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CN107921211B - 传感器、药筒和药物输送装置 - Google Patents

传感器、药筒和药物输送装置 Download PDF

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Abstract

一方面，本发明涉及用于测量填充有液体物质的药筒(10)或注射器的至少一个物理或化学参数的传感器。再一方面，本发明涉及配备有这种传感器的药筒(10)和配备有这种药筒(10)的药物输送装置(1、2、3)，其中所述传感器包括：‑平面柔性箔(101)，所述平面柔性箔(101)可布置到药筒(10)的筒体(11)或注射器的外周，‑至少第一和第二测量电极(102、104)，所述至少第一和第二测量电极(102、104)布置在所述箔(101)上，和‑至少第一和第二接触电极(106、108)，所述至少第一和第二接触电极(106、108)布置在所述箔(101)上，‑处理器(110)，所述处理器(110)与第一和第二测量电极(102、104)连接，‑收发器(120)，所述收发器(120)布置在所述箔(101)上并且与所述处理器(110)连接，‑其中第一接触电极(106)和第二接触电极(108)与处理器(110)连接。

Description

传感器、药筒和药物输送装置
技术领域
本发明涉及测量填充液体物质(通常填充有药物)的药筒的至少一个物理或化学参数的领域。此外，本发明涉及提供有这种传感器的药筒。在另一方面，本发明涉及药物输送装置，具体涉及用于设定和分配一定剂量的液体药物的注射装置。
背景技术
用于设定和分配一个或多个剂量的液体药物的药物输送装置在本领域中是众所周知的。通常，这种装置具有与普通注射器基本类似的作用。
像笔式注射器这种药物输送装置必须满足一些用户特定的需求。例如，患者患有慢性疾病如糖尿病，患者可能身体虚弱，也可能视力受损。因此，特别意在用于家庭用药的适宜药物输送装置需要在结构上坚固并且应该易于使用。此外，设备及其部件的操作和一般处理应该是可理解的并且易于理解。这种注射装置应当提供设定一定剂量的可变大小的药物和随后将其分配。此外，剂量设定和剂量分配程序必须易于操作并且必须是明确的。
通常，此类装置包括壳体或特定的药筒保持器，所述壳体或特定的药筒保持器适于容纳药筒，所述药筒至少部分地填充有待分配的药物。装置进一步包括驱动机构，所述驱动机构通常具有可移动的活塞杆以可操作地与药筒的活塞接合。借助于驱动机构及其活塞杆，药筒的活塞可以在远端或分配方向上移动，并且因此可以经由刺穿部件排出预定量的药物，所述刺穿部件可释放地与药物输送装置的壳体的远端部分连接。
提供药物输送装置待配送的药物并且将其容纳在多剂量药筒内。这种药筒通常包括借助于可刺穿的密封件在远侧方向上密封的玻璃筒，并且进一步通过活塞在近侧方向上密封。在可重复使用的药物输送装置的情况下，空的药筒可替换为新的所述药筒。与此相对，当药筒内的药剂分配或用完时，一次性使用的药物输送装置要全部丢弃。
通常可期望的是，药筒布置在药物输送装置内部的同时，确定药筒内剩余的药物量。现有技术中通常已知实施填充水平的药筒的电容测量或电容确定。对于药筒本身上或药物输送装置的药筒保持器部分的内部，提供至少两个电极。由于药筒内部的液体物质的介电性能与其它周围物质例如玻璃质材料的介电性能明显不同，因此药筒由基于橡胶的材料制成从而形成药筒的近端活塞，测量位于药筒的径向相对设置的侧壁部分上的电极之间的电容量与药筒的填充水平和/或药筒内部的活塞的轴向位置相关。
例如，文件WO2014/052997A1公开了相应的分配装置，其具有至少一对电容测量电极，所述电容测量电极布置在药物容器的外部区域中用于确定在测量电极之间中间区域中的相应介质的介电常数。此外，描述护罩，其围绕容器布置并且以鞘状方式围绕测量材料。
电容电极在这种容器或药筒的外周上的正确布置是相当微妙和麻烦的。电极必须相对于药筒正确定位和布置。一旦电极已经正确组装，它们需要与处理器电接触以提供测量的电容值的测量和数据处理。至少两个电极相对于彼此和/或相对于药筒的相对定位的仅轻微改变或偏差以及与处理器电接触的仅轻微偏差或改变均可能对测量结果产生严重后果。在低成本生产药筒和/或药物输送装置的大规模生产环境中，对定位精度和电接触的这种高要求是难以实现的。
为了在电容电极的基础上进行药筒的物理或化学参数的测量，必须提供电能。被动解决方案(例如在RFID转发器技术的基础上)相当复杂，可能会相当容易受到电磁或机械扰动的影响。此外，只有在通常为RFID读取器形式的适宜能量源靠近药筒或配备有这种药筒的药物输送装置时，才能进行相关参数的测量或监控。另外，具有电磁能量无线传输的这种无源传感器系统的功能在其处理能力和存储容量(例如系列存储物理或化学参数)方面相当有限。
因此，本发明的目的是提供用于测量药筒的至少一个物理或化学参数的改善的传感器，其中所述药筒填充有液体物质。传感器应该可以低成本生产，并且应该配置为一次性实体。此外，传感器及其与药物输送装置的相互作用应该提供大量的功能以及相当大的存储容量，用于捕获和存储表示测量的物理或化学参数的电子数据。此外，传感器及其与药物输送装置的相互作用应该能够根据预定的时间表持续或频繁地测量药筒的物理或化学参数，并且独立于配置成与传感器和/或药物输送装置通信的外部读取器或一些其它外部电子装置。
发明内容
第一方面，提供用于测量药筒或注射器的至少一个物理或化学参数的传感器，其中药筒或注射器填充有液体物质。通常，药筒填充有液体药物。
传感器包含平面柔性箔，所述平面柔性箔可布置在药筒或注射器的筒的外周。此外，传感器包含布置在所述箔上的至少第一和第二测量电极。电极通常在空间上彼此分离，以便能够在药筒侧壁的径向相对部分处布置第一电极和第二电极。通常，测量电极可以是任意形状。当布置或连接到筒侧壁的外周时，第一测量电极和第二测量电极彼此分离，使得药筒和容纳在其中的液体物质的至少一部分位于第一和第二测量电极之间。
传感器也包含布置在所述箔上的至少第一和第二接触电极。传感器进一步包含布置在所述箔上并且连接到第一和第二测量电极的处理器。第一接触电极和第二接触电极连接到处理器。以此方式，第一和第二测量电极经由处理器与第一和第二接触电极连接。因此，两个接触电极为外部电源提供明确的电接触，并且可选地提供另外的信号处理装置例如收发器，以提供处理器与外部装置的无线通信。
第一和第二接触电极特别为处理器和第一和第二测量电极提供有线能量供应。另外，第一和第二接触电极也提供由处理器和第一和/或第二测量电极得到或生成的电信号的有线传输。
传感器进一步包含布置在所述箔上并且连接到处理器的收发器。借助于测量电极，处理器和收发器设置在可连接到药筒外周的通用弹性箔上，几乎可在药筒上直接设置功能齐全但大小较小且成本低的传感器。收发器配置为与诸如计算机、平板电脑、移动电话、智能电话或智能手表或类似的个人电子设备等外部设备进行无线通信。收发器可以作为射频(RF)转发器实施，以经由诸如蓝牙、Wi-Fi或NFC等标准化通信协议与外部电子设备通信。或者，收发器可以作为光发送机(例如在红外光谱范围内操作)实施。在这种配置中，收发器可以包含IRDA接口。
通常，处理器配置为一旦当配备有适宜能量供应的药物输送装置内部正确组装时传感器与电能供应器电接触时传感器提供有电能，就获得并且处理从测量电极可得到的电信号。处理器(例如配置为微控制器)可包含存储器或记录装置以存储一系列测量数据。另外，处理器通常是可编程的，从而自动进行各种测量程序，例如按照预定的时间表。例如，处理器可编程为以定期的时间间隔进行并且开始药筒的温度和/或含量测量，例如一天数次，例如每两小时。以此方式，环境参数例如药筒暴露的温度可以在传感器中持续不断地监控并且因此在药筒本身上持续不断地监控。收发器和处理器的布置可构成或形成由电能供给电力的有源(active)RFID芯片或有源RFID标签。
第一和第二接触电极在处理器和至少一个电能供给之间提供明确的电接口。通常，电力供应位于传感器之外并且远离传感器。电力供应通常布置在药物输送装置的内部，或者通常连接到其面向外部的部分。当传感器连接或组装到药筒时并且当所述药筒放置在药物输送装置内部时，将第一和第二接触电极与电力供应电接触，以便能够测量药筒的物理或化学参数。
