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Stand der Technik
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Der Ansatz geht von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm.
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Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Inhalatoren, Aerosol-Sprays oder Nasensprays, für welche unterschiedliche Anwendungsvorgaben herrschen. Um eine erfolgreiche Behandlung sicherzustellen, ist es wichtig, dass diese Inhalatoren, Aerosol-Sprays oder Nasensprays richtig angewendet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Sensormodul für eine Medikamentenabgabevorrichtung, weiterhin eine Sensorvorrichtung mit einem Sensormodul und einem Adapter, ferner ein Medikamentenabgabesystem mit einer Medikamentenabgabevorrichtung und einer Sensorvorrichtung sowie letztlich ein Verfahren zum Erkennen einer Medikamentenabgabevorrichtung gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
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Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass ein wiederverwendbares Sensormodul geschaffen wird, welches mit vielerlei Typen von Medikamentenabgabevorrichtungen einsetzbar ist, um eine Anwendung der Medikamentenabgabevorrichtungen zu sensieren.
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Es wird ein Sensormodul für eine Medikamentenabgabevorrichtung vorgestellt. Das Sensormodul weist zumindest einen Sensor auf, der dazu ausgebildet ist, um eine Betätigung der mittels eines Adapters mit dem Sensormodul gekoppelten Medikamentenabgabevorrichtung zu sensieren, wobei der Adapter mit dem Sensormodul reversibel verbunden oder verbindbar ist.
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Bei der Medikamentenabgabevorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Inhalator oder ein Aerosol-Spray zur Behandlung von Asthma oder einer chronischen obstruktiven Lungenerkrankung oder um ein Nasenspray handeln. Als die Betätigung kann eine beliebige Verwendung der Medikamentenabgabevorrichtung wie ein Bewegen der Medikamentenabgabevorrichtung, Betätigen einer Taste der Medikamentenabgabevorrichtung oder ein Vorgang bei einer Medikamentenabgabe der Medikamentenabgabevorrichtung verstanden werden. Das Sensormodul kann dazu ausgebildet sein, um physikalische Messparameter wie Schallwellen, Vibration, Beschleunigung und zusätzlich oder alternativ das Gravitationsfeld der Erde zu sensieren, mit dem Ziel, eine korrekte Anwendung der Medikamentenabgabevorrichtung sicherzustellen. Das Sensormodul ist nun vorteilhafterweise von dem Adapter, welcher das Sensormodul mit der Medikamentenabgabevorrichtung koppelbar macht, lösbar. So kann das Sensormodul vorteilhafterweise mehrfach mit unterschiedlichen Medikamentenabgabevorrichtungen eines Typs oder auch unterschiedlicher Typen verwendet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann der Adapter eine von dem Sensormodul und der Medikamentenabgabevorrichtung separate Einheit darstellen oder mit der Medikamentenabgabevorrichtung, insbesondere einem Gehäuse der Medikamentenabgabevorrichtung, integral und/oder einteilig und/oder einstückig verbunden sein. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Herstellungsweise für den Adapter.
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Das Sensormodul kann zur Aufnahme des Sensors ein Gehäuse aufweisen, insbesondere wobei das Gehäuse zumindest eine Gehäuseaussparung aufweisen kann, die dem Adapter zugewandt angeordnet ist, wenn der Adapter mit dem Sensormodul verbunden ist. Das Gehäuse kann eine Gehäuseschale zur Aufnahme des Sensors und zusätzlich oder alternativ einen Deckel zum Verschließen der Gehäuseschale aufweisen. Das Gehäuse kann insgesamt kastenförmig ausgeformt sein, beispielsweise rechteckig. Die Gehäuseaussparung kann dazu dienen, Schall oder andere Sensorwerte intensiver sensierbar zu machen, beispielsweise kann die Gehäuseaussparung benachbart zu einem Mikrofon des Sensormoduls angeordnet sein.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Gehäuseaussparung von einer Membran verschlossen ist. So bleibt das Sensormodul vor Schmutz, Feuchtigkeit oder anderen Umwelteinflüssen geschützt.
