[发明专利]具有停顿和终点检测的自动注射器

说明书

描述了一种被配置为具有停顿和终点检测算法的自动注射器药物递送装置，该药物递送装置允许药物的填充、筒体、柱塞以及其他部件的变化。该停顿或终点检测使该自动注射器停止挤出过程。

相关申请的交叉引用

要求于2017年11月16日提交的美国临时专利申请号62/587,421的优先权权益，并且该专利申请的全部内容明确地通过援引并入本文。

技术领域

本披露涉及注射系统和设备。更特别地，本披露涉及自动注射器设备的操作。

背景技术

预填充的皮下注射器可以用于家庭用途，因为它们可以被制备成具有所需剂量的药学产品，并且仅通过推进注射器的止动件来操作。除了所用特定药物的成本外，预填充注射器可以经济地制造。

然而，预填充注射器可能具有缺点。具体地，许多使用者因暴露的注射针头而感到恐惧，或者感到他们天性地就无法进行注射。由于要规避暴露针头以及可能涉及的健康和安全问题，已经开发了多种不同类型的注射器和其他装置以用于对使用者隐藏针头并使注射任务自动化，以帮助使用者进行注射、确保药物的可靠递送并且确保患者安全。参见以下专利或专利申请(这些专利或专利申请各自通过援引以其全文并入本文)：美国专利号8,052,645和8,177,749；美国公开号2012/0101439；和PCT公开号WO 2012/145685。

典型地，在使用皮下注射器将药物注射到患者体内时，可以进行三个任务：1)将针头插入患者体内；2)将药物从注射器注射到患者体内；以及3)在已完成注射成后抽出针头。对于每个任务，作用在注射器上的力的大小和方向及其施加的位置可能与其他任务不同。例如，针头的插入可能需要在非常短的时间段内在注射器上施加最小的力。另一方面，药剂的注射可能需要在注射器的柱塞上施加大得多的力，并且该力可能需要施加相对较长的时间段。进一步地，针头抽出可能需要在与针头插入相反的方向上施加力。当使注射过程自动化时，这些和其他类似考虑可能变得相关。

除了这些机械性考虑之外，自动注射器的设计可能还需要用户友好性考虑。具体地，可能希望将注射器的注射针头从使用者的角度操作地隐藏。优选地，在注射程序之前、期间和之后维持这种隐藏。此外，可能希望将注射器的操作限制在仅当注射器被正确地定位用于注射时和/或当由使用者进行适当的动作顺序时的那些时间。

当皮下注射药物时，患者可能希望迅速但平稳的注射。针头设置在患者体内的长度与进入皮下空间的药物流的感觉保持平衡。在一种形式中，药物递送装置可以通过将柱塞杆从开始位置移动到固定的最终位置来确定已分配的药物剂量。然而，移动到这种固定位置，如果过于保守，可能在注射器内留下一些药物，或者如果过于强力，则可能使注射器的玻璃破裂。进一步地，如果在柱塞杆到达最终位置之前，柱塞在挤出当中停顿，则柱塞杆可能嵌入或绕过柱塞，以尝试到达最终位置。另外，在闭环反馈系统中，其中以一致的注射速度为目标时，停顿检测更加困难。

柱塞可能会因多种情况而停顿。例如，来自填充体积、柱塞安装位置、柱塞组成或用于其压缩的温度、柱塞或注射器的硅化、注射器的锥度或形状、马达能力、影响注射速度的电池性能等中任何一个的制造变化都可能在注射过程中引起挤出速度的变化。另外，条件可能影响挤出速度，诸如影响其粘度的药物温度、致使引擎性能退化的马达绕组中的局部加热。

发明内容

本文描述了一种药物递送装置，该药物递送装置包括贮存器，该贮存器被配置为容纳药物并且具有第一端部和第二端部；柱塞，该柱塞在该贮存器的第一端部处被设置在该贮存器内，其中该柱塞在该贮存器内是可滑动地移动的。该装置进一步包括：柱塞杆，该柱塞杆被配置为接合该柱塞；马达，该马达可操作地联接到该柱塞杆，并且被配置为驱动该柱塞杆，从而使该柱塞从该贮存器的第一端部滑动到该贮存器的第二端部；以及编码器，该编码器被联接到该马达。该装置进一步包括：控制器，该控制器被配置为接收来自该编码器的信号，基于这些信号来确定该柱塞是否已停止在该贮存器内移动，并且响应于确定该柱塞已停止移动持续预定时间量来停止该马达的操作。