具有自适应控制的电解药物输送泵制作方法

F·蒋, J·什, J·布伦南, S·卡菲

2012年7月11日

2010年8月18日

2009年8月18日

迷你泵有限责任公司

A61M5/00GK102576385SQ201080046911

输送泵 适应控制 电解 药物 具有

1.一种药物输送泵，包括药物储存器；插管，其用于将液体从储存器引导至目标部位；泵致动器，其用于推动来自储存器的液体穿过插管；以及电路，其用于控制致动器以i)初始地输送随时间基本固定的液体剂量至目标部位，和 )补偿泵的状况变化以维持或恢复随时间基本固定的液体剂量至目标部位的输送2.权利要求1所述的泵，其中所述电路包括存储器，其用于存储先前输送事件时泵的状况3.权利要求1所述的泵，还包括流量传感器，其用于测量通过插管的液体的流速4.权利要求3所述的泵，其中所述电路至少部分地基于所述流速的分析控制致动器5.权利要求4所述的泵，其中所述电路还基于所存储的先前剂量时泵的状况控制致动ο6.权利要求4所述的泵，其中所述电路还基于来自致动器的实时数据控制致动器7.权利要求1所述的泵，其中所述致动器包括电解腔；可膨胀隔膜，其隔开所述腔和所述储存器并提供它们之间的流体屏障；以及电解电极，导致在电解腔内放出气体，由此扩张隔膜从而推动液体从所述储存器进入所述插管8.权利要求7所述的泵，其中所述可膨胀隔膜通过改变供给电极的激励电流来调节9.权利要求7所述的泵，其中所述可膨胀隔膜通过改变电极的激励持续时间来调节10.权利要求7所述的泵，其中所述电解电极通过恒定电流来驱动11.权利要求7所述的泵，其中所述电解电极通过时变电流波形来驱动12.权利要求1所述的泵，其中所述基本固定的液体剂量在周期性时间间隔上输送至目标部位13.权利要求1所述的泵，其中所述基本固定的液体剂量随时间连续注射输送至目标部位14.一种从药物输送泵输送药物至患者的方法，该药物输送泵包括药物储存器和泵致动器，该致动器用于推动液体从储存器进入患者体内，该方法包括建立药物储存器和患者之间的流体连通；以及控制该致动器以i)初始地从药物储存器输送随时间基本固定的液体剂量至患者，和 )补偿泵的状况变化以维持或恢复随时间基本固定的液体剂量至患者的输送15.权利要求14所述的方法，还包括存储先前剂量事件时泵的状况16.权利要求14所述的方法，还包括测量进入患者的液体流速17.权利要求16所述的方法，其中控制泵致动器包括分析以下中的至少一个流速、已存储的先前剂量的泵状况或来自致动器的实时数据18.权利要求14所述的方法，其中所述泵是电解驱动泵，以及其中控制所述泵包括改变供给电解电极的激励电流19.权利要求14所述的方法，其中所述泵是电解驱动泵，以及其中控制所述泵包括改变电解电极的激励持续时间20.权利要求14所述的方法，其中所述泵是电解驱动泵，以及其中控制所述泵包括采用恒定电流驱动电解电极21.权利要求14所述的方法，其中所述泵是电解驱动泵，以及其中控制所述泵包括采用时变电流波形驱动电解电极22.权利要求14所述的方法，其中所述基本固定的液体剂量在周期性时间间隔上输送至目标部位23.权利要求14所述的方法，其中所述基本固定的液体剂量随时间连续注射输送至目标部位

在各个实施例中，本发明涉及药物输送泵特别地，本发明的实施例涉及药物输送泵，该药物输送泵的致动可为动态且自适应控制的

