KR20170002483A - 환자 준수상태를 모니터하고 촉진하기 위한 눈에 잘 띄지 않는 무선 전자 시스템 - Google Patents

환자 준수상태를 모니터하고 촉진하기 위한 눈에 잘 띄지 않는 무선 전자 시스템 Download PDF

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로버트 엔. 와인렙
윤 성 김
마이클 바제마
대 강
암르 하지 오마르
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Abstract

용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 방법들, 시스템들, 및 디바이스들 개시된다. 일 양상에서, 시스템은, 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 정합 기판- 기판은 유체를 수용하는 용기에 부착되고 정합됨 -; 정합 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 유체 배출의 발생을 전기 신호로 변환하고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭함 -; 및 정합 기판 상에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 데이터로서 처리하는 데이터 처리 유닛; 및 정합 기판 상에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.

Description

환자 준수상태를 모니터하고 촉진하기 위한 눈에 잘 띄지 않는 무선 전자 시스템{UNOBTRUSIVE WIRELESS ELECTRONIC SYSTEMS FOR MONITORING AND FACILITATING PATIENT COMPLIANCE}
<관련 출원에 대한 상호 참조>
본 특허 문헌은 2014년 4월 28일자로 출원된 "UNOBTRUSIVE WIRELESS ELECTRONIC SYSTEMS FOR MONITORING AND FACILITATING PATIENT COMPLIANCE"라는 명칭의 미국 임시 특허 출원 제61/985,384호의 이점들 및 우선권을 주장한다. 전술 한 특허 출원의 전체 내용은 본 출원의 개시내용의 일부로서 참조로 포함된다.
<기술 분야>
본 특허 문헌은 얇은 가요성 전자 센서 기술들을 사용하는 시스템들, 디바이스들, 및 프로세스들에 관한 것이다.
가요성 전자기기는 다양한 표면 기하구조에 적용될 수 있고 이에 정합될 수 있는 가요성 기판들 상에 형성되는 전기 회로들 및 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가요성 전자기기는, 이들이 임의의 곡선 표면들을 감쌀 수 있으며, 동시에, 가요성 전자기기가 장착되거나 통합되는 캐리어 기판의 속성들에 근접하는 기계적 속성들을 달성할 수 있다는 주요 이점을 갖는다.
환자 준수상태를 모니터하고 촉진하기 위해 의약품들(예를 들어, 처방 약제)의 용기들 상에 눈에 잘 띄지 않는 무선 전자기기를 구현하기 위한 기술들, 시스템들, 및 디바이스들이 개시된다. 일부 구현들에서는, 예를 들어, 가요성 전자 센서 및 무선 통신 시스템들이 약병들 또는 용기들 상에 이용되는데, 예를 들어, 투약 스케줄들의 환자 준수상태를 돕기 위해, 환자 경보 특징들을 포함한다.
일 양상에서, 투약의 환자 준수상태를 모니터하기 위한 디바이스는, 약물을 수용하는 용기에 부착 가능하고 정합 가능한 기판; 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 약물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -; 기판 상에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 데이터로서 처리하는, 프로세서 및 메모리를 포함하는 데이터 처리 유닛; 및 기판 상에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
일 양상에서, 용기로부터의 약물의 배출을 모니터하기 위한 방법은, 약물을 수용하는 용기에 부착되고 정합되는 정합 기판 상의 센서에 의해 신호를 검출하는 단계; 및 용기로부터 배출되는 약물의 발생 또는 비-발생을 표시하는 데이터를 생성하도록 검출된 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
일 양상에서, 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 디바이스는, 유체를 저장 및 배출할 수 있는 용기의 재료 구조체 내에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 유체 배출의 발생을 전기 신호로 변환하고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭함 -; 프로세서 및 메모리 유닛을 포함하는 데이터 처리 유닛- 데이터 처리 유닛은 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 용기로부터의 유체의 배출 이벤트를 결정하는 데이터로서 처리함 -; 및 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
일 양상에서, 용기로부터의 배출을 모니터하기 위한 디바이스는, 용기에 부착 가능하고 정합 가능한 기판; 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 용기에 수용된 내용물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -; 및 기판 상에 형성되고 신호 처리 회로와 통신하여 증폭된 전기 신호를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
이들 및 다른 특징들은 도면들, 상세한 설명 및 청구항에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1a는 사용자에 의해 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하는 개시된 기술의 예시적인 가요성 전자기기 시스템의 블록도를 도시한다.
도 1b는 예시적인 가요성 전자기기 시스템의 예시적인 데이터 처리 유닛의 블록도를 도시한다.
도 1c는 도 1a에 도시되는 예시적인 가요성 전자기기 시스템의 설명도를 도시한다.
도 1d-1g는 용기로부터의 약물의 배출을 모니터하는 예시적인 방법의 블록도들을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 액적 디스펜서에 눈에 잘 띄지 않게 부착되어 용기로부터의 액적 배출을 모니터하는 개시된 기술의 가요성 전자기기 시스템의 예시적인 온도 데이터 취득 유닛의 도면들을 도시한다.
도 2c-2f는 용기 노즐로부터의 액적의 배출을 모니터하는 예시적인 가요성 온도 센서 시스템들의 이미지들 및 도면들을 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 액적 디스펜서에 눈에 잘 띄지 않게 부착되어 용기로부터의 액적 배출을 모니터하는 개시된 기술의 가요성 전자기기 시스템의 예시적인 광학 데이터 취득 유닛의 도면들을 도시한다.
도 3c-3d는 용기 노즐로부터의 액적의 배출을 모니터하는 예시적인 가요성 광학 센서 시스템들의 도면들 및 이미지들을 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 액적 디스펜서에 부착되는 힘/압력 센서를 포함하는 예시적인 가요성 센서 유닛을 사용하여 액적의 배출을 모니터하는 예시적인 시스템의 도면들 및 이미지들을 도시한다.
도 4c는 개시된 기술의 예시적인 힘 및/또는 압력 데이터 취득 유닛의 이미지를 도시한다.
도 4d는 압착 가능한 용기 주위에 감겨지는 라벨과 통합되는 예시적인 힘/압력 데이터 취득 유닛의 도면을 도시한다.
도 4e 및 도 4f는 검출되는 힘 또는 압력을 처리하는 예시적인 가요성 신호 처리 회로의 도면들을 도시한다.
도 4g는 힘 또는 압력이 인가되고 있음을 표시하는 선택적인 LED를 포함하는 예시적인 힘/압력 데이터 취득 유닛의 구현을 도시하는 일련의 이미지들을 도시한다.
도 4h는 개시된 기술의 예시적인 압력 및 위치 데이터 취득 유닛이 용기로부터의 내용물의 배출을 검출하는 탈착형 뚜껑을 갖는 용기에 눈에 잘 띄지 않게 부착되는 설명도를 도시한다.
도 5a-5c는 개시된 기술의 소프트웨어 애플리케이션의 예시적인 사용자 인터페이스의 도면들을 도시한다.
도 6은 개시된 기술의 예시적인 가요성 전자 모니터링 시스템을 포함하는 병을 사용하여 투약을 행함에 있어서의 환자 준수상태를 촉진하는 예시적인 피드백 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7은 개시된 기술의 예시적인 가요성 전자기기 시스템을 포함하는 블리스터 팩 용기를 제조하는 방법의 설명도를 도시한다.
도 8은 환자가 개시된 기술의 스마트 블리스터 팩 약물 용기를 사용하는 설명도이다.
투약 또는 다른 규제 약물의 사용에 대한 환자 준수상태는 환자의 치료 또는 건강관리의 중요한 부분이다. 현재, 환자 준수상태를 모니터하는 기능은 몇몇 요인들에 의해 제한된다. 예를 들어, 대부분의 투약 병 또는 용기들은 내장형 모니터링 시스템이 없기 때문에, 의사들 및 다른 간병인들은 환자가 어떻게 행동하는지 결정할 수 없다. 또한, 일부 모니터링 메커니즘들을 포함하는 상대적으로 적은 병들 또는 용기들은, 그 병/용기를 눈에 띄는 형태 인자로 만드는 딱딱하고, 두껍고, 및/또는 무거운 (예를 들어, 전자 기기와 같은) 컴포넌트들을 갖는 경향이 있고, 따라서 정상적인 상황에서 환자에 대한 편의성을 절충한다. 병의 인체 공학적 특성이 너무 눈에 잘 띄지 않거나 또는 너무 무거우면(예를 들어, 병이 사용자의 주머니, 지갑 또는 기타 운반 수단에 들어갈 수 없거나 또는 손으로 운반하기 편리하지 않은 경우), 이러한 준수상태 시스템들은 환자들에 의한 수락을 받을 수 없고, 따라서 그들 자신이 사용하는 점을 이해하지 못하거나 - 또는 더 나쁘게는, 이러한 눈에 띄거나 또는 다루기 힘든 준수상태 모니터링 시스템은 비-준수상태를 초래할 수 있다. 이와 달리 준수상태 모니터링 기술들을 포함하지 않는 약물의 병/용기/팩과 동일한 형태 인자 또는 이와 매우 가까운 형태 인자를 갖는 방식에서는 정확한 환자 준수상태에 대한 현저한 충족되지 않는 요구가 존재한다. 더욱이, 방울 배출 병들의 경우에, 정확한 방울들을 전달하는 것뿐만 아니라 환자 유용성을 최대화하기에 최적인 병 크기, 형상 등을 결정하기 위한 사용 사례들 및 연구들에 이미 수백만 달러가 소비되었다. 따라서, 환자 준수상태 모니터링 시스템들이 이러한 최적화된 용기 설계에 눈에 띄지 않게 통합될 수 있다는 점이 중요하다.
개시된 기술은 초박형 가요성 전자기기들을 사용하여 환자 준수상태를 눈에 띄지 않게 모니터하고, 이러한 준수상태를 개입하여 격려하는 방안들을 제공하는 다수의 접근방식들 및 시스템 설계들을 설명한다. 개시된 초박형 가요성 전자기기 기술들, 시스템들, 및 디바이스들은 약물 병들, 블리스터 팩들 및 다른 종류의 용기들의 기존 설계들에 이용될 수 있는데, 이는 새로운 종류의 병들을 연구, 개발 및 최적화할 필요성을 제거한다(즉, 환자 유용성 측면에서 고려하여 시작함).
일부 예들에서, 개시된 기술은 가요성 전자기기 및 무선 통신 원격 측정법을 사용하여 방울이 병으로부터 배출될 때 또는 알약이 블리스터 팩으로부터 축출될 때를 모니터하고, 환자의 모니터된 동작과 관련되는 데이터를 (예를 들어, 가요성 전자기기에서의 로컬 메모리와 같은) 메모리에 저장하고, 예를 들어, 사용자의 이동 통신 디바이스(예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 또는 '스마트 시계(smartwatch)', '스마트안경(smartglasses)' 등과 같은 웨어러벌 컴퓨팅/통신 디바이스)와 같은 데이터 처리 디바이스에 송신한다. 더욱이, 일부 예시적인 실시예에서, 약물 용기에 눈에 잘 띄지 않게 이용되는 개시된 가요성 전자기기 유닛은, 이벤트가 발생했을 때 대상에 적응하고 감각적 단서들(예를 들어, 시각적, 청각적, 또는 촉각적 리마인더들)을 대상에 제공하는 LED 표시자들 또는 다른 표시자들 또는 변환기들 및 로직을 가요성 전자 회로 내부에 포함할 수 있다.
환자 준수상태를 모니터하고 촉진하기 위해 (예를 들어, 처방 약물을 포함하는) 의약품들의 용기들 상에 눈에 잘 띄지 않는 무선 전자기기를 구현하기 위한 기술들, 시스템들, 및 디바이스들이 개시된다.
일 양상에서, 약물 용기로부터의 약물의 배출을 모니터하기 위한 디바이스는, 데이터 취득 유닛, 및 디바이스가 눈에 띄지 않게 용기와 통합되도록 약물을 수용하는 용기에 부착되는 정합 기판 상에 형성되는 무선 통신 유닛을 포함한다. 일부 실시예들에서, 이러한 디바이스는 정합 기판 상에 형성되고 데이터 취득 유닛 및 무선 통신 유닛과 통신하는 데이터 처리 유닛을 포함한다. 일부 구현들에서, 기판은 기계적으로 가요성이고(예를 들어, 펼칠 수 있고 구부릴 수 있음) 전기적으로 절연성인 재료를 포함한다. 데이터 취득 유닛은 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는데, 센서는 용기로부터의 약물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있다. 통신 유닛은 신호 처리 회로 및/또는 데이터 처리 유닛과 통신하여, 증폭된 신호 또는 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선 송신한다. 데이터 처리 유닛은 데이터 취득 유닛과 통신하며, 증폭된 전기 신호를 데이터로서 처리하는 프로세서 및 메모리를 포함한다.
