码区域时,第三传感器314B将与第一编码区域323中的另一个第一编码区域对齐,并且当第一传感器314A检测到第二编码区域324中的一个第二编码区域时,第三传感器314B将与第二编码区域324中的另一个第二编码区域对齐。
第三传感器314B可以被布置成使得对于拨选套筒306的其中第一传感器314A与第一编码区域323中的一个第一编码区域对齐的所有旋转位置,第三传感器314B与第一编码区域323中的一个第一编码区域对齐。因此,在拨选套筒306的旋转过程中,当第一传感器314A的感测构件318A从未致动状态转变成致动状态时,第三传感器314B的感测构件318B从未致动状态转变成致动状态。类似地,第三传感器314B可以被布置成使得对于拨选套筒306的其中第一传感器314A与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐的所有旋转位置,第三传感器314B与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐。因此,在拨选套筒306的旋转过程中,当第一传感器314A的感测构件318A从致动状态转变成未致动状态时,第三传感器314B的感测构件318B从致动状态转变成未致动状态。
第四传感器314D被布置成使得在使用中,拨选套筒306在第一旋转方向X上的旋转引起第一编码器区域323中的一个第一编码器区域与第二传感器314C对齐,同时第一编码器区域323中的另一个第一编码器区域与第四传感器314D对齐。此外,拨选套筒306在第一旋转方向X上的进一步旋转引起第二编码器区域324中的一个第二编码器区域与第二传感器314C对齐,同时第二编码器区域323中的另一个第二编码器区域与第四传感器314D对齐。因此,当第二传感器314C检测到第一编码区域323中的一个第一编码区域时,第四传感器314D将与第一编码区域323中的另一个第一编码区域对齐,并且当第二传感器314C检测到第二编码区域324中的一个第二编码区域时,第四传感器314D将与第二编码区域324中的另一个第二编码区域对齐。
第四传感器314D可以被布置成使得对于拨选套筒306的其中第二传感器314C与第一编码区域323中的一个第一编码区域对齐的所有旋转位置,第四传感器314D与第一编码区域323中的一个第一编码区域对齐。因此,在拨选套筒306的旋转过程中,当第二传感器314C的感测构件318C从未致动状态转变成致动状态时,第四传感器314D的感测构件318D从未致动状态转变成致动状态。类似地,第四传感器314D可以被布置成使得对于拨选套筒306的其中第二传感器314C与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐的所有旋转位置,第四传感器314D与第二编码区域324中的一个第二编码区域对齐。因此,在拨选套筒306的旋转过程中,当第二传感器314C的感测构件318C从致动状态转变成未致动状态时,第四传感器314D的感测构件318D从致动状态转变成未致动状态。
在一些实施方案中,拨选套筒306包括多个编码周期325,其中每个编码周期325包括第一编码区域323中的一个第一编码区域和相邻的第二编码区域324。在一些实施方案中,对于拨选套筒306的给定旋转位置,第一传感器314A与编码周期325中的一个编码周期的一部分对齐,并且第二传感器314C与编码周期325中的一个编码周期的不同部分对齐。如果每个编码周期325被认为具有360度的假想周期,即,构造312每360度进行重复,则第一传感器314A和第二传感器314C可以偏移编码周期325的180度。
第三传感器314B与第一传感器314A同相,使得传感器314B、314A与相应的编码周期325的相同部分对齐,并且因此偏移编码周期325的零度。第四传感器314D与第二传感器314C同相,使得传感器314D、314C与相应的编码周期325的相同部分对齐,并且因此偏移编码周期325的零度。
如果第一传感器314A由于检测误差而未能检测编码区域323、324,则第三传感器314B提供冗余,并且还允许过滤不可能的检测事件。如果第二传感器314C由于检测误差而未能检测编码区域323、324,则第四传感器314D提供冗余,并且还允许过滤不可能的检测事件(请解释此类不可能的检测事件的例子)。
处理器可以被配置成基于从第一传感器314A和第三传感器314B输出的信号319A、319B和从第二传感器314C和第四传感器314D输出的信号319C、319D的反相的叠加,或者从第二传感器314C和第四传感器314D输出的信号319C、319D和从第一传感器314A和第三传感器314B输出的信号319A、319B的反相的叠加,来确定从药剂储器分配的剂量。
在图20所示的特定实施方案中,基于从第一传感器314A和第三传感器314B输出的信号319A、319B和从第二传感器314C和第四传感器314D输出的信号319C、319D的反相的叠加320来确定剂量。
可以通过将第一信号219A和第三信号219B与第二信号219C和第四信号219D的反相相加来计算叠加320。
处理器被配置成通过将叠加320与第一阈值326和大于第一阈值326的第二阈值327比较来确定从药剂储器分配的剂量。
在一个这样的实施方案中,处理器对叠加320从低于第一阈值326的值转变成大于第二阈值327的值的次数和/或叠加从高于第二阈值327的值转变成低于第一阈值326的值的次数进行计数。这有助于通过帮助滤除诸如传感器噪声和开关抖动等误差来改善剂量确定的准确度。这是因为如果传感器314A、314B、314C、314D中的一个或两个给出错误读数,则这将不引起叠加320以由处理器在剂量确定计算中计数的方式进行转变。
在本实施方案中,处理器对叠加220从低于第一阈值326的值转变成大于第二阈值327的值的次数以及叠加从高于第二阈值327的值转变成低于第一阈值326的值的次数进行计数。这个计数用于确定从储器分配的剂量。如前所述,在使传感器314A、314B、314C、314D在操作启动开关332的致动器上轴向移动的实施方案中,可以忽视第一个计数。在图20中示出了启动开关332的信号333。
