CN101646470B - 基于由加速度传感器测量的患者活动状态的给药 - Google Patents

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Abstract

描述了一种药物释放系统(100)，其调适为按照与患者(595)的活动状态相关的分布来注入药物。该系统包含加速度传感器(112)、专用电子器件120和软件以监测患者的活动并维持对药物释出分布的控制。所描述的系统(100)通过监测患者的单独的活动状态并将该信息耦合到遵从适当释放分布的药物释放，实现患者(595)的个人化治疗。该系统(100)可设有存储器从而存储活动数据的时间依赖性。该时间依赖性可由医师用于监测、支持和调适他们针对患者的医疗。该系统(100)可以实现成为闭合回路系统，用于监测和治疗各种疾病，例如帕金森病。加速度传感器(112)可被使用，从而直接监测患者身体的位置状态和/或运动。所描述的系统可允许更高效地使用所释放的药物。这将引起所需药物治疗的量的减少以及系统(100)所需功率的减少。

Description

基于由加速度传感器测量的患者活动状态的给药
发明领域
本发明涉及释放药物给患者的领域。具体而言，本发明涉及通过适当控制药物释放装置的操作而按准确剂量自动地释放药物到患者的身体的系统和方法。
背景技术
传统上，药物产品是通过药片或口服胶囊来给予。这些药物产品例如在早上或者在晚上一日服用一次。这导致在摄入后血药水平的激增以及随后血液内的药物随时间而指数下降。更先进的系统通过建议患者优选地在一天的某个时间，例如在晚上晚饭之后服药，将药物治疗的时间考虑在内以提高药物疗效。在一天的某个时刻，在下一次服用之前，血药水平可能低于医疗下限且患者会经历症状和/或疾病恶化。
越来越多的预防治疗或者维持医疗在疾病实际出现的开始或者之前已经被应用以防止疾病。这一医疗包含更高频率地服用较少量的药物。这导致位于医疗窗口内更平滑、更恒定的血药水平。
WO2006/096654A2披露了一种微射流流体释放系统，其包含贮存器、释放致动器、以及具有直径为约1μm至约500μm的出口的释放喷嘴。释放致动器配置成将包含在贮存器内的一定量的流体释放到患者的组织内。该流体因此具有预定速度，使得流体沉积在组织内期望深度。该一定量的流体可包含一种或多种医疗制剂，例如药剂、药物、生物活性剂等。释放致动器还可配置成按照预定间隔通过喷嘴反复释放包含在贮存器内的一定量的流体。释放致动器可耦合到传感器，使得所释放流体的数量可以依赖于由该传感器提供的信号。该传感器可以是选自运动传感器、压力传感器、密度传感器、化学传感器和/或电学传感器中的一种或多种的生物传感器。生物传感器可置于患者的身体内部或外部。
WO2004/012796A1披露了一种释放装置，其适于必须通过患者的皮肤来应用药物的疾病或状况的治疗。该释放装置被提供用于将液体药物释放到患者的身体内。该释放装置包含：贮存器，在使用情形下具有出口，一定量的液体药物包含在该贮存器内；排出装置，用于通过该出口将药物推出该贮存器；以及致动装置，用于致动该排出装置。受到致动时，该排出装置调适为在大约7至9小时的时间段内排出包含在该贮存器内的药物。所披露的药物释放装置的缺点在于，一旦被激励，则无法进一步控制将释放给患者的药物的量。
US2003/104982A1披露了一种用于配药(dosing)调节血糖用的荷尔蒙，特别是用于糖尿病患者的胰岛素的系统和方法。为了改善荷尔蒙的给药，该发明提供下述特性组合：(a)测量装置，探测可与血糖相关联的测量值；(b)控制装置，包含用于供应荷尔蒙剂量的荷尔蒙配药装置和控制器；(c)引导控制装置，作用于荷尔蒙精细剂量控制装置，以依据影响血糖的至少一个影响变量来进行粗略预控制。
存在这样的需求，即，提供一种用于释放药物到患者身体内的系统，该系统允许对释放到患者的药物的量进行适当控制。
发明内容
这一需求可以由根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实施例由从属权利要求描述。
根据本发明第一方面，提供了一种用于释放至少一种药物到患者的身体的系统。所提供的系统包含(a)测量装置，用于测量参数的至少一个值，该参数表示该患者的活动状态；(b)控制单元，耦合到该测量装置且调适为基于该参数的值来确定控制信号，以及(c)药物释放装置，耦合到该控制单元且调适为基于该控制信号来释放药物到该患者的身体。由此，该测量装置包含多个加速度传感器。
本发明的这一方面是基于下述思想：在许多情形下，到患者身体的所需给药量强烈依赖于患者的活动状态，其中该活动状态由运动模式或由患者身体的移动状态来确定。通过由至少两个加速度传感器测量这一运动模式，患者身体不同部分的当前运动可以被测量。
所描述的药物剂量对活动状态的依赖性可以被加以利用，从而最优地调整药物剂量。这可以提供如下优点：患者所罹患的疾病可以以最优的方式来治疗。因此，取决于具体疾病，患者的舒适和/或患者的预期寿命可以提高。最优药物剂量的给予还提供如下优点：治疗疾病所必需的药物的量可以减少，使得用于该治疗的有效医学成本也可以减少。
