KR102424697B1 - 접속된 약학적 패키징 - Google Patents

Abstract

약병의 내용물을 모니터링하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 방법은 내용물이 포함되는 약병의 챔버 주위에 배열되는 복수의 전극들을 이용하여, 전기적 커패시턴스 단층촬영을 통해, 약병의 3차원 체적 및 그 내용물을 이미징하는 것을 포함한다.

Description

접속된 약학적 패키징

관련 출원들에 대한 교차 참조

본 출원은 그 각각이 참조로 편입되는, 2014년 10월 10일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/062,291호(대리인 관리번호: 3005-002PR1) 및 2015년 3월 15일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/137,988호(대리인 관리번호: 3005-003PR1)의 우선권을 주장하는 2015년 10월 9일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/879,874호(대리인 관리번호: 3005-002US1)의 일부 계속 출원이다. 이 경우는 또한, 참조로 편입되는, 2016년 4월 8일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/320,234호(대리인 관리번호: 3005-004PR1)의 우선권을 주장한다. 본 출원과, 본 출원의 청구항들의 해독에 영향을 줄 수도 있는, 참조로 편입되었던 출원들 중의 하나 이상과의 사이의 언어에 있어서의 임의의 모순들 또는 불일치들이 있을 경우, 본 출원의 청구항들은 본 출원의 언어와 일치하는 것으로 해독되어야 한다.

본 발명은 일반적으로 패키징(packaging)에 관한 것으로, 더 상세하게는, 스마트 패키징에 관한 것이다.

용어 "패키징"은 그 생산의 시간으로부터 그 이용까지 제품을 둘러싸는 상이한 부품들의 집합을 지칭한다. 그것은 전형적으로, 출하 및 취급 동안에 물리적 손상으로부터의 보호를 제공하는 것, 절도 저지, 정전기 방전 등으로 인한 전기적 손상으로부터의 보호를 제공하는 것, 제품 열화를 억제하는 것 등과 같은 많은 목적들에 종종 동시에 도움이 된다.

약학적 제품들 등에 대한 패키징과 같은 의학적 패키징은 추가적인, 전형적으로 더 엄중한 요건들을 가진다. 예를 들어, 위의 것에 추가하여, 의학적 패키징은 또한, 탬퍼링(tampering)을 방지해야 하고, 오염을 억제해야 하고, 미생물 성장을 방해해야 하고, 약에 대한 의도된 저장 수명을 통해 제품 안전성을 보장해야 한다. 또한, 패키징이 부상 또는 사망에 이를 수 있는, 유아에 의한 것과 같은 우발적인 섭취를 억제하는 그러한 방법으로, 약 또한 주로 패키징되어야 한다.

최근의 기술 개발은 많은 패키지들로의 지능의 레벨의 추가를 가능하게 하였다. 소위 "스마트" 패키지들("접속된 패키징"으로서 또한 알려짐)은 제품 제거를 검출하고, 패키지의 상태를 모니터링하고, 제품의 상태에 대한 메시지들을 심지어 전송하기 위하여 이용될 수 있는 전자기기를 포함한다. 스마트 패키징은 특히, 의학적 패키징을 위하여 매력적이고, 여기서, 그것은 도우즈(dose)가 누락되었거나 너무 빨리 취해졌을 경우에 건광관리 전문가 또는 관리 제공자에게 경보함으로써 환자 준수성(patient compliance)을 개선시킬 수 있다. 일부 경우들에는, 스마트 패키지가 제품 만료, 과도한 열에 대한 노출, 약물에 대한 예상되지 않은 액세스(예컨대, 유아에 의한 개방 등) 등을 표시하기 위한 경보들도 발행할 수 있다.

약제 비-준수성(medication non-compliance)은 건강관리 비용들을 끌어올리는 것으로부터, 약학적 산업으로의 재정적 손실들, 심각한 부정적인 인간 영향들까지 많은 방법들에 있어서 비용이 드는 문제이다. "Interventions to enhance medication adherence in chronic medical conditions: a systematic review", Archives of Internal Medicine, Vol. 167, pp. 540-550(2007)로 명명된 연구에서의 Kripalani 등에 따르면, 20 내지 50 퍼센트 사이의 환자들은 그 약제 요법(medication regimen)들을 고수하지 않고, 그러므로, 그들이 처방받았던 약물을 받아들이지 않는다. 이러한 비-준수성의 결과로서, 대략 125,000명의 사람들이 매년 사망한다는 것이 추정된다. 인간적 비용에 추가하여, 비-준수성은 년간으로 추정된 5640억 달러, 또는 2011년의 총 전체적 약학적 세입에서의 9560억 달러의 59% 에 이르는 경제적 비용을 가진다.

내장된 모니터링 시스템들을 포함함으로써, 접속된 패키징은 고수 과제들과 싸우는 것을 도울 수 있고, 이것에 의해, 다른 장점들 중에서 약 효능 및 성과들을 개선시킬 수 있다. 게다가, 개선된 환자 준수성은 관리제공자가 처방된 약제의 유효성을 더 양호하게 측정하는 것을 가능하게 하고, 이것에 의해, 그것들이 치료를 변경하거나 증강시킴으로써 성과들을 개선시키는 것을 가능하게 한다. 이것은 또한, 관리제공자가 약 전달 수단(예컨대, 태블릿(tablet)들, 액체들, 흡입기(inhaler)들, 패치(patch)들 등)을 더 양호하게 타겟화하는 것을 가능하게 할 수 있고, 처방된 투약량(dosage)을 최적화하거나 개인화할 수 있다.

개별적인 환자의 개선된 치료를 가능하게 하는 것에 추가하여, 접속된 패키징은 환자 데이터의 더 양호하고 더 신뢰할 수 있는 수집 및 분석을 가능하게 하고, 이것은 약의 지적 재산권을 확장하고, 새로운 시장들을 개방하고, 약-전달 메커니즘들을 생성하거나 개선시키고, 더 큰 양의 더 관련되고 더 고품질의 데이터를 수집하는 것으로 인한 임상적 시험들을 단축시키고, 임상적 시험 환자들에 대한 부담들(예컨대, 감소된 여행 등)을 감소시키고, 임상적 시험이 어떻게 진행되고 있는지에 대한 실시간 피드백을 제공함으로써, 대체적으로 약 산업 및 환자들에게 유익할 수 있다. 또한, 접속된 패키징은 개선된 의학적 진단들을 약속하고, 이것은 현존하는 약들, 약 치료를 위한 새로운 후보들 등에 대한 새로운 표시들의 전달을 위한 기회들을 개선시킬 수 있다.

그러므로, 접속된 약 패키징은 연구로부터 생산을 통해 소비까지의 약의 수명 사이클의 전체에 대한 긍정적인 표시들을 가질 수 있다.

