CN106456447B - 用于监视并促进患者依从性的不突显的无线电子系统 - Google Patents
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Abstract
公开了用于监视从容器分配流体的方法、系统和设备。在一个方面中,系统包括:保形衬底,包括机械柔性且电绝缘的材料,该衬底附接并贴合至容纳流体的容器;数据获取单元,包括形成于保形衬底上的传感器和信号处理电路,其中传感器将从容器分配流体的发生转换成电信号,并且信号处理电路放大该电信号;数据处理单元,形成于保形衬底上并与数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据;以及通信单元,形成于保形衬底上并与数据处理单元通信以将处理的数据无线传输到远程设备。
Description
相关申请的交叉引用
本专利文件要求于2014年4月28日提交的题为“用于监视并促进患者依从性的不突显的无线电子系统(UNOBTRUSIVE WIRELESS ELECTRONIC SYSTEMS FOR MONITORING ANDFACILITATING PATIENT COMPLIANCE)”的第61/985,384号美国临时专利申请的权益和优先权。上述专利申请的全部内容以引用方式并入作为本申请的公开内容的一部分。
技术领域
本专利文件涉及使用薄柔性电子传感器技术的系统、设备和过程。
背景技术
柔性电子器件可包括形成于可应用于并贴合到各种表面几何结构的柔性衬底上的电路和设备。例如,柔性电子器件具有如下主要优点:其可包绕任意曲线表面,同时实现与安装或集成柔性电子器件的载体衬底的机械性质接近的机械性质。
发明内容
公开了用于在医疗物质(例如,处方药)的容器上实现用于监视并促进患者依从性的不突显的无线电子器件的技术、系统和设备。在一些实施例中,例如,柔性电子传感器和无线通信系统用于例如包括患者警报特征的药瓶或容器上以辅助药剂时间表的患者依从性。
在一个方面中,用于监视药剂的患者依从性的设备包括:衬底,可附接并可贴合至容纳药物的容器;数据获取单元,包括形成于衬底上的传感器和信号处理电路,其中传感器可操作以将从容器分配药物的发生转换成电信号,并且信号处理电路可操作以放大电信号;数据处理单元,包括形成于衬底上的处理器和存储器,并与数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据;以及通信单元,形成于衬底上并与数据处理单元通信以将处理的数据无线传输到远程设备。
在一个方面中,用于监视从容器分配药物的方法包括:由附接并贴合至容纳药物的容器的保形衬底上的传感器检测信号;以及处理所检测到的信号以生成指示从容器分配药物的防水或不发生的数据。
在一个方面中,用于监视从容器分配流体的设备包括:数据获取单元,包括形成于能够存储并分配流体的容器的材料结构中的传感器和信号处理电路,其中传感器将从容器分配流体的发生转换成电信号,并且信号处理电路放大所述电信号;数据处理单元,包括处理器和存储器单元,数据处理单元形成于容器的材料结构中并与数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据,从而确定流体从容器的分配事件;以及通信单元,其形成于容器的材料结构中并与数据处理单元通信以将处理的数据无线传输到远程设备。
在一个方面中,用于监视从容器的分配的设备包括:衬底,可附接并可贴合至容器;数据获取单元,包括形成于衬底上的传感器和信号处理电路,其中传感器可操作以将从容器分配该容器中所容纳的内含物的发生转换成电信号,并且信号处理电路可操作以放大所述电信号;以及通信单元,形成于衬底上并与信号处理电路通信以将放大的电信号无线传输到远程设备。
这些和其它优点更详细地描述在附图、说明书和权利要求书中。
附图说明
图1A示出了用于监视用户从容器分配流体的所公开技术的示例性柔性电子系统的框图。
图1B示出了示例性柔性电子系统的示例性数据处理单元的框图。
图1C示出了图1A中所示的示例性柔性电子系统的示意图。
图1D至图1G示出了用于监视从容器分配药物的示例性方法的框图。
图2A和图2B示出了不突显地附接至微滴分配器以监视从容器分配微滴的所公开技术的柔性电子系统的示例性温度数据获取单元的图示。
图2C至图2F示出了用于监视从容器喷嘴分配微滴的示例性柔性温度传感器系统的图像和图示。
图3A和图3B示出了不突显地附接至微滴分配器以监视从容器分配微滴的所公开技术的柔性电子系统的示例性光学数据获取单元的图示。
图3C至图3D示出了用于监视从容器喷嘴分配微滴的示例性柔性光学传感器系统的图示和图像。
图4A和图4B示出了用于使用包括附接至微滴分配器的力/压力传感器的示例性柔性传感器单元来监视微滴的分配的示例性系统的图示和图像。
图4C示出了所公开技术的示例性力和/或压力数据获取单元的图像。
图4D示出了集成有包绕在可压挤容器周围的标签的示例性力/压力数据获取单元的图示。
图4E和图4F示出了用于处理检测到的力或压力的示例性柔性信号处理电路的图示。
图4G示出了描绘包括可选LED以指示正在施加力或压力的示例性力/压力数据获取单元的实施例的图像序列。
图4H示出了不突显地附接至具有可拆卸盖的容器以检测从容器分配内含物的所公开技术的示例性压力和位置数据获取单元的示例性图示。
图5A至图5C示出了所公开技术的软件应用的实例性用户界面的图示。
图6示出了用于使用并入所公开技术的示例性柔性电子监视系统的瓶来促进患者服用药剂的依从性的示例性反馈方法的流程图。
图7示出了用于生产包括所公开技术的示例性柔性电子系统的泡罩包装容器的方法的示意图。
图8示出了使用所公开技术的智能泡罩包装药物容器的患者的示意图。
具体实施方式
患者使用药剂或其它受控物品的依从性是患者的药物治疗或健康护理的重要部分。当前,监视患者依从性的能力受到多个因素的限制。例如,大部分药剂瓶或容器缺少内置监视系统,并且因此医师和其它护理者无法确定患者正在怎样做。此外,包括一些监视机制的相对较少的瓶或容器往往具有刚性、厚度和/或重部件(例如,诸如电子器件),这些部件使得该瓶/容器具有突显的形状因数并且因此在正常情况下损害患者的便利性。如果该瓶的人体工程学太不突显或该瓶太重(例如,在该瓶无法装入用户的口袋、钱包或其它载体中或者甚至不方便用手携带的情况下),则此类依从性系统可能不能获得患者的接受并且因此使其本身的使用点失效―或者更糟,此类突显的或笨重的依从性监视系统可导致不依从性。从而对于精确患者依从性以与原本并不包括依从性监视技术的药物瓶/容器/包装具有相同形状因数或极接近的形状因数的方式存在重大未满足的需求。此外,在滴剂分配瓶的情况下,已在使用案例和研究上花费了数百万美元以确定不仅用于递送精确点滴剂也用于最大化患者实用性的最佳瓶尺寸、形状等。因此,患者依从性监视系统可不突显地集成到此类优化容器设计中非常重要。
所公开的技术描述了使用超薄柔性电子器件来不明显地监视患者依从性的多个方法和系统设计,并提供了干预并鼓励这种依从性的途径。所公开的超薄柔性电子技术、系统和设备可用于药瓶、泡罩包装和其它类型容器的现有设计中,这避免研究、开发并优化新类型的瓶的需要(即,就患者实用性而言,从制图板开始)。
在一些示例中,所公开的技术使用柔性电子器件和无线通信遥测技术来监视何时从瓶中分配滴剂或何时从泡罩包装逐出丸剂,将与患者的受监视动作相关联的数据存储于存储器(例如,诸如柔性电子器件中的本地存储器)中,并传输到数据处理设备,例如,诸如用户的移动通信设备(例如,智能电话、平板计算机或可穿戴计算/通信设备,如‘智能手表’、‘智能眼镜’等)。此外,在一些示例性实施方式中,不突显地用于药物容器的所公开的柔性电子单元可在柔性电子电路内包括LED指示器或其它指示器或转换器和逻辑,以适于事件什么时候已发生并向受试者提供感官提示(例如,视觉、听觉或触觉提醒)。
公开了用于在医疗物品(例如,包括处方药)的容器上实现用于监视并促进患者依从性的不突显的无线电子器件的技术、系统和设备。
在一个方面中,用于监视从药物容器分配药物的设备包括:数据获取单元以及形成于保形衬底上的无线通信单元,该保形衬底附接至容纳药物的容器,以使该设备与该容器不明显地集成在一起。在一些实施方式中,该设备包括数据处理单元,该数据处理单元形成于保形衬底上并与数据获取和无线通信单元通信。在一些实施例中,该衬底包括机械柔性(例如,可拉伸且可弯曲)且电绝缘的材料。数据获取单元包括传感器和信号处理电路,其中该传感器可操作以将从容器分配药物的发生转换成电信号,并且该信号处理电路可操作以放大该电信号。通信单元与信号处理电路和/或数据处理单元通信以将经放大的信号或经处理的数据无线传输至远程设备。数据处理单元与数据获取单元通信并包括处理器和存储器以将经放大的电信号处理为数据。
在所公开的柔性电子传感器和无线通信技术的一些实施例中,该设备可应用于或集成到各种类型的流体(例如,包括但不限于处方药和非处方药,例如,眼药水)的瓶或其它类型容器中。所公开的柔性电子设备可用于监视由该瓶或容器的用户对此类流体的使用。例如,在一些实施例中,该柔性电子设备可包括用户警报通信模块,该用户警报通信模块向用户提供来自该设备通信信号,例如以辅助药剂计划表的患者依从性。例如,该柔性电子设备可用于推断药剂从应用或集成有该设备的眼药水瓶的释放。分配时间可由传感器记录并由该设备处理,该设备可用于向用户提供实时反馈以鼓励患者依从性。此外,例如,所公开的柔性电子传感器设备可用于在临床研究试验期间在新药的评估中评定依附性和依从性。
