CN117693374A - 用于剂量确定的数据收集设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于测量药剂剂量的数据收集设备，所述数据收集设备包括陀螺仪，其被配置成在剂量拨选操作和剂量分配操作中的至少一个期间检测药物递送装置的剂量拨选部件的旋转并输出对应于旋转量的信号；以及模式感测组件，其被配置成输出指示是否正在对所述药物递送装置执行所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作的信号。

Description

用于剂量确定的数据收集设备
本发明涉及一种数据收集设备，其用于确定药剂剂量，如拨入药物递送装置的剂量或从药物递送装置分配的剂量。
背景技术
存在多种疾病需要通过注射药剂进行定期治疗。这种注射可以通过使用注射装置进行，由医务人员或患者自己施加。例如，1型和2型糖尿病可由患者自己通过注射胰岛素剂量来治疗，例如每天注射一次或若干次。例如，可以使用预填充的一次性胰岛素注射笔作为注射装置。可替代地，可以使用可重复使用的注射笔。可重复使用的注射笔允许用新的药剂药筒来更换空药剂药筒。任一种注射笔可具有一组单向针，在每次使用前更换。然后可例如在胰岛素注射笔上通过转动剂量旋钮并从胰岛素注射笔的剂量窗口或显示器观察实际剂量来手动选择要注射的胰岛素剂量。然后通过将针插入适合的皮肤部分并压下胰岛素注射笔的剂量旋钮或注射按钮来注射剂量。为了能够监测胰岛素注射，例如为了防止胰岛素注射笔的误操纵或为了记录已施加的剂量，需要测量与注射装置的状况和/或使用相关的信息，如例如关于所注射胰岛素剂量的信息。
在一些以前的具有电子监测器件的注射装置中，加入电子监测器件需要相对于标准注射装置设计对注射装置进行大幅改造。这种大改造改会导致经改造的注射装置笨重、昂贵且难以制造。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种一种用于测量药剂剂量的数据收集设备，所述设备包括：陀螺仪，其被配置成在剂量拨选操作和剂量分配操作中的至少一个期间检测药物递送装置的剂量拨选部件的旋转并输出对应于旋转量的信号；以及模式感测组件，其被配置成输出指示是否正在对所述药物递送装置执行所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作的信号。这种设备可以提供用于确定与药物递送器件相关联的药剂剂量的简单、紧凑的器件。模式感测组件允许设备区分由于实际剂量拨选和/或分配操作而引起的装置旋转和由于与剂量拨选和/或分配操作无关的装置的单纯搬运或运输而引起的装置旋转。
所述数据收集设备可以被配置成至少部分地基于由所述陀螺仪输出的信号和由所述模式感测组件输出的信号来确定所述剂量。
所述剂量可以是分配剂量，并且所述设备可以被配置成在模式感测组件输出指示正在进行剂量分配操作的信号时，基于从陀螺仪输出的信号来确定分配剂量。通过确保陀螺仪的输出是由于有意识的剂量分配操作，这可以提高所确定的分配剂量的准确性。
所述模式感测组件可以包括加速度计，其中所述数据收集设备被配置成基于使用所述陀螺仪确定的剂量和使用所述加速度计确定的剂量来确定所述剂量。通过减少单独使用加速度计或陀螺仪确定的剂量中的可能误差的影响，这可以提供对拨选或分配剂量的更准确的确定。
所述模式感测组件可以包括加速度计，所述加速度计被配置成在所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作期间检测振动。
所述加速度计可以被配置成检测所述剂量拨选部件的振动。
所述数据收集设备可以被配置成处理由所述加速度计输出的信号，以区分第一类型的振动和第二类型的振动，其中，所述第一类型的振动对应于所述剂量拨选操作，并且所述第二类型的振动对应于所述剂量分配操作。这可以提供一种有效的方法来确定对药物递送装置是正在执行剂量拨选操作还是正在执行剂量分配操作。
所述模式感测组件可以包括加速度计，所述加速度计被配置成在所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作期间检测所述剂量拨选部件的振动。这提供了一种检测药物递送装置上的剂量拨选和/或剂量分配操作的简单器件，只需要对标准药物递送装置进行很小的改动或不需要进行改动。
所述陀螺仪和所述加速度计中的至少一个可以是微机电系统(MEMS)。这为剂量测量提供了一种简单、紧凑和成本有效的器件。特别是陀螺仪和加速度计都是同一芯片封装中的MEMS(例如，六轴或九轴运动传感器)时，这一点尤为明显。
所述数据收集设备可以进一步包括通信接口，其中所述设备被配置成使用所述通信接口将对应于由所述陀螺仪输出的信号的数据传输到用于确定所述剂量的计算装置。这可以允许在远离设备和在计算装置上执行输出数据的一些或全部处理。这可以降低设备的加工要求，使其更便宜，制造更简单，并降低设备的功率要求。
所述加速度计可以被配置成在剂量分配操作期间检测所述剂量拨选部件的直线平移。这可以是检测剂量分配操作的简单方式，其需要很少或不需要改动标准药物递送装置。
所述模式感测组件可以包括致动传感器，所述致动传感器被配置成检测所述剂量分配操作正在被执行。这可以是检测剂量分配操作的简单方式，其需要很少或不需要改动标准药物递送装置。
所述致动传感器可以包括电容式触摸传感器，所述电容式触摸传感器被配置成在所述剂量分配操作期间检测用户的手指。这可以是检测剂量分配操作的简单方式，其需要很少或不需要改动标准药物递送装置。此外，电容传感器的使用可以允许设备区分用户(即，由人的手指致动)和物体(例如，药物递送装置在运输箱内的意外致动)对药物递送装置的部件的致动。
所述药物递送装置可以是注射笔。
所述设备可以包含在所述药物递送装置内。
所述设备可以是可附接到所述药物递送装置的辅助装置。这可以允许高规格和/或昂贵的部件被包含在辅助装置中，然后可以将其附接到相对低成本的药物递送装置上。这可能对于辅助装置需要与多个药物递送装置配对使用的情况非常有帮助。
根据本发明的另一方面，提供了一种系统，所述系统包括：根据任何前述公开内容的数据收集设备；以及
计算装置，其中所述计算装置被配置成基于由所述陀螺仪输出的信号和由所述模式感测组件输出的信号来确定所述剂量。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于测量药剂剂量的计算机实现的方法，所述方法包括：使用陀螺仪检测药物递送装置的剂量拨选部件的旋转；使用模式感测组件确定正在对所述药物递送装置执行剂量拨选操作或剂量分配操作；以及响应于确定正在对所述药物递送装置执行所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作，基于所述陀螺仪的旋转来确定剂量。这可以提供用于确定与药物递送装置相关联的药剂剂量的简单方式。
确定正在对所述药物递送装置执行剂量拨选操作或剂量分配操作可以包括：使用所述模式感测组件的加速度计检测所述剂量拨选部件的振动；以及
确定所检测到的振动指示正在对所述药物递送装置执行剂量拨选操作或剂量分配操作。
确定正在对所述药物递送装置执行剂量分配操作可以包括：使用所述模式感测组件的致动传感器检测所述剂量拨选部件的致动。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于测量药剂分配剂量的数据收集设备，所述设备包括：
陀螺仪，其被配置成在剂量分配操作期间检测药物递送装置的部件的旋转并输出对应于旋转量的信号；以及
模式感测组件，其被配置成输出指示是否正在对所述药物递送装置执行所述剂量分配操作的信号，
其中，所述设备被配置成在模式感测组件输出指示正在进行剂量分配操作的信号时，基于从陀螺仪输出的信号来确定分配剂量。
附图说明
现在将参考附图描述示例实施方案，其中：
图1是示出根据本发明实施方案的设备的部件的框图；
图2示出了根据本发明实施方案的包含图1的设备的药物递送装置的侧视图；
图3示出了根据本发明实施方案的包含在附接到药物递送装置的一部分的辅助装置中的图1的设备；
图4示出了根据本发明实施方案的在剂量拨选操作期间的系统，所述系统包括图2的药物递送装置和设备以及计算装置；
图5示出了根据本发明实施方案的在剂量分配操作期间的图4的系统；并且
图6是示出根据本发明实施方案的使用图1的设备确定拨选剂量的方法的流程图；
图7是示出根据本发明实施方案的使用图1的设备确定分配剂量的方法的流程图；
图8是示出根据本发明实施方案的使用图1的设备确定分配剂量的方法的流程图；并且
