CN111511425A - 药物递送设备 - Google Patents
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Abstract
一种药物递送设备，其包含：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可在所述针筒中滑动；供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；天线，所述天线沿所述针筒附连以接收所述输入电流、通过所述活塞产生电感并提供与所述活塞沿活塞行程的位置相当的输出电流；以及处理电路系统，所述处理电路系统被配置成接收所述输出电流并且基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年11月15日提交的美国临时申请第62/586,478号的优先权，所述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及药物递送设备，并且特别地涉及肠胃外药物施用系统。
背景技术
向目标(例如，动物或患者)递送施用物质(例如，强效药物)通常需要精确地知道被递送和/或施用的量，以防止出现过剂量或剂量不足的情况。
为此，通常采用在透明针筒上具有刻度标记的注射器来测量有待递送和/或递送的物质的量。
然而，量化通过目视检查刻度标记所递送的物质的体积可能缺乏精度，并且根据情况，例如，清晰和/或透明的物质和/或缺乏光度的环境和/或留下使刻度标记的视觉感知困难的痕迹的物质，所述量化可能甚至是不可能的。
因此，期望一种能够精确地量化所施用的药物的量并且克服上述限制的药物递送设备。
发明内容
因此，本公开的目的是提供一种克服上述限制的药物递送设备。
在一个非限制性的说明性实例中，呈现了一种药物递送设备。所述药物递送设备包含：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；天线，所述天线沿所述针筒附连，所述天线包含印刷电路板，所述印刷电路板具有彼此堆叠的多个层并且连接到所述供电电路，以及多个线圈，所述多个线圈被印刷在所述多个层上，所述多个线圈用于接收所述输入电流、通过所述活塞产生电感并且提供与所述电感相当的输出电流；目标识别器，所述目标识别器用于检测目标标记并提供与目标信息相当的目标读取信号；物质识别器，所述物质识别器用于读取物质标记并提供与物质信息相当的物质读取信号；以及处理电路系统，所述处理电路系统被配置成接收所述输出电流、所述目标读取信号和所述物质读取信号，基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量，基于所述目标读取信号提取所述目标信息并且基于所述物质读取信号提取所述物质信息。
在一个非限制性的说明性实例中，呈现了一种药物递送设备。所述药物递送设备包含：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；天线，所述天线沿所述针筒附连，所述天线包含印刷电路板，所述电路板具有彼此堆叠的多个层并且连接到所述供电电路，以及多个线圈，所述多个线圈被印刷在所述多个层上，所述多个线圈用于接收所述输入电流、通过所述活塞产生电感并且提供与所述电感相当的输出电流；以及处理电路系统，所述处理电路系统连接到所述多个线圈并且被配置成接收所述输出电流，并且基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量。
在一个非限制性的说明性实例中，呈现了一种药物递送设备。所述药物递送设备包含：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；天线，所述天线沿所述针筒附连以接收所述输入电流、通过所述活塞产生电感并提供与所述电感相当的输出电流；以及处理电路系统，所述处理电路系统被配置成接收所述输出电流并且基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量。
附图说明
为了容易地识别对任何特定元件或动作的讨论，附图标记中的一个或多个最高有效数字是指其中首次引入所述元件的附图编号。
图1A是根据本公开的某些方面的药物递送设备的透视图；
图1B是根据本公开的某些方面的药物递送设备的横截面视图；
图2是根据本公开的某些方面的药物递送设备的测量系统的示意图；
图3是根据本公开的某些方面的测量系统的天线的分解图；
图4A是根据本公开的某些方面的天线的第一示例性线圈配置的示意图；
图4B是根据本公开的某些方面的天线的第二示例性线圈配置的示意图；
图4C是根据本公开的某些方面的天线的第三示例性线圈配置的示意图；
图4D是根据本公开的某些方面的天线的第四示例性线圈配置的示意图；
图4E是根据本公开的某些方面的天线的第五示例性线圈配置的示意图；
图4F是根据本公开的某些方面的天线的第六示例性线圈配置的示意图；
图4G是根据本公开的某些方面的天线的第七示例性线圈配置的示意图；
图5是根据本公开的某些方面的药物递送设备的跟踪系统的示意图；
图6是根据本公开的某些方面的用于操作药物递送设备的方法的流程图；
图7是根据本公开的某些方面的药物递送设备的电控制单元的硬件图的示意图；
图8是根据本公开的某些方面的具有依赖于磁场变化的测量系统的药物递送设备的横截面视图；
图9是根据本公开的某些方面的具有依赖于电容变化的测量系统的药物递送设备的横截面视图；
图10是根据本公开的某些方面的具有依赖于涡电流变化的测量系统的药物递送设备的横截面视图；
图11是根据本公开的某些方面的具有谐振器的测量系统的示意图；
图12A是根据本公开的某些方面的具有处于第一几何配置的测量系统的药物递送设备的截面视图；并且
图12B是根据本公开的某些方面的具有处于第二几何配置的测量系统的药物递送设备的截面图。
具体实施方式
本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献通过引用以其全部内容并入。进一步地，本文所讨论的材料、方法和实例仅是说明性的，并且不旨在是限制性的。
在附图中，贯穿若干个视图，相似的附图标记指代相同的或相应的部分。进一步地，如本文所使用的，词语“一个(a)”、“一种(an)”等包含“一个或多个”的含义，除非另有说明。除非另有指明或展示了示意性结构或流程图，否则附图通常不按比例绘制。
为了增加所施用的物质的测量精度，已经使用了依赖于机械和/或机电系统的药物递送设备，如注射泵。虽然可以使用这些药物递送设备，但是其存在许多缺点。值得注意的是，对于此类药物递送设备，通过机电测量系统(例如，电步进电机、转速计、速度传感器等)执行量化，所述机电测量系统通过小的且已知的增量来致动注射器，所述增量可以导致对所递送的物质的量的测量。然而，这些系统可能是麻烦的、笨重的，并且需要连接到电网，这使得所述系统对于如家畜疫苗接种或其它药物治疗等现场使用而言是不切实际的。此外，这些系统可能是成本高昂的，因为其所依赖的机电测量系统的制造可能是昂贵的。此外，这些系统可能需要特定的注射器和/或对已经可用注射器的修改。
本公开的药物递送设备通过依赖于电感交互来定位推动物质的活塞而提供对所递送的物质的量化。
