CN110785198B

CN110785198B - 将电子器件集成到药筒的塞子中

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Publication number: CN110785198B
Application number: CN201880041557.6A
Authority: CN
Inventors: M·沙巴克; A·艾伦丁斯; C·德特; M·奥滕; C·波美雷奥; D·哈曼; P·E·詹森; U·布鲁格曼; I·伊尔尼基
Original assignee: Sanofi Aventis France
Current assignee: Sanofi Aventis France
Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2024-05-14
Anticipated expiration: 2038-05-02
Also published as: US20200114088A1; CN110785198A; JP2022169688A; JP7132247B2; EP3618900A1; JP2020518393A; WO2018202660A1

Abstract

一种被配置成布置在医用药筒(600)内的塞子(300)，其包括：限定腔(758)和尺寸与形状设计成装配在所述医用药筒(600)内部的外表面的壳体(302)，以及被配置成插入所述腔中的插入件(304)，其中所述插入件(304)包括电子装置(306a，306b，306c)，所述电子装置具有被配置成生成传感信号(770)的传感器(1079)。所述壳体(302)被配置成由柱塞(760)推进到所述医用药筒(600)中以向所述医用药筒(600)中包含的物质(70)施加压力，并且所述壳体(302)被配置成使所述传感信号(770)从其中穿过。所述传感器(1079)被配置成响应于所述塞子(300)在所述医用药筒(600)中的位置。

Description

将电子器件集成到药筒的塞子中

本说明书涉及一种用于被配置成排出药剂的医用装置的设备，并且更具体地涉及一种用于在注射装置的药筒中推进药剂的塞子。

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药物剂量来治疗，例如每天注射一次或若干次。例如，可以使用预填充一次性药物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。

一个示例实施方案是一种被配置成布置在医用药筒内的塞子，所述塞子包括：限定腔和尺寸与形状设计成装配在所述医用药筒内部的外表面的壳体，以及被配置成插入所述腔中的插入件。所述插入件包括电子装置，所述电子装置具有被配置成生成传感信号的传感器。所述壳体被配置成由柱塞推进到所述医用药筒中，以向所述医用药筒中包含的物质施加压力。所述壳体被配置成使所述传感信号穿过所述壳体的材料，并且所述传感器被配置成响应于所述塞子在所述医用药筒中的位置。

在一些实施方案中，所述插入件包括帽构件，所述帽构件被配置成在将所述插入件插入所述腔中时封闭所述腔，并且所述帽构件被配置成接收来自所述柱塞的驱动力以将所述塞子推进到所述医用药筒中。

在一些实施方案中，所述插入件被配置成使用以下一种或多种方式稳固到所述壳体：搭扣特征、胶合、焊接、超声焊接或热焊接。

在一些实施方案中，所述壳体由可以被热灭菌的材料构成。

在一些实施方案中，所述插入件是包括配合特征的柱塞的远端，并且所述腔包括相应的配合特征，其被配置成当将所述柱塞的远端插入所述塞子的壳体的腔中时将所述插入件稳固到所述壳体。在一些实施方案中，所述腔包括引导特征，所述引导特征安排成在所述壳体中定向和定位所述电子装置。

在一些实施方案中，所述壳体是由基本上刚性的材料制成的刚性壳体。在一些实施方案中，所述塞子包括密封构件，所述密封构件布置在所述外表面周围，并且安排成当所述塞子被布置在所述医用药筒内时在所述外表面与所述医用药筒的内表面之间形成密封。

在一些实施方案中，所述壳体是由基本上柔软的材料制成的软质壳体。在一些实施方案中，所述软质壳体的外表面限定密封突起，所述密封突起从外表面径向延伸并且安排成当所述塞子布置在所述医用药筒内时在所述外表面与所述医用药筒的内表面之间形成密封。

在一些实施方案中，所述传感信号是电磁信号或声信号。在一些实施方案中，所述电子装置被配置成与外部电子装置通信。在一些实施方案中，所述电子装置包括被配置成与所述外部电子装置通信的无线收发器。在一些实施方案中，所述无线收发器被配置成将由所述传感器获取的数据传输到所述外部电子装置。在一些实施方案中，所述电子装置被配置成由施加到所述塞子上的力来激活。

在一些实施方案中，所述电子装置包括温度感测元件，所述温度感测元件被配置成在感测到温度变化或达到温度阈值时激活所述电子装置。

在一些实施方案中，所述电子装置包括能量源。在一些实施方案中，所述能量源包括具有电容性电子电路的无线充电模块。在一些实施方案中，所述能量源包括压电元件，其被配置成从施加到所述塞子上的力生成电能。在一些实施方案中，所述能量源是热电元件，其被配置成从由所述塞子吸收的热能生成电能。

另一个示例实施方案是一种具有药筒外壳和上述塞子的医用药筒，其中所述壳体被配置成在所述药筒外壳和壳体经受热灭菌过程之前插入所述药筒外壳中，并且所述插入件被配置成在所述热灭菌过程之后插入所述塞子中。

在一些实施方案中，所述医用药筒是注射筒，并且所述药筒外壳是所述注射筒的外壳，并且所述插入件是所述注射筒的柱塞的杆，其被配置成在所述注射筒经受热灭菌过程之后插入所述塞子的壳体中。

又一个示例实施方案是一种制造医用药筒的方法。所述方法包括将壳体插入所述医学药筒的外壳中，所述塞子密封所述外壳的开口端，所述壳体限定从所述外壳外部可进入的腔并且被配置成使传感信号从其中穿过，对所述壳体和外壳进行热灭菌，并且在所述热灭菌之后，将插入件放置到所述壳体的腔中，所述插入件包括电子装置，所述电子装置包括被配置成生成所述传感信号的传感器。所述壳体和插入件共同形成塞子，所述塞子被配置成由柱塞推进到所述医用药筒中，以向所述医用药筒中包含的物质施加压力，并且所述传感器被配置成响应于所述塞子在所述医用药筒中的位置。