개시된 가요성 전자 센서 및 무선 통신 기술의 일부 구현들에서, 디바이스는, 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 안약과 같은 처방 및 비처방 약제를 포함하는 다양한 종류의 유체들의 병들 또는 다른 종류의 용기들에 적용되거나 이들에 통합될 수 있다. 개시된 가요성 전자 디바이스는 병 또는 용기의 사용자에 의한 이러한 유체의 사용을 모니터하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 가요성 전자 디바이스는, 예를 들어 투약 스케줄들의 환자 준수상태를 돕기 위해, 디바이스로부터의 통신 신호들을 사용자에게 제공하는 사용자 경보 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가요성 전자 디바이스는 디바이스가 적용되거나 통합되는 안약 병으로부터 약의 방출을 추론하는데 사용될 수 있다. 배출 시간은 센서들에 의해 기록되고 디바이스들에 의해 처리될 수 있는데, 이는 환자 준수상태를 격려하기 위해 실시간 피드백을 사용자에게 제공하는데 사용될 수 있다. 또한, 예를 들어, 개시된 가요성 전자 센서 디바이스는 임상 연구 시험 동안 새로운 약제의 평가에서 고수상태(adherence) 및 준수상태(compliance)를 평가하는데 이용될 수 있다.
관련기술 센서 시스템들의 현재 상태는 병을 부피가 더 커지게 하는 것에 의해 사용자에게 눈에 띈다. 또한, 많은 기존의 센서 시스템들은 특정 약물에 특유하다, 즉 투약과 상호 작용을 한다. 반대로, 개시된 가요성 전자 센서 시스템은 기존 병들의 임의의 형태 또는 기하구조 내에서 구현되도록 설계되는데, 예를 들어, 이는 일부 구현들에서 얇은 가요성 전자기기를 사용하여 최소 두드러짐으로 병 주위에 감싸질 수 있다. 예를 들어, 개시된 기술의 가요성 전자 유닛들은, 가요성 전자 유닛들이 약물 용기의 외형, 느낌 및 작동을 유지할 수 있도록, 기존 약물 용기 액적 병들, 블리스터 팩들, 또는 다른 용기 형태들과 통합될 수 있다. 개시된 기술의 구현은 약물 용기 설계, 약물 용기 제조 프로세스, 또는 약물의 규제 프로세스에서의 복잡성들을 변경하거나 또는 생성하지 않는다. 예를 들어, 개시된 가요성 전자기기 유닛들은 가요성 전자기기 유닛들이 약물과 상호 작용하지 않도록 약물 용기 상에 구현될 수 있다.
일 예에서, 예시적인 가요성 전자기기 환자 준수상태 디바이스는 특정 약물 (예를 들어, 안약)을 위한 액적 병 주위에 감싸지는 라벨링과 통합될 수 있거나, 또는 라벨링의 적용 이전에 또는 이와 동시에 약물이 넣어진 후 액적 병 상에 부착 및 정합될 수 있는데, 여기서 라벨링은 예시적인 가요성 전자기기 환자 준수상태 디바이스 위에 또는 이로부터 떨어져 부착될 수 있다. 예시적인 디바이스는 약물이 용기 내에 넣어지거나 또는 밀봉된 후에 약물 용기의 외부에 적용될 수 있다.
예시적인 실시예들
도 1a는 사용자(예를 들어, 환자)에 의한 용기(130)로부터의 유체의 배출을 모니터하는 예시적인 가요성 전자기기 시스템(100)의 도면을 도시한다. 이러한 시스템(100)은, 예를 들어, 유체의 양의 배출 및/또는 용기(130)의 배향의 변화를 포함하는, 용기(130)의 사용의 발생을 전기 신호로 변환하는 센서 유닛(101)을 포함한다. 시스템(100)은 센서 유닛(101)의 캡처된 전기 신호를, 예를 들어 증폭 및 다른 신호 컨디셔닝, 및/또는 아날로그 신호로부터 디지털 신호로의 변환과 같이, 처리하는 신호 처리 유닛(105)을 포함한다. 시스템(100)은 처리된 신호를 데이터로서 처리 및 저장하거나 또는 버퍼링하는, 프로세서 및 메모리를 포함하는 데이터 처리 유닛(110)을 포함한다. 시스템(100)은 처리된 데이터를, 도 1a에 도시되는 바와 같이, 예를 들어, 이동 통신 디바이스(120)와 같은, 다른 원격 디바이스에 송신하는 무선 통신 유닛(115)을 포함한다. 예를 들어, 무선 통신 유닛(115)은 원격 디바이스로부터의 데이터를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 도 1c는 용기(130)에 눈에 띄지 않게 부착되고 이동 통신 디바이스(120)와 무선 통신하는 예시적인 가요성 전자기기 시스템(100)의 설명도를 도시한다.
시스템(100)은 사용자의 이동 통신 디바이스(120)와 무선 통신하여, 예를 들어, 투약과 같이, 용기(130) 내의 유체를 이용하라고 사용자에게 경보를 제공하도록 예를 들어 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 배출되는 유체의 타이밍 및/또는 양(예를 들어, 그러한 한 방울)에 관한 정보를 기록하는데 사용될 수 있으며, 이러한 정보는 용기(130) 상에 부착되는 회로에 의해 기록되고, 예를 들어, 이동 통신 디바이스(120)를 통해 그의/그녀의 사용에 관한 피드백을 사용자에게 제공하는데 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 예를 들어, 가요성 전자기기 시스템(100)은, 용기(130)의 형태 인자와 실질적으로 일치하게 용기(130)의 외부에 기계적으로 정합하도록 및/또는 접착하도록, 또는 용기(130)의 재료에 기계적으로 정합하도록 및/또는 그 내에 통합되도록 구조화되는 기계적으로 가요성인 재료(예를 들어, 구부러질 수 있고/있거나 펼쳐질 수 있음)를 포함하는 기판을 포함하는 디바이스 패키지 내에 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판은, 이에 제한되는 것은 아니지만, PDMS(polydimethylsiloxane), 소비자 등급 접착제(예를 들어, 3M Scotch® Tape 및 Tegaderm ™), 및 실리콘계, 폴리이미드계 박막들을 포함하는 다른 박막 재료들을 포함할 수 있다. 기판은, 예를 들어, 10㎛ 두께와 같이, 수 밀리미터 내지 수십 마이크론 범위의 두께를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 디바이스 패키지는 한 장의 종이의 두께에 근사하는 두께(예를 들어, 50㎛)를 갖도록 구성될 수 있다. 시스템(100)은 다양한 예시적인 실시예들에서 용기(130)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 센서 유닛(101), 신호 처리 유닛(105), 데이터 처리 유닛(110), 및/또는 무선 통신 유닛(115)을 포함하는, 시스템(100)의 유닛들 중 임의의 것은, 용기(130)에 부착되는 단일 디바이스 패키지 내에 또는 용기(130)에 부착되고 다른 것(들)과 통신하는 다양한 조합의 디바이스 패키지들 내에 구현될 수 있다.
일부 구현들에서, 예를 들어, 신호 처리 유닛(105)은 센서 유닛(101)에 의해 취득되는 캡처된 신호들을 처리하기 위해 트랜지스터들, 커패시터들, 저항기들, 인덕터들, 트랜지스터들, 다이오드들, 증폭기들, 및/또는 다른 회로 엘리먼트들 등을 포함할 수 있다. 신호 처리 유닛(105)의 일부 예들이 나중에 설명된다.
도 1b는 예시적인 가요성 전자기기 시스템의 예시적인 데이터 처리 유닛의 블록도를 도시한다. 도 1b에 도시되는 바와 같이, 데이터 처리 유닛(110)은 데이터를 처리하는 프로세서(111) 및 프로세서(111)와 통신하여 데이터를 저장하는 메모리(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(111)는 CPU(central processing unit) 또는 MCU(microcontroller unit)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(114)는 프로세서 실행가능 코드를 포함할 수 있는데, 이는 프로세서(111)에 의해 실행될 때, 정보, 명령들, 및/또는 데이터를 수신하는 것, 정보 및 데이터를 처리하는 것, 및 정보/데이터를 다른 엔티티에게 또는 다른 사용자에게 송신하거나 또는 제공하는 것과 같은, 다양한 동작들을 수행하도록 데이터 처리 유닛(110)을 구성한다. 예를 들어, 데이터 처리 유닛은, 예를 들어, 눈에 잘 띄지 않는 배터리들, (예를 들어, 광전지 셀들과 같은) 자율적으로 생성되는 전원 유닛들 또는 무선 전력공급 유닛들과 같이, 시스템(100)의 컴포넌트들에 전력을 제공하는 전원을 포함할 수 있다.
데이터 처리 유닛(110)의 다양한 기능들을 지원하기 위해, 메모리(114)는, 프로세서(111)에 의해 처리되거나 또는 참조되는 명령어들, 소프트웨어, 값들, 이미지들, 및 다른 데이터와 같은, 다른 정보 및 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 종류의 RAM(Random Access Memory) 디바이스들, ROM(Read Only Memory) 디바이스들, Flash Memory 디바이스들, 및 다른 적합한 저장 매체가 메모리(114)의 저장 기능들을 구현하는데 사용될 수 있다. 메모리(114)는 데이터 처리 유닛(110) 및, 예를 들어, 통신 유닛(115), 센서 유닛(101), 및/또는 신호 처리 유닛(105)을 포함하는, 시스템(100)의 다른 유닛들의 데이터 및 정보 뿐만 아니라, 시스템(100)과 통신하는 다른 시스템들 및 디바이스들에 관한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(114)는 디바이스 유닛 파라미터들, 및 하드웨어 제약들 뿐만 아니라, 모바일 디바이스(120)의 소프트웨어 파라미터들 및 프로그램들을 저장할 수 있다.
데이터 처리 유닛(110)은 데이터 처리 유닛(110)의 시스템(100)의 다른 유닛들에 대한 통신 접속가능성을 허용할 수 있는 I/O 유닛(112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리 유닛(110)은 시스템(100)의 다른 유닛들과 통신하도록 구성될 수 있는데, 예를 들어, 이는, 이에 제한되는 것은 아니지만, USB(Universal Serial Bus), IEEE 1394 (FireWire), Bluetooth, IEEE 802.111, WLAN(Wireless Local Area Network), WPAN(Wireless Personal Area Network), WWAN(Wireless Wide Area Network), WiMAX, IEEE 802.16(WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), 3G/4G/LTE 셀룰러 통신 방법들, 및 병렬 인터페이스들을 포함하는, 전형적 데이터 통신 표준들과 호환 가능한 다양한 종류의 유선 또는 무선 인터페이스들을 사용하여, 용기(130)에 부착되는 별도의 케이싱 또는 모듈 내에 구성될 수 있다. I/O 유닛(112)은 또한 외부 인터페이스, 데이터 스토리지의 소스, 또는 디스플레이 디바이스에 대한 데이터 처리 유닛(110)의 통신 접속가능성을 제공할 수 있다. 데이터 처리 유닛(110)의 I/O 유닛(112)은 또한, 프로세서(111)에 의해 처리될 수 있거나, 메모리(114)에 저장될 수 있거나, 또는 이동 통신 디바이스(120)의 출력 유닛 상에 전시될 수 있는 데이터 및 정보를 검색하고 전송하기 위해, 다른 외부 인터페이스들, 데이터 스토리지의 소스들, 및/또는 시각적 또는 청각적 디스플레이 디바이스들 등과 인터페이스할 수 있다.
다시 도 1a를 참조하면, 이동 통신 디바이스(120)는 스마트폰, 태블릿, 또는 (예를 들어, 스마트 시계, 스마트 안경 등과 같은) 웨어러블 통신 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 이동 통신 디바이스(120)는, 예를 들어 데스크탑 또는 랩톱 컴퓨터와 같은, 개인용 컴퓨터, 또는 다른 컴퓨터 시스템 상에 통신 수신기를 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 이동 통신 디바이스(120)에 전송되는 데이터는 디바이스(120)에 의해 하나 이상의 원격 연산 처리 디바이스들(예를 들어, 클라우드에서의 서버들)을 포함하는 인터넷('클라우드'라고 지칭됨)을 통해 액세스 가능한 컴퓨터 시스템 또는 통신 네트워크에 후속하여 전송될 수 있다. 예를 들어, 통상적인 데이터 통신 표준들과 호환 가능한 다양한 종류의 유선 또는 무선 인터페이스들이 시스템(100)의 이동 통신 디바이스(120)와의 통신에 사용될 수 있는데, 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, USB(Universal Serial Bus) 또는 IEEE 1394(FireWire)와 같은 케이블 링크, 또는 근접장 통신 프로토콜(near-field communication protocol), Bluetooth, IEEE 802.111, 또는 예를 들어, WLAN(Wireless Local Area Network), WPAN(Wireless Personal Area Network), WWAN(Wireless Wide Area Network), WiMAX, IEEE 802.16(WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), 3G/4G/LTE 셀룰러 통신 방법들, 및 병렬 인터페이스들을 포함하는, 다른 통신 링크들과 같은 RF 통신 프로토콜에 기초하는 무선 링크를 포함한다.
센서 유닛(101)은, 예를 들어, 이에 제한되는 것은 아니지만, 1) 온도 센서; 2) 광학 센서; 3) 힘/압력 센서; 및 4) 위치 센서를 포함하는, 가요성 펼침 가능한 기판 상의 예시적인 센서들 중 하나 이상을 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 또는 다수의 센서 유닛들(101)은, 예를 들어 용기(130)의 일 영역에 부착되는 하나 또는 복수의 특정 타입 센서, 및 용기(130)의 다른 영역에 부착되는 하나 또는 복수의 상이한 또는 동일한 타입 센서와 같이, 용기(130)에 눈에 잘 띄지 않게 부착될 수 있다. 예를 들어, 액적 디스펜서 용기는 디스펜서의 노즐 영역에 부착되는 개시된 기술의 광학 센서를 가질 수 있고, 이러한 용기의 몸체 영역(예를 들어, 압착 가능한 영역)에 부착되는 개시된 기술의 압력 센서를 가질 수 있다. 또한, 예를 들어, 액적 디스펜서 용기는 몸체에 부착되는 개시된 기술의 위치 센서를 가질 수 있고, 및/또는 노즐 영역에 부착되는 개시된 기술의 온도 센서를 가질 수 있다.
