CN208145228U - 用于捕捉剂量信息的装置和系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于捕捉剂量信息的装置和系统。该系统包括：药物输送装置；剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到药物输送装置；和目标元件，所述目标元件适于附接到药物输送装置。目标元件包括磁体或者含铁元件，并且目标元件附接到药物输送装置上且在药物输送装置的剂量输送机构上。剂量信息捕捉装置包括磁性位置传感器，所述磁性位置传感器适于检测目标元件的位置。作为磁性感测的替代方案，还可以使用MEMS流量传感器等。示例性的系统优选地将实时剂量信息传输到远程装置，用于进一步处理。

Description

用于捕捉剂量信息的装置和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求在2014年9月14日提交的题目为“用于捕捉剂量信息的系统和方法”的美国专利申请序列号14/485,749的权益，其全部内容在此以援引的方式并入本实用新型。

技术领域

本实用新型涉及用于捕捉由注射器或者其它药物输送装置输送的药物容量的系统和装置。特别地，本实用新型涉及利用与各种药物输送装置和部件相关的磁性位置感测器(诸如霍尔效应感测器和磁阻(MR)感测器、微机电系统(MEMS)流量感测器、等)来捕捉药物剂量输送信息的系统和装置。

背景技术

糖尿病是以胰岛素产生、胰岛素作用或两者导致的高水平血糖为标志的一组疾病。在美国大约有两千五百八十万人(或占人口的8.3％) 患糖尿病。糖尿病的总检出率在2005至2007年间增加了13.5％。糖尿病能够导致严重的并发症和过早死亡，但是存在着糖尿病患者可用于帮助控制疾病并且降低并发症风险的众所周知的产品。慢性高血糖有时导致严重的不可逆并发症，其包括肾衰竭、周围神经病变、视网膜病、和血管系统并发症。

针对糖尿病患者的治疗选项包括专门饮食、口服药物和/或胰岛素治疗。糖尿病治疗的主要目的是控制患者血糖(糖)水平，以增加无并发症的生活机会。

理想化的糖尿病治疗包括连续监测血糖水平、用于胰岛素给药的数据捕捉、膳食摄入(诸如碳水化合物评估)、活性跟踪、压力水平、以及其它因素。通过连续地监测，医疗专家能够最大化针对每个患者治疗方案的效果。不幸的是，传统的糖尿病治疗(包括每日多次注射 (MDI)、胰岛素笔、贴附式泵和胰岛素泵)不能适当地记录关于输送到患者的药物剂量的信息，以向医师提供反馈。因此，医生和患者之间的传统反馈环路较不频繁、并且主要基于医生和患者之间的定性评估。因此，需要改善的药物输送装置和方法，以添加诸如剂量输送捕捉的信息，以便向医疗专家提供改善的反馈，从而提高糖尿病的疗效。

为了适当地诊断并且治疗糖尿病(DM)，患者和/或医疗服务人员 (HCP)需要评估针对(1)胰岛素给药、(2)口服药物、(3)血糖测量(BGM)、和(4)碳水化合物摄入量的短期日常记录。这些数据获取自不同的源头，比如胰岛素笔上的设置、来自血糖测量仪偶然的读数、和所有经由患者确定并写进日志或者日记的食物中的碳水化合物评估。这种记录数据的方法极其沉闷乏味并且易于产生错误和遗漏。即使在最佳情景中，当完成历史记录时，在没有将手写数据输入软件的情况下也会限制能够获得的观察，所述软件能够重新配置数据，以评估趋势并且支持治疗修改方案。因此，大部分患者没有适当地保持他们的日志，这降低了患者和医生适当地诊断疾病的能力，能够最终导致不能良好地坚持治疗以及不良的血糖控制。因此，需要一种系统来自动捕捉、存储、转移用于适当诊断和治疗糖尿病所需的所有数据并且使得能够最佳地评估所述所有数据。

美国专利No.8,613,719描述了一种监测器，所述监测器能够附接到贴附式笔，所述监测器能够感测并且无线传输每次输送事件的时间。诸如磁体的标志物放置在贴附式笔内的可动连杆上，并且位于监测器附件内的传感器检测在连杆行进结束(即，输送周期结束)时磁体的接近度。

实用新型内容

由本实用新型的实施例来克服或者最小化上述劣势并且来实现上述和其它优势。本实用新型的示例性实施例提供了一种用于捕捉输送的剂量信息的装置。该装置包括药物输送装置、适于附接到药物输送装置的剂量信息捕捉装置、和传感器元件，所述传感器元件适于附接到药物输送装置。传感器元件优选地包括磁体(优选为永磁体，尽管还能够使用非永久磁体)和至少一个含铁元件中的至少一种、并且在药物输送装置的剂量输送机构上附接到药物输送装置。剂量信息捕捉装置包括适于检测传感器元件的位置的磁性位置传感器。

因此，本实用新型的实施例提供了一种装置，所述装置通过磁性位置感测器来感测输送的剂量。由霍尔效应传感器、磁阻传感器、或者任何其它适当的装置来实现磁性位置感测。各种实施例可以感测线性平移、旋转运动、流动、或者胰岛素药瓶或者容器中的药物水平高度。磁性位置感测器确定机械连杆或者机构的线性或者旋转运动，所述机械连杆或者机构与在胰岛素笔或者另一个药物输送装置中的待输送的剂量相关，如在本文描述的那样。在其它实施例中，利用磁性位置感测器来确定容器中的流体水平高度，比如通过线性平移或者在胰岛素的顶部表面上浮动的磁体的位置变化来确定。流量感测器(特别地MEMS流量传感器)包括用于确定从笔、注射器或者其它药物输送装置输送的药物容量的科里奥利传感器、电容式传感器、以及热传感器(诸如飞行时间式传感器(ToF))。电容感测器优选地用于测量并且确定容器(诸如胰岛素药瓶)中的液体(诸如胰岛素)的水平高度。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于捕捉输送剂量信息的装置。所述用于捕捉输送剂量信息的装置包括：药物输送装置；剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到所述药物输送装置；和目标元件，所述目标元件适于附接到所述药物输送装置；其中，所述目标元件包括磁体或者含铁元件，并且所述目标元件附接到所述药物输送装置上并且位于所述药物输送装置的剂量输送机构上，并且其中，所述剂量信息捕捉装置包括磁性位置传感器，所述磁性位置传感器适于检测所述目标元件的位置。

根据本公开的一个实施例，所述药物输送装置包括RFID芯片。

根据本公开的一个实施例，所述剂量信息捕捉装置包括线性磁体位置传感器。

根据本公开的一个实施例，所述剂量信息捕捉装置包括霍尔效应传感器。

根据本公开的一个实施例，所述剂量信息捕捉装置包括磁阻传感器。

根据本公开的一个实施例，所述剂量信息捕捉装置包括各向异性磁阻传感器。

根据本公开的一个实施例，所述剂量信息捕捉装置包括旋转式磁体位置传感器。

根据本公开的一个实施例，所述药物输送装置是注射器，传感器元件附接至柱塞。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于捕捉输送剂量信息的装置。所述用于捕捉输送剂量信息的装置包括：药物输送装置；剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到所述药物输送装置，其中，所述剂量信息捕捉装置包括传感器，所述传感器附接到所述药物输送装置上并且位于所述药物输送装置的剂量输送机构上；处理器，所述处理器从所述传感器接收传感器信号；和存储器，所述存储器包括适于由所述处理器执行的指令，用于根据从所述传感器接收的传感器信号确定输送的剂量。

根据本公开的一个实施例，所述传感器是MEMS传感器。

根据本公开的一个实施例，所述传感器是MEMS科里奥利传感器。

根据本公开的一个实施例，所述传感器包括多个MEMS电容压差传感器。

根据本公开的一个实施例，所述传感器是MEMS热传感器。

根据本公开的一个实施例，所述MEMS热传感器是MEMS热飞行时间式传感器。

根据本公开的一个实施例，所述MEMS热飞行时间式传感器还包括z轴膜。

根据本公开的又一方面，提供了一种用于捕获输送剂量信息的系统。所述用于捕获输送剂量信息的系统包括：药物输送装置，所述药物输送装置配置为药瓶；剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置配置为药物容量传感器，所述药物容量传感器附接到所述药瓶的侧壁；处理器；和存储器，所述存储器包括适于控制所述处理器以从所述药物容量传感器接收药物容量测量值的指令，并且适于确定在剂量输送之前和在所述剂量输送之后的容量差。

根据本公开的一个实施例，所述药物容量传感器包括电容传感器，所述电容传感器附接到所述药瓶的侧壁。

根据本公开的一个实施例，所述系统还包括磁环，所述磁环的直径与所述药瓶的内径基本相似但是小于所述药瓶的内径，所述磁环布置在所述药瓶中、并且所述磁环的密度小于所述药瓶中的药物的密度；并且其中，所述药物容量传感器包括在所述药瓶附近的磁性传感器，以检测所述磁环在所述药瓶内的位置。

根据本公开的一个实施例，所述系统还包括多颗磁珠，所述磁珠的密度小于所述药瓶内的药物的密度，所述多颗磁珠布置在所述药瓶内并且在所述药瓶中的药物中浮动；并且其中，所述药物容量传感器包括在所述药瓶附近的磁性传感器，以检测所述磁珠在所述药瓶中的位置。

根据本公开的一个实施例，所述磁珠的数量足以基本覆盖所述药瓶内的药物的暴露表面。

根据本公开的再一方面，提供了一种用于确定输送至患者的药物剂量的系统，其特征在于，所述用于确定输送至患者的药物剂量的系统包括：药物输送装置，所述药物输送装置配置为注射器，所述注射器具有目标元件，所述目标元件能够连同注射器柱塞一起移动；剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到所述注射器，所述剂量信息捕捉装置包括磁性传感器，所述磁性传感器布置成在所述剂量信息捕捉装置附接到所述注射器时感测所述目标元件的位置；处理器；和存储器，所述存储器包括适于控制所述处理器以基于柱塞的至少一个位置测定值确定输送的剂量的指令。

