CN115445029A - 用于药物递送装置的具有压电感测的剂量检测 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有剂量检测系统和相关联的控制系统的药物递送装置，所述药物递送装置被配置为基于感测药物递送装置内的相对旋转而确定从药物递送装置递送的药物的量。相对旋转可发生在药物递送装置的剂量设定构件和致动器和/或壳体之间。旋转感测可涉及压电感测，更具体地，涉及利用机械力而使压电感测器反复变形。剂量检测系统可为模块化的，或可为药物递送装置的一体部件。

Description

用于药物递送装置的具有压电感测的剂量检测

相关申请的交叉引用

本申请是申请号为201880056505.6的中国专利申请的分案申请。本申请要求2017年8月31日提交的美国临时专利申请第62/552,659号的优先权，其公开由此以其整体通过参考明确地被并入。

技术领域

本公开涉及用于药物递送装置的电子剂量检测系统，并且说明性地涉及具有压电感测的电子剂量检测模块或一体的剂量检测系统，以检测由递送装置递送的药物的剂量。

背景技术

患有各种疾病的患者必须经常为自己注射药物。为了允许人员方便和准确地自我给药，已开发了广泛地被已知为注射器或注射笔的各种装置。总体上，这些笔配备有药筒，所述药筒包括活塞，并且容纳多剂量的量的液体药物。驱动构件是可向前移动的，以使药筒中的活塞前进，以在远侧药筒端部处从出口分配所容纳的药物，通常通过针。在一次性或预填充的笔中，在笔已被利用到耗尽药筒内的药物供应之后，使用者丢弃整个笔，并且开始使用新的替换笔。在可重复使用的笔中，在笔已被利用到耗尽药筒内的药物供应之后，笔被拆卸，以允许利用新的药筒替换已使用的药筒，并且而后笔被重新组装，用于其后续使用。

许多注射器笔以及其它药物递送装置利用机械系统，其中，构件以与通过装置的操作而递送的剂量成比例的方式相对于彼此旋转和/或平移。相应地，本领域致力于提供可靠的系统，所述系统准确地测量药物递送装置的构件的相对移动，以便评估所递送的剂量。此类系统可包括感测器，所述感测器被紧固到药物递送装置的第一构件，并且检测被紧固到装置的第二构件的被感测部件的相对移动。

药物的适当量的给药要求由药物递送装置递送的剂量是准确的。许多注射器笔和其它药物递送装置不包括在注射事件期间自动检测和记录由装置递送的药物的量的功能。在没有自动化系统的情况下，患者必须手动记录每次注射的量和时间。相应地，需要一种装置，所述装置是可操作的，以在注射事件期间通过测量机械部件而自动检测所递送的剂量，所述机械部件直接对应于在剂量窗口中为药物递送装置的使用者显示的剂量。此外，在某些实施例中，需要此类剂量检测装置是可移除的，并且可与多个递送装置重复使用。在其它实施例中，需要此类剂量检测装置与递送装置是一体的。

发明内容

本公开涉及具有剂量检测系统和相关联的控制系统的药物递送装置，所述药物递送装置被配置为基于感测药物递送装置内的相对旋转而确定从药物递送装置递送的药物的量。相对旋转可发生在药物递送装置的剂量设定构件和致动器和/或壳体之间。旋转感测可涉及压电感测，更具体地，涉及利用机械力而使压电感测器反复变形。剂量检测系统可为模块化的，或可为药物递送装置的一体部件。

根据本公开的第一方面，提供了药物递送装置，所述药物递送装置包括：装置主体，具有纵向轴线；致动器，在剂量设定操作期间相对于装置主体旋转，并且在剂量分配操作期间沿着纵向轴线相对于装置主体轴向移动，以递送药物；剂量设定构件，在剂量设定和剂量分配操作两者期间相对于装置主体旋转；以及剂量检测系统，被配置为在剂量分配操作期间检测剂量设定构件相对于致动器的旋转，剂量检测系统包括压电感测器。

根据本公开的第二方面，提供了药物递送装置，所述药物递送装置包括：装置主体，具有纵向轴线；致动器，在剂量设定操作期间相对于装置主体旋转，并且在剂量分配操作期间沿着纵向轴线相对于装置主体轴向移动，以递送药物；剂量设定构件，在剂量设定操作期间固定地联接到致动器，并且在剂量分配操作期间相对于致动器旋转；以及压电感测器，被配置为在剂量分配操作期间检测剂量设定构件和致动器之间的旋转。

根据本公开的第三方面，提供了药物递送装置，所述药物递送装置包括：装置主体，具有纵向轴线；剂量设定构件，联接到装置主体，并且在剂量分配操作期间相对于装置主体是可旋转的；致动器，联接到装置主体，并且在剂量分配操作期间相对于装置主体是可移动的；以及剂量检测系统，被配置为在剂量分配操作期间检测剂量设定构件的旋转。剂量检测系统包括：至少一个可变形构件；压电感测器，联接到至少一个可变形构件；以及至少一个力施加器，被配置为在剂量分配操作期间为至少一个可变形构件施加机械力，并且使压电感测器变形。

本文描述的剂量检测系统具有的优点为，其测量机械部件，所述机械部件直接对应于在剂量窗口中为药物递送装置的使用者显示的剂量。

附图说明

在结合附图考虑以下详细描述的情况下，本公开的特征和优点对于本领域技术人员将变得更加显而易见。

图1是本公开的示例性药物递送装置的透视图。

图2是图1的示例性药物递送装置的截面透视图。

图3是图1的示例性药物递送装置的近侧部分的透视图。

图4是图3的示例性药物递送装置的近侧部分的局部分解透视图。

图5是用于与本公开的剂量检测系统使用的示例性压电膜感测器的示意性视图。

图6是与图1的示例性药物递送装置组合的示例性模块化剂量检测系统的透视图。

图7是图6的模块化剂量检测系统的局部分解透视图。

图8是图6的模块化剂量检测系统的具有压电膜感测器的框架的透视图。

图9是图8的框架和压电膜感测器的远侧平面视图。

图10和图11是图6的模块化剂量检测系统的第一实施例的分解透视图，其中，省略了按钮的一部分，以更好地示出内部。

图12和图13是图6的模块化剂量检测系统的第二实施例的分解透视图。

图14是与药物递送装置一体的示例性剂量检测系统的示意性轴向视图，其中，剂量检测系统被显示为在中性状态中。

图15是类似于图14的另一示意性轴向视图，其中，剂量检测系统被显示为在变形状态中。

图16是与药物递送装置一体的示例性剂量检测系统的第一实施例的局部正视图。

图17是在图16中标识的区域的细节视图，其中，移除了壳体的一部分。

图18是与药物递送装置一体的示例性剂量检测系统的第二实施例的局部正视图。

图19是在图18中标识的区域的细节视图，其中，移除了壳体的一部分。

图20是用于与本公开的剂量检测系统使用的示例性电子控制系统的示意性视图。

图21是显示由图20的控制系统执行的信号转换处理的图表。

图22是显示由图20的控制系统执行的信号处理方法的流程图。

图23是由图20的控制系统执行的电处理电路的电路图。

图24是本公开的另一示例性药物递送装置的透视图。

图25是根据示例性实施例的剂量检测系统的截面视图，所述剂量检测系统附接到药物递送装置的近侧部分。

图26是本公开的另一示例性药物递送装置的剖视侧视图。

图27是本公开的另一示例性药物递送装置的剖视侧视图。

图28是框架的代表性视图，在本公开的一个示例性实施例中，压电应变感测器可被安装在所述框架上。

图29是球状弹簧读取器和剂量拨选构件上的凹处或凹陷的相互作用的代表性视图。

图30是本公开的另一药物递送装置的组装透视图，所述药物递送装置包括基于棘轮的压电剂量检测系统。

图31是图30的剂量检测系统的分解透视图。

图32是图30的剂量检测系统的截面视图。

图33是本公开的另一示例性药物递送装置的剖视侧视图，所述药物递送装置具有剂量检测系统，所述剂量检测系统具有电位计。

图34是图33的药物递送装置的另一剖视侧视图。

具体实施方式

为了促进本公开的原理的理解的目的，现在将参考在附图中示出的实施例，并且具体的语言将用于描述所述实施例。然而，将理解的是，不由此旨在限制本发明的范围。

在图1-4中，示例性药物递送装置10被示出作为注射器笔，所述注射器笔被配置为通过针24将药物注射到患者中。尽管说明性药物递送装置10是注射器笔，但药物递送装置10可为用于设定和递送一定剂量的药物的任何装置，诸如，输注泵、团注（bolus）注射器或自动注射器装置。药物可为可由此类药物递送装置10递送的任何类型。