도 1d는, 예를 들어, 약물의 사용에 대한 환자 준수상태를 모니터하는 것을 포함할 수 있는, 용기로부터의 약물 배출을 모니터하는 방법(170)의 블록도를 도시한다. 이러한 방법(170)은 약물을 수용하는 용기에 부착되고 정합되는 정합 기판 상의 센서에 의해 신호를 검출하는 프로세스(171)를 포함한다. 방법(170)의 일부 구현들에서, 예를 들어, 프로세스(171)는 약물을 수용하는 용기에 눈에 잘 띄지 않게 부착되거나 또는 이와 통합되는 시스템(100)에 의해 구현될 수 있으며, 예를 들어, 여기서 시스템(100)은 가요성 펼침가능한 기판 상의 하나 이상의 센서들 및 하나 이상의 종류들의 센서들, 예를 들어, 온도 센서, 광학 센서, 힘/압력 센서, 및 위치 센서를 사용할 수 있다. 방법(170)은 검출된 신호를 처리하여 용기로부터 배출되는 약물의 발생 또는 비-발생을 표시하는 데이터를 생성하는 프로세스(175)를 포함한다.
방법(170)의 구현은 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구현들서, 예를 들어, 프로세스(171)는 용기로부터의 약물 배출 및 비 배출에 대응하는 이벤트들을 구별 가능한 전기 신호들로 변환하는 단계, 및 이러한 전기 신호들을 증폭하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 프로세스(175)는 검출되는 신호에 기초하여 용기로부터 배출되는 약물의 양을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 프로세스(175)는 시간 값을 결정된 발생과 관련시키는 단계를 포함할 수 있고, 결정된 발생과 관련되는 시간 값이 (예를 들어, 간병인에 의해 또는 처방전에 기초하여 제공될 수 있는 투약 사용 스케줄에 기초하여서와 같이) 미리 결정된 시간 이전 또는 이후인지를 결정하는 단계를 포함할 수 있는데, 이는 환자 준수상태의 정도 또는 레벨을 나타내는데 사용될 수 있다.
방법(170)의 일부 구현들에서, 예를 들어, 프로세스(175)는 시스템(100)의 정합 기판(102) 상의 데이터 처리 유닛(110)에 의해 수행될 수 있고; 및/또는 방법(170)의 일부 구현들에서, 예를 들어, 프로세스(175)는 (예를 들어, 사용자의 모바일 디바이스(120), 및/또는 클라우드에서의 서버와 같은 다른 원격 컴퓨팅 디바이스와 같은) 원격 디바이스 상의 처리 유닛에 의해 수행될 수 있다. 도 1e에 도시되는 바와 같이, 일부 구현들에서, 방법(170)은 검출되는 신호들을 프로세스(175)를 구현하기 위해 처리 유닛을 포함하는 원격 디바이스에 무선 송신하는 프로세스(173)를 포함할 수 있다. 도 1f에 도시되는 바와 같이, 일부 구현들에서, 방법(170)은 시스템(100)의 데이터 처리 유닛(110)에 의해 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선 송신하는 프로세스(177)를 포함할 수 있다. 도 1g에 도시되는 바와 같이, 방법(170)은, 배출 이벤트가 다가오고 있다는 것, 배출 이벤트가 발생했다는 것, 또는 배출 이벤트가 간과되었다는 것을 표시하는 메시지에 대응하는 (예를 들어, 시스템(100)의 경보 유닛(예를 들어, LED 또는 다른 발광기, 오디오 스피커, 또는 기어에 결합되는 모터를 포함하는 진동자와 같은 햅틱 유닛)에 의해 디스플레이될 수 있거나, 또는 사용자의 모바일 디바이스(120)에 의해 디스플레이 될 수 있는) 경보를 생성하는 프로세스(179)를 포함할 수 있다.
온도 감지
일부 실시예들에서, 센서 유닛(101)은 (예를 들어, 온도 의존 저항성 유동 센서와 같은) 하나 이상의 온도 센서들(101a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예시적인 온도 의존 저항성 유동 센서들(101a)은, 예를 들어, 백금과 같은 온도에 민감한 저항을 갖는 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 시스템(100)의 구현들에서, 액체가 용기(130)의 노즐을 빠져나갈 때 온도 변동이 발생한다. 이것은 시스템(100)의 예시적인 온도 의존 저항성 유동 센서들(101a) 상의 저항의 변화로 해석되는데, 이는 신호를 취득하여, 용기(130)로부터 (예를 들어, 방울과 같이) 일정량의 액체가 방출되었음을 표시하는 데이터로 이러한 신호를 처리할 수 있다.
도 2a는 용기로부터의 액적의 배출을 검출하는, 액적 디스펜서에 눈에 잘 띄지 않게 부착되는 개시된 기술의 예시적인 온도 데이터 취득 유닛(201)의 단면도를 도시하는데, 예를 들어, 여기서 검출되는 배출 데이터는 환자 준수상태를 모니터하기 위해 처리될 수 있다. 도 2a의 도면에 도시되는 바와 같이, 온도 데이터 취득 유닛(201)이, 예를 들어, 용기(130)의 노즐 영역에 부착되는 것으로 도시되는, 용기(130)에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)에 부착되거나 또는 이에 통합되어, 시스템(100)은 용기(130)와 눈에 띄지 않게 통합된다. 도 2a에 도시되는 예시적인 실시예에서, 정합 기판(102)의 영역(202)은 용기(130)의 노즐의 개구를 지나 부분적으로 돌출하도록 구성될 수 있다. 온도 데이터 취득 유닛(201)은 영역(202)에서 정합 기판(102) 상에 구성되는, 예를 들어, 온도 의존 저항성 유동 센서와 같은, 온도 센서(101a)를 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 온도 센서(101a)는 영역(202)의 기판(202)의 내부 측에 내장될 수 있어서, 배출된 액적이 영역(202)의 내부 통로를 통과하여, 예를 들어, 예시적인 온도 의존 저항성 유동 센서 상의 저항의 변화와 같은, 온도 센서(101a) 상의 온도 기반 변화를 초래할 수 있다. 온도 센서(101a)는, 예를 들어, 데이터 취득 유닛(110)에 의한 데이터 처리를 위해, 및/또는 무선 통신 유닛(115)에 의한 디바이스(120)로의 송신을 위해, 검출되는 신호를 증폭 및/또는 변조할 수 있는, 신호 처리 회로(105)와 통신한다.
도 2b는 용기로부터의 액적의 배출을 검출하는, 액적 디스펜서에 눈에 잘 띄지 않게 부착되는 개시된 기술의 다른 예시적인 온도 데이터 취득 유닛(211)의 단면도를 도시한다. 도 2b의 도면에 도시되는 바와 같이, 온도 데이터 취득 유닛(211)이 용기(130)의 노즐에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)에 부착되거나 또는 이에 통합되어, 온도 센서(101a)는 배출되는 액적이 노즐의 개구를 통과하여 온도 센서(101a) 상의 온도 기반의 변화를 초래할 때 배출되는 액적을 검출하도록 노즐의 선단에 가까운 정합 기판(102) 상에 구성된다.
도 2c-2f는 액적 디스펜서에 부착되는 온도 의존 저항성 유동 센서를 포함하는 예시적인 가요성 센서 유닛을 사용하여 액적의 배출을 모니터하는 예시적인 시스템의 이미지들 및 도면들을 도시한다. 도 2c-2f의 이미지들 및 도면들은 시스템(100)의 다양한 실시예들에 포함될 수 있는 개시된 기술의 일부 양상들을 도시한다. 도 2c는 전자 회로에 전기적으로 결합되는 백금 저항을 포함하도록 구성되는, 가요성 센서 유닛(101)의 예시적인 온도 의존 저항성 유동 센서(101a)의 이미지를 도시한다. 도 2d는, 예를 들어, 용기의 팁에서 또는 그 근처에서 안약을 취득하는 것과 같이, 센서(101a)에 의해 검출되는 변환된 발생에 기초하여 출력 전압을 생성하는 전자 회로 및 백금 저항의 도면을 도시한다. 도 2e는 피펫(230)으로부터의 액적의 배출을 검출하는 온도 의존 저항성 유동 센서(101a)를 포함하는 시스템(100)의 예시적인 실시예에 부착되는, 예를 들어, 액적 피펫과 같은 예시적인 용기(230)의 이미지를 도시한다. 도 2f는 원격 신호 처리 및 데이터 처리 유닛에 배선되는 예시적인 온도 의존 저항성 유동 센서(101a)를 포함하는, 피펫(230) 상에 이용되는 시스템(100)의 예시적인 구현의 셋-업을 묘사하는 이미지를 도시한다.
광학 감지
일부 실시예들에서, 센서 유닛(101)은 하나 이상의 광학 유동 센서들(101b)을 포함할 수 있다. 이러한 구현들에서, 예를 들어, 광학 유동 센서 유닛(101b)의 LED(light emitting diode)는 광학 유동 센서 유닛(101b)의 광 검출기로부터 가로질러 용기(130)의 노즐 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 유체가 노즐을 통과할 때, 굴절률은 LED와 광 검출기 사이에서 변한다. 이것은 광 유동 센서 유닛(101b)의 광 검출기를 가로지르는 전압 변화에 의해 측정되고 (예를 들어, 방울과 같은) 액체의 양이 용기(130)로부터 방출되었다는 것을 표시하도록 처리되는 광 검출기 상의 광량의 변화로 해석된다. 예를 들어, 측정된 신호(예를 들어, 전압 변화)는 신호 처리 유닛(105)에 의해 증폭될 수 있고, 처리된 신호는 후속하여 (예를 들어, 마이크로콘트롤러와 같은) 데이터 처리 유닛(110)에 전송된다.
도 3a는 용기로부터의 액적의 배출을 검출하는, 액적 디스펜서에 눈에 잘 띄지 않게 부착되는 개시된 기술의 예시적인 광학 데이터 취득 유닛(301)의 단면도를 도시하는데, 예를 들어, 여기서 검출되는 배출 데이터는 환자 준수상태를 모니터하기 위해 처리될 수 있다. 도 3a에 도시되는 바와 같이, 광학 데이터 취득 유닛(301)이, 예를 들어, 용기(130)의 노즐 영역에 부착되는 것으로 도시되는, 용기(130)에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)에 부착되거나 또는 이에 통합되어, 시스템(100)은 용기(130)와 눈에 띄지 않게 통합된다. 도 3a에 도시되는 예시적인 실시예에서, 광학 데이터 취득 유닛(301)은 영역(202) 내에서 기판(102)의 내부 측 상에서 기판(102) 상에 배치되거나 또는 이에 내장되는 LED, 및 영역(202) 내에서 기판(102)의 대향 내부 측 상에서 기판(102) 상에 배치되거나 또는 이에 내장되는 광 검출기를 포함하는, 광학 센서 어셈블리(101b)를 포함한다. 광학 센서 어셈블리(101b)는 정합 기판(102) 상에 구성되어서, 영역(202)의 내부 통로를 통과하는 배출된 액적은, 예를 들어, LED와 광 검출기 사이에서의 굴절률 변화와 같은, 광학 센서 어셈블리(101b) 상의 광학 기반의 변화를 초래할 것인데, 여기서 광 검출기 상의 광량의 변화는 광학 센서 어셈블리(101b)의 광 검출기에서 전압 변화로 변환된다. 광학 센서 어셈블리(101b)는, 예를 들어, 데이터 취득 유닛(110)에 의한 데이터 처리를 위해, 및/또는 무선 통신 유닛(115)에 의한 디바이스(120)로의 송신을 위해, 검출되는 신호를 증폭 및/또는 변조할 수 있는, 신호 처리 회로(105)와 통신한다.
도 3b는 용기로부터의 액적의 배출을 검출하는, 액적 디스펜서에 눈에 잘 띄지 않게 부착되는 개시된 기술의 다른 예시적인 광학 데이터 취득 유닛(311)의 단면도를 도시한다. 도 3b의 도면에 도시되는 바와 같이, 광학 데이터 취득 유닛(311)이 용기(130)의 노즐에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)에 부착되거나 또는 이에 통합되어, 시스템(100)은 용기(130)와 눈에 띄지않게 통합된다. 도 3b에 도시되는 예시적인 실시예에서, 광학 데이터 취득 유닛(311)은 배출되는 액적이 노즐의 개구에서 빠져나와 광학 센서 어셈블리(101b) 상의 광학 기반의 변화를 초래할 때 배출되는 액적을 검출하도록 용기(130) 노즐의 선단에 가까운 정합 기판(102) 상에 구성되는 광학 센서 어셈블리(101b)를 포함한다.