附图说明

图1是注射装置的分解图。

图2A是被配置成布置在注射装置中的塞子的截面视图，所述塞子具有刚性壳体和可插入软质芯，在所述芯中嵌入了电子装置。

图2B是图2A的塞子的顶视图。

图2C是布置在药筒内的塞子的截面视图。

图3A是被配置成布置在注射装置中的塞子的截面视图，所述塞子具有软质壳体和可插入刚性芯，在所述芯中嵌入了电子装置。

图3B是图3A的塞子的顶视图。

图4是被配置成布置在注射装置中的塞子的截面视图，所述塞子具有刚性壳体和可插入软质芯(在所述芯中嵌入了电子装置)并且具有刚性罩。

图5是被配置成布置在注射装置中的塞子的截面视图，所述塞子具有软质壳体和可插入刚性芯，在所述芯中嵌入了电子装置。

图6是布置在药筒内的塞子的截面视图。

图7A是布置在药筒内的塞子的壳体和耦接到所述壳体上的插入件的截面视图。

图7B是在由柱塞驱动之前图7A的包含插入件的塞子的截面视图。

图7C是在由柱塞驱动到药筒中期间或之后的感测操作期间图7B的塞子的截面视图。

图8A和图8B是一次性注射筒的截面视图，所述一次性注射筒具有嵌入柱塞的螺纹远端中的电子器件。

图9是描绘一种在将电子元件耦接到塞子中之前将药筒与塞子进行组装并用塞子为药筒灭菌的方法的流程图。

图10是布置在药筒内并与无线系统通信的塞子的截面视图。

图11A和图11B是布置在药筒内并由压电系统供电的塞子的截面视图。

图12A和图12B是布置在药筒和珀耳帖热电装置内的塞子的截面视图。

图13A和图13B是布置在药筒内的塞子的壳体和夹在壳体中的插入件的截面视图。

具体实施方式

如果一些基于药筒的注射和医用注射筒系统在装置的可更换部分(例如，药筒塞子或药筒外壳)中包括电子器件，则在使用前可能很难对其进行灭菌。电子组件可能包含温度敏感材料(例如，任何聚合物)，这些材料在加热后可能会降解。此外，电池在高温下会失去性能。在一些例子中，可在添加电子器件之前对药筒塞子(有时称为塞)进行灭菌。例如，可用柔软的O形环密封把刚性材料制成的塞子密封抵靠在药筒壁上，并且可使用与塞子分离的可插入电子装置，以便在热灭菌步骤之后将其组装到塞子或药筒中(因此也不会影响药筒内部的灭菌液体)。一些例子还使得能够将电子部件(例如，RFID、传感器)添加到先前的一次性或可重复使用的药物药筒的热灭菌柱塞中。

图1是注射装置100的分解图，所述注射装置可以是一次性或可重复使用的注射装置。注射装置100包括外壳110并且其中具有带药筒外壳104的药筒114，针组件115可附加至所述药筒。针组件115的针109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排出的药剂或药物剂量，并经由剂量窗口或显示器113显示所选剂量。显示器可以包括例如数字显示器。剂量显示器113涉及注射装置的通过其或在其上可见所选剂量的区段。

如下文进一步所述，注射装置100可以包括一个或多个电子部件122、124，例如，其中一些可以包括在塞子108中。

转动剂量旋钮112引起机械咔嗒声以向用户提供声学反馈。剂量显示器113中显示的数字印在包含在外壳110中的套筒上，并与药筒114中的柱塞机械地相互作用。在将针109刺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排出显示器113中显示的药物剂量。在注射期间，驱动机构106(其显示为柱塞臂的轮廓)将塞子108驱动到药筒中以排出药物。塞子是容器封闭系统的一个重要元件，因为它是用于防止流体漏进和漏出的屏障；气体屏障(例如氧气)，并防止H2O和其他流体蒸发。在一些实施方案中，密封功能由与容器壁接触的弹性密封元件(图8A或图8B的808)提供，但仍允许塞子滑动。当在推动注射按钮111后注射装置100的针109在皮肤部分中保留一定时间时，较高百分比的所述剂量实际上被注射至患者体内。

图2A是被配置成布置在注射装置(例如，注射装置100)中的塞子200的实施方案的截面视图。塞子200包括刚性或基本上刚性的壳体202和包含电子装置206a、206b和206c的芯204，所述电子装置在一些实施方案中被嵌入芯的材料中。芯204被配置成在制造之后插入壳体202中。芯204可以包括或形成插入件，所述插入件被配置用于插入壳体202的腔中，并且包括电子装置，所述电子装置具有被配置成生成传感信号的传感器。例如，在将壳体布置到注射装置的药筒(例如，图1的药筒114)中之后，可以将芯204插入壳体202中。壳体202包括密封元件208(例如，O形环)，所述密封元件安排成当壳体202插入药筒114中时提供与药筒114的内表面的密封界面。密封元件208可以形成布置在壳体202的外表面周围的密封构件。密封元件208可以限定从壳体202的外表面径向延伸的密封突起。

基于壳体202和芯204的硬度、弹性、以及它们的耐热或绝缘性能来为其选择材料。在一些实施方案中，壳体202和芯204由具有不同弹性性能的聚合物材料制成。在一些实施方案中，也可将耐热涂层施加到芯204或壳体202的外部以增加耐热性，如例如特氟龙涂层(例如，聚四氟乙烯)。在一些情况下，壳体202可以由选择成与药剂相容的材料制成，例如在与药剂接触的表面203处的PP、PE、POC、POP、PTFE或丁基橡胶。在一些实施方案中，壳体202和芯204选择的材料也因其允许传感器信号穿过的能力而选择，例如，如聚合物或陶瓷或者非常薄的金属(例如，<0.1mm厚度)之类的非金属材料。

嵌入式电子装置206a、206b和206c可以包括例如传感器、能量源、微控制器或无线收发器。嵌入式电子器件206a、206b、206c仅是代表性的。可以有任意数量的嵌入式电子器件。在一些实施方案中，传感器可以是传感器/收发器装置，如例如压电装置、声传感器或电磁传感器。传感器/收发器可通过塞子200传输信号，如例如超声、声、光或其他信号，并且测量响应，在一些实施方案中，所述响应可用于确定塞子200在药筒114中的位置或者确定是否已经发生注射筒的注射。注射之前和之后塞子200的位置对应于药筒114中剩余的药剂量的变化，其可以指示从药筒114排出到针109中的药剂的量或剂量。在一些实施方案中，可以将传感器接收到的响应提供给控制器(例如，嵌入式或外部微控制器)，所述控制器可以接收所述响应并计算药筒114的状态。药筒114的状态可以对应于药筒114中药剂的填充水平、塞子200的位置、或剂量的量。

