BR112020010293A2

BR112020010293A2 - dispositivo de injeção de medicamento com codificador giratório

Info

Publication number: BR112020010293A2
Application number: BR112020010293-8A
Authority: BR
Inventors: Michael Schabbach; Aidan Michael O'Hare; Richard James Thomas; Felix Kramer; Beat Wyss; Philipp Müller; Anthony Paul Morris; Ronald Antony Smith; Brian Charles Molyneux; Paul Richard Draper; Craig Ashley Mason; Oliver Charles Gazeley; David Edward Clark; David Aubrey Plumptre
Original assignee: Sanofi
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-10-20
Also published as: CN117653830A; US20210236738A1; US11642468B2; JP7296380B2; US20200360614A1; IL274800A; MX2020005338A; RU2020120555A3; US20240115810A1; CN117065149A; IL274800B2; EP3731901A1; KR20200091427A; CN112512608A; JP2021504002A; CN112604089A; WO2019101962A1; RU2020120555A; US11813439B2; AU2018372009A1

Abstract

A presente descrição se refere um dispositivo de injeção de medicamentos. De acordo com um primeiro aspecto, a presente descrição descreve um dispositivo de injeção que compreende: um componente de programação de dosagem móvel que compreende um sistema de codificação giratório tendo a periodicidade angular predefinida; um arranjo de sensor que compreende um primeiro sensor óptico configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento, em que o primeiro sensor óptico é configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica em uma primeira frequência; um segundo sensor óptico configurado para detectar o movimento do sistema de codificação giratório com relação ao segundo sensor óptico em que o segundo sensor óptico é configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica em uma segunda frequência mais baixa do que a primeira frequência; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

Description

Relatório descritivo de patente de invenção para “DISPOSITIVO DE INJEÇÃO DE MEDICAMENTO COM CODIFICADOR GIRATÓRIO”. Campo da invenção

[001] A presente descrição se refere um dispositivo de injeção de medicamento. Antecedentes

[002] Existe uma variedade de doenças que requerem tratamento regular por injeção de um medicamento. Essa injeção pode ser realizada usando dispositivos de injeção, que são aplicados pelo pessoal médico ou pelos próprios pacientes. Como exemplo, o diabetes tipo 1 e tipo 2 podem ser tratados pelos próprios pacientes por injeção de doses de insulina, por exemplo, uma ou várias vezes por dia.

[003] Como alternativa, uma caneta reutilizável pode ser usada. Uma caneta reutilizável permite a substituição de um cartucho de medicamento vazio por um novo. Qualquer caneta pode vir com um conjunto de agulhas unidirecionais que são substituídas antes de cada uso. A dose de insulina a ser injetada pode então, por exemplo, ser selecionada manualmente na caneta de insulina, girando um botão de dosagem e observando a dose real de uma janela de dose ou exibição da caneta de insulina. A dose é então injetada inserindo a agulha em uma porção adequada da pele e pressionando um botão de injeção da caneta de insulina. Para poder monitorar a injeção de insulina, por exemplo, para evitar o manuseio incorreto da caneta de insulina ou acompanhar as doses já aplicadas, é desejável medir as informações relacionadas a uma condição e/ou uso do dispositivo de injeção, como, por exemplo, informações sobre a dose de insulina injetada. Sumário

[004] De acordo com um primeiro aspecto, essa descrição descreve um dispositivo de injeção que compreende: um componente de programação de dosagem móvel que compreende um sistema de codificação giratório tendo uma periodicidade angular predefinida; um arrano de sensor que compreende um primeiro sensor óptico configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento, em que o primeiro sensor óptico é configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica em uma primeira frequência, e um segundo sensor óptico configurado para detectar o movimento do sistema de codificação giratório com relação ao segundo sensor óptico, em que o segundo sensor óptico é configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica em uma segunda frequência mais baixa do que a primeira frequência; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

[005] O sistema de codificação giratório pode ser configurado para ser giratório com relação ao primeiro sensor óptico durante um modo de discagem da operação do dispositivo de injeção.

[006] O sistema de codificação giratório pode compreender um anel de codificação que compreende uma pluralidade de sinalizadores de luz reflexiva substancialmente arranjados de modo circunferencial em torno do anel de codificação de acordo com a periodicidade predefinida.

[007] O anel de codificação pode compreender uma pluralidade de sinalizadores de absorção de luz substancialmente arranjados para alternar com a pluralidade de sinalizadores de luz reflexiva substancialmente de acordo com a periodicidade predefinida.

[008] Bordas laterais da pluralidade de sinalizadores de luz reflexiva substancialmente podem ser inclinadas para dentro.

[009] O segundo sensor óptico pode ser configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica em uma segunda frequência mais baixa do que a primeira frequência.

[010] Os primeiro e segundo sensores ópticos podem ter um deslocamento angular igual à metade da periodicidade angular predefinida, com os primeiro e segundo sensores ópticos configurados para operar em um modo de operação sincrônico.

[011] Os primeiro e segundo sensores ópticos podem ter um deslocamento angular que difere a partir da metade a periodicidade angular predefinida, com os primeiro e segundo sensores ópticos configurados para operar em um modo de operação escalonado com um tempo de deslocamento entre a amostragem pelos primeiro e segundo sensores ópticos.

[012] O deslocamento angular pode ser menos do que a metade da periodicidade angular predefinida.

[013] O tempo de deslocamento pode ser variado com base na velocidade rotacional relativa do sistema de codificação giratório com relação aos primeiro e segundo sensores ópticos.

[014] O tempo de deslocamento pode ser reduzido em resposta a um aumento na velocidade rotacional relativa.

[015] O dispositivo de injeção pode adicionalmente compreender um botão de injeção e uma chave elétrica conectada ao arranjo de sensor, a chave elétrica arranjada para fornecer energia para o arranjo de sensor em resposta ao acionamento do botão de injeção.

[016] O dispositivo de injeção pode adicionalmente compreender um cartucho contendo medicamento.

[017] De acordo com um segundo aspecto, a presente descrição descreve um módulo configurado para ser usado com ou aplicado a um dispositivo de injeção que compreende um componente de programação de dosagem móvel com um sistema de codificação giratório, particularmente um dispositivo de injeção como descrito aqui,

o módulo compreendendo: um arranjo de sensor que compreende pelo menos um sensor óptico sendo configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel do dispositivo de injeção com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento e um elemento ótico de colimação sendo arranjado entre o pelo menos um sensor óptico e o componente de programação de dosagem móvel; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

[018] O elemento ótico de colimação pode compreender um ou mais dos a seguir: um ou mais lentes de colimação distintas; um ou mais tubos de luz.

[019] A lente de colimação distinta pode ser arranjada entre cada sensor óptico e cada tubo de luz e/ou entre cada tubo de luz e o componente de programação de dosagem móvel.

[020] Uma única lente de colimação distinta pode ser proporcionada para cada sensor e configurada para cobrir o transmissor e/ou porção de recebimento do sensor.

[021] A única lente distinta pode ser uma armação de lente que cobre o sensor, particularmente uma armação de lente micro moldada.

[022] Os um ou mais tubos de luz podem ter o formato de um tronco de cone, particularmente com uma forma circular ou uma base elíptica.

[023] De acordo com um terceiro aspecto, a referida descrição descreve um método para o processamento de sinais gerados por um arranjo de sensor de um dispositivo de injeção como descrito acima e descrito aqui ou um módulo como descrito acima e descrito aqui, que compreende um arranjo de sensor com dois sensores ópticos arranjados com um desvio de 180º de modo que o sinal do primeiro sensor dos dois sensores e o sinal do segundo sensor dos dois sensores estão em antifase, o método que compreende as etapas de ajustar um limiar alto e um limiar baixo para o sinal do primeiro sensor e para o sinal do segundo sensor, respectivamente, e contar uma unidade de uma dose selecionada com o componente de programação de dosagem móvel se o sinal do segundo sensor passa o limiar alto e posteriormente passa o limiar baixo, e posteriormente o sinal do primeiro sensor passa o limiar baixo e posteriormente passa o limiar alto.

[024] A etapa de ajustar um limiar alto e um limiar baixo para o sinal do primeiro sensor e para o sinal do segundo sensor, respectivamente, pode compreender uma etapa de calibração realizada durante a fabricação do módulo para ajustar os limiares alto e baixo, em que a etapa de calibração compreende passar um conjunto da geometria de calibração embaixo de cada sensor em distâncias controladas para calibração, e ajustar os limiares alto e baixo de modo que o limiar alto está sempre abaixo do nível mais alto do respectivo sinal do sensor observado durante a calibração e o limiar baixo é sempre abaixo do menor nível de sinal observado durante a calibração.

[025] A etapa de ajustar um limiar alto e um limiar baixo para o sinal do primeiro sensor e para o sinal do segundo sensor, respectivamente, pode compreender as etapas de ajustar a frequência de amostragem para a amostragem dos sinais de ambos os sensores a um nível mais alto do que a frequência de amostragem usada para a operação normal e amostragem dos sinais durante envio de uma dose com um dispositivo de injeção que compreende o módulo, determinando as magnitudes de pelo menos dois picos de passagem consecutivos do sinal de cada sensor, e definir o limiar alto e o limiar baixo para cada sinal a um percentual das magnitudes determinadas de pelo menos dois picos de passagem consecutivos se as magnitudes determinadas de pelo menos dois picos de passagem consecutivos estiverem dentro de uma faixa de sinal de tolerância predeterminada.

[026] De acordo com um quarto aspecto, a presente descrição descreve um método para o processamento de sinais gerados por um arranjo de sensor de um dispositivo de injeção como descrito acima e descrito aqui ou um módulo como descrito acima e descrito aqui, que compreende um arranjo de sensor com dois sensores ópticos arranjados com um desvio de 180º de modo que o sinal do primeiro sensor dos dois sensores e o sinal do segundo sensor dos dois sensores estão em antifase, o método que compreende as etapas de determinar de um primeiro ponto de cruzamento quando o nível do sinal do segundo sensor se torna maior do que o nível do sinal do primeiro sensor, determinar um segundo ponto de cruzamento quando o nível do sinal do primeiro sensor se torna maior do que o nível do sinal do segundo sensor, e contar uma unidade de uma dose selecionada ao determinar o primeiro ponto de cruzamento após ter determinado o segundo ponto de cruzamento.

[027] A determinação de um ponto de cruzamento quando o nível do sinal de um sensor se torna maior do que o nível do sinal do outro sensor pode compreender determinar que a diferença dos níveis dos sinais de ambos os sensores excede um predeterminado limiar.

[028] O método pode adicionalmente compreender uma etapa de calibração realizada durante a fabricação do módulo para corresponder com os sinais de ambos os sensores em termos de sinal médio e amplitude de sinal, em que para a calibração um conjunto da geometria de calibração é passado embaixo de cada sensor em distância controlada e fatores de escala para média e amplitude são aplicados para o segundo sensor para corresponder a média e a amplitude de o seu sinal para a média e a amplitude do sinal do primeiro sensor. Alternativamente, o método pode adicionalmente compreender uma etapa de calibração realizada após selecionar uma dose, em que para a calibração é armazenado um conjunto de dados para os sinais de ambos os sensores e fatores de escala são calculados de modo retrospectivo a partir do conjunto de dados armazenado de modo a obter uma média e amplitude comuns entre os sinais de ambos os sensores.

[029] De acordo com um quinto aspecto, a presente descrição descreve um método para o processamento de sinais gerados por um arranjo de sensor de um dispositivo de injeção como descrito acima e descrito aqui ou um módulo como descrito acima e descrito aqui, que compreende um arranjo de sensor com dois sensores ópticos arranjados com um desvio de 180º de modo que o sinal do primeiro sensor dos dois sensores e o sinal do segundo sensor dos dois sensores estão em antifase, o método compreendendo as etapas de determinar picos dos sinais do primeiro sensor e do segundo sensor durante a seleção de uma dose, e contar uma unidade de uma dose selecionada quando um pico do sinal do primeiro sensor foi detectado após um pico do sinal do segundo sensor foi detectado.

[030] De acordo com um sexto aspecto, a presente descrição descreve um dispositivo de injeção que compreende: um sistema de codificação giratório tendo uma periodicidade angular predefinida e um anel de codificação que compreende uma pluralidade de refletores de luz arranjados de modo circunferencial em torno do anel de codificação de acordo com a periodicidade predefinida, em que cada refletor de luz é projetado para reflexão interna total de um feixe de luz incidente; um arranjo de sensor que compreende um emissor de luz arranjado para emitir um feixe de luz direcionado para um refletor de luz do anel de codificação e dois receptores de luz arranjados para receber um feixe de luz refletido pelo refletor de luz do anel de codificação, em que o arranjo de sensor é configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

[031] Cada refletor de luz pode compreender duas superfícies de reflexão arranjadas perpendiculares uma a outra de modo que um feixe de luz incidente é refletido a partir de uma superfície de reflexão para a outra superfície de reflexão e refletido a partir da outra superfície de reflexão para os receptores de luz.

[032] Os refletores de luz podem ser produzidos a partir de um material transparente e as duas superfícies de reflexão de cada refletor de luz são altamente polidas de modo a refletir luz incidente no refletor de luz.

