CN116075267A - 用于分析物监测的系统、设备和装置 - Google Patents
用于分析物监测的系统、设备和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116075267A CN116075267A CN202180063088.XA CN202180063088A CN116075267A CN 116075267 A CN116075267 A CN 116075267A CN 202180063088 A CN202180063088 A CN 202180063088A CN 116075267 A CN116075267 A CN 116075267A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- control device
- printed circuit
- circuit board
- antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14503—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue invasive, e.g. introduced into the body by a catheter or needle or using implanted sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0015—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by features of the telemetry system
- A61B5/002—Monitoring the patient using a local or closed circuit, e.g. in a room or building
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/02—Operational features
- A61B2560/0204—Operational features of power management
- A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/06—Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/063—Devices specially adapted for delivering implantable medical measuring apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/18—Shielding or protection of sensors from environmental influences, e.g. protection from mechanical damage
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10037—Printed or non-printed battery
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10098—Components for radio transmission, e.g. radio frequency identification [RFID] tag, printed or non-printed antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10151—Sensor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10189—Non-printed connector
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physiology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
一种包括用于监测分析物水平的分析物传感器的系统、设备或装置。该系统、设备或装置可包括配置为监测分析物水平的印刷电路板以及连接到印刷电路板并配置为对印刷电路板供电的电池。该系统、设备或装置还可包括连接器和处理器,该连接器连接到印刷电路板并配置为在分析物传感器和印刷电路板之间建立电连接,该处理器连接到印刷电路板并配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据。另外,该系统、设备或装置可包括用于传输所监测的分析物水平并且位于多个竖板上的天线。竖板可从印刷电路板的表面延伸固定距离。
Description
优先权
本申请要求2020年9月15日提交的美国临时专利申请第63/078,714号的优先权和益处,其通过引用结合于此。
技术领域
本文描述的主题总体上涉及用于分析物水平的体内监测的系统、装置和方法。
背景技术
分析物水平(例如葡萄糖、酮、乳酸盐、氧、血红蛋白AIC等)的检测和/或监测对于患有糖尿病的个体的健康是极其重要的。患有糖尿病的患者可能经历并发症,包括意识丧失、心血管疾病、视网膜病、神经病和肾病。糖尿病患者通常需要监测其葡萄糖水平以确保其保持在临床安全范围内,并且还可使用此信息来确定是否和/或何时需要胰岛素来降低其体内的葡萄糖水平,或者何时需要额外的葡萄糖来升高其体内的葡萄糖水平。
增长的临床数据证明了葡萄糖监测频率和血糖控制之间的强相关性。然而,尽管有这种相关性,但是由于包括便利性、测试判断、与葡萄糖测试相关的疼痛和费用的因素的组合,许多被诊断患有糖尿病疾病的个体不能像其应该的那样频繁地监测其葡萄糖水平。
为了增加患者对频繁葡萄糖监测计划的依从性,可利用体内分析物监测系统,其中传感器控制装置可佩戴在需要分析物监测的个体的身体上。为了增加个体的舒适度和便利性,传感器控制装置可具有小的形状因数,并且可由个体利用传感器施加器组装和施加。施加过程包括使用施加器或插入机构插入传感器,例如感测位于人体的真皮层中的体液中的用户的分析物水平的皮肤传感器,使得传感器与体液接触。传感器控制装置还可配置为将分析物数据传输到接收装置,个体或她的健康护理提供者(“HCP”)可从该接收装置审阅数据并做出治疗决定。
可使用有线或无线传输来执行从传感器到接收装置的分析物数据的传输。然而,现有技术的系统已经将更多的重点放在使用近场通信(NFC)和/或蓝牙通信执行的无线传输上。无线传输改进了分析物监测传感器的可用性,允许将分析物水平手动或自动传输到由用户监测的接收装置。为了确保传输,在传感器控制装置和接收装置之间应该保持可靠的无线传输信号。
因此,需要一种系统、设备和方法来确保分析物水平从传感器到由个体或HCP监测的接收装置的可靠的无线传输。
发明内容
所公开的主题的目的和优点将在以下描述中阐述并从以下描述中显而易见,并且将通过所公开的主题的实践来学习。通过在书面描述及其权利要求中以及从附图中特别指出的方法和系统,将实现和获得所公开的主题的额外优点。
为了实现这些和其他优点并且根据所公开的主题的目的,如所体现和广泛描述的,所公开的主题涉及一种设备,该设备可包括配置为监测分析物水平的印刷电路板。在某些非限制性实施方式中,该设备还可包括电池,该电池连接到印刷电路板并配置为对印刷电路板供电。另外,该设备可包括连接器和/或处理器,该连接器连接到印刷电路板并且配置为在分析物传感器和印刷电路板之间建立电连接,该处理器连接到印刷电路板并且配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据。此外,该设备可包括用于传输所监测的分析物水平并且位于多个竖板上的天线。竖板可从印刷电路板的表面延伸固定距离。
在某些非限制性实施方式中,分析物水平可包括葡萄糖水平。天线可以是蓝牙低能量天线。多个竖板可包括四个竖板,其中四个竖板中的两个竖板配置为将天线电连接到印刷电路板。多个竖板中的一个或多个竖板可包括天线的折叠部分。印刷电路板可包括FR4材料。多个竖板的至少一部分可以是在镍上预镀覆锡的。天线可包括位于多个竖板中的第一组竖板和多个竖板中的第二组竖板之间的横杆。横杆可形成h形的一部分。在一些非限制性实施方式中,天线可包括形成y形的两个或更多个端部。在某些非限制性实施方式中,天线可包括从印刷电路板的表面延伸固定距离的自由端。在其他非限制性实施方式中,多个竖板中的第一组竖板可位于连接器附近,而多个竖板中的第二组竖板可位于电池附近。第二组或多个竖板中的第一组竖板可配置为将天线电连接到印刷电路板。竖板可从印刷电路板的表面延伸固定距离,该固定距离可大于1.5毫米(mm)。
在一些非限制性实施方式中,天线可围绕电池的外周弯曲。天线可配置为倒h形或j形。例如,天线可具有大约9.33mm的展开宽度、大约12.04mm的展开长度和/或0.024克的质量中的至少一者。在其他非限制性实施方式中,设备可包括用于传输所监测的分析物水平的单独的NFC天线。NFC天线可嵌入在印刷电路板的周缘内和/或围绕其周缘。在某些非限制性实施方式中,连接器可包括硅橡胶或碳浸渍聚合物中的至少一种。在其他非限制性实施方式中,连接器可包括具有金属触点的连接器。
在某些其他非限制性实施方式中,系统可包括分析物传感器。分析物传感器的一部分可配置为定位成与皮肤层下的流体接触以监测流体中的分析物水平。系统还可包括连接到分析物传感器的印刷电路板和/或连接到印刷电路板并配置为向印刷电路板供电的电池。另外,系统可包括连接器和/或处理器,该连接器连接到印刷电路板并配置为在分析物传感器和印刷电路板之间建立电连接,该处理器连接到印刷电路板并配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据。此外,系统可包括用于传输位于多个竖板上的所监测的分析物水平的天线。竖板可从印刷电路板的表面延伸预定距离。系统可包括上述用于该设备的任何特征。
附图说明
通过研究附图,本文阐述的主题的关于其结构和操作的细节可以是显而易见的,在附图中,相同的附图标记表示相同的零件。附图中的部件不是必须按比例的,而是将重点放在示出本主题的原理上。此外,所有图示都是用来传达构思,其中相对的尺寸、形状和其他详细的属性可示意性地而不是字面上或精确地示出。
图1是描绘了可结合本公开的一个或多个实施方式的示例性分析物监测系统的概念图。
图2A和图2B分别是根据某些非限制性实施方式的示例性传感器控制装置的等距图和侧视图。
图3A和图3B分别是根据某些非限制性实施方式的图2A和图2B的插塞组件的等距图和分解图。
图4A和图4B分别是根据某些非限制性实施方式的图2A和图2B的电子器件壳体的等距分解图和等距仰视图。
图5A和图5B分别是根据某些非限制性实施方式的图1的传感器施加器的侧视图和侧视截面图,其中帽联接到该传感器施加器。
图6A是根据某些非限制性实施方式的安装在帽内的传感器控制装置的放大的侧视截面图。
图6B是根据某些非限制性实施方式的安装在传感器施加器内的传感器控制装置的另一实施方式的放大的侧视截面图。
图7是根据某些非限制性实施方式的示例性传感器控制装置的等距图。
图8是根据某些非限制性实施方式的图1的传感器施加器的侧视图。
图9是根据某些非限制性实施方式的传感器施加器的侧视截面图。
图10A和图10B分别是根据某些非限制性实施方式的示例性传感器控制装置的等距图和侧视图。
图11A和图11B分别是根据某些非限制性实施方式的插塞组件的等距图和分解图。
图11C是根据某些非限制性实施方式的插塞和保护小瓶的分解等距仰视图。
图12A和图12B分别是根据某些实施方式的图1的具有帽的传感器施加器的侧视图和侧视截面图。
图13A和图13B是根据某些非限制性实施方式的传感器施加器的侧视图和侧视截面图。
图14是根据某些实施方式的帽的示例性实施方式的立体图。
图15是根据某些实施方式的定位在帽内的传感器控制装置的侧视截面图。
图16A和图16B分别是根据某些实施方式的示例性传感器控制装置的等距图和侧视图。
图17A和图17B分别是根据某些实施方式的传感器控制装置的分解立体俯视图和仰视图。
图18A至图18C分别是根据某些实施方式的示例性传感器控制装置的等距图、侧视图和仰视图。
图19A和图19B分别是根据某些实施方式的传感器控制装置的等距分解俯视图和仰视图。
图20A和图20B示出了根据某些实施方式的传感器控制装置的制造。
图21是根据某些实施方式的示例性传感器的侧视图。
图22A和图22B示出了根据某些实施方式的示例性连接器组件的等距图和局部分解等距图。
图22C示出了图22A至图22B的连接器的等距仰视图。
图22D和图22E示出了根据某些实施方式的另一示例性连接器组件的等距图和局部分解等距图。
图22F示出了图22D至图22E的连接器的等距仰视图。
图23A和图23B分别示出了根据某些实施方式的示例性传感器控制装置的侧视图和等距图。
图24A和图24B分别示出了根据某些实施方式的传感器控制装置的分解等距俯视图和仰视图。
图25A是根据某些实施方式的图23A至图23B和图24A至图24B所示的传感器控制装置的侧视截面图。
图25B是图23A至图23B和图24A至图24B所示的传感器控制装置的另一实施方式的一部分的分解等距图。
图26A是图23A至图23B和图24A至图24B所示的安装件的等距仰视图。
图26B是图23A至图23B和图24A至图24B所示的传感器帽的等距俯视图。
图27A和图27B分别示出了根据某些实施方式的示例性传感器施加器的侧视图和侧视截面图。
图28A和图28B分别是根据某些实施方式的图27B所示的帽柱的立体图和俯视图。
图29示出了根据一个或多个实施方式的定位在施加器帽内的传感器控制装置的侧视截面图。
图30示出了传感器控制装置的截面图,示出了传感器和尖锐物之间的示例性相互作用。
图31A和图31B示出了根据某些实施方式的印刷电路板。
图32示出了根据某些实施方式的印刷电路板。
图33A至图33D示出了根据某些实施方式的天线的实施方式。
具体实施方式
在详细描述本主题之前,应理解,本公开不限于所描述的特定实施方式,因为这些实施方式当然可以变化。还应理解,本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,而不旨在是限制性的,因为本公开的范围将仅由所附权利要求限制。
本文讨论的出版物仅提供其在本申请的申请日之前的公开内容。本文没有任何内容被解释为承认本公开无权由于在先公开而先于这种出版物。此外,所提供的出版日期可与实际出版日期不同,这可能需要独立地确认。
现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开,该附图形成本公开的一部分并且通过图示示出了某些示例性实施方式。然而,主题可以各种不同的形式来体现,并且因此,所覆盖或要求保护的主题旨在被解释为不限于本文阐述的任何示例性实施方式;仅提供说明性的示例性实施方式。同样,所要求保护或覆盖的主题也旨在具有合理的宽范围。其中,例如,主题可体现为方法、装置、部件或系统。因此,实施方式可例如采用硬件、软件、固件或其任何组合(除了软件本身之外)的形式。因此,以下详细描述不旨在以限制性意义来理解。
在本文的详细描述中,对“实施方式”、“一个实施方式”、“一个非限制性实施方式”、“在各种实施方式中”等的引用指示所描述的实施方式可包括特定特征、结构或特性,但是每个实施方式可能不是必须包括该特定特征、结构或特性。此外,这种词语不是必须指相同的实施方式。此外,当结合实施方式描述特定特征、结构或特性时,不论是否明确描述,都认为结合其他实施方式来影响这种特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。在阅读本说明书之后,如何在替代实施方式中实现本公开对于相关领域技术人员将是显而易见的。
通常,术语可至少部分地从上下文中的使用来理解。例如,如本文使用的诸如“和”、“或”或者“和/或”的术语可包括各种含义,其可至少部分地取决于使用这种术语的上下文。通常,“或”如果用于关联列表,例如A、B或C,则旨在表示A、B和C,这里以包含的意义使用,以及A、B或C,这里以排他的意义使用。另外,至少部分地取决于上下文的如本文使用的术语“一个或多个”可用于以单数意义描述任何特征、结构或特性,或者可用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地,诸如“一”、“一个”或“该”的术语,同样可理解为传达单数使用或传达复数使用,这至少部分地取决于上下文。另外,术语“基于”可理解为不是必须旨在传达排他的因素集合,并且可替代地允许存在不是必须明确描述的附加因素,这同样至少部分地取决于上下文。
如本文使用的,术语“包括”、“包含”或其任何其他变化形式,旨在覆盖非排他性的包括,使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅包括那些要素,而且可包括未明确列出的或对于这种过程、方法、物品或设备固有的其他要素。
存在各种类型的体内分析物监测系统。例如,“连续分析物监测”系统(或“连续葡萄糖监测”系统)可例如根据时间表自动地连续地将数据从传感器控制装置传输到读取器装置而无需提示。作为另一实例,“闪现分析物监测”系统(或者“闪现葡萄糖监测”系统或简称为“闪现”系统)可响应于读取器装置对数据的扫描或请求而从传感器控制装置传输数据,例如利用近场通信(NFC)或射频识别(RFID)协议。体内分析物监测系统也可在不需要手指针刺校准的情况下操作。
体内分析物监测系统可与“体外”系统区分开,该“体外”系统接触身体外部(或“离体”)的生物样品并且通常包括仪表装置,该仪表装置具有用于接收承载用户体液的分析物测试条的端口,可分析该体液以确定用户的血糖水平。
体内监测系统可包括传感器,该传感器在定位于体内时与用户的体液接触并且感测其中包含的分析物水平。传感器可以是传感器控制装置的一部分,该部分位于用户的身体上并且包含使得能够进行和控制分析物感测的电子器件和电源。传感器控制装置及其变型还可称为“传感器控制单元”、“体上电子器件”装置或单元、“体上”装置或单元、或者“传感器数据通信”装置或单元,仅举几个实例。
体内监测系统还可包括从传感器控制装置接收所感测的分析物数据并且以任何数量的形式处理和/或向用户显示所感测的分析物数据的装置。此装置及其变型可称为“手持式读取器装置”、“读取器装置”(或简单地称为“读取器”)、“手持式电子器件”(或简单地称为“手持式器件”)、“便携式数据处理”装置或单元、“数据接收器”、“接收器”装置或单元(或简单地称为“接收器”)或者“远程”装置或单元,仅举几个实例。诸如个人计算机的其他装置也已经与体内和体外监测系统一起使用或结合在其中。
图1是描绘了可结合本公开的一个或多个实施方式的示例性分析物监测系统100的概念图。可使用系统100(在下文中称为“系统100”)来检测和量化多种分析物,包括但不限于乙酰胆碱、淀粉酶、胆红素、胆固醇、绒毛膜促性腺激素、肌酸激酶(例如CK-MB)、肌酸、DNA、果糖胺、葡萄糖、谷氨酰胺、生长激素、激素、酮(例如酮体)、乳酸盐、氧、过氧化物、前列腺特异性抗原、凝血酶原、RNA、促甲状腺激素和肌钙蛋白。还可确定药物的浓度,该药物例如但不限于抗生素(例如庆大霉素、万古霉素等)、毛地黄毒苷、地高辛、滥用的药物、茶碱和华法林。
如图所示,系统100包括传感器施加器102(或者称为“插入器”)、传感器控制装置104(也称为“体内分析物传感器控制装置”)和读取器装置106。传感器施加器102用于将传感器控制装置104输送到用户皮肤上的目标监测位置(例如,用户的手臂)。在输送后,传感器控制装置104就在皮肤上保持在位,其中粘合贴片108联接到传感器控制装置104的底部。传感器110的一部分从传感器控制装置104延伸,并且定位成使得其可经皮定位,并且在监测时段期间以其他方式保持在用户皮肤的表面下。
可包括导引器以促进将传感器110引入到组织中。导引器可包括例如通常称为“尖锐物”的针。替代地,导引器可包括其他类型的装置,例如护套或刀片。导引器可在组织插入之前暂时位于传感器110附近,然后在之后被撤回。虽然存在导引器,但是该导引器可通过打开传感器110遵循的进入途径来便于传感器110插入到组织中。例如,导引器可穿透表皮以提供到真皮的进入途径,以允许传感器110的皮下植入。在打开进入途径之后,导引器可被撤回(缩回),使得当传感器110保持在位时不会造成危险。
在示例性实施方式中,导引器的截面可以是实心的或中空的、斜切的或非斜切的以及/或者圆形的或非圆形的。在更具体的实施方式中,合适的导引器在截面直径和/或尖端设计上可与针灸针相当,该针灸针可具有大约250微米的截面直径。然而,应当认识到,如果特定应用需要,则合适的导引器可具有更大或更小的截面直径。
在一些实施方式中,导引器的尖端(当存在时)可在传感器110的末端上成角度,使得导引器首先穿透组织并且打开用于传感器110的进入途径。在其他说明性实施方式中,传感器110可位于导引器的内腔或凹槽内,其中导引器类似地打开用于传感器110的进入途径。在任一情况下,在便于传感器110插入之后,导引器随后被撤回。此外,导引器(尖锐物)可由多种材料制成,例如多种类型的金属和塑料。
