KR102669906B1 - 주사 디바이스 조립체 내의 상태 감지 시스템 - Google Patents

주사 디바이스 조립체 내의 상태 감지 시스템 Download PDF

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KR102669906B1
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조셉 에드워드 카투인
아담 나타니엘 비슬러
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일라이 릴리 앤드 캄파니
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Abstract

하우징, 주사기, 구동 메커니즘 및 하나 이상의 감지 시스템을 포함하는 주사 디바이스 조립체가 설명된다. 구동 메커니즘은 격납 위치로부터 주사 위치로 주사기를 전진시키고, 플런저가 주사기 피스톤을 초기 위치로부터 최종 위치로 전진시킨다. 상태 감지 시스템은 주사 디바이스 조립체의 하우징의 단부 부분에 배치된 하나 이상의 메인 PCB(들)를 포함할 수도 있다. 시스템은, 디바이스의 구성요소의 로케이션, 디바이스 내에 남아있는 약제의 양, 약제의 온도, 및 디바이스가 주사 전에 사용자의 피부에 적절하게 접촉하는지 여부를 포함하는, 주사 디바이스의 동작 상태에 관련된 다양한 파라미터를 결정할 수도 있다. 시스템은 무선 통신 링크를 통해 외부 디바이스에 이러한 결정된 파라미터를 통신할 수도 있다.

Description

주사 디바이스 조립체 내의 상태 감지 시스템{STATUS SENSING SYSTEMS WITHIN AN INJECTION DEVICE ASSEMBLY}
본 개시내용은 약제 전달 디바이스(medication delivery devices)에 관한 것으로서, 특히 연결된 약제 전달 디바이스에 사용되는 상태 감지 시스템에 관한 것이다.
주사기의 형태 또는 주사기를 포함하는 주사 디바이스는 의료 전문가 및 자가 치료(self-medicate)를 하는 환자에 의해 광범위하게 채용된다. 다수의 상이한 질병을 앓고 있는 환자는 빈번히 약제를 스스로 주사해야 하고, 다양한 디바이스가 이러한 자가 치료를 용이하게 하기 위해 개발되었다. 일 예에서, 주사 프로세스의 몇몇 단계를 수행하는 메커니즘을 포함하는 자동 주사 디바이스의 사용은 환자가 특히 제한된 손재주를 갖는 환자에 의해 자가 치료하는 것을 더 편리하게 만든다. 자동 주사 디바이스는 통상적으로 사용 후 폐기되는 단일 사용 디바이스이다. 종래의 디바이스는 예를 들어 US 2020/0155768 A1, US 2012/0323177 A1, US 2016/0378951 A1, US 2018/0211562 A1, US 9,775,957 B2, US 8,556,866 B2에 개시되어 있다.
일 예시적인 실시예에서, 주사 디바이스 조립체는 디바이스 하우징, 주사기 조립체, 구동 메커니즘 및 하나 이상의 메인 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수도 있다. 디바이스 하우징은 근위 단부 및 원위 단부를 가질 수도 있고, 근위 단부와 원위 단부 사이의 종방향 축을 따라 연장하는 내부 체적, 및 내부 체적과 연통하는 하우징의 근위 단부에 있는 근위 개구를 형성할 수도 있다. 디바이스 하우징은 사용자의 손에 의해 파지(grasp)되도록 구성된 사용자 파지 가능 부분으로서, 사용자 파지 가능 부분은 종방향 축으로부터 외향으로 제1 반경방향 거리로 연장하는, 사용자 파지 가능 부분, 및 근위 개구에 인접한 하우징의 근위 단부에 있는 외향 확개(flared) 단부 부분을 포함할 수도 있다. 외향 확개 단부 부분은 제1 반경방향 거리보다 더 큰 제2 반경방향 거리로 종방향 축으로부터 외향으로 연장한다.
주사기 조립체는 내부 체적 내에 적어도 부분적으로 배치될 수도 있고, (i) 약제를 보유하도록 구성된 배럴, (ii) 배럴 내의 종방향 축을 따라 활주하도록 구성된 피스톤, 및 (iii) 배럴로부터 연장하는 주사 바늘을 포함할 수도 있다. 주사기 조립체는 배럴로부터 연장하는 주사 바늘이 하우징 내에 은폐되는 격납 위치와 주사 바늘이 근위 개구를 넘어 근위측으로 돌출하는 주사 위치 사이에서 종방향 축을 따라 하우징에 대해 이동 가능할 수도 있다.
구동 메커니즘은 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 이동시키고, 분배 이벤트에서 배럴로부터 약제를 분배하기 위해 배럴 내에서 근위측으로 피스톤을 구동하도록 구성될 수도 있다.
하나 이상의 메인 PCB(들)는 디바이스 하우징의 외향 확개 단부 부분 내에서 종방향 축에 수직으로 배치될 수도 있다. 하나 이상의 메인 PCB는 주사기 조립체의 적어도 일부가 분배 이벤트 동안 그를 통해 통과하도록 구성될 수도 있는 개구를 형성할 수도 있다. 하나 이상의 메인 PCB는 제1 반경방향 거리보다 더 큰 반경방향 거리로 종방향 축으로부터 이격하여 연장할 수도 있다. 하나 이상의 메인 PCB는 적어도 하나의 무선 라디오 주파수(RF) 안테나 및 적어도 하나의 무선 RF 안테나를 통해 외부 디바이스에 무선으로 데이터를 전송하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수도 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 모바일 디바이스의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 적어도 하나의 프로세서가 본 명세서에 설명된 동작을 수행하게 하는 명령을 저장할 수도 있다. 이들 동작은 주사 디바이스 조립체로부터 무선 라디오 주파수(RF) 전송을 수신하는 것을 포함할 수도 있다. 주사 디바이스 조립체는 디바이스 하우징 및 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있다. 디바이스 하우징은 근위 단부, 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이의 종방향 축을 가질 수도 있고, 하우징은 사용자의 손에 의해 파지되도록 구성된 사용자 파지 가능 부분을 포함하고, 사용자 파지 가능 부분은 종방향 축으로부터 외향으로 제1 반경방향 거리로 연장하고, 근위 단부는 주사 바늘이 그를 통해 통과하도록 구성되는 근위 개구를 형성한다. 하나 이상의 센서가 근위 개구에 인접하게 위치될 수도 있고, 각각의 센서는 측정된 전기 저항 또는 커패시턴스에 기초하여 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성된다. 복수의 센서가 존재하면, 복수의 센서는 근위 개구를 둘러쌀 수도 있다. 각각의 센서는 제1 반경방향 거리보다 큰 반경방향 거리로 종방향 축으로부터 외향으로 위치될 수도 있다.
복수의 피부 접촉 센서가 존재하면, 주사 디바이스 조립체로부터의(그리고 모바일 디바이스의 적어도 하나의 프로세서에 의해 수신된) RF 전송은 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지, 그리고 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는지를 나타내는 데이터를 포함할 수도 있다. 동작은 복수의 센서의 도식 및 표시된 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지, 그리고 표시된 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는지를 나타내는 지시를 모바일 디바이스의 디스플레이 상에 표시하는 것을 더 포함할 수도 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 방법은 어떻게 주사 디바이스 조립체를 적절하게 위치시키는지를 사용자에게 지시할 수도 있다. 방법은 모바일 디바이스에서, 주사 디바이스 조립체로부터 무선 라디오 주파수(RF) 전송을 수신하는 단계를 포함할 수도 있다. 주사 디바이스 조립체는 디바이스 하우징 및 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있다. 디바이스 하우징은 근위 단부, 원위 단부, 및 근위 단부와 원위 단부 사이의 종방향 축을 가질 수도 있고, 하우징은 사용자의 손에 의해 파지되도록 구성된 사용자 파지 가능 부분을 포함하고, 사용자 파지 가능 부분은 종방향 축으로부터 외향으로 제1 반경방향 거리로 연장하고, 근위 단부는 주사 바늘이 그를 통해 통과하도록 구성되는 근위 개구를 형성한다. 하나 이상의 센서가 근위 개구에 인접하게 위치될 수도 있고, 각각의 센서는 측정된 전기 저항 또는 커패시턴스에 기초하여 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성된다. 복수의 센서가 존재하면, 복수의 센서는 근위 개구를 둘러쌀 수도 있다. 각각의 센서는 제1 반경방향 거리보다 큰 반경방향 거리로 종방향 축으로부터 외향으로 위치될 수도 있다.
복수의 피부 접촉 센서가 존재하면, 주사 디바이스 조립체로부터의(그리고 모바일 디바이스의 적어도 하나의 프로세서에 의해 수신된) RF 전송은 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지, 그리고 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는지를 나타내는 데이터를 포함할 수도 있다. 방법은 복수의 센서의 도식 및 표시된 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지, 그리고 표시된 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는지를 나타내는 지시를 모바일 디바이스의 디스플레이 상에 표시하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 주사 디바이스 조립체는 하우징, 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체, 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘, 하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서, 및 하우징 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계를 포함할 수도 있다. 디바이스 조립체는 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하고, 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 개시에 의해 가속도계에 의해 출력된 신호에서 검출된 제1 가속도 스파이크가 야기되었다고 결정하도록 구성된 처리 회로를 더 포함할 수도 있다. 디바이스 조립체는 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 구동하도록 구성된 수축 메커니즘을 또한 포함할 수도 있고, 처리 회로는, 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 완료시에 수축 운동에 의해 제1 가속도 스파이크에 후속하여 가속도계에 의해 검출된 제2 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하도록 또한 구성된다.
다른 예시적인 실시예에서, 분배 이벤트의 개시를 결정하기 위한 방법은 주사 디바이스 조립체를 제공하는 단계를 포함할 수도 있고, 조립체는 하우징, 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체, 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘, 하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서, 및 디바이스 조립체 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계를 포함한다. 방법은 적어도 하나의 처리 회로에 의해, 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지 여부를 결정하는 단계; 적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제1 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계; 적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 개시에 의해 제1 가속도 스파이크가 야기되었다고 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 주사 디바이스 조립체는 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 구동하도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함할 수도 있다. 방법은 또한 적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제1 가속도 스파이크에 후속하는 제2 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계; 및 적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 완료시에 수축 운동에 의해 제2 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
다른 실시예에서, 주사 디바이스 조립체는 하우징, 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체, 약제를 분배하기 위해 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘, 하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서, 및 디바이스 조립체 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계를 포함할 수도 있다. 주사 디바이스 조립체는 하나 이상의 피부 접촉 센서와 동작 가능하게 결합된 처리 회로 및 제1 가속도 스파이크 및 제1 가속도 스파이크에 후속하는 제2 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하도록 구성된 가속도계를 더 포함할 수도 있다. 처리 회로는 또한 하나 이상의 조건의 세트가 만족될 때 분배 이벤트가 완료되었다고 결정하도록 구성될 수도 있고, 조건의 세트는 이하의 조건: 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 제1 가속도 스파이크로 시작하고 제2 가속도 스파이크로 종료하는 시간 기간 동안 적어도 1회 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 포함한다. 처리 회로는 또한 조건의 세트 내의 적어도 하나의 조건이 만족되지 않을 때 분배 이벤트가 완료되지 않았다고 결정하도록 구성될 수도 있다. 주사 디바이스 조립체는 분배 이벤트의 종료시에 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 수축시키도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 수축 메커니즘은 구동 메커니즘과 동일한 메커니즘이거나, 또는 구성요소를 공유할 수도 있다.
다른 실시예에서, 분배 이벤트의 완료를 결정하기 위한 방법은 주사 디바이스 조립체를 제공하는 단계를 포함할 수도 있고, 조립체는 하우징, 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체, 약제를 분배하기 위해 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘, 하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서, 및 디바이스 조립체 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계를 포함한다. 방법은 제1 가속도 스파이크 및 제1 가속도 스파이크에 후속하는 제2 가속도 스파이크를 검출하도록 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계, 및 분배 이벤트가 완료되었는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 결정은 하나 이상의 조건의 세트가 만족될 때 분배 이벤트가 완료되었다고 결정하는 것으로서, 조건의 세트는 이하의 조건: 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 제1 가속도 스파이크로 시작하고 제2 가속도 스파이크로 종료하는 시간 기간 동안 적어도 1회 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 포함하는, 분배 이벤트가 완료되었다고 결정하는 것, 및 조건의 세트 내의 적어도 하나의 조건이 만족되지 않을 때 분배 이벤트가 완료되지 않았다고 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 주사 디바이스 조립체는 분배 이벤트의 종료시에 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 수축시키도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 수축 메커니즘은 구동 메커니즘과 동일한 메커니즘이거나, 또는 공통 구성요소를 공유할 수도 있다.
다른 실시예에서, 주사 디바이스 조립체는 하우징; 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체로서, 주사기 조립체는 약제를 보유하도록 구성된 배럴을 포함하는, 주사기 조립체; 활성화될 때 배럴로부터 약제를 분배하도록 구성된 구동 메커니즘; 열 밸러스트; 열 밸러스트의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서; 및 열 밸러스트의 온도에 기초하여 배럴 내의 약제의 온도를 추정하도록 구성된 적어도 하나의 처리 회로를 포함할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 주사 디바이스 조립체 내의 약제의 온도를 추정하기 위한 방법은: 주사 디바이스 조립체를 제공하는 단계를 포함할 수도 있고, 조립체는 하우징, 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체로서, 주사기 조립체는 약제를 보유하도록 구성된 배럴을 포함하는, 주사기 조립체, 활성화될 때 배럴로부터 약제를 분배하도록 구성된 구동 메커니즘, 열 밸러스트, 및 열 밸러스트의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 갖는다. 방법은 하나 이상의 처리 회로에서, 열 밸러스트의 측정된 온도를 수신하는 단계; 및 열 밸러스트의 측정된 온도에 기초하여 배럴 내의 약제의 온도를 추정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 개시내용의 전술된 및 다른 특징, 및 이들을 얻는 방식은 더 명백해질 것이고, 본 발명 자체는 첨부 도면과 함께 취한 본 개시내용의 실시예의 이하의 설명을 참조하여 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 사용 전의 주사 디바이스의 단면도이다.
도 2는 주사기 조립체가 격납 위치에 있고 주입 이벤트를 위해 준비된 주사 디바이스의 단면도이다.
도 3은 주사기 조립체가 주사 위치에 있는 주사 디바이스의 단면도이다.
도 4는 플런저의 사시도이다.
도 5는 주사기 캐리어의 사시도이다.
도 6은 상부 셔틀 부재의 사시도이다.
도 7은 하부 셔틀 부재의 사시도이다.
도 8은 제1 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스의 하우징의 단부 부분 내의 하나 이상의 메인 PCB의 배치를 도시하고 있는 주사 디바이스의 단면도이다.
도 9a는 제1 실시예 세트에 따른, 메인 PCB 및 보조 PCB의 상부(즉, 원위측) 사시도이다.
도 9b는 제1 실시예 세트의 메인 PCB 및 보조 PCB의 저면(즉, 근위측) 사시도이다.
도 10a는 제1 실시예 세트의 메인 PCB 및 보조 PCB의 평면도이다.
도 10b는 제1 실시예 세트의 메인 PCB 및 보조 PCB의 저면도이다.
도 11은 제1 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스의 측단면도이고, 자석과 2개의 자력계 사이의 공간 관계를 도시하고 있다.
도 12는 제1 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스 내의 전기 구성요소 및 외부 디바이스의 시스템 아키텍처 도면이다.
도 13은 제1 실시예 세트 중 임의의 하나, 뿐만 아니라 제2 및 제3 실시예 세트 중 임의의 하나에 따른, 주사 디바이스와 외부 디바이스 사이에 통신 세션을 "페어링"하거나 설정하기 위한 프로세스를 도시하고 있는 흐름도이다.
도 14a 및 도 14b는 제1, 제2 및 제3 실시예 세트 중 임의의 하나에 따른, 외부 디바이스 상에서 실행되는 모바일 의료 애플리케이션에 의해 구현되는 프로세스를 도시하고 있는 흐름도를 도시하고 있다.
도 15는 외부 디바이스의 디스플레이 상에 피부 접촉 센서의 상태를 표시하기 위한 개략도이다.
도 16a, 도 16b 및 도 16c는 제1, 제2 및 제3 실시예 세트 중 임의의 하나에 따른, 주사 디바이스 하우징의 외향 확개 단부 부분에 대한 대안적인 형상의 도면이다.
도 17a는 제2 실시예 세트에 따른, 메인 PCB 및 주사기 위치 검출기 스위치의 평면 사시도이다.
도 17b는 제2 실시예 세트에 따른, 메인 PCB 및 주사기 위치 검출기 스위치의 저면 사시도이다.
도 18a는 제2 실시예 세트에 따른, 메인 PCB 및 주사기 위치 검출기 스위치의 평면도이다.
도 18b는 제2 실시예 세트에 따른, 메인 PCB 및 주사기 위치 검출기 스위치의 저면도이다.
도 19는 제2 실시예 세트에 따른, 주사기 조립체가 격납 위치 또는 수축 위치에 있을 때 주사 디바이스의 측면도이다.
도 20은 제2 실시예 세트에 따른, 주사기 조립체가 주사 위치에 있을 때 주사 디바이스의 측면도이다.
도 21a는 제3 실시예 세트에 따른, 메인 PCB의 평면 사시도이다.
도 21b는 제3 실시예 세트에 따른, 메인 PCB의 저면 사시도이다.
도 22a는 제3 실시예 세트에 따른, 메인 PCB의 평면도이다.
도 22b는 제3 실시예 세트에 따른, 메인 PCB의 저면도이다.
도 23a 및 도 23b는 제3 실시예 세트에 따른, 베이스캡 제거 센서의 사시도이다.
도 24a는 제3 실시예 세트에 따른, 단부 캡이 주사 디바이스로부터 탈착될 때 제거 단부 캡과 관련하여 메인 PCB 및 베이스캡 제거 센서를 도시하고 있는 사시도이다.
도 24b는 제3 실시예 세트에 따른, 단부 캡이 주사 디바이스에 부착될 때 제거 단부 캡과 관련하여 메인 PCB 및 베이스캡 제거 센서를 도시하고 있는 사시도이다.
도 25a는 제3 실시예 세트에 따른, 단부 캡이 주사 디바이스로부터 탈착될 때 베이스캡 제거 센서를 도시하고 있는 측면도이다.
도 25b는 제3 실시예 세트에 따른, 단부 캡이 주사 디바이스에 부착될 때 베이스캡 제거 센서를 도시하고 있는 측면도이다.
도 26은 제3 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스 상에 배치된 가속도계로부터 출력되는 예시적인 신호를 도시하고 있는 그래프이다.
도 27은 제3 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스 내의 전기 구성요소의 시스템 아키텍처 도면이다.
도 28은 제3 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스 상에 처리 회로에 의해 구현되는 예시적인 프로세스를 도시하고 있는 흐름도이다.
도 29는 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트가 개시되고 완료되었는지 여부를 결정하기 위한 예시적인 로직을 도시하고 있는 회로도이다.
도 30은 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트의 개시 및 완료를 검출하기 위한 예시적인 프로세스를 도시하고 있는 흐름도이다.
도 31은 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트의 개시 및 완료를 검출하기 위한 다른 예시적인 프로세스를 도시하고 있는 흐름도이다.
도 32는 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트의 개시 및 완료를 검출하기 위한 또 다른 예시적인 프로세스를 도시하고 있는 흐름도이다.
도 33은 제3 실시예 세트에 따른, 가속도 스파이크를 검출하기 위한 예시적인 프로세스를 도시하고 있는 흐름도이다.
도 34는 제1, 제2, 또는 제3 실시예 세트 중 임의의 하나에 따른, 주사 디바이스를 사용하기 위한 예시적인 사용자 단계의 시퀀스를 도시하고 있다.
대응 참조 번호는 다수의 도면 전체에 걸쳐 대응 부분을 지시한다. 본 명세서에 설명된 예는 본 개시내용의 실시예를 예시하고 있지만, 다수의 형태에서, 이하에 개시된 실시예는 철저한 것으로 또는 개시된 정밀한 형태로 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 해석되도록 의도되는 것은 아니다.
본 개시내용은 약제 전달 디바이스를 위한 감지 시스템에 관한 것이다. 감지 시스템은 전달 디바이스 내에 통합될 수도 있고, 또는 전달 디바이스에 부착되는 제거 가능 모듈에 합체될 수도 있다. 이러한 감지 시스템은 디바이스의 동작 상태를 표현하는 다양한 파라미터 또는 신호를 감지함으로써 디바이스의 현재 동작 상태를 결정하도록 구성될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 감지 시스템은 다른 디바이스 구성요소에 대한 디바이스 구성요소의 로케이션 또는 운동을 감지할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 감지 시스템은 약제 전달 디바이스로부터 약제를 배출하는 데 사용되는 플런저의 로케이션 및/또는 운동을 추적할 수도 있다. 플런저의 로케이션 또는 운동을 추적함으로써, 약제 전달 디바이스는 얼마나 많은 약제가 배출되었는지, 약제가 배출되는 속도, 및/또는 전달 디바이스 내의 약제가 완전히 전달된 때를 결정할 수도 있다. 이러한 감지 시스템은 상기 디바이스 구성요소의 운동을 추적하는 시각 센서, 디바이스 구성요소가 감지 시스템에 의해 타겟화된 검출 구역에 진입 또는 진출할 때를 검출하는 광학 또는 방사선 센서, 디바이스 구성요소의 운동에 의해 발생된 감지된 자기장의 변화를 검출하는 자기장 센서, 또는 디바이스 구성요소의 운동을 검출하는 하나 이상의 가속도계와 같은 다양한 유형의 센서를 이용할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 감지 시스템은 디바이스의 배향을 결정할 수도 있다. 결정된 배향은 약제 전달 디바이스가 약제를 전달하기 위해 적절하게 배향되었는지 여부를 결정하는 데 사용될 수도 있는데 - 예를 들어, 전달 디바이스는 디바이스가 전복되었을 때, 또는 약제의 안전하고 신뢰적인 전달을 어렵게 하거나 불가능하게 하는 임의의 배향에 있을 때 그 사용자에게 경고하거나 약제의 전달을 방지할 수도 있다. 이러한 감지 시스템은 중력 견인의 방향을 결정하도록 구성된, 디바이스의 하나 이상의 로케이션에 배치된 하나 이상의 가속도계를 이용할 수도 있다. 감지 시스템은 가속도계로부터의 판독값에 기초하여 1, 2 또는 3개의 배향 축 주위의 디바이스의 배향을 결정하도록 구성된 프로세서 회로를 또한 포함할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 감지 시스템은 약제 전달 디바이스 내에 저장된 약제의 온도를 측정할 수도 있다. 특정 약제는 변질(spoliation)을 회피하기 위해 제1(예를 들어, 더 낮은) 온도 범위에서 저장되어야 할 수도 있지만, 환자의 신체 내로 전달 전에 제2(예를 들어, 더 높은) 온도 범위가 되어야 할 수도 있다. 온도 감지 시스템은 약제가 저장될 때 전달 디바이스 내의 약제의 온도를 모니터링하고, 약제가 소비에 부적합하지 할 수도 있는 불안전한 온도에 노출되지 않는 것을 보장하는 데 사용될 수도 있다. 온도 감지 시스템은 또한 약제의 온도가 불안전한 레벨에 접근할 때 사용자에게 경고하는 데 사용될 수도 있다. 디바이스가 사용 준비가 될 때, 감지 시스템은 약제의 온도가 제2 온도 범위 내로 되었을 때를 결정하는 데 사용될 수도 있다. 약제 전달 디바이스는 이어서 예를 들어, 시각적 지시기(예를 들어, 하나 이상의 LED를 점등 및/또는 소등함으로써), 청각 지시기(예를 들어, 스피커로부터의 알림 또는 톤 출력), 또는 외부 모바일 디바이스로 전송되고, 이어서 사용자에게 통지하는 무선 신호를 사용함으로써 약제가 전달될 준비가 되었다는 것을 사용자에게 통지할 수도 있다. 이러한 온도 감지 시스템은 적외선 센서 또는 서미스터와 같은, 약제의 온도를 측정하기 위한 임의의 복수 유형의 센서를 이용할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 감지 시스템은 약제 전달 디바이스가 언제 및/또는 어느 부분이 환자의 피부와 접촉하는지를 결정하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수도 있다. 약제 전달 디바이스는 디바이스가 환자의 신체 내에 약제를 주사하기 위해 적절하게 위치될 때를 결정하도록 이러한 감지 시스템을 사용할 수도 있다. 이러한 감지 시스템은 전기 저항 또는 커패시턴스를 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서, 및 측정된 저항 또는 커패시턴스에 기초하여, 개별 센서가 피부와 같은 인간 조직과 접촉할 때를 결정하도록 구성된 처리 회로를 포함할 수도 있다. 감지 시스템이 복수의 센서를 포함하는 경우, 시스템은 복수의 센서 중 어느 개별 센서가 인간 조직과 접촉하는 지를 결정하도록 구성될 수도 있다. 이러한 감지 시스템은 센서가 인간 조직과 접촉할 때를 결정하도록 구성된, 전술된 것들과 유사한 온도 센서를 또한 포함할 수도 있다.
감지 시스템은 디바이스의 현재 동작 상태를 결정할 수도 있다. 이 현재 상태는 예를 들어, 하나 이상의 디스플레이, LED, 스피커 또는 진동 모터와 같은, 전달 디바이스와 통합되거나 물리적으로 부착된 시각, 청각 또는 촉각 지시기를 통해 사용자에게 통신될 수도 있다. 이 현재 상태는 또한 현재 상태에 관한 데이터를 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 외부 디바이스로 송신함으로써 사용자에게 통신될 수도 있는데 - 외부 디바이스는 이어서, 현재 상태를 사용자에게 통신할 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 약제 전달 디바이스는 전달 디바이스의 현재 동작 상태에 관한 데이터를 외부 디바이스에 전송하는 근거리 통신(NFC), 블루투스 및/또는 블루투스 저에너지(Bluetooth Low Energy: BLE) 통신 회로와 같은 단거리 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 이 외부 디바이스는 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 실행하여 데이터를 수신 및 처리하고 전달 디바이스의 동작 상태를 사용자에게 통신하도록 구성된 전자 컴퓨팅 디바이스일 수도 있다. 예시적인 외부 디바이스는 모바일 핸드헬드 디바이스(예를 들어, 스마트폰, 휴대폰, 호출기, 개인 휴대 정보 단말(Personal Digital Assistant: PDA), 태블릿 등), 웨어러블 디바이스(예를 들어, 스마트 워치 또는 증강 또는 가상 현실 디바이스), 휴대용 범용 컴퓨터(예를 들어, 랩탑) 또는 데스크탑 범용 컴퓨터를 포함한다. 사용자가 디바이스의 동작 상태를 통지받을 때, 사용자는 약물 전달의 완료 전에 주사 부위로부터 디바이스를 제거하는 것, 또는 적절한 전달 온도로 가온되기 전에 약물을 전달하는 것과 같은, 디바이스의 효과적인 사용을 손상시킬 수도 있는 조치를 취할 가능성이 적다. 예시로서, 약제 전달 디바이스는 자동 주입기 디바이스의 형태로 설명된다. 그러나, 약제 전달 디바이스는 펜 주입기, 주입 펌프 및 주사기와 같은 약제의 투여량을 전달하는 데 사용되는 임의의 디바이스일 수도 있다. 약제는 이러한 약제 전달 디바이스에 의해 전달될 수도 있는 임의의 유형일 수도 있다.