总地来说，本发明的实施例是关于外用或可植入的药物输送泵(不管它们是否是可重复使用以及可重新填充的泵、一次性泵等)，该药物输送泵的致动是动态且自适应控制的例如，实施例的药物输送泵可以是可植入患者体内的，如患者眼中或脑中在某些实施例中，可植入药物输送泵结合了小尺寸且可重新填充的药物储存器该小尺寸最小化了药物输送泵对患者的不适感，而该重新填充储存器允许泵在原处重新填充而不用替换这样， 液体，如药物溶剂，能够在一段较长时间内供给至患者A.示例件药物输送泵本发明的实施例可结合各种类型的药物输送泵来使用，而不管它们是否是外用泵或可植入患者体内的泵图1和2示意性地说明了植入患者眼睛104中的示例性可植入药物输送泵100(即，示例性电解或电解驱动泵100)的两个变型然而泵100可以替换为植入患者身体的其他部位中例如，它可以植入到大脑的蛛网膜下腔空间以向大脑提供化学治疗或提供另一种类型的治疗(例如，通过对直接对大脑软组织给药)；植入到患者身体任何部位处的肿瘤附近以提供化学治疗；植入到对葡萄糖代谢不好的胰腺中以提供触发胰岛素释放的药剂(例如蛋白质、病毒载体等)；在患者体外而使插管置于皮下或腹腔中以输送胰岛素；植入膝盖中以提供治疗骨关节炎或其他软骨疾病的药物；植入到靠近脊柱以提供止痛药或消炎药；或植入到其他地方如图1和2所示，泵100的实施例包括两个主要组件一对腔108、112，其至少部分地由壁115包绕；以及插管120如图1所示，包绕腔108、112的壁115包括或由以下组成独立的聚对二甲苯薄膜116 ；以及在其之上的隔离保护壳128，其由相对刚性的生物相容性材料(例如，医学级的聚丙烯)制成可替代地，如图2所示，壁115可仅仅对应于保护壳128，其涂敷有聚对二甲苯上腔108限定了药物储存器，其在用于治疗患者时可以含有以液体形式给药的药物对于下腔112来说，下腔112包括液体，其在该液体被电解时，产生气态产物例如，该液体可以是水，其可由所施加电压电解分离为氢气和氧气可替代地，作为其他示例，该电解液可以是盐溶液(即，H2O中的NaCl)或者是含有硫酸镁或硫酸钠的溶液在一个实施例中，两个腔108,112由褶皱隔膜124隔开换言之，隔膜IM提供了两个腔108、112之间的流体屏障类似于独立薄膜116，隔膜124可由例如聚对二甲苯构成如图1所示，独立薄膜116作为对药物储存器108的外部屏障，保护壳1 提供了抵住薄膜116施力的硬表面在这种情况下，外壳1 带有孔以允许眼睛、大脑或其他体液流动可替代地，如图2 所示，保护壳1 可以自身作为针对药物储存器108的外部屏障，且无孔在图1和2所描述的两个实施例中，保护壳128能够阻止施加在药物储存器108上的外部压力如图1所示，保护壳128的底部126(即，底板126)可以包括缝合孔130类似的，尽管未在图1或2 中示出，插管120也可以沿其侧面包括缝合孔缝合孔130可用来在患者体内将泵100缝合(即，锚固)在适当位置同样如图1所示，为了给泵100供能并能在其间进行数据传送，可在腔108、112下 (即，介于药物储存器108的独立聚对二甲苯薄膜116的底部和保护壳128的底板1 之间)(例如，密封地)嵌入电池和控制电路132，并且把感应线圈136集成在保护壳128内 (例如，通过注入成型)图2更清楚的示意了用于容纳电池和常规控制电路132的密封外罩135，但为了简化起见，没有描述容纳于其中的组件密封外罩135由生物相容性材料 (例如，钛)或金属合金制成密封外罩135的底部是平的，或者可以是凹面的以帮助可植入泵100安装在患者眼睛104上在一个实施例中，感应线圈136允许与外部装置(例如，手持机)无线(例如，射频)通信手持机可以用来发送无线信号至控制电路132以编程、重新编程、操作、校准或者是配置泵100的其他操作在一个实施例中，控制电路132通过跨越电解储存器112底部的金属互连件(通路)138与电解腔112内的电解电极134电通信电解电极134可由例如钼、金、和/或其他金属制成如下文进一步描述的，控制电路132控制泵100的抽吸作用，其包括下文描述的闭环控制过程在一个实施例中，如图1所示，插管120将药物储存器108连接到插在给药部