第一阈值326可以使得,为了使叠加320低于第一阈值326,从第一传感器314A和第三传感器314B输出的信号319A、319B和从第二传感器314C和第四传感器314D输出的信号319C、319D的反相中的至少三个必须为低。
第二阈值227可以使得,为了使叠加320高于第二阈值326,从第一传感器314A和第三传感器314B输出的信号319A、319B和从第二传感器314C和第四传感器314D输出的信号319C、319D的反相中的至少三个必须为高。
在一些实施方案中,当叠加320等于或低于第一阈值326时,叠加320处于低状态L,并且当叠加320等于或高于第二阈值327时,叠加320处于高状态H。当叠加320高于第一阈值326但低于第二阈值327时,叠加320处于未定义(UNDEFINED)状态。处理器可以对叠加320从低状态转变成高状态和/或从高状态转变成低状态的次数进行计数以确定分配的剂量。
例如,对于拨选套筒306的某些旋转位置,从第一传感器314A和第三传感器314C输出的信号319A、319B应为高,并且从第二传感器314B和第四传感器314D输出的信号319C、319D的反相应为高,并且因此四个高信号意味着叠加信号320应等于或高于第二阈值327(叠加320应处于高状态H)。然而,第一传感器314A的机械开关可以瞬间“抖动”,使得其输出低读数。在这样的情形中,叠加320仍等于或高于第二阈值327,并且因此叠加320的状态将保持处于高状态H。因此,叠加320不转变成低状态,并且因此处理器不对分配剂量确定计算的增量进行计数。事实上,如果第四传感器314D的机械开关也同时“抖动”使得其输出高读数并且因此信号319D的反相为低,则叠加320包括两个低和两个高的信号输入,并且因此叠加320将大于第一阈值326但小于第二阈值327。叠加320将因此处于未定义状态U。
仅当以下中的至少三个发生时,叠加信号220将转变至等于或低于第一阈值226的值,并且因此被处理器计数以确定分配的剂量:第一传感器314A输出信号319A为低、第三传感器314B输出信号319B为低、第二传感器314C输出信号319C为高使得反相为低、以及第四传感器314D输出信号319D为高使得反相为低(此时,叠加320将转变成低状态L,从高到低的总转变被处理器在分配剂量确定中计数作为一个增量)。
因此,在剂量分配计算中,多次开关抖动或其他这样的误差将不被处理器计数,并且因此将不贡献于错误的剂量确定值。
现在参见图16C至图21,示出了剂量测量系统401的另一个实施方案。图16C的剂量测量系统401类似于图16B、图19和图20的实施方案的剂量测量系统301,其中类似的特征保留相同的附图标记。不同之处在于拨选套筒406的构造412和间隙413具有不同的大小,并且第一传感器414A、第二传感器414C、第三传感器414B和第四传感器414D相对于第一编码区域423和第二编码区域424具有不同的布置。
拨选套筒406包括图16B、图19和图20的拨选套筒306的构造412和间隙413的一半。在本实施方案中,拨选套筒406包括六个构造412和六个间隙413。
与图16A和图17至图18的实施方案以及图16B和图19至图20的实施方案一样,拨选套筒406包括围绕拨选套筒406的旋转轴线交替地布置的多个第一编码区域423和多个第二编码区域424。第一编码区域423由相应构造412的一部分形成,所述部分在与感测构件418A、418C、418B、418D对齐时将所述感测构件推促到致动状态。第二编码区域424被形成在第一编码区域423之间。
第一传感器414A、第二传感器414C、第三传感器414B和第四传感器414D中的每一个在传感器414A、414C、414B、414D与第一编码区域423中的一个第一编码区域对齐时生成高信号,并且在与第二编码区域424中的一个第二编码区域对齐时生成低信号。因此,每个传感器414A、414C、414B、414D能够区分第一编码区域423和第二编码区域424并且相应地生成信号。
与图16A和图17至图18的剂量测量系统201的实施方案以及图16B和图19至图20的实施方案一样,第一传感器414A和第二传感器414C偏移成使得在使用中,拨选套筒406在第一旋转方向X上的旋转引起第一编码器区域423中的一个第一编码器区域与第一传感器414A对齐,同时第二编码器区域424中的一个第二编码器区域与第二传感器414C对齐。此外,拨选套筒406在第一旋转方向X上的进一步旋转引起第二编码器区域424中的一个第二编码器区域与第一传感器414A对齐,同时第一编码器区域423中的一个第一编码器区域与第二传感器414C对齐。因此,当第一传感器414A检测到第一编码区域423中的一个第一编码区域时,第二传感器414C将与第二编码区域424中的一个第二编码区域对齐,并且当第二传感器414C检测到第一编码区域423中的一个第一编码区域时,第一传感器414A将与第二编码区域424中的一个第二编码区域对齐。
第三传感器414B和第四传感器414D在拨选套筒406的旋转方向上从第一传感器414A和第二传感器414C偏移。在图16C中,出于说明性目的示意性地示出了构造412和间隙413,图16C被提供为示出第一编码区域423和第二编码区域424相对于传感器414A、414C、414B、414D的布置。
在一些实施方案中,第一传感器414A和第三传感器414B在第一旋转方向X上围绕驱动套筒406的旋转轴线偏移165度。在一些实施方案中,第二传感器414C在第一旋转方向X上围绕旋转轴线从第一传感器414A偏移90度,并且其中第四传感器414D在第二旋转方向上围绕旋转轴线从第传感器414A偏移105度。
