CN111511423A - 用于附接到注射装置的传感器装置 - Google Patents

Abstract

一种被配置成可释放地附接到药物递送装置的远端的补充装置，所述补充装置包括主电子器件、非接触式加速度传感器和低功率处理器。所述非接触式加速度传感器朝向所述药物递送装置的近端，并且所述低功率处理器被配置成：接收从所述非接触式加速度传感器输出的信号；基于所述信号确定所述药物递送装置的外针盖已被移除；以及响应于确定所述药物递送装置的外针盖已被移除，向所述补充装置的所述主电子器件发送唤醒信号。

Description

用于附接到注射装置的传感器装置

技术领域

本公开文本涉及一种被配置成保持药剂递送装置的装置，包括注射装置、注射筒或药筒，以检测使用者手势并在检测到使用者手势时将装置从低功率模式唤醒。

背景技术

存在多种疾病需要通过注射药剂进行定期治疗。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。

注射装置(即，能够从药物容器递送药剂的装置)典型地分成两类手动装置和注射装置。在手动装置中使用者必须提供机械能量以驱动流体通过针。这典型地通过在注射期间必须由使用者连续按压的某种形式的按钮/柱塞完成。

注射装置装置的目的是患者较易进行自给予注射疗法。借助于自给予注射而递送的当前疗法包括用于糖尿病(胰岛素和较新的GLP-1类药物两者)、偏头痛、过敏、激素疗法、抗凝剂等的药物。注射装置装置可以用于递送单剂的特定救命药物。例如它们经常开给有过敏反应危险的人。它们也经常在军队中使用以保护人员免受化学战剂的影响。可替代地，注射装置用于根据为患有多发性硬化症、类风湿性关节炎、贫血等的人开的治疗方案来给予药剂。

注射装置是完全或部分地替换涉及从标准注射筒肠胃外药物递送的活动的装置。这些活动可以包括将针插入患者的皮肤中、注射药剂、移除针、屏蔽针以及防止重复使用装置。这克服了手动装置的许多缺点。减少了使用者需要的力、手部摇动以及递送不完全剂量的可能性。触发可以由多个装置(例如触发按钮或针到达其注射深度的动作)执行。在一些装置中，递送流体的能量由弹簧提供。

注射装置可以是一次性的或单次使用的装置，其可以仅用于递送一剂药剂并且在使用后必须处置。其他类型的注射装置可以为可重复使用的。通常，它们被布置成允许使用者负载以及卸载标准注射筒。可重复使用的注射装置可以用于执行多次肠胃外药物递送，然而注射筒在已经从注射装置用完并卸载后被处置。注射筒可以包装有另外的零件以提供另外的功能性。在典型的情形中，可以通过使用注射装置例如基于每日、每周、每两周或每月注射药剂剂量来由患者自己来治疗疾病。

适合于与注射器一起使用并且监测由注射器递送的剂量(并且向使用者提供其他信息)的可重复使用的附加装置是已知的。需要用于使此类附加装置的功耗最小化的方法。

发明内容

根据本公开文本的第一方面，提供了一种被配置成可释放地附接到药物递送装置的远端的补充装置，所述补充装置包括：主电子器件；位于所述补充装置之上或之内的非接触式加速度传感器，所述非接触式加速度传感器朝向所述药物递送装置的近端；以及低功率处理器，其被配置成：接收从所述非接触式加速度传感器输出的信号；基于所述信号确定所述药物递送装置的外针盖已被移除；响应于确定所述药物递送装置的外针盖已被移除，向所述补充装置的所述主电子器件发送唤醒信号。

在一些实施方案中，所述补充装置还包括所述低功率处理器可读的存储器，所述存储器存储一个或多个加速度分布图(profile)。

在一些实施方案中，所述存储器存储软件，所述软件用于将从所述非接触式加速度传感器输出的所述信号与所述一个或多个加速度分布图进行比较。

在一些实施方案中，所述补充装置被配置成在机器学习模式下操作，在所述模式下基于从所述非接触式加速度传感器输出的信号来更新所述一个或多个加速度分布图。

在一些实施方案中，所述一个或多个加速度分布图中的每一个都涉及不同类型的药物递送装置。

在一些实施方案中，所述一个或多个加速度分布图中的第一个包括指示在近侧方向上快速加速随后在近侧方向上快速减速的数据。

在一些实施方案中，所述一个或多个加速度分布图中的所述第一个还包括指示在所述近侧方向上的快速加速与在所述近侧方向上的快速减速之间的近似恒定速度的数据。

在一些实施方案中，所述一个或多个加速度分布图中的所述第一个还包括指示在所述近侧方向上继续快速减速直到速度的总变化指示在远侧方向上的运动的数据。

在一些实施方案中，所述一个或多个加速度分布图中的第二个包括指示在近侧方向上快速加速随后突然停止的数据。

在一些实施方案中，所述非接触式加速度传感器被定位以便在移除所述外针盖时检测使用者手部的运动。

在一些实施方案中，所述补充装置还包括位于所述补充装置之上或之内的位置传感器，所述位置传感器朝向所述药物递送装置的近端，并且被配置成输出指示所述使用者的手部和/或药物递送装置的位置和/或取向的信号。

