CN110251769B - 输注泵组件 - Google Patents

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    • A61M5/158—Needles for infusions; Accessories therefor, e.g. for inserting infusion needles, or for holding them on the body
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
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    • A61M5/16813—Flow controllers by controlling the degree of opening of the flow line
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    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/172—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic
    • A61M5/1723—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body electrical or electronic using feedback of body parameters, e.g. blood-sugar, pressure
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/36—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests with means for eliminating or preventing injection or infusion of air into body
    • A61M5/365—Air detectors
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/50—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests having means for preventing re-use, or for indicating if defective, used, tampered with or unsterile
    • A61M5/5086—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests having means for preventing re-use, or for indicating if defective, used, tampered with or unsterile for indicating if defective, used, tampered with or unsterile
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    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
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    • F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
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    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • G05D7/0641—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means using a plurality of throttling means
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Abstract

本发明涉及输注泵组件。一种可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件，该可再用外壳组件包括机械控制组件，该机械控制组件包括泵组件、至少一个构造为致动该泵组件的形状记忆致动器、以及至少一个阀组件。该可佩戴输注泵组件还包括一次性外壳组件，该一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽。可释放接合组件被构造成使得所述可再用外壳组件与一次性外壳组件按照可释放方式接合。开关组件被构造成使得实现输注泵组件的配对功能。

Description

输注泵组件
本申请是分案申请，原案申请是提交日为2014年10月20日、申请号为201410557836.1、发明名称为“输注泵组件”的中国专利申请，而该原案申请本身也是分案申请，其原案申请是国际申请日为2008年12月31日、国际申请号为PCT/US2008/088688的专利申请，2010年8月25日进入中国国家阶段，中国国家申请号200880127500.4。
相关申请的交叉参引
本申请要求如下临时专利申请的利益，下述临时专利申请的每一个通过参引完全合并于此：2007年12月31日提交的USSN 61/018054；2007年12月31日提交的USSN 61/018042；2007年12月31日提交的USSN 61/017989；2007年12月31日提交的USSN 61/018002；2007年12月31日提交的USSN 61/018339；2008年1月25日提交的USSN 61/023645；2008年9月29日提交的USSN 61/101053；2008年9月29日提交的USSN 61/101077；以及2008年9月29日提交的USSN 61/101105。
技术领域
本申请总体涉及流体输送系统，更具体地涉及输注泵组件。
背景技术
由于不良吸收、肝新陈代谢或者其它药物动力学因素，很多潜在的有价值的药品或者复合物，包括生物制剂，是口服无效的(orally active)。另外，一些治疗性复合物它们虽然可口服吸收，但是有时需要太过经常的服用，使得病人很难保持预期的用药计划表。在这些情况下，常常采用或者可采用肠胃外输送。
药物输送以及其它流体和复合物的例如皮下注射、肌肉注射和静脉(IV)给药的有效肠胃外路线包括利用针或通管针来刺穿皮肤。胰岛素是由上百万糖尿病患者自行注射的治疗流体的例子。肠胃外输送药物的用户可从能够在一段时间自动输送所需药物/复合物的可佩戴的装置获益。
为此，已经付出努力来设计用于治疗药剂的可控释放的便携式和可佩戴的装置。这种装置已知具有贮液槽，诸如筒、注射器或者袋，并且被电子控制。这些装置遭受许多缺陷之苦，包括故障率。减小这些装置的尺寸、重量和成本也是现行挑战。另外，这些装置常常应用到皮肤，并且引起了为应用而频繁重定位的挑战。
发明内容
根据第一实施方式，可佩戴的输注泵组件包括可再用外壳组件，该可再用外壳组件包括机械控制组件，该机械控制组件包括泵组件、至少一个构造为致动泵组件的形状记忆致动器、和至少一个阀组件。该可佩戴的输注泵组件还包括一次性外壳组件，该一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。开关组件构造为实现输注泵组件的配对功能。
根据另一实施方式，可佩戴的输注泵组件包括可再用外壳组件和一次性外壳组件，该一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件以可释放方式接合该一次性外壳组件。开关组件构造为实现输注泵组件的功能。
根据另一实施方式，计算机程序产品包括计算机可读介质，该介质包括多个存储其上的指令。当通过处理器执行时，指令促使处理器执行操作，该操作包括接收来自包含在可佩戴的输注泵组件内的开关组件的启动信号，该启动信号指示推注输注事件。计算机可读介质还包括用于接收来自开关组件的剂量信号的指令，该指令指示可输注流体的推注量的至少一部分。计算机可读介质还包括用于响应于剂量信号将可听量信号呈现在可佩戴输注泵组件上的指令。另外，计算机可读介质包括用于从开关组件接收认可信号的指令，该认可信号指示对于可听量信号的同意(concurrence)。
根据另一实施方式，计算机程序产品包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过处理器执行时，指令促使处理器执行操作，该操作包括将来自可佩戴输注泵组件的ping信号传输到远程控制组件。计算机可读介质还包括用于监控对于来自远程控制组件响应于该ping信号的应答信号的接收的指令。此外，计算机可读介质包括用于如果在定义时间段内没有接收到该应答信号则将可听分离警报呈现在该可佩戴输注泵组件上的指令。
根据另一实施方式，计算机程序产品包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过处理器执行时，指令促使处理器执行操作，该操作包括接收来自包含在可佩戴输注泵组件内的开关组件的配对启动信号，该配对启动信号指示配对事件。计算机可读介质还包括用于监控对于来自远程控制组件的对可佩戴输注泵组件的配对请求的接收的指令。此外，该计算机可读介质包括用于如果接收到配对请求则向该远程控制组件提供肯定应答消息的指令，其中该肯定应答消息唯一识别该可佩戴输注泵组件。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括用于接收可输注流体的贮液槽以及构造为将来自该贮液槽的可输注流体输送到外部输注装置(set)的流体输送系统。该流体输送系统包括构造为从该贮液槽接收一些量的可输注流体的容积传感器组件。该容积传感器组件包括声学连续(acoustically contiguous)区域，该声学连续区域具有基于从该贮液槽接收的可输注流体的量而变化的容积。该容积传感器组件还包括构造为以多个频率提供声能以激励包含在该声学连续区域内的气体的声能发射器。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括用于接收可输注流体的贮液槽、和构造成将来自贮液槽的可输注流体输送到外部输注装置的流体输送系统。该流体输送系统包括构造为从该贮液槽接收一些量的可输注流体的容积传感器组件。该可佩戴输注泵组件还包括至少一个处理器以及耦合到该至少一个处理器的计算机可读介质。该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过该至少一个处理器执行时，指令促使该至少一个处理器执行操作，该操作包括在向外部输注装置提供可输注流体的量之前计算第一容积特性。计算机可读介质还包括用于在向该外部输注装置提供可输注流体的量之后计算第二容积特性的指令。该计算机可读介质还包括用于判定是否发生阻塞状态的指令。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括用于接收可输注流体的贮液槽、和构造成将来自该贮液槽的可输注流体输送到外部输注装置的流体输送系统。该流体输送系统包括构造为从该贮液槽接收一些量的可输注流体的容积传感器组件。该流体输送系统还包括至少一个处理器、和耦合到该至少一个处理器的计算机可读介质。该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过该至少一个处理器执行时，指令促使该至少一个处理器执行操作，该操作包括确定经由外部输注装置输送到用户的可输注流体的量。该计算机可读介质还包括用于将所输送的可输注流体的量与输送目标量比较以确定差别量的指令。该计算机可读介质还包括用于调节随后输送的可输注流体的量以补偿该差别量的指令。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注组件还包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的计算机可读介质。该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过该至少一个处理器执行时，指令促使该至少一个处理器执行操作，该操作包括运行一个或多个分层状态机以实现一个或多个推注输注事件的实施。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注泵组件还包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的计算机可读介质。该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过该至少一个处理器执行时，指令促使该至少一个处理器实施操作，该操作包括运行一个或多个分层状态机以实现一个或多个基础输注事件的实施。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注泵组件还包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的计算机可读介质。该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过该至少一个处理器执行时，指令促使该至少一个处理器实施操作，该操作包括运行一个或多个分层状态机以实现一个或多个阻塞检测事件的执行。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注泵组件还包括至少一个处理器和耦合到该至少一个处理器的计算机可读介质。该计算机可读介质包括多个存储其上的指令。当通过该至少一个处理器执行时，指令促使该至少一个处理器实施操作，该操作包括运行一个或多个分层状态机以实现一个或多个配对事件的执行。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注泵组件还包括填充站，该填充站包括可输注流体供给。该填充站构造为以可释放方式流体地连接贮液槽，并实现从填充站到贮液槽的可输注流体的输送。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注泵组件还包括构造为向用户输送可输注流体的可分离外部输注装置。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。该可佩戴输注泵组件还包括可释放接合组件，该可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件旋转接合。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。该可佩戴输注泵组件还包括构造为实现推注输注事件的推注开关组件。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括无流体的可再用外壳组件和包含用于接收可输注流体的贮液槽的一次性外壳组件。可释放接合组件构造为允许该可再用外壳组件与该一次性外壳组件以可释放方式接合。
根据另一实施方式，可佩戴输注泵组件包括用于接收可输注流体的贮液槽和构造为向用户输送可输注流体的外部输注装置。流体输送系统构造为将来自贮液槽的可输注流体输送到外部输注装置。该流体输送系统包括容积传感器组件、和用于从贮液槽提取一些量的可输注流体并向容积传感器组件提供该些量的可输注流体的泵组件。该容积传感器组件构造为确定该流体的量的至少一部分的容积。该流体输送系统还包括构造为将泵组件与贮液槽选择性地隔离的第一阀组件。该流体输送系统还包括构造为将容积传感器组件与外部输注装置选择性地隔离的第二阀组件。
一个或多个实施例的细节在下面的附图和说明书中进行阐述。通过说明书、附图和权利要求，其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是输注泵组件的侧视图；
图2是图1的输注泵组件的透视图；
图3是图1的输注泵组件的各种部件的分解视图；
图4是图1的输注泵组件的一次性外壳组件的剖视图；
图5A-5C是隔膜访问组件的实施例的剖视图；
图6A-6B是隔膜访问组件的另一实施例的剖视图；
图7A-7B是隔膜访问组件的另一实施例的局部顶视图；
图8A-8B是隔膜访问组件的另一实施例的剖视图；
图9是图1的输注泵组件的透视图，显示了外部输注装置；
图10A-10E显示了多个钩和环紧固件构造；
图11A是远程控制组件和图1的输注泵组件的可替代实施例的等距视图；
图11B-11R显示了图1的输注泵组件的高级图解的各种视图以及流程图；
图12A-12F是由图11A的远程控制组件呈现的多个显示屏；
图13是图1的输注泵组件的可替代实施例的等距视图；
图14是图13的输注泵组件的等距视图；
图15是图13的输注泵组件的等距视图；
图16是图1的输注泵组件的可替代实施例的等距视图；
图17是图16的输注泵组件的平面图；
图18是图16的输注泵组件的平面图；
图19A是图16的输注泵组件的各个部件的分解视图；
图19B是图16的输注泵组件的一部分的等距视图；
图20是图16的输注泵组件的一次性外壳组件的剖视图；
图21是图16的输注泵组件内的流体路径的图示；
图22A-22C是图16的输注泵组件内的流体路径的图示；
图23是图16的输注泵组件的各个部件的分解视图；
图24是图16的输注泵组件的泵组件的剖切等距视图；
图25A-25D是图24的泵组件的其它等距视图；
图26A-26B是图16的输注泵组件的测量阀组件的等距视图；
图27A-27B是图26A-26B的测量阀组件的侧视图；
图28A-28D是图16的输注泵组件的测量阀组件的视图；
图29是图1的输注泵组件的可替代实施例的等距视图；
图30是图1的输注泵组件的可替代实施例的等距视图；
图31是图9的输注泵组件的可替代实施例的另一视图；
图32是输注泵组件的另一实施例的分解视图；
图33是图32的输注泵组件的另一分解视图；
图34A-34B显示了输注泵组件的另一实施例；
图35A-35C是图32的输注泵组件的可再用外壳组件的顶视图、侧视图和底视图；
图36是图35A-35C的可再用外壳组件的分解视图；
图37是图35A-35C的可再用外壳组件的分解视图；
图38A是图35A-35C的可再用外壳组件的分解视图；
图38B-38D是防尘盖的一个实施例的顶视图、侧视图和底视图；
图39A-39C是图35A-35C的可再用外壳组件的电气控制组件的顶视图、侧视图和底视图；
图40A-40C是图35A-35C的可再用外壳组件的基板的顶视图、侧视图和底视图；
图41A-41B是图40A-40C的基板的透视顶视图和透视底视图；
图42A-42C是图35A-35C的可再用外壳组件的基板的顶视图、侧视图和底视图；
图43A-43B显示了图35A-35C的可再用外壳组件的机械控制组件；
图44A-44C显示了图35A-35C的可再用外壳组件的机械控制组件；
图45A-45B显示了图35A-35C的可再用外壳组件的机械控制组件的泵柱塞和贮液槽阀。
图46A-46E显示了图35A-35C的可再用外壳组件的机械控制组件的泵柱塞和贮液槽阀的各个视图；
图47A-47B显示了图35A-35C的可再用外壳组件的机械控制组件的测量阀；
图48是图32的输注泵组件的一次性外壳组件的分解视图；
图49A是图48的一次性外壳组件的平面图；
图49B是沿B-B线截取的图49A的一次性外壳组件的剖视图；
图49C是沿C-C线截取的图49A的一次性外壳组件的剖视图；
图50A-50C显示了图48的一次性外壳组件的基部；
图51A-51C显示了图48的一次性外壳组件的流体通路盖；
图52A-52C显示了图48的一次性外壳组件的膜组件；
图53A-53C显示了图48的一次性外壳组件的顶部；
图54A-54C显示了图48的一次性外壳组件的阀膜插入件；
图55A-55B显示了图32的输注泵组件的锁定环组件；
图56A-56C显示了图32的输注泵组件的锁定环组件；
图57-58是输注泵组件和加注接头的等距视图；
图59-64是图57的加注接头的各个视图；
图65是加注接头的另一实施例的等距视图；
图66-67显示了输注泵组件和加注接头的另一实施例；
图68-74是图66的加注接头的各个视图；
图75-80显示了电池充电器的实施例的各个视图；
图81-89显示了电池充电器/插接站的各个实施例；
图90A-90C是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的各个视图；
图91A-91I是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的各个视图；
图92A-92I是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的各个视图；
图93A-93I是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的各个视图；
图94A-94F是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的各个视图；
图95是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的分解视图；
图96是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的图示；
图97是图96的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图98是图96的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图99是图96的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图100是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的图示；
图101是图100的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图102是图100的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图103是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的图示；
图104是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图105是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图106是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图107是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图108是包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的性能特征的二维图表；
图109是用于包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的控制模型的图示；
图110是用于包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的电气控制组件的图示；
图111是用于包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件的容积控制器的图示；
图112是图111的容积控制器的前馈控制器的图示；
图113-114示意性显示了图111的容积控制器的SMA控制器的实施方式；
图114A-114B是SMA控制器的可替代实施方式；
图115示意性显示了可包含在图1的输注泵组件内的多处理器控制构造；
图116是可包含在图1的输注泵组件内的多处理器控制构造的图示；
图117A-117B示意性显示了多处理器功能；
图118示意性显示了多处理器功能；
图119示意性显示了多处理器功能；
图120A-120E图示出了各个软件层；
图120B-120C显示了各个状态图；
图120D图示出了装置交互作用；
图120E图示出了装置交互作用；
图121图示出了包含在图1的输注泵组件内的容积传感器组件；
图122图示出了图1的输注泵组件的各个系统的相互连接；
图123图示出了基础-推注输注事件；
图124图示出了基础-推注输注事件；
图125A-125G显示了分层状态机；
图126A-126M显示了分层状态机；
图127是裂缝环状谐振器天线的例示图；
图128是构造为使用裂缝环状谐振器天线的医学装置的例示图；
图129是裂缝环状谐振器天线和来自医学输注装置的传输线的例示图；
图130是在接触人体皮肤之前裂缝环状谐振器天线的回波损耗的图表；
图130A是在接触人体皮肤期间裂缝环状谐振器天线的回波损耗的图表；
图131是裂缝环状谐振器天线的例示图，该裂缝环状谐振器天线集成到靠近介电材料运行的装置中；
图132是该例示实施例的内部和外部的尺寸的图示；
图133是在接触人体皮肤之前非裂缝环状谐振器天线的回波损耗的图表；
图133A是在接触人体皮肤期间非裂缝环状谐振器天线的回波损耗的图表；
各个视图中相同附图标记指示相同元件。
具体实施方式
参照图1-3，输注泵组件100可包括可再用外壳组件102。可再用外壳组件102可由抗压缩的任意合适材料诸如坚硬或刚性塑料构成。例如，耐用材料和部件的使用可通过提供更持久和更耐用的可再用部来提供对其中布置的部件的更大保护，从而改进质量和减少成本。
可再用外壳组件102可包括机械控制组件104，该机械控制组件104具有泵组件106和至少一个阀组件108。可再用外壳组件102还可包括电气控制组件110，该电气控制组件110构造为向机械控制组件104提供一个或多个控制信号，并实现向用户的可输注流体的基础和/或推注输送。一次性外壳组件114可包括阀组件108，该阀组件108可构造为控制可输注流体通过流体路径的流动。可再用外壳组件102还可包括泵组件106，该泵组件106可构造为将来自流体路径的可输注流体泵送到用户。
电气控制组件110可监视和控制已泵送和/或正在泵送的可输注流体的量。例如，电气控制组件110可从容积传感器组件148接收信号并计算当前已分配的可输注流体的量，并基于用户所需的剂量来判定是否已分配了足够的可输注流体。如果未分配足够的可输注流体，则电气控制组件110可确定应泵送更多的可输注流体。电气控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号从而可泵送任意附加的所需剂量，或者电气控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号从而可利用下次配药分配该附加剂量。可替代地，如果已分配了太多的可输注流体，则电气控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号从而可在下次配药中分配较少的可输注流体。
机械控制组件104可包括至少一个形状记忆致动器112。机械控制组件104的泵组件106和/或阀组件108可通过至少一个形状记忆致动器例如形状记忆致动器112来致动，该形状记忆致动器112可以是线或弹簧构造的形状记忆线。形状记忆致动器112可操作地连接到电气控制组件110并且可通过该电气控制组件110致动，该电气控制组件110可控制用于致动机械控制组件104的时间以及热和/或电能的量。例如，形状记忆致动器112可以是例如随温度改变形状的传导性形状记忆合金线。形状记忆致动器112的温度可利用加热器或更方便地通过应用电能来改变。形状记忆致动器112可以是由诸如NITINOLTM或
Figure BDA0002040610510000131
的镍/钛合金构成的形状记忆线。
输注泵组件100可包括容积传感器组件148，该容积传感器组件148构造为监控由输注泵组件100输注的流体的量。例如，容积传感器组件148可采用例如声学容积检测。声学容积测量技术是转让给DEKA Products Limited Partnership的美国专利No.5575310和5755683以及美国专利申请公布No.US 2007/0228071 A1、US 2007/0219496 A1、US 2007/0219480 A1、US 2007/0219597 A1的主题，所有这些专利或申请的全部公开通过参引合并于此。也可使用其它用于测量流体流的可选技术；例如，基于多普勒效应的方法；霍耳效应传感器与叶片阀或挡板阀的组合使用；应变梁的使用(例如，涉及一种流体贮液槽上方以感测该柔性构件的变形的柔性构件)；利用板的电容性感测的使用；热飞行时间方法。一种此可选技术在2007年2月9日提交的发明名称为Fluid Delivery Systems and Methods的美国专利申请No.11/704899中公开，该专利申请的全部公开通过参引合并于此。输注泵组件100可构造为使得由容积传感器组件148产生的容积测量可用于通过反馈回路来控制输注到用户中的可输注流体的量。
输注泵组件100还可包括一次性外壳组件114。例如，一次性外壳组件114可构造用于单次使用或用于指定的时段，例如在三天或任意其它的时间量内使用。一次性外壳组件114可构造为使得输注泵组件100中的任何与可输注流体形成接触的部件布置在一次性外壳组件114上和/或内。例如，包括贮液槽的流体路径或通道可定位在一次性外壳组件114内，并且可构造用于单次使用或在抛弃之前用于指定次数的使用。一次性外壳组件114的一次性特征可改进输注泵组件100的卫生状况。
此外参照图4，一次性外壳组件114可构造为与可再用外壳组件102以可释放方式接合，并且包括腔116，该腔116具有用于收纳可输注流体(未示出)例如胰岛素的贮液槽118。这种可释放接合例如可通过旋拧、扭锁或压配构造来实现。一次性外壳组件114和/或可再用外壳组件102可包括对准组件，该对准组件构造为帮助将一次性外壳组件114和可再用外壳组件102对准，用于以特定定向接合。类似地，基部凸块120和顶部凸块122可用作对准和完全接合的指示器。
腔116可至少部分地由一次性外壳组件114形成并且与该一次性外壳组件114一体形成。腔116可包括用于至少部分地限定贮液槽118的膜组件124。贮液槽118可进一步由一次性外壳组件114来限定，例如由形成在一次性外壳组件114的基部128中的凹部126限定。例如，膜组件124可布置在凹部126上并附接到基部128，从而形成贮液槽118。膜组件124可通过诸如胶合、热封和/或压配合的传统方式附接到基部128，从而在膜组件124与基部128之间形成密封130。膜组件124可以是柔性的，而形成在膜组件124与基部128中的凹部126之间的空间可限定贮液槽118。贮液槽118可以是非加压的并且与流体路径(未示出)流体连通。膜组件124可以是至少部分可坍缩的(collapsible)并且腔116可包括通气组件，从而当可输注流体从贮液槽118输送到流体路径时有利地防止在贮液槽118中形成真空。在一优选实施例中，膜组件124是可完全坍缩的，因而允许可输注流体的完全输送。腔116可构造为提供足够的空间，以确保即使当贮液槽118充满可输注流体时，也总是具有些许气隙。
此处所述的膜和贮液槽可由下述材料制成，该材料包括但不限于有机硅、NITRILE的材料以及具有预期弹性和如此处所述作用的性质的任意其它材料。另外，其它结构也可用于相同的目的。
部分可坍缩且非加压的贮液槽的使用可在贮液槽中的流体耗尽时有利地防止在贮液槽中形成空气。通气贮液槽中的空气形成会阻止流体从贮液槽中流出，尤其是如果系统倾斜使得气阱介于容纳在贮液槽中的流体与贮液槽的隔膜之间的话。作为可佩戴装置，在正常操作期间预期会发生系统的倾斜。
贮液槽118的尺寸通常可方便地设定为容纳足够用于一天或几天内输送的胰岛素供应。例如，贮液槽118可容纳大约1.00到3.00ml的胰岛素。对于大约90％的潜在用户，3.00ml胰岛素贮液槽可对应于大约三天的供应。在其它实施例中，贮液槽118可以是任意尺寸或形状的，并且可适于容纳任意量的胰岛素或其它可输注流体。在一些实施例中，腔116和贮液槽118的尺寸和形状与腔116和贮液槽118适于容纳的可输注流体的类型有关。
一次性外壳组件114可包括支撑构件132(图3)，该支撑构件132构造为防止贮液槽118的意外压缩。贮液槽118的压缩可导致迫使非有意剂量的可输注流体通过流体路径到达用户。在一优选实施例中，可再用外壳组件102和一次性外壳组件114可由不易于压缩的刚性材料构成。然而，作为额外的防止，可在一次性外壳组件114内包括支撑构件132以防止其中的输注泵组件100和腔116的压缩。支撑构件132可以是从基部128的刚性突出部。例如，支撑构件132可布置在腔116内并且可防止贮液槽118的压缩。
如上所述，腔116可构造为提供充足的空间以确保即使当贮液槽118充满可输注流体时也总是具有些许气隙。因此，如果输注泵组件100被意外压缩，可输注液体不会被迫使通过套管组件136(例如，图9中所示)。
腔116可包括隔膜组件146(图3)，该隔膜组件146构造为允许向贮液槽118填充可输注流体。隔膜组件146可以是由橡胶或塑料制成的传统隔膜并且具有单向流体阀，该单向流体阀构造为允许用户从注射器或其它填充装置填充贮液槽118。在一些实施例中，隔膜146可位于膜组件124之上。在这些实施例中，腔116可包括支撑结构(例如，图3中的支撑构件132)，该支撑结构用于支撑隔膜的背面附近的区域以便当针将可输注流体引入腔116中时保持隔膜密封的整体性。支撑结构可构造为支撑该隔膜，同时仍允许用于将可输注流体引入腔116中的针的引入。
输注泵组件100可包括溢出防止组件(未示出)，该溢出防止组件例如可突入腔116中并且例如可防止贮液槽118的溢出。
在一些实施例中，贮液槽118可构造为进行多次填充。例如，贮液槽118可通过隔膜组件146再填充。当将可输注流体分配到用户时，电气控制组件110可监控贮液槽118中的可输注流体的流体液位。当该流体液位到达低点时，电气控制组件110可向用户提供诸如光或振动的信号，指示贮液槽118需要再填充。注射器或其它填充装置可用于通过隔膜146来填充贮液槽118。
贮液槽118可构造为进行单次填充。例如，再填充防止组件(未示出)可用于防止贮液槽118的再填充，使得一次性外壳组件114仅可使用一次。再填充防止组件(未示出)可以是机械装置或机电装置。例如，将注射器插进隔膜组件146用以填充贮液槽118，在单次填充之后，可触发关闭器以遮蔽隔膜146，因而防止对隔膜146的未来访问(access)。类似地，传感器可向电子控制组件110指示贮液槽118已填充一次，并且在单次填充之后该传感器可触发关闭器以遮蔽隔膜146，因而防止对隔膜146的未来访问。防止再填充的其它装置也可使用并且认为在本公开的范围内。