当前状态的现有技术传感器系统通过使瓶更笨重而对用户突显。此外,许多现有传感器系统专用于某种药物,即,与该药剂相互作用。相反,所公开的柔性电子传感器系统被设计成在现有瓶的任何构造或几何结构内实现,例如,其在一些实施例中可使用薄的柔性电子器件以最小突显的方式包绕在瓶周围。例如,所公开的技术的柔性电子单元可与现有药物容器微滴瓶、泡罩包装或其它容器形式结合在一起,以使柔性电子单元保持药物容器的外观、手感和操作。所公开的技术的实现在药物容器设计、药物容器制作过程或药物监管过程方面进行改变或者在其中增加复杂性。例如,所公开的柔性电子单元可实现药物容器上,以使该柔性电子单元并不与药剂相互作用。
在一个示例中,示例性柔性电子患者依从性设备可集成有标签,该标签针对特定药物(例如,眼药水)包绕在微滴瓶周围,或者在应用该标签之前或与应用该标签同时在该药物被包封之后附接及贴合在微滴瓶上,其中该标签可附接于示例性柔性电子患者依从性设备之上或远离其附接。该示例性设备可在药物已被包封或密封于容器内之后应用于药物容器的外部。
示例性实施方式
图1A示出了用于监视由用户(例如,患者)从容器130分配流体的示例性柔性电子系统100的图示。系统100包括传感器单元101以将容器130的使用的发生转换成电信号,例如,包括分配的流体量和/或容器130的定向的变化。系统100包括信号处理单元105以处理所俘获的传感器单元101的电信号,例如,诸如放大和其它信号调节和/或从模拟信号到数字信号的变换。系统100包括数据处理单元110,数据处理单元110包括处理器和存储器以处理信号并将经处理的信号存储或缓冲为数据。系统100包括无线通信单元115以将经处理的数据传输到另一远程设备,例如,诸如移动通信设备120,如图1A中所示。例如,无线通信单元115可被配置成传输数据并从远程设备接收数据。图1C示出了不明显地附接至容器130并与移动通信设备120无线通信的示例性柔性电子系统100的示例性图示。
系统100可配置成与用户的移动通信设备120无线通信,例如以向用户提供警报以利用容器130中的流体,例如,诸如药剂。例如,系统100可用于记录与所分配的流体(例如,这种滴剂)的定时和/或量有关的信息,其中该信息利用附接在容器130上的电路系统记入并用于例如经由移动通信设备120向用户提供关于他的/她的使用的反馈。
在一些实施例中,例如,柔性电子系统100可配置于包括衬底的设备封装中,该衬底包括机械柔性材料(例如,可弯曲和/或可拉伸),该机械柔性材料被结构化成机械贴合至和/或粘附至容器130的外部以大体上匹配容器130的形状因素,或者机械贴合至和/或集成于容器130的材料内。例如,该衬底可包括但不限于聚二甲基硅氧烷(PDMS)、消费级粘合剂(例如,3M 胶带和TegadermTM)以及其它薄膜材料,包括硅基薄膜、聚酰亚胺基薄膜。该衬底可配置成具有在几毫米到几十微米的范围内的厚度,例如,诸如10μm厚度。例如,系统100的设备封装可配置成具有与一张纸的厚度接近的厚度(例如,50μm)。系统100可附接至多种示例性实施方式中的容器130。例如,系统100的单元中的任一单元,例如,包括传感器单元101、信号处理单元105、数据处理单元110和/或无线通信单元115,可在附接至容器130的单个设备封装中或附接至容器130的设备封装的各种组合中实现并与其它单元通信。
在一些实施例中,例如,信号处理单元105可包括晶体管、电容器、电阻器、电感器、晶体管、二极管、放大器和/或其它电路元件等,以处理由传感器单元101获取的俘获信号。下文将描述信号处理单元105的一些示例。
图1B示出了示例性柔性电子系统的示例性数据处理单元的框图。如图1B中所示,数据处理单元110可包括处理器111以处理数据以及与处理器111通信以存储数据的存储器114。例如,处理器111可包括中央处理单元(CPU)或微控制器单元(MCU)。例如,存储器114可包括处理器可执行代码,处理器可执行代码在由处理器111执行时配置数据处理单元110以执行各种操作,例如接收信息、命令和/或数据;处理信息和数据;以及将信息/数据传输或提供至另一实体或用户。例如,数据处理单元可包括电源以向系统100的部件提供电力,例如,诸如不突显的电池、自主生成的电源单元(例如,诸如光伏电池)或无线供电单元。
为支持数据处理单元110的各种功能,存储器114可存储其它信息和数据,例如由处理器111处理或参考的指令、软件、值、图像和其它数据。可使用各种类型的随机存取存储器(RAM)设备、只读存储器(ROM)设备、闪速存储器设备和其它适当存储介质来实现存储器114的存储功能。存储器114可存储数据处理单元110和系统100的其它单元(例如,包括通信单元115、传感器单元101和/或信号处理单元105)的数据和信息以及关于与系统100通信的其它系统和设备的信息。例如,存储器114可存储设备单元参数和硬件约束以及移动设备120的软件参数和程序。
数据处理单元110可包括I/O单元112,I/O单元112可允许数据处理单元110到系统100的其它单元的通信可连接性。例如,数据处理单元110可配置成与系统100的其它单元通信,例如,其可使用与典型数据通信标准兼容的各种类型的有线或无线接口配置于附接至容器130的单独壳体或模块中,例如,包括但不限于通用串行总线(USB)、IEEE 1394(FireWire,火线)、蓝牙、IEEE 802.111、无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)、无线广域网(WWAN)、WiMAX、IEEE 802.16(全球微波接入互操作性(WiMAX))、3G/4G/LTE蜂窝通信方法和并行接口。I/O单元112可还提供数据处理单元110到外部接口、数据存储源或显示设备的通信可连接性。数据处理单元110的I/O单元112还可与其它外部接口、数据存储源和/或视觉或音频显示设备等接合以检索并传送可由处理器111处理、存储于存储器114中或呈现于移动通信设备120的输出单元上的数据和信息。
往回参考图1A,移动通信设备120可包括智能电话、平板计算机或可穿戴通信设备(例如,诸如智能手表、智能眼镜等)。在一些实施例中,例如,移动通信设备120还可包括个人计算机(例如,诸如台式或膝上型计算机)上或者另一计算机系统上的通信接收器。例如,发送到移动通信设备120的数据可随后由设备120发送到可经由包括一个或多个远程计算处理设备(例如,云中的服务器)的因特网(称为‘云’)访问的计算机系统或通信网络。例如,可与典型数据通信标准兼容的各种类型的有线或无线接口可用于系统100与移动通信设备120的通信中,例如,包括但不限于电缆链路(例如,通用串行总线(USB)或IEEE 1394(FireWire))、或基于RF通信协议的无线链路(例如近场通信协议、蓝牙、IEEE 802.111)或其它通信链路(例如,包括无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)、无线广域网(WWAN)、WiMAX、IEEE 802.16(全球微波接入互操作性(WiMAX))、3G/4G/LTE蜂窝通信方法和并行接口)。
传感器单元101可配置成包括柔性、可拉伸衬底上的以下示例性传感器中的一个或多个,例如,包括但不限于:1)温度传感器;2)光学传感器;3)力/压力传感器;以及4)位置传感器。一个或多个传感器单元101可不突显地附接至容器130,例如,诸如附接至容器130的一个区域的一个或多个特定类型传感器以及附接至容器130的另一区域的一个或多个不同或相同类型传感器。例如,微滴分配器容器可具有附接至分配器的喷嘴区域的所公开技术的光学传感器并且可具有附接至容器的主体区域(例如,可压挤区域)的所公开技术的压力传感器。此外,例如,微滴分配器容器可具有附接至分配器的主体和/或喷嘴区域的所公开技术的位置传感器,和/或可具有附接至喷嘴区域的所公开技术的温度传感器。
图1D示出了用于监视从容器分配药物的方法170的框图,例如,其可包括监视患者使用药物的依从性。方法170包括用于通过位于保形衬底上的传感器检测信号的过程171,其中保形衬底附接并贴合到容纳药物的容器。在方法170的一些实施例中,例如,过程171可由不突显地附接至容纳药物的容器或与容纳药物的容器集成在一起的系统100实现,例如,在过程171中系统100可使用柔性可拉伸衬底上的传感器和传感器类型中的一种或多种,例如,温度传感器、光学传感器、力/压力传感器和位置传感器。方法170包括用于处理所检测到的信号以产生指示从容器分配药物的出现或不出现的数据的过程175。
方法170的实施例可包括以下特征中的一个或多个。在实施例中,例如,过程171可包括将对应于从容器分配药物和不从容器分配药物的事件转换成可区分电信号,并放大所述电信号。在一些实施例中,例如,过程175可包括基于所检测到的信号确定从容器分配的药物的量。在一些实施例中,例如,过程175可包括使时间值与所确定的出现相关联,并且可还包括确定与所确定的出现相关联的该时间值是在预先确定的时间之前还是之后(例如,诸如基于药剂使用计划表,其可由护理者或基于处方提供),其可用于指示患者依从性的程度或水平。
