本发明一般涉及医疗递送装置。在具体的实施例中，本发明涉及适于检测筒中的自由空气的量的医疗递送装置。
发明背景
在本发明的公开中，主要地提及通过递送胰岛素而实现的对糖尿病的治疗，然而，这仅仅是本发明的示例性的使用。
药物递送装置大大地改进了必须自我施予药物和生物制剂的患者的生活。药物递送装置可以采取多种形式，包括仅仅是具有注射部件的安瓿的简单的一次性的装置，药物递送装置可以预装填一次性的装置或适于与预装填的筒一起使用的耐用的装置。这些装置可以取决于应用而与不同类型的针或输液器连接。无论形式和类型如何，药物递送装置都已证明为大大地有助于帮助患者自我施予可注射的药物和生物制剂。药物递送装置还大大地帮助护理者对不能够执行自我注射的患者施予可注射的药品。
一些现有的糖尿病注射装置的用户必须确保在注射之前，在筒中不存在空气。在新的筒离开生产之前，能够针对自由空气的量而控制新的筒。然而，当正在使用筒时，如果筒放置于具有变化的温度的环境下，则空气有可能进入筒。一个这样的场景能够是，用户将注射装置放置于冰箱中，以便存储，并且将其取出，以便注射。一旦在筒中存在空气，并且如果在注射之前用户未将筒移除，则用户可能经历剂量不足，因为，装置可以排出空气，而不是药物，或因为，配量时间随着筒中的空气的量而增加，即，在将预期的剂量排出之前，用户可以使注射停止。
US 4255088描述液体泵送系统，其中，可以检测泵内的气体，以指示期望的流速的误差，如果检测到过多的量的气体，则能够发出警报，并且能够校正流速，以便获得期望的流速。该文献描述往复运动型泵，在抽吸和压缩的泵循环中，该泵连续地工作，并且，通过入口阀和出口阀而调节流体流动的方向。该文献描述往复运动式泵，其中，能够使压缩阶段的期间的泵在入口阀和出口阀封闭的密封状态下操作。在密封状态下，将与活塞位置成比例的信号与来自泵室内的压力换能器的压力测量值一起测量。密封状态下的测量值能够用于估计室中的气体的量。
WO 2013/148798 A1描述用于检测输液系统的泵室中的空气的不同的实施例。输液系统包括往复运动型泵和阀，以确保单向流。对于一个实施例，该文献公开了用于检测输液系统的室中的空气的方法。在一个步骤中，使用致动器装置来使柱塞靠着含有流体的室而移动。在另一步骤中，利用传感器来检测靠着室而移动时的对柱塞起作用的力。在又一步骤中，对柱塞起作用的力的测量值从传感器电子地传送至处理器。在另一步骤中，处理器用于：(1)对由传感器检测到的力分布进行预处理；(2)从力分布提取特征；以及(3)基于力分布的所提取到的特征，将力分布分类为空气力分布或液体力分布。所使用的传感器(110)定位于室(108)内，并且，检测柱塞(107)移动时的对柱塞(107)起作用的力。该方法旨在检测袋状况的末端，且因此适于分析一系列的泵循环。
本发明的目标是，提供药物递送装置，该装置能够估计筒中的空气的量，以便确保对规定的治疗的遵循性，且避免配量不足。
发明公开
在本发明的公开中，将描述将解决上文提到的目标或将解决从下文的公开和示例性的实施例的描述显而易见的目标的实施例和方面。
根据第一方面，本发明提供用于估计筒中的自由空气的量的药物递送装置，该装置包括：
- 筒接纳部分，适于接纳筒，其中，筒包括主体部分、可沿轴向移置的活塞以及远侧出口部分，
- 排出组件，包括可沿轴向移置的活塞驱动构件，活塞驱动构件适于成为与所接纳的筒的近侧活塞部分邻接的对接位置，活塞驱动构件适于可沿远侧方向移动，且从而对所接纳的筒中的药物加压，
- 用于测量并采集与操作期间的所接纳的筒中的药物的流体压力有关的性质的部件，且其中，所述性质取决于筒中所含有的自由空气的量，
- 用于测量并采集操作期间的活塞驱动构件的位置的部件，
- 用于存储所采集到的操作期间的测量值的部件，以及
- 处理部件，用于处理所采集到的操作期间的测量值，且用于估计筒中的自由空气的量。
通过药物递送装置的该布置，从而有可能估计系统中的筒中的空气的量，其中，在筒接纳部分中接纳筒。通过活塞而对筒中所含的药物加压，并且，活塞杆构件适于与活塞驱动构件对接。活塞驱动构件远侧地移动，以便对药物加压。由于空气可压缩且药物几乎不可压缩，因而有可能根据活塞位置和与流体压力有关的性质的响应之间的相关而确定空气的量。上文提到的类型的药物递送装置适于在筒接纳部分中接纳筒，且排出药物。在这样的系统中，活塞驱动构件适于不利用活塞驱动构件与活塞之间的联锁部件，就以可滑动的方式与筒的活塞对接。换句话说，活塞未锁定至活塞驱动构件，且该构造特征对处理部件能够估计筒中的自由空气的量的方式加以限制。如果为预装填的类型，则当筒为空的时，可以将新的标准筒插入，或可以将装置丢弃。