如上所述，一次性外壳组件114可包括隔膜组件146，该隔膜组件146可构造为允许贮液槽118被填充可输注流体。隔膜组件146可以是传统的隔膜，其由橡胶或任意其它可用作隔膜的材料制成，或者在其它实施例中，隔膜组件146可以是但不限于塑料或其它材料的单向流体阀。在包括该示例性实施例在内的各种实施例中，隔膜组件146被构造为允许用户从注射器或其它填充装置填充贮液槽118。一次性外壳组件114可包括隔膜访问组件，该隔膜访问组件可被构造用来限制用户可对贮液槽118进行再填充的次数。
例如并且还参照图5A-5C，隔膜访问组件152可包括关闭器组件154，该关闭器组件154可通过突出部组件156保持在“打开”位置，该突出部组件156构造为装配在槽组件158内。在利用填充注射器160穿过隔膜146时，关闭器组件154可向下偏移，导致突出部组件156与槽组件158脱离。一旦脱离，弹簧组件162可使关闭器组件154在箭头164的方向上偏移，导致隔膜146对用户不再可访问。
此外参照图6A，可替代实施例的隔膜访问组件166显示处于“打开”位置。以与隔膜访问组件152相似的方式，隔膜访问组件166包括关闭器组件168和弹簧组件170。
此外参照图6B，隔膜访问组件172的可替代实施例显示处于“打开”位置，在该打开位置，突出部178可与槽180接合。以与隔膜访问组件166相似的方式，隔膜访问组件172可包括关闭器组件174和弹簧组件176。一旦关闭器组件172移动到“关闭”位置(例如，这可防止用户进一步访问隔膜146)，则突出部178可与槽180a至少部分地接合。突出部178与槽180a之间的接合可将关闭器组件172锁定在“关闭”位置以限制关闭器组件172的乱动和再打开。关闭器组件172的弹簧突出部182可使突出部178偏置至与槽180a接合。
然而，在各种实施例中，隔膜访问组件不可线性致动。例如并且还参照图7A-7B，显示了可替代实施例的隔膜访问组件184，该隔膜访问组件184包括关闭器组件186，该关闭器组件186构造为绕轴188枢转。当定位在打开位置(如图7A中所示)时，由于(在关闭器组件186中的)通道190与例如一次性外壳组件114的表面中的通道192对准，所以隔膜146是可访问的。然而，以与隔膜访问组件166、172相同的方式，在利用填充注射器160(见图6B)穿过隔膜146之后，关闭器组件186可以顺时针的方式偏移，导致(在关闭器组件186中的)通道190不再与例如一次性外壳组件114的表面中的通道192对准，因而防止访问隔膜146。
此外参照图8A-8B，显示了可替代实施例的隔膜访问组件194。以与隔膜访问组件166、172类似的方式，隔膜访问组件194包括关闭器组件196和弹簧组件198，该弹簧组件198构造为在箭头200的方向上偏置关闭器组件196。填充组件202可用于填充贮液槽118。填充组件202可包括关闭器偏移组件204，该关闭器偏移组件204可构造为在箭头206的方向上偏移关闭器组件196，而这使关闭器组件196中的通道208与隔膜146以及隔膜访问组件194中的通道210对准，因而允许填充注射器组件212穿过隔膜146并填充贮液槽118。
输注泵组件100可包括密封组件150(图3)，该密封组件150构造为在可再用外壳组件102与一次性外壳组件114之间提供密封。例如，当可再用外壳组件102和一次性外壳组件114例如通过旋转性的旋拧接合、扭锁接合或压缩接合而接合时，可再用外壳组件102和一次性外壳组件114可紧密地装配在一起，因而形成密封。在一些实施例中，可能期望密封更牢固。因此，密封组件150可包括O型环组件(未示出)。可替代地，密封组件150可包括二次成型密封组件(未示出)。当可再用外壳组件102和一次性外壳组件114接合时，O型环组件或二次成型密封组件的使用可通过在可再用外壳组件102与一次性外壳组件114之间提供可压缩的橡胶或塑料层而使密封更牢固，因而防止外部流体的渗透。在一些情形中，O型环组件可防止因疏忽所致的脱离。例如，密封组件150可以是不透水的密封组件，因而使用户能够在游泳、洗澡或健身的同时佩戴输注泵组件100。
此外参照图9，输注泵组件100可包括外部输注装置134，该外部输注装置134构造为向用户输送可输注流体。外部输注装置134可例如通过流体路径与腔118处于流体连通。外部输注装置134可邻近输注泵组件100布置。可替代地，外部输注装置134可构造用于远离输注泵组件100的应用，将在下文对其进行更详细地描述。外部输注装置134可包括套管组件136和管组件140，该套管组件136可包括针或一次性套管138。管组件140可例如通过流体路径与贮液槽118处于流体连通，并且可以例如直接地或通过套管接口142与套管组件138处于流体连通。
外部输注装置134可以是系留输注装置，如上文关于远离输注泵组件100的应用所讨论的。例如，外部输注装置134可通过管组件140与输注泵组件100处于流体连通，该管组件140可以是用户所期望的任意长度(例如，3-18英寸)。尽管输注泵组件100可借助于贴片144而佩戴在用户的皮肤上，但是管组件140的长度可使用户能可选地将输注泵组件100佩戴在口袋中。这对皮肤容易由于贴片144的应用而过敏的用户而言是有益的。类似地，将输注泵组件100佩戴在和/或固定在口袋中对于从事体育活动的用户可能是优选的。
除了贴片144之外/作为贴片144的替代方案，可使用钩和环紧固件系统(例如，诸如由Manchester,NH的Velcro USA公司提供的钩和环紧固件系统)来实现输注泵组件(例如，输注泵组件100)对于用户容易附接/取下。因此，贴片144可附接到用户的皮肤并且可包括向外面向的钩或环表面。另外，一次性外壳组件114的下表面可包括互补的钩或环表面。取决于所采用的特定类型的钩和环紧固件系统的分离阻力，可以让钩和环连接的强度大于粘合剂与皮肤连接的强度。因此，可使用各种钩和环表面图案来调节钩和环连接的强度。
此外参照图10A-10E，显示了此钩和环表面图案的五个示例。为了说明性目的而假设一次性外壳组件114的整个下表面覆盖在“环”材料中。因此，通过改变存在于贴片144的表面上的“钩”材料的图案(即量)可调节钩和环连接的强度。这些图案的示例可包括但不限于：“钩”材料的单个外圆220(如图10A中所示)；“钩”材料的多个同心圆222、224(如图10B中所示)；“钩”材料的多个径向辐条226(如图10C中所示)；“钩”材料的多个径向辐条228与“钩”材料的单个外圆230的组合(如图10D中所示)；以及“钩”材料的多个径向辐条232与“钩”材料的多个同心圆234、236的组合(如图10E中所示)。
另外并且还参照图11A，在上述输注泵组件的一个示例性实施例中，输注泵组件100’可经由远程控制组件300构造。在此特定实施例中，输注泵组件100’可包括遥测电路(未示出)，该遥测电路实现输注泵组件100’与例如远程控制组件300之间的(例如，有线或无线)通信，因而允许远程控制组件300远程地控制输注泵组件100’。远程控制组件300(其也可包括遥测电路(未示出)并且能够与输注泵组件100’通信)可包括显示组件302和输入组件304。输入组件304可包括滑块组件306和开关组件308、310。在其它实施例中，该输入组件可包括滚轮、多个开关组件等。
远程控制组件300可包括对基础速度、推注警报、输送极限进行预编程的能力，并且使用户能够查看历史和建立用户偏好。远程控制组件300还可包括葡萄糖测条阅读器。
在使用期间，远程控制组件300可经由在远程控制组件300与输注泵组件100’之间建立的无线通信信道312来向输注泵组件100’提供指令。因此，用户可使用远程控制组件300来对输注泵组件100’进行编程/配置。可对远程控制组件300与输注泵组件100’之间的一些或全部通信进行加密以提供增强的安全性等级。
远程控制组件300与输注泵组件100’之间的通信可使用标准通信协议来实现。此外，包括在输注泵组件100、100’内的各种部件之间的通信可使用相同的协议来实现。此通信协议的一个示例是由Manchester,NH的DEKA Research&Development开发的分组通信网关协议(PCGP)。如上所述，输注泵组件100、100’可包括电气控制组件110，该电气控制组件110可包括一个或多个电气部件。例如，电气控制组件110可包括多个数据处理器(例如，管理者处理器和命令处理器)和无线电处理器，用于允许输注泵组件100、100’与远程控制组件300通信。此外，远程控制组件300可包括一个或多个电气部件，所述电气部件的示例可包括但不限于用于允许远程控制组件300与输注泵组件100、100’通信的命令处理器和无线电处理器。此系统的一个示例的高级图示在图11B中显示。
这些电气部件的每一个可由不同的部件提供商制造，因此可使用固有的(即独特的)通信命令。因此，通过标准化通信协议的使用，可实现这些不同部件之间的有效通信。
PCGP可以是可灵活扩展的软件模块，其可在输注泵组件100、100’和远程控制组件300内的处理器上使用以建立和路由分组。PCGP可提取各种接口并且可为在每个处理器上执行的各种应用程序提供统一的应用编程接口(API)。PCGP还可为各种驱动器提供适用接口。仅为了说明性目的，对于任意给定的处理器，PCGP可具有图11C中示出的概念结构。
PCGP可通过使用循环冗余检验(CRC)来确保数据完整性。PCGP还可提供有保证的输送状态。例如，所有新消息应具有应答。如果此应答没有及时发回，则该消息可能超时并且PCGP可为该应用程序生成否定回答的应答消息(即，NACK)。因此，消息应答协议可让应用程序了解该应用程序是否应再尝试发送消息。
PCGP还可限制来自指定节点的空中(in-flight)消息的数量，并且可与驱动器级别的流量控制机构联合，从而为消息输送提供确定性方法并且可在不丢弃分组的情况下让个别节点具有不同量的缓冲区。当节点超出缓冲区运行时，驱动器可向其它节点提供背压并且防止发送新消息。
PCGP可使用共享缓冲池策略来将数据复制最小化，并且可避免互斥，该互斥对用于对于应用程序发送/接收消息的API可能具有小的影响，而对驱动器有较大的影响。PCGP可使用“桥”基类，该“桥”基类提供路由和缓冲区所有权。主PCGP类可以是源自桥基类的子类。驱动器可从桥类继承，或者与继承的桥类交谈或者拥有继承的桥类。
PCGP可被设计为通过使用信号机在有或没有操作系统的嵌入式环境中工作以保护共享数据，使得一些调用能重入并以多个线程来运行。此实施方式的一个说明性示例在图11D中显示。PCGP可在两个环境中以相同方式运行，但是对于特定的处理器类型(例如，ARM 9/OS版本)可具有各种版本的调用。因此尽管功能可能相同，但是可具有操作系统抽象层，该操作系统抽象层具有适合于例如ARM 9 Nucleus OS环境的稍微不同的调用。
此外参照图11E，PCGP可：
·允许多个发送/应答调用发生(在Pilot的ARM 9上，以多任务重入)
·具有多个驱动器，在不同接口上为RX和TX异步运行；以及
·提供用于发送/接收的分组排序，以及针对消息发送的确定性超时。
每个软件对象可向缓冲区管理器请求待使用的下一缓冲区，然后可将此缓冲区提供给另一对象。缓冲区可自主地从一个专门所有者传给另一个，而队列可通过按序列号对缓冲区排序而自动出现。当缓冲区不再使用时，该缓冲区可再循环(例如，对象尝试将该缓冲区提供给它自身，或释放该缓冲区以让缓冲区管理器稍后再分配)。因此，数据通常不需要复制，而路由仅改写缓冲区所有权字节。
PCGP的此实施方式可提供各种益处，其示例可包括但不限于：
·由于缺乏缓冲区而丢弃消息可以是不可能的，因为消息一旦置入缓冲区，该消息就可在那里存留，直到它被应用程序传输或接收；
·可不需要对数据进行复制，因为使用偏移量来访问驱动器、PCGP和缓冲区的有效负载部分；
·驱动器可通过改写一个字节(即缓冲区所有权字节)来交换消息数据的所有权；
·除了重入调用之外可能不需要多斥，因为可仅当单个缓冲区所有者同时地想要使用缓冲区或获得新序列号时才需要互斥；
·应用程序的编写者可遵循更少的规则以实现可靠的系统；
·驱动器可使用ISR/推/拉和轮询数据模型，因为具有来自驱动器的一组调用，提供该组调用用以将数据从缓冲区管理系统推/拉出；
·驱动器除TX和RX之外可不进行大量工作，因为驱动器可不复制、CRC或检查除了目的地字节之外的任何东西，而CRC和其它检查可随后在离开ISR热路径的情况下进行；
·因为缓冲区管理器可通过序列号对访问进行排序，所以队列排序可自动发生；以及
·可使用小代码/可变足印；热路径代码可以是小的而开销可以是低的。
如图11F中所示，当需要发送消息时，PCGP可迅速构建分组并且可将它插入缓冲区管理系统中。一旦在缓冲区管理系统中，对“packetProcessor(分组处理器)”的调用可应用协议规则并且可将消息提供给驱动器/应用程序。
为了发送新消息或发送应答，PCGP可：
·检查调用参数(argument)，以例如确保分组长度是合法的、目的地是合适的等；
·避免试图跨停用(down)链路发送消息，除非该停用链路是无线电节点，该无线电节点可允许无线电处理器使用PCGP来建立链路、配对等，并且可在PCGP试图跨不起作用(而不是超时)的链路交谈时通知该应用程序；
·为新消息获得序列号，或对于现有消息使用现有序列号；
·构建分组、复制有效负载数据、并写入CRC中，其中(从此点向前)分组完整性可通过CRC来保护；以及
·将该消息提供给缓冲区管理器作为应答或者作为新消息，并且检查将此缓冲区放入缓冲区管理器中是否将超过排队发送消息的最大数量。
此外参照图11G-11H，PCGP可通过在一个线程上进行所有的主要工作来运行以避免互斥，以及避免在发送/应答或驱动器调用上进行大量工作。“packetProcessor”调用可需要将协议规则应用于应答、新发送的消息和接收的消息。应答消息可简单地进行路由，但新消息和接收的消息可具有用于对消息进行路由的规则。在每种情形中，软件可以在正确类型的消息可用来应用协议规则时循环，直到它不能处理分组。
发送新消息可遵照如下规则：
·在网络上仅可允许两个消息“飞行中”；以及
·可存储关于飞行中的消息的足够数据以匹配响应并处理超时。
接收消息可遵照如下规则：
·匹配的响应可清除“飞行中”的信息槽，以便能发送新的分组；
·可丢弃不匹配的响应；
·新消息可用于协议(例如，获取/清除此节点的网络统计信息)；
·为了接收消息，可将缓冲区让给应用程序并且可使用回调；以及
·缓冲区可被释放或保留为应用程序所拥有。
因此，PCGP可配置为使得：
·回调函数可将有效负载数据复制出或者可在返回之前完全使用它；
·回调函数拥有缓冲区并且可通过有效负载地址来参考缓冲区和缓冲区的有效负载，其中消息可在随后进行处理；
·应用程序可为接收的消息轮询PCGP系统；以及
·应用程序可使用回调来设定事件，然后为接收的消息进行轮询。
通信系统可具有有限数量的缓冲区。当PCGP用尽(run out of)缓冲区时，驱动器可停止接收新分组并且应用程序可被告知应用程序不能发送新分组。要避免此情形并保持最佳性能，应用程序可尝试执行一个或多个步骤，所述步骤的示例包括但不限于：
a)应用程序应让PCGP跟上最新的无线电状态：具体地，如果链路变成停用并且PCGP不知道，则PCGP可接受新消息并对新消息排队以进行发送(或最好不是超时消息)，这可堵塞发送队列并延迟应用程序不能最佳地使用链路。
b)应用程序应定期地调用“decrement timeouts(递减超时)”：最佳地，每20-100毫秒调用，除非处理器休眠。一般地，消息迅速地(毫秒)缓慢地(秒)移动或根本不移动。超时是一种尝试，用以移除应该丢失的“飞行中”的消息以释放缓冲区和带宽。当新消息被发送时或者当应用程序能对新消息排队时，较不频繁这样做会延迟。
c)应用程序应询问PCGP它是否有进入休眠之前的待决的工作要做：如果PCGP没有任何工作要做，则驱动器活动可唤醒系统因而唤醒PCGP，然后PCGP将不需要调用“packetProcessor”或“decrement timeouts”，直到新分组进入系统。未能这么做可能导致原本应当已经成功发送/转发/接收的消息由于超时状态而被丢弃。
d)应用程序不应无限期地保持着(hold onto)接收的消息：消息系统依靠即时应答。如果应用程序共享PCGP缓冲区，那么保持着消息意味着占据PCGP缓冲区。接收节点不知道发送节点是否具有配置用于慢或快无线电的超时。这意味着当节点接收消息时，它应假设网络的快超时速度。
e)应用程序应经常调用“packetProcessor”：该调用可导致通过应用程序排队的新消息实现发送并且可处理新消息的接收。调用还可导致缓冲区重新分配并且偶尔调用它可延迟消息传输。
如图11I中所示，在某一点处，可请求RX驱动器从接口的另一侧接收消息。为了确保消息不被丢弃，RX驱动器可询问缓冲区管理器是否具有用于存储新消息的可用缓冲区。然后驱动器可请求缓冲区指针并且可开始用接收的数据填充该缓冲区。当接收到完全的消息时，RX驱动器可调用函数来对分组进行路由。路由函数可检查该分组头中的目的地字节，并且可将所有者改变为其他驱动器或应用程序，或者可检测该分组是坏的并且可通过释放缓冲区来丢弃该分组。
PCGP RX开销可包括请求下一可用缓冲区以及调用路由函数。执行此函数的代码的示例如下：
Figure BDA0002040610510000271
驱动器可通过向缓冲区管理器请求待发送的下一缓冲区的指针来执行TX。然后TX驱动器可询问接口的另一侧它是否能接受分组。如果该另一侧拒绝该分组，则TX驱动器可不对缓冲区做任何事，保持其状态不变。否则，驱动器可发送该分组并且可重复使用/释放缓冲区。执行此函数的代码的示例如下：
Figure BDA0002040610510000272
为了避免超过最大消息系统超时时间的转发分组，请求下一缓冲区可调用BufferManager::first(uint8owner)函数，该函数可扫描要释放的缓冲区。因此，没有进行超时的希望的满载TX缓冲区可在拥有该缓冲区的线程上释放。在接收下一用于处理的TX缓冲区之前，进行TX的桥(即在寻找下一TX缓冲区的同时)可释放所有期满的TX缓冲区。
如图11J-11L中所示，在缓冲区分配过程期间，可将标记空闲的缓冲区交付给驱动器以接收新分组，或交付给PCGP以接收用于TX的新有效负载。从“空闲”的分配可通过“packetProcessor”函数来进行。“packetProcessor”调用之间的发送和接收的数量可指示需要分配多少个LT_Driver_RX、GT_Driver_RX和PCGP_Free缓冲区。LT_Driver可表示处理小于节点地址的地址的驱动器。GT_Driver可表示处理大于节点地址的地址的驱动器。
当驱动器接收分组时，驱动器可将数据放入RX缓冲区中，其得以交给路由器。然后路由器可将该缓冲区重新指派给PCGP_Receive或其它驱动器的TX(未示出)。如果缓冲区明显包含无效数据，则缓冲区可转换为空闲。
在路由器标记用于TX的缓冲区之后，驱动器可发现缓冲区是TX并且可发送消息。在发送该消息之后，如果驱动器在RX缓冲区中是低位的则缓冲区可立即变为RX缓冲区，或者可释放该缓冲区用于再分配。
在“packetProcessor”调用期间，PCGP可处理路由器标记为PCGP_Receive的所有缓冲区。此时，可对数据进行作用，因此可检查CRC和其它数据项。如果数据被破坏，则统计信息可累加而缓冲区可被释放。否则，可将该缓冲区标记为被应用程序所拥有。标记为被应用程序所拥有的缓冲区可被重新使用用于PCGP的使用，或者被释放用于通过缓冲区管理器进行再分配。
当应用程序想要发送新消息时，可以采用友好重入/互斥的方式完成。如果缓冲区可能被分配掉，则PCGP可将该缓冲区标记为忙碌。一旦标记忙碌，其它调用发送或应答函数的线程就不可以抢占此缓冲区，因为它为此函数调用的启用所拥有。误差检查和构建消息的其余处理可在隔离竞争状态互斥保护代码外部进行。缓冲区可转换为空闲或可变为有效填充的CRC检查后的缓冲区并传送给路由器。这些缓冲区可不立即进行路由而是可排队，从而消息能在稍后发送(假设协议规则允许)。应答消息可与新发送消息不同地标记，因为应答消息可以采用比正常发送消息更高的优先级路由，并且应答消息可不具有限制它们能发送多少或何时能发送的规则。
PCGP设计为对流量控制起作用，并且流量控制可协商消息从一个节点向另一节点的传送，从而不再丢弃缓冲区，因为接口的另一侧缺乏缓冲区(这可导致发送节点上的背压)。
流量控制可与共享的缓冲区格式分开。前两个字节可为驱动器保留，使得驱动器不需要使分组字节移位。可使用两个字节，使得一个字节是DMA长度－1，而第二字节将控制消息的流。如果PCGP消息在RS232上传输，则该相同的两个字节可以是同步的字节。
当分组“在飞行中”时，分组可处在如下过程中：在去往其目的地的路上由驱动器发送、由该目的地进行处理、或作为响应发回。
通常的延迟如下：
Figure BDA0002040610510000291
Figure BDA0002040610510000301
因此，消息倾向于快速地(例如<50ms)、缓慢地(例如一秒或多秒)完成往返行程，或根本不完成往返行程。
PCGP可对于所有超时使用两个不同的时间(在初始化时设定)，一个用于当RF链路处于快速心跳(fast heartbeat)模式中时，而另一个用于当RF链路处于慢模式中时。如果消息在飞行中并且链路状态从快变为慢，则可对超时进行调节，并且可将快与慢之间的差添加到用于分组的生存时间计数器。没有另外的来回转换会影响用于该消息的生存时间。
具有第二超时，该第二超时可为缓慢超时的两倍长，其用于监控PCGP内部的缓冲区分配。因此，如果消息在驱动器内“阻滞”并且例如由于流量控制或硬件损坏而没有发送，则缓冲区可通过缓冲区管理器释放，导致该缓冲区被丢弃。对于“新”消息，这可能意味着分组已经超时并且已经向该应用程序给出了说该消息未被输送的应答，导致缓冲区被释放。由于驱动器向缓冲区管理器轮询需要发送的缓冲区，该缓冲区被释放，从而在下次驱动器不堵塞时将能发送的消息交付给该驱动器。对于应答消息，该应答可简单地丢弃，而发送节点可超时。
PCGP报文系统可传送包含头信息和有效负载的消息。在PCGP外部，头可以是调用签名中的一组数据项。然而，对于PCGP内部，可具有一致的、驱动器友好的字节布局。驱动器可将字节插入PCGP分组中或PCGP分组之前：
·DE，CA：用于与RS232一起使用的同步字节，0xDE,0xCA或0x5A,0xA5的标称值。
·LD：驱动器DMA长度字节，等于驱动器在此DMA转移中推动的量，是不包括尺寸字节或同步字节的总尺寸。
·Cmd：用于流量控制的驱动器命令和控制字节。
·LP：PCGP分组长度，总是为总的头+以字节计的有效负载尺寸+CRC尺寸。LD＝LP+1。
·Dst：目的地地址
·Src：源地址
·Cmd：命令字节
·Scd：子命令字节
·AT：应用程序标签由该应用程序定义并且对PCGP无关紧要。它允许应用程序将更多的信息附于消息，例如该消息所源自的线程。
·SeqNum：三十二位序列号，由PCGP对于发送的新消息而递增，保证该序列号将不打包(wrap)，用作标记，字节序是不相关的。
·CRC16：PCGP头和有效负载的十六位CRC。
没有有效负载且cmd＝1以及subcmd＝2的消息的示例如下：
0xDE,0xCA,0xC,0x5,0x14,1,2,0,0,0,0,0x1,crchigh,crclow.
0x0D,cmd,0xC,0x5,0x14,1,2,0,0,0,0,0x1,crchigh,crclow.
此方法可具有若干优点，其示例可包括但不限于：
·我们的硬件DMA引擎的大部分可使用第一字节来定义要移动多少附加字节，因此在此方法中，驱动器和PCGP可共享缓冲区。
·可恰好在DMA长度之后提供一字节以在驱动器之间传送流量控制信息。
·驱动器长度和“Cmd”字节可在CRC区域外部，因此它们可通过驱动器改变，可为驱动器传输机构所拥有，并且驱动器可保护无效长度。
·可具有CRC保护的独立PCGP分组长度字节。因此，应用程序可确信此有效负载长度是正确的。
·序列号的字节序可以是不相关的，因为它仅是一种可匹配的字节图案，其恰好也是三十二位整数。
·序列号可以为四个字节，其对齐到共享缓冲池长度的边缘。
·可具有可选的RS232同步字节，使得用户可在对消息流进行调试的同时搬动电缆，并且接口的两侧可重新同步。
·应用程序、驱动器和PCGP可共享缓冲区并且可通过指针释放它们。
PCGP可不是事件驱动的软件设计，但可通过如何书写子类而在事件驱动的体系结构中使用。可在类之间概念地交换数据(如图11M-11N中所示)。
驱动器中的某一事件模型可唤醒驱动器、可接收消息并且可通过桥将消息传送到缓冲区管理器中，该缓冲区管理器将该消息路由到新消息的新所有者(通过桥到驱动器或PCGP)。
下面概括了一些示例性事件：
Figure BDA0002040610510000321
下面的说明性示例显示在每个消息发送、应答或生成NACK的decTimeout之后，PCGP事件模型如何可作用于Nucleus以唤醒PCGP任务：
Figure BDA0002040610510000322
Figure BDA0002040610510000331
下面是基于事件的伪代码驱动器，示出驱动器事件如何工作。该驱动器将Bridge分成子类并覆写(override)hasMessagesToSend和flowControlTurnedOff以对TX和RX函数进行调度使其运行，如果它们还没运行的话。
Figure BDA0002040610510000332
Figure BDA0002040610510000341
通过PCGP可支持如下统计信息：
·发送的分组的数量；
·接收的分组的数量；
·CRC误差；
·超时；以及
·缓冲区不可用(用尽缓冲区)
PCGP可设计为在多个处理环境中运行。大部分参数可进行运行时配置，因为它便于测试，并且可对性能进行任意运行时微调。其它参数可以是编译时的，例如，改变存储器分配的任何事必须在编译时静态地完成。
下面是编译时配置#定义(defines)，其可对PCGP在哪里实现作出改变：
·#驱动器字节：可以是在公共缓冲区型式(scheme)中保留用于驱动器的两个字节，但这可以是用以适应其它驱动器的编译时间选项，诸如RF协议。
·#RX驱动器缓冲区：可针对多少缓冲区对于此处理器/通信流量等是良好的而进行调节。
·#PCGP RX缓冲区：可针对多少缓冲区对于此处理器/通信流量等是良好的而进行调节。
·Total#of buffers：可针对多少缓冲区应在此处理器处而进行调节。
CRC可用于确保数据完整性。如果CRC无效，则可以不将它输送到应用程序并且可跟踪CRC误差。消息可最终超时并且可由始发者重试。
同样地，如果报文系统在没有输送消息时通知应用程序该消息被输送，则这对系统可能是有害的。停止推注命令(Stop Bolus Command)是这种命令的一个示例。这可通过消息的请求/作用(action)序列来缓解，应用程序可需要该请求/作用序列来改变治疗。控制器可从泵应用程序接收匹配命令以考虑所输送的消息。
DEKA可提供将PCGP接入ARM 9上的Nucleus OS系统中的参考方式(如图11O中所示)。
如图11P中所示，pcgpOS.cpp文件可例示PCGP节点实例(Pcgp，Bridge等)并且可通过pcgpOS.h提供一组‘C’可连接的函数调用，该组函数调用向C++代码提供‘C’语言接口。这可简化‘C’代码，因为所作用的对象是隐式的。
可应用如下通用规则：
·PCGP可在所有节点上运行：任何驱动器都可支持通用驱动器接口。
·可不允许竞争状态。
·可支持在从处理器与主处理器之间的SPI端口上的半双工通信。
·可不尝试数据传送；因为它或成功，或返回失败/错误。
·可需要低开销(浪费的时间、处理、带宽)
·可支持以DMA(快速)SPI时钟速率运行的CC2510。
如果接收侧当前没有用以放置分组的空缓冲区，则SPI流量控制可阻止数据发送。这可通过请求发送许可并等待指示你已被许可这样做的响应来实现。此外可具有一种用以告知另一侧当前没有空闲缓冲区并且传送应在稍后时间尝试的方式。
所有传输可从长度字节开始，该长度字节指示要发送的字节的数量，不包括长度字节本身。在长度之后可以是指示正被发送的命令的单个字节。
分组的实际传输可以是分组的长度加上用于命令字节的一个字节长度，跟着是用于所附的消息的命令字节，而最后是分组本身。
除了将发送的命令字节之外，可将称为FlowControl线路的附加硬件线路添加到传统的四个SPI信号。此线路的目的是允许协议尽可能快速地运行，而不需要预设延迟。此外它允许从处理器告知主处理器它具有等待发送的分组，因而无需主处理器对从处理器轮询状态。
可使用如下示例性命令值：
要通过主处理器发送的命令
命令 值 描述
M_RTS 0xC1 主机请求发送分组
M_MSG_APPENDED 0xC2 主机发送分组
M_CTS 0xC3 主机告知从机它被许可发送
M_ERROR 0xC4 遭遇出错状态
要通过从处理器发送的命令
命令 值 描述
S_PREPARING_FOR_RX 0xA1 从机准备dma以接收分组
S_RX_BUFF_FULL 0xA2 从机当前缺乏RX缓冲区，稍后重试
S_MSG_APPENDED 0xA3 从机发送分组
S_ERROR 0xA4 遭遇出错状态
如图11Q中所示，当从处理器具有要向主处理器发送的分组时，从处理器可通知主处理器(通过断言(asserting)流量控制线路)它具有等待发送的待决分组。这样做可在主处理器上产生IRQ，此时，主处理器可决定何时从从处理器检索消息。检索分组可由主处理器自行延迟，并且主处理器甚至可决定在从从处理器检索之前尝试向从处理器发送分组。
主处理器可通过向从处理器发送M_CTS命令来开始检索；这将重复，直到从处理器通过连同分组本身一起发送S_MSG_APPENDED命令来响应。在分组已发送之后，可许可FlowControl线路。如果M_CTS命令在从处理器不期望时被从处理器接收，则可忽略该M_CTS命令。
如图11R中所示，当主处理器具有待发送到从处理器的分组时，主处理器可通过发送M_RTS命令来启动传送。在接收到M_RTS命令之后，如果从处理器当前具有待决的发送分组，则从处理器将降低FlowControl线路，使得它可重新用作许可发送信号。然后从处理器可告知主处理器它在准备SPI DMA以接收分组的过程中，在此期间，主处理器可停止总线上的计时字节并且可允许从处理器完成对接收的准备。
然后从处理器可指示它准备通过提升FlowControl线路(其现在用作CTS信号)来接收完整分组。在接收CTS信号之后，主处理器可继而连同分组本身一起发送M_MSG_APPENDED命令。
在传送完成之后，从处理器可降低FlowControl线路。如果在传送开始时分组是待决的，或当正接收分组时在从处理器上发生发送，则从处理器可再断言FlowControl线路，该FlowControl线路现在指示它具有待决分组。
再次参照图11A，输注泵组件100、100’可包括耦合到电气控制组件110(图3)的开关组件318，该电气控制组件110可允许用户(未示出)执行至少一个任务，并且在一些实施例中执行多个任务。此任务的一个说明性实施例是在不使用显示组件的情况下管理可输注流体(例如胰岛素)的推注剂量。远程控制组件300可使用户能够启用/禁用/配置输注泵组件100、100’以管理胰岛素的推注剂量。
此外参照图12A，滑块组件306可至少部分地构造为使用户能够操作呈现在显示组件302上的基于菜单的信息。滑块组件306的示例可包括电容性滑块组件，该电容性滑块组件可使用由San Jose,California的Cypress Semiconductor提供的CY8C21434-24LFXIPSOC来实现，其设计和操作在由Cypress Semiconductor公开的“CSD User Module”内进行了描述。例如，经由滑块组件306，用户可使其手指在箭头314的方向上滑动，导致呈现在显示组件302上的主菜单350(图12A中显示)内所包括的信息的加亮部向上滚动。可替代地，用户可使其手指在箭头316的方向上滑动，导致呈现在显示组件302上的主菜单350内所包括的信息的加亮部向下滚动。
滑块组件306可构造为使得例如主菜单350的加亮部“向上”或“向下”滚动的速度取决于用户的手指相对于原点320的位移而改变。因此，如果用户希望快速地“向上”滚动，则用户可将其手指布置在滑块组件306的顶部附近。类似地，如果用户希望快速地“向下”滚动，则用户可将其手指布置在滑块组件306的底部附近。另外，如果用户希望缓慢地“向上”滚动，则用户可将其手指相对于原点320稍微“向上”布置。此外，如果用户希望缓慢地“向下”滚动，则用户可将其手指相对于原点320稍微“向下”布置。一旦适当的菜单项被加亮，则用户可经由一个或多个开关组件308、310来选择该加亮的菜单项。
此外参照图12B-12F，为了说明性的目的，假设输注泵组件100、100’是胰岛素泵并且用户希望对输注泵组件100、100’进行配置，使得当用户按下开关组件318时，施用0.20单位的胰岛素推注剂量。因此，用户可使用滑块组件306来加亮呈现在显示组件302上的主菜单350内的“推注”。然后用户可使用开关组件308来选择“推注”。一旦选择，远程控制组件300内的处理逻辑(未示出)就可将子菜单352呈现在显示组件302上(如图12B中所示)。
然后用户可使用滑块组件306来加亮子菜单352内的“手动推注”，可使用开关组件308来选择该“手动推注”。然后远程控制组件300内的处理逻辑(未示出)可将子菜单354呈现在显示组件302上(如图12C中所示)。
然后用户可使用滑块组件306来加亮子菜单354内的“推注：0.0单位”，可使用开关组件308来选择该“推注：0.0单位”。然后远程控制组件300内的处理逻辑(未示出)可将子菜单356呈现在显示组件302上(如图12D中所示)。
然后用户可使用滑块组件306来将“推注”胰岛素的量调节到“0.20单位”，可使用开关组件308来选择该“0.20单位”。然后远程控制组件300内的处理逻辑(未示出)可将子菜单358呈现在显示组件302上(如图12E中所示)。
然后用户14可使用滑块组件306来加亮“确认”，可使用开关组件308来选择该“确认”。然后远程控制组件300内的处理逻辑(未示出)可生成适当的信号，所述信号可发送到上述包括在远程控制组件300内的遥测电路(未示出)。然后包括在远程控制组件内的遥测电路(未示出)可经由建立在远程控制组件300与输注泵组件100’之间的无线通信信道312传输适当的配置命令以对输注泵组件100’进行配置，从而当用户按下开关组件318时，施用0.20单位推注剂量的胰岛素。
一旦该适当命令被成功传输，远程控制组件300内的处理逻辑(未示出)可再次将子菜单350呈现在显示组件302上(如图12F中所示)。
