WO2018137929A1 - Vorrichtung zum subkutanen injizieren eines flüssigen wirkstoffs und verfahren zum erfassen einer abgegebenen menge eines flüssigen wirkstoffs - Google Patents

Vorrichtung zum subkutanen injizieren eines flüssigen wirkstoffs und verfahren zum erfassen einer abgegebenen menge eines flüssigen wirkstoffs Download PDF

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WO2018137929A1
WO2018137929A1 PCT/EP2018/050533 EP2018050533W WO2018137929A1 WO 2018137929 A1 WO2018137929 A1 WO 2018137929A1 EP 2018050533 W EP2018050533 W EP 2018050533W WO 2018137929 A1 WO2018137929 A1 WO 2018137929A1
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magnetic field
field sensor
cylinder
rotation
permanent magnet
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PCT/EP2018/050533
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Tomislav Pozaic
Philippe Hamel
Christian Ohl
Philipp Troebner
Philip Paul
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • A61M5/20—Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
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    • A61M5/31566—Means improving security or handling thereof
    • A61M5/31568—Means keeping track of the total dose administered, e.g. since the cartridge was inserted

Definitions

  • the present invention relates to a device for subcutaneous injection of a liquid drug and a method for detecting a delivered amount of a liquid drug.
  • Pins for subcutaneous injection of liquid drugs such as insulin are known. These pens exist in two basic variants: on the one hand as a prefilled version, which is completely disposed of after complete emptying G.pre-filled "), on the other hand in an alternative, which allows to replace the drug cartridge of the pen completely emptied to the
  • the present invention discloses a device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 9.
  • an apparatus for subcutaneous injection of a liquid agent comprising: adjusting means for adjusting a the amount of drug to be delivered by rotating a select cylinder from a zero position to a dispensing position; an actuating device, by means of which dispensing of the active substance can be initiated; wherein when dispensing the active substance of the dial cylinder, in particular with respect to a fixed reference system on the device, in particular on an injection pen, is rotated; and one
  • Measuring device which is adapted to a dispensed amount of
  • Detect agent based on the rotation of the selector cylinder, which takes place while the actuator is actuated.
  • the selector cylinder when dispensing the drug from the
  • Dispensing position rotates back towards the zero position, especially in a direction of rotation, which in contrast to the direction of rotation when setting the
  • Dispensing position is to be understood in particular a position which a
  • the device is designed so that the selector cylinder always rotates in the same direction of rotation at each return from the dispensing position to the zero position.
  • the measuring device is set up or designed such that the quantity of the released active substance is based only on one
  • Actuator is actuated. In other words, a rotation of the selector cylinder can be disregarded, which takes place while the
  • Actuator is not operated.
  • a method of detecting a dispensed amount of a liquid agent comprising the steps of: adjusting an amount of the liquid agent to be dispensed by rotating a select cylinder from a zero position to a dispensing position; Actuating an actuator to cause dispensing of the drug; wherein, in dispensing the drug, the selector cylinder is rotated; Detecting, as long as the actuator is actuated, a rotation of the selector cylinder, and also preferably a dispensed amount of the drug based on the rotation of the selector cylinder; and outputting a signal indicative of the detected rotation of the selection cylinder and / or indicative of an output amount of the active substance based on the detected rotation of the selection cylinder indexed.
  • the step may additionally be performed: detecting a time at which the actuating device is actuated and / or a period in which the actuating device is actuated.
  • the invention makes it possible to determine an actually delivered amount of the active ingredient with particular precision and accuracy. Furthermore, the time of the drug delivery or the injection can be determined. In contrast to
  • Pushbutton was pressed at the rotation of the dial cylinder.
  • Amount of delivered drug considered and output in a signal Amount of delivered drug considered and output in a signal.
  • a power consumption of the device is lowered and the service life is extended while the size of the energy store remains the same or a required size of an energy store of the device is minimized.
  • the device can thus be manufactured with very little technical effort. Furthermore, in this way the
  • the measuring device has at least one magnetic field sensor device and at least one permanent magnet device, which are moved relative to one another during the rotation of the selector cylinder.
  • the permanent magnet device can rotate or be rotatable about a rotation axis with respect to which the magnetic field sensor device is fixed or the magnetic field sensor device can rotate or rotate with respect to a rotation axis with respect to which the permanent magnet device is fixed.
  • the permanent magnet device comprises at least one permanent magnet (ie a permanent magnet).
  • the magnetic field sensor device comprises at least one magnetic field sensor which, for example, as
  • magnetoresistive element may be formed as a Hall probe or according to other known magnetic field sensor technologies.
  • the metering device may be configured to adjust the amount of drug delivered based on a change, e.g. on a time course, to detect a magnetic field measured by the magnetic field sensor device.
  • a change e.g. on a time course
  • it can be detected in a relatively simple manner, how far the selector cylinder has been rotated from the zero position to the dispensing position and / or from the dispensing position to the zero position, while the
  • Actuator was actuated. Also can be over start and / or
  • Stop time of actuation of the actuator determines the time of drug delivery and stored.
  • the at least one permanent magnet device is fixedly arranged relative to the selector cylinder, while the magnetic field sensor device moves with respect to the selector cylinder during the rotation of the selector cylinder.
  • Permanent magnet device be fixedly attached to the selector cylinder, when the magnetic field sensor device is arranged on a relative to the selector cylinder freely rotatable element.
  • Magnetic field sensor device during rotation of the selector cylinder on a circular path.
  • only a single magnetic field sensor of the magnetic field sensor device can rotate during rotation of the selector cylinder on a Move circular path. Any further magnetic field sensors in the
  • Magnetic field sensor means may move in other ways or remain stationary with respect to the selector cylinder. Circular paths make it possible, current rotational positions of the selector cylinder, in particular with respect to
  • Permanent magnet device rotationally symmetrical with respect to a rotational axis of the circular path of the magnetic field sensor device is formed and arranged.
  • the permanent magnet device is rotationally symmetrical, it can be in particular an n-fold
  • Rotational symmetry act, for example, a 6-fold rotational symmetry.
  • the permanent magnet device comprises a number N of permanent magnets
  • the permanent magnet device is preferably rotationally symmetric according to N-rotational symmetry. If the permanent magnet device comprises an even number 2N of permanent magnets, the permanent magnet device is preferred
  • measuring the magnetic field of the permanent magnet device may allow even more accurate conclusions about the position of the selector cylinder.
  • Permanent magnet means a plurality of permanent magnets, which
  • Magnetic field sensor device are arranged. As a result, the magnetic field generated is particularly isotropic, which allows a particularly isotropic measurement.
  • the permanent magnets of the permanent magnet device are all within the circular path of the permanent magnet device
  • Circular path of the magnetic field sensor device arranged.
  • some permanent magnets of the permanent magnet device are arranged inside and some permanent magnets of the permanent magnet device outside the circular path.
  • Magnetic field sensor device and the permanent magnet device arranged with respect to each other along a rotation axis of rotation of the selector cylinder.
  • the magnetic field sensor device and the permanent magnet device can preferably be objected to one another only in one spatial direction of an orthogonal coordinate system from three spatial directions, which is also referred to as the Z direction.
  • Magnetic field sensor device configured or designed to make time-discrete measurements of a magnetic field generated by the permanent magnet device.
  • the measuring device may comprise a computing device which is designed or set up, time-discrete measured values as results of the time-discrete measurements of the by the
  • the computing device may comprise a memory unit, for example a RAM or SSD memory.
  • the detection of the amount of the released active ingredient can be carried out based on the determined rotational positions.
  • the measuring device can comprise a computing device which is designed or set up from the time-discrete measured values as the results of the continuous measurement
  • Measurements of the magnetic field generated by the permanent magnet device to determine points according to at least one predetermined criterion and based on the determined points to detect the amount of the delivered active ingredient.
  • the predetermined criterion may, for example, be the criterion that the points are zero crossings of at least one magnetic field component (Bx, By, Bz) as a function of time, or are a high or a low point.
  • Fig. 1 is a schematic block diagram of a device for subcutaneous
  • Fig. 4 is a schematic detail view of a device according to another
  • Fig. 12 shows a device according to yet another embodiment of the
  • Fig. 13 is a graph for explaining a possible operation of the
  • FIG. 14 is an exemplary look-up table for explaining one possible
  • Fig. 15 shows a device according to yet another embodiment of the
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining a method according to still another embodiment of the present invention.
  • the numbering of method steps is for the sake of clarity and, in particular, should not, unless otherwise indicated, imply a particular chronological order. In particular, several can
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a device 10 for subcutaneous injection of a liquid drug according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a device 10 for subcutaneous injection of a liquid drug according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 represent possible embodiments of the device 10 from FIG. 1.
  • the device 10 comprises an adjusting device 14 for adjusting a quantity of the active substance to be dispensed by rotating a selector cylinder 16 from a zero position 71 to a dispensing position 72.
  • the active substance may be, for example, insulin or a medicament.
  • the device 10 may have a drug reservoir 2, which is filled with the liquid active substance or can be filled with the liquid active substance.
  • the drug reservoir 2 may be configured or adapted to receive a drug cartridge with the liquid drug.
  • the device 10 may be an integrated
  • Injection device 1 for injecting the liquid active substance from the
  • Active agent reservoir 2 in a body, in particular for subcutaneous injection include.
  • the injection device 1 may be, for example, a cannula. Alternatively, as shown in FIG. 2, the injection device 1s can also be screwed to a housing of the device 10 via a thread whereupon the injection device 1 may be in fluid communication with the drug reservoir 2.
  • the adjusting device 14 may include, in addition to the one rotatable selector cylinder 16 shown in FIGS. 2 and 3 of a display scale, also a rotary ring 19 which the user can rotate to rotate the selector cylinder 16 to adjust so that the amount of the liquid active substance shown on the scale is to be delivered from the active substance reservoir 2 via the injection device 1.
  • the device 10 further comprises an actuating device 18, by means of which dispensing of the active substance can be initiated. As shown in FIGS. 2 and 4.
  • the actuator 18 may include a push button on an end of the device 10 opposite the injector 1, wherein depression of the push button means actuation of the actuator 18, and releasing the push button means terminating actuation of the actuator 18.
  • the device 10 further comprises a measuring device 20, which is designed or adapted to detect an amount of the delivered active substance based on the rotation of the selector cylinder 16, provided that the rotation takes place while the actuating device 18 is actuated.
  • the rotary selector cylinder 16 is reset on the one hand (in the direction of the zero position 71 or up to the zero position 71) and, in addition, by means of a mechanical coupling, actuates a piston which contains the active substance reservoir 2, for example a Drug cartridge, according to the set on the selector cylinder 16 by means of the dispensing position 72 emptied amount.
  • Wählzylinders 16 for adjusting the amount of drug to be dispensed in the Z direction out of a housing of the device 10 and rotated by injection or by turning back in the direction of the zero position 71 or in the zero position 71 back. Only by the pressure on the actuator 18, the piston is actuated; a single turn back of the Wählzylinders 16 does not lead to the emptying of the drug reservoir 2. Thus, for example, an excessive set amount can be corrected again, without thereby active ingredient is delivered.
  • a torsion spring is tensioned by the rotation of the selector cylinder 16, which is relaxed upon actuation of the actuator 18 and thereby moves the piston for partial or complete emptying of the drug reservoir 2.
  • Wählzylinders 16 hereby relaxes the torsion spring without a depletion of the drug reservoir 2 takes place.
  • the basis of the embodiment shown in FIGS. 1-3 as well as of the other embodiments is the mechanism known in the case of injection pens, that a mechanism of action and a knob of an actuating device are freely rotatable relative to one another.
  • the button in any position of the selector cylinder 16, regardless of its dose setting by means of the display scale remain freely rotatable. Only when a user holds down the button, d. H. the actuator 18 is actuated to start the injection, the principle reverses: the button itself is blocked by the pressure and the selector cylinder 16 is forced into a rotational movement which causes either turning back or turning the torsion spring back into position. Direction has to result.
  • the device 10 may be an injection pen, wholly or partially integrated into an injection pen, or for
  • Attachment for example, plugging, trained on an injection pen or can be set up.
  • the actuator 18 may be configured or arranged in a variety of ways to detect the actuation of the actuator 18.
  • a push button, a membrane switch or another be used mechanical sliding switch, which the pressure on a button of the actuator 18 as an indicator for operating the actuator 18.
