JP2008538516A - 錠剤分配装置 - Google Patents

Abstract

【課題】錠剤分配装置
【解決手段】自動錠剤分配装置は、ハブの回りに周辺に配置された複数の錠剤チャンバを含む。ハブは、選択された錠剤チャンバまで回転し、チャンバから錠剤を取り出すことができる回転可能な板を含む。ベローを含む真空先端部が回転可能な板内に形成されたアクセス開口を貫通して延びており、この先端部が錠剤を上から掴むことによって、選択された錠剤チャンバの底部から錠剤を引き出す。反射バーコードが、錠剤チャンバに対する板の位置を示すために、回転可能な板の下に配置され、板を貫通した開口から検出可能である。コンピュータによって、ユーザは、錠剤分配装置をプログラマブルに操作し、錠剤チャンバと服用量と時間とを選択することができる。
【選択図】 図１

Description

本出願は、２００３年５月１４日付で出願された米国特許出願第１０／４３８，４５２号明細書に関連し、その内容は参照として本明細書に組み込まれる。

本発明は、一般に、薬剤分配装置に関し、より詳細には、ユーザがプログラムしたスケジュールに基づいて固体の錠剤薬を分配する能力を有する分配装置に関する。

予めプログラムされたスケジュールに従って錠剤を分配する錠剤分配システムは、今日の社会で広く使用され、極めて有用である。このような錠剤分配装置は、様々な服用量の様々な錠剤を様々な頻度で、したがって、様々な回数で分配するのに有利である。多数の錠剤チャンバとチャンバ内に収容された錠剤を分配する手段とを有する各種の錠剤分配装置が、現在、市販されている。しかし、これらチャンバはそれぞれ、特定の期間、単一の投薬量しか収容しない。単一の投薬量は、特定の時間において与えられるべき２つ、３つ以上の異なった種類の錠剤薬を含むこともできる。次に、錠剤チャンバは、所与の特定の期間、これらの異なる錠剤薬でそれぞれ充填されなければならない。例えば、錠剤チャンバは、２つの心臓の錠剤と、１つの抗生物質タブレットと、２つのコレステロールを下げる錠剤とを収容することができ、これらの全てが午前８：００にユーザによって服用されなければならない。この種の錠剤分配システムは、特定の期間分配される様々なタイプおよび様々な数の錠剤薬で、チャンバが正確に充填されなければならない。したがって、ユーザが、１日に４回薬剤を必要とする場合、１週間相当の薬剤には、２８個のチャンバがユーザにより個々に充填されなければならない。さらに、ユーザは、正確に数え、各錠剤薬を正しい錠剤チャンバ内に配置しなければならない。このユーザに集中した方法は、人為的なミスを起こす傾向があり、正しい分配スケジュールと服用を維持することを難しくし、さらには、遵守しないと医療費の増加につながる。

したがって、所定のプログラムされた回数で、正確な数の様々な錠剤を確実に分配し、所望の薬剤を分配装置内に配置するための簡単で効率のよい手段を提供し、錠剤チャンバ内に収容された錠剤薬を数日から数ヶ月にわたって補充する必要性を延長し、故障または不具合を発生し難い、製造が簡単で、製造費が安い、改良された自動錠剤分配装置が必要である。本発明は、従来の錠剤分配装置の欠点を克服し、このような改良された錠剤分配装置を提供することに指向する。

本発明は、ベースの外周に沿って放射状に位置を合わせされた１つまたは複数の錠剤分配チャンバを有する円筒形のベースユニットを備える、改良された錠剤分配装置を提供する。各錠剤分配チャンバは、錠剤を浮遊汚染物質から保護する着脱可能な上部を含むことができる。各錠剤分配チャンバは、さらに、多数の１つの特定の錠剤種類を保管するための、垂直に位置した錠剤保管チャンバから構成され、上記錠剤は、次に、下方の分配チャンバに移動する。下方の分配チャンバの一部が、ベースの中心に向かって部分的に突出している。錠剤保管チャンバと分配チャンバとの間の移送領域は、錠剤薬を分配チャンバの突出部の方に案内するために、内側方向に傾斜が付けられている。下方の分配チャンバの上部には透孔があり、この透孔によって錠剤薬への内部アクセスが可能になる。したがって、錠剤チャンバはベースの外周回りに配置されており、保管された各錠剤薬に内部アクセスを可能にする。さらに、少なくとも１つの振動モータをベースに取り付けて、チャンバを軽く振動させ、保管チャンバから分配チャンバに錠剤が移動するのを助けることができる。

歯車のセットと第１直流モータとによって駆動されるディスク状の回転台が、ベースの内部に軸方向に取り付けられている。台が回転すると、回転台の周辺部に配置された一部パイ形の透孔が、それぞれの錠剤薬に対して分配チャンバの各透孔を通るアクセスを可能にする。

また、反射性および非反射性のストライプを有するバーコード付半反射性ストリップが、ベースに取り付けられてもよい。ストライプのパターンは、各錠剤分配チャンバに対して固有のコードを形成する。さらに、バーコード付ストリップと協働的に交信する赤外線発光体と検出器のペアが、この回転台に取り付けられてもよい。台がベースユニットに対して回転すると、発光体はトランスミッタから赤外線を放射し、この赤外線は、ストリップによって反射または吸収される。ストリップからのこの反射は、光検出器によって受光され、光検出器は、次に、各チャンバのバーコードに対応する電気信号を生成する。電気信号は、各錠剤分配チャンバに対する台の相対的な位置を表す。

出口ポートと流体連通している入口ポートを有する直流駆動の吸引ポンプが、さらに、回転台の上部に取り付けられてもよい。真空ポンプの電源がオンにされると、入口ポートで真空が生成される。次に、入口ポートは可撓管に接続され、次に、可撓管は、さらに、ソレノイド作動流体スイッチの入口ポートに接続されている。流体スイッチの出口ポートは、大気と流体連通している。ソレノイドに電力を供給すると、大気と可撓管との間で流体連通が確立し、これによって、管内に存在する真空が急激に低下する。さらに、圧力変換器の入口ポートが可撓管に接続されている。圧力変換器は、可撓管内の真空の有無を表示する電気信号を生成する。次に、可撓管は、錠剤分配アセンブリの上部に取り付けられる。