많은 약제들은 특히, 미국 외부에서는 블리스터 팩(blister pack)에 도입된다. 기존의 의학적 블리스터-팩은 전형적으로, 복수의 태블릿 저장소들을 포함하는 형성가능한 층, 및 그 저장소에서 각각의 태블릿을 밀봉하기 위하여 형성가능한 층에 부착되는, 덮게 밀봉부로 지칭된 얇은 층을 포함한다. 블리스터 팩으로부터 태블릿을 조제(dispense)하기 위하여, 그 저장소는 내부를 향해 푸시되고, 이것은 덮게 밀봉부를 통해 태블릿에 힘을 가하고, 이것에 의해, 태블릿이 제거될 때마다 매번 덮게 밀봉부 층의 영구적인 변형을 생성한다. 가장 보편적인 블리스터-팩-기반 스마트 패키징 접근법은 덮게 밀봉부 상에 형성된 패턴화된 전기적 트레이스(electrical trace)들에 의존하고, 여기서, 별도의 트레이스는 각각의 태블릿 저장소 상에서 배치된다. 전자 회로부는 각각의 트레이스의 저항을 모니터링하고, 파단되는 각각의 트레이스에 대한 무한 저항을 검출한다.

불운하게도, 이러한 전도성-트레이스-기반 접근법들은 많은 약물들이 다른 방법들로 종종 패키징되는 동안에 블리스터-팩-기반 패키지들로 제한된다. 실제로, 가장 보편적인 약학적 패키지는 여전히 간단한 약병(medicine bottle)이고, 이것은 액체들로부터 느슨한 태블릿들까지의 범위인 형태들로 약품들을 위하여 이용된다. 이러한 패키징은 지능을 추가하기 위한 더 복잡한 접근법들을 요구한다. 예를 들어, 하나의 종래 기술의 접근법은 약병 내의 태블릿들의 광학적 모니터링에 의존한다. 그러나, 능동 광학적 소스들뿐만 아니라, 검출기들을 포함하기 위한 필요성은 패키징 비용들을 상당히 증가시킨다. 또한, 이러한 디바이스들은 악명 높게도 전력을 갈망하고, 이것은 그것들에 전력을 공급하기 위하여 이용된 배터리의 수명을 단축시킨다.

훨씬 더 간단한 종래 기술의 병-기반 접근법은 병을 유지(hold)하는 유닛에서 로드-셀(load-cell)을 채용한다. 로드-셀은 병 내에 남아 있는 약물의 중량을 표시하는 출력 신호를 제공하고, 이것에 의해, 그 양에서의 변화의 검출을 가능하게 한다. 간단하고 직접적이지만, 이러한 접근법은 오직 약물의 수량을 검출하는 것으로 제한되고, 병을 유닛으로 반환하기 위하여 환자에 의존한다. 또한, 그 출력은 병 또는 유닛과 우발적으로 접촉하게 귀결되는 임의의 비의도적인 재료에 의해 절충될 수 있다.

블리스터 팩들 이외에 제품 패키징에 대해 가능하고, 신뢰성 있고, 적용가능한 스마트-패키징 접근법은 약학적 산업에 대한 환영받는 진전일 것이다.

본 발명은 접속된 패키징을 통해 생산으로부터 소비까지, 약들, 약제, 식품들, 소비자 전자기기들, 배터리들 등과 같은 제품의 추적을 가능하게 한다. 본 발명의 실시형태들은 약제 고수, 환경적 노출(예컨대, 온도), 탬퍼링, 및 절도를 무선으로 보고하기 위하여 동작한다. 본 발명의 실시형태들은 특히, 약병들에서 패키징된 약학적 제품들과의 이용을 위하여 양호하게 적합하다.

본 발명의 실시형태는 전기적 커패시턴스 단층촬영(electrical capacitance tomography)을 이용하고 시간 경과에 따른 내용물의 상태를 모니터링하기 위한 내용물의 일련의 이미지들을 이용하여, 약물 용기(즉, 약병)의 내용을 이미징하기 위하여 동작하는 라이너(liner) 및 연관된 전자기기들을 포함하는 모니터링 시스템이다. 라이너는 높은 분해능으로 용기의 3차원 체적을 이미징하기 위하여 배열되고 상호접속되는 복수의 전극들을 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 라이너는 모니터링되어야 할 약병의 내부로 삽입될 수 있도록 치수화되고 배열된다. 라이너는 신축적이고, 이것에 의해, 그것은 병의 내부 체적의 상당한 부분을 소비하지 않으면서, 약병의 내부 표면을 실질적으로 순응하는 것을 가능하게 한다.

일부 실시형태들에서, 라이너는 복수의 전극들을 포함하는 중심 페데스탈(central pedestal)을 포함한다. 일부 이러한 실시형태들에서, 전자기기들은 페데스탈에서, 또는 페데스탈 상에서 위치된다.

일부 실시형태들에서, 전극들은 공통 접지를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 공통 접지는 접지 평면이다. 일부 실시형태들에서, 접지 평면은 전극들 사이의 전기적 결합 및 접속된 패키지 외부로부터의 영향들을 완화하는 차폐부(예컨대, 패키지를 유지하는 손 등)로서 작동하도록 치수화되고 배열된다.

일부 실시형태들에서, 라이너는 그렇게 배열될 때, 라이너의 전극들이 약병의 외부에서 위치되도록, 약병을 수용하도록 설계된다.

일부 실시형태들에서, 라이너는 약병의 체적의 부분만을 이미징하고 약병 상의 인쇄/라벨링(labeling)을 가시적으로 하기 위하여 약병의 부분이 노출된 채로 남겨지도록, 치수화되고 배열된다.

일부 실시형태들에서, 라이너 및 약물 라벨은 약물 라벨 자체의 후방 상에 전극들 및 트레이스들을 형성함으로써(예컨대, 전도성 잉크를 이용하여 그것들을 인쇄하고, 박막 프로세싱을 통해 그것들을 형성하는 등에 의해) 통합되어, 이것에 의해, 약병을 수용하는 라이너인 라벨을 형성한다.

본 발명의 실시형태는 약병의 챔버의 내용물을 모니터링하기 위한 장치이고, 장치는: 제 1 복수의 전극들을 포함하는 라이너 ― 라이너는 복수의 전극들이 챔버의 내용물과 전기적으로 결합되도록, 복수의 전극들을 위치시키도록 치수화되고 배열됨 ―; 및 (1) 제 1 복수의 전극들 중의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 자극을 제공하고 (2) 제 2 복수의 전극들에서 복수의 신호들을 측정하기 위하여 동작하는 전자 회로부 ― 제 1 복수의 전극들은 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 2 복수의 전극들을 포함하고, 제 2 복수의 전극들은 제 1 전극 및 제 2 전극을 제외함 ― 를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시형태는 약병의 챔버의 내용물을 모니터링하기 위한 방법이고, 방법은: 제 1 신호가 내용물과 상호작용하도록, 제 1 시간에서 제 1 신호를 생성하는 단계; 챔버의 적어도 부분 주위에서 배열되는 복수의 로케이션들에서 복수의 제 2 신호들을 수신하는 단계 ― 복수의 제 2 신호들의 각각은 제 1 시간에서의 챔버의 내용물 및 그것이 수신되는 그 복수 중의 로케이션에 기초함 ―; 복수의 제 2 신호들에 기초하여 내용물의 제 1 특성의 제 1 맵을 생성하는 단계; 및 제 1 맵에 기초하여 제 1 시간에서 챔버 내의 내용물의 제 1 수량을 결정하는 단계를 포함한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면의 측면 및 상면도들의 개략적인 도면들을 각각 도시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, ECT를 통해 용기의 내용물을 모니터링하기 위한 방법의 동작들을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제 1 대안적인 실시형태에 따라, 스마트 병의 단면 측면도의 개략적인 도면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 2 대안적인 실시형태에 따라, ECT 약물-이미징 시스템의 단면도의 개략적인 도면을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 대안적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면의 측면 및 상면도들의 개략적인 도면들을 각각 도시한다.
도 6은 본 발명의 제 4 대안적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면 측면도의 개략적인 도면을 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 5 대안적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면 측면도의 개략적인 도면을 도시한다.

