CN107787232A - 用于治疗建议的输注设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了输注系统、输注设备和相关操作方法。操作输注设备以将流体递送到用户身体的示例性方法涉及自主地操作所述输注设备以在第一操作模式下递送所述流体的可变输注速率，至少部分地基于由所述输注设备在所述第一操作模式下递送的所述可变输注速率来确定所述用户体内活性流体的残留量，以及响应于从所述第一操作模式识别操作模式的改变，来至少部分地基于活性流体的所述残留量生成用户通知。所述残留量表示输注流体超过与参考输注速率对应的标称量，以用于将所述用户体内的生理条件维持在期望的水平。

Description

用于治疗建议的输注设备

相关申请的交叉引用

本PCT申请要求2015年5月20日提交的美国专利申请序列号14/717,902的权益，并且要求其优先权。

技术领域

本文描述的主题的实施方案整体涉及医疗设备，并且更具体地，本主题的实施方案涉及在流体输注设备的操作期间向用户提供治疗信息。

背景技术

输注泵设备和系统在医学领域中相对熟知，用于向患者递送或分配诸如胰岛素或另外的处方药物之类的药剂。典型的输注泵包括泵驱动系统，该泵驱动系统通常包括小马达和传动系部件，它们将旋转马达运动转换成贮存器中的柱塞(或止动件)的平移位移，该柱塞经由在贮存器和用户的身体之间产生的流体路径将药物从贮存器递送到用户体内。输注泵治疗的用途越来越多，特别是为糖尿病患者递送胰岛素。

连续的胰岛素输注提供对糖尿病患者的病症更好的控制，并且因此，开发了控制方案，其允许胰岛素输注泵以基本上连续和自主的方式监测并调节用户的血糖水平。调节血糖水平由于所使用的胰岛素类型的反应时间的变化以及用户的个体胰岛素反应和日常活动(例如，运动、碳水化合物消耗、推注施用等)的变化而变得复杂。为了补偿这些变化，以自动方式输注的胰岛素的量也可改变。然而，这在从自动递送控制模式转换到更加手工密集的递送模式时提出了挑战，其中用户需要用于手动调节他或她的血糖水平的信息或反馈，诸如当前递送的仍有待代谢的活性胰岛素的量。虽然存在基于手动校正推注或膳食推注计算活性胰岛素的技术，但当许多当前方法是胰岛素的主要来源或为用户方便地计量活性胰岛素的量提供途径时，所述方法不会准确地计入可变的基础递送。

发明内容

提供了输注系统、输注设备和相关操作方法。提供了操作输注设备以将流体递送到用户体内的方法的实施方案。该方法涉及自主地操作输注设备以在第一操作模式下递送流体的可变输注速率，以及至少部分地基于由输注设备在第一操作模式下递送的可变输注速率来确定用户体内的活性流体的残留量。响应于从第一操作模式识别操作模式的改变，该方法至少部分地基于活性流体的残留量生成用户通知。

在另一个实施方案中，操作输注设备以将胰岛素递送到用户体内的方法涉及在闭环操作模式下操作输注设备以基于来自用户身体的葡萄糖测量与参考葡萄糖值之间的差值自主地将可变输注速率递送到身体，从而至少部分地基于可变输注速率递归地确定总活性胰岛素量，以及至少部分地基于恒定输注速率递归地确定标称活性胰岛素量。在退出闭环操作模式时，该方法基于总活性胰岛素量与标称活性胰岛素量之间的差值确定残留活性胰岛素量，并且显示受残留活性胰岛素量影响的图形用户通知。

还提供了输注系统的实施方案。输注系统包括用户界面；输注设备，该输注设备包括可操作以将流体递送到用户体内的马达和耦接到马达的控制系统；以及用以获得受来自用户体内的流体影响的生理条件的测量值的感测布置。控制系统耦接到用户界面和感测布置以自主地操作马达来基于测量值递送可变基础输注速率，至少部分地基于可变基础输注速率来确定在用户体内有活性的流体的残留量，并且在用户界面上提供受残留量影响的用户通知。

提供了本发明内容以便以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

通过参考下面结合附图的详细描述和权利要求书可以得出对主题的更完整的理解，其中相同的附图标记是指整个附图中的相似元件，所述元件可为了简明和清楚而示出并且不一定按比例绘制。

图1示出了输注系统的示例性实施方案；

图2示出了适用于图1的输注系统中的流体输注设备的示例性实施方案的平面图；

图3是图2的流体输注设备的分解透视图；

图4是当组装有插入输注设备中的贮存器时，如沿着图3中的线4-4观察的图2-图3的流体输注设备的剖视图；

图5是适用于流体输注设备(诸如图1或图2的流体输注设备)中的示例性控制系统的框图；

图6是适用于图5的控制系统中的示例性泵控制系统的框图；

图7是在一个或多个示例性实施方案中可由图5的流体输注设备中的泵控制系统实现或以其他方式支持的闭环控制系统的框图；并且

图8是在一个或多个示例性实施方案中适用于与图5的控制系统一起使用的示例性活性胰岛素通知过程的流程图。

具体实施方式

以下具体实施方式本质上仅仅是示例性的，并不意图限制本主题的实施方案或此类实施方案的应用和使用。如本文所用，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为示例性的任何实施方式不一定要被解释为比其他实施方式更优选或有利。此外，无意受到前述技术领域、背景技术、发明内容或以下详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

虽然本文描述的主题可在包括马达的任何电子设备中实现，但是下面描述的示例性实施方案以诸如便携式电子医疗设备之类的医疗设备的形式实现。虽然许多不同的应用是可能的，但以下描述集中于作为输注系统部署的一部分的流体输注设备(或输注泵)。为了简洁起见，本文可以不详细描述与输注系统操作、胰岛素泵和/或输注装置操作相关的常规技术以及系统(和系统的各个操作部件)的其他功能方面。输注泵的示例可以是但不限于以下专利中描述的类型：美国专利号：4,562,751；4,685,903；5,080,653；5,505,709；5,097,122；6,485,465；6,554,798；6,558,320；6,558,351；6,641,533；6,659,980；6,752,787；6,817,990；6,932,584；以及7,621,893；所述专利中的每个以引用方式并入本文。

本文所述的主题的实施方案整体涉及包括马达的流体输注设备，该马达可操作以使设置在流体输注设备内的贮存器的柱塞(或止动件)线性移位，以将一定剂量的流体(诸如胰岛素)递送到用户体内。可以根据与特定操作模式相关联的递送控制方案以自动方式生成管理马达操作的剂量命令，并且该剂量命令可以受用户体内生理条件的当前(或最近)测量影响的方式生成。例如，在闭环操作模式中，可以基于用户体内的间质液葡萄糖水平的当前(或最近)测量与目标(或参考)葡萄糖值之间的差值来生成剂量命令。就此而言，输注速率可随着当前测量值和目标测量值之间的差值波动而变化。出于解释的目的，本文在输注的流体是用于调节用户(或患者)的葡萄糖水平的胰岛素的上下文中描述主题；然而，应当理解，许多其他流体可通过输注施用，并且本文所述的主题不一定限于与胰岛素一起使用。

如下文更详细地描述，主要在图8的上下文中，在本文所述的示例性实施方案中，至少部分地基于输注设备在自主操作模式下递送的可变基础输注速率确定患者体内的活性胰岛素的残留量。胰岛素的残留量表示尚未被代谢的输注胰岛素的剩余部分，该剩余部分超过与参考基础输注速率对应的活性胰岛素的标称量以用于将患者的生理条件维持在期望水平或接近期望水平。为了确定活性胰岛素的残留量，基于由当前操作模式指示的可变基础输注速率、任何手动引发的校正推注或膳食推注、以及在先前采样时间处活性胰岛素的量的先前值来递归地计算活性胰岛素的当前总量。活性胰岛素的标称量也基于参考基础输注速率和活性胰岛素的标称量的先前值递归地计算。在示例性实施方案中，参考基础速率基于患者特定的总日剂量值，该值近似或以其他方式表示每天需要递送的胰岛素的总量，以将患者的葡萄糖水平维持在目标葡萄糖值处或葡萄糖值的期望范围内。活性胰岛素的当前残留量于是对应于活性胰岛素的当前总量与活性胰岛素的标称量之间的差值。因此，残留的活性胰岛素量表示活性胰岛素的总量超过用于将患者的葡萄糖水平调节到期望的空腹葡萄糖水平的活性胰岛素的有效量的预期量的部分。

响应于识别操作模式的变化(例如，从自动操作模式转换到更加手工密集的操作模式)，利用活性胰岛素的残留量来自动生成用于患者的一个或多个图形指示或通知，所述图形指示或通知继而可由患者用来确定如何手动控制他或她的治疗进行。例如，当前残留活性胰岛素可被呈现或以其他方式显示给患者以便进行手动评估。通过考虑可变的基础递送速率和患者的总日剂量，活性胰岛素的残留量相对于仅基于推注(例如，膳食、校正或其他手动引发的推注)的传统机载胰岛素计算提供了对患者的当前和未来血糖状态的更准确的表示。除此之外或作为另外一种选择，在一些实施方案中，基于当前残留活性胰岛素的量值，输注设备可自动生成或以其他方式提供用户消耗碳水化合物，参与(或脱离)运动或其他身体活动，施用校正推注等的图形建议。