具体地并且一旦经由远程控制组件300进行编程，用户就可按下输注泵组件100’的开关组件318以施用上述的0.20单位推注剂量的胰岛素。经由上述包括在远程控制组件300内的菜单系统，用户可限定用户每次按下开关组件318时待施用的胰岛素的量。尽管具体示例指定开关组件318的单次按压等同于0.20单位的胰岛素，但这仅仅用于说明性的目的并且无意作为本公开的限制，因为其它值(例如，每次按压1.00单位的胰岛素)也同样适用。
为了说明性目的，假设用户希望施用2.00单位推注剂量的胰岛素。为了激活上述推注剂量施用系统，用户可需要按下开关组件318并保持限定的时段(例如五秒)，此时，输注泵组件100、100’可生成可听信号，该可听信号向用户指示输注泵组件100、100’准备经由开关组件318施用推注剂量的胰岛素。因此，用户可按下开关组件318十次(即，2.00单位是十个0.20单位剂量)。在每次按下开关组件318之后，输注泵组件100、100’可经由内部扬声器/发声装置(未示出)向用户提供听觉响应。因此，用户可第一次按下开关组件318而输注泵组件100、100’可产生确认哔哔声作为响应，因而向用户指示输注泵组件100、100’接收了(在此特定示例中)0.20单位胰岛素的命令。由于期望的推注剂量是2.00单位胰岛素，所以用户可再重复此程序九次，以便完成2.00单位的推注剂量，其中输注泵组件100、100’在开关组件318的每次按压之后产生确认哔哔(beep)声。
尽管在此特定示例中，将输注泵组件100、100’描述为在用户每次按下开关组件318之后提供一个哔哔声，然而这仅仅是为了说明性目的而无意作为本公开的限制。具体地，输注泵组件100、100’可构造为针对每限定量的胰岛素提供单次哔哔声。如上所述，开关组件318的单次按压可等同于0.20单位的胰岛素。因此，输注泵组件100、100’可构造为针对每0.10单位的胰岛素提供单次哔哔声。因此，如果输注泵组件100、100’构造为使得开关组件318的单次按压等同于0.20单位的胰岛素，则每次按压开关组件318，输注泵组件100、100’可为用户提供两次哔哔声(即，每0.10单位的胰岛素一次)。
一旦用户按下输注泵组件100’上的开关组件318总共十次，用户就可只需等待输注泵组件100、100’确认接收到施用2.00单位推注剂量的胰岛素的指令(与在每次按下开关组件318时接收的确认哔哔声相对)。一旦经过限定的时段(例如两秒)，输注泵组件100、100’可向用户提供可听确认，该可听确认关于要经由用户刚才请求的推注胰岛素剂量施用的单位的量。例如，当(在此示例中)用户对输注泵组件100、100’编程以便开关组件318的单次按压等同于0.20单位的胰岛素时，输注泵组件100、100’可发出十次哔哔声(即，2.00单位是十个0.20单位剂量)。
当向用户提供关于要经由推注胰岛素剂量施用的单位量的反馈时，输注泵组件100、100’可提供多频可听确认。例如并继续上述向用户提供十次哔哔声的示例，输注泵组件100、100’可将哔哔声分组，每组由五次哔哔声组成(以便于用户的容易计数)并且每组五次哔哔声内的哔哔声可通过输注泵组件100、100’来提供，使得每次随后的哔哔声比前次哔哔声具有更高的频率(以类似于音阶的方式)。因此并继续上述示例，输注泵组件100、100’可提供1000Hz的哔哔声，继之以1100Hz的哔哔声，继之以1200Hz的哔哔声，继之以1300Hz的哔哔声，继之以1400Hz的哔哔声(因而完成一组五次哔哔声)，继之以短暂停顿，然后是1000Hz的哔哔声，继之以1100Hz的哔哔声，继之以1200Hz的哔哔声、继之以1300Hz的哔哔声，继之以1400Hz的哔哔声(因而完成第二组五次哔哔声)。根据各种附加/可替代实施例，多频可听确认可施用各种数量的频率递增的音调。例如，一实施例可施用二十个不同的频率递增的音调。然而，音调的数量不应认为是对本公开的限制，因为音调的数量可根据设计标准和用户需求而改变。
一旦输注泵组件100、100’完成多频可听确认(即上述的十次哔哔声)的提供，用户就可在限定的时段(例如两秒)内按下开关组件318以向输注泵组件100、100’提供确认信号，指示该多频可听确认是正确的并且指示要施用的胰岛素的推注剂量的大小(即，2.00单位)。在接收此确认信号之后，输注泵组件100、100’可提供“接收到确认”的可听音调并完成2.00单位推注剂量的胰岛素的输送(在此特定示例中)。如果输注泵组件100、100’未接收到上述确认信号，则输注泵组件100、100’可提供“确认失败”的可听音调并不会完成该推注剂量的胰岛素的输送。因此，如果多频可听确认不准确/未指示要施用的胰岛素的推注剂量的大小，则用户完全可不提供上述确认信号，从而取消推注剂量的胰岛素的输送。
如上所述，在上述输注泵组件的一个示例性实施例中，输注泵组件100’可用于与远程控制组件300通信。当使用此远程控制组件300时，输注泵组件100’和远程控制组件300可定期地彼此联系以确保两个装置仍彼此处于通信。例如，输注泵组件100’可“ping”远程控制组件300以确保远程控制组件300存在且激活。此外，远程控制组件300可“ping”输注泵组件100’以确保输注泵组件100’仍存在且激活。如果输注泵组件100’和远程控制组件300中的一个未能与另一组件建立通信，则不能建立通信的组件可发出“分离”警报。例如，假设远程控制组件300留在用户的汽车中，而输注泵组件100’在用户的口袋中。因此并且在限定时段之后，输注泵组件100’可开始发出“分离”警报，指示不能建立与远程控制组件300的通信。使用开关组件318，用户可确认此“分离”警报/使此“分离”警报静音。
由于用户可能在远程控制组件300不与输注泵组件100’处于连通时经由输注泵组件100’的开关组件318限定和施用推注胰岛素剂量，所以输注泵组件100’可将关于所施用的推注胰岛素剂量的信息存储在输注泵组件100’内所存储的日志文件(未示出)内。此日志文件(未示出)可存储在输注泵组件100’内所包括的非易失性存储器(未示出)内。在输注泵组件100’与远程控制组件300之间重新建立通信后，输注泵组件100’可将存储在输注泵组件100’的日志文件(未示出)内的关于所施用的推注胰岛素剂量的信息提供给远程控制组件300。
此外，如果用户预期将远程控制组件300与输注泵组件100’分离，则用户(经由上述菜单系统)可对输注泵组件100’和远程控制组件300进行配置以使其处于“分离”模式，因而避免上述“分离”警报的出现。然而，装置可继续彼此“ping”，使得当它们重新处于彼此通信时，输注泵组件100’和远程控制组件300可自动退出“分离”模式。
此外，如果用户预期在飞机上旅行，则用户(经由远程控制组件300的上述菜单系统)可对输注泵组件100’和远程控制组件300进行配置以使其处于“飞机”模式，在该模式中，输注泵组件100’和远程控制组件300的每一个暂停任何以及所有数据传输。同时在“飞机”模式中，输注泵组件100’和远程控制组件300可继续接收数据或可不继续接收数据。
开关组件318可用于执行附加的功能，诸如：检查可再用外壳组件102的电池寿命；使可再用外壳组件102与远程控制组件300配对；以及中止推注剂量的可输注流体的施用。
检查电池寿命：可再用外壳组件102可包括可再充电电池组件，该可再充电电池组件能在大约三天内(当完全充电时)为输注泵组件100、100’供电。此可再充电电池组件可具有预定数量的例如可用小时的可用寿命，或预定数量的年或其它预定可用长度的可用寿命。然而，该预定寿命可取决于许多因素，这些因素包括但不限于如下中的一种或多种：气候、日常施用和再充电的次数。当将可再用外壳组件102与一次性外壳组件114断开时，只要在限定时段(例如超过两秒)内按下开关组件318，输注泵组件100、100’就可对上述可再充电电池组件执行电池检查。如果确定上述可再充电电池组件充电到高于期望阈值，输注泵组件100、100’可提供“电池合格”的音调。可替代地，如果确定上述可再充电电池组件充电到低于期望阈值，输注泵组件100、100’可提供“电池不合格”的音调。输注泵组件100、100’可包括用以确定可再用外壳组件102是否与一次性外壳组件114断开的部件和/或电路。
配对：如上所述并且在上述输注泵组件的一个示例性实施例中，输注泵组件100’可用于与远程控制组件300通信。为了实现输注泵组件100’与远程控制组件300之间的通信，可执行配对过程。在此配对过程期间，一个或多个输注泵组件(例如，输注泵组件100’)可配置为与远程控制组件300通信并且(相反地)远程控制组件300可配置为与一个或多个输注泵组件(例如，输注泵组件100’)通信。具体地，输注泵组件(例如，输注泵组件100’)的序列号可记录在远程控制组件300内所包括的配对文件(未示出)内，并且远程控制组件300的序列号可记录在输注泵组件(例如输注泵组件100’)内所包括的配对文件(未示出)内。
根据一实施例，为了完成此配对过程，用户可同时保持按下远程控制组件300和输注泵组件100’上的一个或多个开关组件。例如，用户可同时将远程控制组件300内所包括的开关组件310和输注泵组件100’内所包括的开关组件318保持按下超过例如五秒的限定时段。一旦达到此限定时段，远程控制组件300和输注泵组件100’中的一个或多个可生成指示上述配对过程已完成的可听信号。
根据另一实施例，在执行该配对过程之前，用户可将可再用外壳组件102与一次性外壳组件114分开。借助于需要此初始步骤来提供进一步的保证，以保证用户所佩戴的输注泵组件不可与远程控制组件私下配对。
一旦分开，用户就可经由远程控制组件300的输入组件304进入配对模式。例如，用户可经由上述菜单系统结合例如开关组件310在远程控制组件300上进入配对模式。在远程控制组件300的显示组件302上可提示用户按下并保持输注泵组件100’上的开关组件318。另外，远程控制组件304可转换到低功率模式以例如避免试图与远处的输注泵组件配对。然后用户可按下并保持输注泵组件100’上的开关组件318，使得输注泵组件100’进入接收模式并且等待来自远程控制组件300的配对命令。
然后远程控制组件300可将配对请求发射到输注泵组件100’，输注泵组件100’可确认收到该配对请求。输注泵组件100’可对从远程控制组件300接收的配对请求执行安全检查并且(如果安全检查合格)，则输注泵组件100’可激活泵配对信号(即进入激活配对模式)。远程控制组件300可对从输注泵组件100’接收的确认收到执行安全检查。
从输注泵组件100’接收的确认收到可限定输注泵组件100’的序列号，而远程控制组件300可将此序列号显示在远程控制组件300的显示组件302上。用户可被询问他们是否希望与所发现的泵配对。如果用户拒绝，则可中止配对过程。如果用户同意该配对过程，则远程控制组件300可提示用户(经由显示组件302)按下并保持输注泵组件100’上的开关组件318。
然后用户可按下并保持输注泵组件100’上的开关组件318以及按下并保持例如远程控制组件300上的开关组件310。
远程控制组件300可确认远程开关组件310被保持(其可报告给输注泵组件100’)。输注泵组件100’可对从远程控制组件300接收的确认执行安全检查以确认其完整性。如果所接收的确认的完整性未得到证实，则中止配对过程。如果所接收的确认的完整性得到证实，则对任何现有的远程配对配置文件进行重写以反映新配对的远程控制组件300，激活泵配对完成信号，并且配对过程完成。
另外，输注泵组件100’可确认开关组件318被保持(其可报告给远程控制组件300)。远程控制组件300可对从输注泵组件100’接收的确认执行安全检查以证实该确认的完整性。如果所接收的确认的完整性未得到证实，则中止配对过程。如果所接收的确认的完整性得到证实，则可对远程控制组件300内的配对列表文件进行修改以添加输注泵组件100’。通常，远程控制组件300能够与多个输注泵组件配对，而输注泵组件100’仅能与单个远程控制组件配对。可激活配对完成信号并且可完成该配对过程。
当配对过程完成时，远程控制组件300和输注泵组件100’中的一个或多个可生成指示上述配对过程已成功完成的可听信号。
中止推注剂量：如果用户希望取消正由输注泵组件100’施用的例如胰岛素的推注剂量，用户可在超过例如五秒的限定时期内按下开关组件318(例如如图1和图2中所示)。一旦达到此限定时期，输注泵组件100’就可提供指示上述取消过程已完成的可听信号。
尽管开关组件318显示为定位在输注泵组件100、100’之上，但这仅仅是为了说明性的目的而无意作为对本公开的限制，因为其它构造也是可能的。例如，开关组件318可定位在输注泵组件100、100’的外围附近。
此外参照图13-15，显示了可替代实施例的输注泵组件400。如同泵组件100、100’一样，输注泵组件400可包括可再用外壳组件402和一次性外壳组件404。
以与可再用外壳组件102类似的方式，可再用外壳组件402可包括机械控制组件(其包括至少一个泵组件和至少一个阀组件)。可再用外壳组件402还可包括电气控制组件，该电气控制组件构造为向机械控制组件提供控制信号并实现可输注流体向用户的输送。阀组件可构造为控制可输注流体通过流体路径的流量，而泵组件可构造为将来自流体路径的可输注流体泵向用户。
以与一次性外壳组件114类似的方式，一次性外壳组件404可构造用于单次使用或用于指定的时段，例如三天或任意其它的时间量。一次性外壳组件404可构造为使得输注泵组件400中的任何与可输注流体形成接触的部件布置在一次性外壳组件404上和/或内。
在输注泵组件的此特定实施例中，输注泵组件400可包括定位在输注泵组件400的外围附近的开关组件406。例如，开关组件406可沿输注泵组件400的径向边缘定位，这可使用户更容易使用。开关组件406可覆有防水膜，该防水膜构造为防止水渗入输注泵组件400中。可再用外壳组件402可包括主体部408(容纳上述的机械和电气控制组件)和锁定环组件410，该锁定环组件410可构造为绕主体部408旋转(沿箭头412的方向)。
以与可再用外壳组件102和一次性外壳组件114类似的方式，可再用外壳组件402可构造为与一次性外壳组件404以可释放方式接合。此可释放接合可通过例如旋拧、扭锁或压配构造来实现。在使用扭锁构造的实施例中，输注泵组件400的用户可首先使可再用外壳组件402相对于一次性外壳组件404适当地定位，然后可旋转锁定环组件410(沿箭头412的方向)以使可再用外壳组件402与一次性外壳组件404以可释放方式接合。
通过锁定环组件410的使用，可再用外壳组件402可相对于一次性外壳组件404适当定位并然后通过旋转锁定环组件410而以可释放方式接合，因而无需相对于一次性外壳组件404旋转可再用外壳组件402。因此，可再用外壳组件402可与一次性外壳组件404在接合之前适当对准，并且此对准在接合过程期间不会受到干扰。锁定环组件410可包括闩锁机构(未示出)，该闩锁机构可防止锁定环组件410的旋转，直到可再用外壳组件402和一次性外壳组件404相对于彼此适当定位为止。
此外参照图16-18，显示了可替代实施例的输注泵组件500。如同泵组件100、100’一样，输注泵组件500可包括可再用外壳组件502和一次性外壳组件504。
以与可再用外壳组件402类似的方式，可再用外壳组件502可包括机械控制组件(其包括至少一个泵组件和至少一个阀组件)。可再用外壳组件502还可包括电气控制组件，该电气控制组件构造为向机械控制组件提供控制信号并实现可输注流体向用户的输送。阀组件可构造为控制可输注流体通过流体路径的流动，而泵组件可构造为将来自流体路径的可输注流体泵向用户。
以与一次性外壳组件404类似的方式，一次性外壳组件504可构造用于单次使用或用于指定的时段，例如三天或任意其它的时间量。一次性外壳组件504可构造为使得输注泵组件500中的任何与可输注流体形成接触的部件布置在一次性外壳组件504上和/或内。
在输注泵组件的此特定实施例中，输注泵组件500可包括定位在输注泵组件500的外围附近的开关组件506。例如，开关组件506可沿输注泵组件500的径向边缘定位，这可使用户更容易使用。开关组件506可覆有防水膜和/或O型环，或者其它密封机构可包括在开关组件506的杆507上，该密封机构构造为防止水渗入输注泵组件500中。然而，在一些实施例中，开关组件506可包括二次成型橡胶按钮，因而在不使用防水膜或O型环的情况下提供作为防水密封件的功能。然而，在其它实施例中，该二次成型橡胶按钮可另外由防水膜覆盖和/或包括O型环。可再用外壳组件502可包括主体部508(容纳上述的机械和电气控制组件)和锁定环组件510，该锁定环组件510可构造为绕主体部508旋转(沿箭头512的方向)。
以与可再用外壳组件402和一次性外壳组件404类似的方式，可再用外壳组件502可构造为与一次性外壳组件504以可释放方式接合。此可释放接合可通过例如旋拧、扭锁或压配构造来实现。在使用扭锁构造的实施例中，输注泵组件500的用户可首先使可再用外壳组件502相对于一次性外壳组件504适当地定位，然后可旋转锁定环组件510(沿箭头512的方向)以使可再用外壳组件502与一次性外壳组件404以可释放方式接合。
由于输注泵组件500内包括的锁定环组件510高于(即，如由箭头514所指示的)锁定环组件410，所以锁定环组件510可包括通道516，按钮506可穿过该通道516。因此，当组装可再用外壳组件502时，锁定环组件510可安装到主体部508上(沿箭头518的方向)。一旦将锁定环组件510安装到主体部508上，一个或多个锁定突出部(未示出)可防止锁定环组件510从主体部508脱开。然后突出穿过通道516的开关组件506的部分可压入主体部508中(沿箭头520的方向)，因而完成开关组件506的安装。
尽管按钮506显示处于输注泵组件500上的不同位置，但是在其它实施例中，按钮506可位于输注泵组件500上的任意理想的位置。
通过锁定环组件510的使用，可再用外壳组件502可相对于一次性外壳组件504适当定位并然后通过旋转锁定环组件510而以可释放方式接合，因而无需相对于一次性外壳组件504旋转可再用外壳组件502。因此，可再用外壳组件502可与一次性外壳组件504在接合之前适当对准，并且此对准在接合过程期间不会受到干扰。锁定环组件510可包括闩锁机构(未示出)，该闩锁机构可防止锁定环组件510的旋转，直到可再用外壳组件502和一次性外壳组件504相对于彼此适当定位为止。通道516可以是细长的以允许锁定环510绕开关组件506的运动。
此外参照图19A-19B和图20-21，显示了输注泵组件500的不同视图，该输注泵组件500显示包括可再用外壳组件502、开关组件506和主体部508。如上所述，主体部508可包括多个部件，这些部件的示例可包括但不限于容积传感器组件148、印刷电路板600、振动马达组件602、形状记忆致动器锚固器604、开关组件506、电池606、天线组件608、泵组件106、测量阀组件610、容积传感器阀组件612和贮液槽阀组件614。为提高清晰性，将印刷电路板600从图19B中移除以能够观看定位在印刷电路板600之下的各种部件。
可与印刷电路板600电耦合的各种电气部件可使用弹簧偏置端子，所述弹簧偏置端子允许无需对连接进行焊接的情况下的电耦合。例如，振动马达组件602可使用一对弹簧偏置端子(一个正极端子和一个负极端子)，所述弹簧偏置端子构造为当振动马达组件602定位在印刷电路板600上时压靠印刷电路板600上的对应导电垫片上。然而，在该示例性实施例中，振动马达组件602直接焊接到印刷电路板。
如上所述，容积传感器组件148可构造为监控由输注泵组件500输注的流体的量。例如，容积传感器组件148可采用声学容积感测，该声学容积感测是转让给DEKA ProductsLimited Partnership的美国专利No.5575310和5755683以及美国专利申请公布No.US2007/0228071 A1、US 2007/0219496 A1、US 2007/0219480 A1、US 2007/0219597 A1的主题，所有这些专利及申请的全部公开通过参引合并于此。
振动马达组件602可构造为向输注泵组件500的用户提供基于振动的信号。例如，如果电池606(其为输注泵组件500供电)的电压低于最小可接受电压，振动马达组件602可使输注泵组件500振动以向输注泵组件500的用户提供基于振动的信号。形状记忆致动器锚固器604可为上述形状记忆致动器(例如形状记忆致动器112)提供安装点。如上所述，形状记忆致动器112例如可以是随温度改变形状的传导性形状记忆合金线。形状记忆致动器112的温度可利用加热器或更方便地，通过应用电能来改变。因此，形状记忆致动器112的一端可刚性固定(即，锚固)到形状记忆致动器锚固器604，而形状记忆致动器112的另一端可应用到例如阀组件和/或泵致动器。因此，通过向形状记忆致动器112应用电能，可对形状记忆致动器112的长度进行控制，因此可对该形状记忆致动器112所附接到的阀组件和/或泵致动器进行操作。
天线组件608可构造为允许例如输注泵组件500与远程控制组件300之间的无线通信(图11)。如上所述，远程控制组件300可允许用户对输注泵组件500进行编程并且例如配置推注输注事件。如上所述，输注泵组件500可包括一个或多个阀组件，所述阀组件构造为控制可输注流体通过流体路径(在输注泵组件500内)的流量，而泵组件106可构造为将来自流体路径的可输注流体泵送到用户。在输注泵组件500的此特定实施例中，输注泵组件500显示为包括三个阀组件，即测量阀组件610、容积传感器阀组件612和贮液槽阀组件614。
如上所述并且还参照图21，可输注流体可存储在贮液槽118内。为了实现可输注流体向用户的输送，输注泵组件500内包括的处理逻辑(未示出)可激励形状记忆致动器112，该形状记忆致动器112可在一端使用形状记忆致动器锚固器604锚固。此外参照图22A，形状记忆致动器112可导致泵组件106和贮液槽阀组件614的激活。贮液槽阀组件614可包括贮液槽阀致动器614A和贮液槽阀614B，而贮液槽阀组件614的激活可导致贮液槽阀致动器614A的向下移位以及贮液槽阀614B的关闭，导致贮液槽118的有效隔离。此外，泵组件106可包括泵柱塞106A和泵室106B，并且泵组件106的激活可导致泵柱塞106A以向下的方式移入泵室106B中以及可输注流体的转移(沿箭头616的方向)。
容积传感器阀组件612可包括容积传感器阀致动器612A和容积传感器阀612B。此外参照图22B，容积传感器阀致动器612A可经由弹簧组件关闭，该弹簧组件提供用以密封容积传感器阀612B的机械力。然而，当泵组件106被激活时，如果转移的可输注流体的压力足以克服容积传感器阀组件612的机械密封力，则沿箭头618的方向出现可输注流体的转移。这可导致包括在容积传感器组件148内的容积传感器室620的填充。通过使用扬声器组件622、端口组件624、参考麦克风626、弹簧隔膜628、不变容积麦克风630，容积传感器组件148可确定包括在容积传感器室620内的可输注流体的容积。
此外参照图22C，一旦计算出包括在容积传感器室620内的可输注流体的容积，就可激励形状记忆致动器632，导致测量阀组件610的激活，该测量阀组件610可包括测量阀致动器610A和测量阀610B。一旦被激活并且由于通过弹簧隔膜628施加在容积传感器室620内的可输注流体上的机械能，容积传感器室620内的可输注流体就可通过一次性套管138转移(沿箭头634的方向)并进入用户体内。
此外参照图23，显示了输注泵组件500的分解视图。形状记忆致动器632可锚固(在第一端)到形状记忆致动器锚固器636。另外，形状记忆致动器632的另一端可用于向阀组件638提供机械能，该阀组件638可激活测量阀组件610。容积传感器组件弹簧保持器642可使容积传感器组件148相对于输注泵组件500的各种其它部件适当地定位。阀组件638可与形状记忆致动器112结合使用以激活泵柱塞106A。测量阀610B、容积传感器阀612B和/或贮液槽阀614B可以是自给式阀，其构造为能在输注泵组件500的组装期间通过将阀向上压入主体部508的下表面中而安装。
此外参照图24和图25A-25D，显示了泵组件106的更详细的视图。泵致动器组件644可包括泵致动器支撑结构646、偏置弹簧648和杆组件650。
此外参照图26A-26B以及图27A-27B，显示了测量阀组件610的更详细的视图。如上所述，阀组件638可激活测量阀组件610。
此外参照图28A-28D，输注泵组件500可包括测量阀组件610。如上所述，阀组件638可经由形状记忆致动器632和致动器组件640激活。因此，为了输注存储在容积传感器室620内的量的可输注流体，形状记忆致动器632可能需要激活阀组件638相当长的时段(例如，一分钟或以上)。由于这将消耗来自电池606的大量电力，所以测量阀组件610可允许阀组件638的暂时激活，此时，测量阀闩656可防止阀组件638返回到其非激活位置。形状记忆致动器652可在第一端使用电气接触件654锚固。形状记忆致动器652的另一端可连接到阀闩656。当形状记忆致动器652被激活时，形状记忆致动器652可向前拉动阀闩656并释放阀组件638。这样，可经由形状记忆致动器632来激活测量阀组件610。一旦测量阀组件610已被激活，阀闩656就可自动将阀组件638锁闭在激活位置。致动形状记忆致动器652可向前拉动阀闩656并释放阀组件638。假设形状记忆致动器632不再是激活的，则一旦阀闩656释放了阀组件638，测量阀组件610就可移动到无效状态。因此，通过测量阀组件610的使用，不需要在输注存储在容积传感器室620内的量的可输注流体所花费的整个时间期间对形状记忆致动器632进行激活。
如上所述，上述输注泵组件(例如，输注泵组件100、100’、400、500)可包括外部输注装置134，该外部输注装置134构造为向用户输送可输注流体。外部输注装置134可包括套管组件136和管组件140，该套管组件136可包括针或一次性套管138。管组件140可例如通过流体路径与贮液槽118处于流体连通，并且例如直接地或通过套管接口142与套管组件138处于流体连通。
此外参照图29，显示了可替代实施例的输注泵组件700，该输注泵组件700构造为存储管组件140的一部分。具体地，输注泵组件700可包括外围管存储组件702，该外围管存储组件702构造为允许用户绕输注泵组件700的外围(以类似于溜溜球的方式)缠绕管组件140的一部分。外围管存储组件702可绕输注泵组件700的外围定位。外围管存储组件702可构造为开口槽，管组件140的一部分可缠绕到该开口槽中。可替代地，外围管存储组件702可包括一个或多个形成多个较狭窄槽的分隔部704、706，所述槽的尺寸可设定为在较狭窄槽的壁与管140的所述部分的外表面之间产生过盈配合。当外围管存储组件705包括多个分隔部704、706时，所产生的较狭窄槽可以螺旋方式绕输注泵组件700的外围缠绕(以类似于螺钉的螺纹的方式)。
此外参照图30-31，显示了可替代实施例的输注泵组件750，该输注泵组件750构造为存储管组件140的一部分。具体地，输注泵组件750可包括外围管存储组件752，该外围管存储组件752构造为允许用户绕输注泵组件750的外围(再次以类似于溜溜球的方式)缠绕管组件140的一部分。外围管存储组件752可绕输注泵组件750的外围定位。外围管存储组件752可构造为开口槽，管组件140的一部分缠绕到该开口槽中。可替代地，外围管存储组件752可包括一个或多个形成多个较狭窄槽的分隔部754、756，所述槽的尺寸可设定为在较狭窄槽的壁与管140的所述部分的外表面之间产生过盈配合。当外围管存储组件752包括多个分隔部754、756时，所产生的较狭窄槽可以螺旋方式绕输注泵组件750的外围缠绕(再次以类似于螺钉的螺纹的方式)。
输注泵组件750可包括管保持器组件758。管保持器组件758可构造为以可释放方式固定管组件140，以便防止管组件140从输注泵组件750周围散开。在管保持器组件758的一个实施例中，管保持器组件758可包括面向下方的销组件760，该销组件760定位在面向上方的销组件762之上。销组件760、762的组合可限定“夹点”，管组件140可挤过该夹点。因此，用户可环绕输注泵组件750的外围缠绕管组件140，其中管组件140的每圈经由管保持器组件758固定在外围管存储组件752内。如果用户希望加长管组件140的未固定部分，用户可从管保持器组件758释放一圈的管组件140。相反，如果用户希望缩短管组件140的未固定部分，用户可将另一圈的管组件140固定在管保持器组件758内。
此外参照图32-33，显示了输注泵组件800的示例性实施例。如同输注泵组件100、100’、400和500一样，输注泵组件800可包括可再用外壳组件802和一次性外壳组件804。
此外参照图34A-34B，以与输注泵组件100类似的方式，可再用外壳组件802可构造为与一次性外壳组件804以可释放方式接合。此可释放接合例如可通过旋拧、扭锁或压配构造来实现。输注泵组件800可包括锁定环组件806。例如，可再用外壳组件802可相对于一次性外壳组件适当地定位，而锁定环组件806可旋转以将可再用外壳组件802和一次性外壳组件804以可释放方式接合。
锁定环组件806可包括凸把808，该凸把808可便于锁定环组件806的旋转。另外，凸把808例如相对于一次性外壳组件804的突出部810的位置可提供可再用外壳组件802与一次性外壳组件804完全接合的验证。例如，如图34A中所示，当可再用外壳组件802与一次性外壳组件804适当对准时，凸把808可相对于突出部810对准在第一位置。在通过旋转锁定环组件806实现完全接合状态之后，凸把808可相对于突出部810对准在第二位置，如图34B中所示。
此外参照图35A-35C和图36-38A，以与可再用外壳组件102类似的方式，可再用外壳组件802可包括机械控制组件812(例如，其可包括图36中所示的阀组件814，该阀组件814包括一个或多个阀以及一个或多个泵，用于泵送和控制可输注流体的流动)。此外可再用外壳组件802可包括电气控制组件816，该电气控制组件816可构造为向机械控制组件812提供控制信号以实现可输注流体向用户的输送。阀组件814可构造为控制可输注流体通过流体路径的流量，而泵组件可构造为将来自流体路径的可输注流体泵向用户。
机械控制组件812和电气控制组件816可容纳在由基板818、主体820限定的外壳内。在一些实施例中，基板818和主体820中的一个或多个可提供电磁屏蔽。在此实施例中，电磁屏蔽可防止和/或减小由电气控制组件816接收的电磁干扰和/或由电气控制组件816产生的电磁干扰。另外/可替代地，可包括EMI屏蔽件822，如图36和图37中所示。EMI屏蔽件822可提供对所产生和/或接收的电磁干扰的屏蔽。
可再用外壳组件802可包括开关组件，该开关组件可构造为接收用户命令(例如用于推注输送、与远程控制组件配对等)。开关组件可包括按钮824，该按钮824可布置在主体820的开口826中。例如，如图35B中所示，锁定环组件806可包括径向槽828，该径向槽828可构造为允许锁定环组件806相对于主体820旋转，同时仍实现向按钮824的便利访问。
此外参照图39A-39C，电气控制组件816可包括印刷电路板830以及电池832。印刷电路板830可包括各种用于监视和控制已经和/或正在泵送的可输注流体的量的控制电子器件。例如，电气控制组件816可测量现已分配的可输注流体的量，并基于用户所需的剂量来判定是否已分配了足够的可输注流体。如果未分配足够的可输注流体，则电气控制组件816可判定应泵送更多的可输注流体。电气控制组件816可向机械控制组件812提供适当的信号，从而可泵送任意附加的所需剂量，或者电气控制组件816可向机械控制组件812提供适当的信号，从而可利用下次配药分配该附加剂量。可替代地，如果已分配了太多的可输注流体，则电气控制组件816可向机械控制组件812提供适当的信号，从而可在下次配药中分配较少的可输注流体。电气控制组件816可包括一个或多个微处理器。在一示例性实施例中，电气控制组件816可包括三个微处理器。一个处理器(例如，其可包括但不限于CC2510微控制器/RF收发器，可从Oslo,Norway的Chipcon AS购得)可专用于无线电通信，例如用于与远程控制组件通信。两个另外的微处理器(其示例可包括但不限于MSP430微控制器，其可从Dallas,Texas的Texas Instruments Inc.购得)可专用于发布和执行命令(例如，分配一定剂量的可输注流体、处理来自容积测量装置的反馈信号等)。
如图35C中所示，基板818可提供对于电气接触件834的接触，例如电气接触件834可电耦合到电气控制组件816，用于为电池832再充电。基板818可包括一个或多个特征(例如，开口836、838)，这些特征可构造为便于通过一次性外壳组件804的协作特征(例如，突出部)与一次性外壳组件804的适当对准。另外，如图40A-40C、41A-41B和42A-42C中所示，基板818可包括各种用于安装阀组件814和电气控制组件816以及通过阀组件814提供对于一次性外壳组件804的接入的特征。
锁定环组件806可包括抓握插入件840、842，例如，所述抓握插入件840、842可包括弹性体或织纹材料，其可便于抓握和扭转锁定环组件806，例如用于将可再用外壳组件802和一次性外壳组件804接合/脱离。另外，锁定环组件806可包括感测部件(例如，磁铁844)，该感测部件可与可再用外壳组件802的部件(例如，霍尔效应传感器)交互作用，例如来提供匹配部件(例如在一些实施例中其可包括但不限于一次性外壳组件804、充电站或填充站中的一个或多个)的特性的指示和/或可再用外壳组件802是否与匹配部件适当接合的指示。在该示例性实施例中，霍尔效应传感器(未示出)可位于泵印刷电路板上。霍尔效应传感器可检测锁定环何时旋转到关闭位置。因而，霍尔效应传感器连同磁铁844可提供用于判定锁定环是否已旋转到关闭位置的系统。
感测部件(磁铁844)连同可再用外壳组件的部件，在该示例性实施例中即霍尔效应传感器，可用于提供可再用外壳组件是否适当地附接到期望部件或装置的判定。在未附接到部件即一次性外壳组件804、防尘盖或充电器的情况下，锁定环组件806无法转动。因而，感测部件连同可再用外壳组件的部件可用于为输注泵系统提供很多有利的安全特征。这些特征可包括但不限于如下中的一个或多个。在系统未被检测到被附接到一次性组件、防尘盖或充电器的情况下，系统可向用户通知、警告或警报可再用部例如阀和泵送部件可能易受污染或破坏，这可危及可再用组件的完整性。因而，系统可提供完整性警报以警告用户潜在的可再用完整性威胁。此外，在系统感测到可再用组件附接到防尘盖的情况下，系统可断电或减小电力以节省电力。在可再用组件未连接到它需要与之交互的部件的情况下，这可提供电力的更有效使用。
可再用外壳组件802可附接到多个不同的部件，包括但不限于一次性外壳组件、防尘盖或电池充电器/电池充电站。在每种情形中，霍尔效应传感器可检测到锁定环处于关闭位置，因此可检测到可再用外壳组件802以可释放方式接合到一次性外壳组件、防尘盖或电池充电器/电池充电站(或另一部件)。输注泵系统可通过使用下文更详细描述的AVS系统或通过电子接触件来确定与它附接的部件。现在还参照图38B-38D，显示了防尘盖(例如，防尘盖839)的一个实施例。在该示例性实施例中，防尘盖839可包括特征841、843、845、847，使得可再用外壳组件802的锁定环可与防尘盖839以可释放方式接合。此外，防尘盖839可进一步包括凹区域849，用于容纳可再用外壳组件804的阀和泵送特征。例如，对于防尘盖，AVS系统可判定防尘盖而不是一次性外壳组件连接到可再用外壳组件。AVS系统可使用查找表或其它对比数据并将测量数据与特征防尘盖或空一次性外壳组件数据相比较来进行区分。在该示例性实施例中，对于电池充电器，电池充电器可包括电气接触件。当可再用外壳组件附接到电池充电器时，输注泵组件电子系统可感测到已经形成接触，并将因而指示可再用外壳组件附接到电池充电器。
