CN103957961B - 用于基于三轴磁性传感器确定元件位置的系统 - Google Patents

用于基于三轴磁性传感器确定元件位置的系统 Download PDF

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Abstract

系统包括适合于测量磁场的传感器组件（3，4，5，6）、以及适合于通过组合的轴向和旋转移动相对于传感器组件在两个位置之间移动的可移动元件（1），该旋转移动与轴向移动具有预定关系。磁铁（3）被安装于可移动元件并被配置成生成空间磁场，该空间磁场相对于传感器组件对应于磁铁和因此的可移动元件的轴向和旋转移动两者而改变。处理器被配置成基于用于磁场的测量值来确定可移动元件的轴向位置。

Description

用于基于三轴磁性传感器确定元件位置的系统
技术领域
本发明涉及用于检测可移动元件的位置的系统和方法。本发明解决了确定轴向地且旋转地两种移动的元件的轴向和/或旋转位置的问题。在特定方面中，本发明解决了确定与可移动元件与另一元件之间的螺纹关系相对应地移动的元件的轴向位置的问题。
背景技术
在本发明的公开中，主要对药物递送设备进行参考，该药物递送设备包括螺纹活塞杆，此类设备例如在通过递送胰岛素而治疗糖尿病中使用，然而，这仅仅是本发明的示例性使用。
药物注射设备已大大地改善了其必须对药物和生物制剂进行自我给药的患者的生活。药物注射设备可采取许多形式，包括仅仅是具有注射装置的安瓿的简单可处理设备，或者其可以是适合于与预填充盒一起使用的耐用设备。无论其形式和类型如何，其已证明在协助患者对可注射药物和生物制剂进行自我给药方面是大有帮助。其也大大地协助照护者对不能执行自我注射的那些人给予可注射药。
在正确的时间且以正确的量执行所需胰岛素注射是管理糖尿病必不可少的，即符合指定胰岛素疗法是重要的。为了使得医务人员确定规定剂量模式的有效性是可能的，鼓励糖尿病患者保持每次注射的量和时间的日志。然而，此类日志常常被以手写笔记本来保存，不可能从记录的信息容易地上传到用于数据处理的计算机。此外，由于只有被患者注意到的事件被记录，所以笔记本系统要求患者记住对每次注射进行记录，如果记录的信息将在患者的疾病的治疗中具有任何价值的话。日志中的遗漏或错误记录导致注射历史的误导性画面和由此的医务人员关于未来药剂进行决策的误导基础。相应地，可能期望使来自药剂递送系统的排出信息的记录自动化。
虽然某些注射设备将此监视/获取机构结合到设备本身中，例如如在US 2009/0318865和WO 2010/052275中公开的，但现在的大多数设备不具有它。最广泛使用的设备是耐用或预填充的纯机械设备。后一种设备在成为空的之后被丢弃，并且如此廉价以致于其在设备本身中对内置电子数据获取功能并不是节省成本的。
尽管上述已知系统是基于检测由排出机构生成的移动，其然后表示实际排出结构，即与活塞直接接触的贮器活塞或活塞杆的平移，但还已提出直接测量活塞的位置。例如，US5,782,814公开了一种其中活塞包括诸如铁芯之类的磁响应元件的系统。该系统具有用于接收注射器贮器以用于剂量测量的接受器（receptacle）。感应元件与接受器同轴地定位以产生磁场。当注射器被放置在接受器中时，磁场的强度根据活塞在贮器中的位置而变。磁场在传导回路中感应电压，并且电压表被连接到传导回路以测量感应电压。微处理器被连接到电压表以根据感应电压的测量来计算剂量。US6,556,005公开了一种能够确定轴向和旋转位移的磁编码器装置。
考虑到上文，本发明的目的是提供用于轴向可移动元件的轴向位置的可靠且高效检测的系统和方法。本发明的另一目的是提供允许确定从药物递送设备排出的药物剂量的系统和方法。又一目的是提供允许以安全且高效的方式创建用于所确定值的日志的装置。
发明内容
在本发明的公开中，将描述各实施例和方面，其将解决上述目的中的一个或多个，或者其将解决从以下公开以及从示例性实施例的描述中显而易见的目的。
因此，在本发明的第一方面中，提供了一种系统，包括包含每个适合于测量对应于三个轴的磁场的一个或多个传感器的传感器组件，以及适合于通过对应于预定义轴线的组合轴向和旋转移动而相对于传感器组件移动的可移动元件，该旋转移动具有与该轴向移动预定关系，例如可移动元件对应于可移动元件与另一元件之间的螺纹关系而移动。磁铁被并入在可移动元件中并与之一起移动，该磁铁被配置成生成空间磁场，其相对于传感器组件对应于磁铁和因此的可移动元件的轴向和旋转移动两者而改变，从而生成相对于每个传感器唯一地改变的空间磁场。处理器被配置成基于对磁场的测量值来确定可移动元件相对于给定位置的轴向位置。所述预定关系可采取可移动元件与另一元件之间的螺纹关系的形式。
所确定值可被直接传达给用户，例如以mm为单位测量，或者用来计算相关值，例如可以使用两个测量值来计算由通过活塞杆移动的活塞从盒排出的药物的量。另外，在定义零位置的情况下，能够将可移动元件的轴向位置作为总排出药物或贮器中的剩余药物的量而传达。
术语“磁铁”指示能够创建有用磁场的磁性装置的任何配置。磁铁因此可以是有源磁铁或无源磁铁，其只有当被外部装置影响时才产生磁场。磁铁可采取包括超过一个磁铁的组件的形式。可将一个或多个磁铁布置成增强位置检测并潜在地减少传感器的数目，例如通过提供更强的磁场，将磁铁放置在与传感器的适当距离处或者提供从外部场更加可分辨的场特征。磁铁可以是安装到被移动元件的永久磁铁，或者被移动元件可包括能够被永久地磁化以创建永久磁铁的材料。可将每个传感器的三个轴相对于彼此垂直地布置。轴向移动可以是直线的或曲线的，后者例如与曲线且灵活的活塞杆有关。
传感器组件可包括多个传感器，其被布置成在所利用的传感器数目和用于所确定位置的要求精度方面实现最佳。例如，可将传感器组件配置为一个或多个环，每个由等距地放置在预定轴线周围的2个或更多传感器组成。替换地，可基本上沿着与预定轴平行的线布置传感器组件的传感器，可移动元件沿着该预定轴线移动。
在示例性实施例中，处理器被配置成计算测量传感器值与预期传感器值之间的差，其中，可移动元件的轴向位置的确定是基于预期传感器值与测量传感器值之间的计算差。能够使用场的分析模型、例如磁铁的偶极场模型来导出预期传感器值。如果传感器组件将传感器放置在磁铁的近场中，则模型能够基于说明磁铁结构的磁场的有限元分析。本发明还提供了对应的方法。