现在转到图1，输注系统100的一个示例性实施方案包括但不限于流体输注设备(或输注泵)102、感测布置104、命令控制设备(CCD)106和计算机108。输注系统100的部件可使用不同的平台、设计和配置来实现，并且图1所示的实施方案不是穷举或限制性的。在实践中，输注设备102和感测布置104被固定在用户(或患者)的身体上的期望位置处，如图1所示。就此而言，输注设备102和感测布置104被固定到图1中的用户身体的位置仅作为代表性的非限制性示例提供。输注系统100的元件可类似于美国专利8,674,288中描述的那些，该专利的主题全文据此以引用方式并入。

在图1的图示实施方案中，输注设备102被设计为适用于将流体、液体、凝胶或其他药剂输注到用户体内的便携式医疗设备。在示例性实施方案中，输注流体是胰岛素，但是许多其他流体也可通过输注施用，诸如但不限于HIV药物、用以治疗肺动脉高血压的药物、铁螯合药物、止痛药、抗癌治疗药物、维生素、激素等。在一些实施方案中，流体可包括营养补充剂、染料、追踪介质、盐水介质、水合介质等。

感测布置104通常表示输注系统100的部件，该部件被配置为感测、检测、测量或以其他方式量化用户的状况，并且可包括传感器、监测器等，以用于提供指示由感测布置感测、检测、测量或以其他方式监测的状况的数据。就此而言，感测布置104可包括对用户的生物学状况(诸如血糖水平等)有反应性的电子器件和酶，并且向输注设备102，CCD 106和/或计算机108提供指示血糖水平的数据。例如，输注设备102、CCD 106和/或计算机108可包括用于基于从感测布置104接收到的传感器数据向用户呈现信息或数据的显示器，所述信息或数据诸如用户的当前葡萄糖水平、用户的葡萄糖水平与时间的曲线图或图表、设备状态指示器、警示消息等。在其他实施方案中，输注设备102、CCD 106和/或计算机108可包括电子器件和软件，其被配置为分析传感器数据并且操作输注设备102，以基于传感器数据和/或预编程的递送例程将流体递送到用户体内。因此，在示例性实施方案中，输注设备102、感测布置104、CCD 106和/或计算机108中的一个或多个包括发射器、接收器和/或其他收发器电子器件，其允许与输注系统100的其他部件通信，使得感测布置104可将传感器数据或监测器数据传送到输注设备102、CCD 106和/或计算机108中的一个或多个。

仍然参见图1，在各种实施方案中，感测布置104可被固定到用户的身体或者在远离输注设备102被固定到用户身体的位置的位置处嵌入用户的体内。在各种其他实施方案中，感测布置104可被结合在输注设备102内。在其他实施方案中，感测布置104可与输注设备102分离并分开，并且可以是例如CCD 106的一部分。在此类实施方案中，感测布置104可被配置为接收生物样品、分析物等，以测量用户的状况。

如上所述，在一些实施方案中，CCD 106和/或计算机108可包括电子器件和其他部件，其被配置为执行处理、递送例程存储，并且以受由感测布置104测量和/或从感测布置104接收的传感器数据影响的方式控制输注设备102。通过将控制功能包括在CCD 106和/或计算机108中，输注设备102可用更简化的电子器件制成。然而，在其他实施方案中，输注设备102可包括所有控制功能，并且可在没有CCD 106和/或计算机108的情况下操作。在各种实施方案中，CCD 106可以是便携式电子设备。此外，在各种实施方案中，输注设备102和/或感测布置104可被配置为将数据传送到CCD 106和/或计算机108以用于由CCD 106和/或计算机108显示或处理数据。

在一些实施方案中，CCD 106和/或计算机108可向用户提供便于用户随后使用输注设备102的信息。例如，CCD 106可向用户提供信息以允许用户确定要施用到用户体内的药物的速率或剂量。在其他实施方案中，CCD 106可向输注设备102提供信息以自主地控制施用到用户体内的药物的速率或剂量。在一些实施方案中，感测布置104可被集成到CCD106中。此类实施方案可允许用户通过向感测布置104提供例如他或她的血液的样本以评估他或她的状况来监测状况。在一些实施方案中，感测布置104和CCD 106可用于确定用户的血液和/或体液中的葡萄糖水平，而不必使用或需要输注设备102与感测布置104和/或CCD106之间的导线或缆线连接。

在一些实施方案中，感测布置104和/或输注设备102被协作地配置为利用闭环系统以用于将流体递送给用户。利用闭环系统的感测设备和/或输注泵的示例可见于，但不限于以下美国专利号：6,088,608、6,119,028、6,589,229、6,740,072、6,827,702、7,323,142和7,402,153，所有这些专利全文以引用方式并入本文。在此类实施方案中，感测布置104被配置为感测或测量用户的状况，诸如血糖水平等。输注设备102被配置为响应于由感测布置104感测的状况而递送流体。继而，感测布置104继续感测或以其他方式量化用户的当前状况，从而允许输注设备102响应于由感测布置104不确定地在当前(或最近)感测到的状况而连续地递送流体。在一些实施方案中，感测布置104和/或输注设备102可被配置为仅在一天中的一部分内(例如仅在用户睡着或清醒时)利用闭环系统。

图2-图4示出适用于输注系统中(诸如适合用作图1的输注系统100中的输注设备102)的流体输注设备200(或者另选地，输注泵)的一个示例性实施方案。流体输注设备200是被设计为由患者(或用户)携带或佩戴的便携式医疗设备，并且流体输注设备200可利用现有流体输注设备的任何数量的常规特征、部件、元件和特性，诸如美国专利号6,485,465和7,621,893中描述的特征、部件、元件和/或特性中的一些。应当理解，图2-图4以简化方式示出输注设备200的一些方面；在实践中，输注设备200可包括本文中未详细示出或描述的附加元件、特征或部件。

如图2-图3最佳所示，流体输注设备200的图示实施方案包括适于接收包含流体的贮存器205的壳体202。壳体202中的开口220适应用于贮存器205的配件223(或顶盖)，其中配件223被配置为与输注装置225的管道221配合或以其他方式接合，该输注装置向/从用户的身体提供流体路径。这样，经由管道221建立了从贮存器205的内部到用户的流体连通。所示的流体输注设备200包括人机界面(HMI)230(或用户界面)，该人机界面包括元件232,234，所述元件可由用户操纵以施用流体(例如，胰岛素)的推注，改变治疗设置，更改用户偏好，选择显示特征等。输注设备还包括显示元件226，诸如液晶显示器(LCD)或另一种合适的显示元件，其可用于向用户呈现各种类型的信息或数据，诸如但不限于：患者的当前葡萄糖水平；时间；患者的葡萄糖水平与时间的曲线图或图表；设备状态指示器；等。

壳体202由具有中空内部214的基本上刚性的材料形成，该中空内部适于允许电子组件204、滑动构件(或滑动件)206、驱动系统208、传感器组件210和驱动系统封盖构件212设置在其中，除了贮存器205之外，其中壳体202的内容物被壳体封盖构件216包围。开口220、滑动件206和驱动系统208沿轴向方向(由箭头218表示)同轴地对准，由此驱动系统208促进滑动件206沿轴向方向218的线性位移，以从贮存器205分配流体(在贮存器205已经插入开口220之后)，其中传感器组件210被配置为响应于操作驱动系统208以使滑动件206移位来测量施加在传感器组件210上的轴向力(例如，与轴向方向218对准的力)。在各种实施方案中，传感器组件210可用于检测以下各项中的一个或多个：流体路径的阻塞，该阻塞减慢、防止或以其他方式降低从贮存器205到用户身体的流体递送；贮存器205何时为空的；滑动件206何时与贮存器205适当地坐置在一起；流体剂量何时已被递送；输注泵200何时受到冲击或振动；输注泵200何时需要维护。

根据实施方案，包含流体的贮存器205可被实现为注射器、小瓶、药筒、袋等。在某些实施方案中，输注流体是胰岛素，但是许多其他流体也可通过输注施用，诸如但不限于HIV药物、用以治疗肺动脉高血压的药物、铁螯合药物、止痛药、抗癌治疗药物、维生素、激素等。如图3-图4最佳所示，贮存器205通常包括贮存器筒219，当贮存器205被插入输注泵200中时，该贮存器筒包含流体并且与滑动件206(例如，沿轴向方向218)同心地和/或同轴地对准。贮存器205的靠近开口220的端部可包括配件223或以其他方式与配件223配合，该配件将贮存器205固定在壳体202中，并且在贮存器205被插入壳体202中之后防止贮存器205相对于壳体202沿轴向方向218的位移。如上所述，配件223从(或穿过)壳体202的开口220延伸并且与管道221配合以经由管道221和输注装置225建立从贮存器205(例如，贮存器筒219)的内部到用户的流体连通。贮存器205的靠近滑动件206的相对端部包括柱塞217(或止动件)，该柱塞被定位成沿着流体路径通过管道221将流体从贮存器205的筒219内部推向用户。滑动件206被配置为与柱塞217机械地耦接或以其他方式接合，从而变得与柱塞217和/或贮存器205坐置在一起。在驱动系统208被操作以使滑动件206沿轴向方向218朝向壳体202中的开口220移位时，经由管道221迫使流体从贮存器205流出。

