JP2022110157A - 注入ポンプアセンブリのための装置、システム、および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、非仮出願であり、米国仮特許出願第61/270,908,号(2009年7月15日出願、名称「Infusion Pump Assembly」、代理人事件番号H34)からの出願である。該出願は、その全体が参照により引用される。
米国仮特許出願第61/018,054号(2007年12月31日出願、名称「Patch Pump with Shape Memory Wire Pump Actuator」、代理人事件番号E87);米国仮特許出願第61/018,042号(2007年12月31日出願、名称「Patch Pump with External
Infusion Set」、代理人事件番号E88);米国仮特許出願第61/017,989号(2007年12月31日出願、名称「Wearable Infusion Pump with Disposable Base」、代理人事件番号E89);米国仮特許出願第61/018,002号(2007年12月31日出願、名称「Patch Pump with Rotational Engagement Assembly」、代理人事件番号E90);米国仮特許出願第61/018,339号(2007年12月31日出願、名称「System and Method for Controlling a Shape-Memory Actuator」、代理人事件番号E91);米国仮特許出願第61/023,645号(2008年1月25日出願、名称「Infusion Pump with Bolus Button」、代理人事件番号F49);米国仮特許出願第61/101,053号(2008年7月29日出願、名称「Infusion Pump Assembly with a Switch Assembly」、代理人事件番号F73);米国仮特許出願第61/101,077号(2008年9月29日出願、名称「Infusion Pump Assembly with a Tubing Storage」、代理人事件番号F74);米国仮特許出願第61/101,105号(2008年9月29日出願、名称「Improved Infusion Pump Assembly」、代理人事件番号F7S);および、米国仮特許出願第61/101,115号(2008年9月29日出願、名称「Filling Apparatus and Methods for an Infusion Pump Assembly」代理人事件番号G08)。
米国特許出願第11/704,899号(2007年2月9日出願、出願公開第US-2007-0228071-A1(2007年10月4日公開)、名称「Fluid Delivery Systems and Method」、代理人事件番号E70);米国特許出願第12/347,981 2007年2月9日出願、出願公開第US-2007-0219496-A1(2007年9月20日公開)、名称「Pumping Fluid Delivery Systems and Methods Using Force Application Assembly」、代理人事件番号1062/E71);米国特許出願第11/704,886号(2007年2月9日出願、出願公開第US-2007-0219480-A1(2007年9月20日公開)、名称「Patch-Sized Fluid Delivery Systems and Methods」、代理人事件番号1062 E72);および、米国特許出願第11/704,897号(2007年2月9日出願、出願公開第US-2007-021 597-A1(2007年9月20日公開)、名称「Adhesive and Peripheral Systems and Methods for Medical Devices」、代理人事件番号1062/E73)。これらの出願は、以下の米国仮特許出願に基づく優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に引用される:
米国仮特許出願第60/772.313号(2006年2月9日出願、名称「Portable Injection System」、代理人事件番号1062/E42);米国仮特許出願第60/789,243号(2006年4月5日出願、名称「Method of Volume Measurement for Flow Control」、代理人事件番号1062 E53);および、米国仮特許出願第60/793,188号(2006年4月19日出願、名称「Portable Injection and Adhesive System」、代理人事件番号1062/E46)。これらの出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
Force Application Assembly」、代理人事件番号1062/E71);米国特許出願第11/704,886号(2007年2月9日出願、出願公開第US-2007-0219480-A1(2007年9月20日公開)、名称「Patch-Sized Fluid Delivery Systems and Methods」、代理人事件番号1062/E72);および、米国特許出願第11/704,897号(2007年2月9日出願、出願公開第US-2007-0219597-A1(2007年9月20日公開)、名称「Adhesive and Peripheral Systems and Methods for Medical Devices」、代理人事件番号1062/E73)は、全てが互いに関連し、また、米国仮特許出願第60/889,007号(2007年2月9日出願、名称「Two-Stage Transcutaneous Inserter」、代理人事件番号1062/E74)にも関連する。これらの出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