  • a capacitive element may be used which determines a capacitance change by, for example, the presence of a finger or thumb as an indicator for actuating the actuator.
  • the measuring device 20 which is designed or arranged for detecting the amount of the delivered active substance, can also be designed in many ways. It is preferred that the measuring device a
  • the measuring device 20 is preferably designed or set up to first detect a time profile of a magnetic field measured by the magnetic field sensor device, which is generated by the permanent magnet device. Based on this measured time course, for example, a computing device of the measuring unit can be set up or designed to determine the quantity of active substance dispensed. This is preferably done as described in more detail below.
  • the computing device may, together with the remaining components of the measuring device 20, be integrated into an injection pen. Alternatively, the computing device can also be arranged outside the injection pen and be realized, for example, by a PC.
  • the measuring device 20 may be configured to calculate, or it may calculate, an equivalent value of set steps (corresponding to an amount of dispensed or dispensed units of the active ingredient) based on a rotation or rotation of the selector cylinder 16
  • Microcontroller of the magnetic field sensor device downstream which takes over the calculation.
  • an application specific integrated circuit (ASIC) or an FPGA or the like may also be used.
  • the computing device for example, microcontroller, etc.
  • the computing device may be an analog or a digital interface.
  • the measuring device 20 may optionally include a real-time clock with
  • Calendar function or include a simple clock. Furthermore, the
  • Measuring device to be equipped with an energy storage.
  • Energy storage can e.g. be realized as a primary cell, a capacitor or an accumulator.
  • the device 10 has an optional storage device 12, which is designed or set up to store the detected quantities of the released active substance, optionally with time information.
  • the memory device 12 a variety of solutions may be used, such as EEPROM, Flash, RAM, etc.
  • the device 10 may further comprise an optional display device 13, for example a display.
  • the presentation device 13 can be designed or set up to display the detected quantity of the released active substance numerically and / or graphically, under the control of the measuring device 20.
  • the device 10 may further include an interface device 15, which may be configured as a wired or a wireless interface.
  • an interface device 15 may be configured as a wired or a wireless interface.
  • different wireless can be
  • Transmission standards such as BLE, NFC, WiFi or mobile standards such as 2G, 3G, 4G, 5G or ff.
  • Interface means 15 is adapted for communicating the detected delivered amount of the drug, or more specifically, for communicating a signal indicative of one or more detected amounts of the delivered drug to an external device.
  • the measuring device 20 may be designed so that initially in a
  • Injection pin which contains the adjusting device 16 and the actuating device 18, a first part of the measuring device 20 generates raw data based on the rotation or rotation of the selector cylinder 16.
  • a processing of Raw data for generating an output signal can be obtained by a
  • Injection pin external computing device of the measuring device 20 for which purpose the raw data can be transmitted via the interface device 15 to the computing device.
  • the selector cylinder 16 can perform several full revolutions per injection.
  • the measuring device 20 is designed and configured so that its sampling rate of a magnetic field measurement is greater than a possible frequency of rotation of the selector cylinder 16. A number of full revolutions can be detected and a total
  • the amount dispensed may be determined based on the total number of revolutions plus the differential angle between the zero position 71 and the dispensing position 72. In other words, for example, a distinction can be made between a rotation of the selector cylinder 16 by 30 ° and a rotation by 390 °.
  • FIG. 4 shows a schematic detail view of a device 110 for subcutaneous injection of a liquid active substance according to another
  • the device 110 is a variant of the device 10 and is, unless otherwise explicitly described, designed as described with respect to the device 10 and modifiable according to all variants described with respect to the device 10.
  • the measuring device 20 comprises a
  • Permanent magnet 124 is fixedly connected to the selector cylinder 16 and disposed along a rotation axis of the rotation of the selector cylinder 16.
  • Magnetic field sensor 122 is rotatable relative to the permanent magnet 124, connected to the actuator 18, so that the magnetic field sensor 122 is moved relative to the permanent magnet 124 on a circular path 123 when the selector cylinder 16 is rotated. Based on the respective, by the
  • Permanent magnet 124 generated and measured at the magnetic field sensor 122 magnetic field value, a respective position of the magnetic field sensor 122 with respect to the permanent magnet 124 can be determined. Will now be detected during actuation of the actuator 18, as far as the selector cylinder 16th is thus known, it is known how much of the drug was delivered, if it is deposited, which amount of the drug is delivered when the
  • Dialing cylinder 16 is rotated by a certain angle.
  • Actuator 18 advantageously simultaneously used to cause the measurement of the amount of the drug delivered and to begin the measurement of the amount of drug delivered.
  • the actuating device 18 and the measuring device 20 can be completely or partially integrated with one another and, for example, be designed as shown schematically in FIG. 5.
  • FIGS. 5 and 6 schematically show a foldable film structure 30, which is used for realizing the measuring device 20 and at least part of the
  • Actuator 18 can be used.
  • the foldable film structure 30 is shown unfolded, while it is shown in Fig. 6 in cross section and folded, as it could be installed in the device 110.
  • the film structure 30 comprises a film, flex or
  • Pressure battery 31 a button 32, the magnetic field sensor 122 and the
  • Interface device 15 is fed to transmit signals.
  • the elements mentioned can be arranged on the film structure 30 as shown in FIG. In Fig. 5, the magnetic field sensor 122 is arranged centered, which is a possible variant of that described above
  • Magnetic field sensor 122 on the film structure 30 can also be arranged eccentrically, so that it is arranged with respect to the permanent magnet 124 as shown in Fig. 4, d. H. such that upon rotation of the selector cylinder 16, the permanent magnet 124 is rotated, so that the magnetic field sensor 122 with respect to the permanent magnet 124 in the relative movement describes a circular path 123.
  • Knob housing 34 of the actuator 18 are arranged.
  • the permanent magnet 124 may be on a with the axis of rotation of the selector cylinder 16th be arranged concentric pin 17.
  • a part of the knob housing 34 may be formed so that it is concentrically shaped and can be turned over the pin 17, so that the knob housing 34 is rotatable on the one hand with respect to the selector cylinder 16 and on the other hand at a push of the knob housing 34, ie an actuation of the actuator 18th , guided in z-direction.
  • Figures 8 and 9 illustrate a device 210 for subcutaneous injection of a liquid agent according to another embodiment of the present invention.
  • the device 110 is a variant of the device 110 and differs therefrom in the embodiment of FIG.
  • Wählzylinders 16 are arranged, wherein the circular path 123 of the
  • Magnetic field sensor 122 in the radial direction, is disposed within the permanent magnets 124-i.
  • the device 110 can be realized as shown in Fig. 9, in which it can be seen that no permanent magnets 224-i are disposed on the pin 17 of the selector cylinder 16, the pin 17 still being able to act as a bearing and a guide.
  • the individual permanent magnets 224-i are each arranged with their north-south axis tangential to the axis of rotation of the selector cylinder 16 and the pin 17.
  • N 4
  • N 4
  • N 4
  • Further improvements may result from the fact that no exact angle needs to be determined, but only a number of previously set steps which correspond to a dispensed amount of the active ingredient or a number of delivered unit set of the active ingredient.
  • FIG. 10 shows a schematic detail view of a device 310 for subcutaneous injection of a liquid active substance according to another
  • the individual permanent magnets 224-i are each arranged with their north-south axis tangential to the axis of rotation of the selector cylinder 16 and the pin 17.
  • the permanent magnets 324-i with their north-south axis are not tangential, but arranged radially with respect to the axis of rotation of the selector cylinder 16 and the pin 17. Furthermore, the individual permanent magnets 324-i are each arranged alternately with their magnetic north pole and their magnetic south pole in the direction of the axis of rotation.
  • the permanent magnet device, consisting of the individual permanent magnets 324-i, is thus not designed and arranged according to a 10-fold rotational symmetry, but only according to a 5-fold rotational symmetry.
  • Bz By reading a single magnetic field axis Bx, By, Bz, it is possible to generate specific events, i. H. Dots according to a predetermined criterion to capture very accurately. Preferably, highs are suitable for this purpose and
  • FIG. 12 shows a schematic detail view of a device 410 for subcutaneous injection of a liquid active substance according to another
  • the number of individual permanent magnets is an even number, so that the two neighbors each permanent magnet, which points with its south pole to the axis of rotation, with their respective north pole to the axis of rotation, and that the neighbors of each permanent magnet, which points with its north pole to the axis of rotation show with their respective south pole to the axis of rotation.
  • the number of points shown in FIG. 11 or FIG. 13 can now be associated with a number of the user-adjustable steps S per full revolution of the selection cylinder 16 according to predetermined criteria.
  • the device 310 includes the 20 points shown in FIG. 11 according to predetermined criteria, namely, five maxima, five minima, and ten zero crossings.
  • predetermined criteria namely, five maxima, five minima, and ten zero crossings.
  • Fig. 3 for each complete revolution of the selector cylinder 16, e.g. 20 units of
  • the magnetic field sensor 122 can thus be used as a "point counter.” When a new point is reached according to the predetermined criteria (black dots in FIGS. 11 and 13), a counter can thus be set up by one Actuator 18 reached the number of new points and the known conversion factor between delivered units of the active substance and the points can thus be detected by the measuring device, the delivered amount of the active ingredient.
  • Active ingredient can be used.
  • a plurality of magnetic field sensors 122 which, for example, can be arranged rotationally symmetrically with respect to the axis of rotation of the selector cylinder 16.
  • a necessary sampling frequency f of the magnetic field sensors can be reduced, for example by a factor which corresponds to the number of rotationally symmetrical magnetic field sensors used.
  • each point may be assigned or defined according to a predetermined criterion (black dots in FIGS. 11 and 13) for its magnetic field value.
  • the measuring device 20 can detect the dispensed amount of the active ingredient
  • the measuring device can also be designed as described below.
  • the circulation can be defined as a point set PS, where each of the points Pi corresponds to a mechanical step and / or a delivered unit of the active substance. Due to the shape of the
  • each of the points can be uniquely defined by Bx, By and Bz, even if, for example, Bz is constant.
  • sets of points which describe a possible rotation of the magnetic field sensor 122 may be pre-stored in the measuring device 20, since both the number of mechanical steps of the selector cylinder 16 and its distribution on the circular path 123 of the magnetic field sensor 122 are known. Accordingly, a look-up table may be stored in the measuring device 20, which includes the point set PS with all possible associated values Bx, By and Bz.
  • the different regions for the different points Pi of a component Bx, By, Bz may overlap or adjoin one another without gaps.
  • a second look up table may be provided, which is used specifically in the event that the device 310; 410 with the
  • Injection device 1 is held up to detect that an injection of the active ingredient takes place in the air to exclude air bubbles in the drug. Typically, a user injects two to three units of the
  • Threshold for example, in the injection of a maximum of three units, is first checked in the second look-up table, whether or not indicated by the measured magnetic field values, a vertical injection upward.
  • Threshold be discarded or stored in the data store
  • the measuring device 20 may therefore optionally also be designed such that it is determined whether within a predetermined
  • the measuring device 20 may be designed or set up in such a way that the relatively smaller amount of active substance dispensed is not taken into account or, as described above, its data are marked with a special flag, while in the second case described both quantities dispensed Active ingredients are added together.
  • FIG. 15 shows a schematic detail view of a device 510 for subcutaneous injection of a liquid active substance according to another
  • the device 510 is a variant of the invention described above
  • Devices in particular the device 10; 110; 210; 310; 410 and is adaptable according to all modifications and variants described with respect to these devices and vice versa.
  • the device 510 is characterized in particular by the fact that a
  • Magnetic field sensor 522 instead of the magnetic field sensor 122, and a
  • Wählzylinders 16 are arranged one above the other, as shown in Figure 15 in plan view.
  • the permanent magnet 524 is preferably attached to the pin 17 of the selector cylinder 16, while the magnetic field sensor 522 is attached to the actuator
  • Arrangement are approximately constant magnetic field values in the Z-direction, so that the evaluation of the measured values on the X-axis (components Bx) and the Y-axis (components By) can be restricted.
  • Permanent magnet 524 is often generated instead of a circle in the real case an ellipse with half-axes a and b.
  • a possible misalignment during manufacture can result in an additional inclination angle ⁇ of this ellipse.