此外参照图43A-45B和图44A-44C，显示了阀组件814的实施例，该阀组件814可包括一个或多个阀以及一个或多个泵。如同输注泵组件100、100’、400和500一样，阀组件814可通常包括贮液槽阀850、柱塞泵852、容积传感器阀854和测量阀856。与先前描述类似，贮液槽阀850和柱塞泵852可通过形状记忆致动器858致动，该形状记忆致动器858可(在第一端)锚固到形状记忆致动器锚固器860。另外，测量阀856可经由阀致动器862通过形状记忆致动器864致动，该形状记忆致动器864可(在第一端)锚固到形状记忆致动器锚固器866。以如上所述的类似方式，测量阀可经由测量阀闩组件868保持在打开位置。测量阀856可经由形状记忆致动器870的致动而释放，该形状记忆致动器870可(在第一端)通过形状记忆致动器锚固器872锚固。在一些实施例中，形状记忆致动器锚固器860可装到可再用外壳组件上。在制造期间使用此过程确保安装形状记忆长度致动器858并保持期望的长度和张力/应变。
此外参照图45A-45B和图46A-46E，形状记忆致动器858(例如，其可包括一个或多个形状记忆线)可经由致动器组件874致动柱塞泵852。致动器组件874可包括偏置弹簧876和杆组件878。致动器组件874可致动柱塞泵852和测量阀850。
此外参照图47A-47B，测量阀856可由形状记忆致动器864经由阀致动器862和杆组件878致动。一旦被致动，测量阀闩组件868可保持测量阀856处于打开位置。测量阀闩组件868通过形状记忆致动器870致动以释放测量阀856，允许测量阀856返回到关闭位置。
一次性外壳组件804可构造用于单次使用或用于指定的时段，例如三天或任意其它的时间量。一次性外壳组件804可构造为使得输注泵组件800中的任何与可输注流体形成接触的部件可布置在一次性外壳组件804上和/或内。这样，可降低使可输注流体污染的风险。
此外参照图48和图49A-49C，一次性外壳组件804可包括基部900、膜组件902和顶部904。基部900可包括凹部906，该凹部906与膜组件902一起限定用于接收可输注流体(未示出)例如胰岛素的贮液槽908。此外参照图50A-50C，凹部906可至少部分地由基部900形成并与该基部900一体形成。膜组件902可例如通过压缩地夹在基部900与顶部904之间而与基部900密封接合。顶部904可通过传统方式诸如胶合、热密封、超声焊接和压配附接到基部900。另外/可替代地，膜组件902可例如经由胶合、超声焊接、热密封等附接到基部900，以在膜组件902与基部900之间提供密封。
仍参照图48和图50A，在该示例性实施例中，凹部906包括升起部901，该升起部901包括环绕流体开口905的区域903，该流体开口905通向流体线路。在该示例性实施例中，升起部901绕凹部906的周界延伸。然而，在其它实施例中，升起部901可不延伸整个周界，而是可部分地环绕该周界。如该示例性中所示，绕流体开口905的区域903可成形为包括倾角部，在一些实施例中，该区域903包括45度角，然而在其它实施例中，该角度可更大或更小。在一些实施例中，泵可能无法产生足以使贮液槽塌陷由此排出可存储在贮液槽中的整个容积的流体的充分真空。升起部901可用于将浪费的流体最小化。
在该示例性实施例中，流体开口905可包括三个开口，然而在其它实施例中，可包括更多的开口或更少的开口，可被升起部的区域903环绕。在该示例性实施例中，流体开口905可在中心狭窄，因而产生可防止空气进入开口中的表面张力。在该示例性实施例中，此区域可设计为促使贮液槽中存在的任何空气被拉到流体开口905中的一个上方而不是通过流体开口905拉入流体线路中。另外，因为可具有不只一个流体开口905，所以在一个开口之上堵塞着气泡的情况下，空气不会阻止流体流过另外两个开口。
此外参照图51A-51C，一次性外壳组件804还可包括流体通路盖910。流体通路盖910可容纳在形成在基部900上/内的腔912中。在一些实施例中，流体通路盖910可包括一个或多个通道(例如，通道914)的至少一部分。流体通路盖910中包括的通道可流体耦合包括在基部900上的一个或多个火山阀(volcano valve)装置(例如火山阀916)。火山阀916可包括突出部，该突出部具有延伸通过其的开口。另外，流体通路盖910和基部900可各限定用于流体耦合到输注装置(例如，包括套管922)的凹部的一部分(例如，分别包括在基部900和流体通路盖910中的凹部918、920)。套管922可通过传统方式(例如，胶合、热密封、压配等)耦合到一次性外壳组件804。由流体通路盖910和基部900的火山阀(例如火山阀916)限定的流体通路可在贮液槽908与套管922之间限定流体通路，用于经由输注装置向用户输送可输注流体。然而，在一些实施例中，流体路径盖910可包括流体路径的至少一部分，而在一些实施例中，流体路径盖910可不包括流体路径的至少一部分。在该示例性实施例中，流体通路盖910可激光焊接到基部900。然而，在其它实施例中，流体通路盖910也可通过传统方式(例如，胶合、热密封、超声焊接、压配等)连接到基部900以实现流体通路盖910与基部900之间的大体不透流体的密封。
此外参照图54A-54C，一次性外壳组件804可进一步包括阀膜盖924。阀膜盖924可至少部分地布置在包括在基部900上/内的火山阀(例如火山阀916)和泵送凹部926之上。阀膜盖924可包括柔性材料，例如，其可通过可再用外壳组件802的贮液槽阀850、容积传感器阀854和测量阀856而选择性地接合抵靠火山阀，例如用于控制可输注流体的流动。另外，阀膜盖924可通过柱塞泵852弹性变形成泵送凹部926以实现可输注流体的泵送。阀膜盖924可接合在一次性外壳组件804的基部900与顶部904之间以在阀膜盖924与基部900之间形成密封928。例如，在该例示性实施例中，阀膜盖924可二次成型到基部900上。在该示例性实施例中，阀膜盖924可压缩地夹在基部900与顶部904之间以形成密封928。另外/可替代地，阀膜插入件可例如通过胶合、热密封等连接到基部900和顶部904中的一个或多个。
此外参照图53A-C，顶部904可包括对准突出部930、932，所述对准突出部930、932可构造为至少部分地容纳在可再用外壳组件802的基板818的开口836、838中，以确保可再用外壳组件802与一次性外壳组件804之间的适当对准。另外，顶部904可包括一个或多个径向突出部934、936、938、940，所述径向突出部934、936、938、940构造为与锁定环组件806的协作突出部942、944、946、948接合。所述一个或多个径向突出部(例如径向突出部940)可包括止块(例如对准突出部止挡950，其可用于焊接，它是配合在凹部中以进行定位和超声焊接的突出部)，例如，一旦可再用外壳组件802和一次性外壳组件804完全接合，所述止挡可防止锁定环组件806的进一步旋转。
如上所述，阀膜插入件924可实现可输注流体通过贮液槽阀850、柱塞泵852、容积传感器阀854和测量阀856的泵送和流动。因此，顶部904可包括一个或多个开口(例如，开口952、954、956)，所述开口可使阀膜插入件924的至少一部分暴露，用于通过贮液槽阀850、柱塞泵852、容积传感器阀854和测量阀856进行致动。另外，顶部904可包括一个或多个开口958、960、962，所述开口958、960、962可构造为允许在贮液槽908的填充期间对填充容积进行控制，将在下文对其进行更详细地讨论。贮液槽组件902可包括肋条964、966、968(例如，如图52A中所示)，所述肋条964、966、968可至少部分地容纳在各自开口958、960、962中。如将在下文中更详细描述的，可向肋条964、966、968中的一个或多个施加力以至少暂时地减小贮液槽908的容积。
在一些实施例中，可能期望在可再用外壳组件802与一次性外壳组件804之间提供密封。因此，一次性外壳组件804可包括密封组件970。密封组件970例如可包括弹性体构件，当接合时，该弹性体构件可在可再用外壳组件802与一次性外壳组件804之间提供可压缩橡胶或塑料层，因而防止意外脱离和外部流体的渗透。例如，密封组件970可以是不透水的密封组件，因而使用户能在游泳、洗澡或健身的同时佩戴输注泵组件800。
按照与例如一次性外壳组件114类似的方式，在一些实施例中，一次性外壳组件802可构造为具有多次填充的贮液槽908。然而，在一些实施例中，一次性外壳组件114可构造为使得贮液槽908不可再填充。此外参照图57-64，加注接头1000可构造为耦合到一次性外壳组件804，用于使用注射器(未示出)对贮液槽908进行再填充。加注接头1000可包括锁定突出部1002、1004、1006、1008，所述锁定突出部1002、1004、1006、1008可构造为以与锁定环组件806的突出部942、944、946、948大体类似的方式与一次性外壳组件804的径向突出部934、936、938、940接合。因此，通过将加注接头1000与一次性外壳组件804对准并使加注接头1000和一次性外壳组件804相对于彼此旋转以使锁定突出部1002、1004、1006、1008与径向突出部934、936、938、940以可释放方式接合，加注接头1000可与一次性外壳组件804以可释放方式接合。
此外加注接头1000可包括填充辅助器1010，该填充辅助器1010可包括导向通道1012，例如，该导向通道1012可构造为将注射器的针(未示出)导向到一次性外壳组件804的隔膜以允许通过该注射器对一次性外壳组件804的贮液槽908进行填充。在一些实施例中，导向通道1012可以是倾斜的斜面或另一逐渐倾斜的斜面以进一步将注射器导向到隔膜。通过例如在导向通道1012的远端开口处提供相对大的插入区，加注接头1000可便于对贮液槽908进行填充。导向通道1012可向着较小的近端开口大体逐渐变细，当加注接头1000与一次性外壳组件804接合时，该近端开口可与一次性外壳组件804的隔膜适当对准。因此，加注接头1000可降低为填充贮液槽908而将针通过一次性外壳组件804的隔膜插入所需的技巧和瞄准。
如上所述，一次性外壳组件804可构造为便于在填充期间对输送到贮液槽908的可输注流体的量进行控制。例如，一次性外壳组件804的膜组件902可包括肋条964、966、968，所述肋条964、966、968可被按下并至少部分地移入贮液槽908中，从而减小贮液槽908的容积。因此，当将可输注流体输送到贮液槽908中时，可相应减小可通过贮液槽908容纳的流体的容积。肋条964、966、968可经由一次性外壳组件804的顶部904中的开口958、960、962访问。
加注接头1000可包括与肋条964、966、968对应的一个或多个按钮组件(例如，按钮组件1014、1016、1018)。也就是说，当加注接头1000与一次性外壳组件804以可释放方式接合时，按钮1014、1016、1018可与肋条964、966、968对准。按钮组件1014、1016、1018例如可以是能被按下的悬臂构件。当加注接头1000与一次性外壳组件804以可释放方式接合时，按钮组件1014、1016、1018中的一个或多个可被按下，并且可相应地将肋条964、966、968中的各自一个移入贮液槽908中，导致贮液槽908的容积的伴随减小。
例如，为了说明性目的，假设贮液槽908具有3.00mL的最大容量。此外，假设按钮组件1014构造为将肋条964移入一次性外壳组件804中，导致一次性外壳组件804的3.00mL容量减小0.5mL。此外，假设按钮组件1016构造为将肋条966移入一次性外壳组件804中，也导致一次性外壳组件804的3.00mL容量减小0.5mL。此外，假设按钮组件1018构造为将槽组件968移入一次性外壳组件804中，也导致一次性外壳组件804的3.00mL容量减小0.5mL。因此，如果用户希望对一次性外壳组件804内的贮液槽908填充2.00mL的可输注流体，则在一些实施例中，用户可首先将贮液槽填充到3.00mL容量，然后按下按钮组件1016和1014(导致肋条966移入一次性外壳组件804中)，有效地将一次性外壳组件804内的贮液槽908的3.00mL容量减小到2.00mL。在一些实施例中，用户可首先按下相应数量的按钮组件，有效地减小贮液槽908的容量，然后填充贮液槽908。尽管显示了代表该示例性实施例的特定数量的按钮组件，但是在其它实施例中，按钮组件的数量可从最小值1改变到期望的数量。另外，尽管为了说明性的目的，并且在该示例性实施例中，每个按钮组件可排除0.5mL，但是在其它实施例中，每个按钮的排除容积可改变。另外，在不同实施例中，贮液槽可包括比该示例性实施例中所描述的更大或更小的容积。
根据上述构造，可至少部分地采用按钮组件(例如，按钮组件1014、1016、1018)来控制贮液槽908的填充容积。通过不按下按钮组件中的任一个，可实现贮液槽908的最大填充容积。按下一个按钮组件(例如，按钮组件1014)可允许实现第二大的填充容积。按下两个按钮组件(例如，按钮组件1014、1016)可实现第三大的填充容积。按下所有三个按钮组件(例如，按钮组件1014、1016、1018)可允许实现最小的填充容积。
此外，在一实施例中，可至少部分地使用按钮组件1014、1016、1018来促进贮液槽908的填充。例如，一旦填充针(例如，其可流体耦合到可输注流体的小瓶)已插入贮液槽908中，就可按下按钮组件1014、1016、1018以将可容纳在贮液槽内的任何空气的至少一部分泵入可输注流体的小瓶中。随后可释放按钮组件1014、1016、1018以允许可输注流体从小瓶流入贮液槽908中。一旦贮液槽908已充满可输注流体，就可按下一个或多个按钮组件(例如，按钮组件1014、1016、1018中的一个或多个)，从而将可输注流体的至少一部分从贮液槽908中挤出(例如，经由用于填充贮液槽908的针并返回到可输注流体的小瓶中)。如上所述，例如，根据按下多少个按钮组件(例如，这可对将多少可输注流体挤回到可输注流体的小瓶中进行控制)，可对容纳在贮液槽908内的可输注流体的容积进行控制。
特别参照图62-64，填充辅助器1010可枢轴耦合到加注接头基板1020。例如，填充辅助器1010可包括枢转构件1022、1024，所述枢转构件1022、1024可构造为容纳在枢轴支撑件1026、1028中，从而使填充辅助器能在打开位置(例如，如图57-61中所示)与关闭位置(例如，如图63-64中所示)之间枢转。该关闭位置可适合于例如加注接头1000的包装、加注接头1000的存储等。为了确保填充辅助器1010适当地定向用于填充贮液槽908，加注接头1000可包括支撑构件1030。为了使填充辅助器1010适当地定向，用户可将填充辅助器1010枢转到完全打开的位置，其中填充辅助器1010可接触支撑构件1030。
根据一可替代实施例，并且还参照图65，加注接头1050可构造为经由多个锁定突出部(例如锁定突出部1052、1054)与一次性外壳组件804以可释放方式接合。另外，加注接头1050可包括多个按钮组件(例如，按钮组件1056、1058、1060)，所述按钮组件可与一次性外壳组件804的肋条964、966、968交互作用以调节贮液槽908的填充容积。加注接头1050可进一步包括具有导向通道1064的填充辅助器1062，该导向通道1064构造为将注射器的针与一次性外壳804的隔膜对准，例如用于为利用可输注流体填充贮液槽908而进入贮液槽908。填充辅助器1062可通过胶合、热密封、压配等连接到该基板1066，例如作为与基板1066一体的部件。
此外参照图66-74，小瓶加注接头1100可构造为便于直接从小瓶填充一次性外壳组件804的贮液槽908。与加注接头1000类似，小瓶加注接头1100可包括锁定突出部1102、1104、1106、1108，所述锁定突出部1102、1104、1106、1108可构造为以与锁定环组件806的突出部942、944、946、948大体类似的方式与一次性外壳组件的径向突出部934、936、938、940接合。因此，通过将小瓶加注接头1100与一次性外壳组件804对准并使小瓶加注接头1100和一次性外壳组件804相对于彼此旋转以使锁定突出部1102、1104、1106、1108与径向突出部934、936、938、940以可释放方式接合，小瓶加注接头1100可与一次性外壳组件804以可释放方式接合。
如上所述，一次性外壳组件804可构造为便于在填充期间对输送到贮液槽908的可输注流体的量进行控制。例如，一次性外壳组件804的膜组件902可包括肋条964、966、968，所述肋条964、966、968可被按下并至少部分地移入贮液槽908中，从而减小贮液槽908的容积。因此，当将可输注流体输送到贮液槽908中时，可相应减小可通过贮液槽908容纳的流体的容积。肋条964、966、968可易于经由一次性外壳组件804的顶部904中的开口958、960、962访问。
小瓶加注接头1100可包括与肋条964、966、968(例如，图52A中所示)对应的一个或多个按钮组件(例如，按钮组件1110、1112、1114)。也就是说，当小瓶加注接头1100与一次性外壳组件804以可释放方式接合时，按钮1110、1112、1114可与肋条964、966、968对准。按钮组件1110、1112、1114例如可以是能被按下的悬臂构件。当小瓶加注接头1100与一次性外壳组件804以可释放方式接合时，按钮组件1110、1112、1114中的一个或多个可被按下，并且可相应地将肋条964、966、968中的相应个移入贮液槽908中，导致减小贮液槽908的容积。
例如，为了说明性目的，假设贮液槽908具有3.00mL的最大容量。此外，假设按钮组件1110构造为将肋条964移入一次性外壳组件804中，导致一次性外壳组件804的3.00mL容量减小0.5mL。此外，假设按钮组件1112构造为将肋条966移入一次性外壳组件804中，也导致一次性外壳组件804的3.00mL容量减小0.5mL。此外，假设按钮组件1114构造为将肋条968移入一次性外壳组件804中，也导致一次性外壳组件804的3.00mL容量减小0.50mL。因此，如果用户希望对一次性外壳组件804内的贮液槽908填充2.00mL的可输注流体，则用户可按下按钮组件1112和1114(导致肋条966和968移入一次性外壳组件804中)，有效地将一次性外壳组件804内的贮液槽908的3.00mL容量减小到2.0mL。
此外小瓶加注接头1100可包括小瓶填充辅助组件1116，该小瓶填充辅助组件1116可构造为经由隔膜将可输注流体的小瓶流体耦合到一次性外壳组件804的贮液槽908。特别参照图71，小瓶填充辅助组件可包括双端针组件1118。双端针组件1118可包括第一针端1120和第二针端1122，该第一针端1120构造为穿透小瓶的隔膜(未示出)，而该第二针端1122构造为穿透一次性外壳组件804的隔膜。这样，小瓶和贮液槽908可流体相连，允许可输注流体从小瓶传送到贮液槽908。双端针组件1118可包括邻近第一端1120的小瓶接合部1124。小瓶接合臂1124、1126可构造为与例如小瓶盖以可释放方式接合，以帮助保持双端针组件1118与小瓶之间的流体连接。另外，双端针组件1118可包括主体1128，该主体1128可以可滑动方式容纳在小瓶填充辅助主体1132的开口1130中。小瓶填充辅助主体1132可包括稳定器臂1134、1136，例如，所述稳定器臂1134、1136可构造为在一次性外壳组件804的填充期间稳定小瓶。在一个实施例中，小瓶可与双端针组件1118接合，例如使得第一端1120可穿透小瓶的隔膜，而小瓶的盖可由接合臂1124、1126接合。主体1128可以可滑动方式插入开口1130中，使得双端针组件1118的第二端1122可穿透一次性主体组件804的隔膜。
与加注接头1000类似，小瓶填充辅助组件1116可构造为枢轴耦合到小瓶加注接头基板1138。例如，小瓶填充辅助器1116可包括枢转构件1140、1142，所述枢转构件1140、1142可构造为容纳在枢轴支撑件1144、1146(例如，图71中所示)中，从而使小瓶填充辅助器1116能在打开位置(例如，如图66-70中所示)与关闭位置(例如，如图72-74中所示)之间枢转。该关闭位置可适合于例如小瓶加注接头1100的包装、小瓶加注接头1100的存储等。为了确保小瓶填充辅助器1116适当地定向用于填充贮液槽908，小瓶加注接头1100可包括支撑构件1148。为了使小瓶填充辅助器1116适当地定向，用户可将小瓶填充辅助器1116枢转到完全打开的位置，其中小瓶填充辅助器1116可接触支撑构件1148。另外，小瓶加注接头基板1138可包括一个或多个锁定特征(例如，锁定突出部1150、1152)，所述锁定特征可与小瓶填充辅助器1116接合，并且可保持小瓶填充辅助器1116处于关闭位置。小瓶加注接头基板1138还可包括特征(例如，突出部1154、1156)，所述特征可构造为例如通过防止双端针组件1118与小瓶填充辅助主体1132的可滑动分离来帮助保持双端针组件1118。
如图72-74中所示，填充辅助组件1116处于关闭位置。在此构造中，支撑构件1148可附加地用作针套。当将填充辅助组件1116从一次性外壳组件804移除时，支撑构件1148可用于使用户能够安全地挤压末端并旋转填充辅助组件1116用于移除。如图70中所示，在打开位置，支撑构件1148可作为用来保持适当定向的止挡(stop)。
再次参照图57-73，加注接头的示例性实施例包括抓握装置(例如，图72中的1166)。抓握装置1166可提供抓握界面，用于将加注接头从一次性外壳组件804移除。尽管在这些附图中以一种构造显示，但是在其它实施例中，该构造可改变。在其它实施例中，可不包括抓握装置。
根据一个实施例，加注接头基板1020和小瓶加注接头基板1138可以是可互换部件。因此，单个基板(例如加注接头基板1020或小瓶加注接头基板1138)可与填充辅助器1010或小瓶填充辅助器1116一起使用。因此，可减小两个加注接头都需要的不同部件的数量，并且用户可具有选择最适合于给定填充情境的加注接头的能力。
加注接头的各种实施例可提供许多安全效果，包括但不限于：提供一种用于在不操纵针的情况下填充贮液槽的系统；保护贮液槽避免与针的无意接触，即通过无意刺穿对贮液槽的完整性的破坏；设计为非常灵巧的；在一些实施例中，可提供一种用于保持在贮液槽中的空气的系统。
如上所述，可再用外壳组件802可包括电池832，例如，该电池832可包括可再充电电池。此外参照图75-80，电池充电器1200可构造为对电池832再充电。电池充电器1200可包括具有顶板1204的外壳1202。顶板1204可包括一个或多个电气接触件1206，所述电气接触件1206通常构造为电耦合到可再用外壳组件802的电气接触件834。电气接触件1206可包括但不限于电气接触垫片、弹簧偏置的电气接触构件等。另外，顶板1204可包括对准突出部1208、1210，所述对准突出部1208、1210可构造为与可再用外壳组件802的基板818中的开口836、838(例如，如图35C中所示)匹配。对准突出部1208、1210和开口836、838的协作可确保可再用外壳组件802与电池充电器1200对准，使得电池充电器1200的电气接触件1206可与可再用外壳组件802的电气接触件834电耦合。
此外参照图77和图78，电池充电器1200可构造为与可再用外壳组件802以可释放方式接合。例如，以与一次性外壳组件804类似的方式，电池充电器1200可包括一个或多个锁定突出部(例如，图76中所示的锁定突出部1212、1214)。锁定突出部(例如，锁定突出部1212、1214)可由锁定环组件806的突出部942、944、946、948接合。这样，可再用外壳组件802可与电池充电器1200对准(经由对准突出部1208、1210)，而锁定环806处于第一、未锁定位置，如图77中所示。锁定环806可相对于电池充电器1200沿箭头1216的方向旋转以使锁定环806的突出部942、944、946、948与电池充电器1200的锁定突出部(例如，锁定突出部1212、1214)以可释放方式接合，如图78中所示。
在一实施例中，电池充电器1200可包括凹入区1218，例如在该示例性实施例中，该凹入区1218可提供用以容纳可再用外壳组件802的泵送和阀门部件的空隙。此外参照图79和图80，电池充电器1200可向电气接触件1206提供电流(从而经由电气接触件834向可再用外壳组件802提供电流)，用于对可再用外壳组件802的电池832再充电。在一些实施例中，当未提供指示完全接合的可再用外壳的信号时，可不向电气接触件1206提供电流。根据此实施例，可减小与电短路(例如，由接触电气接触件1206的外物导致)和对可再用外壳组件802的破坏(例如，由电气接触件1206与电气接触件834之间的不适当初始对准导致)有关的风险。另外，当电池充电器未对可再用外壳组件802充电时，电池充电器1200可无需牵引电流。
仍参照图79和图80，电池充电器1200可包括下外壳部1224和顶板1204。印刷电路板1222(例如，其可包括电气接触件1206)可布置在顶板1204与下外壳部1224之间所包括的腔内。
此外参照图81-89，显示了电池充电器/插接站的各个实施例。图81和图82示出了包括凹部1252的桌上充电器1250，该凹部1252构造为与可再用外壳组件(例如，可再用外壳组件802)匹配并对该可再用外壳组件再充电。可再用外壳组件可搁置于凹部1252中和/或可以如上所述的类似方式以可释放方式接合在凹部1252中。另外，桌上充电器1250可包括凹部1254，该凹部1254构造为与远程控制组件(例如，远程控制组件300)匹配。凹部1254可包括USB插头1256，例如，该USB插口1256可构造为当远程控制组件布置在凹部1254内时与远程控制组件相连。USB插口1256可实现向/从远程控制组件的数据传输以及远程控制组件的充电。桌上充电器1250还可包括USB端口1258(例如，其可包括mini-USB端口)，使桌上充电器能够接收电能(例如，用于对可再用外壳组件和/或远程控制组件充电)。另外/可替代地，USB端口1258可构造用于例如通过与计算机(未示出)的连接来进行向/从远程控制组件和/或可再用外壳组件的数据传输。
参照图83A-83B，与先前实施例类似，桌上充电器1260可包括用于与可再用外壳组件(例如，可再用外壳组件1264)匹配的凹部1262。桌上充电器还可包括凹部1266，该凹部1266构造为接收远程控制组件(例如，远程控制组件1268)。凹部1262、1266中的一个或多个可包括电和/或数据连接，所述电和/或数据连接构造为用于分别对可再用外壳组件1262和/或远程控制组件1268充电和/或向/从可再用外壳组件1262和/或远程控制组件1268传输数据。
参照图84A-84B，显示了桌上充电器的另一实施例。与桌上充电器1260类似，桌上充电器1270可包括凹部(未示出)，用于分别与可再用外壳组件1272和远程控制组件1274匹配。如所示的，桌上充电器1270可以并排构造保持可再用外壳组件1272和远程控制组件1274。桌上充电器1270可包括各种电和数据连接，该电和数据连接构造为用于分别对可再用外壳组件1272和/或远程控制组件1274充电和/或向/从可再用外壳组件1272和/或远程控制组件1274传输数据，如在上面的各个实施例中所描述的。
参照图85A-85D，可折叠充电器1280可包括用于接收可再用外壳组件1284和远程控制组件1286的凹部1282。可折叠充电器1280可包括各种电和数据连接，该电和数据连接构造为用于对可再用外壳组件1284和/或远程控制组件1286充电和/或向/从可再用外壳组件1284和/或远程控制组件1286传输数据，如在上面的各个实施例中所描述的。另外，如图85B-85D中所示，可折叠充电器1280可包括可枢转盖1288。可枢转盖1288可构造为在打开位置(例如，如图85B中所示)与关闭位置(例如，如图85D中所示)之间枢转，在该打开位置，可再用外壳组件1284和远程控制组件1286可插接在可折叠充电器1280中，而在该关闭位置，凹部1282可被可枢转盖1288覆盖。在关闭位置，可保护凹部1282以及布置在其中的任何电和/或数据连接免受损坏。
参照图86，壁式充电器1290可包括构造为接收可再用外壳组件1294的凹部1292。另外，壁式充电器1290可包括构造为接收远程控制组件1298的凹部1296。可再用外壳组件1294和远程控制组件1298可以采用叠置构造定位，例如从而提供相对纤细的轮廓。壁式充电器1290的后部可包括电插头，该电插头构造为使壁式充电器能插入电插座中。这样，当插入电插座中时，壁式充电器1290可实现壁式安装构造。另外，当插入电插座中时，可对壁式充电器1290提供用于为可再用外壳组件1294和/或远程控制组件1298充电的电源。
参照图87，壁式充电器1300可包括构造为接收远程控制组件1304的凹部1302。另外，壁式充电器可包括构造为接收可再用外壳组件1306的凹部(未示出)。壁式充电器1300可构造为以背对背的构造定位远程控制组件1304和可再用外壳组件1306，这可提供相对薄的轮廓。另外，壁式充电器1300可包括电插头1308，该电插头1308构造为插入电插座中。电插头1308可包括可收纳式(stowable)构造，在该构造中，电插头1308可在展开位置(例如，如所示的)与收纳位置之间枢转。在该展开位置，电插头1308可定向为插入电插座中。在该收纳位置，电插头1308可布置在凹部1310内，这可保护电插头1308避免损坏和/或损坏其它物品。
参照图88，充电器1320可包括构造为接收可再用外壳组件1324的凹部1322。充电器1320可另外包括构造为接收远程控制组件1326的凹部(未示出)。充电器1320可另外包括盖1328。盖1328可构造为在打开位置(如所示的)与关闭位置之间枢转。当盖1328处于打开位置时，可再用外壳组件1324和远程控制组件1326是可访问的(例如允许用户从充电器1320移除可再用外壳组件1324和/或远程控制组件1326，以及允许用户将可再用外壳组件1324和/或远程控制组件1326安装到充电器1320中)。当盖1324处于关闭位置时，盖1328和充电器主体1330可基本封装可再用外壳组件1324和/或远程控制组件1326和/或凹部1322以及构造为接收远程控制组件1326的凹部，从而为可再用外壳组件1324、远程控制组件1326和/或任何与充电器1320关联的电和/或数据连接提供损坏和/或损害保护。
参照图89A-89B，壁式充电器1350可包括构造为接收远程控制组件1354的凹部1352。壁式充电器1350可还包括构造为接收可再用外壳组件1358的凹部1356。壁式充电器1350可构造为以大体并排的构造定位远程控制组件1354和可再用外壳组件1358，从而提供相对纤细的轮廓。充电器1350可另外包括电插头1360，例如，该电插头1360可构造为插入电插座中。电插头1360可包括可收纳式构造，在该构造中，电插头1360可在展开位置(例如，如所示的)与收纳位置之间枢转。在该展开位置，电插头1360可定向为插入电插座中。在该收纳位置，电插头1360可布置在凹部1362内，这可保护电插头1308避免损坏和/或损坏其它物品。
输注泵治疗可包括容积和时间规格。所分配的流体量连同分配定时一起可以是输注泵治疗的两个关键因素。如下文详细讨论的，此处所述的输注泵设备和系统可提供一种分配流体的方法以及一种用于测量所分配的流体的量的装置、系统和方法。然而，在测量装置的校准和精度关键的情形中，可具有尽可能快地确定测量装置的精度的任何折衷的优点。因而，具有容积和泵送的非现场验证的优点。
如上所述，输注泵组件100可包括容积传感器组件148，该容积传感器组件148构造为监控由输注泵组件100输注的流体的量。此外并如上所述，输注泵组件100可构造为使得由容积传感器组件148产生的容积测量可用于通过反馈回路来控制输注到用户的可输注的量。
此外参照图90A-90C，显示了容积传感器组件148的一个图示和两个剖视图。此外参照图91A-91I，给出了容积传感器组件148(其显示为包括上外壳1400)的各个等距视图和图示。此外参照图92A-92I，给出了容积传感器组件148(上外壳1400被取下)的各个等距视图和图示，暴露扬声器组件622、参考麦克风626和印刷电路板组件830。此外参照图93A-93I，给出了容积传感器组件148(印刷电路板组件830被取下)的各个等距视图和图示，暴露端口组件624。此外参照图94A-94F，给出了容积传感器组件148(印刷电路板组件830被取下)的各个等距视图和图示剖视图，暴露端口组件624。此外参照图95，给出了容积传感器组件148的分解视图，暴露上外壳1400、扬声器组件622、参考麦克风626、密封组件1404、下外壳1402、端口组件624、弹簧膜片628和保持环组件1406。
下文的讨论涉及容积传感器组件148(其在图96中以简化的形式显示)的设计和操作。对于下文的讨论，可使用如下术语：
Figure BDA0002040610510000761
用于容积传感器组件148的方程式的推导：对声学容积建模
理想绝热气体的压强和容积可关联如下：
PVγ＝K [EQ#1]
这里K是由系统的初始状态限定的常数。
EQ#1可依据平均压强P和容积V以及在那些压强容积之上的小的时间相关扰动p(t)、v(t)来书写如下：
(P+p(t))(V+v(t))γ＝K [EQ#2]
对此方程求导可产生：
Figure BDA0002040610510000771
这可简化为
Figure BDA0002040610510000772
如果声学压强等级远小于环境压强，则该方程可进一步简化为：
Figure BDA0002040610510000773
此假设有多好？使用绝热关系，它可显示为：
Figure BDA0002040610510000774
因此，该假设的误差将为：
Figure BDA0002040610510000775
非常响的声学信号(120dB)可对应于具有大概20帕(Pascal)的振幅的压强正弦波。假设空气处在大气状态(γ＝1.4,P＝101325Pa)，则所产生的误差为0.03％。从dB到Pa的转换如下：
Figure BDA0002040610510000776
这里pref＝20·μPa。
应用理想气体定律，P＝ρRT，并替换压强可产生如下：
Figure BDA0002040610510000781
EQ#9可依据声音的速度
Figure BDA0002040610510000782
而写成：
Figure BDA0002040610510000783
用于容积的声阻抗可限定如下：