在一些实施方案中，能量源可以是电池、通过任何能量收集技术生成能量的能量收集装置(所述能量收集技术可以加载电容器用于暂时能量存储)、或是太阳能供电的。无线收发器可以与外部电子装置以及与传感器和能量源通信。外部电子装置(其可为控制器)可将从传感器接收的数据传送到外部数据库。与控制器的通信可为单向或双向的。从传感器装置传送到外部数据库的数据可包含与装置的身份有关的信息，例如唯一编号、校准数据、生产批次信息、装置材料信息、与存储时间和生产时间有关的数据以及与传感器测量有关的信息(例如，测量时间，如温度、距离、光信号、声信号之类的传感器测量结果)。在一些实施方案中，从外部数据库装置到控制器的数据包含关于“唤醒”信号、测量触发、时间信息或校准数据的信息。无线收发器可以使用任何已知的无线通信技术进行通信，包括例如蓝牙、NFC或射频。

在一些实施方案中，壳体202和芯204被分别制造，并且芯204在随后的组装步骤中被插入壳体202中。例如，可以在用基本上软质的材料填充模具(例如，通过浇注、注入等所述基本上软质的材料)并在所述基本上软质的材料凝固(例如，固化、硬化等)之前嵌入电子装置206a、206b和206c时形成芯204。在另一个实施方案中，将所述基本上软质的材料引入电子装置206a、206b和206c周围并且成形(例如切割、浇注到模具中等)以形成芯204。塞子200可以包括围绕壳体202的外围安排的密封元件208，以在塞子200引入药筒114中时提供与药筒114的密封界面。

图2B是图2A的塞子200的顶视图。壳体202围绕芯204并与密封元件208相互作用，所述密封元件在塞子200引入药筒114中时形成与药筒114的密封界面。密封界面可以形成药筒114内的无菌屏障的至少一部分，所述无菌屏障是保持要由注射装置递送的药剂的无菌性所必需的。

在一些实施方案中，壳体202由诸如金属、聚合物(例如，COC、PA、PP、PE、POM、PS、ABS、COP等)、玻璃或陶瓷的刚性材料构成。在一些实施方案中，电子装置(或电子组件)206a、206b、206c包括以下一项或多项：传感器、电源(例如电池)、控制器、无线通信模块(例如蓝牙、NFC、蓝牙LE、任何RF、IrDA、声学模块、存储器、通断开关、热感测元件、压力传感器等)。在一些实施方案中，密封构件208由第一材料制成，而壳体202由第二材料制成，第二材料与第一构件的材料相比可压缩性较低，并且其中壳体202形成为容纳芯204的容器。在一些实施方案中，电子装置206a、206b、206c和芯204使用搭扣特征、胶合、焊接、US焊接、热焊接或其他方式连接到壳体202。在一些实施方案中，芯204可移除地耦接到壳体202。在一些实施方案中，密封构件208由天然橡胶或橡胶的任何生物相容性组合物制成。在一些实施方案中，芯204包括通断开关，所述通断开关被配置成通过对塞子200的任何适当的冲击(例如，来自驱动机构106的力)来触发电子装置206a、206b、206c。

图2C是布置在药筒600内的塞子200的截面视图。上面相对于图3A和图3B描述了所示的塞子200的各种特征。塞子200可由以下附图中的任何塞子代替，所述塞子将以与本文针对塞子300所描述的方式几乎相同的方式与药筒600相互作用。药筒600包括外壳602，所述外壳与塞子200的密封元件208相互作用以密封药筒600的开口端。在一些实施方案中，药剂布置在药筒600的帽604与塞子200的壳体202之间的空间中。在一些实施方案中，嵌入式电子器件206a、206b和206c包括传感器，所述传感器被配置成发送和接收信号以感测塞子200在药筒600中的位置。

在例子中，发射器(例如，电子装置206a、206b和206c中的一个)在第一时间t₁发射声波。可以将第一时间t₁(例如，声波的发射时间)提供给外部装置。声波从塞子200中的发射器朝向药筒600的远端传播，并从药筒600或反射器(未示出)的表面反射(例如从其反弹)。声波(例如，反射波)的反射从药筒600的远端(即具有帽604的端部)朝向塞子200中的传感器传播。在第二时间t₂接收反射波。声波的速度是药筒中药剂的已知声速。声波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，以确定波从发射器到药筒600的远端，再回到传感器的行进距离。将行进的距离除以二以确定塞子200与药筒600的远端之间的距离。通过将确定的距离乘以药筒600的横截面积，确定药筒600中的药剂量(例如，药筒600中封闭在塞子200与近端之间的药剂量)。计量之前和之后药筒600中确定的药剂量的差异对应于向患者施用的剂量。

图3A和图3B展示了被配置成布置在注射装置100中的塞子300，塞子300具有软质壳体302和刚性芯304，在芯304中嵌入了电子装置306a、306b、306c。在一些实施方案中，刚性芯304具有保护电子装置306a、306b、306c免于由于柱塞的推动而变形的优点。这可以确保可靠的传感器信号。另一个优点是刚性芯304由于在注射期间来自塞子300的较小的弹性作用而导致更好的注射剂量精度。这也有助于缩短注射期间的保持时间。在软质壳体302的上下文中，软是指粘弹性材料，例如天然橡胶、热塑性弹性体(TPE)、丁基橡胶、氯丁橡胶、氟弹性体、硅橡胶等，其特征在于低e-模量(高弹性变形和低残留变形和应力)。塞子300包括基本上软质的壳体302和基本上刚性的芯304。在一些实施方案中，壳体302和芯304在组装之后基本上不可分离。例如，芯304可以被插入壳体302中并且使用粘合剂稳固以将芯304和壳体302结合在一起。可以在本文所述的任何芯和壳体/插入件实施方案之间使用粘合剂。芯304包含嵌入式电子装置306a、306b和306c。芯304可以包括或形成插入件，所述插入件被配置用于插入壳体302的腔中，并且包括电子装置，所述电子装置具有被配置成生成传感信号的传感器。在一个实施方案中，基本上刚性的材料可以在它处于未固化的软化状态时模制在电子装置306a、306b和306c周围，并且可以固化以形成刚性芯304。在另一个实施方案中，在所述基本上刚性的材料固化以形成刚性芯304之前，可以将电子装置306a、306b、306c引入未固化、软化状态的所述基本上刚性的材料中。当将塞子300插入药筒114中时，集成的密封元件308在塞子与药筒114的内壁之间形成密封界面(即，不透气的屏障)。密封界面可以形成药筒114内的无菌屏障的至少一部分，所述无菌屏障是保持要由注射装置100递送的药剂的无菌性所必需的。密封元件308可以形成布置在壳体302的外表面周围的密封构件。密封元件308可以限定从壳体302的外表面径向延伸的密封突起。当塞子布置在医用药筒内时，密封元件可在壳体302的外表面与医用药筒的内表面之间形成密封。