本願は、概して、流体送達システムに関し、より具体的には、注入ポンプアセンブリ用の装置、システム、および方法に関する。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
注入可能な流体の容量を送達するためのシステムであって、
コントローラであって、
注入可能な流体を送達するための軌道を計算することであって、該軌道は、少なくとも1つの流体の容量を含む、ことと、
該軌道に従って該少なくとも1つの流体の容量を送達するためのスケジュールを決定することであって、該スケジュールは、注入可能な流体の送達のための間隔と容量とを含む、ことと
を行うように構成されたコントローラと、
該送達される少なくとも1つの流体の容量を決定するための容量センサアセンブリと
を備え、
該コントローラは、送達される該流体の容量に基づいて該軌道を再計算する、
システム。
(項目2)
前記軌道は、前記コントローラによって受信される送達コマンドに基づいている、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記送達コマンドは、ボーラスおよび基礎コマンドを含む、項目1に記載のシステム。
(項目4)
ポンプをさらに備えている、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記スケジュールは、前記ポンプの最大パルス容量に基づいて決定される、項目4に記載のシステム。
(項目6)
前記スケジュールは、前記ポンプの最小パルス容量に基づいて決定される、項目4に記載のシステム。
(項目7)
前記スケジュールは、前記ポンプの電力消費に基づいて決定される、項目4に記載のシステム。
(項目8)
前記スケジュールは、前記ポンプの最小パルス間隔に基づいて決定される、項目4に記載のシステム。
(項目9)
前記スケジュールは、等しい注入可能な流体の容量を含む、項目1に記載のシステム。
(項目10)
注入可能な医用流体を送達するための医用注入デバイスであって、
最小および最大パルス容量を有するポンプと、
コントローラであって、
送達される注入可能な医用流体の第1の容量を決定することと、
該送達される注入可能な医用流体の第1の容量に基づいて、注入可能な流体の第2の容量の送達のための時間および容量を決定することと
を行うように構成されたコントローラと
を備えている、
医用注入デバイス。
(項目11)
前記注入デバイスは、使い捨て筐体アセンブリと、再利用可能な筐体アセンブリとをさらに備えている、項目10に記載の医用注入デバイス。
(項目12)
前記再利用可能な筐体アセンブリは、係止リングアセンブリをさらに備え、該再利用可能な筐体アセンブリは、該係止リングアセンブリを介して前記使い捨て筐体アセンブリを解放可能に係合する、項目10に記載の医用注入デバイス。
(項目13)
前記係止リングアセンブリは、
バネと、
該バネに接続するタブと、
該タブに接続する磁石と
を備えている、項目12に記載の医用注入デバイス。
(項目14)
前記使い捨て筐体アセンブリは、貯留部をさらに備え、前記ポンプは、該貯留部から容量センサアセンブリへ注入可能な医用流体を移動させる、項目11に記載の医用注入デバイス。
(項目15)
前記ポンプは、形状記憶合金によって駆動される、項目10に記載の医用注入デバイス。
(項目16)
前記注入ポンプは、分割リング共振器アンテナをさらに備えている、項目10に記載の医用注入デバイス。
(項目17)
送達される注入可能な医用流体の前記第1の容量および前記第2の容量を決定するための容量センサアセンブリをさらに備えている、項目10に記載の医用注入デバイス。
(項目18)
前記容量センサアセンブリは、
前記貯留部から受け取られる注入可能な流体の分量に基づき変動する容量を有する音響的に連続した領域と、
該音響的に連続した領域に含まれたガスを励起するために、複数の周波数で音響エネルギーを提供するように構成された音響エネルギーエミッタと
を備えている、項目17に記載の医用注入デバイス。
(項目19)
医用流体を送達する医用注入デバイスのためのコントローラであって、
送達される注入可能な流体の第1の容量を決定するための容量センサアセンブリと、
送達されるべき注入可能な流体の所望の第1の容量と、送達される注入可能な流体の実際の第1の容量との間の差を決定するためのプロセッサと、
該差に基づいて、注入可能な流体の第2の容量を送達するためのスケジュールおよび容量を決定するためのプロセッサと
を備えている、コントローラ。
(項目20)
前記容量センサアセンブリは、
貯留部から受け取られる注入可能な流体の分量に基づき変動する容量を有する音響的に連続した領域と、
該音響的に連続した領域に含まれたガスを励起するために、複数の周波数で音響エネルギーを提供するように構成された音響エネルギーエミッタと
を備えている、項目19に記載のコントローラ。
Products Limited Partnershipに譲渡された米国特許第5,575,310号および第5,755,683号、ならびに米国特許出願公開第US2007/0228071A1号、第US2007/0219496A1号、第US2007/0219480A1号、第US2007/0219597A1の主題である。例えば、ドップラーベースの方法、羽根またはフラッパ弁と組み合わせたホール効果センサの使用、ひずみビームの使用(例えば、可撓性部材のたわみを感知するように、流体貯留部上の可撓性部材に関係付けられる)、プレートを用いた容量性感知の使用、または熱的飛行時間方法といった、流体流量を測定するための他の代替技法も使用されてもよい。1つのそのような代替技法は、その開示全体が参照することによって本明細書に組み込まれる、2007年2月9日出願のFluid Delivery Systems and Methodsと題された米国特許出願第11/704,899号に開示されている。注入ポンプアセンブリ100は、容量センサアセンブリ148によって生成される容量測定が、フィードバックループを介して、ユーザに注入される注入可能な流体の量を測定するために使用され得るように構成されてもよい。