所描述的系统例如可用于测量罹患帕金森病的患者的颤动运动。通过基于颤动运动的强度和/或频率来控制药物释放装置，用于治疗帕金森病的闭合回路系统可以建立。因此，所描述的系统通过将颤动感测信息直接耦合到遵循按需释放和/或编程释放分布的药物释放，来实现患者的个人化治疗。
措辞″活动状态(activity status)″应从非常广义的方式来理解。由此，该活动可由患者的主动控制而导致。然而，活动也可以由患者所罹患的症状而导致。特别地，对于帕金森病的情形，代表疾病症状的颤动运动也被认为对该活动状态有贡献。
该至少两个加速度传感器可以相互耦合而形成传感器阵列，该传感器阵列也能够在三个空间维度内有效地监测患者身体的复杂运动。因此，加速度传感器可代表颤动探测系统，其可以提供关于例如帕金森病患者的当前状态的详细信息。
特别是当应该感测到颤动运动时，加速度传感器应置于适当位置。因此，以下措施是有利的：(a)测量装置或该加速度传感器，和(b)控制单元或该药物释放装置，为分离的优选模块化的装置。
该系统可由整体装置来实现，该装置调适为实现上述装置(即测量装置、控制单元和/或药物释放装置)中的至少两个的功能。与此相反，该系统也可以由分离的装置来实现，这些装置按照适当的方式相互耦合。具体而言，分离的加速度传感器可用于在患者身体的不同位置单独地感测颤动运动。所描述的系统的不同部件之间的耦合可以通过有线或无线连接来实现。
该药物释放装置可用于释放一种类型的药物。然而，该药物释放装置也可以调适为以受控方式释放两种或更多种不同类型的药物。藉此，不同类型药物的给予可以顺序地或者组合地实施，其中成份的比例可以调整。
需要提到，所描述的用于释放药物的系统不仅可适用于人类患者而且适用于动物。尤其在富裕社会中，对患有与人类相似疾病的动物或家畜的治疗的需求正增加。
根据本发明另一实施例，该控制信号为至少一个测量值的函数。由此，该测量值可基于由该至少两个加速度传感器提供的传感器信号来评估。
根据本发明另一实施例，该控制单元调适为实时地确定控制信号。这提供了如下优点：整个药物释放过程可以针对由该至少两个加速度传感器感测的当前活动状态或当前运动状态而实时地实施。由此，该药物释放可以按照连续或者至少准连续的方式来实现，使得与离散给药相反，更容易将药物剂量保持在或者至少接近最优治疗范围。
根据本发明另一实施例，该控制单元调适为基于一天的当前时间来确定该控制信号。这可实现最优的药物剂量，特别是如果例如出于医学原因，适当的剂量在一天中发生变化。
根据本发明另一实施例，该系统还包含用于存储该参数的多个值的存储器，这些值指示患者的活动状态。由此，这些值已在不同时间被采集。具体地对于帕金森病的情况，该活动状态可由运动症状的程度来表示。
这可提供如下优点：患者活动的典型每日节律特别是关于日间或夜间分布可以被监测。由此，时间平均活动数据可以用作客观测量以获得患者睡眠或者至少休息一段时间时的知识。
基于例如可以通过测量核心体温(单独地或者与另一测量组合)来测量的该每日节律，药物剂量可被调整。低的核心体温可以用作患者睡眠的指示且药物释放可以临时停止。当患者醒来或者就在患者醒来之前，药物释放可以继续。就此而言，药物释放装置可以与患者所使用的早上唤醒的闹钟通信。释放可以在患者设置的闹钟时间之前某一时间开始。这意味着患者在闹钟内编程的唤醒时间将被用于确定在醒来之前的药物治疗释放的开始。
需要提到，如果患者可以在药物释放装置上开启所谓的″睡眠模式″，则药物释放装置的停用也可得以避免。这可以确保该药物释放装置不会被关掉且药物释放得到保证。
对于罹患帕金森病的患者的情形，该存储器可用于存储代表作为时间的函数的颤动运动的强度的数据。这可提供如下优点：可以在患者位于熟悉环境(例如患者的家里)时，研究与不同药物释放状态相关的该患者对给药的响应。这可以减少额外压力，这种压力会影响这些类型的测试的结果。
此外，对于罹患帕金森病的患者的情形，该存储器可存储代表患者活动的每日节律的数据。因此，可以在患者醒来之前两个小时已经开始增强的药物释放。这可以进一步改善对患者的帕金森病的治疗。
给药的量可以通过使用代表患者身体的活动状态或运动状态的所存储的测量数据来控制，该状态在一天的当前时间之前的预定时间段内已经被监测。这意味着，所给予的药物剂量不仅依赖于当前活动状态，所给予的药物剂量还依赖于当前时间点之前某个时间跨度内的平均活动状态。
根据本发明另一实施例，该系统调适为将药物释放数据存储在该存储器内。这可提供如下优点：医师将能够确切地想起作为时间的函数的给药剂量。通过将这些药物剂量分布与代表颤动运动的强度的测量数据比较，医师将能够针对每个患者来单独地调适疾病治疗。
然而，该存储器也可用以存储预编程药物释放分布。这些预编程药物释放分布可包含参数，该参数影响将来应给予的药物剂量。
根据本发明另一实施例，该系统还包含用于评估由该加速度传感器提供的信号的频率分布的单元。
由于罹患帕金森病的患者的颤动运动的频率分布可包含关于疾病的真实状态的有价值信息，在频域内监测的颤动运动可提供更多信息给医师，从而选择适当措施来治疗帕金森病。为了将由加速度传感器提供的时域信号转换到频域，例如快速傅立叶变换的已知技术可被采用。备选地，直接实时自相关技术可用于探测颤动运动。
