Ограничитель цикла нагрева лекарственного препарата для инъекционного устройства

Группа изобретений относится к области медицины. Инъекционный блок, включающий в себя корпус дозирующей полости, устройство контроля температуры, термальный сенсор, переключатель и контроллер, корпус дозирующей полости имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность. Внутренняя поверхность частично ограничивает дозирующую полость для приема количества субстанции, устройство контроля температуры, по меньшей мере, частично окружает корпус дозирующей полости и изменяет температуру субстанции в дозирующей полости. Термальный сенсор расположен вблизи устройства контроля температуры и считывает температуру возле устройства контроля температуры. Переключатель связан с устройством контроля температуры. Контроллер управляет устройством контроля температуры и переключателем таким образом, что первое ненулевое напряжение подается на устройство контроля температуры до достижения устройством контроля температуры желаемой температуры, а после этого второе ненулевое напряжение подается на устройство контроля температуры для поддержания желаемой температуры устройства контроля температуры. Группа изобретений расширяет арсенал технических средств, а именно дозирующий и инъекционный блоки, допускающие контроль скорости и температуры вводимого объема. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка является частичным продолжением Патентной заявки США №11/581,629, зарегистрированной 16 октября 2006 г., Патентной заявки США №11/581,630, зарегистрированной 16 октября 2006 г., Патентной заявки США №11/581,591, зарегистрированной 16 октября 2006 г., и относится к Патентной заявке США №11/435,906, зарегистрированной 17 мая 2006 г.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к медицинским устройствам однократного применения, более конкретно к двухсекционному устройству для глазных инъекций с одноразовым наконечником, содержащим блок из устройства контроля температуры и температурного сенсора.

Некоторые заболевания и патологии заднего отрезка глаза представляют угрозу для зрения. Возрастная макулярная дегенерация (ARMD), хориоидальная неоваскуляризация (CNV), ретинопатия (например, диабетическая ретинопатия, витреоретинопатия), ретинит (например, цитомегаловирусный (CMV) ретинит), увеит, макулярный отек, глаукома и невропатия - вот некоторые примеры.

Эти и другие заболевания можно лечить посредством введения лекарственного препарата внутрь глаза. Такие инъекции типично выполняются вручную с использованием традиционного шприца и иглы. Фиг.1 - это вид в перспективе шприца известного уровня техники, используемого для введения лекарственного препарата внутрь глаза. На фиг.1 шприц включает в себя иглу 105, втулку 110 Люэра, полость 115, поршень 120, стержень 125 поршня и упор 130 для большого пальца. Общеизвестно, что лекарственный препарат для впрыскивания находится в полости 115. Надавливание на упор 130 для большого пальца заставляет поршень 120 выталкивать лекарственный препарат через иглу 105.

При использовании такого шприца хирургу требуется проколоть ткани глаза иглой, держать шприц неподвижно и приводить в действие поршень шприца (с помощью или без помощи медсестры) для введения жидкости внутрь глаза. Вводимый объем обычно не контролируется тщательным образом, потому что отсчет по верньеру учитывает погрешность от параллакса. Скорость течения жидкости не контролируется, и может произойти повреждение ткани из-за «неравномерного» впрыскивания. Также может произойти обратный ток лекарственного препарата при извлечении иглы из глаза.

Были приложены усилия для контролирования введения маленьких количеств жидкостей. В свободной продаже имеется жидкостный дозатор ULTRA™ - объемный дозатор от компании EFD Inc. of Providence, Rhode Island. Дозатор ULTRA типично используется при распределении малых объемов промышленного клея. В нем применяется традиционный шприц и сделанный на заказ распределительный наконечник. Поршень шприца приводится в действие с помощью электрического шагового двигателя и воздействующей среды. Parker Hannifin Corporation of Cleveland, Ohio распространяет жидкостные дозаторы для небольших объемов лекарственных препаратов для приложений, изобретенных компанией Aurora Instruments LLC of San Diego, California. Дозатор Parker/Aurora применяет пьезоэлектрический дозирующий механизм. Ypsomed, Inc. of Switzerland производит линию шприцов карандашного типа и автоматических инжекторов прежде всего для самостоятельного введения инсулина или гормонов пациентом. Линия этих продуктов включает в себя простые одноразовые шприцы типа карандаш и инжекторы с электроприводом с электронным управлением.

Патент США №6,290,690 раскрывает глазную систему для введения вязкой жидкости (например, силиконового масла) внутрь глаза при одновременном откачивании второй вязкой жидкости (например, перфторуглеродной жидкости) из глаза в обмене жидкость/жидкость во время хирургической операции по устранению отслоения или разрыва сетчатки. Система включает в себя традиционный шприц с поршнем. Один конец шприца подвижно соединен с источником пневматического давления, который обеспечивает постоянное пневматическое давление для приведения поршня в действие. Другой конец шприца подвижно соединен с катетером для вливания посредством системы трубок для подачи впрыскиваемой вязкой жидкости.