Figure BDA0002040610510000784
对声学端口建模
假设端口中的所有流体基本作为在轴向方向上往复的刚性圆柱体移动，则可对声学端口进行建模。假设通道中的所有流体以相同的速度行进，假设该通道具有恒定的横截面，并且忽略由进入和离开通道的流体产生的“末端效应”。
如果我们假设该形式的层流摩擦
Figure BDA0002040610510000785
则作用在通道中的流体的质量上的摩擦力可书写如下：
Figure BDA0002040610510000786
然后对于通道中的流体的动力学可书写二阶微分方程：
Figure BDA0002040610510000787
或者，根据容积流速：
Figure BDA0002040610510000788
然后通道的声阻抗可书写如下：
Figure BDA0002040610510000791
系统传递函数
使用上文限定的容积和端口动力学，可通过如下的方程组来描述容积传感器组件148：(k＝扬声器，r＝谐振器)
Figure BDA0002040610510000792
Figure BDA0002040610510000793
Figure BDA0002040610510000794
Figure BDA0002040610510000795
如果将p0当作代入
Figure BDA0002040610510000796
中的输入，则可消掉一个方程。
Figure BDA0002040610510000797
Figure BDA0002040610510000798
Figure BDA0002040610510000799
交叉系统传递函数
扬声器容积和可变容积之间的关系可称为交叉系统传递函数。此传递函数可从上述方程得到并表示如下：
Figure BDA00020406105100007910
其中
Figure BDA0002040610510000801
此外参照图97，显示了EQ#23的波特图。
此关系的难点在于复极点取决于可变容积V2和参考容积V1两者。扬声器的平均位置的任何变化可导致估计容积的误差。
交叉端口传递函数
声学端口的每一侧的两个容积之间的关系可称为交叉端口传递函数。此关系表示如下：
Figure BDA0002040610510000802
这在图98中图解显示。
此关系具有如下优点：极点仅取决于可变容积而不取决于参考容积。然而，它具有如下难点：谐振峰实际上是由于参考容积压强的响应中的零点的反演所导致。因此，参考室中的压强测量将在谐振附近具有低振幅，可能增加测量中的噪声。
交叉扬声器传递函数
此外可在扬声器的每一侧对压强进行测量。这称为交叉扬声器传递函数：
Figure BDA0002040610510000803
这在图99中图解显示。
除了该组复极点之外，此传递函数还具有一组复零点。
考虑此传递函数的极限：当s→0时，
Figure BDA0002040610510000811
和当s→∞时，
Figure BDA0002040610510000812
谐振Q因数和峰响应
谐振的品质是所存储的能量与功率损失的比率与谐振频率的乘积。对于纯粹的二阶系统，品质因数可表示为阻尼比的函数：
Figure BDA0002040610510000813
峰响应与低频响应的比率也可写为阻尼比的函数：
Figure BDA0002040610510000814
这可在阻尼固有频率处出现：
Figure BDA0002040610510000815
容积估计
使用交叉端口相位的容积估计
可变容积(即在容积传感器室620内)也可使用交叉端口相位进行估计。用于跨谐振端口的压强比的传递函数可表示如下：
Figure BDA0002040610510000816
在90°相位点处，ω＝ωn；其中
Figure BDA0002040610510000817
可使用许多方法找到物理系统的谐振频率。可采用锁相环来找到90°相位点——此频率可对应于系统的固有频率。可替代地，可使用任意两个频率处的相位来计算谐振频率：
任意给定频率处的相位φ将满足如下关系：
Figure BDA0002040610510000821
其中
Figure BDA0002040610510000822
求解V2，得到：
Figure BDA0002040610510000823
因此，两个不同频率ω1和ω2处的相位的比率能用于计算系统的固有频率：
Figure BDA0002040610510000824
为了计算效率，不需要计算实际相位。所需要的是响应的实部与虚部的比率(tanφ)。
根据可变容积改写EQ#23，得到：
Figure BDA0002040610510000825
使用扫频正弦的容积估计
系统的谐振频率可使用扫频正弦系统识别来进行估计。在此方法中，系统对正弦压强变化的响应可在许多不同的频率处找到。然后可使用此频率响应数据来使用线性回归来估计系统传递函数。
用于系统的传递函数可表示为s的有理函数。对于具有n阶分子和m阶分母的传递函数，一般情形在下面表示。N和D分别是用于该分子和分母的系数。该方程可进行标准化，使得分母中的首项系数为1。
Figure BDA0002040610510000831
或
Figure BDA0002040610510000832
此方程可改写如下：
Figure BDA0002040610510000833
用矩阵记号表示此求和，得到如下等式：
Figure BDA0002040610510000834
这里k是在扫频正弦中收集的数据点的数量。为简化符号，此方程可使用矢量概括：
y＝Xc [EQ#39]
这里y的尺寸是k×1，X是k×(m+n-1)，而c是(m+n-1)×1。然后可使用最小二乘法找到系数。误差函数可书写如下：
e＝y-Xc [EQ#40]
要最小化的函数是误差函数的加权平方；W是k×k的对角矩阵。
eTWe＝(y-Xc)TW(y-Xc) [EQ#41]
eTWe＝yTWy-(yTWXc)T-yTWXc+cTxTWXc [EQ#42]
由于中间两项是标量，所以可忽略转置。
eTWe＝yTWy-2yTWXc+cTxTWXc [EQ#43]
Figure BDA0002040610510000841
c＝(XTWX)-1XTWy [EQ#45]
在所有的这些情形中可能需要使用复转置。此方法可产生复数系数，但可对过程进行修改以确保所有系数是实数。如果误差函数改变为如下，则可对最小二乘极小化进行修改以仅给出实数系数
eTWe＝Re(y-Xc)TWRe(y-Xc)+Im(y-Xc)TWIm(y-Xc) [EQ#46]
因此，可利用关系得到系数：
c＝(Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X))-1(Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y))
[EQ#47]
对于二阶系统的求解
对于如传递函数中所示的具有0阶分子和二阶分母的系统：
Figure BDA0002040610510000842
此传递函数中的系数可基于先前部分中得到的表达式而获得：
c＝(Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X))-1(Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y)) [EQ#49]
其中：
Figure BDA0002040610510000851
为了简化算法，我们可将某些项合并：
c＝D-1b [EQ#51]
其中：
D＝Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X) [EQ#52]
b＝Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y) [EQ#53]
为了根据复响应矢量G和固有频率s＝jω得到D的表达式，可将X分成其实部和虚部：
Figure BDA0002040610510000852
Figure BDA0002040610510000853
然后用于D的表达式的实部和虚部可变为：
Figure BDA0002040610510000854
Figure BDA0002040610510000861
将这些项合并产生用于D矩阵的最终表达式，该表达式可仅包含实值。
Figure BDA0002040610510000862
可采用相同的方法来根据G和ω得到用于b向量的表达式。y的实部和虚部如下：
Figure BDA0002040610510000863
将实部和虚部合并得到用于b向量的表达式：
Figure BDA0002040610510000864
接下来的步骤是对D矩阵求逆。该矩阵是对称和正定的，因此得到逆所需的计算的数量可从一般的3×3情形减小。用于矩阵求逆的一般表达式为：
Figure BDA0002040610510000871
如果D表示如下：
Figure BDA0002040610510000872
那么转置伴随矩阵可书写如下：
Figure BDA0002040610510000873
由于对称，仅上对角矩阵可能需要计算。
然后可根据转置伴随矩阵值，利用原始阵列中的零元素来对该行列式进行计算：
det(D)＝a12d12+a22d22 [EQ#63]
最后，D的逆可书写如下：
Figure BDA0002040610510000874
由于我们试图求解：
Figure BDA0002040610510000875
那么：
Figure BDA0002040610510000881
最后的步骤是获得数据与模型匹配有多好的定量评估。因此，用于误差的原始表达式如下：
eTWe＝Re(y-Xc)TWRe(y-Xc)+Im(y-Xc)TWIm(y-Xc) [EQ#67]
这可根据D矩阵以及b和c向量表示如下：
eTWe＝h-2cTb+cTDc [EQ#68]
其中：
h＝Re(yT)WRe(y)+Im(yT)WIm(y) [EQ#69]
Figure BDA0002040610510000882
模型匹配误差还可用于检测传感器故障。
用于二阶系统的可选择解
Figure BDA0002040610510000883
或
Figure BDA0002040610510000884
此方程可改写如下：
Figure BDA0002040610510000885
将此总和代入矩阵符号中得到如下：
Figure BDA0002040610510000891
对于如传递函数中所示的具有0阶分子和二阶分母的系统：
Figure BDA0002040610510000892
此传递函数中的系数可基于先前部分中得到的表达式而获得：
c＝(Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X))-1(Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y))
[EQ#76]
这里
Figure BDA0002040610510000893
为了简化算法，可将某些项合并：
c＝D-1b [EQ#78]
其中
D＝Re(X)TWRe(X)+Im(X)TWIm(X) [EQ#79]
b＝Re(X)TWRe(y)+Im(X)TWIm(y) [EQ#80]
为了根据复响应向量G和固有频率s＝jω得到用于D的表达式，可将X分成其实部和虚部：
Figure BDA0002040610510000894
Figure BDA0002040610510000901
然后用于上述D的表达式的实部和虚部可变为：
Figure BDA0002040610510000902
Figure BDA0002040610510000903
将这些项合并得到用于D矩阵的最终表达式，该表达式可仅包含实值。
Figure BDA0002040610510000904
可采用相同的方法来根据G和ω得到用于b向量的表达式。y的实部和虚部如下：
Figure BDA0002040610510000911
将实部和虚部合并得到用于b向量的表达式：
Figure BDA0002040610510000912
执行声学容积感测
收集频率响应数据并计算复响应
为了实现容积传感器组件148，容积传感器组件148应确定参考麦克风626和不变容积麦克风630对由扬声器组件622发出的声波的相对响应。这可通过利用已知频率的正弦输出驱动扬声器组件622来实现；然后可在此驱动频率处得到麦克风626、630的复响应。最后，可得到麦克风626、630的相对响应并且通过例如模数转换器(即ADC)对该相对响应进行校正，用于交流采样。
另外，可计算总信号方差并将该总信号方差与使用离散傅立叶变换(即DFT)提取的纯音调的方差进行比较。这可得到关于多少信号功率来自噪声源或失真的测量。然后此值可用于拒绝和重复坏的测量。
计算离散傅立叶变换
来自麦克风的信号可与向扬声器组件622的输出同步采样，从而每个波长取得固定数量的点例如N个点。可在整数M个波长上对该波长中的每个点处的测量信号求和并通过ISR存储在阵列x中，用于在收集该频率的所有数据之后进行处理。
可对与扬声器的驱动频率相对应的整数值处的数据执行DFT。DFT的基波的一般表达式如下：
Figure BDA0002040610510000921
乘积MN可以是点的总数，并且可添加因子2，使得所得到的答案的实部和虚部与正弦波的振幅相匹配：
Figure BDA0002040610510000922
此表达式的实部如下：
Figure BDA0002040610510000923
我们可利用余弦函数的对称性来减小计算DFT所需的计算的数量。上面的表达式可等同于：
Figure BDA0002040610510000924
类似地，对于方程的虚部：
Figure BDA0002040610510000925
这可表示如下：
Figure BDA0002040610510000926
此信号的方差可计算如下：
Figure BDA0002040610510000927
x的实部和虚部的最大可能值可以为211；这对应于AD范围的一半。音调方差的最大值可为221；AD范围的平方的一半。
计算信号方差
信号的伪方差可使用如下关系计算：
Figure BDA0002040610510000931
结果可能以AD计数的平方为单位。它可能仅是“伪方差”，因为在“平均”周期中对N个采样计算方差之前，已在M个周期内对信号进行了平均。然而，这对于发现“平均后的”信号是否看起来像在预期频率处的正弦曲线可能是有用的度量。这可通过将总信号方差与在离散傅立叶变换中得到的正弦曲线的方差进行比较来进行。
对于12位的ADC，总和可在
Figure BDA0002040610510000932
的量级上。如果N＜27＝128以及M＜26＝64，那么总和将小于243并且可用64位整数来存储。如果在每个连续采样上，ADC在值0与212之间振荡，则可产生方差的最大可能值。这可导致峰值方差
Figure BDA0002040610510000933
因此结果可以最大1/29的分辨率用有符号的32位整数来存储。
计算相对麦克风响应
麦克风626、630的相对响应(G)可根据这些个别的麦克风的复合响应来计算：
Figure BDA0002040610510000934
Figure BDA0002040610510000935
Figure BDA0002040610510000936
根据在先前部分中计算的参考音调方差，任一表达式的分母可表示如下：
Figure BDA0002040610510000941
校正A/D偏移
来自麦克风626、630的信号可能不是同时采样的；A/D ISR在麦克风626、630之间交替，对于麦克风626、630中的每一个每个波长取得总共N个采样。结果在两个麦克风626、630之间可能具有
Figure BDA0002040610510000942
的相位偏移。为了校正此相位偏移，可向在先前部分中计算的相对频率响应施加复旋转：
Figure BDA0002040610510000943
参考模型
二阶和高阶模型
通过容积传感器室620的密封件(例如密封组件1404)的泄漏可建模为连接到外部容积(例如外部容积1506，图100)的第二谐振端口(例如，端口1504，图100)。
描述这种三室构造的方程组可如下：
Figure BDA0002040610510000944
Figure BDA0002040610510000945
Figure BDA0002040610510000946
Figure BDA0002040610510000947
Figure BDA0002040610510000951
将这些方程代入状态空间中得到如下：
Figure BDA0002040610510000952
其频率响应可在图101中所示的波特图中图解表示，并且其也可以写成传递函数的形式：
Figure BDA0002040610510000953
展开分母得到如下：
Figure BDA0002040610510000954
可变容积中的膜片材料之下的气泡将遵循与泄漏路径相同的动力方程。在此情形中，膜片材料可用作谐振质量而非泄漏端口。因此，方程可如下：
Figure BDA0002040610510000955
其中m是膜片的质量，A是膜片能谐振的横截面面积，而bm是机械阻尼。EQ#106可根据容积流速书写：
Figure BDA0002040610510000961
其中气泡的容积是V3。如果气泡容积明显小于声学容积V3<<V2，那么传递函数可简化为：
Figure BDA0002040610510000962
具有时间延迟的二阶
上面获得的容积传感器组件148方程假设压强在声学容积中的任何位置都是相同的。这仅仅为近似，因为具有与声波通过该容积的传播有关的时间延迟。基于麦克风和扬声器的相对位置，此情形可看似时间延迟或时间提前。
时间延迟可在Laplace域中表示为：
G(s)＝e-ΔTs [EQ#112]
这可构成一组非线性方程。然而，时间延迟的一阶Pade逼近可使用如下：
Figure BDA0002040610510000963
这在图102中图解显示。
三室容积估计
此外可使用与独立的谐振端口(例如，端口1510；图103)相连的第三参考容积(例如，参考容积1508；图103)来构造容积传感器组件148。此构造可实现与温度无关的容积估计。
描述该三室构造的方程组如下：
Figure BDA0002040610510000971
Figure BDA0002040610510000972
Figure BDA0002040610510000973
Figure BDA0002040610510000974
Figure BDA0002040610510000975
使用这些方程并对跨谐振端口的每一个的传递函数求解得到如下：
Figure BDA0002040610510000976
其中
Figure BDA0002040610510000977
Figure BDA0002040610510000978
其中
Figure BDA0002040610510000979
容积传感器室620的容积可使用两个谐振端口的固有频率的比率估计如下：
Figure BDA0002040610510000981
EQ#120示出容积传感器室620的容积可与参考容积1508成比例。这两个容积的比率(在理想模型中)可仅取决于谐振端口(例如，端口1510；图103)的几何形状而与温度无关。
指数容积模型
假设通过流阻的流出具有如下形式：
Figure BDA0002040610510000982
假设从泵室的固定输入流速，容积传感器室620的容积基于如下微分方程：
Figure BDA0002040610510000983
假设零初始容积，则其给出如下解：
Figure BDA0002040610510000984
因此，输出流速为：
Figure BDA0002040610510000985
在泵送阶段期间输送的容积可书写为：
Figure BDA0002040610510000986
装置校准
模型匹配允许从正弦扫描数据中提取端口的谐振频率。下一步是将此值与输送容积相关联。谐振频率与输送容积之间的理想关系表示如下：
Figure BDA0002040610510000991
声音的速度将随温度改变，因此将温度效应分裂出来可能是有用的。
Figure BDA0002040610510000992
然后该容积可表示为测量的谐振频率和温度的函数：
Figure BDA0002040610510000993
其中c是校准常数
Figure BDA0002040610510000994
实施细节
末端效应
在端口(例如，端口组件624)中谐振的空气可在每个振荡的末端扩充到声学容积中。空气扩充的距离可基于基本容积传感器组件方程来估计。对于任意给定的声学容积，空气扩充到该容积中的距离可表示为压强和端口横截面面积的函数：
Figure BDA0002040610510000995
如果我们假设如下值：
V＝28.8×10-6L [EQ#133]
Figure BDA0002040610510000996
Figure BDA0002040610510000997
d＝0.5mm [EQ#136]
p＝1·Pa(近似100dB) [EQ#137]
因此，空气将向该声学室中扩充大约1.9mm。
相对于V2(即可变容积)确定V1(即固定容积)的尺寸
确定V1(例如固定容积1500)的尺寸可能需要利用传递函数中的极点和零点的相对位置来权衡声学容积。用于V1和V2(例如，可变容积1502)的传递函数在下面显示与扬声器组件622的容积排量有关。
Figure BDA0002040610510001001
Figure BDA0002040610510001002
其中
Figure BDA0002040610510001003
随着V1增加，增益可降低，并且扬声器可以较高的振幅驱动以获得相同的声压等级。然而，增加V1还可具有朝着复极点移动p1传递函数中的复零点的益处。在极限情形中，V1→∞,α→1，并且实现极点-零点相消和平坦响应。因此，增加V1可具有如下益处：减小p1传递函数中的谐振和陷波，并朝着ωn移动p2极点；当计算p2/p1传递函数时，导致对测量误差的低灵敏度。
图104是如下的图解表示：
Figure BDA0002040610510001004
图105是如下的图解表示：
Figure BDA0002040610510001011
混叠
较高的频率可能向下混叠到感兴趣的频率，其中混叠频率可表示如下：
f＝|fn-nfs| [EQ#143]
其中fs是采样频率，fn是噪声源的频率，n是正整数，而f是噪声源的混叠频率。
解调例程可有效地过滤掉除该解调的特定频率处之外的噪声。如果将采样频率动态地设定为解调频率的固定倍数，那么能向下混叠到解调频率的噪声的频率可以是此基频的一组固定谐频。
例如，如果采样频率是解调频率的八倍，那么能向下混叠到此频率的噪声频率如下：
Figure BDA0002040610510001012
其中
Figure BDA0002040610510001013
对于β＝16，将产生如下级数：
Figure BDA0002040610510001014
性能
对温度的灵敏度
对温度的灵敏度可分成增益变化和噪声变化。如果温度相差因子dT，则所产生的增益误差可为：
Figure BDA0002040610510001015
因此，如果将相同的温度用于两个正弦扫描，则温度测量中的任何误差可看似对系统的增益变化。
Figure BDA0002040610510001021
因此，对于1°K的温度误差，在298°K下所产生的容积误差可为0.3％。此误差可包括温度传感器中的误差以及传感器温度与容积传感器组件148内的空气的温度之间的差。
然而，在温度测量中，测量可能更容易受到噪声的影响。在微分正弦扫描期间的温度变化可产生误差，该误差看起来更像偏移而非增益变化。
Figure BDA0002040610510001022
因此，如果在两个测量正弦扫描期间测量变化0.1K，则差可为0.012uL。因此，针对每次输送使用一致的温度估计而不是为每个正弦扫描进行独立的温度测量可能是更好的(如图107中所示)。
LM73温度传感器具有+/-1℃的公布精度和0.03C的分辨率。此外，LM73温度传感器似乎一致地具有大约0.3℃的启动瞬变过程，该启动瞬变过程花费大约五个正弦扫描来变平(如图108中所示)。
由于上述输注泵组件(例如，输注泵组件100、100’、400、500)提供可输注流体的不连续输送，所以可在离散域中(以图109中所示的方式)对上述输注泵组件进行完全地建模，这可简化如下：
Figure BDA0002040610510001023
离散时间PI调节器可根据如下来执行：
Figure BDA0002040610510001024
上述的AVS系统通过将固定容积1500和可变容积1502中的声学响应与扬声器驱动输入相比较并提取可变容积1502的容积来工作。这样，具有与这些独立容积的每一个进行接触的麦克风(例如，麦克风626、630)。此外可以更粗略的方式使用可变容积麦克风630的响应来检测一次性外壳组件114的存在与否。具体地，如果一次性外壳组件114未附接到可变容积1502(即定位在该可变容积1502附近)，则应基本检测不到对扬声器驱动输入的声学响应。然而，固定容积1500的响应应保持与扬声器输入相关。因而，仅通过确保两个麦克风都呈现声学响应，就可使用麦克风数据来判定一次性外壳组件114是否存在。如果麦克风626(即，定位在固定容积1500附近的麦克风)呈现声学响应而麦克风630(即，定位在可变容积1502附近的麦克风)未呈现声学响应，可合理地推断一次性外壳组件114未附接到可再用外壳组件102。应注意的是可变容积麦克风630的故障可能看起来也指示一次性外壳组件114未附接，因为可变容积麦克风630的故障可产生中等(mid-range)读数，该中等读数几乎不能与当未附接一次性外壳组件114时预期的麦克风响应区别开。
对于下面的讨论，可使用如下术语：
Figure BDA0002040610510001041
作为在每个频率响应计算中采用的解调例程的一部分，可计算固定容积麦克风626和可变容积麦克风630的最小和最大读数。可对于麦克风626和麦克风630在整个正弦扫描(如上所述)上计算这些最大值和最小值的和，如下：
Figure BDA0002040610510001042
Figure BDA0002040610510001043
而这两个总和之间的差可简化如下：
δ＝σmax-σmin [EQ#154]
尽管可将δ除以正弦扫描的数量来获得正弦扫描的平均最小/最大差值(然后将其与阈值相比较)，为了计算效率可等效地将该阈值乘以N。因此，基本一次性检测算法可定义如下：
Figure BDA0002040610510001051
最大/最小差大于阈值的附加条件是这样的检测，即执行该检测来确保故障扬声器不是所接收的声学响应的原因。可对于任意的正弦扫描重复此算法，因而允许在例如至多两个连续扫描内感测到一次性外壳组件114的脱离(即，在一次性外壳组件114在进行中的正弦扫描的后半期间被移除的最坏情形中)。
用于上述算法的阈值可完全基于数值例证。例如，通常最小/最大响应差的检查可表明从没有单个差小于五百ADC计数。因此，在一次性外壳组件114与可再用外壳组件102分离时检查的所有数据可表明所有最小/最大响应差都肯定在五百ADC计数之下。因而，用于δ的阈值可设定在T＝500处。
尽管上文将容积传感器组件148描述为在输注泵组件(例如，输注泵组件100)内使用，但是这仅是为了说明性目的而无意作为本公开的限制，因为其它构造也是可能的并且认为在本公开的范围内。例如，容积传感器组件148可在用于例如控制混合在一起的化学药品的量的过程控制环境内使用。可替代地，容积传感器组件148可用于饮料配制系统内以控制例如混合在一起的成份的量。
尽管上文将容积传感器组件148描述为使用端口(例如，端口组件624)作为谐振器，但是这仅是为了说明性目的，因为其它构造也是可能的并且认为在本公开的范围内。例如，固体块(未示出)可悬挂在端口组件624内并且可作为用于容积传感器组件148的谐振器。具体地，用于谐振器的块(未示出)可悬挂在跨越端口组件624的膜片(未示出)上。可替代地，膜片本身(未示出)可作为用于谐振器的块。容积传感器组件148的固有频率可以是可变容积1502的函数。因此，如果能测得容积传感器组件148的固有频率，则可计算可变容积1502的容积。
容积传感器组件148的固有频率可以多种不同的方式进行测量。例如，可将随时间变化的力施加到膜片(未示出)，并且可使用此力与膜片(未示出)的运动之间的关系来估计容积传感器组件148的固有频率。可替代地，可扰动该块(未示出)，然后使该块能够振荡。然后可使用块(未示出)的非受力(unforced)运动来计算容积传感器组件148的固有频率。
施加到谐振块(未示出)的力可以各种方式实现，其示例可包括但不限于：
·扬声器组件622可在固定容积1500内产生随时间变化的压强；
·谐振块(未示出)可以是响应于随时间变化的电压/电流的压电材料；以及
·谐振块(未示出)可以是响应于随时间变化的电压/电流的音圈。
施加到谐振块的力可以各种方式进行测量，其示例可包括但不限于：
·测量固定容积中的压强；
·谐振块(未示出)可以是压电材料；以及
·可将应变仪连接到膜片(未示出)或支撑谐振块(未示出)的其它结构构件。
类似地，谐振块(未示出)的位移可通过测量可变容积中的压强进行估计或以各种方式直接测量，所述方式的示例可包括但不限于：
·经由压电传感器；
·经由电容传感器；
·经由光学传感器；
·经由霍尔效应传感器；
·经由电位计(随时间变化的阻抗)传感器；
·经由电感式传感器；以及
·经由线性可变差动变压器(LVDT)。
此外，谐振块(未示出)可与力或位移式传感器是一体的(即，谐振块(未示出)可由压电材料制成)。
力的应用和位移的测量可通过单个装置来实现。例如，可将压电材料用于谐振块(未示出)，并且可向压电材料应用随时间变化的电压/电流以产生随时间变化的力。可测量所得到的应用于压电材料的电压/电流，并使用两者之间的传递函数来估计容积传感器组件148的固有频率。
如上所述，容积传感器组件148的谐振频率可使用扫描正弦系统识别来进行估计。具体地，上述模型匹配可允许从正弦扫描数据中提取端口组件的谐振频率，然后可使用该谐振频率来确定输送的容积。谐振频率与输送容积之间的理想关系可表示如下：
Figure BDA0002040610510001071
声音的速度将随温度改变，因此将温度效应分裂出来可能是有益的。
Figure BDA0002040610510001072
然后该容积可表示为测量的谐振频率和温度的函数：
Figure BDA0002040610510001081
其中c是校准常数
Figure BDA0002040610510001082
然后输注泵组件100可将此计算容积V2(即，表示向用户输送的可输注流体的实际容积)与目标容积(即，表示意图向用户输送的流体的量)相比较。例如，假设输注泵组件100将每三十分钟向用户输送0.100单位的基础剂量的可输注流体。此外，假设在完成此输送之后，容积传感器组件148指示0.095单位的可输注流体的计算容积V2(即，表示向用户输送的可输注流体的实际容积)。
当计算容积V2时，输注泵组件100可在施用该剂量的可输注流体之前首先确定容积传感器室620内的流体的容积，随后可在施用该剂量的可输注流体之后确定容积传感器室620内的流体的容积，其中那两个测量值的差表示V2(即，向用户输送的可输注流体的实际容积)。因此V2是差测量值。
V2可以是可变容积室中的膜片之上的总的空气空间。向患者的实际流体输送可以是从当该室被充满时到测量阀打开并将该室排空之后V2的差。V2可能不会正好是输送容积。例如，可对空气容积进行测量，并且可进行一系列差测量。对于阻塞，可进行排空测量，可对该室进行填充，可进行充满测量，然后在出口阀打开之后进行最终测量。因此，第一测量值与第二测量值之间的差可以是泵送的量，而第二测量值与第三测量值之间的差是输送到用户的量。
因此，电气控制组件110可确定所输送的可输注流体比所要求输送的可输注流体少0.005单位。响应于此判定，电气控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号，从而可泵送任意追加需要剂量。可替代地，电气控制组件110可向机械控制组件104提供适当的信号，从而可利用下次配药分配该追加剂量。因此，在施予下一0.100单位剂量的可输注流体期间，可基于目标量与输送量之间的差来对用于泵的输出命令进行修改。
此外参照图110，显示了用于至少部分地基于先前施用的可输注流体的量来控制当前正在输注的可输注流体的量的控制系统的一个具体实施方式。具体地并以上述示例继续说明，为了说明性的目的，假设电气控制组件110要求向用户输送0.100单位剂量的可输注流体。因此，电气控制组件110可向容积控制器1602提供目标差分容积信号1600(其识别形状记忆致动器112的每个循环所提供的0.010单位的可输注流体的部分基础剂量)。因此并且在此特定示例中，形状记忆致动器112可能需要循环十次以实现0.100单位的可输注流体的预期基础剂量(即，10个循环×0.010单位/循环＝0.100单位)。容积控制器1602又可向SMA(即形状记忆致动器)控制器1608提供“工作时间(on-time)”信号1606。此外向SMA控制器1608提供电池电压信号1610。
具体地，通过改变应用到形状记忆致动器112的热能的量(例如，焦耳)可对形状记忆致动器112进行控制。因此，如果电池606的电压电平降低，则应用到形状记忆致动器112的焦耳的量也可在限定时段内降低。相反，如果电池606的电压电平增加，则应用到形状记忆致动器112的焦耳的量也可在限定时段内增加。因此，通过监控电池606的电压电平(经由电池电压信号1610)，可改变应用到形状记忆致动器112的信号的类型以确保将适当量的热能应用到形状记忆致动器112，而与电池的电压电平无关。
SMA控制器1608可处理“工作时间”信号1606和电池电压信号1610以确定用以应用到形状记忆致动器112的适当的SMA驱动信号1612。SMA驱动信号1612的一个示例可以是一系列二元脉冲，其中SMA驱动信号1612的振幅基本控制形状记忆致动器112(并因此控制泵组件106)的行程长度，而SMA驱动信号1612的占空因数基本控制形状记忆致动器112(并因此控制泵组件106)的行程速度。此外，由于SMA驱动信号1612指示差分容积(即，在形状记忆致动器112的每个循环期间输注的容积)，所以SMA驱动信号1612可通过离散时间积分器1614进行积分以生成容积信号1616，该容积信号1616可指示在形状记忆致动器112的多个循环期间输注的可输注流体的总量。例如，由于(如上所述)可能需要形状记忆致动器112的十个循环(以0.010单位/循环)输注0.100单位的可输注流体，所以离散时间积分器1614可在这十个循环上对SMA驱动信号1612积分以确定输注的可输注流体的总量(如由容积信号1616表示的)。
