CN110997040A - 用于剂量感测的电子器件 - Google Patents

Abstract

一种注射装置，其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；塞子，所述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；和布置在所述药筒的所述远端处的电子装置，所述电子装置包括：发射器，所述发射器被配置成向所述塞子发射信号；接收器，所述接收器被配置成从所述塞子接收所述信号的反射；和控制器，所述控制器被配置成无线地传输与所述塞子在所述药筒中的位置有关的数据。

Description

用于剂量感测的电子器件

本公开文本涉及一种注射装置，并且更特别地，涉及一种用于感测待给予的药剂剂量的注射装置的电子部件。

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。

除了其他方面，我们描述了一种药物注射器，其包括用于确定递送装置中的药筒中的药剂剂量的感测系统。

在一个方面，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。所述注射装置还包括塞子，所述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或可替代地药筒外壳的远端处的电子装置。所述电子装置包括被配置成向所述塞子发射信号的发射器和被配置成从所述塞子接收所述信号的反射的接收器。所述电子装置还包括控制器，所述控制器被配置成无线地传输与所述塞子在所述药筒中的位置有关的数据。

在下面的附图和说明书中阐述了一个或多个实施方案的细节。从说明书和附图中以及从权利要求中，其他特征、目标和优点可显而易见。

图1是包括电子测量装置的注射装置的一个实施例的分解图。

图2是包括电子测量装置的注射装置的一个实施例的截面视图。

图3是布置在药筒内的塞子的一个实施例的截面视图，其中所述塞子包括嵌入式电子装置。

图4A是包括电子测量装置的注射装置的一个实施例的截面视图，所述电子测量装置具有布置在注射器外壳中的电池。

图4B是具有可拆卸电子测量装置的注射装置组件的一个实施例的截面视图。

图5是示出发射器、接收器和塞子的相对定位的示意图。

图6是示例计算机系统的框图。

各图中相同的附图标记表示相同的元件。

药物递送装置可以包括电子装置，所述电子装置可以包括用于确定递送装置中的药筒中的药剂剂量的感测系统。所述感测系统可以包括发射器和接收器，发射器被配置成从药筒中的塞子反弹信号，并且接收器被配置成接收所述信号的反射。基于反射信号的参数，处理器可确定塞子在药筒中的位置。基于药筒的几何形状，处理器可基于塞子的位置计算已经分配的药剂剂量。

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存储(例如，短期或长期存储)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18℃-20℃)或冷藏温度(例如，从约4℃-8℃)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的方式)，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1是注射装置100的一个实施例的分解图。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105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中的塞子108。塞子108被配置成从药筒102的近端106向药筒102的远端105移动，以使流体通过药筒102的远端105被分配。注射装置100还包括针座115，所述针座布置在药筒102的远端105处。针114可附着到邻近孔119的针座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，针座115和针114具有螺纹，使得针114可以被拧到针座115上，或者针座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。在一些实施例中，剂量窗口113是显示器，如电子显示器。在一些实施例中，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。在一些实施例中，可以以不同方式(例如通过电子显示器)显示所选剂量。在一些实施例中，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到达有效期为止。在一些实施例中，在首次使用注射装置100之前，可能需要进行“准备注射(primeshot)”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给予的药剂的剂量。例如，注射装置包括被配置成测量塞子108的位置的电子装置120。电子装置120包括发射器202和接收器204(在图2中示出)。在一些实施方案中，发射器202和接收器204中的一个或全部两个可以布置在药筒外壳104中。药筒102和/或药筒外壳104可以由一种材料制成和/或包括一种材料，所述材料允许由发射器发射的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)。

参考图2，发射器202被配置成向药筒102的近端106发射一个或多个信号206，其中一个或多个波从药筒102的近端106反射回位于远端处的接收器204(例如，通过从塞子108的表面反弹，如下面详细描述的)。接收器204被配置成接收信号的反射208。与发射信号206以及一个或多个发射信号的反射208有关的信息可用于确定药筒102中的流体量。例如，与一个或多个发射信号206以及一个或多个波的反射208有关的信息可用于确定发射信号206行进的距离。发射信号206行进的距离可用于确定药筒102中的流体量，并且药筒102中的流体量可用于确定给予于患者的药剂的剂量。在一些实施方案中，发射器202和接收器204二者都作为单个收发器封装体的部件而被包括。一个或多个信号可以包括声波、超声波、光波或其任何组合。