例如，处理器装置可适合于基于测量和预期传感器值之间的场差来确定模型拟合的偏差，并估计哪些系统参数引起该偏差。从场差到模型拟合偏差的变换可以通过具有基于所选系统参数的导数的系统的模型（例如线性化）来完成。这能够通过确定预期传感器值的模型相对于所包括的系统参数中的每个的导数（例如磁铁角相对于预定机械几何形状的偏移）来做出。本发明还提供了对应的方法。
在示例性实施例中，该系统包括其中存储了包括多个系统参数的系统标称模型的存储器装置，处理器装置被配置成针对每个传感器和每个轴线计算测量传感器值与预期标称传感器值之间的差，将该差变换成所选系统参数的偏差，基于系统参数偏差而将预期传感器值重新调整成（例如线性化）已修正传感器值，并基于所测量传感器值与（线性化）已修正传感器值之间的计算差来确定可移动元件的轴向位置。本发明还提供了对应的方法。
替换地，预期传感器值能够基于测量传感器值，其中，可移动元件的轴向位置的确定是基于传感器值之间的计算差。
在另一示例性实施例中，处理器装置基于测量值适合于确定可移动元件的初始轴向位置，确定可移动元件的旋转位置，并计算可移动元件的已修正轴向位置，其中，计算是基于所确定初始轴向位置、所确定的旋转位置、以及旋转和轴向移动之间的预定关系。
可将传感器组件配置为一个或多个环，每个由放置在预定义轴线周围的两个或更多传感器组成。可将每个传感器的三个轴相对于彼此垂直地布置。磁铁可以是永久磁铁或感应磁铁。
在示例性实施例中，所述系统包括药物递送设备，其包括用于接收药物的贮器的贮器或装置，该贮器包括轴向可位移活塞和出口、以及药物排出机构，其用于从贮器排出药物并包括以螺纹活塞杆形式的可移动元件，其在排出动作期间执行组合的轴向和旋转移动，从而使已安装的贮器的活塞轴向地移动。可提供由处理器装置控制的显示器以向用户显示药物的计算剂量。
该系统可包括其中布置传感器组件和处理器装置的测量单元，并且其被配置成在预定位置中接收药物递送设备，该测量单元被配置成基于活塞杆的轴向位置的两个连续确定来计算排出药物剂量的量。测量单元可采取帽单元的形式，其适合于在该帽单元被放置在药物递送设备上的其安装位置中以覆盖已安装贮器的出口时计算药物排出剂量的大小。
替换地，所述系统可包括其中布置传感器组件和处理器装置的测量组件，该测量组件包括测量单元和帽单元，其中，所述测量单元包括传感器组件以及允许在传感器组件相对于活塞杆处于预定位置中的情况下将测量单元安装在药物递送设备上的耦合装置，并且其中帽单元被配置成可释放地安装在药物递送设备或测量单元上以覆盖已安装贮器的出口。
在该系统的示例性实施例中，药物递送设备还包括标识符，其表示用于包含在贮器或特定药物递送设备中的特定药物类型的信息，并且所述测量单元还包括用于从标识符捕获信息的装置，以及适合于基于所计算的药物剂量来创建用于从贮器排出的药物的数量的日志的日志装置，该日志是针对给定标识符创建的。标识符可以是色彩、以条形码形式、或者以传导元件的图案的形式。传感器系统可包括用于不同药物递送设备的多个表，标识符被用来选择适当的表。
在更多示例性实施例中，处理器装置适合于基于模型拟合来确定识别药物递送系统的预定义特性（例如设备类型、药物类型或药物浓度）的系统参数。例如，可以使用例如磁铁强度之类的不同磁特征来识别对于给定药物的不同浓度，或者可以使用旋转移动与轴向移动之间的关系来识别用于设备的剂量特性，这指示包含在设备中的药物的类型或浓度，例如是否以100或200 IU/ml的浓度来提供胰岛素。旋转移动与轴向移动之间的关系的示例是磁铁初始角和对于给定位移的磁铁旋转的数目。
在本发明的另一方面中，提供了一种药物递送系统，包括（a）至少一个药物递送设备，包括包含药物的贮器、用于从贮器排出药物的药物排出机构、和表示用于包含在贮器或特定药物递送设备中的特定药物类型的信息的标识符，以及（b）捕获组件，可以可释放地安装在药物递送设备中的每个上，包括用于捕获表示与由排出装置从贮器排出的药物的数量有关的性质的数据的电子控制捕获系统、用于从标识符捕获信息的电子控制装置、适合于基于捕获数据来创建用于从贮器排出的药物的数量的日志的记录装置，其中该日志是针对给定标识符创建的。
该标识符可表示给定特定类型的药物或给定唯一药物递送设备。标识符可以以色彩标记、条形码（例如2D）的形式或者以传导元件的图案的形式。用于从标识符捕获信息的装置可包括适合于在传感器相对于标识符的移动期间捕获信息的传感器。
在示例性实施例中，药物递送设备和捕获组件包括适合于相对于药物递送设备将捕获设备安装在预定义位置中的对应可释放安装装置，该安装要求药物递送设备与捕获组件之间的指定平移移动，该平移移动允许传感器从标识符捕获信息。
设计能够自动地识别和辨认具有不同内含物的药物递送设备的电子记录单元，将允许制造商进行更简单且更加节省成本的生产，并提供增加的用户安全性。
制造商将能够以更加节省成本的方式产生药物递送设备和电子记录单元两者，因为需要较少的辨别标记（和因此较少的零件）以能够辨别不同的内含物，并且需要较少的不同电子记录单元，每个电子记录单元能够处理具有不同内含物的更多设备。
增加了用户的安全性，因为电子记录单元将降低偶然地使用错误的产品或剂量的风险。尤其是使用来自类似设备的不同产品（内含物）的用户处于如果设备看起来类似、则将其相互弄错的风险，并且如果要求手动设定，则可能忘记将电子记录单元设定成正确的产品，并且电子记录单元在使用中可在不同的设备上应用。
此外，设备类型和内含物的自动识别将考虑到在电子记录单元中并入附加安全特征，例如如果检测到未知或伪造产品或者如果药物类型或浓度不同于正常地使用的，则警告用户。
在本申请的情境中且如在本说明书和权利要求中所使用的，术语处理器装置覆盖适合于提供指定功能（例如处理和存储数据以及控制所有连接的输入和输出设备）的电子电路的任何组合。处理器通常将包括可由用于支持、存储或控制功能的附加设备来补充的一个或多个CPU或微处理器。例如，在提供了通信接口（例如无线）的情况下，发射机和接收机可完全地或部分地与处理器集成，或者可由单个单元来提供。构成处理器电路的部件中的每个可以是专用或通用设备。术语显示器装置覆盖能够视觉上提供指定功能的任何类型的显示器，例如LCD或OLED。
