KR102572476B1 - 약물의 초음파 향상 전달을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

약물의 초음파 향상 전달을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 초음파 향상 전달하기 위한 시스템용 약물 도포기로서, 시스템은 초음파 변환기에 작동가능하게 연결된 신호 발생 유닛을 포함하고, 약물 도포기는 약물을 보유하는 적어도 하나의 공간을 포함하고, 낮은 초음파 감쇠 물질로부터 제조되며, 공막에 대한 시스템의 낮은 초음파 손실 결합을 제공하도록 구성되고, 시스템에 기계적으로 결합되도록 구성되며, 낮은 초음파 손실로 초음파 변환기에 결합되도록 추가로 구성된 약물 도포기를 제공한다. 신호 발생 유닛 및/또는 초음파 변환기는 적어도 하나의 적용 주기에서 초음파 파형을 방출하도록 구성되며, 적용 주기는 지속 시간 TA를 갖는 적어도 하나의 초음파 방출 이벤트 및 지속 시간 TW를 갖는 대기 기간을 포함한다.

Description

약물의 초음파 향상 전달을 위한 시스템 및 방법{A SYSTEM AND METHOD FOR ULTRASOUND-ENHANCED DELIVERY OF DRUGS}
상호 참조
본 출원은 2016년 5월 18일에 출원된 유럽 출원 제16 17 0141.2호의 이익을 주장하며, 이는 그 전체가 참고로 본원에 포함되며 이 출원에 대해 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 약물의 초음파 향상 전달을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
약물의 경공막(transscleral) 전달은 안과 진료의 중요한 측면이다. 중심 망막 정맥 폐쇄(CRVO), 분지 망막 정맥 폐쇄(BRVO), 중심 장액성 망막병증, 거대세포바이러스 망막염(CMV retinitis), 망막아세포종, 안구내 림프종, 안구 흑색종, 거대 세포 동맥염(GCA), 히스토플라스마증(histoplasmosis), 허혈성 시신경병증(ION), 황반 주름(macular pucker), 황반 모세혈관확장증(macular telangiectasia), 포도막염, 맥락막 혈관신생(choroidal neovascularization), 연령 관련 황반 변성, 당뇨병성 망막병증, 녹내장, 색소성 망막염, 황반 부종, 황반 변성, 다중 재발성 익상편(multirecurrent pterygia), 안구 톡소플라스마증(ocular toxoplasmosis), 증식 유리체망막병증(proliferative vitreoretinopathy, PVR), 스티븐스-존슨 증후군(Stevens-Johnson syndrome, SJS), 안구 반흔성 유천포창(ocular cicatricial pemphigoid, OIP), 안구 퇴행성 병태, 및 수술 후 병태와 같은 많은 질환 및/또는 병태의 치료를 위해, 적어도 하나의 약물을 공막내 공간 내로 전달하는 것이 필요하다.
그러나, 눈은 이물질이 눈의 전안부 및/또는 후안부로 들어가는 것을 방지하는 몇 개의 천연 장벽을 갖는 잘 보호된 기관이다. 또한, 후안부 안질환을 치료하기 위한 많은 치료제들은 고 분자량이므로, 공막 표면에 적용되는 경우 거의 안구 조직을 통과하여 확산할 수 없다. 즉, 외용제는 효과가 없다.
유리체내 주사는 공막내 공간으로 약물을 전달하기 위한 가장 흔히 사용되는 방법이다. 유리체내 주사는 대부분의 안과 의사들에게 치료법으로 받아들여지고 있지만, 그것은 수술 수준의 절차이다. 유리체내 주사는 낮은 환자 순응도 및 많은 시간 소모와 같은 위험 및 문제점을 야기한다. 또한, 그것은 외과의에 의해서만 수행될 수 있으며, 눈에 감염되기 쉬운 개방된 상처를 일으키고, 부작용을 유발할 수 있다.
US 제2008 0177220호 A1은 초음파를 사용하여 약제학적 제제를 눈에 경공막 전달하기 위한 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다. 일 구현예에서, 변환기(transducer)는 공막과 접촉하는 결합 웰에 포함된 결합 매질과 접촉하여 배치된다. 변환기가 원하는 원격(standoff) 거리에 배치되는 경우, 초음파가 방출되어 조직 다공성을 증가시키고 치료제를 공막 조직을 통과하여 눈 안으로 운반한다. 또 다른 구현예에서, 함수 발생기(function generator)는 공막을 통과해 약물을 전달하기 위한 초음파의 공동화(cavitation) 효과를 최대화하도록 구성된, 증폭기, 매칭 네트워크 및 변환기에 연결된다.
US 제20100226971호 A1은 거대분자를 포함하는 치료제를 초음파를 사용하여 공막내 공간의 표적 부위에 경공막 전달하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 시스템은 거대분자 치료제의 경공막 확산성을 향상시키고 안구 조직과 구조를 거의 손상시키지 않는다.
초음파 기반 약물 전달을 위한 해당 장치는 복잡하고 고가이며 해당 사용 방법은 환자와 의사에게 불편하다. 예를 들어, 최첨단 기술로부터의 초음파 방출은 강하며, 공동화 효과 및/또는 눈 조직의 가열을 발생시킨다. 후자 모두는 환자에게 위험하고 불편하다.
눈의 후안부로 약물을 전달하기 위한 개선되고 비침습적인 방법이 필요하다.
본 발명의 추가적인 이점, 목적, 및 특징은 하기 설명에서 일부 제시될 것이며, 하기의 조사시 당업자에게 일부 명백해지거나 실시로부터 습득될 수 있다. 목적 및 다른 이점은 상세한 설명 및 이의 청구범위뿐만 아니라 첨부된 도면에서 특별히 지적된 구조에 의해 실현되고 달성될 수 있다. 상기 문제는 독립항의 주제에 의해 해결된다. 종속항은 본 발명의 추가 양태에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 초음파 향상 전달하기 위한 시스템용 약물 도포기에 관한 것으로서, 시스템은 초음파 변환기에 작동가능하게 연결된 신호 발생 유닛을 포함한다. 약물 도포기는 약물을 보유하는 적어도 하나의 공간을 포함한다. 약물 도포기는 낮은 초음파 감쇠 물질로부터 제조된다. 또한, 약물 도포기는 공막에 시스템의 낮은 초음파 손실 결합을 제공하도록 구성되며, 약물 도포기는 시스템에 기계적으로 결합되도록 구성되고, 낮은 초음파 손실로 초음파 변환기에 결합되도록 추가로 구성된다. 신호 발생 유닛 및/또는 초음파 변환기는 적어도 하나의 적용 주기에서 초음파 파형을 방출하도록 구성되며, 적용 주기는 지속 시간 TA를 갖는 적어도 하나의 초음파 방출 이벤트 및 지속 시간 TW를 갖는 대기 기간을 포함한다.
본 발명의 일 양태는 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물(분자)을 초음파 향상 경공막 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 초음파 변환기에 작동가능하게 연결된 신호 발생 유닛 및 약물 도포기를 포함한다. 약물 도포기는 약물을 보유하는 적어도 하나의 공간을 포함한다. 약물 도포기는 낮은 초음파 감쇠 물질로부터 제조된다. 또한, 약물 도포기는 공막에 시스템의 낮은 초음파 손실 결합을 제공하도록 구성되며, 약물 도포기는 시스템에 기계적으로 결합되도록 구성되고, 낮은 초음파 손실로 초음파 변환기에 결합되도록 추가로 구성된다. 신호 발생 유닛 및/또는 초음파 변환기는 적어도 하나의 적용 주기에서 초음파 파형을 방출하도록 구성되며, 적용 주기는 지속 시간 TA를 갖는 적어도 하나의 초음파 방출 이벤트 및 지속 시간 TW를 갖는 대기 기간을 포함한다.
용어 낮은 초음파 감쇠 물질(low ultrasound attenuation material)은 10 dB/(MHz cm) 미만, 바람직하게는 6 dB/(MHz cm) 미만, 보다 바람직하게는 5 dB/(MHz cm) 미만의 초음파 감쇠를 갖는 임의의 물질에 관한 것이다. 용어 낮은 초음파 결합 손실(low ultrasound coupling loss)은 결합 인터페이스에서 20% 미만, 바람직하게는 10% 미만의 손실을 갖는 두 요소 사이의 결합에 관한 것이다. 그러나, 당업자는 상기 숫자가 일반적으로 각각의 특성에 대해 낮은 값으로 간주되는 것을 반영한다는 것을 인식한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물은 액체 상태로 제공된다. 대안적인 구현예에서, 약물은 친수성 물질, 예컨대 하이드로겔 또는 또 다른 유사한 물질에 캡슐화될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 약물은 양쪽친매성 물질, 예컨대, 양쪽친매성 나노입자 또는 겔 매트릭스에 캡슐화될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 약물은 소수성 물질에 캡슐화될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 약물은 고체 형태일 수 있다. 구현예에 따라, 약물의 적어도 하나의 물리적, 화학적 및/또는 약제학적 특성을 변경시키기 위한 추가의 물질을 제공하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물은 하기 목록으로부터 선택된다: 항체, 생물학적 접합체, 단백질 약물 접합체, 코르티코스테로이드 약물 접합체, 약물 캡슐화된 나노입자, 약물 접합된 나노입자, 단백질 약물, 생물학적 제제, 코르티코스테로이드 약물, 비스테로이성 항염증 약물, 하전된 분자, 비하전된 분자, 뉴클레오타이드, DNA/RNA 앱타머, 및 단백질/항체에 접합된 DNA/RNA 앱타머.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 적용 주기는 사실상 지속 시간 TA를 갖는 하나의 초음파 방출 이벤트 및 지속 시간 TW를 갖는 하나의 대기 기간을 포함하는 단일 적용 주기이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적용 주기는 여러 번 반복되고, 각각의 적용 주기는 지속 시간 TA를 갖는 하나의 초음파 방출 이벤트 및 지속 시간 TW를 갖는 하나의 대기 기간을 포함한다. 바람직하게는 적용 주기는 2 내지 10회, 보다 바람직하게는 4회 반복된다.
본 발명의 일 구현예에서, 상이한 적용 주기는 상이한 초음파 방출 지속 시간 및 상이한 대기 지속 시간을 갖는다.
약물 도포기는 교환가능하도록 구성될 수 있고/있거나 일회용 적용을 위해 설계될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기의 적어도 하나의 표면 및 초음파 변환기의 적어도 하나의 표면 및/또는 초음파 변환기를 포함하는 적용 헤드는 서로를 수용하고 결합을 용이하게 하도록 형성된다. 바람직하게는 결합은 포지티브 피팅(positive-fitting) 및/또는 마찰 고정 연결(friction locked connection)이지만, 다른 결합 방법도 사용될 수 있다. 교환가능한 약물 도포기는 시스템에 여러 번 결합 및 분리되도록 설계되고, 일회용 약물 도포기는 시스템에 적어도 한번 결합 및 분리되도록 설계된다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 변환기의 적어도 하나의 표면 및/또는 초음파 변환기를 포함하는 적용 헤드는 상이하게 형성된 약물 도포기를 수용하도록 형성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기의 외관은 함유된 약물을 나타내는 것이다. 이 구현예에서, 외관은 적어도 하나의 표면, 바람직하게는 결합 표면의 모양 및/또는 적어도 하나의 인간 또는 기계 판독가능한 라벨과 관련된다. 부가적으로 또는 대안적으로 함유된 약물을 표시하기 위해 컬러 코딩이 사용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 수용 공간은 공막과의 결합을 위해 지정된 표면에서 실질적으로 밀봉되고, 밀봉은 약물 투과를 허용하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 외부 공간에 대해 폐쇄된 약물 수용 공간을 포함하며, 이로써 약물을 외부 기체 또는 물질과의 임의의 원하지 않는 접촉으로부터 약물을 밀봉한다. 이 구현예에서, 밀봉 표면 중 적어도 하나는 바람직하게는 초음파 적용 또는 적용 주기의 대기 기간 동안 바람직하게는 약물 투과를 허용하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 약물 수용 공간은 공막과의 결합을 위해 지정된 표면에서 실질적으로 개방되어 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 수용 공간은 사용 전에, 즉 제조, 보관 및/또는 운송 동안 실질적으로 밀봉된다. 적어도 하나의 표면은 바람직하게는 사용 전에 밀봉이 완전히 또는 부분적으로 제거되어 공막과 결합하기 위해 지정된 표면에 개구를 형성하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 충전 및/또는 재충전되도록 구성되고, 약물 도포기는 10 μL 내지 1 mL의 약물 및 임의로 적어도 하나의 추가 물질을 수용한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 수용 공간은 빈 공간이다. 빈 공간은 약물로 충전되도록 구성된다. 충전은, 예컨대 주사 바늘을 이용하여 수행되고, 약물 도포기는 약물이 약물 수용 공간 내로 주사되고 바늘이 제거된 후에 본질적으로 바늘 구멍을 자체 밀봉한다. 대안적으로, 충전은 약물 도포기에 형성된 포트 구조를 사용하여 수행될 수 있다. 포트 구조는 바늘 및/또는 약물 용기를 수용하도록 구성되며, 약물을 약물 수용 공간 내로 충전하는 것을 허용하는 채널을 갖는다. 또한, 포트 구조는 바람직하게는 약물이 삽입된 후에 약물 수용 공간을 밀봉하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 수용 공간은 공막과의 결합을 위해 지정된 표면에서 실질적으로 개방되어 있다. 이 구현예 및 임의의 유사한 구현예에서, 약물 수용 공간은 바람직하게는 공막과의 결합을 위해 지정된 표면에 있는 개구를 사용하여 직접 충전된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 추가 물질, 예컨대 초음파 결합제가 약물 수용 공간 내에 충전된다.
임의의 구현예에 따른 시스템에서, 약물 도포기는 10 GPa 미만의 영률(Young's Modulus)을 갖는 탄성 물질로부터 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 약물 도포기의 설계는 초음파 전달 특성에 의해 결정되지 않는다. 특히, 초음파 변환기와 공막 사이의 정의된 원격 거리는 유지될 필요가 없다. 대신 설계는 가변적이며, 바람직하게는 낮은 손실 결합 및 쾌적한 사용자 경험을 가능하게 하도록 최적화된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 비교적 부드럽고, 상이한 적용 각도 및 눈의 상이한 모양에 맞도록 조정된다. 따라서, 유용성이 최적화된다.
약물 도포기는 하기 물질 중 적어도 하나로부터 제조될 수 있다: 에폭시 수지, 폴리우레탄 고무, 폴리카보네이트, 나일론 6-6, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 테플론, 폴리스티렌, 네오프렌 고무, 폴리비닐 알콜, 폴리디메틸실록산, 실리콘 함유 고무, 실리콘 하이드로겔, 실리콘 고무. 본 발명의 동일한 양태에서, 약물 도포기는 하기 물질 중 적어도 하나로 도핑된 실리콘 고무로부터 부가적으로 또는 대안적으로 제조된다: 니켈, 은, 팔라듐, 텅스텐, 금, 백금, 산화 규소, 산화 티탄, 산화 알루미늄, 황산 바륨, 산화철, 이산화 지르코늄, 산화 세륨, 산화 비스무트, 산화 이테르븀, 산화 루테튬, 산화 하프늄.
시스템은 제어기를 추가로 포함할 수 있으며, 제어기는 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되며, 적용 주기의 복수의 파라미터는 하기로부터 선택된다: 초음파 방출 이벤트의 지속 시간 TA, 초음파 방출 이벤트 후 대기 기간의 지속 시간 TW, 적용 주기의 수, 초음파 방출 이벤트의 강도, 초음파 방출 이벤트의 중심 주파수, 초음파 방출 시스템의 역학적 지수(mechanical index), 펄스화된 초음파 방출 이벤트의 경우: 초음파 방출 이벤트의 반복률(repetition rate) 및 초음파 방출 이벤트의 듀티 주기(duty cycle).
본 발명의 일 구현예에서, 제어기는 하기 중 적어도 하나와 작동가능하게 연결된다: 적용 헤드, 신호 발생 유닛, 초음파 변환기 및 약물 도포기. 연결은 바람직하게는 무선이거나 또는 케이블을 사용한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 신호는 20 kHz 내지 100 kHz, 바람직하게는 40 kHz의 중심 주파수에서 사인파 형태를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 신호는 4 W/cm2 이하, 바람직하게는 0.005 W/cm2 내지 1 W/cm2 범위의 공간 평균 시간 평균 강도(spatial average temporal average intensity)를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 방출 장치 및/또는 제어기는 연속 또는 맥동 파가 생성되도록 구성되고, 초음파는 바람직하게는 1 Hz 내지 100 Hz의 펄스 반복률을 갖는 바람직하게는 30% 내지 0% 범위의 듀티 주기를 갖는 맥동 파로서 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 적용 주기의 역학적 지수는 초음파에 의해 유도되는 격렬한 영향 및 조직 손상을 피하기 위해 0.20을 초과하지 않는다. 역학적 지수는 주파수 및 강도의 특정 조합에서 초음파 적용 기간 동안 공동화 활성을 예측한다. 따라서, 역학적 지수는 바람직하게는 초음파 방출의 주파수 및 강도에 의해 제어된다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 정보 수신 유닛 및/또는 송신 유닛을 추가로 포함할 수 있다. 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 약물과 관련된 정보를 수신 및/또는 송신하도록 구성될 수 있다. 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 신호 발생 유닛 및/또는 제어기에 작동가능하게 연결될 수 있다. 대안적으로, 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 신호 발생 유닛 및/또는 제어기에 작동가능하게 연결될 수 있고, 제어기는 약물에 관련된 정보에 기초하여 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된다. 약물과 관련된 정보는 바람직하게는 약물 도포기에 저장된다.
효과적으로 전달되기 위해, 약물의 상이한 유형은 적용 주기의 상이한 파라미터를 요구할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 약물 도포기로부터 정보를 수신할 수 있고, 약물 도포기를 확인하여 약물의 유형을 확인하고, 이에 따라 적용 주기의 상이한 파라미터를 제어한다.
약물 및/또는 약물 도포기와 관련된 정보는 상이한 방법 및 정보 송신 및/또는 수신 유닛이 약물 도포기로부터 정보를 회수하는 요구되는 상이한 방법을 사용하여 약물 도포기 내에, 약물 도포기에, 및/또는 약물 도포기 상에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 자물쇠 및 열쇠(lock and key) 방법이 약물 도포기를 확인하는데 사용된다. 약물 도포기의 적어도 하나의 표면 및 적용 헤드의 적어도 하나의 대응하는 표면은 포지티브 잠금 연결(positive locking connection)을 허용하는 일치하는 모양을 갖는다. 포지티브 잠금 때문에 약물 도포기는 확인되고, 이에 따라 적용 주기의 상이한 파라미터가 제어된다. 바람직하게는 적용 헤드 상의 상이한 잠금 표면을 사용하여, 둘 이상의 상이한 약물 도포기의 포지티브 잠금이 가능하다. 상이한 약물 도포기는 상이한 단부 위치에서 잠금되고 약물 도포기에 관한 정보는 상이한 단부 위치에서 코딩되고 정보 수신 및/또는 전송 유닛에 의해 회수된다.
본 발명의 일 구현예에서, 인간 및/또는 기계 판독가능한 라벨이 약물 도포기에 관한 정보를 저장하는데 사용된다. 따라서, 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 인간 및/또는 기계 판독가능한 라벨을 판독하기 위한 각각의 수단을 포함할 것이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 약물 도포기 내 또는 상의 RFID 칩이 바람직하게는 약물 도포기에 관한 정보를 저장하는데 사용된다. 따라서, 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 RFID 판독기를 포함할 것이다.
약물 도포기에 대한 정보는 바람직하게는 하기 정보 중 적어도 하나를 함유한다: 약물 도포기 내의 약물에 관한 정보, 약물의 유효 기간에 관한 정보, 적용 주기에 관한 정보.
상기 목록은 보호하고자 하는 주제의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 당업자는 약물 도포기에 정보를 저장하는 과제가 제시되면 상기 해결방안의 복수의 개선 및/또는 변경을 고안할 것이다.
일 구현예에서, 약물 도포기는 약물의 몇 개의 용량을 보유하는 용기로부터 약물로 충전된다. 이 구현예에서, 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 용기로부터 약물에 관한 정보를 수신하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물이 70 kDa 이하의 크기를 갖는 분자를 포함하는 경우, 제어기는 지속 시간 TA를 30초 내지 300초로 제어하도록 구성되고, 약물 도포기는 약물이 지속 시간 TA 동안 공막을 통과하도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 약물이 70 kDa 초과의 크기를 갖는 분자를 포함하는 경우, 제어기는 지속 시간 TW를 60초 내지 600초로 제어하도록 구성되고, 약물 도포기는 분자 약물이 지속 시간 TW 동안 공막을 통과하도록 구성된다.
전달 효과가 분자 크기에 의존한다는 것이 본 발명의 일 구현예이다. 상대적으로 작은 분자, 바람직하게는 70 kDa보다 작은 분자의 경우, 침투 속도 및/또는 깊이는 적어도 하나의 적용 주기의 초음파 방출 이벤트의 지속 시간을 제어함으로써 효과적으로 제어된다. 상대적으로 큰 분자, 바람직하게는 70 kDa보다 큰 분자의 경우, 침투 속도 및/또는 깊이는 적어도 하나의 적용 주기의 초음파 방출 이벤트 후 대기 기간의 지속 시간을 제어함으로써 효과적으로 제어된다. 따라서 각 약물에 대해, 적용 주기에 대한 최적의 파라미터 세트가 확인될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상이한 약물에 대한 적용 주기의 최적의 파라미터 세트가 시스템에 저장된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 최적 세트는 사용자 및/또는 연결 수단을 사용한 원격 접속에 의해 추가, 변경, 또는 삭제될 수 있다. 시스템은 바람직하게는 중앙 데이터베이스에 추가로 연결되고, 데이터베이스는 최적 세트를 관리하고 분배하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기 내에 함유된 각각의 약물에 대한 적용 주기의 최적 파라미터 세트는 약물 도포기 자체에, 내에 및/또는 상에 저장되고, 정보 송신/수신 유닛을 이용하여 회수될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 디스플레이하고/하거나 수동으로 설정하도록 구성된 디스플레이 및/또는 수동 입력 유닛을 추가로 포함한다.
특정 상황, 예컨대, 치료될 눈의 특정 개별 병태에서, 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 수동으로 변경할 필요가 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 적용 주기의 파라미터 및 바람직하게는 사용자를 보조하는 다른 정보를 디스플레이하도록 구성된 디스플레이 유닛을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 디스플레이 유닛에 부가적으로 또는 대안적으로, 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 설정하기 위한 수동 입력 유닛을 포함한다.
디스플레이 유닛 및 수동 입력 유닛은 하나의 유닛으로, 예컨대 터치 스크린 장치로 조합되는 것이 바람직하다. 디스플레이 유닛 및/또는 수동 입력 유닛은 시스템과 통합되거나 연결 수단을 이용하여 시스템에 결합된다. 연결 수단은 바람직하게는 케이블 및/또는 무선 연결을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 공막 표면의 온도를 감지하도록 구성된 온도 센서, 바람직하게는 열전대 및/또는 적외선 온도계를 추가로 포함한다. 그리고 제어기는 시간 TA 동안 공막 표면의 온도가 1℃ 초과로 증가하지 않도록 초음파 방출 이벤트를 제어하도록 구성된다.
공막 표면의 가열은 안구내 공간의 표적 부위로 약물을 초음파 향상 전달하는 중요한 측면이다. 본 발명의 일 구현예에서, 공막의 가열이 측정된다. 가열은 당업자에게 공지된 상이한 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 적외선 온도계가 초음파가 적용되는 시간 동안 초음파가 적용되는 공막의 영역의 가열을 측정하는데 사용된다. 본 발명의 일 구현예에서, 열전대는 초음파가 적용되는 시간 동안 초음파가 적용되는 공막의 영역의 가열을 측정하는데 사용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적용 주기의 파라미터는 초음파가 적용되는 시간 동안 초음파가 적용되는 공막의 영역의 가열이 1℃를 초과하지 않도록, 유리하게는 0.5℃를 초과하지 않도록 제어된다. 바람직하게는, 강도 및/또는 적용 시간 TA는 공막의 가열을 제어하도록 제어된다.
본 발명은 또한 안구내 공간의 표적 부위에 약물을 전달하기 위해 본 발명의 상기 양태 및 구현예 중 어느 하나의 시스템을 사용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 양태에서, 안구내 공간의 표적 부위에 약물을 전달하는 방법은 상기 양태 및/또는 구현예 중 어느 하나에 따른 약물 도포기 및/또는 시스템을 제공하는 단계, 약물 도포기를 공막의 표면에 결합시키는 단계, 및 적어도 하나의 초음파 적용 주기를 적용하는 단계를 포함하며, 적용 주기는 지속 시간 TA를 갖는 초음파 적용 및 지속 시간 TW를 갖는 대기 기간을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템을 눈에 결합시키는 단계는 약물 도포기에 압력을 가하고, 약물 도포기를 공막 표면 쪽으로 누르는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 부드럽고 탄성인 물질로부터 형성된다. 약물 도포기를 눈에 결합하기 위해, 사용자 및/또는 의사는 약물 도포기를 눈 쪽으로 누를 수 있다. 약물 도포기는 공막 표면과 접촉시 탄성 변형되어 약물 도포기와 공막 표면 사이에 인터페이스를 형성한다.
인터페이스는 바람직하게는 압력이 증가할 때 크기가 증가한다. 약물 도포기의 물질은 눈에 불쾌감을 주지 않도록 조정되어야 한다. 조정은 바람직하게는 하기 중 임의의 선택을 포함한다: 탄성 조정, 온도 조정 및/또는 구조 조정.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템을 눈에 결합시키는 단계는 약물 도포기를 공막 표면 쪽으로 누르기 전에 약물 도포기 및/또는 공막 표면에 초음파 결합제를 적용하는 단계를 추가로 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기를 공막의 표면 쪽으로 누르기 전에 약물 도포기 및/또는 공막의 표면에 초음파 결합제를 적용하는 것은 초음파 신호를 공막 조직으로 전달하는 것을 개선한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기 및/또는 시스템을 제공하는 단계는 약물을 약물 도포기 내에 로딩하는 단계를 추가로 포함한다.
일 구현예에서, 약물 도포기는 시스템에 부착되도록 설계된 카트리지를 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 약물을 영구적으로 보유하지 않는다. 약물은 초음파 적용 전에 약물 도포기 내에 로딩된다. 로딩은 주사 바늘, 포트 구조 및/또는 직접 충전 방법을 이용하여 약물 도포기를 충전하는 상기 기재된 방법 중 어느 것을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기 및/또는 시스템을 제공하는 단계는 부가적으로 또는 대안적으로 빈 약물 도포기를 예비 로딩된 약물 도포기로 대체하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 약물로 예비 로딩된다. 빈 약물 도포기 및/또는 빈 이전에 사용된 약물 도포기가 시스템에서 제거되고 예비 로딩된 약물 도포기가 초음파 적용 전에 시스템에 결합된다.
본 발명의 일 구현예에서, 방법은 정보 송신 및/또는 수신 유닛으로부터 수신된 약물에 관한 정보에 의해, 지속 시간 TA 및 TW 동안 적용 주기의 수를 적어도 포함하는 적용 주기의 복수의 파라미터를 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 지속 시간 TA 및 TW 동안 적어도 적용 주기의 수를 포함하는 적용 주기의 복수의 파라미터는 사용자에 의해 수동으로 입력된다.