・(複数の再入可能なタスク上のPilot’s ARM 9上で)複数の送信/返信呼び出しが生じることを可能にする
・異なるインターフェース上のRXおよびTXについて非同期的に作動する複数のドライバを有する。
・送信/受信のためのパケット順序付け、およびメッセージ送信の決定論的タイムアウトを提供する。
・いったんメッセージがバッファに入れられると、アプリケーションによって転送または受信されるまでメッセージがそこで存続してもよいので、バッファの欠如によるメッセージの撤回が不可能であってもよい。
・ドライバ、PCGP、およびバッファのペイロードセクションにアクセスするためにオフセットが使用されるので、データがコピーされなくてもよい。
・ドライバは、1バイト(すなわち、バッファ所有権バイト)を上書きすることによって、メッセージデータの所有権を交換してもよい。
・単一のバッファ所有者がバッファを同時に使用すること、または新規シーケンス番号を獲得することを望み得るときだけに相互排除が必要とされてもよいので、再入可能呼び出しを除く複数の排除の必要性がなくてもよい。
・アプリケーションライターが信頼性のあるシステムを実装するために従うためのルールがより少なくてもよい。
・ドライバからバッファ管理システムの外へデータをプッシュ配信する/引き出すように提供された一組の呼び出しがあるので、ドライバは、ISR/プッシュ配信/引出し/およびポーリングしたデータモデルを使用してもよい。
・ドライバがコピー、CRC、または何かのチェックを行わなくてもよいが、宛先バイトおよびCRCならびに他のチェックが後でISRホットパスから行われてもよいので、ドライバは、TXおよびRXを超えてあまり稼働しなくてもよい。
・バッファマネジャがシーケンス番号別にアクセスを順序付けてもよいため、キューの順序付けが自動的に生じてもよい。
・小コード/可変フットプリントが利用されてもよく、ホットパスコードが小さくてもよく、オーバーヘッドが低くてもよい。
・例えば、パケット長が合法であること、宛先が正しいこと等を確認するように、呼び出し引数をチェックする。
・ダウンリンクが、リンク、ペア等を確立するためにPCGPが無線プロセッサによって使用されることを可能にしてもよい、およびPCGPが(タイムアウトする代わりに)機能していないリンク上で通信しようとしている時にアプリケーションに通知してもよい、無線リンクでない限り、ダウンしているリンク上でメッセージを送信しようとすることを回避する。
・新規メッセージのシーケンス番号を取得する、または既存のメッセージの既存のシーケンス番号を利用する。
・パケットを構築し、ペイロードをコピーし、CRCに書き込み、(この時点以来)パケットの完全性がCRCによって保護されてもよい。
・返信または新規メッセージとして、メッセージをバッファマネジャに与え、このバッファをバッファマネジャに入れることが、待機状態の送信メッセージの最大数を超えるかどうかを確かめる。
・2つだけのメッセージが、ネットワーク上の許可された「インフライト」であってもよい。
・応答に一致し、タイムアウトに対処するように、インフライトメッセージに関する十分なデータが記憶されてもよい。
・一致する応答が「インフライト」情報スロットを取り除いてもよいので、新規パケットを送信することができる。
・一致しない応答が撤回されてもよい。
・新規メッセージは、プロトコルに対するものであってもよい(例えば、このノードに対するネットワーク統計を取得/消去する)。
・メッセージを受信するために、バッファがアプリケーションに与えられてもよく、呼び戻しを使用してもよい。
・バッファが解放されるか、またはアプリケーションによって所有されたままであってもよい。
・呼び戻し機能は、ペイロードデータアウトをコピーしてもよく、または戻る前にそれを完全に使用してもよい。
・呼び戻し機能は、バッファを所有してもよく、バッファおよびペイロードアドレスによるバッファのペイロードを参照してもよく、メッセージは、後で処理されてもよい。
・アプリケーションは、受信したメッセージについてPCGPシステムをポーリングしてもよい。
・アプリケーションは、事象を設定するために呼び戻しを使用し、次いで、受信メッセージについてポーリングしてもよい。
ドライバは、次の送信するバッファへのポインタをバッファマネジャに求めることによって、TXを行ってもよい。次いで、TXドライバは、パケットを受け取ることができるかどうかをインターフェースの反対側に尋ねてもよい。反対側がパケットを拒否すれば、TXドライバは、その状態が変化していないため、バッファに何もしなくてもよい。そうでなければ、ドライバは、パケットを送信してもよく、かつバッファをリサイクル/解放してもよい。そのような機能を果たすコードの例は、以下の通りである。
最大メッセージシステムタイムアウト時間を超えたパケットを転送することを回避するために、次のバッファを求めることにより、解放するバッファをスキャンしてもよい、BufferManager::first(uint8 owner)を呼び出してもよい。したがって、タイムアウトを行う希望がない完全TXバッファが、バッファを所有するスレッド上で解放されてもよい。TXを行っている(すなわち、次のTXバッファを探しながら)ブリッジは、処理のために次のTXバッファを受信する前に期限切れになるTXバッファの全てを解放してもよい。
・DE、CA:RS232とともに使用するための同期バイトで、0xDE、0xCAまたは0x5A、0xA5の公称値。