錠剤分配アセンブリは、上記可撓管と上端部で流体連通し、取り付けられた可撓性のシリコンベローと下端部で流体連通する、垂直に位置した剛性管をさらに備える。伸縮可能にバイアスされた垂直移動可能なシースが、剛性管の回りに同心円状に配置され、シースはベローを剛性管の下部を通って突出させる。リミットスイッチが、シース上方に位置し、シースが一番高い許容垂直位置に到達すると、閉じる。

錠剤分配アセンブリは、第２の直流モータで駆動されるピニオンギアとさらに係合する、垂直に移動可能なラックに取り付けられてもよい。錠剤分配アセンブリはさらに、回転台のアクセス透孔の上に位置合わせされている。したがって、分配アセンブリは、第２の直流モータの回転方向によって位置が決定される台のアクセス透孔を通って、上方向または下方向のいずれにも動くことができる。さらに、２つの追加のリミットスイッチが、一番遠い許容可能な垂直上部および底部分配アセンブリ位置に配置され、このアセンブリがこれらの位置に到達すると、スイッチはそれぞれ閉じる。

マイクロコントローラが設けられ、このコントローラは全３つのリミットスイッチと、圧力変換器と、真空モータと、テーブル回転の第１直流モータと、振動モータと、分配する第２直流モータと、光エミッタおよび検出器と、ソレノイド弁とインターフェースで接続されている。プログラマブルコントローラは錠剤分配装置の機械的装備と通信し、これらを制御する。マイクロコントローラは、さらに、タッチ画面の液晶表示装置を有するシングルボードコンピュータと電気的に双方向に通信している。コンピュータは、ユーザ入力にプログラマブルに応答し、リアルタイムクロックと関連メモリとを含む。

前述の機械的説明は、単に例示のためであって、様々な適切な変形例を使用してもよいことは、理解されるべきである。

例示的な一実施形態においては、ユーザは、錠剤チャンバ（すなわち、錠剤薬の種類）と、各錠剤チャンバから分配されるべき錠剤の量と、ＬＣＤのタッチ画面を用いた相互対話を介して薬剤を分配する時間とを特定することで、分配スケジュールを入力できる。シングルボードコンピュータは、相互対話を介してユーザインターフェースを制御し、分配スケジュールを生成する。ユーザが分配スケジュールの情報を入力し終えると、次に、コンピュータは、この分配スケジュールをより基本的なスケジュールに分解し、個々の錠剤を各々のチャンバから分配する各時間を個々にリストアップする。シングルボードコンピュータはプログラマブルであり、各錠剤チャンバから分配される時間および／または錠剤の数が、プログラマブルに予め設定できる。シングルボードコンピュータは、所定の服用量と所定時間に応じて、各錠剤チャンバからの錠剤の分配スケジュールを維持するように操作可能である。服用量と時間は、様々な頻度と開始時間とを含むことができる。薬剤を分配する時間が発生すると、コンピュータは単一錠剤分配コマンドをマイクロコントローラに送り、各チャンバから単一錠剤のみを分配する。同一チャンバから２つ以上の錠剤が必要な場合には、正確な数の錠剤が、その特定の錠剤種類用のその錠剤チャンバから分配されるまで、別の単一錠剤分配コマンドが繰り返される。この手順は、各チャンバから全ての錠剤がうまく分配されるまで続けられる。

マイクロコントローラはまた、錠剤チャンバから錠剤を引き出す機構を作動するようにプログムできる。単一の分配コマンドに応答して、マイクロコントローラは、一番上のリミットスイッチを閉じることによって示されるとおり、分配アセンブリを一番高い位置に配置する。次に、マイクロコントローラは、光−回路構成が、台のアクセス透孔が正確に選択された錠剤チャンバの上にあることを示すまで、台を回転させる。次に、マイクロコントローラは、真空ポンプをオンにして、モータを振動させ、分配アセンブリを台のアクセス透孔を通して錠剤チャンバ内に低下させる。可撓性ベローが錠剤を係合する場合は、流体回路内で真空が生じる。真空に応答して、圧力変換器は、錠剤がベローによってピックアップされたことを示す信号をマイクロコントローラに送る。次に、マイクロコントローラは分配アセンブリを持ち上げ、台を放出トレイの上に移動させる。次に、真空ポンプが停止し、ソレノイドスイッチが作動して、流体回路から真空を除去し、錠剤を放出する。続いて、錠剤が、重力によって放出トレイ内に落ちる。錠剤がピックアップされない場合には、シーススイッチまたは一番下のリミットスイッチのどちらかがマイクロコントローラに信号を送る。シースまたは下方のリミットスイッチの信号に応答して、一番上のリミットスイッチがマイクロコントローラに信号を送るまで、マイクロコントローラは分配アセンブリを持ち上げる。マイクロコントローラが、再度、多数のプログラムされた試みに対して分配手順を繰り返す。その後、マイクロコントローラは、シングルボードコンピュータに「錠剤ピックアップ失敗」コマンドを送る。次に、シングルボードコンピュータは、ＬＣＤのタッチ画面を用いて、音声および／または視覚的にユーザに通知する。