如本文所使用的，术语“胰岛素”意图涵盖能够以受控方式通过诸如套管或空心针之类的递送装置的任何包含药物的可流动药，诸如液体、溶液、胶体或微悬浮体，并且其具有血糖控制效果，例如人类胰岛素及其类似物以及诸如GLP-1之类的非胰岛素及其类似物。在示例性实施例的描述中，将对胰岛素的使用进行参考。
附图说明
下面将参考附图来进一步描述本发明，在所述附图中
图1示出了用于检测螺纹杆的轴向位置的系统，
图2A-2C示出了来自3D磁强计的测量的输出，
图3A和3B示出了磁场矢量路径的变化，
图4A-4C示出了关于传感器饱和的传感器测量结果，
图5示出了被配置为两个环的传感器组件，
图6A示出了对于标称模型的所计算的传感器值，
图6B示出了所测量的传感器信号与标称模型之间的差，
图7示出了标称模型与所测量的传感器值之间的残差，
图8A和8B示出了传感器增益调整，
图9示出了对于地球磁场的矢量补偿，
图10示出了多个差矢量，
图11A和11B示出了表与所测量值之间的偏离曲线，
图12A-12D示出了用于药物设备的测量系统的第一实施例的视图，
图13A-13C示出了用于药物设备的测量系统的第二实施例，
图14A和14B示出了用于药物设备的测量系统的第三实施例，
图15示出了用于药物设备的测量系统的第四实施例，
图16A-16E示出了包括用于检测标识符的装置的捕获设备，
图17示出了包括用于检测标识符的装置的另一捕获设备，以及
图18A-18E示出了包括用于检测标识符的装置的又一捕获设备。
在图中，主要由相似的参考数字来识别相似的结构。
具体实施方式
当在下文中使用诸如“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“垂直”或类似相对词句之类的术语时，这些仅仅参考附图，并且不一定参考实际使用情况。示出的图是示意性表示，因此，不同结构的配置以及其相对尺寸意图仅仅用于说明性目的。
下面描述的基于磁强计的体积检测系统基本上是能够准确地检测沿着预定义线移动的磁铁的位置的系统。该系统因此在其中准确非接触位置感测是有关的许多技术领域中是可应用的。下面，将描述已被设立成供在药物递送系统中应用的系统，该药物递送系统包括在对应螺纹外壳2中被引导且因此被配置成在旋转时沿着其轴线执行线性运动的螺纹杆1，参见图1。杆的远端被提供有在极性本质上垂直于线性移动的方向的情况下安装的磁铁。在所示实施例中，多个3D磁强计4沿着对于杆的移动的线定位。来自磁强计的测量结果被连接到显示器6的微处理器系统5捕获，显示器6适合于示出例如来自磁强计的实际测量结果以及显示表示杆的轴向位置的值。
3D磁强计4每个针对杆1的不同旋转（和因此的轴向）位置如图2A-2C中所示那样测量三个垂直方向上磁场的振幅。因为使用固定磁铁3，所以在每个方向上测量的磁场的振幅由磁铁与传感器之间的距离来确定。
能够将三个方向上的测量振幅组合成三维矢量，其中，矢量的长度表示磁场的振幅，并且矢量的方向表示磁场相对于传感器的方向。应注意的是矢量长度不表示磁场与传感器的距离，因为当距离减小时，振幅增加。
磁铁的螺旋线运动7将因此导致3维矢量螺旋8，其随着磁铁移动至更接近于与传感器的最小距离的位置而具有增加的半径，当通过与传感器的最小距离的点时转向减小的半径，参见示出了由螺纹杆的旋转引起的磁场矢量路径的图3A和3B。
为了优化信噪比，仅使用其中磁场的振幅显著的操作区域。当设计此类系统时，必须将地球磁场考虑在内。这通过选择具有这样的场强的磁铁来进行优化，该场强在与传感器的最小距离的位置中导致在可能最强的地场（其在全球范围内改变）的情况下仅刚刚允许传感器在不进入到饱和状态11的情况下进行测量的振幅10，参见示出了使用具有不同强度的磁铁的结果的图4A-4C。如果磁场的最大振幅并未相等地分布在传感器的三个轴上，则传感器能够相对于系统成角度，以便使最大场分布在三个传感器轴上，允许所选磁铁的更大场强。
在图5中，传感器组件的示例性实施例被配置为两个环，每个由等距地在用于杆元件的预定轴线501周围的3个3D磁性传感器504组成，杆元件对应于与不动螺母元件的螺纹啮合而在笔状成形的药物递送设备的远侧部分510内部轴向地移动，并且包括远侧布置的永久偶极磁铁503。
下面将描述用于估计磁铁的当前位置和取向的示例性算法。该算法对于磁铁的任何移动是通用的，但是在本申请中，将其应用于磁铁的具有轴向和旋转移动的组合的系统。为了叙述轴向位移，该算法将必须确定移动之前和之后的磁铁位置。
该算法适合于与磁铁的标称移动具有偏差的系统。因此，其要求能够从其导出导数的磁铁移动的预定模型。使表示系统的具有标称几何形状的场，其中，n是轴向位移的位置，并且k是测量场的传感器。
如果磁铁具有简单的几何形状且如果假设传感器与磁铁之间的相对距离在对于所有位置而言的磁远场中，则能够使用偶极场模型来估计预定模型。因此，我们能够由下式来估计到所有位置的：
[1]
其中，m是该给定位置n的偶极矩矢量，r是磁铁与传感器k之间的距离矢量，并且r是磁铁与传感器k之间的距离。
如果传感器被定位在磁近场中，那么能够使用磁铁几何形状的有限元分析来估计。
该概念是如果发现非标称性能是可接受的，则具有既估计非标称性能又补偿预定标称模型的模型。为了这样做，定义预定模型的线性化模型：[2]
其中，我们已在线性化模型中包括以下偏差参数：
Bext 均匀背景场
Δx, Δy 磁铁位置相对于标称模型的径向偏移
Δz 磁铁位置相对于标称模型的轴向偏移
Δm 与标称磁铁强度的偏差
Δφ 旋转偏移
Δѱ 倾斜偏移
将列向量E中的偏差参数堆叠：
我们能够将线性化模型写为：
其中是雅可比矩阵。然后，我们确定E以使所测量的场与线性化模型之间的差最小化。即：
其中，Gn表示具有用于每个传感器k和位置n的权重的对角矩阵。因此，E由下式给定：
能够将以上表达式简化为下式：
其中：
此矩阵是恒量的。因此，能够将其存储在处理器上以节省计算能力。
然后将参数偏移矢量插入到线性化模型中：
这提供说明所测量场与标称模型之间的差的标称模型的更新版本。发现所估计的位置是具有最小差的位置，即使残差最小化：
以上算法的优点是：
该算法利用能够存储在处理器上的常数表，即其由、和组成。该算法提供能够用作故障保险措施的度量，即能够根据和残差的大小来估计拟合的质量。所示列向量E仅仅是所选偏差参数的示例。
示例1
在本示例中，将以上算法应用于具有24个轴向位移且具有监视磁铁位置的三个环状安装的传感器的系统。