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Das Sensormodul kann zumindest einen Beschleunigungssensor und zusätzlich oder alternativ ein Mikrofon zum Sensieren einer Anwendung der Medikamentenabgabevorrichtung und zusätzlich oder alternativ eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten von Signalen des Sensormoduls und zusätzlich oder alternativ eine Speichereinrichtung zum Speichern von Signalen und zusätzlich oder alternativ elektrischer Energie und zusätzlich oder alternativ eine Kommunikationsschnittstelle zu einem von dem Sensormodul extern angeordneten externen Gerät aufweist. Der Beschleunigungssensor kann dazu dienen, um zu erkennen, wie die Medikamentenabgabevorrichtung angewendet, beispielsweise bewegt, wird. Mit einem Mikrofon kann das Atmen eines Patienten bei der Anwendung der Medikamentenabgabevorrichtung überwacht werden. Die Auswerteeinrichtung kann dazu dienen, um festzustellen, ob die Medikamentenabgabevorrichtung richtig angewendet wird. Das Sensormodul kann ein Mikro-Elektro-Mechanisches-System, kurz „MEMS“ umfassen. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um die Kommunikation mit einem mobilen Gerät, beispielsweise einer App des mobilen Geräts, oder der Cloud drahtlos zu ermöglichen. Hierbei können Daten ausgetauscht, verarbeitet oder angezeigt werden.
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Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Sensormodul gemäß einer Ausführungsform eine Erkenneinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung zumindest eines bei der Betätigung der Medikamentenabgabevorrichtung sensierten Sensorsignals einen Typ der Medikamentenabgabevorrichtung zu erkennen. Die Erkenneinrichtung kann Teil der Auswerteeinrichtung sein. Das Sensorsignal kann als ein gerätespezifisch Signal verstanden werden, welches Aufschluss über den Typ der Medikamentenabgabevorrichtung gibt. Beispielsweise kann das Sensorsignal ein von der Medikamentenabgabevorrichtung erzeugtes Signal oder ein bei der Applikation der Medikamentenabgabevorrichtung sensiertes Signal sein, beispielsweise ein akustisches Signal. Je nach erkanntem Typ kann die Auswerteeinrichtung dann entsprechend kalibriert werden. Dies ist wichtig, da unterschiedliche Typen von Medikamentenabgabevorrichtungen auch unterschiedlich angewendet werden sollen.
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Das Sensormodul kann auch zumindest eine Bedieneinrichtung zum Bedienen durch einen Nutzer aufweist, die dazu ausgebildet ist, um ansprechend auf das Bedienen eine Funktion des Sensormoduls zu bewirken. Die Bedieneinrichtung kann sichtbar oder unsichtbar in oder an dem Gehäuse des Sensormoduls integriert sein. Beispielsweise kann die Bedieneinrichtung einen Knopf und zusätzlich oder alternativ einen unsichtbaren kapazitiven Taster umfassen. Als die Funktion kann beispielsweise ein Aktivieren des Sensormoduls, ein Messvorgang des Sensormoduls und zusätzlich oder alternativ ein Pairing mit einem externen Gerät bewirkt werden.
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Es wird ferner eine Sensorvorrichtung vorgestellt, die eines der vorangehend beschriebenen Sensormodule und den Adapter aufweist. Der Adapter weist eine Geräteseite auf, die mit der Medikamentenabgabevorrichtung verbunden oder verbindbar ausgeformt ist, und eine Sensorseite auf, die mit dem Sensormodul reversibel verbunden oder verbindbar ausgeformt ist. Die Geräteseite kann lösbar oder unlösbar mit der Medikamentenabgabevorrichtung verbunden oder verbindbar ausgeformt sein.
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Der Adapter kann zumindest eine Adapteröffnung aufweisen, insbesondere die konzentrisch zu der Gehäuseaussparung des Sensormoduls angeordnet sein kann, wenn der Adapter mit dem Sensormodul verbunden ist. Die Gehäuseaussparung und die Adapteröffnung können zumindest teilweise überlappend angeordnet sein. Dies verbessert die Übertragung von Schall oder anderen Messwerten von der Medikamentenabgabevorrichtung zu dem Sensormodul.
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Die Geräteseite des Adapters kann eine ebene, konkave oder konvexe Oberfläche zum Verbinden mit der Medikamentenabgabevorrichtung aufweisen. Je nach zu koppelnder Medikamentenabgabevorrichtung kann die Geräteseite somit passend zu der Medikamentenabgabevorrichtung ausgeformt sein. Die Oberfläche kann beispielsweise mit der Medikamentenabgabevorrichtung stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verklebt, werden. Die Oberfläche kann aber auch mit der Medikamentenabgabevorrichtung formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden werden.
