用于剂量检测系统的方面的方法和设备与流程

1.本公开涉及用于药物递送装置的电子剂量检测系统的技术，并且具体地涉及用于检测与药物递送装置的连接、确定药物递送装置的类型，以及监测电池寿命的技术。


背景技术：

2.患有各种疾病的患者必须经常为自己注射药物。为了允许人员方便且准确地自己施用药物，已开发了广泛地被称为笔式注射器或注射笔的各种装置。通常，这些笔配备有药筒，药筒包括活塞且容纳液体药物的多个剂量的量。驱动构件可向前移动以使活塞在药筒中前进，以通常通过针从药筒远端处的出口分配所容纳的药物。在一次性或预填充笔中，在笔已被使用到耗尽药筒内的药物供应之后，用户将整个笔丢弃并开始使用新的替换的笔。在可重复使用的笔中，在笔已被使用到耗尽药筒内的药物供应之后，笔被拆开以允许用新的药筒替换用尽的药筒，且然后笔被重新组装以便其后续使用。
3.许多笔式注射器和其他药物递送装置利用机械系统，其中构件以与通过装置的操作递送的剂量成比例的方式相对于彼此旋转和/或平移。因此，本领域已致力于提供可靠的系统，这些系统准确地测量药物递送装置的构件的相对移动，以便评估所递送的剂量。这样的系统可包括传感器，该传感器固定到药物递送装置的第一构件，并且检测固定到装置的第二构件的被感测部件的相对移动。
4.药物的适当量的给药要求由药物递送装置递送的剂量是准确的。许多笔式注射器和其他药物递送装置不包括在注射事件期间自动检测和记录由装置递送的药物的量的功能。在没有自动化系统的情况下，患者必须手动记录每次注射的量和时间。因此，需要一种装置，其可操作以在注射事件期间自动检测由药物递送装置递送的剂量。此外，需要这样的剂量检测装置是可移除的并且可与多个递送装置一起重复使用。在其他实施例中，需要这样的剂量检测装置与递送装置是一体的。
5.递送正确的药物也很重要。患者可能根据情况需要选择不同的药物或者给定药物的不同形式中的任一者。如果关于药物递送装置中是何种药物发生错误，则患者将不会被适当地给予剂量，并且剂量给药的记录将是不准确的。如果使用自动确认药物递送装置所容纳的药物的类型的剂量检测装置，则发生这种情况的可能性将大大降低。


技术实现要素：

6.本公开涉及用于能够可移除地附接到药物递送装置的剂量感测模块的技术。这些技术能够包括确定剂量感测模块是否附接到药物递送装置。这样的技术能够例如确保剂量感测模块仅感测、处理和/或报告在附接到药物递送装置时检测到的事件（而不是在剂量感测模块未联接到药物递送装置时的意外启用），并且能够被用于确定剂量感测模块何时改换到新的药物递送装置。这些技术还能够包括检测药物递送装置的一部分的颜色以确定容纳在药物递送装置中的药物。这样的技术例如能够确保患者正在施用正确的药物，以避免关于药物递送装置中是何种药物的错误。这些技术能够还包括监测剂量感测模块中的电池
的电池寿命。这样的技术能够例如允许用户或患者监测电池寿命使得允许患者以可靠的方式提前知道电池将何时耗尽，使得用户或患者能够适当地提前计划。
附图说明
7.通过结合附图参考本文中的描述，本公开的附加实施例以及其特征和优点将变得更加显而易见。附图中的部件不必然按比例绘制。此外，在附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记标示对应的部分。
8.图1a是根据一些实施例的示例性系统的图。
9.图1b描绘了根据一些实施例的控制器及其部件的框图。
10.图1c是根据一些实施例的示例性系统的图。
11.图2是根据一些实施例的用于确定与物体相关联的颜色的示例性计算机化方法的流程图。
12.图3是根据一些实施例的用于生成校准参数的示例性计算机化方法的流程图。
13.图4是根据一些实施例的用于确定电池指示的示例性计算机化方法的流程图。
14.图5是示例性药物递送装置的透视图，本公开的剂量检测系统可与该药物递送装置一起操作。
15.图6是图5的示例性药物递送装置的横截面透视图。
16.图7是图5的示例性药物递送装置的近侧部分的透视图。
17.图8是图5的示例性药物递送装置的近侧部分连同本公开的剂量检测系统的部分分解透视图。
18.图9是根据另一个示例性实施例的剂量检测系统模块的部分为横截面的侧视图解视图，该剂量检测系统模块附接到药物递送装置的近侧部分。
19.图10a-b和图11a-b示出了利用磁感测的剂量检测系统的又其他示例性实施例。
20.图12是利用磁感测的剂量递送检测系统的又其他示例性实施例的轴向视图。
21.图13示出了根据一些实施例的用于确定设备是否可移除地联接到药物注射装置的示例性计算机化方法。
具体实施方式
22.出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考附图中所图示的实施例，并且将使用特定的语言来描述这些实施例。然而将理解的是，不由此旨在限制本发明的范围。
23.本公开涉及用于药物递送装置的感测系统。在一个方面中，感测系统用于确定感测系统是否安装到药物递送装置。发明人已发现并意识到，能够期望使剂量感测系统可移除地联接到药物递送装置。然而，发明人已发现并意识到，考虑到期望被包括在这样的剂量感测系统中的各种硬件、固件和/或软件，以及对保持剂量感测系统小型、用户友好并且限于仅包括具有由于重复使用所致的故障的低可能性的部件的期望，还结合附加的部件（例如，开关、闩锁和/或类似物）来检测剂量感测系统何时连接到药物递送装置能够具有挑战性。本文中所描述的技术提供了借助（leverage）剂量感测装置的已有部件来确定剂量感测装置是否联接到药物递送装置。例如，剂量感测装置能够包括传感器（诸如，霍尔效应传感器）和相关的硬件和/或软件以确定由药物递送装置施用的剂量的大小。这些技术能够借助
这样的用于执行剂量检测的硬件和/或软件，以还确定剂量感测系统是（或不是）联接到药物递送装置。
24.在第二方面中，感测系统用于确定容纳在药物递送装置内的药物的类型。如本文中所描述的，发明人已发现并意识到，在不能够确定药物递送装置内的药物的情况下，可能发生问题。例如，可能向患者施用不正确的药物，这可能导致不当的患者剂量给予、引起不正确的剂量给药记录和/或类似情况。本文中所描述的技术提供了感测由药物递送装置施用的药物的成分的颜色，其中颜色指示药物的类型。在一些实施例中，这些技术借助一个或多个发光二极管和光传感器来照明适用的有色成分并处理照明数据以使颜色与存储的一组颜色和相关联的药物相匹配。
25.在第三方面中，感测系统用于监测感测系统的电池寿命。发明人发现并意识到，确定电池的剩余电池寿命因各种因素而是复杂的，所述因素诸如温度、松弛时间、使用的持续时间、负载变化、电池品牌、电池可变性和其他参数。发明人开发了技术以基于剂量感测装置架构并以结合其他相关数据（诸如，温度）的方式监测电池。这些技术能够提供电池寿命估计，所述电池寿命估计以避免否则可能由已有电池测量技术引起的误差的方式调节测量过程。
26.以说明的方式，药物递送装置被描述为呈笔式注射器的形式。然而，药物递送装置可以是用以设定和递送药物的剂量的任何装置，诸如输液泵、团注注射器或自动注射器装置。药物可以是可由这样的药物递送装置递送的任何类型。
27.尽管已描述了各种实施例，但是对于本领域普通技术人员将显而易见的是，更多的实施例和实施方式是可能的。因此，本文中所描述的实施例是示例，而不是仅有的可能的实施例和实施方式。此外，上文所描述的优点不必然是仅有的优点，并且不必然期望将在每个实施例的情况下实现全部所描述的优点。
28.本文中所描述的装置（诸如，装置10）可还包括药物，诸如例如，在贮器或药筒20内。在另一个实施例中，系统可包括一个或多个装置（包括装置10）和药物。术语“药物”指代一种或多种治疗剂，包括但不限于胰岛素、胰岛素类似物（诸如，赖脯胰岛素或甘精胰岛素）、胰岛素衍生物、glp-1受体激动剂（诸如，度拉糖肽或利拉鲁肽）、胰高血糖素、胰高血糖素类似物、胰高血糖素衍生物、肠抑胃肽（gip）、gip类似物、gip衍生物、胃泌酸调节素类似物、胃泌酸调节素衍生物、治疗性抗体以及能够由以上装置递送的任何治疗剂。如在装置中使用的药物可与一种或多种赋形剂配制。装置以通常如上文所描述的方式由患者、护理人员或医疗卫生专业人员操作，以向人员递送药物。