在一些实施方案中，与一个或多个发射信号206(例如，发射时间、发射强度)以及一个或多个发射信号的反射208(例如，接收时间、接收强度)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6的计算机系统600)，并且所述计算装置使用该信息来确定药筒102中的流体量。在一些实施例中，发射器202是被配置成向药筒102的近端106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204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204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202到反射表面(例如，塞子108的表面)到接收器204的距离。可以将该距离除以二，以确定塞子108与接收器204之间的距离。因为塞子108在药筒102的近端106附近限定了流体的边界，所以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。例如，对于圆柱形药筒，药筒102中的流体量(V)由以下公式定义：

V＝π*r^2*D_1

其中r是药筒的内半径，并且D1是从塞子108的表面到药筒102的远端105的距离。

在一个实施例中，发射器202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202向药筒102的近端106传播，并从塞子108上反射(例如从其上反弹)。声波的反射208(例如，反射波)从塞子108向接收器204传播。在第二时间t2接收反射波。声波的速度就是液体中的声速。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202到药筒102的远端105再回到接收器204所行进的距离。将行进的距离除以二，以确定发射器202/接收器204与塞子108之间的距离。通过将所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中封闭在塞子108与远端105之间的流体量)。所确定的药筒102中的流体量是要向患者给予的剂量。

在一些实施方案中，塞子108包括反射材料109，所述反射材料布置在塞子108的面向发射器202的一端处。反射材料109被配置成改善反射信号的信号质量(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。

大体上参考图1至图2以及图4A至图4B，在一些实施方案中，发射器202是被配置成向塞子108发射光的光源，并且接收器204是被配置成接收光波的反射或消解的光接收器。在一些实施例中，药筒外壳104可以由一种材料制成和/或包括一种材料，所述材料允许光波以及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。

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信号以及一个或多个信号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，代替发射器202和接收器204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。

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2所描述的方式基本相似的方式，与一个或多个发射信号(例如，发射时间)以及一个或多个发射信号的反射(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。可以将信号的发射与接收之间经过的时间(例如，TOF)乘以信号的速度(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202到塞子108再回到接收器204的距离。将行进的距离除以二，以确定发射器202/接收器204与塞子108之间的距离。通过将所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中封闭在塞子108与远端105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给予的剂量。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。计算剂量可以由注射装置100上的微控制器210完成，或者可以由外部计算机系统600完成。在一些实现方式中，可以使用另一种处理器代替注射装置100上的微控制器210。

图3是布置在药筒350中的塞子300的截面视图。塞子包括嵌入式电子部件306a、306b和306c。塞子300具有壳体302和芯304，其中电子装置306a、306b和306c嵌入芯304中。可选的集成密封元件308可被配置成在塞子引入药筒350中时提供与药筒的密封界面。在一些情况下，壳体302提供用于与柱塞的头部以界面相接的刚性表面。以这种方式，当迫使塞子300沿着药筒350的长度移动时，壳体302保护电子装置306a、306b、306c免于受到柱塞在塞子300上的推动而变形。在一些情况下，壳体302具有耐热特性，所述耐热特性可以使电子部件306a、306b和306c与在热灭菌过程中产生的热量隔离以对塞子300和药筒350进行灭菌。还预期的是，壳体和芯由刚性或软质材料以各种组合制成，以承受灭菌过程中使用的高温，同时为电子器件和柱塞提供结构和支撑。可替代地，壳体/芯可以由一体成型的部件制成，其中电子器件模制在其中。

预期的是，由发射器发射的波本质上可以是光波、声波或超声波。在一个实施例中，发射器306c在第一时间t1发射声波。无线收发器306b可以将第一时间t1(例如，声波的发射时间)经由无线传输提供给外部装置(例如，控制器)。发射器306c和无线收发器306b可以由电源306a供电。声波从塞子300中的发射器朝向药筒350的远端(最靠近帽354的一端)传播，并从药筒350的表面或反射器(未示出)反射(例如反弹)。声波的反射(例如，反射波)从药筒350的远端向塞子300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声速(例如，在水中每秒1484米)。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350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300与药筒350的远端之间的距离。通过将确定的距离乘以药筒350的横截面积，确定药筒350中的药剂量(例如，药筒350中封闭在塞子300与远端之间的药剂量)。所确定的药筒350中的药剂量是要向患者给予的剂量。

