KR20190109482A - 약제 전달 장치를 위한 투여 검출 및 약물 식별 - Google Patents
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Abstract
본 개시 내용은 약제 전달 장치와 함께 이용하기 위한 투여 검출 시스템에 관한 것이다. 일 양태에서, 시스템은, 장치에 키-결합되고 약제 전달 장치에 부착된 피감지 구성요소의 상대적 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있는 센서를 포함하는, 모듈을 포함한다. 시스템은, 피감지 요소의 검출된 각도 위치를 기초로, 장치에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 장치의 유형을 결정한다. 다른 양태에서, 투여 검출 시스템은, 투여 전달 중에 작동기에 대해서 회전되는 투여 설정 부재를 포함하는 약제 전달 장치와 함께 이용된다. 투여 검출 시스템은 센서를 포함하고, 투여 전달 중에 투여 설정 부재에 부착된 피감지 요소의 상대적 각도 위치를 검출하도록 그리고 전달된 투여량을 결정하도록 동작될 수 있다. 관련된 방법이 또한 개시된다.
Description
본 개시 내용은 약제 전달 장치를 위한 전자 투여 검출 시스템에 관한 것이고, 예시적으로 약제 전달 장치의 근위 단부 부분에 제거 가능하게 부착되도록 구성된 전자 투여 검출 모듈에 관한 것이다. 대안적으로, 투여 검출 모듈이 약제 전달 장치에 통합될 수 있다. 투여 전달 검출 시스템은, 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 약제의 투여량 및/또는 약제 전달 장치에 포함된 약물의 유형을 검출하도록 동작될 수 있다.
다양한 질병으로 고통받는 환자는 약제를 빈번하게 스스로 주입하여야 한다. 사람이 약을 편리하고 정확하게 자가-투약할 수 있게 하기 위해서, 펜 주입기 또는 주입 펜으로 널리 알려진 다양한 장치가 개발되었다. 일반적으로, 이러한 펜은, 피스톤을 포함하고 다수-투여량의 액체 약제를 수용하는 카트리지를 구비한다. 카트리지 내에서 피스톤을 전진시켜 수용 약제를 원위 카트리지 단부에 위치되는 배출구로부터, 전형적으로 바늘을 통해서, 분배하기 위해서, 구동 부재가 전방으로 이동될 수 있다. 일회용 또는 미리 충진된 펜에서, 펜이 사용되어 카트리지 내의 약제의 공급량을 소모한 후에, 사용자는 전체 펜을 폐기하고 새로운 교체 펜의 이용을 시작한다. 재사용 가능 펜에서, 펜이 사용되어 카트리지 내의 약제의 공급량을 소모한 후에, 소모된 카트리지를 새로운 카트리지로 교체할 수 있도록 펜이 분해되고, 이어서 펜이 그 후속 이용을 위해서 재조립된다.
많은 펜 주입기 및 다른 약제 전달 장치가 기계적 시스템을 이용하고, 그러한 시스템에서 부재들은 장치의 동작에 의해서 전달되는 투여에 비례하는 방식으로 서로에 대해서 회전 및/또는 병진운동된다. 따라서, 당업계는, 전달된 투여를 평가하기 위해서 약제 전달 장치의 부재들의 상대적인 이동을 정확하게 측정하는 신뢰 가능한 시스템을 제공하기 위해 노력하였다. 그러한 시스템은, 약제 전달 장치의 제1 부재에 고정되고 장치의 제2 부재에 고정된 피감지 구성요소의 상대적인 이동을 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
적절한 양의 약제의 투약은, 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 투여가 정확할 것을 요구한다. 많은 펜 주입기 및 다른 약제 전달 장치는 주입 이벤트 중에 장치에 의해서 전달된 약제의 양을 자동적으로 검출 및 기록하기 위한 기능을 포함하지 않는다. 자동화된 시스템이 없는 경우에, 환자는 각각의 주입의 양 및 시간을 수작업으로 계속 추적하여야 한다. 따라서, 주입 이벤트 중에 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 투여를 자동적으로 검출하도록 동작될 수 있는 장치가 요구되고 있다. 또한, 그러한 투여 검출 장치가 제거 가능하고 다수의 전달 장치와 함께 재사용될 수 있는 것이 요구된다. 다른 실시예에서, 그러한 투여 검출 장치가 전달 장치와 일체일 것이 요구된다.
정확한 약물을 전달하는 것이 또한 중요하다. 상황에 따라, 상이한 약물, 또는 주어진 약물의 상이한 형태를 환자가 선택할 필요가 있을 수 있다. 어떠한 약물이 약제 전달 장치 내에 있는지에 관한 오류가 발생한 경우에, 환자는 적절하게 투여받지 못할 것이고, 투여 투약에 관한 기록이 부정확할 것이다. 약제 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 자동적으로 확인하는 투여 검출 장치가 이용되는 경우에, 이러한 경우의 발생 가능성이 상당히 감소된다.
본 개시 내용은, 약제 전달 장치 내의 상대적인 회전의 감지를 기초로 약제 전달 장치로부터 전달되는 약제의 양을 결정하도록 구성된 투여 검출 시스템 및 연관 제어 시스템을 갖는 약제 전달 장치에 관한 것이다. 상대적인 회전은 투여 설정 부재와 작동기 및/또는 약제 전달 장치의 하우징 사이에서 발생될 수 있다. 투여 전달 검출 시스템은 작동기에 부착된 전자 조립체 및 투여 설정 부재에 부착된 또는 투여 설정 부재를 포함하는 피감지 구성요소를 포함한다. 전자 조립체는, 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전을 검출하기 위해서 피감지 구성요소와 함께 동작될 수 있는 회전 센서를 포함한다. 전자 조립체는, 하나 이상의 다른 센서, 메모리, 프로세서, 제어기, 배터리 등과 같은 여러 가지 부가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 투여 전달 검출 시스템 및 수반 전자 조립체가 펜과 완전히 일체일 수 있다.
다른 양태에서, 투여 전달 검출 시스템은, 약제 전달 장치에 제거 가능하게 부착될 수 있는 모듈을 포함한다. 다른 장점들 중에서, 부착 가능한 그리고 탈착 가능한 투여 전달 검출 모듈은, 그러한 모듈이 부착되는 약제 전달 장치의 기능 또는 동작을 변경하지 않고, 전달되는 약제량을 검출하도록 동작될 수 있다. 일부 실시예에서, 투여 감지 시스템에 견고성을 부여하기 위해서, 여분의 센서가 제공된다. 일부 실시예에서, 감지 시스템은 전달된 투여의 크기를 기록하고 그러한 정보를 외부 장치에 전달한다. 다른 장점이 당업자에 의해서 인지될 것이다.
추가적인 양태에서, 약제 전달 장치의 유형 및/또는 약제 전달 장치 내에 수용된 약물의 유형을 검출하도록 동작될 수 있는 투여 유형 검출 시스템이 제공된다. 투여 유형 검출 시스템은, 작동기 부재에 제거 가능하게 부착될 수 있는 모듈을 포함한다. 모듈은, 약제 전달 장치에 부착된 피감지 구성요소를 검출할 수 있는 센서 구성요소를 포함한다. 모듈은 미리 결정된 각도 위치에서 약제 전달 장치에 부착되도록 키-결합된다(keyed). 센서는 약제 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 결정하기 위해서 센서에 대한 피감지 구성요소의 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있다.
다른 양태에서, 모듈은, 전달되는 약물의 양 및 약제 전달 장치에 수용된 약물의 유형 모두를 검출하기 위해서 약제 전달 및 약물 유형 검출 시스템 모두를 포함한다. 전달된 투여량 및/또는 약제 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 결정하기 위한 방법이 더 포함된다.
첨부 도면과 함께 작성된 이하의 구체적인 설명을 고려할 때, 본 개시 내용의 특징 및 장점이 당업자에게 더 명확해질 것이다.
도 1은 본 개시 내용의 투여 검출 시스템과 함께 동작될 수 있는 예시적인 약제 전달 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 약제 전달 장치의 횡단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 예시적인 약제 전달 장치의 근위 부분의 사시도이다.
도 4는 본 개시 내용의 투여 전달 검출 시스템과 함께, 도 1의 예시적인 약제 전달 장치의 근위 부분의 부분적으로 분해된 사시도이다.
도 5는 약제 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 부분적인 횡단면의, 측면도이다.
도 6은 약제 전달 장치의 근위 부분에 부착된 예시적인 실시예에 따른 투여 전달 검출 시스템의 모듈의 횡단면도이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 투여 설정 부재에 부착된 자기적 피감지 요소를 검출하도록 배치된 회전 센서를 도시하는 상면도이다.
도 8은 자기적 피감지 요소를 포함하는 도 7의 투여 설정 부재의 사시도이다.
도 9는 자기적 투여 전달 검출 시스템의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b는 자기적 감지를 이용하는 투여 전달 검출 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도 12a 내지 도 12d 그리고 도 13a 내지 도 13g는 유도 감지를 이용하는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 14 내지 도 17은 투여 유형 전달 시스템과 함께 이용 가능한 키-결합 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 18은 약제 전달 장치의 근위 부분에 부착되어 도시된, 다른 실시예에 따른 투여 검출 시스템의 모듈의 횡단면도이다.
도 19는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예에서 유용한 센서 및 피감지 구성요소의 배치를 도시한 도면이다.
도 20은 도 19의 투여 검출 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 21은 도 19의 투여 검출 시스템을 위한 출력 응답을 도시하는 그래프이다.
도 22는 센서 및 피감지 요소가 약제 전달 장치 내로 통합된, 다른 실시예에 따른 투여 검출 시스템의 횡단면도이다.
도 23a 내지 도 23c는 센서 구성요소에 대한 스커트의 회전 및/또는 위치를 광학적으로 감지하는 것을 이용하는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예의 도면을 도시한다.
도 24a 및 도 24b는 센서 구성요소에 대한 플랜지의 회전 및/또는 위치를 광학적으로 감지하는 것을 이용하는 투여 검출 시스템의 다른 예시적인 실시예의 도면을 도시한다.
도 25a 내지 도 25c는 용량형 감지를 이용하는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 26은 본 개시 내용의 추가적인 예시적 약제 전달 장치의 횡단면도이다.
도 1은 본 개시 내용의 투여 검출 시스템과 함께 동작될 수 있는 예시적인 약제 전달 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 약제 전달 장치의 횡단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 예시적인 약제 전달 장치의 근위 부분의 사시도이다.
도 4는 본 개시 내용의 투여 전달 검출 시스템과 함께, 도 1의 예시적인 약제 전달 장치의 근위 부분의 부분적으로 분해된 사시도이다.
도 5는 약제 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 부분적인 횡단면의, 측면도이다.
도 6은 약제 전달 장치의 근위 부분에 부착된 예시적인 실시예에 따른 투여 전달 검출 시스템의 모듈의 횡단면도이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 투여 설정 부재에 부착된 자기적 피감지 요소를 검출하도록 배치된 회전 센서를 도시하는 상면도이다.
도 8은 자기적 피감지 요소를 포함하는 도 7의 투여 설정 부재의 사시도이다.
도 9는 자기적 투여 전달 검출 시스템의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b는 자기적 감지를 이용하는 투여 전달 검출 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도 12a 내지 도 12d 그리고 도 13a 내지 도 13g는 유도 감지를 이용하는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 14 내지 도 17은 투여 유형 전달 시스템과 함께 이용 가능한 키-결합 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 18은 약제 전달 장치의 근위 부분에 부착되어 도시된, 다른 실시예에 따른 투여 검출 시스템의 모듈의 횡단면도이다.
도 19는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예에서 유용한 센서 및 피감지 구성요소의 배치를 도시한 도면이다.
도 20은 도 19의 투여 검출 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 21은 도 19의 투여 검출 시스템을 위한 출력 응답을 도시하는 그래프이다.
도 22는 센서 및 피감지 요소가 약제 전달 장치 내로 통합된, 다른 실시예에 따른 투여 검출 시스템의 횡단면도이다.
도 23a 내지 도 23c는 센서 구성요소에 대한 스커트의 회전 및/또는 위치를 광학적으로 감지하는 것을 이용하는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예의 도면을 도시한다.
도 24a 및 도 24b는 센서 구성요소에 대한 플랜지의 회전 및/또는 위치를 광학적으로 감지하는 것을 이용하는 투여 검출 시스템의 다른 예시적인 실시예의 도면을 도시한다.
도 25a 내지 도 25c는 용량형 감지를 이용하는 투여 검출 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 26은 본 개시 내용의 추가적인 예시적 약제 전달 장치의 횡단면도이다.
본 개시 내용의 원리를 이해하는 것을 돕기 위한 목적으로, 이제 도면에 도시된 실시예를 참조할 것이고, 특정의 언어가 그러한 실시예를 설명하기 위해서 이용될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 범위에 대한 제한이 그에 의해서 의도되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
본 개시 내용은 약제 전달 장치용 감지 시스템에 관한 것이다. 일 양태에서, 감지 시스템은, 약제 전달 장치의 투여 설정 부재와 작동기 사이의 상대적인 회전 이동의 감지를 기초로, 약제 전달 장치에 의해서 전달된 투여량을 결정하기 위한 것이다. 감지된 상대적 각도 위치 또는 이동은 전달된 투여량과 상호 관련된다. 제2 양태에서, 감지 시스템은 약제 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 결정하기 위한 것이다. 예시로서, 약제 전달 장치는 펜 주입기의 형태로 설명된다. 그러나, 약제 전달 장치는, 주입 펌프, 환약 주입기 또는 자동 주입기 장치와 같이, 약제의 투여를 설정 및 전달하기 위해서 이용되는 임의의 장치일 수 있다. 약제는, 그러한 약제 전달 장치에 의해서 전달될 수 있는 임의의 유형일 수 있다.
장치(10)와 같은, 본원에서 설명된 장치는, 예를 들어, 저장용기 또는 카트리지(20) 내에서, 약제를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 장치(10) 및 약제를 포함하는 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다. "약제"라는 용어는, 비제한적으로 인슐린, 인슐린 리스프로 또는 인슐린 글라진과 같은 인슐린 유사체, 인슐린 유도체, 둘라글루티드 또는 리라글루티드와 같은 GLP-1 수용체 작용제, 글루카곤, 글루카곤 유사체, 글루카곤 유도체, 위 억제 폴리펩티드(GIP), GIP 유사체, GIP 유도체, 옥시토모듈린 유사체, 옥시토모둘린 유도체, 치료용 항체 및 전술한 장치에 의해서 전달될 수 있는 임의의 치료제를 포함하는 하나 이상의 치료제를 지칭한다. 장치에서 사용되는 바와 같은 약제는 하나 이상의 부형제(excipient)와 함께 제형화될 수 있다. 그러한 장치는 일반적으로 환자, 간병인 또는 건강 관리 전문가에 의해서 전술한 바와 같은 방식으로 동작되어 약제를 사람에게 전달한다.