본 발명의 일 구현예에서, 공막 표면의 온도는 적용 시간 TA 동안 측정되고, 제어기는 공막 표면의 온도 상승이 1℃를 초과하지 않도록, 유리하게는 0.5℃를 초과하지 않도록 초음파 방출을 제어한다.
본 발명의 양태는 눈의 안구내 공간의 표적 면으로 적어도 하나의 약물을 전달하기 위한 장치에 관한 것으로서, 장치는 눈의 원하는 부위에 전달되는 초음파를 발생하도록 구성된 초음파 발생 장치; 및 도구를 사용하지 않고 장치를 적어도 하나의 약물을 포함하는 약물 도포기에 결합하도록 구성된 인터페이스를 포함하며, 약물 도포기는 초음파를 눈의 원하는 부위에 전달하는 것을 돕도록 구성되며, 장치는 2500 cm3 미만의 부피를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기가 인터페이스를 통해 결합될 때, 장치 및 약물 도포기는 3000 cm3 미만의 부피를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 1000 cm3 미만의 부피를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 25 cm 미만의 최대 치수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기가 인터페이스를 통해 결합될 때, 장치 및 약물 도포기는 30 cm 미만의 최대 치수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 15 cm 미만의 최대 치수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 9 kg 미만의 중량을 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치 및 약물 도포기는 10 kg 미만의 집단 중량을 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 장치는 초음파 발생 장치를 적어도 부분적으로 동봉하는 하우징(housing)을 추가로 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 초음파 발생 유닛과 통신하는 신호 발생 유닛을 추가로 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 신호 발생 유닛은 신호 발생 유닛을 제어하도록 구성된 제어기 및 초음파 신호를 발생하도록 구성된 증폭기를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 휴대형 장치이다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 착용형 장치이다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 적어도 부분적으로 사용자의 눈 위의 사용자의 머리에 착용되도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 20 kHz 내지 100 kHz의 주파수에서 작동하도록 구성된다. 제30항에 있어서, 초음파 발생 장치는 30 VRMS 미만의 여기 전압에서 작동하는 것을 특징으로 하는 장치. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 굴곡 변환기(flexural transducer)를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 중량이 200 g 미만이다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 3 cm 미만의 최대 치수를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 인터페이스는 장치와 약물 도포기의 반복적인 결합 및 분리를 허용한다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 적어도 100 μl의 적어도 하나의 약물을 보유하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 장치는 탑재된(on-board) 전원에 의해 전력이 공급된다. 본 발명의 일 구현예에서, 전원은 1차 전지를 포함한다.
본 발명의 추가의 양태는 눈의 안구내 공간의 표적 부위로 적어도 하나의 약물을 전달하기 위한 명령을 생성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 전달될 적어도 하나의 약물의 동일성(identity) 또는 눈을 위한 치료 계획의 동일성을 나타내는 신호를 얻는 단계; 및 하나 이상의 프로세서의 도움으로, 전달될 적어도 하나의 약물의 동일성 또는 눈을 위한 치료 계획의 동일성을 나타내는 신호에 기초하여 초음파 발생 장치의 작동을 위한 명령을 생성하는 단계를 포함한다.
방법은 명령에 따라 초음파 발생 장치를 사용하여 초음파를 적용하여 눈의 안구내 공간의 표적 부위로 적어도 하나의 약물을 전달하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 신호는 적어도 하나의 약물의 동일성 또는 눈을 위한 치료 계획의 동일성의 사용자 입력에 반응하여 제공된다. 본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 약물은 초음파 발생 장치에 작동가능하게 결합된 약물 도포기에 함유된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 발생 장치에 제거가능하게 결합된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 제거가능한 방식으로 초음파 발생 장치에 결합된다. 본 발명의 일 구현예에서, 신호는 전달될 하나 이상의 약물 또는 눈을 위한 치료 계획의 동일성을 나타내는 약물 도포기에 탑재된 라벨에 반응하여 제공된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 적어도 하나의 약물로 예비 로딩된다.
본 발명의 일 구현예에서, 명령의 결정은 다양한 약물 또는 치료 계획을 위한 복수의 명령 옵션으로부터 명령을 선택하는 단계를 포함한다. 본 발명의 구현예에서, 하나 이상의 프로세서는 초음파 발생 장치를 포함하는 장치 상에 탑재된다. 본 발명의 일 구현예에서, 명령은 초음파의 주파수를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 명령은 역학적 지수를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 명령은 초음파 발생의 다수의 주기 및 시기를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파의 발생은 눈 내부로부터 유체의 배수(draining)를 허용하여 눈 내부의 압력을 감소시킨다. 본 발명의 일 구현예에서, 유체의 배수는 적어도 하나의 약물의 전달과 동시에 발생한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유체의 배수는 적어도 하나의 약물의 전달 전에 발생한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유체의 배수는 적어도 하나의 약물의 전달 후에 발생한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파는 눈 내부로부터 유체를 배수할 때 1 MHz 미만의 주파수에서 작동한다. 본 발명의 일 구현예에서, 눈 내부로부터 유체를 배수할 때 눈의 온도는 2℃ 이하로 증가한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유체의 배수는 안구내 압력을 감소시키는 치료 동안 발생한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유체의 배수는 녹내장의 치료 동안 발생한다.
본 발명의 일 구현예에서, 눈을 위한 치료 계획의 동일성은 치료되는 질환의 동일성을 포함한다.
본 발명의 추가 양태는 눈의 안구내 공간의 표적 면에 적어도 하나의 약물을 전달하기 위한 장치에 관한 것으로서, 장치는 눈의 원하는 부위에 전달되는 초음파를 발생하도록 구성된 초음파 발생 장치; 및 적어도 하나의 약물을 포함하는 약물 도포기에 장치를 반복적으로 결합하도록 구성된 인터페이스를 포함하며, 약물 도포기는 눈의 원하는 부위에 초음파를 전달하는 것을 돕도록 구성되며, 인터페이스는 공명 주파수에 대한 결합 매질의 전파 속도의 배수인 두께를 갖는 결합 매질을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 결합은 도구를 사용하지 않고 수행된다. 본 발명의 일 구현예에서, 결합 매질은 공명 주파수의 4배에 대해 결합 매질의 전파 속도의 기수 배수(odd multiple)인 두께를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 결합 매질은 초음파 발생 장치와 약물 도포기의 임피던스 매칭(impedance matching)을 최적화하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 결합 매질은 고체이다. 본 발명의 일 구현예에서, 결합 매질은 액체, 현탁액 또는 겔이다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 약물 도포기 케이스 내에 적어도 부분적으로 삽입되도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 초음파 발생 장치가 케이스 내에 잠가지도록 케이스의 슬롯을 통해 미끄러지도록 구성된 핀을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 발생 장치 케이스에 적어도 부분적으로 삽입되도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 인터페이스는 약물 도포기 내에 탑재된 제2 패스너와 결합하도록 구성된 제1 패스너를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 제1 패스너와 제2 패스너는 함께 나사 결합되도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 제1 패스너와 제2 패스너는 함께 맞물리도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 인터페이스는 초음파 발생 장치와 약물 도포기 사이의 자기적 연결을 허용한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 5 dB/MHz/cm 이하의 감쇠 계수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 인터페이스는 10% 미만의 결합 손실을 제공한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 20 kHz 내지 100 kHz의 주파수에서 작동하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 30 VRMS 미만의 여기 전압에서 작동한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 굴곡 변환기를 포함한다.
본 발명의 추가 양태에 따르면, 눈의 안구내 공간의 표적 면에 적어도 하나의 약물을 전달하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 눈의 원하는 부위에 전달되는 초음파를 발생하도록 구성된 초음파 발생 장치; 눈의 원하는 부위에 전달되는 광을 발생하도록 구성된 광원; 및 장치를 적어도 하나의 약물을 포함하는 약물 도포기에 결합시키도록 구성된 인터페이스를 포함할 수 있으며, 약물 도포기는 눈의 원하는 부위로 초음파를 전달하는 것을 돕도록 구성되고 광원으로부터의 광이 눈의 원하는 부위에 전달되도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 광원은 자외선을 발생하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원은 UV-A 파장에서 광을 방출하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원으로부터의 광은 적어도 하나의 약물이 광에 노출될 때 적어도 하나의 약물의 가교결합을 야기하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 약물은 감광성 분자를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 약물은 리보플라빈을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치 및 광원은 하우징 내에 동봉된다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원은 초음파 발생 장치에 결합된다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원은 초음파 발생 장치에 대해 고정된 위치를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 그 내부에 광원이 존재하는 내부 공간을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 내부 공간을 형성하는 중간에 자유 공간을 갖는 원형 단면을 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 내부 공간은 광원에 의해 방출된 광을 변형시키는 광학 부재를 추가로 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 그 내부에 데이터 수집 장치가 존재하는 내부 공간을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 기록 장치는 카메라 또는 마이크로폰이다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 중량이 200 g 미만이다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 3 cm 미만의 최대 치수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원은 약물 도포기가 장치에 결합될 때 약물 도포기를 통과하여 광을 유도하도록 구성된다.
또한, 본 발명의 양태는 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 전달하기 위한 약물 도포기에 관한 것일 수 있으며, 약물 도포기는 적어도 하나의 약물을 보유하도록 구성된 적어도 하나의 공간을 적어도 부분적으로 한정하도록 구성된, 불투명 물질로부터 형성된 제1 부분; 선택된 파장의 광이 약물 도포기의 한쪽 면에서 약물 도포기의 다른쪽 면으로 통과하도록 구성된, 선택된 파장의 광에 대해 적어도 부분적으로 투명한 물질로부터 형성된 제2 부분; 및 약물 도포기를 통해 눈의 원하는 부위로 전달되는 초음파를 발생하도록 구성된 초음파 발생 장치에 약물 도포기를 결합하도록 구성된 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 선택된 파장의 광을 제공하도록 구성된 광원에 작동가능하게 결합된다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원은 자외선을 발생하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 광원으로부터의 광은 적어도 하나의 약물이 광에 노출될 때 적어도 하나의 약물의 가교결합을 야기하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 약물은 리보플라빈을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치 및 광원은 하우징 내에 동봉된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 그 내부에 광원이 존재하는 내부 공간을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 공간은 단일 연속 공간이다. 본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 공간은 다수의 불연속 공간을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 다수의 불연속 공간은 공극을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 제1 부분은 선택된 파장의 광을 반사하는 물질로 코팅된 외부 표면을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 물질은 외부 환경에 대한 임의의 UV 노출을 감소시키기 위해 자외선을 반사하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 제1 부분은 눈의 원하는 부위에 접촉하도록 구성된 표적 면을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 표적 면은 연한 생체적합성 물질로부터 형성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 표적 면은 적어도 하나의 약물을 표적 부위에 전달하는 것을 개선하는 시약을 전달하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 제1 부분은 탄성 물질로부터 형성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 제2 부분은 자외선에 투과성이다. 본 발명의 구현예에서, 제2 부분은 제1 부분에 의해 둘러싸여 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 적어도 하나의 약물로 예비 로딩되도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 오염을 방지하도록 구성된 밀봉 물질을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 적어도 하나의 약물의 현장(in situ) 로딩을 수용하도록 구성된다.
본 발명의 일 양태는 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 전달하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 약물 보유 오버레이(drug-holding overlay)를 적어도 하나의 약물을 포함하는 눈의 표면에 적용하는 단계로서, 약물 보유 오버레이는 약물 보유 오버레이가 표면에 적용되는 동안 눈의 폐쇄를 허용하도록 구성되는 것인 단계; 초음파 발생 장치를 눈의 원하는 부위에 배치하는 단계; 및 초음파 발생 장치를 사용하여 초음파를 발생시키고 초음파를 원하는 부위에 적용하는 단계를 포함하며, 초음파의 발생은 눈의 조직을 손상시키지 않으면서 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 전달한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 콘택트 렌즈 또는 필름이다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 다공성 물질로 형성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 친수성, 소수성, 양쪽친매성 및 멸균성 물질로 형성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 약물은 약물 보유 오버레이에 캡슐화된다. 본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 약물은 약물 보유 오버레이의 표면 상에 부착된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 5 dB/MHz/cm 이하의 감쇠 계수를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 눈의 눈꺼풀 위에 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 눈의 공막 상에 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 눈의 각막 상에 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 약물 보유 오버레이와 접촉한다.
방법은 초음파 발생 장치에 작동가능하게 결합된 약물 도포기를 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 눈의 눈꺼풀 위에 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 눈의 공막 위에 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 눈의 각막 위에 배치된다.
본 발명의 양태는 또한 눈의 안구내 공간의 표적 면에 적어도 하나의 약물을 전달하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 착용자가 장치를 착용할 때 착용자의 눈 뒤로 연장되도록 구성된 적어도 하나의 연장부를 포함하는 안경류 프레임(eyewear frame) 및 안경류 프레임에 의해 지지되는 하나 이상의 초음파 발생 장치를 포함하며, 각각의 초음파 발생 장치는 착용자가 장치를 착용할 때 눈의 원하는 부위에 전달되는 초음파를 발생하도록 구성되며, 초음파의 발생은 눈의 조직을 손상시키지 않으면서 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 전달한다.
장치는 안경류 프레임에 의해 지지되는 약물 도포기를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 약물 도포기는 적어도 하나의 약물을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 하나 이상의 초음파 발생 장치에 작동가능하게 결합된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 착용자가 장치를 착용할 때 눈을 적어도 부분적으로 덮도록 배치된다.
본 발명의 일 구현예에서, 안경류 프레임은 안경 프레임을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 안경류 프레임은 고글을 형성한다. 본 발명의 일 구현예에서, 안경류 프레임은 적어도 하나의 눈을 덮는 부분을 포함하는 헬멧을 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 안경류 프레임에 부착된다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 안경류 프레임으로부터 제거될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 안경류 프레임의 한 부분으로부터 안경류 프레임의 또 다른 부분으로 이동할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 착용자가 장치를 착용할 때 눈을 적어도 부분적으로 덮도록 배치된다.
눈의 안구내 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 전달하는 방법이 본 발명의 양태에 따라 제공된다. 방법은 눈의 공막의 원하는 부위에 대해 초음파 발생 장치 및 약물 도포기를 배치하는 단계로서, 약물 도포기는 적어도 하나의 약물을 포함하는 것인 단계; 및 초음파 발생 장치를 사용하여 초음파를 발생시키고, 약 30 내지 60 kHz의 주파수 및 0.1 내지 0.3의 역학적 지수로 공막의 원하는 부위에 초음파를 적용하는 단계를 포함하며, 초음파의 발생은 눈의 조직을 손상시키지 않으면서 적어도 90 μm2/s의 속도로 적어도 1.3 μg/ml의 농도로 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 약물을 전달한다.
방법은 초음파 발생 장치를 하우징 내에 적어도 부분적으로 동봉시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 하우징은 초음파 발생 장치가 휴대가능하도록 한다. 본 발명의 일 구현예에서, 하우징은 초음파 발생 장치가 착용되도록 한다. 방법은 신호 발생 유닛으로부터 초음파 발생 유닛으로 통신을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 신호 발생 유닛은 신호 발생 유닛을 제어하도록 구성된 제어기 및 초음파 신호를 발생하도록 구성된 증폭기를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 30 VRMS 미만의 여기 전압에서 작동한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 굴곡 변환기를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 중량이 200 g 미만이다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 3 cm 미만의 최대 치수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기 및 초음파 발생 장치는 서로 결합 및 분리되도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 원하는 부위에서 눈에 접촉하도록 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 원하는 부위 이외의 눈의 다른 부위에 접촉하도록 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 적어도 100 μl의 적어도 하나의 약물을 보유하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 표적 부위로 전달된 약물은 적어도 70 kDa의 분자를 포함한다. 본 발명의 구현예에서, 초음파는 300초 미만의 지속 시간 동안 발생된다.
또한, 본 발명의 양태는 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 초음파 향상 전달하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 눈의 공막의 원하는 부위에 대해 초음파 발생 장치 및 약물 도포기를 배치하는 단계로서, 약물 도포기는 적어도 하나의 약물을 포함하는 것인 단계; 및 초음파 발생 장치를 사용하여 초음파를 발생시키고, 0.1 내지 0.3의 역학적 지수로 공막의 원하는 부위에 초음파를 적용하는 단계를 포함하며, 초음파의 발생은 눈의 조직을 손상시키지 않고 조직의 온도를 1℃ 초과로 증가시키지 않으면서 적어도 90 μm2/s의 속도로 적어도 1.3 μg/ml의 농도로 눈의 안구내 공간의 표적 부위에 약물을 전달한다.
방법은 초음파 발생 장치를 하우징 내에 적어도 부분적으로 동봉시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 하우징은 초음파 발생 장치가 휴대가능하도록 한다. 본 발명의 일 구현예에서, 하우징은 초음파 발생 장치가 착용되도록 한다.
방법은 신호 발생 유닛으로부터 초음파 발생 유닛으로 통신을 제공하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 신호 발생 유닛은 신호 발생 유닛을 제어하도록 구성된 제어기 및 초음파 신호를 발생하도록 구성된 증폭기를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 30 VRMS 미만의 여기 전압에서 작동한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 굴곡 변환기를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 중량이 200 g 미만이다. 본 발명의 일 구현예에서, 초음파 발생 장치는 3 cm 미만의 최대 치수를 갖는다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기 및 초음파 발생 장치는 서로 결합 및 분리되도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 원하는 부위에서 눈에 접촉하도록 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 원하는 부위 외의 눈의 다른 부분에 접촉하도록 배치된다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기는 적어도 100 μl의 적어도 하나의 약물을 보유하도록 구성된다. 본 발명의 일 구현예에서, 표적 부위로 전달된 약물은 적어도 70 kDa의 분자를 포함한다. 본 발명의 구현예에서, 표적 부위로 전달된 약물은 900 Da 미만의 작은 분자를 포함한다. 본 발명의 구현예에서, 표적 부위로 전달된 약물은 250 kDa 미만의 큰 분자를 포함한다. 본 발명의 구현예에서, 초음파는 300초 미만의 지속 시간 동안 발생된다.
본 발명의 추가 양태 및 이점은 본 발명의 단지 예시적인 구현예가 나타나고 기술된 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해질 것이다. 이해되는 바와 같이, 본 발명은, 그 개시내용으로부터 벗어나지 않으면서, 다른 및 상이한 구현예가 가능하며, 그의 몇 가지 세부사항은 다양한 명백한 관점에서 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것이며 제한하는 것이 아닌 것으로 간주되어야 한다.
참조에 의한 포함
본 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 참조로 포함된 것으로 표시된 것과 동일한 정도로 본원에 참조로 포함된다. 참조로 포함된 간행물 및 특허 또는 특허 출원이 본 명세서에 포함된 개시내용과 모순되는 경우, 명세서가 그러한 모순되는 자료를 대체하고/하거나 이에 우선하도록 의도된다.
본 발명의 신규한 특징은 첨부된 청구범위에 상세하게 제시되어 있다. 본 명의 특징 및 이점의 더 나은 이해는 본 발명의 원리가 이용되는 예시적인 구현예 및 첨부 도면(또한 본원에서 "도면" 및 "도")을 제시하는 하기 상세한 설명을 참조함으로써 얻어질 것이다:
도 1은 약물을 초음파 향상 전달하기 위한 시스템의 일 구현예를 나타낸다.
도 2는 전달 유닛의 일 구현예의 예를 나타낸다.
도 3은 전달 유닛의 일 구현예의 추가 예를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4c는 약물 도포기 및 초음파 발생 장치 간의 결합의 예를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5b는 약물 도포기와 초음파 발생 장치가 서로 어떻게 결합될 수 있는지의 예를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6d는 약물 도포기의 다양한 구현예를 나타낸다.
도 7a 내지 도 7b는 약물 도포기에 대한 약물 로딩 메커니즘의 예를 나타낸다.
도 8은 눈에 적용되도록 구성된 약물 도포기의 개략도를 나타낸다.
도 9는 시스템의 적용 헤드의 일 구현예의 사시도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 구현예의 사시도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 착용형 구현예의 사시도를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 착용형 구현예의 사시도를 나타낸다.
도 13은 광원을 포함하는 전달 유닛의 예를 나타낸다.
도 14a 내지 14g는 전달 유닛의 다양한 구성의 예를 나타낸다.
도 15는 눈의 표면 상에 약물 보유 오버레이를 사용하는 적용의 예를 나타낸다.
도 16a 내지 도 16b는 약물 보유 오버레이를 사용하는 추가 적용의 예를 나타낸다.
도 17은 초음파 발생 장치의 작동을 위한 명령을 생성하는 과정의 예를 나타낸다.
도 18a 내지 도 18c는 다양한 치료 계획에 따른 초음파의 적용의 예를 나타낸다.
도 19는 눈의 안구내 공간 내의 표적 부위로의 약물의 침투의 예를 나타낸다.
도 20은 다양한 역학적 지수의 효과를 나타낸다.
도 21은 다양한 주파수가 어떻게 세포내 연접에 영향을 미치는지 나타낸다.
도 22는 다양한 역학적 지수 및 주파수의 추가 효과를 나타낸다.
도 23은 다양한 역학적 지수의 효과의 추가 예를 나타낸다.
본 발명의 다양한 구현예들이 본원에 나타나고 설명되었지만, 이러한 구현예들은 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명을 벗어나지 않으면서 당업자에게 다양한 변경, 변화 및 치환이 일어날 수 있다. 본원에 기술된 본 발명의 구현예에 대한 다양한 대안이 이용될 수 있음을 이해해야 한다.
눈의 표면에 초음파를 적용하는 것은 약물의 전달을 도울 수 있다. 시스템은 약물 도포기에 결합될 수 있는 초음파 발생 장치를 포함할 수 있다. 초음파는 약물이 안구내 공간 내의 표적 부위로 침투하도록 도울 수 있다. 약물 도포기는 전달될 수 있는 하나 이상의 약물을 보유할 수 있다. 초음파는 약물 도포기를 통해 눈에 전달된다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 장치와 분리될 수 있다. 약물 도포기는 물질로부터 형성될 수 있고, 눈과의 편안한 연결을 제공하면서, 눈에 전달되는 초음파의 낮은 감쇠를 허용할 수 있는 디자인을 가질 수 있다. 약물 도포기는 약물로 예비 로딩될 수 있거나 또는 약물은 현장에서 로딩될 수 있다.
도 1은 약물을 초음파 향상 전달하기 위한 시스템의 일 구현예를 나타낸다. 시스템은 전달 유닛(200), 신호 발생 유닛(300) 및/또는 입력 및 제어 유닛(400)을 포함할 수 있다.
전달 유닛(200), 발생 유닛(300) 및 입력 및 제어 유닛(400)은 통신 링크(501, 503, 504)에 의해 작동가능하게 상호연결될 수 있다. 통신 링크는 유선 및 무선 통신을 포함할 수 있다. 바람직한 통신 메커니즘은 WiFi, 적외선, 광학, 라디오 또는 블루투스 통신 링크와 같은 직접 통신 링크를 포함할 수 있다. 바람직한 통신 링크는 또한 임의의 종류의 버스 접속과 같은 유선 통신을 포함할 수 있다.
전달 유닛(200), 발생 유닛(300) 및 입력 및 제어 유닛(400)은 바람직하게는 단일 하우징으로 함께 통합되고/되거나 선택적으로 기능 그룹으로 배열되고 다수의 하우징으로 통합된다. 단일 하우징은 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 및 제어 유닛을 부분적으로 또는 완전히 동봉할 수 있다. 하우징은 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 제어 유닛이 제공될 수 있는 하나 이상의 내부 공간을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 제어 유닛은 하나 이상의 내부 공간을 공유하거나 공유하지 않을 수 있다. 일부 경우, 유닛들은 서로 분리될 수 있다. 하우징은 유체 기밀(예: 기밀, 수밀)이거나 아닐 수 있다. 하우징은 내부의 하나 이상의 부품을 먼지, 미립자, 광 또는 기타 외부 환경 조건으로부터 보호할 수 있다. 유사하게, 하우징은 방출 또는 하우징 내의 물질이 하우징을 떠나는 것을 방지하거나 방지하지 않을 수 있다.
전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 및 제어 유닛은 공통 지지부를 공유할 수 있다. 공통 지지부는 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 및 제어 유닛의 중량을 견딜 수 있다. 공통 지지부는 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 제어 유닛이 함께 움직이게 할 수 있다. 공통 지지부는 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 제어 유닛 사이의 고정된 위치를 유지할 수 있다. 공통 지지부는 하우징이거나 아닐 수 있다.
선택적으로, 전달 유닛, 발생 유닛 및 입력 및 제어 유닛은 휴대형 장치로서 형성된 하우징의 일부일 수 있다. 다양한 유닛들은 휴대형 장치의 다양한 부분으로 통합될 수 있다. 다양한 유닛은 휴대형 장치에서 제거 또는 분리될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.
일 예에서, 입력 및 제어 유닛(400)은 디스플레이 및 입력 수단을 포함하는 휴대형 장치로서 형성될 수 있으며; 전달 유닛(200)은 바람직하게는 눈(100)의 앞에 인체공학적으로 배치되도록 구성되고 표면(예를 들어, 공막 표면, 각막 표면, 윤부(limbus))에 접촉하도록 추가로 구성된 소형의, 선택적으로는 휴대형 장치로 형성되고; 신호 발생 유닛(300)은 바람직하게는 랙 호환가능한 형태 인자(form factor)를 갖는 견고한 하우징 내에 바람직하게는 형성된다.
다양한 유닛이 약물 전달 장치를 형성할 수 있다. 예를 들어, 약물 전달 장치는 전달 유닛, 발생 유닛 및/또는 입력 및 제어 유닛을 포함할 수 있다. 약물 전달 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 약물 전달 장치는 약물 전달 유닛의 전체 또는 약물 전달 유닛의 일부를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 약물 전달 장치는 약물 도포기를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 약물 전달 장치는 재사용될 수 있다. 약물 도포기는 재사용되거나 재사용되지 않을 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기가 동일한 약물 또는 상이한 약물로 재충전되는 경우 약물 도포기는 재사용될 수 있다. 약물 도포기는 처분가능할 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 일회용 처분가능할 수 있다.
신호 발생 유닛(300)은 제어기(302) 및 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)를 포함할 수 있다. 제어기(302)는 신호 증폭기(301)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)는 통신 링크(501)에 의해 초음파 변환기(202)와 작동가능하게 연결된다. 신호 발생기 및/또는 증폭기(301) 및 제어기(302)는 신호 발생 유닛(300)의 공통 하우징(303)에 배열될 수 있다. 신호 발생 유닛의 하우징은 전달 유닛(200)의 하우징과 분리될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 신호 발생 유닛 및 전달 유닛은 공통 하우징을 공유할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 제어기(302)는 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)를 제어하여 초음파 신호를 발생하도록 구성될 수 있다. 제어기는 원하는 초음파 신호를 발생하기 위해 신호 발생기 및/또는 증폭기에 전송되는 명령을 생성할 수 있는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어기는 본원의 다른 곳에 더 상세히 기술된 바와 같이 원하는 초음파 특성을 결정할 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)는 초음파 신호를 증폭하도록 구성된다. 방출된 초음파 신호는 임의의 원하는 특성을 가질 수 있다. 제어될 수 있는 특성의 예는 파형, 주파수 및/또는 역학적 지수를 포함한다. 일 구현예에서, 방사된 초음파는 사인파 형태를 가질 수 있고 20 kHz 내지 100 kHz의 중심 주파수, 보다 바람직하게는 40 kHz의 중심 주파수를 갖는다. 본원의 다른 곳에 기재된 바와 같이, 임의의 다른 파형, 주파수 및/또는 역학적 지수가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 방출된 초음파 신호는 1 Hz 내지 100 Hz의 바람직한 펄스 반복률에서 바람직하게는 30% 내지 70% 범위의 듀티 주기를 갖는 맥동 파를 포함할 수 있다. 방출된 초음파 신호 프로파일의 다양한 예가 본원의 다른 곳에서 보다 상세하게 제공된다.
