CN110785196B - 用于剂量感测的药筒 - Google Patents

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Abstract

提供了一种注射装置(100)，其包括被配置成容纳一定量的流体的药筒(102)，所述药筒(102)具有近端(106)和远端(104a，104b)，所述流体通过所述远端被分配；第一塞子(108)，所述第一塞子布置在所述药筒(102)中且被配置成从近端(106)向远端(104a，104b)移动以使所述流体通过所述药筒(102)的远端(104a，104b)被分配；布置在所述药筒(102)的远端(104a，104b)处的第二塞子(115)，所述第二塞子(115)包括孔(119)，所述流体通过孔被分配；布置在所述药筒(102)的远端(104a，104b)处的反射器(120a，120b)；以及布置在所述第一塞子(108)中的发射器(122)和接收器(124)，所述发射器(122)被配置成向所述反射器(120a，120b)发射一个或多个波，且所述接收器(124)被配置成至少从所述反射器(120a，120b)接收所述一个或多个波的反射。

Description

用于剂量感测的药筒
本公开文本涉及一种注射装置，并且更具体地，涉及一种用于感测待施用的药剂剂量的注射装置的药筒。
有多种现有疾病需要通过注射药剂进行治疗。这种注射可以通过使用注射装置来执行，由医疗人员或者患者本人实施。例如，1型和2型糖尿病可以由患者自己通过注射胰岛素剂量来治疗，例如每天注射一次或若干次。例如，可以使用预填充一次性胰岛素笔或自动注射器作为注射装置。可替代地，可以使用可重复使用的笔或自动注射器。可重复使用的笔或自动注射器允许用新的药剂药筒来更换空药剂药筒。任一种笔或自动注射器可具有一组单向针，在每次使用前更换。
根据第一方面，一种注射装置包括被配置成容纳一定量的流体的药筒。所述药筒具有近端和远端，所述流体通过所述远端被分配。注射装置还包括第一塞子，所述第一塞子布置在所述药筒中并且被配置成从所述近端向所述远端移动，以使所述流体通过所述药筒的所述远端被分配。所述注射装置还包括布置在所述药筒的所述远端处的第二塞子。所述第二塞子包括孔，所述流体通过所述孔被分配。所述注射装置还包括布置在所述药筒的所述远端处的反射器。所述注射装置还包括布置在所述第一塞子中的发射器和接收器。在一些实施方案中，所述注射装置可以包括收发器，所述收发器包括所述发射器和所述接收器。所述发射器被配置成向所述反射器发射一个或多个波(例如，声波、光波等)，并且所述接收器被配置成至少从所述反射器接收所述一个或多个波的反射。
在一些实施方案中，所述药筒可以具有大体上圆柱形的形状，其在所述远端处逐渐变细为锥形。所述药筒的所述远端可以包括与所述药筒的外围壁形成90°角的底表面。所述反射器可以布置在所述底表面处，使得所述一个或多个波以垂直入射的方式发射到所述反射器。所述反射器可以包括陶瓷、金属和双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BoPET)中的一种或多种。
所述药筒可以包括一种允许所述一个或多个波以及所述一个或多个波的所述反射从其中穿过的材料(例如透明材料，如玻璃或塑料)。所述反射器可以在所述药筒的远端处嵌入在所述材料中，布置在所述药筒的远端的外表面上，或者布置在所述药筒的远端的内表面上。
所述发射器可以是声发射器(例如，超声发射器)，并且所述一个或多个波可以是声波(例如，超声波)。所述发射器可以是光源，并且所述一个或多个波可以是光波。
所述反射器可以布置在所述第二塞子的表面上。所述第二塞子可以包括一种允许所述一个或多个波以及所述一个或多个波的所述反射从其中穿过的材料，并且所述反射器可以被嵌入在所述第二塞子的所述材料中。
与所述一个或多个发射波以及所述一个或多个波的所述反射有关的信息可以用于确定所述药筒中的所述流体的量。在分配所述流体期间，可以连续地确定所述药筒中的所述流体的量。所述流体可以容纳在所述药筒中，并且所述流体可以包括药剂。
根据第二方面，一种注射装置包括被配置成容纳一定量的流体的药筒。所述药筒具有近端和远端，所述流体通过所述远端被分配。注射装置还包括第一塞子，所述第一塞子布置在所述药筒中并且被配置成从所述近端向所述远端移动，以使所述流体通过所述药筒的所述远端被分配。所述注射装置还包括布置在所述第一塞子中的第一电极。所述注射装置还包括布置在所述药筒的所述远端处的第二塞子。所述第二塞子包括孔，所述流体通过所述孔被分配。所述注射装置还包括布置在所述第二塞子中的第二电极。在所述第一电极和所述第二电极间施加了电压，并且与所述第一电极和所述第二电极有关的电容值指示了所述第一塞子与所述第二塞子之间的距离。在一些实施方案中，可基于所述第一塞子与所述第二塞子之间的距离来确定所述药筒中所述流体的量。
图1A和图1B是包括反射器的注射装置的例子的分解图。
图1C是包括反射器的注射装置的例子的分解图和截面视图。
图2是包括电极的注射装置的例子的分解图。
图3是示例计算机系统的框图。
