一种用于流体注射装置的柱塞头以及药物输送系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种用于流体注射装置的柱塞头以及药物输送系统。用于流体注射装置的柱塞头包括设置在柱塞头中的换能器，用于在压缩力施加到柱塞头时测量该压缩力。柱塞头还包括设置在柱塞头中的电源和微控制器。微控制器耦接到电源和换能器，并且响应于感测到压缩力施加到柱塞头，微控制器被耦接以进入高功率模式。

Plunger head and drug delivery system for fluid injection device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于流体注射装置的柱塞头以及药物输送系统对相关申请的引用本申请要求2016年4月29日提交的美国临时申请No.62/329,605以及2016年12月8日提交的美国临时申请No.62/431,774的权益，通过引用将上述临时申请的全部内容并入本文中。
本公开总体涉及药物注射，并且特别但不排他地涉及跟踪注射量。
技术介绍
测量药物施予的量并记录其定时是许多疾病治疗的一个组成部分。对于许多治疗来说，为了取得最佳治疗效果，可能需要在一天中的特定时间注射特定量的药物。例如，患糖尿病的个人可能需要响应于他们血糖的测量而在一天内经常为他们自己注射。必须仔细跟踪和控制胰岛素注射的频率和体积以将患者的血糖水平保持在健康范围内。当前，存在不需要用户手动测量和记录体积、日期和时间就能够跟踪药物施予的有限数量的方法和装置。已经开发了各种不同的葡萄糖注射输液器/笔，但是在用于减小尺寸、降低成本、增强功能和提高准确性的技术方面存在显著进步的很多空间。因此，当前技术可能不是理想的长期解决方案。例如，当前的胰岛素笔通常是用后即弃的(disposable)而不包括剂量跟踪。较昂贵的可再使用笔占据了市场的较小部分，并且仍然不包括准确的剂量跟踪能力。然而，即便在准确地测量剂量的装置中，也可能由于不佳的电力管理而出现问题。如果装置太快地用完电力，则其将不再能够测量剂量。
技术实现思路
提供了一种用于流体注射装置的柱塞头，包括：换能器，设置在柱塞头中，以测量当压缩力被施加到所述柱塞头时的该压缩力；电源，设置在所述柱塞头中；和微控制器，设置在所述柱塞头中并且耦接到所述电源和所述换能器，其中，所述微控制器被耦接成响应于感测到压缩力施加到所述柱塞头而进入高功率模式，其中，所述换能器或第二换能器耦接到所述微控制器以发送和接收超声信号，其中，所述微控制器包括当由所述微控制器执行时使所述微控制器执行以下操作的逻辑：当所述微控制器处于所述高功率模式时，指示所述换能器或所述第二换能器发送和接收所述超声信号。响应于所述超声信号的发送和接收，在所述柱塞头被插入所述流体注射装置时，计算所述流体注射装置中的流体量，其中，发送和接收超声信号包括沿着所述流体注射装置的长度发送超声信号、将所述超声信号反射回所述柱塞头、以及用所述换能器或所述第二换能器来接收所述超声信号。提供了一种注射流体的药物输送系统，包括：容器，包括用于保持流体的内腔；柱塞，设置在所述药物输送系统中，以在柱塞头上施加压缩力；和柱塞头，设置在所述内腔中，以响应于来自所述柱塞的压缩力，从所述容器中排出流体，所述柱塞头包括：换能器，设置在所述柱塞头中，以测量施加在所述柱塞头上的压缩力；电源，设置在所述柱塞头中；和微控制器，设置在所述柱塞头中并且耦接到所述电源和所述换能器，其中，响应于施加到所述柱塞头的所述压缩力，所述微控制器从所述省电模式进入所述高功率模式。附图说明将参考下列附图描述本专利技术的非限制性和非排他性实施例，其中除非另有说明否则在各个附图中相同的参考标记指代相同的部件。附图没有必要按比例绘制，而是应当将重点放在示意所描述的原理方面。图1A示出了根据本公开的实施例的柱塞头。图1B示出了根据本公开的实施例的将力施加在图1A的柱塞头上。图2A是根据本公开的实施例的在注射器中的图1A的柱塞头的示意图。图2B是根据本公开的实施例的在用于注射笔系统的筒中的图1A的柱塞头的示意图。图3是根据本公开的实施例的控制用于流体注射装置的柱塞头中的电子器件的方法。具体实施方式本文描述了用于柱塞头中唤醒电子器件的压力传感器的设备和方法的实施例。在一下描述中，阐述了众多特定细节以提供对实施例的透彻地理解。但是，本领域技术人员将会意识到，可以在没有一个或多个特定细节的情况下或者借助其他方法、部件、材料等来实践本文描述的技术。在其他情况下，不示出或详细描述周知结构、材料或操作以避免使某些方面模糊不清。在本说明书全文上下中，提及“一个实施例”或“实施例”意思是联系该实施例进行描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书全文上下中各个地方出现语句“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定全部都涉及相同实施例。另外，在一个或多个实施例中可以以任何合适方式来组合特定特征、结构或特性。在本公开中，讨论了用于“智能”柱塞头的系统和方法。如将被示出的，该柱塞头可以设置在医疗注射器/筒内并且执行各种操作，所述操作包括测量注射器/筒中药物的温度、将超声信号发射到药物中以计算所分配的药物的量等。本公开还涉及与柱塞头的触觉通信以改变其操作模式。例如，告诉柱塞头从低功率模式(例如，用于功率节省)切换到高功率模式(例如，用于发送和接收超声信号、获得高频温度测量等)。实现这种通信的一种方式是将换能器(例如，开关、压力传感器、应变传感器、压电等)包括在柱塞头中，响应于施加在柱塞头上的力，所述换能器通知柱塞头切换操作模式。下面的描述描述了实现这样的柱塞头的几种方式。图1A示出了根据本公开的实施例的柱塞头100。柱塞头100包括收发器101、电源103、时钟105、力传感器107(一种类型的换能器)、温度传感器109、换能器111(另一种类型的换能器，在此处被描绘为发射/接收超声信号)、微控制器113和电极115。收发器101可以包括蓝牙低功耗(BLE)通信并且还可以包括天线(例如，用于近场通信(NFC))。收发器101可以被配置为使用一个或多个无线通信方法与远程装置(例如，智能电话、血糖监测器、胰岛素泵或计算机)进行无线通信。所述一个或多个无线通信方法可以包括例如无线电数据传输、蓝牙、BLE、NFC、红外数据传输、电磁感应传输和/或其他合适的电磁、声学或光学传输方法。换能器111可以被配置为发送和接收通过包含药物的注射器/筒传播的超声信号。微控制器113可以用用于控制柱塞头100的总体操作的指令编程，并且可以将微控制器113耦接到柱塞头100中的每个电气装置。电源103可以被配置为向换能器111、微控制器113、收发器101、温度传感器109和柱塞头100中的其他电子部件供电。在一些实施例中，柱塞头100的部件可以至少部分地被封装在成形为限定柱塞头100的弹性体117(例如，橡胶、乙烯丙烯共聚物(EPM)、丁腈橡胶(NBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丁二烯或聚异戊二烯)中。在一些实施例中，微控制器113可以被附接到印刷电路板，并且可以包括一个或多个处理器，例如包括中央处理单元(CPU)。处理器可以包括任何合适类型的商业上可获得的处理器或可以是定制设计。微控制器113可以包括附加部件，例如非易失性存储器(例如，快闪存储器)、易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))和被配置为存储信息的其他类似部件。微控制器113可以用下述逻辑编程，当由微控制器113执行时，所述逻辑使得其他电路片块执行操作。更特别地，微控制器113可以用于控制换能器111的操作。微控制器113可以用用于计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流体注射装置的柱塞头，包括：/n换能器，设置在柱塞头中，以测量当压缩力被施加到所述柱塞头时的该压缩力；/n电源，设置在所述柱塞头中；和/n微控制器，设置在所述柱塞头中并且耦接到所述电源和所述换能器，其中，所述微控制器被耦接以使得所述柱塞头响应于感测到压缩力施加到所述柱塞头而进入高功率模式，其中，所述柱塞头包括功率节省模式，所述高功率模式比所述功率节省模式消耗更多的功率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20160429 US 62/329,605;20161208 US 62/431,774;20171.一种用于流体注射装置的柱塞头，包括：
换能器，设置在柱塞头中，以测量当压缩力被施加到所述柱塞头时的该压缩力；
电源，设置在所述柱塞头中；和
微控制器，设置在所述柱塞头中并且耦接到所述电源和所述换能器，其中，所述微控制器被耦接以使得所述柱塞头响应于感测到压缩力施加到所述柱塞头而进入高功率模式，其中，所述柱塞头包括功率节省模式，所述高功率模式比所述功率节省模式消耗更多的功率。


