CN116801928A - 使用外科集线器控制药物施用装置的操作 - Google Patents

Abstract

一般来讲，本发明提供了用于使用外科集线器来控制药物施用装置的操作的系统和方法。

Description

使用外科集线器控制药物施用装置的操作

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月6日提交的名称为“Drug Administration Devices ThatCommunicate With External Systems And/Or Other Devices”的美国临时申请63/020,940和2020年5月6日提交的名称为“Drug Delivery Adjustment”的美国临时申请63/020,931的优先权，这些美国临时申请据此全文以引用方式并入。

技术领域

本公开整体涉及使用外科集线器控制药物施用装置的操作。

背景技术

药物产品(包括大分子药物和小分子药物，下文称为“药物”)以多种不同方式施用于患者以治疗特定的医学适应症。无论施用方式如何，当施用药物时必须小心，以避免对患者的不利影响。例如，必须小心不要向患者施用超过安全量的药物。这需要考虑给予的剂量的量和递送剂量的时间范围，有时与先前剂量或其他药物的剂量相关。此外，必须小心不要意外地向患者施用不正确的药物或由于其使用寿命或储存条件而劣化的药物。所有这些考虑因素都可以表现在与特定药物或药物组合相关的指导中。然而，例如由于错误诸如人为错误，并非总是遵循该指导。这可能导致对患者的不利影响或导致不适当的药物施用，例如施用不足或过多体积的药物用于特定的医学适应症。

患者很少共有相同的医学特征。例如，患者通常具有不同的年龄、体重、一般健康状态和病史。因此，相同的疾病往往对患者产生不同影响。因此，虽然供应具体药物的指导可帮助执业医生或患者确定合适的给药量、给药频率和给药时间(给药方案)，但它不一定会向执业医生或患者告知针对特定患者的最佳剂量。为了确定最佳剂量，执业医生或患者将必须测量影响患者的一些或所有可能因素，并且考虑不同因素如何相互作用。这通常是不可能的，并且因此执业医生或患者必须基于他们已经观察到的关于患者的信息对最佳剂量作出最佳猜测。这些最佳猜测很少及时导致最佳剂量的施用。此外，由于最佳猜测是基于执业医生或患者所观察到的数据，因此当确定或尝试施用最佳猜测剂量时，存在所不期望的主观性因素和用户错误的可能性。

关于药物如何施用于患者，存在可以使用的各种剂型。例如，这些剂型可包括一种或多种药物的肠胃外、吸入、口服、眼科、局部和栓剂形式。

剂型可经由药物施用装置直接施用于患者。存在通常可用于递送各种剂型的多种不同类型的药物施用装置，包括：注射器、注射装置(例如自动注射器、喷射注射器和输注泵)和吸入器。

发明内容

一般来讲，本发明提供了用于使用外科集线器来控制药物施用装置的操作的系统和方法。

在一个方面，提供了一种外科系统，在一个实施方案中，该外科系统包括药物施用装置、第一传感器、存储器和处理器。该药物施用装置被配置成在对患者执行外科手术期间能够向患者递送药物。该第一传感器被配置成在外科手术的执行期间能够收集关于与患者相关联的第一特征的数据。该存储器被配置成能够在其中存储包括至少一个变量参数的算法。该处理器被配置成在外科手术的执行期间能够通过执行算法来控制第一剂量的药物从药物施用装置到患者的递送。该处理器还被配置成在外科手术的执行期间能够基于由第一传感器收集的数据来改变存储在存储器中的算法的至少一个可变参数。该处理器还被配置成在改变该至少一个可变参数之后，在外科手术的执行期间能够通过执行算法来控制第二剂量的药物从药物施用装置到患者的递送。

外科系统可以任意种方式变化。例如，药物施用装置可包括第一传感器。又如，第一传感器可在药物施用装置外部并与其分离。

又如，该外科系统还可包括第二传感器，该第二传感器被配置成在外科手术的执行期间能够收集关于与患者相关联的第二不同特征的数据，并且该处理器可被配置成能够另外基于由第二传感器收集的数据来改变存储在存储器中的算法的至少一个可变参数。在至少一些实施方案中，第一特征可以是患者的生理特征，并且第二特征可以是患者的情境特征。在至少一些实施方案中，该处理器还可被配置成在改变该至少一个可变参数时能够考虑由分级结构中的第一传感器和第二传感器中的每一者收集的数据。在至少一些实施方案中，该药物施用装置可包括第一传感器、可在药物施用装置外部并与其分离的第二传感器、可包括处理器的外科集线器，并且该外科集线器可被配置成在外科手术的执行期间能够与药物施用装置通信，从而允许外科集线器向药物施用装置传送指令以改变存储在存储器中的至少一个变量。

再又如，药物施用装置可包括处理器和存储器。在至少一些实施方案中，该外科系统还可包括第二处理器、可包括该第二处理器的外科集线器，该外科集线器可被配置成在外科手术的执行期间能够与药物施用装置通信，从而允许外科集线器向药物施用装置传送指令以改变存储在存储器中的至少一个变量，该外科集线器还可被配置成在外科手术的执行期间能够使用第二处理器并且基于由第一传感器收集的数据来确定存储在存储器中的算法的至少一个可变参数应被改变，并且外科集线器还可被配置成在外科手术的执行期间能够使用第二处理器使得指令被传送到药物施用装置，从而指示药物施用装置改变存储在存储器中的算法的至少一个可变参数。

又如，该药物施用装置可包括存储器、可包括处理器的外科集线器，并且该外科集线器可被配置成在外科手术的执行期间能够与药物施用装置通信，从而允许外科集线器向药物施用装置传送指令以改变存储在存储器中的至少一个变量。在至少一些实施方案中，该药物施用装置可被配置成能够仅在药物施用装置接收到指令之后改变该至少一个可变参数。

又如，第一特征可以是患者的生理特征和患者的情境特征中的至少一者。在至少一些实施方案中，第一特征可以是血糖水平、血压、出汗水平、心率、核心温度、震颤检测、一天中的时间、日期、患者活动水平、血压、代谢率、海拔高度、所述药物的温度、所述药物的粘度、GPS信息、角速率、用于递送所述药物的马达的电流、血氧水平、日照、渗透度和空气质量中的至少一者。

又如，该至少一个可变参数可包括药物从药物施用装置到患者的递送速率。再又如，该至少一个可变参数可包括剂量递送之间的时间间隔，使得在改变该至少一个可变参数之后递送的剂量与在改变该至少一个可变参数之前递送的剂量处于不同的时间间隔。又如，改变该至少一个可变参数可导致处理器控制第二剂量的递送，使得第二剂量不被递送到患者。再又如，处理器可被配置成能够自动改变该至少一个可变参数。

在另一方面，提供了一种外科方法，在一个实施方案中，该外科方法包括在对患者执行外科手术期间使用第一传感器收集关于与患者相关联的第一特征的数据。该外科方法还包括，使用处理器，在外科手术的执行期间，通过执行存储在存储器中的算法来控制第一剂量的药物从药物施用装置到患者的递送。该外科方法还包括，使用处理器，在外科手术的执行期间，基于由第一传感器收集的数据改变存储在存储器中的算法的至少一个可变参数。该外科方法还包括：在改变该至少一个可变参数之后，使用处理器，在外科手术的执行期间，通过执行算法来控制第二剂量从药物施用装置到患者的递送。

该外科方法可以任意种方式变化。例如，该外科方法还可包括使用第二传感器收集关于与患者相关联的第二不同特征的数据，并且还可基于由第二传感器收集的数据来改变存储在存储器中的算法的至少一个可变参数。又如，该药物施用装置可包括处理器和存储器，该外科方法还可包括外科集线器在外科手术的执行期间使用该外科集线器的第二处理器向药物施用装置传送指令以改变存储在存储器中的至少一个变量，该外科方法还可包括外科集线器在外科手术的执行期间使用第二处理器并且基于由第一传感器收集的数据来确定存储在存储器中的算法的至少一个可变参数应被改变，并且该外科方法还可包括外科集线器在外科手术的执行期间使用第二处理器使得指令被传送到药物施用装置，从而指示药物施用装置改变存储在存储器中的算法的至少一个可变参数。又如，药物施用装置可包括存储器，外科集线器可包括处理器，并且该外科方法还可包括外科集线器向药物施用装置传送指令以改变存储在存储器中的至少一个变量。再又如，第一特征可以是患者的生理特征和患者的情境特征中的至少一者。

附图说明

参考如下附图描述本发明：

图1是第一类型的药物施用装置即自动注射器的一个实施方案的示意图；

图2是第二类型的药物施用装置即输注泵的一个实施方案的示意图；

图3是第三类型的药物施用装置即吸入器的一个实施方案的示意图；

图4是一般药物施用装置的示意图；

图5是通用药物施用装置的示意图；

图6是用于剂型的壳体的一个实施方案的示意图；

图7是药物施用装置和壳体可与其一起操作的通信网络系统的一个实施方案的示意图；

图8是药物施用装置和壳体可与其一起操作的计算机系统的一个实施方案的示意图；

图9是计算机实现的交互式外科系统的一个实施方案的示意图；

图10是外科数据网络的一个实施方案的示意图；

图11是药物施用装置的另一个实施方案的示意图；

图12是使用中的图11的药物施用装置的流程图；

图13是药物施用装置的另一个实施方案的示意图；

图14是使用中的图13的药物施用装置的流程图；

图15是与药物施用装置一起使用的呈眼镜形式的附件的一个实施方案的透视图，所述眼镜可观察患者的食物；

图16是与药物施用装置一起使用的呈智能电话形式的附件的另一个实施方案的透视图，所述智能电话为患者拍照；

图17是随时间推移拍照并测量反应的图16的患者皮肤的图形表示；

图18是为患者拍照的图16的附件的透视图；

图19是随时间推移拍照并测量反应的图18的患者皮肤的图形表示；

图20是使用中的药物施用装置的另一个实施方案随时间推移对患者的影响的图形表示；

图21是使用中的药物施用装置的另一个实施方案随时间推移对患者的影响的图形表示；

图22是药物施用装置的另一个实施方案的用户界面的前视图；并且

图23是使用中的图22的药物施用装置随时间推移对患者的影响的图形表示。

具体实施方式

现在将描述某些示例性实施方案以从整体上理解本文所公开的装置、系统和方法的结构、功能、制造和使用的原理。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域的技术人员将会理解，在本文中具体描述的和在附图中示出的装置、系统和方法是非限制性的示例性实施方案，并且本发明的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征部可与其他实施方案的特征部进行组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围之内。

此外，在本公开中，各实施方案中名称相似的部件通常具有类似的特征部，因此在具体实施方案中，不一定完整地阐述每个名称相似的部件的每个特征部。另外，在所公开的系统、装置和方法的描述中使用线性或圆形尺寸的程度上，此类尺寸并非旨在限制可结合此类系统、装置和方法使用的形状的类型。本领域中技术人员将认识到，针对任何几何形状可容易地确定此类线性和圆形尺寸的等效尺寸。本领域的技术人员将会理解，尺寸可能不是精确的值，但是由于诸如制造公差和测量设备的灵敏度之类的任何数量的因素而被认为是大约处于该值。系统和装置及其部件的尺寸和形状可以至少取决于将与系统和装置一起使用的部件的尺寸和形状。

各种类型的药物施用装置的示例(即自动注射器100、输注泵200和吸入器300)在下文进行描述。

自动注射器

图1是可与本文所述的实施方案一起使用的第一类型的药物递送装置(在本文中也称为“药物施用装置”)即注射装置(在该示例中为自动注射器100)的示意性示例性视图。自动注射器100包括：药物保持器110，该药物保持器保留待分配药物；以及分配机构120，该分配机构被配置成能够从药物保持器110分配药物，使得可以向患者施用药物。药物保持器110通常呈容纳药物的容器的形式，例如它可以注射器或小瓶的形式提供，或者是可以保持药物的任何其他合适的容器。自动注射器100包括排放喷嘴122，例如注射器的针，该排放喷嘴设置在药物保持器110的远侧端部处。分配机构120包括驱动元件124和驱动机构126，所述驱动元件本身还可包括活塞和/或活塞杆。分配机构120位于药物保持器110的端部的近侧并且朝向自动注射器100的近侧端部。

自动注射器100包括壳体130，该壳体包含在壳体130的主体内的药物保持器110、驱动元件124和驱动机构126，并且包含排放喷嘴122，该排放喷嘴在注射之前将通常完全包含在壳体130内，但在注射序列期间将延伸出壳体130以递送药物。分配机构120被布置成使得驱动元件124被推进穿过药物保持器110，以便通过排放喷嘴122分配药物，从而允许自动注射器100将保留在药物保持器110中的药物施用于患者。在一些情况下，用户可以手动地将驱动元件124推进通过药物保持器110。在其他情况下，驱动元件124可在机器人外科系统的控制下被推进穿过药物保持器110。在其他情况下，驱动机构126可包括存储能量源127，该存储能量源在没有用户辅助的情况下推进驱动元件124。存储能量源127可包括弹性偏置构件诸如弹簧或加压气体，或者电动马达和/或齿轮箱。

自动注射器100包括分配机构保护机构140。分配机构保护机构140通常具有两个功能。首先，分配机构保护机构140可用于防止在注射之前和之后触及排放喷嘴122。其次，自动注射器100可以起作用，使得当进入激活状态时，例如分配机构保护机构140移动到解锁位置，分配机构120可被激活。

当药物保持器110处于壳体130内近侧的回缩位置时，保护机构140覆盖排放喷嘴122的至少一部分。这是为了阻碍排放喷嘴122与用户之间的接触。另选地或除此之外，保护机构140本身被配置成能够朝近侧回缩以暴露排放喷嘴122，使得其可以与患者接触。保护机构140包括护罩构件141和回位弹簧142。回位弹簧142用于使护罩构件141从壳体130延伸，从而在不向保护机构140的远侧端部施加力时覆盖排放喷嘴122。如果用户抵靠回位弹簧142的作用向护罩构件141施加力以克服回位弹簧142的偏置(或者机器人外科系统使得这样的力被提供给护罩构件141)，则护罩构件141在壳体130内回缩，从而暴露排放喷嘴122。保护机构140可以另选地或除此之外包括用于使排放喷嘴122延伸超过壳体130的延伸机构(未示出)，并且还可包括用于将排放喷嘴122回缩在壳体130内的回缩机构(未示出)。保护机构140可以另选地或除此之外包括壳体顶盖和/或排放喷嘴防护罩，其可以附接到自动注射器100。移除壳体顶盖通常还会将排放喷嘴防护罩从排放喷嘴122移除。

自动注射器100还包括触发器150。触发器150包括触发按钮151，该触发按钮位于壳体130的外表面上，使得其可被自动注射器100的用户和/或被配置成能够控制触发器150的致动的机器人外科系统触及。当用户按下触发器150(或者机器人外科系统使得触发器150被按下)时，该触发器因此用于经由驱动元件124释放驱动机构126，药物然后经由排放喷嘴122从药物保持器110中驱出。

触发器150还可以一定方式与护罩构件141协作，以防止触发器150被激活，直到护罩构件141已朝近侧充分回缩到壳体130中进入解锁位置，例如通过将护罩构件141的远侧端部抵靠患者的皮肤推动。当这样做时，触发器150被解锁，并且自动注射器100被激活，使得触发器150可以被按下，然后启动注射和/或药物递送序列。另选地，将护罩构件141单独在近侧方向上回缩到壳体130中可用于激活驱动机构126并启动注射和/或药物递送序列。这样，自动注射器100具有装置操作防止机构，该装置操作防止机构例如通过防止分配机构120的意外释放和/或触发器150的意外致动来防止药物分配。

虽然前述描述涉及自动注射器的一个示例，但是该示例仅出于说明而呈现，本发明不仅限于这种自动注射器。本领域的技术人员应理解，可以在本公开的范围内实现对所述自动注射器的各种修改。

本公开的自动注射器可用于施用多种药物中的任一种药物，诸如肾上腺素、Rebif、Enbrel、Aranesp、阿托品、氯化派姆和安定。

输注泵

患者可能需要精确、连续的药物递送或设定周期间隔的定期或频繁药物递送。输注泵可通过促进药物以使药物浓度保持在治疗范围内的精确速率施用来提供此类受控的药物输注，而不需要医护专业人员或患者频繁注意。

图2是可与本文所述的实施方案一起使用的第二类型的药物递送装置即输注泵200的示意性示例性视图。输注泵200包括用于容纳待递送药物的贮存器形式的药物保持器210(本文也称为“贮存器”)，以及包括泵216的分配机构220，该泵被配置成能够分配包含在贮存器中的药物，使得药物可被递送到患者。输注泵200的这些部件位于壳体230内。分配机构220还包括输注管线212。药物在泵216的致动下经由输注管线212从贮存器210递送，所述输注管线可采取插管的形式。泵216可采取弹性体泵、蠕动泵、渗透泵或注射器中的马达控制活塞的形式。通常，药物是静脉内递送的，但也可以使用皮下输注、动脉输注和硬膜外输注。

