УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
DRUG DELIVERY DEVICE

Согласно настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на выдачу европейского патента ЕР 14200035.5, поданной 23 декабря 2014 года.
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройствам для введения лекарственных средств, таких как жидкие составы или композиции, содержащие лекарственное вещество или средство. В частности, настоящее изобретение относится к безыгольному устройству для инъекций, предназначенному для введения животным лекарственных средств, таких как лекарственные препараты, например, вакцины и т.п.
Настоящее изобретение также относится к системам для управления введением лекарственных средств. В частности, настоящее изобретение относится к системе для управления введением лекарственных средств, содержащей указанное безыгольное устройство для инъекций.
Уровень техники
Из уровня техники известны безыгольные устройства для инъекций, предназначенные для введения лекарственных средств животным и людям. Вместо иглы для подкожных инъекций в безыгольных устройствах для инъекций используется тонкая струя жидкости высокого давления, которая проникает через кожу.
Одним типичным примером применения безыгольных устройств для инъекций является массовая вакцинация животных. Безыгольные устройства для инъекций способны доставлять целевую молекулу в ткань человека или животного, при этом глубина введения может варьировать, начиная от дермы и заканчивая мускулами, в зависимости от генерируемого инжектором усилия (Mitragotri S., Nat Rev Drug Discov. 2006; 5:543-548; Schramm-Baxter J., et al., J. Control Release, 2004; 97:527-535).
Известные безыгольные устройства для инъекций содержат корпус, внутри которого выполнена камера для размещения лекарственного средства, нагнетаемого из камеры и через выходное отверстие. Кроме того, для осуществления нагнетания лекарственного средства предусмотрен дозирующий механизм.
Несмотря на то, что такие безыгольные устройства для инъекций являются сложными по сравнению со шприцами с иглами, им присущи значительные преимущества. Например, было обнаружено, что при использовании безыгольных устройств снижается передача заболеваний между животными и массовая вакцинация становится менее длительной и более точной.
Один пример безыгольного устройства для инъекций раскрыт в документе ЕР 1515763. Раскрытое в этом документе безыгольное устройство для инъекций содержит камеру, выполненную с возможностью размещения средства, нагнетаемого из камеры и через выпускное сопло. Камера соединена при помощи питающей линии с резервуаром, содержащим нагнетаемое средство. Устройство характеризуется наличием дозирующего механизма, содержащего приводимый в движение кулачок, выполненный с возможностью смещения расположенного в камере поршня в направлении пружины. Смещение поршня вызывает нагнетание средства из камеры. Функционирование указанного дозирующего механизма зависит от датчика, такого как светодиодный датчик, установленного над питающей линией. Датчик выполнен с возможностью обнаружения наличия нагнетаемого средства.
Наличие датчика в указанно безыгольном устройстве для инъекций предоставляет преимущество, заключающееся в том, что обеспечивается безопасный процесс введения средства. Дозирующий механизм не перемещает поршень, когда датчик не обнаруживает наличие нагнетаемого средства, в результате чего нагнетание отсутствует. Тем не менее, такое устройство для инъекций не предоставляет возможности отслеживания лекарственного средства, так что процесс введения средства должен контролироваться оператором. В результате чего процесс введения является трудоемким и занимающим много времени.
Кроме того, безыгольное устройство для инъекций, раскрытое в документе ЕР 1515763, способно лишь проводить различие между нагнетаемым средством, таким как вакцина, и чистящим раствором. Это безыгольное устройство для инъекций не способно различить, какой тип лекарственного средства, например вакцины, фактически вводят животному.
Следовательно, существует необходимость в создании безыгольного устройства для инъекций, способного, с одной стороны, содействовать повышению безопасности работы в области ветеринарии и, с другой стороны, обеспечить отслеживаемость лекарственного средства.
Сущность изобретения
В настоящем документе раскрыто безыгольное устройство для инъекций, предназначенное для введения лекарственного средства животному.
Предлагаемое безыгольное устройство для инъекций содержит приемник для размещения контейнера, который может быть сформирован, например, внутри корпуса. Приемник для размещения контейнера выполнен с возможностью размещения контейнера, содержащего вводимое лекарственное средство.
В контексте настоящего документа под лекарственным веществом или средством подразумевают любое вещество или сочетание веществ, которое может быть использовано для профилактики или лечения нарушения, включая болезни, т.е. для обеспечения профилактики, улучшения состояния, лечения или устранения нарушения. Например, такое вещество может быть химическим, фармацевтическим или биологическим соединением, таким как натуральный или синтетический пептид или белок, полисахарид или любая другая органическая или неорганическая молекула, мертвый или живой микроорганизм, такой как бактерии, вирусы, грибки, бактериофаги, паразиты и т.п.
