CN116036419A - 具有齿轮组剂量系统的药物输送装置 - Google Patents

具有齿轮组剂量系统的药物输送装置 Download PDF

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CN116036419A
CN116036419A CN202310054617.0A CN202310054617A CN116036419A CN 116036419 A CN116036419 A CN 116036419A CN 202310054617 A CN202310054617 A CN 202310054617A CN 116036419 A CN116036419 A CN 116036419A
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CN
China
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actuator
plunger
dose
housing
teeth
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CN202310054617.0A
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J·A·贾德森
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Eli Lilly and Co
Original Assignee
Eli Lilly and Co
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Abstract

公开了一种包括齿条‑小齿轮柱塞驱动系统的药物输送装置。该驱动系统包括输出驱动装置和小齿轮驱动元件，该输出驱动装置具有与柱塞的棘齿可移动地联接的棘爪端，该小齿轮驱动元件联接在壳体、输出驱动装置和致动器之间。致动器可在剂量设定位置和输送位置之间沿纵向移动。致动器的移动引起小齿轮驱动元件沿着齿条的旋转，以使输出驱动件平移，其中与柱塞棘齿接合的棘爪端向远侧推进柱塞。该装置可包括剂量结束机构、负载制动系统、剂量检测系统以及剂量选择器中的一个或多个，剂量结束机构用于限制致动器的行程，负载制动系统用于在高输入力下停止柱塞的行程，剂量选择器用于改变剂量设定的量。

Description

具有齿轮组剂量系统的药物输送装置
本申请是申请日为2020年3月19日、名称为“具有齿轮组剂量系统的药物输送装置”的发明专利申请No.202080025634.6的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请基于35U.S.C.§119(e)要求在2019年3月29日提交的美国临时申请No.62/826,232的益处和优先权，该申请针对其教导的全部内容以及所有目的整体以引用的方式并入本文。
背景技术
本公开涉及药物分配装置，并且特别地涉及诸如注射器笔的便携式药物分配装置。
患有许多不同疾病的患者通常必须自己注射药物。为了允许人们方便且准确地自我给药，已经开发了广泛称为注射器笔或注射笔的各种装置。通常，这些笔配备有药筒，该药筒包括活塞并且包含多剂量的液体药物。驱动构件从注射器笔的基部内延伸并且可操作地与笔的用于控制驱动构件运动的通常更靠后的机构连接，该驱动构件能够向前运动以使活塞在药筒中前进，从而通常通过穿透位于相对的药筒端部处的止动件的针从位于相对的药筒端部处的出口分配所容纳的药物。在一次性笔中，在笔已经用于耗尽药筒内的药物供应量之后，整个笔被使用者丢弃，使用者然后开始使用新的替换笔。在可重复使用的笔中，在笔已经被用于耗尽药筒内的药物供应量之后，笔被拆卸以允许用新的药筒替换用过的药筒，并且然后笔被重新组装以供其随后的使用。
期望提供一种具有改进特征的药物分配装置，例如适应不同大小的剂量，或者一种剂量检测感测系统，其能够克服现有技术的这些和其它缺点中的一个或多个。
发明内容
一种药物输送装置，包括：壳体，该壳体包括一个或多个壳体齿条齿；柱塞，其驱动设置在药筒的筒体中的活塞，柱塞主体包括多个棘齿；以及柱塞驱动系统，其被构造成向远侧推进柱塞。该柱塞驱动系统包括输出驱动件，该输出驱动件具有与柱塞的棘齿可移动地联接的一个或多个棘爪端。至少一个小齿轮驱动元件与输出驱动件的驱动齿和壳体的壳体齿条齿啮合。致动器联接到所述至少一个小齿轮驱动元件。在一个实施例中，致动器具有在按钮端和设置在壳体内的联接端之间延伸的单一部件式主体。致动器可在用于剂量设定的伸出位置和用于剂量输送的缩回位置之间纵向移动。响应于致动器从缩回位置到伸出位置的移动，至少一个小齿轮驱动元件沿着驱动齿在第一方向上的旋转被配置成使输出驱动件相对于柱塞轴向平移，其中输出驱动件的一个或多个棘爪端沿着柱塞的棘齿滑动。响应于致动器从伸出位置到缩回位置的移动，至少一个小齿轮驱动元件沿着驱动齿在第二方向上的旋转被配置成使输出驱动件轴向地平移，其中输出驱动件的一个或多个棘爪端与柱塞的棘齿接合，以防止输出驱动件相对于柱塞轴向地平移，从而使柱塞在朝远侧的方向上推进。在一个实施例中，可以包括剂量选择器以允许由致动器设定的剂量的变化。在一个实施例中，可以结合有剂量检测传感器系统以检测、确定、显示和/或向外部控制系统传送所检测的剂量。在一个实施例中，致动器还可包括负载制动系统。
附图说明
通过参考以下结合附图对本发明实施例的描述，本发明的上述和其它优点和目的以及实现它们的方式将变得更加明显，并且本发明本身将被更好地理解，其中：
图1是输送装置的一个实例的透视图；
图2是图1中的输送装置的分解部分透视图；
图3-4分别是装置壳体的每个半部的透视图。
图5-6分别是柱塞的一个实例的不同透视图。
图5A-6A分别是柱塞的另一个实例的不同透视图。
图7-9描述了图1中的输送装置中的示例性柱塞驱动系统的顺序操作步骤。
图10-11分别是柱塞驱动系统中的输出驱动元件的示例的不同透视图。
图10A-11A分别是柱塞驱动系统中的输出驱动元件的另一个实例的不同透视图。
图12-14分别是柱塞驱动系统中的致动器的示例的不同透视图。
图15-16分别是每个小齿轮驱动元件的透视图。
图15A-16A分别是每个小齿轮驱动元件的透视图。
图17是柱塞驱动系统中的小齿轮驱动元件、输出驱动元件和柱塞的组件的透视图。
图18-19描述了图1中的输送装置中的示例性柱塞驱动系统的顺序操作步骤。
图20描绘了当输送装置中存留的剩余剂量不足时装置部件的操作。
图21是具有剂量选择器特征结构的剂量旋钮的分解部分透视图。
图22是图1中的输送装置的近端的透视图。
图23是图1中的输送装置的近端的横截面图。
图24是图1中的输送装置的近侧部分的横截面图，其描绘了剂量检测系统的一个示例的布置。
图25是剂量检测系统的电子组件的一个示例的透视图。
图26是将数据传送到远程装置的药物输送装置的框图。
图27是包括剂量检测系统的药物输送装置的另一个实例的分解部分透视图。
图28是图27的药物输送装置在输送一定剂量药物之前的正视图，其中盖帽和前面的远侧壳体件被移除。
图29是图27的药物输送装置在剂量输送操作期间的正视图，其中盖帽和前面的远侧壳体件被移除。
图30A-30B是图27的药物输送装置的柱塞构件的各相对端的透视图。
在所有的几个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。尽管附图示出了本发明的实施例，但是附图不一定是按比例绘制的，并且在一些附图中某些特征结构可能被夸大或省略，以便更好地示出和解释本发明。
具体实施方式
图1中所示的装置是总体上用20表示的笔形药物注射装置的实例，其由使用者手动操作以选择性地设定剂量，然后注射该设定的剂量。在一个示例中，装置20可包括剂量检测感测系统。感测系统可以适于用在各种构造的药物输送装置中，包括不同构造的笔形药物注射装置、不同形状的注射装置和输液装置。在关于图1或任何其它附图的详细描述中的任何方向参考——诸如右或左、上或下、或顶或底——旨在便于描述，并且其本身不将本公开或其任何组件限制于任何特定位置或空间定向。当使用时，相对于使用者和致动器按钮使用术语“远侧”和“近侧”，并且通常在患者使用装置期间，诸如针头端的远端将最靠近患者，并且与远端相对的近端将更远离患者。
装置20被示出包括围绕纵向轴线AA设置的细长的圆筒状壳体21，但是其它形式也在本公开的范围内。装置20可以是一次性的，因为在装在其中的药物量通过装置的多次操作而被耗尽之后，整个装置被丢弃而不是被重置和重新装载更换的药物容器。装置20可以重复操作以将固定剂量——即具有由装置的特定设计规定的且在不重新设计装置的情况下不可改变的特定量的剂量——输送到使用者体内。或者，装置20可由使用者、制造商、药剂师或医疗服务人员配置成可重复地递送多个不同剂量大小中的一个。在一些实施例中，装置20可被构造成允许制造商、药剂师或医疗服务人员设定剂量大小，但一旦设定便会防止使用者修改该剂量大小。
装置20通常包括远侧部分22和近侧部分24，远侧部分22容纳有在笔操作时在其远端流出的药液。远侧部分22的出口端被构造成当装置处于未封盖状态时接收注射针(未示出)。可以设置用于笔的盖帽36。盖帽36的尺寸可以设置成与具有或不具有针的装置配合。近侧部分24包含用于迫使所包含的药物离开针端部的注射机构。
装置壳体21可以由轻质材料例如注塑塑料以单件式或多件式结构形成。壳体21被示出具有两个纵向延伸的半部30和31，如图2-4所示。壳体半部30和31通过设置在其中的配合销和凹槽对准，并且在制造期间例如通过粘合剂或超声波焊接被牢固地固定在一起。装置壳体21限定了内部空腔32，其中总体上标记为60的轴向可推进的柱塞驱动系统至少大体沿着纵轴线在该内部空腔中延伸。
