KR20200112903A - 피감지 요소를 갖는 약물 전달 장치 - Google Patents
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Abstract
약물 전달 장치가 장치 본체 및 장치 본체에 커플링된 투여 설정 구성요소를 포함한다. 구성요소는 설정된 또는 전달된 투여량과 관련하여 장치 본체에 대해서 회전될 수 있다. 금속 링 또는 자기 링과 같은 환형 피감지 요소가 투여 설정 구성요소의 근위 표면 상에 배치된다. 캐리어가 피감지 요소를 투여 설정 구성요소에 고정한다. 캐리어는, 투여 설정 구성요소의 근위 표면에 대향되어, 피감지 요소에 대항하여 접촉될 수 있는 근위 중첩 지지부를 포함한다. 캐리어는 피감지 요소를 투여 설정 구성요소에 축방향으로 그리고 회전식으로 고정하도록 구성된다. 장치는 피감지 요소와 함께 동작될 수 있는 투여 검출 시스템을 포함할 수 있다.
Description
본 개시 내용은 약물 전달 장치, 그리고 예시적으로 투여 검출에서 사용되는 피감지 요소를 갖는 약물 전달 장치에 관한 것이다.
다양한 질병으로 고통받는 환자는 약물을 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-투여의 액체 약물을 수용하는 카트리지를 구비한다. 카트리지 내에서 피스톤을 전진시켜 수용 약물을 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 약물의 공급량을 소모한 후에, 사용자는 전체 펜을 폐기하고 새로운 교체 펜의 이용을 시작한다. 재사용 가능 펜에서, 펜이 사용되어 카트리지 내의 약물의 공급량을 소모한 후에, 소모된 카트리지를 새로운 카트리지로 교체할 수 있도록 펜이 분해되고, 이어서 펜이 그 후속 이용을 위해서 재조립된다.
많은 펜 주입기 및 다른 약물 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 약물 전달 장치의 부재들의 상대적인 이동을 정확하게 측정하는 신뢰 가능한 시스템을 제공하기 위해서 노력하였다. 그러한 시스템은, 약물 전달 장치의 제1 부재에 고정되고 장치의 제2 부재에 고정된 피감지 구성요소의 상대적인 이동을 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
적절한 양의 약물의 투약은, 약물 전달 장치에 의해서 전달되는 투여가 정확할 것을 요구한다. 많은 펜 주입기 및 다른 약물 전달 장치는 주입 이벤트 중에 장치에 의해서 전달되는 약물의 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 약물 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 약물 전달 장치 내에 있는지에 관한 오류가 발생한 경우에, 환자는 적절하게 투여 받지 못할 것이고, 투여 투약에 관한 기록이 부정확할 것이다. 약물 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 자동적으로 확인하는 투여 검출 장치가 이용되는 경우에, 이러한 것이 발생할 가능성이 상당히 감소된다.
일 실시예에서, 투여 검출 시스템의 일부로서 이용될 수 있는 회전 가능한 피감지 요소를 포함하는 약물 전달 장치가 개시된다. 금속 링, 자기 링, 또는 기타와 같은 환형 피감지 요소가 투여 설정 구성요소의 근위 표면 상에 배치된다. 투여 설정 구성요소는 장치 본체에 커플링되고, 설정되는 및/또는 전달되는 투여의 양과 관련하여, 장치 본체에 대해서 회전될 수 있다. 캐리어(carrier)가 피감지 요소를 투여 설정 구성요소에 대해서 축방향으로 그리고 회전과 관련하여 고정할 수 있다. 캐리어는, 투여 설정 구성요소의 근위 표면에 대향되어, 환형 피감지 요소에 대항하여 접촉될 수 있는 근위 중첩 지지부를 포함한다. 일부 실시예에서, 캐리어는 투여 설정 구성요소에 대한 그 부착을 돕기 위한 요소로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 피감지 요소는 접착제가 없이 투여 설정 부재에 커플링된다.
개시된 다른 실시예는 피감지 요소를 약물 전달 장치의 투여 설정 구성요소에 커플링시키는 방법이다. 단계가: 캐리어 및 환형 피감지 요소를 제공하는 단계로서, 캐리어는 환형 피감지 요소 내에 피팅(fit)되는 크기의 관형 본체, 관형 본체를 넘어서 반경방향으로 연장되는 근위 립(proximal lip), 및 근위 립으로부터 멀리 관형 본체로부터 원위적으로 연장되는 복수의 커플링 다리부(coupling leg)를 포함하는, 단계; 환형 피감지 요소를 캐리어의 관형 본체 위에 그리고 근위 립의 아래에 접촉되게 커플링시키는 단계; 및 환형 피감지 요소를 반경방향 립과 투여 설정 구성요소의 근위 표면 사이에 개재하기 위해서, 환형 피감지 요소를 갖는 캐리어를 투여 설정 구성요소에 커플링시키는 단계로서, 캐리어의 커플링 다리부가 투여 설정 구성요소와 결합되어 환형 피감지 요소를 갖는 캐리어를 투여 설정 구성요소에 회전식으로 록킹(rotationally lock)시키는, 단계를 포함한다.
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 약물 전달 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 약물 전달 장치의 횡단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 예시적인 약물 전달 장치의 근위 부분의 사시도이다.
도 4는 본 개시 내용의 투여 검출 시스템과 함께, 도 1의 예시적인 약물 전달 장치의 근위 부분의 부분적으로 분해된 사시도이다.
도 5는 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 부분적인 횡단면의, 측면도이다.
도 6은 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 예시적인 실시예에 따른 투여 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 검출 시스템의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b는 자기적 감지를 이용하는 투여 검출 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도 12는 센서 및 피감지 요소가 약물 전달 장치 내로 통합된, 다른 실시예에 따른 투여 검출 시스템의 횡단면도이다.
도 13은 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 측면의 횡단면도이다.
도 14는 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 예의 사시도이다.
도 15는 도 13의 투여 검출 시스템 모듈의 모듈 하우징의 하위조립체(subassembly)의 사시도이다.
도 16는 도 15의 하위조립체의 구성요소의 근위 사시도이다.
도 17은 도 15의 구성요소의 원위도이다.
도 18은 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 다른 예의 사시도이다.
도 19는 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 다른 예의 사시도이다.
도 20은 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 다른 예에 장착된 투여 검출 시스템 모듈의 다른 예의 모듈 하우징의 하위조립체의 사시도이다.
도 21은 투여 버튼으로부터 제거된 투여 검출 시스템 모듈의 모듈 하우징의 하위조립체의 사시도이다.
도 22는 도 20의 투여 버튼의 사시도이다.
도 23은 도 20의 모듈 하우징의 하위조립체의 횡단면도이다.
도 24는 도 20의 투여 버튼에 장착된 투여 검출 시스템 모듈의 모듈 하우징의 하위조립체의 횡단면도이다.
도 25 및 도 26은 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 측면의 횡단면도이다.
도 27은 투여 검출 시스템 모듈의 전자기기 조립체의 예의 원근적 근위도이다.
도 28은 도 25의 선 28-28을 따라서 취한 횡단면적인 축방향 도면이다.
도 29는 도 27의 전자기기 조립체의 원근적 원위도이다.
도 30은 약물 전달 장치의 근위 부분의 하위조립체의 원근적 단편 부품 분해도이다.
도 31은 조립된 도 30의 하위조립체의 근위 부분의, 측면의 부분적인 횡단면도이다.
도 32는 서로 조립된 플랜지, 캐리어, 및 회전 센서의 원근적 근위도이다.
도 33은 조립된 플랜지, 캐리어, 회전 센서 및 스프링의 원근적 근위도이다.
도 34는 조립된 플랜지, 캐리어, 및 회전 센서의 근위도이다.
도 35는 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 투여 전달 검출 시스템의 모듈의 다른 실시예의 횡단면도이다.
도 36은 근위 벽 조립체가 제거되어 도시된, 도 35의 모듈의 근위적 축방향 도면이다.
도 37은 도 35의 모듈의 유닛 구성요소의 원근적 근위도이다.
도 38은 전달 장치를 생략하여 도시한, 도 35의 모듈의 원근적인 원위적 부분도이다.
도 39는 도 35의 모듈 내에 제공된 광 안내 부재 구성요소의 사시도이다.
도 40은 자기적 감지를 이용하는 투여 전달 검출 시스템의 또 다른 예시적인 실시예의 축방향 도면이다.
도 41은 약물 전달 장치의 근위 부분 및 자기적 감지 시스템에 대한 그 상대적인 위치에 관한 횡단면도이다.
도 42는 회전 위치 감지 중에, 측정된 회전 자기 플럭스 파형을 자기 플럭스 파형의 순수 사인파형 모델과 비교하는 그래프이다.
도 43은 4-, 5- 및 6-센서 아키텍처(sensor architecture)에 대한 자기적 비-균일성에 기인하는 다이얼/투여 오류의 결과와 정규 생산 수단(regular production means)으로 제조된 N35 등급 자석의 샘플 번호로부터의 고조파 왜곡을 비교하는 그래프이다.
도 44는 자기적 비-균일성에 기인하는 다이얼/투여 오류의 결과와 4-, 5- 및 6-센서 아키텍처에 대한 맞춤형 생성(customized production)으로 제조된 N35 하이-등급 자석의 샘플 번호로부터의 고조파 왜곡을 비교하는 그래프이다.
도 45는 정규 생산 수단으로 제조된 N35 등급 자석의 로트별 변동(lot-to-lot variation)에 대한 상이한 차수의 고조파의 백분율을 도시하는 그래프이다.
도 46은 제어기 및 그 구성요소의 블록도를 도시한다.
도 47은 구성요소들이 서로에 대해서 축방향으로 변위된, 도 35의 모듈의 분해도를 도시한다.
도 1은 본 개시 내용의 투여 검출 시스템과 함께 동작될 수 있는 예시적인 약물 전달 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 예시적인 약물 전달 장치의 횡단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 예시적인 약물 전달 장치의 근위 부분의 사시도이다.
도 4는 본 개시 내용의 투여 검출 시스템과 함께, 도 1의 예시적인 약물 전달 장치의 근위 부분의 부분적으로 분해된 사시도이다.
도 5는 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 부분적인 횡단면의, 측면도이다.
도 6은 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 예시적인 실시예에 따른 투여 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 검출 시스템의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b는 자기적 감지를 이용하는 투여 검출 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도 12는 센서 및 피감지 요소가 약물 전달 장치 내로 통합된, 다른 실시예에 따른 투여 검출 시스템의 횡단면도이다.
도 13은 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 측면의 횡단면도이다.
도 14는 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 예의 사시도이다.
도 15는 도 13의 투여 검출 시스템 모듈의 모듈 하우징의 하위조립체(subassembly)의 사시도이다.
도 16는 도 15의 하위조립체의 구성요소의 근위 사시도이다.
도 17은 도 15의 구성요소의 원위도이다.
도 18은 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 다른 예의 사시도이다.
도 19는 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 다른 예의 사시도이다.
도 20은 약물 전달 장치를 위한 투여 버튼의 다른 예에 장착된 투여 검출 시스템 모듈의 다른 예의 모듈 하우징의 하위조립체의 사시도이다.
도 21은 투여 버튼으로부터 제거된 투여 검출 시스템 모듈의 모듈 하우징의 하위조립체의 사시도이다.
도 22는 도 20의 투여 버튼의 사시도이다.
도 23은 도 20의 모듈 하우징의 하위조립체의 횡단면도이다.
도 24는 도 20의 투여 버튼에 장착된 투여 검출 시스템 모듈의 모듈 하우징의 하위조립체의 횡단면도이다.
도 25 및 도 26은 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 다른 예시적인 실시예에 따른 투여 검출 시스템 모듈의, 측면의 횡단면도이다.
도 27은 투여 검출 시스템 모듈의 전자기기 조립체의 예의 원근적 근위도이다.
도 28은 도 25의 선 28-28을 따라서 취한 횡단면적인 축방향 도면이다.
도 29는 도 27의 전자기기 조립체의 원근적 원위도이다.
도 30은 약물 전달 장치의 근위 부분의 하위조립체의 원근적 단편 부품 분해도이다.
도 31은 조립된 도 30의 하위조립체의 근위 부분의, 측면의 부분적인 횡단면도이다.
도 32는 서로 조립된 플랜지, 캐리어, 및 회전 센서의 원근적 근위도이다.
도 33은 조립된 플랜지, 캐리어, 회전 센서 및 스프링의 원근적 근위도이다.
도 34는 조립된 플랜지, 캐리어, 및 회전 센서의 근위도이다.
도 35는 약물 전달 장치의 근위 부분에 부착된 투여 전달 검출 시스템의 모듈의 다른 실시예의 횡단면도이다.
도 36은 근위 벽 조립체가 제거되어 도시된, 도 35의 모듈의 근위적 축방향 도면이다.
도 37은 도 35의 모듈의 유닛 구성요소의 원근적 근위도이다.
도 38은 전달 장치를 생략하여 도시한, 도 35의 모듈의 원근적인 원위적 부분도이다.
도 39는 도 35의 모듈 내에 제공된 광 안내 부재 구성요소의 사시도이다.
도 40은 자기적 감지를 이용하는 투여 전달 검출 시스템의 또 다른 예시적인 실시예의 축방향 도면이다.
도 41은 약물 전달 장치의 근위 부분 및 자기적 감지 시스템에 대한 그 상대적인 위치에 관한 횡단면도이다.
도 42는 회전 위치 감지 중에, 측정된 회전 자기 플럭스 파형을 자기 플럭스 파형의 순수 사인파형 모델과 비교하는 그래프이다.
도 43은 4-, 5- 및 6-센서 아키텍처(sensor architecture)에 대한 자기적 비-균일성에 기인하는 다이얼/투여 오류의 결과와 정규 생산 수단(regular production means)으로 제조된 N35 등급 자석의 샘플 번호로부터의 고조파 왜곡을 비교하는 그래프이다.
도 44는 자기적 비-균일성에 기인하는 다이얼/투여 오류의 결과와 4-, 5- 및 6-센서 아키텍처에 대한 맞춤형 생성(customized production)으로 제조된 N35 하이-등급 자석의 샘플 번호로부터의 고조파 왜곡을 비교하는 그래프이다.
도 45는 정규 생산 수단으로 제조된 N35 등급 자석의 로트별 변동(lot-to-lot variation)에 대한 상이한 차수의 고조파의 백분율을 도시하는 그래프이다.
도 46은 제어기 및 그 구성요소의 블록도를 도시한다.
도 47은 구성요소들이 서로에 대해서 축방향으로 변위된, 도 35의 모듈의 분해도를 도시한다.
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 약물 전달 장치용 감지 시스템에 관한 것이다. 일 양태에서, 감지 시스템은, 약물 전달 장치의 투여 설정 부재와 작동기 사이의 상대적인 회전 이동의 감지를 기초로, 약물 전달 장치에 의해서 전달된 투여량을 결정하기 위한 것이다. 감지된 상대적인 각도 위치 또는 이동은 전달된 투여량과 상호 관련된다. 제2 양태에서, 감지 시스템은 약물 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 결정하기 위한 것이다. 예시로서, 약물 전달 장치는 펜 주입기의 형태로 설명된다. 그러나, 약물 전달 장치는, 주입 펌프, 환약 주입기 또는 자동 주입기 장치와 같이, 약물의 투여를 설정 및 전달하기 위해서 이용되는 임의의 장치일 수 있다. 약물은, 그러한 약물 전달 장치에 의해서 전달될 수 있는 임의의 유형일 수 있다.
장치(10)와 같은, 본원에서 설명된 장치는, 예를 들어, 저장용기 또는 카트리지(20) 내에서, 약물을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 장치(10)를 포함하는 하나 이상의 장치 및 약물을 포함할 수 있다. "약물"이라는 용어는, 비제한적으로 인슐린, 인슐린 리스프로 또는 인슐린 글라진과 같은 인슐린 유사체, 인슐린 유도체, 이중 글루타이드 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 약물은 하나 이상의 부형제(excipient)와 함께 제형화될 수 있다. 그러한 장치는 일반적으로 환자, 간병인 또는 건강 관리 전문가에 의해서 전술한 바와 같은 방식으로 동작되어 약물을 사람에게 전달한다.
예시적인 약물 전달 장치(10)가, 도 1 내지 도 4에서, 바늘을 통해서 환자 내로 약물을 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 약물의 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 나사 작업된(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 나사 작업되도록 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 다이얼 부재(32)를 포함한다. 투여 다이얼 부재(32)는, 장치(10)의 슬리브(34)(도 2)의 나사산형 외부 표면과 결합되는 나선형의 나사산형 내부 표면을 더 포함한다. 다이얼 부재(32)의 외부 표면은, 설정된 투여량을 사용자에게 알리기 위해서 투여분량(dosage) 창(36)을 통해서 볼 수 있는 숫자와 같은, 투여 표시부 마킹을 포함한다. 투여 설정 부재(30)는, 다이얼 부재(32)의 개방 근위 단부 내에 커플링되고 다이얼 부재(32) 내의 개구부(41) 내에 수용된 멈춤부(40)에 의해서 다이얼 부재(32)에 축방향 및 회전방향으로 록킹되는 관형 플랜지(38)를 더 포함한다. 투여 설정 부재(30)는, 근위 단부에서 다이얼 부재(32)의 외부 주변부 주위에 배치되는 칼라 또는 스커트(42)를 더 포함할 수 있다. 스커트(42)는 슬롯(46) 내에 수용된 탭(44)에 의해서 다이얼 부재(32)에 축방향 및 회전방향으로 록킹된다. 추후에 설명되는 추가적인 실시예는 스커트가 없는 장치의 예를 도시한다.