各图中相同的附图符号表示相同的元件。
将主要参考诸如注射装置(例如，胰岛素注射装置)的药物递送装置来描述本文所描述的主题。然而，本文所描述的系统和技术不限于此类应用，并且可以与排出其他药剂的注射装置或与其他类型的医用装置(例如，泵)同样良好地部署。
术语“药物递送装置”应涵盖任何类型的装置或系统，所述装置或系统被配置成将药物量分配到人体或动物体中。药物量典型地可以为约0.5ml至约10ml。非限制性地，药物递送装置可以包括注射筒，针安全系统，笔式注射器，自动注射器，大容量装置(LVD)，泵，灌注系统，或配置用于药物的皮下、肌肉内、或血管内递送的其他装置。此类装置通常包括针，其中针可以包括小规格针(例如，大于约24规格，并且包括27、29或31规格)。
与特定药物组合，也可以定制目前所描述的装置以便在要求的参数内操作。例如，在一定时间段内(例如，对于注射器为约3秒至约20秒，对于LVD为约5分钟至约60分钟)，具有低水平或最低水平的不适，或在与人为因素、保质期、有效期、生物相容性、环境因素等相关的某些条件内。这些变更可能因各种因素(如例如药物的粘度范围为约3cP至约50cP)而产生。
可以将所述药物或药剂包含在适配为与药物递送装置一起使用的初级封装体或“药物容器”中。药物容器可以是例如药筒、注射筒、储器或其他器皿，其被配置成提供用于储存(例如，短期或长期储存)一种或多种药物活性化合物的合适腔室。例如，在一些情况下，可以将腔室设计成将药物储存至少一天(例如，1天到至少30天)。在一些情况下，可以将腔室设计成将药物储存约1个月至约2年。储存可以发生在室温(例如，约20℃)或冷藏温度(例如，从约-4℃至约4℃)下。在一些情况下，药物容器可以是或可以包括双腔室药筒，所述双腔室药筒被配置成单独储存药物配制品的两种或更多种组分(例如，药物和稀释剂、或两种不同类型的药物)，每个腔室中储存一种。在这样的情况下，可以将双腔室药筒的两个腔室配置成允许在分配到人体或动物体中之前和/或期间在药物或药剂的两种或更多种组分之间混合。例如，可以将两个腔室配置成使得它们彼此处于流体连通(例如，通过两个腔室之间的导管)，并且允许用户在分配之前在需要时混合两种组分。可替代地或另外地，两个腔室可以被配置成允许在将组分分配到人体或动物体内时进行混合。
图1A是注射装置100的例子的分解图。注射装置100可以是预填充、一次性或可重复使用的注射笔。注射装置100包括包含药筒102的外壳110。药筒102被配置成容纳一定量的流体。在一些实施方案中，药筒102是药剂容器，如胰岛素容器。药筒102包括远端104a和近端106。在一些实施方案中，药筒102的近端106可位于注射装置100的外壳110内，因此可能不容易看到。
注射装置100包括布置在药筒102中的第一塞子108。第一塞子108可以连接到活塞(例如，柱塞臂)，并且第一塞子和活塞可以共同形成驱动机构，所述驱动机构被配置成使流体从药筒102中排出。例如，活塞被配置成使第一塞子108从药筒102的近端106向药筒102的远端104a移动，以使流体通过药筒102的远端104a被分配。注射装置100还包括第二塞子115，所述第二塞子布置在药筒102的远端104a处。第二塞子115包括孔119，所述流体通过所述孔被分配。针114可邻近孔119附着到第二塞子115，使得当分配时流体行进穿过孔119和针114。在一些实施方案中，第二塞子115和针114具有螺纹，使得针114可以被拧到第二塞子115上，或者第二塞子115可以被拧到针114上。针114由内针帽116和外针帽117保护，所述内针帽和所述外针帽进而可以由帽118覆盖。
可以通过转动剂量旋钮112来选择要从注射装置100排出的药物剂量(例如，胰岛素剂量)，然后可以通过剂量窗口113显示所选剂量。在一些例子中，剂量窗口113是显示器，如电子显示器。在一些例子中，所选剂量可以以国际单位(IU)的倍数显示，其中一个IU是约45.5微克药剂(诸如纯结晶胰岛素)的生物当量(例如1/22毫克)。剂量窗口113中显示的所选剂量的例子可以例如是30IU，如图1A所示。在一些例子中，可以以不同方式(例如通过电子显示器)显示所选剂量。在一些例子中，剂量窗口113涉及注射装置的通过其或在其上可见所选剂量的区段。
转动剂量旋钮112可以引起机械咔嗒声以向用户提供声学反馈。剂量窗口113中显示的数字印在包含在外壳110中的套筒上，并与药筒102中的活塞机械地相互作用。在将针114插入患者的皮肤部分中，并随后推动注射按钮111时，将从注射装置100中排出药剂。剂量的排出还可以引起机械咔嗒声。这种机械咔嗒声可以与转动剂量旋钮112时产生的声音不同。
注射装置100可用于若干次注射过程，直至药筒102排空或注射装置100到达有效期(例如，首次使用后28天)为止。在一些例子中，在首次使用注射装置100之前，可能需要进行“准备注射(prime shot)”以从药筒102和针114中移除空气，例如通过选择2单位药剂并在保持注射装置100的针114朝上取向的同时压下注射按钮111来进行。
