KR20140039184A - 스위치 검증 회로 및 방법 - Google Patents

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KR20140039184A
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존 렘케
스코트 사트레
코리나 엑스. 첸
브라이언 더블유. 리드
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인클라인 세라픽스, 인코포레이티드
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Abstract

스위치 동작 치료제 전달 디바이스가 설명된다. 스위치 동작 치료제 전달 디바이스는 사용자에 의해 동작될 수 있는 스위치, 스위치 입력을 통해 스위치에 접속된 디바이스 제어기 ― 여기서 상기 디바이스는 특정 미리 결정된 조건들이 충족될 때 디바이스를 작동시킬 수 있음 ― , 및 결함 또는 결함에 대한 전구체를 검출하는데 사용되는 스위치 무결성 서브회로를 포함한다.

Description

스위치 검증 회로 및 방법{SWITCH VALIDATION CIRCUIT AND METHOD}
본 발명은 스위치 검증 회로 및 방법에 관한 것이다.
스위치 작동 치료제 전달 디바이스 스위치를 활성화시킴으로써 단일 또는 복수의 복용량의 치료제를 환자에 제공할 수 있다. 활성화 시에, 그러한 디바이스는 치료제를 환자에게 전달한다. 환자-제어 디바이스는 환자에게 필요에 따라 치료제를 자기-관리하는 기능을 제안한다. 예를 들면, 치료제는 충분한 고통이 느껴질 때마다 환자가 관리할 수 있는 진통제일 수 있다.
환자 제어 무통증의 하나의 수단은, 임의의 미리 결정된 복용량 파라미터들 내에서 환자의 명령들에 응답하도록 미리 프로그래밍된 주입 펌프에 의해 수행되는 환자 제어 정맥 주입이다. 이러한 정맥 주입 펌프들은 일반적으로 수술 후 통증 제어를 위해 사용된다. 환자는 제어 유닛을 시그널링함으로써, 통상적으로 마취약인 진통제의 복용량의 주입을 개시한다. 상기 유닛은 신호를 수신하고, 특정 조건들이 충족될 경우, 환자의 정맥들 중 하나에 삽입되는 바늘을 통해 약물의 주입을 시작한다.
환자 제어 무통증의 또 다른 형태는 전계 확산(electrotransport)(예를 들면, 이온 도입법(iontophoretic), 또는 이온 도입 약물 전달로서 또한 지칭됨)이다. 전계 확산 약물 전달에서, 치료제는 전기 전류에 의해 활성으로 신체로 전달된다. 전계 확산의 예들은 이온 도입법, 전기 삼투(electroosmosis) 및 전기 천공법(electroporation)을 포함한다. 이온 도입 전달 디바이스들은 통상적으로 저장소들에 접속된 적어도 2 개의 전극들, 전압 소스, 및 한 쌍의 전극들을 통해 전압을 인가함으로써 치료제의 전달을 제어하는 제어기를 포함한다. 저장소들 중 적어도 하나는 하전된 치료제(약물)를 포함하고, 반면에 적어도 하나의 저장소는 반대-이온 및 반대 이온을 포함하고 어떠한 치료제도 포함하지 않는다. 하전된 종들인 치료제는 치료제를 포함하는 저장소로부터 및 환자에게 및 저장소들이 부착된 환자에게 피부를 통해 투여된다.
치료제뿐만 아니라, 저장소들은 다른 하전된 및 하전되지 않은 종들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 저장소들은 종종 필요한 성분으로 수분을 포함하는 하이드로겔들(hydrogels)이다. 저장소들은 또한 전해질들, 방부제들, 항균제들 및 다른 하전된 및 하전되지 않은 종들을 포함할 수 있다.
본 발명은 환자-제어 약물 관리 디바이스들, 특히 이온 도입 디바이스들과 같이 저장 및 사용 동안에 습도 및 다른 오염물들에 영향을 받는 그러한 디바이스들의 분야에서의 필요성을 해소한다. 본 발명자들은 이온 도입 디바이스들의 저장 및 사용에서 존재하는, 특히 문제가 되는 오염물들을 식별하였는데, 왜냐하면 오염물들은 디바이스가 오작동하게 할 수 있기 때문이다. 예를 들면, 이온 도입법 ― 및 일반적으로 주문형 약물 전달 ― 과 같은 전계 확산에서, 결함 회로는 특히 문제가 될 수 있는데, 왜냐하면, 이것은, 일부 경우들에서, 디바이스가 완전한 복용량을 전달하는데 실패하고, 원하는 복용량보다 더 많이 전달하고, 저장 동안에 하나 이상의 복용량들을 전달하고, 환자 명령의 부재 시에 하나 이상의 복용량들을 전달하게 하는 등을 할 수 있다. 전자 회로의 오염에 대한 잠재력은 특히 이온 도입 약물 전달 시스템들에서 존재하는데, 왜냐하면 사용되는 저장소들이 활성화 스위치들, 회로 리드들, 회로 트레이스들 등과 같은 회로를 오염시킬 수 있는 수분 및 다른 하전된 및 하전되지 않은 종들 ― 가령, 하전된 치료제, 전해질들, 방부제들 및 항균제들 ― 을 포함하기 때문이다. (환자-활성화 펌프들과 같은 다른 약물 전달 방법들은 특히 환경적인 습기 및 공기로 운반되는 오염물들을 통해 오염에 대한 유사한 잠재력이 존재할 수 있다.) 약물 전달 (및 일부 경우들에서 저장) 동안에 회로에 인가된 전압들 및 전류들과 결합하여, 오염물들은 전류 누설, 단락(short) 회로들(간헐적인 단락들을 포함하는 "단락들") 및 디바이스의 적절한 동작과 간섭할 수 있는 다른 스퓨리어스 신호들(spurious signals)을 발생시킬 수 있다. 회로 오작동의 다른 원인들은 또한 제조 동안에 또는 사용 환경에서 유입될 수 있다. 본 발명자들은, 일부 경우들에서, 특히 오염 및 오작동에 취약한 포인트로서, 회로의 특정 부분 - 활성화 스위치를 식별하였다. 본 발명자들은 또한, 잠재적이고 실제의 회로 결함들이 디바이스 성능 및 궁극적으로 환자 건강에 부정적으로 영향을 주기 전에 잠재적이고 실제의 회로 결함들을 검출 및 방지하기 위한 초점인 회로의 부분으로서 활성화 스위치를 식별하였다.
본원에 설명된 디바이스 및 방법들의 실시예들은, 회로 결함들 및 결함들에 대한 전구체들을 활성으로 찾고 검출하기 위한 수단을 제공함으로써 위에서 제기된 이슈들을 해소한다. 사용된 수단은, 디바이스가 파워 온되는 동안에, 예를 들면, 약물 전달 전, 동안 또는 후에 디바이스 회로의 활성 체크들을 수행하는 것을 수반한다. 본원에 설명된 디바이스 및 방법들의 일부 실시예들은, 임의의 버튼 푸시 후에 또는 버튼 푸시처럼 보이는 임의의 이벤트 후에, 스퓨리어스 전압과 같은 회로 결함들 및/또는 결함들에 대한 전구체들의 활성 검출을 제공한다. 일부 실시예들은, 예를 들면, 활성화 시퀀스에서 버튼 푸시들 사이, 약물 전달 동안, 및 약물 전달 시퀀스들 사이(즉, 하나의 복용량이 전달된 후 및 또 다른 복용량의 전달의 개시 전)에서 회로 결함들 및 결함들에 대한 전구체들의 활성 검출을 제공한다.
일부 실시예들에서, 디바이스의 사용 동안에 활성 테스팅은 디바이스 제조 동안 또는 디바이스 제조 다음의 테스팅에 부가된다.
따라서, 전계 확산 디바이스(예를 들면, 이온 도입 디바이스)와 같은 치료제 전달 디바이스가 본원에 설명되고, 치료제 전달 디바이스는 치료제를 포함하고, 치료제를 환자에게 전달하기 위한 수단, 환자로의 치료제의 전달을 제어하기 위한 수단, 디바이스 동작 동안에 하나 이상의 결함들 및/또는 결함들에 대한 전구체들을 검출하기 위한 수단, 및 결함 또는 결함에 대한 전구체의 검출 시에 디바이스를 디스에이블하기 위한 수단을 포함한다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 이온 도입 디바이스 또는 다른 전계 확산 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 디바이스가 결함 및/또는 결함에 대한 전구체를 검출하였다는 것을 환자 및/또는 간병인에게 경보하기 위한 수단을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 디바이스가 디스에이블된다는 것을 환자 및/또는 간병인에게 경보하기 위한 수단을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 경보는 적어도 하나의 가청 톤, 적어도 하나의 시각적 표시자, 또는 이들 중 2 개 이상의 조합이다. 일부 실시예들에서, 치료제를 포함하고 치료제를 환자에게 전달하기 위한 수단은, 전류를 저장소들에 인가하고 환자의 외부 표면, 예를 들면, 피부에 걸쳐 치료제를 활성으로 전송하기 위해 하나 이상의 전극들에 접속된 하나 이상의 치료제 저장소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 결함 또는 결함에 대한 전구체를 검출하기 위한 수단은 활성화 스위치와 같은 스위치, 또는 트레이스, 접속기, 전력 공급기, 집적 회로, 리드, 칩, 저항기, 커패시터, 인덕터와 같은 다른 회로 컴포넌트 또는 다른 회로 컴포넌트에서 결함을 검출하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 치료제의 전달을 제어하기 위한 수단은 ASIC와 같이 미리 프로그래밍되거나 프로그래밍 가능한 집적 회로 제어기를 포함한다.
일부 실시예들에서, 본원에 설명된 회로는 환자로의 치료제(약물)의 전달을 위한 디바이스로 통합된다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 환자-활성화 약물 전달 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 전계 확산 약물 전달 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 약물 전달 디바이스는 이온 도입 약물 전달 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 전달될 약물은 오피오이드 진통제이다. 일부 실시예들에서, 오피오이드 진통제는 펜타닐 하이드로클로라이드와 같이 펜타닐 또는 수펜타닐의 약학적으로 수용 가능한 염(salt)이다.
일부 실시예들에서, 본원에 설명된 방법들은 디바이스 제어기, 특히 환자로의 치료제(약물)의 전달을 위한 디바이스의 제어기에 의해 실행된다. 일부 실시예들에서, 방법들은 약물 전달의 하나 이상의 스테이지들 동안에 ― 예를 들면, 활성화 버튼의 푸시들 간의 시간 기간 동안에, 약물의 전달 동안에, 전달 시퀀스들 사이 등 ― 제어기에 의해 수행된다. 일부 바람직한 실시예들에서, 테스팅은, 임의의 버튼 푸시 또는 버튼 푸시인 것처럼 보이는 무엇 후에 수행된다. 특히 바람직한 실시예들에서, 방법들은 제어기의 활성 제어 하에 있고, 이는 제어기가, 예를 들면, 버튼 푸시 또는 버튼 푸시처럼 보이는 무엇 후에 회로에서 결함들 및 결함들에 대한 전구체들의 검출을 개시한다는 것을 의미한다. 일부 실시예들에서, 결함 또는 결함에 대한 전구체의 검출 시에, 제어기는 결함 검출 플래그를 설정하는 것, 나중 시간에 리트리블(retrieval)을 위해 결함을 로깅하는 것, 사용자 경보(가령, 표시자 광 및/또는 가청 톤)를 설정하는 것, 및/또는 디바이스를 디스에이블하는 것과 같은 적절한 동작을 취한다. 이와 관련하여, 결함의 검출 시에 디바이스를 디스에이블하기 위한 방법들은 McNichols 및 그 외에 의한 미국 특허 제 7027859 호에 설명되고, 상기 특허는 그 전체 내용이 본원에 포함되고, 특히 세로단 6, 65 줄 내지 세로단 11, 35 줄은 구체적으로 회로를 디스에이블하기 위한 다양한 방법들의 교시로서 인용에 의해 통합된다.