上面相对于图2A描述了可以用来制造壳体302和芯304的各种材料以及可以嵌入芯中的各种电子装置。另外，用于壳体302的材料可以是医学级的，其中壳体302被配置成与药剂接触。

可以例如在插入芯之前通过使用热灭菌过程来对图2A、图2B、图3A和图3B的壳体进行灭菌。在示例热灭菌过程中，壳体将在约120摄氏度的温度下进行灭菌约二十至三十分钟，此后将芯和相关的电子器件插入壳体中。

在一些实施方案中，芯304由诸如金属、聚合物(例如，COC、PA、PP、PE、POM、PS、ABS、COP等)、玻璃或陶瓷的刚性材料构成。在一些实施方案中，电子装置(或电子组件)306a、306b、306c包括以下一项或多项：传感器、电源(例如电池)、控制器、无线通信模块(例如蓝牙、NFC、蓝牙LE、任何RF、IrDA、声学模块、存储器、通断开关、热感测元件、压力传感器等)。在一些实施方案中，密封构件308由第一材料制成，而壳体302由第二材料制成，第二材料与第一构件的材料相比可压缩性较低，并且其中壳体302形成为容纳芯304的容器。在一些实施方案中，电子装置306a、306b、306c和芯304使用搭扣特征、胶合、焊接、US焊接、热焊接或其他方式连接到壳体302。在一些实施方案中，芯304可移除地耦接到壳体302。在一些实施方案中，密封构件308由天然橡胶或橡胶的任何生物相容性组合物制成。在一些实施方案中，芯304包括通断开关，所述通断开关被配置成通过对塞子300的任何适当的冲击(例如，来自驱动机构106的力)来触发电子装置306a、306b、306c。

图4是被配置成布置在注射装置100中的塞子400的截面视图，塞子400具有刚性壳体402和可插入软质芯404(在芯404中嵌入了电子装置406a、406b、406c)，并且具有罩410。在本实施方案中，壳体402和芯404被分别制造，并且芯404在随后的组装步骤中被插入壳体402中。例如，可以在用基本上软质的材料填充模具(例如，通过浇注、注入等所述基本上软质的材料)并在所述基本上软质的材料凝固(例如，固化、硬化等)之前嵌入电子装置406a、406b和406c时形成芯404。在另一个实施方案中，将所述基本上软质的材料引入电子装置406a、406b和406c周围并且成形(例如切割、浇注到模具中等)以形成芯404。塞子400包括围绕壳体402的外围安排的密封元件408，以在塞子400引入药筒114中时提供与药筒114的密封界面。因此，在一个实施方案中，存在用于芯的罩，并且在另一个实施方案中，基于材料的特定配置消除了对罩的需求。

塞子400还包括罩410，所述罩被配置成与基本上刚性的壳体402相互作用并接受来自柱塞的头部(例如，图7B、图7C所示的柱塞杆760)的接触力，以将塞子402推进到药筒114中。罩410可以由基本上刚性的材料构成，如上面相对于壳体402所详述的。来自柱塞杆的接触力向罩410授予力，所述罩被配置成将所述力传递到基本上刚性的壳体402。如果移除罩410，则力传递将显著减小，因为柱塞可能(例如，通过压缩)使可插入芯404变形。罩410还在它沿着壳体402的圆周接触刚性壳体402的顶表面时提供用于与柱塞760相互作用的有益的几何形状。尽管在一些实施方案中，柱塞760的头部的尺寸可以设计成与壳体402的顶表面接触(例如，柱塞760的直径大于壳体的腔的直径)，但是包括罩410将所述力更均匀地分布在壳体402上。

图5是被配置成布置在注射装置中的塞子的截面视图，所述塞子具有软质壳体502和可插入刚性芯504，在所述芯504中嵌入了电子装置。塞子500包括基本上软质的壳体502和基本上刚性的芯504。在本实施方案中，壳体502和芯504被分别制造，并且芯504在随后的组装步骤中被插入壳体502中。例如，可以在用基本上刚性的材料填充模具(例如，通过浇注、注入等所述基本上刚性的材料)并在所述基本上刚性的材料凝固(例如，固化、硬化等)之前嵌入电子装置506a、506b和506c时形成芯504。在另一个实施方案中，将基本上刚性的材料引入电子装置506a、506b和506c周围并且成形(例如切割、浇注到模具中等)以形成芯504。集成密封元件508被配置成在塞子引入药筒114中时提供与药筒114的密封界面。

软质壳体502的优点在于，它在一个部件中具有壳体功能和密封功能。然而，在制造过程中，可能更难处理用于组装的软质或弹性壳体材料。刚性壳体在制造过程期间更易于处理/保存，并可能导致更好的计量精度，但需要单独的密封元件(如O形环)来提供与药筒的密封界面。基本上刚性的芯的优点是在制造过程中更易于处理，并在热灭菌过程中更好地保护了可能的应力敏感传感器元件。

上面相对于图2A描述了可以用来制造壳体和芯的各种材料以及可以嵌入芯中的各种电子装置。另外，用于壳体的材料可以是医学级的，其中塞子被配置成与药剂接触。

可以在壳体402和502已被插入药筒114中之后插入图4和图5的两件式塞子的芯404和504。壳体和药筒114可以进行热灭菌。在药筒114已经灭菌之后，可以将芯404和504(包括其嵌入式电子器件)推入由塞子的壳体形成的腔内部。

图6是布置在药筒600内的塞子的截面视图。上面相对于图3A和图3B描述了所示的塞子的各种特征。塞子300可由先前附图中的任何塞子代替，所述塞子将以与本文针对塞子300所描述的方式几乎相同的方式与药筒相互作用。药筒600包括外壳602，所述外壳与塞子300的密封元件308相互作用以密封药筒600的开口端。在一些实施方案中，药剂(例如，医用流体或药物)布置在药筒600的帽604与塞子300的壳体302之间的空间中。在一些实施方案中，嵌入式电子器件306a、306b和306c包括传感器，所述传感器被配置成发送和接收信号以感测塞子300在药筒600中的位置。

