[发明专利]用于基于三轴磁性传感器确定元件位置的系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测可移动元件的位置的系统和方法。本发明解决了确定轴向地且旋转地两种移动的元件的轴向和/或旋转位置的问题。在特定方面中，本发明解决了确定与可移动元件与另一元件之间的螺纹关系相对应地移动的元件的轴向位置的问题。

背景技术

在本发明的公开中，主要对药物递送设备进行参考，该药物递送设备包括螺纹活塞杆，此类设备例如在通过递送胰岛素而治疗糖尿病中使用，然而，这仅仅是本发明的示例性使用。

药物注射设备已大大地改善了其必须对药物和生物制剂进行自我给药的患者的生活。药物注射设备可采取许多形式，包括仅仅是具有注射装置的安瓿的简单可处理设备，或者其可以是适合于与预填充盒一起使用的耐用设备。无论其形式和类型如何，其已证明在协助患者对可注射药物和生物制剂进行自我给药方面是大有帮助。其也大大地协助照护者对不能执行自我注射的那些人给予可注射药。

在正确的时间且以正确的量执行所需胰岛素注射是管理糖尿病必不可少的，即符合指定胰岛素疗法是重要的。为了使得医务人员确定规定剂量模式的有效性是可能的，鼓励糖尿病患者保持每次注射的量和时间的日志。然而，此类日志常常被以手写笔记本来保存，不可能从记录的信息容易地上传到用于数据处理的计算机。此外，由于只有被患者注意到的事件被记录，所以笔记本系统要求患者记住对每次注射进行记录，如果记录的信息将在患者的疾病的治疗中具有任何价值的话。日志中的遗漏或错误记录导致注射历史的误导性画面和由此的医务人员关于未来药剂进行决策的误导基础。相应地，可能期望使来自药剂递送系统的排出信息的记录自动化。

虽然某些注射设备将此监视/获取机构结合到设备本身中，例如如在US 2009/0318865和WO 2010/052275中公开的，但现在的大多数设备不具有它。最广泛使用的设备是耐用或预填充的纯机械设备。后一种设备在成为空的之后被丢弃，并且如此廉价以致于其在设备本身中对内置电子数据获取功能并不是节省成本的。

尽管上述已知系统是基于检测由排出机构生成的移动，其然后表示实际排出结构，即与活塞直接接触的贮器活塞或活塞杆的平移，但还已提出直接测量活塞的位置。例如，US5,782,814公开了一种其中活塞包括诸如铁芯之类的磁响应元件的系统。该系统具有用于接收注射器贮器以用于剂量测量的接受器（receptacle）。感应元件与接受器同轴地定位以产生磁场。当注射器被放置在接受器中时，磁场的强度根据活塞在贮器中的位置而变。磁场在传导回路中感应电压，并且电压表被连接到传导回路以测量感应电压。微处理器被连接到电压表以根据感应电压的测量来计算剂量。US6,556,005公开了一种能够确定轴向和旋转位移的磁编码器装置。

考虑到上文，本发明的目的是提供用于轴向可移动元件的轴向位置的可靠且高效检测的系统和方法。本发明的另一目的是提供允许确定从药物递送设备排出的药物剂量的系统和方法。又一目的是提供允许以安全且高效的方式创建用于所确定值的日志的装置。

发明内容

在本发明的公开中，将描述各实施例和方面，其将解决上述目的中的一个或多个，或者其将解决从以下公开以及从示例性实施例的描述中显而易见的目的。

因此，在本发明的第一方面中，提供了一种系统，包括包含每个适合于测量对应于三个轴的磁场的一个或多个传感器的传感器组件，以及适合于通过对应于预定义轴线的组合轴向和旋转移动而相对于传感器组件移动的可移动元件，该旋转移动具有与该轴向移动预定关系，例如可移动元件对应于可移动元件与另一元件之间的螺纹关系而移动。磁铁被并入在可移动元件中并与之一起移动，该磁铁被配置成生成空间磁场，其相对于传感器组件对应于磁铁和因此的可移动元件的轴向和旋转移动两者而改变，从而生成相对于每个传感器唯一地改变的空间磁场。处理器被配置成基于对磁场的测量值来确定可移动元件相对于给定位置的轴向位置。所述预定关系可采取可移动元件与另一元件之间的螺纹关系的形式。

所确定值可被直接传达给用户，例如以mm为单位测量，或者用来计算相关值，例如可以使用两个测量值来计算由通过活塞杆移动的活塞从盒排出的药物的量。另外，在定义零位置的情况下，能够将可移动元件的轴向位置作为总排出药物或贮器中的剩余药物的量而传达。