・LD:ドライバDMA長バイトで、サイズバイトまたは同期バイトを含まない合計サイズである、このDMA転送においてドライバがプッシュ配信している量に等しい。
・Cmd:流量制御のために使用される、ドライバコマンドおよび制御バイト。
・LP:PCGPパケット長で、常に、バイト+CRCサイズにおいて合計ヘッダ+ペイロードサイズである。LD=LP+1である。
・Dst:宛先アドレス。
・Src:ソースアドレス。
・Cmd:コマンドバイト
・Scd:サブコマンドバイト・AT:アプリケーションタグは、アプリケーションによって規定され、PCGPにとって重要性を持たない。これは、アプリケーションが、メッセージに、例えば、メッセージの起源となったスレッドといった、さらなる情報を添付することを可能にする。
・SeqNum:32ビットのシーケンス番号が、送信された新規メッセージに対してPCGPによって増分され、番号が切り上げられず、トークンの役割を果たし、エンディアンネスが無関係であることを保証する。
・CRC16:PCGPヘッダおよびペイロードの16ビットCRC。
この方法論にはいくつかの利点があってもよく、その例は、以下を含んでもよいが、それらに限定されない。
・我々のハードウェアDMAエンジンの大部分は、いくつの追加バイトを動かすのかを規定するために、第1のバイトを使用してもよく、よって、この方法論では、ドライバおよびPCGPは、バッファを共有してもよい。
・ドライバ間で流量制御情報を渡すように、DMA長の直後にバイトが提供されてもよい。
・ドライバ長および「Cmd」バイトがCRC領域の外側にあってもよいため、それらは、ドライバによって改変されてもよく、ドライバ輸送機構によって所有されてもよく、ドライバは、無効な長さについて警戒してもよい。
・CRC保護される、別個のPGCPパケット長バイトがあってもよい。したがって、アプリケーションは、そのペイロード長が正しいことを信頼してもよい。
・シーケンス番号のエンディアンネスは、偶然32ビットの整数でもある、一致させられてもよいバイトパターンにすぎないため、関連性がなくてもよい。
・シーケンス番号は、共有バッファプール長の縁に整列した、4つのバイトであってもよい。
・メッセージストリームをデバッグしながら、ユーザがケーブルをあちこちに動かしてもよく、インターフェースの両側が再同期化してもよいように、オプションのRS232同期バイトがあってもよい。
・アプリケーション、ドライバ、およびPCGPは、バッファを共有してもよく、それらをポインタによって解放してもよい。
以下の例証的実施例は、全ての送信されたメッセージ、返信、またはNACKを生成したdecTimeoutの後に、PCGPタスクを起動するように、どのようにPCGP事象モデルがNucleusと連動してもよいかを示す。
以下は、ドライバ事象がどのように稼働するかを例証する、事象ベースの疑似コードドライバである。DriverがBridgeを下位分類し、hasMessagesToSendおよびflowControlTumedOffを無効にして、TXおよびRX機能がすでに作動していなければ、それらを作動するように予定する。
以下の統計値は、PCGPによって支持されてもよい。
・送信されたパケットの数
・受信されたパケットの数
・CRCエラー
・タイムアウト
・利用不可能なバッファ(バッファがなくなった)
PCGPは、複数の処理環境中で作動するように設計されてもよい。ほとんどのパラメータは、試験、および性能のランタイム微調整を促進するため、ランタイム構成されてもよい。他のパラメータは、コンパイル時間であってもよく、例えば、コンパイル時間において静的に行われなければならないメモリ割り当てを改変する、あらゆるものであってもよい。
・ドライババイト数:ドライバに対する共通バッファスキームに留保される、2つのバイトであってもよいが、これは、RFプロトコル等の他のドライバに適応するコンパイル時間オプションであってもよい。
・RXバッファ数:そのプロセッサ/トラッフィクフロー等にとって、いくつのバッファが良いかに対して同調されてもよい。
・PCGP RXバッファ数:そのプロセッサ/トラッフィクフロー等にとって、いくつのバッファが良いかに対して同調されてもよい。
・バッファの総数:いくつのバッファがそのプロセッサにあるべきかに対して同調されてもよい。
・PCGPは、全てのノード上で作動してもよい。任意のドライバが、一般的ドライバインターフェースをサポートしてもよい。
・競合状態が許容されてはいけない。
・スレーブプロセッサとマスタプロセッサとの間のSPIポート上で半二重をサポートしてもよい。
・成功するか、または失敗/偽を返信するため、データ転送が試行されなくてもよい。
・低オーバーヘッド(浪費された時間、処理、帯域幅)を必要としてもよい。
・DMA(高速)SPIクロック速度で動作するCC2510をサポートしてもよい。
図11Qに図示されるように、スレーブプロセッサが、マスタプロセッサに送信するパケットを有する時、スレーブプロセッサは、送信されるのを待っている保留中のパケットがあることを、(流量制御ラインをアサートすることによって)マスタプロセッサに通知してもよい。そうすることにより、マスタプロセッサ上のIRQをもたらしてもよく、その時点で、マスタプロセッサが、スレーブプロセッサからメッセージを回収する時を決定してもよい。パケットの回収は、マスタプロセッサの判断で遅延させられてもよく、マスタプロセッサは、スレーブプロセッサから回収する前に、スレーブプロセッサへのパケットの送信を試行することを決定してもよい。
非常に大きい音響信号(120dB)は、約20パスカルの振幅を有する圧力正弦波に対応し得る。大気条件(γ=1.4、P=101325Pa)の空気を仮定すると、結果として生じる誤差は0.03%である。dBからPaへの変換は、以下の通りである。
(音響ポートのモデル化)