本公开的药物递送设备提供了优于其它系统的许多优点。例如，药物递送设备提供了外部的、非侵入性的所递送的物质的量化，并且不与递送物质接触，并且因此不影响所述物质，例如，所述设备不加热、变色和/或污染有待递送的物质。在另一个实例中，所公开的药物递送设备可以独立于物质的物理特性(例如，颜色、对表面的粘附性和弄脏)量化所递送的物质，所述量化可以与常规的分配机构(例如，注射器)集成，而无需修改或有限的修改。
图1A-1B是根据本公开的某些方面的药物递送设备1000的透视图和横截面视图。
药物递送设备1000可以包含枪托A-1000、安装在枪托A-1000上的分配机构B-1000和沿分配机构B-1000附连的测量系统C-1000。
分配机构B-1000可以抽取、保留和/或排出有待施用到目标20的物质10，参见图5，如包含猪等的家畜动物。物质10可以施用于目标20以喂养、治疗、治愈、预防、诊断疾病、执行测试和/或使其安乐死，或一般地影响目标20的健康，并且是药物、抗生素、疫苗、营养物的混合物或任何药物产品。物质10可以呈液体、气体和/或悬浮于液体中的固体颗粒的形式。
测量系统C-1000可以量化由药物递送设备1000所抽取和/或排出的物质量Q。
枪托A-1000可以为分配机构B-1000和/或测量系统C-1000提供支撑，以及人体工程学特征，例如手柄、触发器、回拉杆等，用于由用户操纵、运输和/或操作药物递送设备1000。
药物递送设备1000可以提供由分配机构B-1000抽取和排出的物质10的量化，同时最小化被分配用于量化由分配机构B-1000抽取和排出的物质10的资源，例如空间、能量消耗和/或重量。
由分配机构B-1000抽取和排出的物质10的这种量化是通过依赖于分配机构B-1000与测量系统C-1000之间的非接触式交互的量化和/或检测来执行的。
非接触式交互可以对应于分配机构B-1000与测量系统C-1000之间的不需要物理接触来产生可量化的值的任何交互，所述可量化的值取决于由分配机构B-1000所排出的物质10的量化并且特别地基于分配机构B-1000的活塞B-1200的位移。
在一个实例中，非接触式交互可以对应于由分配机构B-1000的可移动部件产生到测量系统C-1000的线圈上和/或到测量系统C-1000的感应传感器上的电感变化，例如来自米铱(Micro-Epsilon)的感应线性可变差分变压器传感器。
在另一个实例中，非接触式交互可以对应于由附连到分配机构B-1000的可移动部件的磁体和/或由可移动部件自身产生到测量系统C-1000的磁性传感器(例如，霍尔效应传感器(Hall effect sensor)和/或来自米铱的涡流传感器)上的磁场变化。
在另一个实例中，非接触式交互可以对应于由附连到分配机构B-1000的可移动部件的磁体产生到测量系统C-1000的磁感应传感器(例如，来自米铱的磁感应位移传感器)上的磁感应交互。
在另一个实例中，非接触式交互可以对应于从测量系统C-1000和以取决于可移动部件的位置的相移将微波辐射反射回测量系统C-1000的分配机构B-1000的可移动部件中发射的微波辐射所产生的声波交互。
在另一个实例中，非接触式交互可以对应于从测量系统C-1000发射的光与定位于分配机构B-1000的可移动部件上的以取决于可移动部件的位置的反射角将光反射回测量系统C-1000的光学标记(例如，光反射器)之间的光学交互。
在另一个实例中，非接触式交互可以对应于从测量系统C-1000外部发射并指向目标的光之间的光学交互。例如，从测量系统C-1000中所发射的光可以以已知性质(包含发射角等)朝向目标发射。所述发射角可以在当所述发射光被反射回测量系统C-1000并在所述测量系统处被接收时所确定的接收角的背景下进行评估。在一个实例中，发射光是红外光，并且反射光由目标或例如动物反射。通过确定发射角相对于接收角的变化，可以计算针B-1800，显而易见分配机构B-1000接触目标的角度。通过将所述计算的接触角与所理解的已知公差水平(例如，在服务器水平上)进行比较，为了提供质量注射，可以向分配机构B-1000的用户提供警告，所述警报表明所述方法可能导致不适当的接触角和对物质的无效施用。在另一个实例中，分配机构B-1000可以响应于确定接触角是不适当的而被停用。在这种情况下，可以控制分配机构B-1000的致动组件，使得其仅在接触角处于可接受范围内时排出物质。上述确定和计算可以通过在图2或通常图5的测量系统C-1000的背景下所描述的硬件来执行。
分配机构B-1000可以包含针筒B-1100、可滑动地插入针筒B-1100内部的活塞B-1200、连接到活塞B-1200并且从针筒B-1100部分地突出的柱塞B-1300、面向活塞B-1200的开口B-1400，以及从开口B-1400突出的平尖端B-1500。
可以致动柱塞B-1300，以使活塞B-1200在例如朝向开口B-1400的第一方向上沿活塞行程L在针筒B-1100内部滑动，以推动物质10穿过开口B-1400和开口B-1400并且使物质10从药物递送设备1000中排出，或者在例如远离开口B-1400的第二方向上滑动，以拉动物质10穿过开口B-1400并从外部环境抽取物质10。
柱塞B-1300的致动可以由用户手动执行，或通过电致动器(例如，旋转推动和/或拉动柱塞B-1300的导螺杆的电动机)和/或液压和/或气动致动器(例如，推动和/或拉动柱塞B-1300的压缩气体)机械地执行。根据实施例，电致动器的致动可以由药物递送设备1000本地的处理电路系统控制，并且被编程为响应于满足预定条件而控制电致动器的致动。专用处理电路系统可以互换地包含在电控制单元或辅助电控制单元内。进一步来说，专用处理电路系统可以互换地包含在远程服务器(例如，服务器(和数据库))内，由此响应于所传输的信息提供对药物递送设备1000的分配机构B-1000的远程控制。
针筒B-1100可以由化学耐受且电绝缘材料制成，如玻璃、陶瓷和/或塑料合金，例如聚乙烯合金，以防止针筒B-1100与测量系统C-1000之间的电感交互发生。
活塞B-1200可以由化学耐受且导电的材料制成，如不锈钢合金和/或其它金属合金，以提供活塞B-1200与测量系统C-1000之间的电感交互。
可替代地，活塞B-1200可以由绝缘材料制成，例如塑料合金，但是由导电材料制成的电感标记B-1210可以被附连和/或封闭在活塞B-1200中，以提供电感标记B-1210与测量系统C-1000之间的电感交互。
开口B-1400可以被配置成接收针B-1800，以促进物质10在目标20中和/或从所述目标中的注射和/或抽取。
另外，开口B-1400可以包含可连接到导管B-1700的入口B-1600，以将补充物质与物质10结合。
图2是根据本公开的某些方面的药物递送设备1000的测量系统C-1000的示意图。
测量系统C-1000可以包含供电电路C-1300、沿针筒B-1100附连并电连接到供电电路C-1300的天线C-1100、电连接到天线C-1100的数据采集电路系统C-1400和电连接到数据采集电路系统C-1400的电控制单元C-1200。