当传感器控制装置104被适当地组装时,将传感器110放置成与包括在传感器控制装置104内的一个或多个电气部件或传感器电子器件通信(例如,电气的、机械的等)。在一些应用中,例如,传感器控制装置104可包括具有安装到其的数据处理器(例如,专用集成电路或ASIC)的印刷电路板(PCB),并且传感器110可操作地联接到数据处理器,该数据处理器进而可与天线和电源联接。
传感器控制装置104和读取器装置106配置为通过本地通信路径或链路112彼此通信,该本地通信路径或链路可以是有线的或无线的、单向的或双向的,以及加密的或非加密的。根据一些实施方式,读取器装置106可构成用于查看分析物浓度和由传感器110或与其相关联的处理器确定的警报或通知以及允许一个或多个用户输入的输出媒介。读取器装置106可以是多用途智能电话或专用电子读取器仪器。虽然仅示出了一个读取器装置106,但是在某些情况下可存在多个读取器装置106。
读取器装置106也可分别经由通信路径/链路118和/或120与远程终端114和/或可信计算机系统116通信,该通信路径/链路也可以是有线的或无线的、单向的或双向的,以及加密的或非加密的。读取器装置106还可以或替代地经由通信路径/链路124与网络122(例如,移动电话网络、因特网或云服务器)通信。网络122可进一步经由通信路径/链路126通信地联接到远程终端114以及/或者经由通信路径/链路128通信地联接到可信计算机系统116。
替代地,传感器控制装置104可直接与远程终端114和/或可信计算机系统116通信,而不存在中间读取器装置106。例如,根据一些实施方式,传感器110可通过到网络122的直接通信链路与远程终端114和/或可信计算机系统116通信,如美国专利10,136,816中所述,该专利通过引证整体结合于此。
任何合适的电子通信协议可用于每种通信路径或链路,例如NFC、射频识别(RFID)、蓝牙或蓝牙低能量协议、无线陆地区域网等。根据一些实施方式,远程终端114和/或可信计算机系统116可由除了对用户的分析物水平感兴趣的主要用户之外的个体访问。读取器装置106可包括显示器130和可选的输入部件132。根据一些实施方式,显示器130可包括触摸屏界面。
在一些实施方式中,传感器控制装置104可自动将数据转发到读取器装置106。例如,分析物浓度数据可自动地和周期性地通信,例如在获得数据时以某一频率或在某一时间段过去之后,其中数据存储在存储器中直到传输为止(例如,每分钟、五分钟或其他预定时间段)。在其他实施方式中,传感器控制装置104可以非自动方式且不根据设定时间表与读取器装置106通信。例如,当传感器电子器件被带入读取器装置106的通信范围内时,可使用RFID技术从传感器控制装置104传送数据。数据可保持存储在传感器控制装置104的存储器中,直到被传送到读取器装置106为止。因此,患者不用必须一直保持与读取器装置106紧密接近,而是可在方便时上传数据。在又一些实施方式中,可实现自动和非自动数据传输的组合。例如,数据传输可自动地继续,直到读取器装置106不再处于传感器控制装置104的通信范围中。
传感器控制装置104通常以所谓的“两件式”架构与传感器施加器104包括在一起,该“两件式”架构在传感器110可被适当地输送到目标监测位置之前需要由用户进行最终组装。更具体地,传感器110和包括在传感器控制装置104中的相关联的电气部件以多个(两个)包装提供给用户,并且用户必须打开包装并遵循指令以在用传感器施加器102将传感器110输送到目标监测位置之前手动地组装部件。
然而,最近,传感器控制装置和传感器施加器的先进设计已经产生了一件式架构,其允许系统以单个密封包装运输给用户,而不需要任何最终用户组装步骤。相反,用户仅需要打开一个包装,随后将传感器控制装置输送到目标监测位置。该一件式系统架构在消除组成零件、各种制造工艺步骤和用户组装步骤方面可证明是有利的。结果,减少了包装和浪费,并且减轻了用户错误或污染系统的可能性。
在所示的实施方式中,系统100可包括所谓的“两件式”架构,其在传感器110可被适当地输送到目标监测位置之前需要由用户进行最终组装。更具体地,传感器110和包括在传感器控制装置104中的相关联的电气部件以多个(两个)包装提供给用户,其中每个包装可以或可以不用无菌屏障密封,但是至少封装在包装中。用户必须打开包装并遵循指令来手动地组装部件,并且随后用传感器施加器102将传感器110输送到目标监测位置。然而,在某些其他实施方式中,系统100可包括“一件式”架构。
图2A和图2B分别是根据本公开的一个或多个实施方式的示例性传感器控制装置202的等距图和侧视图。传感器控制装置202(或者称为“圆盘”)在一些方面可类似于图1的传感器控制装置104,因此可参考其最好地理解。传感器控制装置202可代替图1的传感器控制装置104,因此可与传感器施加器102(图1)结合使用,该传感器施加器将传感器控制装置202输送到用户皮肤上的目标监测位置。
然而,传感器控制装置202可结合在一件式系统架构中。与两件式架构系统不同,例如,用户不需要打开多个包装并最终组装传感器控制装置202。相反,在由用户接收时,传感器控制装置202已经完全组装并适当地定位在传感器施加器102内。为了使用传感器控制装置202,在将传感器控制装置202迅速地输送到目标监测位置之前,用户仅需要破坏一个屏障,例如施加器帽。
如图所示,传感器控制装置202包括电子器件壳体204,其通常为具有圆形截面的盘形和/或圆盘形。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,电子器件壳体204可呈现其他截面形状,例如卵形(例如,丸形)、方形或多边形。电子器件壳体204可配置为容纳或以其他方式包含用于操作传感器控制装置202的各种电气部件。
电子器件壳体204可包括外壳206和可与外壳206配合的安装件208。外壳206可经由各种方式固定到安装件208,例如卡扣配合接合、干涉配合、声波焊接,或者一个或多个机械紧固件(例如,螺钉)。在一些情况下,外壳206可固定到安装件208,使得在其之间产生密封界面。在这种实施方式中,垫圈或其他类型的密封材料可定位在外壳206和安装件208的外直径(周边)处或附近,并且将两个部件固定在一起可压缩垫圈并从而产生密封界面。在其他实施方式中,粘合剂可施加到外壳206和安装件208中的一个或两个的外直径(周边)。粘合剂将外壳206固定到安装件208,并且提供结构完整性,但是也可密封两个部件之间的界面,从而将电子器件壳体204的内部与外部污染隔离开。如果传感器控制装置202在受控环境中组装,则可以不需要最终对内部电气部件进行消毒。相反,粘合联接可为组装的电子器件壳体204提供足够的无菌屏障。
传感器控制装置202还可包括可联接到电子器件壳体204的插塞组件210。例如,插塞组件210可包括与尖锐物模块214(部分可见)互连的传感器模块212(部分可见)。传感器模块212可配置为承载并以其他方式包括传感器216(部分可见),并且尖锐物模块214可配置为承载并以其他方式包括用于在施加传感器控制装置202期间帮助将传感器216经皮输送到用户的皮肤下方的尖锐物218(部分可见)。如图所示,传感器216和尖锐物218的对应部分从电子器件壳体204延伸,并且更具体地,从安装件208的底部延伸。传感器216的暴露部分可被接收在尖锐物218的中空或凹陷部分内。传感器216的其余部分定位在电子器件壳体204的内部内。
图3A和图3B分别是根据一个或多个实施方式的插塞组件210的等距图和分解图。传感器模块212可包括传感器216、插塞302和连接器304。插塞302可设计成接收和支撑传感器216和连接器304两者。如图所示,通道306可被限定为穿过插塞302以接收传感器216的一部分。此外,插塞302可提供一个或多个可偏转臂307,其配置为卡扣到设置在电子器件壳体204的底部上的对应特征部中(图2A和图2B)。
传感器216包括尾部308、标记310,以及将尾部308和标记310互连的颈部312。尾部308可配置为至少部分地延伸穿过通道306并且从插塞302向远侧延伸。尾部308包括酶或其他化学物质或生物物质,并且在一些实施方式中,膜可覆盖化学物质。在使用中,尾部308经皮地被接收在用户的皮肤下方,并且包括在其上的化学物质帮助在存在体液的情况下便于分析物监测。
标记310可包括大致平面的表面,其具有一个或多个布置在其上的传感器触点314(图3B中示出了三个)。一个或多个传感器触点314可配置为与封装在连接器304内的对应数量的顺应性碳浸渍聚合物模块(未示出)对准。
连接器304包括一个或多个铰接部318,其使得连接器304能够在打开状态和闭合状态之间移动。图3A和图3B中描绘的连接器304处于闭合状态,但是可枢转到打开状态以在其中接收标记310和顺应性碳浸渍聚合物模块。顺应性浸渍碳聚合物模块提供电触点320(示出了三个),其配置为在传感器216和设置在电子器件壳体204内的对应的电路触点之间提供导电连通(图2A和图2B)。连接器304可由硅橡胶制成,并且当组装成压缩状态时以及在施加到用户的皮肤之后可用作传感器216的防潮层。
尖锐物模块214包括尖锐物218和承载尖锐物218的尖锐物衬套322。尖锐物218包括伸长的轴324和在轴324的远端处的尖锐物尖端326。轴324可配置为延伸穿过通道306并且从插塞302向远侧延伸。此外,轴324可包括至少部分地外接传感器216的尾部308的中空或凹陷部分328。尖锐物尖端326可配置为穿透皮肤,同时承载尾部308以使存在于尾部308上的活性化学物质与体液接触。
尖锐物衬套322可包括衬套小柱形部330和衬套卡爪332,其中的每个可配置为帮助将插塞组件210(和整个传感器控制装置202)联接到传感器施加器102(图1)。
图4A和图4B分别是根据一个或多个实施方式的电子器件壳体204的分解等距图和底部等距图。外壳206和安装件208作为相对的蛤壳式半部操作,该蛤壳式半部包围或以其他方式基本上封装传感器控制装置202的各种电子部件(图2A和图2B)。
印刷电路板(PCB)402可定位在电子器件壳体204内。多个电子模块(未示出)可安装到PCB 402,包括但不限于数据处理单元、电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管和开关。数据处理单元可包括例如专用集成电路(ASIC),其配置为实现与传感器控制装置202的操作相关联的一个或多个功能或例程。更具体地,数据处理单元可配置为执行数据处理功能,其中这种功能可包括但不限于数据信号的滤波和编码,每个数据信号对应于用户的采样分析物水平。数据处理单元还可包括用于与读取器装置106(图1)通信的天线或以其他方式与该天线通信。
如图所示,外壳206、安装件208和PCB 402分别各自限定对应的中心孔口404、406和408。当组装电子器件壳体304时,中心孔口404、406和408同轴地对准以接收穿过其中的插塞组件210(图3A和图3B)。电池410也可容纳在电子器件壳体204内,并且配置为向传感器控制装置202供电。
在图4B中,插塞插孔412可限定在安装件208的底部中,并且提供插塞组件210(图3A和图3B)可被接收和联接到电子器件壳体204的位置,从而完全组装传感器控制装置202(图2A和图2B)。插塞302的轮廓(图3A和图3B)可与插塞插孔412匹配或以互补的方式成形,并且插塞插孔412可提供一个或多个卡扣凸耳414(示出了两个),其配置为与插塞302的可偏转臂307(图3A和图3B)接合并接收该可偏转臂。通过将插塞302推进到插塞插孔412中并且允许可偏转臂307锁定到对应的卡扣凸耳414中,插塞组件210联接到电子器件壳体204。当插塞组件210(图3A和图3B)适当地联接到电子器件壳体204时,限定在PCB 402的下侧上的一个或多个电路触点416(示出了三个)可与连接器304(图3A和图3B)的电触点320(图3A和3B)进行导电连通。
图5A和图5B分别是具有联接到其的施加器帽的传感器施加器102的侧视图和侧视截面图。更具体地,图5A和图5B描绘了根据至少一个实施方式的传感器施加器102可以如何被运输到用户和由用户接收。然而,在一些实施方式中,传感器施加器102还可以密封在袋子(未示出)内并且在袋子内输送到用户。袋子可由帮助防止湿气进入传感器施加器102的各种材料制成,湿气进入传感器施加器可能对传感器216产生不利影响。在至少一个实施方式中,例如,密封背部可以由箔制成。本文描述或讨论的任何和所有传感器施加器可密封在袋子内并且在袋子内输送到用户。
根据本公开,如在图5B中看到的,传感器控制装置202在输送到用户之前已经组装并安装在传感器施加器102内。施加器帽可螺纹连接到壳体,并且包括防撬环502。在相对于壳体旋转(例如,旋开)施加器帽时,防撬环502可剪切施加器帽并由此从传感器施加器102释放施加器帽。在这之后,用户可将传感器控制装置202输送到目标监测位置。
在一些实施方式中,如上所述,施加器帽可经由密封接合固定到壳体以保护传感器施加器102的内部部件。在至少一个实施方式中,例如,O形环或另一类型的密封垫圈可密封壳体和施加器帽之间的界面。O形环或密封垫圈可以是单独的组成零件,或者替代地模制在壳体和施加器帽中的一个上。
壳体可由各种刚性材料制成。在一些实施方式中,例如,壳体可由热塑性聚合物制成,例如聚酮。在其他实施方式中,壳体可由环烯烃共聚物(COC)制成,这可帮助防止湿气进入传感器施加器102的内部。如将理解的,本文描述或讨论的任何和所有壳体可由聚酮或COC制成。
具体参考图5B,通过使尖锐轮衬套322与包括在传感器施加器102内的传感器载体504配合,可将传感器控制装置202装载到传感器施加器102中。在传感器控制装置202与传感器载体504配合后,然后就可将施加器帽固定到传感器施加器102。
在所示的实施方式中,准直器506定位在施加器帽内,并且通常可在包含于传感器施加器102内的同时帮助支撑传感器控制装置202。在一些实施方式中,准直器606可形成施加器帽的整体部分或延伸部,例如与施加器帽一起模制或包覆模制在施加器帽上。在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,准直器506可包括装配在施加器帽内或附接到施加器帽的单独结构。在又一些实施方式中,如下所述,准直器506可在由用户接收的包装中省略,但是在消毒和准备传感器施加器102以用于输送时以其他方式使用。
准直器506可设计成接收和帮助保护传感器控制装置202的需要消毒的零件,并且将传感器施加器102的消毒部件与来自传感器控制装置202内的其他位置的微生物污染隔离。为了实现这一点,准直器506可限定或以其他方式提供消毒区508(或者称为“无菌屏障外罩”或“无菌传感器路径”),其配置为接收从电子器件壳体204的底部延伸的传感器216和尖锐物218。消毒区508通常可包括至少部分地延伸穿过准直器506的主体的孔或通道。在所示的实施方式中,消毒区508延伸穿过准直器506的整个主体,但是在不脱离本公开的范围的情况下,可替代地仅部分地延伸穿过其中。
当传感器控制装置202被装载到传感器施加器102中并且具有准直器506的施加器帽被固定到其上时,传感器216和尖锐物218可定位在至少部分地由消毒区508限定的密封区域510内。密封区域510配置为将传感器216和尖锐物218与外部污染隔离开,并且可包括(包围)电子器件壳体204的内部的选择部分。某些实施方式可包括准直器506的消毒区508。
当完全组装的传感器控制装置202定位在传感器施加器102内时,在某些实施方式中,该传感器控制装置可经受辐射消毒512。辐射消毒512可包括例如电子束辐射,但是替代地可使用其他消毒方法,包括但不限于低能量X射线辐射。在一些实施方式中,辐射消毒512可通过连续处理照射或通过脉冲束照射来输送。在脉冲束照射中,辐射消毒512的束聚焦在目标位置处,并且待消毒的组成零件或装置移动到目标位置,在该点处,辐射消毒512被激活以提供定向辐射脉冲。然后关闭辐射消毒512,并且将待消毒的另一组成零件或装置移动到目标位置,并且重复该过程。
准直器506可配置为将来自辐射消毒512的辐射(例如,束、波、能量等)朝向需要消毒的部件(例如传感器216和尖锐物218)聚焦。更具体地,消毒区508的孔或通路允许辐射的传输以冲击传感器216和尖锐物218并对其进行消毒,同时准直器506的其余部分防止(阻止)传播的辐射破坏或损坏电子器件壳体204内的电子部件。
消毒区508可呈现任何合适的截面形状,该截面形状是将辐射适当地聚焦在传感器216和尖锐物218上以便消毒所必需的。在所示的实施方式中,例如,消毒区508是柱形的,但是在不脱离本公开的范围的情况下,可替代地呈现多边形截面形状,例如立方体或矩形(例如,包括平行四边形)。
在所示的实施方式中,消毒区508在第一端提供第一孔口514a,并且在与第一端相对的第二端提供第二孔口514b。第一孔口514a可配置为将传感器316和尖锐物318接收到消毒区508中,并且第二孔口514b可允许来自辐射消毒512的辐射(例如,束、波等)进入消毒区508并且冲击传感器216和尖锐物218。在所示的实施方式中,第一孔口514a和第二孔口514b呈现相同的直径。
准直器506的主体减少或消除了辐射消毒512穿透主体材料并由此损坏电子器件壳体204内的电子部件。为了实现这一点,在一些实施方式中,准直器506可由质量密度大于0.9克每立方厘米(g/cc)的材料制成。用于准直器506的一种实例材料是聚乙烯,但是可替代地包括具有类似于或大于聚乙烯的质量密度的任何材料。在一些实施方式中,例如,用于准直器506的材料可包括但不限于金属(例如,铅、不锈钢)或高密度聚合物。
在至少一个实施方式中,可改变准直器506的设计,使得准直器506可由质量密度小于0.9克每立方厘米(g/cc)的材料制成,但是仍操作以减少或消除辐射消毒512对电子器件壳体204内的电子部件的冲击。为了实现这一点,在一些实施方式中,准直器506的尺寸(例如,长度)可增加,使得来自辐射消毒512的传播的电子在可能冲击敏感电子器件之前需要穿过更大量的材料。该更大量的材料可帮助吸收或消散辐射消毒512的剂量强度,使得其变得对敏感电子器件无害。然而,在其他实施方式中,相反的情况同样成立。更具体地,只要用于准直器506的材料呈现足够大的质量密度,就可减小准直器506的尺寸(例如,长度)。
除了准直器506的主体的辐射阻挡特性之外,在一些实施方式中,一个或多个护罩516(示出了一个)可定位在传感器壳体304内,以在传感器控制装置302经受辐射消毒512时保护敏感电子部件免受辐射。例如,护罩516可定位成介于数据处理单元518和辐射源(例如,电子束电子加速器)之间。在这种实施方式中,护罩516可定位成与数据处理单元518和辐射源相邻并以其他方式与其对准,以阻挡或减轻可能以其他方式损坏数据处理单元518的敏感电子电路的辐射暴露(例如,电子束辐射或能量)。
护罩516可由能够阻挡(或基本上阻挡)辐射的传输的任何材料制成。用于护罩516的合适材料包括但不限于铅、钨、铁基金属(例如不锈钢)、铜、钽、钨、锇或其任何组合。合适的金属可以是耐腐蚀的奥氏体,以及密度范围在大约5克每立方厘米(g/cc)和大约15g/cc之间的任何非磁性金属。护罩516可经由多种制造技术来制造,包括但不限于冲压、铸造、注射模制、烧结、二次注射模制或其任何组合。
然而,在其他实施方式中,护罩516可包括金属填充的热塑性聚合物,例如但不限于聚酰胺、聚碳酸酯或聚苯乙烯。在这种实施方式中,可通过将屏蔽材料混合在粘合剂基质中并且将该组合分配到成形部件上或者以其他方式直接分配到数据处理单元518上来制造护罩516。此外,在这种实施方式中,护罩516可包括封装(或基本上封装)数据处理单元518的外罩。
在一些实施方式中,可将准直器密封件520施加到准直器506的一端以封闭消毒区508,并且因此封闭密封区域510。如图所示,准直器密封件520可密封第二孔口514b。准直器密封件520可在辐射消毒512之前或之后施加。在进行辐射消毒512之前施加准直器密封件520的实施方式中,准直器密封件520可由允许辐射传播通过其中的辐射可透过的微生物屏障材料制成。在准直器密封件520在位的情况下,密封区域510能够为组装的传感器控制装置202保持无菌环境,直到用户移除(旋下)施加器帽为止。
在一些实施方式中,准直器密封件520可包括两层或更多层不同材料。第一层可由合成材料(例如,闪纺高密度聚乙烯纤维)制成,例如可从获得的是高度耐用和抗穿刺的,并且允许蒸汽渗透。层可在辐射消毒512之前或之后施加,并且在辐射消毒512之后,可将箔或其他蒸汽和湿气抗性材料层密封(例如,热密封)在层上方以防止污染物和湿气进入消毒区508和密封区域510。在其他实施方式中,准直器密封件520可仅包括施加到准直器506的一端的单个保护层。在这种实施方式中,单个层对于消毒过程是气体可渗透的,但是在消毒过程完成后,也能够保护免受湿气和其他有害元素的影响。因此,在不脱离本公开的范围的情况下,准直器密封件520可作为湿气和污染物层操作。