音響ポートは、剛性シリンダが軸方向に往復運動するときに、ポートの中の流体の全てが本質的に移動することを仮定してモデル化され得る。チャネルの中の流体の全てが同じ速度で移動すると仮定され、チャネルが一定の断面であると仮定され、チャネルに進入し、退出する流体に起因する「末端効果」は無視される。
音響ポートの両側の2つの容量の間の関係は、ポート間伝達関数と呼ばれ得る。この関係は、以下の通りである。
圧力は、スピーカの両側からも測定され得る。これは、スピーカ間伝達関数と呼ばれる。
共振の質は、共振周波数によって増加させられる電力損失に対する、貯蔵されるエネルギーの比である。純二次システムに対して、品質係数は、減衰比の関数として表され得る。
(容量推定)
(ポート間位相を使用する容量推定)
可変容量(すなわち、容量センサチャンバ620内)もまた、ポート間位相を使用して推定され得る。共振ポートをわたる圧力比の伝達関数は、以下の通りであり得る。
(掃引正弦波を使用する容量推定)
システムの共振周波数は、掃引正弦波システム同定を使用して推定され得る。この方法では、正弦波の圧力変動に対するシステムの応答が、多数の異なる周波数において求められ得る。次いで、この周波数応答データは、線形回帰を使用してシステム伝達関数を推定するために使用され得る。
これらの場合のすべてにおいて、複素転置を使用することが必要であってもよい。この手法は、複素係数をもたらし得るが、過程は、全ての係数が実在することを確実にするように修正されてもよい。最小二乗最小化は、誤差関数が以下の式に変更される場合に、実係数のみを生じるように修正されてもよい。
(音響容量感知の実装)
(周波数応答データの収集および複素応答の計算)
容量センサアセンブリ148を実装するために、容量センサアセンブリ148は、スピーカアセンブリ622によって設定される音波に対する参照マイクロホン626および不変容量マイクロホン630の相対応答を決定するべきである。これは、既知の周波数における正弦波出力によってスピーカアセンブリ622を駆動することによって達成され得、次いで、マイクロホン626、630の複素応答が、その駆動周波数において求められ得る。最終的に、マイクロホン626、630の相対応答が見出され、例えば、アナログ/デジタル変換器(すなわち、ADC)によって、交互サンプリングのために補正され得る。
マイクロホンからの信号は、1つの波長につき固定数の点Nが取られるように、スピーカアセンブリ622への出力と同期してサンプリングされ得る。波長の各点における測定された信号は、整数の数の波長Mにわたって合計され、その周波数に対する全てのデータが収集された後に処理するために、ISRによって配列xに記憶され得る。
信号の疑似分散は、以下の関係を使用して計算され得る。
その結果は、ADカウントの二乗の単位であり得る。「平均」期間のN個のサンプルにわたって分散が計算される前に、M個の期間にわたって信号が平均化されているので、これは「疑似分散」にすぎない。しかしながら、これは、「平均」信号が予期された周波数において正弦波のように見えるかどうかを見出すために有用な測定基準であり得る。このことは、全信号分散を離散フーリエ変換において見出される正弦波の分散と比較することによって行われ得る。
であり得る。N<27=128およびM<26=64であれば、総和は、243未満となり、64ビット整数に記憶され得る。分散の最大可能値は、ADCが振動した場合、各連続サンプルにおいて0乃至212の間の値を生じてもよい。これが
マイクロホン626、630の相対応答(G)は、個々のマイクロホンの複素応答から以下のように計算され得る。
(A/Dスキューの補正)
マイクロホン626、630からの信号は、同時にサンプリングされなくてもよく、A/D ISRは、マイクロホン626、630の間で交代し、マイクロホン626、630のそれぞれについて1つの周波数につき合計N個のサンプルを得る。結果は、
(参照モデル)
(2次および高次モデル)
容量センサチャンバ620のシール(例えば、シールアセンブリ1404)を通る漏出は、外部容量(例えば、外部容量1506、図100)に接続される第2の共振ポート(例えば、ポート1504、図100)としてモデル化され得る。
可変容量中のダイヤフラム材料の下の気泡は、漏出経路と同じ動力学方程式に従う。この場合、ダイヤフラム材料は、漏出ポートよりもむしろ共振質量の役割を果たし得る。したがって、方程式は、以下の様であってもよい。
(時間遅延を有する2次)
上記で導出される容量センサアセンブリ148の式は、圧力が音響容量中のいずれの場所においても同じであると仮定する。容量を通る音波の伝搬に関連する時間遅延が存在するので、これは近似式にすぎない。この状況は、マイクロホンとスピーカとの相対位置に基づく、時間遅延または時間前進のように見える場合がある。
容量センサアセンブリ148はまた、別個の共振ポート(例えば、ポート1510、図103)と接続される第3の参照容量(例えば、参照容量1508、図103)を使用して構成され得る。この構成は、温度非依存性の容量推定を可能にし得る。
式120は、容量センサチャンバ620の容量が参照容量1508に比例し得ることを例証する。(理想モデルにおける)これらの2つの容量の比は、共振ポート(例えば、ポート1510、図103)の形状のみに依存し得、温度には依存しない。
流動抵抗を通る流出が、以下の表現形式であると仮定する。
(デバイス較正)
モデル適合は、ポートの共振周波数が正弦波掃引データから抽出されることを可能にする。次のステップは、この値を送達容量に関連付けることである。共振周波数と送達容量との間の理想的な関係は、以下のように表される。
(末端効果) ポート(例えば、ポートアセンブリ624)の中で共振する空気は、各振動の終わりに、音響容量の中まで延長し得る。空気が延長する距離は、基本容量センサアセンブリ方程式に基づいて推定され得る。任意の所与の音響容量について、空気が容量の中へ延長する距離は、圧力およびポート断面積の関数として以下のように表され得る。