本公开的输注泵可用于施用多种药物中的任一种药物，诸如胰岛素、硫酸阿托品、阿维巴坦钠、盐酸苯达莫司汀、卡铂、达托霉素、肾上腺素、左乙拉西坦、奥沙利铂、紫杉醇、泮托拉唑钠、曲前列环素、加压素、伏立康唑和唑来膦酸。

输注泵200还包括控制电路，例如除存储器297和用户界面280之外的处理器296，其一起提供用于泵200的触发机构和/或剂量选择器。用户界面280可以由位于输注泵200的壳体230上的显示屏来实现。控制电路和用户界面280可位于壳体230内，或者位于其外部，并且可经由有线或无线接口与泵216通信以控制其操作。

泵216的致动由处理器296控制，该处理器与泵216通信以控制泵的操作。处理器296可由用户(例如，患者或医护专业人员)经由用户界面280编程，以及/或者可使用计算机系统(例如，使用被配置成能够控制泵216的操作的机器人外科系统)以电子方式编程。这使得输注泵200能够以受控方式向患者递送药物。用户(或计算机系统)可以输入参数，诸如输注持续时间和递送速率。递送速率可被设置为恒定的输注速率或用于定期递送的设定间隔，通常在预编程的限值内。用于控制泵216的编程参数存储在与处理器296通信的存储器297中并从该存储器中检索。用户界面280可采取触摸屏或小键盘的形式。

功率源295向泵216提供电力，并且可采取与泵216成一体的能量源和/或用于将泵216连接到外部功率源的机构的形式。

输注泵200可采取多种不同的物理形式，具体取决于其指定用途。它可以是固定的非便携式装置，例如用于在患者的床边、在手术室中使用等，或者它可以是被设计成便携式或可穿戴的流动式输注泵。一体式功率源295对于走动输注泵特别有益。

虽然以上描述涉及输注泵的一个示例，但该示例仅用于说明。本公开不限于这样的输注泵。本领域的技术人员应理解，可以在本公开的范围内实现对所述输注泵的各种修改。例如，处理器可被预编程，使得输注泵不必包括用户界面。

吸入器

图3是第三类型的药物施用装置即吸入器300的示意图。吸入器300包括呈筒形式的药物保持器310。药物保持器310容纳通常处于具有合适的载液的溶液或悬浮液中的药物。吸入器300还包括分配机构320，该分配机构包括用于对药物保持器310、阀325和喷嘴321进行加压的加压气体。阀325形成药物保持器310的出口。阀325包括形成在药物保持器310中的窄开口324和控制开口324的可移动元件326。当可移动元件326处于静止位置时，阀325处于闭合或未致动状态，其中开口324闭合并且药物保持器310被密封。当可移动元件326从静止位置致动到致动位置时，阀325被致动到打开状态，其中开口324打开。可移动元件326从静止位置到致动位置的致动包括将可移动元件326移动到药物保持器310中。可移动元件326被弹性偏置到静止位置。在阀325的打开状态中，加压气体在高速下将呈具有合适液体的溶液或悬浮液形式的药物通过开口324推出药物保持器310。液体高速通过狭窄开口324导致液体雾化，也就是说，从散装液体转变为液体细液滴的雾和/或转变为气体云。患者可以将细小液滴雾和/或气体云吸入呼吸通道中。因此，吸入器300能够将保留在药物保持器310内的药物递送到患者的呼吸通道中。

药物保持器310可移除地保持在吸入器300的壳体330内。形成在壳体330中的通道333将壳体330中的第一开口331与壳体330中的第二开口332连接。药物保持器310被接纳在通道333内。药物保持器310能够穿过壳体330的第一开口331可滑动地插入到通道333中。壳体330的第二开口332形成被配置成能够放置在患者的口腔中的口腔件322或被配置成能够放置在患者的鼻孔中的鼻形件或被配置成能够放置在患者的口腔和鼻子上的遮罩。药物保持器310、第一开口331和通道333的尺寸被设定成使得空气可以在第一开口331与第二开口332之间围绕药物保持器310流动通过通道333。吸入器300可被设置有分配机构保护机构140，其呈可装配到口腔件322的顶盖(未示出)的形式。

吸入器300还包括触发器350，该触发器包括阀致动特征部355，该阀致动特征部被配置成当触发器350被激活时能够致动阀325。阀致动特征部355是壳体330在通道333中的突出部。药物保持器310能够在通道333内从第一位置可滑动地移动到第二位置。在第一位置，可移动元件326在静止位置中的端部邻接阀致动特征部355。在第二位置，药物保持器310可朝向阀致动特征部355移位，使得阀致动特征部355将可移动元件326移动到药物保持器310中以致动阀325进入打开状态。用户的手(或由用户手持或由机器人外科系统控制的其他元件)提供必要的力，以抵靠弹性偏置的可移动元件326将药物保持器310从第一位置移动到第二位置。阀致动特征部355包括连接到喷嘴321的入口356。阀致动特征部355的入口356的尺寸和定位被设定成联接到阀325的开口324，使得喷射的液滴雾和/或气体云可以进入入口356并从喷嘴321离开进入通道333。喷嘴321有助于将散装液体雾化成液滴的雾和/或气体云。

阀325提供计量机构370。计量机构370被配置成能够在一定测定量的液体以及因此药物通过开口324之后闭合阀。这允许向患者施用受控剂量。通常，测定量的液体是预设的，然而，吸入器300可配备有剂量选择器360，该剂量选择器可由用户和/或由计算机系统以电子方式操作以改变限定量的液体。

虽然以上描述涉及吸入器的一个具体示例，但该示例仅仅是说明性的。描述不应被视为仅限于这样的吸入器。本领域的技术人员应理解，许多其他类型的吸入器和雾化器可与本公开一起使用。例如，药物可呈粉末状形式，药物可呈液体形式，或者药物可通过包括超声波振动、压缩气体、振动网或热源的其他形式的分配机构320来雾化。

本公开的吸入器可用于施用多种药物中的任一种药物，诸如莫米松、氟地松、环索奈德、布地奈德、倍氯米松、维兰特罗、沙美特罗、福莫特罗、芜地溴铵、甘罗溴铵、噻托溴铵、阿地溴铵、茚达特罗、沙美特罗和奥达特罗。

药物施用装置

如从前述内容将理解的那样，药物递送装置的各个部件对于所有此类装置是通用的。这些部件形成通用药物施用装置的基本部件。药物施用装置向患者递送药物，其中药物以限定剂型在药物施用装置内提供。

图4是这种通用药物施用装置501的一般化示意图，并且图5是这种通用药物施用装置500的示例性实施方案。通用药物施用装置500的示例包括注射装置(例如，自动注射器、射流注射器和输注泵)、鼻腔喷雾装置和吸入器。

如图4所示，药物施用装置501一般包括药物保持器10和分配机构20的特征部。药物保持器10将药物保持在待施用的剂型中。分配机构20被配置成能够从药物保持器10释放剂型，使得药物可以施用于患者。

图5示出了另外的通用药物施用装置500，其包括多个附加特征部。本领域的技术人员理解，这些附加的特征部对于不同实施方案是任选的，并且可以多种不同的组合使用，使得附加的特征部可根据要求存在于特定药物施用装置的给定实施方案中或可从给定实施方案省略，这些要求诸如药物的类型、药物的剂型、用药物治疗的医学指征、安全要求、装置是否是电动的、装置是否是便携的、装置是否用于自施用以及本领域的技术人员将了解的许多其他要求。类似于图4的通用装置，图5的药物施用装置500包括容纳药物保持器10和分配机构20的壳体30。

装置500被设置有触发机构50，其用于通过分配机构20引发药物从药物保持器10的释放。装置500包括计量/给药机构70的特征部，该计量/给药机构测量经由分配机构20从药物保持器10释放的设定剂量。这样，药物施用装置500可以提供确定大小的已知剂量。装置500包括剂量选择器60，该剂量选择器使用户能够设置由计量机构50测量的药物的剂量体积。剂量体积可被设置为多个预定义离散剂量体积中的一个具体值，或一定剂量体积范围内的预定义剂量体积的任何值。

装置500包括装置操作防止机构40或25，其在处于锁定状态时将防止和/或停止分配机构20从药物保持器10释放药物，并且在处于解锁状态时将允许分配机构20从药物保持器10释放药物剂量。这可以防止药物意外施用，例如以防止在不正确的时间给药或防止无意的致动。装置500还包括分配机构保护机构42，其例如出于安全原因防止触及分配机构20的至少一部分。装置操作防止机构40和分配机构保护机构42可以是同一部件。

装置500包括装置指示器85，该装置指示器被配置成能够呈现关于药物施用装置和/或其中包含的药物的状态的信息。装置指示器85可以是视觉指示器如显示屏或音频指示器。装置500包括用户界面80，该用户界面可被配置成能够向装置500的用户呈现关于装置500的信息并且/或者使用户能够控制装置500。装置500包括装置传感器92，该装置传感器被配置成能够感测与药物施用装置和/或其中包含的药物相关的信息，例如剂型和装置参数。例如，在包括计量机构70和剂量选择器60的实施方案中，实施方案还可包括一个或多个装置传感器92，该装置传感器被配置成能够感测以下中的一者或多者：用户使用剂量选择器60选择的剂量、由计量机构70计量的剂量以及由分配机构20分配的剂量。类似地，设置环境传感器94，该环境传感器被配置成能够感测与装置500所存在的环境相关的信息，诸如环境的温度、环境的湿度、位置和时间。可存在专用位置传感器98，其被配置成能够例如经由卫星位置确定诸如GPS来确定装置500的地理位置。装置500还包括通信接口99，该通信接口可以传送已从各种传感器获取的关于装置和/或药物的外部数据。

如果需要，装置500包括用于向装置500的一个或多个电气部件递送电力的功率供应装置95。功率供应装置95可以是与装置500成一体的功率供应装置和/或用于将装置500连接到外部功率供应装置的机构。药物施用装置500还包括计算机系统90，该计算机系统包括由功率供应装置95供电并且彼此通信并任选地与装置500的其他电气和控制部件(诸如环境传感器94、位置传感器98、装置传感器92、通信接口99和/或指示器85)通信的处理器96和存储器97。处理器96被配置成能够获得从环境传感器94、装置传感器92、通信接口99、位置传感器98和/或用户界面80获取的数据，并且对其进行处理以例如向指示器85和/或通信接口99提供数据输出。

在一些实施方案中，药物施用装置500包封在封装件35中。封装件35还可包括如本文所述的处理器96、存储器97、用户界面80、装置指示器85、装置传感器92、位置传感器98和/或环境传感器94的组合，并且这些可以位于装置500的壳体上。

本领域的技术人员将理解，包括药物保持器10和分配机构20的通用药物施用装置500可以多种不同组合设置有上述各种任选特征部。此外，药物施用装置500可包括多于一个药物保持器10，任选地具有多于一个的分配机构20，使得每个药物保持器10具有其自身的相关联的分配机构20。

药物剂型

常规地，药物施用装置利用液体剂型。然而，本领域技术人员应当理解，其他剂型也是可用的。

一种此类常见剂型为片剂。片剂可以由被压缩在一起的药物和赋形剂的组合形成。其他剂型是糊剂、霜剂、散剂、滴耳剂和滴眼剂。

药物剂型的另外示例包括皮肤贴剂、药物洗脱支架和宫内装置。在这些示例中，装置的主体包括药物并且可被配置成能够允许在某些情况下释放药物。例如，皮肤贴剂可包含含有药物的聚合物组合物。聚合物组合物允许药物从聚合物组合物中扩散并进入患者的皮肤。药物洗脱支架和宫内装置可以类似的方式操作。这样，贴剂、支架和宫内装置本身可以被认为是具有相关联的分配机构的药物保持器。

这些剂型中的任一种剂型可被配置成能够具有由某些条件引发的药物释放。这可以允许药物在将剂型引入患者之后在期望的时间或位置处释放。具体地，药物释放可通过外部刺激引发。此外，这些剂型可以在施用之前包含在壳体中，该壳体可以呈封装件的形式。该壳体可包含上述任选特征部中的一些特征部，这些特征部与通用药物施用装置500一起利用。