Независимо от вышесказанного, контейнер может также содержать очищающие средства, такие как дезинфицирующие жидкости или растворы, например, бензиловый спирт, чтобы дезинфицировать и очистить устройство перед и после выполнения сеансов инъекций, например, сеансов вакцинации.
Приемник для размещения контейнера может принимать различные типы контейнеров. К примерам контейнеров, которые могут быть установлены в приемнике для размещения контейнера, относятся флаконы, колбы или т.п., которые хорошо известны специалистам в данной области техники. Указанным контейнерам, предназначенным для хранения вводимых лекарственных средств, могут быть присущи различные свойства. Например, они могут быть выполнены из материалов на основе стекла или пластмассы, таких как, например, ПЭПП (полиэтилен повышенной плотности), ПЭНП (полиэтилен низкой плотности), ПП (полипропилен), ПЭТ (полиэтиленовый терефталат) и т.п.
Безыгольное устройство для инъекций дополнительно содержит дозирующий механизм, выполненный с возможностью, во время приведения в действие, обеспечения нагнетания средства, находящегося в контейнере. В контексте настоящего документа под нагнетанием (инъекцией) подразумевают введение указанного лекарственного средства животному через кожу (т.е. трансдермальный способ) и, в частности, интрадермальным способом (когда лекарственное средство вводят под дерму). Кроме того, можно выполнить внутримышечное или подкожное введение в зависимости от параметров нагнетания (инъекции) (таких как давление нагнетания, вводимый объем, диаметр выходного отверстия сопла), которые заданы в устройстве.
Кроме того, предусмотрена RFID-система (радиочастотной идентификации), связанная с упомянутым выше приемником для размещения контейнера. RFID-система выполнена с возможностью обмена данными с RFID-меткой, связанной с контейнером. RFID-метка содержит релевантную информацию о находящемся в контейнере средстве. К примерам такой информации могут относиться дата изготовления средства, срок хранения, тип средства, количество доз, находящихся в контейнере, и т.п.
RFID-метка контейнера может быть уникально идентифицирована RFID-системой. Для этого RFID-система посылает сигнал опроса RFID-метке при помощи антенны, и RFID-метка посылает ответ, содержащий присущую ей уникальную информацию. В некоторых случаях устройство для инъекций может быть предпочтительно оснащено дисплеем, предназначенным, по меньшей мере, для отображения информации пользователю.
RFID-метка может быть либо активной меткой, либо пассивной меткой. Если используется активная RFID-метка, она содержит свой собственный источник питания, который позволяет ей передавать данные с дальностью считывания до нескольких сотен метров. Такая дальность считывания делает активную RFID-метку идеальной для множества отраслей, в которых важны местоположение объекта и отслеживаемость, что дополнительно будет описано ниже. Тем не менее, в некоторых случаях предпочтительным вариантом является пассивная RFID-метка, которая не имеет своего собственного источника питания и запитывается электромагнитной энергией, передаваемой RFID-приемопередатчиком, так как радиоволны обладают достаточной мощностью, чтобы питать RFID-метку.
Введение содержащегося в контейнере средства может быть разрешено только при заданных условиях в результате обмена данными между RFID-системой и RFID-меткой контейнера. Указанные условия могут быть предварительно определены. Например, предварительно определенное условие для разрешения введения средства может состоять в том, что присутствующее в контейнере средство является надлежащим средством для введения животному.
Как указано выше, RFID-система содержит антенну, предназначенную для обмена данными между RFID-системой и RFID-меткой контейнера. Антенна расположена таким образом, чтобы, по меньшей мере, частично покрывать RFID-метку. В контексте настоящего документа под тем, что антенна расположена таким образом, чтобы, по меньшей мере, частично покрывать RFID-метку, следует понимать, что антенна лежит поверх, по меньшей мере, одной части RFID-метки для обеспечения возможности обмена данными между RFID-системой и RFID-меткой контейнера.
RFID-метка может быть прикреплена к контейнеру в одном или большем количестве различных положений, например, прикреплена к нижней части контейнера, крышке контейнера или любому другому подходящему месту контейнера, при условии, что RFID-метка сможет обмениваться данными с антенной, независимо от того, покрывает ли антенна, по меньшей мере, частично RFID-метку.