29.图1a是根据一些实施例的示例性系统120的图。系统101包括感测系统103，该感测系统103通过通信单元106（例如，经由有线和/或无线连接）与远程计算装置104通信。通信单元106例如能够是wifi收发器、蓝牙收发器、rfid收发器、usb收发器、近场通信（nfc）收发器、组合芯片和/或类似物。
30.如本文中进一步描述的，感测系统103能够被构造成确定指示物体的颜色的照明数据。感测系统103包括处理单元108（例如，mcu），该处理单元108与光传感器110和控制单元112通信。光传感器110与物体116（例如，药物递送装置的一部分）光学连通。在一些实施例中，光传感器110是环境光传感器（als），例如以反射模式工作。led驱动器112与一组发光二极管（led）114a、114b和114c（统称为led 114）通信，该组led与物体116光学连通。例如，
led 114能够包括红色led、蓝色led和/或绿色led。光传感器110、led 114或两者可选地通过可选的光导118与物体116光学连通。光导118能够是透明的光导，诸如makrolon 2458光导。在一些实施例中，颜色传感器由分开的led、单个封装rgb led或其组合制成。
31.图1b图示了感测模块的电子设备组件（称为1400）的详细示例，其能够被包括在本文中所描述的任何模块中。mcu经编程以实现模块的电子特征。mcu包括控制逻辑，该控制逻辑是操作性的，以执行本文中所描述的操作，包括检测与药物递送装置的连接、确定药物递送装置的类型、获得用于确定由药物递送装置递送的剂量的数据，以及监测药物递送装置的电池寿命。mcu可以是可操作的，以通过检测和/或确定固定到凸缘的旋转传感器的旋转的量来获得数据，该旋转的量是通过由系统的测量传感器（诸如例如，霍尔效应传感器）的感测元件检测旋转传感器的磁场来确定的。
32.组件1400包括mcu，该mcu能够可操作地联接到以下各者中的一者或多者：剂量传感器1402a-e、存储器1408、识别传感器1404、计数器1414、光驱动器1411和光指示器1412、通电模块1406、通信模块1410、显示驱动器/显示器1416、电源1418和存在模块1420。组件1400可包括任何数量的剂量传感器，诸如例如五个磁传感器1402a-e（已示出）或六个传感器。剂量传感器能够被用于确定药物递送装置内的部件的旋转的总单位，该旋转的总单位能够被用于确定施用的剂量的量（例如，如本文中结合图5-12进一步讨论的），并且还能够被用于检测与药物递送装置的连接。mcu可经由存在模块1420（在该实施例中通过虚线被示为可选的）被构造成经由触发存在开关系统来确定该模块是否联接到装置的按钮。mcu被构造成经由识别传感器1404来确定剂量按钮的颜色，并且在一些示例中，将自载（onboard）确定或外接（off board）确定的颜色数据与外部装置（例如，远程计算装置104）相关联，其中该颜色对应于具体的药物（例如，使用led 114，如本文中进一步讨论的）。mcu被构造成确定唤醒开关的触发以便使电子组件通电以供使用（被示为通电模块1406）。在一个示例中，可将总旋转传达给包括存储器的外部装置，该存储器具有数据库、查找表或存储在存储器中以使总旋转单位与针对所识别的给定药物所递送的药物的量相关的其他数据。在另一个示例中，mcu可被构造成确定所递送的药物的量。mcu可以是操作性的，以将检测到的剂量存储在本地存储器1408（例如，内部快闪存储器或自载eeprom）中。mcu还是操作性的，以通过蓝牙低能量（ble）或其他合适的短程或长程无线通信协议模块1410（诸如例如，近场通信（nfc）、wifi或蜂窝网络）将代表装置数据的信号无线传输到配对的远程电子装置（诸如，用户的智能手机），其中装置数据诸如例如（以下各者中的任何一者或其任何组合）：旋转单位、药物识别（诸如，颜色）数据、时间戳、自上一次剂量给予以来的时间、电池电量状态、模块识别号、模块附接或拆卸的时间、不活动的时间，和/或其他误差（诸如例如，剂量检测和/或传输误差、药物识别检测和/或传输误差）。说明性地，ble控制逻辑和mcu被整合在同一电路上。在一个示例中，本文中所描述的任何模块均可包括显示模块1420（在该实施例中通过虚线被示为可选的）以便向用户指示信息。这样的显示器（其可以是led、lcd或其他数字或模拟显示器）可与近侧部分指垫整合在一起。mcu包括显示驱动器软件模块和控制逻辑，其是操作性的，以接收和处理感测数据并在所述显示器上显示信息，诸如例如剂量设定、定量给予分配、注射状态、注射完成、日期和/或时间，或距下次注射的时间。在另一个示例中，mcu包括联接到一个或多个led 1412（诸如例如，rgb led、橙色led和绿色led）的led驱动器1411，该led驱动器1411被用于通过通断和不同颜色的序列向患者传达数据是否成功传输、
电池电量是高还是低、或其他临床通信。计数器1414被示为实时时钟（rtc），其电子地联接到mcu以跟踪时间（诸如例如，剂量给予时间）。计数器1414还可以是基于供能从零跟踪秒数的时间计数器。可将时间或计数值传达给外部装置。
33.在一些实施例中，如结合图8-12进一步讨论的，感测系统103被构造成连接到药物递送装置。在一些实施例中，物体116是药物递送装置的一部分（例如，按钮、标签、外部隔室的颜色等），其能够被用于基于物体116的颜色来识别药物递送装置的方面。例如，物体116的颜色能够指示药物递送装置的药物的类型。
34.图1c是根据一些实施例的示例性系统130的图。系统130包括剂量检测系统的多方面，包括感测系统132，该感测系统132通过通信单元136（例如，经由有线和/或无线连接）与远程计算装置134通信。如本文中进一步描述的，感测系统132能够被构造成确定指示电池138的剩余寿命的电池指标。设备132包括处理单元140，该处理单元140与通信单元136、电池138和温度感测单元142通信。
35.出于示例性目的示出结合图1a-1c所描述的剂量检测系统的示例性方面以突出剂量检测系统的各种方面。图1a-1c中所示的方面能够结合到单个设备（诸如，结合图8-12所描述的剂量递送检测系统80）中，并且能够使用例如结合那些图讨论的各种示例性构型来实施。
36.参考图1a，在一些实施例中，感测系统103被构造成确定物体（例如，笔式药物递送装置的按钮）的颜色。在一些实施例中，感测系统通过按顺序打开led 114并通过宽谱环境光传感器110读回反射光束来确定物体颜色。感测系统103能够生成各种值，诸如三个led 114中的每一个的值。感测系统103能够处理所生成的值，以生成用于匹配的最终颜色值。感测系统103能够相对预先限定的一组颜色核查最终颜色值以确定是否存在匹配。
37.图2是根据一些实施例的用于确定与物体相关联的颜色的示例性计算机化方法200的流程图。处理器（诸如感测系统103的处理单元108）能够执行引起处理器执行方法200的计算机可读指令。在步骤202处，感测系统获得由一组led照明的物体的照明数据。感测系统能够可选地在步骤204和/或206处理照明数据以生成处理后的照明数据。在步骤204处，感测系统可选地基于温度调节照明数据。在步骤206处，感测系统可选地归一化照明数据。在步骤208处，感测系统引起光传感器捕获在物体由该组led照明时物体的照明数据。在步骤208处，感测系统将处理后的照明数据传输到远程装置（例如，经由与设备的处理器通信的通信模块）。在步骤210处，远程装置确定照明度量是否匹配存储的一组颜色。如果远程装置确定匹配，则在步骤212处远程装置输出匹配的颜色（例如，输出到程序、显示器等）。如果远程装置未确定匹配，则在步骤214处远程装置输出未发现颜色匹配（例如，通过返回错误代码、不匹配代码和/或类似物）。
38.参考步骤202，感测系统能够被构造成捕获在物体未由该组led照明时的第一照明数据、在物体由该组led中的每个led照明时的第二照明数据、或者第一照明数据和第二照明数据两者。例如，设备能够被构造成捕获当led没有接通时在物体仅由环境光照明时物体的照明数据。在一些实施例中，感测系统能够包括期间将捕获暗照明数据的曝光时间。
39.作为另一个示例，如果该组led包括不同颜色的led，则设备能够被构造成捕获在物体由每个led照明时物体的照明数据。例如，如图1a中所示，在一些实施例中，设备包括红色led 114a、蓝色led 114b和绿色led 114c。设备能够被构造成协调光传感器110和led驱
