RU2742366C2

RU2742366C2 - Идентификация типа картриджа для жидкого лекарственного средства

Info

Publication number: RU2742366C2
Application number: RU2019103462A
Authority: RU
Inventors: Томас МЕНКЕН
Original assignee: Ф. Хоффманн-Ля Рош Аг
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2021-02-05
Also published as: BR112019003535A2; JP2019528831A; RU2019103462A3; EP3506967B1; US11129932B2; ES2939034T3; JP6979060B2; FI3506967T3; HUE061359T2; US20190175818A1; RU2019103462A; AU2017320599A1; WO2018041708A1; EP3506967A1

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу определения типа картриджа системой для введения жидкого лекарственного средства. Система для введения жидкого лекарственного средства содержит помпу (301), выполненную с возможностью размещения в ней картриджа (100) для жидкого лекарственного средства. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит цилиндр (102), заполненный раствором (104) жидкого лекарственного средства. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит плунжер (106), расположенный внутри цилиндра. Плунжер выполнен с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие (110) цилиндра. Помпа содержит исполнительный элемент (122) для приведения в движение плунжера с целью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие. Система для введения жидкого лекарственного средства содержит датчик (128) усилия для измерений с целью получения данных (314) по усилию. Данные по усилию содержат информацию об усилии, прикладываемом к плунжеру исполнительным элементом. Способ включает: перемещение (400) исполнительного элемента для вхождения в контакт с плунжером или перемещения плунжера, измерение (402) с целью получения данных по усилию с помощью датчика усилия, определение (404) на основе данных по усилию характеристического сигнала (316, 700, 1102, 1300, 1500, 1700, 1900), содержащего информацию о модуляции усилия и предоставляющего характеристику любого из следующих параметров: амплитуды модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия и числа модуляций усилия, отнесение (406) картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей с помощью характеристического сигнала. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 21 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к инъекционным устройствам для введения жидких лекарственных средств, в частности к идентификации картриджей, используемых с такими инъекционными устройствами.

Уровень техники

Поддерживающая терапия при диабете и других хронических заболеваниях может предусматривать регулярные инъекции жидких лекарственных средств, таких как инсулин. Например, инсулиновая помпа в сочетании с инфузионным набором может использоваться для введения инсулина в организм пациента согласно заданному режиму, зависящему от приема пищи и/или результатов измерений уровня гликемии. Инсулиновые помпы могут, в принципе, оснащаться картриджами разных типов. Например, разные картриджи могут заполняться разными растворами инсулина.

Концентрация инсулина в таких растворах может, например, изменяться от одного типа картриджа к другому. Поэтому правильный выбор объема дозы, вводимой в организм пациента, зависит от типа используемого картриджа.

В опубликованном международном патентном документе WO 2013/004308 А1 описано обнаружение закупорки в инъекционном устройстве, предназначенном для автоматического введения лекарственного средства, в процессе чего измеряли инъекционное усилие, выполняли вычитание величины смещения из данных измерений инъекционного усилия и устанавливали наличие закупорки на основе результата этого вычитания.

В опубликованном международном патентном документе WO 2013/004307 А1 описано инъекционное устройство, предназначенное для автоматического введения лекарственного средства и содержащее систему обнаружения закупорки, включающую блок измерения усилия и два раздельных детектора закупорки. Детекторы закупорки выполнены с возможностью проведения измерений усилия с разной скоростью и генерирования сигналов, указывающих на закупорку, на основе набора результатов измерений усилия, выполненных с соответствующими скоростями. Инъекционное устройство также содержит генератор предупредительного сигнала, генерирующий сигнал, предупреждающий о закупорке, в случаях, когда один или оба детектора закупорки генерируют сигналы, указывающие на закупорку. Два детектора закупорки, работающие с разными скоростями измерения, обеспечивают возможность более надежного обнаружения закупорок в широком диапазоне скорости инфузии.

В международной публикации WO 2009/024562 описано медицинское устройство, содержащее датчик физической величины. В этой публикации описано устройство радиочастотной идентификации - RFID (от англ. Radio Frequency Identification Device), содержащее датчик физической величины, такой как датчик давления, интегрированный в контейнер для жидкого лекарственного средства и обеспечивающий беспроводное мониторирование значений давления или других характеристических параметров лекарственного средства и согласование по коду контейнера для лекарственного средства с медицинским инфузионным устройством. В публикации WO 2009/024562 описаны показанные на фиг. 6 зазубренные выступы, которые явно представляют собой часть исполнительного механизма 70. В публикации WO 2009/024562 описан RFID-чип, включающий датчик давления и получающий питание от RFID-системы. Идентификация картриджа осуществляется с помощью этого RFID-чипа.

Сущность изобретения

В независимых пунктах формулы настоящего изобретения представлены способ определения типа картриджа, система для введения жидкого лекарственного средства и картридж для жидкого лекарственного средства. Варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В ряде вариантов осуществления изобретения предложен способ идентификации типа картриджа для жидкого лекарственного средства путем мониторирования усилия, требуемого для перемещения плунжера внутри цилиндра картриджа для жидкого лекарственного средства и представляемого в зависимости от времени. Цилиндр содержит в себе раствор жидкого лекарственного средства, а плунжер используется для вытеснения последнего из картриджа.

В контексте настоящего описания термин "жидкое лекарственное средство" относится к веществу, вводимому в организм пациента и вызывающему в нем физиологическое изменение. Жидкое лекарственное средство может, например, представлять собой, не ограничиваясь нижеперечисленным, инсулин, глюкагон, болеутоляющее средство, противоопухолевый препарат и антибиотик.

Физическая структура цилиндра и/или плунжера может быть видоизменена таким образом, чтобы обеспечивалась возможность кодирования данных с целью получения усилия, требуемого для перемещения плунжера и представляемого в зависимости от времени. В контексте настоящего описания область данных, отображающих зависимость усилия от времени, называется характеристическим сигналом. Например, характеристический сигнал может включать модуляции, где происходит увеличение и уменьшение усилия в зависимости от времени. Кодирование данных может осуществляться в форме числа модуляций усилия, а также амплитуды и/или протяженности (продолжительности) этих модуляций.

Помпа может содержать исполнительный элемент, например поршень для перемещения плунжера. Измеряемый характеристический сигнал может быть связан с положением исполнительного элемента, скоростью перемещения последнего или зависеть от времени. Разным скоростям, положениям или промежуткам времени могут соответствовать разные модуляции амплитуды или продолжительности модуляций характеристического сигнала.

В одном примере осуществления изобретения база данных или таблица соответствия используется для сравнения характеристического сигнала со списком типов картриджей с целью отнесения данного картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей. В другом примере осуществления изобретения характеристический сигнал сравнивается с различными образцами характеристических сигналов, сохраненными в базе данных. В случае наличия совпадения между текущим характеристическим сигналом и одним из образцов таких сигналов, сохраненных в базе данных, выводится описание совпавшего характеристического сигнала, используемое для отнесения картриджа к определенному типу.

