本申請主張享有于2014年3月12日提交的題目為“用于增強(qiáng)藥物輸送器件的方法和裝置”、申請?zhí)枮?1/951776的美國臨時(shí)申請(代理律師案卷號BHC134015(BHDD/043/L))的優(yōu)先權(quán)，并且為了所有的目的，將該美國臨時(shí)申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及藥物輸送器件，更加具體地涉及用于增強(qiáng)這樣的藥物輸送器件的裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

市場上可購得許多不同的藥物輸送器件和生理體液分析物監(jiān)測系統(tǒng)。這些器件的常見用途是給糖尿病患者輸送胰島素以及監(jiān)測糖尿病患者的血糖水平。這些器件的便攜性和易用性的提高已經(jīng)使糖尿病患者能夠?qū)ψ晕艺{(diào)整的藥物治療方案進(jìn)行管理，這又提高了患者的自主權(quán)和隱私權(quán)水平。這是特別有益的，因?yàn)樘悄虿』颊叩难撬娇赡苊刻旎蛎啃r(shí)都在變化。

自我調(diào)整的糖尿病治療方案通常包括通過例如胰島素等各種藥物的注射和/或攝入的自我配給。除了高度的藥物依從性以外，為了這樣的自我調(diào)整的方案有效而安全地起作用，還需要患者密切監(jiān)測使用藥物的劑量和次數(shù)，且還可能需要患者記錄或文檔記載相應(yīng)的與醫(yī)療相關(guān)的自我監(jiān)測信息，例如血糖水平、胰島素劑量等。這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測有助于確定當(dāng)前狀況和未來治療的療程(例如，方案變化)。由于信息的記錄可能是耗時(shí)的和不便的(特別是如果使用筆和紙來完成)，所以期望這種類型的信息的記錄、編輯和追蹤對患者來說盡可能是最簡化的和具有時(shí)效性的。

因此，對于患者調(diào)整的配給藥物以及關(guān)聯(lián)的醫(yī)療信息的監(jiān)測和記錄(包括但是不限于藥品配給(例如，注射)時(shí)間和劑量、分析物濃度(例如，血糖水平等))的器件和方法的改進(jìn)開發(fā)具有持續(xù)的興趣。其中，特別感興趣的是患者控制配給藥物和監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)，該系統(tǒng)給患者帶來靈活性和可控性，為患者提高便利性、隱私性和易用性并且增強(qiáng)了系統(tǒng)部件的便攜性。因此，需要用于增強(qiáng)藥物輸送器件的系統(tǒng)、裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一些方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于自動(dòng)設(shè)定藥物輸送器件的劑量的裝置。所述裝置包括：第一部，能夠接合至藥物輸送器件的劑量旋鈕；和第二部，能夠接合至所述藥物輸送器件的外殼。所述第二部能夠操作用來接收劑量信息且驅(qū)動(dòng)所述第一部以設(shè)定所述藥物輸送器件的劑量。

在其它方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種自動(dòng)設(shè)定藥物輸送器件的劑量的方法。所述方法包括以下步驟：將自動(dòng)劑量設(shè)定裝置附接至藥物輸送器件；接收來自分析物監(jiān)測系統(tǒng)的第一信號，所述第一信號用于指示將被配給的藥物劑量；以及通過所述自動(dòng)劑量設(shè)定裝置來驅(qū)動(dòng)所述藥物輸送器件的劑量旋鈕以設(shè)定與所述將被配給的藥物劑量一致的劑量。

在又一些方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種自動(dòng)監(jiān)測藥物輸送器件的劑量的裝置。所述裝置包括：第一部，能夠接合至藥物輸送器件的劑量旋鈕；和第二部，能夠接合至所述藥物輸送器件的外殼。所述第二部能夠操作用來監(jiān)測所述第一部的運(yùn)動(dòng)且傳輸表明由所述藥物輸送器件配給的藥物的劑量的信號。

根據(jù)本發(fā)明的上述這些以及其它實(shí)施例，提供了許多其它方面。根據(jù)下面的詳細(xì)說明、隨附的權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明實(shí)施例的其它的特征和方面將會更完全地得以顯現(xiàn)。

附圖說明

圖1描繪了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一次性藥物輸送器件的示例。

圖2描繪了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的耐用性藥物輸送器件的示例。

圖3A描繪了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的藥物輸送器件的處于縮回位置的劑量桿的示例。

圖3B描繪了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的藥物輸送器件的處于完全伸出位置的劑量桿的示例。

圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的下殼體的示例性實(shí)施例。

圖5描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的上殼體的示例性實(shí)施例。

圖6A描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的示例性實(shí)施例的橫截面圖。

圖6B描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的示例性系統(tǒng)架構(gòu)的框圖。

圖8描繪了圖6A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為AA的這部分的放大圖。

圖9描繪了在圖7的切割線BB上截取的橫截面圖。

圖10描繪了在圖7的切割線CC上截取的橫截面圖。

圖11描繪了在圖10的橫截面圖中繪出的驅(qū)動(dòng)組件的示例性實(shí)施例的放大示意圖。

圖12A至圖12C描繪了在圖10的橫截面圖中繪出的驅(qū)動(dòng)組件的操作的示例。

圖13A描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的附接至圖1的藥物輸送器件的處于伸出位置的完全組裝后的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的示例性實(shí)施例的視圖。