在图3-图4的图示实施方案中，驱动系统208包括马达组件207和传动螺杆209。马达组件207包括马达，该马达耦接到驱动系统208的传动系部件，该传动系部件被配置为将旋转马达运动转换为滑动件206沿轴向方向218的平移位移，从而使贮存器205的柱塞217沿轴向方向218接合和移位。在一些实施方案中，马达组件207还可被供电以沿相反方向(例如，与方向218相反的方向)平移滑动件206，以从贮存器205回缩和/或分离以允许贮存器205被替换。在示例性实施方案中，马达组件207包括无刷DC(BLDC)马达，该马达具有安装、固定或以其他方式设置在其转子上的一个或多个永磁体。然而，本文所述的主题不一定限于与BLDC马达一起使用，并且在可选实施方案中，马达可被实现为螺线管马达、AC马达、步进马达、压电履带驱动器、形状记忆致动器驱动器、电化学气体电池、热驱动气体电池、双金属致动器等。传动系部件可包括一个或多个导螺杆、凸轮、棘轮、起重器、皮带轮、棘爪、夹具、齿轮、螺母、滑动件、轴承、杠杆、横梁、止动件、柱塞、滑块、托架、引导件、轴承、支撑件、波纹管、顶盖、隔膜、袋、加热器等。就此而言，虽然输注泵的图示实施方案使用同轴对准的传动系，但马达可相对于贮存器205的纵向轴线以偏移或另外非同轴的方式布置。

如图4最佳所示，传动螺杆209与滑动件206内部的螺纹402配合。当马达组件207被供电并且操作时，传动螺杆209旋转并且滑动件206被迫沿轴向方向218平移。在示例性实施方案中，输注泵200包括套管211以防止滑动件206在驱动系统208的传动螺杆209旋转时旋转。因此，传动螺杆209的旋转使得滑动件206相对于驱动马达组件207延伸或回缩。当流体输注设备组装和操作时，滑动件206接触柱塞217以接合贮存器205并且控制来自输注泵200的流体的递送。在示例性实施方案中，滑动件206的肩部部分215接触或以其他方式接合柱塞217以使柱塞217沿轴向方向218移位。在可选实施方案中，滑动件206可包括能够可拆卸地与贮存器205的柱塞217上的内螺纹404接合的螺纹尖端213，如在美国专利号6,248,093和6,485,465中详细所述，所述专利以引用方式并入本文。

如图3所示，电子组件204包括耦接到显示元件226的控制电子器件224，其中壳体202包括透明窗部分228，该透明窗部分与显示元件226对准以在电子组件204设置在壳体202的内部214内时允许用户观察显示器226。控制电子器件224通常表示被配置为控制马达组件207和/或驱动系统208的操作的硬件、固件、处理逻辑和/或软件(或它们的组合)，如以下在图5的上下文中更详细地描述。这样的功能被实现为硬件、固件、状态机还是软件取决于特定应用和对实施方案施加的设计约束。熟悉此处描述的概念的人可针对每个特定应用以合适的方式实现这样的功能，但是此类实施决策不应被解释为约束或限制性的。在示例性实施方案中，控制电子器件224包括一个或多个可编程控制器，该可编程控制器可被编程以控制输注泵200的操作。

马达组件207包括一个或多个电引线236，该电引线适于电耦接到电子组件204以建立控制电子器件224和马达组件207之间的通信。响应于来自操作马达驱动器(例如，功率转换器)以调节从电源供应给马达的功率的量的控制电子器件224的命令信号，马达致动驱动系统208的传动系部件以使滑动件206沿轴向方向218移位以迫使流体沿着流体路径(包括管道221和输注装置)从贮存器205流出，从而将包含在贮存器205中的流体的剂量施用到用户体内。优选地，电源实现了包含在壳体202内的一个或多个电池。作为另外一种选择，电源可以是太阳能电池板，电容器，通过电源线提供的AC或DC功率等。在一些实施方案中，控制电子器件224可通常在间歇基础上以逐步方式操作马达组件207和/或驱动系统208的马达；以根据编程的递送曲线向用户施用分立精确剂量的流体。

参见图2-图4，如上所述，用户界面230包括HMI元件，诸如按钮232和方向垫234，该HMI元件形成在覆盖在小键盘组件233上面的图形小键盘覆盖物231上，该小键盘组件包括与按钮232、方向垫234或由图形小键盘覆盖物231指示的其他用户界面项目对应的特征。当组装时，小键盘组件233耦接到控制电子器件224，从而允许用户操纵HMI元件232,234与控制电子器件224交互并控制输注泵200的操作，例如施用胰岛素的推注，改变治疗设置，改变用户偏好，选择显示特征，设置或禁用警报和提醒等。就此而言，控制电子器件224维持和/或向显示器226提供关于可使用HMI元件232,234调整的程序参数、递送曲线、泵操作、警报、警告，状态等的信息。在各种实施方案中，HMI元件232,234可被实现为物理对象(例如，按钮、旋钮、操纵杆等)或虚拟对象(例如，使用触摸感测和/或接近感测技术)。例如，在一些实施方案中，显示器226可被实现为触摸屏或触敏显示器，并且在此类实施方案中，HMI元件232,234的特征和/或功能可被集成到显示器226中，并且HMI 230可以不存在。在一些实施方案中，电子组件204还可包括警示生成元件，该警示生成元件耦接到控制电子器件224，并且被适当地配置为生成一种或多种类型的反馈，诸如但不限于：听觉反馈；视觉反馈；触觉(物理)反馈；等。

参见图3-图4，根据一个或多个实施方案，传感器组件210包括背板结构250和加载元件260。加载元件260设置在封盖构件212与梁结构270之间，该梁结构包括一个或多个其上布置有感测元件的梁，该感测元件受施加到传感器组件210的压缩力的影响，该压缩力偏转一个或多个梁，如在美国专利8,474,332中更详细地所述，该专利以引用方式并入本文。在示例性实施方案中，背板结构250被固定、粘附、安装或以其他方式机械耦接到驱动系统208的底部表面238，使得背板结构250位于驱动系统208的底部表面238与壳体盖216之间。驱动系统封盖构件212成形为适应并适形于传感器组件210和驱动系统208的底部。驱动系统封盖构件212可以固定到壳体202的内部，以防止传感器组件210沿与由驱动系统208提供的力的方向相反的方向(例如，与方向218相反的方向)的位移。因此，传感器组件210定位在马达组件207之间并且由封盖构件212固定，这防止了传感器组件210沿与箭头218的方向相反的向下方向的位移，使得当驱动系统208和/或马达组件207被操作以使滑动件206沿与贮存器205中的流体压力相反的轴向方向218移位时，传感器组件210经受反作用压缩力。在正常操作条件下，施加至传感器组件210的压缩力与贮存器205中的流体压力相关。如图所示，电引线240适于将传感器组件210的感测元件电耦接到电子组件204以建立到控制电子器件224的通信，其中控制电子器件224被配置为测量、接收或以其他方式获得来自传感器组件210的感测元件的电信号，该电信号指示由驱动系统208在轴向方向218上施加的力。

图5示出了适于与输注设备502(诸如图1中的输注设备102或图2的输注设备200)一起使用的控制系统500的示例性实施方案。控制系统500能够以自动的方式控制用户的身体501的生理条件或者将该生理条件调节到期望的(或目标)值，或者将该状况维持在可接受值的范围内。在一个或多个示例性实施方案中，被调节的状况由通信地耦接到输注设备502的感测布置504(例如，感测布置104)感测、检测、测量或以其他方式量化。然而，应当注意的是，在可选实施方案中，由控制系统500调节的状况可与由感测布置504获得的测量值相关。也就是说，为了清楚起见以及解释的目的，本文可在感测布置504被实现为葡萄糖感测布置的上下文中描述主题，该葡萄糖感测布置感测、检测、测量或以其他方式量化用户的葡萄糖水平，该葡萄糖水平在用户的身体501中由控制系统500调节。

在示例性实施方案中，感测布置504包括一个或多个间质葡萄糖感测元件，该间质葡萄糖感测元件生成或以其他方式输出电信号，该电信号具有与用户的身体501中的相对间质液葡萄糖水平相关、受其影响或以其他方式指示其的信号特性。输出电信号被过滤或以其他方式处理以获得指示用户的间质液葡萄糖水平的测量值。在示例性实施方案中，血糖仪530(诸如刺指设备)用于直接感测、检测、测量或以其他方式量化用户的身体501中的血糖。就此而言，血糖仪530输出或以其他方式提供测量的血糖值，该测量的血糖值可用作参考测量以用于校准感测布置504并且将指示用户的间质液葡萄糖水平的测量值转换成对应的校准血糖值。出于解释的目的，基于由感测布置504的感测元件输出的电信号计算的校准血糖值可以可替代地在本文中称为传感器葡萄糖值、感测的葡萄糖值或其变型形式。

在图示实施方案中，泵控制系统520通常表示输注设备502的电子器件和其他部件，它们根据期望的输注递送程序以受感测的葡萄糖值影响的方式控制流体输注设备502的操作，该感测的葡萄糖值指示用户的身体501中的当前葡萄糖水平。例如，为了支持闭环操作模式，泵控制系统520维持、接收或以其他方式获得目标或命令的葡萄糖值，并且自动生成或以其他方式确定剂量命令，以用于操作马达507以使柱塞517移位并且基于感测的葡萄糖值和目标葡萄糖值之间的差值将胰岛素递送到用户的身体501。在其他操作模式中，泵控制系统520可生成或以其他方式确定剂量命令，该剂量命令被配置为维持感测的葡萄糖值低于葡萄糖上限，高于葡萄糖上限，或以其他方式在葡萄糖值的期望范围内。在实践中，输注设备502可在泵控制系统520可访问的数据存储元件中存储或以其他方式维持目标值、葡萄糖上限和/或下限、以及/或者其他葡萄糖阈值。