位的止回阀140止回阀140可以是单向止回阀，其阻止任何液体回流进入药物储存器108可替代的，或另外的，如图2所示，止回阀140可以集成并定位在插管120的近端(即，处于最接近药物储存器108的一端)然而，更一般而言，止回阀140可以定位在沿插管120的任何位置此外，一个或多个用于监测药物流量、以及进而能够测量通过插管120的已输送药物体积和/或药物流速的流量传感器144可以结合在插管120的近端、中间或远端部分中的一个或多个任选的，如图1所示，一个或多个目标部位传感器148也可以集成在插管 120的远端(S卩，在离药物储存器108最远的一端)以测量给药部位(例如，玻璃体腔、肩关节囊、膝关节囊、脑室、椎管等)上的一个或多个参数例如，可利用目标部位传感器148来感测目标部位处生物或生化参数的变化(例如，特定分析物浓度的变化、存在或不存在特定生化标记，等)、目标部位处电活动的变化(其可以例如由生理变化而引起)、以及目标部位处压力的变化中的一个或多个在一个实施例中，目标部位传感器148提供反馈(S卩，实时测量)至控制电路132从而通过闭环控制过程测量药物流量例如，药物靶区内增大的压力可以证明来自泵100的药物流量的减少如图1所示，插管120可以是独立聚对二甲苯薄膜116的延伸可替代的，如图2 所示，插管120可以是连接至保护壳1 的独立组件(例如，聚对二甲苯组件)例如，可以穿过形成在保护壳128中的流体连通口插入插管120的近端，并通过例如生物相容性环氧树脂胶150与之粘结硅树脂套IM可以围绕插管120的一部分设置(参加图幻，但这是可选的(参见图1)在一个实施例中，如图1所示，药物储存器108装配有填充口 152且该填充口由密封剂(例如，生物相容性环氧树脂)156密封至独立薄膜116和保护壳128在又一实施例中，如图2所示，可以形成通过保护壳128的孔，并把填充口 152置于孔中在另一个实施例中，填充口 152可形成在泵100上其他位置处并通过管子连接到药物储存器108例如， 填充口 152可以用生物相容性材料模制而成，耦合到密封罩135上的配合凹口上，并通过管子连接到药物储存器108在一个实施例中，管子通过在围绕药物储存器108的壁上形成的流体连通口插入，并通过生物相容性环氧树脂胶与之粘结在任一种情况下，填充口 152 和药物储存器108流体连通，并允许泵100的操作者(例如医生)在原处(例如，在泵100 植入在患者眼睛104中时)重新填充药物储存器108一般来说，可以通过把再填充针插入并穿过填充口 152而重新填充药物储存器108在各个实施例中，泵100的主要部件(S卩，一对腔108、112和插管120)可采用多层聚对二甲苯工艺进行单片微加工和集成可在微加工步骤之后，为泵100装配填充口 152、 保护壳128以及其他组件工作时，当向电解电极134提供电流时，电解质产生气体，使褶皱隔膜IM膨胀 (即，在图1和2中向上方移动隔膜1M)，并迫使液体(例如，药物)流出药物储存器108 进入和通过插管120，并流出其远端以到达给药的目标部位可膨胀隔膜IM中的褶皱或其他折叠允许大程度的膨胀，而不会在隔膜1 松弛时牺牲药物储存器108内的容积当停止电流时，电解气体凝结回液态，并且隔膜124恢复到其节省空间的褶皱状态B.