图9是示出根据本发明实施方案的使用图1的设备确定分配剂量的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，可以参照胰岛素注射装置形式的药物递送装置来描述本发明的实施方案。然而，本发明不限于这种应用，并且同样可以很好地与排出其他药剂的注射装置或其他形式的药物递送装置一起使用。贯穿全文，相似的附图标记指代相似的元素。
本公开文本的各方面涉及使用陀螺仪102和模式感测组件104来确定药剂剂量。
图1是示出所述概念的核心部件的框图。图1示出了根据本发明的数据收集设备100。数据收集设备100用于确定与药物递送装置200相关联的药剂剂量。与药物递送装置200相关联的药剂剂量可以是例如已经拨选(编程)到药物递送装置200中的剂量(“拨选剂量”)或从药物递送装置200分配的剂量(“分配剂量”)。
设备100包括陀螺仪102。陀螺仪102是电子陀螺仪102，被配置成输出对应于陀螺仪102的角速度并因此对应于陀螺仪102绕轴的旋转量的电信号。对应于由陀螺仪102输出的角速度的信号可以被处理以确定陀螺仪102的旋转角度，例如通过在时间上对角速度进行积分。这可以由设备100的处理器106或另一装置的处理器处理，如后面所述。
陀螺仪102可以是三轴陀螺仪102，其可以测量陀螺仪102围绕三个轴(如x轴、y轴和z轴)的角速度，并输出对应于围绕每个轴的角速度的信号。因此，陀螺仪102在三维空间中的旋转角度可以从陀螺仪输出的信号中计算出来，所述信号可以用于确定陀螺仪102在三维空间中的取向。然而，陀螺仪102不限于三轴陀螺仪102，而是可以是单轴陀螺仪102、双轴陀螺仪102或可以检测围绕更多轴的旋转的陀螺仪102。
陀螺仪102可以是微机电系统(MEMS)陀螺仪102，并且可以包括在芯片封装中，也称为集成电路封装。这提供了陀螺仪102的尤其紧凑的实体。
设备100还具有模式感测组件104。模式感测组件104用于确定用户是否正在对药物递送装置200执行特定操作。
特定操作可以是剂量拨选操作。剂量拨选操作是在此期间由用户将药剂剂量拨选(编程)到药物递送装置200中以准备分配的操作。在剂量拨选操作期间拨入药物递送装置200的剂量可以被称为拨选剂量。
另外地或可替代地，特定操作可以是剂量分配操作。剂量分配操作是在此期间从药物递送装置200分配一定剂量的药剂的操作。在剂量分配操作期间从药物递送装置200分配的剂量可以被称为分配剂量。分配剂量在大小上可以等于拨选剂量，或者如果被分配的剂量少于整个拨选的剂量，则可以小于拨选剂量。剂量拨选操作和剂量分配操作将在后面更详细地描述。
模式感测组件104可用于确定特定操作当前是否在特定时刻执行。例如，模式感测组件104可用于确定剂量拨选操作当前是否由用户在特定时刻执行，或者剂量分配操作当前是否由用户在特定时刻执行。
模式感测组件104可以输出对应于当前是否正在执行特定操作的信号。当正在执行特定操作时，输出信号将与未执行特定操作时不同。换句话说，当正在执行特定操作时，可以输出第一信号，而当没有执行特定操作时，可以输出第二信号。由模式感测设备104输出的信号可以被处理以确定特定操作是否在给定时刻被执行，以及在一些情况下操作被执行多长时间。所述信号可以由设备100的处理器106或另一装置的处理器处理，如后面所述。
模式感测组件104可以包括加速度计120和致动传感器130中的至少一个。
加速度计104可以是MEMS加速度计120，并且可以包括在芯片封装中。加速度计104可以包括在与陀螺仪102相同的芯片封装中。这种包含三轴陀螺仪102和三轴加速度计120的芯片封装通常被称为六轴运动传感器。将陀螺仪102和加速度计120一起提供在六轴运动传感器中可以允许设备100整体上特别紧凑的布置。替代芯片包装是九轴运动传感器，除了三轴陀螺仪102和三轴加速度计120之外，它还包括三轴磁力计。
加速度计120可以是三轴加速度计120。然而，加速度计120不限于三轴加速度计120，而是可以是单轴加速度计120、双轴加速度计120或可以检测沿多于三个轴数量的加速度的加速度计120。
加速度计120输出与加速度计120沿一个或多个轴的加速度相对应的信号。如果加速度计120是三轴加速度计120，则加速度计120可以输出对应于加速度计120沿着x轴、y轴和z轴中的每一个的加速度的信号。由加速度计120输出的信号可以被处理以确定加速度计120的加速度和/或速度，或者由加速度计120行进的直线距离。所述信号可以由设备100的处理器106或另一装置的处理器处理，如后面所述。
加速度计120可被配置成检测振动，如加速度计120及其所附部件的振动。加速度计120可被配置成输出对应于振动的信号。所述信号可以是与加速度计120的加速度对应的信号相同的信号。由加速度计120输出的对应于振动的信号可以被处理，例如由设备100的处理器106或由另一装置的处理器处理，如后面所述。对应于振动的信号可以被处理以区分不同类型的振动。第一类型的振动可以对应于剂量拨选操作，而第二类型的振动可以对应于剂量分配操作。
如后面所讨论的，加速度计120输出的信号可用于确定是否正在对药物递送装置200执行剂量拨选操作和/或是否正在对药物递送装置200执行剂量分配操作。例如，可以基于从加速度计120输出的信号确定的加速度计120的加速度来确定当前是否正在对药物递送装置200执行剂量拨选操作或剂量分配操作。在一些例子中，可以基于加速度计120的振动来确定当前是在对药物递送装置200执行剂量拨选操作还是剂量分配操作，如加速度计120输出的信号所表示的。
致动传感器130被配置成提供指示用户是否正在执行剂量分配操作的输出信号。致动传感器130可以检测由用户剂量分配操作对药物递送装置200的部件的致动。所述致动指示正在对药物递送装置200执行剂量分配操作。例如，药物递送装置200的部分可以是注射按钮11、剂量旋钮或拨选套筒70，如后面所述。
致动传感器130可以包括开关、电容式触摸传感器或任何其他合适类型的传感器。致动传感器130的布置稍后结合各种实施方案进行讨论。致动传感器130可以被配置成响应于用户对部件的致动而提供第一输出信号，并且当没有发生用户的致动时提供第二不同的输出信号。
设备100进一步包括处理器106和电源110。处理器106可以是任何合适的类型，如微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。处理器106可以被配置成执行本文描述的一个或多个方法步骤。设备100还可以包括用于存储软件和/或数据的一个或多个存储器108。例如，一个或多个存储器108可以包括存储由处理器106执行的操作软件的程序存储器、存储由陀螺仪102和/或模式感测组件104输出的传感器数据的传感器数据存储器、或者存储关于过去剂量的量和时间的数据的剂量历史存储器中的一个或多个。
电源110被配置成向设备100的其他电子部件(如陀螺仪102、模式感测组件104和处理器106)提供电力。电源110可以采取多种形式。电源110可以包括电池，如钮扣电池或锂离子电池。可替代地或另外地，电源110可以包括能量采集器和存储系统。能量采集器可以从药物递送装置200的操作中收集能量，特别是从将剂量拨入药物递送装置200的操作中收集能量。然后，这种能量可以以合适的方式储存，例如通过压缩或张紧弹簧，或者通过发电机直接转换成电能，然后储存在电容器中。然后，存储的能量被用于为设备100的各种电子部件供电。在一些例子中，电源110可以无线接收电力，例如通过近场通信(NFC)。
设备100可以进一步包括开关114，如微动开关。在一些例子中，开关114是电力开关，其被配置成根据开关114的位置，选择性地从电源110向设备100的其他部件供电。例如，开关114可以在“关”位置和“开”位置之间移动，在“关”位置中，设备100的部件与电源110隔离，在“开”位置中，设备100的部件电连接到电源110。开关114可以由药物递送装置200的用户操作。
在一些例子中，开关114被配置成响应于用户对开关114的致动而向处理器106提供输入。因此，开关114可以充当设备100的用户输入装置，允许用户选择或确认操作。
在一些例子中，一些或所有电子部件可以在非常低的功率模式或“关”模式下操作，直到处理器106从开关114接收到由用户致动开关114引起的唤醒信号。响应于接收到唤醒信号，处理器106、陀螺仪102和加速度计120中的一个或多个唤醒，以便可以监测拨选或递送的药剂剂量。处理器106被配置成从电源110汲取电力，并控制向陀螺仪102和模式感测组件104施加电力。然后，陀螺仪102和加速度计120可用于监测拨入药物递送装置200的剂量和/或从药物递送装置200递送的剂量，如后面所讨论的，并向处理器106输出对应于拨选和/或递送的药剂量的信号。