Может быть предпочтительно, чтобы антенна RFID-система являлась гибкой антенной. Кроме того, предпочтительный дополнительный вариант осуществления антенны RFID-системы характеризуется изогнутой формой. Согласно этому варианту осуществления, в случае наличия изогнутой антенны, она может быть расположена таким образом, чтобы, по меньшей мере, частично окружать RFID-метку. Более предпочтительно, в случае использования изогнутой RFID-антенны, она может быть расположена таким образом, чтобы покрывать или окружать, по меньшей мере, половину длины RFID-метки. Применение изогнутой антенны позволяет RFID-приемопередатчику RFID-системы располагаться очень близко к RFID-метке, в результате чего записанная в ней информация может быть надлежащим образом считана, независимо от углового положения контейнера. Таким образом, даже если RFID-метка контейнера будет расположена в угловом положении, противоположном положению RFID-системы, RFID-метка может быть надлежащим образом считана через контейнер и, следовательно, через находящееся в нем средство. Благодаря этому процесс введения может быть осуществлен безопасно.
RFID-система может быть выполнена с возможностью двунаправленного обмена данными с RFID-меткой, так что она может считать данные с RFID-метки и записать данные на нее. Согласно некоторым вариантам осуществления RFID-система может содержать RFID-записывающее устройство и RFID-считывающее устройство. В этом случае RFID-система выполнена с возможностью двунаправленного обмена данными с RFID-меткой, так что RFID-записывающее устройство может записать данные на RFID-метку, а RFID-считывающее устройство может считать данные с нее.
В любом случае двунаправленный обмен данными позволяет выполнить считывание информации с RFID-метки контейнера и запись информации на нее при помощи RFID-системы, что позволяет легко и надежно контролировать дозы, время введения, срок годности средства, аутентификацию средства и т.п. Кроме того, это дополнительно позволяет приблизительно оценивать объем нагнетаемого средства, остающегося в контейнере. В результате этого можно получить хорошую отслеживаемость лекарственного средства, вводимого конкретному животному или группе животных. Данные, полученные после сеансов инъекции средства при помощи предлагаемого безыгольного устройства для инъекций, могут быть обработаны специальными управляющими приложениями, например, используемыми в животноводческом хозяйстве.
Дозирующий механизм может функционировать во взаимодействии по меньшей мере с одним датчиком. В частности, контактный датчик может быть установлен на конце безыгольного устройства для инъекций. Если операция введения средства разрешена RFID-системой, возникновение механического давления на конце устройства для инъекций, которое обусловлено его прикосновением к коже животного, вызывает активацию дозирующего механизма.
В некоторых случаях может быть предпочтительно, чтобы RFID-система могла отрегулировать задержку инъекции относительно времени срабатывания дозирующего механизма. Это приведет к задержке введения лекарственного средства. Время задержки зависит от информации о вводимом лекарственном средстве, которая предварительно сохранена в RFID-метке контейнера. Хранящаяся в RFID-метке информация, на основе которой может быть выполнена задержка инъекции, может, например, соответствовать физико-химическим свойствам лекарственного средства, таким как вязкость, плотность, рН и т.п. Задержка инъекции может иметь место в зависимости от характеристик лекарственного средства. Если требуется осуществление задержки инъекции, она может быть фиксированной, например, в соответствии с предварительно заданным значением, или она может быть переменной в соответствии с заданными требованиями.
Предусматривается, что устройство для инъекций может дополнительно содержать предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство. Указанное предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство предназначено для блокирования загрузки лекарственного средства. Согласно одному примеру предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство может быть выполнено с возможностью блокирования загрузки лекарственного средства из контейнера или флакон в устройство для инъекций при обнаружении, что положение приемника для размещения контейнера превышает максимальный наклон в пространстве.
Положение приемника для размещения контейнера, в котором наклон приемника превышает максимальный наклон в пространстве, считается недопустимым для загрузки лекарственного средства. Благодаря этому, при активации пользователем дозирующего механизма устройство для инъекций всегда загружено лекарственным средством. Таким образом, преимущественно предотвращаются активации без лекарственного средства, то есть «холостые выстрелы», или активации с неверными дозами лекарственного средства. В результате чего снижаются или устраняются повреждения внутренних частей в устройстве для инъекций, например, уплотнительных колец.
Предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство может содержать датчик угла наклона. Датчик угла наклона может быть соединен с основной платой. Основная плата может быть оснащена микроконтроллером, способным считывать данные положения из датчика угла наклона. Датчик угла наклона может включать в себя по меньшей мере одно из акселерометра и гироскопа. Кроме того, могут быть использованы другие измерительные устройства, способные осуществлять определение положения или ориентации в пространстве устройства для инъекций. В зависимости от положения или ориентации в пространстве устройства для инъекций, полученных при помощи акселерометра и/или гироскопа во время работы устройства, осуществляется блокирование загрузки лекарственного средства в устройство для инъекций. Как отмечено выше, блокирование будет происходить в случае, если предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство решит, что положение или ориентация в пространстве устройства для инъекций являются неприемлемыми. В этом случае пользователь или оператор может быть предупрежден при помощи аудио или визуального сигнала и/или при помощи одного или большего количества сообщений, отображаемых на экране дисплея самого устройства для инъекций и/или удаленного устройства.
Согласно одному примеру указанный максимальный наклон в пространстве задан углом наклона, который образуется между продольной осью приемника для размещения контейнера и вертикальной осью. Продольная ось приемника для размещения контейнера может соответствовать продольной оси установленного в нем контейнера или флакона. Вертикальная ось может быть осью образующей угол, составляющий по меньшей мере по существу 90° относительно горизонтальной плоскости, например, земной поверхности. Разумеется, что могут быть использованы другие исходные точки для определения упомянутого выше угла наклона.
Максимальный наклон в пространстве приемника для размещения контейнера, за пределами которого предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство блокирует загрузку лекарственного средства, соответствует такому наклону контейнера или флакона в приемнике для размещения контейнера, при котором доступный объем лекарственного средства внутри контейнера будет меньше предварительно определенного объема, т.е. 0,2 мл (что является одиночной дозой, доставляемой устройством для инъекций). Иначе говоря, когда устройство для инъекций расположено таким образом, что установленный в нем флакон или контейнер характеризуется доступным объемом лекарственного средства, который меньше предварительно определенного объема, составляющего менее 0,2 мл, предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство блокирует загрузку лекарственного средства в устройство для инъекций.
Указанный выше предварительно определенный объем соответствует предварительно заданной дозе лекарственного средства, при этом он может быть настроен в соответствии с требованиями предотвращающего загрузку лекарственного средства устройства. Таким образом, предотвращение загрузки лекарственного средства является программным обеспечением, настраиваемым в соответствии с указанным предварительно определенным объемом лекарственного средства или в соответствии с наклоном в пространстве устройства для инъекций.
Поскольку большая часть используемых флаконов имеет объем 10-50 мл, угол наклона для указанного объема лекарственного средства находится в диапазоне 10-60°, предпочтительно 30-45°, при этом наиболее предпочтительное значение угла составляет 45°. Специалисты в данной области техники легко поймут, что в указанные выше значения угла наклона входят те углы, которые лежат в пределах конуса, у которого высота соответствует вертикальной оси и образующая линия представляет собой или принадлежит продольной оси приемника для размещения контейнера.
Контейнер или флакон имеют горлышко, в котором закреплена питающая игла. Питающая игла характеризуется наличием внешней части, которая выступает из горлышка контейнера и выполнена с возможностью соединения с нагнетательным каналом. Питающая игла также характеризуется наличием внутренней части, которая расположена внутри контейнера. Указанная внутренняя часть питающей иглы характеризуется наличием некоторого количества отверстий, например, четырех отверстий. Указанные отверстия предпочтительно могут быть сформированы на небольшом расстоянии от горлышка, которое составляет приблизительно 5,0-6,0 мм, например, 5,2 мм. Предпочтительно, чтобы выполненные в игле отверстия характеризовались одинаковым диаметром, при этом каждое из отверстий сформировано на одинаковом расстоянии от горлышка контейнера.
Упомянутая выше конфигурация отверстий, а также их расположение и количество совместно с данными значениями углов наклонов предоставляют хороший баланс между положением устройства для инъекций и обеспечением надлежащей загрузки лекарственного средства в устройство для инъекций и, следовательно, оптимального режима работы устройства для инъекций.
Кроме того, благодаря предотвращающему загрузку лекарственного средства устройству лекарственное средство всегда покрывает упомянутые выше отверстия, выполненные во внутренней части питающей иглы. Таким образом, при обнаружении угла наклона устройства для инъекций, который указывает на то, что по меньшей мере одно из указанных отверстий не покрыто лекарственным средством, загрузка блокируется предотвращающим загрузку лекарственного средства устройством. Это обеспечивает оптимальную загрузку лекарственного средства в устройство для инъекций.
Согласно некоторым вариантам осуществления RFID-система может быть дополнительно выполнена с возможностью обмена данными с RFID-меткой, которая находится снаружи устройства для инъекций. Это обеспечивает полную возможность отслеживания вводимых средств путем записи связанной с этим информации. Примерами внешних RFID-меток могут быть идентификаторы животных. Для этого RFID-система может работать на той же частоте, что и внешняя RFID-метка.
