機動化藥物輸送裝置的制作方法

背景技術：

在本發明的公開中，主要以通過皮下藥物輸送（離散的或連續的）治療糖尿病為參考，然而，這僅是本發明的示例性使用。

最常見類型的耐用藥物輸送裝置（其適于接收藥物填充藥筒并從其中排出預期大小的離散劑量）通過手動器件或通過在劑量設定期間被賦能的彈簧驅動，藥筒是包括能軸向移位的活塞的類型，該活塞具有初始近端位置并且其通過活塞桿向遠端運動。皮下藥物輸送通過布置成與藥筒流體連通的注射針進行。該裝置可以是筆形的或者呈更加盒狀的所謂的給藥器的形式。為了改善便利性、用戶友好性并且提供附加特征，例如檢測和儲存排出數據，藥物輸送裝置已經設有電氣地驅動的器件，通常呈電子地控制的馬達的形式，該馬達通過齒輪布置驅動活塞桿，例如，如在US 6,514,230、WO 2010/089310和US 2011/306927中所示。

然而，用于通過離散注射例如胰島素來治療糖尿病的機動化藥物輸送裝置相對很少使用，但在連續藥物輸送領域中，機動化藥物輸送裝置已經廣泛使用了幾十年。后一類型的裝置通常被稱為輸注泵并通常以非常高的標準被設計，并且對應地非常昂貴。

例如，WO 2007/094833公開了一種藥物輸送系統，其適于緩和在流體和容器之間的差分熱膨脹或收縮的影響，以用于流體的受控輸送。

雖然用于離散注射藥物的機動化藥物輸送裝置還必須滿足非常高的安全標準，但是成本問題更為重要，因為對于大多數用戶來說相對不貴的機械藥物輸送裝置（例如筆型的機械藥物輸送裝置）是能接受的替代選擇。對應地，為了使用戶能接受更高費用，應當提供額外的優點。

考慮到上述，本發明的目的是提供一種機動化藥物輸送裝置，其以可靠、穩健且成本有效的方式提供高度的用戶友好性。

技術實現要素：

在本發明的公開內容中，將描述實施例和方面，其將解決一個或多個上述目的或其將解決從下面的公開內容以及從示例性實施例的描述中顯而易見的目的。

因此，根據本發明的第一總體方面，提供了一種藥物輸送裝置，其包括藥物填充藥筒或用于將藥物填充藥筒接收在裝載位置中的器件，藥筒包括出口和能軸向移位的活塞。該裝置還包括：用于設定對應于期望劑量量的劑量的器件；驅動構件，其適于接合并軸向移動活塞，從而從裝載的藥筒通過出口排出對應于設定劑量量的藥物的量；以及用于使驅動構件從（i）初始位置，通過（ii）劑量開始位置運動到（iii）劑量結束位置的馬達。該裝置還包括：位置檢測器件，其適于產生指示驅動構件相對于裝載的藥筒的活塞的位置的輸出數據；和電子控制器，其適于（i）操作馬達以使驅動構件從初始位置運動，（ii）基于來自位置檢測器件的輸出數據，確定驅動構件與藥筒活塞接合以對應于劑量開始位置，以及（iii）操作馬達以使驅動構件從劑量開始位置運動到劑量結束位置以對應于設定劑量。當驅動構件從初始位置運動到劑量結束位置時，馬達持續地操作。

通過這種布置，在驅動構件和藥筒活塞之間的空氣間隙能夠在沒有用戶參與的情況下“即時”自動地消除。

在示例性實施例中，電子控制器適于基于時移計算確定劑量開始位置，這允許處理器更精確地確定“真實”劑量開始位置，這導致更精確且可靠的劑量給藥。這樣的布置解決了給定位置檢測器件將不提供允許控制器實時確定驅動構件是否剛好接合藥筒活塞的數據的問題。

例如，在驅動構件已接合藥筒活塞之后，例如通過至少部分地布置在驅動部件中的力傳感器，可確定劑量開始位置，這允許控制器過濾和分析在驅動構件已經接合藥筒活塞之后所接收的數據。實際上，對于任何給定的系統，確定應該在活塞驅動器已經移動對應于排出設定劑量的距離之前足夠快地發生。