供电电路C-1300可以向天线C-1100提供输入信号Is，天线C-1100可以接收输入信号Is并产生与输入信号Is相当的电磁场M，电磁场M可以与分配机构B-1000的活塞B-1200交互，并且可以引起天线C-1100产生与活塞位置X和/或沿活塞行程L的位置变化相当的一个或多个反馈信号Os，数据采集电路系统C-1400可以读取一个或多个反馈信号Os并提供所述一个或多个反馈信号Os的物理值，并且电控制单元C-1200可以接收物理值并通过软件指令提供活塞位置X的值。
例如，输入信号Is可以是由供电电路系统的LC电路系统产生的振荡电流，并且所述一个或多个反馈信号Os可以是由取决于沿活塞行程L的活塞位置X的谐振频率Fr表征的感应电流。
可替代地，包含活塞B-1200和/或电感标记B-1210的分配机构B-1000可以具有大大低于物质10的电磁磁导率的电磁磁导率，以使天线C-1100和/或供电电路C-1300产生足够大的电磁场M的振幅，从而与活塞B-1200和/或电感标记B-1210的交互相比主要与物质10交互。
根据实施例，例如，可以进一步利用上述用于确定活塞B-1200的位置的方法来量化所分配的物质10，并且如果从中所分配的量等于、小于或大于规定剂量，则提供警报。例如，如果由测量系统C-1000所确定的活塞B-1200位置小于规定活塞位置，因此导致目标或动物的剂量不足，则可以提供警报使得提供另外的物质10或例如抗生素。另外，在这种情况下，控制信号(来自本地或远程处理电路系统)可以被发送到分配机构B-1000，以继续分配抗生素，直到数量与规定剂量匹配。在另一个实例中，如果由测量系统C-1000所确定的活塞B-1200位置等于对应于物质10的规定剂量的位置，则可以提供警报以确认已经分配了适当的物质10的量。类似于上述，在确定分配已经完成之前满足规定剂量的情况下，控制信号可以被发送到分配机构B-1000以停用电致动器。规定剂量可以根据目标识别数据和物质识别数据来确定。将参照图5详细描述此数据。
数据采集电路系统C-1400可以是被配置成接收电信号并提供表征电信号的物理值(如强度、电压和/或频率)的任何类型的电路系统。例如，数据采集电路系统C-1400可以是由德州仪器(Texas Instruments)制造的板LDC1612EVM或类似电路系统。
另外，测量系统C-1000可以包含噪声滤波器C-1500，以减少外来和/或内在的电扰动，例如柱塞B-1300的电致动器，并提高物质10的量化准确度。噪声滤波器C-1500可以是任何类型的有源或无源噪声滤波器。例如，噪声滤波器可以是放置在测量系统C-1000的元件(例如，天线C-1100、供电电路C-1300、数据采集电路系统C-1400和/或电控制单元C-1200)之间的电连接以及数据采集电路系统C-1400与分配机构B-1000之间的接地连接上的铁氧体磁珠。
此外，测量系统C-1000和/或药物递送设备1000的其它元件(例如，枪托A-1000和/或分配机构B-1000)可以包含其它特征和/或结构，以减少和/或消除可以影响物质10的量化的扰动，例如房间和/或环境温度变化、由周围物体、动物和/或身体部分所产生的外部场和/或由机械和/或电交互所产生的任何其它类型的扰动。例如，测量系统C-1000可以包含提供与环境温度相当的温度信号Ts的温度传感器T-1000，例如热敏电阻，如图2所示，并且电控制单元C-1200可以被进一步配置成接收温度信号和反馈信号Os，并且基于温度信号和反馈信号Os计算活塞B-1200的活塞位置X。
在另一个实例中，可以利用温度传感器T-1000来最大化物质或例如抗生素的功效。例如，测量系统C-1000可以包含提供与环境温度或分配机构B-1000内的抗生素的温度相当的温度信号Ts的温度传感器T-1000(例如，热敏电阻)。电控制单元C-1200可以被进一步配置成接收温度信号和反馈信号Os，并且从中确定例如抗生素的功效。
例如，可以存在以下情况：已知动物设施内存在升高的外部温度，并且因此，其中的动物或目标可以具有升高的体温。动物体温的增加可以增加应激水平，并且负面地影响抗生素的功效。因此，当这一点被确定时，可以向用户提供警报，并且可以自动修改室温。进一步地，处理电路系统可以被配置成向分配机构B-1000发送控制信号以停用电致动器，并且有效地锁定药物递送设备1000使其不能施用任何物质或例如抗生素。
在另一个实例中，温度传感器T-1000可以用于确定在分配机构B-1000内的物质或例如抗生素的温度，测量系统C-1000由此确定在抗生素储存和运输规范的背景下抗生素的温度。例如，如果分配机构B-1000内的抗生素的温度升高超过可允许温度，这与抗生素功效的下降相关，则可以提供警报，使得可以替代抗生素。进一步地，处理电路系统可以被配置成向分配机构B-1000发送控制信号以停用电致动器。
在另一个实例中，测量系统C-1000可以包含定位于天线C-1100后部上的屏蔽件，以屏蔽天线C-1100免受外部场的影响。在另一个实例中，电控制单元C-1200可以被进一步配置为执行校准和/或考虑与机械和/或电交互相关的不精确性，例如活塞B-1200与针筒B-1100之间的游隙、电感读数中的不精确性等。
可替代地，非接触式交互可以对应于磁场变化，并且物质10的量化可以通过磁性变化的测量来执行，如图8所示。
例如，分配机构B-1000可以包含磁性标记M-1210，例如磁体，所述磁性标记附连在活塞B-1200上并朝向为沿偏振轴，例如如图8所示的南-北，基本上与活塞行程L对准，并且测量系统C-1000可以包含多个磁性传感器M-1100(例如，霍尔效应传感器、来自米铱的磁感应传感器)，所述磁性传感器沿活塞行程L和/或在基本上垂直于磁性标记M-1210的偏振轴的轴上定位。
磁性标记M-1210可以产生随着磁性标记M-1210沿活塞行程L位移而位移的磁场线M-1000，而多个磁性传感器M-1100可以接收磁场线M-1000并提供与磁场强度相当的多个磁场信号Ms。多个磁场信号Ms可以由数据采集电路系统C-1400接收，并且活塞B-1200的位置X可以通过由电控制单元C-1200所执行的软件指令来确定，如图2所示。
例如，可以写入由电控制单元C-1200所执行的软件指令，以通过集中于多个磁场信号Ms中的每个磁场信号的线性响应部分的差分测量方法基于多个磁场信号Ms来确定活塞B-1200的位置X。这些差分测量方法可以减少由于温度和/或湿度变化而引起的不精确测量。
可替代地，非接触式交互可以对应于电容变化，并且物质10的量化可以通过电容变化的测量来执行，如图9所示。
例如，分配机构B-1000可以包含附连在活塞B-1200上的移动电极N-1210和沿活塞行程L定位的多个固定电极N-1110。
多个固定电极N-1110可以提供与移动电极N-1210与多个固定电极N-1110之间的电容值相当的多个电容信号Mc。
所述多个固定电极N-1110可以电连接在彼此之间，使得所述多个固定电极N-1110提供具有正弦形状并且彼此之间具有的预定相位差为的多个电容信号Mc中的每个电容信号，如图9所示。例如，多个固定电极N-1110可以电连接成两组电极，并且具有基本上等于180°的预定相位差，以进一步提高活塞B-1200的位置X的测量精度，如图9所示。
电容信号Mc可以由数据采集电路系统C-1400接收，并且活塞B-1200的位置X可以通过由电控制单元C-1200所执行的软件指令来确定。
可替代地，非接触式交互可以对应于涡电流变化，并且物质10的量化可以通过涡电流变化的测量来执行，如图10所示。