第三传感器414B被布置成使得当拨选套筒406旋转时,使得当第一传感器414A与编码区域423、424之间的转变对齐并且第二传感器414C与编码区域423、424之间的转变对齐时,第三传感器414B不与编码区域423、424之间的转变对齐(即,第三传感器414B仅与第一编码区域423或第二编码区域424中的一个对齐)。在一些实施方案中,当拨选套筒406处于这样的位置时,第三传感器414B距第一编码区域423与第二编码区域424之间的两个最近的转变是等距的。
第四传感器414D被布置成使得当拨选套筒406旋转时,使得当第一传感器414A与编码区域423、424之间的转变对齐并且第二传感器414C与编码区域423、424之间的转变对齐时,第四传感器414D不与编码区域423、424之间的转变对齐(即,第四传感器414D仅与第一编码区域423或第二编码区域424中的一个对齐)。在一些实施方案中,当拨选套筒406处于这样的位置时,第四传感器414D距第一编码区域423与第二编码区域424之间的两个最近的转变是等距的。
第三传感器414B和第四传感器414D偏移成使得在使用中,拨选套筒406在第一旋转方向X上的旋转引起第一编码器区域423中的一个第一编码器区域与第三传感器414B对齐,同时第二编码器区域424中的一个第二编码器区域与第四传感器414D对齐。此外,拨选套筒406在第一旋转方向X上的进一步旋转引起第二编码器区域424中的一个第二编码器区域与第三传感器414B对齐,同时第一编码器区域423中的一个第一编码器区域与第四传感器414D对齐。因此,当第三传感器414B检测到第一编码区域423中的一个第一编码区域时,第四传感器414D将与第二编码区域424中的一个第二编码区域对齐,并且当第四传感器414D检测到第一编码区域423中的一个第一编码区域时,第三传感器414B将与第二编码区域424中的一个第二编码区域对齐。
在一些实施方案中,当第一传感器414A对齐于编码区域423、424之间的转变时,第二传感器414C对齐于编码区域423、424之间的转变,并且其中当第三传感器414B对齐于编码区域423、424之间的转变时,第四传感器414D对齐于编码区域423、424之间的转变。
在一些实施方案中,拨选套筒306包括多个编码周期425,其中每个编码周期425包括第一编码区域423中的一个第一编码区域和相邻的第二编码区域424。在一些实施方案中,对于拨选套筒406的给定旋转位置,第一传感器414A、第二传感器414C、第三传感器414B和第四传感器414D均各自与相应编码周期425的不同部分对齐。
如果每个编码周期425被认为具有360度的假想周期,即,构造412每360度进行重复,则第一传感器414A和第二传感器414C可以偏移编码周期425的180度。第三传感器414B和第四传感器414D可以偏移编码周期425的180度。
在一些实施方案中,第三传感器414B可以相对第一传感器414A和第二传感器414C中的一个偏移90度,并且相对第一传感器414A和第二传感器414C中的另一个偏移270度。第四传感器414B可以相对第一传感器414A和第二传感器414C中的所述一个偏移270度并且相对第一传感器414A和第二传感器414C中的所述另一个偏移90度。
在本实施方案中,第三传感器414B相对第一传感器414A偏移270度并相对第二传感器414C偏移90度。第四传感器414D相对第一传感器414A偏移90度并且相对第二传感器414C偏移270度。
由于第一传感器414A、第二传感器414C、第三传感器414B和第四传感器414D都相对于彼此异相,因此处理器能够确定拨选套筒406正在沿第一旋转方向还是沿第二旋转方向旋转。在拨选套筒406旋转时,传感器414A、414C、414B、414D中的仅一个与从第一编码区域423到第二编码区域424的正边缘转变对齐。
例如,如果拨选套筒406在第一旋转方向X上旋转,则致动将具有以下顺序:第一传感器414A、第三传感器414B、第二传感器414C、并然后第四传感器414D。即,构造212中的一个构造将邻接第一传感器414A的感测构件418A,以将感测构件418A从未致动状态移动到致动状态;构造212中的一个构造将邻接第三传感器414B的感测构件418B,以将感测构件418B从未致动状态移动到致动状态;构造212中的一个构造将邻接第二传感器414C的感测构件418C,以将感测构件418C从未致动状态移动到致动状态;并且然后,构造212中的一个构造将邻接第四传感器414D的感测构件418D,以将感测构件418D从未致动状态移动到致动状态。
相反,如果拨选套筒406在第二旋转方向上旋转,则致动将具有以下顺序:第一传感器414A、第四传感器414D、第二传感器414C、并然后第三传感器414B。即,构造212中的一个构造将邻接第一传感器414A的感测构件418A,以将感测构件418A从未致动状态移动到致动状态;构造212中的一个构造将邻接第四传感器414D的感测构件418D,以将感测构件418D从未致动状态移动到致动状态;构造212中的一个构造将邻接第二传感器414C的感测构件418C,以将感测构件418C从未致动状态移动到致动状态;并且然后,构造212中的一个构造将邻接第三传感器414B的感测构件418B,以将感测构件418D从未致动状态移动到致动状态。
因此,处理器可以基于传感器414A、414B、414C、414D的致动顺序来确定拨选套筒406的旋转方向。在一些实施方案中,可以从传感器414A、414B、414C、414D中的任一个开始做出旋转方向的确定。例如,如果第二传感器414C被致动,则处理器可以在下次致动是第四传感器414D的情况下确定拨选套筒406是在第一旋转方向X上旋转,并且可以在下次致动是第三传感器414B的情况下确定拨选套筒406是在第二旋转方向上旋转。