  • the inclination of the ellipse and its semiaxes a and b are constant for a specific device 510 and can be detected, for example, during their production. The corresponding values can thus be stored in the measuring device 20 of each specific device 510 and for a compensation of the actual
  • Measured values are used.
  • the measured ellipse has furthermore, for example due to external magnetic fields, an unknown offset.
  • n m is a normally distributed random noise of the magnetic field sensor 522
  • Magnetic field value points Tl (xl, yl) and T2 (x2, y2), together with the known inclination angle ⁇ and the rotation matrix R follows from the two
  • Vi Voffset + b * sin (ti)
  • the two measured magnetic field value points T1 and T2 are preferably two consecutive values in the XY plane of the magnetic field sensor 522 which are approximately at a period of time are complained of which the reciprocal of the
  • the relative angle O rei between two measured magnetic field value points namely upon actuation and upon release of the actuator 18, may be determined.
  • the calculated angle O rei thus describes by how many degrees the selector cylinder 16 has moved between two measured magnetic field value points of the magnetic field sensor 522. No space is needed for lookup tables for this variant, and no pre-measurements are required to create the lookup table.
  • the adaptive correction allows the zero offset, as described above, the device 510 operates in all environments and also with external disturbances with very high reliability. A possible variant of how the measuring device 20 can determine the amount of active ingredient dispensed is briefly explained below with reference to FIG. 16. Fig. 16 shows a flowchart. Become SOI in one step
  • a step S02 which can be carried out, for example, during the production of the device 510 as a calibration step, geometric parameters of a
  • Reference ellipse in particular their semi-axes a, b and the inclination angle ⁇ , as described above, provided.
  • the measured magnetic field values are corrected or rotated according to the inclination angle ⁇ , resulting in a processed signal 92.
  • a step S04 with the reference ellipse in Parametristiciansform resulting in four possible ellipses.
  • Algorithms for example, a minimin function, it is determined in a step S05 that ellipse of the four ellipses, which comes closest to the reference ellipse.
  • the offset Xoffset, y 0 ffset is determined from this particular ellipse so that a corrected data signal 92 is generated.
  • the angles corresponding to the measured magnetic field values Tl, T2 are determined in a step S07 and the determined angles in a data signal 94 used in a step S08 to determine the relative angle change (ie the relative angle O rei ) during actuation Actuator 18 to determine.
  • a number of full revolutions of the selection cylinder 16 bits can be taken into account, for example by a difference angle determined as the provisional result
  • Actuator 18 is increased by 360 ° per full revolution. Due to the known correlation between the rotation angle of the selector cylinder 16 and the number of delivered units of the active ingredient per corresponding
  • Rotation angle unit finally becomes in a step S09 based on a Data signal 95, which indexes the determined difference angle O rei , determines the delivered amount of the drug and thus detected.
  • 17 is a flowchart for explaining a method of detecting a discharged amount of a liquid agent according to another
  • Embodiment of the present invention is with all the devices according to the invention described above, in particular the devices 10; 110; 110; 310; 410; 510 feasible and is adaptable according to all the modifications and variants described in the foregoing and in the following with respect to the device according to the invention and vice versa.
  • a quantity of the liquid active substance to be dispensed is adjusted by rotating a selection cylinder 16 from a zero position 71 to a dispensing position 72, for example as described above with reference to FIGS. 2 and 3.
  • a step S20 a quantity of the liquid active substance to be dispensed is adjusted by rotating a selection cylinder 16 from a zero position 71 to a dispensing position 72, for example as described above with reference to FIGS. 2 and 3.
  • Actuator 18 is actuated to cause a dispensing of the drug, wherein upon dispensing of the drug, the selector cylinder 16 is rotated, for example, as described above with reference to FIGS. 2 and 3.
  • step S30 as long as, preferably during and only while, the actuating device 18 is actuated, a rotation of the selector cylinder 16 is detected.
  • step S30 may be performed as in FIG.
  • a signal indicative of at least the detected rotation of the selecting cylinder 16 is output, and preferably an angle by which the selecting cylinder 16 has been rotated while the operating device 18 has been operated, indexed and / or based on an amount of the delivered active substance indicated on the detected rotation of the selector cylinder 16.
  • the corresponding signal for example, in a
  • Memory device are stored and / or output via a wireless or wired interface device 15 to an external device. Furthermore, a signal can be generated with raw data within an injection pen which is external to the injection pen
  • Computing device is transmitted. Based on the transmitted signal with the raw data, the delivered amount of the active substance can then be determined. In order to detect or determine the quantity of active substance delivered, time-discrete measured values of a magnetic field can be determined by a
  • Magnetic field sensor device 22; 122; 522 are measured, as in
  • the magnetic field can in particular be provided by a permanent magnet device, as described above with reference to FIGS. 1-16.
  • the temporally discrete measured values can be compared with a look-up table and from the comparison rotational positions of the magnetic field sensor device 22; 12; 522 are determined.
  • the detection of the delivered amount of the active ingredient may be based on the determined rotational positions, as explained for example with reference to FIGS. 10-14 in the foregoing.
  • points determined according to at least one predetermined criterion may be determined from the time-discrete measured values, as described above with reference to FIGS. 11 and 13.
  • an interpolation of the courses can first be created from the time-discrete measured values, at which, for example, the black dots shown in FIGS. 11 and 13 are determined.
  • rotational positions of the magnetic field sensor device 22; 122; 522, for example relative to a permanent magnet device are determined.
  • Detecting S30 of the delivered amount of the drug may be based on the determined rotational positions.
  • Detecting S30 of the delivered amount of the drug may be based on the associated angles of the reference ellipse, in particular as described above with respect to FIGS. 15 and 16.
  • the permanent magnet device is fixed to the dial cylinder 16 and the magnetic field sensor is disposed on the knob housing 34, it may be reversed as well.

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Abstract

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs sowie ein Verfahren zum Erfassen einer abgegebenen Menge eines flüssigen Wirkstoffs bereit. Die Vorrichtung (10) ist ausgebildet mit: einer Einsteileinrichtung (14) zum Einstellen einer abzugebenden Menge des Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders (16) von einer Nullposition zu einer Abgabeposition (72); einer Betätigungseinrichtung (18), mittels welcher das Abgeben des Wirkstoffs veranlassbar ist; wobei beim Abgeben des Wirkstoffs der Wählzylinder (16) rotiert wird; und einer Messeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine abgegebene Menge des Wirkstoffs basierend auf dem Rotieren des Wählzylinders (16) zu erfassen, welches erfolgt, während die Betätigungseinrichtung (18) betätigt wird.

Description

Beschreibung Titel
Vorrichtung zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs und Verfahren zum Erfassen einer abgegebenen Menge eines flüssigen Wirkstoffs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs sowie ein Verfahren zum Erfassen einer abgegebenen Menge eines flüssigen Wirkstoffs.
Stand der Technik
Stifte zur subkutanen Injektion von flüssigen Wirkstoffen wie zum Beispiel Insulin sind bekannt. Diese Stifte existieren in zwei prinzipiellen Varianten: zum einen als vorgefüllte Version, welche nach vollständiger Entleerung komplett entsorgt wird G.pre-filled"), zum anderen in einer Alternative, welche es erlaubt, die restentleerte Wirkstoffkartusche des Stifts auszutauschen, um den
mechanischen Teil wieder zu verwenden („reusable").
In der US 2016/051 760 AI wird ein Injektionsstift beschrieben, bei dem durch Auslesen eines sich drehenden räumlichen Magnetfeldes eine Injektionsmenge und der Injektionszeitpunkt des Injektionsstifts bestimmt wird.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
Demgemäß ist eine Vorrichtung zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs vorgesehen, mit: einer Einsteileinrichtung zum Einstellen einer abzugebenden Menge des Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders von einer Nullposition zu einer Abgabeposition; einer Betätigungseinrichtung, mittels welcher das Abgeben des Wirkstoffs veranlassbar ist; wobei beim Abgeben des Wirkstoffs der Wählzylinder, insbesondere gegenüber einem festen Bezugsystem an der Vorrichtung, insbesondere an einem Injektionsstift, rotiert wird; und einer
Messeinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine abgegebene Menge des
Wirkstoffs basierend auf dem Rotieren des Wählzylinders zu erfassen, welches erfolgt, während die Betätigungseinrichtung betätigt wird. Insbesondere wird der Wählzylinder beim Abgeben des Wirkstoffs von der
Abgabeposition zurück in Richtung der Nullposition rotiert, insbesondere in einem Drehsinn, welche im Gegensatz zum Drehsinn beim Einstellen der
abzugebenden Menge des Wirkstoffs ein umgekehrter Drehsinn ist. Unter der
Abgabeposition ist insbesondere eine Position zu verstehen, welche eine
abzugebende Menge des Wirkstoffs indiziert. Bevorzugt ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass der Wählzylinder bei jeder Rückkehr von der Abgabeposition in die Nullposition stets im selben Drehsinn rotiert.
Die Messeinrichtung ist insbesondere derart eingerichtet oder ausgelegt, dass die Menge des abgegebenen Wirkstoffs nur basierend auf einem solchen
Rotieren des Wählzylinders erfasst wird, welches erfolgt, während die
Betätigungseinrichtung betätigt wird. Mit anderen Worten kann ein Rotieren des Wählzylinders außer Betracht bleiben, welches erfolgt, während die
Betätigungseinrichtung nicht betätigt wird.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Erfassen einer abgegebenen Menge eines flüssigen Wirkstoffs bereitgestellt, mit den Schritten: Einstellen einer abzugebenden Menge des flüssigen Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders von einer Nullposition zu einer Abgabeposition; Betätigen einer Betätigungseinrichtung zum Veranlassen eines Abgebens des Wirkstoffs; wobei beim Abgeben des Wirkstoffs der Wählzylinder rotiert wird; Erfassen, solange die Betätigungseinrichtung betätigt wird, eines Rotierens des Wählzylinders, und bevorzugt außerdem einer abgegebenen Menge des Wirkstoffs basierend auf dem Rotieren des Wählzylinders; und Ausgeben eines Signals, welches das erfasste Rotieren des Wählzylinders indiziert und/oder welches eine abgegebene Menge des Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des Wählzylinders indiziert. Optional kann zusätzlich auch der Schritt durchgeführt werden: Erfassen eines Zeitpunkts an welchem die Betätigungseinrichtung betätigt wird und/oder eines Zeitraums, in welchem die Betätigungseinrichtung betätigt wird.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung ermöglicht es, eine tatsächlich abgegebene Menge des Wirkstoffs besonders präzise und genau zu bestimmen. Weiterhin kann der Zeitpunkt der Wirkstoffabgabe bzw. der Injektion bestimmt werden. Im Gegensatz zu
bekannten Lösungen wird nicht lediglich ein Rotieren eines Wählzylinders erfasst, um die abgegebenen Menge des Wirkstoffs zu bestimmen, sondern es wird auch berücksichtigt, ob die Betätigungseinrichtung, beispielsweise ein
Druckknopf, bei dem Rotieren des Wählzylinders betätigt war.
Dies ermöglicht es einem Nutzer beispielsweise, die Vorrichtung während einer Abgabe des flüssigen Wirkstoffs, etwa während einer subkutanen Injektion, abzusetzen und nach kurzer Zeit wieder anzusetzen, ohne dass das Erfassen der Menge des abgegebenen Wirkstoffs dadurch negativ beeinflusst wäre.
Solche durch eine oder mehrere Pausen getrennte Einzelergebnisse können miteinander in Zusammenhang gebracht werden und als erfasste gesamte
Menge des abgegebenen Wirkstoffs betrachtet und in einem Signal ausgegeben werden.
Zudem werden erfindungsgemäß ein Stromverbrauch der Vorrichtung gesenkt sowie die Nutzungsdauer bei gleichbleibender Größe des Energiespeichers verlängert oder eine nötige Größe eines Energiespeichers der Vorrichtung minimiert. Die Vorrichtung kann so auch mit besonders geringem technischen Aufwand hergestellt werden. Weiterhin können auf diese Weise die
Abmessungen der Vorrichtung verkleinert werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die
Figuren. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Messeinrichtung mindestens eine Magnetfeldsensoreinrichtung und mindestens eine Dauermagneteinrichtung auf, welche bei dem Rotieren des Wählzylinders bezüglich einander bewegt werden. Insbesondere kann die Dauermagneteinrichtung um eine Drehachse rotieren oder rotierbar sein, bezüglich welcher die Magnetfeldsensoreinrichtung fixiert ist oder die Magnetfeldsensoreinrichtung kann bezüglich einer Drehachse rotieren oder rotierbar sein, bezüglich welcher die Dauermagneteinrichtung fixiert ist. Die Dauermagneteinrichtung umfasst mindestens einen Dauermagneten (d.h. einen Permanentmagneten). Die Magnetfeldsensoreinrichtung umfasst mindestens einen Magnetfeldsensor, welcher beispielsweise als
magnetoresistives Element, als Hallsonde oder gemäß sonstigen bekannten Magnetfeldsensortechnologien ausgebildet sein kann.