通过本公开的药物施用装置施用的药物可以是在服用时引起生物体的生理学或心理学变化的任何物质。本公开的药物施用装置可以施用的药物的示例包括5-α-还原酶抑制剂、5-氨基水杨酸、5HT3受体拮抗剂、ACE抑制剂与钙通道阻滞剂、ACE抑制剂与噻嗪类药物、金刚烷抗病毒剂、肾上腺皮质类固醇、肾上腺皮质类固醇抑制剂、肾上腺素支气管扩张剂、高血压急症药、肺动脉高血压药、醛固酮受体拮抗剂、烷化剂、过敏原制剂、α-葡糖苷酶抑制剂、替代药物、抗阿米巴药、氨基糖苷类药物、氨基青霉素、氨基水杨酸盐、AMPA受体拮抗剂、胰淀素类似物、镇痛药组合、镇痛药、雄激素和合成代谢类固醇、血管紧张素转换酶抑制剂、血管紧张素II抑制剂与钙通道阻滞剂、血管紧张素II抑制剂与噻嗪类药物、血管紧张素受体阻滞剂、血管紧张素受体阻滞剂和脑啡肽酶抑制剂、肛门直肠制剂、减食欲药、抗酸剂、驱虫剂、抗血管生成眼用药、抗CTLA-4单克隆抗体、抗感染药、抗PD-1单克隆抗体、抗肾上腺素能药(中枢)与噻嗪类药物、抗肾上腺素能药(外周)与噻嗪类药物、抗肾上腺素能药、中枢作用抗肾上腺素能药、外周作用抗雄激素、抗心绞痛药、抗心律失常药、平喘药组合、抗生素/抗肿瘤药、抗胆碱能止吐药、抗胆碱能抗帕金森药、抗胆碱能支气管扩张剂、抗胆碱能变时剂、抗胆碱能药/解痉药、抗凝血逆转剂、抗凝血剂、抗惊厥药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗糖尿病药组合、止泻药、抗利尿激素、解毒剂、止吐药/抗眩晕药、抗真菌药、抗促性腺激素药、抗痛风药、抗组胺药、抗高血脂药、抗高血脂药组合、抗高血压药组合、抗高尿酸血症药、抗疟药、抗疟药组合、抗疟喹诺酮、抗躁狂药、抗代谢药、抗偏头痛药、抗肿瘤药组合、抗肿瘤解毒药、抗肿瘤干扰素、抗肿瘤药、抗帕金森药、抗血小板药、抗假单胞菌青霉素、抗银屑病药、抗精神病药、抗风湿药、防腐剂和杀菌剂、抗甲状腺药、抗毒素和抗蛇毒素、抗结核药、抗结核药组合、止咳药、抗病毒药、抗病毒补剂、抗病毒药组合、抗病毒干扰素、抗焦虑药、镇静剂和安眠药、芳香酶抑制剂、非典型抗精神病药、唑类抗真菌药、细菌疫苗、巴比妥类抗惊厥药、巴比妥类药物、BCR-ABL酪氨酸激酶抑制剂、苯二氮卓类抗惊厥药、苯二氮卓类药物、β受体阻滞剂与钙通道阻滞剂、β受体阻滞剂与噻嗪类药物、β-肾上腺素能阻滞剂、β-内酰胺酶抑制剂、胆汁酸螯合剂、生物制剂、双膦酸盐类药物、骨形态发生蛋白、骨吸收抑制剂、支气管扩张剂组合、支气管扩张剂、拟钙剂、钙调神经磷酸酶抑制剂、降钙素、钙通道阻滞剂、氨基甲酸酯类抗惊厥药、碳青霉烯类药物、碳青霉烯类药物/β-内酰胺酶抑制剂、碳酸酐酶抑制剂抗惊厥药、碳酸酐酶抑制剂、心脏应激药、心脏选择性β受体阻滞剂、心血管药物、儿茶酚胺、阳离子交换树脂、CD20单克隆抗体、CD30单克隆抗体、CD33单克隆抗体、CD38单克隆抗体、CD52单克隆抗体、CDK 4/6抑制剂、中枢神经系统药物、头孢菌素、头孢菌素/β-内酰胺酶抑制剂、溶耵聍剂、CFTR组合、CFTR增强剂、CGRP抑制剂、螯合剂、趋化因子受体拮抗剂、氯离子通道激活剂、胆固醇吸收抑制剂、胆碱能激动剂、胆碱能肌肉兴奋剂、胆碱酯酶抑制剂、CNS兴奋剂、凝血调节剂、集落刺激因子、避孕药、促肾上腺皮质激素、香豆素和茚二酮、cox-2抑制剂、减充血剂、皮肤病药物、诊断放射性药物、二芳基喹啉类药物、二苯氮卓类抗惊厥药、消化酶、二肽基肽酶4抑制剂、利尿剂、多巴胺能抗帕金森药、用于酒精依赖的药物、棘白菌素类药物、EGFR抑制剂、雌激素受体拮抗剂、雌激素、祛痰剂、Xa因子抑制剂、脂肪酸衍生物抗惊厥药、纤维酸衍生物、第一代头孢菌素、第四代头孢菌素、功能性肠道障碍药物、胆石溶解药、γ-氨基丁酸类似物、γ-氨基丁酸再摄取抑制剂、胃肠道药物、全身麻醉剂、泌尿生殖道药物、胃肠兴奋药、糖皮质激素、葡萄糖升高剂、糖肽类抗生素、糖蛋白血小板抑制剂、甘氨酰环素、促性腺激素释放激素、促性腺激素释放激素拮抗剂、促性腺激素、I类抗心律失常药、II类抗心律失常药、III类抗心律失常药、IV类抗心律失常药、V类抗心律失常药、生长激素受体阻滞剂、生长激素、鸟苷酸环化酶-C激动剂、H.pylori根除药物、H2拮抗剂、hedgehog通路抑制剂、造血干细胞动员剂、肝素拮抗剂、肝素、HER2抑制剂、草药产品、组蛋白脱乙酰酶抑制剂、激素、激素/抗肿瘤药、乙内酰脲抗惊厥药、酰肼衍生物、非法(街头)药物、免疫球蛋白、免疫学制剂、免疫刺激剂、免疫抑制剂、壮阳药、体内诊断生物制剂、肠促胰岛素类似物、吸入抗感染药、吸入皮质类固醇、肌力药、胰岛素、胰岛素样生长因子、整合酶链转移抑制剂、干扰素、白介素抑制剂、白介素、静脉注射营养产品、碘造影剂、离子型碘造影剂、铁产品、酮内酯、泻药、抗麻风病药、白三烯调节剂、林可霉素衍生物、局部注射麻醉剂、皮质类固醇局部注射麻醉剂、髓袢利尿剂、肺表面活性剂、淋巴染色剂、溶酶体酶、大环内酯类衍生物、大环内酯类药物、磁共振成像造影剂、肥大细胞稳定剂、医用气体、美格替耐、代谢性药物、甲基黄嘌呤、盐皮质激素、矿物质和电解质、其他药物、其他镇痛药、其他抗生素、其他抗惊厥药、其他抗抑郁药、其他抗糖尿病药、其他止吐药、其他抗真菌药、其他抗高血脂药、其他抗高血压药组合、其他抗疟药、其他抗肿瘤药、其他抗帕金森药、其他抗精神病药、其他抗结核药、其他抗病毒药、其他抗焦虑药、镇静剂和安眠药、其他骨吸收抑制剂、其他心血管药物、其他中枢神经系统药物、其他凝血调节剂、其他诊断染料、其他利尿剂、其他泌尿生殖道药物、其他GI药物、其他激素、其他代谢性药物、其他眼用药、其他耳用药、其他呼吸药物、其他性激素、其他外用药物、其他未分类药物、其他阴道药物、有丝分裂抑制剂、单胺氧化酶抑制剂、口腔和咽喉产品、mTOR抑制剂、粘液溶解剂、多重激酶抑制剂、肌肉松弛剂、散瞳药、麻醉镇痛药组合、麻醉镇痛药、鼻用抗感染药、鼻用抗组胺药和减充血剂、鼻用润滑剂和冲洗剂、鼻用制剂、鼻用类固醇、天然青霉素、脑啡肽酶抑制剂、神经氨酸酶抑制剂、神经肌肉阻滞剂、神经元钾通道开放剂、新一代头孢菌素、烟酸衍生物、NK1受体拮抗剂、NNRTI、非心脏选择性β受体阻滞剂、无碘造影剂、非离子型碘造影剂、非磺脲类药物、非甾体类抗炎药、NS5A抑制剂、核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI)、保健品、营养品、眼用麻醉剂、眼用抗感染药、眼用抗炎药、眼用抗组胺药和减充血剂、眼用诊断剂、眼用青光眼药物、眼用润滑剂和冲洗剂、眼用制剂、眼用类固醇、眼用类固醇与抗感染药、眼用外科药物、口服营养补充剂、其他免疫刺激剂、其他免疫抑制剂、耳用麻醉剂、耳用抗感染药、耳用制剂、耳用类固醇、耳用类固醇与抗感染药、恶唑烷二酮类抗惊厥药、恶唑烷酮类抗生素、甲状旁腺激素和类似物、PARP抑制剂、PCSK9抑制剂、青霉素酶抗性青霉素、青霉素、外周阿片受体拮抗剂、外周阿片受体混合激动剂/拮抗剂、外周血管扩张剂、外周作用减肥药、吩噻嗪类止吐药、吩噻嗪类抗精神病药、苯基哌嗪类抗抑郁药、磷酸盐结合剂、PI3K抑制剂、血浆扩容剂、血小板聚集抑制剂、血小板刺激剂、多烯类药物、保钾利尿剂与噻嗪类药物、保钾利尿剂、益生菌、孕酮受体调节剂、孕激素、催乳素抑制剂、前列腺素D2拮抗剂、蛋白酶抑制剂、蛋白酶激活受体-1拮抗剂、蛋白酶体抑制剂、质子泵抑制剂、补骨脂素、精神治疗药物、精神治疗药物组合、嘌呤核苷、吡咯烷抗惊厥药、喹诺酮类药物、放射造影剂、放射辅助剂、放射药物、放射结合剂、放射性药物、重组人促红细胞生成素、肾素抑制剂、呼吸药物、呼吸吸入产品、利福霉素衍生物、水杨酸类药物、硬化剂、第二代头孢菌素、选择性雌激素受体调节剂、选择性免疫抑制剂、选择性磷酸二酯酶-4抑制剂、选择性血清素再摄取抑制剂、血清素-去甲肾上腺素再摄取抑制剂、血清素能神经肠调节剂、性激素组合、性激素、SGLT-2抑制剂、骨骼肌松弛剂组合、骨骼肌松弛剂、戒烟药物、生长抑素和生长抑素类似物、杀精子剂、他汀类药物、无菌冲洗液、链阳霉素、链霉菌衍生物、琥珀酰亚胺抗惊厥药、磺胺类药物、磺脲类药物、合成促排卵剂、四环类抗抑郁药、四环素类药物、治疗性放射性药物、治疗性疫苗、噻嗪类利尿剂、噻唑烷二酮类药物、噻吨类药物、第三代头孢菌素、凝血酶抑制剂、溶栓剂、甲状腺药物、TNFα抑制剂、宫缩抑制剂、外用痤疮药物、外用药物、外用过敏诊断剂、外用麻醉剂、外用抗感染药、外用抗玫瑰痤疮药物、外用抗生素、外用抗真菌药、外用抗组胺药、外用抗肿瘤药、外用抗银屑病药、外用抗病毒药、外用收敛剂、外用清创剂、外用脱色剂、外用润肤剂、外用角质剥脱剂、外用非甾体抗炎药、外用光化疗药物、外用发红剂、局部类固醇、局部类固醇与抗感染药、转甲状腺素蛋白稳定剂、三嗪类抗惊厥药、三环类抗抑郁药、三官能单克隆抗体、超声造影剂、上呼吸道药物组合、尿素抗惊厥药、尿素循环障碍药物、尿抗感染药、尿解痉药、尿pH调节剂、宫缩剂、疫苗组合、阴道抗感染药、阴道制剂、血管扩张剂、加压素拮抗剂、血管加压药、VEGF/VEGFR抑制剂、病毒疫苗、粘性补充药物、维生素和矿物质组合、维生素或VMAT2抑制剂。本公开的药物施用装置可以施用选自以下的药物：肾上腺素、Rebif、Enbrel、Aranesp、阿托品、氯化派姆、安定、卡铂、胰岛素、硫酸阿托品、阿维巴坦钠、盐酸苯达莫司汀、卡铂、达托霉素、肾上腺素、左乙拉西坦、奥沙利铂、紫杉醇、泮托拉唑钠、曲前列环素、加压素、伏立康唑、唑来膦酸、莫米松、氟地松、环索奈德、布地奈德、倍氯米松、维兰特罗、沙美特罗、福莫特罗、芜地溴铵、甘罗溴铵、噻托溴铵、阿地溴铵、茚达特罗、沙美特罗、奥达特罗。

如上所述，多种药物中的任一种药物可使用药物施用装置来递送。

药物壳体

如上所述，剂型可在适合于所利用的特定剂型的保持器中提供。例如，液体剂型中的药物可以在施用之前保持在保持器内，该保持器呈具有塞子的小瓶或具有柱塞的注射器的形式。呈固体或粉末剂型(例如，作为片剂)的药物可包含在壳体中，该壳体被布置来在施用前牢固地保持片剂。

壳体可包括一个或多个药物保持器，其中每个保持器包含剂型，例如，药物可呈片剂剂型，并且壳体可呈泡罩包装的形式，其中片剂保持在多个保持器中的每个保持器内。保持器在泡罩包装中呈凹槽形式。

图6描绘了壳体630，该壳体包括多个药物保持器610，每个药物保持器包含剂型611。壳体630可具有至少一个环境传感器94，所述环境传感器被配置成能够感测与壳体630所存在的环境相关的信息，诸如环境温度、时间或位置。壳体630可包括至少一个装置传感器92，所述装置传感器被配置成能够感测与包含在保持器610内的剂型611的药物相关的信息。可存在专用位置传感器98，其被配置成能够例如经由卫星位置确定诸如GPS来确定壳体630的地理位置。

壳体630可包括指示器85，该指示器被配置成能够向药物壳体的用户呈现关于包含在保持器610内的剂型611的药物的状态的信息。壳体630还可包括通信接口99，该通信接口可经由与药物壳体630、环境、时间或位置和/或药物本身有关的数据的有线或无线传输来与外部传送信息。

如果需要，壳体630可包括用于向壳体630的一个或多个电气部件递送电力的功率供应装置95。功率供应装置95可以是与壳体630成一体的功率供应装置和/或用于将壳体630连接到外部功率供应装置的机构。壳体630还可包括计算机系统90，该计算机系统包括由功率供应装置95供电并且彼此通信并任选地与壳体630的其他电气和控制部件(诸如环境传感器94、位置传感器98、装置传感器92、通信接口99和/或指示器85)通信的处理器96和存储器97。处理器96被配置成能够获得从环境传感器94、装置传感器92、通信接口99、位置传感器98和/或用户界面80获取的数据，并且对其进行处理以例如向指示器85和/或通信接口99提供数据输出。

壳体630可呈封装件的形式。另选地，可存在附加封装件以容纳和围绕壳体630。

保持器610或附加封装件本身包括装置传感器92、环境传感器94、指示器85、通信接口99、功率供应装置95、位置传感器98和计算机系统中的一者或多者，该计算机系统包括处理器96和存储器85，如上所述。

电子通信

如上所述，通信接口99可通过包括在壳体30、630之内或之上或者包括在封装件35之内或之上来与药物施用装置500或药物壳体630相关联。这种通信接口99可被配置成能够与远程计算机系统诸如图7所示的中央计算机系统700通信。如图7所示，与药物施用装置500或壳体630相关联的通信接口99被配置成能够通过通信网络702从任何数量的位置(诸如医疗设施706，例如医院或其他医疗护理中心、家庭基地708(例如，患者的家或办公室或护理者的家或办公室)或移动位置710)与中央计算机系统700通信。通信接口99可被配置成能够通过与网络702的有线和/或无线连接来访问系统700。在示例性实施方案中，图6的通信接口99被配置成能够例如通过Wi-Fi连接来无线地访问系统700，这可促进从世界的几乎任何位置对系统700的可访问性。

本领域的技术人员将了解，系统700可包括安全特征部，使得可基于例如用户的身份和/或用户从其访问系统的位置来确定对于任何特定用户可用的系统700的方面。为此，每个用户可具有唯一的用户名、密码、生物统计数据和/或其他安全凭证以促进对系统700的访问。可针对授权用户的数据库检查接收到的安全参数信息，以确定用户是否被授权以及允许用户与系统交互、查看存储在系统中的信息等的程度。

计算机系统

如本文所论述，本文所述的主题的一个或多个方面或特征(例如中央计算机系统700、处理器96、功率供应装置95、存储器97、通信接口99、用户界面80、装置指示器85、装置传感器92、环境传感器94和位置传感器98的部件)可以在数字电子电路、集成电路、专门设计的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件和/或它们的组合中实现。这些不同方面或特征可包括一个或多个计算机程序中的具体实施，该一个或多个计算机程序是在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上可执行的和/或可解释的，该至少一个可编程处理器可以是特殊的或通用的，耦合以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令并向它们传输数据和指令。可编程系统或计算机系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络例如互联网、无线广域网、局域网、广域网或有线网络交互。客户端和服务器的关系是借助于在各自计算机上运行的、彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序得到的。

这些计算机程序(也可称为程序、软件、软件应用程序、组件或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且能够以高级程序语言、面向对象的编程语言、函数编程语言、逻辑编程语言来实现和/或以汇编/机器语言来实现。如本文所用，术语“机器可读介质”是指用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。如本文所用，术语“机器可读信号”是指用来向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可非暂态地存储此类机器指令，例如非瞬时固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等同的存储介质。另选地或附加地，机器可读介质可以瞬态方式存储此类机器指令，例如处理器高速缓存或与一个或多个物理处理器核相关联的其他随机存取存储器。

为了提供与用户的交互，本文所述的主题的一个或多个方面或特征例如用户界面80(其可以与施用装置500或壳体630集成或分离)可以在具有显示屏(诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)监视器)的计算机上实现以向用户显示信息。显示屏可允许对其直接(例如，作为触摸屏)或间接(例如，经由输入装置，诸如小键盘或语音识别硬件和软件)输入。也可使用其他类型的装置来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可通过任何形式接收来自用户的输入，包括但不限于声音、语音或触觉输入。如上所述，该反馈可经由除用户界面80之外的一个或多个装置指示器85提供。装置指示器85可以与装置传感器92、环境传感器94和/或位置传感器98中的一者或多者交互，以便提供该反馈或接收来自用户的输入。

图8示出了被描绘为计算机系统800的计算机系统700的一个示例性实施方案。该计算机系统包括被配置成能够控制计算机系统800的操作的一个或多个处理器896。处理器896可包括任何类型的微处理器或中央处理单元(CPU)，包括可编程通用或专用微处理器和/或多种专有或可商购获得的单处理器系统或多处理器系统中的任一种。计算机系统800还包括一个或多个存储器897，所述一个或多个存储器被配置成能够为将由处理器896执行的代码或者为从一个或多个用户、存储装置和/或数据库获取的数据提供临时存储。存储器897可包括只读存储器(ROM)、闪存存储器、一种或多种随机存取存储器(RAM)(例如，静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)或同步DRAM(SDRAM))和/或存储器技术的组合。

计算机系统的各个元件联接到总线系统812。所示总线系统812是抽象概念，其表示通过适当的桥接器、适配器和/或控制器连接的任何一个或多个单独的物理总线、通信线路/接口和/或多点或点对点连接。计算机系统800还包括一个或多个网络接口899(在本文中也称为通信接口)、一个或多个输入/输出(IO)接口880以及一个或多个存储装置810。

通信接口899被配置成能够使得计算机系统能够通过网络与远程装置(例如，其他计算机系统和/或装置500或壳体630)通信，并且可以是例如远程桌面连接接口、以太网适配器和/或其他局域网(LAN)适配器。IO接口880包括一个或多个接口部件，以将计算机系统800与其他电子设备连接。例如，IO接口880可包括高速数据端口，诸如通用串行总线(USB)端口、1394端口、Wi-Fi、蓝牙等。另外，计算机系统800可以是能够由人类用户访问的，并且因此IO接口880可包括显示器、扬声器、键盘、指向装置和/或各种其他视频、音频或字母数字接口。存储装置810包括用于以非易失性和/或非暂态性方式存储数据的任何常规介质。因此，存储装置810被配置成能够将数据和/或指令保持在持久状态，其中尽管中断对计算机系统的供电，仍保留值。存储装置810可包括一个或多个硬盘驱动器、闪存驱动器、USB驱动器、光盘驱动器、各种介质卡、磁盘、光盘和/或它们的任何组合，并且可直接连接到计算机系统或者远程(诸如通过网络)连接到该计算机系统。在示例性实施方案中，存储装置810包括被配置成能够存储数据的有形或非暂态计算机可读介质，例如硬盘驱动器、闪存驱动器、USB驱动器、光盘驱动器、介质卡、磁盘或光盘。