Было бы желательно иметь переносной ручной образец для введения лекарственного препарата внутрь глаза. Такой ручной образец может включать в себя блок ограниченного повторного использования, присоединяемый к одноразовому сегменту наконечника и отделяемый от него. Одноразовый сегмент наконечника содержит лекарственный препарат, иглу для введения лекарственного препарата и устройство контроля температуры, такое как нагреватель, для изменения температуры лекарственного препарата. Типично, лекарственный препарат находится во взвешенном состоянии в виде смеси, которая нагревается. Для поддержания цельности лекарственного препарата желательно ограничить число раз нагревания. Следовательно, было бы желательно ввести в эксплуатацию ручной образец для введения лекарственного препарата с таким ограничением нагревания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного глазного устройства для подачи лекарственного препарата однократного применения, допускающего контроль скорости и температуры вводимого объема.

В одном варианте осуществления, согласующемся с принципами данного изобретения, настоящее изобретение - это дозирующий блок, включающий в себя корпус дозирующей полости, устройство контроля температуры, термальный сенсор и контроллер. Корпус дозирующей полости имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность. Внутренняя поверхность частично ограничивает дозирующую полость для приема количества субстанции. Устройство контроля температуры, по меньшей мере, частично окружает корпус дозирующей полости и изменяет температуру субстанции в дозирующей полости. Термальный сенсор расположен возле устройства контроля температуры и считывает температуру возле устройства контроля температуры. Контроллер управляет устройством контроля температуры таким образом, что субстанция в дозирующей полости не подвергается температурному стрессу.

В другом варианте осуществления, согласующемся с принципами данного изобретения, настоящее изобретение - это инъекционный блок, включающий в себя корпус дозирующей полости, устройство контроля температуры, термальный сенсор, переключатель и контроллер. Корпус дозирующей полости имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность. Внутренняя поверхность частично ограничивает дозирующую полость для приема количества субстанции. Устройство контроля температуры, по меньшей мере, частично окружает корпус дозирующей полости и изменяет температуру субстанции в дозирующей полости. Термальный сенсор расположен возле устройства контроля температуры и считывает температуру возле устройства контроля температуры. Переключатель совмещен с устройством контроля температуры. Контроллер управляет устройством контроля температуры. Контроллер управляет переключателем таким образом, что первое напряжение подают на устройство контроля температуры, пока устройство контроля температуры не достигнет желаемой температуры, а после этого второе напряжение подают на устройство контроля температуры для поддержания желаемой температуры устройства контроля температуры.

В другом варианте осуществления, согласующемся с принципами данного изобретения, настоящее изобретение - это способ работы дозирующего блока, включающий в себя этапы, на которых проверяют подсчет числа раз, когда устройство контроля температуры было активировано; если подсчет не превышает заранее заданное число, увеличивают содержимое счетчика; подают первое напряжение на устройство контроля температуры для приведения устройства контроля температуры к желаемой температуре; после того, как устройство контроля температуры достигнет желаемой температуры, подают второе напряжение на устройство контроля температуры для поддержания желаемой температуры устройства контроля температуры; затем запускают таймер для подсчета количества времени, когда устройство контроля температуры активируется; и если количество времени, когда устройство контроля температуры активируется, превышает заранее заданное количество времени, то устройство контроля температуры отключают.

Необходимо понимать, что и вышеизложенное общее описание, и последующее детальное описание являются примерными и носят только объяснительный характер и предназначены для того, чтобы обеспечить дальнейшее объяснение изобретения. Последующее описание, так же, как выполнение изобретения на практике, излагает и предлагает дополнительные преимущества и цели данного изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопроводительные фигуры, включенные в данное описание и составляющие его часть, иллюстрируют несколько вариантов осуществления данного изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов настоящего изобретения.

Фиг.1 - вид в перспективе шприца известного уровня техники.

Фиг.2 - вид глазного медицинского устройства, включающего в себя одноразовый сегмент наконечника и блок ограниченного повторного использования, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.3 - вариант осуществления блока ограниченного повторного использования, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.4 - вид поперечного сечения одноразового сегмента наконечника и блока ограниченного повторного использования, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.5 - вид поперечного сечения одноразового сегмента наконечника, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.6 - блок-схема реализации ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.7 - блок-схема реализации ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.8 - график одной операции ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения.

Фиг.9 - схема последовательных операций способа работы ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Сейчас делается детальная ссылка на примерные варианты осуществления данного изобретения, примеры которых проиллюстрированы на сопроводительных фигурах. Где возможно, используются одинаковые числовые ссылки на всех фигурах для обозначения одних и тех же либо подобных деталей.

