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Die Erfindung betrifft ein Haftetikett für einen Behälter, einen Behälter zum Zusammenwirken mit dem Haftetikett und ein Gerät zum Zusammenwirken mit dem Haftetikett. Ebenso betrifft die Erfindung einen Behälter mit dem befestigten Haftetikett. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für einen Behälter.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Behältern, wie insbesondere Medikamentbehältern, bekannt. Beispielsweise beschreibt die
US 8,574,199 B2 ein stiftförmiges Injektionsgerät als Medikamentbehälter.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft ein Haftetikett für einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 4, einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Vorteile der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Haftetikett erleichtert ein Anbringen der Sensoreinrichtung an dem Behälter, an welchem das erfindungsgemäße Haftetikett befestigt wird. Entsprechend leicht ist die Sensoreinrichtung auch bei einer Entsorgung des Behälters durch Entfernen des Haftetiketts entfernbar. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Haftetiketts ist die Möglichkeit zum Verzicht auf einen Energiespeicher (wie z.B. eine Batterie) für die Sensoreinrichtung. Somit tritt die herkömmliche Entsorgungsproblematik von Energiespeichern/Batterien bei einem Wegwerfen des erfindungsgemäßen Haftetiketts/des damit bestückten Behälters nicht auf. Durch den Verzicht auf den Energiespeicher sind auch Platzeinsparungen möglich, was zu einer Minimierung des Behälters genutzt werden kann. Auch Kosten lassen sich durch den Verzicht auf den Energiespeicher einsparen. Des Weiteren trägt der Verzicht auf den Energiespeicher auch zu einer Steigerung einer („unbegrenzten“) Lebensdauer auf, da keine Energiespeicherung benötigt wird und deshalb auch ein Entleeren eines herkömmlicherweise benötigten Energiespeichers die Lebensdauer nicht begrenzt. Auch ein Nutzerrisiko kann mittels des Verzichts auf den herkömmlicherweise benötigten Energiespeicher minimiert werden.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Haftetiketts liegt darin, dass auf die Ausstattung der Sensoreinrichtung mit einer eigenen Auswerteeinrichtung ebenfalls verzichtet werden kann. Stattdessen kann eine in dem mit dem erfindungsgemäßen Haftetikett zusammenwirkenden externen Gerät angeordnete Auswerteeinrichtung zum Auswerten genutzt werden. Da die in dem externen Gerät ausgebildete Auswerteeinrichtung auch noch anderweitig verwendbar ist, weist sie eine hohe Multifunktionalität auf. Durch den Verzicht auf die eigene Auswerteeinrichtung der Sensoreinrichtung treten weitere Platzeinsparungen und Kosteneinsparungen auf.
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Das erfindungsgemäße Haftetikett benötigt trotz seiner verbesserten Funktionalität vergleichsweise wenige Komponenten. Es ist deshalb leicht minimierbar, mit einem relativ geringen Gewicht ausbildbar und vergleichsweise kostengünstig herstellbar.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haftetiketts umfasst die Sensoreinrichtung eine Temperatur-Detektiereinrichtung, eine Beschleunigungs-Detektiereinrichtung und/oder eine Füllstand-Detektiereinrichtung bezüglich eines Füllstands eines in dem Behälter mit dem daran befestigten Haftetikett eingefüllten flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials. Als Sensoreinrichtung ist somit eine Vielzahl von Sensoriken einsetzbar.
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Vorzugsweise dient das Haftetikett für den Behälter, in welchem mindestens ein Permanentmagnet so angeordnet ist, dass eine jeweilige Position und/oder Stellung des jeweiligen Permanentmagneten bei einer Verringerung des Füllstands des flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials variiert. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Füllstand-Detektiereinrichtung des Haftetiketts mindestens einen magnetischen Sensor umfasst, wobei, sofern das Haftetikett an dem Behälter befestigt ist und die Sensoreinrichtung mittels des Versorgungsstroms bestromt ist, der mindestens eine magnetische Sensor jeweils derart ausgelegt ist, dass jeweils eine Feldstärke-Information bezüglich einer an dem jeweiligen magnetischen Sensor vorliegenden magnetischen Feldstärke eines Magnetfelds des mindestens einen Permanentmagneten von dem magnetischen Sensor ausgebbar oder an dem magnetischen Sensor abgreifbar ist, und das mindestens eine Sensorsignal der Füllstand-Detektiereinrichtung unter Berücksichtigung der mindestens einen Feldstärke-Information ausgebbar ist. Das mindestens eine Sensorsignal der Füllstand-Detektiereinrichtung enthält in diesem Fall eine verlässliche Information, wie viel von dem Material sich noch in dem Behälter befindet. Entsprechend kann abgeleitet werden, wie viel von dem Material zwischenzeitlich aus dem Behälter entnommen/gespritzt wurde. Diese Informationen können vielseitig eingesetzt werden. Beispielsweise kann anschließend mittels der Auswerteeinrichtung des (externen) Geräts untersucht werden, ob sich ein mittels des Behälters behandelter Patient innerhalb eines vorgegebenen Behandlungsplans befindet.
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Die vorausgehend beschriebenen Vorteile bewirkt auch ein Behälter zum Zusammenwirken mit dem entsprechenden Haftetikett, wobei der Behälter mit einem flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Material befüllbar oder befüllt ist, und wobei mindestens ein Permanentmagnet in dem Behälter so angeordnet ist, dass eine jeweilige Position und/oder Stellung des jeweiligen Permanentmagneten bei einer Verringerung des Füllstands des Materials in dem Behälter variiert.
