使用NFC通信和电容检测的智能注射器制造技术

一种注射器，包括：具有多个具有不同直径或材料的部分的柱塞；以及具有腔的筒，所述柱塞被插入到所述腔中。筒包括彼此相对的第一探针和第二探针，使得筒的内部空间在径向上位于第一探针和第二探针之间。微控制器被配置成测量第一探针和第二探针之间的电容，当柱塞轴的第一部分在第一探针和第二探针之间时，所测量的电容具有第一电容值，并且当柱塞轴的第二部分在第一和第二探针之间时，所测量的电容具有第二电容值，第二电容值不同于第一电容值。微控制器被配置成当测量第二电容值时确定注射已经完成。

Intelligent syringe using NFC communication and capacitance detection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用NFC通信和电容检测的智能注射器相关申请的交叉引用本申请要求2017年5月25日提交的美国临时专利申请62/511,114的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术介绍
在医疗保健系统中，患者对药物依从性的(medicationadherence)需求已被公认为成本的负面驱动因素。数字依从性管理已被证明是提高依从率的有效方法，特别是对于患有慢性疾病的患者，并可以降低成本和负面的健康结果。在该领域的先前努力仅限于自我报告和/或条形码扫描，但是这些方法很耗时，并且仍然依靠患者报告其通用装置的使用，而根本无法确认是否正确使用了该装置。一些下一代装置已经开始使用电池和蓝牙技术解决此问题，但是对于低成本装置(例如预装注射器)，通信工具的成本有时可能会高于产品本身的成本。可以内置在任何注射器或容器中的一种普及型的方法将通过使注射器包含技术而非装置，并通过检测检测机构以外的注射器状态变化来使几乎所有用于自注射的装置(从简单的注射器到自动注射器和贴片注射系统)都可以实现连接。其他产品已将某种形式的近场通信(NFC)技术包括在自动注射器或笔式注射器的塑料部件中，但是这些都是被动解决方案，它们仅将用户重定向到使用说明(IFU)或其他web界面，并且不会主动传达装置状态(使用与未使用，或注射器或药筒中活塞的移动量)。其他装置已使用电池供电的蓝牙技术来启动与其他装置(例如智能手机)的主动通信，但是这些装置必须包含电池或某种其他形式的自供电，而这样做的技术成本较高。其他NFC技术本质上是被动的，因此无法传达装置的实时状态。蓝牙低功耗(BLE)技术相对昂贵，并且需要内置电池或某种其他形式的车载电源。专利技术概述实施例可以提供一种注射器，该注射器包括具有在近端和远端之间纵向延伸的轴的柱塞。该轴包括具有第一直径的第一部分和具有不同于第一直径的第二直径的第二部分。第二部分设置在第一部分和柱塞的近端之间。注射器还可以包括具有近端和远端以及在近端和远端之间纵向延伸的圆筒形侧壁的筒。侧壁限定内部容积，并且柱塞的远端插入到筒的近端中，并且能够在内部容积内相对于筒在纵向方向上移动。第一探针和第二探针邻近于筒的近端设置在筒上。第一探针和第二探针可以彼此相对，使得筒的内部容积在径向上位于第一探针和第二探针之间。可以将微控制器设置在筒上并与第一探针和第二探针电子通信，其中微控制器被配置为测量第一探针和第二探针之间的电容。当柱塞轴的第一部分在第一探针和第二探针之间时，所测量的电容具有第一电容值，而当柱塞轴的第二部分在第一探针和第二探针之间时，所测量的电容具有与第一电容值不同的第二电容值。微控制器还被配置为当测量到第二电容值时确定注射已经完成。实施例可以进一步提供一种注射器，该注射器还包括设置在筒上并通信地耦合至微控制器的NFC天线。微控制器还被配置为经由NFC天线将与确定注射已经完成有关的数据发送到外部装置。实施例可以进一步提供一种注射器，该注射器包括存储器，该存储器设置在筒上并配置为存储与微控制器进行的电容测量有关的数据。实施例可以进一步提供一种注射器，其中第二直径大于第一直径。实施例可以进一步提供一种注射器，其中，柱塞和筒中的每一个的至少一部分被包围在手动自注射装置或自动注射装置中的一个内。实施例可以进一步提供一种注射器，其中第一探针和第二探针以及微控制器被包括在设置于筒上的嵌体内。实施例可以进一步提供一种注射器，其中，嵌体被模塑到筒中。实施例可以进一步提供一种包括具有柱塞的注射器，该柱塞具有在近端和远端之间纵向延伸的轴。轴可包括由第一材料制成的第一部分和由不同于第一材料的第二材料制成的第二部分，其中第二部分设置在第一部分与柱塞的近端之间。注射器可进一步包括具有近端和远端以及在近端和远端之间纵向延伸的圆筒形侧壁的筒。侧壁限定内部容积，并且柱塞的远端插入到注射器筒的近端中，并且能够在内部容积内相对于注射器筒在纵向方向上移动。注射器可以进一步包括第一探针和第二探针，所述第一探针和第二探针邻近所述筒的近端设置在所述筒上。第一探针和第二探针彼此相对，使得筒的内部容积在径向上位于第一探针和第二探针之间。另外，微控制器可以被设置在筒上并且与第一探针和第二探针电子通信，其中微控制器被配置为测量第一探针和第二探针之间的电容。