图8中所示的元件可为单个物理机器的元件中的一些或全部。另外，并非所绘示的所有元件都需要位于同一物理机器之上或之中。

计算机系统800可包括web浏览器，该web浏览器用于检索网页或其他标记语言流，(在视觉上、听觉上或以其他方式)呈现这些页面和/或流，在这些页面/流上执行脚本、控件和其他代码，接受关于这些页面/流的用户输入(例如，出于完成输入字段的目的)，发布关于这些页面/流或其他方面的超文本传输协议(HTTP)请求(例如，用于从完成的输入字段中提交服务器信息)等。网页或其他标记语言可以是超文本标记语言(HTML)或其他传统形式，包括嵌入式可扩展标记语言(XML)、脚本、控件等。计算机系统800也可包括用于生成网页和/或将网页递送到客户端计算机系统的web服务器。

如图7所示，如上所述的图8的计算机系统800可形成中央计算机系统700的部件，该中央计算机系统与一个或多个单独药物施用装置500或壳体630的装置计算机系统90中的一个或多个装置计算机系统通信，和/或与一个或多个其他元件(诸如一个或多个外科器械)通信。数据(诸如装置500或壳体630的操作数据、由此类装置500或壳体630获取的患者的医疗数据、外科器械的操作数据、由此类外科器械获取的患者的医疗数据)可以在中央计算机系统700与装置计算机系统90之间交换。

如所提及的那样，如上所述的计算机系统800还可以形成装置计算机系统90的部件，所述装置计算机系统集成到药物施用装置500或壳体630中或者靠近药物施用装置或壳体。就这一点而言，一个或多个处理器896对应于处理器96，网络接口799对应于通信接口99，IO接口880对应于用户接口80，并且存储器897对应于存储器97。此外，附加存储装置810也可存在于装置计算机系统90中。

在示例性实施方案中，计算机系统800可将装置计算机系统90形成为单个单元，例如包含在单个药物施用装置壳体30内，包含在用于一个或多个药物施用装置500的单个包装件35或包括多个药物保持器610的壳体630内。计算机系统800可以将中央计算机系统700形成为单个单元、单个服务器或单个塔。

单个单元可以是模块化的，使得其各个方面可根据需要进行换入换出，例如用于升级、替换、维护等，而无需中断系统的任何其他方面的功能。因此，单个单元也可以是可扩展的，具有作为附加模块添加的能力和/或期望和/或改善现有模块的附加功能。

计算机系统还可包括多种其他软件和/或硬件组件中的任一种，包括例如操作系统和数据库管理系统。尽管本文描绘和描述了示例性计算机系统，但本领域技术人员应当理解，这是出于普遍性和方便性的原因。在其他实施方案中，计算机系统的架构和操作可与这里示出和描述的不同。例如，存储器897和存储装置810可集成在一起，或者在不需要与另一计算机系统通信的情况下，可省略通信接口899。

外科集线器

在示例性实施方案中，与药物施用装置和/或外科器械有关的数据被传送到的计算机系统包括外科集线器。2018年12月4日提交的名称为“Method Of Hub Communication,Processing,Storage And Display”的美国专利公布2019/0200844、2018年12月4日提交的名称为“Method For Controlling Smart Energy Devices”的美国专利公布2019/0201046和2018年3月29日提交的名称为“Adaptive Control Program Updates For SurgicalHubs”的美国专利公布2019/0201114进一步描述了被配置成能够接收、分析和输出数据的外科集线器的示例性示例以及使用此类外科集线器的方法，这些专利公布据此全文以引用方式并入。

一般来讲，外科集线器可以是能够跨越多个医疗设施的综合数字医疗系统的部件，并且被配置成能够向大量患者提供综合全面的改善的医疗护理。该综合数字医疗系统包括基于云的医疗分析系统，其被配置成能够互连到跨许多不同医疗设施定位的多个外科集线器。外科集线器被配置成能够与一个或多个元件互连，诸如用于对患者实施医疗规程的一个或多个外科器械和/或用于在执行医疗规程期间向患者施用一种或多种药物的一个或多个药物施用装置。外科集线器提供了各种各样的功能以改善医疗规程的结果。由各种外科装置、药物施用装置和外科集线器生成的关于患者和医疗规程的数据可被传输到基于云的医疗分析系统。然后，可将该数据与从位于其他医疗设施处的许多其他外科集线器、药物施用装置和外科器械收集的类似数据进行汇总。可通过基于云的分析系统分析所收集的数据发现各种模式和相关性。结果，可生成用于生成数据的技术的改进，并且这些改进然后可被传播到各种外科集线器、药物施用装置和外科器械。由于所有前述部件的互连，可发现医疗规程和实践中的改进，否则如果许多部件没有如此互连，则可能不会发现该改进。在先前提及的2018年12月4日提交的名称为“Method Of Hub Communication,Processing,Storage And Display”的美国专利公布2019/0200844和2018年12月4日提交的名称为“Method For Controlling Smart Energy Devices”的美国专利公布2019/0201046中更详细地描述了这些各种部件的结构和功能的各种示例。

图9示出了计算机实现的交互式外科系统1000的实施方案，其包括一个或多个外科系统1002和基于云的系统(例如，可包括耦接到存储装置1005的远程服务器1013的云1004)。每个外科系统1002包括与云1004通信的至少一个外科集线器1006。在一个示例中，如图9所示，外科系统1002包括可视化系统1008、机器人系统1010、手持式智能外科器械1012和药物递送装置1014，它们被配置成能够彼此通信并且/或者与集线器1006通信。外科系统1002可包括M个集线器1006、N个可视化系统1008、O个机器人系统1010、P个手持式智能外科器械1012和Q个药物递送装置1014，其中M、N、O、P和Q为大于或等于一的整数，其可等于或不等于彼此中的任一者或多者。上文描述了各种示例性药物递送装置。在先前提及的2018年12月4日提交的名称为“Method Of Hub Communication,Processing,Storage AndDisplay”的美国专利公布2019/0200844、2018年12月4日提交的名称为“Method ForControlling Smart Energy Devices”的美国专利公布2019/0201046和2018年3月29日提交的名称为“Adaptive Control Program Updates For Surgical Hubs”的美国专利公布2019/0201114中进一步描述了可在计算机实现的交互式外科系统中使用的合适的机器人系统、可视化系统、基于云的分析和外科器械的各种示例性示例。

图10示出了包括模块化通信集线器1103(例如，集线器1006)的外科数据网络1101的一个示例，该模块化通信集线器被配置成能够将位于医疗设施的一个或多个手术室或医疗设施中专门配备用于外科操作的任何房间中的模块化装置连接到基于云的系统，该基于云的系统包括云1104，该云包括耦接到存储装置1105的远程服务器1113，例如包括耦接到存储装置1005的远程服务器113的云1004。模块化通信集线器1103包括与网络路由器1111通信的网络集线器1107和/或网络交换机1109。网络集线器1107、网络交换机1109和网络路由器1111定义通信集线器的通信接口。模块化通信集线器1103还可耦接到本地计算机系统1110以提供本地计算机处理和数据操纵。外科数据网络1101可被配置成无源的、智能的或交换的。无源外科数据网络充当数据的管道，从而使得其能够从一个装置(或区段)转移到另一个装置(或区段)以及云计算资源。智能外科数据网络包括附加特征部，以使得能够监测穿过外科数据网络的流量并配置网络集线器1107或网络交换机1109中的每个端口。“智能外科数据网络”可被称为“可管理的集线器”或“可管理的交换机”。交换集线器读取每个包的目标地址，并且然后将包转发到正确的端口。

位于手术室中的模块化装置1_a-1_n，例如任何数量的外科器械诸如器械1012和/或任何数量的药物递送装置诸如装置1014，可耦接到模块化通信集线器1103。网络集线器1107和/或网络交换机1109可耦接到网络路由器1111以将装置1_a-1_n连接至云1104或本地计算机系统1110。与装置l_a-l_n相关联的数据可经由路由器传输到基于云的计算机以用于远程数据处理和操纵。与装置1_a-1_n相关联的数据还可以被传输到本地计算机系统1110以用于本地数据处理和操纵。位于相同手术室中的模块化装置2_a-2_m也可耦接到网络交换机1109。网络交换机1109可耦接到网络集线器1107和/或网络路由器1111以将装置2_a-2_m连接至云1104。与装置2_a-2_n相关联的数据可经由网络路由器1111传输到云1104以用于数据处理和操纵。与装置2_a-2_m相关联的数据还可以被传输到本地计算机系统1110以用于本地数据处理和操纵。装置1_a-1_n/2_a-2_m的数量n、m可彼此相同或不同。

本领域技术人员应当理解，可通过将多个网络集线器1107和/或多个网络交换机1109与多个网络路由器1111互连来扩展外科数据网络1101。模块化通信集线器1103可被包含在模块化控制塔中，该模块化控制塔被配置成能够接纳多个装置1_a-1_n/2_a-2_m。本地计算机系统1110也可被包含在模块化控制塔中。模块化通信集线器1103连接到显示器1112以显示例如在外科手术期间由装置1_a-1_n/2_a-2_m中的至少一些装置获得的图像。

外科数据网络1101可包括将装置1_a-1_n/2_a-2_m连接至云1104的网络集线器、网络交换机和网络路由器的组合。耦接到网络集线器1107或网络交换机1109的装置1_a-1_n/2_a-2_m中的任一者或所有可实时收集数据并将数据传输到云计算机用于数据处理和操纵。另选地或除此之外，例如，一旦装置1_a-1_n/2_a-2_m中的一者或所有经由通信集线器1103可操作地连接到云1104，耦接到网络集线器1107或网络交换机1109的装置1_a-1_n/2_a-2_m中的任一者或所有可将先前收集的数据(诸如传感器数据)传输到云计算机用于数据处理和操纵。本领域技术人员应当理解，云计算依赖于共享计算资源，而不是使用本地服务器或个人装置来处理软件应用程序。可使用术语“云”作为“互联网”的隐喻，尽管该术语不受此限制。因此，本文可使用术语“云计算”来指“基于互联网的计算的类型”，其中将不同的服务(诸如服务器、存储器和应用程序)递送至位于外科室(例如，固定、移动、临时或现场手术室或空间)中的模块化通信集线器1103和/或计算机系统1110以及通过互联网连接至模块化通信集线器1103和/或计算机系统1110的装置。云基础设施可由云服务提供方维护。在这种情况下，云服务提供方可为协调位于一个或多个手术室中的装置1_a-1_n/2_a-2_m的使用和控制的实体。云计算服务可基于由智能外科器械、智能药物递送装置、机器人和位于手术室中的其他计算机化装置所收集的数据来执行大量计算。集线器硬件使得多个装置或连接能够连接到与云计算资源和存储器通信的计算机。

对由装置1_a-1_n/2_a-2_m所收集的数据应用云计算机数据处理技术，外科数据网络可提供改善的外科结果、减小的成本和/或改善的患者满意度。可采用装置1_a-1_n/2_a-2_m中的至少一些装置，例如外科器械1012中的一者或多者，来观察组织状态以评估在组织密封和切割手术之后密封的组织的渗漏或灌注。可采用装置1_a-1_n/2_a-2_m中的至少一些装置，例如外科器械1012中的一者或多者，来识别病理学，诸如疾病的效应，使用基于云的计算检查包括用于诊断目的的身体组织样本的图像的数据。这包括组织和表型的定位和边缘确认。可采用装置1_a-1_n/2_a-2_m中的至少一些装置，例如外科器械1012中的一者或多者，使用与成像装置和技术(诸如重叠由多个成像装置捕获的图像)集成的各种传感器来识别身体的解剖结构。可采用装置1_a-1_n/2_a-2_m中的至少一些装置，例如药物递送装置1014中的一者或多者，在使用例如胰岛素泵的减肥外科干预中识别患者的减肥套管的尺寸，以促进套管的可视化。由装置1_a-1_n/2_a-2_m收集的数据(包括图像数据)可被传输到云1104或本地计算机系统1110或这两者以用于数据处理和操纵，包括图像处理和操纵。可分析数据以通过确定是否可继续进行进一步治疗(诸如内窥镜式干预、新兴技术、靶向辐射、靶向干预、精确机器人对组织特异性位点和状况以及药物施用的应用来改善外科手术结果。此类数据分析可进一步采用结果分析处理，并且使用标准化方法可提供有益反馈以确认外科治疗和外科医生的行为，或建议修改外科治疗、外科医生的行为、药物递送装置和/或药物。

手术室装置l_a-l_n可通过有线信道或无线信道连接至模块化通信集线器1103，这取决于装置l_a-l_n至网络集线器的配置。网络集线器1107可被实现为在开放式系统互连(OSI)模型的物理层上工作的本地网络广播装置。该网络集线器提供与位于同一手术室网络中的装置l_a-l_n的连接。网络集线器1107以包的形式收集数据，并以半双工模式将其发送至路由器1111。网络集线器1107不存储用于传输装置数据的任何媒体访问控制/互联网协议(MAC/IP)。一次仅装置l_a-l_n中的一者可通过网络集线器1107发送数据。网络集线器1107没有关于在何处发送信息并在每个连接上广播所有网络数据以及通过云1104向远程服务器广播所有网络数据的路由表或智能。网络集线器1107可以检测基本网络错误诸如冲突，但将所有信息广播到多个端口可带来安全风险并导致瓶颈。

手术室装置2_a-2_m可通过有线信道或无线信道连接到网络交换机1109。网络交换机1109在OSI模型的数据链路层中工作。网络交换机1109是用于将位于相同手术室中的装置2_a-2_m连接到网络的多点广播装置。网络交换机1109以帧的形式向网络路由器1111发送数据并且以全双工模式工作。多个装置2_a-2_m可通过网络交换机1109同时发送数据。网络交换机1109存储并使用装置2_a-2_m的MAC地址来传输数据。

网络集线器1107和/或网络交换机1109耦接到网络路由器1111以连接到云1104。网络路由器1111在OSI模型的网络层中工作。网络路由器1111产生用于将从网络集线器1107和/或网络交换机1111接收的数据包传输至基于云的计算机资源的路由，以进一步处理和操纵由装置1_a-1_n/2_a-2_m中的任一者或所有收集的数据。可采用网络路由器1111来连接位于不同位置的两个或更多个不同的网络，诸如例如同一医疗设施的不同手术室或位于不同医疗设施的不同手术室的不同网络。网络路由器1111以包的形式向云1104发送数据并且以全双工模式工作。多个装置可以同时发送数据。网络路由器1111使用IP地址来传输数据。

在一个示例中，网络集线器1107可被实现为USB集线器，其允许多个USB装置连接到主机。USB集线器可以将单个USB端口扩展到多个层级，以便有更多端口可用于将装置连接到主机系统计算机。网络集线器1107可包括用于通过有线信道或无线信道接收信息的有线或无线能力。无线USB短距离、高带宽无线无线电通信协议可用于位于手术室中的装置l_a-l_n和装置2_a-2_m之间的通信。

在其他示例中，手术室装置1_a-1_n/2_a-2_m可经由蓝牙无线技术标准与模块化通信集线器1103通信，以用于在短距离(使用ISM频带中的2.4GHz至2.485GHz的短波长UHF无线电波)从固定装置和移动装置交换数据以及构建个人局域网(PAN)。在其他方面，手术室装置1_a-1_n/2_a-2_m可经由多种无线或有线通信标准或协议与模块化通信集线器1103通信，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(LIE)和Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、及其以太网衍生物、以及指定为3G、4G、5G和以上的任何其他无线和有线协议。计算模块可包括多个通信模块。例如，第一通信模块可专用于较短距离的无线通信诸如Wi-Fi和蓝牙，并且第二通信模块可专用于较长距离的无线通信，诸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。

模块化通信集线器1103可用作手术室装置1_a-1_n/2_a-2_m中的一者或所有的中心连接，并且处理被称为帧的数据类型。帧携带由装置1_a-1_n/2_a-2_m生成的数据。当模块化通信集线器1103接收到帧时，其被放大并发射至网络路由器1111，该网络路由器通过使用如本文所述的多个无线或有线通信标准或协议将数据传输到云计算资源。

模块化通信集线器1103可用作独立装置或连接到兼容的网络集线器和网络交换机以形成更大的网络。模块化通信集线器1103通常易于安装、配置和维护，使得其成为对手术室装置1_a-1_n/2_a-2_m进行联网的良好选项。

由外科集线器接收的关于药物施用装置和关于患者的数据可以多种方式中的任一种使用。在示例性实施方案中，外科集线器可接收来自在外科环境中与患者一起使用(例如，在外科手术的执行期间在手术室中使用)的药物施用装置和/或一个或多个传感器的数据。外科集线器可以一种或多种方式中的任一种使用所接收的数据，如下文进一步论述的。