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Beispielsweise kann der Behälter ein linear verstellbares Abdichtelement umfassen, welches derart ausgebildet ist, dass, sofern das flüssige, pulverförmige und/oder gelförmige Material in dem Behälter eingefüllt ist, das Material mittels des linear verstellten Abdichtelements zumindest teilweise aus Behälter herausdrückbar ist, wobei der Permanentmagnet oder mindestens einer der Permanentmagneten des Behälters an dem Abdichtelement befestigt oder als zumindest Teil des Abdichtelements ausgebildet ist. Mittels des mindestens einen magnetischen Sensors kann in diesem Fall die jeweilige Position des mindestens einen linear verstellten Permanentmagneten ermittelt und in eine verlässliche Information bezüglich des Füllstands des Materials in dem Behälter umgewandelt werden.
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Der Behälter kann auch das linear verstellbare Abdichtelement und eine Gewindestange umfassen, welche derart ausgebildet sind, dass das Abdichtelement mittels einer Rotation der Gewindestange linear verstellbar ist, und sofern das flüssige, pulverförmige und/oder gelförmige Material in dem Behälter eingefüllt ist, das Material mittels des linear verstellten Abdichtelements zumindest teilweise aus dem Behälter herausdrückbar ist. In diesem Fall ist es auch vorteilhaft, wenn der Permanentmagnet oder mindestens einer der Permanentmagneten des Behälters an der Gewindestange befestigt oder als zumindest Teil der Gewindestange ausgebildet ist. Mittels des mindestens einen magnetischen Sensors kann dann die jeweilige Stellung des mindestens einen rotierten Permanentmagneten bestimmt und zum Ermitteln der verlässlichen Information bezüglich des Füllstands des Materials in dem Behälter ausgewertet werden.
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Auch ein Behälter, welcher mit einem flüssigem, pulverförmigen und/oder gelförmigen Material befüllbar oder befüllt ist, und an welchem das erfindungsgemäße Haftetikett befestigt ist, bewirkt die vorausgehend beschriebenen Vorteile.
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Ebenso werden die genannten Vorteile bewirkt durch ein Gerät zum Zusammenwirken mit dem jeweiligen Haftetikett mit einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung, mittels welcher das elektromagnetische Signal an die Antenneneinrichtung des Haftetiketts aussendbar ist, und das mindestens eine von der Antenneneinrichtung des Haftetiketts ausgesendete Sensorsignal und/oder Informationssignal empfangbar sind. Das Gerät kann insbesondere ein mobiles Gerät, wie beispielsweise ein Mobiltelefon (Handy, Smartphone) oder ein alternatives Mobilgerät, wie z.B. ein Tablet, sein. Zur Realisierung der Erfindung können somit vielseitig einsetzbare Geräte genutzt werden.
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Des Weiteren schafft auch ein Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für einen Behälter die oben beschriebenen Vorteile. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung für einen Behälter gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen Haftetiketts, des Behälters und des zusammenwirkenden Geräts weiterbildbar ist.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Haftetiketts, bzw. des damit bestückten Behälters;
- 2a bis 2f schematische Gesamt- und Teildarstellungen einer zweiten Ausführungsform des Haftetiketts, bzw. des damit bestückten Behälters;
- 3a bis 3c schematische Gesamt- und Teildarstellungen einer dritten Ausführungsform des Haftetiketts, bzw. des damit bestückten Behälters;
- 4a bis 4f schematische Darstellungen zum Erläutern einer Funktionsweise eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt;
- 5a und 5b schematische Teildarstellungen eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt;
- 6 eine schematische Teildarstellung eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt;
- 7 eine schematische Teildarstellung eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt; und
- 8a bis 8c schematische Darstellungen zum Erläutern einer Funktionsweise eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Haftetiketts, bzw. eines damit bestückten Behälters.
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In der Ausführungsform der 1 ist das Haftetikett 10 an einem Behälter 12 befestigbar/befestigt, welcher als Medikamentbehälter 12 ausgebildet/eingesetzt ist. Vorteilhafterweise ist der Behälter 12 als (stiftförmiges) Injektionsgerät 12 (Stift zur subkutanen Injektion) ausgebildet. Das Haftetikett 10 ist somit für einen vielseitig genutzten Behältertyp/Medikamentbehältertyp verwendbar, aber nicht auf diesen beschränkt. Stattdessen kann das Haftetikett 10 auch für jeden weiteren Behältertyp/Medikamentbehältertyp verwendbar sein, welcher mit einem flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Material, wie z.B. einem flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Medikament, befüllbar oder befüllt ist.
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Lediglich beispielhaft umfasst das Injektionsgerät 12 der 1 eine aufschraubbare Nadel 14, eine Materialpatrone/Medikamentpatrone (Materialkartusche/ Medikamentkartusche) 16, eine Stifthülle 18 mit integrierter Injektionsmechanik, an welcher ein Wählmechanismus 20 zum Einstellen einer Injektionsmenge/Ausgabemenge befestigt ist, und einen Knopf 22 zur Injektion. Die Materialpatrone 16 ist mit dem flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Material/Medikament, wie beispielsweise Insulin, befüllbare oder gefüllt. Die in der Stifthülle 18 integrierte Injektionsmechanik ist dazu ausgelegt, die mittels des Wählmechanismus 20 festgelegte (und in einem Anzeigefenster 24 angezeigte) Injektionsmenge bei einem Drücken des Knopfes 22 aus der Materialpatrone 16/dem Behälter 12 herauszudrücken. Nach einem Entleeren der Materialpatrone 16 kann der als Injektionsgerät 12 ausgebildete Behälter 12 entweder komplett entsorgt werden oder nach einem Austauschen der Materialpatrone 16 wiederverwertet werden.