[033] Seja o sistema de codificação giratório ou o arranjo de sensor pode ser configurado para ser girado durante a dosagem de um medicamento. Breve descrição dos desenhos

[034] De modo que os conceitos gerais estabelecidos nas seções anteriores possam ser mais bem compreendidos, suas modalidades serão descritas com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[035] Figura 1 mostra um dispositivo de injeção de acordo com uma primeira modalidade;

[036] Figura 2 mostra uma extremidade proximal de um dispositivo de injeção de acordo com uma segunda modalidade;

[037] Figura 3A mostra uma extremidade proximal do dispositivo de injeção da Figura 2 após o acionamento de um botão de injeção;

[038] Figura 3B é uma vista em seção transversal do dispositivo de injeção da Figura 2 após o acionamento do botão de injeção;

[039] Figura 4 é uma vista em seção transversal ampliada do dispositivo de injeção da Figura 2;

[040] Figura 5 é uma vista lateral elevada de um primeiro tipo de sistema de codificação;

[041] Figura 6 é uma vista plana do sistema de codificação mostrado na Figura 5;

[042] Figura 7 é um diagrama de bloco esquemático de um controlador do dispositivo;

[043] Figura 8A é uma vista em seção transversal da extremidade proximal de um dispositivo antes do acionamento de um botão de injeção;

[044] Figura 8B é uma vista em seção transversal da extremidade proximal de um dispositivo durante o acionamento parcial de um botão de injeção;

[045] Figura 8C é uma vista em seção transversal da extremidade proximal de um dispositivo durante acionamento total de um botão de injeção;

[046] Figura 9 é uma vista lateral elevada de um segundo tipo de sistema de codificação;

[047] Figura 10 é uma vista plana do sistema de codificação mostrado na Figura 9;

[048] Figura 11 ilustra uma saída de código de Gray;

[049] Figura 12 é uma vista plana parcial de um sistema de codificação;

[050] Figura 13 é uma vista plana parcial de um sistema de codificação;

[051] Figura 14 é uma vista lateral elevada de um terceiro tipo de sistema de codificação;

[052] Figura 15A é uma vista plana parcial de um sistema de codificação;

[053] Figura 15B é uma vista plana parcial de um sistema de codificação;

[054] Figura 16 é uma vista lateral elevada de um quarto tipo de sistema de codificação;

[055] Figura 17 é uma vista lateral elevada de um quinto tipo de sistema de codificação;

[056] Figura 18A é uma vista plana de um sexto tipo de sistema de codificação;

[057] Figura 18B é uma vista plana de um sétimo tipo de sistema de codificação;

[058] Figura 19A é uma captura de tela mostrando traços de escopo obtidos a partir de várias modalidades;

[059] Figura 19B é uma vista ampliada da captura de tela da Figura 19A;

[060] Figura 20A mostra um primeiro método para variar o estroboscópio de um LED dos sensores;

[061] Figura 20B mostra um segundo método para variar o estroboscópio de um LED dos sensores;

[062] Figura 20C mostra a terceiro método para variar o estroboscópio de um LED dos sensores;

[063] Figura 21 é uma vista lateral elevada de um oitavo tipo de sistema de codificação;

[064] Figura 22 é uma vista plana do sistema de codificação mostrado na Figura 19;

[065] Figura 23 é um desenho esquemático para demonstrar a orientação da luz com um tubo de luz de um arranjo de sensor usado no oitavo tipo de sistema de codificação das Figuras 20 e 21;

[066] Figura 24 é um desenho esquemático para demonstrar a orientação da luz com um tubo de luz e lentes de colimação de um arranjo de sensor usado no oitavo tipo de sistema de codificação das Figuras 20 e 21;

[067] Figura 25 é uma vista lateral elevada de um subconjunto de módulo eletrônico que compreende um componente moldado de injeção separado com uma orientação de luz;

[068] Figura 26 é uma vista lateral elevada do componente moldado de injeção separado que compreende lentes de colimação de orientação da luz;

[069] Figura 27 é uma vista lateral elevada de outro subconjunto de módulo eletrônico que compreende um conjunto de lentes de colimação de injeção integralmente moldado de uma orientação de luz com uma ação lateral da ferramenta para formar as superfícies distais das lentes de colimação;

[070] Figura 28 é uma vista lateral do subconjunto de módulo eletrônico da Figura 27 mostrando as superfícies distais formadas das lentes de colimação;

[071] Figura 29 mostra quatro ilustrações esquemáticas de quatro alternativas de conjuntos de lente de colimação para implementar uma orientação de luz para o oitavo tipo de sistema de codificação;

[072] Figura 30 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor durante o movimento de um componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor de acordo com uma modalidade;

[073] Figura 31 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor durante o movimento de um componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor e a definição de uma tensão limiar estática “alta” e “baixa” para as tensões de sinal de cada sensor óptico de um arranjo de sensor de acordo com uma modalidade de um primeiro algoritmo;

[074] Figura 32 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor durante o movimento de um componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor e a definição de uma tensão limiar dinâmica “alta” e “baixa” para as tensões de sinal de cada sensor óptico de um arranjo de sensor de acordo com uma modalidade de um segundo algoritmo;

[075] Figura 33 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor que são tipicamente não correspondidos em termos de tensão média e amplitude de tensão;

[076] Figura 34 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor durante o movimento de um componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor e a detecção de um ponto de cruzamento das tensões de sinal de cada sensor óptico de um arranjo de sensor de acordo com uma modalidade de um terceiro algoritmo;

[077] Figura 35 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor durante o movimento de um componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor e a detecção de um pico de baixa energia das tensões de sinal de cada sensor óptico de um arranjo de sensor de acordo com uma modalidade de um quinto algoritmo;

[078] Figura 36 mostra uma vista lateral em seção transversal parcial de uma extremidade proximal de um dispositivo de injeção de acordo com uma terceira modalidade; e

[079] Figura 37 mostra o curso de tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos de um arranjo de sensor durante o movimento de um componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor de acordo com a terceira modalidade do dispositivo de injeção. Descrição Detalhada

[080] No a seguir, modalidades serão descritas com referência a um dispositivo de injeção de insulina.

[081] A presente descrição, no entanto, não é limitada à referida aplicação e pode ser igualmente bem desenvolvida com dispositivos de injeção que ejetam outros medicamentos.

[082] Modalidades são proporcionadas em relação a dispositivos de injeção, em particular a dispositivos de injeção de dose variável, que registram e/ou rastreiam dados sobre doses entregues por ele. Esses dados podem incluir o tamanho da dose selecionada, a hora e a data da administração, a duração da administração e similares. Os recursos descritos aqui incluem o arranjo de elementos sensores, técnicas de gerenciamento de energia (para facilitar baterias pequenas) e um arranjo de chave de gatilho para permitir o uso eficiente da energia.

[083] Certas modalidades neste documento são ilustradas em relação ao dispositivo de injeção AIISTARO da Sanofi, onde um botão e uma alça de injeção são combinados. A construção mecânica do dispositivo de injeção AIISTARO é descrita em detalhes no pedido de patente internacional WO 2014/033195A1, que é aqui incorporado por referência. Outros dispositivos de injeção com o mesmo comportamento cinemático da extensão de discagem e do botão de gatilho durante o ajuste da dose e o modo operacional de expulsão da dose são conhecidos como, por exemplo, o dispositivo KwikpenO comercializado por Eli Lilly e o dispositivo Novopen& comercializado pela Novo Nordisk. Uma aplicação dos princípios gerais a esses dispositivos, portanto, parece direta e outras explicações serão omitidas. No entanto, os princípios gerais da presente descrição não se limitam a esse comportamento cinemático. Certas outras modalidades podem ser concebidas para aplicação no dispositivo de injeção SoloSTAREO da Sanofi, onde existem componentes de botão e alça de injeção separados.

[084] Na discussão a seguir, os termos “distal”, “distalmente” e “extremidade distal” se referem ao final de um dispositivo de injeção no qual uma agulha é proporcionada. Os termos “proximal”, “proximalmente” e “extremidade proximal” se referem à extremidade oposta do dispositivo de injeção em direção a qual é proporcionado um botão de injeção ou botão de dosagem.

[085] A Figura 1 é uma vista explodida de um dispositivo de envio de medicamento. No referido exemplo, o dispositivo de envio de medicamento é um dispositivo de injeção 1, tal como a caneta de injeção da AIISTARO da Sanofi.

[086] O dispositivo de injeção 1 da Figura 1 é uma caneta de injeção descartável, pré-preenchida que compreende um alojamento 10 e contém um recipiente de insulina 14, ao qual uma agulha 15 pode ser fixada. A agulha é protegida por uma tampa de agulha interna 16 e ou uma tampa de agulha externa 17 outra tampa 18. Uma dose de insulina para ser ejetada a partir do dispositivo de injeção 1 pode ser programada, ou “discada' por girar um botão de dosagem 12, e uma dose atualmente programada é então exibida por meio da janela de dosagem 13, por exemplo, em múltiplos de unidades. Por exemplo, onde o dispositivo de injeção 1 é configurado para administrar insulina humana, a dosagem pode ser exibida na assim chamada Unidades Internacionais (IU), em que uma IU é o equivalente biológico de cerca de 45,5 microgramas de insulina cristalina pura (1/22 mg). Outras unidades podem ser empregadas em dispositivos de injeção para enviar insulina análogo ou outros medicamentos. Deve ser observado que a dose selecionada pode ser igualmente bem exibida de modo diferente do que o mostrado na janela de dosagem 13 na Figura 1.

[087] The janela de dosagem 13 pode ser na forma de uma abertura no alojamento 10, o que permite que um usuário veja uma porção limitada da manga de discagem 70 que é configurada para se mover quando o botão de dosagem 12 é girado, para proporcionar uma indicação visual da dose atualmente programada. O botão de dosagem 12 é girado em um trajeto helicoidal com relação ao alojamento 10 quando girado durante a programação.

[088] No referido exemplo, o botão de dosagem 12 inclui uma ou mais formações 71 a, 71 b, 71c para facilitar a fixação de um dispositivo de coleta de dados.

[089] O dispositivo de injeção 1 pode ser configurado de modo que girar o botão de dosagem 12 ocasiona um som de clique mecânico para proporcionar feedback acústico a um usuário. A manga de discagem 70 interage de modo mecânico com um pistão no recipiente de insulina 14. Nessa modalidade, o botão de dosagem 12 também age como um botão de injeção. Quando agulha 15 é inserida em uma porção de pele de um paciente, e então o botão de dosagem 12 é empurrado em uma direção axial, a dose de insulina exibida na janela de exibição 13 será ejetada a partir do dispositivo de injeção 1. Quando a agulha 15 do dispositivo de injeção 1 permanece por um determinado tempo na porção de pele após o botão de dosagem 12 ser empurrado, uma alta porcentagem da dose é realmente injetada no corpo do paciente. A ejeção da dose de insulina também pode causar um clique mecânico, que é diferente dos sons produzidos ao girar o botão de dosagem 12 durante a discagem da dose.

[090] Nessa modalidade, durante o envio de uma dose de insulina, o botão de dosagem 12 é girado de novo para a sua posição inicial em um movimento axial, sem rotação, enquanto a manga de discagem 70 é girado para retornar para a sua posição inicial, por exemplo, para exibir a dose de zero unidades.

[091] O dispositivo de injeção 1 pode ser usado para diversos processos de injeção até que ou o recipiente de insulina 14 esteja vazio ou a data de expiração do medicamento no dispositivo de injeção 1 (por exemplo, 28 dias após o primeiro uso) seja alcançada.

[092] Além disso, antes de usar o dispositivo de injeção 1 pela primeira vez, pode ser necessário executar a chamada "injeção primária" para remover o ar do recipiente de insulina 14 e da agulha 15, por exemplo, selecionando duas unidades de insulina e pressionando o botão de dosagem 12, enquanto segura o dispositivo de injeção 1 com a agulha 15 para cima. Para simplificar a apresentação, a seguir, será assumido — que as quantidades ejetadas correspondem substancialmente às doses injetadas, de modo que, por exemplo, a quantidade de medicamento ejetada do dispositivo de injeção 1 seja igual à dose recebida pelo usuário. No entanto, diferenças (por exemplo, perdas) entre as quantidades injetadas e as doses injetadas podem precisar ser levadas em consideração.

[093] Como explicado acima, o botão de dosagem 12 também funciona como um botão de injeção de modo que o mesmo componente é usado para discar e dispensar.

[094] As Figuras 2, 3A e 3B mostram a extremidade proximal de um dispositivo 2 de acordo com uma segunda modalidade. O dispositivo 2 compreende a alça 205 e o botão de injeção 210. Diferente do dispositivo 1 mostrado na Figura 1, o botão de injeção 210 é separado a partir da alça 205 que é usada para discar a dosagem. A manga de discagem 70 e o botão de injeção 210 são localizados parcialmente dentro da alça 205. A alça 205 e a manga de discagem 70 podem ser consideradas funcionalmente como elementos do mesmo componente. De fato, a alça 205 e a manga de discagem 70 podem ser apenas componentes separados por questões de montagem. Além das diferenças descritas aqui, o dispositivo 2 mostrado na Figura 2 opera substancialmente da mesma maneira que o dispositivo 1 mostrado na Figura 1.

[095] De maneira semelhante ao dispositivo 1, a manga de discagem 70, a alça 205 e o botão de injeção 210 se estendem helicoidalmente a partir do dispositivo 2. Durante um modo de operação de discagem de dose (como mostrado na Figura 2), não há rotação relativa entre o botão de injeção 210 e a manga de discagem 70. A dose é discada girando a alça 205 (também girando a manga de discagem 70 e o botão de injeção 210) em relação ao restante do dispositivo 2.

[096] Para iniciar o dispensar de um medicamento, o botão de injeção 210 é pressionado axialmente, como mostrado nas Figuras 3A e 3B. Esta ação altera o modo do dispositivo 2 para um modo de dispensar. No modo de dispensar, a manga de discagem 70 e o componente de alça 205 retraem ao longo do trajeto helicoidal para o restante do dispositivo 2, enquanto o botão de injeção 210 não gira e apenas retrai com movimento axial. Desse modo, no modo de dispensar, há um desengate do botão de injeção 210 levando a rotação relativa do botão de injeção 210 em relação à manga de discagem 70. Este desengate do botão de injeção 210 em relação à manga de discagem 70 é causado por um arranjo da embreagem descrito em mais detalhes em relação às Figuras 8AC.