圖13B描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的附接至圖1的藥物輸送器件的處于縮回位置的完全組裝后的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的示例性實(shí)施例的視圖。

圖14描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的下殼體的示例性實(shí)施例。

圖15描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的上殼體的示例性實(shí)施例。

圖16描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖17描繪了在圖16中被虛線圍繞且被標(biāo)注為DD的這部分的放大圖。

圖18A描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的與具有完全伸出的劑量桿的藥物輸送器件附接的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性實(shí)施例的橫截面圖。

圖18B描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的與具有處于縮回位置的劑量桿的藥物輸送器件附接的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性實(shí)施例的橫截面圖。

圖19描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性系統(tǒng)架構(gòu)的框圖。

圖20描繪了圖18A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為EE的這部分的放大圖。

圖21描繪了圖18A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為FF的這部分的放大圖。

圖22描繪了圖18A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為GG的這部分的放大圖。

圖23描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的傳感器組件的示例。

圖24描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的傳感器組件的替代示例。

圖25描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的時(shí)序圖的示例。

圖26A描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的接合至圖1的藥物輸送器件且處于伸出位置的完全組裝后的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性實(shí)施例的視圖。

圖26B描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的接合至圖1的藥物輸送器件且處于縮回位置的完全組裝后的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性實(shí)施例的視圖。

圖27描繪了表示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性方法的流程圖。

圖28描繪了表示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性替代方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例對旨在供患者使用來自我配給藥物(例如，胰島素)的藥物輸送器件進(jìn)行增強(qiáng)。在一些實(shí)施例中，提出了適于附接至任何常規(guī)筆型藥物輸送器件的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置。所述自動(dòng)劑量設(shè)定裝置包括適于(例如，無線地)接收來自分析物監(jiān)測系統(tǒng)(例如，血糖監(jiān)測儀)的信號的控制器或用于指定適當(dāng)?shù)乃幬飫┝恳赃M(jìn)行配給的其它健康數(shù)據(jù)管理器(例如，智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等)?？刂破鬟€操作用來控制致動(dòng)器裝置以自動(dòng)地設(shè)定藥物輸送器件的劑量。因此，所述自動(dòng)劑量設(shè)定裝置設(shè)置有能夠被添加至現(xiàn)有筆型藥物輸送器件的增強(qiáng)附接件。

在其它的一些實(shí)施例中，提出了適于附接至任何常規(guī)筆型藥物輸送器件的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置。所述自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置包括適于接收來自與筆型藥物輸送器件接合的一個(gè)或多個(gè)傳感器的信號且適于追蹤已經(jīng)使用輸送器件被配給的藥物的量的控制器?？刂破鬟€適于(例如，無線地)傳輸表明實(shí)際上被配給的藥物的量以及配給的時(shí)間和日期的信號。將信號傳輸?shù)椒治鑫锉O(jiān)測系統(tǒng)(例如，血糖監(jiān)測儀)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(例如，智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等)。因此，所述自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置設(shè)置有能夠被添加至現(xiàn)有筆型藥物輸送器件的增強(qiáng)附接件。在其它的又一些實(shí)施例中，本發(fā)明的原理能夠應(yīng)用于其它類型的藥物輸送器件。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1和圖2，示出了常規(guī)筆型藥物輸送器件100、200的示例。圖1繪出了與美國新澤西州布里奇沃特市的美國賽諾菲-安萬特公司(Sanofi-aventis U.S.LLC of Bridgewater,NJ,USA)制造的Pen類似的未更改的一次性藥物輸送器件100。圖2繪出了與丹麥阿勒的諾和諾德公司(Novo Nordisk A/S of Alle,Denmark)制造的4類似的未更改的耐用的(例如，可重復(fù)用)藥物輸送器件200。本發(fā)明的實(shí)施例能夠被接合至藥物輸送器件100、200這兩種器件中的任一者以及其它器件而不需要對這些器件進(jìn)行改動(dòng)。

筆型藥物輸送器件100、200包括存儲有未使用的藥物的藥物儲存器102。通過可拆卸的注射針(未示出)將未使用的藥物注射至患者體內(nèi)?；颊咄ㄟ^相對于外殼106、206扭轉(zhuǎn)劑量旋鈕104、204來調(diào)整劑量旋鈕104、204直至期望的藥物劑量的指示出現(xiàn)在劑量窗口108、208。如圖3A和圖3B所示，隨著劑量旋鈕104、204的扭轉(zhuǎn)，劑量旋鈕104、204遠(yuǎn)離外殼106、206而伸出，從而露出具有劑量標(biāo)記304的劑量桿302。劑量桿302繼續(xù)伸出直至患者設(shè)定了期望的劑量。然后，患者能夠通過下壓位于劑量旋鈕104、204頂部的注射按鈕110、210來注射藥物。當(dāng)患者下壓注射按鈕110、210時(shí)，劑量桿302縮回進(jìn)外殼106、206且使位于藥物儲存器102頂部的柱塞112壓縮著藥物通過注射針(未示出)。因此，圖3A中的藥物輸送器件300的劑量桿302縮回進(jìn)外殼106中從而除了通過劑量窗口108以外是不可見的。圖3B中的輸送器件300的劑量桿302是伸出的從而能夠看見圍繞劑量桿302螺旋的劑量標(biāo)記304。