在一些例子中，开关114也可以充当致动传感器130。
设备100可以进一步包括通信接口112。设备100被配置成使用通信接口112将数据传输到另一计算装置410，如智能手机、平板电脑或PC，以进行处理或存储。在一些情况下，设备100还被配置成使用通信接口112从计算装置410接收数据。通信接口112可以是有线或无线通信接口112。无线通信接口112的例子可以是被配置成使用蓝牙协议传输数据的蓝牙通信接口。无线通信接口112的另一例子可以是被配置成使用近场通信(NFC)协议传输数据的NFC接口。可以使用其他合适类型的无线通信接口112和/或协议。经由通信接口112的数据传输可以由处理器106控制。经由通信接口112传输的数据可以包括对应于由陀螺仪102、加速度计120和致动传感器130输出的一个或多个信号的数据。经由通信接口112传输的数据可以包括对应于剂量值的数据。
图1的设备100可用于确定与药物递送装置200相关联的药剂的剂量。如下面将详细描述的，图1的设备100可以以多种不同的方式实施。例如，设备100可以是药物递送装置200自身的一部分，如关于图2所讨论的。设备100的部件可以包含在药物递送装置200内，如包含在药物递送装置的壳体10、剂量旋钮12、注射按钮11或拨选套筒70内，如稍后结合图2所讨论的。
在一些其他实施方案中，设备100可以包括作为辅助装置300的一部分，所述辅助装置被配置成固定到药物递送装置200，如后面结合图3所讨论的。例如，辅助装置300可以被配置成可释放地固定到药物递送装置200的壳体10、剂量旋钮12或注射按钮11。
在一些进一步的实施方案中，设备100的一些部件是药物递送装置200的一部分，而其他部件是辅助装置300的一部分。例如，陀螺仪102和/或加速度计120可以是辅助装置300的一部分，而处理器106和电源110可以是药物递送装置200的一部分。
图2是包含根据实施方案的图1的设备100的药物递送装置200的分解图。在这个例子中，药物递送装置200是注射装置，如赛诺菲公司的胰岛素注射笔，但各方面可应用于其他类型的注射笔或注射装置。图2的药物递送装置200是预填充的一次性注射笔，但是在其他例子中，药物递送装置200可以是可重复使用的。
图2的药物递送装置200包括圆柱形壳体10，并包含胰岛素容器14，针15可以固定到胰岛素容器上。针附连在壳体10的远端。贯穿全文使用的术语“远侧”是指相对更靠近注射部位的位置，并且术语“近侧”是指相对更远离注射部位的位置。针15由内针帽16以及外针帽17或其他帽18保护。
在剂量拨选操作期间，通过转动剂量旋钮12可以拨选或“编程”要从药物递送装置200排出的胰岛素剂量，并且当前拨选剂量然后经由剂量窗口13显示，例如以单位的倍数显示。例如，在药物递送装置200被配置成给予人胰岛素的情况下，可以按所谓的国际单位(IU)来显示剂量，其中一个IU是约45.5微克纯结晶胰岛素(1/22mg)的生物学当量。在药物递送装置200中可以采用其他单位来递送类似物胰岛素或其他药剂。应当注意，选定的剂量可以以与图2中的剂量窗口13中所示不同的方式同样良好地示出。
剂量窗口13可以是壳体10中的孔的形式，其允许用户查看拨选套筒70的有限部分。拨选套筒70被配置成当剂量旋钮12转动时移动，以提供当前拨选剂量的视觉指示。拨选套筒70也可以被称为数字套筒。当在剂量拨选操作期间转动时，剂量旋钮12相对于壳体10在螺旋路径上旋转。
在这个例子中，剂量旋钮12包括一个或多个构造71a、71b、71c，以帮助用户在拨选期间抓握剂量数字12。构造71a、71b、71c可以是凹槽、脊等。
药物递送装置200可以被配置成使得在剂量拨选操作期间转动剂量旋钮12引起机械咔哒或振动声，以向用户提供声学和/或触觉反馈。拨选套筒70与胰岛素容器14中的活塞以机械方式相互作用。当针15插入患者的皮肤部分，然后在剂量分配操作期间按下注射按钮11时，显示窗口13中显示的胰岛素剂量将从药物递送装置200中排出。当在推动注射按钮11后药物递送装置200的针15在皮肤部分中保留一定时间时，大部分剂量被实际注射至患者体内。胰岛素剂量的排出还可引起机械咔嗒或振动声，但其与使用剂量旋钮12时产生的声音不同。
药物递送装置200可用于若干次注射过程，直至胰岛素容器14排空或药物递送装置200中的药剂到达有效期(例如首次使用后28天)为止。
此外，在首次使用药物递送装置200之前，可能需要进行所谓的“准备注射”以从胰岛素容器14和针15中去除空气，例如通过选择两个单位胰岛素并在保持药物递送装置200的针15朝上的同时压下注射按钮11来进行。为便于呈现，在下文中将假定，所排出的量基本上对应于注射剂量，使得例如从药物递送装置200排出的药剂的量等于用户接收的剂量。然而，可能需要考虑所排出的量与注射剂量之间的差异(例如，损失)。
设备100可以包含在药物递送装置200内，如图2所示。例如，设备100可以包含在药物递送装置200的剂量旋钮12、注射按钮11或拨选套筒70内。
设备100的陀螺仪102联接到药物递送装置200的可旋转剂量拨选部件。可旋转剂量拨选部件是药物递送装置200的部件，其在药剂剂量由用户拨选到药物递送装置200中的剂量拨选操作期间相对于壳体10旋转。在剂量拨选操作期间，当药剂剂量拨入药物递送装置200时，剂量拨选部件也可以相对于药物递送装置200的壳体10直线平移。所述平移可以与剂量拨选部件的旋转同时进行。
在一些例子中，可旋转剂量拨选部件包括药物递送装置200的剂量旋钮12，在这种情况下，陀螺仪102可以联接到剂量旋钮12。在一些例子中，可旋转剂量拨选部件包括拨选套筒70，在这种情况下，陀螺仪102可以联接到拨选套筒70。在一些例子中，可旋转剂量拨选部件包括注射按钮11，在这种情况下，陀螺仪102可以联接到注射按钮11。然而，陀螺仪102不限于联接到那些特定的可旋转剂量拨选部件，并且可以联接到其他类型的可旋转剂量拨选部件。在一些例子中，包括陀螺仪102的整个设备100联接到剂量拨选部件。
在剂量分配操作期间，剂量拨选部件可以再次相对于壳体10直线平移，但是与剂量拨选操作期间剂量拨选部件的平移方向相反。
在一些例子中，剂量拨选部件还可以在剂量分配操作期间相对于壳体10在与剂量拨选操作期间的旋转方向相反的方向上旋转。所述旋转将与平移运动同时进行。然而，在其他例子中，剂量拨选部件在剂量分配操作期间不相对于壳体10旋转，而仅平移。
药物递送装置200的一部分，如可旋转剂量拨选部件，被配置成当剂量拨入药物递送装置200时振动。振动可以指示正在执行剂量拨选操作。振动可以包括多个“咔哒”。每次咔哒可以对应于拨入药物递送装置200的预定数量的剂量单位。例如，每次咔哒可以对应于拨入药物递送装置200的一个剂量单位。因此，在这个例子中，十次咔哒将对应于正在拨选的十个剂量单位。通过使用加速度计120计数咔哒次数，可以确定拨选剂量。每次咔哒还对应于剂量拨选操作期间剂量拨选部件的某个旋转角度。例如，每次咔哒可以对应于剂量拨选部件被旋转十八度。
药物递送装置200的一部分，如可旋转的剂量拨选部件，可以被配置成当从药物递送装置200分配剂量时振动。振动可以指示正在执行剂量分配操作。振动可以包括多个“咔哒”，每个咔哒可以对应于从药物递送装置200分配的预定数量的剂量单位。例如，每次咔哒可以对应于从药物递送装置200分配的一个剂量单位。因此，在这个例子中，十次咔哒将对应于正在分配的十个剂量单位。通过使用加速度计120计数咔哒次数，可以确定拨选剂量。如果剂量拨选部件在剂量分配操作期间旋转，则每次咔哒也可以对应于剂量拨选部件在剂量分配操作期间的某个旋转角度。例如，每次咔哒可以对应于剂量拨选部件被旋转十八度。
在剂量拨选操作期间产生的振动或咔哒可以不同于在剂量分配操作期间产生的振动或咔哒。以这种方式，通过分析振动或咔哒，可以确定是在对药物递送装置200执行剂量拨选操作还是在对药物递送装置200执行剂量分配操作。例如，在剂量拨选操作期间产生的振动(或咔哒)的频率和/或振幅可以不同于在剂量分配操作期间产生的振动(或咔哒)的频率和/或振幅。在一些例子中，咔哒将仅在剂量拨选操作期间产生，而不会在剂量分配操作期间产生。
将陀螺仪102联接到剂量拨选部件意味着陀螺仪102能够在剂量拨选操作期间检测剂量拨选部件的旋转。如果剂量拨选部件在剂量分配操作期间旋转，陀螺仪102还能够检测剂量拨选部件在剂量分配操作期间的旋转。