同样地，在本发明的又一方面，活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于可在非接触配置与接触配置之间变化，在非接触配置中，活塞驱动构件(10)以相对于活塞(5)的轴向距离定位，并且，在接触配置中，活塞驱动构件(10)与活塞(5)对接且邻接，其中，活塞驱动构件(10)的沿远侧方向的进一步的移动将导致活塞(5)的远侧移动，且提高所接纳的筒(1)中的药物的流体压力，且其中，活塞驱动构件(10)的沿近侧方向的移动导致活塞驱动构件(10)与活塞(5)之间的分离。从而，筒中的压力将降低。
活塞驱动构件适于处于非接触配置或接触配置中，在非接触配置中，驱动构件与活塞沿轴向分离，即，存在驱动构件与活塞之间的轴向距离；在接触配置中，存在活塞与活塞驱动构件之间的邻接，但如果使活塞驱动构件沿近侧方向移动，则能够使活塞驱动构件和活塞分离。
在又一方面，活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于通过使活塞驱动构件(10)沿远侧方向移动，从而从非接触配置改变成接触配置，并且，活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于通过使活塞驱动构件(10)沿近侧方向移动，从而从接触配置改变成非接触配置。
通过该布置，有可能通过使活塞驱动构件沿远侧或近侧方向移动，从而改变活塞驱动构件和活塞的配置。由于接触配置中的活塞驱动构件仅与活塞邻接，因而活塞驱动构件的近侧移动可能对活塞造成轴向距离。
可以通过放置于活塞与活塞驱动构件之间的力传感器而获得与流体压力有关的性质，在这种情况下，与流体压力有关的性质为施加于活塞上的力。同样地或备选地，可以通过适于测量活塞的变形的近程传感器(proximity sensor)而获得与流体压力有关的性质。当从活塞驱动构件对活塞施加力时，活塞将变形，并且，变形与筒内侧的流体压力有关。同样地或备选地，能够由应变计测量活塞或柱塞的变形。
同样地或备选地，可以通过测量筒内的流体的容量或吸收度而获得与流体压力有关的性质。气体或空气的容量和吸收度与液体和药物不同。当对活塞加压时，筒内的气体与液体之间的比将改变，并且，通过测量筒内的流体的容量或吸收度，从而能够推导流体压力。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，出口部分适于在第一模式下操作，其中，远侧出口封闭。
通过该布置，有可能允许用于确定空气的量的特别简单的方法，因为，在假设温度恒定的情况下，将存在流体压力与活塞驱动构件的位置之间的线性关系。当远侧出口未与流动管道连接时，远侧出口例如为封闭的。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，处理部件适于通过使用与流体压力有关的所测量到的性质，从而估计活塞驱动构件与活塞之间的接触点。
通过该布置，有可能检测到存在活塞与活塞驱动构件之间的接触，且从而确保当使活塞驱动构件进一步移动时，将存在压力的提高。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，处理部件进一步配置成用于处理所采集到的测量值，并且，消除活塞杆构件与活塞之间的距离或松弛量的影响。
通过该布置，没必要明确地确定接触点，因为，处理器配置成用于消除筒中的自由空气的估计的期间的活塞驱动构件与活塞之间的距离的影响。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，用于测量与流体压力有关的性质的部件安装于活塞驱动构件的远侧部分上。在该布置的又一方面，用于测量所述性质的部件能够为在活塞驱动构件的远侧部分处安装于传感器头中的力传感器或近程传感器。在再一方面，力传感器和近程传感器可以在传感器头中安装成组合的布置。