當(dāng)患者使用具有可伸縮劑量桿302的常規(guī)藥物輸送器件100、200時(shí)，患者必須手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)劑量旋鈕104、204以設(shè)定劑量。此外，在配給藥物后，患者必須手動(dòng)將劑量信息輸入到他們的分析物測量儀器(或其它合規(guī)追蹤器件)。誤差的可能性很大且誤差的后果可能危及患者的健康。

本發(fā)明的實(shí)施例通過自動(dòng)劑量設(shè)定來避免這些可能發(fā)生的誤差。圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置的下殼體400且圖5描繪了上殼體500。下殼體400和上殼體500被附接至常規(guī)藥物輸送器件100、200以使得分析物測量系統(tǒng)或其它器件能夠?qū)⒄_的劑量傳遞至自動(dòng)劑量設(shè)定裝置，自動(dòng)劑量設(shè)定裝置繼而設(shè)定配給劑量，而不需要患者必須確定劑量或使旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)正確的轉(zhuǎn)數(shù)。

下殼體400包括壓緊配件402，壓緊配件402使下殼體400能夠牢固地被固定至藥物輸送器件100、200的外殼106、206。壓緊配件適于牢固地接合至包括外殼外直徑約15mm至約25mm的器件在內(nèi)的廣泛的藥物器件。在一些實(shí)施例中，更大或更小的壓緊配件和/或適配器能夠適應(yīng)其它直徑。在其它實(shí)施例中，不同的配件能夠用來將下殼體400接合至藥物輸送器件100、200。

下殼體400還包括顯示裝置404，顯示裝置404用于提供由自動(dòng)劑量設(shè)定裝置設(shè)定的劑量的指示。如將在下面詳細(xì)說明地，下殼體400容納有適于操作顯示裝置404來指示劑量的控制器以及相關(guān)聯(lián)的電子器件(例如，存儲器、配線、收發(fā)器、傳感器等)。

上殼體500包括具有齒槽的圓柱軸502，圓柱軸502適于在劑量桿上延伸且可旋轉(zhuǎn)地接合至下殼體400。上殼體500還包括旋鈕蓋504，旋鈕蓋504適于使用墊圈來牢固地接合至藥物輸送器件100、200的劑量旋鈕104、204。在一些實(shí)施例中，旋鈕蓋504能夠包括開口以使得能夠露出注射按鈕110、210，在其它實(shí)施例中，旋鈕蓋504能夠包括外延按鈕506，當(dāng)下壓外延按鈕506時(shí)，外延按鈕506接觸且致動(dòng)注射按鈕110、210。

圖6A和圖6B分別繪出了包括有可旋轉(zhuǎn)地接合至上殼體500的下殼體400的組裝后的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置600的橫截面圖和側(cè)視圖。在圖6A中能夠最清楚地看出，下殼體400能夠容納電源602(例如，一個(gè)或多個(gè)電池)和(例如，位于與下殼體400的內(nèi)直徑符合的柔性電路板上的)電子電路604，電子電路604能夠包括控制器606(例如，具有存儲器608的微控制器)、驅(qū)動(dòng)組件610(例如，壓電步進(jìn)電機(jī))、傳感器組件612(例如，一個(gè)或多個(gè)電容式/光/磁位置傳感器)和收發(fā)器614(例如，射頻(RF)接收器/發(fā)送器模塊)。在電路604中還能夠包含其它器件，例如時(shí)鐘發(fā)生器616(例如，振蕩器)、時(shí)間和日期時(shí)鐘模塊和顯示驅(qū)動(dòng)電路618(例如，用來驅(qū)動(dòng)顯示裝置404)。

上殼體500包括圓柱軸502，圓柱軸502既適于被位于下殼體400內(nèi)的驅(qū)動(dòng)組件610可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)又適于位于被也位于下殼體400內(nèi)的傳感器612監(jiān)測的位置處。上殼體500能夠由鋁和/或硬塑料制成。能夠使用其它材料。

在圖6A的橫截面圖中也可看見，在上殼體500的旋鈕蓋504內(nèi)，墊圈620被設(shè)置用來將上殼體500固定至藥物輸送器件100、200的劑量旋鈕104。因此，附接至旋鈕蓋504(其經(jīng)由墊圈620接合至劑量旋鈕104)的圓柱軸502被聯(lián)接至劑量旋鈕104。在一些實(shí)施例中，墊圈620能夠由橡膠或類似材料制成。其它材料能夠用于墊圈620且各種替代方法能夠用來將旋鈕蓋504固定到劑量旋鈕104。

在操作中，電子電路604適于追蹤隨著劑量桿302的伸出和/或縮回而進(jìn)行的圓柱軸502的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)圓柱軸502的表面上的齒移動(dòng)通過傳感器612時(shí)，控制器606能夠追蹤藥物輸送器件100、200的劑量設(shè)定或配給。在一些實(shí)施例中，控制器606能夠使用收發(fā)器614來(例如，經(jīng)由來自分析物測量系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(例如，智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等)的無線信號)接收指示接下來將被配給的期望劑量的信息。如將在下面參照圖12A至圖12C詳細(xì)說明地，控制器606能夠根據(jù)接收的信息使用驅(qū)動(dòng)組件610來自動(dòng)地將藥物輸送器件100、200設(shè)定至期望劑量。