在剂量拨选操作期间，剂量拨选部件相对于壳体10的旋转量可以对应于拨入药物递送装置200的剂量的大小。这样，一个剂量单位可以对应于剂量拨选部件相对于壳体10的预定旋转角度。例如，药物递送装置200可以被配置成使得剂量拨选部件相对于壳体10的360度旋转对应于拨入药物递送装置200的二十个单位的剂量。因此，剂量拨选部件相对于壳体10的十八度旋转可以对应于拨入药物递送装置200的一个剂量单位。
因此，可以基于在剂量拨选操作期间由陀螺仪102检测到的剂量拨选部件的旋转量来确定拨入药物递送装置200的剂量。如前所述，陀螺仪102被配置成提供指示可旋转剂量拨选部件的旋转量的输出信号。输出信号可以对应于可旋转剂量拨选部件的角速度。设备100的处理器106或计算装置410的不同处理器等可以根据陀螺仪102输出的信号确定角速度，并对角速度进行积分，以确定可旋转剂量拨选部件的旋转角度。设备100的处理器106或不同的处理器可以基于确定的旋转角度来确定拨选剂量，例如通过将确定的角度除以每单位角度旋转的剂量单位的预定值。
类似地，如果剂量拨选部件在剂量分配操作期间也相对于壳体10旋转，则剂量拨选部件的旋转量可以对应于由药物递送装置200分配的剂量的大小。因此，可以基于在剂量分配操作期间由陀螺仪102检测到的剂量拨选部件的旋转量，以类似于确定拨选剂量的方式来确定由药物递送装置200分配的剂量。
在设备100中还提供了模式感测组件104。如果设备100被配置成用于确定已经拨入药物递送装置200的剂量，则模式感测组件104将包括如前所述的加速度计120。加速度计120将被配置成在剂量拨选操作期间检测药物递送装置200的振动。加速度计120布置在药物递送装置200中，使得其能够检测振动。加速度计120将被配置成输出对应于在剂量拨选操作期间产生的振动的信号，例如在剂量拨选操作期间产生的咔哒。所述信号可由设备100的处理器106或不同计算装置410的处理器处理。
如果设备100被配置成用于确定已经从药物递送装置200分配的剂量，则模式感测组件104将包括加速度计120和致动传感器130中的至少一个。如果设备、模式感测组件104包括加速度计120，则加速度计可被配置成在剂量分配操作期间检测药物递送装置200的振动。加速度计120布置在药物递送装置200中，使得其能够检测振动。加速度计120将被配置成输出对应于在剂量分配操作期间产生的振动(例如在剂量分配操作期间产生的咔哒)的信号。所述信号可由设备100的处理器106或不同计算装置410的处理器处理。
加速度计120可以另外地或可替代地布置成在剂量分配操作期间输出对应于剂量拨选部件相对于壳体10的直线平移的信号。
如果设备100包括如关于图1所讨论的致动传感器130，那么它将被布置在药物递送装置200中，使得它可以在剂量分配操作期间检测用户对药物递送装置200的一部分的致动。致动传感器130可以例如位于药物递送装置200中，使得它可以检测注射按钮11、剂量旋钮或拨选套筒70中的至少一个的致动。如果致动传感器130包括电容式触摸传感器，则它可以布置在注射按钮11的外表面上。
在其他例子中，设备100可以包括在可附接到药物递送装置200的辅助装置300中，如图3所示。
图3示出了根据另一实施方案的辅助装置300，其中辅助装置300包括设备100。辅助装置300被配置成可释放地附接到药物递送装置200，如图2所示的药物递送装置200。辅助装置300具有保持设备100的部分或全部部件的主体302。辅助装置300具有用于将辅助装置300连接到药物递送装置200的可旋转剂量拨选部件(如剂量旋钮12或注射按钮11)的联接组件(未示出)。辅助装置300可以使用任何合适的联接手段联接到药物递送装置200，如摩擦配合、磁铁、粘合剂、凸脊和凹槽、螺纹联接、卡口联接、闩锁或凸起和凹陷。
辅助装置300的主体302可以成形为允许其可释放地固定到药物递送装置的剂量旋钮12。例如，主体302可以具有圆柱形或截头圆锥形，具有封闭端以及用于接收剂量旋钮12的开口端。因此，如图3所示，当被附接时，辅助装置300可以有效地替代药物递送装置的剂量旋钮12。
在一些其他实施方案中，辅助装置300具有不同的形式，并且可以被配置成联接到药物递送装置的不同部分，例如联接到注射按钮11。
用户可以能够为药物递送装置200附接和移除辅助装置300。辅助装置300可以与许多不同型号的药物递送装置200兼容。
图3所示的辅助装置300的设备100以类似于参照图1和图2描述的设备100的方式操作，并且可以具有类似的部件。当辅助装置300联接到药物递送装置200的剂量拨选部件时，陀螺仪102也将联接到药物递送装置200的剂量拨选部件，因此将能够检测剂量拨选部件的旋转，以确定如前所述的拨选剂量。
类似地，当辅助装置300联接到药物递送装置200的剂量拨选部件时，模式感测组件104将能够以与图1和图2所讨论的类似的方式工作。例如，如果辅助装置300包括加速度计120，加速度计120将能够检测由如前所述的剂量拨选操作和/或剂量分配操作引起的加速度/振动。
辅助装置300的模式感测组件104可以包括如前所述的致动传感器130。图3示出了布置在辅助装置300的外表面304处的致动传感器130。致动传感器130被定位成在执行剂量分配操作时由用户致动。图3示出了联接到药物递送装置200的剂量旋钮12或注射按钮11的辅助装置300。当用户希望执行剂量分配操作时，他们经由辅助装置300向注射按钮11或剂量旋钮12施加力。所述力由致动传感器130检测。
致动传感器130可以采取布置在辅助装置300的外表面304处的电容式触摸传感器的形式，其可以检测用户的手指按压辅助装置300。使用电容式触摸传感器作为致动传感器140可以允许设备100或连接到设备100的另一装置区分由用户的手指对注射按钮11的“真实”预期致动和由诸如用于容纳药物递送装置200的存储容器的其他东西造成的“虚假”致动。
本发明的方面还涉及如图4所示的系统400。图4示出了系统400，所述系统包括如前所述的药物递送装置200和设备100、以及计算装置410。药物递送装置200和设备100类似于先前在图2中示出的药物递送装置200和设备100。设备100包含在药物递送装置200的剂量旋钮12内，因此在图4中不可见。然而，系统400可以可替代地包括如前所述的设备100的其他组件。例如，设备100可以替代地包含在药物递送装置200的注射按钮11或拨选套筒70中。可替代地，设备100可以包括在辅助装置300中，如图3所示的辅助装置，并且联接到药物递送装置200的剂量拨选部件，如剂量旋钮12、注射按钮11或拨选套筒70。
图4示出了正在发生的剂量拨选操作，其中用户将剂量拨入药物递送装置200以准备排出。在剂量拨选操作期间，用户用一只手握住药物递送装置200的壳体10，并用另一只手相对于壳体10旋转药物递送装置200的剂量旋钮12。剂量旋钮12相对于壳体10的旋转由围绕剂量旋钮12的弯曲箭头指示。当剂量被拨入药物递送装置200时，拨选套筒70和注射按钮11也与剂量旋钮12一起旋转。通过剂量窗口13显示的单位数随着拨入药物递送装置200的剂量的增加而增加。剂量旋钮12的旋转由设备100的陀螺仪102检测，所述陀螺仪输出对应信号，如前所述。
当剂量旋钮12、拨选套筒70和注射按钮11在剂量拨选操作期间旋转时，它们也直线地移离壳体10，如虚线箭头所示。如前所述，药物递送装置200被配置成在剂量拨选操作期间振动。振动(或咔哒)由加速度计120检测，所述加速度计输出对应信号。
在一些情况下，用户还可以通过向相反方向旋转剂量旋钮12来减少拨入药物递送装置200的剂量，使剂量旋钮12朝向壳体10移回。剂量旋钮12在相反方向上的旋转也可以由陀螺仪102检测。加速度计120还可以在剂量旋钮12向后旋转时检测药物递送装置200的振动。
图4还示出了包括计算装置410(如智能手机、平板电脑或PC)的系统400。计算装置410位于设备100和药物递送装置200的外部。像设备100一样，计算装置410可以具有用于执行处理/确定操作的处理器，以及一个或多个存储器和电源(未示出)。计算装置410还具有用于以无线方式或有线方式与设备100的通信接口112通信的通信接口(未示出)。例如，计算装置410和设备100可以使用蓝牙或NFC进行通信。
设备100可以被配置成经由其通信接口112向计算装置410传输数据。所述数据可以是对应于由陀螺仪102、加速度计120或设备100的其他部件(如致动传感器130)输出的信号的数据。例如，设备100可以被配置成传输与陀螺仪102检测到的剂量拨选部件的量旋转对应的数据。设备100可被配置成传输与加速度计120检测到的振动或咔哒次数对应的数据。
