用于可注射药剂的容器的制作方法

文档序号:22755678发布日期:2020-10-31 09:52阅读:122来源:国知局
用于可注射药剂的容器的制作方法

本公开文本涉及测量填充有液体物质(典型地填充有可注射药剂)的容器的内部容积。本公开文本涉及一种用于可注射药剂的容器。所述容器允许并支持对可注射药剂占据的容器内部容积的大小的精确测量。本公开文本还涉及一种确定这种容器的内部容积的大小的方法。

用于设定和分配单剂或多剂液体药剂的药物递送装置本身在本领域中是众所周知的。通常,此类装置具有与普通注射筒基本相似的目的。

药物递送装置(如笔式注射器)必须满足许多特定于使用者的要求。例如,在患者患有如糖尿病等慢性疾病的情况下,患者可能身体虚弱并且还可能视力受损。因此,尤其旨在用于家庭用药的适用药物递送装置需要在构造上具有鲁棒性并且应易于使用。此外,对装置及其部件的操纵和一般处置应当明了且容易理解。此类注射装置应提供设定和随后分配可变大小的一定剂量的药剂。此外,剂量设定以及剂量分配过程必须易于操作并且必须是明确的。

典型地,此类装置包括壳体或特定的药筒保持器,该壳体或药筒保持器被适配成接收至少部分地填充有待分配药剂的药筒。所述装置还包括驱动机构,该驱动机构通常具有可位移的活塞杆,以与药筒的塞子或活塞可操作地接合。借助于驱动机构及其活塞杆,药筒的塞子或活塞可在远侧或分配方向上位移,并因此可以经由刺穿组件(例如,呈注射针的形式)排出预定义量的药剂,该刺穿组件与药物递送装置的壳体的远端区段可释放地联接。

在多剂量药筒中提供并包含待由药物递送装置分配的药剂。此类药筒典型地包括玻璃桶,该玻璃桶在远侧方向上借助于可刺穿密封件密封并且在近侧方向上由活塞进一步密封。对于可重复使用的药物递送装置,可以将空药筒替换成填充药筒。与之相反,当药筒中的药剂已经被分配或用完时,将完全丢弃一次性类型的药物递送装置。

希望确定在药筒被布置在药物递送装置内时药筒中剩余的药剂量。还希望确定由液体可注射药剂占据的药筒的内部容积。内部容积测量的确定应相当精确、可靠且可高度重复。希望提供用于可注射药剂的容器,该容器易于配备有实现并支持电子数据处理的容积测量装置。

本公开文本提供了一种用于可注射药剂的容器。容器包括细长主体,该细长主体具有沿纵向轴线(z)延伸的管形侧壁并且具有远端和近端。远端被定位成与近端相对。容器还包括在细长主体的远端处的出口。容器还包括布置在细长主体内的塞子或活塞。塞子与侧壁密封地接合,并且可相对于侧壁沿纵向轴线滑动。容器还包括内部容积,该内部容积也可以表示为填充容积。内部容积或填充容积被配置为接收并包含可注射药剂。内部容积由侧壁、出口和塞子限制。

容器还包括布置在塞子之中或之上的测量组件。测量组件包括信号发生器,该信号发生器被配置为向内部容积中发射测量信号或将测量信号发射通过内部容积。测量组件还包括被配置为检测反馈信号的信号接收器,该反馈信号指示测量信号与侧壁、出口或内部容积中的至少一者的相互作用。如果容器并且因此内部容积被可注射药剂占据或至少部分地填充,则反馈信号还可以指示测量信号与内部容积中包含的液体药剂的相互作用。

在测量组件在塞子之中或之上时,设置了具有集成测量组件的容器。容器的塞子可以易于配备有测量组件。测量组件的信号发生器和信号接收器被配置为通过发射测量信号并通过反过来检测反馈信号来进行测量。测量信号及其与侧壁、出口、内部容积或可注射药剂中的至少一者的相互作用导致生成可检测的反馈信号。反馈信号的检测允许得出容器的至少一个物理或化学参数。特别地,能够处理可由信号接收器获得和检测的反馈信号以确定内部容积的大小和塞子相对于容器主体的侧壁的纵向位置中的至少一者。

将信号发生器和信号接收器集成到塞子之中或之上,使得将信号发生器和信号接收器分别附接和布置到容器上多余。为了提供容器的内部容积或内容积的容积测量,为容器提供如上所述的特定塞子可能就足够了,该塞子至少配备有信号发生器和信号接收器。

信号发生器和信号接收器中的至少一者或者信号发生器和信号检测器两者可以完全位于塞子的体积内或塞子的本体内。信号发生器和/或信号接收器可以完全被塞子包围。在其他例子中,信号发生器和信号接收器中的至少一者可以至少部分地布置在塞子内。信号发生器和信号接收器中的至少一者的一部分可以与塞子的外表面齐平。在其他例子中,信号发生器和信号接收器中的至少一者的至少一部分可以从塞子的外表面突出,例如从塞子的远端面突出。由于信号发生器被配置为向内部容积中发射测量信号或将测量信号发射通过内部容积,因此信号发生器可以位于塞子的远端面附近,该远端面指向容器的位于远侧的出口。而且,信号接收器可以位于塞子的远端面处或附近,以便立即进入内部容积。

在其中信号发生器和信号接收器中的至少一者被完全包围或嵌入在塞子内的例子中,测量信号或反馈信号可以被配置为传播通过塞子。如果信号发生器位于塞子内距塞子的远端面和近端面两者的非零距离处,则信号发生器生成的测量信号传播通过塞子并进入由塞子限制的内部容积中。如果信号接收器完全嵌入在塞子内距塞子的远端面和近端面两者的非零距离处,则反馈信号也可以从内部容积传播到塞子中,以便被信号接收器检测。

通过使信号发生器和信号接收器附接到塞子或完全位于塞子内,即使是现有容器(诸如,用于可注射药剂的药筒及其细长主体)也可以用测量组件进行改造。在这里,典型地被配置为橡胶止挡件的现有塞子可以由如上所述的塞子替换,该塞子配备有测量组件。

典型地,塞子包括弹性体材料,诸如天然或合成橡胶。塞子可以包括环烯烃聚合物(cop)和/或环烯烃共聚物。塞子还可以包括基于epdm乙烯丙烯二烯单体橡胶的聚合物材料。测量组件可以封装在塞子内。测量组件可以包括密封壳体,该密封壳体被配置为至少容置信号发生器和信号接收器。壳体可以嵌入在塞子的本体内。至少将信号发生器和信号接收器封装在测量组件的壳体内使得能够采用多种不同的方式来制造塞子。例如,具有位于其中的信号发生器和信号接收器的壳体可以通过形成塞子的材料进行包覆成型。

在其他例子中,塞子可以包括至少两个塞子部件,这些塞子部件被配置为机械地组装在一起以形成塞子。在这里,测量组件可以布置在这些塞子部件之间,以便将测量组件嵌入在塞子内。

通过将测量组件嵌入在塞子内,就可以本质上保护测量组件免受环境影响或危害。此外,测量组件可以被塞子隐藏在塞子内。将测量组件嵌入在塞子内可能不会影响塞子的外部几何形状。如果测量组件完全嵌入在塞子内并因此被塞子包围,则它从外部不可见。以这种方式,可以有效地隐藏容器的测量能力。这可以实现对容器的填充水平的隐藏监视或监测。