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Das Haftetikett 10 kann auch als ein Label 10 bezeichnet werden. Beispielsweise kann an einer Haftseite des Haftetiketts 10 eine (nicht dargestellte) Klebeschicht liegen, mittels welcher das Haftetikett 10 an dem Behälter 12 festklebbar/festgeklebt ist. Auf einer von der Haftseite weg gerichteten Oberseite des Haftetiketts 10 kann eine Information zu dem flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Material, seine Zusammensetzung, seine Haltbarkeit, sein Hersteller, seine Seriennummer und/oder seine Einfüllmenge gedruckt sein. Das Haftetikett 10 erfüllt somit die üblichen Funktionen eines Haftetiketts 10. Das Haftetikett 10 kann einlagig oder mehrlagig ausgebildet sein.
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Das Haftetikett 10 weist eine auf und/oder in dem Haftetikett 10 angeordnete Antenneneinrichtung 26 auf. Außerdem ist eine Sensoreinrichtung 28 auf und/oder in dem Haftetikett 10 angeordnet. Die Antenneneinrichtung 26 ist derart ausgelegt und so direkt oder indirekt an die Sensoreinrichtung 28 angebunden, dass bei Empfangen eines von einem (externen) Gerät 30 ausgesendeten elektromagnetischen Signals 32 durch die Antenneneinrichtung 26 ein Versorgungsstromsignal der Sensoreinrichtung 28 mittels der Antenneneinrichtung 26 erzeugbar und an die Sensoreinrichtung 28 ausgebbar ist/ausgegeben wird.
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Die mittels des Versorgungsstromsignals bestromte Sensoreinrichtung 28 ist dazu ausgelegt, mindestens ein Sensorsignal auszugeben. Das mittels der Antenneneinrichtung 26 erzeugte und an die Sensoreinrichtung 28 ausgegebene Versorgungsstromsignal ist somit ausreichend für einen standartgemäßen Betrieb der Sensoreinrichtung 28. Da die Sensoreinrichtung 28 drahtlos mit Strom versorgbar ist, kann auf einen (eigenen) Energiespeicher der Sensoreinrichtung 28/des Haftetiketts 10 verzichtet werden. Es ist völlig ausreichend, wenn die Sensoreinrichtung 28 nur bei Empfangen des von dem (externen) Gerät 30 ausgesendeten elektromagnetischen Signals 32 aktiviert/bestromt wird. Außerdem ist das mindestens eine von der bestromten Sensoreinrichtung 28 ausgegebene Sensorsignal und/oder mindestens ein von dem mindestens einen Sensorsignal abgeleitetes Informationssignal mittels der Antenneneinrichtung 26 an das externe Gerät 30 aussendbar. Vorzugsweise kann deshalb zur Auswertung des mindestens einen Sensorsignals/Informationssignals das (externe) Gerät 30 genutzt werden. Auf eine Ausstattung der Sensoreinrichtung 30 mit einer eigenen Auswerteeinrichtung kann deshalb verzichtet werden. In einer Weiterbildung kann das Haftetikett 10 jedoch auch eine Auswerteeinrichtung/einen Auswertekreis aufweisen, welche/welcher zur Auswertung des mindestens einen Sensorsignals ausgelegt ist. Als optionale Weiterbildung kann das Haftetikett 10 auch mit einer Anzeigeeinrichtung/einem Display ausgebildet sein, welche/welches ebenfalls mittels des Versorgungsstromsignals bestrombar ist.
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Die Antenneneinrichtung 26 kann mit mindestens einer planar gedruckten Antenne, wie beispielsweise einer Pancake-Spule, einer Spiderweb-Spule und/oder einer Leiterschleife, und/oder mit mindestens einer Helixspule ausgebildet sein. Die Sensoreinrichtung 28 kann beispielsweise eine Füllstand-Detektiereinrichtung bezüglich eines Füllstands des in dem Behälter 12 mit dem daran befestigten Haftetikett eingefüllten flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials, eine Temperatur-Detektiereinrichtung und/oder eine Beschleunigungs-Detektiereinrichtung umfassen. Das mindestens eine Sensorsignal/Informationssignal kann somit beispielsweise den Füllstand des Behälters 12, eine Temperatur des Behälters 12 und/oder eine Beschleunigung des Behälters 12 angeben, bzw. in mindestens eine der hier aufgezählten Angaben umwandelbar sein. Die hier aufgezählten Sensortypen sind jedoch nur beispielhaft zu interpretieren, ohne dass eine Ausbildbarkeit der Sensoreinrichtung 28 darauf beschränkt ist.