본 발명의 일 구현예에서, 방출된 초음파 신호의 역학적 지수는 극심한 영향, 예컨대 공동화 효과 및/또는 방출된 초음파 신호에 의해 유도된 조직 손상을 피하기 위해 0.2를 초과하지 않는다. 일부 구현예에서, 방출된 초음파의 역학적 지수는 약 0.2이다. 일부 구현예에서, 역학적 지수는 약 0.01, 0.05, 0.1, 0.12, 0.15, 0.17, 0.18, 0.19, 0.2, 0.21, 0.22, 0.23, 0.25, 0.27, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 또는 0.9 이하일 수 있다. 일부 경우, 역학적 지수는 제공된 임의의 값 이상이거나, 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속할 수 있다. 역학적 지수는 주파수와 강도의 특정 조합에서 초음파 적용 동안 공동화 활성을 예측한다. 역학적 지수는 바람직하게는 방출된 초음파 신호의 주파수 및/또는 강도를 제어함으로써 제어된다.
본 발명의 일 구현예에서, 방출된 초음파 신호는 4 W/cm2 미만의 공간 평균 시간 평균 강도(spatial average temporal average intensity)를 갖는다. 강도는 0.005 W/cm2 내지 1 W/cm2의 범위인 것이 바람직하다. 일부 구현예에서, 공간 평균 시간 평균 세기는 약 0.001, 0.003, 0.005, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 0.95, 1, 2, 3, 4 또는 5 W/cm2 이하일 수 있다. 강도는 제공된 임의의 값보다 크거나, 제공된 값 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속할 수 있다.
제어기(302), 신호 발생기 및/또는 증폭기(301) 및 초음파 변환기(202)는 집합적으로 초음파 장치로 지칭될 수 있다.
디스플레이 및 제어 유닛(400)은 디스플레이 및 사용자 대화형 장치를 추가로 포함할 수 있다. 디스플레이 및 제어 유닛(400)은 통신 링크(501, 503, 504)를 통해 초음파 장치 및 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)에 작동가능하게 연결된다. 통신 링크는 케이블 및/또는 무선 연결, 또는 본원에 다른 곳에 더 상세하게 기재된 임의의 다른 유형의 연결을 포함할 수 있다. 디스플레이 및 제어 유닛은 초음파 장치와 분리된 하우징을 포함하거나 공통 하우징을 공유할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 디스플레이 및 제어 유닛(400)은 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 스마트폰, 또는 개인 디지털 단말기 상의 어플리케이션으로서 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 디스플레이 및 제어 유닛(400)은 선택적으로 배터리를 포함하는 독립형 장치로서 설계될 수 있다.
약물 전달 장치의 하나 이상의 부분은 탑재된 전원에 의해 전력이 공급될 수 있다. 예를 들어, 전달 유닛, 신호 발생 유닛 및/또는 디스플레이 및 제어 유닛은 탑재된 전원에 의해 전력이 공급될 수 있다. 전원은 하나 이상의 배터리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원은 하나 이상의 1차 전지를 포함할 수 있다. 전원은 하나 이상의 재충전가능한 배터리를 포함할 수 있다. 전원은 초음파 발생 장치에 전원을 공급하는데 사용될 수 있다. 전원은 약물 전달 장치의 하우징 내에 있을 수 있다. 전원은 약물 전달 장치로부터 제거 또는 분리되거나 그렇지 않을 수 있다.
일부 구현예에서, 전달 유닛(200)은 서로 결합될 수 있는 다수의 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전달 유닛은 약물 도포기 및 초음파 발생 장치를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파 발생 장치는 약물 전달 장치의 일부일 수 있다. 약물 도포기는 약물 전달 장치의 일부이거나 일부가 아닐 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 약물 전달 장치와 별도로 제공될 수 있다. 약물 도포기는 약물 전달 장치에 결합될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 분리가능하고/하거나 반복가능한 방식으로 약물 전달 장치에 결합될 수 있다.
전달 유닛(200)의 일 구현예에 대한 세부사항이 도 2에 나타나 있다. 전달 유닛(200)은 약물 도포기(201), 초음파 발생 장치, 예컨대 초음파 변환기(202), 및 바람직하게는 정보 송신 및 수신 유닛(203)을 포함한다. 약물 도포기(201)는 약물을 보유하기 위한 적어도 하나의 공간(800)을 포함한다. 용어 초음파 변환기(203)는 초음파 신호를 생성하기 위한 임의의 하드웨어를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기(201)는 낮은 초음파 감쇠 물질로부터 형성된다. 낮은 초음파 감쇠 물질은 하기 목록으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다: 에폭시 수지, 폴리우레탄 고무, 폴리카보네이트, 나일론 6-6, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 테플론, 폴리스티렌, 네오프렌 고무, 폴리비닐 알콜, 폴리디메틸실록산, 실리콘 함유 고무, 실리콘 하이드로겔, 실리콘 고무. 추가적으로 또는 대안적으로, 약물 도포기(201)는 하기 물질 중 적어도 하나로 도핑된 실리콘 고무로부터 형성될 수 있다: 니켈, 은, 팔라듐, 텅스텐, 금, 백금, 산화 규소, 산화 티탄, 산화 알루미늄, 황산 바륨, 산화 철, 지르코늄 다이옥사이드, 산화 세륨, 산화 비스무트, 산화 이테르븀, 산화 루테튬, 산화 하프늄.
약물 도포기는 약 20, 15, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5, 또는 0.1 dB/(MHz cm) 이하의 초음파 감쇠를 갖는 낮은 초음파 감쇠 물질로부터 형성될 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 약물 도포기는 제공된 임의의 값보다 크거나 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속하는 초음파 감쇠를 가질 수 있다. 낮은 초음파 감쇠는 유리하게는 초음파 발생 장치부터 약물 도포기로의 초음파의 이송을 용이하게 할 수 있으며, 결국 표적 부위에 도달할 수 있다. 감쇠가 너무 높으면, 초음파 전송 과정에서 에너지가 손실될 수 있으며 전달 부위에서 음향 출력이 낮아져 약물 전달 과정을 방해하거나 약물 전달 과정을 덜 효과적으로 만들 수 있다.
약물 도포기(201)는 눈의 표면과 결합되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기(201)는 눈(100)을 향하는 표면(601b)에서 낮은 초음파 손실로 공막 표면에 결합되도록 구성된다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 각막 표면에 결합되도록 구성될 수 있다. 눈의 공막 표면의 본원의 임의의 설명은 눈의 각막 표면과 같은 눈의 표면의 임의의 다른 부분에 적용될 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파 결합을 향상시키기 위해 물질이 눈(100)의 표면(601b) 및/또는 공막 표면에 적용될 수 있다. 물질은 약물 도포기(201)와 눈(100)의 공막 표면 사이의 선택적인 갭(601a)을 채우고 있다. 물질은, 예를 들어 초음파 결합제일 수 있다. 물질은 겔 또는 액체 형태일 수 있다. 초음파 결합제는 약물 도포기와 눈의 표면(예를 들어, 공막 표면, 각막 표면 등) 중간에 있는 음향 임피던스를 가질 수 있다. 초음파 결합제의 음향 임피던스는 약물 도포기의 음향 임피던스 값과 초음파 결합제가 접촉하도록 구성되는 눈의 표면의 음향 임피던스 값 사이에 속할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기(201)와 공막 표면과 같은 눈의 표면과의 결합은 약물 도포기(201)의 디자인에 의해 개선될 수 있다. 약물 도포기(201)는 10 GPa 미만의 영률을 갖는 탄성 물질로부터 형성될 수 있다. 약물 도포기는 20 GPa, 15 GPa, 12 GPa, 10 GPa, 9 GPa, 8 GPa, 7 GPa, 6 GPa, 5 GPa, 4 GPa, 3 GPa, 2 GPa, 1.5 GPa, 1 GPa, 0.5 GPa 또는 0.1 GPa 이하의 영률을 갖는 탄성 물질로부터 형성될 수 있다. 일부 경우, 약물 도포기는 제공된 임의의 값보다 크거나 제공된 임의의 2개의 값 사이에 속하는 영률을 가질 수 있다. 약물 도포기(201)가 충분히 탄성인 물질로부터 제조될 때, 약물 도포기는 눈(100)에 대해 가압될 수 있고, 압력을 가할 때, 약물 도포기(201)는 변형되어 개별 눈(100)의 특정 형태에 맞춰질 것이다. 압력은 공막 표면에 균일하게 분포될 수 있으며 사용자 경험이 개선된다. 일부 구현예에서, 약물 도포기가 눈에 접촉하는 공막 표면 위의 압력 변화는 5 MPa, 4 MPa, 3 MPa, 2 MPa, 1 MPa, 500 kPa, 300 kPa, 200 kPa, 100 kPa, 50 kPa, 30 kPa, 20 kPa, 15 kPa, 10 kPa, 7 kPa, 5 kPa, 3 kPa, 2 kPa, 1 kPa, 0.5 kPa, 0.1 kPz, 0.05 kPa 또는 0.01 kPa 미만일 수 있다. 또한, 공막 표면과 약물 도포기(201) 사이의 갭(601a)이 최소화되고 초음파 결합이 개선된다.
일부 구현예에서, 약물 도포기는 눈의 표면과 직접 접촉할 수 있다. 약물 도포기는 중간 장치 또는 물질을 요구하지 않고 눈의 표면과 접촉할 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기와 눈의 표면 사이의 접촉을 향상시키기 위해, 약물 도포기는 눈의 표면과 큰 접촉 면적을 제공하도록 성형되거나 형성될 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기는 약물 도포기와 눈의 공막과 같은 눈의 표면 사이에 적어도 0.1 mm2, 0.5 mm2, 1 mm2, 1.5 mm2, 2 mm2, 3 mm2, 5 mm2, 7 mm2, 10 mm2, 15 mm2, 20 mm2, 30 mm2, 40 mm2, 50 mm2, 75 mm2, 1 cm2, 1.5 cm2, 2 cm2 또는 3 cm2 접촉 면적을 갖도록 성형되거나 형성될 수 있다.
종래 기술 대비 본 발명의 이점은 전달 성능이 약물 도포기(201)의 원격 거리(d)에 의해 영향을 받지 않는다는 것이다. 따라서, 약물 전달 성능을 손상시키지 않으면서 약물 도포기(201)를 변형할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기(201)는 약물 전달 시스템에 기계적으로 결합되도록 구성된다. 일 구현예에서, 약물 도포기(201)는 초음파 변환기(202)에 결합되도록 구성된다. 결합은 기계적 결합을 포함할 수 있으며, 초음파 변환기(202)에 대해 고정된 위치, 바람직하게는 초음파 변환기(202)에서 고정된 위치에, 약물 변환기(201)를 보유할 수 있다. 결합은 약물 도포기(201)와 초음파 변환기(202)의 낮은 손실 초음파 결합을 추가로 포함할 수 있다. 낮은 손실 초음파 결합은 바람직하게는 약물 도포기(201)와 초음파 변환기(202) 사이의 인터페이스(602)에서 물질을 사용함으로써 개선된다. 물질은 바람직하게는 초음파 결합제이다. 기계적 결합은 바람직하게는 상이한 약물 도포기(201)를 초음파 변환기(202)에 결합시키기 위해 설계된 풀릴 수 있는 기계적 결합인 것이 바람직하다. 상이한 약물 도포기(201)는 바람직하게는 상이한 크기 및/또는 상이한 형태 인자를 갖는다. 약물 도포기와 초음파 변환기 사이의 결합의 추가의 예가 본원의 다른 곳에 보다 상세하게 제공된다.
초음파 변환기(202)의 본원에서의 임의의 설명은 임의의 유형의 초음파 발생 장치에 적용될 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 초음파 변환기는 굴곡 진동 모드의 디자인에 기초할 수 있다. 굴곡 변환기는 유리하게는 비교적 낮은 여기 전압, 낮은 중량 및/또는 작은 크기를 갖는 원하는 초음파 주파수 및/또는 강도를 생성할 수 있다. 대안적인 구현예에서, 초음파 변환기의 적층된 세라믹 디자인이 사용될 수 있다.
초음파 변환기는 임의의 주파수의 초음파를 생성할 수 있다. 예를 들어, 초음파 변환기는 약 1 kHz, 5 kHz, 10 kHz, 20 kHz, 25 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 37 kHz, 39 kHz, 40 kHz, 41 kHz, 43 kHz, 45 kHz, 50 kHz, 55 kHz, 60 kHz, 65 kHz, 70 kHz, 80 kHz, 90 kHz, 100 kHz, 120 kHz, 150 kHz, 200 kHz, 300 kHz, 400 kHz, 500 kHz, 600 kHz, 700 kHz, 800 kHz, 900 kHz, 1 MHz, 1.5 MHz, 2 MHz, 3 MHz 또는 5 MHz 이하의 주파수를 생성할 수 있다. 초음파 변환기는 본원에 제공된 임의의 주파수 값보다 크거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속하는 주파수를 생성할 수 있다.
초음파 변환기는 임의의 초음파 강도를 생성할 수 있다. 예를 들어, 초음파 변환기는 약 0.001, 0.005, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1, 0.11, 0.12, 0.13, 0.14, 0.15, 0.17, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.2, 1.5, 2, 2.5, 3, 5 또는 10 W/cm2 이하의 강도를 생성할 수 있다. 초음파 변환기는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속하는 강도를 생성할 수 있다.
일부 구현예에서, 초음파 변환기는 약 0.1, 0.5, 1, 3, 5, 10, 15, 20, 22, 25, 27, 30, 33, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 150, 200, 300, 500 VRMS 미만의 여기 전압을 가질 수 있다. 여기 전압은 초음파 변환기를 본원에 제공된 주파수 값 또는 본원에 제공된 강도 값에서 작동시키면서 이들 값 중 임의의 값보다 작을 수 있다. 일부 구현예에서, 여기 전압은 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이에 속하는 범위 내에 있을 수 있다.
초음파 변환기는 낮은 중량일 수 있다. 예를 들어, 초음파 변환기는 중량이 1 g, 5 g, 10 g, 20 g, 30 g, 40 g, 50 g, 60 g, 70 g, 80 g, 90 g, 100 g, 110 g, 120 g, 130 g, 150 g, 170 g, 200 g, 225 g, 250 g, 300 g, 350 g, 400 g, 500 g, 600 g, 700 g, 800 g, 1 kg, 2 kg, 3 kg, 또는 5 kg 미만일 수 있다. 초음파는 초음파 변환기를 본원에 제공된 주파수 값 또는 본원에 제공된 강도 값에서 작동시키면서 이들 값 중 임의의 값보다 중량이 작을 수 있다. 일부 구현예에서, 중량은 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 본원에서 제공된 임의의 2개의 값 사이에 속하는 범위 내에 있을 수 있다.
초음파 변환기는 작은 크기일 수 있다. 예를 들어, 초음파 변환기는 1 mm, 3 mm, 5 mm, 7 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm, 17 mm, 20 mm, 22 mm, 25 mm, 27 mm, 30 mm, 35 mm, 40 mm, 45 mm, 50 mm, 60 mm, 70 mm, 80 mm, 90 mm, 100 mm, 120 mm, 150 mm, 175 mm, 200 mm, 250 mm 또는 300 mm 미만의 최대 치수(예컨대, 길이, 폭, 높이, 대각선 또는 직경)를 가질 수 있다. 초음파는 초음파 변환기를 본원에 제공된 주파수 값 또는 본원에 제공된 강도 값에서 작동시키면서 이들 값 중 임의의 값보다 작은 최대 치수를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 최대 치수는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 본원에서 제공된 임의의 2개의 값 사이에 속하는 범위 내에 있을 수 있다.
일부 구현예에서, 초음파 변환기는 0.1 cm3, 0.5 cm3, 1 cm3, 1.5 cm3, 2 cm3, 2.5 cm3, 3 cm3, 4 cm3, 5 cm3, 6 cm3, 7 cm3, 8 cm3, 9 cm3, 10 cm3, 12 cm3, 15 cm3, 17 cm3, 20 cm3, 25 cm3, 30 cm3, 35 cm3, 40 cm3, 50 cm3, 70 cm3, 100 cm3, 120 cm3, 150 cm3, 200 cm3, 250 cm3, 300 cm3, 400 cm3, 500 cm3, 750 cm3 또는 1000 cm3 미만의 부피를 가질 수 있다. 초음파는 초음파 변환기를 본원에 제공된 주파수 값 또는 본원에 제공된 강도 값에서 작동시키면서 이들 값 중 임의의 값보다 작은 부피를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 부피는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 본원에서 제공된 임의의 2개의 값 사이에 속하는 범위 내에 있을 수 있다.
이들 특성 중 어느 것을 갖는 초음파 변환기를 제공하는 것은 유리하게는 초음파 변환기가 눈 및 다른 연조직을 위한 의료 적용에 사용될 수 있게 한다. 소형 크기 및/또는 중량은 초음파 변환기가 휴대형 초음파 약물 전달 장치에 사용될 수 있게 해줄 수 있다.
초음파 변환기는 임의의 형태 인자를 가질 수 있다. 일부 경우, 초음파 변환기는 약물 도포기에 맞는 형태 인자를 가질 수 있다. 초음파 변환기는 인터페이스에서 약물 도포기를 초음파 변환기에 맞출 수 있는 형태 인자를 가질 수 있다. 인터페이스는 약물 도포기와 간접적으로 접촉할 수 있거나, 또는 인터페이스가 공기, 기체, 물, 겔 또는 다른 낮은 초음파 감쇠 물질과 접촉하여 초음파의 감소를 방지할 수 있는 거리 내에 있을 수 있다. 일부 예에서, 초음파 변환기는 인터페이스에서 삼각형, 정사각형, 원형, 환형 또는 다른 모양(예컨대, 본원의 다른 곳에 제공된 것) 형태 인자를 가질 수 있다. 초음파 변환기의 인터페이스는 단일 또는 다수의 초음파 변환기로 형성될 수 있고, 이는 원하는 모양을 달성하기 위해 필요에 따라 조정될 수 있다. 일부 경우, 원하는 모양은 본원의 다른 곳에 제공된 바와 같이 원 또는 임의의 다른 모양을 포함할 수 있다. 원하는 모양은 내부 공간을 가질 수 있다. 내부 공간은 중간에 제공될 수 있다.
내부 공간은 초음파 변환기와 추가 특징과의 조합을 허용할 수 있다. 예를 들어, 내부 공간에서의 추가 특징은 변환기 내부의 인터페이스(202c)에서 초음파 변환기(202)와 결합되어 이들을 에너지, 제어 또는 데이터 전달에 연결할 수 있다. 추가 특징(202c-e)은 LED 램프, UV 램프 또는 전구와 같은 파장 방출 장치(202c)와 같은 방출 장치, 카메라(202d) 또는 마이크로폰(202e)과 같은 파장 기록 장치를 포함할 수 있다. 추가 특징은 파장을 조정할 수 있는 렌즈(202f)와 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 방출된 파장은 조정될 수 있다(예컨대, 집중화, 응축, 회절, 필터링, 반사, 분할 등). 측정된 파장 역시 조정될 수 있다(예를 들어, 확대, 집중화, 회절, 필터링, 반사, 분할 등). 초음파 변환기에 부가된 특징은 본원의 다른 곳에 더 상세히 설명된 바와 같이 UV 가교 결합과 같이 화학 반응을 일으키는 것 및/또는 표적 부위 조명 및 카메라를 이용한 비디오 기록과 같은 다양한 용도에 사용될 수 있다. 이것은 치료, 예를 들어 당뇨병성 망막병증 또는 황반 변성을 치료하는 자외선을 통한 각막 가교결합(CXL) 또는 VEGF 약물 전달 전, 동안 및/또는 후에 의사가 눈을 검진할 수 있게 해줄 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 약물 도포기가 적용 헤드에 결합될 때 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)이 약물 도포기(201) 및/또는 약물에 관한 정보를 회수할 수 있도록 배열되고 구성된다. 약물 도포기(201)를 확인할 수 있도록 하기 위해, 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 약물 도포기(201)와 관련된 정보를 판독하도록 구성된 판독 수단을 포함한다. 판독 수단은 바람직하게는 인간 또는 기계 판독가능 라벨 및/또는 RFID 라벨에 대한 판독기를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 전달 유닛의 일 구현예의 추가 예를 나타낸다. 전달 유닛(200)은 약물 도포기(201) 및 초음파 발생 장치, 예컨대 초음파 변환기(202)를 포함할 수 있다. 전달 유닛은 또한 정보 송신 및 수신 유닛(203)을 포함할 수 있다. 약물 도포기(201)는 약물을 보유하는 적어도 하나의 공간(800)을 포함한다. 전달 유닛은 눈(100)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 약물 전달 유닛의 표면(601b)은 눈을 마주보고/보거나 초음파를 눈에 전달하도록 구성될 수 있다. 표면은 선택적으로 약물을 눈에 전달하도록 구성될 수 있다. 갭(601a)은 전달 유닛의 눈을 마주보는 표면(601b)과 공막 또는 각막과 같은 눈의 표면 사이에 제공되거나 제공되지 않을 수 있다.
약물 도포기(201)는 초음파 발생 장치(202)로부터 제거되거나 제거되지 않을 수 있다. 약물 도포기는 원하는 적용을 위한 임의의 유형의 모양을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 상이한 형태 인자를 갖는 상이한 약물 도포기들은 교환될 수 있다. 상이한 특성(예컨대, 크기, 모양, 물질, 탄성, 상이한 약물 보유, 감쇠 특성)을 갖는 상이한 약물 도포기들은 서로 교환될 수 있다. 예를 들어, 제1 특성 세트를 갖는 제1 약물 도포기가 초음파 발생 장치에 결합될 수 있다. 제1 약물 도포기는 제거될 수 있다. 제2 특성 세트를 갖는 제2 약물 도포기가 초음파 발생 장치에 결합될 수 있다. 제1 특성 세트 및 제2 특성 세트는 서로 상이할 수 있다. 제1 특성 세트 및 제2 특성 세트는 동일한 특성 중 하나 이상을 공유하거나 공유하지 않을 수 있다.
정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 약물 도포기 및/또는 초음파 발생 장치에 작동가능하게 결합될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 도포기에 관한 정보를 수신할 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 하나 이상의 센서의 도움으로 약물 도포기가 초음파 발생 장치에 결합된 경우 및/또는 약물 도포기가 초음파 발생 장치에 결합되지 않은 경우를 감지할 수 있다. 약물 도포기의 존재 및/또는 부재가 검출될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 초음파 발생 장치에 결합된 약물 도포기에 관한 정보를 검출할 수 있다. 정보는 약물 도포기의 유형, 약물 도포기의 하나 이상의 특성 및/또는 특정 약물 도포기에 관한 식별자 또는 기타 정보(예컨대, 일련 번호, 배치 번호, 약물명, 제조 일자 등)를 포함할 수 있다.
정보 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 도포기의 존재 및/또는 부재에 관한 정보를 캡처할 수 있거나 약물 도포기에 관한 정보를 수집할 수 있는(예컨대, 약물 도포기의 라벨을 판독하고, 약물 도포기의 특성을 측정하고, 약물 도포기에 의해 방출된 정보를 수신할 수 있는) 센서를 포함할 수 있다. 센서 유형의 예는 시각 센서(예컨대, 카메라와 같이, 가시광선, 적외선 또는 자외선을 감지할 수 있는 영상화 장치), 근접 센서(예컨대, 초음파 센서, 광선 레이더(lidar), 이동 시간(time-of-movement) 카메라), 관성 센서(예컨대, 가속도계, 자이로스코프, 관성 측정 유닛(IMU)), 압력 센서(예컨대, 기압계), 오디오 센서(예컨대, 마이크) 또는 자기 센서(예컨대, 자력계, 전자기 센서)를 포함할 수 있다. 1, 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 센서와 같이 센서의 임의의 적절한 수 및 조합이 사용될 수 있다. 선택적으로, 데이터는 상이한 유형(예컨대, 2, 3, 4, 5 또는 그 이상의 유형)의 센서로부터 수신될 수 있다. 상이한 유형의 센서는 상이한 유형의 신호 또는 정보(예컨대, 영상, 소리, 신호, 위치, 근접도, 압력 등)를 측정하고/하거나 상이한 유형의 측정 기술을 사용하여 데이터를 수득할 수 있다. 예를 들어, 센서는 능동 센서(예컨대, 그 자신의 공급원으로부터 에너지를 발생하고 측정하는 센서) 및 수동 센서(예컨대, 이용가능한 에너지를 검출하는 센서)의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 다수의 유형의 센서가 약물 도포기에 관한 정보를 검출하는데 사용될 수 있다. 일 예에서, 광학 센서는 약물 도포기에 탑재된 시각적 마커를 판독할 수 있다. 시각적 마커의 예는 라벨, 단어, 숫자, 문자, 모양, 기호, 아이콘, 바코드, QR 코드, 하나 이상의 섬광등(flashing light)의 순서 또는 임의의 다른 유형의 시각적 마커를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 약물 도포기는 약물 도포기로부터의 RFID 정보를 판독할 수 있는 RFID 판독기일 수 있다. 또 다른 예에서, 약물 도포기는 약물 도포기에 의해 방출되는 적외선 정보를 판독할 수 있는 적외선 판독기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 별도의 센서로부터 또는 약물 도포기로부터 정보를 수신할 수 있는 통신 유닛을 포함할 수 있다.
약물 도포기에 관한 정보를 캡처링하는 것에 부가적으로 또는 대안적으로, 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 초음파 발생 장치에 관한 정보를 캡처링할 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛(및 그의 임의의 센서)은 약물 도포기 및/또는 초음파 변환기에 근접하여 배치될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 입력 주기 정보의 측정 및 조절을 도울 수 있다. 특정 초음파 주기에 관한 정보, 예컨대 비제한적으로 단일 주기 시간, 주기 반복, 초음파 강도, 초음파 주파수 및 잠재적 추가 특징이 신호 발생 유닛(300)으로부터 송신될 수 있다. 정보는 통신 링크(501)을 통해 신호 증폭기(301)로부터 초음파 발생 장치(202)에 송신될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 초음파 발생 장치(202) 출력을 측정할 수 있고, 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)를 역 조절할 수 있는 제어기(302)로 다시 정보를 송신할 수 있다. 초음파 출력 및 입력의 일반적인 조절 다음에, 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 전술한 임의의 센서와 같은 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서는 온도, 초음파 주파수 및/또는 강도를 측정할 수 있다. 추가적인 센서 및/또는 장치는 카메라, 전극, 안압계(tonometer), 타이머, 스캐닝 장치 또는 램프를 포함할 수 있다. 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)는 센서 및/또는 장치 중 어느 것으로부터 신호를 수신할 수 있다. 신호 발생기 및/또는 증폭기(301)는 신호 발생 유닛(300) 및/또는 디스플레이 및 제어 유닛(400)에 정보를 송신할 수 있으며, 여기서 파라미터가 판독되고 조정될 수 있다.