根据本公开的一个实施例，所述系统还包括收发器，所述收发器适于将确定的剂量信息输送到远程装置。

附图说明

结合附图，本实用新型的特定示例性实施例的上述和其它示例性特征和优势将从其特定示例性实施例的以下描述中变得更加显而易见，其中：

图1示出了根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的药瓶套管；

图2A示出了在与本实用新型的示例性实施例一起使用的霍尔效应传感器和磁体装备中的一段距离上的磁通密度；

图2B示出了用于与本实用新型的示例性实施例一起使用的霍尔效应传感器装备的在磁通密度曲线上的大体线性的输出电压；

图3示出了根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的药瓶套管；

图4示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的信息学可用的药瓶套管；

图5示出了根据本实用新型的示例性实施例的笔盖和流量传感器；

图6示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于可重复使用的笔或者一次性笔的信息学可用的附件；

图7示出了与图6示出的附件一起使用的多极磁环和霍尔效应传感器装备；

图8示出了根据本实用新型的示例性实施例的固定剂量笔；

图9是可调节剂量笔或者固定剂量笔的另一示例；

图10和图11示出了根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的机械贴附式笔的实施例；

图12示出了根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的笔盒；

图13示出根据本实用新型的另一个示例性实施例的信息学可用的笔盒；

图14示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的信息学可用的注射器套管；

图15示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的利用电容感测器的信息学可用的药瓶套管；

图16示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的信息学可用的药瓶套管；

图17示出了根据本实用新型的另一个示例性实施例的另一个信息学可用的药瓶套管；

图18A和18B示出了根据本实用新型的示例性实施例的从外部附接到注射器的线性磁性位置感测装备；

图19A至图19D示出了信息学可用的注射口；

图20示出了包括根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的药物输送装置的无线通信系统；

图21示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于识别笔针的系统；

图22示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于识别笔针的另一个系统；

图23示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于识别笔针的另一个系统；和

图24示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于识别笔针的另一个系统；

图25示出了根据本实用新型的示例性实施例的组合的霍尔效应传感器和环形磁铁；

图26示出了根据本实用新型的示例性实施例的适于与胰岛素笔一起工作的旋转装置；

图27示出了本实用新型的实施例的手持构造；

图28示出了根据本实用新型的示例性实施例的线性剂量测量设备；

图29示出了本实用新型的热飞行时间传感器的实施例；

图30示出了移除了盖的图29的实施例；

图31示出了安装了盖的图29的实施例；

图32是根据本实用新型的示例性实施例的热飞行时间剂量测量系统的分解视图；

图33是图32中示出的实施例的一次性使用部分的第一视图；

图34是图33的一次性使用部分的第二视图；

图35是图33至图34的一次性使用部分的截面图；

图36是本实用新型的示例性实施例的耐用部分的分解视图；

图37示出了根据本实用新型的示例性实施例的热飞行时间传感器；

图38至图40示出了根据本实用新型的示例性实施例的一次性使用部分、耐用部分、胰岛素笔、和笔针之间的相互作用；

图41示出了根据本实用新型的示例性实施例的z轴的膜的特写；

图42是还示出了根据本实用新型的示例性实施例的热飞行时间传感器的操作的特写图；

在附图中，相同的附图标记将理解为表示相同的元件、特征部和结构。

具体实施方式

在下文提供的示例中，描述了胰岛素输送。然而，应当理解的是，胰岛素输送仅仅为示例，并且可以在本实用新型的范围内设想任何药物输送。在本文中，信息学定义为主要涉及信息的分析、收集、分类、操纵、存储、检索、移动、和传播的交叉学科领域。

本实用新型的示例性实施例捕捉由注射器、胰岛素笔、或者其它药物输送装置输送的药物的量或者容量。几个主要的技术领域(包括霍尔效应感测的磁性位置感测、包括各向异性MR的磁阻(MR)感测、包括热飞行时间(ToF)感测的MEMS流量感测、微型科里奥利式和电容式压力感测)被应用于各种装置和装置部件，以使得能够进行剂量捕捉。MEMS电容式压力感测器使用伯努利原理和/或利用经验Darcy-Weisbach方程来检测因流量感测元件的导管的直径变化而引发的压力变化，并且使用两个电容式MEMS压力传感器来测量压力，所述两个电容式MEMS压力传感器分别位于导管的具有不同直径的段中。在本文描述的示例性实施例中，应当理解的是，任何类型的MEMS流量感测器可以用于替代磁性位置感测器。应当理解的是，本实用新型的实施例并不局限于霍尔效应感测和MEMS流量感测，而是任何适当的感测技术皆处于本实用新型的范围内。

传统的霍尔效应传感器仅仅对垂直于芯片表面(即，一维或者1D) 的磁场敏感。3D霍尔效应传感器还有利地响应平行于芯片表面的磁场。传感器芯片具有针对三个磁轴线中的每一磁轴线的单独传感器、并且使用作为磁场源的简单的双极磁体将磁场数据转换成绝对位置信息。对于线性感测应用而言，将以2D模式使用3D霍尔效应传感器。用于线性感测的该系统的一个优势在于，较之标准的1D霍尔效应传感器，该系统允许磁体源和传感器以更大的间隔分离开。

基本的各向异性磁阻(AMR)传感器使用通常由坡莫合金(Ni-Fe 合金)制成的单个饱和模式的惠斯登电桥(Wheatstone bridge)，所述惠斯登电桥产生相对于通过传感器表面的磁通方向的输出电压。因此，惠斯登电桥以饱和模式操作，以避免与杂散磁场和其感测的穿过芯片表面的磁场(其与霍尔效应传感器的垂直场形成对比)发生干扰。 AMR传感器产生模拟输出电压，所述模拟输出电压随着通过芯片表面的磁通的方向而变化。使AMR传感器处于饱和模式中所需的最小场通常为50至80高斯。单元件AMR传感器具有±45°的操作范围，在该操作范围内电压-角度输出是线性的。

本实用新型的实施例优选地满足以下功能能力。第一，本实用新型的实施例优选地电子捕捉注射的药物量和注射事件的时间。第二，本实用新型的实施例优选地提供了使捕捉的注射事件数据与注射的药物类型相关的器件。药物识别技术可以包含到本实用新型的实施例中，并且在美国公开的申请No.2012/0222468、2012/0226447和 2012/0226446中描述，其每一个的全部内容整体上以援引的方式并入本实用新型。第三，本实用新型的实施例优选地与现存的、常用的糖尿病处方药物笔和用于MDI或者灌注治疗的其它装置兼容。第四，本实用新型的实施例以常规数字格式传输捕捉的数据，以便在患者软件 (诸如，患者意图工具)中使用，所述常规数字格式与智能手机或者类似的装置兼容。患者意图工具接收数据，所述数据包括以下数据的任意组合但不局限于以下数据：患者的血糖水平、热量摄取、锻炼、药物剂量、和其它相关数据。患者意图工具的一个功能是跟踪数据中的趋势并且向用户提供反馈，以通过提高理解患者的疾病和患者日常生活中的治疗来增强患者自我护理的有效性。意图工具向患者提供了反馈，以促进自我治疗并且使得能够改善在给药事件(例如，膳食剂量)期间作出的决定。由意图工具给予的这种反馈和其它观察在给药事件期间向患者提供足够的值，以影响行为的矫正。意图工具还能够向医护人员提供信息或者发出警告，使得识别出偏离健康的趋势并且主动采取行动。使用在此所限定的意图工具有助于有效使用医师的时间、并且消除或者降低了不良的医疗方案，所述医疗方案依赖于最先失败原则，这与识别最短路径以获得成本的有效输出相反。第五，本实用新型的实施例优选地在感测输送的剂量的一分钟内将捕捉的数据传输到患者意图工具。第六，本实用新型的实施例从T1和T2胰岛素的所有规定形式和口服剂量方案捕捉数据。第七，本实用新型的实施例的准确性优选地满足注射标准ISO 11608。利用意图工具的一个示例是为患者滴定新药物。首次时，通过每周、每隔几天、或者根据基于分析输送的胰岛素剂量和一段时间的血糖读数调节剂量来使患者使用新药物，诸如缓慢发挥作用的胰岛素。调节结果和数据将被发送到患者医生，以便闭合医生和患者日常之间的环路、或根据需要闭合所述环路，同时节省医生的时间并且加快患者的滴定过程。当然，胰岛素在此用作示例，通过监测相关因素(诸如药物剂量和血糖水平等)，可以类似地滴定任何适当的药物。

本实用新型的实施例还优选地满足以下其它标准。本实用新型的实施例能够由患者携带并且在任何时间、任何地方使用。本实用新型的实施例优选地没有增加糖尿病患者日常携带的物品数量。本实用新型的实施例与信息学可用输出(IEO)系统(诸如血糖监测器(BGM) 和口服药物依附设备)中的其它元件兼容；即，在系统中的装置之间的数据传输利用常规的通信平台。

本实用新型的实施例优选地便于患者使用；即，装置或者系统的功能优选地不需要用户具有高水平的专业知识或者进行大量培训。本实用新型的实施例提高了患者安全性、并且优选地不会以任何方式危害患者安全。

本实用新型的示例性实施例在信息学上使得药物输送装置肯定地捕获数据输送信息。通常与剂量输送相关的以下装置和装置部件适用于信息学实现。药瓶或者药物容器附件能够感测注射器柱塞的移动。药瓶或者药物容器附件还能够感测药瓶或者容器内的药物的水平，以确定剩余的容量并且因此感测输送的剂量。笔盖能够通过磁性感测器件感测柱塞在胰岛素笔中的移动。磁性传感器优选地包含到一次性胰岛素笔中，以便确定柱塞位置。具有集成的流量传感器的套管能够放置在胰岛素笔和笔针之间。用于可重复使用的笔的笔筒能够包括传感器，以确定笔筒中的柱塞位置。笔筒填充件能够用于将感测元件附接到笔筒。附接到胰岛素笔的端部的、能够将插管更换为可重复使用的插管衬套并且将可重复使用的插管衬套更换为插管的机构能够设置有流量传感器。笔盒可以设置有磁性位置传感器，以在柱塞返回到其笔盒中时确定柱塞在胰岛素笔内的位置。构造成每次致动(按钮按下) 时输送预设数量的胰岛素单位的贴附式泵能够构造有传感器，以感测按钮的按下。与胰岛素“Insupad”类似的注射贴片能够修改为将来自不同注射剂的流量引导通过流量传感器。还能够以相同的方式修改与由Patton Medical提供的装置类似的注射口。胰岛素药瓶或者流体容器能够修改为包含内部浮动磁体和外部套管，所述外部套管具有集成的磁性传感器。任何合为一体类型的装置均能够设置有如在此描述的适当传感器，以捕捉剂量信息。当在此使用时，“合为一体”的装置应当理解为组合装置，诸如包括例如BGM和输送投放的胰岛素的方法的装置或者包括BGM和药丸计算器的装置。一种用于注射器的附件，在所述附件中，至少一个传感器元件连接到注射器柱塞并且至少一个传感器附接到注射器筒。