外科集线器可被配置成能够使用药物施用装置实时地分析所接收的数据，并且基于所接收的数据的分析来调整对与患者一起使用的一个或多个药物施用装置和/或一个或多个外科器械的控制。此类调整可包括，例如，使先前在外科环境中递送至患者的更多药物通过药物递送装置中的一者或多者递送至患者，使先前在外科环境中未递送至患者的药物通过药物递送装置中的一者或多者递送至患者，调整一个或多个外科器械处的一个或多个操作控制参数，使药物递送装置中的一者或多者和/或一个或多个外科器械的一个或多个传感器进行测量以帮助获得患者的当前生理状况、药物施用装置的当前操作状态和/或外科器械的当前操作状态的理解，以及其他调整。下文将进一步论述药物施用装置的控制和调整操作。操作控制参数的示例包括马达速度、切割元件速度、时间、持续时间和能量施加水平。在先前提及的2018年12月4日提交的名称为“Method Of Hub Communication,Processing,Storage And Display”的美国专利公布2019/0200844、2018年12月4日提交的名称为“Method For Controlling Smart Energy Devices”的美国专利公布2019/0201046、以及2018年3月29日提交的名称为“Adaptive Control Program Updates ForSurgical Hubs”的美国专利公布2019/0201114、以及2018年11月6日提交的名称为“Surgical Network Determination Of Prioritization Of Communication,Interaction,Or Processing Based On System Or Device Needs”的美国专利公布2019/0207857、以及2018年3月29日提交的名称为“Cloud-based Medical Analytics ForCustomization And Recommendations To A User”的美国专利公布2019/0206555中进一步描述了外科器械的控制和调整操作，这些专利公布据此全文以引用方式并入。

外科集线器可被配置成能够使得在外科环境中在显示器上提供所接收的数据的可视化，使得外科环境中的医疗专业人员可查看该数据并且由此接收对在外科环境中使用的药物施用装置的操作的理解。经由可视化提供的此类信息可包括文本和/或图像以及其他类型的信息，该文本和/或图像指示药物施用装置中的任一者何时向患者施用药物、识别药物施用装置中的任一者已向患者施用了哪种药物、指示药物施用装置中的任一者是否在尝试向患者递送药物时遇到错误。

操作药物施用装置

当使用上文论述的任何药物递送装置或任何其他药物递送装置递送药物时，除初始药物剂量本身之外，多种因素可影响药物施用、吸收和对患者的影响。例如，个体患者生理状况或状态、药物施用对患者的生理作用、患者周围的外部状况等都可影响药物施用对患者的结果。因此，对于患者可能有益的是允许基于在药物施用装置的使用期间产生的多种不同因素来调整药物递送，从而提供更加个性化的治疗，同时还帮助患者接受和/或医生递送针对正在治疗的特定患者的专门护理。另外，能够使尽可能多的药物递送调整自动化可帮助患者和医生两者简化递送过程，同时改善患者结果。在其中外科手术的执行期间正在使用药物施用装置的外科环境中，能够使尽可能多的药物递送调整自动化可有助于使外科医生和/或其他医疗人员的递送过程变得容易，并且为外科医生和/或其他医疗人员腾出时间来集中于除药物递送调整之外的外科任务，同时改善患者结果。

在至少一些具体实施中，可基于与患者相关联的一个或多个特征改变药物递送，所述特征基于患者的情境感知来确定。在示例性实施方案中，至少一个传感器被配置成能够收集关于与患者相关联的特征的数据。在包括多个传感器的实施方案中，每个传感器可被配置成能够收集关于与患者相关联的不同特征的数据。在一些实施方案中，药物施用装置包括至少第一传感器和第二传感器，每个传感器被配置成能够收集关于与患者相关联的不同特征的数据。在一些实施方案中，在药物施用装置外部并与其分离的至少一个传感器被配置成能够收集关于与患者相关联的特征的数据。该至少一个外部单独传感器可以是例如在与药物施用装置相同的外科手术中使用的外科器械或其他装置的传感器。在一些实施方案中，药物施用装置包括至少第一传感器和第二传感器，每个传感器被配置成能够收集关于与患者相关联的不同特征的数据，并且在药物施用装置外部并与其分离的至少一个传感器被配置成能够收集关于与患者相关联的特征的数据，该特征可与和第一传感器和第二传感器中的一者相关联的特征中的一者相同，或者可以是与和第一传感器和第二传感器中的一者相关联的特征不同的特征。

存储在药物施用装置上(例如，在其存储器中)的算法可在药物施用装置上(例如，通过其处理器)在线执行，以向患者施用一定剂量的药物。在一些实施方案中，代替存储在药物施用装置上或者除了存储在药物施用装置上之外，算法可存储在被配置成能够与药物施用装置通信的外科集线器上，例如存储在其存储器中。

算法以定义和/或表示指令、通知、信号等的一组或多组多个数据点的形式存储，以控制装置的功能和药物的施用。由至少一个传感器收集的数据例如被药物施用装置的处理器用于改变算法的至少一个可变参数。如上文所论述，外科集线器可与药物施用装置通信，因此由药物施用装置和由与外科集线器通信的至少一个外部单独传感器收集的数据可被传送到外科集线器并且从外科集线器传送到药物施用装置。另选地或除此之外，由至少一个传感器收集的数据可被外科集线器(例如由药物施用装置的处理器)用于改变算法的至少一个可变参数，并且外科集线器可将改变的至少一个变量单独地或作为算法的一部分传送到药物施用装置，以及/或者外科集线器可向药物施用装置传送指令以改变如由外科集线器使用由至少一个传感器收集的数据确定的至少一个变量。

至少一个可变参数在算法的数据点当中，例如，包括在用于药物递送的指令中，并且因此每个可变参数能够通过改变算法的所存储的多个数据点中的一个或多个数据点来改变。在已经改变至少一个可变参数之后，算法的后续执行根据改变的算法施用药物的另一剂量。这样，可通过考虑患者的实际情境和接受药物剂量的患者的实际结果来管理患者随时间推移的药物递送以增加药物的有益结果。改变至少一个可变参数和/或一个或多个剂量的施用本身被自动化以改善患者结果。因此，药物施用装置可被配置成能够基于患者和患者的周围条件提供个性化药物，以提供用于药物递送的智能系统。在其中外科手术的执行期间正在使用药物施用装置的外科环境中，至少一个可变参数的自动改变和/或一个或多个剂量的施用可允许基于在外科手术的执行期间收集的数据来控制药物施用，这可帮助患者响应于所感测或所确定的状况快速地接收药物和/或可帮助确保根据患者的术前计划按时间表向患者递送药物。

以举例的方式使用图5的通用药物施用装置500，存储器97可以在其中存储算法，并且处理器96可被配置成能够执行算法以控制由分配机构20分配的一定剂量的药物的递送。处理器96还可被配置成能够使用由一个或多个装置传感器92、环境传感器94和位置传感器98中的至少两者(除了或代替至少一个外部单独传感器)收集的数据来改变算法的至少一个可变参数，使得在改变至少一个可变参数之后递送的剂量将通过执行改变后的算法来控制。如上所述，本领域技术人员将理解，通用药物施用装置500可以多种不同组合设置有上述各种任选特征部，例如，不包括传感器92、94、98中被处理器96用于改变算法的可变参数的任一传感器(而是包括用于收集所需情境感知数据的传感器)、不包括包装件35、不包括用户界面80等。

图11示出了通用药物施用装置1016的一个实施方案，该通用药物施用装置被配置成能够基于与患者相关联的一个或多个各种特征来改变向患者的药物递送，这些特征基于诸如在外科手术的执行期间患者的情境感知来确定。在该示出的实施方案中，药物施用装置1016包括壳体1018、药物保持器1022、分配机构1020、传感器1030、1040、1045、其中存储包括至少一个可变参数的算法1052的存储器1050、处理器1060、用户界面1080、指示器1085、功率供应器1095和通信接口1099。传感器1030、1040、1045可各自被配置成能够测量不同参数，如本文所论述。另外，类似于上文关于图5的通用药物施用装置500所提及的那样，本领域技术人员将理解，图11的包括药物保持器1022、分配机构1020、处理器1060、存储器1050和传感器1030、1040、1045的通用药物施用装置1016可以多种不同组合设置有上述各种特征部。例如，装置1016可包括至少两个传感器但不是所有的传感器1030、1040、1045，可不包括传感器1030、1040、1045中的任一者，其中任何传感器功能由至少一个外部单独传感器提供，可不具有用户界面1080等。

第一传感器1030、第二传感器1040和第三传感器1045各自容纳在壳体1018内或壳体1018的外表面上，并且每个传感器1030、1040、1045被配置成能够收集关于与患者相关联的特征的数据。传感器1030、1040、1045可各自包括装置传感器(类似于上文论述的装置传感器92)、环境传感器(类似于上文论述的环境传感器94)或位置传感器(类似于上文论述的位置传感器98)。传感器1030、1040、1045中的每一者被配置成能够收集不同特征的数据。特征可以是患者的生理特征和/或情境特征。可监测各种不同的生理特征，诸如血糖水平(例如，使用葡萄糖监测器等)、血压(例如，使用血压监测器等)、出汗水平(例如，使用流体传感器等)、心率(例如，使用心率监测器等)等。此外，可监测许多不同的情境特征，诸如体核温度(例如，使用温度传感器)、震颤检测(使用加速度计等)、当日时间(例如，使用定时器等)、日期(例如，使用定时器等)、患者活动水平(例如，使用运动传感器等)、血压(例如，使用血压监测器等)、代谢率(例如，使用如本文所论述的心率等)、高度(例如，使用测高仪等)、药物的温度(例如，使用温度传感器)、药物的粘度(例如，使用粘度计等)、GPS信息(例如，使用位置传感器等)、天气信息(例如，使用温度传感器、湿度传感器等)、室内或室外温度(例如，使用温度传感器)、角速率(例如，使用惯性测量单元(IMU)或MARG(磁性、角速率和重力)传感器)、身体取向(例如，使用IMU等)、用于递送药物的马达的电流(例如，使用电流传感器)、血液氧合水平(例如，使用血氧传感器)、日照(例如，使用UV传感器等)、渗透压(例如，使用血液监测器等)、以及空气质量(例如，使用UV传感器等)、炎症反应、患者和/或患者所处环境的一个或多个图像和/或视频(例如，用于分析食物摄入；确定正在消耗固体食物还是液体；确定患者的位置或活动；确定患者的状况，诸如皮肤反应、呼吸、眼睛扩张、声音特征诸如语气和音调；等)、用户输入数据如总体健康状况、疼痛评分或特定疾病发作之间的周期时间等。在示例性实施方案中，一个传感器1030、1040、1045被配置成能够监测生理特征或情境特征，而传感器1030、1040、1045中的其他传感器被配置成能够监测生理特征或情境特征中的另一者。在另一个示例性实施方案中，传感器1030、1040、1045中的每一者被配置成能够监测不同的生理特征。在另一个示例性实施方案中，传感器1030、1040、1045中的每一者被配置成能够监测不同的情境特征。

虽然在图11中示出了三个传感器，但装置1016可包括仅一个传感器，可包括仅两个传感器，或者可包括多于三个传感器。任何附加传感器可被配置成能够类似于传感器1030、1040、1045，并且被配置成能够监测与传感器1030、1040、1045不同的特征以及彼此不同的特征。在附加地或另选地包括至少一个外部单独传感器的实施方案中，该至少一个外部单独传感器可类似于上文关于传感器1030、1040、1045所论述而配置。

药物施用装置1016的存储器1050位于壳体1018中。在该示出的实施方案中，存储器1050被配置成能够存储来自传感器1030、1040、1045的数据，然而在其他实施方案中，该数据可存储在其他位置，诸如存储在板载于药物施用装置1016上的另一存储器中和/或在远程存储器中，例如，药物施用装置1016可经由通信接口1099访问的外科集线器的存储器、云服务器的存储器或其他存储器。存储在存储器1050中的算法1052表示用于药物施用装置1016的关于如何施用药物保持器1022中的药物的指令并且被配置成能够由处理器1060执行。算法1052以定义和/或表示指令、通知、信号等的多个数据点的形式存储，以控制药物施用，其中至少一个可变参数在数据点当中，使得改变算法1052的至少一个可变参数导致施用药物的方式的至少一个改变。至少一个可变参数可以是多种不同递送和/或药物参数中的任一参数。可变参数的示例包括药物从药物保持器1022到患者的递送速率、剂量递送之间的时间间隔(使得在改变至少一个可变参数之后递送的剂量与改变之前递送的剂量处于不同的时间间隔)、剂量的量、剂量浓度、是否递送任何附加剂量，诸如停止第二或任何后续剂量或在先前停止给药后再次开始给药等。

处理器1060被配置成能够接收和分析来自一个或多个传感器1030、1040、1045的数据，并且执行算法1052以控制一个或多个剂量的药物向患者的施用。在示例性实施方案中，处理器1060执行算法1052以控制至少第一剂量的药物向患者的递送，基于由传感器1030、1040、1045收集的数据改变算法1052的至少一个可变参数，并且在改变至少一个可变参数之后执行算法1052以控制至少一个后续剂量的药物的递送。为了执行算法1052，处理器1060被配置成能够运行存储在存储器1050中的程序以访问存储器1050中的算法1052的多个数据点。为了改变算法1052的至少一个可变参数，处理器1060被配置成能够修改或更新存储器1050中的至少一个可变参数的数据点。处理器1060还可被配置成能够执行存储在存储器1050中的指令以大体上控制装置1016，包括该装置的其他电气部件，诸如通信接口1099、指示器1085和用户接口1080。处理器1060可被配置成在剂量的递送期间能够改变算法1052的至少一个可变参数，使得算法1052随着剂量的递送实时地改变(例如，随着算法的执行实时地改变)和/或在外科手术的执行期间随着药物施用装置1016的使用实时地改变，这可适应实时感测的状况。处理器1060可被配置成在剂量的递送开始之前能够改变算法1052的至少一个可变参数，这可在算法1052执行期间比算法1052在算法执行期间的实时改变消耗更少的存储器并且使用更少的处理资源。如上文所论述，代替或除了使用来自一个或多个传感器1030、1040、1045的数据，可使用来自至少一个外部单独传感器的数据。

处理器1060可被配置成能够基于针对患者的给药的一个或多个预先确定的时间表或间隔来自动控制药物的剂量的递送，该一个或多个预先确定的时间表或间隔可在初始剂量之前预先确定，或者可在药物施用装置1016的使用期间在递送第一剂量之后确定，并且被设置成使得未来的计量可基于预先确定的时间表。预定时间表也可由外科医生或其他医生或其他护理提供者确定，基于算法1052和/或所使用的传感器1030、1040、1045(和/或至少一个外部单独传感器)或它们的一些组合自动创建。

处理器1060可被配置成能够基于从传感器1030、1040、1045中的一个或多个传感器(和/或至少一个外部单独传感器)收集的数据，例如经由装置指示器1085、用户界面1080和/或通信接口1099向患者和/或医生或其他护理提供者提供通知。附加地或另选地，与药物施用装置1016通信的外科集线器可被配置成能够基于从传感器1030、1040、1045中的一者或多者(和/或至少一个外部单独传感器)收集的数据，例如经由外科集线器的显示器，使得通知被提供给外科医生和/或其他外科人员。

因为处理器1060被配置成能够基于由传感器1030、1040、1045中的一个或多个传感器(和/或由至少一个外部单独传感器)收集的数据改变至少一个可变参数，所以基于患者的情境感知的自动反应响应是可能的。在至少一些实施方案中，改变至少一个可变参数以基于来自传感器1030、1040、1045中的一个或多个传感器(和/或至少一个外部单独传感器)的各种读数和/或数据和/或用户输入提供自适应剂量调整。例如，用户可以记录疾病或不适的发作之间的周期时间，此时如在算法1052中反映的药物施用计划可以由处理器1060调整和/或由医生或其他护理提供者远程调整，以将其考虑在内，从而实现更好的疾病控制。又如，患者的高度改变可潜在地更改药品的有效性，并且甚至在一些情况下导致毒性。这样，患者处于不同海拔的持续时间可以由传感器1030、1040、1045中的一个或多个传感器读取，并且被处理器1060和/或医生或其他护理提供者用于通过处理器1060改变至少一个可变参数来调整后续药物剂量。在另一个示例中，可基于一个或多个传感器读数完全中断治疗。在一些情况下，在对患者执行外科手术期间，可中断治疗。可例如通过装置指示符1085、通过用户界面1080、经由外科集线器的显示器、经由外科集线器的扬声器等来向患者、外科医师或其他医师和/或其他人通知治疗中断。可基于最佳实践和/或基于由外科集线器和/或云服务器执行的分析来预期一个或多个可能的并发症，并且处理器1060和存储器1050可一起操作以提供对常见并发症(通过情境感知识别)的各种数字即时反应，以警告患者、尝试改变患者的行为、通知医生等。在各种实施方案中，传感器1030、1040、1045中的至少一者(和/或至少一个外部单独传感器)包括相机，并且处理器1060被配置成能够分析由相机捕获的图像和/或视频，诸如分析任何食物摄入和/或患者皮肤对药物的反应。

