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Die
Erfindung betrifft ein System mit einem Behälter für eine Substanz, insbesondere
ein Produktfluid zur Selbstverabreichung, sowie mit einer Vorrichtung
zur Verabreichung einer Substanz.
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Vorrichtungen
zur Verabreichung von Produktfluiden sind zum Beispiel in der Form
von tragbaren Infusions- und Injektionsgeräten bekannt, welche beispielsweise
bei der Insulinbehandlung eingesetzt werden. Dabei werden Behälter, welche
mit der zu verabreichenden Substanz gefüllt sind, mit einer Verabreichungsvorrichtung
gekoppelt, um die in dem Behälter
enthaltene Substanz über
die Verabreichungsvorrichtung zum Beispiel an einen Patienten abzugeben.
Es gibt eine Vielzahl von Substanzen, welche auf diese Art verabreicht
werden, wie zum Beispiel Präparate
mit Insulin bei Zuckerkrankheit, Wachstumshormonen (hGH; human Growth
Hormon) bei Wachstumsstörungen,
Erythropoietin (Epo) bei Niereninsuffizienz oder allgemeinem Mangel
an roten Blutkörperchen, α-Interferon,
zum Beispiel bei der Hepatitis- oder Krebsbehandlung oder potenzfördernde
Mittel. Dabei werden solche geometrisch oft identischen Behälter häufig auch
mit unterschiedlichen Konzentrationen der zu verabreichenden Substanz
gefüllt.
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Um
die Gefahr einer Verwechslung von Behältern mit unterschiedlichen
Substanzen zu verringern, sind unterschiedlich ausgebildete Verabreichungsvorrichtungen
bekannt, in welche die jeweiligen zugehörigen Behälter eingesteckt werden können.
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Aus
der
WO 98/00187 ist
ein Behälter
mit einer darauf aufbringbaren Farbkodierung, bestehend aus mehreren
unterschiedlichen Farbfeldern bekannt, wobei eine Eigenschaft eines
Behälters
oder sein Inhalt mittels eines optischen Sensorsystems erkannt werden
kann.
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Die
US 5,936,523 offenbart ein
Gerät zum Feststellen
einer unerwünschten
Wesensart eines Inhaltsstoffes, welcher innerhalb eines Behälters zusammen
mit dem Gerät
aufbewahrt wird.
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Aus
der
US 5,705,384 ist
eine Vorrichtung zum Erkennen von Mikroorganismen in einer großen Anzahl
von Behältnissen
bekannt, um z. B. Bakterien in dem einem Patienten abgenommenen
Blut zu detektieren.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein System mit einem Behälter für eine zu
verabreichende Substanz und mit einer Vorrichtung zur Verabreichung
der Substanz vorzuschlagen.
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Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein
Behälter
für eine
Substanz weist ein Kopplungselement auf, mit welchem der Behälter mit einer
Verabreichungsvorrichtung für
die Substanz gekoppelt werden kann. Wird der Behälter mit einer Verabreichungsvorrichtung
gekoppelt, so kann die in dem Behälter enthaltene Substanz zum
Beispiel mittels eines Kolbens bevorzugt in einer genau dosierbaren
Menge abgegeben werden. Erfindungsgemäß ist ein dem Behälter zugeordnetes
Erkennungselement vorgesehen, welches Informationen bezüglich der
enthaltenen Substanz und/oder Informationen bezüglich des Behälters selbst
beinhalten kann. Ein Erkennungselement im Sinne der Erfindung kann
sowohl ein einzelnes eine bestimmte Information enthaltendes Element,
als auch eine Mehrzahl von Informationen enthaltenden Elementen
sein, welche auch auf verschiedenen physikalischen Prinzipien basieren
können.