根据本发明另一实施例，该测量装置、该控制单元和/或该药物释放装置设计成在外部且机械地耦合到患者的身体。这可提供如下优点：该药物释放系统易于使用而无需对患者进行至少最低限度的侵入性操作，其中该系统或该系统的某些部分被植入。当然，必需将该药物释放装置的至少一部分与患者身体连接。然而，这一连接可以通过小的注射针而容易地实现，此注射针可以容易地穿透患者身体的皮肤。当然，无针注射技术也可以用于将药物输入患者身体内。
所描述的药物释放系统可以被实现为模块化系统，该系统包含可以容易地用具有相同或相似功能的相应装置来替换的装置。这些功能为诊断、监测和治疗特定疾病。具体而言，不同类型传感器可用作测量装置，使得不同的物理和/或化学指示器可用于控制该药物释放装置所执行的药物释出。
所描述的模块化药物释放系统具体地可以用于监测和治疗帕金森病。由此，不同类型的加速度传感器可被使用。具体而言，三维加速度传感器可以用于直接探测颤动运动。这些传感器的(优选无线的)网络可以被实施以探测患者的运动障碍或跌倒。
然而，除了加速度传感器，还可以采用其他类型的传感器，例如心脏监测传感器或皮肤阻抗传感器。通过同时使用不同类型的传感器，可以获得关于特定疾病的当前症状的补充信息，该补充信息可显著改善所描述的药物释放系统的数据库。因此，患者疾病的诊断和治疗可更加有效。
所描述的系统为罹患帕金森病的患者的个人化治疗提供了平台。特别是当至少一个加速度传感器被使用时，所描述的系统可以组合定量颤动运动感测和用户输入来优化正在释放的药物的流量(flux)。因此，该系统具有使用可适用于治疗的所有类型药物来优化帕金森病管理的潜能。这可延迟对侵入性手术的需求。
就此而言，需要提到，提高成本有效性和生活质量的新方法更可能为患者、为专业人员以及也为保险公司所接受。因为更加连续的药物给予预期显著减小副作用，所描述的药物释放系统可使得不需要当前用于抑制副作用的一些药物。因此，受益于所描述的系统的更加有效的治疗方法可以实现治疗帕金森病的成本节约。
根据本发明另一实施例，该测量装置、该控制单元和/或该药物释放装置是可穿戴装置。优选地，该可穿戴装置可以附着到衣服。该附着可以通过使用各种紧固装置来实现。例如，搭扣紧固件(维克罗(Velcro)紧固件)和/或纽扣口袋可以用于可拆卸地附着可穿戴装置。此外，该附着例如也可以通过例如聚氨酯基材料的低致敏性皮肤粘合剂来实现。
可以考虑到审美方面，例如装置的微型化、个人化设计、不同颜色的塑料帽以匹配不同类型的衣服。这可具有如下优点：患者对于使用所描述的药物释放系统的顺应性将提高。
根据本发明另一实施例，该测量装置、该控制单元和该药物释放装置之间的耦合至少部分通过无线连接来实现。这可提供如下优点：所描述的系统的各种部件可以放置在患者身体，而没有留意连接各种系统部件的导线的麻烦。
根据本发明另一实施例，该药物释放装置由能够与该测量装置和/或与该控制单元空间上分离的模块来实现。这可提供高的灵活性，因为该药物释放装置可以附着到患者身体的最优位置。
根据本发明另一实施例，该药物释放装置为基于微射流的装置。这意味着，可以产生能够穿透患者皮肤的液体药物的高压微射流。这可以提供尤为简练的方式来将液体药物穿过患者皮肤传输到患者身体内。由于不使用针，导致感染的风险可以显著降低。需要提到，除了基于微射流的装置之外，还可以使用其他药物释放装置，例如输液泵。
根据本发明另一实施例，该药物释放装置为离子电渗装置。
利用公知离子电渗效应的离子电渗装置，通过使用应用到离子电渗腔体的小电荷利用排斥电动势来非侵入性地经皮排出带电药物，该离子电渗腔体包含类似带电的活性剂及其赋形剂。由此，一个或两个腔体填充有包含活性成份以及称为赋形剂的其溶剂的溶液。称为阳极的带正电腔体将排斥带正电的化学品，而称为阴极的带负电腔体将排斥带负电的化学品到皮肤内。
根据本发明另一实施例，该测量装置包含磁场传感器。
通过评估磁场强度和/或取向的时间依赖性，可以获得患者的活动状态的另一度量。由此，通过评估患者的静态姿势和/或通过评估磁场强度和/或取向的动态变化，使得关于患者的动态移动的信息可被获得，如此可获得关于活动状态的更详细信息。用于确定活动状态的该磁场可由存在于患者内及周围的所有类型的磁场来代表。由于磁性传感器的灵敏度非常高，地球磁场也可以被感测以获得关于患者的静态姿势和/或动态运动的信息。
根据本发明另一实施例，该测量装置包含温度传感器。这意味着，身体温度也可以用作患者身体的活动状态的另一度量。由此，温度可以在患者身体的核心和/或表面处被测量。患者皮肤的温度也可以提供关于活动状态的有价值信息。
根据本发明另一实施例，该测量装置包含皮肤阻抗传感器。这意味着，电阻率也可以用作患者身体的活动状态的另一度量。由此，该电阻或阻抗可以在直流和/或在交流条件下测量。电阻具体地可受到皮肤表面处湿度和/或盐浓度影响。因此，患者皮肤的阻抗也可以提供关于患者的活动状态的有价值信息。
根据本发明另一实施例，该测量装置包含心率传感器和/或汗水传感器。这可提供如下优点：这些类型的传感器可以单独或者组合地给出该患者所面临的压力水平的较精确印象。
根据本发明另一实施例，该系统还包含耦合到该控制单元的通信单元。设有外部通信单元可实现所描述的药物释放系统与提供例如外部控制信号的控制信息的外部系统之间的通信。此外，测量数据可由该外部系统接收。该测量数据具体地可以由医师评估从而获得关于患者疾病状态的更详细信息。