动器112以协调点亮led 114和捕获照明数据，使得光传感器110捕获在物体由红色led 114a（且不是其他led）照明时的照明数据、在物体由蓝色led 114b照明时的照明数据、以及在物体由绿色led 114c照明时的照明数据。在一些实施例中，感测系统能够被构造成使用期间将捕获照明数据的曝光时间，该曝光时间对于每个led能够是相同的和/或对于一个或多个led能够是不同的。
40.参考步骤204，能够基于温度调节照明数据。在一些实施例中，取得环境空气、感测系统和/或药物递送装置的温度。在一些实施例中，感测系统能够捕获多个温度测量值并对这些值求平均值以确定求平均值后的温度以便用于调节照明数据。在一些实施例中，感测系统能够使用等式1来调节每个照明数据值（x）：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式1）其中：
•ꢀ
rgbtempx是针对每种颜色所确定的调节后的照明数据值，诸如红色值、绿色值和蓝色值，取决于针对哪种颜色计算等式1；
•ꢀ
rgbx是每个原始照明数据值，诸如红色值、绿色值和蓝色值；
•ꢀ
tempcoefficientx是每个值的温度系数，它能够允许使用一个系数来跟踪各种温度测量值（例如，因为在不同的温度测量值中可能存在性能漂移）；
•ꢀ
caltemp是在感测系统的校准期间测量的温度，它能够被用于说明温度变化（例如，用于非校准测量）；以及
•ꢀ
temp是测量的（例如，求平均值后的）温度。
41.参考步骤206，感测系统能够基于在没有led的照明的情况下捕获的暗照明数据归一化（经温度调节）照明数据。在一些实施例中，感测系统能够基于在校准期间确定的一个或多个照明测量值来归一化照明数据。例如，等式2能够被用于归一化每个照明数据值（x）：ꢀꢀ（等式2）其中：
•ꢀ
bnormx是归一化后的照明值，诸如红色、绿色或蓝色归一化值，取决于针对哪种颜色计算等式2（以百分比的形式，乘以100）；
•ꢀ
whitex表示当使用白色目标物体时在校准阶段期间获得的照明值，诸如红色、绿色和蓝色值（结合图3进一步描述）；
•ꢀ
blackx表示当使用黑色目标物体时在校准阶段期间获得的照明值，诸如红色、绿色和蓝色值（结合图3进一步描述）；
•ꢀ
caldark是在校准阶段期间确定的暗照明值（其中led关闭）（结合图3进一步描述）；以及
•ꢀ
darkvalue是在步骤202期间确定的暗照明值。
42.参考步骤210，远程装置能够被构造成确定亮度a b（labc）值。系统能够基于任何照明值来确定labc值（无论它是原始照明数据还是经温度调节的照明数据和/或归一化后的照明数据）。出于说明性目的，为了简单起见，以下示例指代归一化后的照明数据。能够取决于归一化后的照明值来计算a值。例如，取决于使用等式2确定的rgbnormred是否大于
rgbnormgreen，则使用等式3或4中的任一者来确定a值：如果rgbnormred 》 rgbnormgreen（等式3）如果rgbnormred ≤ rgbnormgreen（等式4）也能够取决于归一化后的照明值来计算b值。例如，取决于使用等式2确定的rgbnormblue是否大于rgbnormgreen，则使用等式5或6中的任一者来确定b值。对于等式3-6，kn是用于rgb到labc变换的系数，使得a和b值将在-100到100的范围内，并且l在0到100的范围内（例如，20、21.5、23等）。如果rgbnormblue 》 rgbnormgreen（等式5）如果rgbnormblue ≤ rgbnormgreen（等式6）能够使用等式7来计算l值：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式7）在一些实施例中，远程装置能够包括用于确定照明数据是否满足颜色的度量的表格。远程装置能够包括一组颜色（例如，灰色、蓝色、深蓝色、红色和/或其他颜色），其中每种颜色具有相关联的一组数据。与每种颜色相关联的数据能够包括在系统的校准和/或设计期间确定的平均数据和/或西格玛（sigma，标准差）变化数据。在一些实施例中，每种颜色能够包括a、b和l值中的每一个的平均值以及a、b和l值中的每一个的西格玛（sigma）变化值。远程装置能够确定照明数据和存储的一组颜色中的每种颜色的西格玛（sigma）距离。例如，等式8能够被用于确定该组颜色中的每种颜色的sigma距离：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式8）其中：
•ꢀ
sigmadistancex是在考虑中的颜色（x）距该组颜色的西格玛（sigma）距离；
•ꢀ
对于实时测量：
◦ꢀ
使用等式7来计算l；
◦ꢀ
使用等式3或4中的任一者来计算a；
◦ꢀ
使用等式5或6中的任一者来计算b；
•ꢀ
对于在考虑中的颜色（x）：
◦ꢀ
是颜色（x）的l值的平均值；
◦ꢀ
是颜色（x）的l值的西格玛（sigma）变化；
◦ꢀ
是颜色（x）的a值的平均值；
◦ꢀ
是颜色（x）的a值的西格玛（sigma）变化；
◦ꢀ
是颜色（x）的b值的平均值；以及
◦ꢀ
是颜色（x）的b值的西格玛（sigma）变化。
43.远程装置能够使用西格玛（sigma）距离来确定照明数据是否匹配该组颜色中的一种颜色。例如，远程装置能够选择西格玛（sigma）距离值中的最小值（min1）作为最大可能匹配的颜色。第二最小值（min2）能够被用于匹配颜色核查，如本文中进一步讨论的。
44.感测系统和/或远程装置能够被构造成对照明数据执行一项或多项核查。例如，能够核查暗照明数据以确定在led照明下的后续测量是否受到环境光的干扰。作为另一个示例，能够核查针对led的获取的照明数据以确保照明数据在最低黑色值与最高白色值之间的预期阈值内。作为另一示例，能够核查labc值以确定它们是否在可接受的范围内（例如，对于a或b为-100到100，对于l为0到100）。作为另一个示例，能够执行匹配颜色核查以确保min1和/或min2在可接受的值内。例如，能够核查min1以确保min1低于预期颜色匹配的最大西格玛（sigma）距离，和/或能够将min2/min1的比率与这两个最小值之间的最小比率相比较以获得可接受的匹配。
45.在校准期间，感测装置能够采取各种测量，这些测量能够被用于校准物体的实时测量。校准测量能够包括温度和各种光测量，诸如使用白色目标、黑色目标和在没有任何led打开的情况下的暗照明的测量。图3是根据一些实施例的用于生成校准参数的示例性计算机化方法300的流程图。在步骤302处，设备测量温度。在步骤304处，设备捕获白色目标物体（例如，白色物体）的照明数据。在步骤306处，设备捕获黑色目标（例如，黑色物体）的照明数据。在步骤308处，设备在没有led打开的情况下捕获暗光的照明数据。在步骤310处，设备生成一组校准参数。这些校准参数能够包括待用于暗测量和/或用于每个led（例如，用于红色、绿色和蓝色led）的曝光时间（或最大/最小曝光时间）、针对白色和/或黑色物体中的每一者在针对每个led的校准期间所读取的计数、温度、温度裕度和/或其他校准参数。
46.如本文中所描述的，剂量感测系统包括具有各种部件的感测模块，除了其他部件之外，这些部件还包括处理器/mcu、传感器、led。在一些实施例中，感测模块能够由电池供电。参考图1c，例如，感测系统132包括为剂量感测系统供电的电池138，该剂量感测系统包括图1c中所示的示例性部件。本文中所描述的技术能够被用于监测剂量感测系统的电池寿命。能够监测电池寿命以向用户提供信息，诸如跟踪电池的寿命的电池状态指标、与电池相关的警报（例如，以提醒用户电池寿命低、何时更换电池等）和/或类似物。例如，剂量感测系统能够提醒用户（无论它是通过感测模块还是远程计算装置）电池将何时耗尽，使得向用户提供足够的时间来更换电池（例如，在电池的寿命结束前一周或两周）。
47.发明人已发现并意识到，由于电池行为能够取决于许多个变量（诸如温度、测量之间的松弛时间、附接的药物递送装置的注射的持续时间、负载变化、电池品牌、电池可变性和其他参数），估计电池寿命（诸如通过使用电池电压测量）能够是复杂的。为了解决装置供应商常常无法控制的这样的问题，发明人已开发了技术以基于装置架构监测电池，使得提供关于电池寿命的足够裕度以补偿（多个）潜在误差和发明人已意识到能够以另外的方式在电池测量期间发生的可变性。