Фиг.2 изображает один вид глазного медицинского устройства, включающего в себя одноразовый сегмент наконечника и блок ограниченного повторного использования, согласно варианту осуществления данного изобретения. На фиг.2 медицинское устройство включает в себя сегмент 205 наконечника и блок 250 ограниченного повторного использования. Сегмент 205 наконечника включает в себя иглу 210, корпус 215 и необязательный светодиод 275. Блок 250 ограниченного повторного использования включает в себя корпус 255, переключатель 270, запорный механизм 265 и секцию 260 с резьбой.

Сегмент 205 наконечника возможно присоединить к блоку 250 ограниченного повторного использования или отсоединить от него. В данном варианте осуществления сегмент 205 наконечника имеет секцию с резьбой на внутренней поверхности корпуса 215, которая накручивается на секцию 260 с резьбой блока 250 ограниченного повторного использования. Дополнительно, запорный механизм 265 надежно прикрепляет сегмент 205 наконечника к блоку 250 ограниченного повторного использования. Запорный механизм 265 может быть в виде кнопки, ползункового переключателя или консольного механизма. Другие механизмы для присоединения сегмента 205 наконечника к блоку 250 ограниченного повторного использования, такие как механизмы, содержащие особенности конструкции, являющиеся сопряженными друг с другом, общеизвестны в данной области техники и находятся в рамках масштаба данного изобретения.

Игла 210 приспособлена для подачи субстанции, такой как лекарственный препарат, внутрь глаза. Игла 210 может быть любой общеизвестной конфигурации. Предпочтительно, чтобы игла 210 была сконструирована таким образом, чтобы ее термальные характеристики способствовали применению конкретного лекарственного препарата. Например, когда нужно ввести нагретый лекарственный препарат, игла 210 может быть относительно короткой (несколько миллиметров) по длине для облегчения надлежащего введения лекарственного препарата на основе термальных характеристик.

Переключатель 270 приспособлен для обеспечения входа в систему. Например, переключатель 270 может использоваться для активирования системы или для включения нагревателя. Другие переключатели, кнопки или контрольные устройства ввода, управляемые пользователем, общеизвестны и могут применяться для блока 250 ограниченного повторного использования и/или сегмента 205 наконечника.

Необязательный светодиод 275 светится, когда сегмент 205 наконечника готов к использованию. Необязательный светодиод 275 может выступать из корпуса 215 или может содержаться в корпусе 215, в этом случае, необязательный светодиод 275 может быть виден сквозь прозрачную секцию корпуса 215. В других вариантах осуществления необязательный светодиод 275 может быть заменен на индикатор, такой как жидкокристаллический экран, сегментированный индикатор или другое устройство, показывающее статус или состояние сегмента 205 наконечника. Например, необязательный светодиод 275 может также работать в импульсном режиме включения/выключения для того, чтобы показывать другие состояния, такие как, но без ограничения перечисленным, ошибка системы, полностью заряженная батарея, недостаточно заряженная батарея или неисправное соединение между сегментом 205 наконечника и блоком 250 ограниченного повторного использования. Наряду с показанным на фигуре сегментом 205 наконечника, необязательный светодиод 275 или другой индикатор может располагаться на блоке 250 ограниченного повторного использования.

Фиг.3 - другой вариант осуществления блока ограниченного повторного использования, согласно принципам настоящего изобретения. Блок 250 ограниченного повторного использования включает в себя кнопку 310, экран 320 и корпус 330. Одноразовый сегмент 205 наконечника прикрепляется к концу 340 блока 250 ограниченного повторного использования. Кнопка 310 приводится в действие для обеспечения входа в систему. Как и переключатель 270, кнопка 310 может активировать нагреватель или другое устройство контроля температуры или инициировать приведение в действие поршня. Экран 320 является жидкокристаллическим дисплеем, сегментированным индикатором или другим устройством, показывающим статус или состояние одноразового сегмента 205 наконечника или блока 250 ограниченного повторного использования.

Фиг.4 - вид поперечного сечения одноразового сегмента наконечника и блока ограниченного повторного использования, согласно варианту осуществления данного изобретения. Фиг.4 показывает, как одноразовый сегмент 205 наконечника взаимодействует с блоком 250 ограниченного повторного использования. В варианте осуществления на фиг.4, одноразовый сегмент 205 наконечника включает в себя интерфейс 420 поршня, поршень 415, корпус 425 дозирующей полости, корпус сегмента 215 наконечника, устройство 450 контроля температуры, термальный сенсор 460, иглу 210, дозирующую полость 405, интерфейс 530 и разъем 520 интерфейса наконечника. Блок 250 ограниченного повторного использования включает в себя механическое сцепление 545, стержень 510 привода, привод 515, источник 505 питания, контроллер 305, корпус 255 блока ограниченного повторного использования, интерфейс 535 и разъем 525 интерфейса блока ограниченного повторного использования.