したがって、1°Kの温度誤差については、結果として生じる容量誤差は、298°K
において0.3%であり得る。この誤差は、温度センサの誤差、および、センサ温度と容量センサアセンブリ148内の空気の温度との間の差の両方を含み得る。
したがって、2回の測定正弦波掃引中に測定値が0.1Kだけ変動する場合、差異は、0.012uLであり得る。したがって、(図107に示されるように)各正弦波掃引に対する別個の温度測定を行うよりもむしろ、各送達に対する一貫した温度推定値を使用するほうが有効であり得る。
上記で説明されるAVSシステムは、固定容量1500および可変容量1502における音響応答をスピーカ駆動入力と比較し、可変容量1502の容量を抽出することによって稼働する。そのようなものとして、これらの別個の容量のそれぞれと接触しているマイクロホン(例えば、マイクロホン626、630)がある。可変容量マイクロホン630の応答はまた、使い捨て筐体アセンブリ114の有無を検出するために、より全体的に使用され得る。具体的には、使い捨て筐体アセンブリ114が可変容量1502に取り付けられていない(すなわち、近接して位置付けられていない)場合、スピーカ駆動入力に対する音響応答は実質的に全く感知されないはずである。しかしながら、固定容量1500の応答は、依然としてスピーカ入力に関係したままとなるはずである。したがって、単純に、両方のマイクロホンが音響応答を示すことを確実にすることによって、使い捨て筐体アセンブリ114が取り付けられているかどうかを決定するために、マイクロホンデータが使用され得る。マイクロホン626(すなわち、固定容量1500に近接して位置付けられたマイクロホン)が音響応答を示し、マイクロホン630(すなわち、可変容量1502に近接して位置付けられたマイクロホン)が音響応答を示さない場合、使い捨て筐体アセンブリ114が再利用可能な筐体アセンブリ102に取り付けられていないと合理的に断定さ得る。可変容量マイクロホン630の故障は、使い捨て筐体アセンブリ114が取り付けられていないときに期待されるマイクロホン応答からほとんど区別できない中音域測定値をもたらし得るので、可変容量マイクロホン630の故障はまた、取り付けられていない使い捨て筐体アセンブリ114を示すように思われ得ることに留意されたい。
各周波数応答計算において採用される復調ルーチンの一部として、固定容量マイクロホン626および可変容量マイクロホン630の両方の最小および最大測定値が計算され得る。これらの最大値と最小値との合計は、以下のように、マイクロホン626およびマイクロホン630の両方について、(上記で論議されるような)正弦波掃引全体にわたって計算され得る。
式中、δは、正弦波掃引の平均の最小/最大差(これは次に閾値と比較される)を得るために、正弦波掃引の数で割られ得、閾値は、計算効率化のためと同等にNを掛けられてもよい。したがって、基本的な利用可能検出アルゴリズムは、以下のように規定され得る。
最大/最小差が閾値よりも大きいという付加条件は、故障したスピーカが受信された音響応答の原因ではないことを確実にするために行われるチェックである。このアルゴリズムは、任意の正弦波掃引について反復されてもよく、したがって、例えば、多くても2回の連続掃引以内に、使い捨て筐体アセンブリ114の脱離が感知される(すなわち、進行中の正弦波掃引の後半に使い捨て筐体アセンブリ114が除去される最悪の場合のシナリオにおいて)ことを可能にする。
・スピーカアセンブリ622が、固定容量1500内で時間変動圧力を生成してもよい。・共振質量(図示せず)が、時間変動電圧/電流に反応する圧電材料であってもよい。
・共振質量(図示せず)が、時間変動電圧/電流に反応する音声コイルであってもよい。
・固定容量中の圧力を測定する。
・共振質量(図示せず)が、圧電材料であってもよい。
・ひずみゲージが、ダイヤフラム(図示せず)、または共振質量(図示せず)を支持する他の構造部材に接続されてもよい。
・圧電センサを介する。
・容量センサを介する。
・光学センサを介する。
・ホール効果センサを介する。
・電位差計(時間変動インピーダンス)センサを介する。
・誘導型センサを介する。
・線形可変差動変圧器(LVDT)を介する。
施形態が、遠隔制御アセンブリ300を介して構成され得る。遠隔制御アセンブリ300を介して構成可能である時、注入ポンプアセンブリは、注入ポンプアセンブリと、例えば、遠隔制御アセンブリ300との間の通信(例えば、有線または無線)を可能にするテレメトリ回路(図示せず)を含み、したがって、遠隔制御アセンブリ300が注入ポンプアセンブリを遠隔制御することを可能にし得る。遠隔制御アセンブリ300(同様にテレメトリ回路(図示せず)を含み得、かつ注入ポンプアセンブリと通信することが可能であり得る)は、表示アセンブリ302と、入力アセンブリ304とを含み得る。入力アセンブリ304は、スライダアセンブリ306と、スイッチアセンブリ308、310とを含み得る。他の実施形態では、入力アセンブリは、ジョグホイール、複数のスイッチアセンブリ、または同等物を含み得る。遠隔制御アセンブリ300は、ユーザが基礎およびボーラス送達事象をプログラムすることを可能にし得る。
を行い得る。
めて実行し、その後10秒ごとに実行することが予定される、「ハートビート」関数が作成される。
マネージド関数の実際の実行は、SleepManagerクラスによって制御され、実施され得る。SleepManagerは、マネージド関数の実際の優先順位リストを含み得る。この関数の優先順位リストは、マネージド関数作成過程によって自動的にデータ投入され得、各関数が適正に作成され、一意のIDを有することを確実にし得る。