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Das (externe) Gerät 30 kann beispielsweise ein mobiles Gerät, wie insbesondere ein Mobiltelefon (Handy, Smartphone) oder ein Tabletcomputer, sein. Alternativ kann das (externe) Gerät 30 auch in Form einer fest installierten Basisstation ausgeführt sein, in welche der Behälter/das Injektionsgerat 12 gesteckt, gelegt oder anderweitig angebracht ist/wird, so dass eine Kopplung beider Geräte 12 und 30 entsprechend der hier beschriebenen Technologie stattfindet. Zum Zusammenwirken des Geräts 30 mit dem Haftetikett 10 ist es lediglich notwendig, dass das Gerät 30 mindestens eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung 34 aufweist, mittels welcher das elektromagnetische Signal 32 an die Antenneneinrichtung 26 des Haftetiketts 10 aussendbar ist/ausgesendet wird und das mindestens eine von der Antenneneinrichtung 26 des Haftetiketts 10 ausgesendete Sensorsignal und/oder Informationssignal empfangbar sind/empfangen werden. Diese Auslegung der Sende- und/oder Empfangseinrichtung 34 ist mittels eines einfach ausführbaren Programmierschritts möglich. Auch ein Ausbilden des Geräts 30 zum Auswerten des mindestens einen Sensorsignals/Informationssignals ist mittels eines weiteren Programmierschritts, welcher ebenfalls leicht ausführbar ist, möglich. Optionaler Weise können auch Daten und/oder Steuerbefehle von dem Gerät 30 an das Haftetikett 10 sendbar sein. Des Weiteren können Identifikationsmarker und/oder ein Sicherheitsschlüssel zwischen dem Gerät 30 und dem Haftetikett 10 austauschbar sein. Aus Sicherheitsgründen können weitere oder alleinige Sicherheitsmarker auch in anderer auslesbarer Form auf das Haftetikett 10 aufgebracht sein. Beispielsweise kann eine 2-Faktoren-Authentifizierung benötigt werden und das Haftetikett 10 ein optisches Muster, einen Barcode oder ähnliches aufweise, welcher/welches über das Gerät 30 (und evtl. seiner Kamera) zusätzlich oder ausschließlich erfasst wird.
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2a bis 2f zeigen schematische Gesamt- und Teildarstellungen einer zweiten Ausführungsform des Haftetiketts, bzw. des damit bestückten Behälters.
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Das Haftetikett 10 der 2a und der damit bestückte Behälter/Medikamentbehälter 12 weisen die Merkmale der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform auf. Der in 2a schematisch dargestellte Behälter 12 weist außerdem mindestens einen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b auf, welcher in dem Behälter 12 (bzw. der Materialpatrone 16) so angeordnet ist, dass eine jeweilige Position und/oder Stellung des jeweiligen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b bei einer Verringerung des Füllstands des flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials/Medikaments in dem Behälter 12 variiert. Außerdem umfasst die Sensoreinrichtung 28 des Haftetiketts 10 eine Füllstand-Detektiereinrichtung 44 mit mindestens einem magnetischen Sensor 46. In 2b ist die Füllstand-Detektiereinrichtung 44 teilweise vergrößert dargestellt. Erkennbar ist, dass die magnetischen Sensoren 46 der Füllstand-Detektiereinrichtung 44 vorteilhaft in einer Reihe angeordnet sind, welche entlang einer Injektionsrichtung 48, in welcher das flüssige, pulverförmige und/oder gelförmige Material aus dem Behälter 12 (bzw. der Materialpatrone 16) herausgedrückt wird, verläuft. Man kann dabei auch von einem eindimensionalen Array aus magnetischen Elementen 46 entlang der Injektionsrichtung 48 sprechen. Diese Anordnung der magnetischen Sensoren 46 eignet sich besonders gut zum Ermitteln eines lateralen Verschiebens der Position des jeweiligen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b entlang der Injektionsrichtung 48 bei einer Verringerung des Füllstands. Als Alternative zu dem eindimensionalen Array kann jedoch auch ein zwei- oder dreidimensionales Array von magnetischen Sensoren 46 ausgebildet sein. Sofern das Haftetikett 10 an dem Behälter 12 befestigt ist und die Sensoreinrichtung 28 mittels des Versorgungsstromsignals bestromt ist, ist der mindestens eine magnetische Sensor 46 jeweils derart ausgelegt, dass jeweils eine Feldstärke-Information bezüglich einer an dem jeweiligen magnetischen Sensor 46 vorliegenden magnetischen Feldstärke eines Magnetfelds des mindestens eines Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b von dem magnetischen Sensor 46 ausgebbar oder an dem magnetischen Sensor 46 abgreifbar ist. Der mindestens eine magnetische Sensor 46 kann z.B. ein (auf ein flexibles Substrat) gedrucktes Messelemente und/oder ein Chipsensor (ein integriertes Bauelement, IC) sein. Als der mindestens eine magnetische Sensor 46 kann mindestens ein Hall-Element, mindestens ein Giant-Magnetic-Resistance-Element, mindestens ein anisotropisches magnetoresistives Element, mindestens ein Flip-Core-Element und/oder mindestens ein Tunnel-Magneto-Resistance-Element eingesetzt werden. Derartige Sensorelemente sind vergleichsweise kostengünstig und benötigen relativ wenig Volumen/Fläche.