传感器可以是传感器/收发器装置，如例如压电装置。传感器/收发器可以通过塞子300发射传感信号(如例如超声、声、光或其他信号)并测量响应。可以将接收到的响应提供给控制器(例如，嵌入式或外部微控制器)，所述控制器可以接收所述响应并计算药筒600的状态。药筒600的状态可以对应于例如药筒600中药剂的填充水平或塞子300的位置。药筒的状态可以允许测量药剂的注射剂量。在一些实施方案中，如上所述，使用不同的测量方法来测量塞子300的位置。需要生成特定信号，所述信号随塞子300相对于系统或药筒600中的固定位置的移动而变化。此固定位置可以在药筒600的内部，例如，药筒600的永不移动的隔膜区域或药筒600的另一个刚性壁，或者可以为此目的引入药筒中的元件，或者参考可以在诸如外壳部分之类的注射装置的元件外部的药筒外部。在一些实施方案中，传感器通过将光从光源(例如，LED)发送到固定区域并利用光电检测器接收所发射的光来测量光信号的变化。发射的强度可以与距离相关。另一种可能性是测量信号(例如，声信号)从发送器行进到固定位置并返回到定位在发送器附近的接收器所需的时间变化。在另一个实施方案中，可以将信号(光学的、声学的、电容的等)从固定位置发送到移动的塞子300中的接收器，以在塞子行进期间测量信号的变化并将其关联到药筒600中的塞子位置。

图7A是布置在药筒701内的塞子700的壳体702和耦接到壳体702上的插入件710的截面视图。壳体702被示出为在药筒701内部，其中多个密封元件708围绕壳体702并且形成密封以将药剂70包含在药筒701中。塞子702中形成有中央腔758和外围对齐腔759。插入件710包括对齐特征719以及电子装置706，所述对齐特征从插入件710的底表面延伸，所述电子装置耦接到插入件710的中央并且安排成当插入件710与壳体702耦接时插入塞子700的中央腔758中(如图7B所示)。在一些实施方案中，壳体702限定用于插入件710的容器。另外，对齐特征719被安排成插入外围对齐腔759中，并且在一些实施方案中包括搭扣特征以将插入件710稳固到壳体702，或者在一些实施方案中被配置成使用粘合剂或焊接结合到插入件710。插入件710还包括电子装置706上的中央对齐特征718，以在开始组装操作期间协助插入件710的定位，由指示插入件710的运动方向的箭头797表示(其结果在图7B中示出)。在一些实施方案中，在组装期间，引导特征(例如，对齐特征719和中央对齐特征718)确保插入件710相对于壳体702的正确定向和准确定位。

在一些实施方案中，插入件710和壳体702由诸如金属、聚合物(例如，COC、PA、PP、PE、POM、PS、ABS、COP等)、玻璃或陶瓷的刚性材料构成。在一些实施方案中，电子装置(或电子组件)706包括以下一项或多项：传感器、电源(例如电池)、控制器、无线通信模块(例如蓝牙、NFC、蓝牙LE、任何RF、IrDA、声学模块、存储器、通断开关、热感测元件、压力传感器等)。在一些实施方案中，密封构件708由第一材料制成，而壳体702由第二材料制成，第二材料与第一构件的材料相比可压缩性较低，并且其中壳体702形成为容纳插入件710的容器。在一些实施方案中，电子装置706和插入件710使用搭扣特征、胶合、焊接、US焊接、热焊接或其他方式连接到壳体702。在一些实施方案中，插入件710可移除地耦接到壳体702。在一些实施方案中，密封构件708由天然橡胶或橡胶的任何生物相容性组合物制成。在一些实施方案中，插入件710包括通断开关，所述通断开关被配置成通过对塞子700的任何适当的冲击(例如，来自柱塞760的力)来触发电子装置706。

图7B是在被柱塞760(其本身可以由驱动机构106驱动，如图1所示)驱动到药筒701中之前包含插入件710的图7A的塞子700的截面视图。图7B示出了耦接到壳体702上的插入件710，其中电子装置706完全布置在壳体702的中央腔758内，并且对齐特征719位于外围对齐腔759内。在一些实施方案中，柱塞760(例如，柱塞杆和头)由具有药筒701的注射器(如图1所示)的致动器或驱动机构驱动，或者是注射筒的柱塞，其中药筒701是注射筒外壳。在操作中，柱塞760被驱动(如箭头798所指示的)抵靠插入件710，从而向壳体702施加力以将塞子700移动到药筒701中，以便从药筒701中驱动一部分药剂70。

图7C是在由柱塞760驱动到药筒701中期间或之后的感测操作期间图7B的塞子700的截面视图。图7C示出了柱塞760，所述柱塞接触塞子700并且已经将塞子700驱动到药筒701中(如箭头799所指示的)。在操作中，电子装置706发射传感信号770，在一些实施方案中，所述传感信号响应于塞子700在药筒701中的位置，并使得电子装置能够生成指示塞子700的运动的信号。

本公开文本的实施方案还可应用于可能不使用药筒的预填充的单腔室和双腔室注射筒。上面描述的用于将电子器件集成到药筒的塞子中的例子也可以与一次性预填充注射筒一起使用。然而，在图8A和图8B的一次性注射筒的实施方案中，螺纹塞子柱塞杆界面用于通过以下方式将电子装置引入塞子：将电子装置布置在柱塞杆的螺纹端并在塞子中安排螺纹腔以(当柱塞杆被旋入腔中时)将电子装置定位到一个位置中，以允许电子装置在注射筒中进行感测操作，以例如确定塞子在注射筒中的位置。例如，如图8A和图8B所示，螺纹柱塞专门用于容纳传感器/连通性技术。这种配置使得上面详细描述的塞子的感测特征和连通性特征能够用于一次性注射筒中。另外，在一些实施方案中，在具有被配置成接收柱塞杆的中间塞子和传统塞子的双腔室注射筒中，本公开文本的各方面可以在双腔室注射筒的构造期间被集成在中间塞子中以便感测和/或测量装置的状态(例如，基于传感信号的“预混合”，“混合溶液准备就绪”或“注射完成”)。