在图1中示出了本实用新型的第一实施例，所述第一实施例示出了用于胰岛素药瓶和改进的胰岛素注射器的附件102。可重复使用的附件102与胰岛素药瓶接合，并且优选地保持附接直到排空胰岛素为止。药瓶附件102包括具有模拟输出的至少一个线性霍尔效应传感器 104、柔性印刷电路板组件(PCBA)106、电池108、电源管理系统 110、低功率蓝牙(BLE)无线收发器112、和实时时钟(RTC)114。在制造注射器116期间，RFID芯片118放入到注射器116中，并且永磁体120包覆模制包覆模制到止动件或者柱塞中。在替代实施例中，使用诸如钢盘或者金属小块的含铁目标而非磁体，以进一步大幅削减一次性使用成本。

当使用含铁目标时，优选地通过使磁体与霍尔效应传感器104集成而反馈偏压霍尔效应传感器104，使得由霍尔效应传感器104感测处于范围内的含铁物体。

药瓶附件102读取注射器116中的RFID芯片，以确定注射器筒的内径(ID)。霍尔效应传感器104测量柱塞的线性移动并且由ID和柱塞行程计算剂量。剂量的量被以时间进行标识并且被无线传输到智能手机和/或“云”或因特网。替代地，设置了针对智能手机的手机应用程序(APP)，在所述手机应用程序中，手机摄像头恰在注射之前捕捉注射器的图像。注射器直径将通过印刷在注射器筒外侧上的条形码、 QR码等进行识别、或者通过比较测定值或者其它光学方法进行识别，所述其它光学方法是智能手机的一部分，并且能够由该光学方法来确定恰在注射之前的柱塞和喷嘴之间的距离。与先前实施例类似，这两个值然后被用于计算剂量。在此描述的各个特征还能够组合，以提供其它实施例，例如，智能手机APP能够替代对RFID芯片的需要而组合药瓶附件，所述药瓶附件通过感测嵌入磁体的位置来测量柱塞的移动。

图2A示出了当磁体紧贴传感器通过时由上述霍尔效应传感器感测的磁通密度曲线。图2B示出了在本实用新型的实施例中使用的霍尔效应传感器的基本线性的模拟输出电压响应。霍尔效应传感器优选地将线性输出电压转换为数字信号，用于输出到处理器、或类似物，以用于进一步处理。

图3是根据本实用新型的示例性实施例的具有信息学可用的药瓶附件的注射器和药瓶的截面图。根据旨在感测的总行程，可以使用多个霍尔效应传感器，但是对于短行程而言，仅仅需要一个霍尔效应传感器。

图4示出了本实用新型的第二实施例。磁条202包覆模制到注射器柱塞中。条202具有多个磁极204，所述多个磁极在条的长度上从北至南重复交替。如在第一实施例中，药瓶附件能够包括读取RFID 芯片、感测柱塞位置、和无线通信注射的胰岛素容量所需的元件部分。在这个实施例中，使用与在光学编码器中使用的原理相同的基本原理实现了高分辨率(位置准确性)。也就是说，一组堆叠的磁体形成了一系列北磁极和南磁极，所述一系列北磁极和南磁极以与光学编码器上的黑白(或者不透明的和光学传输的)光学图案相类似的方式进行被感测。位置传感器能够是单个集成电路，所述单个集成电路包含多个霍尔效应传感器，所述多个霍尔效应传感器布置成以高分辨率输出检测磁条的移动，所述高分辨率输出能够直接连接至微型控制器。能够从例如Austria Micro Systems，ams AG购得这种高分辨率磁性位置传感器。通过与多极的条组合，单个高分辨率磁性位置传感器能够感测通过传感器表面的磁极对，以利用单个传感器适应任何长度的行程。具有多个霍尔效应传感器的高分辨率单芯片传感器有利地是紧凑的并且能够用于线性移动和偏轴旋转移动的感测。这些装置提供了下至15 微米(μm)的分辨率。作为参照，针对具有0.478cm的内径的1ml 的注射器，柱塞的56微米的位移将等于0.1单位或者0.001ml。

图5示出了本实用新型的第三实施例，其示出了一次性的或者可重复使用的胰岛素注射笔500。能够使用任何适当的流量传感器(优选地包括微机电系统(MEMS)流量传感器)，以提供信息学可用的胰岛素笔。一种类型是MEMS微型-科里奥利质量流量计，其利用振荡管来精确地测量管内的质量流量的力。第二种类型是热传感器，诸如MEMS热飞行时间流量传感器。另外，能够在约束部的任一侧上使用一对MEMS电容压力传感器。笔附件502包括可重复使用部分 504和一次性使用部分506。可重复使用部分504是笔盖或者套管，所述笔盖或者套管附接到胰岛素笔的输送端并且使用到排空笔中的胰岛素为止。一次性使用部分506是小圆筒形式的塑料模制部件并且具有 MEMS流量传感器，所述MEMS流量传感器集成到流体通道中，胰岛素流动通过所述流体通道。一次性MEMS筒体附接到笔的端部，并且笔针附接到MEMS筒体。可移除或者可缩回的端盖用于防护并且暴露出MEMS筒体，并且允许患者在使用时更换笔针。优选地在输送的精确时间处捕捉剂量、以时间对数据作标识、并且将数据无线传递到智能手机和/或“云”或因特网。

MEMS传感器通常由制造商包装。如上所述的传统MEMS传感器不仅包含必须非常小的特定MEMS部件，而且还包括相关的电子器件和电路。然而，在本实用新型的实施例中，小MEMS部件优选地与相关电路分离开。以这种方式，小MEMS部件可以是一次性的，而相关的电路能够重复使用。在图5示出的实施例中，例如，小MEMS 部件能够位于一次性流量传感器506中，而相关电路能够位于可重复使用的笔盖504中。这种布置方案具有显著的制造成本优势。作为示例，传统的MEMS传感器包装可以花费大约$10，而小MEMS部件可以花费小于大约$1。因此，有利的是将小MEMS部件与相关电路分离开，使得可以重复使用昂贵部分，而便宜部分可以为一次性的。替代地，磁体附接或者包含到胰岛素笔筒的柱塞中，适于插入到胰岛素笔中。在一个示例性实施例中，霍尔效应传感器包含到笔盖中，并且在笔盖包装放回到笔上时检测注射之后的柱塞位置。注射之前和之后的笔筒柱塞的相对移动对应于剂量的量，其被记录、输入到计算机、并且优选地被传输到诸如基于云存储的远程装置，以用于进一步处理和反馈。在另一个示例性实施例中，霍尔效应传感器和相关电路位于笔盒中，并且在每次将胰岛素笔放回到笔盒中时均测量笔筒柱塞的相对移动。该实施例具有这样的优势，即，在笔盒中具有霍尔效应传感器和相关电子器件可用的大量空间。能够利用例如AMS5410 3D霍尔效应传感器测量笔盒中的笔筒柱塞位置。能够使用多个传感器，以利用三角学测量出笔筒柱塞相对于笔注射器或者笔筒的准确位移，其中，每个传感器范围均为40mm。

为了使得在此描述的系统实时捕捉剂量输送，即，在将剂量注射到患者组织中时，所有系统元件皆需要在剂量输送时通信。笔针在附接至可重复使用套管时实时捕捉剂量，以提供以下功能：(1)接收感测的数据，所述感测的数据与剂量容量相关；(2)计算剂量；(3)以时间标识的剂量；(4)向传感器和这些功能装置提供电力；和(5)同时或者在稍后时间，将在IEO剂量捕捉系统中的其它地方的剂量和时间标识无线通信到比如云网络中的患者记录。替换的笔盖在输送的准确时刻感测柱塞的移动，所述替换的笔盖覆盖胰岛素笔的针端并且感测柱塞移动。覆盖胰岛素笔的旋钮端部并且感测旋钮移动和行进的笔盖能够优选地捕捉剂量的实时输送，原因在于所有系统元件均在输送时刻通信。

为了降低一次性MEMS套管的成本，最小化了套管中的部件，即，MEMS芯片和电子接触件，所述MEMS芯片和电子接触件用于与信息学可用的笔套管进行电力和数据连接。该装置包括塑料套管，将MEMS芯片和电子接触件通过卡扣配合、包覆模制、或者由保持部件紧抓而组装到所述塑料套管中，并且隔膜也组装到所述塑料套管中，当由笔针结合时将刺穿所述隔膜。两个概念较之上述实施例提供了其它益处，因为与柱塞移动填充注射器、或者在已经输送剂量之后(诸如当智能笔盖被放回到笔上时)胰岛素笔的柱塞移动的时间相比，这两个概念捕捉输送的实际时间。

上述实施例还可以应用于注射口，诸如Patton医疗注射口。与注射口一起使用的实施例可以是完全一次性使用的部件、或者是一次性使用部件和可重复使用部件的组合。上述MEMS传感器中的任意一个可以叠接到注射口内的流体通路中，并且设置在上述信息学可用的套管中的部件以及智能装置将包含到注射口的外周中，即，位于隔膜周围的区域中，注射器能够结合到所述隔膜中。注射口的优选实施例是一次性/可重复使用的设计，其中，一次性使用部分包括粘合剂、壳体的粘合剂附接的部分、和包括流体路径的部件(包括MEMS传感器和从传感器至信息学可用的可重复使用部分的电连接件，所述电连接件包括在信息学可用的套管中的上述所有部件)。如上所述，还可以包含药物识别技术，以核验正在给予的具体药物。