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Das mindestens eine Sensorsignal der Füllstand-Detektiereinrichtung 44 ist/wird anschließend unter Berücksichtigung der mindestens einen Feldstärke-Information des mindestens einen magnetischen Sensors 46 ausgebbar/ausgegeben. Anschließend kann das mindestens eine Sensorsignal der Füllstand-Detektiereinrichtung 44, bzw. das mindestens eine davon abgeleitete Informationssignal, zum Ermitteln der jeweiligen Position und/oder Stellung des jeweiligen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b ausgewertet werden. Anhand der jeweiligen Position und/oder Stellung des jeweiligen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b kann dann der Füllstand des flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials in dem Behälter 12 (bzw. der Materialpatrone 16) verlässlich bestimmt werden. Die hier beschriebene Füllstand-Detektiereinrichtung 44 bietet somit eine magnetische Sensorik, mittels welcher der Füllstand vergleichsweise einfach und kostengünstig bestimmbar ist. Insbesondere kann der Füllstand verlässlich festgestellt werden, obwohl die Füllstand-Detektiereinrichtung 44 nur während der Bestromung der Sensoreinrichtung 28 mittels des Versorgungsstromsignals aktiviert/bestromt ist. Die hier beschriebene magnetische Sensorik realisiert damit auch eine energiesparende Möglichkeit zum Bestimmen des Füllstands, welche gut mit dem Verzicht auf die Ausstattung der Sensoreinrichtung 28 mit einem Energiespeicher harmoniert.
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Der mindestens eine Permanentmagnet 40a, 40b, 42a und 42b erfüllt somit jeweils eine Funktion eines „magnetischen Kartuschenindikators“. In der Regel weist der Behälter 12 bereits ein linear verstellbares Abdichtelement (wie z.B. einen Stempel) auf, welches derart ausgebildet ist, dass, sofern das flüssige, pulverförmige und/oder gelförmige Material in dem Behälter 12 eingefüllt ist, das Material mittels des linear verstellten Abdichtelements zumindest teilweise aus dem Behälter 12 herausdrückbar ist. Somit kann eine aus dem Stand der Technik bereits bekannte mechanische Entleerungsvorrichtung des Behälters 12 leicht zum Zusammenwirken mit dem mindestens einen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b als „magnetischer Kartuschenindikator“ genutzt werden. Es ist ausreichend, wenn der Permanentmagnet 40a, 40b, 42a und 42b oder mindestens einer der Permanentmagneten 40a, 40b, 42a und 42b des Behälters 12 an dem Abdichtelement befestigt oder als zumindest Teil des Abdichtelements ausgebildet ist. Dies ist leicht realisierbar.
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2c bis 2f zeigen je ein Entleerungsringelement („end-of-content ring“) 40a, 40b, 50a und 50b, wobei herkömmliche Entleerungsringelemente bereits beim Stand der Technik verwendet werden. Derartige Entleerungsringelemente 40a, 40b, 50a und 50b sind entweder an dem linear verstellbaren Abdichtelement/Stempel befestigt oder dienen als zumindest Teil des Abdichtelements. Die in 2c bis 2f gezeigten Entleerungsringelemente können jeweils an einer (nicht dargestellten) Gewindestange des Behälter 12 so angeordnet sein, dass sie bei einem Auslösen einer Injektion durch Verdrehung der Gewindestange in die (parallel zu der Gewindestange ausgerichtete) Injektionsrichtung 48 linear verschoben werden. Bei jeder Injektion verschiebt sich das Entleerungsringelement 40a, 40b, 50a und 50b (entsprechend der eingestellten Injektionsmenge), wobei die lineare Verstellbewegung des Entleerungsringelements 40a, 40b, 50a und 50b nur auftritt, wenn wirklich eine Verringerung des Füllstands des in dem Behälter 12 eingefüllten Materials auftritt. Außerdem kann das Entleerungsringelement 40a, 40b, 50a und 50b leicht gegen ein „Zurückrutschen“ entgegen der Injektionsrichtung 48 gesichert sein, beispielsweise durch Einrasthaken an seiner Außenkontur oder einem Rückrutschschutz.
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In den Beispielen der 2c und 2e ist das Entleerungsringelement 40a oder 40b selbst magnetisiert. Demgegenüber ist in den Beispielen der 2d und 2f der Permanentmagnet 42a oder 42b an dem Entleerungsringelement 50a oder 50b befestigt. (In allen Fällen weist eine Hauptmagnetisierungsrichtung 54 des Permanentmagneten 40a, 40b, 42a oder 42b parallel zu der Injektionsrichtung 48.) Wie mittels der 2e und 2f schematisch wiedergegeben, kann anstelle eines ringförmigen Entleerungsringelements 40a oder 50a auch ein teilringförmiges Entleerungsringelement 40b oder 50b verwendet werden.
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3a bis 3c zeigen schematische Gesamt- und Teildarstellungen einer dritten Ausführungsform des Haftetiketts, bzw. des damit bestückten Behälters.
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Bei dem in 3a schematisch dargestellten Behälter/Medikamentbehälter 12 ist das Haftetikett 10 lediglich der besseren Übersichtlichkeit wegen getrennt von dem Behälter 12 dargestellt. Das Haftetikett 10 und der damit bestückte Behälter 12 können die Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsformen haben. Außerdem umfasst der Behälter 12 eine Mechanik/Injektionsmechanik aus einem linear verstellbaren (nicht skizzierten) Abdichtelement und einer Gewindestange 56, welche derart ausgebildet sind, dass das Abdichtelement mittels einer Rotation 58 der Gewindestange 56 (um die Injektionsrichtung 48/eine Längsrichtung der Gewindestange 56) linear verstellt wird und, sofern das flüssige, pulverförmige und/oder gelförmige Material/Medikament in dem Behälter 12 eingefüllt ist, das Material mittels des linear verstellten Abdichtelements zumindest teilweise aus dem Behälter 12 herausdrückbar ist/herausgedrückt wird. Zusätzlich weist der Behälter 12 mindestens einen Permanentmagneten 60 auf, wobei der Permanentmagnet 60 (oder mindestens einer der Permanentmagneten des Behälters 12) an der Gewindestange 56 befestigt oder als zumindest Teil der Gewindestange 56 ausgebildet ist. Die Gewindestange 56 kann insbesondere entweder selbst magnetisiert sein oder mit dem Permanentmagneten 60 so bestückt sein, so dass durch die Rotation 58 der Gewindestange 56 eine Hauptmagnetisierungsrichtung 54 des jeweiligen Permanentmagneten 60 um die Injektionsrichtung 48/Längsrichtung der Gewindestange 56 rotiert (siehe 3c). Somit kann auch die Gewindestange 56 selbst als „magnetischer Kartuschenindikator“ eingesetzt werden.