바늘 가드 현재 상태, 주사 준비 상태, 바늘 삽입 상태, 약물 전달 상태, 및 바늘 수축 상태 또는 이들의 임의의 조합 중 적어도 하나를 캡처하기 위해 디바이스를 따라 위치된 단일 감지 시스템을 제공하는 것이 유리할 수도 있다. 전달 디바이스의 구동 메커니즘의 기계적 아키텍처를 변경할 필요 없이 모듈로 주사 프로세스 중에 투여량이 전달되었는지 여부 및/또는 동작 상태를 결정하는 것이 유익할 수도 있다.
도 1 내지 도 3에서, 약제 주사 디바이스(20)가 다양한 동작 상태로 도시되어 있다. 이러한 디바이스 및 그 동작의 일 예는 그 전체 개시내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는, 2014년 5월 27일자로 Adams 등에 허여된 미국 특허 제8,734,394 B2호에 설명되어 있다. 디바이스(20)는 주사기 조립체(22), 구동 메커니즘(24) 및 수축 메커니즘(26)을 포함하고, 예를 들어 도 8, 도 9a, 도 9b, 도 10a 및 도 10b에서 이후에 도시되어 있는 하나 이상의 메인 인쇄 회로 기판(PCB)(82) 및/또는 하나 이상의 보조 PCB(84)를 포함할 수도 있다. 주사기 조립체(22)는 약제를 보유하기 위한 용기 본체를 형성하는 배럴(30)과, 약제를 배럴 외부로 밀어내기 위해 배럴(30) 내에 배치된 피스톤(32)을 포함한다. 주사기 조립체(22)는 중공 주사 바늘(34) 및 바늘(34)을 주사기 배럴(30)에 장착하는 바늘 허브(35)를 갖는 바늘 조립체(33)를 또한 포함한다. 배럴(30) 내에서 피스톤(32)을 바늘(34)을 향해 전진시키는 것은 바늘(34)을 통해 약제를 분배한다.
디바이스(20)와 같은 본 명세서에 설명된 디바이스는 예를 들어 주사기 배럴(30) 내에 약제를 더 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 디바이스(20) 및 약제를 포함하는 하나 이상의 디바이스를 포함할 수도 있다. 용어 "약제"는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 인슐린, 인슐린 리스프로 또는 인슐린 글라진과 같은 인슐린 유사체, 인슐린 유도체, 둘라글루타이드 또는 리라글루타이드와 같은 GLP-1 수용체 작용제, 글루카곤, 글루카곤 유사체, 글루카곤 유도체, 위 억제성 폴리펩타이드(GIP), GIP 유사체, GIP 유도체, 옥신토모듈린 유사체, 옥신토모듈린 유도체를 포함하는 하나 이상의 치료제, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 미리키주맙과 같은 IL-23 항체 유사체 또는 유도체, 익세키주맙과 같은 IL-17 항체 유사체 또는 유도체를 포함하는 치료용 항체, 갈칸제우맙 또는 라스미디탄과 같은 통증 관련 치료용 치료제, 및 본 명세서에 설명된 디바이스에 의해 전달되는 것이 가능한 임의의 치료제를 칭한다. 디바이스에 사용되는 바와 같은 약제는 하나 이상의 부형제와 함께 제형화될(formulated) 수도 있다. 디바이스는 사람에게 약제를 전달하기 위해 환자, 간병인 또는 건강관리 전문가에 의해 일반적으로 전술된 바와 같은 방식으로 동작된다.
도 1은 그 초기, 사용 전 구성에서의 디바이스(20)를 도시하고 있다. 여기서, 단부 캡(36)이 주사 디바이스 하우징(38)에 고정되고 하우징(38) 내의 근위 단부 개구(40)를 커버한다. 본 명세서에 사용될 때, 원위 및 근위는, 장치가 이러한 부위에서 사용을 위해 배향될 때 주사 부위에 대한 축방향 로케이션을 칭하고, 여기서, 예를 들어 하우징의 근위 단부는 이러한 주사 부위에 가장 가까운 하우징 단부를 칭하고, 하우징의 원위 단부는 이러한 주사 부위로부터 가장 멀리 있는 하우징 단부를 칭한다. 하우징(38)은 플라스틱 재료로부터 형성될 수도 있고, 작동 버튼(52)에 근접한 원위 단부와 종방향 축(48)을 따라 근위 단부 개구(40)에 근접한 근위 단부 사이에서 일반적으로 종방향으로 연장하는 것으로 도시되어 있다. 도 2 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 하우징(38)은 사용자의 손에 의해 파지되도록 구성된 사용자 파지 가능 부분(37)을 포함할 수도 있고, 사용자 파지 가능 부분(37)은 종방향 축(48)으로부터 외향으로 반경방향 거리(41)로 연장한다. 몇몇 실시예에서, 반경방향 거리(41)는 길이가 5 내지 10 mm일 수도 있다(예를 들어, 몇몇 실시예에서, 5 내지 8 mm가 적합한 길이일 수도 있음). 또한 도 2 및 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 하우징(38)은 근위 개구(40)에 인접한 하우징의 근위 단부에 외향 확개 단부 부분(39)을 또한 포함할 수도 있다. 단부 부분은 반경방향 거리(41)보다 큰 반경방향 거리(43)로 종방향 축(48)으로부터 외향으로 연장한다. 몇몇 실시예에서, 반경방향 거리(43)는 길이가 10 mm 초과일 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 반경방향 거리(43)는 길이가 10 내지 20 mm일 수도 있다(예를 들어, 몇몇 실시예에서, 15 내지 20 mm가 적합한 길이일 수도 있음). 단부 부분(39)은 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 사용자 파지 가능 부분(37)으로부터 반경방향 외향으로 평활하게 기울어질 수도 있다. 다른 실시예에서, 단부 부분(39)은 다른 형상의 형태를 취할 수도 있다. 도 16a 내지 도 16c는 단부 부분(39)에 대한 다수의 예시적인 대안적인 형상을 도시하고 있지만, 단부 부분(39)은 사용자 파지 가능 부분의 반경방향 거리(41)보다 더 큰 반경방향 거리(43)로 종방향 축(48)으로부터 이격하여 연장하는 임의의 형상을 취할 수도 있다.
바늘 가드(42)가 주사기 조립체(22) 상에 장착되고 바늘(34)을 커버하고 둘러싼다. 단부 캡(36) 및 바늘 가드(42)는 우발적인 바늘 찔림으로부터 사용자를 보호하고 또한 바늘(34)을 손상으로부터 보호한다. 약제를 분배하여, 예를 들어 약제를 환자 내에게 주사하기 위해 디바이스(20)를 사용할 때, 단부 캡(36) 및 바늘 가드(42)가 먼저 제거된다. 도 2는 주사기 조립체(22)로부터 단부 캡(36) 및 바늘 가드(42)의 제거 후의 디바이스(20)를 도시하고 있는데, 여기서, 주사기 조립체는 격납 위치에 있고 디바이스(20)는 분배 이벤트를 위해 준비되어 있다.
주사기 조립체(22)는 격납 위치와 주사 위치 사이에서 주사 디바이스(20)에 대해 이동 가능하다. 도 3은 주사기 조립체(22)가 도 2에 도시되어 있는 그 격납 위치로부터 주사 위치로 디바이스(20)에 대해 이동된 후에 디바이스(20)를 도시하고 있다. 격납 위치(도 1 및 도 2)에서, 바늘(34)은 바늘(34)이 디바이스(20)의 하우징(38) 내에 배치되도록 하는 위치로 수축된다. 주사 위치(도 3)에서, 바늘(34)은 종방향 축(48)에 평행한 근위 방향으로 근위 개구(40)를 넘어 하우징(38)으로부터 외향으로 돌출하여 이에 의해 바늘(34)이 환자에게 삽입될 수도 있다.
구동 메커니즘(24)은 피스톤(32)과 맞물리는 플런저(44)를 포함한다. 구동 메커니즘(24)은 플런저(44)를 병진 운동으로 구동하는 스프링(46)을 포함한다. 예시된 실시예에서, 스프링(46)은 디바이스(20)의 종방향 축(48)에 의해 규정된 선형 경로를 따라 플런저(44)를 전진시킨다. 플런저(44)가 전진함에 따라, 플런저(44)의 푸트(50)가 피스톤(32)과 접촉한다. 플런저(44)가 더 전진함에 따라, 주사기 조립체(22)는 그 격납 위치로부터 그 주사 위치로 축(48)을 따라 전진한다. 그 주사 위치로의 주사기 조립체(22)의 전진 후, 플런저(44)의 계속되는 근위측 전진은 피스톤(32)을 그 초기 피스톤 위치(도 1 및 도 2에 도시되어 있음)로부터 그 최종 피스톤 위치(도 3에 도시되어 있음)로 배럴(30) 내에서 근위측으로 전진시켜 약제가 분배 이벤트에서 바늘(34)로부터 분배될 수 있게 한다. 약제의 임의의 분배 전에 그리고 주사기 배럴(30)이 약제의 충만한 원래 체적을 보유할 때, 피스톤(32)은 그 초기 피스톤 위치에 있을 것이다. 피스톤(32)을 바늘 조립체(33)를 향해 그 진행 길이의 전체 범위로 전진시킨 후, 피스톤(32)은 바늘 조립체(33)에 근접한 그 최종 피스톤 위치에 있을 것이고 배럴(30) 내부로부터의 약제가 배출될 것이다. 단일 사용에서, 주사기 조립체(22)는 단일 주입 이벤트에서 전달될 단일 투여량의 약제를 보유할 것이고, 피스톤(32)은 그 단일 주입 이벤트에서 그 초기 피스톤 위치로부터 그 최종 피스톤 위치로 전진하여 이에 의해 주사기 조립체(22)의 전체 단일 투여량 내용물을 전달할 것이다. 디바이스는 단일 사용 디바이스로서 도시되어 있지만, 다회용 디바이스는 단일 사용 중에 디바이스의 상태 지시로부터 또한 이익을 얻을 수도 있다.
플런저(44)의 전진은 일반적으로 주사기 조립체(22)가 주사 위치로 전진된 후까지 주사기 조립체(22)로부터 약제의 분배를 야기하지 않을 것이다. 주사기가 주사 위치로 전진하기 전에 약제가 분배되는 것을 억제할 수도 있는 인자가 존재한다. 인자는 피스톤(32)과 배럴(30) 사이의 마찰일 수도 있다. 통상적으로, 피스톤(32)은 고무 재료로 형성될 것이고, 배럴(30)은 유리일 것이다. 이들 2개의 구성요소 사이의 마찰 저항은, 주사기 조립체(22)가 그 주사 위치로 전진하고 적합한 정지 부재와의 맞물림이 주사기 조립체(22)의 추가 전진을 방지할 때까지 배럴(30) 내에서 피스톤(32)의 전진을 방지하기에 충분할 수도 있다. 부가적으로, 주사기 내의 약제는 다소 점성이고 이에 의해 바늘(34)로부터의 유출에 대해 다소 저항성이 있을 수도 있다. 필요하면, 주사기 배럴(30)에 대한 맞물림 부재(32)의 분배 모션의 마찰 저항을 변경하기 위한 피스톤(32) 및 주사기 배럴(30)의 수정은 용기(22)가 그 주사 위치에 도달하기 전에 약제의 조기 분배를 제한하거나 방지할 수도 있다.
플런저(44)는 푸트(50)에 인접한 자석(25)을 포함할 수도 있다. 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 자석(25)은 피스톤(32)으로부터 고정된 축방향 거리를 유지하도록 구성된다. 자석(25)은 도 9a, 도 9b 및 도 11에 관하여 이하에 설명되는 자력계(118, 112)에 의해 감지되는 자기장을 방출한다.
구동 메커니즘(24)을 활성화하기 위해, 사람은 디바이스(20)의 원위 단부에서 작동 버튼(52)을 누른다. 누름 버튼(52)은 플런저(44)(도 4에 도시됨) 상의 하나 또는 2개의 세장형 프롱(54)을 셔틀 조립체(60)로부터 분리하여 이에 의해 스프링(46)이 플런저(44)를 축방향으로 전진시킬 수 있게 한다. 스프링(46)은 나선형 형상을 갖고 프롱(54)을 둘러싼다. 스프링(46)의 근위 단부는 플런저(44) 상의 플랜지(56)와 편향식으로 맞물린다.
셔틀 조립체(60)는 도 6에 도시되어 있는 상부 셔틀 부재(62) 및 도 7에 도시되어 있는 하부 셔틀 부재(64)를 포함할 수도 있다. 셔틀 부재(62, 64)는 최종 조립체에서 함께 고정된다. 최종 조립체에서, 상부 셔틀 부재(62)는 버튼(52) 및 스프링(46)을 포획하여 원위 방향에서의 이들 부분의 축방향 운동을 제한한다. 프롱(54)은 디바이스가 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 조건에 있을 때 상부 셔틀(62) 상의 표면과 맞물린다. 버튼(52)을 누르는 것은 버튼(52) 상의 탭이 프롱(54) 상의 경사부(55)와 맞물리게 하여 프롱(54)을 내향 편향시켜 상부 셔틀 부재(62)로부터 프롱(54)을 분리시킨다. 프롱(54)이 분리된 후, 스프링(46)은 플랜지(56) 상에 편향력을 인가하여 플런저(44)를 도 2에 도시되어 있는 위치로부터 도 3에 도시되어 있는 위치로 전진시킨다. 플런저(44)가 전진함에 따라, 이는 주사기 조립체(22)를 주사 위치로 이동시키고 이어서 피스톤(32)을 전진시켜 전술된 바와 같이 약제를 분배한다.
분배 이벤트가 완료된 후, 수축 메커니즘(26)은 선택적으로 주사기 조립체(22)를 도 3에 도시되어 있는 주사 위치로부터 다시 수축 위치로 이동시킨다. 더 구체적으로, 수축 메커니즘은 수축 운동에서 약제 용기를 주사 위치로부터 수축 위치로 이동시키도록 구성된다. 수축 위치는 바늘(34)이 더 이상 근위 개구(40)로부터 근위측으로 돌출하지 않고 하우징(38) 내에 완전히 배치되도록 주사기 조립체가 하우징(38) 내로 다시 당겨진다는 점에서 격납 위치와 유사할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 수축 위치는 격납 위치와 동일할 수도 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 수축 위치의 주사기 조립체(22)는 격납 위치에 있는 주사기 조립체에 약간 근위측 또는 원위측에 위치될 수도 있다. 예시된 실시예에서, 수축 메커니즘은 스프링(66), 도 5에 도시되어 있는 주사기 캐리어(68) 및 종동자로서 작용하는 회전 부재(70)를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 디바이스(20)는 주사기 조립체가 사용자에 의해 수동으로 제거되거나 재위치설정될 때까지, 약제가 분배된 후 주사기 조립체가 그 주사 위치에 무기한 유지되도록 수축 메커니즘(26)을 포함하지 않을 수도 있다.
플런저(44)는 플런저(44)가 근위 방향에서의 그 진행의 종점에 근접함에 따라 회전 부재(70)를 언로킹하는 현외 부재(58)를 포함할 수 있다. 회전 부재(70)는 하부 셔틀 부재(64) 내의 래치와 래칭 리세스 사이의 맞물림에 의해 하부 셔틀 부재(64)에 회전 고정된다. 현외 부재(58)는 래치를 누름으로써 부재(70)를 언로킹한다. 스프링(66)은 비틀림식으로 프리로딩되고, 부재(70)와 맞물린 일 단부 및 셔틀 조립체(60)와 맞물린 대향 단부를 갖는다. 래치의 누름시에, 스프링(66)은 부재(70)가 회전하게 한다. 도 7을 추가로 참조하면, 부재(70)는 하부 셔틀 부재(64) 상의 탭(78)을 수용하는 슬롯을 포함할 수도 있다. 슬롯의 일 단부에서, 부재(70)는 축방향 연장 채널을 형성한다. 부재(70)가 회전됨에 따라, 탭(78)은 탭(78)이 축방향 연장 채널에 도달할 때까지 부재(70) 상의 슬롯 내에서 이동할 수도 있다.
부재(70)는 하우징(38) 내에서 회전 가능하지만 하우징(38)에 대해 축방향으로 이동 가능하지 않다. 다른 실시예는 또한 축방향으로 이동 가능한 부재(70)를 포함할 수도 있다. 회전 부재(70) 상의 반경방향 플랜지는 부재(70)의 근위측 이동을 제한하기 위해 하우징 부재(38) 내의 레지와 맞물릴 수도 있다. 스프링(66)은 부재(70)에 대해 축방향 힘, 비틀림 힘 또는 양 힘을 인가하여 부재(70)를 근위측으로 편향시켜 이에 의해 부재(70)의 반경방향 플랜지가 하우징 부재(38)의 내부 레지와 맞물리는 축방향 위치에 부재(70)를 유지한다. 셔틀 조립체(60)는 셔틀 조립체(60)가 하우징(38) 내에서 축방향으로 이동하는 것을 허용하지만 하우징 부재(38)에 대한 셔틀 조립체(60)의 상대 회전을 방지하는 하우징 부재(38) 상의 대응 특징부와 맞물리는 축방향 연장 채널 또는 리브를 포함할 수도 있다.
스프링(66)은 또한 축방향으로 프리로딩되고 셔틀 조립체(60) 상에 원위측 지향 편향력을 인가한다. 탭(78)이 축방향 연장 채널에 도달할 때, 스프링(66)은 탭(78)이 채널을 통해 축방향으로 활주함에 따라 하우징(38) 내에서 원위측으로 셔틀 조립체(60)를 이동시킨다. 댐핑 화합물이 회전 부재(70)에 인접하여 배열되어 부재(70)의 회전을 늦추고 탭(78)이 축방향 연장 채널에 도달하기 전에 분배 이벤트의 완료를 허용할 수도 있다. 예를 들어, 회전 부재(70)는 댐핑을 제공하기 위해 그리스 칼라에 배치된 복수의 축방향 연장 탭을 갖는 스커트를 포함할 수도 있다.
셔틀 조립체(60)가 원위측으로 이동함에 따라, 이는 주사기 조립체(22)를 원위측으로 운반하고 도 2에 도시되어 있는 격납 위치로 다시 이동시킨다. 스프링(66)은 수축 메커니즘(26)을 원위측으로 편향시키고 이에 의해 주입 이벤트 후에 주사기 조립체(22)를 그 수축 위치에 유지한다. 셔틀 조립체(60) 상의 디텐트 및 하우징(38) 부재 상의 리세스와 같은 로킹 메커니즘이 주입 이벤트 후 하우징(38) 내에 배치된 바늘(34)에 의해 주사기 조립체(22)를 수축 위치에 고정하기 위한 로킹 맞물림을 추가로 제공할 수도 있고, 이에 의해 사용자는 이어서 디바이스(20)를 안전 방식으로 폐기하거나 다른 방식으로 취급할 수도 있다.
주사기 캐리어(68)가 도 5에 도시되어 있다. 캐리어의 아치형 아암(84)은 주사기 조립체(22)의 배럴(30)을 파지할 수도 있다. 주사기 캐리어(68)는 플랜지(86)를 또한 포함한다. 주사기 배럴(30) 상의 플랜지는 아암(84)과 플랜지(86) 사이에 포획된다. 플랜지(86)의 이면(88)의 일부는 플런저(44) 상의 작은 플랜지(90)와 맞물리고 이에 의해 플런저(44)가 전진하기 전에 주사기 조립체(22)의 근위측 축방향 운동을 방지한다. 셔틀(60)이 수축될 때, 하부 셔틀 부재(64)는 아암(84)과 맞물려 주사기 조립체(22)를 그 수축 위치로 원위측으로 운반한다.
도 1 내지 도 7은 예시적인 구동 메커니즘(24) 및 예시적인 수축 메커니즘(26)을 도시하고 설명하고 있지만, 다른 메커니즘이 또한 주사기 조립체(22)를 격납 위치로부터 주사 위치로, 및/또는 주사 위치로부터 수축 위치로 구동하는 데 사용될 수도 있다. 이러한 구동 및/또는 수축 메커니즘은 이들이 미리 트리거링된 상태로 보유될 때 에너지를 저장하고, 트리거링될 때, 상기 저장된 에너지를 해제하여 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로, 및/또는 주사 위치로부터 수축 위치로 구동하는 하나 이상의 스프링 또는 변형 가능 부분을 포함할 수도 있다(그러나 필수적인 것은 아님). 이러한 메커니즘은 화학 반응 또는 프로세스를 사용하여, 예를 들어 2개 이상의 시약의 혼합물을 통해 가스를 발생함으로써 또는 소량의 가연성 또는 폭발성 재료를 점화함으로써 원동력을 발생하는 메커니즘을 포함할 수도 있다(그러나 필수적인 것은 아님). 이러한 화학 구동 메커니즘은 화학 시약들을 위한 하나 이상의 저장 용기, 상기 저장 용기를 천공하거나 개방하고, 상기 시약들이 혼합되게 하고 그리고/또는 화학 반응을 시작하기 위한 스파크 또는 다른 점화원을 제공하는 트리거, 및 결과적인 화학 반응에 의해 발생된 가스 압력 증가에 응답하여 이동하는 가동 피스톤 또는 다른 구성요소를 포함할 수도 있다. 이러한 메커니즘은 주사기 조립체를 구동 및/또는 수축시키는 전기 모터를 운전하거나, 또는 다른 물리적 또는 화학적 메커니즘을 트리거링하기 위해 저장된 전력(예를 들어, 배터리 내의)을 사용하는 메커니즘을 포함할 수도 있다(그러나 필수적인 것은 아님). 이러한 메커니즘은 하나의 구성요소로부터 다른 구성요소로 운동 에너지를 전달하기 위한 유압 또는 공압 시스템(예를 들어, 튜브), 기어, 케이블, 풀리 또는 다른 공지의 구성요소를 포함할 수도 있다(그러나 필수적인 것은 아님). 몇몇 실시예에서, 주사기 조립체를 구동하고 이어서 주사기 조립체를 수축시키기 위한 별도의 메커니즘을 갖기보다는, 단일 메커니즘이 주사기 조립체를 구동하고 이어서 수축하는 모두를 위해 구성될 수도 있다.
도 8은 디바이스(20)의 제1 실시예 세트에 따른, 단부 부분(39) 내에 하나 이상의 메인 PCB(82)의 예시적인 배치를 도시하고 있다. 하나 이상의 메인 PCB는 종방향 축(48)에 수직으로 배열될 수도 있고, 서로의 위에 적층될 수도 있고, 그리고/또는 종방향 축(48)에 수직인 동일한 평면 상에서 서로 옆에 배열될 수도 있다. 메인 PCB(들)는, 예를 들어, 단부 캡(36)이 제거되고 주사 바늘이 분배 이벤트 중에 환자에 주사하기 위해 근위측으로 구동될 때, 주사기 조립체(22)의 주사 바늘(34)이 그를 통해 통과하도록 구성되는 개구(83)를 형성한다. 도시되어 있는 바와 같이, 메인 PCB(들)는 사용자 파지 가능 부분(37)의 반경방향 거리(41)보다 더 큰 반경방향 거리(45)로 종방향 축(48)으로부터 이격하여 연장된다. 도 8은 또한 메인 PCB에 실질적으로 수직으로 그리고 종방향 축(48)에 평행하게 연장되는 하나 이상의 보조 PCB(84)를 도시하고 있는데 - 보조 PCB(들)는 하나 이상의 PCB 커넥터(114)를 통해 메인 PCB(들)에 통신적으로 결합될 수도 있다. 보조 PCB(들)(84)는 부가의 감지 시스템을 장착할 수도 있지만, 이러한 보조 PCB는 선택적이고 제조 복잡성 및 비용을 감소시키기 위해 특정 실시예에서 제외될 수도 있다.
단부 부분(39)은 메인 PCB(들)를 배치하기 위한 디바이스(20) 내의 유리한 로케이션 및 크기일 수도 있다. 단부 부분(39)의 증가된 푸트프린트는 사용자 파지 가능 부분의 반경방향 거리(41)보다 더 큰 반경방향 거리(43)만큼 종방향 축(48)으로부터 외향으로 단부 부분의 반경방향 연장부에 의해 생성된다. 증가된 푸트프린트로부터, 디바이스(20) 내의 다른 로케이션보다 메인 PCB(들) 및 그 다양한 구성요소를 수용하기 위해 더 많은 공간이 존재한다. 이를 위해, 단부 부분(39)의 유리한 로케이션에 배치되는 메인 PCB에 다수의 구성요소가 미리 조립될 수 있다. 그 결과, 단부 부분(39)에 메인 PCB(들)를 합체하는 것은 기존의 자동 주입기의 하우징의 형상에 대한 변경을 거의 또는 전혀 요구하지 않을 수도 있는데, 이는 제조 프로세스의 붕괴를 감소시키고 제조 비용을 감소시킨다. 더욱이, 메인 PCB(들)를 단부 부분(39) 내에 배치하는 것은 피부 접촉 센서(122, 123, 124)가 종방향 축(48)으로부터 더 멀리 이격하여 위치될 수 있게 하는데, 이는 이들 센서로부터 수신된 피부 접촉 판독값의 신뢰성을 증가시킨다.