该外部系统和该药物释放系统之间的通信可由适当的线缆连接或者以无线方式来实施。在后一情形中，通信单元可能必需与天线系统耦合。
设有外部通信单元可提供如下可能性：该药物释放系统可以与医学警报系统通信。这具有如下优点：对于探测到的严重事件例如跌倒的情形，该警报系统可以开始适当的措施来帮助患者。
该外部系统和/或与该控制单元耦合的存储器可存储颤动数据和/或释放分布数据。这些数据有着巨大价值，供专业人员监测、支持和调适他们针对罹患例如帕金森病患者的治疗。该外部系统可以是例如所谓的远程患者监测系统。
根据本发明另一方面，提供一种用于释放药物到患者的身体的方法。该方法包含(a)通过多个加速度传感器(812)来测量参数的至少一个值，该参数表示该患者(895)的活动状态；(b)基于该参数的值来确定控制信号；以及(c)基于该控制信号释放药物到该患者的身体。
本发明的这一方面是基于如下思想：到患者身体的所需给药量可能强烈地依赖于患者的活动状态，其中该活动状态由患者身体或者患者身体至少一些部分的运动模式或移动状态来表征。通过测量患者的活动状态，此依赖性可用以最优地调整必需释放的药物剂量。这可提供如下优点：患者所罹患的疾病可以以最优方式来治疗。最优的药物剂量可提供如下优点：治疗疾病所需的药物量可以减少，使得针对该治疗的有效医学成本也可以减少。
尤其对于帕金森病的情形，该活动状态可以由运动症状的程度来代表。
需要注意，本发明的实施例已经参考不同主题予以描述。具体而言，一些实施例已经参考设备类型权利要求予以描述，而其余实施例已经参考方法类型权利要求予以描述。然而，本领域技术人员从前后文描述将理解，除非另外指出，除了属于一种类型主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合，特别是设备类型权利要求的特征和方法类型权利要求的特征之间的任何组合也被认为在本申请内披露。
本发明的上述方面及另外方面将通过下文所述实施例的示例而显而易见，并且结合实施例的示例予以解释。本发明将参考实施例的示例在下文更加详细地描述，但是本发明不限于这些实施例的示例。
附图说明
图1示出药物释放系统的简化框图，其包含运动传感单元以及输入装置和输出装置。
图2示出可穿戴微型化模块的透视图，每个模块包含感测单元、电源、控制单元和传输单元，这些模块设计成类似纽扣的形状。
图3a示出描绘颤动导致的加速度的时间依赖性的图表，该加速度是通过采用图5所示的微型化模块来测量的。
图3b示出描绘图6a所示的颤动加速度的幅值的傅立叶变换的图表。
图4示出可穿戴微射流药物释放装置，其包含用于方便地将微射流药物释放装置附着到患者的身体的带。
图5示出药物释放装置，以及附着在患者身体各种位置并呈现为用于感测患者的颤动和姿势的传感器网络的各种运动感测装置。
具体实施方式
图中的说明是示意性的。注意，在不同的附图中，相似或相同的要素使用相同的参考符号或者使用与相应参考符号仅在第一位不同的参考符号。
图1示出根据本发明另一优选实施例的药物释放系统的简化框图100。药物释放系统100尤为适于监测和治疗罹患帕金森病的患者。
药物释放系统100包含运动感测单元112，该运动感测单元112通过控制线路122耦合到控制单元120。控制线路122可以是有线连接或者是无线连接。根据此处所述实施例，该运动感测单元包含3D加速度传感器112，其能够感测患者的颤动运动。为了能够可靠地探测不同的颤动运动，运动感测单元112设计成使得其可拆卸地固定到患者身体的不同部分。
控制单元是通过包含输入装置125和输出装置126的可编程处理和通信单元120来实现的。输入装置125可用于接收例如由患者，由诸如医师的医学人员提供的外部控制信号。输出装置126可用于提供例如药物释放系统的测量结果或控制数据的数据(a)给患者，(b)给诸如医师的医学人员和/或(c)给诸如所谓的远程患者监测系统的外部系统。这使得医师更容易获得关于患者的疾病的状态的详细信息。
药物释放系统100还包含药物释放装置150，药物释放装置150通过控制线路122耦合到控制单元120。控制线路122也可由有线连接或者是无线连接实现。在药物释放装置150和控制单元120之间延伸的反馈线路152保证药物释放装置150的精确操作。
该药物释放系统的所有部件可以实现成为可以方便地附着到患者身体的可穿戴装置。药物释放装置150也是如此，该药物释放装置可以是所谓的微射流装置，用于穿过患者的皮肤来传输液体药物。合适的微射流装置将参考图4在下文予以描述。
根据本发明优选实施例，处理和外部通信单元120能够进行至少一个运动感测装置112的实时信号分析。运动感测装置112包含多个单独的加速度传感器，这些加速度传感器组合起来表示加速度传感器阵列。特别是当这一阵列的加速度传感器附着到患者身体的不同部分时，这一阵列由此可实现帕金森氏综合症相关的身体征兆的可靠、精确和/或定量探测。这些身体征兆包含颤动、僵硬、失衡等。
控制单元120能够进行对颤动运动的实时和/或频域分析。藉此，颤动的存在及其强度可以按定量的方式来探测。
控制单元120可调适为存储患者药物释放分布(profile)，该患者药物释放分布可以用于给出有关顺应性和使用模式的反馈。此外，疾病治疗的效果可以以高效的方式被监测。藉此，疾病的进展可以以定量的方式被监测。药物释放系统100可进一步允许闭合回路监测和治疗，这可由患者、由看护人和/或以自动方式来实施。