그에 따라, 투여 설정 부재(30)가 투여 다이얼 부재(32), 플랜지(38), 및 스커트(42) 중 임의의 것 또는 모두를 포함하는 것으로 간주될 수 있는데, 이는 그들 모두가 회전식으로 및 축방향으로 함께 고정되기 때문이다. 투여 다이얼 부재(32)는 투여의 설정 및 약물 전달의 구동에 직접적으로 관련된다. 플랜지(38)는 투여 다이얼 부재(32)에 부착되고, 후술되는 바와 같이, 클러치와 협력하여 다이얼 부재(32)를 투여 버튼(56)과 선택적으로 커플링시킨다. 투여를 설정하기 위해서 사용자가 다이얼 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 다이얼 부재(32)와 일체이고, 사용자는 투여 설정을 위해서 투여 버튼(56) 및/또는 투여 다이얼 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, 다이얼 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, 예를 들어, 도 14, 도 18, 도 19, 및 도 22에 도시된 바와 같이, 스커트가 없는 하나의-단편의 투여 버튼을 포함할 수 있다. 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 회전식으로 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 대항하여(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 22에 도시된 바와 같은, 대안적인 하나의-단편의 투여 버튼은 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 다이얼링(회전)된다. 근위 방향으로 다이얼링하는 것은 설정 투여를 증가시키는 역할을 하고, 원위 방향으로 다이얼링하는 것은 설정 투여를 감소시키는 역할을 한다. 투여 설정 부재(30)는 투여 설정 동작 중에 설정 투여의 최소의 증분적(minimum incremental) 증가 또는 감소에 상응하는 회전 증분(예를 들어, 클릭)으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 증분 또는 "클릭"이 약물의 1/2의 또는 1의 단위와 동일할 수 있다. 설정된 투여량은 투여분량 창(36)을 통해서 보이는 다이얼 표시부 마킹을 통해서 사용자에게 보일 수 있다. 투여 버튼(56) 및 클러치(52)를 포함하는 작동기(50)는 투여 설정 모드에서의 다이얼링 중에 투여 설정 부재(30)와 함께 축방향 및 회전방향으로 이동된다.
투여 다이얼 부재(32), 플랜지(38), 및 스커트(42) 모두가 서로 회전식으로 고정되고, 투여 다이얼 부재(32)와 하우징(12)의 나사산형 연결로 인해서, 투여 설정 중에 약물 전달 장치(10)에 근위적으로 회전 및 연장된다. 이러한 투여 설정 이동 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 회전식으로 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 약물 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 원위 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 대한 회전식 고정으로부터, 작동기(50), 예를 들어 투여 버튼(56)을 결합 해제한다. 특히, 투여 설정 부재(30)가 작동기(50)로부터 회전식으로 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, 다이얼 부재(32)는, 투여 버튼(56)에 대해서 회전됨에 따라, 하우징(12) 내로 역으로 나사 작업된다. 주입하여야 하는 양이 여전히 남았다는 것을 나타내는 투여 마킹을 창(36)을 통해서 볼 수 있다. 투여 설정 부재(30)가 원위적으로 아래쪽으로 나사 작업됨에 따라, 구동 부재(28)가 원위적으로 전진되어, 피스톤(26)을 저장용기(20)를 통해서 밀고 약물을 바늘(24)(도 2)을 통해서 방출한다.
투여 분배 동작 중에, 약물 전달 장치로부터 방출되는 약의 양은, 다이얼 부재(32)가 하우징(12) 내로 역으로 나사 작업될 때, 작동기(50)에 대한 투여 설정 부재(30)의 회전 이동량에 비례한다. 다이얼 부재(32)의 내부 나사산 결합(threading)이 슬리브(34)(도 2)의 상응 외부 나사산 결합의 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 위치에 배열된다.
투여 버튼(56)에 대한, 투여 다이얼 부재(32)의, 그리고 그에 따라 회전식으로 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 동작에 관한 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, 그러한 장치는, 약물 전달 장치 내의 상대적인 회전의 감지를 기초로 약물 전달 장치로부터 전달되는 약물의 양을 결정하기 위해서 여기에서 설명된 하나 이상의 여러 가지 센서 시스템으로 변경된다.
본원에서 설명된 투여 검출 시스템은 약물 전달 장치의 부재들에 부착된 감지 구성요소 및 피감지 구성요소를 이용한다. "부착된"이라는 용어는, 본원에서 설명된 바와 같이 동작될 수 있도록, 다른 구성요소에 대한 또는 약물 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, 약물 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, 다이얼 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 부재는 제2 부재와 "회전식으로 고정"된다. 다른 양태에서, 부재는, 구조적이 아니라 기능적으로, 다른 부재에 대해서 "고정될" 수 있다. 예를 들어, 2개의 부재 사이의 마찰 결합이 그 부재들을 함께 회전식으로 고정하도록 부재가 다른 부재에 대항하여 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 연관된 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 있게 하는, 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 상대적인 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 관련성에 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 마이크로제어기 유닛(MCU)이 피감지 요소의 상이한 회전 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 MCU와 같은 다른 시스템 요소와 반드시 연결될 필요는 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 약물 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. MCU는 출력을 수신하기 위해서 각각의 센서에 동작 가능하게 연결된다. 일 양태에서, MCU는 그러한 출력으로부터, 약물 전달 장치의 동작에 의해서 전달되는 투여량을 결정하도록 구성된다.
투여 전달 검출 시스템은 2개의 부재들 사이의 상대적인 회전 이동을 검출하는 것을 포함한다. 전달된 투여량에 대한 알려진(known) 관련성을 갖는 회전의 범위에서, 센서 시스템은 투여 주입의 시작으로부터 투여 주입의 종료까지 각운동의 양을 검출하도록 동작된다. 예를 들어, 펜 주입기에 대한 전형적인 관련성은, 18°의 투여 설정 부재의 각도 변위가 1의 투여의 단위와 동일할 수 있으나, 다른 각도 관련성도 또한 적합하다. 센서 시스템은 투여 전달 중에 투여 설정 부재의 전체 각도 변위를 결정하도록 동작될 수 있다. 따라서, 각도 변위가 90°인 경우, 5의 투여 단위가 전달된 것이다.
각도 변위의 검출을 위한 하나의 접근방식은 주입이 진행됨에 따른 투여량의 증분을 계수하는 것이다. 예를 들어, 각각의 반복이 미리 결정된 각도적 회전의 각도(degree)를 나타내도록, 센서 시스템이 피감지 요소의 반복 패턴을 이용할 수 있다. 편리하게, 각각의 반복이 약물 전달 장치로 설정될 수 있는 투여의 최소 증분에 상응하도록, 패턴이 구성될 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 약물 전달 장치에 영구적으로 또는 제거 가능하게 부착될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 투여 검출 시스템 구성요소의 적어도 일부가, 약물 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 약물 전달 장치에 의해서 전달된 투여량을 결정한다. 예시적인 실시예에서, 회전 센서가 작동기에 부착되고, 회전식으로 고정된다. 작동기는 투여 전달 중에 약물 전달 장치의 본체에 대해서 회전되지 않는다. 이러한 실시예에서, 피감지 구성요소는, 투여 전달 중에 작동기 및 장치 본체에 대해서 회전되는 투여 설정 부재에 부착되고, 회전식으로 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 약물 전달 장치와 함께 이용될 수 있는 모듈(82)의 하나의 예를 포함하는 투여 전달 검출 시스템(80)이 도식적 형태로 도시되어 있다. 모듈(82)은 전반적으로 84에서 도시된 센서 시스템을 수반하고, 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 약물 전달 장치로부터 제거될 수 있고 그 후에 제2 약물 전달 장치에 부착되는 경우에, 투여 검출 모듈(82)은 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 있다면, 그러한 부착은 투여 버튼(56) 상의 임의의 위치에 있을 수 있다. 모듈(82)을 위한 대안적인 부착 요소의 예가, 이하에서 설명되는 도 15, 도 23, 및 도 37에 도시되어 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 회전식으로 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 특징부들이 결합되게 하는 것에 의해서, 구조적으로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 모듈의 원위방향 누름은 모듈(82)과 투여 버튼(56) 사이에서 충분한 마찰 결합을 제공하여, 기능적으로, 모듈(82) 및 투여 버튼(56)이 투여 전달 중에 함께 회전식으로 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 하단부에서 개방될 수 있거나, 예를 들어 하단 벽(98)에 의해서 폐쇄될 수 있다. 투여 버튼(56)의 면(60)에 대항하여 직접적으로 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 22에 도시된 것과 같이 하나의-단편의 투여 버튼 구성에 회전식으로 고정될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 그 대신, 투여 설정 중에 모듈(82)이 투여 설정 부재(30)에 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 회전식으로 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 진행하기 위해서, 모듈(82)이 스커트(42)로부터 회전식으로 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 표면들을 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 감소시키는 역할을 한다. 또한, 투여 설정 중에 투여 버튼(56)이 투여 설정 부재(30)에 대해서 회전식으로 고정되기 때문에, 하부 벽 부분(100)을 포함하는 측벽(90)은, 투여 설정 중에 사용자에 의해서 용이하게 파지 및 조작될 수 있는 하나의 연속적인 표면을 제공한다.
투여 검출 모듈(82)를 아래로 누르는 것에 의해서 주입 프로세스가 개시될 때, 투여 버튼(56) 및 투여 설정 부재(30)가 함께 회전식으로 고정된다. 짧은 거리의, 예를 들어 2 mm 미만의, 모듈(82) 그리고 그에 따른 투여 버튼(56)의 이동은 회전식 결합을 해제하고, 투여가 전달될 때 투여 설정 부재(30)는 모듈(82)에 대해서 회전된다. 핑거 패드(finger pad) 또는 다른 트리거 메커니즘을 이용하든 간에, 투여 버튼(56)과 투여 설정 부재(30)의 회전방향 록킹을 분리하기 위한 충분한 거리로 투여 버튼(56)이 이동되기 전에, 투여 검출 시스템이 활성화된다.
예시적으로, 투여 전달 검출 시스템은 본원에서 설명된 바와 같은 센서 시스템의 동작에 적합한 전자기기 조립체를 포함한다. 전자기기 조립체가 센서 시스템에 동작 가능하게 연결되어, 하나 이상의 회전 센서로부터 출력을 수신한다. 전자기기 조립체는, 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 장치와 같은 외부 장치에 의해서, 별도로 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 전자기기 조립체(120)가, 복수의 전자 구성요소를 갖는 가요성 인쇄회로기판(FPCB)을 포함한다. 전자기기 조립체는, 감지된 상대적인 회전을 나타내는 센서로부터의 신호를 수신하기 위해서 프로세서와 동작 가능하게 통신하는 하나 이상의 회전 센서(86)를 포함하는 센서 시스템을 포함한다. 전자기기 조립체는, 적어도 하나의 프로세싱 코어 및 내부 메모리를 포함하는 MCU를 더 포함한다. 전자기기 조립체 개요의 하나의 예가 도 46에 도시되어 있다. 시스템은, 구성요소에 전력을 공급하기 위한, 배터리, 예시적으로 코인 셀 배터리를 포함한다. MCU는, 작동기에 대한 투여 설정 부재의 검출된 회전을 기초로, 약물 전달 장치(10)에 의해서 전달되는 투여를 검출하는 것을 포함하는, 본원에서 설명된 동작을 실시하도록 동작될 수 있는 제어 로직을 포함한다. 일 실시예에서, 펜 주입기의 스커트(42)와 투여 버튼(56) 사이에서 회전이 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 추가적으로 동작될 수 있다. 예시적으로, BLE 제어 로직 및 MCU가 동일 회로에 통합된다. 전자기기 배열에 관한 추가적인 설명이 이하에서 제공된다.
많은 감지 전자기기가 공동(96) 내에 수용된다. 그러나, 회전 센서는, 피감지 구성요소의 상대적인 이동을 감지하기 위한 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 회전 센서는 공동(96) 내에, 본체(88) 내에 그러나 공동(96)의 외부에, 또는 하부 벽 부분(100)과 같은 본체의 다른 위치에 위치될 수 있다. 유일한 요건은, 투여 전달 중에 피감지 구성요소의 회전 이동을 효과적으로 검출하도록 회전 센서가 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, 다이얼 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 내용을 이미 설명하였기 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 변경이 개시 내용의 범위에 포함된다는 것이 이해될 것이다. 본원의 전술한 설명과 공통되는 다른 부분은 모듈 본체(88)의 공동(96) 내에 수용된 전자기기 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, 일부 실시예에서, 투여 검출 모듈(82)이 투여 버튼(56)에 부착될 수 있고 스커트(42)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 또한, 투여 검출 모듈(82)이, 도 22 및 도 35에 도시된 바와 같이, 하나의-단편의 투여 버튼에 부착될 수 있다.
각각의 예는 또한 특정 유형의 센서 시스템의 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 감지 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 멀리 위쪽으로 멀리 압박한다. 핑거 패드(110)는 벽 구성요소(92)에 회전식으로 고정될 수 있다. 주입 프로세스가 개시될 때 원위 방향으로 모듈 본체(88)를 향하는 핑거 패드(110)의 축방향 이동은 선택된 이벤트를 트리거링(trigger)하기 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 약물 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 표시하기 위한 디스플레이를 포함한다. 그러한 디스플레이는 핑거 패드(110)와 일체화될 수 있다. MCU는 디스플레이 구동 소프트웨어 모듈, 그리고 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 상기 디스플레이 상에서 디스플레이하도록 작동될 수 있는 제어 로직을 포함할 수 있다.
핑거 패드가 없는 경우에, 시스템 전자기기가 다양한 다른 방식으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 접촉부의 폐쇄 또는 스위치의 물리적 결합 등에 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 약물 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 균일하게 또는 불균일하게 이격된 임의의 수의 자기 센서(130)를 포함할 수 있다. 피감지 구성요소(132)(도 7 및 도 8)는, 예시적으로 스커트(42)의 내측부에서, 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 36° 회전된 것이 검출되며, 이는, 예를 들어, 2개의 단위의 투여가 부가된(또는 차감된) 것에 상응한다.
자기 요소의 상이한 수 및 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 약물의 전달 중에 스커트(42)의 증분적인 이동의 수를 "계수하는 것"에 의해서, 상대적인 회전이 결정된다.
도 10a, 도 10b, 도 11a, 및 도 11b를 참조하면, 피감지 요소로서 북극(154) 및 남극(156)을 가지는 환형, 링-형상, 2극성 자석(152)을 포함하는 예시적인 자기 센서 시스템(150)이 도시되어 있다. 본원에서 설명된 자석은 또한 대각선 방향으로 자화된 링으로 지칭될 수 있다. 자석(152)은 플랜지(38)에 부착되고, 그에 따라 투여 전달 중에 플랜지와 함께 회전된다. 일 예에서, 자석(152)은, 도 31 내지 도 33에 도시된 바와 같이, 부착 캐리어로 플랜지(38)에 부착된다. 자석(152)은 대안적으로 투여 다이얼(32) 또는 투여 설정 부재와 회전식으로 고정된 다른 부재에 부착될 수 있다. 자석(152)은, 희토류 자석, 예를 들어, 네오디뮴, 및 후술되는 다른 것과 같은 다양한 재료로 구성될 수 있다.
센서 시스템(150)은 모듈(82) 내에 수용된 센서 전자기기(미도시)와 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 감지 요소(160)를 포함하는 측정 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 회전식으로 고정된다. 결과적으로, 자석(152)은 투여 전달 중에 감지 요소(160)에 대해서 회전된다. 감지 요소(160)는 자석(152)의 상대적인 각도 위치를 검출하도록 동작될 수 있다. 링(152)이 금속 링일 때, 감지 요소(160)는 유도형 센서, 용량형 센서, 또는 다른 무접촉 센서를 포함할 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 예에서, 자석(152) 및 감지 요소(160)를 갖춘 센서(158)를 포함하는 자기 센서 시스템(150)이 도 13, 도 25 및 도 35에 도시된 모듈 내에 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 자기 센서 시스템(150)은 도시된 바와 같은 링 패턴을 형성하기 위해서 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. 다른 실시예에서, 예를 들어 모듈 내에서 균일하게-원주방향으로 그리고 균일하게-반경방향으로 이격된 5개의 감지 요소(906)가 도 33 및 도 40에 도시되어 있다. 전술한 실시예에서, 감지 요소(160)는 모듈(82) 내에 부착되어 도시되어 있다. 대안적으로, 감지 요소(160)가 투여 버튼(56)에 회전식으로 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 회전식, 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 다이얼 부재(32)와 같은, 투여 전달 중에 플랜지(38)에 회전식으로 고정되는 부재의 임의의 부분에 부착될 수 있다.
대안적으로, 센서 시스템이 유도형 또는 용량형 센서 시스템일 수 있다. 이러한 종류의 센서 시스템은, 본원에서 설명된 자기 링의 부착과 유사하게, 플랜지에 부착된 금속 밴드를 포함하는 피감지 요소를 이용한다. 센서 시스템은, 모듈 하우징 또는 펜 하우징의 원위 벽을 따라서 균일하게-각도적으로 이격된 하나 이상의 감지 요소, 예를 들어 4개, 5개, 6개 또는 그 초과의 독립적인 안테나 또는 전기자를 더 포함한다. 이러한 안테나는 180도 또는 다른 각도로 이격되어 위치된 안테나 쌍을 형성하고, 전달되는 투여에 비례하는 금속 링의 각도 위치에 관한 무선-계측 측정을 제공한다.