传感器恰好没有自己的能量供应，而自己的能量供应可能需要组装空间并且可能显著增加传感器的生产成本。通过在传感器外部布置电能供应，传感器特别适合作为一次性传感器，一旦药筒必需更换，则丢弃所述一次性传感器。
通过使收发器直接连接并且布置在箔上，因此在传感器上，接触电极可配置为专门用作传感器以及因此其处理器、其测量电极和收发器的能量供应装置。数据采集、数据处理和数据传输的整个过程可以由传感器本身进行。传感器与药物输送装置之间不需要数据通信链接。传感器配置在药物输送装置中时仅需要电能。以此方式，接触电极和能量供应之间建立的电接触可以相当简单和成本高效地实施。
根据一种实施方式，传感器恰好由平面柔性箔、第一和第二测量电极、第一和第二接触电极、处理器和收发器组成。以此方式，传感器组件中的传感器操作所需的另外部件，即电能供应和可选的电子数据存储器位于远程，例如在药物输送装置中或在药物输送装置上。特别是对于可重复使用的药物输送装置，传感器因此可作为永久紧固或固定在药筒的一次性传感器容易地实施。在清空药筒时，将连接有传感器的整个药筒丢弃。由于传感器仅包含平面柔性箔，因此许多电极和微小的处理器可以提供相当环保的处理以及相当有效的生产。本申请中，收发器可作为由柔性箔上的各种印刷或涂布导体构成的RF天线实施。
诸如电池之类的传感器组件中的相当昂贵并且相对占据空间的部件可提供在传感器的远处和外部，但是在药物输送装置的内部或连接到药物输送装置。由于这种装置的可重复使用的特性，因此至少用于数据采集的电能供应、数据存储器和数据传输可以布置在药物输送装置中，并且可以与配备有这种传感器的多个传感器或药筒顺序地使用。
根据另一种实施方式，第一和第二接触电极布置在箔的纵向端部处。通常，平面柔性箔在由纵向方向(z)和横向或周向方向(u)限定的平面中延伸。纵向和横向通常相对于彼此垂直延伸。平面柔性箔布置为围绕药筒的筒侧壁的外周布置或连接到药筒的筒侧壁的外周。当围绕药筒布置或连接到药筒时，箔的纵向方向通常平行于轴向伸长的药筒的纵向或轴向方向延伸，而平面柔性箔的横向或圆周方向沿着药筒侧壁的管状或圆形圆周延伸。
通过在箔的纵向端部布置第一和第二接触电极，接触电极形成平面柔性箔的远端或近端。当连接或布置在药筒的筒体的外周处时，第一和第二接触电极布置在管状药筒的远端处或附近或在管状药筒的近端处或附近。以此方式，只有平面柔性箔的远端或近端端部由第一和第二接触电极占据。因此，平面柔性箔的剩余部分和主要部分可用于至少第一和第二测量电极、收发器和/或处理器的布置。
根据一种进一步的实施方式，第一和第二接触电极布置在箔的共同的纵向端部处。例如，第一和第二接触电极两者都布置在箔的远端或附近。或者，第一和第二接触电极布置在箔的近端部或附近。
术语近端和远端是指平面柔性箔和药物输送装置内部的相应药筒的预期取向。远端方向表示药物输送装置的分配端。当药物输送装置作为注射装置实施时，药物输送装置的远端朝向患者的注射部位。近端或近端方向面向相反的方向。当作为注射装置如笔式注射器实施时，药物输送装置的近端可由使用者的手操作，从而配置、设定和进行注射程序。
在另一实施方式中，第一和第二接触电极布置在箔的相反的纵向端部处。在这种实施方式中，可想到的是，例如第一接触电极位于平面柔性箔的近端，而第二接触电极位于平面柔性箔的远端。此处，至少两个接触电极形成平面柔性箔的纵向限制，其中至少第一和第二测量电极位于至少两个接触电极之间。第一和第二接触电极在箔上的具体布置和位置取决于整个传感器组件的具体实施以及药筒和相应药物输送装置的具体配置。通常，第一和第二接触电极布置在平面柔性箔上的这样的位置上，使得当配备有平面柔性箔的药筒正确地组装在药物输送装置内部时，在接触电极和电能供应之间形成电接触。
根据另一种实施方式，第一和第二接触电极在纵向方向上分开，并且在横向或周向方向上基本平行地延伸。通过在纵向方向上分开第一和第二接触电极，每个接触电极可以分别电连接到电能供应，例如借助于第一和第二接触元件，所述第一和第二接触元件相应地定位和布置在药物输送装置处的相应的轴向距离处。此外，由于第一和第二接触电极在横向或周向方向上基本彼此平行地延伸，因此当平面柔性箔缠绕在药筒的筒体的侧壁周围时，可在药筒的外周上形成环形接触电极结构。
通常，平面柔性箔的缠绕以及第一和第二接触电极的横向或周向延伸使得每个电极几乎形成沿药筒的筒体的外周的封闭环，其中所述环位于单个横向平面内，所述横向平面基本垂直于柔性箔的缠绕或药筒的筒体的纵向或轴向方向延伸。以此方式，第一和第二接触电极中的每一个形成特定的轴向接触结构，当药筒位于药物输送装置内的任意取向时，所述轴向接触结构是旋转不变的。
根据一种进一步的实施方式，第一和第二接触电极几乎延伸穿过箔的整个横向大小。通常，箔的整个横向大小几乎完全匹配并且对应于药筒的筒体的外周。通常，平面柔性箔可缠绕筒的外周而不重叠，但是几乎覆盖筒的整个外周。当第一和第二接触电极几乎延伸穿过箔的整个横向大小时，可以得到基本闭合的第一和第二接触电极结构。以此方式，可在药筒的外周上提供旋转不变的接触电极结构。
在其它实施方式中(其中例如第一和第二接触电极中的至少一个缠绕在药筒周围使得在接触电极相对定位的横向端部之间留有小间隙)，药物输送装置的相应接触元件的横向延伸超过横向间隙大小。以此方式，接触元件和接触电极之间的电接触总是提供有药筒相对于药物输送装置内部的接触元件的任意旋转取向。
另一实施方式中，箔是基本上透明的。此外，第一和第二测量电极中的至少一个或第一和第二接触电极中的至少一个包含箔上或箔中的印刷或涂布的导电结构。
箔本身通常是电绝缘的。以此方式，箔实际作为柔性平面基材或作为至少第一和第二测量电极以及至少第一和第二接触电极的机械支撑。通过将所有电极印刷或涂布在平面柔性箔上或平面柔性箔中，各种电极即第一和第二测量电极以及第一和第二接触电极固有地相对于彼此正确定位。第一和第二测量电极以及第一和第二接触电极的相对位置和/或相对取向永久地存在，并且可能仅仅经受明确的修改，因为最初的平面柔性箔缠绕在药筒的筒体的外周。在收发器和处理器也存在于传感器的箔上的情况下，它们的相互距离和取向也保持不变，从而使得传感器具有高度重现的和精确的制造和可操作性。
电极可包括适宜的导电材料，例如铝、金、银或其混合物和合金。电极可印刷在柔性箔上，例如通过丝网印刷的方式。或者，它们可通过任何适宜的薄膜沉积技术(例如溅射、喷涂或借助于各种化学气相沉积技术)涂布在平面柔性箔上。箔通常包含透明聚合物或由透明聚合物制成。箔可以包含以下材料中的至少一种或其组合：聚碳酸酯、聚酰胺或聚氯乙烯(PVC)。
根据一种进一步的实施方式，第一和第二测量电极以及第一和第二接触电极位于箔的共同侧上。或者，第一和第二测量电极位于箔的一侧上，第一和第二接触电极位于箔的相反侧上。然后，处理器可以提供测量电极和接触电极之间的电接触以延伸穿过箔。处理器可以布置在箔的任一侧上。然而，可想到的是处理器整合到箔中。处理器可组装在箔的凹部中，使得传感器的一部分从箔的两个相对定位的平面侧突出。
第一和第二测量电极总是位于箔的同一侧上。此外，第一和第二接触电极总是位于柔性箔的同一侧上。
当箔缠绕在药筒的筒体的外周上时，第一和第二接触电极通常布置在平面柔性箔的向外侧上。在这样的布置的情况下，通常可想到的是测量电极也位于缠绕的箔的向外侧上。当作为容量测量电极实施时，平面柔性箔对于介电电荷是介电的或可渗透的。
另一实施方式中，可想到的是至少第一和第二接触电极位于缠绕的箔的向外侧的部分上，而至少第一和第二测量电极位于缠绕的箔的向内侧的部分上。这种实施方式中，可想到的是平面柔性箔包括多层结构，其中将第一测量电极与第一接触电极电连接的至少一个导体延伸穿过平面柔性箔。
为了无线数据传输的目的，特别有益的是收发器(例如包括RF天线结构)位于缠绕或卷绕的传感器的向外侧上。通常，收发器和测量电极位于箔的两侧上。收发器和测量电极可仅仅经由处理器电接触。
另一实施方式中，至少两个测量电极配置为电容测量电极或温度测量电极。当作为电容测量电极实施时，当箔缠绕在药筒的筒周围时，第一和第二测量电极通常全部沿着药筒的纵向延伸而延伸。测量电极可以包括具有小于管状筒圆周的一半的横向或周向延伸的基本矩形结构。通常，第一和第二测量电极具有基本上相同的几何形状。