目标葡萄糖值和其他阈值葡萄糖值可从外部部件(例如，CCD 106和/或计算设备108)接收，或者由用户经由与输注设备502相关联的用户界面元件540输入。在实践中，与输注设备502相关联的一个或多个用户界面元件540通常包括至少一个输入用户界面元件，诸如按钮、小键盘、键盘、旋钮、操纵杆、鼠标、触摸面板、触摸屏、麦克风或另外的音频输入设备等。另外，一个或多个用户界面元件540包括至少一个输出用户界面元件，诸如显示元件(例如，发光二极管等)、显示设备(例如，液晶显示器等)、扬声器或另一种音频输出设备、触觉反馈设备等，以用于向用户提供通知或其他信息。应当注意到，虽然图5将用户界面元件540示出为与输注设备502分离，但实际上，用户界面元件540中的一个或多个可与输注设备502集成。此外，在一些实施方案中，除了与输注设备502集成的用户界面元件540之外和/或代替该用户界面元件540，一个或多个用户界面元件540与感测布置504集成。用户界面元件540可根据需要由用户操纵以操作输注设备502来递送校正推注，调整目标值和/或阈值，修改递送控制方案或操作模式等。

仍然参见图5，在图示实施方案中，输注设备502包括耦接到马达507(例如，马达组件207)的马达控制模块512，该马达可操作以使贮存器(例如，贮存器205)中的柱塞517(例如，柱塞217)移位并且向用户的身体501提供期望量的流体。就此而言，柱塞517的位移导致流体的递送，该递送能够经由流体递送路径(例如，经由输注装置225的管道221)影响用户的身体501的状况。马达驱动器模块514耦接在能量源503和马达507之间。马达控制模块512耦接到马达驱动器模块514，并且马达控制模块512生成或以其他方式提供命令信号，该命令信号操作马达驱动器模块514以响应于从泵控制系统520接收指示待递送流体的期望量的剂量命令而从能量源503向马达507提供电流(或功率)以使柱塞517移位。

在示例性实施方案中，能量源503被实现为容纳在输注设备502内(例如，在壳体202内)的电池，该电池提供直流(DC)功率。就此而言，马达驱动器模块514通常表示电路、硬件和/或其他电子部件的组合，所述电子部件被配置为将由能量源503提供的DC功率转换或以其他方式变换成施加到马达507的定子绕组的相应相的交变电信号，这产生流过定子绕组的电流，该电流生成定子磁场并且使得马达507的转子旋转。马达控制模块512被配置为从泵控制系统520接收或以其他方式获得命令的剂量，将该命令的剂量转换为柱塞517的命令的平移位移，并且命令、用信号通知或以其他方式操作马达驱动器模块514以使得马达507的转子旋转一定量，这产生柱塞517的命令的平移位移。例如，马达控制模块512可确定产生柱塞517的平移位移所需的转子的旋转量，该平移位移实现从泵控制系统520接收的命令的剂量。基于转子相对于定子的由转子感测布置516的输出指示的当前旋转位置(或取向)，马达控制模块512确定要被施加到定子绕组的相应相的交变电信号的适当序列，这将使转子从其当前位置(或取向)旋转确定的旋转量。在其中马达507被实现为BLDC马达的实施方案中，交变电信号在转子磁极相对于定子的适当取向处并且以适当顺序使定子绕组的相应相位换向，以提供使转子沿期望方向旋转的旋转定子磁场。此后，马达控制模块512操作马达驱动器模块514以将所确定的交变电信号(例如，命令信号)施加到马达507的定子绕组以实现流体到用户的期望递送。

当马达控制模块512正在操作马达驱动器模块514时，电流从能量源503流过马达507的定子绕组，以产生与转子磁场相互作用的定子磁场。在一些实施方案中，在马达控制模块512操作马达驱动器模块514和/或马达507以实现命令的剂量之后，马达控制模块512停止操作马达驱动器模块514和/或马达507，直到接收到随后的剂量命令。就此而言，马达驱动器模块514和马达507进入空转状态，在此期间，马达驱动器模块514有效地将马达507的定子绕组与能量源503断开或隔离。换句话讲，当马达507空转时，电流不会从能量源503流过马达507的定子绕组，因此马达507在空转状态下不消耗来自能量源503的功率，从而提高了效率。

根据该实施方案，马达控制模块512可用被设计为执行本文所述的功能的通用处理器、微处理器、控制器、微控制器、状态机、内容可寻址存储器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或它们的任何组合来实施或实现。在示例性实施方案中，马达控制模块512包括或以其他方式访问数据存储元件或存储器，包括任何种类的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、磁或光大容量存储装置、或任何其他短期或长期存储介质或其他非暂时性计算机可读介质，该数据存储元件或存储器能够存储用于由马达控制模块512执行的编程指令。当由马达控制模块512读取并执行时，计算机可执行编程指令使得马达控制模块512执行或以其他方式支持本文描述的任务、操作、功能和过程。

应当理解，图5是出于解释的目的的输注设备502的简化表示，并且不旨在以任何方式限制本文所述的主题。就此而言，根据实施方案，感测布置504的一些特征和/或功能可由泵控制系统520实现或者以其他方式集成到泵控制系统520中，或反之亦然。类似地，在实践中，马达控制模块512的特征和/或功能可由泵控制系统520实现或者以其他方式集成到泵控制系统520中，或反之亦然。此外，泵控制系统520的特征和/或功能可由位于流体输注设备200,400中的控制电子器件224实现，而在可选实施方案中，泵控制系统520可由远程计算设备来实现，该远程计算设备在物理上与输注设备502(诸如CCD 106或计算设备108)不同和/或分开。

图6示出根据一个或多个实施方案的适用作图5中的泵控制系统520的泵控制系统600的示例性实施方案。图示泵控制系统600包括但不限于泵控制模块602、通信接口604和数据存储元件(或存储器)606。泵控制模块602耦接到通信接口604和存储器606，并且泵控制模块602被适当地配置为支持本文所述的操作、任务和/或过程。在示例性实施方案中，泵控制模块602也耦接到一个或多个用户界面元件608(例如，用户界面230,540)以用于接收用户输入并且向用户提供通知、警示或其他治疗信息。虽然图6将用户界面元件608示出为与泵控制系统600集成(例如，作为输注设备200,502的一部分)，但在各种可选实施方案中，用户界面元件608可与感测布置504或输注系统100的另一个元件(例如，计算机108或CCD106)集成。

参见图6并且参考图5，通信接口604通常表示泵控制系统600的硬件、电路、逻辑、固件和/或其他部件，其耦接到泵控制模块602并且被配置为支持泵控制系统600和感测布置504之间的通信。就此而言，通信接口604可包括或以其他方式耦接到一个或多个收发器模块，该收发器模块能够支持泵控制系统520,600与输注系统100中的感测布置504或另一个电子设备106,108之间的无线通信。在其他实施方案中，通信接口604可被配置为支持到感测布置504/来自感测布置504的有线通信。

泵控制模块602通常表示泵控制系统600的硬件、电路、逻辑、固件和/或其他部件，其耦接到通信接口604并且被配置为基于从感测布置504接收的数据确定用于操作马达506将流体递送到身体501的剂量命令，并且执行本文所述的各种附加任务、操作、功能和/或操作。例如，在示例性实施方案中，泵控制模块602实现或以其他方式执行命令生成应用610，该命令生成应用支持一个或多个自主操作模式，并且至少部分地基于用户的身体501的状况的当前测量值来计算或以其他方式确定用于以自主操作模式操作输注设备502的马达506的剂量命令。例如，在闭环操作模式中，命令生成应用610可至少部分地基于最近从感测布置504接收的当前葡萄糖测量值来确定用于操作马达506以将胰岛素递送到用户的身体501的剂量命令，以将用户的血糖水平调节到目标参考葡萄糖值。另外，命令生成应用610可生成用于推注的剂量命令，所述推注经由用户界面元件608由用户手动引发或以其他方式指示。例如，不管正在实现的操作模式，命令生成应用610可确定用于操作马达506以将推注胰岛素递送到用户的身体501的剂量命令，其对应于经由用户界面元件230,540,608由用户选择或以其他方式指示的校正推注量。

在示例性实施方案中，泵控制模块602还实现或以其他方式执行活性胰岛素应用612，该活性胰岛素应用基于由命令生成应用610生成的剂量命令计算或以其他方式确定一个或多个活性胰岛素度量，并且至少部分地基于活性胰岛素度量的当前值经由用户界面元件608生成或以其他方式提供用户通知或警示。如以下在图8的上下文中更详细地描述，在示例性实施方案中，活性胰岛素应用612基于由命令生成应用610在自主操作模式下生成的可变基础速率剂量命令来计算或以其他方式确定用户的身体501中活性胰岛素的残留量的值，并且当退出或以其他方式从自主操作模式转换时以受残留胰岛素度量的值的影响的方式自动生成一个或多个用户通知。

