CN112867521A - 注射设备组件中的状态感测系统 - Google Patents
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Abstract
描述了一种注射设备组件,其包括壳体、注射器、驱动机构和一个或多个感测系统。驱动机构将注射器从存储位置推进到注射位置,并且柱塞将注射器活塞从初始位置推进到最终位置。状态感测系统可以包括布置在注射设备组件壳体的端部部分中的一个或多个主PCB。该系统可以确定与注射设备的操作状态有关的各种参数,包括该设备部件的位置、该设备中剩余的药物量、药物的温度以及该设备在注射之前是否正确地与用户的皮肤的接触。该系统可以经由无线通信链路将这种确定的参数传送到外部设备。
Description
技术领域
本公开涉及药物输送设备,特别地涉及在连接的药物输送设备中使用的状态感测系统。
背景技术
医学专业人士和自我治疗患者广泛采用注射器形式的或包括注射器的注射设备。患有多种不同疾病的患者经常必须给自己注射药物,并且已经开发出了多种设备来便于这种自行给药。在一个示例中,使用包括用于执行注射过程的一些步骤的机构的自动注射设备使得患者更容易自我治疗,特别是对于手动灵活性有限的患者。自动注射设备通常是在使用后被丢弃的一次性设备。
发明内容
在一个示例性实施例中,注射设备组件可包括设备壳体、注射器组件、驱动机构以及一个或多个主印刷电路板(PCB)。设备壳体可具有近端和远端,并且可限定沿着纵轴线在近端和远端之间延伸的内部容积,以及在壳体的近端处的与内部容积连通的近侧开口。设备壳体可包括构造成可由用户的手抓握的用户可抓握部分,该用户可抓握部分从纵轴线向外延伸第一径向距离,并且邻近近侧开口在壳体的近端处包括向外张开的端部部分。向外张开的端部部分从纵轴线向外延伸第二径向距离,该第二径向距离大于第一径向距离。
注射器组件可至少部分地布置在内部容积内,并且可包括(i)构造成保持药物的针筒;(ii)构造成在针筒内沿着纵轴线滑动的活塞;和(iii)从针筒延伸出的注射针头。注射器组件可沿着纵轴线相对于壳体在存储位置和注射位置之间移动,在该存储位置,从针筒伸出的注射针头隐藏在壳体内,在该注射位置,注射针头向近侧突出到近侧开口之外。
驱动机构可构造成将注射器组件从存储位置移动到注射位置,并且在针筒内向近侧驱动活塞,从而在分配事件中从针筒分配药物。
一个或多个主PCB可垂直于纵轴线布置在设备壳体的向外张开的端部部分内。一个或多个主PCB可限定开口,注射器组件的至少一部分可构造成在分配事件期间穿过该开口。一个或多个主PCB可远离纵轴线延伸一径向距离,该径向距离大于第一径向距离。一个或多个主PCB可包括至少一个无线射频(RF)天线和处理电路,该处理电路配置成经由至少一个无线RF天线将数据无线地发送到外部设备。
在另一示例性实施例中,非暂时性计算机可读介质可存储指令,当移动设备的至少一个处理器执行该指令时,该指令使至少一个处理器执行本文所述的操作。这些操作可以包括从注射设备组件接收无线射频(RF)传输。注射设备组件可包括设备壳体和一个或多个传感器。设备壳体可以具有近端、远端以及在近端和远端之间的纵轴线,其中,壳体包括构造成由用户的手抓握的用户可抓握部分,该用户可抓握部分从纵轴线向外延伸第一径向距离,并且该近端限定了近侧开口,注射针头构造成穿过该近侧开口。一个或多个传感器可以布置成邻近该近侧开口,每个传感器配置成基于测量到的电阻或电容来检测与皮肤组织的接触。如果具有多个传感器,则多个传感器可围绕近侧开口。每个传感器可以定位在从纵轴线向外的一大于第一径向距离的径向距离处。
如果具有多个皮肤接触传感器,则来自注射设备组件(并且由移动设备的至少一个处理器接收)的RF传输可包括表明多个传感器中的哪些单独的传感器检测到与皮肤组织接触以及多个传感器中的哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织接触的数据。该操作还可以包括在移动设备的显示器上显示多个传感器的示意图和指示,该指示表明所显示的多个传感器中的哪些单独的传感器检测到与皮肤组织的接触、所显示的多个传感器中的哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织的接触。
在另一示例性实施例中,一种方法可以指示用户如何适当地定位注射设备组件。该方法可包括在移动设备处从注射设备组件接收无线射频(RF)传输。注射设备组件可以包括设备壳体和一个或多个传感器。设备壳体可以具有近端、远端以及在近端和远端之间的纵轴线,其中,壳体包括构造成由用户的手抓握的用户可抓握部分,该用户可抓握部分从纵轴线向外延伸第一径向距离,并且该近端限定了近侧开口,注射针头构造成穿过该近侧开口。一个或多个传感器可以布置成邻近该近侧开口,每个传感器配置成基于测量到的电阻或电容来检测与皮肤组织的接触。如果具有多个传感器,则多个传感器可以围绕近侧开口。每个传感器可以定位在向外地距离纵轴线的一径向距离处,该径向距离大于第一径向距离。
如果具有多个皮肤接触传感器,则来自注射设备组件(并且由移动设备的至少一个处理器接收)的RF传输可以包括表明多个传感器中的哪些单独的传感器检测到与皮肤组织的接触以及多个传感器中的哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织的接触的数据。该方法还可以包括在移动设备的显示器上显示多个传感器的示意图和指示,该指示表明所显示的多个传感器中的哪些单独的传感器检测到与皮肤组织的接触以及所显示的多个传感器中的哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织的接触。
在另一示例性实施例中,注射设备组件可包括壳体、至少部分地布置在壳体内的注射器组件、构造成将注射器组件从存储位置驱动到注射位置的驱动机构、一个或多个皮肤接触传感器和加速度计,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触,该加速度计布置在壳体内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号。设备组件还可以包括处理电路,该处理电路配置成分析加速度计输出的信号,以检测加速度峰值,并且仅当一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到第一加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才确定在加速度计输出的信号中检测到的第一加速度峰值是由分配事件的开始引起,在该分配事件开始中,驱动机构将注射器组件从存储位置驱动到注射位置。设备组件还可以包括缩回机构,该缩回机构构造成将注射器组件从注射位置驱动到缩回位置,其中,处理电路还配置成仅当一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到第二加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才确定由加速度计检测到的继在第一加速度峰值之后的第二加速度峰值是由在分配事件完成时的缩回运动引起,在该分配事件完成时,缩回机构将注射器组件从注射位置驱动到缩回位置。
在另一示例性实施例中,一种用于确定分配事件开始的方法可以包括:提供注射设备组件,该组件包括:壳体、至少部分地布置在壳体内的注射器组件、构造成将注射器组件从存储位置驱动到注射位置的驱动机构、一个或多个皮肤接触传感器和加速度计,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触,该加速度计布置在该设备组件内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号。该方法还可以包括:通过至少一个处理电路确定一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个是否检测到与皮肤组织的接触;通过至少一个处理电路分析加速度计输出的信号,以检测第一加速度峰值;仅当一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到第一加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才通过至少一个处理电路确定该第一加速度峰值是由分配事件的开始引起,在该分配事件开始中,驱动机构将注射器组件从存储位置向注射位置驱动。注射设备组件还可以包括缩回机构,该缩回机构构造成将注射器组件从注射位置驱动到缩回位置。该方法还可以包括通过至少一个处理电路分析加速度计输出的信号,以检测继第一加速度峰值之后的第二加速度峰值;并且仅当一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到第二加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才通过至少一个处理电路确定该第二加速度峰值是由分配事件完成时的缩回运动引起,在该分配事件完成中,缩回机构将注射器组件从注射位置向缩回位置驱动。
在另一实施例中,注射设备组件可以包括壳体、至少部分地布置在壳体内的注射器组件、构造成将注射器组件从存储位置驱动到注射位置以分配药物的驱动机构、一个或多个皮肤接触传感器和加速度计,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触,该加速度计布置在该设备组件内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号。注射设备组件还可以包括处理电路,该处理电路与一个或多个皮肤接触传感器和加速度计可操作地联接,该处理电路配置成分析加速度计输出的信号,以检测第一加速度峰值和继该第一加速度峰值之后的第二加速度峰值。处理电路还可以配置成在满足由一个或多个条件构成的条件组时确定分配事件已经完成,其中,该条件组包括以下条件:一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在从第一加速度峰值开始到第二加速度峰值结束的时间段内至少检测到一次与皮肤组织的接触。处理电路还可以配置成在不满足该条件组中的至少一个条件时,确定分配事件尚未完成。注射设备组件还可以包括缩回机构,该缩回机构构造成在分配事件结束时将注射器组件从注射位置缩回到缩回位置。在一些实施例中,缩回机构是与驱动机构相同的机构,或者与驱动机构共享部件。
在另一个实施例中,一种用于确定分配事件完成的方法可以包括:提供注射设备组件,该组件包括:壳体、至少部分地布置在壳体内的注射器组件、构造成将注射器组件从存储位置驱动到注射位置以分配药物的驱动机构、一个或多个皮肤接触传感器和加速度计,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触,该加速度计布置在该设备组件内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号。该方法还可以包括分析加速度计输出的信号,以检测第一加速度峰值和继该第一加速度峰值之后的第二加速度峰值,并且确定分配事件是否已经完成。该确定可以包括在满足由一个或多个条件构成的条件组时确定分配事件已经完成,其中,该条件组包括以下条件:一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在从第一加速度峰值开始到第二加速度峰值结束的时间段内至少检测到一次与皮肤组织的接触,并且当不满足该条件组中的至少一个条件时,确定分配事件尚未完成。注射设备组件还可以包括缩回机构,该缩回机构构造成在分配事件结束时将注射器组件从注射位置缩回到缩回位置。在一些实施例中,缩回机构可以是与驱动机构相同的机构,或者与驱动机构共享公共部件。
在另一个实施例中,注射设备组件可以包括壳体;至少部分地布置在壳体内的注射器组件,该注射器组件包括构造成保持药物的针筒;驱动机构,其构造成在被激活时从针筒分配药物;热镇流器(热平稳器,thermal ballast);温度传感器,其构造成测量热镇流器的温度;和至少一个处理电路,其配置成基于热镇流器的温度来估计针筒中的药物温度。
在又一实施例中,一种用于估计注射设备组件中的药物温度的方法可以包括:提供注射设备组件,该组件具有:壳体;至少部分地布置在壳体内的注射器组件,该注射器组件包括构造成保持药物的针筒;驱动机构,其构造成在被激活时从针筒分配药物;热镇流器;温度传感器,其配置成测量热镇流器的温度。该方法还可以包括在一个或多个处理电路中接收热镇流器的测量温度;并且基于热镇流器的测量温度来估计针筒中的药物温度。
附图说明
通过参考以下结合附图对本公开的实施例的描述,本公开的上述和其他特征以及实现它们的方式将变得更加显而易见,并且可以更好地理解本发明本身,图中:
图1是使用前的注射设备的剖视图。
图2是注射设备的剖视图,其中,注射器组件处于存储位置,并且准备好进行注射。
图3是注射设备的剖视图,其中,注射器组件处于注射位置。
图4是柱塞的透视图。
图5是注射器托架的透视图。
图6是上往复构件的透视图。
图7是下往复构件的透视图。
图8是根据第一组实施例的注射设备的剖视图,其示出了将一个或多个主PCB放置在注射设备的壳体的端部部分内。
图9A是根据第一组实施例的主PCB和副PCB的俯视(即,远侧)透视图。
图9B是第一组实施例的主PCB和副PCB的仰视(即,近侧)透视图。
图10A是第一组实施例的主PCB和副PCB的俯视图。
图10B是第一组实施例的主PCB和副PCB的仰视图。
图11是根据第一组实施例的注射设备的侧视剖视图,并且示出了磁体和两个磁力计之间的空间关系。
图12是根据第一组实施例的注射设备内的电子部件以及外部设备的系统架构图。
图13的流程图示出了根据第一组实施例以及第二、第三组实施例中任一个实施例的用于在注射设备与外部设备之间“配对”或建立通信会话的过程。
图14A和14B描绘的流程图示出了根据第一、第二和第三组实施例中任一个实施例的由在外部设备上运行的移动医疗应用程序实现的过程。
图15是用于在外部设备的显示器上显示皮肤接触传感器的状态的示意图。
图16A、16B和16C是根据第一、第二和第三组实施例中任一个实施例的用于注射设备壳体的向外张开的端部部分的替代形状的视图。
图17A是根据第二组实施例的主PCB和注射器位置检测器开关的俯视透视图。
图17B是根据第二组实施例的主PCB和注射器位置检测器开关的仰视透视图。
图18A是根据第二组实施例的主PCB和注射器位置检测器开关的俯视图。
图18B是根据第二组实施例的主PCB和注射器位置检测器开关的仰视图。
图19是根据第二组实施例的注射设备的侧视图,其中,注射器组件处于存储位置或缩回位置。
图20是根据第二组实施例的注射设备的侧视图,其中,注射器组件处于注射位置。
图21A是根据第三组实施例的主PCB的俯视透视图。
图21B是根据第三组实施例的主PCB的仰视透视图。
图22A是根据第三组实施例的主PCB的俯视图。
图22B是根据第三组实施例的主PCB的仰视图。
图23A和23B是根据第三组实施例的底盖/端盖移除传感器的透视图。
图24A是示出根据第三组实施例的主PCB和底盖移除传感器相对于拆卸端盖的透视图,其中,端盖被从注射设备拆下。
图24B是示出根据第三组实施例的主PCB和底盖移除传感器相对于拆卸端盖的透视图,其中,端盖被附装至注射设备。
图25A是示出根据第三组实施例的底盖移除传感器的侧视图,其中,端盖被从注射设备拆下。
图25B是示出根据第三组实施例的底盖移除传感器的侧视图,其中,端盖被附装至注射设备。
图26是示出根据第三组实施例的从布置在注射设备上的加速度计输出的示例性信号的曲线图。
图27是根据第三组实施例的注射设备内的电子部件的系统架构图。
图28的流程图描述了根据第三组实施例的由注射设备上的处理电路实施的示例性过程。
图29的电路图示出了根据第三组实施例的用于确定分配事件是否已经开始和完成的示例性逻辑。
图30的流程图描述了根据第三组实施例的用于检测分配事件的开始和完成的示例性过程。
图31的流程图描述了根据第三组实施例的用于检测分配事件的开始和完成的另一示例性过程。
图32的流程图描述了根据第三组实施例的用于检测分配事件的开始和完成的又一示例性过程。
图33的流程图描述了根据第三组实施例的用于检测加速度峰值的示例性过程。
图34描述了根据第一、第二或第三组实施例中任一个实施例的使用注射设备的用户步骤的示例性顺序。
在多个视图中,相应的附图标记表示相应的部分。尽管此处阐述的示例以多种形式示出了本公开的实施例,但是下文公开的实施例并不旨在穷举或解释为将本发明的范围限制为所公开的精确形式。
具体实施方式
本公开涉及用于药物输送设备的感测系统。感测系统可以集成在输送设备内,或者结合到附装至输送设备的可移除模块中。这种感测系统可以配置成通过感测代表设备的操作状态的各种参数或信号来确定该设备的当前操作状态。
在一些实施例中,感测系统可以感知设备部件相对于其他设备部件的位置或运动。例如,这种感测系统可以跟踪用于从药物输送设备排出药物的柱塞的位置和/或运动。通过跟踪柱塞的位置或运动,药物输送设备可以确定已经排出了多少药物、排出药物的速率和/或输送设备内的药物何时已经完全输送。这种感测系统可以利用各种类型的传感器,例如跟踪所述设备部件的运动的视觉传感器、检测设备部件何时进入或离开由感测系统瞄准的检测区域的光学或辐射传感器、检测由设备部件的运动引起的感应磁场变化的磁场传感器或检测设备部件的运动的一个或多个加速度计。
在一些实施例中,感测系统可以确定设备的取向。所确定的取向可以用于确定药物输送设备是否正确地定向以输送药物——例如,当设备上下颠倒定向时,或者其定向使得难以或不可能安全可靠地输送药物时,输送设备可能警告其用户或阻止药物输送。这种感测系统可以利用布置在设备上的一个或多个位置处的一个或多个加速度计,其配置成用于确定万有引力的方向。感测系统还可以包括处理器电路,该处理器电路配置成基于加速度计的读数来确定该设备围绕一个、两个或三个取向轴线的定向。
在一些实施例中,感测系统可以测量存储在药物输送设备内的药物的温度。某些药物可能需要存储在第一(例如较低)温度范围内以避免失效(spoliation),但是在将其输送到患者体内之前应达到第二(例如较高)温度范围。温度感测系统可以用于在存储输送设备时监视输送设备内的药物的温度,并且保证其未暴露于可能使药物不适合使用的不安全温度下。温度感测系统还可以用于在药物的温度接近不安全水平时警告用户。当准备使用该设备时,感测系统可以用于确定何时使药物的温度达到第二温度范围内。然后,药物输送设备可以例如通过使用视觉指示器(例如,通过点亮和/或熄灭一个或多个LED)、听觉指示器(例如,扬声器发出的通知或音调输出,这些进而通知用户)或传输到外部移动设备的无线信号来通知用户药物已准备好被输送。这种温度感测系统可以利用多种类型的传感器中的任一种来测量药物的温度,例如红外传感器或热敏电阻。