注射装置100被配置成确定药筒102中药剂流体(例如，胰岛素)的量，其可以代表要向患者施用的药剂的剂量。例如，注射装置包括布置在第一塞子108中的发射器122和接收器124。在一些实施方案中，发射器122和接收器124中的一个或两个可以定位在第一塞子108上的其他地方，如嵌入在第一塞子108中。发射器122被配置成向药筒102的远端104a发射一个或多个波(例如，声波、光波等)。一个或多个波从药筒102的远端104a反射(例如，通过从药筒102的表面和/或反射器上弹开，如下面详细描述的)。接收器124被配置成接收一个或多个波的反射。与一个或多个发射波以及一个或多个发射波的反射有关的信息可用于确定药筒102中的流体量。例如，与一个或多个发射波以及一个或多个波的反射有关的信息可用于确定一个或多个波行进的距离，一个或多个波行进的距离可用于确定药筒中的流体量，并且药筒中的流体量可用于确定要向患者施用的药剂的剂量。在一些实施方案中，发射器122和接收器124二者都作为单个收发器封装体的部件而被包括。
在一些实施方案中，与一个或多个发射波(例如，发射时间)以及一个或多个发射波的反射(例如，接收时间)有关的信息被提供给计算装置和/或由计算装置接收(例如，图3的计算机系统300)，并且所述计算装置使用该信息来确定药筒102中的流体量。在一些例子中，发射器122是被配置成向药筒102的远端104a发射一个或多个声波(例如，超声波)的声(例如，超声)发射器，而接收器124是被配置成接收一个或多个声波的反射的声接收器。计算装置可以识别每个声波发射的时间，以及对于每个发射的声波，相应的反射被接收器124接收的时间。在已知声波速度(例如，在这种情况下为声速)的情况下，可以使用在波的发射与接收之间经过的时间(有时称为飞行时间(TOF))来确定波行进的距离。波行进的距离表示从发射器122到反射表面(例如在药筒102的远端104a处)到接收器124的距离。可以将该距离除以二，以确定第一塞子108与反射表面之间的距离。因为反射表面在药筒102的远端104a处，所以确定的距离表示药筒102内流体驻留在其中的长度。所确定的距离连同药筒102的已知尺寸可用于确定药筒102中的流体量。
在例子中，发射器122在第一时间t1发射声波。将第一时间t1(例如，声波的发射时间)提供给计算装置。声波从发射器122向药筒102的远端104a传播，并从反射器120a反射(例如从其上弹开)。声波的反射(例如，反射波)从药筒102的远端104a向接收器124传播。在第二时间t2接收到反射波。声波的速度就是液体中的声速。声波的发射与接收之间经过的时间为t2–t1。将经过的时间乘以声速，以确定波从发射器122到药筒102的远端104a再回到接收器124所行进的距离。将行进的距离除以二，以确定发射器122/接收器124与药筒102的远端104a之间的距离。通过将确定的距离乘以药筒102的横截面积，确定药筒102中的流体量(例如，药筒102中封闭在第一塞子108与远端104a之间的流体量)。所确定的药筒102中的流体量是要向患者施用的剂量。
在一些实施方案中，注射装置100包括布置在药筒102的远端104a处的反射器120a。药筒102的远端104a有时被称为药筒102的肩部。反射器120a被配置成改善反射波的信号质量(例如，通过使反射时的信号损失最小、减少信号中的噪声、改善信噪比等)，从而改善TOF计算。在所示例子中，反射器120a布置在药筒102的远端104a的外表面上。以这种方式，反射器120a可以在药筒102的制造之后被施加到药筒102上。在一些实施方案中，将反射器120a包括在药筒102的远端104a的外表面上，用于避免反射器120a的材料将污染物引入药剂的任何潜在问题。药筒102可以大体上是圆柱形的。在所示的例子中，药筒102在远端104a处逐渐变细为锥形。反射器120a可以包裹在药筒102的远端104a的锥形部分的外表面周围。药筒102可以由一种材料制成和/或包括一种材料，所述材料允许一个或多个波以及一个或多个波的反射从其中穿过(或例如基本上从其中穿过)。发射器122被配置成向反射器120a发射一个或多个波，并且接收器124被配置成至少从反射器120a接收一个或多个波的反射。
反射器120a可以由一种材料制成和/或包括一种材料，所述材料促进所发射的特定类型的波的反射。在一些例子中，反射器120a可以包括一种具有相对平滑的表面的材料，诸如陶瓷，以使由于表面几何形状的变化和/或缺陷而可能发生的不规则反射的发生最小化。在一些例子中，反射器120a可以包括一种具有相对高的反射率的材料，诸如金属和/或双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(BoPET)。此类材料可以改善信号质量和/或减少反射时可能会发生的损耗，从而导致TOF测量(进而是距离计算)，TOF测量表示发射器122/接收器124(例如，第一塞子108)与反射器120a之间的真实距离。距离计算精度的改善进而导致更加精确的药物量计算。