이 특허 출원은 블리스터-팩-기반 패키징으로의 전기적 임피던스 단층촬영(EIT)의 적용을 개시하는, 미국 특허 출원 제14/879,874호의 일부 계속 특허 출원이다.

블리스터 팩들은 알약(pill)들, 캡슐(capsule)들, 로젠지(lozenge)들 등의 단위-도우즈(unit-dose) 패키징을 위하여 전체적으로 이용된다. 그것들은 습도, 산화, 광, 오염, 및 (어느 정도까지의) 탬퍼링과 같은 환경적 인자들로부터 약제를 보호한다. 그러나, 미국에서는, 알약들, 캡슐들 등은 약국에서 종종 재패키징/조제되고, 약병 또는 유사한 용기로 환자에게 전달된다. 불운하게도, EIT 이미징 기법들은 통상적으로, 내용물이 전형적으로 유전체 재료들(즉, 전기적 비전도성 태블릿들, 액체들, 공기 등)을 포함하므로, 약병의 내용물을 이미징하기 위하여 직접적으로 이용될 수 없다.

그러나, 본 발명의 양태는 전기적 커패시턴스 단층촬영(Electrical Capacitance Tomography; ECT)으로서 지칭된 다양한 EIT 기법은 태블릿들, 공기, 의학적 액체들, 겔(gel)들 등과 같은 유전체 재료를 포함하는 내용물을 이미징하기 위하여 양호하게 적합하고, 그 내용물이 본질적으로 유전체이더라도 약병들의 내용물(뿐만 아니라 다른 비-약학적 패키지들)을 이미징하기 위하여 채용될 수 있다는 것이다.

본 발명은 양호하게 확립되는 기존의 약학적 패키지 제조 프로세스들의 교란을 요구하지 않으므로, 본 발명의 실시형태들은 종래 기술의 접속된-패키징 시스템들에 대해 상당한 장점들을 제공받는다. 몇 년에 걸쳐, 이 프로세스들을 개선시키고 진전시키는 것을 위하여 행해진 막대한 자본 투자가 있었고, 그것들은 실질적으로 최적화된 것으로 고려된다. 그러므로, 현재의 패키지 제조 프로세스들의 수정을 요구하는 접속된-패키징 해결책들은 덜 매력적일 것이고, 약학적 패키징 산업에 의한 저항과 마주칠 가능성이 있을 것이다.

본 발명은 부분적으로, 약병들을 포함하는 약물 용기들에 대해 초점을 둔, 약품들에 대한 접속된-패키징 해결책들에 관한 것이다. 첨부된 청구항들을 포함하는 이 명세서의 목적들을 위하여, 용어 "약병"은 약제를 포함하기 위하여 적당한 챔버를 포함하는 임의의 그리고 모든 다양한 베셀(vessel)들을 의미하도록 정의된다. 그러나, 본 발명의 실시형태들은 비-약학적-패키징 애플리케이션을 포함하는 무수한 응용들에 관한 것일 수 있다는 것이 주목되어야 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면의 측면 및 상면도들의 개략적인 도면들을 각각 도시한다. 도 1b는 도 1a에서 표시된 바와 같은 라인 a-a를 통한 단면도를 도시한다. 스마트 병(100)은 내용물(102)을 유지하고 환경적 손상, 탬퍼링 등으로부터 그것을 보호하기 위한 접속된-패키징 용기이다. 스마트 병(100)은 약병(104) 및 라이너(106)를 포함한다.

내용물(102)은 약물을 포함하는 압축된-분말을 포함하는 복수의 태블릿들이다. 첨부된 청구항들을 포함하는 이 명세서의 목적들을 위하여, 용어 "내용물"은 태블릿들, 알약들, 캡슐들, 겔-캡(gel-cap)들, 분말, 유체들, 겔들 등을 포함(이에 제한되지 않음)하는 임의의 형태의 약학적 제품을 나타내기 위하여 이용된다. 도시된 예에서, 약병(104)의 챔버의 내용물은 태블릿들 및 공기를 포함하고, 그 양자는 유전체 재료들을 포함한다. 당해 분야의 당업자는 이 명세서를 판독한 후, 알약들이 예를 들어, 본원에서 개시된 바와 같이 ECT 이미징을 위하여 적당한 재료인 실질적으로 건식 분말로 통상적으로 이루어진다는 것을 인식할 것이다. 유사한 방식으로, 겔 캡슐들은 유전체 재료들로 전형적으로 이루어진 젤라틴-기반(gelatin-based) 쉘(shell)들 내에 포함된 유체들을 포함한다. 유체들은 또한, 종종 유전체이지만, 그것들이 유한한 전도성을 가지더라도 ECT에 의해 여전히 이미징될 수 있다. 약병(104)이 전도성 유체인 내용물들을 포함할 때, 특허 출원(즉, 미국 출원 제14/879,874호) 및 그 편입된 참조들에서 설명된 것들과 같은 EIT 이미징 기법들은 유체를 이미징하기 위하여 이용될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 이러한 실시형태들에서, 전극들(116)은 그것들이 유체와 전기적 접촉할 수 있도록 노출될 것이다.

약병(104)은 본체(108) 및 캡(110)을 포함하는 기존의 의학적 병이고, 그 각각은 의학적-등급 플라스틱과 같은 약학적-생산-호환가능한 폴리머 재료로 이루어진다. 본체(108)는 그것이 내용물(102)을 유지하기 위하여 적당한 내부 체적인 챔버(122)를 정의하도록 형성된다. 일부 실시형태들에서, 본체(108) 및 캡(110) 중의 적어도 하나는 유리, 금속, 복합 재료들 등과 같은 상이한 재료를 포함한다. 약병(104)은 본 발명과의 이용을 위하여 적당한 무수한 유형들의 보편적인 약학적 용기들의 단지 하나의 예인 것이 주목되어야 한다.

라이너(106)는 약병(104)에 끼워지도록 치수화되고 배열되는 전기적 활성 라이닝(lining)이다. 라이너(106)는 라이너 벽(112), 기저부(114), 전극들(116-1 내지 116-N), 및 전자기기들(118)을 포함한다. 라이너(106)는 전형적으로, 기존의 신축적-전자기기들 제조 방법들을 이용하여 형성된다.

라이너 벽(112) 및 기저부(114)는 약학적 화합물들과의 이용을 위하여 적당한 신축적 재료의 고체 시트(solid sheet)로 형성된다. 라이너 벽(112) 및 기저부(114)를 위하여 적당한 재료들은 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET) 등과 같은 열가소성 폴리머들 등을 포함한다(이에 제한되지 않음). 일부 실시형태들에서, 라이너 벽(112) 및 기저부(114)는 별도로 형성되고 나중에는 접합된다.