예시적인 약제 전달 장치(10)가, 도 1 내지 도 4에서, 바늘을 통해서 환자 내로 약제를 주입하도록 구성된 펜 주입기로서 도시되어 있다. 펜 주입기(10)는 본체(11)를 포함하고, 본체는 원위 부분(14) 및 근위 부분(16)을 포함하는 세장형의, 펜-형상의 하우징(12)을 포함한다. 원위 부분(14)은 펜 캡(18) 내에 수용된다. 도 2를 참조하면, 원위 부분(14)은, 분배 동작 중에 원위 배출구 단부를 통해서 분배되는 의료적 유체를 유지하도록 구성된 저장용기 또는 카트리지(20)를 수용한다. 원위 부분(14)의 배출구 단부는, 제거 가능한 커버(25)에 의해서 둘러싸이는 주입 바늘(24)을 포함하는 제거 가능한 바늘 조립체(22)를 구비한다. 피스톤(26)이 저장용기(20) 내에 배치된다. 근위 부분(16) 내에 배치된 주입 메커니즘은, 수용된 약을 바늘형 단부를 통해서 강제하기 위해서 투여 분배 동작 중에 저장용기(20)의 배출구를 향해서 피스톤(26)을 전진시키도록 동작될 수 있다. 주입 메커니즘은, 피스톤(26)을 저장용기(20)를 통해서 전진시키기 위해서 하우징(12)에 대해서 축방향으로 이동 가능한, 예시적으로 나사 형태의, 구동 부재(28)를 포함한다.
장치(10)에 의해서 분배되는 투여량을 설정하기 위해서, 투여 설정 부재(30)가 하우징(12)에 커플링된다. 예시된 실시예에서, 투여 설정 부재(30)는 투여 설정 및 투여 분배 중에 하우징(12)에 대해서 나선형으로 동작되는(즉, 축방향 및 회전방향으로 동시에 이동되는) 나사 요소 형태이다. 도 1 및 도 2는 홈(home) 또는 0(zero)의 투여 위치에서 하우징(12) 내로 완전히 나사작업된(fully screwed) 투여 설정 부재(30)를 도시한다. 투여 설정 부재(30)는, 단일 주입에서 장치(10)에 의해서 전달될 수 있는 최대 투여에 상응하는 완전 연장 위치에 도달할 때까지, 하우징(12)으로부터 근위 방향으로 외측으로 나사작업되도록 동작된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 투여 설정 부재(30)는, 투여 설정 부재(30)가 하우징(12)에 대해서 나선운동될 수 있도록 하우징(12)의 상응하는 나사산형 내부 표면과 결합되는 나선형의 나사산형 외부 표면을 갖는 원통형 투여 다이알 부재(32)를 포함한다. 투여 다이알 부재(32)는, 장치(10)의 슬리브(34)(도 2)의 나사산형 외부 표면과 결합되는 나선형의 나사산형 내부 표면을 더 포함한다. 다이알 부재(32)의 외부 표면은, 설정된 투여량을 사용자에게 알리기 위해서 투여용량(dosage) 창(36)을 통해서 볼 수 있는 숫자와 같은, 투여 표시부 마킹을 포함한다. 투여 설정 부재(30)는, 다이알 부재(32)의 개방 근위 단부 내에 커플링되고 다이알 부재(32) 내의 개구부(41) 내에 수용된 멈춤부(40)에 의해서 다이알 부재(32)에 축방향 및 회전방향으로 록킹되는(locked) 관형 플랜지(38)를 더 포함한다. 투여 설정 부재(30)는, 근위 단부에서 다이알 부재(32)의 외부 주변부 주위에 배치되는 칼라 또는 스커트(42)를 더 포함한다. 스커트(42)는 슬롯(46) 내에 수용된 탭(44)에 의해서 다이알 부재(32)에 축방향 및 회전방향으로 록킹된다.
그에 따라, 투여 설정 부재(30)가 투여 다이알 부재(32), 플랜지(38), 및 스커트(42) 중 임의의 것 또는 모두를 포함하는 것으로 간주될 수 있는데, 이는 그들 모두가 회전적으로 및 축방향으로 함께 고정되기 때문이다. 투여 다이알 부재(32)는 투여의 설정 및 약제 전달의 구동에 직접적으로 관련된다. 플랜지(38)는 다이알 부재(32)에 부착되고, 후술되는 바와 같이, 클러치와 협력하여 다이알 부재(32)를 투여 버튼(56)과 선택적으로 커플링시킨다. 투여를 설정하기 위해서 사용자가 다이알 부재(32)를 회전시킬 수 있도록, 스커트(42)는 본체(11) 외부의 표면을 제공한다.
스커트(42)는 스커트(42)의 외부 표면 상에 형성된 복수의 표면 특징부(48) 및 환형 융기부(49)를 예시적으로 포함한다. 표면 특징부(48)는, 스커트(42)의 외부 표면 주위에서 원주방향으로 이격되고 사용자가 스커트를 파지하고 회전시키는 것을 돕는, 예시적으로 길이방향으로 연장되는 리브(rib) 및 홈이다. 대안적인 실시예에서, 스커트(42)가 제거되거나 다이알 부재(32)와 일체이고, 사용자는 투여 설정을 위해서 투여 버튼(56) 및/또는 투여 다이알 부재(32)를 파지하고 회전시킬 수 있다. 도 4의 실시예에서, 사용자는 투여 설정을 위해서, 복수의 표면 특징부를 또한 포함하는, 하나의-단편의 투여 버튼(56)의 반경방향 외부 표면을 파지하고 회전시킬 수 있다.
전달 장치(10)는, 다이알 부재(32) 내에 수용되는 클러치(52)를 갖는 작동기(50)를 포함한다. 클러치(52)는 그 근위 단부에서 축방향 연장 스템(stem)(54)을 포함한다. 작동기(50)는 투여 설정 부재(30)의 스커트(42)의 근위적으로 배치된 투여 버튼(56)을 더 포함한다. 대안적인 실시예에서, 투여 설정 부재(30)는 도 26에 도시된 하나의-단편의 투여 버튼(56)을 포함한다. 투여 버튼(56)은, 투여 버튼(56)의 원위 표면의 중앙에 위치된 장착 칼라(58)(도 2)를 포함한다. 투여 버튼(56) 및 클러치(52)를 축방향으로 그리고 회전적으로 함께 고정하기 위해서, 칼라(58)가, 예를 들어 억지끼워 맞춤 또는 초음파 용접으로, 클러치(52)의 스템(54)에 부착된다.
투여 버튼(56)은 디스크-형상의 근위 단부 표면 또는 면(60), 및 원위적으로 연장되고 면(60)의 외부 주변 연부의 반경방향 내측으로 이격되어 환형 립(64)을 사이에 형성하는 환형 벽 부분(62)을 포함한다. 투여 버튼(56)의 근위 면(60)은 누름 표면으로서의 역할을 하고, 작동기(50)를 원위 방향으로 누르기 위해서, 그러한 누름 표면에 반하여(against) 힘이 수동적으로, 즉 사용자에 의해서 직접적으로 인가될 수 있다. 투여 버튼(56)은 예시적으로 근위 면(60)의 중심에 위치된 함몰 부분(66)을 포함하나, 근위 면(60)은 대안적으로 편평한 표면일 수 있다. 유사하게, 도 26에 도시된 하나의-단편의 투여 버튼(56)은 근위 면(60)의 중앙에 위치된 함몰 부분(66)을 포함할 수 있거나 대안적으로 편평한 표면일 수 있다. 편향 부재(68), 예시적으로 스프링이 버튼(56)의 원위 표면(70)과 관형 플랜지(38)의 근위 표면(72) 사이에 배치되어, 작동기(50) 및 투여 설정 부재(30)를 축방향으로 서로로부터 멀리 압박한다. 투여 분배 동작을 개시하기 위해서, 사용자는 투여 버튼(56)을 누를 수 있다.
전달 장치(10)는 투여 설정 모드 및 투여 분배 모드 모두로 동작될 수 있다. 동작의 투여 설정 모드에서, 장치(10)에 의해서 전달하고자 하는 희망 투여를 설정하기 위해서, 투여 설정 부재(30)가 하우징(12)에 대해서 다이알링(회전)된다. 근위 방향으로 다이알링하는 것은 설정 투여를 증가시키는 역할을 하고, 원위 방향으로 다이알링하는 것은 설정 투여를 감소시키는 역할을 한다. 투여 설정 부재(30)는 투여 설정 동작 중에 설정 투여의 최소 증분적(incremental) 증가 또는 감소에 상응하는 회전 증분(예를 들어, 클릭)으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 증분 또는 "클릭"이 약제의 1/2 또는 1의 단위와 동일할 수 있다. 설정된 투여량은 투여용량 창(36)을 통해서 보이는 다이알 표시부 마킹을 통해서 사용자에게 보일 수 있다. 투여 버튼(56) 및 클러치(52)를 포함하는 작동기(50)는 투여 설정 모드에서 다이알링 중에 투여 설정 부재(30)와 함께 축방향 및 회전방향으로 이동된다.
투여 다이알 부재(32), 플랜지(38), 및 스커트(42) 모두가 서로에 대해서 회전적으로 고정되고, 다이알 부재(32)와 하우징(12)의 나사산형 연결로 인해서, 투여 설정 중에 약제 전달 장치(10)에 근위적으로 회전 및 연장된다. 이러한 투여 설정 운동 중에, 투여 버튼(56)은, 편향 부재(68)에 의해서 함께 압박되는, 플랜지(38) 및 클러치(52)(도 2)의 상보적인 스플라인들(74)에 의해서 스커트(42)에 대해서 회전적으로 고정된다. 투여 설정의 과정 중에, 스커트(42) 및 투여 버튼(56)은 "시작" 위치로부터 "종료" 위치까지 나선형 방식으로 하우징(12)에 대해서 이동된다. 하우징에 대한 이러한 회전은 약제 전달 장치(10)의 동작에 의해서 설정된 투여량에 비례한다.
희망 투여가 설정되면, 장치(10)가 조작되고, 그에 따라 주입 바늘(24)이, 예를 들어, 사용자의 피부에 적절히 침투한다. 투여 버튼(56)의 근위 면(60)에 인가된 축방향 원위방향 힘에 응답하여, 동작의 투여 분배 모드가 개시된다. 축방향 힘은 사용자에 의해서 투여 버튼(56)에 직접적으로 인가된다. 이는, 원위 방향을 따른 하우징(12)에 대한 작동기(50)의 축방향 이동을 유발한다.
작동기(50)의 축방향 이동 운동은 편향 부재(68)를 압축하고 투여 버튼(56)과 관형 플랜지(38) 사이의 간극을 줄이거나 폐쇄한다. 이러한 상대적인 축방향 이동은 클러치(52) 및 플랜지(38) 상의 상보적인 스플라인들(74)을 분리하고, 그에 의해서 투여 설정 부재(30)에 회전적으로 고정되는 것으로부터 작동기(50), 예를 들어 투여 버튼(56)을 결합해제한다. 특히, 투여 설정 부재(30)가 작동기(50)로부터 회전적으로 언커플링되어, 작동기(50) 및 하우징(12)에 대한 투여 설정 부재(30)의 역방향-구동 회전을 허용한다. 동작의 투여 분배 모드가 또한 분리 스위치 또는 트리거 메커니즘의 활성화에 의해서 개시될 수 있다.
하우징(12)에 대한 회전이 없이 작동기(50)가 축방향으로 계속 끼워질 수 있음에 따라, 다이알 부재(32)는, 투여 버튼(56)에 대해서 회전됨에 따라, 하우징(12) 내로 역으로 나사작업된다. 주입하여야 하는 양이 여전히 남았다는 것을 나타내는 투여 마킹을 창(36)을 통해서 볼 수 있다. 투여 설정 부재(30)가 원위적으로 하향 나사작업됨에 따라, 구동 부재(28)가 원위적으로 전진되어, 피스톤(26)을 저장용기(20)를 통해서 밀고 약제를 바늘(24)(도 2)을 통해서 방출한다.
투여 분배 동작 중에, 약제 전달 장치로부터 방출되는 약의 양은, 다이알 부재(32)가 하우징(12) 내로 역으로 나사작업될 때, 작동기(50)에 대한 투여 설정 부재(30)의 회전 이동량에 비례된다. 다이알 부재(32)의 내부 나사산결합(threading)이 슬리브(34)(도 2)의 상응 외부 나사산결합의 원위 단부에 도달하였을 때, 주입이 완료된다. 이어서, 장치(10)는 다시 한번, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은, 준비 상태 또는 0의 투여 위치에서 정렬된다.
투여 버튼(56)에 대한, 투여 다이알 부재(32)의, 그리고 그에 따라 회전적으로 고정된 플랜지(38) 및 스커트(42)의 시작 및 종료 각도 위치는 투여 전달 중에 각도 위치의 "절대적인" 변화를 제공한다. 상대적인 회전이 360°를 초과하였는지의 여부를 결정하는 것이 수 많은 방식으로 결정될 수 있다. 예로서, 감지 시스템에 의해서 임의의 수의 방식으로 측정될 수 있는 투여 설정 부재(30)의 증분적 이동을 또한 고려함으로써, 전체 회전이 결정될 수 있다.
예시적인 전달 장치(10)의 설계 및 동작의 추가적인 상세 내용이, 전체 개시 내용이 참조로서 본원에 포함되는, "Medication Dispensing Apparatus with Triple Screw Threads for Mechanical Advantage"라는 명칭의 미국 특허 제7,291,132호에서 확인될 수 있다. 전달 장치의 다른 예는, 전체 개시 내용이 참조로서 본원에 포함되는, "Automatic Injection Device With Delay Mechanism Including Dual Functioning Biasing Member"라는 명칭의 미국 특허 제8,734,394호에서 확인될 수 있는 자동-주입기 장치이며, 여기에서 그러한 장치는, 약제 전달 장치 내의 상대적인 회전의 감지를 기초로 약제 전달 장치로부터 전달되는 약제의 양을 결정하기 위해서 여기에서 설명된 하나 이상의 여러 가지 센서 시스템으로 수정된다.
투여 검출 시스템은 약제 전달 장치의 부재들에 부착된 감지 구성요소 및 피감지 구성요소를 이용한다. "부착된"이라는 용어는, 본원에서 설명된 바와 같이 동작될 수 있도록, 다른 구성요소에 대한 또는 약제 전달 장치의 부재에 대한 구성요소의 위치를 고정하는 임의의 방식을 포함한다. 예를 들어, 감지 구성요소가, 부재 상에 직접적으로 배치되는 것, 부재 내에 수용되는 것, 부재와 일체인 것, 또는 부재에 달리 연결되는 것에 의해서, 약제 전달 장치의 부재에 부착될 수 있다. 연결은, 예를 들어, 마찰 결합, 스플라인, 스냅 또는 압입, 음파 용접 또는 접착제에 의해서 형성된 연결부를 포함할 수 있다.