根据另一个例子,容器包括连接到信号接收器的处理器。处理器可以布置在塞子内。处理器可以属于测量组件。因此,测量组件可以包括处理器。处理器被配置为在接收到至少一个反馈信号时处理可从信号接收器获得的信号。信号接收器典型地被配置为响应于接收到反馈信号而生成电信号。处理器与信号接收器之间的导电连接实现了相应的信号处理。基于可从信号接收器获得的信号,处理器被配置为确定内部容积的大小或塞子相对于容器主体的纵向位置中的至少一者。

处理器可以包括集成电路,诸如专用集成电路(asic)。处理器可以被实现为微控制器。处理器至少电连接到信号接收器。处理器也可以位于塞子内。典型地,处理器位于印刷电路板(pcb)上。信号发生器和信号接收器中的至少一者可以位于并集成在同一pcb上。整个测量组件可以被配置或实现为asic,并且可以被设置在单个公共pcb上。在其他例子中,处理器可以位于测量组件外。处理器可以位于塞子的近侧表面上。它也可以位于塞子外或距塞子的预定义的非零距离处。

处理器甚至可以位于容器外。处理器与信号接收器之间的连接可以是有线或无线类型。当处理器位于塞子之内或之上时,在处理器与信号接收器之间设置了有线连接。在其中处理器位于塞子外和/或容器外的例子中,处理器可以以无线方式连接到信号接收器。

在另一个例子中,处理器被配置为基于可通过信号接收器获得的反馈信号来确定内部容积的大小。为此,处理器可以被配置为确定反馈信号的幅度或振幅。处理器可以被配置为确定与参考信号相比检测到反馈信号的时间或时间延迟。替代性地,处理器可以被配置为确定反馈信号与参考信号之间的相移。处理器还可以被配置为将反馈信号与预定义的信号或与先前检测到的反馈信号进行比较。以这种方式,处理器可以被配置为监测和处理反馈信号或一系列反馈信号的时间变化。反馈信号的暂时变化可以指示内部容积的大小和/或塞子的纵向位置。

在另一个例子中,处理器连接到信号发生器。典型地,处理器连接到信号发生器和信号接收器两者。在这里,处理器被配置为触发测量信号的发射。处理器还被配置为基于至少一个测量信号与至少一个反馈信号的比较来确定内部容积的大小。处理器还可以被配置为进行至少一个测量信号与若干个反馈信号的比较。替代性地或附加地,处理器可以被配置为将至少一个反馈信号与若干个测量信号进行比较。此外,处理器可以被配置为将多个测量信号与多个反馈信号进行比较。

信号发生器可以被配置为发射一系列或一序列测量信号。相应地,信号接收器可以被配置为反过来检测相应的一系列或一序列测量信号。在这里,处理器可以被配置为进行一序列反馈信号中的反馈信号的相互比较。以这种方式,可以检测到一个或多个反馈信号的时间波动。这种时间波动可以指示内部容积的大小和/或塞子相对于容器主体的纵向位置。

此外,由于处理器连接到信号发生器和信号接收器两者,因此处理器可以被配置为测量信号发生器发射测量信号与信号接收器检测到反馈信号之间的时间延迟。从这种时间延迟的确定,可以精确地确定内部容积的大小和/或塞子的纵向位置。附加地或作为替代方案,处理器可以被配置为将反馈信号的幅度或振幅与给定的参考振幅进行比较。测量信号的振幅或幅度可以直接指示内部容积的大小和/或塞子相对于主体的纵向位置。

在另一个例子中,测量组件包括数据存储器,该数据存储器被配置为存储内部容积的初始大小和至少一个反馈信号中的至少一者。数据存储器可以被配置为在容器的校准过程期间存储内部容积的初始大小或至少一个反馈信号。可以想到的是,在用可注射药剂填充容器之时或之后,触发测量组件进行测量,即,发射测量信号并反过来检测反馈信号。

这种初始测量可以实现容器的校准。在这种初始测量过程中,由处理器和/或反馈信号得出的内部容积可以作为参考容积或作为参考信号存储在数据存储器中。对于随后的测量过程,可以将由处理器得出或确定的容积和/或可通过信号接收器获得的反馈信号与参考容积和/或与先前存储在数据存储器中的参考信号进行比较。处理器可以被配置为在反馈信号与先前存储在数据存储器中的参考反馈信号之间进行定量比较。从与参考反馈信号的大小或幅度相比的反馈信号的大小或幅度,可以直接得出内部容积的大小和/或塞子的纵向位置。

数据存储器典型地连接到处理器。它也可以连接到信号发生器和信号接收器中的至少一者。处理器与数据存储器之间的连接允许将实际检测到的反馈信号与先前检测到的反馈信号进行比较。数据存储器可以包括用于一序列反馈信号的缓冲区。信号接收器可以被配置为在信号接收器检测到一序列或一系列反馈信号时填充数据存储器的缓冲区。数据存储器的缓冲区和存储在其中的一序列反馈信号可能会经历逐步的数据处理。因此,数据存储器使得能够减少对处理器的计算能力的要求。通过利用数据存储器可以降低处理器和整个测量组件的电能消耗。数据存储器典型地集成到测量组件的集成电路中。它可以位于测量组件的公共pcb上。处理器和数据存储器可以位于并布置在公共pcb上。

在另一个例子中,容器包括被配置为与外部电子装置交换数据的通信接口。通信接口可以位于塞子内。它可以属于测量组件。因此,测量组件可以包括通信接口。通信接口构件位于测量组件的壳体内或外。通信接口可以包括无线通信接口。在另一个例子中,通信接口是有线通信接口。通信接口典型地连接到处理器和/或数据存储器。通信接口也可以直接地或间接地连接到信号发生器和信号接收器中的至少一者。通信接口可以连接到信号发生器和信号接收器两者。典型地,通信接口位于塞子内。通信接口和处理器通过有线连接来连接。

在一个例子中,测量组件可以定位或封装在塞子内,而通信接口位于塞子的外表面上,例如塞子的近端面上。通信接口也可以集成到测量组件中。通信接口可以位于测量组件的壳体内。通信接口可以集成到测量组件的集成电路中。通信接口、处理器和存储器可以布置在公共pcb上。

通信接口被配置为与外部电子装置通信。通信接口可以被配置为根据明确定义的通信标准或通信协议(诸如wifi、蓝牙、nfc或其他基于射频的通信标准)与外部电子装置通信。通信接口可以被配置为与外部电子装置交换数据,诸如由处理器获得和生成的数据。外部电子装置可以是便携式电子装置,诸如智能手机或平板计算机。

通信接口与外部电子装置之间的数据交换可以包括由信号接收器检测并且经由通信接口传输到外部电子装置的未处理的反馈信号。在这种例子中,通常可以想到的是,外部电子装置包括处理器,该处理器被配置为处理由信号接收器检测并且经由通信接口传输到外部电子装置的反馈信号。以这种方式,可以减少容器的电力消耗并因此减少测量组件的电力消耗。此外,处理器可以设置在容器外并且远离容器。因此可以减少用于容器和用于集成在塞子中的测量组件的制造成本。