48.图4是根据一些实施例的用于确定电池指示的示例性计算机化方法400的流程图。处理器（诸如，图1b中的设备132的处理单元140）能够被构造成执行引起处理器执行方法400的计算机可读指令。在步骤402处，设备获得电池的一组电压测量值。在步骤404处，设备
获得温度测量值（例如，经由温度感测模块）。在步骤406处，设备基于温度测量值来确定一组经温度调节的电池指示。在步骤408处，设备基于经温度调节的电池指示和该组电压测量值来确定指示电池的剩余寿命的电池指标。
49.参考步骤402，当电池处于不同负载下和/或处于设备的不同操作状态下时，设备（例如，mcu）能够获得各种电压测量值。在一些实施例中，设备（a）在设备通电时获得起动电池电压，（b）在处理器以最大速度运行时获得高电流电池电压，（c）在处理器以低功率模式运行时获得低电流电池电压，或其某种组合。能够例如通过在从感测模块通电起一定时间量内获得高电流电池电压来确定起动电池电压。例如，当设备被唤醒时（例如，在按压按钮之后），设备可增加从电池的汲取量。在一些实施例中，当被唤醒时，设备可开始启动过程。由于例如各种自测试、启动操作等，启动过程可增加从电池的汲取量。在一些实施例中，当被唤醒时，设备可采取磁测量（例如，以确定一个或多个部件的开始位置）。因此，这样的启动过程和/或磁感测可为测量提供高电流电池电压作为起动电池电压。
50.高电流电池电压能够捕获高（例如，最大）电流峰值，例如，该峰值能够被用于测量在该点处的电压降。能够例如通过以下方式确定高电流电池电压：以最大速度运行微控制器且所有其他负载处于低功率模式历时预定时间（例如，以ms为单位），并且测量高电流电池电压。在一些实施例中，高电流电池电压是基于一组测量值计算的平均电压。在一些实施例中，能够在磁传感器活动的开始和/或结束时计算高电流电池电压。例如，当（多个）磁传感器已完成测量时，可获得系统的最大电压降。
51.低电流电池电压能够被用于测量在最低电流负载的情况下的电压降，例如以模拟电池的开路电压核查。能够例如通过以下方式确定低电流电池电压：使在mcu上运行的固件将所有负载（例如，包括mcu）置于低功率模式历时预定时间（例如，以ms为单位所指定的休息时段），并且测量低电流电池电压。在一些实施例中，低电流电池电压是通过对一组测量值求平均值所计算的平均电压。在一些实施例中，在确定高电流电池电压测量值之后确定低电流电池电压。
52.如本文中所描述的，一个或多个电压测量值能够被用于步骤402。例如，在一些实施例中，能够以一方式取得电压，其中该方式被设计成获得在高和/或最大电流消耗（例如，具有最大电压降的时刻）处的电压读数和针对低/最低电流消耗的代表性开路电压测量值。如本文中所描述的，能够使用这些电压来估计剩余电池能量。在一些实施例中，这些技术可以使用例如单个电压降（诸如最大电压降）来估计剩余电池能量（例如，因为相比于其他电压降，最大电压降可能更大程度上取决于电池状态，其他电压降可能更多地是电容驱动的）。例如，通电/起动电压降能够仅被用于与最大电压降相比较。例如，如果通电期间的电压降大于系统的测量的最大电压降，则该比较能够指示存在部件可能重置的风险。
53.参考步骤406，设备能够存储各种温度下的电池指示表格。例如，设备能够存储一组低温电池指示，该组低温电池指示包括一组电池指示，其中每个电池指示都具有针对低温的关联电压。表1是一组低温电池指示（例如，在0℃下）的示例：电池指标电压（mv）1002460902334802317
70231060228250224240221430217620211310199841950表1。
54.作为另一个示例，设备能够存储一组高温电池指示，该组高温电池指示包括一组高温电池指示，其中每个高温电池指示都具有针对高温的关联电压。表2是一组高温电池指示（例如，在22-24℃）的示例：电池指标电压（mv）100276490271080269070266360262650257340251430245420238810224242050表2。
55.感测系统能够基于该组低温电池指示、该组高温电池指示和在步骤402处获得的（多个）温度测量值来确定一组经温度调节的电池指示。在一些实施例中，感测系统（例如，经由在mcu上执行的固件）能够基于在步骤404处测量的温度来确定校正因子。例如，感测系统能够基于测量的温度和一个或多个校正因子来确定校正因子。可开发对数（示于下文）和/或线性关系来表征校正因子。例如，感测系统能够使用等式9来确定校正因子：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式9）其中：
•ꢀ
corrfactor是校正因子；
•ꢀ
a、b和c是系数（例如，基于收集的数据所确定以提供用于确定校正因子的期望的自由度）；以及
•ꢀ
logoffset是系数（例如，基于收集的数据所确定以提供用于确定校正因子的期望的自由度）。
56.感测系统能够基于温度校正因子确定校正后的一组电池指示（例如，校正后的电池表格）。在一些实施例中，感测系统能够基于低温电池表格和高温电池表格两者来确定校
正后的电池指示。例如，感测系统能够使用等式10来确定与每个指标相关联的每个校正后的电池电压：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式10）其中：
•ꢀ
corrbatcurve
x
是x行的校正后的电池曲线电压；
•ꢀ
voltage
temphix
是高温电池表格中x行的电压；
•ꢀ
voltage
templox
是低温电池表格中x行的电压；
•ꢀ
temphi是在确定高温电池表格时使用的温度；
•ꢀ
templo是在确定低温电池表格时使用的温度；以及
•ꢀ
corrfactor是使用等式9所确定的校正因子。
57.参考步骤408，设备能够基于先前的电池指标来确定电池指标。例如，设备能够获得电池的先前的电池指标，基于校正后的电池表格中经温度调节的电池指示和该组电压测量值来确定电池的当前电池指标，并且基于先前的电池指标和当前电池指标确定电池指标。
58.在一些实施例中，感测系统能够基于存储的电池表格和/或校正后的电池表格来确定当前电池指标。例如，感测系统能够用高电流电池电压（例如，在图4中的步骤402处测量的）在校正后的电池表格中内插（interpolate）点。例如，如果高电流电池电压等于表格中的电压值，则感测系统能够确定电池指标是该行的相关联的指标。作为另一个示例，如果高电流电池电压在表格中的两个电压值之间，则感测系统能够对这两个相关联的电池指标进行内插以确定相关联的电池指示。
59.在一些实施例中，感测系统能够基于先前的电池指标（例如，它能够存储在感测系统上的存储装置中，诸如在eeprom中）来确定新的电池指标。例如，感测系统能够使用等式11来确定新的电池指标：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式11）其中：
•ꢀ
newbatind是新的电池指标；
•ꢀ
batind是先前的电池指标（例如，从eeprom获得）；
•ꢀ
curbatind是当前确定的电池指标；以及
•ꢀ
filter是过滤值。filter能够基于自与感测系统相关联的上一操作（例如，与远程计算装置（诸如远程计算装置104）的通信同步）、与远程计算装置的绑定（bonding）事件、和/或对由相关联的药物递送装置施用的剂量的检测）以来所流逝的时间的量被确定。
60.感测系统能够存储所确定的新的电池指标（例如，存储到eeprom中）。在一些实施例中，附加数据能够与新的电池指标（诸如时间戳、剩余注射次数和/或类似物）一起存储。例如，能够由系统构造与新的感测系统和/或新的电池相关联的初始注射次数，并且感测系统能够被构造成针对每次感测到的通过药物递送装置进行的注射减少注射次数。
61.设备能够将电池指标传输到远程装置（例如，远程计算装置104）。远程装置能够处理新的电池指标。例如，远程装置能够被构造成基于电池指标来确定电池状态。作为示例，