替代地，可在驅動構件接合藥筒活塞之前確定劑量開始位置，例如，位置檢測器件可以包括至少部分地布置在驅動構件中的近距離傳感器。

馬達可被操作以在驅動構件已經到達劑量結束位置之后（例如之后立即）使驅動構件朝近端運動一段距離，以減少排出后滴落。替代地，馬達可被操作以在驅動構件從初始位置連續運動到劑量結束位置之前使驅動構件從初始位置朝近端運動一段距離。

在運動的不同階段期間，馬達可以以不同的速度操作。例如，活塞桿可以以第一速度從其最近端位置朝向活塞運動，該第一速度隨后隨著活塞桿接近活塞而降低，這可用于優化劑量開始位置的精確檢測。對應地，在排出行程期間，隨著活塞桿接近劑量結束位置，速度可以降低。

根據本發明的另一方面，提供了一種操作藥物輸送裝置的方法。該方法包括以下步驟：（i）提供藥物輸送裝置，其包括藥物填充藥筒，該藥筒包括出口和能軸向移位的活塞；藥物排出器件，其包括用于設定對應于期望劑量量的劑量的器件，驅動構件，其適于接合并軸向移動活塞，從而從裝載的藥筒通過出口排出對應于設定劑量量的藥物的量，以及用于使驅動構件從（i）初始位置運動通過（ii）劑量開始位置到（iii）劑量結束位置的馬達；以及位置檢測器件，其適于產生指示驅動構件相對于裝載的藥筒的活塞的位置的輸出數據；以及電子控制器。該方法還包括其他步驟：（ii）操作馬達以使驅動構件從初始位置運動，（iii）基于來自位置檢測器件的輸出數據，確定驅動構件與藥筒活塞接合以對應于劑量開始位置，以及（iv）操作馬達以使驅動構件從劑量開始位置運動到劑量結束位置以對應于設定劑量，其中，在驅動構件從初始位置運動到劑量結束位置時，馬達持續地操作。

確定劑量開始位置的步驟可以基于時移計算，例如，可以在驅動構件已經接合藥筒活塞之后確定劑量開始位置，或者可以在驅動構件已經接合藥筒活塞之前確定劑量開始位置。

根據本發明的第二總體方面，提供了一種藥物輸送裝置，其包括藥物填充藥筒或用于接收藥物填充藥筒的器件，所述藥筒包括出口和能軸向移位的活塞。藥物輸送裝置還包括藥物排出器件及電子控制器，所述藥物排出器件包括：驅動構件，其適于接合并軸向移動活塞，從而從藥筒通過出口排出藥物的量；以及用于移動驅動構件的馬達。電子控制器適于控制馬達以使驅動構件（i）沿著遠端方向運動，從而排出藥物的量，及（ii）沿著近端方向運動，從而允許藥物填充藥筒中的內容物膨脹。

通過這種布置，解決了在其中將具有裝載的藥筒的藥物輸送裝置放置在冷藏機中緊鄰蒸發器或冷空氣出口的情況，這種情況導致藥物凍結的風險。藥物因此膨脹并且布置成與藥筒活塞接觸的活塞桿被以大力推回，這可能嚴重損害裝置驅動機構。

在示例性實施例中，藥物輸送裝置包括傳感器，其適于在未操作馬達時測量作用在活塞驅動構件上的朝近端指向的力，其中，控制器基于來自傳感器的數據適于在檢測到給定水平的力時，使驅動構件朝近端運動。以這種方式，能夠保護驅動機構免受損壞。驅動構件在近端方向上運動的距離可以與藥筒中的藥物的量相關。

在另外的示例性實施例中，藥物輸送裝置包括適于測量指示藥筒中的溫度的溫度的傳感器，其中，控制器基于來自傳感器的數據適于在測量到給定溫度時，使驅動構件朝近端運動。驅動構件在近端方向上運動的距離可以與藥筒中的藥物的量相關。

在又另外的示例性實施例中，在已被排出藥物的量之后，藥物輸送裝置的馬達被控制以使驅動構件在近端方向上運動到“保護狀態”，其中，排出機構不會被朝近端運動的活塞損壞。驅動構件在近端方向上運動的距離可以與藥筒中的藥物的量相關。