Идентификация картриджа для жидкого лекарственного средства может выполняться на разных этапах использования этого картриджа. В систему для введения жидкого лекарственного средства может быть включен датчик усилия с целью определения момента вхождения исполнительного элемента в контакт с плунжером. Это известно как "слежение за усилием". Например, в картридж для жидкого лекарственного средства могут быть добавлены конструктивные элементы, которые взаимодействуют с исполнительным элементом до его вхождения в контакт с плунжером. Эти конструктивные элементы могут изменять усилие описанным выше образом, обеспечивая кодирование данных с целью получения характеристического сигнала.

В альтернативном варианте осуществления изобретения идентификация картриджа для жидкого лекарственного средства может выполняться во время операции предварительной прокачки. В ходе этой операции система для введения жидкого лекарственного средства прокачивается вплоть до удаления из нее пузырьков воздуха. Предварительная прокачка происходит после вхождения исполнительного элемента в контакт с плунжером. Затем исполнительный элемент перемещает плунжер на небольшое расстояние, что приводит к вытеснению пузырьков воздуха из системы для введения жидкого лекарственного средства. Конструкция картриджа для жидкого лекарственного средства может быть изменена таким образом, что по мере перемещения исполнительным элементом плунжера на упомянутое небольшое расстояние возникает модуляция усилия, требуемого для этого перемещения. Это тоже может быть использовано для кодирования характеристического сигнала.

Одним объектом изобретения является способ определения типа картриджа системой для введения жидкого лекарственного средства. Система для введения жидкого лекарственного средства содержит помпу, выполненную с возможностью размещения в ней картриджа для жидкого лекарственного средства. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит цилиндр, заполненный раствором жидкого лекарственного средства. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит плунжер, расположенный внутри упомянутого цилиндра. Плунжер выполнен с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие цилиндра. Выходное отверстие цилиндра может соединяться, например, с инфузионным набором, используемым с целью соединения системы для введения жидкого лекарственного средства с организмом человека или животного. Цилиндр и плунжер могут быть аналогичными цилиндру и плунжеру шприца или ампулы. Помпа содержит исполнительный элемент для приведения в движение плунжера с целью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие. Система для введения жидкого лекарственного средства содержит датчик усилия, обеспечивающий получение данных по усилию во время движения исполнительного элемента. Данные по усилию можно регистрировать и/или анализировать в зависимости от времени, положения и/или скорости перемещения исполнительного элемента.

Следует отметить, что датчик усилия может быть расположен в любом подходящем месте системы для введения жидкого лекарственного средства. Например, датчик усилия может быть интегрирован в исполнительный элемент. В другом примере датчик усилия расположен между корпусом системы для введения жидкого лекарственного средства и цилиндром. Корпус поддерживает цилиндр и механизм, используемый для перемещения исполнительного элемента. Еще в одном примере датчик усилия расположен между корпусом и механизмом, используемым для перемещения исполнительного элемента.

Преимущество расположения датчика усилия между цилиндром и корпусом состоит в том, что исключается электрический контакт с подвижным компонентом. В этом варианте осуществления изобретения датчик усилия находится в статическом положении, благодаря чему его работа меньше подвержена сбоям, чем в случае, когда этот датчик интегрирован в исполнительный элемент и, следовательно, является подвижным.

Способ включает этап перемещения исполнительного элемента для вхождения в контакт с плунжером или перемещения последнего. Способ также включает этапы измерения с целью получения данных по усилию с помощью датчика усилия по мере перемещения исполнительного элемента. Данные по усилию могут описываться и/или анализироваться в зависимости от времени и/или в зависимости от положения исполнительного элемента или от расстояния и/или в зависимости от скорости перемещения исполнительного элемента. Например, данные по усилию могут коррелировать с фактическим положением исполнительного элемента или со скоростью перемещения последнего в зависимости от времени. Способ, кроме того, включает этап определения характеристического сигнала на основе данных по усилию. Характеристический сигнал содержит информацию о модуляции усилия. Характеристический сигнал предоставляет, например, характеристику любого из следующих параметров: амплитуды модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия и числа модуляций усилия.

Например, данные по усилию могут быть представлены в виде графика зависимости от времени или положения. На таком графике могут быть отображены модуляции в амплитуде и продолжительности, а также число модуляций. Эти модуляции представляют собой закодированные данные, которые можно интерпретировать с помощью характеристического сигнала. Способ также включает этап отнесения данного картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей с помощью характеристического сигнала. Например, система для введения жидкого лекарственного средства может содержать базу данных или таблицу соответствия, связанную с одной или несколькими различными модуляциями характеристического сигнала. После измерения характеристического сигнала и определения модуляции или числа модуляций это может быть использовано для непосредственного поиска или нахождения соответствующего типа картриджа.

Это обстоятельство представляет собой преимущество, поскольку характеристический сигнал может быть использован для идентификации типа картриджа. Картридж определенного типа может, например, содержать разные растворы жидкого лекарственного средства или другие смеси, которые могут быть введены в организм пациента. Работу помпы можно отрегулировать таким образом, что она будет работать в соответствии с конкретным типом раствора жидкого лекарственного средства или картриджа. Система для введения жидкого лекарственного средства может уже содержать датчик усилия для выполнения измерений с целью получения данных по усилию. Это позволяет определить тип картриджа без включения дополнительного оборудования в систему для введения жидкого лекарственного средства.

Другим объектом изобретения является система для введения жидкого лекарственного средства, содержащая помпу, выполненную с возможностью размещения в ней картриджа для жидкого лекарственного средства. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит цилиндр, заполненный раствором жидкого лекарственного средства. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит плунжер, расположенный внутри упомянутого цилиндра. Плунжер выполнен с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие цилиндра. Помпа содержит исполнительный элемент, например поршень, предназначенный для приведения в движение плунжера с целью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие. Механизм, используемый для перемещения исполнительного элемента, содержит датчик усилия для выполнения измерений с целью получения данных по усилию. Данные по усилию содержат информацию об усилии, прикладываемом к плунжеру исполнительным элементом.

Помпа содержит управляющее устройство, выполненное с возможностью управления исполнительным элементом с целью его перемещения для вхождения в контакт с плунжером или перемещения последнего. Управляющее устройство, кроме того, выполнено с возможностью осуществления измерения с целью получения данных по усилию с помощью датчика усилия. Управляющее устройство также выполнено с возможностью определения характеристического сигнала на основе данных по усилию. Характеристический сигнал содержит информацию о модуляции усилия. Характеристический сигнал предоставляет, например, характеристику любого из следующих параметров: амплитуды модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия, числа модуляций усилия и комбинаций вышеперечисленного. Управляющее устройство также выполнено с возможностью отнесения данного картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей с помощью характеристического сигнала. Преимущества этого варианта осуществления изобретения были описаны выше.

В другом варианте осуществления изобретения перемещение исполнительного элемента с целью приведения в движение плунжера выполняется во время операции предварительной прокачки. Это обстоятельство представляет собой преимущество, поскольку картридж может быть отнесен к определенному типу до возможного введения какого-либо раствора жидкого лекарственного средства.