通过该布置，用于测量与流体压力有关的性质的部件未安装于筒上。因此，该布置允许能够替代筒且进一步允许使用标准筒的方法。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，该装置进一步包括：
- 用于在操作的期间测量并采集时间的部件，
- 其中，出口部分进一步适于设置成第二模式，其中，远侧出口与不同的流动管道中的一者处于流体连通，并且，
- 其中，活塞驱动构件适于可沿远侧方向移动，以将所选择的量的药物排出，并且，
- 其中，处理部件进一步配置成用于估计操作期间的至少筒中的自由空气的量。
通过该布置，将有可能允许在将药物排出的模式下估计筒中的空气的量的方法，因为，在流体压力与活塞驱动构件的位置之间存在随时间变化的相关。所测量到的时间为识别所有事件的时间的时间戳(time stamp)。流体压力进一步取决于将递送的药物的所选择的量、剂量递送速度、筒中的自由空气的量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力的不同的量、不同类型的流动管道，等等。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，该装置进一步包括用于识别出口部分是设置成第一模式，还是设置成第二模式的部件，且其中，处理部件配置成用于在估计至少筒中的自由空气的量中使用识别。
通过该布置，有可能使估计空气的量的方法简化，因为，处理部件提供有操作模式的信息。用于识别操作模式的部件能够例如为在视觉上检查出口部分且给处理器提供信息的用户，或能够为识别已将出口部分与流动管道连接的传感器中的构建，并且，自动地给处理器提供信息。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，排出组件已适于在冲程阶段和松弛阶段操作，在冲程阶段中，活塞适于通过活塞驱动构件而沿远侧方向移动，并且，在松弛阶段中，活塞驱动构件适于停止，即，驱动构件不被驱动且不移动。处理部件进一步配置成用于基于在松弛阶段的期间采集到的数据而估计自由空气的量。
通过该布置，从而在冲程阶段和松弛阶段的期间，将递送一定量的药物，在冲程阶段中，使活塞驱动构件前进，且其中，使如自由空气那样的依从部分压缩，并且，在松弛阶段中，所有的依从部分(compliant parts)都松弛。能够采集并处理使活塞停止时的松弛阶段的期间的测量值是一个特别的优点。基于在松弛阶段的期间采集到的数据而进行的对自由空气的量的估计，因此不那么受到活塞与筒的主体部分之间的摩擦力的作用影响。仅当活塞前进时，出现摩擦力，或更具体地，动摩擦力。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，处理部件配置成用于：
- 处理所采集到的测量值，并且，
- 执行至少筒中的自由空气的量的运行估计。
该布置允许持续地改进对自由空气的量的估计，连同增强的对测量值的采集的方法。松弛阶段的期间的自由空气的量的估计特别适合于合格的估计，因为，已使来自摩擦力的贡献最小化。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，
- 用于存储的部件被提供有从校准测量值计算而来的一组校准指示符，其中，
-处理部件配置成用于：
• 计算一组操作指示符，并且，
• 使用该组操作指示符和该组校准指示符来估计操作期间的至少筒中的自由空气的量。
通过该布置，使得存储于存储部件上的一组校准指示符允许如下的方法：通过提取一组操作指示符且将该组操作指示符与该组校准指示符比较，从而估计操作期间的若干个未知的参数。在药物递送装置处于操作状态之前，即，在药物递送装置能够用于将剂量递送至患者且估计自由空气的量之前，给存储部件提供该组校准指示符。该组校准指示符以不同的量的自由空气表示筒上的测量值，以将递送的药物的不同的所选择的量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力的不同的量、活塞的不同的速度等执行。
在又一方面，本发明提供药物递送装置，其中，处理部件配置成用于基于物理模型而至少估计筒中的自由空气的量。
