本發(fā)明涉及一種用于附接于便攜式液體注射裝置的裝置。具體而言，本發(fā)明的裝置用于附接于所謂的胰島素筆。

此外，本發(fā)明涉及一種包括本發(fā)明的裝置的便攜式液體注射裝置，特別是胰島素筆。

背景技術(shù)：

許多藥物必須非腸道地輸注，因?yàn)樗鼈儾槐怀浞衷傥栈蛟谖改c道中被破壞。典型的實(shí)例包括縮氨酸藥物像胰島素。因此，在下文中，本發(fā)明在胰島素筆的背景下描述，但其擴(kuò)展至其它藥物輸送裝置和藥物。

這些藥物的藥理半衰期通常非常短，使得需要每日注射多次。因此，通常注射由患者自己執(zhí)行，而非經(jīng)訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員。例如，依賴(lài)胰島素的糖尿病患者需要以按食物攝入和身體活動(dòng)調(diào)整的可變劑量每天注射多次。

為了使這些頻繁的可變劑量的自我輸注舒適，引入了藥物輸送裝置，其容易使用并且典型地包括儲(chǔ)存器，以及柱塞、皮下注射針和定量機(jī)構(gòu)。用于此類(lèi)裝置的典型實(shí)例稱(chēng)為"胰島素筆"。由于過(guò)量和欠量?jī)烧呖蓪?dǎo)致包括死亡的嚴(yán)重健康問(wèn)題，故這些筆是重要的醫(yī)療裝置。因此，那些裝置主要地保持非?？煽坎⑶也灰揽坷珉姵爻潆姟，F(xiàn)今市場(chǎng)上的大多數(shù)胰島素筆具有嚴(yán)格機(jī)械定量機(jī)構(gòu)。

盡管這些注射筆便于所需的多次注射，但對(duì)于患者而言，保持確定所需胰島素劑量調(diào)整的所有參數(shù)的記錄為困難且麻煩的。甚至保持注射時(shí)間和劑量自身的跟蹤變成苛刻的任務(wù)，因?yàn)榈湫偷乃幬镙斔脱b置不包括用于數(shù)據(jù)通信的器件或存儲(chǔ)器。因此，并非不常見(jiàn)的是患者記不起日常生活中的注射的劑量、時(shí)間或純粹事實(shí)。過(guò)量或漏掉輸注的嚴(yán)重后果因此不為不常見(jiàn)的情況，并且威脅這些患者的健康和生命。

此外，患者可在一天期間使用一個(gè)、兩個(gè)或甚至三個(gè)不同的筆。用于劑量模式的典型實(shí)例如下：在早上，患者將用他/她的第一支筆來(lái)注射一定劑量的長(zhǎng)效胰島素。在一天期間，他/她還在各餐之前使用不同的筆注射多個(gè)劑量的速效胰島素。時(shí)間和劑量典型地對(duì)于同一患者而言從一天到一天是相似的。偏離該模式將為危險(xiǎn)的?？墒褂缅e(cuò)誤的筆/胰島素類(lèi)型，或者注射錯(cuò)誤劑量，或者忘記注射或重復(fù)注射。

在現(xiàn)有技術(shù)中，de-a1-102004040441公開(kāi)了一種方法，其用于確定包括至少兩個(gè)電極的安瓿中的物質(zhì)的填充水平，由此填充水平通過(guò)測(cè)量由所述至少兩個(gè)電極形成的至少一個(gè)冷凝器的容量來(lái)確定。根據(jù)該公布，電極直接地位于包括安瓿的注射裝置中，或者優(yōu)選地，電極位于安瓿上，具體是集成到安瓿中。

結(jié)果，de-a1-102004040441的公開(kāi)需要將電子設(shè)備集成到注射裝置中，使得裝置更復(fù)雜且易故障。例如，注射裝置的功能將取決于充電電流或充電電源的可用性，并且因此將不如具有機(jī)械定量機(jī)構(gòu)的經(jīng)典注射裝置(例如，胰島素筆)可靠。

wo-a1-2013138830描述了一種用于胰島素筆的基于電容式nfc(近場(chǎng)通信)的填充水平傳感器。該公布基于用于確定如de-a1-10004040441中所示的安瓿中的胰島素的填充水平的相同技術(shù)原理。出于該目的，至少兩個(gè)電極位于安瓿上或直接在保持安瓿的筆的部分內(nèi)。

wo-a1-2013138830中公開(kāi)的發(fā)明尤其由允許測(cè)量值經(jīng)由nfc傳輸至外部數(shù)據(jù)通信單元的兩個(gè)天線的存在來(lái)限定。

us-a1-20140018733公開(kāi)了一種用于經(jīng)皮液體定量裝置如胰島素筆的可替換的帽。帽本體還包括通入帽本體的內(nèi)部中并且收納控制單元的腔開(kāi)口，該控制單元包括計(jì)時(shí)器單元、開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)和計(jì)時(shí)器顯示單元。帽本體(包括計(jì)時(shí)器單元、開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)和計(jì)時(shí)器顯示單元的控制單元)的內(nèi)部的該特定設(shè)計(jì)假定有助于使用者確定是否輸注給定劑量。us-a-20140018733關(guān)于對(duì)應(yīng)物質(zhì)的施加量和定量裝置中的物質(zhì)的(剩余)填充水平無(wú)記載。