リ300のグラフィカルユーザインターフェース(GUI)を介して、ユーザに詳細なフィードバックを提供し得る。待ち時間に関して、通信システムは、遠隔制御アセンブリ300から注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500へ(およびその逆も同様)データを送達する低待ち時間を提供するように設計され得る。エネルギーに関して、遠隔制御アセンブリ300および注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500の両方が、無線通信のための最大エネルギー消費量を有し得る。
線に通知し得る。周期的無線リンクプロトコルは、Quiet_Radioが必要とされない限りQuiet_Radio特徴を収容する状態ビット/バイトを有し得る。
・対合モード
・接続モード
・取得モード(所望の対合される注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500の無線シリアル番号を含む)
・同期モード-高速ハートビート
・同期モード-低速ハートビート
・RFオフモード。
・対合モード
・接続モード
・RFオフモード。
00の無線は、以下の状態が変化した時はいつでも、遠隔制御アセンブリ300のUIプロセッサおよびコマンドプロセッサ1802に、メッセージングシステムを使用して状態メッセージを発行し得る。
・高速オンライン: 接続成功
・高速オンライン:取得モードから高速ハートビートモードへの変更
・低速オンライン:高速ハートビートから低速ハートビートへの変更要求の成功
・オフライン:ハートビート交換の不足による、検索同期モードへの自動変更
・高速オンライン:低速ハートビートから高速ハートビートへの変更要求の成功
・オフライン:帯域幅が同期モードで10%未満に降下する
・オンライン:帯域幅が検索同期モードで10%より上に上昇する
・オフライン:RFオフモードへの変更要求の成功
無線構成メッセージは、無線再試行の数を構成するために使用され得る。このメッセージは、メッセージングシステムを介して送信され得る。遠隔制御アセンブリ300のUIプロセッサは、遠隔制御アセンブリ300の無線および注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500の無線の両方に、このコマンドを送信して、これらの無線設定を
構成する。
00の両方の上の無線アプリケーションは、メッセージングシステムがRF再試行の数および無線オフラインパラメータを構成することを可能にするAPIを有し得る。
・基礎無線仕様
・MSK
・250kbps以上の無線通信速度
・最大84個のチャネル
・1000kHzのチャネル間隔
・812kHzのフィルタ帯域幅
・マンチェスター符号化方式がない
・データホワイトニング
・4バイトプレアンブル
・4バイト同期(ワード)
・パケットに付加されたCRC
・パケットに付加されたLQI(リンク品質インジケータ)
・自動CRCフィルタリング有効化
順方向誤差訂正(FEC)が、使用されてもされなくてもよい。順方向誤差訂正(FEC)は、有効信号ダイナミックレンジを約3dBだけ増加させるために使用され得るが、FECは、固定パケットサイズを必要とし、同じ固定サイズメッセージに対して無線ビットの数を2倍にする。
・対合モード
・RFオフモード
・接続モード
・接続モード
・高速ハートビートモード
・低速ハートビートモード
・検索同期モード
・同期化取得モード
これらは、図120B~120Cで図形的に描写されている。
・RF対合要求(遠隔制御アセンブリ300から注入ポンプアセンブリ100、100'
、400、500へ送信される)
・RF対合承認(注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500から遠隔制御
アセンブリ300へ)
・RF対合確認要求(遠隔制御アセンブリ300から注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500へ)
・RF対合確認承認(注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500から遠隔制御アセンブリ300へ)
加えて、遠隔制御アセンブリ300は、RF対合中断メッセージ(遠隔制御アセンブリ300から注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500へ)を介して、いつでも対合過程を中止し得る。対合モードは、メッセージングシステムデータ転送をサポートしないことがある。
る。注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500は、一度に1つの遠隔制御アセンブリ300と対合されるのみであり得る。
番号記憶メッセージからの承認が受信された後に、RF対合確認承認を伝送し、対合モードを終了し得る。これは、注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500上の対合モードの正常な終了であり得、ユーザによって接続モードまたは対合モードになるまで、注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500の電力を低下させ得る。
ことを可能にし得る。
・無線オフモードであって、取得モードが要求され得る時。
・ハートビートの欠落により検索同期モードがタイムアウトする時。
メッセージの周期性は、ハートビート速度におけるものであり得る。ハートビートメッセージは、データパケット転送が行われることを可能にし得、また、状態情報を交換し得る。2つの無線は、休眠モード、データ利用可能性、バッファ利用可能性、ハートビート速度、および以前のチャネル性能といった状態情報を交換し得る。電力を節約するために、ハートビートメッセージのパケットサイズを小さく保つことが、目標であり得る。無線は、同期モードである時に、82バイトの最大データパケットサイズを提供し得る。メッセージングシステムは、最大64バイトのパケットペイロードサイズをサポートするように設計され得る。この最大サイズは、最小メッセージ型と非断片化メッセージとの間の最適なトレードオフとして、選択された。82バイトは、パケットオーバーヘッドを含む、メッセージングシステムの最大パケットサイズであり得る。