도 9a는 디바이스(20)의 제1 실시예 세트에 따른, 메인 PCB(들) 및 보조 PCB(들)의 평면 사시도를 도시하고 있고, 반면 도 9b는 동일 PCB(들)의 저면 사시도를 도시하고 있다. 도 10a 및 도 10b는 각각 동일 PCB들의 평면도 및 저면도를 도시하고 있다. 메인 PCB(들)(82)(도 8에 도시되어 있음)는 몇몇 실시예에서 코인 셀 배터리와 같은 배터리를 포함할 수도 있는 전원(102)을 포함하거나 지지하는 상부 표면(82a)(도 9a 및 도 10a에 도시되어 있음 - 상부 표면(82a)은 PCB(들)(82)의 부분인 것으로 이해됨)을 가질 수도 있다. 전원(102)은 주사 디바이스(20)와 통합되거나 결합된 전기 구성요소에 전력을 제공한다. 메인 PCB(들)(82)는 처리 회로(108)를 또한 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 처리 회로(108)는 프로세서, 메모리 및 입출력 포트를 포함하는 시스템 온 칩(System on Chip: SOC) 집적 회로의 형태를 취할 수도 있다. 그러나, 처리 회로(108)는 또한 마이크로제어기(MCU) 또는 응용 주문형 집적 회로(ASIC)와 같은 다른 유형의 구성요소를 사용하여 구현될 수도 있다. 처리 회로(108)는 비일시적 저장 매체 상에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령을 실행하도록 구성될 수도 있다. 메인 PCB(들)는 마이크로 스위치 센서(110), 자력계(112), 가속도계(140), 주위 광 센서(106), 및/또는 하나 이상의 피부 접촉 저항 센서(122, 123, 124)와 같은 복수의 상이한 유형의 센서를 또한 포함할 수도 있다. 보조 PCB(들)를 포함하는 실시예에서, 보조 PCB(들)는 다른 마이크로 스위치 센서(116), 자력계(118) 및 적외선 온도 센서(120)와 같은 다른 센서를 포함할 수도 있다.
마이크로 스위치 센서(110, 116)는 처리 회로(108)와 통신적으로 결합될 수도 있다. 각각의 마이크로 스위치 센서는 물리적 스위치의 물리적 위치 또는 배향에 따라 처리 회로(108)에 전기 신호를 출력하는 전기 회로에 결합된 물리적 스위치를 포함할 수도 있다. 마이크로 스위치 센서(110, 116)는 주사 디바이스(20)의 구성요소의 위치를 검출하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 마이크로 스위치 센서(110)는 단부 캡(36)이 디바이스 하우징(38)의 근위 단부에 부착되었는지 여부를 검출하는 데 사용될 수도 있다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 마이크로 스위치 센서(110)의 출력에 따라, 처리 회로(108)는 단부 캡(36)이 디바이스(20)에 부착되었는지 여부를 사용자에게 지시할 수도 있다. 유사하게, 마이크로 스위치 센서(116)는 주사기 조립체(22)가 (i) 격납 위치 또는 (ii) 주사 위치와 같은 2개의 상태 중 하나에 있는지 여부를 검출하는 데 사용될 수도 있다. 마이크로 스위치 센서(116)는 또한 주사기 조립체(22)가 (i) 격납 위치, (ii) 주사 위치, 또는 (iii) 수축 위치와 같은 3개의 상태 중 하나에 있는지 여부를 검출하도록 구성될 수도 있다. 마이크로 스위치 센서(116)의 출력에 따라, 처리 회로(108)는 주사기 조립체(22)가 어느 위치에 있는지를 사용자에게 지시할 수도 있다.
주위 광 센서(106)는 처리 회로(108)와 통신적으로 결합될 수도 있고, 주사 디바이스(20)가 노출되는 주위 광의 양 또는 강도를 검출할 수도 있다. 주위 광에 대한 과잉 노출은 배럴(30)에 저장된 약제를 주사에 비효과적이거나 불안전하게 할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 처리 회로(108)는 주위 광 센서(106)에 의해 검출된 주위 광의 강도 및/또는 기간을 기록할 수도 있다. 주위 광에 대한 노출의 강도 및/또는 기간이 미리 결정된 임계값을 초과하면, 사용자는 약제가 사용되지 않아야 한다고 통지될 수도 있다.
가속도계(140)가 처리 회로(108)와 통신적으로 결합될 수도 있고, 주사 디바이스(20)의 배향을 결정할 수도 있다(예를 들어, 위, 아래 또는 측방향을 지향함). 이는 약물이 특정 배향으로 전달되는 것을 요구할 것인 미립자 등의 침전으로 인해 중력에 의해 상당히 영향을 받을 수도 있는 특정 유형의 약물에 중요할 수도 있다. 처리 회로(108)는 또한 디바이스(20)가 주사를 위해 부적절하게 배향되면(예를 들어, 디바이스가 전복되면) 사용자에게 경고하기 위해 가속도계(140)의 출력을 사용할 수도 있다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 가속도계(140)는 또한 주사 디바이스(20)를 외부 디바이스와 무선으로 페어링하는 것을 돕기 위해 외부 디바이스로부터의 진동을 검출하는 데 사용될 수도 있다.
다수의 유형의 약제는 변질을 방지하기 위해 제1 비교적 차가운 온도(예를 들어, 화씨 36 내지 46도 또는 섭씨 2 내지 8도)에서 저장될 필요가 있지만, 이어서 환자의 신체 내로 주사되기 전에 제2 더 따뜻한 온도(예를 들어, 실온 또는 화씨 65 내지 75도 또는 섭씨 18 내지 24도)로 가온될 필요가 있다. 배럴(30) 내의 약제가 적절한 저장 온도에서 저장되는 것을 보장하기 위해, 그리고/또는 약제가 적절한 주사 온도로 가온되는 것을 보장하기 위해, 주사 디바이스(20)는 약제의 온도를 추정하기 위한 메커니즘을 구비할 수도 있다. 약제가 적절한 온도까지 가온된 것을 보장함으로써, 이 정보는 전화기로 전송될 수 있거나, 또는 디바이스 자체가 환자에게 디바이스가 사용 준비가 되었다는 것을 신호할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이 온도 측정 기능은 보조 PCB(84) 상의 적외선(IR) 온도 센서(120)에 의해 수행될 수도 있다. IR 센서(120)가 처리 회로(108)와 통신적으로 결합될 수도 있다. 도 8에서 가장 양호하게 보여지는 바와 같이, IR 센서(120)는 배럴(30)에 인접하여 그를 향하여 배치될 수도 있다. IR 센서(120)는 배럴(30)로부터의 IR 스펙트럼의 전자기 방사선을 검출 및 측정하고, 검출된 IR 방사선에 기초하여 전기 신호를 출력할 수도 있다. IR 센서(120)에 의해 출력된 전기 신호를 샘플링함으로써, 처리 회로(108)는 배럴(30) 내의 약제의 온도를 추정할 수도 있다.
메인 PCB(들)는 무선 통신을 송신 또는 수신하기 위한 하나 이상의 안테나를 또한 구비할 수도 있다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b는 메인 PCB(들)의 상부 표면(82a) 상에 배치된 블루투스 저에너지(BLE) 안테나(104), 및 메인 PCB(들)의 하부 표면(82b) 상에 배치된 근거리 통신(NFC) 안테나(126)(두꺼운 흑색 라인 요소로서 도시되어 있음)를 도시하고 있다. 메인 PCB(들)가 단지 하나의 안테나 또는 단지 하나의 유형의 안테나만을 구비하고 있는 다른 실시예가 또한 가능하다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이들 안테나(들)는 주사 디바이스(20)가 외부 디바이스와 무선 통신 링크를 설정하게 할 수도 있다.
메인 PCB(들)는 또한 피부 조직과의 접촉을 검출하는 복수의 센서와 통신적으로 결합되거나 통합될 수도 있다. 피부 접촉 센서는 사용자가 주사 디바이스(20)를 활성화하기 전에 사용자의 피부와의 적절한 접촉을 검증하기 위해 사용될 수도 있다. 주사 디바이스(20)는 또한 어느 센서가 피부 접촉을 검출하고 어느 센서가 검출하지 않는지를 사용자에게 지시할 수도 있는데; 이는 사용자가 어느 방향으로 그 또는 그녀가 주사 전에 주사 디바이스(20)를 기울이거나 움직여야 하는지를 알 수 있게 한다. 이 기능성은 바늘(34)이 사용자의 피부를 관통하는 데 실패하거나 부적절하게 얕은 각도로 관통하는 주사 실패의 가능성을 감소시킨다.
도 9b 및 도 10b는 메인 PCB(들)의 하부 표면(82b) 상에 배치되고 대칭적인 삼엽 형상으로 배열된 3개의 피부 접촉 센서(122, 123, 124)를 포함하는 예시적인 실시예를 도시하고 있다. 본 예시적인 실시예에서, 각각의 피부 접촉 센서(122, 123, 124)는 2개의 개별 전기 단자를 포함하는데 - 센서(122)는 단자(122a, 122b)를 포함하고, 센서(123)는 단자(123a, 123b)를 포함하고, 센서(124)는 단자(124a, 124b)를 포함한다. 단지 2개의 전기 단자만이 각각의 센서에 대해 도시되어 있지만, 각각의 센서가 2개 초과의 전기 단자를 갖는 다른 실시예가 또한 가능하다. 각각의 피부 접촉 센서는 그 전기 단자 사이의 전기 저항을 측정할 수도 있고, 측정된 저항에 기초하여 전기 신호를 처리 회로(108)에 출력할 수도 있다. 피부 조직의 전기 저항은 일반적으로 공기의 전기 저항보다 낮고, 따라서 처리 회로(108)는 측정된 저항이 미리 결정된 임계값 미만일 때 특정 피부 접촉 센서가 피부 조직과 접촉하고 있다고 결정할 수도 있다.
도 9b 및 도 10b는 2개의 전기 단자를 갖는 것으로서 각각의 피부 접촉 센서(122, 123, 124)를 도시하고 있지만, 각각의 피부 접촉 센서가 단지 하나의 전기 단자를 갖는 다른 실시예가 가능하다. 이러한 경우, 하나의 피부 접촉 센서(예를 들어, 센서(122))의 전기 단자는 미리 결정된 전압을 출력하는 기준 전극으로서 역할을 할 수도 있다. 각각의 다른 2개의 피부 접촉 센서(예를 들어, 센서(123, 124)) 상의 전기 단자는 자신과 기준 전극 사이의 전도 경로의 전기 저항을 측정하는 센서 전극으로서 역할을 할 수도 있다. 기준 전극과 특정 센서 전극 사이의 측정된 저항이 미리 결정된 임계값 미만일 때, 처리 회로(108)는 기준 전극과 특정 센서 전극의 모두가 피부와 같은 인간 조직과 접촉하고 있다고 결정할 수도 있다. 양 센서 전극(예를 들어, 센서(123, 124) 상의)이 미리 결정된 임계값 미만의 측정된 저항을 보고할 때, 처리 회로(108)는 기준 전극 및 양 센서 전극이 인간 조직과 접촉하고 있다고 결정할 수도 있다. 커패시턴스 센서를 구비하는 디바이스(20)의 예시적인 실시예는 도 17a, 도 17b, 도 18a 및 도 18b 및 디바이스(20)의 제2 실시예 세트와 관련하여 이하에 설명된다.
도 10b에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 피부 접촉 센서(122, 123, 124)는 종방향 축(48)(도 10b에 도시되어 있는 도면에서 페이지 내로 연장됨)으로부터 외향으로 각각 반경방향 거리(128, 130, 132)에 위치될 수도 있다. 센서(122, 123, 124)는 선택적으로 반경방향 거리(128, 130, 132)가 서로 동일하고 각각의 센서 사이의 각도 간격이 또한 동일하도록(예를 들어, 이 경우, 120°) 개구(83)를 대칭으로 둘러싸도록 배열될 수도 있다. 반경방향 거리(128, 130, 132)는 사용자 파지 가능 부분(37)의 반경방향 거리(41)보다 크고(도 2 및 도 9에 도시되어 있는 바와 같이), 길이가 10 mm 초과일 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 반경방향 거리(128, 130, 132)는 각각 길이가 10 mm 내지 20 mm일 수도 있는데 - 몇몇 경우에, 15 mm 내지 20 mm의 거리가 적절할 수도 있다. 3개의 피부 센서가 도시되어 있지만, 단지 하나 또는 2개의 피부 센서만을 갖는 다른 실시예가 또한 가능하다. 반대로, 3개 초과의 피부 접촉 센서를 갖는 실시예가 또한 가능한데 - 이러한 실시예에서, 피부 센서는 개구(83)를 대칭적으로 둘러싸도록 배열될 수도 있다(그러나 필수적인 것은 아님). 예를 들어, 4개 내지 20개의 피부 센서를 포함하는 다른 실시예가 또한 고려된다.
피부 접촉 센서(122, 123, 124)는 전기 저항을 측정하는 것으로서 전술되었지만, 이들 피부 접촉 센서는 대안적으로 전기 커패시턴스를 측정함으로써 피부 접촉을 검출하도록 구성될 수도 있다. 커패시턴스 센서는 센서에 의해 생성된 전기장에 대한 이러한 조직의 효과를 검출함으로써(예를 들어, 센서에 의해 모니터링되거나 측정되는 회로의 커패시턴스에 대한 이러한 조직의 효과를 검출함으로써) 인간 조직의 근접도를 검출하도록 구성될 수도 있다. 커패시턴스 센서는 피부 조직과 직접 접촉하는 금속 전기 단자를 요구하지 않고, 따라서 보호용 비전도성 커버(예를 들어, 플라스틱으로 제조됨) 후방에 부분적으로 또는 완전히 밀봉될 수도 있다. 이는 민감한 전기 구성요소 내로의 습기 또는 이물질의 삼출을 감소시킴으로써 커패시턴스 센서의 내구성을 증가시킬 수도 있다. 커패시턴스 센서는 노출된 금속 접점을 요구하지 않기 때문에, 커패시턴스 센서는 또한 디바이스 내의 민감한 전기 구성요소를 손상시키는 정전기 방전의 위험을 감소시킬 수도 있다. 커패시턴스 센서를 구비하는 디바이스(20)의 예시적인 실시예는 도 21a, 도 21b, 도 22a 및 도 22b 및 디바이스(20)의 제3 실시예 세트와 관련하여 이하에 설명된다.
주사 디바이스(20)는 또한 배럴(30) 내의 피스톤(32)의 축방향 위치 또는 운동을 추정하기 위한 수단을 구비할 수도 있다. 이 추정된 축방향 위치 및/또는 운동은 배럴(30) 내에 남아있는 약제의 양 및/또는 존재하면 분배된 약제의 양을 추정하기 위해 처리 회로(108)에 의해 사용될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 이는 종방향 축(48)을 따라 활주될 때 피스톤(32) 상에 또는 근접하여 자석, 및 자석이 종방향 축을 따라 활주될 때 자석에 의해 방출되는 자기장을 감지하는 하나 이상의 자력계를 제공함으로써 달성될 수도 있다. 도 1 내지 도 3 및 도 11은 피스톤이 배럴(30) 내에서 종방향 축(48)을 따라 활주될 때 피스톤(32)으로부터 고정된 축방향 거리를 유지하도록 플런저(44) 상에 배치된 예시적인 자석(25)을 도시하고 있다. 도 9a, 도 9b, 도 10a 및 도 10b는 또한 2개의 자력계: 메인 PCB(들)(82) 상의 자력계(112), 및 보조 PCB(들)(84) 상의 자력계(118)의 예시적인 배치를 도시하고 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 자력계(112)는 자력계(118)에 비교하여 종방향 축(48)으로부터 반경방향으로 더 멀리 배치될 수도 있다. 더욱이, 자력계(118)는 배럴(30)의 일 단부에 근접하게 위치되는 대신에, 배럴(30)의 길이를 따라 중간 지점에 배치될 수도 있다.
도 11은 디바이스(20)의 제1 실시예 세트에 따른, 주사 디바이스(20)의 측면도를 제공하고 자석(25)과 자력계(112, 118) 사이의 공간 관계를 도시하고 있다. 도 11에서, 주사 디바이스(20)는 주사기 조립체(22)가 격납 위치에 있고 단부 캡(36)이 근위 개구(40)를 커버하도록 디바이스 하우징(38)에 고정된 상태로 도시되어 있다. 자석(25)은 자석(25)이 상기 자력계에 충분히 근접할 때 자력계(112, 118)에 의해 감지될 수도 있는 자기장을 출력한다. 각각의 자력계는 감지된 자기장의 강도에 기초하여 신호를 처리 회로(108)에 출력할 수도 있다. 자력계(112, 118)에 의해 감지된 자기장의 강도는 자석이 화살표(1102)의 방향으로 종방향 축(48)을 따라 활주할 때 자석(25)의 위치에 기초하여 변화한다. 예를 들어, 주사기 조립체(22)가 격납 위치에 있고 피스톤(32)이 배럴(30)의 원위 단부에서 그 초기 피스톤 위치에 있을 때(도 11, 뿐만 아니라 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이), 자력계(118, 112)는 단지 매우 약하거나 비존재 자기장만을 검출할 수도 있다. 주사기 조립체(22)가 주사 위치로 전진하지만 피스톤(32)이 여전히 그 초기 피스톤 위치에 있을 때, 자력계(112)는 단지 약하거나 없는 자기장만을 계속 검출할 수도 있지만, 자력계(118)는 주사기 조립체 격납 위치에 있을 때보다 더 강한 자기장을 검출할 수도 있다. 자력계(112, 118)에 의해 측정된 자기장의 강도를 샘플링함으로써, 처리 회로(108)는 몇몇 실시예에서, 주사기 조립체(22)가 격납 위치에 있는지 또는 주사 위치에 있는지 여부를 결정할 수도 있다.
주사기 조립체(22)가 주사 위치에 있을 때, 그리고 피스톤(32)이 그 초기 위치로부터 화살표(1102)의 방향으로 그 최종 피스톤 위치(도 3에 도시되어 있음)를 향해 전진할 때, 자력계(118)는 자석(25)이 접근하고 통과하고 이어서 자력계(118)로부터 이격하여 이동함에 따라 상승 및 이어서 감소 자기장을 검출한다. 동시에, 화살표(1102)의 방향으로 피스톤(32)을 전진시키는 것은 자석(25)이 자력계(112)에 더 근접하여 이동함에 따라 자력계(112)가 상승 자기장을 검출하게 한다. 양 자력계(118, 112)에 의해 검출된 자기장의 강도를 샘플링함으로써, 처리 회로(108)는 종방향 축(48)을 따른 자석(25)의 위치를 추정할 수도 있다. 이 위치 추정에 기초하여, 처리 회로(108)는 피스톤(32)의 위치, 뿐만 아니라 배럴(30) 내에 여전히 남아있는 약제의 양을 추정할 수도 있다.
도 12는 디바이스(20)의 제1 실시예 세트에 따른, 디바이스(20) 내의 전기적 구성요소, 뿐만 아니라 예시적인 외부 디바이스(1250)와의 통신 링크의 시스템 아키텍처 도면을 제공한다. 전술된 바와 같이, 처리 회로(108)는 배터리(102)에 의해 전력 공급될 수도 있고, 처리 코어(1208) 및 메모리(1210)(예를 들어, 내부 플래시 메모리, 온보드 전기적 소거 가능 프로그래밍 가능 판독 전용 메모리(EPROM) 등)를 포함할 수도 있다. 메모리(1210)는 처리 코어(1208)에 의해 실행될 때, 처리 회로(1208)가 본 명세서에 설명된 동작을 수행하게 하는 명령을 저장할 수도 있다. 처리 회로(108)는 또한 주위 광 센서(106), 단부 캡 마이크로 스위치(110), 자력계(112), 가속도계(140) 및 피부 접촉 센서(122, 123, 124)와 같은 복수의 센서와 통신적으로 결합될 수도 있다. 처리 회로(108)는 또한 선택적으로 플렉스 커넥터(flex connector)(114)를 통해 하나 이상의 보조 PCB(들)에 통신적으로 결합될 수도 있다. 보조 PCB(들)는 마이크로 스위치(116), 자력계(118) 및 IR 온도 센서(120)를 더 구비할 수도 있다. 처리 회로(108)는 또한 디바이스(20)와 통합된 사용자 피드백을 위한 수단(1208)에 접속될 수도 있다. 사용자 피드백을 위한 수단은 하나 이상의 지시등(예를 들어, 발광 다이오드(LEDs)를 사용하여 구현됨), 디스플레이, 진동 모터와 같은 촉각 지시기, 및/또는 스피커와 같은 청각 지시기를 포함할 수도 있다. 처리 회로(108)는 범용 입출력(General-Purpose Input/Output: GPIO) 핀, 집적 회로간(Inter-Integrated Circuit: I2C) 버스, 직렬 주변 기기 인터페이스(Serial Peripheral Interface: SPI) 접속, 범용 비동기식 수신기/송신기(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter: UART) 접속, 및/또는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network: CAN) 버스와 같은(이들에 한정되는 것은 아님), 하나 이상의 물리적, 전기적 채널을 통해 각각의 전술된 구성요소와 통신적으로 결합될 수도 있다. 몇몇 경우에, 일부 또는 모든 센서로부터 처리 회로(108)에 의해 수신된 신호는 또한 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 아날로그로부터 디지털 신호로 변환될 수도 있다.
처리 회로(108)는 또한 주사 디바이스(20)가 외부 디바이스(예를 들어, 휴대폰, 웨어러블 디바이스, 랩탑 및/또는 서버 데이터베이스)와 무선으로 통신하게 하도록 구성될 수도 있다. 무선 통신을 용이하게 하기 위해, 처리 회로(108)는 도 9b 및 도 10b에 도시되어 있는 NFC 안테나(126)와 같은 NFC 안테나(1205)와 통신적으로 결합된 근거리 통신(NFC) 회로(1204)를 포함할 수도 있다. NFC 회로(1204) 및 NFC 안테나(1205)는 처리 회로(108)가 외부 디바이스(1250)와의 무선 NFC 통신 링크(1232)를 설정할 수 있게 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 처리 회로(108)는 도 9a 및 도 10a에 도시되어 있는 BLE 안테나(104)와 같은 BLE 안테나(1207)와 통신적으로 결합된 블루투스 저에너지(BLE) 회로(1206)를 포함할 수도 있다. BLE 회로(1206) 및 BLE 안테나(1207)는 처리 회로(108)가 외부 디바이스(1250)와의 무선 BLE 통신 링크(1234)를 설정할 수 있게 한다.
도 12는 또한 주사 디바이스(20)로부터 물리적으로 분리된 예시적인 외부 디바이스(1250)를 도시하고 있다. 본 실시예에서, 예시적인 외부 디바이스(1250)는 프로세서(1252)(예를 들어, 마이크로프로세서 또는 CPU) 및 저장 장치(1258)를 갖는 모바일 스마트폰의 형태를 취할 수도 있다. 저장 장치(1258)는 프로세서(1252)에 의해 실행될 때, 디바이스(1250)가 본 명세서에 설명된 동작을 수행하게 하는 컴퓨터 실행 가능 명령을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수도 있다. 이들 컴퓨터 실행 가능 명령은 의료용 모바일 애플리케이션과 같은 모바일 애플리케이션을 포함할 수도 있다. 디바이스(1250)는 디스플레이(1260) 및 사용자 입력 디바이스(1262)를 더 포함할 수도 있다. 사용자 입력 디바이스(1262)는 스마트폰과 통합된 물리적 버튼 또는 스위치를 포함할 수도 있다. 도 12에는 별도로 도시되어 있지만, 사용자 입력 디바이스(1262)의 모두 또는 일부는 예를 들어 터치 감응식 스크린에서 디스플레이(1260)와 통합될 수 있다. 디바이스(1250)는 진동 모터와 같은 진동원(1264)을 또한 포함할 수도 있다.
디바이스(1250)는 주사 디바이스(20)와 무선 통신 링크를 설정하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 외부 디바이스(1250)는 통신 링크(1232)를 통해 처리 회로(108)와 통신하는 NFC 안테나(1255)와 결합된 NFC 회로(1254)를 포함할 수도 있다. 디바이스(1250)는 통신 링크(1234)를 통해 처리 회로(108)와 통신하는 BLE 안테나(1207)와 결합된 BLE 회로(1256)를 또한 포함할 수도 있다.
도 13은 주사 디바이스(20)와 외부 디바이스(1250) 사이의 통신 세션을 "페어링"하거나 설정하기 위한 예시적인 프로세스(1300)를 도시하고 있는 흐름도이다. 프로세스(1300)는 디바이스(20)의 제1 실시예 세트 중 임의의 하나, 뿐만 아니라 이하에 설명된 디바이스(20)의 제2 및 제3 실시예 세트 중 임의의 하나에 의해 사용될 수도 있다. 전력을 보존하기 위해, 주사 디바이스(20)는 초기에 저전력 슬립 모드(1326)로 격납될 수도 있다. 이 슬립 모드(1326)에 있는 동안, 처리 회로(108)에 결합되거나 통합된 구성요소의 일부 또는 모두는 전력을 보존하기 위해 셧다운되거나 저전력 상태에 놓일 수도 있다. 예를 들어, 처리 회로(108)와 결합된 센서의 일부 또는 모두는 전원이 꺼질 수도 있고, BLE 회로(1206) 및 BLE 안테나(1207)는 전원이 꺼질 수도 있으며, 처리 코어(1208)의 일부 또는 모두는 전원이 꺼지거나 더 저속 클럭 속도로 동작될 수도 있다. 디바이스(20)가 저전력 슬립 모드(1326)에 있으면, 디바이스는 외부 디바이스(1250)와 페어링될 수 있기 전에 "웨이크업"될 필요가 있을 수도 있다.
주사 디바이스(20)를 웨이크업하는 일 방법은 NFC 회로(1254) 및 NFC 안테나(1255)를 사용하여 NFC 필드(예를 들어, 전자기장)를 방출하도록 외부 디바이스(1250)를 구성하는 것이다(단계 1328). 외부 디바이스(1250)가 주사 디바이스(20)와 매우 근접하게(예를 들어, 수 센티미터 이내) 배치될 때, 방출된 NFC 필드는 처리 회로(108)와 결합된 NFC 안테나(1205) 내에서 전류가 흐르도록 유도한다. 처리 회로(108)는 이어서, 처리 회로(108)가 이 유도된 전류를 검출할 때 그 저전력 슬립 모드로부터 주사 디바이스(20)를 웨이크업하도록 구성될 수도 있다. 처리 회로(108)는 또한 거짓 배경 전자기 방사선이 주사 디바이스(20)를 웨이크업하는 것을 방지하기 위해, 예상된 코드 또는 패턴에 합치하는 유도 전류를 검출할 때에만 디바이스(20)를 웨이크업하도록 구성될 수도 있다.