另外参照图2，远侧部分22可包括构造成保持药筒48的管状药筒保持器34。药筒保持器34被示出作为联接到壳体的分立部件，或者可部分地形成为壳体21的远侧延伸部。保持器34可包括构造成可释放地联接到针组件的呈阶梯式下沉(step-down)的远端35。在一个例子中，保持器端部35被构造成与针组件螺纹接合。保持器34的近端37可以限定用于联接到装置壳体21的圆柱形延伸部。
针头组件(未示出)可以包括双端针套管或注射针，其在一端具有远侧末端(distal tip)，在另一端具有近侧尖端(proximal point)。注射针包括构造成与保持器端部35螺纹接合的管状毂，以便能够拧到保持器端部的螺纹上和从保持器端部的螺纹拧下。在针组件和药筒保持器之间可以设置其它类型的连接，包括卡扣连接。远侧末端可以由联接到毂的管状护罩以及可释放地附接到例如装置壳体21的装置盖帽36保护，当装置20用于注射药物时，装置盖帽36和/或护罩被移除。可与装置20一起使用的针组件可包括具有一个或多个缩短的注射针的组件。
药筒48限定了填充药物的容器50，该容器在其近端由活塞52封闭，该活塞以可轴向滑动且密封的方式与药筒内壁接合，以将流体药物保持在容器50内。药筒容器50的远侧出口端53由大致在端部53处示出的隔膜54密封。当针组件安装到保持器端部35上时，注射针的近端尖端穿透药筒隔膜54，以提供流体流动路径，在装置20的操作期间，药筒容器50内的药物可以通过该流体流动路径从针尖分配。药筒48夹在保持器34的内表面之间，其近端接触设置在壳体半部30和31上的内隔板44，如图24所示，以防止药筒在使用期间轴向移动。可以替代地采用使药筒相对于壳体卡住/锁住的其它方式。
装置20还可以包括例如在药筒48中的药物。在另一个实施例中，系统可以包括一个或多个装置，包括装置20和药物。术语“药物”是指一种或多种治疗剂，包括但不限于胰岛素、胰岛素类似物如赖脯胰岛素或甘精胰岛素、胰岛素衍生物、GLP-1受体激动剂如度拉糖肽或利拉鲁肽、胰高血糖素、胰高血糖素类似物、胰高血糖素衍生物、抑胃多肽(GIP)、GIP类似物、GIP衍生物、胃泌酸调节素类似物、胃泌酸调节素衍生物、治疗性抗体和能够通过上述装置输送的任何治疗剂。在装置中使用的药物可以与一种或多种赋形剂一起配制。该装置由患者、护理者或保健专业人员以大致如上所述的方式操作以将药物输送给人。
图3-4分别示出了壳体半部30和31的内表面，其形成有各种肋和隔板，用于使设置在壳体21内的设备部件保持对准并引导该设备部件的运动。壳体半部30和31分别包括向远侧突出的曲形凸缘57、59。在制造过程中，为了将药筒安装到组装的壳体，凸缘57、59首先联接到保持器近端37，例如从外部绕保持器的近端插入或插入至保持器的近端的内部，然后例如经由粘合剂或超声波焊接牢固地固定到保持器。当保持器34和壳体21这样固定时，药筒48被轴向地夹在中间。壳体21的近端至少部分地限定近端壁46。壳体21的邻近该近端壁46的部分可具有减小的横截面面积，其被构造成接纳可旋转的旋钮56，如图2和24所示。
参照图2和图5-16，装置20的近侧部分24包括柱塞驱动系统60，其包括总体上标记为62的齿轮组、总体上标记为64的柱塞构件、输出驱动元件68和致动器90。齿轮组62包括一个或两个小齿轮驱动元件，如小齿轮驱动元件对66、67所示，以及输出驱动元件68，它们可操作地协作以向远端推进柱塞构件64。柱塞、输出驱动元件和齿轮组部件可以由聚合物或塑料材料注射模制成单一件。
另外参照图5-7，柱塞构件64具有在近端70和负载分配盘形基座72之间沿轴向方向延伸的矩形杆状主体，该盘形基座形成在柱塞构件64的主体的远端71处以接合活塞52。基座72具有比柱塞构件64的大致主体的横截面面积大的横截面面积，以在活塞推进期间在药筒活塞52上分配负载。
驱动构件的部件由壳体半部30和31的内部形状限制，以在其中轴向平移。柱塞构件64可朝远侧方向移动并且被阻止相对于壳体21向近侧移动，而输出元件68可离合地(clutchably)连接到柱塞构件64以能够相对于其在近侧方向上移动，但不能在朝远侧的方向上移动。为了提供这些单向轴向运动，在所示实施例中采用棘齿，但是也可以使用其它元件。例如，可以提供一个或多个硬的但柔性的(顺从的，compliant)例如由金属制成的带齿构件，其与光滑的(例如圆柱形的)并且相对软的、缺少表面特征结构的构件紧密接合，一个或多个金属齿被布置成使得仅允许另一个构件在单个方向上的运动，因为在相反的方向上，一个或多个齿陷入/插入相对软的表面中并且使相对软的表面变形以产生楔进动作，该楔进动作阻止在该方向上的进一步运动。
在一个示例中，柱塞构件64的主体包括在其主体的两个反向地相对的侧部75、77上的一排单向倾斜棘齿74，所述棘齿74沿着主体的轴向长度的一部分连续不间断。柱塞的其它实例可以包括单侧的棘齿。每排齿可沿其相应侧跨越的轴向位置和长度与各种棘爪的位置和预期用途(例如装置20的总注射量和离散注射的次数)相关，如下文进一步详细论述。齿74彼此轴向间隔开，以与每个齿或多个齿的期望固定剂量对应，这也与每一定数量的咔嗒数对应的剂量相关，例如每单次咔嗒对应的剂量、每两次咔嗒对应的剂量等。图5-6示出了用于柱塞构件64的构造用于较小剂量(例如每次咔嗒100微升)的相对更近的间距的齿74。在通过一个齿74经过固定棘爪76使柱塞构件64前进期间产生一次咔哒声。图5A和6A示出了齿74a之间的间距，该间距相对于齿74的间距更大，以用于构造为用于较大剂量(例如每次咔嗒250微升)的柱塞部件64a。所示的柱塞64a能够具有柱塞64的所有特征，棘齿74与一对沿径向相对的弹性壳体突片或棘爪76(见图4)接合，该壳体突片或棘爪与壳体半部31固定并一体形成。如图7-9进一步所示，当柱塞构件64在使用过程中向远侧前进时，棘爪76沿着齿71并在齿74上滑动，但是抵接齿74的横向近侧面，以防止柱塞构件64朝近侧方向倒退。
另外参照图10-11，输出驱动件68包括一对沿径向相对的弹性棘爪78，当输出驱动件68向近侧缩回时，该弹性棘爪靠近固定壳体棘爪76设置，以便也与柱塞构件64的主体的相对侧75、77上的相同排的棘齿74接合。参照图7-9，当驱动元件68向远侧移动时，棘爪78在朝远侧的方向上移动超过固定壳体棘爪76，以确保固定棘爪76已经咬合在柱塞构件的棘齿上。如图9所示，棘爪78和固定棘爪76分别沿棘齿74的不同表面部分布置。例如，棘爪78接合棘齿的上部，固定棘爪76接合棘齿的下部，从而当棘爪78移动经过固定棘爪76时，固定棘爪78位于棘爪76的下方。如果棘爪78没有移动经过固定棘爪76，则柱塞构件64的棘齿可能在下一次设定剂量时倒退，这可能导致不正确的剂量。为了确保发出咔哒声(即，为了确保在剂量结束时固定棘爪76已咬合/卡合在正确数量的棘齿74上)，棘爪78的行程终点位置处于棘爪76的固定位置的远侧一距离，该距离称为“咬合余量(click-over margin)”。对于具有上述单侧棘齿的柱塞，输出驱动元件可包括单个棘爪。当输出驱动元件68在装置准备(cocking)期间向近侧缩回时，输出棘爪78沿着一个或多个齿74滑动并在该齿上滑动，但是在注射期间输出驱动元件68向远侧推进期间与至少一个齿74抵接接合。当棘爪78在齿74上滑动时，在剂量设定期间可能产生咔哒声。该抵接导致输出驱动元件68使柱塞构件64在朝远侧的方向上移动直到行程结束。每个相邻齿74的横向面之间的节距或距离可以是为了输送由制造商预先确定的固定剂量而活塞52需要被推进的距离。
输出驱动元件68显示为具有U形主体80，该主体具有一对纵向延伸的平行的、相对的侧81、83，所述侧通过横穿所述侧81、83的第三侧85相互连接，以限定柱塞构件接纳通道87。纵向延伸的第一齿条82从主体80的一侧81突出，纵向延伸的第二齿条84从主体80的相对侧83突出，主体80的尺寸适于配合在柱塞构件64的主体上。为此，当连接时，柱塞构件64的主体轴向地容纳在主体80的通道87内，使得侧81、83与柱塞构件64的齿侧75、77成面对的重叠关系，第三侧85与柱塞构件64的主体的无齿侧91成面对的重叠关系。无齿侧91可将柱塞主体的侧75、77互连。在这种布置中，棘爪78现在可与柱塞构件64的齿74接合，棘爪78可从侧81、83的远侧表面延伸。
可以包括机械特征结构，以在具有IRD装置结构的药筒48内的剩余剂量不足(IRD)时防止装置的操作。在所示的例子中，第三侧85包括延伸超过齿条82、84的远侧延伸部88。远侧延伸部88被示出为设置在棘爪78之间，远侧延伸部88可包括从处于棘爪78之间限定的空间中的远侧延伸部88的内表面延伸的IRD突片89，IRD突片89被构造成配合在构件64的无齿侧91中限定的IRD槽93内，IRD突片89和槽93限定IRD装置结构。IRD槽93在基座72和近端70之间延伸。物理止动唇缘95由柱塞构件64朝向近端70限定，并且构造成接触IRD突片，以物理地防止输出驱动元件的进一步运动，并因此在剂量设定期间防止致动器90(下面讨论)的进一步向近侧缩回，这表明存在不足的剩余剂量。图10-11示出了处于较低位置和一定数量的输出驱动元件68的齿条82、84，该输出驱动元件构造成用于较小剂量，例如每次咔嗒100微升，以便与图5-6所示的柱塞构件68一起使用。图10A-11A示出了处于较高位置和具有较少数量的输出驱动元件68a的齿条82a、84a，该输出驱动元件构造成用于较大剂量，例如每次咔嗒250微升，以便与图5A-6A所示的柱塞部件68a一起使用。输出驱动元件68a被示出能够具有输出驱动元件68a的所有特征。
设置有可向近侧延伸超过装置20的壳体21的致动器90，以允许使用者通过沿近侧方向从装置壳体将致动器从缩回构型撤回到伸出的剂量设定构型来操作设备的内部齿轮组，以使装置20为注射作准备，以及通过沿朝远侧的方向将致动器从伸出构型推动到缩回的剂量输送构型来执行注射。在图2中，致动器90包括在输入端92和按钮端94之间延伸的轴向延伸主体。尽管未示出，但可以包括连接在致动器和壳体之间的弹簧，用于将致动器向预定位置例如缩回位置偏压，和/或阻尼致动器的运动。