例如，对于失衡和/或探测到增加的颤动活动的情形，信号可被提供给用户，该信号包含增加药物剂量的建议。对于探测到紧张状态的情形，信号可被提供给用户，该信号包含减少或增加药物剂量的建议。如果该系统探测到患者睡着，减少药物剂量可能被指示。由此，为了探测患者是否睡着，一天的时间也可以被考虑在内。当然，药物剂量可在患者醒来之前增加。
对于探测到的诸如跌倒的严重事件，药物释放系统100可以与警报系统(例如MedLine)对接从而允许抢救患者。
可穿戴药物释放装置150可以基于具有启动/停止能力的可调可控药物释放系统。药物释放装置150可以由输液泵、离子电渗装置或基于微射流的装置来实现。优选地，药物释放装置150能够快捷地(＜几分钟)调整或停止药物治疗的释放速率，以快捷地响应于自动处理系统或者用户的输入。可以使用所描述的药物释放系统100来释放的药物治疗例如为多巴胺受体激动剂化合物，诸如阿朴吗啡。
图2示出可穿戴微型化模块280、280a和285a的透视图。这些模块的每一个包含感测单元、电源、控制单元和传输单元。为了提高患者的顺应性，模块280、280a和285设计成类似纽扣的形状。这确保该模块可以容易插入患者的衣服的口袋内。在图2，参考数字280表示模块的透视图，参考数字280a表示模块的透视截面图，该模块在单个印刷电路板上包含所必需的电子电路。参考数字285a表示模块的透视截面图，该模块包含承载该模块所必需的电子电路的两个印刷电路板。
为了提高患者顺应性，这些模块易于使用且不显眼。这些模块可以使用维克罗紧固的腕带来穿戴。理想地，它们可以使用维克罗紧固件或纽扣而集成在衣服内并且/或者它们可以插入口袋。
图3a示出描绘颤动导致加速度的时间依赖性的图表390，该加速度通过采用图2所示的微型化模块280来测量。因此曲线391代表所测量的沿x方向的加速度幅值。曲线392代表加速度幅值的绝对值。图3b示出图表395，其描绘图3a所示的颤动加速度的幅值391的傅立叶变换。频域曲线395的评估可以帮助医师方便地分析颤动运动。
图4示出可穿戴微射流药物释放装置450。微射流药物释放装置450以微型化形式来实现，使其可以容易地附着到患者身体而不减少患者的舒适。因此，微射流药物释放装置450配有带459，带459可以相互附着或者通过固定装置459a附着到患者的一件衣服。根据此处所述实施例，该固定装置为维克罗紧固件459a。
所描述的微射流药物释放装置450包含微射流注射器453，该微射流注射器能够不使用注射针而产生可以穿透患者皮肤并进入患者身体的高速药物微束流。为了监测药物释放装置450在患者皮肤上的正确位置，皮肤接触传感器454被提供。此外，提供温度传感器456和刺激传感器458，用于提供另外补充信息给药物释放系统。该补充信息也可用于控制微射流注射器453的操作。USB端口被提供以允许与未描绘的外部装置通信。
图5示出药物释放装置550和附着在患者595的身体各位置的各种运动感测装置512。根据此处所描述的实施例，这些运动传感装置为3D加速度传感器，或姿势传感器512，代表用于感测患者595的颤动和姿势的传感器网络。运动感测装置512可以附着在患者身体或患者的衣服的适当位置。
所描述的药物释放系统具体可用于全面的帕金森病管理，其包含帕金森病的诊断和治疗。帕金森病的顺应性和进展可被监测。此外，所描述的药物释放系统可以用作帕金森病管理的反馈回路系统，或者涉及人为干预或者是自动闭合回路。
应注意，“包含”一词并不排除其他元件或步骤，以及冠词“一”并不排除多个。结合不同实施例描述的元件也可以组合。权利要求中的任何参考符号并不限制权利要求的范围。
为了扼要重述本发明的上述实施例，可以陈述如下：描述了一种药物释放系统100，其调适为按照与患者595的活动状态相关的分布来注入药物。该系统包含加速度传感器112、专用电子器件120和软件以监测患者的活动并维持对药物释出分布的控制。所描述的系统100通过监测患者的单独的活动状态并将该信息耦合到遵从适当释放分布的药物释放，实现患者595的个人化治疗。系统100可设有存储器从而存储活动数据的时间依赖性。该时间依赖性可由医师用于监测、支持和调适他们针对患者的医疗。系统100可以实现成为闭合回路系统，用于监测和治疗各种疾病，例如帕金森病。加速度传感器112可被使用，从而直接监测患者身体的位置状态和/或运动。所描述的系统可允许更高效地使用所释放的药物。这将引起所需药物治疗的数量的减少以及系统100所需功率的减少。
参考符号列表：
100    药物释放系统的框图
112    运动感测单元/3D加速度传感器
113    数据连接(有线或无线)
120    控制单元/处理和通信单元
122    控制线路(有线或无线)
125    输入装置
126    输出装置
150    药物释放装置
152    反馈线路
280    包含感测单元、电源、控制单元和传输单元的模块
280a   模块280的截面
285a   包含感测单元、电源、控制单元和传输单元的模块的截面
390    描绘颤动导致的加速度的时间依赖性的图表
391    沿x方向的加速度幅值
392    加速度幅值的绝对值
395    描绘沿x方向的加速度691的傅立叶变换的图表