仍然参见图6，根据该实施方案，泵控制模块602可用被设计为执行本文所述的功能的通用处理器、微处理器、控制器、微控制器、状态机、内容可寻址存储器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或它们的任何组合来实施或实现。就此而言，结合本文公开的实施方案描述的方法或算法的步骤可直接体现在硬件中，固件中，由泵控制模块602执行的软件模块中，或它们的任何实际组合中。在示例性实施方案中，泵控制模块602包括或以其他方式访问数据存储元件或存储器606，该数据存储元件或存储器可使用能够存储用于由泵控制模块602执行的编程指令的任何种类的非暂时性计算机可读介质来实现。当由泵控制模块602读取并执行时，计算机可执行编程指令使得泵控制模块602实现或以其他方式生成应用612,610中的一个或多个，并且执行下文更详细地描述的任务、操作、功能和过程。

应当理解，图6是出于解释的目的的泵控制系统600的简化表示，并且不旨在以任何方式限制本文所述的主题。例如，在一些实施方案中，马达控制模块512的特征和/或功能可例如通过将剂量命令转换成对应马达命令的命令生成应用610由泵控制系统600和/或泵控制模块602实现或以其他方式集成到泵控制系统600和/或泵控制模块602中，在这种情况下，输注设备502的实施方案中可以不存在单独的马达控制模块512。

图7示出了示例性闭环控制系统700，该示例性闭环控制系统可由泵控制系统520,600实现以提供闭环操作模式，该闭环操作模式将用户体内的状况自主地调节到参考(或目标)值。应当理解，图7是出于解释的目的的控制系统700的简化表示，并且不旨在以任何方式限制本文所述的主题。

在示例性实施方案中，控制系统700在输入702处接收或以其他方式获得目标葡萄糖值。在一些实施方案中，目标葡萄糖值可由输注设备502存储或以其他方式维持(例如，在存储器606中)，然而，在一些可选实施方案中，目标值可从外部部件(例如CCD 106和/或计算机108)接收。在一个或多个实施方案中，目标葡萄糖值可基于一个或多个患者特定的控制参数在进入闭环操作模式之前动态地计算或以其他方式确定。例如，目标血糖值可至少部分地基于患者特定的参考基础速率和患者特定的每日胰岛素需求来计算，所述参考基础速率和患者特定的每日胰岛素需求是基于先前的时间间隔内的历史递送信息(例如，在前24小时内递送的胰岛素的量)确定的。控制系统700还在输入704处从感测布置504接收或以其他方式获得当前葡萄糖测量值。图示控制系统700实现或以其他方式提供比例-积分-微分(PID)控制以至少部分地基于目标葡萄糖值与当前葡萄糖测量值之间的差值来确定或以其他方式生成用于操作马达510的递送命令。就此而言，PID控制尝试使测量值和目标值之间的差值最小化，从而将测量值调节到期望值。将PID控制参数应用于输入702处的目标葡萄糖水平与输入704处的测量葡萄糖水平之间的差值，以生成或以其他方式确定在输出730处提供的剂量(或递送)命令。基于该递送命令，马达控制模块512操作马达510以将胰岛素递送到用户的体内以影响用户的葡萄糖水平，并且由此减小随后测量的葡萄糖水平与目标葡萄糖水平之间的差值。

图示控制系统700包括或以其他方式实现求和块706，该求和块被配置为确定在输入702处获得的目标值与从输入704处的感测布置504获得的测量值之间的差值，例如通过从测量值减去目标值。求和块706的输出表示测量值与目标值之间的差值，然后将该差值提供给比例项路径、积分项路径和微分项路径中的每个。比例项路径包括增益块720，该增益块将该差值乘以比例增益系数K_P以获得比例项。积分项路径包括积分块708，该积分块对差值进行积分；以及增益块722，该增益块将积分的差值乘以积分增益系数K_I以获得积分项。微分项路径包括微分块710，该微分块确定差值的微分；以及增益块724，该增益块将差值的微分乘以微分增益系数K_D以获得微分项。然后将比例项、积分项和微分项相加或以其他方式组合以获得用于在输出730处操作马达的递送命令。与闭环PID控制以及确定增益系数有关的各种实施细节在美国专利号7,402,153中更详细地描述，该专利以引用方式并入。

在一个或多个示例性实施方案中，PID增益系数是用户特定的(或患者特定的)，并且在进入闭环操作模式之前，基于历史胰岛素递送信息(例如，先前剂量的量和/或定时，历史校正推注信息等)、历史传感器测量值、历史参考血糖测量值、用户报告的或用户输入的事件(例如，膳食、运动等)等计算或以其他方式确定。就此而言，一个或多个患者特定的控制参数(例如，胰岛素敏感性因子、每日胰岛素需求、胰岛素限度、参考基础速率、参考空腹葡萄糖、活性胰岛素作用持续时间、药动学时间常数等)可用于补偿、校正或以其他方式调整PID增益系数以考虑输注设备502所经历和/或呈现的各种操作状况。PID增益系数可由泵控制模块602可访问的存储器606维持。就此而言，存储器606可包括与用于PID控制的控制参数相关联的多个寄存器。例如，第一参数寄存器可存储目标葡萄糖值并且在输入702处由求和块706访问或者以其他方式耦接到该求和块706，并且类似地，由比例增益块720访问的第二参数寄存器可存储比例增益系数，由积分增益块722访问的第三参数寄存器可存储积分增益系数，并且由微分增益块724访问的第四参数寄存器可存储微分增益系数。

图8示出了示例性活性胰岛素通知过程800，该通知过程适于由与流体输注设备相关联的控制系统(诸如输注设备502中的控制系统500)实现，以在从一个操作模式转换到另一个操作模式时通知用户在用户的体内的胰岛素的当前状态。出于解释的目的，本文在当从闭环操作模式转换到开环操作模式时提供通知的上下文中描述了主题；然而，应当理解，本文所述的主题不限于任何特定的初始操作模式或目的地操作模式。

还应当注意到，尽管本文的说明将活性流体作为用于糖尿病控制的胰岛素进行了讨论，但是可以将相同的结构和方法用于使用适当的其他活性流体来控制其他生理条件。换句话讲，在实践中，活性胰岛素通知过程可以概括为活性流体通知过程，以用于以与本文所述类似的方式基于类似量的不同类型的活性流体以等同的方式生成通知。

结合活性胰岛素通知过程800执行的各种任务可由硬件、固件、由处理电路执行的软件、或它们的任何组合来执行。出于示例性目的，以下描述涉及上面结合图1-图7提及的元件。在实践中，活性胰岛素通知过程800的部分可由控制系统500的不同元件执行，诸如输注设备502、感测布置504、泵控制系统520,600、泵控制模块602、活性胰岛素应用612、命令生成应用610、和/或用户界面540,608。应当理解，活性胰岛素通知过程800可包括任何数量的附加或替代任务，该任务不需要以图示顺序执行并且/或者该任务可同时执行，并且/或者活性胰岛素通知过程800可被结合到具有在本文中未详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。此外，只要预期的总体功能保持完整，在图8的上下文中示出以及描述的任务中的一个或多个便可从活性胰岛素通知过程800的实际实施方案中省略。

参见图8，同时继续参考图5-图7，在示例性实施方案中，活性胰岛素通知过程800通过计算或以其他方式确定在进入闭环操作模式时在患者身体内有效的初始胰岛素量来初始化或以其他方式开始(任务802)。例如，当从开环操作模式转换时，泵控制系统520,600可基于在处于开环模式时递送给患者的手动引发的推注来计算或以其他方式确定患者的初始机载胰岛素。就此而言，基于对由患者施用的各种膳食或校正推注递送的胰岛素的相应量，这些推注的相应定时，以及各种吸收时间常数，泵控制系统520,600和/或泵控制模块602可在进入闭环操作模式时确定患者的身体501中的活性胰岛素的当前量以用作初始活性胰岛素量。

在本文所述的示例性实施方案中，对于用于模拟患者的胰岛素代谢的药代动力学隔室，即皮下、血浆和效应位点隔室，确定或以其他方式获得了初始活性胰岛素量。就此而言，为了通过皮下输注或注射递送流体(诸如胰岛素或另一种药物)，输注的流体必须从组织吸收到血液循环中，然后从血液扩散到其中输注的流体要生效的其他组织中。因此，在胰岛素输注的上下文中，皮下隔室对应于胰岛素在此处输注的组织空间，血浆隔室对应于循环中的血液，并且效应位点隔室对应于其中胰岛素生效的组织(例如，肝脏和肌肉等组织)。换句话讲，皮下隔室中的活性胰岛素的量是皮下组织中尚未被吸收到循环系统中的活性胰岛素的量，血浆隔室中的活性胰岛素的量是血浆中尚未扩散到其中胰岛素生效的组织的活性胰岛素的量，并且效应位点隔室中的活性胰岛素的量是已扩散到效应位点组织但尚未被这些效应位点组织代谢的活性胰岛素的量。在一个或多个实施方案中，泵控制系统520,600和/或泵控制模块602使用查找表来识别在开环操作模式下药物动力学隔室中活性胰岛素的当前量。