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Die Sensorseite des Adapters kann eine Bajonettverschlusseinrichtung, eine Klippeinrichtung, eine Rasteinrichtung, eine kraftschlüssige Verbindungseinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine lösbare Klebeverbindungseinrichtung aufweist und zusätzlich oder alternativ kann das Sensormodul eine zu der Bajonettverschlusseinrichtung korrespondierende Bajonettverschlussgegeneinrichtung, eine zu der Klippeinrichtung korrespondierende Klippgegeneinrichtung, eine zu der Rasteinrichtung korrespondierende Rastgegeneinrichtung und zusätzlich oder alternativ eine zu der kraftschlüssigen Verbindungseinrichtung korrespondierende Verbindungsgegeneinrichtung aufweist. Die Rasteinrichtung und die Rastgegeneinrichtung können nach einem Schlüssel-Schloss-Prinzip koppelbar sein. Die Verbindungseinrichtung und die Verbindungsgegeneinrichtung können als eine Übermaßpassung realisiert sein. Die genannten Einrichtungen ermöglichen eine stabile reversible Verbindung zwischen dem Sensormodul und dem Adapter.
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Der Adapter kann einstückig, insbesondere als ein Spritzgussprodukt, ausgeformt ist. Beispielsweise kann der Adapter zumindest teilweise aus Kunststoff ausgeformt sein. Dies schafft eine schnelle, einfache und günstige Möglichkeit zur Herstellung eines Adapters.
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Ein Medikamentenabgabesystem weist eine Medikamentenabgabevorrichtung und eine Sensorvorrichtung auf, die in einer der vorangehend vorgestellten Varianten ausgeformt ist. Die Medikamentenabgabevorrichtung kann als ein Inhalator, Dosier-Aerosol oder Nasenspray ausgeformt sein.
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Ein Verfahren zum Erkennen einer Medikamentenabgabevorrichtung eines vorangehend vorgestellten Medikamentenabgabesystems umfasst einen Schritt des Einlesens und einen Schritt des Identifizierens. Im Schritt des Einlesens wird ein bei einer Betätigung der Medikamentenabgabevorrichtung von dem mit der Medikamentenabgabevorrichtung mittels des Adapters verbundenen Sensormodul sensiertes Sensorsignal eingelesen. Im Schritt des Identifizierens wird ein Typ der Medikamentenabgabevorrichtung unter Verwendung des Sensorsignals identifiziert.
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Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante des Ansatzes in Form einer Vorrichtung kann die dem Ansatz zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. Bei der Vorrichtung kann es sich um die oben beschriebene Auswerteeinrichtung handeln.
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Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Seitendarstellung eines Medikamentenabgabesystems mit einer Medikamentenabgabevorrichtung und einer Sensorvorrichtung mit einem Sensormodul gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 bis 4 je eine perspektivische Seitendarstellung eines Sensormoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5 eine Querschnittsdarstellung einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 6 bis 11 je eine perspektivische Darstellung eines Adapters einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 12 eine Querschnittsdarstellung einer Rastverbindung zwischen einem Sensormodul und einem Adapter einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 13 eine perspektivische Seitendarstellung einer Bajonettverbindung zwischen einem Sensormodul und einem Adapter einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 14 eine perspektivische Seitendarstellung einer Klippverbindung zwischen einem Sensormodul und einem Adapter einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 15 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen einer Medikamentenabgabevorrichtung eines Medikamentenabgabesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine perspektivische Seitendarstellung eines Medikamentenabgabesystems 100 mit einer Medikamentenabgabevorrichtung 105 und einer Sensorvorrichtung 110 mit einem Sensormodul 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Sensorvorrichtung 110 ist als Explosionsdarstellung gezeigt.
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Die Medikamentenabgabevorrichtung 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Inhalator zur Behandlung von beispielsweise Asthma oder einer chronischen obstruktiven Lungenerkrankung ausgeformt. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Medikamentenabgabevorrichtung 105 als ein Dosier-Aerosol oder Nasenspray ausgeformt. Die Sensorvorrichtung 110 umfasst das Sensormodul 112 und gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Adapter 115, der dazu ausgeformt ist, um die Medikamentenabgabevorrichtung 105 mit dem Sensormodul 112 zu koppeln. Das Sensormodul 112 weist zumindest einen Sensor 120 auf, der dazu ausgebildet ist, um eine Betätigung der mittels des Adapters 115 mit dem Sensormodul 112 gekoppelten Medikamentenabgabevorrichtung 105 zu sensieren, wobei der Adapter 115 mit dem Sensormodul 112 reversibel verbunden oder verbindbar ist.