该布置允许如下的方法：通过建立将操作期间的时间、筒中的自由空气的量、所递送的药物的量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力、活塞的速度等联系起来的物理模型，从而有可能估计至少筒中的自由空气的量。
在又一方面，药物递送装置进一步包括筒。
在又一方面，本发明提供用于操作根据本发明的药物递送装置的方法，该方法包括如下的步骤：
- 操作排出部件来沿轴向移置活塞；
- 测量并采集操作期间的与药物的流体压力有关的性质；
- 测量并采集操作期间的活塞驱动构件的位置；
- 处理所采集到的测量值，以估计至少筒中的自由空气的量。
在又一方面，本发明进一步包括如下的步骤：将活塞驱动构件和活塞的配置从非接触配置改变成接触配置。
在又一方面，本发明提供用于操作根据本发明的药物递送装置的方法，该方法进一步包括如下的步骤：
- 识别出口部分是处于第一模式，还是处于第二模式，和
- 使用所述识别，以作为对筒中的自由空气的所计算的体积的估计的输入。
在又一方面，本发明提供操作根据本发明的药物递送装置的方法，该方法进一步包括如下的步骤：
- 测量并采集操作期间的时间，
- 提供从校准测量值计算而来的一组校准指示符，
- 计算一组操作指示符，以及
- 使用该组操作指示符和该组校准指示符来估计操作期间的至少筒中的自由空气的量。
在又一方面，本发明提供用于操作根据本发明的药物递送装置的方法，该方法进一步包括如下的步骤：
- 测量并采集操作期间的时间，和
- 基于物理模型而估计至少筒中的自由空气的量。
在又一方面，本发明提供用于操作根据本发明的药物递送装置的方法，该方法进一步包括如果筒中的自由空气的所估计到的量高于某一阈值，则发出警报。
在又一方面，本发明提供用于操作根据本发明的药物递送装置的方法，该方法进一步包括如下的步骤：
- 测量并采集冲程阶段和松弛阶段的与所接纳的筒中的药物的流体压力有关的性质，
- 测量并采集冲程阶段和松弛阶段的活塞驱动构件的位置，
- 测量并采集冲程阶段和松弛阶段的时间，以及
- 处理所采集到的测量值，以估计至少筒中的自由空气的量。
附图简述
在下文中，将进一步参考附图而描述本发明，其中：
图1示意性地显示根据本发明的药物递送装置的元件；
图2a示意性地显示当药物递送装置的出口部分处于第一封闭模式时的力测量值；
图2b示意性地显示当药物递送装置的出口部分处于第二连接模式时的力测量值；
图3a示意性地显示近程传感器头接近活塞和筒中所含有的流体且对其加压时的近程传感器头的强度信号；
图3b示意性地显示近程传感器头对筒中所含的流体加压时的近程传感器的强度信号与流体压力之间的关系。
在附图中，相同的结构主要地由相同的参考标号来标识。
示例性的实施例的描述
当在下文中使用诸如“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“竖直”或类似的相对表达之类的用语时，这些用语仅涉及附图，而不涉及实际使用情形。在下文中，用语“近侧”用于指示最接近于操纵药物递送装置的用户的端部或部分，并且，用语“远侧”用于指与近侧部分或端部相反的部分或端部。所显示的附图是示意表示，由此，不同的结构和相对尺寸的配置旨在仅用于图示的目的。
在本公开的第一实施例中，图1的药物递送装置(100)可以确定筒中的空气的量。图1显示药物递送装置(100)，药物递送装置(100)包括：筒接纳部分(未显示)，适于接纳筒(1)，筒(1)包括主体部分(6)、可沿轴向移置的活塞(5)以及远侧出口部分(4)；排出组件，包括可沿轴向移置的活塞驱动构件(10)，活塞驱动构件(10)适于与所接纳的筒(1)的近侧活塞(5)部分对接，活塞驱动构件(10)适于可沿远侧方向移动，且从而对所接纳的筒中的药物加压。
药物递送装置进一步包括用于测量并采集与所接纳的筒(1)中的药物的流体压力有关的性质的部件，且其中，性质取决于筒(1)中所含有的自由空气(7)的量，其中，优选的实施例中的用于测量该性质的部件为在活塞驱动构件(10)的端部处安装于传感器头中的力传感器(11)、近程传感器(12)或两个传感器的组合。
可以通过放置于活塞与活塞驱动构件之间的力传感器而获得与流体压力有关的性质，在这种情况下，与流体压力有关的性质为施加于活塞上的力。同样地或备选地，可以通过适于测量活塞的变形的近程传感器而获得与流体压力有关的性质。当从活塞驱动构件对活塞施加力时，活塞将变形，并且，变形与筒内侧的流体压力有关。同样地或备选地，能够由应变计来测量活塞或柱塞的变形。