控制器606還能夠(例如，經(jīng)由狀態(tài)LED或音頻聲調(diào))將“被設(shè)定為將被配給的量正確”這一確認(rèn)指示提供給患者，或如果設(shè)定的將被配給的量不同于期望的量(例如，在錯(cuò)誤的情況下)就提供警告。同樣，如果實(shí)際配給的量是正確的，那么控制器606能夠(例如，經(jīng)由狀態(tài)LED或音頻聲調(diào))將確認(rèn)指示提供給患者，或如果實(shí)際配給的量不同于期望的量就提供警告。此外，在一些實(shí)施例中，控制器606能夠使用收發(fā)器614將信號無線地傳輸?shù)椒治鑫餃y量系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(例如，智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等)，所述信號用于表明使用接合至自動(dòng)劑量設(shè)定裝置600的藥物輸送器件而被配給的藥物量。在一些實(shí)施例中，也能夠傳輸配給的時(shí)間和日期。

圖7是描繪了自動(dòng)劑量設(shè)定裝置600的一些實(shí)施例所用的示例性系統(tǒng)架構(gòu)700的框圖。系統(tǒng)架構(gòu)700能夠包括控制器606(例如，具有存儲器608的微控制器)，控制器606執(zhí)行存儲于存儲器608的程序指令以進(jìn)行本發(fā)明的各種方法。系統(tǒng)架構(gòu)700還能夠包括與控制器606連接的：電源602(例如，一個(gè)或多個(gè)電池)、包括有致動(dòng)器702的驅(qū)動(dòng)組件610(例如，壓電步進(jìn)電機(jī))、傳感器組件612(例如，包括用于追蹤旋鈕/軸的位置和/或讀取圖5所示的圓柱軸502上的其它編碼標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)電容式/光/磁傳感器)和用于與健康數(shù)據(jù)管理器704(例如，運(yùn)行在智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等上的分析物測量系統(tǒng)或健康數(shù)據(jù)管理軟件)進(jìn)行無線通信的收發(fā)器614(例如，射頻(RF)接收器/發(fā)送器模塊)。其它器件也能夠連接至控制器606，例如時(shí)鐘發(fā)生器616(例如，振蕩器)、時(shí)間和日期時(shí)鐘模塊706和用來驅(qū)動(dòng)顯示裝置404的顯示驅(qū)動(dòng)電路618。除了控制器606以外，電源也能夠被連接至驅(qū)動(dòng)組件610、傳感器組件612、收發(fā)器614、時(shí)鐘發(fā)生器616、時(shí)間和日期時(shí)鐘模塊706、顯示驅(qū)動(dòng)電路618和顯示裝置404。

圖8通過圖示圖6A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為AA的這一區(qū)域的放大圖來描繪用于使下殼體400固定到藥物輸送器件100的外殼106的壓緊配件402的細(xì)節(jié)。在包括有裂口(未在圖8中示出，但是參見圖4的406)的下殼體400的基底部設(shè)置有柔性的、中空的螺紋錐體802。螺紋錐體802位于藥物輸送器件100的外殼106的周圍，且用于夾緊的設(shè)置有脊808的壓緊螺母806螺紋連接至螺紋錐體802上。隨著螺紋錐體802沿著下殼體400向上延伸，螺紋810的直徑增大，并且響應(yīng)于壓緊螺母806被緊固，螺紋錐體802圍著外殼106被壓緊且被約束，由此將下殼體400固定至藥物輸送器件100的外殼106。在一些實(shí)施例中，包括有螺紋錐體802的下殼體400由諸如鋁或聚乙烯等半柔性材料制成且壓緊螺母806由尼龍或其它硬塑料制成。許多其它可用的材料能夠用于這些部件。

圖9描繪了在圖7中的切割線BB處截取的上殼體500的橫截面圖。注意，圓柱軸502的齒槽使圓柱軸502的外表面具有齒輪狀橫截面。圖10描繪了在圖7中的切割線CC處獲取的被插入下殼體400的上殼體500的橫截面圖。該視圖圖示了驅(qū)動(dòng)組件610相對于圓柱軸502的位置。在圖10中能夠看出，驅(qū)動(dòng)組件610內(nèi)的致動(dòng)器1002、1004被布置為嚙合圓柱軸502的齒槽以使圓柱軸502旋轉(zhuǎn)。下面參照圖12A至圖12C更加詳細(xì)地說明驅(qū)動(dòng)組件610的操作。圖10還示出了電源602和電子電路604。

圖11描繪了在圖10的橫截面圖中繪出的驅(qū)動(dòng)組件610的示例性實(shí)施例的放大示意圖。驅(qū)動(dòng)組件610的致動(dòng)器1002、1004交替按壓圓柱軸502的外表面的齒。因此，這些交替的線性力被轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)力以驅(qū)動(dòng)圓柱軸502繞著其縱軸線如箭頭1102所示地旋轉(zhuǎn)。注意，圓柱軸502被接合至旋鈕蓋504(圖6A)，旋鈕蓋504被固定到劑量旋鈕104(圖6A)。因此，當(dāng)上殼體500和下殼體400附接至藥物輸送器件100、200時(shí)，驅(qū)動(dòng)組件610適合于轉(zhuǎn)動(dòng)劑量旋鈕104。在一些實(shí)施例中，上殼體500的圓柱軸502由諸如鋁或硬塑料等材料制成，且驅(qū)動(dòng)組件610的致動(dòng)器1002、1004由諸如鈦酸鋇、鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛、鈮酸鉀、鈮酸鋰、鉭酸鋰或鎢酸鈉等壓電材料制成。許多其它可用的材料能夠用于這些部件。