450    药物释放装置/微射流装置
453    微射流注射器
454    皮肤接触传感器
455    USB端口
456    温度传感器
458    刺激传感器
459    带
459a   固定装置/维克罗紧固件
512    运动感测装置/3D姿势传感器/3D  速度传感器
513    无线数据连接
550    药物释放装置/微射流装置
595    患者

Claims (14)

1.一种用于释放至少一种药物到患者(595)的身体的系统，该系统(100)包含：
测量装置(112)，用于测量参数的至少一个值，该参数表示该患者(595)的活动状态，
控制单元(120)，耦合到该测量装置(112)且调适为基于该参数的值来确定控制信号，以及
药物释放装置(150，450，550)，耦合到该控制单元(120)且调适为基于该控制信号来释放至少一种药物到该患者(595)的身体，
其中该测量装置(112)包含代表用于测量患者颤动运动的颤动探测系统的至少两个加速度传感器(512)，并且所述至少两个加速度传感器相互耦合以形成传感器阵列。
2.如权利要求1所述的系统，其中
该控制单元调适为实时地确定该控制信号。
3.如权利要求1所述的系统，其中
该控制单元调适为基于一天的当前时间来确定该控制信号。
4.如权利要求1所述的系统，还包含：
存储器，用于存储该参数的多个值，所述值表示该患者(595)的活动状态，其中所述值已在不同时间被采集。
5.如权利要求1所述的系统，还包含：
单元，用于评估由该加速度传感器提供的信号的频率分布(395)。
6.如权利要求1所述的系统，其中
该测量装置(112)、该控制单元(120)和/或该药物释放装置(150)设计成在外部且机械地耦合到患者的身体。
7.如权利要求1所述的系统，其中
该测量装置(112)、该控制单元(120)和该药物释放装置(150)之间的耦合包含无线连接。
8.如权利要求1所述的系统，其中
药物释放装置(150)由能够与该测量装置(112)和/或与该控制单元(120)空间上分离的模块来实现。
9.如权利要求1所述的系统，其中 
该药物释放装置(150)为基于微射流的装置(450)。
10.如权利要求1所述的系统，其中
该药物释放装置(150)为离子电渗装置。
11.如权利要求1所述的系统，其中
该测量装置(112)包含磁场传感器。
12.如权利要求1所述的系统，其中
该测量装置(112)包含皮肤阻抗传感器。
13.如权利要求1所述的系统，其中
该药物释放装置基于由该颤动探测系统测量的颤动运动的强度和/或频率而被控制。
14.如权利要求1所述的系统，还包含：
通信单元，耦合到该控制单元。 
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2037999B1 (en) 2006-07-07 2016-12-28 Proteus Digital Health, Inc. Smart parenteral administration system
JP5243548B2 (ja) 2007-10-25 2013-07-24 プロテウス デジタル ヘルス， インコーポレイテッド 情報システムのための流体伝達ポート
WO2009067463A1 (en) 2007-11-19 2009-05-28 Proteus Biomedical, Inc. Body-associated fluid transport structure evaluation devices
WO2010100883A1 (ja) * 2009-03-04 2010-09-10 パナソニック株式会社 薬剤注入装置
US9078863B2 (en) * 2009-11-13 2015-07-14 The Invention Science Fund I, Llc Device, system, and method for targeted delivery of anti-inflammatory medicaments to a mammalian subject
US8439896B2 (en) * 2009-11-13 2013-05-14 The Invention Science Fund I, Llc Device, system, and method for targeted delivery of anti-inflammatory medicaments to a mammalian subject
US8894630B2 (en) * 2009-11-13 2014-11-25 The Invention Science Fund I, Llc Device, system, and method for targeted delivery of anti-inflammatory medicaments to a mammalian subject
US20110173152A1 (en) 2010-01-08 2011-07-14 Fundacio Privada Hospital Comarcal De Sant Antoni Abat De Vilanova I La Geltru Method and device for detecting the On and Off states of a Parkinson patient