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Das Sensormodul 112 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, um physikalische Messparameter wie Schallwellen, Vibration, Beschleunigung und/oder das Gravitationsfeld der Erde zu sensieren, mit dem Ziel, eine korrekte Anwendung der Medikamentenabgabevorrichtung 105 sicherzustellen. Hierzu weist das Sensormodul 112 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest einen Beschleunigungssensor und/oder ein Mikrofon zum Sensieren einer Anwendung der Medikamentenabgabevorrichtung 105 und/oder eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten von Signalen des Sensormoduls 112 und/oder eine Speichereinrichtung zum Speichern von Signalen und/oder elektrischer Energie und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zu einem von dem Sensormodul extern angeordneten externen Gerät auf. Das Sensormodul 112 weist zur Aufnahme des Sensors 120 und/oder der weiteren oben genannten Sensormodulkomponenten gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 125 auf, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest eine Gehäuseaussparung 130 aufweist, die dem Adapter 115 zugewandt angeordnet ist, wenn der Adapter 115 mit dem Sensormodul 112 verbunden ist. Das Gehäuse 125 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Gehäuseschale zur Aufnahme des Sensors 120 und/oder einen Deckel zum Verschließen der Gehäuseschale auf. Das Gehäuse 125 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel insgesamt kastenförmig ausgeformt, beispielsweise rechteckig. Die Gehäuseaussparung 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel benachbart zu dem Mikrofon des Sensormoduls 112 angeordnet. Ferner ist die Gehäuseaussparung 130 gemäß diesem Ausführungsbeispiel von einer Membran verschlossen.
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Das Sensormodul 112 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Erkenneinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, um unter Verwendung zumindest eines bei der Betätigung der Medikamentenabgabevorrichtung 105 sensierten Sensorsignals einen Typ der Medikamentenabgabevorrichtung 105 zu erkennen. Das Sensorsignal repräsentiert gemäß einem Ausführungsbeispiel ein gerätespezifisches Signal wie ein von der Medikamentenabgabevorrichtung 105 erzeugtes Signal oder ein bei der Applikation der Medikamentenabgabevorrichtung 105 sensiertes Signal, beispielsweise ein akustisches Signal. Die Erkenneinrichtung ist gemäß einem Ausführungsbeispiel Teil der Auswerteeinrichtung.
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Das Sensormodul 112 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest eine Bedieneinrichtung 135 zum Bedienen durch einen Nutzer auf, die dazu ausgebildet ist, um ansprechend auf das Bedienen eine Funktion des Sensormoduls 112 zu bewirken. Die Bedieneinrichtung 135 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel sichtbar oder unsichtbar in oder an dem Gehäuse 125 des Sensormoduls 112 integriert. Als die Funktion wird gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Aktivieren des Sensormoduls 112, ein Messvorgang des Sensormoduls 112 und/oder ein Pairing mit einem externen Gerät bewirkt.
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Der Adapter 115 weist eine Geräteseite 140 auf, die mit der Medikamentenabgabevorrichtung 105 verbunden oder verbindbar ausgeformt ist, und eine Sensorseite 145 auf, die mit dem Sensormodul 112 reversibel verbunden oder verbindbar ausgeformt ist. Die Geräteseite 140 ist lösbar oder unlösbar mit der Medikamentenabgabevorrichtung 105 verbunden oder verbindbar ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Adapter 115 zumindest eine Adapteröffnung 150 auf, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel konzentrisch zu der Gehäuseaussparung 130 des Sensormoduls 112 angeordnet ist, wenn der Adapter 115 mit dem Sensormodul 112 verbunden ist. Die Gehäuseaussparung 130 und die Adapteröffnung 150 sind gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel nicht konzentrisch, dafür aber zumindest teilweise überlappend angeordnet. Die Geräteseite 140 des Adapters 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine konkave Oberfläche 155 zum Verbinden mit einem gemäß diesem Ausführungsbeispiel zylinderförmigen Abschnitt der Medikamentenabgabevorrichtung 115 auf. Je nach zu koppelnder Medikamentenabgabevorrichtung 115 ist die Geräteseite 140 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel eben oder konvex ausgeformt. Die konkave Oberfläche 155 ist mit der Medikamentenabgabevorrichtung 105 stoffschlüssig verbindbar, beispielsweise verklebbar. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die konkave Oberfläche 155 mit der Medikamentenabgabevorrichtung 105 formschlüssig oder kraftschlüssig verbindbar ausgeformt. Der Adapter 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner einstückig, gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Spritzgussprodukt, ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Adapter 115 zumindest teilweise aus Kunststoff ausgeformt.
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Die Sensorseite 145 des Adapters 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Rasteinrichtung und/oder das Sensormodul 112 weist eine zu der Rasteinrichtung korrespondierende Rastgegeneinrichtung auf, welche eine reversible Verbindung ermöglichen, die in den 2 bis 12 beschrieben wird.
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Das hier vorgestellte Sensormodul 112 realisiert einen modularen Sensor-Aufsatz zur Applikationsunterstützung von Inhalatoren und Sprays.