如本文中使用的，術語“藥物”意在涵蓋能夠以受控方式穿過輸送器件（諸如導管或中空針）的任何含有藥物的能流動醫藥，諸如，液體、溶液、膠體或者超細懸浮液。代表性藥物包括如下藥品：諸如，肽類（例如，胰島素、含有胰島素的藥物、含有GLP-1的藥物及其衍生物）、蛋白質、和激素、生物衍生的或者活性劑、基于激素和基因的制劑、營養配方、以及呈固體（配制的）或液體二者形式的其他物質。在對示例性實施例的描述中，將以含有胰島素的藥物的使用為參照。對應地，術語“皮下”輸注意在涵蓋經皮輸送至病人的任何方法。

附圖說明

在下文中，將參照附圖描述本發明的示例性實施例，其中

圖1示意性地示出藥物輸送裝置的實施例，

圖2示意性地示出用于機動化藥物輸送裝置的驅動布置，

圖3示出來自使用力傳感器的第一測試裝置的數據，

圖4示意性地示出光學藥物輸送傳感器系統的部件，

圖5示出來自使用光學傳感器的第二測試裝置的數據，

圖6示出藥物輸送裝置平臺的第一實施例，以及

圖7和圖8示出藥物輸送裝置平臺的第二實施例。

在附圖中，相似結構主要由相似的附圖標記表示。

具體實施方式

當在下文中使用諸如“上部”和“下部”、“右”和“左”、“水平”和“垂直”等術語或者類似相對表達時，這些僅適用于附圖且不必然適用于實際使用情況。所示出的圖是示意表示，因此，不同結構的構造以及其相對尺寸均旨在僅用于說明性目的。當針對給定部件使用術語構件或者元件時，其通常指示在所描述的實施例中該部件是整塊部件，然而，同一構件或者元件可以替代地包括若干子部件，正如兩個或者多個所描述的部件可以作為整塊部件提供，例如，被制造為單個注塑成型部分。術語“組件”不意味著所描述的部件必然能夠被組裝以在給定的組裝程序期間提供整塊或者功能性組件，而是僅僅用于描述由于在功能上更緊密地相關而聚集在一起的部件。

圖1以示意表示示出了通用機動化藥物輸送裝置100，其包括其中布置有排出組件的主要部分120，和適于接收和保持能更換藥物填充藥筒的藥筒保持器部分110。藥筒保持器部分包括遠端開口112和窗111，窗111允許用戶視覺檢查裝載的藥筒中的內容物，正如能夠觀察藥筒活塞的實際位置。針組件190安裝成與裝載的藥筒流體連通。主要部分包括：呈一對劑量設定按鈕141、142的形式的用戶輸入器件，其允許用戶設定和調整待排出的藥物的劑量；以及劑量釋放按鈕143，其布置在裝置的近端端部處。顯示器150示出當前設定的劑量151。可以控制顯示器以向用戶提供其他信息，例如，劑量數字可以在劑量排出期間倒數，正如顯示器可包括對于例如電池狀況、錯誤狀況和時間的指示器。

圖2示意性地示出用于參考圖1描述的類型的機動化藥物輸送裝置的驅動布置，該布置為實現本發明的方面提供平臺。

更具體地，機動化藥物輸送裝置1包括其中布置有排出組件50的主要部分，和適于接收和保持能更換藥物填充藥筒10的藥筒保持器部分，藥筒包括能軸向移位的活塞11和遠端出口12，其與允許安裝針組件的聯接器件相關聯。在所示的實施例中，排出組件包括活塞桿20，其適于接合并向前移動藥筒活塞，從而排出藥物的量，活塞桿由電子地控制的馬達51經由齒輪組件52驅動。活塞桿包括遠端活塞桿墊圈22，其中布置有傳感器23，例如，力傳感器。該裝置還包括：電子控制器電路70，其適于控制馬達的操作以便使活塞桿在遠端或近端方向上運動；以及與控制器電路相關聯的能再充電電源（“電池”）。在所示的實施例中，提供了組合的功率和數據通信端口，例如USB端口。控制器電路還適于從用戶輸入器件（見下文）以及從一個或多個傳感器（例如，所示的活塞桿傳感器）接收輸入，正如控制器電路適于根據檢測到的操作狀況控制顯示器。當活塞桿在藥筒更換之后前進時，可使用活塞桿傳感器來檢測活塞桿與藥筒活塞的接合，然而，如下面將描述的，也可在本發明的實施例中使用活塞桿傳感器。