再次参见图8，图示过程800通过以下步骤继续：接收或以其他方式获得患者的当前葡萄糖测量值，并且基于当前葡萄糖测量值在闭环操作模式下自主操作输注设备(任务804,806)。如上所述，泵控制系统520,600和/或泵控制模块602从感测布置504接收或以其他方式获得葡萄糖测量值，并且基于葡萄糖测量值与参考葡萄糖测量值之间的差值，命令生成应用610生成或以其他方式提供与待递送的胰岛素的量对应的剂量命令以减小葡萄糖测量值与参考葡萄糖测量值之间的差值，如上在图7的上下文中所述。就此而言，在最近的葡萄糖测量值与参考葡萄糖测量值之间的差值变化时，由命令生成应用610确定的剂量将以对应的方式变化，从而在处于闭环操作模式时实现可变的基础胰岛素输注速率。由命令生成应用610确定的可变基础速率剂量命令被转换成对应的马达命令，该马达命令继而由马达控制模块512使用以操作马达507并且以可变的基础速率递送胰岛素。这样，在闭环操作模式中，泵控制系统520,600和/或泵控制模块602自主地操作输注设备502的马达507以递送可变基础输注速率并且将患者的当前葡萄糖测量值调节到患者的目标葡萄糖值。也就是说，应当注意到，在处于闭环操作模式时，患者仍然可与输注设备502相互作用，以根据需要手动施用校正推注。然而，根据闭环操作的持续时间以及校正推注的量值，经由通过闭环控制系统700确定的可变基础速率自主递送的胰岛素的总量可大于经由手动引发的校正推注递送的胰岛素的量。

在示例性实施方案中，活性胰岛素通知过程800获得闭环递送数据，包括由闭环控制系统自主确定的可变基础速率剂量，并且基于闭环递送数据递归地计算或以其他方式确定患者体内的活性胰岛素的总量(任务808,810)。活性胰岛素应用612可从命令生成应用610接收或以其他方式获得剂量命令(或对应的剂量)，并且基于当前剂量命令以及用于由活性胰岛素通知过程800的任务804,806,808,810,812和814所限定的循环的每次迭代的活性胰岛素的一个或多个先前量，递归地计算患者体内的活性胰岛素的当前总量。例如，活性胰岛素应用612可使用从命令生成应用610获得的初始剂量命令和相应药代动力学隔室的初始活性胰岛素量来确定用于相应药代动力学隔室中的每个的活性胰岛素的更新量。此后，活性胰岛素应用612基于递送的胰岛素的量减去效应位点隔室的活性胰岛素量来计算总活性胰岛素量。活性胰岛素应用612可存储或以其他方式维持闭环递送数据连同用于存储器606中的相应药代动力学隔室的活性胰岛素量，以支持在由活性胰岛素通知过程800的任务804,806,808,810,812和814所限定的循环的每次迭代时迭代和递归地计算更新的总活性胰岛素量。

在示例性实施方案中，使用以下公式来计算在闭环操作模式下用于相应药代动力学隔室的活性胰岛素量：

其中I_p(k)表示血浆隔室中的胰岛素的当前量，I_s(k)表示皮下隔室中的胰岛素的当前量，I_e(k)表示效应位点隔室中的胰岛素的当前量，u(k)表示当前(或最近)量，并且I_p(k-1)、I_s(k-1)和I_e(k-1)是来自先前迭代的相应隔室中的胰岛素的量。因此，对于初始迭代(k＝1)，血浆隔室中的胰岛素的当前量(I_p(1))等于A₁₁I_p(0)+A₁₂I_s(0)+B₁u(1)，其中I_p(0)和I_s(0)分别是在(例如，从任务802)进入闭环模式时血浆和皮下隔室中的初始活性胰岛素，并且u(1)是在第一基础递送中递送的胰岛素的量(例如，对应于由命令生成应用610确定的初始闭环基础剂量命令的胰岛素量)。类似地，用于第一迭代的效应位点隔室中的活性胰岛素的当前量(I_e(1))等于A₃₁I_p(0)+A₃₃I_e(0)，其中I_p(0)和I_e(0)是在进入闭环模式时血浆和效应位点隔室中的初始活性胰岛素。

如上所述，应当注意到，u(k)项根据由命令生成应用610实现的可变基础速率而变化。另外，u(k)项包括在闭环操作模式期间递送的任何手动引发的推注量，其可叠加在特定迭代(k)处的基础速率剂量命令上，或者代替在该特定迭代处的基础速率剂量命令。在确定效应位点隔室中的胰岛素的当前量之后，使用公式计算活性胰岛素的当前总量(T_I(k))。如上所述，活性胰岛素应用612可存储或以其他方式维持闭环递送数据(例如，u(k)的值)连同用于效应位点隔室的胰岛素量，以支持在由活性胰岛素通知过程800的任务804,806,808,810,812和814所限定的循环的每次迭代时迭代和递归地计算更新的总活性胰岛素量T_I(k)。

A₁₁、A₁₂、A₂₂、A₃₁、A₃₃、B₁和B₂项表示用于相应隔室的吸收系数。在一个或多个实施方案中，系数可由以下公式来控制： A₃₁＝T_s/55、A₃₃＝-T_s/70、和其中T_s是与闭环操作模式相关联的采样时间(按分钟计算)。就此而言，T_s对应于由命令生成应用610生成的连续闭环基础剂量命令之间的时间差。

再次参见图8，活性胰岛素通知过程800还基于参考基础递送速率递归地计算或以其他方式确定患者体内的活性胰岛素的标称量(任务812)。活性胰岛素的标称量表示预期使患者的葡萄糖测量达到基本上恒定或稳定的空腹葡萄糖值的活性胰岛素的量，在一些实施方案中，该量可等于由闭环控制系统700参考的目标葡萄糖值。在示例性实施方案中，基于患者的总日剂量和采样时间来计算或以其他方式确定参考基础递送速率(v(k))。参考基础递送速率可由公式来控制，其中TDD表示患者特定的总日剂量，并且T_s是与闭环操作模式相关联的采样时间，如上所述。在一个或多个实施方案中，基于先前的时间间隔内的历史递送信息来确定患者特定的总日剂量(例如，在先前24小时内由输注设备502递送的胰岛素的量)。就此而言，在先前间隔内由输注设备502递送的胰岛素的总量可被存储或以其他方式维持在输注设备502的存储器606中，并且随时间推移动态地更新。在其他实施方案中，总日剂量可以是可配置的用户设置，该用户设置由患者或其他用户经由用户界面元件540,608手动设置为固定值，然后作为患者设置存储在存储器606中。

在示例性实施方案中，在基于患者的总日剂量确定参考基础递送速率之后，活性胰岛素应用612使用以下公式迭代和递归地确定用于相应药代动力学隔室的当前标称活性胰岛素量：

就此而言，用于计算相应药代动力学隔室中的标称胰岛素量的一组系数变量与用于计算相应药物代谢动力学隔室中的当前活性胰岛素量的系数变量相同。如上所述，应当注意到，v(k)项是恒定(或固定)的，并且对应于患者的总日剂量以用于实现期望的空腹葡萄糖水平。在确定效应位点隔室中的胰岛素的当前标称量之后，使用公式计算活性胰岛素的当前标称量(N_I(k))。

通过示例，对于初始迭代(k＝1)，血浆隔室中的活性胰岛素的标称量(I_Np(1))等于A₁₁I_Np(0)+A₁₂I_Ns(0)+B₁v(1)，其中I_Np(0)和I_Ns(0)分别是在进入闭环模式时血浆和皮下隔室中的初始活性胰岛素(例如，I_p(0)＝I_Np(0))，并且v(1)是根据参考基础输注速率在每次基础递送中递送的胰岛素的量。类似地，用于第一迭代的效应位点隔室中的活性胰岛素的标称量(I_Ne(1))等于A₃₁I_Np(0)+A₃₃I_Ne(0)，其中I_Ne(0)＝I_e(0)，并且活性胰岛素的标称量等于v(1)-I_Ne(1)。

由活性胰岛素通知过程800的任务804,806,808,810,812和814所限定的循环在闭环操作模式下在输注设备502的操作期间重复，以基于来自感测布置504的更新的葡萄糖测量动态地改变基础输注速率，以自主地将患者的葡萄糖水平调节到参考葡萄糖水平，并且迭代和递归地计算活性胰岛素的当前总量(T_I(k))和活性胰岛素的当前标称量(N_I(k))。因此，对于第二迭代(k＝2)，血浆隔室中的胰岛素的当前量(I_p(2))等于A₁₁I_p(1)+A₁₂I_s(1)+B₁u(2)，其中u(2)是在第二基础递送中递送的胰岛素的量。应当注意到，皮下隔室中的胰岛素的量的先前实例(I_s(1))等于A₂₂I_s(0)+B₂u(1)，并且因此也受可变基础速率的影响。用于第二迭代的效应位点隔室中的胰岛素的当前量(I_e(2))等于A₃₁I_p(1)+A₃₃I_e(1)，其中I_p(1)和I_e(1)是血浆和效应位点隔室中的胰岛素的先前实例，并且用于第二迭代的活性胰岛素的当前总量由T_I(2)＝(u(1)+u(2))-(I_e(1)+I_e(2))确定。

类似地，用于第二迭代的血浆隔室中的活性胰岛素的标称量(I_Np(2))等于A₁₁I_Np(1)+A₁₂I_Ns(1)+B₁v(2)，用于第二迭代的效应位点隔室中的胰岛素的标称量等于A₃₁I_Np(1)+A₃₃I_Ne(1)，并且用于第二迭代的活性胰岛素的当前标称量被确定为N_I(2)＝(v(1)+v(2))-(I_Ne(1)+I_Ne(2))。再次，应当注意到，v(2)＝v(1)，因为v(k)是恒定的。