정보 송신 및/또는 수신 유닛은 유닛에 탑재된 하나 이상의 프로세서를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 센서에 의해 수집된 정보를 처리하거나 처리하지 않을 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 도포기의 존재 또는 부재 및/또는 약물 도포기에 관한 정보를 결정할 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 원시 또는 포맷된 데이터를 처리될 약물 전달 장치의 또 다른 부분에 송신하거나 송신하지 않을 수 있다.
정보 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 전달 유닛 상의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 초음파 발생 장치 상에 또는 그 근처에 배치될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 도포기와 결합하도록 구성된 초음파 발생 장치의 인터페이스 상에 또는 그 근처에 배치될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 공급기와 결합하도록 구성된 초음파 발생 장치의 측면 상에 또는 측면에 배치될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 초음파 발생 장치의 표면 상에 또는 표면에 배치될 수 있다. 정보의 송신 및/또는 수신 유닛은 초음파 발생 장치에 내장될 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 장치 또는 그의 부분은 약물 도포기 상에 제공되거나 제공되지 않을 수 있다.
정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 통신 링크(502)와 작동가능하게 결합될 수 있다. 통신 링크는 유선 또는 무선 통신 메커니즘일 수 있다. 송신 및/또는 수신 유닛은 약물 도포기의 존재 또는 부재를 포함할 수 있는 약물 도포기에 관한 정보를 통신 링크를 통해 약물 전달 장치의 또 다른 부분에 송신할 수 있다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛은 통신 링크를 통해 정보를 수신하거나 수신하지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 명령은 정보 송신 및/또는 수신 유닛으로 송신될 수 있고, 이는 정보 송신 및/또는 수신 유닛의 작동에 영향을 미칠 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 구현예에 따른 약물 도포기(201)와 초음파 발생 장치(202) 사이의 결합(701)의 개략적인 예를 나타낸다. 약물 도포기는 약물 전달 장치의 작동 전에 초음파 발생 장치에 결합될 수 있다. 결합은 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기는 인터페이스를 통해 초음파 발생 장치에 직접 접촉할 수 있고, 이는 결합일 수 있다. 다른 경우, 결합은 중간 부품일 수 있다. 약물 도포기는 중간 부품을 통해 초음파 발생 장치와 접촉할 수 있다.
결합은 초음파 발생 장치와 약물 도포기 사이에 임의의 형태 또는 구성을 가질 수 있다. 초음파 발생 장치와 약물 도포기 사이의 관계를 나타내기 위해 개략도가 제공되며, 여기에 예시된 결합은 제공된 묘사에 제한되지 않는다. 초음파 발생 장치는 결합을 통해 약물 도포기에 작동가능하게 결합된다.
도 4a는 약물 도포기(201)와 초음파 발생 장치(202) 사이의 결합(701)의 개략적인 예를 나타낸다. 일부 경우, 결합은 초음파 발생 장치 및/또는 약물 도포기와 큰 표면적 접촉을 가질 수 있다. 예를 들어, 표면적 접촉은 최대화될 수 있다. 예를 들어, 결합은 초음파 발생 장치의 단면적 및/또는 약물 도포기의 표면적보다 크거나 같은 단면적을 가질 수 있다. 결합은 결합과 접촉하는 초음파 발생 장치의 표면적, 및/또는 결합과 접촉하는 약물 도포기의 표면적과 일치하거나 그보다 큰 표면적을 가질 수 있다. 표면적 증가는 초음파 발생 장치로부터의 초음파 신호가 증가된 방식으로 약물 도포기에 전달되게 할 수 있다. 이는 초음파 발생 장치로부터 약물 도포기 및/또는 눈의 표면으로의 더 적은 감쇠를 원할 때 바람직할 수 있다.
도 4b는 약물 도포기(201)와 초음파 발생 장치(202) 사이의 결합(701)의 추가적인 개략적인 예를 나타낸다. 일부 경우, 결합은 초음파 발생 장치 및/또는 약물 도포기와의 더 작은 표면적 접촉을 가질 수 있다. 예를 들어, 표면적 접촉은 초음파 발생 장치 및/또는 약물 도포기의 총 표면보다 작을 수 있다. 예를 들어, 결합은 초음파 발생 장치의 단면적 및/또는 약물 도포기의 표면적보다 작거나 같은 단면적을 가질 수 있다. 결합은 결합과 접촉하는 초음파 발생 장치의 표면적 및/또는 결합과 접촉하는 약물 도포기의 표면적과 일치하거나 그보다 작은 표면적을 가질 수 있다. 표면적 감소는 초음파 발생 장치로부터의 초음파 신호가 제어된 방식으로 약물 도포기에 전달되게 할 수 있다. 일부 구현예에서, 결합 메커니즘의 치수는 원하는 정도의 초음파 감쇠를 허용하도록 선택될 수 있다. 일부 경우, 결합 메커니즘은 장치의 원하는 형태 인자를 제공하도록 선택될 수 있다. 바람직한 형태 인자는 약물 도포기가 초음파 발생 장치로부터 쉽고 반복가능한 방식으로 부착 또는 분리되도록 하는 디자인에 좌우될 수 있다.
도 4c는 약물 도포기(201)와 초음파 발생 장치(202) 사이의 결합(701)의 개략적인 예를 나타낸다. 일부 경우, 초음파 발생 장치는 약물 도포기의 케이싱(201d) 내로 삽입됨으로써 약물 도포기에 결합될 수 있다. 결합은 약물 도포기의 케이싱 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 표면적 접촉은 최대화되거나 최대화되지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 발생 장치의 케이싱 내로 삽입될 수 있다. 결합은 초음파 발생 장치의 케이싱 내에 제공될 수 있다.
결합은 결합 매질로 형성되거나 결합 매질을 포함할 수 있다. 결합 매질은 약물 도포기와 초음파 변환기 사이의 인터페이스에 제공될 수 있다. 결합 매질은 고체, 액체, 현탁액 및/또는 겔 형태일 수 있다. 결합은 강성, 반강성 또는 탄성 물질로부터 형성될 수 있다. 결합 매질은 낮은 감쇠 물질로부터 형성될 수 있다.
결합 매질은 두께 d를 가질 수 있다. 두께는 λ의 배수일 수 있으며, λ는 파장이다. 두께는 λ/4의 배수일 수 있다. 두께는 λ/4의 기수 배수(odd multiple)일 수 있다. 기수 배수는 기수의 정수(예컨대, 1, 3, 5, 7, ...)일 수 있다. 이는 초음파 발생 장치(예컨대, 초음파 변환기)와 약물 도포기의 임피던스 매칭을 향상시키거나 최적화하여, 초음파가 변환기에서 표적 부위로 전송되도록 한다.
파장(λ)은 다음과 같이 계산될 수 있다.
λ= c / f r
상기 식에서, c는 결합 매질에서의 전파 속도이고, f r 은 공명 주파수(resonance frequency)이다. 전파 속도 c는 결합 매질의 물질 유형에 좌우될 수 있다. 전파 속도는 결합 매질의 하나 이상의 물리적 특성에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 전파 속도는 결합 매질의 탄성 특성, 밀도 또는 온도에 좌우될 수 있다. 따라서, 결합 매질의 두께는 파장에 비례할 수 있다. 결합 매질의 두께는 파장에 정비례할 수 있다. 결합의 두께는 파장에 선형 비례할 수 있다. 결합의 두께는 전파 속도에 비례(예컨대, 정비례, 선형 비례)할 수 있다. 두께는 공명 주파수에 비례할 수 있다. 두께는 공명 주파수에 반비례할 수 있다. 두께는 공명 주파수에 선형 반비례할 수 있다.
약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 인터페이스는 결합 매질의 공명 주파수에 대해 결합 매질의 전파 속도의 배수인 두께를 갖는 결합 매질을 포함할 수 있다. 결합 매질은 공명 주파수의 4배에 대해 결합 매질의 전파 속도의 기수 배수인 두께를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 원격 거리(stand-off distance)는 기재된 바와 같은 두께에 좌우될 수 있다. 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 원격 거리는 약물 도포기의 케이싱의 디자인에 좌우될 수 있다. 택일적으로 또는 부가적으로, 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 원격 거리는 초음파 발생 장치의 케이싱의 디자인에 좌우될 수 있다. 원격 거리는 약물 도포기와 초음파 발생 장치를 연결시킬 수 있는 임의의 부품의 두께에 좌우될 수 있다.
약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 결합은 손으로 일어날 수 있다. 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이에 수동 부착 및/또는 분리가 일어날 수 있다. 결합은 두 손의 사용을 필요로 할 수 있거나, 한 손만을 사용하여 완료될 수도 있다. 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 결합은 도구를 사용하지 않고 수행될 수 있다. 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 결합은 간단한 해제 메커니즘(예컨대, 신속 해제 메커니즘)을 포함할 수 있다. 간단한 해제 메커니즘은 손에 의한 1, 2, 3, 4, 5 또는 6개 이하의 동작을 포함할 수 있다. 손에 의한 하나의 동작의 예는 비틀기, 당기기, 밀기, 레버의 이동, 버튼 누르기, 스위치 플립, 또는 임의의 다른 간단한 동작을 포함할 수 있다. 각 동작은 단일 방향(예컨대, 축 방향, 측면 방향, 수직 방향, 회전 방향 등)일 수 있다. 하나 이상의 동작 또는 모든 동작은 도구를 사용하지 않고 수동으로 실행될 수 있다. 사용자는 임의의 동작을 수행하는데 임의의 과도한 힘을 가할 필요가 없을 수 있다. 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 쉬운 수동 부착 및 분리는 약물 전달 장치에 의한 처분가능한 약물 도포기의 사용을 허용할 수 있다. 다양한 약물 도포기가 필요에 따라 교환될 수 있다. 약물 도포기는 약물 전달 장치와 함께 사용하기 위해 쉽게 부착될 수 있으며, 그 다음 약물 도포기가 사용되고 더 이상 필요하지 않을 때 분리된다. 이것은 유리하게도 동일한 약물 전달 장치와 함께 상이한 유형의 약물 도포기를 사용하는 것을 허용할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 약물 도포기와 초음파 발생 장치가 서로 어떻게 결합될 수 있는지의 예를 나타낸다. 일 구현예에서, 약물 도포기 또는 초음파 발생 장치 중 적어도 하나는 다른 것 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 약물 도포기 케이스는 초음파 발생 장치 내에 적어도 부분적으로 삽입되거나, 그 반대일 수 있다.
예를 들어, 약물 도포기(201)는 약물 도포기 케이스(201d)를 포함할 수 있다. 약물 도포기는 초음파 발생 장치(202)와 결합할 수 있다. 초음파 발생 장치는 약물 도포기 케이스 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.
초음파 발생 장치는 하나 이상의 핀(202g)을 포함할 수 있다. 핀은 초음파 발생 장치의 외부 표면으로부터 돌출될 수 있다. 핀은 약물 도포기 케이스(201d)의 케이스 자물쇠(201e)를 클릭할 수 있도록 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 케이스 자물쇠는 핀을 수용할 수 있는 하나 이상의 슬롯, 컷-아웃, 그루브, 또는 다른 메커니즘을 포함할 수 있다. 케이스 자물쇠는 핀이 케이스 자물쇠 내로 들어갈 수 있는 모양을 가질 수 있다. 케이스 자물쇠는 핀을 적어도 2개의 상이한 방향을 따라 가이드할 수 있다. 케이스 자물쇠는 초음파 발생 장치와 약물 도포기를 함께 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 원 또는 후크에서 종료될 수 있다. 핀의 본원에서의 임의의 설명은 약물 도포기 케이스의 케이스 자물쇠 내로 수용될 수 있는 임의의 돌출 부분에 적용될 수 있다. 다른 구현예에서, 초음파 발생 장치가 약물 도포기 케이스로부터 핀과 같은 돌출부를 수용할 수 있는 하나 이상의 슬롯, 컷-아웃, 그루브 또는 다른 메커니즘을 포함하는, 반대가 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기 케이스로부터의 핀은 약물 도포기 케이스의 내부 표면 상에 형성될 수 있으므로, 이들은 초음파 발생 장치가 약물 도포기 케이스 내로 삽입될 때 초음파 발생 장치의 케이스 자물쇠를 형성할 수 있다.
또 다른 예에서, 초음파 발생 장치(202)는 초음파 발생 장치 케이스를 포함할 수 있다. 초음파 발생 장치는 약물 도포기와 결합할 수 있다. 약물 도포기는 초음파 발생 장치 케이스 내에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다.
약물 도포기는 하나 이상의 핀을 포함할 수 있다. 핀은 약물 도포기의 외부 표면으로부터 돌출될 수 있다. 핀은 초음파 발생 장치의 케이스 자물쇠를 클릭할 수 있도록 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 케이스 자물쇠는 핀을 수용할 수 있는 하나 이상의 슬롯, 컷-아웃, 그루브, 또는 다른 메커니즘을 포함할 수 있다. 케이스 자물쇠는 핀이 케이스 자물쇠 내로 들어가게 할 수 있는 모양을 가질 수 있다. 케이스 자물쇠는 핀을 적어도 2개의 상이한 방향을 따라 가이드할 수 있다. 케이스 자물쇠는 초음파 발생 장치와 약물 도포기를 함께 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 원 또는 후크에서 종료될 수 있다. 핀의 본원에서의 임의의 설명은 초음파 발생 장치 케이스의 케이스 자물쇠 내로 수용될 수 있는 임의의 돌출 부분에 적용될 수 있다. 다른 구현예에서, 약물 도포기가 초음파 발생 장치 케이스로부터 핀과 같은 돌출부를 수용할 수 있는 하나 이상의 슬롯, 컷-아웃, 그루브 또는 다른 메커니즘을 포함하는, 반대가 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파 발생 장치로부터의 핀은 초음파 발생 장치 케이스의 내부 표면 상에 형성될 수 있으므로, 이들은 약물 도포기가 초음파 발생 장치 케이스 내로 삽입될 때 약물 도포기의 케이스 자물쇠를 형성할 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 초음파 발생 장치의 인터페이스는 약물 도포기 내에 탑재된 제2 패스너와 짝을 이루도록 구성된 제1 패스너를 포함할 수 있다. 제1 패스너와 제2 패스너는 서로 나사 결합되도록 구성될 수 있다. 초음파 발생 장치 또는 약물 도포기는 서로의 내부에서 나사 결합될 수 있다. 일 예에서, 초음파 발생 장치 또는 약물 도포기는 케이스 자물쇠(예컨대, 약물 도포기 케이스의 케이스 자물쇠 또는 초음파 발생 장치 케이스의 케이스 자물쇠) 및 핀(예컨대, 초음파 발생 장치 또는 약물 도포기의 핀)을 통해 다른 것의 내부에서 나사 결합될 수 있다. 함께 나사 결합하는 것은 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 직접 또는 밀접한 접촉을 허용할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 패스너와 제2 패스너는 함께 맞물리도록(snap) 구성될 수 있다. 임의의 인터로킹 기구 또는 스냅핏(snap-fit) 기구가 초음파 발생 장치와 약물 도포기를 연결하는데 사용될 수 있다. 케이스 자물쇠 및/또는 핀이 맞물림 기구와 함께 사용되거나 사용되지 않을 수 있다. 제1 및 제2 패스너 사이의 결합은 회전 부품을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 회전 부품은 약물 도포기의 길이 및/또는 초음파 발생 장치의 길이를 따라 연장되는 축을 중심으로 한 회전을 포함할 수 있다. 축 회전은 약물 도포기 및 초음파 발생 장치 모두를 통해 연장되는 축을 중심으로 일어날 수 있다.
일부 구현예에서, 추가 인터페이스(602)는 약물 도포기(201)와 초음파 발생 장치(202) 사이에 직접 접촉을 가질 수 있거나, 또는 초음파 강도의 임의의 감소를 방지하고 약물 도포기로의 초음파 이동을 용이하게 하기 위해 초음파 감쇠 물질, 예컨대 비제한적으로 공기, 물, 겔, 및/또는 하이드로겔로 충전될 수 있다. 약물 도포기로의 개선된 초음파 전달은 전달 부위(100)로의 개선된 초음파 전달을 야기할 수 있다.
약물 도포기와 초음파 발생 장치는 함께 맞물릴 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 발생 장치 상에 맞물리거나 또는 그 반대일 수 있다. 이들은 기계적 특징의 도움으로 함께 맞물릴 수 있다. 인터로킹 또는 결합 모양과 같이 함께 맞물리는 것을 도울 수 있는 다양한 모양이 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 자석은 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 결합을 도울 수 있다. 일 구현예에서, 자석은 약물 도포기에 탑재된 적합한 금속 또는 합금을 갖는 초음파 발생 장치 상에 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 자석은 초음파 발생 장치에 탑재된 적합한 금속 또는 합금을 갖는 약물 도포기 상에 배치될 수 있다. 이는 초음파 발생 장치와 약물 도포기가 자기력의 도움으로 함께 유지되게 할 수 있다. 이는 본원의 다른 곳에 설명된 임의의 다른 연결 메커니즘에 대안적으로 또는 추가적으로 제공될 수 있다. 이는 약물 도포기를 초음파 발생 장치에 결합하는 것을 도울 수 있는 임의의 종류의 자물쇠, 나사, 클립 또는 접착제에 대안적으로 또는 추가적으로 제공될 수 있다.
약물 결합체와 초음파 발생 장치 사이에 다양한 결합 메커니즘이 제공될 수 있다. 전술한 바와 같이, 메커니즘은 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이의 수동 결합 및 분리를 허용할 수 있다. 결합은 약물 도포기와 초음파 발생 장치 사이에서 반복가능한 결합 및 분리를 허용할 수 있다. 결합은 초음파 발생 장치로부터 약물 도포기로의 낮은 초음파 감쇠를 허용할 수 있다. 결합은 초음파 발생 장치로부터 전달 부위로의 낮은 초음파 감쇠를 허용할 수 있다. 낮은 초음파 감쇠는 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같이 임의의 값 또는 특징을 가질 수 있다.
약물 도포기는 하나 이상의 약물로 로딩될 수 있다. 약물 도포기는 약물 도포기 내에 또는 상에 임의의 방식으로 약물을 저장할 수 있다.
예를 들어, 약물은 약물 도포기의 표면 상에 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기의 표면 전체가 약물로 코팅될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기의 표면의 일부분만이 약물로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 눈의 표면과 접촉하도록 구성된 약물 도포기의 표면의 일부가 약물로 코팅될 수 있다. 눈 상의 전달 부위와 약물 도포기 사이의 인터페이스(601a)는 표적 부위로의 약물 전달을 개선할 수 있는 시약 또는 물질로 충전될 수 있다. 이것은 약물 도포기의 표면 상에 약물 및/또는 시약을 코팅함으로써 일어날 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 인터페이스는 눈의 전달 부위에 전달하기 위해 약물 자체로 충전될 수 있다. 일부 구현예에서, 표적 부위로의 약물 전달을 개선할 수 있는 시약 또는 물질은 표면에 흡착 또는 흡수될 수 있는 미소 구, 미셀, 나노입자, 단백질, 분자 또는 화학물질을 포함할 수 있다. 시약은 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같은 임의의 시약을 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 약물은 다공성 물질에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 약물은 다공성 물질에 적셔지거나, 캡슐화되거나, 접착되거나, 흡착될 수 있다. 다공성 물질의 예는, 비제한적으로 스폰지 또는 중합체 매트릭스를 포함할 수 있다. 다공성 물질은 적어도 3%, 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 97%, 또는 99%의 다공성을 가질 수 있다. 다공성 물질은 제공된 임의의 값보다 작거나 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 다공성을 가질 수 있다. 약물은 다공성 물질의 공극 내에 제공될 수 있다.
약물은 약물 도포기 내의 구획에 동봉될 수 있다. 약물은 구획 내에 완전히 동봉될 수 있다. 대상에 사용하는 동안 약물에 대한 접근을 제공하기 위해 밀봉 또는 덮개가 제거될 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파의 적용은 약물이 약물 도포기의 벽 또는 일부를 통과하게 하여 대상의 눈의 전달 부위로 전달될 수 있다.
일부 구현예에서, 약물은 개방 또는 밀봉 단부를 갖는 약물 도포기의 구획 내에 제공될 수 있다. 밀봉 단부는 대상에게 사용하는 동안 제거, 파열 또는 천공될 수 있다.
약물 도포기는 단일 유형의 약물이 로딩될 수 있다. 대안적으로, 약물 도포기는 다수의 유형의 약물이 로딩될 수 있다. 다수의 유형의 약물은 공통 공간에 로딩될 수 있다. 대안적으로, 다수의 유형의 약물은 상이한 공간 또는 챔버에 로딩될 수 있다. 다수의 유형의 약물은 서로 유체 소통(fluidic communication)될 수 있다. 대안적으로, 다수의 유형의 약물은 약물 도포기 상에 로딩되는 동안 서로 유체적으로 격리될 수 있다. 다수의 유형의 약물은 약물 전달 장치의 사용시 눈의 동일한 부위에 전달되거나 전달되지 않을 수 있다.
약물의 본원에서의 임의의 설명은 또한 약물 전달을 도울 수 있는 임의의 시약 또는 물질에 적용될 수 있다. 약물 전달을 도울 수 있는 시약 또는 물질은 약물과 함께 저장되거나 약물과 별도로 저장될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 구현예에 따른 약물 도포기(201)의 상이한 구현예를 도시한다. 약물 도포기는 전달될 약물을 보유할 수 있는 내부 공간(800)을 포함할 수 있다. 내부 공간은 단일 연속 내부 공간일 수 있다. 내부 공간은 임의의 기하학적 모양, 예컨대 실질적으로 구형, 원통형, 원뿔형, 각기둥형, 또는 임의의 다른 모양을 가질 수 있다. 대안적으로, 내부 공간은 다수의 챔버 또는 섹션을 포함할 수 있다. 내부 공간은 다수의 불연속 내부 공간을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 내부 공간은 하나 이상의 공극 또는 채널을 포함할 수 있다.
약물 도포기는 내부 공간을 부분적으로 또는 완전히 둘러싸는 하나 이상의 벽(201a) 또는 단단한 섹션을 포함할 수 있다. 벽은 단단하고 비다공성일 수 있다. 대안적으로, 벽의 하나 이상의 부분은 다공성일 수 있다. 벽은 내부 공간에 함유된 약물에 대해 불투과성일 수 있다. 대안적으로, 벽의 하나 이상의 부분은 내부 공간에 함유된 약물에 대해 투과성일 수 있다. 일부 구현예에서, 벽의 하나 이상의 부분은 특정 조건(예컨대, 온도, 광, 적용된 초음파 진동, 또는 압력) 하에서 내부 공간에 함유된 약물에 대해 투과성일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 약물 수용 공간(800)에 보유된 약물은 약물이 임의의 외래 물질 또는 기체에 의해 오염되는 것을 방지하기 위해, 외부 공간, 즉 주위 환경에 대해 밀봉될 수 있다. 방지는 특히 약물 도포기(201) 또는 시스템의 제조, 수송 및/또는 저장 동안 바람직할 수 있다. 사용하기 직전에, 공간(800) 내의 약물이 전달될 수 있도록 밀봉이 파괴될 수 있다.
도 6a는 약물 도포기(201)가 모든 표면 상에서 밀봉될 수 있는 구현예를 예시한다. 본 구현예의 약물 도포기(201) 내부에 약물을 보유하는 공간(800)은 약물 도포기(201)의 생산 공정 동안 약물로 충전될 수 있다. 밀봉된 약물 도포기는 약물 전달 장치와 함께 전달 및/또는 사용될 수 있다.
도 6b는 약물 도포기(201)가 모든 표면 상에서 밀봉되고 포트 구조(201c)를 포함하는 구현예를 예시한다. 포트 구조(201c)는 이 공간(800)을 약물로 충전 및/또는 재충전할 수 있도록 구성된다. 포트 구조는 충전 장치가 포트에 삽입될 때만 약물의 통과를 허용할 수 있다. 약물 도포기가 단순히 약물과 함께 제공되는 경우, 포트 구조는 선택적으로 약물 도포기로부터 누출되는 것을 허용하지 않을 수 있다. 포트 구조가 사용되지 않을 때 포트 구조는 다시 밀봉될 수 있다. 포트는 제조 단계에서, 약물 도포기의 전달 후, 및/또는 약물 도포기의 사용 직전에, 약물 도포기의 충전 및/또는 재충전을 허용할 수 있다. 약물 도포기가 약물 전달 장치에 부착되어 있는 동안 또는 약물 도포기가 약물 전달 장치로부터 분리되어 있는 동안 약물은 내부 공간으로 전달될 수 있다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 약물 도포기(201)는 선택적으로 눈의 표면(예컨대, 공막 표면, 각막 표면)으로 향한 표면에 적어도 하나의 개구(opening)를 가질 수 있다. 개구는 약물 전달 장치와 결합하도록 구성된 표면의 반대쪽의 표면에 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 수용 공간(800)은 공막 표면으로 향한 표면에서의 적어도 하나의 개구를 통해 충전되도록 구성될 수 있다. 약물 수용 공간은 약물 도포기의 생산 동안, 약물 도포기의 전달 후에, 및/또는 약물 도포기의 사용 직전에 충전될 수 있다. 약물 공급 장치가 약물 전달 장치에 부착되어 있는 동안 또는 약물 공급 장치가 약물 전달 장치로부터 분리되어 있는 동안, 약물은 개구를 통해 전달될 수 있다.
도 6d는 약물 도포기가 눈 표면으로 향하는 표면에 적어도 하나의 개구 및 포트 구조(201c)를 갖는 구현예를 예시한다. 포트 구조(201c)는 이 공간(800)을 약물로 충전 및/또는 재충전할 수 있도록 구성된다. 이는 임의의 특성을 포함할 수 있거나 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같이 임의의 방식으로 사용될 수 있다.
이러한 구현예에서, 하나의 표면, 바람직하게는 눈(100)의 표면으로 향하는 표면은 바람직하게는 제거가능한 덮개(예컨대, 필 오프(peel-off) 덮개, 스냅 오프(snap-off) 덮개, 트위스트 오프(twist-off) 덮개)를 가지도록 구성되고/거나 이 공간(800)에 보유된 약물에 대해 투과성이도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 표면은 일부 조건 하에서 약물에 대해 불투과성일 수 있지만, 다른 조건(예컨대, 특정 용액이 첨가된, 특정 온도, 광 범위, 초음파 전송) 하에 약물에 대해 투과성일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 수용 공간(800)은 약물의 부피를 수용하도록 구성된다. 약물의 부피는 바람직하게는 10 μL 내지 1 mL의 범위이다. 일부 구현예에서, 약물의 부피는 1 μL, 5 μL, 10 μL, 20 μL, 30 μL, 50 μL, 75 μL, 100 μL, 150 μL, 200 μL, 300 μL, 400 μL, 500 μL, 700 μL, 1 mL, 1.5 mL, 2 mL, 3 mL 또는 5 mL보다 클 수 있다. 약물의 부피는 본원에 제공된 임의의 값보다 작거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속할 수 있다. 부가적으로 또는 선택적으로, 약물의 전달을 개선하고/하거나 약물의 적어도 하나의 화학적, 물리적 및/또는 약제학적 특성을 개선하기 위해 약물 수용 공간(800)에 추가 물질이 삽입될 수 있다. 이러한 추가 물질의 예는, 비제한적으로 소수성 약물 분자를 용해시킬 수 있는 탈이온수, 완충액(예컨대, 인산 완충 식염수) 또는 계면활성제(예컨대, 벤질 알코올)을 포함할 수 있다.