大体上参考图1至图2以及图4A至图4B所示的实施方案，当发射器202发射信号并且接收器204接收到信号的反射时，信号传输在相反的方向上发生(例如，从远端105向近端106并弹回)。有利的是，因为塞子108提供了基本等于药筒的横截面的平坦表面，信号可以从所述表面朝接收器反射(例如弹回)。已经发现，在发射器和接收器被放置在近端并且波从远端反弹的替代配置中，药筒的形状和配置可能不提供用于波反弹的基本平坦的表面。因此，将发射器和接收器定位在药筒的颈部附近的远端处，并允许波从塞子的基本平坦的表面反弹，会导致更高的测量精度。将电子部件包括在塞子的外部也是有利的，因为可以对药筒进行热灭菌，而不考虑由于高热量而损坏嵌入在塞子中的电子部件。由于电子部件位于塞子的外部，因此塞子的设计和制造更加简单。

图4A是包括发射器202、接收器204和能量源412的电子装置120的实施方案。在该实施方案中，能量源412位于注射装置的外壳110中。能量源412通过电引线414a和414b电连接到发射器202和接收器204。能量源可以包括电池。电引线414a和414b穿过药筒外壳104。电引线414a和414b允许能量源412为发射器202、接收器204和微控制器210供电。

微控制器210包括无线收发器，所述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。微控制器210可以将与药筒的状态有关的数据或在接收器204处接收的信号传送到外部数据库。药筒的状态可以对应于例如药筒中药剂的填充水平或塞子的位置。药筒的状态可以允许测量药剂的注射剂量。

与微控制器210的通信可以是单向或双向的。在一些情况中，从传感器装置传送到外部数据库的数据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)。在一些情况中，从外部数据库装置到微控制器210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。

图5是示出了塞子108、发射器202和接收器204相对于纵向轴线500的相对位置的示意图。发射器202被配置成能够以介于0°与α之间的角度发射信号。因此，接收器204被配置成能够在以0°与α之间的角度从塞子108反弹之后接收信号的反射。当塞子108从近端106向远端105移动距离D1时，发射器202和接收器204具有使它们能够分别发射并捕获信号和反射的范围。在一些实施方案中，α在0°与90°之间。在其他实施方案中，它在20°与70°度之间。在又其他实施方案中，它在55°与65°之间。

图4B是可从药筒400或药筒外壳440上拆卸的电子装置420的实施方案。发射器402和接收器404位于可拆卸电子装置420中，因此它们可以分别通过药筒外壳440的一部分发射和接收信号以及信号的反射。药筒外壳440典型地对于从发射器402发射的信号206和由接收器404接收的信号208的反射是透明的。在一些实施方案中，药筒外壳440对于光信号、超声信号和/或声信号是透明的。

药筒外壳440包括脊442，使得电子装置420的扣环或卡扣部分可以与脊442以界面相接并将电子装置420稳固到药筒外壳440。由于电子装置420可以与药筒外壳440附接和从其上拆卸，因此可以在附接到药筒外壳440时对其进行校准。校准过程典型地使发射器和接收器能够准确地确定塞子108在药筒400内的位置。微控制器450可以包括存储器，所述存储器存储与用于校准的药剂有关的信息和剂量信息。

发射器402和接收器404位于可拆卸电子装置420中，使得当可拆卸电子装置420被附接到药筒外壳440时，发射器402和接收器404被定位成使得发射器能够以相对于药筒的纵向轴线成0°与α之间的角度来发射信号。因此，接收器404能够以0°与α之间的角度从塞子108反弹之后接收信号的反射。在一些实施方案中，α为0°-90°。在其他实施方案中，它为20°-70°度。在又其他实施方案中，它为55°-65°。在将可拆卸电子装置420附接到药筒外壳440上时，可能需要进行校准以确保发射器402和接收器404的适当定位。

图6是示例计算机系统600的框图。例如，计算机系统600可以结合到图1至图4的注射装置100中，和/或注射装置100可以被配置成与单独的计算机系统600相互作用(例如，经由图2中所示的微控制器210)。系统600包括处理器610、存储器620、存储装置630、以及输入/输出装置640。部件610、620、630和640中的每一个可以例如使用系统总线650进行互连。处理器610能够处理用于在系统600内执行的指令。处理器610可以是单线程处理器、多线程处理器或量子计算机。处理器610能够处理存储在存储器620或存储装置630上的指令。处理器610可以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。