在一些例子中，反射器120a可被嵌入在药筒102的材料中。例如，反射器120a可嵌入在药筒102的层(例如，塑料或玻璃层)之间。例如，反射器120a可以是布置在药筒102的远端104a的锥形部分的各层之间的膜。在一些例子中，反射器120a可以布置在药筒102的内表面上。例如，反射器120a可以是药筒102内的膜，所述膜被施加在药筒102的远端104a的锥形部分的内表面上。在一些例子中(例如，反射器120a布置在药筒102内部的例子)，反射器120a可由不损害药剂的材料制成。反射器120a可由生物相容的材料制成。
在一些例子中，注射装置100可以包括一个或多个其他特征，其可以进一步改善距离和药物量计算的精度。图1B示出了注射装置100的例子的另一个分解图。在该例子中，药筒102包括远端104b，其底表面与药筒102的外围壁形成90°角(或例如大约90°的角)。注射装置100包括反射器120b，所述反射器布置在远端104b的底表面处，使得一个或多个波以垂直入射的方式发射到反射器120b。由此，所发射的波可以在垂直于发射器122和接收器124的方向上(例如，在垂直于第一塞子108的底表面的方向上)直接反射回接收器124。所发射的波的垂直入射和波的反射的垂直入射允许确定TOF测量，TOF测量可用于获得(例如，在第一塞子108与反射器120b之间的)精确的距离测量，并且进而获得精确的药剂量测量。
就用于反射器120b的材料和/或反射器120b的操作而言，反射器120b可以基本上类似于以上相对于图1A描述的反射器120a。虽然在所示例子中反射器120b布置在药筒102的远端104b的外表面上，但是在一些实施方案中，反射器120b可以嵌入在药筒102的材料中或布置在药筒102的远端104b的底表面的内表面上，如先前所描述的。
在一些实施方案中，可以通过使药筒102的远端104b成形为如图1B所示来改善距离和药物量计算的精度。例如，注射装置100可包括具有底表面的远端104b，所述底表面与药筒102的外围壁形成90°角(或例如大约90°的角)，而无需还包括反射器120b。以这种方式，由于药筒102的远端104b的形状，可以充分改善距离和药物量计算的精度，而无需反射器120b。
图1C示出了注射装置100的例子的另一个分解图和截面视图。在该例子中，反射器120b布置在第二塞子115的表面上。尽管在所示例子中反射器120b布置在第二塞子115的表面上，但是在一些实施方案中，反射器120b可以嵌入在第二塞子115的材料中。在一些例子中(例如，反射器120b嵌入在第二塞子115中的例子)，第二塞子115可以包括允许一个或多个波以及一个或多个波的反射从其中穿过(或例如基本上从其中穿过)的材料。
大体上参考图1A至图1C，在一些实施方案中，发射器122是被配置成向反射器120a、120b发射一个或多个光波(例如，光波)的光源(例如，光源)，而接收器124是被配置成接收一个或多个光波的反射的光接收器。在一些例子中(例如，反射器120a、120b布置在药筒102的外部或嵌入在药筒102的材料中的例子)，药筒102可以由一种材料制成和/或包括一种材料，所述材料允许一个或多个光波以及一个或多个光波的反射从其中穿过(或例如基本上从其中穿过)。在一些实施方案中，药筒102包括透明材料，如玻璃和塑料中的一种或两种。在一些例子中(例如，反射器120b嵌入在第二塞子115的材料中的例子)，第二塞子115还可以由一种材料制成和/或包括一种材料，所述材料允许一个或多个光波以及一个或多个光波的反射从其中穿过(或例如基本上从其中穿过)。在一些实施方案中，第二塞子115包括透明材料，如玻璃和塑料中的一种或两种。
尽管注射装置100已被主要描述为配置成使用与一个或多个发射波以及一个或多个波的反射有关的信息来确定药筒102中的流体量，但是在一些实施方案中，替代发射器122和接收器124或除其之外，注射装置100还可以包括用于确定流体量的一个或多个部件。
尽管发射器122和接收器124已被主要描述为布置在第一塞子108中，但是在一些实施方案中，发射器122和接收器124也可以位于其他地方。例如，在一些实施方案中，发射器122和接收器124可以位于药筒102的远端104b处(例如，在第二塞子115处)。类似地，尽管反射器120a、120b已被主要描述为位于药筒102的远端104b处，但是在一些实施方案中，反射器120a、120b也可以位于其他地方，如在第一塞子108处。
图2示出了注射装置100的另一个分解图。在该例子中，注射装置100被配置成使用电容感测技术来确定药筒102中的流体量。注射装置100包括布置在第一塞子108中的第一电极202和布置在第二塞子115中的第二电极204。电极202、204形成电容器，其中电极202、204之间的药剂流体充当电介质。电极202、204可以由注射装置100的电子器件供电。例如，可以将电力提供给第一电极202和第二电极204，使得在第一电极202和第二电极204间施加电压。至少基于电极202、204之间的距离来生成与电极202、204有关的电容值。换句话说，电极202、204的电容随着电极202、204彼此移动靠近(例如，当第一塞子108接近第二塞子115时)而改变。