在一些实施方案中，所述非接触式加速度传感器是电磁反射传感器。

在一些实施方案中，所述非接触式加速度传感器是光学或红外传感器。

在一些实施方案中，所述位置传感器是无源红外传感器或加速度计。

在一些实施方案中，所述补充装置还包括锁定传感器，所述锁定传感器被配置成输出指示所述补充装置是否固定到所述药物递送装置的信号。

在一些实施方案中，所述补充装置还包括被配置成将数据传输到一个或多个外部装置的无线单元。

在一些实施方案中，所述补充装置还包括电子显示器，所述电子显示器被配置成依据所述位置和/或取向传感器输出的信号来改变其信息显示。

根据本公开文本的第二方面，提供了一种操作补充装置的方法，所述补充装置被配置成可释放地附接到药物递送装置的远端，所述方法包括：提供非接触式加速度传感器，所述非接触式加速度传感器位于所述补充装置之上或之内，并朝向所述药物递送装置的近端以输出信号；在低功率处理器处接收从所述非接触式加速度传感器输出的所述信号；所述低功率处理器基于所述信号确定所述药物递送装置的外针盖已被移除；以及响应于确定所述药物递送装置的外针盖已被移除，向所述补充装置的主电子器件发送唤醒信号。

在一些实施方案中，所述方法还包括所述低功率处理器：访问一个或多个加速度分布图；将从所述非接触式加速度传感器输出的所述信号与所述一个或多个加速度分布图进行比较；以及基于所述比较确定所述药物递送装置的所述外针盖是否已被移除。

根据第三方面，提供了一种系统，其包含权利要求1至16中任一项所述的补充装置和所述药物递送装置。

附图说明

图1A示出注射装置的侧视图；

图1B示出图1A的注射装置的侧视图，其中盖被拆卸；

图2a和图2b示出可释放地附接到图1a和图1b的注射装置的补充装置的透视图；

图3示出图2a和图2b的补充装置以及附接的注射装置的侧视图，并且展示补充装置的一些主要内部和外部部件；

图4示出根据另外的实施方案的图2a和图2b的补充装置以及附接的注射装置的侧视图；以及

图5是描述图2a、图2b、图3和图4的示例性操作的流程图。

图6描绘补充装置在使用时的显示器并示出装置的各种状态。

具体实施方式

在下文中，将参考笔式注射器描述本公开文本的实施方案。然而，本公开文本不限于此类应用，并且可以与其他类型的药物递送装置同样良好地部署，诸如注射筒、预填充的注射筒、无针注射器和吸入器。

现在将参考图1A和图1B来描述根据实施方案的注射装置10(本文也称为药物递送装置10)。在一些实施方案中，注射装置10是单次使用的注射装置10，也称为自动注射器。在一些其他的实施方案中，注射装置10是可重复使用的注射装置或可用于在丢弃之前注射多个剂量的注射装置。注射装置10具有近端P和远端D。近端P在注射期间朝向患者的注射部位，而远端D背离注射部位。

注射装置10包括主体9和盖12(本文也称为外针盖12或ONC 12)。主体9包括外部壳体11。外部壳体11为细长的管。外部壳体11包括药筒保持器或注射筒保持器(未示出)，其支撑包含液体药剂16的药筒或注射筒18。在下文中描述应指代由药筒保持器(未示出)支撑的药筒18。药筒18在图1B中以虚线示出。

外部壳体11也容纳用于在注射期间使得分配药剂16的分配机构(未示出)。

中空针17与药筒或注射筒18的内部体积连通并且作为在注射期间用于液体药剂16的导管。针17与药筒18相对于彼此和主体9处于固定位置。止动器、柱塞、活塞或塞子14在药筒18内是可移动的以便在分配机构的作用下通过针17排出被包含在药筒18内的药剂。

分配机构机械地联接到药筒18的活塞14。分配机构被配置成沿药筒18在分配药剂16的近侧方向上通过针17轴向地移动活塞。分配机构包括响应于由使用者提供的致动输入而配合以将力施加于活塞14的部件。在此，触发将力施加于活塞14的致动输入是通过位于注射装置10的远端处的剂量分配按钮13而被接收。分配机构机械地联接到分配按钮13。

主体9还包括外部壳体11的近端处的盖支撑件19。盖支撑件与外部壳体11同心并且可以具有较小的直径。盖支撑件19从壳体11的近端延伸。ONC 12被接收在盖支撑件19之上以关闭主体9的近端并且覆盖针17。ONC 12包括圆柱形壁21和端壁22。如图1A所示，其中ONC 12位于主体9上，圆柱形壁21的内表面以紧邻关系邻接盖支撑件19的外表面，使得ONC12在其上保持在附接位置。因此，ONC 12可以通过摩擦邻接而保持在盖支撑件上。

盖支撑件19可以在其外表面上包括一个或多个突起，例如一个或多个环形凸缘。ONC 12可以在其内表面上包括一个或多个相应的凹口，例如环形凹口。当将ONC 12附接到注射装置10时，这些特征件可以连接或协调操作以增加将ONC 12保持在注射装置10上的摩擦力，并因此增加从注射装置10移除ONC 12所需的力。

为注射药剂16，ONC 12由使用者从装置10移除，导致图1B所示的布置。接着，注射装置10的近端抵靠患者的注射部位放置，患者可以为使用者或另一人。然后使用者致动分配按钮13。这使得分配机构迫使活塞14从药筒18通过针17排出药剂到患者的注射部位。