根据另一个例子,容器包括被配置为从周围的电磁场提取电能的天线。测量组件可以包括天线。天线可以布置在容器的塞子之中或之上。典型地,天线电连接到处理器。天线还可以直接电连接到通信接口。天线可以集成到通信接口中,反之亦然,即,通信接口可以集成到天线中。可以想到的是,通信接口经由天线与外部电子装置通信。

因此,天线可以提供双重功能。它可以实现与外部电子装置的数据交换。此外,天线被配置为从周围的电磁场提取电能。因此,天线可以向测量组件提供和供应可从周围的电磁场获得的电能。天线可以包括nfc天线。驱动测量组件或为其供电所需的电能可以由天线专门提供,并且可以专门从周围的电磁场提取。替代性地或附加地,测量组件可以配备有电能储存件,诸如电池。在另一个例子中,测量组件以及因此塞子可以可连接到外部电能来源。例如,当组装在注射装置内时,塞子可以与电能来源电接触。

在另一个例子中,测量组件包括连接到天线的电能储存件。以这种方式,天线被配置为对电能储存件充电。在不存在周围电磁场的情况下,电能储存件可以提供足够的电能来驱动测量组件或为其供电。电能储存件典型地连接到测量组件。它连接到信号发生器,以便生成和发射测量信号。

电能储存件也连接到信号接收器,以便使得能够检测反馈信号。电能储存件连接到处理器,以便使得能够处理所检测到的反馈信号。电能储存件还可以连接到数据存储器。以这种方式,能够实现从存储器读取数据以及将数据写入数据存储器中。电能储存件还连接到通信接口,以使得能够向外部电子装置进行数据交换或数据传输。

根据另一个例子,信号发生器包括被配置为向出口发射光学测量信号的光源。在这里,信号发生器可以被配置为光源。信号发生器可以包括发光二极管(led),该发光二极管被配置为发射光学信号,例如预定频率或预定光谱范围或光谱宽度的光束或光脉冲。由光学信号发生器生成和发射的光学测量信号可以在可见光谱中或者在不可见光谱中。光学测量信号可以包括红外光谱或紫外光谱范围内的频率。当信号发生器被配置为生成并发射在不可见范围内的光学测量信号时,容器的使用者不能感知光学测量信号的发射。因此,当光学信号发生器发出光学测量信号时,可以有效地隐藏测量组件的能力和功能,并且不会使容器的使用者分心或困惑。

光学信号发生器可以被配置为将准直光束或准直光脉冲发射到容器的内部容积中。呈光学测量信号形式的测量信号传播通过内部容积的至少一部分。反馈信号也是光学反馈信号。例如,光学测量信号可能经受反射,例如在容器主体的侧壁处和/或在出口处。光学反馈信号可以是由出口和侧壁中的至少一者反射的光学测量信号。

信号接收器典型地包括光检测器,诸如电荷耦合光检测器。信号接收器可以包括光电二极管或电荷耦合装置(ccd)。信号接收器可以被配置为定量地确定光学反馈信号的幅度。取决于内部容积的透射率和位于其中的可注射药剂,与光学测量信号的强度相比,光学反馈信号的强度降低可以直接指示光学测量信号和光学反馈信号传播通过内部容积的光程长度。

与光学测量信号相比,光学反馈信号的强度衰减可以直接指示信号发生器、侧壁或出口的特定部分与信号接收器之间的光程长度。当塞子经受远侧定向的滑动运动时,信号发生器与信号接收器之间的光程长度不断减小,从而导致光学反馈信号的强度增加。因此,光学反馈信号的强度变化直接指示塞子相对于容器侧壁的纵向位移。

在另一个例子中,信号接收器包括飞行时间检测器(tof)或tof相机,其被配置为将从出口反射的光学测量信号检测为光学反馈信号。飞行时间检测器被配置为测量光脉冲从信号发生器向出口传播并从出口传播回到信号接收器所需的时间间隔。飞行时间的测量取决于光速的有限性以及直接通过时钟或间接地通过例如将发射的光束或光脉冲的相位与反射的光束或光脉冲的相位进行比较来测量tof的能力。

在另一个例子中,信号发生器被配置为在第一时间点t1处生成至少一个或几个光脉冲并将其发射到内部容积中,并且信号接收器被配置为检测至少一个或几个反射的光脉冲。信号接收器典型地被配置为检测先前由信号发生器发射并且由侧壁、出口和可刺穿密封件的近侧表面中的至少一者反射的光脉冲。信号接收器被配置为检测或确定检测反射的光脉冲的第二时间点t2。在第一时间点t1与第二时间点t2之间的时间间隔指示所发射的光从信号发生器传播到信号接收器所需的时间延迟。处理器和信号接收器中的至少一者被配置为确定或测量这种时间延迟,该时间延迟指示信号发生器与信号接收器之间的光程长度。为此,可精确地确定塞子与光学反射结构(例如,可刺穿密封件的近侧表面)之间的距离。典型地,信号发生器和信号接收器两者都连接到处理器并由处理器驱动或触发。

了解到光速为大约300,000km/s,就可以精确地确定信号发生器、出口与信号接收器之间的光程长度。包括tof传感器的tof测量组件的测量或距离分辨率可以小于1cm,小于5mm或小于1mm。了解到信号发生器和信号接收器的相对位置以及内部容积和/或位于其中的可注射药剂的折射率允许得出并精确地确定塞子与出口之间的几何距离,从而使得能够计算出内部容积的大小并因此计算出容器的瞬时填充水平。

在操作的一个例子中,在光学信号发生器和光学信号接收器实现为飞行时间检测器时,其被配置为生成并发射若干光脉冲。作为测量时间延迟的替代方案,可例如由处理器比较由光学信号发生器发射的光束与由光学信号接收器检测到的反射的光束之间的相移。然后,可从发射的光脉冲与检测到的光脉冲之间的相移得出飞行时间并且因此得出光程长度以及几何路径长度。

在tof的实现中,处理器触发光学信号发生器,以发射至少一个或一序列光脉冲作为光学测量信号,该光脉冲传播到内部容积中并通过内部容积。飞行时间传感器例如在出口的内面或近端面处检测由光学测量信号的反射提供的光学反馈信号。典型地由时钟来测量信号发生器发射光学测量信号与信号接收器检测到光学反馈信号之间的时间延迟。

根据另一个例子,测量组件包括光学干涉仪,该光学干涉仪被配置为基于光学反馈信号与参考光学信号之间的光学相移来确定出口与塞子之间的距离。光学干涉仪可以是马赫-曾德尔型或迈克尔逊型。它可以包括分束器和至少两个反射器,例如呈反射镜的形式。光学干涉仪典型地包括参考路径和信号路径。由光源发射的光束分成信号光束和参考光束。

参考光束被定向到反射器。反射器与相应分束器之间的距离是恒定的。信号光束从分束器传播到物体。它被物体反射,并且其至少一部分返回到分束器。在分束器处,从参考反射器反射的参考光束和从物体反射的信号光束重新组合并进行干涉。光源和由光源发射的光束的相干长度是塞子相对于容器主体的总轴向位移路径的距离的至少一半。光学干涉仪可被配置为当塞子在近端位置与远端位置之间大约一半时具有相等长度的信号路径和参考路径。