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3b zeigt ein dreidimensionales Array aus magnetischen Sensoren 46, welche so auf und/oder in dem Haftetikett 10 angeordnet sind, dass sie ein Teilvolumen des Behälters „dreidimensional“ umgeben. Eine derartige Anordnung der magnetischen Sensoren 46 eignet sich vorteilhaft zum Detektieren einer erfolgten Rotation 58 der Gewindestange 56 um die Injektionsrichtung 48.
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Als vorteilhafte Weiterbildung können die Detektiertechniken der beiden vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen auch miteinander kombiniert werden. Bei beiden Detektiertechniken ist gewährleistet, dass sich alle bewegten Permanentmagneten 40a, 40b, 42a, 42b und 60 immer in unmittelbarer Nähe zu einem oder mehreren magnetischen Sensoren 46 befinden. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass alle vorausgehend beschriebenen Ausführungsformen keinen eigenen Energiespeicher und keinen Speicher für Daten benötigen. Außerdem realisieren alle oben beschriebenen Ausführungsformen ein Drahtlosinterface.
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Die oben beschriebenen Figuren offenbaren auch ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung 38 für einen Behälter 12 mit den Schritten: Befestigen eines Haftetiketts 10 mit der auf und/oder in dem Haftetikett angeordneten Sensoreinrichtung 28 und einer auf und/oder in dem Haftetikett 10 angeordneten Antenneneinrichtung 26 an dem Behälter 12, Senden eines elektromagnetischen Signals 32 von einem externen Gerät 30 an die Antenneneinrichtung 26, wodurch mittels der Antenneneinrichtung 26 ein Versorgungsstromsignal der Sensoreinrichtung 28 erzeugt wird und die mittels des Versorgungsstromsignals bestromte Sensoreinrichtung 28 mindestens ein Sensorsignal ausgibt; und Senden des mindestens einen von der bestromten Sensoreinrichtung 28 ausgegebenen Sensorsignals und/oder mindestens eines von dem mindestens einen Sensorsignal abgeleitetes Informationssignals mittels der Antenneneinrichtung 26 an das externe Gerät 30. Dabei kann, zumindest manchmal wenn die Sensoreinrichtung 28 mittels des Versorgungsstromsignals bestromt wird, mittels mindestens eines magnetischen Sensors 46 der Sensoreinrichtung 28 eine jeweilige Position und/oder Stellung mindestens eines Permanentmagneten 40a, 40b, 42a, 42b und 60, welcher in dem Behälter 12 so angeordnet ist, dass die jeweilige Position und/oder Stellung des jeweiligen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a, 42b und 60 bei einer Verringerung eines Füllstands eines in den Behälter 12 eingefüllten flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials variiert wird, ermittelt werden, indem mittels des mindestens einen magnetischen Sensors 46 jeweils eine Feldstärke-Information bezüglich einer an dem jeweiligen magnetischen Sensor 46 vorliegenden magnetischen Feldstärke eines Magnetfelds des mindestens einen Permanentmagneten 40a, 40b, 42a, 42b und 60 ermittelt wird. Das mindestens eine Sensorsignal kann anschließend unter Berücksichtigung der mindestens einen Feldstärke-Information ausgegeben werden. Das Verfahren kann auch weitere der oben beschriebenen Merkmale und/oder Vorgänge umfassen.
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4a bis 4f zeigen schematische Darstellungen zum Erläutern einer Funktionsweise eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.
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Bei dem in 4a schematisch dargestellten Behälter/Medikamentbehälter 100 bewirkt ein Drücken des Knopfes 22 zur Injektion ein charakteristisches Geräusch, wie beispielsweise ein Klicken. Das charakteristische Geräusch entsteht beispielsweise dadurch, dass beim Drücken des Knopfes 22 mindestens eine mechanische Feder 102 gegen mindestens einen Resonanzkörper/Resonator 104 anschlägt (siehe 4b mit „gebogener Feder“ 102'). Das charakteristische Geräusch kann auch als eine mechanische Welle umschrieben werden, welche als Körperschallsignal abgegriffen werden kann. Dazu weist der Behälter 100 mindestens einen Beschleunigungssensor 106 auf, welcher so an und/oder in dem Behälter 100 angeordnet ist, dass das charakteristische Geräusch/das Körperschallsignal mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 detektierbar ist. Mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 kann somit eine Materialentnahme/Medikamententnahme aus dem Behälter 100 detektiert werden. Wie im Weiteren erläutert wird, können mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 auch Rückschlüsse über die Injektionsmenge/Ausgabemenge des aus dem Behälter 100 heraus gedrückten Materials gezogen werden. Dazu kann es vorteilhaft sein, wenn eine Anzahl der Resonanzkörper 104 ein ganzzahliges Vielfaches einer Anzahl einer pro voller Umdrehung des Wählmechanismus einstellbaren Injektionsmenge ist. Ist also beispielhaft eine Menge von zehn Einheiten des flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials pro voller Umdrehung einstellbar, so können zehn, zwanzig oder dreißig Resonanzkörper 104 für eine entsprechende Anzahl an charakteristischen Körperschallsignalen sorgen. Optional kann auch eine Anzahl der mechanischen Federn 102 proportional zur Anzahl der pro voller Umdrehung einstellbaren Injektionsmenge sein.