装置指示器1085和/或用户界面1080可被配置成能够彼此独立地操作，或者被配置成能够一起操作以基于传感器读数和这些读数可能指示的任何并发症向患者和/或医生或其他护理提供者提供情境感知的任何输出的各种通知。因此，患者和/或医疗人员能够对药物施用的任何负面结果和/或作为治疗结果的并发症作出快速反应。在至少一些实施方案中，药物施用装置1016可被配置成能够提供患者可寻求最好地管理他们的状况的活动，诸如通过经由用户界面1080提供建议的活动。此外，基于传感器读数和这些读数可能指示的任何并发症的情境感知的信息可被转发到患者的医生或其他护理提供者，其然后可以根据需要与患者沟通。

在至少一些实施方案中，药物施用装置1016自身上的基本操作可以通知患者和/或医疗人员任何检测到的与药物施用的所谓“五对”的偏离。在药物施用期间，最佳实践要求确保遵循药物使用的“五对”：对的患者、对的药物、对的时间、对的剂量和对的途径。因此，通过使用传感器1030、1040、1045(和/或至少一个外部单独传感器)跟踪患者的情境感知可以检测是否违反了“五对”中的任一者，此时可以通知患者和/或医生或其他护理提供者。此外，在一些实施方案中，可能需要医生或非现场医疗人员或患者本身对“五对”的确认，以帮助消除药物错误。在严重的情况下，可以向患者和/或医生或其他护理提供者提供需要立即医疗看护的通知。

通信接口1099可被配置成能够允许单向通信，诸如向远程服务器(例如，云服务器或其他服务器)和/或本地外科集线器服务器提供数据，以及/或者从远程服务器和/或本地外科集线器服务器接收指令或命令，或双向通信，诸如提供关于药物施用装置1016的信息、消息、数据等和/或存储在其上的数据，并接收诸如来自医生、关于软件更新的远程服务器、关于软件更新的本地外科集线器服务器的指令等。这样，医生/护理提供者交互可以提供对护理的附加调整。例如，医生或其他护理提供者可经由通信接口1099从药物施用装置1016、经由与药物施用装置1016通信的外科集线器和/或直接从患者接收相关信息和数据，并且可基于所接收的信息向药物施用装置1016(例如，请求处理器1060改变至少一个可变参数以改变后续剂量)和/或向患者(例如，基于当前传感器读数和来自患者的反馈提供推荐的下一步骤)提供远程或本地反馈和/或任何调整。在至少一些实施方案中，可以向医生和/或远程护理个人、本地外科集线器服务器和/或用于存储的远程服务器提供事件的任何记录或数据以及导致该事件和从该事件产生的数据，并且接收方可以分析并汇总该数据以确定关于克服或有效解决任何当前并发症的建议。在至少一些实施方案中，处理器1060被配置成能够仅在与远程服务器和/或本地外科集线器服务器通信并从其接收任何指令之后改变可变参数。

虽然在该示出的实施方案中，传感器1030、1040、1045均包括在药物施用装置1016中，但如上所述传感器1030、1040、1045中的一个或多个传感器可通过例如佩戴在患者身上、放置在与患者共享的地理空间中、附接到其他设备或仪器、作为患者使用的移动电话应用程序的一部分等与药物施用装置1016分离。

改变至少一个可变参数可得到每个提供的剂量的经调整的注射或流速速度，例如，所述至少一个可变参数可包括注射或流速速度。替代地或除此之外，可改变药物的温度以产生恒定的流量，如例如在2002年4月11日公布的名称为“Method And Apparatus ToSense Temperature In An Implantable Pump”的美国专利公布2002/0042596中所论述，该专利公布据此全文以引用方式并入。

在至少一些实施方案中，可通过药物施用装置1016和/或与药物施用装置1016通信的外科集线器监测患者使用、患者偏好、患者身体属性、与患者相关联的一个或多个感测特征、药物的各种参数等来最小化注射部位疼痛。例如，患者因素诸如体重、BMI、年龄等；药物递送机制的类型，诸如推注递送、连续递送、吸入等；可注射药物在预期位置的注射总数和历史；药物的体积；关于药物本身的状态和状况的测量参数如粘度、温度、pH水平；可全部用于预测在施用下一次药物施用(诸如下一次注射)所涉及的疼痛。然后可通过该至少一个可变参数来更新药物的各种递送参数，诸如速度、等待周期、压力、位置建议等，以最小化患者疼痛和不适。

在至少一些实施方案中，允许药物施用装置1016和/或与药物施用装置1016通信的外科集线器对患者具有更多的情境感知可促进顺从性。药物施用装置1016可用于增加患者或医疗人员的顺从性并且/或者增加对药物施用装置1016如何以任意种不同方式操作的熟悉度。例如，药物施用装置1016和/或与药物施用装置1016通信的外科集线器可被配置成能够基于顺从性数据和/或存储在药物施用装置1016和/或与药物施用装置1016通信的外科集线器上或向其推出的顺从性数据来向患者和/或医疗人员提供提醒、更新、适应性训练等，以加强健康行为、教导使用装置的步骤以及其他细节。增加对药物施用装置1016的顺从性和熟悉度可有助于在施用药物时降低患者风险，其重要性例如在2015年12月17日公布的名称为“System For Monitoring And Delivering Medication To A Patient AndMethod Of Using The Same To Minimize The Risks Associated With AutomatedTherapy”的美国专利公布2015/0359966中有所论述，该专利公布据此全文以引用方式并入。

图12示出了药物施用装置1016的使用的实施方案。在药物剂量的第一次递送之前，药物施用装置1016使用第一传感器1030收集关于与患者相关联的第一特征的数据，使用第二传感器1040收集关于第二特征的数据，并且使用第三传感器1045收集关于第三特征的数据。另选地或除此之外，与药物施用装置1016通信的外科集线器使用至少一个外部单独传感器收集关于第一特征的数据。剂量的第一次递送可以是从药物施用装置1016递送到患者的初始剂量，或者它可以是在已经向患者提供至少一个剂量之后并且在已经由传感器1030、1040、1045和/或至少一个外部单独传感器收集足够量的数据之后从药物施用装置1016递送到患者的第一剂量。可通过使用附加的次要传感器，任选地收集关于与患者相关联的附加特征的另外数据。所收集的数据表示限定每个特征的多个数据点，并且存储在存储器1050中和/或外科集线器的存储器中。处理器1060随后通过执行存储在存储器1050中的算法1052来控制第一剂量的药物从药物施用装置1016到患者的递送。传感器1030、1040、1045和/或至少一个外部单独传感器继续收集数据。基于任何该随后收集的数据，处理器1060改变如上文所论述的算法1052的至少一个可变参数。在改变至少一个可变参数之后，处理器1060通过执行算法1052来控制至少第二剂量从药物施用装置1016到患者的递送。执行算法1052以递送剂量的处理器1060可以是自动的、手动的或两者的一些组合，并且其可以依据如上文所论述的预定给药计划。

在图12的给药过程的任何部分期间，药物施用装置1016可使用通信接口1099与一个或多个远程计算机系统(例如，本地外科集线器、远程服务器诸如云服务器等)通信以向其提供数据和/或从其接收指令，并且/或者可经由装置指示器1085和/或用户界面1080与用户通信以向其提供信息和/或从其接收指令。在一些实施方案中，施用第一剂量、第二剂量和/或任何后续剂量可取决于从外科集线器和/或一个或多个远程计算机系统接收指令。此外，第二或任何后续剂量也可以完全基于可变参数的变化而被阻止，从而有效地导致第二或后续剂量等同于所施用的零药物。

在至少一些实施方案中，处理器1060和/或外科集线器(例如，其处理器)被配置成能够在如何使用来自传感器1030、1040、1045和/或至少一个外部单独传感器的数据彼此进行比较和/或与任何附加传感器进行比较方面使用分级结构。分级结构使所述传感器中的一个传感器优先于另一个传感器，使得一个传感器充当主要传感器诸如传感器1030，而另一个传感器充当次要或辅助传感器诸如传感器1040、1045。在此类实施方案中，由主要传感器测量的特征可被认为是主要特征或限定特征，并且由次要传感器测量的特征可以是次要特征或影响主要特征的特征。当药物施用装置1016用于包括一个控制特征和一个或多个可能影响或有助于监测控制特征的辅助特征的治疗时，例如当在施用血压药物时测量血压时或当在施用胰岛素时测量血糖水平时，这种特征(以及因此数据)的优先化或分级结构可以是有帮助的。虽然次要特征可以帮助监测高血压或低血糖，但每个示例中主要关注的特征是血压本身或血糖水平本身。基于分级关系的来自一个或多个次要传感器的数据和输入的优先化可以基于期望的患者结果、各种预期或预计的副作用、所施用的药物、一天中的时间、位置、活动水平、热量摄取、身体活动等来定制。因此，药物施用装置1016可具有基于来自传感器的感测特征的对剂量的影响的水平或严重程度的预定义分级结构。医疗专业人员或药物施用装置1016本身和/或与药物施用装置1016通信的外科集线器内的未学习的算法可以任选地调整级别的优先级，或者对作为给药量和/或给药时间线的结果的各种感测数据和输入的重要性进行重新排序，如下文所论述。因为通过使用多个传感器可以生成如此多的数据，并且因为在一些情况下来自一个传感器的数据可能与来自另一个传感器的数据相矛盾，所以有效地使用情境感知来使对每个患者的药物施用个性化可以受益于多个信息源的优先化和相对加权，以得到最正确的结论或推荐，从而最好地帮助患者。这种优先化分级结构可基于患者在任一个时刻或随时间推移如何呈现来针对特定患者定制，从而提供具有可重新排序的分级关系的自适应装置。

如上所述，分级布置可以多种方式使用，例如以验证生理结果，使得来自一个或多个传感器的数据被认为调整至少一个可变参数，以主动地管理对所测量的主要特征的任何预期的负面影响。各个传感器之间的分级结构可以预定义；可以是基于用户输入可调整的，诸如通过用户界面1085提供输入；可以是基于处理器、算法、任何分析数据等可调整的；和/或可通过与远程计算机系统、医生、远程护理提供者等的联系可调整的。

一般来讲，药物施用装置的主要特征可以是控制方案，而次要特征或方案可以是从围绕主要特征的源和/或可影响主要源和/或受主要源影响的源获得的数据。例如，血糖水平是胰岛素递送的主要特征，但血压是各种血压药物的主要特征。另外，围绕主要源的源可以采取多种不同的形式，诸如葡萄糖水平(例如，如通过显微针应用和/或汗液分析所测量)；血压(例如，如通过各种可穿戴袖带所测量)；水合(例如，如通过出汗水平所测量)；心率和/或活动水平(例如，如通过各种代谢消耗所测量，通过海拔变化，各种陀螺仪确定的坐或久坐运动)；EKG周期；心率波动；触发测量的各种急性效应或活动(诸如睡眠或睡眠质量检测和/或膳食检测，例如通过分析患者的一个或多个图像、接收来自患者的输入等)；饮食辨别；监测可能通知新诊断或提供警示以寻求对任何可能的新情况进行评估的任何变化的各种长期影响；核心温度；震颤检测；患者持有/佩戴的相机图像分析；一天中的时间；数字日历信息；GPS输出；装置活动；与装置的任何用户交互；等等。

另外，用于在药物施用期间感知任何周围情境的多种方式是可能的，从而提供一种或多种药物施用装置可以使用的多种类型的情境感知。又如，认知分析的形式可通过结合与患者的小交互和患者身上或周围的各种自动传感器来对患者执行，以确定任何药物剂量对患者的认知影响。还可以分析对药物剂量的各种测量的反应，诸如第一效果的时间、效果持续时间、效果大小等。结束药物的连续应用可以是一个结果，然而，存在可以采取这种动作的许多其他示例。例如，如果生物制剂或药物正在持续递送，则多个传感器可允许检测对生物制剂或药物的复杂生物反应的开始，并且药物施用装置可具有影响、延迟或终止生物制剂或药物的持续施用的能力。因此，本文所述的药物施用装置和/或外科集线器可被配置成能够提供对任何连续生物制剂引入的间接生理反应的检测和自动响应。例如，注射反应可能是一些生物制剂的问题，尤其是当通过IV给定递送时间和连续施用进行递送时。因此，本文所述的药物施用装置和/或外科集线器可被配置成能够诸如通过传感器检测注射反应的各种开始，并且因此停止或减慢药物的递送。在至少一些实施方案中，本文所述的药物施用装置可被配置成能够递送其他药物以停止、减轻或抵消药物注射反应。又如，细胞因子释放综合征是可由一些单克隆抗体药物以及过继性T细胞疗法的不利影响引起的一种形式的全身炎症反应综合征。一旦药物施用装置或与药物施用装置通信的其他系统检测到患者体内的促炎和抗炎组分高于预定阈值，则药物施用装置可被配置成能够减少或停止治疗的引入。在这样的示例中，药物施用装置和/或外科集线器还可被配置成能够通知医疗人员或引入取消试剂以加速响应的减少。如果注射响应如预定义标准所限定的那样足够大，则药物施用装置可被配置成能够自动将其响应升级，或者外科集线器可被配置成能够使得药物施用装置将其响应从被动指示或剂量减少升级到更主动的警告通知或其他主动对策的引入。即使当需要医疗干预时，诸如需要患者进入医院进行紧急治疗或在手术期间改变术前计划时，本文所述的药物施用装置和外科集线器可被配置成能够使用生物计量数据检测通常产生严重影响的患者身体变化，诸如体温或心率。药物施用装置和/或外科集线器可被配置成能够向患者和/或医疗人员通知即将发生的效果，以允许患者和/或医疗人员采取抢先动作，诸如在一种或多种主要副作用发生之前在家里服药，然后进入医院，准备另一种药物用于递送等。这种早期警告可通过减少任何负面后果来改善患者结果。

在至少一些具体实施中，来自药物施用装置的药物递送基于药物施用装置与附件之间的相互作用而改变，表示药物施用装置与附件之间的协作或闭环关系。附件可以保持在药物施用装置中或药物施用装置上，或者可在药物施用装置外部并与其分离。外科集线器是在药物施用装置外部并与其分离的附件的一个示例。附件包括处理器，该处理器被配置成能够从药物施用装置的至少一个传感器接收指示患者的生理特征的数据并且基于所接收的数据控制药物从药物施用装置到患者的递送。因此，剂量可以基于传感器数据和与附件的交互而随时间推移变化，以允许在每个剂量期间和随时间推移更个性化的药物施用，从而通过考虑患者的实际当前状况来增加药物的有益结果。该功能类似于上文参照图11和图12论述的功能，不同的是由附件而不是药物施用装置管理控制来自药物施用装置的药物递送的算法。因此，药物施用装置可以比图11的药物施用装置1016更不“智能”，并且因此更小和/或更便宜。而且，患者升级附件(诸如可穿戴附件)和/或获取新附件通常比患者升级药物施用装置或获取新药物施用装置更便宜和/或更容易，因此对附件的卸载处理和算法控制可以延长药物施用装置的使用寿命。

图13示出了药物施用系统2000的一个实施方案，该药物施用系统包括通用药物施用装置2002和附件3002。在该示出的实施方案中，药物施用装置2002包括壳体2004、药物保持器2010、分配机构2020、至少一个传感器2030、2040、存储器2050、处理器2060、用户界面2080、指示器2085、功率供应器2095和通信接口2099。在该示出的实施方案中，附件3002包括壳体3004、至少一个传感器3030、被配置成能够在其中存储算法3052的存储器3050、用户界面3080、装置指示器3085、处理器3060、功率供应器3095和通信接口3099。另外，类似于上文所述，本领域技术人员将理解，通用药物施用装置2002和附件3002中的每一者可以多种不同组合设置有上述各种特征部。