药物递送装置10包括主体11，所述主体11包括长形笔状壳体12，所述长形笔状壳体12包括沿着纵向轴线L布置的远侧部分14和近侧部分16。远侧部分14可被接收在笔帽18内。参考图2，远侧部分14包括储存器或药筒20，所述储存器或药筒20被配置为保持在分配操作期间将被分配通过其远侧出口端部25的药物。

本文描述的装置（诸如，装置10）还可包括药物，诸如，例如，在储存器20内。在另一实施例中，系统可包括一个或多个装置（包括例如装置10）和药物。术语“药物”是指一种或多种治疗剂，包括但不限于胰岛素、胰岛素类似物（诸如，赖脯胰岛素或甘精胰岛素）、胰岛素衍生物、GLP-1受体激动剂（诸如，度拉鲁肽或利拉鲁肽）、胰高血糖素，胰高血糖素类似物、胰高血糖素衍生物、抑胃肽（GIP）、GIP类似物、GIP衍生物、胃酸分泌调节肽类似物、胃酸分泌调节肽衍生物、治疗性抗体以及能够由上文的装置递送的任何治疗剂。如在装置中使用的药物可与一种或多种辅料配制。装置以总体上如上文描述的方式由患者、护理人员或卫生专业人员操作，以为人员递送药物。

远侧部分14的出口端部25配备有包括注射针24的可移除针组件22。活塞26定位在流体储存器20中。注射机构或驱动构件28（说明性地为螺杆）定位在近侧部分16中，并且相对于壳体12沿着纵向轴线L轴向可移动，以在剂量分配操作期间使活塞26朝向储存器20的出口端部25前进，以迫使所容纳的药物通过针出口端部25。

剂量设定构件30联接到壳体12，用于设定将由装置10分配的剂量的量。在示出的实施例中，剂量设定构件30呈螺杆元件的形式，在剂量设定和剂量分配操作期间是操作性的，以相对于壳体12螺旋旋转（即，同时沿着纵向轴线L轴向移动，并且围绕纵向轴线L旋转）。图1和图2示出了剂量设定构件30在其初始或零位置处完全旋拧到壳体12中。剂量设定构件30是操作性的，以在近侧方向上从壳体12旋拧出直到其达到完全延伸位置（对应于由装置10在单次注射中可递送的最大剂量），并且在远侧方向上旋拧到壳体12中直到其达到初始或零位置（对应于由装置10在单次注射中可递送的最小剂量）。

参考图2-4，剂量设定构件30包括具有螺旋螺纹外表面33的圆柱形拨选构件32，所述螺旋螺纹外表面33接合壳体12的对应螺纹内表面13，以允许剂量设定构件30相对于壳体12螺旋旋转。拨选构件32还包括螺旋螺纹内表面，所述螺旋螺纹内表面接合装置10的套管34（图2）的螺纹外表面。拨选构件32的外表面33包括剂量指示器标记，诸如，通过剂量窗口36可见的数字，以为使用者指示设定剂量的量。剂量设定构件30还包括管状凸缘38，所述管状凸缘38联接在拨选构件32的开放近侧端部中，并且由止动件40轴向地和旋转地锁定到拨选构件32，所述止动件40被接收在拨选构件32中的开口41内。剂量设定构件30还包括定位围绕拨选构件32的外周界在其近侧端部处的裙部或套环42。裙部42由被接收在狭缝46中的突出部44轴向地和旋转地锁定到拨选构件32。

因此，剂量设定构件30可被认为包括拨选构件32、凸缘38和裙部42中的任何一个或全部，因为其全部旋转地和轴向地固定在一起。拨选构件32直接参与药物的剂量设定和驱动递送。凸缘38附接到拨选构件32，并且如稍后描述的，与接合器52配合，以选择性地将拨选构件32与剂量按钮56联接。裙部42提供了主体11外部的表面，以旋转拨选构件32。

裙部42说明性地包括形成在裙部42的外表面49上的多个表面特征48。表面特征48说明性地为纵向延伸的肋部和凹槽，所述肋部和凹槽围绕裙部42的外表面周向间隔，并且有助于使用者抓握和旋转裙部。在可选实施例中，裙部42被移除，或与拨选构件32为一体，并且使用者可抓握，并且旋转剂量按钮56和/或拨选构件32，用于剂量设定。

参考图3-4，递送装置10包括致动器50，所述致动器50具有被接收在拨选构件32内的接合器52。接合器52在其近侧端部处包括轴向延伸的杆54，诸如，在图2中显示的。致动器50还包括在剂量设定构件30的裙部42近侧定位的剂量按钮56。在图2中的剂量按钮56包括居中地位于剂量按钮56的远侧表面上的安装套环58。套环58附接到接合器52的杆54，诸如，利用过盈配合或超声焊接，从而将剂量按钮56和接合器52轴向地和可旋转地固定在一起。

剂量按钮56包括盘形的近侧端部表面或面60以及环形壁部分62，所述环形壁部分62远侧地延伸，并且与面60的外周界边缘径向向内间隔，以在其之间形成环形唇部64（图2）。剂量按钮56的近侧面60用作推动表面，可抵靠所述推动表面手动地施加力，即，直接由使用者施加，以在远侧方向上推动致动器50。剂量按钮56说明性地包括居中地位于近侧面60上的凹入部分66（图3和图4），尽管近侧面60可选地可为平坦表面。偏置构件68（说明性地为弹簧）被设置在按钮56的远侧表面70和管状凸缘38的近侧表面72之间，以迫使致动器50和剂量设定构件30轴向地远离彼此。剂量按钮56可由使用者压下，以启动剂量分配操作。

递送装置10在剂量设定操作模式和剂量分配或递送操作模式两者中是可操作的，如下文进一步描述的。

在剂量设定操作模式中，剂量设定构件30相对于壳体12拨选（即，旋转），以设定将由装置10递送的期望剂量。在近侧方向上拨选用于增加设定剂量，并且在远侧方向上拨选用于减少设定剂量。在剂量设定操作期间，剂量设定构件30在旋转增量（例如，咔哒声）中是可调节的，所述旋转增量对应于最小增量的设定剂量增加或减少。例如，一个增量或“咔哒声”等于一单位的药物。经由通过剂量窗口36显示的拨选指示器标记，设定剂量的量对于使用者是可见的。在剂量设定模式的拨选期间，致动器50（包括按钮56和接合器52）与剂量设定构件30轴向地和旋转地移动，因为致动器50的剂量按钮56由互补并且相互面对的花键74（图2）相对于剂量设定构件30的裙部42旋转地固定，由偏置构件68迫使所述花键74在一起。因此，如上文提及的，使用者可抓握，并且旋转剂量按钮56和/或拨选构件32。在剂量设定操作的过程中，裙部42和剂量按钮56相对于壳体12以螺旋的方式从“开始”位置移动到“结束”位置。相对于壳体12的此旋转与由药物递送装置10的操作设定的剂量的量成比例。