参照图12-14，当与剩余的主体相比时，致动器90的按钮端94包括具有扩大的横截面的按钮198，使用者在该按钮上施加致动输入力。在输入端92处，致动器包括构造成联接到小齿轮驱动元件的小齿轮联接特征结构。例如，致动器90包括第一侧96，其具有第一小齿轮联接特征结构100A，其示出为限定在第一侧96中的槽102，该槽具有限定槽的壁，该壁的尺寸和结构适于容纳由第一小齿轮驱动元件66限定的第一横向延伸销104。当致动器90包括具有第二小齿轮联接特征结构100B的与第一侧96相对的第二侧98时，该第二小齿轮联接特征结构示出为限定在第二侧98中的槽106，该槽106具有限定槽的壁，该壁的尺寸和结构适于容纳由第二小齿轮驱动元件67限定的第二横向延伸销108。致动器和小齿轮驱动元件之间的小齿轮联接特征结构可以包括其它构型，例如致动器包括上部内槽，以容纳在两个小齿轮驱动元件的相对面之间从上端或下端延伸的销杆，或者容纳在小齿轮驱动元件中限定的槽中的销结构。
致动器90可包括导轨元件110，用于与壳体和/或部件接合以控制致动器的轴向运动。导轨元件110远离按钮端94轴向延伸，并且可以设置成在第一和第二侧96、98之间轴向延伸。导轨元件110的远端112可以向远侧延伸超过第一和第二侧96、98的远端，包括向远侧延伸超过槽102、106。导轨元件110的上端114可以径向延伸超过分别限定第一侧96和第二侧98的槽102、106的壁。轴向延伸的上端114具有一定的材料厚度，该材料厚度的尺寸被设计成装配在一对轴向延伸的平行导向肋116内并且可滑动地设置在这对导向肋之间，该引导肋从壳体半部30的内表面117悬垂(见图3和图23)。与上端114相对的轴向延伸的下端118具有一定的材料厚度，该材料厚度的尺寸适于装配在一对轴向延伸的平行导向肋120内并可滑动地设置在该对导向肋之间，该对导向肋远离输出驱动元件68的第三侧85延伸(见图10)。搁架122可从导轨元件110的一侧或两侧横向延伸。搁架122可以以期望的距离设置在导轨110的上端114和下端118之间，以设定搁架122穿入肋120之间的空间中的深度，并且使致动器90沿着肋120的上表面的滑动稳定，如图18-19所示。在其它实施例中，致动器限定了导向肋，并且输出构件的导轨位于该导向肋内。导轨元件110可以限定致动器主体的刚性部分。
在装置20中使用的齿轮组62被构造成将第一轴向距离的致动器运动转换成小于第一距离的第二轴向距离的驱动构件运动。齿轮组62的第一和第二小齿轮驱动元件66、67可由诸如塑料的轻质材料制成。每个小齿轮驱动元件66、67都联接在壳体21例如壳体半部31、输出驱动元件68和致动器90之间。
小齿轮驱动元件66、67可以类似地构造。图15示出了小齿轮驱动元件66的一侧，图16从不同角度示出了小齿轮驱动元件67的一侧，并且示出了相应小齿轮驱动元件66、67的被隐藏的相对侧。换句话说，图16和图15可以分别用于示出小齿轮驱动元件66、67的隐藏侧面。小齿轮驱动元件66包括第一或较大尺寸的小齿轮130A，其包括由外部齿轮齿132A构成的弧形部段，该外部齿轮齿132A与由壳体21的壳体半部31限定的第一齿条134A(如图4中虚线所示)的齿啮合。小齿轮驱动元件67包括第一或较大尺寸的小齿轮130B，其包括由外部齿轮齿132B构成的弧形部段，该外部齿轮齿132B与壳体21的壳体半部31中限定的第二齿条134B的齿啮合。齿条134A、134B的齿分别如图4所示，从壳体半部31的内表面设置，以平行关系彼此间隔开。由于使用所示笔所必需的小齿轮的小旋转角，例如大约90度(±5度)的旋转角或滚动，齿轮齿的弧形部段是全部所需的，由于由所示齿轮比提供的额定范围1.5：1至6：1的机械增益(mechanical advantage)，该小角度或部分滚动是可能的。其它传动比可以被配置成用于小于或大于上述额定范围的期望机械增益。
小齿轮驱动元件66包括第二或较小尺寸的小齿轮136A，其包括由外部齿轮齿138A构成的弧形部段，该外部齿轮齿138A与输出驱动元件68的第二齿条84的齿啮合。小齿轮驱动元件67包括第二或较小尺寸的小齿轮136B，其包括由外部齿轮齿138B构成的弧形部段，该外部齿轮齿138B与输出驱动元件68的第一齿条82的齿啮合。每个较小尺寸的小齿轮136A、136B具有与相应小齿轮驱动元件的对应较大尺寸的小齿轮130A、130B相同的旋转轴线RA。齿轮齿138A、138B的节径/节圆直径可小于相应齿轮齿132A、132B的节径。在所示的实施例中，这种直径在齿轮齿的直径的大约70％至80％的范围内，该比值提供了额定范围4～6：1的机械增益。可以采用较小的比率，例如在40％至50％的范围内，这实现了1.5～2：1的机械利益，并且可以替代地采用较大的比率，例如实现了16：1的机械增益的比率。壳体、小齿轮和输出驱动元件的齿和齿条的尺寸和/或数量提供了机械增益结构，该结构可以根据相对尺寸改变其机械增益。尽管小齿轮130A、130B和相应的小齿轮136A、136B中的每一个可以一体形成，但是这些部件可以单独形成并组装在一起。销104或108位于该轴线RA处，并且示出为与小齿轮一体地形成。销104、108中的每一个的尺寸和形状被设计成在使用期间配合到限定在致动器90中的相应槽102、106中并且在所述槽中枢转或部分地转动。在其它实施例中，小齿轮驱动元件和输出驱动元件之间的联接不是齿条/小齿轮布置。例如，每个小齿轮驱动元件可以包括插入至在输出驱动元件的外侧中限定的对应的槽内的销。在另一个示例中，每个小齿轮驱动元件可以包括一个或多个凸轮表面，用于与从输出驱动元件的侧面向外延伸的相应的一个或多个销滚动接合。在另一个示例中，每个小齿轮驱动元件可以包括插入至由输出驱动元件的侧面限定的对应的槽内的突出的非圆形齿。在另一个示例中，每个小齿轮驱动元件可以限定用于接纳从输出驱动元件的侧面向外延伸的对应的椭圆形齿的槽。图15-16分别示出了处于较低径向位置(更远离径向轴线RA)和具有较高数量的小齿轮66、67的小齿轮齿138A、138B，其构造成用于与输出驱动元件68和柱塞构件64一起使用以用于较小剂量，例如每次咔嗒100微升。图15A-16A分别示出了处于相对较高的径向位置(更靠近径向轴线RA)和具有较少数量的小齿轮66A、67A的小齿轮齿138A'、138B'，其构造成用于与输出驱动元件68a和柱塞构件64a一起使用以用于较大剂量，例如每次咔嗒250微升。小齿轮66A、67A被示出能够具有小齿轮66、67的所有特征。
图17示出了小齿轮驱动元件66、67的较大尺寸的小齿轮与壳体半部31的固定齿条(示出了齿条134B)的滚动相互作用，以及小齿轮驱动元件66、67的较小尺寸的小齿轮与输出驱动元件68或68a的相应齿条82、84或82a、84a(所述齿条从视图上被小齿轮阻挡)的滚动相互作用，以推进柱塞构件64。
图18-19以及图7-9示出了装置20的操作，其中为了清楚地表示装置的内部，省略了一些部件。例如，图18所示的装置具有处于其缩回位置的致动器90，在该缩回位置，装置准备好被设定或者剂量已经被输送。图7示出了当致动器处于其缩回位置时输出驱动元件68的远端相对于柱塞构件64的位置。当使用锁，例如与旋钮56一起使用以防止致动器的非故意的剂量设定时，使用者将要解锁该装置。使用者沿近侧方向(由箭头140所示)向致动器90施加力，以使致动器从其缩回位置撤回，从而允许齿轮组62的小齿轮驱动元件66、67的定位，并因此允许输出驱动元件68的齿条和小齿轮联接，以使元件68如箭头142所示沿近侧方向轴向地运动越过保持静止的柱塞构件64。图8示出了当致动器从其缩回位置沿箭头149所示的近侧方向缩回时输出驱动元件68的远端相对于柱塞构件64的位置。壳体棘爪76与棘齿74抵接接合，以在元件68运动时防止柱塞构件64沿近侧方向运动。输出驱动元件68和柱塞构件64之间的这种相对运动通过输出元件68上的棘爪78在柱塞构件64的棘齿74上沿近侧方向可滑动地运动的能力来实现。图19所示的装置具有处于其伸出的剂量设定构型的致动器90，在该位置致动器已被撤回以执行注射。使用者沿朝远侧的方向(由箭头144示出)抵靠致动器90施加力，以将致动器推到其缩回位置，以允许齿轮组62的小齿轮驱动元件66、67的致动，并因此允许输出驱动元件68的齿条和小齿轮联接，以使元件68与柱塞构件64一起沿朝远侧的方向前进，如箭头146所示。该运动源于棘爪78与棘齿74的接合，这种接合防止了柱塞构件64相对于输出驱动元件68沿近侧方向轴向运动。图9示出了当致动器沿箭头147所示的朝远侧的方向从其伸出位置一直被推动以向远侧推进柱塞构件以用于剂量输送时输出驱动元件68的远端相对于柱塞构件64的位置。
图20示出了当剩余剂量不足时，通过阻止致动器90撤回，可以防止本文所述的装置完全地操作。通过可滑动地布置在IRD槽93内的IRD突片89接合柱塞构件64的止动唇缘95以设定IRD装置结构，输出驱动元件68被示出为不能相对于柱塞64沿近侧方向进一步移动，如图20所示。在到达停止位置之前，当IRD突片89在IRD槽93内可滑动地移动时，输出驱动元件68能够相对于柱塞构件64移动，如图9所示。IRD装置结构可以在剂量设定期间被设定以阻止使用者获得期望的剂量。例如，IRD装置结构将防止与2次咔嗒相关联的期望剂量单位的剂量设定，其中在单次咔嗒之后便设定了IRD装置结构，距离期望剂量还差一次咔嗒。为此，使用者可能需要另一装置来输送剩余剂量。