Die Messeinrichtung kann dazu ausgelegt sein, die Menge des abgegebenen Wirkstoffs basierend auf einer Veränderung, z.B. auf einem zeitlichen Verlauf, eines durch die Magnetfeldsensoreinrichtung gemessenen Magnetfelds zu erfassen. Somit kann in einer verhältnismäßig einfachen Weise erfasst werden, wie weit der Wählzylinder von der Nullposition zu der Abgabeposition und/oder von der Abgabeposition zu der Nullposition rotiert wurde, während die
Betätigungseinrichtung betätigt wurde. Auch kann über Start- und/oder
Stopzeitpunkt der Betätigung der Betätigungseinrichtung der Zeitpunkt der Wirkstoffabgabe bestimmt und gespeichert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die mindestens eine Dauermagneteinrichtung bezüglich des Wählzylinders fest angeordnet, während sich die Magnetfeldsensoreinrichtung bei dem Rotieren des Wählzylinders bezüglich des Wählzylinders bewegt. Insbesondere kann die
Dauermagneteinrichtung fest an dem Wählzylinder angebracht sein, wenn die Magnetfeldsensoreinrichtung an einem gegenüber dem Wählzylinder frei drehbaren Element angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung bewegt sich die
Magnetfeldsensoreinrichtung bei dem Rotieren des Wählzylinders auf einer Kreisbahn. Alternativ kann sich auch nur ein einzelner Magnetfeldsensor der Magnetfeldsensoreinrichtung bei dem Rotieren des Wählzylinders auf einer Kreisbahn bewegen. Etwaige weitere Magnetfeldsensoren im der
Magnetfeldsensoreinrichtung können sich auf andere Arten bewegen oder bezüglich des Wählzylinders unbewegt bleiben. Kreisbahnen ermöglichen es, aktuelle Drehpositionen des Wählzylinders, insbesondere bezüglich der
Nullposition und/oder bezüglich der Abgabeposition, besonders präzise und besonders isotrop zu erfassen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die
Dauermagneteinrichtung drehsymmetrisch bezüglich einer Drehachse der Kreisbahn der Magnetfeldsensoreinrichtung ausgebildet und angeordnet. Bei der entsprechenden Drehsymmetrie, gemäß welcher die Dauermagneteinrichtung drehsymmetrisch ist, kann es sich insbesondere um eine n-zählige
Drehsymmetrie handeln, beispielsweise eine 6-zählige Drehsymmetrie. Wenn die Dauermagneteinrichtung eine Anzahl N von Dauermagneten umfasst, ist die Dauermagneteinrichtung bevorzugt drehsymmetrisch gemäß einer N- Drehsymmetrie. Wenn die Dauermagneteinrichtung eine gerade Anzahl 2N von Dauermagneten umfasst, ist die Dauermagneteinrichtung bevorzugt
drehsymmetrisch gemäß einer N- Drehsymmetrie oder einer N/2- Drehsymmetrie. Somit kann das Messen des Magnetfelds der Dauermagneteinrichtung noch präzisere Rückschlüsse auf die Position des Wählzylinders ermöglichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die
Dauermagneteinrichtung eine Vielzahl von Dauermagneten, welche
drehsymmetrisch bezüglich der Drehachse der Kreisbahn der
Magnetfeldsensoreinrichtung angeordnet sind. Hierdurch wird das erzeugte Magnetfeld besonders isotrop, was ein besonders isotropes Messen ermöglicht.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Dauermagneten der Dauermagneteinrichtung allesamt innerhalb der Kreisbahn der
Magnetfeldsensor Einrichtung angeordnet oder allesamt außerhalb der
Kreisbahn der Magnetfeldsensoreinrichtung angeordnet. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass einige Dauermagneten der Dauermagneteinrichtung innerhalb und einige Dauermagneten der Dauermagneteinrichtung außerhalb der Kreisbahn angeordnet sind. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die
Magnetfeldsensoreinrichtung und die Dauermagneteinrichtung bezüglich einander entlang einer Rotationsachse des Rotierens des Wählzylinders angeordnet. Anders ausgedrückt können die Magnetfeldsensoreinrichtung und die Dauermagneteinrichtung bevorzugt lediglich in einer Raumrichtung eines orthogonalen Koordinatensystems von drei Raumrichtungen voneinander beanstandet sein, welche auch als Z-Richtung bezeichnet wird. Somit kann eine Störeinfluss von äußeren Magnetfeldern, beispielsweise durch das
Erdmagnetfeld, minimiert werden.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die
Magnetfeldsensoreinrichtung dazu eingerichtet oder ausgelegt, zeitlich diskrete Messungen eines durch die Dauermagneteinrichtung erzeugten Magnetfelds vorzunehmen. Die Messeinrichtung kann eine Recheneinrichtung umfassen, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, zeitlich diskrete Messwerte als Ergebnisse der zeitlich diskreten Messungen des durch die
Dauermagneteinrichtung erzeugten Magnetfelds mit einer in der Messeinrichtung hinterlegten Tabelle zu vergleichen und daraus Drehpositionen der
Magnetfeldsensoreinrichtung relativ zu der Dauermagneteinrichtung zu ermitteln. Zum Speichern der hinterlegten Tabelle kann die Recheneinrichtung eine Speichereinheit, beispielsweise einen RAM- oder SSD-Speicher aufweisen. Das Erfassen der Menge des abgegebenen Wirkstoffs kann basierend auf den ermittelten Drehpositionen erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung kann die Messeinrichtung eine Recheneinrichtung umfassen, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, aus den zeitlich diskreten Messwerten als Ergebnisse der kontinuierlichen
Messungen des durch die Dauermagneteinrichtung erzeugten Magnetfelds Punkte gemäß mindestens einem vorbestimmten Kriterium zu ermitteln und basierend auf den ermittelten Punkten die Menge des abgegebenen Wirkstoffs zu erfassen. Bei dem vorbestimmten Kriterium kann es sich beispielsweise um das Kriterium handeln, dass die Punkte Nulldurchgänge mindestens einer Magnetfeldkomponente (Bx, By, Bz) als Funktion der Zeit sind, oder ein Hochoder ein Tiefpunkt sind. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung zum subkutanen
Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 und Fig. 3
mögliche Varianten der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Detailansicht einer Vorrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 bis 7
schematische Darstellungen möglicher Varianten der Vorrichtung gemäß Fig. 4;
Fig. 8 und 9
schematische Darstellungen einer Vorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 eine Vorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 einen Graphen zum Erläutern einer möglichen Funktionsweise der
Vorrichtung aus Fig. 10;
Fig. 12 eine Vorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 einen Graphen zum Erläutern einer möglichen Funktionsweise der
Vorrichtung aus Fig. 12;
Fig. 14 eine beispielhafte Nachschlagetabelle zum Erläutern einer möglichen
Funktionsweise der Vorrichtungen aus Fig. 10 oder Fig. 12;
Fig. 15 eine Vorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer möglichen Funktionsweise der
Vorrichtung gemäß Fig. 15;
Fig. 17 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere
Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
Mehrere Bezugszeichen der Art„123-1",„123-2",„123-3", und„123-4" werden im Folgenden bisweilen auch zusammenfassend mit„123-i" bezeichnet.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung 10 zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der Beschreibung der Fig. 1 wird zum besseren Verständnis teilweise auch auf die nachfolgenden Fig. 2 und Fig. 3 Bezug genommen, welche mögliche Ausgestaltungen der Vorrichtung 10 aus Fig. 1 darstellen.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Einsteileinrichtung 14 zum Einstellen einer abzugebenden Menge des Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders 16 von einer Nullposition 71 zu einer Abgabeposition 72. Bei dem Wirkstoff kann es sich beispielsweise um Insulin oder ein Medikament handeln.
In Fig. 2 ist dargestellt, dass die Vorrichtung 10 ein Wirkstoffreservoir 2 aufweisen kann, welches mit dem flüssigen Wirkstoffs gefüllt ist oder mit dem flüssigen Wirkstoffs füllbar ist. Beispielsweise kann das Wirkstoffreservoir 2 dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, eine Wirkstoffkartusche mit dem flüssigen Wirkstoffs aufzunehmen. Die Vorrichtung 10 kann eine integrierte
Injektionseinrichtung 1 zum Injizieren des flüssigen Wirkstoffs aus dem
Wirkstoffreservoir 2 in einen Körper, insbesondere zum subkutanen Injizieren, umfassen. Bei der Injektionseinrichtung 1 kann es sich z.B. um eine Kanüle handeln. Alternativ kann, wie in Fig. 2 dargestellt, die Injektionseinrichtung ls auch über ein Gewinde an einem Gehäuse der Vorrichtung 10 anschraubbar sein, woraufhin die Injektionseinrichtung 1 in fluidischer Verbindung mit dem Wirkstoffreservoir 2 stehen kann. Die Einsteileinrichtung 14 kann außer dem einen rotierbaren Wählzylinder 16, welcher in den Fig. 2 und Fig. 3 einer Anzeigeskala dargestellt ist, auch einen Drehring 19 aufweisen, welchen der Benutzer drehen kann, um den Wählzylinder 16 zu rotieren, um so einzustellen, dass die an der Skala dargestellte Menge des flüssigen Wirkstoffs aus dem Wirkstoffreservoir 2 über die Injektionseinrichtung 1 abzugeben ist.
Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Betätigungseinrichtung 18, mittels welcher das Abgeben des Wirkstoffs veranlassbar ist. Wie in den Fig. 2 und Fig.
3 gezeigt, kann die Betätigungseinrichtung 18 einen Druckknopf an einem der Injektionseinrichtung 1 gegenüberliegenden Ende der Vorrichtung 10 aufweisen, wobei ein Drücken des Druckknopfs ein Betätigen der Betätigungseinrichtung 18 bedeutet, und ein Loslassen des Druckknopfs ein Beenden des Betätigen der Betätigungseinrichtung 18 bedeutet.
Die Vorrichtung 10 umfasst außerdem eine Messeinrichtung 20, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, eine Menge des abgegebenen Wirkstoffs basierend auf dem Rotieren des Wählzylinders 16 zu erfassen, sofern das Rotieren erfolgt, während die Betätigungseinrichtung 18 betätigt wird.
Übt ein Benutzer Druck auf die Betätigungseinrichtung 18 aus, wird als Folge dessen einerseits der rotierte Wählzylinder 16 zurückgesetzt (in Richtung der Nullposition 71 oder bis zu der Nullposition 71) und außerdem mittels einer mechanischen Kopplung ein Kolben betätigt, welcher das Wirkstoffreservoir 2, beispielsweise eine Wirkstoffkartusche, entsprechend der an dem Wählzylinder 16 mittels der Abgabeposition 72 eingestellten Menge entleert.
Dabei können zwei grundlegende Prinzipien zum Einsatz kommen:
Bei dem einen Prinzip wird der Wählzylinder 16 durch das Rotieren des
Wählzylinders 16 zum Einstellen der abzugebenden Menge des Wirkstoffs in Z- Richtung aus einem Gehäuse der Vorrichtung 10 herausgedreht und durch Injektion oder durch Zurückdrehen wieder in Richtung der Nullposition 71 oder in die Nullposition 71 zurück rotiert. Ausschließlich durch den Druck auf die Betätigungseinrichtung 18 wird der Kolben betätigt; ein alleiniges Zurückdrehen des Wählzylinders 16 führt nicht zur Entleerung des Wirkstoffreservoirs 2. Somit kann eine beispielsweise zu große eingestellte Menge wieder korrigiert werden, ohne dass dadurch gleichzeitig Wirkstoff abgegeben wird.