轉向本發明的實施例，用于機動化藥物輸送裝置的上述驅動布置適于以單個連續運動使活塞從近端非接合“空氣間隙位置”運動通過活塞接合位置到劑量結束位置。換句話說，“即時”檢測活塞接合而不停止活塞桿運動。

這種布置能夠提供若干優點。例如，在藥筒更換期間，活塞桿通常縮回到最近端位置，并且隨后必須前進以接合新插入的藥筒的活塞，以移除空氣間隙。如果機動化藥物輸送是手動的，則用戶將必須通過執行一次或多次“空氣發射”使活塞桿前進，直到藥物將從安裝的針的尖端顯現。在自動進行空氣間隙消除的情況下，藥物輸送將使活塞桿朝遠端運動，直到檢測到與藥筒活塞的接合，并且然后停止運動。然而，由于例如慣性，通常不能立即停止活塞桿，這導致從安裝的針溢出或者在沒有安裝針的情況下對藥筒加壓，當安裝針時后者導致隨后的溢出。即時執行空氣間隙移除將消除上述問題并改善用戶友好性。

當使用基于藥筒的藥物輸送排出給定量的藥物時，建議在抽出插入的針之前等待例如 6-10秒，這允許彈性變形的系統松弛（特別是橡膠活塞）和對應少量的藥物通過插入的針排出。否則，用戶將經歷從針的“排出后滴落”。為了最小化或消除該等待時間，機動化藥物輸送裝置可適于在已經到達劑量結束位置之后立即縮回活塞桿，這通過允許彈性變形的活塞朝近端運動來對系統減壓。如能見到的，這將需要在每次排出動作之前消除空氣間隙。即時自動完成此操作將改善用戶友好性。然而，如果活塞桿在已經到達劑量結束位置之后立即縮回，那么活塞桿將稍微運動超過所計算的劑量結束位置，因為否則可能發生劑量給藥不足。

如果藥物輸送裝置在使用后與安裝的針一起儲存，則藥物可能從針滲出，例如，由于重力或溫度變化，這可能導致藥筒活塞朝遠端運動，從而在活塞和活塞桿之間形成空氣間隙。為了應對這種情況，通常推薦在每次注射之前執行空氣噴射。即時自動執行此操作將改善用戶友好性。

為了執行活塞桿的上述連續遠端運動，控制器需要精確地檢測活塞接合，這限定了軸向位置，劑量沖程將從其開始。

在第一示例性實施例中，使用布置在活塞桿的遠端端部處（即在活塞頭中）的力傳感器檢測接合。參考圖3，示出來自使用3 mL Novo Nordisk Penfill?藥筒的測試裝置的數據。該圖示出當傳感器線性運動時來自力傳感器的讀數，在位置1.488 mm處與活塞發生接觸。曲線示出組合的濾過的信號和來自傳感器的原始力信號。如能夠看到的，它們非常相似。黑色條是預期的柱塞接觸，并且灰色條是柱塞檢測算法的結果。在所示的實施例中，該算法通過對力信號求兩次微分來運作，并且在雙重微分信號中尋找峰值。通過FIR（有限脈沖響應）濾波器對力信號和微分信號執行濾波。應注意，在期望的柱塞接觸和估計的柱塞接觸之間存在良好的匹配。由于噪聲所以發現結果變化，然而，看起來能夠使用遠端安裝的活塞桿力傳感器來提供具有即時活塞接合檢測的機動化藥物輸送裝置。

如上所述，為了濾波，選擇FIR濾波器。該選擇的主要原因是能夠確定FIR濾波器的相移。由于濾波器將引入延遲（即，“拐點”將在時間上提前），并且該應用需要知道“拐點”的時間點，所以這是關鍵的設計因素。

濾波器應被設計為低通濾波器，從而僅允許DC和較低頻率信號通過。通帶中的波動不被認為是重要的，因此能夠允許一些波動。更高頻信號的阻尼應是“大的”。通過的信號和濾過的信號之間的銳減（sharp cut）也不重要。