모듈에 대한 금속 링의 하나 이상의 구분된 회전 위치가 검출될 수 있도록, 금속 밴드 링이 성형된다. 금속 밴드는, 안테나에 대한 금속 링의 회전 시에 변화되는 신호를 생성하는 형상을 갖는다. 투여 전달 중에, 안테나가 센서에 대한, 그리고 그에 따라 펜(10)의 하우징(12)에 대한 금속 링의 위치를 검출하는 기능을 하도록, 안테나가 전자기기 조립체와 동작 가능하게 연결된다. 금속 밴드는 플랜지의 외측부에 부착된 하나의, 원통형 밴드일 수 있다. 그러나, 금속 밴드의 대안적인 구성 및 위치가 고려된다. 예를 들어, 금속 밴드는 다수의 구분된 금속 요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 금속 밴드는 플랜지의 구분된 회전식, 투여-설정 위치들의 수와 동일한 요소의 수를 포함한다. 대안예에서, 금속 밴드는, 다이얼 부재(32)와 같은, 투여 전달 중에 플랜지(38)에 회전식으로 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 상에서 회전 부재에 부착된 금속 요소를 포함할 수 있거나, 그러한 부재 내로 통합될 수 있다. MCU는 센서로 금속 링의 위치를 결정하도록 동작될 수 있다.
MCU는, 표준 구적법 차동 신호 계산(standard quadrature differential signals calculation)에 따라 최대 샘플링 레이트에서 감지 요소(160)의 수(예를 들어, 4개)를 평균화하는 것에 의해서 자석(152)의 시작 위치를 결정하도록 동작될 수 있다. 투여 전달 모드 중에, 자석(152)의 회전 수를 검출하기 위해서, 목표 주파수에서의 샘플링이 MCU에 의해서 실시된다. 투여 전달의 종료에서, MCU는, 표준 구적법 차동 신호 계산에 따라 최대 샘플링 레이트에서 감지 요소(160)의 수(예를 들어, 4개)를 평균화하는 것에 의해서 자석(152)의 최종 위치를 결정하도록 동작될 수 있다. MCU는 결정된 시작 위치, 회전의 수, 및 최종 위치로부터 이동의 전체 회전 각도의 계산을 결정하도록 동작될 수 있다. MCU는, 이동의 전체 회전 각도를 장치 및 약물의 설계와 상호 관련되는 미리 결정된 수(예를 들어, 10, 15, 18, 20, 24)로 나누는 것에 의해서, 투여 단계 또는 단위의 수를 결정하도록 동작될 수 있다.
일 양태에서, 투여 검출 시스템의 모듈형 형태가 개시된다. 제거 가능하게 부착된 모듈의 이용이 약물 전달 장치와 함께 이용되도록 특별히 구성되고, 작동기 및 투여 설정 부재 모두가 약물 장치 하우징 외부의 부분을 포함한다. 이러한 외부 부분은, 본원에서 설명된 바와 같이, 투여 버튼과 같은 작동기에 대한 감지 구성요소의, 그리고 투여 스커트, 플랜지, 또는 다이얼 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, 약물 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, 약물 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 회전식으로 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, 약물 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. 약물 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 약물 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 전술한 바와 같은 여러 가지 유형의 주어진 약물과 함께 이용된다. 예를 들어, 인슐린이 의도된 목적에 따라서 상애한 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 약물, 및/또는 약물의 농도를 지칭한다. 약물의 유형을 혼동하지 않는 것이 중요한데, 이는 결과가 심각한 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
약물의 유형을 기초로 특정 매개변수들을 상호 관련시킬 수 있다. 예로서 인슐린을 이용할 때, 어떠한 유형의 인슐린이 포함되는지, 인슐린의 유형을 투여 타이밍과 어떻게 상호 관련시키는지, 등과 같은 인자를 기초로 하는 적절한 투여량에 관한 제한이 알려져 있다. 다른 양태에서, 치료 방법을 정확하게 모니터링하고 평가하기 위해서, 어떠한 유형의 약물이 투약되었는지를 알 필요가 있다. 일 양태에서, 투약되는 약물의 유형을 구별할 수 있는 센서 시스템이 제공된다.
약물 유형을 결정하기 위해서, 예를 들어, 약물 전달 장치 내에 수용된, 본원에서 설명된 약물들 중 임의의 하나와 같은, 약물의 유형에 관한 특유의 식별을 검출하는 모듈이 제공된다. 모듈을 약물 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. 약물 유형의 검출에 관한 하나의 예가 도 29에서 식별 센서(680)을 이용하여 후술된다. 다른 예가 다음에 설명된다.
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 이전에 개시된 것들을 포함한다. 추가적인 양태는, 이러한 약물 유형 결정이 투여 전달량을 검출하기 위한 센서 시스템과 용이하게 조합된다는 것이다. 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 10a 및 도 10b 그리고 도 11a 및 도 11b 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 특유의 구성을 갖는다.
예시적인 센서 시스템(230)이 또한, 제거 가능한 모듈로서 제공되지 않고, 약물 전달 장치 내로 통합되는 시스템으로서 이용될 수 있다. 도 12를 참조하면, 도 1 내지 도 4의 장치(10)와 실질적으로 동일한 약물 전달 장치(310)가 도시되어 있다. 약물 전달 장치(310)는 장치 본체(11) 및 투여 설정 부재(30)를 포함하고, 투여 설정 부재는 투여 다이얼 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 회전식으로 고정된다. 투여 전달을 위해서, 이러한 회전식 고정이 결합 해제되고, 투여 설정 부재(30)는 전달되는 투여량에 비례하여 투여 버튼(56)에 대해서 회전된다. 본원에서 설명된 투여 검출 시스템의 다른 실시예가 장치(310) 내로 일체로 통합될 수 있다.
도 13 내지 도 15는, 이제 모듈(400)로 인용되는, 모듈의 다른 예를 도시하고, 그러한 모듈은 투여 버튼(402)을 가지는 약물 전달 장치에 부착될 수 있고, 투여 버튼은 장치 축(AA)을 중심으로 동축적으로 배치된 원통형 측벽(404) 및 상단 벽(406)을 포함한다. 투여 버튼(402)의 상단 벽(406)은, 모듈(400)이 투여 버튼(402)에 장착되지 않을 때, 투여를 전달하기 위해서 사용자에 의해서 직접적으로 눌리는 상부 또는 근위 축방향 표면(408)을 포함한다. 상단 벽(406)은 측벽(404)의 반경방향-외측으로 연장되고, 그에 의해서 립(410)을 형성한다. 측벽(404)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 상부 표면(408)과 원위 단부 사이에서 연장된다.
모듈(400)은, 일반적으로 근위 벽(412) 및 원위 벽(414)을 포함하는 하우징(411)을 포함한다. 모듈(400)은, 근위 벽(412)과 원위 벽(414) 사이에서 연장되고 근위 벽(412) 및 원위 벽(414)을 갖는 격실(418)을 형성하는 둘레 측벽(416)을 더 포함한다. 투여 버튼에 장착될 때, 원위 벽(414)의 원위 대면 축방향 표면(413)이 예시적으로 투여 버튼(402)의 상부 표면(408)에 대항하여 수용된다. 모듈(400)의 벽들이 특정 구성으로 도시되어 있으나, 그러한 벽들은 격실(418)을 형성하기에 적합한 임의의 희망 구성을 가질 수 있다. 일 예에서, 격실(418)은 수분 및 미립자 물질의 진입을 저지하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 격실(418)은 분진 및 파편의 진입을 저지하도록, 그러나 수분의 진입을 직접적으로 저지하지 않도록 구성될 수 있다. 산업계의 표준은 수분 및 분진 보호에 대한 상이한 표준들에 대한 지침을 제공한다.
도 5 및 도 6의 모듈(82)과 유사한 구성요소를 가짐에 따라, 격실(418)은, 본원에서 개시된 바와 같이, 약물 전달 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 희망 구성요소를 포함할 수 있다. 그러한 구성요소는, 예를 들어, 측정 센서 또는 다른 센서, 하나 이상의 배터리, MCU, 클록 타이머, 메모리, 및 통신 조립체를 포함할 수 있다. 격실(418)은 또한 후술되는 바와 같이 이용하기 위한 다양한 스위치를 포함할 수 있다.
본원에서 설명된 모듈 중 임의의 모듈이, 모듈 하우징(411)에 커플링된 부착 요소(419)를 통해서 본원에서 설명된 투여 버튼 중 임의의 투여 버튼에 제거 가능하게 커플링될 수 있다. 부착 요소(419)는 복수의 원위적으로 연장되는 아암(420)을 포함한다. 도 13에서 전반적으로 도시된 바와 같이, 모듈(400)은, 하우징(411)에 부착되고 그로부터 원위적으로 연장되는 아암(420)에 의해서, 투여 버튼(402)에 부착된다. 예시적인 실시예에서, 아암(420)은 투여 버튼(402) 주위에서 균일하게-반경방향으로 이격된다. 아암(420)은 부착 위치(422)에서 원위 벽(414)에 부착된 것으로 도시되어 있다. 대안적으로, 아암(420)은 측벽(416)과 같은 다른 위치에서 모듈(400)에 부착될 수 있다. 측벽(416)은 아암(420)으로부터 반경방향 외측에 배치되는 원위 부분(424)을 포함할 수 있고, 그러한 원위 부분은 측벽(416)으로부터, 아암(420)의 가장 원위의 연장부보다 더 먼 거리로 원위적으로 연장되어 아암(420)을 적어도 부분적으로 또는 완전히 덮고, 그에 따라 장치에 장착될 때 아암에 대한 위변조 또는 접근을 방지할 수 있다. 원위 부분(424)은, 아암(420)을 더 둘러싸는 내향-연장 부분(426)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 원위 부분(424)은, 측벽(416)에 대해서 활주될 수 있는 부재로서 제공될 수 있다.
아암(420)은 투여 버튼(402)의 립(410) 위에서 이동하도록 그리고 측벽(404)의 반경방향 외향 대면 표면(421)과의 마찰 결합을 제공하도록 구성된다. 아암(420)은, 축방향으로 연장되고 립(410)을 넘어서 연장되게 구성된 제1 부분(428)을 포함한다. 아암(420)은, 제1 부분(428)의 반경방향-내향으로 연장되고 투여 버튼(402)의 반경방향 외향 대면 측벽(404)에 대항하여 수용되는 베어링 부분(430)을 더 포함한다. 부분(428, 430)은 그들 사이에 커플링된 둥근 기부(429)에 의해 접합되어 "J" 형상을 형성하고, 제1 부분(428)은 스태프 부분(staff portion)을 형성하고 기부 및 베어링 부분은 후크 단부를 형성한다. 베어링 부분(430)은 립(410)의 하부측에 대항하여 수용되는 축방향-베어링 부분(432)을 포함할 수 있다. 이는, 투여 버튼(402)에 대한 모듈(400)의 근위적 변위를 저지하는 추가된 저항을 제공한다. 그러나, 희망할 때, 립(410)의 하부측 및 축방향-베어링 부분(432)의 결합된 표면들이 각도를 이루는 표면들을 구비하여 모듈(400)의 제거를 도울 수 있다. 일 예에서, 아암(420)의 각각이 반경방향으로 이동될 수 있고, 그에 따라 투여 버튼에 대한 부착 및 그로부터의 탈착 중에, 립(410)이 통과될 수 있다. 일 예에서, 양 부분(428, 430)이 외측으로 휘어지고, 일부 예에서, 제1 부분(428) 또는 베어링 부분(430) 중 하나 만이 외측으로 휘어져 립 위에서 이동한다. 아암(420)은 반경방향 내향 구성으로 편향될 수 있고, 부착 위치(422)를 중심으로 외측으로 휘어지거나 피벗될 수 있다. 편향된 구성에서, 아암(420)은, 투여 설정 및/또는 투여 분배 중에, 투여 버튼(402)을 축방향으로 유지하기에 적합한 반경방향 항력을 측벽(404)의 표면을 따라 많은 수의 결합 지점에 대항하여 인가하기 위한, 그리고 (미끄러짐이 없이 또는 수용될 수 있을 정도로 적은 미끄러짐을 가지고) 토크를 전달하기 위한 구성 및 크기를 갖는다.
(몰딩된 또는 제조된 구성요소로서 도시된) 원위 벽(414)에 부착된 아암(420)을 포함하는 조립체(434)가 도 15에 도시되어 있다. 제조를 위해서, 아암(420) 및 다른 구성요소가 (벽(414)의 반경방향 외향 표면으로 도시된) 원위 벽(414)과 조합되고, 이는 이어서 모듈(400)의 다른 부품에 부착된다. 도 16 및 도 17은 원위 벽(414) 및 그 구성요소의 일부를 도시한다. 원위 벽(414)은, 후술되는 식별 센서가 투여 버튼(402)의 상부 표면(408)을 관찰할 수 있게 하기 위한, 내부에 형성된 개구(436)를 포함한다. 광 안내 개구(436)는, 도시된 바와 같은 "D" 형상을 포함하여, 다양한 형상을 가질 수 있다. 내부 형성된 다른 개구부(438)는 또한 후술되는 존재 스위치(presence switch)를 수용하고, 그러한 스위치는, 해당 스위치가 투여 버튼(402)에 장착되는 때를 모듈(400)이 결정할 수 있게 한다. 일 예에서, 개구부(438)가 원위 벽(414)으로부터 생략된다. 센서 수용 함몰 위치(440)가 4개의 측정 센서, 예를 들어 이전에 개시된 자기적, 유도형, 또는 용량형 감지 요소의 반경방향 이격 배치를 위해서 원위 벽 내에 제공된다. 함몰부(440)의 깊이는, 제조 및 사용 중에 센서를 구조적으로 지지하기 위한 충분한 재료 두께를 남기면서, 센서를 피감지 구성요소에 근접하게 배치하기 위한 크기를 갖는다. 함몰부(440)는, 센서가 보다 일정한 감지 능력을 위해서 그들의 각각의 위치를 유지하도록, 센서를 확실하게 고정할 수 있게 한다. 함몰부(440)는, 센서들을 서로 균일한-각도로(4개의 센서는 (도시된 바와 같이) 90도로 이격되고; 5개의 센서는 72도로 이격되고, 6개의 센서는 60도로 이격되고, 기타 등등이 된다) 그리고 모듈의 길이방향 축으로부터 균일한-반경방향으로 배치시키도록, 배열된다. 함몰부(440)를 형성하는 벽이 또한, 센서를 공통 평면을 따라 배치하도록 구조화된다. 모듈의 분출을 위한 다른 포트가 제공될 수 있다. 원위 벽(414)을 모듈 하우징의 상보적인 부착 특징부에 커플링시키기 위해서, 부착 축방향 날개부(441)가 제공될 수 있다.
희망하는 축방향 유지력 및/또는 토크 전달에 따라, 아암(420)의 수가 예를 들어 3개 내지 36개의 범위에서 변경될 수 있다. 아암(420)은 기둥에 의해서 형성된 부착 위치(422)에서 원위 벽(414)에 부착되는 것으로 도시되어 있고, 그러한 기둥은 단일 기둥 또는 도시된 바와 같은 기둥(442, 444)의 쌍일 수 있다. 16개의 아암(420)을 포함하는 조립체(434)가 도시되어 있다. 원위 벽(414)의 둘레 주위에서 원주방향으로 이격된 장착 기둥(442, 444)의 4개의 쌍을 포함하는 조립체(434)가 도시되어 있다. 장착 기둥의 각각의 쌍은 각각 4개의 아암과 같은 복수의 아암을 가지는 원주방향 세그먼트(445)를 지지하도록 구성된다. 각각의 세그먼트(445)는, 장착 기둥(442, 444)을 수용하는 장착 홀(446)을 포함한다. 제 위치에 수용되면, 아암 세그먼트를 원위 벽(414)에 확실한 고정 방식으로 열 융착(heat stake)하기 위해서, 장착 기둥(442, 444)을 이용한다.
하우징에 대한 아암(420)의 부착은 다양한 재료로 아암을 제조할 수 있게 한다. 이러한 재료는 희망하는 강도, 탄성, 내구성 및 기타의 특징을 획득하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 베릴륨 동이 아암으로서 사용하기에 유리한 특성을 갖는다는 것을 발견하였다. 별도의 부착은 또한 투여 버튼에 대한 아암의 배치에 관한 유연성을 제공한다. 예를 들어, 아암은, 원위 벽(414), 측벽(416), 또는 원위 부분(424)을 포함하여, 모듈의 여러 벽에 장착될 수 있다.