例如，分配机构B-1000可以包含附连在活塞B-1200上的导电目标E-1210、金属部件以及沿活塞行程L定位的多个感测线圈E-1110。多个感测线圈E-1110可以从供电电路C-1300接收交变电流AC，并且多个感测线圈E-1110可以产生交变磁场，所述交变磁场在导电目标E-1210中产生涡电流，所述涡电流产生相反磁场。多个感测线圈E-1110可以提供与由多个感测线圈E-1110所产生的磁场与相反磁场之间的交互相当的反馈信号Mfd。
反馈信号可以由数据采集电路系统C-1400接收，并且活塞B-1200的位置X可以通过由电控制单元C-1200所执行的软件指令来确定。
可替代地，导电目标E-1210可以由谐振器E-1220替代，所述谐振器被由多个感测线圈E-1110所产生的磁场激励，并且进而谐振回到多个线圈E-1110，以在谐振器E-1220与多个感测线圈E-1110之间产生耦合因子，如图11所示。
另外，测量系统C-1000可以包含感测电路系统E-1320，例如如图11所示的COS感测线圈(KCOS)和/或SIN感测线圈(KSIN)，所述感测电路系统感测谐振器E-1220与多个感测线圈E-1110之间的耦合因子。
电控制单元C-1200的不同元件以及所述不同元件的交互和功能将在以下段落中进一步详细描述。
图3是根据本公开的某些方面的药物递送设备1000的天线C-1100的分解图。
天线C-1100可以是具有多层结构的印刷电路板，所述多层结构包含彼此堆叠的多个层C-1110并且支撑多组线圈C-1120。
例如，天线C-1100可以包含具有第一组线圈C-1122的第一层C-1112、具有第二组线圈C-1124的第二层C-1114、具有第三组线圈C-1126的第三层C-1116，以及具有第四组线圈C-1128的第四层C-1118。
第一组线圈C-1122、第二组线圈C-1124、第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128可以沿活塞行程L延伸，电连接在彼此之间，并且彼此偏移预定偏移距离Do，以使一个或多个反馈信号Os中的每个反馈信号与活塞B-1200在活塞行程L的相应部分内的位置X相当。
例如，第一组线圈C-1122、第二组线圈C-1124、第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128可以通过供电电路系统C-1300两两地电连接，并且偏移半长度以提供第一反馈信号Os1和第二反馈信号Os2，其中第一反馈信号Os1与活塞行程L的第一半内的活塞位置X相当，而第二反馈信号Os2与活塞行程L的第二半内的活塞位置X相当。
天线C-1100可以具有几何配置，例如形状和/或定位，以增加由药物递送设备1000所抽取和/或排出的物质量Qs的测量精度。
在第一几何配置中，如图12A所示，天线C-1100可以具有带有基本上刚性结构的矩形形状，并且与针筒B-1100的外部针筒表面B-1110相切地定位，以最小化例如天线C-1100与活塞B-1200之间的距离。
在第二几何配置中，如图12B所示，天线C-1100可以具有带有遵循外部针筒表面B-1110的曲线的柔性和/或半柔性结构的矩形形状，以最小化天线C-1100与活塞B-1200之间的距离，并且最大化例如反馈信号Os的振幅。
鉴于以上教导，对天线C-1100的以上呈现的几何配置的多种修改和变化是可能的。因此，应当理解的是，天线C-1100可以具有与本文具体描述的配置在其它方面不同的配置。
另外，如图1A所示，天线C-1100可以与针筒B-1100以预定距离db放置，所述预定距离足够短以最大化反馈信号Os的振幅，但又足够大以允许针筒B-1100和/或测量系统C-1000放置在外壳内部的足够壁厚。例如，预定距离可以介于1mm与10mm之间，并且优选地介于2mm与5mm之间。
图4A-4G是根据本公开的某些方面的天线C-1100的第一示例性线圈配置、第二示例性线圈配置、第三示例性线圈配置、第四示例性线圈配置、第五示例性线圈配置、第六示例性线圈配置和第七示例性线圈配置的示意图。
所述多组线圈C-1120可以具有用于向所述一个或多个反馈信号Os提供预定信号分析特性的线圈配置，所述预定信号分析特性增加由电控制单元C-1200通过软件指令从所述一个或多个反馈信号Os中抽取的活塞位置X的值的准确度。
线圈配置可以包含线圈形状、纵向线圈布置、横向线圈布置和/或卷绕方向，而预定信号分析特性可以包含作为活塞位置X的函数的信号数量、双射条件和/或信号振幅变化。
如图4B-4C所示，对于第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128，线圈形状可以是正方形；如图4A-4C所示，对于第一组线圈C-1122和第二组线圈C-1124，线圈形状可以是矩形；如图4E-4F所示，对于第一组线圈C-1122、第二组线圈C-1124、第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128，和/或线圈形状可以是球形；如图4D所示，对于第一组线圈C-1122、第二组线圈C-1124、第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128，线圈形状可以是椭圆形。
如图4A-4E所示，对于第一组线圈C-1122和第二组线圈C-1124，纵向线圈布置可以是逐个的，或如图4A-4C所示，对于第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128，纵向线圈布置可以是两两并排地。
如图4A-4C所示，对于第一组线圈C-1122和第二组线圈C-1124，横向线圈布置可以是对齐的，其中两个连续堆叠的线圈基本上彼此对齐的，或如图4D-4E所示，对于第一组线圈C-1122和第二组线圈C-1124，横向线圈布置可以是交错的，其中两个连续堆叠的线圈彼此偏移，例如以半长度。
对于逐个布置的线圈，如图4A-4F所示，对于第一组线圈C-1122，卷绕方向可以是顺时针方向的；或如图4A-4F所示，对于第二组线圈C-1124，卷绕方向可以是逆时针方向的；对于两两布置的线圈，如图4F所示，对于第一组线圈C-1122和第三组线圈C-1126，卷绕方向可以是同向旋转；如图4A-4C所示，对于第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128，卷绕方向可以是反向旋转。
在针对多组线圈C-1120的第7配置中，第一组线圈C-1122、第二组线圈C-1124、第三组线圈C-1126和第四组线圈C-1128可以反向旋转并且并排定位并且在彼此的顶部上放置，以限制多组线圈C-1120之间的干扰。
鉴于以上教导，对天线C-1100的以上呈现的线圈配置的多种修改和变化是可能的。因此，应当理解的是，天线C-1100的线圈可以具有与本文具体描述的配置在其它方面不同的配置。
图5是根据本公开的某些方面的药物递送设备1000的跟踪系统D-1000的示意图。
药物递送设备1000可以包含跟踪系统D-1000，以提取、储存和传送与药物递送设备1000的使用相关的密钥信息K。