如图8所示，响应于检测到或以其他方式识别闭环操作模式的终止，活性胰岛素通知过程800基于活性胰岛素的当前总量和活性胰岛素的当前标称量来计算或以其他方式确定活性胰岛素的当前残留量，并生成或以其他方式提供当前残留活性胰岛素的图形表示(任务814,816,818)。在一个或多个实施方案中，患者或另一用户操纵输注设备502的用户界面元件540,608手动地退出闭环操作模式并转换到另一操作模式，诸如开环操作模式或手动操作模式。也就是说，在一些实施方案中，闭环操作模式可自动终止或退出(例如，通过基于葡萄糖测量值超时或以其他方式达到最大允许的持续时间等)。输注设备502的泵控制系统520,600可自动确定要转换到的目的地操作模式，例如，如美国专利申请序列号14/561,133中所述，该申请以引用方式并入本文。

在示例性实施方案中，活性胰岛素应用612通过从活性胰岛素的当前总量中减去活性胰岛素的当前标称量来确定活性胰岛素的残留量。就此而言，活性胰岛素的残留量对应于当前活性胰岛素，该活性胰岛素超过预期产生期望的空腹葡萄糖水平的活性胰岛素的估计量。在示例性实施方案中，残留胰岛素被限定成非负的，例如使用公式R_I(k)＝max(0,T_I(k)-N_I(k))，其中R_I(k)表示当前残留活性胰岛素。因此，如果在第二迭代之后退出闭环操作模式，则当前残留活性胰岛素可由公式R_I(2)＝max(0,T_I(2)-N_I(2))表示。应当理解，在可变基础输注速率(u(k))相对于参考基础输注速率(v(k))改变时，残留活性胰岛素以对应的方式改变，如受可变系数值(A₁₁、A₁₂、A₂₂、A₃₁、A₃₃、B₁和B₂)影响的。

活性胰岛素应用612生成或以其他方式提供与输注设备502(例如，显示器226)相关联的用户界面元件540,608上的当前残留活性胰岛素的图形表示，从而向患者通知机载胰岛素的当前量，该当前量超过实现与患者的总日剂量相对应的期望的稳态空腹葡萄糖水平所需的胰岛素的预期量。因此，在转换到另一操作模式时，患者可容易地确定他或她的体内的胰岛素的当前状态，并且确定是否应该执行任何动作来计算活性胰岛素的残留量。例如，如果患者即将进餐，则患者可基于活性胰岛素的残留量确定他或她可放弃膳食推注，该残留量超过患者将以其他方式施用的膳食推注量。相反，如果患者即将进行运动，则患者可首先基于活性胰岛素的残留量相对低(或低于所期望的)来确定他或她应当食用碳水化合物。

在图示实施方案中，活性胰岛素通知过程800基于当前残留活性胰岛素识别或以其他方式确定推荐的补救动作，并且生成或以其他方式提供推荐的补救动作的指示(任务820,822)。基于当前残留活性胰岛素量的量值，活性胰岛素应用612可确定应该由患者执行以减轻残留胰岛素的效应的一个或多个补救动作，并且在与输注设备502相关联的显示器226,540,608上显示推荐的补救动作。例如，如果当前残留活性胰岛素量大于阈值，则活性胰岛素应用612可确定患者应当食用碳水化合物来防止可能的低血糖症状况。活性胰岛素应用612可将当前残留活性胰岛素量与阈值残留活性胰岛素值之间的差值转换成碳水化合物的对应量，然后可在显示器226,540,608上显示或以其他方式指示该对应量。也就是说，当输注设备502由于关于输注设备502的自主操作的异常状况而从自主闭环操作模式转换到另一操作模式时，活性胰岛素通知过程800可放弃向患者提供推荐的动作(例如，通过跳过任务820和822)，并且仅仅显示残留胰岛素量，而且允许患者鉴于异常情况而最好地确定如何进行。

简而言之，本文所述的主题允许在从自主操作模式转换时以允许患者容易地确定如何进行管理他或她的血糖状态的方式向患者通知活性胰岛素的当前量。基于相对于参考基础输注速率根据闭环操作模式(或另一种自主操作模式)提供的可变基础输注速率确定的残留活性胰岛素量提供了患者的当前活性胰岛素的准确描述，该准确描述允许患者或另外的用户容易地确定需要什么动作(如果有的话)。此外，在一些实施方案中，残留活性胰岛素可用于自动识别推荐的补救动作，并向患者提供对应的通知，从而进一步帮助患者管理他或她的状况。

在一个或多个实施方案中，“自主操作模式”、“自主操作”及其变型形式是指实现操作模式的输注设备，在该操作模式中输注设备能够以自动方式自动递送流体，而与任何同时人工交互或其他外部影响无关或不需要任何同时人工交互或其他外部影响，除了到本文所述的自动控制算法的输入(例如，传感器数据、测量数据等)之外。

为了简洁起见，与葡萄糖感测和/或监测有关的常规技术，闭环葡萄糖控制，以及主题的其他功能方面在本文中可能不会详细描述。此外，某些术语也可能在本文中仅用于参考的目的，因此并非旨在进行限制。例如，除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及关于结构的其他此类数字术语不暗示序列或顺序。上述说明还可以指被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如本文所用，除非另有明确说明，否则“耦接”意指一个元件/节点/特征直接或间接地连接到另一个元件/节点/特征(或直接或间接与另一个元件/节点/特征通信)，而不一定是机械地连接。

以下段落定义形成本公开的一部分的实施方案。

第1段：一种操作输注设备以将流体递送到用户体内的方法，该方法包括自主地操作输注设备以在第一操作模式下递送流体的可变输注速率；至少部分地基于由输注设备在第一操作模式下递送的可变输注速率来确定用户体内活性流体的残留量；以及响应于从第一操作模式识别操作模式的改变，从而至少部分地基于活性流体的残留量生成用户通知。

第2段：根据第1段所述的方法，其中确定活性流体的残留量包括至少部分地基于可变输注速率确定用户体内的活性流体的总量；至少部分地基于参考输注速率确定用户体内的活性流体的标称量；并且基于总量与标称量之间的差值确定残留量。

第3段：根据第2段所述的方法，其中确定标称量包括基于用于用户的流体的总日剂量确定参考输注速率。

第4段：根据第2段所述的方法，其中确定活性流体的总量包括基于可变输注速率和第一组变量迭代地确定药代动力学隔室中的活性流体的第一量；并且确定活性流体的标称量包括基于参考输注速率和第一组变量迭代地确定药代动力学隔室中的活性流体的第二量。

第5段：根据第4段所述的方法，其中确定活性流体的总量包括从基于可变输注速率递送的流体的第二累积量减去基于可变输注速率确定的药代动力学隔室中的活性流体的第一累积量；并且确定活性流体的标称量包括从对应于参考输注速率的流体的第四累积量减去基于参考输注速率确定的药代动力学隔室中的活性流体的第三累积量。

第6段：根据第4段所述的方法，其中迭代地确定活性流体的第一量包括：基于可变输注速率、用于血浆隔室的活性胰岛素量的先前实例、以及第一组变量的第一子组确定用于血浆隔室的活性胰岛素量；并且至少部分地基于用于血浆隔室的活性胰岛素量的先前实例、用于效应位点隔室的活性流体的第一量的先前实例、以及第一组变量的第二子组确定用于效应位点隔室的活性流体的第一量；并且迭代地确定活性流体的第二量包括基于参考输注速率、用于血浆隔室的第二活性胰岛素量的先前实例、以及第一组变量的第一子组确定用于血浆隔室的第二活性胰岛素量；并且至少部分地基于用于血浆隔室的第二活性胰岛素量的先前实例、用于效应位点隔室的第二量的先前实例、以及第一组变量的第二子组确定用于效应位点隔室的活性流体的第二量。

第7段：根据第1段所述的方法，其中自主地操作输注设备以在第一操作模式下递送流体的可变输注速率包括获得用户体内的生理条件的测量值，该生理条件受由输注设备递送的流体影响；基于测量值与参考值之间的差值确定用于操作输注设备的马达的剂量命令；并且根据剂量指令自动操作马达以提供可变输注速率。

第8段：根据第1段所述的方法，其中生成用户通知包括显示活性流体的残留量的图形表示。

第9段：根据第1段所述的方法，其中确定活性流体的残留量包括至少部分地基于可变输注速率和与用户相关联的流体的总日剂量来确定活性流体的残留量。

第10段：一种操作输注设备以将胰岛素递送到用户体内的方法，该方法包括在闭环操作模式下操作输注设备以基于来自用户身体的葡萄糖测量与参考葡萄糖值之间的差值自主地将可变输注速率递送到身体；至少部分地基于可变输注速率递归地确定总活性胰岛素量；至少部分地基于恒定输注速率递归地确定标称活性胰岛素量；以及在退出闭环操作模式时：基于总活性胰岛素量与标称活性胰岛素量之间的差值确定残留活性胰岛素量；并且显示受残留活性胰岛素量影响的图形用户通知。

第11段：根据第10段所述的方法，还包括基于用于用户的胰岛素的总日剂量确定恒定输注速率。

第12段：根据第10段所述的方法，其中递归地确定总活性胰岛素量包括：至少部分地基于可变输注速率以及用于血浆隔室的第一活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于血浆隔室的第一活性胰岛素量；至少部分地基于用于血浆隔室的先前活性胰岛素量以及用于效应位点隔室的第二活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于效应位点隔室的第二活性胰岛素量；并且确定基于可变输注速率递送的胰岛素的累积量与第二活性胰岛素量的总和之间的第一差值。