簡單的移動平均數方法被選擇，并且濾波器中的標簽（tab）（延遲元件）的量設置為20-30，濾波器顯示出良好的濾波，同時不使信號失真。

其中T是樣本間隔（在我們的情況中為1ms），K是在我們的情況中的標簽（延遲元件）20的數量。h是每個延遲的信號分量上的縮放因子，并且如下通過移動平均數設為1/K。 因此，換句話說，每個輸出值均是最后K個輸入信號的平均值。為了計算結果y，在初始化時，對于所有m個時隙（slot），“復制”x的第一值。因此，對于m = 20，n = 0：x[0]=x[-1]=x[-2] ...=x[-19]。

上述測試裝置中的系統以5U/s或10U/s的速度運行，并且力傳感器的采樣速率為1kHz。過濾器的延遲以排出單位計將是：

其中a是在延遲期間排出的量，d_f是濾波器延遲的樣本數量，sr是采樣速率（每秒采樣數），v是劑量給藥速度（單位每秒）。在延遲20個樣本的當前情況下，對于10U/s的速度，濾波器的延遲以排出單位計將是0.2U。

由于微分信號也被濾波，所以兩倍微分信號的總延遲將是兩個濾波器中的延遲的和。目前該濾波器具有?20個標簽，即，濾波器延遲為0.2U。因此，濾波器的總延遲以排出單位計是：0.2U + 0.2U = 0.4U。如在公式中能夠看出，如果速度為5U/s，則濾波器的總延遲為0.2U。

總之，當使用FIR濾波器時，延遲是已知的，并且濾過的信號能夠被及時移位以剛好補償該延遲，用于“即時”策略。

可以使用其他方法來找到信號中的“彎曲”。例如，一種方法可以包括以下步驟：（i）將前n個樣本擬合成一條線以找到“彎曲”之前的線，（ii）反復地查看擬合線和樣本之間的距離；當曲線在“彎曲”中向上時，從擬合線到樣本的距離將增加，這給出“彎曲”的粗略估計，以及（iii）在“彎曲”之前和之后擬合成一條線，結果將是兩條擬合線的交叉。

在第二示例性實施例中，使用布置在活塞桿的遠端端部處的光學傳感器系統來檢測接合。參考圖4，示出了藥物輸送傳感器系統的部件的示意表示。系統包括：活塞驅動構件，其呈活塞桿墊圈410的形式，安裝在活塞桿（未示出）上并由電子地控制的機動化機構（未示出）驅動；安裝在藥筒（未示出）中的活塞420；以及控制器430。活塞桿墊圈包括適于接合活塞上的近端表面425的遠端表面415，遠端表面設置有中心腔416，在腔416中光傳感器411和成IR LED形式的光源412彼此相鄰布置，使得屏障構件413安裝在其之間。 IR LED被布置成引導IR光IL朝向活塞的近端表面，并且光傳感器被布置成檢測來自其的反射光，屏障防止來自IR LED的直射光到達傳感器。同樣，環境光AL可到達傳感器，然而，與來自IR LED的IR分量相比，AL的IR分量小。

參考圖5，示出了來自測試裝置的數據，其中，基于帶有3 ml標準Novo Nordisk Penfill?藥筒的測試裝置，軸向位置以胰島素的單位示出。該圖示出了近距離傳感器的原始輸出和擬合的多項式（平滑曲線）。活塞的接觸在虛線處。該算法需要擬合曲線并找到峰值，因此在結果準備好之前需要漸減值區域中的一些讀數作為算法的輸入并且在接觸之前能夠估計活塞位置，精度變得越好，則能夠使用的信號越多。在圖5中，發現示例活塞接合發生在曲線峰值之后1.48 U。在活塞接合時的傳感器讀數值將取決于實際的傳感器設計。似乎能夠通過使用在遠端安裝的活塞桿光學傳感器來提供具有即時活塞接合檢測的機動化藥物輸送裝置，然而，光學傳感器系統可能不如上述力傳感器系統穩健，這是因為例如活塞近端表面的變化（例如，由于污垢）將影響測量。

由于在上述傳感器實施例中的活塞接合的檢測基于曲線峰值的檢測，故活塞桿運動必須在活塞桿和活塞之間存在一定空氣間隙的情況下開始。這可以如上所述的通過在排出事件之后縮回活塞桿來實現。替代地，可通過使活塞桿縮回一定量來初始化排出事件。