基于内部泵的状况的自适应控制一般而言，电解驱动泵100对提供给电解电极134的给定输入电流的响应依赖于药物储存器108内剩余的液体量例如，如果药物储存器108接近排空，在开始增加压力和起动抽吸作用前需要更多的电流以引起药物储存器108至其“充满”配置另一方面，如果药物储存器108完全充满，在药物输送开始前只需要非常小的电流类似的，电解驱动泵 100对给定输入电流的响应还依赖于电解腔112内的气/液比特别地，药物储存器108充满药物时(例如，当电解腔112以低气/液比工作时)与药物储存器108接近排空时(例如，当电解腔112以高气/液比工作时)相比，泵100的响应将会非常不同此外，其他因素能够引起电解驱动泵100的响应以随时间变化，这些其他因素包括，例如，电解电极134 的降解、电解腔112内电解质浓度的变化、止回阀140的流动特性的变化、以及由于组织生长或一些其他机制而在插管120出口处形成的限制由于这些因素，电解泵100是内在可变的因此，根据该变化的自适应控制能够使泵100具有很大的优势例如，如下文进一步说明的，通过分析先前剂量来确定泵100如何响应给定输入电流，能够获得针对当前剂量的最佳设置(例如，提供最精确和最少剂量的设置)这在剂量体积相比于药物储存器108的容积较小时显得特别有利在这种情况下，泵100的状态参数(例如，药物储存器108中剩余的药物体积、电解腔112内的液/气比、电极134的状况、止回阀140的特性等)从一个剂量到紧接下来的剂量是几乎相同的， 因此，先前剂量是对当前剂量的极好预测图3是药物输送泵200的框图，其更加详细地描述了控制电路132药物输送泵 200可以是任何类型的外用或内用泵，其具有推动液体从药物储存器108进入并通过插管 120的致动器204例如，药物输送泵200可以是电解驱动泵，并参照上述图1和2所描述的，泵致动器204可以包括电解腔112、可膨胀隔膜124、以及电解电极134对于控制电路 132来说，控制电路132包括计算机存储器208，用于存储泵200的一个或多个状况；以及自适应控制器212，用于基于泵200状况的变化控制泵致动器204可选地，控制电路132还可以包括一个或多个模块来将从流量传感器144接收到的原始数据转化为有意义的值(例如，转化为以NL/min表示的流速)和/或将从泵致动器204接收到的类似原始数据转化为有意义的值可替代地，由该模块(或该多个模块)执行的功能可替换为由自适应控制器 212执行计算机存储器208可作为任意类型的易失性或非易失性(例如，闪存)存储器实现，而自适应控制器212和/或上文描述的模块可作为能够提供这里描述的功能的任意的软件程序、硬件装置、或它们的组合来实现例如，自适应控制器212和/或上文描述模块的每个可以是专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)可替代地，自适应控制器212可以使用能够用任何适合的编程语言或多种编程语言(例如，C++、，C#、JaVa、Vis ual Basic、LISP、BASIC、PERL等)来编程的通用微处理器(例如由ht el公司提供的任意的 PENTIUM微处理器)来实现本领域技术人员能够较容易地实现这些合适的控制编程而无需过多的实验在一个特定实施例中，如下面所描述的，编程控制电路132以周期性时间间隔从药物储存器108输送固定剂量的药物至目标部位，并配置控制电路132，把在每一个时间间隔上的泵200的状况存储在计算机存储器208中在每个给药间隔上(或在其他周期性间隔上)可存储的一些示例性而非限制性的泵200的内部状况包括通过电解电极134的电流、电解电极134的跨电压、或电解电极134的电阻；用于驱动电解电极134的总电荷；通过插管120的最大药物流速；通过插管120的药物流动方式的任何变化；泵200达到通过插管120的药物的特定流速所需要的激励时间；流动药物从特定流速缓降至零流速所需要的时间；泵200的初始激励和通过插管120的药物的初始流动之间的时间延迟；泵致动器204 