Кроме того, согласно некоторым примерам RFID-система может включать в себя коммуникационную систему для обмена данными с одним или большим количеством внешних устройств. Внешнее устройство может быть по меньшей мере устройством, выбранным из персонального компьютера, планшета, интеллектуального телефона, портативного компьютера и т.п., и даже пассивными запоминающими устройствами и т.п. Коммуникационная система может также включать в себя систему Bluetooth, такую как система Bluetooth 4.0. Протокол ModBus может быть реализован в такой коммуникационной системе Bluetooth. Аппаратно реализованное программное обеспечение устройства может быть обновлено через коммуникационную систему Bluetooth или через коммуникационный порт Modbus. Кроме того, коммуникационная система Bluetooth позволяет выполнить удаленную настройку предлагаемого устройства, а также скачать ранее записанные журналы учета работы. В журналах учета работы могут быть отображены, например, операции введения лекарственного средства, выполненные устройством для инъекций. Предпочтительно, оператор имеет больший контроль над выполняемыми процессами инъекции и вводимой вакциной.
Согласно некоторым примерам RFID-система может содержать NFC-систему беспроводной связи ближнего радиуса действия) для извлечения истории функционирования в случае отказа. NFC представляет собой специализированный поднабор в семействе технологии радиочастотной идентификации. NFC-система выполнена с возможностью обмена данными с электрически стираемой программируемой постоянной памятью в предлагаемом устройстве, даже если устройство повреждено или не имеет питания.
Кроме того, обеспечивается безопасный процесс введения, так как лекарственное средство вводят только после определения того, что считывание RFID-метки в содержащем лекарственное средство контейнере является корректным. Предлагаемое безыгольное устройство для инъекций является безопасным и полезным инструментом, пригодным для обеспечения профилактики и контроля нарушений и заболеваний животных.
Важно отметить, что указанная безопасная операция инъекции может быть осуществлена независимо от положения контейнера в устройстве, то есть не имеет значения, каким образом контейнер расположен внутри приемника для размещения контейнера устройства. Кроме того, размер контейнера не ограничен, и множество контейнеров с различными размерами, например диаметром и высотой, могут быть использованы взаимозаменяемо в предлагаемом устройстве. Еще одним важным преимуществом является то, что надежное функционирование настоящего устройства для инъекций достигается независимо от местоположения RFID-метки на контейнере.
Тем не менее, основное преимущество предлагаемого безыгольного устройства для инъекций заключается в том, что оно обеспечивает отслеживаемость и распознавание лекарственного средства благодаря описанной выше RFID-системе. Предлагаемое безыгольное устройство для инъекций позволяет пользователю извлечь данные, собранные в ходе сеансов инъекции лекарственного средства, и, таким образом, обеспечить распознавание и отслеживаемость лекарственного средства. После этого извлеченные данные могут быть обработаны специализированными приложениями, разработанными для специализированного управления, например, животноводческим хозяйством. Отслеживаемость лекарственного средства имеет огромную важность при работе с фармацевтическими средствами (т.е. вакцинами, лекарственными препаратами и т.п.), предназначенными для профилактики и/или лечения заболеваний.
Кроме того, в настоящем документе предложена система для управления введением лекарственных средств животным. Предлагаемая система управления содержит описанное выше безыгольное устройство для инъекций и внешнее устройство, выполненное с возможность обмениваться данными с устройством для инъекций. К примерам внешних устройств могут относиться персональный компьютер, портативный компьютер, планшет, интеллектуальный телефон и т.п. Кроме того, не исключается возможность использования других внешних устройств, отличных от компьютерных систем, таких как пассивная память.
Краткое описание чертежей
Неограничивающие примеры настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые фигуры, где:
на фиг. 1 представлен вид в разрезе вдоль линии АА, представленной на фиг. 2, на котором показан один из возможных примеров предлагаемого безыгольного устройства для инъекций, которое хорошо подходит для введения вакцины животному;
на фиг. 2 представлен вид сверху устройства, изображенного на фиг. 1; и
на фиг. 3 представлен вид в разрезе в соответствии с фиг. 1, на котором показан дополнительный пример предлагаемого безыгольного устройства для инъекций, оснащенного предотвращающим загрузку лекарственного средства устройством.
Подробное описание изобретения
Пример предлагаемого безыгольного устройства для инъекций, показанного на фиг. 1 и 2, обозначен позицией 100. Устройство 100 для инъекций согласно показанному примеру хорошо подходит для введения вакцины животному. Разумеется, предлагаемое устройство для инъекций может быть использовано для введения других лекарственных средств.