전극들(116-1 내지 116-N)(전극들(116-i), 여기서, 1≤i≤N이고, N은 집합적으로 전극들(116)로서 지칭된 임의의 실제적인 수임)의 각각은 라이너(106) 내에 내장된 박막 전극이다. 전극들(116)은 라이너 벽(112)을 따라, 그리고 기저부(114)에 걸쳐 분포된다. 전극들(116)에서의 이용을 위하여 적당한 재료들은 금속들, 전도성 잉크들, 전도성 폴리머들, 전도성 페인트들 등을 포함(이에 제한되지 않음)한다. 전극들(116)은 그것들이 챔버(122)의 내용물과 전기적으로 결합되도록, 라이너 벽(112) 내에서 배열된다. 첨부된 청구항들을 포함하는 이 명세서의 목적들을 위하여, 용어 "전기적으로 결합됨"은 하나 이상의 전극들에 의해 생성되거나 수신된 전기적 신호가 챔버의 내용물과의 전기적 신호의 상호작용에 기초한다는 것을 의미하도록 정의된다. 도시된 예에서, 전극들(116)은 라이너(106)가 병 내로 삽입된 후에, 원주(circumference) 주위에서, 그리고 챔버(122)의 높이를 따라 분포된다. 그 결과, 전극들(116)은 약병의 내부의 방사상 단면들을 이미징하기 위하여 동작하고, 여기서, 단면들은 약병 내부의 높이를 집합적으로 이미징한다.

일부 실시형태들에서, 전극들(116) 및/또는 전자기기들(118)은 라이너(106)의 내부 및 외부 표면들 중의 적어도 하나 상에서 제조된다. 그러나, 라이너의 내부 벽 상에 배치될 때, 전극(및 전자기기들) 재료는 약제 및 (필요할 경우) 살균 프로세스들과 호환가능해야 한다. 외부 벽 표면 상에서 배치될 때, 전극(및 전자기기들) 재료는 마모 및 부식으로 인한 손상을 감내하기 위하여 내구성이 있어야 한다.

일부 실시형태들에서, 전자기기 부품들(예컨대, 칩들, 저항기들, 커패시터들 등)은 그것들을 인쇄 회로 기판 상에서 장착하는 것과 유사한 방식으로, 라이너의 표면 상에서 장착된다. 그 결과, 전자기기들 제공부들은 전극들/상호접속부들을 거의 편입시키지 않는 로케이션들에서 라이너 상으로/내로 통합될 수 있다.

일부 실시형태들에서, 기저부(114)는 전극들(116)을 포함하지 않지만; 그러나, 라이너(106)의 병에서의 전극들의 포함은 조제된 약제가 거의 사라질 때, 또는 조제된 오직 작은 양이 있을 때와 같이, 내용물(102)이 오직 작은 양의 약제를 포함할 때에 세부사항을 추가할 수 있는 추가적인 공간적 이미징을 제공한다. 이 전극들은 또한, 심지어 단일 알약이 병의 하부 상에 안착할 것이므로, 개별적인 알약의 크기를 결정하기 위하여 이용될 수 있다.

약병(104)의 내부 체적의 이미징의 분해능은 일반적으로, 주어진 내용물 및 병 크기/형상에 대한 전극들(116)의 수, 크기, 밀도, 및 위치결정에 종속된다는 것이 주목되어야 한다. 이 파라미터들은 챔버(122)에서의 개별적인 태블릿들의 수를 감지/카운트하거나, 챔버 내부의 내용물(102)에 의해 점유된 전체적인 체적을 간단하게 모니터링하기 위하여 최적화될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 전극들(116)의 수, 크기, 밀도, 및 위치결정은 특정한 응용 목적에 기초한다. 예를 들어, 언제 재충전(refill)이 접근하고 있는지 또는 언제 약제가 고갈되는지를 결정하는 것이 오직 필요할 경우, 전극들은 하부 1/3 부분의 약병(104)에서 오직 필요하다. 이러한 경우들에는, 라이너(106)의 높이가 병의 내부 체적의 높이의 오직 1/3일 수도 있거나, 전극들(116)은 병 내의 전체 높이를 따라 확장되는 라이너 벽의 하부 1/3을 오직 차지할 수도 있다. 개별적인 알약의 크기를 결정할 수 있는 것이 바람직한 실시형태들에서는, 바람직하게는, 라이너(106)의 하부 상에서 위치된 전극들은 그것들이 밀집된 전극 배열을 형성하도록 작고 수 없이 많다. 병으로부터 나오는 알약들의 수를 이미징하고 및/또는 카운트하는 것이 바람직한 실시형태들에서는, 바람직하게는, 라이너(106)의 상부/덮게 근처의 전극들은 그것들이 밀집된 전극 배열을 형성하도록 작고 수 없이 많다. 당해 분야의 당업자는 이 명세서를 판독한 후에, 라이너 구성의 무수한 치환들이 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 인식할 것이다.

일부 실시형태들에서, 라이너(106)는 재이용가능하고, 이것은 일부 경우들에는, 라이너 벽(112)이 세정가능할 것을 요구한다.

도시된 예에서, 본체(108)의 내부 벽 및 라이너(106)는 도면 명확함을 위하여 명목적인 갭에 의해 분리된다는 것이 주목되어야 한다. 그러나, 바람직하게는, 라이너(106)가 본체의 내부 벽에 대해 아담하게 끼워진다(즉, 그것들 사이에 갭이 최소이거나 없음). 또한, 라이너(106)와 같은, 약병 내로 삽입되도록 치수화되고 배열되는 라이너들은 바람직하게는, 라이너가 병 내로 용이하게 삽입될 수 있도록, (약병(104)과 같은) 그 주요 본체 영역만큼 적어도 폭이 넓은 개구부 및 목 영역을 가지는 약병들과 함께 이용된다.

전극들로의 상호접속부 트레이스들은 또한, 전형적으로 라이너(106)(도면 간략함을 위하여 도시되지 않음) 내에 포함되는 것이 추가로 주목되어야 한다. 이 상호접속부들은 전극들과 동일한 전도성 재료 층으로 일반적으로 제조되거나, 라이너 벽(112)의 두께를 통해 다수의 전도성 재료 레벨들로부터 만들어진다. 상호접속부 트레이스들 및 전극들이 제조되는 방식은 전극 레이아웃에 의해 부과된 부지 한정들에 기초한다. 이 명세서의 목적들을 위하여, 용어 "전극들(116)"은 전극들(116)과 전자기기들(118) 사이의 필수적인 전기적 상호접속부들을 망라하도록 의도된다.

전자기기들(118)은 ECT 이미징, 스마트 병(100)으로 그리고 스마트 병(100)으로부터의 무선 통신을 가능하게 하기 위한 전자 회로부 및/또는 전자 모듈들, 약병(104) 내의 유전율 분포(permittivity distribution)를 생성하고 내용물(102)의 양을 결정하기 위하여 필요한 데이터 및/또는 이미지 프로세싱을 수행하기 위한 프로세서(즉, 프로세서(124)), 및 태블릿들의 수, 환자 이력, 약제 이벤트들의 연대표 등과 같은 데이터를 저장하기 위한 메모리 셀을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 데이터/이미지 프로세싱 및 데이터 저장의 적어도 일부는 관리제공자, 환자, 약국, 의학적 종사자 등에 의해 액세스가능한 셀 전화 또는 컴퓨터 시스템과 같은, 전자기기들(118) 외부의 시스템에서 행해진다. 일부 실시형태들에서, 프로세서(124)는 유선 또는 무선 통신들 링크의 어느 하나를 통해 전자 회로부(118)와 통신하는 이동 디바이스(예컨대, 셀 전화, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 등) 또는 기지국과 같은 외부 프로세서이다.

