CN1225023A - 剂量设定装置 - Google Patents

Abstract

在药剂输出装置中,借助于变换协调运行的剂量设定元件(3,5)的相对位置,设定从药管中要分配的剂量,并且靠推压一推杆(5)进行注射,直至推杆(5)与一定位块(6)贴合为止。借助于操纵递增计数按钮(7)或递减计数按钮(8),设定剂量值并读入包括一微处理器的电子电路(9),利用靠电路控制的电机(11),根据剂量读数完成剂量设定元件相互相对的剂量设定动程。设定的剂量在显示器(10)上显示。此外,控制电机(11)完成活塞杆(3)的某一动程,以便当准备更换药管(1)时,将上述杆缩回;而在更换完药管之后,将活塞杆前移至与活塞(2)贴合,并且继而前移此活塞排出药管中的空气。

Description

剂量设定装置

本发明涉及药物输出系统，利用该系统可以从一药管中分配设定的剂量并输出。借助于变换匹配运行的剂量设定元件的相对位置，进行上述的剂量设定。靠推压一推杆直至其与一定位块贴合为止而输出药液。

该输出可以作为一种喷雾药液的喷射、一种注射、或者一种高压喷射而进行。上述的高压喷射渗入皮肤，以便输出的药物可以在皮下组织内沉积。

如欧洲专利EP327,910所述，剂量设定元件可以是一螺杆和一螺母。在此专利中，上述螺杆是一作用于活塞的活塞杆，该活塞从药管中推出的液体量与其移动的距离相一致。根据剂量设定值，围绕螺纹活塞杆的一中空推杆末端的螺母沿活塞杆远离定位块旋移，并借此将推杆远离注射装置的近端上升。借助推压上述推杆，将螺母移回至定位块进行注射；借此移动，将活塞杆和活塞推入药管一段距离，该距离与螺母曾远离定位块所旋移的距离相一致。

在WO90/0038中所述的另一剂量设定机构中，根据剂量设定值，将一容器远离一定位块移动，然后，借助推压注射推杆可使其回移至与上述定位块贴合。上述的容器仅可沿一远侧的方向运移活塞杆。

在欧洲专利EP0,245,312中所述的又一注射装置中，可以操纵带有一推杆的按钮往复移动一固定的距离。在其部分往复移动期间，推杆驱动一活塞进入一药管。上述部分往复移动与一所设定的剂量值相一致，借助于改变按钮和推杆处于其非运行位置时活塞杆和活塞之间的自由空间，调节该设定剂量值。

所设定的剂量值主要是靠指针，或通过一窗口显示，该窗口与剂量设定元件之一相联接，并在与另一剂量设定元件相联接的刻度上显示与设定剂量相一致的一数字。剂量值与两元件已相互相对移动过的距离成比例。虽然已采用不同的起始端，以便扩大适用于所述数字的空间，但实际是在刻度盘上设定这些数字大小的范围。借助转动一螺丝，或齿轮，或使注射装置的两个零件相对转动，进行剂量设定并随时控制剂量设定值的大小。由于剂量设定机构的某些结构，如果两个剂量设定元件已相互相对移动太远，即已设定一太大的剂量值，则不可能减少设定的剂量。采用其它结构，务必确保在可能设定一剂量值之前，先重新调整装置。一种装置的目的在于使用非常简便。结构最简单的装置应仅包括一非常简单的剂量设定装置和一注射推杆。

本发明的目的在于提供一种方便用户的注射装置，采用该装置避免现有装置的较多缺点。

采用本说明书所述的注射装置将达到上述目的。本发明装置的特征在于：将剂量设定值读入一电子电路，并且借助于一靠电子电路控制的机电装置，如电机，按照读入的剂量设定值，完成剂量设定元件相互相对的剂量设定动程(movement)。

按照本发明，电子电路可适当地包含一微处理机。

在注射装置中利用电机的技术是已知的；而且，在该已知装置中，是利用电机进行注射。不过，由于手动注射向用户提供了按照皮下组织吸收注射液量调节注射速度的可能性，所以人们一直似乎更宁愿手动注射。另外，进行注射移动相当消耗功率，相应，当电池务必具有很小的结构尺寸时，该电池将很快耗尽。