Bei dem anderen Prinzip wird durch das Rotieren des Wählzylinders 16 eine Torsionsfeder gespannt, welche bei Betätigen der Betätigungseinrichtung 18 entspannt wird und dabei zum teilweisen oder vollständigen Entleeren des Wirkstoffreservoirs 2 den Kolben bewegt. Ein reines Zurückdrehen des
Wählzylinders 16 entspannt hierbei die Torsionsfeder, ohne dass eine Entleerung des Wirkstoffreservoirs 2 stattfindet.
Grundlage der in den Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsform sowie auch der weiteren Ausführungsformen ist der bei Injektionsstiften bekannte Mechanismus, dass ein Wirkmechanismus und ein Knopf aus einer Betätigungseinrichtung frei gegeneinander rotierbar sind. Mit anderen Worten kann der Knopf in jeder Position des Wählzylinders 16, unabhängig von dessen Dosiseinstellung mittels der Anzeigenskala frei drehbar bleiben. Erst wenn ein Benutzer den Knopf gedrückt hält, d. h. die Betätigungseinrichtung 18 betätigt, um die Injektion zu starten, kehrt sich das Prinzip um: der Knopf selbst wird durch den Druck blockiert und der Wählzylinder 16 in eine Rotationsbewegung gezwungen, welche entweder über die mechanische Kopplung oder das Zurückdrehen der Torsionsfeder ein Zurückdrehen in Z- Richtung zur Folge hat. Dies wiederum drückt den Kolben der Flüssigkeitskartusche nach unten und stößt über die Injektionseinrichtung 1 die Flüssigkeit aus. Rechtzeitig bleiben der Knopf und der Wählzylinder 16 immer im gleichen Abstand; ein Abstand in Z- Richtung, d. h. entlang der Längsachse der Vorrichtung 10, bleibt somit konstant.
Es soll verstanden sein, dass die Vorrichtung 10 ein Injektionsstift sein kann, ganz oder teilweise in einen Injektionsstift integriert sein kann, oder zum
Anbringen, zum Beispiel Aufstecken, auf einen Injektionsstift ausgebildet oder eingerichtet sein kann.
Die Betätigungseinrichtung 18 kann auf vielerlei Weise dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, das Betätigen der Betätigungseinrichtung 18 zu erfassen. Beispielsweise kann ein Druckknopf, ein Folientaster oder ein anderer mechanischer Schiebeschalter verwendet werden, welche den Druck auf einen Knopf der Betätigungseinrichtung 18 als Indikator für das Betätigen der
Betätigungseinrichtung 18 und somit für ein gewünschtes Abgeben des
Wirkstoffs verwendet. Alternativ können auch weitere bekannte Lösungen zum Ausbilden der Betätigungseinrichtung 18 verwendet werden. Beispielsweise kann ein kapazitives Element verwendet werden, welches eine Kapazitätsänderung durch etwa ein Vorhandensein eines Fingers oder Daumens als einen Indikator für das Betätigen der Betätigungseinrichtung bestimmt.
Die Messeinrichtung 20, welche zum Erfassen der Menge des abgegebenen Wirkstoffs ausgelegt oder eingerichtet ist, kann ebenfalls auf vielfältige Weise ausgebildet sein. Bevorzugt wird, dass die Messeinrichtung eine
Magnetfeldsensoreinrichtung sowie eine Dauermagneteinrichtung aufweist, welche bei dem Rotieren des Wählzylinders 16 relativ zueinander bewegt werden, insbesondere rotiert werden. Die Messeinrichtung 20 ist bevorzugt dazu ausgelegt oder eingerichtet, zunächst einen zeitlichen Verlauf eines durch die Magnetfeldsensoreinrichtung gemessenen Magnetfelds, welches durch die Dauermagneteinrichtung erzeugt wird, zu erfassen. Basierend auf diesem gemessenen zeitlichen Verlauf kann beispielsweise eine Recheneinrichtung der Messeinheit dazu eingerichtet oder ausgelegt sein, die abgegebene Menge des Wirkstoffs zu bestimmen. Dies erfolgt bevorzugt wie im Nachfolgenden detaillierter beschrieben. Die Recheneinrichtung kann, zusammen mit den restlichen Bestandteilen der Messeinrichtung 20, in einen Injektionsstift integriert sein. Alternativ kann die Recheneinrichtung auch außerhalb des Injektionsstifts angeordnet sein und beispielsweise durch einen PC realisiert sein.
Die Messeinrichtung 20 kann so gestaltet sein, dass diese auf Grundlage eines Verdrehen oder Rotierens des Wählzylinders 16 einen Äquivalentwert an eingestellten Schritten (entsprechend einer Menge von abgegebenen oder abzugebenden Einheiten des Wirkstoffs) errechnet, oder es kann ein
Mikrocontroller der Magnetfeldsensoreinrichtung nachgeschaltet sein, welcher die Berechnung übernimmt. Anstelle eines Mikrocontrollers kann auch eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein FPGA oder dergleichen verwendet werden. Zwischen der Magnetfeldsensoreinrichtung und der Recheneinrichtung (zum Beispiel Mikrocontroller etc.) kann eine analoge oder eine digitale Schnittstelle ausgebildet sein.
Die Messeinrichtung 20 kann optional auch eine Realtime-Clock mit
Kalenderfunktion oder einen einfachen Taktgeber umfassen. Weiterhin kann die
Messeinrichtung mit einem Energiespeicher ausgestattet sein. Der
Energiespeicher kann z.B. als eine Primärzelle, ein Kondensator oder ein Akkumulator realisiert sein. Optional weist die Vorrichtung 10 eine optionale Speichereinrichtung 12 auf, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, die erfassten Mengen des abgegebenen Wirkstoffs, gegebenenfalls mit Zeitinformationen, abzuspeichern. Für die Speichereinrichtung 12 kann eine Vielzahl von Lösungen verwendet werden, beispielsweise EEPROM, Flash, RAM etc.
Die Vorrichtung 10 kann weiterhin eine optionale Darstellungseinrichtung 13 aufweisen, beispielsweise ein Display. Die Darstellungseinrichtung 13 kann dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, gesteuert durch die Messeinrichtung 20 die erfasste Menge des abgegebenen Wirkstoffs numerisch und/oder grafisch darzustellen.
Optional kann die Vorrichtung 10 weiterhin eine Schnittstelleneinrichtung 15 umfassen, welche als drahtgebundene oder als drahtlose Schnittstelle ausgebildet sein kann. Beispielsweise können verschiedene drahtlose
Übertragungsstandards zum Einsatz kommen wie etwa BLE, NFC, WiFi oder auch Mobilfunkstandards wie 2G, 3G, 4G, 5G oder ff. Die optionale
Schnittstelleneinrichtung 15 ist zum Übermitteln der erfassten abgegebenen Menge des Wirkstoffs bzw., genauer gesagt, zum Übermitteln eines Signals, welches eine oder mehrere erfasste Mengen des abgegebenen Wirkstoffs indiziert, an eine externe Vorrichtung ausgelegt.
Die Messeinrichtung 20 kann so ausgelegt sein, dass zunächst in einem
Injektionsstift, welcher die Einsteileinrichtung 16 und die Betätigungseinrichtung 18 enthält, ein erster Teil der Messeinrichtung 20 Rohdaten auf Grundlage des Verdrehen oder Rotierens des Wählzylinders 16 erzeugt. Eine Prozessierung der Rohdaten zum Erzeugen eines Ausgabesignals kann durch eine dem
Injektionsstift externe Recheneinrichtung der Messeinrichtung 20 erfolgen, wozu die Rohdaten über die Schnittstelleneinrichtung 15 an die Recheneinrichtung übermittelt werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass der Wählzylinder 16 mehrere volle Umdrehungen pro Injektion durchführen kann. Vorzugsweise ist wird die Messeinrichtung 20 so ausgebildet und konfiguriert, dass deren Abtastrate einer Magnetfeldmessung größer ist als eine mögliche Frequenz des Rotierens des Wählzylinders 16. Eine Anzahl der Vollumdrehungen kann erfasst werden und eine gesamte
abgegebene Menge kann basierend auf der Gesamtzahl der Umdrehungen plus dem Differenzwinkel zwischen der Nullposition 71 und der Abgabeposition 72 bestimmt werden. Mit anderen Worten kann zum Beispiel unterschieden werden zwischen einem Rotieren des Wählzylinders 16 um 30° und einem Rotieren um 390°.
Fig. 4 zeigt eine schematische Detailansicht einer Vorrichtung 110 zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 110 ist eine Variante der Vorrichtung 10 und ist, soweit nichts anderes explizit beschrieben ist, ausgebildet wie in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschrieben sowie gemäß allen in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschriebenen Varianten modifizierbar.
Bei der Vorrichtung 110 umfasst die Messeinrichtung 20 eine
Magnetfeldsensoreinrichtung 122 sowie einen Dauermagneten 124. Der
Dauermagnet 124 ist fest mit dem Wählzylinder 16 verbunden und entlang einer Drehachse des Rotierens des Wählzylinders 16 angeordnet. Der
Magnetfeldsensor 122 ist, gegenüber dem Dauermagneten 124 drehbar, mit der Betätigungseinrichtung 18 verbunden, sodass der Magnetfeldsensor 122 bezüglich des Dauermagneten 124 auf einer Kreisbahn 123 bewegt wird, wenn der Wählzylinder 16 rotiert wird. Anhand des jeweiligen, durch den
Dauermagneten 124 erzeugten und an dem Magnetfeldsensor 122 gemessenen Magnetfeldwerts kann eine jeweilige Position des Magnetfeldsensors 122 bezüglich des Dauermagneten 124 bestimmt werden. Wird nun während des Betätigens der Betätigungseinrichtung 18 erfasst, wie weit der Wählzylinder 16 rotiert wurde, ist somit bekannt, wie viel des Wirkstoffs abgegeben wurde, sofern hinterlegt ist, welche Menge des Wirkstoffs abgegeben wird, wenn der
Wählzylinder 16 um einen bestimmten Winkel rotiert wird.
Wie im Voranstehenden beschrieben, wird das Betätigen der
Betätigungseinrichtung 18 vorteilhaft gleichzeitig zum Veranlassen der Messung der abgegebenen Menge des Wirkstoffs sowie zum Beginnen der Messung der Menge des abgegebenen Wirkstoffs verwendet. Die Betätigungseinrichtung 18 und die Messeinrichtung 20 können ganz oder teilweise ineinander integriert sein und beispielsweise so ausgebildet sein wie in Fig. 5 schematisch gezeigt.
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen schematisch eine faltbare Folienstruktur 30, welche zum Realisieren der Messeinrichtung 20 und zumindest eines Teils der
Betätigungseinrichtung 18 verwendet werden kann. In Fig. 5 ist die faltbare Folienstruktur 30 aufgefaltet dargestellt, während sie in Fig. 6 im Querschnitt und zusammengefaltet dargestellt ist, so wie sie in der Vorrichtung 110 eingebaut werden könnte. Die Folienstruktur 30 umfasst eine Folien-, Flex-oder
Druckbatterie 31, einen Taster 32, den Magnetfeldsensor 122 sowie die
Schnittstelleneinrichtung 15 und eine Antenne 33, welche durch die
Schnittstelleneinrichtung 15 zum Aussenden von Signalen gespeist wird.
Die genannten Elemente können auf der Folienstruktur 30 angeordnet sein wie in Fig. 5 dargestellt. In Fig. 5 ist der Magnetfeldsensor 122 zentriert angeordnet, was eine mögliche Variante der im voranstehenden beschriebenen
Messeinrichtung 20 darstellt, wie sie im Folgenden auch mit Bezug auf Fig. 15 näher erläutert werden wird. Es soll aber verstanden werden, dass der
Magnetfeldsensor 122 auf der Folienstruktur 30 auch exzentrisch angeordnet werden kann, sodass er bezüglich des Dauermagneten 124 angeordnet ist wie in Fig. 4 dargestellt, d. h. derart, dass bei Rotieren des Wählzylinders 16 der Dauermagneten 124 gedreht wird, sodass der Magnetfeldsensor 122 bezüglich des Dauermagneten 124 in der Relativbewegung eine Kreisbahn 123 beschreibt.
Wie in Fig. 7 dargestellt, kann die Folienstruktur 30 innerhalb eines
Knopfgehäuses 34 der Betätigungseinrichtung 18 angeordnet werden. Der Dauermagnet 124 kann auf einem mit der Drehachse des Wählzylinders 16 konzentrischen Stift 17 angeordnet sein. Ein Teil des Knopfgehäuses 34 kann so ausgebildet sein, dass es konzentrisch geformt ist und über den Stift 17 stülpbar ist, sodass das Knopfgehäuse 34 einerseits bezüglich des Wählzylinders 16 drehbar ist als auch andererseits bei einem Drücken des Knopfgehäuses 34, also einem Betätigen der Betätigungseinrichtung 18, in Z-Richtung geführt ist.
Fig. 8 und Fig. 9 illustrieren eine Vorrichtung 210 zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 110 ist eine Variante der Vorrichtung 110 und unterscheidet sich von dieser in der Ausgestaltung der
Dauermagneteinrichtung. Bei der Vorrichtung 210 umfasst die
Dauermagneteinrichtung, welche mit dem Magnetfeldsensor 122
zusammenwirkt, vier einzelne Dauermagneten 224-1, 224-2, 224-3, 224-4, welche in 4-zähliger Drehsymmetrie konzentrisch um die Drehachse des
Wählzylinders 16 angeordnet sind, wobei die Kreisbahn 123 des
Magnetfeldsensors 122, in radialer Richtung, innerhalb der Dauermagneten 124-i angeordnet ist.
Die Vorrichtung 110 kann realisiert sein wie in Fig. 9 gezeigt, in welcher zu sehen ist, dass keine Dauermagneten 224-i an dem Stift 17 des Wählzylinders 16 angeordnet sind, wobei der Stift 17 weiterhin als ein Lager und eine Führung fungieren kann. Die einzelnen Dauermagneten 224-i sind mit ihrer Nord-Süd- Achse jeweils tangential zu der Drehachse des Wählzylinders 16 und des Stifts 17 angeordnet.
Bei der Verwendung von N einzelnen Dauermagneten 224-i, in Fig. 8 somit N=4, kann sich eine um den Faktor N höhere Genauigkeit bei der Bestimmung der Position des Magnetfeldsensors 122 ergeben. Weitere Verbesserungen können sich aus dem Umstand ergeben, dass kein genauer Winkel bestimmt werden muss, sondern lediglich eine Anzahl von vorher eingestellten Schritten, welche einer abgegebenen Menge des Wirkstoffs bzw. einer Anzahl abgegebenen Einheitensatz des Wirkstoffs entsprechen.
Solche verbesserten Auswerteverfahren, welche die Messeinrichtung 20 durchführen kann, werden im Folgenden anhand der Fig. 10-13 näher erläutert. Dabei soll verstanden werden, dass die Prinzipien auch entsprechend auf die im voranstehenden weiteren Ausführungsformen der Erfindung angewendet werden können.
Fig. 10 zeigt eine schematische Detailansicht einer Vorrichtung 310 zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 310 unterscheidet sich von der Vorrichtung 210 zunächst darin, dass statt N=4 Dauermagneten 224-i nunmehr N=10 Dauermagneten 324-i vorgesehen sind.
Die einzelnen Dauermagneten 224-i sind mit ihrer Nord-Süd-Achse jeweils tangential zu der Drehachse des Wählzylinders 16 und des Stifts 17 angeordnet.
Weiterhin sind die Dauermagneten 324-i mit ihrer Nord-Süd-Achse nicht tangential, sondern radial bezüglich der Drehachse des Wählzylinders 16 und des Stifts 17 angeordnet. Weiterhin sind die einzelnen Dauermagneten 324-i jeweils abwechselnd mit ihrem magnetischen Nordpol und ihrem magnetischen Südpol in Richtung der Drehachse angeordnet. Die Dauermagneteinrichtung, bestehend aus den einzelnen Dauermagneten 324-i, ist somit nicht gemäß einer 10-zähligen Drehsymmetrie, sondern nur gemäß einer 5-zähligen Drehsymmetrie ausgebildet und angeordnet.
Durch Auslesen einer einzigen Magnetfeldachse Bx, By, Bz ist es möglich, spezifische Ereignisse, d. h. Punkte gemäß einem vorbestimmten Kriterium, sehr genau zu erfassen. Vorzugsweise eignen sich hierzu Hochpunkte und
Tiefpunkte, d. h. maximale und minimale Werte entsprechend einer Bewegung des Magnetfeldsensors 122 genau an einem der Dauermagneten 324-i vorbei und/oder Punkte, an welchen die Pole benachbarter Dauermagneten 324-i ihre Magnetfelder zu B=0 überlagern, also Nulldurchgänge der ausgelesenen Magnetfeldkomponente Bx, By, Bz als Funktion der Zeit, wie sie in Fig. 11 beispielsweise dargestellt ist, wobei die beschriebenen Punkte in Fig. 11 durch schwarze Punkte illustriert sind. Es ist auch möglich, weitere Punkte zwischen den Maxima, Minima und/oder Nulldurchgängen zu erfassen. Fig. 12 zeigt eine schematische Detailansicht einer Vorrichtung 410 zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 410 unterscheidet sich von der Vorrichtung 310 darin, dass statt N=10 Dauermagneten 324-i nunmehr N=6 Dauermagneten 424-i vorgesehen sind, welche, in radialer
Richtung, innerhalb der Kreisbahn 123 des Magnetfeldsensors 122 angeordnet sind, beispielsweise auf dem Stift 17, wie in Fig.12 gezeigt. Bei einer
vollständigen Rotation des Magnetfeldsensors 122 entlang der Kreisbahn 123, also um 360°, durchfährt eine Magnetfeldkomponente Bx, By, Bz, wie in Fig. 13 gezeigt, drei Maxima, drei Minima, und sechs Nulldurchgänge als Punkte gemäß vorbestimmten Kriterien.
Besonders bevorzugt ist die Anzahl der einzelnen Dauermagneten eine gerade Anzahl, sodass die beiden Nachbarn jedes Dauermagneten, welcher mit seinem Südpol zur Drehachse zeigt, mit ihrem jeweiligen Nordpol zur Drehachse zeigen, und dass die Nachbarn jedes Dauermagneten, welcher mit seinem Nordpol zur Drehachse zeigt, mit ihrem jeweiligen Südpol zur Drehachse zeigen.
Durch die Messeinrichtung 20 kann nun die gemäß Fig. 11 oder Fig. 13 gezeigte Anzahl von Punkten gemäß vorbestimmten Kriterien mit einer Anzahl der vom Nutzer maximal einstellbaren Schritte S pro voller Umdrehung des Wählzylinders 16 assoziiert werden. Beispielsweise umfasst die Vorrichtung 310 die in Fig. 11 gezeigten 20 Punkte gemäß vorbestimmten Kriterien, nämlich fünf Maxima, fünf Minima und zehn Nulldurchgänge. Sollen, wie etwa in Fig. 3 gezeigt, pro vollständiger Umdrehung des Wählzylinders 16 z.B. 20 Einheiten des
abzugebenden Wirkstoffs eingestellt werden können, so kann das Erreichen jedes neuen schwarzen Punktes in Fig. 11 durch den Magnetfeldsensor 122, während die Betätigungseinrichtung 18 betätigt ist, mit dem Abgeben einer weiteren Einheit des abzugebenden Wirkstoffs durch die Messeinrichtung 20 gleichgesetzt sein oder werden. Der Magnetfeldsensor 122 kann somit als „Punktezähler" genutzt werden. Bei Erreichen eines neuen Punktes gemäß den vorgegebenen Kriterien (schwarze Punkte in Fig. 11 und Fig. 13) kann somit ein Zähler um eins nach oben gesetzt werden. Aus der während des Betätigen der Betätigungseinrichtung 18 erreichten Zahl von neuen Punkten und aus dem bekannten Umrechnungsfaktor zwischen abgegebenen Einheiten des Wirkstoffs und den Punkten kann somit durch die Messeinrichtung die abgegebenen Menge des Wirkstoffs erfasst werden.
Vorteilhaft ist eine Abtastfrequenz f des Magnetfeldsensors 122 größer als ein Produkt aus der maximal möglichen Rotationsfrequenz F des Magnetfeldsensors und der Anzahl der Punkte gemäß den vorbestimmten Kriterien P und einem Faktor von zwei, d. h., f > 2*F*P, oder, wenn berücksichtigt wird, dass P= 2*N mit N der Anzahl der Dauermagneten, >4*F*N. Bei den Vorrichtungen 210 und 310 bzw. dem entsprechenden Verfahren, wie im
Voranstehenden in Bezug auf die Fig. 10-13 beschrieben, wird prinzipiell nur das Vermessen einer einzelnen Magnetfeldkomponente Bx, By oder Bz benötigt. Zum Erhöhen einer Messgenauigkeit können jedoch auch mehrere oder alle der Magnetfeldkomponente Bx, By, Bz in bis zu drei zueinander orthogonalen Raumrichtungen erfasst und zum Erfassen der abgegebenen Menge des
Wirkstoffs verwendet werden.
Bei allen im Voranstehenden beschriebenen Ausführungsformen können auch mehrere Magnetfeldsensoren 122 vorgesehen werden, welche beispielsweise drehsymmetrisch bezüglich der Drehachse des Wählzylinders 16 angeordnet sein können. Bei gleichbleibender Abtastfrequenz f der Magnetfeldsensoren kann somit beispielsweise eine Plausibilisierung oder eine Mittelwertbildung der gemessenen Magnetfeldwerte erfolgen, um die Genauigkeit der Vorrichtung zu verbessern. Alternativ oder zusätzlich kann eine nötige Abtastfrequenz f der Magnetfeldsensoren verringert werden, beispielsweise um einen Faktor, welche der Anzahl der eingesetzten drehsymmetrisch Magnetfeldsensoren entspricht.
Um störende Einflüsse von äußeren Magnetfeldern zu eliminieren oder zu verringern, beispielsweise aufgrund des Erdmagnetfeld, kann jedem Punkt gemäß einem vorgegebenen Kriterium (schwarze Punkte in Fig. 11 und 13) ein oberer und/oder ein unterer Grenzwert für dessen Magnetfeldwert zugeteilt oder definiert werden.
Alternativ zu dem voranstehenden beschriebenen Verfahren, gemäß welchem die Messeinrichtung 20 die abgegebene Menge des Wirkstoffs erfassen kann, kann die Messeinrichtung alternativ auch ausgelegt sein wie im Folgenden beschrieben .
Anstatt den magnetischen Umlauf des Magnetfeldsensors oder der
Magnetfeldsensoren als einen geschlossenen Kreis oder eine Ellipse
darzustellen und auszulesen, kann der Umlauf als eine Punktmenge PS definiert werden, wobei jeder der Punkte Pi einem mechanischen Schritt und/oder einer abgegebenen Einheit des Wirkstoffs entspricht. Durch die Form des
magnetischen Umlauf kann jeder der Punkte eineindeutig über Bx, By und Bz definiert werden, auch wenn beispielsweise Bz konstant ist.
Mit anderen Worten können Punktmengen, welche einen möglichen Umlauf des Magnetfeldsensors 122 beschreiben, in der Messeinrichtung 20 vorgespeichert sein, da sowohl die Anzahl der mechanischen Schritte des Wählzylinders 16 als auch deren Verteilung auf der Kreisbahn 123 des Magnetfeldsensors 122 bekannt sind. Dementsprechend kann eine Nachschlagetabelle (Look-Up- Tabelle) in der Messeinrichtung 20 gespeichert sein, welche die Punktmenge PS mit allen möglichen dazugehörigen Werten Bx, By und Bz umfasst. Eine beispielhafte schematische Nachschlagetabelle ist in Fig. 14 dargestellt. BXminl stellt dabei eine untere Grenze für den Bereich der Bx- Komponente dar, welcher einem Punkt PI zugeteilt wird, Bxmaxl stellt entsprechend eine obere Grenze für diesen Bereich dar usw. für die verschiedenen Punkte P2 bis PS (im Beispiel von Fig.14: S = 10) sowie für die Komponenten By und Bz. Die verschiedenen Bereiche für die verschiedenen Punkte Pi einer Komponente Bx, By, Bz können sich dabei überlappen oder lückenlos aneinander angrenzen.