处理器可以被配置成如果确定所述旋转是在第二旋转方向上,则从分配的剂量确定忽视拨选套筒406的检测到的旋转。例如,当拨选套筒406在药剂分配过程中在第一旋转方向X上旋转时,一旦拨选套筒406已经在第一旋转方向X上完全旋转并且所有剂量已被分配,拨选套筒406就将到达“零”位置。然而,已经发现,一旦拨选套筒406到达“零”位置,拨选套筒406可以稍微旋转越过“零”位置,并且然后可以在第二旋转方向上再次旋转返回(这可以被称为“倒旋”),这可以引起传感器414A、414B、414C、414D中的另一个被致动。如果在计算分配的剂量时考虑此进一步的旋转,则测量将高于递送的实际剂量。然而,由于拨选套筒在第二旋转方向上的旋转,因此可以从计算中忽略所述旋转。在剂量设定拨盘408的旋转过程中,拨选套筒406还可以在第二旋转方向上移动以“拨入”剂量。
应注意,在替代实施方案(未示出)中,省去第三传感器414B和第四传感器414D中的一个。在这样的布置中,处理器仍能够基于来自三个其余传感器的读数来确定拨选套筒406的旋转方向。
在上述实施方案中,传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D是机械致动的。然而,应认识到,在一些实施方案中,使用不同类型的传感器。在图22所示的替代实施方案中,剂量测量系统包含一个或多个光传感器514。所述或每个光传感器514可以包括光闸。拨选套筒506可以包括由间隙513分离的多个构造512。当拨选套筒506旋转时,逐个构造512与光闸对齐以打断光闸的光束,使得传感器514检测拨选套筒506的旋转。在具有多个传感器514的实施方案中,传感器514可以被布置为如以上参照图16A至图16C中的任一个所描述的。
在其他实施方案(未示出)中,传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D、514可以是例如磁传感器或电容传感器。例如,在一个实施方案(未示出)中,第一编码区域可以包括磁性材料的多个部分,所述多个部分粘附到拨选套筒的近端并围绕拨选套筒的旋转轴线间隔开,第二编码区域被形成为磁性材料的相邻部分之间的空间。所述或每个传感器包括检测磁性材料的存在的磁传感器,例如,霍尔传感器。在又另一个实施方案(未示出)中,第一编码区域可以包括反射材料的多个部分,所述多个部分粘附到拨选套筒的近端并围绕拨选套筒的旋转轴线间隔开,第二编码区域被形成为反射材料的相邻部分之间的空间,或者替代性地形成为具有与第一编码区域不同的光学性质(诸如,反射性较小)的材料的部分。所述或每个传感器包括光学传感器,所述光学传感器可以区分所述第一编码区域和第二编码区域的光学特性。
在上述实施方案中,剂量设定拨盘108形成致动器,所述致动器可相对于壳体轴向移动以操作分配机构从储器分配药剂。然而,在替代实施方案(未示出)中,致动器替代地包括可相对于剂量设定拨盘移动以分配药剂的部件。在一个实施方案(未示出)中,致动器包括推动按钮,所述推动按钮被安装到剂量设定拨盘并且可相对于剂量设定拨盘轴向滑动,以操作分配机构从储器分配药剂。在操作中,推动按钮被配置成相对于壳体和拨选套筒轴向移动短距离。当用户在推动按钮上施加力时,发生此移动。例如,用户将推动按钮在远侧方向上朝向注射部位轴向地推动。推动按钮的这种轴向移动使离合器脱离接合,使得离合器移动到脱离接合位置,并且因此允许拨选套筒和驱动套筒在驱动构件的力的作用下在第一旋转方向上相对于壳体和剂量设定拨盘旋转,以从储器分配药剂。推动按钮可以位于剂量设定拨盘的近端处。推动按钮可以向近侧偏置。在一些实施方案中,传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D、514被安装到推动按钮上以相对于壳体和剂量设定拨盘移动。传感器可以在推动按钮致动时从休息位置移动到检测位置,这也可以引起启动开关被致动到开启状态以对剂量测量系统供电,类似于先前描述的。启动开关可以在传感器到达检测位置之前到达开启状态。
在一些替代实施方案(未示出)中,传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D、514不与致动器一起轴向移动。传感器可以在致动器致动之前处于检测位置。在一些实施方案(未示出)中,传感器相对于壳体固定。
在上述实施方案中,编码区域被设置在拨选套筒106、206、306、406、506上,并且所述或每个传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D、514被配置成检测拨选套筒106、206、306、406、506的旋转。然而,在替代实施方案(未示出)中,编码区域(例如,构造和间隙)被设置在驱动套筒107上,并且所述或每个传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D、514被配置成检测驱动套筒107的旋转。在又另外的实施方案(未示出)中,编码区域被设置在另一个部件上,并且所述或每个传感器114、214A、214B、214C、214D、314A、314B、314C、314D、414A、414B、414C、414D、514被配置成检测所述部件的旋转。在一些实施方案(未示出)中,所述部件是分配机构的部件。
在一些实施方案(未示出)中,对从传感器输出的信号219A、219C、319A、319B、319C、319D、419A、419B、419C、419D中的一个或多个进行滤波,以便通过例如从信号中滤除噪声来提高测量准确度。在一些实施方案中,通过低通滤波器对信号进行滤波。在一些实施方案中,信号在输入到处理器之前被滤波。在其他实施方案中,处理器对信号进行滤波。
机电开关包括在开启或关闭之后可以摆动短时间的电触点。这可能导致原始信号边缘之后的若干快速信号脉冲,其被称为抖动。可以通过具有振荡最小化触点设计的开关来减少抖动。进一步地,如上所述,信号可以被电子器件或软件滤波,只要抖动持续时间比常规信号脉冲持续时间短即可。这种滤波被称为去抖。
有利的是改进功率管理,使得可以使用具有较小容量的较小电池,从而得到较小的剂量测量系统。减小峰值电流是有利的,因为小电池对峰值电流更敏感。