В сегменте 205 наконечника интерфейс 420 поршня располагается на одном конце поршня 415. Другой конец поршня 415 образует один конец дозирующей полости 405. Поршень 415 приспособлен для скольжения внутри дозирующей полости 405. Внешняя поверхность поршня 415 подвижно уплотнена к внутренней поверхности корпуса 425 дозирующей полости. Корпус 425 дозирующей полости окружает дозирующую полость 405. Типично, корпус 425 дозирующей полости имеет цилиндрическую форму. По существу, дозирующая полость 405 также имеет цилиндрическую форму.

Игла 210 подвижно соединена с дозирующей полостью 405. В этом случае, субстанция, содержащаяся в дозирующей полости 405, может проходить через иглу 210 и внутрь глаза. Устройство 450 контроля температуры, по меньшей мере, частично окружает корпус 425 дозирующей полости. В данном случае, устройство 450 контроля температуры приспособлено нагревать и/или охлаждать корпус 425 дозирующей полости и любую субстанцию, содержащуюся в дозирующей полости 405. Интерфейс 530 соединяет устройство 450 контроля температуры и термальный сенсор 460 с разъемом 520 интерфейса наконечника.

Компоненты сегмента 205 наконечника, включая корпус 425 дозирующей полости, устройство 450 контроля температуры и поршень 415, по меньшей мере, частично охватываются корпусом сегмента 215 наконечника. В одном варианте осуществления, согласующемся с принципами данного изобретения, поршень 415 уплотнен к внутренней поверхности корпуса 425 дозирующей полости. Это уплотнение предотвращает загрязнение любой субстанции, содержащейся в дозирующей полости 405. Для медицинских целей такое уплотнение желательно. Данное уплотнение может располагаться в любой точке на поршне 415 или корпусе 425 дозирующей полости.

В блоке 250 ограниченного повторного использования источник 505 питания обеспечивает электроэнергию для привода 515. Интерфейс (не показан) между источником 505 питания и приводом 515 служит как канал для обеспечения привода 515 энергией. Привод 515 соединен со стержнем 510 привода. Когда в качестве привода 515 используется шаговый электродвигатель, стержень 510 привода является единым целым с приводом 515. Интерфейс 545 механического сцепления присоединяется к стержню 510 привода. В данной конфигурации, привод 515 двигает стержень 510 привода вверх к игле 210, интерфейс 545 механического сцепления также двигается вверх к игле 210.

Контроллер 305 присоединяется через интерфейс 535 к разъему 525 интерфейса блока ограниченного повторного использования. Разъем 525 интерфейса блока ограниченного повторного использования расположен на верхней поверхности корпуса 255 блока ограниченного повторного использования, смежной с интерфейсом 545 механического сцепления. Таким образом, и разъем 525 интерфейса блока ограниченного повторного использования, и интерфейс 545 механического сцепления приспособлены для подсоединения к разъему 520 интерфейса наконечника и интерфейсу 420 поршня, соответственно.

Контроллер 305 и привод 515 соединены интерфейсом (не показан). Этот интерфейс (не показан) позволяет контроллеру 305 контролировать работу привода 515. Дополнительно, интерфейс (не показан) между источником 505 питания и контроллером 305 позволяет контроллеру 305 контролировать работу источника 505 питания. В таком случае, контроллер 305 может контролировать заряд и разрядку источника 505 питания, в случае если источником 505 питания является перезаряжаемый аккумулятор.

Контроллер 305 - это типично интегральная микросхема с контактами электропитания, входа и выхода, способная выполнять логические функции. В различных вариантах осуществления, контроллер 305 - это целевой контроллер устройства. В таком случае, контроллер 305 выполняет специфические функции контроля, нацеленные на специфическое устройство или компонент, такой как устройство контроля температуры или блок питания. Например, контроллер устройства контроля температуры имеет основное функциональное назначение контролировать устройство контроля температуры. В других вариантах осуществления, контроллер 305 - это микропроцессор. В таком случае, контроллер 305 является программируемым, так что он может функционировать для контроля более чем одного компонента устройства. В других случаях, контроллер 305 не является программируемым микропроцессором, но зато является контроллером для особенной цели, сконфигурированный для контроля различных компонентов, которые осуществляют различные функции. Наряду с тем, что он изображен как один компонент, контроллер 305 может быть изготовлен из множества различных компонентов или интегральных схем.

Сегмент 205 наконечника приспособлен для сопряжения с блоком 250 ограниченного повторного использования или прикрепления к нему, как описано выше. В варианте осуществления на фиг.5, интерфейс 420 поршня, расположенный на нижней поверхности поршня 415, приспособлен для сопряжения с интерфейсом 545 механического сцепления, расположенным вблизи верхней поверхности корпуса 255 блока ограниченного повторного использования. В дополнение, разъем 520 интерфейса наконечника приспособлен для соединения с разъемом 525 интерфейса блока ограниченного повторного использования. Когда сегмент 205 наконечника соединяется с блоком 250 ограниченного повторного использования таким образом, привод 515 и стержень 510 привода применяются для приведения в движение поршня 415 вверх к игле 210. Дополнительно, образуется интерфейс между контроллером 305 и устройством 450 контроля температуры. Сигнал может проходить от контроллера 305 к устройству 450 контроля температуры через интерфейс 535, разъем 525 интерфейса блока ограниченного повторного использования, разъем 520 интерфейса наконечника и интерфейс 530.