Lag der Magnetfeldsensor 122 bei Beginn des Injizierens bzw. Abgeben des Wirkstoffs, d. h. bei Betätigen der Betätigungseinrichtung 18, etwa an einer Position, welche durch den Punkt P = 9 definiert ist, und am Ende des Injizierens, d. h. bei Loslassen der Betätigungseinrichtung 18, bei einer Position, welche dem
Punkt P = 3 entspricht, und wurden beispielsweise zwei volle Umdrehungen um jeweils zehn Punktschritte erfasst, ergibt sich insgesamt eine Injektionsmenge von 24 Punktschritten. Optional kann eine zweite Nachschlagetabelle bereitgestellt sein, welche speziell für den Fall genutzt wird, dass die Vorrichtung 310; 410 mit der
Injektionseinrichtung 1 nach oben gehalten wird, um zu erfassen, dass eine Injektion des Wirkstoffs in die Luft erfolgt, um Luftblasen in dem Wirkstoff auszuschließen. Typischerweise injiziert ein Nutzer zwei bis drei Einheiten des
Wirkstoffs in dieser spezifischen Position, damit keine etwaigen Luftblasen in dem Wirkstoff mit injiziert werden. Es ist vorteilhaft, wenn zum Erhalten eines vollständigen Datenprofils eines Patienten aufgezeichnet werden kann, ob Einheiten in den Patienten oder in die Luft injiziert wurden.
Es kann in der Messeinrichtung 20 vorgesehen sein, dass bei Erfassen einer Injektion einer Menge von Einheiten unterhalb eines vorbestimmten
Schwellwerts, beispielsweise bei der Injektion von maximal drei Einheiten, zunächst in der zweiten Nachschlagetabelle überprüft wird, ob durch die gemessenen Magnetfeldwerte eine senkrechte Injektion nach oben indiziert wird oder nicht.
Wird eine senkrechte Injektion nach oben indiziert, können die zuvor erfassten Einheiten unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts bei der Berechnung der gesamten abgegebenen Menge des Wirkstoffs außer Betracht bleiben. Alternativ kann auch allgemein jede Injektionsmenge kleiner des vorbestimmten
Schwellenwerts verworfen werden oder in dem Datenspeicher der
Messeinrichtung 20 und/oder in einem von der Messeinrichtung 20 ausgehenden Datensignal mit einer speziellen Flagge gekennzeichnet sein, um zu indizieren, dass sich hierbei möglicherweise oder wahrscheinlicher Weise um Injektion in die
Luft handelt.
Es kommt außerdem vor, dass Nutzer kleine Mengen des Wirkstoffs
nachspritzen. Die Messeinrichtung 20 kann daher optional alternativ auch derart ausgebildet sein, dass festgestellt wird, ob innerhalb eines vorbestimmten
Zeitintervalls zunächst eine Injektion mit einer verhältnismäßig geringen
Injektionsmenge und später eine Injektion mit einer verhältnismäßig größeren Injektionsmenge erfolgt, was darauf hinweisen könnte, dass die erste Injektion in die Luft erfolgte, oder ob eine Injektion mit einer verhältnismäßig geringeren abgegebenen Menge des Wirkstoffs auf eine Injektion mit einer verhältnismäßig größeren abgegebenen Menge des Wirkstoffs folgt, was auf einen Nachspritzen des Benutzers hinweisen kann. Die Messeinrichtung 20 kann dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, dass im ersten genannten Fall die verhältnismäßig kleinere abgegebene Menge des Wirkstoffs nicht berücksichtigt wird oder, wie im voranstehenden beschrieben, deren Daten mit einer speziellen Flagge gekennzeichnet werden, während im zweiten beschriebenen Fall beide abgegebenen Mengen des Wirkstoffs zusammengezählt werden.
Fig. 15 zeigt eine schematische Detailansicht einer Vorrichtung 510 zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 510 ist eine Variante der im Voranstehenden beschriebenen erfindungsgemäßen
Vorrichtungen, insbesondere der Vorrichtung 10; 110; 210; 310; 410 und ist gemäß allen in Bezug auf diese Vorrichtungen beschriebenen Modifikationen und Varianten anpassbar und umgekehrt.
Die Vorrichtung 510 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein
Magnetfeldsensor 522, anstelle des Magnetfeldsensors 122, und ein
Dauermagnet 524, anstelle einer anderen Dauermagneteinrichtung, der
Messeinrichtung 20 in Z- Richtung, d. h. entlang der Drehachse des
Wählzylinders 16, übereinander angeordnet sind, wie in Figur 15 in Draufsicht dargestellt.
Dabei ist bevorzugt der Dauermagnet 524 an dem Stift 17 des Wählzylinders 16 angebracht, während der Magnetfeldsensor 522 an der Betätigungseinrichtung
18, zum Beispiel an dem Knopfgehäuses 34, angeordnet ist und sich bei einem Rotieren des Wählzylinders 16 um eine Drehachse dreht, welche sowohl den Magnetfeldsensor 522 als auch den Dauermagneten 524 schneidet und welche mit der Drehachse des Wählzylinders 16 identisch ist. Ein Vorteil dieser
Anordnung sind ungefähr konstante Magnetfeldwerte in der Z-Richtung, sodass das Auswerten der Messwerte auf die X-Achse (Komponenten Bx) und die Y- Achse (Komponenten By) eingeschränkt werden kann.
Idealerweise würde bei dieser Lösung in der X-Y-Ebene das gemessene
Magnetfeld des Dauermagneten 524 einen Kreis durchlaufen. Aufgrund eines räumlichen Versatzes zwischen dem Magnetfeldsensor 522 und dem
Dauermagneten 524 wird statt einem Kreis im Realfall häufig eine Ellipse mit Halbachsen a und b erzeugt. Eine beim Herstellen mögliche Fehljustierung kann einen zusätzlichen Neigungswinkel φ dieser Ellipse ergeben. Die Neigung der Ellipse sowie ihrer Halbachsen a und b sind für eine konkrete Vorrichtung 510 konstant und können beispielsweise bei deren Produktion erfasst werden. Die entsprechenden Werte können somit in der Messeinrichtung 20 jeder konkreten Vorrichtung 510 hinterlegt und für eine Kompensation der eigentlichen
Messwerte verwendet werden. Die gemessene Ellipse weist weiterhin, beispielsweise aufgrund äußerer Magnetfelder, ein unbekanntes Offset auf. Die
X- und die Y- Komponente der um das Offset versetzten Ellipse ist gegeben durch:
Figure imgf000024_0001
wobei nm ein normalverteiltes statistisches Rauschen des Magnetfeldsensors 522
[cos φ — sin φ] darstellt, welches vernachlässigt werden kann und R = eine sin cp cos cp
Rotationsmatrix darstellt.
Die spezielle Ausgestaltungen der Vorrichtung 510, wie in Fig. 15 gezeigt, ermöglicht es, das Offset der Ellipse schon mit nur zwei gemessenen
Magnetfeldwertpunkten zu bestimmen. Für zwei gemessene
Magnetfeldwertpunkte Tl(xl, yl) und T2 (x2, y2), zusammen mit dem bekannten Neigungswinkel φ und der Rotationsmatrix R folgt aus den beiden
parametrischen Formeln für die Komponenten x, y einer um x0ffset, y0ffset vom Nullpunkt aus verschobenen Ellipse:
x = x0ffset + cos(t) * cos φ— b * sin(t) sin φ y = y0ffset + a * cos(t) * sin φ + b * sin(t) cos φ ein System mit vier Formeln:
*1 = Xoffset + a * cos(ti)
Vi = Voffset + b * sin(ti)
*2 = Xoffset + & * COS(t2)
2 = Voffset + b * sin(t2)
Die zwei gemessenen Magnetfeldwertpunkte Tl und T2 sind vorzugsweise zwei konsekutive Werte in der X-Y-Ebene des Magnetfeldsensors 522, die etwa um eine Zeitdauer voneinander beanstandet sind, welche dem Kehrwert der
Abtastrate des Magnetfeldsensors 522 entspricht. Diese Lösung mit nur zwei gemessenen Magnetfeldwertpunkten zum Bestimmen des Offsets der Ellipse ermöglicht eine hohe Energieersparnis, da dieses Auswerteverfahren eine besonders geringe Abtastrate ermöglicht.
Aus dem oben genannten Formelsystem erhält man vier mögliche Ellipsen für tl, tl+π, t2, Χ2+π mit vier verschiedenen möglichen Offsetpunkten. Um das korrekte Offset daraus zu bestimmen, kann diejenige Ellipse mit der minimalen Distanz ihres Zentrums zum Zentrum der (nicht versetzten) Referenzellipse ermittelt werden, beispielsweise mittels der minimin- Funktion oder ähnlichen Methoden. Mittels des korrekt berechneten Offsets mit den Komponenten x0ffset, y0ffset, kann sodann aus den tatsächlichen gemessenen Magnetfeldwertpunkten jeweils der korrigierte Magnetfeld wertpunkt
Figure imgf000025_0001
yCorr) nach der obenstehenden Formel berechnet werden.
Danach kann, zum Bestimmen der abgegebenen Menge des Wirkstoffs, der relative Winkel Orei zwischen zwei gemessenen Magnetfeldwertpunkten, nämlich bei Betätigen und bei Loslassen der Betätigungseinrichtung 18, bestimmt werden.
Dies kann nach der folgenden Formel erfolgen:
Figure imgf000025_0002
Hierbei beschrieben Xo und Yo das Zentrum der Referenzellipse, welches insbesondere im Ursprung eines Koordinatensystems angeordnet sein kann (d.h. Xo=0, Yo=0); ά ω beschreibt das Ermitteln der Winkeldifferenz, oder
Winkeländerung, zwischen dem ersten Argument (Arcustangens) und dem zweiten Argument (Arcustangens). Der berechnete Winkel Orei beschreibt somit, um wie viel Grad sich die der Wählzylinder 16 zwischen zwei gemessenen Magnetfeldwertpunkten des Magnetfeldsensors 522 bewegt hat. Für diese Variante wird kein Speicherplatz für Nachschlagetabellen benötigt und es müssen keine Vormessungen zum Erstellen der Nachschlagtabelle durchgeführt werden. Außerdem ermöglicht die adaptive Korrektur der Nullpunktverschiebung, wie sie im Voranstehenden beschrieben wurde, dass die Vorrichtung 510 in allen Umgebungen und auch bei externen Störungen mit sehr hoher Zuverlässigkeit funktioniert. Eine mögliche Variante, wie die Messeinrichtung 20 die abgegebenen Menge des Wirkstoffs bestimmen kann, wird nachfolgend anhand von Fig. 16 kurz erläutert. Fig. 16 zeigt ein Flussdiagramm. In einem Schritt SOI werden
Messwerte Tl(xl, yl) und T2 (x2, y2) des Magnetfelds, welches durch den Dauermagneten 524 erzeugt wird, durch den Magnetfeldsensor 522 erfasst und in einem Datensignal 91 weitergegeben. In einem Schritt S02, welcher beispielsweise bei der Herstellung der Vorrichtung 510 als ein Kalibrierschritt durchgeführt werden kann, werden geometrische Parameter einer
Referenzellipse, insbesondere deren Halbachsen a, b und der Neigungswinkel φ, wie im Voranstehenden beschrieben, bereitgestellt. In einem Schritt S03 werden die gemessenen Magnetfeldwerte gemäß dem Neigungswinkel φ korrigiert bzw. rotiert, wodurch ein bearbeitetetes Signal 92 entsteht. Durch Vergleich, in einem Schritt S04, mit der Referenz Ellipse in Parametrisierungsform ergeben sich vier mögliche Ellipsen. Durch Anwenden von vorbestimmten Kriterien oder
Algorithmen, beispielsweise einer minimin- Funktion, wird daraus in einem Schritt S05 diejenige Ellipse der vier Ellipsen bestimmt, welche der Referenzellipse am nächsten kommt. In einem Schritt S06 wird aus dieser bestimmten Ellipse der Offset Xoffset, y0ffset bestimmt, sodass ein korrigiertes Datensignal 92 erzeugt wird.