当柱塞轴的第一部分在第一探针和第二探针之间时，所测量的电容具有第一电容值，而当柱塞轴的第二部分在第一探针和第二探针之间时，所测量的电容具有与第一电容值不同的第二电容值。微控制器还被配置为在测量第二电容值时确定注射已经完成。实施例可以进一步提供一种注射器，其中，柱塞还包括由不同于第一和第二材料的第三材料制成的第三部分，并且第三部分设置在第一部分和第二部分之间。当第三部分在第一探针与第二探针之间时，所测量的电容具有与第一电容值和第二电容值不同的第三电容值，并且微控制器被配置为基于所测量的电容来确定柱塞的位置。实施例可以进一步提供一种注射器，该注射器还包括设置在筒上并通信地耦合至微控制器的NFC天线。微控制器还被配置为经由NFC天线将与确定注射已经完成有关的数据发送到外部装置。实施例可以进一步提供一种注射器，该注射器还包括存储器，该存储器设置在筒上并且被配置为存储与微控制器进行的电容测量有关的数据。实施例可以进一步提供一种注射器，其中，柱塞和筒中的每一个的至少一部分被包围在手动自注射装置或自动注射装置中的一个内。实施例可以进一步提供一种注射器，其中第一探针和第二探针以及微控制器被包括在设置于筒上的嵌体内。实施例可以进一步提供一种使用注射器的方法，该注射器具有能移动地设置在筒内的柱塞。该方法包括，当柱塞的第一部分设置在设置于筒上并且电连接到微控制器的第一探针和第二探针之间时，通过设置在筒上的微控制器测量第一探针和第二探针之间的第一电容值。该方法可以进一步包括：当柱塞的不同于第一部分的第二部分设置在第一和第二探针之间时，由微控制器测量在第一探针和第二探针之间的第二电容值，第二电容值不同于第一电容值。该方法还可以包括：当已经测量到第二电容值时，由微控制器确定注射已经完成。实施例可以进一步提供一种方法，其中，所述柱塞的第一部分具有第一直径，并且所述柱塞的第二部分具有不同于所述第一直径的第二直径。实施例可以进一步提供一种方法，其中，柱塞的第一部分由第一材料制成，而柱塞的第二部分由不同于第一材料的第二材料制成。实施例可以进一步提供一种方法，该方法还包括：由微控制器经由NFC天线向智能装置或基于云的服务器发送与确定注射已经完成有关的数据。实施例可以进一步提供一种方法，该方法还包括：当柱塞的在第一部分和第二部分之间的第三部分设置在第一探针和第二探针之间时，由微控制器测量第一探针和第二探针之间的第三电容值，该第三电容值不同于第一电容值和第二电容值。该方法可以进一步包括由微控制器基于第一电容值、第二电容值和第三电容值中的哪一个由微控制器测量来确定柱塞相对于筒的位置。实施例可以进一步提供一种方法，该方法还包括由微控制器将关于柱塞位置的数据存储在设置于筒上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注射器，包括：/n柱塞，具有在近端和远端之间纵向延伸的轴，所述轴包括：/n第一部分，具有第一直径，以及/n第二部分，具有与所述第一直径不同的第二直径，所述第二部分设置在所述第一部分与所述柱塞的近端之间；/n筒，具有近端和远端以及在近端和远端之间纵向延伸的圆筒形侧壁，所述侧壁限定内部容积，所述柱塞的远端插入所述筒的近端并且能够在所述内部容积内相对于所述筒在纵向方向上移动；以及/n第一探针和第二探针，邻近所述筒的近端设置在所述筒上，所述第一探针和所述第二探针彼此相对，以使得所述筒的内部容积在径向上位于所述第一探针与所述第二探针之间；以及/n微控制器，布置在所述筒上并与所述第一探针和所述第二探针电子通信，所述微控制器被配置为：/n(i)测量所述第一探针和所述第二探针之间的电容，当所述柱塞轴的第一部分在所述第一探针和所述第二探针之间时，所测量的电容具有第一电容值，而当所述柱塞轴的第二部分在所述第一探针和所述第二探针之间时，所测量的电容具有不同于所述第一电容值的第二电容值，以及/n(ii)当测量到所述第二电容值时，确定注射已经完成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170525 US 62/511,1141.一种注射器，包括：
柱塞，具有在近端和远端之间纵向延伸的轴，所述轴包括：
第一部分，具有第一直径，以及
第二部分，具有与所述第一直径不同的第二直径，所述第二部分设置在所述第一部分与所述柱塞的近端之间；
筒，具有近端和远端以及在近端和远端之间纵向延伸的圆筒形侧壁，所述侧壁限定内部容积，所述柱塞的远端插入所述筒的近端并且能够在所述内部容积内相对于所述筒在纵向方向上移动；以及
第一探针和第二探针，邻近所述筒的近端设置在所述筒上，所述第一探针和所述第二探针彼此相对，以使得所述筒的内部容积在径向上位于所述第一探针与所述第二探针之间；以及
微控制器，布置在所述筒上并与所述第一探针和所述第二探针电子通信，所述微控制器被配置为：
(i)测量所述第一探针和所述第二探针之间的电容，当所述柱塞轴的第一部分在所述第一探针和所述第二探针之间时，所测量的电容具有第一电容值，而当所述柱塞轴的第二部分在所述第一探针和所述第二探针之间时，所测量的电容具有不同于所述第一电容值的第二电容值，以及
(ii)当测量到所述第二电容值时，确定注射已经完成。