下表3说明了示例性电池状态和相关联的电池指标：电池指标电池状态100满90满80满70满60中等50中等40中等30中等20低10低4更换电池—剩余不足120次注射3更换电池—剩余不足90次注射2更换电池—剩余不足60次注射1更换电池—剩余不足30注射0寿命结束（eol）表3。
62.在一些实施例中，一旦感测装置第一次发出（raise）低电池标志（例如，当装置不可能能够提供超过一定数量的注射（诸如120次注射）时），感测装置就能够进入低电池状态。一旦进入低电池状态，感测装置就能够避免改变该电池的低电池状态（例如，避免从低电池状态和非低电池状态往复变动）。在一些实施例中，感测装置能够被构造成一旦感测装置处于低功率状态，就针对感测装置的每次新操作（例如，同步、绑定或剂量给予事件）将电池指标减小1。在一些实施例中，感测装置能够被构造成一旦感测装置处于低功率状态，就针对感测装置的每次新操作将剩余注射次数减小1。一旦电池指标等于零，感测系统就能够进入寿命结束状态。在一些实施例中，能够更换电池，并且能够在检测到新电池时重置感测系统。在一些实施例中，感测系统是一次性的，并且能够在达到寿命结束状态时丢弃。
63.在一些实施例中，感测系统能够对在电池监测过程期间获得的数据和/或进行的测量执行一项或多项核查。例如，一旦新的电池指标落到预定阈值以下，mcu就能够发出低电池警告。作为另一个示例，感测系统能够核查感测到的电压是否在预定的可接受范围内、温度测量值是否在预定的可接受范围内和/或类似情况。
64.如本文中所描述的，这些技术能够与各种类型的药物递送装置（包括结合本文中所描述的方面的药物递送装置）以及能够附接到药物递送装置的附加部件一起使用。出于说明性目的，图5-12描述了示例性药物递送装置和剂量感测系统，这些技术能够结合到其中。这样的技术在2019年2月20日提交的pct申请号pct/us19/18780中进一步讨论，该申请特此通过引用并入本文。
65.图5-6图示了根据一些示例的示例性药物递送装置10。药物递送装置10是笔式注射器，其被构造成通过针将药物注射到患者体内。笔式注射器10包括本体11，该本体包括细长的笔形壳体12，该壳体包括远侧部分14和近侧部分16。远侧部分14被接收在笔帽18内。参
考图6，远侧部分14容纳贮器或药筒20，该贮器或药筒20被构造成在分配操作期间保持待通过其远侧出口端分配的药物的药用流体。远侧部分14的出口端配备有可移除的针组件22，该针组件22包括由可移除盖25围封的注射针24。活塞26定位在贮器20中。定位在近侧部分16中的注射机构是操作性的，以在剂量分配操作期间使活塞26朝向贮器20的出口前进，从而迫使所容纳的药物穿过针端。注射机构包括驱动构件28（说明性地呈螺钉的形式），该驱动构件28可相对于壳体12轴向移动以使活塞26前进穿过贮器20。
66.剂量设定构件30联接到壳体12以便设定待由装置10分配的剂量的量。在所图示的实施例中，剂量设定构件30呈螺钉元件的形式，该螺钉元件是操作性的，以在剂量设定和剂量分配期间相对于壳体12作螺旋运动（例如，同时轴向地和旋转地移动）。图5和图6图示了剂量设定构件30在其初始或零剂量位置处完全拧入壳体12中。剂量设定构件30是操作性的，以沿近侧方向从壳体12拧出，直到其到达对应于装置10在单次注射中可递送的最大剂量的完全延伸位置。
67.参考图6-8，剂量设定构件30包括圆柱形剂量调拨构件32，该剂量调拨构件32具有螺旋螺纹外表面，该螺旋螺纹外表面接合壳体12的对应螺纹内表面，以允许剂量设定构件30相对于壳体12作螺旋运动。剂量调拨构件32还包括螺旋螺纹内表面，该螺旋螺纹内表面接合装置10的套筒34（图6）的螺纹外表面。调拨构件32的外表面包括剂量指示器标记，诸如通过剂量窗口36可见的数字，以向用户指示设定的剂量的量。剂量设定构件30还包括管状凸缘38，该管状凸缘38联接在调拨构件32的开放近端中，并且通过接收在调拨构件32中的开口41内的止动部40轴向地且旋转地锁定到调拨构件32。剂量设定构件30可还包括套环或裙部42，该套环或裙部42在其近端处围绕调拨构件32的外周边定位。裙部42通过接收在槽46中的凸出部（tab）44轴向地且旋转地锁定到调拨构件32。稍后描述的另外的实施例示出没有裙部的装置的示例。
68.因此，剂量设定构件30可被认为包括剂量调拨构件32、凸缘38和裙部42中的任何部件或全部，因为它们全部旋转地且轴向地固定在一起。剂量调拨构件32直接参与设定剂量和驱动药物的递送。凸缘38附接到剂量调拨构件32，并且如稍后所描述的，与离合器协作以选择性地将调拨构件32与剂量按钮56联接。裙部42提供本体11外部的表面，以使得用户能够旋转调拨构件32以便设定剂量。对于没有裙部的实施例，剂量按钮56包括外壁，该外壁向远侧延伸以形成供用户旋转的表面。
69.裙部42说明性地包括多个表面特征48和形成在裙部42的外表面上的环状脊49。表面特征48说明性地为围绕裙部42的外表面周向间隔开的纵向延伸的肋和凹槽，并且促进用户抓住和旋转裙部。在替代性实施例中，裙部42被移除或者与调拨构件32一体化，并且用户可抓住并旋转剂量按钮56和/或剂量调拨构件32以便剂量设定。在图8的实施例中，用户可抓住并旋转一件式剂量按钮56的径向外表面，其也包括多个表面特征，以便剂量设定。
70.递送装置10包括具有离合器52的致动器50，该离合器52被接收在调拨构件32内。离合器52在其近端处包括轴向延伸的杆54。致动器50还包括定位在剂量设定构件30的裙部42近侧的剂量按钮56。剂量按钮56包括居中地位于剂量按钮56的远侧表面上的安装套环58（图6）。套环58附接到离合器52的杆54（诸如，通过过盈配合或超声波焊接），以便将剂量按钮56和离合器52轴向地且可旋转地固定在一起。
71.剂量按钮56包括盘形近端表面或面60和环状壁部分62，该环状壁部分62从面60的
外周边边缘向远侧延伸并与面60的外周边边缘径向向内间隔开，以在其间形成环状唇缘64。剂量按钮56的近侧面60用作推动表面，能够手动地抵靠该推动表面施加力，即，由用户直接沿远侧方向推动致动器50。剂量按钮56说明性地包括居中地位于近侧面60上的凹陷部分66，不过近侧面60替代地可以是平坦表面。偏压构件68（说明性地为弹簧）设置在按钮56的远侧表面70与管状凸缘38的近侧表面72之间，以促使致动器50和剂量设定构件30轴向地彼此远离。剂量按钮56可由用户压下以开始剂量分配操作。
72.递送装置10可在剂量设定模式和剂量分配模式两者中操作。在剂量设定操作模式中，剂量设定构件30相对于壳体12被调拨（旋转），以设定待由装置10递送的期望剂量。沿近侧方向调拨用于增加设定的剂量，并且沿远侧方向调拨用于减少设定的剂量。剂量设定构件30可以以对应于在剂量设定操作期间设定的剂量的最小增量增加或减少的旋转增量（例如，咔哒声（click））来调节。例如，一次增量或“咔哒声”可等于药物的一半或一个单位。经由通过剂量窗口36示出的调拨指示器标记，用户可见设定的剂量的量。包括剂量按钮56和离合器52的致动器50在剂量设定模式中的调拨期间随着剂量设定构件30轴向地和旋转地移动。
73.由于剂量调拨构件32与壳体12的螺纹连接，剂量调拨构件32、凸缘38和裙部42全部彼此旋转地固定，并且在剂量设定期间旋转并向药物递送装置10的近侧延伸。在该剂量设定运动期间，剂量按钮56通过凸缘38和离合器52（图6）的互补花键74相对于裙部42旋转地固定，所述凸缘38和离合器52被偏压构件68推向一起。在剂量设定的过程中，裙部42和剂量按钮56以螺旋方式相对于壳体12从“开始”位置移动到“结束”位置。这种相对于壳体的旋转与通过药物递送装置10的操作所设定的剂量的量成比例。
74.一旦设定了期望的剂量，就操纵装置10，因此注射针24适当地穿透例如用户的皮肤。响应于施加到剂量按钮56的近侧面60的轴向远侧力，开始剂量分配操作模式。轴向力由用户直接施加到剂量按钮56。这引起致动器50相对于壳体12沿远侧方向的轴向移动。
75.致动器50的轴向移位运动压缩偏压构件68，并且减小或闭合剂量按钮56与管状凸缘38之间的间隙。这种相对轴向移动将离合器52和凸缘38上的互补花键74分开，并由此使致动器50（例如，剂量按钮56）从旋转地固定到剂量设定构件30的状态脱离。具体地，剂量设定构件30与致动器50旋转地分离，以允许剂量设定构件30相对于致动器50和壳体12的反向驱动旋转。也可通过启用单独的开关或触发机构来开始剂量分配操作模式。