的效率(其在电解驱动泵200的情形中，可由泵送通过致动器204的电荷量和由此生成的气体量之间的比值定义)；药物储存器108的内部压力；泵200经历的加速度；特别涉及流量传感器144结构体系的流量传感器参数(例如，在流量传感器144是电阻式温度探测器时，可能需要存储传感器和发热元件的电阻)；以及泵致动器204、药物储存器108、和/或插管120的物理尺寸，它们可能由于阻塞、结疤或其他生化/生理事件而改变在一个实施例中，这些参数通过使用物理传感器直接或间接地测量，诸如，流量传感器144，药物储存器108或插管120内的压力传感器，加速计、陀螺仪、高度计，接近电解电极134的传感器(例如，用来测量电解电极134的电阻、通过其中的电流、和/或电解电极 134处的电压或跨电压)，或散布在泵200中的任意其他传感器在其他实施例中，这些参数通过使用已知关系来确定例如，通过插管120的药物流速可以通过在插管120中使用的压力传感器并利用压力和流速之间的已知线性关系来确定在另一实施例中，这些参数中的大部分可通过分析用于驱动泵致动器204的电波形和/或通过分析由流量传感器144 感测的流动曲线来确定在所有的情形中，如下文所描述的，控制电路132的自适应控制器212能够接收并处理参数数据并补偿泵200的任何状况变化，从而调节其操作以维持目标剂量水平该“自补偿”可以通过存储上文所述的在输送先前剂量时的泵200状态的参数数据并通过考虑实时参数值来确定在进行下一剂量事件时用于电解电极134的最佳激励电流和/或其激励持续时间来实现例如，如图3所示，自适应控制器212可以接收、分析并处理来自先前剂量的存储参数、来自泵致动器204的实时数据以及来自流量传感器144的实时数据(例如，流速数据)，从而确定并引导恰当的输出信号至泵致动器204 (即，为了以恰当方式驱动泵200) 针对初始给药，或在上述数据不可用的情形时(例如，由于泵200的复位动作)，自适应控制器212可以利用一组预定参考的参数值这些参考值可以具体为所使用的具体电解电极 134的特性、所使用的电解溶液的类型、和/或电解致动器204、药物储存器108和插管120 的物理尺寸在操作电解驱动泵200的一个模式中，使用恒定电流在可变量时间上驱动电解电极134在该模式中，该恒定电流使通过插管120的药物流速单调上升直至关闭电流，此时， 泵200中剩余压力引起流速的缓慢衰退直至流速为零在针对该操作模式的功能性示例中，在每个给药间隔上将以下三个参数存储在计算机存储器208中为驱动泵200而提供给电解电极134的电流(I)；通过插管120的最大药物流速(Fmax)；以及在泵致动器204停用 (ym)后，由泵200基于剩余压力输送的液体(即，药物)的体积该存储的信息然后用在将来剂量中以改善给药速度和精确性例如，可以基于先前剂量数据调节用于驱动将来剂量的电流(例如，如果最大流速太小则增加，以及最大流速太高则降低)，从而保持每个剂量的持续时间、并保持每个剂量所输送的药物体积相对地恒定在一个实施例中，这通过如下所述的线性方式来实现I当前=F最佳/、大,先前X I先前其中Isti是在目前剂量期间要供给电解电极134的电流，Fee是通过插管120的期望最大药物流速，F^t5w是在先前剂量期间通过插管120的最大药物流速，以及I MJ在先前剂量期间供给电解电极134的电流作为另一示例，泵致动器204的关闭时间可以替换为可调节的，或可额外调节的 (例如，如果在泵致动器204停用后所输送的药物体积低于期望的则延迟关闭时间，以及如果在泵致动器204停用后所输送的药物体积高于期望的，则提早关闭时间)以保持所输送的药物体积保持相对恒定这里也可以使用线性近似来实现，其中泵致动器204在满足如下条件后立即停用V累积+F/、大,先前XV关闭,先前=V目标其中Vwr是目前为止当前剂量所输送的总药物体积，F是通过插管120的实时药物流速；F^0是先前剂量通过插管120的最大药物流速，Vgia,^^是先前剂量在泵致动器 