"직접적으로 부착된"이라는 용어는, 2개의 구성요소, 또는 구성요소 및 부재가 부착 구성요소 이외의 중간 부재가 없이 함께 물리적으로 고정되는 부착을 설명하기 위해서 사용된다. 부착 구성요소는 체결부, 어댑터 또는 체결 시스템의 다른 부품, 예를 들어 부착을 돕기 위해서 2개의 구성요소 사이에 개재되는 압축 가능 멤브레인을 포함할 수 있다. "직접적인 부착"은, 다이알 부재(32)가 도 2에서 클러치(52)에 의해서 투여 버튼(56)에 커플링되는 것과 같이, 구성요소/부재가 하나 이상의 중간 기능 부재에 의해서 커플링되는 연결과 구별된다.
"고정된"이라는 용어는, 표시된 이동이 발생될 수 있거나 발생될 수 없는 것을 나타내기 위해서 사용된다. 예를 들어, 2개의 부재가 함께 회전 이동될 것이 요구되는 경우에, 제1 부재가 제2 부재와 "회전적으로 고정"된다. 다른 양태에서, 부재는, 구조적이 아니라 기능적으로, 다른 부재에 대해서 "고정될" 수 있다. 예를 들어, 2개의 부재 사이의 마찰 결합이 그 부재들을 함께 회전적으로 고정하도록 부재가 다른 부재에 반하여 눌릴 수 있는 한편, 제1 부재의 누름이 없는 경우에 2개의 부재가 함께 고정되지 않을 수 있다.
여러 가지 센서 시스템이 본원에서 고려된다. 일반적으로, 센서 시스템은 감지 구성요소 및 피감지 구성요소를 포함한다. "감지 구성요소"라는 용어는, 피감지 구성요소의 상대적인 위치를 검출할 수 있는 임의의 구성요소를 지칭한다. 감지 구성요소는, 감지 요소를 동작시키기 위한 연관 전기 구성요소와 함께, 감지 요소 또는 "센서"를 포함한다. "피감지 구성요소"는, 감지 구성요소가 감지 구성요소에 대한 피감지 구성요소의 위치 및/또는 이동을 검출할 수 있는, 임의의 구성요소이다. 투여 전달 검출 시스템에서, 피감지 구성요소는 감지 구성요소에 대해서 회전되고, 감지 구성요소는 피감지 구성요소의 각도 위치 및/또는 회전 이동을 검출할 수 있다. 투여 유형 검출 시스템에서, 감지 구성요소는 피감지 구성요소의 상대적 각도 위치를 검출한다. 감지 구성요소는 하나 이상의 감지 요소를 포함할 수 있고, 피감지 구성요소는 하나 이상의 피감지 요소를 포함할 수 있다. 센서 시스템은 피감지 구성요소(들)의 위치 또는 이동을 검출할 수 있고 피감지 구성요소(들)의 위치(들) 또는 이동(들)을 나타내는 출력을 제공할 수 있다.
센서 시스템은 전형적으로, 피감지 지역 내의 하나 이상의 피감지 요소의 위치에 대한 연관성에 따라 달라지는 피감지 매개변수의 특성을 검출한다. 피감지 요소는, 피감지 매개변수의 특성에 직접적 또는 간접적으로 영향을 미치는 방식으로 피감지 지역 내로 연장되거나 피감지 지역에 달리 영향을 미친다. 센서 및 피감지 요소의 상대적인 위치들은 피감지 매개변수의 특성에 영향을 미치고, 그에 따라 센서 시스템의 제어기가 피감지 요소의 상이한 위치들을 결정할 수 있게 한다.
적합한 센서 시스템이 능동적 구성요소 및 피동적 구성요소의 조합을 포함할 수 있다. 능동적 구성요소로서 동작되는 감지 구성요소에서, 양 구성요소들이 전원 또는 제어기와 같은 다른 시스템 요소와 연결될 필요성이 없다.
2개의 부재의 상대적인 위치들을 검출할 수 있는, 다양한 감지 기술 중 임의의 기술이 포함될 수 있다. 그러한 기술은, 예를 들어, 촉각적, 광학적, 유도적, 또는 전기적 측정을 기초로 하는 기술을 포함할 수 있다.
그러한 기술은 자기장과 같은 필드(field)와 연관된 피감지 매개변수의 측정을 포함할 수 있다. 하나의 형태에서, 자기 센서는 자기적 구성요소가 센서에 대해서 이동될 때 피감지 자기장의 변화를 감지한다. 다른 실시예에서, 센서 시스템은 물체가 자기장 내에 배치될 때 및/또는 자기장을 통해서 이동될 때 자기장의 특성 및/또는 변화를 감지할 수 있다. 필드의 변경은 피감지 지역 내의 피감지 요소의 위치와 관련된 피감지 매개변수의 특성을 변화시킨다. 그러한 실시예에서, 피감지 매개변수는 커패시턴스, 전도도, 저항, 임피던스, 전압, 인덕턴스 등일 수 있다. 예를 들어, 자기-저항 유형의 센서가 인가 자기장의 왜곡을 검출하고, 이는 센서의 요소의 저항의 특성적 변화를 초래한다. 다른 예로서, 홀 효과(Hall effect) 센서가 인가 자기장의 왜곡으로부터 초래되는 전압의 변화를 검출한다.
일 양태에서, 센서 시스템은 피감지 요소의, 그리고 그에 따라 약제 전달 장치의 연관된 부재의 상대적인 위치 또는 이동을 검출한다. 센서 시스템은 피감지 구성요소의 위치(들) 또는 이동량을 나타내는 출력을 생성한다. 예를 들어, 센서 시스템은 출력을 생성하도록 동작될 수 있고, 그러한 출력에 의해서 투여 전달 중에 투여 설정 부재의 회전이 결정될 수 있다. 제어기는 출력을 수신하기 위해서 각각의 센서에 동작 가능하게 연결된다. 일 양태에서, 제어기는 그러한 출력으로부터, 약제 전달 장치의 동작에 의해서 전달되는 투여량을 결정하도록 구성된다.
투여 전달 검출 시스템은 2개의 부재들 사이의 상대적인 회전 이동을 검출하는 것을 포함한다. 전달 투여량에 대한 기지의(known) 연관성을 갖는 회전의 범위에서, 센서 시스템은 투여 주입의 시작으로부터 투여 주입의 종료까지 각운동의 양을 검출하도록 동작된다. 예를 들어, 펜 주입기에 대한 전형적인 연관성은, 18°의 투여 설정 부재의 각도 변위가 1의 투여의 단위와 동일할 수 있으나, 다른 각도 연관성도 또한 적합하다. 센서 시스템은 투여 전달 중에 투여 설정 부재의 총 각도 변위를 결정하도록 동작될 수 있다. 따라서, 각도 변위가 90°인 경우, 5 단위의 투여가 전달된 것이다.
각도 변위의 검출을 위한 하나의 접근방식은 주입이 진행됨에 따른 투여량의 증분을 계수하는 것이다. 예를 들어, 각각의 반복이 각도적 회전의 미리 결정된 각도(degree)를 나타내도록, 센서 시스템이 피감지 요소의 반복 패턴을 이용할 수 있다. 편리하게, 각각의 반복이 약제 전달 장치로 설정될 수 있는 투여의 최소 증분에 상응하도록, 패턴이 확립될 수 있다.
대안적인 접근방식은 상대적으로 이동되는 부재의 시작 위치 및 정지 위치를 검출하고, 그러한 위치들 사이의 차이로서 전달 투여량을 결정하는 것이다. 이러한 접근방식에서, 센서 시스템이 투여 설정 부재의 전체 회전수를 검출하는 것이 결정의 일부일 수 있다. 이를 위한 여러 방법이 당업자에게 잘 알려져 있고, 전체 회전수를 평가하기 위해서 증분의 수를 "계수하는 것"을 포함할 수 있다.
센서 시스템 구성요소가 약제 전달 장치에 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 투여 검출 시스템 구성요소의 적어도 일부가, 약제 전달 장치에 제거 가능하게 부착되는 모듈의 형태로 제공된다. 이는, 이러한 센서 구성요소가 하나 초과의 펜 주입기에서 이용될 수 있게 하는 장점을 갖는다.
일부 실시예에서, 감지 구성요소가 작동기에 장착되고, 피감지 구성요소가 투여 설정 부재에 부착된다. 피감지 구성요소는 또한 투여 설정 부재 또는 그 임의의 부분을 포함할 수 있다. 센서 시스템은 투여 전달 중에 피감지 구성요소의, 그리고 그에 따라 투여 설정 부재의 상대적인 회전을 검출하고, 이로부터 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 투여량을 결정한다. 예시적인 실시예에서, 회전 센서가 작동기에 부착되고, 회전적으로 고정된다. 작동기는 투여 전달 중에 약제 전달 장치의 본체에 대해서 회전되지 않는다. 이러한 실시예에서, 피감지 구성요소는, 투여 전달 중에 작동기 및 장치 본체에 대해서 회전되는 투여 설정 부재에 부착되고, 회전적으로 고정된다. 피감지 구성요소는 또한 투여 설정 부재 또는 그 임의의 부분을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 회전 센서는 투여 전달 중에 상대적으로 회전되는 투여 설정 부재에 직접 부착되지 않는다.
도 5를 참조하면, 장치(10)와 같은 약제 전달 장치와 함께 이용될 수 있는 모듈(82)을 포함하는 투여 전달 검출 시스템(80)이 도식적 형태로 도시되어 있다. 모듈(82)은 전반적으로 84로 도시된 센서 시스템을 포함하고, 그러한 센서 시스템은 회전 센서(86), 그리고 프로세서, 메모리, 배터리 등과 같은 다른 연관 구성요소를 포함한다. 모듈(82)은, 작동기에 제거 가능하게 부착될 수 있는 분리된 구성요소로서 제공된다.
투여 검출 모듈(82)은 투여 버튼(56)에 부착된 본체(88)를 포함한다. 본체(88)는 예시적으로 원통형 측벽(90) 및 상단 벽(92)을 포함하고, 상단 벽은 측벽(90)에 걸쳐지고 그러한 측벽을 밀봉한다. 예로서, 도 5에서 상부 측벽(90)은 모듈(82)을 투여 버튼(56)에 부착하는 내향-연장 탭(94)을 갖는 것으로 도식적으로 도시되어 있다. 일 양태에서 모듈(82)이 제1 약제 전달 장치로부터 제거될 수 있고 그 후에 제2 약제 전달 장치에 부착되는 경우에, 투여 검출 모듈(82)이 대안적으로 스냅 피팅 또는 압입, 나사산형 인터페이스 등과 같은 임의의 적합한 체결 수단을 통해서 투여 버튼(56)에 부착될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 투여 버튼(56)이 투여 설정 부재(30)에 대해서 축방향으로 임의의 요구량만큼 이동될 수 있기만 하다면, 그러한 부착은 투여 버튼(56) 상의 임의의 위치에 있을 수 있다.
투여 전달 중에, 투여 설정 부재(30)가 투여 버튼(56) 및 모듈(82)에 대해서 자유롭게 회전된다. 예시적인 실시예에서, 모듈(82)은 투여 버튼(56)과 회전적으로 고정되고, 투여 전달 중에 회전되지 않는다. 이는, 예를 들어 도 5의 탭(94)으로, 또는 투여 버튼(56)에 대한 모듈(82)의 축방향 이동시에 모듈 본체(88) 및 투여 버튼(56) 상의 상호-대면 스플라인들 또는 다른 표면 특징부들을 결합시키는 것에 의해서, 구조적으로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 모듈의 원위방향 누름은 모듈(82)과 투여 버튼(56) 사이의 충분한 마찰 결합을 제공하여, 기능적으로, 모듈(82) 및 투여 버튼(56)이 투여 전달 중에 함께 회전적으로 고정되어 유지되게 한다.
상단 벽(92)은 투여 버튼(56)의 면(60)으로부터 이격되고 그에 의해서 공동(96)을 제공하고, 그러한 공동 내에 회전 센서 및 다른 구성요소의 일부 또는 전부가 수용될 수 있다. 공동(96)이 하단에서 개방될 수 있거나, 예를 들어 하단 벽(98)에 의해서 폐쇄될 수 있다. 투여 버튼(56)의 면(60)에 직접적으로 반하여 지탱되도록, 하단 벽(98)이 배치될 수 있다. 대안적으로, 하단 벽(98)(존재하는 경우)이 투여 버튼(56)으로부터 이격될 수 있고, 모듈(82)에 인가되는 축방향 힘이 투여 버튼(56)에 전달되도록, 모듈(82)과 투여 버튼(56) 사이의 다른 접촉이 이용될 수 있다. 다른 실시예에서, 모듈(82)은 도 26에 도시된 하나의-단편의 투여 버튼(56)에 회전적으로 고정될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 투여 설정 중에 모듈(82)이 투여 설정 부재(30)에 대안적으로 부착된다. 예를 들어, 측벽(90)은, 융기부(49) 아래의 위치에서 스커트(42)와 결합되는 내향 돌출부(102)를 갖는 하부 벽 부분(100)을 포함할 수 있다. 이러한 접근방식에서, 탭(94)이 제거될 수 있고, 모듈(82)이 투여 버튼(56)의 근위 면(60) 및 환형 융기부(49)의 원위 측면과 효과적으로 결합된다. 이러한 구성에서, 하부 벽 부분(100)은, 모듈(82)을 스커트(42)와 회전적으로 고정하기 위해서 스커트(42)의 표면 특징부와 결합되는 표면 특징부를 구비할 수 있다. 그에 의해서, 투여 설정 중에 하우징(82)에 인가되는 회전력이, 하부 벽 부분(100)과 스커트(42)의 커플링에 의해서, 스커트(42)에 전달된다.
투여 전달을 진행시키기 위해서, 모듈(82)이 스커트(42)로부터 회전적으로 분리된다. 스커트(42)에 대한 모듈(82)의 원위 축방향 이동시에 분리되도록, 그에 의해서 투여 전달 중에 스커트(42)가 모듈(82)에 대해서 회전될 수 있도록, 하부 벽 부분(100)과 스커트(42)의 커플링이 구성된다.