도시된 예에서, 전자기기(118)는 약병(104)의 하부 부분에서 내장되지만; 그러나, 일부 실시형태들에서, 전자기기(118)는 라이너(106) 상의 또 다른 적당한 장소에서 위치된다. 전형적으로, 전자기기(118)는 또한, 신호 프로세싱/연산을 위한 모듈들, 메모리, 및 전력부(예컨대, 유도성, 배터리, 초음파 등)를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 안테나는 무선 접속성을 가능하게 하기 위하여 전자기기(118) 내에 포함된다. 일부 실시형태들에서, 안테나는 전극들(116)의 형성 동안에 라이너 벽(112)에서 형성된다. 일부 실시형태들에서, 전자기기(118)는 이 데이터가 저장되는 로컬 메모리를 포함한다.

일부 실시형태들에서, 전자기기(118)는 모션 및/또는 터치, 캡(110)의 제거, 병 방위 등을 감지하기 위한 추가적인 모듈들을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시형태들에서, 모션- 및/또는 처리 감지 능력은 약병이 이동되었을 때에만 ECT 이미징을 가능하게 하는 웨이크-업 회로(wake-up circuit)에 급전함으로써 배터리 수명을 확장하기 위하여 이용된다. 또한, 일부 실시형태들에서, 예측 알고리즘들은 약병이 언제 개방되는지 및/또는 약병의 방위를 검출하기 위한 모션 감지와 함께 채용된다. 이러한 추가적인 정보는 제약-조제 이벤트들을 모니터링하기 위한 ECT의 이용을 용이하게 하고 및/또는 증강시킨다.

요구되지는 않지만, 스마트 병(100)은 그 용도가 환자 또는 관리제공자를 불편하게 하지 않도록 묶이지 않는 것이 바람직하다. 그 결과, 도시된 예에서, 필수적인 전기적 감지 및 통신 제공부들은 무선이고 약병은 "자체-보고"하고 있다. 무선 프로토콜의 선택은 전력 및 비용 요건들에 의해 주로 지배된다. 광대역/셀룰러 통신은 그것이 네트워크에 접속하기 위한 로컬/단거리 게이트웨이를 요구하지 않으므로 전형적으로 가장 바람직하지만; 그러나, 그것은 또한, 전력 및 비용의 측면에서 가장 부담스럽다. 일부 실시형태들에서, 단거리 무선 프로토콜들(예컨대, 블루투스 저전력(Blue Tooth Low-Power), 근거리 무선 통신(Near Field Communication), 유도성 결합 등)은 로컬 게이트웨이(예컨대, 환자 또는 관리제공자의 셀 전화, 커스텀 게이트웨이 등)와 통신하기 위하여 이용되지만; 그러나, 이러한 실시형태들은 스마트 병(100)이 게이트웨이에 근접하게 위치될 것을 요구한다.

게다가, 저전력-소비 전자기기들은 온-보드 전력에 대한 필요성을 완화하기 위하여 바람직하다. 라이너(106)에서의, 또는 라이너(106) 상에서의 전력 소스는 자체-보고를 위하여 바람직하다. 전력 소비를 최소화하는 것은 또한, 아마도 박막 배터리들을 포함하는 더 작은 배터리들(평면 및 높이 프로파일들의 양자 모두)을 가능하게 한다. 유도성으로 재충전될 수 있는 배터리들은 특히, 라이너의 확장된 이용 또는 재이용이 의도될 경우에 편리하고/유익할 것이다.

당해 분야의 당업자는 이 명세서를 판독한 후에, 전극들(116)이 약병(104) 내에 위치되므로, 본체(108)는 유전체 재료들, 비-유전체 재료들(즉, 금속들과 같은 전기적 전도 재료들 등), 또는 그 조합들로 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 그러나, 일부 실시형태들에서는, 약병(104)을 수용하는 리셉터클(receptacle)에서 전극들(116)을 위치시키는 것이 바람직하여, 전극들은 이하에서 그리고 도 5 내지 도 7에 대하여 논의된 바와 같이 본체(108) 외부에 위치된다. 이러한 실시형태들에서, 본체(108)는 약병(104)의 내용물의 ECT 이미징을 가능하게 하기 위하여 유전체 재료로 이루어져야 한다. 당해 분야의 당업자는 본체(108)가 전기적으로 전도성인 실시형태들에서, 전극들(116)로/전극들(116)로부터의 데이터 송신이 병이 개방되어 있을 때에 전형적으로 오직 가능하다는 것을 인식할 것이다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, ECT를 통해 용기의 내용물을 모니터링하기 위한 방법의 동작들을 도시한다. 방법(200)은 그 내부 체적 전반에 걸친 상대적인 유전율 분포의 맵을 생성하고 그 분포에 대한 임의의 변화들을 추적함으로써 약병(104)의 내용물을 모니터링한다.

ECT는 미국 특허 제8754769호에서 설명되는 바와 같이, 전극 쌍들 사이의 용량성 감지와는 근복적으로 상이하다는 것이 주목되어야 한다. 용량성 감지에서, 자극(예컨대, 전류)은 한 쌍의 전극들에 걸쳐 인가되고, 응답(예컨대, 전압)은 동일한 쌍의 전극들에 걸쳐 측정된다. 이 자극/응답 측정은 2개의 전극들 사이의 합계(또는 유효) 유전율을 표시한다.

대조적으로, ECT는 베셀의 체적을 통해 관련된 유전율 분포를 측정함으로써 베셀의 내용물의 분포를 결정한다. ECT는 낮은 전기적 전도성의 재료들에 적용될 때에 가장 성공적이다. 필수적인 커패시턴스 측정들은 도 1a 및 도 1b에서 도시된 바와 같이, 이미징되어야 할 체적을 둘러싸는 복수의 전도성 전극들을 이용함으로써 달성된다. 하나의 구현예에서, 이미징되어야 할 단면은 전극들의 하나 이상의 원주 세트들에 의해 둘러싸이고, 각각의 세트 내의 전극들의 모든 조합들 사이의 전기적 커패시턴스들이 측정된다. 그 다음으로, 이 정보는 베셀 내부의 재료의 유전율에서의 변동들에 기초하여, 전극들에 의해 밀폐된 베셀의 단면의 내용물의 이미지를 구축하기 위하여 이용된다.

방법(200)은 임의적인 동작(201)과 함께 시작하고, 여기서, 약병(104)의 초기 상태가 확립된다. 초기 상태는 전형적으로 약제가 조제되는 시간인 시간 t(0)에서 확립된다. 일부 실시형태들에서, 초기 상태는 전자기기들(118)의 메모리 모듈에서 태블릿 카운트를 간단하게 저장함으로써 확립된다. 일부 실시형태들에서, 초기 상태는 이하에서 그리고 동작들(203 내지 205)에 대하여 논의된 바와 같이, ECT 절차를 통해 확립된다.