・高速ハートビートモード
・低速ハートビートモード
これらは、メッセージングシステムトラフィックが交換され得る、唯一の状態である。全ての他の状態は、オフラインと見なされ得る。
センブリ300(航空機モードで伝送を中止する)からの伝送にしか応答しないので、無線オフモードは、充電する時のみに、注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500において使用され得る。
、常に少なくとも約6秒ごとにリッスンし得ることを暗示し得る。
各チャネルにつき以下のさらなる無線性能統計を収集するために、#define DEBUGオプション(コンパイラオプション)が使用され得る(16ビット数)。
・見逃しホップの数
・良好CCAカウント
・不良CCAカウント
・平均RSSI(良好RXパケットのみについて累積される)
・周波数ホップリストカウントからの撤回
・取得モードカウント(このチャネル上で見出された対)
デバッグオプションは、技術のみの統計を収集するために使用され得る。プロセッサ性能、電力、およびメモリが許容すれば、この情報をランタイムで保つことが望ましいことがある。無線統計は、メッセージングシステムに利用可能となり得る。
、500の無線から得られ得る。両方のユニットの観点からチャネルリストを構築することによって、両方のユニットの無線干渉環境が考慮され得る。無線は、望ましいRF環境で動作しながら、チャネルをホッピングすることを適応的に選択して、往復メッセージ待ち時間を満足し得る。
2、次いで0.10単位用量2210、次いで0.05単位用量2204、次いで0.10単位用量2212、次いで0.05単位用量2206を投与することが示されているが、他の構成が可能であり、本開示の範囲内であると見なされるため、これは例証目的にすぎず、本開示の制限となることを目的としない。例えば、注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500が1回注入事象2214(すなわち、注入可能な流体の36単位通常ボーラス用量)の投与を完了すると、注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500は、第1の連続マルチパート注入事象(すなわち、0.05単位用量2202、0.05単位用量2204、および0.05単位用量2206)と関連する、遅延した個別的注入事象の全てを投与し得る。次いで、注入ポンプアセンブリ100、100'、400、500は、第2の連続マルチパート注入事象(すなわち、0.10単位用量2210、および0.10単位用量2212)と関連する、遅延した個別的注入事象の全てを投与し得る。
例示的実施形態では、図132および図128を参照すると、SRRアンテナ2508の1つの用途は、ユーザ/患者2524に流体薬剤を送達することが可能な装着型注入装置2514への統合であり得る。そのような用途では、ユーザ/患者の安全性は、これらの電気構成要素間の流体動作に依存し、したがって、制御ユニット2522を往復する信頼できる無線伝送が非常に重要である。
Claims (10)
- 注入可能な流体の容量の送達のためのシステムであって、前記システムは、
注入可能な流体を送達するために、前記システムの送達コマンドに基づいて、経時的に注入されるべき前記注入可能な流体の容量のほぼ一定の軌道を計算することと、
前記ほぼ一定の軌道に従って前記注入可能な流体の容量を送達するためのスケジュールを決定することであって、前記スケジュールは、送達のために注入可能な流体の間隔および容量を画定する、ことと、
容量センサアセンブリを用いて、送達される前記注入可能な流体の容量を直接的に測定することと
を行うように構成されており、
前記容量センサアセンブリは、
貯留部から受け取られる注入可能な流体の分量に基づいて変動する容量を有する音響的に連続した領域と、
前記音響的に連続した領域に含まれるガスを励起するために、複数の周波数で音響エネルギーを提供するように構成された音響エネルギーエミッタと
を含み、
前記ほぼ一定の軌道は、注入されるべき前記注入可能な流体の容量と時間との間の関係を定義するグラフを定義し、
前記ほぼ一定の軌道は、一定の傾斜を有する、システム。 - 前記スケジュールは、注入可能な流体を等容量で送達することを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ほぼ一定の軌道は、前記システムによって受信される送達コマンドに基づいている、請求項1に記載のシステム。
- 前記送達コマンドは、ボーラスおよび基礎コマンドを含む、請求項3に記載のシステム。
- 前記システムは、ポンプをさらに備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記スケジュールは、前記ポンプの最大パルス容量に基づいて決定される、請求項5に記載のシステム。
- 前記スケジュールは、前記ポンプの最小パルス容量に基づいて決定される、請求項5に記載のシステム。
- 前記スケジュールは、前記ポンプの電力消費に基づいて決定される、請求項5に記載のシステム。
- 前記スケジュールは、前記ポンプの最小パルス間隔に基づいて決定される、請求項5に記載のシステム。
- 前記ポンプは、形状記憶合金によって駆動される、請求項5に記載のシステム。
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