일부 실시예들에서, 약물 전달 디바이스(예를 들면, 약물 전달 펌프 또는 이온 도입 디바이스)와 같은 스위치 동작 디바이스가 제공되고, 스위치 동작 디바이스는: (a) 사용자에 의해 동작되도록 구성되고, 사용자에 의해 동작될 때, 스위치 신호를 디바이스 제어기의 스위치 입력에 제공하는 디바이스 스위치; (b) 스위치에 동작 가능하게 접속된 스위치 입력을 갖고, 스위치로부터 스위치 신호를 수신하도록 구성된 디바이스 제어기 ― 디바이스 제어기는, 스위치 신호가 특정 미리 결정된 조건들을 충족시킬 때 디바이스를 작동시키고, 스위치 무결성 테스트 서브회로로부터의 신호를 제어 및 수신하도록 구성됨 ― ; 및 (c) 스위치에서 결함 또는 결함에 대한 전구체(precursor)를 검출하고 결함 신호를 제어기에 제공하도록 구성된 스위치 무결성(integrity) 테스트 서브회로를 포함한다. 제어기가 스위치 무결성 테스트 서브회로로부터 결함 신호를 수신할 때, 제어기는 결함 또는 결함에 대한 전구체가 검출되는 경우에 스위치 결함 서브루틴을 실행한다. 일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치에서 결함 또는 결함에 대한 전구체를 체크 및 검출하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 오염물, 단락들(간헐적인 단락 회로들을 포함함), 위태로운 회로 컴포넌트들(오작동하는 저항기들, 집적 회로 핀들 또는 인터페이스들 및/또는 커패시터들) 등과 같은 결함 또는 결함에 대한 전구체를 테스트 및 검출하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치 입력과 접지 또는 접지를 초과하는 중간 전압 사이의 전압(또는 전압에서의 변화), 스위치 입력과 전압 풀 업 또는 풀 업 전압 미만의 일부 중간 전압 사이의 단락을 테스팅 및 검출하도록 구성된다. 일부 바람직한 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치 입력과 접지(저전압, VL)를 초과하는 일부 중간 전압 사이의 전압(또는 전압에서의 변화) 및/또는 스위치 입력과 풀 업 전압(고전압, VH) 미만의 일부 중간 전압 사이의 단락을 테스팅 및 검출하도록 구성된다. 따라서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 오염물(예를 들면, 습기 및/또는 미립자들), 부식, 손상된 회로 저항기, 손상된 집적 회로 큰 등을 표시하는 비-결정적인 신호를 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스위치 결함 서브루틴은: 사용자 경보 특징을 활성화하는 것, 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들을 로깅하는 것, 디바이스를 비활성화하는 것, 또는 이들 중 하나 이상의 조합들 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 스위치 입력에서 전압 또는 전압의 변화의 레이트를 측정하고, 스위치 입력에서의 전압 또는 전압의 변화의 레이트가 하나 이상의 미리 결정된 파라미터들을 충족시키는데 실패할 때 스위치 결함 서브루틴을 실행하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들을 포함하는 이온 도입 전달 디바이스이고, 저장소들 중 적어도 하나는 이온 도입법에 의해 전달될 치료제를 포함한다. 일부 실시예들에서, 디바이스를 활성화하기 위한 미리 결정된 조건들은 사용자가 미리 결정된 시간 기간 내에 적어도 2 번 스위치를 활성화하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치 입력은 스위치가 개방일 때 고전압으로 풀링 업되고, 스위치 입력은 스위치가 폐쇄될 때 저전압이다.
본원에 설명된 일부 실시예들은 스위치 동작 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법을 제공하고, 상기 디바이스는: (a) 디바이스 제어기의 스위치 입력에 접속된 디바이스 스위치; (b) 상기 스위치 입력을 포함하는 상기 디바이스 제어기; 및 (c) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어기가: (i) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계; (ii) 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계; 및 (iii) 스위치 입력에서의 전압 조건이 하나 이상의 미리 결정된 조건들을 충족시키는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계 및 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계는 디바이스의 사용 동안에 연속적으로 또는 주기적으로 실행된다. 일부 실시예들에서, 스위치 결함 서브루틴은, 예를 들면, 사용자 경보 특징을 활성화하는 것, 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들의 검출을 로깅하는 것, 디바이스를 비활성화하는 것, 또는 이들의 하나 이상의 조합들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 전압 조건은 전압, 전압에서의 변화 또는 이들 모두이다. 일부 실시예들에서, 제어기는 스위치 무결성이 동작 표준들(operating norms) 내에 있다면, 전압이 제로 또는 거의 제로이어야 하는 조건들 하에서 스위치 입력에서 전압을 검출하고, 전압이 제로보다 상당히 더 높다면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 스위치 무결성이 동작 표준들 내에 있다면, 전압이 풀 업 전압과 동일하거나 풀 업 전압과 거의 동일해야 하는 조건들 하에서 스위치 입력에서 전압을 검출하고, 전압이 풀 업 전압보다 상당히 더 낮다면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 스위치 무결성이 동작 표준들 내에 있다면, 전압이 미리 결정된 기간 내에 제로 또는 거의 제로로 강하하는 것으로 예상되는 조건들 하에서 스위치 입력에서 전압에서의 변화를 검출하고, 전압이 미리 결정된 기간 내에 제로 또는 거의 제로로 강하하는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 스위치 무결성이 동작 표준들 내에 있다면, 전압이 미리 결정된 기간 내에 풀 업 전압 또는 거의 풀 업 전압으로 상승해야 하는 조건들 하에서 스위치 입력에서 전압에서의 변화를 검출하고, 전압이 미리 결정된 기간 내에 풀 업 전압 또는 거의 풀 업 전압으로 상승하는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화한다.
본원에 설명된 일부 실시예들은 스위치 동작 이온 도입 치료제 전달 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는: (a) 전원; (b) 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들 ― 저장소들 중 적어도 하나는 치료제를 포함함 ― ; (c) 사용자에 의해 동작될 때, 스위치 신호를 디바이스 제어기의 스위치 입력에 제공하는 디바이스 스위치; 상기 스위치에 동작 가능하게 접속된 상기 스위치 입력을 갖는 디바이스 제어기 ― 이로써 제어기는 스위치로부터 스위치 신호를 수신하고, 디바이스 제어기는 치료제를 환자에게 전달하기 위해 전력을 제 1 및 제 2 전극들에 제공하는 전원에 동작 가능하게 접속됨 ― ; 및 (d) 스위치에서 결함을 검출하도록 구성되고, 결함이 검출될 때 제어기로 하여금 스위치 결함 서브루틴을 실행하게 하는 스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함한다. 일부 실시예들에서, 치료제는 펜타닐(fentanyl) 또는 수펜타닐(sufentanil) 또는 약학적으로 수용 가능한 염, 이들의 유사물 또는 파생물과 같이 본원에 설명된 바와 같은 오피오이드 진통제이다.
사용자 동작 이온 도입 치료제 전달 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법이 제공하고, 상기 디바이스는: (a) 전원; (b) 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들 ― 저장소들 중 적어도 하나는 치료제를 포함함 ― ; (c) 디바이스 제어기의 스위치 입력에 접속된 디바이스 스위치; (d) 상기 스위치 입력을 포함하고 제 1 및 제 2 전극들로의 전력을 제어하도록 구성되어, 이로써 치료제의 전달을 제어하는 디바이스 제어기; 및 (e) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어기가: (i) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계; 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계; 및 (ii) 스위치 입력에서 전압 조건이 하나 이상의 미리 결정된 조건들을 충족시키는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치 결함 서브루틴은, 예를 들면, 사용자 경보를 활성화하는 것, 디바이스를 비활성화하는 것 또는 이들 모두를 포함한다.
본 명세서에 언급된 모든 공보들 및 특허 출원들은, 각각의 별개의 공보 또는 특허 출원이 구체적으로 및 별개로 인용에 의해 포함되는 것으로 표시되는 것과 동일한 정도로 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명의 신규한 특징들은 첨부된 청구항들에 상세히 제시된다. 본 발명의 특징들 및 이점들의 더 양호한 이해는 본 발명의 원리들이 활용되는 예시적인 실시예들을 제시하는 다음의 상세한 설명을 참조하여 획득될 수 있다.
도 1은 예시적인 치료제 전달 시스템을 예시한 도면.
도 2는 이온 도입법 치료제 전달 메커니즘의 실시 예를 도시한 도면.
도 3은 활성화 스위치에 접속된 제어기의 예시적인 실시예를 도시한 도면.
도 4는 활성화 시퀀스의 예시적인 타이밍을 도시한 도면.
도 5는 스위치 무결성 테스팅을 갖는 치료제 전달 디바이스의 예시적인 실시예를 도시한 도면.
도 6은 스위치 무결성 테스팅을 갖는 치료제 전달 디바이스의 예시적인 실시예를 도시한 도면.
도 7은 스위치 무결성 테스팅을 갖는 활성화 시퀀스의 예시적인 타이밍을 도시한 도면.
도 8은 짧은 간격 스위치 접지 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한 도면.
도 9는 짧은 간격 스위치 접지 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한 도면.
도 10은 짧은 간격 전력 스위치 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한 도면.
도 11은 짧은 간격 전력 스위치 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한 도면.
도 12는 긴 간격 아날로그 스위치 접지 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한 도면.
도 13은 긴 간격 아날로그 스위치 접지 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한 도면.
도 14는 긴 간격 아날로그 전력 스위치 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한 도면.
도 15는 긴 간격 아날로그 전력 스위치 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한 도면.
도 16은 스위치 무결성 테스팅을 갖는 치료제 전달 디바이스의 실시예의 복용량 동작의 흐름도.
도 17은 스위치 무결성 테스팅 프로세스의 예시적인 실시예를 도시한 도면.
본원에 설명된 실시예들은 약물 전달 디바이스들과 같은 디바이스들, 및 더 상세하게 이온 도입 약물 전달 디바이스들에서 결함들 및 결함들에 대한 전구체들을 활성으로 검출하기 위한 회로 및 방법들을 제공한다.
일부 실시예들에서, 약물 전달 디바이스(예를 들면, 약물 전달 펌프, 전계 확산 디바이스 또는 이온 도입 디바이스)와 같은 스위치 작동 장치가 제공된다. 상기 디바이스는 (a) 사용자에 의해 작동될 때, 스위치 신호를 디바이스 제어기의 스위치 입력에 제공하는, 사용자에 의해 작동되도록 구성된 디바이스 스위치; (b) 스위치에 동작 가능하게 접속된 상기 스위치 입력을 갖고, 스위치로부터 스위치 신호를 수신하도록 구성된 디바이스 제어기 ― 디바이스 제어기는, 스위치 신호가 특정 미리 결정된 조건들을 충족할 때 디바이스를 작동시키도록 구성됨 ― ; 및 (c) 스위치에서 결함 또는 결함에 대한 전구체를 검출하도록 스위치 무결성 테스트 서브회로 ― 이로써 제어기는 결함 또는 결함에 대한 전구체가 검출될 때 스위치 결함 서브루틴을 실행함 ― 를 포함한다. 디바이스가 이온 도입 약물 전달 디바이스일 때, 디바이스는 전극들과 같은 다른 회로 컴포넌트들, 활성 저장소들이라 또한 불리는 하나 이상의 약물 및 환자 입력에 응답하여 약물을 환자에게 전달할 수 있는 하나 이상의 반대 이온 저장소들을 더 포함한다. 이온 도입법이 잘 특징화되고, 예를 들면, US 7027859 호에 상세히 설명되지만, 이온 도입 약물 전달 디바이스(이온 도입 디바이스들)가 아래에 예시된다.
일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치 또는 접속 회로에서 결함 또는 결함에 대한 전구체를 체크 및 검출하도록 구성된다. 일부 바람직한 실시예들에서, 결함 또는 결함에 대한 전구체를 체크하는 동작은, 회로 및 자신의 컴포넌트들이 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들이 없다면, 미리 결정된 파라미터들 내에 속하는 것으로 예상되는 회로 내의 응답(예를 들면, 전압에서의 변화, 전류에서의 변화)을 환기(evoke)시키기 위해 회로 조건을 설정하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 오염물, 단락들(간헐적인 단락 회로들을 포함함), 위태로운 회로 컴포넌트들(오작동하는 저항기들, 집적 회로 핀들 또는 인터페이스들 및/또는 커패시터들) 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 그룹의 멤버로서 적어도 하나의 결함 또는 결함에 대한 전구체를 테스트 및 검출하도록 구성된다. 본원에 설명된 디바이스 및 방법들의 이점들 중에서, 결함들에 대한 전구체들이 환자 안락, 안전 및/또는 준수를 위태롭게 하는 방식으로 디바이스로 하여금 오작동하게 하는 그러한 방식으로 드러나기 전에, 결함들에 대한 전구체들을 검출하고, 이에 응답하기 위한 능력이 언급될 수 있다. 디바이스 및 방법들의 이러한 양상은 본원에 더 상세히 설명되지만, 미리 결정된 정상 회로 특성들로부터 회로 특성들에서의 미묘한 편차들을 활성으로 테스트하고 검출하기 위한 능력을 포함한다.