一旦设定了期望剂量，则装置10被操纵，使得注射针24适当地刺入例如使用者的皮肤。响应于沿着纵向轴线L为剂量按钮56的近侧面60施加的轴向远侧力，剂量分配操作模式启动。此轴向远侧力导致致动器50在远侧方向上相对于壳体12沿着纵向轴线L轴向移动。轴向力可由使用者直接或间接地为剂量按钮56施加，如下文进一步描述的。还可通过激活单独的开关或触发机构而启动剂量分配操作模式。

致动器50的轴向移位运动压缩偏置构件68，并且减小或闭合剂量按钮56和管状凸缘38之间的间隙。此相对轴向移动将接合器52和凸缘38上的互补花键74（图2）分离，并且由此使致动器50断开接合，免于旋转地固定到剂量设定构件30。特别地，剂量设定构件30从致动器50旋转地断开联接，以允许剂量设定构件30相对于致动器50的反向驱动旋转。

随着致动器50继续轴向伸入，而没有相对于壳体12的旋转，拨选构件32随着其相对于剂量按钮56转动而旋拧返回到壳体12中。指示仍保持将被注射的量的剂量标记通过窗口36是可见的。随着剂量设定构件30远侧地旋拧下，驱动构件28远侧地前进，以推动活塞26通过储存器20，并且通过针24排出药物（图2）。

在剂量分配操作期间，随着拨选构件32旋拧返回到壳体12中，从药物递送装置10排出的药物的量与剂量设定构件30相对于致动器50的旋转移动的量成比例。当拨选构件32的内部螺纹已达到套管34的对应外螺纹的远侧端部时，注射完成（图2）。而后装置10再一次被布置在准备状态或零剂量位置中，如图2和图3中显示的。

上文描述的剂量设定构件30的剂量拨选构件32的以及因此旋转地固定的凸缘38和裙部42的“开始”和“结束”角度位置（相对于致动器50的剂量按钮56）在剂量分配操作期间提供了角度位置中的“绝对”改变。相对旋转角度的确定是以数种方式确定的。通过示例的方式，还可通过考虑剂量设定构件30的增量移动而确定总旋转，所述增量移动由感测系统以任何数种方式测量，如下文进一步描述的。

在图6-7和图24中示出的其它实施例中，每个剂量按钮56'的致动器50是一件式的，组合了图1-4的裙部42和剂量按钮56两者。在这些实施例中的每个中，凸缘38附接到拨选构件32，并且与接合器52（图4）配合，以选择性地将拨选构件32与一件式剂量按钮56联接。每个一件式剂量按钮56的径向外部表面提供了在壳体12的外部的表面，以旋转拨选构件32。因此，在图6-7和图24的实施例中，使用者可抓握，并且旋转每个剂量按钮56或56'的径向外部表面，所述径向外部表面可包括多个表面特征，用于剂量设定。在图6-7和图24中显示的实施例中，每个一件式剂量按钮56'的表现与上文描述中的图1-4的剂量按钮56基本相同。一件式部件按钮56'组合了裙部42和剂量按钮56两者的特征。在此实施例中，凸缘附接到拨选构件，并且与接合器配合（在下文描述），以选择性地将拨选构件与一件式剂量按钮联接。一件式剂量按钮56'的径向外部表面提供了在装置主体11的外部的表面，以旋转拨选构件。

示例性递送装置10的设计和操作的其它细节可在标题为“MedicationDispensing Apparatus with Triple Screw Threads for Mechanical Advantage”（“为了机械优点的具有三个旋拧螺纹的药物分配设备”）的美国专利第7,291,132号中获得，其全部公开由此通过参考被并入本文。递送装置的另一示例是自动注射器装置，其可在标题为“Automatic Injection Device With Delay Mechanism Including Dual FunctioningBiasing Member”（“具有包括双功能偏置构件的延迟机构的自动注射装置”）的美国专利第8,734,394号中获得，其由此以其整体通过参考被并入。可利用本文描述的一个或多个各种感测器系统而修改此类装置，以基于在药物递送装置内的相对旋转的感测而确定从药物递送装置递送的药物的量。

本文设想了各种感测器系统。总体上，感测器系统包括至少一对感测部件—感测部件和被感测部件。术语“感测部件”是指能够检测被感测元件的相对角度位置的任何部件。感测部件包括感测器，连同相关联的电部件，以操作感测器。“被感测元件”是相对于相关联的感测器移动的任何部件，并且对于所述部件，感测器能够检测相对于感测器的移动。被感测部件包括一个或多个被感测元件。因此，感测器能够检测（多个）被感测元件的位置，并且提供代表被感测元件的（多个）相对位置的输出。

接下来参考图5，显示了呈膜的形式的示例性压电感测器100，所述压电感测器100包括第一电极102、第二电极104和聚合物核心106。适合于在核心106中使用的聚合物包括例如含氟聚合物（例如，聚偏二氟乙烯）。

压电感测器100是将机械能转换为电能的换能器。更具体地，压电感测器100将机械变形转换为成比例的电信号（电荷或电压）。因此，当压电感测器100受到机械力，并且经历变形、振动或应变（诸如，沿着图5的一个或多个箭头S的拉伸）时，压电感测器100在第一电极102和第二电极104之间产生成比例的电信号，用于由模拟电压检测器108检测。压电感测器100的机械变形可为弹性的（即，可逆的），使得当移除力时，压电感测器100能够返回到其初始中性形状。

示例性压电感测器100是可从TE Connectivity获得的Piezo Film Sensor，具有每微应变（长度中的ppm变化）10至15 mV的灵敏度以及28 μm的厚度。

接下来参考图6-13，公开了剂量检测系统200，用于与本公开的药物递送装置10或另一适合的药物递送装置使用。在剂量分配操作期间，剂量检测系统200可感测剂量设定构件30相对于致动器50和/或药物递送装置10的另一部件的旋转。剂量设定构件30的所感测的旋转可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。

剂量检测系统200可为可移除地联接到药物递送装置10的模块化部件，诸如，例如，在图25中显示的。此可移除联接允许剂量检测系统200从第一药物递送装置10移除，并且之后附接到第二药物递送装置（未显示）。在剂量检测系统200和药物递送装置10之间的可移除联接在下文进一步描述。

在图6-7中，剂量检测系统200包括框架210，所述框架210至少在剂量分配操作期间联接到药物递送装置10，以检测剂量设定构件30的旋转。说明性框架210联接到致动器50的剂量按钮56'，以检测剂量设定构件30相对于致动器50的旋转，但此位置可变化。在剂量设定和剂量分配操作两者期间，在框架210和剂量按钮56'之间的联接可轴向地和旋转地固定。在剂量设定操作期间，框架210还可旋转地联接到剂量设定构件30，这可在剂量设定操作期间允许剂量检测系统200不觉察或忽略框架210和剂量设定构件30的组合旋转。然而，在剂量分配操作期间，框架210可变得从剂量设定构件30断开联接，这可在剂量分配操作期间允许剂量检测系统200检测剂量设定构件30相对于框架210的旋转。