아암(420)은 상이한 구성의 투여 버튼(402)의 표면(421)에 적합할 수 있다. 도 14는 (리브 또는 홈 또는 평면 변동부가 없는) 평활부를 갖는 표면(421)을 도시한다. 버튼의 표면(421)은 아암(420)과의 토크 전달을 향상시키는 표면 특징부를 포함할 수 있다. 아암과 투여 버튼의 둘레 벽 사이의 상호작용을 위해서, 다른 실시예가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 18은, 일련의 함몰부(476)를 사이에 형성하는, 이격된 축방향-연장 융기부들(474)을 갖는 측벽(472)을 포함하는 장치를 위한 투여 버튼(470)의 다른 예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 아암(420)의 부분이 함몰부(476) 내에 수용될 수 있다. 아암(420)은 도 22에 도시된 다른 구성의 융기부에 적합할 수 있다. 함몰부(476)의 원주방향 폭은, 아암(420)의 원주방향 폭을 수용하기 위한 크기일 수 있다. 그러한 크기는 딱 맞는 피팅을 허용할 수 있거나, 아암의 약간의 원주방향 이동의 자유를 허용할 수 있다. 인접 융기부들의 존재는, 모듈이 사용 중에 투여 버튼에 대해서 회전되지 않게 추가적으로 보장한다. 도 19는, 투여 버튼(480)이 다각형 형상으로 제공되는 측벽(482)을 포함하고, 그에 의해서 모듈의 아암을 수용하기 위한 일련의 편평한 표면(484)을 형성하는 대안적인 설계를 도시한다. 둥근 축방향 조인트(485)가 인접한 편평한 표면들(484)을 분리한다. 편평하고, 매끄러운 원통형 표면의 이용은, 투여 버튼에 대한 모듈의 배향과 관련한 임의의 문제가 발생하는 것을 방지하는 한편, 함몰되고 다각형인 설계는 아암과 투여 버튼의 측벽의 부가적인 마찰 결합을 제공한다.
도 20 내지 도 24는, 모듈의 일부일 때, 부착 요소(519)를 통해서 본원에서 설명된 임의의 투여 버튼에 제거 가능하게 커플링되도록 구성된, 이제 유닛(500)으로서 인용되는, 모듈 부착 하위조립체의 다른 예를 도시한다. 부착 요소(519)는 관형 부착 하우징(511)에 커플링된다(비록 모듈 하우징의 다른 부분이 생략되었지만, 전체 모듈 하우징을 형성하기 위한 이러한 부분들의 양태가 도 13 및 도 25에 도시되어 있다). 부착 요소(519)를 갖는 부착 하우징(511)은, 후술하는 바와 같이, 모듈(600)의 일부를 형성할 수 있다. 부착 요소(519)는 복수의 원위적으로 연장되는 아암(520)을 포함한다. 도 20에 전반적으로 도시된 바와 같이, 유닛(500)은, 모듈의 일부일 때, 하우징(511)에 부착되고 그로부터 원위적으로 특히 원위 벽(514)에 의해서 형성된 함몰 지역에서 하우징(511)의 환형 하우징 부분(517)으로부터 원위적으로 연장되는 아암(520)에 의해서 투여 버튼(502)의 다른 예에 부착된다. 환형 하우징은 예를 들어 전자기기를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 공동을 형성한다. 예시적인 실시예에서, 아암(520)은 투여 버튼(502) 주위에서 균일하게-반경방향으로 이격된다. 아암(520)은, 부착 하우징(511)의 원위 벽(514)에 커플링되고 그로부터 매달리는 것으로 도시되어 있다.
도 21은 아암(520)을 도시하고, 그러한 아암(520)은 투여 버튼(502)의 립(510) 위에서 이동하도록 그리고 투여 버튼(502)의 측벽(504)의 반경방향 외향 대면 표면(521)과의 마찰 결합을 제공하도록 탄성적으로 구성된다. 도 23을 더 참조하면, 아암(520)은, 아암(520)의 축방향 본체의 반경방향-내향으로 연장되고 반경방향 외향 대면 측벽(504)에 대항하여 수용되는 베어링 부분(530)을 포함한다. 베어링 부분(530)은, 아암(520)의 내부 표면으로부터 반경방향 내향으로 연장되는 돌출 본체(531)를 포함할 수 있다. 돌출 본체(531)는, 도 24에 도시된 립(510)의 하부측(533)에 대항하여 수용되는 또는 그에 근접하여 배치되는 축방향-베어링 표면(532)을 포함할 수 있다. 이는, 부착될 때, 투여 버튼(502)에 대한 모듈의 근위적 변위를 저지하는 추가된 저항을 제공한다. 베어링 부분(530)의 돌출 본체(531)는 원위 대면 단부(537)를 포함할 수 있다. 표면(532) 및/또는 원위 대면 단부(537)이 임의의 각도로 각도를 이루어, 돌출 본체(531)에 테이퍼링된 프로파일을 제공할 수 있다. 돌출 본체(531)는, 표면(532)과 단부(537) 사이에서 연장되는 축방향 길이를 가지는 반경방향 대면 결합 표면(538)을 포함할 수 있다. 결합 표면(538)은 평면형, (도시된 바와 같은) 둥근형, 테이퍼형, 또는 V-형상일 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 돌출 본체(531)는 아암(520)의 폭보다 좁은 폭을 가질 수 있다. 다른 예에서, 아암은, 인접한 융기부들 또는 교번적인 융기부들 내에 피팅되도록 배열된 하나 초과의 돌출 본체를 포함할 수 있다.
도 22는, 일련의 함몰부(547)를 사이에 형성하는 복수의 이격된, 축방향-연장 융기부(545)를 포함하는 투여 버튼(502)의 측벽(504)을 도시한다. 버튼(502)은 또한 근위 상부 표면(508)을 갖는 근위 벽을 포함한다. 근위 표면(508)의 적어도 일부가, 약물 및/또는 투여분량의 특유의 종류에 상응하는 색채를 가질 수 있다. 색채를 갖는 버튼(502)은 본원에서 설명된 다른 버튼의 모두를 대표하는데, 이는 그러한 다른 버튼들이 유사한 색채 체계를 가질 수 있기 때문이다. 이를 위해서, 본원에서 설명된 임의의 모듈이 상이한 종류의 펜들에 부착될 수 있고, 색채 검출을 이용하여, 모듈이 식별 정보를 외부 장치에 전달할 수 있다. 모듈 및/또는 외부 장치는 동일한 양의 전체 회전에 대해서 전달되는 상이한 수의 약물의 단위를 결정할 수 있는데, 이는 펜이 주어진 약물 및 투여분량에 대해서 특유의 회전 프로파일을 가지기 때문이다. 일 예에서, 버튼(502)의 전체 상부 표면(508)이 단일 색채이다. 다른 예에서, 버튼 표면의 함몰부 또는 돌출부 또는 중심과 같은, 표면 특징부 또는 영역(507A)이 제1 색채를 가질 수 있고, 그러한 표면 특징부 또는 특정 영역에 인접한 영역(507B)이 제1 색채와 상이한 제2 색채를 가질 수 있다. 본원에서 설명된 약물 식별 감지는, 모듈의 구성에 따라, 제1 색채 또는 제2 색채에 관한 것일 수 있다. 이러한 실시예에서, 아암(520)의 베어링 부분(530)의 적어도 일부가 함몰부(547) 내에 수용될 수 있다. 일 예에서, 각각의 함몰부(547)의 원주방향 폭은 베어링 부분(530)의 결합 표면(538)의 원주방향 폭을 수용하기 위한 크기를 가질 수 있고, 다른 실시예에서, 함몰부(547)는, 예를 들어 도 20에 도시된 바와 같이, 본원에서 설명된 아암의 임의의 선단부의 결합 표면의 선단 단부 부분을 수용하기 위한 크기를 가질 수 있다. 각각의 베어링 부분(530)의 원주방향 폭은 함몰부(547) 위에 피팅되도록 과다 크기를 가질 수 있고, 함몰부 내로 들어가지 않고 인접 융기부들과 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 함몰부(547)의 근위 범위(549)가 반경방향 립(510) 내에서 연장될 수 있다. 도 24에 도시된, 함몰부(547)의 깊이(D1)가 함몰부의 축방향 범위를 따라 일정할 수 있다. 다른 예에서, 함몰부(547)의 깊이는 축방향 범위를 따라서 달라질 수 있고, 예를 들어 함몰부(547)의 원위 단부를 향해서보다 근위 단부를 향해서 더 깊어지는 크기를 가질 수 있다. 아암(520)은 또한, 예를 들어, 도 14, 도 18 및 도 19에 도시된, 다른 버튼 표면에 적합할 수 있다. 원위 벽(514)의 원위 대면 축방향 표면(513)에 대한 아암(520)의 축방향-베어링 표면(532)의 돌출되는 축방향 거리(O)는 반경방향 립(502)의 축방향 깊이(D)보다 클 수 있다.
도 24를 참조하면, 원위 벽(506)의 원위 대면 축방향 표면(505)에 의해서 형성된 평면을 넘어서는 그리고 축(AA)에 수직인, 아암(520)의 연장 길이의 양은, 베어링 부분(530)을 투여 버튼(502)의 측벽(504)의 반경방향 외향 대면 표면(521)을 따라 배치하기 위한 크기를 가질 수 있다. 일 예에서, 연장 길이는, 측벽(504)의 원위 하부 부분이 아암의 어떠한 부분과도 결합되지 않고 유지되도록, 베어링 부분(530)을 측벽(504)의 근위 상부 부분(509)을 따라서 배치하기 위한 크기를 갖는다. 도 24에 도시된 투여 버튼은 투여 버튼(502)의 상부 표면(508)과 투여 버튼(502)의 원위 단부(511) 사이에서 측정된 축방향 높이(H)를 포함한다. 베어링 부분(530)의 원위 단부(513) 즉, 아암(520)의 측벽(504)과 직접 결합되는 베어링 부분(530)의 가장 원위의 부분이 축방향 거리(HL)에서 측벽(504)의 표면(521)과 결합되고, 그에 의해서 반경방향 립(510)과 원위 단부(513)의 결합 위치 사이의 베어링 부분(530)의 표면 결합 부분(538)을 측벽에 대항하여 배치한다. 베어링 부분은 테두리(510)의 하부측과 측벽(504)의 상부 절반을 따라서 위치되는 원위 단부(513)의 결합 위치 사이에서 축방향으로 연장될 수 있다. 축방향 거리(HL)는, 도 24에서 도시된 바와 같이, 투여 버튼(502)의 상부 표면(508)에 대항하여 위치되는 표면(505)에 의해서 형성된 상기 평면과 원위 단부(513)의 그러한 결합 위치 사이에서 측정된다. 일 예에서, 축방향 거리(HL)는, 베어링 부분(530)을 측벽(504)의 근위 부분(509)을 따라서 배치하기 위해서, 투여 버튼(502)의 축방향 높이(H)의 50% 이하의 크기를 가질 수 있다. 이러한 위치는 부착 모듈로 배치된 버튼 내의 아암의 공간적 영향을 감소시킬 수 있다. 베어링 부분(530)의 결합 표면(538)은 더 큰 반경방향 힘을 위해서 반경방향 립(510)의 축방향 두께보다 축방향으로 더 큰 크기를 갖는다. 도시된 바와 같이 축방향으로 더 콤팩트한 구성의 아암(520)의 베어링 부분(530)은 테두리(510)를 따른 베어링 부분의 표면(538)의 힘을 유발하는 축방향 이동 및 마찰의 양을 감소시킬 수 있고, 그에 의해서 사용자의 부착력 및/또는 탈착력을 감소시킬 수 있다. 축방향으로 더 콤팩트한 아암의 베어링 부분은 또한 모듈의 부착 및/또는 탈착을 위한 지속시간의 양을 감소시킬 수 있고, 그에 따라 사용자는 부착이 성공적인지의 여부를 의심할 여지가 없다.
도 21은, 투여 버튼에 대한 부착 중에(또는 모듈을 투여 버튼에 대해서 근위 방향(P)으로 이동시키는 동안) 그리고 투여 버튼으로부터의 탈착 중에(또는 모듈을 투여 버튼에 대해서 원위 방향(DD)으로 이동시키는 동안) 립(510)을 통과시키기 위해서, 각각의 아암(520)이 화살표(535)의 방향을 따라 반경방향으로 이동될 수 있다는 것을 도시한다. 아암(520)은 반경방향 내향 구성으로 편향될 수 있고, 아암이 원위 벽(514)으로부터 매달린 곳을 중심으로 외측으로 휘어지거나 피벗될 수 있다. 편향된 구성에서, 아암(520)은, 투여 설정 및/또는 투여 분배 중에, 투여 버튼(502)을 축방향으로 유지하기에 적합한 반경방향 항력을 측벽(504)의 표면을 따라 많은 수의 결합 지점에 대항하여 인가하기 위한, 그리고 (미끄러짐이 없이 또는 수용될 수 있을 정도로 적은 미끄러짐을 가지고) 토크를 전달하기 위한 구성 및 크기를 갖는다. 다시 말해서, 투여 설정 중에, 버튼(502)에 커플링된 유닛(500)이 제1 방향으로 회전되고, 이는 모듈/버튼을 장치 하우징으로부터 더 멀리 이동시킨다.
요소(419 및 519)와 같은, 본원에서 설명된 임의의 부착 요소에서, 사용자가 원위 방향(DD)으로 인가하는 부착력이, 사용자가 근위 방향(P)으로 인가하는 탈착력보다 작을 수 있다. 탈착력은 4 N 내지 30 N의 범위일 수 있다. 일 예에서, 아암은, 모듈의 우발적인 탈착을 방지하기 위해서, 탈착력이 부착력의 적어도 1.5배가 되도록, 그리고 부착력의 적어도 2배 정도로 클 수 있도록 구성된다. 일 예에서, 탈착력은 20 N 초과이고, 부착력은 11 N 미만이다. 다른 예에서, 모듈이 장치에 부착되면, 투여 설정 장치 구성요소에 대한 과다-토크 작용 및 손상 가능성을 방지하기 위해서, 투여 설정으로부터의 토크 작용으로 인한, 투여 버튼을 따른 베어링 부분의 작은 정도의 미끄러짐이 허용될 수 있다.
아암(520) 및 하우징(511)은, 예를 들어, 아세탈 열가소성체(예를 들어, Delrin®), 또는 폴리카보네이트 재료(예를 들어, Makrolon®)와 같은, 플라스틱 재료의 몰딩으로, 일체형 유닛으로 형성될 수 있다. 그러한 일체형 유닛(561)이 도 23에 도시되어 있다. 이러한 플라스틱 재료는 희망하는 강도, 탄성, 내구성 및 기타의 특징을 획득하도록 선택될 수 있다. 대안적으로, 아암(520)이 하우징과 별도로 제조되고 접착 또는 용접을 통해서 추후에 부착될 수 있다. 아암(520)의 수가 또한 변경될 수 있다. 도시된 예에서, 4개의 아암이 원주방향으로 동일하게 이격되어 배치된다. 일부 예에서, 3개의 아암이 제공될 수 있고, 다른 예에서, 5개, 6개, 7개, 또는 8개의 아암이 제공될 수 있다.
아암(420 또는 520)과 같은, 본원에서 설명된 아암은 투여 버튼에 대한 모듈의 편리하고 효율적인 부착을 제공한다. 모듈이 다수의 약물 전달 장치에서 사용되도록 의도됨에 따라, 그러한 모듈 부착은 투여 버튼에 대한 모듈의 용이한 부착 및 제거를 가능하게 한다. 이는, 모듈을 부착/탈착하는데 필요한 힘의 양을 설정하는데 적합한 구성 및 물리적 특성을 갖는 본원에서 설명된 아암으로부터 도출된다. 본원에서 설명된 아암은 또한 약물 전달 장치에 대한 반복적인 부착을 위한 충분한 내구성을 갖도록, 그리고 반경방향 압축력을 제공하기 위해서 외측부를 따라서 배치된, 코일형 스프링 또는 링과 같은, 별도의 유지부 단편을 이용하지 않고도, 버튼에 대한 적절한 고정 및 유지를 제공할 수 있는 탄성을 유지하도록 구성된다.
예를 들어, 부착 요소(419 또는 519) 중 임의의 하나를 이용하여, 약물 전달 장치에 일단 장착되면, 모듈은 투여 버튼과 마찰 결합된다. 이는, 예를 들어 일부 약물 전달 장치를 위한 투여 설정 중에, 희망에 따라 투여 버튼을 회전시키기 위해서 모듈을 이용할 수 있게 한다. 본원에서 설명된 아암의 베어링 부분의 표면 결합이 다양한 매개변수를 통해서 제어될 수 있다. 마찰 결합은, 모듈 표면에 수직으로 인가되는 힘 및 접촉 표면들에 적용될 수 있는 마찰 계수와 같은, 인자에 따라 달라진다. 인가되는 반경방향 힘은, 특히, 아암의 크기 및 형상, 아암의 탄성 및 회복력(resilience), 및 다른 인자에 따라 달라진다. 개시된 부착 요소는, 회전을 위해서 모듈을 투여 버튼에 마찰식으로 록킹하기 위한 그리고 투여 버튼에 대한 모듈의 용이한 부착 및 탈착을 허용하기 위한 희망 균형을 제공하기 위해서, 이러한 그리고 다른 매개변수들 중에서 선택할 수 있게 한다.
비록 이하의 설명이 모듈(600)에 관한 것이지만, 본원에서 설명된 모듈 중 임의의 모듈이 모듈의 이용을 돕기 위한 하나 이상의 스위치를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 모듈은 약물 전달 장치에 해제 가능하게 부착된다. 희망할 때, 모듈은 하나의 약물 전달 장치로부터 제거되고 이어서 다른 약물 전달 장치와 함께 이용될 수 있다. 당업자는, 본원에서 설명된 다양한 부착 요소가 장치에 대한 그러한 커플링을 위해서 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도 25 내지 도 28을 참조하면, 모듈(600)은 근위 벽 조립체(602), 측벽(604) 및 원위 벽(606)을 포함한다. 그에 의해서, 모듈(600)의 벽(602, 604, 606)은 전자기기 조립체(610)를 수용하도록 구성된 내부 격실(608)을 형성한다. 벽(602)은, LED가 이용될 때 광 안내부를 제공하기 위해서, 상부 연부 주위에서 투명 또는 반투명 재료를 포함할 수 있다.