在图21-22中，旋钮56包括圆柱形主体150，其尺寸适于围绕壳体21的近端装配。旋钮56可以包括内部径向唇缘152，用于在组装期间一旦壳体21的端部插入旋钮主体150内就与壳体端部接合。旋钮56可以旋转到锁定位置，如图18所示。可以使用锁定致动器的其它结构。当旋钮56处于其锁定位置时，该旋钮防止致动器90移动以进行剂量设定。只有当旋转到图19所示的解锁位置时，使用者才能缩回致动器90以设定剂量。在一个示例中，另外参照图12，致动器90包括沿致动器90的导轨110的上端114设置的互锁止动突出部158，互锁止动突出部158可被限定为导轨110的阶梯区域160，其中互锁止动突出部和阶梯区域160的高度处于邻近互锁止动突出部158的相邻凹陷区域162的上方。在其锁定位置，旋钮56的内部唇缘152的区域164定位成跨互锁止动突出部158的行进路径，从而物理地阻挡致动器90进一步向近侧行进。在其解锁位置，内部唇缘152的总体上以166示出的开槽区域定位成跨互锁止动突出部158的行进路径，以允许致动器90朝近侧行进以进行剂量设定。开槽区域166的尺寸被设计成接纳互锁止动突出部158和阶梯区域160并允许它们从其中通过。
本文所述装置的一个方面是它们能够单次递送固定体积的剂量(如果这样配置的话)，或者多次重复递送固定体积的剂量。在装置的一个实施例中，可能期望使用者或保健提供者在治疗期间，例如在滴定例程期间改变固定剂量的体积。为此，装置20可以包括剂量选择器170，其被构造成在剂量设定期间将致动器90的行程限制到小于与单次注射的固定剂量体积的100％对应的全行程的位置。当装置被配置用于多于两个设置时，剂量选择器170可以在至少两个位置或多于两个位置之间移动。当剂量选择器170处于第一位置时，允许致动器90行进全部距离以允许100％的固定剂量体积。当剂量选择器170处于第二位置时，允许致动器90行进小于该距离以允许输送小于100％的固定剂量体积。剂量选择器170可以包括在装置的任何部分中。在一个示例中，剂量选择器170在其至少一个位置接合致动器90以阻止致动器行进到其100％剂量位置。在一个示例中，剂量选择器170包括可由用户接触的部分，使得用户可向剂量选择器施加力以移位到另一位置。在一个示例中，装置20可以包括剂量指示器172，以向使用者指示剂量选择器选择了哪个剂量和/或指示锁定位置。
旋钮主体150和指示器172可以一体地形成为单件。在图21中，旋钮主体150可以具有蛤壳式设计以便于组装到装置壳体。指示器172可以是联接到主体150的单独部件。例如，旋钮主体150被示出具有沿着旋钮主体150的槽175设置的一对外部联接轴向唇缘174，并且指示器172具有主体178以便以过盈配合的方式配合在唇缘174上。如图22所示，指示器178的近端可以包括覆盖装置壳体21的近端壁46的指针元件180，近端壁46可以具有标记、凹部、凸起、标贴或其它指示物，通常总体上以182表示，指针元件180与这些指示物相关联以在旋钮56旋转时指示固定剂量的大小。
图21-22示出了装置的剂量选择器170的一个示例。这里，剂量选择器170由包括开槽区域和/或一个或多个轴向柄脚(tang)的旋钮56限定。当设置多于一个柄脚185时，柄脚185相对于彼此周向地设置。每个柄脚185可以沿朝远侧的方向以不同的轴向长度延伸。当旋钮56旋转时，每个柄脚185被可控地定位成与沿致动器90的轨道110的上端114设置的隆起部190(如图12所示)接合，隆起部190设置在互锁止动突出部158的远侧。隆起部190可被限定为轨道的第二阶梯区域192，其中第二阶梯区域192的高度高于邻近隆起部190的相邻阶梯区域160。
在一个示例中，柄脚185沿着旋钮主体的内表面194设置。图21示出了开槽或无柄脚区域200、第一柄脚202和比第一柄脚202长的第二柄脚204，它们各自沿内表面194相对于彼此沿周向设置，以限定三个剂量设定位置。无柄脚区域200通向径向唇缘152的第一开槽区域201，以允许致动器90向近侧撤回，用于完全100％的固定剂量设定或大剂量设定。在没有柄脚的情况下，隆起部190向上行进至第一开槽区域201以接合径向唇缘152的对应部分。第一柄脚202通向径向唇缘152的第二开槽区域203，以允许致动器90朝近侧撤回到小于用于完全100％固定剂量设定的全位置的位置处或撤回到用于中等剂量设定的位置。第二柄脚204通向径向唇缘152的第三开槽区域205，以允许致动器90向近侧撤回到小于用于完全100％固定剂量的全位置且小于用于由第一柄脚所允许的剂量设定的所述位置的位置，或撤回到用于小剂量设定的位置。在第一和第二柄脚202、204的情况下，隆起部190在致动器缩回小于全行程期间接合相应的柄脚，以阻止通过相应的开槽区域的全行程。在另一个实施例中，柄脚可以与阶梯状柄脚集成，当被相应地定位时，该阶梯状柄脚提供变化的剂量。
轴向柄脚的长度和数量可选择和修改以适应不同的多种固定剂量。在一个实施例中，柄脚的长度对应于棘齿的数量。在其它实施例中，柄脚202、204可延伸超过旋钮主体。例如，剂量选择器可以定位成用于100％固定剂量、66％固定剂量和33％固定剂量。可以提供其它百分比。在一个实施例中，大剂量设定允许三个棘齿距离行程，中剂量设定允许两个棘齿距离行程，小剂量设定允许单个棘齿距离行程。为此，第一柄脚的轴向长度的尺寸被设计成使100％剂量减少一个棘齿，并且第二柄脚的轴向长度的尺寸被设计成使100％剂量减少两个棘齿。
图23示出了为装置20设置负载制动系统210以阻止在剂量输送期间施加到致动器90的高负载传递到齿轮组62和柱塞构件64中的一个示例，该高负载可能损坏该装置的部件。致动器90可包括制动爪212，其具有至少一个齿，该齿可与固定地设置在壳体21中的制动元件214接合，以限定负载制动系统210。致动器90示出为包括限定第一侧96的第一柔性构件220和限定第二侧98的第二柔性构件224，这些柔性构件从按钮端94轴向延伸。第一和第二柔性构件220、224设置在刚性导轨元件110的相对侧上并与该刚性导轨元件成平行地间隔关系。柔性构件220包括制动爪212，其沿着构件220的面向导轨元件110的径向内表面221设置。柔性构件224包括制动爪213，其沿着构件224的面向导轨元件110的径向内表面225布置。另外参照图3，制动元件214显示为沿着壳体半部30的一个肋116的外表面纵向布置的多个制动棘齿。壳体21还可以包括轴向延伸的制动棘齿215，显示为沿着壳体半部30的另一个肋116的外表面布置，用于与制动爪213接合。制动爪可设置在销联接件与按钮端94之间。
在药筒内驱动活塞以从针头排出药物所需的负载力可归因于装置的各种因素，例如针套管的尺寸、活塞的尺寸、药物的粘度、注射器筒体的润滑剂、驱动机构的摩擦损失等。在静态时克服活塞的初始力大于在动态运动期间继续移动活塞的力。装置可以设计成在活塞的静态和动态运动期间具有预定的致动器负载力要求，以抑制可能导致内部部件损坏的过大的力。致动器90的每个柔性构件220、224的主体被构造成在使用者施加给致动器90的预定轴向力下从其自然构型径向向内弯曲变形。大于该预定轴向力的这种载荷在柔性部件上产生使它们弯曲的力矩(扭矩)。柔性构件220、224的径向弯曲(在图23中沿箭头223、227的方向)将相应的制动爪212、213置于与相应的制动棘齿214、215的齿背侧中的一个接合，以阻止致动器90相对于壳体的任何进一步的运动。一旦力减小，柔性构件220、224可以具有弹性以返回到其自然构型(图23中所示)，其中相应制动爪212、213与相应制动棘齿214、215的齿脱开并脱离，以允许致动器进一步前进。在其它实施例中，可以使用单个柔性构件来代替一对。在其它实施例中，柔性构件可构造成向外或向上弯曲以接合可相对于致动器向外设置的棘齿。当负载小于预定轴向力，即为正常负载力时，柔性构件不会弯曲到接合程度，因此负载制动系统在正常负载下不会向驱动系统提供额外的摩擦损失。
具有或不具有柔性构件220、224的致动器90可以是从输入联接端到按钮端的单一部件，这可以避免多个部件的组装和用于致动负载阻尼的弹簧的使用。在另一个示例中，具有或不具有柔性构件220、224的致动器90可以通过以固定的方式组装若干部件如柔性构件220、224以形成单一部件而被制造。在一个示例中，具有柔性构件220、224和本文所述的一个或多个其它特征的致动器90是可模制的单一部件，例如由注塑成型工艺制成。具有柔性构件220、224的致动器90可以被称为无弹簧致动器，因为负载制动功能在致动器没有螺旋弹簧装置的情况下发生。
图24描绘了在装置20内包括剂量检测系统300，使得装置20可以被配置成检测、指示、显示剂量注射数据和/或将剂量注射数据传送到诸如智能电话或服务器的外部装置。本文所述的剂量检测系统使用与药物输送装置的构件联接的感测部件302和被感测部件304。感测部件302可通过直接定位在构件上、容纳在构件内、与构件成一体或以其它方式连接到构件而附接到装置20的构件。连接可以包括例如通过摩擦接合、花键、卡扣或压配合、声波焊接或粘合剂形成的连接。
感测部件302是指能够检测被感测部件304的相对位置的任何部件。感测部件302包括感测元件或“传感器”，以及相关联的电气部件以操作感测元件。被感测部件304是指如下任何部件，即感测部件302针对该部件能够检测被感测部件304相对于感测部件302的位置和/或移动。对于剂量输送检测系统，被感测部件相对于感测部件轴向平移，这能够检测被感测部件的纵向位置和/或纵向移动，并且提供表示被感测部件的位置或移动的输出。对于剂量类型检测系统300，感测部件302检测被感测部件304的相对纵向位置。感测部件302可以包括一个或多个感测元件，并且被感测部件304可以包括一个或多个被感测元件。
系统300可操作以确定被感测部件的不同纵向位置和/或总行进距离。感测部件302产生表示被感测部件304的位置或移动量的输出。例如，感测部件302可以是可操作的以产生输出，通过该输出可以确定剂量设定构件在剂量输送期间的行进距离。系统300可包括处理电路(未示出)，其可操作地连接到感测部件302以接收输出。在一个方面，系统300被配置为根据输出确定通过药物输送装置的操作而输送的剂量的量。