图6示出了本实用新型的另一个实施例，其示出了用于可重复使用或者一次性笔600的信息学可用的附件602。该实施例与笔的调节端部接合。更加具体地，信息学可用的套管602上的旋转旋钮604与笔上的调节旋钮(未示出)接合，并且信息学可用的附件的套管部分 602在笔筒的外径上滑动并且接合所述外径。在本实施例的一个替代方案中，使用轴向位于旋钮的直径周围的包覆模制的金属花键，以用于当它们在传感器前面经过时进行近侧感测，类似于利用近侧传感器对齿轮的齿(或者在该情况中为花键)进行计数的环形计数器装备。在图7示出的本实施例的另一个替代方案中，多极磁性圆环702与霍尔效应传感器704组合使用。利用旋转的霍尔效应传感器或者MR传感器来确定盖的旋转运动和方向。确定方向需要两个传感器装置(诸如，Allegro A1233)、或者四个传感器芯片(诸如ams AS5304/5306)。 AMR传感器需要与单个霍尔效应传感器集成，以提供方向以及360 度感测。应当理解的是，能够使用光学编码器来取代旋转磁体系统。

图8是智能固定剂量笔的示例性实施例，对于该智能固定剂量笔来说，减少了系统中的智能装置，即，因为已经预设了剂量并且每个剂量相同，仅需要捕捉致动/输送的时间，并且因此不需要上述霍尔效应感测装备。图9是可调节剂量笔或者固定剂量笔的另一个示例。图 10和图11示出了信息学可用的机械贴附式笔的实施例。当在此使用时，术语“贴附式笔”指的是这样的身体穿戴装置，所述身体穿戴装置每次在用户手动致动装置时仅以固定剂量提供胰岛素输送，所述装置主要用于膳食胰岛素输送。优选地，磁性或者金属标志物被包含到机械贴附式笔内的机构或者连杆中。信息学可用的附件集成到贴附式笔中，在该情况中，该信息学可用的附件为一次性的；或者可以为接合至贴附式笔的单独元件的形式，在该情况中，该信息学可用的附件可重复使用。在一个实施例中，机动化的“泵引擎”(即，用于将胰岛素从容器转移到注射/灌注部位的流体驱动器)每个周期输送2.0单位。在2014年4月7日提交的美国临时专利申请no.61/976,631中更加详细地描述了机动化的泵引擎，其全部内容在此以援引的方式并入本实用新型。该泵引擎被修改为消除了电动机并且提供了这样的机构，所述机构使得用户能够通过挤压或者按压位于泵的外部上的一个或多个按钮来驱动泵引擎、并且包括位于贴附式笔内的连杆上的磁性或金属标志物，在用户每次手动输送2.0单位的胰岛素时，由信息学可用的附件感测所述磁性或者金属标志物。上述磁感测方案、光学感测、或者任何适当的感测技术中的任意一种均可以用于感测。另外，具有类似手动驱动机构的相同泵引擎可以用于致动胰岛素(或者其它药物) 笔中的输送并且在每次致动时提供固定的剂量，而且记录每次剂量的数量和时间。

笔盒提供了清洁密封的容器，在所述容器中，用户能够存储他们的注射输送装置和消费品，诸如胰岛素药瓶、胰岛素笔或者注射器、笔针、柳叶刀和刺血针、以及酒精擦拭片。笔盒能够或为刚性(即，具有硬的外壳体，在设计上与珠宝盒类似)或为柔性(即，柔性袋，与铅笔盒类似)。图12示出了根据本实用新型的另一个实施例的信息学可用的刚性笔盒1200。当装置没有被使用时，信息学可用的笔盒存储患者的注射器或者胰岛素笔。笔盒内的巢或者腔用于在用户每次将笔放入到盒中时套准或者定位笔。每次闭合笔盒时，笔盒内的霍尔效应传感器均确定柱塞的相对位置并且因此确定输送到患者的剂量。对于可重复使用的笔，将需要修改胰岛素笔筒，以包括：磁性或者金属标识物，诸如在一侧上具有压敏粘合剂(PSA)的垫圈状元件，所述压敏粘合剂被按压到笔筒中的止动件的暴露表面上；和可能的RFID 芯片或者一些其它器件(诸如条形码)，以传送胰岛素笔筒的ID以及药物的类型和浓度。在制造期间，磁性或者金属元件优选地包含到止动件/柱塞中。在操作中，在每次将笔放入到笔盒中时，笔盒中的传感器均进行扫描，以检测止动件的位置并且比较当前和先前位置，以便确定输送的剂量。数据被以时间进行标志，并且存储在笔盒中而且周期性传输到智能手机和/或云。笔盒的一个优势是可用空间的容积，在所述可用空间中构造信息学可用的部件，所述信息学可用的部件能够通过包含便宜的高性能部件(诸如现成的(OTS)电池)、刚性PCBA、大覆盖范围的天线、RFID读取器、大的用户界面(UI))来削减成本并且提高解决方案的性能，所述大的用户界面从触摸屏、键盘、或者从声音命令接收输入并且提供针对患者的数据、警报、和警告的显示。为了使得能够使用柔性笔盒，两个磁体被包含到注射器或者胰岛素笔中，一个固定而另一个位于可动柱塞上。每次将笔放入到柔性笔盒中时，均感测两个磁体之间的线性相对距离，从而允许计算剂量。本概念还可应用于在可重复使用的笔中使用的信息学可用的笔筒和存储在笔盒中的信息学可用的笔，如上所述。应当理解的是，可以利用任何适当的感测技术，并且特别地，磁感应感测是一种适于在笔盒中实施感测的替代方案。通过使用感应传感器线圈来操作磁感应位移传感器，以检测随着磁体移动磁场所发生的变化。其应用在根据磁体尺寸而具有高达60mm的范围的迎面感测(head-onsensing)中，该迎面感测用于检测将胰岛素笔或者注射器放入到笔盒中之后包含到胰岛素笔或者注射器的柱塞活塞中的磁体的位置。

图13示出了信息学可用的笔盒，所述信息学可用的笔盒还能够将剂量抽吸到注射器中。笔盒的这个实施例包括：夹持系统1301，以便套准注射剂器，即，将注射器精确地定位在两根轴线上；巢或者支架，以套准胰岛素药瓶；和第二夹持系统，以抓持并且控制注射器柱塞的移动。在操作中，用户将注射器放入到笔盒内的毗邻胰岛素药瓶的巢中、关闭笔盒、并且使得待输送的剂量进入到UI中。笔盒中的两个分开的夹持装备抓持注射器。第一夹持系统抓持注射器，并且使注射器前进以使注射器针接合到胰岛素药瓶中。第二夹持系统使柱塞移动，以抽吸正确剂量的胰岛素。注射器从瓶中自动地或者由患者收回。同样的装备可以用于在胰岛素药瓶中产生正压。方向或者陀螺传感器能够用于证实确定笔盒的适当方向，以为了实施空气吹扫或者胰岛素抽吸并且因此提示用户定向笔盒。在美国专利No.7,901,383中描述了一种示例性智能笔盒，其全部内容在此并入本实用新型。

如在此描述的所有实施例中，优选地，在电子日志中记录并且以时间标志每次注射，并且将其周期性地传输到外围监控器装置(诸如，笔记本电脑、手机或者其它用户界面)，以供患者检查。替代地，能够经由计算机网络将数据传输至云，并且将数据从云传输至患者的医疗服务人员。能够通过将辅助装置(诸如，生命特征监测器、健康监测器或者活性跟踪器、以及连续血糖监测器(CGM))包含到系统中来进一步扩展信息学可用的胰岛素笔盒的功能。

另一个实施例采用了“合为一体”或者组合装置的形式。在市场中可获得的合为一体装置的一个示例是LabStyle Innovations出售的 Dario。Dario将血糖仪、刺血针、带分配器、和用于IOS或者安卓的手机应用程序集成到一紧凑装置中。与上述笔盒实施例相似，合为一体的装置具有足够的尺寸和容积，以包含上述信息学可用的部件，从而允许附接信息学可用的胰岛素笔或者注射器(即，通过向待物理地或者电学地接合到合为一体的壳体中的笔或者注射器提供巢或者皮套)。在这种情况中，连接件提供笔或者注射器的保持并且传输数据。例如在美国公开的申请No.2011-0054390中描述了这种装置，其全部内容在此以援引的方式并入本实用新型。替代地，能够利用诸如低能量的蓝牙(BLE)或者近场通信(NFC)的无线通信解决方案来直接与智能手机通信。在美国公开的申请No.2011-0022025中描述了与个人区域网络中的其它带在身上的装置进行通信的智能手机装置的示例，其全部内容在此以援引的方式并入本实用新型。

另一个实施例是信息学可用的胰岛素筒，所述信息学可用的胰岛素筒与信息学可用的可重复使用的笔组合使用。胰岛素筒被修改成包括磁性或者金属标志物，诸如，在一侧上具有压敏粘合剂(PSA)的垫圈状元件，所述压敏粘合剂被按压到筒中的止动件的暴露表面上；和RFID芯片或者一些其它器件，诸如条形码，以传送胰岛素筒的ID 以及具体药物的类型和浓度。筒能够与用于可重复使用的笔的信息学可用的附件组合工作。替代地，磁场强度将用于区分不同的筒，从而消除了对一次性装置上的RFID芯片和信息学系统内的RFID读取器的需要。作为设计成家用的筒填充处理的一部分，优选地在制造处理期间在填充处理之后、或者由患者或手动或者自动地修改所述筒。

图14示出了根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的注射器套管。注射器套管1400包括多个磁性位置传感器1402。注射器 1404具有嵌入的RFID芯片1406和磁体1408，所述磁体由霍尔效应传感器1402感测，以确定剂量的量。当然，如本领域中的普通技术人员理解的那样，能够任何适当的感测方法(诸如在此公开的感测方法) 来替代磁性位置感测。