동작(202)에서, 전자기기들(118)은 날짜 및 시간을 모니터링한다.

동작(203)에서, k=1 내지 P에 대하여, 턴-온(turn-on) 신호는 약병(104)의 체적의 질문을 개시하기 위하여 시간 t(k)에서 전자기기(118)에 발행된다. 도시된 예에서, 턴-온 신호는 내용물(102)에 대한 투약량 스케줄에 기초하는 시간에서 전자기기(118)에 의해 생성된 경보이다. 일부 실시형태들에서, 턴-온 신호는 스케줄링된 도우즈가 예정되어 있는 시간으로부터 약간 지연되는 시간에서 생성된다. 일부 실시형태들에서, 턴-온 신호는 약병(104)의 모션, 캡(110)의 제거의 검출, 외부 소스, 예컨대, 셀 전화, 관리제공자, 의학적 종사자 등에 의해 액세스가능한 모니터링 시스템으로부터의 신호의 수신 등과 같은 또 다른 인자에 의해 생성된다.

P의 값은 전형적으로 내용물(102)과 연관된 약제 요법에 기초한다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 도시된 예에서, P는 약병(104) 내에 초기에 포함된 태블릿들의 수와 동일하다. 일부 실시형태들에서, P는 약제가 취해지는 것으로 추정되는 일자들의 수와 동일하다. 일부 실시형태들에서, P는 약제 요법과 연관된 또 다른 인자와 동일하다.

동작(204)에서, 약병(104)의 체적 내의 유전율 분포의 맵은 시간 t(k)에서 생성된다. 유전율의 맵은 전극들(116)의 세트에서의 각 쌍의 전극들 사이에서 자극(126)(도시된 예에서, AC 전류)을 인가하고 세트에서의 각각의 다른 전극에서 응답(128)(도시된 예에서, AC 전압)을 측정함으로써 개발(develop)된다. 예를 들어, i=1 내지 N 및 j=1 내지 N의 각각에 대하여, 여기서, i 및 j는 동일하지 않고 자극(126)은 전극들(116-i 및 116-j) 사이에서 인가되고, 응답들(128)은 세트에서의 다른 전극들의 각각에서 측정된다. 다시 말해서, 자극/응답은 전극들(116)의 세트에서의 전극 쌍들의 모든 조합들에 대하여 측정된다. 일부 실시형태들에서, 인가된 자극은 AC 전압이고, 측정된 응답은 AC 전류이다. 또 다른 실시형태들에서, 전압 또는 전류 이외의 자극은 전극들(116-i 및 116-j) 사이에서 인가되고, 전류 또는 전압 이외의 응답은 다른 전극들의 각각에서 측정된다. 당해 분야의 당업자는 이 명세서를 판독한 후에, 전극들(116)에서 전기적 응답을 자극시키고 측정하기 위한 무수한 전략들은 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 인식할 것이다. 본 발명에 따른 EIT 및 ECT 모델링에 대하여 적용가능한 자극/측정 전략들의 예들은

그 각각이 참조로 본원에 편입되는, "Influence of current injection pattern and electric potential measurement strategies in electrical impedance tomography", Control Engineering Practice(2016)에서 Silva 등뿐만 아니라, "Wearable Sensor Scanner using Electrical Impedance Tomography", PhD Thesis, University of Bath(2012)에서 Y. Yao에 의해 설명된다.

일부 실시형태들에서, 전극들(116)은 측정된 각각의 전극에서의 전위가 기준으로 되는 공통 접지를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 이 공통 접지는 접지 평면이다. 일부 실시형태들에서, 접지 평면은 또한, 각각의 전극에서의 측정된 전기적 응답에 대한 외부 영향을 완화하기 위한 차폐부로서 작동한다. 예를 들어, 당해 분야의 당업자는 이 명세서를 판독한 후에, 약병을 손으로 잡는 것은 결합된 커패시턴스로 인해 전극들에서의 측정들을 교란시킬 것이라는 것을 인식할 것이다. 그러나, 전극들과 손 사이의 차폐부로서 작동하는 접지 평면은 이러한 효과들을 완화할 것이다. 일부 실시형태들에서, 전극들(116) 중의 하나 이상은 참조로 본원에 편입되는 미국 특허 가출원 제62/320,234호에서 설명된 바와 같은 차폐 라인들을 편입시키는 구성들을 포함한다.

동작(205)에서, 챔버(122) 내의 내용물(102)의 분포는 t(k)에서의 유전율 분포 맵에 기초하여 결정된다. 도시된 예에서, 내용물의 분포는 약병(104) 내에 포함된 태블릿들의 수 및 유형들을 표시한다.

개별적인 태블릿의 유전 상수는 그 화학적 구성에 기초한다는 것이 주목되어야 한다. 그 결과, 약제의 유형, 투약량 레벨, 알약 형상 등은 각각의 태블릿의 커패시턴스에 영향을 준다. 그러므로, 본 발명의 양태는 ECT의 이용이 챔버(122) 내의 태블릿들의 유형들의 표시뿐만 아니라, 각각의 유형의 수를 제공할 수 있다는 것이다. 그 결과, 본 발명은 예를 들어, 병이 올바른 약제를 포함하는지 여부, 또는 올바르지 않은 태블릿 또는 유체가 이용되었는지의 결정을 가능하게 한다. 그것은 심지어, 하나 이상의 부적당한 태블릿들이 올바른 태블릿들과 함께 우발적으로 포함되었다는 검출을 가능하게 한다. 이것은 2개의 전극들 사이의 합계 유전율을 오직 측정할 수 있고 종래 기술의 용량성-감지 방법들에 비해 상당한 장점들을 본 발명의 실시형태들에 제공하는 용량성 감지와 크게 대조적이라는 것이 주목되어야 한다.

동작(206)에서, 내용물(102)의 수량(즉, 태블릿들의 수 및 유형)은 챔버(122) 내의 그 분포로부터 결정된다. ECT 이미징에 적용가능한 전자기적 및 수학적 모델링 기법들은 예를 들어, 파이프 내부의 유체들의 흐름, 또 다른 것에서의 하나의 유체의 농도, 또는 유체에서의 고체의 분포를 측정하는 많은 산업적 응용들에서 양호하게 확립되고 폭넓게 이용된다는 것이 주목되어야 한다.

동작(207)에서, 시간 t(k)에서의 내용물(102)의 수량뿐만 아니라, 시간 t(k)의 시간 및 날짜는 메모리에서 저장된다. 일부 실시형태들에서, 이 데이터는 관리제공자, 환자, 약국, 의학적 종사자 등에 의해 액세스가능한 셀 전화 또는 모니터링 시스템과 같은 외부 메모리 시스템으로 송신된다.

동작(208)에서, 전자기기(118)는 시간 t(k)에서의 내용물(102)의 수량(즉, 태블릿들의 수)을 시간 t(k-1)에서 결정된 내용물(102)의 수량과 비교한다.