跟踪系统D-1000可以包含目标识别器D-1100、物质识别器D-1200、网络控制器D-1300和辅助电控制单元D-2000，所述辅助电控制单元与目标识别器D-1100、物质识别器D-1200、网络控制器D-1300和测量系统C-1000的数据采集电路系统C-1400中的每一个通信地联接(有线或无线通信)。
目标识别器D-1100可以是被配置成检测目标标记D-1110并向辅助电控制单元D-2000提供与目标20的目标识别数据相当的目标识别信号TIs的任何装置。例如，目标标记D-1110可以是依赖于近场通信(NFC)和/或超高频(UHF)系统的射频识别(RFID)芯片，并且目标识别器D-1100可以是RFID读取器。
目标标记D-1110可以放置在附连到目标20的耳标、项圈标、踝标和/或瘤胃丸剂上。
目标识别数据可以包含与目标20的识别和跟踪相关的任何数据。例如，当目标20是动物时，目标识别数据可以包含动物识别码(AIN)、动物代码、畜群代码(herd code)、羊群代码(flock code)、财产识别代码(PIC)等。
根据实施例，通过RFID芯片本地存储到动物的上述目标识别数据例如可以作为目标识别信号TIs接收，并且由辅助电控制单元D-2000(或类似处理电路系统)进行处理，以确定例如所获取的目标识别数据是否与预期识别数据匹配。基于这种匹配或缺乏匹配，辅助电控制单元D-2000(或类似物)可以相应地向农民产生警报。可替代地，处理电路系统可以向分配机构B-1000提供控制信号以停用电致动器。动物的预期识别数据可以包含AIN等。在一个实例中，农民正在准备将物质注射到当前动物中。如果有待施用抗生素的当前动物的AIN为91，但是根据农民的记录并且如从服务器(和数据库)D-1500或通过网络D-1400所获取的，当前动物的预期AIN应为36，则可以提供预期识别数据与当前目标识别数据之间不存在匹配的警报，并且可以发送控制信号以停用电致动器。在另一个实例中，辅助电控制单元D-2000或类似物，通过网络D-1400与服务器(和数据库)D-1500协调，记录最近经过处理的动物的识别数据，使得可以在稍后的时间查询所述条目。因此，通过交叉引用最近的数据条目，可以避免对一只动物的多次处理。例如，如果辅助电控制单元D-2000确定有待处理的动物的识别数据与数据存储内的最近条目的识别数据之间的匹配，则可以产生警报，并且电致动器停用，使得动物不被处理两次。
物质识别器D-1200可以是被配置成检测物质标记D-1210并向辅助电控制单元D-2000提供与物质身份相当的物质识别信号Sis的任何装置。例如，物质标记D-1210可以是依赖于近场通信(NFC)和/或超高频(UHF)系统的射频识别(RFID)芯片，并且物质识别器D-1200可以是RFID读取器。
在另一个实例中，物质标记D-1210可以是条形码，并且物质识别器D-1200可以是条形码扫描器，如图5所示。物质标记D-1210可以放置在容纳物质10的容器上，例如瓶子或口袋。
物质识别数据可以包含与物质10的识别和跟踪相关的任何数据。例如，当目标20是药物时，物质识别数据可以包含药物识别码(DIN)、制造批次代码等。
根据实施例，包含制造批次代码等的物质识别数据可以由辅助电控制单元D-2000进行处理，以确定物质10或例如抗生素被制造的日期以及物质10的到期的日期。例如，如果确定所尝试治疗的当前日期超过或接近抗生素的到期日期(如根据制造批次代码确定)，则可以产生物质10的活性和因此效用可能降级并且不应该使用抗生素的警报。同时，处理电路系统可以传输控制信号以停用分配机构B-1000的电致动器。
与上述物质识别信息的局部聚焦相反，根据另一个实施例，包含制造批次代码等的物质识别数据可以在通过网络D-1400在服务器(和数据库)D-1500处所收集的全局数据的背景下考虑。此全局数据可以包含例如来自其它农场的信息，所述信息指向物质10的功效与否，或其中相关的动物问题。在一个实例中，其中物质10是抗生素，可以想象的是，在获得抗生素与由当地农民对其动物施用抗生素之间可能经过一段时间，在此期间内细菌可以进化并且变得对抗生素具有抗性。抗性可以通过评估来自其它农民的在服务器(和数据库)D-1500处所收集的数据来确定，这些数据指示在所述农场处的动物已经死于疾病。因此，在当地农民准备向他/她的动物施用抗生素时，可以产生警报通知当地农民抗生素对特定疾病不再有效。此外，处理电路系统可以传输停用分配机构B-1000的电致动器的控制信号。例如，包含DIN和制造批次代码的物质识别数据可以由辅助电控制单元D-2000或类似物进行处理，并且与在服务器(和数据库)D-1500处所收集的数据进行比较。如果抗生素已经针对特定地理区域内或针对某些动物品种被标记，则可以产生警报通知当地农民他/她的动物的抗生素的有效保护将需要新的抗生素。类似于上述，分配机构B-1000的电致动器可以同时停用。
根据实施例，可以一前一后地评估目标识别数据和物质识别数据。例如，当不同的抗生素适用于不同的动物时，可以将每个动物的特定数据存储在RFID芯片或类似物上，使得当开始处理过程时，可以将根据目标识别数据所确定的特定动物所需的抗生素与物质识别数据进行比较，以确保向动物提供正确的抗生素。
网络控制器D-1300可以是被配置成交换密钥信息K的任何电路系统，例如，通过网络D-1400在跟踪系统D-1000、服务器(和数据库)D-1500与电子装置D-1600之间，目标识别数据、物质识别数据和/或对目标20所施用的物质量Qs。
例如，网络控制器D-1300可以作为来自美国英特尔公司(Intel Corporation ofAmerica)的英特尔以太网PRO网络接口卡，用于与网络D-1400接口连接。可以理解的是，网络D-1400可以是公共网络(如互联网)或专用网络(如LAN或WAN网络)或其任何组合，并且也可以包含PSTN或ISDN子网络。网络D-1400也可以是有线的，如以太网网络，或可以是无线的，如包含EDGE、3G和4G无线蜂窝系统的蜂窝网络。无线网络也可以是WiFi、蓝牙或已知的任何其它无线通信形式。
可替代地，网络控制器D-1300可以集成到辅助电控制单元D-2000上，如图6所示。
服务器(和数据库)D-1500可以被配置成存储和/或提供对关于药物递送设备1000的使用的密钥信息K的访问，如电子数据库、计算机和/或计算机化服务器、数据库服务器或被配置成存储数据的任何网络主机。
电子装置D-1600可以是能够存储并显示密钥信息K的计算机、膝上型计算机、智能手机、平板计算机等。类似地，电子装置D-1600可以被配置成基于通过网络D-1400从服务器(和数据库)D-1500所传输的信号或关键信息K以及其处理来产生警报，所述警报是听觉警报、视觉警报、触觉警报等中的一个或多个。
根据实施例，可以通过由电控制单元C-1200、由辅助电控制单元D-2000、由服务器(和数据库)D-1500等对电子装置D-1600的控制而向农民或用户提供上述警报。
根据实施例，可以通过由电控制单元C-1200、辅助电控制单元D-2000、服务器(和数据库)D-1500等对药物递送设备1000和/或电装置D-1600进行控制而向农民或用户提供上述控制信号(例如，锁定信号)。
辅助电控制单元D-2000可以具有与电控制单元C-1200类似的功能以及元件，或可以由电控制单元C-1200替代，并且可以因此可互换地使用以完成上述任务。电控制单元C-1200和辅助控制单元D-2000两者在以下段落中进行进一步详细描述。