图4示出了具有显示器420的计算装置410。显示器410可以是任何类型的合适显示器，如LCD显示器或LED显示器。显示器420可以是触摸显示器，其还可以接收来自用户的触摸输入。显示器420可以由计算装置410控制，以向用户输出信息。所述信息可以包括使用设备100确定的拨入药物递送装置200的剂量的表示。例如，显示器420可以显示当前拨入药物递送装置200的单位数量，如图4所示。显示器420上的信息可以随着使用设备100确定的拨选剂量的变化而更新。例如，显示器420上显示的剂量可以随着拨入药物递送装置200的剂量增加而增加。
拨选剂量可以由计算装置410基于由设备100传输到计算装置410的数据(如陀螺仪102数据和加速度计120数据)来确定，或者它可以由设备100本身来确定，并且随后传输到计算装置410用于显示/存储。
一旦用户已经将所需剂量的药剂拨入药物递送装置200，其现在准备执行剂量分配操作以排出剂量。
图5示出了图4的系统400，但是现在是在剂量分配操作期间。图5所示的剂量分配操作通常在图4所示的剂量拨选操作之后执行。然而，在某些情况下，剂量拨选操作不需要由用户执行。这可以是从药物递送装置200分配的剂量的大小已经被设定的情况，例如在药物递送装置200是被配置成分配预定剂量的药剂的自动注射器的情况下。
帽18已经从药物递送装置200的壳体10上拆下，以暴露针15，然后针可以插入患者体内。在剂量分配操作期间，用户通过将注射按钮11压向药物递送装置200的壳体10来致动注射按钮以分配剂量。如果设备100形成联接到注射按钮11或剂量旋钮12的辅助装置300的一部分，则用户可以将辅助装置300推向壳体10而不是直接接触注射按钮11或剂量旋钮12，这又导致注射按钮11或剂量旋钮12朝向壳体10被致动。当注射按钮11向壳体10直线平移时，剂量旋钮12和拨选套筒70也与注射按钮11一起直线平移，如虚线箭头所示。在一些例子中，当注射按钮11、剂量旋钮12、拨选套筒70向壳体10直线平移时，剂量旋钮12相对于壳体10旋转，如弯曲箭头所示。在这种情况下，剂量旋钮12可以沿其在剂量拨选期间旋转的相反方向旋转。然而，在其他例子中，剂量旋钮12在剂量分配操作期间不相对于壳体10旋转，而是仅直线平移。
当注射按钮11被致动并且药剂从药物递送装置200排出时，显示在剂量窗口13中的单位数量可以减少。只要用户致动注射按钮11，药剂就可以从药物递送装置200中排出。如图2所示，一旦用户松开注射按钮11，或者一旦剂量旋钮12、注射按钮11和拨选套筒70回到它们相对于壳体11的原始位置，药剂就可以停止排出。在其他例子中，用户可能只需按下和释放注射按钮11一次，并且药物递送装置200将自动继续排出预定量的剂量。如果药物递送装置200是自动注射器，则可能是这种情况。
如果剂量旋钮12被配置成在剂量分配操作期间相对于壳体10旋转，则所述旋转将被陀螺仪102检测，陀螺仪将输出如前所述的对应信号。可以处理所述信号以确定分配剂量。
如果设备包括加速度计120，则它可以在剂量分配操作期间检测剂量旋钮12朝向壳体10的加速度，并输出对应信号。所述信号可以指示正在执行剂量分配操作。
如果所述设备包括加速度计120，则它可以在剂量分配操作期间检测剂量旋钮12或药物递送装置200的另一部分的振动或咔哒，并输出如前所述的对应信号。所述信号可以指示正在执行剂量分配操作。可以处理所述信号以确定分配剂量。
如果设备100包括致动传感器130，则在剂量分配操作期间传感器130的致动可以被检测并输出为用于处理的信号。
对应于由陀螺仪102、加速度计120或致动传感器130输出的信号的数据可以从设备100传输到计算装置410进行处理，以确定分配剂量。然而，在一些例子中，确定分配剂量由设备100执行，然后将结果传输到计算装置410。
图6是示出根据本发明各方面的使用设备100确定拨入药物递送装置200的剂量的方法的流程图。设备100可以包含在药物递送装置200内，例如如图2所示，或者可以是联接到药物递送装置200的辅助装置300的一部分，如图3所示。设备100和药物递送装置200可以是诸如图4的系统的系统400的一部分。
在可选步骤602中，在设备100处接收用户输入。所述输入可以从开关114或致动传感器130(如电容式触摸传感器)接收。
在可选步骤604中，响应于接收到用户输入而唤醒设备100。例如，处理器106可以从开关114或致动传感器130接收输入信号，并且响应于输入信号，可以使陀螺仪102和/或加速度计120开始进行测量。
在步骤606中，使用陀螺仪102检测剂量拨选操作期间剂量拨选部件的旋转。如前所述，陀螺仪102输出与剂量拨选部件的旋转相对应的电信号。在陀螺仪102检测旋转的同时，在步骤608中，模式感测组件104检测用户是否正在药物递送装置上执行剂量拨选操作。使用加速度计120执行步骤608，如前所述，当剂量被拨入药物递送装置时，加速度计检测剂量拨选部件或药物递送装置200的另一部分的振动。加速度计120输出与剂量拨选部件的振动相对应的电信号，如前所述。如前面所讨论的，所述信号可以对应于由药物递送装置200产生的振动咔哒的数量。
在可选步骤610中，对应于陀螺仪102输出的信号的数据和对应于加速度计120输出的信号的数据经由通信接口112从设备100传输到计算装置410。由陀螺仪102和加速度计120输出的信号可以已经由设备100的处理器106至少部分地处理，以生成传输到计算装置410的数据。
在步骤612中，基于陀螺仪102输出的信号和加速度计120输出的信号来确定拨入药物递送装置200的药剂剂量。如果执行了步骤610，则步骤612可以由计算装置410执行，计算装置41基于对应于陀螺仪102输出的信号的数据和对应于从设备100传输的加速度计120输出的信号的数据来确定拨入药物递送装置200的药剂剂量。然而，如果没有执行步骤610，则步骤612可以由设备100自身执行，设备100的处理器106基于陀螺仪102输出的信号和加速度计120输出的信号来确定拨入药物递送装置200的药剂剂量。
确定拨入药物递送装置200的药剂剂量可以包括基于如前所述由陀螺仪102输出的信号来确定拨选剂量，例如通过对由陀螺仪102输出的信号表示的角速度在时间上进行积分。确定拨入药物递送装置200的药剂的剂量可以进一步包括基于先前讨论的由加速度计120输出的信号来确定拨选剂量，例如通过计数由信号表示的“咔哒”的数量并将咔哒的数量转换成剂量。然后，确定拨入药物递送装置200的药剂的剂量可以包括基于使用陀螺仪102确定的剂量和使用加速度计120确定的剂量来确定最终拨选剂量。最终拨选剂量可以是使用陀螺仪102确定的剂量和使用加速度计120确定的剂量的平均值。最终拨选剂量可以是使用陀螺仪102确定的剂量和使用加速度计120确定的剂量中的较高者，或者使用陀螺仪102确定的剂量和使用加速度计120确定的剂量中的较低者。
在步骤612中确定了拨选剂量之后，可以输出表示所确定的拨选剂量的信息以向用户显示和/或进行存储。这可以由设备100和/或计算装置410来执行。如果步骤612由计算装置410执行，则计算装置410可以在计算装置410的显示器420上输出指示确定的拨入剂量的信息，使得用户可以查看当前拨入药物递送装置200的剂量。如果步骤612由设备100执行，则设备100可以向计算装置410传输指示所确定的拨选剂量的数据，使得计算装置410可以在显示器420上显示所述信息。表示拨选剂量的信息可以另外地或可替代地显示在设备100的显示器上。
步骤606-612可以连续执行。也就是说，随着用户继续增加拨入药物递送装置200的剂量，陀螺仪102和加速度计120将继续输出相应的信号，对应于信号的数据被发送到计算装置410。当剂量拨选部件继续旋转并且接收数据时，可以重新计算拨选剂量。更新的剂量然后可以显示在显示器420上。显示在显示器420上的剂量可以连续更新，使得它随着剂量的拨选而接近实时地变化。
在一些例子中，可以确定剂量拨选操作已经结束。这可以响应于用户输入来确定，例如通过用户致动开关114、致动传感器130，或者向计算装置410提供输入。在一些例子中，它可以由加速度计120来确定，特别是由加速度计120不再检测到指示剂量拨选操作的振动来确定。在其他例子中，可以通过检测所拨剂量在预定时间量(如五秒)内没有改变超过阈值量来确定剂量拨选操作的结束。在其他例子中，可以响应于模式感测组件104检测到剂量分配操作已经开始来确定。