us-a1-20020096543公開(kāi)了一種在外部安裝在常規(guī)注射筆帽上的便攜式控制裝置，其包含無(wú)接觸式近程傳感器，其位于帽的一側(cè)上，以探測(cè)金屬針、胰島素安瓿或在筆中實(shí)施的電子標(biāo)簽的存在/除去?？刂蒲b置還包括發(fā)射器，其與控制臺(tái)通信，以控制有色光的系統(tǒng)來(lái)作為對(duì)患者的反饋和提示。公開(kāi)的實(shí)施例使用和學(xué)習(xí)復(fù)雜，并且可需要丟棄或適應(yīng)已經(jīng)由患者使用的現(xiàn)有胰島素輸送系統(tǒng)。該公開(kāi)不適合于實(shí)現(xiàn)跟蹤施加劑量所需的胰島素安瓿內(nèi)容物的精確、靈敏和可再現(xiàn)的讀出，因?yàn)槠洳⑽磳㈦妶?chǎng)均一地施加穿過(guò)整個(gè)胰島素容器，并且也不包括用以調(diào)整所述電場(chǎng)的不均一性或干擾的器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明具有克服論述的現(xiàn)有技術(shù)的描述的局限性的目的。本發(fā)明將產(chǎn)生注射裝置(具體是胰島素筆)的任何使用者容易地確定注射裝置的藥物儲(chǔ)存器的填充狀態(tài)而沒(méi)有該裝置的復(fù)雜構(gòu)造并且沒(méi)有改變現(xiàn)有裝置的使用的可能性。具體而言，將可能的是確定來(lái)自不同提供者的具有不同構(gòu)造的注射裝置的藥物儲(chǔ)存器的填充水平。

本發(fā)明提供了一種用于附接于便攜式液體注射裝置的裝置(附接裝置)，其中所述裝置設(shè)計(jì)成完全地包圍注射裝置的藥物儲(chǔ)存器。此外，所述裝置具有至少兩個(gè)平傳導(dǎo)電極，其使得電場(chǎng)能夠橫跨注射裝置的藥物儲(chǔ)存器的一部分(特別是整個(gè)容積)施加。

用語(yǔ)"平"意思是電極(與它們的實(shí)際形狀或設(shè)計(jì)無(wú)關(guān))相比于它們的其它兩個(gè)大小具有低高度或厚度。優(yōu)選地，所述平電極具有圓柱形表面節(jié)段的形狀，其具有實(shí)際電極本體的低高度或厚度。

具體而言，便攜式液體注射裝置為所謂的胰島素筆，即，用于注射胰島素用于治療糖尿病的便攜式液體注射裝置。

電場(chǎng)將橫跨注射裝置的藥物儲(chǔ)存器的整個(gè)容積盡實(shí)際均勻且均一地施加。特別重要的是，藥物儲(chǔ)存器的整個(gè)容積由所述電場(chǎng)覆蓋，因?yàn)槲从蓤?chǎng)穿透或僅由場(chǎng)的弱部分穿透的容積的任何部分將不被精確地測(cè)量。所述電場(chǎng)將優(yōu)選用于確定藥物儲(chǔ)存器中的物質(zhì)的填充水平，特別是激素，例如，胰島素(或分別地，包含所述物質(zhì)的溶液)。

可測(cè)量的電容變化相當(dāng)小，例如，優(yōu)選在亞微微法拉到亞毫微微法拉的范圍中。此外，信噪比將由于電容器中和測(cè)量電子裝置中的不可避免的熱噪音而相當(dāng)小。因此，本公開(kāi)描述了可靠地、可重復(fù)地且精確地測(cè)量那些微小電參數(shù)來(lái)避免低至優(yōu)選小于10μl、5μl、1μl或甚至0.5μl的統(tǒng)計(jì)誤差的誤差的手段，該誤差可影響藥物儲(chǔ)存器中的填充水平的確定。

相比于由現(xiàn)有技術(shù)提供的方法，用于附接于便攜式液體注射裝置的(單獨(dú))裝置用于確定藥物儲(chǔ)存器的填充水平。在一個(gè)實(shí)施例中，該單獨(dú)的裝置可具有保護(hù)帽的形式，替換了與裝置一起供給的標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)帽。因此，注射裝置自身的構(gòu)造和使用不需要改變用于確定藥物儲(chǔ)存器的填充水平。不需要單獨(dú)的裝置添加至筆或其保護(hù)帽，避免了處理附加裝置的需要。相反，裝置將替換已經(jīng)屬于筆并且與筆一起供給的保護(hù)帽。用于理解或使用注射裝置的單獨(dú)說(shuō)明或單獨(dú)培訓(xùn)不為必要的。僅本發(fā)明的裝置用于向注射裝置的使用者(患者或保健專(zhuān)家)提供過(guò)去注射的劑量和時(shí)間的完整記錄歷史，而不需要任何使用者輸入。

已知的是，室溫下的水的介電常數(shù)為空氣的近似80倍，并且至少比玻璃或塑料高一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，阻抗緊隨藥物容器中的水的體積。針可保持在筆儲(chǔ)存器上用于阻抗測(cè)量。

具體而言，電極(用于激勵(lì)電場(chǎng))是長(zhǎng)形電極，其中優(yōu)選地，這些(區(qū)域)電極的最長(zhǎng)大小提供成與注射裝置的軸線平行，特別是與胰島素筆的縱軸線平行。