비록 부착 요소(607)가 도 15의 부착 요소(419)로서 예시적으로 도시되었지만, 그러한 것으로 제한되지 않아야 하는데, 이는, 모듈(600)이 또한 본원에서 설명된 임의의 다른 부착 유닛을 구비할 수 있기 때문이다. 그러한 구성에서, 관형 부착 하우징(511)의 근위 단부 개구부는, 원위 벽(606)의 원주방향 외부 표면(609) 위에 마찰 끼워맞춤으로 피팅되기 위한 또는 달리 확실하게 고정되기 위한 크기를 갖는다. 이러한 구성에서, 원위 벽(606)은 (예를 들어, 개구부(438, 436) 및 특징부(440, 441)과 같은 특징부를 갖는) 원위 벽(414)으로서 도 16 및 도 17에 예시적으로 도시되었고, 예외적으로 기둥(442, 444) 및 기둥들(442, 444) 사이에 배치된 블록 돌출부가 생략되었고, 그에 의해서 유닛(500)을 수용하기 위한 크기 및 형상을 갖는 원위 벽(606)의 매끄러운 외부 표면(606A)을 제공한다.
도 25, 도 26, 도 27 및 도 29는, 본원에서 설명된 임의의 모듈을 위해서 이용될 수 있는 전자기기 조립체(610)의 예를 도시한다. 조립체(610)는 제1 원위 세그먼트(612), 제2 근위 세그먼트(614), 및 그 사이의 제3 중간 세그먼트(616)를 포함하고, 각각의 세그먼트는 전반적으로 618A 및 618B에서 도시된, 연결부 및 리드(lead)에 의해서 전자적으로 연결된다. 세그먼트(612, 614, 616)는 "S" 패턴으로 서로 상하로 동축적으로 배치되도록 커플링될 수 있다. 제1 및 제3 세그먼트(612, 616) 사이에 축방향으로 배치된 그리고 탄성 아암에 의해서 포획된 배터리(621)가 도시되어 있다. 제2 세그먼트(614)는, 예를 들어 감지 요소(160)와 같은, 측정 센서를 수용하기 위해서 내부에 형성된 센서 포켓(623)을 포함할 수 있다. 포켓들(623)은 모듈 하우징의 원위 벽의 함몰 위치(440) 내에 정렬 및 삽입된다. 대안적으로, 포켓(623) 대신, 포켓이 없이 측정 센서가 제2 세그먼트 회로에 직접 커플링될 수 있다.
도 27에서, 제1 세그먼트(612)는 근위 대면 표면(615)을 포함하고, 그 위에 장착된 기동 스위치 시스템(620)의 스위치(622)의 예를 포함한다. 모듈은, 장치 및/또는 모듈의 운영자 상태의 표시를 위한 LED와 같은, 표시부 요소(624)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 표시부 요소(624)는 제1 세그먼트(612)의 표면(615)에 동작 가능하게 장착된다. 기동 스위치(622)의 활성화를 이용하여, 투여의 전달과 연관된 것과 같은, 관련 전자기기를 턴 온시킬 수 있다. 예를 들어, 기동 스위치(622)는, 예를 들어, 피감지 요소의 회전에 의해서 생성된 투여 전달의 측정과 관련된, 감지 요소(160)와 같은, 측정 센서를 턴 온시킬 수 있다. LED 또는 다른 표시부 요소, 예를 들어 가청적 스피커 및/또는 진동 생성기를 이용하여, 투여 전달의 완료를 통한 시스템의 진행을 사용자에게 통지할 수 있고, 또는 예를 들어 배터리 충전 표시와 같은 것을 투여 전달의 기간들 사이에서 사용자에게 통지할 수 있다. 일 예에서, LED는 스위치(622)의 측면 상에 장착된다. 기동 스위치 시스템은, 낮은 전력 상태로부터 완전 동작 상태까지 전자기기에 대한 전력을 증가시키도록 구성될 수 있다.
본원에서 설명된 임의의 모듈이 기동 스위치 시스템(620)을 포함할 수 있다. 모듈과 함께 그러한 기동 스위치를 제공하는 것이 선택적인 것일 수 있다. 일 예에서, 도 25 및 도 26에 도시된 모듈(600)은, 근위 벽 조립체(602)의 상부 표면 내에 형성된 함몰부 내에 배치된 축방향 이동 가능 세그먼트(626)를 포함하는 기동 스위치 시스템(620)을 포함한다. 기동 세그먼트(626)는 모듈(600) 내로 원위적으로 이동될 수 있고, 도시된 바와 같은 편향된 구성을 갖는다. 기동 세그먼트(626)는, 예를 들어, 정상 상태에서 근위 위치에 있는 가요성의 디스크-형상의 부재를 포함할 수 있거나, 예를 들어 스프링(미도시)에 의해서 근위적으로 편향되는 부재일 수 있다. 기동 세그먼트의 재료는, 세그먼트(626)의 원주방향 연부(629)에 대한 세그먼트(626)의 중심(627)의 약간의 휘어짐을 허용할 수 있다. 세그먼트(626)는, 모듈 하우징의 근위 부분(602) 내에서 함몰부를 형성하는 벽을 따라서 활주 가능하게 배치되는 강성 부재일 수 있다. 세그먼트(626)는 모듈 하우징에 이동 가능하게 커플링된 앵커 세그먼트(미도시)를 포함할 수 있고, 그에 따라 세그먼트(626)가 그 편향된 근위 위치에 있을 때, 세그먼트는 모듈을 빠져나가지 않고 모듈 하우징 내에서 유지된다. 물리적 정지부, 또는 편향된 근위 위치로부터의 세그먼트(626)의 원위적 이동에 대한 가장 원위의 위치를 형성하도록 구성된 근위 대면 축방향 표면(631)을 형성하도록, 근위 벽 조립체(602)의 벽(630)이 성형될 수 있다. 벽(630)은, 근위 벽(602)을 통해서 축(AA)을 따라 축방향으로 연장되는 관통 보어(632)의 작은 크기의 부분을 형성한다.
사용자가 기동 세그먼트(626)를 원위적으로 작동시킬 때, 축방향 힘은 스프링(미도시)의 편향력을 충분히 극복할 수 있고, 스위치 시스템(620)의 활성화를 직접적 또는 간접적으로 유발할 때까지, 세그먼트(626)의 원위적 이동을 허용한다. 기동을 작동시키기 위한 이러한 축방향 힘은, 투여 전달을 위해서 전달 장치의 작동을 유발하기 위한 축방향 힘보다 작다. 일 예에서, 세그먼트(626)가 원위적으로 이동되어 축방향 표면(631)과 결합될 수 있는 한편, 관통 보어(632)를 형성하는 벽(630)은, 스위치 시스템(620)을 활성화하기에 충분하도록 세그먼트(626)가 축방향 표면(630)을 넘어서 원위적으로 계속 축방향으로 휘어질 수 있게 하는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 도시된 스위치는 기계적 스위치 또는 고무 돔 스위치를 포함하나, 전기적 접촉부와 같은 다른 스위치가 생각될 수 있다. 본원에서 설명된 스위치는 다른 구성요소와의 결합에 의해서 기계적으로 작동 또는 트리거링될 수 있다.
일 예에서, 스위치 시스템(620)은, 기동 스위치(620)의 손상을 방지하기 위해서 사용자에 의해서 눌릴 때 세그먼트(626)의 원위적 휘어짐 이동을 제한하도록 구성된 가요성 덮개(635)를 더 포함할 수 있다. 덮개(635)는 세그먼트(626)와 스위치(622) 사이에서 축방향으로 위치될 수 있다. 사용자로부터의 축방향 힘이 세그먼트(626)를 통해서 덮개(635)로 전달되어, 덮개(635)의 중앙 부분(638)이 축방향으로 휘어지게 하고 그에 따라 스위치(622)의 트리거와 결합되게 할 수 있다. 덮개(635)는 휘어짐의 최대 원위 범위를 갖도록 구성될 수 있다. 그러한 원위 범위는, 스위치 트리거의 결합을 허용하기 위한 크기를 가질 수 있으나, 스위치를 손상시킬 수 있는 위치까지의 크기는 가지지 않는다. 덮개는 그러한 기능을 위한 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
도 28은, 덮개의 중앙 부분(638)을 둘러싸는 허브(642)의 중심점으로부터 연장되는, 서로 원주방향으로 배치된 복수의 반경방향 다리부(640)를 포함하는, 덮개(635)의 하나의 예를 도시한다. 허브의 중심점은 축(AA)과 동축적으로 위치된다. 허브(642) 및 중앙 부분(638)이 임의의 형상을 가질 수 있고, 직사각형, 타원형, 또는 도시된 바와 같은 원형일 수 있다. 중앙 부분(642)은, 허브를 오목한 영역의 반경방향 외측으로 주위 허브 영역에 대해서 원위 방향으로 연장시키는 오목한 영역을 포함할 수 있다. 다리부(640A)의 제1 세트의 단부 선단부(643)가 앵커 부분(anchor portion)(644)에, 예를 들어 선단부(643)의 크기 및 형상을 수용하기 위한 크기 및 형상의 슬롯형 영역을 갖는 앵커 부분(644)의 원위 표면에 커플링될 수 있다. 앵커 부분(644)은 축방향 이동 가능 세그먼트(626)로부터 원위적으로 연장되고, 이는 앵커 부분(644)을 선단부(643)의 상단부에 배치한다. 앵커 부분(644)은, 사용자가 축방향 힘을 인가할 때, 관통 보어(632) 내에서 세그먼트(626)와 함께 축방향으로 이동한다. 앵커 부분(644)은, 예를 들어 몰딩에 의해서, 세그먼트(626)와 일체로 형성될 수 있고, 또는 부분(644)이 별도로 형성되고 세그먼트(626)의 원위 표면에 확실하게 고정될 수 있다. 다리부(640B)의 제2 세트의 선단부(646)는 자유롭거나 세그먼트(626)와 결합되지 않고 유지될 수 있다. 다리부(640A)의 제1 세트가 균일한-각도 위치에서 앵커 부분들(644)에 의해서 접촉될 수 있고, 그에 따라 축방향 힘 및 휘어짐을 각각의 다리부(640)에 분산할 수 있다. 일 예에서, 다리부(640A)의 제1 세트는, 더 긴 다리부(640B)의 제2 세트보다 짧은 반경방향 길이를 갖는다. 다리부(640A)의 제1 세트는 다리부(640B)의 제2 세트의 인접한 다리부들 사이에서 직접적으로 반경방향으로 연장될 수 있다. 다리부(640)의 전부가 덮개(635)에 가요성을 제공할 수 있지만, 자유 다리부(640B)는, 관통 보어(632) 내에서 선단부(643)를 이동시키기 위해서 앵커 부분(644)을 통해서 세그먼트(626)로부터 선단부(643)로 힘이 축방향으로 전달될 수 있게 하면서, 덮개(636)가 최대의 원위적 휘어짐 범위를 가지는 것을 방지할 수 있다. 도시된 예에서, 총 8개의 다리부(640)가 있고, 그 각각은 45도로 이격되어 중심점으로부터 반경방향으로 배치된다. 짧은 고정된 다리부가 90도로 이격되어 배치될 수 있고, 긴 다리부는 90도로 이격되어 그리고 짧은 고정된 다리부에 대해서 반경방향으로 오프셋되어 배치될 수 있다. 다른 수의 다리부 및 그 상대적 위치가 이용될 수 있다. 일 예에서, 전자기기 조립체(610)는, 예를 들어, 모듈 및/또는 투여 버튼의 어떠한 원위적인 이동도 없이, 스위치(622)의 축방향 트리거와 접촉할 수 있는 정도까지 사용자에 의해서 유발되는 세그먼트(626) 및 덮개(635)의 축방향 이동에 의해서, 슬립 상태(sleep state)로부터 파워 온(powered on)된다. 대안예에서, 기동 스위치는, 제1 세그먼트에 장착된 상응 접촉 패드와의 접촉으로부터 멀리 편향된 그리고 부재(626)를 통한 힘 전달로 인해서 접촉 패드와 접촉하도록 이동될 수 있는, 하나 이상의 판 스프링 전기 접촉 요소를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전자기기 조립체의 파워 온은 접촉 요소의 각각의 동시적인 접촉에 의해서 발생된다.
본원에서 설명된 임의의 모듈이 존재 스위치 시스템(650)을 포함할 수 있다. 모듈과 함께 그러한 존재 스위치를 제공하는 것이 선택적인 것일 수 있다. 도 25, 도 26, 및 도 27에 따라, 모듈(600)은, 모듈(600)이 약물 전달 장치에 장착된 때 또는 그로부터 제거된 때를 검출하는 방식으로 원위 벽(606)에 장착된 존재 스위치 시스템(650)을 포함한다. 시스템(650)의 존재 스위치(652)는 전자기기 조립체(610)의 제2 세그먼트(614)의 근위 면(617)에 동작 가능하게 연결된다. 스위치(652)는, 원위 벽(606)에 의해서 형성된 개구부(657)(도 16의 개구부(438) 참조)와 적어도 부분적으로 중첩되어 배치되는 피벗 스위치 아암(654)을 포함한다. 원위 벽(606)은, 예를 들어 도 16 및 도 17에 도시된, 개구부(438, 436) 및 특징부(440, 441)와 같은, 특징부의 동일한 레이아웃(또는 실질적으로 동일한 레이아웃)을 포함할 수 있다. 스위치(652)의 스위치 아암(654)은 (도 27에 도시된) 편향 위치와 (쇄선으로 도시된) 원위 위치를 갖는다. 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 스위치 시스템은 약물 장치의 부재를 나타내는 (도 26에 도시된 바와 같은) 그 편향된 원위 위치로부터, 모듈(600)이 약물 전달 장치에 장착되었다는 것을 나타내는 (도 25에 도시된) 근위 위치로 이동될 수 있다.
존재 스위치 시스템(650)은, 원위 벽(606)에 장착되는 스위치 작동기(660)를 포함한다. 작동기(660)는 제2 부재(664)와 포개지는 관계의 제1 부재(662)를 포함한다. 제2 부재(664)는 제1 부재(662)를 수용하기 위한 원통형 공동을 형성하는 컵 구성을 갖는다. 제2 부재(664)는 개구부(657)를 통해서 활주 가능하게 배치된다. 제2 부재(664)는 그 근위 단부를 따라서 외부 반경방향 립(663)을 포함하고 모듈 내에 수용되어 미립자 및/또는 물의 진입 방지를 향상시킨다. 반경방향 립(663)이 도 25에서 원위 벽으로부터 멀리 배치되어 도시되어 있지만, 반경방향 립(663)은, 모듈이 장치에 부착될 때, 도 26에 도시된 바와 같이, 원위 벽과 결합되어 유지될 수 있다. 제2 부재(664)는 가요성을 위해서 탄성중합체 또는 연성 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 제2 부재(664)는, 모듈을 장치에 장착할 때 장치와의 직접적인 결합에 의해서 모듈 하우징 내에서 근위 위치까지 이동될 수 있다. 제1 부재(662)는 제2 부재(664)에 의해서 형성된 공동 내에 피팅되는 형상 및 크기를 갖는다. 제1 부재(662)는, 그 근위 축방향 단부와 원위 축방향 단부 사이에서 축방향으로 연장되는 원통형 본체(666)를 포함한다. 작동기 스프링(672)의 원위 단부 내로의 삽입을 위한 원위 모자형 세그먼트(distal hat segment)(670)가 형성되도록, 제1 부재 본체(666)의 중간 세그먼트로부터 연장되는 외부 반경방향 테두리(668)가 도시되어 있다. 작동기 스프링(672)는 그 근위 단부에서 모듈 하우징의 내부 구성요소에 확실하게 고정되고, 작동기 스프링의 원위 단부는 테두리(668) 상에서 지탱되고 그와 함께 이동될 수 있다. 테두리(668)는, 테두리(668)의 원위 표면으로부터 매달린 원위 스커트(674)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 원위 스커트(674)는 테두리의 외부 반경방향 단부에 커플링된다. 테두리(668)는, 연속적인 원주방향 요소 대신, 대각선 방향으로 배치된 반경방향 요소들을 포함할 수 있다.
작동기 스프링(672)의 편향력 하에서, 제1 부재(662)는 제2 부재(664) 내에서 포개지는 위치에 있고, 제1 부재(662)의 테두리(668)는 스위치 아암(654)과 접촉되어 원위적으로 이동시키도록, 그에 따라 모듈이 장치로부터 제거될 때 시스템을 그 편향된 원위 위치에 배치하도록 구성된다. 이러한 원위 위치의 스위치 시스템(650)은, 모듈이 장치에 장착되지 않았다는 것을 전자적으로 나타내고, 최소 기능을 실시하기 위해서 전력 제한이 프로세서로 프로그래밍될 수 있다. 스커트(674)는 제2 부재의 립(663)을 따라서 반경방향 압력을 원위 벽(606)의 내부 표면에 대항하여 제공할 수 있고, 그에 따라 미립자 진입의 방지를 향상시킬 수 있다. 모듈을 장치에 커플링할 때, 제1 부재(662)가 포개진 위치에 있는 제2 부재(664)의 외부 단부가 장치의 투여 버튼과 접촉되고, 힘이 제1 부재의 본체를 통해서 테두리에 전달되어 스프링(672)의 힘을 극복하며, 그에 의해서 제1 부재 및 제2 부재를 모듈 하우징 내에서 근위적으로 이동시키고 그에 의해서 스위치 시스템이 근위 위치로 복귀될 수 있게 한다. 이러한 근위 위치의 스위치 시스템(650)은, 모듈이 장치에 장착되는 것을 전자적으로 나타내고, 모든 기능을 실시하기 위해서 전체 전력이 프로세서로 프로그래밍될 수 있다.