本発明の十分な理解は、添付の図面と併せて読まれるとき、様々な実施形態の以下の説明から得ることができる。

図１を参照すると、支持ハブ１０を有する錠剤分配装置１の内部断面図が示されている。支持ハブ１０（あるいは支持ベース部と称される）は、円筒形であってもよく、上面１１内に取付溝１２ａ、１２ｂ（図示せず）、１２ｃおよび１２ｄ〜１２ｆ（図示せず）を形成している。溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび１２ｄ〜１２ｆは、各錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｃおよび１４ｄ〜１４ｆ（図示せず）を摺動可能に受け、保持している。錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｆは、ハブ１０の外周に沿って放射状に位置合わせできるが、他の構成が代わりに用いられてもよい。各チャンバは、垂直に並べられた錠剤保管チャンバ２２と、この垂直に並べられた錠剤保管チャンバ２２とほぼ直交する水平に並べられた分配チャンバ２４とを有するように形成されている。各分配チャンバは、大量の１つの特定錠剤タイプを保持する容量を有する。例えば、本明細書で説明されているとおり、錠剤分配装置１は、６つの錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｆから構成され、したがって、６つの異なった種類の錠剤薬を分配することができる。しかし、外周がより大きいハブ１０を用いることによって、および／または、ベース部の周りにより多くの分配チャンバを並べるか、または異なった寸法のチャンバを用いることによって、チャンバの数を増やすことができる。各分配チャンバのチャンバ２２と２４との間の傾斜した移送領域２６が、重力によってチャンバ２２に引き落とされる錠剤の流れを、チャンバ２４内に傾斜して案内するように形成されている。各分配チャンバは、さらに、互いに連結するように形成され、分配装置１全体が、円筒形に形成された外観を有するように、ハブ１０の外周上に放射状に取り付けられている。錠剤を埃や他の浮遊汚染物質から保護するために、各分配チャンバは、有利には、それぞれの着脱可能な蓋１６ａ〜１６ｃおよび１６ｄ〜１６ｆ（図示せず）を装備している。錠剤３０は、錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｆ内に収容される。従来の錠剤形状を有するように図示されているが、別の例示的な実施形態では、錠剤は、他の形状を取ってもよい。例示的な一実施形態においては、錠剤は、タブレット形、さもなければ、長方形であってもよい。

さらに図１を参照すると、各分配チャンバ２４の上部には、チャンバ２４内に収容された錠剤への内部アクセスを可能にするアクセス透孔２０（例えば、図示されたアクセス透孔２０ａ）が形成されている。錠剤チャンバ１４は、好ましくは、ハブ１０に固定され、回転しない。放出トレイ１５と引き出し１５ａは図示されておらず、これらは、図２でより詳しく開示されている。

ハブ１０には、さらに、ハブ１０の周囲に軸方向に位置合わせされた円筒形状の支持体１３が形成されている。支持体１３は、錠剤チャンバ１４の上面１８を越えて突き出ている。支持体１３には、固定した平歯車５０が取り付けられている。半反射性ストリップ１１２が、歯車５０の上面の周辺に配置されている。

図２は、支持ハブ１０の回りの周辺に配置された錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｆを含む、錠剤分配装置１の例示的な配置の上面図である。さらに、各蓋１６ｃを除去された錠剤チャンバ１４ｃが示されており、錠剤保管チャンバ２２ｃ内に貯蔵されている錠剤３０が見える。明確化のために、台６０と関連部分は図示されていない。さらに、様々な形状の錠剤でそれぞれ充填されている錠剤分配チャンバ２４ａ〜２４ｆが示されている。錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｆの下には、周辺に配置された傾斜した放出トレイ１５が置かれており、このトレイ内に錠剤が分配され、ユーザが引き出し１５ａを引っ張ることによってアクセスできる。チャンバ２４ａ〜２４ｆから引き出される錠剤は、トレイ１５の上に置かれ、その後トレイ１５内に放出される。トレイ１５が傾いていることで、重力が、錠剤を引き出し１５ａ内へさらに押し出すことができる。矢印１５ｃは、トレイ１５から引き出し１５ａへの典型的な分配錠剤経路を意味している。

さらに図３を参照すると、前記円形の分配台６０は、ピン６２によって支持体１３に回転可能に装着されている。この台６０には、さらに、パイ形の分配透孔６１ａと、矩形の光アクセス透孔６１ｂと、同軸に位置された取付透孔６１ｃとが形成されている。これら透孔６１ａ、６１ｂ、６１ｃの形状および方向は、他の実施形態では変更されてもよい。台６０の上面には、電気モータ６３が取り付けられている。モータ６３のシャフトは、透孔６１ｄを通って台６０から突出、歯車５０と噛み合うように設計されたピニオンギア６４にさらに取り付けられている。このピニオンギア６４の直径は、歯車５０の直径よりも小さく、モータ６３によって生成される駆動トルクを増加させ、また、モータシャフトの回転速度よりも遅い回転速度で台６０を回転させる。モータ６３は、さらに、配線６３ａ、６３ｂを介してプリント回路基板６８に電気的に接続される。プリント回路基板６８は、台６０に取り付けられ、台６０と共に回転する。駆動モータ６３は、分配透孔６１ａが選択された錠剤チャンバの分配チャンバ２４上に位置合わせされるように、台６０と基板６８とをまた回転させる。

さらに、入口ポート７２と出口ポート７４とを有するダイヤフラム吸引ポンプ７０が台６０に取り付けられている。ポンプ７０の動力がモータ７１によって供給される。入口ポート７２は、チューブ７６と流体連通している。入口ポート７９ａと出口ポート７９ｂとを有するソレノイド弁７８がチューブ７６に取り付けられている。入口ポート７９ａは、チューブ７６と流体連通している。ソレノイドは、電線７８ａ、７８ｂを介してプリント回路基板６８に接続している。出口ポート７９ｂは、周囲の大気と流体連通している。チューブ７６の他端は、圧力変換器８０に接続され、それと流体連通している。圧力変換器８０の他端は、チューブ８２と接続され、それと流体連通している。チューブ８２の他端は、分配管９０に接続され、それと流体連通している。可撓性のシリコン製ベロー９２が、管９０の他端に配置されているが、他の種類のベローが代わりに用いられてもよい。管９０には、以下により詳細に説明する吸着カップアセンブリ９１が接続されている。ベロー９２と管９０とチューブ８２と変換器８０とチューブ７６とソレノイド弁７８と入口ポート７２と出口ポート７４とポンプ７０とが、流体回路を形成し、それぞれ互いに流体連通している。