圖12A至圖12C繪出了驅(qū)動(dòng)組件610的操作的順序的示例。如上所述，驅(qū)動(dòng)組件610能夠包括被控制為順序地動(dòng)作的兩個(gè)致動(dòng)器1002、1004。在一些實(shí)施例中，圖12A至圖12C表示的重復(fù)的繼發(fā)事件能夠用來使圓柱軸502(并且最終使劑量旋鈕104、204)精確地轉(zhuǎn)動(dòng)到期望的位置。本發(fā)明的實(shí)施例包括控制器606，其接收(例如，來自分析物監(jiān)測系統(tǒng)或其它器件的)用于指示期望的劑量的信號并且確定需要重復(fù)多少次所述繼發(fā)事件以將附接的藥物輸送器件設(shè)定為期望的劑量。

在圖12A中，來自控制器606的電信號施加于第一致動(dòng)器1002。驅(qū)動(dòng)組件610的第一致動(dòng)器1002(其能夠包含壓電材料)伸長以推壓圓柱軸502的一個(gè)齒。響應(yīng)于來自第一致動(dòng)器1002的線性力，圓柱軸502在箭頭1102的方向上(例如，逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)一“步”。在第二步驟中，如圖12B所描繪，控制器606去除第一致動(dòng)器1002的電信號且第一致動(dòng)器1002遠(yuǎn)離圓柱軸502地收縮。注意，第一致動(dòng)器1002收縮足夠的量以避開圓柱軸502的齒。

在示例性繼發(fā)事件的第三步驟中，控制器606將電信號施加于第二致動(dòng)器1004。因此，第二致動(dòng)器1004伸長且推壓圓柱軸502的另一個(gè)齒。響應(yīng)于來自第二致動(dòng)器1002的線性力，圓柱軸在箭頭1102的方向上(例如，逆時(shí)針)旋轉(zhuǎn)一“步”。在第四步驟中，雖未圖示但是將會與圖12B的描繪相同，控制器606去除第二致動(dòng)器1004的電信號且第二致動(dòng)器1004遠(yuǎn)離圓柱軸502地收縮。注意，第二致動(dòng)器1004收縮足夠的量以避開圓柱軸502的齒。

這個(gè)過程能夠重復(fù)需要的次數(shù)以實(shí)現(xiàn)劑量旋鈕104、204的期望位置。使用傳感器612來探測圓柱軸502的運(yùn)動(dòng)，控制器606能夠確定劑量旋鈕104、204在何時(shí)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了期望的量。在一些實(shí)施例中，控制器606還能夠適于使顯示裝置404提供被控制器設(shè)定的劑量的指示。

圖13A描繪了附接至藥物輸送器件100、200(圖1和圖2)的完全組裝后的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300的示例性實(shí)施例的視圖。自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300被示出處于伸出位置。圖13B描繪了附接至藥物輸送器件100、200(圖1和圖2)的完全組裝后的自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300的示例性實(shí)施例的視圖。自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300被示出處于縮回位置。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖14至圖16，說明本發(fā)明的替代實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提出了適于附接至任何常規(guī)筆型藥物輸送器件100、200的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置。與自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300一樣，自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置包括均適于附接至藥物輸送器件100、200的下殼體1400和上殼體1500。圖14描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的下殼體的示例性實(shí)施例。下殼體1400包括與自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300的下殼體400的壓緊配件402類似的壓緊配件1402。壓緊配件1402能夠?qū)⑾職んw1400牢固地附接至藥物輸送器件100、200的外殼106、206。如將在下面論述，下殼體1400也包括適于容納和支撐電子器件的本體部1404。

圖15描繪了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的上殼體的示例性實(shí)施例。上殼體1500包括透明(或半透明)的圓柱軸1502，圓柱軸1502包括劑量指示標(biāo)記1504(例如，螺旋條形碼帶)。上殼體1500還包括旋鈕蓋1506和外延按鈕1508，當(dāng)外延按鈕1508被按壓時(shí)，外延按鈕1508接觸并致動(dòng)藥物輸送器件100、200的注射按鈕110、210。旋鈕蓋1506包括用于使上殼體1500固定至藥物輸送器件100、200的劑量旋鈕104、204的特性件。

圖16繪出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性的組裝后的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600的側(cè)視圖。如圖所示，上殼體1500的圓柱軸1502被插入且可旋轉(zhuǎn)地接合至下殼體1400的本體部1404。

圖17描繪了圖16中被虛線圍繞且被標(biāo)注為DD的具有劑量指示標(biāo)記1504的這一部分的放大圖。在一些實(shí)施例中，劑量指示標(biāo)記1504能夠包括兩組或以上的指示符1702、1704。例如，在所示的實(shí)施例中，上部的一組指示符1702的指示標(biāo)記是一致地被隔開的且能夠用于位置同步。這些指示標(biāo)記是被隔開的以對應(yīng)于藥物輸送器件的劑量桿302上的劑量標(biāo)記304(圖3B)。位于螺旋劑量指示標(biāo)記1504下部的第二組指示符1704能夠被用來提供藥物類型(例如，胰島素類型)的標(biāo)識碼。圓柱軸1502是可拆卸的且對于不同尺寸的藥物容器能夠是唯一的，并且能夠包括針對不同藥物以及針對給定藥物的各種類型(例如，胰島素類型1、2、3等)的唯一指示符組。