작동기(660)가 스프링(672)에 의해서 원위 방향으로 편향되고, 모듈(600)이 약물 전달 장치에 장착되지 않았을 때, 정상 상태에서 개구부(657)의 외부로 원위적으로 연장된다. 도 25에서 다소 도식적으로 도시된 바와 같이, 모듈(600)을 일반적으로 601로 본원에서 설명된 투여 버튼 중 임의의 하나에 장착하는 것은 투여 버튼(601)의 상부 표면이 작동기(660)를 근위적으로 누르게 하며, 이러한 이동은 다시 스위치 아암을 근위적으로 이동시켜, 존재 스위치(652)를 트리거링한다. 전자기기 조립체(610)의 MCU는, 유닛(500) 약물 전달 장치에 장착되었다는 확인으로서, 스위치 아암(654)의 근위 위치를 인식한다. 이에 응답하여, MCU는, 약물 전달 장치의 사용을 위한 준비에서, 전자기기 조립체(610)의 관련 구성요소를 기동하거나 그에 전력을 제공한다. 모듈(600)이 후속하여 제거될 때, 스프링(672)이 작동기(660)를 원위 벽(606)의 외측으로 다시 이동시키고, 스위치 아암(654)이 그 원위 위치로 복귀되어, 모듈(600)이 약물 전달 장치에 장착되지 않았다는 것을 식별한다. 이어서, 예를 들어 모듈 시스템을 턴 오프시키는 것 또는 이를 슬립 모드로 설정하는 것에 의해서, MCU는 약물 전달 장치를 비-사용 상태로 복귀시킨다. 전자기기 조립체(610)의 하나의 예가 도 46에 개략적으로 도시되어 있다.
예시적으로, 본원에서 설명된 임의의 모듈, 예를 들어 모듈(600)은 또한, 약물 전달 장치의 유형 또는 약물 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 식별하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 도 29를 참조하면, 식별 센서(680)는 전자기기 조립체(610)의 제3 세그먼트(616)의 원위 면(617)에 동작 가능하게 연결된다. 제2 세그먼트(614)는 그 내부에 형성된 창 개구부(682)를 포함한다. 식별 센서(680)는, 투여 버튼(601)의 노출 표면을 관찰할 수 있도록, 창 개구부(682) 및 원위 벽(606)의 개구(684)(도 16 및 도 17의 개구(436)에서의 개구 구성 및 레이아웃 참조)의 위에 위치된다. 함몰부(686)가, 개구(684)와 중첩되는 원위 벽(606)의 원위 면을 따라서 형성될 수 있다. 함몰부(686)는, 파편의 진입을 방지하는데 도움을 주기 위해서, 커플링된 렌즈 또는 차폐부를 수용할 수 있다. 투여 버튼(601)은, 개구(684)를 통해서 유형 센서(680)가 볼 수 있는 표시를 구비한다. 그러한 표시는, 장치의 유형 또는 장치에 수용된 약물과 같은, 약물 전달 장치에 관한 정보와 상호 관련된다. 식별 센서(680)는 그러한 표시를 판독하고, MCU는 그러한 표시를 약물 전달 장치 정보를 나타내는 것으로 식별한다. 광 안내 부재(685)가 개구(684) 내에 배치되어, 식별 센서를 위한 광학적 경로를 제공할 수 있다. 예를 들어 스냅 피팅 또는 접착제 또는 초음파 용접에 의해서 광 안내 부재(685)를 원위 벽(606)에 고정하는 것은, 광 안내 부재의 상대적인 이동 또는 진동에 의해서 유발되는 광 왜곡 및 감지 왜곡을 방지할 수 있다. 예를 들어 폴리카보네이트와 같은 투명 또는 반투명 재료로 제조될 수 있는 광 안내 부재(685)는, 버튼(601)의 상부 표면과 개구부(682) 사이에서 축방향으로 연장되는 것으로 도시되어 있다. 함몰부(686)는 또한, 광 안내 부재(685)의 확대된 기부 부분을 수용하도록 구성될 수 있다.
예로서, 식별 센서(680)는 RGB 공급원(들) 및 투여 버튼으로부터 반사된 색채를 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있고, 표시는 상이한 색채들을 포함할 수 있고, 각각의 색채는 약물 전달 장치에 관한 특정 정보와 연관된다. 차폐 요소가 제공되어, RGB 광원을 축방향으로 버튼까지 안내할 수 있고 광 형태 센서의 너무 이른 판독을 방지할 수 있다. 대안적으로, 표시가 그레이 스케일, 패턴, 또는 광학적으로 인식할 수 있는 다른 재료를 포함할 수 있다. 또한, 하나 초과의 유형 센서를 이용하여, 약물 전달 장치에 관한 정보의 검출을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 식별 센서(680)는 투여 버튼(601)의 근위 상부 표면의 중심 또는 중심-부근을 검출하도록 배치된다. 동시에, 표시는, 동심적인 색채의 링들과 같은, 투여 버튼(601)의 중심 주위에 대칭적으로 배치된 패턴들을 포함할 수 있다. 그렇게 위치된 유형 센서(680)에서, 존재 스위치(652)는 모듈(600)의 중심으로부터 변위되어 배치된다.
사용 시에, 식별 센서(680)는 약물 전달 장치에 장착된 모듈(600)로 활성화된다. 일 예에서, 존재 스위치(652)는 약물 전달 장치 상의 유닛(500)의 장착을 검출하고, 이때 식별 센서(680)가 활성화된다. 감지된 정보가 수집될 때마다, 약물 전달 장치에 관한 감지된 정보가 저장 및/또는 전송될 수 있다. 이어서, 모듈(600)은, 예를 들어 미리 결정된 기간 후에, 투여 전달 중에 재활성화될 때까지, 저전력 모드로 이동될 수 있다.
도 27에 개략적으로 도시된 바와 같이, (LED로 도시된) 광 표시부 요소(624), 또는 다른 신호전달 장치가, 모듈(600) 및 약물 전달 장치 자체를 포함하는 다른 구성요소의 다양한 상태를 사용자에게 통지할 수 있다. 예를 들어, 광 신호를 이용하여 약물 전달 장치 또는 약물 전달 장치에 수용된 약물의 유형을 표시할 수 있다. 약물 전달 장치 상의 모듈의 적절한 배치를 확인하기 위한 다른 신호가 제공될 수 있다. 또한, 신호는, 기동 조건 또는 슬립 조건과 같은, 다양한 상태로의 또는 그러한 상태로부터의 모듈(600)의 전이를 나타낼 수 있다. 표시부 요소는, 모듈과 장치의 투여 버튼 사이의, 하나의 형태(예를 들어, 녹색)의 성공적인 부착, 또는 다른 형태(예를 들어, 호박색)의 성공적이지 못한 부착을 나타내도록 동작될 수 있다.
대량 제조를 고려하여 모듈의 조립이 구성될 수 있다. 이하의 단계는, 일반적으로 도 25 및 도 27을 참조하여, 그리고 이하에서 설명된 것과 다른 대안적인 순차적 순서로, 본원에서 설명된 임의의 모듈에 적용될 수 있다. 구성요소로서의 원위 벽(606)이 도 16에 도시된 배향 및 배열로 제공된다. 제1 및 제2 요소를 갖는 스위치 작동기(660)가 개구부(657)를 통해서 삽입되고, 제1 요소의 테두리(668)는, (도 16에 도시된 바와 같이) 개구부의 연부를 둘러싸고 그로부터 연장되는 직립 벽에 의해서 형성된 축방향 슬롯 내에 피팅되는 크기를 갖는다. 작동기 스프링(672)은 도 25에 도시된 바와 같이 작동기의 상단부에 배치된다. 제2 세그먼트(614)가, 원위 구성요소를 따라서 형성된 여러 특징부 및 개구부 주위에서 정렬되어 원위 벽 구성요소의 내측부와 함께 배치된다. (도 25에 도시된) 축방향 이격부 구성요소(675)가 제2 세그먼트(614) 및 원위 벽의 상단부 위에 배치된다. 이격부(675)는, 세그먼트를 미리 결정된 상대적인 거리에 배치하기 위한 정렬 특징부를 포함한다. 이어서, 제3 세그먼트(616)를 이격부(675)의 상단부에 근위적으로 배치하기 위해서, 세그먼트가 연결부(618A)를 따라서 접힌다. 배터리(621)가 제3 세그먼트(616)의 상단부에 배치되고, 모든 세그먼트에 전력을 동작 가능하게 제공하도록 구성된다. 이어서, 제1 세그먼트(612)를 배터리(621)의 상단부에 근위적으로 배치하기 위해서, 제1 세그먼트(612)가 연결부(618B)를 따라서 접힌다. 이어서, 부착 요소가 원위 벽(606)에 커플링되고, 전술한 바와 같이, 베어링 부분을 갖는 아암(520)을 갖는 유닛(500)으로 원위 벽(606) 위에서 활주되거나, 전술한 바와 같이 부착 요소(419)의 아암으로 부착된다. 근위 벽 부분 구성요소(602)는 제1 세그먼트(612)의 위에 배치되고, 예비 조립체를 형성하기 위해서 도 16에 도시된 부착 축방향 날개부에 대한 부착부를 포함하는 원위 벽(606)에 확실하게 부착하기 위한 부착 특징부를 포함한다. 근위 벽 부분(602)은, 측벽(604)에 대한 부착에 앞서서, 본원에서 설명된 바와 같이 함께 조립된 축방향 이동 가능 세그먼트(626) 및 덮개(635)를 포함할 수 있다. 관형으로 구성된 측벽 구성요소(604)가 예비 조립체를 반경방향 둘러싸도록 활주 가능하게 배치되고, 그 근위 단부는 근위 벽 부분(606)에 확실하게 고정된다. 원위 스커트 부분(677)이 측벽(604)의 원위 단부에 확실하게 고정되고, 그에 의해서 완전히 조립된 모듈을 형성한다.
도 35를 참조하면, 이제 모듈(800)로 지칭되는, 모듈의 다른 실시예가 근위 벽(802), 측벽(804) 및 원위 벽(806)을 포함한다. 그에 의해서, 모듈(800)의 벽(802, 804, 806)은 전자기기 조립체(810)를 수용하도록 구성된 내부 격실(808)을 형성한다. 근위 벽(802)은 디스크 형상을 가질 수 있고, 장치 동작을 위해서 사용자가 누르는 핑거 패드를 형성한다. 모듈은 상부 연부 주위에서 투명 또는 반투명 재료로 이루어진 링(812)을 포함할 수 있고, 그에 따라, 도 27에 도시된 바와 같이, 예를 들어 LED와 같은, 광원이 이용될 때, 반경방향 광 안내부를 제공할 수 있다. 그러한 광원은 조립체(810)의 회로 기판(809)의 근위 표면에 위치될 수 있고, 광 안내 링(812)에 의해서 형성된 개구부(813)를 통해서 광을 방출하도록 배치된다. 링(812) 및 근위 벽(802) 각각의 마주보는 표면들이 서로 확실하게 고정되어 모듈 하우징의 근위 벽 조립체를 형성할 수 있다. 일 예에서, 고정 부착이 접착, 그루잉(gluing), 초음파 용접, 또는 기타에 의해서 이루어질 수 있다. 다른 예에서, 고정 부착은 양면 점착성 테이프(860)일 수 있다. 근위 벽 조립체는, 개구부(813)를 통해서 방출되는 광 링(812) 내의 반경방향 광 투과도를 개선하기 위해서 개구부(813)를 덮도록 배치된, 백색 표면 또는 반사 표면을 포함할 수 있다. 근위 벽의 원위 표면이 백색 또는 반사 표면을 포함할 수 있다. 일 예에서, 테이프(860)의 원위 표면(862)이 백색 또는 반사 표면을 포함하고, 다른 예에서 백색 또는 반사 표면을 갖는 디스크 요소가 사용될 수 있다. 본원에서 설명된 근위 벽 조립체는 광 링이 없는 근위 벽만을 지칭할 수 있다. 링(812)은 다른 모듈 구성요소에 부착되는 부착 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 링(812)은, 링(812)의 원위 표면으로부터 매달린 복수의 유지 스냅 아암(812A)을 포함할 수 있다. 아암(812A)은 하우징에 대한 근위 벽의 축방향 이동을 허용하도록 구성되고, 링(812)이 특정 위치로 제거되는 것을 방지하도록 구성된 선단부를 포함한다. 링 형상의 버튼 가스켓(811)이 링(812)의 원위 표면과 결합되어 도시되어 있고, 아암(812A)에 대해서 반경방향 외측에 배치된다. 도 47은, 공통 축을 따라서 개별적인 구성요소로 분리된, 모듈(800)과 같은 모듈의 일 실시예의 분해도를 도시한다.
모듈은, 링 형상을 가지고 스냅 아암(812A)에 의해서 형성된 원주를 따라서 배치된 내부 반경방향 표면(817)을 형성하는, 제1 이격부 요소(815)를 포함할 수 있다. 표면(817)은, 기동 능력을 위한 근위 위치로부터 원위 위치까지 근위 벽 조립체의 제어된 축방향 이동을 허용하도록 구성된다. 내부 반경방향 표면(817)을 따른 이격부 요소(815)의 원위 표면은, 근위 벽 조립체가 편향력 하에서 근위 위치로 복귀될 때 유지를 위해서 결합되는 스냅 아암(812A)을 위한 지역을 제공한다. 일부 실시예에서, 광 링이 생략되고, 근위 벽은 표면(817)과의 결합을 위한 스냅 아암을 포함한다. 이격부 요소(815)는, 이격부 요소의 반경방향 외측 범위를 따라서 배치되는 근위 플랜지(819A)를 포함할 수 있다. 플랜지(819A)의 상부 단부는, 근위 벽(802)의 원위 이동을 제한하기 위한 물리적 정지부를 제공할 수 있다. 이격부 요소(815)는, 이격부 요소의 반경방향 외측 범위를 따라서 배치되고 근위 플랜지(819A)에 대해서 반경방향 내측으로 함몰되는 원위 플랜지(819B)를 포함할 수 있다. 함몰부는, 측벽의 상부 단부가 원위 플랜지(819B)의 반경방향 외부 표면과 결합될 때, 측벽(804)의 두께를 수용하기 위한 크기를 가질 수 있다.
버튼 가스켓(811)이 근위 벽(802) 및 링(812) 및 이격부 요소(815) 형태의 하우징 부분 사이에 축방향으로 배치된다. 일 예에서, 버튼 가스켓(811)은 링(812) 또는 링이 없는 경우에 근위 벽과, 요소(815) 사이에 결합된다. 가스켓(811)은 그 자연스러운 상태로부터 축방향으로 압축될 수 있다. 예를 들어 셀룰라 우레탄 형태와 같은, 가스켓 재료가 압축성을 제공하도록 구성될 수 있다. 가스켓(811)의 재료는 또한 액체 진출을 방지하는, 그러나 환기는 허용하는 밀봉을 제공할 수 있다. 다른 실시예에서, 가스켓 재료는 액체 및 공기 진출에 대한 밀봉을 제공할 수 있다. 자연적인 상태에 있을 때, 가스켓(811)은 편향력을 제공할 수 있고, 근위 벽 조립체의 외부 원주를 따라서 지지를 제공할 수 있으며, 그에 따라 근위 벽 조립체를 그 연장된 근위 위치에서 유지할 수 있다. 사용자가 장치를 사용하기 위해서 근위 벽을 아래로 누를 때, 링/근위 벽 유닛이, 고정 위치에 있는 이격부 요소(815)에 대해서 원위적으로 이동됨에 따라, 버튼 가스켓(811)이 축방향으로 압축될 수 있다. 가스켓(811)은 근위 벽 조립체가 연장 위치로 복귀되는 것을 도울 수 있고, 그 이동 전체를 통해서 사용자에게 일정한 촉각적 피드백을 제공할 수 있다. 압축 가능한 가스켓 대신, 라이닝 또는 다른 밀봉 수단을 갖는 스프링이 이용될 수 있다.