当反射的参考光束和反射的信号光束重新组合时,在光学信号接收器处生成干涉图样。由于塞子经受了纵向运动,分束器与物体之间的距离也经受了变化,从而导致光学信号接收器上干涉图样的定量修改。光学信号接收器典型地包括电荷耦合装置。电荷耦合装置包括电荷耦合检测器或像素的线性阵列,因此是一维阵列或二维阵列。在光学信号接收器处获得的图样可由处理器处理。替代性地,在光学信号接收器处检测到的图样可由外部电子装置处理。

为此,通信接口可以被配置为将光学信号接收器的图样传输到外部电子装置以用于进一步处理。光学干涉仪提供对塞子相对于药筒主体的位置和位移的相当精确的测量。

在另一个例子中,光学干涉仪可以至少部分地是光纤实现的。例如,参考路径可以由光纤提供。在这里,光学干涉仪包括形成用于光学参考信号的参考路径的光纤。光纤的自由端可以包括反射端。此外,光纤可以在塞子内卷绕,以减小测量组件所需的空间。光学干涉仪可以被配置为使信号光束定向到出口。出口可以包括反射表面,例如呈设置在出口上的可刺穿膜的近侧表面的形式。

干涉测量法依赖于光的波动特性和波的干涉能力。信号接收器典型地连接到信号发生器。典型地,处理器连接到信号发生器和信号接收器两者。

通常,并且对于本文所述的任何例子,光学信号发生器以及光学信号接收器可以集成在芯片或印刷电路板上,从而允许测量组件的大小进一步小型化。

当光学地实现测量组件时,即,当信号发生器是光学信号发生器时并且当信号接收器是光学信号接收器时,塞子可以包括半透明材料。在这里,光学信号发生器和光学信号接收器中的至少一者可以位于塞子内距塞子的端面或圆周预定的非零距离处。在其他例子中,信号发生器和信号接收器中的至少一者可以位于塞子的远端面处。光学信号发生器和光学信号接收器中的至少一者可以与塞子的远端面齐平。在其他例子中,信号发生器和信号接收器两者都位于塞子的远端面处或与塞子的远端面齐平。

根据另一个例子,光学信号发生器和光学信号接收器中的至少一者布置在塞子的远端面的凹部中。例如,光学信号发生器布置在凹部中。以这种方式,可以影响由光学信号发生器生成和发射的光学信号的传播特性。典型地,光学信号发生器布置在塞子的远端面的凹部中,而光学信号接收器布置在塞子的远端面处。因此,光学信号发生器和光学信号接收器布置在与彼此预定义的纵向偏移处。光学信号发生器和光学信号接收器也可以在径向或圆周方向上偏移。通过将光学信号发生器布置在凹部中,阻止了由光学信号发生器发射的光学测量信号直接撞击光学信号接收器。就此而言,凹部形成一种用于光学信号接收器的屏幕。

在另一个例子中,光学信号接收器布置在塞子的远端面的凹部中,并且光学信号发生器布置在塞子的远端面处。以这种方式,光学信号接收器被光学信号发生器和光学信号接收器之一的凹陷组件屏蔽在塞子的远端面处。这样做的好处是,光学信号接收器只能检测从出口反射的光束或光脉冲。

当塞子被定位成相当靠近容器出口时,在塞子的远端面中的光学信号发生器和光学信号接收器中的至少一者的凹陷组件是进一步有益的。如果容器几乎是空的,并且如果内部容积接近最小大小,则塞子的远端面与出口之间的距离将接近最小。通过光学信号发生器和光学信号接收器中的至少一者的凹陷组件,与出口与塞子的远端面之间的几何距离相比,光学信号发生器、出口与光学信号接收器之间的光程长度可以稍微增加。即使对于出口与塞子之间的小距离,这也可能有利于实现基于飞行时间的距离确定。

根据另一个方面,本公开文本还涉及一种确定如上所述的容器的内部容积的大小的方法。所述方法包括以下步骤:从测量组件生成测量信号并且向容器的内部容积中发射所述测量信号或将所述测量信号发射通过内部容积。此后,典型地由信号接收器检测至少一个反馈信号。所检测到的反馈信号指示测量信号与容器的侧壁、出口或内部容积中的至少一者的相互作用。此后并且在最后一步中,基于反馈信号确定内部容积的大小。典型地,所述方法由位于塞子内或设置在塞子外的处理器进行。处理器可以集成到测量组件中。在其他例子中,处理器可以位于外部电子装置中。在这里,测量组件可以配备有通信接口,该通信接口被配置为与外部电子装置传输或交换数据。然后,将通信接口连接到信号发生器和信号接收器中的至少一者。它可以连接到信号发生器和信号接收器两者。

一般而言,借助于如上所述的容器来进行确定容器内部容积的大小的方法。相应地,以上结合容器描述的任何特征、益处和操作模式均同样适用于确定容器内部容积的大小的方法;反之亦然。

在本文中,术语“远侧”或“远端”是指注射装置的面向人或动物的注射部位的一端。术语“近侧”或“近端”是指注射装置的相对端,其离人或动物的注射部位最远。

如本文使用的,术语“药物”或“药剂”意指包含至少一种药物活性化合物的药物制剂,

其中在一个实施方案中,该药用活性化合物具有高达1500da的分子量,和/或是肽、蛋白质、多糖、疫苗、dna、rna、酶、抗体或抗体片段、激素或寡核苷酸、或上述药用活性化合物的混合物,

其中在另外的实施方案中,该药学活性化合物可用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症(如糖尿病视网膜病变)、血栓栓塞症(如深静脉或肺血栓栓塞症)、急性冠状动脉综合征(acs)、心绞痛、心肌梗死、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎,

其中在另外的实施方案中,该药物活性化合物包括至少一种用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症(如糖尿病视网膜病变)的肽,

其中在另外的实施方案中,该药物活性化合物包括至少一种人胰岛素或人胰岛素类似物或衍生物、胰高血糖素样肽(glp-1)或其类似物或衍生物、或毒蜥外泌肽(exendin)-3或毒蜥外泌肽-4或者毒蜥外泌肽-3或毒蜥外泌肽-4的类似物或衍生物。

胰岛素类似物是例如gly(a21)、arg(b31)、arg(b32)人胰岛素;lys(b3)、glu(b29)人胰岛素;lys(b28)、pro(b29)人胰岛素;asp(b28)人胰岛素;人胰岛素,其中b28位的脯氨酸被asp、lys、leu、val或ala取代,并且其中b29位lys可以被pro取代;ala(b26)人胰岛素;des(b28-b30)人胰岛素;des(b27)人胰岛素和des(b30)人胰岛素。

胰岛素衍生物是例如b29-n-肉豆蔻酰-des(b30)人胰岛素;b29-n-棕榈酰-des(b30)人胰岛素;b29-n-肉豆蔻酰人胰岛素;b29-n-棕榈酰人胰岛素;b28-n-肉豆蔻酰lysb28prob29人胰岛素;b28-n-棕榈酰-lysb28prob29人胰岛素;b30-n-肉豆蔻酰-thrb29lysb30人胰岛素;b30-n-棕榈酰-thrb29lysb30人胰岛素;b29-n-(n-棕榈酰-υ-谷氨酰)-des(b30)人胰岛素;b29-n-(n-石胆酰-υ-谷氨酰)-des(b30)人胰岛素;b29-n-(ω-羧基十七烷酰)-des(b30)人胰岛素和b29-n-(ω-羧基十七烷酰)人胰岛素。

