具有状态指示器的针存储盒的制作方法

本发明的各种示例性实施例涉及用于药物笔的针存储器。

背景技术

药物笔通常用于将药物注射到患者体内。必须定期自行注射药物剂量的患者通常会携带药物笔和若干一次性笔针。药物笔专为安全和无菌设计。然而，存在效率低下和不便的问题。

技术实现要素：

本发明的一方面是提供一种存储多根针的盒，所述多根针构造成接合用于药物输送的药物笔。这种盒提供了最小化的笔针包装尺寸、最小化用于制造部件的塑料体积、和将多根笔针组合在一起使其易于使用和携带的优点。此外，该盒包括电子指示器，该电子指示器有利地为使用者提供电池电量、针座使用状态、当前状况、和未使用的针座的数量中的至少一种。

具有可用于药物输送的针盒减少了针的重复使用。至少出于以下原因，重复利用针是不理想的。单次使用后针会变钝，因此随后的使用可能会使患者感到疼痛。多次使用针也会降低针尖的强度，这可能导致潜在的断裂。而且，针的重复使用增加了患者的卫生问题和健康风险。

本发明的针组件至少出于以下原因有利地减少了重复使用。尽管患者可能希望多次使用针在经济上受益，但针组件构造成防止多根针中的每一根针被使用多于一次。便利是患者重复使用针的另一个原因。患者也可能担心没有其他针可供使用或无法获得供应。然而，针组件方便地提供多根针，使得更容易获得未使用的针。

本发明的前述和/或其他方面可以通过提供存储多根针的盒来实现，所述多根针构造成接合用于药物输送的药物笔，所述盒包括：封装可移除阵列的盒壳体，所述可移除阵列具有多个针座室，每个所述针座室包围所述多个针座中的一个针座；位于所述多个针座室中的每一个针座室中的连接器，每个所述连接器接合所述多个针座中的一个针座；多个闭合件，每个所述闭合件密封所述多个针座室中的一个针座室；以及电子指示器，其用于识别所述多个针座的状态，其中电子指示器识别所述多个针座中有多少个针座还未被使用。

优选地，盒壳体包括安装凹陷部，可移除阵列包括安装突出部，并且安装突出部接合安装凹陷部以将可移除阵列固定到盒壳体。当可移除阵列中的所述多个针座已全部使用时，更换可移除阵列，并且可移除阵列包括彼此相对设置的两个可移除阵列。

优选地，电子指示器包括多个led，其中，所述多个led中的每一个led分别与所述多个针座室中的一个针座室对准。当对应于所述多个针座室中的一个针座室的多个led中的一个led以选定的颜色发光时，所述多个针座中的对应针座被使用。当对应于所述多个针座室中的一个针座室的所述多个led中的一个led以另一种选定颜色发光时，所述多个针座中的对应针座是新的并且可以使用。

优选地，盒壳体包括电路板，所述电路板包括检测振动的惯性测量单元，当超过预定振动值时，所述惯性测量单元触发电路板的操作。

优选地，电子指示器包括红外反射系统，所述红外反射系统发射红外光以确定所述多个针座的状态。红外反射系统包括多个红外发射器和多个红外探测器。所述多个红外发射器中的一个和所述多个红外探测器中的一个在所述多个针座室中的每一个针座室中彼此对准。基于所接收的红外光反射，红外反射系统识别空针座室、针座室中的未使用的针座、和针座室中的使用过的针座中的一种。盒壳体优选地是红外半透明材料，并且所述多个针座优选地是红外反射材料。

优选地，电子指示器包括电子显示器。电子显示器包括电池电量、使用状态、当前状况、和未使用的针座数量中的至少一种。当前状况显示当前日期和时间，并且使用状态显示所述多个针座中的最新针座从盒壳体移除的时间。

本发明的前述和/或其他方面还可以通过使用盒中的多根针的方法来实现，所述多根针构造成接合用于药物输送的药物笔，该方法包括：移除多个闭合件中的选定闭合件，以暴露出盒壳体中的多个针座中的选定针座；将药物笔接合到选定针座；使所选针座与盒壳体脱离，以准备用于药物输送的药物笔；和通过识别所述多个针座中的多少个针座未被使用来指示所述多根针的状态。