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Bei chronischem Asthma oder einer chronischen obstruktiven Lungenerkrankung, kurz „COPD“ (Chronic obstructive pulmonary Disease), müssen Patienten meist jeden Tag mehrmals entsprechende Medikamente inhalieren. Hierbei gibt es eine Vielzahl verschiedener Abgabeprinzipien, Gerätetypen und Hersteller.
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Am weit verbreitetsten sind folgende zwei Abgabeprinzipien: Bei einem Dosier-Aerosol (Spray) wird das Asthma-Medikament versprüht. Es erreicht die Lunge in vielen winzigen Tröpfchen oder Teilchen. Ein typischer Applikationsverlauf mit einem Dosier-Aerosol sieht folgendermaßen aus:
- - Schütteln des Sprays
- - tief ausatmen
- - Mundstück mit den Lippen umschließen
- - Sprühstoß durch Drücken auslösen und dabei gleichzeitig tief und langsam einatmen
- - ca. 5 Sekunden Luft anhalten
- - langsam ausatmen
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Auch Pulver-Inhalatoren gibt es in vielen verschiedenen Formen. Im Gegensatz zu den Aerosol-Sprays enthalten sie Pulver, welches üblicherweise in einer Kapsel oder einem Reservoir im Gerät vorgehalten wird. Ein typischer Applikationsverlauf mit einem Pulver-Inhalator sieht folgendermaßen aus:
- - Pulver im Inhalator durch herstellerabhängigem Mechanismus bereitstellen, z. B. Kapsel zerstechen, Schalter umlegen,...
- - tief ausatmen (Beim Einatmen in das Gerät besteht die Gefahr, dass das Pulver verklebt)
- - Mundstück mit den Lippen umschließen
- - stark und schnell einatmen
- - ca. 5 Sekunden Luft anhalten
- - langsam ausatmen
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Die aufgezeigten Schritte unterscheiden sich darüber hinaus von Gerät zu Gerät und von Hersteller zu Hersteller. Grundsätzlich zeigt sich allerdings, dass die korrekte Applikation, eine korrekte Reihenfolge sowie die korrekte Durchführung der einzelnen Schritte, eine enorme Herausforderung für die Patienten darstellt. Man geht davon aus, dass durchschnittlich lediglich bei 20 Prozent der Applikationen der Wirkstoff korrekt abgegeben wird und sich dadurch in vielen Fällen eine Fehlbehandlung einstellt. Um diesem Problem gerecht zu werden, ist es von Vorteil, die Geräte mit Sensoren, gemäß diesem Ausführungsbeispiel Beschleunigungssensoren und/oder Mikrofone, und/oder sogenannten „Connectivity-Lösungen“ zu versehen und so die Applikation zu überwachen und dem Nutzer Rückmeldung zur Medikamentenabgabe zu geben. Grundsätzlich sind hier zwei Ansätze denkbar:
- Erster Ansatz: Inhalator mit integrierten Sensoren: Inhalatoren werden von Anfang an mit integrierter Sensorik und Connectivity ausgelegt und konstruiert.
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Das Gehäuse, welches üblicherweise als Single-Use-Komponente definiert ist, wird entsprechend angepasst und dadurch deutlich teurer.
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Zweiter Ansatz: Ein Sensor-Aufsatz für einzelne Inhalatoren. Es werden für bestehende Inhalatoren jeweils angepasste Aufsätze als Nachrüstlösung angeboten, die Sensorik und Connectivity-Lösungen für bestimmte Geräte enthalten.
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Der hier vorliegende Ansatz beschreibt einen dritten Ansatz, wobei ein modularer Aufbau, bestehend aus Sensormodul 112 und gemäß diesem Ausführungsbeispiel spezifischen Adaptern 115 es erlaubt, lediglich ein Sensormodul 112, auch „Sensoraufsatz“ genannt, zu entwickeln und zuzulassen, der per Adapter 115 an verschiedene Geräte, herstellerunabhängig, angebracht werden kann. Ist ein Inhalator leer, oder die Medikamentierung wird gewechselt, kann das Sensormodul 112 weiterhin verwendet werden. Im Vergleich zu den oben aufgeführten Aufsätzen werden mit dem dritten Ansatz folgende Mängel behoben:
- - Vergleich erster Ansatz: Das Gehäuse der Inhalatoren braucht nicht umkonstruiert oder angepasst werden, da der Adapter 115 einfach aufgeklebt oder geklippt werden kann. Daher ist die bestehende, wirtschaftliche Single-Use-Lösung des Gehäuses nach wie vor möglich.