药物施用装置2002的第一传感器2030和第二传感器2040类似于上文论述的图11的传感器1030、1040、1045。在示例性实施方案中，每个传感器2030、2040被配置成能够收集关于患者的生理特征的数据。例如，感测的生理特征可以是患者对递送至其的药物的反应、血糖水平、血压、出汗水平、心率、大气感测、角速率、身体取向、MARG(磁、角速率和重力)、内部装置感测、血氧水平、日照、渗透度、压电皮肤测量如超声响应变化、真皮的电参数如阻抗、生物感测、感测酶、感测抗体、感测组胺、感测核酸、针对装置10016论述的任何特征、空气质量跟踪等中的任何两种或更多种。另选地或除此之外，传感器2030、2040中的一者或两者可被配置成能够收集关于在递送药物中使用的马达的电流的数据。2002年2月7日公布的名称为“Remote Control For A Hospital Bed”的美国专利公开号2002/0014951和2007年11月1日公布的名称为“Subnetwork Synchronization And Variable TransmitSynchronization Techniques For A Wireless Medical Device Network”的美国专利公开号2007/0251835进一步论述了各种传感器并且据此全文以引用方式并入。传感器2030、2040可以监测相同的生理参数或监测不同的生理参数。监测相同的参数可以允许确认状况，而监测不同的参数可以允许考虑与患者相关联的更多特征以进行药物递送。虽然在图13中示出了两个传感器，但装置2002可包括仅一个传感器诸如传感器2030，或者可包括三个或更多个传感器。任何附加传感器可以与传感器2030、2040类似地操作，并且还可以监测各种生理特征。传感器2030、2040中的一者或两者可以是生物传感器，例如包括生物部件和换能器并且被配置成能够感测诸如酶、抗体、组胺、核酸等生物元素的装置。传感器2030、2040可以作为传感器阵列或双传感器一起操作。传感器2030、2040被配置成能够感测它们各自的生理特征，并且存储器2060被配置成能够在其中存储数据作为限定和/或表示所感测的特征的多个数据点。通信接口2099被配置成能够将指示所感测的信息的数据传送到附件3002，例如传送到其通信接口3099，以允许所接收的信息被存储在存储器3050中并由处理器3060分析，以使用算法3052控制从装置2002进行的药物递送。

附件的至少一个传感器3030被配置成能够感测与患者相关联的一个或多个特征。所述一个或多个特征可以是患者的生理特征和/或情境特征。可监测多种不同的生理特征，诸如心率、血压、出汗水平等。可监测多种不同的情境特征，诸如核心温度、一天中的时间、日期、患者活动水平、海拔高度、GPS信息、血氧水平、日照、渗透压、空气质量、炎症反应、患者和/或患者所处环境的一个或多个图像和/或视频(例如，用于分析食物摄入、确定正在消耗固体食物还是液体、确定患者的位置或活动、确定患者的状况诸如皮肤反应等)、用户输入数据诸如总体健康状况或特定疾病发作之间的周期时间等。至少一个传感器3030被配置成能够感测特征，其中存储器3050将所收集的数据存储为定义和/或表示所感测的特征的多个数据点。

在至少一些实施方案中，药物施用装置2002的传感器2030、2040中的一个传感器可以有效地充当施用系统2000的主要传感器，其限定药物剂量和定时施用的闭环控制的操作范围，并且附件3002的至少一个传感器3030可充当次要传感器，其提供患者反馈并用于在由主要传感器2030限定的范围内调整剂量的量、剂量时间、剂量位置等。在其他实施方案中，附件3002的至少一个传感器3030可充当主要传感器，并且药物施用装置2002的传感器2030、2040中的一个传感器可有效地充当次要传感器。

附件3002的处理器3060被配置成能够基于从药物施用装置2002接收的感测数据并且在至少一些实施方案中附加地或另选地基于由附件的至少一个传感器3030收集的数据来控制药物从装置2002到患者的递送。类似于上文所述，处理器3060被配置成能够通过改变算法3052的至少一个可变参数来控制药物递送，诸如针对药物的剂量、药物剂量之间的时间、药物的递送位置、剂量的浓度调整至少一个可变参数，致动设定数量或连续数量的离散剂量，致动连续剂量，致动初始推注剂量，然后根据需要致动后续的偶发或重复的较小剂量，终止剂量，跳过一个或多个剂量等来控制药物递送。在附件3002处从装置2002接收的数据是限定感测到的患者的生理特征数据的多个数据点的形式。处理器3060可被配置成在剂量的递送期间能够改变算法3052的至少一个可变参数，使得算法3052随着剂量的递送实时地改变(例如，随着算法的执行实时地改变)和/或在外科手术的执行期间随着药物施用装置1016的使用实时地改变，这可适应实时感测的状况。处理器3060可被配置成在剂量的递送开始之前能够改变算法3052的至少一个可变参数，这可在算法3052执行期间比算法3052的实时改变消耗更少的存储器并且使用更少的处理资源。

处理器3060被配置成能够通过多种不同机制中的任何机制来控制来自装置2002的药物递送，诸如通过使用通信接口2099、3099向装置2002发射命令，其中装置的处理器2060执行命令以引起药物递送(例如，通过向装置2002提供定义一个或多个指令的多个数据点)。代替存储在附件3002处的算法3052，用于控制来自装置2002的药物递送的算法可以存储在装置2002处，例如存储在其存储器2050中。类似于上文所述，附件3002可被配置成能够使得存储在装置2002处的算法的至少一个可变参数基于由装置的至少一个传感器2030、2040收集的数据和/或基于由附件的至少一个传感器3030收集的数据而改变，例如通过使用通信接口2099、3099向装置2002传送命令，其中装置的处理器3060执行命令以按照指示改变至少一个可变参数。存储在装置2002而不是附件3002处的算法可以帮助确保发生药物递送，因为递送是本地控制的并且即使例如由于装置2002和附件3002在彼此的无线通信范围之外、由于网络系统问题、由于附件3002处的功率损耗等装置2002与附件3002之间的通信中断也可以发生。

图14示出了药物施用装置2002和附件3002的使用的实施方案。该使用类似于上文结合图12所论述的使用，不同的是附件3002的处理器3050被示出为涉及数据分析和剂量递送的控制。

可使用来自药物施用装置2002的各种递送类型，诸如餐时或基础递送。例如，基于高血糖或低血糖反应的严重程度，大剂量餐时递送可用于防止患者身体进一步恶化。又如，自动化系统可基于血糖的长期跟踪调整基础胰岛素目标剂量大小，基于连续监测围绕目标基础水平连续调整，然后仅针对严重调整引入餐时水平。

在至少一些实施方案中，药物施用装置2002是独自执行一些分析的智能药物施用装置，附件3002提供附加的智能功能以帮助提高剂量效果、安全性和/或准确性。例如，智能药物施用装置可以是允许血糖检测的智能胰岛素泵，诸如Medtronic’s MiniMed 670G，使得泵跟踪患者的连续葡萄糖水平，同时调整泵与传感器之间的接近度。又如，智能药物施用装置可以是胰高血糖素递送装置，其通过注射胰高血糖素以将葡萄糖水平升高至期望的基础水平来治疗严重低血糖(由70以下的血糖定义)。再如，智能药物施用装置可以是胰岛素递送装置，其基于来自连续葡萄糖监测器的读数连续调整其从一分钟递送到下一分钟的胰岛素量。

附件3002可采用多种不同的形式。附件3002可以单独用于帮助控制来自药物施用装置2002的药物递送。另选地，附件3002可具有不同于来自药物施用装置2002的药物递送的附加目的，并且因此是多功能的，例如与外科集线器一样。

附件的实施方案包括外科集线器、头戴式耳机、耳机、智能手表、指甲传感器、数字收集贴片(具有或不具有直接皮肤接触)、增强现实或智能眼镜、可植入或可摄入部件、头带、用于传送重量的数字连接装置、佩戴式相机(例如在智能眼镜中)、携带式相机(例如在智能电话、移动平板等中)、手持式糖尿病管理装置、智能移动辅助装置、跟踪和监测机构等。2014年3月20日公布的名称为“Systems And Methods For Surgical AndInterventional Planning,Support,Post-Operative Follow-Up,And FunctionalRecovery Tracking”的美国专利公布2014/0081659进一步描述了跟踪和监测机构的各种实施方案，并且据此全文以引用方式并入。2012年4月19日公布的名称为“HandheldDiabetes Management Device With Bolus Calculator”的美国专利公布2012/0095318进一步描述了手持式糖尿病管理装置的实施方案，该专利公布据此全文以引用方式并入。2017年6月22日提交的名称为“Multi-Functional Smart Mobility Aid Devices AndMethods Of Use”的美国专利公布2017/0172462进一步描述了智能移动辅助装置的实施方案，该专利公布据此全文以引用方式并入。

如上所述，图像分析可用于捕获患者周围环境中的数据，无论患者是否处于外科环境中。例如，如本领域技术人员将理解的那样，图像分析可用于膳食检测，诸如用于确认正在进餐；膳食本身的分析，诸如体积或碳水化合物、蛋白质和脂肪含量；对肤色、注射部位和/或其他解剖结构的图像分析，以确定发红、炎症和/或其他反应；基于身体面积(例如，mg/m²)施用的药物的剂量的计算，使得患者身体的图像可用于计算除任何患者输入(诸如体重、年龄等)之外的剂量；图像分析，以通过由患者拍摄的图像与任何智能数字患者装置之间的互连来提供相关药物信息，所述互连将允许装置提供关于药物、剂量、时间、功能等的用户信息。2012年12月27日公布的名称为“Medication Verification And Dispensing”的美国专利公布2012/0330684进一步描述了图像捕获装置，该专利公布据此全文以引用方式并入。响应于检测到膳食，附件可被配置成能够调整来自与附件通信的药物施用装置的药物递送。

图15示出了其中内置有相机5002的智能眼镜形式的附件5000的实施方案。用户4000可以像佩戴一副普通眼镜一样佩戴附件5000，然而附件5000(例如，其处理器)被配置成能够分析由相机5002捕获的图像以在视觉上识别关于用户4000食用的膳食5004和/或饮料5006的多种类型的信息，诸如食物类型、食物量、盘子上剩余的食物量等。2011年12月1日提交的名称为“Systems and Methods For Regulating Metabolic Hormone ProducingTissue”的美国专利公布2011/0295337、2014年4月15日公布的名称为“Obesity TherapyAnd Heart Rate Variability”的美国专利8,696,616、2016年8月30日公布的名称为“Devices And Methods For The Treatment Of Metabolic Disorders”的美国专利9,427,580和2015年10月27日公布的名称为“Meal Detection Devices And Methods”的美国专利9,168,000进一步描述了识别关于膳食和/或饮料的信息类型，这些专利据此全文以引用方式并入。确定地检测进食/饮水的发生对于安全性、功效和成本是重要的，并且可以与通过情境感知感测到的信息相结合，如上文关于药物施用装置1016所论述的那样，以提高本文所述的膳食检测方法的准确性。由相机5002捕获的图像可用于在视觉上识别信息的类型而不是在图15所示的膳食5004和/或饮料5006背景中，如上所述，诸如用于分析肤色、注射部位和/或其他解剖结构以确定发红、炎症和/或其他反应。

如上所述，在药物施用装置和/或附件两者中，可使用不同的传感器配置和交互来产生患者生理特征的主要测量和次要测量。例如，所用的传感器可以是模块化传感器阵列、可配置传感器阵列、提供交互式感测的双传感器、双协作远程感测阵列等。在此类示例中，被配置成能够检测患者体内对药物施用的生理反应的一个或多个传感器可被远程定位到注射部位以防止药物施用本身干扰结果。此外，第二传感器阵列可以靠近注射部位和/或药物施用装置定位，以便确定急性局部反应并验证药物施用装置已正确操作。

图16和图18示出了包括相机的附件5010的实施方案，该相机被配置成能够收集患者4000身体上的不同点处的患者皮肤的图像。附件5010(和/或与附件5010通信的计算机系统，诸如外科集线器)被配置成能够在单个点处或如图17(用于对如图16所示收集的数据进行分析)和图19(用于对如图18所示收集的数据进行分析)所示随时间推移监测患者的肤色，以跟踪对药物的任何可能的反应和/或观察任何炎症(由药物施用引起的或由次要源引起的并且施用药物以进行治疗)，并且响应于检测到药物反应和/或炎症，调整来自与附件5010(和/或计算机系统)通信的药物施用装置的药物递送。图17和图19示出了时间t₁、t₂、t₃、t₄、t₅和t₆以及每个时间点处的患者肤色的对应光色图(在图17和图19中以灰度示出)。在图17和图19中的曲线图上描绘的虚线表示轻微炎症和严重炎症，使得图像分析(由系统以电子方式进行或由护理专业人员手动进行)允许跟踪炎症和响应于经过轻微和/或严重炎症的肤色的警示、通知、抢先动作、响应动作等。图16示出了在患者4000上的随机点5012处拍摄图像。图18示出了在IV端口5016形式的药物施用点处拍摄患者面部5014的图像。由于施用部位(IV端口5016)是药物与患者4000之间的第一接触点，并且人的面部可以表现出可能的不良反应诸如过敏反应等，因此施用点和患者4000的面部5014可以是监测对所施用药物的任何不良或有益反应的有用区域。

尽管图16和图18将相机示出为智能电话的一部分，但被配置成能够收集图像的附件可以是除智能电话之外的装置，诸如内窥镜或其他观测装置、移动平板、智能手表等。另外，尽管在图16和图18中示出了由相同的附件5010收集图像，但两个不同的附件也可以收集图16和图18的数据。

在至少一些实施方式中，基于对患者状态的感知改变来自药物施用装置的药物递送，诸如基于患者的至少一个生理特征和患者的至少一个相关身体特征改变药物递送。这些具体实施类似于上文结合基于与患者相关联的基于患者的情境感知而确定的一个或多个特征来改变药物递送所论述的那些具体实施，不同的是基于患者的至少一个生理特征和患者的至少一个相关身体特征来确定与患者相关联的特征。考虑到生理特征和身体特征的具体实施允许基于患者的状态(由患者的生理特征和身体特征表示)来改变剂量，以实现个性化护理、改进患者护理的自适应药物施用过程和/或增加成功药物使用的自动剂量调整。可监测患者的各种不同生理特征，诸如体温、心率、血糖水平、血压、出汗水平等。可监测患者的各种不同身体特征，诸如温度、代谢需求、认知功能、代谢需求(诸如使用食物摄取量和BMR(基础代谢率)中的至少一者所测量)、体重、患者和/或患者所处的环境的一个或多个图像和/或视频(例如，以分析食物摄取，以确定正在食用固体食物还是液体，以确定患者的位置或活动，以确定患者的状况诸如皮肤反应等)等。可监测患者环境的各种不同物理特征，诸如大气污染物百分比、环境温度等。

以举例的方式使用图5的通用药物施用装置500，存储器97可以在其中存储可执行以将一定剂量的药物施用于患者的算法，并且处理器96可被配置成能够执行算法以控制由分配机构20分配的一定剂量的药物的递送。处理器96还可被配置成能够使用表示患者的至少一个生理特征的生理数据和表示患者的至少一个身体特征的身体数据来改变算法的至少一个可变参数，使得在改变至少一个可变参数之后递送的剂量将通过执行改变后的算法来控制。如上所述，本领域技术人员将理解，通用药物施用装置500可以多种不同组合设置有上述各种任选特征部，例如，不包括传感器92、94、98中不被处理器96用于改变算法的可变参数的任一传感器(而是包括用于收集所需身体和生理特征数据的传感器)、不包括包装件35、不包括用户界面80等。处理器96可被配置成在剂量的递送期间能够改变算法的至少一个可变参数，使得算法随着剂量的递送实时地(例如，随着算法的执行实时地)和/或随着外科手术的执行期间药物施用装置500的使用实时地)改变，这可以适应实时感测的条件，或者处理器96可被配置成在剂量的递送开始之前能够改变算法的至少一个可变参数，与算法的实时改变相比，这可以在算法执行期间消耗更少的存储器并使用更少的处理资源。

以另一示例的方式使用图11的通用药物施用装置1016，该使用类似于上文关于图5所论述的使用。存储器1050在其中存储算法1052，并且处理器1060被配置成能够执行算法1052以控制由分配机构1020分配的一定剂量的药物的递送。处理器1060还被配置成能够使用由传感器1030、1040、1045中的至少两个传感器和/或至少一个外部单独传感器收集的身体特征数据和生理特征数据来改变算法1052的至少一个可变参数，使得在改变至少一个可变参数之后递送的剂量将通过执行改变后的算法1052来控制。如上所述，本领域技术人员将理解，通用药物施用装置1016可以多种不同组合设置有上述各种任选特征部，例如，不包括传感器1030、1040、1045中不被处理器1060用于改变算法1052的可变参数的任一传感器(而是包括用于收集所需身体和生理特征数据的传感器)、不包括用户界面1080等。处理器1060可被配置成在剂量的递送期间能够改变算法的至少一个可变参数，使得算法随着剂量的递送实时地(例如，随着算法的执行实时地)和/或随着外科手术的执行期间药物施用装置1016的使用实时地)改变，这可以适应实时感测的条件，或者处理器1060可被配置成在剂量的递送开始之前能够改变算法的至少一个可变参数，与算法的实时改变相比，这可以在算法执行期间消耗更少的存储器并使用更少的处理资源。