在纵向距离的范围与输送的剂量具有已知关系的情况下，系统300可操作以检测从剂量注射开始到剂量注射结束的纵向移动量。例如，笔式注射器的典型关系是柱塞的纵向位移相当于预定量的剂量单位，例如1、2、3、4、5、6或更多，使用任何增量单位。系统300可操作以确定剂量设定构件在剂量输送期间的总纵向位移，以便使用这些数据来确定经输送的剂量。一种替代方法是检测相对运动构件的开始和停止位置，并将输送剂量的量确定为这些位置之间的差值。用于此的各种方法在本领域的普通技术人员的能力范围内，并且可以包括对增量(即棘齿)的数量进行“计数”以估计行程距离以及因此的递送的单位数量。
可以结合多种感测技术中的任何一种，通过这些感测技术可以检测两个构件的相对位置。这样的技术可以包括例如基于触觉、振动、光学、电感、电容或电测量的技术。这样的技术可以包括与场(诸如磁场)相关联的被感测参数的测量。在一些实施例中，被感测元件在被感测区域中相对于感测元件的移动和/或位置改变了场的可检测参数，并且可检测参数的这种改变可以由感测元件感测或测量。在这样的实施例中，被感测的参数可以是电容、电导、电阻、阻抗、电压、电感等。例如，霍尔效应传感器检测由所施加磁场的扭曲/变形导致的电压变化。
在所示的例子中，感测元件302安装在装置壳体21的一部分上，并且被感测部件304限定在剂量设定构件的一个部件中，该部件示出为柱塞构件64。被感测部件304也可以包括剂量设定构件，例如致动器。系统300检测在剂量输送期间被感测部件304的相对纵向运动，并因此检测柱塞构件64的相对纵向运动，由此确定由药物输送装置输送的剂量的量。在一个说明性实施例中，感测部件302以不可相对旋转的固定和纵向固定的方式附接到装置壳体21。在该实施例中，被感测部件304不可相对旋转地和纵向地固定到剂量设定构件，该剂量设定构件是柱塞构件64，其在剂量输送期间相对于装置主体纵向移动。
感测部件302被示出为包括机电开关320，该机电开关具有可在两个或更多个位置之间移动的触发臂322，以生成要被发送到微控制器的处理器的电输出信号。被感测部件304包括一系列与剂量设定构件联接的被感测齿330。在一个示例中，可以沿着柱塞构件64的侧面331限定被感测齿330，如图6所示。侧面331可以与柱塞主体的无齿侧91相对。被感测齿330可以整体地限定在柱塞构件64的主体侧331内。被感测齿330显示为彼此纵向偏移，通过间隙332彼此间隔开。间隙332的尺寸被设计成适于接纳触发臂322的至少一部分。触发臂322可以通过被感测齿330抵靠触发臂322的运动而被触发到感测接触位置，并且一旦被感测齿越过触发臂322，触发臂322就被偏压至返回到自然休止位置。触发臂322向其感测接触位置以及随后回到其自然休止位置的一次移动可以被微控制器的处理器识别为单个计数。通过对增量(或触发该开关的被感测齿的总数)进行计数以确定递送的剂量的量来实现剂量检测。在一个示例中，系统300可以使用重复模式的被感测元件，使得每次重复都是预定程度的纵向位移的指示。便利地，可以建立该模式，使得每次重复对应于可以利用药物输送装置设定的剂量的最小增量。一种替代方法是检测相对运动构件的开始和停止位置，并将经输送的剂量的量确定为这些位置之间的差值。
图25示出了系统300的电子组件340的一个示例，其可以集成在用于剂量检测的装置内。电子组件340可以包括具有多个电子元件的印刷电路板(PCB)342。电子组件包括感测部件，例如机电开关320，其与处理器350(图26中所示)操作地通信，以便从传感器接收表示所感测的相对纵向位移的信号。电子组件还包括其它部件，如图26所示。该组件包括电池344，说明性地为纽扣电池，用于为部件供电。微控制器的处理器包括控制逻辑，其可操作以执行本文所述的操作，包括基于检测到的剂量设定构件相对于壳体的位移来检测由药物输送装置输送的剂量。
如本文所使用的术语“逻辑”或“控制逻辑”或“应用”可以包括在一个或多个可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、硬连线逻辑或其组合上执行的软件和/或固件。因此，根据实施例，各种逻辑可以以任何适当的方式实现，并且将保持与本文公开的实施例一致。
在图26中，系统300包括至少一个处理器350，其执行存储在装置20的存储器352中的软件和/或固件。软件/固件代码包含指令，当由处理器350执行时，所述指令使系统控制器310执行这里描述的功能。至少一个处理器350说明性地包括控制逻辑/应用351，其操作以实施本文描述的操作，包括基于检测到的被感测元件相对于壳体/感测元件的位移来检测由药物输送装置输送的剂量。处理器350可以操作以将指示检测到的剂量的量、时间的数据和其他数据存储到存储器352中。存储器352是可由处理器350访问的任何合适的计算机可读介质。存储器352可以是单个存储设备或多个存储设备，可以位于处理器350内部或外部，并且可以包括易失性和非易失性介质两者。示例性存储器352包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁存储设备、光盘存储器、或被配置为存储数据并可由处理器350访问的任何其他合适的介质。系统300可以包括通信装置356，其进一步操作以通过低功耗蓝牙(BLE)或其他合适的近程或远程无线通信协议(例如，近场通信(NFC)、WIFI或蜂窝网络)将表示所检测到的剂量的信号358无线地接收和/或发送至配对的远程电子设备360(例如，用户的智能电话)。类似于装置20，远程设备360包括处理器、存储器、通信设备，并且还可以包括用于用户界面的显示器。远程设备360说明性地包括移动设备，诸如智能电话。或者，可使用任何合适的计算设备，包括但不限于例如膝上型计算机、台式计算机、平板计算机或服务器计算机。
如上简述，剂量检测或感测系统可适于用在各种构造的药物输送装置中。例如，剂量检测系统可以适于与包括其它类型的机械增益结构的药物输送装置一起使用。更具体地，剂量检测系统可以适于与通过收敛斜坡提供机械增益的药物输送装置一起使用，例如在美国专利申请出版物No.2018/0064882中公开的任何装置，为了所有目的，该专利申请的公开内容通过引用整体结合于此。作为更具体的示例并参考图27，示出了包括剂量检测系统402并通过收敛斜坡提供机械增益的药物输送装置400。通常，药物输送装置400包括承载药筒406(例如，其可以是本文所述的任何药筒，包括药筒48)的壳体404、用于从药筒406输送一个或多个剂量的药物的促进机械增益的驱动机构408、和剂量检测系统402。壳体404包括例如并且如图所示的壳体前部件410和壳体后部件412，它们一起承载驱动机构408。壳体前部件410和壳体后部件412还联接到可拆卸地承载药筒406的药筒保持器414。药筒保持器414带有可拆卸的盖帽416，使用者可以将该盖帽拆下，以便于从药筒406输送一个或多个剂量的药物。
继续参见图27，驱动机构408包括细长的驱动元件或柱塞构件418，其可平移地驱动以使药筒406从其中输送一个或多个剂量的药物。如图所示，柱塞构件418可相对于壳体404被单向地驱动。更具体地说，柱塞构件418可以在朝向药筒406的方向(即，在朝远侧的方向)上被驱动，但是被禁止在相反方向(即，在近侧方向)上运动。为了便于该运动，柱塞构件418可以包括与壳体404的棘爪422接合的多个棘齿420。另外，并且如下面进一步详细描述的，柱塞构件418也可操作地联接到剂量检测系统402。
进一步参照图27，驱动机构408还包括可平移地承载在壳体404中的驱动器或驱动元件424。驱动元件424被配置成相对于壳体404单向地驱动柱塞构件418。即，驱动元件424：(1)与柱塞构件418一起移动并向远端朝向药筒406驱动柱塞构件418和(2)相对于柱塞构件418向近端平移。为了便于该运动，驱动元件424包括与柱塞构件418的棘齿420接合的棘爪(未示出)。驱动元件424还包括拉动表面426，其如下文进一步详细描述的那样便于驱动该驱动元件424。驱动元件424还包括斜坡表面428，如下面进一步详细描述的，其有助于提供用于从药筒406输送一个或多个剂量的药物的机械增益。
继续参照图27，驱动机构408还包括可由使用者可动地操作的致动器430。致动器430包括在其近端434处可枢转地联接的两个臂432。致动器臂432各自包括中间滑移件436和远侧滑移件438，它们被构造成接合驱动元件424，如下文进一步详细描述的。
现在参见图28和29，大体地描述药物输送装置400的驱动机构408的操作。图28示出了在输送药物剂量之前的驱动机构408。从该位置，使用者向近侧拉动致动器臂432的近端434，或者沿剂量设定方向拉动。如图29所示，壳体404迫使致动器臂432朝向彼此枢转。在致动器430沿剂量设定方向继续向近侧运动(运动未具体示出)时，致动器臂432的中间滑移件436接合驱动元件424的拉动表面426。然后，驱动元件424与致动器430一起向近侧移动，并且柱塞构件418相对于壳体404保持静止(由于柱塞构件418的棘齿420和壳体404的棘爪422(两者在别处示出))。从该位置，使用者然后向远侧或在剂量输送方向上推动致动器430。该动作向远侧驱动该驱动元件424，虽然经过较小的距离(并且因此以较慢的速率)，因为致动臂432的远侧滑移件438在驱动元件424的斜坡表面428上滑动。致动器臂432和驱动元件424之间的这种相互作用提供了机械增益——即，驱动元件424以增大的力(经由驱动元件424的棘爪(未示出)和柱塞构件418的棘齿420(在别处示出))驱动柱塞构件418。当致动器430沿剂量输送方向继续向远侧运动时，柱塞构件418使药筒406从其输送一定剂量的药物，并且药物输送装置400通常返回到图28所示的位置。更具体地说，尽管柱塞构件418保持向远侧前进，但是致动器臂432和驱动元件424返回到图28所示的位置。可以重复操作以输送额外剂量的药物，直到药筒406耗尽和/或柱塞构件418到达其运动范围的末端。