일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치 입력 및 접지 사이의 단락 또는 접지(저전압, VL)를 초과하는 일부 간헐적인 전압, 스위치 입력 및 전압 풀 업 또는 풀 업 전압(고전압, VH) 미만의 일부 간헐적인 전압 사이의 단락 사이에서의 전압 또는 전압의 변화를 테스팅 및 검출하도록 구성된다. 일부 바람직한 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치 입력 및 접지(저전압, VL)를 초과하는 일부 간헐적인 전압 사이의 단락 및/또는 스위치 입력 및 풀 업 전압(고전압, VH) 미만의 간헐적인 전압 사이의 단락 사이에서의 전압 또는 전압의 변화를 테스팅 및 검출하도록 구성된다. 따라서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 손상된 회로 저항기, 오염물(예를 들면, 습기, 미립자들), 부식 및/또는 손상된 집적 회로 핀 또는 집적 회로 인터페이스들 등을 테스팅 및 검출하도록 구성된다. 특정 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 제어기 및 제어기의 제어 하에 있는 부가적인 회로 컴포넌트들을 포함하고, 제어기는 회로에서 특정 효과들이 발생하기 위한 특정 상태들로 배치할 수 있다. 제어기가 회로 컴포넌트들을 그러한 미리 결정된 상태들로 배치할 때 발생하는 효과들을 검출하고, 디바이스에 대해 정상인 것으로 간주되는 것들과 그 효과들을 비교함으로써, 제어기는 디바이스 회로에서 결함들 및 결함들에 대한 전구체들을 검출할 수 있다. 본 디바이스 및 방법들의 특정 이점은, 자신들의 효과들이 환자에 의해 경험될 그러한 방식으로 결함들에 대한 전구체들이 드러나기 전에, 결함들에 대한 전구체들이 검출될 수 있다는 것이다.
스위치 무결성 테스트 서브회로가 결함 또는 결함에 대한 전구체를 검출할 때, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 결함 신호를 제어기에 제공하고, 제어기는 차례로 스위치 결함 서브루틴을 실행하고, 스위치 결함 서브루틴은, 예를 들면, 사용자 경보 특징을 활성화하는 것, 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들의 검출을 로깅(logging)하는 것, 디바이스를 비활성화하는 것, 또는 이들의 하나 이상의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 사용자 경보 특징은 시스템의 동작이 위태로운 것으로 고려된다는 것을 사용자에게 경보하기 위한 다양한 수단을 포함할 수 있다. 디바이스가, 일부 실시예들에서, 결함들에 대한 전구체들을 검출하도록 구성되기 때문에, 디바이스는, 결함이 검출되기 전에서조차, 환자에 의해 경험될 효과를 발생시킬 사용자 경보를 활성화할 수 있다. 사용자 경보는 컬러 발광 다이오드(LED)와 같은 표시자 조명, 가청 가능한 톤(가령, 반복되는 "비프(beep)"), 판독 가능한 디스플레이(가령, 액정 디스플레이(LCD)), 다른 사용자 관측 가능한 표시자(가령, 텍스트 메시지, 이메일, 음성메일, 또는 환자, 간병인 또는 이들 모두에 의해 관측 가능한 디바이스로 전송되는 다른 전자 메시지) 또는 이들 중 2 개 이상의 조합들일 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 달리 정의되거나 제한되지 않는다면, 용어 "때(when)"는 후속 이벤트가 입각한 이벤트와 동일한 시간 또는 입각한 이벤트 후의 언젠가에 발생한다는 것을 나타낸다. 명확히 하기 위해, "스위치 무결성 테스트 서브회로가 결함 또는 결함에 대한 전구체를 검출하고, 스위치 무결성 테스트 서브회로는 결함 신호를 제어기에 제공하고, 제어기는 차례로 스위치 결함 서브루틴을 실행한다"는 스위치 결함 서브루틴을 실행하는 후속 동작이 결함 또는 결함에 대한 전구체의 검출의 입각한 이벤트의 시퀀스(예를 들면, 그 시간에 또는 이후에 언젠가)로서 발생한다는 것을 표시하도록 의도된다. 용어 "때"는 달리 표시되지 않는다면 본 개시물 전체에 걸쳐 유사한 효과를 갖도록 의도된다.
일부 실시예들에서, 제어기는 또한 플래시 메모리와 같은 메모리에서 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들의 검출을 로깅할 수 있다. 일부 그러한 실시예들에서, 제어기는 특정 형태의 결함을 검출하고, 이를 결함 코드에 할당하고, 나중 시간에서 리트리블(retrieval)을 위해 결함 코드를 메모리에 기록한다. 예를 들면, 제어기는 다음의 조건들: 정상적으로 동작하는 회로에 대해 고전압이 예상될 포인트에서 및 조건들 하에서의 저전압; 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상될 전압보다 더 높거나 더 낮은 포인트에서 및 조건들 하에서의 전압; 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상된 것보다 더 길거나 더 짧은 전압 상승 시간; 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상된 것보다 더 길거나 더 짧은 전압 하강 시간; 또는 이들 중 2 개 이상의 조합들 중 하나를 검출 및 기록할 수 있다.
일부 실시예들에서, 스위치 결함 서브루틴은 디바이스를 비활성화하는 것을 포함한다. 예를 들면, 약물 전달 회로로부터 전압 공급기를 비가역적으로 연결 해제하고, 전력 셀을 접지에 단락시키고, 회로에서 가용성 링크를 퓨징하는 등을 함으로써 디바이스를 비활성화하는 방법들이 알려져 있다. 일부 실시예들에서, 본원에 인용에 의해 포함되는 US 7027859에 사용된 회로 및 방법들, 특히 US 7027859의 세로단 6의 라인 65 줄 내지 세로단 8의 12 줄 사이에 언급된 것들(및 첨부된 도면들)은, 제어기가 전압 또는 전류, 또는 미리 결정된 파라미터들을 벗어난 이들의 변화를 검출할 때 회로를 디스에이블하도록 적응될 수 있다.
일부 바람직한 실시예들에서, 본원에 교시된 디바이스들 및 방법들은 사용자 경보 특징을 활성화하는 기능(예를 들면, 광 및/또는 가청 사운드를 활성화하는 것), 검출된 결함 또는 결함에 대한 전구체를 로깅하는 기능 및/또는 디바이스를 비활성화는 기능 중 2 개 이상을 수행할 수 있을 것이다. 일부 바람직한 실시예들에서, 본원에 교시된 디바이스들 및 방법들은 사용자 경보 특징을 활성화하고, 디바이스를 비활성화하고, 검출된 결함 또는 결함에 대한 전구체를 선택적으로 로깅할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제어기는 스위치 입력에서 전압 또는 전압의 변화 레이트를 측정하고, 스위치 입력에서 전압 또는 전압의 변화 레이트가 하나 이상의 미리 결정된 파라미터들을 충족시키는데 실패할 때 스위치 결함 서브루틴을 실행하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들을 포함하는 이온 도입 전달 디바이스이고, 저장소들 중 적어도 하나는 이온 도입법에 의해 전달될 치료제를 포함한다. 용어들 "더 높은" 및 "더 낮은"이 상대적이라는 것이 이해되어야 한다. 특히, 디바이스가 결함들에 대한 전구체들을 검출하고 이에 응답할 수 있는 실시예들에서, 용어들 "더 높은" 및 "더 낮은"은 예상된 값들의 10%, 5%, 2% 또는 1%만큼 더 적은 편차들을 표현할 수 있다. 예를 들면, 전압들에 관련하여, 예상된 것보다 더 높은 전압은 그 포인트에서 및 테스팅된 조건들 하에서 예상된 공칭 전압보다 더 높은 10-200 mV, 10-100 mV, 10-50 mV, 20-200 mV, 20-100 mV, 20-50 mV, 50-200 mV, 50-100 mV 또는 100-200 mV로부터 더 클 수 있다. 특히, "더 높은" 전압은 테스팅된 조건들 하의 동일한 포인트에서 예상된 것보다 10 mV, 20 mV, 50 mV, 75 mV, 100 mV, 125 mV, 150 mV, 175 mV, 200 mV 또는 250 mV보다 더 클 수 있다. 또한, 전압들에 관련하여, 예상된 것보다 더 낮은 전압은 그 포인트에서 및 테스팅된 조건들 하에서 예상된 전압보다 더 높은 10-200 mV, 10-100 mV, 10-50 mV, 20-200 mV, 20-100 mV, 20-50 mV, 50-200 mV, 50-100 mV 또는 100-200 mV로부터 더 적을 수 있다. 특히, "더 낮은" 전압은 테스팅된 조건들 하의 동일한 포인트에서 예상된 것보다 10 mV, 20 mV, 50 mV, 75 mV, 100 mV, 125 mV, 150 mV, 175 mV, 200 mV 또는 250 mV보다 더 적을 수 있다. 전압 상승 및 하강 시간들은 예상된 전압 상태를 달성하기 위해 테스팅된 조건 하의 포인트에서 필요한 시간의 양(예를 들면, ms 또는 ㎲로 측정됨)으로 특징화될 수 있다. 상승 또는 하강 시간들에 관련하여, 예상된 상승 또는 하강 시간으로부터 상승 또는 하강 시간에서의 차이는, 특정 조건들 하에서 테스팅된 포인트에 의존하여 1 ms만큼 더 적거나 20 ms만큼 더 많을 수 있고, 예를 들면, 1, 2, 5, 10, 12.5, 15 또는 20 ms일 수 있다. 전압 및 전류 상승 시간들은 또한 2 개의 선택된 시점들 사이에서 전압 또는 전류에서의 변화를 측정하고, 그 시점에서 및 테스팅된 조건 하에서 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상될 전압 또는 전류에서의 변화와 이들을 비교함으로써 특징화될 수 있다.
일부 바람직한 실시예들에서, 디바이스는 회로 상태들에서의 미묘한 차이들 ― 전압들, 전류들, 전압들에서의 변화 또는 전류들에서의 변화이든지 아니든지 ― 을 검출할 수 있다. 이러한 미묘한 변화들은, 회로 기판이 하나 이상의 오염물들로 염되었고, 회로 컴포넌트들 사이에 간헐적인 단락들을 경험하고 있고, 하나 이상의 오염된 회로 컴포넌트들을 갖는다는 것 또는 이들의 조합을 표시할 수 있다. 그러한 실시예들은, 결함들의 전구체들이 약물의 전달에 영향을 줄 수 있는 회로 결함들로서 드러나기 전에 및 특히 결함들의 전구체들이 환자에 의해 알아채게 되거나 환자에 영향을 주기 전에, 디바이스가 결함들에 대한 전구체들을 식별하도록 허용한다.