- - Vergleich zweiter Ansatz: Das Sensormodul 112 beschränkt sich nicht jeweils auf einen Gerätetyp, sondern kann kostengünstig und in großen Stückzahlen hergestellt werden. Darüber hinaus braucht das Produkt nur einmal zugelassen werden. Ferner ermöglicht die modulare Bauweise eine Wiederverwendung des Sensormoduls 112 und trägt so zur Schonung von Ressourcen und Umwelt bei.
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Das Sensormodul 112 realisiert somit einen modularen Ansatz einer sensorischen Nachrüstlösung für Inhalatoren oder Sprays unabhängig vom Hersteller und Modell, um die korrekte Applikation zu erfassen und dem Patienten Rückmeldung geben zu können.
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Durch konsequente Trennung des Sensormoduls 112 vom Adapter 115 kann das Sensormodul 112 kostengünstig und in großen Stückzahlen hergestellt werden. Mit Hilfe von günstig produzierten Adaptern 115, die gerätespezifisch ausgeformt sind, kann das Sensormodul 112 mit vielen verschiedenen Inhalatoren und Sprays verbunden und genutzt werden. Das Sensormodul 112 ist mit Sensorik, gemäß diesem Ausführungsbeispiel vor allem mit Mikro-Elektro-Mechanischen Systemen (MEMS) wie Beschleunigungssensoren und/oder Mikrofonen, ausgestattet, welche die oben beschriebenen Applikationsschritte aufnehmen können. Die Daten werden gemäß einem Ausführungsbeispiel weiterhin von der Auswerteeinrichtung herangezogen, um die einzelnen Schritte und deren Abfolge bewerten zu können, und dem Nutzer, beispielsweise per Smartphone-App auf einem externen Gerät, Rückmeldung zu geben. Das Sensormodul 112 verfügt weiterhin gemäß einem Ausführungsbeispiel über einen Energiespeicher, zum Beispiel eine Knopfzellenbatterie, um autark zu funktionieren. Darüber hinaus verfügt das Sensormodul 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel über eine drahtlose Schnittstelle, z. B. Bluetooth oder NFC, um mit mobilen Endgeräten kommunizieren oder eine Cloud-Anbindung herstellen zu können. Mit dem Sensormodul 112 und der angebundenen Plattform (Smartphone, Cloud..) sind gemäß einem Ausführungsbeispiel folgende Funktionen realisierbar:
- - Tracking der Applikation (Anzahl, Uhrzeit, Füllstand)
- - Erinnerung an Einnahme der Medikation
- - Aufnahme der richtigen zeitlichen Abfolge der Applikationsschritte (z. B. Schütteln, Öffnen, Klicken, Drücken, Inhalieren...)
- - Überwachung des korrekten Einatmens, je nach Gerät: z. B. Inhalationsdauer und/oder Inhalationsintensität
- - Unterscheiden von Einatmen und Ausatmen
- - Beobachtung der Applikation über einen längeren Zeitraum (mehrere Monate), um evtl. Rückschlüsse über den Gesundheitszustand zu ziehen (beispielsweise Veränderung des Atemzugvolumens, Tremor der Hände)
- -Geräteerkennung durch gerätespezifische Bedienung und/oder gerätespezifische akustische Signale (z. B. beim Ein- oder Ausatmen)
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Zur Verbindung des Inhalators mit dem Adapter 115 wird der Adapter 115 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer stoffschlüssigen Verbindung (z. B. Kleben) auf dem Inhalator aufgebracht. Die stoffschlüssige Verbindung kann ein flächiges und/oder doppelseitiges Klebeelement sein, welches die entsprechende Form des Adapters 115 aufweist.
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Um das Sensormodul 112 für mehrere oder verschiedene Medikamentenabgabevorrichtungen 105 oder andere Geräte nutzen zu können, ist die Verbindung zwischen Adapter 115 und dem Sensormodulgehäuse 125 reversibel gestaltet. Diese reversible Verbindung ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über formschlüssige Rastnasen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip gewährleistet.
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Weitere reversible Verbindungsmöglichkeiten sind gemäß weiteren Ausfüh rungsbeispielen:
- - Kraftschlüssige Verbindungen, z. B. leichte Übermaßpassung
- - Klebeverbindung mit Lasche zur Lösung der Verbindung
- - Durch geeignete Geometrien und Konturen, z. B. Asymmetrie, werden Montagefehler, wie z. B., dass das Sensormodul 112 falsch herum eingesteckt wird, vermieden
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2 zeigt eine perspektivische Seitendarstellung eines Sensormoduls 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von 1 beschriebene Sensormodul 112 handeln.