管９０は、さらに、垂直に移動可能なラック９４によって垂直に支持されている。ラック９４は、対応するピニオンギア９６と係合するように位置合わせされている。ピニオンギア９６は、直流モータ９８のシャフト９７に取り付けられている。モータ９８は、支持体９９を介して台６０に取り付けられている。モータ線９８ａ、９８ｂが基板６８に接続されている。

リミットスイッチ１００、１０２がブラケット（図示せず）または他の手段によって台６０に固定されている。これらのスイッチは、移動の最上端部で係合するスイッチ１００と、移動の最下端部で係合するスイッチ１０２とを有するラック９４の垂直移動の端部で、ラック９４と係合する。スイッチ１００、１０２はまた、配線（図示せず）で基板６８に電気的に接続されている。

振動モータ１０５、１０７が、ハブ１０の底部で取り付けられている。モータ１０５は、配線１０５ａ、１０５ｂを介して基板６８に電気的に接続されている。モータ１０７は、配線１０７ａ、１０７ｂを介して基板６８に電気的に接続されている。振動モータ１０５、１０７は、所定の大きさに作られ、したがって、ハブ１０と全ての錠剤チャンバ１４を振動させることができるように駆動される。振動モータ１０５、１０７は、分配チャンバ２４内の錠剤の方向を変えるのを支援し、それによって、錠剤が、アセンブリ９１のベロー９２の真空先端部によって上から掴まれるのがより簡単になる。

さらに、赤外線光エミッタおよび検出器モジュール１１０が台６０に取り付けられ、モジュール１１０が、透孔６１ｂを介して反射性ストリップ１１２と光通信するように、歯車５０上方に配置されている。モジュール１１０は、基板６８と電気通信している（図示せず）。

図４を参照すると、管９０に挿入されたベロー９２を有するアセンブリ９１のさらなる詳細が描かれている。ベロー９２は、さらに、ベロー９２の底部から最上部に延びる開放管１０６を有する。したがって、ベロー９２の底部（真空）先端部から真空ポンプ７０のポート７４まで流体連通に連続している。移動可能なシース１０８が管９０の外側に沿って配置されている。スロット１０９がシース１０８の側面に形成されている。ピン１１３がスロット１０９に挿入され、管９０の側面に取り付けられている。矢印１１７で示されているとおり、シース１０８は、自由に垂直に所定距離動く。垂直な動きの範囲は、スロット１０９の上端部１０９ａと底端部１０９ｂとによって規定される。シース１０８の底部１１４はさらに、ベロー９２が底部１１４を貫通し、それを越えて自由に突出するのを可能にする透孔１１５を有する。

管９０の外壁には、プッシュボタン型単極単投シースリミットスイッチ１２０が取り付けられている。ボタン１２２がスイッチ１２０の本体内に押し下げられると、スイッチを閉じ、このスイッチは次にスイッチリード線１２４ａ、１２４ｂを接続する。リード線１２４ａ、１２４ｂはさらに、基板６８に接続されている。

圧縮ばね１２６の上端は、シース１０８の上縁部１２８と係合する下端を有する管９０に取り付けられている。したがって、シース１０８は、スロット１０９の先端１０９ａと係合するピン１１３を有する垂直方向に延びる位置に、ばね力により押し付けられている。

したがって、矢印１３０で描かれているように、アセンブリ９１がシース１０８とベロー９２の両方の垂直移動とは無関係に、垂直方向に動くことが理解される。

ここでさらに図５を参照すると、錠剤分配装置１の例示的な電気ブロック図が示され、バス２０６を介してシングルボードコンピュータ２１０と電気的に双方向通信しているマイクロコントローラ２００が示されている。マイクロコントローラ２００はさらに、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０１とフラッシュＥＰＲＯＭメモリ２０２とを有する。メモリ２０１は、コンピュータ２１０によって受信された情報を一時的に記憶する。メモリ２０２は、錠剤チャンバ１４内に貯蔵された薬剤の分配を制御するために用いられる分配アルゴリズムを収容する。例示的な一実施形態においては、マイクロコントローラ２００は、以前はモトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）によって製造され、現在はフリースケール・セミコンダクタ（Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）によって製造されている部品番号ＭＣ６８ＨＣ０８ＧＰ３２であるが、同じコンピューティング資源を有する任意の適切なマイクロコントローラが、マイクロコントローラ２００として代わりに使用可能であることは理解される。コンピュータ２１０は、バス２１５を介してタッチ画面であるＬＣＤ２２０と双方向に電気通信している。ユーザのコンピュータ２１０との入出力通信２２２は、タッチ画面とＬＣＤ表示パネルをそれぞれ介し、これらの両方は、ＬＣＤ画面２２０に組み込まれている。

好ましくは、マイクロコントローラ２００は、さらに、ソレノイド弁７８と、分配モータ９８と、振動モータ１０５、１０７と、台回転モータ６３と、真空モータ７１と、圧力変換器８０と、シースリミットスイッチ１２０と、リミットスイッチ１００、１０２と、アセンブリ１１０の光エミッタ１１０ａおよび光検出器１１０ｂと電気的に通信し、これによりマイクロコントローラ２００に応答する。電源２３０が、図５で示されている全ての電気ブロック構成部品に必要な電力を供給する。マイクロコントローラの制御信号から様々なモータを制御するために必要なインターフェース電源回路は、当業者には公知であり、したがって図５には含まれていないことが理解される。

コンピュータ２１０は、シングルボードコンピュータであり、有利には、４００ＭＨｚで動作する３２ビットのデジタルＸｓｃａｌｅ ＰＸＡ２５０ ＲＩＳＣのインテル社（Ｉｎｔｅｌ）のプロセッサと、６４メガバイトの１００ＭＨｚＳＤＲＡＭと、１２８キロバイトのＥＰＲＯＭと、６４メガバイトの同期フラッシュメモリと、イーサネット（登録商標）の１０／１００ＢＴインターフェースと、２２本のデジタル入出力回線と、３つのＲＳ−２３２シリアルポートと、ＳＰＩ通信ポートと、リアルタイムクロックと、他の周辺機器とを有する、アプライド・データ・システム社（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｄａｔａ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の部品番号ＡＧＸシステムであってもよい。これは、単に例示であって、他の例示的な実施形態においては、別のコンピュータが用いられてもよいことは理解される。