Ein solches Erkennungselement kann die Bediensicherheit bei der
Anwendung von Behältern
mit zu verabreichenden Substanzen erhöhen. Zum Beispiel kann in der
Verabreichungsvorrichtung fest gespeichert oder variabel einprogrammiert
sein, dass diese Verabreichungsvorrichtung nur zur Verabreichung
einer bestimmten Substanz dient, zum Beispiel einer Lösung mit
einer bestimmten Insulinkonzentration. Wird von einem Benutzer versehentlich ein
Behälter
mit einer anderen Substanz oder anderen Konzentration eingesetzt,
so kann anhand des erfindungsgemäßen Erkennungselements
erkannt werden, dass ein für
den Benutzer ungeeigneter Behälter
eingesetzt wurde und zum Beispiel die Abgabe der Substanz blockiert
werden oder ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben werden. Somit
ist es zum Beispiel möglich,
eine für
eine Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungsmöglichkeiten geeignete Verabreichungsvorrichtung
herzustellen, welche zuverlässig
verhindern kann, dass für
den konkreten Anwendungsfall ungeeignete oder schädliche Substanzen
abgegeben werden. Somit müssen
nicht verschiedene Systeme von Verabreichungsvorrichtungen und zugehörigen Behältern produziert
werden.
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Weiterhin
kann durch das erfindungsgemäße Erkennungselement
sichergestellt werden, dass zum Beispiel nur Originalprodukte mit
einer bestimmten Verabreichungsvorrichtung abgegeben werden können, wenn
das Erkennungselement geeignet fälschungssicher
ausgebildet ist, so dass zum Beispiel billige und qualitativ schlechte
Produkte erkannt werden und zum Beispiel die Abgabe der in diesen
Produkten enthaltenen Substanz blockiert wird.
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Bevorzugt
ist das Erkennungselement an dem Behälter angeordnet. So kann das
Erkennungselement zum Beispiel im Bereich einer Abgabeöffnung,
im Bereich des Kopplungsmechanismus, an einer bestimmten Stelle
des Behälters
in einem definierten Abstand vom Behälterende oder an jeder anderen
geeigneten Stelle angeordnet sein. Dabei kann das Erkennungselement
an der Oberfläche,
in der Gehäusewandung
des Behälters
oder im Inneren des Behälters
angeordnet sein. Allgemein ist es vorteilhaft, wenn eine feste Verbindung
zwischen dem Erkennungselement und dem Behälter vorliegt, so dass die
eindeutige Zuordnung des Erkennungselementes zu einem bestimmten
Behälter
sichergestellt ist.
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Es
ist auch möglich,
ein Erkennungselement einem bestimmten Behälter zuzuordnen, ohne dass eine
feste Verbindung zwischen Erkennungselement und Behälter bestehen
muss. Zum Beispiel kann in einer Verpackung für den Behälter ein geeignetes Erkennungselement
enthalten sein, wie zum Beispiel ein auf der Verpackung aufgedruckter
Bar-Kode, eine in der Verpackung beiliegende Chip-Karte, welche zum
Beispiel aus einer Plastikkarte herausgebrochen werden kann, wie
dies zum Beispiel bei Handys bekannt ist oder eine Magnetkarte.
Allgemein ist jedes Erkennungselement geeignet, welches eine Information
enthalten kann und zum Beispiel zur Spezifikation einer in dem Behälter enthaltenen
Substanz oder eines bestimmten Behältertyps geeignet ist. Dieses dem
Behälter
zugeordnete Erkennungselement, wie zum Beispiel eine Chip-Karte kann dann in
die Verabreichungsvorrichtung eingesetzt werden, um eine gewünschte Information
an die Verabreichungsvorrichtung zu übermitteln oder diese freizuschalten.
Es sind auch andere Übermittlungsmöglichkeiten
der durch das Erkennungselement gespeicherten Information denkbar,
wie zum Beispiel das Einlesen eines Bar-Kodes oder eines Magnetstreifens
von zum Beispiel einer Verpackung für eine Mehrzahl von Behältern in
die Verabreichungsvorrichtung.
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Vorteilhaft
ist das Erkennungselement so ausgebildet, dass sowohl Informationen
aus dem Erkennungselement ausgelesen werden können, als auch von dem Erkennungselement
gespeichert werden können.