일부 실시예들에서, 디바이스를 활성화하기 위한 미리 결정된 조건들은 사용자가 미리 결정된 시간 기간 내에 적어도 2 번 스위치를 활성화하는 것을 포함한다. 이러한 특징은 사용자(환자 또는 간병인, 바람직하게는 환자)에 의한 스위치의 목적 의식이 있는 활성화 및 거짓되거나 우연한 버튼 푸시들, 예를 들면, 선박 또는 저장 동안에 발생한 것들, 오염으로부터 발생한 것들, 또는 환자 상에 디바이스의 배치 동안 또는 디바이스가 환자에게 적용된 후에 환자의 움직임 동안에 우연하게 발생할 수 있는 것들을 디바이스가 구별하도록 허용한다. 다수의 버튼 푸시들 등에 의한 스위치의 활성화는 본원의 도면들을 참조하여 설명된다. 버튼 푸시들 사이의 시간 ― 통상적으로 적어도 수백 밀리초(ms) 정도임 ― 은, 디바이스 제어기가 스위치 회로를 활성으로 테스팅할 수 있는 하나의 시간 윈도우의 여부가 된다. 일부 실시예들에서, 디바이스는, 디바이스가 미리 결정된 시간 상의 구분, 예를 들면, 100-400 ms 정도, 바람직하게는 약 300 ms의 2 개의 별개의 버튼 푸시들을 수신할 때, 디바이스가 약물 전달을 개시하게 하도록 구성된다. 디바운스(debounce) 기간으로서 지칭될 수 있는 이러한 시간 기간 동안에, 제어기는 (스위치 무결성 테스트 서브회로를 사용하여) 특정 회로 파라미터들을 활성으로 설정하고, 특정 포인트들에서 전압들 또는 전압들에서의 변화들을 테스팅하고, 정상적으로 동작하는 회로, 즉, 결함 또는 결함에 대한 전구체를 드러내지 않는 회로가 드러낼 것을 표시하는 미리 결정된 값들과 그 전압들 또는 그 전압들에서의 변화들을 비교할 수 있다. 예를 들면, 제어기는 스위치 입력을 낮은 상태로 설정하고, 높은 공급 전압(VDD)을 제거하고, 이어서 스위치 입력이 낮은 공급 전압들(VSS, 예를 들면, 접지 또는 접지보다 높은 일부 전압)을 초과하는 0 mV의 실제 로우(예상됨)를 달성하는지 여부 또는 스위치 입력이 VSS를 초과하는 적어도 5 mV 내지 적어도 250 mV(VSS를 초과하는 적어도 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 225 또는 250 mV)의 그러한 실제 로우를 달성하는데 실패하는지(결함 또는 결함에 대한 전구체를 표시함)를 체크할 수 있다. 결함 또는 결함에 대한 전구체가 검출되면, 이어서 디바이스 제어기는 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같이 스위치 결함 서브루틴을 개시할 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, VDD는 임의의 미리 결정된 높은 전압(VH)을 지칭하고, 전력 공급기로부터 이용 가능한 가장 높은 전압일 필요는 없다. 마찬가지로, VSS는 임의의 미리 결정된 낮은 전압(VL)을 지칭하고, "접지"를 표시할 필요는 없다. 다른 이점들 중에서도, 본원에 설명된 디바이스 및 방법의 하나의 이점은, 간헐적인 전압들이 스위치 무결성을 테스팅하는데 사용될 수 있다는 것이고, 이것은 오염물들(예를 들면, 습기, 미립자들, 부식 등) 및 다른 결함들 및 결함들에 대한 전구체들을 표시하는 스퓨리어스 전압들의 검출을 허용한다. VDD 및 VSS의 정확한 값들은 디바이스 설계 동안에 숙련자에 의해 선택된다.
다른 예시적인 실시예들에서, 예를 들면, 제어기는 스위치 입력을 VDD(예를 들면, 2 V 내지 15 V의 값, 가령 5 V 또는 10 V)로 설정하고, 스위치 입력을 VSS(예를 들면, 접지를 초과하는 0 V 내지 1 V)에 접속하고, 이어서 스위치 입력이 VDD(예상된 바와 같이)를 달성하는지 여부 또는 스위치 입력이 VDD 보다 적어도 5 mV 내지 적어도 250 mV(예를 들면, VDD보다 더 낮은 적어도 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 225 또는 250 mV)만큼 더 낮은 VDD를 달성하는데 실패하는지(결함 또는 결함에 대한 전구체를 표시함)를 체크할 수 있다.
일부 실시예들에서, 스위치 입력은 스위치가 개방일 때 VDD로 풀 업(pull up)되고, 스위치 입력은 스위치가 폐쇄될 때 VSS이다. 다른 구성들이 가능하다. 예를 들면, 제어기의 논리에서의 변화를 통해, 스위치 입력은 VSS로 바이어싱될 수 있고, 이것은 버튼 푸시 시에 스위치 입력이 하이로 풀링될 것이라는 것을 의미한다. 비록 일반적으로 본 발명자들이 2 개의 순차적인 버튼 푸시들이 대부분의 목적들에 대해 충분한 것으로 생각하지만, 3 개, 4 개 이상의 순차적인 버튼 푸시들을 요구하는 것들을 포함하는 다른 구성들이 사용될 수 있다는 것을 당업자는 인지할 것이다.
본원에 설명된 일부 실시예들은 스위치 동작 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법을 제공하고, 상기 디바이스는: (a) 디바이스 제어기의 스위치 입력에 접속된 디바이스 스위치; (b) 상기 스위치 입력을 포함하는 디바이스 제어기; 및 (c) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함하고, 상기 방법은: (i) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계; (ii) 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계; 및 (iii) 스위치 입력에서 전압 조건이 하나 이상의 미리 결정된 조건들을 충족시키는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 포함한다. 이러한 방법들은, 예를 들면, 본원에 설명된 그러한 회로들 및 디바이스들을 사용하여 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하고, 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계들은 디바이스의 동작 전체에 걸쳐 계속해서 또는 주기적으로 실행된다. 비제한적으로, 그러한 방법은 디지털 또는 아날로그 테스팅을 포함할 수 있다. 디지털 테스팅은 비교적 빠르고, 버튼 푸시들 사이의 디바운스 기간 동안에 성능과 잘 어울린다. 아날로그 테스팅은 얼마나 많은 포인트들이 수집되는지에 의존하여 빠르거나 느릴 수 있다. 아날로그 테스팅은 더 민감할 수 있고, 일부 실시예들에서 더 민감하고, 결함들에 대한 전구체들의 증상을 보이는 예상된 디바이스 파라미터들로부터의 매우 미묘한 편차들의 검출에 대해 잘 적응된다. 빠른 아날로그 테스팅은, 버튼 푸시처럼 보이는 (버튼 푸시들로서 제어기에 의해 해석될 수 있는) 임의의 것(임의의 전압 신호) 또는 임의의 버튼 바운스 후의 검출에 잘 어울린다. 아날로그 테스팅은 또한, 약물이 환자에게 전달되는 기간(디바이스가 2 개의 별개의 버튼 누름들에 의해 활성화되는 경우에 제 2 버튼 누름 후의 기간) 동안 또는 심지어 약물 전달 간격들 사이의 기간(디바이스가 여전히 환자에 부착되지만, 현재 약물을 전달하지 않을 때인 기간) 동안에 잘 어울린다. 후자의 경우에, 디바이스는 제어기가 자신의 활성 체킹을 수행하는 짧은 시간 기간(예를 들면, 500 ms 내지 10 초, 더 바람직하게는 500 ms 내지 5 초, 훨씬 더 바람직하게는 500 ms 내지 1 초) 동안에 매우 작은 양의 전류를 관리할 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 버튼 푸시들 사이, 약물 투여 기간 동안 또는 약물 투여 기간들 사이이든지 아니든지, 아날로그 체킹은 매우 민감하고, 회로 속성들에서의 미묘한 변화들이 완전히 성장된 결함들로 발전하기 전에 그 미묘한 변화들을 검출할 수 있고, 그래서 그 미묘한 변화들이 드러날 수 있기 전에 뜻밖의 이벤트들의 회피를 허용한다. 일부 실시예들에서, 테스팅은 디지털 및 아날로그 테스팅의 결합을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시예들에서, 빠른 아날로그 테스트가 임의의 버튼 푸시(제어기가 버튼 푸시로서 해석하는 임의의 전압 신호의 제어기에 의한 검출을 포함함) 후에 실시되거나 및/또는 디지털 테스트는 제 2 버튼 푸시 후에 실시된다. 일부 바람직한 실시예들에서, 빠른 아날로그 테스트는 임의의 버튼 푸시(제어기가 버튼 푸시로서 해석하는 임의의 전압 신호의 제어기에 의한 검출을 포함함) 후에 실시되고, 디지털 테스트는 제 2 버튼 푸시 후에 실시된다. 일부 실시예들에서, 느린 아날로그 테스트는 제 2 버튼 푸시 후에 때때로 디지털 테스트에 부가하여 실시된다.
본원에 설명된 일부 실시예들은 스위치 동작 이온 도입 치료제 전달 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는: (a) 전원; (b) 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들 ― 저장소들 중 적어도 하나는 치료제를 포함함 ― ; (c) 사용자에 의해 동작될 때, 스위치 신호를 디바이스 제어기의 스위치 입력에 제공하는 디바이스 스위치; 상기 스위치에 동작 가능하게 접속된 상기 스위치 입력을 갖는 디바이스 제어기 ― 이로써 제어기는 스위치로부터 스위치 신호를 수신하고, 디바이스 제어기는 치료제를 환자에게 전달하기 위해 전력을 제 1 및 제 2 전극들에 제공하는 전원에 동작 가능하게 접속됨 ― ; 및 (d) 스위치에서 결함을 검출하도록 구성되고, 결함이 검출될 때 제어기로 하여금 스위치 결함 서브루틴을 실행하게 하는 스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함한다. 일부 실시예들에서, 치료제는 펜타닐(fentanyl) 또는 수펜타닐(sufentanil)이다. 명확히 하기 위해, "펜타닐"은 펜타닐 염산염과 같은 펜타닐의 약학적으로 수용 가능한 소금들을 포함하고, "수펜타닐"은 수펜타닐의 약학적으로 수용 가능한 소금들을 포함한다.
본원에 기재된 실시예들은 사용자 동작 이온 도입 치료제 전달 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법을 제공하고, 상기 디바이스는: (a) 전원; (b) 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들 ― 저장소들 중 적어도 하나는 치료제를 포함함 ― ; (c) 디바이스 제어기의 스위치 입력에 접속된 디바이스 스위치; (d) 상기 스위치 입력을 포함하고 제 1 및 제 2 전극들로의 전력을 제어하도록 구성되어, 치료제의 전달을 제어하는 디바이스 제어기; 및 (e) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함하고, 상기 방법은 상기 제어기가: (i) 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계; 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계; 및 (ii) 스위치 입력에서 전압 조건이 하나 이상의 미리 결정된 조건들을 충족시키는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 포함한다. 일부 실시예들에서, 스위치 결함 서브루틴은 사용자 경보를 활성화하는 것, 디바이스를 비활성화하는 것 또는 이들 모두를 포함한다.
본 발명은 일반적으로 전기 영동 약물 전달의 안정성을 개선하는데 사용되는 장치(예를 들면, 전기 회로들)에 관한 것이다. 이온 도입 약물 전달에서 사용하기 위한 특정 잠재력을 갖는 약물들은 자연적인 및 인조의 진통제들을 포함한다. 대표적인 그러한 물질들은, 비제한적으로, 펜타닐(fentanyl), 수펜타닐(sufentanil), 카펜타닐(carfentanil), 로펜타닐(lofentanil), 알펜타닐(alfentanil), 하이드로몰폰(hydromorphone), 옥시코돈(oxycodone), 프로폭시펜(propoxyphene), 펜타조신(pentazocine), 메타돈(methadone), 틸리딘(tilidine), 부토르파놀(butorphanol), 부프레노르핀(buprenorphine), 레보르파놀(levorphanol), 코데인(codeine), 옥시몰폰(oxymorphone), 메페리딘(meperidine), 다이하이드로코데인원(dihydrocodeinone) 및 코카인(cocaine)과 같은 진통제들이다. 이온 도입법의 상황에서, 약물에 대해 참조가 이루어질 때, 달리 언급되지 않는다면, 약물은 약물 물질의 모든 약학적으로 수용 가능한 소금들을 포함하는 것으로 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 펜타닐에 대해 참조가 이루어질 때, 본 발명자들은, 펜타닐 하이드로클로라이드와 같이, 이온 도입법에 의한 전달에 적합한 펜타닐 소금들을 포함시키기 위해 그 용어를 의도한다. 다른 예시적인 약학적으로 수용 가능한 소금들이 당업자에게 명백할 것이다.
명확히 하기 위해, 본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "치료제" 및 "약물"은 동의어로 사용되고, 피험자에 대해 관리될 때, 치료상으로 이로운 효과를 끌어내도록 예상되는 승인된 약물들 및 물질들 모두를 포함한다. 또한 명확히 하기 위해, 특정 약물 또는 치료제가 언급되는 경우에, 이것은 그 언급이 그러한 치료제들의 치료상으로 유효한 소금들을 포함하는 것이 의도된다.