주사 디바이스(20)를 웨이크업하는 다른 방법은 특정 진동 패턴을 검출할 때 웨이크업하도록 디바이스(20)를 구성하는 것이다(또한 단계 1328). 예를 들어, 디바이스(20)를 웨이크업하기 위해, 사용자는 외부 디바이스(1250)와 접촉하도록 디바이스(20)를 위치시킬 수도 있는데 - 예를 들어, 디바이스(20)는 외부 디바이스(1250) 상부에 배치될 수도 있다. 외부 디바이스(1250)는 이어서 진동원(1264)을 사용하여 특정의 미리 결정된 패턴에 따라 진동하도록 사용자에 의해 명령될 수도 있다. 외부 디바이스(1250)로부터의 진동은 주사 디바이스(20)의 가속도계(140)에 의해 검출될 수도 있다. 검출된 진동이 예상 패턴과 일치할 때, 처리 회로(108)는 그 저전력 슬립 모드로부터 주사 디바이스(20)를 웨이크업하도록 구성될 수도 있다.
주사 디바이스(20)가 그 저전력 슬립 모드로부터 처음 웨이크업할 때, 처리 회로(108)는 외부 디바이스(1250)와 BLE 페어링 프로세스(1330)에 참여할 수도 있다. BLE 페어링 프로세스(1330)는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는, 2016년 12월 6일에 Bluetooth SIG에서 발표된 Bluetooth Core Specification v5.0에 정의된 BLE 페어링 프로세스와 유사하거나 동일할 수도 있다. BLE 페어링 프로세스(1330)는 BLE 회로(1206) 및 BLE 안테나(1207)를 사용하여 하나 이상의 BLE 광고 패킷을 브로드캐스팅하는 주사 디바이스(20)로 시작할 수도 있다. 외부 디바이스(1250)가 BLE 회로(1256) 및 BLE 안테나(1257)를 통해 브로드캐스팅된 BLE 광고 패킷을 수신할 때, 이는 주사 디바이스(20)와 외부 디바이스(1250) 사이의 통신 흐름을 시작하는 무선 BLE 전송으로 응답할 수 있다. 이 통신 흐름의 최종 결과는 2개의 디바이스가 그를 통해 데이터를 교환할 수도 있는 주사 디바이스(20)와 외부 디바이스(1250) 사이의 설정된 BLE 통신 세션이다.
도 14a 및 도 14b는 외부 디바이스(1250) 상에서 실행되는 모바일 의료 애플리케이션에 의해 구현되는 예시적인 프로세스(1400)를 도시하고 있는 흐름도이다. 프로세스(1400)는 디바이스(20)의 제1 실시예 세트 중 임의의 하나, 뿐만 아니라 이하에 설명된 디바이스(20)의 제2 및 제3 실시예 세트 중 임의의 하나와 함께 사용될 수도 있다. 프로세스(1400)는 주사 디바이스(20)와 외부 디바이스(1250) 사이에 BLE 접속이 설정될 때 시작된다(단계 1402). 단계 1404에서, 외부 디바이스(1250)는 설정된 BLE 접속을 통해 주사 디바이스(20)로부터 데이터를 수신한다. 주사 디바이스(20)로부터 수신된 데이터는 주사 디바이스(20) 내의 전술된 센서 중 일부 또는 모두로부터의 데이터 또는 측정치, 또는 이러한 데이터 또는 측정치로부터 또는 이들에 기초하여 유도된 정보를 포함할 수도 있다. 주사 디바이스(20)로부터 수신된 데이터는 디바이스(20)의 메모리에 저장된 데이터 또는 이러한 데이터로부터 유도된 정보를 또한 포함할 수도 있는데 - 이러한 데이터는 주사 디바이스(20)에 저장된 약제의 유형, 약제의 만료일, 처방 의사의 신원, 약제 제조 장소 또는 날짜, 주사 디바이스 모델 등을 포함할 수도 있다.
단계 1406에서, 프로세스(1400)는 약제가 만료되었는지 여부를 결정한다. 이는 단계 1404에서 수신된 약제의 만료일을 현재 날짜와 비교함으로써 행해질 수 있다. 약제가 만료된 경우, 프로세스(1400)는 단계 1414로 분기하는데, 여기서 외부 디바이스(1250)는 예로서 디바이스(1250)의 디스플레이 상의 메시지를 통해 또는 가청 메시지를 통해 약제가 만료되었다는 것을 사용자에게 통지한다. 약제가 만료되지 않은 경우, 프로세스(1400)은 단계 1408로 분기된다.
단계 1408에서, 프로세스(1400)는 약제가 불안전한 조건에 노출되었는지 여부를 결정한다. 이 단계는 처리 회로(108)에 의해 저장된 주위 광 노출의 로그에 저장되거나 그로부터 유도된 데이터를 체크하는 단계를 포함할 수 있다. 주위 광에 대한 노출의 강도 및/또는 기간이 미리 결정된 임계값을 초과하면, 프로세스(1400)는 단계 1414로 분기하여 약제가 사용되지 않아야 하는 것을 사용자에게 통지할 수도 있다. 주위 광 노출의 로그로부터의 데이터를 노출의 강도 및/또는 기간에 대한 미리 결정된 한계에 비교하기 위한 로직은 주사 디바이스(20)의 처리 회로(108)에 의해, 외부 디바이스(1250)의 프로세서(1252)에 의해 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가로, 단계 1408은 약제가 저장 또는 운송 중에 불안전한 온도에 노출되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 이는 처리 회로(108)에 의해 저장된 약제 온도의 로그에 저장되거나 그로부터 유도된 데이터를 체크함으로써 달성될 수도 있다. 약제가 이상적인 저장 범위(예를 들어, 화씨 36도 내지 46도)의 외의 온도에 노출되었으면, 또는 약제가 허용 불가능하게 긴 시간 동안 이상적인 저장 범위 외의 온도에 노출되었으면, 프로세스(1400)는 또한 단계 1414로 분기하여 약제가 사용되지 않아야 하는 것을 사용자에게 통지할 수도 있다. 온도 로그 데이터를 미리 결정된 온도 한계와 비교하기 위한 로직은 또한 주사 디바이스(20)의 처리 회로(108)에 의해, 외부 디바이스(1250)의 프로세서(1252)에 의해, 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수도 있다.
단계 1410에서, 프로세스(1400)는 약제가 주사를 위한 안전한 온도에 있는지 여부를 결정한다. 주사 디바이스(20) 내의 약제는 변질을 방지하기 위해 더 차가운 온도(예를 들어, 화씨 36 내지 46도)에서 저장될 필요가 있을 수도 있지만, 약제는 주사되기 전에 더 따뜻한 온도(예를 들어, 대략 실온 또는 화씨 65 내지 75도)까지 가온될 필요가 있을 수도 있다. 단계 1410에서, 프로세스(1400)는 약제가 타겟 주사 온도로 가온되었는지 여부를 결정한다. 만일 그러하지 않으면, 프로세스(1400)는 단계 1416으로 분기되고, 여기서 프로세스(1400)는 약제가 여전히 가온되고 있다는 것을 사용자에게 통지하고, 이어서 단계 1410으로 다시 분기한다. 만일 그러하면, 프로세스(1400)는 단계 1422(도 14b에 도시되어 있음)로 분기한다.
이제 도 14b를 참조하면, 단계 1422에서, 프로세스(1400)는 단부 캡(36)을 제거하도록 사용자에게 명령할 수도 있다. 단계 1424에서, 프로세스(1400)는 단부 캡(36)이 제거되었는지 여부를 결정한다. 전술된 바와 같이, 처리 회로(108)는 단부 캡(36)이 제거되었는지 여부를 단부 캡 마이크로 스위치 센서(110)를 사용하여 결정할 수도 있고, BLE 통신 링크(1234)를 통해 외부 디바이스(1205)에 통지할 수도 있다. 단부 캡이 제거되지 않았으면, 프로세스(1400)는 단계 1422로 다시 분기된다. 단부 캡이 제거되었으면, 프로세스(1400)는 단계 1426으로 분기된다.
단계 1426에서, 프로세스(1400)는 주사를 위해 주사 디바이스(20)를 위치시키도록 사용자에게 명령할 수도 있다. 이는 사용자의 복부 또는 사용자의 대퇴부 중 하나와 같은 사용자의 신체의 부분에 대해 동일한 높이로 디바이스(20)의 근위 개구(40)를 배치하도록 사용자에게 명령하는 것을 포함할 수도 있다. 단계 1428에서, 프로세스(1400)는 모든 피부 접촉 센서(예를 들어, 센서(122, 123, 124))가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지 여부를 결정한다. 모든 피부 접촉 센서 미만이 피부 조직과의 접촉을 검출하면, 프로세스(1400)는 단계 1430으로 분기된다. 모든 피부 접촉 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하면, 프로세스(1400)는 단계 1432로 분기된다.
단계 1430에서, 프로세스(1400)는 복수의 피부 접촉 센서(예를 들어, 센서(122, 123, 124)) 중 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지, 그리고 어느 개별 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는지를 사용자에게 지시할 수도 있다. 도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 이는 외부 디바이스(1250)의 디스플레이(1260) 상에 도식(1502)을 표시함으로써 행해질 수도 있다. 도식(1502)은 각각 피부 접촉 센서(122, 123, 124)에 대응하는 3개의 개별 지시기(1522, 1523, 1524)를 포함할 수도 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 지시기(1522, 1523, 1524)는 피부 접촉 센서(122, 123, 124)의 물리적 배열을 모방하도록 배열될 수도 있는데, 예를 들어 지시기는 중앙 개구 주위에 대칭으로 배열될 수도 있다. 3개 미만 또는 초과의 피부 접촉 센서가 존재하는 실시예에서, 도식(1502)은 대응하는 수의 지시기를 또한 포함할 수도 있다. 피부 접촉 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않을 때, 도식(1502)은 그 피부 센서의 대응 지시기의 외관을 변경할 수도 있다. 도 15에 도시되어 있는 예에서, 피부 접촉 센서(122, 123)는 피부 접촉을 검출하지만, 피부 접촉 센서(124)는 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는다. 이에 따라, 피부 접촉 센서(124)에 대응하는 지시기(1524)는 피부 접촉 센서(122, 123)에 대응하는 지시기(1522, 1523)에 대한 색상, 텍스처 또는 시각적 패턴과는 상이한 색상, 텍스처 또는 시각적 패턴으로 채워져 있다(지시기(1524)에 대해 크로스 해칭에 의해 도시되어 있는 바와 같이). 피부 접촉의 유무를 지시하는 다른 방법이 또한 가능한데 - 예를 들어, 특정 피부 접촉 센서가 피부 조직과의 임의의 접촉을 검출하는지 여부에 따라 지시기의 형상이 변경될 수도 있고, 또는 아이콘 또는 기호가 나타나거나 사라질 수도 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 디바이스(20)는 어느 피부 접촉 센서가 피부 접촉을 검출하고 어느 센서가 검출하지 않았는지를 사용자에게 지시하는 시각적 지시기(예를 들어, 발광 다이오드(LED))를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 디바이스(20)는 메인 PCB(들)(82a)의 상부 표면에 복수의 LED를 구비할 수도 있고, 각각의 LED는 피부 접촉 센서 중 하나에 대응한다. LED의 물리적 배열은 피부 접촉 센서의 배열에 대응하여 어느 LED가 어느 피부 접촉 센서에 대응하는지를 사용자에게 명확하게 할 수도 있는데 - 예를 들어, 각각의 LED는 이것이 대응하는 피부 접촉 센서의 상부에 배치될 수도 있다. 하나의 이러한 예시적인 LED가 도 11에서 LED(142)로서 도시되어 있다. 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지 여부에 따라, 그 대응 LED가 점등되거나 소등되고, 그리고/또는 색상을 변경할 수도 있다. 이는 어느 피부 접촉 센서가 피부 조직과의 접촉을 검출하지 않는지, 그리고 더 양호한 피부 접촉을 달성하기 위해 어느 방향으로 사용자가 디바이스(20)를 기울이거나 움직여야 하는지를 사용자가 신속하게 결정하게 하기 위한 다른 직관적인 방법을 제공한다.
도 17a는 디바이스(20)의 제2 실시예 세트에 따른, 메인 PCB(1782)의 평면 사시도를 도시하고 있고, 반면 도 17b는 동일 PCB(1782)의 저면 사시도를 도시하고 있다. 도 18a 및 도 18b는 각각 동일 PCB의 평면도 및 저면도를 도시하고 있다. 제1 실시예 세트의 전술된 메인 PCB(82)와 유사하게, 메인 PCB(1782)는 또한 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 디바이스(20)의 하우징(38)의 단부 부분(39)에 위치될 수도 있다. 또한, 전술된 메인 PCB(82)와 유사하게, 메인 PCB(1782)는 주사기 조립체(22)의 주사 바늘(34)이 그를 통해 통과하도록 구성되는 개구(1703)(PCB(82)의 개구(83)와 유사함)를 형성한다. 메인 PCB(1782)는 상부 표면(1782a) 및 하부 표면(1782b)을 포함한다(상부 표면(1782a) 및 하부 표면(1782b)은 PCB(1782)의 부분인 것으로 이해됨). 상부 표면(1782a)은 몇몇 실시예에서 코인 셀 배터리와 같은 배터리를 포함할 수도 있는 전원(1702)을 포함하거나 지지한다. 전원(1702)는 주사 디바이스(20)와 통합되거나 결합된 전기 구성요소에 전력을 제공한다. 메인 PCB(1782)는 전술된 처리 회로(108)와 유사하게 구성될 수도 있는 처리 회로(1708)를 또한 포함할 수도 있다.
제2 실시예 세트의 메인 PCB(1782)는 다수의 관점에서 제1 실시예 세트의 메인 PCB(82)와는 상이할 수도 있다. 도 9a와 도 17a의 비교에서 가장 양호하게 보여지는 바와 같이, 보조 PCB(84) 대신에, 메인 PCB(1782)는 처리 회로(1708)가 주사기 조립체(22)가 격납 위치, 주사 위치 또는 수축 위치에 있는지 여부를 결정할 수 있게 하는 주사기 위치 검출기 스위치(1710)를 장착한다. 주사기 위치 검출기 스위치(1710)는 2개의 근위측 연장 아암(1710a, 1710b)을 포함한다. 일 예에서, 아암(1710a)은 각형성된 아암(1710a)이고 아암(1710b)은 아암(1710a)에 인접하게 배치된다. 일 예에서, 아암(1710a) 및 아암(1710b)의 각각은 PCB(1782)에 결합된 원위 단부(예시적인 예에서, PCB에 장착하기 위한 푸트 구성을 포함하는 원위 단부)를 포함하고, 아암은 평행 관계로 근위측으로 연장될 수도 있다. 각형성된 아암(1710a)은 아암(1710a)의 편향을 유발하기 위해 가동 주사기 배럴과 접촉하기 위해 종방향 축(48)을 향해 내향으로 돌출하는 각형성된 반경방향 부분 및 아암(1710b)과의 선택적 전기적 접촉을 위해 아암(1710b)의 접촉부와 중첩하는 측방향 연장부를 포함한다. 양 아암은 금속 또는 임의의 다른 비교적 가요성의 전도성 재료로 제조될 수도 있고, 처리 회로(1708)에 전기적으로 접속될 수도 있다. 아암(1710a)의 접촉부가 아암(1710b)과 접촉할 때, 접촉은 각형성된 아암(1710a, 1710b) 사이의 전기 회로를 완성한다. 각형성된 아암(1710a)이 직선형 아암(1710b)과 접촉하지 않을 때, 2개의 아암 사이의 전기 회로가 차단된다. 2개의 아암(1710a, 1710b)이 접촉하고 있는지 여부를 연속적으로 또는 주기적으로 모니터링함으로써, 처리 회로(1708)는 주사기 조립체가 격납 위치, 주사 위치 또는 수축 위치에 있는지 여부를 결정할 수 있다.
도 19는 주사기 조립체(22)가 격납 위치 또는 수축 위치에 있을 때 디바이스(20)의 측면도를 도시하고 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 주사기 조립체(22)가 이들 위치 중 하나 또는 모두에 있을 때, 각형성된 아암(1710a) 및 직선형 아암(1710b)은 약간 이격하여 위치되고 서로 접촉하지 않는다. 도 20은 주사기 조립체(22)가 주사 위치에 있을 때 디바이스(20)의 측면도를 도시하고 있다. 주사기 조립체(22)가 주사 위치로 이동할 때, 주사기 조립체(22)의 배럴(30)은 화살표(1902)에 의해 표현된 바와 같이, 원위 방향으로 하향으로 병진한다. 배럴(30)이 바늘(34) 또는 바늘 허브(35)보다 더 넓은 직경을 갖기 때문에, 배럴(30)의 하향 병진은 배럴(30)이 각형성된 아암(1710a)의 각형성된 부분에 접촉하게 하고, 각형성된 아암(1710a)을 종방향 축(48)으로부터 이격하여 반경방향으로 압박하여 직선형 아암(1710b)에 접촉하게 한다. 이는 각형성된 아암(1710a)과 직선형 아암(1710b) 사이에 전기 회로를 완성한다. 따라서, 처리 회로(1708)가 아암(1710a, 1710b) 사이의 개방 회로를 검출할 때, 주사기 조립체(22)가 격납 위치 또는 수축 위치에 있다고 결정할 수도 있다. 처리 회로(1708)가 아암(1710a, 1710b) 사이의 폐쇄 회로를 검출할 때, 주사기 조립체가 주사 위치에 있다고 결정할 수도 있다.
메인 PCB(1782)는 또한 피부 접촉 센서의 그 구성에 있어서 메인 PCB(82)와는 상이할 수도 있다. 도 9b와 도 17b의 비교에서 가장 양호하게 보여지는 바와 같이, 각각 2개의 전극을 포함하는 3개의 피부 접촉 센서를 사용하는 대신에(예를 들어, 제1 실시예 세트에서, 센서(122)는 전극(122a, 122b)을 포함하고, 센서(123)는 전극(123a, 123b)을 포함하고, 센서(124)는 전극(124a, 124b)을 포함함), 제2 실시예 세트의 메인 PCB(1782)의 하부 표면(1782b)은 PCB의 원위 표면으로부터 원위측으로 지향하는 단지 3개의 단일 전극(1722, 1723, 1724)을 포함한다. 이들 전극은 종방향 축(48)으로부터 반경방향으로 균등하게 배치될 수도 있고, 또한 서로로부터 등원주방향으로 위치될 수도 있다. 이들 3개의 전극 중 하나, 예를 들어 전극(1722)은 기준 전압(V)을 제공하는 전압 공급 장치에 접속될 수도 있다. 다른 2개의 전극은 각각 별도의 전압 센서와 접속될 수도 있다. 양 전압 센서의 출력은 처리 회로(1708)에 접속될 수도 있다. 전극(1723)에 접속된 전압 센서가 기준 임계값 초과의 양의 전압을 감지하면, 처리 회로(1708)는 양 전극(1722, 1723)이 피부 조직과 접촉하고 있다고 결정할 수도 있다. 전극(1724)에 접속된 전압 센서가 임계값 초과의 양의 전압을 감지하면, 처리 회로(1708)는 양 전극(1722, 1724)이 피부 조직과 접촉하고 있다고 결정할 수도 있다. 양 전극(1722, 1723)에 접속된 전압 센서가 임계값 초과의 전압을 검출하면, 처리 회로(1708)는 모든 3개의 전극(1722, 1723, 1724)이 피부 조직과 접촉하고 있다고 결정할 수도 있다. 제1 실시예 세트에서 메인 PCB(82)에 비해, 전극(1722, 1723, 1724)의 이 배열은 필요한 전극의 수를 감소시키고, 따라서 제조 및 조립의 복잡성과 비용을 감소시킨다.
디바이스(20)의 제2 실시예 세트의 상기 설명은 이 제2 실시예 세트와 전술된 제1 실시예 세트 사이의 차이점을 설명하고 있지만, 제2 실시예 세트는 제1 실시예 세트에 존재하는 특징, 뿐만 아니라 다른 특징을 또한 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이 제2 실시예 세트의 특정 실시예는 근위측 연장 아암(1710a, 1710b) 대신에 또는 이에 추가하여 제1 실시예 세트의 보조 PCB(84)를 포함할 수도 있다. 제2 실시예 세트의 이 보조 PCB(84)는 제1 실시예 세트의 보조 PCB(84) 상에 장착되는 것으로서 전술된 센서 중 하나, 일부 또는 모두를 포함할 수도 있다. 디바이스(20)의 제2 실시예 세트는 또한 제1 실시예 세트에 대해 설명된 구성과 동일하거나 유사한 구성을 포함하여, 피부 접촉 센서의 상이한 구성을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제2 실시예 세트의 메인 PCB(1782)는 몇몇 실시예에서, 제1 실시예 세트에서 설명된 것들과 유사한 전극 쌍(예를 들어, 도 9b에 도시되어 있는 바와 같이, 전극(122a 및 122b, 123a 및 123b) 등)을 포함할 수도 있다. 메인 PCB(1782)는 하나, 2개, 3개, 또는 그 초과의 이러한 전극 쌍의 세트를 포함할 수도 있다.
도 21a는 제3 실시예 세트에 따른, 메인 PCB(2082)의 평면 사시도를 도시하고 있고, 반면 도 21b는 동일 PCB(2082)의 저면 사시도를 도시하고 있다. 도 22a 및 도 22b는 각각 동일 PCB의 평면도 및 저면도를 도시하고 있다. 제1 실시예 세트의 전술된 메인 PCB(82)와 유사하게, 메인 PCB(2082)는 또한 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 단부 부분(39)에 위치될 수도 있다. 또한, 제1 실시예 세트의 전술된 메인 PCB(82)와 유사하게, 메인 PCB(2082)는 주사기 조립체(22)의 주사 바늘(34)이 그를 통해 통과하도록 구성되는 개구(2003)(PCB(82)의 개구(83)와 유사함)를 형성한다. 메인 PCB(2082)는 상부 표면(2082a) 및 하부 표면(2082b)을 포함한다(상부 표면(2082a) 및 하부 표면(2082b)은 PCB(2082)의 부분인 것으로 이해됨). 상부 표면(2082)은 몇몇 실시예에서 코인 셀 배터리와 같은 배터리를 포함할 수도 있는 전원(2002)을 포함하거나 지지한다. 전원(2002)는 주사 디바이스(20)와 통합되거나 결합된 전기 구성요소에 전력을 제공한다. 하우징(38) 내의 배터리 도어(도시되어 있지 않음)가 전원(2002)에 대한 액세스를 허용하기 위해 힌지 또는 스윙 개방될 수도 있다. 메인 PCB(2082)는 전술된 처리 회로(108)와 유사하게 구성될 수도 있는 처리 회로(2008)를 또한 포함할 수도 있다.
메인 PCB(2082)는 선택적으로 다수의 관점에서 메인 PCB(82)(제1 실시예 세트의) 및 메인 PCB(1782)(제2 실시예 세트의)와 상이할 수도 있다.
첫째, 메인 PCB(2082)는 보조 PCB(84) 또는 주사기 위치 검출기 스위치(1710)를 포함하지 않을 수도 있다. 주사기 조립체(22)의 위치는 다른 방법을 사용하여(예를 들어, 가속도계를 사용하여) 검출될 수도 있어, 보조 PCB(84) 및/또는 주사기 위치 검출기 스위치(1710)를 불필요하게 한다. 보조 PCB(84) 및/또는 주사기 위치 검출기 스위치(1710)를 제거하는 것은 제조 및 조립의 복잡성 및/또는 비용을 감소시킬 수도 있다.
둘째, 메인 PCB(2082)는 온도 체크 버튼(2001)을 장착하거나 지지할 수도 있다. 이 온도 체크 버튼(2001)은 디바이스(20)의 하우징(38) 상의 포트 또는 절결부(도시되어 있지 않음)로부터 돌출할 수도 있다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 이 버튼(2001)은 사용자에 의해 작동될 때, 처리 회로(2008)의 전원을 켜고, 디바이스(20)의 온도를 체크하고, 디바이스(20)가 약물을 투여하기 위한 정확한 온도에 있는지 여부를 사용자에게 지시하게 하는 전기 및/또는 디지털 신호를 송신하는 물리적 버튼일 수도 있다.
셋째, PCB의 상부 및/또는 하부 표면 상에 배열된 NFC 또는 BLE 트레이스 안테나를 사용하는 대신에, NFC 또는 BLE 접속성은 PCB(2082) 상에 장착된 하나 이상의 칩 안테나(2004)에 의해 제공될 수도 있다. 이러한 칩 안테나(2004)는 안테나가 외부 디바이스에 무선 통신을 송신하게 하는 처리 회로(2008)로부터 신호를 수신할 수도 있다. 도 21a는 단지 하나의 칩 안테나(2004)만을 도시하고 있지만, 제3 실시예 세트의 몇몇 실시예는 2개 이상의 칩 안테나, 예를 들어 하나의 BLE 칩 안테나 및 별도의 NFC 칩 안테나를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 처리 회로(2008)는 자체로 통합 BLE 안테나를 포함할 수도 있고, 반면 칩 안테나(2004)는 NFC 안테나를 포함할 수도 있다. 제3 실시예 세트의 몇몇 실시예는 또한 칩 안테나 대신에 PCB 트레이스 안테나(제1 실시예 세트에 대해 전술된 것들과 유사함)를 사용할 수도 있다.
넷째, 메인 PCB(2082)는 처리 회로(2008)가 베이스캡(36)이 하우징(38)에 부착되었는지 또는 사용자에 의해 제거되었는지 여부를 검출할 수 있게 하는 베이스캡 제거 센서(2010)를 포함할 수도 있다. 베이스캡 제거 센서(2010)는 처리 회로(2008)와 통신적으로 또는 전기적으로 결합될 수도 있다. 도 23a 및 도 23b는 베이스캡 제거 센서(2010)의 더 상세한 사시도를 제공하고 있다. 센서(2010)는 제1 아암(2304) 및 제2 아암(2306)을 지지하는 베이스(2302)를 포함한다. 베이스(2302)는 PCB에 결합될 수도 있고 PCB의 근위 표면을 따라 원주방향으로 배치될 수도 있다. 아암은 베이스(2302)로부터 이격하여 근위측으로 연장하고 서로 평행 관계에 있을 수도 있다. 제1 아암(2304)은 수평 레버(2310)에 연결된다. 일 예에서, 아암(2304) 및 레버(2310)는 L 형상을 형성하고 모놀리식 유닛일 수도 있다. 레버(2310)는 이어서 각형성된 탭(2308) 및 제1 접촉 표면(2309)을 지지한다. 표면(2309)은 레버(2307)로부터 각형성되어, 원위측 및/또는 반경방향 내향으로 연장될 수도 있다. 탭(2308)은 레버(2310)로부터 현수되고 아암(2304, 2306) 사이에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 탭(2308)은 종방향 축(48)을 향해 반경방향 내향으로 연장하는 각형성된 부분을 포함할 수도 있다. 레버(2310)는 아암(2304)과 인접한 제1 부분이 제1 반경방향 평면을 따르고, 접촉 표면(2309)과 인접한 제2 부분이 제1 반경방향 평면보다 종방향 축(48)으로부터 더 멀리 제2 반경방향 평면을 따르는 다중 평면형 구조를 갖는 것으로 도시되어 있다. 제2 아암(2306)은 제2 접촉 표면(2307)에 연결된다. 접촉 표면(2307)은 아암(2306)의 본체로부터 각형성되고, 몇몇 각도에서 근위측 및/또는 반경방향 외향으로 연장될 수도 있다. 접촉 표면(2307, 2309)은 예로서 베이스캡이 탈착될 때, 일 구성에서 접촉 관계에 있고, 예로서, 예를 들어 베이스캡이 부착될 때, 다른 구성에서 분리 구성이 되도록 성형되고 구성되고, 또는 그 반대도 마찬가지이다. 제1 아암(2304), 제2 아암(2306) 및 양 아암 상에 장착된 탭 및 접촉 표면은 금속 또는 임의의 다른 적합한 가요성 및 전도성 재료로 형성될 수도 있다.