在另一个实施例中，外部电极附接到胰岛素容器并且基于容器的流体水平高度感测可变的电容值。电极优选地在制造期间印刷到任何胰岛素容器上、并且还可以制造为条，所述条附接到胰岛素容器上。替代地，如图15所示，信息学可用的套管1500设置有电极1502，所述电极设置在内径上并且当附接到笔、注射器、药瓶或者贴附式泵时接触容器。电极1502可以印刷到套管上或者以任何适当方式制造而成。电极1502优选地跨越对应于药瓶中的胰岛素容量的尺寸。在这个实施例中，套管1500和条1502有利地可重复使用。在信息学可用的胰岛素药瓶的另一个实施例中，电容传感器的电极包含到药瓶附件中，使得当药瓶附件与药瓶接合时，电极条初始与药瓶轴向接触。

图16示出了根据本实用新型的示例性实施例的信息学可用的药瓶套管1600。如图所示，浮动磁性环1602设置在药瓶1604内部。环形磁体外径略微小于药瓶的内径，使得环能够根据药瓶中的流体水平高度在药瓶内自由移动。优选地，在密封容器之前将环形磁体1602 放入到药瓶中。典型的胰岛素药瓶还可以修改成容纳刚性磁性环，或者柔性磁性环可以卷绕成圈，通过标准的药瓶颈部插入到药瓶中，从而允许在插入之后将圈解开至小于瓶的内径的直径。在胰岛素药瓶的情况中，环形磁体优选地涂覆有胰岛素兼容材料，诸如，聚合物，其能够与胰岛素兼容并且具有足够的厚度和总浮力，以使得环能够浮动。如图所示，由线性磁性位置传感器(诸如霍尔效应传感器)来感测环的水平高度。

图17示出了根据本实用新型的示例性实施例的另一个信息学可用的药瓶套管1700。在这个实施例中，浮动磁珠1702用于感测药瓶 (诸如胰岛素药瓶1704)中的流体的水平高度。智能药瓶套管1700 附接到药瓶1704。药瓶套管1700感测浮动在胰岛素表面上的磁珠的层。磁珠具有足够的直径，使得它们不会被抽吸到一剂中。即，磁珠 1702的直径大于用于从药瓶抽吸胰岛素的针或者插管或者注射器的直径。有利地，用户能够将磁珠1702添加到任何药瓶后制作中，以使得智能药瓶套管1700成为可能。在一个实施例中，在制造过程中的填充处理期间将磁珠添加到胰岛素药瓶。在另一个实施例中，与填充有磁珠的注射器一起运输填充了胰岛素的药瓶，所述注射器优选地具有大插管，以将磁珠注入到药瓶中。用于从注射器抽吸胰岛素的注射器或者其它装置的插管小于磁珠，以防止磁珠被抽吸到注射装置中。使用的磁珠的数量优选地足够多，以基本覆盖药瓶内部的液体药物的表面的大部分。药瓶套管附件利用线性磁性位置传感器(诸如霍尔效应传感器、MR或者AMR传感器)根据药瓶内的浮动磁珠的位置来检测瓶中剩余的流体的水平高度。

图18A和18B示出了根据本实用新型的示例性实施例的附接到注射器1802的外部的线性磁性定位装备1800。注射器装备1800通常附接到注射器1802，使得可以使用标准注射器而无需修改。第一附件包括至少一个磁体1804，所述磁体附接到注射器1802，并且第二附件包括线性磁性位置传感器1806，诸如霍尔效应传感器、MR传感器或者 AMR传感器，以便检测磁体(多个磁体)1804的位置。第一附件1804 连接到注射器柱塞并且第二附件1806连接到注射器筒，使得追踪柱塞的移动，以确定输送的剂量。智能注射器附件1800优选地识别柱塞的“起始“位置，即，柱塞完全前进并且不可能进行流体输送的位置。在实践中，在单剂量输送周期期间，注射器柱塞可以收回并且前进多次。为了识别与剂量输送有关的运动和其它柱塞运动(诸如用于将空气注入到瓶中的运动)的区别，智能附件1800分析每次使用注射器时柱塞运动的完整周期，并且识别当柱塞最终时刻前进至原始位置时从最后运动输送的剂量与在剂量输送周期中从其它被感测元件输送的剂量的区别。

图19A示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的智能注射口 1900。示例性智能注射口优选地包括下壳体1902和上壳体1904。下壳体包括粘合表面1906，以辅助将智能注射口附接到患者的皮肤 1908。隔膜1910布置在上和下壳体1902、1904之间。隔膜1910提供通向插管1912的路径，所述插管插入到患者的皮肤1908中。隔膜1910 可以由注射器或类似物刺穿，以将胰岛素通过插管1912注入到患者体内，而每次注射不需要针刺。智能注射口1900包括MEMS流量传感器1914，所述MEMS流量传感器布置在隔膜1910和插管1912之间的流动路径中。MEMS流量传感器1914电连接到位于注射口1900的区域1916中的相关电子装置。相关的电子装置包括电源、处理器和无线收发器，用于将流量测量值传输到远程装置。壳体1902优选地是一次性的，并且包括MEMS流量传感器1914。壳体1904优选地可重复使用，并且在区域1916中包括相关的电子装置。MEMS流量传感器优选地是热飞行时间传感器，但是能够采用任何适当的MEMS流量传感器。

图19B示出了传统的单独包装式MEMS流量传感器1920。在单独包装式MEMS流量传感器中，实际的MEMS传感器1922与相关的电子装置1924组合。MEMS传感器1922包括至少一个加热器、至少一个传感器和流动通道，诸如胰岛素的流体流经所述流动通道。相关的电子装置1924电连接到单独包装内的MEMS传感器1922，并且包括集成电路、处理器、电源、无线收发器芯片、等。

图19C和19D示出了改进的MEMS流量传感器1930，所述MEMS 流量传感器仅包括相对低成本的一次性零件，由于与胰岛素或类似物接触，因此在每次使用时均应当替换所述一次性零件。如图19C所示， MEMS流量传感器1930包括具有输入流动管1934的输入侧1932，诸如胰岛素的液体流经所述输入流动管至MEMS传感器元件1936(图 19D示出)。MEMS流量传感器1930还包括具有输出流动管1940的输出侧1938，诸如胰岛素的液体从MEMS传感器元件1936流经所述输出流动管至下游元件。如图19D所示，MEMS流量传感器1930包括电接触件1942，用于将MEMS传感器元件1936连接到相关电子装置，如上所述。相关电子装置包括例如集成电路、处理器、电源和无线收发器芯片。因为相关的电子装置单独包装，所以它们可以包含到示例性药物输送装置中的可重复使用元件中，从而显著削减了总成本。

图20示出了根据本实用新型的示例性实施例的系统。系统2000 包括用于捕捉数据的各种部件和用于接收数据并且根据该数据进行计算的至少一个计算元件。如图所示，示例性系统优选地包括碳水化合物输入元件2002、口服药物输入元件2004、和血糖监测器(BGM) 2006和/或连续血糖传感器(CGM)2008。系统优选地包括健康数据输入元件2010。最后，系统优选地包括如在此描述的剂量捕捉装置 2016的各个实施例中的一个。作为示例，示出了智能笔2016。这些装置一起输入需要检测具有疾病(比如糖尿病)的患者的重要相关数据，以用于改进糖尿病管理。示例性碳水化合物输入装置2002能够是在用户手机2011或类似物上运行的app，所述app允许患者输入消耗的食物和饮料。类似地，相同的或相关的app能够作为口服药物输入元件 2004并且允许用户追踪摄取的口服药物。另外，口服药物输入元件2004能够自动警告用户吃药，并且确定以及自动地将关于吃下的口服药物的数据传输到安全中心2012。BGM 2006和/或CGM 2008优选地将血糖读数直接通信到数据中心装置2012。能够由单独的装置2010 或者通过上述相关的或者相同的app输入健康数据。根据在此描述的示例性实施例的剂量输送信息装置2016优选地实时或者接近实时地输送剂量信息，诸如注入到患者体内的胰岛素。由智能装置(诸如运行上述app或多个app的手机2011)本地接收所有数据。应当理解的是，尽管碳水化合物输入元件2002、口服药物输入元件2004、健康数据输入元件2010、手机2011、和数据中心2012示出为单独的元件，但是它们中的全部或任何组合可以组合到单个手机中或者类似的计算装置中。分析数据并且由智能装置和/或智能手机2011在本地实施计算，并且数据中心2012用于安全地(即，加密地)将数据输送到远程服务器(诸如云存储服务器)，并且继而对接收到的所有数据实施计算、向用户提供反馈、将所有数据或者数据的一部分发送到远程健康管理访问点2020(诸如云存储装置)，在该远程健康管理访问点处，能够由医疗保健的利益相关者(诸如患者的医生、护理者、药房和家庭) 访问信息。相反地，能够由用户的网络(例如，HCP)安全地通过数据中心2012提供警报、提醒和干预。

本实用新型的实施例包括若干特征。第一是剂量捕捉，所述剂量捕捉测量输送的胰岛素容量和时间标志。该信息优选地以对于患者透明的方式捕捉。第二是数据传输，这在不同接口处发生，诸如在剂量捕捉装置和用户接口(UI)之间、或者在患者和医护工作者之间。其它功能包括将数据传输给患者、医护工作者(诸如PCP、内分泌学家或者护士教育者)、或者另一个风险承担者(诸如家庭成员或者糖尿病支持网络)。可以包含、测量、并且以时间标志BGM数据/CGM数据。可以捕捉和考虑诸如节食和锻炼的生命类型数据。本实用新型的实施例优选地与健康监测器和营养App兼容。本实用新型的实施例优选地包括其它智能装置，以提供有用的警报、警告、建议、干预、智能化决策(诸如趋势分析、预测、和治疗方案改进)。最后，本实用新型的实施例可以包含或者考虑口服药物。优选地，本实用新型的实施例能够与口服药物依附装置(诸如智能药片容器)兼容。