В другом варианте осуществления изобретения измерения с целью получения данных по усилию выполняются в зависимости от времени или в зависимости от положения плунжера. Перемещение плунжера исполнительным элементом выполняется либо с постоянной скоростью, либо в виде последовательности дискретных шагов. По мере возникновения модуляции усилия изменяется величина последнего, требуемая для перемещения исполнительного элемента. В некоторых примерах данные по усилию, полученные в зависимости от времени или в зависимости от положения, могут быть практически эквивалентными.

В другом варианте осуществления изобретения перемещение исполнительного элемента происходит с постоянной скоростью или дискретными шагами. Например, для непрерывного или пошагового перемещения исполнительного элемента может быть использован линейный шаговый привод, или шаговый двигатель. Этот вариант осуществления изобретения обладает преимуществом, поскольку он обеспечивает средство измерения усилия, требуемого для перемещения исполнительного элемента, в зависимости от времени и/или положения.

В другом варианте осуществления изобретения отнесение картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу выполняется путем сравнения характеристического сигнала с образцами характеристических сигналов. Например, для сравнения данного характеристического сигнала с библиотекой образцов характеристических сигналов может быть использован алгоритм распознавания образов. Могут быть использованы и более простые алгоритмы, такие как алгоритм подбора методом наименьших квадратов, в котором выполняется сравнение данного характеристического сигнала на схожесть с каждым из образцов таких сигналов.

В другом варианте осуществления изобретения образцы характеристических сигналов содержатся в таблице соответствия или в базе данных.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия представляет собой изменение данных по усилию, получаемых в результате измерения. Модуляция усилия представляет собой изменение или изменения усилия, зафиксированное(-ые) в данных по усилию.

В другом варианте осуществления изобретения характеристический сигнал представляет собой образ, идентифицируемый в пределах модуляции усилия.

В другом варианте осуществления изобретения плунжер сформирован из эластомерного материала и/или комбинации жесткого и эластомерного материалов. Например, жесткий сердечник может быть окружен эластомерным кольцевым уплотнительным элементом круглого сечения.

В другом варианте осуществления изобретения помпа представляет собой инсулиновую помпу.

В другом варианте осуществления изобретения система для введения лекарственного средства содержит картридж.

В другом варианте осуществления изобретения система для введения лекарственного средства содержит один или несколько выступов, расположенных внутри цилиндра. Выступы выполнены с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при контакте плунжера или исполнительного элемента с одним или несколькими выступами. Этот вариант осуществления изобретения обладает преимуществом, поскольку механическая структура картриджа для жидкого лекарственного средства может быть использована для его надежной идентификации. Изменения в механической структуре картриджа для жидкого лекарственного средства позволяют исключить ситуацию с неправильной идентификацией картриджей.

В другом варианте осуществления изобретения плунжер выполнен таким образом, что между цилиндром и боковой областью плунжера образована полость. Плунжер содержит щуп. Щуп плунжера выполнен с возможностью вхождения в контакт с одним или несколькими выступами для генерирования характеристического сигнала при перемещении исполнительного элемента. Этот вариант осуществления изобретения обладает преимуществом, поскольку он обеспечивает удобное механическое средство для получения характеристического сигнала.

В другом варианте осуществления изобретения один или несколько выступов находятся внутри полости при заправленном картридже для жидкого лекарственного средства. В альтернативном варианте осуществления изобретения один или несколько выступов находятся вне полости до начала процедуры предварительной прокачки системы для введения жидкого лекарственного средства. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку позволяет использовать упомянутые один или несколько выступов для калибровки или наладки предварительной прокачки.

В другом варианте осуществления изобретения сам исполнительный элемент входит в контакт с одним или несколькими выступами. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку он обеспечивает средство для получения характеристического сигнала без использования плунжера, входящего в контакт с выступами. Это позволяет улучшить характеристики уплотнения плунжера.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия определяется числом одного или нескольких выступов. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку позволяет легко идентифицировать конкретное число модуляций в пределах характеристического сигнала.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия определяется высотой простирания одного или нескольких выступов от внутренней поверхности цилиндра. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку он обеспечивает средство для изменения величины усилия, измеряемой датчиком усилия. Поэтому результатом этого может быть изменение амплитуды характеристического сигнала.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия определяется протяженностью одного или нескольких выступов в направлении движения плунжера. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку протяженность одного или нескольких выступов может определять протяженность или период изменения в характеристическом сигнале.

В другом варианте осуществления изобретения различным образом реализуются различные комбинации числа, расстояния и протяженности одного или нескольких выступов. Тем самым обеспечиваются резервные данные в пределах характеристического сигнала, которые можно использовать для перепроверки и подтверждения правильности идентификации типа картриджа.

В другом варианте осуществления изобретения цилиндр содержит внутреннюю поверхность. Указанное формирование структуры этой внутренней поверхности является предпочтительным, поскольку оно обеспечивает средство получения комплекса характеристических сигналов, способных предоставить большее количество информации.

В другом варианте осуществления изобретения один или несколько выступов находятся в контакте с раствором жидкого лекарственного средства при заправленном картридже для жидкого лекарственного средства. Этот вариант является предпочтительным, поскольку по мере перемещения плунжера в конкретное положение текстурированные области внутренней поверхности начинают изменять характеристический сигнал, обеспечивая получение информации, полезной для предварительной прокачки помпы.

В другом варианте осуществления изобретения текстурированные области внутренней поверхности расположены вне раствора жидкого лекарственного средства при заправленном картридже для жидкого лекарственного средства. Это может быть полезно, когда исполнительный элемент перемещается для вхождения в контакт с плунжером.

В другом варианте осуществления изобретения текстурированные области выполнены с возможностью определения модуляции усилия.

В другом варианте осуществления изобретения система для введения жидкого лекарственного средства выполнена с возможностью измерения характеристического сигнала во время операции предварительной прокачки, когда исполнительный элемент перемещает плунжер. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку он обеспечивает средство для идентификации картриджа для жидкого лекарственного средства во время операции предварительной прокачки. Поскольку операция предварительной прокачки выполняется перед введением жидкого лекарственного средства в организм пациента, идентификация картриджа для жидкого лекарственного средства осуществляется до того, как будет введена, например, базальная доза жидкого лекарственного средства.

В другом варианте осуществления изобретения цилиндр содержит входное отверстие для приема исполнительного элемента. Исполнительный элемент содержит щуп. Щуп исполнительного элемента может представлять собой, например, выступ, простирающийся в радиальном направлении от поверхности исполнительного элемента.

Входное отверстие содержит прикрепленную к нему и установленную внутри цилиндра гильзу. Гильза может представлять собой, например, трубку или трубчатый элемент, установленную(-ый) с плотным прилеганием или тугой посадкой относительно внутренней поверхности цилиндра.

Гильза содержит один или несколько выступов, простирающихся от внутренней поверхности цилиндра. Выступы выполнены с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при контакте щупа исполнительного элемента с одним или несколькими выступами. Этот вариант осуществления изобретения обладает преимуществом, поскольку обеспечивает легкую замену или установку гильзы в ранее заполненном картридже для жидкого лекарственного средства или шприце. Это позволяет выполнить модификацию обычных шприцов для идентификации с помощью характеристического сигнала.