В процессе эксплуатации, когда сегмент 205 наконечника соединяется с блоком 250 ограниченного повторного использования, контроллер 305 контролирует работу привода 515. Привод 515 приводится в действие, и стержень 510 привода движется вверх к игле 210. В свою очередь, интерфейс 545 механического сцепления, который совмещен с интерфейсом 420 поршня, двигает поршень 415 вверх к игле 210. Субстанция, находящаяся в дозирующей полости 405, затем вытесняется через иглу 210.

В дополнение, контроллер 305 контролирует работу устройства 450 контроля температуры. Устройство 450 контроля температуры приспособлено нагревать и/или охлаждать корпус 425 дозирующей полости. Поскольку корпус 425 дозирующей полости, по меньшей мере, частично является теплопроводным, нагревание или охлаждение корпуса 425 дозирующей полости нагревает или охлаждает субстанцию, находящуюся в дозирующей полости 405. Информация о температуре может быть передана от термального сенсора 460 к контроллеру 305 посредством любой из ряда различных конфигураций интерфейса. Эту информацию о температуре можно использовать для контроля работы устройства 450 контроля температуры. Когда устройством 450 контроля температуры является нагреватель, контроллер 305 контролирует величину тока, посылаемого к устройству 450 контроля температуры. Чем больше ток, посылаемый к устройству 450 контроля температуры, тем горячее он становится. Таким образом, контроллер 305 может использовать цикл обратной связи, применяя информацию от термального сенсора 460 для контроля работы устройства 450 контроля температуры. Любой подходящий тип контрольного алгоритма, такой как алгоритм пропорционально-интегрально-дифференциального (PID) регулирования, может быть использован для контроля работы устройства 450 контроля температуры.

Фиг.5 - вид поперечного сечения одноразового сегмента наконечника для глазного медицинского устройства, согласно варианту осуществления данного изобретения. На фиг.5, одноразовый сегмент 205 наконечника включает в себя корпус 215, иглу 210, поршень 415, интерфейс 420 поршня, дозирующую полость 405, корпус 425 дозирующей полости, устройство 450 контроля температуры, термальный сенсор 460, интерфейс 530 и разъем 520 интерфейса наконечника. Одноразовый сегмент 205 наконечника работает как одноразовое инъекционное устройство.

В варианте осуществления на фиг.5, поршень 415 располагается в корпусе 425 дозирующей полости. Дозирующая полость 405 закрыта корпусом 425 дозирующей полости и поршнем 415. Поршень 415 образует подвижное герметичное соединение с внутренней поверхностью корпуса 425 дозирующей полости. Игла 210 подвижно соединена с дозирующей полостью 405. Таким образом, субстанция, находящаяся в дозирующей полости 405, может вступить в контакт с поршнем 415 и быть вытолкнута из иглы 210. Устройство 450 контроля температуры располагается смежно с корпусом 425 дозирующей полости и, по меньшей мере, частично окружает дозирующую полость 405. Корпус 215 образует внешнюю (защитную) оболочку на одноразовом сегменте 205 наконечника.

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, устройство 450 контроля температуры является нагревающим и/или охлаждающим устройством. Устройство 450 контроля температуры находится в термальном контакте с корпусом 425 дозирующей полости. По существу, устройство 450 контроля температуры способно изменить температуру субстанции в дозирующей полости 405. Интерфейс 530 и разъем 520 интерфейса наконечника соединяются с устройством 450 контроля температуры в блок ограниченного повторного использования. В таком случае, устройство 450 контроля температуры может питаться энергией и контролироваться блоком ограниченного повторного использования. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, устройство 450 контроля температуры получает электрическое напряжение посредством интерфейса 530 от блока для повторного использования. Подача положительного напряжения на устройство 450 контроля температуры вызывает его нагрев. Подача отрицательного напряжения на устройство 450 контроля температуры вызывает его охлаждение.

Субстанция, которую нужно ввести внутрь глаза, типично лекарственный препарат, располагается в дозирующей полости 405. Таким образом, субстанция контактирует с внутренней поверхностью корпуса 425 дозирующей полости и одной стороной поршня 415. Типично, дозирующая полость 405 цилиндрическая по форме. Устройство 450 контроля температуры находится в термальном контакте с корпусом 425 дозирующей полости. Таким образом, устройство 450 контроля температуры приспособлено для контроля температуры содержимого дозирующей полости 405. Термальный сенсор 460 предоставляет информацию о температуре, чтобы помочь контролировать работу устройства 450 контроля температуры.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, субстанция, находящаяся в дозирующей полости 405, является лекарственным препаратом, предварительно загруженным в дозирующую полость. В таком случае, одноразовый сегмент 205 наконечника соответствует обозначению продукта потребления однократного применения. Такой одноразовый продукт может быть собран на заводе уже с содержанием дозы лекарственного препарата внутри.