尽管胰岛素泵治疗的新进展降低了多次日常注射(MDI)区段的增长率，但是接受胰岛素治疗的绝大部分糖尿病患者继续通过MDI 接收输送，并且主要使用一次性胰岛素笔。

能够削减将所需部件包含到信息学可用的一次性注射器或者胰岛素笔的成本，其中，能够重复使用该装置的信息学可用的部分(诸如，胰岛素笔的替换盖中的信息学可用的部分)，或者能够增加一次性装置的使用次数，使得每次使用的增加成本能够被接受，诸如将针插管更换为“通用”针座。例如在美国公开申请No.2012/0041417中描述了这种针座，其全部内容在此以援引的方式并入本实用新型。装置尺寸增大是另一个考虑的问题。为胰岛素笔添加附加物或者修改笔盖并且产生更大、更小的吸引人的包封件以使得修改的装置需要放在手包中或者背包中携带是不期望的。另一个问题是产生通用解决方案，所述通用解决方案能够与最流行的市售胰岛素笔一起使用。

满足上述标准的优选实施例是信息学可用的胰岛素笔盒，所述信息学可用的胰岛素笔盒能够利用多种不同方法来捕捉输送的剂量，诸如在每次将笔放入在套中并且封闭套时获取胰岛素笔的重量。笔盒提供了足够的空间来包含所需的电子装置，并且通过具有超过需求的可能的更多空间，能够定制设计，以利用便宜的电子装置(诸如刚性 PCBA、已经商品化的一次性电池、用于低功率数据传输的大范围天线选项)，并且易于组装。

除了剂量捕捉之外，信息学可用的药物输送装置能够实施其它功能。例如，具有智能盖的信息学可用的胰岛素笔能够识别用于与胰岛素笔一起使用的特定笔针。此外，信息学可用的胰岛素笔能够有利地减少或者防止无意使用。图21示出了第一示例性系统2100，所述第一示例性实施例包括胰岛素笔2102、智能笔盖2104、一次性笔针2106 的包装、和运行应用程序的智能手机2108。通过使用智能手机的摄像头，由手机读取笔针包装条形码2112(或者任何适当的识别件)。手机2108继而与基于云的数据库2110通信，以通过制造商、单元尺寸、批号、以及由条形码识别的其它因素来验证笔针包装。手机2108能够实时或者接近实时地确定条形码的有效性，或者替代地，能够周期性地查询基于云的数据库并且下载有效条形码和相关信息的完整列表，使得在扫描条形码时不需要与基于云的存储装置通信。在该实施例中，条形码2112是静止的并且印刷在所有笔针包装上，而且因此被重复使用。

在图22示出的另一个实施例中，系统2200包括笔针包装2106，所述笔针包装印有唯一条形码2202(或者任何适当的唯一识别符)。手机2108用于扫描唯一识别符2202并且与基于云的数据库2110通信，以确定唯一识别符2202实际上是唯一的并且保持有效。该系统能够有利地用于根据需要辅助记起，并且防止使用未被授权的笔针。在上述示例性系统中的任意一个中，在被鉴别的包装中针对一次性笔针的数量优选设定递减计数器，并且在递减计数器达到零之后限制某些功能，从而表示应当更换包装。例如，在针包装被耗尽之后并且直到经授权新包装为止，智能盖将停止登记输送的剂量。

在另一个示例性系统2300中，智能套管2302设置在一次性笔针 2106的每个包装中。智能套管2302连接到笔针，并且智能套管包含 RFID芯片。RFID芯片可以由智能盖2104或者手机2108读取，以验证笔针包装。有利地，在每次将盖放在胰岛素笔2102上时，由智能盖 2104读取智能套管2302。如果智能盖2104读取RFID芯片，则芯片信息优选地传输到智能手机2108，所述智能手机继而与基于云的数据库2110通信，如在上述示例中讨论的那样。RFID芯片优选地包括批货信息、制造日期、和任何其它适当信息，并且在笔针包装上不需要印刷空间。与上述示例类似，优选地提供递减计数器，以在包装2106 中的一次性笔针被耗尽之后限制更高水平的功能。智能套管2302优选地通过使用笔和笔针上的现有带螺纹的接口形成胰岛素笔2102和笔针之间的接口。即，套管包括：面向内的螺纹，以与胰岛素笔2104匹配；和面向外的螺纹，以与一次性笔针匹配。在一个版本中，智能套管包括隔膜和插管，并且形成在胰岛素筒和笔针之间的流动通道的一部分。在这个版本中，智能套管优选地包括流量传感器(诸如上述 MEMS流量传感器)。在另一个版本中，笔套管仅仅包含识别信息，诸如RFID芯片，以识别批号、件数、和一次性笔针包装的其它信息。在这个版本中，智能套管仍然包括面向内和面向外的螺纹，用于分别与笔和笔针匹配，但是套管形成中空圆筒，并且尽管笔针与智能套管匹配，但是每个笔针的面向内的插管仍然刺穿胰岛素笔的隔膜，使得智能套管不形成在胰岛素筒和笔针之间的流体路径的一部分。

在另一个示例性系统2400中，智能盖2104设置有一排发射器 2402和一排传感器2404。发射器2402和传感器2404的一部分在注射之前和之后感测柱塞在笔针中的位置，以验证输送到用户的剂量。至少一个其它发射器和传感器毗邻笔针2406，使得当将智能盖2104附接到笔2102时，智能盖能够基于由传感器接收的信号识别笔针。智能盖2104与手机2108通信，并且手机2108与如上讨论的基于云的存储装置通信。在这个实施例中，私人拥有的一次性笔针被有利地标记成使得发射器和传感器识别真实地识别笔针的唯一信号。信号可以是光学的、磁性的或者任何其它适当的发信号器件。

在又一个示例性系统中，组合了上述所有特征。即，一次性笔针包装2106印有唯一条形码2202(或者任何适当的标记)，笔针2106 的包装设置有智能套管2302，并且一次性笔针制造有唯一签名，诸如光学的、磁性的或者任何其它适当的签名信号。智能盖2104触发智能套管2302或者智能手机2108中的递减计数器，并且感测真实笔针的唯一签名。如果没有识别出笔针，则可以如上所述限制一些功能或所有功能。递减计数器用于在笔针的包装被排空之后限制更高水平的特征。

现在将描述其它实施例，该实施例包括旋转式剂量调节旋钮或者标度盘。如图25和26所示，本实用新型的实施例2500优选地使用压配合特征件附接到市售的胰岛素笔，以在注射之前保持和平移用于调拨胰岛素剂量的旋转式旋钮。附件的另一种器件可以是一次性塑料环，所述一次性塑料环具有定制的内部特征部和外部特征部，所述内部特征部将与特定的商业销售的胰岛素笔匹配；所述外部特征部通常跨越所有环并且将与旋转式装置匹配。装置2500的本体附接到胰岛素笔本体并且保持传感器2502相对于旋转的笔本体静止不动。内部套管随着旋钮2504的旋转而轴向平移，而外部套管2506保持静止不动并且向用户提供手持部。优选地使用锁止套环将外部套管静止不动地保持在胰岛素笔本体上，所述锁止套环通过部分转动滚花螺母、滑动“推动”式连接件、或者任何其它适当的单个移动致动器来锁定套环而被紧固。

旋转装置的360度标度盘2504保持环形磁体2508，所述环形磁体具有总共36个极(交替的北极和南极，每个在中值直径上测量具有 2mm的宽度)。当然，可以改变环形磁体的极的数量而不偏离本实用新型的范围和精神，并且数字36应当考虑为优选实施例。所述装置将轴偏移的霍尔效应编码器(诸如由ams ag制造的AS5304传感器)保持在适当的位置中，以观察环形磁体。当调拨剂量时，所述装置与旋钮的延伸一起轴向平移(伸缩)。磁体优选地位于传感器上方1.5mm 处并且定向成使得环形磁体的中值直径与传感器芯片的霍尔元件对准。当标度盘2504旋转时，其直接使内部剂量选择旋钮平移并且使得环形磁体2508相对于传感器2502旋转。软件记录了装置标度盘的所有运动。装置2500包含按钮特征件，以在注射输送期间将注射力转移到胰岛素笔的顶部上的旋转推动按钮或者致动器。按钮使用构造在传感器中的磁场测量装置，以识别剂量的开始和结束。这优选地通过使用因给药产生的力使得相对的塑料弹簧偏移并且使磁体移动成更靠近传感器来实现。当磁体移动成更靠近时，磁场的模拟电压读数超过在软件中设置的预定阈值。优选地，打开包含到旋转装置中的LED，以向用户显示已经致动了磁开关并且正在记录旋转。

优选地存储和处理所有旋转数据(顺时针和逆时针两者的)，以正确地记录从胰岛素笔输送的剂量。随着每次剂量进入，还优选地存储时间和日期信息。由标度盘的角度旋转校正剂量读数。传感器和具有 36个磁极的环形磁体能够在每次旋转时计数2880次，所述每次旋转对应于20个胰岛素单位。这产生了0.007个胰岛素单位的分辨率，其中，在实验室测试期间观察到小于0.5个胰岛素单位的平均误差。

根据本实施例，感测胰岛素笔标度盘的旋转，以准确地跟踪预期剂量。为了将旋转踪迹转变为剂量监测，由传感器供应的模拟电压表示磁场强度。在软件中设置阈值，以识别拇指力何时达到了将开始笔注射器给药的水平。塑料弹簧或者另一种形式的弹簧用于在没有力施加在笔注射器致动器上时，保持环形磁体与传感器相距大于1mm的距离。当施加力时，弹簧被按下并且磁体移动成更靠近传感器。随着磁场增加，装置能够区别剂量注射移动与调拨移动。在没有区分调拨和给药的方法的情况中，功效将包括误报，在误报中，用户前后调拨而没有注射。该实施例使用轴偏移静止传感器和嵌入在旋转的标度盘中的多极环形磁体。大部分胰岛素笔具有1.0单位增量的剂量调节，并且商业注射笔中的很少一部分具有0.5单位的增量调节。由本实用新型的示例性实施例提供的分辨率和精度有利地超越了笔的精度，并且因此使得能够准确测量由患者输送的预期剂量。替代地，顺时针 (CW)和逆时针(CCW)旋转移动能够用来一起确定剂量。该实施例消除了向OTS笔注射器添加过分高度的需求，从而允许用户更加轻易地操作组合笔和装置。装置优选地包括沿着笔注射器本体并且在笔注射器本体周围的环形磁体、电池和PCB，以与符合自然的手持，如图27所示。