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In den 4c und 4d sind ein 1-dimensionales Körperschallsignal S und ein 3-dimensionales Körperschallsignal Sx , Sy und Sz , wie sie mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 detektierbar sind, wiedergegeben. Erkennbar ist, dass das Anschlagen der mindestens einen mechanischen Feder 102 an dem mindestens einen Resonanzkörper 104 eine charakteristische Wellenform des Körperschallsignals bewirkt, welche als „Fingerabdruck“ zur Verifizierung nutzbar ist. Das Körperschallsignal kann somit Charakteristiken aufweisen, die sich von anderen Beschleunigungssignalen signifikant unterscheiden. Beschleunigungssignale, wie sie beispielsweise ein Zittern eines Patienten oder ein Umgebungseinfluss bewirken, tragen somit nicht zur Verfälschung eines mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 ermittelten Füllstands des flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials in dem Behälter 100 bei. Zur Auswertung/Verifizierung des Körperschallsignals können einfache Algorithmen, wie beispielsweise Wavelet-Transformationen oder Hüllkurvenabgleiche, und/oder komplexe Algorithmen, wie Fourier-Transformationen oder FFT, genutzt werden.
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Es wird auch darauf hingewiesen, dass die Erzeugung eines mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 detektierbaren Körperschallsignals ein haptisches oder auditives Nutzerfeedback nicht beeinflusst. Ein Nutzer des Behälters 100 wird somit nicht durch eine „zu laute“ Geräuschwahrnehmung gestört. Vorteilhafterweise kann der mindestens eine Beschleunigungssensor 106 vergleichsweise nahe an der mindestens einen mechanischen Feder 102 und/oder an dem mindestens einen Resonanzkörper 104 platziert sein. Alternativ kann auch eine mechanische Kopplung zwischen dem mindestens einen Beschleunigungssensor 106 und dem mindestens einen Körperschallerzeugungspaar 102 und 104 eine gute Detektion des erzeugten Körperschallsignals gewährleisten.
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4e und 4f geben zwei alternative Beispiele für ein mit dem mindestens einen Beschleunigungssensor 106 ausgebildetes Füllstand-Messsystem wieder. Um einen Energieverbrauch des mindestens einen Beschleunigungssensor 106 gering zu halten, kann ein Schalter 108 zum Startpunkt jeder Injektion den mindestens einen Beschleunigungssensor 106 aktivieren/aufwecken. Der Schalter 108 kann ein mechanischer Schalter 108 sein, welcher automatisch durch Druck des Knopfes 22 betätigt wird. Bei Nichtdrücken des Knopfes 22 wird also das System solange im deaktivierten Modus/Schlafmodus gehalten, bis eine tatsächliche Nutzung des Behälters 100 zur Entnahme seines Materials beginnt. Der mindestens eine aktivierte Beschleunigungssensor 106 zählt dann die den erkannten Körperschallsignalen zugehörigen Materialentnahmen. Jede erkannte Materialentnahme erhöht somit einen Zählerstand und erlaubt eine verlässliche Festlegung des aktuellen Füllstands des Behälters 100. Der Zählerstand kann anschließend auf einem Permanentspeicher 110 gespeichert werden. Der Permanentspeicher 110 kann beispielsweise ein ROM, ein EEPROM, ein EPROM, ein RAM, ein SRAM, ein DRAM, ein Flash oder ein magnetisches Speichermedium, sein. Die hier aufgezählten Speichermedien sind jedoch nur beispielhaft zu interpretieren.
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Mittels eines Überträgers 112 können Daten in dem Permanentspeicher 110 gespeichert und aus dem Permanentspeicher 110 ausgelesen und über eine Schnittstelle 114 übertragen werden. Der Überträger 112 kann z.B. ein Mikrocontroller sein. Als Schnittstelle 114 kann ein kabelgebundenes Interface, wie etwa USB oder Single-Wire, oder ein kabelloses Interface, wie Bluetooth, WiFi oder GSM, eingesetzt sein. Der Überträger 112 kann auch zum Auslesen eines Zeitzählers 116 genutzt werden, mittels welchem ein Zeitpunkt einer Injektion bestimmt wird. Der Zeitzähler 116 kann beispielsweise eine Geschwindigkeit einer Injektion, eine Gleichmäßigkeit einer Injektion, eine Dauer einer Injektion und/oder (auch während des deaktivierten Modus/Schlafmodus) eine Zeit mitschreiben, welche verstreicht, während keine Materialentnahme aus dem Behälter 100 erfolgt. Diese Daten können zusätzlich über die Schnittstelle 114 übertragbar sein. (Aus diesen Daten lassen sich beispielsweise Handlungsempfehlungen für Patienten ableiten.) Der Zeitzähler 116 kann auch in den Überträger 112 integriert sein. Als Zeitzähler 116 können RC-Oszillatoren oder integrierte Chips (wie Real-Time-Clocks, RTC) eingesetzt sein.