204关闭后所输送的药物体积，以及Vgfe是将要输送的药物的目标体积在该方式中，自适应控制器212不断地调节激励泵200的方式并计算出泵200特性上的系统性、非随机的变化当泵200是电解驱动泵时，对启动通过插管120的药物流动并随后达到特定流速所需的电流量以及当电解电极134不再施加电流后从药物储存器108输送的液体量的确定和控制是特别有利的特别地，第一个参数是重要的，这是因为通过插管120的药物流动并之后达到特定流速所需的电流量取决于药物储存器108中剩余的液体多少使用过低的电流在能量上并不经济，这是由于即使插管120中没有或有非常低的药物流过，所有系统也都将要运转另一方面，使用过高的电流将导致药物流速过冲至不安全水平第二个参数同样是重要的，这是因为在泵200关闭后所输送的药物体积主要取决于电解腔112中的气 /液比针对泵200时间周期中后期使用的剂量(例如，其中泵200以电解腔112内高气/ 液比运转)，在泵200完全停止前有太多的气体需要排出但针对前期的剂量，情况却相反本领域普通技术人员应该理解的是，除了上面给出的两个示例，自适应控制器212 可以在控制泵致动器204时，以及最终在从药物储存器108配给药物时，识别和分析泵200 内部状况上的许多其他变化例如，可能会期望泵200能使在一段指定时间内的每个剂量达到最佳流速(Fett),然后让剩余的剂量维持该流速实现这种情况的一种方式是通过使用恒定电流(Imij)驱动泵200的电解电极134以起动每个剂量，直到达到最佳流速(Fett),此时得到来自流量传感器144的反馈并使用算法(例如，比例-积分-微分 (“PID”)算法或其他算法)调节供给电解电极134的电流，从而让剩余剂量维持最佳流速 (Fm)0换言之，可以使用时变电流波形来驱动泵200在一个实施例中，为了在一段指定时间内(t最优)达到最佳流速(Fett),逐个剂量地调节起动电流(Ifffe)以类似于之前的方式，这可以通过使用线性近似(然而，本领域普通技术人员应该理解的是，也可以对此处获得的任何参数应用非线性近似)来实现更具体而言，当前剂量的起动电流(Ifft3ti)能够通过使用先前剂量的起动电流(IffHtJ)和在先前剂量流速达到最佳流速(Fett)花费的时间Umj)来计算，如下所示I开始，当前=t先前/t最优X I开始,先前现参照图4，示例性图表300示意了上述对药物剂量水平自适应控制的效果在该示例中，在每个释放事件期间待输送的目标剂量水平是200纳升(nL)事件1对应基于参照参数值计算的ISOnL初始给药剂量然后，自适应控制器212针对泵200参数(例如，如上所述的，可增加提供给电解电极134的电流量和/或其激励时间以增加输送给目标部位的药物体积)计算合理的调节值，直到在事件2上达到200nL的目标输送如所示意的，在事件1和事件2之间可以存在因自适应控制器212过度补偿且泵200输送了多于目标剂量的剂量(例如，205nL)的时间点304在这种情况下，自适应控制器212改进其针对泵200 参数的调节值(例如，可降低提供给电解电极134的电流量和/或其激励时间以降低输送给目标部位的药物体积)，直到实际达到了在事件2上的200nL的目标输送继续图4的图标300所描述的示例，由于泵200的一个或多个参数的变化，事件3 中的剂量于是下降至190nL能够变化并导致所输送药物剂量的这种降低(即，导致泵200 