유사한 방식으로, 모듈(82)은 투여 설정 중에 투여 버튼(56) 및 스커트(42) 모두와 커플링될 수 있다. 이는, 투여 설정에서의 모듈의 회전 중에 부가적인 커플링 표면을 제공하는 장점을 갖는다. 이어서, 예를 들어 투여 전달이 개시될 때 스커트(42)에 대한 모듈(82)의 축방향 이동에 의해서, 스커트(42)에 대한 모듈(82)의 커플링이 투여 주입 전에 해제되고, 그에 의해서 투여 전달 중에 투여 설정 부재(30)가 모듈(82)에 대해서 회전될 수 있게 한다.
특정 실시예에서, 피감지 구성요소를 검출하기 위해서 회전 센서(86)가 측벽(90)에 커플링된다. 하부 벽 부분(100)은 또한, 투여 전달 중에 투여 설정 부재가 모듈(82) 및 하우징(12)에 대해서 회전될 때 사용자의 손이 투여 설정 부재(30)에 항력(drag)을 우발적으로 인가할 수 있는 가능성을 줄이는 역할을 한다. 또한, 투여 설정 중에 투여 버튼(56)이 투여 설정 부재(30)에 회전적으로 고정되기 때문에, 하부 벽 부분(100)을 포함하는 측벽(90)은, 투여 설정 중에 사용자에 의해서 용이하게 파지되고 조작될 수 있는 하나의 연속적인 표면을 제공한다.
주입 프로세스가 투여 검출 모듈(82)를 아래로 누르는 것에 의해서 개시될 때, 투여 버튼(56) 및 투여 설정 부재(30)가 함께 회전적으로 고정된다. 짧은 거리의, 예를 들어 2 mm 미만의, 모듈(82) 그리고 그에 따른 투여 버튼(56)의 이동은 회전적 결합을 해제하고, 투여가 전달될 때 투여 설정 부재(30)는 모듈(82)에 대해서 회전된다. 핑거 패드(finger pad) 또는 다른 트리거 메커니즘의 이용에 의해서, 투여 버튼(56)이 투여 버튼(56)과 투여 설정 부재(30)의 회전방향 록킹을 분리하기 위한 충분한 거리로 이동되기 전에, 투여 검출 시스템이 활성화된다.
예시적으로, 투여 전달 검출 시스템은 본원에서 설명된 바와 같은 센서 시스템의 동작에 적합한 전자 조립체를 포함한다. 제어기가 센서 시스템에 동작 가능하게 연결되어 하나 이상의 회전 센서로부터 출력을 수신한다. 제어기는, 예를 들어 모듈 본체(88)에 의해서 형성된 공동(96) 내에 수용된, 프로세서, 전원, 메모리, 마이크로제어기, 등과 같은 통상적인 구성요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 적어도 일부 구성요소가, 예를 들어 컴퓨터, 스마트폰 또는 다른 장치에 의해서, 별개로 제공될 수 있다. 이어서, 예를 들어 유선 또는 무선 연결에 의해서, 적절한 시간에 외부 제어기 구성요소와 센서 시스템을 동작 가능하게 연결하기 위한 수단이 제공된다.
예시적인 전자 조립체(120)가, 복수의 전자 구성요소를 갖는 가요성 인쇄회로기판(FPCB)을 포함한다. 전자 조립체는, 감지된 상대적인 회전을 나타내는 센서로부터의 신호를 수신하기 위해서 프로세서와 동작 가능하게 통신하는 하나 이상의 회전 센서(86)를 포함하는 센서 시스템을 포함한다. 전자 조립체는, 적어도 하나의 프로세싱 코어 및 내부 메모리를 포함하는 마이크로제어기 유닛(MCU)을 더 포함한다. 시스템은, 구성요소에 전력을 공급하기 위해서, 배터리, 예시적으로 동전형 배터리를 포함한다. MCU는, 작동기에 대한 투여 설정 부재의 검출된 회전을 기초로, 약제 전달 장치(10)에 의해서 전달되는 투여를 검출하는 것을 포함하는, 본원에서 설명된 동작을 실시하도록 동작될 수 있는 제어 로직을 포함한다. 일 실시예에서, 검출된 회전이 펜 주입기의 스커트(42)와 투여 버튼(56) 사이에서 검출된다.
MCU는 검출된 투여를 자체 메모리(예를 들어, 내부 플래시 메모리 또는 온-보드 EEPROM) 내에 저장하도록 동작될 수 있다. MCU는 검출된 투여를 나타내는 신호를, 블루투스 로우 에너지(BLE) 또는 다른 적합한 근거리 또는 원거리 무선 통신 프로토콜을 통해서, 사용자의 스마트폰과 같은 페어링된 원격 전자 장치에 대해서 무선으로 전송 및/또는 수신하도록 더 동작될 수 있다. 예시적으로, BLE 제어 로직 및 MCU가 동일 회로에 통합된다.
많은 감지 전자기기가 공동(96) 내에 수용된다. 그러나, 회전 센서는, 피감지 구성요소의 상대적인 이동을 감지하기 위해서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 회전 센서는 공동(96) 내에, 본체(88) 내에 그러나 공동(96)의 외측에, 또는 하부 벽 부분(100)과 같은 본체의 다른 위치에 배치될 수 있다. 유일한 요건은, 회전 센서가 투여 전달 중에 피감지 구성요소의 회전 이동을 효과적으로 검출하도록 배치되는 것이다. 일부 실시예에서, 회전 센서가 장치(10)에 일체화된다.
하나 이상의 피감지 요소가 투여 설정 부재(30)에 부착된다. 일 양태에서, 피감지 요소가 투여 설정 부재의 스커트(42)에 직접 부착된다. 대안적으로, 피감지 요소가, 다이알 부재, 플랜지 및/또는 스커트를 포함하는, 투여 설정 구성요소 중 임의의 하나 이상에 부착될 수 있다. 유일한 요건은, 투여 전달 중의 상대적 회전 이동 동안 회전 센서에 의해서 감지되도록 피감지 요소(들)가 배치되는 것이다. 다른 실시예에서, 피감지 구성요소는 투여 설정 부재(30) 또는 그 임의의 부분을 포함한다.
투여 전달 검출 시스템(80)의 추가적인 예시적 실시예가 도 6 내지 도 13에 제공되어 있다. 실시예가 다소 도식적인 방식으로 도시되어 있는데, 이는 도 1 내지 도 5와 관련하여 일반적인 상세 내용이 이미 제공되었기 때문이다. 일반적으로, 각각의 실시예는, 원통형 상부 벽(90) 및 상단 벽(92)을 갖는 본체(88)를 포함하는, 투여 검출 모듈(82)의 유사한 구성요소를 포함한다. 각각의 실시예가 또한 하부 벽(100)을 포함하나, 하부 벽(100)이 없는 것을 포함하여, 이러한 구성요소의 변형이 개시 내용의 범위에 포함된다는 것이 이해될 것이다. 본원의 전술한 설명과 공통되는 다른 부분은 모듈 본체(88)의 공동(96) 내에 수용된 전자 조립체(120), 투여 버튼(56), 투여 설정 부재(32) 및 장치 하우징(12)을 포함한다. 또한, 각각의 실시예에서, 투여 버튼(56)의 환형 측벽(62)에 부착된 것으로 투여 검출 모듈(82)이 도식적으로 도시되어 있으나, 대안적인 부착 형태 및 위치가 이용될 수 있다. 예를 들어, 투여 검출 모듈(82)이 투여 버튼(56)에 부착될 수 있고 일부 실시예에서 스커트(42)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 또한, 투여 검출 모듈(82)은, 도 26에 도시된 바와 같이, 하나의-단편의 투여 버튼(56)에 부착될 수 있다.
각각의 예는 또한 센서 시스템의 특정 유형의 이용을 보여준다. 그러나, 일부 실시예에서, 투여 검출 시스템은 동일한 또는 상이한 감지 기술을 이용하는 다수의 감지 시스템을 포함한다. 이는 감지 시스템 중 하나의 고장의 경우에 여분의 시스템을 제공한다. 이는 또한, 제1 감지 시스템이 적절히 기능하는지를 주기적으로 검증하기 위해서 제2 감지 시스템을 이용할 수 있는 능력을 제공한다.
특정 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 핑거 패드(110)가 모듈(82)의 상단 벽(92)에 부착된다. 핑거 패드(110)가 상단 벽(92)에 커플링되고, 이는 다시 상부 측벽(90)에 부착된다. 핑거 패드(110)는, 반경방향 내측으로 연장되고 벽 구성요소(92)의 원주방향 홈(116) 내에 수용되는 융기부(114)를 포함한다. 홈(116)은 핑거 패드(110)와 벽 구성요소(92) 사이의 약간의 축방향 이동을 허용한다. 스프링(미도시)은 정상 상태에서 핑거 패드(110)를 벽 구성요소(92)로부터 위쪽으로 멀리 압박한다.
핑거 패드(110)는 벽 구성요소(92)에 회전적으로 고정될 수 있다. 주입 프로세스가 개시될 때 원위 방향으로 모듈 본체(88)를 향하는 핑거 패드(110)의 축방향 이동은 선택된 이벤트를 트리거링하기 위해서 이용될 수 있다. 핑거 패드(110)의 하나의 용도는, 투여 주입이 개시될 때 핑거 패드(110)를 모듈 본체(88)에 대해서 초기에 누르고 축방향으로 이동시킬 때의 약제 전달 장치 전자기기의 활성화일 수 있다. 예를 들어, 이러한 초기 축방향 이동은 장치, 그리고 특히 투여 검출 시스템과 연관된 구성요소를 "기동(wake up)"하기 위해서 이용될 수 있다. 하나의 예에서, 모듈(82)은 정보를 사용자에게 보여주기 위한 디스플레이를 포함한다. 그러한 디스플레이는 핑거 패드(110)와 일체화될 수 있다. MCU는, 감지된 데이터를 수신하고 프로세스하도록 그리고, 예를 들어, 투여 설정, 투여된 분배, 주입의 상태, 주입의 완료, 날짜 및/또는 시간, 또는 다음 주입 시간과 같은 정보를 디스플레이 상에서 디스플레이하도록 작동될 수 있는 디스플레이 구동 소프트웨어 모듈 및 제어 로직을 포함한다.
핑거 패드가 없는 경우에, 시스템 전자기기가 다양한 다른 방식으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 예를 들어 접촉부의 폐쇄 또는 스위치의 물리적 결합에 의해서, 투여 전달의 시작에서 모듈(82)의 초기 축방향 이동이 직접적으로 검출될 수 있다. 여러 가지 다른 작용, 예를 들어 펜 캡의 제거, 가속도계를 이용한 펜 이동의 검출, 또는 투여의 설정을 기초로 약제 전달 장치를 활성화시키는 것이 또한 알려져 있다. 많은 접근 방식에서, 투여 검출 시스템은 투여 전달의 시작에 앞서서 활성화된다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 투여 검출 모듈(82)은 자기적 감지 시스템(84)을 이용하여 동작된다. 2개의 자기 센서(130)가 투여 설정 부재(30)의 스커트(42)에 대향되는 하부 벽 부분(100)(예시적으로, 하부 벽 부분(100)의 내측 표면) 상에 배치된다. 모든 실시예에서, 회전 센서(들) 및 피감지 요소(들)의 수 및 위치가 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 6 내지 도 8의 실시예는, 대안적으로, 스커트(42) 주위에서 균등하게 또는 불균등하게 이격된 임의의 수의 자기 센서(130)를 포함할 수 있다. 피감지 구성요소(132)(도 7 및 도 8)는, 예시적으로 스커트(42)의 내부 상에서, 스커트(42)에 고정된 자기 스트립(134)을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 스트립은 5쌍의 남극-북극 자기적 구성요소(예를 들어, 136 및 138)를 포함하고, 그에 따라 각각의 자기적 부분은 36°로 연장된다. 자기 센서(130)는 18°로 분리되어 배치되고(도 7), 자기 스트립(132)의, 그리고 그에 따라 스커트(42)의 디지털 위치를 2-비트 그레이 코드 방식으로 판독한다. 예를 들어, 센서가 N-S 자기 쌍의 통과를 검출할 때, 스커트(42)가, 예를 들어, 2 단위의 투여가 부가된(또는 차감된) 것에 상응하는, 36° 회전된 것이 검출된다.
자기 요소의 상이한 수 또는 위치를 포함하는, 다른 자기적 패턴이 또한 이용될 수 있다. 또한, 대안적인 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 피감지 구성요소(133)가 투여 설정 부재(30)의 플랜지(38)에 부착되거나 그와 일체이다.
전술한 바와 같이, 감지 시스템(84)은 자기 센서(130)에 대한 피감지 요소의 회전량을 검출하도록 구성된다. 이러한 회전량은 장치에 의해서 전달되는 투여량과 직접적으로 상호 관련된다. 투여 전달 중에 스커트(42)의 이동을 검출하는 것에 의해서, 예를 들어, 스커트(42)의 시작 위치와 정지 위치 사이의 차이를 식별하는 것에 의해서, 또는 약제의 전달 중에 스커트(42)의 증분적인 이동의 수를 "계수하는 것"에 의해서, 상대적인 회전이 결정된다.
도 10 내지 도 11을 참조하면, 북극(154) 및 남극(156)을 가지는 환형, 링-형상의, 2극성 자석(152)을 피감지 요소로서 포함하는 예시적인 자기 센서 시스템(150)이 도시되어 있다. 자석(152)은 플랜지(38)에 부착되고, 그에 따라 투여 전달 중에 플랜지와 함께 회전된다. 자석(152)은 대안적으로 투여 다이알(32) 또는 투여 설정 부재와 회전적으로 고정된 다른 부재에 부착될 수 있다.
센서 시스템(150)은 모듈(82) 내에 수용된 센서 전자기기(미도시)와 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 감지 요소(160)를 포함하는 센서(158)를 더 포함한다. 센서(158)의 감지 요소(160)가 인쇄회로기판(162)에 부착되어 도 11a에 도시되어 있고, 인쇄회로기판은 다시 모듈(82)에 부착되고, 모듈은 투여 버튼(56)에 회전적으로 고정된다. 결과적으로, 자석(152)은 투여 전달 중에 감지 요소(160)에 대해서 회전된다. 감지 요소(160)는 자석(152)의 상대적 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있다. 그에 의해서, 자기 센서 시스템(150)은 투여 버튼(56)에 대한 플랜지(38)의 전체 회전을, 그리고 그에 따라 투여 전달 중에 하우징(12)에 대한 회전을 검출하도록 동작한다.
