用于检测柱塞位置的组合体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测柱塞相对于药筒中筒塞的位置的组合体。
【背景技术】
[0002]给送注射剂是对用户和健康护理专业人员提出心理和身体上的多种冒险和挑战的过程。
[0003]注射装置(即，能够从药物容器输送药剂的装置)通常落入两个类别一一手动装置和自动注射器。
[0004]在手动装置中，用户必须提供机械能以驱动流体通过针。这一般是通过一些形式的按扭/柱塞来完成的，在注射期间，用户必须连续地按压按扭/柱塞。对于用户而言，该途径存在若干缺点。如果用户停止按压按钮/柱塞，则注射将也停止。这意味着，如果装置未被恰当地使用(即，柱塞未完全被按压到其末端位置)，则用户输送的剂量会不足。特别是，如果患者为年老的或具有灵活性问题，则注射力对于用户而言可能会太高。
[0005]按钮/柱塞的伸展可能太大。因此，对于用户而言，够到完全伸展的按钮可能是不方便的。在插入的针移动时，注射力和按钮伸展的组合可能造成手的发抖/颤动，这进而增加不舒适性。
[0006]自动注射器装置的目的是使得注射疗法的自助给送对于患者而言更容易。目前借助于自助给送注射进行输送的治疗方案包括用于糖尿病(胰岛素和更新的GLP-1类药物两者)、偏头痛、激素疗法、抗凝等的药物。
[0007]自动注射器是从标准注射器完全或部分取代肠胃外药物输送中涉及的活动的装置。这些活动可以包括移除保护注射筒帽、将针插入到患者的皮肤中、注射药剂、移除针、遮蔽针和防止装置的重复使用。这克服手动装置的许多缺点。注射力/按钮伸展、手颤抖和输送不完全剂量的可能性减小。触发可以通过若干手段(例如，触发按钮或针到达其注射深度的动作)执行。在一些装置中，用以输送流体的能量由弹簧提供。在其它装置中，这通过机电装置获得。具有机电和/或电子部件的装置可以包括用于通过使用电力使筒塞在药筒或注射筒内移位的驱动器。
[0008]WO 02/083209 Al公开了一种用于输液系统的泵系统，该输液系统包括线性驱动器，该线性驱动器最小化由便携式壳体中的泵系统所占据的空间。马达和马达驱动轴被布置成与注射筒和导螺杆平行并且相邻。齿轮箱连接驱动轴和导螺杆以在它们之间传递旋转运动。活塞驱动构件，诸如锥体或驱动螺母，将导螺杆的旋转运动转换成注射筒活塞的线性运动。传感器检测活塞或锥体分别何时处于“起始”位置以及何时处于“结束”位置。夹紧构件在至少分配方向上克服线性运动选择性地夹紧导螺杆。可选地，接近传感器被用来确保锥体和活塞在分配期间抵靠。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目的是提供用于检测柱塞相对于药筒中筒塞的位置的改进的组合体。
[0010]该目的通过根据权利要求1所述的用于检测柱塞相对于药筒中筒塞的位置的组合体来获得。
[0011]在从属权利要求中给出本发明的优选实施例。
[0012]根据本发明，用于检测柱塞相对于药筒中筒塞的位置的组合体包括接近传感器，该接近传感器定位成靠近柱塞的面对筒塞的远端并且被对准以接收由筒塞反射的光。
[0013]为了适应药筒内筒塞的制造公差，药物输送装置将其柱塞的原始或开始位置定位成与筒塞的近侧面有轴向间隙。在可以接受注射剂量之前，明智的做法是，将柱塞定位成直接与筒塞相接触。对于用户而言，也可以将部分使用的药筒插入到药物装置中。在两种情况下，有利的是，药物输送装置能够判定筒塞相对于柱塞的位置以便能够将柱塞自动地定位在可以执行灌注(priming)的位置中。这通过根据本发明的组合体来获得。可以使柱塞朝筒塞前进行，同时接近传感器接收从筒塞反射的光，因此确定柱塞是否已经与筒塞相接触。
[0014]根据本发明，接近传感器被布置为作为成像传感器，该成像传感器定位成靠近柱塞的面对筒塞的远端并且被对准以对筒塞成像，其中筒塞包括柔性材料并且具有大致平坦近侧面，该大致平坦近侧面具有从平坦近侧面突出并且适于在与柱塞接触之后变形的弹性表面结构。远端可以由透明板覆盖，并且成像传感器可以位于透明板后方。透明板可以保护成像传感器免受环境条件(诸如温度、灰尘和/或其他情况)的干扰。作为替换方式，柱塞的远端是敞开的，对成像传感器无任何保护。