포트 구조(201c)의 일 구현예에서, 포트 구조는 도 7a에 예시된 바와 같이 주사 바늘에 의해 천공되도록 구성된다. 주사 바늘은 약물 수용 공간(800)과 주사 바늘에 결합된 약물 저장소 또는 용기(201f) 사이의 액체 통신을 허용한다. 약물은 바람직하게는 압력을 가함으로써 약물 저장소 또는 용기로부터 약물 수용 공간(800) 내로 삽입된다. 주사 바늘이 제거된 후에 포트 구조(201c)가 자체 밀봉되는 것이 바람직하다.
도 7b는 다른 약물 충전 메커니즘의 예를 나타낸다. 포트 구조(201c)는 튜브(201g)와 같은 약물 전달 메커니즘에 결합될 수 있다. 유동 제어 조절기(210h)가 약물을 내부 공간(800)으로 또는 약물을 내부 공간(800)으로부터 전달하는 것을 제어하는데 사용될 수 있다. 유동 제어 조절기는 약물이 유동하도록 허용되는지 또는 유동하도록 허용되지 않는지를 단순히 제어하는 이진법(binary) 조절기일 수 있다. 유동 제어 조절기는 유동할 수 있는 약물의 양/비율을 제어할 수 있다. 일부 구현예에서, 약물은 약물 저장소로부터 내부 공간으로 펌핑(pumping)될 수 있다. 저장소 외부로부터의 양성 압력이 약물을 내부 공간으로 '밀어 넣는데' 사용될 수 있다. 일부 경우, 내부 공간 내에서부터의 음성 압력이 약물을 내부 공간으로 '끌어당기는데' 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 양성 압력 및 음성 압력 모두가 약물을 내부 공간으로 전달하는데 사용될 수 있다.
이러한 로딩 메커니즘은 현장 로딩(in situ loading)에 사용될 수 있다. 현장 로딩은 의료 종사자 또는 다른 사용자에 의해 수동으로 일어날 수 있다. 의료 종사자의 예는, 비제한적으로 의사, 간호사, 임상의 또는 약물 전달 장치를 소유하거나 작동시키는 병원, 진료소 또는 현장에 의해 고용된 개인을 포함할 수 있다. 대상에게 투여하기 위해 장치를 사용하는 개인은 장치의 사용에서 훈련을 받았거나 받지 않았을 수 있다. 장치를 사용하는 개인은 다른 개인에게 장치를 투여할 수 있거나, 자체 투여할 수 있다. 장치를 사용하는 개인은 현장에서 수동으로 장치를 로딩할 수 있다. 약물 도포기는 약물을 사용하기 전에 약물로 로딩될 수 있다. 약물 도포기는 약물 도포기를 약물 전달 장치에 부착하기 전에 또는 약물 도포기가 약물 전달 장치에 부착되는 동안 약물로 로딩될 수 있다. 약물 도포기는 대상에게 약물 전달 장치를 사용하는 24시간, 12시간, 6시간, 4시간, 3시간, 2시간, 1시간, 45분, 30분, 15분, 10분, 5분, 3분, 2분, 1분, 30초 또는 15초 이내에 약물로 로딩될 수 있다. 약물 도포기는 대상이 존재하는 동안 또는 대상이 현장에 있는 동안 약물로 로딩될 수 있다. 대상은 인간 대상 또는 동물 대상일 수 있다. 대상은 장치의 사용을 통해 치료를 받고 있는 환자일 수 있다.
약물은 제조 공정 동안 약물 도포기에 예비 로딩될 수 있다. 개방 공간에서약물 도포기를 생산하는 동안 약물을 로딩하는 이점은 무균 조건 내에서 최적화되거나 증가된 부피 또는 농도일 수 있다. 인터페이스(601b)는 적용 전에 약물의 오염을 방지하기 위해 밀봉 물질로 밀봉될 수 있다. 밀봉 물질은 생체적합성 필름을 포함할 수 있다. 밀봉 물질은 플러그 또는 다른 유형의 덮개일 수 있다. 약물 도포기는 대상의 치료 전에 약물 전달 장치에 결합될 수 있다. 밀봉된 인터페이스는 손으로 또는 제거 장치의 도움으로 개봉될 수 있다. 일부 구현예에서, 밀봉은 눈의 전달 부위에 직접 대면할 수 있는 다공성 필름 또는 막을 포함할 수 있다. 약물은 특정 조건 하에서 필름 또는 막을 관통할 수 있다. 예를 들어, 약물은 초음파의 적용시에 다공성 필름 또는 막을 관통할 수 있다.
도 8은 눈(100)에 적용되도록 구성된 약물 도포기(201)의 개략도를 나타낸다. 눈은 약물 전달을 위한 표적 부위를 포함할 수 있다. 표적 부위는 눈의 표면 상에 또는 눈의 안구내 공간 내에 있을 수 있다. 약물이 눈의 안구내 공간으로 침투하여 표적 부위로 전달되는 것이 바람직할 수 있다. 표적 부위로의 약물의 전달은 눈의 치료에 도움을 줄 수 있다. 표적 부위는 눈 내부의 임의의 깊이에 있을 수 있다. 예를 들어, 표적 부위는 눈 내부의 적어도 0 mm, 0.1 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, 0.7 mm, 1 mm, 1.2 mm, 1.5 mm, 1.7 mm, 2 mm, 2.5 mm, 3 mm, 3.5 mm, 4 mm, 4.5 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 1.1 cm, 1.2 cm, 1.3 cm, 1.5 cm, 1.7 cm, 2 cm, 2.5 cm 또는 3 cm에 있을 수 있다. 표적 부위는 제공된 임의의 값보다 작거나 제공된 임의의 2개의 값 사이에 속하는 범위 내에 속하는 깊이를 가질 수 있다.
눈은 약물과 초기 접촉하도록 구성될 수 있는 전달 부위를 포함할 수 있다. 전달 부위는 약물 도포기가 눈과 접촉하는 부위일 수 있다. 전달 부위는 초음파가 눈에 전달되는 부위일 수 있다. 전달 부위는 눈의 표면 상에 제공될 수 있다. 전달 부위는 눈의 공막 상에 있을 수 있다. 전달 부위는 눈의 각막 상에 있을 수 있다. 전달 부위는 눈의 전방 영역 상에 있거나 각막을 둘러쌀 수 있다. 전달 부위는 각막 표면, 윤부, 유리체 공막 표면(pars plana scleral surface) 및/또는 후 공막 표면일 수 있다. 전달 부위는 눈의 상부 영역 상에 있을 수 있다. 전달 부위는 눈의 더 낮은 영역 상에 있을 수 있다. 전달 부위는 눈의 우측 영역 또는 좌측 영역 상에 있을 수 있다. 전달 부위는 약물 전달을 위한 표적 부위에 기초하여 선택될 수 있다. 전달 부위는 투여되는 약물의 유형에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 유형의 약물을 위해, 제1 전달 부위가 선택될 수 있고, 제1 유형의 약물과 상이한 제2 유형의 약물을 위해, 제1 전달 부위와 상이한 제2 전달 부위가 선택될 수 있다. 전달 부위는 치료될 질환이나 안구 병태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 질환 또는 눈 병태를 위해, 제1 전달 부위가 선택될 수 있고, 제1 질환 또는 눈 병태와 상이한 제2 질환 또는 눈 병태를 위해, 제1 전달 부위와 상이한 제2 전달 부위가 선택될 수 있다.
본원에 제공된 시스템 및 방법은 약물을 눈에 전달하는데 사용될 수 있다. 본원에 제공된 시스템 및 방법은 눈의 표적 부위에 약물을 전달하는 데 사용될 수 있다. 본원에 제공된 시스템 및 방법은 눈의 표적 부위에 약물의 경공막 및/또는 경각막 전달을 가능하게 할 수 있다. 이것은 눈 질환 또는 병태, 예컨대 비제한적으로 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 정맥 망막 폐쇄, 중심 장액 망막병증, 거대세포바이러스 망막염, 망막아세포종, 안구내 림프종, 안구 흑색종, 거대 세포 동맥염, 히스토플라스마증, 허혈성 시신경병증, 황반 주름, 황반 모세혈관확장증, 포도막염, 맥락막 혈관신생, 연령 관련 황반 변성, 당뇨병성 망막병증, 녹내장, 색소성 망막염, 황반 부종, 황반 변성, 다재발성 익상편, 안구 톡소플라스마증, 증식성 유리체망막병증(PVR), 스티븐스-존슨 증후군, 안구 낭포성 천포창, 안구 퇴행성 병태, 수술후 병태, 또는 본원의 다른 곳에 제공된 임의의 다른 질환 또는 병태의 치료에 유용할 수 있다. 이것은 비타민이나 눈에 유익한 다른 물질의 전달과 같이, 눈의 치료에, 심지어 상대적으로 건강한 눈에 유용할 수 있다. 이것은 눈의 특성을 영상화하거나 측정하는데 도움을 줄 수 있는 물질을 전달하기 위해 눈을 진단하는데 유용할 수 있다.
선택된 표적 부위 및/또는 전달 부위는 연한 인간 또는 동물 조직에 좌우될 수 있다. 인간 또는 동물 대상과 같은 대상은 환경으로부터 신체를 보호하기 위해 표피 또는 진피와 같은 보호층을 가질 수 있다. 더 연한 조직층은 유향 초음파(directed ultrasound)에 의해 더 쉽게 침투되거나 자극될 수 있다. 눈에 전달하기 위해 본원에서 제공되는 임의의 적용은, 비제한적으로 혀, 구강 점막, 코 점막, 질 조직, 항문 조직 또는 대상 신체의 다른 부분과 같은 대상의 다른 표적에 적용될 수 있다. 간접적으로 접근가능한 표적은, 비제한적으로 뇌 또는 근육, 뼈 또는 다른 조직을 포함할 수 있다.
본원의 다른 곳에 설명된 바와 같은 약물 도포기는 임의의 형태 인자를 가질 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기는 팁 포맷, 링 포맷 또는 임의의 다른 포맷을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 실질적으로 구형, 반 구형, 원통형, 원뿔형, 원추대형, 환상형, 타원형, 각기둥형 또는 임의의 다른 형태를 가질 수 있다. 약물 도포기는 선택적으로 안구 곡률에 맞을 수 있는 오목한 표면을 가질 수 있다. 안구와 접촉하도록 구성된 약물 도포기의 표면은 볼록하거나, 편평하거나 또는 오목한 모양을 가질 수 있다.
약물 도포기는 안구 곡률에 맞게 부합할 수 있는 연성 물질로 형성될 수 있다. 약물 도포기는 약물 도포기와 안구 사이에 증가된 접촉 표면적을 제공하도록 부합할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 약물 도포기는 각막 표면, 윤부, 유리체 공막 표면 및/또는 후 공막 표면과 같은 눈의 표면의 임의의 부분과 접촉하도록 구성될 수 있다. 약물 도포기는 눈의 다양한 곡률 또는 눈의 특징에 부합하도록 구성되거나 구성되지 않을 수 있다. 약물 도포기는 눈의 표면 상의 다양한 영역에 부합하도록 구성되거나 구성되지 않을 수 있다.
약물 도포기는 임의의 치수를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 약물 도포기(201)는 적어도 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 1.1 cm, 1.2 cm, 1.3 cm, 1.5 cm, 1.7 cm, 2 cm, 2.2 cm, 2.5 cm 또는 3 cm의 외경(201h)을 가질 수 있다. 외경은 제공된 임의의 값보다 작거나 같을 수 있거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속할 수 있다. 약물 도포기(201)는 적어도 0.1 mm, 0.5 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, 1 cm, 1.1 cm, 1.2 cm, 1.3 cm, 1.5 cm, 1.7 cm, 2 cm, 2.2 cm, 또는 2.5 cm의 내경(201j)을 가질 수 있다. 내경은 제공된 임의의 값보다 작거나 같을 수 있거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속할 수 있다. 일 예에서, 약물 도포기(201)는 적어도 0.5 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 1 cm, 1.2 cm, 1.5 cm, 1.7 cm, 2 cm, 2.2 cm, 2.5 cm, 3 cm, 3.5 cm, 4 cm, 4.5 cm, 5 cm, 5.5 cm, 6 cm, 7 cm, 10 cm, 12 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm 또는 30 cm의 외부 높이(201i)를 가질 수 있다. 외부 높이는 제공된 임의의 값보다 작거나 같을 수 있거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속할 수 있다. 일 예에서, 약물 도포기(201)는 적어도 0.1 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 0.9 mm, 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 1 cm, 1.2 cm, 1.5 cm, 1.7 cm, 2 cm, 2.2 cm, 2.5 cm, 3 cm, 3.5 cm, 4 cm, 4.5 cm, 5 cm, 7 cm, 10 cm, 12 cm, 15 cm, 20 cm 또는 25 cm의 내부 높이(201k)를 가질 수 있다. 외부 높이는 제공된 임의의 값보다 작거나 같을 수 있거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속할 수 있다.
약물 도포기의 치수는 약물의 원하는 부피를 보유하도록 선택될 수 있다. 다양한 약물 도포기 내의 약물의 부피는 약물 도포기가 사용되는 치료 계획에 따라 달라질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 100 μL 내지 5 mL의 부피를 보유하도록 구성될 수 있다. 약물 도포기는 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같이 약물의 임의의 부피를 보유하도록 구성될 수 있다.
약물 도포기의 치수는 눈 상의 원하는 전달 부위에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 전달 부위에 따라, 약물 도포기의 상이한 치수 또는 형태 인자가 약물을 전달하는데 사용될 수 있다. 일 예에서, 11 mm의 평균 직경을 갖는 각막에 약물을 전달하도록 구성된 약물 도포기는 각각 100 μL-5 mL의 부피를 보유하기 위해 0.884 mm-44 mm의 내부 높이를 야기할 수 있는 12 mm의 최소 도포기 팁 내부 직경 및 6 mm의 반지름을 야기할 수 있다. 약물을 공막에 전달하도록 구성된 약물 도포기는 공간에 대해 유사한 선택 부피를 갖는 12 mm 미만의 내경을 가질 수 있다. 윤부에 약물을 전달하도록 구성된 약물 도포기는 1-2 mm 내경을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 전달 영역을 표적화하는 안정성 및 정확성을 위해, 최소 내경은 적어도 5 mm일 필요가 있을 수 있고, 이는 각각 100 μL 내지 5 mL의 부피에 대해 5 mm-254.71 mm의 내부 높이를 초래할 것이다.
약물 도포기의 내부 공간(800)은 약물 도포기에 의해 보유될 수 있는 약물의 부피를 결정할 수 있다. 내부 공간은 내부 직경과 내부 높이에 의해 한정될 수 있다. 내부 공간은 원통 모양을 가질 수 있다. 대안적으로, 내부 공간은 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같이 임의의 다른 모양 또는 구성(예컨대, 구형, 반구형 타원형, 각기둥형, 원뿔형, 원추대형, 다공성)을 가질 수 있다.
도 9는 시스템의 적용 헤드(205)의 일 구현예의 사시도를 나타낸다. 적용 헤드는 전달 유닛(200)을 포함할 수 있다. 적용 헤드(205)는 초음파 변환기(202)를 수용하도록 구성될 수 있다. 부가적으로 및/또는 선택적으로, 적용 헤드(205)는 초음파 변환기(202)에 대한 약물 도포기(201)의 기계적 결합 및 초음파 결합을 허용하도록 추가로 구성된다.
적용 헤드(205)의 외관은 외부 하우징에 의해 한정될 수 있다. 외부 하우징은 초음파 변환기를 부분적으로 또는 완전히 둘러쌀 수 있다. 외부 하우징은 약물 도포기를 부분적으로 또는 완전히 둘러싸거나 둘러싸지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 변환기로부터 제거가능할 수 있고 하우징 내에 밀봉되지 않을 수 있다. 하우징은 단일 조각으로부터 형성될 수 있다. 대안적으로, 하우징은 다수의 조각으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 외부 하우징은 제1 하우징 부분(205a) 및 제2 하우징 부분(205b)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 제1 하우징 부분은 상부 하우징 부분일 수 있고 제2 하우징 부분은 하부 하우징 부분일 수 있다. 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분은, 단독으로 또는 추가적인 하우징 부분과 결합하여, 초음파 변환기를 둘러쌀 수 있다. 하우징은 신호 발생 유닛(300) 및/또는 디스플레이 및/또는 입력 유닛(400)과 같은 추가 부분을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
약물 전달 장치는 초음파 변환기를 포함할 수 있다. 약물 전달 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 약물 전달은 신호 발생 유닛 및/또는 디스플레이 및/또는 입력 유닛을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 약물 전달 장치는 비교적 작은 크기를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 전달 장치는 약 1, 5, 10, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1250, 1500, 1750, 2000, 2250, 2500, 2750, 3000, 3250, 3500, 4000, 5000, 6000, 또는 7,000 cm3 이하의 부피를 가질 수 있다. 약물 전달 장치는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 같거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 부피를 가질 수 있다. 약물 전달 장치의 하우징은 본원에 제공된 임의의 값보다 작거나, 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나, 또는 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 부피를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 전달 및 약물 도포기는, 약물 도포기가 약물 전달 장치에 연결되는 경우, 본원에 제공된 임의의 값보다 작거나, 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나, 또는 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 부피를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 약물 전달 장치는 약 0.1 mm, 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 7 mm, 1 cm, 1.5 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm, 6 cm, 7 cm, 8 cm, 9 cm, 10 cm, 12 cm, 15 cm, 17 cm, 20 cm, 22 cm, 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm, 50 cm, 55 cm, 60 cm 또는 70 cm 이하의 최대 치수를 가질 수 있다. 최대 치수는 가장 큰 길이를 갖는 장치의 치수일 수 있다. 최대 치수는 장치의 길이, 폭, 높이, 대각선 또는 직경일 수 있다. 약물 전달 장치는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 같거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 최대 치수를 가질 수 있다. 약물 전달 장치의 하우징은 본원에서 제공된 임의의 값보다 작거나, 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나, 또는 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 최대 치수를 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 전달 및 약물 도포기는, 약물 도포기가 약물 전달 장치에 결합되는 경우, 본원에서 제공된 임의의 값보다 작거나, 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나, 또는 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 최대 치수를 가질 수 있다.
약물 전달 장치는 약 0.1 g, 0.5 g, 1 g, 5 g, 10 g, 50 g, 75 g, 100 g, 150 g, 200 g, 250 g, 300 g, 350 g, 400 g, 450 g, 500 g, 600 g, 750 g, 1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg, 5 kg, 6 kg, 7 kg, 8 kg, 9 kg, 10 kg, 11 kg, 12 kg, 13 kg, 15 kg, 20 kg, 25 kg, 30 kg, 35 kg, 40 kg 또는 50 kg 이하의 중량을 가질 수 있다. 약물 전달 장치는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 같거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 중량을 가질 수 있다. 약물 전달 장치의 하우징은 본원에서 제공된 임의의 값보다 작거나, 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나, 또는 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 중량을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 전달 및 약물 도포기는, 약물 도포기가 약물 전달 장치에 결합되는 경우, 본원에서 제공된 임의의 값보다 작거나, 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나, 또는 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 중량을 가질 수 있다.
장치는 휴대형 장치가 되도록 충분히 소형일 수 있다. 장치는 인간의 한 손으로 운반되도록 구성될 수 있다. 장치는 인간의 한 손을 사용하여 작동하도록 구성될 수 있다. 장치는 인간의 두 손을 사용하여 운반되거나 작동될 수 있다. 장치는 인간의 한 손에 쥐어지도록 구성된 그립핑 영역을 포함할 수 있다. 그립핑 영역은 선택적으로 인간의 손에 쥐어지도록 윤곽을 형성할 수 있다. 윤곽형성(contouring)은 인간의 손의 다양한 손가락이 그립에 수용되게 할 수 있다. 윤곽형성은 장치가 대상에게 초음파를 투여하는데 사용되는 동안 장치가 인체공학적 방식으로 유지되게 할 수 있다.
장치는 착용형 장치가 되도록 구성될 수 있다. 장치는 대상의 신체의 임의의 부분에 착용될 수 있다. 예를 들어, 장치는 대상의 머리, 얼굴, 목, 몸통, 팔, 손, 다리 또는 발에 착용될 수 있다. 장치는 대상의 눈의 하나 이상을 적어도 부분적으로 덮도록 착용될 수 있다. 장치는 대상의 머리에 지지될 수 있다. 일부 구현예에서, 장치는 머리의 적어도 상부 부분의 도움으로 지지될 수 있다. 일부 구현예에서, 장치는 대상의 이마의 도움으로 지지될 수 있다. 장치는 대상의 하나 이상의 귀의 도움으로 지지될 수 있다. 착용형 구성의 예는 본원의 다른 곳에 더 상세하게 제공된다.
도 10은 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 일 구현예의 사시도를 나타낸다. 시스템은 적용 헤드(205), 약물 도포기(201) 및 추가 하우징 및 보유 부분(700a)을 포함할 수 있다. 추가 하우징 및 보유 부분은 바람직하게는 시스템의 모든 부품을 수용한다. 대안적으로, 시스템의 일부 부품은 적어도 하나의 추가 하우징(나타내지 않음)에 수용된다. 신호 발생 유닛(300)은 추가 하우징 및 보유 부분의 일부로서 통합되거나 통합되지 않을 수 있다. 디스플레이 및/또는 입력 유닛(400)은 추가 하우징 및 보유 부분의 일부로서 통합되거나 통합되지 않을 수 있다. 약물 도포기는 적용 헤드로부터 제거가능하거나 제거가능하지 않을 수 있다. 적용 헤드는 추가 하우징 및 보유 부분으로부터 제거가능하거나 제거가능하지 않을 수 있다. 적용 헤드는 추가 하우징 및 보유 부분으로부터 반복적인 방식으로 결합 또는 분리될 수 있다.
추가 하우징 및 보유 부분(700a)은 환자의 머리를 수용하도록 구성될 수 있다. 환자의 머리를 수용하기 위해, 바람직하게는 턱받침 및/또는 이마받침이 제공된다. 본 발명의 일 구현예에서, 적용 헤드(205)는 가요성 아암(flexible arm)에 부착되어, 추가 하우징 및 보유 부분(700a)의 나머지에 대해 적용 헤드(205) 및 약물 도포기(201)의 조정을 가능하게 한다. 예를 들어, 적용 헤드(205)의 높이는 환자의 머리가 턱받침 및 이마받침에 놓여있을 때 환자의 눈에 대하여 조정될 수 있다. 적용 헤드의 높이의 조정은 다양한 얼굴의 특징, 크기 및 모양을 수용할 수 있다. 적용 헤드는 환자의 눈에 대하여 원하는 위치로 이동하도록 조정될 수 있다. 굴곡 아암은 적용 헤드의 높이를 조정하기 위해 연장 및/또는 수축될 수 있다. 일부 구현예에서, 굴곡 아암은 아암의 길이를 조정할 수 있는 하나 이상의 신축식(telescoping) 부품을 포함할 수 있다. 굴곡 아암의 길이는 수동으로 조정될 수 있거나, 또는 아암의 하나의 이상의 부분이 신호 또는 명령에 반응하여 서로에 대해 움직이게 할 수 있는 하나 이상의 작동기(actuator)의 도움으로 조정될 수 있다. 턱받침 및 이마받침은 환자의 눈을 실질적으로 정지된 위치에 유지시킬 수 있는 반면, 적용 헤드는 눈에 대해 원하는 위치로 움직인다. 굴곡 아암은 또한 선택적으로 적용 헤드가 눈에 멀리 및/또는 가깝게 측면으로 움직이게 할 수 있다. 적용 헤드는 초음파 및/또는 약물을 전달하기 위해 눈에 대해 원하는 위치로 움직일 수 있다.
전술한 바와 같이, 약물 전달 장치는 착용형 형태 인자(form factor)와 같은 임의의 형태 인자를 가질 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 머리에 착용되도록 구성될 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 얼굴의 적어도 일부를 덮도록 구성될 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 한쪽 눈 또는 양쪽 눈을 덮도록 구성될 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 눈을 적어도 부분적으로 덮도록 구성될 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 머리 주위를 적어도 부분적으로 감싸도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 약물 전달 장치는 대상의 머리의 상부의 도움으로 지지될 수 있다. 예를 들어, 약물 전달 장치는 모자 또는 헬멧의 형태를 가질 수 있다. 모자 또는 헬멧은 대상의 머리의 상부의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 약물 전달 장치의 일부는 모자 또는 헬멧으로부터 아래로 연장하여 대상의 한쪽 눈 또는 양쪽 눈을 덮을 수 있다. 예를 들어, 아래로 연장하는 부분은 바이저, 고글 또는 안경류의 형태 인자를 가질 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 머리의 상부를 반드시 덮지는 않고 대상의 머리를 완전히 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있는 바이저, 머리띠 또는 다른 물체의 형태 인자를 가질 수 있다. 대상의 머리를 부분적으로 또는 완전히 둘러쌀 수 있는 하나 이상의 끈(strap)이 대상의 머리에 장치를 지지하는데 사용될 수 있다. 약물 전달 장치는 고글 또는 안경류의 형태 인자를 가질 수 있다. 약물 전달 장치는 대상의 하나 이상의 귀에 의해 적어도 부분적으로 지지될 수 있다. 예를 들어, 약물 전달 장치는 대상의 귀를 지나 연장할 수 있는 부분을 포함할 수 있다. 대상의 귀를 지나 연장되는 부분은 귀 뒤를 부분적으로 감쌀 수 있는 안경류 부분을 포함할 수 있거나, 귀를 지나 연장될 수 있는 고글 또는 머리띠의 부분을 포함할 수 있거나, 귀를 넘어 연장할 수 있는 모자 또는 헬멧의 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약물 전달 장치는 귀까지 연장될 수 있고/있거나 귀 뒤를 감쌀 수 있는 안경다리(temple) 및/또는 이어피스(ear piece)를 포함할 수 있다. 약물 전달 장치는 임의의 유형의 안경류의 임의의 형태 인자를 가질 수 있다. 약물 전달 장치는 대상이 장치를 착용할 때 대상의 귀 뒤로 연장되도록 구성된 적어도 하나의 연장부를 포함하는 안경류 프레임을 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 구현예의 사시도를 나타낸다. 도 12는 본 발명의 일 양태에 따른 시스템의 또 다른 구현예의 사시도를 나타낸다. 적용 헤드(205) 및 시스템은 하나의 안경 또는 다른 유형의 안경류 또는 착용형 장치의 외관과 유사한 장치로 통합될 수 있다. 안경의 본원에서의 임의의 설명은 임의의 다른 유형의 안경류 또는 착용형 장치에 적용될 수 있다.