2.根据权利要求1所述的注射器，还包括：近场通信天线，设置在所述筒上并且通信地耦合到所述微控制器，所述微控制器还被配置为经由所述近场通信天线将与确定注射已经完成有关的数据发送到外部装置。


3.根据权利要求1所述的注射器，还包括：存储器，设置在所述筒上，并被配置为存储与所述微控制器进行的电容测量有关的数据。


4.根据权利要求1所述的注射器，其中，所述第二直径大于所述第一直径。


5.根据权利要求1所述的注射器，其中，所述柱塞和所述筒中的每一个的至少一部分被包围在手动自注射装置和自动注射装置中的一个内。


6.根据权利要求1所述的注射器，其中，所述第一探针和所述第二探针以及所述微控制器被包含于设置在所述筒上的嵌体内。


7.根据权利要求6所述的注射器，其中，所述嵌体被模塑到所述筒中。


8.一种注射器，包括：
柱塞，具有在近端和远端之间纵向延伸的轴，所述轴包括：
由第一材料制成的第一部分，以及
由不同于所述第一材料的第二材料制成的第二部分，所述第二部分设置在所述第一部分与所述柱塞的近端之间；
筒，具有近端和远端以及在近端和远端之间纵向延伸的圆筒形侧壁，所述侧壁限定内部容积，所述柱塞的远端插入所述筒的近端并且能够在所述内部容积内相对于所述筒在纵向方向上移动；以及
第一探针和第二探针，邻近所述筒的近端设置在所述筒上，所述第一探针和所述第二探针彼此相对，以使所述筒的内部容积在径向上位于所述第一探针和所述第二探针之间，以及
微控制器，设置在所述筒上并与所述第一探针和所述第二探针电子通信，所述微控制器被配置为：
(i)测量所述第一探针和所述第二探针之间的电容，当所述柱塞轴的第一部分在所述第一探针和所述第二探针之间时，所测量的电容具有第一电容值，而当所述柱塞轴的第二部分在所述第一探针和...

【专利技术属性】
技术研发人员：史黛西·福格特，豪尔赫·桑托斯，
申请(专利权)人：西部制药服务有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US