В другом варианте осуществления изобретения плунжер содержит гнездо для приема исполнительного элемента. Исполнительный элемент содержит контактную поверхность. Гнездо для приема исполнительного элемента и контактная поверхность последнего выполнены с возможностью сопряжения.

Этот вариант осуществления изобретения обладает преимуществом, поскольку обеспечивает стабильный механический контакт между плунжером и исполнительным элементом.

В другом варианте осуществления изобретения контактная поверхность включает щуп исполнительного элемента. Гнездо для приема исполнительного элемента содержит один или несколько выступов. Выступы выполнены с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при контакте щупа исполнительного элемента с одним или несколькими выступами. Например, один или несколько выступов в гнезде для приема исполнительного элемента могут представлять собой рифления или элементы текстурирования. Характеристический сигнал может быть определен в процессе перемещения щупа исполнительного элемента и контактной поверхности внутрь гнезда для приема исполнительного элемента. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку обеспечивает возможность идентификации типа картриджа до сопряжения гнезда для приема исполнительного элемента и контактной поверхности. Благодаря этому идентификация картриджа для жидкого лекарственного средства может быть осуществлена до введения какого-либо раствора жидкого лекарственного средства.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия определяется высотой простирания одного или нескольких выступов от поверхности гнезда для приема исполнительного элемента. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку позволяет определить амплитуду модуляции усилия.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия определяется, по меньшей мере частично, числом одного или нескольких выступов. Это позволяет определить число модуляций усилия, присутствующих в характеристическом сигнале.

В другом варианте осуществления изобретения модуляция усилия определяется протяженностью одного или нескольких выступов в направлении движения плунжера. Этот вариант обладает преимуществом, поскольку позволяет определить продолжительность модуляции усилия.

В другом варианте осуществления изобретения используется комбинация любых вышеупомянутых средств определения модуляции усилия.

В другом варианте осуществления изобретения система для введения жидкого лекарственного средства выполнена с возможностью измерения характеристического сигнала в ходе операции слежения за усилием с целью введения исполнительного элемента в контакт с плунжером. В контексте настоящего описания операция слежения за усилием включает определение момента сопряжения гнезда для приема исполнительного элемента и контактной поверхности путем регистрации увеличения усилия, измеряемого датчиком усилия, и/или реакции на воздействие, измеряемой тем же датчиком.

В одном варианте осуществления изобретения регистрируют реакцию на усилие для различных материалов, используемых в конструкции картриджа. В качестве конкретного примера: картриджи двух типов дифференцируются по материалу, используемому для изготовления плунжера. В картридже первого типа плунжер изготовлен из резины. Картридж второго типа содержит плунжер, изготовленный из керамики. Измеряют реакцию на воздействие поршня на эти два разных плунжера. Резиновый плунжер изготовлен из эластомера, вследствие чего его реакция на воздействие отличается от реакции жесткого керамического плунжера. Это позволяет дифференцировать картриджи двух разных типов.

В другом варианте осуществления изобретения при превышении измеряемым усилием некоторого заданного порогового значения в некоторых случаях можно установить факт сопряжения гнезда для приема исполнительного элемента и контактной поверхности. Этот вариант, реализуемый в ходе операции слежения за усилием, обладает преимуществом, поскольку он обеспечивает отнесение картриджа к определенному типу до перемещения плунжера и вытеснения им части раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие.

В другом варианте осуществления изобретения усилие измеряемого характеристического сигнала находится в диапазоне между 0,1 и 5 Н.

В другом варианте осуществления изобретения измеряемый сигнал находится в диапазоне от 0,2 до 4 Н.

В другом варианте осуществления изобретения измеряемый сигнал находится в диапазоне от 0,3 до 3 Н.

Еще одним объектом изобретения является картридж. Картридж для жидкого лекарственного средства содержит цилиндр, заполненный раствором жидкого лекарственного средства. Внутри цилиндра картриджа для жидкого лекарственного средства расположен плунжер. Плунжер выполнен с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие цилиндра. Картридж для жидкого лекарственного средства выполнен таким образом, что в исполнительном элементе, выполненном с возможностью перемещения плунжера, инициируется модуляция усилия. Это может принимать разные формы. В некоторых случаях модуляция усилия возникает вследствие перемещения, имеющего место между плунжером и цилиндром. В других примерах модуляция усилия возникает в результате взаимодействия между собственно исполнительным элементом и плунжером либо цилиндром. Модуляция усилия выражается, например, в любом из следующих параметров: амплитуде модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия, числе модуляций усилия и комбинаций вышеперечисленного. Преимущества этого картриджа были описаны выше.

В другом варианте осуществления изобретения картридж для жидкого лекарственного средства содержит один или несколько выступов внутри цилиндра. Выступы выполнены с возможностью инициирования первой модуляции при контакте плунжера с одним или несколькими выступами. Преимущества различных модификаций этого варианта осуществления изобретения были описаны выше. Например, модуляция усилия может быть обусловлена текстурированием цилиндра. В других примерах плунжер может образовать полость с выступами, которые затем входят в контакт со щупом плунжера.

В другом варианте осуществления изобретения плунжер содержит гнездо для приема исполнительного элемента. Гнездо для приема исполнительного элемента содержит один или несколько выступов. Выступы выполнены с возможностью инициирования модуляции усилия при контакте щупа исполнительного элемента с одним или несколькими выступами.

В другом варианте осуществления изобретения цилиндр содержит входное отверстие. Входное отверстие содержит гильзу, установленную внутри цилиндра и прикрепленную к входному отверстию или находящуюся в контакте с последним. Гильза содержит один или несколько выступов. Выступы выполнены с возможностью инициирования модуляции усилия при контакте щупа исполнительного элемента с одним или несколькими выступами.

Этот пример может быть, например, схож со случаем, когда плунжер содержит гнездо для приема исполнительного элемента. Гнездо для приема исполнительного элемента содержит контактную поверхность. Гнездо для приема исполнительного элемента и контактная поверхность выполнены с возможностью сопряжения. Контактная поверхность включает щуп исполнительного элемента. Гнездо для приема исполнительного элемента содержит один или несколько выступов. Выступы выполнены с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при контакте щупа исполнительного элемента с одним или несколькими выступами. Преимущества этого варианта осуществления изобретения были описаны выше.