在一备选的实施例中，可以通过测量筒内的容量或吸收度而获得与流体压力有关的性质。气体或空气的容量和吸收度与液体和药物不同。当对活塞加压时，筒内的气体与液体之间的比将改变，并且，通过测量筒内的容量或吸收度，从而能够推导流体压力。在这样的实施例中，优选地沿着筒的轴向延伸部分提供用于测量容量或吸收度的部件。
药物递送装置进一步包括用于测量并采集操作期间的活塞驱动构件(10)的位置的部件(20)，在优选的实施例中，部件(20)为编码器，或使用电接触或磁信号的位置传感器。
药物递送装置进一步包括：部件(30)，用于存储所采集到的测量值；和处理部件(31)，用于处理所采集到的操作期间的测量值，并且，用于估计筒(1)中的自由空气的量。活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于可在非接触配置与接触配置之间改变，在非接触配置中，活塞驱动构件(10)以相对于活塞(5)的轴向距离定位，在接触配置中，活塞驱动构件(10)与活塞(5)对接且邻接。此外，活塞驱动构件(10)沿远侧方向的移动将导致活塞(5)的远侧移动，并且，移动将导致所接纳的筒(6)中的药物的流体压力的增加。活塞驱动构件(10)沿近侧方向的移动将允许活塞沿近侧方向移动，这将导致活塞驱动构件(10)与活塞之间的分离，且导致流体压力的降低。远侧方向沿出口的方向，并且，近侧方向为与远侧方向相反的方向。
药物递送装置能够进一步包括用于测量并采集操作期间的时间(40)的部件，以便能够确定如下的条件下的自由空气的量：出口部分(4)与流动管道连接，且因此，流体压力将取决于时间。
为了存储所采集到的数据，药物递送装置提供有：部件(30)，用于存储操作期间的所采集到的测量值；和处理部件(31)，用于处理所采集到的操作期间的测量值，且用于估计筒(1)中的自由空气(7)的量。
活塞驱动构件(10)远侧地移动，以便对药物加压。由于空气可压缩，而药物几乎不可压缩，因而有可能根据活塞位置和与筒内的流体压力有关的性质的响应之间的相关而确定自由空气(7)的量。
在一特别简单的实施例中，本发明公开了药物递送装置，其中，出口部分(4)适于在第一模式下操作，其中，远侧出口封闭。在更先进的实施例中，药物递送装置能够在第二模式下操作，其中，出口部分(4)与流动管道连接，以作为笔针(2)或输液器(3)。代替药物递送装置适于在两个模式中的一个模式下操作的实施例的是，用户取决于出口部分(4)的观察而在两个模式之间进行选择的实施例，或者其中药物递送装置根据出口部分（即，用于检测与流动管道的连接性的传感器）的状态而自动地识别操作模式的实施例，能够与出口部分相关联。
在第一模式下，有可能允许用于确定空气的量的特别简单的方法。图2A示意性地图示出口部分(4)处于第一模式下时的随着活塞驱动构件的位置而变化的利用力传感器(12)来得到的测量值的输出。点A指示活塞驱动构件(10)与活塞(5)之间的接触，且在该点之后，在假设温度恒定的情况下，在流体压力与活塞驱动构件的位置之间将存在线性关系。在点A之后，活塞驱动构件(10)的任何进一步的前进将造成流体压力的响应。由于能够获得点A的压力和位置以及活塞驱动构件(10)的进一步的前进之后的压力和位置，因而有可能确定未施加压力时的点A处的空气(7)的量或体积。点A处的体积被视为初始体积，且如果初始体积大于定义的临界量，则能够给用户发警报。
图2B示意性地图示输出部分(4)处于第二模式时的随着时间而变化的利用力传感器(12)来得到的测量值的输出。点A指示活塞驱动构件(10)与活塞(5)之间的接触，点A还指示加速阶段的开始，在加速阶段，活塞驱动构件(10)使活塞(5)加速，并且，对流体加压且排出流体。点B指示加速阶段的结束和活塞驱动构件(10)以恒定速度移动的阶段的起始。点C指示恒定速度阶段的结束和减速阶段的起始，在减速阶段，仍然排出流体，然而，流体压力减小。点D指示减速阶段的结束和松弛阶段的起始，在松弛阶段，已使活塞驱动构件停止，但仍然将药物排出而达到例如自由空气的依从部分的松弛。如果在筒中存在空气，则空气将通常为主要的有助于系统的总体遵循性的部分，但如活塞、活塞驱动构件以及隔片那样的其他元件也可以起作用。当流体压力等于环境压力时，松弛阶段结束。在该点处，不再排出药物。加速阶段、恒定速度阶段以及减速阶段共同地被称为冲程阶段，因为，在所有的阶段中，活塞驱动构件都前进。