在至少一些实施方案中，至少一个生理特征与药物施用装置所施用的治疗直接相关，并且药物施用装置和/或与药物施用装置通信的外科集线器被配置成能够使用局部或即时处理来确定和调整剂量以补偿或克服所感测的一个或多个当前身体特征。在此类实施方案中，如本文所论述，至少一个生理特征是限定药物施用装置和至少一个可变参数的响应范围的主要特征，并且一个或多个身体特征是用于通过改变至少一个可变参数来微调或影响药物施用装置剂量的次要特征。

基于对患者状态的感知改变来自药物施用装置的药物递送的实施方式可允许检测任何数量的生理特征和/或身体特征。例如，活动水平、代谢和/或代谢水平的身体特征的检测可以影响基于增加的生理需求的剂量调整。通常，代谢和代谢率是总能量消耗和热量摄取与损失之间的能量平衡的混合体。因此可使用对活动、热量摄取、粪便热量输出、氧消耗/CO₂生成等的精确测量来告知代谢活动。在此类实施方案中，代谢活动可以是测量的生理特征，并且可测量一种或多种身体特征，诸如活动、热量摄取、粪便热量输出、氧消耗/CO₂生成等，以基于测量的生理特征指导药物施用的调整。在其他实施方案中，各种不同测量诸如活动测量、食物摄取测量、BMR、生理测量(诸如体温或温度变化、环境温度和/或心率)的组合可用作患者的实时代谢率的各种近似值，而不是尝试更直接的测量。例如Lam YY和Ravussin,E.,“Analysis of energy metabolism in humans:A review ofmethodologies,”Mol Metab.2016年11月；5(11):1057–1071(可在<https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5081410/>获得)进一步论述了代谢率，该文献全文据此以引用方式并入。

在其中基于对患者状态的感知改变来自药物施用装置的药物递送的具体实施中的药物递送调整可以是完全自动的、部分自动的和部分手动的、或完全手动的。一定程度的自动剂量调整在患者可能难以自行应用由各种患者情况、环境线索和/或生理线索引起的任何推荐改变的情况下尤其有益。例如，患者能力和/或胜任水平可用作一种或多种手段来确定药物施用装置的完全自动响应和/或用户对剂量调整的不同程度的部分控制。例如，患者通常能够安全地与药物施用装置交互，但在各种紧急情况期间，患者的能力可能受损并且可能需要自动动作。当外科人员正在处理多个不同任务(包括监测和/或致动药物递送)时以及当正在监测患者的多个特征时，在对患者执行外科手术期间一定程度的自动剂量调整可以是特别有益的。因此，外科人员可能难以自行应用由各种患者情况、环境线索和/或生理线索引起的任何推荐改变。例如，一种或多种药物可在手术前计划用于在外科手术的执行期间的某些点递送至患者，因此允许从药物施用装置自动递送药物可促进术前计划的准确执行。例如，外科人员通常能够安全地与药物施用装置交互，但在各种紧急情况期间，他们的能力可能受损并且可能需要自动动作。

因此，本文所述的至少一些实施方案中的药物施用装置可以是部分自动的，从而允许患者和/或医生(或其他医疗人员)在各种情况下控制或超控自动动作，同时提供在各种紧急情况下不能被患者和/或医生(或其他医疗人员)超控的自动动作。在至少一些实施方案中，通知可具有它们的优先级或程度，随着情境对患者变得更危险而变得更持久。利用某些药物施用装置，当发出某些主要警报时，可自动警示护理提供者、外科人员和/或急救人员。此外，如果患者未能采取适当的降级行动和/或药物施用装置检测到患者明显缺乏自助的能力，则基于风险的治疗评估可随时间推移变得更积极。

多种其他患者情况可使他们在某种程度上部分或完全自动化地进行剂量调整。例如，儿科患者可能尚未理解或不能以安全的方式操纵药物施用装置，患者可能患有痴呆同时患有需要注射或口服药物的疾病并且不能理解药物施用装置，患者可能患有影响他们使用药物施用装置和/或感知逐渐症状升级的能力的各种心理或精神病症，患者可能难以施用药物并且需要依赖于药物施用装置的自动动作等。在至少一些情况下，建议的治疗可允许药物施用装置调整，其只是使自动化更有意义，以帮助提高顺从性，诸如注射剂可以是各种形式的泵或几乎总是由患者佩戴的其他药物施用装置。例如，由于年龄、灵巧性、各种复杂情况(诸如高血糖或低血糖)的发作等，各种糖尿病副作用可增加困难或抑制患者施用调整剂量的能力。

类似于上文论述的附件，药物施用装置的至少一些实施方案可被配置成能够基于患者的体重随时间推移自动调整剂量，诸如对于儿科患者，因为儿科患者的体重在成长过程中倾向于波动更大。可以多种方式进行体重测量，诸如从家中自动将测量的体重传送到药物施用装置的秤或通过如上所述分析图像。也可以在实际发生剂量的任何变化之前提供体重变化的警告。在一些情况下，在发起任何变化之前可能需要患者的护理提供者的独立验证和/或批准。例如，父母和/或医生可以在可能时报告儿科患者的体重，然后用于患者的给药算法可以用新的体重信息自动更新。任何改变可以直接在药物施用装置上进行并且/或者可以远程进行。

在其中来自药物施用装置的药物递送基于对患者状态的感知而改变(诸如基于患者的至少一个生理特征和患者的至少一个相关身体特征而改变药物递送)的至少一些实施方案中，在改变药物递送时也可以考虑患者的情境感知，类似于上文例如结合图11的药物施用装置1016所论述。例如，另外考虑情境感知可允许药物施用装置和/或与药物施用装置通信的外科集线器细化感测数据、减少错误、消除或减少不准确的界外值和/或以其他方式选择性地影响药物施用装置，以提高装置对在剂量药物施用之前或之后患者的生理反应的理解。因此，一个或多个传感器可充当基于患者和/或药物施用装置的情境感知的自适应感测阵列。

图20示出了在时间t₁处向患者递送一定剂量的药物的输注装置形式的药物施用装置的不良反应的实施方案。连同药物施用装置跟踪以确定药物的适当剂量的患者的各种生理特征和患者的身体特征，药物施用装置和/或与药物施用装置通信的外科集线器还通过测量可指示不良反应的身体特征和生理特征诸如心率波动、出汗和/或瞳孔扩张来监测患者对药物的过敏反应。在时间t₂处，心率波动、出汗和瞳孔扩张都可测量地增加，超过了所示的较小警告阈值，并提示对药物的可能不良反应。因此，在时间t₃处，药物的剂量减少，并且通过装置以较低剂量施用一剂药物例如苯海拉明，以抵消患者反应。在时间t₄处，心率波动、出汗和瞳孔扩张都继续增加，并且心率波动和出汗都超过较大警告阈值。因此，药物施用装置递送第二较大剂量的药物，此时心率波动、出汗和瞳孔扩张都开始降低到更正常的值或基线值。在该时间点处，患者的反应受到控制，因此初始药物可以减少的剂量继续递送。

如果患者未对药物施用有效地作出反应，那么初始药物的剂量可以完全终止，并且只有在不良反应的各种症状减轻时才以较低的步长值重新开始。例如，图21示出了与图20的曲线图类似的曲线图，并且示出了测量的血压、温度和瞳孔扩张。在时间t₁处，开始向患者施用一定剂量的药物。在时间t₂处，温度和瞳孔扩张超过警告阈值以指示可能的不良反应，并且剂量减少。在时间t₃处，由于血压已下降，但是温度和瞳孔扩张都继续增加，因此施用一定剂量的药物。在时间t₄处，瞳孔扩张仍然升高，同时温度已超过较大阈值，并且血压已降低到已超过较小阈值并且目前过低的程度。因此，药物剂量完全停止。在t₅处，血压、温度和瞳孔扩张已开始恢复到正常水平，因此再次向患者施用药物。然而，剂量进一步减少。在时间t₆处，当来自血压、温度和瞳孔扩张的不良反应指征不显著增加时，剂量再次轻微增加并暂时维持在较低水平。

在至少一些实施方案中，患者和/或医疗人员可以选择从药物施用装置中的一个或多个传感器和/或一个或多个外部单独传感器进行监测。例如，图22示出了药物施用装置的用户界面8080的一个实施方案，该用户界面允许患者在装置本身上或经由诸如与装置相关联的患者应用程序的其他手段选择使用一个或多个传感器进行监测。在其他实施方案中，用户界面8080可替代地或附加地设置在其他位置，诸如设置在与药物施用装置通信的外科集线器的用户界面上。

如图23所示，当一个或多个传感器监测患者时，一个或多个传感器可以检测关节疼痛的可能的或可能发生的早期发作，诸如在t₁和t₂处。例如，当来自活动水平传感器和门分析传感器的读数指示身体活动对于患者来说可能过多并且持续的活动将提示关节疼痛时，可能在时间t₁处提示轻微警告。当患者继续活动时，图23中的时间点A指示超过心率波动的较大阈值，时间点B指示超过出汗的较大阈值，并且时间点C指示超过活动水平的较大阈值，此时当在时间t₂处满足所有三个条件A、B、C时发出警报，以指示严重关节疼痛的可能发作。此时，药物施用装置、患者应用程序和/或外科集线器可提示患者和/或其他用户输入疼痛分数，例如通过使用用户界面8080，使得可以更好地将治疗结果通知给药物施用装置和任何治疗护理提供者。本文所论述的情境感知测量可以结合到上述任何药物施用装置中，以提供对治疗和结果的更多理解以及护理的更多个性化。

如上所述，当向患者提供建议时和当调整剂量时，一些形式的食物摄取和/或膳食检测可能是重要的。虽然上文论述了一些示例性的膳食检测方法，诸如图像分析，但各种药物施用装置也可以使用来自各种生理传感器和/或身体传感器的输入的组合来确认已发生膳食事件并且足以在患者体内触发期望的反应。例如，心率波动(HRV)的分析、图像分析、胃pH、LINX回流管理装置等可各自独立地或以一些组合使用，以提供更准确的膳食消耗检测。提供各种冗余测量可以帮助最小化膳食检测中的错误。

本文所公开的装置和系统可被设计成使用一次之后丢弃，也可被设计成供多次使用。然而无论是哪种情况，该装置都可在至少使用一次之后经过修复再行使用。修复可包括拆卸装置、之后清洁或更换特定零件以及后续重新组装步骤的任何组合。具体地讲，该装置可拆卸，并且可以任意组合选择性地更换或移除装置的任意数目的特定零件或部件。在清洁和/或更换特定部件后，可对该装置进行重新组装，以便随后在修复设施处使用或就在外科手术之前由外科团队使用。本领域的技术人员将理解，对装置进行修整可利用各种技术来进行拆卸、清洁/替换和重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。

可优选的是，在使用之前对本文所公开的装置进行消毒。这以通过本领域中那些技术人员已知的任何多种方式来完成，包括β辐射或γ辐射、环氧乙烷、蒸汽以及液浴(例如冷浸)。在2012年2月14日公布的名称为“System And Method Of Sterilizing AnImplantable Medical Device”的美国专利8,114,345中更详细地描述了对包括内部电路的装置进行消毒的示例性实施方案。优选的是，如果植入的话，将装置气密密封。这可通过本领域中那些技术人员已知的任何数量的方式而完成。

已在上文在本文提供的整体公开内容的上下文中仅以举例的方式描述了本公开。应当理解，在不脱离本公开的总体范围的情况下，可以在权利要求书的实质和范围内进行修改。

Claims (22)

1.一种外科系统，包括：

药物施用装置，所述药物施用装置被配置成在对患者执行外科手术期间能够向所述患者递送药物；

第一传感器，所述第一传感器被配置成在所述外科手术的所述执行期间能够收集关于与患者相关联的第一特征的数据；

存储器，所述存储器被配置成能够在其中存储包括至少一个可变参数的算法；以及

处理器，所述处理器被配置成能够：

在所述外科手术的所述执行期间通过执行所述算法来控制第一剂量的所述药物从所述药物施用装置到所述患者的递送，

在所述外科手术的所述执行期间基于由所述第一传感器收集的所述数据来改变存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数，以及

在改变所述至少一个可变参数之后，在所述外科手术的所述执行期间通过执行所述算法来控制第二剂量的所述药物从所述药物施用装置到所述患者的递送。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述药物施用装置包括所述第一传感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一传感器在所述药物施用装置外部并且与所述药物施用装置分离。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括第二传感器，所述第二传感器被配置成在所述外科手术的所述执行期间能够收集关于与所述患者相关联的第二不同特征的数据；

其中所述处理器被配置成能够另外基于由所述第二传感器收集的所述数据来改变存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一特征是所述患者的生理特征；并且

所述第二特征是所述患者的情境特征。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述处理器还被配置成在改变所述至少一个可变参数时能够考虑由分级结构中的所述第一传感器和所述第二传感器中的每一者收集的所述数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述药物施用装置包括所述第一传感器；

所述第二传感器在所述药物施用装置外部并且与所述药物施用装置分离；

外科集线器包括所述处理器；并且

所述外科集线器被配置成在所述外科手术的所述执行期间能够与所述药物施用装置通信，从而允许所述外科集线器向所述药物施用装置传送指令以改变存储在所述存储器中的所述至少一个变量。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述药物施用装置包括所述处理器和所述存储器。

9.根据权利要求8所述的系统，还包括第二处理器，外科集线器包括所述第二处理器；

其中所述外科集线器被配置成能够：

在所述外科手术的所述执行期间与所述药物施用装置通信，从而允许所述外科集线器向所述药物施用装置传送指令以改变存储在所述存储器中的所述至少一个变量，

在所述外科手术的所述执行期间使用所述第二处理器并且基于由所述第一传感器收集的所述数据来确定存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数应被改变，以及

在所述外科手术的所述执行期间使用所述第二处理器使得指令被传送到所述药物施用装置，从而指示所述药物施用装置改变存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述药物施用装置包括所述存储器；

外科集线器包括所述处理器；并且

所述外科集线器被配置成在所述外科手术的所述执行期间能够与所述药物施用装置通信，从而允许所述外科集线器向所述药物施用装置传送指令以改变存储在所述存储器中的所述至少一个变量。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述药物施用装置被配置成能够仅在所述药物施用装置接收到所述指令之后改变所述至少一个可变参数。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一特征是所述患者的生理特征和所述患者的情境特征中的至少一者。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一特征是血糖水平、血压、出汗水平、心率、核心温度、震颤检测、一天中的时间、日期、患者活动水平、血压、代谢率、海拔高度、所述药物的温度、所述药物的粘度、GPS信息、角速率、用于递送所述药物的马达的电流、血氧水平、日照、渗透度和空气质量中的至少一者。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个可变参数包括所述药物从所述药物施用装置到所述患者的递送速率。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个可变参数包括剂量递送之间的时间间隔，使得在改变所述至少一个可变参数之后递送的剂量与在改变所述至少一个可变参数之前递送的剂量处于不同的时间间隔。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，改变所述至少一个可变参数导致所述处理器控制所述第二剂量的递送，使得所述第二剂量不被递送到所述患者。

17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被配置成能够自动改变所述至少一个可变参数。

18.一种外科方法，包括：

在对患者执行外科手术期间使用第一传感器收集关于与所述患者相关联的第一特征的数据；以及

使用处理器：

在所述外科手术的所述执行期间通过执行存储在存储器中的算法来控制第一剂量的药物从药物施用装置到所述患者的递送，

在所述外科手术的所述执行期间基于由所述第一传感器收集的所述数据来改变存储在所述存储器中的所述算法的至少一个可变参数，以及

在改变所述至少一个可变参数之后，在所述外科手术的所述执行期间通过执行所述算法来控制第二剂量从所述药物施用装置到所述患者的递送。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括使用第二传感器收集关于与所述患者相关联的第二不同特征的数据；

其中还基于由所述第二传感器收集的所述数据来改变存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述药物施用装置包括所述处理器和所述存储器；并且

所述方法还包括：

外科集线器在所述外科手术的所述执行期间使用所述外科集线器的第二处理器向所述药物施用装置传送指令以改变存储在所述存储器中的所述至少一个变量，

所述外科集线器在所述外科手术的所述执行期间使用所述第二处理器并且基于由所述第一传感器收集的所述数据来确定存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数应被改变，以及

所述外科集线器在所述外科手术的所述执行期间使用所述第二处理器使得指令被传送到所述药物施用装置，从而指示所述药物施用装置改变存储在所述存储器中的所述算法的所述至少一个可变参数。

21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述药物施用装置包括所述存储器；

外科集线器包括所述处理器；并且

所述方法还包括所述外科集线器向所述药物施用装置传送指令以改变存储在所述存储器中的所述至少一个变量。

22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一特征是所述患者的生理特征和所述患者的情境特征中的至少一者。