根据另一个实施例，在物质施用期间由药物递送设备1000所获取的信息可以被本地地(在药物递送设备1000处)或远程地(在服务器(和数据库)D-1500处)或在跟踪系统D-1000处存储和/或处理，以用于动物(即，目标)健康的纵向评估。例如，从动物本地的RFID芯片所获取的目标识别数据(例如，AIN)、从物质存储单元本地的RFID芯片所获取的物质识别数据(例如，DIN)、由药物递送设备1000的测量系统C-1000测量的所施用的物质量Qs、以及与物质批次、施用日期、施用角度和另外的环境因素相关的其它信息可以被本地地或远程地传输和/或存储，以用于动物健康的回顾性评估。例如，在物质是抗生素的情况下，可以在时间上从抗生素施用的时刻起并且在施用时所记录的环境因素的背景下跟踪动物的健康。此时间追踪允许动物福利与抗生素施用的特定度量之间的可能相关性，并且可以在其它情况下提供动物福利的预测。
图6是根据本公开的某些方面的用于操作药物递送设备1000的方法的流程图。
在步骤S100中，通过物质识别器D-1200并通过由电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000所执行的软件指令来提取物质识别数据。
例如，物质识别器D-1200可以读取物质标记D-1210，并且向电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000提供与物质识别数据相当的物质读取信号。
另外，物质识别数据可以记录在电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000的存储器C-1204上。
在步骤S200中，通过目标识别器D-1100并通过由电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000所执行的软件指令来检测目标20并提取目标识别数据。
例如，目标识别器D-1100可以检测并读取物质标记D-1210，并且向电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000提供与目标识别数据相当的目标读取信号。
此外，目标识别数据可以记录在电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000的存储器C-1204上。
紧接在步骤S200之后，所提取的物质数据和所提取的目标数据可以由电控制单元C-1200和/或辅助电控制单元D-2000进行评估，以验证正确的物质分配，并且如果必要的话，通过产生警报并停用分配机构B-1000的电致动器来干预，如以上关于图5所概述的。
在步骤S300中，通过测量系统C-1000并通过由电控制单元C-1200所执行的软件指令来确定物质量Qs。
例如，天线C-1100可以基于活塞B-1200与天线C-1100之间的电磁交互来提供输出电流Os。数据采集电路系统C-1400可以接收输出电流Os，并且基于输出电流Os向电控制单元C-1200提供与输出电流Os的谐振频率Fr相当的频率读取信号。电控制单元C-1200可以接收频率读数，并且基于频率读数和因此由药物递送设备1000所递送的物质量Q来确定活塞位置X。
在步骤S400中，目标识别数据、物质识别数据和物质量Qs通过网络控制器D-1300并通过由电控制单元C-1200所执行的软件指令被传输到电子装置D-1600和/或服务器(和数据库)D-1500。
可替代地，目标识别数据、物质识别数据和/或物质量Qs可以首先记录在电控制单元C-1200的存储器C-1204上，并且稍后通过网络控制器D-1300并通过由电控制单元C-1200所执行的软件指令被传输到电子装置D-1600和/或服务器(和数据库)D-1500。
此外，由于测量系统C-1000和/或跟踪系统D-1000的实用性，例如重量轻、便携性、不依赖于机械系统、低能耗和/或不需要连接到电网系统，测量系统C-1000和/或跟踪系统D-1000可以改装到已经制造的药物递送设备上，例如已经在使用和/或在生产的药物递送设备。例如，测量系统C-1000和/或跟踪系统D-1000可以通过使用紧固装置(如螺栓、铆钉、粘合剂、胶水或其组合)紧固到分配机构B-1000和/或枪托A-1000上而追溯地结合到制造的药物递送设备。
图7是药物递送设备1000的电控制单元C-1200的硬件图的示意图。注意，在一个实施例中，图7还示出了辅助电控制单元D-2000的硬件图。注意，在一个实施例中，图7还示出了服务器(和数据库)D-1500(并且具体地，至少，监测器C-1214、显示控制器C-1212、磁盘C-1208、CD-ROM C-1210、磁盘控制器C-1206、存储器C-1204、总线C-1228、处理器C-1202、网络接口C-1226、网络C-1224、I/O接口C-1216以及键盘/鼠标C-1220)的硬件图。
如图7所示，根据本公开的系统、操作和过程可以使用处理电路系统(如处理器C-1202或至少一个专用处理器(ASP))来实施。处理器C-1202可以利用计算机可读存储介质，如存储器C-1204(例如，ROM、EPROM、EEPROM、闪速存储器、静态存储器、DRAM、SDRAM和其等效物)，所述计算机可读存储介质被配置成控制处理器C-1202以执行和/或控制本公开的系统、操作和过程。其它存储介质可以通过磁盘控制器C-1206来控制，所述磁盘控制器可以控制硬盘驱动器C-1208或光盘驱动器C-1210。
在替代性实施例中，处理器C-1202或其各方面可以包含或仅包含用于扩展或完全实施本公开的逻辑装置。此逻辑装置包含但不限于专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、通用逻辑阵列(GAL)以及其等效物。处理器C-1202可以是单独的装置或单个处理机构。进一步地，本公开可以受益于多核处理器的并行处理能力。
在另一方面，根据本公开的处理结果可以通过显示控制器C-1212显示给监测器C-1214，所述监测器可以是电控制单元C-1200的外围设备或一部分。此外，监视器C-1214可以提供有到命令/指令接口的触敏接口。显示控制器C-1212还可以包含用于提高计算效率的至少一个图形处理单元。另外，电控制单元C-1200可以包含I/O(输入/输出)接口C-1216，其被提供用于从传感器C-1218输入传感器数据并且用于向致动器C-1222输出命令。传感器C-1218和致动器C-1222是本公开中所描述的传感器和致动器中任一个的说明。例如，传感器可以是用于电控制单元C-1200和辅助电控制单元D-2000的数据采集电路系统C-1400，以及用于辅助电控制单元D-2000的目标识别器D-1100和物质识别器D-1200。
进一步地，其它输入装置可以作为外围设备作为电控制单元C-1200的一部分连接到I/O接口C-1216。例如，键盘或指向装置(如鼠标C-1220)可以控制本公开的各种过程和算法的参数，并且可以连接到I/O接口C-1216以提供另外的功能和配置选项，或控制显示特性。可以体现在本公开中所描述的设备的任何元件中的致动器C-1222也可以连接到I/O接口C-1216。