除了基本矩形的结构外，测量电极还可包括在轴向方向上的锥形结构。此外，电极可以是梯形的，三角形的，或者可以包括矩形和三角形的组合。特别是通过使用具有在轴向方向上不断变化的几何结构的电极，可得到相应的线性变化的容量信号，因为例如药筒的活塞在分配过程中经受线性轴向位移。因此，电极的几何形状可以提高电容测量的准确度和精度。此外，可想到的是沿着平面柔性箔的纵向延伸布置有多个测量电极，其中位于相同或者重叠纵向位置处的测量电极对可以成对连接到特定的处理器。借助于多对第一和第二测量电极，其中所述对沿着药筒的筒体的外周布置在不同的纵向位置处，电容测量的空间分辨率以及因此活塞位置的相当高的空间分辨率可由连接到各对测量电极的处理器来测量和确定。
当作为温度测量电极实施时，电极可包含成对的加热器和热敏电阻，所述成对的加热器和热敏电阻沿着药筒的侧壁成对并且交替地沿纵向方向布置。通常，第一测量电极可包含多个平行定向的但纵向分开的加热器，而第二测量电极可包括纵向放置在第一测量电极的加热器之间的相应布置的热敏电阻。借助于第一测量电极，热能可沉积到药筒的侧壁，并且借助于各种热敏电阻，因此借助于第二测量电极，可测量和确定由于活塞在药筒内部的位置引起的温度不规则性。通常，形成加热器或热敏电阻的第一和第二测量电极的各支路可单独连接到传感器组件的处理器。以此方式，可根据第一和第二测量电极的相邻支路的距离以空间分辨率监控药筒侧壁上的热激发和热传递。当作为温度测量电极配置和实施时，测量电极作为热感应阵列或如热流量传感器起作用。
这种温度测量装置的实施在当电能供应可供应充足电能时是特别有益的。通过在药物输送装置中实施电能供应，例如以电池、太阳能电池或其组合的形式，可相当节省成本的方式容易地提供用于温度测量的足够电力。
另一实施方式中，收发器和处理器配置为无源RFID芯片或无源RFID标签。此处，收发器可操作和配置为撤回，并且从附近的RF场获得电能，向处理器和/或电极提供电能以进行测量和/或处理从接触电极获得的测量数据和/或将测量或处理的数据传输到另一电子设备。
实际上，传感器组件可作为混合型的有源和无源RFID的NFC部件实施。它可以不断由电能供应供电，例如用于以预定时间间隔定期存储数据，并且独立于紧邻RF场的存在。另外，传感器组件可以配置为当暴露于可以由诸如智能手机的外部电子设备提供并且产生的RF场时经由收发器获得并且导出电能。这种被动行为可以特别用于节约能量并且优化设备的功率管理。可以通过这种方式延长电池寿命。
当处理器和收发器配置成默认地切换到被动模式并且基于从施加的RF场导出的电能尽可能长时间地操作时，这是特别有益的。在不存在适宜RF场的情况下，处理器可以基于从电能供应例如电池获得的电能进行或触发测量过程。也可想到的是电能供应、因此电池一直保持处理器供电，例如用于监控药筒或注射器的状态或剂量历史。只有当从RF场获得额外的电力时，处理器和收发器才会与外部电子设备无线通信。这种方式会是非常高效节能的，从而延长电池的使用寿命。
根据另一方面，本发明涉及包含填充有液体物质(通常填充有液体药物)的管状筒的药筒。药筒进一步包含如上所述的传感器，所述传感器缠绕在筒的侧壁的外周上。
传感器可布置或可连接到的药筒可包括管状筒，所述管状筒例如由玻璃制成或者对其中容纳的液体物质基本惰性的一些其它材料制成。药筒可包括由可刺穿的隔膜密封的位于远侧和可刺穿的出口，从而借助于刺穿部件例如双头注射针通过刺穿远侧密封的方式进入药筒的内部。在药筒远端出口的对面，特别是其管状筒，通常由可在药筒内部滑动的活塞密封。活塞可在指向远侧的驱动力的作用下在相对于筒的远侧方向上滑动，所述驱动力通常由药物输送装置的柱塞或活塞杆施加以在远侧方向上前进，由此对所述活塞施加指向远侧的压力。传感器特别专用于这种药筒，但也可使用其它方式，例如用于其它类型的药物容器，包括小瓶、注射器、安瓿、瓶子或柔性袋。
药筒和传感器的部件可以配置为一次性单元，其在耗用或分配药筒的内容物之后全部丢弃。通常，由于传感器的柔性箔是基本上透明的，所以即使当传感器和因此其上具有电极的柔性箔连接到药筒上时，药筒的填充水平也是在视觉上可检查的。至少电极也可以是透明型的。例如，电极可包括导电并且基本透明的氧化铟锡(ITO)或可由氧化铟锡(ITO)构成。即使在传感器完全覆盖药筒的侧壁的情况下，药筒内部的视觉可检查性也是特别有益的，以便直观地控制药筒的内容物，特别是液体药物是否可能经受凝结或絮凝或其它有害的影响或现象。
另一实施方式中，传感器永久性地连接到药筒并且覆盖其整个管状侧壁部分。在这种构造中，当传感器、特别是平面柔性箔提供有可以持久地印刷在柔性箔的上侧或下侧上的视觉比例时，可以是特别有益的。比例可以包括各种符号、数字或其它符号，以便可视地显示药筒的瞬间填充水平。通过提供比例，对于例如通常沿着柔性箔的轴向或纵向方向分开的许多等距排列的标尺物品，不再需要将这种标尺物品直接提供在例如玻璃筒的外周上。通过在传感器上、特别是在传感器的柔性箔上提供视觉比例，并且通过将传感器以明确、精确并且高度可重现的方式连接在药筒的外周上，提供在玻璃筒上设置视觉可察觉的比例项的相当有成本效益的、直接的和容易的方式。
根据一种进一步的实施方式，传感器、特别是其平面柔性箔粘附地连接到药筒的筒上。当箔缠绕在管状药筒周围时，用于传感器和药筒的粘附的粘合剂可提供在箔的面向径向内侧的一侧上。
粘合剂可位于箔的与第一和第二测量电极相反的一侧上。在这种构造中，当箔缠绕在药筒周围时，测量电极位于箔的面向径向外侧的面向外的侧上。或者，也可想到的是测量电极位于缠绕的箔的面向内侧的部分上。然后，粘合剂可纵向地和/或周向地位于测量电极之间。也可想到的是当传感器缠绕在筒周围时，粘合剂径向位于药筒的筒体的外周与传感器的测量电极之间。
根据另一实施方式，当传感器缠绕在管状筒周围时，传感器的接触电极位于箔的面向外的侧上。以此方式，接触电极可容易地从药筒的外侧进入，以建立第一和第二测量电极与传感器组件的至少电能供应、处理器和/或收发器之间的电连接。
根据另一方面，本发明进一步涉及给药一定剂量的液体药物的药物输送装置。药物输送装置包含容纳如上所述药筒的壳体，其中所述药筒填充有液体药物并且包含可滑动地容纳在药筒的筒内的活塞。药物输送装置进一步包含通常具有活塞杆或柱塞的驱动机构以在药筒的活塞上施加远端指向的驱动力，用于经由药筒的远端定位出口排出一定剂量的液体药物。药筒的出口可与穿刺部件连接，所述穿刺部件通常包含双头注射针头，通过所述注射针头可获得药筒内部的流体输送通道，通过所述针头可将从药筒排出的药物直接注入生物组织中。
通常，药物输送装置配置为注射装置，例如笔型注射器，其提供可变的和用户可设定大小的药物剂量的单独和可变的设定以及随后的分配。
此外，药物输送装置包含当连接到药筒的传感器位于药物输送装置内时可电连接到传感器的第一和第二接触电极的电能供应。
根据另一实施方式，药物输送装置的壳体包含其中组装药筒的药筒保持器。当作为可重复使用的装置实施时，药物输送装置的壳体通常包含位于近侧的本体，所述位于近侧的本体可拆卸地连接到位于远端的药筒保持器。通过释放或拆卸药筒保持器和本体，可将药筒组装在药筒保持器内部。由于药筒中容纳的药物已经完全分配，药筒可被新的药筒替代。为此，药筒保持器可从外壳中释放或拆卸。
在从药筒保持器近端将空药筒更换为新药筒后，可将药筒保持器重新安装或重新组装到壳体本体。此外，并且根据一种进一步的实施方式，药物输送装置配置为一次性装置。在此，连接传感器的药筒容易并且最初布置在药筒保持器内部，所述药筒保持器不可拆卸地并且因此永久地连接到壳体本体。在本申请上下文中，不可拆卸的连接是指不能拆卸的连接，其仅通过强力法以及破坏药品输送装置的药筒保持器和壳体中至少一个的完整性才可分开。
当作为一次性装置实施时，特别有益的是，传感器组件的至少一些电子部件、因此电能供应位于单独的附属装置中，所述单独的附属装置可拆卸地连接到药物输送装置的壳体。以此方式，传感器组件、特别是其电能供应可以按需反复使用并且连接到各种一次性药物输送装置。
根据一种进一步的实施方式，药物输送装置也包含至少一个与电源电连接的操作元件，以启动基于传感器的测量或启动借助于收发器与外部电子装置的通信。操作元件是用户可致动的。它可包括用户可致动的按钮或拨号盘，以便触发测量或通信，例如与外部电子设备进行数据交换。另外或可替换地，操作元件也可以是在外部电子设备中实施的软件。建立外部电子设备与传感器组件的处理器之间的通信链接后，可以将操作元件呈现为用户可选择的菜单项目，例如在外部电子设备的显示器上。