一些其他的注射装置(未示出)可以包括呈细长的盖支撑件19形式的致动套筒，该致动套筒在注射装置被激活之前延伸超过针17的尖端。在此，触发将力施加于活塞14的致动输入是通过致动套筒在远侧方向上的运动而被接收，该致动套筒被配置成触发注射装置的操作。ONC 12被接收在致动套筒上以关闭主体9的近端。此类注射装置可能没有分配按钮。

在使用者将一定量的药剂注射到他们的皮肤之后，针留在原位持续短时间(例如5秒-20秒)是有利的。这允许药剂通过使用者的血流作用而从注射部位扩散开。这通常称为“停留时间”。如果针在注射之后移除太快，可以导致药剂从注射部位流出并且因此使用者未接收全部剂量。

药筒18为透明的并且窗15设置在与药筒18一致的壳体11中，使得被包含在药筒18内的药剂16可见。注射装置的使用者能够通过检测来确定在注射期间是否已经从药筒18排出全部量的药剂16。

标签设置在壳体11上。标签包括关于被包括在注射装置10内的药剂的信息100，包括识别药剂的信息。识别药剂的信息100可以为文本的形式。识别药剂的信息100也可以为颜色的形式。识别药剂的信息100也可以被编码为条形码、QR码等。识别药剂的信息100也可以为黑白图案、彩色图案或阴影的形式。

图2a是可释放地附接到图1的注射装置10的补充装置2的实施方案的示意图。补充装置2适合与图1A和图1B所示的注射装置以及如以上所讨论的其他类型的注射装置一起使用。补充装置2包括被配置成环绕图1的注射装置10的壳体11的壳体20，使得注射装置10至少部分地保持在补充装置2内，但可从补充装置2移除，例如当注射装置10为空并且必须被替换时。注射装置10和补充装置2可以任选地包括协同操作的对准特征件以确保补充装置2相对于注射装置10正确地取向和定位。

补充装置2具有附接机构8，用于利用注射装置10固定和解开补充装置2。附接机构8可以相对于补充装置2的主体20在锁定位置与解锁位置之间旋转。图2a示出处于锁定位置的附接机构8。图2b示出处于解锁位置的附接机构8。在一些其他的实施方案中，补充装置2可以通过简单的摩擦配合固定到注射装置10。

信息是经由补充装置2的显示单元4显示的。显示单元4可以是彩色LCD屏幕。显示单元可以为触敏屏幕。例如，4可以为补充装置2的使用者指示下一排定注射的时间和日期。在注射装置10的操作期间，补充装置2还可以显示信息以帮助使用者，如将在下面更详细地描述的。

补充装置2还可以包括至少一个使用者输入6，诸如触敏按钮。使用者输入6可以包括一个或多个LED。这些可以在按钮周围形成环和/或照亮整个按钮。使用者输入6可以允许使用者打开/关闭补充装置2，以触发动作(例如使得建立连接至另一个装置或与另一个装置配对，和/或触发从补充装置2到另一个装置的信息的传输)，或确定某事。

图3展示在附接到图1A和图1B所示的注射装置10的状态下的补充装置2的一些主要内部和外部部件。在外部，补充装置2包括显示单元4、使用者输入6、附接机构8和电池盒102。

在内部，补充装置2包括主电子器件24。主电子器件24至少包括处理器25和存储器。主电子器件24可以包括程序存储器和主存储器。处理器25可以为例如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。处理器25执行被存储在程序存储器中的程序代码(例如软件或固件)，并且使用主存储器，例如以存储中间结果。主存储器还可以用于存储关于所执行的排出/注射的日志。程序存储器可以为例如只读存储器(ROM)，并且主存储器可以为例如随机存取存储器(RAM)。

补充装置2还包括无线单元28，该无线单元被配置成以无线方式将信息传输到另一个装置和/或从另一个装置接收信息。此类传输可以例如基于无线传输或光学传输。在一些实施方案中，无线单元28为蓝牙收发器。可替代地，无线单元28可以由有线单元取代或补充，该有线单元被配置成以有线方式(例如通过缆线或纤维连接)将信息发射到另一个装置和/或从另一个装置接收信息。当传输数据时，被传送的数据(值)的单位可以被显式或隐式地限定。例如，就胰岛素剂量而言，可以总是使用国际单位(IU)，或以其他方式，使用的单位可以是明确地(例如以编码的形式)传送的。传输的数据还包括与注射相关联的时间戳。

补充装置2还包括被配置成向补充装置2的使用者提供音频反馈的音频模块104。无线单元28和音频模块104两者都可以联接到主电子器件24并由其控制。补充装置2可以任选地包括锁定传感器106，该锁定传感器被配置成感测附接机构是处于锁定位置还是处于解锁位置。

补充装置2还可以包括用于读取识别药剂的信息100的光学传感器26。识别药剂的信息100可以为注射装置的壳体11的颜色、或壳体区域的颜色或附连到壳体的标签。在这些实施方案中，光学传感器26可以为被配置成检测颜色的简单的光度计。在一些其他的实施方案中，识别药剂的信息100可以为QR码、或其他相似的编码信息并且光学传感器26可以为相机或QR码读取器。另外，可以设置一个或多个光源以改进光学传感器26的读取。光源可以提供某个波长或光谱的光以通过光学传感器26改进颜色检测。可按如下方式布置光源：避免或减少例如由于壳体11的曲率造成的不期望的反射。在示例性实施方案中，光学传感器26为相机单元，该相机单元被配置成检测与注射装置和/或包含在其中的药剂相关的码100(例如条形码，其可以为例如一维或二维条形码)。举几个例子而言，码100可以例如位于壳体11上或被包含在注射装置10中的药剂容器上。码100可以例如指示注射装置和/或药剂的类型，和/或另外的特性(例如截止日期)。传感器100可以为QR码100。QR码通常为黑白色并且因此在光学传感器26的部分上不需要颜色检测。这允许光学传感器26制造起来简单且便宜。

处理器25可以被配置成按照预存储的信息检查由光学传感器26读取的信息100，以便验证使用者正在注射正确的药剂。如果处理器25在指示与使用者当时应接收的药剂不同的药剂时不识别信息100或识别信息100，则补充装置2可以产生警报信号。警报信号可以包括在显示单元4上显示的文字或图形或由音频模块104产生的声音。可替代地或另外地，补充装置2可以经由无线单元28向外部装置发送警报信号。

补充装置2包括非接触式加速度传感器110(本文也称为非接触式传感器或第一非接触式传感器)。非接触式加速度传感器110位于补充装置之上或之内，并朝向药物递送装置的近端。例如，非接触式加速度传感器110可以布置在补充装置2的表面上，或者可以保持在补充装置2内。依据所使用的传感器技术，透明窗口可以覆盖非接触式加速度传感器110以防止污染和损坏。

非接触式加速度传感器110被配置成在使用者从注射装置10移除ONC 12时输出指示使用者的手部相对于传感器110的速度变化的信号。非接触式加速度传感器110可以被称为非接触式传感器，因为它能够感测使用者手部的速度的变化而无需传感器110与使用者手部之间的接触。非接触式加速度传感器110传感器可以被定位成使得它不去或者不能检测ONC 12自身的运动。

补充装置2还包括低功率处理器112。非接触式加速度传感器110与低功率处理器112连通，并且可以至少部分地由低功率处理器112控制。低功率处理器112和非接触式加速度传感器110两者都可以从电池(未示出)汲取电力，并且被设计成仅汲取非常小的电流，以便补充装置以低功率模式操作。

补充装置2还可以包括存储一个或多个加速度分布图的存储器(未示出)。一个或多个加速度分布图表示在移除ONC 12时使用者手部的典型运动。在一些实施方案中，该存储器是单独部件，而在其他的实施方案中，该存储器与低功率处理器112集成在一起或与非接触式加速度传感器110集成在一起。换言之，低功率处理器112可以用至少一个加速度分布图进行预编程，或者可以访问指示典型的盖移除运动的至少一个加速度分布图。

低功率处理器112连接到主电子器件24，并且被配置成与主电子器件24的处理器25交换信号。低功率处理器112被配置成接收由非接触式加速度传感器110输出的信号，并确定使用者的手部相对于非接触式加速度传感器110的速度变化。低功率处理器112被配置成确定接收到的信号是否指示使用者手部的典型的盖移除运动。低功率处理器112可以通过对照一个或多个加速度分布图检查接收到的信号来做到这一点。当低功率处理器112确定接收到的信号指示使用者手部的典型的盖移除运动时，它向主电子器件24发送唤醒信号。

使用者在移除ONC 12时的典型手部运动涉及克服将ONC 12固定到注射装置10的静摩擦力。如前所述，可以通过诸如凸缘、凹口和底切的特征件来增加这种力。因此，使用者增加对ONC 12的拉力，直到克服了摩擦力并且从注射装置10突然释放了ONC。这导致由非接触式加速度传感器110检测到的在近侧方向上的快速加速。使用者需要一些时间来对ONC12的释放做出反应。当使用者做出反应时，他们会迅速减小施加到ONC 12的力，从而导致由非接触式加速度传感器110检测的(在近侧方向上的)快速减速。在快速近侧加速与快速近侧减速之间可能存在一个速度近似恒定(或更适度的加速或减速)的时间段。第一加速度分布图可以表示上述的ONC盖移除过程，并且如先前所述可以被存储在存储器中。

在一些情况下，当使用者对由摩擦连接的释放引起的突然加速做出反应时，他们会使ONC 12向注射装置(即，在近似远侧方向上)移回一小段距离，然后让ONC 12停止。换言之，在ONC 12再次停止之前，在近侧方向上继续快速减速直到速度的总变化指示从近侧到远侧的方向变化为止。第二加速度分布图可以表示ONC盖移除过程的这种方向变化。

一些使用者可以以不同的方式移除ONC 12。例如，他们在移除ONC 12时可能不太仔细。当克服了将ONC 12和注射筒的橡胶针护罩保持在注射装置10上的摩擦力时，这可能导致快速加速，随后经过一个速度近似恒定的(或更适度的加速)时间段，直到使用者的手部移出非接触式加速度传感器110的范围或视角之外。换言之，存在特征性的快速加速，随后突然停止(由于使用者的手部移出传感器110的范围)。可以通过处理器112从非接触式加速度传感器接收到的信号的终止来指示突然停止(即，来自加速度传感器的信号的丢失可以指示突然或骤然停止)。第三加速度分布图可以表示这种不太仔细的ONC盖移除过程。

上述加速度分布图的多种变型也可以存储在存储器中，以解决ONC 12与注射装置10之间的静摩擦力的变化以及使用者执行每个单独的盖移除过程的方式的变化。

低功率处理器112仅在确定ONC 12已被移除时才向主电子器件24发送唤醒信号。这具有使补充装置2的功耗最小化的优点，因为低功率处理器112和非接触式加速度传感器110被配置成比主电子器件汲取更少的电力。

图4展示根据另外的实施方案的替代性补充装置2。除了已经关于图3描述的部件之外，图4的补充装置2还包括位置传感器114。位置传感器114可以连接到低功率处理器112并且至少部分地由该低功率处理器控制。位置传感器114位于补充装置之上或之内，并且朝向药物递送装置的近端。位置传感器114被配置成输出指示使用者手部的位置和/或取向的信号。例如，可以从位置传感器114输出的信号中确定使用者是使用他们的左手还是右手来抓握ONC 12。存储器可以存储针对左手和右手移除ONC 12的单独的加速度分布图，并且因此来自位置传感器114的信号可以用于通知低功率处理器112要检查哪些加速度分布图。在一些实施方案中，当被使用者的左手或右手抓握时，存储器可以存储与ONC的特定取向相关联的单独的取向分布图。因此，位置传感器114可以是无源红外传感器、电容位移传感器或电子三轴传感器(例如，三轴加速度计或三轴罗盘)。位置传感器114可以包括这些类型的传感器中的一个或多个。

在低功率处理器112已经确定使用者是使用他们的左手还是右手抓握ONC 12之后，其可以使用该信息来控制在显示器4中显示的信息的取向。例如，如果ONC 12被使用者的左手抓握，则低功率处理器112可以向显示器4发送信号，提示其以在该取向上(即“左手”)可以被使用者轻易读取的格式向使用者显示信息。然而，如果注射装置10被使用者的右手抓握，则低功率处理器112可以向显示器4发送信号，提示其以在该取向上(即“右手”)可以被使用者轻易读取的格式显示信息。通过改进显示器的可读性，这改进了装置的易用性。

在一些实施方案中，位置传感器114可以被配置成确定补充装置10的取向，从而确定注射装置10的取向。当使用者抓握注射装置10以移除ONC 12时，注射装置10典型地将由使用者保持在特定的取向。位置传感器114可以被配置成检测取向并且向低功率处理器112发送信号。类似地，当使用注射装置(即进行注射)时，使用者将注射装置保持在特定的取向。位置传感器114可以被配置成检测该取向并且向低功率处理器112发送信号。

低功率处理器112被配置成接收由非接触式加速度传感器110输出的信号并确定注射装置的取向。低功率处理器112被配置成确定接收到的信号是否指示笔处于使用者将要移除盖的取向，或者即将开始注射的取向。低功率处理器112可以通过对照一个或多个取向分布图检查接收到的信号来做到这一点。当低功率处理器112确定接收到的信号指示典型的取向时，它向主电子器件24发送唤醒信号。如果低功率处理器112确定接收到的信号指示注射装置10不在典型取向上(例如，如果它与特定分布图不相关)，则低功率处理器112可以不向主电子器件24发送唤醒信号，或者它可以发送一个指示注射装置10不在典型取向上的信号。

非接触式加速度传感器110可以采取多种不同形式。例如，基于电磁反射进行操作的电磁传感器。传感器110可以使用光学或红外光，并且依靠从使用者的移动手部反射的光的多普勒频移来检测加速度。可替代地，可以使用微波或无线电波。这些具有本质上能量比可见光低的优点，并且可以穿过补充装置2的壳体20的不透明区段。可替代地，非接触式加速度传感器110可以被实施为电容式位移传感器。使用者手部的接近会改变传感器检测到的电容。在一些其他的实施方案中，电容位移传感器可以用作组合的非接触式加速度传感器110和绝对位置传感器114。

补充装置2也可以置于机器学习模式中，在该模式中可以创建或更新加速度分布图。例如，使用者或技术人员可以使用触摸屏4进入非接触式加速度传感器学习模式。然后，使用者或技术人员可以在来自补充装置2的显示器4的指令下重复地移除和替换注射装置10的ONC 12。以这种方式，补充装置2可以改进加速度分布图以更好地匹配现实情况，或者创建新的加速度分布图以更好地匹配特定使用者移除ONC 12的方式。

补充装置2可以包括多个其他部件并且执行多个其他功能。例如，补充装置2的壳体20可以保持至少一个另外的非接触式传感器(未示出)，该非接触式传感器布置成与注射装置10的外部壳体11相邻并且检测在注射装置内的一个或多个可移动部件的运动。可移动部件的运动可以与注射装置的激活和药剂的排出相关联。可移动部件的例子是：(i)弹簧，例如在药剂排出期间解压缩的预压缩弹簧，(ii)配置成依据注射装置是处于预激活状态还是处于激活后状态而在两种不同配置之间移动的元件，(iii)在药剂排出期间纵向移动(例如，从注射装置10的远端到近端)的可滑动元件，或(iv)配置成在药剂排出期间旋转的可旋转套筒。

主电子器件24可以从至少一个另外的非接触式传感器接收信号并且推断注射装置10的操作状态并且使得关于注射装置10的操作时机的信息被记录在主存储器中和/或经由无线单元28传输到外部装置。主电子器件还可以使得关于注射装置10的操作状态的信息显示在补充装置2的显示器4上。例如，显示器4可以指示注射装置是处于预激活状态、当前正在注射状态、保持(或“停留时间”)状态还是激活后状态。

图5示出展示可以由补充装置2执行的操作的流程图。

在步骤500，低功率处理器112从非接触式加速度传感器110接收信号。在步骤502，访问一个或多个加速度分布图。如前所述，低功率处理器112或非接触式加速度传感器110可用加速度分布图进行预编程。可替代地，低功率处理器112可以访问存储器以检索加速度分布图。在步骤504，将从非接触式加速度传感器输出的信号与一个或多个加速度分布图进行比较以确定匹配。匹配不一定必须是精确的，并且可设置每个加速度分布图的不同区段的公差。在步骤506，低功率处理器112基于比较确定药物递送装置的外针盖已被移除。

每当补充装置2被附接到注射装置10时，例如每当锁定传感器106指示附接机构8已被锁定时，步骤500至步骤506可以是恒定且正在进行的过程。一旦低功率处理器112已经确定药物递送装置的外针盖已被移除，则在步骤508，其向补充装置的主电子器件24发送唤醒信号。然后，主电子器件24可以执行其功能，以监测注射装置10内的部件的运动以及在显示器4上确定并显示状态。

在一些实施方案中，可能存在由补充装置2执行的另外的操作步骤。低功率处理器112可以基于其从非接触式加速度传感器110和位置传感器114两者接收的信号来确定ONC12是否已被移除。例如，如果从非接触式加速度传感器110和位置传感器114两者接收到的信号指示ONC 12已被移除，则低功率处理器112可以确定ONC 12已被移除并向补充装置的主电子器件24发送唤醒信号。然而，如果低功率处理器112仅从非接触式加速度传感器110或位置传感器114接收到一个信号，则低功率处理器112可以确定ONC 12尚未被移除并且不向补充装置的主电子器件24发送唤醒信号。这些附加的处理操作可以形成步骤506和步骤508的一部分，或者可以是单独的步骤或一系列步骤。

通过以这种方式使用从非接触式加速度传感器110接收的信号和从位置传感器114接收的信号(即，从两个源接收的信息)，可以更准确地确定ONC12是否已被移除，从而降低功耗。

在一些实施方案中，在低功率处理器112已经确定药物递送装置的ONC 12已被移除之后，低功率处理器112可以启动计时器(例如，倒数计时器)。如果低功率处理器112没有接收到来自装置部件的信号，该信号指示致动套筒或活塞14已经在计时器设定的时间段内(例如1分钟)被操作，则低功率处理器112可以向显示器4发送信号。当使用者已经移除ONC12但未开始注射过程时，可能会发生这种情况。如果发生这种情况，则存在针将被堵塞的危险，因为容纳在针孔内的药剂可能会与空气接触，并且例如变干(即通过蒸发)。因此，如果显示器4接收到指示这种情况的信号，则显示器4可以显示警告状态以提醒使用者ONC 12已被移除，并提示使用者开始注射或替换ONC 12，从而减少从装置移除了ONC 12的时间量，并有助于防止针堵塞。可替代地或另外地，在一些实施方案中，还可以通过听觉信号提示使用者开始注射或替换盖(例如，低功率处理器112可以向扬声器或警报器发送信号)。

在一些实施方案中，可以将计时器周期预定义并且存储在补充装置的程序存储器中。可替代地或另外地，计时器周期可以由使用者修改并且存储在装置的主存储器中，或者使用机器学习模式来创建或更新并且存储在主存储器中。

处理器112还可以被配置成使用从传感器(未示出)接收的信号，该传感器检测致动套筒或活塞14的指示正在进行注射的运动。

图6描绘装置2的展示八种不同的注射器笔状态(600-607)的显示器4。在检测到ONC 12的移除之后(如以上所讨论)并且在注射开始之前，可以在显示器4上显示状态600。可以看出，显示器4示出可以单独展示的多个段、条或块115。显示器可以可替代地示出描绘时间变化的其他方式，诸如模拟时钟或改变大小的阴影区域。在开始注射之前，块115占据显示器4的大部分，展示药剂递送装置包含药剂并且尚未开始注射。

在注射期间，装置2中包含的药剂的量减少，这是由处理器112从检测致动套筒或活塞14的运动的传感器接收到的信号检测的。这可以通过占据显示器4的块115的数量的变化来展示。例如，在注射期间，块115的数量减少(如状态601所示)。在一些实施方案中，显示器4开始时所有块115都展示出来，指示药剂递送装置未被使用。然后从右到左顺序地移除块115，直到没有块显示出来，指示药剂递送装置为空。显示器在注射过程期间可以是动态的，例如，块115可以闪烁。

在使用者将一定量的药剂注射到他们的皮肤之后，针留在原位持续短时间(例如5秒-20秒)是有利的。这称为“停留时间”或“保持时间”。这允许药剂通过使用者的血流作用而从注射部位扩散开。如果针在注射之后移除太快，可以导致药剂从注射部位流出并且因此使用者未接收全部剂量。如先前所述，处理器112可以使用从致动套筒或活塞传感器接收的信号的变化来确定正在执行注射。当从传感器接收到的信号停止改变时，处理器112可以推断出注射已完成。因此，该检测可用作触发器，以在显示单元4上向使用者显示用于指导他们将注射装置10的针留在注射部位预定的时长的指示。指示可以是任何合适的形式，例如向上或向下计数的计时器，或者变大/变小或填充或取消填充的图形。如状态602、603、604、605和606所示，指示器可以在一段时间内倒计时。例如，指示器可以在5秒的时间段内倒计时。这可以通过减少占据显示器的块115的数量来展示。如状态607所示，在停留时间结束时，显示器可能会改变以通知使用者注射已完成。还可以通过听觉信号通知使用者注射已完成。也可以使用其他指示方法(例如振动)。