在用于以15°步进被旋转至一位置的磁铁的每个传感器位置中导出偶极场模型输出，对于每个步进而言具有0.1488mm轴向位移。这能够作为标称模型而被存储在系统中。在表1中示出并在图6A中图示出此类计算机生成的查找表的示例。
表1：标称模型的查找表的示例。
当执行测量时，从所有轴读取所有传感器值并如表2中所示和图6B中所图示的那样导出与标称模型的差。
表2：对于给定位置的所测量的传感器值和所测量的与标称模型之间的差的示例。
然后由的乘法导出偏差参数。这提供用于每个位置的矢量。这些在表3中列出。
该偏差被界定在可配置极限内。例如，被界定在±7°内以避免该相邻位置与实际位置重叠。此外，在这里还能够应用磁铁位置的机械约束的知识以在估计位置时排除候选项。
表3：对于所有位置的所估计的偏差参数。
将与相乘并加到标称模型，为我们给出标称模型的更新版本。导出此模型与所测量的传感器值之间的残差。这些在示出了标称模型的更新版本与所测量值之间的残留误差的表4和图7中举例说明。
表4：标称模型的更新版本与所测量的值之间的残差的计算。
根据图7，显而易见的是该算法估计磁铁的正确轴向位置，即杆位置7、1.042 mm的轴向位置和105°的旋转位置。表5叙述用于该位置的系统参数的偏差：
表5：对于所估计位置的系统参数的偏差。
根据该表，评估算法输出的质量是可能的。例如，估计均匀外场具有0.55高斯的量值（从前三个分量导出）。这在地球磁场的范围中。然而，如果将其估计为例如2高斯，则算法已估计出不正确的位置或者将存在大的外场将是更加可能的。
磁铁位置具有-0.992 mm的在x方向上的径向偏移。如果这是不切实际的机械偏移，则可以将已实施的系统编程为拒绝算法输出。因此，如果不违背故障保险措施，则认为所估计位置是正确位置。
如果能够确实地排除除地球磁场和由附近铁的存在而引起的内磁场中的扰动之外的外磁场的风险，则能够将在表中找到的实际位置的最可能候选项转送或显示为实际位置。然而，在大多数应用中，必须考虑可能来自多种源的磁场中的扰动风险，并且在某些应用中，位置的错误确定的后果可能具有严重且不可接受的后果。在此类应用中，能够采取多个故障保险措施，例如：
（1）采取多个读数，并且只有当读数之间的变化小于预定义水平时，才使用根据来自每个传感器的每个轴线的平均轴线值。这可以防止由磁场中的起伏扰动而引起的来自传感器的错误读数。
（2）减去来自直径相对传感器的读数以消除磁场贡献和均质外场贡献，并因此计算非均质外场的梯度。可将相对于阈值的比较用作用于使用读数的准则。
（3）使用读数来计算外场。可将相对于阈值的比较用作用于使用读数的准则。
（4）使用来自超定传感器配置的读数来计算与预定标称机械几何形状和磁铁特性的偏差。可将相对于阈值的比较用作用于使用读数的准则。
（5）比较最可能位置的偏离和被拒绝位置（例如第二最可能位置）的偏离以确定最可能位置的确实性。可将相对于阈值的比较用作用于使用读数的准则。
（6）比较最可能位置和被拒绝位置，例如前10个接下来的最可能位置，以确定该位置的分布。可使用分布（例如最小值位置与最大值位置之间的跨度）作为用于使用该读数的准则。
（7）使用最可能位置来计算来自磁铁的场贡献，并从读数减去该贡献以获得所估计的外场。可使用该估计的外场作为用于计算最可能位置的输入，该最可能位置应被故障保险措施中的一个或多个拒绝，因为来自磁铁的场贡献已被消除。可计算来自不同于最可能位置的位置的场贡献并将其加到被估计的外场。可使用所得到的场作为用于计算最可能位置的输入。可使用所选位置与计算位置之间的对应作为用于使用该读数的准则。
（8）使用所计算的位置来确定机械移动，例如方向、速度和位置稳定性。可将相对于阈值的比较用作用于使用读数的准则。
（9）如果偏离的最小和小于预定义值，则仅指定实际位置的最可能候选项，以确保测量值与（预期）表值之间的一定水平的一致性。此预定义值可取决于最可能候选项在操作范围中的所处位置，因为相邻候选项之间的距离随着与传感器的距离而变。这应防止在某个量值以上的恒定扰动引起错误位置被指定为最可能候选项，并且如果传感器的轴线中的一个已进入饱和模式，还能够防止最可能的候选项被指定。如果传感器被暴露于超过其操作极限的强度的磁场，则其将进入饱和模式并给出（已知预定义的）最大值的读出。
上述故障保险措施将只能通过根本不给出位置读出来帮助防止错误位置的读出。系统然后（如果防止了位置变化或监视到其不发生）能够重复测量直至系统摆脱内磁场的外部扰动。如果不能防止位置变化，则能够对其进行监视，并且能够使下一个成功读出伴随着当前位置是两个（或更多）单个移动的和的通知。在某些情况中，系统可以能够执行正确的读出，即使经受到内磁场中的扰动。下面描述两个这样的情况。
（10）如果发生非常局部的扰动（如上文在第3点中所描述的），通常由非常接近于传感器中的一些的小磁铁或铁片引起，则在某些情况下得到有效的读数而不是故障保险缺乏的读数也许是可能的。
（11）在此类系统的某些应用中，限制测量之间的位置变化，并且在此类应用中，先前位置读数的知识可帮助防止故障保险情况的错误读出。在具有连接到贮器活塞的螺纹杆的可处理注射设备中，移动仅在一个方向上是可能的。此外，剂量预先调整设备使每次注射限制到追踪磁铁的某个最大行程。如果在每次注射之后执行位置测量，则找到的最可能候选项应在追踪磁铁的受限行程内，或者必须假设扰动已干扰测量。系统然后能够安全地失灵且不执行读出或找到第二最可能候选项，其在预期范围内。然后应通过使用偏离的最小和（在有效范围内）的减小阈值来检查有效性，并且可由单个传感器最佳拟合值的一致性检查来供应。
替换地，能够使用受限可允许移动来减少计算的数目，并执行较少表查找操作，从而增加计算速度并减少功率消耗。
在图1中，随着沿着移动线放置多个传感器而配置传感器组件的另一示例性实施例。下面将描述用于估计磁铁的当前位置和取向的第二示例性算法。
每个3D磁强计将用三个不同方向上的不同偏移来进行测量，并且为了针对所描述的实施例进行补偿和调整，使参考螺纹杆上的参考磁铁移动通过整个操作范围，并以螺纹杆的角向旋转的小间隔来获得来自所有传感器的所有轴线的读数。然后对来自所有传感器的所有轴线读数进行偏移和增益调整，使得对于每个传感器而言达到的最大振幅对于所有传感器和方向而言是相同的，并且其全部在零周围对称地波动。这在图8A和8B中图示出，图8A和8B示出了传感器增益优化，但是仅用于一个轴线和两个传感器以通过简单化来提供更好的理解。