效率的降低)的泵200自身内的示例性状况包括电解电极134的降解(例如，冲蚀或腐蚀)、电解腔112的溶液中电解质浓度的减少、和/或一般的机械或化学损耗作为响应，自适应控制器212随后如上所述的进行补偿以使得泵200在事件4上释放准确的药物量因此，泵200动态地作用于泵200状况的变化图5A描绘了在没有控制电路132提供的反馈控制(例如，针对应用开环控制系统的泵)下的泵200操作时的示例性流量曲线400和激励曲线404如图所示，尽管激励电流保持相同(在图5A中针对前期和后期剂量的激励曲线404重叠)，但由于泵送效率降低，后期输送的药物量减少图5B描绘了在由控制电路132提供的反馈控制下泵200操作时的示例性流量曲线408和激励曲线412特别地，图5B示出了针对后期剂量如何增加泵送时间以补偿减少的泵200的效率更具体地，针对后期剂量，泵200以相同电流激励更长的时间，从而成功输送了目标剂量图5C同样描绘了在由控制电路132提供的反馈控制下泵200操作的示例性流量曲线416和激励曲线420特别地，图5C示出了如何通过提高后期剂量的激励电流以保持前期和后期剂量的给药时间恒定，同时仍能补偿减少的泵200的效率前期和后期剂量的流量曲线416重叠，说明在这两个剂量期间输送了相同药物量C.基于目标部位状况的自适应控制在其他实施例中，再次参照图1至图3，自适应控制器212同样能够接收来自监测药物输送治疗区域的目标部位传感器148的信息，并随后在某些时间周期改变目标剂量 更特别地，如果治疗区域的变化(例如，症状的恶化或改善、生物或生化参数的变化、电活动变化、压力变化等)需要更高或更低剂量水平或需要在剂量频率上变化，自适应控制器 212能够控制泵致动器204以调节剂量并将其维持在新水平直到需要另一改变换言之，自适应控制器212可以激励泵200以达到期望结果，诸如具体生理状态或生化参数的规律 如之前的，由目标传感器148感测的参数(例如，压力、温度等)可以存储在计算机存储器 208中用于后期使用(例如，用于对比以确定待输送药物的合理剂量)作为示例，假设泵200每分钟输送200nL的初始目标剂量在一段时间后，由于治疗区域的变化或给药体系的变化，剂量需要减少至150nL则自适应控制器212可以操作泵致动器204以使得每30分钟输送150nL药物，直到由于治疗区域上发生另一变化或由泵 200使用者发出了指令，或是其他情况有利地是，这种灵活性便于泵200能应用于更广泛的治疗方案，这些治疗方案可能要求在一段相当长的时期内会有不同剂量或不同剂量频率的交叠可选地，自适应控制器212可以编程以响应泵200自身状况的变化以及同时响应目标治疗区域状况的变化换言之，自适应控制器212可以接受来自泵200内部传感器或其他装置以及来自目标治疗传感器148的数据，分析这两组数据，并控制泵致动器204以计算这两组数据可替代地，在另一个实施例中，如果该确定性的参数是泵200自身的而不是治疗区域的，则自适应控制器212可以编程以例如基于因生理变化或结疤而在靶区内形成的阻塞来制止起动动作P.动杰、自适应控制药物输送泵的示例件应用图6示意性说明了根据本发明一个实施例的植入到患者眼睛中的药物输送泵 100,200.如图所示，泵100、200置于眼结膜上，以及从中插入插管120的远端进入眼睛后房这样，插管120的远端(以及，因此，药物储存器108)与患者流体连通之后药物输送泵100、200将治疗液体通过插管120和止回阀140给药至眼睛后房，其中止回阀140如前文所述用于阻止液体回流特别地，通过使用自适应控制器212和其他控制电路132以上文所述的任意方式(例如，基于泵自身状况变化和/或基于目标部位状况)来控制泵致动器204，从而从药物储存器108输送一个或多个液体剂量穿过插管120并进入患者眼睛在其他实施例中，泵100、200用于给药液体至眼睛前房，其与后房由晶状体隔开 