应当理解的是上述各种实施例的优选或可选特征中的每一个均可以与其他优选或可选特征组合。另外，结合一个特定实施例描述的特征也可以与其他实施例中的一个特征组合。

本发明的附加和/或其他方面和优点将在下文的描述中阐述，或者从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来学习。

附图说明

通过参照附图对本发明示例性实施例的描述，本发明的上述方面和特征将更加显而易见，在所述附图中：

图1示出了可移除盒阵列的左透视图；

图2示出了盒壳体的左透视图；

图3示出了设置在盒壳体中的可移除盒阵列的左透视图；

图4示出了示例性盒的左透视图；

图5示出了连接到药物笔的示例性适配器的右透视图；

图6示出了在将针座接合在盒壳体中之前药物笔的右透视图；

图7示出了开始将针座接合在盒壳体中时图5的药物笔的局部剖视图；

图8示出了盒组件的左透视图，其中正从盒壳体移除接合到针座的药物笔；

图9示出了图5的完全接合到盒壳体中的针座的药物笔的局部剖视图；

图10示出了盒组件的右透视图，其中，药物笔将针座返回到盒壳体；

图11示出了处于解锁位置的盒壳体中的针座的右透视图；

图12示出了处于锁定位置的盒壳体中的针座的右透视图；

图13示出了针座的左透视图；

图14示出了盒壳体中的印刷电路板的左透视图；

图14a示出了盒壳体中的印刷电路板的操作的框图；

图15示出了连接到包括红外反射系统的盒壳体的可移除盒阵列的局部剖视图；

图16示出了连接到图15的盒壳体的可移除盒组件的局部剖视图，其中红外反射系统检测未使用过的针座；

图17示出了连接到图15的盒壳体的可移除壳组件的局部剖视图，其中，红外反射系统检测空的针座室；

图18示出了包括是led的电子指示器的盒，以识别多个针座的状态；

图19示出了由盖包封的盒的另一个实施例；

图20示出了图19的盒，其中，移除了盖并且该盒包括显示器；和

图21示出了图20的盒，其中，从盒壳体移除了针座；和

图22示出了图20的盒，其中，使用过的针座返回到盒壳体，并且可移除盒阵列脱离盒壳体。

具体实施方式

根据一个实施例，图1﹣4示出了盒18，其存储由用于药物输送的药物笔2使用的多个针或套管。盒18包括：盒壳体20；多个针座室22，每个针座室包括连接器28；选定的针座室24；和盒阵列26。盒壳体20呈信用卡形状并包封所述多个针或套管中的每一个。

如图1所示，盒壳体20包括两个盒阵列26。盒阵列26中的每一个均在所述多个针座室22的每一个中承载多个针座50中的一个。优选地，每个盒阵列26包括八个针座室22，尽管可以构思更多或更少个针座室。如图3和图4所示，盒阵列26在纵向方向上彼此相对。所述多个针座50布置成列并且彼此相邻。

盒阵列26还可以是可移除的。具体地，当使用了盒阵列26中的所有多个针座50时，可以丢弃且更换盒阵列26。因此，盒壳体20可重复使用。这是有利的，因为盒壳体20包含电子器件并因此更昂贵。

这种构造有利地提供了所述多个针座50的小型、紧凑和优化的布置，并且允许盒18由最少量的材料制成。另外，所述多个针座50中的每一个均单独地设置在所述多个针座室22中的每一个中，以有利地为每个针座50提供单独的腔。

所述多个针座室22中的每一个均包括连接器28，该连接器28固定所述多个针座50中的每一个。连接器28优选地是直角回转卡口连接，但是也可以使用推拉式制动连接器。下文描述连接器28的其它细节。

所述多个针座室22中的每一个均被剥离片或闭合件30包封。多个剥离片30优选地是箔片。剥离片30优选由红外反射材料构成或涂有红外反射材料。剥离片30分别密封设置在所述多个针座室22中的所述多个针座50中的每一个并为设置在所述多个针座室22中的所述多个针座50中的每一个提供无菌环境。这种构造有利地提供进入所述多个针座50中的每一个的独立通路。结果，使用所述多个针座50中的一个而同时又不改变其余针座50的无菌环境。