Безыгольное устройство 100 для инъекций согласно показанному примеру содержит корпус 105, предназначенный для расположения других элементов устройства, более подробно описанных ниже. В верхней части корпуса 105 расположен дисплей 170. Дисплей 170 выполнен с возможностью отображения различной информации для пользователя, такой как, например, количество введенных доз лекарственного средства 126, количество доз, остающихся в контейнере 120 для хранения лекарственного средства 126, и т.п. Предпочтительно, чтобы дисплей 170 также был выполнен с возможностью отображения различной информации, касающейся количества доз, остающихся в контейнере 120. Предпочтительно, чтобы эта информация об остающихся дозах показывалась пользователю каждый раз при выключении устройства 100 для инъекций (напоминание об остающемся количестве).
Корпус 105 устройства 100 для инъекций дополнительно содержит сформированный в нем приемник 110 для размещения контейнера. Приемник 110 для размещения контейнера в примере, показанном на фиг. 1, характеризуется по существу цилиндрической формой с размерами для размещения множества разнообразных контейнеров 120. В примере, показанном на фиг. 1 и 2, контейнер представляет собой флакон 120. Флакон 120 выполнен, например, из стекла или пластмассы, подходящей для хранения средства 126 для вакцинации, вводимого животному. Кроме того, могут быть использованы различные средства, отличные от вакцин, такие как, например, очищающие жидкости для обеззараживания и очистки устройства 100 перед началом работы или после нее.
Дозирующий механизм 130 также расположен в корпусе 105 безыгольного устройства 100 для инъекций, показанном на фигурах. Дозирующий механизм 130 содержит поршень 131, выполненный с возможностью перемещения внутри корпуса 105 при помощи двигателя 132. Двигатель 132 запитывается от аккумуляторной батареи 133 постоянного тока, которая также расположена в корпусе 105.
Перемещение поршня 131 внутри корпуса 105 вытесняет лекарственное средство 126, в этом примере вакцину, из флакона 120 через нагнетательный канал 107, при этом лекарственное средство покидает устройство 100 для инъекций через выпускное отверстие 106. В результате этого вакцина 126 подается в виде струи жидкости, способной проникнуть через кожу животного.
Система 140 радиочастотной идентификации (RFID) связана с приемником 110 для размещения контейнера. В этом случае RFID-система представляет собой приемопередатчик 140, функционирующий на частоте 13,56 МГц и соединенный с приемником 110 для размещения контейнера. Приемопередатчик 140 выполнен с возможностью связи с RFID-меткой 125, прикрепленной к флакону 120.
RFID-метка 125 флакона 120 содержит информацию, которая была предварительно сохранена в нем, такую как тип вакцины, дата изготовления, срок хранения, количество доз, содержащихся во флаконе 120, и т.п.
Согласно настоящему примеру RFID-метка 125 является пассивной, так что она не содержит своего собственного источника питания, при этом метка может быть запитана электромагнитной энергией, передаваемой RFID-приемопередатчиком 140. Активные RFID-метки 125, оснащенные своим собственным источником питания, также могут быть использованы совместно с безыгольным устройством 100 для инъекций.
RFID-система 140 дополнительно содержит гибкую изогнутую антенну 145 для связи с RFID-меткой 125. Согласно предпочтительному примеру, показанному на фиг. 1 и 2, изогнутая антенна 145 расположена таким образом, чтобы окружать, по меньшей мере, половину длины RFID-метки 125. Как изображено на фиг. 1, антенна 145 располагается очень близко к RFID-метке 125 флакона 120 за счет своей изогнутой формы и изогнутой формы RFID-метки 125, прикрепленной к флакону 120. Изогнутая форма антенны 145 обеспечивает эффективное считывание RFID-метки 125 при помощи RFID-приемопередатчика 140, независимо от углового положения флакона 120 в приемнике 110 для размещения контейнера и наличия жидкости внутри флакона 120. Таким образом, процесс введения может быть осуществлен безопасно, так как RFID-метка 125 может быть считана RFID-приемопередатчиком 140.
При помощи гибкой изогнутой антенны 145 RFID-приемопередатчик 140 способен связаться с RFID-меткой 125 контейнера для разрешения ввода вакцины 126, содержащейся во флаконе 120, животному только при предварительно определенных условиях, таких как, например, установление того, что вакцина 126 является надлежащей или желательной для введения животному.
При обнаружении RFID-системой 140 чистящего раствора внутри флакона 120, помещенного в приемник 110 для размещения контейнера, безыгольное устройство 100 начинает функционировать в режиме очистки. В режиме очистки чистящий раствор подается при таком давлении, которое является недостаточным для осуществления инъекции.