对于这种类型的药物递送装置，在冲程阶段和松弛阶段的期间，将使所选择的量的药物排出，这与连续地往复运动的系统相反，其中，在松弛阶段的期间，筒或泵室将不释放压力，因为，在已使依从部分完全地松弛之前，利用活塞驱动构件来使活塞逆转。
具有恒定的横截面面积的测量活塞驱动构件(10)与活塞(5)之间的力的传感器容易地与筒(1)内侧的流体压力相关联。一般关系为，压力等于每单位面积的力。
如在WO 2013/144152中公开且通过引用而特此结合的那样，近程传感器能够用于检测柱塞接触。如在图3A和图3B中示意性地图示，来自近程传感器的强度信号还可能与筒(10)中的流体的流体压力有关。图3A图示传感器头(16)接近活塞(5)时的利用在活塞驱动构件(10)的远侧部分上安装于传感器头(16)中的近程传感器(12)来得到的测量值的输出。发射器(13)发送信号，该信号被活塞(5)的近侧表面反射，并且，由检测器(15)检测。分离壁(14)将关于直达信号的检测器(15)从发射器(13)屏蔽。随着传感器头(16)接近活塞(5)，所反射的信号的强度提高，直到传感器头(16)的远侧表面与活塞(5)的近侧表面之间的接触为止。在接触之后且在活塞驱动构件(10)的进一步的前进的情况下，活塞(5)对筒中的流体加压，并且，扩张至传感器头(16)的远侧腔中，由此，信号的强度降低。在该阶段，能够获得强度与流体压力之间的相关，并且，在图3B中示意性地图示相关。
图2和图3图示了，包括用于测量例如力或近程(proximity)信号之类的与流体压力有关的性质的部件的根据本发明的药物递送装置，还能够用于估计活塞杆构件(10)与活塞(5)之间的接触点。在活塞驱动构件的进一步的前进的情况下，在接触之后，压力将进一步提高。
然而，本发明的实施例不一定适于在单独的或初始的步骤中确定接触点，因为，还有可能通过应用合适的算法而配置处理器，从而在筒中的自由空气的量的估计的期间，消除活塞驱动构件与活塞之间的距离或松弛量的影响。
根据本发明的实施例的另一优点为，当传感部件安装于活塞驱动构件上时，能够不干扰传感器，就容易地替代筒，或将有可能使用具有标准筒的药物递送装置，这降低生产成本。
在药物递送装置将在第二模式下操作的实施例中，如先前所解释的，药物递送装置还包括用于在操作的期间测量并采集时间的部件。
在本发明的一优选实施例中，药物递送装置的处理部件配置成用于立即地处理所采集到的测量值，且执行对至少筒中的自由空气的量的运行估计。该布置允许持续地改进对自由空气的量的估计，连同对测量值的增强的采集的方法。
在本发明的一优选实施例中，用于存储的部件(30)被提供有从校准测量值计算而来的一组校准指示符，其中，处理部件(31)配置成用于计算一组操作指示符，且使用该组操作指示符，并且，该组校准指示符估计操作期间的至少筒中的自由空气的量。
当使用药物递送装置时，能够由用户变更若干个参数，如所选择的将递送的药物的量和剂量递送速度。在配量之前，能够将所选择的参数的信息提供给处理器。在配量之前，如筒中的自由空气的量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力的不同的量、不同类型的流动管道(流动阻力的不同的量)那样的其他变量典型地为未知的变量。
因此，针对各种将递送的药物的所选择的量且可选择地还针对来自以下的一组参数的一个或更多个参数，基于与流体压力有关的性质的测量值而计算该组校准指示符：剂量递送速度、不同类型的流动管道、筒中的自由空气的量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力的不同的量。该组校准指示符是用于对于所有的可能的条件而针对递送剂量的期间的流体压力的变化而表征特定特征的指示符。