图1还示出了所述多个剥离片30中的一个，其被移除以暴露所述多个针座室22中的选定针座室24。选定针座室24包括准备使用的选定针座52。

图2示出了盒壳体20，其中，移除了盒阵列26。盒壳体20优选地由红外半透明材料制成并且包括电子指示器62。根据一个实施例，电子指示器62是多个led80。所述多个led80指示所述多个针座50的状态。所述多个led80中的每一个均定位到所述多个针座室22中的相应一个。

如图18所示，led80以一颜色发光以指示所述多个针座50的状态。例如，如果led80以绿色发光，则所述多个针座50中的对应针座50是新的(未使用的)并且可供使用。如果led80以红色发光，则所述多个针座50中的对应针座50已被使用并且不应重复使用。如果led80以橙色发光，则所述多个针座室22中的对应针座室22是空的并且未被所述多个针座50中的一个占据。换句话说，选定针座52从盒壳体20中移除以便使用。如下面进一步描述的那样，所述多个led80与红外反射系统68配合，以确定所述多个针座50中的每一个的装置状态。

盒壳体20还包括安装凹陷部21，其接合并固定盒阵列26中的每一个。图3示出了安装凹陷部21设置在盒壳体20的每一侧上。安装凹陷部21与每个盒阵列26配对。图3还示出了在盒阵列26的每一侧上的安装突出部27开始与盒壳体20接合。另一盒阵列26的安装突出部27完全接合盒壳体20的安装凹陷部21，以将盒阵列26固定在盒壳体20中。图4示出了固定在盒壳体20中的两个盒阵列26。

盒阵列26和盒壳体20之间的这种交接有利地允许在使用了所有针座50时更换盒阵列26。盒阵列26固定到盒壳体20并且从盒壳体20移除有利地防止了盒壳体20在使用了所有针座50之后被丢弃。相反，盒壳体20与新的盒阵列26一起重复使用。

根据一个实施例，图5示出了连接到适配器4的药物笔2。适配器4可附接到标准可重复使用的药物笔2(即，笔式注射器)。在图7和图9中示出了适配器4的部件。图6示出了连接到药物笔2并且开始接合选定针座52的适配器4。

如图7所示，适配器4包括适配器主体6、适配器套管8和适配器隔膜10。适配器主体6优选地是两件式压配组件，所述两件式压配组件包封并固定适配器隔膜10。适配器主体6的近端包括螺纹，所述螺纹构造成接合药物笔2中的螺纹。适配器主体6的远端包括开口。开口构造成接合多个针座50中的一个。

优选地，适配器隔膜10包括待刺穿的、用于适配器套管8的预成形开口。可替换地，适配器套管8的尖锐的远端刺穿适配器隔膜10，以建立流体连通。适配器隔膜10优选地由硅橡胶制成。

适配器套管8固定到适配器主体6。适配器套管8设置在适配器主体6的近端中并且构造成刺穿药物笔2的隔膜(未示出)，以建立与药物笔2的流体连通。适配器套管8的远端设置在适配器隔膜10中。在下文描述适配器套管8与适配器隔膜10的操作。

适配器隔膜10调节药物笔2和选定针座52之间的药物流动。适配器隔膜10在其自然状态下关闭。如图7所示，适配器隔膜10在闭合位置中部分地接合适配器套管8的远端。由于选定针座52未与适配器4完全接合，因此适配器隔膜10保持处于关闭位置。也就是说，图7的适配器隔膜10处于其自然状态。

图9示出了处于打开位置中的适配器隔膜10。选定针座52通过推拉制动器固定到适配器主体6，但是也可以考虑其他方法。当选定针座52固定到适配器主体6时，选定针座52向适配器隔膜10施加轴向力。轴向力使适配器隔膜10弯曲(或压缩)并允许适配器套管8刺穿适配器隔膜10并延伸到选定针座52中。轴向力还建立密封表面，以防止在选定针座52的近端和适配器隔膜10的远端表面之间的界面处产生泄漏路径。因此，选定针座52现在与药物笔2流体连通。