76.当致动器50继续被轴向地推入而不相对于壳体12旋转时，调拨构件32在其相对于剂量按钮56旋转时拧回壳体12中。通过窗口36可见指示仍留存待注射的量的剂量标记。当剂量设定构件30向远侧旋拧向下时，驱动构件28向远侧前进，以推动活塞26穿过贮器20并通过针24排出药物（图6）。
77.在剂量分配操作期间，当调拨构件32拧回壳体12中时，从药物递送装置排出的药物的量与剂量设定构件30相对于致动器50的旋转移动的量成比例。当调拨构件32的内螺纹已到达套筒34的对应外螺纹的远端时，注射完成（图6）。然后，装置10再次布置成处于如图6和图7中所示的准备好状态或零剂量位置中。
78.在剂量递送期间，剂量调拨构件32的，以及因此旋转地固定的凸缘38和裙部42的，相对于剂量按钮56的开始和结束角位置提供角位置的“绝对”变化。确定相对旋转是否超过360
°
是以许多种方式确定的。以示例的方式，总旋转可还通过考虑剂量设定构件30的增量
移动来确定，其中该增量移动可通过感测系统以任何数量的方式测量。
79.本文中构想了各种传感器系统。一般而言，传感器系统包括感测部件和被感测部件。术语“感测部件”指代能够检测被感测部件的相对位置的任何部件。感测部件包括感测元件或“传感器”连同用以操作感测元件的相关联的电气部件。“被感测部件”是对于其而言感测部件能够检测被感测部件相对于感测部件的位置和/或运动的任何部件。对于剂量递送检测系统，被感测部件相对于感测部件旋转，该感测部件能够检测被感测部件的角位置和/或旋转移动。对于剂量类型检测系统，感测部件检测被感测部件的相对角位置。感测部件可包括一个或多个感测元件，并且被感测部件可包括一个或多个被感测元件。传感器系统能够检测（多个）被感测部件的位置或移动和提供代表所述（多个）被感测部件的（多个）位置或（多个）移动的输出。
80.传感器系统通常检测被感测参数的特性，该特性根据与被感测区域内的一个或多个被感测元件的位置的关系变化。被感测元件以直接或间接地影响被感测参数的特性的方式延伸到被感测区域中或以其他方式影响被感测区域。传感器和被感测元件的相对位置影响被感测参数的特性，从而允许传感器系统的微控制器单元（mcu）确定被感测元件的不同旋转位置。
81.合适的传感器系统可包括有源部件和无源部件的组合。在感测部件作为有源部件操作的情况下，不必将两种部件均与其他系统元件（诸如，电源或mcu）连接。
82.可结合各种感测技术中的任何技术，其中通过这些技术能够检测两个构件的相对位置。这样的技术可包括例如基于触觉、光学、感应或电学测量的技术。这样的技术可包括与场（诸如磁场）相关联的被感测参数的测量。在一种形式中，当使磁部件相对于磁传感器移动时，该传感器感测感测到的磁场的变化。在另一个实施例中，当物体定位在磁场内和/或移动穿过磁场时，传感器系统可感测磁场的特性和/或变化。场的变化改变了与被感测区域中的被感测元件的位置相关的被感测参数的特性。在这样的实施例中，被感测参数可以是电容、电导、电阻、阻抗、电压、电感等。例如，磁阻型传感器检测所施加磁场的畸变，该畸变导致传感器的元件的电阻的特性变化。作为另一个示例，霍尔效应传感器检测由所施加的磁场的畸变引起的电压的变化。
83.在一个方面中，传感器系统检测被感测元件的相对位置或移动，且因此检测药物递送装置的相关联的构件的相对位置或移动。传感器系统产生代表被感测部件的（多个）位置或移动的量的输出。例如，传感器系统可以可操作以生成输出，通过这些输出能够确定剂量设定构件在剂量递送期间的旋转。mcu可操作地连接到每个传感器以接收这些输出。在一个方面中，mcu被构造成根据这些输出确定通过药物递送装置的操作递送的剂量的量。
84.剂量递送检测系统涉及检测两个构件之间的相对旋转移动。在旋转的程度与所递送的剂量的量具有已知关系的情况下，传感器系统操作以检测从剂量注射的开始到剂量注射的结束的角移动的量。例如，笔式注射器的典型关系是剂量设定构件的18
°
的角位移等同于一个剂量单位，不过其他角关系也是合适的。传感器系统可操作以确定在剂量递送期间剂量设定构件的总角位移。因此，如果角位移为90
°
，则已递送了5个剂量单位。
85.一种用于检测角位移的方法是在注射进行时对剂量的量的增量进行计数。例如，传感器系统可使用被感测元件的重复型式，使得每次重复均是对预定的角旋转的度数的指示。方便地，可建立型式，使得每次重复均对应于能够用药物递送装置设定的剂量的最小增
量。
86.替代性方法是检测相对移动的构件的开始和停止位置，和将所递送的剂量的量确定为那些位置之间的差。在这种方法中，传感器系统检测剂量设定构件的完整旋转的数量可以是该确定的一部分。用于此的各种方法在本领域普通技术人员的能力范围内，并且可包括对增量的数量进行“计数”以评估完整旋转的数量。
87.传感器系统部件可永久地或可移除地附接到药物递送装置。在说明性实施例中，至少一些剂量检测系统部件以可移除地附接到药物递送装置的模块的形式提供。这具有使这些传感器部件可用于在多于一个笔式注射器上使用的优点。
88.在一些实施例中，感测部件安装到致动器，并且被感测部件附接到剂量设定构件。被感测部件还可包括剂量设定构件或其任何部分。传感器系统检测在剂量递送期间被感测部件的相对旋转，且因此检测剂量设定构件的相对旋转，从中确定由药物递送装置递送的剂量的量。在说明性实施例中，旋转传感器附接到并旋转地固定到致动器。在剂量递送期间，致动器不相对于药物递送装置的本体旋转。在该实施例中，被感测部件附接到并旋转地固定到剂量设定构件，该剂量设定构件在剂量递送期间相对于致动器和装置本体旋转。被感测部件还可包括剂量设定构件或其任何部分。在说明性实施例中，在剂量递送期间，旋转传感器不直接附接到相对旋转的剂量设定构件。
89.参考图9，以图解形式示出了剂量递送检测系统80，其包括与药物递送装置（诸如装置10）结合而有用的模块82的一个示例。模块82承载传感器系统，该传感器系统大体被示为旋转传感器86（或多于一个旋转传感器）和其他相关联的部件，诸如处理器、存储器、电池等。模块82作为单独的部件提供，其可被可移除地附接到致动器。
90.剂量检测模块82包括附接到剂量按钮56（以虚线示出）的本体88。本体88说明性地包括圆柱形侧壁90和横跨在侧壁90上并将其密封的顶壁92。剂量检测模块82可替代地经由任何合适的紧固手段（诸如，卡扣配合或压配合、螺纹接口等）附接到剂量按钮56，只要在一个方面中，模块82可从第一药物递送装置移除且然后附接到第二药物递送装置。该附接可以是在剂量按钮56上的任何位置处，只要剂量按钮56能够相对于剂量设定构件30轴向地移动任何所需的量，如本文中所讨论的。
91.在剂量递送期间，剂量设定构件30相对于剂量按钮56和模块82自由旋转。在说明性实施例中，模块82与剂量按钮56旋转地固定，并且在剂量递送期间不旋转。这可在结构上提供，诸如利用凸出部，或者通过使模块本体88和剂量按钮56上的相互面对的花键或其他表面特征在模块82相对于剂量按钮56轴向移动时接合。在另一个实施例中，对模块的远侧按压在模块82与剂量按钮56之间提供了足够的摩擦接合，以便在功能上引起模块82和剂量按钮56在剂量递送期间保持旋转地固定在一起。
92.顶壁92与剂量按钮56的面60间隔开并由此提供空腔96，旋转传感器和其他部件中的一些或全部可被容纳在该空腔中。空腔96可在底部处开放，或者可被围封，诸如由底壁98围封。底壁98可定位成以便直接支承抵靠剂量按钮56的面。替代地，底壁98（如果存在的话）可与剂量按钮56间隔开，并且可使用模块82与剂量按钮56之间的其他接触，使得施加到模块82的轴向力被转移到剂量按钮56。在另一个实施例中，模块82可以旋转地固定到一件式剂量按钮构型。
93.在替代实施例中，模块82在剂量设定期间代替地附接到剂量设定构件30。例如，侧
壁90可包括具有向内突起的下壁部分100，其中向内突起呈接合按钮侧壁的联接臂102的形式。在这种方法中，模块82可有效地接合剂量按钮56的近侧面60和环状脊49的远侧。在这种构型中，下壁部分100可设置有与剂量按钮的表面特征接合的表面特征，以将模块82与剂量按钮旋转地固定。在剂量设定期间施加到壳体82的旋转力由此凭借下壁部分100与剂量按钮的侧壁的联接被传递到剂量按钮。光导118被示为设置在led 114a-c和光传感器110（共同地在电子设备组件的单个位置处示出）与剂量按钮56（当存在时）的面之间。电池138被示为设置在光系统89和电子设备组件的一部分上方。