上述硬件组件可以通过网络接口C-1226联接到网络C-1224(如互联网或本地内联网)，用于向移动装置传输或接收数据(包含可控参数)。可以提供中央总线C-1228，以将上述硬件组件连接在一起，并且为其之间的数字通信提供至少一条路径。
本公开的实施例也可以如以下括号中所阐述的。
(1)一种药物递送设备，其包括：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；天线，所述天线沿所述针筒附连，所述天线包含电路板，所述电路板具有彼此堆叠的多个层并且连接到所述供电电路，以及多个线圈，所述多个线圈位于所述多个层上，所述多个线圈用于接收所述输入电流、通过所述活塞产生电感并且提供与所述电感相当的输出电流；目标识别器，所述目标识别器用于检测目标标记并提供与目标信息相当的目标读取信号；物质识别器，所述物质识别器用于读取物质标记并提供与物质信息相当的物质读取信号；以及处理电路系统，所述处理电路系统被配置成接收所述输出电流、所述目标读取信号和所述物质读取信号，基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量，基于所述目标读取信号提取所述目标信息，并且基于所述物质读取信号提取所述物质信息。
(2)根据(1)所述的药物递送设备，其中所述多个线圈沿所述活塞行程延伸。
(3)根据(1)或(2)所述的药物递送设备，其中所述多个线圈中的至少两个线圈彼此偏移预定偏移距离，以提供与所述活塞行程的第一部分内的活塞位置相当的第一输出电流和与所述活塞行程的第二部分内的活塞位置相当的第二输出电流。
(4)根据(1)到(3)中任一项所述的药物递送设备，其中所述偏移距离基本上等于所述至少两个线圈的宽度的一半。
(5)根据(1)到(4)中任一项所述的药物递送设备，其中所述电路板进一步包含：第一层，所述第一层具有第一单个矩形线圈；第二层，所述第二层具有第二单个矩形线圈；第三层，所述第三层具有第一对矩形线圈，所述第一对矩形线圈电连接到所述第一矩形线圈并偏移所述预定偏移距离以提供所述第一输出电流，以及第四层，所述第四层具有第二对矩形线圈，所述第二对矩形线圈电连接到所述第二矩形线圈并偏移所述预定偏移距离以提供所述第二输出电流。
(6)根据(1)到(5)中任一项所述的药物递送设备，其中所述目标标记是射频识别芯片，并且所述目标识别器被配置成读取所述射频识别芯片。
(7)根据(1)到(6)中任一项所述的药物递送设备，其中所述物质标记是放置在容纳所述物质的容器上的射频识别芯片，并且所述物质识别器被配置成读取所述射频识别芯片。
(8)根据(1)到(7)中任一项所述的药物递送设备，其进一步包括网络控制器，所述网络控制器被配置成向数据库和电子装置中的至少一个发送所述物质的量、所述目标信息和所述物质信息。
(9)一种药物递送设备，其包括：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；天线，所述天线沿所述针筒附连，所述天线包含电路板，所述电路板具有彼此堆叠的多个层并且连接到所述供电电路，以及多个线圈，所述多个线圈位于所述多个层上，所述多个线圈用于接收所述输入电流、通过所述活塞产生电感并且提供与所述电感相当的输出电流；以及处理电路系统，所述处理电路系统连接到所述多个线圈并且被配置成接收所述输出电流，并且基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量。
(10)根据(9)所述的药物递送设备，其中所述多个线圈沿所述活塞行程延伸。
(11)根据(9)或(10)所述的药物递送设备，其中所述多个线圈中的至少两个线圈彼此偏移预定偏移距离，以提供与所述活塞行程的第一部分内的活塞位置相当的第一输出电流和与所述活塞行程的第二部分内的活塞位置相当的第二输出电流。
(12)根据(9)到(11)中任一项所述的药物递送设备，其中所述偏移距离基本上等于所述至少两个线圈的宽度的一半。
(13)根据(9)到(12)中任一项所述的药物递送设备，其中所述电路板进一步包含：第一层，所述第一层具有第一单个矩形线圈；第二层，所述第二层具有第二单个矩形线圈；第三层，所述第三层具有第一对矩形线圈，所述第一对矩形线圈电连接到所述第一矩形线圈并偏移所述预定偏移距离以提供所述第一输出电流，以及第四层，所述第四层具有第二对矩形线圈，所述第二对矩形线圈电连接到所述第二矩形线圈并偏移所述预定偏移距离以提供所述第二输出电流。
(14)一种药物递送设备，其包括：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；测量系统，所述测量系统沿所述针筒附连以便产生与所述活塞的非接触式交互，并且提供与所述非接触式交互的量化相当的输出电流；以及处理电路系统，所述处理电路系统被配置成接收所述输出电流并且基于所述输出电流确定取决于所述活塞在所述针筒内部的位置的变量。
(15)根据(14)所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是电感交互，并且所述测量系统包含用于产生所述电感交互的多个线圈。
(16)根据(14)或(15)所述的药物递送设备，其中所述活塞包含电感标记。
(17)根据(14)到(16)中任一项所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是磁场，并且所述测量系统包含用于感测所述磁场的磁场传感器。
(18)根据(14)到(17)中任一项所述的药物递送设备，其中所述活塞包含用于产生所述磁场的磁性标记。
(19)根据(14)到(18)中任一项所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是磁感应交互，并且所述测量系统包含磁感应传感器，例如位移传感器。
(20)根据(14)到(19)中任一项所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是声波交互，并且所述测量系统包含微波发生器。
(21)根据(14)到(20)中任一项所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是光学交互，并且所述测量系统包含光学传感器。
(22)一种用于操作将物质递送到目标上的药物递送设备的方法，所述方法包括通过所述药物递送设备的物质识别器和所述物质的物质标记来提取物质识别数据、通过所述药物递送设备的目标识别器和所述目标的目标标记来提取目标数据、通过所述药物递送设备的分配机构来递送所述物质、确定通过所述药物递送设备的测量系统所递送的物质的量，以及记录所述物质识别数据、所述目标数据和通过所述药物递送设备的电路系统所递送的物质的量。
(23)根据(22)所述的方法，其进一步包括提供通过所述测量系统的供电电路的输入电流、接收通过所述测量系统的多个线圈的所述输入电流、在所述多个线圈与所述分配系统的活塞之间产生电感交互，以及提供与所述电感交互相当的输出电流。
(24)根据(22)或(23)所述的方法，其中所述药物递送设备包括：针筒，所述针筒用于容纳物质；活塞，所述活塞可沿活塞行程在所述针筒中滑动；以及测量系统，所述测量系统沿所述针筒附连。