说明性框架210包括近侧壁212，所述近侧壁212具有面向使用者的近侧或上表面214以及面向剂量按钮56'的远侧或下表面216。因为框架210的近侧壁212可覆盖剂量按钮56'，所以操作者可通过沿着纵向轴线L（图7）为框架210的上表面214施加轴向远侧力而递送剂量。此轴向远侧力可从框架210传递到剂量按钮56'的近侧面60。剂量分配操作的其余部分可继续，如上文描述的。

说明性框架210还包括多个突出部218，所述突出部218从壁212远侧地延伸，以以可移除的摩擦配合的方式接合剂量按钮56'。例如，在框架210与剂量按钮56'之间的可移除联接还可通过使用一个或多个紧固件、螺纹接口或另一适合的联接机构而实现。在框架210和剂量按钮56'之间的可移除联接允许剂量检测系统200是模块化部件，如上文进一步描述的。

如图8和图9中显示的，剂量检测系统200的框架210可包括至少一个压电感测器100，如上文相对于图5描述的。压电感测器100可粘合、结合或以其它方式联接到框架210的下表面216，但此位置可变化。压电感测器100可在中性（例如，平坦）状态中联接到框架210，并且被配置为连同相邻的剂量按钮56'和/或框架210机械变形。剂量检测系统200的框架210还可被配置为保持电压检测器108（图5）以及与压电感测器100相关联的其它电子部件，如下文进一步描述的。

如图10-13中显示的，剂量检测系统200还包括一个或多个刚性力施加器220和多个可变形构件222，所述可变形构件222与框架210上的力施加器220、压电感测器100（图8）或两者机械通信。随着在剂量分配操作期间剂量设定构件30相对于致动器50旋转，力施加器220被配置为接合可变形构件222，并且为可变形构件222施加机械力。此力可从可变形构件222传递到对应的压电感测器100，以使框架210上的压电感测器100（图8）弯曲、拉伸或以其它方式变形，如下文进一步描述的。在一个示例中，力施加器220类似于指部，并且联接到剂量设定构件30的可旋转拨选构件32。在一个示例中，可变形构件222类似于脊部或齿，并且联接到致动器50的剂量按钮56'。力施加器220和可变形构件222的数量、尺寸、位置和定向可变化。例如，力施加器220和可变形构件222的位置可反转，使得力施加器220将联接到致动器50，并且可变形构件222将联接到剂量设定构件30。

在图10和图11的所示出的实施例中，力施加器220从剂量构件30近侧地延伸，例如，被显示为可旋转拨选构件32，并且可变形构件222从致动器50的剂量按钮56'远侧地延伸。在可选实施例中，一件式剂量按钮56'可由图3中示出的剂量按钮56和裙部42替代。在每次刚性力施加器220旋转横跨相邻的可变形构件222时，力施加器220在基本平行于纵向轴线L的轴向方向A上为相邻的可变形构件222施加机械力，如图11中显示的。致动器50的剂量按钮56'是柔性的，使得来自力施加器220的机械力导致剂量按钮56'在轴向方向A上变形或弯曲。剂量按钮56'的此轴向变形可传递到框架210的相邻近侧壁212上的压电感测器100（图8）。在每次力施加器220旋转横跨相邻的可变形构件222时，可发生压电感测器100的对应轴向变形。

在图12和图13的所示出的实施例中，力施加器220从剂量构件30径向向外延伸，被显示为可旋转拨选构件32，并且可变形构件222从致动器50的剂量按钮56'径向向内延伸。在每次刚性力施加器220旋转横跨相邻的可变形构件222时，力施加器220在基本垂直于纵向轴线L的径向向外方向R上为相邻的可变形构件222施加机械力，如图13中显示的。致动器50的剂量按钮56'是柔性的，使得来自力施加器220的机械力导致剂量按钮56'在径向向外方向R上变形或弯曲。剂量按钮56'的此径向变形可传递到框架210的突出部218，并且而后传递到框架210的近侧壁212上的压电感测器100（图8）。在每次力施加器220旋转横跨相邻的可变形构件222时，可发生压电感测器100的对应径向变形。在可选实施例中，一件式剂量按钮56'可由图3中示出的剂量按钮56和裙部42替代。

如上文描述的，剂量设定构件30的所感测的旋转可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。在某些实施例中，剂量设定构件30上的力施加器220横跨致动器50上的相邻的可变形构件222的每个旋转可与一个剂量单位相联系。因此，基于从压电感测器100接收的信息，剂量检测系统200可增量地为力施加器220旋转横跨可变形构件222的次数计数，并且将该次数与从药物递送装置10递送的药物的量相联系。然而，每个可变形构件222的尺寸和在相邻的可变形构件222之间的距离可变化，以与其它剂量单位相联系。剂量检测系统涉及检测两个构件之间的相对旋转移动。在旋转程度与所递送剂量的量具有已知关系的情况下，感测器系统操作，以检测从剂量注射开始到剂量注射结束的角度移动的量。例如，对于笔注射器的通常关系是，剂量设定构件的18°的角度位移等于一个单位的剂量，尽管其它角度关系也是适合的，诸如，例如，9、10、15、20、24或36度可用于一个单位或0.5个单位。系统是可操作的，以确定剂量设定构件在剂量递送期间的总角度位移。因此，如果角度位移是90°，则已递送了5个单位的剂量。剂量设定构件的此类所确定的总角度位移可与所递送的剂量的量相联系。

剂量检测系统200可被供应为与药物递送装置10为一体的系统，而不是可移除地联接到药物递送装置10的模块化部件。在此可选实施例中，压电感测器100可在剂量递送期间在相对于剂量按钮56'静止的任何位置处联接到壳体12或递送装置10的其它部件，并且准确地检测压电感测器100的变形，而没有过多噪音。与压电感测器100相关联的电子部件可类似地附接到药物递送装置10的任何部件，并且因此与递送装置10为一体。

在图25中，剂量递送检测系统（现在被称为系统80）呈可附接到装置的按钮56的模块82的形式。由于已相对于图1-4提供了共同细节，因此实施例以略微概略的方式被显示。剂量检测模块82包括主体88，所述主体88具有圆柱形上壁90、顶部轴向壁92和下轴向壁98，尽管将理解的是，对于这些部件的变型（包括下壁98的缺失）在本公开的范围内。与本文之前的描述共同的其它部分包括被容纳在模块主体88的腔室96内的电子组件111、剂量按钮56、剂量设定构件32和装置壳体12。电子组件111可包括电子部件，诸如，在图20和图22中描绘的，包括控制器。此外，剂量检测模块82概略地被显示为附接到剂量按钮56的环形侧壁62，但可使用可选的附接形式和位置。例如，在一些实施例中，剂量检测模块82可附接到剂量按钮56，并且可释放地附接到裙部42。此外，剂量检测模块82可附接到一件式剂量按钮56'，如可由本领域技术人员理解的。附接到模块82的顶部壁92的是指部垫110。指部垫110联接到顶部壁92，所述顶部壁92转而附接到上侧壁90。指部垫110包括脊部114，所述脊部114径向向内延伸，并且被接收在壁部件92的周向凹槽116内。凹槽116允许指部垫110和壁部件92之间的轻微轴向移动。弹簧（未显示）通常迫使指部垫110向上远离壁部件92。指部垫110可旋转地固定到壁部件92。随着注射过程启动，指部垫110在远侧方向上朝向模块主体88的轴向移动可用于触发所选择的事件。指部垫110的一个用途可为，当剂量注射启动时，在指部垫110相对于模块主体88的初始按压和轴向移动的情况下，激活药物递送装置电子部件。例如，此初始轴向移动可用于“唤醒”装置以及特别是与剂量检测系统相关联的部件。