传感器1最大振幅：(S1Max - S1Min)/2
传感器2最大振幅：(S2Max - S2Min)/2
最大振幅：传感器1最大值
传感器1增益：1
传感器2增益：传感器1最大振幅/传感器2最大振幅（＞1）
传感器1偏移：传感器1最大振幅—传感器1最大值
传感器2偏移：传感器2最大振幅—传感器2最大值。
用已补偿和已调整系统，然后能够以杆的角向旋转的小增量和因此的由车螺纹引起的线性运动的小步进来测量来自每个传感器的用于每个轴线的轴线值。
为了补偿地球磁场和影响具有均匀磁场的系统的其它扰动磁场，如图9中所示，由相邻传感器的平行轴线的值的值减去来自一个传感器的轴线值，图9示出了两个传感器之间的轴线值的相减，以补偿地球磁场，并且其中：
点线：来自磁铁的贡献
双点一线：地球磁场
虚线：由传感器所得到的矢量
长短线：所得到的矢量的X分量
长长：所得到的矢量的Z分量
实线：所得到的差矢量
点线表示距离/方向
实线表示振幅（随减小的距离而增加）。
由于用于每个传感器的每个方向上的测量轴线值表示矢量，该矢量表示所得到的传感器所经受的磁场的方向和振幅，所以这些矢量将表示追踪磁铁的磁场与地球磁场的和，其取决于系统相对于地球表面的地理位置和取向。由于必须认为地球磁场的贡献在传感器的小区域内是均匀的，所以所有传感器将被来自地球磁场的相同方向和振幅的影响。通过在每个传感器之间将轴线值互相相减，抵消了地球磁场的贡献。这意味着根据多个（N个）传感器，将存在如图10中所示的N-1个差矢量。
示例2
针对具有两个轴向布置传感器的对应于图1的模型，活塞杆根据0—150°旋转，并且针对每7.5°的旋转进行测量。使用Honeywell HMC5883L 3轴磁敏传感器（magnetosensor），使用实验装置来进行下面在表1和2中列出的测量。基于此，然后能够针对整个操作范围建立用于每个测量角向（并且因此的线性）位置的所有差矢量的所有轴线值的表并将其存储在系统中。在表1中示出了此类表的示例。
表6：差矢量轴线值和螺纹杆的对应位置的查找表的示例。
当执行实际（当前）测量时，从所有传感器读取所有轴线值，并且计算所得到的差矢量轴线值。然后从用于每个传感器的对应表值中的每个减去这些所计算差值中的每个，并针对如表2中所示的位置的所有表值将来自每个轴线和每个传感器的结果彼此相加。
表7：表值与测量值之间的偏离的和的计算。
现在能够确定偏离的最小和，并且认为螺纹杆的对应位置是用于螺纹杆的实际位置的最可能候选项。这种方法实际上将确保来自最接近于追踪磁铁的实际位置的（多个）传感器对的差值将是确定传感器，因为来自这些传感器的信号的振幅将比更远离追踪磁铁的传感器高出数量级。如看起来的那样，识别正确的位置是可能的，虽然测量值并不是与存储于查找表中的那些100%相同。
来自最近传感器的对偏离的和的贡献因此将在正确值的每侧显著地增加，并且大大地否决，如果来自更远的传感器中的一些对偏离的和的贡献应在别处具有最小值的话。这在图11A和11B中示出，其中，对于离追踪磁铁实际位置最远的传感器的较差信噪比导致除实际位置之外的位置上的对偏离的和的最小贡献。在图11A中，磁铁的位置对应于传统笔型的药物递送系统，其中，已从包括300个单位的药物的盒排出35个单位的药物。图11B图示出在已经排出200个单位时的对应测量。
针对本发明在用于检测药物排出量的药物递送系统中的示例性应用，以下考虑是相关的。首先，药物递送系统应包括在与药物的排出剂量相关联的操作期间既轴向又旋转地移动的部件。此类系统可以是笔状成形的药物递送设备，其中，对应于设定剂量的活塞杆既被轴向又被旋转地移动，以使填充药物的盒的活塞向前移动，以从而从那里排出设定剂量的药物，这对应于上面描述的两个示例。
此类药物递送设备的示例是来自Novo Nordisk的FlexTouch®。当被提供包含100IU/ml胰岛素配方的3 ml Penfill®盒时，将Flex-Touch®设备设定成使活塞杆轴向地向前移动0.1488 mm以便排出每个IU，这对应于15°的活塞杆旋转。因此，为了提供被配置成以对应于0.5 IU的精度来检测活塞杆的位置的测量系统，以对应于7.5°的活塞杆旋转的精度来检测轴向位置应该是可能的。
如所指示的，上面描述的示例性系统已经被建立成用于在药物递送系统中应用。对应地，下面将描述用于包括笔状成形的药物递送设备（例如来自Novo Nordisk的FlexTouch®或FlexPen®，参见通过引用并入本文中的诸如US 6,004,297）和用于检测药物的出药的量的测量系统的组合系统的多个不同配置。由于FlexTouch®和FlexPen®是被设计成当药盒已为空时被处理掉的预填充药物递送笔，所以测量系统被提供为可再使用的耐用附加系统/单元，其适合于与对应的笔相组合地使用，即笔包括在远侧安装于活塞杆上的小磁铁和允许测量磁强计相对于活塞杆在预定位置中定位的耦合装置。为了确定排出的药物的量，检测排出动作之前和之后的活塞杆的位置，其之间的差对应于给定量的药物的出药期间的活塞杆的轴向位移和因此的盒中的活塞的轴向位移。根据活塞杆行进的轴向距离，能够计算药物的量（例如表示1 IU的胰岛素的每0.1488 mm的行程）并将其传达给用户和/或连同诸如时间和日期之类的其它数据一起存储在存储器中。
转到图12A—12D，示出了被配置为包括测量单元101和显示器单元110的两单元组件的测量系统，在笔的寿命之内测量单元适合于被安装在药物递送笔120上以便其后被转移到新的笔，显示器单元被配置为帽，该帽适合于覆盖针架（和针组件112，如果安装了的话），并因此适合于在给予药物的剂量之前被去除并在给药之后重新安装。对应地，当帽被分别地去除再次附着时的活塞杆的位置能够被用来计算药物的排出剂量，其然后与时间标记一起在显示器单元上示出。事实上，如果在两个剂量给药事件之间拿掉该帽，那么将记下组合剂量。然而，由于这将与两次测量之间的长时间段相关联，所以可以将处理器编程为如果帽已被拿掉达到比给予药物的剂量所需的更长的时间段（例如5分钟）则提供警告。在所示实施例中，显示器单元110包括矩阵LCD 114、处理器、定时器和存储器装置112以及系统主电池115，例如2×CR1225，其被用来对容纳在测量单元中的较小二次电池105充电。测量单元包括5个3D磁强计107以及支持电子部件102，其允许磁性数据捕获及其存储直至能够将数据传输到帽单元以便经由布置在两个单元上的电流接触106、116进一步处理为止，该接触也允许对二次电池充电。测量单元包括安装环108，其适合于啮合在FlexTouch®笔上提供的标准帽耦合装置，然而，为了将取得安全且牢固的安装，可将安装环上的耦合部件设计成提供比标准帽更坚固的夹持件。