应注意,虽然传感器216和尖锐物218从电子器件壳体204的底部延伸并进入与传感器施加器102和施加器帽的中心线大致同心的消毒区508,但是本文设想具有偏心布置。更具体地,在至少一个实施方式中,传感器216和尖锐物218可以从电子器件壳体204的底部偏心于传感器施加器102和施加器帽的中心线延伸。在这种实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,准直器506可重新设计并且以其他方式配置为使得消毒区508也被偏心地定位以接收传感器216和尖锐物218。
在一些实施方式中,准直器506可包括能够容纳在施加器帽内或以其他方式容纳在传感器施加器102内的第一或“内部”准直器,如上文大致描述的。第二或“外部”准直器(未示出)也可包括在组装(制造)过程中或以其他方式在组装(制造)过程中使用,以帮助对传感器施加器102进行消毒。在这种实施方式中,外部准直器可定位在传感器施加器102和施加器帽的外部,并且与内部准直器506同时使用,以帮助将辐射消毒512聚焦在传感器216和尖锐物218上。
在一个实施方式中,例如,外部准直器可最初接收辐射消毒512。类似于内部准直器506,外部准直器可提供或限定延伸穿过外部准直器的孔或通路。穿过外部准直器的通路的辐射消毒512的束可经由第二孔口514b聚焦并接收到内部准直器506的消毒区508中。因此,外部准直器可操作以预聚焦辐射能量,并且内部准直器506可将辐射能量完全聚焦在传感器216和尖锐物218上。
在一些实施方式中,如果外部准直器能够适当地且完全地聚焦辐射消毒512以适当地对传感器216和尖锐物218进行消毒,则内部准直器506可被省略。在这种实施方式中,传感器施加器可定位在外部准直器附近并随后经受辐射消毒512,并且外部准直器可防止辐射能量损坏电子器件壳体204内的敏感电子器件。此外,在这种实施方式中,传感器施加器102可在内部准直器没有定位在施加器帽内的情况下被输送到用户,因此消除了制造和使用的复杂性。
图6A是根据一个或多个实施方式的安装在施加器帽内的传感器控制装置202的放大的侧视截面图。如上所述,传感器216的一部分和尖锐物218的一部分可布置在密封区域510内,从而与外部污染隔离来。密封区域510可包括(包围)电子器件壳体204的内部和准直器506的消毒区508的选择部分。在一个或多个实施方式中,密封区域510可由至少第一密封件602a、第二密封件602b和准直器密封件520限定或以其他方式形成。
第一密封件602a可布置成密封尖锐物衬套322和电子器件壳体204的顶部之间的界面。更具体地,第一密封件602a可密封尖锐物衬套322和外壳206之间的界面。此外,第一密封件602a可外接限定在外壳206中的第一中心孔口404,使得防止污染物经由第一中心孔口404迁移到电子器件壳体204的内部中。在一些实施方式中,第一密封件602a可形成尖锐物衬套322的一部分。例如,第一密封件602a可包覆模制在尖锐物衬套322上。在其他实施方式中,第一密封件602a可包覆模制在外壳206的顶表面上。在又一些实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,第一密封件602a可包括介于尖锐物衬套322和外壳206的顶表面之间的单独结构,例如O形环等。
第二密封件602b可布置成密封准直器506和电子器件壳体204的底部之间的界面。更具体地,第二密封件602b可布置成密封安装件208和准直器506之间的界面,或者替代地,密封准直器506和接收在安装件的底部内的插塞302的底部之间的界面。在包括插塞302的应用中,如图所示,第二密封件602b可配置为密封在插塞插孔412周围或者以其他方式外接该插塞插孔。在省略插塞302的实施方式中,第二密封件602b可替代地外接限定在安装件208中的第二中心孔口406(图4A)。因此,第二密封件602b可防止污染物迁移到准直器506的消毒区508中,并且还防止污染物经由插塞插孔412(或替代地,第二中心孔口406)迁移到电子器件壳体204的内部中。
在一些实施方式中,第二密封件602b可形成准直器506的一部分。例如,第二密封件602b可包覆模制在准直器506的顶部上。在其他实施方式中,第二密封件602b可包覆模制在插塞302上或安装件208的底部上。在又一些实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,第二密封件602b可包括介于准直器506和安装件208的底部或者插塞302之间的单独结构,例如O形环等。
在将传感器控制装置202装载到传感器施加器102(图5B)中并且将施加器帽固定到传感器施加器102时,第一密封件和第二密封件602a、b变得被压缩并且产生对应的密封界面。第一密封件和第二密封件602a、b可由能够在相对结构之间产生密封界面的各种材料制成。合适的材料包括但不限于硅树脂、热塑性弹性体(TPE)、聚四氟乙烯(PTFE或)或其任何组合。
如上所述,准直器密封件520可配置为封闭消毒区508的底部,并且因此封闭密封区域510的底部。因此,第一密封件和第二密封件602a、b以及准直器密封件520各自在其相应的密封位置处产生对应的屏障。这些密封件602a、602b和520的组合允许最终对包含传感器216和尖锐物218的密封区域510进行消毒。
图6B是根据一个或多个实施方式的安装在传感器施加器102内的传感器控制装置302的另一实施方式的放大的侧视截面图。更具体地,图6B描绘了第一密封件和第二密封件602a、b的替代实施方式。第一密封件602a再次布置成密封尖锐物衬套322和电子器件壳体204的顶部之间的界面,并且更具体地,封闭限定在外壳206中的第一中心孔口404。然而,在所示的实施方式中,第一密封件602a可配置为轴向地和径向地密封。更具体地,当传感器控制装置202被引入到传感器施加器102中时,尖锐物衬套322由传感器载体504接收。第一密封件602a可配置为同时偏置抵靠传感器载体504的一个或多个轴向延伸构件604和传感器载体504的一个或多个径向延伸构件606。这种双偏置接合轴向地且径向地压缩第一密封件602a,从而允许第一密封件602a在径向方向和轴向方向上密封抵靠电子器件壳体204的顶部。
第二密封件602b再次布置成密封准直器506和电子器件壳体204的底部之间的界面,更具体地,密封安装件208和准直器506之间的界面,或者替代地,密封准直器506和接收在安装件208的底部内的插塞302的底部之间的界面。然而,在所示的实施方式中,第二密封件602b可延伸到消毒区508中,并且限定或以其他方式提供柱形凹下部608,其尺寸被设计成接收传感器216和从安装件208的底部延伸的尖锐物。在一些实施方式中,干燥剂610可定位在柱形凹下部内,以帮助保持对湿气敏感的生物成分的低湿度环境。
在一些实施方式中,第二密封件602b可被省略,并且准直器506可直接联接到电子器件壳体204。更具体地,在至少一个实施方式中,准直器506可螺纹联接到安装件208的下侧。在这种实施方式中,准直器506可提供或以其他方式限定螺纹延伸部,其配置为与在安装件208的底部中限定的螺纹孔口配合。将准直器506螺纹联接到安装件208可密封准直器506和电子器件壳体204的底部之间的界面,并且因此操作以隔离密封区域510。此外,在这种实施方式中,限定在准直器506和安装件208上的螺纹的螺距和规格可与施加器帽和传感器施加器102之间的螺纹接合的那些匹配。结果,当将施加器帽螺纹连接到传感器施加器102或从其旋下时,准直器506可对应地螺纹连接到电子器件壳体304或从其旋下。
图7是根据本公开的一个或多个附加实施方式的示例性传感器控制装置702的等距图。传感器控制装置702可与图1的传感器控制装置104相同或相似,并且因此可与传感器施加器102(图1)结合使用,该传感器施加器将传感器控制装置702输送到用户皮肤上的目标监测位置。此外,传感器控制装置702可替代地被表征为医疗装置。因此,传感器控制装置702在使用前也可需要适当的消毒。
如图所示,传感器控制装置702包括电子器件壳体704,其通常为盘形并且可具有圆形截面。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,电子器件壳体704可呈现其他截面形状,例如卵形(例如,丸形)、方形或多边形。电子器件壳体704可配置为容纳或以其他方式包含用于操作传感器控制装置702的各种电子部件。
电子器件壳体704可包括外壳706和可与外壳706配合的安装件708。外壳706可经由多种方式固定到安装件708,例如卡扣配合接合、干涉配合、声波焊接、一个或多个机械紧固件(例如,螺钉)或其任何组合。在一些情况中,外壳706可固定到安装件708,使得在其之间产生密封界面。在这种实施方式中,垫圈或其他类型的密封材料可定位在外壳706和安装件708的外直径(周边)处或附近,并且将两个部件固定在一起可压缩垫圈并且从而产生密封界面。在其他实施方式中,可将粘合剂施加到外壳706和安装件708中的一个或两个的外直径(周边)。粘合剂将外壳706固定到安装件708并且提供结构完整性,但是也可密封两个部件之间的界面,从而将电子器件壳体704的内部与外部污染隔离。
在所示的实施方式中,传感器控制装置702还可包括可联接到电子器件壳体704的插塞组件710。插塞组件710可包括可与尖锐物模块714(部分可见)互连的传感器模块712(部分可见)。传感器模块712可配置为承载并以其他方式包括传感器716(部分可见),并且尖锐物模块714可配置为承载并以其他方式包括尖锐物718(部分可见),其用于在施加传感器控制装置702期间帮助将传感器716经皮输送到用户的皮肤下方。尖锐物模块714可包括承载尖锐物718的尖锐物衬套720。
如图所示,传感器716和尖锐物718的对应部分从电子器件壳体704延伸,更具体地,从安装件708的底部延伸。传感器716的暴露部分(或者称为“尾部”)可接收在尖锐物718的中空或凹陷部分内。传感器716的其余部分定位在电子器件壳体704的内部内。
图8是图1的传感器施加器102的侧视图。如图所示,传感器施加器102包括壳体902和可以可移除地联接到壳体902的施加器帽904。在一些实施方式中,施加器帽904可螺纹连接到壳体902并且包括防撬环906。在相对于壳体902旋转(例如,旋开)施加器帽904时,防撬环906可剪切并由此从传感器施加器102释放施加器帽904。在移除施加器帽904后,用户就可使用传感器施加器102将传感器控制装置702(图7)定位在用户身体上的目标监测位置。
在一些实施方式中,施加器帽904可经由密封接合固定到壳体902,以保护传感器施加器102的内部部件。在至少一个实施方式中,例如,O形环或另一类型的密封垫圈可密封壳体902和施加器帽904之间的界面。O形环或密封垫圈可以是单独的组成零件,或者替代地模制到壳体902和施加器帽904中的一个上。
图9是传感器施加器102的侧视截面图。如图所示,传感器控制装置902可接收在传感器施加器102内,并且施加器帽904可联接到传感器施加器102以将传感器控制装置702固定在其中。传感器控制装置702可包括布置在电子器件壳体704内的一个或多个辐射敏感部件708。辐射敏感部件708可包括电子部件或模块,例如但不限于数据处理单元、电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管、开关或其任何组合。数据处理单元可包括例如专用集成电路(ASIC),其配置为实现与传感器控制装置702的操作相关联的一个或多个功能或例程。在操作中,数据处理单元可执行数据处理功能,例如对与用户的采样分析物水平相对应的数据信号进行滤波和编码。数据处理单元还可包括用于与读取器装置106(图1)通信的天线或以其他方式与该天线通信。
在所示的实施方式中,帽填充物910可定位在施加器帽1404内,并且通常可帮助将传感器控制装置702支撑在传感器施加器102内。在一个或多个实施方式中,帽填充物910可包括施加器帽904的整体部分或延伸部,例如与施加器帽904一起模制或包覆模制在其上。在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,帽填充物910可包括装配在施加器帽904内或以其他方式附接到该施加器帽的单独结构。
传感器控制装置702,更具体地,从电子器件壳体1304的底部延伸的传感器716和尖锐物718的远端,可在定位在传感器施加器102内的同时进行消毒。在某些实施方式中,完全组装的传感器控制装置702可经受辐射消毒。辐射消毒912可通过连续处理照射或通过脉冲束照射来输送。在脉冲束照射中,辐射消毒912的束聚焦在目标位置处,并且待消毒的组成零件或装置移动到目标位置,在该点处激活照射以提供定向辐射脉冲。然后关闭辐射消毒912,并且将待消毒的另一组成零件或装置移动到目标位置,并且重复该过程。
根据本公开,外部消毒组件914可用于在对传感器716和尖锐物718的远端进行消毒时帮助聚焦辐射912,同时防止(阻止)传播的辐射912损坏辐射敏感部件908。如图所示,外部消毒组件914(在下文中称为“组件914”)可包括至少部分地定位在传感器施加器102外部的辐射护罩916。辐射护罩916可提供或限定外部准直器918,其配置为帮助将辐射912(例如,束、波、能量等)朝向待消毒的部件聚焦。更具体地,外部准直器918允许辐射912的传输以冲击传感器716和尖锐物718并对其进行消毒,但是防止辐射912损坏电子器件壳体704内的辐射敏感部件908。
在所示的实施方式中,外部准直器918设计成与由帽填充物910限定的内部准直器920对准。类似于外部准直器918,内部准直器920可帮助将辐射912朝向待消毒的部件聚焦。如图所示,帽填充物910可限定径向肩部922,其尺寸适于接收和以其他方式配合辐射护罩916的一端,并且外部准直器918在径向肩部922处过渡到内部准直器920。在一些实施方式中,外部准直器918和内部准直器920之间的过渡可以是连续的、齐平的或平滑的。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,过渡部可以是不连续的或阶梯状的。
外部准直器918和内部准直器920可协作地限定消毒区924,该消毒区聚焦辐射912并且传感器916和尖锐物918的远端可定位在该消毒区中。传播的辐射912可横穿消毒区924以冲击传感器716和尖锐物718并对其进行消毒。然而,帽填充物910和辐射护罩916可各自由基本上防止辐射912穿透消毒区924的内壁并由此损坏壳体704内的辐射敏感部件908的材料制成。换句话说,帽填充物910和辐射护罩916可各自由具有足以吸收被输送的束能量剂量的密度的材料制成。在一些实施方式中,例如,帽填充物910和辐射护罩916中的一者或两者可由质量密度大于0.9克每立方厘米(g/cc)的材料制成。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,合适材料的质量密度可小于0.9g/cc。用于帽填充物910和辐射护罩916的合适材料包括但不限于高密度聚合物(例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等)、金属(例如铅、不锈钢、铝等),其任何组合,或具有大于0.9g/cc的质量密度的任何材料。在至少一个实施方式中,帽填充物910可由机加工或3D打印的聚丙烯制成,并且辐射护罩916可由不锈钢制成。
在一些实施方式中,可改变消毒区924的设计,使得帽填充物910和辐射护罩916中的一者或两者可由质量密度小于0.9g/cc但仍可操作以防止辐射消毒912损坏辐射敏感部件908的材料制成。在这种实施方式中,消毒区924的尺寸(例如,长度)可增加,使得来自辐射消毒912的传播电子在可能冲击辐射敏感部件908之前需要穿过更大量的材料。更大量的材料可帮助吸收或消散辐射912的剂量强度,使得其变得对敏感电子器件无害。然而,在其他实施方式中,相反的情况同样成立。更具体地,只要用于帽填充物910和/或辐射护罩916的材料呈现足够大的质量密度,消毒区924的尺寸(例如,长度)就可减小。
由外部准直器918和内部准直器920限定的消毒区924可呈现将辐射912适当地聚焦在传感器716和尖锐物718上以用于消毒所必需的任何合适的截面形状。在所示的实施方式中,例如,外部准直器918和内部准直器920各自呈现具有平行边的圆形截面。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,外部准直器918和内部准直器920中的一者或两者可呈现多边形截面形状,例如立方体或矩形(例如,包括平行四边形)。
在所示的实施方式中,消毒区924提供由外部准直器918限定的第一孔口926a和由内部准直器920限定的第二孔口926b,其中第一孔口和第二孔口926a、b位于消毒区924的相对两端处。第一孔口926a允许辐射912进入消毒区924,并且第二孔口926b提供辐射912可冲击传感器716和尖锐物718的位置。在所示的实施方式中,第二孔口926b还提供传感器716和尖锐物718可接收在消毒区924中的位置。在消毒区924具有圆形截面的实施方式中,第一孔口和第二孔口926a、b的直径可基本上相同。
在一些实施方式中,由外部准直器918和内部准直器限定的消毒区924可以是基本上柱形的,并且以其他方式呈现圆形或多边形截面。在这种实施方式中,第一孔口和第二孔口926a、b可呈现相同的直径,并且消毒区924的壁可在消毒区924的第一端和第二端之间基本上平行。
在一些实施方式中,帽密封件928(以虚线示出)可布置在帽填充物910和辐射护罩916之间的界面处。帽密封件928可包括辐射可透过的微生物屏障。在一些实施方式中,例如,帽密封件928可由合成材料(例如,闪纺高密度聚乙烯纤维)制成,例如可从获得的帽密封件928可封闭消毒区924的一部分以帮助形成密封区域930的配置为将传感器716和尖锐物718与外部污染物隔离开的部分。
密封区域930可包括(包围)电子器件壳体704的内部和消毒区924的选择部分。在一个或多个实施方式中,密封区域930可由至少帽密封件928、第一或“顶部”密封件932a以及第二或“底部”密封件932b限定或以其他方式形成。帽密封件928以及顶部密封件和底部密封件932a、b可各自在其相应的密封位置处形成对应的屏障,从而允许包含传感器716和尖锐物718的消毒区924被最终消毒。
顶部密封件932a可布置成密封尖锐物衬套720和电子器件壳体704的顶部(即,图8的外壳906)之间的界面,从而防止污染物迁移到电子器件壳体704的内部中。在一些实施方式中,顶部密封件932a可形成尖锐物衬套720的一部分,例如包覆模制在尖锐物衬套720上。然而,在其他实施方式中,顶部密封件932a可形成外壳706的顶表面的一部分或包覆模制在其上。在又一些实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,顶部密封件932a可包括介于尖锐物衬套720和外壳706的顶表面之间的单独结构,例如O形环等。
底部密封件932b可布置成密封帽填充物910和电子器件壳体的底部(即,图13的安装件708)之间的界面。底部密封件932b可防止污染物迁移到消毒区924中和迁移到电子器件壳体704的内部中。在一些实施方式中,底部密封件932b可形成帽填充物910的一部分,例如包覆模制在帽填充物910的顶部上。在其他实施方式中,底部密封件932b可形成安装件708的底部的一部分或包覆模制在该底部上。在又一些实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,底部密封件932b可包括介于帽填充物910和安装件708的底部之间的单独结构,例如O形环等。
在将传感器控制装置702装载到传感器施加器102中并且将施加器帽904固定到传感器施加器102时,顶部密封件和底部密封件932a、b可压缩并产生对应的密封界面。顶部密封件和底部密封件932a、b可由能够在相对的结构之间产生密封界面的各种材料制成。合适的材料包括但不限于硅树脂、热塑性弹性体(TPE)、聚四氟乙烯(例如)或其任何组合。
应注意,虽然传感器716和尖锐物718从电子器件壳体704的底部延伸并进入与传感器施加器102和施加器帽904的中心线大致同心的消毒区924,但是本文设想具有偏心布置。更具体地,在至少一个实施方式中,传感器716和尖锐物718可从电子器件壳体704的底部偏心于传感器施加器102和施加器帽904的中心线延伸。在这种实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,外部准直器918和内部准直器920可重新设计并以其他方式配置为使得消毒区924也偏心地定位以接收传感器716和尖锐物718。
在一些实施方式中,外部消毒组件914还可包括联接到辐射护罩916或形成其一部分的消毒壳体或“荚”934。消毒荚934提供并以其他方式限定室936,该室的尺寸设计成接收传感器施加器102的全部或一部分。一旦适当地安置(接收)在消毒荚934内,传感器施加器102就可经受辐射消毒912以对传感器716和尖锐物718进行消毒。消毒荚934可由本文提到的用于辐射护罩916的任何材料制成,以帮助防止辐射912传播通过消毒荚934的壁。