[097] A Figura 4 é uma vista em seção transversal ampliada da extremidade proximal do dispositivo 2 mostrado na Figura 3 depois que o botão de injeção 210 foi pressionado. Como mostrado na Figura 4, o botão de injeção 210 é configurado como dois subcomponentes separados, a saber, uma parte distal ou inferior do botão 210a e uma parte proximal ou superior do botão 210b. O botão de injeção 210 pode ser configurado desta maneira para ajudar no processo de montagem. A parte distal do botão 210a e a parte proximal do botão 210b podem ser fixadas juntas e agir de modo funcional como um componente único, isto é, o botão de injeção 210.

[098] Um arranjo de sensor 215 que compreende um ou mais sensores ópticos é montado no botão de injeção 210 que é configurado para fazer a leitura da posição rotacional relativa da manga de discagem 70 com relação ao botão de injeção 210. Essa rotação relativa pode ser igualada ao tamanho de uma dose dispensada e usada com o objetivo de gerar e armazenar ou exibir informação de histórico de dose. O arranjo de sensor 215 pode compreender um sensor primário (óptico) 215a e um sensor secundário (óptico) 215b. Na Figura 4, apenas o sensor secundário 215b é mostrado.

[099] As Figuras 5 e 6 mostram um sistema de codificação 500 de acordo com determinadas modalidades. O sistema de codificação é configurado para uso com o dispositivo 2 descrito acima. Como mostrado na Figura 5 e na Figura 6, o sensor primário 215a e o sensor secundário 215b são configurados para ter como alvo regiões especialmente adaptadas na extremidade proximal da manga de discagem 70. Nessa modalidade, o sensor primário 215a e o sensor secundário 215b são sensores refletores de infravermelho (IR). Portanto, as regiões proximais especialmente adaptadas da manga de discagem 70 são divididas em uma área refletora 70a e uma área não refletora (ou absorvente) 70b. A parte da manga de discagem 70 compreendendo a área refletora 70a e uma área não refletora (ou absorvente) 70b pode ser denominada um anel de codificação.

[100] Para reduzir ao mínimo os custos de produção, pode ser favorável formar essas áreas 70a, 70b a partir de polímero moldado por injeção. No caso de materiais poliméricos, a absorção e a refletividade podem ser controladas com aditivos, por exemplo, negro de fumo para absorção e óxido de titânio para refletividade. Implementações alternativas são possíveis pelas quais as regiões absorventes são material polimérico moldado e as regiões refletivas são feitas de metal (um componente metálico adicional ou metalização seletiva de segmentos da manga de discagem de polímero 70)

[101] Tendo dois sensores facilita a técnica de gerenciamento de energia descrita abaixo. O sensor primário 215a é arranjado para ter como alvo uma série de regiões refletivas alternadas 70a e regiões não refletivas 70b em uma frequência proporcional à resolução necessária para os requisitos de histórico de doses aplicáveis a um fármaco particular ou regime de dosagem, por exemplo, 1 UI. O sensor secundário 215b é arranjado para atingir uma série de regiões refletivas alternadas 70a e regiões não refletivas 70b a uma frequência reduzida em comparação com o sensor primário 215a. Deve ser entendido que o sistema de codificação 500 poderia funcionar com apenas um sensor primário 215a para medir a dose dispensada. O sensor secundário 215b facilita a técnica de gerenciamento de energia descrita abaixo.

[102] Os dois conjuntos de regiões codificadas 70a, 70b são mostrados nas Figuras 5 e 6 concentricamente com um externo e o outro interno. No entanto, qualquer arranjo adequado das duas regiões codificadas 70a, 70b é possível. Embora as regiões 70a, 70b sejam mostradas como regiões denticuladas, deve se ter em mente que outras formas e configurações são possíveis.

[103] Os dispositivos 1, 2 também incluem um controlador 700, como mostrado de modo esquemático na Figura 7. O controlador 700 compreende um arranjo de processador 23 incluindo um ou mais processadores, como um microprocessador, um Processador de sinal digital (DSP), circuito integrado específico de aplicação (ASIC), matriz de portas programáveis em campo (FPGA) ou similares, juntamente com unidades de memória 24, 25, incluindo a memória de programa 24 e a memória principal 25, que podem armazenar software para execução pela disposição do processador 23.

[104] O controlador 700 controla um arranjo de sensor 215, que compreende um ou mais sensores 215a, 215b, é proporcionada.

[105] É proporcionada uma saída 27, que pode ser uma interface de comunicação sem fio para comunicação com outro dispositivo por meio de uma rede sem fio como WiFi ou BluetoothO ou uma interface para um link de comunicação com fio, como um soquete para receber um Barramento de série universal (USB), conector mini-USB ou micro- USB. Por exemplo, os dados podem ser enviados para um dispositivo de coleta de dados conectado ao dispositivo 1, 2.

[106] A chave de energia 28 é também proporcionada, junto com a bateria 29.

Gerenciamento de Energia

[107] É vantajoso poder minimizar o uso de energia do sistema de codificação 500, para que o tamanho de uma bateria 29 que precisa ser empacotado no dispositivo 1, 2 possa ser minimizado. Os sensores 215a, 215b usados nesta modalidade requerem uma certa quantidade de energia para operar. Esta modalidade é disposta de modo que os sensores 215a, 215b possam ser ligados e desligados intermitentemente a uma frequência controlada (isto é, no modo de amostragem estroboscópica). Existe inerentemente um limite para a velocidade rotacional máxima que pode ser contada por um sistema de codificação amostrado antes que a distorção ocorra. Distorção é o fenômeno em que a taxa de amostragem é menor que a taxa na qual as regiões detectadas passam pelo sensor, o que significa que uma contagem incorreta pode ocorrer quando uma mudança de região é perdida. O sensor secundário 215b com uma frequência reduzida em comparação com a frequência primária 215a pode tolerar uma velocidade de rotação mais alta antes que também se torne distorcida. Enquanto o sensor secundário 215b não é capaz de resolver a dose dispensada com a mesma resolução que o sensor primário 215a, a saída do sensor secundário 215b permanece confiável em velocidades mais altas. Portanto, ambos os sensores 215a, 215b são usados em combinação para poder determinar com precisão a dose administrada até uma primeira velocidade limite de rotação (dispensar). Os sensores 215a, 215b podem então ser usados para determinar uma dose aproximada entregue até uma segunda velocidade de dosagem limiar (mais alta). Em velocidades acima da segunda velocidade limite, os sensores 215a, 215b não serão capazes de determinar com precisão ou aproximadamente a dose administrada. Portanto, o segundo limite é definido acima de uma velocidade que não é fisicamente possível no dispositivo de injeção 1, 2.

[108] O primeiro limiar de velocidade é determinado pela taxa de amostragem do sensor primário 215a e pela frequência das transições da região de codificação, que são fixadas na resolução exigida pelo fármaco ou regime de dosagem pretendido (por exemplo, uma transição por 1 IU). O segundo limiar de velocidade é determinado pela taxa de amostragem do sensor secundário 215b e pela frequência das transições da região de codificação. O primeiro limiar é definido de forma que a maior variedade de velocidades de dispensar possa ser coberta pelo sistema para relatórios precisos da dose dispensada.

[109] A modalidade de exemplo mostrada na Figura 6 tem sensor primário 215a que tem como alvo as regiões de transição em 1 transição por 1 Ul de dose entregue e o sensor secundário 215b tendo como alvo as regiões de transições a 1 transição por 6 UI de dose entregue. Outras opções são possíveis, incluindo 1 transição por 2 UI, 1 transição por 4 UI, 1 transição por 8 UI e 1 transição por unidades de UI. Essas opções são possíveis, pois existem 24 regiões separadas 70a, 70b por rotação no sistema de codificação 500 mostrado na Figura 6. Em geral, se o número de regiões separadas 70a, 70b por revolução forem n unidades, então haverá opções em uma transição de região por m unidades em que m era qualquer fator inteiro de n maior que 1 e menor que n.

[110] Quanto mais lenta a frequência de amostragem dos dois sensores 215a, 215b, menor o consumo de energia necessário e, portanto, menor o tamanho necessário da bateria 29. Portanto, é ideal minimizar, por projeto, a frequência de amostragem na medida do possível. Arranjo de chave de gatilho

[1111] Para limitar ainda mais o requisito de capacidade da bateria, é vantajoso poder ter o dispositivo 2 em um estado de baixa energia quando os sensores 215a, 215b não precisam ser energizados. |sso é conseguido com uma chave ativada pelo deslocamento do botão de injeção 210.

[112] Como mostrado na Figura 8A, uma chave 800 é montada no botão de injeção 210. Na configuração mostrada na Figura 8A, um braço da chave 800 é desviado pela manga de discagem 70, de modo que a chave 800 esteja em um estado aberto. Nesta configuração, uma embreagem entre um componente de embreagem e a manga de discagem 70 é engatada com o dispositivo 2 em seu modo de discagem. Quando o botão de injeção 210 é pressionado, o botão de injeção 210 é deslocado axialmente em relação à manga de discagem 70, portanto, a chave 800 é deslocada axialmente em relação à manga de discagem

70. Esse deslocamento faz com que uma parte da manga de discagem 70 deslize para baixo de uma superfície de came na chave 800, permitindo que o braço da chave se desvie para seu estado livre. Esta deflexão no braço da chave tem o efeito de alterar o estado elétrico da chave 800 (por exemplo, para fechado eletricamente). O projeto é organizado de modo que a mudança elétrica de estado da chave 800 ocorra antes da mudança de estado na embreagem entre o componente da embreagem e a manga de discagem 70. A Figura 8B mostra o ponto de transição da embreagem e mostra que a chave 800 já mudou de estado. A Figura 8C mostra o estado do dispositivo 2 com o botão de injeção 210 totalmente pressionado. Nesta condição, a embreagem é totalmente separada, permitindo que o componente da embreagem e a manga de discagem 70 girem um em relação ao outro no modo de dispensar.

[113] Essa sequência opera em reverso quando o botão de injeção 210 é liberado.

[114] A mudança no estado elétrico que ocorre quando o botão de injeção 210 é pressionado, desse modo permitindo que o dispositivo 2 seja desligado em um estado de baixo consumo de energia quando o botão de injeção 210 não é pressionado. A rotação relativa entre o botão de injeção 210 e a manga de discagem 70 não é possível. Portanto, o sistema de codificação 500 não é necessário neste estado.

[115] É possível que a configuração mecânica entre a manga de discagem 70 e a chave 800 opere no sentido oposto, de modo que o braço do comutador 800 seja desviado durante o dispensar e não durante a discagem.

[116] As modalidades a seguir se referem a uma técnica de leitura alternativa para determinar o número de unidades de medicamento que foram dispensadas a partir do dispositivo 1, 2.

[117] Como nas modalidades descritas acima, dois sensores 215 são montados no botão de injeção 210 e são configurados para detectar a posição de rotação relativa da manga de discagem 70 em relação ao botão de injeção 210 durante o dispensar de uma dose. Essa rotação relativa pode ser equiparada ao tamanho da dose dispensada e usada com a finalidade de gerar e armazenar ou exibir informações do histórico da dose.

[118] Como mostrado na Figura 9, os dois sensores 215 a partir dessa modalidade são configurados para ter como alvo as regiões especialmente adaptadas 70a, 70b da manga de discagem 70. Nesta modalidade, são utilizados sensores refletivos de IR. Portanto, as regiõês da manga de discagem 70 são divididas em segmentos refletivos e absorventes 70a, 70b. Os segmentos 70a, 70b também podem ser referidos aqui como sinalizadores.

[119] Ao contrário do sistema de codificação 500 descrito acima em relação às Figuras 5 e 6, o sistema de codificação 900 mostrado nas Figuras 9 e 10 tem ambos os sensores IR 215 direcionados para o mesmo tipo de região 70a, 70b. Em outras palavras, os sensores 215 são dispostos de modo que ambos enfrentam regiões refletivas 70a ou ambas enfrentam regiões absorventes 70b ao mesmo tempo. Durante o dispensar de uma dose, a manga de discagem 70 gira 15º no sentido anti-horário em relação ao botão de injeção 210 para cada unidade de medicamento que foi dispensada. Os elementos do sinalizador alternativos estão em seções de 30º (ou duas unidades). Os sensores 215 estão dispostos para estar fora de fase um com o outro, de modo que o ângulo entre eles seja igual a um número ímpar de unidades (por exemplo, 15º, 45º, 75º, etc.), como mostrado na Figura 10.

[120] O sistema de codificação 900 mostrado na Figura 10 tem 12 unidades por revolução, isto é, 12 regiões alternadas 70a, 70b. Em geral, as modalidades funcionam com qualquer múltiplo de 4 unidades por revolução. O ângulo, a, entre sensores 215 pode ser expresso pela Equação 1, onde ambos m e n são quaisquer números inteiros e há 4m unidades dispensada por revolução. a =(2n-1) 360 4m Equação 1 ângulo entre sensores

[121] A Figura 11 mostra como as saídas de um sensor A e sensor B mudam à medida que a manga de discagem 70 gira no sentido anti- horário durante o dispensar de um medicamento.

[122] Em combinação, os dois sensores A, B produzem uma saída de código cinza de 2 bits (11, 01, 00, 10). A sequência de código de 2 bits se repete a cada quatro unidades dispensadas. Essa saída codificada facilita a detecção de rotações positivas (no sentido anti- horário) e negativas (no sentido horário). Por exemplo, quando os sensores leem "11", uma alteração em "01" seria uma rotação positiva e a alteração em "10" seria uma rotação negativa. Esse sistema sensível à direção tem vantagens sobre um sistema puramente incremental, na capacidade de determinar com precisão o verdadeiro volume da dose dispensada nos casos em que rotações negativas podem ocorrer. Por exemplo, em mecanismos que giram demais no final da dose, parar antes de "recuar" quando o usuário soltar o botão de injeção 210.