이제 도면들에 대해 참조가 이루어지고, 도면들은 본원에 교시된 디바이스 및 방법들의 특정 예시적인 실시예들을 예시한다. 당업자는, 예시된 회로들 및 방법들의 수정들 및 다양한 배열들이 본 개시물 및 청구항들의 범위 내에 있다고 인지할 것이다.
도 1은 예시적인 치료제 전달 시스템을 예시한다. 치료제 전달 시스템(100)은 활성화 스위치(102), 제어기(104) 및 치료제 전달 메커니즘(106)을 포함한다. 활성화 스위치(102)는 푸시 버튼 스위치, 슬라이드 스위치들 및 로커 스위치들과 같은 다양한 스위치 형태들로부터 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 푸시 버튼 스위치가 사용된다. 명확히 하기 위해, "순간적인 온(momentary on)" 또는 "순간적인 오프" 푸시 버튼 스위치가 사용될 수 있지만, 순간적인 온 푸시 버튼 스위치가 각각의 예에서 주어진다. 제어기(104)는 약물이 조제되는 특정 레이트 및 양에 관하여 환자에 대한 약물들의 관리를 제어한다. 이것은 또한 약물 투여 간격을 조절하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 진통제(pain medication)에 대해, 제어기는 환자가 미리 결정된 시간 기간 내에 기껏해야 한번, 예를 들면, 5 분, 10분, 15 분, 20 분, 1 시간 또는 2 시간마다 한번 복용량을 수신하도록 허용할 수 있다. 제어기(104)는 또한 배터리와 같은 전원을 포함할 수 있거나, 제어기 외부의 전원을 간단히 조절할 수 있다. 통상적으로, 제어기(104)에 의해 제어되는 전원은 치료제 전달 메커니즘(106)을 통한 치료제의 전달을 구동시키는데 사용된다. 제어기(104)는 당분야에 알려진 다수의 방법들로 구현될 수 있다. 제어기는 마이크로프로세서들 및 명령들을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어기는 적절히 프로그래밍된 필드-프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA)를 포함할 수 있다. 제어기는 이산 논리 또는 주문형 집적 회로(ASIC)로 구현될 수 있다.
치료제 전달 메커니즘(106)은 이온 도입 및 IV-라인 펌프들을 포함하는 다양한 약물 투여 메커니즘들로부터 선택될 수 있다. 전자의 경우에, 제어기(104)에 의해 제어되는 작은 전하(electric charge)는 환자의 피부를 통해 약물을 전달하는데 사용된다. 후자의 경우에, 제어기(104)는 약물을 정맥 라인으로 도입시키는 펌프를 제어한다. 명확히 하기 위해, 본원의 예들은 이온 도입 약물 디스펜서에 관련된다.
도 2는 이온 도입 치료제 전달 메커니즘의 실시예를 도시한다. 이온 도입 치료제 전달 메커니즘(200)은 활성 전극(202), 활성 저장소(204), 복귀 전극(212), 반대 이온 저장소(214)를 포함한다. 활성 전극(202) 및 복귀 전극(212)은 제어기(104)에 전기적으로 연결된다. 이온 도입 치료제 전달 메커니즘(200)은 종종 환자(220)의 피부에 부착된 패치 형태를 취한다. 활성 저장소(204)는 본원에 설명된 바와 같은 약물, 약제 또는 다른 치료제일 수 있는 이온성 치료제(206)를 포함하고, 활성 전극과 동일한 극성을 갖는다. 반대 이온 저장소(214)는, 염분 또는 전해질일 수 있는 이온성 치료제와 반대 극성의 이온성 치료제인 반대 이온 치료제(216)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 이온 도입 치료제 전달 메커니즘(200)은 부가적인 활성 및/또는 반대 이온 저장소들을 더 포함할 수 있다.
제어기(104)가 활성 전극(202) 및 복귀 전극(212)에 걸쳐 전압을 인가할 때, 환자의 신체가 회로를 완성한다. 이러한 방식으로 생성된 전기장은 이온성 치료제(206)를 활성 저장소(204)로부터 환자에게 안내한다. 이러한 예에서, 제어기(104)는 배터리일 수 있는 전력 공급기(240)를 포함한다. 치료제 전달 메커니즘(200)은 당분야에 잘 알려진 직물들 또는 폴리머들과 같은 생체에 적합한 재료 및 치료제 전달 메커니즘을 환자의 피부에 부착하기 위한 접착제를 종종 포함한다.
일부 실시예들에서, 제어기(104) 및 이온 도입 치료제 전달 메커니즘(200)은 치료제의 적용 시에 함께 조립된다. 이러한 패키징은 준비 애플리케이션을 허용하고, 치료제의 무결성을 보장하지만, 또한 전달 디바이스의 실패의 부가 포인트들을 도입시킬 수 있다.
치료제 전달 시스템(100)은 환자가 약물을 자체 관리하도록 허용하는 상황들에서 종종 사용된다. 예를 들면, 진통제(가령, 특히 하이드로클로라이드 또는 다른 전달 가능한 소금 형태의 펜타닐 또는 수펜타닐)는 그러한 디바이스를 사용하여 자체 관리될 수 있다. 그러한 상황에서, 환자는 환자가 통증을 느낄 때마다 또는 환자의 통증이 환자의 통증 용인 임계치를 초과할 때마다 진통제를 자체-관리할 수 있다. 다수의 보호 장치들 및 안전 특징들은 환자의 안전을 보장하기 위해 제어기(104)에 통합된다. 이온 도입 치료제 전달 시스템에서 적절한 전달을 보장하기 위해, 디바이스는 회로 내의 다른 엘리먼트들 중에서 환자의 피부의 다양한 저항을 고려하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제어기(104)는, 전류를 모니터링하고(예를 들면, 전류 감지 저항기에 걸친 전압을 측정함으로써), 이에 따라 전압을 위 또는 아래로 조절함으로써 치료제의 일정한 전달을 허용하기 위해 환자에게 전달되는 전류의 양을 조절할 수 있다. 또한, 전압 공급기의 조건이 적절한 동작(예를 들면, 약한 배터리)을 방지하면, 디바이스는 정지할 수 있다.
동작 시에, 약물 적용의 특정 사항들이 숙지되지 않고, 또한 괴로운 고통 속에 있을 수 있는 환자가 치료제의 전달을 활성화하기 위해 버튼 누름을 허용하는 것이 종종 편리하다. 제어기(104)는 활성화 시에 조제된 레이트로 단일 복용량을 관리할 수 있다. 의도되지 않은 약물 투여를 방지하기 위해, 제어기(104)는 환자가 미리 결정된 간격 내에서 2 번 활성화 스위치(102)를 활성화하도록 요구할 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 미리 결정된 디바운스 간격은, 환자에 의해 시도된 단일 스위치 활성화가 2 개의 스위치 활성화 시도들로서 부정확하게 해석되지 않는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 이러한 디바운스 간격은, 본원에 설명된 바와 같은 디바이스가, 예를 들면, 아날로그 또는 디지털 결함 체킹 방법을 사용하여 결함 또는 결함에 대한 전구체를 검출하고 이에 응답할 수 있는 하나의 편리한 기간을 제공한다.
도 3은 활성화 스위치에 접속된 제어기의 예시적인 실시예를 도시한다. 활성 스위치(302)는 푸시 버튼 순간적인 "온" 스위치로서 도시되고, 접지 평면에 연결되고 스위치 입력(308)을 통해 제어기(300)에 연결된다. 제어기(300)는 풀 업 저항기(304) 및 제어 회로(306)를 포함한다. 풀 업 저항기(304)는 공급 전압(VDD) 및 스위치 입력(308)에 연결된다. 제어 회로(306)는 또한 스위치 입력(308)에 연결된다. 활성화 스위치(302)가 개방할 때, 풀 업 저항기(304)는 스위치 입력(308)에서의 전압을 공급 전압(VDD)의 레벨로 풀링한다. 활성화 스위치(302)가 폐쇄될 때, 풀 업 저항기는 스위치 입력(308)에서의 전압을 접지로 풀링 다운한다.
예시를 명확히 하기 위해, 여기서 VDD, VSS 및 "접지"에 대해 참조가 이루어지지만, 달리 지정되지 않는다면, 이것은 임의의 미리 결정된 논리 레벨 하이(VH)를 포함하도록 의도된다. 마찬가지로, VSS 또는 "접지"에 대해 참조가 이루어질 때마다. 이것은, 달리 지정되지 않는다면, 임의의 미리 결정된 논리 레벨 로우(VL)를 포함하도록 의도된다. 일부 바람직한 실시예들에서, 논리 하이 레벨은 VDD 미만의 중간 전압이거나 및/또는 논리 로우 레벨은 접지를 초과하는 일부 중간 전압이다. 일부 바람직한 실시예들에서, 사실상, 논리 하이 레벨은 VDD 미만의 중간 전압이고, 논리 로우 레벨은 접지를 초과하는 일부 중간 전압이다. 명확히 하기 위해, 본원의 몇몇의 장소들에서, 논리 하이는 VH로서 지칭될 수 있고, 논리 로우는 VL로서 지칭될 수 있다. VDD 미만의 VH 및/또는 접지(또는 VSS)를 초과하는 VL의 사용은, 오염물, 부식 또는 다른 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들로부터 발생하는 쉽게 가늠할 수 없는 전압 신호들의 검출을 허용한다.
도 4는 활성화 시퀀스의 예시적인 타이밍을 도시한다. 트레이스(400)는 시간의 함수로서 스위치 입력에서의 전압의 플롯을 도시한다. 시간(402)에서, 푸시 버튼이 눌려서, 스위치 입력(308)에서의 전압이 접지 전위로 강하하게 한다. 시간(404)에서, 푸시 버튼이 해제되어, 스위치 입력(308)에서의 전압이 공급 전압 레벨로 복귀하게 한다. 디바이스의 활성화의 강건성을 추가로 개선하기 위해, 제어기(300)는 제 1 버튼 누름 후에 버튼의 해제 및 버튼의 제 2 누름 사이에 미리 결정된 최소 시간 간격(406) 및 미리 결정된 최대 시간 간격(412)을 시행한다. 미리 결정된 최소 시간 간격(406)이 만료되기 전에 버튼 누름이 발생하면, 이러한 기간 동안에서도 같이, 제 2 버튼 누름이 의도되는지 여부에 관하여 명확하지 않다는 것이 무시된다. 이러한 간격은 우발적인 판독을 회피하기에 충분히 길지만, 미리 결정된 최소 시간 간격보다 더 빠르게 버튼을 누리는데 어려운 시간을 갖는 일반적인 환자에게 충분히 짧다. 예시적인 미리 결정된 최소 시간 간격들은 위에 논의된 개관에 제공된다. 미리 결정된 최소 시간 간격아 만료된 후에 발생하는 시간(408)에서, 제 2 버튼 누름이 발생하고, 다음에 버튼이 시간(410)에서 해제된다. 시간(410) 후에 제 2 버튼 누름을 확인할 때, 제어기(300)는 유효한 활성화 시퀀스로서 시퀀스를 수용하고, 미리 결정된 최소 시간 간격이 만료되기 전에, 예를 들면, 3 초 내에 완료되면, 제 2 버튼 누름이 완료되면, 치료제의 전달이 시작될 수 있다. 이것은, 우발적인 제 1 버튼 누름이 치료제 전달 디바이스를 준비되게 하지 않고 그래서 제 2 우발적인 버튼 누름이 치료제의 전달을 활성화하는 것을 보장한다. 활성화 시퀀스는, 치료제가 우발적으로 전달되지 않는 것을 보장한다. 환자가 치료제를 원할 때에만 치료제가 전달되는 것을 보장하는 것에 부가하여, 제어기(300)는 또한 치료제의 과잉-약물 투여를 방지하고 뿐만 아니라 미리 결정된 수명 후에 치료제의 방출을 방지하는 논리 및/또는 회로를 통합할 수 있다. 그러한 논리 및 회로는 특히 본원의 다른 곳에 설명된 바와 같이, 예를 들면, 그 전체 내용이 인용에 의해 본원에 포함되는 미국 7027859에 설명된다. 또한, VDD 및 VSS가 도 4에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
스위치의 무결성을 보장하기 위한 부가적인 보호 장치는 또한 제어기(300)로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제어기(300)는 스위치(302) 및 접지 평면 또는 전력 공급기 트레이스 중 어느 하나 사이에 단락(간헐적인 단락을 포함함)이 존재하는지를 검출할 수 있고, 이것은 오염 또는 부식으로 기인할 수 있다. 단락 회로는 "하드(hard)" 단락 또는 간헐적인 단락일 수 있다. 간헐적인 단락들을 포함하는 단락들은, 예를 들면, 회로 상의 부식 또는 오염에 의해 발생될 수 있다. 부식 또는 오염은 연속적이거나 거짓될 수 있는 전기 경로를 제공할 수 있다. 부가적으로, 제어기(300)는, 집적 회로 핀 또는 집적 회로 인터페이스 패드일 수 있는 스위치 입력에 손상이 있는지를 검출할 수 있다. 오염 또는 부식으로 인한 단락, 특히 간헐적인 단락이 반드시 디바이스로 하여금 그 자체로 오작동하게 하지는 않을 수 있다. 초기에, 오염 또는 부식은 스위치(302) 및 접지 평면 또는 전력 공급 트레이스 사이의 높은 저항 경로에서 자신을 드러낼 수 있지만, 시간에 걸쳐, 오염 또는 부식이 축적됨에 따라, 이러한 경로의 저항은 궁극적으로 스위치가 고장날 수 있을 때까지 감소할 수 있다. 따라서, 심지어 높은 저항 단락의 존재는 미래의 결함을 나타낸다. 따라서, 일부 실시예들에서, 제어기는 기재된 것들과 같은 간헐적인 단락들을 검출하고, 본원에 설명된 바와 같이 적절한 스위치 결함 서브루틴을 개시할 것이다. 예를 들면, 스위치 결함 서브루틴은 하나 이상의 적절한 사용자 경보들(예를 들면, 및 가청 톤 또는 시각적 표시자)을 설정하는 것 및/또는 (예를 들면, 전극들로부터 전력 공급기를 접속 해제함으로써) 디바이스를 디스에이블하는 것을 포함할 수 있다.