如果在剂量设定程序期间测出异常或非预期的状态时，或者测出设备处于非许可运行时，例如在剂量设定期间打开药管管夹；将电子控制和机电设定剂量相结合，则能使设备进行有效的干预。上述的有效干预可以包括先将剂量设定值重新调整至剂量值为零的始点，然后报告故障，直到误操作校正完毕为止，例如，合拢药管管夹。照此方式，错误剂量的风险和处于是否输出正确剂量的疑虑可以消除。当误操作已校正完毕并且设备的非预期运行已停止时，可以从设备的初始位置重新开始设定剂量。

利用一个或两个按钮进行剂量的电子设定，借助上述按钮可以向一电子电路发出剂量递增计数、递减计数的指令。

该设定的剂量值当即可在电子显示器上显示，并且计数可以递增及递减进行。利用电子显示器的优点是显示器中的数字大小仅取决于显示器的大小。还可以利用其它的显示装置，而不是显示器，如采用语音合成器电路，当即口述与设定剂量相等的数值。

将所要求的剂量数读入电子电路中，可达到设定值。该电路在显示器中显示剂量读数并控制电机沿一方向运行，以便相应地调节剂量设定机构的机械元件。当从位置指示器发出一信号显示机械元件已达到与设定剂量相符的位置时，电子电路将使电机停转。

该电机可以能够按照显示器上显示的递增计数或递减计数，以近乎相同的速度进行机械设定。如果未达到机械设定值，或者相对于显示器的显示，机械设定的滞后超出许可范围；将采取电池报废的显示并将故障报告给用户，例如采用显示器断电的方式。

另一方案，显示器读数可以是一来自于位置指示器的反馈，该位置指示器读剂量设定元件的相互移动量。由于该读数表示剂量设定元件的实际相对位置，所以按此方式可确保剂量设定值与显示器上的读数相一致。在此实施例中，一已耗尽的电池将导致显示器上计数很慢或者不能计数。

在已知的电机驱动的输出系统中，可以在一显示器上显示一设定剂量并且随着电机驱动注射可以显示计数递减。不过，除显示器的显示之外，不可能目测设定的剂量。与其相反，按照本发明的机电设定，由于可以目测剂量设定元件相互实际的相对位置，将确保可亲自确认设定值。

可以设置一换向开关，当推压注射推杆至末端时，该转向开关运行。该换向开关的运行确保在可以进行一新的剂量值设定之前，使注射推杆处于零位。

采用本发明装置的又一优点是可以设定范围值作为读入电子电路中的信息。如果不允许超过最大的剂量，该电路可以如此程控，以便在电子电路中不能读入高于输出药剂最大单位数的数字。

另外，电路可以程控，以便调节每次控制剂量设定值的预定的剂量。对于不能亲自进行设定的人们而言，这一点极为重要。

剂量设定元件的动程录入电子电路，并且将上述动程转换成以注射装置供给的药剂种类所规定的单位数显示设定的剂量的数值。由于药剂可以以不同的浓度出现，并且由于可以按照一种单位将一类药剂变成另一不同的体积；这样就有利于用电子装置将动程转换成单位数，从而，仅借助于电路程控，可以使同一机械装置能适用于不同类型和浓度的药剂。电路程控可以与药管上的一识别码匹配运行，从而当借助其单位数设定剂量时，该程序自动适配药管中的药剂并且输出正确的剂量。

下文中，将参照附图详述本发明，该附图简要地显示了根据本发明设计的一种电子控制的剂量设定装置。

在图中未示的壳体内装有一药管1。利用本装置，将活塞2推入药管1，以便通过可安装在药管远端未显示的针头，将该药管内的部分药剂推出。活塞是靠活塞杆3推动，图中所示的活塞杆3是一螺纹杆并构成第一个剂量设定元件。第二个剂量设定元件是一螺母4，该螺母上加工有与活塞杆3外螺纹相匹配的内螺纹。一推杆构成上述螺母的一个整体部分并作为一注射杆5，该推杆设有套在活塞杆3外端的一内孔。可以推压注射杆5，将活塞2推入药管，直至螺母4与一定位块6贴合，该定位块6是图中未示的壳体的一部分。在壳体内有一销子17嵌入活塞杆上的一轴向导轨，以便防止活塞杆相对于壳体转动。