在一些实施方式中,辐射护罩916可使用一个或多个机械紧固件938(示出了一个)可移除地联接到消毒荚934,但是可替代地经由干涉配合、卡扣配合接合等可移除地联接。将辐射护罩916可移除地联接到消毒荚934使得辐射护罩916能够与不同设计(尺寸)的护罩互换,以适应用于不同类型和设计的传感器施加器102的特定消毒应用。因此,消毒荚934可包括通用安装件,其允许辐射护罩916根据需要与具有用于外部准直器918的不同参数的其他护罩设计互换。
在一些实施方式中,外部消毒组件914还可包括联接到消毒荚934或形成其一部分的安装托盘940。消毒荚934可使用例如一个或多个机械紧固件942(示出了一个)可移除地联接到安装托盘940。安装托盘940可提供或限定中心孔口944,该中心孔口的尺寸设计成接收传感器施加器102并且可与室936对准以使得传感器施加器102能够进入室936。如下所述,在一些实施方式中,安装托盘940可限定多个中心孔口944,以用于接收对应的多个传感器施加器以进行消毒。
图10A和图10B分别是根据本公开的一个或多个实施方式的示例性传感器控制装置1002的等距图和侧视图。传感器控制装置1002(或者称为“圆盘”)在一些方面可类似于图1的传感器控制装置104,因此可参考其得到最好的理解。传感器控制装置1002可代替图1的传感器控制装置104,并且因此可与传感器施加器102(图1)结合使用,该传感器施加器102将传感器控制装置1002输送到用户皮肤上的目标监测位置。
然而,与图1的传感器控制装置104相比,传感器控制装置1002可结合到一件式系统架构中。例如,与两件式架构不同,用户不需要打开多个包装并最终组装传感器控制装置1002。相反,在由用户接收时,传感器控制装置1002已经完全组装并适当地定位在传感器施加器102(图1)内。为了使用传感器控制装置1002,用户在迅速地将传感器控制装置1002输送到目标监测位置之前仅需要打开一个屏障(例如,施加器帽)。
如图所示,传感器控制装置1002包括电子器件壳体1004,其通常为盘形并且可具有圆形截面。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,电子器件壳体1004可呈现其他截面形状,例如卵形或多边形。电子器件壳体1004可配置为容纳或以其他方式包含用于操作传感器控制装置1002的各种电子部件。
电子器件壳体1004可包括外壳1006和可与外壳1006匹配的安装件1008。外壳1006可经由各种方式固定到安装件1008,例如卡扣配合接合、干涉配合、声波焊接,或者一个或多个机械紧固件(例如,螺钉)。在一些情况下,外壳1006可固定到安装件1008,使得在其之间产生密封界面。在这种实施方式中,垫圈或其他类型的密封材料可定位在外壳1006和安装件1008的外直径(周边)处或附近,并且将两个部件固定在一起可压缩垫圈并由此产生密封界面。在其他实施方式中,粘合剂可施加到外壳1006和安装件1008中的一者或两者的外直径(周边)。粘合剂将外壳1006固定到安装件1008并且提供结构完整性,但是也可密封两个部件之间的界面,从而将电子器件壳体1004的内部与外部污染隔离。如果传感器控制装置1002在受控环境中组装,则可以不需要最终对内部电气部件进行消毒。相反,粘合剂联接可为组装的电子器件壳体1004提供足够的无菌屏障。
传感器控制装置1002还可包括可联接到电子器件壳体1004的插塞组件1010。插塞组件1010在一些方面可与插塞组件类似。例如,插塞组件1010可包括可与尖锐物模块1014(部分可见)互连的传感器模块1012(部分可见)。传感器模块1012可配置为承载并以其他方式包括传感器2616(部分可见),并且尖锐物模块1014可配置为承载并以其他方式包括用于在施加传感器控制装置1002期间帮助将传感器1016经皮输送到用户的皮肤下方的尖锐物1018(部分可见)。如图所示,传感器1016和尖锐物1018的对应部分从电子器件壳体1004延伸,更具体地,从安装件1008的底部延伸。传感器1016的暴露部分可接收在尖锐物1018的中空或凹陷部分内。传感器1016的其余部分定位在电子器件壳体1004的内部内。
如下面更详细地讨论的,传感器控制装置1002还可包括传感器保护小瓶1020,其提供包围和保护传感器1016和尖锐物1018的暴露部分不受气态化学消毒的保护屏障。
图11A和图11B分别是根据一个或多个实施方式的插塞组件1110的等距图和分解图。传感器模块1012可包括传感器1016、插塞和连接器。插塞可设计成接收和支撑传感器1016和连接器1104两者。如图所示,通道可限定为穿过插塞以接收传感器1016的一部分。此外,插塞可提供一个或多个可偏转臂,其配置为卡扣到设置在电子器件壳体1004的底部上的对应特征部中。
传感器1016包括尾部1108、标记1110,以及将尾部1108和标记1110互连的颈部1112。尾部1108可配置为至少部分地延伸穿过通道1106并且从插塞1102向远侧延伸。尾部1108包括酶或其他化学物质或生物物质,并且在一些实施方式中,膜可覆盖化学物质。在使用中,尾部1108经皮地接收在用户的皮肤下方,并且包括在其上的化学物质帮助在存在体液的情况下便于分析物监测。
标记1110可包括大致平面的表面,其上布置有一个或多个传感器触点114(图11B中示出了三个)。传感器触点114可配置为与封装在连接器1104内的对应数量的顺应性碳浸渍聚合物模块(其顶部在1120处示出)对准。
连接器1104包括一个或多个铰接部1118,其使得连接器1104能够在打开状态和闭合状态之间移动。连接器1104在图11A和图11B中被描绘为处于闭合状态,但是可枢转到打开状态以在其中接收标记1110和顺应性碳浸渍聚合物模块。一个或多个顺应性浸渍碳聚合物模块提供电触点1120(示出了三个),其配置为在传感器1016和设置在电气壳体1004(图10A和图10B)内的对应的电路触点之间提供导电连通。连接器1104可由硅橡胶制成,并且当以压缩状态组装时以及在施加到用户皮肤之后,可用作传感器1016的防潮层。
尖锐物模块1014包括尖锐物1018和承载尖锐物1018的尖锐物衬套1122。尖锐物1018包括伸长的轴1124和在轴1124的远端处的尖锐物尖端1126。轴1124可配置为延伸穿过通道1106并且从插塞1102向远侧延伸。此外,轴1124可包括至少部分地外接传感器1016的尾部1108的中空或凹陷部分1128。尖锐物尖端1126可配置为在承载尾部1108的同时穿透皮肤,以使存在于尾部1108上的活性化学物质与体液接触。
尖锐物衬套1122可包括衬套小柱形部2730和衬套卡爪2732,其中的每个可配置为帮助将插塞组件2610(和整个传感器控制装置2602)联接到传感器施加器102(图1)。
具体参考图11B,保护小瓶1020可包括大致柱形的伸长主体1134,其具有第一端1136a和与第一端1136a相对的第二端1136b。第一端1136a可以是开放的以提供进入限定在主体1134内的内部室1138的通路。相反,第二端1136b可以是闭合的,并且可提供或以其他方式限定扩大头部1140。扩大头部1140呈现比主体1134的其余部分的外直径大的外直径。然而,在其他实施方式中,扩大头部1140可定位在第一端1136a和第二端1136b之间的中间位置处。
图11C是插塞1102和保护小瓶1020的分解等距仰视图。如图所示,插塞1102可限定孔口1142,其配置为接收保护小瓶1020,更具体地,接收主体1134的第一端1136a。通道1106可终止于孔口1142处,使得当保护小瓶1020联接到插塞1102时,从通道1106向外和向远侧延伸的部件将被接收在内部室1138中。
保护小瓶1020可在孔口1142处可移除地联接到插塞1102。在一些实施方式中,例如,保护小瓶1020可经由干涉配合或摩擦配合被接收到孔口1142中。在其他实施方式中,保护小瓶1020可用易碎构件(例如,剪切环)或物质固定在孔口1142内,该易碎构件或物质可用最小的分离力破坏。在这种实施方式中,例如,可用胶的标签(点)、少量的蜡将保护小瓶1020固定在孔口1142内,或者保护小瓶1020可包括容易剥离的胶。如下所述,在将传感器控制装置1002(图10A和图10B)输送到用户皮肤上的目标监测位置之前,可将保护小瓶1020与插塞1102分离。
再次参考图11A和图11B,内部室1138的尺寸和构造可设计成接收尾部1108、轴1124的远侧段和尖锐物尖端1126,它们统称为“传感器1016和尖锐物1018的远侧部分”。内部室1138可被密封或以其他方式隔离以防止可能与传感器1016的化学物质不利地相互作用的物质迁移到内部室1138中。更具体地,内部室1128可被密封以在气态化学消毒过程期间保护或隔离传感器1016和尖锐物1018的远侧部分,因为在气态化学消毒期间使用的气体可不利地影响设置在尾部1108上的酶(和其他传感器部件,例如调节分析物流入的膜涂层)。
在一些实施方式中,密封件1144(图11B)可提供内部室1138和外部环境之间的密封屏障。在至少一个实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,密封件1144可布置在内部室1138内,但是可替代地定位在主体1134的外部。传感器1016和尖锐物1018的远侧部分可穿透密封件1144并延伸到内部室1138中,但是密封件1144可保持围绕传感器1016和尖锐物1018的远侧部分的密封界面,以防止污染物迁移到内部室1138中。密封件1144可由例如柔韧的弹性体或蜡制成。
在其他实施方式中(或除了密封件1144之外),传感器保护流体1146(图11B)可存在于内部室1138内,并且传感器1016和尖锐物1018的远侧部分可浸入保护流体1146中或以其他方式由其封装。保护流体1146可产生密封界面,该密封界面防止消毒气体与设置在尾部1108上的酶相互作用。
插塞组件1010可经受辐射消毒以适当地消毒传感器1016和尖锐物1018。合适的辐射消毒工艺包括但不限于电子束(电子束)照射、γ射线照射、X射线照射或其任何组合。在一些实施方式中,在将保护小瓶1020联接到插塞1102之前,插塞组件1010可经受辐射消毒。然而,在其他实施方式中,在将保护小瓶1020联接到插塞1102之后,可对插塞组件1010进行消毒。在这种实施方式中,保护小瓶1020的主体2734和保护流体1146可包括允许辐射传播通过其中的材料和/或物质,以便于对传感器1016和尖锐物1018的远侧部分进行辐射消毒。
用于主体1134的合适材料包括但不限于非磁性金属(例如,铝、铜、金、银等)、热塑性塑料、陶瓷、橡胶(例如,硬质橡胶)、复合材料(例如,玻璃纤维、碳纤维增强聚合物等)、环氧树脂或其任何组合。在一些实施方式中,用于主体1134的材料可以是透明的或半透明的,但是在不脱离本公开的范围的情况下,还可以是不透明的。
保护流体1146可包括能够封装传感器1016和尖锐物1018的远侧部分的任何惰性且生物相容的流体(即,液体、气体、凝胶、蜡或其任何组合)。在一些实施方式中,保护流体1146还可允许辐射通过其传播。保护流体1146可包括不溶于气态化学消毒中涉及的化学物质的流体。保护流体1146的合适的实例包括但不限于硅油、矿物油、凝胶(例如凡士林)、蜡、淡水、盐水、合成流体、甘油、脱水山梨糖醇酯或其任何组合。如将理解的,更粘的凝胶和流体可以是优选的,使得保护流体1146不易流动。
在一些实施方式中,保护流体1146可包括抗炎剂,例如一氧化氮或另一种已知的抗炎剂。抗炎剂可证明在使由尖锐物1018和传感器1016刺入用户皮肤中引起的局部炎症反应最小化方面是有利的。已经观察到炎症会影响葡萄糖读数的准确性,并且通过包括抗炎剂而可加速愈合过程,这可使得更快地获得准确的读数。
图12A和图12B分别是根据一个或多个实施方式的电子器件壳体1004的分解等距图和底部等距图。外壳1006和安装件1008作为相对的蛤壳式半部操作,其封闭或以其他方式基本上封装传感器控制装置1002(图10A和图10B)的各种电子部件。
印刷电路板(PCB)1202可定位在电子器件壳体1004内。多个电子模块(未示出)可安装到PCB 1202,包括但不限于数据处理单元、电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管和开关。数据处理单元可包括例如专用集成电路(ASIC),其配置为实现与传感器控制装置1002的操作相关联的一个或多个功能或例程。更具体地,数据处理单元可配置为执行数据处理功能,其中这种功能可包括但不限于数据信号的滤波和编码,每个数据信号对应于用户的采样分析物水平。数据处理单元还可包括用于与读取器装置106(图1)通信的天线或以其他方式与该天线通信。
如图所示,外壳1006、安装件1008和PCB 1202分别各自限定对应的中心孔口1204、1206和1208。当组装电子器件壳体1204时,中心孔口1204、1206、1208同轴地对准以接收穿过其中的插塞组件1010(图11A和图11B)。电池1210也可容纳在电子器件壳体1004内并且配置为对传感器控制装置1002供电。
在图12B中,插塞插孔1212可限定在安装件1208的底部中,并且提供了插塞组件1010(图10A和图10B)可接收并联接到电子器件壳体1004的位置,从而完全组装传感器控制装置1002。插塞1102的轮廓(图11A至图11C)可与插塞插孔1212匹配或以互补的方式成形,并且插塞插孔1212可提供一个或多个卡扣凸耳1214(示出了两个),其配置为与插塞1102的可偏转臂1107(图11A和图11B)相接并且接收该可偏转臂。通过将插塞1102推进到插塞插孔1212中并且允许可偏转臂1107锁定到对应的卡扣凸耳1214中,插塞组件1010联接到电子器件壳体1004。当插塞组件1010适当地联接到电子器件壳体1004时,限定在PCB 1202的下侧上的一个或多个电路触点1216(示出了三个)可与连接器1104(图11A和图11B)的电触点1120(图11A和图11B)进行导电连通。
图13A和图13B分别是具有联接到其的施加器帽的传感器施加器102的示例性实施方式的侧视图和侧视截面图。更具体地,图13A和图13B描绘了传感器施加器102可以如何被运输到用户并由用户接收。根据本公开,如图13B所示,传感器控制装置1002在被输送到用户之前已经组装并安装在传感器施加器102内。
如上所述,在将插塞组件1010联接到电子器件壳体1004之前,插塞组件1010可经受辐射消毒以对传感器1016和尖锐物1018的远侧部分进行消毒。在适当消毒后,插塞组件1010然后就可如上大致所述地联接到电子器件壳体1004,从而形成完全组装的传感器控制装置1002。然后,传感器控制装置1002可被装载到传感器施加器102中,并且施加器帽可联接到传感器施加器102。施加器帽可螺纹连接到壳体并且包括防撬环。在相对于壳体旋转(例如,旋开)施加器帽时,防撬环可剪切并由此从传感器施加器102释放施加器帽。
根据本公开,当装载在传感器施加器102中时,传感器控制装置1002可经受气态化学消毒,其配置为对电子器件壳体1004和传感器控制装置1002的任何其他暴露部分进行消毒。为了实现这一点,可将化学品注射到由传感器施加器102和互连的帽210协作限定的消毒室1306中。在一些应用中,可将化学品经由在其近端1310处的施加器帽中限定的一个或多个出口1308注射到消毒室1306中。可用于气态化学消毒1304的实例化学品包括但不限于环氧乙烷、汽化过氧化氢和氮氧化物(例如,氧化亚氮、二氧化氮等)。
由于传感器1016和尖锐物1018的远侧部分密封在保护小瓶1020内,所以在气态化学消毒过程期间使用的化学品不与设置在尾部1108上的酶、化学物质或生物物质相互作用。
在消毒室1306内已经实现期望的无菌保证水平后,去除气态溶液并对消毒室1306充气。充气可通过一系列真空以及随后使氮气或过滤空气循环通过消毒室1306来实现。在消毒室1306已经适当地充气后,出口1308就可用密封件1312(以虚线示出)闭塞。
在一些实施方式中,密封件1312可包括两层或更多层不同材料。第一层可由合成材料(例如,闪纺高密度聚乙烯纤维)制成,例如可从获得的是高度耐用和抗穿刺的,并且允许蒸汽渗透。层可在气态化学消毒过程之前施加,并且在气态化学消毒过程之后,可将箔或其他耐蒸气和湿气的材料层密封(例如,热密封)在层上方以防止污染物和湿气进入消毒室1306。在其他实施方式中,密封件1312可仅包括施加到施加器帽的单个保护层。在这种实施方式中,单个层对于消毒过程是气体可渗透的,但是在消毒过程完成后,也能够保护免受湿气和其他有害元素的影响。
在密封件1312在位的情况下,施加器帽提供防止外部污染的屏障,从而为组装的传感器控制装置1002保持无菌环境,直到用户移除(旋下)施加器帽为止。施加器帽还可在运输和储存期间形成无尘环境,其防止用于将传感器控制装置1002固定到用户皮肤的粘合贴片1314变脏。
图14是根据本公开的施加器帽的示例性实施方式的立体图。如图所示,施加器帽具有大致圆形的截面,并且限定一系列用于将施加器帽联接到传感器施加器102的螺纹。在施加器帽的底部中也可看到出口1308。
施加器帽还可提供并且以其他方式限定帽柱1404,该帽柱居中地位于施加器帽的内部内并且从其底部向近侧延伸。帽柱4104可配置为在传感器控制装置1002包含在传感器施加器102内的同时帮助支撑该传感器控制装置。此外,帽柱1404可限定开口1406,其配置为在施加器帽210联接到传感器施加器102时接收保护小瓶1020。
在一些实施方式中,通向帽柱1404的开口1406可包括一个或多个顺应性特征部1408,该顺应性特征部是可膨胀的或柔性的以使得保护小瓶1020能够穿过其中。在一些实施方式中,例如,一个或多个顺应性特征部1408可包括夹头类型的装置,该装置包括多个顺应性指状物,它们配置为径向地向外弯曲以接收保护小瓶1020。然而,在其他实施方式中,顺应性特征部1408可包括弹性体或另一类型的顺应性材料,其配置为径向膨胀以接收保护小瓶1020。
图15是根据一个或多个实施方式的定位在施加器帽内的传感器控制装置1002的侧视截面图。如图所示,帽柱1404限定柱室1502,该柱室配置为接收保护小瓶1020。通向帽柱3004的开口3006提供了进入柱室1502的通路,并且呈现第一直径D1。相反,保护小瓶1020的扩大头部1140呈现大于第一直径D1且大于保护小瓶1020的其余部分的外直径的第二直径D2。因此,当保护小瓶2620延伸到柱室1502中时,开口1406的顺应性特征部1408可径向地向外弯曲(膨胀)以接收扩大头部1140。
在一些实施方式中,扩大头部1140可提供或以其他方式限定成角度的外表面,其帮助径向地向外偏置顺应性特征部1408。然而,扩大头部1140还可限定防止保护小瓶1020从柱室1502反向出来的上肩部1504。更具体地,肩部1504可包括在第二直径D2处的尖锐物表面,其将接合但不推动顺应性特征部1408沿相反方向径向地向外弯曲。
在扩大头部1140绕过开口1406后,顺应性特征部1408就弯曲回到(或朝向)其自然状态。在一些实施方式中,顺应性特征部1408可接合保护小瓶1020的外表面,但是仍然可允许施加器帽210相对于保护小瓶1020旋转。因此,当用户通过相对于传感器施加器102旋转施加器帽而移除施加器帽时,保护小瓶1020可相对于帽柱1404保持静止。
在从传感器施加器102移除施加器帽,从而也将传感器控制装置1002与施加器帽分离时,限定在扩大头部1140上的肩部1504将在开口1406处接合顺应性特征部1408。因为肩部1504的直径大于开口1406的直径,所以肩部1504将结合抵靠顺应性特征部1408,从而将保护小瓶1020与传感器控制装置1002分离,这暴露了传感器1016和尖锐物1018的远侧部分。因此,在将施加器帽与传感器施加器102和传感器控制装置1002分离时,顺应性特征部1408可防止扩大头部1140经由开口1406离开柱室1502。分离的保护小瓶1020将落入柱室1502并保持在其内部。
在一些实施方式中,代替包括如上文大致描述的顺应性特征部1408的开口1406,开口1406可替代地为带螺纹的。在这种实施方式中,保护小瓶1020的远端附近的小的部分也可以是带螺纹的,并且配置为螺纹地接合开口1406的螺纹。保护小瓶1020可经由螺纹旋转被接收在柱室1502内。然而,在从传感器施加器102移除施加器帽时,开口1406和保护小瓶1020上的相对螺纹结合,并且保护小瓶1020可与传感器控制装置1002分离。
因此,将传感器控制装置1002结合到分析物监测系统(例如,图1的分析物监测系统100)中具有若干优点。由于传感器控制装置1002最终在受控环境中组装,所以可减小或完全消除公差,这允许传感器控制装置1002薄且小。此外,由于传感器控制装置1002最终在受控环境中组装,所以可在工厂进行传感器控制装置1002的充分的预测试,从而在包装之前完全测试传感器单元以用于最终交付。
图16A和图16B分别是根据本公开的一个或多个实施方式的示例性传感器控制装置1602的等距图和侧视图。传感器控制装置1602(或者称为“圆盘”)在一些方面可类似于图1的传感器控制装置104,因此可参考其最好地理解。在一些应用中,传感器控制装置1602可代替图1的传感器控制装置104,并且因此可与传感器施加器102(图1)结合使用,这将传感器控制装置1602输送到用户皮肤上的目标监测位置。