도 5는 스위치 무결성 테스팅을 구현하는 치료제 전달 디바이스의 예시적인 실시예이다. 제어기(300)와 같이, 제어기(510)는 제어 논리(306), 풀 업 저항기(304) 및 스위치 입력(308)을 포함한다. 제어기(510)는 스위치(502)(스위치 입력(308)으로부터 풀 업 저항기(304)를 전기적으로 연결 해제하는데 사용될 수 있음)를 포함하는 스위치 무결성 테스트 서브 회로, 스위치 무결성 테스트 출력(506) 및 제어 논리(306) 내의 무결성 테스트 서브논리(512)를 더 포함한다. 스위치 무결성 테스트 서브회로는 스위치 무결성 테스팅이 수행될 때 활성화된다. 무결성 테스트 서브논리(512)는 스위치(502)를 개방하고, 특정 스위치 무결성 테스트에 따라 스위치 무결성 출력(506)을 미리 결정된 전압 또는 전압들의 시퀀스들로 설정하도록 구성된다. 제어기(510)가 집적 회로 상에 상주하는 구현에서, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 범용 I/O 포트 또는 아날로그 아웃라인 핀으로 구현될 수 있다. 스위치 무결성 테스트 출력(506)은, 일반적으로 높은 저항(예를 들면, 1 ㏁)을 갖는 저항기(504)를 통해 스위치 입력(308)에 연결된다. 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 플로팅하게 둘 수 있고, 높은 공급 전압(VDD)을 제공할 수 있거나, 낮은 공급 전압(VSS)(예를 들면, 접지 전위)을 제공할 수 있다. 테스팅 동안에, 스위치(502)는 전기적으로 개방되어, 스위치 입력(308)으로부터 풀 업 저항기(304)를 연결 해제하다. 원하는 테스트에 의존하여, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 높은 공급 전압 또는 낮은 공급 전압을 제공한다. 더 세부적인 사항은 다음의 설명에 제공된다. 명확히 하기 위해 무결성 테스트 서브논리(512)는 추가적인 도면들로부터 생략된다. 다시, VDD 및 접지가 도 5에서 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, 접지 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > 접지이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > 접지이다.
도 6은 스위치 무결성 테스팅을 갖는 치료제 전달 디바이스의 예시적인 실시예이다. 더 상세하게, 제어기(510) 및 더 상세하게 무결성 서브논리(512)(도시되지 않음)는 제어 논리(602)에 의해 제어되는 스위치(604) 및 스위치(606)를 포함한다. 스위치(604) 및 스위치(606)가 개방일 때, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 플로팅하게 된다. 스위치(604)가 폐쇄되고 스위치(606)가 개방일 때, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 높은 공급 전압을 제공한다. 스위치(604)가 개방이고 스위치(606)가 폐쇄될 때, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 낮은 공급 전압을 제공한다. 다시, VDD 및 접지가 도 6에서 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, 접지 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > 접지이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > 접지이다.
다양한 테스트들이 이러한 구성으로 수행될 수 있다. 도 7을 참조하면, 우발적인 약물 투여에 대한 이중 버튼 누름 안전 장치들로 인해, 스위치 무결성 테스팅을 적용하기 위한 몇몇의 가능성들이 존재한다. 버튼이 시간(404)에서 해제된 후에, 미리 결정된 최소 시간 간격(406)이 만료될 때까지 스위치(302)는 무시되고, 이러한 기간 동안에, 스위치(302)의 무결성 및 그의 인터페이스들이 테스팅될 수 있다. 테스트가 최소 시간 간격(406)보다 덜 걸리는 한, 짧은 테스트(예를 들면, 빠른 아날로그 테스트 또는 디지털 테스트)가 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 빠른 아날로그 테스트가 수행된다. 짧은 테스트가 수행될 수 있는 시간 스팬(702)이 도 7에 도시된다. 제 2 버튼이 시간(410)에서 해제된 후에, 다른 테스트(예를 들면, 디지털 또는 빠른 또는 느린 아날로그 테스트)가 치료제의 전달 동안에 발생할 수 있는데, 왜냐하면 이러한 시간 기간 동안에 스위치(302)에 의한 임의의 신호가 무시될 수 있기 때문이다. 시간 스팬(704) 동안의 제 2 테스트가 도 7에 도시된다. 다시, VDD 및 VSS가 도 7에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
도 8은 짧은 간격 스위치 접지 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한다. 짧은 간격 스위치 테스트 동안에, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 높은 공급 전압 상태로부터 접지 저항기(504)로서 도 8에 도시된 낮은 공급 전압 상태로 강제된다. 부가적으로 스위치(502)는 테스트 동안에 개방된다. 테스트 동안에, 저항기(504)는 풀 다운 저항기로서 작동하여, 스위치 입력(308)에서의 전압이 VDD로부터 VSS로 강하하게 한다. 전압이 강하하는 레이트는 저항-커패시턴스("RC") 시간 상수에 기초한다. 회로 내의 저항은 저항기(504)에 의해 공급되고, 커패시턴스는 스위치 입력(308) 및 회로 내에 내재된 커패시턴스이다. 예를 들면, 제어기(510)가 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 장착된 ASIC로 구현되면, PCB 내의 금속 트레이스들, 인터페이스 핀들, ASIC 패키지 내의 볼들 또는 랜드들이 커패시턴스의 주요한 소스들일 수 있다. 실험으로 인해, 제어기(510)의 공칭 커패시턴스가 결정될 수 있다. 스위치 입력(308)에서 보여지는 전압의 관찰되는 감쇄 레이트에서의 임의의 편차는 열악한 저항기(504), 오염, 단락들, 개방 회로들("개방들"), 손실, 열악한 PCB 트레이스들, 또는 열악한 ASIC 인터페이스로부터 기인할 수 있다. 예를 들면, 제조, 패키징, 저장 또는 사용 동안에 ESD(electrostatic discharge)는 ASIC 인터페이스를 손상시킬 수 있다. 다시, VDD 및 접지가 도 8에서 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, 접지 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > 접지이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > 접지이다.
도 9는 짧은 간격 스위치 접지 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한다. 신호 트레이스(902)는, 초기에 VDD에서 시작하고 갑자기 VSS로 강하하는 무결성 스위치 테스트 출력(506)으로부터의 신호이다. 신호 트레이스(904)는 "양호한" 치료제 전달 디바이스에 대한 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호이다. 무결성 스위치 테스트 출력(506)의 전압에서의 강하 후에, 미리 결정된 시간 간격(910)이 만료된 후에, 신호는 화살표(912)로 표시된 바와 같이 알려진 값으로 감소한다. 그러나, 미리 결정된 간격(910) 후에, 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호 트레이스(906)에 의해 도시된 바와 같은 신호가 화살표(914)로 표시된 바와 같이 알려진 값으로 예상된 것만큼 빠르게 감소하지 않는다면, 테스트 회로에서 과도한 커패시턴스 또는 저항이 존재할 수 있고, 이것은 상술된 바와 같이 결함 또는 결함의 전구체의 존재를 나타낼 수 있다. 다시, VDD 및 VSS가 도 9에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
도 10은 짧은 간격 전력 스위치 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한다. 짧은 간격 스위치 테스트 동안에, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 낮은 공급 전압 상태로부터 도 10에 도시된 높은 공급 전압 상태로 강제된다. 한번 더, 스위치(502)는 테스트 동안에 개방된다. 테스트 동안에, 저항기(504)는 풀 업 저항기로서 작동하여, 스위치 입력(308)에서의 전압이 VSS로부터 VDD로 상승하게 한다. 전압이 상승하는 레이트는, 짧은 간격 스위치 접지 무결성 테스트에 대해 상술된 것과 유사하게 RC 시간 상수에 기초한다. 한번 더, 상술된 공칭 RC 시간 상수로부터의 편차의 원인들은 열악한 저항기(504), 오염, 단락들, 개방 회로들, 손실, 열악한 PCB 트레이스들, 또는 열악한 ASIC 인터페이스로부터 기인할 수 있다. 다시, VDD 및 접지가 도 10에서 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, 접지 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > 접지이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > 접지이다.