当准备设定一剂量时，该装置位于起始位置，螺母4与定位块6贴合。借助于按动一对剂量设定按钮7和8中的一个，设定剂量，按钮7是用于正数或递增计数，按钮8是用于倒数或递减计数。设定的剂量存储在电子电路9中，并在显示器10上显示。只要按压递增计数按钮7，设定的剂量则增加，该剂量值当即可在显示器10上显示。如果递增计数运行超出范围，可以按动递减计数按钮8，直至设定的剂量减至与所要求的值为止。

借助于电机11，可以按照电子设定的剂量进行剂量设定元件的机械设定，上述电机11包括设有一延长齿轮12的输出轴，该延长齿轮12与螺母4外周的齿13相啮合。

利用电子电路可以控制电机11顺时针和逆时针方向运行，从而使螺母按照设定的剂量转动。借助于数出通过的齿数及其方向的位置指示器16，测定螺母的转数。

为确保电子设定的剂量也可进行机械设定，显示器可以按照下述要求驱动，只有当从位置指示器16反馈的信号证实机械设定已运行时，显示器才显示设定值。采用另一种方式。当按动递增计数按钮7时，电路9控制电机11按照剂量增加的方向转动，而且显示器将随之显示螺母沿与增加设定值一致的方向转动的行程。当按动递减计数按钮时，可以按相同方式获得并记录机械设定剂量值的减量。

又一方案，借助按动递增计数按钮7，在显示器上一数字由小至大计数，并且，随之控制电机，将剂量设定件设定在与显示器中数字的一致的相应位置。电机和电池必须有足够的电能，以保证剂量设定件的机械设定值能够按照显示器上计数的增减随之极快地调整，即无滞后或只有极短暂的滞后。当滞后超过预定的时间时，该电子电路可以借助如关闭显示器或起动“弱电池”显示，显示故障。

如果显示器显示螺母4处于与定位块6贴合，而且与螺母4位置相符的读数为零时，按动递减计数按钮8，则不可能设定负剂量值。借助于下述方法，则可以避免出现上述误操作：用螺母4控制安装在定位块6上的开关15，借此程序，将信号输入电路9，继而停止马达沿剂量减少的方向运行。或者电路9可以随时监测电机11的能耗，并且当能耗增加显示螺母4贴合定位块6时，使电机停止运转。

相应地，借助于在活塞杆的外端设一定位块14，可以避免剂量的设定值超过药管中剩余的药剂量。上述定位块14的位置应使当螺母4旋至该定位块14并与定位块6贴合时，药管恰好是空的。在设定剂量期间，当电机沿剂量增加的方向运行，将螺母4移向活塞杆的外端，并且由于螺母4实际上已触到活塞杆3上的定位块14，电机能耗突然增加时，利用电路，显示设定的剂量不能再继续增加，电机将停止运行，并且在显示器10上可以读出与药管中残存的药剂量相符的设定剂量值。

采用电机驱动的机械设定值，由于电机功率已限定并且停转仅须控制可识别的电机功率耗量，实现停转则变得极为简便；然而手动操纵的装置可能要受较大的力，该装置中的元件能在承受上述较大作用力的同时而不损坏，如果该装置不应笨重不便，应使其元件小型化。事实上，可以纯靠电子装置控制实现停转。药管中所含药剂的单位数以及可蓄积的输送药剂的单位数可以存储在电子电路中；从而，该电路能计算留在药管内的单位数并设定该数值作为能够设定的剂量值的上限。

当将注射推杆推至末端并完成注射时，定位块的开关15可以提供指示功能。当注射推至末端时，可在此位置继续锁定，直到将要设定一新的剂量为止。当显示注射完成的一信号送入电路9时，恰好完成注射的剂量值被存储并可按要求在显示器上显示，直至要设定下一次的剂量值为止。此要求可以用不同方式发出信号，如短暂的按动剂量设定按钮之一；当从壳体上移开护罩时按动一开关；或者操作一按钮，从注射推杆推入的末端位置退出推杆。