Следует иметь в виду, что один или более вышеупомянутых вариантов осуществления изобретения могут быть скомбинированы при условии, что скомбинированные варианты не являются взаимоисключающими.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления изобретения поясняются ниже более подробно лишь с помощью примера и со ссылками на чертежи, на которых показано:

на фиг. 1 - пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 2 - пример зависимости от времени усилия, измеренного датчиком усилия,

на фиг. 3 - пример системы для введения жидкого лекарственного средства,

на фиг. 4 - блок-схема последовательности операций способа эксплуатации системы для введения жидкого лекарственного средства, показанной на фиг. 3,

на фиг. 5 - другой пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 6 - другое изображение картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 5,

на фиг. 7 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 5 и 6,

на фиг. 8 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 9 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 8,

на фиг. 10 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 11 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 10,

на фиг. 12 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 13 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 12,

на фиг. 14 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 15 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 14,

на фиг. 16 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 17 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 16,

на фиг. 18 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 19 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 18,

на фиг. 20 - еще один пример картриджа для жидкого лекарственного средства,

на фиг. 21 - график зависимости усилия от времени для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 20.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Элементы с одинаковыми номерами, показанные на чертежах, являются эквивалентными или выполняют одинаковые функции. Ранее описанные элементы не всегда упоминаются применительно к другим чертежам, если они выполняют там эквивалентные функции.

На фиг. 1 представлен пример картриджа 100, предназначенного для использования в системе для введения жидкого лекарственного средства. Картридж 100 для жидкого лекарственного средства содержит цилиндр 102, заполненный раствором 104 жидкого лекарственного средства. Картридж также содержит плунжер 106, выполненный с возможностью перемещения в направлении 108 движения. При перемещении плунжера 106 в направлении 108 происходит вытеснение раствора 104 жидкого лекарственного средства через выходное отверстие 110. В данном примере цилиндр 102 сужается вокруг выходного отверстия 110, образуя головку 112, к которой может быть прикреплен инфузионный набор. В данном примере также показана предусматриваемая по выбору мембрана 114. Мембрана выполнена из эластомерного материала, который можно проколоть посредством иглы 120. К головке 112 может быть прикреплен инфузионный набор 116. В данном примере последний содержит трубку 118 и иглу 120. Игла 120 используется для прокалывания мембраны 114 и образует канал для прохождения раствора 104 жидкого лекарственного средства в инфузионный набор 116.

На фиг. 1 также показана часть исполнительного элемента 122. Исполнительный элемент тоже выполнен с возможностью перемещения в направлении 108 движения плунжера с целью перемещения или приведения в действие плунжера 106. В данном примере плунжер 106 содержит гнездо 124 для приема исполнительного элемента, содержащего контактную поверхность 126. Контактная поверхность 126 представляет собой поверхность исполнительного элемента 122, сопрягаемую с гнездом 124 для приема исполнительного элемента. Исполнительный элемент может содержать или представлять собой поршень.

Ниже без ограничения общности предполагается, что исполнительный элемент 122 также содержит датчик 128 усилия, используемый для слежения за усилием, то есть восприятия величины усилия, приложенного к контактной поверхности 126, в зависимости от времени или положения. Тем не менее, датчик 128 усилия может быть также расположен между корпусом системы для введения жидкого лекарственного средства и цилиндром 102.

Например, датчик 128 усилия можно использовать для слежения с целью определения момента сопряжения гнезда 124 для приема исполнительного элемента и контактной поверхности 126. После их сопряжения величина усилия, требуемого для перемещения исполнительного элемента 122, может превысить заданное пороговое значение.

На фиг. 2 представлен график зависимости усилия 200 (измеренного датчиком 128 усилия, показанным на фиг. 1) от времени 202. Штриховая линия 204 указывает время, когда гнездо для приема исполнительного элемента начинает контактировать с контактной поверхностью. До этого времени 204 датчик 128 усилия измеряет шумовой сигнал 206. Для определения времени 204 сопряжения измеряют сигнал 208 слежения за усилием. Например, можно задать пороговое значение усилия с целью определения времени, когда гнездо 124 для приема исполнительного элемента и контактная поверхность 126 могут считаться сопряженными. Датчик 128 усилия имеет конкретный динамический диапазон 210. В данном примере динамический диапазон находится между значениями 0,3 Н и 3 Н. Значение 0,3 Н представляет собой среднюю или ожидаемую максимальную амплитуду шумового сигнала 206. Пороговое значение для положения, в котором гнездо 124 для приема исполнительного элемента и контактная поверхность 126 считаются сопряженными, должно устанавливаться несколько ниже значения 3 Н, соответствующего максимальной измеряемой величине усилия. Между заданным пороговым значением и верхней границей шума, соответствующей значению 0,3 Н, расположен диапазон, в котором можно измерить характеристический сигнал, используемый для кодирования данных. Например, текстурирование, или формирование неровностей, на стенке цилиндра 108 либо внутри гнезда 124 для приема исполнительного элемента позволяет получить значение усилия, зависящее от времени и могущее быть использованным для кодирования данных.

На фиг. 3 представлен пример системы 300 для введения жидкого лекарственного средства. Система 300 для введения жидкого лекарственного средства включает в себя исполнительный элемент 122 и управляющее устройство 302. В систему 300 для введения жидкого лекарственного средства вставлен картридж 100. Управляющее устройство 302 выполнено с возможностью управления работой и отдельными функциями системы 300 для введения жидкого лекарственного средства. Исполнительный элемент 122 представляет собой часть помпы 301. Управляющее устройство содержит аппаратный интерфейс 304, позволяющий осуществлять управление различными компонентами системы 300 для введения жидкого лекарственного средства. Управляющее устройство 302 также содержит процессор 306, связанный с аппаратным интерфейсом 304, предусматриваемый по выбору интерфейс 308 пользователя и запоминающее устройство 310. Интерфейс 308 пользователя может использоваться, например, для управления работой и отдельными функциями системы 300 для введения жидкого лекарственного средства.

Запоминающее устройство 310 содержит выполняемые инструкции 312. Выполняемые инструкции 312 обеспечивают генерирование и получение процессором 306 команд для управления работой системы 300 для введения жидкого лекарственного средства, а также получение данных из различных компонентов. Выполняемые инструкции 312 могут включать инструкции, определяющие работу помпы 301 при введении пациенту дозы раствора 104 жидкого лекарственного средства. Запоминающее устройство 310 также содержит данные 314 по усилию, измеренному с помощью датчика 128 усилия. Это может быть сделано в процессе управления исполнительным элементом 122 с целью перемещения контактной поверхности 126 до сопряжения с гнездом 124 для приема исполнительного элемента либо после этого в ходе операции предварительной прокачки. В запоминающем устройстве 310 также содержится информация о характеристическом сигнале 316, извлеченная из данных 314 по усилию. Кроме того, запоминающее устройство 310 содержит базу 318 данных, которая может содержать различные характеристические сигналы или их параметры, занесенные в список или массив данных, относящихся к типам картриджей. Запоминающее устройство 310 также содержит параметр, описывающий тип 320 картриджа. Отнесение картриджа 100 для жидкого лекарственного средства к определенному типу 320 выполняется на основе характеристического сигнала 316. Тип 320 картриджа может, например, использоваться в выполняемых инструкциях 312 для определения скорости введения раствора 104 жидкого лекарственного средства пациенту.

Несмотря на то, что датчик 128 усилия показан на чертеже как часть исполнительного элемента 122, этот датчик может также располагаться между корпусом помпы 301 и исполнительным элементом 122 либо цилиндром 102. Таким образом, датчик 128 усилия выполнен с возможностью измерения на корпусе усилия реакции на воздействие исполнительного элемента 122.