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Jedes der in den 4e und 4f schematisch dargestellten Systeme kann auf einem flexiblen Substrat, welches mechanische Schwingungen gut überträgt, ausgebildet sein. Das geeignete flexible Substrat kann beispielsweise eine Folie, ein Flex-PCB, oder eine (normale) Leiterkarte (PCB) sein. Zur Stromversorgung der Systeme der 4e und 4f kann ein Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie (insbesondere eine Knopfzelle) genutzt werden. Als vorteilhafte Weiterbildung kann jedes System auch mit einem (nicht dargestellten) Temperatursensor ausgestattet sein. Eine mittels des Temperatursensors ermittelte Temperatur kann zur Verbesserung einer Messgenauigkeit, bzw. zum Abgleichen einer Temperaturdrift, genutzt werden. Als Temperatursensor kann mindestens ein Thermoelement, mindestens ein temperaturabhängiger Widerstand und/oder mindestens ein Halbleiter-Elemente eingesetzt werden.
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5a und 5b zeigen schematische Teildarstellungen eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.
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Der mittels der 5a und 5b teilweise schematisch wiedergegebene Behälter/Medikamentbehälter 100 kann alle Merkmale der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform aufweisen. Bei dem Behälter 100 ist die mindestens eine mechanische Feder 102 am Knopf 22 befestigt, während der mindestens eine Resonanzkörper/Resonator 104 an dem Wählmechanismus 20 fest angebracht ist. Der mindestens eine Beschleunigungssensor 106 kann an der mindestens einen mechanischen Feder 102 und/oder an dem mindestens einen Resonanzkörper 104 direkt angeordnet sein.
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6 zeigt eine schematische Teildarstellung eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.
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Der mittels der 6 teilweise schematisch dargestellte Behälter/Medikamentbehälter 100 unterscheidet sich von der vorausgehenden Ausführungsform lediglich darin, dass die mindestens eine mechanische Feder 102 an dem Wählmechanismus 20 und der mindestens eine Resonanzkörper/Resonator 104 an dem Knopf 22 befestigt sind. Auch in diesem Fall kann der mindestens eine Beschleunigungssensor 106 direkt an der mindestens einen mechanischen Feder 102 oder direkt an dem mindestens einen Resonanzkörper 104 positioniert sein, da hier maximale und eindeutige Körperschallsignale erzeugt werden, welche sich mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 verlässlich detektieren lassen.
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7 zeigt eine schematische Teildarstellung eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.
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Bei dem mittels der 7 teilweise schematisch wiedergegebenen Behälter/Medikamentbehälter 100 erkennt das System, welches alle Merkmale der Ausführungsform der 4a bis 4f aufweisen kann, einen Startpunkt und einen Endpunkt einer mittels eines Drückens des Knopfes 22 ausgelösten Rotation 120 während einer Injektion des flüssigen, pulverförmigen und/oder gelförmigen Materials aus dem Behälter 100. Mittels des Startpunktes und des Endpunktes lässt sich ein Gesamt-Rotationswinkel der Rotation 120 bestimmen, welcher zu der Injektionsmenge korreliert. (Dies gilt auch für Gesamt-Rotationswinkel größer als 360°.) Zum Erkennen des Gesamt-Rotationswinkels ist jeder Resonanzkörper/Resonator 104a bis 104d so ausgebildet, dass ein Anschlagen der mindestens einen mechanischen Feder 102 daran ein spezifisches Körperschallsignal Sa bis Sd auslöst, welches als eindeutiger Fingerabdruck mittels des mindestens einen Beschleunigungssensors 106 dem jeweiligen Resonanzkörper 104a bis 104d zweifelsfrei zuordbar ist. Beispielsweise weist jeder der Resonanzkörper 104a bis 104d eine unterschiedliche Breite entlang einer Kreisbahn um eine Mittellängsachse des Behälters 100 auf.
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8a bis 8c zeigen schematische Darstellungen zum Erläutern einer Funktionsweise eines Behälters, welcher nicht unter die vorliegende Erfindung fällt.
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Der mittels der 8a bis 8c teilweise schematisch wiedergegebenen Behälter/Medikamentbehälter 100 kann alle Merkmale der vorausgehenden Ausführungsformen aufweisen. Allerdings weist der Behälter 100 mehrere Beschleunigungssensoren 106a bis 106c auf, welche derart angeordnet sind, dass ein mittels eines Anschlagens der mechanischen Feder 102 an einen Resonanzkörper/Resonator 104 ausgelöstes Körperschallsignal S zu unterschiedlichen Zeiten ta bis tc detektiert wird. Aus den unterschiedlichen Zeiten ta bis tc lassen sich mittels der Schallgeschwindigkeit Abstände sa bis sc ermitteln, in welchen das Körperschallerzeugungspaar 102 und 104 von dem jeweiligen Beschleunigungssensor 106a bis 106c aus liegt. Ein Schnittpunkt P der Abstände sa bis sc ergibt eine eindeutige Position des Körperschallerzeugungspaars 102 und 104. Auch auf diese Weise können ein Startpunkt und ein Endpunkt einer mittels des Drückens des Knopfes 22 ausgelösten Rotation 120 ermittelt werden, woraus sich der Gesamt-Rotationswinkel der während der Injektion ausgeführten Rotation 120 ergibt. Weiter kann anhand des Gesamt-Rotationswinkels die korrelierende Injektionsmenge bestimmt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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