由于注射推杆在其推入的末端位置，可以利用电机自动履行其它功能，以便使装置的使用更为简便。当须更换药管时，应打开药管的管夹，使活塞杆后退至缩回的位置，以便为新药管腾出空间，插入新药管，将新药管管夹合拢，并且将活塞杆朝活塞方向移动，以便支撑此活塞，然后，继续前推活塞，以便将活塞推入药管，直至药管中的空气经注射针头推出为止。检测药管管夹开孔的一开关向电路中输出一信号，以便实现电机按照剂量减少的方向运行。采用此工序，螺母可以滑移方式与定位块6贴合并将活塞杆回移。当电机功率消耗的增量显示活塞杆不可以再继续回移时，电机停转并可将空的药管取出，然后更换一装满药液的新药管。当合拢药管管夹时，可以控制电机按相反的方向运行，并且如果按某种方式阻止螺母沿活塞杆移动，取而代之，活塞杆将推入药管并与活塞贴合。借助于功率耗量的增加可显示上述贴合。当该装置装一针头并保持针头向上的状态时，活塞杆可以在药管中继续推动活塞，以便将空气从药管中排出。当空气排出药管时，功率消耗的一新增量将表明空气已排尽，现在推出液体。在电路中可以存储上述功率消耗的模式，从而当测到液体正在开始推出时，可以使电机停止运行。此后，该装置处于备用状态。鉴别空气和液体排出的性能可用于空气自动排出程序用，在每次使用注射装置之前可以起动该程序。

Claims (14)

1．一种药剂输出装置，采用该装置分配从一药管中输出的设定剂量，借助变换协调运行的剂量设定元件的相对位置进行剂量设定，借助推压推杆直至其与一定位块贴合为止而进行药剂的输出，该装置的特点在于：将剂量设定值读入一电子电路，借助于靠电路控制的一机电装置，如电机，按照剂量设定读数，完成剂量设定元件相互相对的剂量设定动程。

2．一种如权利要求1所述的装置，其特征在于：该电子电路包括一微处理器。

3．一种如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：设有一剂量设定开关，借助于控制此开关可以逐渐增加或减少剂量设定值。

4．一种如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于：用电子装置控制设定剂量的范围。

5．一种如权利要求1、2、3或4所述的装置，其特征在于：将在一电子显示器上显示或利用一语音同步器读出的设定剂量值靠电气装置传递给用户。

6．一种如权利要求5所述的装置，其特征在于：靠剂量设定元件的相对位置显示的剂量值将连续与传递给用户的剂量值相对照，并且控制电机，以便移动上述元件消除可能的差异。

7．一种如权利要求5所述的装置，其特征在于：剂量设定值起动上述电机并且显示器显示用电机驱动的剂量设定元件的相对位置。

8．一种如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：推杆与剂量设定元件相联接，从而将推杆从所述装置上升一与该设定剂量值相一致的距离。

9．一种如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：设有一换向开关，当推杆推压至末端时上述开关运行。

10．一种如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：设有一检测药管管夹合拢或打开的开关。

11．一种如权利要求10所述的装置，其特征在于：电子电路按下述要求程控，当注射推杆位于一推压的端部位置时，打开药管管夹，检测信号驱动该电机沿活塞回缩的方向运行，直至活塞杆完全缩回为止。

12．一种如权利要求11所述的装置，其特征在于：电子电路应按下述要求程控，当注射推杆处于一推压的端部位置时，合拢药管管夹的检测信号驱动该电机沿活塞杆前进的方向运行，直至其功率消耗增量显示活塞杆与该药管中的一活塞贴合为止。

13．一种如权利要求11和12所述的装置，其特征在于：设有一空气排出按钮，当注射推杆处于其推压的端部位置时，该按钮驱动所述电机沿其活塞杆前移的方向运行，直至其功率消耗与存储在该电子电路中的数值比较时显示从注射针头中压出的是液体而不是空气为止。

14．一种如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：所述的电子电路监测其接收的信号，并且如果接收到非许可信号时，向用户报警。

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