[123] Com referência à Figura 12, os sensores IR 215 emitem luz IR a partir de um LED. As regiões refletivas de IR 70a do sistema de codificação 900 refletem a luz e os sensores detectam a luz refletida. Os sensores 215 convertem a luz detectada em uma saída elétrica. À força da luz infravermelha que é detectada pelo sensor 215 após refletir o anel de codificação é proporcional à proximidade do sensor ao anel de codificação. Portanto, é desejável que o sensor 215 esteja o mais próximo possível do anel de codificação, sem entrar em contato com o anel de codificação, o que adicionaria perdas de fricção ao mecanismo de dispensar.

[124] Com referência à Figura 13, as regiões absorventes de infravermelho 70b da manga de discagem 70 não absorvem completamente toda a luz infravermelha emitida pelo sensor 215. O teste mostra que quando o sensor 215 está alinhado com as regiões absorventes 70b da manga de discagem 70 os sensores 215 têm alguma saída elétrica devido ao baixo nível de luz infravermelha refletida pela manga de discagem 70. Portanto, os sinalizadores da manga de discagem foram projetados para maximizar a distância entre o sensor 215 e quaisquer partes refletivas do anel de codificação. Isso garante uma alta taxa de contraste e nitidez do sinal.

[125] À medida que uma dose é dispensada, o software do dispositivo 1, 2 monitora a saída elétrica dos sensores 215. O software detecta alterações entre as saídas alta e baixa para determinar quando a rotação relativa entre a manga de discagem 70 e o botão de injeção 210 atingiu 15º adicionais (isto é, uma unidade adicional foi dispensada). Portanto, é benéfico para a função do dispositivo que a taxa de contraste entre as saídas alta e baixa seja tão grande quanto possível.

[126] De acordo com várias modalidades, o design da manga de discagem 70 e das bandeiras do anel de codificação 70a, 70b foi desenvolvido para aumentar a taxa de contraste. A configuração mostrada na Figura 14 tem os sinalizadores da manga de discagem absorvente 70b removidos para deixar folgas 140 entre os sinalizadores do anel de codificação adjacentes 70a. Isso maximiza a distância entre o sensor 215 e qualquer material que possa refletir qualquer luz infravermelha emitida pelo sensor.

[127] Essa configuração aumenta a taxa de contraste entre as saídas elétricas do sensor baixo e alto. No entanto, como mostra a Figura 15A, a luz infravermelha emitida pelo sensor 215 não é um feixe, de modo que, à medida que a manga de discagem 70 gira entre um sinalizador do anel de codificação refletivo 70a e um espaço 140, há sobreposição em que o sensor 215 detecta algumas da luz emitida pelo sensor 215. Durante esse período, a saída do sensor diminui gradualmente de alto para baixo, em vez de uma mudança imediata entre alto e baixo. Essa diminuição gradual é mais difícil para o software determinar como uma rotação de 15º (ou seja, uma unidade de medicamento dispensada) do que uma mudança imediata de etapa.

[128] Este fenômeno ocorre com várias modalidades dos sinalizadores de codificação (como mostrado na Figura 9 e na Figura 14). No entanto, como mostrado na Figura 15B, de acordo com certas modalidades, a rotação da manga de discagem 70 que é necessária antes que a saída do sensor mude completamente para uma saída baixa é aumentada devido à visibilidade dos lados dos sinalizadores de anel de codificação refletivo 70a.

[129] Portanto, é vantajoso reduzir a espessura nas bordas dos sinalizadores refletivos de infravermelho 70a no anel de codificação. As Figuras 16 e a Figura 17 mostram duas modalidades possíveis para reduzir a espessura nas bordas laterais dos sinalizadores refletivos de IR 70a no anel de codificação, de modo que as superfícies reflexivas sejam inclinadas para dentro para impedir ou reduzir a reflexão dispersa, melhorando assim a transição de contraste e a nitidez do sinal.

[130] A Figura 16 mostra uma modalidade onde o anel de codificação de polímero moldado foi substituído com um anel de metal formado 160.

[131] A Figura 17 mostra uma modalidade onde o anel de codificação de polímero moldado foi substituído por seções da manga de discagem 70 que foram impressas, pintadas ou revestidas com material refletivo de IR.

[132] As Figuras 18A e 18B ilustram dois modos alternativos de operação de acordo com várias modalidades. Com referência à Figura 18A, o sensor | e o sensor || são proporcionados tendo um deslocamento angular (5) é metade da periodicidade (&0) das regiões codificadas do anel de codificação. Nessa modalidade, os sensores são operados para amostrar de modo sincrônico, isto é, nas mesmas vezes (ti, to, ta, ...).

[133] A Figura 18A ilustra uma modalidade onde o deslocamento angular (5) difere da metade da periodicidade do recurso (O /2) e os sensores são operados em um modo escalonado com um deslocamento no tempo (At) entre as amostragens. Isso pode ser usado para obter um consumo geral de energia mais equilibrado do LED do sistema do que o disponível em operação síncrona.

[134] Na configuração mostrada na Figura 18B, a quantidade do deslocamento angular (5) pode ser reduzida abaixo da metade da periodicidade do recurso (f) para compensar o curso angular relativo durante o deslocamento no tempo (At) entre as operações de amostragem dos diferentes sensores.

[135] O deslocamento no tempo (At) pode ser ajustado de acordo com um valor estimado para a velocidade de rotação relativa (w) do anel de codificação, que pode ser calculado a partir das medições do sensor. Em particular, o tempo de deslocamento (At) pode ser diminuído quando um aumento na velocidade de rotação (w) é determinado.

[136] A Figura 19A mostra traços de escopo obtidos por modalidades da invenção. O traço inferior é o sinal de condução do LED e o traço superior é a saída do espelho atual antes do gatilho Schmitt.

[137] A Figura 19B é uma vista ampliada dos traços de escopo mostrados na Figura 19A. Os resultados mostram que é possível amostrar a 256 us com um ciclo de trabalho de quase 12 a 1 (o que significa que a corrente média é 1/12 do acionador LED de 4 mA, economizando energia e capacidade da célula. Isso é equivalente a uma taxa de amostragem de acima de 3900 Hz e com uma unidade por segmento e no mínimo duas amostras por segmento, é alcançada uma velocidade de detecção superior a 1950 unidades por segundo sem violar o critério Nyquist. Como tal, não é necessário um detector antidistorção.

[138] A Figura 20 mostra uma modalidade de um método para variar o estroboscópio de um LED dos sensores com a velocidade angular atualmente detectada. O traço mais alto na Figura 20 representa o estroboscópio de LED, o traço mais baixo a aceleração dos sensores. Os traços do meio representam os sinais gerados pelos sensores.

[139] A frequência estroboscópica do LED pode ser mantida em um valor baixo, desde que não haja alteração nos sensores ópticos e pode se supor que o acionamento esteja parado (a velocidade angular é zero).

[140] Com a primeira mudança de estado em um sensor (a velocidade angular é aumentada), a frequência de varredura pode ser aumentada para detectar a rotação inicial com precisão suficiente. Além disso, a frequência pode ser aumentada com o aumento da velocidade angular da maneira de um sistema de rastreamento, como mostrado no traço mais baixo. Em particular, esse rastreamento pode ser configurado de tal maneira que uma perda na resolução da barreira à luz seja suficientemente neutralizada. Além disso, a resolução em uma velocidade angular detectada pode ser ajustada particularmente tão alta que, mesmo com a aceleração máxima do inversor a ser considerada, é possível um reajuste suficientemente rápido da frequência de varredura.

[141] Devido à aceleração, os sinais dos sensores não são totalmente simétricos a 90º (como mostrado pelos dois traços intermediários na Figura 20). Assim que o sensor gira a uma velocidade angular constante, os sinais são exatamente deslocados a 90º.

[142] Na Figura 20, pode ser visto como, com o aumento da velocidade angular, a iluminação criada pelo estroboscópio de LED recebe uma frequência de varredura cada vez mais alta para ajustar a densidade, ou fator de trabalho, do estroboscópio ao longo do tempo, para sempre fornecer suficiente resolução em vista do estado real do movimento do rotor.

[143] As quatro linhas de tempo fornecidas em cada uma das Figuras 20A/B/C pode ajudar a ilustrar algumas modalidades exemplares de um método de ajuste adaptativo da frequência estroboscópica de acordo com a velocidade angular momentânea detectada para alcançar uma troca entre economia de energia e confiabilidade na detecção.

[144] Aqui, por uma questão de simplificação, deve ser assumido que o estroboscópio de iluminação do codificador é síncrono no sentido de assumir que os dois detectores estão sendo alimentados para produzir flashes de luz com essencialmente o mesmo comprimento, essencialmente nos mesmos pontos no tempo. Esses flashes estroboscópicos são ilustrados pelas lacunas brancas na linha do tempo mais alta, denominadas "LED Strobe". As regiões negras intermediárias podem ser entendidas como intervalos de tempo sem iluminação em nenhum dos sensores. Aparentemente, a potência média necessária para a iluminação do sensor corresponde ao número de flashes por unidade de tempo devido à duração constante do flash. Na situação exemplar da linha de tempo do estroboscópio exemplar na Figura 20A, o aumento na densidade de tempo dos estroboscópios da esquerda para a direita, portanto, isso se traduz em um aumento proporcional no consumo de energia da iluminação. Esse aumento, no entanto, permite que os sensores determinem corretamente o estado operacional e a velocidade do rotor de codificação durante as fases de aceleração, conforme será explicado subsequentemente.

[145] A fim de facilitar o entendimento da cinemática rotacional do mecanismo acoplado ao rotor de codificação, a velocidade angular momentânea do rotor de codificação é fornecida na linha do tempo mais baixa em cada uma das Figuras 20A/B/C, denotado por "Velocidade angular". Novamente, por uma questão de simplificação nas três situações, foi escolhido um modelo de aceleração com comportamento linear por partes. Em particular, deve ser suposto que o mecanismo sofra, após um curto tempo inicial em repouso, um aumento linear da velocidade angular, no caminho de uma aceleração constante e, após um intervalo de tempo mais prolongado, denominado "Aceleração", atinja a máxima velocidade de rotação pela última vez em consideração. Isso pode ser entendido como uma aproximação de primeira ordem à dinâmica do mecanismo sob a suposição de que uma força constante está sendo aplicada pelo usuário para acionamento. Devido à resposta linear do mecanismo de conversão, uma força constante se traduzirá em um torque constante que pode servir para agir contra os efeitos de atrito na linha de base e para acelerar o mecanismo. Além disso, como outra simplificação, é assumido que a velocidade de rotação não aumentará além de um valor máximo, em que a perda por atrito geral é igual ao torque de entrada. Isto é para refletir a característica de fricção do fluido de expulsão de líquidos que, em uma primeira aproximação,

aumenta monotonicamente com a taxa de fluxo de expulsão. No modelo simplificado, o equilíbrio é alcançado em uma rampa linear, como mostrado no gráfico mais baixo, embora uma modelagem mais realista possa contar com uma aproximação assintótica da velocidade de rotação máxima. Isso, no entanto, não introduziria uma diferença qualitativa em vista da operação do sensor estroboscópico adaptativo, que será explicado aqui.

[146] Embora a operação do sensor com base em estroboscópio possa render algumas vantagens em vista do consumo de energia, ela sofre alguma limitação sistemática quando se trata de maior velocidade de rotação ou maior velocidade angular. Isso pode ser entendido mais facilmente quando se olha para as segunda e terceira linhas do tempo, onde o padrão de intensidade do sensor contínuo na frente do respectivo sensor óptico é ilustrado. Aqui, "padrão de intensidade contínua" deve ser entendido como o padrão de intensidade que o respectivo detector óptico detectaria sob uma iluminação totalmente contínua, sem lacunas ou interrupções ao longo do tempo. A leitura efetiva do detector, no entanto, resulta da aplicação de uma operação "AND" ao valor na linha do tempo "LED Strobe" e do respectivo "padrão de intensidade contínua" do respectivo sensor. Em uma pista direta, pode ser derivado que, em uma situação em que os pulsos estroboscópicos coincidem com as áreas mais escuras ou mais claras no "padrão de intensidade contínua" para um respectivo sensor em relação de fase fixa, nenhuma alteração na leitura do sensor será observada e os sinais podem ser erroneamente interpretados pelo processador em direção a uma posição angular estacionária do rotor. Isso pode ser considerado como um cenário de pior caso, em que nenhuma informação válida pode ser derivada dos sinais do sensor, em vista do estado rotacional. Aparentemente, existem outros cenários em que apenas algumas informações são perdidas em vista das transições rotacionais em um ou outro sensor. Isso pode ser imaginado como um efeito Moiré produzido pela sobreposição dos pulsos estroboscópicos e pelos padrões de brilho em movimento.

[147] Tendo isso em mente, os cronogramas nas Figuras 20A/B/C podem fornecer um exemplo de como um esquema geralmente mais adequado de aumentar a densidade do estroboscópio ao longo do tempo em resposta a uma mudança no estado rotacional do rotor pode ajudar a evitar ou pelo menos reduzir as leituras incorretas do sensor. Um olhar mais atento ao "AND" entre a primeira linha do tempo e a segunda terceira linha do tempo respectiva, por outro lado, indica que um aumento antecipado limitado na densidade do estroboscópio ao longo do tempo já pode resolver suficientemente o problema quando a aceleração rotacionall dos mecanismos pode ser assumida, permanecendo abaixo de um valor limite conhecido e/ou quando se pode presumir que a velocidade angular máxima do rotor permanece abaixo de um valor limite conhecido. Conforme explicado antes, essas suposições são cumpridas em um cenário típico de caso de uso de caneta de injeção, em que o torque de aceleração é derivado pela conversão mecânica da força linear que um usuário aplica a um membro de acionamento, por exemplo, a extensão de discagem.