동작(209)에서, 전자기기(118)는 내용물(102)의 올바른 양이 스케줄링된 바와 같이 조제되었다는 것, 얼마나 많은 내용물이 조제되었는지, 내용물이 조제되었던 날짜 및 시간 등을 전형적으로 나타내는, 스마트 병(100)의 상태를 표시하는 출력 신호(120(k))를 생성한다. 일부 실시형태들에서, 출력 신호(120(k))는 스마트 병(100)이 받았던 환경적 조건들 등에서의 임의의 비정상들, 약제가 거의 또는 완전히 고갈되어 있다는 경고, 약제에 대한 처방을 재충전하기 위한 촉구, 식별 코드, 스마트 병(100)의 지리적 로케이션 등과 같은 추가적인 정보를 포함한다.

일부 실시형태들에서, 전자기기(118)는 온도 또는 습도 극치로의 노출, 과도한 충격, 탬퍼링, 유아에 의한 섭취 등과 같은 비허가된 액세스를 표시할 수도 있는 약병(104)에 대한 스케줄링되지 않은 액세스와 같은 예상되지 않은 자극들에 응답하여 경보를 송신한다.

또한, 위에서 설명된 예시적인 실시형태는 ECT 이미징 기법들에 관한 것이지만, 음향 이미징과 같은 다른 이미징 기법들이 또한, 본 발명의 범위 내에 있다는 것이 주목되어야 한다. 음향-이미징-기반 실시형태들에서, (상호접속부들을 제외한) 전극들(116)은 음향파들의 생성 및 내용물(102)로부터의 반사 후의 그 검출을 가능하게 하기 위하여 박막 전도체/압전/전도체 재료들의 복합 층 스택과 대체되고, 여기서, 음향파들의 반사는 내용물 내의 음향 임피던스의 분포에 기초한다. 적당한 압전 재료들은 폴리비닐리덴 디플루오라이드(polyvinylidene difluoride; PVDF), 납-지르코네이트 티타네이트(lead-zirconate titanate; PZT), 아연 옥사이드(zinc oxide; ZnO) 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. PVDF는 그것이 비닐리덴 디플루오라이드의 중합화로부터 유도된 강력하게 비-리액티브(non-reactive)이고 순수한 열가소성 플루오로폴리머(fluoropolymer)라는 것으로 인해 특히 매력적이다.

도 3은 본 발명의 제 1 대안적인 실시형태에 따라, 스마트 병의 단면 측면도의 개략적인 도면을 도시한다. 스마트 병(300)은 약병(104) 및 라이너(302)를 포함한다. 스마트 병(300)은 내용물(102)이 큰 수의 작은 태블릿들을 포함할 때와 같이, 고-분해능 이미징을 요구하는 응용들에 대하여 양호하게 적합하다. 시스템(300)은 시스템(200)과 유사하지만; 그러나, 라이너(302)는 더 큰 수의 전극들 및 그러므로, 개선된 이미지 분해능을 가능하게 하기 위하여 중심 페데스탈(304)을 편입시킨다.

라이너(302)는 위에서 설명된 바와 같이 라이너(106)와 유사하지만; 그러나, 라이너(302)는 또한, 더 많은 전극들(116)의 포함 및 그러므로, 개선된 이미지 분해능을 가능하게 하는 페데스탈(304)을 포함한다.

라이너 벽(112)의 면적(및 그러므로, 전극들(116)의 수)이 라이너에서 전략적으로 분포되는 다수의 형상들 중의 임의의 것을 가지는 추가적인 내부적으로 돌출하는 특징부들에 의한 것과 같이, 무수한 방법들로 증가될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 일부 실시형태들에서는, 서브-체적(sub-volume)들이 라이너의 전체적인 체적 내에서 생성되고, 이것에 의해, 라이너 벽(112)의 면적을 증가시키고 이미징 체적 크기를 감소시킨다. 일부 실시형태들에서, 서브-체적들은 그 크기를 독립적으로 측정하기 위하여 개별적인 태블릿을 포획하도록 설계된다. 이러한 실시형태들에서는, 데드 공간(dead space)이 발생할 수 있는 것이 가능하다. 일부 실시형태들에서, 전자기기(118)는 데드-공간 영역들을 나타내는 이 서브-체적들 중의 하나 내에서 위치된다.

도 4는 본 발명의 제 2 대안적인 실시형태에 따라, ECT 약물-이미징 시스템의 단면도의 개략적인 도면을 도시한다. 스마트 병(400)은 스마트 병(300)과 유사하지만; 그러나, 스마트 병(400)에서는, 라이너(402)가 전자기기들(118)에서 위치되는 페데스탈(304) 내의 데드-공간 영역(404)을 포함한다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 3 대안적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면의 측면 및 상면도들의 개략적인 도면들을 각각 도시한다. 도 5b는 도 5a에서 표시된 바와 같은 라인 b-b을 통한 단면도를 도시한다. 스마트 병(500)은 라이너(502) 및 약병(504)을 포함한다. 스마트 병(500)은 시스템(100)과 유사하지만; 그러나, 시스템(500)에서, 전극들(116)은 병 및 라이너가 동작가능하게 결합될 때에 약병(504) 외부에 위치된다.

약병(504)은 위에서 그리고 도 1a 및 도 1b에 대하여 설명된 약병(104)과 유사하지만; 그러나, 약병(504)은 그 본체의 나머지보다 더 좁은 목 영역을 가진다.

라이너(502)는 위에서 설명된 라이너(106)와 유사하지만; 그러나, 라이너(502)는 챔버(122)가 전극들(116)에 의해 둘러싸이도록, 약병(504)을 위치시키기 위한 리셉터클로서 동작하도록 치수화되고 배열된다. 라이너(502)는 벽(506), 기저부(508), 전극들(116), 및 전자기기들(118)을 포함한다.

전형적으로, 벽(506) 및 기저부(508)는 의학적 등급 플라스틱, 유리 등과 같은 실질적으로 강성의 유전체 재료를 포함한다. 벽(506) 및 기저부(508)는 그것이 약병(504)을 수납하는 것을 가능하게 하기 위하여 그 상부 단부에서 개방되는 저장소(510)를 집합적으로 정의한다. 일부 실시형태들에서, 적어도 벽(506)은 라이너(502)가 본체(108)의 외부 표면에 실질적으로 순응할 수 있도록 신축적인 유전체 재료(예컨대, 플라스틱 또는 종이 라벨)를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 라이너(502)는 약병(104) 등과 같은, 상이한 형상을 가지는 약병을 수납하도록 치수화되고 배열된다.

일부 실시형태들에서, 라이너(502)는 탄성중합체 성질의 정도를 가지는 재료로부터 그것을 형성함으로써 이용 기간 동안에 약병(104)에 부착 견고성의 추가적인 보장을 제공하도록 치수화되고 배열된다. 일부 실시형태들에서, 탄성중합체 재료의 추가적인 층은 더 높은 마찰 및 더 양호한 그립(grip)을 약병에 제공하기 위하여 라이너(502)의 내부 표면 상에서 배치된다.

스마트 병(500)은 라이너(502) 내로 배치되기 이전에 내용물(102)에 의한 약병(104)의 충전을 가능하게 한다. 이것은 이러한 실시형태들에 다음을 포함하는 상당한 장점들을 제공한다:

○ 약물과 라이너 사이의 접촉이 회피되므로, 재이용을 위한 더 용이한 살균; 및

○ 약병(504)과 같이, 그 목 영역보다 더 넓은 본체를 가지는 약병과 같은, 내부 라이너의 삽입에 자신을 대여하지 않는 형상을 가지는 약병들과의 이용.