轉到根據第二總體方面的本發明的實施例，用于機動化藥物輸送裝置的上述驅動布置適于處理在藥筒中凍結的藥物的問題，例如，胰島素制劑。

更具體地，當具有裝載的藥筒的藥物輸送裝置被放置在冷藏機中時，如果該裝置被放置成緊鄰蒸發器或冷空氣出口，則藥物（例如，胰島素）可能意外地凍結。藥物因此膨脹并且布置成與藥筒活塞接觸的活塞桿被大力推回，這可能嚴重損害裝置驅動機構。

為解決這個問題，本發明提供了一種機動化藥物輸送裝置，其適于在由于凍結并因此使藥物膨脹而導致藥筒活塞朝近端運動時保護裝置驅動機構免受損壞。

在第一示例性實施例中，設置傳感器以生成指示施加在活塞桿上的朝近端指向的力的輸出。傳感器可以是布置在活塞桿的最遠端部分處的力傳感器，如上所述的將信號饋送到處理器。力傳感器也可以用于其他目的，例如，以檢測在藥筒更換之后活塞桿何時運動成與活塞接觸。當檢測到高于給定最小值的力時，這被認為指示凍結的藥物，這導致處理器控制驅動機構，以使活塞桿在近端方向上運動一定量。為了避免“凍結事件”的錯誤檢測，例如，在針更換期間或者如果裝置掉落在地板上，處理器可適于在這樣的情況之間進行辨別。例如，當在給定時間段內檢測到給定的近恒定力時，可能檢測到凍結事件。

在第二示例性實施例中，設置溫度傳感器以生成指示藥筒中的溫度的輸出。傳感器可布置在離藥筒一距離處，例如，作為主電子電路的一部分以提供簡單且成本有效的設計，通過例如實驗數據，所檢測的溫度與藥筒中的假定實際溫度相關。當檢測到低于給定值的溫度時，則認為這指示凍結的藥物（或藥物正處于凍結的危險），這導致處理器控制驅動機構，以使活塞桿在近端方向上運動一定量。

實際上，當活塞桿已經運動成與藥筒活塞脫離接合時，結合被操作以排出一劑量的藥物的裝置，活塞桿必須被移動成再次與活塞接合。為了防止用戶使用帶有凍結的藥物的裝置，當在檢測到凍結事件之后開啟裝置時可以給予警告，這指示用戶應該檢查藥物狀況。替代地，該裝置可適于不可操作直到已經執行了藥筒更換程序。

在第三示例性實施例中，該裝置不適于檢測實際狀況，然而，在每次排出事件之后，裝置變為“保護狀態”，其中排出機構不能被朝近端運動的活塞損壞。在具體實施例中，在每次排出事件（或其中活塞桿已經與藥筒活塞接合的其他事件）之后，活塞桿朝近端運動給定距離，這在活塞桿和活塞之間提供足夠的間隙以容納在潛在的凍結事件期間被朝近端推動的活塞。由于電子地控制的藥物輸送裝置通常將追蹤在裝載的藥筒中剩余的藥物的量，故活塞桿朝近端運動的距離可與藥筒中的藥物的實際量相關，即，藥筒中的藥物越多，活塞桿朝近端運動得更多，這降低了能量消耗。例如，當用戶開啟裝置時，當用戶開始設定劑量時或剛好在超出劑量給藥事件之前，活塞桿可被移回成與活塞接觸。在替代實施例中，在活塞桿和驅動機構之間設置聯接件，該聯接件具有第一操作狀態和第二保護狀態，在第一操作狀態中驅動機構的操作使活塞桿朝遠端運動，在第二保護狀態中在凍結事件期間活塞能夠使活塞桿朝近端運動。