정면, 좌측 및 우측과 같은 방향은 안경 장치의 정상적인 사용 동안의 방향으로부터 도출된다. 적용 헤드(205)는 안경 장치의 정면 부분에 형성될 수 있다. 약물 도포기(201)는 좌측 및/또는 우측 눈의 정면의 위치에서 적용 헤드(205)에 부착될 수 있다. 추가 하우징 및 보유 부분(700b)은 바람직하게는 안경 장치의 프레임 및/또는 요크(yoke)를 형성하고 있다. 하우징 및 보유 부분은 신호 발생 유닛(300) 및/또는 디스플레이 및/또는 입력 유닛(400)을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
적용 헤드는 안경류 프레임에 의해 지지될 수 있다. 하나 이상의 초음파 발생 장치가 안경류 프레임에 의해 지지될 수 있다. 각각의 초음파 발생 장치는 대상이 장치를 착용할 때 눈의 원하는 부위에 전달되는 초음파를 발생하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 단일 초음파 발생 장치는 한쪽 눈 위에 안경류 프레임에 의해 지지될 수 있다. 초음파 발생 장치는 대상이 장치를 착용할 때 눈을 적어도 부분적으로 덮기 위해 안경류 프레임 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 초음파 발생 장치는 초음파를 좌측 눈에만 또는 우측 눈에만 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파 발생 장치는 안경류 프레임에 부착될 수 있고 안경류 프레임에 대해 이동하지 않을 수 있다.
일부 구현예에서, 초음파 발생 장치는 안경류 프레임에 대해 이동가능할 수 있다. 예를 들어, 초음파 발생 장치는 원하는 눈을 감싸도록 좌측 또는 우측으로 미끄러지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 초음파 발생 장치는 좌측 눈에 초음파를 전달하기 위해 좌측 눈 위에 배치될 수 있다. 초음파를 우측 눈에 전달하는 것이 바람직한 경우, 초음파 발생 장치는 우측 눈 위에 배치되도록 이동할 수 있다. 초음파 발생 장치는 안경류 프레임으로부터 제거되거나 분리되지 않고 안경류 프레임을 따라 이동할 수 있다. 대안적으로, 초음파 발생 장치는 제1 위치에서 안경류 프레임으로부터 분리되어 제2 위치에서 안경류 프레임에 다시 부착될 수 있다. 일부 구현예에서, 좌측 눈 및/또는 우측 눈에 대한 위치는 조정될 수 있다. 이것은 상이한 얼굴 모양 및 크기를 가진 상이한 사용자를 수용하는 데 유용할 수 있다. 일부 경우, 좌측 및/또는 우측 눈에 대한 위치는 잠글 수 있다. 이것은 반복 대상이 장치를 착용하고 있는 경우 유리할 수 있다. 위치는 특정 대상에 대해 설정될 수 있으며, 대상이 치료 기간을 거칠 때마다, 눈에 대해 동일한 위치에 초음파 발생 장치를 배치하기 위해 상기 특정 대상에 대해 측정이 고정될 수 있다.
초음파의 발생은 눈의 조직을 손상시키지 않으면서 눈의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 전달시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 안경류 프레임은 대상의 각 눈에 상응하는 2개의 초음파 발생 장치를 지지할 수 있다. 일부 구현예에서, 단일 초음파 발생 장치가 표적의 양쪽 눈에 초음파를 전달하는데 사용될 수 있다. 초음파 발생 장치는 낮은 감쇠 물질을 통해 양쪽 눈에 전달될 수 있는 초음파를 발생시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파 발생 장치는 초음파를 양쪽 눈으로 전달할 수 있는 2개의 약물 도포기에 결합될 수 있다.
초음파 발생 장치는 눈과 직접 접촉하거나 접촉하지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 발생 장치에 결합될 수 있다. 약물 도포기는 안경류 프레임에 의해 지지될 수 있다. 약물 도포기는 각각의 초음파 발생 장치에 의해 지지될 수 있다. 약물 도포기는 눈에 접촉할 수 있다. 약물 도포기는 대상이 장치를 착용할 때 대상의 하나 이상의 눈을 적어도 부분적으로 덮도록 배치될 수 있다. 약물 도포기는 반복적인 방식으로 초음파 발생 장치로부터 결합 및/또는 분리될 수 있다. 초음파 발생 장치가 안경류 프레임으로부터 이동가능하거나 분리가능한 경우, 약물 도포기는 초음파 발생 장치와 함께 이동 및/또는 분리될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 안경류 프레임에 고정될 수 있는 반면, 초음파 발생 장치는 분리되거나 이동가능할 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 초음파 발생 장치와 독립적으로 안경류 프레임에 대해 이동가능하거나 분리가능할 수 있다.
약물 도포기는 눈의 표면, 또는 눈의 눈꺼풀과 접촉하도록 안경류 프레임에 대해 배치될 수 있다. 초음파 발생 장치 및/또는 약물 도포기는 안경류의 프레임을 따라 옆으로 움직일 수 있다. 초음파 발생 장치 및/또는 약물 도포기는 눈의 표면으로부터 더 가깝게 또는 더 멀리(예를 들어, 전방 및 후방으로) 이동할 수 있다. 약물 도포기는 약물을 눈의 표면에 전달하도록 구성될 수 있다. 약물 도포기는 초음파 발생 장치로부터의 초음파를 눈에 전달하도록 구성될 수 있다.
착용형 디자인의 장점은 개선된 유용성, 특히 적용 과정 동안 개선된 사용자 경험을 포함할 수 있다. 착용형 디자인은 또한 약물 도포기 및/또는 초음파를 원하는 눈 부위에 쉽게 정렬시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 대상은 장치를 착용할 수 있다. 그 다음, 약물 도포기 및/또는 초음파 발생 장치의 위치는 초음파 및/또는 약물을 원하는 방식으로 전달할 수 있도록 대상에 대해 조정될 수 있다. 대상은 치료 기간 동안 장치를 착용할 수 있다. 일부 구현예에서, 하루에 상이한 시점에 또는 수일, 수주 또는 수개월 동안 장치를 착용하도록 대상에게 요청하는 치료 계획이 존재할 수 있다. 초음파 발생 장치 및/또는 약물 도포기와 같은 장치의 부품은 대상이 장치를 착용할 때마다 재조정될 수 있다. 대안적으로, 부품에 대한 이전 위치가 안경류에 대해 유지될 수 있고 대상이 안경류를 다시 착용할 때 조정이 필요없거나 약간의 조정이 필요할 수 있다.
도 13은 본 발명의 구현예에 따른 광원을 포함하는 전달 유닛의 예를 나타낸다. 일부 구현예에서, 원하는 효과를 생성하기 위해 눈에 전달되는 약물에 광을 적용하는 것이 유용할 수 있다. 바람직한 효과의 예는 약물의 가교 결합과 같이 약물의 화학 반응을 촉발시키는 것, 개선된 침투 또는 원하는 전달 효과를 위해 약물의 성질을 변경하는 것을 포함할 수 있다.
일부 경우, 약물 및 초음파를 눈의 원하는 부위에 전달한 후, 광이 눈의 원하는 부위에 제공될 수 있다. 일부 경우, 약물을 눈의 원하는 부위에 전달하기 이전에, 동시에, 및/또는 이후에, 광이 제공될 수 있다. 일부 경우, 약물을 눈의 원하는 부위에 전달하기 이전에, 동시에, 및/또는 이후에, 광이 제공될 수 있다. 광은 약물 전달 장치 외부의 공급원으로부터 제공될 수 있다. 대안적으로, 광은 약물 전달 장치로부터 제공될 수 있다. 일 예에서, 적용 헤드는 탑재된 광원을 포함할 수 있다.
약물 전달 장치는 초음파 발생 장치 및 눈의 원하는 부위에 전달되는 광을 생성하도록 구성된 광원을 포함할 수 있다. 약물 전달 장치는 눈의 원하는 부위에 초음파를 전달하는 것을 도울 수 있는 약물 도포기와 결합하도록 구성될 수 있으며, 약물 전달 장치에 탑재된 광원으로부터의 광이 눈의 원하는 부위에 전달되게 할 수 있다.
약물 전달 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 광원은 하우징 내부에 제공될 수 있다. 초음파 발생 장치 및 광원은 공통 하우징 내부에 제공될 수 있다. 하우징은 광원으로부터의 광이 원치 않는 방식으로 장치를 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 광원은 초음파 발생 장치에 대해 고정된 위치를 가질 수 있다. 광원은 초음파 발생 장치에 결합될 수 있다.
초음파 발생 장치는 광원이 내부에 존재하는 내부 공간을 포함할 수 있다. 일 예에서, 초음파 발생 장치는 내부 공간을 형성하는 중간에 실질적으로 자유 공간을 갖는 기하학적 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 초음파 발생 장치는 내부 공간을 형성하는 중심에 또는 그 근처에 자유 공간을 갖는 원형 단면을 가질 수 있다. 광원은 자유 공간 내부에 제공될 수 있으며, 약물 도포기를 향해 직접 광을 비출 수 있다. 약물 전달 장치의 내부 공간 또는 또 다른 부분은 선택적으로 광원에 의해 방출된 광을 변형시킬 수 있는 광학 부재를 포함할 수 있다. 광학 부재의 예는 렌즈, 필터, 콘덴서, 회절기, 프리즘, 거울, 다이크로익(dichroic), 빔스플리터, 또는 임의의 다른 유형의 광학 부재를 포함할 수 있다. 광학 부재는 광의 경로를 변화시키거나, 광을 집중시키거나, 광을 산란시키거나, 광을 분할하거나, 광을 반사시키거나, 광의 하나 이상의 파장을 필터링하거나, 또는 임의의 다른 방식으로 광을 변형시킬 수 있다.
광원은 임의의 유형의 광원일 수 있다. 광원은 전자기 스펙트럼을 따라 어는 곳에도 광을 방출할 수 있다. 광원은 가시광선, 자외선(UV), 적외선, 마이크로파, 또는 임의의 다른 유형의 광을 방출할 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 자외선을 방출할 수 있다. 광원은 UV-A 파장을 따라 광을 방출하는 UV 램프일 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 UV-B 및/또는 UV-C 파장에서 광을 방출할 수 있다. 광원은 10 nm 내지 400 nm의 범위 내의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 광원은 315-400 nm 사이의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 광원은 10, 30, 50, 100, 150, 200, 250, 280, 300, 315, 325, 350, 400, 450 또는 500 nm 미만의 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 광원은 이들 값 중 임의의 값보다 크거나 이들 값 중 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 광원은 하나 이상의 LED를 포함할 수 있다. 광원은 하나 이상의 레이저를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 약물 전달 장치 및/또는 약물 도포기는 표적 부위의 UV(예컨대, UV-A) 처리에 사용될 수 있다. 약물 도포기(201)는 갭(601a) 및/또는 초음파 변환기(202)를 향하는 입구(201a)를 포함할 수 있다. 초음파 변환기는 광원(예컨대, UV 램프)(202c)에 결합될 수 있다. 광원은 지지 구조체(202b)에 의해 지지될 수 있다. 광원 및/또는 지지 구조체는 초음파 변환기의 내부 공간(202a) 내에 있을 수 있다. 광원은 부분적으로 또는 완전히 내부 공간 내에 있을 수 있다. 광원은 내부 공간으로부터 돌출되거나 돌출되지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 내부 공간으로부터 완전히 돌출될 수 있다.
광원으로부터 방출된 파장은 약물 도포기의 입구(201a)를 통과할 수 있으며, 이에 의해 약물 도포기 외부 쉘(201b)은 잠재적으로 불투명할 수 있고 광이 약물 도포기 쉘을 통해 빠져나가는 것을 방지할 수 있는 물질로 형성되거나 코팅될 수 있다. 예를 들어, 광원으로부터의 광이 자외선을 포함하는 경우, 약물 도포기는 외부 환경으로의 임의의 UV 노출을 방지하기 위해 UV 반사 물질로 형성되거나 코팅된 쉘을 포함할 수 있다. 자외선의 유일한 배출구는 전달 부위(예컨대, 눈의 표면)를 향하는 측면을 통해서일 수 있다. 일부 구현예에서, 방출된 광의 20%, 10%, 5%, 3%, 2%, 1%, 0.5% 또는 0.1% 미만이 초음파 발생 장치의 하우징 및/또는 약물 도포기의 외부 쉘을 통해 빠져나갈 수 있다.
따라서, 약물 도포기는 약물을 보유하도록 구성된 하나의 공간을 적어도 부분적으로 한정하도록 구성된 불투명 물질로 형성된 제1 부분, 및 광이 약물 도포기의 한쪽 면에서 약물 도포기의 또 다른쪽 면으로 통과하도록 구성된 선택된 파장의 광에 대해 적어도 부분적으로 투명한 물질로부터 형성된 제2 부분을 포함할 수 있다. 약물을 보유하도록 구성된 공간은 단일 연속 공간일 수 있다. 약물을 보유하도록 구성된 공간은 다수의 불연속 공간을 포함할 수 있다. 다수의 불연속 공간은 공극을 포함할 수 있다. 제1 부분은 광원으로부터의 광이 약물을 보유하는 공간 내로 침투하지 않을 수 있도록 구성될 수 있다. 이것은 약물이 원하는 부위로 전달될 때까지 광원에 의해 개시될 수 있는 반응(예컨대, 가교 결합)을 방지하는 데 유용할 수 있다. 제1 부분은 선택된 파장의 광을 반사하는 물질로 코팅된 표면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원으로부터의 광이 자외선인 경우, 코팅은 자외선을 반사할 수 있다. 코팅은 약물 도포기의 외부 표면 상에 제공될 수 있다. 이것은 외부 환경에 대한 UV 노출을 감소시킬 수 있다. 코팅은 약물 도포기의 내부 표면 상에 제공될 수 있다. 이것은 제1 부분의 공간 내의 약물에 대한 임의의 UV 노출을 감소시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 영역을 형성하는 물질은 선택적인 파장(예컨대, UV 파장)을 반사할 수 있다.
제1 부분은 눈의 원하는 부위와 접촉하도록 구성될 수 있는 표적 면을 포함할 수 있다. 표적 면은 눈꺼풀 또는 눈의 표면, 예컨대 공막, 각막, 및/또는 윤부와 접촉할 수 있다. 일부 구현예에서, 표적 면은 연한 생체적합성 물질로부터 형성될 수 있다. 연한 물질은 눈과의 편안한 접촉 및/또는 약물 도포기와 눈 사이의 증가된 표면적을 허용하여, 초음파가 눈으로 전달되는 것을 개선할 수 있다. 표적 면은 약물이 표적 면에 전달되는 것을 개선할 수 있는 시약을 전달하도록 구성될 수 있다. 이의 추가의 설명은 본원의 다른 곳에 보다 상세하게 제공된다. 일부 구현예에서, 제1 부분은 탄성 물질로부터 형성될 수 있다. 제1 부분은 약물 도포기에 대해 본원의 다른 곳에 기술된 바와 같이 임의의 물질 특성을 가질 수 있다. 제1 부분은 표적 면에서 별도의 층을 요구하지 않고 눈과 부드럽고 편안한 접촉을 허용할 수 있다. 제1 부분 전체에 대한 물질은 동일할 수 있거나, 또는 상이한 물질이 표적 면에 제공될 수도 있다. 표적 면에 제공되는 물질은 나머지 물질보다 더 부드러울 수 있다.
일부 구현예에서, 약물 도포기의 제1 부분에 의해 사용되는 물질은 중합체 또는 실리콘과 같은 불투명 탄성 물질로부터 형성될 수 있다.
약물 도포기의 제2 부분은 선택된 파장의 광에 대해 투명할 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기의 제2 부분은 광원에 의해 방출된 광의 적어도 부분집합에 대해 투명할 수 있다. 일부 경우, 약물 도포기의 제2 부분은 광원에 의해 방출된 광의 파장 범위 전체에 대해 투명할 수 있다. 약물 도포기의 제2 부분은 자외선(예컨대, UV-A 광, UV-B 광 및/또는 UV-C 광)에 대해 투명할 수 있다. 제2 부분은 제1 부분에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있을 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 부분은 내부 공간을 둘러쌀 수 있다. 제2 부분은 내부 공간의 일부 또는 전체를 차지할 수 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 약물이 내부 공간 내에 제공될 수 있고, 제2 부분은 약물을 함유하는 것을 돕기 위해 내부 공간의 일부를 차지할 수 있다. 제2 부분은 고체, 액체, 겔 및/또는 다른 유형의 물질을 포함할 수 있다.
약물 도포기에 의해 보유된 약물은 눈에 전달될 수 있는 임의의 유형의 약물일 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은 약물에 의한 반응을 개시하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원은 약물에 의한 가교 결합을 개시하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 약물은 리보플라빈일 수 있다. 일부 구현예에서, 전달 부위에서의 콜라겐은 광원으로부터의 광을 사용하여 가교 결합될 수 있다.
일 구현예에서, UV 파장은 초음파 발생 장치에서 광원을 통해 발생할 수 있다. 광은 투명한 도포기 입구(201a) 및 공간(800)을 통과할 수 있다. 공간은 약물을 보유하는데 사용될 수 있다. 광은 약물 도포기 외부 쉘(201b)을 통해 산란하지 않고 전달 부위(100)에 도달할 수 있다. 이것은 원추각막(keratoconus) 치료 및/또는 라식/스마일(LASIK/SMILE) 관련 각막 확장증(corneal ectasia)의 잠재적 치료를 위해 특정 집중화된 자외선을 야기할 수 있다. 이것은 전달 부위에서 리보플라빈 또는 다른 가교제를 가교 결합시켜 각막 가교 결합(CXL)을 만듦으로써 발생할 수 있다.
약물 도포기에 의해 사용된 불투명 및 투명한 물질의 조합은 안전 고려 사항으로 인해 선택된 영역에서 UV 조명 및 다른 두 영역의 감소된 과다노출을 허용하도록 구성될 수 있다.
약물 도포기는 본원의 다른 곳에 설명된 것과 같은 임의의 형태 인자를 가질 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기는, 비제한적으로 원형, 원통형, 원추형, 타원형, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 갭(601a) 및/또는 표적 부위(100)를 향하는 약물 도포기 표면은 동일한 형상 또는 상이한 형상을 가질 수 있다. 이들은 서로에 대해 또는 약물 도포기의 나머지에 대해 동일하거나 상이한 모양을 가질 수 있다. 타겟을 향하는 표면은 타겟 표면과 접촉될 수 있는 생체적합성 물질로 코팅될 수 있다. 물질은 약물의 오염을 방지하기 위해 약물 도포기의 공간(800)을 덮거나 닫을 수 있다. 물질은 또한 약물 도포기의 취급 중에 유출 및 손실을 방지할 수 있다.
도 14a 내지 14g는 전달 유닛 또는 이의 부분의 다양한 구성의 예를 나타낸다. 초음파 발생 장치(202)가 제공될 수 있다.
도 14a는 초음파 발생 장치(202)의 예를 나타낸다. 초음파 발생 장치는 내부 공간이 필요하지 않을 수 있는 변환기를 포함할 수 있다.
도 14b는 약물 도포기를 향하도록 구성된 인터페이스(602)를 포함할 수 있는 초음파 발생 장치(202)의 예를 나타낸다. 인터페이스는 초음파 발생 장치와 약물 도포기 사이의 결합을 허용할 수 있다. 인터페이스는 눈을 향하고 있을 수 있는 초음파 발생 장치의 한쪽 면에 제공될 수 있다. 초음파 발생 장치는 내부 공간(202a)을 포함할 수 있다.
도 14c는 내부 공간(202a)을 갖는 초음파 발생 장치(202)의 단면을 나타낼 수 있다. 초음파 발생 장치는 임의의 단면 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 초음파 발생 장치는 원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 오각형, 육각형, 팔각형, 또는 임의의 다른 모양의 단면을 가질 수 있다. 내부 공간은 임의의 단면 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 내부 공간은 원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 사다리꼴, 오각형, 육각형, 팔각형, 또는 임의의 다른 모양의 단면을 가질 수 있다. 내부 공간은 임의의 단면 모양을 가질 수 있다. 초음파 발생 장치와 내부 공간은 동심원으로(concentrically) 배열될 수 있다. 초음파 발생 장치 및 내부 공간 각각은 이들의 각각의 길이를 통해 연장되는 축을 포함할 수 있다. 축은 이들의 각각의 부분의 중심을 통과할 수 있다. 이들 각각의 축은 서로 평행할 수 있다. 이들 각각의 축은 서로 직접 중첩될 수 있다.
일부 구현예에서, 광원과 같은 방출기가 내부 공간 내에 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 데이터 수집 장치가 제공될 수 있다. 데이터 수집 장치는 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 수집 장치는 하나 이상의 카메라, 마이크로폰, 적외선 검출기, UV 검출기, 광선 레이더(lidar), 또는 임의의 다른 유형의 데이터 수집 장치를 포함할 수 있다.
도 14e는 초음파 발생 장치의 내부 공간(202a) 내에 있을 수 있는 광원(202c)의 예를 나타낸다. 광원은 지지 구조체(202b)에 의해 지지될 수 있다. 지지 구조체는 본원의 다른 곳에 제공된 하나 이상의 배터리와 같은 전원에 광원을 연결하는 것을 제공할 수 있다. 일부 경우, 지지 구조체 자체는 광원에 직접 전력을 제공할 수 있는 배터리와 같은 전원을 포함할 수 있다. 초음파 발생 장치 및 광원은 동일한 전원에 의해 전력이 공급되거나 공급되지 않을 수 있다. 이들은 상이한 전원에 의해 전력이 공급될 수 있다. 일부 구현예에서, 지지 구조체는 초음파가 광원에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는 높은 초음파 감쇠 물질로 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 지지 구조체가 초음파 발생 장치에 의해 생성된 초음파에 능동적 또는 수동적 감쇠(damping)를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 광원이 초음파 신호를 거의 또는 전혀 경험하지 못하게 할 수 있다. 광원에 대한 지지 구조체의 본원에서의 임의의 설명은 내부 공간 내에 제공된 방출 장치 또는 데이터 수집 장치와 같은 임의의 다른 물체에 대한 지지 구조체에 적용될 수 있다.
도 14g는 초음파 발생 장치의 내부 공간(202a) 내에 있을 수 있는 광원(202c)의 또 다른 예를 나타낸다. 광원은 지지 구조체에 의해 지지될 수 있다. 하나 이상의 광학 부재(202f)가 제공될 수 있다. 하나 이상의 광학 부재는 방출된 광을 변형시킬 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 하나 이상의 광학 부재가 약물 도포기에 제공될 수 있다. 일부 경우, 하나 이상의 조정 기구(202f)가 제공될 수 있으며, 이는 방출 장치 또는 데이터 수집 장치에 대해 제공될 수 있다. 조정 기구는 광학 부재 또는 다른 유형의 조정 기구일 수 있다. 조정 기구는 내부 공간 내에서 장치로부터의 방출 또는 내부 공간으로 유입되는 내부 공간 외부로부터의 방출을 변형시킬 수 있다.
도 14d는 카메라(202d)와 같은 데이터 수집 장치의 예를 나타낸다. 카메라는 지지 구조체(202b) 상에 지지될 수 있다. 카메라는 전달 부위를 이미지화하는 데 유용할 수 있다. 카메라는 정지 이미지 또는 동적 이미지를 캡처하는데 사용될 수 있다. 카메라는 스트리밍된 이미지를 캡처할 수 있는 비디오 카메라일 수 있다. 카메라는 전달 부위 및 어떻게 치료가 진행되는지에 관한 데이터를 수집하는데 유용할 수 있다. 약물 도포기의 투명한 부분은 카메라가 약물 도포기를 통해 전달 부위를 영상화하는 것을 허용할 수 있다. 일부 구현예에서, 카메라는 광원과 함께 사용될 수 있다. 광원은 이미지화되는 영역을 조명하는데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 광원은, 이미지화될 수 있는 약물에 의한 반응을 개시하는 것일 수 있다.
도 14f는 마이크로폰(202e)과 같은 데이터 수집 장치의 또 다른 예를 나타낸다. 마이크로폰은 지지 구조체(202b) 상에 지지될 수 있다. 마이크로폰은 전달 부위로부터 음향 데이터를 수집하는데 유용할 수 있다. 일부 구현예에서, 마이크로폰은 초음파 데이터를 수집하는데 유용할 수 있다. 일부 구현예에서, 마이크로폰은 광원과 함께 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 모듈이 초음파 발생 장치의 내부 공간의 내외에서 교환될 수 있다. 예를 들어, 광원은 상이한 광원 또는 데이터 수집 장치와 교환될 수 있다. 단일 모듈이 내부 공간 내에서 맞을 수 있거나 다수의 모듈이 내부 공간 내에서 맞을 수도 있다. 예를 들어, 광원과 데이터 수집 장치 모두 또는 다수의 유형의 데이터 수집 장치가 내부 공간 내에서 맞을 수 있다.
약물 도포기는 눈 상의 전달 부위에 약물을 전달하는데 사용될 수 있다. 약물 도포기는 또한 눈 상의 전달 부위에 초음파를 전달하는데 사용될 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 약물 보유 오버레이는 눈 상의 전달 부위에 약물을 전달하는데 사용될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 눈의 표면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 눈의 표면 상에 배치될 수 있고/있거나 눈에 적어도 부분적으로 접착될 수 있다.
약물 보유 오버레이는 약물 보유 오버레이가 표면에 적용되는 동안 눈의 폐쇄를 허용하도록 구성될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 그것이 눈으로부터 5 mm, 4 mm, 3 mm, 2.5 mm, 2 mm, 1.5 mm, 1.3 mm, 1.2 mm, 1 mm, 0.9 mm, 0.8 mm, 0.7 mm, 0.6 mm, 0.5 mm, 0.3 mm, 0.1 mm, 0.05 mm 또는 0.01 mm 초과로 돌출되지 않게 할 수 있는 낮은 프로파일을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 콘택트 렌즈, 필름, 막, 층 또는 시트일 수 있다. 약물 보유 오버레이는 가요성 물질로부터 형성될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 연성이거나 눈의 표면의 모양과 일치하도록 구부러질 수 있다.
약물 보유 오버레이는 임의의 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 약물 보유 오버레이는 실질적으로 원형 모양을 가질 수 있다. 약물 보유 오버레이는 타원형, 직사각형, 삼각형, 초승달형, 고리형 또는 임의의 다른 모양을 가질 수 있다. 약물 보유 오버레이는 눈의 곡면과 유사하게 자연 상태에 있을 때 실질적으로 만곡될 수 있다. 대안적으로, 약물 보유 오버레이는 자연 상태에 있을 때 편평할 수 있다.
약물 보유 오버레이는 다공성 물질로 형성될 수 있다. 다공성 물질은 약물 보유 오버레이가 공극 내에 적어도 하나의 약물을 보유하게 할 수 있다. 약물 보유 오버레이는 친수성, 소수성, 양쪽친매성 및/또는 멸균성 물질로 형성될 수 있다. 일부 경우, 약물 보유 오버레이는 미세 발포체(microcellular foam)를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 소수성 장벽 필름과 인접한 친수성 미세 발포체를 포함할 수 있다. 약물 보유 오버레이는 중합체성 필름과 같은 중합체성 물질을 포함할 수 있다. 약물 보유 오버레이는 낮은 감쇠 물질로부터 형성될 수 있다. 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같은 낮은 감쇠 물질의 임의의 특성은 약물 보유 오버레이에 적용될 수 있다. 예를 들어, 약물 보유 오버레이는 20, 15, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5, 또는 0.1 dB/(MHz cm) 미만의 감쇠 계수를 가질 수 있다.
적어도 하나의 약물은 약물 보유 오버레이에 캡슐화될 수 있다. 적어도 하나의 약물은 약물 보유 오버레이 표면에 부착되거나 적용될 수 있다.