剂量感测系统402通常包括感测部件和被感测部件，并且感测部件检测被感测部件的移动以确定由药物输送装置400输送的剂量的量。如图27所示，感测部件可以包括具有触发臂442的机电开关440。触发臂442可以在两个或更多个位置之间移动以产生电致动信号。参照图30A-30B，柱塞构件418包括形成被感测部件的多个被感测齿444。被感测齿444可以沿着柱塞构件的侧壁的端壁设置，或者替代地，可以沿着由端壁限定的腔的底壁布置，类似于在图6和6A中布置齿的方式。通常，机电开关440和被感应齿444以及剂量检测系统402的其它部件可以类似于图24-26所示的剂量检测系统的部件。例如，触发臂442可以通过被感测齿444抵靠触发臂442的运动而被致动，并且在被感测齿444越过触发臂442之后，触发臂442被偏压至返回到其初始位置。触发臂442的单次致动和返回可以由剂量检测系统402识别为单次计数。可以通过对增量(或触发开关440的被感测齿444的总数)进行计数以确定递送剂量的量来实现剂量检测。递送的剂量的量可以经由外部设备(未示出)指示、显示和/或传送，外部装置诸如智能电话或服务器。
尽管本发明已经被示出和描述为具有优选的设计，但是本发明可以在本公开的精神和范围内进行修改。因此，本申请旨在覆盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变型、用途或改型。此外，本申请旨在覆盖本发明所属领域的已知或惯常实践范围内的与本公开的偏离。
在本公开中描述了各个方面，其包括但不限于以下方面：
1.一种药物输送装置，其包括：围绕纵向轴线限定的壳体，该壳体包括一个或多个壳体齿条齿；柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部，所述主体包括沿纵向彼此间隔开地设置的多个棘齿；柱塞驱动系统，所述柱塞驱动系统被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括：具有与所述柱塞的所述棘齿可移动地联接的一个或多个棘爪端的输出驱动件，所述输出驱动件具有一个或多个驱动齿；与所述输出驱动件的所述驱动齿和所述壳体的所述壳体齿条齿啮合的至少一个小齿轮驱动元件；以及具有联接到所述至少一个小齿轮驱动元件的联接端的致动器，所述致动器具有在按钮端和设置在所述壳体内的所述联接端之间延伸的单一部件，所述致动器可在用于剂量设定的伸出位置和用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动，其中，响应于所述致动器从所述缩回位置到所述伸出位置的移动，所述至少一个小齿轮驱动元件沿着所述驱动齿在第一方向上的旋转被配置成使所述输出驱动件相对于所述柱塞轴向地平移，其中所述输出驱动件的所述一个或多个棘爪端沿着所述柱塞的所述棘齿滑动，其中，响应于所述致动器从所述伸出位置到所述缩回位置的移动，所述至少一个小齿轮驱动元件沿着所述驱动齿在第二方向上的旋转被配置成使所述输出驱动件轴向地平移，其中所述输出驱动件的所述一个或多个棘爪端与所述柱塞的所述棘齿接合以防止所述输出驱动件相对于所述柱塞轴向地平移，从而使所述柱塞朝远侧方向前进。
2.一种药物输送装置，包括：围绕纵向轴线限定的壳体；柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部；柱塞驱动系统，其被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括致动器，所述致动器能够在用于剂量设定的完全伸出位置与用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动；以及旋转式剂量选择器，其能够旋转到第一位置以允许致动器移动到完全伸出位置用于全剂量输送，并且能够旋转到另一位置以将柄脚置于用于与致动器接合的位置以阻止致动器移动到完全伸出位置，从而用于部分全剂量输送。
3.一种药物输送装置，包括：围绕纵向轴线限定的壳体；柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部，所述主体包括沿纵向彼此间隔开地设置的多个棘齿；柱塞驱动系统，其被构造成向远侧推进柱塞，柱塞驱动系统包括输出驱动件和致动器，输出驱动件具有与柱塞的棘齿可移动地联接的一个或多个棘爪端，致动器能够在用于剂量设定的伸出位置和用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动，其中输出驱动件包括突片，并且柱塞限定被构造成接纳突片的纵向槽，纵向槽至少部分地由近侧唇缘限定，其中，响应于致动器在剂量设定期间从缩回位置到伸出位置的移动，柱塞被构造成保持静止，其中，响应于致动器在剂量输送期间从伸出位置到缩回位置的移动，柱塞被构造成在远侧方向上向远侧推进，其中，突片被构造成在剂量设定期间接触纵向槽的近侧唇缘以防止输出驱动件和柱塞之间的相对移动，从而指示药物输送装置的药物被排空。
4.一种药物输送装置，包括：围绕纵向轴线限定的壳体，该壳体包括一个或多个壳体齿条齿；可线性移位的柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部，所述主体包括沿纵向彼此间隔开地设置的多个被感应齿；柱塞驱动系统，其被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括与所述柱塞可移动地联接的输出构件，以及具有联接到所述输出驱动件的联接端的致动器，所述致动器能够在用于剂量设定的伸出位置与用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动；剂量检测系统，其包括电子组件，所述电子组件包括设置在所述壳体内以在所述柱塞的移动期间检测被感测齿的开关，与所述开关通信并且被配置成接收基于所述多个被感测齿中的一个被感测齿接触所述开关的次数的位置信号的处理器，其中，响应于所述致动器从所述缩回位置到所述伸出位置的移动，所述输出驱动件被配置成相对于所述柱塞沿着所述柱塞移动到设定位置，并且其中，响应于所述致动器从所述伸出位置到所述缩回位置的移动，所述输出驱动件被配置成使所述柱塞相对于所述壳体在远侧方向上向远侧推进。
5.如前述方面中任一项所述的装置，其中所述装置包括药物。
6.根据前述方面中任一项所述的装置，其中，所述致动器的表面沿着所述输出驱动件的表面可滑动地接合。
7.根据前述方面中任一项所述的装置，其中，所述致动器或所述输出驱动件中的一者包括导向元件，并且所述致动器或所述输出驱动件中的另一者包括与所述导向元件可滑动地接触的导轨元件。
8.根据方面7所述的装置，其中，所述致动器包括所述导轨元件，并且所述输出驱动件包括所述导向元件。
9.根据方面8所述的装置，其中，所述导向元件包括沿所述输出驱动件延伸的一对轴向延伸的平行的导向肋，并且所述致动器的下表面限定所述导轨元件，所述导轨元件的尺寸被设计成配合在由所述导向肋限定的空间内。
10.根据方面9所述的装置，其中，所述致动器包括从所述致动器的一侧或两侧横向延伸的横向搁架，所述横向搁架设置在所述致动器的上表面和下表面之间并且与所述导向肋的上表面滑动接触。
11.根据前述方面中任一项所述的装置，其中，所述至少一个小齿轮驱动元件包括沿着所述输出驱动件的相对侧设置的第一小齿轮驱动元件和第二小齿轮驱动元件，其中，所述驱动齿包括由所述输出驱动件限定的第一齿条和第二齿条，其中，所述第一小齿轮驱动元件与所述第一齿条啮合，并且所述第二小齿轮驱动元件与所述第二齿条啮合。
12.根据方面11所述的装置，其中，所述致动器包括接纳所述第一小齿轮驱动元件的销的第一槽和接纳所述第二小齿轮驱动元件的销的第二槽。
13.根据前述方面中任一项所述的装置，其中，所述输出驱动件由U形主体限定以界定接纳所述柱塞的柱塞构件接纳通道，其中所述U形主体包括由第三侧面互连的一对平行侧面，其中所述平行侧面中的每一者包括一个所述棘爪端。
14.根据方面13所述的装置，其中，所述U形主体的所述第三侧面包括突片，其中，所述柱塞限定构造成接纳所述突片的纵向槽，所述纵向槽由构造成接触所述突片的近侧唇缘限定，以在所述输送装置的药物被排空时防止所述输出驱动件与所述柱塞之间的进一步相对运动。
15.根据前述方面中任一项所述的装置，还包括负载制动爪和齿机构，所述负载制动爪和齿机构被构造成当作用于所述致动器的输入力大于预定力时阻止所述致动器的运动。
16.根据方面15所述的装置，其中，所述负载制动爪和齿机构包括位于所述按钮端和所述联接端之间的柔性制动元件，当所述输入力大于所述预定力时，所述柔性制动元件能够径向移动以接合由所述壳体限定的制动元件。
17.根据方面16所述的装置，其中，所述致动器包括所述柔性制动元件，所述柔性制动元件具有制动爪，所述制动爪构造成接合所述制动元件的制动齿。
18.根据方面16所述的装置，其中，所述致动器包括第一柔性制动元件和第二柔性制动元件，所述第一柔性制动元件和所述第二柔性制动元件联接至所述致动器的在所述按钮端与所述联接端之间的刚性主体元件的相对侧并且沿着所述致动器的刚性主体元件的相对侧设置，所述壳体包括第一制动元件和第二制动元件，所述第一制动元件和所述第二制动元件中的每一者都包括多个制动棘齿，其中，响应于作用至所述致动器的大于所述预定力的输入力，所述第一柔性制动元件和所述第二柔性制动元件径向向内弯曲以接合对应的所述第一制动元件和所述第二制动元件的所述制动棘齿，从而阻止所述致动器进一步向远侧移动，其中，响应于作用至所述致动器的小于所述预定力的输入力，所述第一柔性制动元件和所述第二柔性制动元件具有自然构型以不与对应的所述第一制动元件和所述第二制动元件的所述制动棘齿接合，从而允许所述致动器进一步向远侧移动。