2.根据权利要求1所述的柱塞头，其特征在于，在接收所述压缩力之前，所述柱塞头处于所述功率节省模式，其中，所述换能器耦接到所述微控制器以向所述微控制器输出指示压缩力的信号。


3.根据权利要求2所述的柱塞头，其特征在于，所述换能器包括力传感器，并且其中，在接收所述压缩力之前，在所述电源和所述微控制器之间没有电接触，并且其中响应于所述压缩力，所述力传感器将所述微控制器和电源耦接以启动高功率模式。


4.根据权利要求3所述的柱塞头，其特征在于，所述功率节省模式是关闭状态。


5.根据权利要求2所述的柱塞头，其特征在于，所述柱塞头还包括温度传感器，所述温度传感器耦接到所述微控制器以测量所述流体注射装置中流体的温度，并且其中，
在所述柱塞头处于所述功率节省模式时，所述柱塞头用所述温度传感器来测量流体的温度。


6.根据权利要求2所述的柱塞头，其特征在于，
响应于独特的力分布，柱塞头从所述功率节省模式转换到所述高功率模式，其中所述压缩力包括独特的力分布。


7.根据权利要求6所述的柱塞头，其特征在于，所述柱塞头包括多个操作模式，所述多个操作模式包括所述功率节省模式和所述高功率模式，并且其中，响应于独特的力分布，所述柱塞头在所述多个操作模式之间转换。


8.根据权利要求7所述的柱塞头，其特征在于，所述多个操作模式包括以下中的至少一个：关闭状态、低频温度测量状态、高频温度测量状态、流体量测量状态和数据传输状态，其中，低频温度测量状态的测量频率小于高频温度测量状态的测量频率。


9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：B施莱克尔，R米罗夫，B克拉斯诺夫，
申请(专利权)人：威里利生命科学有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国;US