圖18A和圖18B描繪了附接至藥物輸送器件100、200的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600的示例性實(shí)施例的橫截面圖。在圖18A中，藥物輸送器件100、200的劑量桿302是完全伸出的，且在圖18B中，劑量桿302是完全縮回的。

在圖18A中能夠最清楚地看出，下殼體1400能夠容納電源1802(例如，一個(gè)或多個(gè)電池)和(例如，位于與下殼體1400的內(nèi)直徑符合的柔性電路板上的)電子電路1804，電子電路1804能夠包括控制器1806(例如，具有存儲器1808的微控制器)、傳感器組件1810(例如，一個(gè)或多個(gè)電容式/光/磁傳感器)和收發(fā)器1812(例如，射頻(RF)接收器/發(fā)送器模塊)。額外的器件也能夠被包括在電路1804中且連接至控制器，例如，所述額外的器件諸如時(shí)鐘發(fā)生器(例如，振蕩器)、一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)LED、時(shí)間和日期時(shí)鐘模塊和音頻輸出揚(yáng)聲器。

在操作中，電子電路1804適于隨著劑量桿302的伸出和/或縮回而讀取劑量指示標(biāo)記1504。當(dāng)劑量指示標(biāo)記1504移動(dòng)通過傳感器組件1810時(shí)，控制器1806能夠追蹤藥物輸送器件的劑量設(shè)定。在一些實(shí)施例中，控制器1806能夠使用收發(fā)器1812來(例如，經(jīng)由來自分析物測量系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(例如，智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等)的無線信號)接收用于指示接下來將被配給的期望劑量的信息。如果設(shè)定的將被配給的量是正確的，那么控制器1806能夠(例如，經(jīng)由狀態(tài)LED或音頻聲調(diào))將確認(rèn)指示提供給患者，或者如果設(shè)定的將被配給的量不同于期望的量，那么提供警告。同樣地，如果實(shí)際配給的量是正確的，那么控制器1806能夠(例如，經(jīng)由狀態(tài)LED或音頻聲調(diào))將確認(rèn)指示提供給患者，或者如果實(shí)際配給的量不同于期望的量，那么提供警告。此外，在一些實(shí)施例中，控制器1806能夠使用收發(fā)器1812將信號無線地傳輸?shù)椒治鑫餃y量系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(例如，智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等)，所述信號表明使用接合至自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1600的藥物輸送器件而被配給的藥物量。在一些實(shí)施例中，還能夠傳輸配給的時(shí)間和日期。

在圖18A的橫截面圖中也可看見，在上殼體1500的旋鈕蓋1506內(nèi)，墊圈1814被設(shè)置用來使上殼體1500固定到藥物輸送器件100、200的劑量旋鈕104。在一些實(shí)施例中，墊圈1814能夠由橡膠或類似材料制成。其它材料能夠用于墊圈1814且各種替代方法能夠用來將旋鈕蓋1506固定到劑量旋鈕104。

圖19是描繪了自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600的一些實(shí)施例所用的示例性系統(tǒng)架構(gòu)1900的框圖。系統(tǒng)架構(gòu)1900能夠包括控制器1806(例如，具有存儲器1808的微控制器)，控制器1806執(zhí)行存儲于存儲器1808的程序指令以進(jìn)行本發(fā)明的各種方法。系統(tǒng)架構(gòu)1900還能夠包括與(例如，用來發(fā)送和/或接收控制信號和/或數(shù)據(jù)信號的)控制器1806連接的：傳感器組件1810(例如，包括用于追蹤旋鈕/軸的位置和/或讀取圖18A的圓柱軸1502上的其它編碼標(biāo)記的一個(gè)或多個(gè)電容式/光/磁傳感器)和用于與健康數(shù)據(jù)管理器1902(例如，運(yùn)行在智能手機(jī)、平板電腦、PC、手腕電腦等上的分析物測量系統(tǒng)或健康數(shù)據(jù)管理軟件)進(jìn)行無線通信的收發(fā)器1812(例如，射頻(RF)接收器/發(fā)送器模塊)。其它器件也能夠連接至控制器1806以用來發(fā)送和/或接收控制信號和/或數(shù)據(jù)信號，所述其它器件諸如時(shí)鐘發(fā)生器1904(例如，振蕩器)、時(shí)間和日期時(shí)鐘模塊1906和用來驅(qū)動(dòng)音頻揚(yáng)聲器和/或狀態(tài)LED 1910的輸出驅(qū)動(dòng)器1908。除了控制器1806以外，電源1802(例如，一個(gè)或多個(gè)電池)也能夠連接至傳感器組件1810、收發(fā)器1812、時(shí)鐘發(fā)生器1904、時(shí)間和日期時(shí)鐘模塊1906和輸出驅(qū)動(dòng)器1908。