光エミッタ１１０ａは赤外線１１１ａを放射し、この赤外線は、半反射性ストリップ１１２の表面で反射され、光検出器１１０ｂによって受光される。固定ストリップ１１２は、複数の反射セグメントと非反射部分、特に、非反射バー１１２ａと反射バー１１２ｂを収容する。非反射バー１１２ａと反射バー１１２ｂは、錠剤チャンバ１４ａ〜１４ｆに対する台６０の相対的な位置を表すバーコードを形成してもよい。ストリップ１１２に対するアセンブリ１１０の相対的な位置によって、赤外線１１１ａが、バー１１２ｂによって反射されているかあるいはバー１１２ａによって吸収されているか、したがって、反射された赤外線として光検出器１１０ｂによって受光されているかどうかを決定できることが理解される。次に、光検出器１１０ｂは、この位置を表す電気信号を発生する。

ここで図６を参照すると、作動においては、ユーザは、薬剤の量と薬剤を分配する時間とを入力する。この手順は、２００３年５月１４日付で出願され、発明の名称が「個人用薬剤分配装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）」である、先に引用した係属中の出願第１０／４３８，４５２でより詳細に説明されている。コンピュータ２１０は、タッチ画面ＬＣＤ２２０を介して、薬剤の分配要求情報を受け取り、分配スケジュール３００を生成する。スケジュール３００はさらに、一連の時間順序分配タイムブロック３０７を含む。各タイムブロック３０７は、分配時間３１０と、錠剤チャンバ識別番号３３０と、時間３１０で分配されるべき錠剤の数３２０とを含む。

コンピュータ２１０はさらに、スケジュール３００を分解スケジュール３４０に分解する。分解スケジュール３４０はさらに、一連の個々の時間順序分配ブロック３１５により構成されている。各ブロック３１５は、単一の錠剤分配チャンバ番号識別３１９と共に時間３１７を収容する。したがって、チャンバ１から２つの錠剤を要求する時間ブロック３０７は、２つのブロック３１５ａと３１５ｂとに分解され、これらは、それぞれ錠剤チャンバ１から単一の錠剤を分配するための、個々の命令を収容する。次に、コンピュータ２１０は、リアルタイムクロック時間を時間３１７と比較し、一致している場合には、バス２０６を介して時間ｔ１でマイクロコントローラ２００へ分配命令３４２の送信を開始する。したがって、マイクロコントローラ２００は、コンピュータ２１０によって一度に１つの錠剤を分配することしか命令されない。分配命令３４２は、錠剤を貯蔵する所望の錠剤チャンバ１４を収容する。

ここでさらに図７を参照すると、コンピュータ２１０から分配命令３４２を受け取ると、マイクロコントローラ２００は、分配アルゴリズム４００の実行を開始する。分配命令３４２を受け取る前は、マイクロコントローラ２００は、待機状態４０５に保たれている。ステップ４１０で、マイクロコントローラ２００は、コンピュータから時間ｔ１で分配命令３４２を受け取り、次に、ステップ４２０で、受け取ったコマンド３４３をコンピュータ２１０にエコーバックする。次に、コンピュータ２１０は、エコーバックされたコマンドを元の命令３４２と比較し、エラーを発して分配を中止するか、またはマイクロコントローラにステップ４２５に進行することを許可する。ステップ４２５では、マイクロコントローラ２００は、ライン２３０ａ上の電圧を入力し、スイッチ１００が閉じられているかどうかを検査する。スイッチ１００が閉じられていない場合は、ステップ４２７で、マイクロコントローラ２００は、モータ９８へコマンドを出力して、ピニオン９６を時計回りの方向に回転させて、ラック９４、したがってアセンブリ９１を持ち上げる。モータ９８は、スイッチ１００が閉じるまで連続的に駆動される。スイッチ１００の閉鎖に応じて、マイクロコントローラ２００は、モータ９８を遮断して、ラック９４が上向きに垂直に動くのを停止し、ステップ４３０に進む。

ステップ４３０では、これまでは、ラック９４を、スイッチ１００の閉鎖によって示された最も上方の垂直位置に位置付けているが、次に、マイクロコントローラ２００は、光エミッタ１１０ａを作動させる。光エミッタ１１０ａは、ストリップ１１２で反射または吸収される赤外線１１１ａを放射する。反射エネルギー１１１ｂによって光検出器１１０ｂが作動し、光検出器１１０ｂは、命令３４２において、コンピュータ２１０から、マイクロコントローラ２００によって先に受けられた所望の錠剤チャンバ１４に対して、台６０の現在の位置を示す信号を送る。ステップ４３５では、次に、マイクロコントローラ２００がモータ６３を作動させ、モータ６３は次に台６０を回転させて、台６０とアクセス透孔６１ｂとを位置合わせし、錠剤（複数可）が引き出される錠剤チャンバを選択する。台６０が回転すると、錠剤チャンバ１４に対する台６０の相対的な位置が、光学アセンブリ１１０とストリップ１１２とによってマイクロコントローラ２００に伝達される。台６０が、分配チャンバ２４上で、対応するアクセス透孔２０ａを有する選択された錠剤チャンバ１４と位置を合わせられると、ステップ４４０において、マイクロコントローラ２００は、モータ６３を止めるコマンドを送って、台６０を停止する。透孔６１ａは、この時点で、透孔２０上で中心に位置合わせされているので、アセンブリ９１は、チャンバ１４内に収容される錠剤３０に垂直にアクセスすることができる。他の錠剤チャンバのアクセス透孔の全ては、台６０で覆われている。次に、プログラム流れはステップ４４５に続く。