诸如智能电话或平板计算机的便携式计算装置可以是计算机系统600的一个实施例。在一些实现方式中，便携式计算装置运行用于与注射装置100上的电子装置120接口的应用程序。例如，便携式计算装置可使用一个或多个计算机网络(例如，无线或有线通信网络，或两者的组合)与电子装置120进行通信，使得在便携式计算装置上运行的应用程序可以基于从电子装置120接收的数据来显示信息。在一些实现方式中，其他类型的计算机系统可以基于从电子装置120接收的数据来显示信息。在一些实现方式中，“云”计算技术被用于在便携式计算装置与电子装置120之间传送信息。例如，便携式计算装置和电子装置120二者都可以与充当中间数据处理和存储设施的一个或多个云服务器(可以是计算机系统600的其他例子)通信。云计算系统还可经由便携式计算装置提供对外部存储的患者、剂量或其他数据的访问。

存储器620将信息存储在系统600内。在一些实施方案中，存储器620是计算机可读介质。存储器620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620存储与以下一项或多项有关的信息：发射器202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630能够为系统600提供大容量存储。在一些实施方案中，存储装置630是非瞬态计算机可读介质。存储装置630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630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620上的信息也可以或替代地存储在存储装置630上。

输入/输出装置640为系统600提供输入/输出操作。在一些实施方案中，输入/输出装置640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640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600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610、存储器620、存储装置630以及输入/输出装置640。

尽管在图6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”可以涵盖用于处理数据的所有仪器、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，处理系统还可以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类似以便具有基本类似的功能或活性(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，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，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。抗体片段可以包括全长抗体多肽的切割部分，尽管该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)。

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、仪器、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，其他实施方案也在以下权利要求书的范围内。

附图标记

100 注射装置

102 药筒

104 药筒外壳

105 药筒的远端

106 药筒的近端

108 塞子

109 反射材料

110 外壳

111 注射按钮

112 剂量旋钮

113 剂量窗口

114 针

115 针座

116 内针帽

117 外针帽

118 帽

119 孔

120 电子装置

202 发射器

204 接收器

206 信号

208 反射

210 微控制器

300 塞子

302 壳体

304 芯

306a 电源

306b 无线收发器

306c 发射器

308 集成密封元件

350 药筒

400 药筒

402 发射器

404 接收器

412 能量源

414a 电引线

414b 电引线

420 电子装置

440 药筒外壳

442 脊

450 微控制器

500 纵向轴线

600 计算机系统

610 处理器

620 存储器

630 存储装置

640 输入/输出装置

650 系统总线

Claims (15)

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(105)，流体通过所述远端被分配；

塞子(108)，所述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(105)移动，以使所述流体通过所述药筒(102)的所述远端(105)被分配；和

布置在所述药筒(102)的所述远端(105)处的电子装置(120)，所述电子装置(120)包括：

发射器(202)，所述发射器被配置成向所述塞子(108)发射信号(206)；

接收器(204)，所述接收器被配置成从所述塞子(108)接收所述信号(206)的反射(208)；和

控制器(210)，所述控制器被配置成无线地传输与所述塞子(108)在所述药筒(102)中的位置有关的数据。

2.根据权利要求1所述的注射装置(100)，其中所述药筒(102)包括允许所述信号(206)和所述信号(206)的所述反射(208)从其中穿过的材料。

3.根据权利要求2所述的注射装置(100)，其中所述材料包括透明材料。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的注射装置(100)，其中所述发射器(202)是声学装置，并且所述信号(206)包括声波。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的注射装置(100)，其中所述发射器(202)是超声发射器，并且所述信号(206)包括超声波。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的注射装置(100)，其中所述发射器(202)是光发射器，并且所述信号(206)包括光波。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的注射装置(100)，其中所述电子装置(120)与所述注射装置(100)的药筒外壳(104)集成在一起。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的注射装置(100)，其中所述电子装置(120)能够从所述注射装置(100)的药筒外壳(104)上拆卸。

9.根据权利要求8所述的注射装置(100)，其中所述电子装置(120)被配置成夹在所述注射装置的所述药筒外壳(104)上。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的注射装置(100)，其中所述电子装置(120)包括能够电连接到所述电子装置(120)的电池(412)。

11.根据权利要求10所述的注射装置(100)，其中所述电池(412)布置在所述注射装置的外壳(110)中。

12.根据权利要求11所述的注射装置(100)，其中所述电池(412)通过布置在所述药筒外壳(104)中的电导线(414a，414b)电连接到所述电子装置(120)。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的注射装置(100)，其中所述电子装置(120)包括被配置成存储与所述塞子(108)的位置有关的数据的存储器。

14.根据权利要求13所述的注射装置(100)，其中所述控制器(210)被配置成基于与所述塞子(108)的位置有关的数据来计算所分配的流体的量。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的注射装置(100)，其包括所述流体，其中所述流体包括药剂。

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