일 실시예에서, 자기 센서 시스템(150)은 모듈(82) 내에서 균일하게-반경방향으로 이격된 4개의 감지 요소(160)를 포함한다. 감지 요소의 다른 수 및 위치가 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 11b에 도시된 다른 실시예에서, 단일 감지 요소(160)가 사용된다. 또한, 도 11b의 감지 요소(160)는 모듈(82) 내의 중심에서 도시되어 있지만, 다른 위치가 또한 이용될 수 있다. 전술한 실시예에서, 감지 요소(160)는 모듈(82) 내에 부착되어 도시되어 있다. 대안적으로, 감지 요소(160)가 투여 버튼(56)에 회전적으로 고정된 구성요소의 임의의 부분에 부착될 수 있고, 그에 따라 그러한 구성요소는 투여 전달 중에 하우징(12)에 대해서 회전되지 않는다.
설명을 위해서, 자석(152)은, 플랜지(38)에 부착된 하나의, 환형, 2극 자석으로 도시되어 있다. 그러나, 자석(152)의 대안적인 구성 및 위치가 고려된다. 예를 들어, 자석이, 교번적인 북극 및 남극과 같은, 다수의 극을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 자석은 플랜지(38)의 구분된 회전적, 투여-설정 위치들의 수와 동일한 자극 쌍의 수를 포함한다. 자석(152)은 또한 많은 수의 분리된 자석 부재를 포함할 수 있다. 또한, 자석 구성요소는, 스커트(42) 또는 투여 다이알 부재(32)와 같은, 투여 전달 중에 플랜지(38)에 회전적으로 고정되는 부재의 임의의 부분에 부착될 수 있다.
센서 시스템은 도 12 내지 도 13에서 유도 센서 시스템(170)으로서 대안적으로 예시되어 있다. 센서 시스템(170)은, 피감지 요소로서 스커트(42)에 부착된 금속 밴드(172)를 포함하는 피감지 요소(171)를 이용한다. 센서 시스템(170)은, 스커트(42)의 원주를 따라서 균일하게-반경방향으로 이격된 4개의 독립적인 안테나(178)와 같은, 하나 이상의 감지 요소(176)를 포함하는 센서(174)를 더 포함한다. 이러한 4개의 안테나는 180도로 분리되어 위치된 2개의 안테나 쌍을 형성하고, 스커트(42)의 각도 위치에 관한 무선-계측 측정을 제공한다.
모듈(82)에 대한 스커트(42)의 하나 이상의 구분된 회전 위치가 검출될 수 있도록, 금속 밴드(172)가 성형된다. 금속 밴드(172)는, 안테나(178)에 대한 스커트(42)의 회전 시에 변동 신호를 생성하는 형상을 갖는다. 예시적으로, 도 13a 내지 도 13c는 밴드 패턴을 도시하며, 도 13b는 도 13a의 위치로부터의 90°의 회전을 도시하고, 도 13c는 부가적인 90°회전을 도시한다. 이러한 패턴은, 도 12d에 개략적으로 도식적으로 도시된 바와 같이, 모듈(82)에 대한 스커트(42)의 회전 시에 검출된 사인파 응답을 생성하고, 위치(a 내지 d)는 도 12a에 도시된 것과 상호 관련된다.
도 13d는 펜(10)의 모듈(82) 및 스커트(42) 내로 통합된 유도 센서 시스템(170)을 보여주는 개략도를 제공한다. 금속 밴드(172)는 스커트(42)에 부착되어 도시되어 있다. 투여 전달 중에, 안테나가 모듈(82)에 대한, 그리고 그에 따라 펜(10)의 하우징(12)에 대한 스커트(42)의 위치를 검출하는 기능을 하도록, 안테나(178)가 전자기기(120)에 동작 가능하게 연결된다.
도 12 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 유도 센서 시스템(170)은 모듈(82) 내에서 균일하게-반경방향으로 이격된 안테나(178)를 포함하는 4개의 감지 요소(176)를 포함한다. 감지 요소의 다른 수 및 위치가 이용될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예는 단일 안테나를 이용한다. 예시적인 실시예에서, 안테나(178)는 모듈(82) 내에 부착되어 도시되어 있다. 대안적으로, 안테나(들)이 투여 버튼(56)에 회전적으로 고정된 구성요소의 임의의 부분에 부착될 수 있고, 그에 따라 그러한 구성요소는 투여 전달 중에 하우징(12)에 대해서 회전되지 않는다.
설명을 위해서, 금속 밴드(172)는, 스커트(42)의 외부에 부착된 단일, 원통형 밴드로서 도시되어 있다. 그러나, 금속 밴드(172)의 대안적인 구성 및 위치가 고려된다. 예를 들어, 금속 밴드는 다수의 구분된 금속 요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 금속 밴드는 스커트(42)의 구분된 회전적, 투여-설정 위치들의 수와 동일한 요소의 수를 포함한다. 대안예에서, 금속 밴드는, 플랜지(38) 또는 다이알 부재(32)와 같은, 투여 전달 중에 스커트(42)에 회전적으로 고정되는 구성요소의 임의의 부분에 부착될 수 있다. 금속 밴드는, 구성요소 내로 통합된 금속 입자에 의해서, 또는 구성요소를 금속 밴드와 함께 오버-몰딩하는 것에 의해서, 부재의 내측 또는 외측 상의 회전 부재에 부착된 금속 요소를 포함할 수 있거나, 그러한 부재 내로 통합될 수 있다.
안테나(178)는 도 12a에서 개략적으로 그리고 도 13d 및 도 13e에서 구조적으로 둥글게 도시되어 있다. 안테나의 대안적인 구성이 도 13f 및 도 13g에 개략적으로 도시되어 있다. 직사각형 중간 섹션(182) 및 반-원형 단부(184)를 갖는 "세장형 안테나"(180)가 도 13f에 도시되어 있다. 도 13f는 금속 밴드(186)에 대한 안테나(180)의 위치를 도시한다. 이러한 위치는, 투여 전달에서와 같은 모듈의 축방향 변위가 없는, 휴식 중의 펜 주입기에 상응한다. 도 13g에서, 안테나(180)는 투여의 전달을 유발하기 위해서 눌려진 모듈에 상응하는 위치에 있다. 모듈 및 그에 따른 안테나(180)는 금속 밴드(186)에 대해서, 도 13g에서 아래쪽으로, 변위되었다. 금속 밴드와 중첩되는 중간 섹션(182)의 더 일정한 면적이 존재함에 따라, 세장형 안테나(180)가 더 균일한 금속 밴드(186)의 감지를 제공할 수 있다는 것이 분명하다.
일 양태에서, 투여 검출 시스템의 모듈형 형태가 개시된다. 제거 가능하게 부착된 모듈의 이용이 약제 전달 장치와 함께 이용되도록 특별히 구성되고, 작동기 및 투여 설정 부재 모두가 약제 장치 하우징 외부의 부분을 포함한다. 이러한 외부 부분은, 본원에서 설명된 바와 같이, 투여 버튼과 같은 작동기에 대한 감지 구성요소의, 그리고 투여 스커트, 플랜지, 또는 다이알 부재와 같은 투여 설정 부재에 대한 피감지 구성요소의 직접적인 부착을 가능하게 한다. 이와 관련하여, "투여 버튼"은 더 일반적으로, 장치 하우징의 외측에 위치된 부분을 포함하고 설정된 투여를 전달하기 위해서 사용자가 이용할 수 있는 노출 표면을 포함하는, 약제 전달 장치의 구성요소를 지칭하기 위해서 이용된다. 유사하게, 투여 "스커트"는 더 일반적으로, 장치 하우징의 외측에 위치되고 그에 의해서 투여를 설정하기 위해서 사용자가 구성요소를 파지하고 회전시키기 위해서 이용할 수 있는 노출 부분을 가지는, 약제 전달 장치의 구성요소를 지칭한다. 본원에서 개시된 바와 같이, 투여 스커트는 투여 전달 중에 투여 버튼에 대해서 회전된다. 또한, 투여 스커트는 투여 설정 중에 투여 버튼에 회전적으로 고정될 수 있고, 그에 따라 투여 스커트 또는 투여 버튼이 투여 설정을 위해서 회전될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 전달 장치가 투여 스커트를 포함하지 않을 수 있고, 사용자는 투여 설정을 위해서 작동기(예를 들어, 투여 버튼)를 파지하고 회전시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 작동기 및/또는 투여 스커트에 부착된 투여 검출 모듈에서, 투여 검출 모듈이 회전될 수 있고 그에 의해서 전달 장치의 투여 설정 부재를 회전시켜 전달하고자 하는 투여를 설정할 수 있다.
본 개시 내용의 추가적인 특징은, 투여 검출 시스템(80)의 감지 시스템이, 부가 모듈이 아니라 통합된 시스템으로써, 약제 전달 장치 내로 처음부터 통합될 수 있다는 것이다.
전술한 내용은 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 상대적인 회전을 감지하기 위한 다양한 구조 및 방법에 관한 설명을 제공한다. 약제 전달 장치의 특정 실시예에서, 작동기는 투여 설정 중에 펜 본체에 대해서 나선형 방식으로 이동된다. 예시를 위해서, 이러한 개시 내용은 그러한 나선형 작동기와 관련하여 투여 검출 시스템을 설명한다. 그러나, 당업자는, 개시된 투여 검출 시스템의 원리 및 물리적 동작이 또한, 투여 전달 중에 회전되나 병진운동되지는 않는 작동기와 함께 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 투여 주입 중에 투여 설정 부재에 대해서 회전되는 작동기를 장치가 포함하기만 한다면, 투여 검출 시스템이 약제 전달 장치의 다른 구성과 함께 동작될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다.
검출 시스템은 또한 펜 주입기에 위해서 투약되는 약물의 특성을 식별하기 위한 모듈과 함께 이용될 수 있다. 펜 주입기가 매우 다양한 약물과 함께, 그리고 심지어 주어진 약물의 여러 가지 종류와 함께 이용된다. 예를 들어, 인슐린이 의도된 목적에 따라서 상이한 형태들로 이용될 수 있다. 인슐린 유형은 신속-작용, 단기-작용, 중간-작용, 및 장기-작용을 포함한다. 다른 양태에서, 약물의 유형은, 약물이 속하는 유형, 예를 들어 인슐린 대 비-인슐린 약제, 및/또는 약물의 농도를 지칭한다. 약물의 유형을 혼동하지 않는 것이 중요한데, 이는 심각한 영향이 초래될 수 있기 때문이다.
약물의 유형을 기초로 특정 매개변수들을 상호 관련시킬 수 있다. 예로서 인슐린을 이용하면, 어떠한 유형의 인슐린이 포함되는지, 인슐린의 유형을 투여 타이밍과 어떻게 상호 관련시키는지, 등과 같은 인자를 기초로 하는 적절한 투여량에 관한 한계가 알려져 있다. 다른 양태에서, 치료 방법을 정확하게 모니터링하고 평가하기 위해서, 어떠한 유형의 약물이 투약되었는지를 알 필요가 있다. 하나의 양태에서, 투약되는 약물의 유형을 구별할 수 있는 센서 시스템이 제공된다.
약물 유형을 결정하기 위해서, 약제 전달 장치 내에 수용된 약물 유형의 특이적 식별을 검출하는, 모듈이 제공된다. 모듈을 약제 전달 장치, 예를 들어 펜 주입기에 장착할 때, 모듈은 약물의 유형을 검출하고 이를 메모리에 저장한다. 그 후에, 모듈은, 이전의 투여 이력 및 다른 정보뿐만 아니라, 펜 내의 약물의 유형을 고려하여 약물 설정 또는 전달을 평가할 수 있다.
도 14를 참조하면, 펜 주입기(10)는 피감지 구성요소(202) 및 감지 구성요소(204)를 포함하는 센서 시스템(200)을 포함한다. 센서 시스템(200)은 펜 주입기(10)에 대한 피감지 구성요소(202)의 구분된 각도 배향을 식별하도록 동작될 수 있다. 센서 시스템(200)은 전술한 것과 같은 임의의 유형일 수 있고, 그에 의해서 특정 각도 위치가 식별될 수 있다.
도 14에서, 하우징(12), 투여 다이알 부재(32), 플랜지(38), 클러치(52), 투여 버튼(56) 및 모듈(82)을 포함하는 펜 주입기(10)가 도시되어 있다. 피감지 구성요소(202)는 특이적으로 식별될 수 있는 방식으로 펜 주입기(10)에 부착되는 하나 이상의 피감지 요소(206)를 포함한다. 예로서, 피감지 요소(206)는 스커트(42)에 부착되어 도시되어 있고, 스커트(42)에 대해서 동일한 배향을 항상 갖는다. 스커트(42)는 하우징(12)에 대해서 회전될 수 있으나, 임의의 약물이 펜 주입기로부터 분배되기 전에 "초기 0 위치"에 있을 때 하우징(12)에 대해서 특이적인 식별 가능 위치를 갖는다. 유사하게, 피감지 요소(206)는, 펜 주입기(10)에 모듈(82)을 장착하는 동안과 같은, 관련 시간에 특이적으로 식별 가능한 위치를 가지는 펜의 다른 회전 가능 부재에 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 피감지 요소(206)는, 대안적으로, 예를 들어, 플랜지(38) 또는 다이알 부재(32)에 부착될 수 있다.
스커트(42)는 원통형 스커트 벽(210)의 외측에서 축방향으로 연장되는 슬롯(208)(도 15)을 포함한다. 피감지 요소(206)의 각도 위치에 대한 슬롯(208)의 각도 위치는, 선택된 약물의 유형과 상응하도록 미리 결정된다. 도 15를 참조하면, 슬롯(208)은 9시 위치에서 도시되어 있고, 여기에서 스커트(42)는 그 초기의 0의 투여 위치에 있다. 이러한 슬롯(208)의 위치는 특정 유형의 약물을 나타내는 것으로 할당된다. 대안적으로, 슬롯(208)은, 도 15에서의 3시 위치와 같은, 초기의 0의 투여 위치를 위한 상이한 각도 위치에 위치된다. 이어서, 이러한 위치는 제2 유형의 약물을 나타내는 것으로 할당된다. 그에 따라, 슬롯(208)에 대한 피감지 요소(206)의 위치의 검출은 펜 주입기(10)에 수용된 약물 유형을 식별하는데 있어서 유용하다.
모듈(82)은 내부 표면(214)(도 16)을 포함하는 하부 벽(212)을 포함한다. 탭(216)이 내부 표면(214)의 반경방향-내측으로 연장되고, 슬롯(208) 내에 수용되도록 구성된다. 이러한 조건이 도 15에 도식적으로 도시되어 있다. 탭(216)은 내부 표면의 단순한 돌출부일 수 있거나, 반경방향-외측으로 휘어질 수 있는 아암으로서 제공될 수 있다. 모듈(82)을 장치(10)에 장착하기 위해서, 탭(216)이 슬롯(208)과 정렬되고, 이어서 모듈은 장치의 방향으로 전진된다. 탭(216)은, 무딘 전방 단부(218)를 갖는 것에 의해서, 슬롯(208)과의 적절한 정렬을 보장하도록 구성된다. 이는 탭(216)이, 스커트 상의 다른 위치에 부적절하게 놓이지 않고, 슬롯(208) 내에 수용되게 하기 위해서 제공된다.