[148] Em vista disso, um esquema bastante simples e fácil de implementar para a adaptação da densidade do estroboscópio ao longo do tempo pode ser visto em uma alternância digital entre um primeiro valor de densidade mais baixo e um segundo valor de densidade mais alto. As suas variantes são ilustradas nas Figuras 20B/C. Ambos são projetados para alternar do primeiro valor para o segundo valor e seriam executados após a detecção da transição mais antiga da situação estacionária para a não estacionária e para voltar atrás na detecção de um estado estacionário por um período de tempo predeterminado. Claramente, a determinação de se um estado estacionário ou não estacionário é alcançado deve ser feita com base nas leituras do sensor e alguns cuidados devem ser aplicados para evitar artefatos, como explicado anteriormente.

[149] Variantes específicas nesta abordagem de comutação geral são ilustradas nas Figuras 20B e 20C, respectivamente. Em particular, a Figura 20B fornece uma linha do tempo exemplar para uma densidade "LED Strobe" que é, diretamente após a leitura de uma transição em qualquer um dos sensores, alternada para um valor mais alto e é mantida nesse valor até um curto intervalo de tempo predeterminado expirar sem uma detecção adicional de uma transição nas leituras do sensor. Aparentemente, esse esquema de controle pode resultar em alternar entre o valor mais alto e mais baixo em fases de baixa velocidade angular do rotor. A Figura 20C, em contraste, mostra um "LED Strobe" que muda para o valor de densidade mais alto após o valor da velocidade angular derivado das leituras do sensor exceder um valor limite predeterminado. Esse esquema seria concluído retornando ao valor mais baixo quando o mesmo valor limite ou um valor ainda mais baixo for ultrapassado pela velocidade calculada.

[150] A seleção apropriada dos valores específicos para a densidade mais baixa e a densidade mais alta do "LED Strobe" pode encontrar um ponto de partida nas considerações a seguir. Assumindo que o rotor esteja em um estado estacionário, o primeiro valor deve ser escolhido para fornecer densidade suficiente para capturar a primeira transição no "padrão de intensidade contínua" em qualquer sensor e para permitir a troca da densidade do estroboscópio para a mais alta antes da próxima transição passar na frente de qualquer sensor. Aqui, o valor crítico pode ser visto no máximo na aceleração do mecanismo. A acomodação para uma aceleração mais alta exige mais densidade nos estroboscópios no estado estacionário e, portanto, precisa de um aumento no primeiro valor, mais baixo. A condição crítica para o segundo valor mais alto pode ser vista na velocidade máxima. Como explicado anteriormente, a densidade do estroboscópio deve ser suficiente para não produzir nenhum tipo de artefato. Essa simples comutação digital para cima / para baixo já pode fornecer um aumento significativo na eficiência de energia para certos casos de uso, nos quais, após a ativação da operação do sensor, o atraso no tempo antes do mecanismo passar de um estado estacionário para um estado não estacionário não é previsível e/ou o tempo em que o mecanismo permanece no estado estacionário é significativamente maior que o tempo em que o mecanismo está no estado não estacionário. À imprevisibilidade, por exemplo, pode resultar do comportamento do usuário. Se, como um exemplo mais específico, a operação geral dos sensores for acionada como uma ativação após a detecção de um evento de ajuste de dose ou um evento de remoção de tampa, o atraso no tempo até que uma operação de expulsão subsequente possa depender do tempo que o respectivo usuário precisa colocar a agulha e iniciar a operação de expulsão.

[151] Outras abordagens para determinar o aumento ou a diminuição da densidade do estroboscópio ao longo do tempo, a fim de acomodar uma mudança no estado rotacional e/ou velocidade do mecanismo, podem ser descobertas em diferentes níveis de elaboração.

[152] Além disso, em uma situação com um modo de amostragem escalonado, em que o acionamento no respectivo sensor tem uma mudança de fase, como, por exemplo, explicado com referência à Figura 18B, uma adaptação da mudança de fase entre os dois sensores pode ser incluída. À medida que o alvo pode ser visto na manutenção da mudança de fase na leitura "AND", como mencionado acima, entre os sensores de deslocamento angular em um valor constante, por exemplo 90º, independente da velocidade angular momentânea. À situação de 90º resultaria em um comportamento geral do detector idêntico àquele com exatamente sensores de deslocamento de 90º e amostragem síncrona, mas além da necessidade de alimentar todas as fontes de luz ao mesmo tempo.

[153] Outras variantes da modalidade descrita podem incluir abordagens para limitar a necessidade de alimentar o LED estroboscópico para apenas um dos dois ou mais sensores. Aparentemente, em qualquer ponto da linha do tempo das Figuras 20A/B/C, a partir das duas leituras disponíveis do sensor, é possível determinar se a próxima transição aparecerá no "Sensor |" ou no "Sensor Il" devido à relação espacial fixa dos sensores. Em particular, para todos os pontos na linha do tempo com leituras idênticas de sensor, ou seja, "escuro" / "escuro" e "claro" / "claro", a transição subsequente aparecerá na linha do tempo do "Sensor Il". O mesmo é correto para todos os pontos no tempo em que "escuro" seria lido na linha do tempo do "Sensor |", enquanto "brilhante" seria lido na linha do tempo do "Sensor II". Somente para pontos no tempo em que "claro" seria lido no "Sensor |", enquanto "escuro" seria lido no "Sensor II", pode ser previsto que a próxima transição apareça na linha do tempo do "Sensor |". Ao aplicar esse esquema, o consumo de energia para o estroboscópio dos sensores pode ser reduzido ainda mais, pelo menos no estado estacionário do mecanismo.

[154] Um sistema de codificação de acordo com outras modalidades será agora descrito com referência às Figuras 21 a 29. Este sistema de codificação pode ser usado para registrar doses que são entregues a partir do dispositivo de injeção. O conceito deste sistema de codificação é baseado em uma orientação de luz usada para transmitir o status de um sinalizador indicador para um sensor reflexivo, localizado fisicamente remoto ao sinalizador. As modalidades mostradas nas Figuras 20 a 28 são ilustradas com um módulo adicional óptico para um dispositivo de injeção, em que o sinalizador de indicação é formado por uma rotação relativa de um número ou a manga de discagem e o botão de injeção, o último dos quais abriga um sensor óptico. Um tal módulo adicional pode ser configurado para ser adicionado a um dispositivo de injeção de caneta adequadamente configurado com o objetivo de registrar doses discadas e entregues a partir do dispositivo. Essa funcionalidade pode ser útil para uma ampla variedade de usuários de dispositivos como auxílio à memória ou para oferecer suporte ao registro detalhado do histórico de doses. O módulo pode ser configurado para ser conectado a um dispositivo móvel, como um smartphone ou tablet PC, ou similar, para permitir que o histórico de doses seja baixado do módulo periodicamente. No entanto, o conceito do sistema de codificação também é aplicável a qualquer dispositivo com o sinalizador de indicação e a separação do sensor, por exemplo, o dispositivo de injeção 1 da Figura 1, em que o módulo pode ser implementado no botão de dosagem 12.

[155] De acordo com o conceito do sistema de codificação, elementos ópticos de colimação são dispostos entre a face ativa de pelo menos um sensor óptico, que pode ser um sensor refletivo de IR e um componente de programação de dosagem móvel. O elemento óptico de colimação pode compreender uma ou mais lentes de colimação distintas e um ou mais tubos de luz. A geometria da lente pode ser selecionada para paralelizar (“colimar”) a radiação divergente emitida por pelo menos um sensor óptico antes da transmissão através do tubo de luz entre o pelo menos um sensor e o alvo, ou seja, o sinalizador de indicação.

[156] A Figura 21 mostra partes essenciais de uma modalidade de um módulo 1000 que implementa esse conceito de codificação: um sinalizador de indicação 1008 pode ser formado por rotação relativa de uma manga numérica 1006 em torno de um eixo de rotação 1010, em que o sinalizador de indicação 1008 é implementado na modalidade mostrada por dentes que se projetam radialmente, formados no topo, por exemplo, da manga numérica ou da manga de discagem 70 do dispositivo de injeção 1; um sensor óptico 215c e elemento óptico de colimação compreendendo duas lentes de colimação 1004a, 1004b e uma orientação de luz na forma de um tubo de luz 1002 para transmitir o status do sinalizador de indicação 1008 ao sensor 215c que está localizado longe da bandeira. Os elementos ópticos de colimação 1002, 1004a, 1004b e o sensor óptico 215c podem ser posicionados em relação aos componentes circundantes dentro do dispositivo de injeção e particularmente associados a um módulo adicional. Como pode ser visto, os elementos ópticos de colimação compreendendo as lentes 1004a, 1004 e o tubo de luz 1002 estão dispostos entre o lado ativo, isto é, o lado de emissão e recepção de IR do sensor óptico 215c e o sinalizador de indicação 1008 formado pela manga numérica 1006.

[157] A Figura 22 mostra um chassi 1012 que abriga dois sensores ópticos 215c (representados por suas localizações no chassi 1012 mostrados pelos retângulos com linhas em negrito) e suas respectivas lentes de colimação 1004a, 1004b de acordo com uma modalidade de um módulo 1000. As lentes de colimação 1004a, 1004b, aqui implementadas por lentes distintas, são previstas para serem mantidas em relação aos sensores ópticos 2015c e face proximal dos tubos de luz por meio de um berço ou outra geometria de localização existente como um recurso no chassi 1012.

[158] A Figura 23 mostra o tubo de luz 1002 e a orientação da radiação (representada pelas setas pontilhadas) dentro do tubo de luz

1002. O sensor 215c está disposto em frente à extremidade distal do tubo de luz 1002 e a superfície alvo, isto é, a bandeira indicadora 1008, em frente à extremidade proximal do tubo. O diâmetro do tubo de luz reduz da extremidade distal para a proximal, de modo que o tubo de luz

1002 tenha a forma de um tronco de cone. Particularmente, o tubo de luz 1002 pode ter uma seção transversal circular ou elíptica. O tubo de luz 1002 ajuda a orientar melhor a radiação emitida pelo sensor 215c para a face alvo remota ou sinalizador de indicação 1008, respectivamente, e a radiação refletida do sinalizador de indicação 1008 de volta para a parte receptora do sensor 215c. Assim, o sinal recebido pelo sensor que visualiza uma superfície reflexiva (a manga numérica) através do tubo de luz pode ser melhorado, o que resulta em uma melhor qualidade de sinal devido à melhoria na resposta do sensor óptico como resultado de um maior fluxo incidente no receptor do sensor óptico, que é particularmente durante a operação normal, pois pode aumentar a saída de tensão do sensor óptico e uma saída de tensão mais alta pode ser mais facilmente detectável.

[159] A Figura 24 mostra na figura (b) o efeito de lentes de colimação distintas 1004a e 1004b dispostas entre a extremidade distal do tubo de luz 1002 e o sensor 215c. A radiação divergente emitida por uma parte ativa do sensor 215c é colimada com a lente de colimação 1004a antes da transmissão através do tubo de luz 1002 para o sinalizador de indicação 1008 que representa a superfície alvo. À radiação refletida pelo sinalizador de indicação 1008 de volta para o tubo de luz 1002 é guiada para a lente de colimação 1004b que colima a radiação recebida antes de ser recebida pela parte receptora do sensor 215c. A lente de colimação 1004a serve particularmente para colimar a radiação de uma fonte de luz divergente, como no LED (diodo emissor de luz) do sensor 215c, como mostrado na figura esquerda (a) da Figura 24. É previsto que as lentes de colimação 1004a , 1004b podem ser produzidas a partir de um material opticamente transparente, como vidro ou policarbonato, particularmente com uma boa transmissividade infravermelha na faixa de comprimento de onda do sensor óptico 215c. Para minimizar qualquer impacto em um comprimento maior do módulo que compreende a óptica de colimação e o sensor, é antecipado que as lentes de colimação da óptica de colimação devem assumir a forma de lentes com superfícies de curvatura asféricas ou não constantes, que permitem que um efeito de colimação seja alcançado em um fator óptico menor, como exemplificado pela lente na figura (a) da Figura 24. Particularmente, a detecção de um estado binário de um número de mangas alvo durante uma “mudança de modo”, ou seja, quando a dose ou o botão de injeção de um dispositivo de injeção estiver sendo pressionado do estado relaxado para a posição OU, pode ser melhorado com as lentes de colimação. Nesse caso, a diferenciação entre um binário "0" e "1", como detectado pelo sensor óptico, pode ser facilmente obtida por uma grande, por exemplo, —- 0,5 milímetros, separação entre as extremidades distais dos tubos de luz e a manga numérica, com componentes em rotação relativa. A incorporação das lentes de colimação pode reduzir o efeito divergente do espaço mencionado acima, facilitando a desambiguação entre um "0" e um "1", conforme relatado pelo sensor óptico. Outra vantagem do uso das lentes de colimação é a possível redução de “diafonia” (vazamento de luz) entre sensores vizinhos, onde as saídas desses sensores compartilham o mesmo chassi de tubo de luz opticamente contíguo.

[160] Todos os pontos acima se referem, fundamentalmente, a um sistema mecânico de codificação mais robusto, em que um sensor óptico (reflexivo) forma o elemento ativo em um codificador óptico. Se o movimento da manga numérica em relação ao botão de dose for capturado com mais eficiência, pode ser utilizada uma potência de emissor reduzida de um sensor óptico e o uso de algoritmos que exigem menos operações do microcontrolador, o que reduz o consumo de energia e prolonga a vida útil da bateria. O sistema de codificação descrito acima e a seguir com referência às Figuras 20 a 28 é igualmente aplicável à inclusão em um dispositivo de injeção descartável ou reutilizável, ou em qualquer dispositivo que contenha um arranjo de codificação óptico com uma arquitetura de tubo de luz semelhante.