SMA驱动信号1612可在例如一个循环内致动泵组件106，导致对容积传感器组件148内包括的容积传感器室620的填充。然后输注泵组件100可对容积传感器室620内包括的流体的量进行第一测量(如上所述)。此外并且如上所述，可随后激励测量阀组件610，导致容积传感器室620内的流体的全部或一部分输送到用户。然后输注泵组件100可对容积传感器室620内包括的流体的量进行测量(如上所述)并使用那两个测量来确定V2(即，在形状记忆致动器112的当前循环期间输送到用户的可输注流体的实际容积)。一旦确定，就可将V2(即，如由信号1618表示)提供(即，反馈)给容积控制器1602，用于与先前接收的目标差分容积相比较。
继续上述示例，其中差分目标容积是0.010单位的可输注流体，假设V2(即，如由信号1618表示)识别已向用户输送了0.009单位的可输注流体。因此，输注泵组件100可将下一差分目标容积增加到0.011单位以补偿先前0.001单位的短缺。因此并如上所述，当向用户输送下一基础剂量的可输注流体时，可增加SMA驱动信号1612的振幅和/或占空因数。对于形状记忆致动器112的剩余九个循环可重复此过程(如上所述)并且离散时间积分器1614可继续对SMA驱动信号1612积分(以生成容积信号1616)，该容积信号1616可限定输送到用户的可输注流体的总量。
此外参照图111，显示容积控制器1602的一个可能实施例。在此特定实施方式中，容积控制器1602可包括PI(比例-积分)控制器1650。容积控制器1602可包括前馈控制器1652，用于设定与“工作时间”信号1606有关的初始“猜测”。例如，对于上述的目标差分容积信号1600识别形状记忆致动器112的每个循环提供0.010单位可输注流体的部分基础剂量的情形，前馈控制器1652可限定例如一毫秒的初始“工作时间”。前馈控制器1652可包括例如查找表，该查找表限定初始“工作时间”，该“工作时间”至少部分地基于目标差分容积信号1600。容积控制器1602还可包括用于对目标差分容积信号1600积分的离散时间积分器1654和用于对V2(即，如由信号1618表示)积分的离散时间积分器1656。
此外参照图112，显示了前馈控制器1652的一个可能实施例。在此特定实施方式中，前馈控制器1652可限定恒定值信号1658并且可包括放大器1660(例如，单位增益放大器)，可在求和节点1662处对该放大器1660的输出与恒定值信号1658求和。所得到的和信号(即，信号1664)可作为输入信号提供给例如查找表1666，可对该查找表1666进行处理以生成前馈控制器1652的输出信号。
如上所述，泵组件106可通过形状记忆致动器112进行控制。此外并如上所述，SMA控制器1608可处理“工作时间”信号1606和电池电压信号1610以确定用以应用到形状记忆致动器112的适当的SMA驱动信号1612。
此外参照图113-114，显示了SMA控制器1608的一个特定实施方式。如上所述，SMA控制器1608可响应“工作时间”信号1606和电池电压信号1610并且可向形状记忆致动器112提供SMA驱动信号1612。SMA控制器1608可包括反馈回路(包括单位延迟1700)，该反馈回路的输出可与电池电压信号1610在乘法器1702处相乘。乘法器1702的输出可例如利用单位增益放大器1704放大。放大器1704的输出可应用到求和节点1706的负输入(“工作时间”信号1606应用于该求和节点1706)。求和节点1706的输出可(经由例如单位增益放大器1708)放大。SMA控制器还可包括用以为SMA驱动信号1612提供初始值的前馈控制器1710(以与容积控制器1602的前馈控制器1652类似的方式；见图112)。前馈控制器1710的输出可在求和节点1712处与放大器1708的输出和放大器1708的输出的积分表示(即，信号1714)求和以形成SMA驱动信号1612。
SMA驱动信号1612可提供给控制电路，用于生效能量对于形状记忆致动器112的施加。例如，SMA驱动信号1612可应用于开关组件1716，该开关组件1716可选择性地将电流信号1718(由电池606提供)和/或固定信号1720应用到形状记忆致动器。例如，SMA驱动信号1612可以实现由SMA驱动信号1612限定的占空因数的方式，实现(经由电流信号1718从电池606供应的)能量经由开关组件1716的应用。单位延迟1722可生成应用于形状记忆致动器112的信号的延迟版本，以形成电池电压信号1610(其可应用于SMA控制器1608)。
当向形状记忆致动器112施加功率时，可以在固定时间量内并且：a)以固定占空因数利用未调节电压；b)以固定占空因数利用调节后的电压；c)以基于测量电流值的可变占空因数；d)以基于测量电压值的可变占空因数；以及e)以基于测量电压值的平方的可变占空因数来施加电压。可替代地，可在基于测量的阻抗的可变时间量内向形状记忆致动器112施加电压。
当以固定占空因数在固定时间量内应用未调节电压时，内回路反馈可不使用，而形状记忆致动器可以固定占空因数并利用由外容积回路确定的工作时间来驱动。
当以固定占空因数在固定时间量内应用调节后的电压时，内回路反馈可不使用，而形状记忆致动器112可以固定占空因数并利用由外容积回路确定的工作时间来驱动。
当以基于测量电流值的可变占空因数应用未调节电压时，可对应用到形状记忆致动器112的实际电流进行测量，并且可在形状记忆致动器112的致动期间对占空因数进行调节以保持正确的平均电流。
当以基于测量电压值的可变占空因数应用未调节电压时，可对应用到形状记忆致动器112的实际电压进行测量，并且可在形状记忆致动器112的致动期间对占空因数进行调节以保持正确的平均电压。
当以基于测量电压值的平方的可变占空因数应用未调节电压时，可对应用到形状记忆致动器112的实际电压进行测量，并且可在形状记忆致动器112的致动期间对占空因数进行调节以将电压的平方保持在所需的水平以向形状记忆致动器112提供预期水平的功率(基于形状记忆致动器112的阻抗)。
此外参照图114A-114B，显示了SMA控制器1608的其它实施方式。具体地，图114A是电气示意图，其包括微处理器和各种控制回路，所述微处理器和控制回路可构造为提供可断开和闭合开关组件的PWM信号。该开关组件可控制允许流过形状记忆致动器的电流。电池可向形状记忆致动器提供电流。此外，114B公开了容积控制器和内部形状记忆致动器控制器。该形状记忆致动器控制器可向泵提供PWM信号，该PWM信号可基于电池电压进行修改。这可对于固定的工作时间发生，结果是容积可通过容积传感器组件148进行测量并反馈到容积控制器中。
在优选实施例中，基于测量的电池电压来改变占空因数，以提供近似一致的功率。调节该占空因数，使得对低电池电压进行补偿。电池电压可由于如下两个原因而变化：1)随着电池放电，电压缓慢降低；以及2)当向电池应用负载时，它具有内部阻抗，所以它的电压下降。这是在任何类型的系统中发生的事情，而我们通过调节占空因数来对其进行补偿，因而减缓该降低或改变电池电压。电池电压可通过微处理器进行测量。在其它系统中：1)可对电压进行调节(放置调节器来保持该电压处于稳定电压)；2)基于别的事情(即，马达的速度或位置，不必测量电池电压)的反馈。
其它构造可用于控制形状记忆致动器。例如：A)可以固定占空因数利用未调节电压对形状记忆致动器进行控制。随着电压改变，加热形状记忆致动器的可重复性降低。B)可使用固定占空因数、调节后的电压对电池电压的变化进行补偿。然而，由于能量的能量，所以调低电压不那么有效。C)占空因数可基于电流的变化而改变(这可能需要更加复杂的测量电路)。D)占空因数可基于测量电压而改变。E)占空因数可基于电流的平方或电压的平方与电阻的商而改变。F)可在基于测量阻抗(例如可使用Wheatstone仪(未示出)来测量阻抗)的可变时间量内应用电压。形状记忆致动器的阻抗可与应变相关联(即，可使SMA移动多少与SMA的阻抗相关联)。
此外参照图115并如上所述，要加强输注泵组件100的安全性，电气控制组件110可包括两个独立且不同的微处理器，即管理者处理器1800和命令处理器1802。具体地，命令处理器1802可执行上述功能(例如，生成SMA驱动信号1612)并且可控制继电器/开关组件1804、1806，所述继电器/开关组件1804、1806(分别)控制(在此示例中)形状记忆致动器112、632的功能。命令处理器1802可从信号调理器1808接收关于应用到形状记忆致动器112、632的电压信号的状态(例如电压电平)的反馈。命令处理器1800可与继电器/开关组件1804、1806无关地控制继电器/开关组件1810。因此，当期望输注事件时，管理者处理器1800和命令处理器1802两个都必须同意输注事件是正确的并且必须两者均致动它们各自的继电器/开关。如果管理者处理器1800和命令处理器1802中的任一个未能致动它们各自的继电器/开关，输注事件将不发生。因此通过管理者处理器1800和命令处理器1802的使用以及必须出现的协作和并发，输注泵组件100的安全性得以加强。
管理者处理器可在认为不应该输送时防止命令处理器输送，并且如果命令处理器在它应输送时未输送，则管理者处理器还可发出警告。如果命令处理器致动错误的开关，或者如果命令处理器试图施加太久的功率，则管理者处理器可无效继电器/开关组件。
管理者处理器对于应输送多少胰岛素可冗余地进行计算(即，对命令处理器的计算进行双重检查)。命令处理器可决定输送计划，而管理者处理器可冗余地检测那些计算。
此外管理者还在RAM中冗余地保存输送方案(delivery profile)，所以命令处理器可作出正确的计算，但如果它具有坏的RAM，将导致命令给出错误的结果。管理者使用其基础输送方案等的本地副本来进行双重检查。
管理者能对AVS测量进行双重检查，查看AVS计算并实施安全性检查。每次进行AVS测量，它就进行双重检查。
此外参照图116，管理者处理器1800和命令处理器1802的一个或多个可对输注泵组件100的各个部分执行诊断。例如，分压器1812、1814可构造为监控在例如形状记忆致动器112的远端处感测的电压(分别为V1和V2)。电压V1和V2的值与应用于继电器/开关组件1804、1810的信号的知识相结合，可允许对图116中所示的电路的各个部件执行诊断(以与说明性诊断表1816中所示类似的方式)。
如上所述并且如图115-116中所示，为了加强输注泵组件100的安全性，电气控制组件110可包括多个微处理器(例如，管理者处理器1800和命令处理器1802)，所述微处理器的每一个可能需要交互作用和合作以便完成一定剂量的可输注流体的输送。如果微处理器未能交互作用/合作，该一定剂量的可输注流体的输送可能失败并且可触发一个或多个警告，由此加强输注泵组件100的安全性和可靠性。
可使用主警告，该主警告跟踪随时间发生的容积误差。因此，如果误差的和变得太大，则可发起主警告，指示系统可能存在错误。因此，主警告可指示正执行总容积比较和注意到偏差。发起主警告所需的通常偏差值可以为1.00毫升。主警告可以泄漏方式监控该和(即，误差具有时间范围)。
此外参照图117A-117B，显示了在一定剂量的可输注流体的输送期间，多个微处理器之间的此交互作用的一个此说明性示例。具体地，命令处理器1802可首先确定1900容积传感器室620内的可输注流体的初始容积。然后命令处理器1802可向管理者处理器1800提供1902“泵供电请求”。在接收1904该“泵供电请求”消息时，管理者处理器1800可例如激励1906继电器/开关1810(因而激励形状记忆致动器112)并且可向命令处理器1802发送1908”泵通电”消息。在接收1910该”泵通电”消息之后，命令处理器1802可致动1912例如泵组件106(通过激励继电器/开关1804)，在此期间，管理者处理器1800可监控1914例如泵组件106的致动。
一旦泵组件106的致动完成，命令处理器1802可向管理者处理器1800提供1914“泵断电”消息。在接收1916该“泵断电”消息之后，管理者处理器1800可断开1918继电器/开关1810并向命令处理器1802提供1920“泵断电”消息。在接收1922该“泵断电”消息之后，命令处理器1802可测量1924由泵组件106泵送的可输注流体的量。这可通过测量容积传感器室620内的当前流体的量并将它与上文(在步骤1900中)确定的量相比较来实现。一旦确定1924，命令处理器1802可向管理者处理器1800提供1926“阀打开供电请求”消息。在接收1928该“阀打开供电请求”消息之后，管理者处理器1800可激励1930继电器/开关1810(因而激励形状记忆致动器632)并且可向命令处理器1802发送1932“阀打开通电”消息。在接收1934该“阀打开通电”消息之后，命令处理器1802可致动1936例如测量阀组件610(通过激励继电器/开关1806)，在此期间，管理者处理器1800可监控1938例如测量阀组件610的致动。
一旦测量阀组件610的致动完成，命令处理器1802可向管理者处理器1800提供1940“阀断电”消息。在接收1942该“阀断电”消息之后，管理者处理器1800可断开1944继电器/开关1810并向命令处理器1802提供1946“阀断电”消息。
在接收1948该“阀断电”消息之后，命令处理器1802可向管理者处理器1800提供1950“阀关闭供电请求”消息。在接收1952该“阀关闭供电请求”消息之后，管理者处理器1800可激励1954继电器/开关1810(因而激励形状记忆致动器652)并且可向命令处理器1802发送1956“通电”消息。在接收1958该“通电”消息之后，命令处理器1802可致动1960激励继电器/开关(未示出)，该激励继电器/开关构造为激励形状记忆致动器652，在此期间，管理者处理器1800可监控1962例如形状记忆致动器652的致动。
如上所述(并临时参照图26A、26B、27A、27B和28)，形状记忆致动器652可在第一端使用电气接触件654锚固。形状记忆致动器652的另一端可连接到托架组件656。当形状记忆致动器652被激活时，形状记忆致动器652可向前拉动托架组件656并释放阀组件634。这样，可经由形状记忆致动器632来激活测量阀组件610。一旦测量阀组件610已被激活，托架组件656可自动将阀组件610锁定在激活位置。致动形状记忆致动器652可向前拉动托架组件656并释放阀组件634。假设形状记忆致动器632不再被激活，那么一旦托架组件656释放了阀组件634，测量阀组件610就可移动到无效状态。因此，通过致动形状记忆致动器652，可无效测量阀组件610。
一旦形状记忆致动器652的致动完成，命令处理器1802可向管理者处理器1800提供1964“断电”消息。在接收1966该“断电”消息之后，管理者处理器1800可断开1968继电器/开关1810并且可向命令处理器1802提供1970“断电”消息。在接收1972该“断电”消息之后，命令处理器1802可确定容积传感器室620内的可输注流体的量，因而允许命令处理器1802将此测量的量与上文(在步骤1924中)确定的量相比较以确定1974输送到用户的可输注流体的量。
如果输送1974到用户的可输注流体的量小于对基础/推注输注事件指定的可输注流体的量，可重复上述过程(经由回路1976)。
此外参照图118，显示了在一定剂量的可输注流体的计划实施(scheduling)期间处理器1800、1802之间的交互作用的另一说明性示例。命令处理器1802可(分别)对基础计划实施消息或推注请求消息的接收进行监控2000、2002。在接收2000、2002这些消息中的任一个之后，命令处理器1802可设定2004期望输送容积并且可向管理者处理器1800提供2006“输送请求”消息。在接收2008该“输送请求”消息之后，管理者处理器1800可校验2010由命令处理器1802定义2004的容积。一旦进行了校验2010，管理者处理器1800可向命令处理器1802提供2012“输送接受”消息。在接收2014该“输送接受”消息之后，命令处理器1802可对控制器(例如，上文讨论的并在图110中示出的控制器)进行更新2016并且执行2018基础/推注剂量的可输注流体的输送。命令处理器1808可监控并更新2022输送到用户的可输注流体的总量(如上所述以及在图117A-117B中所示)。一旦向用户输送了适当量的可输注流体，命令处理器1802就可向管理者处理器1800提供2024“输送完成”消息。在接收2026该“输送完成”消息之后，管理者处理器1800可更新2028输送到用户的可输注流体的总量。如果输送2018到用户的可输注流体的总量小于上文(在步骤2004中)限定的量，可重复上述输注过程(经由回路2030)。
此外参照图119，显示了管理者处理器1800和命令处理器1802可在经由容积传感器组件148实现容积测量(如上所述)的同时交互作用的方式的示例。
具体地，命令处理器1802可初始化2050容积传感器组件148并开始从容积传感器组件148收集2052数据，此过程可对于上述正弦扫描中使用的每个频率进行重复。每当对于特定扫描频率收集该数据时，可从命令处理器1802提供2054数据点消息，该数据点消息可被管理者处理器1800接收2056。
一旦针对整个正弦扫描的数据收集2052完成，命令处理器1802可对由输注泵组件100输送的可输注流体的容积进行估计2058。命令处理器1802可向管理者处理器1800提供2060容积估计消息。在接收2062该容积估计消息之后，管理者处理器1800可检查(例如确认)2064该容积估计消息。一旦进行了检查(即确认)，管理者处理器1800就可向命令处理器1802提供2066校验消息。一旦从管理者处理器1800接收2068，命令处理器1802就可为由容积传感器组件148输送的该剂量的可输注流体设定测量状态。
如上所述并且临时参照图11，上文讨论的输注泵组件的各个实施例(例如，输注泵组件100、100’、400、500)可经由远程控制组件300进行配置。当可经由远程控制组件300配置时，输注泵组件可包括遥测电路(未示出)，该遥测电路允许输注泵组件与例如远程控制组件300之间的(例如有线或无线)通信，因而允许远程控制组件300对输注泵组件进行远程控制。远程控制组件300(其也可包括遥测电路(未示出)并能够与输注泵组件通信)可包括显示组件302和输入组件304。输入组件304可包括滑块组件306和开关组件308、310。在其它实施例中，该输入组件可包括滚轮、多个开关组件等。远程控制组件300可允许用户对基础和推注输送事件进行编程。
远程控制组件300可包括两个处理器，一个处理器(例如，其可包括但不限于CC2510微处理器/RF收发器，其可从Oslo,Norway的Chipcon AS购得)可专用于无线电通信，例如用于与输注泵组件100、100’、400、500通信。远程控制组件内包括的第二处理器(其可包括但不限于由英国的ARM Holdings PLC制造的ARM920T和ARM922T)可以是命令处理器并且可执行与例如配置输注泵组件100、100’、400、500关联的数据处理任务。
此外并且如上所述，电气控制组件816的一个实施例可包括三个微处理器。一个处理器(例如，其可包括但不限于CC2510微控制器/RF收发器，其可从Oslo,Norway的ChipconAS购得)可专用于无线电通信，例如用于与远程控制组件300通信。两个另外的微处理器(例如，管理者处理器1800和命令处理器1802)可实现可输注流体的输送(如上所述)。管理者处理器1800和命令处理器1802的示例可包括但不限于MSP430微控制器，其可从Dallas,Texas的Texas Instruments Inc.购得。
OS可以是非抢占式调度系统，因为所有任务可在允许运行下一任务之前运行完成，而不管优先级如何。另外，不可执行环境(context)切换。当一任务完成执行时，则可执行当前调度运行的最高优先级的任务。如果没有调度执行的任务，OS可将处理器(例如，管理者处理器1800和/或命令处理器1802)置于低功耗睡眠模式并且可在调度下一任务时唤醒。OS可仅用于管理主循环代码并且可保持基于中断的功能不受影响。
OS可利用C++语言编写。继承以及虚函数可能是设计的关键元素，使得能够容易地创建、调度和管理任务。
在OS的基础上，基础设施可以是保持对系统时间进行跟踪的能力以及控制将处理器置于低功率模式(LPM：也称为睡眠模式)的能力。此功能连同所有系统时钟的控制和配置可通过SysClocks类来封装。
SysClocks类可包含将处理器(例如管理者处理器1800和/或命令处理器1802)置于LPM中的功能以降低能量消耗。当处于LPM时，慢实时时钟可继续运行，而使CPU内核和大部分外围设备运行的快速系统时钟可被禁用。
将处理器置于LPM可总是通过所提供的SysClocks函数来实现。此函数可包括导致随时进入或退出LPM的一致性所需的全部断电和加电序列。从LPM醒来可通过基于慢时钟的任何中断来启动。
OS可保持时间的三个方面的跟踪：秒、毫秒和时刻。关于秒，SysClocks可在处理器复位后开始数秒。秒计数器可基于慢系统时钟，因此可递增，而与处理器处于LPM还是处于全功率无关。结果是，它是处理器可从睡眠中醒来而执行先前调度任务的边界。如果调度一任务以从中断服务例程(ISR)立即运行，则ISR可唤醒处理器从LPM退出并且可立即执行该任务。关于毫秒，除了自通电起对秒数计数之外，SysClocks也可在处理器处于全功率模式时计数毫秒。由于快速时钟在LPM期间停止，所以毫秒计数器可不递增。因此，每当调度一任务以基于毫秒执行时，处理器不可进入LPM。关于时刻，时刻可在SysClocks内表示为自特定时间点起的秒数(例如，自2004年1月1日起的秒数)。
SysClocks类可提供命令和监管者项目代码库(Command and Supervisorproject code base)各处使用的有用功能。为了硬件安顿或完成动作，可能需要码延迟。SysClocks可提供两种形式的延迟，基于秒的延迟或基于毫秒的延迟。当使用延迟时，在继续处理器的当前码路径之前，该处理器可只是等待直到期望时间已过。在此时间期间仅可执行ISR。SysClocks可提供所有所需的功能以设置或检索当前时刻。
词语“任务(task)”可与更复杂的调度系统关联；因此在OS内，任务可由受管理函数表示并称为受管理函数。ManagedFunc类可以是抽象基类，其提供用以管理和调度期望功能的所有需要的控制成员和功能。
ManagedFunc基类可具有五个控制成员、两个调度操作成员函数以及一个纯虚执行函数，该纯虚执行函数可包含管理功能。所有的ManagedFunc控制成员可对派生类隐藏，并且在创建期间仅可通过该派生类直接设置，因而简化输注泵组件100、100’、400、500的使用并加强输注泵组件100、100’、400、500的安全性。
函数ID可在创建时设置并且不再改变。所有函数ID可在单个.h文件内定义，并且基础ManagedFunc构造函数可强制迫使相同ID不可用于超过一个受管理函数。ID还可基于所分配的函数ID来定义函数(相对于其他函数)的优先级，其中对较高优先级的函数分配较低的函数ID。当前调度执行的最高优先级任务可在较低优先级任务之前执行。
当应该执行函数时，并且如果(在执行时)函数应再调度以在先前设置的时间量中执行，则可使用所有其它控制成员来表示函数的当前调度状态。可但仅通过公有成员函数来实现这些控制和状态的操作(因而加强对所有设置的安全性控制)。
为了控制管理函数的调度，可使用设置开始和设置重复函数。这些成员函数中的每一个可以是简单的接口，具备配置或禁用重复设置以及控制管理函数是否失活、管理函数是通过秒、毫秒还是时刻来调度的能力。
通过继承，创建Managed Function可通过创建派生类并限定纯虚‘执行’函数来实现，该纯虚‘执行’函数包含需要处于调度控制之下的代码。ManagedFunc基类构造函数可基于函数的独特ID，但也可用于设置默认控制值以供启动时使用。
例如，为了创建启动之后三十秒并此后每15秒运行的函数，可将期望代码置于虚执行函数中，并将由秒状态、三十秒启动时间和十五秒的重复设置调度的函数ID提供给构造函数。
下面是与管理函数的创建有关的说明性代码示例。在此特定示例中，创建“heartbeat(心跳)”函数，该“心跳”函数被调度以首次在输注泵组件100、100’、400、500的启动之后一秒执行并且此后每十秒执行：
Figure BDA0002040610510001231
Figure BDA0002040610510001241
管理函数的实际执行可通过SleepManager类来进行控制和执行。SleepManager可包含管理函数的实际优先化列表。函数的此优先化列表可通过管理函数创建过程自动构成，并且可确保每个函数得到适当创建并具有唯一ID。
SleepManager类的主要作用可以是使其‘管理’函数被处理器主循环和/或被无穷尽while循环反复调用。每次调用管理时，SleepManager可执行所有调度运行的函数，直到SleepManager穷尽所有被调度函数为止；此时，SleepManager可将处理器置于LPM。一旦处理器从LPM醒来，可再次进入管理函数，直到处理器再次准备进入LPM(此过程可重复，直到例如被用户或被系统停止)。
如果处理器需要在延长的时段内保持处于全功率模式(例如，当正对模数转换进行采样时)，SleepManager可提供禁止进入LPM的功能。当LPM禁用时，管理函数可继续搜索调度任务。
SleepManager还可提供用以通过使用函数的唯一ID来管理任何管理函数的调度和重复设置的接口，这可使代码的任意部分能在不直接访问期望ManagedFunc对象或不具有关于该期望ManagedFunc对象的非必需知识的情况下，执行任意需要的调度。
包括在输注泵组件100、100’、400、500和远程控制组件300的每一个内的无线电电路可实现远程控制组件300与输注泵组件100、100’、400、500之间的无线通信。可使用具有内部8051微控制器的2.4GHz无线电通信芯片(例如，Texas Instruments CC2510无线电收发器)用于无线电通信。
无线电链路可权衡如下三个目标：链路可用性；等待时间；和能量。
关于链路可用性，远程控制组件300可提供用于控制输注泵组件100、100’、400、500的主要装置并且可经由远程控制组件300的图形用户界面(GUI)向用户提供详细反馈。关于等待时间，可设计通信系统使得对将数据从远程控制组件300输送到输注泵组件100、100’、400、500提供低等待时间(反之亦然)。关于能量，远程控制组件300和输注泵组件100、100’、400、500均可具有用于无线电通信的最大能量支出。
无线电链路可支持半双工通信。远程控制组件300可以是发起所有通信的无线电链路的主机(master)。输注泵组件100、100’、400、500仅可响应通信而从来不可发起通信。此无线电通信系统的使用可提供各种益处，诸如：提高安全性；简化设计(例如用于飞行使用)；以及无线电链路的协调控制。
此外参照图120A，显示了上述无线电通信系统的各种软件层的一个说明性示例。
远程控制组件300和输注泵组件100、100’、400、500内所包括的无线电处理器可在SPI端口与2.4GHz无线电链路之间传送报文分组(反之亦然)。该无线电装置(radio)可总是SPI从机(slave)。在输注泵组件100、100’、400、500上，无线电处理器(PRP)1818(见图115-116)可经由SPI端口服务上游的两个附加节点(即命令处理器1800和管理者处理器1802)。在一些实施例中，在远程控制组件300上，无线电处理器(CRP)可经由SPI端口服务上游或下游的至少一个附加节点，在一些实施例中，所述附加节点例如上述的远程控制处理器(UI)和连续葡萄糖引擎(CGE)。
报文系统可实现网络中的各种节点之间的消息的通信。远程控制组件300的UI处理器和例如管理者处理器1800可使用该报文系统来配置和发起对两个系统无线电装置的一些模式转换。无线电装置也可使用报文系统来将无线电和链路状态信息传送到网络中的其它节点。
当远程控制组件300的无线电装置希望从输注泵组件100、100’、400、500收集信道统计信息或更新输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置的主信道列表时，远程控制组件300的无线电装置可使用系统消息。用于使新更新的列表生效的同步可使用心跳信息中的标记来去除定时不确定性。
无线电通信系统可用C++来编写以与报文软件兼容。可使用四个字节的无线电装置序列号来对每个无线电节点进行寻址。哈希(hash)表可用于在设备“可读”序列号串与无线电装置序列号之间提供一对一转换。hash表可提供更加随机化的8位逻辑地址，使得泵(例如输注泵组件100、100’、400、500)或具有类似可读序列号的控制器更可能具有唯一的逻辑地址。由于泵(例如输注泵组件100、100’、400、500)和控制器各自在无线电协议中具有唯一的作用，无线电装置序列号在泵(例如输注泵组件100、100’、400、500)与控制器之间可不必是唯一的。
远程控制组件300的无线电装置序列号和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置序列号可包括在除RF配对请求消息之外的所有无线电分组中，该RF配对请求消息可仅包括远程控制组件300的无线电装置序列号，因而确保仅对同它配对的远程控制组件/输注泵组件发生。CC2510可支持一个字节的逻辑节点地址，并且使用一个字节的无线电装置序列号作为逻辑节点地址来为引入分组提供一定滤波水平可能是有利的。
远程控制组件300的UI处理器可使用Quiet_Radio信号来防止远程控制组件300的板受到该板上的其它系统的噪声干扰。当断言Quiet_Radio时，远程控制组件300的无线电应用程序可向输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置发送在预定时段内断言RadioQuiet模式的消息。基于在远程控制组件300的PC板上测量的噪声干扰等级，可能不需要Quiet_Radio特征。在此时段期间，远程控制组件300的无线电装置可在达到最多100ms的时间内保持在休眠模式2。当Quiet_Radio信号取消断言(de-asserted)或该最大时段已期满时，远程控制组件300的无线电装置可脱离休眠模式2。远程控制组件300的UI处理器可在需要断言事件之前断言Quiet_Radio至少一个无线电通信间隔。远程控制组件300的无线电装置可通知输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置：通信将在此安静时期期间关闭。周期性无线电链路协议可具有容纳Quiet_Radio特征的状态位/字节，除非不需要Quiet_Radio。
无线电装置软件可与同一处理器上的报文系统和无线电引导加载程序集成，并且可使用吞吐量测试来进行校验。无线电软件可与所有位于同一处理器(例如，TI CC2510)上的报文系统、使用DMA的SPI驱动器和无线电引导加载程序集成。
远程控制组件300的无线电装置可构造为在三天内消耗不超过32mAh(假设每天一百分钟的快速心跳模式通信)。输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可构造为在三天内消耗不超过25mAh(假设每天一百分钟的快速心跳模式通信)。
重新获取通信的最大时间可≤6.1秒，包括连接请求模式和获取模式。远程控制组件300的无线电装置可视对其有利使用快速心跳模式或缓慢心跳模式设置，以便节省功率并将用户的等待时间最小化。进入获取模式的输注泵组件100、100’、400、500与远程控制组件300之间的差别可在于：输注泵组件100、100’、400、500需要足够经常地进入获取模式以确保通信可在最大等待时期内恢复。然而，当处于缓慢心跳模式以及心跳丢失时，远程控制组件300可改变输注泵组件100、100’、400、500进入获取模式的频率。远程控制组件300的无线电装置可具有关于用户GUI交互作用的知识，而输注泵组件100、100’、400、500可没有。
远程控制组件300的无线电装置可为两个无线电装置设置心跳周期。可根据活动性来选择该周期，以便使功率和链路等待时间最优化。可从远程控制组件300的无线电装置到输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置在每个心跳中传输期望的心跳周期。由于确定处于哪种模式的其它情况，导致这无法排他地建立输注泵组件100、100’、400、500的心搏率。当处于快速心跳模式时，如果数据分组可用于发送或接收，则远程控制组件300的无线电装置可将心跳周期设置为20ms，由此当正在活跃地交换数据时提供低链路等待时间的通信。
当处于快速心跳模式时，在无线电装置上沿任一方向对数据分组进行最后的交换之后，远程控制组件300的无线电装置可将心跳周期设置为60ms四次心跳。在已经发送或接收数据分组之后保持无线电装置心跳周期短，可确保任何数据响应分组也可使用低链路等待时间来服务。当处于缓慢心跳模式时，分别根据在线或离线状态，心搏率可为2.00秒或6.00秒。
输注泵组件100、100’、400、500可使用由远程控制组件300的无线电装置设置的心搏率。远程控制组件300的无线电装置可支持经由报文系统的如下模式请求：
·配对模式
·连接模式
·获取模式(包括期望配对的输注泵组件100、100’、400、500
·的无线电装置序列号)
·同步模式－快速心跳
·同步模式－缓慢心跳
·RF关闭模式
输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可支持经由报文系统的如下模式请求：
·配对模式
·获取模式
·RF关闭模式
无线电装置可使用系统消息来获得本地无线电装置序列号。在远程控制组件300上，无线电装置可从远程控制组件300的UI处理器得到序列号。无线电装置可使用系统消息来存储配对的无线电装置序列号。
当如下状态改变时，远程控制组件300和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可使用报文系统向远程控制组件300的UI处理器和命令处理器1802发布状态消息：
·在线快速：成功连接
·在线快速：从获取模式改变为快速心跳模式
·在线缓慢：成功请求从快速心跳向缓慢心跳的改变
·离线：由于没有心跳交换而自动改变为搜索同步模式
·在线快速：成功请求从缓慢心跳向快速心跳的改变
·离线：在同步模式中带宽下降到10％以下
·在线：在搜索同步模式中带宽升高到10％以上
·离线：成功请求改变为RF关闭模式
无线电装置配置消息可用于配置无线电装置重试的次数。此消息可经由报文系统发送。远程控制组件300的UI处理器将向远程控制组件300的无线电装置和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置发送此命令以配置这些无线电装置设置。
在无线电装置配置信息中可具有两个参数：即RF重试的次数(例如，该值可从0到10)；以及无线电装置离线参数(例如，该值可从带宽的1％到100％)。