毒蜥外泌肽-4例如指毒蜥外泌肽-4(1-39),一种具有以下序列的肽:h-his-gly-glu-gly-thr-phe-thr-ser-asp-leu-ser-lys-gln-met-glu-glu-glu-ala-val-arg-leu-phe-ile-glu-trp-leu-lys-asn-gly-gly-pro-ser-ser-gly-ala-pro-pro-pro-ser-nh2。

毒蜥外泌肽-4衍生物例如选自以下化合物列表:

h-(lys)4-despro36,despro37毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-(lys)5-despro36,despro37毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

despro36毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39);或

despro36[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)、

despro36[met(o)14trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

其中,基团-lys6-nh2可以与毒蜥外泌肽-4衍生物的c-端结合;

或具有以下序列的毒蜥外泌肽-4衍生物:

despro36毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2(ave0010)、

h-(lys)6-despro36[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2、

desasp28pro36,pro37,pro38毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-asn-(glu)5despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-(lys)6-despro36[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2、

h-desasp28pro36,pro37,pro38[trp(o2)25]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-(lys)6-despro36[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2、

desmet(o)14asp28pro36,pro37,pro38毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-asn-(glu)5despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-lys6-despro36[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2、

h-desasp28pro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2、

despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2、

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(s1-39)-(lys)6-nh2、

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2;

或上述任一毒蜥外泌肽-4衍生物的药学上可接受的盐或溶剂化物。

激素是例如如列于roteliste,2008年版第50章中的脑垂体激素或下丘脑激素或调节活性肽及其拮抗剂,如促性腺激素(gonadotropine)(促卵泡激素(follitropin)、促黄体素、绒毛膜促性腺激素(choriongonadotropin)、促配子成熟激素)、生长激素(somatropine)(促生长激素(somatropin))、去氨加压素、特利加压素、戈那瑞林、曲普瑞林、亮丙瑞林、布舍瑞林、那法瑞林、戈舍瑞林。

多糖是例如糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物、或上述多糖的硫酸化形式(例如多硫酸化形式)、和/或其药学上可接受的盐。多硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的例子是依诺肝素钠。

抗体是球状血浆蛋白(约150kda),也称为共享基本结构的免疫球蛋白。由于它们在氨基酸残基上添加了糖链,因此是糖蛋白。每种抗体的基本功能单元是免疫球蛋白(ig)单体(仅含有一个ig单元);分泌的抗体也可以是具有两个ig单位的二聚体(如iga)、具有四个ig单位的四聚体(如硬骨鱼igm)、或具有五个ig单位的五聚体(如哺乳动物igm)。

ig单体是由四条多肽链组成的“y”形分子;两条相同的重链和两条相同的轻链通过半胱氨酸残基之间的二硫键连接。每条重链长约440个氨基酸;每条轻链长约220个氨基酸。重链和轻链各自包含稳定其折叠的链内二硫键。每条链由名为ig结构域的结构域构成。这些结构域包含约70-110个氨基酸,并根据其大小和功能分为不同类别(例如可变区或v区和恒定区或c区)。这些结构域具有特有的免疫球蛋白折叠,其中两个β折叠成“三明治”状,通过保守半胱氨酸与其他带电氨基酸之间的相互作用保持在一起。

有五种类型的哺乳动物ig重链,由α、δ、ε、γ和μ表示。存在的重链的类型定义了抗体的同种型;这些链分别在iga、igd、ige、igg和igm抗体中发现。

不同重链的大小和组成不同;α和γ包含大约450个氨基酸,且δ包含大约500个氨基酸,而μ和ε包含大约550个氨基酸。每个重链具有恒定区(ch)和可变区(vh)两个区域。在一个物种中,恒定区在相同同种型的所有抗体中基本相同,但在不同同种型的抗体中不同。重链γ、α和δ具有由三个串联ig结构域构成的恒定区,和用于增加柔性的铰链区;重链μ和ε具有由四个免疫球蛋白结构域构成的恒定区。重链的可变区在由不同b细胞产生的抗体中不同,但对于由单个b细胞或b细胞克隆产生的所有抗体来说是相同的。每条重链的可变区长约110个氨基酸,且由单个ig结构域构成。

在哺乳动物中,有两种类型的免疫球蛋白轻链,由λ和κ表示。轻链具有两个连续的结构域:一个恒定结构域(cl)和一个可变结构域(vl)。轻链的近似长度为211至217个氨基酸。每种抗体包含两条总是相同的轻链;在哺乳动物中每种抗体仅存在一种类型的轻链κ或λ。

尽管所有抗体的一般结构非常相似,但给定抗体的独特性质是由如上文详述的可变(v)区确定的。更具体地,可变环(每个轻链(vl)三个,重链(vh)上三个)负责结合抗原,即负责其抗原特异性。这些环称为互补决定区(cdr)。因为来自vh结构域和vl结构域的多个cdr构成了抗原结合位点,所以是重链和轻链的组合(而不是各自单独)决定了最终的抗原特异性。

“抗体片段”包含至少一个如上文定义的抗原结合片段,并且展现出与完整抗体具有本质上相同的功能和特异性,该抗体片段来自该完整抗体。用木瓜蛋白酶进行的限制性蛋白水解将ig原型裂解成三个片段。两个相同的氨基末端片段是抗原结合片段(fab),每个片段包含一条完整的l链和约半条的h链。第三个片段是可结晶片段(fc),该片段大小相似但包含两条重链的羧基末端的一半及其链间二硫键。fc包含碳水化合物、补体结合位点和fcr结合位点。限制的胃蛋白酶消化产生单个f(ab')2片段,该片段包含fab段和铰链区二者,包括h-h链间二硫键。f(ab')2对于抗原结合是二价的。f(ab')2的二硫键可以被裂解以获得fab'。此外,重链和轻链的可变区可以融合在一起以形成单链可变片段(scfv)。

药学上可接受的盐是例如酸加成盐和碱性盐。酸加成盐是例如hcl或hbr盐。碱性盐是例如具有阳离子的盐,该阳离子选自碱金属或碱土金属的阳离子,例如na+或k+或ca2+,或铵离子n+(r1)(r2)(r3)(r4),其中r1至r4彼此独立地表示:氢、任选地经取代的c1-c6-烷基基团、任选地经取代的c2-c6-烯基基团、任选地经取代的c6-c10-芳基基团、或任选地经取代的c6-c10-杂芳基基团。药学上可接受的盐的其他例子描述于以下文献中:“remington'spharmaceuticalsciences”第17版alfonsor.gennaro(编),markpublishingcompany,easton,pa.,u.s.a.,1985以及encyclopediaofpharmaceuticaltechnology。

药学上可接受的溶剂化物是例如水合物。

对于本领域技术人员来说还将清楚的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行各种修改和变化。此外,应注意,所附权利要求中使用的任何附图标记不应被解释为对本发明的范围进行限制。

在下文中,将参考附图详细描述容器和注射装置的多个例子,其中:

图1示出了注射装置的例子,

图2示出了注射装置,该注射装置部分地分解并配备有填充有可注射药剂的容器,

图3通过容器的例子示出了纵向截面,

图4是图3的测量组件的框图,

图5是包括光学干涉仪的替代测量组件的另一框图,

图6示出了确定容器的内部容积大小的方法的流程图,

图7通过容器的另一个例子示出了纵向截面,以及

图8展示了容器的另一个例子。

在图1至图2中,展示了被配置为笔式注射器的注射装置1的例子。注射装置1包括壳体20。壳体20包括药筒保持器21和主体22。药筒保持器21被配置为容置容器100,该容器可包括预填充有至少第一可注射药剂50的药筒。药筒保持器21和主体22可永久地或可释放地附接至彼此。通过药筒保持器21和主体22的永久或不可释放的连接,注射装置1可以被配置为一次性注射装置,容器100易于组装在其中。替代性地,注射装置1可以被配置为可重复使用的装置。在这里,药筒保持器21可以与主体22分离,以替换或更换容器100。

如图2所示的药筒保持器21包括窗口25,以允许对位于其中的容器100进行目视检查。药筒保持器21在远端附近包括具有外螺纹区段32的套接口31。套接口31被配置为支撑注射针40。注射针40典型地包括具有近端和远端的双尖中空插管。注射针40典型地包括针座41,该针座具有用于与螺纹区段132可释放地连接的内螺纹部分。针座41包括形成杯形接收器的底部区段和侧壁区段,该杯形接收器被配置为接收药筒保持器21的螺纹套接口31。侧壁区段包括与套接口31的外螺纹区段32配合的内螺纹区段。药筒保持器21的远端面包括贯通开口23,当注射针40附接到药筒保持器21时,并且当容器100布置在药筒保持器21中时,针40的近侧突出部分可通过该贯通开口延伸到药筒保持器21的内部中,并因此延伸到药筒或容器100的内部中。

容器100布置在药筒保持器21内。它被定位固定在药筒保持器21内。容器100包括细长且管形的主体101。主体101可包括玻璃质主体。主体101可由玻璃制成。主体101可以是半透明或透明的,以便允许对容器100的内容物进行目视检查。细长主体101沿纵向(z)延伸。主体101包括远端103和相对定位的近端104。

通过远端103,主体101布置在药筒保持器21的远端附近或远端处。主体101的远端103包括延伸到直径减小的颈部105中的变窄的肩部107。径向变窄的肩部107被配置为与药筒保持器21的对应成形的肩部区段轴向地邻接或接合。肩部107位于药筒或容器100的远端103附近。

颈部105在较远远端处延伸到径向加宽的头部105a中。在头部105a处设置有密封件206,例如呈可刺穿密封盘的形式。该密封件206可以包括可刺穿橡胶隔片,该橡胶隔片借助于套圈108或卷曲金属帽固定到头部105a并因此固定到主体101的远端103。套圈108可以包括卷曲铝帽。密封件206可以在细长主体101的远端103处形成或属于容器100的出口109。

注射装置100还可以配备有包括柱塞或活塞杆11的驱动机构14。驱动机构14还可以配备有触发器18,通过该触发器可以触发或控制注射装置1的分配动作。任选地,注射装置1和驱动机构14包括剂量拨选盘16,通过该剂量拨选盘可以单独设定待分配的剂量大小,或者通过该剂量拨选盘可以部署或准备注射装置1以用于随后的分配过程。

任选地并且如图1所示,壳体20的主体22可设置有指示剂量大小的窗口26。在窗口26中,可视觉上显示实际设定的剂量的大小,从而通知使用者在随后配药过程期间待分配药剂的量。

如图1进一步所示,注射针40可以设置有内针帽27,该内针帽被配置为覆盖注射针40的远端。注射针和/或针座41还可由外针帽28覆盖。如果不在使用中,则注射针40应与药筒保持器21的远端分离。然后,药筒保持器21可以并且应该由保护帽24覆盖。保护帽124被配置为与药筒保持器21和主体22中的至少一者可释放地接合。在将注射针40组装到药筒保持器21之前,保护帽24必须与壳体20分离。

容器100与如图1至图2所示的笔式注射装置1的上述相互作用仅是示例性的。容器的一般工作原理不需要与笔式注射装置1相互作用。通常,容器100可以实现或可以用作手动操作的注射筒或输注装置的容器。

如图3所示的容器100包括具有管形侧壁102的管形细长主体101。容器100在远端103处包括出口116。出口116由可刺穿密封件206密封。容器100在与远端103相对的近端104附近包括塞子210或活塞。塞子210布置在容器100的管形侧壁101内。塞子210与侧壁102的内区段密封地接合。塞子210包括与容器100的侧壁102内部摩擦接合的外管形侧壁212。

塞子210的截面或直径与主体101及其侧壁102的相应截面或直径匹配。塞子210包括主体211。塞子210包括面向出口116并因此面向可刺穿密封件206的远端面213。塞子210包括与远端面213相对的近端面214。近端面214用作塞子210的推力接收面。近端面214可以与注射装置1的驱动机构14的活塞杆11轴向或纵向邻接,如图1和图2所示。

以这种方式,可以在远侧方向2上推进或推动塞子210,以便从容器100的内部容积109排出预定义量的可注射药剂50。内部容积109被容器100的侧壁102在周向方向上或在径向方向上限制。内部容积109在远侧方向2上由出口116限制。内部容积109可以由可刺穿密封件206在远侧方向2上限制。内部容积109在近侧方向3上由塞子210限制。特别地,内部容积109由塞子210的远端面213限制。

内部容积109限定了容置在容器100内的可注射药剂50的量。在使用容器100期间,并且当将可注射药剂50从容器100内部排出时,内部容积109的大小随着塞子210在远侧方向2上朝出口116驱动而减小。为了测量或确定内部容积109的大小,塞子210包括测量组件220。测量组件220布置在塞子210之中或之上。测量组件220可以完全封装在塞子210的主体211内。测量组件220可以位于塞子210内距塞子210的远端面213、近端面214和外侧壁212中任一者预定义的非零距离处。

在一个例子中,测量组件220包括壳体221。测量组件220或其至少一个部件可以替代性地布置在塞子210内和壳体221外,使得测量组件220或其至少一个部件被布置成与塞子210的主体211的外表面齐平。例如,测量组件220可以与远端面213或与近端面214齐平。测量组件220或其部件也可以从远端面213和近端面214中的至少一者突出。

在图4中更详细地示意性地展示了测量组件220及其部件的一个例子。测量组件220包括信号发生器222,该信号发生器被配置为向内部容积109中发射电磁测量信号s1或将所述电磁测量信号发射通过内部容积。测量信号s1是电磁信号。电磁信号可以包括或表示光学信号。它可以包括光束和光脉冲中的至少一者。

测量组件220还包括被配置为检测电磁反馈信号f1的信号接收器224。电磁反馈信号f1指示测量信号与侧壁102、出口116和内部容积109中的至少一者的相互作用。通过将测量信号s1发射到内部容积109中生成了相应反馈信号f1,该反馈信号直接指示测量信号s1与侧壁102、出口116、可刺穿密封件206或内部容积109中的至少一者的相互作用。仅基于所检测到的反馈信号f1或者基于反馈信号f1与测量信号s1的比较,就可以提供对内部容积109的大小的精确确定。仅基于反馈信号f1和/或基于相应测量信号s1,就可以确定或测量塞子210相对于容器100的主体101的纵向位置。为此,可以得出内部容积109的瞬时大小。