모듈은, 요소(815)와 원위 벽(806) 사이에서 제1 이격부 요소(815)에 대해서 원위적으로 배치된 제2 이격부 요소(821)를 포함할 수 있다. 제2 이격부 요소(821)는 링 형상을 갖는다. 예를 들어 각각의 이격부 요소가 커플링을 가능하게 하는 축방향 연장 특징부들을 포함하는 것과 같이, 제2 이격부 요소(821)가 제1 이격부 요소(815)에 커플링된다. 배터리(861)가 요소들(815, 821) 사이에 배치되어 도시되어 있다. 배터리 유지 요소(미도시)가 제2 이격 요소의 근위 표면에 커플링될 수 있다. 배터리 지지 요소(864)가 배터리의 근위 측면과 전자기기 조립체의 회로 기판 중 하나 사이에 포함될 수 있고, 배터리와 마찰 접촉되어 배터리가 모듈 내에서 이동하는 것을 방지한다. 일 예에서, 배터리 지지 요소(864)는, 폐쇄된 발포체와 같은, 축방향 압축 가능 재료의 링을 포함할 수 있다. 요소(864)는, 배터리의 횡단면 면적보다 작은 횡단면 면적을 가질 수 있다. 측벽(804)은, 모듈의 내용물에 대해서 반경방향 외측에 배치되고 제1 이격부 요소(815)와, 측벽(804)의 원위 단부에 커플링된 기부 링(823) 사이에서 축방향으로 연장되는 것으로 도시되어 있다. 기부 링(823)은 선택적일 수 있다. 측벽(804)은, 구성요소들을 함께 확실하게 고정하는 방식으로 기부 링(823)의 내부 표면을 따라 형성된 상응 형상의 함몰부와 결합되는, 복수의 원위적으로 연장되는 유지 스냅 아암(804A)을 포함할 수 있다. 스냅 아암(804A)이 측벽(804)의 전반적인 외부 원주로부터 반경방향 내측에 배치되어, 기부 링(823)의 상부 단부의 전반적인 두께를 수용하기 위한 크기의 함몰부를 형성할 수 있다. 안착부(804B)가 측벽(804)의 내부 표면을 따라서 형성되어, 표면의 반경방향 내측으로 더 연장될 수 있다. 안착부(804B)는 원위 가스켓(825)을 수용하도록 구성된다.
원위 가스켓(825)은 링 형상을 가지고, 측벽(804)의 내부 표면과 원위 벽(802)의 외부 원주 사이에서 반경방향으로, 그리고 안착부(804B)와 원위 벽(802)으로부터 연장되는 반경방향 플랜지(827)에 의해서 형성된 안착부(827A) 사이에서 축방향으로 배치된다. 일 예에서, 가스켓(825)은 측벽(804)과 원위 벽(802) 사이에서 밀봉 가능하게 결합된다. 가스켓(825)은, 예를 들어 셀룰라 우레탄 형태와 같은, 가스켓 재료로 제조될 수 있고, 압축성을 제공하도록 구성될 수 있다.
비록, 예를 들어 존재 스위치 시스템과 같은, 존재 스위치가 없이 모듈(800)이 도시되었지만, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 전술한 시스템(650)이 모듈에 포함될 수 있다.
이제 기동 스위치 시스템(820)으로 지칭되는, 기동 스위치 시스템의 다른 실시예를 포함하는 모듈(800)이 도시되어 있다. 비록 기동 스위치 시스템(820)이 예시적으로 도시되었지만, 모듈(800)이 기동 스위치 시스템(620)을 또한 구비할 수 있음에 따라, 이러한 것으로 제한되지 않아야 한다. 유사하게, 본원에서 설명된 다른 모듈이 기동 스위치 시스템(820)을 포함할 수 있다.
도 36을 더 참조하면, 기동 스위치 시스템(820)은 하나의 또는 축방향 이동 가능 접촉 아암(822), 및 회로 기판(809)에 커플링된 상응 접촉 패드(824)를 포함하고, 그러한 회로 기판은 전자기기 조립체(810)의 가요성 인쇄회로기판(FPCB)일 수 있고 MCU와 전기적으로 통신할 수 있다. 접촉 아암(822)은, 도면에 도시된, 편향된 비-접촉의 자연적인 구성으로부터 원위적으로 이동될 수 있고, 그러한 구성에서, 접촉 아암(822)은 접촉 패드(824)로부터 축방향으로 이격되고, 그에 따라 접촉 아암(822) 및 접촉 패드(824)가 접촉 관계로 위치되어 그 둘 사이에 전기적인 통신이 이루어질 수 있게 하는(그에 따라 전자기기에 대한 전력을 완전 동작 상태로 증가시키게 하는) 접촉 구성에 대한 전기 통신은 존재하지 않는다(그에 따라, 전자기기는 저전력 상태이다). 이동 가능한 근위 벽의 상이한 축방향 위치들을 따라서 근위 벽(802)과의 접촉을 유지하기 위해서, 접촉 아암(822)이 예비-부하될(pre-load) 수 있다. 그러한 편향이 구분된 스프링에 의해서 제공될 수 있거나, 접촉 아암(822)이 도시된 바와 같은 판 스프링 구성을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 접촉 아암(822)은 회로 기판(809)에 고정적으로 장착되는 기부(830)를 포함하고, 이동 가능한 아암 길이 부분(832)이 조인트(834)를 통해서 기부(830)에 커플링된다. 아암 길이 부분(832)은 조인트(834)를 중심으로 기부(830)에 대해서 피벗 운동될 수 있다. 접촉 아암(822)으로부터의 편향력은 상부 근위 벽(802)을 근위적 제1 위치에서 유지하기에 충분하다. 사용자가 근위 벽(802)을 원위적으로 작동시킬 때, 축방향 힘은 접촉 아암(822)의 편향력을 극복하기에 충분하고, 제1 위치로부터 원위적 제2 위치까지의 근위 벽(802)의 원위적 이동을 허용하고, 그러한 원위적 제2 위치에서, 스위치 시스템의 활성화 및/또는 제어 시스템의 기동을 위해서, 접촉 아암(822) 및 접촉 패드(824)가 접촉된다. 근위 벽(802)의 이동은, 해당 작용 중에 고정 위치에 있는 모듈 하우징에 대해서 발생될 수 있고, 그에 따라, 작동기의 작동력이 없이, 시스템을 파워 온시킬 수 있다. 근위 벽(802)의 이동은 또한, 투여 전달을 유발하기 위한 작동기 상의 작동력 중에 최종 원위 위치까지 이동되는 프로세스에 있는 모듈 하우징에 대해서 발생될 수 있다. 스위치 시스템(820)은, 예를 들어, 기계적 스위치 또는 고무 돔 스위치와 같은 대안적인 스위치 구성을 포함할 수 있다.
접촉 길이 아암 부분(832)은, 기부(830)에 의해서 형성된 평면에 대해서 예각으로 기부(830)로부터 연장될 수 있지만, 아암 부분의 연장부의 각도가 기부에 대해서 직각 또는 예각일 수 있다. 반경방향으로 볼 때, 접촉 아암이 V-형상의 본체를 가질 수 있다. 일 예에서, 아암 부분(832)의 임의의 부분은 접촉 패드(824)와 접촉될 수 있는 접촉 부분을 포함할 수 있다. 도시된 일 실시예에서, 아암 부분(832)의 선단 단부(835)가 접촉 부분을 형성한다. 다른 실시예에서, 접촉 부분은 아암 부분(832)의 중간 본체를 따라서 위치된다. 예를 들어, 폴리싱된 또는 매끄러운 표면 및/또는 둥글게 처리된 표면 또는 후크 형상 및/또는 (도 35 및 도 36에 도시된 바와 같은) 돔형 표면을 포함하는, 접촉 패드(824)의 접촉을 향상시키도록, 아암 부분(832)의 접촉 부분이 구성될 수 있다.
근위 벽(802)에의 임의의 인가 힘은 접촉 아암을 그 자연적 상태로부터 그 접촉 구성으로 이동시킬 수 있다. 일 실시예에서, 아암 부분(832)이 베어링 조인트(837)에서 그 본체를 따라서 각도를 이루어, 근위 연장 제1 부분(840A) 및 원위 연장 제2 부분(840B)을 형성할 수 있다. 제1 부분(840A)은 기부(830) 및 조인트(834) 부분 및 베어링 조인트(837) 사이에서 연장된다. 제2 부분(840B)은 베어링 조인트(837)와 선단 단부(835) 사이에서 연장된다. 제1 부분(840A)의 연장부의 길이 및 각도는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동될 때, 근위 벽 또는 광 링의 내부 표면(802A), 또는 대안적으로 근위 상부 벽(802)의 표면(802A)으로부터 원위적으로 연장되는 상응 보스(802B)와 접촉을 유지하기 위한 위치에 베어링 조인트(837)를 배치하도록 구성된다. 원위 방향을 따른 제2 부분(840B)의 연장부의 길이 및 각도는 근위 벽(802)이 제1 위치에 있을 때 접촉 패드(824)와 이격된 관계로 선단 단부(835)를 배치하도록, 그리고 근위 벽(802)이 제2 위치에 있을 때 접촉 패드(824)와 접촉하기에 충분한 거리로, 근위 벽(802)과 함께, 선단 단부(835)가 원위적으로 이동하는 것을 허용하도록 구성된다. 대안적인 실시예에서, 접촉 아암(822)의 베어링 부분(837)은 접촉 부분의 위치보다 아암 부분의 선단 단부(835)에 더 근접하여 위치될 수 있다. 이를 위해서, 접촉 부분은 아암 부분의 밸리(valley) 또는 함몰부를 따라 형성될 수 있다. 일부 접촉 아암 실시예에서, 접촉 아암의 베어링 부분은 접촉 부분보다 더 근위적인 위치에 배치된다.
축방향으로부터 볼 때, 접촉 아암(822)의 아암 부분(832)의 구성이 선형적, 각도형, 또는 곡선형일 수 있다. 도 36은 예각 형상을 갖는 아암 부분(832)의 예를 도시한다. 비록 하나의 접촉 아암 및 접촉 패드 시스템이 모듈의 기동 기능에 충분할 수 있으나, 도 36은 접촉 아암(822) 및 접촉 패드(이러한 도면에서 명확하게 도시되지 않음)의 3개의 세트를 포함하는 시스템을 도시한다. 도시된 바와 같이, 3개의 접촉 아암(822)이 대략적으로 동일한 거리로 길이방향 축으로부터 반경방향으로 배치될 수 있다. 아암(822)은 동일한 거리로 서로로부터 원주방향으로 이격되어 배치될 수 있고, 예를 들어, 접촉 아암의 인접 단부들 사이의 20 내지 40도의 분리를 허용할 수 있다. 2개, 3개, 4개, 5개, 또는 그 초과와 같은 다수의 세트가 편향력을 접촉 아암(822)으로부터 상부 벽(802)으로 더 균일하게 분산시킬 수 있다. 다수의 세트에서도, 활성화를 위한 접촉을 위해서, 접촉 아암(822) 및 접촉 패드(824)의 단지 하나의 세트 또는 총 세트 수의 전체보다 적은 세트를 필요로 하도록, 제어가 구성될 수 있다. 활성화를 위해서 전체 접촉의 양 미만을 필요로 하는 것은, 사용자의 정확한 손가락 배치를 필요로 하는 대신, 사용자가 근위 벽의 임의의 부분을 눌러 기동을 유발하게 할 수 있다. 우발적인 활성화를 돕기 위해서, 활성화하기 위한 접촉을 위해 접촉 아암(822) 및 접촉 패드(824)의 하나 초과의 세트, 예를 들어 3개 모두의 세트를 필요로 하도록, 제어가 구성될 수 있다.
기부(830) 및 접촉 아암 부분(832)이, 예를 들어, 금속과 같은 전기 전도성 재료와 같은, 동일한 재료로 일체로 형성될 수 있다. 접촉 패드(824)는 접촉 아암과 전도적인 재료로 제조된다. 기부 및 아암 부분이 동일한 재료 또는 상이한 재료들로 별도로 형성될 수 있다. 별도로 형성되는 경우에, 기부 및 아암 부분은, 구성요소의 재료에 따라, 예를 들어, 용접, 금속 용접 에폭시, 브레이징 또는 다른 수단으로 서로 커플링될 수 있다. 기부 및 아암 부분은 적어도 선단 단부 부분에서 전도성 재료 함침 플라스틱 재료를 가지는 또는 선단 단부를 따라서 전도성 재료 코팅을 가지는 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 일 예에서, 기부 및 아암 부분은 전기 전도성 금속 재료로 일체로 형성되고, 접촉 아암이 판 스프링 구성을 갖도록, 리빙 힌지 조인트에서 서로 커플링된다.
도 37은, 이제 이격부 유닛(839)으로 인용된, 모듈 부착 하위조립체의 다른 실시예를 도시한다. 유닛(839)은, 모듈의 일부일 때, 모듈(800)이 부착 요소(807)를 통해서 본원에서 설명된 임의의 투여 버튼에 제거 가능하게 커플링될 수 있게 허용하도록 구성된다. 원위 벽(806)은, 예를 들어 도 29의 식별 센서(680)와 같은 식별 센서를 위한 광 안내 부재(849)를 수용하기 위해서 내부에 형성된 개구(836)를 포함한다. 분출 개구부(841)가 원위 벽(806) 내에 형성될 수 있다. 본원에서 개시된 바와 같은 측정 센서, 예를 들어 5개의 자기적, 유도형, 또는 용량형 감지 요소 또는 자기 센서(906)를 균일하게-반경방향으로 이격되게 그리고 균일한-각도로 배치하기 위해서, 센서 수용 함몰 위치(842)가 원위 벽(806)의 근위 표면 내에 형성된다. 함몰부(842)가 원위 벽(806)의 원위 표면 내에 위치될 수 있다. 부착 융착부(843)가 제공되어, 원위 벽(806) 및/또는 유닛(839)을 모듈 하우징의 상보적인 부착 특징부에 커플링시킬 수 있다.
도 39를 참조하면, 기부(855)로부터 연장되는 광 안내 기둥(853)과 함께, 광 안내 부재(849)가 도시되어 있다. 광 안내 부재는, 식별 센서를 위한 적어도 일부의 광 통과가 방출될 수 있게 하고 버튼의 근위 표면의 채색된 부분으로부터 반사된 광을 감지할 수 있게 하는, 광학적으로 투명한 폴리카보네이트와 같은, 재료로 제조된다. 기둥(853)은 개구(836) 내에 피팅되는 크기를 갖는다. 도 38에 도시된 바와 같이, 원위 벽(806)의 원위 표면(806A) 내에 형성된 함몰 영역(857)이 개구(836)를 둘러쌀 수 있다. 함몰 영역(857)은 기부(855)의 두께 및 형상에 상응하는 깊이 및 형상을 가질 수 있다. 개구(836) 및 함몰 영역(857)은 광 안내 부재(849)를 확실한 방식으로 수용하기 위한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 연장부의 축방향 길이는, 센서에 직접 접촉하도록 근위적으로 장치 버튼의 채색된 표면 특징부에 대항하여 접경되는 원위 벽(806)의 원위 표면으로부터 식별 센서를 위한 광 안내 경로를 제공할 수 있거나, 도시된 바와 같이, 기둥(853)의 단부와 광 색채 센서 사이에 축방향으로 이격된 간극이 있을 수 있다. 광 안내 기둥(853)은, 원형, 타원형, 또는 직사각형과 같은, 다양한 기하형태적 형상 중 임의의 하나의 횡단면 형상을 갖는다. 일 예에서, 기둥(853)은 타원형 횡단면 형상을 갖는다. 하나 이상의 부착 기둥(859)(2개가 도시됨)이 또한 기부(855)로부터 근위적으로 연장될 수 있다. 각각의 부착 기둥(859)이 광 안내 기둥(853)으로부터 반경방향으로 이격될 수 있다. 이를 위해서, 기부(855)은 부착 기둥을 수용하기 위한 날개부 부분(855A)을 포함할 수 있다. 상응하는 수의 기둥 개구(863)가 원위 벽(806) 내에 형성되어, 제조 중에, 부착 기둥(859)을 수용할 수 있다. 일단 수용되면, 부착 기둥이, 예를 들어, 초음파 용접을 통해서 가열될 수 있고, 그에 따라 재료가 고정 부착을 위해서 각각의 기둥 개구의 공극을 충진할 수 있고, 그에 따라 일정한 감지 능력을 향상시킬 수 있다.
모듈(800)은 부착 요소(807)의 다른 실시예를 포함한다. 비록 부착 요소(807)가 예시적으로 도시되었지만, 모듈(800)이 부착 유닛(500) 또는 부착 요소(419)를 또한 구비할 수 있음에 따라, 이러한 것으로 제한되지 않아야 한다. 유사하게, 본원에서 설명된 다른 모듈이 부착 요소(807)를 포함할 수 있다.
원위 벽(806)을 갖는 부착 요소(807)가 모듈(800)의 유닛 부분을 형성할 수 있다. 부착 요소(807)는 복수의 원위적으로 연장되는 아암(850)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 아암(850)은 투여 버튼 주위에서 균일한-각도로 이격된다. 아암(850)은, 원위 벽(806)에 커플링되고 그로부터 원위적으로 매달리는 것으로 도시되어 있다. 모듈이 장치에 부착될 때, 아암(850)은 투여 버튼의 반경방향 외향 대면 표면과 접촉되도록 배치된다. 아암(850)은 축방향 연장 본체(854)를 포함한다. 본체(854)는, 본체(854)의 반경방향-내향으로 연장되는 돌출 베어링 부분(852)을 포함할 수 있다. 아암(850)의 본체(854)는 W-형상의 본체를 포함할 수 있고, 아암 본체의 외부 원위 연장 다리부(856A 및 856B)는 2개의 부착 위치에서 원위 벽(806)으로부터 연장되고, 근위 연장 내부 아암(858)은 돌출 본체(852)를 포함한다. 베어링 부분(852)의 돌출 본체의 표면은 직각, 곡선형 및/또는 각도형일 수 있다. 본체(854)는, 대안적으로, 근위 연장 아암을 형성하는 부분을 갖는 J-형상을 포함할 수 있다.