响应于确定剂量拨选操作已经结束，可以存储表示所确定的拨选剂量的值。这可以本地存储在计算装置410的存储器或设备100的存储器中。在一些例子中，它可以被传输到另一个计算装置、服务器或云以进行存储。计算装置410可以使用显示器420向用户输出指示剂量拨选操作已经结束的信号，例如音频信号、触觉信号或视觉信号。
图7是示出根据本发明各方面的使用设备100确定由药物递送装置200分配的剂量的方法的流程图。
在某些情况下，图7的步骤可以跟随图6的步骤612。在其他情况下，设备100可以仅被配置成执行图6的方法或图7的方法，而不是两者都执行。
在可选步骤710中，设备100接收用户输入。输入可以通过用户按下开关114来接收，开关可以是步骤602中讨论的相同开关114。在一些情况下，用户输入可以通过用户致动致动传感器130(如电容式触摸传感器)来接收。指示已经接收到输入的信号从设备100发送到计算装置410。
在可选步骤720中，响应于接收到输入，可以唤醒设备。例如，处理器106可以从开关114或致动传感器130接收输入信号，并且作为响应，可以使陀螺仪102和加速度计120开始进行测量。
在步骤730中，陀螺仪102检测来自药物递送装置200的剂量分配。特别地，陀螺仪102在药物递送装置200分配剂量时检测剂量拨选部件的旋转，并输出与剂量拨选部件的旋转相对应的信号，如前所述。
大约与步骤730同时，在步骤740中，加速度计120检测剂量拨选部件相对于壳体10的直线平移，并且输出对应于剂量拨选部件的直线平移的信号。直线平移表示正在进行剂量分配操作。
在可选步骤750中，对应于陀螺仪102输出的信号和加速度计120输出的信号的数据经由通信接口112从设备100传输到计算装置410。由陀螺仪102和加速度计120输出的信号可以已经由设备100的处理器106至少部分地处理，以生成传输到计算装置410的数据。
在步骤760中，以与前面讨论的类似的方式，至少基于陀螺仪120输出的信号来确定由药物递送装置200分配的剂量。分配剂量可以由计算装置410或设备100来确定。由加速度计120输出的信号可用于确认正在进行剂量分配操作。当加速度计120输出指示正在进行剂量分配操作的信号时，可以基于从陀螺仪102输出的信号来确定分配剂量。
图8示出了与图7类似的方法，但是加速度计120被用来输出对应于在剂量分配操作期间检测到的振动的信号。
可选步骤810和820与图7的相应步骤710和720相同。步骤830与图7的步骤730相同。
大约与步骤830同时，在步骤840中，加速度计120检测到药物递送装置200的振动，加速度计输出对应信号。
在可选步骤850中，对应于陀螺仪102输出的信号和加速度计120输出的信号的数据经由通信接口112从设备100传输到计算装置410。由陀螺仪102和加速度计120输出的信号可以已经由设备100的处理器106至少部分地处理，以生成传输到计算装置410的数据。
在步骤860中，以与前面讨论的类似的方式，至少基于陀螺仪120输出的信号来确定由药物递送装置200分配的剂量。分配剂量可以由计算装置410或设备100来确定。
分配剂量也可以基于加速度计120输出的信号来确定。例如，设备100或计算装置410可以分析由加速度计120输出的信号，以确定由加速度计120检测到的振动或咔哒是否指示正在执行的剂量分配操作。如果是，可以计算分配剂量。如果不是，则可以不计算分配剂量，相反，计算装置410可以向设备100发送信号，以将设备置于低功率模式(例如，停止陀螺仪102和加速度计120进行进一步的测量)。
如果由加速度计120检测到的振动或咔哒被确定为指示正在执行剂量分配操作，则在加速度计120输出指示正在进行剂量分配操作的信号时，可以基于从陀螺仪102输出的信号来确定分配剂量。换句话说，可以基于陀螺仪102从加速度计120开始检测到指示分配操作的振动时到加速度计停止检测到指示分配操作的振动时输出的信号来确定分配剂量。
另外地或可替代地，在一些例子中，加速度计120输出的信号可用于通过确定检测到的咔哒的数量并基于确定的咔哒数量确定剂量来确定分配剂量，如前所述。如前所述，使用加速度计120确定的剂量和使用陀螺仪102确定的剂量都可以用于确定最终分配剂量。
图9示出了与图7和图8类似的方法，但是不使用加速度计102，而是使用致动传感器130来检测正在执行剂量分配操作。
可选步骤910和920与图7的相应步骤710和720相同。步骤930与图7的步骤730相同。
大约与步骤930同时，在步骤940中，由执行剂量分配操作的用户对药物递送装置200的一部分的致动被致动传感器130检测，所述致动传感器输出对应信号。所述信号指示用户正在对药物递送装置200执行剂量分配操作。所述信号可用于区分用户的致动和意外致动。
在可选步骤950中，对应于陀螺仪102输出的信号和致动传感器130输出的信号的数据经由通信接口112从设备100传输到计算装置410。由陀螺仪102和致动传感器130输出的信号可以已经由设备100的处理器106至少部分地处理，以生成传输到计算装置410的数据。
在步骤960中，以与前面讨论的类似的方式，至少基于陀螺仪120输出的信号来确定由药物递送装置200分配的剂量。分配剂量可以由计算装置410或设备100来确定。由致动传感器130输出的信号可用于确认正在进行剂量分配操作。当致动传感器130输出指示正在进行剂量分配操作的信号时，可以基于从陀螺仪102输出的信号来确定分配剂量。换句话说，可以基于陀螺仪102从致动传感器130开始检测到剂量分配操作正在发生时直到致动传感器130检测到剂量分配操作不再发生时输出的信号来确定分配剂量。
在一些例子中，可以组合图8和图9的步骤。例如，加速度计120可用于检测振动，同时致动传感器130也可用于检测用户在执行剂量分配操作。在这种情况下，致动传感器130可以提供剂量分配操作正在发生的确认，同时使用加速度计120检测到的振动可以用于确定拨选剂量。
在图7至图9所示的任何方法中，计算装置410可以例如基于陀螺仪102、加速度计120和致动传感器130中的一个或多个输出的信号来确定剂量分配操作已经结束。响应于确定剂量分配操作已经结束，计算装置410可以向设备100发送信号。所述信号可使设备100进入低功率模式。例如，设备100接收到信号可以导致设备100停止向计算装置410传输数据和/或停止陀螺仪102和加速度计120输出信号。这可以节省设备100的电源。
将对应于陀螺仪102和加速度计120的输出的数据传输到计算装置410以进行进一步处理可以意味着对设备100的处理器106施加较小的计算需求。然而，在一些情况下，一些或所有步骤可以由设备100的处理器106执行，并且可以不存在单独的计算装置410。
图6-图9的步骤可以以不同于相应图中所示的顺序来执行。在某些情况下，图6-图9中的一些步骤可以从所述方法中省略，或者可以执行另外的步骤。
模式感测组件104可以执行多个功能。首先，模式感测组件104可用于确定陀螺仪102输出的信号实际上是由对药物递送装置200执行的剂量拨选或剂量分配操作引起的，还是由不同的事件引起的，例如药物递送装置200在药物递送装置200的运输期间滚动。模式感测组件104可以帮助区分剂量拨选操作和非剂量拨选操作，从而防止在实际上没有执行剂量拨选操作时确定拨选剂量。同样，模式感测组件104可以帮助区分剂量分配操作和非剂量分配操作，从而防止在实际上没有执行剂量分配操作时确定分配剂量。
其次，如果模式感测组件104包括加速度计120，则加速度计120可用于独立于陀螺仪102确定拨选剂量。使用加速度计120确定的拨选剂量可以与使用陀螺仪102确定的拨选剂量进行比较，以确定最终拨选剂量。例如，最终拨选剂量可以是使用陀螺仪102确定的拨选剂量和使用加速度计120确定的拨选剂量的平均值。在一些情况下，最终拨选剂量可以是使用陀螺仪102确定的拨选剂量和使用加速度计120确定的拨选剂量中的较高者，或者是使用陀螺仪102确定的拨选剂量和使用加速度计120确定的拨选剂量中的较低者。通过基于陀螺仪102的输出和加速度计120的输出来确定最终确定的拨选剂量，可以提高最终剂量确定的准确性和/或可靠性。例如，如果在正确的剂量拨选操作开始之前或操作结束之后旋转药物递送装置200，则仅基于陀螺仪102的输出来确定拨选剂量可能不能提供准确的拨选剂量确定。类似地，仅基于使用加速度计120检测到的咔哒来确定拨选剂量可能不能提供准确的拨选剂量确定，因为在剂量拨选部件的快速旋转期间可能没有检测到某些咔哒。通过基于陀螺仪102的输出和加速度计120的输出来确定最终确定的拨选剂量，可以克服两种剂量确定方法的局限性。