如上文限定的，根據(jù)本發(fā)明，至少兩個(gè)(激勵(lì))電極是必要的。因此，根據(jù)本發(fā)明，有可能使用至少3個(gè)，例如3、5或7個(gè)電極。優(yōu)選地，對(duì)應(yīng)數(shù)量的電極沿本發(fā)明裝置的圓周以規(guī)則距離分布，例如，3個(gè)電極以120°偏移位于圓柱形圓周表面上。

關(guān)于本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例，電極成對(duì)提供，特別是沿裝置的圓周，用于形成電容器。這導(dǎo)致了總數(shù)為2n的電極，其中n≥1，其中n優(yōu)選在1到10之間。

因此，所述成對(duì)的電極形成電容器，其中藥物儲(chǔ)存器為介電層的一部分，并且因此橫過(guò)藥物儲(chǔ)存器的ac(交流電)電場(chǎng)可施加，并且所述電容器的阻抗可確定。

(激勵(lì))電極和/或電極對(duì)可按如下方式幾何地布置和/或電氣地切換，使得允許電場(chǎng)橫跨藥物儲(chǔ)存器(藥物容器)沿多個(gè)旋轉(zhuǎn)方向垂直于注射裝置的軸線，特別是呈筆形式的注射裝置的縱軸線施加，以便抵消任何非均一電場(chǎng)中的藥物容器的非對(duì)稱(chēng)位置。

本發(fā)明的該方面將隨后更詳細(xì)說(shuō)明。

具體而言，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置以如下方式設(shè)計(jì)成使得電極(優(yōu)選電極對(duì))可按如下方式單獨(dú)地切換，使得電ac場(chǎng)垂直于注射裝置的軸線橫跨藥物儲(chǔ)存器，優(yōu)選垂直于處于不同角(至少處于分開(kāi)90°的兩個(gè)角)的筆狀裝置的縱(大體上旋轉(zhuǎn))軸線。該方面也將隨后更詳細(xì)論述。

因此，在本發(fā)明中，不需要的是(激勵(lì))電極關(guān)于藥物儲(chǔ)存器機(jī)械地非常準(zhǔn)確地定位和定向。換言之：關(guān)于本發(fā)明的裝置，旋轉(zhuǎn)、軸向和側(cè)向公差在本發(fā)明的裝置附接于便攜式液體注射裝置時(shí)是可接受的。令人驚訝地，本發(fā)明中不需要的是，電極定位成接近藥物容器，或者電極在離藥物容器的固定距離處，或者用于阻抗測(cè)量的電場(chǎng)幾乎只聚焦穿過(guò)藥物容器。作為替代，相對(duì)大體積的電場(chǎng)繞過(guò)藥物容器，并且容許了電極與藥物容器的距離的大公差。令人驚訝地，經(jīng)由本發(fā)明中的施加電場(chǎng)的阻抗的測(cè)量為精確且可重復(fù)的，足以測(cè)量低至1μl的液體體積，優(yōu)選低至0.1μl的精度。在0.1u/μl的濃度下的典型胰島素筆中，其轉(zhuǎn)變成0.1到0.01u的精度(其中u為物質(zhì)的量的國(guó)際單位，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的)。

如上文所述，本發(fā)明的裝置是用于附接于便攜式液體注射裝置，特別是用于附接于所謂的胰島素筆的(單獨(dú))裝置。因此，本發(fā)明的裝置可例如呈套筒形式，其附接于注射裝置用于完全地包圍注射裝置的藥物儲(chǔ)存器。關(guān)于這些實(shí)施例，套筒具有至少兩個(gè)平傳導(dǎo)電極，使得電場(chǎng)能夠橫跨藥物儲(chǔ)存器施加。關(guān)于這些實(shí)施例，套筒可推到胰島素筆上，并且定位在保持藥物儲(chǔ)存器(例如，用于胰島素)的筆的部分上。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置呈帽形式，特別是呈胰島素筆的帽形式。用語(yǔ)"帽"意思是待附接于注射裝置(優(yōu)選胰島素筆)的任何(單獨(dú))構(gòu)件，其覆蓋(并且通常保護(hù))注射裝置的另一個(gè)關(guān)鍵構(gòu)件或部分，例如，用于注射對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的針。關(guān)于胰島素筆，帽通常覆蓋針以及筆的藥物儲(chǔ)存器的至少一部分。本發(fā)明的該方面將隨后更詳細(xì)說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明的另外的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的裝置是可替換的。這意味著裝置可以可逆地附接于注射裝置，即，裝置可反復(fù)地從注射裝置除去和附接于注射裝置(如果需要)。

此外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置具有關(guān)于(激勵(lì))電極位于裝置的遠(yuǎn)側(cè)上的外電氣護(hù)罩。此類(lèi)護(hù)罩用作法拉第籠，保護(hù)電極免受外部干擾，并且避免由位于裝置外的因素引起的任何阻抗變化。

此外，本發(fā)明的裝置包括電路，(激勵(lì))電極尤其連接于該電路。本發(fā)明的裝置，特別是電路包括至少一個(gè)電池(非可再充或可再充的)。另外，根據(jù)本發(fā)明，其它電源是可能的。

在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)附加的保護(hù)電極提供至本發(fā)明的裝置。此類(lèi)保護(hù)電極優(yōu)選地連接于單獨(dú)的供電電路，并且保持在等于激勵(lì)電極的電勢(shì)下。此類(lèi)保護(hù)電極在阻抗電極之間聚焦電場(chǎng)來(lái)迫使其穿過(guò)藥物儲(chǔ)存器。