图4的框图示出了测量组件220的一个例子。测量组件220可以包括壳体221,该壳体将测量组件220的封装提供和实现在塞子210的主体211内。测量组件220包括处理器226。处理器226是微处理器,例如呈微处理器的形式或呈专用集成电路(asic)的形式。测量组件220可以包括pcb229。在图4的例子中,测量组件220的信号发生器222包括光源240,诸如发光二极管(led)。

在制造、组装或使用可注射药剂50填充容器100时,可以单独确定容器100的可测量几何性质。

测量组件220还可以包括被配置为与外部电子装置400交换数据的通信接口230,如图2所示。外部电子装置400典型地包括处理器402、数据存储器404和通信接口406。通信接口406被配置为与测量组件220的通信接口230通信并交换数据。典型地,通信接口230以及通信接口406被配置用于无线数据传输。通信接口230和/或通信接口406可以被配置为经由rf电磁信号进行通信。通信接口230、406可以例如被配置用于根据wi-fi标准(ieee802.11)、rfid或nfc通信或蓝牙通信协议和标准的无线通信。

测量组件220还可以包括天线234,以便实现测量组件220与外部电子装置400之间的无线数据传输。天线234还可以被配置为从外部电磁场em(例如,从射频场(rf))提取或收集电磁能量。通常可以想到的是,测量组件220完全由从外部电磁场em提取的电磁能量驱动。替代性地或附加地,可以想到的是,测量组件220包括电能储存件238,例如实现为可充电电池。电能储存件238可以连接到天线234以及处理器226。电能储存件238可以由通过天线234从外部电磁场em提取的电能来再充电。

通常可以想到的是,处理器226仅限于经由通信接口230将可从信号接收器224获得的电信号传送到外部电子装置400。以这种方式,可以将测量组件220的计算能力以及电力消耗降低到最小。可从信号接收器224获得的信号的处理可以完全由外部电子装置400的处理器402进行。因此,在外部电子装置400中实现的软件应用可以提供对内部容积109的大小的计算,并且可以被配置为确定容器100的瞬时填充水平。

在另一个例子中,处理器226可以被配置为基于由信号接收器224接收的信号来确定或计算内部容积109的大小。接收器224的预处理的信号或未处理的信号和/或从检测到的反馈信号和/或从发射的测量信号得出的处理的数据也可以存储在数据存储器228中。测量组件220与外部电子装置400之间的数据通信和传送因此可以限于内部容积的大小和/或塞子210相对于容器100的主体101的瞬时纵向位置。

此外,可以想到的是,数据存储器228被配置为存储关于内部容积或关于塞子210的纵向位置的大量大小信息。数据存储器228可以被配置为存储给药历史。数据存储器228可以被配置为将从测量信号s1和/或从反馈信号f1得出的数据与时间戳一起存储。以这种方式,容器100的给药历史可以存储在塞子210内。

根据图3和图4的例子的信号发生器222被配置为发射光学测量信号,因此发射电磁测量信号s1。电磁测量信号s1由信号发生器222以如下方式生成和发射,即,使得光学测量信号s1传播到容器100的内部容积109中。光学测量信号s1与侧壁102、出口116或内部容积109中的至少一者相互作用,并因此与可注射药剂50相互作用。光学测量信号s1可以被侧壁102、出口116、内部容积109和位于其中的可注射药剂50中的至少一者反射、衍射和/或吸收。作为对这种相互作用的反应,生成了或出现了可由信号接收器224检测的电磁反馈信号f1。

在一个例子中,信号发生器222包括光源240,以将光束或光脉冲发射到内部容积109中。信号接收器224可以包括光电二极管或光检测器,例如呈电荷耦合装置的形式以检测光学反馈信号f1。在一个例子中,信号接收器包括光学飞行时间(tof)检测器242。光学反馈信号f1可以是光学测量信号s1的反射。作为替代方案,它可以是光学测量信号s1的在侧壁102、出口116、内部容积109或可注射药剂50中的至少一者上散射或由其散射的一部分。

在一个例子中,信号接收器224是飞行时间检测器242。为此,信号发生器222(例如呈超快led的形式)和信号接收器224两者都连接到处理器226。信号发生器222可以由处理器226控制和触发的较快的电流源223来脉冲。信号接收器224(例如呈极快或较快tof传感器或光电二极管的形式)接收从内部容积109、从出口116或从容器的主体101的侧壁102反射的电磁或光学反馈信号f1。典型地,信号发生器222生成并发射若干光脉冲或一序列光脉冲。

信号接收器224检测形成光学反馈信号f1的检测到的反射光脉冲。从相移和/或从光学测量信号s1的发射与相应光学反馈信号f1的检测之间的时间延迟,处理器226能够计算或确定信号发生器222、容器的反射结构与信号接收器224之间的运行时间或距离。典型地,可刺穿密封件206的内表面207或近侧表面可以包括反射表面。以这种方式,传播通过内部容积109的光学测量信号s1在近侧表面207处反射,并且作为光学反馈信号f1返回到信号接收器224。同样在这里和在制造时,在组装时或在填充容器100时,可以进行相应校准过程。

例如,信号发生器222被配置为在第一时间点t1处向内部容积109中生成和发射至少一个或几个光脉冲,并且信号接收器224被配置为检测至少一个或几个反射的光脉冲。信号接收器224特别地被配置为检测先前由信号发生器222发射并且由侧壁102、出口116和可刺穿密封件206的近侧表面207中的至少一者反射的光脉冲。信号接收器224被配置为检测或确定检测反射的光脉冲的第二时间点t2。在第一时间点t1与第二时间点t2之间的时间间隔指示所发射的光从信号发生器224传播到信号接收器224所需的时间延迟。典型地,信号发生器222和信号接收器224两者都连接到处理器226,并且由处理器226驱动或触发。光学信号发生器222和/或光学信号接收器224可以被完全包围或嵌入在塞子210的主体211内。为此,对于电磁测量信号和相应电磁反馈信号的波长,塞子210的主体211的材料可以是基本上半透明的。以其他方式,并且通过塞子210的非半透明的或不透明的材料,光学信号发生器222和光学信号接收器224可以位于塞子210的主体211的远端面213处。

如图3所示,信号发生器222和信号接收器224中的至少一者可以位于塞子210的远端面213的凹部215中。如图3中所示,信号发生器222(例如,呈led的形式)位于凹部215中。光学信号接收器224与塞子210的主体211的远端面213齐平。以这种方式确保即使在塞子110的最远侧位置中,对于光学测量信号s1和光学反馈信号f1也至少保持最小传播距离,这对于实现塞子210与出口116之间的距离的测量是必需的。

光学信号发生器222的凹陷组件还有利于避免电磁或光学测量信号s1直接照射光学信号接收器224。信号发生器222和信号接收器224中的至少一者的凹陷组件为光学信号接收器224提供了一种屏蔽。以这种方式可以规定,只有从侧壁102、出口116或近侧表面207中的至少一者反射的光学反馈信号f1撞击在信号接收器224上。