通过将传感器环设计成以旋转运动安装在笔上，则存在其中传感器系统相对于在固定位置上的磁铁旋转的情形。这可以被用来在将传感器环安装在笔上的期间通过检测最大测量结果而调整例如传感器偏移和增益值。然而可以将系统校准至实际笔，并且然后调整任何查找表以补偿磁铁或杆取向中的任何旋转偏移以增加准确度和可靠性。
图13A-13C示出了两单元测量组件的替换实施例。与图19实施例相比，除主电池215之外的所有部件位于环状成形的测量单元201中，其然后还包括在所示实施例中是电子墨水类型的显示器204。关于第一实施例，能够将帽的去除和重新附着用来限定剂量给药事件。
图14A和14B示出了另一实施例，其中所有上面描述的测量和显示器部件被布置在单式帽单元301中，包括显示器304、所有电子装置302、以及电池305。除上面描述的部件之外，本实施例包括适合于捕获为给定药盒提供的信息的光学读取器309。
对于所有上面的实施例而言，可提供通信装置，其允许有线或无线数据转移，例如将测量数据上传到PC或智能电话或下载新软件。
上文已描述了用于适合于供预填充药物递送设备使用的测量系统的实施例，然而，在第一个已被使用时，可以将相同的系统与适合于用新的盒重新加载的耐用药物递送设备相组合地使用，并且其包括例如在轴向位移期间旋转的活塞杆。事实上，对于耐用设备而言，可以将测量系统的部件完全或部分地集成在设备中。
作为另一替换，可以将测量系统并入在意图供笔410固定使用的扩展坞401中，如图15中所示。此类布置对于需要例如药物的单一日常剂量（诸如在早晨或在就寝时间）的用户可能是相关的，出于该目的，可以在日间将药物递送设备放置在扩展坞中，并且当要采用日常剂量时仅在短时间段之内将其从那里去除。
如由上文呈现的，药物剂量的量是基于两个活塞杆位置的确定，然而，这要求针对相同设备并且不是针对可能是该情况的两个不同设备来确定两个位置，尤其是如果测量系统采取可以容易地被错误地重新附着于错误的药物递送设备的单式帽设备或者“错误的”笔可以被定位其中的扩展坞的形式。为了防止这样的非故意的笔移位，可以为药物递送设备（或盒）提供适合于被测量设备辨认的唯一标识符，例如帽或扩展坞中的盒和光学读取器上的2D矩阵代码。对于包括“半固定”测量和存储器单元（例如，如在图13A—13C中）的实施例而言，对药物递送设备的每次附着可以提示单元进入“新设备”模式。在已在帽单元中提供处理器和存储器的情况下（例如，如在图12A—12C中），可以使给定系统的两个单元成对并编程为仅以组合方式工作。下面参考图16—18给出用于捕获标识符的装置的更详细描述。
在图12-15中，示出了利用常规电子装置设计的实施例，然而，可以替换地实施印刷电子电路以完全或部分地替代常规电路技术。印刷电子是基于标准印刷技术，使用不同类型的墨材料以通过在多个层中的不同材料中印刷不同图案来构建电子电路和部件。墨水根据目的而由有机和无机材料以及基板制成。有机材料主要是共轭聚合物，其拥有导电、半导电、电荧光、光伏及其它性质。无机材料（基于诸如银颗粒、金颗粒、铝颗粒、铜掺杂的磷之类的金属）被用于有机和聚合物材料不能提供的较高阶层和界面。诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯箔（PET）、聚萘二甲酸乙二醇脂箔（PEN）和聚酰亚胺箔（PI）之类的基板被用作载体以印刷上电子装置以便稍后转移到最终产品。在某种程度上还可以使用纸。
通过印刷不同图案和材料的多个层，能够创建具有导电引线和部件以及电源（电池）的电子电路、能量采集器和显示器。这些材料和工艺现在是商售的。由于大多数可处理的药物递送设备由塑料材料制成，所以电子装置可以可直接印刷到部件的表面并且不需要承载基板。当设备被装配如所示体积检测系统的更高级传感器和功能时，显示器单元和在一定程度上的所需电子电路中的一些能够基于印刷电子装置。通过在注射设备上印刷电子电路、传感器、电源、部件和显示器，添加的特征将对注射设备的物理尺寸和设计要求具有很少或没有影响，从而显著地改善营销能力。此外，印刷电子装置将使得生产成本与传统电子电路相比能够显著地降低，因为能够更高效地执行生产，并且大大地减少材料使用。
如果在剂量设定期间为药物递送设备提供拉紧的弹簧，例如FlexTouch®笔，则可通过用最接近于弹簧的磁强计来测量排出机构中的驱动弹簧的拉紧的磁场的变化而实现已调整剂量检测系统。
此外，当使用基于磁强计的体积检测系统时，如果传感器系统在用户仍在开动例如FlexTouch®笔的释放按钮的同时确定剩余体积，则可发生小的测量误差。当释放按钮被开动时，驱动弹簧在轴向方向上略微移动。通过由使用磁强计传感器来检测弹簧（例如远侧弹簧“钩子”）的轴向方向上的小变化，该系统能够避免在释放按钮被开动的同时测量贮器中的剩余体积。
作为对上面描述实施例的替换，能够使用沿着笔贮器的侧面的多个简单一维磁强计来制作简单的体积/剂量检测系统且其具有内置于活塞杆的小的磁铁。该系统可以仅通过检测哪个（些）磁强计给出最多信号来确定活塞杆的位置。此类概念将是简单的，然而，其可以对扰动外场是敏感的，并且可能需要很多传感器以满足准确度的要求。
能够将电子识别系统划分成两个群组，类型标识符和唯一标识符，其中，类型标识符只能辨别设备或内含物的类型，但不能区别相同类型的两个同样设备。唯一标识符不仅能够识别设备和内含物的类型，而且能够识别设备的唯一身份，并且因此能够将两个同样的设备相互区别开。