第13段：根据第12段所述的方法，其中递归地确定标称活性胰岛素量包括：至少部分地基于恒定输注速率以及用于血浆隔室的第三活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于血浆隔室的第三活性胰岛素量；至少部分地基于用于血浆隔室的第三活性胰岛素量的先前活性胰岛素量以及用于效应位点隔室的第四活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于效应位点隔室的第四活性胰岛素量；并且确定基于恒定输注速率递送的胰岛素的第二累积量与第四活性胰岛素量的第二总和之间的第二差值。

第14段：根据第13段所述的方法，其中确定残留活性胰岛素量包括从第一差值减去第二差值。

第15段：根据第10段所述的方法，还包括基于残留活性胰岛素量确定推荐的补救动作，其中显示图形用户通知包括显示推荐的补救动作。

第16段：根据第10段所述的方法，其中显示图形用户通知包括显示残留活性胰岛素量。

第17段：一种输注系统，包括用户界面；输注设备，该输注设备包括可操作以将流体递送到用户体内的马达和耦接到马达的控制系统，该流体影响用户的生理条件；以及用以获得来自用户身体的生理条件的测量值的感测布置，其中该控制系统耦接到用户界面和感测布置以自主地操作马达来基于测量值递送可变基础输注速率，至少部分地基于可变基础输注速率来确定在用户体内有活性的流体的残留量，以及在用户界面上提供受残留量影响的用户通知。

第18段：根据第17段所述的输注系统，其中残留量包括对应于可变基础输注速率的用户体内的活性流体的总量与对应于参考基础输注速率的用户体内的活性流体的标称量之间的差值。

第19段：根据第18段所述的输注系统，其中输注设备包括维持用于用户的总日剂量的数据存储元件；并且控制系统耦接到数据存储元件，并且基于总日剂量确定参考基础输注速率。

第20段：根据第17段所述的输注系统，其中输注设备包括数据存储元件，该数据存储元件维持用于用户的总日剂量；并且控制系统耦接到数据存储元件并且至少部分地基于总日剂量和可变基础输注速率确定残留量。

虽然在上述详细说明中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应该理解，存在大量的变化。还应当理解，本文描述的一个或多个示例性实施方案并不旨在以任何方式限制所要求保护的主题的范围、适用性或配置。例如，本文描述的主题不一定限于本文所述的输注设备和相关系统。此外，上述详细说明将为本领域技术人员提供用于实现所描述的一个或多个实施方案的方便的路线图。应当理解，在不脱离由权利要求所限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变，该范围包括在提交本专利申请时已知的等同物和可预见的等同物。因此，在没有明确的相反意图的情况下，上述示例性实施方案或其他限制的细节不应被理解为权利要求。

Claims (24)

1.一种操作输注设备的方法，所述输注设备能够在至少两种操作模式中的一个下将活性流体递送到用户的身体，并且可在所述操作模式之间改变，所述方法包括：

监测由所述输注设备在第一操作模式下递送的所述活性流体的输注速率并且确定所述用户体内的活性流体的残留量；以及

响应于识别操作模式从所述第一操作模式变为第二操作模式，来至少部分地基于活性流体的所述残留量生成用户通知。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定活性流体的所述残留量包括：

至少部分地基于所述监测的输注速率确定所述用户体内的活性流体的总量；

至少部分地基于参考输注速率确定所述用户体内的活性流体的标称量；以及

基于所述总量与所述标称量之间的差值确定所述残留量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述标称量包括基于用于所述用户的所述流体的总日剂量确定所述参考输注速率。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

确定活性流体的所述总量包括基于所述监测的输注速率和第一组变量迭代地确定药代动力学隔室中的活性流体的第一量；以及

确定活性流体的所述标称量包括基于所述参考输注速率和所述第一组变量迭代地确定所述药代动力学隔室中的活性流体的第二量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

确定活性流体的所述总量包括从基于所述监测的输注速率递送的流体的第二累积量减去基于所述监测的输注速率确定的所述药代动力学隔室中的活性流体的第一累积量；以及

确定活性流体的所述标称量包括从对应于所述参考输注速率的流体的第四累积量减去基于所述参考输注速率确定的所述药代动力学隔室中的活性流体的第三累积量。

6.根据权利要求4所述的方法，其中：

迭代地确定活性流体的所述第一量包括：

基于所述监测的输注速率、用于血浆隔室的所述活性流体量的先前实例、以及所述第一组变量的第一子组确定用于所述血浆隔室的活性流体量；以及

至少部分地基于用于所述血浆隔室的所述活性流体量的所述先前实例、用于所述效应位点隔室的活性流体的所述第一量的先前实例、以及所述第一组变量的第二子组确定用于效应位点隔室的活性流体的第一量；以及

迭代地确定活性流体的所述第二量包括：

基于所述参考输注速率、用于所述血浆隔室的所述第二活性流体量的先前实例、以及第一组变量的所述第一子组确定用于所述血浆隔室的第二活性流体量；以及

至少部分地基于用于所述血浆隔室的所述第二活性流体量的所述先前实例、用于所述效应位点隔室的所述第二量的先前实例、以及所述第一组变量的所述第二子组确定用于所述效应位点隔室的活性流体的所述第二量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中生成用户通知包括显示活性流体的所述残留量的图形表示。

8.根据权利要求1所述的方法，其中确定活性流体的所述残留量包括至少部分地基于所述监测的输注速率和与所述用户相关联的所述流体的总日需求来确定活性流体的所述残留量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一操作模式是闭环模式，在所述闭环模式中，所述输注设备能够基于所述用户体内的生理条件的测量值递送所述活性流体，所述生理条件受由所述输液设备递送的所述流体影响。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述活性流体是胰岛素。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述活性流体是胰岛素，并且所述用户体内生理条件的测量值是血糖浓度。

12.一种操作输注设备的方法，所述输注设备能够递送以在至少两种操作模式中的一个下将胰岛素递送到用户的身体，并且可通过退出一种模式以及进入另一种模式来在所述模式之间改变：

其中第一操作模式包括闭环操作模式，所述闭环操作模式能够基于来自所述用户身体的葡萄糖测量与参考葡萄糖值之间的差值将可变胰岛素输注速率递送到身体；所述方法包括：

至少部分地基于可变输注速率递归地确定总活性胰岛素量；

至少部分地基于恒定输注速率递归地确定标称活性胰岛素量；

以及

在退出所述闭环操作模式时：

基于所述总活性胰岛素量与所述标称活性胰岛素量之间的差值确定残留活性胰岛素量；以及

显示受所述残留活性胰岛素量影响的图形用户通知。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括基于用于所述用户的胰岛素总日需求来确定恒定输注速率，以维持所述用户的稳定的空腹血糖值。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中递归地确定所述总活性胰岛素量包括：

至少部分地基于所述可变输注速率以及用于血浆隔室的所述第一活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于所述血浆隔室的第一活性胰岛素量；

至少部分地基于用于所述血浆隔室的先前活性胰岛素量以及用于效应位点隔室的第二活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于所述效应位点隔室的第二活性胰岛素量；以及

确定基于所述可变输注速率递送的胰岛素的累积量与所述第二活性胰岛素量的总和之间的第一差值。

15.根据权利要求14所述的方法，其中递归地确定所述标称活性胰岛素量包括：

至少部分地基于所述恒定输注速率以及用于所述血浆隔室的所述第三活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于所述血浆隔室的第三活性胰岛素量；

至少部分地基于用于所述血浆隔室的所述第三活性胰岛素量的所述先前活性胰岛素量以及用于所述效应位点隔室的所述第四活性胰岛素量的先前活性胰岛素量迭代地确定用于所述效应位点隔室的第四活性胰岛素量；以及

确定基于所述恒定输注速率递送的胰岛素的第二累积量与所述第四活性胰岛素量的第二总和之间的第二差值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述残留活性胰岛素量包括从所述第一差值减去所述第二差值。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，还包括基于所述残留活性胰岛素量确定推荐的补救动作，其中显示所述图形用户通知包括显示所述推荐的补救动作。

18.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中显示所述图形用户通知包括显示所述残留活性胰岛素量。

19.一种输注系统，包括：

用户界面；

输注设备，所述输注设备包括可操作以将流体递送到用户身体的马达和耦接到所述马达的控制系统，所述流体被选择以影响所述用户的生理条件；以及

感测布置，所述感测布置用于获得来自所述用户身体的所述生理条件的测量值，其中所述控制系统耦接到所述用户界面和所述感测布置，并且在第一操作模式下被配置为操作所述马达以基于所述测量值递送可变输注速率；

其中所述控制系统被进一步配置为至少部分地基于所述可变输注速率来确定在所述用户体内活性的所述流体的残留量，并且当退出所述第一操作模式时在所述用户界面上提供受所述残留量影响的用户通知。

20.根据权利要求19所述的输注系统，其中所述残留量包括对应于所述可变输注速率的所述用户体内的活性流体的总量与对应于参考输注速率的所述用户体内的活性流体的标称量之间的差值。

21.根据权利要求20所述的输注系统，其中：

所述输注设备包括维持用于所述用户的总日剂量的数据存储元件；并且

所述控制系统耦接到所述数据存储元件，并且基于所述总日剂量确定所述参考输注速率。

22.根据权利要求21所述的输注系统，其中：

所述输注设备包括维持用于所述用户的总日剂量的数据存储元件；并且

所述控制系统耦接到所述数据存储元件并且至少部分地基于所述总日剂量和所述可变基础输注速率确定所述残留量。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的输注系统，其中所述用户的所述生理条件是所述用户的血糖水平，并且所述流体是胰岛素。

24.一种被配置为根据权利要求1至18中任一项所述的方法来操作的输注设备。