借助于操作元件，可以根据需要触发和启动药筒、特别是容纳在其中的液体物质的至少一个物理或化学参数的手动和用户可致动的测量。
根据另一实施方式，电能供应装置包含容纳电池的室以及第一和第二接触元件，每个接触元件可电连接到电池。第一和第二接触元件进一步延伸穿过壳体的贯穿开口，以分别与传感器的第一和第二接触电极电连接。通常，可经由可拆除的或可拆卸的封闭件从外部进入室。封闭件的拆开或打开提供进入室内部的通道。以此方式，空电池可以交换为或更换为新电池。另外或可替换地，电池可以是可充电电池，电能供应可以进一步配备有太阳能电池或其它类型的充电装置以在电池中积累、产生和储存电能。
在一种进一步的实施方式中，室整合到药筒保持器中，于保护帽中，所述保护帽可拆卸地覆盖药筒保持器至少的远端，或者室整合到附属装置中，所述附属装置可拆卸地连接到壳体。通常，附属装置可包括至少一个紧固夹，附属装置通过所述紧固夹可拆卸地连接到药物输送装置的壳体的特定部分。附属装置可连接到药物输送装置的壳体本体。在此，附属装置可以朝向药物输送装置的壳体的药筒保持器延伸并且与药物输送装置的壳体的药筒保持器径向重叠。因此，当室整合到药筒保持器中或在附属装置中时，药筒保持器包括在侧壁部分中的贯穿开口，从而可提供连接到药筒的传感器的第一和第二接触电极与电能供应的第一和第二接触元件之间的电接触。
在一种可替代的实施方式中，室整合到保护帽中，所述保护帽可拆卸地覆盖药筒保持器的至少远端。在此，保护帽以及药筒保持器包括贯穿开口，通过所述贯穿开口可分别建立电能供应的第一和第二接触元件与传感器的第一和第二接触电极之间的电接触。
本申请所用术语‘传感器组件’定义了包括具有测量电极和接触电极的传感器、处理器和收发器的系统，并且进一步包括电能供应。当配备有传感器的药筒组装在药物输送装置内部时，获得传感器组件的操作和完成，从而使得传感器的第一和第二接触电极与电能供应之间建立电接触。
通常，至少平面柔性箔与第一和第二测量电极、至少第一和第二接触电极、处理器和收发器一起组装并且永久地固定到药筒，而传感器组件的剩余电子部件、即电能供应组装在药物输送装置中，或者其中这种电子部件连接到药物输送装置。以此方式，传感器组件可以在药物输送装置的各个部件、即药物输送装置的壳体和可替换或可更换的药筒之间拆开和分离。
传感器及其平面柔性箔可以实施为标签，其除了药筒的至少一个物理或化学参数的测量能力之外，还可操作地标记或区分药筒和其它相同的药筒。由于电能供应整合到药物输送装置中，因此不必在所述标签上提供电能供应。以此方式，标签可以保持得小，仅需最小的空间。借助于位于远离传感器的电能供应来驱动传感器，允许相对复杂和多功能的传感器实施。
位于远程的电能供应(例如包含电池)，提供并且能够启用传感器功能，例如创建可以存储在处理器中或存储在与处理器连接的单独记录装置单元中的剂量历史。根据需要，捕获或记录的剂量历史可通过实际位于药筒上的传感器组件的收发器传送到外部电子设备，例如智能电话或计算机。
一般提到的是，传感器不仅能够确定药筒的填充水平，而且其电极可以配置为进行光传输测量，以检查混浊性、聚集体的形成或药筒内部容纳的冻干物所形成的混合状态。在这种实施方式中，可想到的是第一和第二测量电极中的至少一个包含光电检测器，而第一和第二测量电极中的另一个作为光传输装置实施。
作为处理器，通常为微芯片或微控制器的形式，并且收发器直接位于平面柔性箔上，它们属于传感器并且形成其整体部件。因此，一旦传感器与电源供应电连接，则其完全可操作。由于处理器直接连接在箔上，因此在标签型传感器上，在测量电极和处理器之间提供明确的电连接，所述电连接基本独立于在药物输送装置内部的药筒的特定部件。以此方式，提供在测量电极和处理器之间的高度精确并且高度可重现的电连接。在收发器也直接位于传感器的箔上的情况下，收发器及其与处理器和测量电极的交互也是有效的。处理器和/或收发器可小到几毫米。处理器可包括仅1mm或更小的范围内的厚度。其横向和纵向方向的大小可小到2mm或更小。因此，直接在平面柔性箔上布置和实施传感器是可容易实施的，而不需要大量的组件体积。
由于处理器连接到箔和处理器是传感器的整体部件，药筒的特定信息如液体物质或药物的类型、过程相关的数据如生产日期或终止日期以及防伪装置如特定数据代码等可以存储在处理器中或者与其连接的单独的记忆装置单元中。以此方式，与药筒相关的电子数据可存储在处理器中。
通过将电能供应布置在药物输送装置中或药物输送装置上，能量供应可以是可重复使用的类型，而连接于药筒的传感器可以是一次性的类型。通过在药物输送装置内部的药筒的部件上建立电能供应与传感器之间的电接触，只要药筒位于药物输送装置内部，处理器和/或收发器就可以永久或频繁地供电。以此方式，处理器、收发器和传感器可在药筒整个使用周期内进行操作以永久地收集并且永久或频繁地捕获或存储与药筒相关的数据。这种数据可以包括药筒的剂量历史和温度历史。所收集的数据的无线传输可根据外部请求或者定期地根据预定义的时间表频繁地进行，例如存储在处理器中。
本申请使用的术语“药物”或“药剂”是指含有至少一种药物活性化合物的药物制剂，
其中在一种实施方式中，药学活性化合物具有至多1500Da的分子量和/或是肽、蛋白质、多糖、疫苗、DNA、RNA、酶、抗体或其片段、激素或寡核苷酸、或上述药物活性化合物的混合物，
其中在一种进一步的实施方式中，药物活性化合物可用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病有关的并发症，例如糖尿病性视网膜病、血栓栓塞性疾病如深静脉或肺血栓栓塞症、急性冠脉综合征(ACS)、心绞痛、心肌梗塞、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，
其中在一种进一步的实施方式中，药学活性化合物包含至少一种肽，用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病有关的并发症、例如糖尿病性视网膜病，
其中在一种进一步的实施方式中，药物活性化合物包含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-3或毒蜥外泌肽-4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，其中在B29位，Lys可被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-肉豆蔻酰基-des(B30)人胰岛素；B29-N-棕榈酰基-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰基人胰岛素；B29-N-棕榈酰基人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰基LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰基-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰基-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰基-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰基-γ-谷氨酰基)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(N-岩藻胆酰基-γ-谷氨酰基)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七烷酰基)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七酰基)人胰岛素。
毒蜥外泌肽-4例如是指毒蜥外泌肽-4(1-39)，即如下序列的肽：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衍生物例如选自下列化合物：
H-(Lys)4-des Pro36,des Pro37毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)5-des Pro36,des Pro37毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