当用户开始递送所选择的量的药物时，且当药物处于第二模式时，处理部件(31)开始处理所测量并采集到的测量值(操作期间的与流体压力有关的性质、活塞驱动构件的位置、时间)，且将算法应用于计算新的一组指示符、操作指示符，该组包括用于表征当前的递送的期间的流体压力的指示符。连续地计算该组操作指示符，并且，将该组操作指示符与该组校准指示符比较，以便至少估计筒中的自由空气的量，且可选择地还估计以下的一组参数中的一个或更多个：不同类型的流动管道、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力的不同的量。
通过该布置，存储于存储部件上的一组校准指示符使得如下的方法成为可能：表征递送期间的流体压力的响应，且用于通过提取一组操作指示符且将该组操作指示符与该组校准指示符比较，从而估计操作期间的若干个未知的参数。在药物递送装置处于能够用于将一定量的药物递送至患者的意义上的可操作状态之前，给存储部件提供该组校准指示符。例如，在药物递送装置离开生产之前，能够提供该组校准指示符。
在另一优选的实施例中，处理部件配置成用于基于物理模型而至少估计筒中的自由空气的量。
该布置允许如下的方法：通过建立将操作期间的时间、筒中的自由空气的量、将递送的所选择的药物的量、活塞与筒的主体部分之间的摩擦力、剂量递送速度等联系起来的物理模型，从而有可能估计至少筒中的自由空气的量。
当在第二模式下估计筒中的空气的量时，可能特别有用的是处理来自松弛阶段的数据，因为该松弛阶段中的柱塞已经停止移动，因此，来自活塞与筒的主体部分之间的动摩擦力的影响是最小的。
在使用根据本发明的实施例的示例性的一方法中，该方法包括如下的步骤：操作排出部件来沿轴向移置活塞；测量并采集操作期间的与药物的流体压力有关的性质；测量并采集操作期间的活塞驱动构件的位置；处理所采集到的测量值，以估计至少筒中的自由空气的量。
在使用根据本发明的实施例的示例性的一方法中，该方法包括如下的步骤：识别出口部分是处于第一模式还是处于第二模式；和使用所述识别，以作为对筒中的自由空气的所计算的体积的估计的输入。
在使用根据本发明的实施例的示例性的一方法中，该方法包括如下的步骤：测量并采集操作期间的时间；提供根据计算一组校准指示符的校准测量值而计算的一组操作指示符；以及使用该组操作指示符和该组校准指示符来估计操作期间的至少筒中的自由空气的量。
在使用根据本发明的实施例的示例性的一方法中，该方法包括如下的步骤：测量并采集操作期间的时间；和基于物理模型而估计至少筒中的自由空气的量。
在用于操作根据本发明的药物递送装置的示例性的一方法中，该方法进一步包括，如果筒中的自由空气的所估计的量高于某一阈值，则发出警报。
在用于操作根据本发明的药物递送装置的示例性的一方法中，该方法进一步包括如下的步骤：测量并采集冲程阶段和松弛阶段的与所接纳的筒中的药物的流体压力有关的性质；测量并采集冲程阶段和松弛阶段的活塞驱动构件的位置；测量并采集冲程阶段和松弛阶段的时间；以及处理所采集到的测量值，以估计至少筒中的自由空气的量。
实施例的列表
1. 用于估计筒中的自由空气的量的药物递送装置(100)，包括：
- 筒接纳部分，适于接纳筒(1)，其中，筒(1)包括主体部分(6)、可沿轴向移置的活塞(5)以及远侧出口部分(4)，
- 排出组件，包括适于与所接纳的筒的近侧活塞(5)部分对接的可沿轴向移置的活塞驱动构件(10)，活塞驱动构件(10)适于可沿远侧方向移动，且从而对所接纳的筒(1)中的药物加压，
- 部件(11/12)，用于测量并采集与所接纳的筒(1)中的药物的流体压力有关的性质，且其中，所述性质取决于筒中所含有的自由空气(7)的量，
- 部件(20)，用于测量并采集活塞驱动构件(10)的位置，
- 部件(30)，用于存储所采集到的测量值，以及
- 处理部件(31)，配置成用于处理所采集到的测量值，且用于估计筒(1)中的自由空气(7)的量。
2. 根据实施例1的药物递送装置，其中，活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于可在非接触配置与接触配置之间改变，在非接触配置中，活塞驱动构件(10)以相对于活塞(5)的轴向距离定位，并且，在接触配置中，活塞驱动构件(10)与活塞(5)对接且邻接，其中，活塞驱动构件(10)的沿远侧方向的进一步的移动将导致活塞(5)的远侧移动，且提高所接纳的筒(1)中的药物的流体压力，且其中，活塞驱动构件(10)的沿近侧方向的移动导致活塞驱动构件(10)与活塞(5)之间的分离。