圖20通過圖示圖18A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為EE的這一區(qū)域的放大圖來描繪用于使下殼體1400固定到藥物輸送器件100的外殼106的壓緊配件1402的細(xì)節(jié)。在包括有裂口(未在圖18A或圖20中示出，但是參見圖14的1406)的下殼體1400的基底部設(shè)置有柔性的、中空的螺紋錐體2002。螺紋錐體2002位于藥物輸送器件100的外殼106的周圍，且用于夾緊的包含脊2008的壓緊螺母2006螺紋連接至螺紋錐體2002上。隨著螺紋錐體2002沿著下殼體1400向上延伸，螺紋2010的直徑增大，并且響應(yīng)于壓緊螺母2006被緊固，螺紋錐體2002圍著外殼106被壓緊且被約束，由此將下殼體1400固定至藥物輸送器件100的外殼106。在一些實(shí)施例中，包括有螺紋錐體2002的下殼體1400由鋁或硬塑料等半柔性材料制成且壓緊螺母2006由尼龍或硬塑料制成。許多其它可用材料能夠用于這些部件。

圖21繪出了圖18A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為FF的旋鈕蓋1506的部分的放大圖。特別地，這一細(xì)節(jié)圖示出：圓柱軸1502附接至旋鈕蓋1506。因此，因?yàn)樾o蓋1506經(jīng)由墊圈1814接合至劑量旋鈕104，所以圓柱軸1502聯(lián)接到劑量旋鈕104。

圖22繪出了圖18A中被虛線圍繞且被標(biāo)注為GG的電子電路1804的部分的放大圖。特別地，這一細(xì)節(jié)圖示出作為電子電路1804的一部分的傳感器組件1810。在一些實(shí)施例中，傳感器組件1810能夠包括：一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器/探測器對2202/2204、2206/2208，其安裝在電子電路1804的電路板上且被配置為通常面對著圓柱軸1502的外表面，特別地，通過下殼體1404的傳感器窗口2210面對著圓柱軸1502上的劑量指示標(biāo)記1504(例如，螺旋條形碼帶)。

圖23繪出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的光傳感器組件2300的示例。在本實(shí)施例中，兩個(gè)發(fā)射器/探測器對2202/2204、2206/2208安裝在電子電路1804的電路板上且被配置為通過下殼體1400的本體部1404中的傳感器窗口2210面對著圓柱軸1502上的劑量指示標(biāo)記1504(例如，螺旋條形碼帶)。上部的發(fā)射器/探測器對2202/2204被配置為與能夠用于同步和劑量旋鈕位置追蹤的上部的一組指示符1702對齊。這些指示標(biāo)記是分隔的以對應(yīng)于藥物輸送器件的劑量桿302上的劑量標(biāo)記304(圖3B)。下部的發(fā)射器/探測器對2206/2208被配置為與位于螺旋劑量指示標(biāo)記1504下部的第二組指示符1704對齊。能夠讀取指示符1704以確定藥物類型(例如，胰島素類型)的標(biāo)識碼。

在操作中，光傳感器組件2300讀取使用相對于背景具有高對比度的印刷標(biāo)記而形成的劑量指示標(biāo)記1504(例如，螺旋條形碼帶)。LED能夠用作發(fā)射器以將光照射在劑量指示標(biāo)記1504上且光探測器能夠感測來自于劑量指示標(biāo)記1504的光反射。每當(dāng)一個(gè)指示標(biāo)記1702經(jīng)過傳感器窗口2210，光傳感器組件2300就探測到變化的反射水平。每個(gè)指示標(biāo)記1702都表示一個(gè)刻度且對應(yīng)于為配量而設(shè)定的藥物固定體積。因此，當(dāng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕蓋1506來旋轉(zhuǎn)劑量旋鈕104時(shí)，傳感器組件2300讀取同步/位置指示標(biāo)記1702。指示標(biāo)記1702的數(shù)量與劑量旋鈕旋轉(zhuǎn)的角度成比例且與被選藥物劑量成比例。同時(shí)，能夠從劑量指示標(biāo)記1504的下部讀取藥物類型代碼。每個(gè)指示標(biāo)記1704的長度能夠被解釋為如下面參照圖25的時(shí)序圖進(jìn)行說明的數(shù)字?jǐn)?shù)值。

圖24繪出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的作為替代例的磁或電容式傳感器組件2400。在本實(shí)施例中，兩個(gè)磁或電容式傳感器2402、2404安裝在電子電路1804的電路板上且被配置為通過下殼體1400的本體部1404而面對著圓柱軸1502上的劑量指示標(biāo)記1504(例如，螺旋條形碼帶)。注意，由于用于本體部1404的材料對于電場和磁場而言是透明的，所以不需要孔口或窗口。上部的磁或電容式傳感器2402被配置為與能夠用于同步和劑量旋鈕位置追蹤的上部的一組金屬指示符2406對齊。注意，在本實(shí)施例中，使用金屬指示符2406、2408來代替暗色標(biāo)記以使磁或電容式傳感器2402、2406能夠探測到指示符2406、2408。這些指示標(biāo)記是間隔開的以對應(yīng)于藥物輸送器件的劑量桿302上的劑量標(biāo)記304(圖3B)。下部的磁或電容式傳感器2404被配置為與位于螺旋劑量指示標(biāo)記1504下部的第二組金屬指示符2408對齊。能夠讀取指示符2408以確定藥物類型(例如，胰島素類型)的標(biāo)識碼。