그러나, 라이너(502)는 약병의 외부 표면에 종종 고착되는 라벨 상에서 인쇄된 정보의 가시성을 방해할 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 그러므로, 일부 실시형태들에서, 전극들(116)의 레이아웃은 약병(104)의 영역이 가시적으로 남겨지도록 배열된다. 일부 실시형태들에서, 인쇄된 라벨은 약병 대신에 리셉터클 상에서 배치된다. 일부 실시형태들에서, 리셉터클(502)은 그것이 리셉터클 내로 배치될 때에 약병(104)의 표면을 확대하는 실질적으로 명확한 영역을 포함하고, 이것에 의하여, 약병 상의 인쇄된 정보를 판독하는 것을 더 용이하게 한다.

도 6은 본 발명의 제 4 대안적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면 측면도의 개략적인 도면을 도시한다. 스마트 병(600)은 스마트 병(500)과 유사하지만; 그러나, 라이너(602)는 그것이 약병(504)의 하부 부분을 오직 둘러싸도록 감소된 높이를 가진다. 그 결과, 약병(504)의 외부 표면 상에 위치된 라벨 부분(604)은 환자, 관리제공자 등에 의해 노출되고 판독가능하다.

도 7은 본 발명의 제 5 대안적인 실시형태에 따라, "스마트" 약병의 단면 측면도의 개략적인 도면을 도시한다. 스마트 병(700)은 스마트 병(500)과 유사하지만; 그러나, 라이너(702)는 약병(504)이 그 상에 안착되는 기저부(114)를 오직 포함한다.

위에서 개시된 실시형태들의 각각이 약병과는 구분되는 라이너를 포함하더라도, 일부 실시형태들에서, 라이너는 단일 본체를 형성하기 위하여 약병과 통합된다는 것이 주목되어야 한다. 다시 말해서, 일부 실시형태들에서, 전극들(116) 및 전자기기들(118)은 약병의 본체의 벽 내로 통합된다. 이러한 실시형태들은 위에서 설명된 라이너들의 동일한 특징들 및 능력들로부터 이익을 얻지만, 이러한 통합은 제조를 위한 필수적인 프로세스 단계들을 추가하기 위하여 약병의 제조 프로세스에 대한 변화를 요구할 것이다. 일부 실시형태들에서, 본 발명에 따른 라이너는 각각이 별도로 제조된 후에 약병에 융합된다. 라이너 및 약병을 통합함으로써, 약제의 관리 연속성(chain of custody)이 가능하게 되고, 인증 및 위조 약제가 구별될 수 있고, 절도가 더 어려워지게 된다.

개시물은 예시적인 실시형태의 단지 하나의 예를 교시하고, 발명의 많은 변형들은 이 개시물을 판독한 후에 당해 분야의 당업자들에 의해 용이하게 고안될 수 있고, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (21)

1. 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치로서,
   제 1 복수의 전극들(116)을 포함하는 라이너(106) ― 상기 제 1 복수의 전극들 각각은 개별적으로 다룰 수 있으며, 상기 라이너는, 상기 복수의 전극들이 상기 챔버의 상기 내용물과 전기적으로 결합되고 상기 챔버의 적어도 하나의 부분의 주위에 배열되도록, 상기 복수의 전극들을 위치시키도록 치수화되고 배열됨 ―; 및
   전자 회로부(118)를 포함하고;
   상기 전자 회로부는 (1) 상기 제 1 복수의 전극들 중의 제 1 전극(116-i)과 제 2 전극(116-j) 사이에서 자극(126)을 제공하고 (2) 제 2 복수의 전극들의 각각에서 응답(128)을 측정하기 위하여 동작하고, 상기 제 1 복수의 전극들은 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극, 및 상기 제 2 복수의 전극들을 포함하고, 상기 제 2 복수의 전극들은 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 제외하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 복수의 전극들에서의 상기 측정된 응답에 기초하여 상기 약병의 상기 내용물의 이미지를 개발하기 위하여 동작하는 프로세서(124)를 더 포함하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 자극은 전류이고, 상기 응답은 전압인, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 자극은 제 1 음향 신호이고, 상기 응답은 상기 제 1 음향 신호 및 상기 내용물에 기초하는 제 2 음향 신호인, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 라이너는 상기 제 1 복수의 전극들이 상기 챔버 내에서 위치되도록, 상기 약병 내에서 끼워지도록 치수화되고 배열되는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 라이너는 페데스탈 및 기저부를 포함하고, 상기 페데스탈은 상기 기저부로부터 돌출하고, 상기 페데스탈은 상기 제 1 복수의 전극들 중의 적어도 하나의 전극을 포함하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 라이너(502)는 상기 제 1 복수의 전극들이 상기 챔버 외부에 위치되도록, 상기 약병(504)을 위치시키기 위하여 동작하는 저장소(510)를 포함하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 장치.
8. 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 방법으로서,
   자극이 상기 내용물과 상호작용하도록, 제 1 시간에서 제 1 자극(126)을 생성하는 단계;
   상기 챔버의 적어도 부분 주위에서 배열되는 복수의 로케이션들의 각각에서 제 1 응답(128)을 수신하는 단계 ― 상기 복수의 로케이션들 중의 각각의 제 1 응답은 상기 제 1 자극, 상기 제 1 시간에서의 상기 챔버의 상기 내용물, 및 상기 제 1 응답이 수신되는 상기 복수 중의 로케이션에 기초함 ―;
   상기 복수의 제 1 응답들에 기초하여 상기 내용물의 제 1 특성의 제 1 맵을 생성하는 단계; 및
   상기 제 1 맵에 기초하여 상기 제 1 시간에서 상기 챔버 내의 상기 내용물의 제 1 수량을 결정하는 단계를 포함하고,
   상기 제 1 자극은 제 1 복수의 개별적으로 다룰 수 있는 전극들의 제 1 전극과 제 2 전극 사이에서 생성되고;
   상기 복수의 로케이션들 중의 각각의 제 1 응답은 제 2 복수의 개별적으로 다룰 수 있는 전극들의 각각의 전극에서 수신되고;
   상기 제 1 복수의 전극들은 상기 제 2 복수의 전극들을 포함하고;
   상기 제 2 복수의 전극들은 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 제외하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   제 2 자극이 상기 내용물과 상호작용하도록, 제 2 시간에서 제 2 자극(126)을 생성하는 단계;
   상기 복수의 로케이션들의 각각에서 제 2 응답(128)을 수신하는 단계 ― 상기 복수의 로케이션들 중의 각각의 제 2 응답은 상기 제 2 자극, 상기 제 2 시간에서의 상기 챔버의 상기 내용물, 및 상기 제 2 응답이 수신되는 상기 복수의 로케이션들 중의 로케이션에 기초함 ―; 및
   상기 복수의 제 2 응답들에 기초하여 상기 제 1 특성의 제 2 맵을 생성하는 단계; 및
   상기 제 2 맵에 기초하여 상기 제 2 시간에서 상기 챔버 내의 상기 내용물의 제 2 수량을 결정하는 단계를 포함하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 수량과 상기 제 2 수량 사이의 차이를 표시하는 출력 신호(120)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 특성은 유전율인, 약병(104)의 챔버(122)의 내용물(102)을 모니터링하기 위한 방법.
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