도 3c-3d는 용기 노즐로부터의 액적의 배출을 모니터하는 예시적인 가요성 광학 센서 시스템의 도면들 및 이미지들을 도시한다. 도 3c는 광학 유동 센서에 의해 검출되는 신호를 처리하는 예시적인 증폭 방식을 구현하는 예시적인 회로도의 도면을 도시한다. 예를 들어, 도 3c의 회로도에 도시되는 바와 같이, D1로 표기되는 엘리먼트는 광학 유동 센서의 광 검출기를 나타내고, LED1로 표기되는 엘리먼트는 광학 유동 센서의 LED를 나타낸다. 도 3d는 액적 디스펜서 상에 정합되고 디스펜서로부터의 액적의 배출을 광학적으로 검출하는 광학 데이터 취득 유닛을 포함하는 시스템(100)의 구현을 위한 예시적인 셋-업을 묘사하는 이미지를 도시한다. 예를 들어, 도 3d에 도시되는 바와 같이, 예시적인 광학 유동 센서(101b)를 포함하는 가요성 광학 전자기기는 방울 디스펜서(330)의 베이스에, 예를 들어, 노즐의 외부에 부착되고, 이미지 배경에서의 오실로스코프는 예시적인 회로가 어떻게 액적을 감지할 수 있는지 보여준다.
예를 들어, 온도 센서(101a) 및/또는 광학 센서(101b)를 포함하는 시스템(100)의 구현들에서, 센서 유닛(101) 및/또는 시스템(100)의 다른 유닛들의 전자 컴포넌트들은 기존의 병이나 용기의 외부 상에 통합될 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어, 이러한 병 또는 용기의 제조 프로세스 동안, 병 또는 용기 자체의 재료 내에 내장될 수 있다. 예를 들어, 가요성 전자기기는, 유체에 접촉하는 노즐의 내부 양상이 먼저 만들어지고, 가요성 전자기기의 통합이 뒤따르고, 외부 노즐의 제조가 뒤따르는, 추가적인 제조 프레임워크 내에서 통합될 수 있다. 시스템(100)의 가요성 전자기기를 용기 자체에 통합하는 유사한 절차들이 제조 프로세스에 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)의 예시적인 가요성 전자기기는 용기 또는 병을 형성하는 재료들 내에 또는 그 상에 직접 얇은 가요성 전자 컴포넌트들의 3D 프린팅 기술을 사용하는 것에 의해 용기(130) 내에 내장될 수 있다. 가요성 전자기기들을 용기 내에 통합하는 것에 의하면, 용기의 임상 연구들에 대한 필요성을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자를 위해 정상적인 병과 완전히 구별될 수 없는 것을 포함하는, 예시적인 이점들이 얻어질 수 있다. 이러한 예시적인 경우들에서, 무선 전력공급 기술들이 시스템(100)의 통합된 가요성 전자기기에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 다른 예시적인 경우들에서, 얇고 가요성인 전자기기는 일회용으로 병의 외부에 놓일 수 있다.
힘/압력 감지
일부 실시예들에서, 센서 유닛(101)은 힘 및/또는 압력을 측정하기 위한 하나 이상의 센서들(101c)을 포함할 수 있는데, 예를 들어 본 특허 문헌에서 압력 센서들이라고 지칭된다. 예를 들어, 압력 센서(101c)는 FSR(force sensitive resistor) 또는 변형계를 포함할 수 있다. 시스템(100)의 구현들에서, 압력 센서 (들)(101c)는 용기(130)의 몸체 위에 배치되어 사용자에 의한 용기의 압착을 검출한다. 예를 들어, 용기(130)에 인가되는 (예를 들어, 압착되는) 일정량의 압력은 (예를 들어, 액적과 같은) 일정량의 액체를 방출할 것이 요구된다. 시스템(100)은 센서 유닛(101)으로부터 취득되는 신호에 기초하여 압력의 양을 결정할 수 있고, 검출되는 압력의 양이 임계값보다 높은지 또는 낮은지 결정할 수 있는데, 이는 예를 들어 액적의 방출을 추론하는데 사용될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 액적 디스펜서에 부착되는 압력 센서를 포함하는 예시적인 가요성 센서 유닛을 사용하여 액적의 배출을 모니터하는 예시적인 시스템의 도면들 및 이미지들을 도시한다. 도 4a는 시스템(100)의 압력 센서(101c)에서 FSR(force sensitive resistor)을 사용하는 예시적인 증폭 방식을 구현하기 위한, 예를 들어 신호 처리 유닛(105)의 예시적인 실시예에서의, 예시적인 회로의 도면을 도시한다. 도 4b는 압력 센서 유닛(101c)을 포함하는 압착 가능한 용기(예를 들어, 액적 디스펜서)(430)에 부착되는 시스템(100)의 예시적인 힘/압력 감지 실시예의 예시적인 구현을 묘사하는 이미지를 도시한다.
도 4c는 개시된 기술의 예시적인 힘 및/또는 압력 데이터 취득 유닛(401)의 이미지를 도시한다. 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은 가요성 신호 처리 회로(405)에 전기적으로 결합되는 가요성 압력 센서(101c)(예를 들어, FSR)를 포함한다. 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은, 예를 들어, 유체 배출 용기, 또는 블리스터 팩 용기, 또는 다른 종류의 용기와 같은, 용기에 눈에 잘 띄지 않게 부착되어, 유체 배출 용기로부터의 액적의 배출을 검출하거나, 또는 블리스터 팩 내의 블리스터에 대한 커버(예를 들어, 리딩 스톡(lidding stock))의 피어싱(piercing) 또는 템퍼링(tampering)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 이러한 검출되는 신호들은 처리되어 약물 용기의 환자 준수상태를 모니터하는데 사용될 수 있다.
도 4d는 특정 약물(예를 들어, 안약)에 대한 압착 가능한 용기(435)(예를 들어, 액적 병) 주위에 감겨지는 라벨(432)과 통합되는 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)의 도면을 도시한다. 예를 들어, 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)을 포함하는 개시된 기술의 가요성 전자기기 디바이스 또는 시스템은 용기(435) 내의 약물의 것과는 별도의 제조 공정에서 라벨(432)과 통합될 수 있다. 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은 약물이 동봉(밀봉)된 후에 용기(435) 상에 부착되고 정합될 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은 라벨(432)의 적용 전에 용기(435)에 부착될 수 있다. 반면에 일부 구현들에서, 예를 들어, 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은 용기(435)에 부착되는 라벨(432) 내에 통합될 수 있다.
도 4e 및 도 4f는, 예를 들어 용기의 사용을 모니터하기 위해, 압력 센서(101c) 상에서 검출되는 힘 또는 압력을 처리하는 예시적인 가요성 신호 처리 회로(405)의 도면들을 도시한다. 도 4e는 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)(예를 들어, 스테이지 A)와 증폭기 및 비교기 회로(예를 들어, 스테이지 B)를 포함하는 예시적인 2 스테이지 신호 처리 회로(405)의 회로도를 도시한다. 스테이지 B는 압력 센서(101c)에 의한 힘 또는 압력의 검출을 표시하는 광학 신호를 제공하는 광학 방출기(예를 들어, LED)를 포함한다. 도 4f는 8-핀 출력 구성으로 2개의 연산 증폭기들(Op Amps)을 포함하는 마이크로칩을 포함하는 예시적인 2 스테이지 신호 처리 회로의 회로도를 도시한다. 예를 들어, 예시적인 2 스테이지 신호 처리 회로(405)는 구부릴 수 있고 및/또는 펼칠 수 있도록 가요성 정합 기판(102) 상에 제조될 수 있으며, 예를 들어, 신호 처리 회로(405)가 (< 10mm × < 10mm 치수들과 같은) 수십 mm2 정도일 수 있는 적은 풋프린트를 가질 수 있다.
도 4g는 힘 또는 압력이 인가되고 있음을 나타내는 선택적 LED를 포함하는 예시적인 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)의 구현을 묘사하는 일련의 이미지들을 도시한다. 이러한 이미지 시퀀스에서, 처음에(가장 좌측 이미지), 사용자는 압력 센서(101c)(예를 들어, 가요성 FSR) 상에 어떠한 압력도 인가하지 않는데, 이는 신호 처리 회로(450)에 의해 방출되는 광의 부족으로 표시된다. 다음에(중앙-좌측 이미지), 사용자는 압력 센서(101c) 상에 압력을 인가하는데, 이는 신호 처리 회로(450)의 LED에 의해 청색 발광으로 표시된다. 다음에(중앙-우측 이미지), 사용자는 압력 센서(101c)에서 가압을 제거하는, 이는 신호 처리 회로(450)에 의해 방출되는 광의 부족으로 표시된다. 마지막으로(가장 우측 이미지), 사용자는 압력 센서(101c) 상에 압력을 재인가하는데, 이는 신호 처리 회로(450)의 LED에 의한 청색 발광에 의해 표시된다.
시스템(100)의 일부 구현들에서, 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은 용기(예를 들어, 약병)의 완전 탈착형 또는 부분 탈착형 뚜껑에 부착되어 사용자에 의한 용기의 내용물의 배출을 모니터하고 검출할 수 있다(예를 들어, 약병에 포함수용되는 하나 이상의 알약들이 약병 밖으로 배출될 때의 발생을 검출함).
위치 감지
일부 실시예들에서, 센서 유닛(101)은 하나 이상의 위치 센서들(101d)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 위치 센서들(101d)은 자이로스코프 또는 가속도계와 같은 모션 센서를 포함할 수 있다. 시스템(100)의 구현들은 센서 유닛(101)의 구성에서 압력 센서(101c)와 함께 위치 센서(101d)를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 구현에서, 위치 센서(들)(101d)는 용기(130) 상의 위치에 배치되어 그 배향을 검출하고, 압력 센서(들)(101c)는 용기(130)의 몸체 위에 배치되어 사용자에 의한 용기의 압착을 검출한다. 용기(130)가 특정 범위 내의 특정 각도 위치에 있는 것으로 검출되고 압력 임계값이 교차된 것으로 결정되면, 시스템(100)은 방울이 방출된 것 같다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 이러한 결정은 병이 액적을 배출하도록 배치되지 않고 압착될 때의 허위 반응(false positive)을 제거할 수 있다.
시스템(100)의 일부 구현들에서는, 위치 센서(101d)가 용기(예를 들어, 약물 알약 병)의 완전 탈착형 또는 부분 탈착형 뚜껑에 부착될 수 있고, 제2 위치 센서(101d)가 용기의 몸체(예를 들어, 알약 병 자체)에 부착되어 사용자에 의한 용기의 내용물의 배출 이벤트들을 모니터하고 검출할 수 있다(예를 들어, 뚜껑이 분리되거나 또는 부분적으로 분리되고 닫힘 설정과는 상이하게 배향될 때의 발생을 검출하고, 알약 병 몸체의 배향을 참조하여, 약물 병에 수용되는 하나 이상의 알약들이 약물 병 밖으로 배출될 때를 추론하기 위함). 추가적으로, 예를 들어, 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)은 또한 용기의 몸체(예를 들어, 약물 알약 병) 및/또는 뚜껑에 부착되어 용기로부터의 내용물의 배출을 검출하기 위해 위치 센서들(101d)의 데이터에 추가 데이터를 제공할 수 있다.
도 4h는 개시된 기술의 예시적인 압력 및 위치 데이터 취득 유닛(470)이 용기로부터의 내용물의 배출을 검출하는 탈착형 뚜껑을 갖는 용기에 눈에 잘 띄지 않게 부착되는 설명도를 도시하는데, 예를 들어, 여기서 검출된 배출 데이터는 환자 준수상태를 모니터하기 위해 처리될 수 있다. 도 4h에 도시되는 바와 같이, 위치 센서(101c)는, 예를 들어, 시스템(100)이 뚜껑(481)과 눈에 띄지 않게 통합되도록, 용기(130)의 탈착형 또는 부분 탈착형 뚜껑(481)에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)에 부착되거나 또는 이에 통합될 수 있다. 압력 센서(101d)가 대안적으로 또는 추가적으로 뚜껑(481)에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)(예를 들어, 별도의 기판 또는 동일한 기판 부분)에 부착되거나 또는 이에 통합될 수 있다. 추가적 데이터 취득 유닛(101)이 용기(130)의 몸체(482) 상에 이용될 수 있다. 도 4h에 도시되는 예시적인 실시예에서, 압력 센서(101c) 및/또는 위치 센서(101d)는 용기(130)의 몸체(482)에 부착 가능한 시스템(100)의 정합 기판(102)에 부착되거나 또는 이에 통합된다. 압력 및 위치 데이터 취득 유닛(470)은, 사용자가 뚜껑을 열기 위해 완전 또는 부분 탈착형 뚜껑(481)을 압착하면(및/또는 몸체(482)의 배향을 압착하거나 또는 변경하면), 사용자가 인가한 힘 또는 압력 및/또는 뚜껑(481)(및/또는 몸체(482))의 배향의 변화는 배출 이벤트를 표시하도록 검출될 수 있다. 압력 및 위치 데이터 취득 유닛(470)은, 예를 들어, 데이터 취득 유닛(110)에 의한 데이터 처리를 위해, 및/또는 무선 통신 유닛(115)에 의한 디바이스(120)로의 송신을 위해, 검출된 신호를 증폭 및/또는 변조할 수 있는, 신호 처리 회로(105)와 통신한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 예를 들어, 광학 센서(101b) 및/또는 온도 센서(101a)는 몸체(482)의 개구부에 구성되어 용기(130)의 몸체(482)로부터의 내용물(예를 들어, 유체 또는 알약)의 배출을 검출할 수 있다.