94.示例性电子设备组件120包括具有多个电子部件的柔性印刷电路板（fpcb）。电子设备组件包括传感器系统，该传感器系统包括一个或多个旋转传感器86，所述旋转传感器86与处理器操作性地通信以便从传感器接收代表感测到的相对旋转的信号。电子设备组件还包括mcu，该mcu包括至少一个处理核和内部存储器。电子设备组件示意图的一个示例在图1b中示出。
95.参考图10a、图10b、图11a和图11b，示出了示例性磁传感器系统150，其包括作为被感测元件的环状、环形双极磁体152，该双极磁体152具有北极154和南极156。本文中所描述的磁体也可被称为直径向磁化环。磁体152附接到凸缘38，且因此在剂量递送期间与凸缘一起旋转。磁体152可替代地附接到剂量调拨件32或与剂量设定构件旋转地固定的其他构件。磁体152可由各种材料构造而成，所述材料诸如稀土磁体，例如钕和其他。
96.传感器系统150还包括测量传感器158，该测量传感器158包括一个或多个感测元件160，所述感测元件160与容纳在模块82内的传感器电子设备（未示出）操作性地连接。传感器158的感测元件160在图11a中被示为附接到印刷电路板162，该印刷电路板162进而附接到模块82，该模块82旋转地固定到剂量按钮56。因此，在剂量递送期间，磁体152相对于感测元件160旋转。感测元件160可操作以检测磁体152的相对角位置。当环152是金属环时，感测元件160可包括电感传感器、电容传感器或其他非接触式传感器。磁传感器系统150由此操作以在剂量递送期间检测凸缘38相对于剂量按钮56的总旋转，且因此检测相对于壳体12的旋转。在一个示例中，包括磁体152和具有感测元件160的传感器158的磁传感器系统150可布置在模块中。
97.在一个实施例中，磁传感器系统150包括四个感测元件160，这四个感测元件160在模块82内等径向间隔开以限定如图所示的环形图案。可使用感测元件的替代数量和位置。例如，在图11b中所示的另一个实施例中，使用单个感测元件160。进一步地，图11b中的感测元件160被示为在模块82内居中，不过也可使用其他位置。在图12中所示的另一个实施例中，例如，五个感测元件906在模块内等周向和等径向间隔开。在前述实施例中，感测元件160被示为附接在模块82内。替代地，感测元件160可附接到旋转地固定到剂量按钮56的部件的任何部分，使得该部件在剂量递送期间不相对于壳体12旋转。
98.出于说明的目的，磁体152被示出为附接到凸缘38的单个环状双极磁体。然而，构想到了磁体152的替代性构型和位置。例如，磁体可包括多个极，诸如交替的北极和南极。在一个实施例中，磁体包括与凸缘38的分立旋转、剂量设定位置的数量相等的许多个极对。磁体152还可包括许多个单独的磁体构件。另外，磁体部件可附接到在剂量递送期间旋转地固定到凸缘38的构件的任何部分，诸如裙部42或剂量调拨构件32。
99.替代地，传感器系统可以是电感或电容传感器系统。这种种类的传感器系统利用
被感测元件，该被感测元件包括类似于本文中所描述的磁环的附接的附接到凸缘的金属带。传感器系统还包括一个或多个感测元件，诸如沿着模块壳体或笔壳体的远侧壁等角度间隔开的四个、五个、六个或更多个独立天线或电枢。这些天线形成定位成隔开180度或其他角度的天线对，并提供金属环的角位置的与所递送的剂量成比例的比率度量测量（ratio-metric measurement）。
100.金属带环被成形为使得可检测金属环相对于模块的一个或多个不同的旋转位置。金属带具有在金属环相对于天线旋转时生成变化的信号的形状。天线与电子设备组件可操作地连接，使得在剂量递送期间，天线工作以检测金属环相对于传感器的位置及因此相对于笔10的壳体12的位置。金属带可以是附接到凸缘的外部的单个圆柱形带。然而，构想到了金属带的替代构型和位置。例如，金属带可包括多个分立的金属元件。在一个实施例中，金属带包括与凸缘的分立旋转剂量设定位置的数量相等的许多个元件。在替代方案中，金属带可附接到在剂量递送期间旋转地固定到凸缘38的部件的任何部分，诸如调拨构件32。金属带可包括在旋转构件的内部或外部上附接到该旋转构件的金属元件，或者它可结合到这样的构件中，如通过结合在部件中的金属颗粒，或者通过将部件与金属带包覆成型。mcu可操作以通过传感器确定金属环的位置。
101.mcu可操作以通过根据标准正交差分信号计算以最大采样率对该许多个感测元件160（例如，四个）求平均值来确定磁体152的开始位置。在剂量递送模式期间，由mcu以目标频率执行采样，以检测磁体152的转数。在剂量递送结束时，mcu可操作以通过根据标准正交差分信号计算以最大采样率对该许多个感测元件160（例如，四个）求平均值来确定磁体152的最终位置。mcu可操作以从根据确定的开始位置、转数和最终位置所做的行程的总旋转角度的计算做出确定。mcu可操作以通过将行程的总旋转角度除以与装置的设计和药物相关的预定数字（诸如，10、15、18、20、24）来确定剂量步骤或单位的数量。
102.进一步参考图12，图12图示了磁传感器系统900的另一个示例，其包括作为被感测元件的具有北极903和南极905的直径向磁化环902。磁化环902附接到剂量设定构件，诸如例如如先前所描述的凸缘。磁传感器906（诸如例如，霍尔效应传感器）相对于磁化环902的径向放置能够在环形图案中相对于彼此成等角度。在一个示例中，磁传感器906以与磁化环902的外周向边缘902a重叠的关系径向设置，使得磁传感器906的一部分安置在磁化环902之上，并且其余部分安置在磁化环902之外。
103.在一些实施例中，感测系统被构造成确定感测系统是否联接到药物递送装置。图13示出根据一些实施例的用于确定设备是否可移除地联接到药物注射装置的示例性计算机化方法1300。感测系统（诸如，剂量递送检测系统）包括多个感测元件。例如，感测系统包括许多个感测元件，诸如四个或五个感测元件，这些感测元件在设备内等周向且等径向间隔开。如本文中所描述的，所述多个感测元件能够包括多个霍尔效应传感器。在一些实施例中，五个霍尔效应传感器围绕圆以72度等距间隔开，并且该圆的直径基于所感测的药物递送装置的磁部件而设计。例如，能够使用大约14 mm的直径，使得当磁体围绕其轴线旋转时，传感器坚持由磁场的z分量的最大值所描述的包络。感测系统还包括与该组感测元件通信的处理器（例如，mcu）。
104.感测系统（经由其处理器、mcu等）被构造成执行引起处理器执行计算机化方法1300的计算机可读指令。在步骤1302处，感测系统从多个感测元件中的每一个获得一组电
压测量值。在步骤1304处，感测系统确定代表药物注射装置的磁部件的磁场的二维数据。在步骤1306处，感测系统基于二维数据来确定一维数据。在步骤1308处，感测系统基于一维数据来确定该组电压测量值是否指示设备联接到药物注射装置。
105.参考步骤1302，当用户按压用于感测系统的通电按钮时，感测系统被唤醒并且在处理器上运行的固件接通感测元件（例如，磁传感器），以便取得药物递送装置的磁部件的开始位置（例如，在发生任何旋转之前）。在此阶段期间，重要的是在唤醒之后不久取得传感器读数，以避免在旋转期间取得测量值。在一些实施例中，感测系统能够对每个传感器的许多个样本（例如，每个传感器的5、10、15个等）求平均值，例如以降低噪声。
106.参考步骤1304，在一些实施例中，感测系统确定包括同相（i）部分和正交（q）部分的正交信号。系统能够基于每个传感器值的总和确定i和q值。在一些实施例中，感测系统在对传感器值求和时使用系数。例如，系统能够为每个传感器存储一个或多个系数。在一些实施例中，感测系统为每个传感器存储一个系数，在求和期间，传感器值乘以该系数以确定i值，并且为每个传感器存储第二系数，其中在求和期间传感器值乘以该第二系数以确定该值。在一些实施例中，这些系数能够被用于组合多个传感器（例如，诸如彼此以72度等距间隔的五个传感器）的结果以便i和q计算。在一些实施例中，能够通过求解一系列方程来获得这些系数，其中该系列方程迫使正交计算的结果相比于测量的信号中的偏移前（in front of offset）的标称角度、2次谐波失真、3次谐波失真和/或类似物具有零误差。