Когда лекарственный препарат предварительно загружается в дозирующую полость 405, может быть предварительно загружено определенное количество лекарственного препарата. Например, 100 микролитров (мкл) лекарственного препарата можно загрузить в дозирующую полость 405, и любое количество до 100 мкл может быть отпущено. В таком случае, поршень 415 может передвигаться на точное расстояние, чтобы доставить точную дозу лекарственного препарата из дозирующей полости 405 через иглу 210 внутрь глаза. Это обеспечивается для гибкости дозирования и легкости сборки.

Фиг.6 - блок-схема реализации ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения. На фиг.6, контроллер 305 взаимодействует с устройством 450 контроля температуры и термальным сенсором 460. Контроллер 305 принимает информацию о температуре от термального сенсора 460 и использует эту информацию для управления устройством 450 контроля температуры.

Фиг.7 - блок-схема реализации ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения. На фиг.7, контроллер 305 включает в себя счетчик 720 и таймер 730. Контроллер 305 взаимодействует с термальным сенсором 460 и переключателем 710. Переключатель 710 взаимодействует с устройством 450 контроля температуры. В варианте осуществления на фиг.7, контроллер 305 контролирует работу переключателя 710 для подачи первого напряжения (V1) или второго напряжения (V2) на устройство 450 контроля температуры.

Переключателем 710 может быть механический или электронный переключатель любого подходящего типа. Поскольку напряжение, подаваемое на устройство 450 контроля температуры - это типично низкое напряжение постоянного тока, может использоваться любое число различных выполненных в электронном виде переключателей. В одном варианте осуществления, в качестве переключателя 710 используется устройство сравнения. Контроллер 305 обеспечивает ввод в действие переключателя 710.

Контроллер 305 также включает в себя счетчик 720 и таймер 730. Хотя они показаны как отдельные блоки в составе контроллера 305, счетчик 720 и таймер 730 могут быть реализованы в виде части программного или аппаратного обеспечения, содержащегося в контроллере 305. Многие электронные контроллеры, такие как микроконтроллеры, содержат в себе такие функции подсчета и хронометрирование. Счетчик 720 обеспечивает функцию подсчета, а таймер 730 обеспечивает функцию хронометрирования.

В процессе эксплуатации контроллер 305 запускает переключатель 710 для обеспечения устройства 450 контроля температуры первым напряжением (V1). Первое напряжение (V1) типично выше, чем второе напряжение (V2). Первое напряжение (V1) быстро приводит устройство контроля температуры к заданной точке температуры. В случае, когда устройством 450 контроля температуры является нагреватель, такой как резистивный нагреватель, подача относительно высокого первого напряжения (V1) быстро увеличивает температуру нагревателя. Термальный сенсор 460 измеряет температуру нагревателя (или температуру возле нагревателя) и снабжает этой информацией контроллер 305. Когда эта температура достигает установленной точки, контроллер 305 запускает переключатель 710 для обеспечения устройства 450 контроля температуры вторым напряжением (V2). И снова, в случае, когда устройством 450 контроля температуры является нагреватель, это второе, относительно низкое напряжение (V2) поддерживает температуру устройства 450 контроля температуры на заданной точке. В сумме, первое напряжение (V1) выбирают для быстрого приведения устройства 450 контроля температуры к желаемой температуре, а второе напряжение (V2) выбирают для поддержания желаемой температуры устройства 450 контроля температуры.

Счетчик 720 подсчитывает число раз, когда устройство 450 контроля температуры приводилось в действие для изменения температуры субстанции, содержащейся в дозирующей полости. Поскольку субстанция в дозирующей полости типично является лекарственным препаратом, желательно не подвергать лекарственный препарат воздействию перегрева или повышенных температур. Например, когда лекарственный препарат находится во взвешенном состоянии в смеси в переходной фазе, смесь в переходной фазе нагревается для приведения ее в более жидкое состояние, подходящее для инъекции внутрь глаза. Слишком сильный нагрев может оказать негативное влияние на лекарственный препарат и может испортить его. Следовательно, может быть важно отслеживать количества тепла, которое прикладывается к лекарственному препарату. Счетчик 720 добивается этого путем подсчета числа циклов нагрева, которому подвергается лекарственный препарат. Например, если врач включает устройство контроля температуры, чтобы нагреть смесь в переходной фазе, и затем оставляет устройство включенным без выполнения инъекции, устройство само отключится после заранее заданного периода времени (время, в течение которого прибор остается включенным, вычисляет таймер 730). Врач может затем включить устройство во второй раз, в этом случае счетчик увеличивает свое содержимое на один. После достижения заранее заданного числа подсчетов устройство деактивируется и показывает, что лекарственный препарат подвергся нежелательному уровню нагрева. В таком случае, сегмент наконечника может быть деактивирован во избежание его использования.