적어도 하나의 약물의 전달 방법은 약물 보유 오버레이를 눈의 표면에 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 초음파 발생 장치는 눈의 원하는 부위에 대해 배치될 수 있다. 초음파는 초음파 발생 장치의 도움으로 발생할 수 있고, 초음파는 원하는 부위에 적용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 구현예에 따른, 눈(100)의 표면 상에 약물 보유 오버레이(901)를 사용하는 적용의 예를 나타낸다. 초음파 발생 장치(1000)는 눈의 눈꺼풀(102) 위에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 눈꺼풀 아래의 눈의 표면 상에 배치될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 초음파 발생 장치가 접촉하는 눈꺼풀 부분의 바로 아래에 배치될 수 있다. 대안적으로, 약물 보유 오버레이는 초음파 발생 장치가 접촉하는 부분 이외의 눈의 상이한 부분의 아래에 배치될 수 있다. 초음파 발생 장치는 초음파를 전달할 때 눈꺼풀의 부분과 접촉할 수 있다. 약물 보유 오버레이는 초음파 발생 장치가 눈꺼풀과 접촉하고 있을 때 초음파 발생 장치 바로 아래에 있거나 있지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 눈의 완전히 상이한 부분에 제공될 수 있다. 그러나, 눈에 제공될 수 있는 초음파 신호는 약물 보유 오버레이로부터 약물을 전달하는 것을 여전히 도울 수 있다.
눈은 초음파 발생 장치가 눈꺼풀에 초음파를 전달할 때 완전히 폐쇄되거나 부분적으로 폐쇄될 수 있다.
선택적으로, 약물 도포기는 초음파 발생 장치에 작동가능하게 결합될 수 있다. 약물 도포기는 눈의 눈꺼풀 위에 배치될 수 있다. 약물 도포기는 초음파가 눈꺼풀에 전달되게 할 수 있는 낮은 감쇠 물질로 형성될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 약물 도포기 바로 아래에 있을 수 있거나 있지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 눈의 상이한 영역 상에 제공될 수 있다.
도 16a 내지 16b는 본 발명의 구현예에 따른, 약물 보유 오버레이(901)를 사용하는 추가적인 적용 예를 나타낸다. 초음파 발생 장치(1000)는 도 16a에 나타낸 바와 같이 약물 보유 오버레이 위에 배치될 수 있거나, 도 16b에 나타낸 바와 같이 약물 보유 오버레이가 눈의 상이한 부분에 있는 동안 눈(100)의 표면 상에 직접 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 눈의 표면의 임의의 부분 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 약물 보유 오버레이는 눈의 공막, 각막 또는 윤부 상에 배치될 수 있다. 초음파 발생 장치는 초음파를 전달할 때 약물 보유 오버레이와 접촉할 수 있다. 약물 보유 오버레이는 초음파 발생 장치가 약물 보유 오버레이와 접촉할 때 초음파 발생 장치의 바로 아래에 있을 수 있다. 초음파 발생 장치는 눈의 공막, 눈의 각막 또는 눈의 윤부 위에 배치될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 장치로부터의 초음파가 눈의 표면에 전달될 수 있게 하는 낮은 감쇠 물질로부터 형성될 수 있다. 이것은 약물을 약물 보유 오버레이로부터 눈의 표적 부위로 전달하는 것을 도울 수 있다.
일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 눈의 완전히 상이한 부분에 제공될 수 있다. 초음파 발생 장치는 눈의 표면과 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 초음파 발생 장치는 눈의 공막, 각막 또는 윤부와 직접 접촉할 수 있다. 그러나, 눈에 제공될 수 있는 초음파 신호는 약물 보유 오버레이로부터의 약물의 전달을 여전히 도울 수 있다. 초음파 발생 장치는 약물 오버레이가 제공되는 눈의 부분 이외의 눈의 표면의 상이한 부분에 초음파를 전달할 수 있다. 초음파 발생 장치는 약물을 받는 표면의 부분 이외의 눈의 상이한 부분에 초음파를 전달할 수 있다.
눈은 초음파 발생 장치가 초음파를 전달하는 동안 열려 있을 수 있다.
선택적으로, 약물 도포기는 초음파 발생 장치에 작동가능하게 결합될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 도포기는 약물 보유 오버레이 위에 배치될 수 있다. 대안적으로, 약물 도포기는 눈의 표면과 직접 접촉할 수 있고 약물 보유 오버레이는 눈의 상이한 부분에 있을 수 있다. 약물 도포기는 초음파가 약물 보유 오버레이 및/또는 눈의 표면에 전달되게 할 수 있는 낮은 감쇠 물질로 형성될 수 있다. 약물 보유 오버레이는 약물 도포기 바로 아래에 있거나 있지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 보유 오버레이는 도포기로부터 눈의 상이한 영역 상에 제공될 수 있다.
일부 구현예에서, 특정 치료 계획의 경우, 눈의 원하는 부위에 배치되는 약물 보유 오버레이를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 약물 보유 오버레이는 선택적으로 장시간 동안 배치될 수 있고, 이는 약물의 장기적인 전달을 허용할 수 있다. 초음파의 적용은 향상된 전달을 제공할 수 있다. 초음파 전달은 약물 전달 오버레이가 눈에 제공되는 전체 시간 동안 제공될 수 있다. 대안적으로, 초음파 전달은 약물 전달 오버레이가 눈에 제공되는 시간의 부분집합 동안만 제공될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 초음파를 사용하여 눈으로부터 또는 눈 주위의 배수 시스템으로부터 배수를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 특정 조건에 대해 증가된 안구내 압력을 완화시키는 것이 바람직할 수 있다. 일례로, 눈으로부터의 유체 배수의 차단에서 비롯될 수 있는 증가된 압력으로 인한 눈의 일부(예컨대, 눈의 최적 신경)에 손상이 있을 수 있는 녹내장과 같은 질환의 치료를 위해, 초음파가 적용되어 눈으로부터 유체의 배수를 도울 수 있다. 초음파는 약물과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 포도막 공막 유출(uveoscleral outflow)의 치료를 위해 또는 수성 생산을 감소시키기 위해, 약물의 표적 부위로의 개선된 전달은 유체의 배수 및 압력 완화를 도울 수 있다. 비제한적으로 프로스타글란딘 유사체, 베타 차단제, 아드레날린성 제제, 축동제(miotics), 탄소 탈수효소 억제제 또는 본원의 다른 곳에 제공된 바와 같은 임의의 다른 약물과 같은 약물이 원하는 부위에 전달될 수 있다. 바람직하게는, 눈물, 눈 깜빡임 또는 눈 운동에 의한 약의 손실을 감소시키기 위해(예컨대, 점안제와 비교하여) 이들은 약물 도포기를 통해 전달될 수 있다. 초음파가 적용되어 이들 약물의 전달을 도울 수 있다. 일부 경우, 이들 약물은 약물 보유 오버레이를 통해 제공될 수 있다. 초음파 자극은 상공막 정맥계(episcleral venous system), 방수 정맥(aqueous vein), 쉴렘관(canal of schlemm) 및/또는 섬유주대(trabecular meshwork)를 포함할 수 있는 차단된 배수 시스템을 제거하는 데 도움을 줄 수 있다.
초음파의 발생은 눈 내부로부터의 유체의 배수를 허용하여 눈 내부의 압력을 감소시킬 수 있다. 유체의 배수는 하나 이상의 약물의 전달과 동시에 일어날 수 있다. 유체의 배수는 하나 이상의 약물을 전달하기 전에 일어날 수 있다. 유체의 배수는 하나 이상의 약물의 전달 후에 일어날 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파는 눈 내부로부터 유체를 배수할 때 원하는 주파수에서 작동할 수 있다. 원하는 주파수는 본원의 다른 곳에 제공된 바와 같은 임의의 값을 가질 수 있다. 일부 경우, 원하는 주파수는 1 MHz 미만일 수 있다. 일부 구현예에서, 유체의 배수는 눈에 어떠한 영구적인 손상을 일으키지 않으면서 일어날 수 있다. 선택적으로, 유체의 배수는 눈의 세포내 구조를 파괴함으로써 일어날 수 있다. 일부 경우, 눈의 배수는 눈의 온도를 크게 상승시키지 않으면서 일어날 수 있다. 일부 경우, 눈의 배수는 눈의 온도를 0.1℃, 0.5℃, 1℃, 1.2℃, 1.5℃, 1.7℃, 2℃, 2.5 ℃, 3℃, 4℃, 5℃, 7℃, 또는 10℃ 초과로 상승시키지 않으면서 일어날 수 있다. 일부 구현예에서, 눈의 온도는 33℃, 34℃, 35℃, 36℃, 37℃, 38℃, 39℃, 40℃, 41℃, 42℃, 43℃, 44℃, 또는 45℃를 초과하지 않는다. 유체의 배수는 안구내 압력을 감소시키는 치료 동안 유용할 수 있다. 예를 들어, 유체의 배수는 녹내장 동안 유용할 수 있다.
일 예에서, 녹내장 약물의 초음파 매개 전달은 섬유주대 및 쉴렘관에 도달할 수 있다. 녹내장 약물의 초음파 매개 전달은 윤부 영역을 통해 일어날 수 있다. 대안적으로, 약물은 공막 또는 각막과 같은 다른 영역을 통해 전달될 수 있다. 녹내장 치료를 위한 약물의 전달은 수성 생산 감소 또는 액체 유출 증가와 동시에 일어날 수 있다. 초음파는 섬유주대, 쉴렘관을 일시적으로 파괴하고 유체 유출을 촉진하여, 안구내 압력을 감소시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 안구내 압력을 감소시키기 위해 고강도 초음파(예컨대, 1 내지 20 MHz)가 적용될 수 있다. 일부 구현예에서, 본원에 제공된 시스템 및 방법은 안구내 압력을 감소시키기 위해 1 MHz, 900 kHz, 800 kHz, 700 kHz, 600 kHz, 500 kHz, 400 kHz, 300 kHz, 250 kHz, 200 kHz, 150 kHz, 100 kHz, 80 kHz, 60 kHz, 50 kHz, 40 kHz, 30 kHz, 또는 20 kHz 미만과 같이 더 낮은 강도 초음파를 사용할 수 있다. 다른 구현예에서, 저강도 초음파(예컨대, 2-4 W/cm2를 가짐)가 제공될 수 있다.
약물 전달 장치는 눈의 원하는 부위에 약물 및/또는 초음파를 전달하는 것을 도울 수 있다. 이것은 눈의 안구내 공간의 표적 부위를 포함할 수 있는 눈의 표적 부위에 약물을 전달할 수 있다. 일부 구현예에서, 전달될 약물 또는 수행될 치료 계획에 따라, 약물 전달 장치의 초음파 발생 장치의 작동을 위해 상이한 파라미터가 제공될 수 있다. 초음파 발생 장치를 작동시키기 위한 명령은 약물 또는 눈에 대한 치료 계획의 동일성에 따라 생성될 수 있다.
도 17은 초음파 발생 장치를 작동시키기 위한 명령을 생성하는 과정의 예를 나타낸다. 약물을 전달하기 위한 명령을 생성하는 방법은 전달될 적어도 하나의 약물의 동일성 또는 눈을 위한 치료 계획의 동일성을 나타내는 신호를 얻는 단계(1701)를 포함할 수 있다. 방법은 또한 약물 또는 치료 계획의 동일성을 나타내는 신호에 기초하여 초음파 발생 장치의 명령 작동을 생성하는 단계(1702)를 포함할 수 있다. 초음파는 약물을 전달할 수 있는 명령에 따라 적용될 수 있다(1703).
전달될 적어도 하나의 약물의 동일성 또는 눈을 위한 치료 계획의 동일성을 나타내는 신호가 수득될 수 있다(1701). 신호는 약물 전달 장치, 디스플레이 및/또는 입력 장치, 또는 별도의 장치에서 수신될 수 있다. 일부 구현예에서, 신호는 사용자 입력에 반응하여 제공될 수 있다. 사용자 입력은 약물의 동일성(예컨대, 약물의 명칭, 복수의 약물로부터의 약물의 선택, 배치 번호 또는 약물의 다른 식별자, 약물의 유형)의 입력일 수 있다. 사용자 입력은 눈에 대한 치료 계획의 동일성의 입력일 수 있다. 치료 계획의 동일성은 눈에 대해 치료되고 있는 질환 또는 병태(예컨대, 녹내장, 황반 변성, 진단, 비타민 전달, 예방법, 또는 본원의 다른 곳에 기재된 바와 같은 임의의 다른 질환 또는 병태)의 동일성을 포함할 수 있다. 치료 계획의 동일성은 특정 대상 또는 대상의 유형에 고유하거나 고유하지 않을 수 있는 특정 치료 계획 식별자(예컨대, 계획의 명칭, 계획을 식별하는 영숫자 문자열, 계획 유형)을 포함할 수 있다. 대상에 대한 특정 치료 계획은 대상을 치료하는 의사의 도움으로 생성될 수 있다. 대상에 대한 특정 치료 계획은 대상의 병태에 관한 특정 입력에 기초하여 하나 이상의 프로세서의 도움으로 생성될 수 있다.
일부 구현예에서, 사용자는 치료될 질환/병태, 초음파 강도, 초음파 주파수, 주기 시간, 시작, 정지 및/또는 타이머에 대한 설정에 접근할 수 있다. 사용자는 환자 정보 및/또는 프로파일을 입력하거나 볼 수 있다. 예를 들어, 환자의 이름, 의료 기록, 질환/병태, 치료 단계, 그림에 접근할 수 있다. 일부 경우, 사용자 입력은 단지 환자 동일성일 수 있으며, 질환 동일성 및/또는 치료 동일성은 환자의 기록으로부터 나올 수 있다. 일부 경우, 사용자 입력은 단지 질환 동일성 및/또는 치료 동일성일 수 있으며, 장치 또는 시스템은 초음파 발생 장치를 위한 작동 파라미터를 자동으로 생성할 수 있다. 대안적으로, 사용자는 주파수, 역학적 지수, 강도, 주기 시간, 주기 수, 대기 시간 등과 같은 초음파 발생 장치를 위한 작동 파라미터를 수동으로 조정할 수 있다.
사용자 입력은 사용자 인터페이스를 통해 제공될 수 있다. 사용자 인터페이스는 약물 전달 장치에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 약물 및/또는 치료 계획의 동일성을 직접 약물 전달 장치 내로 직접 입력할 수 있다. 또 다른 예에서, 사용자는 약물 전달 장치의 일부이거나 약물 전달 장치와 별도로 제공될 수 있는 디스플레이 및/또는 입력 장치와 상호작용할 수 있다. 일부 경우, 디스플레이 및/또는 입력 유닛은 약물 전달 장치와 통신할 수 있다. 사용자 입력은 임의의 다른 외부 장치로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 약물 전달 장치와 통신할 수 있는 컴퓨터, 태블릿 또는 스마트폰과 같은 장치 내에 입력을 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, 약물의 동일성 또는 치료 계획의 동일성을 나타내는 신호는 하나 이상의 프로세서로부터 제공될 수 있다. 약물의 동일성 또는 치료 계획의 동일성은 장치에 결합될 수 있는 약물 도포기의 라벨 상에 제공될 수 있다. 약물 도포기는 적어도 하나의 약물로 예비 로딩될 수 있다. 약물 도포기는 제거 가능한 방식으로 장치에 결합될 수 있다. 약물 도포기가 장치에 결합되는 경우, 센서가 약물 도포기의 라벨을 판독하는데 사용될 수 있다. 약물 도포기로부터 라벨을 판독하는 추가 세부 사항은 본원의 다른 곳에 보다 상세하게 제공된다. 라벨은 약물의 동일성, 약물의 부피, 치료 계획의 동일성, 치료 계획에 대한 시간의 길이, 치료 계획의 세부 사항, 치료될 질환, 대상의 동일성, 배치, 제조 시간, 제조 장소, 제조자 ID, 유효 기간, 또는 약물 도포기 및/또는 약물에 관한 기타 정보와 같은 정보를 제공할 수 있다. 정보는 라벨에 의해 직접 제공되거나, 또는 라벨은 약물 전달 장치가 정보를 저장할 수 있는 메모리에 접근하게 할 수 있다. 예를 들어, 치료 계획 식별자가 제공되면, 약물 전달 장치는 장치에 탑재되거나 외장된 메모리 저장소에 접근할 수 있다. 메모리 저장소는 치료 계획 식별자와 관련된 추가 정보를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 약물 도포기는 약물 전달 장치에 약물 또는 치료 계획의 동일성과 같은 정보를 '밀어낼' 수 있다. 예를 들어, 약물 도포기는 약물 또는 치료 계획의 동일성과 같은 정보를 내보낼 수 있고, 이는 약물 전달 장치의 통신 유닛에 의해 판독될 수 있다.
약물 또는 치료 계획(1702)의 동일성을 나타내는 신호에 기초하여 초음파 발생 장치를 작동시키기 위한 명령을 생성하기 위해 하나 이상의 프로세서가 사용될 수 있다. 프로세서는 약물 전달 장치에 탑재될 수 있다. 대안적으로, 프로세서는 약물 전달 장치에 외장될 수 있다. 프로세서는 선택적으로 디스플레이 및/또는 입력 장치에 탑재될 수 있다. 프로세서는 별도의 장치에 제공될 수 있다. 프로세서는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부로서 제공될 수 있다.
명령을 생성하는 것은 다양한 약물 또는 치료 계획을 위한 복수의 명령 옵션으로부터 명령을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 약물 또는 치료 계획에 대해 제1 명령 옵션 세트가 제공될 수 있다. 제1 명령 옵션 세트와 상이한 제2 명령 세트가 제2 약물 또는 치료 계획에 대해 제공될 수 있다. 사전 설정된 명령 세트가 제공될 수 있다. 어떤 약물이나 치료 계획이 확인되었는지에 기초하여, 확인된 약물이나 치료 계획에 상응하는 적절한 명령 세트가 선택될 수 있다.
다른 경우에, 명령은 새롭게 생성되고 기존 명령 집합으로부터 선택되지 않을 수 있다. 명령은 약물 및/또는 치료 계획의 공지된 파라미터에 기초하여 생성될 수 있다. 명령은 대상의 동일성 또는 대상의 특성에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 대상이 40세 여성인 경우, 명령은 대상이 60세 남성인 경우와 상이할 수 있다. 대상이 약물과의 임의의 알려진 상호작용을 가지고 있는 경우, 이것 역시 명령에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 사람 A는 사람 B보다 약물 A에 더 민감할 수 있다.
명령은 초음파 발생 장치의 작동을 정의할 수 있다. 이것은 초음파의 주파수, 초음파의 역학적 지수, 초음파의 시기 정보(예컨대, 초음파의 지속 시간(TA), 초음파의 대기 시간(TW), 초음파의 듀티 주기의 수, 초음파의 치료 계획의 길이), 초음파의 파형 및/또는 초음파의 강도를 포함할 수 있다.
초음파는 명령(1703)에 따라 발생할 수 있다. 초음파의 발생은 약물을 표적 부위로 전달할 수 있다. 일부 구현예에서, 초음파는 약물 도포기가 눈과 접촉하기 이전에, 동시에, 및/또는 이후에 적용될 수 있다.
본 발명의 추가 구현예는 본 발명의 일 양태에 따른 시스템을 눈의 질환을 위한 기존 치료 장치 내로 통합하는 것에 관한 것이다. 시스템은 바람직하게는 다른 진단 및/또는 치료 장치와 결합 및/또는 통합된다.
도 18a 내지 18c는 다양한 치료 계획에 따른 초음파의 적용 예를 나타낸다.
도 18a는 치료 계획에 따라 적용될 수 있는 초음파의 예를 나타낸다. 초음파는 온/오프(on and off)의 펄스로 전달될 수 있다. 시스템은 적어도 하나의 적용 주기로 작동될 수 있다. 각각의 적용 주기는 지속 시간을 갖는 적어도 하나의 초음파 방출 이벤트(TA) 및 지속 시간을 갖는 후속 대기 기간(TW)을 포함한다. 초음파 방출 이벤트 중에 초음파 장치는 작동하고, 대기 기간 중에 초음파 장치는 작동하지 않는다. 약물 도포기는 적어도 하나의 적용 주기의 완전한 지속 기간 동안 공막 표면, 각막 표면 또는 윤부와 같은 눈 표면과 접촉할 수 있다.
약물의 물리적, 화학적 및 약제학적 성질에 따라, 적용 주기에 대한 상이한 파라미터가 요구된다. 본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 하기 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 파라미터, 바람직하게는 부분집합을 제어하도록 구성된다: 초음파 방출 이벤트의 지속 시간(TA), 초음파 방출 이벤트 후 대기 기간의 지속 시간(TW), 적용 주기의 수, 초음파 방출 이벤트의 강도, 초음파 방출 이벤트의 중심 주파수, 초음파 방출 시스템의 역학적 지수 및 펄스 초음파 방출 이벤트의 경우: 초음파 방출 이벤트의 반복률 및 초음파 방출 이벤트의 듀티 주기.
임의의 수의 적용 주기가 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 예비 설정된 수의 적용 주기가 제공될 수 있다. 일부 경우, 적용 주기를 실행하기 위한 예비 설정된 지속 시간이 제공될 수 있다.
도 18b는 본 발명의 구현예에 따라, 함께 클러스터링될 수 있는 다수의 적용 주기의 예를 나타낸다. 주기의 클러스터는 반복되거나 반복되지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 클러스터는 시간 길이(TC)를 가질 수 있다. 적용 주기의 길이는 집합적으로 약 TE일 수 있다. 클러스터 사이의 시간의 양은 휴면 기간(dormant period)(TD)일 수 있다. 클러스터는 임의의 수로 반복될 수 있다. 클러스터는 예비 결정된 수 동안 또는 예비 설정된 지속 시간 동안 반복될 수 있다.
도 18c는 치료 계획 동안 시간 t가 경과함에 따라 파라미터 P가 어떻게 달라질 수 있는지의 예를 나타낸다. 규칙적인 적용 주기가 있거나 없을 수 있다. 일부 구현예에서, 다양한 특성을 갖는 일련의 적용 주기가 반복되거나 반복되지 않을 수 있다. 예를 들어, 초음파가 '켜지는' 시간의 양(T0)은 고정되거나 달라질 수 있다. 초음파가 '꺼지는' 대기 시간(TW)은 고정되거나 달라질 수 있다. 유사하게, 클러스터 길이(TE)는 고정되거나 달라질 수 있다. 클러스터 사이의 시간(TD)은 고정되거나 달라질 수 있다.
하나 이상의 파라미터는 특정 적용 주기 동안 고정될 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 전체 클러스터 동안 고정될 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 전체 치료 계획 동안 고정될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 파라미터는 치료 계획 동안 달라질 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 클러스터 동안 달라질 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 적용 주기 동안 달라질 수 있다. 비제한적으로 초음파 방출 이벤트의 강도, 초음파 방출 이벤트의 중심 주파수, 또는 초음파 방출 시스템의 역학적 지수를 포함하는 임의의 파라미터는 달라질 수 있다.
임의의 시간(예컨대, TA, TW, TC, TD, TE)의 경우, 시간의 양은 대략 마이크로초, 밀리초, 수초, 수십 초, 수분 또는 그 이상일 수 있다. 예를 들어, 초음파는 약 0.001초, 0.005초, 0.01초, 0.05초, 0.1초, 0.5초, 1초, 3초, 5초, 10초, 15초, 20초, 30초, 45초, 60초, 90초, 120초, 150초, 180초, 210초, 240초, 270초, 300초, 360초, 420초, 480초, 540초, 600초, 1000초, 2000초, 3000초 또는 6000초 이하의 지속 시간 동안 발생할 수 있다. 초음파는 본원에 제공된 임의의 값보다 크거나 본원에 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 지속 시간 동안 발생할 수 있다. 유사하게, 대기 시간은 본원에 제공된 임의의 지속 시간보다 작거나 같은 지속 시간 동안 제공될 수 있다. 대기 시간은 본원에 제공된 임의의 지속 시간보다 크거나 본원에 제공된 임의의 지속 시간 사이의 범위에 속할 수 있다. 초음파 치료 프로파일과 관련된 임의의 다른 시간(예컨대, TC, TD, TE)은 본원에 제공된 지속 시간 중 임의의 2개의 지속 시간 사이보다 작거나, 크거나, 또는 이에 속하는 지속 시간을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 전체 치료 계획은 대략 수초, 수분, 수시간, 수일, 수주, 수개월 또는 수년에 걸쳐 이어질 수 있다. 환자는 상이한 시점에 초음파 치료를 받을 수 있고, 필요에 따라 약물 전달 시스템을 다시 숙지할 수 있다.
상이한 약물 및/또는 치료 계획에 대해, 상이한 초음파 프로파일이 시간이 경과함에 따라 제공될 수 있다.
도 19는 본 발명의 구현예에 따라 눈의 안구내 공간 내의 표적 부위로의 약물의 침투의 예를 나타낸다. 초음파 발생 장치(202) 및 약물 도포기(201)는 약물 및 초음파를 눈(100)에 전달할 수 있다. 초음파 발생 장치는 유리하게는 눈 내부에서 거리 d만큼 약물의 침투를 허용할 수 있다.
일부 구현예에서, 약물이 눈의 후안부로 침투하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 당뇨병성 망막병증 또는 황반 변성과 같은 질환의 경우, 약물은 눈의 후안부에 전달될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물은 코르티코스테로이드 또는 항-VEGF 약물일 수 있다. 일부 약물은, 비제한적으로 아리스토코르트(aristocort), 켄카오르트(kencaort) 또는 케날로그(kenalog)의 상표명을 가진 트리아미콜론(triamolone), 또는 루센티스(lucentis), 아일리아(eylea) 또는 아바스틴(avastin)의 상표명을 가진 항-VEGF를 포함할 수 있다. 본원에 기술된 바와 같은 초음파 처리를 통해, 약물은 안구의 후면인 망막에 전달될 수 있다. 약물이 전달될 수 있는 농도는, 이러한 침습적 기술을 필요로 하지 않으면서 유리체내 주사로 제공되는 약물 농도와 동일하거나 적어도 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 97% 또는 99%일 수 있다.
약물은 적어도 4 cm, 3.5 cm, 3 cm, 2.5 cm, 2 cm, 1.5 cm, 1 cm, 0.8 cm, 0.7 cm, 0.6 cm, 0.5 cm, 0.4 cm, 0.3 cm, 0.2 cm 또는 0.1 cm의 깊이 d까지 투과할 수 있을 수 있다. 이러한 거리는 초음파가 1 MHz, 900 kHz, 800 kHz, 700 kHz, 600 kHz, 500 kHz, 400 kHz, 300 kHz, 250 kHz, 200 kHz, 150 kHz, 120 kHz, 100 kHz, 90 kHz, 80 kHz, 70 kHz, 60 kHz, 50 kHz, 40 kHz, 30 kHz, 20 kHz 또는 10 kHz보다 작거나 같은 주파수 값와 같은 임의의 주파수 값에서 작동하고 있을 때 투과될 수 있다. 이러한 거리는, 초음파가 제공된 임의의 값보다 크거나 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속하는 주파수 값에서 작동하고 있을 때 침투될 수 있다. 이러한 거리는 초음파가 0.01, 0.05, 0.1, 0.13, 0.15, 0.17, 0.18, 0.19, 0.2, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9보다 작거나 같은 역학적 지수와 같은 임의의 역학적 지수에서 작동하고 있을 때 침투될 수 있다. 이러한 거리는, 초음파가 제공된 임의의 값보다 크거나 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속하는 역학적 지수에서 작동하고 있을 때 침투될 수 있다. 이러한 거리는 초음파가 10, 9, 8, 7.5, 7, 6.5, 6, 5.5, 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2, 1.5, 1, 0.5, 0.1 W/cm2보다 작거나 같은 강도와 같은 임의의 강도로 작동하고 있을 때 침투될 수 있다. 이러한 거리는 초음파가 제공된 임의의 값보다 크거나 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위에 속하는 역학적 지수에서 작동하고 있을 때 침투될 수 있다. 약물은 600초, 480초, 420초, 360초, 300초, 240초, 180초, 120초, 90초, 60초, 30초, 20초, 15초, 10초, 5초, 3초, 2초, 1초, 0.5초 또는 0.1초 내에 표시된 임의의 깊이까지 침투할 수 있을 수 있다. 약물은 적용되고 있는 초음파의 표시된 임의의 시간 내에 이러한 깊이까지 침투할 수 있다. 약물은 눈의 표면과 접촉하는 약물 도포기의 임의의 표시된 시간 값 내에 이러한 깊이까지 침투할 수 있다. 약물은 제공된 임의의 시간 값 내에 약물이 이동할 수 있는 최대 깊이까지 침투할 수 있다.