So kann zum Beispiel ein an dem Behälter angeordneter Magnetstreifen
sowohl Informationen bezüglich
der in dem Behälter
enthaltenen Substanz speichern, als auch mit bestimmten Informationen
beschrieben werden, wie zum Beispiel bei mehrmaliger Verwendung
des Behälters
den Zeitpunkt und/oder die Menge der aus dem Behälter bereits abgegebenen Substanzen.
Damit kann zum Beispiel festgestellt werden, ob ein nach erstmaliger
Anwendung nicht mehr original verschlossener Behälter schon zu lange geöffnet ist,
so dass zum Beispiel eine Verschlechterung der enthaltenen Substanz
eingetreten ist und diese nicht mehr abgegeben werden soll.
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Das
Erkennungselement kann bevorzugt als ein auf einer elektrischen
und/oder magnetischen bzw. kapazitiven und/oder induktiven Wechselwirkung
basierendes Element ausgebildet sein. Weiterhin kann das Erkennungselement
auch auf mechanischen Prinzipien basieren.
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Es
ist möglich,
das Erkennungselement als Schwingkreis auszubilden, welcher zum
Beispiel in einer flachen auf ein Substrat aufgedruckten Form vorliegt,
um zum Beispiel anhand der Resonanzfrequenz des Schwingkreises eine
bestimmte Information auszulesen. Es kann zum Beispiel ein Schwingkreis
mit einer Resonanzfrequenz von 10 kHz auf einem Behälter mit
einer ersten Konzentration von Insulin, ein Schwingkreis von 20
kHz auf einem Behälter
mit einer zweiten Konzentration von Insulin usw. angeordnet werden.
Dabei können
die Kontaktelemente des Schwingkreises als mechanische Kontakte
ausgebildet sein, oder auch auf einer kapazitiven oder induktiven
Einkopplung basieren. Das Erkennungselement kann als leitfähige Struktur
ausgebildet sein, wie zum Beispiel ein oder mehrere auf dem Behälter angeordnete
umlaufende Elemente, wie zum Beispiel Ringe, Spiralen oder andere
geeignete Leitungsmuster bzw. Leitungsstrukturen. Dabei können die
leitfähigen
Elemente zum Beispiel auf die Oberfläche des Behälters aufgebrachten Metallstreifen
oder zum Beispiel auf einen Kunststoffbehälter aufgedampftes Metall sein,
wobei eine Information aus der Geometrie der leitfähigen Struktur,
also zum Beispiel der Anzahl um den Behälter umlaufender Ringe oder
einfach des Vorliegens oder nicht-Vorliegens eines Leiters an einer
bestimmten Stelle des Behälters
gewonnen werden kann. Es kann zum Beispiel auch eine Abstandsmessung
zwischen verschiedenen leitfähigen
Strukturen erfolgen. Weiterhin ist es möglich, zum Beispiel aus der
Leitfähigkeit
der leitfähigen
Strukturen bestimmte Informationen zu gewinnen, so dass beispielsweise
ein Behälter
mit einer ersten Substanz mit niederohmigen leitfähigen Strukturen
und ein Behälter
mit einer zweiten Substanz mit hochohmigen leitfähigen Strukturen versehen ist.
Dabei kann die Gewinnung einer Information aus den leitfähigen Strukturen
sowohl durch direkten Kontakt über
beispielsweise zwei Elektroden erfolgen, wobei auch kapazitive oder
induktive Kopplungen mit den leitfähigen Strukturen möglich sind,
um beispielsweise aus einem gemessenen Frequenzgang einer vorliegenden
metallischen Struktur die gewünschten
Informationen zu gewinnen.
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Das
Erkennungselement kann auch als ein auf optischen Effekten basierendes
Element ausgestaltet sein. Zum Beispiel kann in die Wandung des Behälters ein
Muster aus Vertiefungen an bestimmten Stellen eingebracht werden,
welches optisch erfasst und ausgewertet werden kann. Weiterhin können zum
Beispiel reflektierende oder das Licht beugende oder brechende Elemente,
wie zum Beispiel ein Prisma an dem Behälter angeordnet werden. Es kann
zum Beispiel bei Verwendung eines Prismas ein Lichtstrahl auf das
Prisma gelenkt werden, wobei aus dem Ablenkungswinkel des durch
das Prisma durchlaufenden Lichtstrahls eine gewünschte Information erhalten
werden kann. Sind zum Beispiel drei verschiedene Behälter voneinander
zu unterscheiden, so können
bei definierter Lage des Prismas zum Beispiel drei lichtempfindliche
Elemente an unterschiedlichen Stellen angeordnet werden, so dass
auf einfache Weise mit drei unterschiedlichen Prismen eine sichere
Unterscheidung der drei Behälter
möglich
ist.