图16A—16E示出了在设备的操作寿命之内（即直至药物贮器（盒）已经是空的为止）的适合于被附着于预填充笔状成形的药物递送设备610的半固定型测量单元601的实施例。药物递送设备可以是对应于例如来自Novo Nordisk的FlexTouch®或FlexPen®的类型。该笔被提供有对应于贮器中的特定药物内含物的标识符，并且测量单元被提供有用于捕获此信息的装置。更具体地，笔主体被提供有一个或多个突出体611，其创建对应于包含的药物的简单代码，例如长期作用的胰岛素100 IU/ml、长期作用的胰岛素200 IU/ml、快速作用的胰岛素100 IU/ml或快速作用的胰岛素200 IU/ml。测量单元被提供有多个对应的接触603，其适合于当单元被如图16A和16B中所示安装于笔主体上时被突出体激活。图16C—16E示出了代码图案的3个示例。测量单元可适合于检测帽（未示出）被拿掉并再次安装的时间，这将活塞位置的两次测量初始化，基于该初始化能够计算排出剂量的量。
图17示出了适合于在设备不在使用中时被附着于预填充笔状成形的药物递送设备710的帽单元701形式的测量单元的实施例。药物递送设备可以是对应于例如FlexTouch®或FlexPen®的类型。如呈现的，对于设备的内部零件而言，仅示出了药盒712和活塞杆。笔被提供有对应于贮器中的特定药物内含物的彩色盒保持器形式的标识符，例如用于快速作用的胰岛素100 IU/ml的橙色和用于长期作用的胰岛素100 IU/ml的绿色，并且测量单元被提供有用于捕获此信息的装置。更具体地，测量单元被提供有以这样的方式装配的白色LED 702（即其将启发笔的彩色编码部分），以及以这样的方式装配的RGB传感器芯片703（即被白色LED启发的区域对于RGB传感器而言是可见的）。用以防止RGB传感器暴露于来自白色LED的直射光的屏蔽被布置在两者之间。在图中未示出帽的其余电子部件。当包含所有色彩的来自白色LED的光撞击彩色表面时，只有具有与该部分相同色彩的光被反射到RGB传感器，这允许分析反射光的RGB组成并识别色彩和由此的笔和药物的类型。该帽单元可适合于检测帽单元被拿掉并再次安装在笔主体上的时间，这将在安装帽时的活塞位置的测量初始化，基于该初始化，能够计算排出剂量的量，即已经存储对于设备的先前使用的位置。可将帽单元编程为与仅一个类型的笔（即一个色彩）或者与两个或更多不同类型的笔一起工作。在后一种情况下，可每次将帽单元与仅一个类型的笔一起使用，或者可每次将其与例如两个类型的笔一起使用，这对于使用长期作用和快速作用胰岛素两者的糖尿病患者是相关的。由于通常将每次笔被激活时检测色彩，所以笔可自动地检测剂量是否已被排出或者是否已发生设备的移位。
图18A—18E示出了在设备的操作寿命之内（即直至药物贮器（盒）已是空的为止）的适合于被附着于预填充笔状成形的药物递送设备810的半固定型测量单元801的实施例。药物递送设备可以是对应于例如FlexTouch®或FlexPen®的类型。笔被提供有对应于贮器中的特定药物内含物的印刷电子引线中的2D条形码形式的标识符，并且测量单元被提供有用于捕获此信息的对应电容指纹读取器803。
基本上存在两种不同的可用扫描仪技术，光学扫描仪和电容扫描仪。电容扫描仪非常适合于笔识别，因为其能够被制作得非常小且紧凑，并且与光学扫描仪相比需要非常少的功率。电容指纹扫描仪原则上由包含一行小单元格或其阵列的一个或多个半导体芯片组成，每个单元格包括被隔离层覆盖的两个导电板，并小于手指上的皮肤的脊和谷。每个单元格被连接到具有反相运算放大器、所谓的积分器的小电路。在扫描之前，闭合重置开关，向两个导体板施加输入参考电压，其使放大器输入端和输出端短路并“平衡”积分器电路。当再次打开重置开关时，处理器向积分器电路施加固定电荷。如果任何电容对象被接近于导电板放置（正常地手指的皮肤），则系统的电容将改变，并且由于导电板中的一个被连接到反相端子，所以放大器输入将改变，并且随后放大器输出将改变。通过用印刷于笔（或装配在笔上的载体箔）上的小导电引线的图案来取代指纹中的皮肤的脊和谷，小单元格能够检测在导体板的绝缘层下面是否存在印刷引线。由于这些小单元格的大小，能够在小的区域中装配许多单元格，并且因此能够在小的区域上存储和读取大量信息，考虑到识别长的序列号。
此类串行‘图案’将难以伪造，因为不仅是图案、而且还有电容性质必须是正确的。接下来将描述如何可以在具有包括电容指纹线扫描仪的电子剂量检测单元的笔上实施此类系统。
电容指纹读取器803被以这样的方式并入在电子单元802中以用于剂量检测，即当电子测量单元滑动至笔810上时，笔上的抽头812确保指纹读取器摆脱被印刷于箔上的电子引线中并放置在笔上的抽头后面的2D条形码811。当抽头遇到测量单元的安装环807且不能进一步移动时，用户能够开始旋转该单元以将其固定于笔。当旋转开始时，抽头进入轨道806，其引导该单元在不沿着笔的轴线滑动的情况下执行旋转移动。在旋转期间，指纹扫描仪逐行地读取笔上的2D代码，并且当该单元被固定于笔时，该单元中的电子装置将已确切地识别电子测量单元被装配在什么笔和类型上，并且能够给出实际剂量和类型的读出而不仅仅是剂量的检测体积。
替换地，可以使用笔上的电子单元的安装来实施简单的光学条形码读取器以执行扫描，并使用简单的低功率LED作为光源。然而，基于光从LED的简单反射的条形码将要求相对宽的条和间距，并且因此导致与基于激光读取的条形码相比在物理上长的条形码。因此，此类系统将主要地可应用于较大单元上，其中，一个零件被安装在另一个上，具有足够长的滑动或旋转移动以覆盖条形码中所需数目的位数。
唯一识别系统还可以是基于电子单元中的NFC ID芯片和内置芯片读取器。这个技术是通常已知的且被广泛地用于此类目的，然而，对于可处理的药物递送设备而言，其可能比基于指纹读取器的上面描述的实施例更加昂贵。
当已识别了关于特定类型的药物的信息时，此信息还可以被用来为用户提供更多信息。通过读取代码，该单元知道了药物类型，并且可以将所需动作通知用户，例如刚好在注射之前或者刚好在注射之后。此外，可以将药物的信息存储在电子单元中并被转移到外部设备，例如个人计算机（PC）或移动电话。外部设备然后可以显示该信息并因此充当用于电子单元的显示器，其可以仅被提供有简单的数字显示器。还可以将药物的信息存储于服务器上，并且电子单元可以将唯一代码发送到外部设备。该外部设备然后将使用唯一代码从服务器取回药物特定信息。还可以将此药物识别功能并入在本身与剂量检测单元无关的电子药物递送设备中。
示例
1. 一种药物递送系统，包括：
（a）药物递送设备610、710、810，包括：
包含药物的贮器，