在没有指部垫的情况下，系统电子部件可以各种其它方式激活。例如，在剂量递送开始时，可直接检测模块82的初始轴向移动，诸如，通过触点的闭合或开关的物理接合。还已知的是，基于各种其它动作（例如，移除笔帽，使用加速计而检测笔的移动，或设定剂量），激活药物递送装置。在许多方法中，在剂量递送开始之前，激活剂量检测系统。

剂量检测模块主体88可移除地可附接到剂量按钮56或56'。通过示例的方式，在图25中，上侧壁90概略性地被显示为具有向内延伸的突出部94，所述突出部94被配置为将模块82附接到剂量按钮56。主体88的下壁101可包括附接特征，用于更远侧位置。倘若在一个方面上，模块82可从第一药物递送装置移除，并且之后附接到第二药物递送装置，则剂量检测模块82可选地可经由任何适合的紧固器件（诸如，卡扣或按压配合、螺纹接口等）而附接到剂量按钮56或56'。倘若剂量按钮56或56'能够相对于剂量设定构件30轴向地移动任何所要求的量，则附接可在剂量按钮56或56'上的任何位置处，如本文讨论的。

在剂量递送期间，剂量设定构件30相对于剂量按钮56或56'和模块82自由旋转。在说明性实施例中，模块82与剂量按钮56旋转地固定，并且在剂量递送期间不旋转。这可被结构性地提供，诸如，利用突出部94，或在模块82相对于剂量按钮56的轴向移动的情况下，通过使模块主体88和剂量按钮56上的相互面对的花键或其它表面特征接合。在另一实施例中，模块的远侧按压在模块82和剂量按钮56之间提供足够的摩擦接合，从而功能性地导致模块82和剂量按钮56在剂量递送期间保持旋转地固定在一起。在图25中，压电感测器100被显示为沿着下壁98的近侧表面被设置在腔室96内。可包括由下壁98限定的一个或多个开口103，以允许感测器100沿着按钮56的近侧面60的直接感测。附加地参考图7，按钮56的远侧面（与近侧面60相对）包括可变形构件222（以虚线显示）。力施加器220被显示为从剂量设定构件30延伸，以接触构件222，所述剂量设定构件30在此处被显示为凸缘38，尽管其可为剂量拨选构件32。感测器100可检测力施加器220和可变形构件222之间的相对旋转移动。通过感测器100的位于（多个）开口103内并且与按钮的近侧面60接合的部分，可进一步加强检测。

接下来参考图14-19，公开了另一剂量检测系统200'，用于与本公开的药物递送装置10或另一适合的药物递送装置使用。在剂量分配操作期间，剂量检测系统200'可感测剂量设定构件30相对于壳体12和/或药物递送装置10的另一部件的旋转。剂量设定构件30的所感测的旋转可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。除了下文描述的之外，图14-19的第二剂量检测系统200'类似于图6-13的第一剂量检测系统200，其中，类似的附图标记指示类似的元件。

图14-19的第二剂量检测系统200'可为永久联接到药物递送装置10的一体部件。此一体联接消除了将剂量检测系统200'从第一药物递送装置10移除并且转移到第二药物递送装置（未显示）的需要。相反地，剂量检测系统200'将被供应为每个药物递送装置10的一体部件。

剂量检测系统200'包括多个刚性力施加器220'和一个或多个可变形构件222'，所述可变形构件222'与力施加器220'和压电感测器100机械通信，如图14和图15中显示的。力施加器220'类似于按钮或齿轮齿，并且联接到剂量设定构件30的可旋转拨选构件32的外表面33。可变形构件222'类似于臂或齿，并且联接到环绕的壳体12的内表面13。力施加器220'和可变形构件222'的数量、尺寸、位置和定向可变化。例如，力施加器220'和可变形构件222'的位置可反转，使得力施加器220'将联接到壳体12，并且可变形构件222'将联接到剂量设定构件30。在剂量分配操作期间，随着剂量设定构件30相对于壳体12旋转，每个力施加器220'被配置为接合到相邻的可变形构件222'，并且为相邻的可变形构件222'施加机械力。此力可从可变形构件222'传递到对应的压电感测器100，以使压电感测器100弯曲、拉伸或以其它方式变形，如下文进一步描述的。

如上文描述的，压电感测器100可被布置成与壳体12上的每个可变形构件222'机械通信。更具体地，压电感测器100可粘合、结合或以其它方式联接到壳体12上的每个可变形构件222'，但此位置可变化。压电感测器100可在中性（例如，平坦）状态中联接到可变形构件222'，如图14中显示的，并且被配置为当可变形构件222'接合相邻的力施加器220'时连同可变形构件222'机械变形，如图15中显示的。壳体12还可被配置为保持电压检测器108（图5）以及与压电感测器100相关联的其它电子部件，如下文进一步描述的。

在图16和图17的所示出的实施例中，两个可变形构件222A'-222B'从壳体12的内表面13径向向内延伸，每个与对应的压电感测器100机械通信（图14）。力施加器220'从拨选构件32的外表面33径向向外延伸，并且以遵循拨选构件32的外表面33上的螺纹路径的螺旋样式布置。在每次可变形构件222A'-222B'中的一个旋转横跨相邻的力施加器220'时，力施加器220'在基本垂直于纵向轴线L（图16）的径向向外方向R（图15）上施加机械力。可变形构件222A'-222B'可为柔性的，使得来自力施加器220'的机械力导致相邻的可变形构件222A'-222B'以及其对应的压电感测器100在径向向外方向R上变形或弯曲。压电感测器100的径向变形可与从药物递送装置10递送的药物的量相联系。

在图18和图19的所示出的实施例中，六个可变形构件222A'-222F'从壳体12的内表面13径向向内延伸，每个与对应的压电感测器100机械通信（图14）。力施加器220'从拨选构件32的外表面33径向向外延伸，并且以遵循拨选构件32的外表面33上的螺纹路径的螺旋样式布置。在每次可变形构件222A'-222F'中的一个旋转横跨相邻的力施加器220'时，力施加器220'在基本垂直于纵向轴线L（图18）的径向向外方向R（图15）上施加机械力。可变形构件222A'-222F'可为柔性的，使得来自力施加器220'的机械力导致相邻的可变形构件222A'-222F'以及其对应的压电感测器100在径向向外方向R上变形或弯曲。压电感测器100的径向变形可与从药物递送装置10递送的药物的量相联系。

图26中显示了剂量检测系统200''的附加实施例，用于与本公开的药物递送装置10或另一适合的药物递送装置使用。说明性装置10包括壳体12、拨选构件32和剂量按钮56'，其在上文进一步描述。剂量检测系统200''仅要求测量壳体12上的变形的单个压电应变感测器100。在给药期间，此感测器100可测量壳体12上的应变，其中，应变是直接机械变形或间接机械波传递的结果。例如，如图10中显示的，在剂量按钮56'对于可旋转拨选构件32的相对旋转期间，通过力施加器220随着其与连续相邻的可变形构件222相互作用而节奏性移动，可产生机械波。类似于先前的实施例，来自压电感测器100的信号可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。