도 24a는 단부 캡(36)이 디바이스(20)의 나머지로부터 탈착될 때 단부 캡(36)에 관한 PCB(2082) 및 베이스캡 제거 센서(2010)를 도시하고 있다. 명확성을 위해, PCB(2082)를 둘러싸고 지지하는 하우징(38)은 제거되어 있다. 센서(2010)가 PCB(2082) 상에 장착될 때, 각형성된 탭(2308)은 종방향 축(48)을 향해 내향으로 지향한다. 단부 캡(36)은 내부 탭(2402)을 포함한다. 단부 캡(36)은 화살표(2404)의 방향으로 단부 캡(36)을 이동시킴으로써 하우징(38)에 부착될 수도 있다. 도 24b는 단부 캡(36)이 부착될 때 PCB(2082) 및 단부 캡(36)을 도시하고 있다. 단부 캡(36)이 부착될 때, 내부 탭(2402)은 PCB(2082) 내의 개구(2003)를 통해 상향으로 연장되고 각형성된 탭(2308)을 압박한다. 이는 각형성된 탭(2308) 및 각형성된 탭(2308)이 장착되어 있는 수평 레버(2310)를 화살표(2406)의 방향으로 반경방향 외향으로 압박한다.
도 25a 및 도 25b는 센서가 도 23a 및 도 23b에서 축(2312)의 방향으로부터 볼 때 베이스캡 제거 센서(2010)를 도시하고 있다. 도 25a는 센서가 그 중립 상태에 있을 때, 예를 들어 단부 캡(36)이 탈착되고 따라서 내부 탭(2402)이 센서(2010)의 어떠한 부분과도 접촉하지 않을 때 베이스캡 제거 센서(2010)를 도시하고 있다. 센서(2010)가 이 중립 상태에 있을 때, 제1 접촉 표면(2309)은 수평 레버(2310)에 의해 제2 접촉 표면(2307)과 접촉하여 편향된다. 제1 접촉 표면(2309)과 제2 접촉 표면(2307) 사이의 접촉은 제1 아암(2304)과 제2 아암(2306) 사이의 전기 회로를 완성한다. 처리 회로(2008)가 이 전기 회로가 형성되었다는 것을 검출할 때, 처리 회로(2008)는 단부 캡(36)이 탈착된 것으로 결정할 수도 있다.
도 25b는 단부 캡(36)이 부착될 때 베이스캡 제거 센서(2010)를 도시하고 있다. 단부 캡(36)이 부착될 때, 내부 탭(2402)은 센서(2010)의 각형성된 탭(2308)과 접촉하여 압박한다. 이 압박력은 각형성된 탭(2308), 뿐만 아니라 각형성된 탭(2308)이 장착되어 있는 수평 레버(2310)를 화살표(2406)의 방향으로 외향으로 변위시킨다. 이는 제1 접촉 표면(2309)이 제2 접촉 표면(2307)과의 접촉을 해제하여, 고정 제2 접촉 표면(2307)에 대해 이동하도록 강요하고, 이에 의해 제1 아암(2304)과 제2 아암(2306) 사이의 전기 회로를 차단한다. 처리 회로(2008)가 이 전기 회로가 차단되었다는 것을 검출할 때, 처리 회로(2008)는 단부 캡(36)이 부착된 것으로 결정할 수도 있다.
다섯째, 전기 저항을 측정함으로써 피부 접촉을 검출하는 전극을 사용하는(제1 및 제2 실시예 세트에서와 같이) 대신에, 메인 PCB(2082)는 대신에 피부 접촉을 검출하기 위해 2개의 용량성 패드(2022, 2023)를 사용한다. 패드(2022, 2023)는 PCB의 원위 표면을 따라 배치된 별개의 평면형 구조로서 도시되어 있다. 용량성 패드(2022, 2023)는, 예를 들어, 센서에 의해 모니터링되거나 측정되는 전기 회로의 커패시턴스에 대한 이러한 인간 조직의 효과를 측정함으로써, 센서에 의해 생성된 전기장에 대한 이러한 조직의 효과에 의해 인간 조직의 근접도를 검출하도록 구성될 수도 있다. 커패시턴스 센서는 피부 조직과 직접 접촉하는 금속 전기 단자를 요구하지 않고, 따라서 보호용 비전도성 커버(예를 들어, 플라스틱으로 제조됨) 후방에 부분적으로 또는 완전히 밀봉될 수도 있다. 이는 민감한 전기 구성요소 내로의 습기 또는 이물질의 삼출을 감소시킴으로써 커패시턴스 센서의 내구성을 증가시킬 수도 있다. 커패시턴스 센서는 노출된 금속 접점을 요구하지 않기 때문에, 커패시턴스 센서는 또한 디바이스 내의 민감한 전기 구성요소를 손상시키는 정전기 방전의 위험을 감소시킬 수도 있다. 용량성 패드(2022, 2023)는 각각 개별적으로 피부 조직과의 접촉을 검출할 수도 있어, 처리 회로(2008)는 하나의 패드가 접촉을 검출하고 다른 하나는 검출하지 않을 때를 결정할 수도 있게 된다. 도 21b 및 도 22b는 단지 2개의 용량성 패드(2022, 2023)만을 도시하고 있지만, 제3 실시예 세트의 다른 실시예는 더 적거나 더 많은 용량성 패드를 가질 수도 있다. 예를 들어, 메인 PCB(2082)는 단지 단일의 용량성 패드만을 포함할 수도 있고, 또는 3개, 4개, 5개, 6개, 또는 그 초과의 용량성 패드를 가질 수도 있다.
여섯째, 이 제3 실시예 세트의 메인 PCB(2082)는 주사기 조립체(22)가 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘(24)에 의해 구동되는 분배 이벤트의 개시에 의해 야기되는 충격 또는 가속도를 검출하는 가속도계(2012)를 포함한다. 가속도계(2012)는 또한 주사기 조립체(22)가 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘(26)에 의해 구동되는 분배 이벤트의 완료시 수축 운동에 의해 야기되는 충격 또는 가속도를 검출할 수도 있다. 가속도계(2012)는 처리 회로가 출력 신호를 분석하게 하기 위해 하나 이상의 전기 접속부를 통해 처리 회로(2008)에 출력 신호를 송신할 수도 있다.
도 26은 제3 실시예 세트에 따른, 가속도계(2012)로부터 출력된 예시적인 신호를 도시하고 있는 그래프를 도시하고 있다. 그래프(2600)의 수직 Y-축은 신호의 크기를 볼트 단위로 도시하고 있다. 그래프(2600)의 x-축은 시간의 경과를 예를 들어 초 단위로 도시하고 있다. 본 예에서, 가속도계(2012)로부터의 신호는 대략 1.75 V의 전압 주위에 집중된다. 이 1.75의 신호는 중력의 일정한 하향 가속도를 표현할 수도 있다. 이 일정한 값 주위의 편차는 디바이스(20)에 부여되거나 디바이스에 의해 경험되고 메인 PCB(2082) 상에 장착된 가속도계(2012)에 의해 검출되는 가속도 또는 충격(중력 이외의)을 지시한다. 예를 들어, 베이스캡(36)의 제거(라벨 2602에 의해 지시됨) 또는 작동 버튼(52)의 언로킹(라벨 2604에 의해 지시됨)에 의해 야기된 가속도, 진동 또는 충격은 가속도계(2012)에 의해 검출될 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 처리 회로(2008)는 디바이스(20)의 특정 조건 또는 상태를 결정하거나, 또는 특정 이벤트 또는 동작의 발생을 검출하기 위해 가속도계(2012)로부터 출력된 신호를 분석할 수도 있다. 예를 들어, 처리 회로(2008)는 베이스캡(36)이 제거되었을 때(예를 들어, 2602에서 신호에 의해 지시되어 있는 바와 같이) 또는 작동 버튼(52)이 언로킹되었을 때(예를 들어, 라벨 2604에 의해 지시되어 있는 바와 같이)를 식별하기 위해 출력 신호를 분석할 수도 있다. 처리 회로(2008)는 또한 단독으로 또는 하나 이상의 피부 접촉 센서로부터의 신호와 함께, 가속도계(2012)로부터의 신호에 기초하여 분배 이벤트가 개시되거나 완료될 때를 결정하도록 구성될 수도 있다.
분배 이벤트가 개시될 때, 구동 메커니즘(24)이 활성화되어 주사기 조립체(22)를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동한다. 이 구동 모션은 가속도계(2012)로부터 출력된 신호에서 검출될 수도 있는 하나 이상의 가속도를 부여한다. 예를 들어, 근위 방향으로 격납 위치로부터 주사기 조립체(22)를 구동함에 따라 구동 메커니즘(24)에 의해 부여되는 압박력은 가속도계(2012)가 종방향 축(48)을 따라 원위 방향으로 가속도를 검출하게 할 수도 있다. 주사기 조립체(22)가 이 구동 모션의 종료시에 그 주사 위치에서 그 정지 위치를 타격할 때, 주사기 조립체(22)의 갑작스런 정지는 가속도계(2012)가 종방향 축(48)을 따라 근위 방향으로 가속도를 검출하게 할 수도 있다. 이러한 근위측 또는 원위측 가속도(또는 모두)는 가속도계(2012)가 처리 회로(2008)에 의해 검출될 수도 있는 제1 가속도 스파이크(라벨 2606에 의해 지시됨)를 출력하게 할 수도 있다. 이 제1 가속도 스파이크는 분배 이벤트의 개시를 지시할 수도 있다.
유사하게, 분배 이벤트가 완료될 때, 수축 메커니즘(26)이 활성화되어 주사기 조립체(22)를 주사 위치로부터 수축 위치로 구동한다. 이 구동 모션은 가속도계(2012)로부터 출력된 신호에서 또한 검출될 수도 있는 하나 이상의 가속도를 부여한다. 예를 들어, 원위 방향으로 주사 위치로부터 주사기 조립체(22)를 구동함에 따라 수축 메커니즘(26)에 의해 부여되는 압박력은 가속도계(2012)가 종방향 축(48)을 따라 근위 방향으로 가속도를 검출하게 할 수도 있다. 주사기 조립체가 수축 위치에 도달할 때, 주사기 조립체(22)의 갑작스런 정지는 가속도계(2012)가 종방향 축(48)을 따라 원위 방향으로 가속도를 검출하게 할 수도 있다. 이러한 근위측 또는 원위측 가속도(또는 모두)는 가속도계(2012)가 처리 회로(2008)에 의해 검출될 수도 있는 제2 가속도 스파이크(라벨 2608에 의해 지시됨)를 출력하게 할 수도 있다. 이 제2 가속도 스파이크는 분배 이벤트의 완료를 지시할 수도 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "가속도 스파이크"는 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 지시하는 가속도계 또는 진동 센서(예를 들어, 압전 센서)에 의해 출력되는 가속도 또는 진동 신호의 임의의 아티팩트(artifact)로서 정의된다.
일곱째, 배럴(30) 내의 약제의 온도를 측정하기 위해 보조 PCB(84) 상에 장착된 IR 센서(120)를 사용하는(도 8 및 도 9a에 도시되고 설명된 바와 같이) 대신에, 이 제3 실시예 세트의 메인 PCB(2082)는 약제의 온도를 추정하기 위해 메인 PCB(2082) 상에 직접 장착된 온도 센서(2025)를 이용한다. 이 온도 센서는 처리 회로(2008)에 통신적으로 또는 전기적으로 결합될 수도 있고, 처리 회로에 의해 수신되고 분석되는 온도 출력 신호를 출력한다. 일 예에서, 온도 센서(2025)는 PCB의 원위 표면에 장착되고, 몇몇 경우에 패드(2022, 2023)로부터 원주방향으로 이격되어 배치된다. 메인 PCB(2082) 상에 직접 장착된 온도 센서(2025)를 사용하고 보조 PCB(84)를 완전히 생략함으로써, 제3 실시예 세트의 메인 PCB(2082)는 제조 및 조립의 비용 및 복잡성을 감소시킨다.
온도 센서(2025)는, 이들에 한정되는 것은 아니지만 서미스터(예를 들어, 음의 온도 계수(NTC) 서미스터 또는 저항 온도 검출기(RTD)), 열전쌍 또는 반도체 기반 온도 센서와 같은, PCB 상에 장착될 수도 있는 복수의 유형의 온도 센서 중 임의의 하나를 포함할 수도 있다. 온도 센서(2025)는 열 밸러스트의 온도를 측정하도록 구성되고 위치될 수도 있다. 열 밸러스트는 메인 PCB(2082) 자체의 실리콘 기판의 모두 또는 일부를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 열 밸러스트는 메인 PCB(2082) 상에 장착된 다른 재료(예를 들어, 폴리머)로 구성된 적합한 히트 싱크를 포함할 수도 있다. 열 밸러스트는 온도 센서(2025)와 접촉하거나 그 모두 또는 일부를 둘러쌀 수도 있다.
열 밸러스트의 재료, 크기, 형상 및 위치는 열 밸러스트가 배럴(30)에 있는 약제의 열 시간 상수(τdrug)의 것에 근사하는 열 시간 상수(τballast)를 갖도록 선택될 수도 있다. 본 명세서의 상세한 설명 및 청구범위에 사용될 때, 본체의(예를 들어, 열 밸러스트의 또는 배럴(30) 내의 약제의) "열 시간 상수(τ)"는 이하의 식 1을 만족하는 상수인 것이 이해되어야 한다.
[식 1]
여기서:
T(t) = 시간 t에서의 본체의 온도;
T∞ = 본체를 둘러싼 매질의(예를 들어, 분위기의) 주위 온도; 및
Ti = 본체의 초기 온도.
달리 말하면, 본체의 열 시간 상수(τ)는 본체의 온도가 그 환경의 주위 온도와 일치하도록 얼마나 신속하게 조정되는지를 특징화하는데 - 높은 열 상수는 본체의 온도가 신속하게 조정되는 것을 의미하고, 반면 낮은 열 상수는 본체의 온도가 천천히 조정되는 것을 의미한다. 따라서, 열 밸러스트가 배럴(30) 내의 약제의 열 시간 상수(τdrug)의 것에 근사하는 열 시간 상수(τballast)를 가질 때, 열 밸러스트의 온도는 약제의 온도와 대략 동일한 속도로 주위 온도와 일치하도록 증가하거나 감소하는 것으로 가정될 수도 있다. 열 밸러스트는 메인 PCB(2082) 상에 장착될 수도 있기 때문에, 열 밸러스트는 일반적으로 배럴(30) 내의 약제와 동일한 주위 온도에 노출될 것이다. 따라서, 처리 회로(2008)는 열 밸러스트의 온도를 측정하고 배럴(30) 내의 약제의 온도가 측정된 온도와 동일한 것으로 가정함으로써 배럴(30) 내의 약제의 온도를 추정할 수도 있다. 따라서, 이 제3 실시예 세트의 메인 PCB(2082)는 배럴(30) 바로 옆에(또는 물리적으로 접촉하여) 적외선(IR) 센서 또는 다른 유형의 온도 센서를 위치시킬 필요 없이 배럴(30) 내의 약제의 온도를 추정할 수도 있다. 이는 제조 및 조립의 비용 및 복잡성을 감소시키고, 또한 디바이스(20)의 공간 및 폼 팩터 요구를 감소시킨다.
몇몇 실시예에서, 열 밸러스트의 재료, 크기, 형상 및/또는 위치는 τballast가 τdrug의 10% 이내에 있도록 선택될 수도 있다. 다른 실시예에서, 열 밸러스트의 재료, 크기, 형상 및/또는 위치는 τballast가 τdrug의 5% 이내에 있도록 선택될 수도 있다. 약물의 온도가 높은 정확도로 결정되어야 할 필요가 있는 몇몇 실시예에서, 열 밸러스트의 재료, 크기, 형상 및/또는 위치는 τballast가 τdrug의 2% 이내에 있도록 선택될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 열 밸러스트의 재료, 크기, 형상 및/또는 위치는, 밸러스트와 약물의 모두가 제1 비교적 차가운 저장 온도(예를 들어, 화씨 36 내지 46도, 또는 섭씨 2 내지 8도)로부터 제2 비교적 더 따뜻한 온도(예를 들어, 실온 또는 화씨 65 내지 75도 또는 섭씨 18 내지 24도)가 될 때, 밸러스트의 온도가 항상 배럴(30) 내의 약물의 특정 도수(예를 들어, +/-2℃ 또는 +/-5℃)에 있도록 선택될 수도 있다.
도 27은 디바이스(20)의 제3 실시예 세트에 따른 디바이스(20) 내의 전기 구성요소의 시스템 아키텍처 도면을 제공하고 있다. 이들 구성요소 중 일부 또는 모두는 도 21a, 도 21b, 도 22a 및 도 22b에서 이전에 도시되어 있는 메인 PCB(2082) 상에 장착될 수도 있다. 전술된 도면에서 전술되고 도시되어 있는 바와 같이, 이들 전기 구성요소는 처리 회로(2008)를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 처리 회로(2008)는 블루투스 저에너지(BLE) 시스템 온 칩(SOC)의 형태를 취할 수도 있다. 이러한 BLE SOC는 계산 회로(예를 들어, 미니 프로세서 또는 산술 논리 유닛(ALU))을 포함하는 칩, 계산 회로에 의해 실행된 프로그래밍 명령을 저장하는 데 사용되는 온보드 메모리(예를 들어, 휘발성 또는 비휘발성 메모리와 같은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체), 및 BLE 안테나(2714)를 포함할 수도 있다. 처리 회로(2008)는 도 27에 도시되어 있는 전기 구성요소의 기능을 제어하고 조절하도록 구성된다.
제3 실시예 세트에 따르면, 처리 회로(2008)는 2개의 방법 중 하나로 전력 공급될 수도 있는데: 배터리 인에이블 회로(2718)를 통해 배터리(2002)로부터 전력을 수신할 수도 있거나, 전력 래치 회로(2716)를 통해 배터리(2002)로부터 전력을 수신할 수도 있다. 배터리 인에이블 회로(2718)는 특정 조건이 충족될 때 배터리(2002)로부터 처리 회로(2008)로 전력을 라우팅하고, 이들 조건이 충족되지 않을 때 처리 회로(2008)로의 전력을 차단하는 하나 이상의 물리적 회로일 수도 있다. 달리 말하면, 배터리 인에이블 회로(2718)는 감지된 조건에 따라 처리 회로(2008)의 전원을 켜고 전원을 끌 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 배터리 인에이블 회로(2718)는, 2개의 조건 중 어느 하나가 충족될 때: (i) 베이스캡 제거 센서(2010)가 베이스캡(36)이 제거되었다는 것을 검출할 때, 및/또는 (ii) 메인 PCB(2082) 상에 장착된 온도 체크 버튼(2001)이 눌려져서 사용자에 의해 유지되거나, 온도 체크 버튼(2001)이 과거의 특정 시간 기간, 예를 들어 과거 45분 이내에 눌려졌을 때, 전력을 처리 회로(2008)로 라우팅할 수도 있다. 배터리 인에이블 회로(2718)는 또한 양 조건이 모두 충족될 때 전력을 처리 회로(2008)로 라우팅할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 배터리 인에이블 회로(2718)는 단지 조건 (i) 또는 (ii)만을 고려할 수도 있고 조건 (ii) 또는 (i) 중 다른 하나는 고려하지 않을 수도 있다. 배터리 인에이블 회로(2718)는 또한 디바이스의 배향, 감지된 충격 또는 가속도, 또는 온도와 같은, 전술된 조건에 추가하여 또는 그 대신에 다른 조건을 고려하도록 구성될 수도 있다. 어느 조건도 충족되지 않으면, 배터리 인에이블 회로(2718)는 처리 회로(2008)로의 전력을 차단하도록 구성될 수도 있다.
전력 래치 회로(2716)는 범용 입출력(GPIO) 핀을 통해 처리 회로(2008)로부터 출력 신호를 수신하는 하나 이상의 물리적 회로일 수도 있다. 전력 래치 회로(2716)는 GPIO 핀을 통해 처리 회로(2008)로부터 "전력 래치" 신호를 수신할 때 배터리(2002)로부터 처리 회로(2008)로 전력을 라우팅하도록 구성될 수도 있다. 이 전력 래치 신호는 단순한 전압 하이 또는 전압 로우일 수도 있거나, 다중 전압 하이 및/또는 전압 로우를 포함하는 더 복잡한 코딩된 신호일 수도 있다. 일단 전력 래치 회로(2716)가 전력 래치 신호를 수신하면, 전력 래치 회로(2716)는 "래칭"할 것인데, 이는 전력 래치 회로(2716)가 전력 래치 신호를 계속 수신하는지 여부에 무관하게 배터리(2002)로부터 처리 회로(2008)로 전력을 계속 라우팅할 것이라는 것을 의미한다. 달리 말하면, 일단 전력 래치 회로(2716)가 래칭되면, 배터리(2002)가 고갈될 때까지(또는 배터리(2002)의 예상 배터리 수명을 지시하는 타이머가 만료되어, 다라서 배터리(2002)가 고갈에 근접하는 것을 지시함) 전력을 처리 회로(2008)로 계속 라우팅할 것이다. 처리 회로(2008)는 실시예에 따라, 상이한 상황 하에서 전력 래치 신호를 전력 래치 회로(2716)로 송신하도록 구성될 수도 있다.
배터리 인에이블 회로(2718) 및 전력 래치 회로(2716)는 전술된 기능을 수행하는 하나 이상의 물리적 회로의 형태를 취할 수도 있지만, 이들은 처리 회로에 의해 실행될 때, 전술된 기능을 수행하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(예를 들어, 비휘발성 메모리) 상에 저장된 소프트웨어 또는 펌웨어 명령의 형태를 또한 취할 수도 있다. 예를 들어, 메인 PCB(2082)는 처리 회로(2008)로부터 분리되어 있고 별개이며, 배터리(2002)로부터 처리 회로(2008)에 전력을 제공할 때를 결정하는 보조 저전력 프로세서를 장착할 수도 있다.
처리 회로(2008)는 또한 집적 회로간(I2C) 버스(2724)에 접속될 수도 있다. I2C 버스는 이어서 NFC 회로(2004), 하나 이상의 터치 센서(들)(2706), 가속도계(2012) 및 배터리 게이지(2710)를 포함하는 다수의 전기 구성요소와 통신적으로 결합될 수도 있다.
NFC 회로(2004)는 NFC 안테나 및 온보드 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있고, 수동 NFC 통신 및 능동 NFC 통신을 모두 지원할 수도 있다. 수동 NFC 통신은 NFC 회로(2004)에 전력 공급되지 않는 동안 NFC 회로(2004)가 외부 디바이스와 통신할 때 발생하고, NFC 회로(2004)는 외부 디바이스에 의해 무선으로 제공되는 전력에만 의존한다. 능동 NFC 통신은 NFC 회로(2004)가 내부 전원, 예를 들어 배터리(2002)에 의해 전력 공급되는 동안 NFC 회로(2004)가 외부 디바이스와 통신할 때 발생한다. NFC 회로(2004)가 능동 NFC 통신을 지원하는 실시예에서, NFC 회로(2004)는 배터리(2002)와 결합될 수도 있다. NFC 회로(2004)는 또한 수동 방식으로, 즉 배터리(2002)에 의해 전력 공급되지 않고, 그 온보드 비휘발성 메모리 상에 그 NFC 안테나를 통해 수신된 데이터 및/또는 프로그래밍 명령을 저장하도록 구성될 수도 있다.
터치 센서(들)(2706)는 도 21b 및 도 22b에서 이전에 도시되고 설명되어 있는 바와 같이, 용량성 패드(2022, 2023)의 형태를 취할 수도 있다. 그러나, 터치 센서(들)(2706)는 또한 도 9b에서 이전에 도시되고 설명되어 있는 전기 저항 센서(122, 123, 124), 및/또는 도 17b에서 이전에 도시되고 설명되어 있는 전기 저항 센서(1722, 1723, 1724)를 포함하여, 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성된 임의의 다른 유형의 센서의 형태를 취할 수도 있다. 달리 말하면, 터치 센서(들)(2706)는 제3 실시예 세트와 관련하여 설명된 터치 센서에 한정되지 않고, 제1 및 제2 실시예 세트와 관련하여 설명된 피부 접촉 센서 특징부의 일부 또는 모두를 또한 포함할 수도 있다.
가속도계(2012)는 전술된 바와 같이, 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료와 연관된 충격, 진동 및/또는 가속도를 검출하도록 구성된 임의의 회로의 형태를 취할 수도 있다. 예를 들어, 가속도계(2012)는 하나, 2개 또는 3개의 축을 따라 가속도를 검출하도록 구성된 가속도계의 형태를 취할 수도 있거나, 또는 압전 진동 센서의 형태를 취할 수도 있다.
배터리 게이지(2710)는 배터리(2002) 내에 저장된 잔여 전력을 모니터링하고 이 잔여 전력 레벨을 처리 회로(2008)에 보고하는 물리적 회로, 소프트웨어 및/또는 펌웨어일 수도 있다.