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Das Sensormodul 112 besteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus dem Gehäuse 125, vorzugsweise Kunststoff, in dem eine Elektronik 200 befestigt ist oder werden kann. Weiterhin schließt gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Deckel 205 die montierte Elektronik 200 ab. Die Elektronik 200 besteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einer Platine, auf welcher die MEMS-Sensorik wie zumindest ein Beschleunigungssensor und/oder zumindest ein Mikrofon aufgebracht sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Mikrofone redundant ausgeführt, um gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Mikrofonarray zur Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen zu bilden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt ein Mikrofon zum Inhalator-Gehäuse, ein weiteres ist abgewandt platziert. Darüber hinaus sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Mikrofone Aussparungen im Gehäuse 125 angeordnet, um die Schallwellen vom Inhalator-Gehäuse direkt aufnehmen zu können. Öffnungen der Aussparungen sind gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einer Membran versehen, um das Sensormodul 112 spritzwassergeschützt oder bis zu IP67 auszuführen. Weiterhin fasst das Gehäuse 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Batterie und/oder Bauteile zur drahtlosen Datenübertragung wie Bluetooth und/oder NFC. Die integrierte Batterie kann wechselbar oder fest verbaut sein. Ferner sind Teile des Gehäuses 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel als unsichtbarer flächiger kapazitiver Taster ausgeführt, um die Elektronik 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel beim Anfassen aus einem Tiefschlafmodus in einen Mess-Vorbereitungsmodus zu bringen. Das Gehäuse 125 enthält gemäß einem Ausführungsbeispiel Knöpfe, beispielsweise zur Aktivierung oder Paarung mit einem Benutzerendgerät wie einem Smartphone und/oder WiFi.
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Das Gehäuse 125 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als die Gegenrasteinrichtung zumindest eine Nut 210 zur reversiblen Aufnahme einer Rastnase des Adapters auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Gehäuseschale 215 in allen vier Seitenwänden je eine gerade ausgeformte Nut 210 auf.
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3 zeigt eine perspektivische Seitendarstellung eines Sensormoduls 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von 1 oder 2 beschriebene Sensormodul 112 handeln, welches um 180° gedreht dargestellt ist.
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In der Gehäuseschale 215 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei gegenüberliegend angeordnete Gehäuseaussparungen 130 zu erkennen.
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4 zeigt eine perspektivische Seitendarstellung eines Sensormoduls 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von 2 oder 3 beschriebene Sensormodul 112 handeln, bei welchem das Gehäuse in einem geschlossenen Zustand dargestellt ist.
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5 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Sensorvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 beschriebene Sensorvorrichtung 110 handeln.
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Das Sensormodul 112 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel formschlüssig mittels der Rasteinrichtung in Form von runden Rastnasen 500 reversibel mit dem Adapter 115 verbunden. Hierbei greifen die Rastnasen 500 in die beispielhaften vier Nuten des Sensormoduls 112.
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6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Adapters 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 1 oder 5 beschriebenen Adapter 115 handeln.
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Der Adapter 115 hat die Funktion auf der einen Seite den Inhalator zu adaptieren und auf der anderen Seite eine reversible Verbindung zum Sensormodul herzustellen. Die Geräteseite, auch „Inhalator-Seite“ genannt, ist gerätespezifisch angepasst und orientiert sich an den Inhalatoroberflächen und beweglichen Teilen der verschiedenen Inhalator-Geräte. Diese können ebene, konvexe oder konkave Formen aufweisen. Die beschriebenen Inhalatoroberflächen sind gemäß einem Ausführungsbeispiel mittels 3D-Scan abgebildet und für das CAD-Design des Adapters 115 verwendet worden. Die Sensorseite besteht in erster Linie aus dem reversiblen Verbindungselement zum Gehäuse des Sensormoduls, worauf unten näher eingegangen wird. Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Adapteröffnungen 150 für die Schallübertragung sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Adapter 115 konzentrisch zu den Gehäuseaussparungen im Sensormodulgehäuse ausgespart. Weiterhin ist gemäß einem Ausführungsbeispiel die Formen- und Farbsprache des spezifischen Zielgerätes bei dem Adapter 115 aufgegriffen, um ein optimales Ergebnis hinsichtlich Design, Ergonomie, Haptik und Optik zu erreichen. Durch das Design des Adapters 115 geht bestenfalls hervor, an welcher Stelle der Adapter 115 am Inhalator anzubringen ist. Der Adapter 115 ist möglichst kostengünstig als Single-Use-Bauteile konstruiert und hergestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Adapter 115 in einem Kunststoff-Spritzguss-Verfahren hergestellt worden.