然而,与图1的传感器控制装置104相比,传感器控制装置1602可结合在一件式系统架构中。例如,与两件式架构不同,用户不需要在使用之前打开多个包装并最终组装传感器控制装置1602。相反,在由用户接收时,传感器控制装置1602已经完全组装并适当地定位在传感器施加器102(图1)内。为了使用传感器控制装置1602,用户在将传感器控制装置1602迅速地输送到目标监测位置之前仅需要打开一个屏障(例如,移除施加器帽)。
如图所示,传感器控制装置1602包括电子器件壳体1604,其通常为盘形并且可具有圆形截面。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,电子器件壳体1604可呈现其他截面形状,例如卵形或多边形。电子器件壳体1604可配置为容纳或以其他方式包含用于操作传感器控制装置1602的各种电气部件。
电子器件壳体1604可包括外壳1606和可与外壳1606匹配的安装件1608。外壳1606可经由多种方式固定到安装件1608,例如卡扣配合接合、干涉配合、声波(或超声波)焊接、使用一个或多个机械紧固件(例如,螺钉)或其任何组合。在一些实施方式中,可密封外壳1606和安装件1608之间的界面。在这种实施方式中,垫圈或其他类型的密封材料可定位或施加在外壳1606和安装件1608的外直径(周边)处或附近。将外壳1606固定到安装件1608可压缩密封材料,从而产生密封界面。在至少一个实施方式中,可将粘合剂施加到外壳1606和安装件1608中的一者或两者的外直径(周边),并且粘合剂不仅可将外壳1606固定到安装件1608,而且还可密封界面。
在外壳1606和安装件1608之间产生密封界面的实施方式中,电子器件壳体1604的内部可有效地与两个部件之间的外部污染隔离。在这种实施方式中,如果传感器控制装置1602在受控且无菌的环境中组装,则可以不需要对内部电气部件进行消毒(例如,经由气态化学消毒)。相反,密封接合可为组装的电子器件壳体1604提供足够的无菌屏障。
传感器控制装置1602还可包括传感器模块1610(在图16B中部分可见)和尖锐物模块1612(部分可见)。传感器模块1610和尖锐物模块1612可以是可互连的并且联接到电子器件壳体1604。传感器模块1610可配置为承载并以其他方式包括传感器1614(图16B),并且尖锐物模块1612可配置为承载并以其他方式包括尖锐物1616(图16B),该尖锐物用于在施加传感器控制装置1602期间帮助将传感器1614经皮地输送到用户的皮肤下方。
如图16B所示,传感器1614和尖锐物1616的对应部分从电子器件壳体1604延伸,更具体地,从安装件1608的底部延伸。传感器1614的暴露部分可接收在尖锐物1616的中空或凹陷部分内。传感器1614的其余部分定位在电子器件壳体1604的内部内。
粘合贴片1618可定位在安装件1608的下侧上并以其他方式附接到该下侧。类似于图1的粘合贴片108,粘合贴片1618可配置为在操作期间将传感器控制装置1602固定并保持在用户皮肤上在位。在一些实施方式中,转移粘合剂1620可介于粘合贴片1618和安装件1608的底部之间。转移粘合剂1620可帮助便于传感器控制装置1602的组装过程。
图17A和图17B分别是根据一个或多个实施方式的传感器控制装置1602的分解立体俯视图和仰视图。如图所示,电子器件壳体1604的外壳1606和安装件1608作为相对的蛤壳式半部操作,其封闭或以其他方式基本上封装传感器控制装置1602的各种电子部件。
印刷电路板(PCB)1702可定位在电子器件壳体1604内。如图17B所示,多个电子模块1704可安装到PCB 1702的下侧。示例性电子模块1704包括但不限于电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管和开关。数据处理单元1706(图17B)也可安装到PCB 1702,并且可包括例如专用集成电路(ASIC),其配置为实现与传感器控制装置1602的操作相关联的一个或多个功能或例程。更具体地,数据处理单元1706可配置为执行数据处理功能,例如数据信号的滤波和编码,其中的每个对应于用户的采样分析物水平。数据处理单元1706还可包括用于与读取器装置106(图1)通信的天线或以其他方式与该天线通信。
如图所示,外壳1606、安装件1608和PCB 1702各自分别限定对应的中心孔口1708a、1708b、1708c。当组装传感器控制装置1602时,中心孔口1708a-c同轴地对准以接收穿过其中的传感器模块1610和尖锐物模块1612的部分。
电池1710和对应的电池安装件1712也可容纳在电子器件壳体1604内。电池1710可配置为对传感器控制装置1602供电。
传感器模块1610可包括传感器1614和连接器1714。传感器1614包括尾部1716、标记1718,以及将尾部1716和标记1718互连的颈部1720。尾部1716可配置为延伸穿过限定在安装件1608中的中心孔口1708b并且从其下侧向远侧延伸。尾部1716包括酶或其他化学物质或生物物质,并且在一些实施方式中,膜可覆盖化学物质。在使用中,尾部1716经皮地接收在用户的皮肤下方,并且包括在其上的化学物质帮助在存在体液的情况下便于分析物监测。
标记1718可包括具有设置在其上的一个或多个传感器触点1722(图17A中示出了三个)的大致平面的表面。标记1718可配置为接收在连接器1714内,其中传感器触点1722与封装在连接器1714内的对应数量的顺应性碳浸渍聚合物模块(未示出)对准。
连接器1714包括一个或多个铰接部1724,其使得连接器1714能够在打开状态和闭合状态之间枢转。连接器1714在图17A和图17B中被描绘为处于闭合状态,但是可转变到打开状态以在其中接收标记1718和顺应性碳浸渍聚合物模块。顺应性碳浸渍聚合物模块提供电触点1726(图17A中示出了三个),其配置为提供传感器1614和设置在PCB 1702上的对应的电路触点1728之间的导电连通。当传感器模块1610适当地联接到电子器件壳体1604时,电路触点1728与连接器1714的电触点1726进行导电连通。连接器1714可由硅橡胶制成,并且可用作传感器1614的防潮层。
尖锐物模块1612包括尖锐物1616和承载尖锐物1616的尖锐物衬套1730。尖锐物1616包括伸长的轴1732和在轴1732的远端处的尖锐物尖端1734。轴1732可配置为延伸穿过同轴对准的中心孔口1708a-c中的每个,并且从安装件1608的底部向远侧延伸。
此外,轴1732可包括至少部分地外接传感器1614的尾部1716的中空或凹陷部分1736。尖锐物尖端1734可配置为在承载尾部1716的同时穿透皮肤以使尾部1716的活性化学物质与体液接触。
尖锐物衬套1730可包括衬套小柱形部1738和衬套卡爪1740,其中的每个可配置为帮助将传感器控制装置1602联接到传感器施加器102(图1)。
具体参考图17A,在一些实施方式中,传感器模块1610可至少部分地接收在包括在电子器件壳体1604内的传感器安装袋1742内。在一些实施方式中,传感器安装袋1742可包括单独的结构,但是可替代地形成安装件1608的整体部分或延伸部。传感器安装袋1742可成形为或以其他方式配置为接收和安置传感器1614和连接器1714。如图所示,传感器安装袋1742限定外周边1744,其大致外接传感器1614和连接器1714将在那里被接收的区域。在至少一个实施方式中,当电子器件壳体1604完全组装时,外周边1744可密封到PCB 1702的下侧。在这种实施方式中,垫圈(例如,O形环等)、粘合剂或另一类型的密封材料可施加(布置)在外周边1744处,并且可操作以密封传感器安装袋和PCB 1702之间的界面。
密封传感器安装袋1742和PCB 1702的下侧之间的界面可帮助在电子器件壳体1604内产生或限定密封区或密封区域。密封区域可证明帮助将传感器1614的尾部1716与在气态化学消毒期间使用的潜在有害的消毒气体隔离开(免受其影响)是有利的。
具体参考图17B,多个通道或凹槽1746可设置或以其他方式限定在安装件1608的底部上。如图所示,凹槽1746可与多个径向延伸的通道结合形成多个同心环。粘合贴片1618(图16A和图16B)可附接到安装件1608的下侧,并且在一些实施方式中,转移粘合剂1620(图16A和图16B)可介于粘合贴片1618和安装件1608的底部之间。凹槽1746可证明促进湿气远离粘合贴片1618下方的电子器件壳体1604的中心排出是有利的。
在一些实施方式中,帽柱密封界面1748可限定在安装件1608的底部上,在安装件1608的中心处。如图所示,帽柱密封界面1748可包括安装件1608的底部的基本上扁平的部分。第二中心孔口1708b限定在帽柱密封界面1748的中心处,并且凹槽1746可外接帽柱密封界面1748。帽柱密封界面1748可提供密封表面,其可帮助将传感器1614的尾部1716与在气态化学消毒期间使用的潜在有害的消毒气体隔离开(免受其影响)。
图18A至图18C分别是根据本公开的一个或多个实施方式的示例性传感器控制装置1802的等距图、侧视图和仰视图。传感器控制装置1802(或者称为体上贴片或单元)在一些方面可类似于图1的传感器控制装置104,因此可参考其最好地理解。传感器控制装置1802可代替图1的传感器控制装置104,并且因此可与传感器施加器102(图1)结合使用,其将传感器控制装置1802输送到用户皮肤上的目标监测位置。然而,与图1的传感器控制装置104相比,各种结构优点和改进允许传感器控制装置1802结合到一件式系统架构中。
与图1的传感器控制装置104不同,例如,用户不需要在输送到目标监测位置之前打开多个包装并最终组装传感器控制装置1802。相反,在由用户接收时,传感器控制装置1802可已经被组装并适当地定位在传感器施加器102内。为了使用传感器控制装置1802,用户在迅速地将传感器控制装置1802输送到目标监测位置之前,仅需要打破一个屏障(例如,施加器帽)。
首先参考图18A,传感器控制装置1802包括大致盘形并且可具有大致圆形截面的电子器件壳体1804。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,电子器件壳体1804可呈现其他截面形状,例如卵形或多边形。电子器件壳体1804可包括外壳1806和可与外壳1806匹配的安装件1808。粘合贴片1810可定位在安装件1808的下侧上并以其他方式附接到该下侧。类似于图1的粘合贴片108,粘合贴片1810可配置为在操作期间将传感器控制装置1802在用户皮肤上固定并保持在位。
在一些实施方式中,外壳1806可限定参考特征部1812。如图所示,参考特征部1812可包括限定在外壳1806中并且延伸短距离进入电子器件壳体3704的内部的凹陷或盲袋。参考特征部1812可作为“基准C”特征操作,其配置为帮助在工厂组装期间在至少一个自由度上便于控制传感器控制装置1802。相反,现有的传感器控制装置(例如,图1的传感器控制装置104)通常包括从外壳的侧面径向延伸的突片。该突片用作过程中的计时基准,但是必须在制造结束时移除,并且随后检查突片曾经存在过的外壳,这增加了先前制造过程的复杂性。
外壳1806还可限定中心孔口1814,其尺寸设计成接收可延伸穿过电子器件壳体1804的中心的尖锐物(未示出)。
图18B描绘了传感器1816的从电子器件壳体1804延伸的部分。传感器1816的其余部分定位在电子器件壳体1804的内部内。类似于图1的传感器110,传感器1816的暴露部分配置为在使用期间经皮地定位在用户的皮肤下方。传感器1816的暴露部分可包括酶或其他化学物质或生物物质,并且在一些实施方式中,膜可覆盖化学物质。
传感器控制装置1802提供结构改进,这使得高度H和直径D可小于现有的传感器控制装置(例如,图1的传感器控制装置104)。在至少一个实施方式中,例如,高度H可以比现有的传感器控制装置的高度小大约1mm或更多,并且直径D可以比现有的传感器控制装置的直径小大约2mm或更多。在某些其他实施方式中,高度H和直径D可以是任何其他合适的值,例如比现有的传感器装置的高度或直径小1mm至5mm或者1mm至10mm。
此外,传感器控制装置1802的结构改进允许外壳1806提供或以其他方式限定倒角或成角度的外周边1818。相反,现有的传感器控制装置通常需要圆形或向外弓形的外周边以容纳内部部件。减小的高度H、减小的直径D和成角度的外周边1818可各自证明,提供更薄、更小并且在附接到用户皮肤时更不易于通过卡在尖角等上而过早脱离的传感器控制装置1802是有利的。
图18C描绘了限定在安装件1808的下侧中的中心孔口1820。中心孔口1820的尺寸可设计成接收组合的尖锐物(未示出)和传感器1816,其中传感器1816接收在尖锐物的中空或凹陷部分内。当组装电子器件壳体1804时,中心孔口1820与外壳1806(图18A)的中心孔口1814(图18A)同轴地对准,并且尖锐物通过同时延伸穿过每个中心孔口1814、1820而穿透电子器件壳体。
图19A和图19B分别是根据一个或多个实施方式的传感器控制装置1802的分解俯视图和仰视图。外壳1806和安装件1808作为相对的蛤壳式半部操作,其包围或以其他方式基本上封装传感器控制装置1802的各种电子部件。如图所示,传感器控制装置1802可包括印刷电路板组件(PCBA)1902,其包括具有多个联接到其的电子模块1906的印刷电路板(PCB)1904。示例性电子模块1906包括但不限于电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管和开关。现有的传感器控制装置通常仅在PCB的一侧上堆叠PCB部件。相反,传感器控制装置1802中的PCB部件1906可分散在PCB 1904的两侧(即,顶表面和底表面)的表面区域周围。
除了电子模块1906之外,PCBA 1902还可包括安装到PCB 1904的数据处理单元1908。数据处理单元1908可包括例如专用集成电路(ASIC),其配置为实现与传感器控制装置1802的操作相关联的一个或多个功能或例程。更具体地,数据处理单元1908可配置为执行数据处理功能,其中这种功能可包括但不限于数据信号的滤波和编码,每个数据信号对应于用户的采样分析物水平。数据处理单元1908还可包括用于与读取器装置106(图1)通信的天线或以其他方式与该天线通信。
电池孔口1910可限定在PCB 1904中并且其尺寸设计成接收和安置配置为对传感器控制装置1802供电的电池1912。轴向电池触点1914a和径向电池触点1914b可联接到PCB1904,并且延伸到电池孔口1910中,以便于从电池1912到PCB 1904的电力传输。如其名字所暗示的,轴向电池触点1914a可配置为对电池1912提供轴向触点,而径向电池触点1914b可对电池1912提供径向触点。利用电池触点1914a、1914b将电池1912定位在电池孔口1910内帮助减小传感器控制装置1802的高度H(图18B),这允许PCB 1904居中定位并且其部件分散在两侧(即,顶表面和底表面)上。这也帮助便于设置在电子器件壳体1804上的斜面1818(图18B)。
传感器1916可相对于PCB 1904居中定位,并且包括尾部1916、标记1918,以及将尾部1916和标记1918互连的颈部1920。尾部1916可配置为延伸穿过安装件1808的中心孔口1820以经皮地接收在用户的皮肤下方。此外,尾部1916可具有包括在其上的酶或其他化学物质以帮助便于分析物监测。
标记1918可包括大致平面的表面,其具有布置在其上的一个或多个传感器触点1922(图19B中示出了三个)。传感器触点1922可配置为与设置在PCB 1904上的对应的一个或多个电路触点1924(图19A中示出了三个)对准并接合。在一些实施方式中,传感器触点1922可包括印刷或以其他方式数字地施加到标记1918的碳浸渍聚合物(carbonimpregnated polymer)。现有的传感器控制装置通常包括由硅橡胶制成的连接器,该连接器封装一个或多个顺应性碳浸渍聚合物模块,该顺应性碳浸渍聚合物模块用作传感器和PCB之间的导电触点。相反,当前公开的传感器触点1922提供了传感器1816和PCB 1904连接之间的直接连接,这消除了对现有技术连接器的需要并且有利地减小了高度H(图18B)。此外,消除顺应性碳浸渍聚合物模块消除了显著的电路电阻,并且因此改善了电路导电性。
传感器控制装置1802还可包括顺应性构件1926,其可布置为介于标记1918和外壳1806的内表面之间。更具体地,当外壳1806和安装件1808彼此组装时,顺应性构件1926可配置为提供抵靠标记1918的被动偏置负载,该被动偏置负载迫使传感器触点1922与对应的电路触点1924连续接合。在所示的实施方式中,顺应性构件1926是弹性体O形环,但是在不脱离本公开的范围的情况下,可替代地包括任何其他类型的偏置装置或机构,例如压缩弹簧等。
传感器控制装置1802还可包括一个或多个电磁护罩,示出为第一护罩和第二护罩1928a、b。护罩1928a、b可布置在外壳1806和安装件1808之间;即在电子器件壳体1804内。在所示的实施方式中,第一护罩1928a布置在PCB 1904上方,使得其面对PCB 1904的顶表面,并且第二护罩1928b布置在PCB 1904下方,使得其面对PCB 1904的底表面。
护罩1928a、b可配置为在传感器控制装置1802经受辐射消毒时保护敏感电子部件免受辐射。更具体地,护罩1928a、b中的至少一个可定位成介于数据处理单元1908和诸如电子束电子加速器的辐射源之间。在一些实施方式中,例如,护罩1928a、b中的至少一个可定位成邻近或者以其他方式与数据处理单元1908和辐射源对准,以阻挡或减轻可能以其他方式损坏数据处理单元1908的敏感电子电路的辐射吸收剂量。
在所示的实施方式中,数据处理单元1908介于第一护罩和第二护罩1928a、b之间,使得第一护罩和第二护罩1928a、b基本上在轴向方向上在数据处理单元1908两端。然而,在至少一个实施方式中,仅护罩1928a、b中的一个可能是必要的,以在辐射消毒期间适当地保护数据处理单元1908。例如,如果传感器控制装置1802经受朝向安装件1808的底部引导的辐射消毒,则仅需要第二护罩1928b介于数据处理单元1908和辐射源之间,并且可省略第一护罩1928a。
替代地,如果传感器控制装置1802经受朝向外壳1806的顶部引导的辐射消毒,则仅需要第一护罩1928a介于数据处理单元1908和辐射源之间,并且可省略第二护罩1928b。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,可采用两个护罩1928a、b。
护罩1928a、b可由能够衰减(或基本上衰减)辐射的传输的任何材料制成。用于护罩1928a、b的合适材料包括但不限于铅、钨、铁基金属(例如不锈钢)、铜、钽、钨、锇、铝、碳或其任何组合。用于护罩1928a、b的合适金属可以是耐腐蚀的奥氏体和任何非磁性金属,其密度范围在大约2克每立方厘米(g/cc)和大约23g/cc之间。护罩1928a、b可经由各种制造技术制造,包括但不限于冲压、铸造、注射模制、烧结、二次模制或其任何组合。
然而,在其他实施方式中,护罩1928a、b可包括金属填充的热塑性聚合物,例如但不限于聚酰胺、聚碳酸酯或聚苯乙烯。在这种实施方式中,可通过将屏蔽材料混合在粘合剂基质中并且将该组合分配到成形部件上或以其他方式直接分配到数据处理单元1908上,来制造护罩1928a、b。此外,在这种实施方式中,护罩1928a、b可包括封装(或基本上封装)数据处理单元1908的外罩。在这种实施方式中,护罩1928a、b可包括金属填充的热塑性聚合物,如上所述,或者可替代地由能够衰减(或基本上衰减)辐射的传输的本文提到的任何材料制成。
外壳1806可提供或以其他方式限定第一计时插塞插孔1930a(图19B)和第二计时插塞插孔1930b(图19B),并且安装件1808可提供或以其他方式限定第一计时柱1932a(图19A)和第二计时柱1932b(图19A)。将第一计时插塞插孔1930a和第二计时插塞插孔1930b分别与第一计时柱1932a和第二计时柱1932b匹配,将使外壳1806与安装件1808适当地对准。
具体参考图18A,安装件1808的内表面可提供或以其他方式限定多个凹穴或凹陷,其配置为在外壳1806与安装件1808匹配时容纳传感器控制装置1802的各种组成零件。例如,安装件1808的内表面可限定电池定位器1934,其配置为当组装传感器控制装置1802时容纳电池1912的一部分。邻近的触点凹穴1936可配置为容纳轴向触点1914a的一部分。
此外,多个模块凹穴1938可限定在安装件1808的内表面中,以容纳布置在PCB1904的底部上的各种电子模块1906。此外,护罩定位器1940可限定在安装件1808的内表面中,以当组装传感器控制装置1802时容纳第二护罩1928b的至少一部分。电池定位器1934、触点凹穴1936、模块凹穴1938和护罩定位器1940都延伸短距离进入安装件1808的内表面,结果,与现有的传感器控制装置相比,可减小传感器控制装置1802的总高度H(图18B)。模块凹穴1938可通过允许PCB部件布置在两侧(即,顶表面和底表面)上,来帮助最小化PCB 1904的直径。