SG182824A1 (en) 2010-02-01 2012-09-27 Proteus Biomedical Inc Two-wrist data gathering system
CA2788336C (en) 2010-02-01 2018-05-01 Proteus Digital Health, Inc. Data gathering system
US10335540B2 (en) 2012-04-17 2019-07-02 Micrel Medical Devices S.A. Pharmaceutical blend infusion thereof and Parkinson's disease monitoring system
CN103785105B (zh) * 2012-10-30 2016-08-17 苏州景昱医疗器械有限公司 一种病人控制器、植入式神经刺激系统及反馈调节方法
KR20140070064A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 경희대학교 산학협력단 가속도 센서를 이용한 환자분석 장치 및 방법
JP2017502983A (ja) * 2013-10-02 2017-01-26 スリ テクノロジーズ エルティーディー． 不均一な腫瘍を処置するための患者特異的免疫療法
CN103984857A (zh) * 2014-05-08 2014-08-13 林继先 一种帕金森病情监控系统和方法
US10736518B2 (en) 2015-08-31 2020-08-11 Masimo Corporation Systems and methods to monitor repositioning of a patient
US11039986B2 (en) * 2016-02-25 2021-06-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Chronotherapeutic dosing of medication and medication regimen adherence
JP2016116948A (ja) * 2016-03-28 2016-06-30 セイコーエプソン株式会社 液体注入システム
US20190365317A1 (en) * 2017-02-01 2019-12-05 Shire Human Genetic Therapies, Inc. Physiological sensing and therapeutic administration system and method
CN108245742A (zh) * 2018-01-19 2018-07-06 苏州英诺迈医学科技服务有限公司 一种胰岛素注射装置
US11202860B2 (en) * 2018-06-06 2021-12-21 International Business Machines Corporation Controlled drug delivery in point-of-care drug delivery system based on real-time monitoring with integrated sensor
WO2020214826A1 (en) 2019-04-17 2020-10-22 Masimo Corporation Patient monitoring systems, devices, and methods
USD919094S1 (en) 2019-08-16 2021-05-11 Masimo Corporation Blood pressure device
USD917704S1 (en) 2019-08-16 2021-04-27 Masimo Corporation Patient monitor
USD985498S1 (en) 2019-08-16 2023-05-09 Masimo Corporation Connector
USD927699S1 (en) 2019-10-18 2021-08-10 Masimo Corporation Electrode pad
USD933232S1 (en) 2020-05-11 2021-10-12 Masimo Corporation Blood pressure monitor
USD979516S1 (en) 2020-05-11 2023-02-28 Masimo Corporation Connector

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6198394B1 (en) * 1996-12-05 2001-03-06 Stephen C. Jacobsen System for remote monitoring of personnel