轉向圖6，將描述適合作為用于本發明的實施例的平臺的藥物輸送裝置的第一實施例200。更具體地，該裝置包括蓋部分（未示出）和主要部分，該主要部分具有：帶有殼體221的近端主體或驅動組件部分220，機動化藥物排出組件250、電子控制器電路270和電動電源布置在殼體221中；以及具有艙室211的遠端藥筒保持器部分210，藥物填充藥筒10布置在艙室211中并保持在適當位置。藥筒包括具有能軸向移位的活塞11的大致筒形的主要部分和包括針能穿透的隔膜的遠端出口部分12。藥筒還設置有呈針接口安裝件15形式的遠端聯接器件，在所示示例中，所述針接口安裝件15具有適于接合針組件的對應接口的內螺紋的外螺紋。藥筒可例如含有胰島素、GLP-1或生長激素制劑。該裝置還包括允許用戶設定要排出的藥物的劑量的劑量設定器件以及示出所述設定劑量的顯示器，例如，如圖1中所示。

在所示的實施例中，該裝置被設計成由用戶用新的藥筒通過藥筒保持器組件中的遠端接收開口212裝載，藥筒保持器包括可由用戶在打開位置和關閉位置之間操作的關閉器件（未示出），在打開位置中藥筒能夠被相應地插入或移除，并且在關閉位置中插入的藥筒被保持在適當位置。關閉器件可以是與下面關于圖7所描述的器件屬于同一類型。為了軸向地定位藥筒，該裝置包括適于接收藥筒的近端端部的座構件260，座構件通過彈簧265在近端方向上偏置，從而推動藥筒與關閉器件接觸。

轉向圖7，將描述適于作為用于本發明的實施例的平臺的藥物輸送裝置的第二實施例300。更具體地，該裝置包括蓋部分（未示出）和主要部分，該主要部分具有：帶有殼體321的近端主體或驅動組件部分320，藥物排出機構和相關聯的電子器件370布置在殼體321中；和形成艙室的遠端藥筒保持器組件310，藥物填充的透明藥筒10能夠被布置在所述艙室中并保持在適當位置，所述藥筒保持器組件包括一對相對的檢查開口311。殼體包括適于接收顯示器框架構件（未示出）的開口322 ，在顯示器框架構件中安裝了LCD以及用戶輸入鍵，例如，如圖1中所示。在移除框架構件的情況下，能夠看出，該裝置包括大致管狀的機架構件325，其中安裝有大致筒形的排出組件（見下文）。該裝置還包括控制組件370，包括偏置構件360和彈簧365的偏置組件，以及近端釋放按鈕343。一對劑量設定輸入鍵（未示出）用于手動設定藥物的期望劑量（在LCD中示出）并且其然后能夠在致動釋放按鈕90時被排出。該裝置被設計成由用戶用新藥筒通過藥筒保持器組件中的遠端接收開口裝載。

藥筒10包括筒形主體部分、具有遠端針能穿透的隔膜的遠端出口部分12以及具有近端表面的能軸向移位的活塞，從而允許活塞驅動器形成排出機構（見下文）的一部分以接合活塞。藥筒可例如含有胰島素、GLP-1或生長激素制劑。藥筒設置有呈針接口安裝件15形式的遠端聯接器件，在所示示例中，該針接口安裝件15具有組合的螺紋和卡口聯接器件，各自均適于接合針組件的對應接口的內螺紋或卡口聯接器件。所示的示例性接口安裝件還包括周向凸緣，其具有若干面向遠端的尖突起，用作用于藥筒保持器組件的聯接器件，如將在下面更詳細地描述的。在US 5,693,027中描述了所示類型的接口安裝件。替代地，針接口安裝件可形成為藥筒保持器的一部分，例如，呈“分離的”接口安裝件的形式，其具有布置在夾持肩部的兩側上的兩個部分。

如圖所示，藥筒保持器組件310具有與傳統的藥筒保持器相同的總體外觀，其通過例如螺紋聯接或卡口聯接能拆卸地聯接到殼體，并且新的藥筒能夠通過近端開口被接收在其中以及被移除，即，其不包括額外用戶操作的釋放或鎖定器件。代替地，看上去僅僅是藥筒保持器本身的事物實際上是呈由用戶操作的外部能旋轉管狀致動套筒316形式的用戶操作的聯接器件，以控制呈內部藥筒保持器構件317形式的藥筒保持器件的運動，從而打開和關閉構造成夾持和保持藥筒的夾持肩部318。更具體地，每個夾緊肩部均設置有多個周向間隔開的夾持齒，以提供多個間隙，每個齒均具有帶朝近端定向的尖端的三角形構造，從而產生多個具有朝遠端定向的尖構造的間隙，這允許藥筒上的上述面向遠端的尖突起被接收在齒之間，從而在藥筒保持器件已經運動成與藥筒接合時用作夾持器件。以這種方式，提供了易于使用的前部裝載的藥物輸送裝置，其看上去如傳統的后部裝載的裝置那樣，并且其還通過旋轉運動來致動以安裝和移除藥筒，該相似性使習慣于傳統類型的后部裝載的藥物輸送裝置的用戶易于接受和適應。