des Pro36毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)；或
des Pro36[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
其中组-Lys6-NH2可以与毒蜥外泌肽-4衍生物的C端结合；
或下述序列的毒蜥外泌肽-4衍生物
des Pro36毒蜥外泌肽-4(1-39)-Lys6-NH2(AVE0010)，
H-(Lys)6-des Pro36[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-Lys6-NH2，
des Asp28Pro36,Pro37,Pro38毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro38[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-Lys6-NH2，
H-des Asp28Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-Lys6-NH2，
des Met(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-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Lys6-des Pro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-Lys6-NH2，
H-des Asp28Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-NH2，
des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2，
H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(S1-39)-(Lys)6-NH2，
H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2；
或前述毒蜥外泌肽-4衍生物中任一种的药学上可接受的盐或溶剂化物。
激素是例如垂体激素或下丘脑激素或调节活性肽及其拮抗剂，如Rote Liste,2008版,第50章中所列，例如促性腺激素(促卵泡激素、促黄体激素、绒促性素、促生育素)、索马托汀(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。
多糖是例如葡糖胺聚糖、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，或硫酸化的，例如上述多糖的聚硫酸化形式，和/或其药学上可接受的盐。聚硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的实例是依诺肝素钠。
抗体是球状血浆蛋白(～150kDa)，其也称为享有基本结构的免疫球蛋白。由于它们有糖链加入到氨基酸残基，因此它们是糖蛋白。每个抗体的基本功能单位是免疫球蛋白(Ig)单体(仅包含一个Ig单位)；分泌的抗体也可以是具有两个Ig单位的二聚体，如与IgA一样，四聚体具有四个Ig单位如硬骨鱼IgM，或五聚体具有五个Ig单位，如哺乳动物IgM。
Ig单体是由四条多肽链组成的“Y”形分子；两个相同的重链和两个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。重链和轻链各自含有稳定其折叠的链内二硫键。每个链由称为Ig域的结构域组成。这些结构域含有约70-110个氨基酸，根据它们的大小和功能分为不同的类别(例如变量或V，常量或C)。它们具有特征性的免疫球蛋白折叠，其中两个β片产生“三明治”形状，由保守的半胱氨酸和其它带电的氨基酸之间的相互作用保持在一起。
有5种类型的哺乳动物Ig重链，其由α、δ、ε、γ和μ表示。目前的重链类型定义抗体的同种型；这些链分别存在于IgA、IgD、IgE、IgG和IgM抗体中。
不同的重链在大小和组成上不同；α和γ含有约450个氨基酸和δ含有约500个氨基酸，而μ和ε含有约550个氨基酸。每条重链具有两个区域，恒定区(CH)和可变区(VH)。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具有由三个串联的Ig结构域组成的恒定区和用于增加柔韧性的铰链区；重链μ和ε具有由四个免疫球蛋白结构域组成的恒定区。重链的可变区在由不同的B细胞产生的抗体中是不同的，但是对于由单个B细胞或B细胞克隆产生的所有抗体是相同的。每条重链的可变区长约110个氨基酸，其由单个Ig结构域组成。
在哺乳动物中，有两种免疫球蛋白轻链，其由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)。轻链的近似长度是211至217个氨基酸。每种抗体含有两条始终相同的轻链；在哺乳动物中，每种抗体只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，但是如上所述，给定抗体的独特性质由可变(V)区域确定。更具体地，可变环，轻链(VL)各三个、重链(VH)三个负责结合抗原，即抗原特异性。这些环称为互补决定区(CDR)。因为来自VH和VL结构域的CDR对抗原结合位点有贡献，所以是重链和轻链的组合而不是单独的重链或轻链决定最终的抗原特异性。
“抗体片段”含有至少一个如上所定义的抗原结合片段，并且表现出与片段来源的完整抗体基本相同的功能和特异性。以木瓜蛋白酶的限制性蛋白水解消化将Ig原型裂解为三个片段。两个相同的氨基末端片段是抗原结合片段(Fab)，每个片段含有一个完整的L链和约一半的H链。第三片段是可结晶片段(Fc)，其大小相似，但含有以其链间二硫键连接的两个重链的羧基末端。Fc包含碳水化合物、补体结合和FcR结合位点。有限胃蛋白酶消化产生单个F(ab')2片段，其含有Fab片段和铰链区，铰链区包括H-H链间二硫键。F(ab')2对于抗原结合是二价的。F(ab')2的二硫键可以断裂以获得Fab'。此外，重链和轻链的可变区可以融合在一起形成单链可变片段(scFv)。
药学上可接受的盐例如为酸加成盐和碱式盐。酸加成盐例如为HCl或HBr盐。碱式盐例如为具有阳离子的盐，所述阳离子选自碱金属或碱土金属例如Na+、或K+、或Ca2+；或铵离子N+(R1)(R2)(R3)(R4)，其中R1到R4相互独立地意指：氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C6-C10芳基或任选取代的C6-C10杂芳基。药学上可接受的盐的进一步实例描述于："Remington's Pharmaceutical Sciences"第17版Alfonso R.Gennaro(编),Mark Publishing Company,Easton,Pa.,U.S.A.,1985和Encyclopedia ofPharmaceutical Technology中。
药学上可接受的溶剂合物是例如水合物。
对于本领域技术人员将会进一步显而易见的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变化。此外，要注意的是，在所附权利要求中使用的任何附图标记都不应解释为限制本发明的范围。
附图说明
下面结合附图详细描述显示装置，驱动机构和药物输送装置的实施方式，其中：
图1示意性地示出药物输送装置作为笔式注射器实施的一种实施方式，
图2示意性地示出药筒和要连接的传感器，
图3为传感器的单独说明，
图4示出传感器的纵向端的放大图，
图5示出根据图1的药物输送装置的分解图，
图6示出其中远端壳体部分被部分切掉的根据图1的装置，
图7是图6的一部分的放大图，
图8是通过根据图1的装置的纵向截面图，
图9是根据图8所述中间部分的放大图，
图10示出传感器的另一实施方式，
图11示出传感器连接到药筒的替代方式，
图12为药筒的单独透视图，所述药筒配备有缠绕在药筒周围的传感器，
图13示出药物输送装置的另一实施方式的分解透视图，
图14示出其中远端壳体部件被部分切掉的根据图13的药物输送装置，
图15是图14的一部分的放大图，
图16是通过根据图14的装置的纵向截面图，和
图17是图16的远侧部分的放大图，
图18示出配备有附属装置的药物输送装置的另一实施方式，
图19示出根据图18的药物输送装置的分解图，
图20示出具有开口的室的根据图18的药物输送装置，
图21示出其中附属装置与药物输送装置本体分离的根据图18的装置，
图22示出其中装置的远端壳体部分被部分切掉的根据图18的装置，
图23是图22的一部分的放大图，
图24示出通过根据图22的装置的纵向截面，和
图25是根据图24所述一部分的放大图。
具体实施方式
例如图1所示的药物输送装置1作为笔式注射器实施。药物输送装置1是手持式药物输送装置。它包括壳体4，壳体4包括各种部件。如图5所示，壳体4实际上包括或包含药筒保持器30和本体20。药筒保持器30和主体20均为大致管状。如各图中所示，药筒保持器30的近端可连接到主体20的远端。药筒保持器30包括位于侧壁中的窗口31，以允许视觉检查组装在其中的药筒10。
药筒保持器30在其远端包括带螺纹插座32。药筒保持器30在其远端表面进一步包括贯穿开口33，双尖端注射针的向近端延伸的尖端延伸穿过贯穿开口33以刺穿药筒10的远端密封件13。图5中，近端方向表示为P，远端方向表示为D。如图2所示的药筒10包括具有管状侧壁12的管状筒11，管状侧壁12在远侧方向D上延伸到阶梯状的颈部部分15中。阶梯状的颈部部分15的远端处提供有可刺穿的密封件13，通常作为可刺穿的隔膜实施。
药筒10的近端由活塞14密封，如图8所示。活塞14与药筒10的筒体11的侧壁12的向内侧部分摩擦接合。活塞14可滑动地容纳在药筒10的筒体11内。当组装在药筒保持器30内部时，药筒10的玻璃筒11可通过药筒保持器30的窗口31目视检查。药筒10轴向固定或轴向紧固在药筒保持器30的内部，其通过径向变窄的颈部15的轴向抵靠与药筒保持器30的相应形状的缩径插座32轴向抵接。带螺纹插座32可与相应螺纹的针座螺纹接合，所述针座可释放地且可拆卸地连接到药筒保持器30，用于分配位于药筒内部的一定剂量的药剂16。
由于药筒10布置并且固定在药筒保持器30内部，当药筒保持器30与本体20连接时，位于本体20内部的药物输送装置1的驱动机构5可操作以向活塞14施加指向远侧的定向推力，使得明确剂量的液体物质或药剂16可以经由与药筒10的内部流体连通的注射针或刺穿部件从药筒10排出。
通常，驱动机构5包括至少一个活塞杆以沿远侧方向D前进。驱动机构5可以以许多不同方式实施。它可以完全机械地实施，使得作用在活塞14上的驱动力例如通过使用者的拇指实际压下位于本体20的近端面处的近侧突出的分配按钮21来提供。另外，可以提供剂量刻度盘22，使用者借助于剂量刻度盘22可以单独设定可变大小的剂量。另外，驱动机构5通常包括剂量指示窗口，通过所述剂量指示窗口可以看到可旋转的剂量指示标尺。
驱动机构5的其它实施方式可以包括助力分配。此处，用于使活塞杆在远侧方向D上前进的驱动力可由机械能量存储装置(例如弹簧)提供或支撑，机械能量存储装置可在药物递送装置1的最终组装时预张紧。也可想到的是，在剂量设定过程中，机械能存储器意味着可像弹簧一样重复偏置。在这种情况下，拨动剂量刻度盘22用于偏置或施压分配弹簧。驱动机构5的其它实施方式可以包括机电装置，例如电驱动器，其可操作以协助或有助于活塞杆的前进运动。或者，作用在活塞上或相应活塞杆上的分配力可以完全由相应的电驱动器提供。
从图2和5明显的是，提供具有平面柔性箔110的传感器100，所述平面柔性箔110可缠绕在药筒10的筒体11的外周上。传感器100是传感器组件140的一部分，用于测量所述药筒10的至少一个物理或化学参数。通常，传感器100作为填充水平的传感器实施，以通过确定并且通过测量药筒10内部的活塞14实际轴向位置的方式来测量药筒的填充水平。另外或可替换地，传感器100作为温度传感器实施。
传感器100包括至少第一和第二测量电极102、104。测量电极102、104沿着纵向方向(z)大致平行地延伸。它们沿圆周方向(u)分开与药筒10的筒体11的侧壁12的圆周相对应的预定距离。通常，平行取向的第一和第二测量电极102、104之间的横向或周向距离选择为使得当传感器100缠绕在药筒10的侧壁12的管状部分周围时，第一和第二测量电极102、104在径向上相对地位于药筒10的侧壁12的外周上。
以此方式，药筒10和位于其中的液体物质16稍微夹在第一和第二测量电极102、104之间。平面柔性箔101通常是透明的。也可想到的是第一和第二测量电极102,104基本是透明的。以此方式，当传感器100缠绕在药筒10周围时，玻璃质透明药筒10的目视检查不受妨碍。除了至少第一和第二测量电极102、104之外，传感器100还包括也布置在所述平面柔性箔101上的第一和第二接触电极106、108。
如图4中详细所示，第一和第二接触电极基本垂直于第一和第二测量电极102、104延伸。此外，第一和第二接触电极106、108沿平面柔性箔101的纵向端部103延伸。第一和第二接触电极106、108实际被小的轴向间隙隔开。此外，第一和第二接触电极106、108包括纵向直线延伸。当传感器100缠绕在筒11的侧壁12的外周周围时，第一接触电极106及第二接触电极108形成基本闭合的环形结构。这种环形结构允许药筒10在药筒保持器30内部旋转不变地布置，同时保证与电能供应36的电接触，例如图5、7或9所示。
传感器进一步包括处理器110，所述处理器110布置在所述箔101上并且连接到第一和第二测量电极102、104。第一接触电极106和第二接触电极108连接到处理器110。以此方式，第一和第二测量电极102、104经由处理器110与第一和第二接触电极106、108连接。因此，两个接触电极106、108向外部电能供应36提供明确的电接触，以使得处理器能够通电，并且能够通过收发器将数据传输到外部设备200或从外部设备200传输数据。
第一和第二接触电极106、108特别为处理器110和第一和第二测量电极102、104提供有线能量供应。平面柔性箔101可粘接到药筒10的侧壁12的外周。当连接到药筒10时，第一和第二接触电极106、108位于箔101的向外侧101b上，从而提供从传感器100外部的电接触。测量电极102、104可以位于与接触电极106、108相同的侧上。可选地，可想到的是至少第一和第二测量电极102、104位于箔101的向内侧101a上。在这种实施方式中，测量电极102、104会与药筒10的侧壁12的外周直接机械接触。
当接触电极106、108和测量电极102、104位于箔101的共同侧101b上时，传感器100的制造和生产可以以相当简单和成本有效的方式实施。例如，诸如第一和第二测量电极102、104以及第一和第二触摸电极106、108等所有导电结构以及在其间延伸的各种导体105可以以单个步骤印刷或涂布到平面柔性箔101上。
传感器100是传感器组件140的部件。传感器组件140包括传感器100、电能供应36、处理器110和收发器120。在各种附图中所示的所有实施方式中，传感器100包括第一和第二测量电极102、104，至少第一和第二接触电极106、108，处理器110和收发器120。传感器组件140的至少一个剩余部件，即电能供应36位于并且布置在药物输送装置1的壳体4中。在一些实施方式中，所述传感器组件140的至少一个剩余部件连接或可连接到药物输送装置1的壳体4。剩余部件可以布置在附属装置70的内部或附近，附属装置70可通过例如图18和19所示的紧固夹72固定在药物输送装置1的壳体4上。
至少电能供应36位于药物输送装置1的壳体4上或药物输送装置1的壳体4中。通常，电能供应36包括至少一个电池130，目前图示为纽扣电池。
当配备有传感器100的药筒10正确地组装在药物输送装置1内部，特别是在药筒保持器30内部时，传感器组件140完成并且变得可操作。然后，药物输送装置1的电能供应36与位于药筒10上的传感器100电连接。设置在药物输送装置1的壳体4中或药物输送装置1的壳体4上的至少两个接触元件132、134延伸穿过壳体4的贯通开口39，并且使得与药筒10的外周上的接触电极106、108直接电接触，例如图7所示。此处，作为接触弹簧实施的接触元件134延伸穿过药筒保持器30的侧壁的贯穿开口39，并且使得与第一接触电极106直接机械和电接触。