电容值可以指示电极202、204之间的距离(例如，与之成比例)。在一些实施方案中，电容值可以被提供给计算装置(例如，图3的计算机系统300)和/或被其接收，并且所述计算装置可以使用电容值来确定第一塞子108与第二塞子115之间的距离。所确定的距离表示药筒102内流体驻留在其中的长度。所确定的距离连同药筒102的已知尺寸可用于确定药筒102中的流体量。
在一些实施方案中，当从注射装置100分配流体时，可以连续地确定药筒102中的流体量。例如，当压下注射按钮111并且当从药筒102中排出药剂时，注射装置100可以连续地确定药筒102中的流体量，使得用户可以接收到药筒102中当前流体量的连续反馈。
特别地，以与上面相对于图1A所描述的方式基本相似的方式，与一个或多个发射波(例如，发射时间)以及一个或多个发射波的反射(例如，接收时间)有关的信息可以被提供给计算装置和/或被其接收。可以将波的发射与接收之间经过的时间(例如，TOF)乘以波的速度(例如，声速)，以确定波行进的距离。波行进的距离表示从发射器122到药筒102的远端104a再回到接收器124的距离。将行进的距离除以二，以确定发射器122/接收器124与药筒102的远端104a之间的距离。通过将确定的距离乘以药筒102的横截面积，确定药筒102中的流体量(例如，药筒102中封闭在第一塞子108与远端104a之间的剩余流体量)。药筒中确定的流体量是药筒102中剩余的尚未向患者施用的剂量。可以连续地确定药筒102中的流体量，使得在整个给药过程中剩余剂量都是已知的。
图3是示例计算机系统300的框图。例如，计算机系统300可结合到图1A至图1C和图2的注射装置100中，和/或注射装置100可被配置成与单独的计算机系统300相互作用。系统300包括处理器310、存储器320、存储装置330以及输入/输出装置340。部件310、320、330和340中的每一个可例如使用系统总线350进行互连。处理器310能够处理用于在系统300内执行的指令。处理器310可为单线程处理器、多线程处理器或量子计算机。处理器310能够处理存储在存储器320或存储装置330上的指令。处理器310可执行诸如使注射装置100执行上述操作中的一项或多项操作以确定药筒102中的流体量的操作。
存储器320存储系统300内的信息。在一些实施方案中，存储器320是计算机可读介质。存储器320可以例如是易失性存储器单元或非易失性存储器单元。在一些实施方案中，存储器320存储与以下一项或多项有关的信息：发射器122发射的一个或多个波的速度，药筒102的尺寸，以及可用于使在电极202、204间施加的电压与电极202、204之间的距离进行关联的数据。
存储装置330能够为系统300提供大容量存储。在一些实施方案中，存储装置330是非瞬态计算机可读介质。存储装置330可以包括例如硬盘装置、光盘装置、固态驱动器、闪存驱动器、磁带或一些其他大容量存储装置。存储装置330可替代地可以是云存储装置，例如，逻辑存储装置，包括分布在网络上并使用网络访问的多个物理存储装置。在一些实施方案中，存储在存储器320上的信息也可以或替代地存储在存储装置330上。
输入/输出装置340为系统300提供输入/输出操作。在一些实施方案中，输入/输出装置340包括一个或多个网络接口装置(例如，以太网卡)、串行通信装置(例如，RS-232端口)、和/或无线接口装置(例如，短程无线通信装置、802.11卡、3G无线调制解调器或4G无线调制解调器)。在一些实施方案中，输入/输出装置340包括驱动器装置，所述驱动器装置被配置成接收输入数据并将输出数据发送到其他输入/输出装置，例如键盘、打印机和显示装置(例如，剂量窗口113)。在一些实施方案中，使用了移动计算装置、移动通信装置和其他装置。
在一些实施方案中，系统300是微控制器。微控制器是在单个电子封装体中包含计算机系统的多个元件的装置。例如，单个电子封装体可以包含处理器310、存储器320、存储装置330以及输入/输出装置340。
尽管在图3中已描述了示例处理系统，但是，上面描述的主题和功能操作的实施方案可以是其他类型的数字电子电路或计算机软件、固件或硬件中的实施方案，包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物，或其一个或多个的组合。可以将本说明书中描述的主题的实施方案实现为一种或多种计算机程序产品，例如在有形程序载体上编码的计算机程序指令的一个或多个模块(例如计算机可读介质)，以由处理系统执行或控制其操作。所述计算机可读介质可以是机器可读存储装置、机器可读存储基板、存储装置、影响机器可读传播信号的物质组合物或其一个或多个的组合。