ステップ４４５では、マイクロコントローラ２００は、ＲＡＭ２０１のメモリレジスタ変数をＴＲＹ ｔｏ ５に初期化する。マイクロコントローラ２００は、さらに、ポンプモータ７１と振動モータ１０５、１０７の両方をオンにする。次に、プログラム流れがステップ４４７に続く。ステップ４４７では、マイクロコントローラ２００は、モータ９８をオンにし、モータ９８は、この時点で、反時計回りの方向に回転して、アセンブリ９１を降下させる。アセンブリ９１は、ここで、分配（アクセス）透孔６１ａとアクセス透孔２０ａを通って、分配チャンバ２４ａ内に垂直に下向きに降下し始める。プログラム流れは、次に、ステップ４５０に続く。

ステップ４５０では、マイクロコントローラ２００は、スイッチ１０２からライン１０２ａ上の信号を入力する。ライン１０２ａが、スイッチ１０２の閉鎖を示す論理ｈｉｇｈにある場合は、プログラム流れは、次に、ステップ４５５へ進む。ステップ４５５では、マイクロコントローラ２００は、即座に、モータ９８の方向を時計回りの方向へ逆転させて、アセンブリ９１を持ち上げる。スイッチ１０２の閉鎖は、アセンブリ９１が、チャンバ２４内への最も深い許容された垂直降下にある、ことを示す。このことは、例えば、錠剤チャンバ１４が空である場合に起こるであろう。次に、プログラム流れはステップ４６２に進む。スイッチ１０２が閉じられていない場合、プログラム流れはステップ４５７に続く。

ステップ４５７では、マイクロコントローラ２００は、ライン１２０ａ上の信号を入力し、スイッチ１２０の状態を検査する。スイッチ１２０が閉じられている場合、プログラム流れは、ステップ４５５に戻り続ける。スイッチ１２０が閉じられていない場合、プログラム流れはステップ４６０に続く。

ステップ４６０では、マイクロコントローラ２００は、圧力変換器８０からの信号を入力する。ベロー９２が、チャンバ２４内の錠剤を係合し、流体回路で真空シールを形成した場合、変換器８０は、真空圧の増加を検知する。次に、プログラム流れはステップ４８０に続く。変換器８０からの信号が、真空シールがないことを示す場合は、プログラム流れは次にノードＡを介してステップ４５０にループバックする。

ここでさらに図８を参照すると、錠剤５００の上面に係合するベロー９２が示されている。ベロー９２は、錠剤５００の表面形状に変形し、通常は真空シールを形成する。しかし、ベロー９２が完全に変形するが、真空シールが形成されない例もある。この状況は、ベロー９２が、錠剤の端部と係合し、それによって、管１０６を、依然として一部大気圧に開放し、その結果、真空シールが形成されるのを妨げる場合に生じることがある。ベロー９２が完全に圧縮された状態で真空シールが形成されない場合、シース１０８は、ばね１２６とスイッチ１２０の力に抗して上向きに移動し始める。最終的に、スイッチ１２０は閉じて、アセンブリ９１がさらに下に移動することと、アセンブリ９１の下に位置する錠剤が破壊され、あるいは破損する可能性を防ぐ。さらに、シース１０８に作用する圧縮ばね１２６によって生じる力によって発生したシース１０８の下向きの力によって、周囲の錠剤５０１に下向きの力５０５を生じさせて、錠剤５０１を強制的にベロー９２から遠ざける。

ステップ４６２では、マイクロコントローラは、ライン１００ａ上の信号を入力し、スイッチ１００が閉じられているかどうかを検査する。スイッチ１００が閉じられている場合、プログラム流れはステップ４６４に続く。スイッチ１００が開いている場合は、プログラム流れは、ステップ４５５にループバックして、スイッチ１００が実際に閉じるまでアームアセンブリ９１を持ち上げる。

ステップ４６４では、変数ＴＲＹが１ずつ減少する。次に、プログラム流れはステップ４６６に続く。

ステップ４６６では、マイクロコントローラ２００は、変数ＴＲＹの現在の値を０と比較する。ＴＲＹ＝０の場合、プログラム流れはステップ４７０に続く。ステップ４７０では、マイクロコントローラ２００は、錠剤を５回ピックアップすることを試みた後に失敗したことを示す失敗メッセージ３４４を、シングルボードコンピュータ２１０に送る。次に、マイクロコントローラ２００は、モータ９８を遮断する。ＴＲＹが０でない場合、プログラム流れはステップ４４７にループバックする。ＴＲＹ変数は任意の値に設定可能であるが、例示目的のため、５に設定されている。

ここでステップ４６０を参照すると、ベロー９２が錠剤をピックアップする場合、流体回路内に真空が確立され、変換器８０がマイクロコントローラ２００に信号を送る。次に、プログラム流れはステップ４８０に続く。

ステップ４８０では、変換器８０の信号に応答して、マイクロコントローラ２００はモータ９８をオンにして、アセンブリ９１を持ち上げる。さらに、振動モータ１０５、１０７が遮断される。次に、プログラム流れはステップ４８２に続く。

ステップ４８２では、マイクロコントローラ２００は、ライン１００ａ上の信号を入力し、スイッチ１００が閉じているかどうかを検査する。スイッチ１００が閉じられると、プログラム流れはステップ４８４に続く。ステップ４８４では、マイクロコントローラ２００は、モータ９８をオフにし、これにより、アセンブリ９１が垂直に移動するのを停止して、台６０を回転させるモータ６３をオンにする。次に、プログラム流れはステップ４８６に続く。

ステップ４８６では、マイクロコントローラ２００は、光検出器１１０ｂからの信号を入力して、台６０が、ピックアップした錠剤を落とすための正確な位置にあるかどうかを決定する。ピックアップされた錠剤は、好ましくは、例えば、図２で示されている放出トレイ１５などの放出トレイに落とされてもよい。ピックアップされた錠剤を落とす正確な位置は、有利には、図１および図３で示されたアクセス透孔６１ａを含む。アクセス透孔６１ａは、分配チャンバ２４〜２４ｆの間の開口上に位置合わせされて、放出トレイ１５への垂直アクセスを提供する。落とす位置に到達すると、プログラム流れはステップ４９０に進む。