시스템(100)의 개시된 가요성 전자기기 유닛들은 가요성 전자기기 디바이스 제조 기술들을 사용하여 제조될 수 있다. 시스템(100)의 개시된 가요성 전자기기 유닛들은 용기 또는 병을 형성하는 재료들 상에 얇은 가요성 전자 컴포넌트들을 직접 형성하는 3D 프린팅 방법들을 사용하여 용기(130)에 내장될 수 있다. 일 예에서는, 유체를 내부에 보유하는 내부 챔버를 갖는 병 또는 용기의 내부 부분을 형성하는 내부 재료 층을 생성하는 3D 프린팅 제조에 의해 베이스 재료가 생성될 수 있다. 후속하여, (예를 들어, 센서 유닛(101), 신호 처리 유닛(105), 데이터 처리 유닛(110), 및/또는 무선 통신 유닛(115)와 같은) 시스템(100)의 예시적인 가요성 전자기기 유닛들이, 예를 들어, 베이스 재료의 특정 위치에서, 베이스 재료 상에 3D 프린팅될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 예시적인 가요성 전자기기 유닛들은 내부 재료 층에 부착되는 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 정합 기판 상에 3D 프린팅될 수 있다. 후속하여, 용기 또는 병 구조체 내에 그들을 통합하기 위해 시스템(100)의 가요성 전자기기 유닛들 위에 외부 재료 층을 생성하는 3D 프린팅 제조에 의해 외부 재료가 생성될 수 있다. 예를 들어, 외부 및 베이스 재료는 용기 또는 병 구조를 형성하기 위한 형상, 크기 및/또는 기하구조로 생성될 수 있거나; 또는 일부 구현들에서는, 용기 구조체 내의 통합 시스템(100)을 갖는 용기의 전체 구조체를 생성하기 위해 추가의 재료 층들 및 구조체들이 (예를 들어, 3D 프린팅을 사용하여) 추가될 수 있다. 일부 디바이스 제조 구현들에서, 예를 들어, 시스템(100)의 개시된 가요성 전자기기 유닛들은, 예를 들어, 사출 성형 기술들을 사용하여, 용기 내에 제조되고 내장될 수 있다. 예를 들어, 가요성 전자기기는 금형 내부에 배치될 수 있고, 호환 가능한 절연 고분자 재료가 금형 내에 주입될 수 있다.
예시적인 소프트웨어 애플리케이션
개시된 시스템들을 구현하는 병에 의해 약물을 사용하는 환자 준수상태를 돕는 예시적인 피드백 방식들이 설명된다. 일 예에서, 모바일 디바이스(120)의 예로서의 사용자의 스마트폰과 시스템(100)이 부착되는 용기(130) 사이의 무선 접속(예를 들어, Bluetooth)을 사용하여, 시스템(100)은 스마트폰 상의 용기(130)로부터의 방울의 방출 타이밍을 로그하여, 환자가 그들의 투약을 행하게 하게 하고 및/또는 환자가 잊었을 때 표시하는 리마인더들을 발행할 수 있다.
개시된 기술은 사용자의 모바일 디바이스(120) 및/또는 동일 또는 (예를 들어, 환자 사용자에 대한 간병인들과 같은) 다른 사용자들의 컴퓨팅 디바이스(들) 상에 상주하는 소프트웨어 애플리케이션을 포함하여, 검출되는 사용자에 의한 용기의 사용(예를 들어, 검출되는 액적 배출, 용기 캡 제거, 또는 블리스터 위의 커버의 뚫림/벗겨짐)과 관련되는 정보를 관리할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션은 사용자(예를 들어, 환자, 간병인, 또는 다른 종류의 사용자)가 시스템(100)이 적용된 용기 내의 내용물의 그들의 사용에 관한 정보를 액세스하게 하는 인터페이스를 제공할 수 있는데, 예를 들어, 내용물이 용기로부터 방출된 날짜 및 시간에 대한 일시적 사용 정보(예를 들어, 액적, 알약, 또는 투약의 정량이 환자에 의해 복용되었음)를 제공한다. 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션을 통해 제공되는 정보는 명시된 시간 윈도우 내에서 복용된 약물의 퍼센트(예를 들어, 복용된 방울의 퍼센트)를 포함할 수 있는데, 예를 들어 이는 임상의들 또는 다른 치료 제공자들이 의료적 상태(예를 들어, 눈 상태)가 악화되는 효과가 현재 개입의 실행 불가능성에 기인하는지 또는 준수상태의 결여에 기인하는지 결정하는데 중요할 수 있다. 소프트웨어 애플리케이션 프로그램은 약물의 양이 복용되었을 때(예를 들어, 용기 유리병 또는 블리스터 팩으로부터 액적이 배출되거나, 또는 알약이 제거됨)의 추적을 가능하게 할 수 있고, 소프트웨어 애플리케이션 프로그램은 사용자들(예를 들어, 환자, 간병인, 또는 다른 의도된 사용자)에게 경보들 또는 메시지들을 제공하여 환자 사용자에게 약물을 복용하라고 통보하고/통보하거나 간병인에게 (특정 시간 또는 기간 동안) 사용자가 약물을 복용하였다고 또는 복용하지 않았다고 통보할 수 있다. 소프트웨어 애플리케이션은 모바일 디바이스(120)의 디스플레이 스크린 상에 통지를 디스플레이하거나, 사용자(들)에게 텍스트 메시지를 전송하거나, 및/또는 모바일 디바이스(120)로부터 용기(130) 상의 시스템(100)에 명령 데이터를 전송함으로써 이러한 경보들 및 통지들 제공하여, 경보 신호(예를 들어, LED를 비춤(예를 들어, 깜빡거림 또는 컬러 코딩된 조명), 스피커를 통해 청각적 알람을 내보냄, 및/또는 햅틱 응답을 초래함)를 제공할 수 있다.
소프트웨어 애플리케이션은 시스템(100)으로부터 수신되는 데이터를 처리하여 단일의 제안된 복용 간격으로 다수의 복용들(예를 들어, 투하들)이 행해졌는지를 결정할 수 있다. 이러한 정보는 환자가 처방된 식이요법을 준수하는지에 대한 다른 도전과제들을 간병인이 이해하는데 사용될 수 있다. 또한, 이러한 복용 추적(예를 들어, 액적 배출, 또는 알약 배출) 정보는 소프트웨어 애플리케이션에 의해 처리되어 얼마나 많은 약물이 약물 용기에 남아 있을지를 결정할 수 있다. 이와 같이, 소프트웨어 애플리케이션은 그 환자가 그 특정 용기에 있는 약물로 언제 마무리되어야 할 지(예를 들어, 용기가 언제 비워져야 할 지)를 추정할 수 있고, 추정된 정보에 대해 작용할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션 프로그램은 환자 또는 간병인에게 약물의 리필을 위해 약사 또는 의사에게 연락하라는 통지를 제공할 수 있거나, 소프트웨어는 약사 또는 의사에게 그 약물을 리필하라고 자동으로 통보할 수 있다. 사용량(예를 들어, 액적)을 정확하게 추적하는 것에 의해, 소프트웨어 애플리케이션 프로그램은 위험성을 완화하여 환자가 그들의 투약의 공급을 중단하고 복용량을 간과하지 않도록 방지할 수 있다.
예를 들어, 많은 눈 투약품들은 손재주의 감소로 고통받을 수 있는 노인 및 노령 인구를 위한 액적 제품들을 포함한다. 소프트웨어 애플리케이션은 압력 센서 및/또는 위치 센서 유닛들을 갖는 시스템(100)을 포함하는 약물 용기를 압착 및/또는 조준하는 환자의 능력에 관한 정보를 간병인에게 제공할 수 있다. 또한, 일부 환자들(예를 들어, 노인 환자들 포함함)은 손놀림이 감소하는 것과 관련될 수 있는 상태(예를 들어, 파킨슨 병(Parkinson's Disease))에 대해 하나 이상의 다른 약물들을 복용하고 있을 수 있다. 예를 들어, 파킨슨 병 및 액적 투약을 필요로 하는 눈 상태를 갖는 환자가 특정 일 또는 특정 시간에 파킨슨 병 약물을 복용한다고 가정하자. 시스템(100)을 갖는 눈 투약 용기의 압착 및 조준을 관리하는 환자의 능력을 추적하는 것은 환자의 다른 상태, 예를 들어, 파킨슨 병에 관한 유용한 정보를 간병인에게 제공하는 역할을 할 수 있다. 소프트웨어 애플리케이션은 다수의 상이한 투약 종류들에 걸쳐 정보를 통합하는데 사용될 수 있고, 다음으로 그들의 효능을 이해하는데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)을 갖는 탈착형 뚜껑 또는 블리스터 팩을 갖는 용기 유리병은, 추적되는 액적 투약의 효과와 그 효과가 상관될 수 있는 삼킬 수 있는 알약을 그 환자가 복용할 때를 특징으로 하는 정보를 소프트웨어 애플리케이션을 통해 간병인에게 제공할 수 있다 - 이러한 정보는 작용가능하다. 여러 투약들 대한 정보는 향상된 의사결정 지원의 목적으로 디스플레이되고 통계적으로 정량화되는 것이 중요하다. 그 데이터를 통합하고 제안된 복용량에 걸쳐 복용량을 상관시키는 것에 의해, 특정 약물 내에서 뿐만 아니라 이를 가로질러, 간병인은 투약의 효능을 더 잘 이해할 수 있다.
소프트웨어 애플리케이션은 시스템(100)으로부터 수신되는 데이터를 처리하여 용기(130)에 포함되는 투약과 관련된 보안 및 안전 관련 쟁점들을 모니터할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션은 시스템(100)으로부터 수신되는 데이터를 처리하여 투약의 잠재적 남용을 표시하기 위해 다수 복용(예를 들어, 투하 또는 알약)이 특정 복용 간격으로 행해졌는지 결정할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션 프로그램은 잠재적 약물 중독 행동을 식별하는 데이터 처리 방법들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션은 검출 데이터를 처리하여 미리 결정된 사용 패턴(예를 들어, 처방은 날마다 야간에 알약 1개 또는 1 액적에 대한 것임)과 일치하지 않는 사용 패턴들 및/또는 사례들을 식별할 수 있다. 이러한 식별된 사례들은 간병인 또는 다른 단체에 보고될 수 있다. 유사하게, 소프트웨어 애플리케이션은 배출 발생(들)의 검출과 관련되는 위치 데이터 및/또는 배출량을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 시스템(100)의 데이터 처리 유닛(110)은 시스템(100)의 위치를 결정하는 위치 결정 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 위치 결정 유닛은 GPS 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 시스템(100)은 무선 송신 유닛(115)과 원격 디바이스들(예를 들어, WiFi 송신기/수신기) 사이의 통신에 기초하여 시스템의 대략적인 위치를 결정하는 위치 처리 기술들을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션은 특정 단체(예를 들어, 환자, 간병인 등)에게 데이터 처리 유닛(110)의 메모리에 저장된 데이터에 기초하여 하나 이상의 배출 이벤트들이 발생하였는지를 이러한 배출 이벤트들의 시스템(100)으로부터 사용자의 모바일 디바이스(120)로의 관련된 통신없이 통보할 수 있는데, 예를 들어, 여기서 이러한 사례들은 용기(130)에 있는 약물의 부적절한 사용을 표시할 수 있다.
도 5a는 모바일 디바이스(120) 상에 상주하는 개시된 기술의 예시적인 소프트웨어 애플리케이션의 예시적인 사용자 인터페이스의 스크린 샷 도면을 도시하는 것으로, 예시적인 액적 디스펜서 상의 시스템(100)에 의해 검출되는 액적 투여의 시간 응답을 보여준다. 도 5b는 개시된 가요성 전자기기 디바이스들에 의해 검출되는 사용자에 의해 수행된 약물 투여(예를 들어, 배출된 액적)의 시간 이력을 보여주는 예시적인 인터페이스의 스크린 샷 도면을 도시한다. 도 5c는 개시된 기술에 의해 검출되는 사용자에 의해 수행된 주어진 기간에서의 약물 투여의 퍼센트 시간 이력을 보여주는 예시적인 인터페이스의 스크린 샷 도면을 도시한다.
다른 예에서, 병 상의 내부 타이머는 최적의 복용 시간에 대해 설정될 수 있다. 이러한 시간 이전에 설정된 간격으로, 병은 투약할 시간이 거의 되었다는 점을 표시하도록 빛난다. 최적의 투약 윈도우 동안, 병은 상태(예를 들어, 색의 변화 또는 불빛의 깜박임)를 변경하여 약물이 복용되어야 한다는 점을 표시한다. 약물이 복용되면, 예를 들어, 병은 상태를 다시 변경하여 약물이 복용되었다는 점을 표시한다. 약물이 최적의 투약 윈도우 내에 복용되지 않으면, 예를 들어, 병은 상태를 변경하여 복용이 간과되었거나 또는 늦었다는 점을 표시할 것이다. 각각의 상태는 데이터 처리 유닛(110)의 내부 메모리 또는 원격 컴퓨터의 메모리 유닛에 로그되어 나중에 환자 준수상태를 체크하기 위해 추출될 수 있다. 이러한 예시적인 제2 피드백 방식은 도 6의 흐름도에 묘사된다. 도 6은 개시된 기술의 예시적인 가요성 전자 모니터링 시스템을 포함하는 병을 사용하여 투약을 행함에 있어서의 환자 준수상태를 촉진하는 예시적인 피드백 방법의 흐름도를 도시한다.