仍然参考图19A,安装件1808还可包括多个围绕安装件1808的外周边限定的载体夹持特征部1942(示出了两个)。载体夹持特征部1942从安装件1808的底部1944轴向地偏移,其中在组装期间可施加转移粘合剂(未示出)。与通常包括与安装件的底部相交的锥形载体夹持特征部的现有传感器控制装置相比,当前公开的载体夹持特征部1942从施加转移粘合剂的平面(即,底部1944)偏移。这可证明帮助确保输送系统在组装期间不会无意中粘附到转移粘合剂是有利的。此外,当前公开的载体夹持特征部1942消除了对圆齿状转移粘合剂的需要,这简化了转移粘合剂的制造,并且消除了相对于安装件1808精确地对转移粘合剂计时的需要。这也增加了结合面积,并且因此增加了结合强度。
参考图19B,安装件1808的底部1944可提供或以其他方式限定多个凹槽1946,其可限定在安装件1808的外周边处或附近,并且彼此等距地间隔开。转移粘合剂(未示出)可联接到底部1944,并且凹槽1946可配置为在使用期间帮助将湿气远离传感器控制装置1802并朝向安装件1808的外围传送(转移)。在一些实施方式中,凹槽1946的间隔可介于限定在安装件1808的相对侧(内表面)上的模块凹穴1938(图19A)之间。如应理解的,使凹槽1946和模块凹穴1938的位置交替确保了在安装件1808的任一侧上的相对特征不延伸到彼此中。这可帮助最大化用于安装件1808的材料的使用,从而帮助保持传感器控制装置1802的最小高度H(图18B)。模块凹穴1938还可显著减少模具下沉,并且改进转移粘合剂所结合到的底部1944的扁平度。
仍然参考图19B,外壳1806的内表面还可提供或以其他方式限定多个凹穴或凹陷,其配置为当外壳1806与安装件1808匹配时容纳传感器控制装置1802的各个组成零件。例如,外壳1806的内表面可限定相对的电池定位器1948,其可与安装件1808的电池定位器1934(图19A)相对地布置,并且配置为当组装传感器控制装置1802时容纳电池1912的一部分。此外,护罩定位器1950可限定在外壳1806的内表面中,以当组装传感器控制装置1802时容纳第一护罩1928a的至少一部分。相对的电池定位器1948和护罩定位器1950延伸短距离进入外壳1806的内表面,这帮助减小传感器控制装置1802的总高度H(图18B)。
尖锐物和传感器定位器1952也可由外壳1806的内表面提供或以其他方式限定在其上。尖锐物和传感器定位器1952可配置为接收尖锐物(未示出)和传感器1816的一部分两者。此外,尖锐物和传感器定位器1952可配置为与设置在安装件1808的内表面上的对应的尖锐物和传感器定位器对准和/或匹配。
图20A和图20B描绘了根据某些实施方式的传感器控制装置的制造。在过程2000的第一步骤中,可在基体基底2004中冲孔或以其他方式形成孔2002,该基体基底可包括可最终形成传感器控制装置的基座或下盖2008的材料片。基体基底2004可包括由多种不同材料制成的带或薄膜,该材料包括但不限于塑料、金属、复合材料或其任何组合。在至少一个实施方式中,基体基底2004可包括在一侧(例如,底侧)上具有聚酯膜并且在另一侧(例如,顶侧)上具有聚烯烃热密封层的层压铝箔。
在过程2000的第二步骤中,传感器保持器可联接到基体基底2004。传感器保持器可与任一传感器保持器相同或相似。因此,传感器保持器可限定尺寸设计成接收传感器的尾部的通道2006。在一些实施方式中,传感器保持器可超声焊接或热密封到基体基底,从而使得密封和水密接合。然而,在至少一个实施方式中,基体基底可包括或以其他方式包含顶侧上的粘合性基底以将传感器保持器固定并密封在位。
在过程2000的第三步骤中,第一粘合性基底2008可附接到传感器保持器的顶部。第一粘合性基底2008可类似于任何已知的粘合性基底,并且因此可包括当施加压力时形成结合的压力粘合带。在至少一个实施方式中,第一粘合性基底2008可包括双面聚烯烃泡沫带,并且可在两侧上均为压敏的。
在过程2000的第四步骤中,传感器2016可使用第一粘合性基底2008固定到传感器保持器。更具体地,尾部可延伸穿过通道2006,并且标记可大致正交于尾部10314弯曲并联接到下面的第一粘合性基底2008。
现在参考图20B,在过程2000的第五步骤中,印刷电路板(PCB)2010可定位在基体基底2004上并且围绕传感器保持器。PCB 2010可包括安装到其的多个电子模块2012。电子模块2012可包括蓝牙天线和近场通信(NFC)天线中的至少一者。如图所示,PCB 2010可限定两个由颈部2016互连的相对的凸耳2014a和2014b。相对的电池触点2018a和2018b可设置在相对的凸耳2014a、2014b上,以便于与电池2020电连通。
在方法2000的第六步骤中,可将第二粘合性基底2008b施加到第一电池触点2018a,以准备在方法2000的紧接着的第七步骤中接收电池2020。第二粘合性基底可包括用于将电池2020联接到第一电池触点2018a的压力粘合带。然而,第二粘合性基底也可包括Z轴各向异性(或导电)的压力粘合带,其也便于电池2020和第一电池触点2018a之间的电连通(即,电力的传输)。
图21示出了根据本公开的一个或多个实施方式的示例性传感器2100的侧视图。传感器2100在一些方面可类似于本文所述的任何传感器,因此可在分析物监测系统中用于检测特定的分析物浓度。如图所示,传感器2100可包括尾部2102、标记2104,以及将尾部2102和标记2104互连的颈部2106。尾部2102包括酶或其他化学物质或生物物质,并且在一些实施方式中,膜可覆盖化学物质。在使用中,尾部2102可经皮地接收在用户的皮肤下方,并且其上所包含的化学物质帮助在存在体液的情况下便于分析物监测。
尾部2102可接收在尖锐物(未示出)的中空或凹陷部分内,以至少部分地外接传感器2100的尾部2102。如图所示,尾部2102可从水平方向偏移角度Q延伸。在一些实施方式中,角度Q可以是大约85°。因此,与其他传感器尾部相比,尾部2102不能从标记2104垂直地延伸,而是偏离垂直线一角度。这可证明帮助将尾部2102保持在尖锐物的凹陷部分内是有利的。
尾部2102可包括第一端或底端2108a以及与顶端2108a相对的第二端或顶端2108b。塔部2110可设置在顶端2108b处或附近,并且可从颈部2106将尾部2102互连到标记2104的位置竖直地向上延伸。在操作期间,如果尖锐物侧向地移动,则塔部2110将帮助将尾部2102朝向尖锐物突出,并且以其他方式保持在尖锐物的凹陷部分内。此外,在一些实施方式中,塔部2110可提供或以其他方式限定从其侧向延伸的突起2112。当传感器2100与尖锐物匹配,并且尾部2102在尖锐物的凹陷部分内延伸时,突起2112可接合凹陷部分的内表面。在操作中,突起2112可帮助将尾部2102保持在凹陷部分内。
标记2104可包括大致平面的表面,该表面上布置有一个或多个传感器触点2114。传感器触点2114可配置为与封装在连接器内的对应数量的顺应性碳浸渍聚合物模块对准。
在一些实施方式中,如图所示,颈部2106可提供或以其他方式限定在标记2104和尾部2102之间延伸的凹入部或弯曲部2116。弯曲部2116可证明增加传感器2100的柔性和帮助防止颈部2106的弯曲是有利的。
在一些实施方式中,凹口2118(以虚线示出)可以可选地限定在标记中靠近颈部2106处。当传感器2100安装到安装件时,凹口2118可增加传感器2100的柔性和公差。更具体地,凹口2118可帮助吸收在传感器2100安装在安装件内时可能发生的干扰力。
图22A和图22B是根据一个或多个实施方式的示例性连接器组件2200的等距图和局部分解等距图。如图所示,连接器组件2200可包括连接器2202。连接器2202可包括用于帮助将一个或多个顺应性碳浸渍聚合物模块2204(图22B中示出了四个)固定到安装件2206的注射模制零件。更具体地,连接器2202可帮助将模块2204邻近传感器2100固定在位并且与设置在标记2104(图21)上的传感器触点2114(图21)接触。模块2204可由导电材料制成,以在传感器2100和设置在安装件2206内的对应电路触点(未示出)之间提供导电连通。
如在图22C中看到的,连接器2202可限定尺寸设计成接收模块2204的凹穴2208。此外,在一些非限制性实施方式中,连接器2202还可限定一个或多个凹陷2210,其配置为与安装件2206上的一个或多个对应凸缘2212(图22B)匹配。使凹陷2210与凸缘2212匹配可经由干涉配合等将连接器2202固定到安装件2206。在其他实施方式中,连接器2202可使用粘合剂或经由声波焊接固定到安装件2206。
图22D和图22E示出了根据一个或多个实施方式的另一示例性连接器组件2200的等距图和局部分解等距图。如图所示,连接器组件2200可包括连接器2202,并且图22F是连接器2202的等距仰视图。连接器2202可包括注射模制零件、顺应性碳浸渍聚合物、硅或掺杂硅,或莫仕连接器,用于帮助保持一个或多个顺应性金属触点2204(图22E中示出了四个)抵靠传感器2100固定在安装件2206上。更具体地,连接器2202可帮助将触点2204邻近传感器2100固定在位并且与设置在标记2104上的传感器触点2114(图21)接触。在其他非限制性实施方式中,连接器2202可包括本领域已知的任何其他材料。触点2204可由冲压导电材料制成,该材料在传感器2100和设置在安装件2206内的对应电路触点(未示出)之间提供导电连通。在一些实施方式中,例如,触点2204可焊接到布置在安装件2206内的PCB(未示出)。
如在图22F中最佳看到的,连接器2202可限定尺寸设计成接收触点2204的凹穴2208。此外,在一些实施方式中,连接器2202还可限定一个或多个凹陷2210,其配置为与安装件2206上的一个或多个对应凸缘2212匹配。使凹陷2210与凸缘2212匹配可帮助经由干涉配合等将连接器2202固定到安装件2206。在其他实施方式中,连接器2202可使用粘合剂或经由声波焊接固定到安装件2206。
图23A和图23B分别示出了根据本公开的一个或多个实施方式的示例性传感器控制装置2302的侧视图和等距图。传感器控制装置2302在一些方面可类似于图1的传感器控制装置102,因此可参考其最好地理解。此外,传感器控制装置2302可代替图1的传感器控制装置104,并且因此可与图1的传感器施加器102结合使用,这可将传感器控制装置2302输送到用户皮肤上的目标监测位置。
如图所示,传感器控制装置2302包括电子器件壳体2304,其通常可以是盘形并且具有圆形截面。然而,在其他实施方式中,在不脱离本公开的范围的情况下,电子器件壳体2304可呈现其他截面形状,例如卵形、椭圆形或多边形。电子器件壳体2304包括外壳2306和可与外壳2306匹配的安装件2308。外壳2306可经由多种方式固定到安装件2308,例如卡扣配合接合、干涉配合、声波焊接、激光焊接、一个或多个机械紧固件(例如,螺钉)、垫圈、粘合剂或其任何组合。在一些非限制性实施方式中,外壳2306可固定到安装件2308,使得在其之间产生密封界面。粘合贴片2310可定位在安装件2308的下侧上并且以其他方式附接到该下侧。类似于图1的粘合贴片108,粘合贴片2310可配置为在操作期间将传感器控制装置2302在用户皮肤上固定和保持在位。
传感器控制装置2302还可包括传感器2312和尖锐物2314,以用于在施加传感器控制装置2302期间帮助将传感器2312经皮地输送到用户的皮肤下方。传感器2312和尖锐物2314的对应部分从电子器件壳体2304的底部(例如,安装件2308)向远侧延伸。尖锐物衬套2316可包覆模制在尖锐物2314上,并且配置为固定和承载尖锐物2314。如图23A所示,尖锐物衬套2316可包括或以其他方式限定匹配构件2318。在将尖锐物2314组装到传感器控制装置2302时,尖锐物2314可轴向地推进通过电子器件壳体2304,直到尖锐物衬套2316接合电子器件壳体2304的上表面或其内部部件,并且匹配构件2318从安装件2308的底部向远侧延伸。如本文下面描述的,在至少一个实施方式中,尖锐物衬套2316可密封地接合包覆模制在安装件2308上的密封件的上部部分。当尖锐物2314穿透电子器件壳体2304时,传感器2312的暴露部分可接收在尖锐物2314的中空或凹陷(弓形)部分内。传感器2312的其余部分布置在电子器件壳体2304的内部内。
传感器控制装置2302还可包括传感器帽2320,在图23A至图23B中示出为与电子器件壳体2304脱离。传感器帽2320可帮助提供密封屏障,其围绕并保护传感器2312和尖锐物2314的暴露部分。如图所示,传感器帽2320可包括大致柱形的主体,其具有第一端2322a和与第一端2322a相对的第二端2322b。第一端2322a可以是开放的以提供进入限定在主体内的内部室2324的通路。相反,第二端2322b可以是闭合的并且可提供或以其他方式限定接合特征部2326。如下面更详细地描述的,接合特征部2326可帮助使传感器帽2320匹配到传感器施加器(例如,图1的传感器施加器102)的施加器帽,并且可帮助在从传感器施加器移除传感器帽时从传感器控制装置2302移除传感器帽2320。
传感器帽2320可在安装件2308的底部处或附近可移除地联接到电子器件壳体2304。更具体地,传感器帽2320可以可移除地联接到从安装件2308的底部向远侧延伸的匹配构件2318。在至少一个实施方式中,例如,匹配构件2318可限定一组外螺纹2328a(图23A),其可与限定在传感器帽2320的内部室2324内的一组内螺纹2328b(图23B)匹配。在一些实施方式中,外螺纹和内螺纹2328a、b可包括平螺纹设计(例如,没有螺旋曲率),但是可替代地包括螺旋螺纹接合。因此,在至少一个实施方式中,传感器帽2320可在尖锐物衬套2316的匹配构件2318处螺纹联接到传感器控制装置2302。在其他实施方式中,传感器帽2320可经由其他类型的接合可移除地联接到匹配构件2318,该其他类型的接合包括但不限于干涉配合或摩擦配合,或者可用最小分离力(例如,轴向力或旋转力)断开的易碎构件或物质(例如,蜡、粘合剂等)。
在一些实施方式中,传感器帽2320可包括在第一端2322a和第二端2322b之间延伸的整体式(单个)结构,然而,在其他实施方式中,传感器帽2320可包括两个或更多个组成零件。在所示的实施方式中,例如,传感器帽2320的主体可包括布置在第二端9122b处的干燥剂帽2330。干燥剂盖2330可容纳或包括干燥剂,以帮助保持内部室2324内的优选湿度水平。此外,干燥剂帽2330还可限定或以其他方式提供传感器帽2320的接合特征部2326。在至少一个非限制性实施方式中,干燥剂帽2330可包括插入到传感器帽2320的底端中的弹性体插塞。
图24A和图24B分别示出了根据某些实施方式的传感器控制装置2302的分解等距俯视图和仰视图。外壳2306和安装件2308作为相对的蛤壳式半部操作,其包围或以其他方式基本上封装传感器控制装置2302的各种电子部件(未示出)。可布置在外壳2306和安装件2308之间的实例电子部件包括但不限于电池、电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管和开关。
外壳2306可限定第一孔口2402a,安装件2308可限定第二孔口2402b,并且当外壳2306适当地安装到安装件2308时,孔口2402a、b可对准。如在图24A中最佳地看到的,安装件2308可提供或以其他方式限定在第二孔口2402b处从安装件2308的内表面突出的底座2404。底座2404可限定第二孔口2402b的至少一部分。此外,通道2406可限定在安装件2308的内表面上并且可外接底座2402。在所示的实施方式中,通道2406是圆形的,但是可替代地是另一形状,例如椭圆形、卵形或多边形。
安装件2308可包括由刚性材料(例如塑料或金属)制成的模制零件。在一些实施方式中,密封件2408可包覆模制在安装件2308上并且可由弹性体、橡胶、聚合物或适于促进密封界面的另一种柔韧材料制成。在安装件2308由塑料制成的实施方式中,安装件2308可在第一“次”注射模制中模制,并且密封件2408可在第二“次”注射模制中包覆模制在安装件2308上。因此,安装2308可被称为或以其他方式表征为“二次安装”。
在所示的实施方式中,密封件2408可在底座2404处包覆模制在安装件2308上,并且也包覆模制在安装件2308的底部上。更具体地,密封件2408可限定或以其他方式提供包覆模制在底座2404上的第一密封元件2410a,以及互连到第一密封元件2410a或与其互连并且在安装件2308的底部处包覆模制在安装件2308上的第二密封元件2410b(图24B)。在一些实施方式中,密封元件2410a、b中的一者或两者可帮助形成第二孔口2402b的对应部分(段)。虽然密封件2408在本文中被描述为包覆模制在安装件2308上,但是本文还设想到密封元件2410a、b中的一者或两者可包括独立于安装件2408的弹性体组成零件,例如O形环或垫圈。
传感器控制装置2302还可包括套环2412,其可以是限定中心孔口2414的大致环形结构。中心孔口2414的尺寸可设计成接收第一密封元件2410a,并且当适当地组装传感器控制装置2302时可与第一孔口2402a和第二孔口2402b两者对准。中心孔口2414的形状可大致匹配第二孔口2402b和第一密封元件2410a的形状。
在一些实施方式中,套环2412可在其底表面上限定或以其他方式提供环形唇缘2416。环形唇缘2416可被设定尺寸并以其他方式配置为与限定在安装件2308的内表面上的通道2406匹配或接收在其中。在一些实施方式中,凹槽2418可限定在环形唇缘2416上,并且可配置为容纳或以其他方式接收在安装件2308内侧向延伸的传感器2312的一部分。在一些实施方式中,套环2412可进一步在其上表面上限定或以其他方式提供套环通道2420(图24A),该通道的尺寸设计成当适当地组装传感器控制装置2302时接收并以其他方式匹配限定在外壳2306的内表面上的环形脊部2422(图24B)。
传感器2312可包括尾部2424,该尾部延伸穿过限定在安装件2308中的第二孔口2402b,以经皮地接收在用户的皮肤下方。尾部2424可具有包括在其上的酶或其他化学物质,以帮助促进分析物监测。尖锐物2314可包括可延伸穿过由外壳2306限定的第一孔口2402a的尖锐物尖端2426。当尖锐物尖端2426穿透电子器件壳体2304时,传感器2312的尾部2424可接收在尖锐物尖端2426的中空或凹陷部分内。尖锐物尖端2426可配置为在承载尾部2424的同时穿透皮肤,以使尾部2424的活性化学物质与体液接触。
传感器控制装置2302可提供密封子组件,其包括外壳2306、传感器2312、尖锐物2314、密封件2408、套环2412和传感器帽2320的部分,以及其他组成零件。密封子组件可帮助将传感器2312和尖锐物2314隔离在传感器帽2320的内部室2324(图24A)内。在组装密封子组件时,尖锐物尖端2426推进通过电子器件壳体2304,直到尖锐物衬套2316接合密封件2408,更具体地,第一密封元件2410a。设置在尖锐物衬套2316的底部处的匹配构件2318可延伸出安装件2308的底部中的第二孔口2402b,并且传感器帽2320可在匹配构件2318处联接到尖锐物衬套2316。在匹配构件2318处将传感器帽2320联接到尖锐物衬套2316可迫使传感器帽2320的第一端2322a与密封件2408密封接合,更具体地,与安装件2308的底部上的第二密封元件2410b密封接合。在一些实施方式中,当传感器帽2320联接到尖锐物衬套2316时,传感器帽2320的第一端9122a的一部分可抵靠安装件2308的底部降至最低点(接合),并且传感器衬套2316和第一密封元件2410a之间的密封接合能够呈现特征之间的任何公差变化。
图25A示出了根据某些实施方式的传感器控制装置2302的侧视截面图。如上所述,传感器控制装置2302可包括或以其他方式结合密封子组件2502,其可用于隔离传感器帽2320的内部室2324内的传感器2312和尖锐物2314。为了组装密封子组件2502,传感器2312可位于安装件2308内,使得尾部2424延伸穿过安装件2308的底部处的第二孔口2402b。在至少一个实施方式中,定位特征部2504可限定在安装件2308的内表面上,并且传感器2312可限定可与定位特征部2504匹配的凹槽2506,以将传感器2312适当地定位在安装件2308内。
在传感器2312适当地定位后,套环2412就可安装在安装件2308上。更具体地,套环2412可定位成使得密封件2408的第一密封元件2410a接收在由套环2412限定的中心孔口2414内,并且第一密封元件2410a在中心孔口2414处产生抵靠套环2412的径向密封。此外,限定在套环2412上的环形唇缘2416可接收在限定于安装件2308上的通道2406内,并且限定通过环形唇缘2416的凹槽2418可被对准以接收传感器2312的在安装件2308内侧向地横穿通道2406的部分。在一些非限制性实施方式中,可将粘合剂注射到通道2406中,以将套环2412固定到安装件2308。粘合剂还可促进两个部件之间的密封界面,并且在凹槽2418处围绕传感器2312产生密封,这可将尾部2424与电子器件壳体2304的内部隔离。