107.参考步骤1306，在一些实施例中，感测系统基于在步骤1304处所确定的二维信号（例如，正交信号）来确定比例因子(scale factor)。在一些实施例中，感测系统基于正交信号以及预定偏移和预定增益中的一者或多者来确定比例因子。例如，处理器能够基于以下等式12来确定比例因子：ꢀꢀꢀꢀꢀ（等式12）其中：
•ꢀ
scalefactor是比例因子；
•ꢀ
i是正交信号的同相部分；
•ꢀ
q是正交信号的正交部分；
•ꢀ
oi是校准期间在i信号上测量的偏移;
•ꢀ
oq是校准期间在q信号上测量的偏移;
•ꢀ
gi是校准期间在i信号上测量的增益；以及
•ꢀ
gq是校准期间在q信号上测量的增益。
108.能够使用这样的示例性i和q偏移与增益，因为当i和q平衡良好时正交很好地工作，诸如在偏移等于0且增益等于1的情况下。校准过程能够被用于确定偏移/增益，所述偏移/增益平衡测量的i和q以实现足够值，从而去除i与q之间的偏斜和/或类似物。在一些实施例中，感测系统能够被构造成归一化i和q值、以及使用i和q值来确定磁场的z分量的归一化角度。在施用剂量之后，感测系统然后能够监测药物递送装置的磁部件的结束位置，以确定注射的剂量的量（例如，使用与本文中所描述的类似的技术来监测磁体的旋转和/或确定磁体的结束位置）。
109.参考步骤1308，感测系统能够确定一维数据是否指示感测系统联接（或不联接）到药物递送装置。感测系统能够使用比例因子来确定感测系统是否安装或联接到药物递送装置。例如，如果比例因子在预定阈值之间，则感测系统能够确定感测系统安装到药物递送装置。如果比例因子不在预定阈值之间，则感测系统能够确定感测系统很可能未安装到药物递送装置。在一些实施例中，感测系统能够相对低幅度裕度和高幅度裕度核查比例因子以确定模块正在监测的磁体是否为预期的磁体（例如，围绕标称值（nominal）+/-25%是可接受的），使得模块将只接受期望的幅度。
110.已通过示例在药物递送装置的具体设计（诸如，笔式注射器）的情况下描述了剂量检测系统。然而，说明性剂量检测系统也可与替代性药物递送装置、以及与可以以本文中所描述的方式操作的其他感测构型一起使用。例如，可从模块中省略各种感测和开关系统中的任何一者或多者。
111.本文中所概述的各种方法或过程可被编码为软件，该软件可在采用各种操作系统或平台中的任何一种的一个或多个处理器上执行。此外，这样的软件可使用众多合适的编程语言和/或编程或脚本工具中的任何一种来编写，并且还可被编译为在虚拟机或合适的框架上执行的可执行机器语言代码或中间代码。
112.在这方面，各种发明构思可体现为编码有一个或多个程序的至少一种非暂时性计算机可读存储介质（例如，计算机存储器、一个或多个软盘、紧致光盘、光盘、磁带、快闪存储器、现场可编程门阵列或其他半导体装置中的电路构型等），其中当在一个或多个计算机或其他处理器上执行时，所述一个或多个程序实施本发明的各种实施例。所述一个或多个非暂时性计算机可读介质可以是可传送的，使得存储在其上的一个或多个程序被加载到任何计算机资源上以实施如上文所讨论的本发明的各个方面。
113.本文中以通用意义使用术语“程序”、“软件”和/或“应用程序”以指代任何类型的计算机代码或计算机可执行指令集，所述计算机代码或计算机可执行指令集能够被采用来对计算机或其他处理器进行编程以实施如上文所讨论的实施例的各个方面。此外，应了解的是，根据一个方面，当被执行时执行本发明的方法的一个或多个计算机程序不需要安置在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化方式分布在不同计算机或处理器当中以实施本发明的各个方面。
114.计算机可执行指令可呈由一个或多个计算机或其他装置执行的许多形式，诸如程序模块。通常，程序模块包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。通常，程序模块的功能可在各种实施例中根据需要组合或分布。
115.而且，数据结构可以以任何合适的形式存储在非暂时性计算机可读存储介质中。数据结构可具有通过数据结构中的位置相关的字段。这样的关系可同样地通过为字段指派存储器来实现，其中非暂时性计算机可读介质中的位置传达字段之间的关系。然而，可使用任何合适的机制来建立数据结构的字段中的信息当中的关系，包括通过使用指针、标签或建立数据元素当中的关系的其他机制。
116.各种发明构思可体现为一种或多种方法，已提供其示例。作为方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，可构造其中以不同于所说明的次序执行动作的实施例，其可包括同时执行一些动作，即使其在说明性实施例中被示为按顺序的动作。
117.除非明确相反指示，否则如本文中在说明书和权利要求书中所使用的不定冠词“一个”和“一”应被理解为意指“至少一个”。如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，在提及一个或多个元素的列表时，短语“至少一个”应被理解为意指从该元素的列表中的任何一个或多个元素中选择的至少一个元素，但不一定包括元素的列表内具体列出的每种元素的至少一个和每一个元素，并且不排除元素的列表中的元素的任何组合。这允许可选地存在除了短语“至少一个”所指代的元素的列表内具体识别的元素之外的元素，无论与那些具体识别的元素相关还是无关。
118.如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，短语“和/或”应被理解为意指如此结合的元素（即，在一些情况下共同地存在且在其他情况下分离地存在的元素）中的“任一个或两个”。用“和/或”列出的多个元素应以相同的方式解释，即，如此结合的元素中的“一个或多个”。除了由“和/或”分句具体识别的元素之外，可能可选地存在其他元素，无论与那些具体识别的元素相关还是无关。因此，作为非限制性示例，当与诸如“包括”的开放性语言结合使用时，对“a和/或b”的引用在一个实施例中能够指代仅a（可选地包括除b之外的元素）；在另一个实施例中指代仅b（可选地包括除a之外的元素）；在又一实施例中指代a和b两者（可选地包括其他元素）；等。
119.如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，“或”应被理解为具有与如上文所限定的“和/或”相同的含义。例如，当将列表中的项目分开时，“或”或者“和/或”应被解释为包括性的，即包括许多个元素或元素的列表中的至少一个，（但也包括多于一个），以及可选地、附加的未列出的项目。只有明确相反指示的术语（诸如，
“……
中的仅一个”或
“……
中的恰好一个”，或当在权利要求书中使用时，“由
……
组成”）将指代包括许多个元素或元素的列表中的恰好一个元素。一般而言，如本文中所使用的术语“或”只有当排他性术语（诸如，“任一个”、
“……
中的一个”、
“……
中的仅一个”或
“……
中的恰好一个”在前时，才应被解释为指示排他性的替代方案（即，“一个或另一个，但不是两个”)。当在权利要求书中使用时，“基本由
……
组成”应具有其如专利法的领域中所使用的普通含义。
120.在权利要求书中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的序数术语来修饰权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素相对于另一个的任何优先权、优先级或顺序或者执行方法的动作的时间顺序。这样的术语仅用作标签以将具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称（除了使用序数术语之外）的另一个元素区分开。
121.本文中所使用的措辞和术语是出于描述的目的，且不应被视为限制性的。“包括（including）”、“包括（comprising）”、“具有”、“包含”、“涉及”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项目以及附加项目。
122.在已详细描述了本发明的若干实施例之后，本领域技术人员将容易想到各种改型和改进。这样的改型和改进旨在在本发明的精神和范围内。因此，前述描述仅作为示例，且并不旨在为限制性的。