ステップ４９０では、マイクロコントローラ２００は、モータ６３をオフにして、台６０の回転を止める。次に、マイクロコントローラは、ポンプモータ７１をオフにして、流体回路内での真空の生成を停止する。さらに、真空を素早く開放し、続いて錠剤を放出するために、マイクロコントローラ２００はソレノイド弁７８をオンにし、それによって、流体回路が大気と流体連通する状態にすることができる。先に保持された錠剤がここで放出され、重力の力で、ベロー９２から放出トレイ１５内に落ちる。錠剤は、放出トレイから引き出し１５ａに押し流され、ユーザ／患者によって取り出すことができる。プログラム流れはステップ４９２に続く。

ステップ４９２では、マイクロコントローラ２００は、圧力変換器８０からの信号を入力し、流体回路が依然として真空を維持しているかどうかを決定する。次に、マイクロコントローラ２００は、真空状態が消滅するまで待機し、その後、プログラム流れはステップ４９４に続く。ステプッ４９４では、マイクロコントローラ２００は、ソレノイド弁７８を切って、流体回路からポート７９ｂを通る大気圧を遮断する。プログラム流れはステップ４９６に続く。

ステップ４９６では、マイクロコントローラは、バス２０６を介してシングルボードコンピュータ２１０に成功コマンド３４４を送り返す。次に、ステップ４０５において、マイクロコントローラ２００は、待機状態に置かれる。ステップ４０５では、次に続く分解コマンド３１５ｂをコンピュータ２１０から受け取るように準備する。

図９は、錠剤取り出し機構の別の例示的な実施形態を示す。図９を参照すると、ラック９４とピニオン９６によるシステムの代わりに、分配アセンブリ９１を移動させる放射状アームを用いて、分配アルゴリズム４００が、代替的に、錠剤を分配することができる。図９で示されているとおり、放射状アーム６００はモータ９８のシャフト９７に取り付けられており、この放射状アーム６００はさらにアセンブリ９１に取り付けられている。リミットスイッチ１００、１０２が、ここでは、アーム６００の半径方向運動６０５と係合し、この運動を制限するために配置されている。

本発明の特定の実施形態を詳細に述べてきたが、当業者には、本開示の全体的な教示に照らして、これらの詳細に対する様々な変形例および代替形態を開発できることは理解される。例えば、直流モータ９８の代わりに交流駆動モータを用いることもできる。さらに、チャンバの数は、ハブ１０の周囲を適切に拡大し、またはそれに応じてチャンバの大きさを調整することによって、増減することができる。例示的に示した６つの錠剤チャンバよりも多いチャンバまたは少ないチャンバが用いられてもよい。さらに、電源２３０はバッテリを含むこともできる。したがって、開示された特定の構成は、単に例示のためであって、本発明の範囲を制限することを意図するものでなく、本発明の範囲には、添付の特許請求の範囲並びにこの任意および全等価物の全範囲幅を与えられるべきである。

ラックアンドピニオン式分配アセンブリを有する、本発明の例示的な一実施形態の断面図を示す。 例示的な錠剤分配装置の上面図を示す。 分配台を示す。 例示的な真空分配システムの部分断面図を示す。 本発明の一実施形態の電気ブロック図を示す。 シングルボードコンピュータからマイクロコントローラへの分配コマンドの分解を示す。 単一の錠剤薬を分配するための例示的な制御アルゴリズムを示す。 顆粒状の錠剤を係合する例示的な真空分配システムの部分断面図を示す。 放射状の分配アセンブリを示す。

Claims (31)