根据一个实施例，图8示出了盒组件1，其中，选定针座52经由适配器4(也参见图9)连接到药物笔2并且从盒18移除。具体地，选定针座52脱离盒壳体20的选定针座室24中的连接器28。在不使用适配器4的情况下，所述多个针座50中的每一个都不能容易地从盒壳体20中取出。药物笔2现在准备用于药物输送。

根据一个实施例，图10示出了在选定针座52用于通过药物笔2进行药物输送之后，药物笔2将选定针座52返回到盒壳体20中。具体地，选定针座52接合在盒壳体20的选定针座室24中的连接器28。选定针座52返回到最初密封的选定针座室24。图11和图12示出了为直角回转卡扣连接的连接器28与所述多个针座50中的一个接合的操作。下文描述连接器28的操作。

根据一个实施例，图13示出了所述多个针座50中的一个。所述多个针座50优选地由红外反射材料制成，并且所述多个针座50中的每一个均包括针座体54、针座套管56和径向凸耳58。针座体54的近端和远端优选地包括螺纹或推拉制动器。针座体54的近端构造成附接到适配器4，并且针座体54的远端构造成附接到盒壳体20中的连接器28。

针座套管56固定到针座体54并从针座体54的远端延伸。针座套管56提供将药物输送到患者的装置。具体地，当所述多个针座50中的一个连接到药物笔2时，建立了流体连通。因此，药物行进到针座50并通过针座套管56离开。虽然未示出，但针座套管56的远端包括锋利的斜切口，其构造成刺穿组织。

径向凸耳58设置在针座体54的远端处的螺纹或推拉制动器附近。径向凸耳58用作针对盒壳体20中的连接器28的第二保持装置。两个径向凸耳58优选地以大约180°的间隔设置在针座体54上。

如图11所示，当使用过的针座50返回到盒壳体20时，使用过的针座50通过径向凸耳58与直角回转连接器28接合。然后，使用过的针座50旋转大约90°，如图12所示，以与盒壳体20的直角回转连接器28接合。因此，直角回转连接器28通过径向凸耳58固定到针座52上。

根据一个实施例，盒壳体20包括印刷电路板64。如图14所示，印刷电路板64允许各种电子元件设置在盒18中并且在盒18中操作。例如，印刷电路板64包括惯性测量单元66、电池74、控制器76、存储芯片77和无线模块78。

惯性测量单元66检测盒18经历的任何振动。惯性测量单元66优选地是加速度计，但是也可以包括例如陀螺仪。惯性测量单元66被校准以通过从睡眠状态唤醒印刷电路板64上的控制器76来启动盒18的操作，并且当检测到的振动、旋转运动或其他姿态运动超过阈值量时激活其外围设备。电池始终接通并连接。

当盒18未被使用时，控制器76在低功率睡眠模式下操作并且仅在被惯性测量单元66触发时唤醒。以这种方式，盒18未在连续高功率条件下使用，而是仅在准备装载针座50的用户处理盒18时使用。因此，惯性测量单元66有利地优化盒18的电力消耗。

替代地，惯性测量单元66被构造成当使用过的针座50返回到盒壳体20时检测通过将使用过的针座50卡扣到盒阵列26的连接器28上而产生的振动、旋转运动或其他姿态运动。惯性测量单元66还可以被构造成检测在将针座50从盒阵列26的连接器28移除以输送药物之前由适配器4卡扣到针座50上而产生的振动、旋转运动或其他姿态运动。在任何情况下，超过阈值量的振动使惯性测量单元66警告控制器76并通过红外反射系统68检查针座50的状态。

印刷电路板64还包括电池74，该电池74调节并提供稳定的电压电源以操作盒壳体20的电气元件。优选地，电池74是纽扣电池，其尺寸被优化设计并且被充分地供电。

控制器76也设置在印刷电路板64上。控制器76提供以下功能益处。控制器76经由诸如蓝牙发射器的无线模块78接收时间和数据以及任何其他用户信息。具体地，控制器76通过全球定位系统(gps)测量时间或者替代地包括实时时钟75(例如，abraconab﹣rtcmc实时时钟模块或其等效物)。实时时钟75保持准确的时间并将对应于记录数据的时间存储在存储芯片77中。