На фиг. 4 представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ эксплуатации системы 300 для введения жидкого лекарственного средства, показанной на фиг. 3. Сначала на этапе 400 исполнительный элемент 122 перемещается для вхождения в контакт с плунжером 106 или для физического перемещения последнего. Затем на этапе 402 процессор 306 использует датчик 128 усилия для измерения с целью получения данных 314 по усилию. На следующем этапе 404 определяется характеристический сигнал 316 на основе данных 314 по усилию. Характеристический сигнал содержит информацию о модуляции усилия. Характеристический сигнал предоставляет характеристику любого из следующих параметров: амплитуды модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия, числа модуляций усилия и комбинаций вышеперечисленного. Далее на этапе 406 процессор 306 определяет тип 320 картриджа с помощью характеристического сигнала 316. Например, возможно использование характеристического сигнала 316 или его классифицирующей информации для извлечения типа 320 картриджа из базы 318 данных.

На фиг. 5 представлен пример, в котором картридж 100 для жидкого лекарственного средства включает в себя плунжер 106, содержащий гнездо 124 для приема исполнительного элемента. Исполнительный элемент 122 содержит контактную поверхность 126. Гнездо 124 для приема исполнительного элемента выполнено с возможностью сопряжения с контактной поверхностью 126. В данном примере гнездо для приема исполнительного элемента содержит несколько выступов 500. В данном примере имеется пять выступов, простирающихся от поверхности гнезда 124 для приема исполнительного элемента. Контактная поверхность 126 включает щуп 502 исполнительного элемента. Щуп 502 исполнительного элемента выполнен с возможностью вхождения в контакт с выступами 500 при введении контактной поверхности 126 внутрь гнезда 124 для приема исполнительного элемента. Надвигание щупа 502 исполнительного элемента на выступы 500 вызывает увеличение и уменьшение величины усилия, требуемого для перемещения контактной поверхности 126 с целью сопряжения с гнездом 124 для приема исполнительного элемента. Например, в ходе операции слежения за усилием, когда усилие используется для определения момента сопряжения контактной поверхности 126 с гнездом 124 для приема исполнительного элемента, модуляции усилия, вызываемые выступами 500, можно использовать с целью кодирования идентификатора картриджа 100 для жидкого лекарственного средства.

На фиг. 6 показан такой же картридж и такой же исполнительный элемент 122, что и на фиг. 5. В данном примере контактная поверхность 126 частично введена в гнездо 124 для приема исполнительного элемента. Кроме того, выступы 500 на фиг. 6 находятся на большем расстоянии друг от друга, чем на фиг. 5. Вследствие этого частота изменения амплитуды усилия в данном примере будет ниже, чем в случае картриджа, показанного на фиг. 6.

На фиг. 7 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202, полученный путем измерений посредством датчика усилия в случае, когда контактная поверхность 126, показанная на фиг. 5, введена в гнездо 124 для приема исполнительного элемента. До вхождения щупа 502 исполнительного элемента в контакт с выступами 500 результат измерения отображается областью 206 шумового сигнала. Последующее прохождение щупа 502 через различные выступы 500 отображается областью 700 характеристического сигнала. После сопряжения контактной поверхности 126 с гнездом 124 для приема исполнительного элемента начинается область 208 стабильного роста усилия. Видно, что в области характеристического сигнала кривая имеет пять зубцов, или гребней. Это соответствует пяти зубцам, или гребням, изображенным на фиг. 5 и 6 в качестве выступов 500.

На фиг. 8 показан пример, схожий с примером, показанным на фиг. 5 и 6. Отличие фиг. 8 заключается в меньшем числе показанных на нем выступов 500. В данном примере имеется только два выступа.

На фиг. 9 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202 для картриджа 100 для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 8. Этот график схож с графиком, показанным на фиг. 7, с тем отличием, что в данном случае в области 700 характеристического сигнала имеется лишь два гребня. Это число гребней в области 700 характеристического сигнала можно рассматривать как число модуляций усилия. Сравнение фиг. 7 и 9 показывает, что изменение числа выступов 500 можно использовать для кодирования данных, получаемых на основе характеристического сигнала 700. Следовательно, число модуляций усилия можно использовать для кодирования типа картриджа.

На фиг. 10 представлен еще один пример картриджа 100 для жидкого лекарственного средства. В данном примере имеется выступ 1000, прикрепленный к внутренней поверхности 1001 цилиндра 102. Плунжер 106 содержит полость 1002, предусмотренную для размещения в ней выступа 1000, когда картридж 100 заполнен жидким лекарственным средством. В данном примере картридж 100 для жидкого лекарственного средства является полностью заполненным. При перемещении исполнительного элемента 122 в направлении 108 движения плунжера выступ 1000 может свободно перемещаться внутри полости 1002 вплоть до вхождения в контакт с выступом плунжера 106. Этот выступ представляет собой щуп 1004 плунжера. Щуп 1004 плунжера входит в контакт с выступом 1000, что приводит к увеличению усилия, требуемого для продолжения перемещения плунжера.

На фиг. 11 представлен график зависимости усилия от времени для картриджа 100 для жидкого лекарственного средства. В данном примере исполнительный элемент 122 уже сопряжен с плунжером 106. Области, обозначенные через 1100, соответствуют усилию, обусловленному силами трения, и отображают вытеснение раствора 104 жидкого лекарственного средства из картриджа 100 для жидкого лекарственного средства. Область, обозначенная через 1102, соответствует характеристическому сигналу. Эта область определяет период времени, когда щуп 1004 плунжера находится в контакте с выступом 1000 и должен быть надвинут на последний. После прохождения щупа 1004 плунжера выступа 1000 усилие опять возвращается к уровню 1100, обусловленному силами трения.

Как и в предыдущем примере, здесь можно изменять число гребней, то есть выступов 1000. Кроме того, можно изменять длину с целью регулирования продолжительности характеристического сигнала 1102, а также высоту простирания выступа 1000 от внутренней поверхности 1001 цилиндра 102.

На фиг. 12 представлен еще один пример картриджа. Данный пример схож с примером, показанным на фиг. 10. Здесь, однако, предусмотрены два выступа 1000. Следствием этого является наличие двух модуляций у характеристического сигнала.

На фиг. 13 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202 для картриджа 100 для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 12. Видно, что характеристический сигнал 1300 имеет две модуляции. Эти модуляции 1300 соответствуют двум выступам 1000, показанным на фиг. 12. Из фиг. 11 и 13 следует, что число выступов 1000 можно использовать для кодирования данных.

На фиг. 14 представлен еще один пример картриджа 100 для жидкого лекарственного средства. В данном примере картридж 100 для жидкого лекарственного средства схож с картриджем, показанным на фиг. 10. Здесь, однако, выступ 1000 имеет большую ширину или длину в направлении движения плунжера, чем в примере, показанном на фиг. 10. Это имеет следствием заметное отличие характеристического сигнала.