Обмен данными между RFID-приемопередатчиком 140 и RFID-меткой 125 при помощи антенны 145 является двунаправленным. Это позволяет RFID-приемопередатчику 140 считать данные из RFID-метки 125 или записать данные на нее. Вследствие этого, может быть осуществлен контроль количества доз, времени введения, срока годности средства, аутентификации средства и т.п., а также получены оценки остающегося количества лекарственного средства 126 во флаконе 120. Таким образом, обеспечивается возможность отслеживания лекарственного средства.
Контактный датчик 150 расположен на конце устройства 100 для инъекций. Контактный датчик 150 соединен с дозирующим механизмом 130, так что при осуществлении прижатия устройства 100 для инъекций к коже животного, которому необходимо ввести вакцину 126, происходит активация дозирующего механизма 130 для осуществления инъекции лекарственного средства.
RFID-система 140 в соответствии с этим примером адаптирована для связи с другими RFID-метками (не показаны), такими как идентификаторы животных, находящимися снаружи устройства 100 для инъекций, или другими внешними устройствами, такими как вычислительные устройства, например, портативные компьютеры, планшеты, интеллектуальные телефоны и т.п. Указанные внешние RFID-метки обеспечивают получение возможности отслеживания введенного лекарственного средства. Извлеченные данные могут быть впоследствии обработаны при помощи специализированных приложений, разработанных для целевого управления. Таким образом, устройство 100 для инъекций способно хранить журналы учета работы для каждого осуществленного процесса инъекции.
Другими компонентами устройства 100 для инъекций в соответствии с показанным примером являются протокол ModBus, реализованный на базе системы Bluetooth 4.0 через порт RS485, который позволяет, например, выполнить обновление и удаленную настройку аппаратно реализованного программного обеспечения устройства, NFC-систему (беспроводной связи ближнего радиуса действия) для извлечения истории функционирования в случае отказа и т.п.
Во время использования, когда RFID-система 140 обнаруживает, что флакон 120 не содержит средства, на дисплее 170 отображается предупреждающее сообщение «Средство отсутствует». Если RFID-система 140 обнаруживает, что флакон 120 содержит надлежащее средство, на дисплее 170 отображается надпись «Устройство готово к использованию». Кроме того, на дисплее 170 могут быть отображены другие сообщения, такие как «Флакон загружен/Флакон отсутствует» для отображения того, вставлен ли флакон 120 в приемник 110 для размещения флакона, «Очистка» при осуществлении операции очистки, «Меню» при просмотре различных опций меню, «Продувка» при осуществлении операции продувки, например, когда RFID-система 140 обнаруживает, что текущее средство 126, находящееся внутри флакона 120, отличается от средства, используемого при осуществлении последней операции инъекции, «Bluetooth» для отображения того, что включен обмен данными по Bluetooth, «Modbus» для отображения того, что Modbus подключен и, следовательно, ручное управление заблокировано, «Нормальное функционирование» для отображения того, что устройство 100 для инъекций функционирует в нормальном режиме, и множество других сообщений, относящихся к состояниям устройства, таким как состояние аккумуляторной батареи, различные сообщения, относящиеся к функционированию устройства, и т.п.
Согласно специальному примеру безыгольного устройства 100 для инъекций, показанному на фиг. 3, устройство 100 для инъекций оснащено предотвращающим загрузку лекарственного средства устройством 180. Предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство 180 способно предотвращать загрузку лекарственного средства 126 из контейнера или флакона 120, вставленного в приемник 110 для размещения контейнера, в устройство 100 для инъекций.
Такое предотвращение загрузки лекарственного средства осуществляют в случае, если было обнаружено, что приемник 110 для размещения контейнера характеризуется таким наклоном, который превышает максимальный наклон α в пространстве. Следует отметить, что в таком положении, когда наклон устройства превышает максимальный наклон α, предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство 180 не блокирует поток подаваемого или вводимого лекарственного средства 126, но предотвращает загрузку лекарственного средства 126 в устройство 100 для инъекций. Таким образом, лекарственное средство 126 может быть подано или введено при помощи устройства 100 для инъекций, удерживаемого в любом желаемом положении.
Для этой цели предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство 180 содержит датчик 185 угла наклона, который соединен с аккумуляторной батареей 133 постоянного тока. Кроме того, предусмотрена основная плата 200, характеризующаяся наличием небольшого микроконтроллера 190, адаптированного для считывания пространственного положения датчика 185 угла наклона и, следовательно, устройства 100 для инъекций.