如下所述，控制器76与红外反射系统68配合，以确定所述多个针座50中的每一个的状态。这发生在将盒阵列26安装在盒壳体20中并且在盒18操作期间的任何时间点。随后，控制器76与电子指示器62通信，以向用户显示所述多个针座50的状态。具体地，控制器76将适当的led80激活为以上述方式限定的颜色。控制器76还实时传输关于所述多个针座50的状态的数据。该传输经由无线模块78(诸如如下所述的wi-fi技术或蓝牙发射器)发生。

存储芯片77也设置在印刷电路板64上。存储芯片77是非易失性存储器存储介质，其存储来自红外反射系统68和控制器76的数据。控制器76将数据传输到存储芯片77以及从存储芯片77传输数据，并且将数据传输到无线模块78，用于数据通信。控制器76还将处理后的数据存储在存储芯片77上。

无线模块78也设置在印刷电路板64上。无线模块78提供盒18与诸如智能电话或计算机的外部系统之间的数据通信。替代地，出于类似目的，可以使用wi-fi技术代替无线模块78。

在替代构造中，包括在标准蓝牙芯片中的控制器和存储芯片可以是足够的并且在印刷电路板64上不需要这些部件。在这种情况下，蓝牙芯片将需要各种简单的电路元件(例如电阻器、电容器和二极管)以适当地发挥作用。

图14a描绘了示出盒18中的印刷电路板64的操作的框图。具体地，存储芯片77、时钟75、电池74和led80与控制器76协作以按上文描述适当地操作。控制器76还与惯性测量单元66和无线模块78通信，以便有效地使用电力和传输数据。

图14a的框图还示出了与电子显示器82、红外发射器70的阵列和红外探测器72的阵列通信的控制器76。下面进一步描述这些特征的操作。

根据一个实施例，盒18还包括红外反射系统68。图15﹣17示出了包括红外发射器70的阵列和红外探测器72的阵列的红外反射系统68。红外发射器70的阵列是多个红外发射器70，每个红外发射器被分配给所述多个针座室22中的相应针座室22。

红外发射器70(也称为红外led驱动器)设置在盒壳体20中，并且将红外光发射或辐射到盒壳体20中的开口中(或通过盒壳体20的壁)并且进入针座室22中。换句话说，红外发射器70将红外光发射到盒壳体20的盒仓中。

类似地，红外探测器72的阵列(也称为光电晶体管阵列)是多个红外探测器72，每个红外探测器72被分配给所述多个针座室22的相应针座室22。红外探测器72设置在盒壳体20并接收或检测反射的红外光。换句话说，红外探测器72在盒壳体20的盒仓内直接读取反射的红外线。

如上所述，盒壳体20由红外半透明材料构成，并且所述多个针座50由红外反射材料构成。所述多个剥离片30也由红外反射材料构成。替代地，这些部件具有对应的红外反射或红外半透明涂层。这种构造允许红外光穿过盒壳体20并在入射到针座50的前面或者入射到剥离片30上时反射。以这种方式，在针座室22中检测针座50的存在。红外探测器72连接到印刷电路板64，使得来自红外探测器72的信号由控制器76处理并传送到存储芯片77、无线模块78和/或电子指示器62。

红外反射系统68操作如下。如图16和图17所示，每个红外发射器70均向每个针座室22辐射红外光。每个红外探测器72均优选地检测所述多个针座室22中的三个条件：(1)针座室22由剥离片30密封，针座50未使用并可供使用；(2)针座室22为空，这表示针座50正在被使用；(3)针座室22保持针座50，但针座室22未被密封，这表示针座50被使用。

优选地，如图16所示，如果针座50存在于针座室22中并且剥离片30密封针座室22(条件1)，则最大量的红外光入射在针座50的正面并且反射回到红外探测器72。这是因为针座室22包含针座50并且由剥离片30密封。此外，针座50和剥离片30由红外反射材料制成，以将光反射回到红外探测器72。条件1由以绿色发光的led80表示。

如图17所示，如果针座室22因为从盒壳体20移除了针座50并且剥离片30被移除(条件2)而是空的，那么大部分红外光离开针座室22并且没有反射回到红外探测器72。在针座室22中几乎没有红外反射材料来使红外光反射回红外探测器72。条件2由以橙色发光的led80表示。