在如图5所示的另一个例子中,测量组件320包括光学干涉仪321。光学干涉仪321包括光学信号发生器322,其包括光源340,例如被配置为生成足够相干长度的光束或光脉冲的led。光学干涉仪321还包括处理器326和光学信号接收器324。光学信号接收器可以包括光电二极管或者光电二极管或电荷耦合像素的阵列。

如图3所示,光学干涉仪321嵌入在塞子210内。光学干涉仪321包括分束器327和反射器228。由光学信号发生器322产生的光束传播到分束器327。在那里,光束被分成信号光束s2和参考光束rs。参考光束rs被朝向反射器328反射。在反射器328处,参考光束rs被朝向分束器327反射。表示光学测量信号的信号光束s2传播到容器100的内部容积109中。在那里,它在反射结构处被反射,例如在可刺穿密封件206的内表面207处。在一个例子中,分束器327、光学信号接收器224和反射器328全部被实现并布置在塞子210内。

分束器327可以布置在塞子210的远端面213中。可以将其布置在远端面213的凹部215中,如结合图3所述。从表面207反射的光学反馈信号f2被重定向到分束器327。在那里,反射的参考光束rs和光学反馈信号f2重新组合并且朝向光学信号接收器324共传播。结果,光学信号接收器324上会形成干涉图样。当由于塞子210朝向出口116的运动而使分束器327与表面207之间的距离改变时,干涉图样的结构改变。干涉图样的结构的改变直接指示塞子210相对于容器100的主体101的位移距离。

分束器327与反射器328之间的距离是恒定的。参考光束rs可以传播通过光纤329,这也使得能够实现塞子210内的分束器327与反射器328之间的较长光程长度。

在图6的流程图中,展示了确定内部容积109的大小的方法的各种方法步骤。在初始步骤500中,组装容器100。在这里,将塞子210插入容器100的主体101中。之后,出口116可以被密封,例如通过将可刺穿密封件206布置在容器100的头部105a上。在随后的步骤502中,进行初始测量。在这里,信号发生器222、322被触发以向内部容积109中发射至少一个测量信号s1、s2或将所述至少一个测量信号发射通过内部容积。信号接收器224、324检测到至少一个或一序列反馈信号f1、f2。此后,在随后的步骤504中,校准所测量的信号。因此,初始测量的结果被分配有在组装过程期间确定或预先确定的内部容积109的实际大小。

在步骤506中,将校准存储在数据存储器228中。稍后以及在使用容器期间,例如在注射装置中,可以在步骤508中触发测量组件220、320以进行相应测量并且向内部容积109中发射至少一个测量信号s1、s2或将所述至少一个测量信号发射通过内部容积发射。

在随后的步骤510中,信号接收器224、324接收至少一个或一系列反馈信号f1、f2。从一个或多个接收到的信号,特别是从提交电磁测量信号与接收反射的电磁反馈信号之间的时间延迟,并且了解到电磁信号通过其传播的介质的折射率,可基于电磁辐射的已知速度来计算信号发生器与信号接收器之间的光程长度。从时间延迟,可在步骤512中计算塞子210的远端面213与例如可刺穿密封件206的近侧表面207之间的轴向距离。了解到容器100的直径和/或几何截面,就可精确地计算出内部容积209的大小和留在容器100内的药剂量。

应当注意,根据测量组件的各个例子的功能性及其与例如外部电子装置400的相互作用,可以想到对如上所述关于图6的流程图的各个修改。

图7和图8中展示了药物容器100的另外两个例子。在那里,塞子210包括相当大的凹陷部分215。塞子210的远端面213与液体药物50接触。凹陷部分215朝向内部容积109敞开。如图7所示,信号接收器224位于凹陷部分215的底部上。凹陷部分215的轴向长度大于塞子210的总轴向长度l的30%。它可以大于塞子210的总轴向长度l的50%。在其他例子中,凹陷部分215的轴向长度或轴向深度可以大于塞子210的总轴向长度l的60%,大于75%或者甚至大于或等于80%。

与图3所示的例子相比,以这种方式,可以大大延长信号发生器发射、在远端103处反射并由信号接收器224检测的电磁辐射的光程长度。当塞子210应定位成非常靠近容器100的远端103时,这是特别有益的。光程长度的延长对于信号发生器222发射并通过信号接收器224接收的电磁辐射的飞行时间测量是有益的。凹陷部分215的轴向长度为电磁信号s1、f1中的至少一个提供了明确定义的运行时间偏移。

除了这种几何变化之外,图7的塞子210与关于图3描述的塞子210完全相同或高度相似。就此而言,结合图3描述的塞子210的所有特征和特性对于如图7和图8所述的塞子210同样有效。

作为图7的图示的替代方案,凹陷部分215可以容置信号发生器222,而信号接收器224位于塞子210的远端面213处。信号发生器222和信号接收器224中的至少一者位于凹陷部分215的底部上。

在图8的例子中,凹陷部分215被划分成第一凹陷区段215a和第二凹陷区段215b。信号接收器224位于第一凹陷区段215a中。信号发生器222位于第二凹陷区段215b中。两个凹陷部分215a、215b由分隔件216隔开。分隔件216可以由从凹陷部分215的底部在远侧方向上轴向地突出的分隔壁形成。第一凹陷区段215a和第二凹陷区段215b在径向方向上隔开。它们可以相对于塞子210的轴向伸长位于相同或不同的轴向位置处。

同样在这里,凹陷部分215的总轴向长度可以大于陆地60%的30%,大于50%,大于塞子210的总轴向长度l的75%或者甚至大于或等于80%。分隔件216的轴向长度可以小于凹陷部分215的轴向长度。就此而言,与塞子210的远端面213相比,背离凹陷部分215的底部的分隔件216的自由的并且向远侧延伸的端可以向近侧凹陷。在其他例子中,分隔件260的总轴向长度可以基本上等于凹陷部分215或其凹陷区段215a、215b中任一者的轴向长度。

在附图所示和/或如上所述的任何例子中,凹陷部分215可以由液体药剂50填充,或者它可以由透明填充材料217填充。例如,凹陷部分215可以填充有透明聚合物。填充材料217可以包括coc、pa、pp、pe、pom、ps、abs、cop或其混合物中的至少一种。用填充材料217填充凹陷部分215对保持塞子210的机械稳定性并提供塞子210相对于侧壁212的足够的密封功能性有益。

附图标记列表

1注射装置

2远侧方向

3近侧方向

11活塞杆

14驱动机构

16剂量拨选盘

18触发器

20壳体

21药筒保持器

22主体

23贯通开口

24帽

25窗口

26窗口

27内针帽

28外针帽

31套接口

32螺纹

40注射针

41针座

50药剂

100容器

101主体

102侧壁

103远端

104近端

105颈部

105a头部

107肩部

108套圈

109内部容积

115侧壁

116出口

206可刺穿密封件

207表面

209内部容积

210塞子

211主体

212侧壁

213远端面

214近端面

215凹陷部分

215a凹陷区段

215b凹陷区段

216分隔件

217填充材料

220测量组件

221壳体

222信号发生器

223电流源

224信号接收器

226处理器

228数据存储器

229印刷电路板

230通信接口

234天线

238电能储存件

240光源

242tof检测器

320测量组件

321光学干涉仪

322信号发生器

324信号接收器

326处理器

327分束器

328反射器

329光纤

340光源

400外部电子装置

402处理器

404数据存储器

406通信接口

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