약물은 임의의 농도로 표적 부위에 침투하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물은 임의의 농도로 눈의 유리체 및 망막 내로 전달될 수 있다. 약물은 0.01, 0.05, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 5, 7, 10, 12, 15, 17, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 700, 1000, 1200, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 5000, 7000, 10000 μg/mL보다 크거나 같은 농도로 표적 부위에 전달될 수 있다. 약물은 제공된 임의의 값보다 작거나 제공된 임의의 2개의 값 사이의 범위 내에 속하는 농도로 전달될 수 있다. 약물은 임의의 속도로 침투할 수 있다. 약물은 적어도 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000 μm2/s의 속도로 전달될 수 있다.
이러한 깊이까지 침투할 수 있는 약물은 임의의 유형의 분자일 수 있다. 약물은 이러한 초음파 주파수, 강도 또는 역학적 지수 하에 이러한 깊이까지 침투할 수 있다. 약물은 임의의 이러한 농도 하에 또는 임의의 이러한 속도로 침투할 수 있다. 약물은 표시된 기간 내에 이러한 깊이까지 침투할 수 있다. 이러한 침투는 눈 조직(예컨대, 공막, 망막, 각막, 윤부)을 손상시키지 않으면서 일어날 수 있다. 이러한 침투는 영구적인 방식으로 눈 조직을 손상시키지 않으면서 일어날 수 있다. 이러한 침투는 눈의 온도를 0.1℃, 0.5℃, 1℃, 1.5℃, 2℃, 2.5℃, 3℃, 3.5℃, 4℃, 5℃, 6℃, 7℃, 8℃, 9℃, 또는 10℃, 또는 본원의 다른 곳에 제공된 임의의 다른 온도 초과로 증가시키지 않으면서 일어날 수 있다. 이러한 침투는 눈의 온도를 33℃, 34℃, 35℃, 36℃, 37℃, 38℃, 39℃, 40℃, 41℃, 42℃, 43℃, 44℃ 또는 45℃ 초과로 상승시키지 않으면서 일어날 수 있다.
약물 분자는 작은 유기 분자, 단백질, 단클론 항체, 항체 단편 또는 나노 입자일 수 있다. 임의의 크기의 분자가 표적 부위에 전달될 수 있다. 일부 구현예에서, 분자의 크기는 약 10 Da, 50 Da, 100 Da, 300 Da, 500 Da, 700 Da, 900 Da, 1 kDa, 2 kDa, 3 kDa, 5 kDa, 70 kDa, 10 kDa, 20 kDa, 30 kDa, 40 kDa, 50 kDa, 60 kDa, 70 kDa, 80 kDa, 90 kDa, 100 kDa, 120 kDa, 150 kDa, 170 kDa, 200 kDa, 220 kDa, 250 kDa, 280 kDa, 300 kDa, 350 kDa, 400 kDa, 450 kDa, 500 kDa, 600 kDa, 700 kDa, 800 kDa, 900 kDa, 또는 1 MDa 이하일 수 있다. 일부 경우, 분자의 크기는 본원에 제공된 임의의 크기보다 클 수 있다. 분자의 크기는 본원에서 제공된 임의의 2개의 크기 사이의 범위 내에 속할 수 있다.
전달될 약물을 포함하는 분자의 크기는 적용 주기의 파라미터에 중요할 수 있다. 상대적으로 작은 분자, 즉, 바람직하게는 70 kDa 미만의 크기를 갖는 상대적으로 상대적으로 작은 분자의 경우, 약물 전달 속도는 주로 초음파 방출 이벤트의 지속 시간(TA)에 의해 제어된다. 상대적으로 큰 분자, 즉, 바람직하게는 70 kDa보다 큰 크기를 갖는 상대적으로 큰 분자의 경우, 약물 전달 속도는 주로 초음파 방출 이벤트 후 대기 시간의 지속 시간(TW)에 의해 제어된다.
적용 주기의 최적의 파라미터 세트는 상이한 약물 및/또는 상이한 사용자에 따라 달라지므로, 시스템이 적용 주기의 파라미터의 설정을 돕기 위한 하나 이상의 프로세서를 포함하는 것이 바람직하다. 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)은 약물 도포기(201)로부터 약물에 관한 정보를 회수하는데 사용될 수 있다. 디스플레이 및 입력 유닛(400)은 예비 설정된 파라미터를 변경하는 것을 허용하도록 제공될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 중앙 데이터베이스에 접속되고, 데이터베이스는 적용 주기의 최적의 파라미터 세트에 관한 정보를 관리한다. 데이터베이스는 클라우드 컴퓨팅 인프라 상에 제공될 수 있다. 하나 이상의 약물 전달 장치가 데이터베이스와 통신할 수 있다. 예를 들어, 약물 전달 장치는 특정 치료 계획, 약물 및/또는 환자에 대한 최적의 파라미터 세트에 관한 명령을 받을 수 있다. 약물 전달 장치는 약물, 치료 계획 및/또는 환자에 관한 데이터베이스에 정보를 전송할 수 있으며, 데이터베이스는 최적의 파라미터 세트를 되돌려보낼 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 적용 주기의 최적의 파라미터 세트가 약물 도포기 상/내에 저장되고, 바람직하게는 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)에 의해 회수된다. 일부 구현예에서, 최적의 파라미터 세트는 약물 전달 장치에 탑재된다. 최적의 파라미터 세트는 주기적으로 또는 중앙 데이터베이스로부터의 이벤트에 반응하여 업데이트될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템은 적용 주기의 파라미터를 수동으로 설정하도록 구성된 입력 수단을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따른 시스템은 본 발명의 다른 양태에 따른 방법을 수행하도록 구성된다. 하기에는, 약물의 초음파 향상 전달 방법의 바람직한 구현예의 양태가 기재되어 있다. 당업자는 시스템의 특정한 전술한 구현예가 이후에 이하 설명된 방법의 특정한 구현예와 관련됨을 인식한다.
본 발명의 일 구현예에서, 전달될 약물은 약물 도포기(201)에 저장된다. 전달 작동 전에 약물 도포기(201)는 적용 헤드(205)에 결합된다. 결합 전에, 사용된 약물 도포기(201)는 제거될 필요가 있다. 결합 전 또는 후에, 약물 도포기(201)는 전달 작동을 위해 준비된다. 전달 작동을 준비하는 것은 바람직하게는 벗김형(peel-off) 밀봉을 제거하는 단계 및/또는 보호 커버를 제거하는 단계를 포함한다.
대안적인 구현예에서, 약물은 약물의 몇 가지 용량을 보유하는 용기에 저장된다. 약물 도포기(201)는 바람직하게는 적용 헤드(202)에 영구적으로 결합되고/되거나 약물 도포기(201)는 적용 헤드(202)에 결합된다. 약물 도포기(201)는 약물 도포기(201) 내로 약물을 로딩하기 전에 선택적으로 세정된다. 선택적 세정 후, 약물은 약물 도포기(201) 내의 약물 수신 공간(800) 내에 로딩된다. 로딩은 약물 도포기(201)가 적용 헤드(205)에 부착되어 있는 동안 또는 약물 도포기(201)가 적용 헤드(205)에 부착되어 있지 않은 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물 도포기(201)가 전달 작동을 위해 준비된 후, 시스템이 전달 작동을 위해 준비된다. 본 발명의 대안적인 구현예에서, 전달 작동을 위해 약물 도포기(201)를 준비하기 전에 시스템이 전달 작동을 위해 준비된다. 전달 작동을 위해 시스템을 준비하는 것은 바람직하게는 적용 주기의 최적의 파라미터 세트를 설정하는 단계 및/또는 적용 주기의 파라미터를 조정하는 단계를 포함한다. 적용 주기의 파라미터를 설정 및/또는 조정하기 전에, 약물에 관한 정보 및/또는 약물 도포기(201)에 관한 정보가 바람직하게는 정보 송신 및/또는 수신 유닛(203)에 의해 회수된다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템 및/또는 약물 도포기(201)가 전달 과정을 위해 준비된 후에, 시스템은 약물 도포기가 공막 표면에 접촉하도록 배치된다. 다른 구현예에서, 시스템은 시스템 및/또는 약물 공급기를 준비하기 전에 배치된다.
시스템을 배치하는 것은 바람직하게는 약물 도포기(201)와 공막 표면 사이의 인터페이스(601b)에 초음파 전달 겔을 적용하는 단계를 포함한다. 시스템을 배치하는 것은 대안적으로 또는 부가적으로 약물 도포기(201)를 공막 표면에 대해 가압하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 시스템이 배치된 후, 적어도 하나의 적용 주기가 수행된다. 적용 주기 동안 약물 도포기(201)는 공막 표면과 영구 접촉한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 적용 주기 동안 공막 표면의 온도가 이 측정 수단을 이용하여 측정된다. 측정 수단은 바람직하게는 열전쌍 및/또는 적외선 온도계를 포함한다. 공막 표면의 온도가 적어도 하나의 적용 주기 동안 1℃ 초과로 증가하지 않는 것이 바람직하다. 시스템은 바람직하게는 공막 조직의 과도한 가열을 방지하기 위해 초음파 방출 이벤트를 제어하도록 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 약물이 가장 효율적으로 전달되기 위해서는 적어도 하나의 적용 주기 후 추가의 대기 시간이 필요하다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 적용 주기 후, 약물 도포기(201)가 공막 표면으로부터 제거된다. 본 발명의 구현예에 따라, 약물 도포기(201)는 바람직하게는 나중에 재사용되도록 구성되거나 일회용 약물 도포기(201)가 되도록 구성된다. 본 발명의 구현예에 따라, 약물 도포기(201)는 적어도 하나의 적용 주기 후 적용 헤드(205)로부터 제거되고/되거나 나중에 사용하기 위해 적용 헤드(205) 상에 남는다.
도 20은 본 발명의 구현예에 따른 다양한 역학적 지수의 효과를 나타낸다. 예를 들어, 확산도에 대한 상이한 값(예컨대, BSA의 D음향 혼합)이 다양한 역학적 지수에 대해 제공된다. 이러한 값은 30초 40 kHz 초음파 적용 N>= 3 동안 제공된다. 적합 확산도 값의 표준 편차를 나타내는 오차 막대가 제공된다. 가장 높은 정도의 확산도는 0.2의 역학적 지수에 대해 제공될 수 있다.
도 21은 본 발명의 구현예에 따라 다양한 주파수가 세포내 연접(junction)에 어떻게 영향을 미치는지 나타낸다. 예를 들어, 역학적 지수 = 0.2에서 20 kHz 초음파를 사용하는 것은 약물 분자(예컨대, 본원의 다른 곳에 제공된 바와 같은 임의의 특성 또는 파라미터를 갖는 임의의 유형의 분자)를 눈 표면(예컨대, 공막, 각막, 윤부) 및/또는 맥락막상 공간(suprachoroidal space)으로 전달하지만, 망막을 가로지르지 않는다. 약물 분자는 안구 조직을 손상시키지 않으면서 본원의 다른 곳에 기재된 임의의 값과 같은 임의의 속도로 전달될 수 있다.
밀착 연접 염색 이미지가 제공되며, 이는 20 kHz에서 초음파가 망막 상피 세포의 밀착 연접을 파괴하지 않는다는 것을 보여준다. 40 kHz에서, 초음파는 모든 세포간 연접을 파괴하였다. 세포간 연접이 손상되지 않으면, 약물 분자는 상피 세포 층을 통과할 수 없으므로 맥락막상 공간에 남는다.
도 22는 본 발명의 구현예에 따른 다양한 역학적 지수의 추가 효과를 나타낸다. 수신기 챔버 내의 BSA의 농도가 다양한 역학적 지수 및 주파수에 대해 나타나 있다.
도 23은 본 발명의 구현예에 따른 다양한 역학적 지수의 효과의 추가 예를 나타낸다. 다양한 역학적 지수에서, 대조군과 비교하여 BSA 분할에서의 상이한 변화가 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 상이한 공동화 체제의 역학적 지수가 제공될 수 있다. 예를 들어, 더 낮은 역학적 지수 값은 안정적인 공동화(stable cavitation)에 해당할 수 있고 더 높은 역학적 지수는 일시적인 공동화(transient cavitation)에 해당할 수 있다.
약물 전달 시스템 또는 그의 부품은 그의 사용 명령을 포함하는 키트로서 제공될 수 있다. 예를 들어, 약물 전달 장치를 포함하는 키트는 그의 사용 명령와 함께 제공될 수 있다. 약물 도포기는 약물 전달 장치와 함께 제공되거나 별도로 제공될 수 있다. 약물 도포기를 포함하는 키트는 그의 사용 명령와 함께 제공될 수 있다. 키트는 약물 도포기 상에 로딩된 약물에 관한 정보를 포함할 수 있다. 특정 약물 및/또는 약물 도포기용 약물 전달 장치의 사용을 위한 하나 이상의 설정이 명령에 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 약물 전달 장치는 재사용될 수 있다. 약물 도포기는 약물 전달 장치에 결합될 수 있다. 약물 도포기는 재사용되거나 처분될 수 있다. 선택적으로, 약물 도포기는 재충전되거나 약물로 로딩될 수 있다. 일부 경우, 약물 도포기는 일회 사용 후 처분될 수 있다.
본원 전체에 걸쳐, 용어 "약물", "치료제", 및 보다 일반적인 용어 "분자"는 상호교환가능한 것으로 간주되며, 각각의 사용은 기술적인 맥락에 의존한다. 한 가지 특정한 용어의 사용은 보호하고자 하는 주제의 범위를 제한하는 것을 의미하지 않는다. 예를 들어, 치료제는 약물을 포함할 수 있고/있거나 약물은 분자를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이 용어 "약물"은 적어도 하나의 약제학적 활성 화합물을 함유하는 약제학적 제제를 의미한다. 본 발명의 일 구현예에서, 약제학적 활성 화합물은 최대 70 kDa의 분자량을 가지고/거나 항체, 생물학적 접합체, 단백질 약물 접합체, 코르티코스테로이드 약물 접합체, 약물 캡슐화된 나노입자, 약물 접합된 나노입자, 단백질 약물, 생물학적 제제, 코르티코스테로이드 약물, 비스테로이성 항염증 약물, 하전된 분자, 비하전된 분자, 또는 전술한 약제학적 활성 화합물의 혼합물을 포함한다. 본 발명의 대안적인 구현예에서, 약제학적 활성 화합물은 70 kDa 초과의 분자량을 가지고/거나 항체, 생물학적 접합체, 단백질 약물 접합체, 코르티코스테로이드 약물 접합체, 약물 캡슐화된 나노입자, 약물 접합된 나노입자, 단백질 약물, 비스테로이드성 항염증제, 하전된 분자, 비하전된 분자, 또는 전술한 약제학적 활성 화합물의 혼합물을 포함한다. 일부 경우, 약물은 눈의 질환 또는 병태를 치료하거나, 진단을 수행하거나, 눈 또는 신체의 임의의 다른 부분의 건강을 증진시키는 임의의 화합물 또는 분자를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 약물의 예는, 비제한적으로 수양액(aqueous humor)의 포도막공막 유출을 증가시킬 수 있는 프로스타글란딘 또는 유사체, 예컨대 라타노프로스트(Xalatan), 비마토프로스트(Lumigan) 및 트라보프로스트(Travatan); 섬모체(ciliary body)에 의한 수양액 생산을 감소시킬 수 있는 국소 베타-아드레날린성 수용체 길항제, 예컨대, 티몰롤(timolol), 레보부놀롤(levobunolol, Betagan) 및 베타솔롤(betaxolol); 수성 생산을 감소시키고 포도막공막 유출을 증가시키는 이중 메커니즘에 의해 작용할 수 있는 알파2-아드레날린성 길항제, 예컨대 브리모니딘(brimonidine, Alphagan); 섬유주대(trabecular meshwork)를 통해 그리고 아마도 포도막공막 유출 경로를 통해 수양액의 유출을 증가시킬 수 있는 덜 선택적인 교감 신경 흥분제(sympathomimetics), 예컨대 에피네프린(epinephrine) 및 디피베프린(dipivefrin, Propine); 섬유주대를 조이고 수양액의 증가된 유출을 허용하는, 섬모 근육의 수축에 의해 작용하는 축동제(miotic agent, parasympathomimetics), 예컨대 필로카르핀(pilocarpine); 섬모체에서 탄산 탈수 효소(carbonic anhydrase)를 억제함으로서 수양액 생산의 감소를 제공할 수 있는 탄산 탈수 효소 억제제, 예컨대 도르졸라미드(dorzolamide, Trusopt), 브린졸라미드(brinzolamide, Azopt), 아세타졸라미드(acetazolamide, Diamox); 베타차단제(betablockers); 베바시주맙(Bevacizumab, Avastin); 라니비주맙(Ranibizumab, Lucentis); 트리암시놀론 아세토니드(Triamcinolone acetonide, Kenalog)(Triesence/Trivaris); 간시클로비르 인트라비트레알(Ganciclovir Intravitreal); 포스카르네트 인트라비트레알(Foscarnet Intravitreal); 시도포비르(Cidofovir); 폼비르센(Fomvirsen); 메토트렉세이트(Methotrexate); 반코마이신(Vancomycin); 세프타지딤(Ceftazidime); 아미카신(Amikacin); 암포테리신 B(Amphotericin B); 보리코나졸(Voriconazole); 덱사메타손(Dexamethasone); 리보플라빈(riboflavin); 단백질 안지오포이에틴(angiopoietin 2(ANG)) 또는 다른 전혈관신생(proangiogenic) 사이토카인을 표적화할 수 있는 네스바쿠맙(Nesvacumab) 또는 다른 단클론 항체; 또는 혈소판 유래 성장 인자(PDGF)와 같은 표적에 특이성 및 친화성을 가지고 결합할 수 있는 포비사(Fovisa), 지무라(Zimura) 또는 다른 압타머를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 약제학적 활성 화합물은 중심 망막 정맥 폐쇄, 분지 정맥 망막 폐쇄, 중심 장액 망막병증, 거대세포바이러스 망막염, 망막아세포종, 안구내 림프종, 안구 흑색종, 거대 세포 동맥염, 히스토플라스마증, 허혈성 시신경병증, 황반 주름, 황반 모세혈관확장증, 포도막염, 맥락막 혈관신생, 연령 관련 황반 변성, 당뇨병성 망막병증, 녹내장, 색소성 망막염, 황반 부종, 낭포 황반 부종, 황반 변성, 다재발성 익상편, 안구 톡소플라스마증, 증식성 유리체망막병증(PVR), 스티븐스-존슨 증후군, 안구 낭포성 천포창, 내안구염, 안구 퇴행성 병태, 또는 약물의 공막내 공간으로의 전달을 필요로 하는 수술후 병태의 치료 및/또는 예방에 유용하다.
본 발명의 보호 범위는 상기 제시된 구현예에 제한되지 않는다. 본 발명은 각각의 신규한 특성 및 특성들의 각각의 조합으로 구현되며, 이는 이러한 특성 또는 이러한 특성들의 조합이 청구범위 또는 실시예에 명시적으로 언급되지 않은 경우에도 청구범위에 언급된 임의의 특징의 모든 조합을 특히 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예가 본원에 나타나고 기술되었지만, 이러한 구현예는 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명은 명세서 내에 제공된 특정 실시예에 의해 제한되지 않는 것으로 의도된다. 본 발명은 전술한 명세서를 참고하여 기술되었지만, 본원의 구현예의 설명 및 예시는 제한적인 의미로 해석되는 것을 의미하지 않는다. 본 발명을 벗어나지 않으면서 다양한 변경, 변화 및 치환이 당업자에게 일어날 것이다. 또한, 본 발명의 모든 양태는 다양한 조건 및 변수에 좌우되는 본원에 제시된 특정 묘사, 구성 또는 상대적 비율에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본원에 기술된 본 발명의 구현예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 이러한 임의의 대안, 변형, 변경 또는 등가물을 포함할 것임이 고려된다. 하기 청구범위는 본 발명의 범위를 정의하고, 이들 청구범위 및 이들의 등가물의 범위에 속하는 방법 및 구조가 이에 의해 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (176)

  1. 초음파를 이용하여 안구내 공간의 표적 부위에 적어도 하나의 약물을 경공막 전달하기 위한 시스템으로서, 시스템은
    (1) 약물 도포기, 초음파 변환기 및 정보 수신 및/또는 송신 유닛을 포함하는 전달 유닛으로서, 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 약물과 관련된 정보를 수신 및/또는 송신하도록 구성되고, 약물과 관련된 정보는 약물 도포기에 저장되는 것인, 전달 유닛; 및
    (2) 전달 유닛에 작동가능하게 연결된 신호 발생 유닛을 포함하고,
    약물 도포기는
    (a) 약물을 보유하도록 구성된 적어도 하나의 공간을 포함하고,
    (b) 10 dB/MHz/cm 미만의 초음파 감쇠를 갖는 낮은 초음파 감쇠 물질로부터 제조되며,
    (c) 공막 또는 각막에 대한 시스템의 20% 미만의 초음파 손실 결합을 제공하도록 구성되고, 그리고
    (d) 20% 미만의 초음파 손실로 초음파 변환기에 결합되도록 구성되며, 교환 가능하도록 추가로 구성되고/되거나 일회용 적용을 위해 설계되고;
    신호 발생 유닛 및/또는 초음파 변환기는 적어도 하나의 적용 주기에서 초음파 파형을 방출하도록 구성되고, 적용 주기는 지속 시간 TA를 갖는 적어도 하나의 초음파 방출 이벤트 및 지속 시간 TW를 갖는 대기 기간을 포함하며; 그리고
    정보 수신 및/또는 송신 유닛은 제어기를 포함하는 신호 발생 유닛에 작동가능하게 연결되고, 제어기는 약물과 관련된 정보에 기초하여 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는 것인, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 공간은 눈의 원하는 부위를 향하는 표면에 적어도 하나의 개구(opening)를 가지며, 초음파 결합제가 약물 도포기 및 눈의 원하는 부위 사이의 갭에 채워지는 것인, 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 공간은 눈의 원하는 부위와 결합하도록 지정된 표면에서 밀봉되고, 밀봉(seal)은 사용 전에 밀봉이 완전히 또는 부분적으로 제거되어 약물 투과를 허용하도록 구성된 것인, 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 공간은 공막과 결합하도록 지정된 표면에서 개방된 것인, 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 약물 도포기는 약물로 충전 및/또는 재충전되도록 구성되고, 약물 도포기는 10 μl 내지 1.5 mL의 약물을 수용하는 것인, 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 약물 도포기는 20 GPa 초과의 영률(Young's Modulus)을 갖는 탄성 물질로부터 제조되는 것인, 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 약물 도포기는 하기 물질 중 적어도 하나로부터 제조되는 것인 시스템:
    에폭시 수지, 폴리우레탄 고무, 폴리카보네이트, 나일론 6-6, 폴리염화비닐, 폴리에스테르, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 테플론, 폴리스티렌, 네오프렌 고무, 폴리비닐 알콜, 폴리디메틸실록산, 실리콘 함유 고무, 실리콘 하이드로겔, 실리콘 고무, 및
    다음 물질 중 적어도 하나로 도핑된 실리콘 고무: 니켈, 은, 팔라듐, 텅스텐, 금, 백금, 산화 규소, 산화 티탄, 산화 알루미늄, 황산 바륨, 산화철, 이산화 지르코늄, 산화 세륨, 산화 비스무트, 산화 이테르븀, 산화 루테튬, 산화 하프늄.
  8. 제1항에 있어서, 제어기는 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되며, 적용 주기의 복수의 파라미터는 하기로부터 선택되는 것인, 시스템:
    (a) 초음파 방출 이벤트의 지속 시간 TA,
    (b) 초음파 방출 이벤트 후 대기 기간의 지속 시간 TW,
    (c) 적용 주기의 수,
    (d) 초음파 방출 이벤트의 강도,
    (e) 초음파 방출 이벤트의 중심 주파수,
    (f) 초음파 방출 시스템의 역학적 지수, 및
    펄스화된 초음파 방출 이벤트의 경우:
    (g) 초음파 방출 이벤트의 반복률(repetition rate) 및
    (h) 초음파 방출 이벤트의 듀티 주기(duty cycle).
  9. 제1항에 있어서, 약물이 70 kDa 이하의 크기를 갖는 분자를 포함하는 경우, 제어기는 지속 시간 TA를 30초 내지 300초로 제어하도록 구성되고 약물 도포기는 약물이 지속 시간 TA 동안 공막을 통과하도록 구성되고/되거나;
    약물이 70 kDa 초과의 크기를 갖는 분자를 포함하는 경우, 제어기는 지속 시간 TW를 60초 내지 600초로 제어하도록 구성되고 약물 도포기는 분자 약물이 지속 시간 TW 동안 공막을 통과하도록 구성되는 것인, 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 시스템은 적용 주기의 복수의 파라미터 중 적어도 하나를 디스플레이하고/하거나 수동으로 설정하도록 구성된 디스플레이 및/또는 수동 입력 유닛을 추가로 포함하는 것인, 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 시스템은 공막 또는 각막의 표면 온도를 감지하도록 구성된 온도 센서, 또는 열전대 및/또는 적외선 온도계를 추가로 포함하며,
    제어기는 시간 TA 동안 공막 또는 각막의 표면 온도가 1℃ 초과로 증가하지 않도록 초음파 방출 이벤트를 제어하도록 구성되는 것인, 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 약물 도포기의 존재 및/또는 부재에 관한 정보를 캡처하거나 약물 도포기에 관한 정보를 수집하도록 구성된 센서를 포함하는 것인, 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 정보 수신 및/또는 송신 유닛은 약물 도포기가 시스템에 결합될 때 정보 수신 및/또는 송신 유닛이 약물 도포기 및/또는 약물에 관한 정보를 회수할 수 있도록 배열되고 구성되는 것인, 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 약물과 관련된 정보는 약물 도포기의 유형, 크기, 모양, 물질, 탄성, 약물 보유 및 감쇠 특성으로부터 선택되는 약물 도포기의 하나 이상의 특성, 약물 도포기의 식별자, 약물 도포기의 일련 번호, 및/또는 약물 도포기의 추가 정보를 포함하는 것인, 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 추가 정보는 약물 도포기의 배치 번호, 약물 도포기의 약물명, 및 약물 도포기의 제조 일자 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 시스템.
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