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Weiterhin
ist es denkbar, dem Erkennungselement bestimmte mechanische Strukturen
zuzuordnen, wie zum Beispiel an der Oberfläche des Behälters herausragende Nocken
und/oder Vertiefungen, wobei eine Information zum Beispiel bei einem
fest in die Verabreichungsvorrichtung eingelegten Behälter dadurch
erhalten werden kann, dass ein an einer bestimmten Stelle angeordneter
Kontaktschalter zum Beispiel durch einen Vorsprung an der Behälterwandung
gedrückt
ist oder aufgrund des Fehlens eines solchen Vorsprungs freigeschaltet
ist.
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Bevorzugt
ist das Erkennungselement als eine magnetische Fläche ausgebildet,
welche zum Beispiel wie bei bekannten Kreditkarten oder Parkhauskarten
ausgelesen oder auch beschrieben werden kann.
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Ein
Magnetstreifen ermöglicht
das Kodieren von Informationen, so dass der als Erkennungselement
dienende Magnetstreifen relativ fälschungssicher ist und nicht
einfach kopiert oder unkodiert werden kann, um Missbrauch auszuschließen.
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Bevorzugt
ist das Erkennungselement als Chip ausgeschaltet, was ebenfalls
die Fälschungssicherheit
erhöht.
Dabei ist es ebenso denkbar, dass ein beschreibbarer Chip verwendet
wird, um beispielsweise Informationen bezüglich der erfolgten Verwendung
eines Behälters
auf den Chip abzuspeichern.
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Die
Vorrichtung zur Verabreichung einer Substanz weist eine Kopplungsvorrichtung
auf, welche mit einem Kopplungselement eines bevorzugt austauschbaren
Behälters
gekoppelt werden kann. Erfindungsgemäß ist ein Sensorelement vorgesehen,
mit welchem ein Erkennungselement und/oder der Betriebszustand eines
Behälters,
wie zum Beispiel die Einschubtiefe eines Kolbens gelesen werden
kann. Der Begriff Sensorelement umfasst im Sinne der Erfindung sowohl
ein einzelnes Sensorelement, als auch eine Mehrzahl von Sensorelementen, welche
auf dem gleichen oder verschiedenen physikalischen Prinzipien basieren
können.
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Bevorzugt
ist das Sensorelement so ausgebildet, dass eine in den oben beschriebenen
Erkennungselementen enthaltene Information ausgelesen werden kann.
So kann das Sensorelement zum Beispiel ein Schaltkreis sein, welcher
Signale bei verschiedenen Frequenzen abgibt, um die Resonanzfrequenz
eines als Erkennungselement dienenden Schwinkreises oder allgemein
einen Frequenzgang eines Erkennungselements zu ermitteln. Ein oder mehrere
elektrische Kontakte können
zur Ermittlung des Vorliegens oder Fehlens von leitfähigen Strukturen
verwendet werden, wobei ein Messgerät zur Messung des elektrischen
Widerstandes, z. B. des ohmschen Widerstandes und/oder des Blindwiderstandes
verwendet werden kann, um Erkennungselemente mit verschiedenen Leitfähigkeiten
zu unterscheiden. Allgemein können
Erkennungselemente, welche auf einem elektrischen und/oder magnetischen
Prinzip basieren, über
direkte elektrische Kontakte, eine kapazitive oder eine induktive
Einkopplung ausgelesen werden.
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Zur
Erfassung von optischen Signalen wird ein geeigneter optischer Sensor,
wie zum Beispiel eine Lichtschranke, ein CCD-Element und ggfs. eine zugeordnete
Lichtquelle verwendet. Dabei kann zum Beispiel ein Tageslicht-Filter
verwendet werden, um ungewünschte
Störsignale
weitgehend auszuschließen.