然后,外壳2306可与安装件2308匹配或以其他方式联接。在一些实施方式中,如图所示,外壳2306可经由在电子器件壳体2304的外周边处的榫槽接合部2508与安装件2308匹配。可将粘合剂注射(施加)到接合2508的凹槽部分中,以将外壳2306固定到安装件2308,并且还产生密封接合界面。将外壳2306与安装件2308匹配还可使得限定在外壳2306的内表面上的环形脊部2422被接收在限定于套环2412的上表面上的套环通道2420内。在一些实施方式中,可将粘合剂注射到套环通道2420中,以将外壳2306固定到套环2412,并且还促进在该位置处的两个部件之间的密封界面。当外壳2306与安装件2308匹配时,第一密封元件2410a可至少部分地延伸穿过(进入)限定在外壳2306中的第一孔口2402a。
然后,可通过使尖锐物尖端2426延伸穿过分别限定在外壳2306和安装件2308中的对准的第一孔口2402a和第二孔口2402b,将尖锐物2314联接到传感器控制装置2302。可推进尖锐物2314,直到尖锐物衬套2316接合密封件2408,更具体地,接合第一密封元件2410a。当尖锐物衬套2316接合第一密封元件2410a时,匹配构件2318可延伸出(突出)在安装件2308的底部处的第二孔口2402b。
然后,可通过将传感器帽2320的内螺纹2328b与匹配构件2318的外螺纹2328a螺纹配合,将传感器帽2320可移除地联接到传感器控制装置2302。内部室2324可被设定尺寸并以其他方式配置为接收从安装件2308的底部延伸的尾部2424和尖锐物尖端2426。此外,内部室2324可被密封以将尾部2424和尖锐物尖端2426与可能不利地与尾部2424的化学物质相互作用的物质隔离。在一些实施方式中,干燥剂(未示出)可存在于内部室2324内以保持适当的湿度水平。
拧紧(旋转)传感器帽2320和匹配构件2318之间的匹配接合可迫使传感器帽2320的第一端2322a在轴向方向上(例如,沿着孔口2402a、b的中心线)与第二密封元件2410b密封接合,并且可进一步增强尖锐物衬套2316和第一密封元件2410a之间沿轴向方向的密封界面。此外,拧紧传感器帽2320和匹配构件2318之间的匹配接合可压缩第一密封元件2410a,这可使得第一密封元件2410a和套环2412之间在中心孔口2414处的增强的径向密封接合。因此,在至少一个实施方式中,第一密封元件2410a可帮助促进轴向密封接合和径向密封接合。
如上所述,第一密封元件和第二密封元件2410a、b可包覆模制在安装件2308上,并且可物理连接或以其他方式互连。因此,单个注射模制射流可流过安装件2308的第二孔口2402b,以产生密封件2408的两端。这可证明能够仅用单个注射模制射流产生多个密封界面是有利的。与使用单独的弹性体部件(例如,O形环、垫圈等)相反,二次模制设计的附加优点在于,第一次和第二次注射之间的界面是可靠的结合而不是机械密封。因此,将机械密封屏障的有效数量有效地切成两半。此外,具有单个弹性体射流的两次模制部件还意味着最小化实现所有必要的无菌屏障所需的两次模制部件的数量。
在适当地组装后,密封子组件2502就可经受辐射消毒过程以对传感器2312和尖锐物2314进行消毒。密封子组件2502可在将传感器帽2320联接到尖锐物衬套2316之前或之后经受辐射消毒。当在将传感器帽2320联接到尖锐物衬套2316之后进行消毒时,传感器帽2320可由允许辐射传播通过其中的材料制成。在一些实施方式中,传感器帽2320可以是透明的或半透明的,但是在不脱离本公开的范围的情况下,可以以其他方式是不透明的。
图25B示出了图23A至图23B和图24A至图24B的传感器控制装置2302的另一实施方式的一部分的分解等距图。上文包括的实施方式描述了经由二次注射模制工艺制造的安装件2308和密封件2408。然而,在其他实施方式中,如上文简要提及的,密封件2408的密封元件2410a、b中的一者或两者可包括独立于安装件2408的弹性体组成零件。在所示的实施方式中,例如,第一密封元件2410a可包覆模制在套环2412上,并且第二密封元件2410b可包覆模制在传感器帽2320上。替代地,第一密封元件和第二密封元件2410a、b可包括单独的组成零件,例如分别定位在套环2412和传感器帽2320上的垫圈或O形环。拧紧(旋转)传感器帽2320和匹配构件2318之间的匹配接合可迫使第二密封元件2410b在轴向方向上与安装件2308的底部密封接合,并且可增强尖锐物衬套2316和第一密封元件2410a之间在轴向方向上的密封界面。
图26A示出了根据某些实施方式的安装件2308的等距仰视图,并且图26B示出了根据某些实施方式的传感器帽2320的等距俯视图。如图26A所示,安装件2308可在通向第二孔口2402b的开口处或附近提供或以其他方式限定一个或多个凹口或凹穴2602。如图26B所示,传感器帽2320可在传感器帽2320的第一端9122a处或附近提供或以其他方式限定一个或多个突起2604。当传感器帽2320联接到尖锐物衬套2316时,突起2604可接收在凹穴2602内。更具体地,如上所述,当传感器帽2320联接到传感器衬套2316的匹配构件2318时,使传感器帽2320的第一端9122a与第二密封元件2410b密封接合。在此过程中,突起2604也可接收在凹穴2602内,这可帮助防止传感器帽2320从尖锐物衬套2316过早旋下。
图27A和图27B分别示出了根据某些实施方式的示例性传感器施加器2702的侧视图和侧视截面图。传感器施加器2702在一些方面可类似于图1的传感器施加器102,因此可设计成输送(发射)传感器控制装置,例如传感器控制装置2302。图27A描绘了传感器施加器2702可以如何运输到用户并由用户接收,并且图27B描绘了布置在传感器施加器2702的内部内的传感器控制装置2302。
如图27A所示,传感器施加器2702包括壳体2704和可移除地联接到壳体2704的施加器帽2706。在一些实施方式中,施加器帽2706可螺纹连接到壳体2704并且包括防撬环2708。在相对于壳体2704旋转(例如,旋下)施加器帽2706时,防撬环2708可剪切,从而从传感器施加器2702释放施加器帽2706。
在图27B中,传感器控制装置2302定位在传感器施加器2702内。在完全组装传感器控制装置2302后,可将其装载到传感器施加器2702中,并且施加器帽2706可联接到传感器施加器2702。在一些实施方式中,施加器帽2706和壳体2704可具有相反的、可匹配的螺纹组,其使得施加器帽2706能够在顺时针(或逆时针)方向上拧到壳体2704上,从而将施加器帽2706固定到传感器施加器2702。
将施加器帽2706固定到壳体2704还可使得传感器帽2320的第二端9122b被接收在帽柱2710内,该帽柱位于施加器帽2706的内部内并且从其底部向近侧延伸。帽柱2710可配置为在施加器帽2706联接到壳体2704时接收传感器帽2320的至少一部分。
图28A和图28B分别是根据一个或多个另外的实施方式的帽柱2710的立体图和俯视图。在所示的图示中,传感器帽2320的一部分接收在帽柱2710内,更具体地,传感器帽2320的干燥剂帽2330布置在帽柱2710内。帽柱2710可限定接收器特征部2802,其配置为在将施加器帽2706(图27B)联接(例如,螺纹连接)到传感器施加器2702(图27A至图27B)时接收传感器帽2320的接合特征部2326。然而,在从传感器施加器2702移除施加器帽2706时,接收器特征部2802可防止接合特征部2326反向,并且因此防止传感器帽2320与帽柱2710分离。相反,从传感器施加器2702移除施加器帽2706将同时从传感器控制装置2302(图23A至图24B和图24A至图24B)拆卸传感器帽2320,并且因此暴露传感器2312(图24A至图24B)和尖锐物2314(图24A至图24B)的远侧部分。
在不脱离本公开的范围的情况下,可采用接收器特征2802的许多设计变型。在所示的实施方式中,接收器结构部2802包括一个或多个顺应性构件2804(示出两了个),其是可扩张的或柔性的以接收接合结构2326。接合特征部2326可包括例如扩大头部,并且顺应性构件2804可包括夹头类型的装置,该夹头类型的装置包括多个顺应性指状物,其配置为径向地向外弯曲以接收扩大头部。
顺应性构件2804还可提供或以其他方式限定对应的倾斜表面2806,其配置为与设置在接合特征部2326的外壁上的一个或多个相对的凸轮表面2808相互作用。倾斜表面2806和相对的凸轮表面2808的构造和对准使得施加器帽2706能够相对于传感器帽2320在第一方向A上(例如,顺时针)旋转,但是当施加器帽2706在第二方向B上(例如,逆时针)旋转时,帽柱2710抵靠传感器帽2320结合。更具体地,当施加器帽2706(以及因此帽柱2710)在第一方向A上旋转时,凸轮表面2808接合倾斜表面2806,这迫使顺应性构件2804弯曲或以其他方式径向地向外偏转并导致棘齿效应。然而,在第二方向B上旋转施加器帽2706(以及因此帽柱2710)将驱动凸轮表面2808的成角度的表面2810进入倾斜表面2806的相对的成角度的表面2812,这使得传感器帽2320抵靠顺应性构件2804结合。
图29是根据一个或多个实施方式的定位在施加器帽2706内的传感器控制装置2302的侧视截面图。如图所示,通向接收器特征2802的开口呈现第一直径D3,而传感器帽2320的接合特征部2326呈现第二直径D4,该第二直径大于第一直径D3并且大于传感器帽2320的其余部分的外直径。当传感器帽2320延伸到帽柱2710中时,接收器特征部2802的顺应性构件2804可径向地向外弯曲(扩张)以接收接合特征部2326。在一些实施方式中,如图所示,接合特征部2326可提供或以其他方式限定成角度的外表面,其帮助径向地向外偏置顺应性构件2804。在接合特征部2326绕过接收器特征部2802后,顺应性构件2804就能够弯曲回到(或朝向)其自然状态,并且因此将传感器帽2320锁定在帽柱2710内。
当施加器帽2706在第一方向A上螺纹连接到(旋拧到)壳体2704(图35A至图35B)上时,帽柱2710对应地在相同方向上旋转,并且传感器帽2320逐渐地引入到帽柱2710中。当帽柱2710旋转时,顺应性构件2804的倾斜表面2806抵靠传感器帽2320的相对的凸轮表面2808形成棘齿。这持续到施加器帽2706完全螺纹连接到(旋拧到)壳体2704上为止。在一些实施方式中,在施加器帽2706到达其最终位置之前,棘齿作用可在施加器帽2706的两个完整旋转上发生。
为了移除施加器帽2706,使施加器帽2706在第二方向B上旋转,这对应地使帽柱2710在相同方向上旋转并且使得凸轮表面2808(即,图28A至图28B的成角度的表面2810)抵靠倾斜表面2806(即,图28A至图28B的成角度的表面2812)结合。因此,施加器帽2706在第二方向B上的继续旋转使得传感器帽2320在相同方向上对应地旋转,从而从匹配构件2318旋下,以允许传感器帽2320从传感器控制装置2302拆卸。从传感器控制装置2302拆卸传感器帽2320暴露了传感器2312和尖锐物2314的远侧部分,并且因此将传感器控制装置2302放置在用于击发(使用)的位置中。
图30是示出了传感器和尖锐物之间的实例相互作用的传感器控制装置2800的截面图。在组装尖锐物之后,传感器应当位于由尖锐物限定的通道中。在某些非限制性实施方式中,传感器可向内偏转,并且以其他方式与尖锐物完全对准。在一些其他非限制性实施方式中,如图30所示,传感器可在由两个箭头A指示的位置处呈现轻微的偏置力。将传感器抵靠尖锐物偏置可以是有利的,使得在皮下插入期间传感器和尖锐物之间的任何相对运动不会将传感器尖端(即,尾部)暴露在尖锐物通道外部,这可能潜在地导致插入失败。
图31A和图31B示出了根据某些实施方式的印刷电路板。印刷电路板(PCB)3102可包括在诸如传感器控制装置的设备中。PCB例如可由FR4或FR-4复合材料制成,其可包括具有环氧树脂粘合剂的编织玻璃纤维布。在其他非限制性实施方式中,PCB可包括本领域中已知的任何其他材料。在一些实施方式中,纽扣电池或柱形电池组3104可附接到PCB3102。例如,电池3104可使用点焊和/或电池片3118附接到PCB 3102。使用电池片可帮助减小电池尺寸,同时消除电池接触。电池3104可配置为对PCB和/或一个或多个附接到PCB的部件供电。PCB 3102还可包括一个或多个模块3110,例如电阻器、晶体管、电容器、电感器、二极管和/或开关。该一个或多个模块3110可附接、连接或安装到PCB 3102。
如图1至图3B、图5B、图6A、图6B、图7、图9至图11B、图13B、图15、图16B至图17B、图18B、图19A、图19B、图21、图22A、图22B、图22D、图22E、图23A、图23B、图24A、图24B、图25A、图25B、图27B、图29和/或图30所示的分析物传感器可附接或连接到PCB3102。分析物传感器的一部分可配置为定位成与皮肤层下方的流体接触以监测流体中的分析物水平。在某些非限制性实施方式中,传感器可包括尾部、标记,以及将尾部和标记互连的颈部。组件3108,例如如图3A、图3B、图22B和图22E所示的插塞组件,可作为传感器组件的一部分被包括以接收和支撑传感器和连接器两者。当组件3108适当地联接到电子器件壳体时,例如在PCB 3110的下侧上限定的一个或多个电路触点可与连接器的电触点进行导电连通。因此,在一些非限制性实施方式中,连接器可连接到PCB,并且可配置为在分析物传感器和PCB之间建立电连接。
尽管在某些实施方式中,连接器可采用图3A、图3B、图11A、图11B、图17A和/或图17B所示的形式,但是在其他实施方式中,连接器可以是任何其他形状,例如套环形状。连接器的至少一部分可包括硅橡胶和/或碳浸渍聚合物中的至少一种。尽管本文包括的一些实施方式描述了使用插塞将连接器连接到PCB,但是在某些其他实施方式中,连接器可直接连接到PCB。例如,组件3108可包括莫仕连接器和传感器的标记,如图22B和图22E所示。在一些实施方式中,传感器的一个或多个部分,例如尾部、标记和颈部,可成形为帮助将传感器固定和保持在尖锐物通道中。例如,颈部可包括偏置塔和/或标记可包括一个或多个孔口以帮助将传感器固定或保持在尖锐物通道内适当地对准。在一些非限制性实施方式中,尖锐物衬套3114可用于帮助将传感器保持或固定到PBC。
在一些非限制性实施方式中,处理器3112可连接到PCB 3102。处理器3112可由任何计算或数据处理装置来实现,例如通用数据处理单元、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、输入/输出(VO)电路、数字增强电路、或类似装置,或其任何组合。PCB 3102可包括单个处理器或控制器,或者多个控制器或处理器。例如,PCB 3102可包括通用数据处理单元3112或ASIC3116,或者通用数据处理单元3112和ASIC 3116两者。在某些非限制性实施方式中,处理器,无论是通用数据处理单元3112还是ASIC 3116,都可配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据。
在某些非限制性实施方式中,一个或多个天线可附接到PCB。例如,该一个或多个天线可以是蓝牙低能量天线、NFC天线,或用于无线通信的任何其他天线,其可用于传输所监测的分析物水平。例如,所监测的分析物水平可以是葡萄糖水平、酮水平、乳酸盐水平、氧水平、血红蛋白AIC水平等,对于患有糖尿病的个体的健康可能是极其重要的。附加地或替代地,该一个或多个天线可用于传输由传感器获得的或存储在传感器控制装置处的任何其他信息。所监测的分析物水平或其他信息可从传感器控制装置传输到读取器装置,例如图1所示的读取器装置106。读取器装置例如可以是由个体或医疗服务提供者使用的任何用户设备或移动装置。
例如,天线可以是蓝牙低能量天线。天线可配置为倒h形、j形、倒f形,或者可采用任何其他形式。例如,图31A中的天线3106是j形的,而图32中的天线3218是h形的。天线3106可成形为围绕电池3104的外周弯曲。在其他非限制性实施方式中,天线3106可简单地位于PCB上的不同位置以便不与电池3104重叠,而不是围绕电池3104的外周弯曲。
如图31A所示,天线3106可位于多个从PCB的表面延伸固定距离的竖板上。竖板可帮助将天线升高到PCB和/或一个或多个附接到PCB的其他部件上方。在一些实施方式中,将天线升高到PCB和/或一个或多个附接到PCB的其他部件上方可帮助减少干扰和/或改进从天线3106发射或接收的信号的质量。多个竖板的范围可以是2-10个竖板,1-15个竖板,或任何其他数量的竖板。在其他实施方式中,可仅提供单个竖板。从PCB的表面延伸的多个竖板的固定距离可大于1.5毫米。特别地,多个竖板的固定距离可在0.1mm至5mm之间、1.2mm至1.8mm之间,或者1.525至1.675毫米之间。多个竖板中的一个或多个可配置为将天线电连接到PCB,而该多个竖板中的一个或多个中的另一个可简单地配置为在结构上支撑天线。在一些非限制性实施方式中,该一个或多个竖板可以是天线的被折叠以从PCB的表面延伸固定距离的一部分。这样,该多个竖板中的一个或多个可包括天线的折叠部分。在其他非限制性实施方式中,该一个或多个竖板可以是天线位于其上或天线连接到其的单独的部件。
在某些非限制性实施方式中,天线3106可以是双蓝牙低能量/NFC天线。然而,在其他实施方式中,可提供两个不同的天线,用于蓝牙低能量通信的天线3106和用于NFC通信的单独天线。如图31A和图31B所示,天线3106或单独的NFC天线3118可用于传输所监测的分析物水平。单独的NFC天线3118可被提供为附接到PCB的模块。在一些非限制性实施方式中,如图31B所示,NFC天线3118可嵌入在PCB的周缘内和/或围绕PCB的周缘。例如,NFC天线3118可嵌入在材料中,例如,PCB 3102的FR4,如图31B所示。在另一实施方式中,NFC天线3118可在PCB 3102的制造期间嵌入在凸耳中。
图32示出了根据某些实施方式的印刷电路板。PCB 3102可被包括在诸如传感器控制装置的设备中,并且可包括电池3204、天线3206、组件3108和模块3210。天线3206可以是蓝牙低能量天线。如图32所示,天线3206可以是h形的和/或可位于多个竖板上。例如,天线3206可位于四个竖板3214、3216、3218和3220上。在一些实施方式中,四个竖板中的两个配置为将天线电连接到PCB,并且另外两个竖板用于支撑。在其他实施方式中,所有四个竖板都可配置为将天线电连接到PCB。该多个竖板中的第一组(例如,四个竖板3214、3216中的两个)可位于连接器附近,而该多个竖板中的第二组(例如,四个竖板3218、3220中的两个)可位于电池附近。例如,天线3206可具有位于第一组竖板和第二组竖板之间的横杆3212。在一些实施方式中,多个竖板中的一个或多个至少部分地是在镍上预镀覆锡的。在其他实施方式中,该多个竖板可由本领域已知的任何其他一种或多种材料组成。
图33A至图33D示出了根据某些实施方式的天线的实施方式。特别地,图33A示出了h形天线3206的前视图。如图33A所示,天线3206包括五个端部,其中四个是竖板3302、3304、3306和3308。竖板3306和3308位于h形天线3306的基部处,并且彼此间隔开大约横杆3310的长度的距离。除了这四个竖板之外,天线3206包括具有不直接连接到PCB表面的自由端(例如圆形端)3312的部分。因此,在某些非限制性实施方式中,天线可包括从印刷电路板的表面延伸固定距离的自由端3312。自由端可形成钩,如图33A所示,其中自由端3312的边缘面向横杆3310,但是在其他非限制性实施方式中,圆形端3312的边缘可背离横杆3310。竖板3302和3304比竖板3306和3308彼此更靠近地定位。如图33A所示,天线的包括竖板3302和3304的部分可以是分支的或y形的,其中通向3304的天线部分具有弯曲形状。这样,天线可包括形成y形的两个或更多个端部。另一方面,通向3302的天线部分具有两个直线段,其大致以直角相交。例如,这两个直线段以75至100度之间的角度相交。在其他实施方式中,这两个直线段可以45至130度之间、55至120度之间或65至110度之间的角度相交。
图33B示出了h形天线3206的侧视图,包括竖板3302、3304、3306和3308。竖板具有范围在1.525至1.675毫米之间的长度或固定距离。一个或多个竖板的底部平面可附接或安装到PCB。例如,可以是矩形形状的底部平面可焊接或熔接到PCB。
图33C示出了h形天线3206的前视图,其中竖板已经展开。天线可具有大约9.33毫米的展开宽度,如图33C所示。在其他非限制性实施方式中,展开宽度可在大约1至20mm、5至15mm,或7.5至12.5mm的范围内。天线还可具有大约12.04毫米的展开长度。在其他非限制性实施方式中,展开长度可在大约1至22mm、7至17mm,或10至14mm的范围内。例如,展开宽度或长度可以是天线的其中折叠竖板(其可以是天线的一部分)展开或伸直的宽度或长度,如图33C所示。在某些非限制性实施方式中,天线可具有0.024克的质量。在其他非限制性实施方式中,天线可具有范围在0.005至1.0克、0.01至0.04克,或0.02至0.03克之间的质量。图33D示出了具有竖板3302、3304、3306、3308和横杆3310的h形天线3206的等距图。