當要安裝新的藥筒時，外部管構件316旋轉例如90度，通過該動作，夾持肩部318朝遠端且稍微朝外運動，這允許移除安裝的藥筒。為了便于操作，當肩部運動時，藥筒可朝遠端運動一定距離，例如通過與形成夾持肩部的臂接合和/或通過提供偏置的朝遠端指向的力的額外彈簧器件（見下文）。取決于鎖定和致動機構的設計，夾持肩部可能夠留在打開位置中，或者其在外部管構件通過復位彈簧器件向后旋轉時可自動縮回。無論是否設置彈簧，藥筒保持器都可設置有鎖定器件，從而允許外部管構件例如通過旋轉卡扣鎖定固定地停放在打開或關閉位置中。當插入新的藥筒時，驅動排出器件必須處于允許插入具有近端定位的活塞的新藥筒的狀態。下面將描述提供該功能的示例性實施例。

轉向圖8，示出了圖7的藥物輸送裝置300的橫截面視圖，其中，安裝的藥筒10和活塞管330（見下文）處于完全縮回位置。更具體地，致動套筒316已被旋轉到其操作位置，并且藥筒保持器夾持肩部318已縮回到其關閉位置，從而將藥筒縮回到其完全插入位置，進而也抵抗彈簧365的偏置而使偏置構件360朝近端運動。在所示的實施例中，藥筒開關375由此被致動，這向裝置控制器提供信號，其能夠假定已經發生了兩個動作：（i）已經插入藥筒，以及（ii）已經關閉藥筒保持器，這使得驅動頭開始朝遠端運動成與藥筒活塞接觸。在所示的實施例中，可以構思，驅動頭和活塞之間的接觸的檢測由布置在驅動頭中的電子傳感器器件檢測，例如，使用如在WO 2013/144152中公開的近距離檢測。

圖8還更詳細地示出了排出組件。更具體地，排出組件呈馬達在活塞中的組件的形式，其包括：軸向安裝且旋轉鎖定到機架的近端端部的內部馬達和齒輪箱驅動組件；和外部能軸向移位的活塞管330，其具有適于與裝載的藥筒的活塞11接合的遠端驅動頭332，活塞管包括適于不可旋轉地接合機架的對應引導器件的若干引導突起。

馬達齒輪驅動組件包括由近端馬達組件351和遠端齒輪箱組件352構成的管狀主體部分310，該遠端齒輪箱組件352具有限定旋轉z軸線的能旋轉驅動軸353。該組件還包括遠端筒形驅動構件355，其具有適于布置成與活塞驅動管內螺紋接合的外螺紋。在近端端部處，布置有盤形機架連接器356。在所示的實施例中，驅動組件設置有柔性接頭，其呈布置在驅動軸和驅動構件之間的遠端萬向接頭357和布置在馬達組件近端部分和機架管近端部分之間的近端萬向接頭358的形式。對應的驅動組件在專利申請EP 14166859.0中更詳細地描述，該專利申請通過引用并入本文中。

在圖8中能夠看到若干進一步的細節。釋放按鈕343被接收在殼體近端開口中，其中，彈簧在按鈕上提供朝近端指向的偏置力。具有多個導體的柔性帶376以U形彎曲布置在電子器件部分370和布置在活塞頭中的傳感器（未示出）之間，這允許活塞管和活塞頭在U形彎曲對應地運動的情況下軸向行進。

在優選實施例的上述描述中，已經在對本領域技術人員來說本發明的理念是顯而易見的程度上描述了為不同部件提供所描述的功能的不同結構和器件。用于不同部件的詳細結構和規格被認為是本領域技術人員根據本說明書中闡述的內容執行的正常設計過程的目的。