图27-29中显示了剂量检测系统200'''的另一实施例，用于与本公开的药物递送装置10或另一适合的药物递送装置使用。说明性装置10包括壳体12、拨选构件32和剂量按钮56'，其在上文进一步描述。剂量拨选构件32包括呈凹处或凹陷195之间的升起区域的形式的力施加器220'''，使得通过可变形构件222'''产生应变，感测器100粘合到所述可变形构件222'''。在图27的实施例中，压电应变感测器100可被安装在可变形构件222'''上，所述可变形构件222'''包括具有球状弹簧臂160的框架170（图28），所述球状弹簧臂160将“读取器”球状弹簧180定位，以在剂量拨选构件32中随着其旋转而骑乘在力施加器220'''之间的凹处或凹陷195。随着球状弹簧臂160从球状弹簧读取器180在剂量拨选构件32中在力施加器220'''之间的凹处或凹陷195之上的移动通过框架170而执行应变传递190，压电应变感测器100经历变形。

图28和图29显示了附接到球状弹簧臂160的球状弹簧读取器180和剂量拨选构件32上的凹处或凹陷195之间的关系。此实施例具有的优点在于，由球状弹簧读取器180感测的平顺的移动波使在用于注射的滑动力上的阻力最小化。类似于先前的实施例，来自压电感测器100的信号可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。在具有单个压电感测器100的实施例中，来自压电感测器100的信号可需要与第二信号组合，以指示正被递送的剂量，以便使系统检测从药物递送装置10递送的药物的量。用于指示正被递送的剂量的信号可包括例如剂量按钮56'被压下的信号或将活塞26和药物推送出装置10的引导螺杆28上存在有增加的应变的信号。

图30-32中显示了剂量检测系统200''''的另一实施例，用于与本公开的药物递送装置10或另一适合的药物递送装置使用。说明性装置包括壳体12、拨选构件32和剂量按钮56'，其在上文进一步描述。凸缘（现在被称为凸缘120）定位在拨选构件32和剂量按钮56'之间。剂量按钮56'被显示为不具有顶部板，以便更好地示出感测器100的位置。凸缘120与拨选构件32轴向地和可旋转地固定在一起。在一个示例中，凸缘120包括多个突起122，所述突起122被配置为被接收在形成在拨选构件32中的凹部或开口中，从而将凸缘120和拨选构件32轴向地和可旋转地固定在一起。

剂量检测系统200''''包括：多个可变形构件222''''，呈棘轮齿轮齿的形式，从剂量按钮56'的内部壁径向向内延伸；以及力施加器222''''，呈棘轮爪的形式，从剂量设定构件径向向外延伸，被显示为凸缘120。可变形构件222''''的齿轮齿中的每个可沿着剂量按钮56'的内壁127纵向延伸。齿轮齿包括：第一横向侧部123，由力施加器220''''在顺时针方向上接触；以及第二横向侧部124，由力施加器在逆时针方向上接触，或反之亦然。在一个示例中，第一横向侧部123具有平坦侧部配置，以阻碍力施加器220''''在相应方向上的移动，并且第二横向侧部具有倾斜侧部配置，以帮助力施加器220''''在相对方向上的移动。剂量检测系统200''''还包括由剂量按钮56'支撑的压电感测器100，如图30中显示的。感测器的位置被显示为在近侧位置中，并且由按钮容纳；然而，感测器100的位置可变化。

力施加器220''''可包括基部130和从基部130延伸的指部部分132。基部130可从凸缘120的壁120A近侧地延伸，如图31中显示的。在其它实施例中，基部130可被安装到另一剂量设定构件部件，诸如，例如，拨选构件。指部132被显示为周向和径向向外延伸。在一个示例中，指部132从基部130的横向侧壁130A在凸缘120的轴向表面131上方呈间隔的关系周向延伸，以在其之间限定间隙133。在此配置中，指部132可沿着其到基部130的连接径向弯曲。如图32中显示的，指部132径向向外偏置，以使指部132的末端135放置在空隙137内，所述空隙137被限定在可变形构件222''''的侧部123、124之间。指部末端135可被配置为沿着侧部123、124提供增强的滑动。可变形构件222''''可被模制、机械加工或通过增材制造形成，用于附接到凸缘120。在所显示的示例中，可变形构件222''''与凸缘120一体地形成为单个单元，并且可使用一些机械加工，用于最终定形。

按钮56'被显示为具有圆柱形外壁140、近侧上壁142和远侧端部开口144，限定了杯形按钮。与外壁140呈间隔的关系的圆柱形内壁146可限定环形空间148。内壁146可从上壁142远侧地延伸，并且可具有凹入的末端，用于与形成在凸缘120中的轴向开口139对准地安装，以使力施加器放置在内壁146和外壁140之间的径向位置中抵靠可变形构件222''''，如图32中显示的。上壁142可从外壁140的顶部141凹入，以限定用于压电感测器100的安装位置。可变形构件222''''被显示为在环形空间148内从上壁142的远侧表面147远侧地延伸。在一个示例中，构件222''''与上壁142物理接触，以更好地传递来自与力施加器的接触的变形和/或振动。在另一示例中，构件222''''和上壁142一体地形成。

在剂量设定操作模式中，使用者抓握剂量按钮56'，并且相对于壳体12旋转剂量按钮56'。弹簧68将剂量按钮56'和拨选构件32偏置到固定旋转接合中，使得剂量按钮56'的旋转传递到拨选构件32和凸缘120。由于在剂量设定期间剂量按钮56'和拨选构件32一起旋转，因此剂量检测系统200''''的感测器100可保持不激活。

在剂量分配操作模式中，使用者为剂量按钮56'施加轴向远侧力。使用者的力克服来自弹簧68的偏置力，并且释放拨选构件32，以相对于剂量按钮56'和壳体12旋转。在图32的所示出的实施例中，拨选构件32相对于剂量按钮56逆时针旋转，但此方向可变化。由于凸缘120可旋转地固定到拨选构件32，因此凸缘120也相对于剂量按钮56'逆时针旋转。凸缘120相对于剂量按钮56'的旋转导致可变形构件222''''（即，棘轮爪）随着其旋转横跨连续的力施加器220''''（即，齿轮齿）而径向向内弯曲远离其偏置径向向外配置。在图30的所示出的实施例中，其中，压电感测器100联接到刚性力施加器220''''，机械波可通过剂量按钮56'传递到压电感测器100。还在本公开的范围内的是，压电感测器100直接联接到可变形构件222''''，例如，如图15中显示的，使得可变形构件222''''的移动导致压电感测器100的直接机械变形。类似于先前的实施例，来自压电感测器100的信号可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。

在上文以及先前被并入的美国专利第7,291,132号和第8,734,394号中提供了关于药物递送装置10的剂量设定和剂量分配操作模式的附加信息。

接下来参考图20，提供了电子控制系统300，用于与对应的剂量检测系统200、200'、200''、200'''、200''''使用。控制系统300可与剂量检测系统200、200'、200''、200'''、200''''的每个压电感测器100通信，以接收关于剂量设定构件30相对于壳体12、致动器50和/或药物递送装置10的另一部件的所感测的旋转的信息。控制系统300可使用来自每个压电感测器100的信息，以确定从药物递送装置10递送的药物的量。

在图20的所示出的实施例中，控制系统300被显示为与第二剂量检测系统200'组合。因此，以下描述涉及第二剂量检测系统200'。然而，应理解的是，控制系统300也可适于与第一剂量检测系统200和其它适合的剂量检测系统使用。

图20的说明性控制系统300包括机载地位于药物递送装置10的壳体12的微控制器单元（MCU）302。然而，MCU302的位置可变化。例如，当控制系统300适于与图6-13的第一剂量检测系统200使用时，MCU302可位于药物递送装置10的致动器50上。在其它实施例中，MCU302的至少一部分可位于相对于药物递送装置10的远程位置，诸如，在远程服务器、使用者的计算机上或使用者的智能手机上。