术语“计算机系统”可涵盖用于处理数据的所有设备、装置和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，处理系统还可包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、或其一个或多个的组合的代码。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本、可执行逻辑或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言或者声明性或过程性语言，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序不一定与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)、专用于所讨论程序的单个文件中、或多个协调的文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)。可以部署计算机程序以在位于一个站点处或分布在多个站点间并由通信网络互连的一台计算机或多台计算机上执行。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性或易失性存储器、介质和存储装置，包括例如半导体存储装置(例如EPROM、EEPROM和闪存装置)；磁盘(例如内部硬盘或可移动磁盘或磁带；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘)。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。系统的部件可以通过任何数字数据通信形式或媒介(例如，通信网络)进行互连。通信网络的例子包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如互联网。
术语“药物”或“药剂”在本文中用于描述一种或多种药学活性化合物。如下文所述，药物或药剂可以包括用于治疗一种或多种疾病的在各种类型配制品中的至少一种小分子或大分子或其组合。示例性药物活性化合物可以包括小分子；多肽、肽和蛋白质(例如，激素、生长因子、抗体、抗体片段和酶)；碳水化合物和多糖；以及核酸、双链或单链DNA(包括裸露和cDNA)、RNA、反义核酸如反义DNA和RNA、小干扰RNA(siRNA)、核酶、基因和寡核苷酸。可以将核酸掺入分子递送系统(如载体、质粒或脂质体)中。还可以设想这些药物中的一种或多种的混合物。
本文所述的药物递送装置和药物可以用于治疗和/或预防许多不同类型的障碍。示例性障碍包括例如糖尿病或与糖尿病相关的并发症(如糖尿病视网膜病变)、血栓栓塞障碍(如深静脉或肺血栓栓塞)。另外的示例性障碍是急性冠状动脉综合征(ACS)、心绞痛、心肌梗塞、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎。
用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症的示例性药物包括胰岛素(例如人胰岛素、或人胰岛素类似物或衍生物)；胰高血糖素样肽(GLP-1)、GLP-1类似物或GLP-1受体激动剂、或其类似物或衍生物；二肽基肽酶-4(DPP4)抑制剂、或其药学上可接受的盐或溶剂化物；或其任何混合物。如本文所用，术语“衍生物”是指与原始物质在结构上充分相似以便具有基本相似的功能或活性(例如，治疗有效性)的任何物质。
示例性胰岛素类似物是Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素(甘精胰岛素)；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素；Asp(B28)人胰岛素；人胰岛素，其中在位置B28处的脯氨酸被Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代并且其中在位置B29处的Lys可以被Pro替代；Ala(B26)人胰岛素；Des(B28-B30)人胰岛素；Des(B27)人胰岛素和Des(B30)人胰岛素。
示例性胰岛素衍生物是例如B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-棕榈酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素；B29-N-棕榈酰人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(N-石胆酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七酰)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七酰)人胰岛素。示例性GLP-1、GLP-1类似物和GLP-1受体激动剂是例如：利西拉肽/AVE0010/ZP10/Lyxumia、艾塞那肽/Exendin-4/Byetta/Bydureon/ITCA 650/AC-2993(39个氨基酸的肽，其由毒蜥(Gila monster)的唾液腺产生)、利拉鲁肽/Victoza、索马鲁肽(Semaglutide)、他司鲁肽(Taspoglutide)、Syncria/阿必鲁肽、杜拉鲁肽(Dulaglutide)、rExendin-4、CJC-1134-PC、PB-1023、TTP-054、兰格拉肽(Langlenatide)/HM-11260C、CM-3、GLP-1Eligen、ORMD-0901、NN-9924、NN-9926、NN-9927、Nodexen、Viador-GLP-1、CVX-096、ZYOG-1、ZYD-1、GSK-2374697、DA-3091、MAR-701、MAR709、ZP-2929、ZP-3022、TT-401、BHM-034。MOD-6030、CAM-2036、DA-15864、ARI-2651、ARI-2255、艾塞那肽-XTEN和胰高血糖素-Xten。