改进的功率管理可以包括在贮存期间减少能量消耗。在一个这样的实施方案(未示出)中,电池在贮存期间通过条带(例如,纸或塑料条带)机械地断开连接。用户可以拉动条带以启动剂量测量系统。在另一个实施方案(未示出)中,电池通过机构机械地断开联接。当致动器第一次被按压时,部件断开并且使得电子器件与电池之间能够持久连接。在又另一个实施方案中(未示出),电池通过PCB上的寿命开关机械地断开连接。这种启动可以是不可逆的。在又另一个实施方案中,电子器件保持强省电模式,直到第一次按压致动器为止。在又另一个实施方案(未示出)中,仅在首次使用之前将电池插入装置中。在一些实施方案(未示出)中,按钮可以被替换或再充电。
处理器可以具有最小的采样间隔。在一些实施方案中,最短的间隙为约700μs。在这样的实施方案中,500μs的采样间隔足以适当地检测这种短间隙。在这样的实施方案中,检测所有信号边缘的最小采样频率被计算为:
Figure BDA0003657549100000251
在等式1中,f最小是最小采样频率,并且T是采样间隔。因此,对于500μs的采样间隔,最小采样频率是2kHz。
使用机械开关而不是光闸/光障降低了能量消耗,因为在一些实施方案中,可以用每个开关小于100μA来检测机械开关的状态。如果信号具有良好的质量,则可以通过检测每个中断的边缘来额外地节省能量。这意味着开关可以连接到处理器的中断端口。中断端口可以被选择用于通过开关状态中的上升/下降边缘来触发,由此允许处理器在低能量状态下等待,而不是以高采样频率执行永久的能量昂贵的轮询操作。
在其中使用光闸/光障的实施方式中,在500μs的估计采样周期期间,可以开启IR-LED(上升时间通常10μs@≤100kΩ,下沉相同),ADC可以获取(2μs)和转换(5μs),并且其余时间可以关闭IR-LED以节省功率。
已经发现这减少了功率。
在一些实施方案(未示出)中,药剂递送装置包括用户接口,例如提示用户或向用户提供指示的一个或多个LED。用户接口可以被优化以减少功率消耗。例如,如果一种颜色的多个LED用于特定的提示或指示,则可以减少该颜色的LED的数量。在一些实施方案中,LED功率减小。在一些实施方案中,去除注射提醒功能,例如,提醒警报。在一些实施方案中,去除停留时间指示(例如,在注射之后药剂递送装置应保持在位的时间量的视觉或听觉指示。在一些实施方案中,去除寿命结束模式(例如,剂量测量系统和/或药剂递送装置已经到达其操作寿命结束的指示器。在一些实施方案中,省去用户接口。
在一些实施方案中,BLE(蓝牙(TM)低功耗)通告持续时间减少。通告时间限定药剂递送装置尝试连接到移动电话或其他装置的时长。当手机经常不可及(例如太远或者关机)时,这个参数是重要的。实验表明,当移动电话在适当的可达无线电范围内时,5秒是足够的。因此,通告时间可以从15秒减少到约5秒。这意味着通告能量可以提高3倍。
在一些实施方案中,减少了BLE通信超时。在数据传输之后,通信信道当前保持打开3秒。当移动电话或其他装置向药剂递送装置发送明确的通信关闭命令并且超时仅作为低效运行留下时,这可以得到改进。
在一些实施方案中,减少了每天的通信尝试的数量。可以在注射之后将数据传输至移动电话,但仅在上次数据传送在此之前超过预定时间段(例如,12小时)时。在一些实施方案中,从不单独传输启动日志数据。这有助于对每天具有若干个注射和/或预充剂量的用户节省能量。
可能存在用户想要强制立即数据传输的使用情况。这可以通过按钮按压模式启动。再多的一个步骤是仅在特定按钮按压模式(例如,快速连续地按压致动器或另一按钮五次,或长按压按钮一定次数)之后进行传送。在一些实施方案中,在正常按钮释放事件之后传送数据,但仅在上次数据传送在此之前超过预定时间段(例如,12小时)时。在一些实施方案中,不单独传送预充数据。例如,如果用户执行其中处理器检测到一个或两个旋转增量的预充操作,则这不被单独传送到药剂递送数据(在一些实施方案中,预充(例如,等于或小于两个旋转增量的测量)被忽视并且不被传送)。
避免或减小电流峰值是有利的,因为它们减小了电池的可用容量。因此,优化用于UI、传感器和通信电流峰值的能量管理是有利的。在一些实施方案中,电子元件的电流峰值连续地对齐。在一些实施方案中,具有高电流的部件与具有高峰值电流的部件不同时活动,或者至少这样的同时出现被最小化。
可见LED可能具有高峰值电流,但是时间是可控的。BLE通信可能具有高峰值电流,这可能不是可控或可预测的。因此,在一些实施方案中,通信仅在LED的潜在用户反馈已经完成之后开始。
无线电范围可以取决于剂量测量系统(例如,片上系统(SoC)部件)的传送功率。降低功率将降低平均电流和峰值电流。在一些实施方案中,最大输出功率是+0dBm并且具有5.3mA的峰值电流。如果最大输出功率替代地是+4dBm,则峰值电流将是7.5mA,这对于较小的电池类型可能是过高的。将输出功率减小到-4dBm导致4.2mA的峰值电流。
在一些实施方案中,电池是具有48mAh的标称容量的CR1225纽扣电池。
虽然已经关于从胰岛素注射笔采集数据描述了上述实施方案,但是应当注意,本发明的实施方案可用于其他目的,诸如监测其他药剂的注射。
注射装置可以包括包含液体药物或药剂的药筒。在实例中,通过按压注射按钮,其一部分可以根据拨选或预设量从药筒排出。术语“药物”或“药剂”可以指包含至少一种药学活性化合物的药学配制品。关于具体药学配制品的更多细节可以得自共同未决的申请PCT/EP2018/082640,代理人卷号DE2017/081的公开内容,在此范围内,该申请应通过引用结合在此。
本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的全部范围和精神的情况下,可以对本文所述的物质、配制品、设备、方法、系统和实施方案的各种组成部分进行修改(添加和/或去除),本发明涵盖包括此类修改及其任何和所有等同物。

Claims (36)

1.一种药剂递送装置(100),其包括:
用于药剂的储器;
分配机构(104),所述分配机构能操作成从所述储器分配药剂,所述分配机构(104)包括套筒(106,107,206,306,406),所述套筒被配置成在药剂分配过程中旋转并且在所述套筒(106,107,206,306,406)的端部处具有多个构造(112,212,312,412);以及