在一些实施例中,感测系统可以包括一个或多个传感器,其构造成确定药物输送设备何时和/或哪些部分与患者的皮肤接触。药物输送设备可以使用这种感测系统来确定设备何时被正确放置,以将药物注入患者体内。这种感测系统可以包括一个或多个传感器和处理电路,该传感器配置成测量电阻或电容,该处理电路配置成基于所测得的电阻或电容来确定何时使单个传感器与诸如皮肤的人体组织接触。在感测系统包括多个传感器的情况下,系统可以构造成确定所述多个传感器中的哪个单独的传感器与人体组织接触。这种感测系统还可以包括与上面所讨论的那些相似的温度传感器,其构造成确定传感器何时与人体组织接触。
感测系统可以确定设备的当前操作状态。该当前状态可以例如经由与输送设备集成的或物理附装到输送设备的视觉、听觉或触觉指示器(例如一个或多个显示器、LED、扬声器或振动电机)传达给用户。该当前状态也可通过如下方式被传达给用户:通过将有关当前状态的数据经由有线或无线通信链路发送到外部设备,该外部设备进而可以将该当前状态传达给用户。例如,在一些实施例中,药物输送设备可以包括短程无线通信接口,例如近场通信(NFC)、蓝牙和/或蓝牙低功率(BLE)通信电路,其将关于输送设备的当前操作状态的数据传输到外部设备。该外部设备可以是电子计算设备,该电子计算设备构造成执行软件和/或固件,以接收和处理数据,并且将输送设备的操作状态传达给用户。示例性外部设备包括移动手持设备(例如智能电话、移动电话、寻呼机、个人数字助理(PDA)、平板电脑等)、可穿戴设备(例如智能手表、增强现实设备或虚拟现实设备)、便携式通用计算机(例如笔记本电脑)或台式通用计算机。当用户被通知该设备的操作状态时,用户不太可能采取可能损害该设备的有效使用的措施,例如在完成药物输送之前将设备从注射部位移除,或者在将药物加热到合适的输送温度之前输送药物。通过说明的方式,将药物输送设备描述成自动注射器设备的形式。但是,药物输送设备可以是用于输送一定剂量药物的任何设备,例如笔式注射器、输液泵和注射器。药物可以是可以由这种药物输送设备输送的任何类型。
设置单个感测系统可能是有利的,该感测系统沿着设备定位,以捕捉护针器存在状态、注射就绪状态、针头插入状态、药物输送状态和针头缩回状态中的至少一种或其任何组合。可能有益的是,在无需改变输送设备的驱动机构的机械结构的情况下,使用模块在注射过程期间确定剂量是否被输送和/或操作状态。
在图1-3中,以多种操作状态描述了药物注射设备20。2014年5月27日授予Adams等人的美国专利号8,734,394B2描述了这种设备及其操作的一个示例,该专利的全部公开内容通过引用结合在本文中。设备20包括注射器组件22、驱动机构24和缩回机构26,并且可以包括一个或多个主印刷电路板(PCB)82和/或一个或多个副PCB 84,该主PCB 82和副PCB 84稍后例如在图8、9A、9B、10A和10B中示出。注射器组件22包括针筒30和活塞32,该针筒30构成容纳药物的容器主体;该活塞32布置在针筒30内,以将药物驱动到针筒外部。注射器组件22还包括针头组件33,该针头组件33具有中空的注射针头34和将针头34安装到注射器针筒30的针头针座35。将活塞32在针筒30内推向针头34使得通过针头34分配药物。
本文所述的设备,例如设备20,还可以例如在注射器针筒30内包括药物。在另一实施例中,系统可以包括一个或多个包括设备20和药物的设备。术语“药物”是指一种或多种治疗剂,包括但不限于胰岛素、诸如赖脯胰岛素或甘精胰岛素的胰岛素类似物、胰岛素衍生物、诸如度拉鲁肽或利拉鲁肽的GLP-1受体激动剂、胰高血糖素、胰高血糖素类似物、胰高血糖素衍生物、胃抑制性多肽(GIP)、GIP类似物、GIP衍生物、胃泌酸调节素类似物、胃泌酸调节素衍生物、治疗性抗体(包括但不限于IL-23抗体类似物或衍生物、例如Mirikizumab)、IL-17抗体类似物或衍生物(例如Ixekizumab)、用于疼痛相关治疗的治疗剂(例如Galcanzeumab或Iasmiditan),以及能够通过本文所述设备输送的任何治疗剂。设备中使用的药物可以与一种或多种赋形剂一起配制。该设备通常由患者、护理人员或保健专业人员以如上所述的方式操作,以将药物输送给人。
图1示出了处于其初始的预使用构型的设备20。在这里,端盖36固定在注射设备壳体38上,并且覆盖壳体38中的近侧开口40。如本文所使用的,当设备定向为在注射部位使用时,远侧和近侧是指相对于该注射部位的轴向位置,因此,例如,壳体的近端是指最靠近该注射部位的壳体端,壳体的远端是指最远离该注射部位的壳体端。壳体38可以由塑料材料制成,并且图示成在紧靠致动按钮52的远端和沿着纵轴线48紧靠近侧开口40的近端之间大体上纵向地延伸。如图2和图8所示,壳体38可以包括构造成由用户的手抓握的用户可抓握部分37,用户可抓握部分37从纵轴线48向外延伸径向距离41。在一些实施例中,径向距离41的长度可以在5-10mm之间(例如,在一些实施例中,5-8mm可以是合适的长度)。同样如图2和8所示,壳体38还可以在壳体的邻近近侧开口40的近端处包括向外张开的端部部分39。端部部分从纵轴线48向外延伸的径向距离43大于径向距离41。在一些实施例中,径向距离43的长度可以大于10mm。例如,在一些实施例中,径向距离43的长度可以在10-20mm之间(例如,在一些实施例中,15-20mm可以是合适的长度)。端部部分39可以从用户可抓握部分37径向向外平滑地倾斜,如图1-3所示。在其他实施例中,端部部分39可以采用其他形状的形式。图16A-C示出了端部部分39的几种示例性替代形状,但是端部部分39可以采用任何形状,该形状远离纵轴线48延伸出的径向距离43大于用户可抓握部分延伸出的径向距离41。
护针器42安装在注射器组件22上,并且覆盖和围绕针头34。端盖36和护针器42保护用户免受意外针刺,也保护针头34不受损坏。当使用设备20分配药物,例如将药物注射到患者体内时,首先移除端盖36和护针器42。图2示出了在从注射器组件22移除端盖36和护针器42之后的设备20,其中,注射器组件22处于存储位置,并且设备20准备好进行分配。
注射器组件22可以相对于注射设备20在存储位置和注射位置之间移动。图3示出了在已经将注射器组件22相对于设备20从图2所示的其存储位置移动到注射位置之后的设备20。在存储位置(图1和图2),针头34缩回到一位置,使得针头34布置在设备20的壳体38内。在注射位置(图3),针头34沿着与纵轴线48平行的近侧方向从壳体38向外突出到近侧开口40之外,使得可以将针头34插入患者体内。
驱动机构24包括与活塞32接合的柱塞44。驱动机构24包括驱动柱塞44平移运动的弹簧46。在所示实施例中,弹簧46沿着由设备20的纵轴线48限定的线性路径推进柱塞44。当推进柱塞44时,柱塞44的下端50接触活塞32。随着柱塞44的进一步推进,将注射器组件22沿着轴线48从其存储位置推进到其注射位置。在将注射器组件22推进到其注射位置之后,柱塞44的连续向近侧的推进将活塞32在针筒30内向近侧从其初始活塞位置(图1和图2所示)推进到其最终活塞位置(图3所示),从而在分配事件中使药物从针头34分配出来。在任何药物分配之前,当注射器针筒30容纳药物的全部原始体积时,活塞32将处于其初始活塞位置。在将活塞32朝着针头组件33推进其行程的整个长度之后,活塞32将处于其在针头组件33附近的最终活塞位置,并且将针筒30内的药物排出。在一次性使用中,注射器组件22将容纳单剂量的药物,该药物将在单次注射事件中被输出,并且在该单次注射事件中,将活塞32从其初始活塞位置推进到其最终活塞位置,从而输送注射器组件22的全部单剂量内容物。虽然该设备被图示成一次性设备,但是设备在单次使用期间的状态显示对于非一次性设备也可能有益。
在已经将注射器组件22推进到注射位置之前,柱塞44的推进通常不会导致从注射器组件22分配药物。在将注射器推进到注射位置之前,有一些因素可能会抑制药物的分配。一个因素可能是活塞32与针筒30之间的摩擦。通常,活塞32将由橡胶材料制成,而针筒30将是玻璃。这两个部件之间的摩擦阻力可能足以阻止在针筒30内推进活塞32,直到将注射器组件22推进到其注射位置,并且与合适的止动构件的接合阻止进一步推进注射器组件22。另外,注射器内的药物可能有些粘稠,因此在一定程度上抵抗从针头34流出。如果需要,对活塞32和注射器针筒30进行修改,以改变接合构件32相对于注射器针筒30的分配运动的摩擦阻力,这可能限制或防止在容器22到达其注射位置之前过早地分配药物。
柱塞44可包括与下端50相邻的磁体25。如图1-3所示,磁体25构造成保持与活塞32的固定的轴向距离。磁体25发出磁场,磁力计118和112感测到该磁场,这将在下面关于图9A、9B和11进行讨论。
为了致动驱动机构24,人们按下设备20远端的致动按钮52。按下按钮52使柱塞44上的一个或两个细长叉头54(在图4中示出)与往复组件60分离,从而允许弹簧46轴向推进柱塞44。弹簧46具有螺旋的形状,并且围绕叉头54。弹簧46的近端偏压地接合柱塞44上的凸缘56。
往复组件60可以包括图6所示的上往复构件62和图7所示的下往复构件64。往复构件62、64在最终组件中固定在一起。在最终组件中,上往复构件62卡住按钮52和弹簧46,从而限制这些部件沿着远侧方向的轴向运动。当设备处于图1和图2所示的状态时,叉头54接合上往复构件62上的表面。按下按钮52使按钮52上的突片接合叉头54上的斜面55,使叉头54向内偏置,以使叉头54与上往复构件62分离。在叉头54分离之后,弹簧46在凸缘56上施加偏压力,将柱塞44从图2所示的位置推进到图3所示的位置。当推进柱塞44时,该柱塞44使注射器组件22移动到注射位置,然后推进活塞32,以如上所述分配药物。
在分配事件完成之后,缩回机构26可选地将注射器组件22从图3所示的注射位置移回到缩回位置。更具体地,缩回机构适于以缩回运动将药物容器从注射位置移动到缩回位置。缩回位置可与存储位置相似,其中注射器组件被抽回到壳体38中,使得针头34不再从近侧开口40向近侧突出,并且完全布置在壳体38内。在一些实施例中,缩回位置可以与存储位置相同。然而,在其他实施例中,处于缩回位置的注射器组件22可以相对于处于存储位置的注射器组件稍微位于近侧或远侧。在所示实施例中,缩回机构包括弹簧66、图5所示的注射器托架68和作为从动件的旋转构件70。在其他实施例中,设备20可以不包括缩回机构26,使得在分配药物之后,注射器组件无限期地保持在其注射位置,直到用户手动移除或重新放置注射器组件。
柱塞44可以包括支腿(outrigger)58,当柱塞44沿着近端方向接近其行程终点时,该支腿58使旋转构件70解锁。旋转构件70通过闩锁和下往复构件64中的闩锁凹部之间的接合而在旋转方面相对于下往复构件64固定。支腿58通过按下闩锁来使构件70解锁。弹簧66被扭转地预加载,并且一端与构件70接合,相对的一端与往复组件60接合。当按下闩锁时,弹簧66使构件70旋转。另外参考图7,构件70可包括狭槽,该狭槽接纳下往复构件64上的突片78。在狭槽的一端,构件70限定了轴向延伸的通道。随着构件70的旋转,突片78可以在构件70上的狭槽内移动,直到突片78到达轴向延伸的通道。
构件70可以在壳体38内旋转,但是不能相对于壳体38轴向移动。其他实施例可包括也可以轴向移动的构件70。旋转构件70上的径向凸缘可接合壳体构件38内的横档,以限制构件70向近侧的运动。弹簧66可在构件70上施加轴向力、扭转力或这两个力,以向近侧偏压构件70,从而将构件70保持在使构件70的径向凸缘接合壳体构件38的内部横档的轴向位置。往复组件60可包括轴向延伸的通道或肋部,该通道或肋部与壳体构件38上的相应的特征结构接合,该特征结构允许往复组件60在壳体38内轴向移动,但是阻止往复组件60相对于壳体构件38相对旋转。
弹簧66也被轴向预加载,并且在往复组件60上施加朝向远侧的偏压力。当突片78到达轴向延伸的通道时,随着突片78轴向地滑动通过所述通道,弹簧66使往复组件60在壳体38内向远侧移动。阻尼化合物可以布置成与旋转构件70相邻,以减慢构件70的旋转,并且允许在突片78到达轴向延伸通道之前完成分配事件。例如,旋转构件70可以包括裙部,该裙部具有多个轴向延伸的突片,这些突片布置在油脂环中以提供阻尼。
当往复组件60向远侧移动时,它在远侧携带注射器组件22,并且使其移回到图2所示的存储位置。弹簧66向远侧偏压缩回机构26,从而在注射事件之后将注射器组件22保持在其缩回位置。诸如往复组件60上的棘爪和壳体构件38上的凹部那样的锁定机构可以另外提供锁定接合,以在注射事件之后将注射器组件22固定在缩回位置,同时将针头34布置在壳体38内,用户由此能够以安全的方式处理或以其他方式操作设备20。
图5示出了注射器托架68。托架的弓形臂84可夹持注射器组件22的针筒30。注射器托架68还包括凸缘86。注射器针筒30上的凸缘卡在臂84和凸缘86之间。凸缘86的下侧88的一部分与柱塞44上的小凸缘90接合,从而在推进柱塞44之前防止注射器组件22沿近侧的轴向运动。当往复组件60缩回时,下往复构件64与臂84接合,以将注射器组件22向远侧带至其缩回位置。
尽管图1-7描绘并描述了示例性驱动机构24和示例性缩回机构26,但是也可以使用其他机构来将注射器组件22从存储位置驱动到注射位置,和/或从注射位置驱动到缩回位置。这种驱动和/或缩回机构可以(但非必须)包括一个或多个弹簧或可变形部件,所述弹簧或可变形部件在它们保持在预触发状态时存储能量,并且在触发时释放所述存储的能量,以将注射器组件从存储位置驱动到注射位置,和/或从注射位置驱动到缩回位置。这种机构可以(但非必须)包括使用化学反应或过程产生动力的机构,例如,通过两种或多种试剂的混合来产生气体,或者通过点燃少量可燃或易爆物质。这种化学驱动机构可以包括用于化学试剂的一个或多个存储容器、触发器和可移动活塞或其他部件,该触发器刺穿或打开所述存储容器、允许所述试剂混合和/或提供火花或其他点火源以开始化学反应,该可移动活塞或其他部件响应于由所引起的化学反应产生的气压升高而移动。这种机构可以(但非必须)包括使用存储的电力(例如电池中的电量)来运行用于驱动和/或缩回注射器组件的电动机,或者触发其他物理或化学机构。这种机构可以(但非必须)包括液压或气动系统(例如管)、齿轮、电缆、皮带轮或其他用于将动能从一个部件传递到另一部件的已知部件。在一些实施例中,可以将单个机构构造成驱动且随后缩回注射器组件,而不是具有用于驱动注射器组件和随后使注射器组件缩回的不同机构。
图8示出了根据设备20的第一组实施例的一个或多个主PCB 82在端部部分39中的示例性布置。一个或多个主PCB可以布置成垂直于纵轴线48,并且可以彼此上下堆叠,和/或可以布置成在与纵轴线48垂直的同一平面上彼此相邻。主PCB限定了开口83,注射器组件22的注射针头34构造成例如当将端盖36移除并将注射针头向近侧驱动以在分配事件期间为患者注射时穿过该开口83。如图所示,主PCB远离纵轴线48延伸的径向距离45大于用户可抓握部分37的径向距离41。图8还示出了基本上垂直于主PCB且平行于纵轴线48延伸的一个或多个副PCB 84——副PCB可以经由一个或多个PCB连接器114通信联接到主PCB。副PCB 84可以安装附加的感测系统,这种副PCB是可选的,并且在某些实施例中,可以将其去除以降低制造复杂性和成本。
端部部分39可为设备20中用于放置主PCB的有利位置且具有有利的尺寸。端部部分39的增加的占位空间是由端部部分从纵轴线48向外径向延伸的径向距离43产生,该径向距离43大于用户可抓握部分的径向距离41。从增加的占位空间来看,与设备20中的其他位置相比,端部部分39具有更大的空间来容纳主PCB及其各种部件。为此,可以将许多部件预组装到布置于端部部分38的有利位置的主PCB上。因此,将主PCB合并到端部部分39中可能较少地需要或不需要改变先前存在的自动注射器的壳体的形状,这减少了对制造过程的扰乱,并且降低了制造成本。此外,将主PCB放置在端部部分39中允许皮肤接触传感器122、123和124定位成离纵轴线48更远,这增加了从这些传感器接收到的皮肤接触读数的可靠性。
图9A示出了根据设备20的第一组实施例的主PCB和副PCB的俯视透视图,图9B示出了相同PCB的仰视透视图。图10A和10B分别示出了相同PCB的俯视图和仰视图。主PCB 82(在图8中示出)可以具有包括或支承电源102的上表面82a(在图9A和10A中示出——上表面82a被理解为PCB 82的一部分),在一些实施例中,该电源102可以包括电池,例如纽扣电池。电源102向与注射设备20集成或联接的电子部件提供电力。主PCB 82还可以包括处理电路108。在一些实施例中,处理电路108可以采用片上系统(System on Chip,SOC)集成电路的形式,其包括处理器、存储器和输入/输出端口。然而,也可以使用其他类型的部件来实现处理电路108,例如微控制器(MCU)或专用集成电路(ASIC)。处理电路108可配置成执行存储在非暂时性存储介质上的计算机可执行指令。主PCB也可以包括多种不同类型的传感器,例如微动开关传感器110、磁力计112、加速度计140、环境光传感器106和/或一个或多个皮肤接触电阻传感器122、123和124。在包括副PCB的实施例中,副PCB可以包括其他传感器,例如另一个微动开关传感器116、磁力计118和红外温度传感器120。
微动开关传感器110和116可以与处理电路108通信联接。每个微动开关传感器可以包括联接到电路的物理开关,该物理开关根据物理开关的物理位置或方向来向处理电路108输出电信号。微动开关传感器110和116可以用于检测注射设备20的部件的位置。例如,微动开关传感器110可以用于检测端盖36是否附装到设备壳体38的近端。在下文中更详细地讨论,根据微动开关传感器110的输出,处理电路108可以向用户指示端盖36是否附装到设备20。类似地,微动开关传感器116可以用于检测注射器组件22是否处于两种状态之一,例如(i)存储位置或(ii)注射位置。微动开关传感器116还可以构造成检测注射器组件22是否处于三种状态之一,例如(i)存储位置、(ii)注射位置或(iii)缩回位置。根据微动开关传感器116的位置,处理电路108可以向用户指示注射器组件22处于什么位置。
环境光传感器106可以与处理电路108通信联接,并且可以检测注射设备20所暴露的环境光的量或强度。过度暴露于环境光可能使储存在针筒30中的药物注射无效或不安全。在一些实施例中,处理电路108可以记录由环境光传感器106检测到的环境光的强度和/或持续时间。如果暴露于环境光的强度和/或持续时间超过预定阈值,则可以通知用户不应使用该药物。
加速度计140可以与处理电路108通信联接,并且可以确定注射设备20的方向(例如,指向上方、下方或侧向)。这对于某些类型的药物可能很重要,由于颗粒等的沉降,重力可能显著影响该药物,这将要求药物以特定的方向输送。如果设备20的定向对于注射而言是不适当的(例如,如果设备被颠倒),处理电路108还可以使用加速度计140的输出来警告用户。如下面进一步详细描述的,加速度计140还可以用于检测来自外部设备的振动,以帮助使注射设备20与外部设备无线配对。