图8A和图8B是一次性注射筒800的截面视图，所述一次性注射筒具有嵌入柱塞860的螺纹远端861中的电子装置806。塞子802包括延伸到中央腔859中的螺纹特征852。柱塞860的远端861包括被安排成将柱塞860稳固到塞子802上的对应的螺纹特征862。如上详述，塞子802使用围绕塞子802的外围布置的多个密封构件808密封地接合到药筒，在此示出为注射筒的外壳801。在操作中，柱塞860的远端861移动(例如，箭头897)以与塞子802接触，并且旋转(例如，箭头898)以与塞子802螺纹接合，如图8B所示。在此配置中，电子装置806布置在塞子802中并且被安排成发射传感信号870，以便在一些实施方案中确定塞子802在注射筒800的外壳801内的位置，或者确定是否发生了注射操作。如图8B所示，力899被施加到柱塞860上(例如，被注射筒800的患者或临床医生)，并且柱塞860驱动注射筒800的外壳801中的塞子802，以便从注射筒800排出至少一部分药剂80。图8A和图8B的一次性注射筒800的配置的一个优点是，在将柱塞860引入塞子802之前使注射筒外壳801和塞子802经受热灭菌的能力，因此消除了对包括在柱塞860的远端861中的电子装置806进行热灭菌的需求，热灭菌是一个电子装置806可能无法正常工作的过程。本实现方式的另一个优点是电子装置806在灭菌过程之外。在典型的制造过程中，可以更轻松更便宜地制造它。从物流的角度来看，电子装置806的引入可以在随后的制造步骤中完成，并且由于可以优化存储时间，因此提供了有关较长电池寿命的优势。

图9是描绘一种在将电子元件耦接到塞子中之前将药筒与塞子进行组装并用塞子为药筒灭菌的方法的流程图。首先，将壳体702、802插入910医用药筒144的药筒701、801中，其中塞子700、802密封药筒701、801的开口端。接下来，对组装的壳体702、802和药筒701、801进行热灭菌920。接下来，将具有电子装置706、806的插入件710、861插入930外壳的腔758、859中，其中电子装置706、806在一些实施方案中包括被配置成响应于壳体702、802在药筒701、801中的位置而生成传感信号770、870的传感器。组装的壳体702、802和插入件710、861形成940塞子700，所述塞子能够由柱塞760、860推进到药筒701、801中。最终，在一些实施方案中，电子装置706、806的传感器使用传感信号来感测950塞子700、802在药筒701、801中的位置，并且在一些实施方案中，将位置信号无线地传输到塞子700、802外部的电子装置。

以下描述的装置是用于使用能量收集向药筒系统(例如，本文公开的那些系统)中的电子电路提供能量的方法，以提供对标准电池的替代或作为电池的补充。

上面公开的系统的各方面使得医用注射器能够通过附接嵌入式电子部件(例如RFID、传感器)的方式来采用“智能”技术向注射器装置(例如笔式注射器)的药筒赋予某些特征。当将电子器件集成到药筒的塞子中时，一个或多个部件可能是活动的(例如，用于测量注射器或药筒的某些特性的传感器)并且需要能量源，所述能量源典型地可以是电池。如下所述，一种替代方案是使用能量收集的装置作为电池的电源替代。

图10中示出了能量收集系统的一个例子，其是布置在药筒内并由无线系统供电的塞子的截面视图。图10示出了包括布置在药筒1000的外壳1001中的塞子1002的药筒1000。塞子1002和密封元件1008一起在外壳1001中包含药剂1011，并且塞子1002包括围绕塞子1002的外围布置并密封地接合到外壳1001的内表面上的多个密封元件1008。塞子1002还包括封闭塞子1002的开口的帽1010，电子组件1071、1078、1079已插入所述帽中。在操作中，电子组件1071、1078、1079在一些实施方案中与帽1010集成或由其承载，由此将帽1010稳固到塞子1002上包括将电子组件1071、1078、1079插入塞子1002的腔中。电子组件1071、1078、1079包括传感装置(S)1079、无线装置(WL)1078和电容性装置(CE)1071。

在操作中，传感装置1079被配置成感测塞子1002在外壳1001内的位置，并且无线装置1078被配置成与外部电子装置(未示出)通信以便从传感器装置1079传递信息。电容性装置1071被配置成通过无线感应充电的方式从位于药筒1000附近的无线信号1081向传感装置1079和无线装置1078提供电力。在一些实施方案中，电容性装置1071包括电容性电路，所述电容性电路被配置成经由近场通信协议(NFC)信号1081从例如智能手机1080无线地接收电力，或通过具有其他感应负载方式的典型无线充电装置来接收电力，以便提供足够的能量用于利用药筒1000中的传感装置1079启动和执行测量并且使用无线装置1078传输回结果。

图11A和图11B是布置在药筒内并由压电系统供电的塞子的截面视图。能量收集系统的另一个例子是例如在注射器处理或注射操作期间使用压电技术从在塞子与柱塞之间(或例如，图8A和图8B的药筒塞子螺纹杆系统)发生的机械力中收集能量，以提供足够的能量用于启动和执行药筒中的测量并且传输回结果。图11A示出了药筒1100，所述药筒具有布置在药筒1100的外壳1101中的塞子1102和(例如，沿箭头1197)进行前进以接触塞子1102的帽1110的柱塞1160。塞子1102和密封元件1108一起在外壳1101中包含药剂1111，并且塞子1102包括围绕塞子1102的外围布置并密封地接合到外壳1101的内表面上的多个密封元件1108。帽1110封闭塞子1102的开口，电子组件1172、1178、1179已经插入所述开口中，并且帽1110被配置成在柱塞1160的力下至少部分地偏转或以其他方式能够将力从柱塞传递到电子组件1172、1178、1179的一部分。在操作中，电子组件1172、1178、1179在一些实施方案中与帽1110集成或由其承载，由此将帽1110稳固到塞子1102上包括将电子组件1172、1178、1179插入塞子1102的腔中。电子组件1172、1178、1179包括传感装置(S)1179、无线装置(WL)1178和压电元件(PE)1172。

在操作中，传感装置1179被配置成感测塞子1102在外壳1101内的位置，并且无线装置1178被配置成与外部电子装置(未示出)通信以便从传感器装置1179传递信息。压电元件1172被配置成通过将施加到塞子1102上的力的一部分转换成电能的方式来向传感装置1179和无线装置1178提供电力。如图11B所示，通过由柱塞1116施加到帽1110上的力(在箭头1197指示的运动期间)，压电元件1172从图11A的位置1198转换成图11B的偏转位置1199。压电元件1172从位置1198到偏转位置1199的转换吸收了能量并将其一部分转换成电能。