19.根据前述方面中任一项所述的装置，其中，所述致动器的所述伸出位置包括用于完全剂量设定的完全伸出位置，并且所述装置还包括剂量选择器，以允许所述致动器移动到小于所述完全伸出位置的剂量设定位置。
20.根据方面19所述的装置，其中，所述剂量选择器包括至少一个轴向延伸的柄脚，所述至少一个轴向延伸的柄脚能够移动以选择性地接合沿着所述致动器设置的隆起部。
21.根据方面20所述的装置，其中，所述剂量选择器包括剂量旋钮，所述剂量旋钮具有包括所述至少一个轴向延伸的柄脚的内表面，所述剂量旋钮可转动以使所述隆起部与所述至少一个轴向延伸的柄脚选择性地接合，所述隆起部沿所述致动器的上表面设置。
22.根据前述方面中任一项所述的装置，还包括配置成检测剂量输送的剂量检测传感器系统。
23.根据方面22所述的装置，其中所述剂量检测传感器系统包括由所述柱塞限定的多个被感测齿，以及测量传感器，所述测量传感器联接到所述壳体并且被配置成在所述柱塞的移动期间检测所述被感测齿的增量。
24.根据方面23所述的装置，其中，所述剂量检测传感器系统包括处理器，所述处理器与包括机电开关的所述测量传感器通信，并且被配置成接收指示所述多个被感测齿中的一个被感测齿每次接触所述机电开关的位置信号。
25.根据前述方面中任一项所述的装置，其中，所述柱塞驱动系统包括构造成由所述致动器驱动的小齿轮驱动元件，所述小齿轮驱动元件经由联接机构联接到所述输出驱动件，以允许力从所述致动器传递到所述输出驱动件。
26.一种药物输送装置，其构造成承载药筒，所述药筒承载药物，所述药物输送装置包括：壳体，所述壳体构造成承载所述药筒；由所述壳体承载的致动器，所述致动器能相对于所述壳体在剂量设定方向和相反的剂量输送方向上运动；由所述壳体承载的驱动元件，所述驱动元件能够相对于所述壳体沿第一方向和第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向相反；机械增益结构，该机械增益结构将所述致动器联接到所述驱动元件，所述机械增益结构被构造成使得：(1)在将第一力施加到所述致动器以使所述致动器在所述剂量输送方向上移动时，所述驱动元件以第二力在所述第一方向上移动，所述第二力大于所述第一力，并且(2)在所述致动器在所述剂量设定方向上移动时，所述驱动元件在所述第二方向上移动；由所述壳体承载的柱塞构件，所述柱塞构件能够相对于所述壳体在所述第一方向上移动，并且当所述驱动元件在所述第一方向上移动时，所述柱塞构件被沿所述第一方向驱动，以使所述药筒从其输送一定剂量的药物；以及剂量检测系统，所述剂量检测系统被配置成检测所述剂量的药物从所述药筒的输送。
27.根据方面26所述的装置，其中，所述剂量检测系统检测所述柱塞构件的位置和移动中的至少一者，从而检测所述剂量的药物从所述药筒的输送。
28.根据方面27所述的装置，其中，所述剂量检测系统包括由所述柱塞构件承载的多个齿和由所述壳体承载的传感器，所述传感器被配置成检测所述多个齿。
29.根据方面28的装置，其中，所述传感器包括被构造成接合所述多个齿并由所述多个齿致动的开关，并且所述开关被配置成当所述多个齿中的一个齿致动所述开关时发送信号。
30.根据方面29的装置，其中，所述柱塞构件在基本上平行于所述第一方向和所述第二方向的纵向方向上延伸，并且所述多个齿在所述纵向方向上彼此间隔开。

Claims (40)

1.一种药物输送装置，其包括：
围绕纵向轴线限定的壳体，该壳体包括一个或多个壳体齿条齿；
柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部，所述主体包括沿纵向彼此间隔开地设置的多个棘齿；
柱塞驱动系统，所述柱塞驱动系统被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括：具有与所述柱塞的所述棘齿可移动地联接的一个或多个棘爪端的输出驱动件，所述输出驱动件具有一个或多个驱动齿；与所述输出驱动件的所述驱动齿和所述壳体的所述壳体齿条齿啮合的至少一个小齿轮驱动元件；以及具有联接到所述至少一个小齿轮驱动元件的联接端的致动器，所述致动器具有在按钮端和设置在所述壳体内的所述联接端之间延伸的单一部件式主体，所述致动器可在用于剂量设定的伸出位置和用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动，
其中，响应于所述致动器从所述缩回位置到所述伸出位置的移动，所述至少一个小齿轮驱动元件沿着所述驱动齿在第一方向上的旋转被配置成使所述输出驱动件相对于所述柱塞轴向地平移，其中所述输出驱动件的所述一个或多个棘爪端沿着所述柱塞的所述棘齿滑动，
其中，响应于所述致动器从所述伸出位置到所述缩回位置的移动，所述至少一个小齿轮驱动元件沿着所述驱动齿在第二方向上的旋转被配置成使所述输出驱动件轴向地平移，其中所述输出驱动件的所述一个或多个棘爪端与所述柱塞的所述棘齿接合以防止所述输出驱动件相对于所述柱塞轴向地平移，从而使所述柱塞朝远侧方向前进。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器的表面沿着所述输出驱动件的表面可滑动地接合。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器或所述输出驱动件中的一者包括导向元件，并且所述致动器或所述输出驱动件中的另一者包括与所述导向元件可滑动地接触的导轨元件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述致动器包括所述导轨元件，并且所述输出驱动件包括所述导向元件。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述导向元件包括沿所述输出驱动件延伸的一对轴向延伸的平行的导向肋，并且所述致动器的下表面限定所述导轨元件，所述导轨元件的尺寸被设计成配合在由所述导向肋限定的空间内。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述致动器包括从所述致动器的一侧或两侧横向延伸的横向搁架，所述横向搁架设置在所述致动器的上表面和下表面之间并且与所述导向肋的上表面滑动接触。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个小齿轮驱动元件包括沿着所述输出驱动件的相对侧设置的第一小齿轮驱动元件和第二小齿轮驱动元件，其中，所述驱动齿包括由所述输出驱动件限定的第一齿条和第二齿条，其中，所述第一小齿轮驱动元件与所述第一齿条啮合，并且所述第二小齿轮驱动元件与所述第二齿条啮合。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述致动器包括接纳所述第一小齿轮驱动元件的销的第一槽和接纳所述第二小齿轮驱动元件的销的第二槽。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述输出驱动件由U形主体限定以界定接纳所述柱塞的柱塞构件接纳通道，其中所述U形主体包括由第三侧面互连的一对平行侧面，其中所述平行侧面中的每一者包括一个所述棘爪端。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述U形主体的所述第三侧面包括突片，其中，所述柱塞限定构造成接纳所述突片的纵向槽，所述纵向槽由构造成接触所述突片的近侧唇缘限定，以在所述输送装置的药物被排空时防止所述输出驱动件与所述柱塞之间的进一步相对运动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置，还包括负载制动爪和齿机构，所述负载制动爪和齿机构被构造成当作用于所述致动器的输入力大于预定力时阻止所述致动器的运动。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述负载制动爪和齿机构包括位于所述按钮端和所述联接端之间的柔性制动元件，当所述输入力大于所述预定力时，所述柔性制动元件能够径向移动以接合由所述壳体限定的制动元件。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述致动器包括所述柔性制动元件，所述柔性制动元件具有制动爪，所述制动爪被构造成接合所述制动元件的制动齿。
14.根据权利要求11所述的装置，其中所述致动器包括第一柔性制动元件和第二柔性制动元件，所述第一柔性制动元件和所述第二柔性制动元件联接至所述致动器的在所述按钮端与所述联接端之间的刚性主体元件的相对侧并且沿着所述致动器的刚性主体元件的相对侧设置，所述壳体包括第一制动元件和第二制动元件，所述第一制动元件和所述第二制动元件中的每一者都包括多个制动棘齿，其中，响应于作用至所述致动器的大于所述预定力的输入力，所述第一柔性制动元件和所述第二柔性制动元件径向向内弯曲以接合对应的所述第一制动元件和所述第二制动元件的所述制动棘齿，从而阻止所述致动器进一步向远侧移动，其中，响应于作用至所述致动器的小于所述预定力的输入力，所述第一柔性制动元件和所述第二柔性制动元件具有自然构型以不与对应的所述第一制动元件和所述第二制动元件的所述制动棘齿接合，从而允许所述致动器进一步向远侧移动。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述致动器的所述伸出位置包括用于完全剂量设定的完全伸出位置，并且所述装置还包括剂量选择器，以允许所述致动器移动到小于所述完全伸出位置的剂量设定位置。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述剂量选择器包括至少一个轴向延伸的柄脚，所述至少一个轴向延伸的柄脚能够移动以选择性地接合沿着所述致动器设置的隆起部。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述剂量选择器包括剂量旋钮，所述剂量旋钮具有包括所述至少一个轴向延伸的柄脚的内表面，所述剂量旋钮可转动以使所述隆起部与所述至少一个轴向延伸的柄脚选择性地接合，所述隆起部沿所述致动器的上表面设置。