도 14는 탭(216)이 슬롯(208) 내에 수용된 설치 중의 모듈을 도시한다. 도 17에서, 모듈(82)은 그 설치 위치까지 전진되었고, 탭(216)은 슬롯(208)의 외부로 이동되었다. 이러한 위치에서, 전술한 바와 같이, 예를 들어 돌출부(220)에 의해서, 모듈(82)이 투여 버튼(56)에 고정될 수 있다. 슬롯(208) 외측의 배치 탭(216)은 설치 후에 스커트(42)와 모듈(82) 사이의 상대적인 회전을 허용한다.
약물 유형의 식별은, 슬롯(208)에 대한 피감지 요소의 미리 결정된 배향으로부터 초래된다. 도 14 내지 도 17의 실시예에서, 이는, 피감지 요소가 스커트(42) 상에서 선택적으로 배치되어 약물의 유형을 나타낸다는 것을 의미한다. 그러한 방식으로, 탭(216)이 슬롯(208)과 정렬될 때, 센서 시스템은 피감지 요소(들) 및 모듈의 상대적 각도 관계를 식별하도록, 그리고 그로부터 약물 유형을 유도하도록 동작될 수 있다. 이러한 검출은, 탭 및 슬롯이 정렬되는 임의의 시간에 이루어질 수 있다. 모듈을 스커트에 장착하는 시간에 이러한 정렬이 요구되기 때문에, 이때 위치를 검출하는 것이 편리하다. 이는, 예를 들어 근접도 센서, 활주 접촉, 스프링 편향형 스위치에 의해서, 또는 모듈의 설치 시작 시의 수동적인 활성화에 의해서, 임의의 적합한 방식으로 센서 시스템을 트리거링하는 것에 의해서 유발될 수 있다.
모듈이 일단 설치되고 약물의 유형이 식별되면, 펜 주입기는 사용 준비된다. 희망할 때, 모듈(82)이 펜 주입기로부터 제거되고 다른 펜 주입기에서 이용될 수 있다. 동작 중에, 투여의 전달은 스커트(42)를 모듈(82)에 대해서 회전시킬 것이고, 그에 따라 투여 전달의 종료에서 탭 및 슬롯이 정렬되지 않을 수 있다. 이러한 것은 펜 주입기의 동작에 어떠한 영향도 미치지 않는데, 이는 탭이 슬롯(208)으로부터 축방향으로 변위되고 그에 따라 스커트(42)에 대한 임의의 각도 위치에 있을 수 있기 때문이다. 그러나, 모듈(82)의 제거를 돕기 위해서, 탭(216)이 테이퍼링된 후방 단부(222)를 포함한다. 이는, 스커트의 각도 위치와 관계없이, 탭(216)이 스커트(42)의 외부 표면(210) 위로 용이하게 올라갈 수 있게 한다. 탭 및 슬롯 정렬 메커니즘을 이용하여 약물 유형의 식별을 설명하였다. 그러나, 다른 정렬 구조물 또는 시스템이 또한 고려된다.
이러한 약물 유형 검출은, 정렬 특징부에 대한 피감지 요소의 미리 결정된 각도 위치를 검출하기 위해서 동작될 수 있는 다양한 센서 시스템과 함께 이용될 수 있다. 이러한 센서 시스템은 본원에서 전술한 것들을 포함한다. 추가적인 양태에서, 이러한 약물 유형 결정이 투여 전달량을 검출하기 위한 센서 시스템과 용이하게 조합된다. 2개의 시스템은 서로 독립적으로 또는 서로 협력하여 동작될 수 있다.
특정 양태에서, 투여 전달을 검출하기 위해서 이용되는 센서 시스템이 또한 약물 유형을 식별하기 위해서 이용된다. 예를 들어, 도 10 내지 도 11 그리고 관련된 내용은, 전달된 투여량을 결정하기 위해서 감지 요소(160) 및 자석(152)을 포함하는 자기 센서 시스템을 설명한다. 센서 시스템이 감지 요소에 대한 자석(152)의 특정 각도 위치를 검출할 수 있도록, 자석(152)은 특이적 구성을 갖는다. 그에 따라, 이러한 동일한 센서 시스템은, 도 14 내지 도 17과 관련하여 설명된 바와 같이, 정렬 특징부와 함께 이용되어 펜 주입기에 수용된 약물 유형을 식별할 수 있다. 도 12 내지 도 13의 유도 센서 시스템은 약물 유형 및 투여 전달 모두를 결정하는데 있어서 유용한 센서 시스템의 다른 예이다.
도 18 내지 도 21을 참조하면, 대안적인 약물 및/또는 펜 유형의 검출 시스템(230)이 제공된다. 이러한 실시예에서, 센서 시스템(230)은 모듈(232)과 관련하여 제공된다. 모듈(232)은, 도 14 내지 도 17의 실시예의 모듈(82)과 관련하여 설명된 것과 동일한 키-결합 방식으로 펜 주입기(10)에 제거 가능하게 부착된다. 센서 시스템(230)은 피감지 구성요소(234) 및 센서(236)를 포함한다. 센서 시스템(230)은 펜 주입기(10)에 대한 피감지 구성요소(234)의 구분된 각도 배향을 식별하도록 동작될 수 있다. 약물 및/또는 펜 유형의 식별은, 전술한 바와 같이, 피감지 요소(들)의 미리 결정된 배향으로부터 초래된다. 센서 시스템은 모듈에 대한 피감지 요소(들)의 상대적 각도 연관성을 식별하도록, 그리고 그로부터 약제 및/또는 펜 유형을 유도하도록 동작될 수 있다.
피감지 구성요소(234)의 각도 위치는 피감지 구성요소의 특이적 각도 프로파일을 기초로 검출된다. "특이적 각도 프로파일"이라는 용어는 피감지 구성요소의 구성을 식별하기 위해서 이용되고, 여기에서 피감지 구성요소(234)를 포함하는 하나 이상의 피감지 요소(238)는 피감지 구성요소의 각도 위치가 시스템에 의해서 사용되는 임의의 미리 결정된 각도 위치에 대해서 특이적으로 식별될 수 있게 한다. 그러한 특이적 각도 프로파일을 갖는 피감지 구성요소가 도 19 내지 도 21에 도시되어 있다. 도 19는 피감지 구성요소(234)의 일 실시예와 센서(236) 사이의 연관성을 도식적으로 도시한다. 피감지 구성요소(234)는 일반적으로 원형 패턴으로 형성되는 단일 피감지 요소(238)를 포함한다.
센서(236)는 도 20에서, 작동기(244)의 회전 축(242)을 중심으로 균일하게-반경방향으로 배치된, 유도 코일 안테나(246 및 248)의 대향되는 쌍을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 안테나는 A+/A- 및 B+/B- 페어링을 나타낸다. 피감지 구성요소(234)는, 회전 축(242)을 중심으로 회전되도록 구성된 도 20에 도시된 바와 같이 배치된다. AC 전류가 페어링된 안테나(246 및 248)를 통해서 흘러, 4개의 분리되고 독립적인 AC 자기장을 생성한다.
피감지 요소(234)가 안테나 쌍을 통과함에 따라, 각각의 안테나의 자기장은 피감지 요소(234) 내의 금속의 표면 상에서 순환 전류(와전류)를 유도한다. 이러한 와전류는 그 자체의 자기장을 유발하고, 이는 안테나에 의해서 생성된 원래의 필드와 반대이다. 피감지 요소(234)의 금속이 안테나 코일에 더 가까이 이동할 때, 그러한 코일에 의해서 생성된 전자기장의 더 큰 부분이 차단되고, 다른 안테나의 전자기장의 더 작은 부분이 차단된다. 이는, 더 많은 자기장 플럭스 라인이 차단됨에 따라 와전류가 증가되고, 다른 코일의 더 적은 플럭스 라인이 차단됨에 따라 와전류가 감소된다는 것을 의미한다. 각각의 안테나 내의 와전류의 이러한 변화는 각각의 개별적인 안테나의 유효 인덕턴스를 변화시킨다. 시스템은 시간에 걸친 각각의 안테나(246 및 248)의 인덕턴스의 이러한 변화를 측정할 수 있고, 대향 코일(246 및 248)로부터의 해당 데이터를 이용하여 온도 또는 기계적 공차로 인한 원치 않는 변동을 상쇄시킬 수 있다. 결과는, 도 21에 도시된 바와 같은, 2개의 연속적으로 변화되는 파형의 90도 위상차이다.
이어서, 2개의 출력 신호의 상응 레벨들이 센서(236)에 대한 피감지 구성요소(234)의 다양한 회전 위치에 상호 관련되고, 이는 구적법적(quadrature) 회전 감지를 가능하게 한다. 시스템은 A 및 B 안테나 페어링(246 및 248) 각각으로부터 응답 데이터 A 및 데이터 B를 제공한다. 센서 시스템(230)은 도 20에서 "0-위치"에서 도시되어 있다. 피감지 구성요소(234)의 형상으로부터 그리고 신호 출력으로부터, 피감지 구성요소(234)의 각각의 상대적인 회전 위치가 특이적 응답 사인을 갖는다는 것, 그리고 그에 따라 피감지 구성요소가 작동기(244)의 회전 축(242)을 중심으로 특이적 각도 프로파일을 갖는다는 것이 분명하다.
출력 신호가 프로세스되고 디코딩되어, 피감지 요소(234)의 주어진 위치에 대한 특이적 사인을 생성한다. 그러한 프로세싱은, 출력을 반복적으로 샘플링하기 위한 또는 도 21에 도시된 아날로그 신호를 또한 90도 위상차의 분리된 디지털 방형파로 변환하기 위한 신호 프로세싱을 포함할 수 있다. 참조표를 이용하여 현재의 그리고 이전의 위치 정보를 비교하여 이동 방향을 디코딩할 수 있다. 예를 들어, 출력 신호 A 및 B에 대해서 마지막으로 디코딩된 값이 각각 00이고, 전류 값이 01인 경우에, 피감지 요소가 시계 방향으로 1/2 단계(step) 이동되었다고 할 수 있다. 주어진 "단계"에 대한 각도의 수는 아날로그 신호의 샘플링률에 의해서 결정된다. 샘플링률을 증가시키는 것은 증가된 회전 분해능을 초래하는데, 이는 더 작은 각도 위치 변화가 검출되기 때문이다. 그러나, 약물 또는 장치 유형을 검출하기 위해서, 피감지 구성요소가, 약물 또는 장치 유형에 상호 관련되는 임의의 각도 위치 또는 임의의 다른 정보가 검출되도록 특이적 신호 출력을 초래하는 것으로 충분한다.
센서 시스템(230)은 센서(236)에 대한 피감지 구성요소(234)의 하나 이상의 각도 위치를 검출하도록 구성된다. 제어기(250)는 하나 이상의 검출된 각도 위치에 응답하고, 그에 의해서 약제 전달 장치(10)와 관련된 정보를 결정하도록 동작될 수 있다.
이러한 예시적인 실시예에서, 모듈(232)은 키-결합 연관성으로 작동기(244)에 부착되어, 모듈(232), 그리고 그에 따라 센서(236)를 작동기(244)에 대한 미리 결정된 각도 위치에 배치한다. 이러한 키-결합 연관성은, 예를 들어, 모듈(232)(도 18)의 탭(216)을 수용하는 스커트(42)의 슬롯(208)을 가지는 것에 의해서, 도 14 내지 도 17의 실시예에서와 같은 방식으로 제공될 수 있다.
모듈(232)의 미리 결정된 각도 위치는 약제 전달 장치(10)의 유형 및/또는 약제 전달 장치(10)에 수용된 약제의 유형과 상호 관련된다. 예를 들어, 도 20에 도시된 0°-위치는, 펜 주입기가 약제를 위한 특정 용량을 갖는 펜이라는 것을 나타낼 수 있고, 90°-위치는, 약제가 신속-작용 인슐린이라는 것을 나타낼 수 있다. 180° 위치는, 예를 들어, 약제 전달 장치가 특정 부피의 신속-작용 인슐린을 수용한 펜 주입기라는 것을 나타낼 수 있다. 그러한 상호 관련성이 모듈(232)에 수반된 메모리 내에 저장될 수 있다. 제어기는 모듈(232)에 수용된 센서(236)에 대한 피감지 구성요소(234)의 각도 위치를 결정하도록, 그리고 약제 전달 장치에 관한 상호 관련 정보를 유도하도록 구성된다.
다른 예시적인 실시예에서, 센서 시스템(230)은 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 약제의 양을 결정하도록 동작될 수 있다. 이러한 실시예에 따라, 약제 전달 장치는, 투여 전달 중에 약제 전달 장치의 본체에 대해서 회전되는 투여 설정 부재를 포함한다. 작동기는 투여 설정 중에 제1 동작 모드에서 투여 설정 부재와 함께 축방향으로 그리고 회전적으로 고정된다. 작동기는 투여 전달 중에 제2 동작 모드에서 장치 본체에 대해서 회전될 수 없다. 센서 시스템(230)은 투여 전달 중에 모듈에 대한 피감지 구성요소의 회전을 검출하고, 제어기는 전달된 약제의 양을 유도한다.
추가적인 실시예에서, 약제 전달 장치의 센서 시스템은 약제 전달 장치 자체와 관련된 정보 및 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 약제의 양 모두를 결정하도록 동작될 수 있다. 이러한 실시예에서, 모듈(232)은 약제 전달 장치에 부착되고, 센서 시스템(230)은 모듈(232)에 대한 피감지 구성요소(234)의 각도 위치를 검출한다. 이러한 위치는 약제 전달 장치의 유형, 약제 전달 장치에 수용된 약제의 유형, 또는 임의의 다른 희망 정보와 상호 관련된다. 이어서, 약제 전달 장치는 약제를 전달하기 위해서 이용된다. 전달 중에, 센서 시스템(230)은, 전달되는 약제의 양에 관한 표시로서, 센서(236)에 대한 피감지 구성요소(234)의 회전을 검출한다.
도 18을 참조하면, 약제 전달 시스템(252)의 추가적인 예시적 상세 내용이 제공된다. 도 18에서, 시스템(252)은 약제 전달 장치(10)를 포함하고, 약제 전달 장치는 장치 본체(11), 투여 다이알 부재(32), 플랜지(38), 스커트(42), 클러치(52) 및 투여 버튼(56)을 포함한다. 모듈(232)은 그러한 모듈(232)로부터 내측으로 연장되는 돌출부(220)에 의해서 투여 버튼(56)에 부착될 수 있다. 초기 부착에서, 모듈(232)은 슬롯(208) 내에 수용되는 탭(216)에 의해서 스커트(42)에 대해서 배향된다. 이러한 배향에서, 센서(236)에 대한 피감지 구성요소(234)의 위치는, 전술한 바와 같이, 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형과 상호 관련된다.