所述保護(hù)電極保持在與前文提到的激勵(lì)電極相同的電勢(shì)下，但通常使用單獨(dú)的電源電路。關(guān)于附加保護(hù)電極的該布置，有可能將電場(chǎng)聚焦到藥物儲(chǔ)存器的期望容積中。在該背景下，優(yōu)選的是，保護(hù)電極(也)如上文關(guān)于(激勵(lì))電極已經(jīng)說(shuō)明那樣成對(duì)提供。將隨后更詳細(xì)地論述本發(fā)明的所有這些方面。

此外，根據(jù)本發(fā)明，阻抗測(cè)量電路可提供至本發(fā)明的裝置。關(guān)于該電路，執(zhí)行阻抗測(cè)量，優(yōu)選使用5到50khz的頻率和0.2到30v(伏特)的峰到峰電壓下的正弦或矩形ac激勵(lì)。

阻抗測(cè)量?jī)?yōu)選執(zhí)行鎖定測(cè)量，以便只在期望頻率和相位下測(cè)量信號(hào)。

阻抗測(cè)量電路優(yōu)選包括電容補(bǔ)償電路，用于驅(qū)趕雜散電容，因此最小化由雜散電容引起的測(cè)量電路中的交變電流，并且增大信噪比。

此外，本發(fā)明的裝置優(yōu)選地包括柔性印刷電路板(pcb)。此類(lèi)pcb可容易地集成到本發(fā)明的裝置中作為用于所有必要設(shè)備的基底，其例如不僅包括所有電路，而且包括此類(lèi)pcb上的電極。

因此，優(yōu)選的是，所述柔性pcb適應(yīng)于套筒狀或帽狀構(gòu)件，其中優(yōu)選地，所述柔性pcb模制或安裝到所述套筒狀或帽狀構(gòu)件中。

此外，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是，裝置包括至少一個(gè)顯示器。

在本發(fā)明的另外的優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)成替代現(xiàn)有胰島素筆的至少一個(gè)現(xiàn)有帽。這意味著本發(fā)明的裝置一方面包括根據(jù)本發(fā)明必要的所有裝備(包括電極)，但另一方面在所有其它設(shè)計(jì)元件中對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有胰島素筆的現(xiàn)有帽。換言之：本發(fā)明表示對(duì)現(xiàn)有胰島素筆的特許添加。本發(fā)明的裝置可生產(chǎn)成配合市場(chǎng)上的任何胰島素筆。其允許使用者如以前那樣手持筆，而沒(méi)有干擾或改變使用者程序。具體而言，批準(zhǔn)的液體注射裝置不改變，劑量機(jī)構(gòu)和其顯示器不受干擾，并且手持/使用程序仍不變。

如上文所述，本發(fā)明的主要方面在于確定注射裝置的藥物儲(chǔ)存器的填充狀態(tài)。然而，利用本發(fā)明的裝置檢測(cè)的阻抗變化可不僅僅用于確定藥物儲(chǔ)存器的填充狀態(tài)?？筛鶕?jù)電子數(shù)據(jù)處理器中的至少一個(gè)算法檢測(cè)的那些變化還可用于檢測(cè)在胰島素筆的使用或手持中典型的以下?tīng)顟B(tài)或活動(dòng)中的至少一個(gè)，即：

注射(對(duì)應(yīng)于藥物儲(chǔ)存器的填充狀態(tài)中的變化)，

本發(fā)明的裝置從液體注射裝置除去，特別是帽(除去帽)，

將本發(fā)明的裝置附接于液體注射裝置，特別是帽(再加帽)，

檢查本發(fā)明的裝置中的剩余(液體)藥物，特別是帽(例如，檢查污染)，

檢查所謂的空射(airshot)(注射裝置/其針的填裝(priming))，

檢測(cè)典型用于注射和/或空射的藥物(溶液)體積的減少，

檢測(cè)典型用于再填充程序和/或?qū)⑿伦⑸溲b置(特別是筆)插入到本發(fā)明的裝置(特別是帽)中的藥物(溶液)體積的增加，

檢測(cè)典型用于外部操縱的阻抗的暫時(shí)變化，例如，檢測(cè)本發(fā)明的裝置附近的人體組織，

檢測(cè)關(guān)聯(lián)于溫度變化的阻抗的變化。

此外，本發(fā)明的裝置可包括以下特征中的至少一個(gè)，即：

通電機(jī)構(gòu)，其僅在開(kāi)啟包圍本發(fā)明的裝置的包裝時(shí)觸動(dòng)，

所謂的簧片觸點(diǎn)，

滾動(dòng)穿過(guò)對(duì)應(yīng)顯示器上的至少一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的按鈕，

至少一個(gè)存儲(chǔ)器單元，

至少一個(gè)計(jì)時(shí)器單元，

至少一個(gè)溫度補(bǔ)償單元，

至少一個(gè)usb(通用串行總線)或?qū)?shù)據(jù)傳遞至外部計(jì)算機(jī)或移動(dòng)計(jì)算器的任何其它有線的通信單元，

將數(shù)據(jù)傳遞至外部計(jì)算機(jī)或移動(dòng)計(jì)算器的至少一個(gè)無(wú)線通信單元，例如，藍(lán)牙。

在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置由連接在一起來(lái)形成裝置(特別是帽)的至少兩個(gè)部分構(gòu)成。在該背景下，優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置包括兩個(gè)部分。