[161] Os elementos ópticos de colimação podem ser implementados como componentes discretos individuais, distintos de um chassi de tubo de luz moldado por injeção. A Figura 25 mostra uma modalidade adicional de um chassi 1012 que compreende um componente moldado por injeção 1014 separado no chassi 1012, que é fornecido como suporte para todos os elementos da óptica de colimação, ou seja, as lentes de colimação 1004a, 1004b e os tubos de luz 1002. O componente 1014 com as lentes de colimação anexadas 1004a, 1004b e separadas do chassi 1012 é mostrado na Figura 26.

[162] Alternativamente, a geometria das lentes de colimação também pode ser formada diretamente por parte de uma ferramenta 1016 fornecida para criar os chassis de tubos de luz 1012, como mostrado na modalidade da Figura 27.

[163] Nesse caso, a parte inferior da geometria da lente pode ser limitada aos hemisférios devido à ação da ferramenta, enquanto as superfícies proximais podem ser formadas como esferas (a) cheias. À Figura 28 mostra o chassi moldado por injeção integral 1012 compreendendo também tubos de luz 1002.

[164] As modalidades descritas acima usam duas lentes de colimação distintas 1004a, 1004b que cobrem, individualmente, as partes transmissora e receptora do sensor óptico, particularmente o sensor refletivo infravermelho óptico. No entanto, também são possíveis outras modalidades, como será descrito com referência à Figura 29 a seguir: por exemplo, a figura (a) mostra uma modalidade com uma matriz de lente micromoldada 1004a montada em PCB (placa de circuito impresso), que cobre o sensor 215c; outro exemplo é mostrado na figura

(b), onde é fornecida uma única lente de colimação 1004a, que cobre as partes de transmissão e recepção do sensor óptico 215c; outras modalidades com uma única lente de colimação são mostradas nas figuras (c) e (d): a modalidade da figura (c) usa uma única lente de colimação 1004b que cobre a porção receptora do sensor óptico 215c e a modalidade da figura (d) usa uma única lente de colimação 1004a colocada na extremidade distal do tubo de luz 1002.

[165] A seguir, são descritas modalidades de algoritmos para processar os sinais, particularmente tensões de sinal, gerados pelos sensores ópticos dos arranjos de sensores, como descrito acima em relação ao dispositivo de injeção e ao módulo. Os algoritmos são implementados como programas de computador para execução por um ou mais processadores, por exemplo, o arranjo de processador 23 compreendido pelo controlador 700, como mostrado na Figura 7.

[166] Os algoritmos são implementados para processar os sinais entregues pelos um ou mais sensores ópticos 215a, 215b, 215c, nomeadamente para decodificar os selecionados para entrega por ou entregues por um dispositivo de injeção. Os algoritmos são particularmente aplicáveis ao módulo descrito acima com referência às Figuras 20 a 28, mas também são aplicáveis ao dispositivo de injeção descrito acima com referência às Figuras 1 a 19B. Os algoritmos são preferivelmente aplicáveis a dispositivos com um sinalizador de indicação e sensor de separação com tubos de luz, como o módulo, como descrito acima.

[167] A rotação relativa entre o botão de dose e a manga numérica pode ser codificada opticamente usando um codificador incremental, por exemplo, um codificador em quadratura, com dois ou mais sensores ópticos, particularmente sensores de infravermelho refletivos, olhando axialmente para denticulações ou dentes projetados radialmente, formados na superfície superior da manga numérica. O sistema de codificação pode ser implementado como um módulo adicional, como descrito acima, com referência às Figuras 20 a 28, o que significa que a posição das denticulações ou dentes sendo detectados pode variar em relação às posições dos sensores ópticos de dispositivo para dispositivo. Além disso, enquanto o botão de dose está sendo pressionado e liberado, a posição axial dos sensores ópticos também pode variar em relação às denticulações.

[168] Os algoritmos descritos a seguir podem ser implementados em um dispositivo de injeção ou em um módulo adicional, particularmente com o objetivo de registrar doses que são entregues a partir do dispositivo de injeção. Essa funcionalidade pode ter valor para uma ampla variedade de usuários de dispositivos de injeção como auxílio à memória ou para apoiar o registro detalhado do histórico de doses. Está previsto que os componentes eletrônicos que implementam os algoritmos possam ser configurados para serem conectáveis a um dispositivo móvel, como um smartphone ou similar, para permitir que o histórico de doses seja baixado em bases periódicas dos componentes eletrônicos.

[169] Os algoritmos são configurados para detectar a rotação relativa de denticulações ou dentes em uma manga numérica em relação a um componente não rotativo, como o botão de dose. À presença ou não de um recurso de denticulação ou dente fornece um código binário, que pode ser usado para contar o número de unidades dispensadas do dispositivo de injeção. A saída de tensão dos sensores ópticos pode ser tipicamente aproximada de um sinusoide. Os algoritmos são capazes de detectar a presença ou não de uma característica de denticulação ou dente em todos os dispositivos, o que pode ter qualquer combinação de tolerâncias geométricas nas características físicas.

[170] À medida que o botão de dose se move axialmente na direção a ou na direção oposta às características da denticulação ou do dente no início e no final da ejeção da dose, a mudança no sinal gerado pelo sensor óptico não deve ser interpretada incorretamente como uma rotação da denticulação ou características dos dentes. Portanto, os algoritmos podem acomodar modulação de amplitude significativa do sinal gerado pelo sensor óptico.

[171] A Figura 30 mostra o curso típico das tensões de sinal geradas por dois sensores ópticos, que podem ter um perfil de ganho diferente entre si. As tensões do sinal são moduladas em amplitude. Os diferentes perfis de ganho podem levar a tensões de sinal significativamente diferentes sendo geradas pelos dois sensores ópticos e enviadas a um processador para processar as tensões de sinal. Os diferentes perfis de ganho podem ser devidos, por exemplo, a tolerâncias associadas a componentes eletrônicos.

[172] Todos os algoritmos pertencem a um sistema com dois sensores ópticos sendo arranjado com um desvio de fase de 180º de modo que as tensões de sinal geradas por ambos os sensores são antifase.

[173] Uma primeira modalidade de um algoritmo aplica limiar estático: o algoritmo define um limiar alto e um limiar baixo para a tensão do sinal do primeiro sensor e para a tensão do sinal do segundo sensor, respectivamente; uma unidade de uma dose selecionada com um componente de programação de dosagem móvel é então contada se a tensão do sinal do segundo sensor ultrapassar o limiar alto e depois passar o limiar baixo, seguida pela tensão do sinal do primeiro sensor passando o limiar baixo e depois passando o limiar alto. Durante a fabricação, um conjunto de geometria de calibração pode ser passado abaixo de cada sensor a distâncias controladas para definir os limiares alto e baixo. Os limiares são definidos para a vida útil, de modo que o limiar alto esteja sempre abaixo da maior tensão de sinal observada durante a calibração (normalmente na distância mínima do substrato ao sensor) e o limiar baixo esteja sempre abaixo da menor tensão de sinal observada durante a calibração (normalmente na distância máxima substrato ao sensor). Os limiares definidos para a tensão do sinal do primeiro sensor e do segundo sensor são mostrados na Figura 31, que representa o curso das tensões de sinal do primeiro e do segundo sensor. A contagem da unidade é representada pelas setas.

[174] Uma segunda modalidade de um algoritmo aplica limiar dinâmico: também o referido algoritmo define um limiar alto e um limiar baixo para a tensão do sinal do primeiro sensor e para a tensão do sinal do segundo sensor, respectivamente; uma unidade de uma dose selecionada com um componente de programação de dosagem móvel é então contada se a tensão do sinal do segundo sensor passa o limiar alto e posteriormente passa o limiar baixo, seguido pela tensão do sinal do primeiro sensor passar o limiar baixo e posteriormente passar o limiar alto. Os limiares podem com este algoritmo determinado durante as primeiras unidades entregues a partir de cada dose. Como uma dose é entregue, uma frequência de amostragem para amostragem das tensões de sinal de ambos os sensores é configurada para um nível superior à frequência de amostragem usada para operação normal e as tensões de sinal são amostradas com a frequência de amostragem mais alta durante a entrega de uma dose. Então, as magnitudes de pelo menos dois picos consecutivos das tensões de sinal de cada sensor são determinados com um algoritmo de detecção de picos. Se as magnitudes determinadas de pelo menos dois picos consecutivos estiverem dentro de uma faixa de sinal de tolerância predeterminada, por exemplo, uma tolerância de tensão definida de fábrica, o limiar alto e o limiar baixo para cada tensão de sinal serão definidos com base em uma porcentagem da medição valores de tensão de pico e de sinal de passagem ou as magnitudes determinadas de pelo menos duas passagens de pico consecutivas. Esse limiar dinâmico é realizado para os dois sensores. Depois que os limiares são definidos, a taxa ou frequência de amostragem é reduzida para um nível mais baixo normalmente usado para operação normal, pois a detecção de pico não é mais necessária. Isso reduz o consumo de energia do algoritmo. À Figura 32 demonstra o limiar dinâmico por meio do curso das tensões de sinal do primeiro e do segundo sensor.

[175] Uma terceira modalidade de um algoritmo não depende da definição de limiares para detectar transições baixo-alto, mas conta uma unidade no ponto em que a tensão do segundo sensor se torna maior que a tensão do primeiro sensor por uma quantidade definida, isto é, o ponto de cruzamento entre os dois sinais de tensão do sensor. Uma unidade é contada após os sinais dos dois sensores ópticos cruzarem em uma direção, e as unidades subsequentes não podem ser contadas até que os sinais tenham cruzado pelo menos uma vez na direção oposta. Isso efetivamente cria um sistema de trava biestável. Os sinais podem não parecer "cruzados" até que a diferença entre os sinais, particularmente a diferença de tensão entre eles, exceda um valor de limiar, que pode ser definido durante a fabricação. Para a aplicação deste algoritmo, os sinais dos dois sensores devem corresponder em termos de tensão média e amplitude média. Como os sinais dos dois sensores normalmente não são correspondidos em termos de tensão média e amplitude da tensão, como mostra o curso dos dois sinais do sensor na Figura 33, eles devem ser correspondidos por escala. Como tal, durante a fabricação, um conjunto de geometria de calibração é passado abaixo de cada sensor a uma distância controlada e os fatores de escala de média e amplitude são aplicados ao segundo sensor para corresponder a média e a amplitude do seu sinal à média e amplitude do sinal de o primeiro sensor. Depois que os sinais são redimensionados, o algoritmo de contagem de doses biestáveis pode ser usado para contar doses, conforme ilustrado na Figura 34.

[176] Uma quarta modalidade de um algoritmo é essencialmente idêntica à terceira modalidade, exceto que os fatores de escala definidos para fornecer uma média e amplitude comuns para os dois sinais do sensor podem ser calculados após cada dose, removendo o requisito de "definido de fábrica" estes parâmetros durante a fabricação. Para conseguir isso, todo o conjunto de dados para os sinais de ambos os sensores é armazenado, por exemplo, armazenado em buffer na memória, e os fatores de escala são calculados retrospectivamente a partir do conjunto de dados armazenados, a fim de obter uma média e amplitude comuns entre os sinais de ambos sensores. Uma vez aplicados os fatores de escala, esse algoritmo é implantado como antes, para que uma unidade seja contada após os sinais cruzarem em uma direção e as unidades subsequentes não possam ser contadas até que os sinais cruzem pelo menos uma vez na direção oposta.

[177] Uma quinta modalidade de um algoritmo não se baseia na definição de limiares para detectar transições baixo-alto ou na escala de sinais para corresponder à média e amplitude, mas usa um método de detecção de pico de baixa potência. Uma alta taxa de amostragem não é necessária, pois o valor exato da tensão do pico não é necessário, apenas a detecção de que ocorreu um pico, isto é, um ponto de inflexão no sinal de tensão de um sensor. Um sistema de trava biestável pode ser empregado como em outros algoritmos descritos neste documento, em que uma unidade é contada quando um pico é registrado no sinal do primeiro sensor de dois sensores, mas as unidades subsequentes não podem ser contadas até que pelo menos um pico tenha sido observado no sinal do segundo sensor. Isso é ilustrado na Figura 35. Este algoritmo não requer escala ou configuração de fábrica de limiares, o que o torna robusto para lidar com variações de tolerância e variações de amplitude em uso. Também se espera que seja de baixa potência devido à baixa complexidade computacional e ao potencial de uma taxa de amostragem de baixa potência do que algoritmos alternativos.

[178] Os algoritmos descritos acima podem permitir baixas frequências de amostragem e complexidade computacional mínima, enquanto acomodam variações de tolerância de dispositivo para dispositivo e variações de amplitude de sinal em uso acionadas por uma posição axial variável do sensor em relação a uma luva de número rotativa, particularmente dentes ou denticulações da manga.

[179] Uma modalidade ainda adicional de um dispositivo de injeção compreendendo um sistema de codificador rotativo 1100 tendo uma periodicidade angular predefinida e um anel ou roda de codificação 1102 é mostrada na Figura 36. Esta modalidade pode ser usada como contador para rotações, particularmente para seleção de dose com uma caneta de injeção. O anel de codificação 1102 pode ser disposto dentro de um botão de injeção 1104 de um dispositivo de injeção.

[180] O anel de codificação 1102 compreende uma pluralidade de refletores de luz arranjados de modo circunferencial em torno do anel de codificação 1102 com a periodicidade predefinida. Os refletores de luz são arranjados no lado da face axial do anel de codificação de modo que a luz direcionada em direção dos refletores de luz em uma direção axial do sistema de codificação giratório 1100 pode ser recebida e refletida. Cada refletor de luz compreende duas superfícies de reflexão 1106 arranjadas perpendiculares uma à outra. Assim, a luz incidente 1108 pode ser refletida a partir de uma superfície de reflexão para a outra superfície de reflexão e a partir da outra superfície de reflexão de volta para a fonte da luz incidente por meio de uma reflexão interna total (TIR) como mostrado na ilustração da direita da Figura 36.