투여 전달을 위해서, 모듈(232) 및 투여 버튼(56)은, 도 21의 위치까지, 스커트(42)에 대해서 원위 방향으로 전진된다. 이러한 위치에서, 약제의 투여가 전달될 때, 스커트(42), 투여 다이알 부재(32), 및 플랜지(38)가 투여 버튼(56)에 대해서 함께 회전 이동된다.
도시된 바와 같은 피감지 구성요소(234)는 금속 밴드(254)로서 제공된 단일 피감지 요소를 포함한다. 도 19 내지 도 21에 대해서 설명한 바와 같이, 금속 밴드(254)는 회전 축(242)을 둘러싸는 특이적 각도 프로파일을 갖는다. 예로서, 피감지 요소(238)는 투여 다이알 부재(32)에 부착되어 도시되어 있다. 투여 다이알 부재(32)는 장치 본체(11)에 대해서 회전될 수 있으나, 임의의 약물이 약제 전달 장치로부터 분배되기 전에 "초기 0 위치"에 있을 때 장치 본체(11)에 대해서 특이적인 식별 가능 위치를 갖는다. 유사하게, 피감지 요소(238)는, 약제 전달 장치(10)에 모듈(232)을 장착하는 동안과 같은, 관련 시간에 특이적으로 식별 가능한 위치를 가지는 약제 전달 장치의 다른 회전 가능 부재에 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 피감지 구성요소(234)는, 대안적으로, 예를 들어, 플랜지(38) 또는 스커트(42)에 부착될 수 있다.
예시적인 센서 시스템(230)이 또한, 제거 가능한 모듈로서 제공되지 않고, 약제 전달 장치 내로 통합되는 시스템으로서 이용될 수 있다. 도 22를 참조하면, 도 1 내지 도 4의 장치(10)와 실질적으로 동일한 약제 전달 장치(310)가 도시되어 있다. 약제 전달 장치(310)는 장치 본체(11) 및 투여 설정 부재(30)를 포함하고, 투여 설정 부재는 투여 다이알 부재(32), 플랜지(38), 및 스커트(42)를 포함한다. 이러한 구성요소는 전술한 바와 같이 기능하도록 구성된다. 작동기(50)는 그에 부착된 클러치(52) 및 투여 버튼(56)을 포함한다. 투여 버튼(56)은 투여 설정 중에 투여 설정 부재(30)와 회전적으로 고정된다. 투여 전달을 위해서, 이러한 회전적 고정이 결합 해제되고, 투여 설정 부재(30)는 전달되는 투여량에 비례하여 투여 버튼(56)에 대해서 회전된다.
약제 전달 장치(310)는, 피감지 구성요소(314) 및 센서(316)를 포함하는 투여 검출 시스템(312)의 포함에 있어서, 도 1 내지 도 4의 장치(10)와 상이하다. 센서(316)는 투여 버튼(56) 내로 통합된다. 투여 버튼(56)은 기부 벽(318), 둘레 벽(320), 및 상단 벽(322)을 포함하고, 이들과 함께 격실(324)을 형성한다. 센서(316)는 격실(324) 내에서 지지되는 하나 이상의 센서 요소(326)를 포함한다. 유사하게, 도 26에 도시된 하나의-단편의 투여 버튼(56)이, 통합된 센서(316) 및 격실(324)을 수용할 수 있다.
전자 조립체(328)가 또한 격실(324) 내에 수용되고 센서 요소(326)와 동작 가능하게 연결된다. 전자 조립체(328)는 제어기(330)를 더 포함한다. 제어기(328)가 센서 요소(320)와 커플링되어, 센서 출력을 수신하고 그에 의해서 약제 전달 장치 및/또는 그 내용물에 관한 정보를 결정한다.
피감지 구성요소(314)는 투여 설정 부재(30)에 부착된다. 도 18 내지 도 21의 실시예에서와 같이, 피감지 구성요소(314)는, 특이적 각도 프로파일을 갖는 금속 밴드 또는 다른 피감지 요소를 포함한다. 피감지 구성요소(314)는 투여 다이알 부재(32)에 부착되어 도시되어 있으나, 이는 투여 설정 부재(30)의 다른 구성요소에 또한 부착될 수 있다. 센서(316)는 피감지 구성요소(314)의 상대적 각도 위치를 검출하도록 배치 및 구성된다.
이러한 실시예는, 투여 검출 시스템(312)의 구성요소가 약제 전달 장치(310) 내로 통합된다는 점에서, 도 18 내지 도 21과 상이하다. 다른 측면에서, 감지 동작은 전술한 바와 같이 진행되고, 투여 검출 시스템은 약제 전달 장치의 유형, 약제의 유형, 및/또는 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 투여량 등을 검출하도록 동작된다. 또 다른 대안예에서, 피감지 구성요소(314)가 약제 전달 장치(310) 내로 통합되나, 센서(316)는 전술한 바와 같이 제거 가능한 모듈에 수용된다.
도 23a 내지 도 23c를 참조하면, 광학적 감지를 이용하는 대안적인 실시예가 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 모듈(82)은 약제 전달 장치(10)에 부착되고, 이는 투여 버튼(56) 및 스커트(42)를 포함한다. 피감지 요소는 스커트(42)의 상부 표면(352)에 도포된 하나 이상의 검출 가능 마크(350)를 포함한다. 그러한 마크는, 예를 들어, 스커트(42)에 부착된 가시적 또는 비가시적 잉크의 스폿을 포함할 수 있다. 센서 시스템은 격실(96) 내에 장착된 카메라 조립체(354)를 포함한다. 카메라 조립체(354)가 배치되고, 모듈(82)에 대한 스커트(42)의 회전 전체를 통해서 검출 가능 마크(들)을 추적하는데 적합한 광학기기를 포함한다.
도 24a 및 도 24b에 도시된, 광학적 감지를 또한 이용하는 유사한 실시예에서, 약제 전달 장치(10)에 부착된 모듈(82)이 다시 제공된다. 피감지 구성요소는 플랜지(38)의 상부 표면(368)에 도포된 하나 이상의 검출 가능 마크(360)를 포함한다. 카메라 조립체(364)가 배치되고, 모듈(82)에 대한 플랜지(38)의 회전 전체를 통해서 검출 가능 마크(들)(360)을 추적하는데 적합한 광학기기를 포함한다. 예를 들어, 카메라 조립체(364)는 투여 버튼(56)의 창(미도시)과 정렬되어 배치되는 렌즈(366), 그리고 선택적으로 측벽(90)의 탭(94) 내에 형성되는 노치(370)를 포함할 수 있다. 플랜지(38)의 회전을 모니터링하는 것을 돕도록, 검출 가능 마크(360)가 다양한 패턴으로 제공될 수 있다. 도 23 및 도 24의 실시예 모두가, 대안적으로 또는 부가적으로, 스커트 또는 플랜지의 둘레 주위의 특이적 검출 가능 마크의 포함을 기초로, 스커트 또는 플랜지의 절대적인 상대적 위치를 검출하기 위해서 이용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
센서 시스템은 도 25a 내지 도 25c에서 용량형 센서 시스템(380)으로서 대안적으로 예시되어 있다. 센서 시스템(380)은, 스커트(42)에 부착된 금속 밴드(384)를 포함하는 피감지 요소(382)를 이용한다. 센서 시스템(380)은 금속 밴드(384)에 대향되는 측벽(90)에 장착된 하나 이상의 감지 요소, 예를 들어 안테나 또는 전기자(388)를 포함하는 센서(386)를 더 포함한다. 금속 밴드는 예를 들어 스커트(42)의 원주의 절반을 덮고, Z 축을 중심으로 회전되는 동안, 전기자의 각각의 쌍 사이에서 용량형 커플링을 생성한다. 180°로 분리된 2개의 전기자는 구적법적으로 2개의 센서를 형성하고, 스커트의 각도 위치에 관한 무선-계측 측정을 제공한다.
모듈(82)에 대한 스커트(42)의 회전 위치가 검출될 수 있도록, 금속 밴드(384)가 성형된다. 금속 밴드(384)는, 안테나(384)에 대한 스커트(42)의 회전 시에 변동 신호를 생성하는 형상을 갖는다. 금속 밴드(384)의 형상 및 전기자의 위치는, 스커트(42)가 회전될 때, 사인파 응답을 생성한다. 모듈 벽(90) 외측의 차폐부(390)가 장치 접지(392)에 연결되고 동작 중에 센서의 격리를 제공한다.
설명을 위해서, 금속 밴드(384)는, 스커트(42)의 내부 주위의 절반에 걸쳐 연장되는 단일, 원통형 밴드로서 도시되어 있다. 그러나, 금속 밴드(384)의 대안적인 구성 및 위치가 고려된다. 예를 들어, 금속 밴드는 다수의 구분된 금속 요소를 포함할 수 있다. 대안예에서, 금속 밴드는, 플랜지(38) 또는 다이알 부재(32)와 같은, 투여 전달 중에 스커트(42)에 회전적으로 고정되는 구성요소의 임의의 부분에 부착될 수 있다. 금속 밴드는, 구성요소 내로 통합된 금속 입자에 의해서, 또는 구성요소를 금속 밴드와 함께 오버-몰딩하는 것에 의해서, 부재의 내측 또는 외측 상의 회전 부재에 부착된 금속 요소를 포함할 수 있거나, 그러한 부재 내로 통합될 수 있다. 도 26에 도시된 실시예에서, 도시된 장치(10)의 투여 버튼(56)은, 도 1 내지 도 4의 스커트(42) 및 투여 버튼(56) 모두를 조합한 하나의 단편이다. 이러한 실시예에서, 플랜지(38)는 투여 다이알 부재(32)에 부착되고, 클러치(52)와 협력하여 투여 다이알 부재(32)를 하나의-단편의 투여 버튼(56)과 선택적으로 커플링시킨다. 하나의-단편의 투여 버튼(56)의 반경방향 외부 표면은 다이알 부재(32)의 회전에서 이용하기 위한 본체(11) 외부의 표면을 제공한다.
펜 주입기와 같은 약제 전달 장치의 특정 설계의 예를 이용하여, 투여 검출 시스템을 설명하였다. 그러나, 예시적인 투여 검출 시스템이 또한, 본원에서 설명된 방식으로 동작될 수 있는, 다른 약제 전달 장치와 함께, 그리고 다른 감지 구성과 함께 이용될 수 있다. 본원에서 설명된 장치 중 임의의 장치가, 예를 들어, 장치의 카트리지 내에서, 본원에서 설명된 임의의 하나 이상의 약제를 포함할 수 있다.