На фиг. 15 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202 для картриджа для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 14. Из-за большей длины выступа 1000 в направлении 108 движения плунжера характеристический сигнал 1500 имеет большую ширину, чем в случае характеристического сигнала 1102, показанного на фиг. 11. Эту ширину, или продолжительность, характеристического сигнала 1500 также можно использовать для кодирования данных или дифференцирования различных картриджей 100.

На фиг. 16 представлен еще один пример картриджа 100. В данном примере картридж 100 для жидкого лекарственного средства схож с картриджем 100, показанным на фиг. 10. Здесь, однако, выступ 1000 является более коротким или узким, чем выступ на фиг. 10. Выступ 1000 на фиг. 16 не простирается от внутренней поверхности 1001 цилиндра 102 на такое же расстояние, как выступ 1000 на фиг. 10. Это выражается в измеряемом различии амплитуд характеристического сигнала. Данный эффект иллюстрируется приведенным ниже сравнением фиг. 17 с фиг. 11.

На фиг. 17 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202 для картриджа 100 для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 16. На фиг. 17 характеристический сигнал 1700 все еще имеет только одну модуляцию из-за наличия только одного выступа 1000. Однако при сравнении фиг. 17 и 11 можно заметить, что амплитуда модуляции на фиг. 17 меньше амплитуды модуляции на фиг. 11. Фиг. 17 показывает, что расстояние, на которое выступ 1000 простирается от внутренней поверхности 1001 цилиндра 102, можно использовать для управления амплитудой характеристического сигнала 1700. Это можно также использовать для кодирования данных и/или идентификации различных типов картриджей.

На фиг. 18 представлен еще один пример картриджа 100. В данном примере на внутренней поверхности 1001 цилиндра 102 имеется несколько текстурированных областей 1800. Вхождение плунжера 106 в контакт с текстурированными областями 1800 инициирует генерирование характеристического сигнала, потому что текстурированные области увеличивают или уменьшают величину силы трения между плунжером 106 и цилиндром 102. Текстурированные области 1800 могут, например, содержать небольшие выступы или канавки, сформированные на внутренней поверхности 1001 цилиндра 102.

На фиг. 19 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202 для картриджа 100 для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 18. На фиг. 18 показаны две текстурированные области 1800. Эти области соответствуют двум характеристическим сигналам 1900, показанным на фиг. 19. Данные могут кодироваться в форме характеристических сигналов 1900, амплитуды характеристических сигналов, а также числа характеристических сигналов.

На фиг. 20 представлен еще один пример картриджа 100. Цилиндр 102 содержит входное отверстие 2000. В цилиндр 102 вставлена гильза 2002, контактирующая с входным отверстием 2000 цилиндра 102. Гильза 2002 представляет собой трубку, прилегающую к внутренней поверхности 1001. Гильза 2002 также содержит упор 2006, контактирующий с входным отверстием 2000 и ограничивающий расстояние, на которое гильза 2002 может быть вдвинута в цилиндр 102.

Исполнительный элемент 122 содержит щуп 2004. Щуп 2004 исполнительного элемента представляет собой выступ на последнем, простирающийся в направлении внутренней поверхности 1001. Гильза содержит два выступа 500. При перемещении исполнительного элемента один или несколько выступов 500 входят в контакт с щупом исполнительного элемента. Это приводит к увеличению усилия, требуемого для перемещения исполнительного элемента 122. Это увеличение усилия представляет собой модуляцию последнего. Поэтому выступы выполнены с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при контакте щупа исполнительного элемента с одним или несколькими выступами.

В примере, показанном на фиг. 20, предусмотрены два выступа. В других примерах может быть предусмотрено большее или меньшее число выступов. Для изменения характеристического сигнала можно также использовать изменение длины и ширины выступов.

На фиг. 21 представлен график зависимости усилия 200 от времени 202 для картриджа 100 для жидкого лекарственного средства, показанного на фиг. 20. На фиг. 20 имеется два выступа 500. Это соответствует двум областям 2100 увеличения усилия. Эти две области 2100 увеличения усилия можно рассматривать как два характеристических сигнала. Кодирование данных может осуществляться в форме характеристических сигналов 2100, при этом амплитуду, число и интервал областей 2100 увеличения усилия можно изменять, изменяя число и/или форму выступов 500, расположенных внутри гильзы 2002.

Ссылочные обозначения

100 Картридж

102 Цилиндр

104 Раствор жидкого лекарственного средства

106 Плунжер

108 Направление движения плунжера

110 Выходное отверстие

112 Головка

114 Мембрана

116 Часть инфузионного набора

118 Трубка

120 Игла

122 Исполнительный элемент

124 Гнездо для приема исполнительного элемента

126 Контактная поверхность

128 Датчик усилия

200 Измеренное усилие

202 Время

204 Время сопряжения

206 Шумовой сигнал

208 Сигнал слежения за усилием

300 Система для введения жидкого лекарственного средства

301 Помпа

302 Управляющее устройство

304 Аппаратный интерфейс

306 Процессор

308 Интерфейс пользователя

310 Запоминающее устройство

312 Выполняемые инструкции

314 Данные по усилию

316 Характеристический сигнал

318 База данных

320 Параметр, описывающий тип картриджа

404 Перемещение исполнительного элемента для вхождения в контакт с плунжером или перемещения плунжера

402 Получение данных по усилию путем измерения с помощью датчика усилия

404 Определение характеристического сигнала на основе данных по усилию

406 Определение типа картриджа для жидкого лекарственного средства с помощью характеристического сигнала

500 Выступы

502 Щуп исполнительного элемента

700 Характеристический сигнал

1000 Выступ

1001 Внутренняя поверхность

1002 Полость

1004 Щуп плунжера

1100 Сила трения

1102 Характеристический сигнал

1300 Характеристический сигнал

1700 Характеристический сигнал

1800 Текстурированные области

1900 Характеристический сигнал

2000 Входное отверстие

2002 Гильза

2004 Щуп исполнительного элемента

2006 Упор

2100 Характеристический сигнал

Claims

1. Способ определения типа (320) картриджа системой (300) для введения жидкого лекарственного средства, содержащей помпу (301), выполненную с возможностью размещения в ней картриджа (100) для жидкого лекарственного средства, содержащего цилиндр (102), заполненный раствором (104) жидкого лекарственного средства, и расположенный внутри цилиндра плунжер (106), выполненный с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие (110) цилиндра, причем помпа содержит исполнительный элемент (122) для приведения в движение плунжера с целью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие, причем система для введения жидкого лекарственного средства содержит датчик (128) усилия, обеспечивающий измерения с целью получения данных (314) по усилию, содержащих информацию об усилии, прикладываемом к плунжеру исполнительным элементом, причем способ включает:

- перемещение (400) исполнительного элемента для вхождения в контакт с плунжером или перемещения плунжера,

- измерение (402) с целью получения данных по усилию с помощью датчика усилия по мере перемещения исполнительного элемента,

- определение (404) характеристического сигнала (316, 700, 1102, 1300, 1500, 1700, 1900), содержащего информацию о модуляции усилия, на основе данных по усилию,

- отнесение (406) картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей с помощью характеристического сигнала.