1. 各々が底部を有し、中心ハブの回りに配置された複数の錠剤チャンバと、
   錠剤を上から掴むことによって、前記底部の各々から前記錠剤を引き出し、前記錠剤を出口ポートに送る機構と、
   を具備する錠剤分配装置。
2. 前記複数の錠剤チャンバは、互いに隣接して、前記中心ハブの回りに配置されている、請求項１に記載の錠剤分配装置。
3. 前記複数の錠剤チャンバのうち選択された錠剤チャンバを選択する手段をさらに具備する、請求項１に記載の錠剤分配装置。
4. 前記選択する手段は、貫通する少なくとも１つのアクセス開口を有する回転可能な板と、前記選択された錠剤チャンバの前記底部上に前記アクセス開口を位置合わせする手段とを有し、前記機構は、前記回転可能な板の上に配置され、前記選択された錠剤チャンバの前記底部から前記アクセス開口を通って前記錠剤を引き出す、請求項３に記載の錠剤分配装置。
5. 前記位置合わせする手段は、コンピュータと、前記回転可能な板を回転させるモータとを備え、このモータは前記コンピュータに応答する、請求項４に記載の錠剤分配装置。
6. 前記板は円形で、前記アクセス開口は、前記板の外周から径方向内側に延びている、請求項４に記載の錠剤分配装置。
7. 前記位置合わせする手段は、反射部分と、前記回転可能な板内に形成された検出開口の下に位置された非反射部分とを有する固定面と、前記検出開口を通るように光を誘導する光源と、前記反射部分で反射した光を検知するセンサとを含む、請求項４に記載の錠剤分配装置。
8. 前記反射部分は、複数の反射セグメントを含み、また、前記非反射部分は、固定位置にある前記錠剤チャンバの各々に対して前記回転可能な板の位置を示すコードを形成するパターンで共に配置された複数の非反射セグメントを含む、請求項７に記載の錠剤分配装置。
9. プログラマブルコントローラと、このプログラマブルコントローラに、前記位置を示す電気信号を送る手段とをさらに具備する、請求項８に記載の錠剤分配装置。
10. 各錠剤チャンバは、前記底部とほぼ直交する垂直部分を含む、請求項１に記載の錠剤分配装置。
11. 前記複数の錠剤チャンバ内の複数の錠剤を有し、前記錠剤チャンバの各々は、垂直部分と、前記複数の錠剤を、前記垂直部分から前記底部に案内する傾斜面とを有する、請求項１に記載の錠剤分配装置。
12. 前記機構は、前記複数の錠剤チャンバに対して回転可能であり、また、この機構は、前記底部から前記錠剤を単独で各々引き出す、請求項１に記載の錠剤分配装置。
13. 前記複数の錠剤チャンバ内の複数の錠剤と、前記複数の錠剤のうちの前記底部にある錠剤の方向を変え、前記錠剤を前記底部内に押し出す、少なくとも１つの振動モータとをさらに具備し、この振動モータは、前記ハブのベース部に配置されている、請求項１に記載の錠剤分配装置。
14. 前記機構は、真空先端部と、前記錠剤を掴むベロー部とを有する、請求項１に記載の錠剤分配装置。
15. 前記機構は、貫通するアクセス開口を有する回転可能な板上に装着され、前記真空先端部は、前記アクセス開口を通って、前記底部へと延びることができる、請求項１４に記載の錠剤分配装置。
16. 前記真空先端部は、ほぼ垂直に移動するチューブの終端部である、請求項１５に記載の錠剤分配装置。
17. 前記機構と通信するプログラマブルコントローラと通信するコンピュータをさらに備え、前記コンピュータは、タイマーとメモリとを含み、ユーザ入力に応答する、請求項１に記載の錠剤分配装置。
18. 前記コンピュータは、時間と、前記複数の錠剤チャンバの各々から分配される錠剤の数とのうち、少なくとも一方を予め設定し、前記錠剤を前記底部の各々から引き出すために前記機構を作動させるように、プログラマブルに作動できる、請求項１７に記載の錠剤分配装置。
19. 前記コンピュータは、所定の服用量と時間とのうちの少なくとも一方に従って、前記錠剤チャンバの各々からの錠剤の分配スケジュールを維持するように作動可能であり、前記服用量と時間とは、様々な頻度と開始時間とを含み、前記コンピュータは、前記分配スケジュールに従って前記錠剤を分配するために前記錠剤分配装置を作動させるように作動できる、請求項１７に記載の錠剤分配装置。
20. 前記中心ハブは、円筒形状で、前記複数の錠剤チャンバの各外側面は、組み合わさって円を形成している、請求項１に記載の錠剤分配装置。
21. 前記出口ポートは、前記錠剤チャンバの下に配置された引き出しを備え、前記錠剤を前記引き出しに押し出す、中心に配置された傾斜面をさらに具備する、請求項１に記載の錠剤分配装置。
22. 錠剤分配装置から錠剤を分配する方法であって、
    錠剤分配装置に、中心ハブ回りの周辺に配置される複数の錠剤チャンバを設け、各錠剤チャンバは、取り出し機構の下に配置された直下部分を有することと、
    前記複数の錠剤チャンバから選択された錠剤チャンバを選択することと、
    前記選択された錠剤チャンバの前記直下部分の上に前記取り出し機構を位置合わせするために、前記取り出し機構を回転させることと、
    前記選択された錠剤チャンバの前記直下部分から、前記取り出し機構を用いて、錠剤を引き出すことと、
    放出トレイの上に前記錠剤を位置合わせするために前記板をさらに回転させることと、
    前記錠剤を前記放出トレイ内で放出することと、
    を具備する方法。
23. 前記取り出し機構は、貫通するアクセス開口を有する回転可能な板の上に配置され、前記回転は、前記選択された錠剤チャンバの前記直下部分の上に前記アクセス開口を位置合わせすることを含み、前記引き出すことは、前記アクセス開口を貫通して延びる前記引き出し機構を含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記錠剤チャンバのうち少なくとも１つの中の錠剤の向きを変えるために、前記中心ハブを振動させることをさらに具備する、請求項２２に記載の方法。
25. 前記回転させることと、引き出すことと、さらに回転させることととのうちの少なくとも１つを生じさせるために、前記錠剤分配装置に信号を送るコンピュータをさらに具備する、請求項２２に記載の方法。
26. タッチ画面を用いて、前記コンピュータをプログラミングすることをさらに具備する、請求項２５に記載の方法。
27. 服用量と分配時間と分配頻度とのうち少なくとも１つを含むスケジュールに従って錠剤を分配するように、前記錠剤分配装置をプログラミングすることをさらに具備する、請求項２５に記載の方法。
28. 前記引き出すことは、前記錠剤を上から掴むために、前記直下部分内に真空アームを下げることを含む、請求項２２に記載の方法。
29. 前記板は、この板を貫通して延びる検出透孔を含み、反射部分と非反射部分とを含む面が前記板の下に配置され、前記検出開口を通る光を誘導することと、前記開口から反射した光を検知できる検出器を設けることとをさらに具備する、請求項２２に記載の方法。
30. 前記反射部分と前記非反射部分とは、前記錠剤チャンバの各々に対して前記回転可能な板の位置を示すコードを形成し、前記回転させることは、前記コードを検知する前記検出器に基づいて所望の直下部分の上に前記アクセス開口を位置合わせすることをさらに備える、請求項２９に記載の方法。
31. 錠剤分配装置から錠剤を分配する方法であって、
    各々が中心ハブの一部の下に配置された直下部分を有し、中心ハブの回りに配置された複数の錠剤チャンバを具備する錠剤分配装置を設けることと、
    前記複数の錠剤チャンバから選択された錠剤チャンバを選択することと、
    前記選択された錠剤チャンバの前記直下部分の上に前記アクセス開口を位置合わせするために、貫通して延びるアクセス開口を有する板を回転させることと、
    前記選択された錠剤チャンバの前記直下部分から前記アクセス開口へ錠剤を引き出すことと、
    前記錠剤を放出トレイに放出することと、
    を具備する、方法。

Images