在Rao等人的国际公开号WO2018/136898、Thomas等人的国际公开号WO2019/236850、Thomas等人的国际公开号WO2019/236859、Thomas等人的国际公开号WO2019/236876和2019年6月6日提交的美国专利公开号2020/0196919中阐述了合适的装置、系统、方法、部件及其操作以及相关特征的附加细节,其中每个专利通过引证整体结合于此。在美国专利公开号2013/0150691、2016/0331283和2018/0235520中描述了关于施加器、其部件及其变型的实施方式的进一步细节,所有这些专利通过引证整体结合于此并且用于所有目的。在美国专利公开号2014/0171771中描述了关于尖锐物模块、尖锐物、其部件及其变型的实施方式的进一步细节,其通过引证整体结合于此并且用于所有目的。
本文公开的实施方式包括:
A.一种设备,包括配置为监测分析物水平的印刷电路板、连接到印刷电路板并配置为对印刷电路板供电的电池、连接到印刷电路板并配置为在分析物传感器和印刷电路板之间建立电连接的连接器、连接到印刷电路板并配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据的处理器,以及用于传输所监测的分析物水平的位于多个竖板上的天线,其中,竖板从印刷电路板的表面延伸固定距离。
B.一种系统,包括分析物传感器、连接到分析物传感器的印刷电路板、连接到印刷电路板并配置为对印刷电路板供电的电池、连接到印刷电路板并配置为在分析物传感器和印刷电路板之间建立电连接的连接器、连接到印刷电路板并配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据的处理器,以及用于传输所监测的分析物水平的位于多个竖板上的天线,其中,竖板从印刷电路板的表面延伸预定距离。分析物传感器的一部分配置为定位成与皮肤层下方的流体接触以监测流体中的分析物水平。
实施方式A和B中的每一个可以具有以任何组合的以下附加要素中的一个或多个:要素1:其中,天线是蓝牙低能量天线。要素2:其中,多个竖板包括四个竖板。要素3:其中,四个竖板中的两个配置为将天线电连接到印刷电路板。要素4:其中,天线围绕电池的外周弯曲。要素5:其中,天线包括位于多个竖板中的第一组竖板和多个竖板中的第二组竖板之间的横杆。要素6:其中,横杆形成h形的一部分。要素7:其中,天线配置为倒h形或j形。要素8:其中,天线包括形成y形的两个或更多个端部。要素9:其中,天线包括从印刷电路板的表面延伸固定距离的自由端。要素10:其中,多个竖板中的一个或多个包括天线的折叠部分。要素11:其中,多个竖板中的第一组竖板位于连接器附近,并且其中,多个竖板中的第二组竖板位于电池附近。要素12:其中,多个竖板中的第二组竖板或多个竖板中的第一组竖板配置为将天线电连接到印刷电路板。要素13:其中,多个竖板的至少一部分是在镍上预镀覆锡的。要素14:还包括用于传输所监测的分析物水平的单独的近场通信天线。要素15:其中,近场通信天线嵌入在印刷电路板的周缘内并围绕印刷电路板的周缘。要素16:其中,连接器包括硅橡胶或碳浸渍聚合物中的至少一种。要素17:其中,连接器包括具有金属触点的连接器。要素18:其中,固定距离大于1.5毫米。要素19:其中,天线具有大约9.33毫米的展开宽度。元件20:其中,天线具有大约12.04毫米的展开长度。要素21:其中,天线具有0.024克的质量。要素22:其中,印刷电路板包括FR4材料。要素23:其中,分析物水平包括葡萄糖水平。
通过非限制性实例,可应用于实施方式A的示例性组合包括:要素1与要素2至23中的任一项;要素2与要素1和3至23中的任一项;要素3与要素1至2和4至23中的任一项;要素4与要素1至3和5至23中的任一项;要素5与要素1至4和6至23中的任一项;要素6与要素1至5和7至23中的任一项;要素7与要素1至6和8至23中的任一项;要素8与要素1至7和9至23中的任一项;要素9与要素1至8和10至23中的任一项;要素10与要素1至9和11至23中的任一项;要素11与要素1至10和12至23中的任一项;要素12与要素1至11和13至23中的任一项;要素13与要素1至12和14至23中的任一项;要素14与要素1至13和15至23中的任一项;要素15与要素1至14和16至23中的任一项;以及要素16与要素1至15和17至23中的任一项;要素17与要素1至16和18至23中的任一项;要素18与要素1至17和19至23中的任一项;要素19与要素1至18和20至23中的任一项;要素20与要素1至19和21至23中的任一项;要素21与要素1至20和22至23中的任一项;要素22与要素1至21和23中的任一项;要素23与要素1至22中的任一项。
附加地或替代地,适用于实施方式A和B的任何要素和组合也可适用于适用于实施方式A和B的任何其他要素和组合。
应注意,相对于本文提供的任何实施方式描述的所有特征、元件、部件、功能和步骤旨在与来自任何其他实施方式的那些自由组合和替代。如果仅相对于一个实施方式描述某一特征、元件、部件、功能或步骤,则应理解,该特征、元件、部件、功能或步骤可与本文描述的每个其他实施方式一起使用,除非另有明确说明。因此,本段落在任何时候用作对权利要求的导言的前提基础和书面支持,其组合来自不同实施方式的特征、元件、部件、功能和步骤,或者用来自一个实施方式的特征、元件、部件、功能和步骤替换另一个实施方式的特征、元件、部件、功能和步骤,即使以下描述在特定情况中未明确地陈述这种组合或替换是可能的。因此,为了说明和描述的目的,已经呈现了所公开的主题的具体实施方式的以上描述。明确地承认,明确叙述每种可能的组合和替代是过于繁重的,特别是考虑到每个这种组合和替代的容许性将容易被本领域普通技术人员认识到。
虽然这些实施方式易于具有各种修改和替换形式,但是其具体实例已经在附图中示出并且在本文详细描述。对于本领域技术人员来说,在不脱离所公开的主题的精神或范围的情况下,可对所公开的主题的方法和系统进行各种修改和变化是显而易见的。因此,所公开的主题旨在包括在所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变化。此外,这些实施方式的任何特征、功能、步骤或元件以及通过不在权利要求的范围内的特征、功能、步骤或元件限定权利要求的发明范围的负面限制可以在权利要求中叙述或添加到权利要求中。
Claims (25)
1.一种设备,包括:
印刷电路板,配置为监测分析物水平;
电池,连接到所述印刷电路板并配置为对所述印刷电路板供电;
连接器,连接到所述印刷电路板并配置为在分析物传感器和所述印刷电路板之间建立电连接;
处理器,连接到所述印刷电路板并配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据;以及
天线,用于传输所监测的分析物水平并且位于多个竖板上,其中,所述竖板从所述印刷电路板的表面延伸固定距离。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述天线是蓝牙低能量天线。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的设备,其中,多个所述竖板包括四个竖板。
4.根据权利要求3所述的设备,其中,四个所述竖板中的两个竖板配置为将所述天线电连接到所述印刷电路板。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备,其中,所述天线围绕所述电池的外周弯曲。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备,其中,所述天线包括位于多个所述竖板中的第一组竖板和多个所述竖板中的第二组竖板之间的横杆。
7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述横杆形成h形的一部分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备,其中,所述天线配置为倒h形或者配置为j形。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备,其中,所述天线包括形成y形的两个或更多个端部。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备,其中,所述天线包括从所述印刷电路板的表面延伸所述固定距离的自由端。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备,其中,多个所述竖板中的一个或多个竖板包括所述天线的折叠部分。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备,其中,多个所述竖板中的第一组竖板位于所述连接器附近,并且其中,多个所述竖板中的第二组竖板位于所述电池附近。
13.根据权利要求12所述的设备,其中,多个所述竖板中的第二组竖板或第一组竖板配置为将所述天线电连接到所述印刷电路板。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的设备,其中,多个所述竖板中的至少一部分竖板是在镍上预镀覆锡的。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备,还包括:
单独的近场通信天线,以用于传输所监测的分析物水平。
16.根据权利要求15所述的设备,其中,所述近场通信天线嵌入在所述印刷电路板内并且围绕所述印刷电路板的周缘。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的设备,其中,所述连接器包括硅橡胶或碳浸渍聚合物中的至少一种。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的设备,其中,所述连接器包括具有金属触点的连接器。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的设备,其中,所述固定距离大于1.5毫米。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的设备,其中,所述天线具有大约9.33毫米的展开宽度。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的设备,其中,所述天线具有大约12.04毫米的展开长度。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的设备,其中,所述天线具有0.024克的质量。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的设备,其中,所述印刷电路板包括FR4材料。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的设备,其中,所述分析物水平包括葡萄糖水平。
25.一种系统,包括:
分析物传感器,其中,所述分析物传感器的一部分配置为定位成与皮肤层下方的流体接触以监测所述流体中的分析物水平;
印刷电路板,连接到所述分析物传感器;
电池,连接到所述印刷电路板并配置为对所述印刷电路板供电;
连接器,连接到所述印刷电路板并配置为在所述分析物传感器和所述印刷电路板之间建立电连接;
处理器,连接到所述印刷电路板并配置为处理与所监测的分析物水平相关联的数据;以及
天线,用于传输所监测的分析物水平并且位于多个竖板上,其中,所述竖板从所述印刷电路板的表面延伸预定距离。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063078714P | 2020-09-15 | 2020-09-15 | |
US63/078,714 | 2020-09-15 | ||
PCT/US2021/050217 WO2022060706A1 (en) | 2020-09-15 | 2021-09-14 | System, apparatus, and devices for analyte monitoring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116075267A true CN116075267A (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=80625932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180063088.XA Pending CN116075267A (zh) | 2020-09-15 | 2021-09-14 | 用于分析物监测的系统、设备和装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220079475A1 (zh) |
EP (1) | EP4213728A1 (zh) |
JP (1) | JP2023541445A (zh) |
CN (1) | CN116075267A (zh) |
AU (1) | AU2021343529A1 (zh) |
CA (1) | CA3186875A1 (zh) |
DE (1) | DE202021004267U1 (zh) |
MY (2) | MY197121A (zh) |
WO (1) | WO2022060706A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023150363A1 (en) | 2022-02-04 | 2023-08-10 | Abbott Diabetes Care Inc. | Systems, devices, and methods for an analyte sensor |
US20240065586A1 (en) * | 2022-08-31 | 2024-02-29 | Abbott Diabetes Care Inc. | System, apparatus, and devices for analyte monitoring |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6466170B2 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-15 | Motorola, Inc. | Internal multi-band antennas for mobile communications |
WO2008143943A1 (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-27 | Abbott Diabetes Care, Inc. | Method and apparatus for providing data processing and control in a medical communication system |
EP2473963A4 (en) | 2009-08-31 | 2014-01-08 | Abbott Diabetes Care Inc | MEDICAL DEVICES AND METHOD |
CA3105324A1 (en) * | 2011-06-17 | 2012-12-20 | Abbott Diabetes Care Inc. | Connectors for making connections between analyte sensors and other devices |
FI3831283T3 (fi) | 2011-12-11 | 2023-06-01 | Abbott Diabetes Care Inc | Analyyttianturilaitteita, -liitäntöjä ja -menetelmiä |
US10213139B2 (en) | 2015-05-14 | 2019-02-26 | Abbott Diabetes Care Inc. | Systems, devices, and methods for assembling an applicator and sensor control device |
US11071478B2 (en) | 2017-01-23 | 2021-07-27 | Abbott Diabetes Care Inc. | Systems, devices and methods for analyte sensor insertion |
CN112423664A (zh) | 2018-06-07 | 2021-02-26 | 雅培糖尿病护理公司 | 用于分析物监测系统的聚焦灭菌和已灭菌的子组件 |
CA3102949A1 (en) | 2018-06-07 | 2019-12-12 | Abbott Diabetes Care Inc. | Focused sterilization and sterilized sub-assemblies for analyte monitoring systems |
EP3897790A4 (en) | 2018-12-21 | 2022-10-26 | Abbott Diabetes Care Inc. | SYSTEMS, DEVICES AND METHODS FOR ANALYTICAL SENSOR USE |
-
2021
- 2021-09-14 DE DE202021004267.9U patent/DE202021004267U1/de active Active
- 2021-09-14 MY MYPI2022003463A patent/MY197121A/en unknown
- 2021-09-14 US US17/474,151 patent/US20220079475A1/en active Pending
- 2021-09-14 WO PCT/US2021/050217 patent/WO2022060706A1/en unknown
- 2021-09-14 JP JP2023516694A patent/JP2023541445A/ja active Pending
- 2021-09-14 MY MYPI2021005363A patent/MY191603A/en unknown
- 2021-09-14 CN CN202180063088.XA patent/CN116075267A/zh active Pending
- 2021-09-14 EP EP21870054.0A patent/EP4213728A1/en active Pending
- 2021-09-14 AU AU2021343529A patent/AU2021343529A1/en active Pending
- 2021-09-14 CA CA3186875A patent/CA3186875A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MY197121A (en) | 2023-05-26 |
DE202021004267U1 (de) | 2023-06-12 |
AU2021343529A1 (en) | 2023-02-16 |
US20220079475A1 (en) | 2022-03-17 |
MY191603A (en) | 2022-07-01 |
CA3186875A1 (en) | 2022-03-24 |
JP2023541445A (ja) | 2023-10-02 |
WO2022060706A1 (en) | 2022-03-24 |
EP4213728A1 (en) | 2023-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7210614B2 (ja) | 検体モニタリングシステムのための集中滅菌及び無菌サブアセンブリ | |
US11331010B2 (en) | Focused sterilization and sterilized sub-assemblies for analyte monitoring systems | |
CN116075267A (zh) | 用于分析物监测的系统、设备和装置 | |
US20240065586A1 (en) | System, apparatus, and devices for analyte monitoring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |