JP2017522914A - 服薬コンプライアンスを監視及び補助するための目立たない無線電子システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年4月28日に出願された米国仮出願番号第61/985,384号、発明の名称「UNOBTRUSIVE WIRELESS ELECTRONIC SYSTEMS FOR MONITORING AND FACILITATING PATIENT COMPLIANCE」の優先権を主張する。この特許文献の内容の全体は、参照によって、本出願の開示の一部として組み入れられる。
本出願は、薄型フレキシブル電子センサ技術を使用するシステム、デバイス及びプロセスに関する。
図1Aは、ユーザ(例えば、患者)による容器130からの流体の排出を監視する例示的なフレキシブル電子部品システム100を示している。システム100は、例えば、容器130の流体の排出量及び/又は向きの変化を含む容器130の使用の発生を電気信号に変換するセンサユニット101を含む。システム100は、例えば、増幅及び他の信号調整、及び/又はアナログ信号からデジタル信号への変換等によってセンサユニット101が捕捉した電気信号を処理する信号処理ユニット105を含む。システム100は、処理された信号をデータとして処理及び保存又はバッファリングするプロセッサ及びメモリを含むデータ処理ユニット110を含む。システム100は、処理されたデータを、例えば、図1Aに示すように、移動通信デバイス120等の他のリモートデバイスに送信する無線通信ユニット115を含む。無線通信ユニット115は、例えば、リモートデバイスからデータを受信し及びリモートデバイスにデータを送信するように構成することができる。図1Cは、容器130に目立たないように取り付けられ、移動通信デバイス120と無線通信を行う例示的なフレキシブル電子システム100を示している。
幾つかの実施形態においては、センサユニット101は、1つ以上の温度センサ101a(例えば、温度依存抵抗フローセンサ(temperature dependent resistive flow sensor))を含むことができる。例えば、例示的な温度依存抵抗フローセンサ101aは、例えば、プラチナ等の熱感知抵抗を有する材料を用いて形成することができる。システム100の具体例では、液体が容器130のノズルから出る際に、温度変動が発生する。これは、システム100の例示的な温度依存抵抗フローセンサ101a上で抵抗の変化に変換され、温度依存抵抗フローセンサ101aは、信号を取得し、この信号を、ある量の液体(例えば、液滴)が容器130から放出されたことを示すデータに処理することができる。
幾つかの実施形態においては、センサユニット101は、1つ以上の光フローセンサ101bを含むことができる。このような具体例では、例えば、光フローセンサユニット101bの発光ダイオード(light emitting diode:LED)を、光フローセンサユニット101bの光検出器と向かい合うように、容器130のノズルに配置してもよい。例えば、流体がノズルを通過すると、LEDと光検出器の間の屈折率が変化する。これは、光検出器において光の変化に変換され、これは、光フローセンサユニット101bの光検出器における電圧変化によって測定され、容器130から放出された液体(例えば、液滴)の量を表すように処理される。例えば、測定された信号(例えば、電圧変化)は、信号処理ユニット105によって増幅され、続いて、処理された信号は、データ処理ユニット110(例えば、マイクロコントローラ)に送信することができる。
幾つかの実施形態において、センサユニット101は、例えば、本明細書では圧力センサと呼ぶ、力及び/又は圧力を測定する1つ以上のセンサ101cを含むことができる。例えば、圧力センサ101cは、力感知抵抗器(force sensitive resistor:FSR)又はひずみゲージ(strain gauge)を含むことができる。システム100の具体例では、圧力センサ101cは、容器130の本体上に配置され、ユーザによる容器の圧迫を検出する。例えば、ある量の液体(例えば、液滴)を放出するためには、ある程度の強さの圧力を容器130に加える(例えば、圧迫する)必要がある。システム100は、例えば、センサユニット101から取得した信号に基づいて、圧力の大きさ判定することができ、検出された圧力の大きさが閾値より大きいか又は小さいかを判定することができ、これによって、液滴の放出を推定することができる。
幾つかの実施形態においては、センサユニット101は、1つ以上の位置センサ101dを含むことができる。例えば、位置センサ101dは、動きセンサ、例えば、ジャイロスコープ又は加速度計を含むことができる。システム100の具体例は、センサユニット101の構成内で、圧力センサ101cと共に位置センサ101dを使用することを含むことができる。1つの例示的な具体例においては、位置センサ101dは、容器130の向きを検出できる容器130上の位置に配置され、圧力センサ101cは、ユーザによる容器の圧迫を検出できる容器130の本体上に配置される。容器130が特定の範囲内の特定の角度位置にあることが検出され、圧力閾値を超える圧力が加えられたと判定されると、システム100は、液滴が放出された可能性が高いと判定することができる。この判定によって、例えば、液滴を排出する位置に傾けられていない状態でボトルが圧迫された場合の誤検知を防止することができる。
ここに開示するシステムを実装するボトルによって薬剤使用に関する服薬コンプライアンスを補助する例示的なフィードバックスキームについて説明する。ある例では、モバイルデバイス120の例としてのユーザのスマートフォンと、システム100が取り付けられた容器130との間で無線接続(例えば、ブルートゥース(登録商標))を用いて、システム100は、容器130からの液滴の放出タイミングをスマートフォンに記録し、薬剤を飲むタイミングを患者に知らせ及び/又は患者が薬剤を飲み忘れたことを患者に知らせる。
幾つかの側面においては、ここに開示するフレキシブル電子センサ及び無線通信技術は、薬剤ディスペンサ又は他のタイプのディスペンサのブリスタ包装構成に直接的に統合することができ、これによって、ブリスタ包装から内容物(例えば、薬剤)の取り出しを推定することができる。ここに開示するフレキシブル電子デバイス及びシステムは、感知ロジック及び無線通信能力を組み合わせて、薬剤服用を時間的に監視することによって、服薬コンプライアンスを補助する。ここに開示する技術のこのようなフレキシブル電子デバイス及びシステムは、フレキシブル電子部品システムを個別に形成し、既製品と同様の状態のブリスタ包装の破れやすい取り出し面に直接的にこれを取り付ける付加的な後処理によって既存の非電子ブリスタ包装に統合することができ、これにより、電子ブリスタ包装の単純な「2段階」製造法が実現される。
以下の実施例は、本技術の幾つかの実施形態を例示するものである。本技術の他の例示的な実施形態は、以下にリストする実施例の前に、又は以下にリストする実施例の後に示す実施形態も含まれる。
Claims (48)
- 薬剤の服薬コンプライアンスを監視するデバイスにおいて、
薬剤を収容する容器に取り付け及び適合可能な基板と、
前記基板上に形成されたセンサ及び信号処理回路を含むデータ取得ユニットであって、前記センサは、前記容器からの薬剤の排出の発生を電気信号に変換し、前記信号処理回路は、前記電気信号を増幅する、データ取得ユニットと、
前記基板上に形成されたプロセッサ及びメモリを含み、前記データ取得ユニットと通信して、前記増幅された電気信号をデータとして処理するデータ処理ユニットと、
前記基板上に形成され、前記データ処理ユニットと通信して、前記処理されたデータをリモートデバイスに無線で送信する通信ユニットと
を備えるデバイス。 - 前記基板は、機械的にフレキシブルで電気的に絶縁性を有する材料を含む、請求項1記載のデバイス。
- 前記デバイスは、前記容器に目立たないように取り付けることが可能である、請求項1記載のデバイス。
- 前記容器は、液滴ボトル、ブリスタ包装、又は取り外し可能な蓋を有するボトルを含む、請求項1記載のデバイス。
- 前記データ処理ユニットは、前記電気信号に基づいて、前記容器から排出された薬剤の量を判定するように構成されている、請求項1記載のデバイス。
- 前記処理されたデータは、前記判定された排出イベントが発生した時刻を示す、請求項1記載のデバイス。
- 前記データ処理ユニットは、前記判定された排出イベントが発生した時刻が所定の時刻の前であるか後であるかを判定するように構成されている、請求項6記載のデバイス。
- 前記データ処理ユニットは、前記所定の時刻に基づいて、前記排出イベントが早かった又は遅かったことを示すメッセージを生成するように構成されている、請求項7記載のデバイス。