Таймер 730 отслеживает количество времени, на которое включается устройство 450 контроля температуры (и изменяет температуру лекарственного препарата/смеси в переходном состоянии). Таймер 730 начинает хронометрирование, когда устройство 450 контроля температуры включается или когда оно достигает устойчивой температуры. Таким образом, таймер 730 продолжает отслеживать, как долго лекарственный препарат подвергается нагреванию (в случае, когда устройством 450 контроля температуры является нагреватель). Совместно со счетчиком 720 таймер 730 может использоваться для определения, сколько тепла прикладывается к лекарственному препарату.

Фиг.8 - график одной операции ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения. На фиг.8, время отображается на оси х и температура - на оси y. При значении времени t напряжение, приложенное к устройству 450 контроля температуры, переключается с V1 на V2. Отображается температура устройства 450 контроля температуры (в случае, когда это нагреватель). Температура Т - это заданное значение или устойчивая температура. Таким образом, напряжение V1 прикладывается для приведения устройства контроля температуры к его заданной точке относительно быстрым образом, а напряжение V2 прикладывается для поддержания устройства контроля температуры на этой точке.

Фиг.9 - схема последовательных операций способа работы ограничителя цикла нагрева лекарственного препарата, согласно принципам настоящего изобретения. На 1110 определяют, достигнуто ли предельное число. Предельное число - это заранее заданное число раз, когда устройство контроля температуры осуществляет цикл в сегменте наконечника. Каждый цикл соответствует нагреванию лекарственного препарата в дозирующей полости. Например, данное предельное число может быть пять. В таком случае, устройство контроля температуры в сегменте наконечника осуществляет цикл пять раз перед деактивацией. Если на 1110 предельное число достигнуто, то систему деактивируют на 1130. В одном варианте осуществления, предохранитель, расположенный в сегменте наконечника, перегорает во избежание его повторного использования. Если предельное число не было достигнуто, то на 1120 содержимое счетчика увеличивают. Увеличение содержимого счетчика показывает, что устройство контроля температуры должно осуществлять рабочий цикл.

На 1140 первое напряжение V1 подают на устройство контроля температуры. На 1150 определяют, достигло ли устройство контроля температуры устойчивой температуры (или заданной точки). Если оно не достигло своей устойчивой температуры, тогда первое напряжение V1 продолжает подаваться на устройство контроля температуры. Если оно достигло своей устойчивой температуры, тогда на 1160 на устройство контроля температуры подают второе напряжение V2. Как упоминалось прежде, это второе напряжение V2 поддерживает устойчивую температуру устройства контроля температуры. На 1170 запускают таймер. Данный таймер подсчитывает количество времени, в течение которого устройство контроля температуры находится при устойчивой температуре (и нагревает лекарственный препарат, в случае, когда устройство контроля температуры является нагревателем).

На 1180 определяют, был ли достигнут предел времени. Предел времени - это количество времени, в течение которого устройству контроля температуры допускается оставаться включенным без выполнения инъекции. В одном варианте осуществления, предел времени равен пяти минутам. В таком случае, устройству контроля температуры допускается оставаться включенным в течение пяти минут. Если врач не выполнил процедуру инъекции в пределах пяти минут, тогда предел времени является достигнутым. В таком случае, система отключается (1190).

Из вышесказанного может быть принято во внимание, что настоящее изобретение предоставляет усовершенствованную систему для введения точных объемов субстанции внутрь глаза. Настоящее изобретение обеспечивает одноразовый сегмент наконечника однократного применения для устройства доставки, способного доставлять дозу лекарственного препарата. Сегмент наконечника взаимодействует с блоком ограниченного повторного использования. Одноразовый сегмент наконечника имеет устройство контроля температуры и термальный сенсор. Система отслеживает количество времени, когда устройство контроля температуры включено и число циклов нагрева, которому подвергается устройство контроля температуры. Заданные пределы для этих переменных используются для того, чтобы избежать дальнейшего применения устройства, когда пределы превышаются. Таким образом, лекарственный препарат, содержащийся в сегменте наконечника, не подвергается чрезмерным температурным нагрузкам.

Хотя настоящее изобретение описывается в контексте глазного устройства для подачи лекарственного препарата однократного применения, настоящее изобретение охватывает любое медицинское или инъекционное устройство. Другие варианты осуществления данного изобретения будут очевидны тем, кто является специалистом в данной области техники из соображений спецификации и осуществления на практике раскрываемого здесь изобретения. Подразумевается, что спецификация и примеры будут рассматриваться только как показательные, в истинном масштабе и духе данного изобретения, обозначенными в следующей формуле изобретения.

1. Дозирующий блок, включающий в себя: корпус дозирующей полости, имеющий внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность; внутренняя поверхность частично ограничивает дозирующую полость для приема количества субстанции; устройство контроля температуры, по меньшей мере, частично окружающее корпус дозирующей полости, при этом устройство контроля температуры выполнено с возможностью изменения температуры субстанции в дозирующей полости; термальный сенсор, расположенный возле устройства контроля температуры, термальный сенсор для считывания температуры возле устройства контроля температуры; и контроллер для управления устройством контроля температуры таким образом, что субстанция в дозирующей полости не подвергается воздействию повышенных температур и не подвергается слишком длительному нагреву.

2. Блок по п.1, в котором контроллер подсчитывает число раз, когда устройство контроля температуры активировалось.

3. Блок по п.2, в котором контроллер деактивирует сегмент наконечника, если число раз, когда устройство контроля температуры активировалось, превышает заданное число.

4. Блок по п.1, в котором контроллер хронометрирует период, когда устройство контроля температуры активировалось.

5. Блок по п.4, в котором контроллер отключает устройство контроля температуры, если период, когда устройство контроля температуры активировалось, превышает заданный период.

6. Блок по п.1, дополнительно включающий в себя: переключатель, связанный с устройством контроля температуры.

7. Блок по п.6, в котором контроллер управляет переключателем таким образом, что первое напряжение подается к устройству контроля температуры до достижения устройством контроля температуры желаемой температуры, а второе напряжение подается к устройству контроля температуры после этого для поддержания устройства контроля температуры на желаемой температуре.

8. Блок по п.1, в котором устройством контроля температуры является нагреватель, содержащий резистивный элемент.

9. Инъекционный блок, включающий в себя: корпус дозирующей полости, имеющий внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность; внутренняя поверхность частично ограничивает дозирующую полость для приема количества субстанции; устройство контроля температуры, по меньшей мере, частично окружающее корпус дозирующей полости, устройство контроля температуры для изменения температуры субстанции в дозирующей полости; термальный сенсор, расположенный возле устройства контроля температуры, термальный сенсор для считывания температуры возле устройства контроля температуры; переключатель, связанный с устройством контроля температуры; и контроллер для управления устройством контроля температуры; при этом контроллер управляет переключателем таким образом, что первое ненулевое напряжение подается на устройство контроля температуры до достижения устройством контроля температуры желаемой температуры, а второе ненулевое напряжение подается на устройство контроля температуры после этого для поддержания желаемой температуры устройства контроля температуры.

10. Блок по п.9, в котором контроллер подсчитывает число раз, когда устройство контроля температуры активировалось.

11. Блок по п.10, в котором контроллер деактивирует сегмент наконечника, если число раз, когда устройство контроля температуры активировалось, превышает заданное число.

12. Блок по п.9, в котором контроллер хронометрирует период, когда устройство контроля температуры активировалось.

13. Блок по п.12, в котором контроллер отключает устройство контроля температуры, если период, когда устройство контроля температуры активировалось, превышает заданный период.

14. Блок по п.9, в котором устройством контроля температуры является нагреватель, содержащий резистивный элемент.

15. Способ работы дозирующего блока, содержащий этапы, на которых:
проверяют подсчет числа раз, когда устройство контроля температуры было активировано; если подсчет не превышает заранее заданное число, то увеличивают содержимое счетчика; подают первое ненулевое напряжение на устройство контроля температуры для приведения устройства контроля температуры к желаемой температуре; после того, как устройство контроля температуры достигнет желаемой температуры, подают второе ненулевое напряжение на устройство контроля температуры для поддержания желаемой температуры устройства контроля температуры; запускают таймер для подсчета количества времени, когда устройство контроля температуры активируется; и если количество времени, когда устройство контроля температуры активируется, превышает заранее заданное количество времени, отключают устройство контроля температуры.

16. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап, на котором: если подсчет превышает заранее заданное число, то деактивируют сегмент наконечника, так что инъекцию прекращают.

17. Способ по п.15, в котором подача первого напряжения на устройство контроля температуры для приведения устройства контроля температуры к желаемой температуре дополнительно содержит этап, на котором управляют переключателем для подачи первого напряжения.

18. Способ по п.17, в котором подача второго напряжения на устройство контроля температуры для приведения устройства контроля температуры к желаемой температуре дополнительно содержит этап, на котором управляют переключателем для подачи второго напряжения.

19. Способ по п.18, в котором запуск таймера для подсчета количества времени, когда устройство контроля температуры активировалось, дополнительно содержит этап, на котором запускают таймер, когда управляют переключателем на подачу второго напряжения.

20. Способ по п.15, в котором запуск таймера для подсчета количества времени, когда устройство контроля температуры активировано, дополнительно содержит этап, на котором запускают таймер после того, как устройство контроля температуры достигло желаемой температуры.