另外的接触元件132将使得相应地与第二接触电极108电接触。由于第一和第二接触电极106、108沿轴向或纵向方向(z)分离，因此第一和第二接触元件132、134的接触弹簧的径向向内突出部分也将位于相对于彼此轴向偏移的位置。接触元件132、134的轴向位置直接匹配药筒10外周的第一和第二接触电极106、108的轴向位置并且对应于药筒10外周的第一和第二接触电极106、108的轴向位置。
当接触元件132、134与电池130永久电接触时，传感器100可在建立接触元件132、134和相应的接触电极106、108之间的所述电接触时供应电能。
传感器组件140的处理器110位于传感器100上，因此位于传感器100的柔性箔101上。另外，传感器组件140包括收发器120，所述收发器120也位于和布置在柔性箔101上，因此位于和布置在药筒10的外周上。在本实施方式中，收发器120与处理器110是否永久连接，与配备有传感器100的药筒10是否正确地布置在药物输送装置1内部无关。电池130和收发器120以及电池和处理器110分布在药物输送装置1的壳体4上以及分布在连接到药筒10的传感器100上。这是在药筒10正确组装于壳体4内部时建立电池130与收发器120和电池130与处理器110的电接触。
在任何情况下，由于电能供应36的电池130位于壳体4上或壳体4内，因此它远离传感器100。因此传感器100的设计可简化并且可以实施低成本的传感器，同时提供将会可能以电池驱动的处理器110进行的大量功能。
如图5中进一步所示，电能供应36包括位于药筒保持器30的近侧部分的外周上的室37。室37实际容纳电池130和接触元件132、134。室37可由封闭件38封闭，作为可拆卸或可枢转的盖实施。根据使用者的要求，可以打开封闭件38，从而提供进入室37的内部的通道。以此方式，空电池130可以替换为新电池。对于传感器组件140的至少一部分电气元件使用单独的室37，进一步允许在药物输送装置1的壳体4的外周上提供有线接口。
传感器组件140可进一步配备有如图1所示的操作元件112，所述操作元件112可以从药物输送装置1的外部进入。操作元件112可以是与电池130可电连接的，或者可以永久地与电池130电连接。通过致动操作元件112，可以触发由处理器110执行的测量过程和/或由收发器120操作的数据传输。尽管没有明确示出，但是操作元件112也可以用药物输送装置2和3实施，如图13至25所示。
传感器100的收发器120通常作为无线收发器或应答器实施，所述无线收发器或应答器可操作以交换数据并且与诸如移动电话、智能电话、智能手表、平板电脑或任何其它种类的计算机或通讯系统等外部电子设备200通信。
例如图2和3所示的传感器100通常作为电容测量传感器实施。为此，至少第一和第二测量电极102、104几乎沿着柔性箔101的整个纵向延伸范围延伸。当缠绕在药筒10周围时，在这两个测量电极102、104之间测量的电容取决于活塞14的轴向位置，所述轴向位置表现出与位于药筒10内部的液体物质16的电极化率不同的电极化率或电容率。
如图10所示的传感器300的替代实施方式是作为温度传感器实施的。此处，第一测量电极102包括各种加热器102a，第二测量电极104包括多个热敏电阻104a。如图10所示，各种加热器102a和热敏电阻104a在纵向方向(z)上交替排列，以便在纵向或轴向方向上形成加热器102a和热敏电阻104a的交替阵列。以此方式，传感器300作为热流量传感器实施。当连接到电能供应36时，加热器102a可选择性地或同时地引起药筒10的侧壁12的相应部分的小而明显的加热。温度的这种变化可通过热敏电阻104a的阵列检测。以这种方式并且由于活塞14和容纳在其中的液体物质16的不同的导热性质，活塞14在药筒10内部的纵向位置也可通过温度测量的方式确定。可替代地和另外地，即使不使用一系列加热器102a，也可确定整个药筒10暴露的温度水平。即使没有明确地示出，传感器300也配备有处理器。
图11中示出传感器100连接到药筒10的另一实施方式。此处，与图2所示的实施方式相反，传感器100翻转180°，使得第一和第二接触电极106、108位于药筒10的远端附近。传感器100和药筒10的这种结构是特别为如图13-17所示的药物输送装置2的实施方式提供的。与图5所示的药物输送装置1的实施方式相比，只有壳体4的保护帽50和药筒保持器30进行修改，同时剩余部件，特别是药物输送装置1、2的本体20保持不变。
从图5和13的药物输送装置2比较显然的是，其为配备有电能供应66的保护帽60。如图13所示，在保护帽60的远端附近的外周上设置室67。已结合药物输送装置1的电能供应36和图13-17所示药物输送装置2所述，室37容纳电池130以及延伸穿过保护帽60的侧壁的贯穿开口69的第一和第二接触元件132、134。药筒保持器40在其侧壁上还包括窗口41。窗口41在纵向方向上延伸并且几乎横跨管状药筒保持器40的整个纵向延伸。
此外，药筒保持器40的远端包括带螺纹的阶梯状插座42，当组装在药筒保持器40内时，所述插座42用作药筒10的径向变窄的肩部的轴向抵靠。如图14和15详细所示，药筒保持器40也包括远侧贯穿开口43，药筒10的可刺穿和远侧密封件13可通过远侧贯穿开口43进入。如图13-17所示的实施方式中，传感器100的第一和第二接触电极106、108将可通过药筒保持器40的窗口41进入。为此目的，窗口41构造为药筒保持器40的侧壁中的凹部。
由于第一和第二接触电极106、108在药筒10的侧壁12的外周上形成几乎封闭的环形结构，因此药筒10可在药筒保持器40内部对于作为旋转轴线的其纵向轴线以任意角度取向布置。为了在电池130之间，因此在接触元件132、134和传感器100之间提供明确的电接触，需要将保护帽60以明确的取向布置在药筒保持器40上。
当药筒保持器40和保护帽60配备有至少一个对称性破缺特征时，如根据图5的药物输送装置1的实施方式中所示那样，这是特别有益的。此处，保护帽50在其近端包括凹部51，所述凹部51用于接收位于药筒保持器30的近侧部分的外周上的径向向外突出的室37。类似的对称性破缺特征也由药物输送装置2的药筒保持器40和保护帽60实施，如图13-17所示。除此之外，通过第一和第二接触元件132、134之间的贯穿开口69的电接触与药物输送装置1中所述基本相同。
借助于封闭件68，室67是可封闭的或可密封的。因此室67的内部以及保护帽60的内部可以有效地防止诸如灰尘或湿度等的环境影响。
图18-25所示药物输送装置3的进一步实施方式中，提供基本与根据图1-9的药物输送装置1所述相同的药筒保持器40和相同的保护帽50。在此，传感器组件140的至少一些电子部件，即电池130，接触元件132、134和收发器120位于并且布置在附属装置70中或附属装置70上，所述附属装置70可拆卸地连接到药物输送装置3的管状本体20的外周。
附属装置70用作电能供应76。它包括室77以至少容纳电池130和收发器120。附属装置70包括紧固夹72，所述紧固夹72提供药物输送装置3的管状本体20与附属装置70的强制接合。除室77之外，附属装置70还包括沿远侧方向D延伸的纵向延伸部71。接触元件132、134位于延伸部71的远端。如图21所示，附属装置70的远端可径向重叠地布置在药筒保持器30的近端部分。
如图25所示，药筒保持器30在其远端附近包括贯穿开口39，附属装置70的径向向内延伸的接触元件132、134可延伸穿过贯穿开口39，以便与连接至药筒10的传感器100的接触电极106、108建立电接触。延伸部71的几何形状配置为与保护帽50的凹部51匹配。如图23和25所示，第一和第二接触元件132位于附属装置70的延伸部71的下侧79，以便当药物输送装置3完全组装时延伸穿过药筒保持器30的贯穿开口39。以此方式，使得接触元件132、134与传感器100的第一和第二接触电极106、108电接触。
由于附属装置70的延伸部71纵向地或轴向地延伸穿过本体20和药筒保持器30的界面，因此与没有传感器组件140的传统药物输送装置相比，本体20可保持完全不变。为了实施位于药物输送装置3内部的传感器100与可拆卸地布置在主体20外周上的附属装置70之间的电接触，仅需对药筒保持器30进行轻微修改。通过附属装置70，传感器组件140的至少一些电子部件，特别是电池130可设置在单独的装置中，从而使药物输送装置3的结构基本不变。由于附属装置70可拆卸地连接到药物输送装置3的壳体4，因此可重复使用多个药物输送装置3，这些药物输送装置3可以作为一次性装置实施。
传感器组件140的相当昂贵或者宽敞的电子部件，诸如电池130可专门布置在附属装置70中，使得传感器100的生产成本以及所述传感器100的所需空间可以有效地减小到最小。
附图标记列表
1 药物输送装置
2 药物输送装置
3 药物输送装置
4 壳体
5 驱动机构
10 药筒
11 筒体
12 侧壁
13 密封件
14 活塞
15 颈部
16 液体物质
20 本体
21 分配按钮
22 剂量刻度盘
30 药筒保持器
31 窗口
32 插座
33 贯穿开口
36 电能供应
37 室
38 封闭件
39 贯穿开口
40 药筒保持器
41 窗口
42 插座
43 贯穿开口
50 保护帽
51 凹部
60 保护帽
66 电能供应
67 室
68 封闭件
69 贯穿开口
70 附属装置
71 延伸部
72 紧固夹
76 电能供应
77 室
78 封闭件
79 下侧
100 传感器
101 柔性箔
101a 侧
101b 侧
102 测量电极
102a 加热器
103 纵向端部
104 测量电极
104a 热敏电阻
105 导体
106 接触电极
108 接触电极
110 处理器
112 操作元件
120 收发器
130 电池
132 接触元件
134 接触元件
140 传感器组件
200 电子设备
300 传感器

Claims (20)

1.一种用于测量填充有液体物质的药筒(10)或注射器的至少一个物理或化学参数的传感器，所述传感器包含：
- 平面柔性箔(101)，所述平面柔性箔(101)可布置到所述药筒(10)或注射器的筒体(11)的外周，
- 至少第一和第二测量电极(102、104)，所述至少第一和第二测量电极(102、104)各自布置并定位在所述平面柔性箔(101)上，并配置为电容测量电极，
- 至少第一和第二接触电极(106、108)，所述至少第一和第二接触电极(106、108)各自布置并定位在所述平面柔性箔(101)上，其中当与外部电能供应(36)接触时，第一和第二接触电极(106、108)配置为提供与所述外部电能供应(36)的电接触，以及向处理器(110)并向所述第一和第二测量电极(102、104)提供有线能量供应，
- 处理器(110)，所述处理器(110)布置在所述平面柔性箔(101)上并且与第一和第二测量电极(102、104)连接，
- 收发器(120)，所述收发器(120)布置在所述平面柔性箔(101)上并且与所述处理器(110)连接，
- 其中所述第一接触电极(106)和所述第二接触电极(108)与所述处理器(110)连接。
2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一和第二测量电极(102、104)相对于筒体(11)的外周在圆周方向上在空间上彼此分离。
3.根据权利要求1所述的传感器，其中所述第一和第二接触电极(106、108)布置在所述平面柔性箔(101)的纵向端部(103)处。
4.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述第一和第二接触电极(106、108)布置在所述平面柔性箔(101)的共同的纵向端部处，或其中所述第一和第二接触电极(106、108)布置在所述平面柔性箔(101)的相反的纵向端部处。
5.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述第一和第二接触电极(106、108)在纵向方向(z)上分开并且在横向或周向方向(u)上基本平行地延伸。
6.根据权利要求1或2所述的传感器，其中第一和第二接触电极(106、108)几乎横跨所述平面柔性箔(101)的整个横向大小延伸。
7.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述平面柔性箔基本是透明的，并且其中所述第一和第二测量电极(102、104)中的至少一个或所述第一和第二接触电极(106、108)中的至少一个包括在所述平面柔性箔(101)上或所述平面柔性箔(101)内的印刷或涂布的导电结构。
8.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述第一和第二测量电极(102、104)以及所述第一和第二接触电极(106、108)位于所述平面柔性箔(101)的共同侧(101b)上或所述平面柔性箔(101)的相反侧(101a、101b)上。
9.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述第一和第二接触电极(106、108)位于缠绕的柔性箔(101)的向外侧的部分上，而且其中所述第一和第二测量电极(102、104)位于缠绕的柔性箔(101)的向内侧的部分上。
10.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述收发器(120)可操作或配置成撤回，并且从外部RF场获得电能和至少向所述处理器(110)提供电能。
11.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述收发器(120)和所述处理器(110)配置为无源RFID芯片或无源RFID标签。
12.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述处理器(110)和收发器(120)配置为默认地切换到被动模式，并且基于从外部施加的RF场导出的电能尽可能长时间地操作。
13.一种药筒，其包含填充有液体物质的管状筒体(11)，并且包含根据前述权利要求中任一项所述的传感器(100)，所述传感器(100)缠绕在所述筒体(11)的侧壁(12)的外周上。
14.根据权利要求13所述的药筒，其中所述传感器(100)粘接于所述药筒(10)的所述筒体(11)上。
15.根据权利要求13或14所述的药筒，其中所述传感器(100)的所述接触电极(106、108)位于平面柔性箔(101)的面向外部的侧上。
16.一种用于给药一定剂量的液体药剂的药物输送装置，其包含：
- 壳体(4)，所述壳体(4)用于容纳根据前述权利要求13至15中任一项所述的药筒(10)，其中所述药筒(10)填充有所述液体药剂并且包含可滑动地容纳在所述筒体(11)中的活塞(14)，
- 驱动机构(5)，所述驱动机构(5)用于在所述活塞(14)上施加指向远端的驱动力以排出一定剂量的所述液体药剂，
- 电能供应(36；66；76)，所述电能供应(36；66；76)可与所述传感器(100)的所述第一和第二接触电极(106；108)电连接。
17.根据权利要求16所述的药物输送装置，其中所述壳体(4)包含所述药筒(10)装配在其中的药筒保持器(30；40)。
18.根据权利要求16或17所述的药物输送装置，其进一步包含与所述电能供应(36；66；76)电连接的至少一个操作元件(112)，以启动基于传感器的测量或通过所述收发器(200)启动与外部电子设备(120)的通信。
19.根据权利要求16或17所述的药物输送装置，其中所述电能供应(36；66；76)包含室(37；67；77)，所述室(37；67；77)容纳电池(130)以及与所述电池(130)电连接的第一和第二接触电极(132, 134)，并且延伸穿过所述壳体(4)的开口(37；69，79)以分别与所述传感器(100)的所述第一和第二接触电极(102、104)电连接。
20.根据权利要求19所述的药物输送装置，其中在保护帽(60)或附属装置(70)中，所述室(37；67；77)整合到药筒保持器(30)中，所述保护帽(60)可拆卸地覆盖药筒保持器(40)的至少远端，所述附属装置(70)与所述壳体(4)可拆卸地连接。
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