如果针座50存在于针座室22中但是剥离片30从针座室22移除(条件3)，则标称量的红外光将被反射回红外探测器72。这是因为移除了剥离片30，所以一些红外光将穿过针座50的针座套管56并离开针座室22。另一方面，一些红外光将入射到针座50的前面并反射回红外探测器72。条件3由以红色发光的led80表示。

校准红外探测器72以检测对应于上述条件的中的每一个条件的三个不同的反射红外亮度范围。密封在针座室22中的新的针座50提供最大反射的红外光。未被密封在针座室22中的使用过的针座50提供比新的针座50更少反射的红外光。空的针座室22提供所有三种条件中的最少反射的光。

由于改变了环境照明条件，可以使用算法从红外探测器72数据中去除照明偏移以提供更准确的读数。在红外发射器70通电或未通电的情况下测量每个针座50，以提供在环境和发射器点亮条件之间产生的差别测量。对每个针座室22进行多次测量，以平均掉测量中的任何噪声。最后，各针座室22相互比较并与动态红外感测阈值比较。

然后，控制器76接收来自红外探测器72的阵列的信号并将适当的信号传送到电子指示器62。如图18所示，所述多个针座室22中的一个的led80是红色，这表示使用了针座50(条件3)。对应于其余针座室22的其余led80是绿色，这表示针座室22被剥离片30密封并且针座50未被使用(条件1)。

根据另一个实施例，盒18包括盖60和作为电子显示器82的电子指示器62。图19示出了包括盖60的盒18，该盖60包封盒壳体20。盖60防止无意使用盒18中的针座50。

图20﹣22示出了电子指示器62，其为电子显示器82。电子显示器82优选地是lcd显示器或者替代地是电子墨水显示器。电子显示器82向用户呈现描述盒18的状态的信息。例如，电子显示器82显示：电池电量84；使用状态86，其指示最后的针座50何时从盒壳体20移除；当前状况88，其表示日期和时间；以及多个存在的针座90。基于针座50的使用，控制器76还确定盒18或盒阵列26的预计更换时间。如上所述，电子显示器82与控制器76、存储器芯片77和红外反射系统68通信，以确定和显示盒18的这些特性。

具体地，电池电量84显示电池74中剩余多少电力以操作盒18。使用状态86显示从盒壳体20移除最后的针座50的日期和月份。当前状况88实时显示日期和时间。最后，当前针座90的数量显示盒阵列26中的所述多个针座50的数量。替代地，当前针座90的数量可以显示未使用的针座50的数量。

图20示出了从选定针座室24移除剥离片30以暴露选定针座52以供使用。图21示出了连接到适配器4的药物笔2，所示药物笔2与选定针座52接合并且将选定针座52从盒壳体20的盒阵列26中的选定针座室24移除。结果，电子显示器82指示当前针座90的数量从16减少到15。

图22示出了返回到盒壳体20的盒阵列26中的使用过的针座50。因此，盒阵列26中的一个包括使用过的针座50和七个未使用的针座50。从盒壳体20移除另一个盒阵列26。结果，电子显示器82指示当前针座90的数量从16减少到8。电子显示器82有利地提供关于针座50的重要信息，以便用户优化盒18的使用并防止针座50的重复使用。另外，当使用了所有针座50时，通过更换盒阵列26可以有利地重复使用盒壳体20。

已经提供了对某些示例性实施例的前述详细描述，以便解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例并且适合于预期的特定用途的各种修改。该描述不一定旨在是穷举的或将本发明限制于所公开的精确实施例。本文公开的任何实施例和/或元件可彼此组合以形成未具体公开的各种其它实施例，只要它们不相互矛盾即可。因此，其它实施例是可行的并且旨在包含在本说明书和本发明的范围内。该说明书描述了具体示例，以实现可以以另一种方式实现的更一般目标。

当在本申请中使用时，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“向上”、“向下”以及其他取向的描述旨在便于描述本发明的示例性实施例，并且不旨在将本发明的示例性实施例的结构限制于任何特定的位置或取向。本领域普通技术人员应理解，术语的程度(例如“基本上”或“近似”)指代在给定值之外的合理范围，例如，与所述实施例的制造、组装和使用相关的一般公差。