Согласно неограничивающему примеру, показанному на фиг. 3, датчик угла наклона содержит акселерометр 185. При этом следует понимать, что датчик угла наклона может содержать гироскоп или акселерометр и гироскоп, или любое другое подходящее устройство, способное воспринимать положение или ориентацию в пространстве устройства 100 для инъекций. В любом случае, датчик 185 угла наклона может включать в себя, при необходимости, некоторое количество акселерометров и/или гироскопов, и/или других устройств, подключенных к аккумуляторной батарее 133 постоянного тока и основной плате 200.
Когда считанное акселерометром 185 расположение или ориентация в пространстве устройства 100 являются такими, что доступный объем 126а лекарственного средства 126 во вставленном в устройство контейнере 120 составляет менее заданного объема, например 0,2 мл, предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство 180 блокирует загрузку лекарственного средства 126 в устройство 100 для инъекций. В этом случае, пользователь или оператор может быть предупрежден при помощи аудио или визуального сигнала и/или одного или большего количества сообщений, выводимых на экран 170 дисплея устройства 100 для инъекций и/или удаленного устройства или блока (не показан).
В примере, показанном на фиг. 3, предотвращающее загрузку лекарственного средства устройство 180 сконфигурировано таким образом, чтобы максимальный наклон приемника 110 для размещения контейнера в пространстве определялся углом наклона α. Угол наклона α задан в качестве угла наклона, образованного между продольной осью 210 приемника 110 для размещения контейнера, которая соответствует продольной оси 210 контейнера 120, и вертикальной осью 220, которая является осью, образующей угол, по меньшей мере, по существу 90° с горизонтальной плоскостью, например, земной поверхностью. Таким образом, возможные ориентации в пространстве приемника 110 для размещения контейнера и, следовательно, устройства 100 для инъекций, в соответствии с указанным углом наклона α включены в конус, у которого образующая линия соответствует упомянутой выше продольной оси 210 приемника 110 для размещения контейнера и центральная ось или высота соответствует упомянутой выше вертикальной оси 220. Указанное множество возможных ориентации в пространстве устройства 100 для инъекций соответствовало бы повороту оператором устройства 100 для инъекций, например, вперед или назад и/или вправо и влево.
Таким образом, когда безыгольное устройство 100 для инъекций должно работать в положении, находящемся за пределами указанного конуса, акселерометр 185 предотвращающего загрузку лекарственного средства устройства 180 блокирует загрузку лекарственного средства 126 из контейнера или флакона 120 в устройство 100 для инъекций. Согласно этому примеру угол наклона α для упомянутого выше объема 126а лекарственного средства 126, находящегося внутри флакона 120, лежит в пределах 10-60°, предпочтительней 30-45°, и наиболее предпочтительно угол наклона а составляет 45°.
Как показано на фиг. 3, контейнер или флакон 120 характеризуются наличием горлышка 127 и питающей иглы 128, проходящей через него. Питающая игла 128, находящаяся в контейнере или флаконе 120, характеризуется наличием внешней части 128а, которая расположена выступающей из контейнера или флакона и выполнена с возможностью соединения с нагнетательным каналом 107. Питающая игла 128 также характеризуется наличием внутренней части 128b, которая расположена проходящей в контейнер или флакон 120. Во внутренней части 128b питающей иглы 128 выполнены четыре отверстия 129. Отверстия 129 в питающей игле 128 выполнены в этом примере на расстоянии приблизительно 5,0-6,0 мм, например 5,2 мм, от горлышка 127. Все отверстия 129 в питающей игле характеризуются одинаковым диаметром и сформированы на одном и том же упомянутом расстоянии от горлышка 127 контейнера.
Хотя в настоящем документе были описаны лишь несколько примеров, возможны их альтернативные варианты, модификации, применения и/или эквиваленты. Кроме того, в объем настоящего изобретения попадают все возможные комбинации описанных выше примеров. Например, настоящее устройство для инъекций и система управления не ограничены конкретными применениями и средствами, описанными в настоящем документе. RFID-система может быть любой системой, способной связываться с прикрепленной к контейнеру RFID-меткой для предоставления возможности введения лекарственного средства только при заданных условиях. Таким образом, объем настоящего изобретения не должен ограничиваться конкретными примерами, а должен быть определен лишь прилагаемой формулой изобретения.
Ссылочные позиции, относящиеся к фигурам и помещенные в скобки в формуле изобретения, предназначены исключительно для большей ясности формулы изобретения и не должны рассматриваться в качестве ограничения ее объема.