虽然本公开文本的各方面将药物递送装置200描述为注射笔，但是应该注意，本发明也可以应用于其他类型的药物递送装置200，如贴片泵和输注装置。
术语“药物”或“药剂”在本文中同义使用，并且描述了含有一种或多种活性药物成分或其药学上可接受的盐或溶剂化物以及任选地药学上可接受的载体的药物配制品。从最广义上来说，活性药物成分(“API”)是对人或动物具有生物学效应的化学结构。在药理学中，药物或药剂用于治疗、治愈、预防或诊断疾病，或用于以其他方式增强身体或精神健康。药物或药剂可以在有限的持续时间内使用，或者定期用于慢性障碍。
如下面所描述的，药物或药剂可以包括用于治疗一种或多种疾病的在各种类型的配制品中的至少一种API或其组合。API的例子可以包括分子量为500Da或更小的小分子；多肽、肽和蛋白质(例如，激素、生长因子、抗体、抗体片段和酶)；碳水化合物和多糖；以及核酸、双链或单链DNA(包括裸DNA和cDNA)、RNA、反义核酸(如反义DNA和RNA)、小干扰RNA(siRNA)、核酶、基因和寡核苷酸。核酸可以掺入分子递送系统(如载体、质粒或脂质体)中。还设想了一种或多种药物的混合物。
可以将药物或药剂包含在适于与药物递送装置一起使用的初级包装或“药物容器”中。药物容器可以是例如药筒、注射筒、储器或其他坚固或柔性的器皿，其被配置成提供用于储存(例如，短期或长期储存)一种或多种药物的合适腔室。例如，在一些情况下，可以将腔室设计成将药物储存至少一天(例如，1天到至少30天)。在一些情况下，可以将腔室设计成将药物储存约1个月至约2年。可以在室温(例如，约20℃)或冷藏温度(例如，从约-4℃至约4℃)下进行储存。在一些情况下，药物容器可以是或可以包括双腔室药筒，其被配置成分开储存要施用的药物配制品的两种或更多种组分(例如，API和稀释剂、或两种不同的药物)，每个腔室中储存一种。在这样的情况下，双腔室药筒的两个腔室可以被配置成在分配到人体或动物体内之前和/或期间允许两种或更多种组分之间的混合。例如，可以将两个腔室配置成使得它们与彼此流体连通(例如，通过两个腔室之间的导管)，并且允许用户在分配之前在需要时混合两种组分。可替代地或另外地，两个腔室可以被配置成允许在将组分分配到人体或动物体内时进行混合。
可以将如本文所述的药物递送装置中包含的药物或药剂用于治疗和/或预防许多不同类型的医学障碍。障碍的例子包括例如糖尿病或与糖尿病相关的并发症(如糖尿病视网膜病变)、血栓栓塞障碍(如深静脉或肺血栓栓塞)。障碍的另外例子是急性冠状动脉综合征(ACS)、心绞痛、心肌梗塞、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎。API和药物的例子是如诸如以下的手册中所述的那些：Rote Liste2014(例如但不限于主要组(main group)12(抗糖尿病药物)或86(肿瘤药物))和Merck Index,第15版。
用于治疗和/或预防1型或2型糖尿病或与1型或2型糖尿病相关的并发症的API的例子包括胰岛素(例如，人胰岛素或人胰岛素类似物或衍生物)；胰高血糖素样肽(GLP-1)、GLP-1类似物或GLP-1受体激动剂或其类似物或衍生物；二肽基肽酶-4(DPP4)抑制剂或其药学上可接受的盐或溶剂化物；或其任何混合物。如本文所用，术语“类似物”和“衍生物”是指具有如下分子结构的多肽，所述分子结构可以通过缺失和/或交换在天然存在的肽中存在的至少一个氨基酸残基和/或通过添加至少一个氨基酸残基而在形式上衍生自天然存在的肽的结构(例如，人胰岛素的结构)。所添加和/或交换的氨基酸残基可以是可编码的氨基酸残基或其他天然存在的残基或纯合成的氨基酸残基。胰岛素类似物还被称为“胰岛素受体配体”。特别地，术语“衍生物”是指具有如下分子结构的多肽，所述分子结构在形式上可以衍生自天然存在的肽的结构(例如，人胰岛素的结构)，其中一个或多个有机取代基(例如，脂肪酸)与一个或多个氨基酸结合。任选地，天然存在的肽中存在的一个或多个氨基酸可能已被缺失和/或被其他氨基酸(包括不可编码的氨基酸)替代，或者氨基酸(包括不可编码的氨基酸)已被添加到天然存在的肽中。
胰岛素类似物的例子是Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素(甘精胰岛素)；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素(谷赖胰岛素)；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素(赖脯胰岛素)；Asp(B28)人胰岛素(门冬胰岛素)；人胰岛素，其中在位置B28处的脯氨酸被Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代并且其中在位置B29处的Lys可以被Pro替代；Ala(B26)人胰岛素；Des(B28-B30)人胰岛素；Des(B27)人胰岛素和Des(B30)人胰岛素。
胰岛素衍生物的例子是例如B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素，Lys(B29)(N-十四酰)-des(B30)人胰岛素(地特胰岛素，)；B29-N-棕榈酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素；B29-N-棕榈酰人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素，B29-N-ω-羧基十五酰-γ-L-谷氨酰-des(B30)人胰岛素(德谷胰岛素，/>)；B29-N-(N-石胆酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七酰)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七酰)人胰岛素。
GLP-1、GLP-1类似物和GLP-1受体激动剂的例子是例如利西拉肽艾塞那肽(毒蜥外泌肽-4，/>由毒蜥(Gila monster)的唾液腺产生的39个氨基酸的肽)、利拉鲁肽/>索马鲁肽(Semaglutide)、他司鲁肽(Taspoglutide)、阿必鲁肽/>杜拉鲁肽(Dulaglutide)/>rExendin-4、CJC-1134-PC、PB-1023、TTP-054、兰格拉肽(Langlenatide)/HM-11260C(艾匹那肽(Efpeglenatide))、HM-15211、CM-3、GLP-1Eligen、ORMD-0901、NN-9423、NN-9709、NN-9924、NN-9926、NN-9927、Nodexen、Viador-GLP-1、CVX-096、ZYOG-1、ZYD-1、GSK-2374697、DA-3091、MAR-701、MAR709、ZP-2929、ZP-3022、ZP-DI-70、TT-401(佩加帕莫肽(Pegapamodtide))、BHM-034、MOD-6030、CAM-2036、DA-15864、ARI-2651、ARI-2255、替西帕肽(LY3298176)、巴马度肽(Bamadutide)(SAR425899)、艾塞那肽-XTEN和胰高血糖素-Xten。
寡核苷酸的例子是例如：米泊美生钠一种用于治疗家族性高胆固醇血症的胆固醇还原性反义治疗剂或用于治疗奥尔波特综合征的RG012。
DPP4抑制剂的例子是利拉利汀、维达列汀、西他列汀、地格列汀(Denagliptin)、沙格列汀、小檗碱。
激素的例子包括垂体激素或下丘脑激素或调节活性肽及其拮抗剂，如促性腺激素(促卵泡素、促黄体素、绒毛膜促性腺激素、促生育素)、促生长激素(生长激素)、去氨加压素、特利加压素、戈那瑞林、曲普瑞林、亮丙瑞林、布舍瑞林、那法瑞林和戈舍瑞林。
多糖的例子包括葡糖胺聚糖、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物、或硫酸化多糖(例如，上述多糖的多硫酸化形式)、和/或其药学上可接受的盐。多硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的例子是依诺肝素钠。透明质酸衍生物的例子是Hylan G-F 20一种透明质酸钠。