Basierend auf diesem korrigierten Datensignal 93 werden die den gemessenen Magnetfeldwerten Tl, T2 entsprechenden Winkel in einem Schritt S07 bestimmt und die bestimmten Winkel in einem Datensignal 94 dazu verwendet, in einem Schritt S08 die relative Winkeländerung (d. h. den Relativwinkel Orei) während des Betätigen der Betätigungseinrichtung 18 zu bestimmen. Dabei kann eine Anzahl von vollen Umdrehungen des Wählzylinders 16 Bit berücksichtigt werden, beispielsweise indem ein als vorläufiges Ergebnis bestimmter Differenzwinkel
Orei zwischen dem Beginn und dem Ende des Betätigens der
Betätigungseinrichtung 18 pro volle Umdrehung um 360° erhöht wird. Durch die bekannte Korrelation zwischen dem Drehwinkel des Wählzylinders 16 und der Anzahl der abgegebenen Einheiten des Wirkstoffs pro entsprechender
Drehwinkeleinheit wird schließlich in einem Schritt S09 basierend auf einem Datensignal 95, welches den bestimmten Differenzwinkel Orei indiziert, die abgegebenen Menge des Wirkstoffs bestimmt und somit erfasst.
Fig. 17 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Erfassen einer abgegebenen Menge eines flüssigen Wirkstoffs gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren gemäß Fig. 17 ist mit allen im Voranstehenden beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtungen, insbesondere den Vorrichtungen 10; 110; 110; 310; 410; 510 durchführbar und ist gemäß allen im Voranstehenden und im Nachfolgenden in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Modifikationen und Varianten anpassbar und umgekehrt.
In einem Schritt S10 wird eine abzugebenden Menge des flüssigen Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders 16 von einer Nullposition 71 zu einer Abgabeposition 72 eingestellt, beispielsweise wie im voranstehenden mit Bezug auf die Fig. 2 und Fig. 3 beschrieben. In einem Schritt S20 wird eine
Betätigungseinrichtung 18 zum Veranlassen eines Abgeben des Wirkstoffs betätigt, wobei beim Abgeben des Wirkstoffs der Wählzylinder 16 rotiert wird, beispielsweise wie im voranstehenden in Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben.
In einem Schritt S30 wird, solange, bevorzugt während und nur während, die Betätigungseinrichtung 18 betätigt wird, ein Rotieren des Wählzylinders 16 erfasst. Der Schritt S30 kann insbesondere durchgeführt werden wie im
Voranstehenden anhand der Vorrichtungen 10; 110; 210; 310; 410; 510 beschrieben, insbesondere wie anhand von Fig. 15 und Fig. 16 beschrieben.
Insbesondere kann auch ein Erfassen oder ein Bestimmen einer Menge des abgegebenen Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des
Wählzylinders erfolgen. In einem Schritt S40 wird ein Signal ausgegeben, welches zumindest das erfasste Rotieren des Wählzylinders 16 indiziert, und bevorzugt einen Winkel, um welchen der Wählzylinder 16 rotiert wurde, während die Betätigungseinrichtung 18 betätigt wurde, indiziert und/oder welches eine Menge des abgegebenen Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des Wählzylinders 16 indiziert. Wie im Voranstehenden insbesondere in Bezug auf die Vorrichtung 10 beschrieben, kann das entsprechende Signal beispielsweise in einer
Speichereinrichtung gespeichert werden und/oder über eine drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelleneinrichtung 15 an eine externe Vorrichtung ausgegeben werden. Weiterhin kann ein Signal mit Rohdaten innerhalb eines Injektionsstifts erzeugt werden, welches an eine dem Injektionsstift externe
Recheneinrichtung übermittelt wird. Basierend auf dem übermittelten Signal mit den Rohdaten kann sodann die abgegebene Menge des Wirkstoffs bestimmt werden. Zum Erfassen oder Bestimmen der abgegebenen Menge des Wirkstoffs können zeitlich diskrete Messwerte eines Magnetfelds durch eine
Magnetfeldsensoreinrichtung 22; 122; 522 gemessen werden, wie im
voranstehenden Bezug auf die Figuren 1-16 beschrieben. Das Magnetfeld kann insbesondere durch eine Dauermagneteinrichtung gestellt werden, wie im voranstehenden in Bezug auf die Figuren 1-16 beschrieben.
Die zeitlich diskreten Messwerte können mit einer Nachschlagetabelle verglichen und aus dem Vergleich Drehpositionen der Magnetfeldsensoreinrichtung 22; 12; 522 ermittelt werden. Das Erfassen der abgegebenen Menge des Wirkstoffs kann auf den ermittelten Drehpositionen basieren, wie dies etwa mit Bezug auf die Fig. 10-14 im Voranstehenden erläutert wurde.
Alternativ können aus den zeitlich diskreten Messwerten Punkte gemäß mindestens einem vorbestimmten Kriterium ermittelt mittelt werden, wie in Bezug auf die Fig. 11 und Fig. 13 im Voranstehenden beschrieben. Dazu kann zunächst aus den zeitlich diskreten Messwerten eine Interpolation der Kurse erstellt werden, an welcher beispielsweise die in den Fig. 11 und Fig. 13 gezeigten schwarzen Punkte bestimmt werden. Basierend auf den ermittelten Punkten können Drehpositionen der Magnetfeldsensoreinrichtung 22; 122; 522, beispielsweise relativ zu einer Dauermagneteinrichtung, ermittelt werden. Das
Erfassen S30 der abgegebenen Menge des Wirkstoffs kann auf den ermittelten Drehpositionen basieren.
Weiterhin können unter Verwendung von bereitgestellten Parametern einer Referenzellipse die gemessenen diskreten Messwerte mit Winkeln der Referenzellipse assoziiert werden, wie im Voranstehenden mit Bezug auf die Fig. 15 und Fig. 16 beschrieben. Das Erfassen S30 der abgegebenen Menge des Wirkstoffs kann auf den assoziierten Winkeln der Referenzellipse basieren, insbesondere wie in Bezug auf die Fig. 15 und Fig. 16 im Voranstehenden beschrieben.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann immer dann, wenn im Voranstehenden beschrieben wurde, dass die Dauermagneteinrichtung an dem Wählzylinder 16 befestigt ist und der Magnetfeldsensor an dem Knopfgehäuse 34 angeordnet ist, dies auch jeweils umgekehrt vorgesehen werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (10; 110; 210; 310; 410; 510) zum subkutanen Injizieren eines flüssigen Wirkstoffs, mit:
einer Einsteileinrichtung (14) zum Einstellen einer abzugebenden Menge des Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders (16) von einer Nullposition (71) zu einer Abgabeposition (72);
einer Betätigungseinrichtung (18), mittels welcher das Abgeben des Wirkstoffs veranlassbar ist; wobei beim Abgeben des Wirkstoffs der Wählzylinder (16) rotiert wird; und
einer Messeinrichtung (20), welche dazu ausgelegt ist, eine abgegebene Menge des Wirkstoffs basierend auf dem Rotieren des Wählzylinders (16) zu erfassen, welches erfolgt, während die Betätigungseinrichtung (18) betätigt wird.
2. Vorrichtung (110; 210; 310; 410; 510) nach Anspruch 1,
wobei die Messeinrichtung eine Magnetfeldsensoreinrichtung (122; 522) und eine Dauermagneteinrichtung (124; 224-i; 324-i; 424-i; 524) aufweist, welche bei dem Rotieren des Wählzylinders (16) bezüglich einander bewegt werden; und wobei die Messeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, die Menge des abgegebenen Wirkstoffs basierend auf einer Veränderung eines durch die Magnetfeldsensoreinrichtung(22; 122; 522) gemessenen Magnetfelds zu erfassen.
3. Vorrichtung (110, 210; 310; 410; 510) nach Anspruch 2,
wobei die Dauermagneteinrichtung (124; 224-i; 324-i; 424-i; 524) bezüglich des Wählzylinders (16) fest angeordnet ist; und
wobei sich die Magnetfeldsensoreinrichtung (122; 522) bei dem Rotieren des Wählzylinders (16) bezüglich des Wählzylinders (16) bewegt.
4. Vorrichtung (110; 210; 310; 410) nach Anspruch 2 oder 3,
wobei sich die Magnetfeldsensoreinrichtung (122) bei dem Rotieren des Wählzylinders (16) auf einer Kreisbahn (123) bewegt.
5. Vorrichtung (210; 310; 410) nach Anspruch 4,
wobei die Dauermagneteinrichtung (224-i; 324-i; 424-i) drehsymmetrisch bezüglich einer Drehachse der Kreisbahn (123) der Magnetfeldsensoreinrichtung (122) ausgebildet und angeordnet ist.
6. Vorrichtung (510) nach Anspruch 2,
wobei die Magnetfeldsensoreinrichtung (522) und die
Dauermagneteinrichtung (524) bezüglich einander entlang einer Rotationsachse des Rotierens des Wählzylinders (16) angeordnet sind.
7. Vorrichtung (210; 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Magnetfeldsensoreinrichtung (122) zum Messen eines durch die Dauermagneteinrichtung (224-i; 324-i) erzeugten Magnetfelds ausgelegt ist; und wobei die Messeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, die Messwerte des durch die Dauermagneteinrichtung (224-i; 324-i) erzeugten Magnetfelds mit einer in der Messeinrichtung (20) hinterlegten Tabelle zu vergleichen und daraus Drehpositionen der Magnetfeldsensoreinrichtung (122) relativ zu der
Dauermagneteinrichtung (224-i; 324-i) zu ermitteln; und
wobei die Messeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, die abgegebene Menge des Wirkstoffs basierend auf den ermittelten Drehpositionen zu erfassen.
8. Vorrichtung (210; 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die Magnetfeldsensoreinrichtung (122) zum Messen eines durch die Dauermagneteinrichtung (224-i; 324-i) erzeugten Magnetfelds ausgelegt ist; und wobei die Messeinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, aus den Messwerten des durch die Dauermagneteinrichtung (224-i; 324-i) erzeugten Magnetfelds Punkte gemäß mindestens einem vorbestimmten Kriterium zu ermitteln und basierend auf den ermittelten Punkten die Menge des abgegebenen Wirkstoffs zu erfassen.
9. Verfahren zum Erfassen einer abgegebenen Menge eines flüssigen Wirkstoffs, mit den Schritten: Einstellen (S10) einer abzugebenden Menge des flüssigen Wirkstoffs durch Rotieren eines Wählzylinders (16) von einer Nullposition (71) zu einer
Abgabeposition (72);
Betätigen (S20) einer Betätigungseinrichtung (18) zum Veranlassen eines Abgebens des Wirkstoffs; wobei beim Abgeben des Wirkstoffs der Wählzylinder
(16) rotiert wird;
Erfassen (S30), solange die Betätigungseinrichtung (18) betätigt wird, eines Rotierens des Wählzylinders (16); und
Ausgeben (S40) eines Signals, welches das erfasste Rotieren des
Wählzylinders (16) indiziert und/oder welches eine abgegebene Menge des
Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des Wählzylinders (16) indiziert.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei zum Erfassen (S30) einer abgegebenen Menge des Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des Wählzylinders (16) zeitlich diskrete
Messwerte eines Magnetfelds durch eine Magnetfeldsensoreinrichtung (122) gemessen werden;
wobei die zeitlich diskreten Messwerte mit einer Tabelle verglichen und aus dem Vergleich Drehpositionen der Magnetfeldsensoreinrichtung (122) ermittelt werden; und
wobei das Erfassen (S30) der abgegebenen Menge des Wirkstoffs auf den ermittelten Drehpositionen basiert.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei zum Erfassen (S30) einer abgegebenen Menge des Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des Wählzylinders (16) zeitlich diskrete Messwerte eines Magnetfelds durch eine Magnetfeldsensoreinrichtung (122) gemessen werden;
wobei aus den zeitlich diskreten Messwerten Punkte gemäß mindestens einem vorbestimmten Kriterium ermittelt werden;
wobei basierend auf den ermittelten Punkten Drehpositionen der
Magnetfeldsensoreinrichtung (122) ermittelt werden; und
wobei das Erfassen (S30) der abgegebenen Menge des Wirkstoffs auf den ermittelten Drehpositionen basiert.
12. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei zum Erfassen (S30) einer abgegebenen Menge des Wirkstoffs basierend auf dem erfassten Rotieren des Wählzylinders (16) zeitlich diskrete Messwerte eines Magnetfelds durch eine Magnetfeldsensoreinrichtung (522) gemessen werden;
wobei unter Verwendung von bereitgestellten Parametern einer Referenz- Ellipse die gemessenen diskreten Messwerte mit Winkeln der Referenz-Ellipse assoziiert werden; und
wobei das Erfassen (S30) der abgegebenen Menge des Wirkstoffs auf den assoziierten Winkeln der Referenz- Ellipse basiert.
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