现在将结合图28描述根据本实用新型的示例性实施例的线性剂量测量装置。在一个版本中，包含了一组各向异性磁阻(AMR)传感器和单个钕磁体。在另一个版本中，单个线性霍尔编码器测量条磁体的位移，所述条磁体具有交替的南极和北极的28个极，每个极均测量大约2mm。在两个版本中，注射器插入到线性装置2800的本体2802 中并且被约束在所述本体2802内，并且注射器柱塞2804保持在“从动件”2806内，所述从动件是线性装置2800的元件，其将注射器柱塞的移动传递到线性装置内的一个或多个传感器。线性装置的本体2802具有腔或者巢2810，所述腔或者巢接收注射器2808。腔能够设计成适当尺寸，以接收仅仅一个直径的注射器；或者腔能够通用，以接收许多直径的注射器，在这种情况中，能够通过(1)扫描注射器的外表面上的条形码、或者(2)使用智能手机内的光学器件以测量筒、或者(3)RFID芯片能够通过诸如包覆模制而包含到注射器内中、并且线性装置2800能够通过近场通信(NFC)或者其它器件来读取RFID 中的至少一项来识别注射器直径。

第一版本使用钕磁体2812，以行进55mm，从而使得柱塞2804 在注射器2808内的位置发生平移。一组传感器以10mm的偏移放置在平行于磁体路径的直线上、并且观察从磁体发射的磁场。所述一组传感器优选地具有6个AMR传感器(Honeywell HMC1501)，所述6 个AMR传感器以10mm的间距间隔开。随着磁场因磁体贴近而增加，诱导出电压并且记录电压。系统被校正，以合并所有传感器数据并且输出磁体的线性位置。由磁体的线性位置和追踪的注射器的截面面积来校正胰岛素剂量。在一个示例中，1mL的注射器使用为具有55mm 的行程，这转换为每毫米18.18个胰岛素单位。

使用滑动件2806将钕磁体捕获在装置内，所述滑动件连接到注射器柱塞2804的拇指致动器2814并且取代所述拇指致动器2814。随着柱塞2804线性移动以从注射器抽吸流体，磁体2812也沿着轴向平移方向移动。注射器2808的本体通过将其夹持到装置2800内保持在合适位置中，并且手指保持件2816被保持成防止轴向平移。传感器组和磁体以10mm的间隙间隔开，这提供了用于1mL和更小的注射器所需的空间，其中，所有关键零件均共面设置。使用紧固件2820或类似物将后盖2818连接到装置的本体2802。

线性霍尔编码器版本具有与AMR方法类似形式的要素。该版本将霍尔效应传感器定位在装置2800的本体2802内，从而与条磁体分离开小于0.8mm。条磁体的长度为55mm，并且粘合到滑动件2806，所述滑动件连接到注射器柱塞2804的拇指致动器2814并且取代所述拇指致动器。随着流体被吸入到注射器2808中或者从所述注射器2808 注射流体，这个滑动件2806还将直接与柱塞2804一起轴向平移。

线性霍尔编码器使用初始位置来确定注射器柱塞2808何时抵达0 mL的位置。为了达到此目的，条磁体的端部在完成滑动件2806的总行程之前位于1-2mm的位置处。这致使4个霍尔元件中的2个霍尔元件终止感测，这触发了磁性强度错误。通过了解重建第一极对的感测所需的行程，能够校正零位置。替代地，能够通过将含铁材料放置在零位置以便以独特方式改变磁场来确定零位置。这允许线性霍尔编码器记录绝对测量值，这增加了性能并且消除了能够由时序错误引发的偏差。优选地使用LED，以通知用户装置识别了远离初始位置的运动并且正在记录柱塞的位置。如果使用多色LED，则一种颜色可以用于表示抽吸药物，而另一种不同的颜色能够表示当装置2800跟踪两个方向的行程时的注射。

由加速器和/或软件(其使输送周期的所有运动合理化)优选地识别起动运动，以确定输送到患者的真实剂量(诸如在注射器返回到起始位置之前的最终柱塞运动)为输送的剂量。

现在将描述在图29中示出的连续流率追踪装置2900。连续流率追踪装置2900使用MEMS热飞行时间(TToF)液体流量传感器来记录通过插管适配器2902的流率。这种适配器附接到商业可获得的胰岛素笔上或者包含到胰岛素笔的设计中并且允许附接传统胰岛素笔针 2904。

用与传统笔针(其使用小于5个胰岛素单位)一起使用的过程相同的过程来起动适配器。触发传感器“打开”的开关被包含到笔盖2906 中。在一个实施例中，开关结合加速器一起操作，以测量装置/笔的移动并且在装置闲置一段时间之后从睡眠模式进入低功率模式。通过使用在一个热敏电阻上产生的正弦热波并且测量在下游热敏电阻上观察到的幅值和相位偏移来记录流率。流率与时间结合以计算剂量容量。

装置2900的大部分构造成耐用组件，其在一年至两年内能够与多个胰岛素笔和流量适配器一起重复使用。优选地，在每次使用之后将只需要处理掉笔针2904并且当每个胰岛素笔被抛弃时处理掉流动通道适配器2902。流动通道适配器2902具有公端部和母端部，所述公端部和母端部与胰岛素笔的端部上的公连接特征件和笔针2904上的母连接座相同。

流量感测装置2900能够用于促进依从或者顺从程序，即，遵循在注射技术论坛(FIT)中描述的指导，所述注射技术论坛被发展为建立并且促进在用于包括在糖尿病护理中的所有注射技术中的最佳实践。流量感测装置2900优选地利用实时时钟(RTC)和滚动事件探测器来仅仅存储关于热飞行时间(TToF)耐用装置的剂量事件数据。事件探测器将具有“剂量开始”和“剂量结束”的时间标记。LED能够被使用并且当输送和测量剂量时能够发光，并且LED能够在感测到“剂量结束”事件之后继续保持特定的数秒。替代地，压电振动装置可以包含到系统中，以向患者提供触觉反馈。流量感测装置2900还包括加速器(未示出)，以区别笔的任意移动与给药事件。流量感测装置 2900因此能够用于确定在已经输送剂量之后患者是否将胰岛素笔保持在他们的组织上一推荐时间，即，装置能够有利地测量对程序的顺从性。能够在患者的电子日志中记录非顺从性，这能够由医护人员 (HCP)来评估。

在极其不顺从的情况中，诸如患者在完成输送剂量之前从组织移除笔，流量传感器将检测流动中的波浪。警报器能够包含到装置中，以警告患者没有完成给药。优选地，将预期剂量和输送到组织中的剂量部分、连同任何校正剂量记录到患者日志中，从而允许HCP识别患者自我治疗中的这个缺陷。对于不顺从的极端情况(患者连续接收小于预期的剂量)来说，能够直接通知HCP进行干涉并且提供指导。

TToF传感器还能够有利地检测回流，该回流能够由因患者错误注射到皮肤内空间而造成的多大流动阻力或者插管的震荡而引发。在两种情况中，警报发送给患者，从而辅助患者识别是否发生了适当并且完整的剂量输送。这个特征还用于在回廊或者临床环境中进行皮下或皮肤内药物灌注。

本领域中的一名普通技术人员将理解的是，可以针对电路和软件进行修改，以改进装置并且提供其它优势，诸如将蓝牙低能量(BLE) 芯片与近场通信(NFC)能力结合。这种附加方案将使得系统能够识别笔针(PN)，所述笔针包括例如NFC标签。

现在将结合图32至42描述使用热飞行时间测量剂量的另一种剂量测量装置3200。如图32所示，装置3200结合标准胰岛素笔3202 一起使用。剂量传感器的一次性使用部分3204连接到胰岛素笔3202，其中，标准笔针3206将正常连接。剂量传感器的耐用部分3208装配在一次性使用部分3204上。笔针3206螺纹连接到一次性使用部分 3204的远端上。最后，盖3210装配在耐用部分3208上。剂量传感器的耐用部分3208优选地包括电子装置、并且特别地无线通信部件，以与智能手机3212或者任何其它适当的远程装置无线通信并且交换数据。

上述剂量感测器的一次性使用部分3204利用各向异性(z轴)热膜，以传递用于热飞行时间流量传感器的热信号，所述热飞行时间流量传感器是与标准胰岛素笔一起使用的剂量捕捉系统的一部分。现在将结合图33至35更加详细描述一次性使用部分3204。一次性使用部分3204包括：z轴膜3212；塑料歧管3214，所述塑料歧管用于在传感器附近产生均匀的层流；进入插管3216，所述进入插管刺穿标准胰岛素笔的隔膜和接收标准胰岛素笔针的排放端部上的橡胶隔膜3218。在进入端部处，螺纹或者卡扣配合部分3220适于连接到标准胰岛素笔 3202。如图35所示，在组装时，z轴膜3212的表面突出到流动通道中，以确保膜的表面上的剪切和速度梯度稳定，并且存在最小化的流体停滞区域。

在图36的分解视图中示出了耐用部分3208。耐用部分3208包括：电池3222；电路板3224，所述电路板包括无线通信部件(未示出)；基于MEMS的热飞行时间传感器元件3226；塑料壳体3228；和其它部件3230a、3230b，以将传感器3226接合到一次性使用部分3204而且将耐用部分3208锁止或者夹持到胰岛素笔3202上。