처리 회로(2008)는 또한 I2C 버스(2724) 이외의 채널을 통해 다른 전기 구성요소에 결합될 수도 있다. 예를 들어, 처리 회로(2008)는 아날로그 입력 핀을 통해 전술된 온도 센서(2025)와 결합될 수도 있다. 처리 회로는 또한 GPIO 핀을 통해 워치독 집적 회로(IC)(2722)와 결합될 수도 있다. 워치독 IC(2722)는 연속적으로 실행되는 카운터를 갖는 집적 회로일 수도 있다. 집적 회로는 카운터가 만료되면 처리 회로(2008)를 리셋하거나 재시작하도록(예를 들어, "리셋" 신호를 송신하거나, 처리 회로(2008)로의 전력을 차단함으로써) 구성될 수도 있다. 카운터는 처리 회로(2008)로부터의 체크인 신호에 의해 리셋될 수도 있다. 처리 회로(2008)는 이어서 체크인 신호를 워치독 IC(2722)에 주기적으로 송신하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 구성된 워치독 IC(2722)는 처리 회로(2008)가 프로그래밍 루프에 잘못 고착되지 않는 것을 보장한다. 체크인 신호를 워치독 IC(2722)로 주기적으로 송신함으로써, 처리 회로(2008)는 이것이 잘못된 프로그래밍 루프 또는 몇몇 다른 결함 조건에 고착되지 않았음을 나타낸다. 워치독 IC(2722)가 카운터가 만료될 때까지 처리 회로(2008)로부터 체크인 신호를 수신하지 않으면, 워치독 IC(2722)는 처리 회로(2008)에 "리셋" 신호를 송신하여(그리고/또는 전력을 차단함) 처리 회로(2008)를 자체로 재시작하도록 강요할 것이다.
도 28은 디바이스(20)의 제3 실시예 세트에 따른, 전력을 수신할 때 처리 회로(2008)에 의해 구현되는 예시적인 프로세스(2800)를 도시하고 있는 흐름도이다. 본 예시적인 실시예에서, 처리 회로(2008)가 임의의 지점에서 전력 수신을 정지하면, 프로세스(2800)를 통한 모든 경과가 손실된다. 따라서, 처리 회로(2008)가 다시 전력을 수신할 때, 이는 프로세스(2008)의 시작시에, 즉 단계 2802에서 재시작된다.
프로세스(2800)는 배터리 인에이블 회로(2718)가 처리 회로(2008)에 전력을 제공할 때 단계 2802에서 시작된다. 전술된 바와 같이, 이는 (i) 베이스캡 제거 센서(2010)가 베이스캡(36)이 제거되었다는 것을 검출할 때, 및/또는 (ii) 메인 PCB(2082) 상에 장착된 온도 체크 버튼(2001)이 특정 시간 기간 내에(예를 들어, 마지막 45분 내에) 눌러지거나, 또는 사용자에 의해 유지될 때 발생한다. 처리 회로(2008)가 전력 수신을 시작한 후, 이는 단계 2804로 진행한다.
단계 2804에서, 처리 회로(2008)는 메모리, 예를 들어 비휘발성 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 범용 고유 식별자(UUID) 및/또는 약물 유형을 판독한다. 이 메모리는 처리 회로(2008)와 결합되거나 통합된 비휘발성 메모리일 수도 있고, 이는 디바이스(20)의 제조 또는 조립 중에 프로그래밍되었다. 몇몇 실시예에서, 이 메모리는 NFC 회로(2004)와 결합되거나 통합될 수도 있다.
UUID는 시리얼 번호 또는 영숫자 기호의 시퀀스를 포함할 수도 있다. 실시예에 따라, UUID는 특정 디바이스(20), 디바이스(20)의 특정 제조 로트(예를 들어, 특정 날짜에 특정 조립 라인에서 제조된 디바이스의 배치(batch)) 및/또는 특정 디바이스 구성에 대해 고유할 수도 있다. UUID는 또한 디바이스(20) 내에 포함된 약제의 유형을 지정할 수도 있다. 대안적으로, 메모리는 디바이스(20) 내에 포함된 약제의 유형을 지정하는 UUID와는 별개의 데이터 필드를 저장할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 처리 회로(2008)는 또한 메모리로부터 다른 데이터 및/또는 프로그래밍 명령을 판독할 수도 있다.
이 데이터(예를 들어, UUID, 약물 유형, 프로그래밍 명령 및/또는 다른 데이터)의 일부 또는 모두는 제조 및 조립 프로세스를 단순화하기 위해 처리 회로(2008) 대신에 NFC 회로(2004)와 결합되거나 통합된 메모리 상에 저장될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 디바이스(20)의 구성에 따라, 처리 회로(2008)와 결합되거나 통합된 프로그래밍 메모리는 처리 회로(2008)가 전원이 켜지는 것을 요구할 수도 있다. 이러한 프로그래밍 동작은 배터리(2002) 상에 저장된 귀중한 전력을 소비할 수도 있고, 따라서 완성된 디바이스의 유용 배터리 수명을 감소시킨다. 다른 한편으로, NFC 회로(2004)와 결합되거나 통합된 메모리는 배터리(2002)로부터 전력을 인출할 필요 없이, 수동 NFC 통신을 통해 이 데이터의 일부 또는 모두로 프로그래밍될 수도 있다. 따라서, 전력을 절약하기 위해, 처리 회로(2008)에 의해 실행될 명령은 제조 중에 수동 NFC 통신을 통해 NFC 회로(2004) 내에 프로그래밍될 수도 있다. 이어서, 처리 회로(2008)가 전원이 켜질 때, 이는 NFC 회로(2004)의 메모리로부터 저장된 데이터/명령을 판독하도록 구성될 수도 있다. 처리 회로(2008)가 UUID, 약물 유형 및/또는 임의의 다른 데이터 또는 프로그래밍 명령을 메모리로부터 판독한 후, 처리 회로(2008)는 단계 2805로 진행한다.
단계 2805에서, 처리 회로(2008)는 주사 디바이스(20)의 상태를 통신하는 무선 신호를 BLE 안테나(2714)를 통해 주기적으로 브로드캐스팅하기 시작한다. 이들 무선 신호는 몇몇 실시예에서 BLE 광고 패킷의 형태를 취할 수도 있지만, 다른 유형의 무선 신호 및 무선 프로토콜이 또한 사용될 수도 있다. 이 무선 신호는 1초마다 1회 또는 5초마다 1회와 같은 특정 주기 간격으로 브로드캐스팅될 수도 있고, 이하의 파라미터 또는 필드: (i) 디바이스의 UUID, (ii) 약물 유형의 지시, (iii) 베이스캡이 여전히 디바이스에 부착되어 있는지 여부, 베이스캡이 디바이스로부터 제거되었는지 여부, 및/또는 베이스캡이 제거되었다가 디바이스에 재부착되었는지 여부의 지시, (iv) 베이스캡이 최초 제거된 이후 경과된 시간(예를 들어, 초 단위), (v) 피부 접촉 기간(예를 들어, 디바이스가 피부와 접촉한 시간), (vi) 투약이 개시되었는지 여부 및/또는 투약이 개시되고 완료되었는지 여부의 지시, (vii) 검출된 투약 시작 시간 및/또는 개시된 투약이 완료된 이후 경과된 시간, (viii) 몇몇 실시예에서 투약 이벤트의 개시와 완료 사이의 시간으로서 정의될 수도 있는 투약 기간, (ix) 온도 센서(2025)에 의해 감지된 온도, (x) 가속도계에 의해 측정된 바와 같은 디바이스 배향, (xi) 온도 체크 카운트, 예를 들어 사용자가 온도 체크 버튼을 누른 횟수, (xii) 투약시 디바이스의 배향, (xiii) 온도 센서, 가속도계, 피부 접촉 센서 및/또는 베이스캡 제거 센서 중 임의의 하나 또는 모두에 관한 검출된 결함 또는 에러 조건, (xiv) 필드(i) 내지 (xiii) 중 하나 이상으로부터 유도되거나 계산된 임의의 데이터, 및/또는 (xv) 디바이스에 의해 관찰하거나 측정된 임의의 다른 디바이스 또는 주위 조건 중 일부 또는 모두에 관한 데이터를 포함할 수도 있다.
이들 무선 신호는 프로세스(2800) 전체에 걸쳐 처리 회로(2008)에 의해 주기적으로 브로드캐스팅될 수도 있다. 단계 2805의 이 시점에서, 처리 회로(2008)가 디바이스(20)의 온보드 센서로부터 데이터를 수신하고 처리하기 시작할 때까지 무선 신호 내에 포함된 필드의 일부 또는 모두가 널(null) 또는 블랭크(blank)일 수도 있다. 처리 회로(2008)가 디바이스(20)의 온보드 센서(예를 들어, 베이스캡 제거 센서(2010), 터치 센서(들)(2706), 가속도계(2012), 온도 센서(2025) 등)로부터 신호를 수신하고 처리함에 따라, 이는 디바이스의 최신 상태를 반영하도록 전송된 무선 신호를 계속적으로 업데이트할 것이다. 처리 회로(2008)는 이어서 단계 2806으로 전이된다.
단계 2806에서, 처리 회로(2008)는 디바이스(20) 내에 저장된 약물이 UUID, 약물 유형, 및/또는 다른 데이터 및 프로그래밍 명령에 기초하여 온도 체크를 요구하는지 여부를 결정한다. 디바이스(20)를 통해 투여될 수도 있는 특정 유형의 약물은 온도 체크를 요구할 수도 있고, 반면 다른 유형의 약물은 온도 체크를 요구하지 않을 수도 있다. 저장된 약물이 온도 체크를 요구하지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 2810으로 분기된다. 약물이 온도 체크를 요구하지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 2808로 분기된다.
단계 2808에서, 처리 회로(2008)는 온도 센서(2025)에 의해 측정된 온도를 체크한다. 전술된 바와 같이, 이 온도는 배럴(30) 내에 저장된 약제의 온도를 지시할 수도 있다. 감지된 온도는 이어서 주기적으로 브로드캐스팅되는 무선 신호의 연속적인 스트림에 포함된다.
단계 2812에서, 처리 회로는 측정된 온도가 특정 미리 규정된 및 미리 저장된 이상적인 주사 온도 파라미터를 만족하는지를 결정하기 위해 측정 온도를 미리 설정된 임계값에 비교한다. 예를 들어, 측정된 온도가 주입을 위한 이상적인 온도 범위, 예를 들어 화씨 65 내지 75도 또는 섭씨 18 내지 24도 내에 있을 때 측정된 온도는 이상적인 주사 온도 파라미터를 만족시킬 수도 있다. 다른 더 간단한 실시예에서, 처리 회로는 측정된 온도가 특정 최대 온도 임계값 미만인지 여부를 결정하지 않고, 측정된 온도가 특정 최소 온도 임계값 초과(예를 들어, 화씨 65도 또는 섭씨 18도 초과)인지 여부를 간단히 결정할 수도 있다. 측정된 온도가 이상적인 주사 온도 파라미터를 만족하면, 처리 회로(2008)는 단계 2814로 분기하여 여기서 사용자에게 이 결정을 통지하도록 지시기를 설정한다. 이러한 지시기는 하나 이상의 LED, 조명 링, 디스플레이 상의 메시지, 또는 주사 디바이스 본체 상에 메시지 또는 색상을 드러내기 위해 활주 개방되는 패널을 포함할 수도 있다. 이러한 지시기를 설정한 후, 처리 회로(2008)는 단계 2810으로 분기한다. 측정된 온도가 이상적인 주사 온도 파라미터를 만족하지 않으면, 처리 회로(2008)는 지시기를 설정하지 않고 단계 2810으로 직접 분기된다.
단계 2810에서, 처리 회로(2008)는 터치 센서(들)(2706)가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지를 확인하도록 체크한다. 터치 센서(들)(2706)가 접촉을 검출하면, 처리 회로(2008)는 단계 2816으로 분기한다. 터치 센서(들)(2706)가 접촉을 검출하지 않으면, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출될 때까지 단계 2810으로 계속해서 루프백한다. 다시 한번, 처리 회로(2008)는 터치 센서(들)(2706)의 출력에 따라 무선 신호를 자동으로 업데이트한다.
단계 2816에서, 처리 회로(2008)는 가속도계(2012)의 출력을 판독한다. 프로세스(2800)의 몇몇 실시예에서, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출되지 않으면 가속도계(2012)의 출력을 판독하거나 평가하지 않는다. 이는 피부 접촉이 검출되지 않으면 가속도계(2012)로의 전력을 차단함으로써 달성될 수도 있어, 가속도계(2012)는 피부 접촉이 검출되지 않으면 어떠한 가속도 신호도 출력하지 않게 된다. 대안적으로, 가속도계(2012)는 피부 접촉이 검출되지 않을 때에도 전력을 수신하고 가속도 신호를 출력할 수도 있고, 처리 회로(2008)는 피부 접촉 시간 및 기간을 메모리에 기록하도록 구성될 수도 있지만, 그렇지 않으면 피부 접촉이 검출될 때까지 가속도계(2012)로부터의 임의의 출력 신호에 기초하여 어떠한 동작도 취하지 않을 수도 있다. 분배 이벤트가 검출된 것을 결정하기 전에 피부 접촉이 검출되는 것을 요구함으로써, 처리 회로(2008)는 분배 이벤트가 발생하지 않았더라도 처리 회로(2008)가 분배 이벤트를 기록하는 거짓 양성의 발생을 완화한다.
단계 2818에서, 처리 회로(2008)는 가속도계(2012)의 출력에 기초하여 분배 이벤트가 개시되고 완료되었는지 여부를 결정한다. 이 결정은 상이한 방식으로 이루어질 수도 있고, 이 결정을 하기 위한 예시적인 로직은 도 29, 도 30, 도 31 및 도 32에서 이하에 더 상세히 설명된다. 완료된 분배 이벤트가 검출되지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 2810으로 다시 분기된다. 처리 회로(2008)가 분배 이벤트가 단계 2818에서 개시 및 완료되었다고 결정하면, 처리 회로(2008)는 메모리에 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 기록한다. 처리 회로(2008)는 또한 하나 이상의 LED, 조명 링, 또는 다른 시각 및/또는 청각 지시기와 같은 지시기를 설정함으로써 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 사용자에게 통신할 수도 있다. 그 후, 처리 회로(2008)는 단계 2820으로 분기한다.
단계 2820에서, 처리 회로는 전력 래치 회로(2716)에 신호를 송신하는데, 이는 전력 래치 회로(2716)가 래칭 온하게 한다. 전술된 바와 같이, 일단 전력 래치 회로(2716)가 래칭 온되면, 이는 배터리(2002)가 고갈될 때까지 배터리(2002)로부터 처리 회로(2008)로 전력을 계속 라우팅할 것이다. 전력 래치 회로(2716)가 래칭 온된 후, 처리 회로(2008)는 단계 2822로 계속된다.
단계 2822에서, 처리 회로(2008)는 투약 후 시간 카운터(time-from-dose counter)를 시작한다. 이 투약 후 시간 카운터는 규칙적인 주기 간격으로, 예를 들어 1초마다, 30초마다, 또는 1분마다 연속적으로 상향 카운트하는 처리 회로(2008)의 내부 또는 외부의 카운터일 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 투약 후 시간 카운터는 처리 회로(2008)가 단계 2822에 도달할 때(또는 전력 래치 회로(2716)가 단계 2820에서 래칭 온될 때)에만 카운팅을 시작할 수도 있다. 다른 실시예에서, 투약 후 시간 타이머는 처리 회로(2008)가 전력을 수신하는 순간(예를 들어, 배터리 인에이블 이벤트(2802)에서)으로부터 카운팅을 시작할 수도 있고, 처리 회로(2008)는 처리 회로(2008)가 단계 2822에 도달할 때 투약 후 시간 카운터의 현재 값을 기록한다.
단계 2824에서, 처리 회로(2008)는 분배 이벤트가 성공적으로 개시되고 완료되었다는 것을 지시하기 위해 브로드캐스팅되는 무선 신호를 업데이트한다. 전술된 바와 같이, 무선 신호는 검출된 투약 시작 시간 및/또는 개시된 투약이 완료된 이후 경과된 시간을 포함할 수도 있다. 처리 회로(2008)가 단계 2822에 도달할 때 투약 후 시간 카운터가 카운팅을 시작하는 실시예에서, 브로드캐스팅된 신호는 투약 후 시간 카운터의 현재 값을 포함할 수도 있다. 투약 후 시간 카운터가 처리 회로(2008)가 전력을 수신하는 순간으로부터 연속적으로 상향 카운트하는 실시예에서, 브로드캐스팅된 신호는 투약 후 시간 카운터의 현재 값과 처리 회로가 단계 2822에 도달된 때의 투약 후 시간 카운터의 값 사이의 차이를 포함할 수도 있다.
주기적으로 브로드캐스팅되는 무선 신호는 모바일 디바이스(1250)와 같은 외부 디바이스에 의해 수신될 수도 있다. 이들 무선 신호는 외부 디바이스가 디바이스(20)의 유형 또는 구성, 환자에게 투여되는 약제의 유형, 투여시 약제의 온도(또는 약제 온도가 투여시에 이상적인 주사 온도 파라미터를 만족하는지 여부), 및/또는 약제가 투여된 이후 경과된 시간을 결정하는 것을 가능하게 한다. 약제가 투여된 이후 경과된 시간을 현재 절대 시간(예를 들어, 외부 디바이스에 통합된 또는 통신하는 시계에 의해 결정되는 바와 같은)으로부터 감산함으로써, 외부 디바이스는 또한 약제가 투여되는 절대 시간을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 외부 디바이스가 약제가 1시간 전에 투여되었다는 것을 지시하는 무선 신호를 디바이스(20)로부터 수신하면, 그리고 외부 디바이스의 시계가 현재 2018년 12월 21일 동부 표준시 오후 2시라고 지시하면, 외부 디바이스는 현재 절대 시간으로부터 경과 시간(1시간)을 감산함으로써 2018년 12월 21일 동부 표준시 오후 1시에 약제가 투여되었다고 결정할 수도 있다.
각각의 브로드캐스팅 후, 처리 회로(2008)는 배터리 게이지(2710)를 통해 배터리(2002) 내의 잔여 전력 레벨을 모니터링한다(단계 2826). 처리 회로(2008)는 이어서 잔여 전력 레벨을 최소 저 배터리 임계값과 비교한다(단계 2828). 잔여 배터리 전력 레벨이 저 배터리 임계값보다 크면, 처리 회로(2008)는 단계 2824로 다시 분기하고, 여기서 무선 신호를 계속 브로드캐스팅한다. 잔여 배터리 전력 레벨이 저 배터리 임계값 이하이면, 처리 회로(2008)는 무선 신호를 계속해서 능동적으로 브로드캐스팅할 전력이 곧 부족할 것이라고 결정할 수도 있다. 그 결과, 처리 회로(2008)는 단계 2830으로 분기된다.
단계 2830에서, 처리 회로(2008)는 NFC 회로(2004)에 "마지막 상태"를 기입한다. 이 "마지막 상태"는 (i) 분배 이벤트가 개시되고 완료된 것, 및 (ii) 처리 회로가 단계 2830에 도달했을 때 투약 후 시간 카운터의 현재 값(예를 들어, X 시간, 분 또는 초)을 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. NFC 회로(2004)는 배터리(2002)에 의해 완전히 전력 공급되지 않을 때에도 인터로게이팅될 수도 있기 때문에, 이 "마지막 상태"를 NFC 회로(2004)에 기입하는 것은 외부 디바이스가 NFC 회로(2004)를 인터로게이팅함으로써 적어도 이들 2개의 정보 단편을 결정하는 것이 여전히 가능할 것을 보장한다. 달리 말하면, 외부 디바이스는 디바이스(20)가 (i) 그 약제의 로드를 성공적으로 분배하였고, (ii) 이 약제가 적어도 X 시간, 분 또는 초 전에 분배되었다고 결정하는 것이 여전히 가능할 것이다.
프로세스(2800)는 특정 단계를 재배열, 삭제, 추가 또는 재구성함으로써 수정될 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 프로세스(2800)는 성공적인 분배 이벤트가 검출된 후까지, 즉 단계 2824에 도달하기 전에가 아니라 무선 신호를 브로드캐스팅하는 것을 억제하도록 구성될 수도 있다. 분배 이벤트가 검출되기 전에 무선 신호를 브로드캐스팅하는 것을 억제함으로써, 프로세스(2800)는 배터리 전력을 보존하고 또한 다른 디바이스가 또한 무선 신호를 전송 및 수신하는 환경에서 신호 간섭 또는 혼란을 최소화할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 프로세스(2800)는 배터리 레벨(2826)을 계속적으로 체크하지 않을 수도 있고, 대신에 NFC 회로(2004)에 "마지막 상태"를 기입하고 셧다운할 때를 결정하기 위해 타이머를 사용할 수도 있다. 이러한 타이머는 "마지막 상태"를 기입하고 처리 회로(2008)가 최초 전원이 켜진 이후 특정 기간이 경과한 후 또는 처리 회로(2008)가 무선 신호를 최초 전송하기 시작할 때 셧다운하게 처리 회로(2008)에 명령하도록 구성될 수도 있다.
도 29는 분배 이벤트가 개시되고 완료되었는지 여부를 결정하기 위한(즉, 프로세스(2800)의 단계 2818) 로직을 도시하고 있는 예시적인 회로도를 도시하고 있다. 이 로직은 회로도로서 도시되고 설명되지만, 이 로직은 하드웨어 논리 회로로서, 처리 회로 상에서 실행되는 소프트웨어 또는 펌웨어 명령으로서, 또는 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 몇몇 조합으로서 구현될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 29에 도시되어 있는 바와 같이, 가속도계(2012)로부터의 출력 신호는 먼저 접지(2908)에 연결된 커패시터(2904) 및 저항기(2906)를 포함하는 고역 통과 필터를 통과한다. 고역 통과 필터는 중력으로 인한 저주파수 가속도 신호를 필터링하도록 구성되지만, 분배 이벤트의 개시 또는 완료를 지시하는 날카로운 충격/가속도로부터의 고주파 신호를 통과한다. 고역 통과 필터의 출력은 신호 비교기(2912)의 제1 입력에 공급된다. 신호 비교기(2912)의 제2 입력은 기준 전압 임계값(2910)에 연결된다. 신호 비교기(2912)는 저역 통과 필터의 출력이 기준 전압 임계값(2910) 이상일 때 온 신호(예를 들어, 전압 하이)를 출력하고 - 그렇지 않으면 신호 비교기(2912)는 오프 신호(예를 들어, 전압 로우)를 출력한다. 달리 말하면, 가속도 스파이크가 검출되면, 즉 가속도계(2012)로부터의 고역 통과 필터링된 신호가 기준 전압 임계값(2910) 이상이면, 신호 비교기(2912)의 출력이 턴온된다. 그렇지 않으면, 신호 비교기(2912)는 오프 신호를 출력한다.
신호 비교기(2912)의 출력은 AND 게이트(2916)의 제1 입력에 결합된다. AND 게이트(2916)의 제2 입력은 유효 터치 신호(2914)에 결합된다. 유효 터치 신호(2914)는 터치 센서(들)(2706)의 출력에 기초하여 턴온 또는 턴오프될 수도 있는데 - 온 신호는 유효 피부 접촉이 검출되었다는 것을 지시할 수도 있고, 반면 오프 신호는 유효 피부 접촉이 검출되지 않았다는 것을 지시할 수도 있다. 다수의 피부 접촉 센서를 갖는 디바이스(20)의 몇몇 실시예는 유효 터치 신호(2914)를 턴온하기 전에 모든 피부 접촉 센서가 유효 피부 접촉을 검출하도록 요구할 수도 있다. 대안적으로, 디바이스(20)의 몇몇 실시예는 복수의 피부 접촉 센서 중 하나, 또는 복수의 피부 접촉 센서의 지정된 수 또는 지정된 서브세트가 유효 터치 신호(2914)를 턴온하기 전에 유효 피부 접촉을 검출하는 것만을 요구할 수도 있다. 따라서, AND 게이트(2916)의 출력은, 단지 2개의 조건이 충족될 때: (i) 가속도 스파이크가 검출될 때(즉, 신호 비교기(2912)의 출력이 온임) 및 (ii) 유효 터치 신호(2914)가 검출될 때에만 온 된다. 양 조건 (i) 및 (ii)의 동시 발생은, 주사기 조립체(22)가 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘(24)에 의해 구동되는 분배 이벤트가 개시되었다는 것을 지시한다. 분배 이벤트가 개시되었다고 결정하기 전에 양 조건 (i) 및 (ii)가 모두 충족되도록 요구함으로써, 이 로직은 실제로 아무것도 발생하지 않을 때 분배 이벤트가 기록되는 거짓 양성의 사례를 완화한다.
AND 게이트(2916)의 출력은 파이어 이벤트 래치로서 기능하는 OR 게이트(2918)의 제1 입력에 결합된다. OR 게이트(2918)의 제2 입력은 OR 게이트(2918)의 출력에 결합된다. OR 게이트(2918)의 출력은 AND 게이트(2916)의 출력이 온 신호를 출력할 때까지 오프로 체류된다. 그 후, OR 게이트(2918)는 리셋될 때까지 무기한 온 상태로 유지될 것이다(예를 들어, OR 게이트(2918)로의 전력을 차단함으로써). AND 게이트(2916)의 출력이 턴온된 후 다시 턴오프되면, OR 게이트(2918)의 출력은 온으로 유지될 것이다. 따라서, OR 게이트(2918)는 파이어 이벤트(예를 들어, 분배 이벤트의 개시)가 검출된 후에 "래치"되고 무기한 체류하기 때문에 파이어 이벤트 래치라고 칭한다.
OR 게이트(2918)의 출력은 디바운스 회로(2932)에 결합된다. 디바운스 회로(2932)는 2개의 조건: (i) 파이어 이벤트 래치가 온 신호를 출력하여, 분배 이벤트의 개시가 검출되었다는 것을 지시하는 것, 및 (ii) AND 게이트(2916)의 출력이 오프 신호를 출력하는 것이 충족될 때까지 오프 신호를 출력한다. 달리 말하면, 디바운스 회로(2932)는 분배 이벤트의 개시를 지시하는 제1 가속도 스파이크가 검출되고 상기 제1 가속도 스파이크가 통과되고 더 이상 검출 가능하지 않을 때만 턴온된다. 일단 양 조건이 충족되면, 디바운스 회로는 재설정될 때까지 무기한 온 상태로 유지된다.
디바운스 회로(2932)는 인버터(2920), AND 게이트(2922) 및 OR 게이트(2924)를 포함한다. AND 게이트(2916)의 출력은 AND 게이트(2922)의 제1 입력으로 통과되기 전에 인버터(2920)에 의해 반전된다. 파이어 이벤트 래치(OR 게이트 2918)의 출력은 AND 게이트(2922)의 제2 입력으로 통과된다. 따라서, AND 게이트(2922)의 출력은 (i) 파이어 이벤트 래치 출력이 온이고 (ii) AND 게이트(2916)의 출력이 오프일 때에만 턴온될 것이다. AND 게이트(2922)의 출력은 OR 게이트(2924)의 제1 입력에 결합된다. OR 게이트(2924)의 제2 입력은 OR 게이트(2924)의 출력에 결합된다. 따라서, OR 게이트(2924)의 출력은 AND 게이트(2922)의 출력이 턴온될 때까지 오프된다. 그 후, OR 게이트(2924)는 예를 들어, OR 게이트(2924)로의 전력을 차단함으로써, 리셋될 때까지 무기한 온 상태로 유지될 것이다. AND 게이트(2922)의 출력이 턴온된 후 다시 턴오프되면, OR 게이트(2924)의 출력은 온으로 유지될 것이다.