除了图6所示的状态外，显示器还可以向使用者显示其他信息。例如，它可以向使用者指示何时改变注射装置(例如当它为空时)。

术语“药物”或“药剂”在本文中同义使用，并且描述了如下药物制剂，其含有一种或多种活性药物成分或其药学上可接受的盐或溶剂化物以及任选地药学上可接受的载体。从最广义上来说，活性药物成分(“API”)是对人或动物具有生物学效应的化学结构。在药理学中，将药物或药剂用于治疗、治愈、预防或诊断疾病或者用于以其他方式增强身体或精神健康。可以将药物或药剂使用有限的持续时间，或者定期用于慢性病症。

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的制剂中的至少一种API或其组合。API的例子可包括具有500Da或更小的分子量的小分子；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。可将核酸并入分子递送系统(如载体、质粒或脂质体)中。还涵盖一种或多种药物的混合物。

可将药物或药剂包含在适于与药物递送装置一起使用的初级包装或“药物容器”中。药物容器可为例如药筒、注射筒、储器或其他固体或柔性的器皿，其被配置成提供用于存储(例如，短期或长期存储)一种或多种药物的合适腔室。例如，在一些情况下，可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，可将腔室设计成将药物储存约1个月至约2年。储存可发生在室温(例如，约20℃)或冷藏温度(例如，从约-4℃至约4℃)。在一些情况下，药物容器可为或可包括双腔室药筒，其被配置成单独存储待施用的药物制剂的两种或更多种组分(例如，API和稀释剂、或两种不同的药物)，每个腔室中存储一种。在此类情况下，双腔室药筒的两个腔室可被配置为允许在分配到人体或动物体内之前和/或期间两种或更多种组分之间的混合。例如，可将两个腔室配置为使得它们与彼此流体连通(例如，通过两个腔室之间的导管的方式)，并且允许在分配之前用户合意时混合两种组分。可替代地或另外地，两个腔室可被配置为允许正在将组分分配到人体或动物体内时进行混合。

可将如本文所述的药物递送装置中包含的药物或药剂用于治疗和/或预防许多不同类型的医学病症。病症的例子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)、血栓栓塞病症(如深静脉或肺血栓栓塞)。病症的另外例子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。API和药物的例子是如以下手册中所述的那些：如Rote Liste 2014(例如但不限于，主要组(main group)12(抗糖尿病药物)或86(肿瘤药物))和Merck Index，第15版。

用于治疗和/或预防1型或2型糖尿病或与1型或2型糖尿病相关的并发症的API的例子包括胰岛素(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“类似物”和“衍生物”是指具有如下分子结构的多肽，所述分子结构可通过缺失和/或交换在天然存在的肽中存在的至少一个氨基酸残基和/或通过添加至少一个氨基酸残基而在形式上衍生自天然存在的肽的结构(例如人胰岛素的结构)。添加和/或交换的氨基酸残基可以是可编码的氨基酸残基或其他天然存在的残基或纯合成的氨基酸残基。胰岛素类似物还被称为“胰岛素受体配体”。特别地，术语“衍生物”是指具有如下分子结构的多肽，所述分子结构在形式上可以衍生自天然存在的肽的结构(例如人胰岛素的结构)，其中一个或多个有机取代基(例如脂肪酸)与一个或多个氨基酸结合。任选地，天然存在的肽中存在的一个或多个氨基酸可能已被缺失和/或被其他氨基酸(包括不可编码的氨基酸)替代，或者氨基酸(包括不可编码的氨基酸)已被添加到天然存在的肽中。

胰岛素类似物的例子是Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素(甘精胰岛素)；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素(赖谷胰岛素)；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素(赖脯胰岛素)；Asp(B28)人胰岛素(门冬胰岛素)；人胰岛素，其中在位置B28处的脯氨酸被Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代且其中在位置B29处的Lys可被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。

胰岛素衍生物的例子是，例如，B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素，Lys(B29)(N-十四酰)-des(B30)人胰岛素(地特胰岛素(insulin detemir)，

)；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-ω-羧基十五酰-γ-L-谷氨酰-des(B30)人胰岛素(德谷胰岛素(insulin degludec)，

)；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。

GLP-1、GLP-1类似物和GLP-1受体激动剂的例子是，例如，利西那肽

艾塞那肽(Exendin-4，

由吉拉毒蜥(Gilamonster)的唾液腺产生39个氨基酸的肽)、利拉鲁肽

索马鲁肽(Semaglutide)、他司鲁肽(Taspoglutide)、阿必鲁肽

度拉糖肽(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。

寡核苷酸的例子是例如：米泊美生钠

其为用于治疗家族性高胆固醇血症的降低胆固醇的反义治疗剂。

DPP4抑制剂的例子是维达列汀、西他列汀、地那列汀(Denagliptin)、沙格列汀、小檗碱(Berberine)。

激素的例子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(Somatropine)(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。