優(yōu)選地，至少一個(gè)腔形成在用于保持裝置的其它構(gòu)件(例如，用于保持電池、顯示器或其它單元像計(jì)時(shí)器單元)的部分之間。

本發(fā)明的裝置優(yōu)選由塑料材料制成，特別是由注射模制形成的塑料材料。

此外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置包括用于固定的器件，尤其是用于將裝置可逆地固定于另一個(gè)物件，并且因此保持裝置，特別是關(guān)于該另一個(gè)物件附接于注射裝置的裝置。優(yōu)選地，此類(lèi)器件呈口袋夾形式。

如已經(jīng)描述的，本發(fā)明的裝置可包括腔，其為用于電池或另一電源的隔間。優(yōu)選地，此類(lèi)隔間具有將電池或另一電源保持就位的蓋。

如已經(jīng)提到的，本發(fā)明的裝置可包括至少一個(gè)顯示器。優(yōu)選地，此類(lèi)顯示器為液晶顯示器(lcd)，特別是四位數(shù)字lcd。

最后，本發(fā)明包括便攜式液體注射裝置，特別是胰島素筆，其包括如上文所述的本發(fā)明的裝置，其中優(yōu)選地，所述本發(fā)明的裝置附接于注射裝置，特別是胰島素筆。

在其各種實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置向便攜式液體注射裝置(特別是胰島素筆)的使用者帶來(lái)一定數(shù)量的益處。

如已經(jīng)說(shuō)明的，用于患者劑量模式的典型實(shí)例如下：

在早上，患者將用他/她的第一支筆來(lái)注射一定劑量的長(zhǎng)效胰島素。在一天期間，他/她還在各餐之前注射多個(gè)劑量的速效胰島素。時(shí)間和劑量對(duì)于同一患者典型地從一天到一天是相似的。偏離該模式將為危險(xiǎn)的。可使用錯(cuò)誤的筆，或者注射錯(cuò)誤劑量，或者忘記注射或重復(fù)注射。在所有那些錯(cuò)誤情況中，具有最新數(shù)據(jù)(例如，關(guān)于藥物儲(chǔ)存器的填充水平)并且理想地知道典型的日常劑量模式的本發(fā)明的裝置可認(rèn)識(shí)到偏離并且警告患者。患者可接著為了建議而聯(lián)系他的醫(yī)生，或者輸注葡萄糖或胰島素用于校正誤差，因此避免低血糖性休克或危險(xiǎn)的高血糖狀態(tài)。在具有例如長(zhǎng)效和速效胰島素的兩個(gè)不同的筆的該情況中，將使用兩個(gè)本發(fā)明的裝置，一個(gè)分別在各個(gè)筆上。兩個(gè)裝置可無(wú)線地通信，以便接收和調(diào)查包括來(lái)自另一個(gè)筆的劑量信息的完整劑量信息。一個(gè)裝置可為具有附加特征像顯示器等的主機(jī)，而另一個(gè)裝置可為變體，如從動(dòng)裝置。

在另一個(gè)實(shí)施例中，裝置可與第三裝置通信，例如，智能電話或血糖儀，并且包括報(bào)警功能的劑量模式邏輯可接著還在第三裝置中實(shí)施。

在其它優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置包括智能特征，即，裝置包含微處理器和算法，它們可認(rèn)識(shí)到并且自動(dòng)知道用于給定患者的時(shí)間和劑量的典型模式。作為備選，典型模式可編程到裝置以及報(bào)警閾值中，例如，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信。此外，由該患者使用的空射模式(在注射來(lái)填裝和測(cè)試皮下注射針之前將少量胰島素噴入空氣中)將為可編程的。裝置將包含運(yùn)行算法的微處理器，該算法分析劑量和時(shí)間，并且在偏離他的典型劑量模式時(shí)使用報(bào)警特征警告患者。裝置包括用于聲學(xué)、光學(xué)或振動(dòng)警告和警報(bào)的器件。

如提到的，經(jīng)常地，患者使用兩個(gè)或更多個(gè)不同的注射筆，其分別包含至少長(zhǎng)效(筆a)和速效胰島素(筆b)。本發(fā)明的裝置接著可包括特征為鑰匙鎖機(jī)構(gòu)的器件。匹配裝置將保持在筆上，并且僅允許帽a配合到筆a，以及帽b配合到筆b，排除了混淆具有不同類(lèi)型的胰島素的兩支筆。前述鑰匙鎖機(jī)構(gòu)可包括塑料環(huán)或套筒，其永久地保持在筆上，并且包含確保將正確的帽僅配合到其相應(yīng)的筆的幾何特征。

因此，多個(gè)不同的裝置可用在具有不同類(lèi)型的胰島素的不同的筆上。這些裝置之間的無(wú)線通信可確保正確的筆在正確的時(shí)間和劑量下使用，并且偏離正確的劑量和時(shí)間模式將觸發(fā)警報(bào)。

此外，患者的生物計(jì)量識(shí)別可由例如帽或附加裝置上的指紋傳感器提供，以排除混淆或篡改屬于患者的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和特征將從連同所附權(quán)利要求的附圖的以下描述變得清楚。獨(dú)立的特征可在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中單一地或單獨(dú)地組合實(shí)現(xiàn)。附圖僅用于圖示和更好理解本發(fā)明，并且不理解為以任何方式限制本發(fā)明。