剂量测量系统(101,201,301,401),所述剂量测量系统包括处理器(115)和至少一个机械致动的传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D),所述至少一个机械致动的传感器被配置成使得在使用中,所述套筒(106,107,206,306,406)的旋转引起逐个构造(112,212,312,412)接合所述传感器,使得所述传感器检测所述套筒的旋转,所述处理器被配置成基于所检测到的所述套筒的旋转来确定从所述药剂储器分配的剂量。
2.根据权利要求1所述的药剂递送装置(100),其中所述多个构造(112,212,312,412)包括多个齿。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的药剂递送装置(100),其中所述构造(112,212,312,412)被形成在所述套筒(106,107,206,306,406)的近端上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的药剂递送装置(100),其中所述套筒(106,107,206,306,406)是拨选套筒(106,206,306,406)或驱动套筒(107)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的药剂递送装置(100),其中所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D)包括感测构件(118,218A,218C,318A,318B,318C,318D,418A,418B,418C,418D),所述感测构件被配置成在所述套筒(106,107,206,306,406)旋转过程中当所述感测构件由所述构造(112,212,312,412)中的一个构造接合时从未致动状态移动到致动状态,其中所述传感器检测所述感测构件在所述未致动状态与所述致动状态之间的移动。
6.根据权利要求5所述的药剂递送装置(100),其中每个构造(112,212,312,412)包括前缘(112A),并且其中在所述套筒(106,107,206,306,406)旋转过程中,所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D)与所述构造中的第一构造的前缘的接合到所述传感器与所述构造中的相邻第二构造的前缘的接合表示一个编码周期,并且其中所述传感器被致动持续所述编码周期的40%至60%之间,并且优选地,所述传感器被致动持续所述编码周期的约50%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的药剂递送装置(100),其包括剂量拨盘(108)和壳体(102),其中所述剂量拨盘被配置成相对于所述壳体旋转以设定待由所述分配机构(104)递送的药剂的剂量,并且其中所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D)被安装到所述剂量拨盘。
8.根据权利要求7所述的药剂递送装置(100),其包括扭矩限制器,其中所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D)经由所述扭矩限制器被安装到所述剂量拨盘(108),使得所述剂量拨盘(108)相对于所述壳体(102)以大于预定极限的扭矩的旋转引起所述扭矩限制器移动到打开状态,使得所述剂量拨盘(108)能够相对于所述传感器旋转,并且优选地,所述扭矩限制器包括过载离合器。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的药剂递送装置(100),其包括单向机构,其中所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D)经由所述单向机构被安装到所述剂量拨盘(108),使得所述传感器被阻抗相对于所述剂量拨盘(108)在所述套筒(106,107,206,306,406)在药剂分配过程中旋转的方向上旋转,并且被允许相对于所述剂量拨盘(108)在所述套筒在药剂分配过程中旋转的相反方向上旋转。
10.一种用于药剂递送装置(100)的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其中所述药剂递送装置包括:壳体(102),所述壳体包含用于药剂的储器;以及分配机构(104),所述分配机构能操作成从所述储器分配药剂并且包括被配置成在药剂分配过程中旋转的部件,所述部件包括多个构造(112,212,312,412,512);以及致动器(108),所述致动器被配置成在致动时能相对于所述壳体(102)移动以操作所述分配机构(104)从所述储器分配药剂,所述剂量测量系统(101,201,301,401,501)包括:
传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D,514),所述传感器能从闲置位置移动到检测位置,其中所述部件的旋转引起逐个构造(112,212,312,412,512)被所述传感器检测,使得所述传感器检测所述部件的旋转;
处理器(115),所述处理器被配置成基于所检测到的所述部件的旋转来确定从所述药剂储器分配的剂量;以及
启动开关(119,332,432),所述启动开关能从初始的关闭状态移动到开启状态以在所述致动器(108)致动时启动所述剂量测量系统(101,201,301,401,501),所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D,514)被配置成安装到所述致动器(108),使得所述致动器(108)的致动引起所述传感器相对于所述壳体(102)移动以到达所述检测位置,其中所述启动开关(119,332,432)在所述传感器到达所述检测位置之前到达所述开启状态。