然而，更一般的是，可应用如前所提及的泵100、200来给药液体至患者身体的任何部位作为另外示例，泵100、200可以是粘附于身体的电解驱动泵，用于药物注入至患者皮下组织例如，泵100、200可以在三到七天内连续地输送胰岛素至患者身体尽管患者可能需要重新计算他或她的胰岛素输送(例如，随时间增加或减少基本速率)，以及编程泵100、200以在饭后提供间歇性大剂量峰值的胰岛素因此，该示例中的泵100、200能够调节电解以增加或减少胰岛素流量，从而随时间来精确地输送准确的液体体积此外，在一段较长时间上的药物输送，如三天，会使泵100、200经受新的环境状况例如，患者可能驾车从低海拔到高海拔高度或者在密闭飞机里飞行泵100、200能够使用两个环境信号(例如，高度计、压力变化、流速变换等)来调节药物流量并确保准确的药物输送作为又一个示例，泵100、200可以使用来自加速计或陀螺仪的输入来感测患者位置例如，泵100、200能够感测患者在之前7天晚10点至早6点的时间(由于，例如，患者在睡觉)是平卧的在这种情况下，泵100、200则可以识别患者的睡眠时间(S卩，从感测到患者处于平卧位置)或REM睡眠周期，随后使用该信息来注入不同的药物体积(或在指定时间的药物)，从而来适应最佳状况例如，可以在睡眠时间调节泵100、200的流速至由医生预定的量(例如，通常最好的是在REM睡眠周期期间注入一些青光眼药物至患者眼内从而使药物更好地遍布在整个眼中，而一些用于视网膜的诸如抗-VEGF药物会作用一个月的时间，因此应该平静地注入玻璃体内；此外，应当在睡眠期间以较低基础速率注入胰岛素或注入更少的止痛药物)用于注入与理解患者何时在睡眠形成对比，泵100、200还可以识别患者何时在运动或患者何时不是仰卧的，并相应地调节药物注入(例如，调节到医生预编程的针对在某些动作期间的注入)有利的是，能够将这里描述的控制电路132用于特性不相同的泵，这或是由于使用者选择的偏爱或是由于在制造过程中产生的变化例如，使用的电极或电解液的类型决定了电解驱动泵的性能然而控制电路132具有足够的鲁棒性和通用性以适应以各种参数值操作的泵作为另一示例，流量传感器元件的电阻的制造加工偏差可以通过控制电路132 的自适应性质得到调节更具体而言，由加工偏差引起的流量传感器元件的电阻不匹配会导致产生偏移，对此控制电路132能够补偿可选地，控制电路132还可以通过监测某些关键的泵参数来增强泵100、200的安全性以及效能例如，可以针对每个参数或针对对应于具体泵状态的一些总参数组合来限定允许范围，在此允许范围泵100、200持续正常运转如果单个参数或一些总参数组合没有落入这些预定范围，则将在泵100、200内触发动作，诸如关闭或给使用者发出需要做出响应的报警例如，泵100、200可以通过光照、声音、震动或打击来报警患者在一个实施例中，编程以在患者移动时产生报警从而最大可能性的使患者接收到报警，以及还有在患者睡眠时避免报警来保存电池能量在一个特定示例中，控制电路132能够响应并预知流量传感器144的故障其中， 例如，流量传感器144包括一组发热器和电阻温度探测器，由于使用中经历的热应力，这些元件中的一个可能会在不确定数量的剂量后开始发生故障控制电路132能够周期性的 (例如，逐个剂量地)监测到发热元件的电阻，并探测电阻的变化，其能够指示开始故障或完全故障(诸如开路)包括传感器和致动器的利用电阻或电容元件的其他泵组件也可以类似的由控制电路132监测以保证正常的功能运转描述了本发明的某些实施例后，对本领域普通技术人员显而易见的是可以使用包括此处公开概念的其他实施例而不背离本发明的精神和范围例如，尽管已经主要描述了自适应控制器212和其他控制电路132结合电解驱动泵使用，而这仅是示意性的本领域普通技术人员应该容易的意识和理解到自适应控制器212和其他控制电路132还可以应用到其他类型的药物输送泵中，诸如基于如电渗透、机械激励、或压力驱动机制的那些药物输送泵因此，所述实施例在各方面应理解为仅是示例性的而不是限制性的