附圖說(shuō)明

附圖示意性地示出：

圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的胰島素筆和其帽，

圖2為便攜式液體注射裝置的藥物儲(chǔ)存器，其中電極集成到藥物儲(chǔ)存器的表面中，并且其示為電容器(兩者在截面視圖中)，

圖3為包圍胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器的本發(fā)明的裝置，并且其圖示在電容器圖中(兩者在截面視圖中)，

圖4為包圍胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器的另一個(gè)本發(fā)明的裝置，其中提供兩對(duì)電極(在截面視圖中)，

圖5為具有附加保護(hù)電極的另一個(gè)本發(fā)明的裝置，

圖6為本發(fā)明的裝置可如何用于檢查污染的圖示，

圖7為本發(fā)明的裝置可如何用于檢測(cè)裝置附近的人體組織的圖示，

圖8為本發(fā)明的裝置可如何由于本發(fā)明的裝置外的不均一或干擾的電場(chǎng)而易受來(lái)自外界擾亂的干擾的圖示，

圖9為本發(fā)明的裝置處的非均一或干擾的電場(chǎng)可如何避免和/或經(jīng)由附加保護(hù)電極補(bǔ)償?shù)膱D示，

圖10為另一個(gè)本發(fā)明的裝置，其中使用了柔性pcb(在截面視圖中)，

圖11為根據(jù)本發(fā)明的位于柔性pcb上的本發(fā)明的裝置的主要構(gòu)件，以及

圖12為具有鑰匙鎖機(jī)構(gòu)的胰島素筆和其帽，該鑰匙鎖機(jī)構(gòu)可關(guān)于本發(fā)明的裝置實(shí)施。

具體實(shí)施方式

在圖1中，示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的典型胰島素筆1。如早先提到的，胰島素筆用于注射胰島素用于治療糖尿病。如公知的，胰島素是由胰腺產(chǎn)生的激素。其對(duì)于調(diào)節(jié)體內(nèi)的碳水化合物和脂肪新陳代謝而言為重要的。

根據(jù)圖1的胰島素筆1具有在其一端處的針2，以及在另一端處的用于促動(dòng)注射的按鈕3。此外，在圖1中，示出了劑量旋鈕4和劑量窗口5。

此外，胰島素筆1具有容納待注射到患者中的胰島素的藥物儲(chǔ)存器6。該藥物儲(chǔ)存器的填充水平/填充狀態(tài)應(yīng)當(dāng)根據(jù)本發(fā)明來(lái)監(jiān)測(cè)。

根據(jù)圖1的胰島素筆1還具有帽7，其根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于覆蓋筆的部分，該部分包括針和藥物儲(chǔ)存器。

圖2示出了液體注射裝置11(例如，胰島素筆)的實(shí)施例，其中兩個(gè)電極12緊密地布置或集成到藥物儲(chǔ)存器13中，藥物儲(chǔ)存器13至少部分地填充有呈液體形式的藥物14。

如早先論述的，兩個(gè)電極12形成電容器15，其中藥物溶液14是該電容器中的介電材料的大部分。

圖2的左側(cè)上的視圖示出了現(xiàn)有技術(shù)的注射裝置的實(shí)施例(在截面視圖中)，并且圖2中的右側(cè)視圖示出了對(duì)應(yīng)的電容器(也在截面視圖中)。根據(jù)該實(shí)施例，該電容器的電容是c2，其為總電容。

相比于圖2，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。

在圖3的左側(cè)上的視圖中，用于胰島素筆的帽21在截面視圖中示出。該帽21具有包圍胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器23的兩個(gè)平傳導(dǎo)電極22。優(yōu)選地，電極呈圓柱形表面節(jié)段的形狀。藥物儲(chǔ)存器23至少部分地填充有胰島素24(在水溶液中)。

如可從圖3所見(jiàn)，兩個(gè)電極22為長(zhǎng)形電極，其提供成平行于胰島素筆的縱軸線。兩個(gè)電極22包圍藥物儲(chǔ)存器23，并且它們使得電場(chǎng)能夠橫跨胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器23施加。

從圖3的左側(cè)視圖清楚的是，相比于圖2的實(shí)施例(左側(cè)視圖)，兩個(gè)電極22遠(yuǎn)離藥物儲(chǔ)存器23。然而，有可能測(cè)量由藥物儲(chǔ)存器23中的藥物24的填充水平的變化引起的電容的差異。

此外，在圖3的左側(cè)視圖中，場(chǎng)線25和它們的圖案在該視圖中示意性地示出。

在圖3的右側(cè)上的視圖中，示出了有助于根據(jù)圖3(圖26)的實(shí)施例的總電容的電容器。圖3的右側(cè)上的圖示對(duì)應(yīng)于圖3的左側(cè)上的實(shí)施例的截面視圖。

用于取決于貢獻(xiàn)的電容器的總電容(ctotal)的方程也在圖3中再現(xiàn)。參照?qǐng)D3的公開(kāi)，必須提到的是，待測(cè)量的總電容通常相當(dāng)小，即，其在亞微微法拉到亞毫微微法拉的范圍中。此外，當(dāng)電容c2變化時(shí)，信噪比相當(dāng)小，即，此類(lèi)變化在毫微微法拉的范圍中。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。該實(shí)施例是如下問(wèn)題的優(yōu)選解決方案，其中在電極放置成離藥物儲(chǔ)存器相當(dāng)遠(yuǎn)(例如，放置在胰島素筆的帽中)并且雜散電容為大且可變的時(shí)，通常必須考慮旋轉(zhuǎn)和側(cè)向公差。