11.根据权利要求10所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其中所述致动器(108)能相对于所述壳体(102)滑动。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其中所述启动开关(119,332,432)包括枢转构件(120),所述枢转构件从所述关闭状态枢转至所述开启状态以启动所述剂量测量系统。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其中所述药剂递送装置(100)包括止挡件(122),并且其中所述启动开关(119,332,432)被配置成当所述启动开关(119,332,432)处于所述关闭状态时搁靠在所述止挡件(122)上。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其中所述启动开关(119,332,432)被配置成当所述致动器(108)移动以操作所述分配机构(104)时接合所述药剂递送装置(100)的一部分,使得所述启动开关(119,332,432)被推促到所述开启状态,并且优选地,所述部分包括所述分配机构(104)的一部分。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其中所述启动开关(119,332,432)被配置成使得所述启动开关(119,332,432)从所述关闭状态到所述开启状态移动第一距离,并且所述传感器(114,214A,214C,314A,314B,314C,314D,414A,414B,414C,414D,514)被配置成使得所述传感器从所述闲置位置到所述检测位置移动第二距离,其中所述第二距离大于所述第一距离。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其包括:第一径向支承件和第二径向支承件(125,126),其中所述致动器(108)经由所述第一支承件和所述第二支承件(125,126)能旋转地安装到所述装置的一部分,所述第一支承件和所述第二支承件(125,126)轴向地间隔开。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其包括支撑构件(121)和联接构件(127),其中所述致动器(108)相对于所述支撑构件(121)是固定的,并且其中所述支撑构件(121)被联接到所述联接构件(127)。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401,501),其包括根据权利要求1至9中任一项所述的药剂递送装置(100)的剂量测量系统(101,201,301,401)的任何特征。
19.一种用于药剂递送装置(100)的剂量测量系统(201,301,401),其中所述药剂递送装置包括用于药剂的储器以及能操作成从所述储器分配药剂的分配机构(104),所述分配机构(104)包括被配置成在药剂分配过程中旋转的部件,所述部件包括多个第一编码器区域和多个第二编码器区域(223,323,423,224,324,424),所述剂量测量系统包括:
第一传感器和第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C),所述第一传感器和所述第二传感器被偏移成使得在使用中,所述部件的旋转引起所述第一编码器区域(223,323,423)中的一个第一编码器区域与所述第一传感器(214A,314A,414A)对齐,同时所述第二编码器区域(224,324,424)中的一个第二编码器区域与所述第二传感器(214C,314C,414C)对齐,并且然后所述第二编码器区域(224,324,424)中的一个第二编码器区域与所述第一传感器(214A,314A,414A)对齐,同时所述第一编码器区域(223,323,423)中的一个第一编码器区域与所述第二传感器(214C,314C,414C)对齐,所述第一传感器和所述第二传感器被配置成区分所述第一编码器区域和所述第二编码器区域以检测所述部件的旋转;以及
处理器(115),所述处理器被配置成基于所检测到的所述部件的旋转来确定从所述药剂储器分配的剂量。
20.根据权利要求19所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述部件包括多个构造(212,312,412),其中每个第一编码区域(223,323,423)包括在所述部件旋转时能由所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)检测的相应构造的至少一部分,其中所述第二编码器区域(224,324,424)被设置在相邻的第一编码器区域(223,323,423)之间。
21.根据权利要求20所述的剂量测量系统(201,301,401),其中每个构造(212,312,412)包括齿,其中每个第一编码区域(223,323,423)包括在所述部件旋转时能由所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)检测的相应齿的至少一部分,其中每个第二编码器区域(224,324,424)至少包括相邻齿之间的间隙。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)被布置成使得对于所述部件的其中所述第一传感器(214A,314A,414A)与所述第一编码区域(223,323,423)中的一个第一编码区域对齐的所有旋转位置,所述第二传感器(214C,314C,414C)与所述第二编码区域(224,324,424)中的一个第二编码区域对齐。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述部件包括多个编码周期(225,325,425),其中每个编码周期包括所述第一编码区域(223,323,423)中的一个第一编码区域和相邻的第二编码区域(224,324,424),其中对于所述部件的给定旋转位置,所述第一传感器(214A,314A,414A)与所述编码周期中的一个编码周期的一部分对齐,并且所述第二传感器(214C,314C,414C)与所述编码周期中的一个编码周期的不同部分对齐。