[181] Pelo menos a parte do anel de codificação 1102 pode ser produzida de um material transparente, e as superfícies de reflexão 1106 podem ser altamente polidas de modo a refletir uma quantidade de luz incidente de volta, o que pode gerar uma amplitude de sinal adequada para processamento adicional.

[182] Um LED 1112 pode ser usado como fonte de luz e dois fotodiodos 1114 para detectar a luz refletida. O LED 1112 e os fotodiodos 1114 podem ser dispostos em uma PCB 1116 de um módulo eletrônico para o dispositivo de injeção, que também pode compreender eletrônico para controlar a emissão de luz pelo LED 1112 e processar os sinais de saída dos fotodiodos 1114 para detectar uma rotação do PCB 1116 ou do anel do codificador 1102.

[183] Um alojamento 1118 pode ser proporcionado para a PCB 1116, por exemplo, quando os componentes eletrônicos são compostos por um dispositivo adicional para uma caneta de injeção. Para permitir uma passagem de luz através do alojamento 1118, pode compreender uma lente integrada 1120 para passar através da luz emitida pelo LED 1112 e lentes 1122 dispostas antes dos fotodiodos 1114 para permitir que a luz refletida passe através dos fotodiodos 1114. A lente 1120 pode ser adaptada para focalizar os feixes de luz emitidos pelo LED 1112 nas superfícies refletivas 1106 dos refletores de luz e as lentes 1122 podem ser adaptadas para focalizar a luz refletida de volta das superfícies 1106 em áreas sensíveis à luz dos fotodiodos 1114.

[184] O botão 1104 pode compreender uma janela 1124 sendo produzida de um material transparente para luz e aberturas 1126 para luz emitida pelo LED 1112 e refletida de volta da superfície 1106 para os fotodiodos 1114. O caminho de emissão e retorno de luz é dividido pelo TIR das superfícies refletivas 1106 nas aberturas 1126, que são colocadas lado a lado.

[185] Simulações do conceito de codificador descrito acima mostraram um bom desempenho do sistema óptico com um pico de irradiância relativamente alto, como mostrado na Figura 37, que representa a potência de dois sinais de saída típicos dos fotodiodos

1114. Além disso, as simulações mostraram uma relação sinal / ruído relativamente alta e, portanto, mostrando um comportamento robusto.

[186] Embora as modalidades acima tenham sido descritas em relação à coleta de dados de uma caneta de injeção de insulina, é observado que as modalidades da invenção podem ser usadas para outros fins, como monitoramento de injeções de outros medicamentos.

[187] Os termos "fármaco" ou "medicamento" são usados aqui como sinônimos e descrevem uma formulação farmacêutica contendo um ou mais ingredientes farmacêuticos ativos ou sais ou solvatos farmaceuticamente aceitáveis dos mesmos e, opcionalmente, um veículo farmaceuticamente aceitável. Um ingrediente farmacêutico ativo ("API"), nos termos mais amplos, é uma estrutura química que tem um efeito biológico em humanos ou animais. Em farmacologia, um fármaco ou medicamento é usado no tratamento, cura, prevenção ou diagnóstico de doença ou usado para melhorar o bem-estar físico ou mental. Um fármaco ou medicamento pode ser usado por um período limitado ou regularmente para distúrbios crônicos.

[188] Como descrito abaixo, um fármaco ou medicamento pode incluir pelo menos um API, ou combinações dos mesmos, em vários tipos de formulações, para o tratamento de uma ou mais doenças. Exemplos de API podem incluir pequenas moléculas com um peso molecular de 500 Da ou menos; polipeptídeos, peptídeos e proteínas (por exemplo, hormônios, fatores de crescimento, anticorpos, fragmentos de anticorpos e enzimas); carboidratos e polissacarídeos; e ácidos nucleicos, DNA de fita dupla ou única (incluindo nu e cDNA), RNA, ácidos nucleicos antissenso, como DNA e RNA antissenso, pequeno RNA de interferência (SsiRNA), ribozimas, genes e oligonucleotídeos. Os ácidos nucleicos podem ser incorporados em sistemas de distribuição molecular, como vetores, plasmídeos ou lipossomas. Misturas de um ou mais fármacos também são contempladas.

[189] O fármaco ou medicamento pode estar contido em uma embalagem primária ou "recipiente de fármaco" adaptado para uso com um dispositivo de administração de fármaco. O recipiente de fármaco pode ser, por exemplo, um cartucho, seringa, reservatório ou outro recipiente sólido ou flexível configurado para fornecer uma câmara adequada para armazenamento (por exemplo, armazenamento de curto ou longo prazo) de um ou mais fármacos. Por exemplo, em alguns casos, a câmara pode ser projetada para armazenar um fármaco por pelo menos um dia (por exemplo, 1 a pelo menos 30 dias). Em alguns casos, a câmara pode ser projetada para armazenar um fármaco por cerca de 1 mês a cerca de 2 anos. O armazenamento pode ocorrer à temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 20 º*C) ou a temperaturas refrigeradas (por exemplo, de cerca de 4 ºC a cerca de 4 ºC). Em alguns casos, o recipiente do fármaco pode ser ou pode incluir um cartucho de câmara dupla configurado para armazenar dois ou mais componentes da formulação farmacêutica a ser administrada (por exemplo, um API e um diluente ou dois fármacos diferentes) separadamente, um em cada câmara . Em tais casos, as duas câmaras do cartucho de dupla câmara podem ser configuradas para permitir a mistura entre os dois ou mais componentes antes e/ou durante a distribuição no corpo humano ou animal. Por exemplo, as duas câmaras podem ser configuradas de modo que elas estejam em comunicação de fluido umas com as outras (por exemplo, por meio de um conduíte entre as duas câmaras) e permitam a mistura dos dois componentes quando desejado pelo usuário antes de dispensar.

[190] Alternativamente ou em adição, as duas câmaras podem ser configuradas para permitir a mistura à medida que os componentes estão sendo dispensados dentro do corpo humano ou animal.

[191] Os fármacos ou medicamentos contidos nos dispositivos de administração de fármacos, conforme descritos aqui, podem ser utilizados para o tratamento e/ou profilaxia de muitos tipos diferentes de distúrbios médicos. Exemplos de distúrbios incluem, por exemplo, diabetes mellitus ou complicações associadas a diabetes mellitus, como retinopatia — diabética, distúrbios de tromboembolismo, como tromboembolismo de veia profunda ou pulmonar. Outros exemplos de distúrbios são síndrome coronariana aguda (SCA), angina, infarto do miocárdio, câncer, degeneração macular, inflamação, febre do feno, aterosclerose e/ou artrite reumatoide. Exemplos de APIs e fármacos são os descritos em manuais como Rote Liste 2014, por exemplo, sem limitação, grupos principais 12 (fármacos antidiabéticos) ou 86 (fármacos oncológicos) e Merck Index, 15º edição.

[192] Exemplos de APIs para o tratamento e/ou profilaxia do diabetes mellitus de tipo 1 ou de tipo 2 ou complicações associadas ao diabetes mellitus de tipo 1 ou de tipo 2 incluem uma insulina, por exemplo, insulina humana ou um análogo ou derivado de insulina humana, um peptídeo semelhante ao glucagon (GLP-1), análogos de GLP-1 ou agonistas do receptor de GLP-1, ou um análogo ou derivado deste, um inibidor de dipeptidil peptidase4 (DPP4), ou um sal ou solvato farmaceuticamente aceitável do mesmo, ou qualquer mistura dos mesmos. Como usado aqui, os termos "análogo" e "derivado" se referem a um polipeptídeo que possui uma estrutura molecular que formalmente pode ser derivada da estrutura de um peptídeo que ocorre naturalmente, por exemplo, o da insulina humana, pela exclusão e/ou troca em pelo menos um resíduo de aminoácido que ocorre no peptídeo de ocorrência natural e/ou adicionando pelo menos um resíduo de aminoácido. O resíduo de aminoácido adicionado e/ou trocado pode ser resíduos de aminoácidos codificáveis ou outros resíduos de ocorrência natural ou resíduos de aminoácidos puramente sintéticos. Os análogos da insulina também são referidos como "ligantes do receptor de insulina". Em particular, o termo "derivativo” se refere a um polipeptídeo que possui uma estrutura molecular que formalmente pode ser derivada da estrutura de um peptídeo que ocorre naturalmente, por exemplo, a insulina humana, na qual um ou mais substituintes orgânicos (por exemplo, um ácido graxo) está ligado a um ou mais aminoácidos. Opcionalmente, um ou mais aminoácidos que ocorrem no peptídeo de ocorrência natural podem ter sido excluídos e/ou substituídos por outros aminoácidos, incluindo aminoácidos não codificáveis, ou aminoácidos, incluindo não codificáveis, foram adicionados ao peptídeo de ocorrência natural.

[193] Exemplos de análogos de insulina são a insulina humana Gly (A21), Arg (B31), Arg (B32) (insulina glargina); Insulina humana Lys (B3), Glu (B29) (insulina glulisina); Insulina humana Lys (B28), Pro (B29) (insulina lispro); Insulina humana Asp (B28) (insulina aspártica); insulina humana, em que a prolina na posição B28 é substituída por Asp, Lys, Leu, Val ou Ala e em que na posição B29 Lys pode ser substituída por Pro; Insulina humana Ala (B26); Insulina humana Des (B28B30); Insulina humana Des (B27) e insulina humana Des (B30).

[194] Exemplos de derivados de insulina são, por exemplo, insulina humana B29-N-miristoil-des (B30), insulina humana Lys (B29) (N-tetradecanoil) -des (B30) (insulina detemir, LevemirO); Insulina humana B29-N-palmitoil-des (B30); Insulina humana B29-N-miristoil; Insulina humana B29-N-palmitoil; Insulina humana B28-N-miristoil LysB28ProB29; Insulina humana B28-N-palmitoil-LysB28ProB29; Insulina humana B30-N-miristoil-ThrB29LysB30; Insulina humana B30- N-palmitoil-ThrB29LysB30; Insulina humana B29-N- (N-palmitoil-gama- glutamil) -des (B30), insulina humana B29-N-ômega- carboxipentadecanoil-gama-L-glutamil-des (B30) (insulina degludec, TresibaG); Insulina humana B29-N- (N-litocolino-gama-glutamil) -des (B30); Insulina humana B29-N- (w-carbóxi-heptadecanoil) -des (B30) e insulina humana B29-N- (w-carbóxi-heptadecanoil).

[195] Exemplos de análogos de GLP-1, GLP-1 e agonistas do receptor de GLP-1 são, por exemplo, Lixisenatido (LyxumiaO), Exenatido (Exendin4, Byetta&, BydureonO, um peptídeo de 39 aminoácidos que é produzido pelo glândulas salivares do monstro de Gila), Liraglutido (Victoza&O), Semaglutido, Taspoglutido, Albiglutido (Syncria&), Dulaglutido (Trulicity&), rExendin-4, CJC-1134-PC, PB- 1023, TTP-054, Langlenatido / HM-11260C, CM-3, GLP-1 Eligen, ORMD-O0901, NN-9924, NN-9926, NN-9927, Nodexen, Viador-GLP-1, CVX-096, ZYO-G1, ZYD-1, GSK -2374697, DA-3091, MAR-701, MAR7O09, ZP-2929, ZP-3022, TT-401, BHM-034. MOD-6030, CAM- 2036, DA-15864, ARI-2651, ARI-2255, Exenatide-XTEN e Glucagon- Xten.

[196] Um exemplo de um oligonucleotídeo é, por exemplo: mipomersen de sódio (KynamroO), uma terapêutica antissenso de redução de colesterol para o tratamento da hipercolesterolemia familiar.

[197] Exemplos de inibidores de DPP4 são Vildagliptina, Sitagliptina, Denagliptina, Saxagliptina, Berberina. Exemplos de hormônios incluem hormônios da hipófise ou hormônios do hipotálamo ou peptídeos ativos reguladores e seus antagonistas, como Gonadotropina (Follitropina, Lutropina, Corion-gonadotrofina, Menotropina), Somatropina (Somomatrina), Desmopressina, Terlipressina, Gonadorelina, Busterelina, Leuproperfina, Leupropina e Goserelina.

[198] Exemplos de polissacarídeos incluem um glucosaminoglicano, um ácido hialurônico, uma heparina, uma heparina de baixo peso molecular ou uma heparina de ultrabaixo peso molecular ou um seu derivado ou um polissacarídeo sulfatado, por exemplo. uma forma polissulfatada dos polissacarídeos acima mencionados e/ou um seu sal farmaceuticamente aceitável. Un exemplo de um sal farmaceuticamente aceitável de uma heparina de baixo peso molecular polissulfatada é a enoxaparina de sódio. Um exemplo de um derivado do ácido hialurônico é o Hylan G-F 20 (SynviscO), um hialuronato de sódio.

[199] O termo "anticorpo", como aqui utilizado, se refere a uma molécula de imunoglobulina ou uma porção de ligação ao antígeno da mesma. Exemplos de porções de ligação ao antígeno de moléculas de imunoglobulina incluem fragmentos F(ab) e F(ab')2, que retêm a capacidade de se ligar ao antígeno. O anticorpo pode ser anticorpo policlonal, monoclonal, recombinante, quimérico, de-imunizado ou humanizado, totalmente humano, não humano (por exemplo, murino) ou de cadeia única. Em algumas modalidades, o anticorpo tem função efetora e pode fixar o complemento. Em algumas modalidades, o anticorpo tem capacidade reduzida ou inexistente de se ligar a um receptor Fc. Por exemplo, o anticorpo pode ser um isótipo ou subtipo, um fragmento de anticorpo ou mutante, que não suporta a ligação a um receptor Fc, por exemplo, possui uma região de ligação ao receptor Fc mutagenizada ou excluída. O termo anticorpo também inclui uma molécula de ligação a antígeno com base em imunoglobulinas tandem biespecíficas tetravalentes (TBTI) e/ou uma proteína de ligação semelhante a anticorpo de região variável dupla com orientação de região de ligação cruzada (CODV).