在操作中，磁傳感器組件和電容式傳感器組件均以類似的方式起作用。不是使用具有與標(biāo)記之間的區(qū)域形成鮮明對比的光反射性的光感測標(biāo)記，而是將金屬墊片印刷或貼附為圓柱軸1502上的劑量指示標(biāo)記1504。金屬墊片的存在改變了被電容式傳感器檢測到的電容。隨著圓柱軸1502旋轉(zhuǎn)通過每個(gè)金屬墊，就對與為配給而設(shè)定的藥物固定體積相對應(yīng)的刻度進(jìn)行計(jì)數(shù)。

在一些實(shí)施例中，磁傳感器組件能夠用來讀取圓柱軸1502上的指示標(biāo)記1504。磁傳感器組件能夠使用具有交替的南北極性的多極環(huán)形磁體。隨著圓柱軸1502繞著藥物輸送器件旋轉(zhuǎn)，霍爾效應(yīng)(Hall Effect)傳感器檢測到變化的極性。每次極性變化代表一個(gè)刻度并且對應(yīng)于為配給而設(shè)定的藥物固定體積。

圖25繪出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的用于解釋圓柱軸1502上的劑量指示標(biāo)記1504(例如，螺旋條形碼條)的時(shí)序圖的示例。這些示例可應(yīng)用于使用的任何類型的傳感器(例如，光、磁、電容式等)。通過感測圓柱軸1502上的劑量指示標(biāo)記1504的上部指示符1702、2406而產(chǎn)生同步和旋鈕位置時(shí)序圖2502。時(shí)序圖2502提供同步時(shí)鐘信號，借助于該信號來核查來自下部指示符1704、2408的信號。換言之，在同步和旋鈕位置時(shí)序圖2502的每個(gè)下降沿，讀取來自下部指示符1704、2408的信號的值。在圖25中，垂直虛線從同步和旋鈕位置時(shí)序圖2502的下降沿向上投影到三個(gè)示例性時(shí)序圖2504、2506、2508，這些垂直虛線反映出在與同步和旋鈕位置時(shí)序圖2502的下降沿相對應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)處求出的其它時(shí)序圖2504、2506、2508中繪制的信號的值。

因此，第一(即，最上部)示例性時(shí)序圖2504的數(shù)值是對于第一種胰島素類型的八位二進(jìn)制代碼且是“10001000”(是十進(jìn)制中的“136”)。第二(即，中部)示例性時(shí)序圖2506的數(shù)值是對于第二種胰島素類型的八位二進(jìn)制代碼且是“11011000”(是十進(jìn)制中的“216”)。第三(即，最下部)示例性時(shí)序圖2508的數(shù)值是對于第三種胰島素類型的八位二進(jìn)制代碼且是“11111000”(是十進(jìn)制中的“248”)。

圖26A繪出了接合至圖1的藥物輸送器件100且處于伸出位置的完全組裝后的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600的示例性實(shí)施例的視圖。圖26B繪出了接合至圖1的藥物輸送器件100且處于縮回位置的完全組裝后的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置的示例性實(shí)施例的視圖。圖26A中的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600是嚙合的且準(zhǔn)備用來注射80單位劑量的藥物(假設(shè)附接有注射針)。圖26B中的自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600是脫離嚙合的。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖27，提供了繪出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性方法2700的流程圖。首先，將自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300附接至藥物輸送器件100(2702)。將來自分析物監(jiān)測系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器的信號傳輸至自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300(2704)。所述信號包括用于指示將被配給的藥物的適當(dāng)劑量的信息。自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300驅(qū)動(dòng)藥物輸送器件100的劑量旋鈕至與接收的將被配給的劑量相對應(yīng)的設(shè)定(2706)。在一些實(shí)施例中，自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300能夠監(jiān)測劑量的設(shè)定以驗(yàn)證：實(shí)際設(shè)定了正確的劑量。在這樣的實(shí)施例中，自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300能夠提供“正確的劑量被設(shè)定”的指示，或者如果設(shè)定了與期望劑量不同的劑量就觸發(fā)警告。在一些實(shí)施例中，指示和/或警告能夠經(jīng)由聲音標(biāo)記和/或經(jīng)由顯示裝置。

在一些實(shí)施例中，自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300能夠在藥物配給期間通過監(jiān)測藥物輸送器件100的運(yùn)動(dòng)來監(jiān)測藥物的配給(2708)。在這樣的實(shí)施例中，自動(dòng)劑量設(shè)定裝置1300能夠?qū)⒂糜诒砻鞅慌浣o的藥物的劑量(和類型)的信號傳輸至分析物監(jiān)測系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(2710)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖28，提供了描繪根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性方法2800的流程圖。首先，將自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600附接至藥物輸送器件100(2802)。在藥物配給期間，自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600監(jiān)測藥物輸送器件100的運(yùn)動(dòng)(2804)。自動(dòng)劑量監(jiān)測裝置1600將用于表明被配給的藥物的劑量(和類型)以及配給的時(shí)間和日期的信號傳輸至分析物監(jiān)測系統(tǒng)或其它健康數(shù)據(jù)管理器(2806)。

前面的說明只是公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，上面公開的裝置、系統(tǒng)和方法的落入本發(fā)明范圍的變型例將是顯而易見的。因此，雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例公開了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，其它實(shí)施例可以落入隨附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。