24.根据权利要求23所述的剂量测量系统(401),其进一步包括第三传感器(414B),当所述部件处于所述给定旋转位置时,所述第三传感器与所述编码周期(225,325,425)中的一个编码周期的不同于所述第一传感器和所述第二传感器(414A,414C)的部分对齐。
25.根据权利要求24所述的剂量测量系统(401),其进一步包括第四传感器(414D),当所述部件处于所述给定旋转位置时,所述第四传感器与所述编码周期(225,325,425)中的一个编码周期的不同于所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器(414A,414C,414B)的部分对齐。
26.根据权利要求19至23中任一项所述的剂量测量系统(301),其进一步包括第三传感器(314B),所述第三传感器被配置成使得在使用中,当所述部件旋转时,在所述第一传感器(314A)与所述第一编码区域(223,323,423)中的一个第一编码区域对齐的同时,所述第三传感器(314B)与所述第一编码区域(223,323,423)中的一个第一编码区域对齐。
27.根据权利要求26所述的剂量测量系统(301),其进一步包括第四传感器(314D),所述第四传感器被配置成使得在使用中,当所述部件旋转时,在所述第二传感器(314C)与所述第一编码区域(223,323,423)中的一个第一编码区域对齐的同时,所述第四传感器(314D)与所述第一编码区域(223,323,423)中的一个第一编码区域对齐。
28.根据权利要求19至27中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述第一编码区域和所述第二编码区域(223,323,423,224,324,424)中的每一个编码区域围绕所述部件的旋转轴线延伸相同的预定角度。
29.根据28所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述第二传感器(214C,314C,414C)在第一方向上围绕所述旋转轴线从所述第一传感器(214A,314A,414A)偏移的量为每个第一编码区域(223,323,423,224,324,424)围绕所述旋转轴线对向的角度的奇数整数倍。
30.根据权利要求19至29中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述处理器(115)被配置成通过过程来确定从所述药剂储器分配的剂量,所述过程包括对由所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)检测到的所述第一编码区域与所述第二编码区域(223,323,423,224,324,424)之间的转变数进行计数。
31.根据权利要求19至30中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)被配置成从闲置位置移动到检测位置,其中所述传感器到所述检测位置的移动引起所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)中的一个与所述第一编码区域(223,323,423,224,324,424)中的一个第一编码区域对齐,并且其中所述处理器(115)被配置成使得在确定所分配的剂量时,所述处理器(115)在所述传感器移动到所述检测位置时补偿所述对齐。
32.根据权利要求19至31中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述处理器(115)被配置成基于来自所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)中的一个的信号以及来自所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)中的另一个的反相信号来确定从所述药剂储器分配的剂量。
33.根据权利要求32所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述处理器(115)被配置成基于来自所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)中的一个的所述信号以及来自所述第一传感器和所述第二传感器(214A,314A,414A,214C,314C,414C)中的另一个的所述反相信号的叠加来确定从所述药剂储器分配的剂量。
34.根据权利要求33所述的剂量测量系统(201,301,401),其中所述处理器(115)被配置成通过将所述叠加与第一阈值和大于所述第一阈值的第二阈值进行比较,并且优选地对所述叠加从低于所述第一阈值的值转变成大于所述第二阈值的值和/或从高于所述第二阈值的值转变成低于所述第一阈值的值的次数进行计数,来确定从所述药剂储器分配的剂量。
35.根据权利要求19至34中任一项所述的剂量测量系统(201,301,401),其包括根据权利要求10至18中任一项所述的任何特征。
36.根据权利要求1至9中任一项所述的剂量测量系统(101,201,301,401),其包括剂量测量系统(101,201,301,401,501),所述剂量测量系统包括根据权利要求10至35中任一项所述的任何特征。
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