[0015]由于表面结构被布置成当接触柱塞时变形，所以取决于柱塞是否接触筒塞，接近传感器将检测到不同的图像。来自接近传感器的图像被处理以判断首次出现筒塞的突出表面结构与柱塞相接触。一旦满足该条件，就可以使柱塞停止。
[0016]在一示例性实施例中，接近传感器包括光源和光传感器。同样地，接近传感器可以是适合于成像的任意类型。此外，接近传感器可以包括用于将筒塞的图像映射到传感器上的透镜。
[0017]在一示例性实施例中，筒塞的平坦近侧面为圆形，并且表面结构包括等间隔地环绕近侧面的四个细长突起。细长突起可以例如相对于圆形平坦近侧面沿径向或切向方向定向。
[0018]在另一个不例性实施例中，表面结构包括两个同心圆。在又一个不例性实施例中，表面结构包括十字。在又一个示例性实施例中，平坦近侧面为圆形的，并且表面结构包括等间隔地环绕圆形平坦近侧面的八个小圆形突起。
[0019]在另一个示例性实施例中，光源和光传感器布置在柱塞的彼此光学隔绝的隔间中，从而防止发自光源的光直接照射光传感器。在柱塞与筒塞接触之前，光发自光源，被筒塞反射并且被光传感器接收。在与筒塞相接触时，来自光源的隔间的光不能被反射到光传感器的隔间中，因此为检测柱塞与筒塞接触提供了简单的手段。在该实施例中，光传感器不必为成像传感器。作为替换方式，光传感器可以例如被布置作为光敏电阻。
[0020]在一示例性实施例中，用于处理由接近传感器获取的图像的处理单元与接近传感器一体化或被布置作为附加装置。
[0021 ] 接近传感器可以通过组合体在柱塞内的电缆连接到处理单元和/或另一个电子装置，诸如药物输送装置的控制单元。
[0022]在一示例性实施例中，柱塞的远端为大致平坦的。在另一个示例性实施例中，柱塞的远端被布置作为接近传感器的透镜。这可以简化光学元件和制造并且因此减小成本。
[0023]该组合体可以是药物输送装置的部分，包括具有筒塞的药筒、用于使筒塞移位的柱塞、用于使柱塞移位的机电驱动器和根据本发明的用于检测柱塞相对于筒塞的位置的组合体。
[0024]控制单元可以被布置在药物输送装置中，用于促使机电驱动器使柱塞朝筒塞前进，并且在接近传感器检测到指示与柱塞相接触、不同于筒塞与柱塞接触前的图像的筒塞图像情况下，使机电驱动器停止。
[0025]这允许药物输送装置确定筒塞相对于柱塞的位置以便能够将柱塞自动地定位在在注射之前可以执行灌注的位置中。
[0026]本发明的适用性的进一步的范围将从下文给出的详细描述变得显而易见。然而，应理解，因为在本发明的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域的技术人员而言将从该详细描述变得显而易见，所以详细描述和特定示例虽然指示本发明的优选实施例，但是仅仅是通过图解方式给出的。
【附图说明】
[0027]从仅仅以图解方式给出而因此并非限制本发明的附图和下面给出的详细描述，将可以更全面地理解本发明，其中:
[0028]图1为具有用于检测柱塞位置的组合体的药筒示例性实施例的示意纵向详细截面，
[0029]图2为筒塞的示例性实施例的透视示意图，
[0030]图3为在柱塞与筒塞接触之前由接近传感器获取的筒塞平坦近侧面图像的示例性实施例，
[0031]图4为在柱塞与筒塞接触时由接近传感器获取的筒塞平坦近侧面图像的示例性实施例，
[0032]图5为具有替代表面结构的筒塞平坦近侧面图像，
[0033]图6为具有替代表面结构的筒塞平坦近侧面图像，
[0034]图7为具有替代表面结构的筒塞平坦近侧面图像，
[0035]图8为具有替代表面结构的筒塞平坦近侧面图像，并且
[0036]图9为具有用于检测柱塞位置的组合体的药筒另一示例性实施例的示意纵向详细截面。
[0037]在附图中，采用相同的附图标记来标注对应的零件。
【具体实施方式】
[0038]图1为药筒I或注射筒的示例性实施例的示意纵向细节截面，其中，隔膜2或排放喷嘴在远端处，并且筒塞3或阻塞件组合体在药筒I内靠近近端。柱塞4被布置成使筒塞3在药筒I内移位以便分配被容纳在药筒I内的药物。
[0039]被布置作为成像传感器的接近传感器5被布置在柱塞4内。接近传感器5可以是适合于成像的任意类型，但是优选地，可以是包括光源、光传感器、透镜和处理单元的类型