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7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Adapters 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 6 beschriebenen Adapter 115 handeln, mit dem Unterschied, dass die Geräteseite des Adapters 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine ebene Oberfläche 700 zum Verbinden mit einer weiteren Medikamentenabgabevorrichtung aufweist, die sich von der vorangehend beschriebenen Medikamentenabgabevorrichtung unterscheidet. Ein Umlaufrand 705 des Adapters 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel kreisförmig ausgeformt.
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8 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Adapters 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 7 beschriebenen Adapter 115 handeln, mit dem Unterschied, dass der Umlaufrand 705 des Adapters 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel rechtwinkelig mit abgerundeten Ecken ausgeformt ist.
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9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Adapters 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 8 beschriebenen Adapter 115 handeln, mit dem Unterschied, dass Abschnitte des Umlaufrands 705 des Adapters 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel geschwungen ausgeformt sind.
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10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Adapters 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 9 beschriebenen Adapter 115 handeln, mit dem Unterschied, dass andere Abschnitte des Umlaufrands 705 des Adapters 115 gemäß diesem Ausführungsbeispiel geschwungen ausgeformt sind.
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11 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Adapters 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um den in 6 beschriebenen Adapter 115 handeln, mit dem Unterschied, dass die konkave Oberfläche 155 eine geringere Biegung und/oder Länge aufweist.
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Die in den 6 bis 11 gezeigten Adapter 11 können zur Verwendung für unterschiedliche Medikamentenabgabevorrichtungen ausgeformt sein.
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12 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Rastverbindung 1200 zwischen einem Sensormodul 112 und einem Adapter 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 oder 5 beschriebene Sensorvorrichtung handeln, mit dem Unterscheid, dass die Rasteinrichtung des Adapters 115 gemäß diesem Ausführungsbeiseil zumindest eine eckige Rastnase 1205 und/oder die Gegenrasteinrichtung des Sensormoduls 112 zumindest eine korrespondierende eckige Nut 1210 aufweist.
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13 zeigt eine perspektivische Seitendarstellung einer Bajonettverbindung zwischen einem Sensormodul 112 und einem Adapter 115 einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 oder 5 beschriebene Sensorvorrichtung handeln, mit dem Unterscheid, dass das Sensormodul 112 und der Adapter 115 mittels der Bajonettverbindung 1300 reversibel verbindbar sind. Die Sensorseite des Adapters 115 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Bajonettverschlusseinrichtung 1305 und/oder das Sensormodul 112 eine zu der Bajonettverschlusseinrichtung 1305 korrespondierende Bajonettverschlussgegeneinrichtung 1310 auf. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weist die Sensorseite des Adapters 115 die Bajonettverschlussgegeneinrichtung 1310 und/oder das Sensormodul 112 die Bajonettverschlusseinrichtung 1305 auf.
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14 zeigt eine perspektivische Seitendarstellung einer Klippverbindung 1400 zwischen einem Sensormodul und einem Adapter einer Sensorvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1, 5 oder 13 beschriebene Sensorvorrichtung handeln, mit dem Unterscheid, dass das Sensormodul und der Adapter mittels der Klippverbindung 1400 reversibel verbindbar sind. Die Klippverbindung 1400 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel nach dem Prinzip „Netzwerkkabel“ realisiert. Die Sensorseite des Adapters weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Klippeinrichtung 1405 und/oder das Sensormodul eine zu der Klippeinrichtung 1405 korrespondierende Klippgegeneinrichtung 1410 auf. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel weist die Sensorseite des Adapters 115 die Klippgegeneinrichtung 1410 und/oder das Sensormodul die Klippeinrichtung 1305 auf.
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15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1500 zum Erkennen einer Medikamentenabgabevorrichtung eines Medikamentenabgabesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das anhand von 1 beschriebene Medikamentenabgabesystem handeln. Das Verfahren 1500 ist von der Auswerteeinrichtung ausführbar, die in einer der 1 bis 5 beschrieben ist.
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Das Verfahren 1500 umfasst einen Schritt 1505 des Einlesens und einen Schritt 1510 des Identifizierens. Im Schritt 1505 des Einlesens wird ein bei einer Betätigung der Medikamentenabgabevorrichtung von dem mit der Medikamentenabgabevorrichtung mittels des Adapters verbundenen Sensormodul sensiertes Sensorsignal eingelesen. Im Schritt 1510 des Identifizierens wird ein Typ der Medikamentenabgabevorrichtung unter Verwendung des Sensorsignals identifiziert.
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Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