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Zur
Erfassung von geometrischen Strukturen, welche eine räumliche
Struktur bzw. Information beinhalten kann zum Beispiel ein Lagesensor,
insbesondere ein Schalter verwendet werden, welcher beispielsweise
je nach Vorliegen oder Fehlen eines Vorsprunges gedrückt oder
freigegeben ist.
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Werden
magnetische Erkennungselemente verwendet, so können Hall-Sensoren zum Auslesen der
magnetischen Erkennungselemente oder auch geeignete Leseköpfe eingesetzt
werden.
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Wird
ein Chip als Erkennungselement verwendet, so ist bevorzugt ein mit
dem Chip koppelbarer Prozessor vorgesehen, welcher Informationen aus
dem Chip lesen oder auch in den Chip einspeichern kann. Dabei kann
die Kopplung mit dem Chip zum Beispiel direkt durch Schleifkontakte
oder berührungslos
kapazitiv oder induktiv erfolgen.
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Allgemein
ist bevorzugt ein Prozessor oder geeigneter Schaltkreis vorgesehen,
welcher mit dem Sensorelement gekoppelt ist, um eine in dem Erkennungselement
enthaltene Information auszulesen bzw. auszuwerten.
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Vorteilhaft
ist bei der Vorrichtung zur Verabreichung einer Substanz eine Schreibvorrichtung
vorgesehen, mit welcher Informationen auf einen mit der Verabreichungsvorrichtung
gekoppelten Behälter
beschrieben werden können.
Dabei kann eine Information sowohl direkt zum Beispiel in ein spezielles
Erkennungselement geschrieben werden. Jedoch ist es auch möglich, Informationen
auf andere Art auf das Erkennungselement zu schreiben, wie zum Beispiel das
Anbringen einer Farbmarkierung oder einer leichten Vertiefung in
der Behälterwandung,
um bestimmte dem Behälter
zugeordnete Informationen zu speichern oder geeignete Markierungen
des Behälters
anzubringen.
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Vorteilhaft
ist eine Transportvorrichtung für den
Behälter
vorgesehen, mit welchem ein mit der Verabreichungsvorrichtung gekoppelter
Behälter zum
Beispiel langsam nach erfolgter Kopplung in die Verabreichungsvorrichtung
eingezogen werden kann. Eine solche Einziehvorrichtung kann zum
Beispiel so ausgestaltet sein, dass ein Behälter mit einer vorgegebenen
Geschwindigkeit an einem Sensorelement vorbeibewegt wird bzw. geeignet
in Relation zu dem Sensorelement positioniert wird, um so eine gewünschte Wechselwirkung
zwischen Sensorelement und einem Erkennungselement des Behälters sicherzustellen.
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Vorteilhaft
ist das Sensorelement so ausgebildet, dass auch extern eingegebene
Erkennungselemente erfasst werden können, wie zum Beispiel von
einem Behälter
getrennte und mit dem Behälter zusammen
verkaufte oder gelieferte Chip-Karten oder auf einer Behälterverpackung
angeordnete Bar-Kodes. Allgemein kann jedes der oben beschriebenen
Sensorelemente allein oder in Kombination verwendet werden, so dass
beispielsweise Behälter spezifische
Informationen direkt über
an dem Behälter
angeordnete Erkennungselemente ausgelesen werden können, wobei
Zusatzinformationen zum Beispiel bezüglich des Benutzers der Verabreichungsvorrichtung
bzw. einer verschriebenen Medikation über extern einzulesende Elemente
in die Verabreichungsvorrichtung eingespeichert werden können. So
kann zum Beispiel ein Arzt den zeitlichen Ablauf und die Dosierung
eines Medikamentes auf einer Magnetkarte abspeichern und einem Patienten
diese Magnetkarte übergeben,
wobei der Patient diese Magnetkarte in seine Verabreichungsvorrichtung
eingibt, um die vorgeschriebene Behandlung einzuspeichern.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein System mit einer Verabreichungsvorrichtung
mit einem oder mehreren der oben beschriebenen Merkmale und einem
Behälter
für eine
Substanz mit einem oder mehreren der oben beschriebenen Merkmale.