도 11은 짧은 간격 전력 스위치 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한다. 신호는 도 9에 도시된 것과 논리적으로 상보적이다. 신호 트레이스(1102)는
초기에 VSS에서 시작하고 갑자기 VDD로 상승하는 무결성 스위치 테스트 출력(506)으로부터의 신호이다. 신호 트레이스(1104)는 "양호한" 치료제 전달 디바이스에 대한 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호이다. 무결성 스위치 테스트 출력(506)의 전압에서의 강하 후에, 미리 결정된 시간 간격(1110)이 만료된 후에, 신호는 화살표(1112)로 표시된 바와 같이 알려진 값으로 상승한다. 그러나, 미리 결정된 간격(910) 후에, 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호 트레이스(906)에 의해 도시된 바와 같은 신호가 화살표(1114)로 표시된 바와 같이 알려진 값으로 예상된 것만큼 빠르게 상승하지 않는다면, 테스트 회로에서 과도한 커패시턴스 또는 저항이 존재할 수 있고, 이것은 상술된 바와 같이 결함 또는 결함의 전구체의 존재를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 디지털 테스팅을 사용하는 일부 실시예들에서와 같이, 제 2 버튼 푸시 후에 테스팅이 실시되는 경우에, 어떠한 타이밍 엘리먼트도 존재할 필요가 없고; 일부 그러한 실시예들에서, 어떠한 타이밍 엘리먼트도 존재하지 않는다는 것이 유의된다. 다시, VDD 및 VSS가 도 11에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
도 12는 아날로그 스위치 접지 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한다. 도 12에 도시된 등가 회로 구성은 근본적으로 도 8에 도시된 것과 동일한 구성이다. 부가적으로, 제어 논리(306)는 스위치 입력(308)에서 전압을 측정하기 위한 수단을 더 포함한다. 도시된 실시예에서, 전압을 측정하기 위한 수단은 아날로그-디지털 컨버터("ADC")(1204)이지만, 비교기 임계치와 비교된 아날로그 신호의 전압 레벨을 측정하기 위해 ADC 대신에 비교기 회로들의 세트의 사용과 같이, 전압을 측정하기 위한 다른 수단이 구현될 수 있다. 도 8에서와 같이, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 낮은 공급 전압 상태로 아래로 강제되고, 그래서 저항기(504)는 풀 다운 저항기로서 작동한다. 오염물 또는 부식((1202)로서 도시됨)이 스위치(302), 스위치 입력(308) 또는 접속 배선들 및 전력 라인 금속 트레이스와 같은 높은 전력 공급기 소스 사이에 존재하면, 오염물 또는 부식은 저항기(504)에 대해 저항기 풀링 업으로서 작동하여 결과적으로 분압기로서 작동할 수 있다. 결과는, 저항기(504)가 스위치 입력(308)에서의 전압을 VSS로 완전히 풀링 다운할 수 없을 있을 것이라는 것이다. 그 스위치 입력(308)에서의 전압이 VSS에서 정착하는데 실패하면, 장치의 오염물, 부식 또는 다른 부패는 스위치(302) 및/또는 스위치 입력(308) 및 높은 전력 공급 소스 사이의 단락을 발생시킨다. 다시, VDD 및 VSS가 도 12에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
도 13은 긴 간격 아날로그 스위치 접지 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한다. (긴 간격 아날로그 접지 무결성 테스트에 대해 참조가 이루어지지만, 수집되는 데이터 포인트들의 수를 조절함으로써 테스트가 짧은 간격에 이루어질 수 있음.) 신호 트레이스(1302)는, 초기에 VDD에서 시작하여 갑자기 VSS로 강하하는 무결성 스위치 테스트 출력(506)으로부터의 신호이다. 신호 트레이스(1304)는 "양호한" 치료제 전달 디바이스에 대한 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호이다. 무결성 스위치 테스트 출력(506)의 전압에서의 감소 후에 미리 결정된 시간 간격(1310)이 만료된 후에, 신호는 자신의 최종 값으로 강하한다. 미리 결정된 간격(1310)은 도 9에 도시된 미리 결정된 간격(910)과 상이하다. 짧은 간격 테스트의 목적이 감소의 레이트를 측정하는 것이기 때문에, 미리 결정된 간격(910)은 RC 시간 상수에서의 임의의 변화가 관찰되도록 충분히 짧아야 한다. 이와 대조적으로, 미리 결정된 간격(1310)은 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호가 RC 시간 상수와 상관없이(또는 적어도 RC 시간 상수들의 합리적인 범위 내에서) 정상 상태 전압으로 감소되도록 충분히 길어야 한다. 신호 트레이스(1306)는, 부식 또는 몇몇의 다른 소스가 높은 전력 공급기 및 스위치(302) 및/또는 스위치 입력(308) 사이의 단락을 발생시킬 때 치료제 전달을 위한 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호이다. 정상 상태 전압 및 VSS 사이의 차이는 화살표(1308)로 표시된다. 다시, VDD 및 VSS가 도 13에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
동작적으로, 미리 결정된 시간 간격(1310) 후에, 제어 논리(306)는 스위치 입력(308)에서 전압을 측정한다. 정상 상태 전압이 정해진 임계치를 초과하면, 결함이 제어기(510)에 의해 표시될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 정상 상태 전압이 제 2 임계치를 초과하면, 결함에 대한 전구체가 표시될 수 있고, 적절한 동작이 제어기(510)에 의해 취해질 수 있다.
도 14는 긴 간격 아날로그 전력 스위치 무결성 테스트 동안에 치료제 전달 디바이스(500)의 등가 회로 구성을 도시한다. 도 14에 도시된 등가 회로 구성은 근본적으로 도 10에 도시된 것과 동일한 구성이다. 한번 더, 제어 논리(306)는 스위치 입력(308)에서 전압을 측정하기 위한 수단을 더 포함한다. 도 10에서와 같이, 스위치 무결성 테스트 출력(506)은 높은 공급 전압 상태로 위로 강제되고, 그래서 저항기(504)는 풀 업 저항기로서 작동한다. 오염물 또는 부식((1402)로서 도시됨)이 스위치(302), 스위치 입력(308) 또는 접속 배선들 및 접지 트레이스와 같은 낮은 전력 공급 소스 사이에 존재하거나, 오염물 또는 부식이 스위치(302) 상의 2 개의 폴들(poles) 사이에 침범하여 스위치(302)로 하여금 단락되게 하면, 오염물 또는 부식은 저항기(504)에 대해 풀링 다운하는 저항기로서 작동하여 결과적으로 분압기로서 작동할 수 있다. 결과는, 저항기(504)가 스위치 입력(308)에서의 전압을 VDD까지 완전히 풀링 업할 수 없을 것이라는 것이다. 그 스위치 입력(308)의 전압이 VDD에서 정착하는데 실패하면, 장치의 오염물, 부식 또는 다른 부패가 낮은 전력 공급기 소스에 대한 단락을 발생시킨다. 다시, VDD 및 VSS가 도 14에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
도 15는 긴 간격 아날로그 전력 스위치 무결성 테스트 동안의 시그널링을 도시한다. 신호 트레이스(1502)는 초기에 VSS에서 시작하여 갑자기 VDD로 상승하는 무결성 스위치 테스트 출력(506)으로부터의 신호이다. 신호 트레이스(1504)는 "양호한" 치료제 전달 디바이스에 대한 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호이다. 무결성 스위치 테스트 출력(506)의 전압에서의 상승 후에 미리 결정된 시간 간격(1510)이 만료된 후에, 신호는 자신의 최종 값으로 상승한다. 한번 더, 미리 결정된 간격(1510)은, 미리 결정된 간격(1310)과 미리 결정된 간격(910) 사이의 차이와 유사한 이유로 도 11에 도시된 미리 결정된 간격(1110)과 상이하다. 신호 트레이스(1506)는, 부패 또는 몇몇의 다른 소스가 낮은 공급 전력 공급기 및 스위치(302) 및/또는 스위치 입력(308) 사이의 단락을 발생시킬 때 치료제 전달에 대한 스위치 입력(308)에서 관찰되는 신호이다. 정상 상태 전압 및 VDD 사이의 차이가 화살표(1508)로 표시된다. 다시, VDD 및 VSS가 도 15에 예시적인 목적들로 사용되지만, VDD 대신에 임의의 논리 하이(VH)가 사용될 수 있고, VSS 대신에 임의의 논리 로우(VL)가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 또는 VL > VSS이다. 일부 실시예들에서, VH < VDD 및 VL > VSS이다.
동작적으로, 미리 결정된 시간 간격(1510) 후에, 제어 논리(306)는 스위치 입력(308)에서 전압을 측정한다. 정상 상태 전압 및 VDD 사이의 전압 차이가 정해진 임계치를 초과하면, 결함이 제어기(510)에 의해 표시될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전압 차이가 제 2 임계치를 초과하면, 결함에 대한 전구체가 표시될 수 있고, 적절한 동작이 제어기(510)에 의해 취해질 수 있다.
도 16은 스위치 무결성 테스팅을 갖는 치료제 전달 디바이스의 실시예의 약물 투여 동작의 흐름도를 도시한다. 단계(1602)에서, 디바이스는 버튼 해제를 대기한다. 이것은 도 7에서 이벤트(404)를 대기하는 것에 대응한다. 단계(1604)에서, 버튼이 해제된 후에, 도 8 내지 도 11에서 상술된 것들과 같이 하나 이상의 짧은 스위치 무결성 테스트들이 수행될 수 있다. 단계(1606)에서, 디바이스는 제 2 버튼 해제를 대기한다. 버튼이 해제된 후에, 단계(1608)에서, 제 2 버튼 누름이 미리 결정된 최소 시간 간격 내에 발생하는지에 대해 결정이 이루어진다. 제 2 버튼 누름이 미리 결정된 최소 시간 간격 내에 발생하지 않는다면, 마지막 버튼 해제가 무시되고, 디바이스는 디바이스가 또 다른 버튼 해제를 대기하는 단계(1606)로 복귀한다. 제 2 버튼 누름이 미리 결정된 최소 시간 간격 내에 발생하면, 제 1 버튼 해제 이래로 최대 시간 간격이 만료되는지에 대해 결정이 이루어진다. 제 1 버튼 해제 이래로 최대 시간 간격이 만료되면, 제 2 버튼 해제가 처음인 것으로 처리되고 따라서 디바이스는 단계(1604)로 복귀한다. 최대 시간이 만료되지 않았다면, 단계(1612)에서, 진료제의 전달이 시작된다. (도 16에 구체적으로 도시되지 않지만, 디지털 스위치 무결성 체크 또는 빠른 아날로그 무결성 체크와 같은 하나 이상의 스위치 무결성 체크들이 단계(1610) 및 단계(1612) 사이에 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.) 치료제의 전달과 동시에, 디바이스는 단계(1614)에서 하나 이상의 선택적인 긴 스위치 무결성 테스트들을 수행할 수 있다. 동시에, 단계(1616)에서, 디바이스의 정지를 정당하게 하기에 충분한 심각성을 갖는 결함이 발생하는지에 대한 결정이 이루어진다. 그렇다면, 디바이스는 단계(1618)에서 정지한다.
도 17은 스위치 무결성 테스팅 프로세스의 예시적인 실시예를 도시한다. 도시된 흐름도는 단계들(1604) 및/또는 단계(1614)에서 사용되는 통상적인 스위치 무결성 프로세스들을 나타낸다. 단계(1702)에서, 디바이스는 자신의 스위치 무결성 서브회로를 활성화한다. 위에 제공된 예들에서, 이것은 스위치(502)를 개방하는 것, 스위치 무결성 테스트 출력을 VDD 또는 VSS와 같은 미리 결정된 전압으로 설정하는 것 및/또는 선택적으로 도 12 및 도 14에 도시된 구성에서와 같이 ADC(1204)를 파워 온 또는 활성화하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, ADC 회로는 전력을 절감하기 위해 어떠한 테스팅도 없을 때 파워 오프될 수 있다. 단계(1704)에서, 하나 이상의 미리 결정된 전압 조건들이 테스팅된다. 이러한 조건들의 예들은 도 8 내지 도 15에서 상술되었다. 예를 들면, 도 8 내지 도 11에 설명된 짧은 테스트들에서, 스위치 무결성 테스트 출력이 미리 결정된 전압으로 설정된 후에 미리 결정된 시간 간격이 만료된 후에, 스위치 입력(308)에서의 전압이 측정된다. 측정된 전압이 예상된 전압으로 상승 또는 감소하면, 전압 조건이 검출된 것으로 여겨진다. 또 다른 예에서, 도 12 내지 도 1에 설명된 긴 테스트들에서, 스위치 무결성 테스트 출력이 미리 결정된 전압으로 설정된 후에 미리 결정된 시간 간격이 만료된 후에, 스위치 입력(308)에서의 전압이 측정된다. 미리 결정된 전압 및 측정된 전압 사이에 차이가 존재하면, 전압 조건이 검출된 것으로 여겨진다.
단계(1706)에서, 미리 결정된 전압 조건이 검출되었는지에 대해 결정이 이루어지고, 그렇다면 단계(1708)에서 결함 서브루틴이 활성화된다. 더 구체적으로, 각각의 미리 결정된 전압 조건은 결함 또는 결함에 대한 전구체와 연관된다. 결함 서브루틴은 결함 또는 결함에 대한 전구체의 심각성에 의존하여 동작의 하나 이상의 코스들을 취할 수 있다. 예를 들면, 환자 또는 간병인은 사용자 경보 특징을 활성화함으로써 경보를 받을 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 사용자 경보 특징은, 시스템의 동작이 위태롭다고 여겨진다는 것을 사용자에게 경보하기 위한 다양한 수단을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 결함들에 대한 전구체들을 검출하도록 구성되어, 디바이스는, 심지어 환자에 의해 경험될 효과를 발생시킬 결함이 검출되기 전에 사용자 경보를 활성화할 수 있다. 사용자 경보는 컬러 발광 다이오드(LED)와 같은 표시자 광, 가청 톤(가령, 반복되는 "비프"), 판독 가능한 디스플레이(가령, 액정 디스플레이(LCD)), 다른 사용자 관찰 가능한 표시자, 외부 모니터링 디바이스로의 통신들(예를 들면, 중앙 콘솔로의 무선 전송) 또는 이들 중 2 개 이상의 조합들일 수 있다.