示例性寡核苷酸是例如：米泊美生(mipomersen)/Kynamro，它是一种用于治疗家族性高胆固醇血症的胆固醇还原性反义治疗剂。
示例性DPP4抑制剂是维达列汀、西他列汀、地那列汀(Denagliptin)、沙格列汀、小檗碱。
示例性激素包括垂体激素或下丘脑激素或调节活性肽及其拮抗剂，如促性腺激素(促滤泡素、促黄体素、绒毛膜促性腺激素、促生育素)、促生长激素(生长激素)、去氨加压素、特利加压素、戈那瑞林、曲普瑞林、亮丙瑞林、布舍瑞林、那法瑞林和戈舍瑞林。
示例性多糖包括葡糖胺聚糖(glucosaminoglycane)、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物、或硫酸化多糖(例如上述多糖的多硫酸化形式)、和/或其药学上可接受的盐。多硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的例子是依诺肝素钠。透明质酸衍生物的例子是Hylan G-F 20/Synvisc，它是一种透明质酸钠。
如本文所用，术语“抗体”是指免疫球蛋白分子或其抗原结合部分。免疫球蛋白分子的抗原结合部分的例子包括F(ab)和F(ab')2片段，其保留结合抗原的能力。抗体可以是多克隆抗体、单克隆抗体、重组抗体、嵌合抗体、去免疫或人源化抗体、完全人抗体、非人(例如鼠类)抗体或单链抗体。在一些实施方案中，所述抗体具有效应子功能，并且可以修复补体。在一些实施方案中，所述抗体具有降低的或没有结合Fc受体的能力。例如，抗体可以是同种型或亚型、抗体片段或突变体，其不支持与Fc受体的结合，例如，它具有诱变的或缺失的Fc受体结合区。
术语“片段”或“抗体片段”是指衍生自抗体多肽分子的多肽(例如，抗体重链和/或轻链多肽)，其不包含全长抗体多肽，但仍包含能够结合抗原的全长抗体多肽的至少一部分。抗体片段可以包含全长抗体多肽的切割部分，尽管所述术语不限于此类切割片段。可用于本发明的抗体片段包括，例如，Fab片段、F(ab')2片段，scFv(单链Fv)片段、线性抗体、单特异性或多特异性抗体片段(如双特异性、三特异性和多特异性抗体(例如，双链抗体、三链抗体、四链抗体))、微型抗体、螯合重组抗体、三抗体或双抗体、胞内抗体、纳米抗体，小模块化免疫药物(SMIP)、结合域免疫球蛋白融合蛋白、骆驼化抗体和含有VHH的抗体。抗原结合抗体片段的另外的例子在本领域中是已知的。
术语“互补决定区”或“CDR”是指重链多肽和轻链多肽两者的可变区内的短多肽序列，其主要负责介导特异性抗原识别。术语“框架区”是指重链多肽和轻链多肽两者的可变区内的氨基酸序列，其不是CDR序列，并且主要负责维持CDR序列的正确定位以允许抗原结合。尽管框架区本身典型地不直接参与抗原结合，如本领域中已知的，但是某些抗体的框架区内的某些残基可直接参与抗原结合或可影响CDR中的一个或多个氨基酸与抗原相互作用的能力。
示例性抗体是抗PCSK-9mAb(例如，阿利库单抗(Alirocumab))、抗IL-6mAb(例如，萨瑞鲁单抗(Sarilumab))和抗IL-4mAb(例如，Dupilumab)。
本文所述的化合物可以用于药物配制品中，所述药物配制品包含(a)一种或多种化合物或其药学上可接受的盐，和(b)药学上可接受的载体。所述化合物还可以用于包括一种或多种其他活性药物成分的药物配制品中或用于其中本发明的化合物或其药学上可接受的盐是唯一活性成分的药物配制品中。因此，本公开文本的药物配制品涵盖通过混合本文所述的化合物和药学上可接受的载体制备的任何配制品。
本文所述的任何药物的药学上可接受的盐也预期用于在药物递送装置中使用。药学上可接受的盐是例如酸加成盐和碱性盐。酸加成盐是例如HCl或HBr盐。碱性盐是例如具有如下阳离子的盐，该阳离子选自：碱金属或碱土金属，例如，Na+、或K+、或Ca2+，或铵离子N+(R1)(R2)(R3)(R4)，其中R1至R4彼此独立地表示：氢、任选地经取代的C1-C6-烷基基团、任选地经取代的C2-C6-烯基基团、任选地经取代的C6-C10-芳基基团、或任选地经取代的C6-C10-杂芳基基团。药学上可接受的盐的另外的例子是本领域技术人员已知的。
药学上可接受的溶剂化物是例如水合物或链烷醇盐(alkanolate)，如甲醇盐(methanolate)或乙醇盐(ethanolate)。
本领域技术人员将理解，在不偏离本发明构思的全部范围和精神的情况下，可以对本文所述的物质、配制品、设备、方法、系统、装置、和实施方案的各种组分进行修改(如例如调整、添加、或去除)，本发明涵盖这些修改及其任何等同物。
