具有包括传感器和光数据传输系统的药物容器的药物输送装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于与流体药剂容器配合的药剂输送装置，其中药剂输送装置或流体药剂容器包括能够测量与药剂或药剂分配相关的物理或化学参数值并且/或者能够传递与这些测量的参数值相关的信息的传感器系统。
【背景技术】
[0002]为了实现用于输送流体药剂的药剂输送装置的安全和可靠的操作，必不可少的是确保正确的剂量大小或容积流量的流体药剂流被输送给患者。这样的药剂输送装置中的潜在问题是在从药物容器到输送点(例如患者的组织或静脉)的出口路径中的任何位置的阻塞。这样的药剂输送装置的另一个潜在的问题是，在药剂容器中或沿着流体药剂输送管道发生泄漏。因此，如果在药剂输送装置中发生阻塞或泄漏，则需要安全系统，以便确保所要求的剂量被输送给患者。
[0003]US 7195609通过在产品容器的可移动的活塞中结合传感器并经由线连接到该传感器，用于监测药物容器中的压力，来解决检测阻塞或泄露的问题。
[0004]EP 2 190 506 BI公开了一种用于流体药物的药剂容器，类似一端被可移动的柱塞所封闭的药筒或柔性储液器，其中所述容器具有测量与药物或药物输送相关的参数的传感器。所述传感器具有电操作的应答器装置，以响应于通过外部装置施加的合适的场的激活，发射通过传感器测量的参数值。EP 2190506 BI还公开了构造成从包括控制电路和这种传感器的这种容器输送流体药物的医学输送装置，其中控制电路包括激活装置以提供合适的用于这种传感器的场，并且还包括从这样的传感器接收数据的接收器。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种改进的容器和/或改进的输送装置，以监测流体药剂从容器的输送。
[0006]本发明的另一个目的是增加适于与药剂容器配合并监测流体药剂从容器输送的输送装置的设计制造和运用的灵活性。
[0007]这一目的是通过根据权利要求1的容器和根据权利要求6的输送装置来实现的。
[0008]本发明的优选实施例由从属权利要求给出。
[0009]根据本发明的第一个方面，设计为容纳流体药剂并且适于与输送流体药剂的输送装置配合的容器包括可电操作的传感器系统。传感器系统被设计来测量与容器和/或在其中的流体药剂相关的至少一个物理或化学参数值。所述传感器系统包括光接收器，光接收器设计为接收光辐射能量并且将所述光辐射能量转化为用于操作传感器系统的电能。
[0010]利用光辐射能量为传感器系统供电，可将传感器系统从电线中解脱出来，否则，电线要将传感器系统与容器外部的电源连接。这增加了设计制造容器以及它所适用的输送装置的灵活性。用于将光辐射能量转化为电能的光电模块能够以低成本获得，从而降低了用于根据本发明的方案的物品的成本。
[0011]此外，可以获得微型尺寸的这种光电模块，使得传感器系统可以集成在硅芯片中，从而有利地降低了传感器系统的整体占用空间。
[0012]可获得在宽光辐射范围内操作的光电模块，这些光电模块极大地改善了传感器系统的鲁棒性，因为它可以在与供给的光辐射源相关的不那么特殊的条件下操作。根据本发明的一个实施例，甚至可以使用通用的光辐射源，类似日光或顶棚光。
[0013]在本发明的另一实施例中，光接收器包括光解码器，光解码器被设计为接收第一光信号并且将第一光信号转为可由传感器系统处理的第一电信号。因此，传感器系统可以被控制，而不需要传输电控制信号所需的另外的电线，。在保持更大的设计制造灵活性的优点的同时，可获得传感器的更通用的操作。作为例子，传感器可以被控制，以测量不同的物理或化学参数。
[0014]本发明的这个实施例在下面的情形中是有用的:更进一步通过光解码器接收的第一光信号不能受到电磁干扰的干涉。这样的电磁干扰通常是电操作装置发出的，电操作装置如计算机、手机、电机、电开关装置(恒温器)和许多其他装置。这样的电磁干扰另外由电力线、移动电话网络或无线通信系统的基站发出。由于在医疗保健或者家庭环境中这样的来源的普遍性，本发明的这一实施例对排除电磁干扰是特别有利的。
[0015]在本发明的另一个有用的实施例中，光解码器对于用于传感器系统的电源的相同的光辐射起作用。这减少了容器中的传感器系统以及输送装置所需的不同的电子和光电部件的数量。在本发明的另一实施例中，光解码器对于脉冲调制或振幅调制的光辐射(即具有不同的亮度的光辐射)起作用，而所述光辐射的能量被转化为供给传感器系统的电能。