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Bei
einem Verfahren wird eine für
einen Behälter
oder dessen Inhalt spezifische Information dadurch detektiert, dass
der Behälter
mit einer Verabreichungsvorrichtung gekoppelt wird und ein dem Behälter zugeordnetes
Erkennungselement ausgelesen wird. Bevorzugt wird die ausgelesene
Information in der Verabreichungsvorrichtung gespeichert, wobei ergänzend zum
Beispiel das Profil bzw. eine verschriebene Behandlung für einen
Benutzer gespeichert werden kann. Die so gespeicherten bzw. eingelesenen
Informationen können
dann zur Dosierung bzw. Verabreichung einer Substanz verwendet werden.
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Weiterhin
ist es möglich,
derartige Informationen zur Konfiguration einer Vorrichtung zur
Verabreichung bzw. Abgabe einer Substanz zu verwenden. Diesbezüglich wird
auf die Lehre der Anmeldung „konfigurierbare
Vorrichtung und Verfahren zur Abgabe einer Substanz"; Aktenzeichen 100
37 893.5 verwiesen, welche bezüglich
der Verwendung von anwendungsspezifischen Daten zur Konfiguration
einer solchen Abgabevorrichtung in diese Anmeldung aufgenommen wird.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
zur Kennzeichnung von drei verschiedenen Ampullen durch verschiedene
Widerstände
R1 bis R3 unter Verwendung zweier Kontakte;
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2 die
Kodierung von drei verschiedenen Ampullen durch das Positionieren
einer Leiterbahn mit drei Kontakten; und
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3 das
Kodieren von drei verschiedenen Ampullen mittels einer Leiterbahn
unter Verwendung von vier Kontakten.
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Wie
aus 1 ersichtlich können drei Ampullen mit gleicher
Behältergeometrie,
jedoch unterschiedlichen Konzentrationen der darin enthaltenen Medikamente
durch die Verwendung unterschiedlicher Widerstände, wie der beispielhaft eingezeichneten
Widerstände
R1, R2 und R3 codiert werden. Dabei kann ein elektrischer Kontakt
mit den jeweiligen Widerständen
an einer relativ zur Behältergeometrie fest
vorgegebenen Stelle über
zwei Kontaktelemente K, welche an einer Vorrichtung zur Verabreichung
einer Substanz, z. B. einem Pen, angeordnet sind, hergestellt werden.
Wird eine Ampulle in einen Pen eingebracht, so kann nach erfolgtem
Kontakt der Widerstandswert bestimmt und aus diesem Widerstandswert
ermittelt werden, welches Medikament in der Ampulle enthalten ist
bzw. welche Konzentration eines bestimmten Medikamentes vorliegt.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung ist in 2 gezeigt, wobei drei Ampullen
durch leitende Strukturen an verschiedenen Positionen kodiert werden.
Dabei sind zur Bestimmung einer spezifischen Ampulle 3 Kontakte
K erforderlich. Wie aus 2 ersichtlich kann bei eingelegter
Ampulle je nach elektrischer Verbindung von zwei Kontakten ermittelt
werden, welche Ampulle eingelegt worden ist. So werden z. B. bei
der in 2 oben gezeigten Ampulle der linke und der mittlere
Kontakt elektrisch miteinander verbunden, wobei keine Verbindung
zu dem rechten Kontakt besteht, so dass von einem Pen anhand dieser
elektrischer Verbindung der Kontakte ermittelt werden kann, welche
Ampulle eingelegt wurde.
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Eine
dritte Ausführungsform
ist in 3 gezeigt, wobei vier Kontakte verwendet werden,
um ein leitendes Muster auf einer eingelegten Ampulle zu erkennen.
Je nach eingelegter Ampulle ist der linke Kontakt mit einem der
verbleibenden drei anderen Kontakte elektrisch verbunden, so dass
ein Pen die spezifisch eingelegte Ampulle ermitteln kann.