已经提出了本文描述的系统和技术的多个实施方案。然而，应该理解，在不脱离这种系统和技术的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，其他实施方案也在所附权利要求书的范围内。
附图标记
100 注射装置
102 药筒
104a 远端
104b 远端
106 近端
108 第一塞子
110 外壳
111 注射按钮
112 剂量旋钮
113 剂量窗口
114 针
115 第二塞子
116 内针帽
117 外针帽
118 帽
119 孔
120a 反射器
120b 反射器
122 发射器
124 接收器
202 第一电极
204 第二电极
300 计算机系统
310 处理器
320 存储器
330 存储装置
340 输入/输出装置
350 系统总线

Claims (11)

1.一种注射装置(100)，其包括：
被配置成容纳一定量的流体的药筒(102)，所述药筒(102)具有近端(106)和远端(104a，104b)，所述流体通过所述远端被分配；
第一塞子(108)，所述第一塞子布置在所述药筒(102)中并且被配置成从所述近端(106)向所述远端(104a，104b)移动，以使所述流体通过所述药筒(102)的所述远端(104a，104b)被分配；
布置在所述药筒(102)的所述远端(104a，104b)处的第二塞子(115)，所述第二塞子(115)包括孔(119)，所述流体通过所述孔被分配，其中所述第二塞子(115)包括允许一个或多个波以及所述一个或多个波的反射从其中穿过的材料；
布置在所述药筒(102)的所述远端(104a，104b)处的反射器(120a，120b)，其中所述反射器(120b)被嵌入在所述第二塞子(115)的所述材料中；以及
布置在所述第一塞子(108)中的发射器(122)和接收器(124)，所述发射器(122)被配置成向所述反射器(120a，120b)发射一个或多个波，并且所述接收器(124)被配置成至少从所述反射器(120a，120b)接收所述一个或多个波的反射。
2.根据权利要求1所述的注射装置(100)，其中所述药筒(102)具有大体上圆柱形的形状，其在所述远端(104a)处逐渐变细为锥形。
3.根据权利要求1所述的注射装置(100)，其中所述药筒(102)的所述远端(104b)包括与所述药筒(102)的外围壁形成90°角的底表面。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的注射装置(100)，其中所述反射器(120a，120b)包括陶瓷材料或双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其中所述药筒(102)包括允许所述一个或多个波以及所述一个或多个波的所述反射从其中穿过的材料。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其中所述发射器(122)是声发射器并且所述一个或多个波是声波，或者所述发射器(122)是超声发射器并且所述一个或多个波是超声波。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其中所述发射器(122)是光源，并且所述一个或多个波是光波。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其包括收发器，所述收发器包括所述发射器(122)和所述接收器(124)。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其中与所述一个或多个波以及所述一个或多个波的所述反射有关的信息被用于确定所述药筒(102)中的所述流体的量。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其包括容纳在所述药筒(102)中的所述流体，其中所述流体包括药剂。
11.一种注射装置(100)，其包括：
被配置成容纳一定量的流体的药筒(102)，所述药筒具有近端(106)和远端(104b)，所述流体通过所述远端被分配；
第一塞子(108)，所述第一塞子布置在所述药筒(102)中并且被配置成从所述近端(106)向所述远端(104b)移动，以使所述流体通过所述药筒(102)的所述远端(104b)被分配；
布置在所述第一塞子(108)中的第一电极(202)；
布置在所述药筒(102)的所述远端(104b)处的第二塞子(115)，所述第二塞子(115)包括孔(119)，所述流体通过所述孔被分配；以及
布置在所述第二塞子(115)面向所述第一电极(202)的表面上的第二电极(204)，
其中在所述第一电极(202)和所述第二电极(204)间施加了电压，并且与所述第一电极(202)和所述第二电极(204)有关的电容值指示了所述第一塞子(108)与所述第二塞子(115)之间的距离。
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