(25)根据(22)到(24)中任一项所述的方法，其进一步包括用所述测量系统产生与所述活塞的非接触式交互。
(26)根据(22)到(25)中任一项所述的方法，其进一步包括用所述测量系统产生与所述非接触式交互的量化相当的输出电流。
(27)根据(22)到(26)中任一项所述的方法，其中所述非接触式交互是电感交互，并且所述测量系统包含用于产生所述电感交互的多个线圈。
(28)根据(22)到(27)中任一项所述的方法，其中所述活塞包含电感标记。
(29)根据(22)到(28)中任一项所述的方法，其中所述非接触式交互是磁场，并且所述测量系统包含用于感测所述磁场的磁场传感器。
(30)根据(22)到(29)中任一项所述的方法，其中所述活塞包含用于产生所述磁场的磁性标记。
(31)根据(22)到(29)中任一项所述的方法，其中所述非接触式交互是磁感应交互，并且所述测量系统包含磁感应传感器，例如位移传感器。
(32)根据(22)到(31)中任一项所述的方法，其中所述非接触式交互是声波交互，并且所述测量系统包含微波发生器。
(33)根据(22)到(32)中任一项所述的方法，其中所述非接触式交互是光学交互，并且所述测量系统包含光学传感器。
前述讨论仅公开和描述了本公开的目的的示例性实施例。如本领域的那些技术人员将要理解的是，在不脱离本公开的精神或其必要特性的情况下，可以以其它特定形式来使本公开的目的具体化。因此，本公开旨在说明而非限制本公开的目的以及权利要求的范围。
鉴于以上教导，对本公开的许多修改和变化都是可能的。因此，应理解的是，在所附权利要求的范围内，本公开可以以与本文具体描述的方式不同的方式来进行实践。
Claims (20)
1.一种药物递送设备，其包括：
针筒，所述针筒用于容纳物质；
活塞，所述活塞能够沿活塞行程在所述针筒中滑动；
供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；
天线，所述天线沿所述针筒附连，所述天线包含：
电路板，所述电路板具有彼此堆叠的多个层并且连接到所述供电电路，以及
多个线圈，所述多个线圈位于所述多个层上，所述多个线圈用于
接收所述输入电流，
通过所述活塞产生电感，并且
提供与所述电感相当的输出电流；
目标识别器，所述目标识别器用于检测目标标记并提供与目标信息相当的目标读取信号；
物质识别器，所述物质识别器用于读取物质标记并提供与物质信息相当的物质读取信号；以及
处理电路系统，所述处理电路系统被配置成：
接收所述输出电流、所述目标读取信号和所述物质读取信号，
基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量，
基于所述目标读取信号提取所述目标信息，并且
基于所述物质读取信号提取所述物质信息。
2.根据权利要求1所述的药物递送设备，其中所述多个线圈沿所述活塞行程延伸。
3.根据权利要求1所述的药物递送设备，其中所述多个线圈中的至少两个线圈彼此偏移预定偏移距离，以提供与所述活塞行程的第一部分内的活塞位置相当的第一输出电流和与所述活塞行程的第二部分内的活塞位置相当的第二输出电流。
4.根据权利要求3所述的药物递送设备，其中所述偏移距离基本上等于所述至少两个线圈的宽度的一半。
5.根据权利要求1所述的药物递送设备，其中所述电路板进一步包含：
第一层，所述第一层具有第一单个矩形线圈；
第二层，所述第二层具有第二单个矩形线圈；
第三层，所述第三层具有第一对矩形线圈，所述第一对矩形线圈电连接到所述第一矩形线圈并偏移预定偏移距离以提供所述第一输出电流；以及
第四层，所述第四层具有第二对矩形线圈，所述第二对矩形线圈电连接到所述第二矩形线圈并偏移预定偏移距离以提供所述第二输出电流。
6.根据权利要求1所述的药物递送设备，其中所述目标标记是射频识别芯片，并且所述目标识别器被配置成读取所述射频识别芯片。
7.根据权利要求1所述的药物递送设备，其中所述物质标记是放置在容纳所述物质的容器上的射频识别芯片，并且所述物质识别器被配置成读取所述射频识别芯片。
8.根据权利要求1所述的药物递送设备，其进一步包括网络控制器，所述网络控制器被配置成向数据库和电子装置中的至少一个发送所述物质的量、所述目标信息和所述物质信息。
9.一种药物递送设备，其包括：
针筒，所述针筒用于容纳物质；
活塞，所述活塞能够沿活塞行程在所述针筒中滑动；
供电电路，所述供电电路用于提供输入电流；
天线，所述天线沿所述针筒附连，所述天线包含：
电路板，所述电路板具有彼此堆叠的多个层并且连接到所述供电电路，以及
多个线圈，所述多个线圈位于所述多个层上，所述多个线圈用于
接收所述输入电流，
通过所述活塞产生电感，并且
提供与所述电感相当的输出电流；以及
处理电路系统，所述处理电路系统连接到所述多个线圈并被配置成
接收所述输出电流，并且
基于所述输出电流确定所述针筒内部的所述物质的量。
10.根据权利要求9所述的药物递送设备，其中所述多个线圈沿所述活塞行程延伸。
11.根据权利要求10所述的药物递送设备，其中所述多个线圈中的至少两个线圈彼此偏移预定偏移距离，以提供与所述活塞行程的第一部分内的活塞位置相当的第一输出电流和与所述活塞行程的第二部分内的活塞位置相当的第二输出电流。
12.根据权利要求11所述的药物递送设备，其中所述偏移距离基本上等于所述至少两个线圈的宽度的一半。
13.根据权利要求12所述的药物递送设备，其中所述电路板进一步包含：
第一层，所述第一层具有第一单个矩形线圈；
第二层，所述第二层具有第二单个矩形线圈；
第三层，所述第三层具有第一对矩形线圈，所述第一对矩形线圈电连接到所述第一矩形线圈并偏移所述预定偏移距离以提供所述第一输出电流；以及
第四层，所述第四层具有第二对矩形线圈，所述第二对矩形线圈电连接到所述第二矩形线圈并偏移所述预定偏移距离以提供所述第二输出电流。
14.一种药物递送设备，其包括：
针筒，所述针筒用于容纳物质；
活塞，所述活塞能够沿活塞行程在所述针筒中滑动；
测量系统，所述测量系统沿所述针筒附连以
产生与所述活塞的非接触式交互，并且
提供与所述非接触式交互的量化相当的输出电流；以及
处理电路系统，所述处理电路系统被配置成：
接收所述输出电流，并且
基于所述输出电流确定取决于所述活塞在所述针筒内部的位置的变量。
15.根据权利要求14所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是电感交互，并且所述测量系统包含用于产生所述电感交互的多个线圈。
16.根据权利要求15所述的药物递送设备，其中所述活塞包含电感标记。
17.根据权利要求14所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是磁场，并且所述测量系统包含用于感测所述磁场的磁场传感器。
18.根据权利要求17所述的药物递送设备，其中所述活塞包含用于产生所述磁场的磁性标记。
19.根据权利要求14所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是磁感应交互，并且所述测量系统包含磁感应传感器，例如位移传感器。
20.根据权利要求14所述的药物递送设备，其中所述非接触式交互是声波交互，并且所述测量系统包含微波发生器。
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