Claims (59)
- 약제 전달 장치이며:
장치 본체;
장치 본체에 부착되고 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 부재;
투여 설정 부재와 회전적으로 고정된 피감지 요소;
장치 본체에 부착되고 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 이동될 수 있는 작동기;
작동기에 부착되고 투여 전달 중에 작동기에 대한 피감지 요소의 상대적인 회전에 응답하는 회전 센서; 및
투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하기 위해서 회전 센서에 응답하는 제어기를 포함하는, 약제 전달 장치. - 제1항에 있어서,
피감지 요소가 투여 설정 부재에 직접 부착되는, 약제 전달 장치. - 제1항에 있어서,
피감지 요소가 투여 설정 부재의 표면 특징부를 포함하는, 약제 전달 장치. - 제1항에 있어서,
투여 설정 부재가 투여 설정 중에 작동기에 회전적으로 고정되고, 투여 설정 부재 및 작동기는 투여 설정 중에 장치 본체에 대해서 함께 회전되고 축방향으로 이동되며, 투여 설정 부재는 투여 전달 중에 작동기에 대해서 회전될 수 있으며, 투여 전달 중에 작동기가 축방향으로 이동되고 투여 설정 부재는 작동기에 대해서 회전되는, 약제 전달 장치. - 제1항에 있어서,
작동기에 제거 가능하게 부착된 모듈을 포함하고, 회전 센서가 모듈에 부착되는, 약제 전달 장치. - 제5항에 있어서,
모듈은 투여 설정 부재의 부분에 대향되는 하부 원통형 벽을 포함하고, 피감지 요소는 투여 설정 부재의 부분에 회전적으로 고정되며, 회전 센서는 모듈의 하부 원통형 벽에 회전적으로 고정되는, 약제 전달 장치. - 제5항에 있어서,
회전 센서가 자기적, 광학적, 유도적 또는 용량형 센서인, 약제 전달 장치. - 제7항에 있어서,
회전 센서는 자기장의 변화에 응답하여 출력을 생성하도록 구성되고, 제어기는 회전 센서로부터의 출력에 응답하여 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하는, 약제 전달 장치. - 제5항에 있어서,
작동기는 투여 설정 부재에 대해서 축방향으로 이동될 수 있고, 작동기가 투여 설정 부재에 회전적으로 고정되는 투여 설정 부재에 대한 제1 위치를 가지고, 작동기가 투여 설정 부재에 대해서 자유롭게 회전되는 투여 설정 부재에 대한 제2 위치를 가지는, 약제 전달 장치. - 제5항에 있어서,
축방향으로 인가된 압력에 응답하여 회전 센서를 활성화시키는 스위치를 더 포함하는, 약제 전달 장치. - 제5항에 있어서,
투여 설정 부재가 스커트, 플랜지, 다이알 부재, 및 표면 특징부 중 적어도 하나를 포함하는, 약제 전달 장치. - 전달되는 투여량을 결정하는 방법이며:
약제 전달 장치에서 투여를 설정하기 위해서, 투여 설정 장치 및 작동기를 약제 전달 장치의 본체에 대해서 동시에 회전시키고 근위적으로 병진운동시키는 단계로서, 투여 설정 장치가 피감지 요소를 포함하고 작동기가 회전 센서를 포함하는, 단계;
투여 설정 후에, 작동기를 본체에 대해서 원위적으로 이동시키고, 그에 의해서 원위적 이동 중에 투여 설정 부재를 작동기에 대해서 회전시키는 단계;
상기 이동 중에, 회전 센서를 이용하여 피감지 요소의 상대적인 회전을 검출하는 단계; 및
검출된 상대적인 회전을 기초로, 전달되는 투여량을 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서,
투여 설정 장치가 투여 설정 중에 작동기에 회전적으로 고정되고, 투여 설정 장치는 투여 전달 중에 작동기에 대해서 자유롭게 회전되는, 방법. - 제13항에 있어서,
투여 설정 후에 그리고 투여의 전달에 앞서서, 작동기가 투여 설정 부재를 향해서 축방향으로 이동되어, 투여 설정 부재를 작동기에 대한 회전적 고정으로부터 해제하는, 방법. - 투여 전달 중에 작동기에 대해서 회전되는 투여 설정 부재를 포함하는 약제 전달 장치와 함께 이용하기 위한 투여 전달 측정 모듈이며:
약제 전달 장치의 작동기에 부착되도록 구성된 모듈 하우징;
모듈 하우징에 부착되고 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전을 감지하도록 배치된 회전 센서; 및
하우징에 부착되고, 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하기 위해서 회전 센서에 응답하는 제어기를 포함하고,
하우징이 작동기에 부착될 때, 하우징은 작동기에 근접하여 위치되는 격실을 형성하고, 제어기가 격실 내에 수용되는, 투여 전달 측정 모듈. - 제15항에 있어서,
하우징은 작동기의 표면과 마찰 결합하기 위한 물리적 형상을 포함하는, 투여 전달 측정 모듈. - 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 투여량을 측정하기 위한 키트이며, 측정 장치가 투여 전달 중에 작동기에 대해서 회전되는 투여 설정 부재를 포함하고, 상기 키트는:
제15항에 따른 모듈; 및
피감지 요소를 포함하는, 키트. - 약제 전달 시스템이며:
검출 모듈의 상보적인 키-결합 특징부를 수용하도록 구성된 제1 키-결합 특징부를 갖는 장치 본체를 포함하는 약제 전달 장치;
약제 전달 장치에 제거 가능하게 부착되는 검출 모듈로서, 제1 키-결합 특징부와 협력하여 검출 모듈을 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로 배향시키도록 구성된 제2 키-결합 특징부를 포함하는, 검출 모듈;
약제 전달 장치에 의해서 수용되는 약제의 유형과 상호 관련된 미리 결정된 각도 위치에서 약제 전달 장치에 부착되는 피감지 요소;
검출 모듈에 부착되는 센서로서, 검출 모듈에 대한 피감지 요소의 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있는, 센서; 및
약제 전달 장치에 수용된 약제의 유형을 결정하기 위해 검출 모듈에 대한 피감지 요소의 검출된 상대적 각도 위치에 응답하는 제어기를 포함하는, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
모듈은, 피감지 요소의 상이한 각도 위치들을 약제의 상이한 유형들과 관련시키는 상호 관련 정보가 저장된 메모리를 포함하고, 제어기는 상호 관련 정보를 기초로 약제의 유형을 결정하도록 동작될 수 있는, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
모듈은, 약제의 유형과 상호 관련된 데이터를 외부 장치에 전송하도록 동작될 수 있는 전자 조립체를 포함하는, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
약제 전달 장치가 미리-충진된, 일회용 장치인, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
센서가 자기적, 전기적, 또는 광학적 센서를 포함하는, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
피감지 요소가 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 없는, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
약제 전달 장치 및 검출 모듈이 제2 키-결합 특징부에 대한 제1 키-결합 특징부의 위치에 따라서 초기 부착 위치 및 최종 부착 위치를 가지며, 초기 부착 위치에서 제1 및 제2 키-결합 특징부는, 제1 키-결합 특징부가 제2 키-결합 특징부에 의해 수용되어 검출 모듈을 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로 배향시키는 키-결합 조건에 있고, 최종 부착 위치에서 제1 및 제2 키-결합 특징부는, 제1 키-결합 특징부가 제2 키-결합 특징부에 의해 수용되지 않고 검출 모듈이 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로부터 자유롭게 이동되는 비-키-결합 조건에 있는, 약제 전달 시스템. - 제24항에 있어서,
키-결합 특징부 중 하나가 돌출부이고, 키-결합 특징부 중 다른 하나가 함몰부이고, 초기 부착 위치에서 돌출부가 함몰부 내에 수용되는, 약제 전달 시스템. - 제25항에 있어서,
최종 부착 위치에서, 돌출부가 함몰부로부터 축방향으로 변위되는, 약제 전달 시스템. - 제26항에 있어서,
약제 전달 장치 및 검출 모듈이 초기 부착 위치에 있을 때, 검출 모듈에 대한 피감지 요소의 각도 위치를 검출하도록 센서가 동작될 수 있는, 약제 전달 시스템. - 제18항에 있어서,
약제 전달 장치는 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 부재를 포함하고, 피감지 요소가 투여 설정 부재에 부착되는, 약제 전달 시스템. - 제28항에 있어서,
투여 설정 부재는 장치 본체의 외측에서 연장되는 스커트를 포함하고, 피감지 요소는 장치 본체 외측의 스커트의 일부에 부착되는, 약제 전달 시스템. - 제29항에 있어서,
검출 모듈은 스커트의 외부 부분에 대향되는 부분을 포함하는 벽을 포함하고, 센서는 벽의 대향 부분 상에 배치되는, 약제 전달 시스템. - 제28항에 있어서,
피감지 요소가 투여 설정 부재에 회전적으로 고정되고, 약제 전달 장치는 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 없는 작동기를 더 포함하고, 센서는 투여 전달 중에 작동기에 부착되는, 약제 전달 시스템. - 제31항에 있어서,
센서가 또한 투여 전달 중에 작동기에 대한 피감지 요소의 회전에 응답하고, 제어기는 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하기 위해서 센서에 응답하는, 약제 전달 시스템. - 제31항에 있어서,
부가적으로, 투여 전달 중에 작동기에 대한 피감지 요소의 회전에 응답하는 회전 센서를 포함하고, 제어기는 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하기 위해서 회전 센서에 응답하는, 약제 전달 시스템. - 약제 전달 방법이며:
검출 모듈의 상보적인 키-결합 특징부를 수용하도록 구성된 제1 키-결합 특징부를 갖는 장치 본체를 포함하는 약제 전달 장치를 제공하는 단계로서, 약제 전달 장치는 약제 전달 장치에 의해 수용된 약제의 유형과 상호 관련된 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로 배향된 피감지 요소를 가지는, 단계;
검출 모듈을 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로 배향하기 위해서 제1 키-결합 특징부와 협력하는 제2 키-결합 특징부를 갖는 검출 모듈을 약제 전달 장치에 제거 가능하게 부착하는 단계로서, 약제 전달 장치는 검출 모듈에 대한 피감지 요소의 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있는 센서를 포함하는, 단계;
약제 전달 장치에 부착된 검출 모듈로 검출 모듈에 대한 피감지 요소의 각도 위치를 검출하는 단계; 및
피감지 요소의 검출된 상대적 각도 위치를 기초로, 약제 전달 장치에 의해 수용된 약제의 유형을 결정하는 단계를 포함하는, 약제 전달 방법. - 제34항에 있어서,
피감지 요소가 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 없는, 약제 전달 방법. - 제34항에 있어서,
약제 전달 장치 및 검출 모듈이 제2 키-결합 특징부에 대한 제1 키-결합 특징부의 위치에 따라서 초기 부착 위치 및 최종 부착 위치를 가지며, 초기 부착 위치에서 제1 및 제2 키-결합 특징부는, 제1 키-결합 특징부가 제2 키-결합 특징부에 의해 수용되어 검출 모듈을 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로 배향시키는 키-결합 조건에 있고, 최종 부착 위치에서 제1 및 제2 키-결합 특징부는, 제1 키-결합 특징부가 제2 키-결합 특징부에 의해 수용되지 않고 검출 모듈이 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로부터 자유롭게 이동되는 비-키-결합 조건에 있으며, 방법은:
초기 부착 위치에서 검출 모듈을 약제 전달 장치에 부착하는 단계;
초기 부착 위치에서 약제 전달 장치에 부착된 검출 모듈로 검출 모듈에 대한 피감지 요소의 각도 위치를 검출하는 단계; 및
그 후에, 검출 모듈을 제2 부착 위치로 축방향으로 변위시키는 단계를 포함하는, 약제 전달 방법. - 제36항에 있어서,
키-결합 특징부 중 하나가 돌출부이고, 키-결합 특징부 중 다른 하나가 함몰부이고, 초기 부착 위치에서 돌출부가 함몰부 내에 수용되는, 약제 전달 방법. - 제37항에 있어서,
최종 부착 위치에서, 돌출부가 함몰부로부터 축방향으로 변위되는, 약제 전달 방법. - 제34항에 있어서,
약제 전달 장치는 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 부재를 포함하고, 피감지 요소가 투여 설정 부재에 부착되는, 약제 전달 방법. - 제39항에 있어서,
피감지 요소가 투여 설정 부재에 회전적으로 고정되고, 약제 전달 장치는 투여 전달 중에 장치 본체에 대해서 회전될 수 없는 작동기를 더 포함하고, 방법은 센서를 작동기에 부착하는 단계를 더 포함하는, 약제 전달 방법. - 제40항에 있어서,
센서는 또한 투여 전달 중에 작동기에 대한 피감지 요소의 회전에 응답하고, 방법은:
센서를 이용하여 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하는 단계를 더 포함하는, 약제 전달 방법. - 제40항에 있어서,
부가적으로, 투여 전달 중에 작동기에 대한 피감지 요소의 회전에 응답하는 회전 센서를 포함하고, 방법은:
회전 센서를 이용하여 투여 전달 중에 작동기에 대한 투여 설정 부재의 회전량을 검출하는 단계를 더 포함하는, 약제 전달 방법. - 약제 전달 시스템이며:
검출 모듈의 상보적인 키-결합 특징부를 수용하도록 구성된 제1 키-결합 특징부를 갖는 장치 본체를 포함하는 약제 전달 장치로서, 장치 본체에 부착되고 투여 전달 중에 회전 축을 중심으로 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 부재를 포함하는, 약제 전달 장치;
약제 전달 장치에 제거 가능하게 부착되는 검출 모듈로서, 제1 키-결합 특징부와 협력하여 검출 모듈을 약제 전달 장치에 대한 미리 결정된 각도 위치로 배향시키는 제2 키-결합 특징부를 포함하는, 검출 모듈;
투여 설정 부재에 부착된 피감지 구성요소로서, 투여 설정 부재의 회전 축을 중심으로 하는 특이적 각도 프로파일을 포함하는, 피감지 구성요소;
검출 모듈에 부착되는 센서로서, 센서에 대한 피감지 요소의 하나 이상의 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있는, 센서; 및
약제 전달 장치와 관련된 정보를 결정하기 위해서 센서에 대한 피감지 요소의 하나 이상의 검출된 각도 위치에 응답하는 제어기를 포함하는, 약제 전달 시스템. - 제43항에 있어서,
제어기가, 하나 이상의 검출된 각도 위치를 기초로, 약제 전달 시스템에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형을 결정하도록 구성되는, 약제 전달 시스템. - 제44항에 있어서,
피감지 구성요소가, 약제 전달 장치에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형과 상호 관련된 미리 결정된 각도 위치에서 투여 설정 부재에 부착되는, 약제 전달 시스템. - 제43항에 있어서,
제어기가, 하나 이상의 검출된 각도 위치를 기초로, 약제 전달 장치에 의해서 전달되는 약제의 양을 결정하도록 구성되는, 약제 전달 시스템. - 제46항에 있어서,
약제 전달 장치는 장치 본체에 부착된 작동기를 더 포함하고, 작동기는 투여 설정 중에 제1 동작 모드에서 투여 설정 부재와 축방향으로 그리고 회전적으로 고정되고, 작동기는 투여 전달 중에 제2 동작 모드에서 장치 본체에 대해서 회전될 수 없으며, 피감지 요소 및 투여 설정 부재는 전달되는 투여량과 관련하여 투여 전달 중에 작동기에 대해서 회전되는, 약제 전달 시스템. - 제47항에 있어서,
작동기가 투여 버튼을 포함하고, 센서가 투여 버튼에 부착되는, 약제 전달 시스템. - 제48항에 있어서,
투여 설정 부재가 투여 다이알 부재를 포함하고, 피감지 구성요소가 투여 다이알 부재에 부착되는, 약제 전달 시스템. - 제49항에 있어서,
제어기가, 하나 이상의 검출된 각도 위치를 기초로, 약제 전달 시스템에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형을 결정하도록 추가적으로 구성되는, 약제 전달 시스템. - 약제 전달 장치이며:
장치 본체;
장치 본체에 부착되고 투여 전달 중에 회전 축을 중심으로 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 부재;
투여 설정 부재에 부착되고 그에 회전적으로 고정되는 피감지 구성요소로서, 투여 설정 부재의 회전 축을 중심으로 하는 특이적 각도 프로파일을 포함하는, 피감지 구성요소;
장치 본체에 부착된 작동기로서, 작동기는 투여 설정 중에 제1 동작 모드에서 투여 설정 부재와 축방향으로 그리고 회전적으로 고정되고, 작동기는 투여 설정 중에 제2 동작 모드에서 장치 본체에 대해서 회전될 수 없으며, 피감지 요소 및 투여 설정 부재는 전달되는 투여량과 관련하여 투여 전달 중에 작동기에 대해서 회전되는, 작동기;
작동기에 부착된 센서로서, 센서에 대한 피감지 요소의 하나 이상의 각도 위치를 검출하도록 구성되는, 센서; 및
약제 전달 장치와 관련된 정보를 결정하기 위해서 센서에 대한 피감지 요소의 하나 이상의 검출된 각도 위치에 응답하는 제어기를 포함하는, 약제 전달 장치. - 제51항에 있어서,
제어기가, 하나 이상의 검출된 각도 위치를 기초로, 약제 전달 장치에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형을 결정하도록 구성되는, 약제 전달 장치. - 제51항에 있어서,
제어기가, 하나 이상의 검출된 각도 위치를 기초로, 약제 장치에 의해서 전달되는 약제의 양을 결정하도록 구성되는, 약제 전달 장치. - 제53항에 있어서,
제어기가, 하나 이상의 검출된 각도 위치를 기초로, 약제 전달 장치에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형을 결정하도록 추가적으로 구성되는, 약제 전달 장치. - 제54항에 있어서,
피감지 구성요소가, 약제 전달 장치에 의해 수용된 약제의 유형 및/또는 약제 전달 장치의 유형과 상호 관련된 미리 결정된 각도 위치에서 투여 설정 부재에 부착되는, 약제 전달 장치. - 제55항에 있어서,
피감지 구성요소가 하나 이상의 금속 요소를 포함하는, 약제 전달 장치. - 제56항에 있어서,
피감지 구성요소가, 투여 설정 부재의 회전 축을 중심으로 연장되는 가변적인 폭의 연속적 금속 밴드를 포함하는, 약제 전달 장치. - 제51항에 있어서,
작동기가 투여 버튼을 포함하고, 센서가 투여 버튼에 부착되며, 투여 설정 부재는 투여 다이알 부재를 포함하고, 피감지 구성요소는 투여 다이알 부재에 부착되는, 약제 전달 장치. - 제51항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
약제를 포함하는, 약제 전달 장치.
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