图12A和图12B是布置在药筒内和包括珀耳帖热电装置的塞子的截面视图。集成能量收集装置的另一个例子是包括热电元件(TE)，以将(在存储期间笔或注射器的)制冷与加热(例如暴露于室温)之间的温差转换为电能，以提供足够的能量用于启动和执行注射器/笔的药筒中的测量并且传输回结果。图12A示出了药筒1200，所述药筒存储在低温环境(例如4℃)中并且具有布置在药筒1200的外壳1201中的塞子1202和抵靠塞子1202的帽1210定位的柱塞1120。塞子1202和密封元件1208一起在外壳1201中包含药剂1211，并且塞子1202包括围绕塞子1202的外围布置并密封地接合到外壳1201的内表面上的多个密封元件1208。帽1210封闭塞子1202的开口，电子组件1273、1278、1279已经插入到所述开口中，并且帽1210或塞子1202被配置成将热能至少部分地传递到电子组件1273、1278、1279。在操作中，电子组件1273、1278、1279在一些实施方案中与帽1210集成或由其承载，由此将帽1210稳固到塞子1202上包括将电子组件1273、1278、1279插入塞子1102的腔中。电子组件1273、1178、1179包括传感装置(S)1279、无线装置(WL)1278和热电元件(TE)1273。

在操作中，传感装置1279被配置成感测塞子1202在外壳1201内的位置，并且无线装置1278被配置成与外部电子装置(未示出)通信以便从传感器装置1279传递信息。热电元件1273被配置成当热电元件的温度改变时通过生成能量的方式来向传感装置1279和无线装置1278提供电力。如图12B所示，将药筒1200移动到相对较高温度的环境(例如20℃)，并且(在箭头1299指示的温度转变期间)通过从药筒1200外部的环境吸收热能来加热热电元件1273。热电元件1273吸收的热能生成电能以便为例如传感装置1279和无线装置1278供电。

图13A和图13B是布置在药筒1301内的塞子1300的壳体1302和夹在壳体1302中的插入件1310的截面视图。壳体1302被示出为在药筒1301内部，其中多个密封元件1308围绕壳体1302并且形成密封以将药剂70包含在药筒1301中。塞子1302中形成有腔1358。插入件1310包括搭扣特征1319和主体1318，所述搭扣特征从插入件1310的底表面延伸，所述主体在主体1318的中央具有电子装置1306并且安排成当插入件1310与壳体1302耦接时插入塞子1302的腔1358中(如图13B所示)。插入件1310的主体1318包括布置在插入件的底部处的与电子装置1306处于电连通的传感器1307，并且在一些实施方案中，传感器1307安排在插入件1310中以通过壳体1302将传感信号发送和接收到药筒1301中。另外，搭扣特征1319被安排成插入侧面对齐腔1359中，以将插入件1310稳固到壳体1302上，如图13B所示。插入件1310的主体1318在开始组装操作期间协助插入件1310的定位，由指示插入件1310的运动方向的箭头1397表示(其结果在图13B中示出)。

在一些实施方案中，插入件和壳体1302由诸如金属、聚合物(例如，COC、PA、PP、PE、POM、PS、ABS、COP等)、玻璃或陶瓷的刚性材料构成。在一些实施方案中，电子装置(或电子组件)1306包括以下一项或多项：传感器、电源(例如电池)、控制器、无线通信模块(例如蓝牙、NFC、蓝牙LE、任何RF、IrDA、声学模块、存储器、通断开关、热感测元件、压力传感器等)。在一些实施方案中，密封构件1308由第一材料制成，而壳体1302由第二材料制成，第二材料与第一构件的材料相比可压缩性较低，并且其中壳体1302形成为容纳插入件1310的容器。在一些实施方案中，插入件1310在搭扣在一起之后可移除地耦接到壳体1302。在一些实施方案中，密封构件1308由天然橡胶或橡胶的任何生物相容性组合物制成。在一些实施方案中，插入件1310包括通断开关，所述通断开关被配置成通过对塞子1300的任何适当的冲击(例如，来自柱塞1360的力)来触发电子装置1306。

图13B是在由柱塞1360驱动到药筒1301中之前包含插入件1310的图13A的塞子1300的截面视图。图13B示出了耦接到壳体1302上的插入件1310，其中电子装置1306和传感器1307完全布置在壳体1302的腔1358内，并且搭扣特征1319位于对齐腔1359内。在一些实施方案中，柱塞1360(例如，柱塞杆和头)由具有药筒1301的注射器(如图1所示)的致动器或驱动机构驱动，或者是注射筒的柱塞，其中药筒1301是注射筒外壳。在操作中，柱塞1360被驱动(如箭头1398所指示的)抵靠插入件1310，从而向壳体1302施加力以将塞子1300移动到药筒1301中，以便从药筒1301中驱动一部分药剂130。

所描述的一些特征可以在数字电子电路系统中实现，或者在计算机硬件、固件、软件或它们的组合中实现。所述设备可以在有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中(例如在机器可读存储装置中)实现，用于由可编程处理器执行；并且方法步骤可以由执行指令程序的可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所描述实施方案的功能。所描述的特征可以有利地实现在一个或多个计算机程序中，所述计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行，所述至少一个可编程处理器被耦接以从数据存储系统、至少一个输入装置、以及至少一个输出装置接收数据和指令，并向其传输数据和指令。计算机程序是一组指令，可以直接或间接地在计算机中使用以执行某种活动或引起某种结果。计算机程序可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言，并且计算机程序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。

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。

术语“药物递送装置”应涵盖任何类型的装置或系统，该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，在一些实施方案中，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)。在一些实施方案中，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。在一些实施方案中，所述药物容器可以是或可以包括双腔室药筒，该双腔室药筒被配置成单独存储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)，每个腔室中存储一种。在这样的实施方案中，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内之前和/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。

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/ITCA650/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以直接参与抗原结合或可以影响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)。

已经描述了本公开文本的许多实施方案。然而，应该理解，在不脱离本公开文本的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。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件/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。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

70 药剂

100 注射装置

104 药筒外壳

106 驱动机构

108 塞子

109 针

110 外壳

111 注射按钮

112 剂量旋钮

113 剂量窗口

114 药筒

115 针组件

116 内针帽

117 外针帽

118 帽

122 电子部件

124 电子部件

200 塞子

202 刚性壳体

204 芯

206a 电子装置

206b 电子装置

206c 电子装置

208 密封元件

300 塞子

302 软质壳体

304 刚性芯

306a 电子装置

306b 电子装置

306c 电子装置

308 密封元件

400 塞子

402 刚性壳体

404 芯

406a 嵌入式电子装置

406b 嵌入式电子装置

406c 嵌入式电子装置

408 密封元件

410 罩

500 塞子

502 软质壳体

504 可插入刚性芯

506a 嵌入式电子装置

506b 嵌入式电子装置

506c 嵌入式电子装置

508 密封元件

600 药筒

602 药筒外壳

604 帽

700 塞子

701 药筒

702 壳体

706 电子装置

708 密封元件

710 插入件

718 中央对齐特征

719 对齐特征

758 中央腔

759 外围对齐腔

760 柱塞

770 传感信号

797 箭头

800 一次性注射筒

801 外壳

802 塞子

806 电子装置

808 密封构件

852 螺纹特征

859 中央腔

860 柱塞

861 远端

862 对应的螺纹特征

870 传感信号

897 箭头

898 箭头

899 力

910 插入药筒中

920 热灭菌

930 插入外壳的腔中

940 壳体和插入件组装到塞子中

950 感测塞子的位置

1000 药筒

1001 外壳

1002 塞子

1008 密封元件

1010 帽

1011 药剂

1071 电容性装置(CE)