또 다른 예에서, 결함들 및 결함들에 대한 전구체들은 메모리에 로깅될 수 있다. 일부 그러한 실시예들에서, 제어기는 특정 형태의 결함을 검출하고, 이를 결함 코드에 할당하고, 나중 시간에서의 리트리블을 위해 결함 코드를 메모리에 기록한다. 예를 들면, 제어기는 다음의 조건들: 정상적으로 동작하는 회로에 대해 높은 전압이 예상되는 포인트 및 조건들 하에서의 저전압; 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상될 전압보다 더 높거나 더 낮은 포인트 및 조건들 하에서의 전압; 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상된 것보다 더 길거나 더 짧은 전압 또는 전류 상승 시간; 정상적으로 동작하는 회로에 대해 예상된 것보다 더 길거나 더 짧은 전압 또는 전류 강하 시간; 또는 이들 중 2 개 이상의 조합들 중 하나를 검출 및 기록할 수 있다. 로그들은 몇몇의 방법들로 리트리브될 수 있고, 예를 들면, 로그는 플래시 메모리와 같은 제거 가능 메모리 매체에 의해 리트리브되고, 디스플레이 디바이스 상의 하나 이상의 시각적 메시지들에 의해 간병인에 의해 보여지고, 외부 모니터링 디바이스로 전송될 수 있다.
또 다른 예에서, 결함들이 환자에게 위험을 제기하기에 충분한 심각성을 가질 때, 본원에 설명된 바와 같이, 디바이스는, 가령, 약물 전달 회로로부터 전압 공급기를 비가역적으로 연결 해제하고, 전력 셀을 접지에 단락시키고, 회로에서 가용성 링크를 퓨징함으로써, 소프트웨어 논리에 의해 비활성화될 수 있다.
또 다른 예에서, 결함 서브루틴은 설명된 동작들의 조합을 수행할 수 있다. 예를 들면, 초기에, 결함들에 대한 전구체들이 로깅되지만, 잠재적인 결함들의 심각성이 증가함에 따라, 사용자 경보가 발행된다. 마지막으로, 잠재적인 결함들이 실제 결함들이 되고, 심각성이 충분히 높을 때, 디바이스는 단계(1618)에서 정지된다.
단계(1706)에서, 어떠한 전압 조건도 발견되지 않는 경우, 또는 단계(1708)에서 전압 조건이 프로세싱된 후에, 선택적으로 스위치 무결성 프로세스는 디바이스가 다른 테스트를 준비하거나 최종 테스트를 종료하기 위해 준비하는 단계(1710)로 진행될 수 있다. 전자의 경우에, 디바이스는 스위치 무결성 테스트 출력을 또 다른 전압으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 도 8-9, 12-13에서 상술된 접지 테스트들 중 하나를 준비할 때, 스위치 무결성 테스트 출력은 VDD로 설정될 수 있어서, 접지 테스트들이 단계(1702)에서 시작될 때, 스위치 무결성 테스트 출력은 테스트를 개시하도록 VSS로 다운 구동될 수 있다. 그러나, 이것은 테스트들의 적절한 선택에 의해 최소화될 수 있다. 예를 들면, 전력 테스트들 및 접지 테스트들이 변경되면, 스위치 무결성 테스트 출력을 또 다른 전압으로 설정할 필요가 없는데, 왜냐하면 각각의 테스트들이 다른 테스트를 개시하기 위해 스위치 무결성 테스트 출력을 적절한 전압에 머물게 하기 때문이다. 후자의 경우에, 단계(1710)에서, 디바이스는 스위치 무결성 서브 회로를 비활성화할 수 있고, 예를 들면, 스위치 무결성 테스트 출력은 높은 공급 전압 또는 낮은 공급 전압 중 어느 하나일 수 있는 자신의 비-테스트 디폴트 상태로 설정될 수 있다. 대안적으로, 스위치 무결성 테스트 출력은 플로팅하게 된다. 부가적으로 스위치(502)는 폐쇄되어, 저항기(304)가 자신의 풀 업 기능을 재개할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 본원에 도시 및 설명되었지만, 그러한 실시예들이 단지 예로서 제공된다는 것을 당업자들은 인지할 것이다. 본 발명으로부터 벗어나지 않고 다양한 변동들, 변화들 및 대체들이 이제 당업자들에게 발생할 것이다. 본원에 설명된 본 발명의 실시예들에 대한 다양한 대안들이 본 발명을 실시하는데 있어서 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 청구항들이 본 발명의 범위를 정의하고, 이로써 이러한 청구항들의 범위 내의 방법들 및 구조들 및 그들의 동등물들이 커버된다는 것이 의도된다.

Claims (22)

  1. 스위치 동작 의료 디바이스로서,
    사용자에 의해 동작되도록 구성되고, 사용자에 의해 동작될 때, 스위치 신호를 디바이스 제어기의 스위치 입력에 제공하는 디바이스 스위치,
    상기 스위치에 동작 가능하게 접속된 상기 스위치 입력을 갖고, 상기 스위치로부터 상기 스위치 신호를 수신하도록 구성된 상기 디바이스 제어기 ― 상기 디바이스 제어기는, 상기 스위치 신호가 특정 미리 결정된 조건들을 충족시킬 때 상기 디바이스를 작동시키도록 구성됨 ― , 및
    상기 스위치에서 결함 또는 결함에 대한 전구체(precursor)를 검출하도록 구성된 스위치 무결성(integrity) 테스트 서브 회로 ― 이로써 상기 제어기는 결함 또는 결함에 대한 전구체가 검출될 때 스위치 결함 서브루틴을 실행함 ― 를 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성 테스트 서브 회로는 상기 스위치에서 결함 또는 결함에 대한 전구체를 체크 및 검출하도록 구성되는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성 테스트 서브 회로는 오염, 단락 회로들(간헐적인 단락 회로들을 포함함), 위태로운 회로 컴포넌트들(오작동하는 저항기들, 집적 회로 핀들, 및/또는 커패시터들을 포함함), 미립자들, 솔더 볼들(solder balls), 또는 이들 중 2 개 이상의 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 결함 또는 결함에 대한 전구체를 테스팅 및 검출하도록 구성되는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성 테스트 서브 회로는 상기 스위치 입력과 접지 사이의 단락, 상기 스위치 입력과 전압 풀 업(pull up) 사이의 단락, 손상된 회로 저항기, 오염, 부식 또는 손상된 집적 회로 핀 사이에서의 전압 또는 전압에서의 변화를 테스팅 및 검출하도록 구성되는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 결함 서브루틴은: 사용자 경보 특징을 활성화하는 것, 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들의 검출을 로깅(logging)하는 것, 상기 디바이스를 비활성화하는 것, 또는 이들의 하나 이상의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 스위치 입력에서의 전압 또는 전압의 변화의 레이트를 측정하고, 상기 스위치 입력에서의 전압 또는 전압의 변화의 레이트가 하나 이상의 미리 결정된 파라미터들을 충족시키는데 실패할 때 상기 스위치 결함 서브루틴을 실행하도록 구성되는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들(reservoirs)을 포함하는 이온 도입(iontophoresis) 전달 디바이스이고, 상기 저장소들 중 적어도 하나는 이온 도입법에 의해 전달될 치료제를 포함하고, 상기 디바이스 스위치는 전력을 상기 전극들에 제공하기 위해 상기 디바이스 제어기를 작동시키고 상기 저장소들 중 적어도 하나로부터 상기 치료제를 전달하도록 상기 사용자에 의해 동작 가능한,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 치료제는 펜타닐(fentanyl), 수펜타닐(sufentanil), 오피오이드(opioid) 에이전트 또는 앞서 말한 것들 중 임의의 에이전트의 유사 파생물(derivative) 또는 염(salt)인,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 치료제는 펜타닐(fentanyl), 수펜타닐(sufentanil), 카펜타닐(carfentanil), 로펜타닐(lofentanil), 알펜타닐(alfentanil), 하이드로몰폰(hydromorphone), 옥시코돈(oxycodone), 프로폭시펜(propoxyphene), 펜타조신(pentazocine), 메타돈(methadone), 틸리딘(tilidine), 부토르파놀(butorphanol), 부프레노르핀(buprenorphine), 레보르파놀(levorphanol), 코데인(codeine), 옥시몰폰(oxymorphone), 메페리딘(meperidine), 다이하이드로코데인원(dihydrocodeinone), 코카인(cocaine) 또는 유사한 약학적으로 수용 가능한 염, 에스테르(ester) 또는 이들의 파생물인,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스를 작동시키기 위한 미리 결정된 조건들은 사용자가 미리 결정된 시간 기간 내에서 적어도 2 번 상기 스위치를 활성화하는 것을 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 입력은 상기 스위치가 개방일 때 고전압으로 풀링 업되고,
    상기 스위치 입력은 상기 스위치가 폐쇄될 때 저전압인,
    스위치 동작 의료 디바이스.
  12. 스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법으로서,
    상기 디바이스는,
    디바이스 제어기의 스위치 입력에 접속된 디바이스 스위치,
    상기 스위치 입력을 포함하는 상기 디바이스 제어기, 및
    스위치 무결성 테스트 서브회로를 포함하고,
    상기 방법은 상기 제어기가,
    상기 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계,
    상기 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계, 및
    상기 스위치 입력에서의 전압 조건이 하나 이상의 미리 결정된 조건들을 충족시키는데 실패하면, 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계 및 상기 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계는 상기 디바이스의 사용 동안에 연속적으로 실행되는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성 테스트 서브회로를 활성화하는 단계 및 상기 스위치 입력에서 전압 조건을 검출하는 단계는 상기 디바이스의 사용 동안에 주기적으로 실행되는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 결함 서브루틴은 사용자 경보 특징을 활성화하는 것, 결함들 또는 결함들에 대한 전구체들의 검출을 로깅하는 것, 상기 디바이스를 비활성화하는 것, 또는 이들의 하나 이상의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 전압 조건은 전압, 전압에서의 변화 또는 이들 모두인,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성이 동작 표준들(operating norms) 내에 있다면, 상기 전압이 제로 또는 거의 제로이어야 하는 조건들 하에서 상기 스위치 입력에서 상기 전압을 상기 제어기가 검출하는 단계, 및 상기 전압이 제로보다 상당히 더 높다면, 상기 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 더 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성이 동작 표준들 내에 있다면, 상기 전압이 풀 업 전압과 동일하거나 상기 풀 업 전압과 거의 동일해야 하는 조건들 하에서 상기 스위치 입력에서 상기 전압을 상기 제어기가 검출하는 단계, 및 상기 전압이 상기 풀 업 전압보다 상당히 더 낮다면, 상기 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 더 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성이 동작 표준들 내에 있다면, 상기 전압이 미리 결정된 기간 내에 제로 또는 거의 제로로 강하하는 것으로 예상되는 조건들 하에서 상기 스위치 입력에서 전압에서의 변화를 상기 제어기가 검출하는 단계, 및 상기 전압이 상기 미리 결정된 기간 내에 제로 또는 거의 제로로 강하하는데 실패하면, 상기 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 더 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 무결성이 동작 표준들 내에 있다면, 상기 전압이 미리 결정된 기간 내에 풀 업 전압 또는 거의 풀 업 전압으로 상승해야 하는 조건들 하에서 상기 스위치 입력에서 전압에서의 변화를 상기 제어기를 검출하는 단계, 및 상기 전압이 상기 미리 결정된 기간 내에 상기 풀 업 전압 또는 거의 상기 풀 업 전압으로 상승하는데 실패하면, 상기 스위치 결함 서브루틴을 활성화하는 단계를 더 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 의료 디바이스는 제 1 및 제 2 전극들 및 저장소들을 포함하는 이온 도입 전달 디바이스이고, 상기 저장소들 중 적어도 하나는 이온 도입법에 의해 전달될 치료제를 포함하고, 상기 디바이스 스위치는 전력을 상기 전극들에 제공하기 위해 상기 디바이스 제어기를 작동시키고 상기 저장소들 중 적어도 하나로부터 상기 치료제를 전달하도록 상기 사용자에 의해 동작 가능한,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 스위치 결함 서브루틴은 사용자 경보를 활성화하는 것, 상기 디바이스를 비활성화하는 것, 또는 이들 모두를 포함하는,
    스위치 동작 의료 디바이스에서 스위치 결함 검출의 방법.
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