개시된 접근방식은 사용자가 병과 같은 용기에 삽입하거나 그 주위에 감싸는 것에 의해 사용자에게 눈에 잘 띄지 않는 초박형 가요성 전자기기를 사용한다. 일부 예들에서, 시스템(100)의 다양한 실시예에 사용되는 가요성 전자 컴포넌트들은 가요성 폴리머 기판들(예를 들어, 폴리이미드 또는 엘라스토머들)에 통합되는 노출형 다이 칩들을 사용하여 생산될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은 기존의 작은 칩 컴포넌트들을 취하고 가요성 전자기기 솔루션에 통합될 수 있다. 이러한 제조 기술들은, 본 특허 문헌에 설명되는 바와 같이, 가요성 전자기기 시스템들 및 디바이스들을 제공하여, 다양한 방식으로 이용될 수 있는 인체공학적 감지 용기 또는 병을 허용하는데, 예를 들어, 투약 또는 다른 물질의 용도로 환자 준수상태를 모니터하고 이에 개입하는 것을 포함한다.
예시적인 블리스터 팩 실시예들
일부 양상들에서, 개시된 가요성 전자 센서 및 무선 통신 기술은 의료용 디스펜서들, 또는 다른 종류의 디스펜서들의 블리스터 팩 구성들에 직접 통합되어, 블리스터 팩으로부터의 내용물(예를 들어, 약물)의 방출을 추론할 수 있다. 개시된 가요성 전자기기 디바이스들 및 시스템들은 감지 로직 및 무선 통신 능력들을 조합하여 투약 배출의 모니터링을 통해 환자 준수상태를 제시간에 촉진한다. 개시된 기술의 이러한 가요성 전자기기 디바이스들 및 시스템들은 첨가제 후 처리를 통해 기존의 비-전자 블리스터 팩에 통합될 수 있는데, 여기서 가요성 전자기기 시스템들은 독립적으로 제조되어 자신의 현재 규격품 상태로 블리스터 팩의 파쇄 가능한 백킹에 직접 부착될 수 있고, 따라서 전자 블리스터 팩들의 간단한 '2 단계(two-step)' 제조 방법을 제공한다.
기존 환자 준수상태 시스템은 눈에 띄며, 환자 준수상태의 모니터링을 가능하게 하는 새로운 의료용 디스펜서의 제조를 통상적으로 요구한다. 더욱이, 이러한 종래의 시스템들은 모니터된 정보를 추출하는 (예를 들어, 비-무선 또는 비-자동화된 측정들과 같은) 부담스러운 절차들을 요구할 수 있고, 이는 심지어 비-준수상태를 초래할 수 있다. 대조적으로, 개시된 가요성 전자 센서 및 무선 통신 기술은, 추가적인 방식으로 생성될 수 있고, 환자 준수상태를 간섭할 수 있는 눈에 띄는 특징들을 갖지 않는, 설계들을 포함한다.
일부 예들에서, 개시된 기술은 약물이 미리 채워진 블리스터 팩 용기에 부착될 수 있는 파쇄 가능한 시트에 포함되는 시스템(100)의 실시예를 포함하는데, 여기서 파쇄 가능한 시트 및 결합된 시스템(100)은 약물이 밀봉된 후에 블리스터 팩 용기에 부착되어 경화되고, 시스템(100)은 블리스터 팩 용기로부터의 각 약물의 방출을 눈에 띄지 않게 모니터할 수 있다. 도 7은 시스템(100)을 포함하는 블리스터 팩 용기를 제조하는 방법의 설명도를 도시한다.
도 7에 도시되는 바와 같이, 프로세스(710)는 제조된 약물(715), 예를 들어 블리스터 팩 용기 베이스(711) 내에 이미 배출된 알약들을 수용하는 블리스터 홈들(troughs)(712)을 포함하는 블리스터 팩 용기(711)의 제조를 포함한다. 이러한 용기 베이스(711)는 내부에 약물(713)을 동봉하고 밀봉하는 블리스터 홈들(712) 위에 부착되는 (예를 들어, 기존 상업용 블리스터 팩 용기들 상의 라벨과 매우 유사한, 호일 백킹 상에 라미네이트되는 파쇄 가능한 종이 백킹과 같은) 밀봉제 층을 포함한다. 프로세스(720)는 파쇄 가능한 백킹(721)의 기판(722) 상의 (예를 들어, 힘/압력 데이터 취득 유닛(401)을 포함하는 시스템(100)과 같은) 시스템(100)을 포함하는 블리스터 팩 용기(711)를 위한 파쇄 가능한 백킹(721)의 제조를 포함한다. 파쇄 가능한 백킹(721)은 시스템(100)을 포함하는 장착 측 및 미리 채워지고 미리 밀봉된 블리스터 팩 용기 베이스(711)에 부착되는 접착제를 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 파쇄 가능한 백킹(721)은 파쇄 가능한 백킹(721)의 외부 측 상의 라벨링 또는 메시징을 포함할 수 있다. 프로세스(710) 및 프로세스(720)는 개별적으로 구현될 수 있고, 서로 독립적이다. 프로세스(730)는 약물이 채워진 블리스터 팩 용기(711)와 시스템(100)을 포함하는 파쇄 가능한 백킹(721)의 조합을 포함하여 환자 준수상태가 가능한 스마트 블리스터 팩 약물 용기(731)를 형성한다. 예를 들어, 프로세스(730)는 파쇄 가능한 백킹(721)의 장착 측을 블리스터 팩 용기(711)의 밀봉 층에 부착하는 것을 포함한다. 일부 구현들에서, 예를 들어, 블리스터 팩(711)에 백킹(721)을 부착하는 것은 라미네이팅 또는 다른 부착 프로세스들에 의해 수행될 수 있다. 가요성 전자 디바이스(100)는 보이지 않지만, 여러 블리스터 홈들(712) 각각 위의 파쇄 가능한 백킹(721)의 벗겨냄 또는 뚫음을 검출하도록 작동될 수 있다.
도 8은 환자가 스마트 블리스터 팩 약물 용기(731)를 사용하여 파쇄 가능한 백킹(721)의 일부분을 벗겨 내는(예를 들어, 블리스터 홈(712) 내에 미리 밀봉된 알약에 접근함) 설명도를 도시하는데, 여기서 시스템(100)은 파쇄 가능한 백킹(721)을 사용자가 벗겨내는 것을 검출하여 검출된 데이터를 사용자의 모바일 디바이스(120)에 송신할 수 있다.
본 특허 문헌에 설명되는 개시된 실시예들 중 몇몇은 개시된 기술의 기본 개념들의 이해를 촉진하기 위해 (예를 들어, 액적 디스펜서, 탈착형 뚜껑을 갖는 알약 병, 및 블리스터 팩과 같은) 약물 용기로부터의 약물의 배출을 모니터하는 것에 주로 기초하지만, 개시된 디바이스들, 시스템들, 및 방법들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 식품, 음료 및 식품 관련 제품들(예를 들어, 비타민, 영양 보충제, 껌, 사탕), 니코틴 전달 제품들(예를 들어, 니코틴 껌), 및 비 소모품들을 포함하는, 유사한 종류의 용기들 내의 다른 내용물 및 물질의 모니터링을 또한 포함할 수 있다.
예들
이하의 예들은 본 기술의 몇몇 실시예들의 예시이다. 본 기술의 다른 예시적인 실시예들은 이하 열거되는 예들 이전에, 또는 이하 열거되는 예들 이후에 제시될 수 있다.
본 기술의 일 예(예 1)에서, 투약의 환자 준수상태를 모니터하기 위한 디바이스는, 약물을 수용하는 용기에 부착 가능하고 정합 가능한 기판; 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 약물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -; 기판 상에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 데이터로서 처리하는, 프로세서 및 메모리를 포함하는 데이터 처리 유닛; 및 기판 상에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
예 2는 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함한다.
예 3은 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 디바이스는 눈에 띄지 않게 용기에 부착될 수 있다.
예 4는 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 용기는 액적 병(droplet bottle), 블리스터 팩(blister pack), 또는 탈착형 뚜껑을 갖는 병을 포함한다.
예 5는 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 처리 유닛은 전기 신호에 기초하여 용기로부터 배출되는 약물의 양을 결정하도록 구성된다.
예 6은 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 처리된 데이터는 결정된 배출 이벤트가 발생한 시간을 표시한다.
예 7은 예 6에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 처리 유닛은 결정된 배출 이벤트가 발생한 시간이 미리 결정된 시간 이전인지 또는 이후인지 결정하도록 구성된다.
예 8은 예 7에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 처리 유닛은 미리 결정된 시간에 기초하여 배출 이벤트가 빨랐는지 또는 늦었는지 표시하는 메시지를 생성하도록 구성된다.
예 9는 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 온도 센서, 광학 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함한다.
예 10은 예 9에서와 같은 디바이스를 포함하고, 약물은 유체를 포함하고, 기판은 용기의 노즐에 또는 그 근처에 부착되고 정합된다.
예 11은 예 10에서와 같은 디바이스를 포함하고, 온도 센서는 유체가 노즐을 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 온도 의존 저항성 유동 센서를 포함한다.
예 12는 예 10에서와 같은 디바이스를 포함하고, 광학 센서는 노즐의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 노즐의 대향 단부에 배치되어 LED에 의해 방출되는 광을 수신하는 광 검출기를 포함하고, 광학 센서는 유체가 노즐을 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
예 13은 예 9에서와 같은 디바이스를 포함하고, 약물은 유체를 포함하고, 기판은 용기의 몸체에 부착되고 정합된다.
예 14는 예 13에서와 같은 디바이스를 포함하고, 압력 센서는 FSR(force sensitive resistor) 또는 변형계(strain gauge)를 포함하고, 압력 센서는 용기의 몸체를 압착하는 것에 의해 초래되는 압력 변화량에 대응하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
예 15는 예 14에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 처리 유닛은 검출되는 압력의 양이 배출 이벤트의 발생을 결정하는 임계값보다 높은지 또는 낮은지 결정하도록 작동될 수 있다.
예 16은 예 9에서와 같은 디바이스를 포함하고, 위치 센서는 자이로스코프 또는 가속도계를 포함하고, 위치 센서는 위치 센서에 의해 검출되는 용기의 배향의 변화에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
예 17은 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 신호 처리 회로에 전기적으로 결합되고, 센서가 용기로부터의 약물 배출의 발생을 검출할 때 발광하도록 작동될 수 있는 LED를 더 포함한다.
예 18은 예 1에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 처리 유닛과 통신하여 용기로부터의 경보 신호를 생성하는 LED, 스피커, 또는 진동기 중 하나 이상을 포함하는 경보 유닛을 더 포함한다.
예 19는 예 18에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 처리 유닛은 사용자에 대한 사용 스케줄에 따라서 약물을 복용하기 위한 용기의 사용자의 준수상태를 결정하도록, 그리고 사용 스케줄에 기초하여 배출 이벤트가 빨랐거나 또는 늦었을 때 경보 신호를 생성하도록 경보 유닛을 작동시키는 명령 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
본 기술의 다른 예(예 20)에서, 용기로부터의 약물의 배출을 모니터하기 위한 방법은, 약물을 수용하는 용기에 부착되고 정합되는 정합 기판 상의 센서에 의해 신호를 검출하는 단계; 및 용기로부터 배출되는 약물의 발생 또는 비-발생을 표시하는 데이터를 생성하도록 검출된 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
예 21은 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 정합 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하고, 센서는 온도 의존 저항성 유동 센서, 광학 유동 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함한다.
예 22는 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 검출 단계는 용기로부터의 약물 배출 및 비-배출에 대응하는 이벤트들을 구별가능한 전기 신호들로 변환하는 단계, 및 전기 신호들을 증폭하는 단계를 포함한다.
예 23은 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 처리 단계는 검출되는 신호에 기초하여 용기로부터 배출되는 약물의 양을 결정하는 단계를 포함한다.
예 24는 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 처리 단계는 시간 값을 결정된 발생과 관련시키는 단계를 포함한다.
예 25는 예 24에서와 같은 방법을 포함하고, 처리 단계는 결정된 발생과 관련되는 시간 값이 미리 결정된 시간 이전인지 또는 이후인지 결정하는 단계를 포함한다.
예 26은 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 처리 단계는 정합 기판 상의 데이터 처리 유닛에 의해 수행된다.
예 27은 예 26에서와 같은 방법을 포함하고, 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선 송신하는 단계를 더 포함한다.
예 28은 예 27에서와 같은 방법을 포함하고, 배출 이벤트가 다가오고 있다는 것, 배출 이벤트가 발생했다는 것, 또는 배출 이벤트가 간과되었다는 것을 표시하는 메시지에 대응하는 경보를 생성하는 단계를 더 포함한다.