1078 无线装置(WL)

1079 传感装置(S)

1081 无线信号

1080 智能手机

1100 药筒

1101 外壳

1102 塞子

1108 密封元件

1110 帽

1111 药剂

1160 柱塞

1172 压电元件(PE)

1178 无线装置(WL)

1179 传感装置(S)

1197 箭头

1200 药筒

1201 外壳

1202 塞子

1208 密封元件

1210 帽

1211 药剂

1260 柱塞

1273 热电元件(TE)

1278 无线装置(WL)

1279 传感装置(S)

1299 箭头

1300 药筒

1301 外壳

1302 塞子

1306 电子装置

1307 传感器

1308 密封元件

1310 帽

1311 药剂

1318 主体

1319 搭扣特征

1359 侧面对齐腔

1360 柱塞

1397 箭头

1398 箭头

Claims

1.一种被配置成布置在医用药筒(701；1301)内的塞子(700；1300)，所述塞子包括：

限定第一腔(758；1318)、第二腔(759；1359)和尺寸与形状设计成装配在所述医用药筒(114，600)内部的外表面的壳体(702；1302)，所述壳体(702；1302)被配置成由柱塞(760；1360)推进到所述医用药筒(701；1301)中以向所述医用药筒(701；1301)中包含的物质(70)施加压力；和

被配置成插入所述壳体(702；1302)中的插入件(710；1310)，所述插入件(710；1310)包括(i)电子装置(706；1306)，所述电子装置具有被配置成生成传感信号的传感器(1079；1307)和(ii)当所述插入件(710；1310)插入所述壳体(702；1302)时，被配制成插入第二腔(759；1359)的对齐特征(719；1309)；

其中所述壳体(702；1302)被配置成使所述传感信号(770)从其中穿过，并且

其中所述传感器(1079；1307)被配置成响应于所述塞子(700；1300)在所述医用药筒(701；1301)中的位置。

2.根据权利要求1所述的塞子，其中所述传感信号(770)是电磁信号或声信号。

3.根据权利要求1所述的塞子，其中所述电子装置(706；1306)被配置成与外部电子装置(1080)通信。

4.根据权利要求3所述的塞子，其中所述电子装置(706；1306)包括被配置成与所述外部电子装置(1080)通信的无线收发器(1078)。

5.根据权利要求4所述的塞子，其中所述无线收发器(1078)被配置成将由所述传感器(1079；1307)获取的数据传输到所述外部电子装置(1080)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其中所述电子装置(706；1306)被配置成通过施加到所述塞子(700；1300)上的力(799；899)来激活。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其中所述电子装置(706；1306)包括温度感测元件，所述温度感测元件被配置成在感测到温度变化或达到温度阈值时激活所述电子装置(706；1306)。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其中所述电子装置(706；1306)包括能量源(1071；1172；1273)。

9.根据权利要求8所述的塞子，其中所述能量源包括具有电容性电子电路(1071)的无线充电模块。

10.根据权利要求8所述的塞子，其中所述能量源包括压电元件(1172)，所述压电元件被配置成从施加到所述塞子(700；1300)上的力(799；899)生成电能。

11.根据权利要求8所述的塞子，其中所述能量源包括热电元件(1273)，所述热电元件被配置成从由所述塞子(700；1300)吸收的热能生成电能。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其中所述传感器(1079；1307)被配置成通过所述塞子(700；1300)传输传感信号(770)，并且其中所述传感器(1079；1307)被配置成测量响应。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其中所述对齐特征(719；1319)被配置成相对于所述壳体(702；1302)定向所述插入件(710；1310)。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其中所述对齐特征(1319)包含当插入第二腔(1359)时，被配置成将所述插入件(1310)稳固至所述壳体(1302)上的搭扣特征(1319)。

15.根据权利要求1至5中任一项所述的塞子，其进一步包括一个或多个延伸自所述壳体(702；1302)的外表面的密封元件(708；1308)，其中所述一个或多个密封元件(708；1308)由第一材料制成并且所述壳体(702；1302)由与所述第一材料相比可压缩性更低的第二材料制成。

16.一种医用药筒(701；1301)，其包括：

药筒外壳(104；602)；

根据权利要求1至15中任一项所述的塞子(700；1300)，其中所述壳体(702；1302)被配置成在所述药筒外壳(104；602)和壳体(702；1302)经受热灭菌过程之前插入所述药筒外壳(104；602)中，且所述插入件(710；1310)被配置成在所述热灭菌过程之后插入所述塞子(700；1300)中。

17.一种医用药筒(104；602)，其包括：

包含药剂的药筒外壳(104；602)；和

根据权利要求1至15中任一项所述的塞子(700；1300)。

18.一种制造医用药筒(701；1301)的方法，其包括：

将壳体(702；1302)插入所述医用药筒(701；1301)的外壳(104；602)中，所述壳体(702；1302)密封所述外壳(104；602)的开口端，所述壳体(702；1302)限定从所述外壳(104；602)外部可进入的第一腔(758；1318)和第二腔(759；1359)，并且被配置成使传感信号(770)从其中穿过；

对所述壳体(702；1302)和外壳(104；602)进行热灭菌；以及

在所述热灭菌之后，通过将(i)所述插入件(710；1310)的主体插入至所述第一腔(758；1318)和(ii)所述插入件(710；1310)的对齐特征(719；1319)插入至所述第二腔(759；1359)而将插入件(710；1310)放置到所述壳体(702；1302)中，所述插入件(710；1310)包括电子装置(706；1306)，所述电子装置包括被配置成生成所述传感信号(770)的传感器(1079；1307)，

其中所述壳体(702；1302)和插入件(710；1310)共同形成塞子(700；1310)，所述塞子被配置成由柱塞(760；1360)推进到所述外壳(104；602)中，以向所述医用药筒(701；1301)中包含的物质(70)施加压力，并且