3. 根据先前的实施例中的任一个的药物递送装置，其中，活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于通过使活塞驱动构件(10)沿远侧方向移动，从而从非接触配置改变成接触配置，且其中，活塞驱动构件(10)和活塞(5)适于通过使活塞驱动构件(10)沿近侧方向移动，从而从接触配置改变成非接触配置。
4.根据实施例1-2中的任一个的药物递送装置，其中，出口部分(4)适于在第一模式下操作，其中，远侧出口封闭。
5. 根据先前的实施例中的任一个的药物递送装置，其中，处理部件(31)进一步配置成用于处理所采集到的测量值，并且，消除活塞驱动构件(10)与活塞(5)之间的距离的影响。
6. 根据先前的实施例中的任一个的药物递送装置，其中，用于测量与流体压力有关的性质的部件(11、12)安装于活塞驱动构件(10)的远侧部分上。
7. 根据先前的实施例中的任一个的药物递送装置，进一步包括：
- 部件(40)，用于测量并采集时间，
- 其中，出口部分(4)进一步适于设置成第二模式，其中，远侧出口部分(4)与不同的流动管道(2、3)中的一者处于流体连通，并且，
- 其中，活塞驱动构件(10)进一步适于排出所选择的量的药物。
8. 根据实施例7的药物递送装置，进一步包括用于识别出口部分(4)是设置成第一模式还是设置成第二模式的部件，且其中，处理部件(31)配置成用于在至少筒(1)中的自由空气(7)的量的估计中使用识别。
9. 根据实施例7-8中的任一个的药物递送装置，其中，排出组件已适于在冲程阶段操作，其中，通过活塞驱动构件而使活塞沿远侧方向移动，并且，在松弛阶段操作，其中，使活塞驱动构件停止，且其中，处理部件(31)进一步配置成用于基于在松弛阶段的期间采集到的数据而估计自由空气的量。
10. 根据先前的实施例中的任一个的药物递送装置，其中，处理部件(31)进一步配置成用于执行至少筒中的自由空气(7)的量的运行估计。
11. 根据实施例7-10中的任一个的药物递送装置，其中，
- 用于存储的部件被提供有从校准测量值计算而来的一组校准指示符，其中，
- 处理部件(31)进一步配置成用于：
• 计算一组操作指示符，并且，
• 使用该组操作指示符和该组校准指示符来估计操作期间的至少筒(1)中的自由空气(7)的量。
12. 根据实施例7-10中的任一个的药物递送装置，其中，处理部件(31)配置成用于基于物理模型而至少估计筒(1)中的自由空气(7)的量。
13. 用于操作根据实施例1-12中的任一个的药物递送装置的方法，包括如下的步骤：
- 将活塞驱动构件(10)和活塞(5)的配置从非接触配置改变成接触配置，
- 操作排出部件来沿轴向移置活塞(5)，
- 测量并采集与药物的流体压力有关的性质，
- 测量并采集操作期间的活塞驱动构件的位置；
- 处理所采集到的测量值，以估计至少筒(1)中的自由空气的量。
14. 根据实施例13所述的用于操作根据实施例7-12中的任一个的药物递送装置的方法，进一步包括如下的步骤：
- 识别出口部分(4)是处于第一模式还是处于第二模式，和
- 使用所述识别，以作为对筒中的自由空气(7)的所计算出的体积的估计的输入。
15. 根据实施例13-14中的任一个所述的、用于操作根据实施例7-12中的任一个的药物递送装置的方法，进一步包括如下的步骤：
- 测量并采集时间，
- 提供从校准测量值计算而来的一组校准指示符，
- 计算一组操作指示符，以及
- 使用该组操作指示符和该组校准指示符来估计至少操作期间的筒(1)中的自由空气的量。
16. 根据实施例13-15中的任一个所述的、用于操作根据实施例7-12中的任一个的药物递送装置的方法，进一步包括如下的步骤：如果筒(1)中的自由空气的估计量高于某一阈值，则发出警报。
17. 根据实施例13-16所述的、用于操作根据实施例5-10的药物递送装置的方法，进一步包括如下的步骤：
- 测量并采集冲程阶段和松弛阶段的与所接纳的筒(1)中的药物的流体压力有关的性质，
- 测量并采集冲程阶段和松弛阶段的活塞驱动构件(10)的位置，
- 测量并采集冲程阶段和松弛阶段的时间，以及
- 处理所采集到的测量值，以估计至少筒(1)中的自由空气(7)的量。