예 29는 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 사용자에 대한 특정 사용 스케줄에 따라서 약물을 사용하는 사용자의 준수상태를 결정하는 단계를 더 포함한다.
예 30은 예 29에서와 같은 방법을 포함하고, 미리 결정된 시간에 기초하여 배출 이벤트가 빨랐는지 또는 늦었는지 표시하는 메시지를 생성하는 단계를 더 포함한다.
예 31은 예 20에서와 같은 방법을 포함하고, 용기는 액적 병(droplet bottle), 블리스터 팩(blister pack), 또는 탈착형 뚜껑을 갖는 병을 포함한다.
본 기술의 다른 예(예 32)에서, 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 디바이스는, 유체를 저장 및 배출할 수 있는 용기의 재료 구조체 내에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 유체 배출의 발생을 전기 신호로 변환하고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭함 -; 프로세서 및 메모리 유닛을 포함하는 데이터 처리 유닛- 데이터 처리 유닛은 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 용기로부터의 유체의 배출 이벤트를 결정하는 데이터로서 처리함 -; 및 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
예 33은 예 32에서와 같은 디바이스를 포함하고, 데이터 취득 유닛, 데이터 처리 유닛, 및 통신 유닛은 3D 프린팅 프로세스에 의해 용기의 재료 구조체 내에 형성된다.
예 34는 예 32에서와 같은 디바이스를 포함하고, 용기는 액적 병 또는 탈착형 뚜껑을 갖는 병을 포함한다.
예 35는 예 32에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 온도 센서, 광학 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함한다.
예 36은 예 32에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 재료 구조체 내에서 용기의 노즐에 또는 그 근처에 형성된다.
예 37은 예 36에서와 같은 디바이스를 포함하고, 온도 센서는 유체가 노즐을 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 온도 의존 저항성 유동 센서를 포함한다.
예 38은 예 36에서와 같은 디바이스를 포함하고, 광학 센서는 노즐의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 노즐의 대향 단부에 배치되어 LED에 의해 방출되는 광을 수신하는 광 검출기를 포함하고, 광학 센서는 유체가 노즐을 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
예 39는 예 32에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 재료 구조체 내에서 용기의 몸체 내에 구성된다.
예 40은 예 39에서와 같은 디바이스를 포함하고, 압력 센서는 FSR(force sensitive resistor) 또는 변형계(strain gauge)를 포함하고, 압력 센서는 용기의 몸체를 압착하는 것에 의해 초래되는 압력 변화량에 대응하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
예 41은 예 39에서와 같은 디바이스를 포함하고, 위치 센서는 자이로스코프 또는 가속도계를 포함하고, 위치 센서는 위치 센서에 의해 검출되는 용기의 배향의 변화에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
본 기술의 다른 예(예 42)에서, 용기로부터의 배출을 모니터하기 위한 디바이스는, 용기에 부착 가능하고 정합 가능한 기판; 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 용기에 수용된 내용물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -; 및 기판 상에 형성되고 신호 처리 회로와 통신하여 증폭된 전기 신호를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
예 43은 예 42에서와 같은 디바이스를 포함하고, 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함한다.
예 44는 예 42에서와 같은 디바이스를 포함하고, 기판 상에 형성되는 프로세서 및 메모리를 포함하는 데이터 처리 유닛- 데이터 처리 유닛은 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 데이터로서 처리하고, 통신 유닛과 통신하여 무선 송신될 처리된 데이터를 원격 디바이스에 제공함 -을 더 포함한다.
예 45는 예 42에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 용기의 개구에 배치되고 내용물이 용기의 개구를 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 온도 센서를 포함한다.
예 46은 예 42에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 용기의 개구의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 개구의 대향 단부에 배치되어 LED에 의해 방출되는 광을 수신하는 광 검출기를 포함하고, 광학 센서는 내용물이 용기의 개구를 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있다.
예 47은 예 42에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 센서가 부착되는 용기의 부분에 인가되는 압력 변화량에 대응하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 힘 또는 압력 센서를 포함한다.
예 48은 예 42에서와 같은 디바이스를 포함하고, 센서는 위치 센서에 의해 검출되는 용기의 배향의 변화에 기초하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 위치 센서를 포함한다.
추가적인 이하의 실시예는 또한 본 기술의 몇몇 실시예들의 예시이다. 본 기술의 다른 예시적인 실시예들은 이하 열거되는 예들 이전에 또는 이하 열거되는 예들 이후에 제시될 수 있다.
본 기술의 일 예(예 A1)에서, 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 방법은, 유체를 함유하는 용기에 부착되고 정합되는 정합 기판 상의 센서에 의해 신호를 검출하는 단계; 검출된 신호를 정합 기판 상의 처리 유닛을 사용하여 데이터로서 처리하는 단계- 처리 단계는 용기로부터 배출되는 유체의 발생 및 비-발생을 결정하는 단계, 및 결정된 발생과 시간 값을 관련시키는 단계를 포함함 -; 및 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선 송신하는 단계를 포함한다.
예 A2는 예 A1에서와 같은 방법을 포함하고, 검출 단계는 용기로부터의 유체 배출 및 비 배출에 대응하는 이벤트들을 구별가능한 전기 신호들로 변환하는 단계, 및 전기 신호들을 증폭하는 단계를 포함한다.
예 A3은 예 A1에서와 같은 방법을 포함하고, 처리 단계는 검출된 신호에 기초하여 용기로부터 배출되는 유체의 양을 결정하는 단계를 더 포함한다.
예 A4는 예 A1에서와 같은 방법을 포함하고, 처리 단계는 결정된 발생과 관련되는 시간 값이 미리 결정된 시간 이전인지 또는 이후인지 결정하는 단계를 더 포함한다.
예 A5는 예 A4에서와 같은 방법을 포함하고, 미리 결정된 시간에 기초하여 발생이 빨랐는지 또는 늦었는지 표시하는 메시지에 대응하는 원시(raw) 메시지 데이터를 생성하는 단계; 및 메시지 데이터를 원격 디바이스에 송신하는 단계를 포함한다.
예 A6은 예 A1에서와 같은 방법을 포함하고, 특정 사용 스케줄에 따라서 유체를 사용하는 사용자의 준수상태를 결정하는 단계를 더 포함한다.
예 A7은 예 A1 또는 A6에서와 같은 방법을 포함하고, 유체는 약물을 포함한다.
예 A8은 예 A1 또는 A7에서와 같은 방법을 포함하고, 용기는 안약 병을 포함한다.
예 A9는 예 A1에서와 같은 방법을 포함하고, 정합 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함한다.
예 A10은 예 A1에서와 같은 방법을 포함하고, 센서는 온도 의존 저항성 유동 센서, 광학 유동 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함한다.
본 기술의 다른 예(예 A11)에서, 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 시스템은, 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 정합 기판- 정합 기판은 유체를 수용하는 용기에 부착되고 정합됨 -; 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 유체의 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -; 및 프로세서 및 메모리 유닛을 포함하는 데이터 처리 유닛- 데이터 처리 유닛은 정합 기판 상에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 용기로부터의 유체의 배출 이벤트를 결정하는 데이터로서 처리함 -; 및 정합 기판 상에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
예 A12는 예 A11에서와 같은 시스템을 포함하고, 데이터 처리 유닛은 전기 신호에 기초하여 용기로부터 배출되는 유체의 양을 결정하도록 구성된다.
예 A13은 예 A1에서와 같은 시스템을 포함하고, 처리된 데이터는 결정된 배출 이벤트가 발생한 시간을 표시한다.
예 A14는 예 A13에서와 같은 시스템을 포함하고, 데이터 처리 유닛은 결정된 배출 이벤트가 발생한 시간이 미리 결정된 시간 이전인지 또는 이후인지 결정하도록 구성된다.
예 A15는 예 A14에서와 같은 시스템을 포함하고, 데이터 처리 유닛은 미리 결정된 시간에 기초하여 배출 이벤트가 빨랐는지 또는 늦었는지 표시하는 메시지를 생성하도록 구성된다.
예 A16은 예 A11 또는 A15에서와 같은 시스템을 포함하고, 유체는 약물을 포함한다.
예 A17은 예 A11 또는 A16에서와 같은 시스템을 포함하고, 용기는 안약 병을 포함한다.
예 A18은 예 A11에서와 같은 시스템을 포함하고, 센서는 온도 의존 저항성 유동 센서, 광학 유동 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함한다.
예 A19는 예 A18에서와 같은 시스템을 포함하고, 정합 기판은 용기의 노즐에 또는 그 근처에 부착되고 정합된다.
예 A20은 예 A19에서와 같은 시스템을 포함하고, 온도 의존 저항성 유동 센서는 유체가 노즐을 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성한다.
예 A21은 예 A19에서와 같은 시스템을 포함하고, 광학 유동 센서는 노즐의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 노즐의 대향 단부에 배치되어 LED에 의해 방출되는 광을 수신하도록 작동될 수 있는 광 검출기를 포함하고, 광학 유동 센서는 유체가 노즐을 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 전기 신호를 생성한다.
예 A22는 예 A21에서와 같은 시스템을 포함하고, 데이터 처리 유닛과 통신하는 (예를 들어, LED와 같은) 광학적으로 발광하는 엘리먼트를 더 포함하고, 광학적으로 발광하는 엘리먼트는 용기를 조명하는 방향 및/또는 강도로 발광하도록 작동될 수 있고, 데이터 처리 유닛은 광학적으로 발광하는 엘리먼트를 제어하여 사용자가 용기로부터 유체를 배출하여야 한다는 점을 사용자에게 표시하는 경보 신호를 제공하는 광을 방출하도록 구성된다.
예 A23은 예 A18에서와 같은 시스템을 포함하고, 정합 기판은 용기의 몸체에 부착되고 정합된다.
예 A24는 예 A23에서와 같은 시스템을 포함하고, 압력 센서는 FSR(force sensitive resistor) 또는 변형계(strain gauge)를 포함하고, 압력 센서는 용기의 몸체를 압착하는 것에 의해 초래되는 압력 변화량에 대응하여 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있고, 처리 유닛은 검출되는 압력의 양이 배출 이벤트의 발생을 결정하는 임계값보다 높은지 또는 낮은지 결정하도록 작동될 수 있다.
예 A25는 예 A24에서와 같은 시스템을 포함하고, 위치 센서는 자이로스코프 또는 가속도계를 포함하고, 위치 센서는 위치 센서에 의해 검출되는 용기의 배향의 변화에 기초하여 전기 신호를 생성한다.
본 기술의 다른 예(예 A26)에서, 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 시스템은, 유체를 저장 및 배출할 수 있는 용기의 재료 구조체 내에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 센서는 용기로부터의 유체 배출의 발생을 전기 신호로 변환하고, 신호 처리 회로는 전기 신호를 증폭함 -; 프로세서 및 메모리 유닛을 포함하는 데이터 처리 유닛- 데이터 처리 유닛은 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 데이터 취득 유닛과 통신하여 증폭된 전기 신호를 용기로부터의 유체의 배출 이벤트를 결정하는 데이터로서 처리함 -; 및 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 데이터 처리 유닛과 통신하여 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛을 포함한다.
예 A27은 예 A26에서와 같은 시스템을 포함하고, 데이터 취득 유닛, 데이터 처리 유닛, 및 통신 유닛은 3D 프린팅 프로세스에 의해 용기의 재료 구조체 내에 형성된다.
본 명세서에 개시되는 구조들 및 이들의 구조적인 등가물들을 포함하거나, 또는 이들 중 하나 이상과 조합하여, 본 문헌에서 설명되는 기능적인 동작들 및 주제의 구현들은 다양한 시스템들, 디지털 전자 회로로, 또는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 또는 하드웨어로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 주제의 구현들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품들, 즉, 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위해, 또는 그 동작을 제어하기 위해 유형의 및 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체 상에 인코드되는 컴퓨터 프로그램 명령어들 중 하나 이상으로서 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 머신-판독가능 저장 디바이스, 머신-판독가능 저장 기판, 메모리 디바이스, 머신-판독가능 전파 신호에 영향을 주는 물질의 조성, 또는 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다. "데이터 처리 장치"라는 용어는 예를 들어 프로그램 가능한 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 프로세서들 또는 컴퓨터들을 포함하는 데이터를 처리하기 위한 모든 장치, 디바이스들, 및 머신들을 포함한다. 이러한 장치는, 하드웨어 이외에도, 대상(in question) 컴퓨터 프로그램용 실행 환경을 생성하는 코드, 예를 들어, 프로세서 펌웨어를 구성하는 코드, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제, 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다.
(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 스크립트, 또는 코드로도 알려진) 컴퓨터 프로그램은 컴파일되거나 해석된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있고, 이는 자립형(stand-alone) 프로그램 또는 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적합한 다른 유닛을 포함하는 임의의 형태로 사용될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템에서의 파일에 반드시 대응할 필요는 없다. 프로그램은 다른 프로그램들 또는 데이터(예를 들어, 마크업(markup) 언어 문서에 저장되는 하나 이상의 스크립들)을 보유하는 파일의 일부에, 대상 프로그램에 전용인 단일의 파일에, 또는 다수의 협력 파일들(예를 들어, 코드의 하나 이상의 모듈들, 서브 프로그램들, 또는 부분들을 저장하는 파일들)에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 컴퓨터 또는 한 사이트에 위치되거나 다수의 사이트들에 걸쳐 분산되어 있고 통신 네트워크에 의해 인터커넥트는 다수의 컴퓨터들 상에서 실행되도록 배치될 수 있다.