上述剂量传感器通过分析接收自感测元件的数据计算胰岛素容量。优选地利用热脉冲从输入加热元件行进至下游感测元件的时间延迟来确定相位偏移。在感测元件处测量的幅值和相位偏移优选地用于确定胰岛素流动。结合图37描述了关于热飞行时间传感器元件的其它细节。感测元件3226由结合到电路板的MEMS芯片构成。MEMS芯片是陶瓷或者玻璃基底，所述陶瓷或者玻璃基底具有用于加热器3230 和两个对称偏移的温度感测元件3232的传导迹线。经由电流加热中央的加热元件3230，并且两个外侧元件3232用于测量由这个加热器产生的热信号。电路板提供了结构支撑并且形成到MEMS传感器芯片的电连接。两个感测元件3230优选地相对于加热元件3230对称偏移。修改偏移距离允许选择特定流率范围，所述特定流率范围具有大相位分辨率，从而产生更好的准确性。另外，多个感测元件对可以设置处于不同偏移距离处，诸如100um和200um，以根据需要将剂量测量准确性延伸到更大的流率范围。

图38至40示出了一次性使用部分3204、耐用部分3208、胰岛素笔3202、和笔针3206之间的相互作用。一次性使用部分3204组装到胰岛素笔3202中，从而刺穿胰岛素笔上的橡胶隔膜并且产生流动路径。耐用部分3208然后组装到一次性使用部分3202上并且将耐用部分3202中的热飞行时间流量传感器压抵在一次性使用部分3202中的 z轴膜3212的表面上，使得两个部件无间隙地贴近接触。能够经由辅助步骤(诸如按压按钮3236)来形成用3234示出的匹配条件。传感器3226能够替代地安装到弹簧加载的臂或者凸轮，使得其针对用户而言自动完成。耐用部分3208中的部件设计成服从，以允许在传感器 3226和一次性使用部分3208之间公差叠加。图38示出了压抵在z轴膜3212的表面上的传感器3226。图39至40示出了通过具有匹配的两个部件的流量传感器的横截面。

图41示出了z轴膜3212的横截面的细节。膜3212由嵌入在低导热率周围基质中的导热颗粒、薄片或者纤维构成。膜的成分允许沿着垂直于膜的平面的方向具有相对高的导热率而沿着膜的平面的方向具有低得多的导热率。图42示出了传感器操作期间的预期热流动路径。加热器3230发送热脉冲通过膜3212并且进入到流体3234中，在那里，热量由流体流动携带到下游。然后，热量沿着相反的方向通过膜传导至热传感器3232。理想的z轴膜将沿着Z方向具有最小的热阻，而同时在平面(XY)中具有相对高的热阻。

上述装置优选地具有以下特征。z轴膜3212应当尽可能薄。导热颗粒的体积分数应当尽可能高，而同时允许颗粒之间的分离以最小化平面内的导热率。导热颗粒应当以这样的间距均匀间隔开，所述间距远远低于加热器和传感器之间的间隔。颗粒导热率应当尽可能高。周围基质导热率应当尽可能低。理想的颗粒应当具有圆柱状，所述圆柱状具有小直径和将跨越膜的厚度的长度。颗粒应当优选地延伸超过非导热基质材料的表面，以最小化热阻。膜应当具有弹性或者略微顺从，使得其能够符合MEMS传感器的表面并且消除气隙，以为了最小化接触面处的热阻，而同时又不会发生破裂、破碎或者泄露。流体通道的压力将确保膜在操作期间被牢固压抵在MEMS芯片的表面上并且最小化接触热阻。z轴膜片优选地结合到ABS或者其它常见热塑性材料上。在膜和塑料歧管之间需要气密密封。z轴膜将理想地具有光粘性，使得其略微粘附到MEMS芯片的表面上，但是能够完全剥离开，而没有存留在MEMS芯片的表面上的剩余或者撕裂件。z轴膜在暴露于胰岛素长达五天时应当是稳定的，并且必须不会将有害物质释放到流体流中。生物相容性涂层或者表面处理可以应用于z轴膜的基部，以改进胰岛素和生物相容性。目前制造的以及可能适于与本实用新型的实施例一起使用的z轴膜的示例包括Adhesives Research (EL-9032)、3M(9882)、Btech(TP-1)、ShinEtsu(AF类型)和 Shin Estu(MAF类型)。

本实用新型的实施例具有若干潜在优势。首先，本实用新型的实施例允许MEMS传感器从剂量感测系统的一次性使用部分移动到耐用部分，从而降低了系统的成本，而且还潜在地允许使用更高精度的传感器，原因在于传感器成本分摊在多次使用中。本实用新型的实施例还隔离了传感器与胰岛素的接触并且允许所有到传感器的电连接是永久的。

上述实施例的一个变形方案将笔针与岐管组合。该构造的优势在于其消除了传感器的一次性使用部分。该构造的劣势在于其因为需要在每次注射时填装传感器通道而增加了胰岛素的浪费。

在组合了歧管和笔针的另一个实施例中，能够利用3D打印制造笔针本体和包含的Z轴膜“窗口”两者。然而，能够有利地利用3D 打印制造用于单独歧管的Z轴膜。存在能够利用的多种3D打印技术。一个示例是FDM(熔融沉积成型)，还已知为FFF(熔丝加工)。在此，导热聚合物丝用于在Z轴膜上打印导热的大约100微米直径的圆柱体；所需直径取决于图42中的加热器3230和感测元件3230之间的间隔以及其宽度。使用低导热聚合物(未填充)材料打印膜的基底。在3D打印的Z轴膜的一个实施例中，结构建立在非常薄(25微米或者更薄)的兼容聚合物膜上，所述结构将在接触MEMS流量传感器的那侧。其有利之处在于确保液密的Z轴膜而且还提供了附接到 MEMS流量传感器的低热阻附件的顺从基底，而不利之处在于沿着Z方向具有小热导率的代价。

在又一个实施例中，z轴的材料能够构造为管，使得膜形成完整流动路径并且不需要辅助歧管。例如，z轴管可以包覆模制到笔针的本体上，并且如果需要，能够再次成型，诸如成型为方形或矩形截面，以提供平坦表面，以更易于与加热器和传感器的迹线相匹配。这种构造的不利之处在于难以在传感器和z轴膜管之间形成良好的接触。

除了与胰岛素笔结合使用之外，上述剂量传感器还能够与其它流动源一起使用，诸如灌注泵、注射器、或者重力自动灌注管路。

尽管已经仅仅描述了本实用新型的一些实施例，但是本实用新型并不局限于描述的实施例。替代地，本领域中的技术人员应当理解的是，在不背离本实用新型的原理和精神的前提下可以针对这些实施例做出改变。

Claims (22)

1.一种用于捕捉输送剂量信息的装置，其特征在于，所述用于捕捉输送剂量信息的装置包括：

药物输送装置；

剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到所述药物输送装置；和

目标元件，所述目标元件适于附接到所述药物输送装置；

其中，所述目标元件包括磁体或者含铁元件，并且所述目标元件附接到所述药物输送装置上并且位于所述药物输送装置的剂量输送机构上，并且

其中，所述剂量信息捕捉装置包括磁性位置传感器，所述磁性位置传感器适于检测所述目标元件的位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述药物输送装置包括RFID芯片。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剂量信息捕捉装置包括线性磁体位置传感器。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剂量信息捕捉装置包括霍尔效应传感器。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剂量信息捕捉装置包括磁阻传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剂量信息捕捉装置包括各向异性磁阻传感器。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剂量信息捕捉装置包括旋转式磁体位置传感器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述药物输送装置是注射器，传感器元件附接至柱塞。

9.一种用于捕捉输送剂量信息的装置，其特征在于，所述用于捕捉输送剂量信息的装置包括：

药物输送装置；

剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到所述药物输送装置，其中，所述剂量信息捕捉装置包括传感器，所述传感器附接到所述药物输送装置上并且位于所述药物输送装置的剂量输送机构上；

处理器，所述处理器从所述传感器接收传感器信号；和

存储器，所述存储器包括适于由所述处理器执行的指令，用于根据从所述传感器接收的传感器信号确定输送的剂量。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器是MEMS传感器。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器是MEMS科里奥利传感器。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器包括多个MEMS电容压差传感器。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器是MEMS热传感器。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述MEMS热传感器是MEMS热飞行时间式传感器。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述MEMS热飞行时间式传感器还包括z轴膜。

16.一种用于捕获输送剂量信息的系统，其特征在于，所述用于捕获输送剂量信息的系统包括：

药物输送装置，所述药物输送装置配置为药瓶；

剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置配置为药物容量传感器，所述药物容量传感器附接到所述药瓶的侧壁；

处理器；和

存储器，所述存储器包括适于控制所述处理器以从所述药物容量传感器接收药物容量测量值、并且适于确定在剂量输送之前和在所述剂量输送之后的容量差的指令。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述药物容量传感器包括电容传感器，所述电容传感器附接到所述药瓶的侧壁。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统还包括磁环，所述磁环的直径与所述药瓶的内径基本相似但是小于所述药瓶的内径，所述磁环布置在所述药瓶中、并且所述磁环的密度小于所述药瓶中的药物的密度；并且其中，所述药物容量传感器包括在所述药瓶附近的磁性传感器，以检测所述磁环在所述药瓶内的位置。

19.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统还包括多颗磁珠，所述磁珠的密度小于所述药瓶内的药物的密度，所述多颗磁珠布置在所述药瓶内并且在所述药瓶中的药物中浮动；并且其中，所述药物容量传感器包括在所述药瓶附近的磁性传感器，以检测所述磁珠在所述药瓶中的位置。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述磁珠的数量足以基本覆盖所述药瓶内的药物的暴露表面。

21.一种用于捕获输送剂量信息的系统，其特征在于，所述用于确定输送至患者的药物剂量的系统包括：

药物输送装置，所述药物输送装置配置为注射器，所述注射器具有目标元件，所述目标元件能够连同注射器柱塞一起移动；

剂量信息捕捉装置，所述剂量信息捕捉装置适于附接到所述注射器，所述剂量信息捕捉装置包括磁性传感器，所述磁性传感器布置成在所述剂量信息捕捉装置附接到所述注射器时感测所述目标元件的位置；

处理器；和

存储器，所述存储器包括适于控制所述处理器以基于柱塞的至少一个位置测定值确定输送的剂量的指令。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于，所述系统还包括收发器，所述收发器适于将确定的剂量信息输送到远程装置。