药物排出机构，其用于从贮器排出药物，以及
标识符611、711、811，其表示用于包含在贮器或特定药物递送设备中的特定药物类型的信息，
（b）捕获组件601、701、801，其可以可释放地安装在药物递送设备上，包括：
电子控制捕获系统，用于捕获表示与由排出装置从贮器排出的药物的量有关的性质的数据，
电子控制装置603、703、803，用于从标识符捕获信息，
记录装置，适合于基于捕获数据来创建用于从贮器排出的药物的量的日志，
其中，针对给定标识符创建日志。
2. 如示例1中的药物递送系统，其中，所述标识符表示给定的药物的特定类型。
3. 如示例1中的药物递送系统，其中，所述标识符表示给定的唯一药物递送设备。
4. 如示例1-3的任一项中的药物递送系统，其中，该标识符是色彩。
5. 如示例1-3的任一项中的药物递送系统，其中，该标识符采取条形码的形式。
6. 如示例1-3的任一项中的药物递送系统，其中，标识符采取导电元件811的图案的形式。
7. 如示例5或6中的药物递送系统，其中，用于从标识符捕获信息的装置包括适合于在传感器相对于标识符的移动期间捕获信息的传感器803。
8. 如示例22中的药物递送系统，其中，所述药物递送设备和所述捕获组件包括适合于相对于药物递送设备将捕获设备安装在预定义位置中的对应可释放安装装置，该安装要求药物递送设备与捕获组件之间的指定平移移动，该平移移动允许传感器从标识符捕获信息。
9. 如示例16-23的任一项中的药物递送系统，其中，所述系统包括至少两个药物递送设备，每个包括唯一标识符。
在示例性实施例的以上描述中，已经以对于有技能的读者而言本发明的概念将是显而易见的程度描述了为不同部件提供所描述功能的不同结构和装置。用于不同部件的详细构造和规范被认为是由技术人员沿着在本说明书中阐述的路线执行正常设计程序的目的。

Claims (14)

1.一种用于检测可移动元件（2）的轴向位置的系统，所述系统包括：
传感器组件（4），其包括每个适合于测量对应于三个轴的磁场的一个或多个传感器，
可移动元件（2），
磁铁（3），其被安装于所述可移动元件并与之一起移动，该磁铁被配置成生成空间磁场，所述空间磁场相对于传感器组件而对应于磁铁和由此的可移动元件的轴向和旋转移动两者来改变，从而生成唯一地相对于每个传感器改变的空间磁场，以及
处理器装置（5），其被配置成基于测量值来确定所述可移动元件的轴向位置，
其中每个传感器适合于测量对应于相对于彼此垂直地布置的三个轴的磁场，
可移动元件适合于通过对应于预定义轴线的组合轴向移动和旋转移动来相对于传感器组件移动，该旋转移动与轴向移动具有预定关系，以及
所述处理器装置基于测量值而适合于：
确定可移动元件的初始轴向位置，
确定可移动元件的旋转位置，以及
计算可移动元件的已修正轴向位置，
其中，所述计算是基于所确定的初始轴向位置、所确定的旋转位置、以及旋转移动与轴向移动之间的预定关系。
2.如权利要求1中所述的系统，其中，所述处理器装置（5）被配置成计算测量传感器值与预期传感器值之间的差，所述可移动元件的轴向位置的确定基于该差。
3.如权利要求2中所述的系统，还包括存储器装置，其中存储了包括多个系统参数的系统的标称表示，其中，所述处理器装置适合于基于测量传感器值和预期传感器值之间的差来确定模型拟合的偏差并估计哪些系统参数引起该偏差。
4.如权利要求1中所述的系统，还包括存储器装置，其中存储了包括多个系统参数的系统的标称表示，所述处理器装置被配置成：
针对每个传感器和每个轴线计算测量传感器值与预期传感器值之间的差，
将该差变换成所选系统参数的偏差，
基于系统参数偏差而将预期传感器值重新调整成已修正传感器值，以及
基于测量传感器值与已修正传感器值之间的计算差来确定可移动元件的轴向位置。
5.如权利要求1-4的任一项中所述的系统，其中，所述传感器组件被配置为每个由放置在预定义轴线周围的两个或更多传感器组成的一个或多个环。
6.如权利要求1-4中的任一项中所述的系统，其中，所述磁铁是感应磁铁。
7.如权利要求1-4的任一项中所述的系统，其中，所述可移动元件对应于可移动元件与另一元件之间的螺纹关系而移动。
8.如权利要求1-4的任一项中所述的系统，包括药物递送设备（120），其包括：
药物填充的贮器或用于接收药物填充的贮器（121）的装置，该贮器包括轴向可位移活塞和出口（122），以及
药物排出机构，其用于从贮器排出药物并包括采取螺纹活塞杆形式的所述可移动元件，所述可移动元件在排出动作期间执行组合的轴向和旋转移动，从而使已安装贮器的活塞轴向地移动。
9.如权利要求8中所述的系统，包括测量单元（301、401），其中布置传感器组件（307）和处理器装置（302），并且其被配置成在预定位置中接收药物递送设备，该测量单元被配置成基于活塞杆的轴向位置的两次连续确定来计算药物的排出剂量的大小。
10.如权利要求9中所述的系统，其中，所述测量单元采取帽单元的形式，该帽单元适合于当帽单元在其安装位置中被放置在药物递送设备上以覆盖已安装贮器的出口（122）时计算药物的排出剂量的大小。
11.如权利要求8中所述的系统，包括其中布置传感器组件和处理器装置的测量组件，该测量组件包括测量单元（101、201）和帽单元（110、210），
其中所述测量单元包括传感器组件（107、207）以及耦合装置（108、208），其允许在传感器组件相对于活塞杆处于预定位置中的情况下将测量单元安装在药物递送设备上，以及
其中，所述帽单元被配置成可释放地安装在药物递送设备或测量单元上以覆盖已安装贮器的出口（122）。
12.如权利要求9-11的任一项中所述的系统，包括被处理器装置控制以显示药物的计算剂量的显示器（114、204、304）。
13.如权利要求9-11的任一项中所述的系统，该药物递送设备还包括：
标识符，其表示用于包含在贮器或特定药物递送设备中的特定药物类型的信息，
所述测量单元还包括：
用于从标识符捕获信息的装置，
记录装置，其适合于基于药物的计算剂量针对从贮器排出的药物的量创建日志，该日志是针对给定标识符而创建的。
14.如权利要求13中所述的系统，其中，该标识符是色彩，以条形码的形式，或者以导电元件的图案的形式。
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