在方法170的一些实施例中,例如,过程175可由系统100的保形衬底102上的数据处理单元110执行;和/或在方法170的一些实施例中,例如,过程175可由远程设备(例如,诸如用户的移动设备120和/或诸如云中的服务器的另一远程计算设备)上的处理单元执行。如图1E中所示,在一些实施例中,方法170可包括用于将所检测到的信号无线传输到包括处理单元的远程设备以实施过程175的过程173。如图1F中所示,在一些实施例中,方法170可包括用于将由系统100的数据处理单元110处理的经处理数据无线传输到远程设备的过程177。如图1G中所示,方法170可包括用于生成与指示分配事件即将到来、分配事件已发生或分配事件已错过的消息相对应的警报(例如,其可由系统100的警报单元(例如,LED或其它光发射器、音频扬声器或触觉单元(例如,包括联接至齿轮的电机的振动器))显示,或者其可由用户的移动设备120显示)的过程179。
温度感测
在一些实施方式中,传感器单元101可包括一个或多个温度传感器101a(例如,诸如温度依赖性电阻式流量传感器)。例如,示例性温度依赖性电阻式流量传感器101a可使用具有温敏电阻的材料(例如诸如铂)形成。在系统100的实施例中,当液体经过容器130的喷嘴时出现温度波动。这转变为系统100的示例性温度依赖性电阻式流量传感器101a上的电阻变化,其可获取信号并将信号处理成指示一定量的液体(例如,诸如滴剂)从容器130释放的数据。
图2A示出了不突显地附接至微滴分配器以检测从容器分配微滴的所公开技术的示例性温度数据获取单元201的横截面示图,例如,其中可处理所检测到的分配数据以监视患者依从性。如图2A的图示中所示,温度数据获取单元201附接至或集成到可附接至容器130的系统100的保形衬底102中,例如,示出为附接至容器130的喷嘴区域,并且使得系统100与容器130不明显地集成在一起。在图2A中所示的示例性实施方式中,保形衬底102的区域202可被配置成部分地突出经过喷嘴容器130的开口。温度数据获取单元201包括在区域202中配置于保形衬底102上的温度传感器101a,例如,诸如温度依赖性电阻式流量传感器。在一些实施例中,例如,温度传感器101a可嵌入区域202的衬底202的内侧上,以使所分配的微滴通过区域202的内部通道以在温度传感器101a上引起基于温度的变化,例如,诸如示例性温度依赖性电阻式流量传感器上的电阻变化。温度传感器101a与信号处理电路105通信,例如,信号处理电路105可放大和/或调制所检测到的信号以由数据获取单元110进行数据处理,和/或以由无线通信单元115传输到设备120。
图2B示出了不突显地附接至微滴分配器以检测从容器分配微滴的所公开技术的另一示例性温度数据获取单元211的横截面图示。如图2B的图示中所示,温度数据获取单元211附接至或集成到可附接至容器130的喷嘴的系统100的保形衬底102中,使得温度传感器101a接近喷嘴的尖端配置于保形衬底102上,以在所分配的微滴从喷嘴的开口中流出时检测所分配的微滴,从而在温度传感器101a上引起基于温度的变化。
图2C至图2F示出了用于使用包括附接至微滴分配器的温度依赖性电阻式流量传感器的示例性柔性传感器单元监视微滴的分配的示例性系统的图像和图示。图2C至图2F的图像和图示示出了可包括于系统100的各实施方式中的所公开的技术的一些方面。图2C示出了柔性传感器单元101的示例性温度依赖性电阻式流量传感器101a的图像,其被结构化成包括电联接到电子电路的铂电阻器。图2D示出了用于基于由传感器101a所检测到的转换的发生(例如诸如在容器的尖端处或附近获取眼药水)来产生输出电压的电子电路和铂电阻器的图示。图2E示出了示例性容器230(例如,诸如微滴移液管)的图像,已将包括温度依赖性电阻式流量传感器101a的系统100的示例性实施方式附接至该示例性容器230以检测微滴从移液管230的分配。图2F示出了描绘移液管230上采用的系统100的示例性实施例的设置的图像,包括布线到远程信号处理和数据处理单元的示例性温度依赖性电阻式流量传感器101a。
光学感测
在一些实施方式中,传感器单元101可包括一个或多个光学流量传感器101b。在此类实施例中,例如,光学流量传感器单元101b的发光二极管(LED)可在光学流量传感器单元101b的光电检测器对面放置在容器130的喷嘴上。例如,当流体通过喷嘴时,折射率在LED和光电检测器中间变化。这转变为光电检测器上的光量的变化,其由光流量传感器单元101b的光电检测器两端的电压变化测量并且经处理以指示一定量的液体(例如,诸如滴剂)从容器130释放。例如,所测量的信号(例如,电压变化)可由信号处理单元105放大,并且经处理的信号随后发送到数据处理单元110(例如,诸如微控制器)。
图3A示出了不突显地附接至微滴分配器以检测从容器分配微滴的所公开技术的示例性光学数据获取单元301的横截面图示,例如,其中可处理所检测到的分配数据以监视患者依从性。如图3A的图示中所示,光学数据获取单元301附接至或集成到可附接至容器130的系统100的保形衬底102中,例如,示出了附接至容器130的喷嘴区域,并且使得系统100与容器130不明显地集成在一起。在图3A中所示的示例性实施方式中,光学数据获取单元301包括光学传感器组件101b,例如,包括在区域202内在衬底102的内侧上放置于衬底102上或嵌入衬底102中的LED,以及在区域202内在衬底102的相对内侧上放置于衬底102上或嵌入衬底102中的光电检测器。光学传感器组件101b配置于保形衬底102上,以使通过区域202的内部通道的所分配微滴将在光学传感器组件101b上引起基于光学的变化,例如,诸如LED和光电检测器中间的折射率变化,其中光电检测器上的光量的变化转换为光学传感器组件101b的光电检测器处的电压变化。光学传感器组件101b与信号处理电路105通信,例如,信号处理电路105可放大和/或调制所检测到的信号,以通过数据获取单元110进行数据处理,和/或以通过无线通信单元115传输到设备120。
图3B示出了不突显地附接至微滴分配器以检测从容器分配微滴的所公开技术的另一示例性光学数据获取单元311的横截面图示。如图3B的图示中所示,光学数据获取单元311附接至或集成到可附接至容器130的喷嘴的系统100的保形衬底102中,以使系统100与容器130不明显地集成在一起。在图3B中所示的示例性实施方式中,光学数据获取单元311包括光学传感器组件101b,光学传感器组件101b接近容器130的喷嘴的尖端配置于保形衬底102上以在所分配的微滴从喷嘴的开口中流出时检测所分配的微滴从而在光学传感器组合件101b上引起基于光学的变化。
图3C至图3D示出了用于监视从容器喷嘴分配微滴的示例性柔性光学传感器系统的图示和图像。图3C示出了用于实现示例性放大方案以处理由光学流量传感器检测到的信号的示例性电路图的图示。例如,如图3C的电路图中所示,标注为D1的元件表示光学流量传感器的光电检测器,并且标注为LED1的元件表示光学流量传感器的LED。图3D示出了表示贴合于微滴分配器上并包括光学数据获取单元以便以光学方式检测从分配器分配微滴的系统100的实施例的示例性设置的图像。例如,如图3D中所示,包括示例性光学流量传感器101b的柔性光电子器件附接于滴剂分配器330的基底处,例如,在喷嘴的外侧,并且图像背景中的示波器演示该示例性电路如何能够感测滴剂。
例如,在包括温度传感器101a和/或光学传感器101b的系统100的实施例中,传感器单元101的电子部件和/或系统100的其它单元可集成到现有瓶或容器的外侧上,并且例如在该瓶或容器的制造过程期间嵌入该瓶或容器自身的材料内。例如,柔性电子器件可集成到增材制造框架内,其中首先制成喷嘴的接触流体的内部方面,随后集成柔性电子器件,随后制造外部喷嘴。类似程序还可在制造过程中用于将系统100的柔性电子器件集成到容器自身中。例如,系统100的示例性柔性电子器件可通过使用使薄柔性电子部件直接位于形成容器或瓶的材料内或位于其上的3D打印技术而嵌入到容器130中。示例性优点可通过将柔性电子器件集成到容器中获得,包括可能消除对瓶的临床研究的需要,并且对于用户来说与普通瓶完全无法区分。在这种示例性情况下,可使用无线供电技术来给系统100的经集成的柔性电子器件提供电力。在其它示例性情况下,薄柔性电子器件可位于瓶的外侧上以供一次性使用。
力/压力感测
在一些实施方式中,传感器单元101可包括一个或多个传感器101c来测量力和/或压力,例如,在本专利文件中称为压力传感器。例如,压力传感器101c可包括力敏电阻器(FSR)或应变计。在系统100实施例中,压力传感器101c放置于容器130的主体上方以检测容器由用户的挤压。例如,需要对容器130施加(例如,挤压)一定量的压力以释放一定量的液体(例如,诸如滴剂)。系统100可基于从传感器单元101获取的信号来确定压力量并确定所检测到的压力量是高于阈值还是低于阈值,这可例如用于推断滴剂的释放。
图4A和图4B示出了用于使用包括附接至微滴分配器的压力传感器的示例性柔性传感器单元监视微滴的分配的示例性系统的图示和图像。图4A示出了用于使用系统100的压力传感器101c中的力敏电阻器(FSR)来实现示例性放大方案的示例性电路(例如,在信号处理单元105的示例性实施方式中)的图示。图4B示出了表示附接至包括压力传感器单元101c的可压挤容器(例如,微滴分配器)430的系统100的示例性力/压力感测实施方式的示例性实施例的图像。
图4C示出了所公开技术的示例性力和/或压力数据获取单元401的图像。力/压力数据获取单元401包括电联接到柔性信号处理电路405的柔性压力传感器101c(例如,FSR)。力/压力数据获取单元401可不突显地附接至容器(例如,诸如流体分配容器或泡罩包装容器或其它类型容器),以检测微滴从流体分配容器的分配或检测泡罩包装容器中的泡罩上方的覆盖物(例如,加盖原料)的刺穿或破坏。例如,此类所检测到的信号可经处理并用于监视药物容器的患者依从性。
图4D示出了集成有包绕在用于特定药物(例如,眼药水)的可压挤容器435(例如,微滴瓶)周围的标签432的力/压力数据获取单元401的图示。例如,包括力/压力数据获取单元401的所公开技术的柔性电子设备或系统可在与容器435中的药物的制造过程独立的制造过程中集成有标签432。力/压力数据获取单元401可在药物被包封(密封)之后附接并贴合在容器435上。在一些实施例中,例如,力/压力数据获取单元401可在应用标签432之前附接至容器435。而在一些实施例中,例如,力/压力数据获取单元401可并入到附接至容器435的标签432中。
图4E和图4F示出了用于处理在压力传感器101c上所检测到的力或压力(例如,用于监视容器的使用)的示例性柔性信号处理电路405的图示。图4E示出了包括惠斯通电桥(例如,级A)以及放大器和比较器电路(例如,级B)的示例性两级信号处理电路405的电路图。级B包括光学发射器(例如,LED)以提供指示由压力传感器101c检测到力或压力的光学信号。图4F示出了包括微芯片的示例性两级信号处理电路的电路图,其中,微芯片在8-引出线配置中包括两个运算放大器(Op Amp))。例如,示例性两级信号处理电路405可制造于柔性和保形衬底102上以可弯曲和/或可拉伸并具有小占用面积,例如,其中信号处理电路405可约为几十mm2(例如<10mm×<10mm尺寸)。
图4G示出了表示示例性力/压力数据获取单元401的实施例的图像序列,包括任选LED以指示正在施加力或压力。在该图像序列中,首先(最左侧图像),用户未将任何压力施加到压力传感器101c(例如,柔性FSR)上,这由缺少由信号处理电路450发射的光指示。接着(中间左侧图像),用户将压力施加到压力传感器101c上,这通过由信号处理电路450的LED的蓝色光发射指示。接着(中间右侧图像),用户从压力传感器101c释放压力,这由缺少由信号处理电路450发射的光指示。最后(最右侧图像),用户将压力重新施加到压力传感器101c上,这通过由信号处理电路450的LED的蓝色光发射指示。
在系统100的一些实施例中,力/压力数据获取单元401可附接至容器(例如,药瓶)的完全可拆卸或部分可拆卸盖以监视并检测用户分配容器的内含物(例如,检测从药瓶分配出药瓶中容纳的一个或多个丸剂何时发生)。
位置感测
在一些实施方式中,传感器单元101可包括一个或多个位置传感器101d。例如,位置传感器101d可包括运动传感器,例如陀螺仪或加速度计。系统100的实施例可包括在传感器单元101的配置中结合压力传感器101c使用位置传感器101d。在一个示例性实施例中,位置传感器101d放置在容器130上的位置上以检测其定向,并且压力传感器101c放置在容器130的主体上方以检测容器由用户的挤压。如果检测到容器130处于特定范围内的某一角位置处并确定已越过压力阈值,则系统100可确定很可能已释放了滴剂。例如,当瓶在未被定位成分配滴剂的情况下被挤压时,此确定可消除假阳性。
在系统100的一些实施例中,位置传感器101d可附接至容器(例如,药丸瓶)的完全可拆卸或部分可拆卸盖并且第二位置传感器101d可附接至容器的主体(例如,丸剂瓶自身)以监视并检测容器的内含物由用户进行的分配事件(例如,检测该盖被拆卸或部分拆卸并且参照丸剂瓶主体的定向不同于闭合设置进行定向何时出现,以便推断药瓶中容纳的一个或多个丸剂何时被分配出药瓶)。另外,例如,力/压力数据获取单元401还可附接至容器(例如,药丸瓶)的主体和/或盖以向位置传感器101d提供附加数据以便检测内含物从容器的分配。
图4H示出了不突显地附接至具有可拆卸盖的容器以检测从容器分配内含物的所公开技术的示例性压力和位置数据获取单元470的示例性图示,例如,其中可处理所检测到的分配数据以监视患者依从性。如图4H的图示中所示,位置传感器101c附接至或集成到可附接至容器130的可拆卸或部分可拆卸盖481的系统100的保形衬底102中,例如,以使系统100与盖481不明显地集成在一起。压力传感器101d可替代地或附加地附接至或集成到可附接至盖481的系统100的保形衬底102中(例如,单独衬底或相同衬底部分)。附加数据获取单元101可用于容器130的主体482上。在图4H中所示的示例性实施方式中,压力传感器101c和/或位置传感器101d附接至或集成到可附接至容器130的主体482的系统100的保形衬底102中。压力和位置数据获取单元470被配置成如果用户挤压完全或部分可拆卸盖481以打开该盖(和/或挤压或改变主体482的定向),则可检测到用户所施加的力或压力和/或盖481(和/或主体482)的取向的变化以指示分配事件。压力和位置数据获取单元470与信号处理电路105通信,例如,信号处理电路105可放大和/或调制所检测到的信号以由数据获取单元110进行数据处理,和/或以由无线通信单元115传输到设备120。另外或替代地,例如,光学传感器101b和/或温度传感器101a可配置在主体482的开口处以检测内含物(例如,流体或丸剂)从容器130的主体482的分配。
系统100的所公开的柔性电子单元可使用柔性电子设备制造技术制造。系统100的所公开的柔性电子单元可通过使用将薄柔性电子部件直接形成到形成容器或瓶的材料上的3D打印方法而嵌入到容器130中。在一个示例中,可通过生成内部材料层的3D打印制造创建基础材料,该内部材料层形成具有将流体保持于其内的内部腔室的瓶或容器的内部部分。随后,系统100的示例性柔性电子单元(例如,诸如传感器单元101、信号处理单元105、数据处理单元110和/或无线通信单元115)可3D打印于基础材料上,例如,在基础材料上的特定位置处。例如,在一些实施例中,这些示例性柔性电子单元可3D打印于包括附接至内部材料层的机械柔性且电绝缘材料的保形衬底上。随后,可通过在系统100的柔性电子单元上方生成内部材料层的3D打印制造来创建外部材料,以将其集成到容器或瓶结构内。例如,可以某一形状、尺寸和/或几何结构创建外部材料和基础材料以形成容器或瓶结构;或在一些实施例中,可添加(例如,使用3D打印)其它材料层和结构以生成容器与集成在容器结构内的系统100的总体结构。在一些设备制造实施例中,例如,所公开的系统100的柔性电子单元例如可使用注塑成型技术制造并嵌入到容器中。例如,柔性电子器件可放置于模具内侧,并且相容的绝缘聚合物材料可注入到该模具中。
示例性软件应用
描述了用于通过实现所公开的系统的瓶辅助患者使用药剂的依从性的示例性反馈方案。在一个示例中,在用户的智能电话(作为移动设备120的示例)与附接有系统100的容器130之间使用无线连接(例如,蓝牙),系统100可在智能电话上记入滴剂从容器130的释放定时并向患者发出服用其药剂的提醒和/或当患者忘记时进行指示。
所公开的技术可包括驻存于用户的移动设备120和/或相同或其它用户(例如,诸如患者用户的护理者)的计算设备上的软件应用,以管理与所检测到的由用户对容器的使用(例如,所检测到的微滴分配、容器盖移除或泡罩上方的覆盖物的刺穿/剥离)相关联的信息。例如,该软件应用可向用户(例如,患者、护理者或其它类型的用户)提供访问与他们对应用有系统100的容器内侧的内含物的使用有关的信息的接口,例如,提供与内含物从容器释放(例如,微滴、丸剂或一定剂量的药剂被患者服用)的日期和时间有关的时间使用信息。例如,经由该软件应用提供的信息可包括在指定时间窗内所服用药物的百分比(例如,所服用滴剂的百分比),例如,这对于临床医生或其它护理提供者确定身体状况(例如,眼睛状况)恶化的影响是因为当前干预的不可行性还是因为缺少依从性很重要。该软件应用可允许对何时服用一定量的药物(例如,分配微滴或者丸剂从容器小瓶或泡罩包装取出)的跟踪,并且该软件应用可向用户(例如,患者、护理者或其它预期用户)提供警报或消息以通知患者用户服用药物和/或通知护理者该用户已服用或尚未服用药物(例如,针对特定时间或时间周期)。该软件应用可通过以下方式提供此类警报和通知:发送并在移动设备120的显示屏上显示通知,向用户发送文本消息,和/或将命令数据从移动设备120传输射到容器130上的系统100以提供警报信号(例如,点亮LED(例如,闪烁或颜色编码照明)、经由扬声器发出音频报警和/或引起触觉响应)。
该软件应用可处理从系统100接收的数据以确定是否在单次建议的给药间隔内进行了多次给药(例如,滴剂)。该信息可由护理者使用以了解患者依从规定方案的其他挑战。此外,该给药跟踪(例如,微滴分配或丸剂分配)信息可由该软件应用处理以确定可在药物容器中剩余多少药物。如此,该软件应用可估计患者应何时用完特定容器中的药物(例如,该容器何时将为空),并作用于所估计的信息。例如,该软件应用可向患者或护理者提供通知以联系药房或医师重新填充药剂,或者该软件应用可自动告知药房或医师重新填充药剂。通过精确跟踪使用(例如,微滴),该软件应用可减轻风险以防止患者缺少其药剂的供应并且不错过任何给药。
例如,许多眼部药剂包括用于可能遭受手动灵活性减弱的老年人和老龄人口的微滴产品。该软件应用可向护理者提供关于患者挤压和/或对准包括具有压力传感器和/或位置传感器单元的系统100的药物容器的能力的信息。此外,一些患者(例如,包括老年患者)可能正针对可能与减弱的灵活性相关联的状况(例如,帕金森氏病)服用一种或多种其它药剂。例如,假设患有帕金森氏病以及需要微滴药剂的眼部疾病的患者某些天或每天的某些时间服用帕金森氏病药物。对患者管理具有系统100的眼部药剂容器的挤压和对准的能力的跟踪可在向护理者提供关于患者的其它状况(例如,帕金森氏病)的有用信息上起作用。该软件应用可用于集成多种不同药剂类型的信息并然后帮助了解其疗效。例如,具有系统100的、带可拆卸盖的容器小瓶或泡罩包装可经由该软件应用向护理者提供信息,该信息表征患者何时服用其效果可与所跟踪的微滴药剂的效果相关的可吞咽丸剂–该信息可起作用。与多种药剂有关的信息对出于改进决策支持的目的而被显示且统计量化来说很重要。在特定药剂内并跨越不同药剂,通过跨越所建议的剂量集成该数据与相关的剂量,护理者可更好地了解药剂的疗效。
该软件应用可处理从系统100接收的数据以监视与容器130中所容纳的药剂相关联的安全性和安全相关问题。例如,软件应用可处理从系统100接收的数据以确定是否在特定给药间隔内进行了多次给药(例如,滴剂或丸剂)以指示药剂的潜在滥用。例如,该软件应用可包括识别潜在物质成瘾行为的数据处理方法。例如,如果该软件应用可处理检测数据以识别与预先确定的使用模式不一致的情况和/或使用模式(例如,处方是每天一个丸剂或微滴,夜间服用)。该识别的情况可报告给护理者或其它实体。类似地,该软件应用可提供与分配发生和/或分配量的检测相关联的位置数据。例如,在一些实施方式中,系统100的数据处理单元110可包括位置定位单元以确定系统100的位置。例如,在一些实施例中,该位置定位单元可包括GPS设备。在一些实施例中,例如,系统100可包括用于基于无线传输单元115与远程设备(例如,WiFi发射器/接收器)之间的通信确定系统的近似位置的位置处理技术。在一些实施例中,例如,该软件应用可基于数据处理单元110的存储器中存储的数据来通知某些实体(例如,患者、护理者等)一个或多个分配事件是否已发生、而没有那些分配事件从系统100到用户的移动设备120的相关通信,例如,其中此类情况可指示容器130中药物的不适当使用。
图5A示出了驻存于移动设备120上的所公开技术的示例性软件应用的示例性用户界面的屏幕截图,其示出了由示例性微滴分配器上的系统100检测到的微滴配给的时间响应。图5B示出了示例性界面的屏幕截图,该示例性界面示出了由所公开的柔性电子设备检测到的由用户执行的药物配给(例如,分配的微滴)的时间历史纪录。图5C示出了示例性界面的屏幕截图,该示例性界面示出了由所公开的技术检测到的在给定时间周期内由用户执行的药物配给的百分比时间历史纪录。
在另一示例中,可针对最佳给药时间在瓶上设置内部定时器。在此时间之前的设定间隔,该瓶照明以指示差不多是服药时间。在最佳服药窗期间,瓶改变状态(例如,颜色变化或灯光闪烁)以指示应服用药物。如果已经服用了药物,例如,瓶则再次改变状态以指示已经服用了药物。如果没有在最佳服药窗内服用药物,例如,瓶将改变状态以指示错过给药或给药已晚。每一状态可记入到数据处理单元110的内部存储器或远程计算机的存储器单元并稍后提取以检查患者依从性。该示例性第二反馈方案示出于图6的流程图中。图6示出了用于使用并入所公开技术的示例性柔性电子监视系统的瓶促进患者服用药剂的依从性的示例性反馈方法的流程图。
所公开的方法通过将超薄柔性电子器件插入到容器(例如,诸如瓶)中或将其包绕在容器(例如,诸如瓶)周围而使用保持不突显给用户的超薄柔性电子器件。在一些示例中,用于系统100的各种实施方式中的柔性电子部件可通过使用集成到柔性聚合物衬底(例如,聚酰亚胺或弹性体)中的裸片芯片产生。例如,该技术可采用现有小芯片部件并集成到柔性电子器件解决方案中。这种制造技术可提供柔性电子系统和设备,如本专利文件中所述,以允许可以多种方式利用的人体工程学感测容器或瓶,例如,包括监视并干预患者使用药剂或其它物质的依从性。
示例性泡罩包装实施方式
在一些方面中,所公开的柔性电子传感器和无线通信技术可直接集成到医疗分配器或其它类型的分配器的泡罩包装配置中,以推断内含物(例如,药剂)从泡罩包装的释放。所公开的柔性电子设备和系统组合感测逻辑和无线通信能力以通过及时监视药剂分配来促进患者依从性。所公开技术的该柔性电子设备和系统可通过增材后处理并入到现有非电子泡罩包装中,其中柔性电子系统可独立构建并以泡罩包装的当前现成状态直接附接至泡罩包装的易碎背衬,因此提供电子泡罩包装的简单‘两步’制造方法。
现有患者依从性系统是突显的并且通常需要制造新医疗分配器以使得能够监视患者依从性。此外,这些常规系统可需要繁琐的程序来提取所监视的信息(例如,诸如非无线或非自动化测量结果),这可甚至引起非依从性。相反,所公开的柔性电子传感器和无线通信技术包括可以增材方式生成并且不具有可能干扰患者依从性的突显特征的设计。
在一些示例中,所公开技术包括在可附接至预先填充有药物的泡罩包装容器的易碎薄片中包括的系统100的实施方式,其中该易碎薄片和联接系统100在药物被密封且固定之后附接至泡罩包装容器,并且其中系统100可不突显地监视每种药剂从泡罩包装容器的释放。图7示出了用于生产包括系统100的泡罩包装容器的方法的示例性图示。
如图7中所示,过程710包括制造泡罩包装容器711,泡罩包装容器711包括泡罩槽712以容纳所制造的药剂715,例如,已分配于泡罩包装容器基底711内的丸剂。容器基底711可包括附接于将药剂713封闭并密封于内侧的泡罩槽712上方的密封剂层(例如,诸如层压到箔背衬上的易碎纸背衬,非常类似现有商业泡罩包装容器上的标签)。过程720包括为泡罩包装容器711制造易碎背衬721,泡罩包装容器711包括位于易碎背衬721的衬底722上的系统100(例如,诸如包括力/压力数据获取单元401的系统100)。易碎背衬721包括安装侧,该安装侧包括系统100和用于附接至预先填充且预先密封的泡罩包装容器基底711的粘合剂。在一些实施例中,例如,易碎背衬721可包括易碎背衬721的外侧上的标签或消息。过程710和过程720可单独并彼此独立地实施。过程730包括组合填充有药剂的泡罩包装容器711和包括系统100的易碎背衬721以形成容许患者依从性的智能泡罩包装药物容器731。例如,过程730包括将易碎背衬721的安装侧附接至泡罩包装容器711的密封层。在一些实施例中,例如,背衬721到泡罩包装711的附接可通过层压或其它附接工艺来执行。柔性电子设备100不可见,但可操作以检测多个泡罩槽712中的每一个上方的易碎背衬721的剥离或刺穿。
图8示出了使用智能泡罩包装药物容器731的患者剥离易碎背衬721的一部分(例如,以获取预先密封于泡罩槽712中的丸剂)的示例性图示,其中系统100能够检测用户剥离易碎背衬721,以将所检测到的数据传输给用户的移动设备120。
虽然在本专利文件中描述的所公开的实施方式中的一些实施方式主要基于监视药物从药物容器(例如诸如微滴分配器、带有可拆卸盖的丸剂瓶和泡罩包装)的分配以促进对所公开的技术的基本概念的理解,但应理解,所公开的设备、系统和方法可还包括监视类似类型容器中的其它内含物和物质,其包括但不限于食品、饮料和食品相关产品(例如,维生素、营养补充剂、口香糖、糖果)、尼古丁释放产品(例如,尼古丁口香糖)和非消耗产品。
示例
以下示例例示本技术的多个实施方式。可在以下所列举示例之前或在以下所列举示例之后呈现本技术的其它示例性实施方式。
在本技术的一个示例中(示例1),用于监视药剂的患者依从性的设备包括:衬底,可附接以及可贴合至容纳药物的容器;数据获取单元,包括形成于所述衬底上的传感器和信号处理电路,其中所述传感器可操作以将从所述容器分配药物的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路可操作以放大所述电信号;数据处理单元,其包括形成于所述衬底上的处理器和存储器并与所述数据获取单元通信,以将经放大的电信号处理为数据;以及通信单元,其形成于所述衬底上并与所述数据处理单元通信以将经处理的数据无线传输到远程设备。
示例2包括根据示例1所述的设备,其中所述衬底包括机械柔性且电绝缘材料。
示例3包括根据示例1所述的设备,其中所述设备能够不明显地附接至所述容器。
示例4包括根据示例1所述的设备,其中所述容器包括微滴瓶、泡罩包装或带可拆卸盖的瓶。
示例5包括根据示例1所述的设备,其中所述数据处理单元配置成基于所述电信号确定从所述容器分配的所述药物的量。
示例6包括根据示例1所述的设备,其中所述经处理的数据指示所确定的分配事件发生的时间。
示例7包括根据示例6所述的设备,其中所述数据处理单元配置成确定所述所确定的分配事件发生的时间是在预定时间之前还是在预定时间之后。
示例8包括根据示例7所述的设备,其中所述数据处理单元配置成基于所述预定时间生成指示所述分配事件提前或推迟的消息。
示例9包括根据示例1所述的设备,其中所述传感器包括温度传感器、光学传感器、压力传感器或位置传感器中的一个或多个。
示例10包括根据示例9所述的设备,其中所述药物包括流体,并且所述衬底附接至且贴合在所述容器的喷嘴处或附近。
示例11包括根据示例10所述的设备,其中所述温度传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器,该温度依赖性电阻式流量传感器可操作以通过检测当所述流体从所述喷嘴中流出时的温度波动来生成所述电信号。
示例12包括根据示例10所述的设备,其中所述光学传感器包括定位于所述喷嘴的一端处的发光二极管(LED)和定位于所述喷嘴的相对端处以接收由所述LED发射的光的光电检测器,其中所述光学传感器可操作以通过在所述光电检测器处检测当所述流体从所述喷嘴中流出时引起的发射光的折射率的变化来生成所述电信号。
示例13包括根据示例9所述的设备,其中所述药物包括流体,并且所述衬底附接并贴合至所述容器的主体。
示例14包括根据示例13所述的设备,其中所述压力传感器包括力敏电阻器(FSR)或应变计,其中所述压力传感器可操作以生成与通过挤压所述容器的所述主体引起的压力变化量对应的所述电信号。
示例15包括根据示例14所述的设备,其中所述数据处理单元可操作以确定所检测到的压力量高于阈值还是低于阈值从而确定所述分配事件的发生。
示例16包括根据示例9所述的设备,其中所述位置传感器包括陀螺仪或加速度计,其中所述位置传感器可操作以基于由所述位置传感器检测到的所述容器的定向的变化而生成所述电信号。
示例17包括根据示例1所述的设备,其还包括LED,LED电联接至所述信号处理电路并且可操作以当所述传感器检测到从所述容器分配所述药物的发生时发射光。
示例18包括根据示例1所述的设备,其还包括警报单元,警报单元包括与所述数据处理单元通信的LED、扬声器或振动器中的一个或多个,以从所述容器生成警报信号。
示例19包括根据示例18所述的设备,其中所述数据处理单元可操作以确定所述容器的用户根据所述用户的使用时间表来服用所述药物的依从性,并且基于所述使用时间表当所述分配事件提前或推迟时生成命令信号以致动所述警报单元生成所述警报信号。
在本技术的另一示例中(示例20),用于监视从容器分配药物的方法包括:由位于附接并贴合至容纳药物的容器的保形衬底上的传感器检测信号;以及处理所检测到的信号以生成指示从所述容器分配的药物的出现或不出现的数据。
示例21包括根据示例20所述的方法,其中所述保形衬底包括机械柔性且电绝缘材料,并且其中所述传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器、光流量传感器、压力传感器或位置传感器中的一个或多个。
示例22包括根据示例20所述的方法,其中所述检测包括将对应于所述药物从所述容器分配和不从所述容器分配的事件转换成可区分电信号,并放大所述电信号。
示例23包括根据示例20所述的方法,其中所述处理包括基于所检测到的信号确定从所述容器分配的所述药物的量。
示例24包括根据示例20所述的方法,其中所述处理包括使时间值与所确定的出现相关联。
示例25包括根据示例24所述的方法,其中所述处理包括确定与所述所确定的出现相关联的所述时间值是在预定时间之前还是在预定时间之后。
示例26包括根据示例20所述的方法,其中所述处理由位于所述保形衬底上的数据处理单元执行。
示例27包括根据示例26所述的方法,其还包括将处理的数据无线传输到远程设备。
示例28包括根据示例27所述的方法,其还包括生成与指示分配事件即将到来、分配事件已发生或分配事件已错过的消息相对应的警报。
示例29包括根据示例20所述的方法,其还包括确定用户根据用于所述用户的特定使用时间表使用所述药物的依从性。
示例30包括根据示例29所述的方法,其还包括基于所述预定时间生成指示所述分配事件提前或推迟的消息。
示例31包括根据示例20所述的方法,其中所述容器包括微滴瓶、泡罩包装或带可拆卸盖的瓶。
在本技术的另一示例中(示例32),用于监视从容器分配流体的设备包括:数据获取单元,其包括形成于能够存储并分配流体的容器的材料结构中的传感器和信号处理电路,其中所述传感器将从所述容器分配所述流体的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路放大所述电信号;数据处理单元,其包括处理器和存储器单元,所述数据处理单元形成于所述容器的所述材料结构中并与所述数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据,从而确定所述流体从所述容器的分配事件;以及通信单元,其形成于所述容器的所述材料结构中并与所述数据处理单元通信以将所述处理的数据无线传输到远程设备。
示例33包括根据示例32所述的设备,其中所述数据获取单元、所述数据处理单元和所述通信单元通过3D打印过程形成于所述容器的所述材料结构中。
示例34包括根据示例32所述的设备,其中所述容器包括微滴瓶或带可拆卸盖的瓶。
示例35包括根据示例32所述的设备,其中所述传感器包括温度传感器、光学传感器、压力传感器或位置传感器中的一个或多个。
示例36包括根据示例32所述的设备,其中所述传感器在所述容器的喷嘴处或附近配置于所述材料结构中。
示例37包括根据示例36所述的设备,其中所述温度传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器,所述温度依赖性电阻式流量传感器可操作以通过检测当所述流体从所述喷嘴中流出时的温度波动来生成所述电信号。
示例38包括根据示例36所述的设备,其中所述光学传感器包括定位于所述喷嘴的一端处的发光二极管(LED)和定位于所述喷嘴的相对端处以接收由所述LED发射的光的光电检测器,其中所述光学传感器可操作以通过在所述光电检测器处检测当所述流体从所述喷嘴中流出时引起的所发射的光的折射率的变化来生成所述电信号。
示例39包括根据示例32所述的设备,其中所述传感器在所述容器的所述主体中配置于所述材料结构中。
示例40包括根据示例39所述的设备,其中所述压力传感器包括力敏电阻器(FSR)或应变计,其中所述压力传感器可操作以对应于通过挤压所述容器的所述主体引起的压力变化量来生成所述电信号。
示例41包括根据示例39所述的设备,其中所述位置传感器包括陀螺仪或加速度计,其中所述位置传感器可操作以基于由所述位置传感器检测到的所述容器的定向的变化来生成所述电信号。
在本技术的另一示例中(示例42),用于监视从容器进行分配的设备包括:衬底,其可附接并且可贴合至容器;数据获取单元,其包括形成于所述衬底上的传感器和信号处理电路,其中所述传感器可操作以将从所述容器分配所述容器中所容纳的内含物的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路可操作以放大所述电信号;以及通信单元,其形成于所述衬底上并与所述信号处理电路通信以将放大的电信号无线传输到远程设备。
示例43包括根据示例42所述的设备,其中所述衬底包括机械柔性且电绝缘材料。
示例44包括根据示例42所述的设备,其还包括数据处理单元,数据处理单元包括形成于所述衬底上的处理器和存储器,其中所述数据处理单元与所述数据获取单元通信,以将所述放大的电信号处理为数据,并与所述通信单元通信以将所述处理的数据提供成无线传输到所述远程设备。
示例45包括根据示例42所述的设备,其中所述传感器包括温度传感器,其定位于所述容器的开口处并且可操作以通过检测当所述内含物从所述容器的所述开口中流出时的温度波动来生成所述电信号。
示例46包括根据示例42所述的设备,其中所述传感器包括光学传感器,光学传感器包括定位于所述容器的开口的一端处的发光二极管(LED)和定位于所述开口的相对端处以接收由所述LED发射的光的光电检测器,其中所述光学传感器可操作以通过在所述光电检测器处检测当所述内含物从所述容器的所述开口中流出时引起的发射光的变化来产生所述电信号。
示例47包括根据示例42所述的设备,其中所述传感器包括力或压力传感器,其可操作以对应于施加于所述容器的附接所述传感器的一部分上的压力变化的量生成所述电信号。
示例48包括根据示例42所述的设备,其中所述传感器包括位置传感器,位置传感器可操作以基于由所述位置传感器检测到的所述容器的定向的变化来生成所述电信号。
附加的以下示例也例示出本技术的多个实施方式。可在以下所列举的示例之前或在以下所列举的示例之后呈现本技术的其它示例性实施方式。
在本技术的一个示例中(示例A1),用于监视从容器分配流体的方法包括:由位于附接并贴合至容纳流体的容器的保形衬底上的传感器检测信号;使用位于所述保形衬底上的处理单元将所检测到的信号处理为数据,所述处理包括确定从所述容器分配的所述流体的出现和不出现,并使时间值与所确定的出现相关联;以及将处理的数据无线传输到远程设备。
示例A2包括根据示例A1所述的方法,其中所述检测包括将对应于从所述容器分配和不分配所述流体的事件转换成可区分的电信号,并放大所述电信号。
示例A3包括根据示例A1所述的方法,其中所述处理还包括基于所检测到的信号确定从所述容器分配的所述流体的量。
示例A4包括根据示例A1所述的方法,其中所述处理还包括确定与所确定的出现相关联的时间值是在预定时间之前还是在预定时间之后。
示例A5包括根据示例A4所述的方法,其还包括:基于所述预定时生成与指示所述出现提前或推迟的消息相对应的原始消息数据;以及将所述消息数据传输到远程设备。
示例A6包括根据示例A1所述的方法,其还包括确定用户根据特定使用时间表使用所述流体的依从性。
示例A7包括根据示例A1或A6所述的方法,其中所述流体包括药物。
示例A8包括根据示例A1或A7所述的方法,其中所述容器包括眼药水瓶。
示例A9包括根据示例A1所述的方法,其中所述保形衬底包括机械柔性且电绝缘材料。
示例A10包括根据示例A1所述的方法,其中所述传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器、光流量传感器、压力传感器或位置传感器中的一个或多个。
在本技术的另一示例中(示例A11),用于监视从容器分配流体的系统包括:保形衬底,其包括机械柔性且电绝缘材料,所述保形衬底附接并贴合至容纳流体的容器;数据获取单元,其包括形成于所述保形衬底上的传感器和信号处理电路,其中所述传感器将从所述容器分配所述流体的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路放大所述电信号;数据处理单元,其包括处理器和存储器单元,所述数据处理单元形成于所述保形衬底上并与所述数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据,从而确定所述流体从所述容器的分配事件;以及通信单元,其形成于所述保形衬底上并与所述数据处理单元通信以将处理的数据无线传输到远程设备。
示例A12包括根据示例A11所述的系统,其中所述数据处理单元配置成基于所述电信号确定从所述容器分配的所述流体的量。
示例A13包括根据示例A1所述的系统,其中所述处理的数据指示确定的分配事件发生的时间。
示例A14包括根据示例A13所述的系统,其中所述数据处理单元配置成确定所述确定的分配事件发生的时间是在预定时间之前还是在预定时间之后。
示例A15包括根据示例A14所述的系统,其中所述数据处理单元配置成基于所述预定时间生成指示所述分配事件提前或推迟的消息。
示例A16包括根据示例A11或A15所述的系统,其中所述流体包括药物。
示例A17包括根据示例A11或A16所述的系统,其中所述容器包括眼药水瓶。
示例A18包括根据示例A11所述的系统,其中所述传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器、光流量传感器、压力传感器或位置传感器中的一个或多个。
示例A19包括根据示例A18所述的系统,其中所述保形衬底附接并贴合在所述容器的喷嘴上或附近。
示例A20包括根据示例A19所述的系统,其中所述温度依赖性电阻式流量传感器通过检测当所述流体从所述喷嘴中流出时的温度波动来生成所述电信号。
示例A21包括根据示例A19所述的系统,其中所述光流量传感器包括定位于所述喷嘴的一端处的发光二极管(LED)和定位于所述喷嘴的相对端处且可操作以接收由所述LED发射的光的光电检测器,其中所述光流量传感器通过在所述光电检测器处检测当所述流体经过所述喷嘴时引起的发射光的折射率的变化来生成所述电信号。
示例A22包括根据示例A21所述的系统,其还包括与所述数据处理单元通信的光学发射元件(例如,例如LED),所述光学发射元件可操作以以一个方向和/或强度发射光以照明所述容器,其中所述数据处理单元被配置成控制所述光学发射元件发射所述光以提供向用户指示所述用户应从所述容器分配所述流体的警报信号。
示例A23包括根据示例A18所述的系统,其中所述保形衬底附接并贴合至所述容器的所述主体。
示例A24包括根据示例A23所述的系统,其中所述压力传感器包括力敏电阻器(FSR)或应变计,其中所述压力传感器对应于通过挤压所述容器的所述主体引起的压力变化量生成所述电信号,并且其中所述处理单元确定所检测到的压力量是高于阈值还是低于阈值以确定所述分配事件的发生。
示例A25包括根据示例A24所述的系统,其中所述位置传感器包括陀螺仪或加速度计,其中所述位置传感器基于由所述位置传感器检测到的所述容器的定向的变化生成所述电信号。
在本技术的另一示例中(示例A26),用于监视从容器分配流体的系统包括:数据获取单元,其包括形成于能够存储和分配流体的容器的材料结构中的传感器和信号处理电路,其中所述传感器将从所述容器分配所述流体的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路放大所述电信号;数据处理单元,其包括处理器和存储器单元,所述数据处理单元形成于所述容器的所述材料结构中并与所述数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据从而确定所述流体从所述容器的分配事件;以及通信单元,其形成于所述容器的所述材料结构中并与所述数据处理单元通信以将处理的数据无线传输到远程设备。
示例A27包括根据示例A26所述的系统,其中所述数据获取单元、所述数据处理单元和所述通信单元通过3D打印过程形成于所述容器的所述材料结构中。
本专利文件中所描述的述主题和功能性操作的实施例可在各种系统、数字电子电路或在计算机软件、固件或硬件中实施,包括此说明书中公开的结构及其结构等同物,或其中的一个或多个的组合。此说明书中所描述的主题的实施例可实施为一个或多个计算机程序产品,即,编码在有形且非暂时性计算机可读介质上以由数据处理装置执行或用于控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储衬底、存储器设备、影响机器可读传播信号的合成物质,或其中的一个或多个的组合。术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有装置、设备和机器,例如包括可编程处理器、计算机或者多个处理器或多个计算机。除硬件以外,该装置还可包括为有疑问的计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议堆栈、数据库管理系统、操作系统或其中的一个或多个的组合的代码。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可用任何形式的编程语言(包括编译或解释语言)编写,并且其可以任何形式部署,包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或适于在计算环境中使用的其它单元。计算机程序并非必须对应于文件系统中的文件。程序可存储于保存其它程序或数据(例如,存储于标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中,存储于专用于有问题的程序的单个文件中,或存储于多个协调文件中(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码的多个部分的文件)。计算机程序可部署成在一个计算机上或者在定位于一个站点处或跨越多个站点分布并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中所述的过程和逻辑流程可由一个或多个可编程处理器执行,一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据并生成输出来实现各功能。这些过程和逻辑流程还可由专用逻辑电路系统(例如,FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))实施,并且装置还可实现为专用逻辑电路系统(例如,FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))。
适于执行计算机程序的处理器例如包括通用和专用微处理器两者以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常,计算机将还包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘),或者以可操作方式联接以从用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或将数据传送到用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如,磁盘、磁光盘或光盘)或以上两者。然而,计算机无需具有此类设备。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备,例如包括半导体存储器设备,例如,EPROM、EEPROM和闪速存储器设备。处理器和存储器可由专用逻辑电路系统补充或并入专用逻辑电路系统中。
虽然本专利文件包括许多细节,但这些细节不应视为对任何发明或可要求保护的内容的范围的限制,而是应视为对具体发明的具体实施方式所特有的特征的描述。在本专利文件中在单独实施方式的上下文中所述的某些特征还可在单个实施方式中组合实现。相反,在单个实施方式的上下文中所述的各种特征还可在多个实施方式中单独地或以任何适当的子组合实现。此外,虽然在上文中特征可描述为在某些组合中起作用并其甚至最初如此要求保护,但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可从该组合除去,并且该要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变型。
类似地,虽然操作在附图中以特定次序表示,但这不应理解为需要按所示的特定次序或按顺序次序实施这些操作,或者需要实施所有所示出操作以实现所期望结果。此外,本专利文件中所描述的实施方式中的各种系统部件的分离不应理解为在所有实施方式中均需要该分离。
仅描述几个实施例和示例,并且其它实施例、改进和变型可基于本专利文件中描述和示出的内容作出。
Claims (29)
1.用于监视药剂的患者依从性的设备,其包括:
衬底,能够附接并贴合至容纳药物的容器,其中,所述衬底包括机械柔性且电绝缘的材料;
数据获取单元,包括形成于所述衬底上的信号处理电路和传感器,其中,当所述设备附接至所述容器的主体时,所述传感器能够操作成将从所述容器分配药物的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路能够操作成放大所述电信号,其中,所述传感器包括压力传感器,所述压力传感器包括力敏电阻器(FSR)或应变计,其中所述压力传感器能够操作成对应于通过挤压所述容器的所述主体引起的压力变化量生成所述电信号;
数据处理单元,包括形成于所述衬底上的处理器和存储器,并且所述数据处理单元与所述数据获取单元通信,能够操作以将放大的电信号处理为数据,其中,所述数据处理单元被配置成基于所述放大的电信号确定从所述容器分配的所述药物的量;以及
通信单元,形成于所述衬底上,并与所述数据处理单元通信,能够操作以将处理后的数据无线传输至远程设备,
其中,所述传感器、所述数据处理单元和所述通信单元在单个设备封装中实现。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述设备能够不明显地附接至所述容器。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述容器包括微滴瓶、泡罩包装或带有可拆卸盖的瓶。
4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述处理的数据指示所确定的分配事件发生的时间。
5.根据权利要求4所述的设备,其中,所述数据处理单元配置成确定所述确定的分配事件发生的时间是在预定时间之前还是在预定时间之后。
6.根据权利要求5所述的设备,其中,所述数据处理单元配置成基于所述预定时间生成指示所述所确定的分配事件提前或推迟的消息。
7.根据权利要求1所述的设备,其中,所述数据获取单元还包括至少一个附加传感器,包括温度传感器、光学传感器或位置传感器中的一个或多个。
8.根据权利要求7所述的设备,其中,所述至少一个附加传感器包括温度传感器,所述药物包括流体并且所述容器包括微滴瓶,并且所述衬底附接并贴合在所述容器的喷嘴处或附接并贴合在所述容器的喷嘴附近。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述温度传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器,所述温度依赖性电阻式流量传感器能够操作成通过检测当所述流体从所述喷嘴中流出时的温度波动来生成所述电信号。
10.根据权利要求7所述的设备,其中,所述至少一个附加传感器包括光学传感器,所述药物包括流体,所述容器包括微滴瓶,并且所述衬底附接并贴合在所述容器的喷嘴处或附接并贴合在所述容器的喷嘴附近,并且其中,所述光学传感器包括:
发光二极管(LED),定位于所述喷嘴的一端处,以及
光电检测器,定位于所述喷嘴的相对端处以接收由所述LED发射的光,
其中,所述光学传感器能够操作成通过在所述光电检测器处检测当所述流体从所述喷嘴中流出时引起的发射光的折射率的变化来生成所述电信号。
11.根据权利要求1所述的设备,其中,所述药物包括流体,所述容器包括微滴瓶容器,并且所述衬底附接并贴合至所述微滴瓶容器的主体。
12.根据权利要求1所述的设备,其中,所述数据处理单元能够操作成确定所检测到的压力量是高于阈值还是低于阈值,以确定分配事件的发生。
13.根据权利要求7所述的设备,其中,所述至少一个附加传感器包括位置传感器,所述位置传感器包括陀螺仪或加速度计,并且所述位置传感器能够操作成基于由所述位置传感器检测到的所述容器的定向的变化来生成所述电信号。
14.根据权利要求1所述的设备,还包括:
LED,电联接至所述信号处理电路,并且能够操作成当所述传感器检测到从所述容器分配所述药物的发生时发射光。
15.根据权利要求1所述的设备,还包括:
警报单元,包括与所述数据处理单元通信以从所述容器生成警报信号的LED、扬声器或振动器中的一个或多个。
16.根据权利要求15所述的设备,其中,所述数据处理单元能够操作成确定所述容器的用户根据所述用户的使用时间表服用所述药物的依从性,并且能够操作成基于所述使用时间表当所确定的分配事件提前或推迟时,生成命令信号,以致动所述警报单元生成所述警报信号。
17.用于监视从容器分配药物的方法,包括:
由包括位于附接并贴合至容纳药物的容器的主体的保形衬底上的传感器的数据获取单元检测信号,其中,所述保形衬底包括机械柔性且电绝缘的材料,其中,所述数据获取单元包括形成于所述保形衬底上的信号处理电路,其中,所述传感器能够操作成将从所述容器分配药物的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路能够操作成放大所述电信号,其中,所述传感器包括压力传感器,所述压力传感器包括力敏电阻器(FSR)或应变计,其中所述压力传感器能够操作成对应于通过挤压所述容器的所述主体引起的压力变化量生成所述电信号;以及
处理所检测到的信号以生成指示从所述容器分配所述药物的发生或不发生的数据,其中,所述处理由位于所述保形衬底上的数据处理单元执行,并且
其中,所述数据处理单元包括形成于所述保形衬底上的处理器和存储器,并且所述数据处理单元与所述数据获取单元通信以将放大的电信号处理为数据,并且其中,所述数据处理单元被配置成基于所述放大的电信号确定从所述容器分配的所述药物的量;以及
由通信单元将处理后的数据无线传输至远程设备,
其中,所述传感器、所述数据处理单元和所述通信单元在单个设备封装中实现。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述传感器包括温度依赖性电阻式流量传感器、光流量传感器、压力传感器或位置传感器中的一个或多个。
19.根据权利要求17所述的方法,其中所述检测包括将对应于从所述容器分配所述药物和不从所述容器分配所述药物的事件转换成可区分的电信号,并放大所述电信号。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,所述处理包括使时间值与所确定的发生相关联。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,所述处理包括确定与所述所确定的发生相关联的所述时间值在预定时间之前还是在所述预定时间之后。
22.根据权利要求17所述的方法,还包括:
生成与指示分配事件即将到来、分配事件已发生或分配事件已错过的消息相对应的警报。
23.根据权利要求21所述的方法,还包括:
确定用户根据所述用户的特定使用时间表使用所述药物的依从性。
24.根据权利要求23所述的方法,还包括:
基于所述预定时间生成指示分配事件提前或推迟的消息。
25.根据权利要求17所述的方法,其中,所述容器包括微滴瓶、泡罩包装或带可拆卸盖的瓶。
26.用于监视从容器的分配的设备,包括:
衬底,能够附接并贴合至容器,其中,所述衬底包括机械柔性且电绝缘的材料;
数据获取单元,包括形成于所述衬底上的信号处理电路和传感器,其中,当所述设备附接至所述容器的主体时,所述传感器能够操作成将从所述容器分配所述容器中所容纳的内含物的发生转换成电信号,并且所述信号处理电路能够操作成放大所述电信号,其中,所述传感器包括压力传感器,所述压力传感器包括力敏电阻器(FSR)或应变计,其中所述压力传感器能够操作成对应于通过挤压所述容器的所述主体引起的压力变化量生成所述电信号;以及
通信单元,形成于所述衬底上,并与所述信号处理电路通信,以将放大的电信号无线传输至远程设备,其中,所述传感器、所述数据处理单元和所述通信单元在单个设备封装中实现;以及
数据处理单元,包括形成于所述衬底上的存储器和处理器,其中,所述数据处理单元与所述数据获取单元通信,以将所述放大的电信号处理为数据,并与所述通信单元通信,以将进行无线传输的处理的数据提供至所述远程设备,并且其中,所述数据处理单元被配置成基于所述放大的电信号确定从所述容器分配的所述药物的量。
27.根据权利要求26所述的设备,其中,所述传感器包括温度传感器,所述温度传感器定位于所述容器的开口处,并且能够操作成通过检测当所述内含物从所述容器的所述开口中流出时的温度波动来生成所述电信号。
28.根据权利要求26所述的设备,其中,所述数据获取单元还包括光学传感器,所述光学传感器包括:
发光二极管(LED),定位于所述容器的开口的一端处,以及
光电检测器,定位于所述开口的相对端处,以接收由所述LED发射的光,
其中,所述光学传感器能够操作成通过在所述光电检测器处检测当所述内含物从所述容器的所述开口中流出时引起的发射光的变化来生成所述电信号。
29.根据权利要求26所述的设备,其中,所述传感器包括位置传感器,所述位置传感器能够操作成基于由所述位置传感器检测的所述容器的定向的变化生成所述电信号。
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