[200] Os termos "fragmento" ou "fragmento de anticorpo" se referem a um polipeptídeo derivado de uma molécula de polipeptídeo de anticorpo (por exemplo, um anticorpo polipeptídeo de cadeia pesada e/ou leve) que não compreende um polipeptídeo de anticorpo completo, mas que ainda compreende pelo menos uma porção de um polipeptídeo de anticorpo completo que é capaz de se ligar a um antígeno. Os fragmentos de anticorpo podem compreender uma porção clivada de um polipeptídeo de anticorpo de comprimento total, embora o termo não esteja limitado a esses fragmentos clivados. Os fragmentos de anticorpo que são úteis na presente invenção incluem, por exemplo, fragmentos Fab, fragmentos F (ab ') 2, fragmentos scFv (cadeia única Fv), anticorpos lineares, fragmentos de anticorpos monoespecíficos ou multiespecíficos, tais como biespecíficos, triespecíficos, tetra- anticorpos específicos e multiespecíficos (por exemplo, diabéticos, triacorpos, tetra-corpos), fragmentos de anticorpos monovalentes ou multivalentes, como anticorpos bivalentes, trivalentes, tetravalentes e multivalentes, anticorpos, anticorpos, anticorpos recombinantes quelantes, tricorpos ou bicorpos, intranticorpos, nanocorpos, pequenos imunofármacos — modulares ( SMIP), proteínas de fusão de imunoglobulina do domínio de ligação, anticorpos camelizados e anticorpos contendo VHH. Exemplos adicionais de fragmentos de anticorpo de ligação a antígeno são conhecidos na técnica.

[201] Os termos "região determinante da complementaridade" ou "CDR" se referem a sequências curtas de polipeptídeos na região variável dos polipeptídeos da cadeia pesada e leve que são os principais responsáveis pela mediação do reconhecimento de antígeno específico. O termo "região estrutural" se refere a sequências de aminoácidos dentro da região variável de polipeptídeos de cadeia pesada e leve que não são sequências de CDR e são os principais responsáveis por manter o posicionamento correto das sequências de CDR para permitir a ligação ao antígeno. Embora as próprias regiões estruturais tipicamente não participem diretamente da ligação ao antígeno, como é conhecido na técnica, certos resíduos nas regiões estruturais de certos anticorpos podem participar diretamente da ligação ao antígeno ou podem afetar a capacidade de um ou mais aminoácidos nas CDR para interagir com antígeno. Exemplos de anticorpos são mAb anti-PCSK9 (por exemplo, Alirocumab), mAb anti-IL6 (por exemplo, Sarilumab) e mMAb anti-lL4 (por exemplo, Dupilumab).

[202] Sais farmaceuticamente aceitáveis de qualquer API aqui descrita também são contemplados para uso em um fármaco ou medicamento em um dispositivo de administração de fármaco. Sais farmaceuticamente aceitáveis são, por exemplo, sais de adição de ácido e sais básicos.

[203] Aqueles versados na técnica entenderão que modificações (adições e/ou remoções) de vários componentes das APIs, formulações, aparelhos, métodos, sistemas e modalidades descritos neste documento podem ser feitas sem se afastar do escopo e do espírito completos de presente invenção, que engloba tais modificações e todos os equivalentes dos mesmos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de injeção, caracterizado pelo fato de que compreende: um componente de programação de dosagem móvel que compreende um sistema de codificação giratório tendo uma periodicidade angular predefinida; um arranjo de sensor que compreende um primeiro sensor óptico configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento, em que o primeiro sensor óptico está configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica ao longo de uma primeira série temporal de pulsos estroboscópicos e um segundo sensor óptico configurado para detectar o movimento do sistema de codificação giratório em relação ao segundo sensor óptico, em que o segundo sensor óptico está configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica ao longo de uma segunda série temporal de pulsos estroboscópicos, a primeira e a segunda séries temporais tendo a densidade de pulso por unidade de tempo e/ou a fase de pulso relativa variando de acordo com o estado cinemático do componente de programação de dose; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

2. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de codificação giratório é configurado para ser giratório com relação ao primeiro sensor óptico durante um modo de discagem de operação do dispositivo de injeção.

3. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de codificação giratório compreende um anel de codificação que compreende uma pluralidade de sinalizadores de luz reflexiva substancialmente arranjados de modo circunferencial em torno do anel de codificação de acordo com uma periodicidade predefinida.

4. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o anel de codificação compreende uma pluralidade de sinalizadores de absorção de luz substancialmente arranjados para alternar com a pluralidade de sinalizadores de luz reflexiva substancialmente de acordo com uma periodicidade predefinida.

5. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que bordas laterais da pluralidade de sinalizadores de luz reflexiva são substancialmente inclinadas para dentro.

6. Dispositivo de injeção, de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que o segundo sensor óptico é configurado para operar em um modo de amostragem estroboscópica em uma segunda frequência mais baixa do que a primeira frequência.

8. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo sensores ópticos têm um deslocamento angular igual à metade da periodicidade angular predefinida, e em que os primeiro e segundo sensores ópticos são configurados para operar em um modo de operação sincrônico.

9. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo sensores ópticos têm um deslocamento angular que difere a partir da metade a periodicidade angular predefinida, e em que os primeiro e segundo sensores ópticos são configurados para operar em um modo de operação escalonado com um tempo de deslocamento entre a amostragem pelos primeiro e segundo sensores ópticos.

10. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o deslocamento angular é menor do que a metade da periodicidade angular predefinida.

11. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 9 ou reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o tempo de deslocamento é variado com base na velocidade rotacional relativa do sistema de codificação giratório com relação aos primeiro e segundo sensores ópticos.

12. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o tempo de deslocamento é reduzido em resposta a um aumento na velocidade rotacional relativa.

13. Dispositivo de injeção, de acordo com qualquer reivindicação — precedente, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um botão de injeção e uma chave elétrica conectada ao arranjo de sensor, a chave elétrica arranjada para fornecer energia para o arranjo de sensor em resposta ao acionamento do botão de injeção.

15. Dispositivo de injeção, de acordo com qualquer reivindicação — precedente, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um cartucho contendo medicamento.

16. Módulo configurado para ser usado com ou aplicado a um dispositivo de injeção que compreende um componente de programação de dosagem móvel com um sistema de codificação giratório, particularmente um dispositivo de injeção de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, o módulo caracterizado pelo fato de que compreende: um arranjo de sensor que compreende pelo menos um sensor óptico sendo configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel do dispositivo de injeção com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento e um elemento ótico de colimação sendo arranjado entre o pelo menos um sensor óptico e o componente de programação de dosagem móvel; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

17. Módulo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o elemento ótico de colimação compreende um ou mais dos a seguir: um ou mais lentes de colimação distintas; um ou mais tubos de luz.

18. Módulo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a lente de colimação distinta é arranjada entre cada sensor óptico e cada tubo de luz e/ou entre cada tubo de luz e o componente de programação de dosagem móvel.

19. Módulo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma única lente de colimação distinta é proporcionada para cada sensor e configurada para cobrir o transmissor e/ou porção de recebimento do sensor.

20. Módulo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a única lente distinta é uma armação de lente que cobre o sensor, particularmente a armação de lente micro moldada.

21. Módulo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, caracterizado pelo fato de que os um ou mais tubos de luz têm o formato de um tronco de cone, particularmente com a circular ou uma base elíptica,

22. Método para o processamento de sinais gerados por um arranjo de sensor de um dispositivo de injeção como definido nas reivindicações 1 a 15 ou um módulo como definido em qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de sensor com dois sensores ópticos arranjados com um desvio de 180º de modo que o sinal do primeiro sensor dos dois sensores e o sinal do segundo sensor dos dois sensores estão em antifase, o método que compreende as etapas de ajustar um limiar alto e um limiar baixo para o sinal do primeiro sensor e para o sinal do segundo sensor, respectivamente, e contar uma unidade de uma dose selecionada com o componente de programação de dosagem móvel se o sinal do segundo sensor passa o limiar alto e posteriormente passa o limiar baixo, e posteriormente o sinal do primeiro sensor passa o limiar baixo e posteriormente passa o limiar alto.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajustar um limiar alto e um limiar baixo para o sinal do primeiro sensor e para o sinal do segundo sensor, respectivamente, compreende uma etapa de calibração realizada durante a fabricação do módulo para ajustar os limiares alto e baixo, em que a etapa de calibração compreende passar um conjunto da geometria de calibração embaixo de cada sensor em distâncias controladas para calibração, e ajustar os limiares alto e baixo de modo que o limiar alto é sempre abaixo do maior nível de sinal do respectivo sinal do sensor observado durante a calibração e o limiar baixo é sempre abaixo do menor nível de sinal observado durante a calibração.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa de ajustar um limiar alto e um limiar baixo para o sinal do primeiro sensor e para o sinal do segundo sensor, respectivamente, compreende as etapas de ajustar a frequência de amostragem para a amostragem dos sinais de ambos os sensores a um nível mais alto do que a frequência de amostragem usada para a operação normal e amostragem os sinais durante envio de uma dose com um dispositivo de injeção que compreende o módulo,

determinar as magnitudes de pelo menos dois picos de passagem consecutivos do sinal de cada sensor, e definir o limiar alto e o limiar baixo para cada sinal a um percentual das magnitudes determinadas de pelo menos dois picos de passagem consecutivos se as magnitudes determinadas de pelo menos dois picos de passagem consecutivos estiverem dentro de uma faixa de sinal de tolerância predeterminada.

25. Método para o processamento de sinais gerados por um arranjo de sensor de um dispositivo de injeção como definido nas reivindicações 1 a 15 ou um módulo como definido em qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de sensor com dois sensores ópticos arranjados com um desvio de 180º de modo que o sinal do primeiro sensor dos dois sensores e o sinal do segundo sensor dos dois sensores estão em antifase, o método que compreende as etapas de determinar um primeiro ponto de cruzamento quando o nível do sinal do segundo sensor se torna maior do que o nível do sinal do primeiro sensor, determinar um segundo ponto de cruzamento quando o nível do sinal do primeiro sensor se torna maior do que o nível do sinal do segundo sensor, e contar uma unidade de uma dose selecionada ao determinar o primeiro ponto de cruzamento após ter determinado o segundo ponto de cruzamento.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a determinação de um ponto de cruzamento quando o nível do sinal de um sensor se torna maior do que o nível do sinal do outro sensor compreende determinar que a diferença dos níveis dos sinais de ambos os sensores excede um predeterminado limiar.

27. Método, de acordo com a reivindicação 25 ou 26,

caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma etapa de calibração realizada durante a fabricação do módulo para corresponder com os sinais de ambos os sensores em termos de sinal médio e amplitude de sinal, em que para a calibração de um conjunto da geometria de calibração é passado embaixo de cada sensor a uma distância controlada e fatores de escala para média e amplitude são aplicados para o segundo sensor para corresponder a média e amplitude de o seu sinal para a média e a amplitude do sinal do primeiro sensor.

28. Método, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma etapa de calibração realizada após selecionar uma dose, em que para a calibração de um conjunto de dados para os sinais de ambos os sensores é armazenada e fatores de escala são calculados de modo retrospectivo a partir do conjunto de dados armazenado de modo a obter uma média e amplitude comuns entre os sinais de ambos os sensores.

29. Método para o processamento de sinais gerados por um arranjo de sensor de um dispositivo de injeção como definido nas reivindicações 1 a 15 ou um módulo como definido em qualquer uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de sensor com dois sensores ópticos arranjados com um desvio de 180º de modo que o sinal do primeiro sensor dos dois sensores e o sinal do segundo sensor dos dois sensores estão em antifase, o método que compreende as etapas de determinar os picos dos sinais do primeiro sensor e do segundo sensor durante a seleção de uma dose, e contar uma unidade de uma dose selecionada quando um pico do sinal do primeiro sensor foi detectado após um pico do sinal do segundo sensor foi detectado.

30. Dispositivo de injeção, caracterizado pelo fato de que compreende: um sistema de codificação giratório tendo uma periodicidade angular predefinida e um anel de codificação que compreende uma pluralidade de refletores de luz arranjados de modo circunferencial em torno do anel de codificação de acordo com a periodicidade predefinida, em que cada refletor de luz é projetado para reflexão interna total de um feixe de luz incidente; um arranjo de sensor que compreende um emissor de luz arranjado para emitir um feixe de luz direcionado para um refletor de luz do anel de codificação e dois receptores de luz arranjado para receber um feixe de luz refletido pelo refletor de luz do anel de codificação, em que o arranjo de sensor é configurado para detectar o movimento do componente de programação de dosagem móvel com relação ao arranjo de sensor durante a dosagem de um medicamento; e um arranjo de processador configurado para, com base no referido movimento detectado, determinar uma dosagem de medicamento administrada pelo dispositivo de injeção.

31. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que cada refletor de luz compreende duas superfícies de reflexão arranjadas perpendiculares uma a outra de modo que um feixe de luz incidente é refletido a partir de uma superfície de reflexão para a outra superfície de reflexão e refletido a partir da outra superfície de reflexão para os receptores de luz.

32. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que os refletores de luz são produzidos a partir de um material transparente e as duas superfícies de reflexão de cada refletor de luz são altamente polidas de modo a refletir luz incidente no refletor de luz.

33. Dispositivo de injeção, de acordo com a reivindicação 30, 31, ou 32, caracterizado pelo fato de que ou o sistema de codificação giratório ou o arranjo de sensor é configurado para ser girado durante a dosagem de um medicamento.