远程控制组件300和输注泵组件100、100’、400、500上的无线电应用程序可具有API，该API允许报文系统对RF重试的次数和无线电装置离线参数进行配置。
如下参数可推荐用于无线电硬件配置：
·基础无线电规范
·MSK
·250kbps的空中波特率
·达到84个信道
·信道间隔1000kHz
·滤波器带宽812kHz
·非Manchester编码
·数据白化
·4字节前同步码
·4字节同步(字)
·CRC附于分组
·LQI(链路质量指示符)附于分组
·启用自动CRC滤波
可使用或可不使用前向纠错(FEC)。尽管前向纠错(FEC)可用于将有效信号动态范围增加大约3dB，但是FEC需要固定的分组尺寸并且对于相同的固定尺寸的消息加倍了空中比特的数量。
在标称操作状态下(除了在配对模式中)，无线电装置可在1.83米的距离内作用。目标可能是在标称操作状态下无线电装置在7.32米的距离内作用。发射功率水平可以为0dBm(除了在配对模式中)，而在配对模式中发射功率水平可以为-22dBm。由于在配对模式中输注泵组件100、100’、400、500的期望无线电节点地址可能不为远程控制组件300所知，所以输注泵组件100、100’、400、500和远程控制组件300都可使用低传输功率来减小与另一输注泵组件意外配对的可能性。
AES加密可用于所有分组，但可能不需要，因为Texas Instruments CC2510无线电收发器包括此功能。如果使用AES加密，则可使用固定密钥，因为固定密钥提供一种在不通行密钥的情况下启用加密的快速方式。然而，可在输注泵组件100、100’、400、500的未来版本中提供密钥变化。固定密钥可包含在一个没有其它变量只有固定密钥数据的独立头源文件中，因而能够更容易管理对该文件的读访问。
无线电软件可支持如下八个模式：
·配对模式
·RF关闭模式
·连接模式
·获取模式
·快速心跳模式
·缓慢心跳模式
·搜索同步模式
·同步获取模式
这在图120B-120C中图解示出。
配对可以是在远程控制组件300与输注泵组件100、100’、400、500之间交换无线电装置序列号的过程。当输注泵组件100、100’、400、500知道其序列号时，远程控制组件300可与输注泵组件100、100’、400、500“配对。”当远程控制组件300知道其序列号时，输注泵组件100、100’、400、500可与远程控制组件300“配对。”
配对模式(其在图120D中图解示出)可需要经由RF链路交换四个信息：
·RF配对请求(从远程控制组件300向任意输注泵组件100、100’、400、500广播)
·RF配对肯定应答(acknowledge)(从输注泵组件100、100’、400、500到远程控制组件300)
·RF配对确认请求(从远程控制组件300到输注泵组件100、100’、400、500)
·RF配对确认肯定应答(从输注泵组件100、100’、400、500到远程控制组件300)
另外，远程控制组件300可在任意时间经由(从远程控制组件300到输注泵组件100、100’、400、500的)RF配对中止消息取消配对过程。配对模式可不支持报文系统数据传送。
输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在接收配对模式请求消息后进入配对模式。如果没有一次性附接到输注泵组件100、100’、400、500并且用户已按下输注泵组件100、100’、400、500的按钮6秒钟，则可由输注泵组件100、100’、400、500上的管理者处理器1800负责请求无线电装置进入配对模式。输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可为配对模式设置适当的发射功率水平。输注泵组件100、100’、400、500一次仅可与一个远程控制组件300配对。
当处于配对模式中时，在接收第一个有效RF配对请求消息之后，输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在配对模式的持续时间内使用远程控制组件300的序列号，并且可以RF配对肯定应答消息来进行响应，该RF配对肯定应答消息包含输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置序列号。
如果没有接收到RF配对请求，则输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在2.0±0.2秒之后自动发生配对模式超时。在发射RF配对肯定应答之后，输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可发布配对请求接收到消息。在配对确认过程期间，到达管理者处理器的此消息将允许向于用户的反馈。在发送RF配对肯定应答之后，如果没有接收到RF配对确认请求，则输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在1.0±0.1分钟内自动发生配对模式超时。如果在接收RF配对请求消息之后接收到RF配对确认请求消息，则输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可发布存储配对的无线电装置序列号消息。此动作可将远程控制组件300的无线电装置序列号存储在输注泵组件100、100’、400、500的非易失性存储器中，并且可改写用于输注泵组件100、100’、400、500的现有配对数据。
自接收到存储配对的无线电装置序列号消息，输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可发射RF配对确认肯定应答并在该肯定应答之后退出配对模式。这可以是输注泵组件100、100’、400、500上的配对模式的正常退出，并且在用户进入连接模式或配对模式之前可导致输注泵组件100、100’、400、500掉电。
如果输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置在成功接收到配对确认请求消息之后退出配对模式，那么输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可回复到新配对的远程控制组件300并且可向命令处理器1802发送配对完成成功消息。输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在接收RF配对中止消息之后退出配对模式。输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在接收到寻址到它的配对中止请求消息之后退出配对模式。这使得命令处理器1802或管理者处理器1800能够在输注泵组件100、100’、400、500上本地地中止配对过程。
远程控制组件300的无线电装置可在接收配对模式请求信息之后进入配对模式。可由远程控制组件300的UI处理器负责请求：无线电装置在适当条件下进入配对模式。远程控制组件300的无线电装置可为配对模式设置适当的发射功率水平。远程控制组件300的无线电装置可发射RF配对请求，直至接收到RF配对肯定应答或配对中止为止。
在进入配对模式之后，如果在30.0±1.0秒内未接收到RF配对肯定应答消息，则远程控制组件300的无线电装置可自动中止配对模式。当处于配对模式中时，在接收到第一个有效RF配对肯定应答消息之后，远程控制组件300的无线电装置可向远程控制组件300的UI处理器发送包括输注泵组件100、100’、400、500的序列号的配对成功消息，并且可在配对模式的持续时间内使用该序列号。此消息可为远程控制组件300的UI处理器提供一种由用户确认期望输注泵组件100、100’、400、500的序列号的方法。如果远程控制组件300的无线电装置从输注泵组件100、100’、400、500接收到(关于单个配对请求的)多个响应，则可使用第一个有效响应。
当处于配对模式中时，在接收到RF配对肯定应答之后，远程控制组件300的无线电装置可仅接受RF配对确认肯定应答消息。远程控制组件300的无线电装置可在从远程控制组件300的UI处理器接收配对确认请求消息之后发射RF配对确认消息。
在将输注泵组件100、100’、400、500添加到配对列表之前，远程控制组件300的无线电装置可核实输注泵组件100、100’、400、500确认该配对。如果接收到RF配对完成消息，则远程控制组件300的无线电装置可发布存储配对的无线电装置序列号信息。此动作可允许远程控制组件300的UI处理器存储输注泵组件100、100’、400、500的新序列号并提供成功配对的用户反馈。可由远程控制组件300的UI处理器负责管理配对的输注泵组件的列表。
远程控制组件300的无线电装置可在接收到配对中止请求消息之后发送RF配对中止消息并退出配对模式。这使得远程控制组件300的UI处理器能够中止在远程控制组件300和肯定应答的输注泵组件100、100’、400、500上的配对过程。
在连接请求模式中，远程控制组件300的无线电装置可尝试获取其配对输注泵组件列表中的每个输注泵组件100、100’、400、500并检索其“连接就绪”状态。该“连接”过程(其在图120E中图解示出)使得远程控制组件300能够在其配对的输注泵组件中快速识别一个可即用的输注泵组件。远程控制组件300的无线电装置能够与多达六个配对的输注泵组件执行连接请求模式。连接请求模式可仅在远程控制组件300上支持，并且可以是获取模式的一种特殊形式。在连接请求模式中，远程控制组件300可与第一输注泵组件相连以进行响应。然而，每个消息可被定向到特定的输注泵组件序列号。
在进入连接模式之后，远程控制组件300的无线电装置可获得最新配对的输注泵组件序列号列表。远程控制组件300的无线电装置可在接收到连接模式请求消息之后进入连接模式。当远程控制组件300期望与配对的输注泵组件通信时，可由远程控制组件300的UI处理器负责请求无线电装置进入连接模式。远程控制组件300的无线电装置可向远程控制组件300的UI处理器发布连接评估消息，该连接评估消息包含如果有的话，“连接就绪”的第一输注泵组件的无线电装置序列号。远程控制组件300的无线电装置可在进入连接请求模式的三十秒内生成连接评估消息。远程控制组件300的无线电装置可在接收到连接评估肯定应答之后退出连接请求模式并转换到快速心跳模式。远程控制组件300的无线电装置可在从远程控制组件300的UI处理器接收到连接请求中止消息之后退出连接请求模式。
在远程控制组件300上，获取模式可用于找到具体配对的输注泵组件。远程控制组件300的无线电装置可向期望配对的输注泵组件发送RF RUT(你在那里吗)分组。如果输注泵组件接收到该RF RUT消息，则它可对远程控制组件300的无线电装置进行响应。在获取模式算法中可使用多个信道以提高远程控制组件300的无线电装置找到配对的输注泵组件的机会。
当处于RF关闭模式中时，远程控制组件300的无线电装置可在接收到获取模式请求或快速心跳模式请求消息之后进入获取模式。当处于搜索同步模式中时，远程控制组件300的无线电装置可在接收到获取模式请求或快速心跳模式请求消息之后进入同步获取模式。当RF链路离线并且远程控制组件300期望与输注泵组件100、100’、400、500通信时，可由远程控制组件300的UI处理器负责请求无线电装置进入获取模式。
远程控制组件300的无线电装置可仅与一个配对的输注泵组件100、100’、400、500通信(除了在配对和连接模式中之外)。当通信丢失时，远程控制组件300的UI处理器可(以由功率预算限制的某一周期性速率)使用获取模式来尝试恢复通信。
输注泵组件100、100’、400、500可在如下条件下进入获取模式：
·当处于无线电关闭模式中并且可请求获取模式时
·当搜索同步模式由于缺乏心跳而超时时
在进入获取模式之后，输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可获得最后存储的配对的远程控制组件300的序列号。输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可仅与已同它“配对”的远程控制组件通信(除了当处于“配对请求”模式中时之外)。输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可在成功地获取与远程控制组件300的同步之后，从获取模式转换到快速心跳模式。输注泵组件100、100’、400、500的获取模式能够在6.1秒内获得同步，这可意味着当处于获取模式中时，输注泵组件100、100’、400、500可总是至少每～6秒钟进行收听。
当两个配对的设备处于同步模式中并且在线时，可在该两个配对的设备之间发送数据分组。在交换数据分组之前，两个设备可经由心跳分组进行同步。在心跳交换之后，每个无线电装置可以已知的时间间隔发送数据分组。输注泵组件100、100’、400、500可调节其定时以预测分组的接收。对于每次心跳，无线电装置可在每个方向上支持一个数据分组。如果无线电装置离线，则该无线电装置可提供对快速心跳模式请求的否定响应。当处于缓慢心跳模式并且无线电装置在线时，如果接收到了对于快速心跳模式的系统请求，则远程控制组件300的无线电装置可改变为快速心跳模式。
在从获取模式转换到快速心跳模式之后，远程控制组件300的无线电装置可发送主信道列表消息。主信道列表可通过远程控制组件300的无线电装置创建，并且可发送到输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置以允许基于历史性能来选择跳频信道。当处于快速心跳模式或缓慢心跳模式中时，周期性的心跳消息可在远程控制组件300的无线电装置与输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置之间进行交换。这些消息的周期可遵循心搏率。心跳消息可允许发生数据分组传送，并且还可交换状态信息。两个无线电装置可交换如下状态信息：安静模式(Quiet Mode)、数据可用性、缓冲器可用性、心搏率和先前信道性能。目标可以是保持较小的心跳消息的分组尺寸以便节省能量。当处于同步模式中时，无线电装置可提供八十二字节的最大数据分组尺寸。报文系统可设计为支持多达六十四字节的分组有效载荷尺寸。选择此最大尺寸，作为在最小消息类型与非片段式消息之间的最佳权衡。八十二字节可以是包括分组开销的报文系统的最大分组尺寸。
报文系统具有API，该API可允许无线电协议向其发送引入的无线电分组。报文系统还可具有API，该API允许无线电协议经由无线电网络获得用于传输的分组。报文系统可负责无线电协议与SPI端口之间的分组路由。数据分组可提供给报文系统用于进行处理。报文系统可具有API，该API允许无线电协议获得对等待经由无线电网络发送的数据分组的数量的计数。无线电协议可就每次心跳询问报文系统以判定可否可得到数据分组以经由无线电网络发送。期望软件恰在发送心跳之前检查消息的可用性以最小化往返行程的消息等待时间。
无线电协议能够缓冲一个引入的无线电数据分组并将该分组传给报文系统。无线电协议可在接收数据分组之后将该数据分组发送到报文系统。报文系统可负责将无线电数据分组路由到适当的目标节点。无线电协议能够从报文系统缓冲一个分组。
无线电协议可负责经由对于发送无线电装置的RF ACK应答分组，确认经由RF链路收到有效数据分组。RF ACK分组可包含源和目标无线电装置序列号、RF ACK命令标识和所确认的数据分组的序号。
如果未接收到RF ACK并且重试计数在所允许的最大RF重试数之内，则发射无线电数据分组的无线电装置可在下一心跳上以相同的序号重新发射此无线电数据分组。可以预期的是，干扰将时不时破坏特定频率上的传输。RF重试允许在下次机会以不同频率重新发射同一分组。序号提供了一种在短时间窗上唯一地识别该分组的方法。无线电分组重试的次数可使用无线电配置命令进行配置。允许更多次重试可增加分组交换的概率，但为往返行程消息引入了更多的等待时间。无线电装置在加电情况下重试的默认次数可以是十次(即，在丢弃该消息之前的最大传输努力)。
一个字节(模256)的无线电序号可包括在经由RF链路的所有无线电数据分组中。鉴于如果数据分组传输未得到肯定应答则无线电装置可负责重试数据分组传输，所以序号可提供一种方式让两个无线电装置了解数据分组是否是复制的。对于每个新的无线电数据分组可增加发射的序号，并且可允许对发射的序号进行滚动(rollover)。当成功地接收到与先前成功接收的数据分组具有相同序号(并且在同一方向上)的数据分组时，可ACK该数据分组并丢弃所接收的数据分组。这可在由RF协议生成的复制分组引入网络中之前去除它们。注意可能在极端情形下可能需要丢弃具有相同序号的连续多个数据分组。
如果错过了一个心跳，则远程控制组件300的无线电装置和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可分别对随后的心跳尝试发送和收听。如果错过两秒的心跳，则远程控制组件300的无线电装置和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可自动从快速心跳模式或缓慢心跳模式改变为搜索同步模式。鉴于两秒提供足够时间以跳过所有信道，通过允许无线电装置继续使用它们的同步信息，可将链路丢失时的功率消耗最小化。
当处于如下模式中时，可认为无线电装置在线：
·快速心跳模式
·缓慢心跳模式
因为这些是可交换报文系统通信量的仅有条件。所有其它条件可认为是离线。
在自复位开始执行代码时，无线电装置可初始化为无线电关闭模式。当首先在无线电处理器上执行代码时，初始状态可以是无线电关闭模式，以允许其它处理器在请求无线电装置激活之前执行自测。此需求无意限定从睡眠模式醒来时的模式。当设置为无线电关闭模式时，无线电装置可停止RF通信。在远程控制组件300上，此模式可意图用在飞机上以抑制RF发射。由于输注泵组件100、100’、400、500仅响应于来自远程控制组件300的传输(在飞机模式中其已经停止了发射)，所以当充电时，可仅在输注泵组件100、100’、400、500上使用无线电关闭模式。
命令处理器1802可被告知处于飞机(airplane)模式，因此RF有意地关闭远程控制组件300，从而它不产生走开警告。然而，这可从输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置中完全隐藏起来。
远程控制组件300的无线电装置和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可周期性地尝试交换心跳，以便当处于搜索同步模式时重新建立数据带宽。如果在搜索同步模式内经过二十分钟之后依然没有成功交换心跳，则远程控制组件300的无线电装置可转换到无线电关闭模式。
如果在搜索同步模式内经过二十分钟之后依然没有成功交换心跳，则输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可转换到获取模式。在预先协定的时隙期间进行收听可能是对输注泵组件100、100’、400、500用以重新建立RF链路的功率的最有效的使用。在通信丢失之后，晶体容限和温度漂移可使得需要随时间扩展输注泵组件100、100’、400、500的接收窗口。在通信丢失之后长时期(例如，5-20分钟)内保持在搜索同步模式中可导致所消耗的瞬时功率超过为输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置所预算的平均功率。可以不强迫远程控制组件300的无线电装置扩展其窗口，因此保持在搜索同步模式中可以是非常功率高效的。对于远程控制组件300，获取模式可消耗更多的功率。可将二十分钟用作平衡远程控制组件300的无线电装置和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置两者上的功率消耗的折衷。
如果远程控制组件300的无线电装置和输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置成功地交换最近五次心跳中的三次，则它们可转换到缓慢心跳模式。大约每六秒，可尝试突发的五次心跳。如果这些中的三次是成功的，则可认为该带宽足以转换到缓慢心跳模式。当处于搜索同步模式中时，输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置可以6.1秒的等待时间进行获取。这可意味着当处于搜索同步模式中时，输注泵组件100、100’、400、500可总是至少每～6秒进行收听。
无线电协议性能统计信息对于促进无线电装置的故障诊断和评估无线电性能是必需的。如下无线电性能统计信息可通过无线电协议保持在数据结构中：
Figure BDA0002040610510001411
Figure BDA0002040610510001421
#定义DEBUG选项(编译器选项)可用于收集每个信道的如下附加无线电性能统计信息(16位数)：
·错失跳的数量
·CCA优良计数
·CCA坏计数
·平均RSSI(仅对于优良RX分组累计)
·从跳频列表中丢弃的计数
·获取模式计数(在此信道上发现配对)
调试选项可用于仅收集工程统计信息。如果处理器性能、功率和内存允许，则可期望在运行时间保持此信息。可使得无线电统计信息对报文系统可用。
在远程控制组件300上可设计使用链路质量以提供与蜂窝电话类似的无线电链路质量的条状指示器。链路质量可对远程控制组件300和输注泵组件100、100’、400、500均可用。可以预期的是，链路质量状态将包括无线电链路的质量的一个字节的指示符。
无线电装置可对每次心跳改变频率。一种适应性伪随机跳频算法可用于同步模式以及搜索同步模式中的心跳尝试。目标是将六十四个信道用于跳频。可开发一种用以在远程控制组件300上适应性地生成用于跳频的信道列表的方法。远程控制组件300的无线电装置可构建、保持并分配主信道列表。可通过远程控制组件300的无线电装置按照需要使用报文系统从输注泵组件100、100’、400、500的无线电装置获得先前信道统计信息和历史性能信息，以满足性能需求。通过从两个单元的角度构建信道列表，可对两个单元的无线电干扰环境进行考虑。无线电装置可适应性地选择跳信道以在期望RF环境中运行的同时满足往返行程消息等待时间。
在沿输注泵组件100的流体输送路径的任何位置可发生阻塞和/或泄漏。例如并且参照图121，阻塞/泄漏可发生在：贮液槽118与贮液槽阀组件614之间的流体路径中；贮液槽阀组件614与泵组件106之间的流体路径中；泵组件106与容积传感器阀组件612之间的流体路径中；容积传感器阀组件612与容积传感器室620之间的流体路径中；容积传感器室620与测量阀组件610之间的流体路径中；以及测量阀组件610与一次性套管138的尖端之间的流体路径中。输注泵组件100可构造为执行一个或多个阻塞/泄漏检测算法，所述算法检测并定位这些阻塞/泄漏以及加强输注泵组件100的安全性/可靠性。
如上所述，当施予可输注流体时，输注泵组件100可在施用一定剂量的可输注流体之前首先确定容积传感器室620内的可输注流体的容积，并随后在施用该剂量的可输注流体之后确定容积传感器室620内的可输注流体的容积。通过监控这些值，可检测阻塞/泄漏的发生。
阻塞类型－完全：当发生完全阻塞时，施用该剂量的可输注流体之前的最初测量值与施用该剂量的可输注流体之后的最终测量值之间的差将为零(或基本为零)，指示容积传感器室620内的大量剩余可输注流体。因此，可能没有流体离开容积传感器室620。
具体地，如果一次性套管的尖端阻塞，容积传感器室620的下游的流体路径将充满流体并最终被加压到与由弹簧隔膜628施加的机械压强相等的水平。因此，在测量阀组件610打开时，将分配零(或基本零)流体，因此，(通过容积传感器组件148作出的)最初测量和最终测量的值将基本相等。
在检测到出现这种状况时，可设置完全阻塞标记并且输注泵组件100可例如触发警报，由此指示用户需要寻求可替代装置来接收其治疗。
阻塞类型－部分：当发生部分阻塞时，施用该剂量的可输注流体之前的最初测量值与施用该剂量的可输注流体之后的最终测量值之间的差将指示小于输送可输注流体的完全剂量情况下的差。例如，假设在特定泵送循环的端部，容积传感器组件148指示在容积传感器室620中存在0.10微升的可输注流体。此外，假设测量阀组件610随后关闭而泵组件106随后被致动，导致向容积传感器室620填充可输注流体。此外，假设容积传感器组件148确定容积传感器室620现在填充了1.00微升的可输注流体(指示0.90微升的泵送容积)。
因此，在打开测量阀组件610时，容积传感器室内包括的可输注流体的量将预期下降到0.10微升(或与此相当靠近)。然而，如果发生部分阻塞，由于来自容积传感器室620的比正常情况更慢的流速，容积传感器室620内的可输注流体的量可能仅降低到0.40微升(指示0.60微升的输送容积)。因此，通过监控泵送容积(0.90微升)与输送容积(0.60微升)之间的差，可限定剩余容积并且可检测到部分阻塞的发生。
在检测到发生这种状况时，可设置部分阻塞标记并且输注泵组件100可例如触发警报，由此指示用户需要寻求可替代装置来接收其治疗。然而，因为这指示部分阻塞(与完全阻塞相对)，所以警报的发布可以延迟，因为部分阻塞可自己清除。
可替代地，输注泵组件100可：计算泵工作时间与输送容积的比率；随时间跟踪它；并通过使用泵工作时间的快速移动和缓慢移动指数平均数来跟踪。指数平均数可以与泄漏求和积分器类似的方式跟踪。输注泵组件100可对信号进行滤波并寻找快速改变。可对流体流出的速度和/或剩余容积进行监控。如果剩余容积不变，那么可能是完全阻塞。如果剩余容积改变，则可能是部分阻塞。可替代地，可对剩余容积求和。如果阀致动的数量或闭锁时间改变，即使你在容积传感器组件148中建立了压强，也可对流体流速进行检查。
完全/部分排空的贮液槽：当贮液槽118变空时，它将变得更难以将容积传感器室620填充到期望水平。通常，泵组件106每毫秒能够泵送1.0微升。例如，假设容积传感器室620的“排空”状态为0.10微升，而容积传感器室620的“充满”状态为1.00微升。然而，随着贮液槽118开始排空，变得更难以让泵组件106将容积传感器室620填充到“充满”状态并且可能一贯地错失目标。因此，在正常操作期间，泵组件106可能要花费一秒钟将容积传感器室620填充到“充满”状态，而当贮液槽118排空时，它可能要花费三秒钟来将容积传感器室620填充到“充满”状态。最终，如果贮液槽118完全排空，则容积传感器室620可能将不再能够达到“充满”状态。因此，泵组件106不能将容积传感器室620填充到“充满”状态可指示贮液槽118是空的。可替代地，这种状况的出现可指示其它情形(例如，泵组件106的故障或容积传感器室620之前的流体路径中的阻塞)。输注泵组件100可确定“充满”状态与实际泵送的量之间的差。可对这些差求和并且一旦贮液槽的状态得以解决就可对其补偿。
在检测到出现这种状况时，可设置排空标记并且输注泵组件100可例如触发警报，由此指示用户需要例如更换一次性外壳组件114。
另外，当贮液槽118排空时，贮液槽118将最终导致“真空”状态并且可能危及泵组件106向容积传感器室620输送流体的能力。如上所述，容积控制器1602可包括前馈控制器1652，用于设置与“工作时间”信号1606有关的初始“猜测”，其中此初始猜测基于泵校准曲线。例如，为了让泵组件106输送0.010单位的可输注流体，前馈控制器1652可限定例如一毫秒的初始“工作时间”。然而，随着贮液槽118开始排空，由于受损的泵送条件，所以输送0.010单位的可输注流体可能要花费两毫秒。此外，随着贮液槽118近于完全排空状态，输送0.010单位的可输注流体可能要花费十毫秒。因此，通过监控泵组件106的实际操作(例如两毫秒输送0.010单位的可输注流体)与泵组件106的预期操作(例如一毫秒输送0.010单位的可输注流体)相区别的等级，可检测到发生贮液槽118近于排空状态。
在检测到发生这种状况时，可设置保留(reserve)标记并且输注泵组件100可例如触发警报，由此指示用户需要例如立刻更换一次性外壳组件114。
泄漏检测：如果在流体路径内发生泄漏(例如泄漏阀或破裂/穿孔)，可危及流体路径保持流体压强的能力。因此，为了检查流体路径内的泄漏，可执行排放测试，在该测试中，使用泵组件106来对容积传感器室620加压。然后容积传感器组件148可执行第一容积测量(如上所述)以确定容积传感器室620内的可输注流体的容积。然后输注泵组件100可等待限定的时段以允许在泄漏情形中进行排放。例如，在六十秒的排放期之后，容积传感器组件148可执行第二容积测量(如上所述)以确定容积传感器室620内的可输注流体的容积。如果没有泄漏，则两个容积测量值应基本相同。然而，如果发生泄漏，则第二测量值可小于第一测量值。另外，根据泄漏的严重性，泵组件106可能无法填充容积传感器室620。通常，泄漏检查可作为可输注流体的输送的一部分来执行。
如果在第一容积测量值与第二容积测量值之间的差超过可接受的阈值，可设置泄漏标记并且输注泵组件100可例如触发警报，由此指示用户需要寻求可替代装置来接收其治疗。
如上所述，输注泵组件100可包括管理者处理器1800、命令处理器1802和无线电处理器1818。不幸地，一旦组装，对于输注泵组件100内的电气控制组件110的访问(access)非常受限。因此，访问电气控制组件110(例如用于升级闪式存储器)的唯一方法可通过建立在输注泵组件100、100’、400、500与远程控制组件300之间的通信信道或经由电池充电器1200使用的电气接触件834。
电气接触件834可直接耦合到无线电处理器1818并且可构造为提供I2C通信能力，用于对无线电处理器1818内包括的任何闪式存储器(未示出)进行擦除/编程。向无线电处理器1818中加载程序的过程可提供一种用于对管理者处理器1800和命令存储器1802中的闪式存储器进行擦除/编程的方法。
当对管理者处理器1800或命令存储器1802编程时，以多个数据块的方式提供用以加载到可由管理者处理器1800或命令处理器1802可存取闪式存储器中的程序(即数据)。这是因为无线电处理器1818可能不具有足够的内存来将软件的整个闪式图像(flash image)作为一个块来保存。
此外参照图122，显示了可对输注泵组件100、100’、400、500内的各种系统进行互连的方式的一个说明性示例。例如，电池充电器1200可经由总线转换器2102耦合到计算装置2100(例如，个人计算机)，该总线转换器2102将例如RS232格式化数据转换成例如I2C格式化数据。总线转换器2102可执行实现上述转换的通过(pass-through)程序。电池充电器1200可经由电气接触件834(上述)耦合到无线电处理器1818。然后无线电处理器1818可经由例如RS232总线耦合到管理者处理器1800和命令处理器1802。无线电处理器1818可执行更新程序，该更新程序允许无线电处理器1818对可可由管理者处理器1800和命令处理器1802访问的闪式存储器的更新进行控制/协调。因此，通过使用上述耦合，通过计算装置2100获得的软件更新可上载到可通过管理者处理器1800和命令处理器1802访问的闪式存储器(未示出)。上述软件更新可以是命令行程序，其可通过脚本过程自动启用。
如上所述，输注泵组件100、100’、400、500可构造为向用户输送可输注流体。此外并且如上所述，输注泵组件100、100’、400、500可经由依序的多部的输注事件(其可包括多个离散输注事件)和/或一次输注事件来输送可输注流体。然而，在一些实施例中，输注泵组件100、100’、400、500可输送叠加推注输注事件。例如，用户可请求提供例如6单位的推注。当该6单位处在正向用户输送的过程中时，用户可请求例如3单位的第二推注。在一些实施例中，输注泵组件100、100’、400、500可在第一推注完成时提供第二推注。
其它此种依序的多部的输注事件的示例可包括但不限于基础输注事件和扩展推注输注事件。如现有技术中已知的，基础输注事件指以预定间隔(例如每三分钟)对小量(例如0.05单位)的可输注流体进行的重复注射，该基础输注事件可重复，直到例如通过用户或通过系统停止。此外，基础输注速度可进行预编程，并且可包括针对预编程时间范围的指定速度，例如从6:00am-3:00pm的0.50单位/小时的速度；从3:00pm-10:00pm的0.40单位/小时的速度；以及从10:00pm-6:00am的0.350单位/小时的速度。然而，基础速度可以为0.025单位/小时，并且可不根据预编程的时间范围而改变。基础速度可定期/按日(daily)重复，直至出现另外的变化。
此外并且如现有技术中已知的，扩展推注输注事件可指以预定间隔(例如每三分钟)对小量(例如0.05单位)可输注流体的重复注射，其在限定数量的间隔(例如三个间隔)内或在限定的时段(例如九分钟)内重复。扩展推注输注事件可与基础输注事件同时发生。
如果多个输注事件彼此冲突，则输注泵组件100、100’、400、500可以如下方式对输注事件进行优先级排序。
此外参照图123，仅为了说明性目的，假设用户将输注泵组件100、100’、400、500配置为每三分钟施用基础剂量(例如0.05单位)的可输注流体。用户可使用远程控制组件300来定义可输注流体的基础输注事件(例如1.00单位/小时)。
然后输注泵组件100、100’、400、500可基于所定义的基础输注事件来确定输注时间表。一旦确定，输注泵组件100、100’、400、500就可施用依序的多部的输注事件(例如每三分钟0.05单位的可输注流体)。因此，在施用依序的多部的输注事件时，输注泵组件100、100’、400、500：可在t＝0:00输注第一个0.05单位剂量2200的可输注流体(即第一离散输注事件)；可在t＝3:00输注第二个0.05单位剂量2202的可输注流体(即第二离散输注事件)；可在t＝6:00输注第三个0.05单位剂量2204的可输注流体(即第三离散输注事件)；可在t＝9:00输注第四个0.05单位剂量2206的可输注流体(即第四离散输注事件)；以及可在t＝12:00输注第五个0.05单位剂量2208的可输注流体(即第五离散输注事件)。如上所述，这种每三分钟输注0.05单位剂量的可输注流体的模式可重复，直到例如在此示例中通过用户或通过系统停止，这是基础输注事件的说明性示例。
此外，为了说明性目的，假设可输注流体是胰岛素，并且在施予第一个0.05单位剂量2200的可输注流体之后(但在施予第二个0.05单位剂量2202的可输注流体之前)的某个时间，用户可检查其血糖水平并且认识到他们的血糖水平比正常情况稍高。因此，用户可经由远程控制组件300定义扩展推注输注事件。扩展推注输注事件可表示在有限时段上对限定量的可输注流体进行连续输注。然而，因为这种输注方法对于输注泵组件是不实际/不合需要的，所以当通过此输注泵组件施用时，扩展推注输注事件可表示在有限时段上输注附加小剂量的可输注流体。