- 前記センサは、温度センサ、光センサ、圧力センサ又は位置センサの1つ以上を含む、請求項1記載のデバイス。
- 前記薬剤は、流体を含み、前記基板は、前記容器のノズルに、又は、前記容器のノズルの近傍に取り付けられ、適合されている、請求項9記載のデバイス。
- 前記温度センサは、前記流体がノズルを出る際の温度変動を検出することによって電気信号を生成する温度依存抵抗フローセンサを含む、請求項10記載のデバイス。
- 前記光センサは、前記ノズルの一端に配置された発光ダイオード(LED)と、前記ノズルの反対端に配置され、前記LEDから出射された光を受光する光検出器とを含み、
前記光センサは、前記光検出器において、前記流体が前記ノズルから出て行くときに生じる前記出射された光の屈折率の変化を検出することによって電気信号を生成する、請求項10記載のデバイス。 - 前記薬剤は、流体を含み、前記基板は、前記容器の本体に取り付けられ、適合されている、請求項9記載のデバイス。
- 前記圧力センサは、力感知抵抗器(FSR)又はひずみゲージを含み、前記圧力センサは、前記容器の本体を圧迫することに起因する圧力変化の量に対応する電気信号を生成する、請求項13記載のデバイス。
- 前記データ処理ユニットは、前記検出された圧力の量が閾値の上であるか下であるかを判定して、前記排出イベントの発生を判定する、請求項14記載のデバイス。
- 前記位置センサは、ジャイロスコープ又は加速度計を含み、前記位置センサは、前記位置センサによって感知される前記容器の向きの変化に基づいて電気信号を生成する、請求項9記載のデバイス。
- 前記信号処理回路に電気的に接続され、前記センサが前記容器からの薬剤の排出を検出すると、光を出射するLEDを更に備える請求項1記載のデバイス。
- LED、スピーカ又はバイブレータの1つ以上を含み、前記データ処理ユニットと通信して、前記容器から警告信号を生成する警告ユニットを更に備える請求項1記載のデバイス。
- 前記データ処理ユニットは、ユーザの使用スケジュールに基づいて、前記容器のユーザの服薬に関するコンプライアンスを判定し、前記排出イベントが、前記使用スケジュールより早い又は遅い場合、前記警告ユニットに前記警告信号を生成させる命令信号を生成する、請求項18記載のデバイス。
- 容器からの薬剤の排出を監視する方法において、
薬剤を収容する容器に取り付けられ、適合されたコンフォーマル基板上のセンサによって信号を検出することと、
前記検出された信号を処理して、前記容器からの前記薬剤の排出の発生又は未発生を示すデータを生成することと
を含む方法。 - 前記コンフォーマル基板は、機械的にフレキシブルで電気的に絶縁性を有する材料を含み、前記センサは、温度依存抵抗フローセンサ、光フローセンサ、圧力センサ又は位置センサの1つ以上を含む、請求項20記載の方法。
- 前記検出することは、前記容器からの前記薬剤の排出及び未排出に対応するイベントを弁別可能な電気信号に変換し、前記電気信号を増幅することを含む、請求項20記載の方法。
- 前記検出された信号を処理することは、前記検出された信号に基づいて、前記容器から排出された薬剤の量を判定することを含む、請求項20記載の方法。
- 前記検出された信号を処理することは、前記判定された発生に時間値を関連付けることを含む、請求項20記載の方法。
- 前記検出された信号を処理することは、前記判定された発生に関連付けられた時間値が、所定の時間の前であるか後であるかを判定することを含む、請求項24記載の方法。
- 前記検出された信号を処理することは、前記コンフォーマル基板上のデータ処理ユニットによって実行される、請求項20記載の方法。
- 前記処理されたデータをリモートデバイスに無線で送信することを更に含む請求項26記載の方法。
- 排出イベントが近付いている、排出イベントが発生した、又は排出イベントが行われなかったことを示すメッセージに対応する警告を生成することを更に含む請求項27記載の方法。
- ユーザのための特定の使用スケジュールに基づいて、前記薬剤を使用するユーザのコンプライアンスを判定することを更に含む請求項20記載の方法。
- 前記所定の時刻に基づいて、前記排出イベントが早かった又は遅かったことを示すメッセージを生成することを更に含む請求項29記載の方法。
- 前記容器は、液滴ボトル、ブリスタ包装又は取り外し可能な蓋を有するボトルを含む、請求項20記載の方法。
- 容器からの流体の排出を監視するデバイスであって、