디바운스 회로(2932)의 출력은 AND 게이트(2926)의 제1 입력에 결합된다. AND 게이트(2926)의 제2 입력은 AND 게이트(2916)의 출력에 결합된다. 따라서, AND 게이트(2926)의 출력은 2개의 조건: (i) 디바운스 회로(2932)가 온이어서, 분배 이벤트의 개시를 지시하는 제1 가속도 스파이크가 검출되었고, 상기 제1 가속도 스파이크가 이제 통과되었다는 것을 지시하는 것, 및 (ii) AND 게이트(2916)의 출력이 온이어서, 유효 피부 접촉이 검출되는 동안 제2 가속도 스파이크가 검출되었다는 것을 지시하는 것이 충족될 때에만 턴온될 것이다. 이 제2 가속도 스파이크는, 주사기 조립체(22)가 수축 운동시에 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘(26)에 의해 구동되는 분배 이벤트의 완료를 지시한다. 다시 한번, 수축 운동을 기록하기 전에 가속도 스파이크와 동시에 유효 피부 접촉이 검출되는 것을 요구함으로써, 이 로직은 실제로 수축 이벤트가 발생하지 않았을 때 수축 이벤트가 기록되는 거짓 양성의 사례를 완화한다.
AND 게이트(2926)의 출력은 수축 이벤트 래치로서 기능하는 OR 게이트(2928)의 제1 입력에 결합된다. OR 게이트(2928)의 제2 입력은 OR 게이트(2928)의 출력에 결합된다. 따라서, OR 게이트(2928)의 출력은 AND 게이트(2926)의 출력이 턴온이 될 때까지 오프 상태를 유지하여, 따라서 분배 이벤트의 완료시 수축 운동을 지시하는 제2 가속도 스파이크가 검출되었다는 것을 지시한다. 일단 AND 게이트(2926)의 출력이 턴온되면, OR 게이트(2928)가 래칭되어 OR 게이트(2928)로의 전력을 차단함으로써 리셋될 때까지 무기한 온 상태로 유지되게 된다(AND 게이트(2926)의 출력이 이후에 턴오프되더라도). OR 게이트(2928)는 따라서, 예를 들어 주사기 조립체(22)가 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘(26)에 의해 구동되는 수축 운동과 같은 수축 이벤트가 검출된 후에 무기한 래칭하기 때문에 "수축 이벤트 래치"라 칭한다. OR 게이트(2928)의 출력은 분배 이벤트 출력 신호(2930)에 결합된다.
따라서, 요약하면, 분배 이벤트 출력 신호(2930)가 턴온되고 이하의 조건: (i) 제1 가속도 스파이크가 유효 피부 접촉과 동시에 검출되어, 따라서 분배 이벤트가 개시되었다는 것을 지시하는 것, (ii) 상기 제1 가속도 스파이크가 통과되는 것, 및 (iii) 제2 가속도 스파이크가 유효 피부 접촉과 동시에 검출되어, 따라서 분배 이벤트가 완료되고 수축 운동이 검출되었다는 것을 지시하는 것이 충족될 때만 온 상태로 유지된다. 이들 모든 조건 (i) 내지 (iii)이 충족될 때, 분배 이벤트 출력 신호(2930)가 온으로 래치되어, 따라서 분배 이벤트가 개시 및 완료되었다는 것을 지시한다. 도 28에서 전술된 바와 같이, 일단 처리 회로(2008)가 분배 이벤트가 시작 및 완료되었다고 결정하면, 처리 회로(2008)는 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 메모리에 기록하고, 또한 분배 이벤트의 완료를 사용자에게 통신할 수도 있다.
도 29는 고역 통과 필터를 통해 가속도계의 출력 신호를 통과시키고 이어서 필터링된 신호를 기준 전압 임계값과 비교하는 것인 가속도 스파이크를 검출하는 일 예시적인 방법을 도시하고 있는데 - 필터링된 신호가 기준 임계값보다 크면 가속도 스파이크가 검출된다. 그러나, 가속도 스파이크를 검출하는 다른 방법이 도 29에 상기에 도시되어 있는 방법 대신에 또는 추가로 또한 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
가속도 스파이크를 검출하기 위한 다른 예시적인 프로세스(3300)가 도 33에 설명되고 도시되어 있다. 단계 3302에서, 처리 회로(2008)는 선입 선출(First-In-First-Out)(FIFO) 버퍼에, C[n]으로 나타낸 피부 접촉 샘플을 기록한다. 처리 회로(2008)는 또한 다른 FIFO 버퍼에, Sraw[n]으로 나타낸 가속도계(2012)로부터 출력된 원시 가속도계 샘플을 기록한다. 본 예시적인 프로세스(3300)에서, C[n] 및 Sraw[n]은 이산의 디지털 샘플링된 신호이다. 예를 들어, C[n]은 터치 센서(들)(2706)가 샘플링될 때마다 피부 접촉이 검출되었는지 여부를 표현하는 데이터를 포함할 수도 있다. 실시예에 따라, C[n]은 터치 센서(들)의 각각의 센서에 대한 각각의 샘플링 시간에 대한 별도의 샘플, 임의의 센서가 피부 접촉을 검출했는지 여부를 표현하는 단일 샘플, 센서의 모두 또는 서브세트가 피부 접촉을 검출했는지 여부를 표현하는 단일 샘플, 또는 터치 센서(들)(2706) 중 하나 이상의 출력으로부터 유도된 또는 계산된 다른 데이터를 포함할 수도 있다. C[n]은 접촉이 검출되었는지 여부의 2진 지시, 또는 피부 접촉의 확실성을 지시하는 데이터를 포함할 수도 있다. Sraw[n]은 각각의 시간 샘플에서 가속도계(2012)로부터의 출력 신호를 포함할 수도 있다. C[n] 및 Sraw[n]에 대한 샘플링 레이트는 상이한 실시예에 따라 상이할 수도 있다. 예를 들어, C[n]은 20 Hz의 레이트로 샘플링될 수도 있고, 반면 Sraw[n]은 1600 Hz의 레이트로 샘플링될 수도 있다. C[n] 및 Sraw[n]에 대한 FIFO 버퍼가 채워짐에 따라, 가장 오래된 샘플이 새로운 샘플을 위한 공간을 확보하기 위해 삭제된다.
단계 3304에서, 처리 회로(2008)는 Sraw[n]을 고역 통과 또는 대역 통과 필터와 같은 필터를 통해 통과시키고, 이어서 Sf[n]을 필터링된 신호의 크기에 동일하게 설정함으로써 필터링된 가속도 신호(Sf[n])를 계산한다. 몇몇 실시예에서, 처리 회로(2008)는 또한 중력의 영향으로 인해 검출된 임의의 가속도를 제거하기 위해 필터링된 신호를 추가로 처리할 수도 있다.
단계 3306에서, 처리 회로는 Sf[n]을 적분함으로써 적분 신호(Sint[n])를 계산한다. 이 적분 신호(Sint[n])는 시간 n 전, 후 또는 전후 모두에 이동 윈도우 내의 Sf[n]의 특정 수의 샘플을 합산함으로써 계산될 수도 있다. 적분 신호(Sint[n])는 또한 선택적으로 Sf[n]에 따라 변화하는 스케일링 팩터를 사용하여 스케일링될 수도 있다. Sint[n]을 계산하는 일 예시적인 방법이 이하의 식 1에 설명되어 있다:
[식 1]
식 1에 따르면, Sf[n]이 특정 최소 가속도 신호 임계값(Smin)(예를 들어, 3.5 Gs)보다 작으면, Sint[n]은 0으로 설정될 것이다. 그러나, Sf[n]이 Smin보다 크면, Sint[n]은 먼저 Sf[n]의 다음 W개의 샘플을 적분하고(예를 들어, 합산함)(예를 들어, Sf[n]+Sf[n+1]+Sf[n+2]...+Sf[n+W]), 이어서 적분의 결과에 스케일링 팩터를 곱함으로써 유도될 것이다. 파라미터 W는 실시예에 따라 변경될 수도 있는데 - 예로서, W는 150개의 샘플로 설정될 수도 있다.
스케일링 팩터는 디바이스(20)가 사용자에 의해 얼마나 단단히 파지되고 있는지에 따라 처리 회로(2008)가 그 감도를 적응하게 하는 데 사용될 수도 있다. 스케일링 팩터는 Sf[n]의 크기에 기초하여 계산될 수도 있다. 예를 들어, 본 실시예에서, 스케일링 팩터는 항 Smax - Sf[n]을 사용하여 계산되고, 여기서 Smax는 상수이다. Smax는 몇몇 실시예에서, 가속도계(2012)에 의한 최대 측정 가능 가속도 신호(예를 들어, 8 Gs)와 동일하도록 설정될 수도 있다. 스케일링 팩터는 처리 회로(2008)가 상이한 상황에서 감지된 가속도에 대한 그 감도를 적응하는 것을 돕는다. 예를 들어, 디바이스(20)가 사용자에 의해 단단히 파지될 때, 검출된 가속도 신호는 상당히 댐핑될 수도 있는데 - 이러한 상황에서, 스케일링 팩터가 더 클 것이다. 디바이스(20)가 느슨하게 파지될 때, 검출된 가속도는 덜 상당히 댐핑될 수 있는데 - 이러한 상황에서, 스케일링 팩터는 더 작을 것이다. 스케일링 팩터를 계산하는 다른 방법이 또한 가능하다. 일반적으로, Sf[n]의 증가가 더 작은 스케일링 팩터로 이어지는(그리고 그 반대도 마찬가지임) 스케일링 팩터를 계산하는 임의의 방법이 사용될 수도 있다.
단계 3308에서, 처리 회로(2008)는 이하의 조건을 만족하는 매시간(n)마다 가속도 스파이크를 검출하거나 기록한다:
(1) Sf[n]≥Smin
(2) Dmin≤Sint[n]≤Dmax
(3) n 이전의 샘플의 수(N) 내에서 가속도 스파이크가 검출되지 않음.
조건 (1)의 목적은 필터링된 가속도 신호(Sf[n])가 최소 임계값(예를 들어, 3.5 Gs)보다 큰 시간에만 가속도 스파이크가 검출되는 것을 보장하는 것이다.
조건 (2)의 목적은 적분 신호(Sint[n])가 특정 최소 임계값(Dmin)(예를 들어, 2.5)과 특정 최대 임계값(Dmax)(예를 들어, 8) 사이에 있는 것을 보장하는 것이다. 값 2.5 및 8은 단지 예시일 뿐이고, 실시예에 따라 변경될 수도 있다. Sint[n]이 너무 작으면(즉, Dmin보다 작음), S[n]에서 검출된 가속도가 가속도 스파이크에 대응할 가능성이 적은데, 이는 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료에 의해 야기되기에 너무 과도적이고 그리고/또는 충분히 강력하지 않기 때문이다. Sint[n]이 너무 크면(즉, Dmax보다 큼), S[n]에서 검출된 가속도는 또한 가속도 스파이크에 대응할 가능성이 적은데, 이는 디바이스가 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료에 의해 야기되기에 너무 강력하거나 너무 지속적인 가속력을 받게 되기 때문이다. 이러한 강력한 및/또는 지속적인 가속도는 대신에, 예를 들어 단단한 표면 상에 디바이스(20)를 낙하하는 사용자, 또는 취급 또는 운송 중에 밀처지는 디바이스(20)에 의해 야기될 수도 있다.
조건 (3)의 목적은 일단 가속도 스파이크가 검출되면, 처리 회로(2008)가 적어도 N개의 샘플에 대해 다른 가속도 스파이크를 찾는 것을 정지하는 것을 보장하는 것이다. 예를 들어, 처리 회로(2008)는 제1 가속도 스파이크를 검출한 후 1초 동안 가속도 스파이크를 찾는 것을 정지하도록 구성될 수도 있다. 이는 단일 파이어링 또는 수축 이벤트로부터의 소음 또는 진동이 다수의 가속도 스파이크의 검출을 야기하는 거짓 양성의 발생을 완화한다.
프로세스(3300)는 단지 예시일 뿐이고, 상이한 방식으로 수정될 수도 있다. 예를 들어, 적분 신호(Sint[n])가 Sf[n] 대신에 Sraw[n]으로부터 직접 계산되도록 단계 3304가 생략될 수도 있다. 단계 3306은 스케일링 팩터를 사용하지 않고, 또는 식 1에서 1과는 상이한 스케일링 팩터를 사용하여 Sint[n]을 계산함으로써 수정될 수도 있다. 단계 3306은 또한 Sf[n]이 Smin보다 큰 값들 뿐만 아니라 n의 모든 값에 대해 Sint[n]을 계산함으로써 수정될 수도 있다. 몇몇 실시예는 조건 2에서 Sint[n]을 스크리닝할 때 최소 임계값(Dmin)이 아니라 최대 임계값(Dmax)만을 이용할 수도 있고; 다른 실시예는 최대 임계값(Dmax)이 아니라 최소 임계값(Dmin)만을 이용할 수도 있다. 더욱이, Sint[n]은 시간 n 이후의 Sf[n]의 값을 적분하거나 합산하는 것에 추가하여 또는 그 대신에, 시간 n 이전의 Sf[n]의 값을 적분하거나 합산함으로써 또한 계산될 수도 있다.
프로세스(3300)는 또한 현재 수신된 Sf[n]의 값이 최근 피크를 표현할 때에만 단계 3306에서 Sf[n]을 적분(및 선택적으로 스케일링)함으로써 Sint[n]이 계산되도록 수정될 수도 있다. Sf[n]의 현재 수신된 샘플은 이것이 최근 수(N)의 샘플 내에 수신된 최고 샘플일 때 최근 피크를 표현한다(예를 들어, N은 1,000개의 가속도계 샘플로 설정될 수 있음). Sf[n]이 최근 피크인 경우에만 Sint[n]이 계산되어야 한다는 이 요구는 Sint[n]을 계산하기 위해 전술된 조건, 예를 들어 Sf[n]이 Smin 이상이어야 하는 조건에 추가하여 또는 그 대신에 부과될 수도 있다. Sf[n]에 대한 최근 피크 값이 수신될 때에만 Sint[n]이 계산되도록 요구함으로써, 프로세스(3300)는 디바이스를 낙하하거나 타격하는 것으로부터 발생하는 후충격 또는 후진동이 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 지시하는 가속도 스파이크로서 오인되는 거짓 양성의 발생을 완화할 수도 있다. 달리 말하면, 최근 피크 값을 표현하지 않고 따라서 디바이스를 낙하하거나 타격하는 것으로부터의 후충격 또는 페이딩 진동을 지시할 수도 있는 Sf[n]에 대한 샘플은 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 지시하는 잠재적인 가속도 스파이크로서 고려를 위해 부적격하게 된다. 몇몇 실시예에서, 단계 3306은 Smin보다 크지만 최근 피크보다 작은 Sf[n]의 추가 샘플이 수신되는 경우 샘플의 수(N)가 확장될 수 있도록 또한 수정될 수도 있다. 이는 최근 피크를 계산할 때 마지막 N개의 샘플만을 엄격하게 고려하는 대신에, 프로세스(3300)가 마지막 몇개의 샘플이 Smin보다 큰 경우 더 많은 수의 최근 샘플을 고려할 수도 있다는 것을 의미한다.
가속도 스파이크를 검출하기 위한 다른 방법이 또한 사용될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 가속도 스파이크는 가속도계(2012)에 의해 출력된 신호의 주파수 성분을 분석함으로써, 예를 들어 고속 푸리에 변환(FFT)을 사용하여 출력 신호를 처리함으로써 검출될 수도 있다. 특정 주파수 임계값을 초과하거나, 또는 특정 주파수 범위 내의 가속도계 출력 신호의 주파수 성분이 미리 설정된 임계값을 초과하면, 처리 회로(2008)는 가속도 스파이크가 검출되었다고 결정할 수도 있다. 가속도 스파이크를 검출하는 또 다른 방법은 가속도계 출력 신호를 미분하는 것일 수도 있다. 출력 신호의 미분이 특정 임계값을 초과하는 크기를 가지면, 처리 회로는 가속도 스파이크가 검출된 것으로 결정할 수도 있다. 일반적으로, 디바이스(20)에 의해 경험된 날카로운 충격 또는 진동을 지시하는 가속도 스파이크를 검출하기 위한 임의의 프로세스 또는 알고리즘이 처리 회로(2008)에 의해 사용될 수도 있다. 가속도 스파이크를 검출하기 위한 이들 프로세스 또는 알고리즘 중 임의의 하나가 도 30, 도 31 및 도 32에 도시되고 설명된 프로세스에서 사용될 수도 있다.
도 30은 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트(예를 들어, 프로세스(2800)의 단계 2818)의 개시 및 완료를 검출하기 위해 처리 회로(2008)에 의해 구현될 수도 있는 다른 예시적인 프로세스(3000)를 도시하고 있는 흐름도이다. 프로세스(3000)는 도 29에 도시되어 있는 로직과 유사할 수도 있지만, 또한 특정 관점에서 상이할 수도 있다.
단계 3002에서 시작 후에, 처리 회로(2008)는 단계 3004로 분기하고, 여기서 적어도 하나의 피부 접촉 센서(예를 들어, 적어도 하나, 지정된 수, 지정된 서브세트 또는 모든 터치 센서(들)(2706))가 피부와의 접촉을 검출했는지 여부를 평가한다. 만일 그러하면, 처리 회로(2008)는 단계 3006으로 분기하고, 여기서 처리 회로는 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계(2012)에 의해 출력된 가속도 신호를 판독 또는 분석한다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출될 때까지 단계 3004로 계속적으로 루프백한다. 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출될 때까지 가속도계(2012)에 의해 출력된 어떠한 신호도 판독 또는 분석하지 않고, 따라서 거짓 양성을 완화한다. 다시 한 번, 이는 피부 접촉이 검출되지 않으면 어떠한 신호도 출력하지 않도록 가속도계(2012)로의 전력을 차단함으로써 달성될 수도 있다. 대안적으로, 가속도계(2012)는 피부 접촉이 검출되지 않을 때에도 전력을 수신하고 가속도 신호를 처리 회로(2008)에 출력할 수도 있지만, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출되지 않으면 단계 3006으로 진행하지 않도록 구성될 수도 있다.
단계 3006에서, 처리 회로(2008)는 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계(2012)에 의해 출력된 가속도 신호를 판독 또는 분석한다. 이는 전술된 가속도 스파이크를 검출하기 위한 임의의 프로세스 또는 방법을 사용하여 행해질 수도 있다. 가속도계 출력 신호를 분석한 후, 처리 회로(2008)는 단계 3008로 분기할 수도 있다.
단계 3008에서, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출되는 동안 제1 가속도 스파이크가 검출되었는지 여부를 결정한다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 3004로 다시 분기한다. 만일 그러하면, 처리 회로는 단계 3010으로 분기하고, 여기서 처리 회로(2008)는 제1 가속도 스파이크가 분배 이벤트의 개시에 의해 야기될 가능성이 있었다고 결정한다. 따라서, 처리 회로(2008)는 메모리에 지시기를 설정함으로써 또는 논리 회로를 설정함으로써 분배 이벤트의 개시를 기록하고 단계 3012로 진행한다.
단계 3012에서, 처리 회로(2008)는 적어도 하나의 피부 접촉 센서(예를 들어, 적어도 하나, 지정된 수, 지정된 서브세트 또는 모든 터치 센서(들)(2706))가 피부와의 접촉을 검출했는지 여부를 다시 평가한다. 만일 그러하면, 처리 회로(2008)는 단계 3014로 분기된다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출될 때까지 단계 3012로 계속적으로 루프백한다. 다시 한번, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출될 때까지 가속도계(2012)로부터 출력된 임의의 신호를 판독 또는 평가하지 않는다.
단계 3014에서, 처리 회로는 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계(2012)에 의해 출력된 가속도 신호를 다시 판독 또는 분석한다. 이 분석은 전술된 방법 중 임의의 하나를 사용하여 수행될 수도 있다.
단계 3016에서, 처리 회로(2008)는 피부 접촉이 검출되는 동안 제2 가속도 스파이크가 검출되었는지 여부를 결정한다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 3012로 다시 분기한다. 만일 그러하면, 처리 회로(2008)는 단계 3018로 분기하고, 여기서 처리 회로(2008)는 분배 이벤트의 완료시에 제2 가속도 스파이크가 수축 운동에 의해 야기될 가능성이 있었다고 결정한다. 따라서, 처리 회로(2008)는 분배 이벤트의 완료를 기록하고 단계 3020으로 진행한다.
단계 3020에서, 처리 회로(2008)는 분배 이벤트의 개시 및 완료를 기록 및/또는 통신한다. 이는 전술된 바와 같이, 분배 이벤트를 메모리에 기록하고, 그리고/또는 분배 이벤트의 완료를 알리는 무선 신호를 브로드캐스팅함으로써 행해질 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 처리 회로(2008)는 하나 이상의 LED를 점등 또는 소등하고, 소리를 방출함으로써, 또는 임의의 다른 시각, 촉각 또는 청각 지시기를 통해 분배 이벤트가 완료되었다는 것을 사용자에게 지시할 수도 있다.
도 31은 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트(예를 들어, 프로세스(2800)의 단계 2818)의 개시 및 완료를 검출하기 위해 처리 회로(2008)에 의해 구현될 수도 있는 다른 예시적인 프로세스(3100)를 도시하고 있는 흐름도이다. 프로세스(3100)는 도 29 및 도 30에 도시되어 있는 로직과 유사할 수도 있지만, 또한 특정 관점에서 상이할 수도 있다. 특히, 프로세스(3100)는 분배 이벤트가 완료될 것으로 결정되기 전에 제1 가속도 스파이크가 검출된 후 미리 설정된 시간 내에 제2 가속도 스파이크가 검출되는 것을 보장하기 위해 타이머를 사용한다. 제2 가속도 스파이크가 미리 설정된 시간 내에 검출되지 않으면, 처리 회로(2008)는 제1 가속도 스파이크를 무시하거나 삭제한다. 프로세스(3100)는 또한 도 29 및 도 30에서 설명된 동작의 순서를 역전시키는데: 적어도 하나의 터치 센서(들)(2706)로부터 피부 접촉을 연속적으로 모니터링하고, 피부 접촉이 검출된 경우에만 가속도계(2012)로부터 신호를 판독/평가하기보다는, 프로세스(3100)는 대신에 가속도 스파이크에 대해 가속도계(2012)로부터 신호를 연속적으로 판독/평가하고, 단지 가속도 스파이크가 검출되면 적어도 하나의 터치 센서(들)(2706)로부터의 신호(들)를 판독/평가한다.
단계 3102에서 시작 후에, 처리 회로(2008)는 단계 3104로 분기하고, 여기서 임의의 피부 접촉이 검출되었는지 여부에 무관하게, 가속도계(2012)로부터 출력된 신호를 연속적으로 또는 주기적으로 판독, 모니터링 및/또는 평가한다. 이는 도 30에서 전술한 로직과 상이한데, 여기서 처리 회로는 피부 접촉이 검출될 때까지 가속도계(2012)로부터 임의의 신호를 판독, 모니터링 및/또는 평가하지 않는다. 처리 회로(2008)는 전술된 기술 중 임의의 것을 사용하여 가속도 스파이크를 위해 가속도계(2012)로부터의 신호를 분석할 수도 있다. 일단 제1 가속도 스파이크가 검출되면, 처리 회로(2008)는 단계 3105로 진행한다. 처리 회로(2008)는 또한 선택적으로 메모리에 이 제1 가속도 스파이크의 발생을 기록할 수도 있다.
단계 3105에서, 처리 회로(2008)는 적어도 하나의 피부 접촉 센서(예를 들어, 적어도 하나, 지정된 수, 지정된 서브세트 또는 모든 터치 센서(들)(2706))가 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 피부 접촉을 검출했는지 여부를 결정한다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 제1 가속도 스파이크를 무시하거나 제1 가속도 스파이크의 발생을 기록하는 메모리 기록을 삭제하는 단계 3108로 분기하고, 이어서 다시 단계 3104로 분기한다. 만일 그러하면, 처리 회로(2008)는 단계 3106으로 분기된다.
단계 3106에서, 처리 회로(2008)는 제1 가속도 스파이크가 분배 이벤트의 개시에 의해 야기된 것으로 결정하고, 여기서 주사기 조립체(22)는 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘(24)에 의해 구동된다. 처리 회로(2008)는 또한 미리 설정된 기간, 예를 들어 지정된 몇초로부터 카운트 다운하는 타이머를 시작한다. 타이머를 시작한 후, 처리 회로(2008)는 단계 3110으로 진행한다.
단계 3110에서, 처리 회로(2008)는 타이머가 만료되었는지 여부를 결정한다. 만일 그러하면, 처리 회로(2008)는 단계 3108로 분기된다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 3112로 진행한다.
단계 3112에서, 처리 회로(2008)는 임의의 피부 접촉이 검출되었는지 여부에 무관하게, 제2 가속도 스파이크에 대해 가속도계(2012)로부터 출력된 신호를 연속적으로 또는 주기적으로 판독, 모니터링 및/또는 평가한다. 제2 가속도 스파이크가 검출되지 않으면, 처리 회로(2008)는 타이머가 만료되었는지 여부를 평가하는 단계 3110으로 다시 분기된다. 제2 가속도 스파이크가 검출되면, 처리 회로(2008)는 단계 3114로 분기한다. 처리 회로(2008)는 또한 선택적으로 메모리에 이 제2 가속도 스파이크의 발생을 기록할 수도 있다. 따라서, 처리 회로(2008)는 타이머가 만료되거나(이 경우 처리 회로(2008)가 단계 3108로 분기됨) 또는 제2 가속도 스파이크가 검출될(이 경우 처리 회로(2008)가 단계 3114로 분기됨) 때까지 단계 3110과 3112 사이에서 전후로 계속적으로 루프한다.