因此，根據(jù)圖4的實(shí)施例，用于胰島素筆的帽31具有包圍藥物儲(chǔ)存器33的四個(gè)傳導(dǎo)電極32，藥物儲(chǔ)存器33至少部分地填充有呈液體形式的胰島素34。

四個(gè)電極32的設(shè)置還可備選地描述為包圍對(duì)應(yīng)的胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器的兩對(duì)的兩個(gè)電極的設(shè)置。

根據(jù)圖4的實(shí)施例的重要優(yōu)點(diǎn)在于，電極32可組合(切換)來(lái)在不同旋轉(zhuǎn)角下施加電場(chǎng)。這些不同角下的對(duì)應(yīng)測(cè)量值(讀數(shù))可數(shù)學(xué)地組合，優(yōu)選平均化。結(jié)果，旋轉(zhuǎn)和側(cè)向公差，與導(dǎo)致胰島素容器的恒定填充水平下的電容變化的非均一場(chǎng)一起可由這些測(cè)量排除，并且容器的填充水平可被準(zhǔn)確地確定，而替代那些公差。

圖4中也示出了該途徑。在左側(cè)上，兩個(gè)上電極32和兩個(gè)下電極32分別電氣地組合而連接于單個(gè)操作放大器的輸入或輸出，并且對(duì)應(yīng)的場(chǎng)線35沿垂直方向延伸。在圖4的右側(cè)上的視圖中，左側(cè)上的兩個(gè)電極32和右側(cè)上的兩個(gè)電極32組合，并且因此，電場(chǎng)的場(chǎng)線36水平地延伸。

圖5中示出了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例。根據(jù)該實(shí)施例，帽41具有兩個(gè)傳導(dǎo)電極42和兩個(gè)(附加)保護(hù)電極43。一方面的電極42和另一方面的保護(hù)電極43兩者都使用單獨(dú)的電源電路。該事實(shí)由圖5中的操作放大器符號(hào)圖解地示出，即，圖5的頂部和底部上的兩個(gè)操作放大器用于兩個(gè)電極42，并且圖5的左側(cè)和右側(cè)上的兩個(gè)操作放大器用于保護(hù)電極43。

如可從圖3的左側(cè)上的視圖所見(jiàn)，電場(chǎng)在左側(cè)上和右側(cè)上的兩個(gè)電極22之間的間隙中相當(dāng)不均一。該不均一性可通過(guò)使用根據(jù)圖5的保護(hù)電極43來(lái)最小化。保護(hù)電極43引入到具有兩個(gè)傳導(dǎo)電極43的實(shí)施例中，以將電場(chǎng)聚焦到包圍胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器的期望容積中(藥物儲(chǔ)存器在圖5中未示出)。保護(hù)電極43保持在與激勵(lì)(傳導(dǎo))電極相同的電勢(shì)下，然而使用單獨(dú)的電源電路。

圖5中經(jīng)由場(chǎng)線44示出了具有最小化的不均一性的所得電場(chǎng)。

圖6示出了在液滴偶然地置于藥物儲(chǔ)存器外(例如，帽中)時(shí)的情形。此類(lèi)微滴可為現(xiàn)在在藥物儲(chǔ)存器外的藥物微滴或來(lái)自另一液體(例如，水)的微滴。

本發(fā)明可通過(guò)微差測(cè)量來(lái)解決該問(wèn)題，該微差測(cè)量關(guān)于附接于胰島素筆的本發(fā)明的帽和關(guān)于本發(fā)明的帽單獨(dú)地進(jìn)行。

在該背景下，上視圖示出了其中具有其電極52的帽51附接于胰島素筆的情形。在該情況下，帽51完全地包圍藥物儲(chǔ)存器中的藥物53。然而，帽51還包圍(附加)微滴54。

在該布置中，第一測(cè)量通過(guò)施加電場(chǎng)來(lái)進(jìn)行。

此后，帽上的附加測(cè)量單獨(dú)地進(jìn)行，即，在帽51從胰島素筆卸下之后。因此，僅附加的微滴54有助于該測(cè)量。藥物儲(chǔ)存器中的藥物53并未有助于該第二測(cè)量。該情形在圖6的底部處的視圖中示出。

通過(guò)比較兩個(gè)測(cè)量結(jié)果，例如，通過(guò)從第一測(cè)量結(jié)果"減去"微滴的貢獻(xiàn)，則可確定胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器中的真實(shí)填充水平。

圖7示出了如下問(wèn)題的解決方案，其中存在從電極陣列外對(duì)電場(chǎng)的干擾影響。該影響還可由(外部)液體引起或例如由人體組織像手指引起。

為了解決該問(wèn)題，附加護(hù)罩62可提供在本發(fā)明的帽61中的電極63外。因此，由圖7中的場(chǎng)線64代表的電場(chǎng)將不被來(lái)自外側(cè)的影響所影響。

圖8示出了如下問(wèn)題的解決方案，其中由用于胰島素筆的帽中的傳導(dǎo)電極提供的電場(chǎng)可在所述帽的開(kāi)口端處為不均一的或受干擾。該問(wèn)題可根據(jù)圖8的實(shí)施例解決，其中護(hù)罩72在帽71的內(nèi)表面與帽中的電極73之間放置到帽71中。護(hù)罩72可為設(shè)在帽71中的單獨(dú)的裝置，或者例如還可為帽71的內(nèi)表面上的涂層。