多糖的例子包括葡糖胺聚糖(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-F20

其为一种透明质酸钠。

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。抗体可为多克隆抗体、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，并可以固定补体。在一些实施方案中，抗体具有降低的结合Fc受体的能力或没有结合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。术语抗体还包括基于四价双特异性串联免疫球蛋白(TBTI)的抗原结合分子和/或具有交叉结合区取向(CODV)的双可变区抗体样结合蛋白。

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。可用于本公开的抗体片段包括，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(如双特异性抗体、三特异性抗体、四特异性抗体和多特异性抗体(例如二抗体、三抗体、四抗体))、单价或多价抗体片段(如二价抗体、三价抗体、四价抗体和多价抗体)、小抗体、螯合重组抗体、三抗体或双抗体、内抗体、纳米抗体、小型模块化免疫药物(SMIP)、结合域免疫球蛋白融合蛋白、驼源化抗体和包含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，且主要负责维持CDR序列的正确定位以允许抗原结合。尽管框架区本身通常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。

抗体的例子是抗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，度皮鲁单抗(Dupilumab))。

也涵盖本文所述的任何API的药学上可接受的盐，供用于在药物递送装置中的药物或药剂中。药学上可接受的盐是例如酸加成盐和碱性盐。

本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的全部范围和精神的情况下，可对本文所述的API、制剂、仪器、方法、系统和实施方案的各种组分/组件进行修改(添加和/或去除)，本发明的全部范围和精神涵盖此类修改及其任何和所有等同物。

Claims (19)

1.一种被配置成可释放地附接到药物递送装置的远端的补充装置，所述补充装置包括：

主电子器件；

位于所述补充装置之上或之内的非接触式加速度传感器，所述非接触式加速度传感器朝向所述药物递送装置的近端；以及

低功率处理器，其被配置成：

接收从所述非接触式加速度传感器输出的信号；

基于所述信号确定所述药物递送装置的外针盖已被移除；

响应于确定所述药物递送装置的外针盖已被移除，向所述补充装置的所述主电子器件发送唤醒信号。

2.根据权利要求1所述的补充装置，其中所述补充装置还包括所述低功率处理器可读的存储器，所述存储器存储一个或多个加速度分布图。

3.根据权利要求2所述的补充装置，所述存储器存储软件，所述软件用于将从所述非接触式加速度传感器输出的所述信号与所述一个或多个加速度分布图进行比较。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的补充装置，其中所述补充装置被配置成在机器学习模式下操作，在所述模式下基于从所述非接触式加速度传感器输出的信号来更新所述一个或多个加速度分布图。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的补充装置，其中所述一个或多个加速度分布图中的每一个都涉及不同类型的药物递送装置。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的补充装置，其中所述一个或多个加速度分布图中的第一个包括指示在近侧方向上快速加速随后在近侧方向上快速减速的数据。

7.根据权利要求6所述的补充装置，其中所述一个或多个加速度分布图中的所述第一个还包括指示在所述近侧方向上的快速加速与在所述近侧方向上的快速减速之间的近似恒定速度的数据。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的补充装置，其中所述一个或多个加速度分布图中的所述第一个还包括指示在所述近侧方向上继续快速减速直到速度的总变化指示在远侧方向上的运动的数据。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的补充装置，其中所述一个或多个加速度分布图中的第二个包括指示在近侧方向上快速加速随后突然停止的数据。

10.根据前述权利要求中任一项所述的补充装置，其中所述非接触式加速度传感器被定位以便在移除所述外针盖时检测使用者手部的运动。

11.根据权利要求10所述的补充装置，其中所述补充装置还包括位于所述补充装置之上或之内的位置传感器，所述位置传感器朝向所述药物递送装置的近端，并且被配置成输出指示所述使用者的手部和/或药物递送装置的位置和/或取向的信号。

12.根据前述权利要求中任一项所述的补充装置，其中所述非接触式加速度传感器是电磁反射传感器。

13.根据权利要求12所述的补充装置，其中所述非接触式加速度传感器是光学或红外传感器。

14.根据权利要求10或权利要求11所述的补充装置，其中所述位置传感器是无源红外传感器或加速度计。

15.根据前述权利要求中任一项所述的补充装置，其中所述补充装置还包括锁定传感器，所述锁定传感器被配置成输出指示所述补充装置是否固定到所述药物递送装置的信号。

16.根据前述权利要求中任一项所述的补充装置，其中所述补充装置还包括被配置成将数据传输到一个或多个外部装置的无线单元。

17.一种操作补充装置的方法，所述补充装置被配置成可释放地附接到药物递送装置的远端，所述方法包括：

提供非接触式加速度传感器，所述非接触式加速度传感器位于所述补充装置之上或之内，并朝向所述药物递送装置的近端以输出信号；

在低功率处理器处接收从所述非接触式加速度传感器输出的所述信号；

所述低功率处理器基于所述信号确定所述药物递送装置的外针盖已被移除；以及

响应于确定所述药物递送装置的外针盖已被移除，向所述补充装置的主电子器件发送唤醒信号。

18.根据权利要求17所述的操作补充装置的方法，所述方法还包括：所述低功率处理器：

访问一个或多个加速度分布图；

将从所述非接触式加速度传感器输出的所述信号与所述一个或多个加速度分布图进行比较；以及

基于所述比较确定所述药物递送装置的所述外针盖是否已被移除。

19.一种系统，其包含根据权利要求1至16中任一项所述的补充装置和所述药物递送装置。

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