본 명세서에 설명되는 프로세스들 및 논리 흐름들은 입력 데이터를 운용하고 출력을 생성하는 것에 의해 기능들을 실행하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그램 가능한 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 이러한 프로세스들 및 논리 흐름들은 또한 특수 목적 논리 회로, 예를 들어, FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)에 의해 실행될 수 있고 장치들 또한 이들로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램을 실행하는데 적합한 프로세서는, 예를 들어, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 양자 모두, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터 중 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 이들 양자 모두로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 필수 엘리먼트들은 명령어들을 수행하기 위한 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 디바이스들이다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 저장 디바이스들, 예를 들어, 자기, 자기 광학 디스크들(magneto optical disks), 또는 광 디스크들을 포함하거나, 이들로부터/이들로 데이터를 수신하거나, 데이터를 전달하거나, 양자 모두를 하도록 작동가능하게 결합될 것이다. 그러나, 컴퓨터는 이러한 디바이스들을 반드시 가질 필요는 없다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 저장하는데 적합한 컴퓨터 판독가능 매체는 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 디바이스들의 모든 형태들을 포함하고, 예를 들어 반도체 메모리 디바이스들, 예를 들어, EPROM, EEPROM, 및 플래시 메모리 디바이스들을 포함한다. 이러한 프로세서 및 메모리는 특수 목적 로직 회로에 의해 보강될 수 있거나, 또는 이에 통합될 수 있다.
본 문헌이 많은 특정 사항들을 포함하고 있긴 하지만, 이들은 임의의 발명의 범위 또는 청구될 수 있는 것의 범위에 대한 제한들로서 해석되어서는 안 되고, 오히려 특정한 발명들의 특정한 실시예들에 특유할 수 있는 특징들의 설명들로서 해석되어야 한다. 개별 실시예들의 정황에서 본 명세서에 설명되는 특정 특징들 또한 조합하여 단일의 실시예로 구현될 수 있다. 이와 반대로, 단일의 실시예의 정황에서 설명되는 다양한 특징들이 또한 다수의 실시예들에서 개별적으로 또는 임의의 적합한 하위 조합 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들이 특정 조합들에서 작용하는 것으로 위에 설명될 수 있고 심지어 그와 같이 처음에 주장될 수 있을지라도, 청구된 조합의 하나 이상의 특징들이 몇몇 경우들에서는 이러한 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구되는 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형에 관련될 수 있다.
마찬가지로, 동작들이 도면들에 특정 순서로 묘사되지만, 바람직한 결과들을 달성하기 위하여, 이러한 동작들이 도시된 특정 순서 또는 순차적인 순서로 수행되어야 한다거나, 도는 모든 도시된 동작들이 수행될 것을 요구하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 더욱이, 본 특허 문헌에 설명되는 실시예들에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 이러한 분리를 모든 실시예들에서 요구하는 것으로서 이해되어서는 안 된다.
몇몇 구현들 및 예들만이 설명되고, 다른 구현들, 향상들과 변형들이 본 문헌에 설명되고 예시된 것에 기초하여 이루어질 수 있다.

Claims (48)

  1. 투약의 환자 준수상태를 모니터하기 위한 디바이스로서,
    약물을 수용하는 용기에 부착 가능하고 정합 가능한 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 상기 센서는 상기 용기로부터의 약물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 상기 신호 처리 회로는 상기 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -;
    상기 기판 상에 형성되고 상기 데이터 취득 유닛과 통신하여 상기 증폭된 전기 신호를 데이터로서 처리하는, 프로세서 및 메모리를 포함하는 데이터 처리 유닛; 및
    상기 기판 상에 형성되고 상기 데이터 처리 유닛과 통신하여 상기 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛
    을 포함하는 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스는 눈에 띄지 않게 상기 용기에 부착될 수 있는 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용기는 액적 병(droplet bottle), 블리스터 팩(blister pack), 또는 탈착형 뚜껑을 갖는 병을 포함하는 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리 유닛은 상기 전기 신호에 기초하여 상기 용기로부터 배출되는 상기 약물의 양을 결정하도록 구성되는 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리된 데이터는 결정된 배출 이벤트가 발생한 시간을 표시하는 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 처리 유닛은 상기 결정된 배출 이벤트가 발생한 시간이 미리 결정된 시간 이전인지 또는 이후인지 결정하도록 구성되는 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 처리 유닛은 상기 미리 결정된 시간에 기초하여 상기 배출 이벤트가 빨랐는지 또는 늦었는지 표시하는 메시지를 생성하도록 구성되는 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 온도 센서, 광학 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함하는 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 약물은 유체를 포함하고, 상기 기판은 상기 용기의 노즐에 또는 그 근처에 부착되고 정합되는 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 유체가 상기 노즐을 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 온도 의존 저항성 유동 센서를 포함하는 디바이스.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 노즐의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 상기 노즐의 대향 단부에 배치되어 상기 LED에 의해 방출되는 광을 수신하는 광 검출기를 포함하고, 상기 광학 센서는 상기 유체가 상기 노즐을 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 상기 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 약물은 유체를 포함하고, 상기 기판은 상기 용기의 몸체에 부착되고 정합되는 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 압력 센서는 FSR(force sensitive resistor) 또는 변형계(strain gauge)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 용기의 몸체를 압착하는 것에 의해 초래되는 압력 변화량에 대응하여 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 데이터 처리 유닛은 상기 검출되는 압력의 양이 상기 배출 이벤트의 발생을 결정하는 임계값보다 높은지 또는 낮은지 결정하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 위치 센서는 자이로스코프 또는 가속도계를 포함하고, 상기 위치 센서는 상기 위치 센서에 의해 검출되는 상기 용기의 배향의 변화에 기초하여 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리 회로에 전기적으로 결합되고, 상기 센서가 상기 용기로부터의 상기 약물 배출의 발생을 검출할 때 발광하도록 작동될 수 있는 LED를 더 포함하는 디바이스.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 처리 유닛과 통신하여 상기 용기로부터의 경보 신호를 생성하기 위해 LED, 스피커, 또는 진동기 중 하나 이상을 포함하는 경보 유닛을 더 포함하는 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 데이터 처리 유닛은 사용자에 대한 사용 스케줄에 따라서 상기 약물을 복용하기 위한 상기 용기의 사용자의 준수상태를 결정하도록, 그리고 상기 사용 스케줄에 기초하여 상기 배출 이벤트가 빨랐거나 또는 늦었을 때 상기 경보 신호를 생성하도록 상기 경보 유닛을 작동시키기 위한 명령 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  20. 용기로부터의 약물의 배출을 모니터하기 위한 방법으로서,
    약물을 수용하는 용기에 부착되고 정합되는 정합 기판 상의 센서에 의해 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 용기로부터 배출되는 상기 약물의 발생 또는 비-발생을 표시하는 데이터를 생성하도록 상기 검출된 신호를 처리하는 단계
    를 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 정합 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하고, 상기 센서는 온도 의존 저항성 유동 센서, 광학 유동 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 검출 단계는 상기 용기로부터의 상기 약물 배출 및 비-배출에 대응하는 이벤트들을 구별가능한 전기 신호들로 변환하는 단계, 및 상기 전기 신호들을 증폭하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 처리 단계는 상기 검출되는 신호에 기초하여 상기 용기로부터 배출되는 상기 약물의 양을 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 처리 단계는 시간 값을 결정된 발생과 관련시키는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 처리 단계는 상기 결정된 발생과 관련되는 시간 값이 미리 결정된 시간 이전인지 또는 이후인지 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 처리 단계는 상기 정합 기판 상의 데이터 처리 유닛에 의해 수행되는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    배출 이벤트가 다가오고 있다는 것, 배출 이벤트가 발생했다는 것, 또는 배출 이벤트가 간과되었다는 것을 표시하는 메시지에 대응하는 경보를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  29. 제20항에 있어서,
    상기 사용자에 대한 특정 사용 스케줄에 따라서 상기 약물을 사용하는 사용자의 준수상태를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 미리 결정된 시간에 기초하여 상기 배출 이벤트가 빨랐는지 또는 늦었는지 표시하는 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  31. 제20항에 있어서,
    상기 용기는 액적 병(droplet bottle), 블리스터 팩(blister pack), 또는 탈착형 뚜껑을 갖는 병을 포함하는 방법.
  32. 용기로부터의 유체의 배출을 모니터하기 위한 디바이스로서,
    유체를 저장 및 배출할 수 있는 용기의 재료 구조체 내에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 상기 센서는 상기 용기로부터의 상기 유체 배출의 발생을 전기 신호로 변환하고, 상기 신호 처리 회로는 상기 전기 신호를 증폭함 -;
    프로세서 및 메모리 유닛을 포함하는 데이터 처리 유닛- 상기 데이터 처리 유닛은 상기 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 상기 데이터 취득 유닛과 통신하여 상기 증폭된 전기 신호를 상기 용기로부터의 상기 유체의 배출 이벤트를 결정하기 위한 데이터로서 처리함 -; 및
    상기 용기의 재료 구조체 내에 형성되고 상기 데이터 처리 유닛과 통신하여 상기 처리된 데이터를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛
    을 포함하는 디바이스.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 데이터 취득 유닛, 상기 데이터 처리 유닛, 및 상기 통신 유닛은 3D 프린팅 프로세스에 의해 상기 용기의 상기 재료 구조체 내에 형성되는 디바이스.
  34. 제32항에 있어서,
    상기 용기는 액적 병 또는 탈착형 뚜껑을 갖는 병을 포함하는 디바이스.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 센서는 온도 센서, 광학 센서, 압력 센서, 또는 위치 센서 중 하나 이상을 포함하는 디바이스.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 센서는 상기 재료 구조체 내에서 상기 용기의 노즐에 또는 그 근처에 형성되는 디바이스.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 유체가 상기 노즐을 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 온도 의존 저항성 유동 센서를 포함하는 디바이스.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 광학 센서는 상기 노즐의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 상기 노즐의 대향 단부에 배치되어 상기 LED에 의해 방출되는 광을 수신하는 광 검출기를 포함하고, 상기 광학 센서는 상기 유체가 상기 노즐을 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 상기 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  39. 제32항에 있어서,
    상기 센서는 상기 재료 구조체 내에서 상기 용기의 몸체 내에 구성되는 디바이스.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 압력 센서는 FSR(force sensitive resistor) 또는 변형계(strain gauge)를 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 용기의 몸체를 압착하는 것에 의해 초래되는 압력 변화량에 대응하여 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 위치 센서는 자이로스코프 또는 가속도계를 포함하고, 상기 위치 센서는 상기 위치 센서에 의해 검출되는 상기 용기의 배향의 변화에 기초하여 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  42. 용기로부터의 배출을 모니터하기 위한 디바이스로서,
    용기에 부착 가능하고 정합 가능한 기판;
    상기 기판 상에 형성되는 센서 및 신호 처리 회로를 포함하는 데이터 취득 유닛- 상기 센서는 상기 용기로부터의 상기 용기에 수용된 내용물 배출의 발생을 전기 신호로 변환하도록 작동될 수 있고, 상기 신호 처리 회로는 상기 전기 신호를 증폭하도록 작동될 수 있음 -; 및
    상기 기판 상에 형성되고 상기 신호 처리 회로와 통신하여 상기 증폭된 전기 신호를 원격 디바이스에 무선으로 송신하는 통신 유닛
    을 포함하는 디바이스.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 기판은 기계적으로 가요성이고 전기적으로 절연성인 재료를 포함하는 디바이스.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 기판 상에 형성되는 프로세서 및 메모리를 포함하는 데이터 처리 유닛- 상기 데이터 처리 유닛은 상기 데이터 취득 유닛과 통신하여 상기 증폭된 전기 신호를 데이터로서 처리하고, 상기 통신 유닛과 통신하여 무선 송신될 상기 처리된 데이터를 원격 디바이스에 제공함 -을 더 포함하는 디바이스.
  45. 제42항에 있어서,
    상기 센서는 상기 용기의 개구에 배치되고 상기 내용물이 상기 용기의 상기 개구를 빠져나갈 때 온도 변동을 검출하는 것에 의해 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 온도 센서를 포함하는 디바이스.
  46. 제42항에 있어서,
    상기 센서는 상기 용기의 개구의 일 단부에 배치되는 LED(light emitting diode) 및 상기 개구의 대향 단부에 배치되어 상기 LED에 의해 방출되는 광을 수신하는 광 검출기를 포함하고, 상기 광학 센서는 상기 내용물이 상기 용기의 상기 개구를 빠져나갈 때 초래되는 방출 광의 굴절률의 변화를, 상기 광 검출기에서, 검출하는 것에 의해 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 디바이스.
  47. 제42항에 있어서,
    상기 센서는 상기 센서가 부착되는 상기 용기의 부분에 인가되는 압력 변화량에 대응하여 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 힘 또는 압력 센서를 포함하는 디바이스.
  48. 제42항에 있어서,
    상기 센서는 상기 위치 센서에 의해 검출되는 상기 용기의 배향의 변화에 기초하여 상기 전기 신호를 생성하도록 작동될 수 있는 위치 센서를 포함하는 디바이스.
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