단계 3114에서, 처리 회로(2008)는 적어도 하나의 피부 접촉 센서(예를 들어, 적어도 하나, 지정된 수, 지정된 서브세트 또는 모든 터치 센서(들)(2706))가 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 피부 접촉을 검출했는지 여부를 결정한다. 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 제2 가속도 스파이크를 무시하거나 제2 가속도 스파이크의 발생을 기록하는 메모리 기록을 삭제하는 단계 3116으로 분기하고, 이어서 다시 단계 3110으로 분기한다. 만일 그러하면, 처리 회로(2008)는 단계 3118로 분기된다.
단계 3118에서, 처리 회로(2008)는 분배 이벤트의 완료시에 제2 가속도 스파이크가 수축 운동에 의해 야기되었다고 결정한다. 처리 회로(2008)는 이어서 타이머를 정지하고, 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 메모리에 기록하고, 그리고/또는 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 외부 디바이스 또는 사용자에게 통신한다.
도 32는 제3 실시예 세트에 따른, 분배 이벤트(예를 들어, 프로세스(2800)의 단계 2818)의 개시 및 완료를 검출하기 위해 처리 회로(2008)에 의해 구현될 수도 있는 또 다른 예시적인 프로세스(3200)를 도시하고 있는 흐름도이다. 프로세스(3200)는 도 29, 도 30 및 도 31에 도시되어 있는 로직과 유사할 수도 있지만, 또한 특정 관점에서 상이할 수도 있다. 특히, 프로세스(3200)는 분배 이벤트가 개시되고 완료되었다고 결정하기 전에 2개의 가속도 스파이크가 특정 시간 윈도우 내에 적합해야 하는 요구를 부과한다. 프로세스(3200)는 또한 분배 이벤트가 성공적으로 개시되고 완료되었다고 결정하기 전에 적어도 하나의 피부 접촉 센서가 제1 및 제2 가속도 스파이크 사이의 시간 기간 동안 피부 접촉을 검출할 것을 요구한다.
단계 3202에서 시작 후에, 처리 회로(2008)는 단계 3204로 진행하고, 여기서 가속도 스파이크에 대해 가속도계(2012)로부터 출력된 신호를 연속적으로 판독, 모니터링 및/또는 평가한다. 처리 회로(2008)는 전술된 기술 중 임의의 것을 사용하여 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계(2012)로부터의 신호를 분석할 수도 있다.
단계 3206에서, 처리 회로(2008)는 지정된 시간 윈도우 내에 적합하는 2개의 가속도 스파이크가 검출되었는지 여부를 결정한다. 만일 그러하면, 처리 회로는 단계 3212로 분기하고 - 만일 그러하지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 3204로 다시 분기한다. 예를 들어, 처리 회로(2008)는 최소 시간 임계값(Tmin)(예를 들어, 1초) 이상 시간을 두고 발생한 2개의 가속도 스파이크가 검출된 경우에만 단계 3212로 분기할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 처리 회로(2008)는 최대 시간 임계값(Tmax)(예를 들어, 5 내지 10초) 이하로 시간을 두고 발생하는 2개의 가속도 스파이크가 검출된 경우에만 단계 3212로 분기할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 시간 윈도우는 최대 시간 임계값(Tmax)만을 포함하고 최소 시간 임계값은 포함하지 않을 수도 있는데; 달리 말하면, 최소 시간 임계값(Tmin)은 0초로 설정될 수도 있다.
단계 3212에서, 처리 회로(2008)는 적어도 하나의 피부 접촉 센서(예를 들어, 적어도 하나, 지정된 수, 지정된 서브세트 또는 모든 터치 센서(들)(2706))가 제1 및 제2 가속도 스파이크 사이의 시간 기간 동안 피부 접촉을 검출했는지 여부를 결정한다. 피부 접촉을 평가하기 위한 몇몇 예시적인 기준이 이하에 열거된다:
(1) 제1 및 제2 가속도 스파이크 사이의 전체 기간 동안 피부 접촉이 검출됨
(2) 제1 및 제2 가속도 스파이크 사이의 소정 지점에서, 그러나 잠시 동안, 피부 접촉이 검출됨
(3) 제1 및 제2 가속도 스파이크 사이의 소정 지점에서, 예를 들어 1 내지 3초 사이 또는 제1 및 제2 가속도 스파이크 사이의 시간 기간의 50 내지 100% 사이에서 지정된 기간 동안 피부 접촉이 검출됨
(4) 제1 가속도 스파이크시에만, 그러나 잠시 동안, 피부 접촉이 검출됨
(5) 제1 가속도 스파이크시에 지정된 기간 동안 피부 접촉이 검출됨
(6) 제2 가속도 스파이크시에만, 그러나 잠시 동안, 피부 접촉이 검출됨
(7) 제2 가속도 스파이크까지 이어지는 지정된 기간 동안 피부 접촉이 검출됨.
실시예에 따라, 처리 회로(2008)는 상기에 열거된 기준(1) 내지 (7) 중 임의의 하나 이상에 대해 임의의 검출된 피부 접촉을 평가할 수도 있다. 예를 들어, 처리 회로(2008)는 최근에 감지된 피부 접촉의 시간 및/또는 기간의 메모리에 로그 또는 버퍼를 유지할 수도 있고, 이어서 적용 가능한 기준을 만족하는 피부 접촉이 있었는지 여부를 결정하기 위해 단계 3212에서 이 로그를 참조할 수도 있다. 처리 회로가 적용 가능한 기준을 만족하는 피부 접촉을 검출하면, 처리 회로(2008)는 단계 3216으로 분기한다. 적용 가능한 기준이 만족되지 않으면, 처리 회로(2008)는 단계 3204로 분기한다.
단계 3216에서, 처리 회로(2008)는 제1 가속도 스파이크가 분배 이벤트의 개시에 의해 야기되었고 제2 가속도 스파이크가 분배 이벤트의 완료시 수축 운동에 의해 야기되었다고 결정한다. 처리 회로(2008)는 이어서 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 메모리에 기록하고, 그리고/또는 분배 이벤트의 개시 및/또는 완료를 외부 디바이스 또는 사용자에게 통신한다.
각각의 프로세스(3000(도 30), 3100(도 31), 3200(도 32))는 디바이스(20) 내의 처리 회로(2008)에 의해 구현되는 것으로서 지금까지 설명되었다. 그러나, 몇몇 실시예에서, 이들 프로세스 각각의 일부 또는 모든 단계는 외부 디바이스(1250)에서 프로세서(1252)와 같은 디바이스(20)와는 별도의 외부 디바이스에서 처리 회로에 의해 또는 그와 함께 수행될 수도 있다(도 12 참조). 예를 들어, 각각의 프로세스(3000, 3100, 3200)의 일부 또는 모든 단계는 모바일 디바이스(예를 들어, 스마트폰 또는 휴대용 컴퓨터) 내의 프로세서 또는 디바이스(20)로부터 피부 접촉 데이터 및 가속도계 데이터를 수신하는 서버에 의해 수행될 수도 있다. 이러한 피부 접촉 및 가속도계 데이터는 피부 접촉 센서(2706) 및/또는 가속도계(2012)로부터 출력된 측정치 또는 신호로부터 유도될 수도 있고, 디바이스(20)와 외부 디바이스 사이의 무선 통신 링크를 통해, 또는 네트워크 통신 링크를 통해(예를 들어, 인터넷 또는 셀룰러 네트워크를 통해) 수신될 수도 있다. 외부 디바이스는 이어서 분배 이벤트의 완료를 메모리 또는 보고서에 기록하고, 분배 이벤트를 사용자에게 고지 및/또는 통신하거나, 분배 이벤트의 완료에 기초하여 다른 동작 또는 단계를 수행할 수도 있다. 외부 디바이스에 의해 수행된 단계는 예를 들어, 데이터가 디바이스(20)에 의해 측정될 때, 실시간으로 수행될 수도 있고, 또는 피부 접촉 및 가속도계 데이터가 디바이스(20)에 의해 측정되어 기록된 후 일정 시간(예를 들어, 몇시간, 며칠 또는 몇년)에 수행될 수도 있다.
디바이스(20)의 제3 실시예 세트의 상기 설명은 이 제3 실시예 세트와 전술된 제1 및 제2 실시예 세트 사이의 차이점을 설명하고 있지만, 제3 실시예 세트는 제1 또는 제2 실시예 세트에 존재하는 특징, 뿐만 아니라 다른 특징을 또한 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 이 제3 실시예 세트의 특정 실시예는 그 위에 장착된 것으로 전술된 센서의 일부 또는 모두를 포함하여, 제1 실시예 세트의 보조 PCB(84)를 포함할 수도 있다. 이 제3 실시예 세트의 특정 실시예는 제2 실시예 세트의 근위측 연장 아암(1710a, 1710b)을 또한 포함할 수도 있다.
도 34는 약제 주사 디바이스(20)를 사용하기 위한 사용자 단계의 예시적인 시퀀스(3400)를 도시하고 있다. 이 예시적인 시퀀스(3400)는 본 명세서에 설명된 디바이스(20)의 제1, 제2, 또는 제3 실시예 세트 중 임의의 하나에 적용될 수도 있다. 디바이스(20)는 단계 3402에서 시작할 수도 있고, 여기서 디바이스는 그 내에 저장된 약제를 변질로부터 보호하기 위해 저장 환경(예를 들어, 냉장고) 내에서 더 차가운 저장 온도(예를 들어, 화씨 36 내지 46도 또는 섭씨 2 내지 8도)로 유지된다.
단계 3404에서, 사용자는 저장 환경으로부터 디바이스(20)를 취출한다.
단계 3406에서, 사용자는 선택적으로 온도 체크 버튼을 눌러 디바이스(20) 상의 처리 회로가 웨이크업하여 그 온도를 검출하게 할 수도 있다. 제1 실시예 세트에 속하는 디바이스에 대해, 이는 버튼을 눌러 처리 회로(108)가 웨이크업하고 IR 센서(120)를 판독하게 함으로써 행해질 수도 있다. 제3 실시예 세트에 속하는 디바이스에 대해, 이는 온도 체크 버튼(2001)을 누르고 처리 회로(2008)가 온도 센서(2025)를 판독하게 함으로써 행해질 수도 있다.
단계 3408에서, 디바이스(20) 상에 장착된 하나 이상의 LED는 온도 상태를 지시하기 위해 점등되거나 점멸할 수도 있어, 따라서 디바이스(20) 내에 저장된 약제가 투여를 위한 이상적인 온도 범위(예를 들어, 실온, 또는 화씨 65 내지 75도 또는 섭씨 18 내지 24도)에 또는 내에 있는지 여부를 사용자에게 지시한다. 온도 체크를 요구하지 않는 약물에 대해, 단계 3406 및 3408은 스킵될 수도 있다.
단계 3410에서, 디바이스(20)는 더 이상의 활동이 검출되지 않으면 배터리 전력을 보존하기 위해 다시 슬립 상태로 돌아갈 수도 있다. 디바이스(20)는 그 전기 구성요소의 일부 또는 모두의 전원을 끄거나 그 구성요소의 일부를 저전력 모드로 동작시킴으로써 슬립 상태가 될 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 디바이스(20)는 그 처리 회로로의 전력을 차단함으로써 슬립 상태가 된다. 몇몇 경우에, 사용자가 온도 체크 버튼을 해제하는 순간 처리 회로로부터 전력이 차단될 수도 있다. 다른 경우에, 사용자가 온도 체크 버튼을 해제한 후 특정의 미리 설정된 시간 기간(예를 들어, 몇초 또는 몇분) 이내에 처리 회로로부터 전력이 차단된다. 예를 들어, LED 및/또는 센서와 같은 다른 전기 구성요소는 또한 전력을 보존하기 위해 전원을 끌 수도 있다.
단계 3412에서, 디바이스(20)는 사용자가 베이스캡(36)을 제거할 때를 검출한다. 제3 실시예 세트에 속하는 디바이스에 대해, 디바이스(20)는 베이스캡(36)이 베이스캡 제거 센서(2010)를 사용하여 제거되었을 때를 검출할 수도 있다. 이 동작은 예를 들어 그 처리 회로에 전력을 공급함으로써 디바이스(20)가 다시 웨이크업하게 한다.
단계 3414에서, 사용자는 그 또는 그녀의 신체(예를 들어, 그 또는 그녀의 복부)에 대해 디바이스(20)를 가압하고 디바이스(20)의 원위 단부 상의 작동 버튼(52)을 언로킹 및 누름으로써 디바이스를 활성화한다. 작동 버튼(52)을 언로킹하고 누르는 것은 구동 메커니즘(24)이 주사기 조립체(22)를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하게 한다. 제3 실시예 세트의 디바이스에 대해, 디바이스(20)는 사용자의 피부와의 접촉 뿐만 아니라 주사기 조립체(22)의 운동과 연관된 가속도 스파이크를 감지한다. 전술된 바와 같이, 이들 2개의 감지된 파라미터는 분배 이벤트의 개시를 지시하는 것으로 디바이스(20)에 의해 해석될 수도 있다.
단계 3416에서, 수축 메커니즘(26)은 분배 이벤트의 종료시에 주사기 조립체(22)를 주사 위치로부터 수축 위치로 구동한다. 제3 실시예 세트의 디바이스에 대해, 디바이스(20)는 사용자의 피부와의 접촉 뿐만 아니라 주사기 조립체(22)의 수축 운동과 연관된 가속도 스파이크를 감지한다. 전술된 바와 같이, 이들 2개의 감지된 파라미터는 분배 이벤트의 완료를 지시하는 것으로 디바이스(20)에 의해 해석될 수도 있다.
단계 3418에서, 디바이스(20)는 분배 이벤트가 성공적으로 개시되고 완료되었다는 것을 사용자에게 지시하기 위해 디바이스의 본체 상에 장착된 하나 이상의 LED를 점등한다.
단계 3420에서, 디바이스(20)는 주사 데이터를 반복적으로 브로드캐스팅한다. 이 데이터는 외부 디바이스(예를 들어, 모바일 디바이스(1250))에 의해 수신될 수도 있고, 분배 이벤트가 성공적으로 개시되고 완료되었는지, 분배 이벤트가 완료된 이후 경과된 시간, 디바이스(20)의 유형 및/또는 구성, 투여된 약제의 유형, 또는 디바이스(20)에 의해 감지 및/또는 저장되는 임의의 다른 데이터 또는 파라미터를 지시한다. 외부 디바이스 상에서 실행되는 애플리케이션은 선택적으로 확인 응답 메시지를 송신함으로써 디바이스(20)로의 데이터의 수신을 확인할 수도 있다.
단계 3422에서, 디바이스(20)는 임의의 적절한 방식으로, 예를 들어 도시되어 있는 바와 같이 날카로운 물체 용기(sharps container) 내에서 폐기될 수도 있다.
본 발명은 예시적인 디자인을 갖는 것으로 설명되었지만, 본 개시내용의 실시예는 본 개시내용의 사상 및 범주 내에서 더 수정될 수도 있다. 따라서, 본 출원은 그 일반적인 원리를 사용하여 개시된 실시예의 임의의 변형, 사용 또는 적응을 커버하도록 의도된다.

Claims (42)

  1. 주사 디바이스 조립체이며,
    하우징;
    하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체;
    주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커
    니즘;
    하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서;
    하우징 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계; 및
    하나 이상의 피부 접촉 센서 및 가속도계와 동작 가능하게 결합된 처리 회로를 포함하고, 처리 회로는
    가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력되는 신호를 분석하고,
    제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 개시에 의해, 가속도계에 의해 출력된 신호에서 검출된 제1 가속도 스파이크가 야기되었다고 결정하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 처리 회로는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 가속도계는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하는, 주사 디바이스 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징은 근위 개구를 형성하고;
    하나 이상의 피부 접촉 센서는 각각 근위 개구에 인접하게 배치되고;
    주사기 조립체는 약제를 보유하기 위한 배럴, 배럴로부터 약제를 분배하기 위해 배럴에 대해 이동 가능한 활주 가능 피스톤, 및 배럴로부터 연장하는 주사 바늘을 포함하고, 바늘은 주사기 조립체가 주사 위치에 있을 때 근위 개구로부터 근위측으로 돌출하는, 주사 디바이스 조립체.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 처리 회로는 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서의 모두가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 분배 이벤트의 개시에 의해, 제1 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 구동하도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함하고,
    처리 회로는, 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 완료시에 수축 운동에 의해 제1 가속도 스파이크에 후속하여 가속도계에 의해 검출된 제2 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하도록 또한 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 처리 회로는 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서의 모두가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 수축 운동에 의해 제2 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  8. 제6항에 있어서, 처리 회로와 동작 가능하게 결합된 메모리를 더 포함하고, 처리 회로는 분배 이벤트의 완료를 메모리에 기록하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  9. 제6항에 있어서, 처리 회로는 외부 디바이스로의 무선 통신 및 주사 디바이스 조립체 상에 장착된 하나 이상의 발광 다이오드 중 적어도 하나를 통해 분배 이벤트의 완료를 사용자에게 통신하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  10. 분배 이벤트의 개시를 결정하기 위한 방법이며,
    주사 디바이스 조립체를 제공하는 단계로서, 조립체는
    하우징,
    하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체,
    주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘,
    하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서, 및
    디바이스 조립체 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계를 포함하는, 주사 디바이스 조립체 제공 단계;
    적어도 하나의 처리 회로에 의해, 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출하는지 여부를 결정하는 단계;
    적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제1 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계;
    적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 격납 위치로부터 주사 위치로 구동 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 개시에 의해, 제1 가속도 스파이크가 야기되었다고 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 적어도 하나의 처리 회로는 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 제1 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는, 방법.
  12. 제10항에 있어서, 가속도계는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하는, 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징은 근위 개구를 형성하고;
    하나 이상의 피부 접촉 센서는 각각 근위 개구에 인접하게 배치되고;
    주사기 조립체는 약제를 보유하기 위한 배럴, 배럴로부터 약제를 분배하기 위해 배럴에 대해 이동 가능한 활주 가능 피스톤, 및 배럴로부터 연장하는 주사 바늘을 포함하고, 바늘은 주사기 조립체가 주사 위치에 있을 때 근위 개구로부터 근위측으로 돌출하는, 방법.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 처리 회로는 제1 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서의 모두가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 분배 이벤트의 개시에 의해, 제1 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하는, 방법.
  15. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    주사 디바이스 조립체는 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 구동하도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함하고,
    방법은:
    적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제1 가속도 스파이크에 후속하는 제2 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계, 및
    적어도 하나의 처리 회로에 의해, 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하
    나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만, 주사기 조립체가 주사 위치로부터 수축 위치로 수축 메커니즘에 의해 구동되는 분배 이벤트의 완료시에 수축 운동에 의해 제2 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 적어도 하나의 처리 회로는 제2 가속도 스파이크가 검출되었을 때 하나 이상의 피부 접촉 센서의 모두가 피부 조직과의 접촉을 검출할 때에만 수축 운동에 의해 제2 가속도 스파이크가 야기된다고 결정하는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 주사 디바이스 조립체는 메모리를 더 포함하고, 방법은 분배 이벤트의 완료를 메모리에 기록하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 방법은 외부 디바이스로의 무선 통신 및 주사 디바이스 조립체 상에 장착된 하나 이상의 발광 다이오드 중 적어도 하나를 통해 분배 이벤트의 완료를 사용자에게 통신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 주사 디바이스 조립체이며,
    하우징;
    하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체;
    약제를 분배하기 위해 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘;
    하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서;
    하우징 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계; 및
    하나 이상의 피부 접촉 센서 및 가속도계와 동작 가능하게 결합된 처리 회로를 포함하고, 처리 회로는
    제1 가속도 스파이크 및 제1 가속도 스파이크에 후속하는 제2 가속도 스파이크를 검출하도록 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하고,
    하나 이상의 조건의 세트가 만족될 때 분배 이벤트가 완료되었다고 결정하고, 조건의 세트는 이하의 조건: 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 제1 가속도 스파이크로 시작하고 제2 가속도 스파이크로 종료하는 시간 기간 동안 적어도 1회 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 포함하고, 그리고
    조건의 세트 내의 적어도 하나의 조건이 만족되지 않을 때 분배 이벤트가 완료되지 않았다고 결정하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  20. 제19항에 있어서, 주사 디바이스 조립체는 분배 이벤트의 종료시에 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 수축시키도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함하는, 주사 디바이스 조립체.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 조건의 세트는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 시간 기간 동안 항상 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 요구하는 조건을 더 포함하는, 주사 디바이스 조립체.
  22. 제19항 또는 제20항에 있어서, 조건의 세트는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 시간 기간의 적어도 50% 동안 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 요구하는 조건을 더 포함하는, 주사 디바이스 조립체.
  23. 제19항 또는 제20항에 있어서, 조건의 세트는 시간 기간이 최대 시간 임계값보다 길지 않아야 하는 조건을 더 포함하는, 주사 디바이스 조립체.
  24. 제19항 또는 제20항에 있어서, 조건의 세트는 시간 기간이 최소 시간 임계값보다 짧지 않아야 하는 조건을 더 포함하는, 주사 디바이스 조립체.
  25. 제19항 또는 제20항에 있어서, 처리 회로는
    필터링된 신호를 발생하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 필터를 통해 통과시키고;
    필터링된 신호의 적어도 일부를 적분함으로써 적분 신호를 계산하는 단계; 및
    적분 신호가 최대 신호 임계값 미만일 때에만 제1 가속도 스파이크 또는 제2 가속도 스파이크를 검출함으로써 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  26. 제25항에 있어서, 처리 회로는 적분 신호가 최소 신호 임계값보다 클 때에만 가속도 스파이크를 검출하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  27. 제19항 또는 제20항에 있어서, 처리 회로는
    가속도계에 의해 출력된 신호의 적어도 일부를 적분함으로써 적분 신호를 계산하고;
    적분 신호가 최대 신호 임계값 미만일 때에만 가속도 스파이크를 검출함으로써 가속도 스파이크를 검출하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  28. 제27항에 있어서, 처리 회로는 적분 신호가 최소 신호 임계값보다 클 때에만 가속도 스파이크를 검출하도록 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  29. 제19항 또는 제20항에 있어서, 처리 회로는 다른 디바이스로의 무선 통신 및 주사 디바이스 조립체 상에 장착된 하나 이상의 발광 다이오드 중 적어도 하나를 통해 분배 이벤트의 완료를 사용자에게 통신하도록 또한 구성되는, 주사 디바이스 조립체.
  30. 분배 이벤트의 완료를 결정하기 위한 방법이며,
    주사 디바이스 조립체를 제공하는 단계로서, 조립체는
    하우징,
    하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 주사기 조립체,
    약제를 분배하기 위해 주사기 조립체를 격납 위치로부터 주사 위치로 구동하도록 구성된 구동 메커니즘,
    하나 이상의 피부 접촉 센서로서, 각각의 센서는 피부 조직과의 접촉을 검출하도록 구성되는, 하나 이상의 피부 접촉 센서, 및
    디바이스 조립체 내에 배치되고 감지된 가속도를 표현하는 신호를 출력하도록 구성되는 가속도계를 포함하는, 주사 디바이스 조립체 제공 단계;
    제1 가속도 스파이크 및 제1 가속도 스파이크에 후속하는 제2 가속도 스파이크를 검출하도록 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계; 및
    하나 이상의 조건의 세트가 만족될 때 분배 이벤트가 완료되었는지 여부를 결정하는 단계로서,
    조건의 세트는 이하의 조건: 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 제1 가속도 스파이크로 시작하고 제2 가속도 스파이크로 종료하는 시간 기간 동안 적어도 1회 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 포함하고,
    조건의 세트 내의 적어도 하나의 조건이 만족되지 않을 때 분배 이벤트가 완료되지 않았다고 결정함으로써, 분배 이벤트가 완료되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  31. 제30항에 있어서, 조립체는 분배 이벤트의 종료시에 주사기 조립체를 주사 위치로부터 수축 위치로 수축시키도록 구성된 수축 메커니즘을 더 포함하는, 방법.
  32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계 및 분배 이벤트가 완료되었는지 여부를 결정하는 단계는 주사 디바이스 조립체 내에 배치된 처리 회로에 의해 수행되는, 방법.
  33. 제30항 또는 제31항에 있어서, 가속도계에 의해 출력된 신호로부터 유도된 데이터 및 하나 이상의 피부 접촉 센서로부터 유도된 데이터를 주사 디바이스 조립체와 분리된 외부 디바이스의 처리 회로로 송신하는 단계를 더 포함하고, 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계 및 분배 이벤트가 완료되었는지 여부를 결정하는 단계는 외부 디바이스의 처리 회로에 의해 수행되는, 방법.
  34. 제30항 또는 제31항에 있어서, 조건의 세트는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 시간 기간 동안 항상 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 요구하는 조건을 더 포함하는, 방법.
  35. 제30항 또는 제31항에 있어서, 조건의 세트는 하나 이상의 피부 접촉 센서 중 적어도 하나가 시간 기간의 적어도 50% 동안 피부 조직과의 접촉을 검출하는 것을 요구하는 조건을 더 포함하는, 방법.
  36. 제30항 또는 제31항에 있어서, 조건의 세트는 시간 기간이 최대 시간 임계값보다 길지 않아야 하는 조건을 더 포함하는, 방법.
  37. 제30항 또는 제31항에 있어서, 조건의 세트는 시간 기간이 최소 시간 임계값보다 짧지 않아야 하는 조건을 더 포함하는, 방법.
  38. 제30항 또는 제31항에 있어서, 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계는
    필터링된 신호를 발생하기 위해 가속도계에 의해 출력된 신호를 필터를 통해 통과시키는 단계;
    필터링된 신호의 적어도 일부를 적분함으로써 적분 신호를 계산하는 단계; 및
    적분 신호가 최대 신호 임계값 미만일 때에만 제1 가속도 스파이크 또는 제2 가속도 스파이크를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제38항에 있어서, 제1 가속도 스파이크 또는 제2 가속도 스파이크는 적분 신호가 최소 신호 임계값보다 클 때에만 검출되는, 방법.
  40. 제30항 또는 제31항에 있어서, 가속도계에 의해 출력된 신호를 분석하는 단계는
    가속도계에 의해 출력된 신호의 적어도 일부를 적분함으로써 적분 신호를 계산하는 단계; 및
    적분 신호가 최대 신호 임계값 미만일 때에만 가속도 스파이크를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서, 제1 가속도 스파이크 또는 제2 가속도 스파이크는 적분 신호가 최소 신호 임계값보다 클 때에만 검출되는, 방법.
  42. 제30항 또는 제31항에 있어서, 다른 디바이스로의 무선 통신 및 주사 디바이스 조립체 상에 장착된 하나 이상의 발광 다이오드 중 적어도 하나를 통해 분배 이벤트의 완료를 사용자에게 통신하는 단계를 더 포함하는, 방법.





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