2. Способ по п. 1, в котором перемещение исполнительного элемента с целью приведения в движение плунжера выполняется во время операции предварительной прокачки.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором измерения с целью получения данных по усилию выполняются в зависимости от времени или в зависимости от положения плунжера.

4. Способ по п. 1, 2 или 3, в котором перемещение исполнительного элемента происходит с постоянной скоростью или дискретными шагами.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором отнесение картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей выполняется путем сравнения характеристического сигнала с образцами характеристических сигналов.

6. Способ по п. 5, в котором образцы характеристических сигналов содержатся в таблице соответствия или в базе данных.

7. Способ по одному из предыдущих пунктов, в котором модуляция усилия представляет собой изменение данных по усилию, получаемых в результате измерения.

8. Способ по п. 7, в котором характеристический сигнал представляет собой образ, идентифицируемый в пределах модуляции усилия.

9. Система (300) для введения жидкого лекарственного средства, содержащая помпу (301), выполненную с возможностью размещения в ней картриджа (100) для жидкого лекарственного средства, содержащего цилиндр (102), заполненный раствором (104) жидкого лекарственного средства, и расположенный внутри цилиндра плунжер (106), выполненный с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие (110) цилиндра, причем помпа содержит исполнительный элемент (122) для приведения в движение плунжера с целью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие, причем система для введения жидкого лекарственного средства содержит датчик (128) усилия, обеспечивающий измерения с целью получения данных (314) по усилию, содержащих информацию об усилии, прикладываемом к плунжеру исполнительным элементом, причем помпа содержит управляющее устройство, выполненное с возможностью:

- управления (400) исполнительным элементом с целью перемещения последнего для вхождения в контакт с плунжером или перемещения плунжера,

- измерения (402) с целью получения данных по усилию с помощью датчика усилия по мере перемещения исполнительного элемента,

- определения (404) характеристического сигнала (316), содержащего информацию о модуляции усилия, на основе данных по усилию и

- отнесения (406) картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей с помощью характеристического сигнала.

10. Система по п. 9, содержащая картридж для жидкого лекарственного средства.

11. Система по п. 10, содержащая по меньшей мере выступ (1000, 1800), расположенный внутри цилиндра и выполненный с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при контакте плунжера или исполнительного элемента с по меньшей мере одним выступом.

12. Система по п. 11, в которой плунжер выполнен таким образом, что между цилиндром и боковой областью плунжера образована полость (1002), причем плунжер содержит щуп (1004), выполненный с возможностью вхождения в контакт с по меньшей мере одним выступом для генерирования характеристического сигнала при перемещении исполнительного элемента.

13. Система по п. 12, в которой модуляция усилия определяется любым из следующих параметров: числом выступов, высотой простирания по меньшей мере одного выступа от внутренней поверхности цилиндра (1001), протяженностью по меньшей мере одного выступа в направлении (108) движения плунжера и комбинациями вышеперечисленного.

14. Система по п. 11, в которой цилиндр содержит внутреннюю поверхность (1001), причем по меньшей мере один выступ представляет собой текстурированную область (1800) этой внутренней поверхности и находится в контакте с раствором жидкого лекарственного средства при заправленном картридже для жидкого лекарственного средства.

15. Система по п. 14, в которой текстурированные области выполнены с возможностью генерирования модуляции усилия.

16. Система по п. 9 или 10, в которой цилиндр содержит входное отверстие (2000) для приема исполнительного элемента, включающего щуп (2004), причем входное отверстие содержит гильзу (2002), установленную внутри цилиндра, прикрепленную к входному отверстию и содержащую по меньшей мере один выступ (500), выполненный с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при вхождении щупа исполнительного элемента в контакт с по меньшей мере одним выступом.

17. Система по п. 9 или 10, в которой плунжер содержит гнездо (124) для приема исполнительного элемента, содержащего контактную поверхность (126), причем гнездо для приема исполнительного элемента и контактная поверхность выполнены с возможностью сопряжения, контактная поверхность включает щуп исполнительного элемента, а гнездо для приема исполнительного элемента содержит по меньшей мере один выступ (500), выполненный с возможностью инициирования генерирования характеристического сигнала при вхождении щупа исполнительного элемента в контакт с по меньшей мере одним выступом.

18. Система по п. 16 или 17, в которой модуляция усилия определяется любым из следующих параметров: числом выступов, определяющим число модуляций усилия, высотой простирания по меньшей мере одного выступа от поверхности гнезда для приема исполнительного элемента, определяющей амплитуду модуляции усилия, протяженностью по меньшей мере одного выступа в направлении движения плунжера, определяющей продолжительность модуляции усилия, и комбинациями вышеперечисленного.

19. Система по одному из пп. 16, 17 или 18, выполненная с возможностью измерения характеристического сигнала в ходе операции слежения за усилием с целью введения исполнительного элемента в контакт с плунжером.

20. Система по одному из пп. 9-19, в которой характеристический сигнал представляет собой характеристику любого из следующих параметров:

амплитуды модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия, числа модуляций усилия.

21. Система по одному из пп. 9-20, в которой управляющее устройство выполнено с возможностью перемещения исполнительного элемента с целью перемещения плунжера во время операции предварительной прокачки.

22. Система по одному из пп. 9-21, в которой управляющее устройство выполнено с возможностью осуществления измерений с целью получения данных по усилию в зависимости от времени или в зависимости от положения плунжера.

23. Система по одному из пп. 9-22, в которой исполнительный элемент выполнен с возможностью перемещения с постоянной скоростью или дискретными шагами.

24. Система по одному из пп. 9-23, в которой управляющее устройство выполнено с возможностью отнесения картриджа для жидкого лекарственного средства к определенному типу картриджей путем сравнения характеристического сигнала с образцами характеристических сигналов.

25. Система по п. 24, в которой образцы характеристических сигналов содержатся в таблице соответствия или в базе данных.

26. Система по одному из пп. 9-25, в которой модуляция усилия представляет собой изменение данных по усилию, получаемых в результате измерения.

27. Система по п. 26, в которой характеристический сигнал представляет собой образ, идентифицируемый в пределах модуляции усилия.

28. Картридж (100) для жидкого лекарственного средства, содержащий цилиндр (102), заполненный раствором (104) жидкого лекарственного средства, и расположенный внутри цилиндра плунжер (106), выполненный с возможностью вытеснения раствора жидкого лекарственного средства через выходное отверстие (110) цилиндра, причем:

- картридж для жидкого лекарственного средства содержит по меньшей мере один выступ (1000, 1800), расположенный внутри цилиндра,

- плунжер содержит гнездо для приема исполнительного элемента, содержащее по меньшей мере один выступ (500),

- цилиндр содержит входное отверстие (2000), содержащее гильзу (2002), установленную внутри цилиндра, прикрепленную к входному отверстию и содержащую по меньшей мере один выступ (500).

29. Картридж по п. 28, в котором модуляция усилия выражается в любом из следующих параметров: амплитуде модуляции усилия, продолжительности модуляции усилия, числе модуляций усилия.