流体を保存及び排出することができる容器の材料構造内に形成されたセンサ及び信号処理回路を含むデータ取得ユニットであって、前記センサは、前記容器からの前記流体の排出の発生を電気信号に変換し、前記信号処理回路は、前記電気信号を増幅する、データ取得ユニットと、
前記容器の前記材料構造内に形成され、プロセッサ及びメモリデバイスを含み、前記データ取得ユニットと通信して、前記増幅された電気信号をデータとして処理し、前記容器からの流体の排出イベントを判定するデータ処理ユニットと、
前記容器の前記材料構造内に形成され、前記データ処理ユニットと通信して、前記処理されたデータをリモートデバイスに無線で送信する通信ユニットと
を備えるデバイス。 - 前記データ取得ユニット、前記データ処理ユニット及び前記通信ユニットは、3D印刷プロセスによって、前記容器の前記材料構造内に形成されている、請求項32記載のデバイス。
- 前記容器は、液滴ボトル又は取り外し可能な蓋を有するボトルを含む、請求項32記載のデバイス。
- 前記センサは、温度センサ、光センサ、圧力センサ又は位置センサの1つ以上を含む、請求項32記載のデバイス。
- 前記センサは、前記材料構造内で、前記容器のノズルに、又は、前記容器のノズルの近傍に形成されている、請求項32記載のデバイス。
- 前記温度センサは、前記流体が前記ノズルを出る際の温度変動を検出することによって電気信号を生成する温度依存抵抗フローセンサを含む、請求項36記載のデバイス。
- 前記光センサは、前記ノズルの一端に配置された発光ダイオード(LED)と、前記ノズルの反対端に配置され、前記LEDから出射された光を受光する光検出器とを含み、
前記光センサは、前記光検出器において、前記流体が前記ノズルから出て行くときに生じる前記出射された光の屈折率の変化を検出することによって電気信号を生成する、請求項36記載のデバイス。 - 前記センサは、前記材料構造内の前記容器の本体に形成されている、請求項32記載のデバイス。
- 前記圧力センサは、力感知抵抗器(FSR)又はひずみゲージを含み、前記圧力センサは、前記容器の本体を圧迫することに起因する圧力変化の量に対応する電気信号を生成する、請求項39記載のデバイス。
- 前記位置センサは、ジャイロスコープ又は加速度計を含み、前記位置センサは、前記位置センサによって感知される前記容器の向きの変化に基づいて電気信号を生成する、請求項39記載のデバイス。
- 容器からの排出を監視するデバイスであって、
容器に取り付け及び適合可能な基板と、
前記基板上に形成されたセンサ及び信号処理回路を含むデータ取得ユニットであって、前記センサは、前記容器からの前記容器の内容物の排出の発生を電気信号に変換し、前記信号処理回路は、前記電気信号を増幅する、データ取得ユニットと、
前記基板上に形成され、前記信号処理回路と通信して、前記増幅された電気信号をリモートデバイスに無線で送信する通信ユニットと
を備えるデバイス。 - 前記基板は、機械的にフレキシブルで電気的に絶縁性を有する材料を含む、請求項42記載のデバイス。
- 前記基板上に形成されたプロセッサ及びメモリを含むデータ処理ユニットを更に備え、前記データ処理ユニットは、前記データ取得ユニットと通信して、前記増幅された電気信号をデータとして処理し、前記通信ユニットと通信して、前記処理されたデータを前記リモートデバイスに無線で送信する、請求項42記載のデバイス。
- 前記センサは、前記容器の開口部に配置され、前記内容物が前記容器を出る際の温度変動を検出することによって電気信号を生成する温度センサを含む、請求項42記載のデバイス。
- 前記センサは、前記容器の開口部の一端に配置された発光ダイオード(LED)と、前記開口部の反対端に配置され、前記LEDから出射された光を受光する光検出器とを含む光センサを含み、
前記光センサは、前記光検出器において、前記内容物が前記容器の開口部を出て行くとき生じる前記出射された光の変化を検出することによって電気信号を生成する、請求項42記載のデバイス。 - 前記センサは、前記センサが取り付けられた前記容器の一部に加えられる圧力の変化の量に対応する電気信号を生成する力センサ又は圧力センサを含む、請求項42記載のデバイス。
- 前記センサは、前記位置センサによって感知される前記容器の向きの変化に基づいて電気信号を生成する位置センサを含む、請求項42記載のデバイス。
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