说明性MCU302包括处理核心304、存储器306（例如，内部闪存，机载的电可擦除和可编程的只读存储器（EEPROM）等）、电源308（例如，纽扣电池）和通信端口310。这些部件可被安装到柔性印刷电路板（FPCB）312，并且经由柔性印刷电路板312通信。如上文讨论的，还在本公开的范围内的是，MCU302的某些元件（诸如，处理核心304和/或存储器306）位于相对于药物递送装置10的远程位置。

MCU302与每个压电感测器100或单个压电感测器（当采用一个时）的电压检测器108通信。MCU302的处理核心304是操作性的，以执行本文描述的操作，包括基于从每个压电感测器100的电压检测器108接收的信息而确定从药物递送装置10递送的药物的量。MCU302可将所检测的药物的量存储在存储器306中。MCU302还可经由通信端口310将来自电压检测器108的原始数据或来自机载处理核心304的所检测的药物的量传递到配对的远程装置，诸如，使用者的计算机或智能手机。信息可从通信端口310经由有线或无线通信协议（诸如，蓝牙低功耗（BLE）无线通信协议）传递。

图20中的系统被显示为具有两个信号402，应理解的是，系统可仅包括一个信号402。如图20和图21中显示的，控制系统300可被配置为从压电感测器100的电压检测器108接收模拟压电信号402，所述模拟压电信号402可为基本环状的信号。接下来，控制系统300可被编程，以将模拟压电信号402转换为中间数字信号404，所述中间数字信号404可为代表“咔哒声”或变形事件的时间的高频信号。最后，控制系统300可被编程，以将中间数字信号404转换为调节数字信号406，所述调节数字信号406可为具有代表预定时间的预定宽度W的单个阶梯/方形波，如下文进一步描述的。

图22中显示了用于由控制系统300使用的信号处理逻辑或方法400，并且图23中显示了对应的信号处理电路500。图22的逻辑400和图23的对应电路500使模拟压电信号402受到使用电阻器510的直流（DC）电压偏移步骤410，随后是使用放大器512的放大步骤412，随后是使用比较器514的模拟至数字转换步骤414，以产生中间数字信号404。当输入电压等于或高于预定电压（例如，1.3 V）时，可产生信号404。可选地，当输入电压小于预定电压时，在步骤416处，可忽略信号404。当在定时器启动步骤418处启动定时器时，通过将信号“打开”，并且当在定时器期满步骤420处定时器在预定时间之后期满时，通过将信号“关闭”，中间数字信号404可被转换为调节数字信号406。可使用电阻-电容（RC）定时环路518而执行定时步骤418、420。与定时步骤418、420相关联的预定时间可控制调节数字信号406的宽度W（图21），并且可被调节，以匹配每个旋转和变形事件的时间，以使误差最小化。图22的逻辑400和图23的对应电路500可输出数字，所述数字对应于在一段时间内计数的数字信号406的数量。

在某些实施例中，控制系统300可被配置为区分剂量设定构件30的旋转方向。例如，控制系统300可被配置为区分剂量设定构件30是在剂量设定操作期间在第一方向上旋转，还是在剂量分配操作期间在第二方向上旋转。为了确定从药物递送装置10实际递送的药物的量的目的，控制系统300可忽略剂量设定构件30在剂量设定操作期间的旋转，并且仅处理剂量设定构件30在实际剂量分配操作期间的旋转。例如，控制系统300可使用相移或移位寄存器编码而区分这些方向。

最后参考图33-34，公开了另一剂量检测系统600，用于与本公开的药物递送装置10或另一适合的药物递送装置使用。说明性装置10包括壳体12、拨选构件32和剂量按钮56'，其在上文进一步描述。剂量检测系统600包括：被感测部件602，呈齿轮齿或表面凸出部的形式，以螺旋样式从拨选构件32径向向外延伸；以及感测部件604，呈多圈电位计的形式，具有从壳体12径向向内延伸的轴（未显示），以与齿轮602啮合。在操作中，随着拨选构件32相对于壳体12旋转，齿轮602导致电位计604的轴旋转。类似于先前的实施例，来自电位计604的信号可用于确定从药物递送装置10递送的药物的量。感测器604也可为其它种类的感测器，并且感测部件可包括可由感测器检测的其它特征，诸如，包括触觉、光学、电和磁特性。例如，感测器604可为横跨被感测部件602的表面凸出部发射光的光源/感测器组合，并且感测器604接收反射光，并且将指示旋转移动的信号通信到控制器。在一个示例中，感测器604可为光源，所述光源横跨包括多个光电二极管的被感测部件602发射光，并且联接到电路的被感测部件602将指示旋转移动的信号通信到控制器。在另一示例中，感测器604可包括联接到装置壳体的微型开关，所述微型开关被配置为由于与被感测部件602的表面凸出部接触而偏转或开关，并且感测器604将指示旋转移动的信号通信到控制器。在一个示例中，表面特征是物理特征，随着剂量设定构件相对于致动器旋转，所述物理特征允许检测增量移动。在一个示例中，被感测部件602被设置在螺旋凹槽中，其为线性电位计或多个离散电位计，并且感测部件604是从装置壳体设置的刮擦感测器。

尽管本发明已被描述为具有示例性设计，但可在本公开的精神和范围内进一步修改本发明。因此，本申请旨在覆盖本发明的使用其总体原理的任何变型、用途或修改。此外，本申请旨在覆盖来自本公开的此类偏离，如落入本发明所涉及领域中的已知或普遍实践内以及落入所附权利要求的限制内的。

本公开中描述了各种方面，包括但不限于以下方面。

1. 药物递送装置，包括：

装置主体，具有纵向轴线；

致动器，在剂量设定操作期间相对于所述装置主体是可移动的，并且在剂量分配操作期间沿着所述纵向轴线相对于所述装置主体是可移动的，以递送药物；

剂量设定构件，在剂量分配操作期间相对于所述装置主体旋转；以及

剂量检测系统，被配置为在剂量分配操作期间检测所述剂量设定构件相对于所述致动器的旋转，所述剂量检测系统包括压电感测器。

2. 根据方面1所述的药物递送装置，其中，所述剂量检测系统包括：

棘轮指部，联接到所述剂量设定构件；以及

棘轮齿轮齿，联接到所述致动器，所述棘轮齿轮齿在相对旋转期间与所述棘轮指部是可接触的。

3. 根据前述方面中任一项所述的药物递送装置，其中，所述压电感测器被安装到所述致动器。

4. 根据前述方面中任一项所述的药物递送装置，其中：

棘轮指部具有联接到所述剂量设定构件的轴向表面的基部，所述棘轮指部在所述轴向表面上方周向延伸，并且与所述轴向表面呈间隔的关系，所述棘轮指部被配置为径向弯曲；以及

棘轮齿轮齿联接到所述致动器的剂量按钮，所述棘轮齿轮齿沿着所述剂量按钮的内壁纵向延伸，所述棘轮齿轮齿在相对旋转期间与所述棘轮指部是可接触的，以导致所述棘轮指部径向向内弯曲。

5. 根据方面4所述的药物递送装置，其中，所述剂量检测系统包括与所述压电感测器电通信的控制器，所述控制器被配置为：

接收由所述压电感测器产生的模拟信号；

将所述模拟信号转换为数字信号；以及

从所述数字信号确定所述剂量设定构件的单位旋转移动，所述单位旋转移动指示在剂量分配操作期间的所分配的剂量的量。

6. 根据前述方面中任一项所述的药物递送装置，还包括：电压检测器，被配置为接收来自所述压电感测器的信号。

7. 根据方面6所述的药物递送装置，还包括：通信端口，被配置为将信息从所述电压检测器发送到远程装置。

8. 根据前述方面中任一项所述的药物递送装置，还包括：储存器，容纳药物；以及活塞，联接到所述致动器，所述活塞在剂量分配操作中行进通过所述储存器，以从所述储存器递送药物。