因此，用户可使用远程控制组件300来定义可输注流体的扩展推注输注事件(例如在接下来的六分钟内输注0.20单位)，这可以上述方式确认。尽管在此示例中将扩展推注输注事件描述为在接下来的六分钟内输注0.20单位，但是这仅为了说明性的目的而无意作为本公开的限制，因为单位量和总时间间隔中的任一个或两个都可向上或向下调节。一旦定义和/或确认，输注泵组件100、100’、400、500就可基于所定义的扩展推注输注事件来确定输注时间表；并且可施用可输注流体。例如，输注泵组件100、100’、400、500可对于接下来的两个间隔循环(或六分钟)每三分钟输送0.10单位的可输注流体，从而得到由用户定义的可输注流体的扩展推注剂量的输送(即在接下来的六分钟输注0.20单位)。
因此，当施用第二个依序的多部的输注事件时，输注泵组件100、100’、400、500可在t＝3:00(例如在施用第二个0.05单位剂量2202的可输注流体之后)输注第一个0.10单位剂量2210的可输注流体。输注泵组件100、100’、400、500还可在t＝6:00(例如在施用第三个0.05单位剂量2204的可输注流体之后)输注第二个0.10单位剂量2212的可输注流体。
仅为了说明性目的，假设在用户经由远程控制组件300对输注泵组件100、100’、400、500编程以施用第一依序的多部的输注事件(即连续地重复每三分钟间隔输注0.05单位)和施用第二依序的多部的输注事件(即在两个间隔内每三分钟间隔输注0.10单位)之后，用户决定吃一顿大餐。预测他们的血糖水平可显著提高，用户可(经由远程控制组件300)对输注泵组件100、100’、400、500编程以施用一次输注事件。此一次输注事件的示例可包括但不限于标准推注输注事件。如现有技术中已知的，标准推注输注事件指可输注流体的一次输注。
仅为了说明性目的，假设用户希望输注泵组件100、100’、400、500施用三十六单位的推注剂量的可输注流体。输注泵组件100、100’、400、500可监控正施用的各个输注事件以判定一次输注事件是否可用于施用。如果一次输注事件可用于施用，则输注泵组件100、100’、400、500可延迟该依序的多部的输注事件的至少一部分的施用。
继续上述示例，一旦用户完成对输注泵组件100、100’、400、500就输送一次输注事件2214(即三十六单位推注剂量的可输注流体)的编程，在输注泵组件100、100’、400、500确定一次输注事件可用于施用时，输注泵组件100、100’、400、500就可延迟每个依序的多部的输注事件的施用而施用该可用的一次输注事件。
具体地并且如上所述，在用户对输注泵组件100、100’、400、500就输送一次输注事件2214编程之前，输注泵组件100、100’、400、500正在施用第一依序的多部的输注事件(即连续重复每三分钟间隔输注0.05单位)以及正施用第二依序的多部的输注事件(即在两个间隔内每三分钟间隔输注0.10单位)。
仅为了说明性目的，第一依序的多部的输注事件可在图123中表示为：在t＝0:00，0.05单位剂量2200；在t＝3:00，0.05单位剂量2202；在t＝6:00，0.05单位剂量2204；在t＝9:00，0.05单位剂量2206；以及在t＝12:00，0.05单位剂量2208。因为如上所述的第一依序的多部的输注事件是基础输注事件，所以输注泵组件100、100’、400、500可继续无限地以三分钟间隔输注0.05单位剂量的可输注流体(即直到该过程被用户取消)。
此外并且仅为了说明性目的，第二依序的多部的输注事件可在图123中表示为：在t＝3:00，0.10单位剂量2210和在t＝6:00，0.10单位剂量2212。因为该第二依序的多部的输注事件在上文描述为扩展推注输注事件，所以输注泵组件100、100’、400、500可持续在恰好两个间隔(即由用户定义的间隔的数量)内以三分钟间隔输注0.10单位剂量的可输注流体。
继续上述示例，在输注泵组件100、100’、400、500确定三十六单位的标准推注剂量的可输注流体(即一次输注事件2214)可用于施用时，输注泵组件100、100’、400、500可延迟每个依序的多部的输注事件的施用并可开始施用该可用于施用的一次输注事件2214。
因此并且仅为了说明性目的，假设在完成对输注泵组件100、100’、400、500就输送三十六单位的标准推注剂量的可输注流体(即一次输注事件)的编程之后，输注泵组件100、100’、400、500开始施用一次输注事件2214。因为一次输注事件2214比较大，所以可能花费比三分钟(即各个输注剂量的依序的多部的输注事件之间的时间间隔)更长的时间，并且可能需要延迟各个输注剂量的依序的多部的输注事件中的一个或多个输注事件。
具体地，假设将花费输注泵组件100、100’、400、500超过六分钟来输注三十六单位的可输注流体。因此，输注泵组件100、100’、400、500可延迟0.05单位剂量2202(即计划在t＝3:00输注)、0.05单位剂量2204(即计划在t＝6:00输注)以及0.05单位剂量2206(即计划在t＝9:00输注)，直到完成一次输注事件2214(即三十六单位的标准推注剂量的可输注流体)的施用之后。此外，输注泵组件100、100’、400、500可延迟0.10单位剂量2210(即计划在t＝3:00输注)和0.10单位剂量2212(即计划在t＝6:00输注)，直到一次输注事件2214之后。
一旦通过输注泵组件100、100’、400、500完成一次输注事件2214的施用，则可通过输注泵组件100、100’、400、500施用包括在依序的多部的输注事件中的被延迟的任何离散输注事件。因此，一旦完成一次输注事件2214(即三十六单位的标准推注剂量的可输注流体)的施用，输注泵组件100、100’、400、500可施用0.05单位剂量2202、0.05单位剂量2204、0.05单位剂量2206、0.10单位剂量2210和0.10单位剂量2212。
尽管输注泵组件100、100’、400、500显示为施用0.05单位剂量2202，然后0.10单位剂量2210，然后0.05单位剂量2204，然后0.10单位剂量2212，以及然后0.05单位剂量2206，但这仅是为了说明性目的而无意作为本公开的限制，因为其它配置也是可能的并且认为在本公开的范围内。例如，在输注泵组件100、100’、400、500完成一次输注事件2214(即三十六单位的标准推注剂量的可输注流体)的施用之后，输注泵组件100、100’、400、500可施用与第一依序的多部的输注事件有关的所有延迟的离散输注事件(即0.05单位剂量2202、0.05单位剂量2204和0.05单位剂量2206)。然后输注泵组件100、100’、400、500可施用与第二依序的多部的输注事件有关的所有延迟的离散输注事件(即0.10单位剂量2210和0.10单位剂量2212)。
尽管一次输注事件2214(即三十六单位的标准推注剂量的可输注流体)显示为在t＝3:00开始输注，但这仅为了说明性目的而无意作为本公开的限制。具体地，输注泵组件100、100’、400、500可不需要在三分钟间隔之一处(例如t＝0:00、t＝3:00、t＝6:00、t＝9:00或t＝12:00)开始输注一次输注事件2214，而是可在任意时间开始施用一次输注事件2214。
尽管每个离散输注事件(例如0.05单位剂量2202、0.05单位剂量2204、0.05单位剂量2206、0.10单位剂量2210和0.10单位剂量2212)和一次输注事件2214显示为单个事件，但这仅为了说明性目的而无意作为本公开的限制。具体地，多个离散输注事件(例如，0.05单位剂量2202、0.05单位剂量2204、0.05单位剂量2206、0.10单位剂量2210和0.10单位剂量2212)中的至少一个可包括多个离散输注子事件。此外，一次输注事件2214可包括多个一次输注子事件。
此外参照图124并且为了说明性目的，0.05单位剂量2202显示为包括十个离散输注子事件(例如，输注子事件22161-10)，其中在该十个离散输注子事件的每一个期间输注0.005单位剂量的可输注流体。另外，0.10单位剂量2210显示为包括十个离散输注子事件(例如，输注子事件22181-10)，其中在该十个离散输注子事件的每一个期间输送0.01单位剂量的可输注流体。此外，一次输注事件2214可包括例如三百六十个一次输注子事件(未示出)，其中在该三百六十个一次输注子事件的每一个期间输送0.1单位剂量的可输注流体。上文定义的子事件的数量和在每个子事件期间输送的可输注流体的量仅仅是为了说明性的目的而无意作为本公开的限制，因为可根据例如输注泵组件100、100’、400、500的设计标准来增加或减少子事件的数量和/或在每个子事件期间输送的可输注流体的量。
在上述输注子事件之前、之后或中间，输注泵组件100、100’、400、500可通过施用上述安全特征(例如阻塞检测法和/或故障检测法)中的任一个来确认输注泵组件100、100’、400、500的适当运行。
在该示例性实施中，输注泵组件可通过远程控制设备来无线控制。在该示例性实施例中，裂缝环状谐振器天线可用于输注泵组件与远程控制设备(或其它远程设备)之间的无线通信。术语“无线控制”指任何可无线地接收输入、指令、数据等的设备。此外，无线控制胰岛素泵指任何可向另一设备无线发射数据和/或从另一设备无线接收数据的胰岛素泵。因而，例如，胰岛素泵可经由用户的直接输入接收指令并且可从远程控制器无线地接收指令。
参照图127和图131，适于在无线可控医学装置中以及在输注泵组件的示例性实施例中使用的裂缝环状谐振器天线的示例性实施例包括：至少一个裂缝环状谐振器天线(下文中的“SRR天线”)2508；可佩戴电路，诸如能够为天线供电的无线可控医学输注设备(下文中的“输注设备”)2514；和控制单元2522。
在各个实施例中，SRR天线2508可驻留在非导电基底2500的表面上，允许(一个或多个)金属层以预定频率谐振。基底2500可由标准印刷电路板材料构成，所述标准印刷电路板材料例如阻燃剂2(FR-2)、FR-3、FR-4、FR-5、FR-6、G-10、CEM-1、CEM-2、CEM-3、CEM-4、CEM-5、聚酰亚胺、特氟纶、陶瓷或者柔性聚脂薄膜。包括SRR天线2508的金属谐振体可由两个矩形金属层2502、2504制成，金属层例如由铂、铱、铜、镍、不锈钢、银或者其它导电材料制成。在其它各个实施例中，SRR天线2508可仅包含一个金属谐振体。
在示例性实施例中，镀金铜外层2502无物理接触地围绕镀金铜内环2504。也就是说，内环2504驻留在由外层2502形成的空腔(或孔)2510内。内环2504可包含间隙或裂缝2506，沿其表面完全切开材料以形成不完整的环形。两个金属谐振体2502、2504可驻留在基底2500的相同平面上。在这样的构造中，外层2502可经由例如连接到外层2502的传输线2512来驱动。另外，在各个其它实施例中，传输线2512可连接到内环2504上。
天线设计软件，例如AWR Microwave Office，能够模拟电磁几何特性，例如天线性能，与实际制造及测试天线相比，可大大降低得到满意尺寸所需的时间。由此，在这种软件的帮助下，SRR天线2508可设计为使谐振体2502、2504的几何尺寸有助于2.4GHz的操作频率。图132描述了内环2504和外层2502的示例性尺寸、以及其中驻留有内环2504的空腔2510的定位。沿着空腔2510的周长，外层2502和内环2504之间的距离是恒定的0.005英寸。然而，在其它实施例中，外层和内环之间的距离可变化并且在一些实施例中，操作频率可变化。
在各个实施例中，SRR天线2508可具有这样的尺寸，使得它可被归类为电学上的小尺寸，也就是说，天线的最大尺寸远小于在操作频率处的一个波长。
在各个其它实施例中，SRR天线2508可由一个或多个可选择成形的金属外层，例如圆形、五边形、八边形或者六边形，围绕一个或多个相似形状的金属内层来构成。进而，在各个其它实施例中，SRR天线2508的一个或多个金属层可包含材料中的间隙，形成不完整形状。
参照图130，具有示例性几何形状的SRR天线2508在置于接触人体皮肤时展示出可接受的回波损耗和频率值。如图130所示，聚焦于附图中由记号1和2所标注的感兴趣的波段，在监控围绕2.44GHz为中心的频带的同时，接触人体皮肤之前的回波损耗近于-15dB。如图130A所示，相同频率下，接触人体皮肤期间的回波损耗保持在近于-25dB的合适值，产生近似97％的传输功率。
这些结果是有利的，特别是与非裂缝环状谐振器天线类型比较，例如倒F型。当天线与人体皮肤接触时，倒F型天线的回波损耗可展示出差异，导致从天线向外传输低百分比的功率。通过示例，如图133所示，并且再次聚焦于附图中由记号1和2所标注的感兴趣的波段，在接触人体皮肤之前倒F天线的回波损耗在围绕2.44GHz为中心的频率处近于-25dB。在相同频率下，接触人体皮肤期间的回波损耗近于-2dB，产生近似37％的功率传输。
与无线医学装置集成
在示例性实施例中，参照图132和图128，SRR天线2508的一个应用可集成到能够将流体药剂输送到用户/病人2524的可佩戴输注设备2514。在这样的应用中，用户/病人的安全取决于这些电气部件之间的流体操作，因而，去往和来自控制单元2522的可靠无线传输就尤为重要。
输注设备2514可直接佩戴在人体上。作为示例，这种装置可附接在髋关节上或之上且直接接触人体皮肤，这将SRR天线2508置于如下风险：非有意的介质加载导致电气操作中的频移。然而，在这种应用中，SRR天线2508的允许它对附近寄生物体较不敏感的电气特性，在减小或消除性能退化方面是有利的。诸如控制单元2522(在图131中一般性示出)的控制部件可与输注设备2514配对，并且可设计成以诸如2.4GHz的预定频率向着输注设备2514发射无线信号以及从输注设备2514接收无线信号。在示例性实施例中，控制单元2522用作主用户界面，通过它病人或者第三方可管理胰岛素的输送。在其它实施例中，输注设备2514可利用SRR天线2508来与一个或多个控制单元2522通信。
在各个实施例中，由于所传送的协议和数据类型与天线的电气特性无关，多个不同的无线通信协议可与SRR天线2508结合使用。然而，在该示例性实施例中，通信的双向主装置/从装置组织通过SRR天线2508的数据传送。控制单元2522通过定期对输注设备2514或从机轮询信息，可用作主机。在该示例性实施例中，只有当轮询从机时，从机才可向控制单元2522发送信号。然而，在其它实施例中，从机可在被轮询之前发送信号。通过该系统发送的信号包括但不限于控制、警告、状态、病人治疗概况(profile)、治疗日志、信道选择和协商、信号交换、加密以及检查-和。在一些实施例中，通过SRR天线2508的传送还可在某些输注操作期间暂停，作为对抗向病人施予胰岛素的电气干扰(disruption)的额外防范措施。
在该示例性实施例中，SRR天线2508可经由传输线2512上的一个或多个销2516耦合到电源电路。在各个其它实施例中，传输线可包括接线、成对接线或者其它提供信道的可控阻抗方法，通过该信道，SRR天线2508能够在某个频率谐振。传输线2512可驻留在基底2500的表面上，并且可由与SRR天线2508相同的材料构成，例如镀金铜。另外，接地平面(ground plane)可附接到与传输线2512相对的基底表面上。
连接到SRR天线2508的电路可向最靠近该电路的传输线2512的末端施加RF信号，产生电磁场，贯穿并且从SRR天线2508传播。连接到SRR天线2508的电路便利以诸如2.4GHz的频率谐振。优选，传输线2512和SRR天线2508都具有50欧姆的阻抗，以简化电路模拟和表征。然而，在其它各个实施例中，传输线和裂缝环状谐振器天线可具有其它阻抗值或者不同的谐振频率。
参照图129，(一个或多个)信号处理部件2518，诸如滤波器、放大器或者开关，可集成到传输线2512，或者位于信号源连接销2516和SRR天线2508之间的某个点。在示例性实施例中，信号处理部件2518是带通滤波器，以有助于期望的信号处理，例如仅允许示例频率被传输到天线，并且丢弃在该范围之外的频率。在示例性实施例中，梳状线带通滤波器2518可包含在位于天线和信号源之间的传输线2512中。但是在其他实施例中，任何其他信号处理装置也可以采用，例如但不限于滤波器、放大器或者任何其它现有技术已知的信号处理装置。
在各个实施例中，SRR天线2508可由能够在柔性或刚性基片上谐振的金属体构成。如图128和图3所示，该示例性实施例包括位于柔性聚酰亚胺基片2520上的弯曲SRR天线。聚酰亚胺可以是示例性材料，因为它往往比替代基片更柔软。这个构造可允许简单集成到圆形装置(例如无线可控医学输注设备2514)、带有不规则形状外壳的装置、或者其中节省空间是极为重要的装置上。
在各个实施例中，控制单元2522和基础单元2514可包含裂缝SRR天线2508。此构造在控制单元意图紧邻人体皮肤用手握持、或者可能紧邻不同数量的具有不同介电常数的材料时可证明是有利的。
在各个其它实施例中，SRR天线2508可集成到人或动物的假肢中。随着假肢变得更加复杂，所开发用于控制和模拟肌肉运动的电气系统要求子系统间的更多配线和数据传送。假肢内的无线数据传送可通过减少的物理配线降低重量、节省空间并且允许更大的运动自由度。然而，在这种系统中的普通天线可能容易受电介质加载的影响。与之前提及的将SRR天线2508集成到无线可控医学输注设备的益处相似，诸如机械手臂的假肢也可接触人体皮肤或者其它介质材料，并且从与此种天线相关的电气干扰的减少中获益。在其它各个实施例中，SRR天线2508可集成到任何由电气部件构成的装置中，该电气部件能够向天线供电并且向天线发射数据/从天线接收数据，并且容易受与邻近介质材料相关的电气干扰的影响。
在各个实施例中，SRR天线2508可集成到医学部件的结构中，其中在人体内操作的一个或多个植入式医学装置与手持式、安装在身体上、或者远程的控制单元进行无线通信。在某些实施例中，安装在身体上或者在体内的无线装置可利用SRR天线2508用于无线通信。另外，利用SRR天线的部件中的一个或多个可完全被人体皮肤、组织或者其它介质材料围绕。通过示例，此种构造可与心脏监控/控制系统结合使用，其中无线数据传输的稳定性和一致性是十分受关注的。
在各个不同实施例中，SRR天线2508可集成到输注泵组件的实施例中。医学部件的构造，其中定位有或附着有一个或多个电气传感器，人体与远程收发单元无线通信。通过示例，多个定位在身体上的电极可耦合到采用SRR天线2508的无线单元上，用于无线传送到远程定位的心电图机。通过进一步示例，接触人体皮肤的无线温度传感器可采用SRR天线2508以与控制器单元进行无线通信，用于对该传感器所驻留的空间内的温度进行调节。
已经描述了多个实施例。然而，应当理解的是可以进行多种修改。因此，其它实施例也在权利要求的范围内。

Claims (39)

1.一种可佩戴输注泵组件，包括：
可再用外壳组件；
一次性外壳组件，所述一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽；
可释放接合组件，所述可释放接合组件构造成使得所述可再用外壳组件与所述一次性外壳组件以可释放方式接合；
填充站，所述填充站包括可输注流体供给装置，所述填充站构造为以可释放方式流体耦合所述贮液槽并实现所述可输注流体从所述填充站到所述贮液槽的输送；以及
感测部件，所述感测部件用于提供所述填充站的适当接合的指示，
其中，所述填充站包括多个可动按钮组件，当所述填充站与一次性部分可释放地接合时，所述多个可动按钮组件与所述一次性部分相互作用以调节所述贮液槽的容积。
2.根据权利要求1所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述多个可动按钮组件是悬臂构件。
3.一种可佩戴输注泵组件，包括：
可再用外壳组件；
一次性外壳组件，所述一次性外壳组件包括：基部；贮液槽，所述贮液槽至少部分地由所述基部形成以与所述一次性外壳组件成一体，所述贮液槽用于接收可输注流体；以及流体路径，所述流体路径贯穿所述一次性外壳并连接到所述贮液槽；
可释放接合组件，所述可释放接合组件被构造成允许所述可再用外壳组件可释放地接合所述一次性外壳组件；
包括管的可拆卸外部输注装置，所述管连接到所述一次性外壳组件的所述流体路径并且被构造成通过所述流体路径从所述贮液槽接收可输注流体并将所述可输注流体输送到用户；
所述可再用外壳组件上的推注开关，所述推注开关被构造成实现推注输注事件；
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有多个指令，所述多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述推注开关接收启动信号，所述启动信号指示推注输注事件；
从所述推注开关接收剂量信号，所述剂量信号指示所述可输注流体的推注量的至少一部分；
响应于所述剂量信号而呈现可听量信号；以及
从所述推注开关接收认可信号，所述认可信号指示对于所述可听量信号的同意。
4.根据权利要求3所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
施用所述可输注流体的推注量。
5.根据权利要求3所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可拆卸外部输注装置是系留输注装置。
6.根据权利要求3所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可拆卸外部输注装置包括第一断开组件，所述第一断开组件被构造成将所述可拆卸外部输注装置可释放地耦合到所述一次性外壳组件。
7.根据权利要求3所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可拆卸外部输注装置包括：
套管组件；
管组件；以及
第二断开组件，所述第二断开组件被构造成将所述管组件可释放地耦合到所述套管组件。
8.根据权利要求3所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可再用外壳组件包括：
机械控制组件，所述机械控制组件具有泵组件和至少一个阀组件；以及
电控制组件，所述电控制组件被构造成向所述机械控制组件提供一个或多个控制信号并且经由所述可拆卸外部输注装置实现所述可输注流体到所述用户的输送。
9.根据权利要求8所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述机械控制组件包括至少一个形状记忆致动器。
10.一种可佩戴输注泵组件，包括：
可再用外壳组件；
一次性外壳组件，所述一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽；
锁环组件，所述锁环组件可旋转地耦合到所述可再用外壳组件的周边，并且被构造成绕所述一次性外壳组件的周边旋转以旋转地接合设置在所述一次性外壳组件的周边上的接合特征，以将所述可再用外壳组件可释放地接合到所述一次性外壳组件；
对准组件，所述对准组件被构造成提供所述可再用外壳组件与所述一次性外壳组件之间的对准和完全旋转接合的指示；
所述可再用外壳组件上的推注开关，所述推注开关被构造成实现推注输注事件；
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有多个指令，所述多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述推注开关接收启动信号，所述启动信号指示推注输注事件；
从所述推注开关接收剂量信号，所述剂量信号指示所述可输注流体的推注量的至少一部分；
响应于所述剂量信号而呈现可听量信号；以及
从所述推注开关接收认可信号，所述认可信号指示对于所述可听量信号的同意。
11.根据权利要求10所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
施用所述可输注流体的推注量。
12.根据权利要求10所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可释放接合组件包括：
密封组件，所述密封组件被构造成在所述可再用外壳组件与所述一次性外壳组件之间提供密封。
13.根据权利要求12所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述密封组件包括O形环组件。
14.根据权利要求12所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述密封组件包括超模塑密封组件。
15.根据权利要求12所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述密封组件是防水密封组件。
16.一种可佩戴输注泵，包括：
可再用外壳；
一次性外壳，所述一次性外壳包括用于接收可输注流体的贮液槽；
锁环组件，所述锁环组件可旋转地耦合到所述可再用外壳组件的周边，并且被构造成绕所述一次性外壳组件的周边旋转以旋转地接合设置在所述一次性外壳组件的周边上的接合特征，以允许所述可再用外壳可释放地接合所述一次性外壳；
所述可再用外壳上的推注开关，所述推注开关被构造成实现推注输注事件；
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有多个指令，所述多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述推注开关接收启动信号，所述启动信号指示推注输注事件；
从所述推注开关接收剂量信号，所述剂量信号指示所述可输注流体的推注量的至少一部分；
响应于所述剂量信号而呈现可听量信号；以及
从所述推注开关接收认可信号，所述认可信号指示对于所述可听量信号的同意。
17.根据权利要求16所述的可佩戴输注泵，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
施用所述可输注流体的推注量。
18.一种可佩戴输注泵组件，包括：
可再用外壳组件；
一次性外壳组件，所述一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽；
可释放接合组件，所述可释放接合组件被构造成允许所述可再用外壳组件可释放地接合所述一次性外壳组件；以及
开关组件，所述开关组件被构造成实现所述输注泵组件的功能；
其中，所述功能包括分离检测功能，所述可佩戴输注泵组件还包括：
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有多个指令，所述多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
将ping信号发送到远程控制组件；
监控对于来自所述远程控制组件的响应于所述ping信号的应答信号的接收；以及
如果未在定义时间段内接收到所述应答信号，则呈现可听分离警报。
19.根据权利要求18所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述功能包括推注输注功能，
其中，所述计算机可读介质还包括存储在其上的指令，所述指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述开关组件接收启动信号，所述启动信号指示推注输注事件；
从所述开关组件接收剂量信号，所述剂量信号指示所述可输注流体的推注量的至少一部分；
响应于所述剂量信号而呈现可听量信号；以及
从所述开关组件接收认可信号，所述认可信号指示对于所述可听量信号的同意。
20.根据权利要求19所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
施用所述可输注流体的推注量。
21.根据权利要求18所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
从所述开关组件接收警报覆写信号，所述警报覆写信号指示使所述分离警报安静的期望；以及
使所述分离警报安静。
22.根据权利要求18所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述功能包括配对功能，
其中，所述计算机可读介质还包括存储在其上的指令，所述指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述开关组件接收配对启动信号，所述配对启动信号指示配对事件；
监控对于来自远程控制组件的配对请求的接收；以及
如果接收到所述配对请求，则向所述远程控制组件提供肯定应答消息，其中，所述肯定应答消息唯一地识别所述可佩戴输注泵组件。
23.根据权利要求22所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述肯定应答消息包括所述可佩戴输注泵组件的序列号。
24.根据权利要求18所述的可佩戴输注泵组件，还包括：
外部输注装置，所述外部输注装置被构造成将所述可输注流体输送到用户。
25.根据权利要求18所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可再用外壳组件包括：
机械控制组件，所述机械控制组件包括泵组件和至少一个阀组件。
26.根据权利要求25所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述机械控制组件包括至少一个形状记忆致动器。
27.一种可佩戴输注泵组件，包括：
包括机械控制组件的可再用外壳组件，所述机械控制组件包括泵组件、被构造成致动所述泵组件的至少一个形状记忆致动器和至少一个阀组件；
一次性外壳组件，所述一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽；
可释放接合组件，所述可释放接合组件被构造成允许所述可再用外壳组件可释放地接合所述一次性外壳组件；以及
开关组件，所述开关组件被构造成实现所述输注泵组件的配对功能；
其中，所述开关组件还被构造成实现分离检测功能，所述可佩戴输注泵组件还包括：
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有多个指令，所述多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
将ping信号发送到远程控制组件；
监控对于来自所述远程控制组件的响应于所述ping信号的应答信号的接收；以及
如果未在定义时间段内接收到所述应答信号，则呈现可听分离警报。
28.根据权利要求27所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括存储在其上的指令，所述指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从包括在可佩戴输注泵组件内的开关组件接收配对启动信号，所述配对启动信号指示配对事件；
监控对于来自远程控制组件的配对请求的接收；以及
如果接收到所述配对请求，则向所述远程控制组件提供肯定应答消息，其中，所述肯定应答消息唯一地识别所述可佩戴输注泵组件。
29.根据权利要求28所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述肯定应答消息包括所述可佩戴输注泵组件的序列号。
30.根据权利要求27所述的可佩戴输注泵组件，还包括：
外部输注装置，所述外部输注装置被构造成将所述可输注流体输送到用户。
31.一种可佩戴输注泵组件，包括：
可再用外壳组件；
一次性外壳组件，所述一次性外壳组件包括用于接收可输注流体的贮液槽；
可释放接合组件，所述可释放接合组件被构造成允许所述可再用外壳组件可释放地接合所述一次性外壳组件；以及
开关组件，所述开关组件被构造成实现所述输注泵组件的功能；
其中，所述功能包括配对功能，所述可佩戴输注泵组件还包括：
至少一个处理器；以及
耦合到所述至少一个处理器的计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有多个指令，所述多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述开关组件接收启动信号，所述启动信号指示配对事件；
监控对于来自远程控制组件的配对请求的接收；
如果接收到所述配对请求，则向所述远程控制组件提供配对请求肯定应答消息，其中，所述配对请求肯定应答消息唯一地识别所述可佩戴输注泵组件；
监控对于来自所述远程控制组件的配对确认请求的接收；以及
如果接收到所述配对确认请求，则向所述远程控制组件提供配对确认肯定应答消息。
32.根据权利要求31所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述功能包括推注输注功能，并且
其中，所述计算机可读介质还包括存储在其上的第二多个指令，所述第二多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
从所述开关组件接收启动信号，所述启动信号指示推注输注事件；
从所述开关组件接收剂量信号，所述剂量信号指示所述可输注流体的推注量的至少一部分；
响应于所述剂量信号而呈现可听量信号；以及
从所述开关组件接收认可信号，所述认可信号指示对于所述可听量信号的同意。
33.根据权利要求32所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
施用所述可输注流体的推注量。
34.根据权利要求31所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述功能包括分离检测功能，并且
其中，所述计算机可读介质进一步包括存储在其上的第二多个指令，所述第二多个指令当通过所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行操作，包括：
将ping信号发送到所述远程控制组件；
监控对于来自所述远程控制组件的响应于所述ping信号的应答信号的接收；以及
如果未在定义时间段内接收到所述应答信号，则呈现可听分离警报。
35.根据权利要求34所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述计算机可读介质还包括指令用于：
从所述开关组件接收警报覆写信号，所述警报覆写信号指示使所述分离警报安静的期望；以及
使所述分离警报安静。
36.根据权利要求31所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述配对请求肯定应答消息包括所述可佩戴输注泵组件的序列号。
37.根据权利要求31所述的可佩戴输注泵组件，还包括：
外部输注装置，所述外部输注装置被构造成将所述可输注流体输送到用户。
38.根据权利要求31所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述可再用外壳组件包括：
机械控制组件，所述机械控制组件包括泵组件和至少一个阀组件。
39.根据权利要求38所述的可佩戴输注泵组件，其中，所述机械控制组件包括至少一个形状记忆致动器。
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