18.根据权利要求1所述的装置，还包括被配置为检测剂量输送的剂量检测传感器系统。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述剂量检测传感器系统包括由所述柱塞限定的多个被感测齿，以及测量传感器，所述测量传感器联接到所述壳体并且被配置成在所述柱塞的移动期间检测所述被感测齿的增量。
20.根据权利要求18所述的装置，其中所述剂量检测传感器系统包括处理器，所述处理器与包括机电开关的所述测量传感器通信，并且被配置成接收指示所述多个被感测齿中的一个被感测齿每次接触所述机电开关的位置信号。
21.一种药物输送装置，其包括：
围绕纵向轴线限定的壳体；
柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部；
柱塞驱动系统，该柱塞驱动系统被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括致动器，所述致动器能够在用于剂量设定的完全伸出位置与用于剂量输送的回缩位置之间沿纵向移动；以及
旋转式剂量选择器，该旋转式剂量选择器能够旋转到第一位置以允许所述致动器移动到所述完全伸出位置，从而用于全剂量输送，并且能够旋转到另一位置以将柄脚置于与所述致动器接合的位置中以阻止所述致动器移动到所述完全伸出位置，从而用于部分全剂量输送。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述旋转式剂量选择器的所述柄脚包括至少一个轴向延伸的柄脚，所述至少一个轴向延伸的柄脚能够选择性地移动以接合沿所述致动器设置的隆起部。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述剂量选择器包括剂量旋钮，所述剂量旋钮具有包括所述至少一个轴向延伸的柄脚的内表面，所述剂量旋钮可转动以使所述隆起部与所述至少一个轴向延伸的柄脚选择性地接合，所述隆起部沿所述致动器的上表面设置。
24.根据权利要求22所述的装置，其中，所述至少一个轴向延伸的柄脚包括第一柄脚，所述第一柄脚的长度尺寸设定成与一个棘齿的行进距离相对应，所述一个棘齿少于用于所述完全剂量设定的棘齿的数量。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述至少一个轴向延伸的柄脚包括第二柄脚，所述第二柄脚的长度尺寸设定成与两个棘齿的行进距离相对应，所述两个棘齿少于用于完全剂量设定的棘齿的数量。
26.根据权利要求22所述的装置，其中，所述剂量旋钮包括具有锁定区域的内部唇缘，其中，当所述剂量旋钮处于锁定位置时，所述内部唇缘的所述锁定区域构造成物理地阻挡所述致动器移动到所述伸出位置。
27.一种药物输送装置，其包括：
围绕纵向轴线限定的壳体；
柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部，所述主体包括沿纵向彼此间隔开地设置的多个棘齿；
柱塞驱动系统，该柱塞驱动系统被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括输出驱动件和致动器，所述输出驱动件具有与所述柱塞的所述棘齿可移动地联接的一个或多个棘爪端，所述致动器能够在用于剂量设定的伸出位置与用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动，其中，所述输出驱动件包括突片，并且所述柱塞限定被构造成接纳所述突片的纵向槽，所述纵向槽至少部分地由近侧唇缘限定，
其中，柱塞被构造成响应于所述致动器在剂量设定期间从缩回位置到伸出位置的移动而保持静止，
其中，所述柱塞被构造成响应于所述致动器在剂量输送期间从所述伸出位置到所述缩回位置的移动而在朝远侧的方向上向远侧推进，
其中所述突片被构造成在剂量设定期间接触所述纵向槽的所述近侧唇缘，以防止所述输出驱动件与所述柱塞之间的相对移动，从而指示所述药物输送装置的药物被排空。
28.根据权利要求27所述的装置，其中所述输出驱动件由U形主体限定以界定接纳所述柱塞的柱塞构件接纳通道，其中所述U形主体包括由第三侧面互连的一对平行侧面，其中所述平行侧面中的每一者包括一个所述棘爪端。
29.根据权利要求28所述的装置，其中所述U形主体的所述第三侧面包括所述突片。
30.根据权利要求28所述的装置，其中所述柱塞驱动系统包括构造成由所述致动器驱动的小齿轮驱动元件，所述小齿轮驱动元件经由联接机构联接到所述输出驱动件，以允许力从所述致动器传递到所述输出驱动件。
31.一种药物输送装置，其包括：
围绕纵向轴线限定的壳体，该壳体包括一个或多个壳体齿条齿；
可线性移位的柱塞，所述柱塞具有细长的主体，所述主体具有用于驱动设置在药筒的筒体中的活塞的端部，所述主体包括沿纵向彼此间隔开地设置的多个被感测齿；
柱塞驱动系统，该柱塞驱动系统被构造成向远侧推进所述柱塞，所述柱塞驱动系统包括与所述柱塞可移动地联接的输出驱动件，以及具有联接到所述输出驱动件的联接端的致动器，所述致动器能够在用于剂量设定的伸出位置与用于剂量输送的缩回位置之间沿纵向移动；
剂量检测系统，所述剂量检测系统包括电子组件，所述电子组件包括开关和处理器，所述开关设置在所述壳体内以在所述柱塞的移动期间检测所述被感测齿，所述处理器与所述开关通信并且被构造成接收基于所述多个被感测齿中的一个被感测齿接触所述开关的次数的位置信号，
其中，所述输出驱动件被构造成响应于所述致动器从所述缩回位置到所述伸出位置的移动而相对于所述柱塞沿着所述柱塞移动到设定位置，以及
其中，所述输出驱动件被构造成响应于所述致动器从所述伸出位置到所述缩回位置的移动而使所述柱塞相对于所述壳体在朝远侧的方向上向远侧推进。
32.一种药物输送装置，其构造成承载药筒，所述药筒承载药物，所述药物输送装置包括：
壳体，所述壳体构造成承载所述药筒；
由所述壳体承载的致动器，所述致动器能相对于所述壳体在剂量设定方向和相反的剂量输送方向上运动；
由所述壳体承载的驱动元件，所述驱动元件能够相对于所述壳体沿第一方向和第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向相反；
机械增益结构，该机械增益结构将所述致动器联接到所述驱动元件，所述机械增益结构被构造成使得：(1)在将第一力施加到所述致动器以使所述致动器在所述剂量输送方向上移动时，所述驱动元件以第二力在所述第一方向上移动，所述第二力大于所述第一力，并且(2)在所述致动器在所述剂量设定方向上移动时，所述驱动元件在所述第二方向上移动；
由所述壳体承载的柱塞构件，所述柱塞构件能够相对于所述壳体在所述第一方向上移动，并且当所述驱动元件在所述第一方向上移动时，所述柱塞构件被沿所述第一方向驱动，以使所述药筒从其输送一定剂量的药物；以及
剂量检测系统，所述剂量检测系统被配置成检测所述剂量的药物从所述药筒的输送。
33.根据权利要求32所述的药物输送装置，其中所述剂量检测系统检测所述柱塞构件的位置和移动中的至少一者，从而检测所述剂量的药物从所述药筒的输送。
34.根据权利要求32所述的药物输送装置，其中所述剂量检测系统包括由所述柱塞构件承载的多个齿和由所述壳体承载的传感器，所述传感器被配置成检测所述多个齿。
35.根据权利要求34所述的药物输送装置，其中所述传感器包括被构造成接合所述多个齿并由所述多个齿致动的开关，并且所述开关被配置成当所述多个齿中的一个齿致动所述开关时发送信号。
36.根据权利要求34所述的药物输送装置，其中所述柱塞构件在基本上平行于所述第一方向和所述第二方向的纵向方向上延伸，并且所述多个齿在所述纵向方向上彼此间隔开。
37.根据权利要求1、21、27、31或32所述的药物输送装置，其中，所述药筒容纳药物。
38.一种输送药物的方法，包括：
将药物输送装置的致动器从缩回位置纵向移动到伸出位置，由此引起至少一个小齿轮驱动元件在第一方向上的旋转，该旋转使输出驱动件相对于柱塞轴向平移，其中输出驱动件的一个或多个棘爪端沿着柱塞的棘齿滑动，所述药物输送装置包括围绕纵向轴线限定的壳体、容纳药物且包括布置在其中的活塞的药筒以及出口，所述柱塞具有细长主体，该细长主体具有在药筒内驱动所述活塞的端部，所述细长主体包括彼此纵向间隔设置的多个棘齿，所述至少一个小齿轮驱动元件可操作地接合在所述输出驱动件和所述壳体之间，所述致动器具有按钮端和联接到所述至少一个小齿轮驱动元件的联接端，
将所述致动器从伸出位置纵向移动到缩回位置，由此引起所述至少一个小齿轮驱动元件在第二方向上的旋转，该旋转使输出驱动件轴向平移，其中所述输出驱动件的一个或多个棘爪端与所述柱塞的棘齿接合，以使所述柱塞且因而所述活塞在朝远侧的方向上推进，以从所述出口排出药物。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述致动器包括隆起部，并且所述装置包括剂量选择器，所述剂量选择器构造成允许所述致动器移动到小于限定完全剂量设定的所述伸出位置的较小剂量设定位置，其中，所述剂量选择器包括至少一个轴向柄脚，所述方法还包括：
在将致动器移动到伸出位置的步骤之前，将剂量选择器旋转到第一位置以允许致动器移动到限定完全剂量设定的伸出位置，或者旋转到第二位置以允许致动器响应于所述至少一个轴向柄脚和致动器的隆起部之间的接合而移动到较小剂量设定位置。
40.根据权利要求38所述的方法，还包括：当对所述致动器的输入力大于预定力时，制动所述致动器向所述缩回位置的移动。
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