[0016]在本发明的另一实施例中，传感器系统包括光发射器，光发射器被设计为接收第二电信号并且将第二电信号转化为第二光信号。在这个实施例中，可以连续地向容器外的信号处理单元传输通过传感器系统获取的参数值，而不需要额外的配线。当在药剂输送期间，应监测正确药量的应用时，这是特别有用的。
[0017]在本发明的另一个实施例中，传感器系统包括用于测量流体药剂中的压力的传感器。在流体输送过程中的压力变化表征正常的预期的输送过程、以及沿输送管道发生阻塞或泄漏的情况。因此，对于确保药剂可靠应用的安全系统而言，这个实施例是特别有利的。
[0018]在另一实施例中，传感器系统包括用于测量由配合的输送装置施加于流体药剂上的力的传感器。将液体药剂从处于未受损状态的输送管道推出所需的力是已知的，或可以确定在一定的公差范围内。测量的力高于这一范围表明存在阻塞，而测量的力低于这一范围表明存在泄漏。因此，相对于确保可靠地应用药剂的安全系统而言，根据该实施例的容器是特别有利的。
[0019]在本发明的一个实施例中，容器是一端由可动筒塞封闭并且适于与输送装置配合的药筒，该输送装置包括用于在输送期间测量可动筒塞的位移的传感器。根据该实施例，在药剂输送期间，随着可动筒塞的运动测量与容器和/或其中的液体药剂相关的物理或化学参数的变化。对于某些参数，例如在流体药剂中的压力或推出流体药剂所需的力，对于处于未受损状态的输送管道而言，筒塞的位移与所述参数之间的关系是已知的或可以确定处于一定的公差范围内。
[0020]在这种未受损状态中，作为例子，在筒塞移动以便推出药物时，流体药剂中的压力基本线性升高，直到在筒塞的第一位移处，到达位于压力下限和上限压力之间的特定压力值为止。在筒塞进一步运动超出所述第一位移时，压力值基本保持恒定，直到在筒塞的第二位移处，药筒中所需的药剂剂量几乎输送完。当筒塞进一步移动超出所述第二位移时，压力基本线性下降到低于压力下限，直到药筒排空为止。
[0021]与此相反，在输送管道发生泄漏时，药剂中的压力将不会达到压力下限。在存在阻塞的情况下，当可动筒塞超出第一位移时，压力将不会保持不变，而是越过压力上限。当检测到测量的压力显著偏离由压力下限和压力上限形成的通道时，可停止输送过程。
[0022]根据本发明的本实施例，依据通过药筒输送的参数值，可确定输送管道是否处于未受损状态以及因此预期的剂量是否被施加给了患者。
[0023]根据本发明的第二方面，一种用于从包括传感器系统的容器输送流体药剂的输送装置具有控制单元。所述控制单元包括光辐射源，光辐射源被设计为发出能够被容器的传感器系统的光接收器接收的光辐射。因此，可从输送装置给传感器系统供电，而不需要输送装置和容器之间的有线连接，有线连接将会限制设计制造和操作这种输送装置的灵活性。
[0024]在一个实施例中，可以使用对于从光辐射源发出的光辐射基本上透明的材料(例如塑料)，用于输送装置的壳体或其他部分，使得壳体或者其它部分形成将这种光辐射引向光接收器的光导。通过这个实施例，由光接收器实际接收的光辐射的比例增加，使得控制单元的功率消耗可以减少。此外，因为在这个实施例中，光辐射在空气中的自由传播是不需要的，因此便于更灵活地设计输送装置。
[0025]根据第三方面，本发明涉及一种用于从容器输送流体药剂的输送装置，其中容器包括控制单元、活塞杆和电操作的传感器系统，传感器系统用于测量与容器和/或在其中的流体药剂相关的至少一个物理或化学参数值。容器形成为药筒，药筒的一端可由活塞杆操作的可动筒塞封闭。控制单元包括光辐射源。传感器系统布置在活塞杆和可动筒塞之间并且包括光接收器。所述光接收器设计为接收光辐射源发射的光辐射能量，并将它转化为用于操作传感器系统的电能。
[0026]其优点在于，所述组合体使得传感器能够测量药筒内的物理参数(例如作用在筒塞上的压力)，或检测是否获得或保持了筒塞和活塞杆之间的接触。所述组合体进一步实现了光学连接，对于从控制单元的光辐射源向传感器系统的光接收器传输的光辐射而言，光连接是特别稳定且特别高效的。
[0027]在另一个实施例中，传感器系统可以形成为可分离的单元，其可以安装在药筒的可动筒塞或在输送装置的活塞杆处。利用这个实施例，可以从各种不同的传感器系统中选择，所述传感器系统独立于输送装置和药筒地测量不同的物理或化学参数。此外，可形成一次性的传感器系统，例如为了便利并改善消毒。
[0028]在根据本发明第三方面的进一步的实施例中，控制单元被放置在输送装置的主体中并且与活塞杆同轴对齐。此外，控制单元可被输送装置的控制逻辑所控制。在这个实施例中，输送装置可以包括由形成为微控制器的控制逻辑控制的用户界面，例如显示器和至少一个按钮。因为控制单元是由