根據(jù)圖8的實(shí)施例，存在帽71中的電極73之上的護(hù)罩72的縱向重疊。該事實(shí)在圖8的左側(cè)上示出。

此外，根據(jù)圖8，還存在電極73在儲(chǔ)存器的縱向延伸部之上的重疊，這也在圖8的左側(cè)上示出。

換言之：根據(jù)圖8的實(shí)施例，設(shè)在帽中的護(hù)罩72比設(shè)在帽71中的電極73"更長(zhǎng)"，并且電極73比進(jìn)入帽71的開(kāi)口端的方向的藥物儲(chǔ)存器的延伸部"更長(zhǎng)"。通過(guò)這些手段(單獨(dú)地或組合地)，帽71的開(kāi)口端處的電場(chǎng)的不均一性(圖8的視圖中的左側(cè))和/或?qū)λ幬锶萜鞯奶畛錉顟B(tài)的電容確定的它們的影響可最小化。

圖9中示出了用于解決本發(fā)明的帽的開(kāi)口端處的場(chǎng)不均一性或場(chǎng)干擾的問(wèn)題的另一個(gè)措施。此處，作為實(shí)例，人的手指位于場(chǎng)不均一性中，其可影響電極82之間的測(cè)得的阻抗(見(jiàn)圖8)。

作為解決方案，圖9示出了實(shí)施例，其中帽81(具有附加的護(hù)罩或沒(méi)有)不僅包括(激勵(lì))電極82，而且包括保護(hù)電極83。這些保護(hù)電極83將電場(chǎng)在電極82之間聚焦在帽81的開(kāi)口端處(圖9的視圖中的左側(cè))。保護(hù)電極83確保藥物儲(chǔ)存器的整個(gè)容積由電場(chǎng)包圍，并且該場(chǎng)在其開(kāi)口端處不雜散出帽(圖9中的左側(cè))。如已經(jīng)說(shuō)明的，保護(hù)電極83供給有與相應(yīng)(激勵(lì))電極82相同但來(lái)自單獨(dú)電路的電壓。因此，電極82之間的用于測(cè)量的所得電場(chǎng)聚焦到此類(lèi)測(cè)量所需的容積中。

本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例在圖10中示出。此處，示出了柔性印刷電路板(pcb)91。該柔性pcb91卷繞成圓柱形形狀。此類(lèi)形狀完美地設(shè)計(jì)成分別配合于套筒狀或帽狀構(gòu)件，或此類(lèi)構(gòu)件的內(nèi)部形式。優(yōu)選地，結(jié)構(gòu)像柔性pcb91可模制或安裝到此類(lèi)構(gòu)件中。

電極92設(shè)在柔性pcb91的一個(gè)表面上。在另一個(gè)實(shí)施例中，它們還可設(shè)在柔性pcb的兩個(gè)表面或中間層上。在該背景下，四個(gè)電極示為在柔性pcb91的此類(lèi)表面上。電極92可為(激勵(lì))電極或保護(hù)電極，如早先已經(jīng)說(shuō)明的。如果柔性pcb91適應(yīng)于或模制/安裝到帽狀構(gòu)件中，則電極92形成可包圍胰島素筆的藥物儲(chǔ)存器的電極陣列。

也如早先提到的，至少一個(gè)電路的另外的構(gòu)件可設(shè)在柔性pcb91上。

此外，圖11示意性地公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的概視圖。對(duì)應(yīng)的構(gòu)件(優(yōu)選設(shè)在柔性pcb上)必要地包括電極，在圖11的實(shí)施例的情況中，四個(gè)電極。此外，需要至少一個(gè)電路來(lái)將電能提供至電極并且測(cè)量至少總電容。如果適合，則提供又一個(gè)電路用于附加保護(hù)電極。

此外，構(gòu)件可包括(外)電護(hù)罩，以及萬(wàn)一，至少一個(gè)顯示器。

此外，提供了至少一個(gè)電源，特別是電池或蓄電池。

最后，在圖12中，示出了胰島素筆和其帽，其中實(shí)施了如上文已經(jīng)描述的鑰匙鎖機(jī)構(gòu)。此類(lèi)鑰匙鎖機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)部分，其與彼此匹配或配合在一起，像鑰匙和其鎖，以使排除了例如混淆具有不同類(lèi)型胰島素的兩支筆。此類(lèi)鑰匙鎖機(jī)構(gòu)可關(guān)于已經(jīng)描述的本發(fā)明的裝置的所有實(shí)施例實(shí)施。

為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，胰島素筆和其帽具有與根據(jù)圖1的胰島素筆和其帽相同的附圖標(biāo)記。因此，圖12示出了胰島素筆1和其帽7，其中胰島素筆1具有在其一端處的針2，以及在另一端處的用于促動(dòng)注射的按鈕3。此外，在圖12中，示出了劑量旋鈕4和劑量窗口5。胰島素筆1的藥物儲(chǔ)存器以附圖標(biāo)記6示出。

根據(jù)圖12，帽7具有在右側(cè)處的其開(kāi)口端處的特征形式。該特征形式7與永久地位于胰島素筆1上的環(huán)或套筒8的特征形式匹配。只有帽7的開(kāi)口端的特征形式配合到帽1上的套筒8的對(duì)應(yīng)特征形式中，才有可能將根據(jù)圖12的帽7附接在根據(jù)圖12的胰島素筆1上。如果不存在配合或匹配，則胰島素帽的使用者將認(rèn)識(shí)到他或她顯然使用了錯(cuò)誤的帽來(lái)用于對(duì)應(yīng)的胰島素筆。