US20050154370A1 (en) * 1999-10-29 2005-07-14 Medtronic, Inc. Methods and systems for providing therapies into the pericardial space
US6411849B1 (en) * 1999-12-08 2002-06-25 Pacesetter, Inc. Implatable electrical device incorporating a magnetoresistive-based motion sensor
DE10006044A1 (de) * 2000-02-10 2001-08-16 Roche Diagnostics Gmbh Anordnung und Verfahren zur Dosierung eines die Blutglukose eines Patienten regulierenden Hormons
JP2001299711A (ja) * 2000-04-18 2001-10-30 Hiroshi Matsumoto 生体情報検出装置付機能拡張型ホルター心電計
US6969369B2 (en) 2002-04-22 2005-11-29 Medtronic, Inc. Implantable drug delivery system responsive to intra-cardiac pressure
EP1386626A1 (en) 2002-07-31 2004-02-04 Novo Nordisk A/S Delivery device for treatment of diabetes mellitus
AU2002951984A0 (en) * 2002-10-10 2002-10-31 Compumedics Limited Sleep quality and auto cpap awakening
US7320675B2 (en) * 2003-08-21 2008-01-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for modulating cellular metabolism during post-ischemia or heart failure
US7226430B2 (en) * 2003-12-26 2007-06-05 Codman & Shurtleff, Inc. Closed loop system and method for controlling muscle activity via an intrathecal catheter
US7232435B2 (en) * 2004-02-06 2007-06-19 Medtronic, Inc. Delivery of a sympatholytic cardiovascular agent to the central nervous system to counter heart failure and pathologies associated with heart failure
US7070568B1 (en) 2004-03-02 2006-07-04 Pacesetter, Inc. System and method for diagnosing and tracking congestive heart failure based on the periodicity of Cheyne-Stokes Respiration using an implantable medical device
CN101022849A (zh) * 2004-09-20 2007-08-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 脑深部刺激系统
ATE514440T1 (de) * 2005-01-17 2011-07-15 Novo Nordisk As Flüssigkeitsausgabevorrichtung mit integrierter überwachung von physiologischen eigenschaften
US20060206066A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Bozidar Ferek-Petric Communications system for an implantable device and a drug dispenser

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Publication number Publication date
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WO2008117226A1 (en) 2008-10-02
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