9. 药物递送装置，包括：

装置主体，具有纵向轴线；

致动器，在剂量设定操作期间相对于所述装置主体旋转，并且在剂量分配操作期间沿着所述纵向轴线相对于所述装置主体轴向移动，以递送药物；

剂量设定构件，在剂量设定操作期间固定地联接到所述致动器，并且在剂量分配操作期间相对于所述致动器旋转；以及

压电感测器，被配置为在剂量分配操作期间检测所述剂量设定构件和所述致动器之间的旋转。

10. 根据方面9所述的药物递送装置，其中，所述压电感测器在剂量设定操作期间是不激活的。

11. 根据方面9-10中任一项所述的药物递送装置，其中：

所述致动器包括具有多个齿的棘轮齿轮；

所述剂量设定构件包括棘轮爪；以及

所述压电感测器检测所述棘轮爪横跨所述棘轮齿轮的每个齿的旋转。

12. 药物递送装置，包括：

装置主体，具有纵向轴线；

剂量设定构件，联接到所述装置主体，并且在剂量分配操作期间相对于所述装置主体是可旋转的；

致动器，联接到所述装置主体，并且在剂量分配操作期间相对于所述装置主体是可移动的；以及

剂量检测系统，被配置为在剂量分配操作期间检测所述剂量设定构件的旋转，所述剂量检测系统包括：

至少一个可变形构件；

压电感测器，联接到所述至少一个可变形构件；以及

至少一个力施加器，被配置为在剂量分配操作期间为所述至少一个可变形构件施加机械力，并且使所述压电感测器变形。

13. 根据方面12所述的药物递送装置，还包括：控制系统，与所述剂量检测系统通信，所述控制系统被编程，以基于所述压电感测器的变形而确定所递送的药物的量。

14. 根据方面12-13中任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个力施加器在剂量分配操作期间相对于所述至少一个可变形构件是可旋转的。

15. 根据方面12-14中任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个力施加器旋转地联接到所述剂量设定构件，使得所述至少一个力施加器和所述剂量设定构件在剂量分配操作期间一起旋转。

16. 根据方面15所述的药物递送装置，其中，所述至少一个力施加器包括多个齿，所述齿以螺旋样式布置在所述剂量设定构件的外表面上。

17. 根据方面15所述的药物递送装置，其中，所述至少一个力施加器包括指部，所述指部在轴向近侧方向和径向向外方向中的一个上从所述剂量设定构件延伸。

18. 根据方面12-17中任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个可变形构件联接到所述装置主体和所述致动器中的一个。

19. 根据方面18所述的药物递送装置，其中，所述至少一个可变形构件包括被布置在所述装置主体的内表面上的多个齿。

20. 根据方面18所述的药物递送装置，其中，所述至少一个可变形构件包括被布置在所述致动器的远侧表面上的多个齿。

21. 根据方面12-20中任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个力施加器使所述压电感测器在基本平行于所述纵向轴线的轴向方向上变形。

22. 根据方面12-21中任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个力施加器使所述压电感测器在基本垂直于所述纵向轴线的径向向外方向上变形。

23. 根据方面12-22中任一项所述的药物递送装置，其中，所述剂量检测系统是可移除地联接到所述装置主体的模块化部件。

24. 根据方面12-23中任一项所述的药物递送装置，其中，所述剂量检测系统是永久联接到所述装置主体的一体式部件。

25. 根据方面12-24中任一项所述的药物递送装置，其中：

所述至少一个可变形构件是柔性的；以及

所述至少一个力施加器是刚性的。

26. 根据方面12-25中任一项所述的药物递送装置，其中：

在剂量设定操作期间，所述剂量设定构件旋转地联接到所述致动器，使得所述剂量设定构件和所述致动器相对于所述装置主体一起旋转；以及

在剂量分配操作期间，所述剂量设定构件从所述致动器旋转地断开联接，使得所述剂量设定构件相对于所述致动器旋转。

27. 根据方面12-26中任一项所述的药物递送装置，其中，所述装置主体包括具有药物的储存器。

Claims (13)

1.药物递送装置，包括：

装置主体，其具有纵向轴线；

剂量设定构件，其联接到所述装置主体并且在剂量分配操作期间能够相对于所述装置主体旋转；

致动器，其联接到所述装置主体并且在剂量分配操作期间能够相对于所述装置主体移动；以及

剂量检测系统，其被配置为在剂量分配操作期间检测所述剂量设定构件的旋转，所述剂量检测系统包括：

至少一个可变形构件；

至少一个压电感测器，其联接到所述至少一个可变形构件；以及

多个力施加器，其以螺旋样式布置在所述剂量设定构件的外表面上，其中，每个力施加器被配置为在剂量分配操作期间为至少一个可变形构件施加机械力，并且使压电感测器变形。

2.根据权利要求1所述的药物递送装置，其中，所述至少一个压电感测器包括布置在所述至少一个可变形构件中的每个可变形构件上的至少一个压电感测器。

3.根据权利要求1所述的药物递送装置，其中，所述至少一个压电感测器经由所述装置主体联接到所述至少一个可变形构件，并且其中，所述至少一个压电感测器被配置为测量由于所述至少一个可变形构件的变形所导致的所述装置主体上的应变。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个可变形构件包括球状弹簧臂。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的药物递送装置，其中，所述至少一个可变形构件从所述装置主体的内表面径向向内延伸。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的药物递送装置，其中：

在剂量设定操作期间，所述剂量设定构件旋转地联接到所述致动器，使得所述剂量设定构件和所述致动器一起相对于所述装置主体旋转；以及

在所述剂量分配操作期间，所述剂量设定构件旋转地脱离所述致动器，使得所述剂量设定构件相对于所述致动器旋转。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的药物递送装置，其中，所述压电感测器被配置为检测至少一个可变形构件沿大致垂直于纵向轴线的径向向外方向的变形。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的药物递送装置，其中，还包括控制系统，其与剂量检测系统通信，所述控制系统被编程，以基于所述压电感测器的变形而确定所递送的药物的量。

9.根据权利要求1-8中的任一项所述的药物递送装置，其中，所述装置主体包括具有药物的储存器。

10.药物递送装置，包括：

装置主体，其具有纵向轴线；

剂量设定构件，其联接到所述装置主体并且在剂量分配操作期间能够相对于所述装置主体旋转；

致动器，其联接到所述装置主体并且在剂量分配操作期间能够相对于所述装置主体移动；以及

剂量检测系统，其被配置为在剂量分配操作期间检测所述剂量设定构件的旋转，所述剂量检测系统包括：

多个表面凸出部，其以螺旋样式布置在所述剂量设定构件的外表面上；和

多圈电位计，其具有与所述多个表面凸出部啮合的轴，使得所述剂量设定构件的旋转驱动所述轴的旋转。

11.根据权利要求10所述的药物递送装置，其中，所述多圈电位计的轴从所述装置主体径向向内延伸。

12.根据权利要求10-11中的任一项所述的药物递送装置，其中，还包括控制系统，其与剂量检测系统通信，所述控制系统被编程，以基于所述电位计的轴的旋转而确定所递送的药物的量。

13.根据权利要求10-12中的任一项所述的药物递送装置，其中，所述装置主体包括具有药物的储存器。

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