许多类型的药物需要存储在较低的第一温度下(例如,36至46华氏度之间,或者2至8摄氏度之间),以防止失效,但是随后在注入患者体内之前需要加热至较高的第二温度(例如,加热至室温,或者加热至65至75华氏度之间,或者18至24摄氏度之间)。为了保证将针筒30内的药物存储在适当的存储温度下,和/或保证将药物加热到适当的注射温度,注射设备20可以配备有用于估计药物温度的机构。通过保证已经将药物加热到适当的温度,可以将该信息传输到电话,或者设备本身可以向患者发出信号,表明该设备已准备就绪/可以使用了。在一些实施例中,该温度测量功能可以由副PCB 84上的红外(IR)温度传感器120执行。IR传感器120可以与处理电路108通信联接。如图8最佳所示,IR传感器120可以布置成邻近并面向针筒30。IR传感器120可以检测和测量来自针筒30的处于IR光谱中的电磁辐射,并且基于检测到的IR辐射来输出电信号。通过对IR传感器120输出的电信号进行采样,处理电路108可以估计针筒30内的药物的温度。
主PCB也可以配备一个或多个天线,以发送或接收无线通信。例如,图9A和9B描绘了布置在主PCB的上表面82a上的蓝牙低功率(BLE)天线104以及布置在主PCB的下表面82b上的近场通信(NFC)天线126(显示为粗黑线元件)。主PCB仅配备一个天线或仅一种类型的天线的其他实施例也是可能的。如下面进一步详细讨论的,这些天线可以允许注射设备20与外部设备建立无线通信链路。
主PCB也可以与用于检测与皮肤组织的接触的多个传感器通信联接或集成。皮肤接触传感器可以用于在用户激活注射设备20之前验证与用户皮肤的适当接触。注射设备20还可以向用户指示哪些传感器检测到皮肤接触和哪些没有检测到;这使用户知道在注射之前他或她应该以哪种方式倾斜或移动注射设备20。这种功能降低了注射失败的可能性,在注射失败的情况下,针头34无法穿透用户的皮肤,或者以不适当的浅角度穿透。
图9B和10B描述了包括三个皮肤接触传感器122、123和124的示例性实施例,所述皮肤接触传感器122、123和124布置在主PCB的下表面82b上,并且布置成对称的三叶形。在该示例性实施例中,每个皮肤接触传感器122、123和124包括两个单独的电端子——传感器122包括端子122a和122b,传感器123包括端子123a和123b,传感器124包括端子124a和124b。尽管对于每个传感器仅示出两个电端子,但是每个传感器具有两个以上电端子的其他实施例也是可能的。每个皮肤接触传感器可以测量其电端子之间的电阻,并且基于测量到的电阻向处理电路108输出电信号。皮肤组织的电阻通常低于空气的电阻,因此,处理电路108可以确定:当测量到的电阻低于预定阈值时,特定的皮肤接触传感器与皮肤组织接触。
尽管图9B和10B将每个皮肤接触传感器122、123和124描绘为具有两个电端子,但是每个皮肤接触传感器仅具有一个电端子的其他实施例也是可能的。在这种情况下,一个皮肤接触传感器(例如传感器122)的电端子可以用作输出预定电压的参考电极。其他两个皮肤接触传感器(例如传感器123和124)中的每一个上的电端子可以用作传感器电极,该传感器电极测量其自身与参考电极之间的导电路径的电阻。当参考电极和特定传感器电极之间的测量电阻低于预定阈值时,处理电路108可以确定参考电极和特定传感器电极都与诸如皮肤的人体组织接触。当两个传感器电极(例如,传感器123和124上的电极)报告测量的电阻低于预定阈值时,处理电路108可以确定参考电极和两个传感器电极都与人体组织接触。下面结合图17A、17B、18A和18B以及设备20的第二组实施例来讨论包含电容传感器的设备20的示例性实施例。
如图10B最佳所示,每个皮肤接触传感器122、123和124可以位于分别从纵轴线48向外的径向距离128、130和132处(在图10B中所示的视图中,纵轴线48延伸到页面中)。传感器122、123和124可以可选地布置成对称地围绕开口83,使得径向距离128、130和132彼此相等,并且各传感器之间的角度间隔也相等(例如,在这种情况下为120°)。径向距离128、130和132大于用户可抓握部分37的径向距离41(如图2和图9所示),并且长度可以大于10mm。例如,在一些实施例中,径向距离128、130和132的长度可以分别在10mm-20mm之间——在一些情况下,15mm至20mm的距离可能是合适的。尽管示出了三个皮肤传感器,但是仅具有一个或两个皮肤传感器的其他实施例也是可能的。相反,具有多于三个皮肤接触传感器的实施例也是可能的——在这种实施例中,皮肤传感器可以(但非必须)布置成对称地围绕开口83。例如,还可以设想包括四至二十个皮肤传感器的其他实施例。
尽管上文已经将皮肤接触传感器122、123和124描述为测量电阻,但是这些皮肤接触传感器可以替代地构造成通过测量电容来检测皮肤接触。电容传感器可以构造成通过检测人体组织对传感器所产生的电场的影响(例如,通过检测这种组织对由传感器监测或测量的电路的电容的影响)来检测人体组织的接近度。电容传感器不需要直接接触皮肤组织的金属电端子,因此可以部分或完全密封在不导电的保护盖(例如由塑料制成)的后面。通过减少湿气或异物渗入敏感电子部件中,可以提高电容传感器的耐用性。电容传感器还可以减少静电放电损坏设备内的敏感电子部件的危险,因为电容传感器不需要裸露的金属触点。下面结合图21A、21B、22A和22B以及设备20的第三组实施例来讨论包含电容传感器的设备20的示例性实施例。
注射设备20还可以配备有用于估计活塞32在针筒30内的轴向位置或运动的装置。处理电路108可以使用该估计的轴向位置和/或运动来估计残留在针筒30中的药物量和/或已分配的药物量(如果有的话)。在一些实施例中,这可以通过在活塞32沿着纵轴线48滑动时在活塞32上或靠近活塞32设置磁体以及一个或多个磁力计来实现,该磁力计在该磁体沿着纵轴线滑动时感测由磁体发出的磁场。图1-3和图11示出了示例性磁体25,其布置在柱塞44上,使得当活塞在针筒30内沿着纵轴线48滑动时,该磁体25与活塞32保持固定的轴向距离。图9A、9B、10A和10B还示出两个磁力计的示例性布置:磁力计112位于主PCB 82上,磁力计118位于副PCB 84上。如图所示,磁力计112可以布置成比磁力计118在径向上更远离纵轴线48。此外,磁力计118可以布置在沿着针筒30的长度的中间点处,而不是定位成接近针筒30的一端。
图11提供了根据设备20的第一组实施例的注射设备20的侧视图,并且示出了磁体25与磁力计112和118之间的空间关系。在图11中,示出了注射设备20,其中,注射器组件22处于存储位置,并且端盖36固定至设备壳体38以覆盖近侧开口40。当磁体25足够接近磁力计112和118时,磁体25输出能由所述磁力计感测到的磁场。每个磁力计可以将基于感测到的磁场强度的信号输出到处理电路108。当磁体25沿着箭头1102的方向沿着纵轴线48滑动时,磁力计112和118感测到的磁场强度基于磁体25的位置而改变。例如,当注射器组件22处于存储位置,并且活塞32处于其在针筒30的远端处的初始活塞位置时(如图11以及图1和图2所示),磁力计118和112可能仅检测到非常弱的磁场或者检测不到磁场。当注射器组件22前进至注射位置,但是活塞32仍然处于其初始活塞位置时,磁力计112可能继续仅检测到弱磁场或检测不到磁场,但是磁力计118可能检测到比在注射器组件处于存储位置时的磁场更强的磁场。在一些实施例中,通过对由磁力计112和118测量到的磁场强度进行采样,处理电路108可以确定注射器组件22处于存储位置还是注射位置。
当注射器组件22处于注射位置,并且当活塞32沿着箭头1102的方向从其初始位置前进到其最终活塞位置时(如图3所示),随着磁体25接近、经过然后移动远离磁力计118,磁力计118检测到先增强然后减弱的磁场。同时,使活塞32沿着箭头1102的方向前进使磁力计112随着磁体25移动成更靠近磁力计112时检测到增强的磁场。通过对磁力计118和112检测到的磁场强度进行采样,处理电路108可以估计磁体25沿着纵轴线48的位置。基于该位置估计,处理电路108也可以估计活塞32的位置,以及针筒30内仍剩余的药物量。
图12提供了根据设备20的第一组实施例的设备20内的电子部件以及与示例性外部设备1250的通信链路的系统架构图。如上所述,处理电路108可以由电池102供电,并且可以包括处理核1208和存储器1210(例如内部闪存、板载电可擦除可编程只读存储器(EPROM)等)。存储器1210可以存储指令,当处理核1208执行该指令时,该指令使处理电路108执行本文所述的操作。处理电路108还可以与多个传感器通信联接,例如环境光传感器106、端盖微动开关110、磁力计112、加速度计140以及皮肤接触传感器122、123和124。处理电路108还可以可选地经由柔性连接器114通信联接到一个或多个副PCB。副PCB还可以集成有微动开关116、磁力计118和IR温度传感器120。处理电路108还可以连接到与设备20集成的用于用户反馈的装置1208。用于用户反馈的装置可以包括一个或多个指示灯(例如,使用发光二极管(LED)实现)、显示器、诸如振动电机的触觉指示器和/或诸如扬声器的听觉指示器。处理电路108可以经由一个或多个物理、电气通道(例如(但不限于)通用输入/输出(GPIO)引脚、集成电路间(I2C)总线、串行外围设备接口(SPI)连接、通用异步接收器/发送器(UART)连接和/或控制器局域网(CAN)总线)与每个上述部件通信联接。在一些情况下,还可以使用模数转换器(ADC)将由处理电路108从部分或全部传感器接收到的信号由模拟信号转换为数字信号。
处理电路108还可以构造成允许注射设备20与外部设备(例如移动电话、可穿戴设备、笔记本电脑和/或服务器数据库)进行无线通信。为了促进无线通信,处理电路108可以包括与NFC天线1205(例如图9B和10B所示的NFC天线126)通信联接的近场通信(NFC)电路1204。NFC电路1204和NFC天线1205允许处理电路108与外部设备1250建立无线NFC通信链路1232。替代地或附加地,处理电路108可以包括与蓝牙低功率(BLE)天线1207(例如图9A和10A所示的BLE天线104)通信联接的BLE电路1206。BLE电路1206和BLE天线1207允许处理电路108与外部设备1250建立无线BLE通信链路1234。
图12还示出了与注射设备20物理分离的示例性外部设备1250。在该实施例中,示例性外部设备1250可以采用具有处理器1252(例如微处理器或CPU)和存储器1258的移动智能电话的形式。存储器1258可以包括存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质,当处理器1252执行该计算机可执行指令时,该指令使设备1250执行本文所述的操作。这些计算机可执行指令可以包括移动应用程序,例如医疗移动应用程序。设备1250还可以包括显示器1260和用户输入设备1262。用户输入设备1262可以包括与智能电话集成的物理按钮或开关。尽管在图12中分别进行了描述,但是用户输入设备1262的全部或一部分可以与显示器1260集成在一起,例如,集成在触敏屏幕中。设备1250还可以包括振动源1264,例如振动电机。
设备1250可以构造成与注射设备20建立无线通信链路。例如,外部设备1250可以包括与NFC天线1255联接的NFC电路1254,该NFC天线经由通信链路1232与处理电路108通信。设备1250还可以包括与BLE天线1257联接的BLE电路1256,该BLE天线经由通信链路1234与处理电路108通信。
图13示出了用于在注射设备20和外部设备1250之间“配对”或建立通信会话的示例性过程1300的流程图。过程1300可由设备20的第一组实施例中任一个以及下文描述的设备20的第二和第三组实施例中任一个使用。为了节省电量,注射设备20最初可以以低电量睡眠模式1326存储。在该睡眠模式1326中,可以将联接到处理电路108或与之集成的一些或全部部件关闭或置于低电量状态,以节省电量。例如,可以将与处理电路108联接的一些或全部传感器断电,可以将BLE电路1206和BLE天线1207断电,并且可以将处理核1208的一部分或全部断电或以较慢的时钟频率运行。如果设备20处于低电量睡眠模式1326,则在将该设备与外部设备1250配对之前,可能需要先“唤醒”该设备。
唤醒注射设备20的一种方法是将外部设备1250构造成使用其NFC电路1254和NFC天线1255发射NFC场(例如电磁场)(步骤1328)。当将外部设备1250放置成紧邻注射设备20时(例如在几厘米之内),发出的NFC场感应出电流,该电流在与处理电路108联接的NFC天线1205内流动。处理电路108进而可以构造成在该处理电路108检测到该感应电流时,将注射设备20从其低电量睡眠模式唤醒。处理电路108还可以构造成仅在其检测到符合预期代码或模式的感应电流时才唤醒设备20,从而防止假的背景电磁辐射唤醒注射设备20。
唤醒注射设备20的另一种方式是将设备20构造成在其检测到特定的振动模式时唤醒(也是步骤1328)。例如,为了唤醒设备20,用户可以将设备20定位成使其接触外部设备1250——例如,可以将设备20放置在外部设备1250的顶部。然后,用户可以指令外部设备1250利用振动源1264按照特定的预定模式振动。注射设备20中的加速度计120可以检测来自外部设备1250的振动。当检测到的振动与预期模式相匹配时,处理电路108可以配置成将注射设备20从其低电量睡眠模式唤醒。
当注射设备20首次从其低电量睡眠模式唤醒时,处理电路108可以与外部设备1250通过BLE配对过程1330联接。BLE配对过程1330可以与在由蓝牙SIG于2016年12月6日发布的蓝牙核心规范v5.0(其全部内容通过引用结合在本文中)中定义的BLE配对过程相似或相同。BLE配对过程1330可以开始于注射设备20使用其BLE电路1206和BLE天线1207播送一个或多个BLE广告包。当外部设备1250经由BLE电路1256和BLE天线1257接收到播送的BLE广告包时,它可以用无线BLE传输来响应,该传输开始了注射设备20和外部设备1250之间的通信流。此通信流的最终结果是在注射设备20和外部设备1250之间建立BLE通信会话,这两个设备可以通过该通信会话交换数据。
图14A和14B是示出由在外部设备1250上运行的移动医疗应用程序实现的示例性过程1400的流程图。过程1400可与设备20的第一组实施例中任一个以及下文描述的设备20的第二和第三组实施例中任一个结合使用。在注射设备20和外部设备1250之间建立BLE连接(步骤1402)时,过程1400开始。在步骤1404中,外部设备1250通过建立的BLE连接从注射设备20接收数据。从注射设备20接收的数据可以包括来自注射设备20中的一些或全部上述传感器的数据或测量值,或者从或基于这种数据或测量值得出的信息。从注射设备20接收的数据还可以包括存储在设备20的存储器中的数据,或者从这种数据得出的信息——这种数据可以包括存储在注射设备20中的药物的类型、药物的有效期、处方医师的身份、药物制造的地点或日期、注射设备的型号等。
在步骤1406中,过程1400确定药物是否已经过期。这可以通过将在步骤1404中接收的药物过期日期与当前日期进行比较来完成。如果药物已经过期,则过程1400分支到步骤1414,其中,外部设备1250例如通过设备1250的显示器上的消息或通过可听消息来通知用户药物已经过期。如果药物尚未过期,则过程1400分支到步骤1408。
在步骤1408中,过程1400确定药物是否已经暴露于不安全的条件下。该步骤可以包括检查保存在由处理电路108存储的环境光暴露日志中或从该日志中推导出的数据。如果暴露于环境光的强度和/或持续时间超过预定的阈值,则过程1400可以分支到步骤1414,并且通知用户不要使用该药物。可以通过注射设备20的处理电路108、外部设备1250的处理器1252或它们的组合来执行用于将来自环境光暴露日志的数据与暴露的强度和/或持续时间的预定极限进行比较的逻辑。替代地或附加地,步骤1408可以包括确定药物在存储或运输期间是否已经暴露于不安全的温度。这可以通过检查保存在由处理电路108存储的药物温度日志中或从该日志推导出的数据来实现。如果药物已经暴露于理想的存储范围(例如36至46华氏度之间)之外的温度,或者如果药物已经在理想存储范围之外的温度下暴露了一段不允许的长时间,则过程1400也可以分支到步骤1414,并且通知用户不要使用该药物。也可以通过注射设备20的处理电路108、外部设备1250的处理器1252或其组合来执行用于将温度日志数据与温度的预定极限进行比较的逻辑。
在步骤1410中,过程1400确定药物是否处于安全的注射温度下。尽管可能需要将注射设备20中的药物存储在较低的温度下(例如36至46华氏度之间)以防止失效,但是可能需要在注射药物之前将药物加热到较高的温度(例如大约室温或65至75华氏度之间)。在步骤1410中,过程1400确定是否已经将药物加热到目标注射温度。如果否,则过程1400分支到步骤1416,在该步骤,过程1400通知用户药物仍在加热,然后分支回到步骤1410。如果是,则过程1400分支到步骤1422(在图14B中示出)。
现在参照图14B,在步骤1422中,过程1400可以指令用户移除端盖36。在步骤1424,过程1400确定是否已经将端盖36移除。如上所述,处理电路108可以使用端盖微动开关传感器110来确定是否已经将端盖36移除,并且可以经由BLE通信链路1234通知外部设备1205。如果未将端盖移除,则过程1400分支回到步骤1422。如果已经将端盖移除,则过程1400分支到步骤1426。
在步骤1426中,过程1400可以指令用户定位注射设备20以进行注射。这可以包括指示用户将设备20的近侧开口40抵靠用户身体的一部分(例如用户的腹部或用户的一条大腿)平齐地放置。在步骤1428中,过程1400确定是否所有皮肤接触传感器(例如传感器122、123和124)都检测到与皮肤组织的接触。如果不是所有皮肤接触传感器都检测到与皮肤组织的接触,则过程1400分支到步骤1430。如果所有皮肤接触传感器都检测到与皮肤组织的接触,则过程1400分支到步骤1432。
在步骤1430中,过程1400可以指示用户多个皮肤接触传感器中的哪些单独的传感器(例如传感器122、123和124)检测到与皮肤组织的接触,以及哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织的接触。如图15所示,这可以通过在外部设备1250的显示器1260上显示示意图1502来实现。示意图1502可以包括三个单独的指示器1522、1523和1524,其分别对应于皮肤接触传感器122、123和124。如图所示,指示器1522、1523和1524可以布置成模拟皮肤接触传感器122、123和124的物理布置,例如,指示器可以围绕中心孔对称地布置。在具有三个以下或以上皮肤接触传感器的实施例中,示意图1502也可以包括相应数量的指示器。当皮肤接触传感器没有检测到与皮肤组织的接触时,示意图1502可以改变该皮肤接触传感器的相应指示器的外观。在图15所示的示例中,皮肤接触传感器122和123检测到皮肤接触,而皮肤接触传感器124未检测到与皮肤组织的接触。因此,对应于皮肤接触传感器124的指示器1524所填充的颜色、纹理或视觉图案与对应于皮肤接触传感器122和123的指示器1522和1523的颜色、纹理或视觉图案不同(如指示器1524的交叉影线所示)。指示是否存在皮肤接触的其他方式也是可能的——例如,可以改变指示器的形状,或者根据特定皮肤接触传感器是否检测到与皮肤组织的任何接触,图标或符号可以出现或消失。
替代地或附加地,设备20可以配备有视觉指示器(例如发光二极管(LED)),该视觉指示器指示用户哪些皮肤接触传感器检测到皮肤接触,而哪些没有。例如,设备20可以在主PCB的上表面82a上设置有多个LED,其中,每个LED对应于一个皮肤接触传感器。LED的物理布置可以对应于皮肤接触传感器的布置,以使用户清楚哪个LED对应于哪个皮肤接触传感器——例如,每个LED可以布置在其所对应的皮肤接触传感器的顶部。在图11中将一个这种示例性LED绘出为LED 142。根据传感器是否检测到与皮肤组织的接触,其相应的LED可以点亮、熄灭和/或改变颜色。这为用户提供了另一种直观的方式,以快速确定哪些皮肤接触传感器没有检测到与皮肤组织的接触,以及用户应当以哪种方式倾斜或移动设备20来实现更好的皮肤接触。
图17A示出了根据设备20的第二组实施例的主PCB 1782的俯视透视图,图17B示出了同一PCB 1782的仰视透视图。图18A和18B分别示出了同一PCB的俯视图和仰视图。与第一组实施例中上述的主PCB 82相似,主PCB 1782也可以位于设备20的壳体38的端部部分39中,如图8所示。同样与上述主PCB 82相似,主PCB 1782限定了开口1703(与PCB 82中的开口83相似),注射器组件22的注射针头34构造成穿过该开口1703。主PCB 1782包括上表面1782a和下表面1782b(上表面1782a和下表面1782b应理解为PCB 1782的一部分)。上表面1782a包括或支撑电源1702,在一些实施例中,该电源1702可以包括电池,例如纽扣电池。电源1702向与注射设备20集成或联接的电子部件提供电力。主PCB 1782还可以包括处理电路1708,该处理电路1708可以构造成与上述处理电路108相似。
第二组实施例中的主PCB 1782可以在多个方面与第一组实施例中的主PCB 82不同。如在图9A和17A的比较中最佳所示,主PCB 1782而不是副PCB 84安装有注射器位置检测器开关1710,该注射器位置检测器开关1710允许处理电路1708确定注射器组件22处于存储位置、注射位置还是缩回位置。注射器位置检测器开关1710包括两个在近侧延伸的臂1710a、1710b。在一个示例中,臂1710a是角形臂1710a,臂1710b布置成邻近臂1710a。在一个示例中,各臂1710a和臂1710b包括联接到PCB 1782的远端(在说明性示例中,该远端包括用于安装至PCB的脚部结构),并且臂能以平行的关系向近侧延伸。角形臂1710a包括角形径向部分和横向延伸部分,该角形径向部分向着纵轴线48向内突出,以与可移动的注射器针筒接触,从而导致臂1710a偏转,该横向延伸部分覆盖臂1710b的接触部分,以与臂1710b选择性电接触。两个臂都可以由金属或任何其他相对柔性的导电材料制成,并且可以电连接到处理电路1708。当臂1710a的接触部分接触臂1710b时,该接触闭合了角形臂1710a和臂1710b之间的电路。当角形臂1710a未与直臂1710b接触时,两个臂之间的电路断开。通过连续地或周期性地监视两个臂1710a和1710b是否接触,处理电路1708可以确定注射器组件处于存储位置、注射位置还是缩回位置。
图19示出了设备20的侧视图,其中,注射器组件22处于存储位置或缩回位置。如图所示,当注射器组件22处于这些位置中的一个或两个时,角形臂1710a和直臂1710b定位成略微分开,并且彼此不接触。图20示出了设备20的侧视图,其中,注射器组件22处于注射位置。当注射器组件22移动到注射位置时,注射器组件22的针筒30沿着远侧方向向下平移,如箭头1902所示。由于针筒30的直径比针头34或针头针座35宽,因此针筒30的向下平移导致针筒30接触角形臂1710a的角形部分,并且沿径向推动角形臂1710a远离纵轴线48,使该角形臂接触直臂1710b。这闭合了角形臂1710a和直臂1710b之间的电路。因此,当处理电路1708检测到臂1710a和1710b之间为开路时,可以确定注射器组件22处于存储位置或缩回位置。当处理电路1708检测到臂1710a和1710b之间的闭合电路时,可以确定注射器组件处于注射位置。
主PCB 1782在其皮肤接触传感器的结构方面也可以与主PCB 82不同。如在图9B和17B的比较中最佳地示出,与使用每个都包括两个电极的三个皮肤接触传感器(例如,在第一组实施例中,传感器122包括电极122a和122b,传感器123包括电极123a和123b,传感器124包括电极124a和124b)不同,在第二组实施例中,主PCB 1782的下表面1782b仅包括三个自PCB的远侧表面指向远端的单电极1722、1723和1724。这些电极可以围绕纵轴线48径向均匀地布置,也可以彼此等周长地定位。这三个电极中的一个(例如电极1722)可以连接到提供参考电压V的电压源。其他两个电极可以分别与不同的电压传感器连接。两个电压传感器的输出可以连接到处理电路1708。如果连接到电极1723的电压传感器感测到高于参考阈值的正电压,则处理电路1708可以确定两个电极1722和1723都与皮肤组织接触。如果连接到电极1724的电压传感器检测到高于阈值的正电压,则处理电路1708可以确定两个电极1722和1724都与皮肤组织接触。如果连接到两个电极1724和1723的电压传感器检测到高于阈值的电压,则处理电路1708可以确定所有三个电极1722、1723和1724都与皮肤组织接触。相对于第一组实施例中的主PCB 82,电极1722、1723和1724的这种布置减少了所需电极的数量,从而降低了制造和装配的复杂性和成本。
尽管对设备20的第二组实施例的上述说明描述了该第二组实施例与上述第一组实施例之间的差异,但是应当理解,第二组实施例还可以包括第一组实施例中存在的特征,以及其他特征。例如,该第二组实施例中的某些实施例可以包括第一组实施例中的副PCB84,以作为向近侧延伸的臂1710a、1710b的替代或补充。第二组实施例中的该副PCB 84可以包括上述安装在第一组实施例中的副PCB 84上的一个、一些或全部传感器。设备20的第二组实施例还可以使用皮肤接触传感器的不同构型,包括与关于第一组实施例所述构型相同或相似的构型。作为示例,在一些实施例中,第二组实施例中的主PCB 1782可以包括与第一组实施例中所述的电极对(例如电极122a和122b、123a和123b等,如图9B所示)相似的电极对。主PCB 1782可以包括一组、两组、三组或多组这种电极对。
图21A示出了根据第三组实施例的主PCB 2082的俯视透视图,图21B示出了同一PCB 2082的仰视透视图。图22A和22B分别示出了同一PCB的俯视图和仰视图。与第一组实施例中上述的主PCB 82相似,主PCB 2082也可以位于端部部分39中,如图8所示。同样与第一组实施例中上述的主PCB 82相似,主PCB 2082限定了开口2003(与PCB 82中的开口83相似),注射器组件22的注射针头34构造成穿过该开口2003。主PCB 2082包括上表面2082a和下表面2082b(上表面2082a和下表面2082b应理解为PCB 2082的一部分)。上表面2082a包括或支撑电源2002,在一些实施例中,该电源2002可以包括电池,例如纽扣电池。电源2002向与注射设备20集成或联接的电子部件提供电力。壳体38中的电池门(未示出)可以铰接或旋转打开以允许访问电源2002。主PCB 2082还可以包括处理电路2008,该处理电路2008可以构造成与上述处理电路108相似。
主PCB 2082可选地可以在多个方面与主PCB 82(第一组实施例中)和主PCB 1782(第二组实施例中)不同。
首先,主PCB 2082可以不包括副PCB 84或注射器位置检测器开关1710。可以使用其他方法(例如使用加速度计)检测注射器组件22的位置,从而使副PCB 84和/或注射器位置检测器开关1710变得不必要。移除副PCB 84和/或注射器位置检测器开关1710可以降低制造和装配的复杂性和/或成本。
第二,主PCB 2082可以安装或支撑温度检查按钮2001。该温度检查按钮2001可以从设备20的壳体38上的端口或切口(未示出)突出。如下面进一步详细所讨论的,该按钮2001可以是物理按钮,当用户致动该物理按钮时,该物理按钮发送电信号和/或数字信号,该电信号和/或数字信号使处理电路2008导通,以检查设备20的温度,并且指示用户设备20是否处于用于给送药物的正确温度。
第三,与使用布置在PCB的上表面和/或下表面上的NFC或BLE跟踪天线不同,可以由安装在PCB 2082上的一个或多个芯片型天线2004提供NFC或BLE连接。这种芯片型天线2004可以接收来自处理电路2008的信号,该处理电路2008使天线向外部设备发送无线通信。尽管图21A仅描述了一个芯片型天线2004,但是第三组实施例中的一些实施例可以包括两个或多个芯片型天线,例如一个BLE芯片型天线和不同的NFC芯片型天线。在一些实施例中,处理电路2008本身可以包括集成的BLE天线,而芯片型天线2004可以包括NFC天线。第三组实施例中的一些实施例也可以使用PCB跟踪天线(与上文针对第一组实施例所讨论的天线相似)代替芯片型天线。
第四,主PCB 2082可以包括底盖移除传感器2010,该底盖移除传感器2010使处理电路2008能够检测底盖36附装在壳体38上还是已经被用户移除。底盖移除传感器2010可以与处理电路2008通信或电联接。图23A和23B提供了底盖移除传感器2010的更详细的透视图。传感器2010包括支撑第一臂2304和第二臂2306的基部2302。基部2302可以联接到PCB,并且可以沿着PCB的近侧表面沿周向布置。臂远离基部2302向近侧延伸,并且可以彼此平行。第一臂2304连接到水平杆2310。在一个示例中,臂2304和杆2310形成L形,并且可以是整体单元。杆2310继而支承有角形突片2308和第一接触表面2309。表面2309可以与杆2310成一定角度,并且向远侧和/或沿径向向内延伸。所示突片2308从杆2310悬下,并且布置在臂2304和2306之间。突片2308可以包括朝向纵轴线48径向向内延伸的角形部分。所示杠杆2310具有多平面结构,其中,与臂2304邻接的第一部分沿着第一径向平面,而与接触表面2309邻接的第二部分沿着比第一径向平面更远离纵轴线48的第二径向平面。第二臂2306连接到第二接触表面2307。接触表面2307可以与臂2306的主体成一定角度,并且以一些角度向近侧和/或沿径向向外延伸。接触表面2307、2309的形状确定成以及构造成在一种构型中(例如在底盖被拆下时)处于接触关系,而在另一种构型中(例如在底盖被附装时)处于分离构型,或者反之。第一臂2304、第二臂2306以及安装在两个臂上的突片和接触表面可以由金属或任何其他合适的柔性和导电材料制成。
图24A示出了当将端盖36从设备20的其余部分拆下时,PCB 2082和底盖移除传感器2010相对于端盖36的视图。为了清楚起见,已经去除了围绕并支撑PCB 2082的壳体38。当传感器2010安装在PCB 2082上时,角形突片2308向内指向纵轴线48。端盖36包括内部突片2402。通过使端盖36沿着箭头2404的方向移动,可以将端盖36附装到壳体38。图24B示出了当端盖36被附装时的PCB 2082和端盖36。当端盖36被附装时,内部突片2402向上延伸穿过PCB 2082中的开口2003,并且推靠角形突片2308。这沿着箭头2406的方向径向向外推动角形突片2308和安装有角形突片2308的水平杆2310。
图25A和25B示出了当沿着图23A和23B中的轴线2312的方向观察传感器时的底盖移除传感器2010。图25A示出了当传感器处于其中间状态(neutral state)时(例如,当端盖36被拆下并且由此内部突片2402不与传感器2010的任何部分接触时)的底盖移除传感器2010。当传感器2010处于该中间状态时,第一接触表面2309被水平杆2310偏压成与第二接触表面2307接触。第一接触表面2309与第二接触表面2307之间的接触闭合了第一臂2304和第二臂2306之间的电路。当处理电路2008检测到已经形成该电路时,处理电路2008可以确定端盖36被拆下。
图25B示出了当端盖36被附装时的底盖移除传感器2010。当端盖36被附装时,内部突片2402接触并推靠传感器2010的角形突片2308。该推力使角形突片2308以及安装有角形突片2308的水平杆2310沿着箭头2406的方向向外移动。这迫使第一接触表面2309相对于固定的第二接触表面2307移动,而与第二接触表面2307脱离接触,从而断开第一臂2304和第二臂2306之间的电路。当处理电路2008检测到该电路已经断开时,处理电路2008可以确定端盖36被附装。
第五,与使用通过测量电阻来检测皮肤接触的电极(如在第一和第二组实施例中那样)不同,主PCB 2082使用两个电容性衬垫2022和2023来检测皮肤接触。衬垫2022、2023被图示成沿着PCB的远侧表面布置的离散的/分立的平面结构。电容衬垫2022和2023可以构造成通过这种组织对传感器所产生的电场的影响(例如,通过测量这种人体组织对传感器所监测或测量的电路的电容的影响)来检测人体组织的接近度。电容传感器不需要直接接触皮肤组织的金属电端子,因此可以部分或完全密封在不导电的(例如由塑料制成的)保护盖的后面。通过减少湿气或异物渗入敏感电子部件中,可以提高电容传感器的耐用性。电容传感器还可以减少静电放电损坏设备内的敏感电子部件的危险,因为电容传感器不需要裸露的金属触点。电容衬垫2022和2023可以各自独立地检测与皮肤组织的接触,使得处理电路2008可以确定何时一个衬垫检测到接触而另一衬垫未检测到。尽管图21B和22B仅描述了两个电容性衬垫2022和2023,但是第三组实施例中的其他实施例可以具有更少或更多的电容性衬垫。例如,主PCB 2082可以仅包括单个电容性衬垫,或者可以具有三个、四个、五个、六个或多个电容性衬垫。
第六,该第三组实施例中的主PCB 2082包括加速度计2012,该加速度计2012检测由分配事件的开始引起的冲击或加速度,在该分配事件开始中,驱动机构24将注射器组件22从存储位置向注射位置驱动。加速度计2012还可以检测在分配事件完成时由缩回运动引起的冲击或加速度,在该分配事件完成中,缩回机构26将注射器组件22从注射位置向缩回位置驱动。加速度计2012可以经由一个或多个电连接将输出信号发送到处理电路2008,以允许处理电路分析输出信号。
图26描述了示出根据第三组实施例的从加速度计2012输出的示例性信号的曲线图。曲线图2600的垂直的Y轴示出了以伏特为单位的信号幅值。曲线图2600的x轴描述了时间的经过,例如以秒为单位。在该示例中,来自加速度计2012的信号以大约1.75V的电压为中心。该1.75的信号可以表示恒定向下的重力加速度。在该恒定值周围的偏差表示向设备20施加或设备20经受的加速度或冲击(除了重力之外),并且安装在主PCB 2082上的加速度计2012检测到该偏差。例如,加速度计2012可以检测到由移除底盖36(由标签2602表示),或者由解锁致动按钮52(由标签2604表示)而引起的加速度、振动或冲击。
在一些实施例中,处理电路2008可以分析从加速度计2012输出的信号,以确定设备20的某种情况或状态,或者检测某个事件或动作的发生。例如,处理电路2008可以分析输出信号,以辨别底盖36何时被移除(例如由2602处的信号所表示的),或者致动按钮52何时被解锁(例如由标签2604所表示的)。处理电路2008还可以构造成基于来自加速度计2012的信号单独地或与来自一个或多个皮肤接触传感器的信号一起,确定分配事件何时开始或完成。
当开始分配事件时,致动驱动机构24,以将注射器组件22从存储位置驱动到注射位置。该驱动运动产生一个或多个加速度,可以在加速度计2012输出的信号中检测到该加速度。例如,当驱动机构24沿着近侧方向自存储位置驱动注射器组件22时,由驱动机构24施加的推力可能使加速度计2012检测到沿着纵轴线48在远侧方向上的加速度。在该驱动运动结束时,当注射器组件22在其注射位置处撞到其停止位置时,注射器组件22的突然停止可以使加速度计2012检测到沿着纵轴线48在近侧方向上的加速度。该近侧或远侧加速度(或两者)可以使加速度计2012输出处理电路2008可以检测到的第一加速度峰值(由标签2606表示)。该第一加速度峰值可以表明分配事件开始。
类似地,当分配事件已经完成时,缩回机构26被致动,以将注射器组件22从注射位置驱动到缩回位置。该驱动运动产生一个或多个加速度,也可以在加速度计2012输出的信号中检测到该加速度。例如,当缩回机构26沿着远侧方向自注射位置驱动注射器组件22时,由缩回机构26施加的推力可能使加速度计2012检测到沿着纵轴线48在近侧方向上的加速度。当注射器组件到达缩回位置时,注射器组件22的突然停止可以使加速度计2012检测沿着纵轴线48在远侧方向上的加速度。该近侧或远侧加速度(或两者)可以使加速度计2012输出处理电路2008可以检测到的第二加速度峰值(由标签2608表示)。该第二加速度峰值可以表明分配事件完成。如本文所使用的,“加速度峰值”定义为由加速度计或振动传感器(例如压电传感器)输出的加速度信号或振动信号中的任何人为现象(artifact),该人为现象表明了分配事件的开始和/或完成。
第七,与使用安装在副PCB 84上的IR传感器120来测量针筒30中的药物温度(如图8和9A所示和所述)不同,该第三组实施例中的主PCB 2082利用直接安装在主PCB 2082上的温度传感器2025来估计药物的温度。该温度传感器可以通信联接或电联接到处理电路2008,并且输出由处理电路接收和分析的温度输出信号。在一个示例中,温度传感器2025安装到PCB的远侧表面,并且在一些情况下,其布置成与衬垫2022、2023在周向上间隔开。通过使用直接安装在主PCB 2082上的温度传感器2025,并且完全省略副PCB 84,该第三组实施例中的主PCB 2082降低了制造和装配的成本和复杂性。
温度传感器2025可以包括可安装在PCB上的多种类型的温度传感器中的任一种,例如但不限于热敏电阻(例如,负温度系数(NTC)热敏电阻,或电阻温度检测器(RTD))、热电偶或基于半导体的温度传感器。温度传感器2025可以构造和定位成测量热镇流器的温度。热镇流器可以包括主PCB 2082本身的全部或一部分硅衬底。替代地,热镇流器可以包括安装在主PCB 2082上的由其他材料(例如聚合物)构成的合适的散热器。热镇流器可以接触或包围温度传感器2025的全部或一部分。
热镇流器的材料、尺寸、形状和位置可被选择成使得,热镇流器的热时间常数(τ镇流器)近似于针筒30中的药物的热时间常数(τ药物)。如本文的说明书和权利要求书中所使用的,物体(例如热镇流器或针筒30中的药物)的“热时间常数(τ)”应理解为满足以下方程式1的常数:
其中:
T(t)是在时间t时的物体温度;
T∞是物体周围的介质(例如大气)的环境温度;和
Ti是物体的初始温度。
换句话说,物体的热时间常数τ表征了物体的温度多快地调节到与其环境的环境温度相匹配——高的热常数意味着物体的温度调节快,而低的热常数意味着物体的温度调节慢。因此,当热镇流器的热时间常数(τ镇流器)近似于针筒30中的药物的热时间常数(τ药物)时,可以假定热镇流器的温度以与药物温度大致相同的速率升高或降低,以匹配环境温度。由于可以将热镇流器安装在主PCB 2082上,热镇流器通常将暴露于与针筒30中的药物相同的环境温度。因此,处理电路2008可以通过测量热镇流器的温度来估计针筒30中的药物温度,并且假设针筒30中的药物温度等于测量到的温度。因此,该第三组实施例中的主PCB2082可以估计针筒30中的药物温度,而不必将红外(IR)传感器或其他类型的温度传感器定位成紧挨着针筒30(或与之物理接触)。这降低了制造和装配的成本和复杂性,还降低了设备20的空间和形状因数要求。
在一些实施例中,热镇流器的材料、尺寸、形状和/或位置可被选择成使得,τ镇流器在τ药物的10%的变动范围内(即τ镇流器较之τ药物相差在10%内)。在其他实施例中,热镇流器的材料、尺寸、形状和/或位置可被选择成使得,τ镇流器在τ药物的5%的变动范围内。在需要高精度地确定药物温度的一些实施例中,热镇流器的材料、尺寸、形状和/或位置可被选择成使得,τ镇流器在τ药物的2%的变动范围内。在其他实施例中,热镇流器的材料、尺寸、形状和/或位置可被选择成使得,当使镇流器和药物都从较低的第一存储温度(例如36至46华氏度,或2至8摄氏度)达到较高的第二温度(例如室温,或65至75华氏度,或18至24摄氏度)时,镇流器的温度始终在针筒30中的药物温度的一定度数内(例如,+/-2℃或+/-5℃)。
图27提供了根据设备20的第三组实施例的设备20内的电子部件的系统架构图。这些部件中的一些或全部可以安装在主PCB 2082上,如先前在图21A、21B、22A和22B中所述。如先前在上述附图中所讨论和描述的,这些电子部件可以包括处理电路2008。在一些实施例中,处理电路2008可以采用蓝牙低功率(BLE)片上系统(SOC)的形式。这种BLE SOC可包括芯片,该芯片包括计算电路(例如,微型处理器或算术逻辑单元(ALU))、用于存储由计算电路执行的编程指令的板载存储器(例如,非暂时性计算机可读介质,诸如易失性或非易失性存储器)和BLE天线2714。处理电路2008构造成控制和协调图27所示的电子部件的功能。
根据第三组实施例,处理电路2008可以以两种方式之一供电:其可以经由电池启用电路(电池使能电路,battery enable circuit)2718从电池2002接收电力,或者可以经由电源锁存电路2716从电池2002接收电力。电池启用电路2718可以是一个或多个物理电路,这些电路在满足某些条件时将电力从电池2002传送到处理电路2008,并且在不满足那些条件时切断对处理电路2008的供电。换句话说,电池启用电路2718可以根据感测到的条件对处理电路2008进行通电和断电。例如,在一些实施例中,当满足两个条件中任一个时,电池启用电路2718可以将电力传送到处理电路2008:(i)底盖移除传感器2010检测到底盖36已经被移除,和/或(ii)安装在主PCB 2082上的温度检查按钮2001已被用户按下并由用户保持按下,或者在过去的某一时间段内(例如在过去的45分钟内)温度检查按钮2001被按下。当两个条件都满足时,电池启用电路2718也可以将电力传送到处理电路2008。在一些实施例中,电池启用电路2718可以仅考虑条件(i)或(ii),而不考虑另一条件(ii)或(i)。电池启用电路2718还可以构造成考虑上述条件之外的或代替上述条件的其他条件,例如设备的方向、感测到的振动或加速度或者温度。如果两个条件都不满足,则电池启用电路2718可以构造成切断对处理电路2008的供电。
电源锁存电路2716可以是一个或多个物理电路,其经由通用输入/输出(GPIO)引脚从处理电路2008接收输出信号。电源锁存电路2716可以构造成在其经由GPIO引脚从处理电路2008接收到“电源锁存”信号时,将电力从电池2002传送到处理电路2008。该电源锁存信号可以是简单的高电平或低电平,或者可以是包括多个高电平和/或低电平的更复杂的编码信号。当电源锁存电路2716接收到电源锁存信号时,电源锁存电路2716将“锁闭”,这意味着无论电源锁存电路2716是否继续接收到电源锁存信号,电源锁存电路2716将继续将电力从电池2002传送到处理电路2008。换句话说,当电源锁存电路2716锁闭时,它将继续向处理电路2008供电,直到电池2002耗尽(或者表明电池2002的预期电池寿命的定时器到期,从而表明电池2002接近于耗尽)。根据实施例,处理电路2008可以构造成在不同情况下向电源锁存电路2716发送电源锁存信号。
尽管电池启用电路2718和电源锁存电路2716可以采用执行上述功能的一个或多个物理电路的形式,但是它们也可以采用存储在非暂时性计算机可读介质(例如非易失性存储器)上的软件或固件指令的形式,当处理电路执行该软件或固件指令时,实现上述功能。例如,主PCB 2082可以安装与处理电路2008分离且分开的低电量副处理器,该低电量副处理器确定何时从电池2002向处理电路2008提供电力。
处理电路2008还可以连接到集成电路间(I2C)总线2724。I2C总线可以依次与多个电子部件(包括NFC电路2004、一个或多个接触传感器2706、加速度计2012和电池量表2710)通信联接。
NFC电路2004可以包括NFC天线和板上非易失性存储器,并且可以支持无源NFC通信和有源NFC通信。当NFC电路2004在其不通电时与外部设备通信时,发生无源NFC通信,其中,NFC电路2004仅依赖于由外部设备无线提供的电力。当NFC电路2004在其由内部电源(例如电池2002)供电时与外部设备通信时,发生有源NFC通信。在NFC电路2004支持有源NFC通信的实施例中,NFC电路2004可以与电池2002联接。NFC电路2004还可以构造成以无源方式(即,不由电池2002供电)将经由其NFC天线接收到的数据和/或编程指令存储到其板上非易失性存储器上。
接触传感器2706可以采取电容性衬垫2022和2023的形式,如先前在图21B和22B中所示和所述。然而,接触传感器2706也可以采用构造成检测与皮肤组织的接触的任何其他类型的传感器的形式,包括先前在图9B中所示和所述的电阻传感器122、123和124,和/或先前在图17B中所示和所述的电阻传感器1722、1723和1724。换句话说,接触传感器2706不限于关于第三组实施例描述的接触传感器,而是还可以包括关于第一和第二组实施例所述的一些或全部皮肤接触传感器特征。
加速度计2012可以采用如上所述的构造成检测与分配事件的开始和/或完成相关的冲击、振动和/或加速的任何电路的形式。例如,加速度计2012可以采用构造成检测沿着一个、两个或三个轴线的加速度的加速度计的形式,或者可以采用压电振动传感器的形式。
电池量表2710可以是物理电路、软件和/或固件,其监视电池2002中存储的剩余电量,并且将该剩余电量水平报告给处理电路2008。
处理电路2008还可以经由不同于I2C总线2724的信道联接到其他电子部件。例如,处理电路2008可以经由模拟输入引脚与上述温度传感器2025相联接。处理电路还可以经由GPIO引脚与监视器集成电路(IC)2722相联接。监视器IC 2722可以是具有连续运行的计数器的集成电路。该集成电路可以构造成在计数器到期时重置或重启处理电路2008(例如,通过发送“重置”信号,或者对处理电路2008断电)。可以通过来自处理电路2008的入站信号(check-in signal)来重置计数器。处理电路2008又可以构造成周期性地向监视器IC 2722发送入站信号。由于该配置,监视器IC 2722有助于保证处理电路2008不会错误地陷入编程循环中。通过周期性地向监视器IC 2722发送入站信号,处理电路2008表明其没有卡在错误的编程循环或某些其他故障情况下。如果监视器IC 2722在计数器到期后仍未从处理电路2008接收到入站信号,则监视器IC 2722将向处理电路2008发送“重置”信号(和/或切断电源),以迫使处理电路2008重新自启动。
图28是根据设备20的第三组实施例的流程图,其示出了由处理电路2008在其通电时实施的示例性过程2800。在该示例性实施例中,如果处理电路2008在任一节点处停止通电,则过程2800中的全部进程丢失。因此,当处理电路2008再次通电时,它在处理2008的开始即在步骤2802重新开始。
当电池启用电路2718向处理电路2008供电时,过程2800开始于步骤2802。如先前所讨论的,当(i)底盖移除传感器2010检测到底盖36已经被移除,和/或(ii)安装在主PCB2082上的温度检查按钮2001已经在某一时间段内(例如在最后45分钟内)被按下,或者被用户保持按下时,发生步骤2802。在处理电路2008开始通电之后,进入步骤2804。
在步骤2804中,处理电路2008从例如非易失性和非暂时性计算机可读介质的存储器中读取通用唯一标识符(UUID)和/或药物类型。该存储器可以是与处理电路2008联接或集成的非易失性存储器,并且已经在设备20的制造或装配期间被编程。在一些实施例中,该存储器可以与NFC电路2004联接或集成。
UUID可以包括序列号或字母数字符号序列。根据不同实施例,UUID可以对于特定设备20、特定制造批次的设备20(例如在特定日期在特定装配线上制造的一批设备)和/或特定设备构型而言是唯一的。UUID还可以指定设备20内包含的药物的类型。替代地,存储器可以存储独立于UUID的数据字段,该数据字段指定设备20内包含的药物的类型。在一些实施例中,处理电路2008还可以从存储器读取其他数据和/或编程指令。
这些数据(例如UUID、药物类型、编程指令和/或其他数据)中的一些或全部可以存储在与NFC电路2004而非与处理电路2008联接或集成的存储器上,以简化制造和装配过程。在一些实施例中,根据设备20的构型,与处理电路2008联接或集成的编程存储器可能要求处理电路2008被通电。该编程操作可能消耗电池2002存储的宝贵电量,从而减少整个设备的可用电池寿命。另一方面,可以经由无源NFC通信使与NFC电路2004联接或集成的存储器编程有这些数据的一些或全部,而无需从电池2002汲取任何电量。因此,为了节省电量,可以在制造期间经由无源NFC通信将待由处理电路2008执行的指令编程到NFC电路2004中。然后,当处理电路2008通电时,它可以构造成从NFC电路2004的存储器中读取存储的数据/指令。在处理电路2008从存储器中读取UUID、药物类型和/或任何其他数据或编程指令之后,处理电路2008进入步骤2805。
在步骤2805中,处理电路2008开始经由BLE天线2714周期性地播送用于传达注射设备20状态的无线信号。在一些实施例中,这些无线信号可以采用BLE广告包的形式,但是也可以使用其他类型的无线信号和无线协议。该无线信号可以按照某些周期性间隔(例如每秒一次或每五秒一次)进行播送,并且可以包含与下列参数或字段中的一些或全部有关的数据:(i)设备的UUID,(ii)药物类型的指示,(iii)底盖仍附装到设备或底盖已经从设备移除和/或底盖已经被移除并重新附装到设备的指示,(iv)自底盖首次被移除以来经过的时长(例如以秒为单位),(v)皮肤接触持续时间(例如设备与皮肤接触的时长),(vi)给药已经开始和/或给药已经开始并完成的指示,(vii)检测到的给药开始时间,和/或自开始的给药完成以来经过的时长,(viii)给药持续时间,在一些实施例中,可以将其定义为给药事件开始和完成之间的时长,(ix)温度传感器2025感测到的温度,(x)加速度计测量到的设备方向,(xi)温度检查计数,例如,用户按下温度检查按钮的次数,(xii)给药时设备的取向,(xiii)与温度传感器、加速度计、皮肤接触传感器和/或和底盖移除传感器中的任一个或所有相关的检测到的故障或错误情况,(xiv)从(i)到(xiii)的字段中的一个或多个得出或计算出的任何数据,和/或(xv)任何其他设备或该设备观察或测量到的环境条件。
处理电路2008可以在整个过程2800期间周期性地播送这些无线信号。此时,在步骤2805中,无线信号中包括的一些或全部字段可以为零或为空,直到处理电路2008开始接收和处理来自于设备20的板载传感器的数据。当处理电路2008接收并处理来自于设备20的板载传感器(例如,底盖移除传感器2010、接触传感器2706、加速度计2012、温度传感器2025等)的信号时,它将持续更新所发送的无线信号,以反映设备的最新状态。然后,处理电路2008转入步骤2806。
在步骤2806中,处理电路2008基于UUID、药物类型和/或其他数据和编程指令来确定设备20中存储的药物是否需要温度检查。可通过设备20给送的某些类型的药物可能需要温度检查,而其他类型的药物可能不需要温度检查。如果存储的药物不需要温度检查,则处理电路2008分支到步骤2810。如果药物确实需要温度检查,则处理电路2008分支到步骤2808。
在步骤2808中,处理电路2008检查温度传感器2025测量到的温度。如上所述,该温度可以指示存储在针筒30中的药物的温度。因此,在周期性播送的连续的无线信号流中包括感测到的温度。
在步骤2812中,处理电路将测量到的温度与预设阈值进行比较,以确定测量到的温度是否满足某些预定和预存储的理想注射温度参数。例如,当测量到的温度在理想的注射温度范围内时(例如在65至75华氏度之间,或18至24摄氏度之间),测量到的温度可满足理想的注射温度参数。在其他更简单的实施例中,处理电路可以简单地确定测量到的温度是否高于某个最小温度阈值(例如高于65华氏度或18摄氏度),而无需确定测量到的温度是否低于某个最大温度阈值。如果测量到的温度满足理想的注射温度参数,处理电路2008分支到步骤2814,在该步骤2814中,它设置指示器以通知用户这一判定。这种指示器可以包括一个或多个LED、灯环、显示器上的消息、或者滑动打开以在注射设备主体上显示消息或颜色的面板。在设置了这种指示器之后,处理电路2008分支到步骤2810。如果测量到的温度不满足理想的注射温度参数,则处理电路2008直接分支到步骤2810,而不设置指示器。
在步骤2810中,处理电路2008检查以确定接触传感器2706是否检测到与皮肤组织的接触。如果接触传感器2706检测到接触,则处理电路2008分支到步骤2816。如果接触传感器2706未检测到接触,则处理电路2008连续循环回到步骤2810,直到检测到皮肤接触。再一次,处理电路2008根据接触传感器2706的输出自动更新无线信号。
在步骤2816中,处理电路2008读取加速度计2012的输出。在过程2800的一些实施例中,除非检测到皮肤接触,否则处理电路2008不读取或估计加速度计2012的输出。这可以通过在未检测到皮肤接触时切断加速度计2012的电源,从而使加速度计2012在未检测到皮肤接触时不输出任何加速度信号来实现。替代地,即使未检测到皮肤接触,加速度计2012也可以通电并输出加速度信号,并且处理电路2008可以构造成在存储器中记录皮肤接触时间和持续时间,但是在未检测到皮肤接触之前不基于来自加速度计2012的任何输出信号而采取任何行动。通过要求在确定已经检测到分配事件之前检测皮肤接触,处理电路2008减少了误判的发生,在该误判中,即使没有发生分配事件,处理电路2008也记录了分配事件。
在步骤2818中,处理电路2008基于加速度计2012的输出来确定分配事件是否已经开始和完成。可以通过不同的方式实现该确定,下面在图29、30、31和32中进一步详细说明用于实现该确定的示例性逻辑。如果未检测到完成的分配事件,则处理电路2008分支回到步骤2810。如果在步骤2818中,处理电路2008确定分配事件已经开始并完成,则处理电路2008在存储器中记录分配事件的开始和/或完成。处理电路2008还可以通过设置指示器(例如一个或多个LED、光环或其他视觉和/或听觉指示器)来将分配事件的开始和/或完成传达给用户。此后,处理电路2008分支到步骤2820。
在步骤2820中,处理电路向电源锁存电路(power latch circuit)2716发送信号,该信号使电源锁存电路2716锁闭。如上所述,当电源锁存电路2716锁闭时,它将继续将电量从电池2002传送到处理电路2008,直到电池2002耗尽。在电源锁存电路2716锁闭之后,处理电路2008继续到步骤2822。
在步骤2822中,处理电路2008启动给药时间计数器。给药时间计数器可以是处理电路2008内部或外部的计数器,该计数器以规则的周期性间隔(例如每秒、每30秒或每分钟)连续累加计数。在一些实施例中,仅当处理电路2008到达步骤2822时(或当电源锁存电路2716在步骤2820中锁存时),给药时间计数器才可以开始计数。在其他实施例中,给药时间计时器可以从处理电路2008通电的那一刻(例如在电池启用事件2802时)开始计数,并且处理电路2008在处理电路2008到达步骤2822时记录下给药时间计数器的当前值。
在步骤2824中,处理电路2008更新正在播送的无线信号,以表明分配事件已经成功开始和完成。如先前所讨论的,无线信号可以包括检测到的给药开始时间,和/或自开始的给药完成以来已经过去的时长。在给药时间计数器在处理电路2008到达步骤2822时开始计数的实施例中,播送信号可以包括给药时间计数器的当前值。在给药时间计数器从处理电路2008通电的那一刻连续累加计数的实施例中,播送信号可以包括给药时间计数器的当前值与给药时间计数器在处理电路到达步骤2822时的值之间的差。
周期性播送的无线信号可以被诸如移动设备1250的外部设备接收到。这些无线信号使得外部设备能够确定设备20的类型或构型、向患者给送的药物的类型、给药时的药物温度(或给药时的药物温度是否满足理想的注射温度参数)和/或自给药以来已经过去的时长。通过用(例如,由通过集成在外部设备中或与之通信的时钟所确定的)当前的绝对时间减去自给药以来已经过去的时长,外部设备还可以确定给药时所处的绝对时间。例如,如果外部设备从设备20接收到表明一小时前已给药的无线信号,并且如果外部设备的时钟表明当前是东部标准时间2018年12月21日下午2点,则通过用当前绝对时间减去经过的时间(1小时),外部设备可以确定在东部标准时间2018年12月21日的下午1点给药。
在每次播送之后,处理电路2008经由电池量表2710监视电池2002中的剩余电量水平(步骤2826)。然后,处理电路2008将剩余电量水平与最小的低电池阈值进行比较(步骤2828)。如果剩余电池电量水平大于该低电池阈值,则处理电路2008分支回到步骤2824,在该步骤2824中,它继续播送无线信号。如果剩余电池电量水平小于或等于低电池阈值,则处理电路2008可以确定它将很快缺乏继续有源播送无线信号的电量。因此,处理电路2008分支到步骤2830。
在步骤2830中,处理电路2008将其“最后状态”写入NFC电路2004。该“最后状态”可以包括表明(i)分配事件已经开始和完成,以及(ii)在处理电路到达步骤2830时的给药时间计数器的当前值(例如X小时、分钟或秒)的信息。由于NFC电路2004甚至在其完全不由电池2002供电的情况下也能被询问,将该“最后状态”写入NFC电路2004,以保证外部设备仍能够通过询问NFC电路2004来至少确定这两条信息。换句话说,外部设备仍将能够确定该设备20:(i)成功地分配了其药物负载,并且(ii)至少在X个小时、分钟或秒之前分配了该药物。
可以通过重新布置、删除、添加或重新配置某些步骤来修改过程2800。例如,在一些实施例中,过程2800可以构造成阻止播送无线信号,直到检测到成功的分配事件之后,即,在到达步骤2824之后。通过在检测到分配事件之前阻止播送无线信号,过程2800可以节省电池电量,并且在其他设备也发送和接收无线信号的环境中,还使环境中的信号干扰或混乱最小化。在一些实施例中,过程2800可以不连续地检查电池水平2826,而可以使用计时器来确定何时将“最后状态”写入NFC电路2004并关闭。这种计时器可以构造成令处理电路2008在自处理电路2008第一次通电或者在处理电路2008第一次开始发送无线信号时经过一定时间段之后写入“最后状态”并关闭。
图29描述了示例性电路图,其示出了用于确定分配事件是否已经开始和完成(即,过程2800中的步骤2818)的逻辑。尽管将该逻辑图示和描述为电路图,但是应当理解,该逻辑可以实现为硬件逻辑电路、在处理电路上执行的软件或固件指令、或者硬件、软件和/或固件的某种组合。
如图29所示,来自加速度计2012的输出信号首先通过高通滤波器,该高通滤波器包括电容器2904和连接到地2908的电阻器2906。高通滤波器构造成过滤出由于重力而产生的低频加速度信号,但是允许通过来自于表明分配事件开始或完成的剧烈冲击/加速的高频信号。高通滤波器的输出被馈送到信号比较器2912的第一输入。信号比较器2912的第二输入连接到参考电压阈值2910。当高通滤波器的输出大于或等于参考电压阈值2910时,信号比较器2912输出ON信号(例如高电平)——否则,信号比较器2912输出OFF信号(例如,低电平)。换句话说,如果检测到加速度峰值,即如果来自加速度计2012的经高通滤波的信号大于或等于参考电压阈值2910,则信号比较器2912的输出为ON。否则,信号比较器2912输出OFF信号。
信号比较器2912的输出联接到与门2916的第一输入。与门2916的第二输入联接到有效接触信号2914。基于接触传感器2706的输出,有效接触信号2914可以变为ON或OFF——ON信号可以表明检测到有效的皮肤接触,而“OFF”信号可以表明未检测到有效的皮肤接触。具有多个皮肤接触传感器的设备20的一些实施例可能要求在将有效接触信号2914变为ON之前,所有皮肤接触传感器都检测到有效的皮肤接触。替代地,在使有效接触信号2914变为ON之前,设备20的一些实施例可能只要求在多个皮肤接触传感器中的一个或者多个皮肤接触传感器中的指定数量或指定子集检测到有效的皮肤接触。因此,仅当满足以下两个条件时,与门2916的输出是ON:(i)检测到加速度峰值(即,信号比较器2912的输出是ON),和(ii)检测到有效接触信号2914。条件(i)和(ii)的同时出现表明分配事件已经开始,其中,驱动机构24将注射器组件22从存储位置驱动到注射位置。通过在确定分配事件开始之前要求同时满足条件(i)和(ii),该逻辑减少了误判的情况,在该误判中,记录了实际上未发生的分配事件。
与门2916的输出联接到或门2918的第一输入,该或门2918用作触发事件锁存器。或门2918的第二输入联接到或门2918的输出。或门2918的输出保持OFF,直到与门2916的输出为ON信号输出。此后,或门2918将无限期地保持ON,直到将其重置(例如,通过切断或门2918的电源)。如果与门2916的输出在已经变为ON之后再次变为OFF,则或门2918的输出将保持ON。或门2918因此被称为触发事件锁存器,因为它在检测到触发事件(例如分配事件开始)之后“锁闭”并无限期地保持。
或门2918的输出联接到去跳动电路(debounce circuit)2932。去跳动电路2932输出OFF信号,直到满足两个条件:(i)触发事件锁存器输出ON信号,表明已经检测到分配事件开始,和(ii)与门2916的输出为OFF信号输出。换句话说,去跳动电路2932仅在检测到表明分配事件开始的第一加速度峰值,并且所述第一加速度峰值已经过去且不再能够检测到之后才转为ON。当两个条件都满足时,去跳动电路将无限期地保持ON,直到将其重置。
去跳动电路2932包括反相器2920、与门2922和或门2924。与门2916的输出在传递到与门2922的第一输入之前被反相器2920反相。触发事件锁存器(或门2918)的输出传递到与门2922的第二输入。因此,与门2922的输出仅在(i)触发事件锁存器的输出为ON和(ii)与门2916的输出为OFF时才转为ON。与门2922的输出联接到或门2924的第一输入。或门2924的第二输入联接到或门2924的输出。因此,或门2924的输出为OFF,直到与门2922的输出变为ON。此后,或门2924将无限期地保持ON,直到将其重置(例如,通过切断或门2924的供电)。如果与门2922的输出在已经变为ON后再次变为OFF,则或门2924的输出将保持ON。
去跳动电路2932的输出联接到与门2926的第一输入。与门2926的第二输入联接到与门2916的输出。因此,与门2926的输出仅在满足以下两个条件时变为ON:(i)去跳动电路2932为ON,表明已经检测到表明分配事件开始的第一加速度峰值,并且所述第一加速度峰值现在已经过去,和(ii)与门2916的输出为ON,表明已经检测到第二加速度峰值同时检测到有效皮肤接触。该第二加速度峰值表明分配事件完成,其中,缩回机构26在缩回运动中将注射器组件22从注射位置驱动到缩回位置。同样地,通过在记录缩回运动之前要求同时检测到有效的皮肤接触和加速度峰值,该逻辑减少了误判的情况,在该误判中,在实际上没有发生缩回事件时却记录了缩回事件。
与门2926的输出联接到或门2928的第一输入,该或门2928用作缩回事件锁存器。或门2928的第二输入联接到或门2928的输出。因此,或门2928的输出保持OFF,直到与门2926的输出变为ON,从而表明已经检测到代表在分配事件完成时的缩回运动的第二加速度峰值。当与门2926的输出变为ON时,或门2928锁闭,使其无限期地保持ON状态,直到通过切断或门2928的供电来将其重置(即使与门2926的输出随后变为OFF)。或门2928因此被称为“缩回事件锁存器”,因为它在检测到缩回事件(例如缩回运动)之后无限期地锁闭,在该缩回运动中,缩回机构26将注射器组件22从注射位置驱动到缩回位置。或门2928的输出联接到分配事件输出信号2930。
因此,总的来说,分配事件输出信号2930仅在满足以下条件时才变为ON并保持ON:(i)同时检测到第一加速度峰值和有效的皮肤接触,由此表明分配事件已经开始,(ii)所述第一加速度峰值已经过去,和(iii)同时检测到第二加速度峰值和有效的皮肤接触,由此表明分配事件已经完成,并且已经检测到缩回运动。当所有这些条件(i)-(iii)都满足时,分配事件输出信号2930锁闭为ON,由此表明分配事件已经开始和完成。如上文在图28中所讨论的,当处理电路2008确定分配事件已经开始和完成时,处理电路2008可以在存储器中记录分配事件的开始和/或完成,并且还可以将分配事件的完成传达给用户。
图29描述了检测加速度峰值的一种示例性方式,该方式是使加速度计的输出信号通过高通滤波器,然后将滤波后的信号与参考电压阈值进行比较——如果滤波后的信号大于参考阈值,则检测到加速度峰值。然而应当理解,替代上面在图29中描述的方法或除此方法之外,也可以使用其他方法来检测加速度峰值。
在图33中描述和图示了用于检测加速度峰值的另一示例性过程3300。在步骤3302中,处理电路2008在先进先出(FIFO)缓冲器中记录皮肤接触采样,表示为C[n]。处理电路2008还在另一个FIFO缓冲器中记录从加速度计2012输出的原始加速度计采样,表示为S原始[n]。在该示例性过程3300中,C[n]和S原始[n]是离散的数字采样信号。例如,C[n]可以包括表示在每次对接触传感器2706进行采样时是否检测到皮肤接触的数据。根据实施例,对于对接触传感器中的每个传感器的每个采样时间,C[n]可以包括不同的样本,一个样本代表是否有任何一个传感器检测到皮肤接触,一个样本代表是否全部传感器或其一个子集检测到皮肤接触,或者从一个或多个接触传感器2706的输出中得出或计算出的其他数据。C[n]可以包括是否检测到接触的二进制指示,或者表明皮肤接触的确定性的数据。S原始[n]可以包括在每次采样时来自加速度计2012的输出信号。根据不同的实施例,C[n]和S原始[n]的采样频率可以不同。例如,C[n]的采样频率可以是20Hz,而S原始[n]的采样速率可以是1600Hz。当C[n]和S原始[n]的FIFO缓冲器填满时,将最早的样本删除,从而为新样本腾出空间。
在步骤3304中,处理电路2008通过使S原始[n]通过诸如高通或带通滤波器的滤波器,然后将Sf[n]设置为等于滤波后的信号的幅值,从而计算滤波后的加速度信号Sf[n]。在一些实施例中,处理电路2008还可以进一步处理滤波后的信号,以去除由于重力的影响而检测到的任何加速度。
在步骤3306中,处理电路通过对Sf[n]进行积分来计算积分信号Sint[n]。可以通过在时间n之前、之后或之前和之后两者对移动窗口内的一定数量的Sf[n]样本值求和来计算该积分信号Sint[n]。还可以使用根据Sf[n]变化的比例因子来可选地缩放积分信号Sint[n]。以下公式1描述了一种计算Sint[n]的示例性方法:
根据公式1,如果Sf[n]小于某个最小加速度信号阈值Smin(例如3.5G),则Sint[n]应当设置为0。但是,如果Sf[n]大于Smin,则应当通过首先对Sf[n]的接下来的W个样本进行积分(例如求和)(例如Sf[n]+Sf[n+1]+Sf[n+2]…+Sf[n+W]),然后将积分结果乘以比例因子来推导出Sint[n]。参数W可以根据实施例而变化,例如,W可以设置为150个样本。
比例因子可以用于允许处理电路2008根据用户抓握设备20的紧度来调整其灵敏度。可以基于Sf[n]的幅值来计算比例因子。例如,在该实施例中,使用项Smax-Sf[n]计算比例因子,其中,Smax是常数。在一些实施例中,可以将Smax设置为等于加速度计2012的最大可测量加速度信号(例如8G)。比例因子帮助处理电路2008使其灵敏度适应于在不同情况下感测到的加速度。例如,当用户紧紧握住设备20时,检测到的加速度信号可能会严重衰减——在这种情况下,比例因子将较大。当宽松地握住设备20时,检测到的加速度可能衰减得不太厉害——在这种情况下,比例因子将较小。计算比例因子的其他方式也是可能的。通常,可以使用任何计算比例因子的方法,其中,Sf[n]的增加使得比例因子较小(反之亦然)。
在步骤3308中,处理电路2008在每个时间n检测或记录满足以下条件的加速度峰值:
(1)Sf[n]≥Smin
(2)Dmin≤Sint[n]≤Dmax
(3)在n之前的N个样本中未检测到加速度峰值。
条件(1)的目的是保证仅在滤波后的加速度信号Sf[n]大于最小阈值(例如3.5G)时才检测到加速度峰值。
条件(2)的目的是保证积分信号Sint[n]在某个最小阈值Dmin(例如2.5)和某个最大阈值Dmax(例如8)之间。值2.5和8仅是示例性的,并且可以根据实施例而改变。如果Sint[n]太小(即小于Dmin),则在S[n]处检测到的加速度不太可能对应于加速度峰值,因为它太瞬变和/或不够强大,以致于不由分配事件的开始和/或完成引起。如果Sint[n]太大(即大于Dmax),则在S[n]处检测到的加速度也不太可能对应于加速度峰值,因为设备承受的加速力过大或太持久,以致于不由分配事件的开始和/或完成引起。这种强大和/或持久的加速度可以由例如用户将设备20落到坚硬的表面上,或者在搬运或运输期间推挤设备20引起。
条件(3)的目的是保证当检测到加速度峰值时,处理电路2008停止寻找至少N个样本的另一加速度峰值。例如,处理电路2008可以构造成在检测到第一加速度峰值之后停止寻找加速度峰值一秒钟。这减少了误判的发生,在该误判中,单个触发或缩回事件产生的噪声或振动导致检测到多个加速度峰值。
过程3300仅是示例性的,并且可以按照不同的方式进行修改。例如,可以省略步骤3304,使得直接从S原始[n]而不是Sf[n]计算积分信号Sint[n]。可以通过不使用比例因子或使用与公式1中的比例因子不同的比例因子计算Sint[n]来修改步骤3306。也可以通过对所有n值而不是仅对那些大于Smin的Sf[n]计算Sint[n]来修改步骤3306。当在条件2中筛选Sint[n]时,一些实施例可以仅利用最大阈值Dmax而不利用最小阈值Dmin;其他实施例可以仅利用最小阈值Dmin而不利用最大阈值Dmax。此外,附加于或替代对时间n之后的Sf[n]的值进行积分或求和,还可以通过对时间n之前的Sf[n]的值进行积分或求和来计算Sint[n]。
还可以修改过程3300,使得仅在当前接收到的Sf[n]的值表示最新峰值时,才在步骤3306中通过对Sf[n]进行积分(和可选地缩放)来计算Sint[n]。在当前接收到的Sf[n]样本值是在最新的N个样本值(例如,可以将N设置为1,000个加速度计样本)中接收到的最高样本值时,该Sf[n]样本值代表最新峰值。附加于或替代上述用于计算Sint[n]的条件(例如Sf[n]大于或等于Smin),可以强制要求仅在Sf[n]是最新峰值时才计算Sint[n]。通过要求仅在接收到Sf[n]的最新峰值时才计算Sint[n],过程3300可以减少误判的发生,在该误判中,将由于坠落或撞击设备而产生的后冲击或后振动误认为是表明分配事件开始和/或完成的加速度峰值。换句话说,不代表最新峰值和由此可能表明由于设备掉落或撞击而产生的后振动或衰减振动的Sf[n]的样本是不适合考虑为可能的表明分配事件开始和/或完成的加速度峰值。在一些实施例中,还可以进一步修改步骤3306,使得如果接收到大于Smin但小于最新峰值的Sf[n]的其他样本,则可以扩展样本的数量N。这意味着在计算最新峰值时,不是严格地仅考虑最后的N个样本,而是如果最后的少量样本都大于Smin,则过程3300可以考虑更大数量的最新样本。
也可以使用检测加速度峰值的其他方法。例如,可以通过分析由加速度计2012输出的信号的频率内容,例如通过使用快速傅立叶变换(FFT)处理输出信号来检测这种加速度峰值。如果高于某个频率阈值或在某个频率范围内的加速度计的输出信号的频率内容超过预设阈值,处理电路2008可以确定已经检测到加速度峰值。检测加速度峰值的另一种方法可以是区分加速度计的输出信号。如果输出信号的差分的幅值大于某个阈值,则处理电路可以确定已经检测到加速度峰值。通常,处理电路2008可以使用任何用于检测表示设备20经历的剧烈冲击或振动的加速度峰值的过程或算法。在图30、31和32所图示和描述的过程中可以使用这些用于检测加速度峰值的过程或算法中的任一种。
图30是示出了根据第三组实施例的另一示例性过程3000的流程图,该过程3000可由处理电路2008实施,以检测分配事件的开始和完成(例如过程2800中的步骤2818)。过程3000可以与图29所示的逻辑相似,但是在某些方面也可能不同。
在从步骤3002开始之后,处理电路2008分支到步骤3004,在步骤3004中,该处理电路评估至少一个皮肤接触传感器(例如至少一个、指定数量、指定子集或全部接触传感器2706)检测与皮肤的接触。如果是,则处理电路2008分支到步骤3006,其中,处理电路读取或分析由加速度计2012输出的加速度信号,以检测加速度峰值。如果否,则处理电路2008继续循环回到步骤3004,直到检测到皮肤接触。处理电路2008在检测到皮肤接触之前不读取或分析加速度计2012输出的任何信号,从而减少了误判。同样,这可以通过切断加速度计2012的供电来实现,使其在检测到皮肤接触之前不输出任何信号。替代地,即使在没有检测到皮肤接触时,加速度计2012也可以通电并向处理电路2008输出加速度信号,但是处理电路2008可以构造成不行进到步骤3006,除非检测到皮肤接触。
在步骤3006中,处理电路2008读取或分析由加速度计2012输出的加速度信号,以检测加速度峰值。这可以使用上述用于检测加速度峰值的任何过程或方法来完成。在分析了加速度计的输出信号之后,处理电路2008可以分支到步骤3008。
在步骤3008中,处理电路2008确定是否检测到第一加速度峰值且同时检测到皮肤接触。如果否,则处理电路2008分支回到步骤3004。如果是,则处理电路分支到步骤3010,其中,处理电路2008确定第一加速度峰值很可能是由分配事件的开始引起。因此,处理电路2008通过在存储器中设置指示器或通过设置逻辑电路来记录分配事件开始,并且进行到步骤3012。
在步骤3012中,处理电路2008再次评估是否至少一个皮肤接触传感器(例如至少一个、指定数量、指定子集或全部接触传感器2706)检测到与皮肤的接触。如果是,则处理电路2008分支到步骤3014。如果否,则处理电路2008连续循环回到步骤3012,直到检测到皮肤接触。同样,处理电路2008在检测到皮肤接触之前不读取或评估从加速度计2012输出的任何信号。
在步骤3014中,处理电路再次读取或分析由加速度计2012输出的加速度信号来检测加速度峰值。可以使用上述任何方法进行该分析。
在步骤3016中,处理电路2008确定是否检测到第二加速度峰值且同时检测到皮肤接触。如果否,则处理电路2008分支回到步骤3012。如果是,则处理电路2008分支到步骤3018,其中,处理电路2008确定第二加速度峰值很可能是由在分配事件完成时的缩回运动引起。因此,处理电路2008记录分配事件完成,并且进行到步骤3020。
在步骤3020中,处理电路2008记录和/或传达分配事件的开始和完成。如上所述,这可以通过将分配事件记录在存储器中和/或播送宣布分配事件完成的无线信号来完成。替代地或附加地,处理电路2008可以通过点亮或熄灭一个或多个LED、发出声音或经由任何其他视觉、触觉或听觉指示器来向用户表明分配事件已经完成。
图31是示出了根据第三组实施例的另一示例性过程3100的流程图,该过程3100可以由处理电路2008实施,以检测分配事件的开始和完成(例如过程2800中的步骤2818)。过程3100可以与图29和30所示的逻辑相似,但是在某些方面也可能不同。特别地,过程3100使用计时器来保证在确定分配事件完成之前,在检测到第一加速度峰值之后的预设时间内检测到第二加速度峰值。如果在预设时间内未检测到第二加速度峰值,则处理电路2008忽略或删除第一加速度峰值。过程3100还颠倒了图29和30中讨论的操作顺序:与“用至少一个接触传感器2706连续监视皮肤接触,并且仅当检测到皮肤接触时才读取/评估来自加速度计2012的信号”不同,过程3100连续地读取/评估来自加速度计2012的信号以寻找加速度峰值,并且仅在检测到加速度峰值时读取/评估来自至少一个接触传感器2706的信号。
在从步骤3102开始之后,处理电路2008分支到步骤3104,其中,该处理电路连续地或周期性地读取、监视和/或评估从加速度计2012输出的信号,而不管是否检测到任何皮肤接触。这与上面在图30中描述的逻辑不同,在图30中,在检测到皮肤接触之前,处理电路不读取、监视和/或评估来自加速度计2012的任何信号。处理电路2008可以使用上述任何技术分析来自加速度计2012的信号以寻找加速度峰值。当检测到第一加速度峰值时,处理电路2008进行到步骤3105。处理电路2008还可以可选地将该第一加速度峰值的出现记录在存储器中。
在步骤3105中,处理电路2008确定在检测到第一加速度峰值时,至少一个皮肤接触传感器(例如至少一个、指定数量、指定子集或全部接触传感器2706)是否检测到皮肤接触。如果否,则处理电路2008分支到步骤3108,在步骤3108中,其忽略第一加速度峰值,或者删除记录第一加速度峰值的发生的存储器记录,然后分支回到步骤3104。如果是,则处理电路2008分支到步骤3106。
在步骤3106中,处理电路2008确定第一加速度峰值是由分配事件的开始引起,其中,驱动机构24将注射器组件22从存储位置驱动到注射位置。处理电路2008还启动计时器,该计时器从预设持续时间(例如指定的秒数)开始倒计时。在启动计时器之后,处理电路2008进行到步骤3110。
在步骤3110中,处理电路2008确定计时器是否已到期。如果是,则处理电路2008分支到步骤3108。如果否,则处理电路2008进行到步骤3112。
在步骤3112中,无论是否检测到任何皮肤接触,处理电路2008都连续地或周期性地读取、监视和/或评估从加速度计2012输出的信号以寻找第二加速度峰值。如果没有检测到第二加速度峰值,则处理电路2008分支回到步骤3110,在步骤3110中,其评估计时器是否已经到期。如果检测到第二加速度峰值,则处理电路2008分支到步骤3114。处理电路2008还可以可选地将该第二加速度峰值的出现记录在存储器中。因此,处理电路2008在步骤3110和3112之间连续地来回循环,直到定时器到期(在这种情况下,处理电路2008分支到步骤3108)或者检测到第二加速度峰值(在这种情况下,处理电路2008分支到步骤3114)。
在步骤3114中,处理电路2008确定在检测到第二加速度峰值时,至少一个皮肤接触传感器(例如至少一个、指定数量、指定子集或全部接触传感器2706)是否检测到皮肤接触。如果否,则处理电路2008分支到步骤3116,在步骤3116中,其忽略第二加速度峰值,或者删除记录第二加速度峰值的发生的存储器记录,然后分支回到步骤3110。如果是,则处理电路2008分支到步骤3118。
在步骤3118中,处理电路2008确定第二加速度峰值是由分配事件完成时的缩回运动引起。然后,处理电路2008使计时器停止,将分配事件的开始和完成记录在存储器中,和/或将分配事件的开始和/或完成传达给外部设备或用户。
图32是示出了根据第三组实施例的又一个示例性过程3200的流程图,该过程3200可以由处理电路2008实施,以检测分配事件的开始和完成(例如过程2800中的步骤2818)。过程3200可以与图29、30和31所示的逻辑相似,但是在某些方面也可能不同。特别地,过程3200提出在确定分配事件已经开始和完成之前,要求在某个时间窗口内有两个加速度峰值。过程3200还要求在确定分配事件已经成功开始和完成之前,至少一个皮肤接触传感器在第一和第二加速度峰值之间的时间段内检测到皮肤接触。
在从步骤3202开始之后,处理电路2008进行到步骤3204,在步骤3204中,它连续地读取、监视和/或评估从加速度计2012输出的信号以寻找加速度峰值。处理电路2008可以使用上述任何技术分析来自加速度计2012的信号,以检测加速度峰值。
在步骤3206中,处理电路2008确定在指定的时间窗口内是否检测到两个加速度峰值。如果是,则处理电路分支到步骤3212,如果否,则处理电路2008分支回到步骤3204。例如,仅当检测到两个加速度峰值的出现在时间上间隔不少于最小时间阈值Tmin(例如1秒)时,处理电路2008才可以分支到步骤3212。替代地或附加地,仅当检测到两个加速度峰值的出现在时间上间隔不超过最大时间阈值Tmax(例如5秒至10秒之间)时,处理电路2008才可以分支到步骤3212。在一些实施例中,时间窗口可以仅包括最大时间阈值Tmax而没有最小时间阈值;换句话说,可以将最小时间阈值Tmin设置为0秒。
在步骤3212中,处理电路2008确定在第一和第二加速度峰值之间的时间段内,至少一个皮肤接触传感器(例如至少一个、指定数量、指定子集或全部接触传感器2706)是否检测到皮肤接触。评估皮肤接触的一些说明性标准如下:
(1)在第一和第二加速度峰值之间的整个时间段内检测到皮肤接触。
(2)在第一和第二加速度峰值之间的某个点处短暂地检测到皮肤接触。
(3)在第一和第二加速度峰值之间的某个点处检测到规定持续时间的皮肤接触,该规定持续时间例如是1-3秒,或者是第一和第二加速度峰值之间的时间段的50-100%。
(4)仅在第一加速度峰值时短暂地检测到皮肤接触。
(5)在第一加速度峰值时检测到规定持续时间的皮肤接触。
(6)仅在第二加速度峰值时短暂地检测到皮肤接触。
(7)在第二加速度峰值之前检测到规定持续时间的皮肤接触。
根据实施例,处理电路2008可以对照以上列出的标准(1)-(7)中任一个或多个来评估任何检测到的皮肤接触。例如,处理电路2008可以在存储器的日志或缓冲器中保持最近感测到的皮肤接触的时间和/或持续时间,然后在步骤3212中查阅该日志,以确定是否存在满足适用标准的皮肤接触。如果处理电路检测到满足适用标准的皮肤接触,则处理电路2008分支到步骤3216。如果不满足适用标准,则处理电路2008分支到步骤3204。
在步骤3216中,处理电路2008确定第一加速度峰值是由分配事件的开始引起,并且第二加速度峰值是由分配事件完成时的缩回运动引起。然后,处理电路2008将分配事件的开始和完成记录在存储器中,和/或将分配事件的开始和/或完成传达给外部设备或用户。
至此,过程3000(图30)、3100(图31)和3200(图32)中的每一个都被描述为由设备20内的处理电路2008实现。然而,在一些实施例中,这些过程中的每一个的一些或全部步骤都可以由独立于设备20的外部设备上的处理电路(例如外部设备1250上的处理器1252,参见图12)执行或与之协同执行。例如,过程3000、3100和3200中的每一个的一些或全部步骤都可以由移动设备(例如智能手机或便携式计算机)内的或从设备20接收皮肤接触数据和加速度计数据的服务器内的处理器执行。可以从由皮肤接触传感器2706和/或加速度计2012输出的测量值或信号中得出这种皮肤接触和加速度计数据,并且可以经由设备20与外部设备之间的无线通信链路或者经由网络通信链路(例如,通过互联网或蜂窝网络)来接收该数据。然后,外部设备可以将分配事件的完成记录在存储器或报告中,将分配事件通知和/或传达给用户,或者根据分配事件的完成执行其他操作或步骤。由外部设备执行的步骤可以例如在设备20测量数据时实时执行,或者可以在设备20测量和记录皮肤接触和加速度计数据之后的某个时间(例如数小时、数天或数年)执行。
尽管上文对设备20的第三组实施例的描述说明了该第三组实施例与上述第一和第二组实施例之间的不同,但是应当理解,第三组实施例也可以包括在第一或第二组实施例中出现的特征以及其他特征。例如,该第三组实施例中的某些实施例可以包括第一组实施例中的副PCB 84,包括上述安装在其上的一些或全部传感器。第三组实施例中的某些实施例还可以包括第二组实施例中的向近侧延伸的臂1710a、1710b。
图34示出了使用药物注射设备20的用户步骤的示例性顺序3400。该示例性顺序3400可以应用于本文所述设备20的第一、第二或第三组实施例中的任一组。设备20可以开始于步骤3402,在步骤3402中,将设备以较低的存储温度(例如36至46华氏度之间,或2至8摄氏度之间)保持在存储环境(例如冰箱)内,从而防止存储的药物失效。
在步骤3404中,用户将设备20从存储环境取出。
在步骤3406中,用户可以可选地按下温度检查按钮,以使设备20上的处理电路唤醒并检测其温度。对于属于第一组实施例的设备,这可以通过按下按钮以使处理电路108唤醒并读取IR传感器120来完成。对于属于第三组实施例的设备,这可以通过按下温度检查按钮2001并使处理电路2008读取温度传感器2025来完成。
在步骤3408中,安装在设备20上的一个或多个LED可以点亮或闪烁,以指示温度状态,从而向用户指示设备20内存储的药物是否处于理想的给药温度范围内(例如,室温或65至75华氏度之间,或18至24摄氏度之间)。对于不需要温度检查的药物,可以跳过步骤3406和3408。
在步骤3410中,如果未检测到进一步的活动,则设备20可以回到睡眠模式,以节省电池电量。设备20可以通过切断其某些或全部电子部件的供电或以低电量模式运行其某些部件来进入睡眠状态。例如,在一些实施例中,设备20通过切断其处理电路的供电而进入睡眠状态。在某些情况下,当用户松开温度检查按钮时,可以切断处理电路的供电。在其他情况下,在用户松开温度检查按钮之后(例如数秒或数分钟)的某一预定时间段内切断处理电路的供电。也可以将其他电子部件(例如LED和/或传感器)断电以保存电量。
在步骤3412中,设备20检测用户何时移除底盖36。对于属于第三组实施例的设备,设备20可以使用底盖移除传感器2010来检测底盖36何时被移除。该行为导致设备20例如通过使其处理电路通电而被再次唤醒。
在步骤3414中,用户将设备20压在其身体(例如其腹部)上,并且通过解锁和按下设备20的远端上的致动按钮52来激活设备。解锁和按下致动按钮52使得驱动机构24将注射器组件22从存储位置驱动到注射位置。对于第三组实施例中的设备,设备20感测与用户皮肤的接触以及与注射器组件22的运动相关的加速度峰值。如上所述,设备20可以将这两个感测到的参数解释为表明分配事件开始。
在步骤3416中,在分配事件结束时,缩回机构26将注射器组件22从注射位置驱动到缩回位置。对于第三组实施例中的设备,设备20感测与用户皮肤的接触以及与注射器组件22的缩回运动相关的加速度峰值。如上所述,设备20可以将这两个感测到的参数解释为表明分配事件完成。
在步骤3418中,设备20点亮安装在设备主体上的一个或多个LED,以指示用户分配事件已成功开始和完成。
在步骤3420中,设备20重复播送注射数据。该数据可以由外部设备(例如移动设备1250)接收,并且表明分配事件已经成功开始和完成、自分配事件完成以来经过的时长、设备20的类型和/或构型、所给送的药物的类型或由设备20感测和/或存储的任何其他数据或参数。在外部设备上运行的应用程序可以可选地通过发送确认消息来向设备20确认数据的接收。
在步骤3422中,可以以任何适当的方式布置设备20,例如布置在所示的利器盒中。
尽管已经将本发明描述成具有示例性设计,但是在本公开的精神和范围内,还可以修改本公开的实施例。因此,本申请旨在使用其一般原理涵盖所公开实施例的任何变型、用途或修改。
Claims (78)
1.一种注射设备组件,该注射设备组件包括:
设备壳体,该设备壳体具有近端和远端,所述壳体限定了沿着纵轴线在所述近端和所述远端之间延伸的内部容积,以及在所述壳体的所述近端处的与所述内部容积连通的近侧开口,所述设备壳体包括:
构造成由用户的手抓握的用户可抓握部分,所述用户可抓握部分从所述纵轴线向外延伸第一径向距离;和
邻近所述近侧开口位于所述壳体的所述近端处的向外张开的端部部分,所述向外张开的端部部分从所述纵轴线向外延伸第二径向距离,所述第二径向距离大于所述第一径向距离;
至少部分地布置在所述内部容积内的注射器组件,所述注射器组件包括:(i)构造成保持药物的针筒;(ii)构造成在所述针筒内沿着所述纵轴线滑动的活塞;和(iii)从所述针筒延伸出的注射针头;
驱动机构,其构造成将所述注射器组件从存储位置移动到注射位置,并且在所述针筒内向近侧驱动所述活塞,从而在分配事件中从所述针筒分配所述药物;和
布置在所述设备壳体的所述向外张开的端部部分内的一个或多个主印刷电路板(PCB),其中,所述一个或多个主印刷电路板限定了开口,所述注射器组件的至少一部分构造成在分配事件期间穿过所述开口,所述一个或多个主印刷电路板远离所述纵轴线延伸的径向距离大于所述第一径向距离,并且所述一个或多个主印刷电路板包括处理电路和至少一个无线射频(RF)天线,所述处理电路配置成经由所述至少一个无线射频天线将数据无线地发送到外部设备。
2.根据权利要求1所述的注射设备组件,其中,所述第一径向距离是10mm或更小。
3.根据权利要求1所述的注射设备组件,其中,所述第一径向距离是8mm或更小,并且所述一个或多个主印刷电路板从所述纵轴线径向向外延伸15mm或更大。
4.根据权利要求1所述的注射设备组件,其中,所述一个或多个主印刷电路板还包括布置成邻近所述近侧开口的一个或多个传感器,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触。
5.根据权利要求4所述的注射设备组件,其中,所述一个或多个传感器包括围绕所述近侧开口的多个传感器,每个传感器配置成基于测量到的电阻来检测与皮肤组织的接触,并且每个传感器定位在从所述纵轴线向外的一大于所述第一径向距离的径向距离处。
6.根据权利要求5所述的注射设备组件,其中,每个传感器定位在离所述纵轴线10mm或更远的径向外侧。
7.根据权利要求5所述的注射设备组件,其中,每个传感器定位在离所述纵轴线15mm或更远的径向外侧。
8.根据权利要求5所述的注射设备组件,还包括与所述设备壳体集成在一起的一个或多个发光二极管(LED),其中,所述处理电路配置成使用所述一个或多个发光二极管向所述用户提供指示,该指示表明所述多个传感器中的哪些单独的传感器检测到与皮肤组织的接触,以及所述多个传感器中的哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织的接触。
9.根据权利要求5所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成经由无线数据传输向所述外部设备发送数据,所述数据表明所述多个传感器中的哪些单独的传感器检测到与皮肤组织的接触,以及所述多个传感器中的哪些单独的传感器未检测到与皮肤组织的接触。
10.根据权利要求1所述的注射设备组件,还包括通信联接到所述一个或多个主印刷电路板的一个或多个副印刷电路板,所述一个或多个副印刷电路板平行于所述纵轴线地延伸,并且包括一个或多个传感器。
11.根据权利要求1所述的注射设备组件,还包括布置成邻近所述针筒的温度传感器,其中,所述处理电路配置成基于所述温度传感器的输出来估计所述药物的温度。
12.根据权利要求1所述的注射设备组件,还包括微动开关传感器,该微动开关传感器配置成确定所述注射器组件是否处于所述存储位置、所述注射位置以及缩回位置中的至少一者。
13.根据权利要求12所述的注射设备,其中,所述微动开关传感器布置在所述一个或多个主印刷电路板上。
14.根据权利要求1所述的注射设备组件,还包括:
磁体,其构造成在所述活塞沿着所述纵轴线在所述针筒内滑动时与所述活塞保持固定的轴向距离;和
第一磁力计,其布置在所述一个或多个主印刷电路板上,并且配置成基于感测到的所述磁体的磁场输出第一信号;
其中,所述处理电路配置成至少部分地基于由所述第一磁力计输出的所述第一信号来估计所述活塞在所述针筒内沿着所述纵轴线的轴向位置。
15.根据权利要求14所述的注射设备组件,还包括至少一个第二磁力计,所述第二磁力计布置成远离所述一个或多个主印刷电路板,并且邻近所述针筒,所述第二磁力计配置成基于感测到的所述磁体的磁场来输出第二信号,其中,所述处理电路配置成基于由所述第一磁力计输出的所述第一信号和由所述第二磁力计输出的所述第二信号来估计所述活塞的轴向位置。
16.根据权利要求15所述的注射设备组件,其中,所述第二磁力计定位成比所述第一磁力计在径向上更靠近所述纵轴线。
17.一种注射设备组件,该注射设备组件包括:
壳体;
至少部分地布置在所述壳体内的注射器组件;
驱动机构,其构造成将所述注射器组件从存储位置驱动到注射位置;
一个或多个皮肤接触传感器,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触;
加速度计,其布置在所述壳体内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号;和
处理电路,其与所述一个或多个皮肤接触传感器和所述加速度计可操作地联接,该处理电路配置成:
分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测加速度峰值,和
仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到第一加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才确定在所述加速度计输出的所述信号中检测到的第一加速度峰值是由分配事件的开始引起,在所述分配事件开始中,所述注射器组件由所述驱动机构从所述存储位置向所述注射位置驱动。
18.根据权利要求17所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成仅在所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个检测到与皮肤组织的接触时,才分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测加速度峰值。
19.根据权利要求17所述的注射设备组件,其中,仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个检测到与皮肤组织的接触时,所述加速度计才输出表示感测到的加速度的所述信号。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的注射设备组件,其中:
所述壳体限定了近侧开口;
所述一个或多个皮肤接触传感器各布置成邻近所述近侧开口;和
所述注射器组件包括保持药物的针筒、能相对于所述针筒移动以从所述针筒分配药物的可滑动活塞以及从所述针筒延伸出的注射针头,其中,当所述注射器组件处于所述注射位置时,所述针头向近侧突出至所述近侧开口外。
21.根据权利要求17-20中任一项所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的全部皮肤接触传感器在检测到所述第一加速度峰值时均检测到与皮肤组织的接触的情况下,才确定所述第一加速度峰值是由所述分配事件的开始引起。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的注射设备组件,还包括缩回机构,其构造成将所述注射器组件从所述注射位置驱动到缩回位置,
其中,所述处理电路还配置成仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到第二加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才确定由所述加速度计检测到的继第一加速度峰值之后的第二加速度峰值是由所述分配事件完成时的缩回运动引起,在所述分配事件完成中,所述注射器组件由所述缩回机构从所述注射位置向所述缩回位置驱动。
23.根据权利要求22所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成仅在所述一个或多个皮肤接触传感器中的全部皮肤接触传感器在检测到所述第二加速度峰值时均检测到与皮肤组织的接触的情况下,才确定所述第二加速度峰值是由所述缩回运动引起。
24.根据权利要求22-23中任一项所述的注射设备组件,还包括与所述处理电路可操作地联接的存储器,其中,所述处理电路配置成将所述分配事件的完成记录在所述存储器中。
25.根据权利要求22-24中任一项所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成经由与外部设备的无线通信和安装在所述注射设备组件上的一个或多个发光二极管中的至少一者向用户传达所述分配事件的完成。
26.一种用于确定分配事件开始的方法,所述方法包括:
提供注射设备组件,所述组件包括:
壳体,
至少部分地布置在所述壳体内的注射器组件;
驱动机构,其构造成将所述注射器组件从存储位置驱动到注射位置;
一个或多个皮肤接触传感器,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触;和
加速度计,其布置在所述设备组件内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号;
通过至少一个处理电路确定所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个是否检测到与皮肤组织的接触;
通过所述至少一个处理电路分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测第一加速度峰值;
仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到所述第一加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才通过所述至少一个处理电路确定所述第一加速度峰值是由分配事件的开始引起,在所述分配事件开始中,所述注射器组件由所述驱动机构从所述存储位置向所述注射位置驱动。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到所述第一加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,所述至少一个处理电路才分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测所述第一加速度峰值。
28.根据权利要求26所述的方法,其中,仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个检测到与皮肤组织的接触时,所述加速度计才输出表示感测到的加速度的所述信号。
29.根据权利要求26-28中任一项所述的方法,其中:
所述壳体限定了近侧开口;
所述一个或多个皮肤接触传感器各布置成邻近所述近侧开口;和
所述注射器组件包括保持药物的针筒、能相对于所述针筒移动以从所述针筒分配药物的可滑动活塞以及从所述针筒延伸出的注射针头,其中,当所述注射器组件处于所述注射位置时,所述针头向近侧突出至所述近侧开口外。
30.根据权利要求26-29中任一项所述的方法,其中,仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的全部皮肤接触传感器在检测到所述第一加速度峰值时均检测到与皮肤组织的接触的情况下,所述至少一个处理电路才确定所述第一加速度峰值是由所述分配事件的开始引起。
31.根据权利要求26-30所述的方法,其中,
所述注射设备组件还包括缩回机构,所述缩回机构构造成将所述注射器组件从所述注射位置驱动到缩回位置;和
所述方法还包括:
通过所述至少一个处理电路分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测继所述第一加速度峰值之后的第二加速度峰值,和
仅当所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在检测到所述第二加速度峰值时检测到与皮肤组织的接触的情况下,才通过所述至少一个处理电路确定所述第二加速度峰值是由所述分配事件完成时的缩回运动引起,在所述分配事件完成中,所述注射器组件由所述缩回机构从所述注射位置向所述缩回位置驱动。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,仅在所述一个或多个皮肤接触传感器中的全部皮肤接触传感器在检测到所述第二加速度峰值时均检测到与皮肤组织的接触的情况下,所述至少一个处理电路才确定所述第二加速度峰值是由所述缩回运动引起。
33.根据权利要求31-32所述的方法,其中,所述注射设备组件还包括存储器,并且所述方法还包括将所述分配事件的完成记录在所述存储器中。
34.根据权利要求31-33所述的方法,其中,所述方法还包括经由与外部设备的无线通信和安装在所述注射设备组件上的一个或多个发光二极管中的至少一者向用户传达所述分配事件的完成。
35.一种注射设备组件,该注射设备组件包括:
壳体;
至少部分地布置在所述壳体内的注射器组件;
驱动机构,其构造成将所述注射器组件从存储位置驱动到注射位置,以分配药物;
一个或多个皮肤接触传感器,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触;
加速度计,其布置在所述壳体内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号;和
与所述一个或多个皮肤接触传感器和所述加速度计可操作地联接的处理电路,该处理电路配置成:
分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测第一加速度峰值和继所述第一加速度峰值之后的第二加速度峰值,
在满足由一个或多个条件构成的条件组时,确定分配事件已经完成,其中,该条件组包括以下条件:所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在从所述第一加速度峰值开始到所述第二加速度峰值结束的时间段内至少检测到一次与皮肤组织的接触,和
在不满足该条件组中的至少一个条件时,确定分配事件尚未完成。
36.根据权利要求35所述的注射设备组件,其中,所述注射设备组件还包括缩回机构,所述缩回机构构造成在所述分配事件结束时将所述注射器组件从所述注射位置缩回到缩回位置。
37.根据权利要求35-36中任一项所述的注射设备组件,其中,该条件组还包括以下条件:该条件要求所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在所述时间段内的所有时间都检测到与皮肤组织的接触。
38.根据权利要求35-36中任一项所述的注射设备组件,其中,该条件组还包括以下条件:该条件要求所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在所述时间段内的至少50%的时间检测到与皮肤组织的接触。
39.根据权利要求35-38中任一项所述的注射设备组件,其中,该条件组还包括以下条件:所述时间段不长于最大时间阈值。
40.根据权利要求35-39中任一项所述的注射设备组件,其中,该条件组还包括以下条件:所述时间段不短于最小时间阈值。
41.根据权利要求35-40中任一项所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成通过以下方式分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测加速度峰值:
使由所述加速度计输出的所述信号通过滤波器,以产生滤波后的信号;
通过对所述滤波后的信号的至少一部分进行积分来计算积分信号;和
仅在所述积分信号小于最大信号阈值时才检测所述第一加速度峰值或所述第二加速度峰值。
42.根据权利要求41所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成仅在所述积分信号大于最小信号阈值时才检测加速度峰值。
43.根据权利要求35-40中任一项所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成通过以下方式分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测加速度峰值:
通过对由所述加速度计输出的所述信号的至少一部分进行积分来计算积分信号;和
仅在所述积分信号小于最大信号阈值时才检测加速度峰值。
44.根据权利要求43所述的注射设备组件,其中,所述处理电路配置成仅在所述积分信号大于最小信号阈值时才检测加速度峰值。
45.根据权利要求35-44中任一项所述的注射设备组件,其中,所述处理电路还配置成经由与另一设备的无线通信和安装在所述注射设备组件上的一个或多个发光二极管中的至少一者向用户传达所述分配事件的完成。
46.一种确定分配事件完成的方法,所述方法包括:
提供注射设备组件,所述组件包括:
壳体,
至少部分地布置在所述壳体内的注射器组件;
驱动机构,其构造成将所述注射器组件从存储位置驱动到注射位置,以分配药物;
一个或多个皮肤接触传感器,每个传感器配置成检测与皮肤组织的接触;和
加速度计,其布置在所述设备组件内,并且配置成输出表示感测到的加速度的信号;
分析由所述加速度计输出的所述信号,以检测第一加速度峰值和继所述第一加速度峰值之后的第二加速度峰值;和
通过以下方式确定分配事件是否已经完成:
在满足由一个或多个条件构成的条件组时,确定所述分配事件已经完成,其中,该条件组包括以下条件:所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在从所述第一加速度峰值开始到所述第二加速度峰值结束的时间段内至少检测到一次与皮肤组织的接触,和
当不满足该条件组中的至少一个条件时,确定所述分配事件尚未完成。
47.根据权利要求46所述的方法,其中,所述组件还包括缩回机构,所述缩回机构构造成在所述分配事件结束时将所述注射器组件从所述注射位置缩回到缩回位置。
48.根据权利要求46-47中任一项所述的方法,其中,通过布置在所述注射设备组件内的处理电路来分析由所述加速度计输出的所述信号,并确定所述分配事件是否已经完成。
49.根据权利要求46-47中任一项所述的方法,还包括将从所述加速度计输出的所述信号得到的数据以及从所述一个或多个皮肤接触传感器得到的数据发送到独立于所述注射设备组件的外部设备中的处理电路,其中,通过所述外部设备上的所述处理电路来分析由所述加速度计输出的所述信号,并确定所述分配事件是否已经完成。
50.根据权利要求46-49中任一项所述的方法,其中,该条件组还包括以下条件:该条件要求所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在所述时间段内的所有时间都检测到与皮肤组织的接触。
51.根据权利要求46-49中任一项所述的方法,其中,该条件组还包括以下条件:该条件要求所述一个或多个皮肤接触传感器中的至少一个在所述时间段内的至少50%的时间检测到与皮肤组织的接触。
52.根据权利要求46-51中任一项所述的方法,其中,该条件组还包括以下条件:所述时间段不长于最大时间阈值。
53.根据权利要求46-52中任一项所述的方法,其中,该条件组还包括以下条件:所述时间段不短于最小时间阈值。
54.根据权利要求46-53中任一项所述的方法,其中,分析由所述加速度计输出的所述信号包括:
使由所述加速度计输出的所述信号通过滤波器,以产生滤波后的信号;
通过对所述滤波后的信号的至少一部分进行积分来计算积分信号;和
仅在所述积分信号小于最大信号阈值时才检测所述第一加速度峰值或所述第二加速度峰值。
55.根据权利要求54所述的方法,其中仅在所述积分信号大于最小信号阈值时才检测所述第一加速度峰值或所述第二加速度峰值。
56.根据权利要求46-53中任一项所述的方法,其中,分析由所述加速度计输出的所述信号包括:
通过对由所述加速度计输出的所述信号的至少一部分进行积分来计算积分信号;和
仅在所述积分信号小于最大信号阈值时才检测加速度峰值。
57.根据权利要求56所述的方法,其中,仅在所述积分信号大于最小信号阈值时才检测所述第一加速度峰值或所述第二加速度峰值。
58.根据权利要求46-57中任一项所述的方法,还包括经由与另一设备的无线通信和安装在所述注射设备组件上的一个或多个发光二极管中的至少一者向用户传达所述分配事件的完成。
59.一种注射设备组件,包括:
壳体;
至少部分地布置在所述壳体内的注射器组件,所述注射器组件包括构造成保持药物的针筒;
驱动机构,其构造成在被激活时从所述针筒分配所述药物;
热镇流器;
温度传感器,其配置成测量所述热镇流器的温度;和
可操作地联接到所述温度传感器的至少一个处理电路,该处理电路配置成基于所述热镇流器的温度来估计所述针筒内的所述药物的温度。
60.根据权利要求59所述的注射设备组件,其中,所述至少一个处理电路通过假定所述针筒内的药物的温度等于所述热镇流器的温度来估计所述药物的温度。
61.根据权利要求59-60中任一项所述的注射设备组件,其中,所述热镇流器的热时间常数在所述针筒内的所述药物的热时间常数的5%的变动范围内。
62.根据权利要求59-60中任一项所述的注射设备组件,其中,所述热镇流器的热时间常数在所述针筒内的所述药物的热时间常数的2%的变动范围内。
63.根据权利要求59-62中任一项所述的注射设备组件,其中,所述热镇流器构造成使得,当将所述注射设备组件从处于存储温度下的环境移至处于比所述存储温度更高的室温下的环境时,在将所述热镇流器和所述药物从所述存储温度升温到所述室温时,所述热镇流器的温度与所述针筒内的所述药物的温度在任何时候都相差不超过2摄氏度。
64.根据权利要求63所述的注射设备组件,其中,所述存储温度在2至8华氏度之间,所述室温在18至24华氏度之间。
65.根据权利要求59-64中任一项所述的注射设备组件,其中,所述热镇流器包括印刷电路板(PCB)的至少一部分。
66.根据权利要求59-65中任一项所述的注射设备组件,其中,所述处理器配置成经由与外部设备的无线通信和安装在所述注射设备组件上的一个或多个发光二极管中的至少一者向用户报告所述针筒内的所述药物的估计温度是否满足理想注射温度参数。
67.根据权利要求66所述的注射设备组件,其中,当所述药物的估计温度在理想温度范围内时,所述估计温度满足所述理想注射温度参数。
68.根据权利要求66-67中任一项所述的注射设备组件,其中,当所述药物的估计温度高于最小温度阈值时,所述估计温度满足所述理想注射温度参数。
69.一种估计注射设备组件中的药物的温度的方法,所述方法包括:
提供所述注射设备组件,所述组件具有:
壳体,
至少部分地布置在所述壳体内的注射器组件,所述注射器组件包括构造成保持药物的针筒,
驱动机构,其构造成在被激活时从所述针筒分配所述药物,
热镇流器,和
温度传感器,其配置成测量所述热镇流器的温度;
在一个或多个处理电路处接收所述热镇流器的测量温度;和
基于所述热镇流器的测量温度来估计所述针筒内的所述药物的温度。
70.根据权利要求69所述的方法,其中,所述一个或多个处理电路通过假定所述针筒内的药物的温度等于所述热镇流器的温度来估计所述药物的温度。
71.根据权利要求69-70中任一项所述的方法,其中,所述热镇流器的热时间常数在所述针筒内的所述药物的热时间常数的5%的变动范围内。
72.根据权利要求69-70中任一项所述的方法,其中,所述热镇流器的热时间常数在所述针筒内的所述药物的热时间常数的2%的变动范围内。
73.根据权利要求69-72中任一项所述的方法,其中,所述热镇流器构造成使得,当将所述注射设备组件从处于存储温度下的环境移至处于比所述存储温度更高的室温下的环境时,在将所述热镇流器和所述药物从所述存储温度升温到所述室温时,所述热镇流器的温度与所述针筒内的所述药物的温度在任何时候都相差不超过2摄氏度。
74.根据权利要求73所述的方法,其中,所述存储温度在2至8华氏度之间,所述室温在18至24华氏度之间。
75.根据权利要求69-74中任一项所述的方法,其中,所述热镇流器包括印刷电路板(PCB)的至少一部分。
76.根据权利要求69-75中任一项所述的方法,还包括经由与外部设备的无线通信和安装在所述注射设备组件上的一个或多个发光二极管中的至少一者向用户报告所述针筒内的所述药物的估计温度是否满足理想注射温度参数。
77.根据权利要求76所述的方法,其中,当所述药物的估计温度在理想温度范围内时,所述估计温度满足所述理想注射温度参数。
78.根据权利要求76-77中任一项所述的方法,其中,当所述药物的估计温度高于最小温度阈值时,所述估计温度满足所述理想注射温度参数。
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