如本文所用，术语“抗体”是指免疫球蛋白分子或其抗原结合部分。免疫球蛋白分子的抗原结合部分的例子包括F(ab)和F(ab')2片段，其保留结合抗原的能力。抗体可以是多克隆抗体、单克隆抗体、重组抗体、嵌合抗体、去免疫或人源化抗体、完全人抗体、非人(例如，鼠)抗体或单链抗体。在一些实施方案中，抗体具有效应子功能，并且可以固定补体。在一些实施方案中，抗体具有降低的或没有结合Fc受体的能力。例如，抗体可以是同种型或亚型、抗体片段或突变体，其不支持与Fc受体的结合，例如，它具有诱变的或缺失的Fc受体结合区。术语抗体还包括基于四价双特异性串联免疫球蛋白(TBTI)的抗原结合分子和/或具有交叉结合区取向(CODV)的双可变区抗体样结合蛋白。
术语“片段”或“抗体片段”是指衍生自抗体多肽分子的多肽(例如，抗体重链和/或轻链多肽)，其不包含全长抗体多肽，但仍包含能够结合抗原的全长抗体多肽的至少一部分。抗体片段可以包含全长抗体多肽的切割部分，尽管所述术语不限于此类切割片段。可用于本发明的抗体片段包括例如Fab片段、F(ab')2片段、scFv(单链Fv)片段、线性抗体、单特异性或多特异性抗体片段(如双特异性、三特异性、四特异性和多特异性抗体(例如，双抗体(diabody)、三抗体、四抗体))、单价或多价抗体片段(如二价、三价、四价和多价抗体)、微型抗体、螯合重组抗体、三抗体或双抗体(bibody)、胞内抗体、纳米抗体，小模块化免疫药物(SMIP)、结合结构域免疫球蛋白融合蛋白、驼源化抗体和含有VHH的抗体。抗原结合抗体片段的另外的例子是本领域已知的。
术语“互补决定区”或“CDR”是指重链多肽和轻链多肽两者的可变区内的短多肽序列，其主要负责介导特异性抗原识别。术语“框架区”是指重链多肽和轻链多肽两者的可变区内不是CDR序列并且主要负责维持CDR序列的正确定位以容许抗原结合的氨基酸序列。尽管框架区本身通常不直接参与抗原结合，但如本领域已知的，某些抗体的框架区内的某些残基可以直接参与抗原结合，或可以影响CDR中一个或多个氨基酸与抗原相互作用的能力。
抗体的例子是抗PCSK-9mAb(例如，阿利库单抗)、抗IL-6mAb(例如，沙利鲁单抗(Sarilumab))和抗IL-4mAb(例如，度匹鲁单抗(Dupilumab))。
本文所述的任何API的药学上可接受的盐也设想用于在药物递送装置中的药物或药剂中使用。药学上可接受的盐是例如酸加成盐和碱式盐。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的全部范围和精神的情况下，可以对本文所述的API、配制品、设备、方法、系统和实施方案的各种组成部分进行修改(添加和/或去除)，本发明涵盖此类修改及其任何和所有等同物。
示例性药物递送装置可以涉及如在ISO 11608-1:2014(E)的章节5.2的表1中描述的基于针的注射系统。如在ISO 11608-1:2014(E)中所描述的，基于针的注射系统可以广泛地区分成多剂量容器系统和单剂量(具有部分或完全排放的)容器系统。容器可以是可更换容器或集成的不可更换容器。
如在ISO 11608-1:2014(E)中进一步描述的，多剂量容器系统可以涉及具有可更换容器的基于针的注射装置。在这种系统中，每个容器容纳多个剂量，所述剂量的大小可以是固定的或可变的(由用户预设)。另一种多剂量容器系统可以涉及具有集成的不可更换容器的基于针的注射装置。在这种系统中，每个容器容纳多个剂量，所述剂量的大小可以是固定的或可变的(由用户预设)。
如在ISO 11608-1:2014(E)中进一步描述的，单剂量容器系统可以涉及具有可更换容器的基于针的注射装置。在这种系统的一个例子中，每个容器容纳单个剂量，由此排出整个可递送体积(完全排放)。在另一例子中，每个容器容纳单个剂量，由此排出可递送体积的一部分(部分排放)。如还在ISO 11608-1:2014(E)中描述的，单剂量容器系统可以涉及具有集成的不可替换容器的基于针的注射装置。在这种系统的一个例子中，每个容器容纳单个剂量，由此排出整个可递送体积(完全排放)。在另一例子中，每个容器容纳单个剂量，由此排出可递送体积的一部分(部分排放)。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的全部范围和精神的情况下，可以对本文所述的物质、配制品、设备、方法、系统和实施方案的各种组成部分进行修改(添加和/或去除)，本发明涵盖此类修改及其任何和所有等同物。

Claims (18)

1.一种用于测量药剂剂量的数据收集设备，所述设备包括：
陀螺仪，其被配置成在剂量拨选操作和剂量分配操作中的至少一个期间检测药物递送装置的剂量拨选部件的旋转并输出对应于旋转量的信号；以及
模式感测组件，其被配置成输出指示是否正在对所述药物递送装置执行所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作的信号。
2.根据权利要求1所述的数据收集设备，其中，所述数据收集设备被配置成至少部分地基于由所述陀螺仪输出的信号和由所述模式感测组件输出的信号来确定所述剂量。
3.根据权利要求2所述的数据收集设备，其中，所述模式感测组件包括加速度计，并且其中，所述数据收集设备被配置成基于使用所述陀螺仪确定的剂量和使用所述加速度计确定的剂量来确定所述剂量。
4.根据权利要求1或2所述的数据收集设备，其中，所述模式感测组件包括加速度计，所述加速度计被配置成在所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作期间检测振动。
5.根据权利要求3所述的数据收集设备，其中，所述加速度计被配置成检测所述剂量拨选部件的振动。
6.根据权利要求4或5所述的数据收集设备，其中，数据收集设备被配置成处理由所述加速度计输出的信号，以区分第一类型的振动和第二类型的振动，其中，所述第一类型的振动对应于所述剂量拨选操作，并且所述第二类型的振动对应于所述剂量分配操作。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的数据收集设备，其中，所述陀螺仪和所述加速度计中的至少一个是微机电系统(MEMS)。
8.根据任一项前述权利要求所述的数据收集设备，所述数据收集设备进一步包括通信接口，其中，所述设备被配置成使用所述通信接口将对应于由所述陀螺仪输出的信号的数据传输到用于确定所述剂量的计算装置。
9.根据任一项前述权利要求所述的数据收集设备，其中，所述加速度计被配置成在剂量分配操作期间检测所述剂量拨选部件的直线平移。
10.根据任一项前述权利要求所述的数据收集设备，其中，所述模式感测组件包括致动传感器，所述致动传感器被配置成检测所述剂量分配操作正在被执行。
11.根据权利要求10所述的数据收集设备，其中，所述致动传感器包括电容式触摸传感器，所述电容式触摸传感器被配置成在所述剂量分配操作期间检测用户的手指。
12.根据任一项前述权利要求所述的数据收集设备，其中，所述药物递送装置是注射笔。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的数据收集设备，其中，所述设备包含在所述药物递送装置内。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的数据收集设备，其中，所述设备是能够附接到所述药物递送装置的辅助装置。
15.一种系统，所述系统包括：
根据任一项前述权利要求所述的数据收集设备；以及
计算装置，其中所述计算装置被配置成基于由所述陀螺仪输出的信号和由所述模式感测组件输出的信号来确定所述剂量。
16.一种用于测量药剂剂量的计算机实现的方法，所述方法包括：
使用陀螺仪检测药物递送装置的剂量拨选部件的旋转；
使用模式感测组件确定正在对所述药物递送装置执行剂量拨选操作或剂量分配操作；以及
响应于确定正在对所述药物递送装置执行所述剂量拨选操作或所述剂量分配操作，基于所述陀螺仪的旋转来确定剂量。
17.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，其中，确定正在对所述药物递送装置执行剂量拨选操作或剂量分配操作包括：
使用所述模式感测组件的加速度计检测所述剂量拨选部件的振动；以及
确定所检测到的振动指示正在对所述药物递送装置执行剂量拨选操作或剂量分配操作。
18.根据权利要求16或17所述的计算机实现的方法，其中，确定正在对所述药物递送装置执行剂量分配操作包括：
使用所述模式感测组件的致动传感器检测所述剂量拨选部件的致动。
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