도 35를 또한 참조하면, 배터리(861)가 자기 센서 및 자기 링을 위한 차폐 특성을 제공할 수 있다. 일 예에서, 배터리(861)는 강자성 니켈 코팅을 갖는 코인 셀 배터리일 수 있다. 배터리(861)의 배치가 자기 센서에 축방향으로 근접될 수 있고, 그에 따라 센서를 위한 차폐를 제공할 수 있고, 근위 방향으로부터의 자기장 영향을 방지하기 위해서 그 근위 측면을 따라 차폐를 제공할 수 있고, 및/또는 자기 플럭스를 센서를 향해서 자기 링으로부터 휘어지게 하는 그 원위 측면을 따른 차폐를 제공한다. 일 예에서, 배터리(861)는 자기 플럭스 라인을, 예를 들어, 회전 센서(706)와 같은, 링으로부터, 센서(906)와 같은 센서의 위치를 향해서 재-지향시키는 것, 그리고 원치 않는 외부 간섭으로부터 자기 플럭스 라인을 센서 위치로부터 재-지향시키는 것을 보조할 수 있다. 이러한 예에서, 반경과 같은, 배터리의 크기는 축으로부터의 센서의 반경방향 위치와 일치될 수 있다. 다른 예에서, 적절한 두께의 철(대부분의 계열), 코발트 또는 다른 니켈 합금을 포함하는 배터리와 같은, 배터리(861)의 구성이 다른 차폐 특성을 제공할 수 있다. 배터리(861)는 자기 센서의 반경방향 배치에 대한 횡단면 면적 크기를 가질 수 있고, 및/또는 그러한 차폐를 제공하기 위해서 자기 센서로부터 축방향으로 이격될 수 있다.
본원에서 설명된 임의의 모듈, 예를 들어 모듈(800)은 5개(도시됨) 또는 6개의 감지 요소, 예를 들어 자기 센서를 포함할 수 있다. 감지 요소가 모듈 격실(808) 내에 배치될 수 있고 전자기기 조립체(810)의 회로 기판(809)에 그에 따라 MCU에 커플링될 수 있다. 일 예에서, 감지 요소는 도 37에 도시된 바와 같이 원위 벽(806) 내에 형성된 상응하는 센서 수용 함몰 위치(842) 내에 배치된 5개 또는 6개의 자기 센서를 포함하나, 감지 요소는 원위 벽(806)의 상단부에(즉, 함몰부 내부가 아니다), 또는 모듈의 격실 내의 원위 벽(806)에 더 근위적으로 배치될 수 있다.
도 40 및 도 41은 자기 링에 대한 센서의 배열의 예를 도시하고, 본원에서 설명된 모든 다른 자기 투여 검출 시스템에 대한 예시이다. 도 40은, 북극(903) 및 남극(905)을 갖는 대각선 방향으로 자화된 링(902)을 피감지 요소로서 포함하는, 이제 시스템(900)으로 언급되는, 자기 센서 시스템의 다른 예를 도시한다. 자화된 링(902)은, 전술한 바와 같이, 예를 들어 플랜지와 같은, 투여 설정 부재에 부착된다. 예를 들어 홀-효과 센서와 같은, 자기 센서(906)의 자화된 링(902)에 대한 반경방향 배치가, 링 패턴으로 서로에 대해서 균일한-각도를 가질 수 있다. 일 예에서, 자기 센서(906)가 자화된 링(902)의 외부 원주방향 연부(902A)와 중첩되는 관계로 반경방향으로 배치되고, 그에 따라, 도 40에 도시된 바와 같이, 자기 센서(906)의 일부가 자화된 링(902) 위에 놓이고, 나머지 부분은 자화된 링(902)의 외측에 놓인다. 중첩 배열이, 큰 플럭스 능력을 위한 그리고 그에 따라 더 일정한 자기 플럭스 감지를 위한 범위 내에 센서를 배치한다는 것이 발견되었다. 도 41은 자기 센서(906)의 중심으로부터 축(AA)까지 결정된 반경방향 거리(907)를 도시한다. 반경방향 거리(907)는, 적어도, 자화된 링(902)의 외부 반경(908)의 크기를 가질 수 있다. 일 예에서, 반경방향 거리(907)는 자화된 링(902)의 외부 반경보다 0.1 내지 20% 더 크고, 다른 예에서, 반경방향 거리(907)는 자화된 링(902)의 외부 반경보다 적어도 10% 더 크다. 놀랍게도, 이러한 위치는, 다른 반경방향 위치보다, 감지를 위한 향상된 피크 자기 플럭스를 제공할 수 있다. 도 11a는, 전체적으로 링 위에 배치된 자기 센서를 갖는, 관련된 반경방향 배치의 다른 예를 도시한다. 도 11b는, 링에 의해서 형성된 개구부의 내측에 전체적으로 배치된 자기 센서를 갖는, 관련된 반경방향 배치의 다른 예를 도시한다.
도 41은, 자화된 링(902)에 대한 자기 센서(906)의 축방향 배치 및 반경방향 배치의 예를 도시한다. 센서(906)는, 축(AA)에 실질적으로 수직인 공통 평면을 따라서 배치되는 모듈(명료함을 위해서 모듈 구성요소를 생략하였다)의 전자기기 조립체의 회로 기판(903)을 따라서 배치될 수 있다. 두께(913)의 자기 링(902)이, 센서(906)의 평면에 평행한, 평면형 위치로 배치될 수 있다. 링(902)은 장치(720) 배열체 내에 배치될 수 있는 반면, 센서(906)는 장치에 제거 가능하게 부착될 수 있는 모듈 내에 배치될 수 있다. 대안적인 예에서, 센서(906)를 포함하는, 모듈의 구성요소가, 도 12에 도시된 것과 같이 자화된 링(902)을 갖는 장치와 영구적으로 통합될 수 있다.
선택된 센서에 대한 자기 플럭스 성능 요건에 맞추기 위해서, 링의 기하형태가 이용 가능한 공간적 제약 내에서 변경될 수 있다. 도 41은, 예를 들어 투여 설정 중에, 투여 버튼이 압축 해제될 때 자화된 링(902) 위의 자기 센서(906)의 상대적인 축방향 위치(911)를 도시한다. 투여 전달 중에, 자화된 링(902) 위의 자기 센서(906)의 상대적인 축방향 위치는, 축방향으로 정지적으로 유지되는 회전되는 자화된 링(902)을 향해서, 화살표(909)에 의해서 도시된, 거리만큼 투여 버튼 및 센서(906)가 원위적으로 변위된 후에, 변경된다. 자기 센서(906)의 원위 이동량은 자화된 링(902)에 대해서 1 mm 내지 3 mm의 범위일 수 있다. 일 예에서, 사용 중에, 사용자가 모듈의 상단부에 압력을 인가함에 따라, 버튼/스프링 하위조립체가 축방향으로 압축되고, 센서(906)와 자화된 링(902) 사이의 상대적인 축방향 거리는 1.7 mm의 축방향 거리만큼 감소된다. 투여 전달 위치에서, 센서(906)에 의한 판독을 위해서 이용될 수 있는 자화된 링(902)의 자기 플럭스는, 센서(906)가 투여 설정 위치에 있을 때보다, 적어도 2배의 값이 된다.
대각선 방향으로 자화된 링(902)을 위한 자석 재료는, 다이얼링 및 투여 거리에서 이용될 수 있는 플럭스가 신뢰 가능한 감지를 위해서 용인될 수 있도록, 선택되어야 한다. 일 예에서, 예를 들어 피감지 구성요소를 위해서 사용되는 자기 링은 니켈 코팅을 가지는 소결된 네오디뮴 N35 등급 재료로 제조될 수 있다. (NdFeB 또는 NIB 또는 네오 자석으로도 알려져 있는) 네오디뮴 자석은, 네오디뮴, 철 및 붕소의 합금으로 제조된 희토류 영구 자석이다. 다른 소결된 네오디뮴 자석 등급, 예를 들어 N42, N45, N50 및 유사물 또는 (열가소성체 또는 열경화체와 함께 주입 또는 압축 몰딩된) 본딩된 네오디뮴 등급이 자기 센서에서의 적절한 플럭스 이용 가능성을 위해서 고려될 수 있다. 선택된 자석 재료는, 캐리어(708)과 같은, 플라스틱 캐리어에 대한 확실한 피팅을 위한 기계적 강도 요건을 만족시킬 수 있을 것으로 예상되고, 균열이나 실패가 없이 동작적 충격 및 취급 충격을 견딜 수 있는 크기를 갖는다. 고정된 자화된 링은 자체적으로 회전되지 않게, 그러나 다이얼링 또는 투여 중에 투여 설정 부재와 함께 회전되도록, 투여 설정 부재에 확실하게 고정된다.
투여 전달 중에 자화된 링에 대한 센서의 축방향 이동 및 이러한 축방향 위치 변화로 인한 그리고 링의 회전으로 인한 자기 플럭스의 변화가 투여 검출 정확도와 관련된 난제를 생성할 수 있다. 또한, 소결된 N35 네오 자석의 더 비용-효과적인 대각선 방향으로 자화된 링이 불균일한 자기장 특성을 제공하여, 더 불균일한 감지 검출 및 다이얼 오류를 초래할 수 있다. 투여 검출을 위한 모듈의 다이얼 오류는, 자기 링과 같은 장치 투여 구성요소의 실제 물리적 회전 위치("다이얼 위치")와 자기 센서 시스템에 의해서 검출된 감지된 회전 위치("검출된 위치") 사이의 각도의 회전 위치 차이이다. 예를 들어, 사용자가 장치로부터 전달되는 특정 수의 약의 단위를 희망할 때, 사용자는 모듈이 부착된 장치 버튼을, 투여 다이얼, 예를 들어 10의 단위 또는 1개의 단위마다 18도 ± X%를 기초로 하는 약 180도의 회전에 의해서 표시된 바와 같은 양만큼, 장치 하우징에 대해서 회전시킨다. 버튼이 전달 동작 시작을 위해서 눌릴 때, 투여 검출 시스템은 초기 위치 및 투여 전달의 종료에서의 최종 위치를 추적할 수 있고, 초기 위치와 최종 위치 사이의 차이는 회전 각도의 수 및 상호 관련된 전달된 투여 단위의 양에 상응한다.
다이얼 오류는 이하의 예로 설명될 수 있다. 다이얼링된 초기 위치는 투여 설정이 발생된 후에 장치의 그리고 그에 따라 자기 링의 투여/다이얼링된 부재를 공칭적인 0의 초기 물리적 위치에 배치할 수 있고, 실제 90도의 회전 후에 링의 전달된 최종 물리적 위치는 투여 전달 중의 5개의 단위에 상호 관련된다. 다이얼 오류에서, 정규 생산의 대각선 방향으로 자화된 링들을 갖는 4-센서 시스템의 투여 검출 시스템은, 링의 공칭적인 0의 초기 위치에 대해서 - 10도를 그리고 전달된 최종 위치에 대해서 100도를 검출할 수 있고, 결과적으로 총 110도의 링의 검출된 회전을 초래할 수 있다. 이는 전달된 6개의 단위에 걸친 감지된 투여에 상응할 것이고, 이는 실제로 전달된 5개의 단위보다 크다.
다이얼 오류는 자기 센서 및 다른 인자로부터 시스템에 도입될 수 있다. 제1 공간적 고조파 파형(주 파형/신호)은 사인 파동을 측정하는 센서에 대한 자화된 링의 회전 중의 위상, 이득 또는 오프셋 오류에 민감할 수 있고, 원주 주위에서 서로 균일하게 이격되는 그리고 자석으로부터 균일하게 축방향으로 이격되는 센서의 수는 사인 파동이 샘플링되는 횟수를 나타낼 수 있다. 센서의 적절한 보정이 이러한 오류를 상당히 감소시킬 수 있다. 그러나, 제3 또는 제4 고조파와 같은 더 높은 차수의 고조파로부터 제1 고조파로의 다른 오류 기여가 있을 수 있다. 일부 오류는, 자석 센서를 모듈 축으로부터의 일정하게 반경방향으로 배치하는 것뿐만 아니라, 각각의 센서 사이에 일정한 원주방향 간격을 두는 것, 모듈 축에 실질적으로 수직이고 자기 링에 평행한 함께-위치되는 센서의 평면의 기울기를 감소시키는 것, 그리고 시스템의 보정에 의해서 감소될 수 있다.
예를 들어 N50 등급 네오디뮴 자석과 같은 더 높은 등급의 자기 재료 공급원을 이용하는 것 또는 더 엄격하게 제조를 제어하는 것에 의해서 대각선 방향으로 자화된 링의 자기적 특성에서의 플럭스의 균일성을 개선하는 것이 다이얼 오류를 줄일 수 있다. 그러한 개선된 자기적 구성요소는 더 고가일 것이고, 자석 공급 능력을 제한한다. 또한, 이미 불균일한 특성을 나타낸 부가적인 자석 센서(하나 또는 둘 이상)를 제공하는 것이 감지 능력을 개선할 수 있을 지에 관한 불확실성이 존재한다. 투여 전달 중에 회전되는 대각선 방향으로 자화된 링(902)을 위해서 5개 또는 6개의 자석 센서(906)를 이용하는 것이, 정규 생산 자석 내에 일반적으로 존재하는 오프셋 2차 및 3차 고조파 신호 왜곡을 적절히 필터링하는 것에 의해서, 투여 결정을 위해서 이용되는 위치 신호를 개선하고, 이는 다이얼 오류의 감소를 초래한다는 것을 발견하였다. 그러한 필터링은 4-센서 아키텍처에서 존재하지 않았다. 이를 위해서, 투여 검출 시스템에 의해서 검출된, 전달된 단위의 양이 실제의 전달된 단위의 양에 상응하도록 보장하는 개선을 발견하였다.
정규 생산 N35 네오 소결된 대각선 방향으로 자화된 링을 테스트하여, 2차, 3차, 4차, 및 5차 고조파 백분율 진폭 대 1차 고조파에 대한 센서 신호의 고조파 왜곡을 결정하였다. 결과를 도 42에 도시하였다. 본원에서 설명된 모듈 내에 배열된 자석-센서 하위시스템 기능을 모방하기 위해서 맞춤형 자기 테스트 설비를 구축하였다. 그러한 설비는, 상이한 구성을 테스트하기 위해서 그리고 또한 도 40 및 도 41 내의 축방향 및 반경방향 배열을 재현하기 위해서, 센서 및 자기 링의 상대적인 반경방향 및 원주방향 위치 그리고 축방향(평면을 벗어나 기울어진) 위치를 조정하도록 구성된다. 고조파 왜곡 및 다이얼/투여 오류에 미치는 자기적 비-균일성의 영향을 이해하기 위해서, 개별적인 센서로부터의 결과를 분석하였다. (더 비용 효과적인) 정규 생산 방법 및 (덜 비용 효과적인) 맞춤형 생산 방법으로 제조된 N35 등급 자석에 대한 4- 대 5- 및 6-센서 아키텍처로부터 초래되는 다이얼 오류가 도 43 및 도 44에 각각 도시되어 있다. 도 45는, 6도를 초과하는 다이얼 오류의 증가에 대한 그 자화율(susceptibility)을 초래하는, 제3 고조파에 대한 정규 생산 N35 네오 소결된 대각선 방향으로 자화된 링을 갖는 4-센서 아키텍처의 민감도, 그리고 2도 미만의 다이얼 오류에 대한 상당한 감소를 초래하는, 제3 고조파에 대한 정규 생산 N35 네오 소결된 대각선 방향으로 자화된 링을 갖는 5-센서 아키텍처의 내성(immunity)을 도시한다.
도 42는 정규 생산 N35 자기 링과 함께 사용되는 4-센서 아키텍처의 다이얼 오류를 도시한다. 4-센서 아키텍처는, 위치 신호의 신뢰성에 영향을 미치는 제3 고조파로부터의 증가된 바람직하지 못한 오류 기여를 나타내는 것으로 입증되었다. 반경방향 균등-거리 센서 구성이 회전되는 자화된 링의 자기 플럭스로부터의 작은 진폭 변동에 대해서 내성을 가질 수 있다고 생각되었다. 네오디뮴 자석 플럭스 특성을 고려한 4- 대 5- 및 6-센서 아키텍처의 수치적 시뮬레이션은, 원주를 따라서 균일하게 이격된 센서들을 부가하는 것이 각도 측정에서 더 높은 차수의 고조파를 감소시켰다는 것, 그에 의해서 다이얼링 및 투여 오류 변동을 감소시켰다는 것을 보여주었다. 맞춤형 생산 방법(w/ 더 타이트한 제어)으로 정규 생산(원래 불균일한 특성을 나타내는 것), 소결된 N35 자석으로부터의 소결된 N35 네오 자석, 그리고 소결된 N50 네오 더 높은 등급 자석을 이용한 여러 테스트를 실시하여, 서로에 그리고 수치적 모델링 시뮬레이션에 미치는 센서 아키텍처의 효과를 비교하였고, 제3 고조파가 각도 측정에 가장 영향을 미친다는 것이 발견되었다. 이를 위해서, 5개의 센서 아키텍처가, 4개의 센서 아키텍처보다, 더 양호하게 제3 고조파 왜곡을 더 잘 상쇄시킬 수 있었던 한편, 6개 센서 아키텍처로 제4 고조파까지 상쇄시킬 수 있다.
도 42에서, 자석 기하형태 및 그 특성을 기초로 하는 (라인(1010)에서) 회전 위치 감지 중에 자기 플럭스 파형의 계산된 수학적인 바람직한 모델에 비교한, 4-센서 아키텍처에 대한 (라인(1000)에서) 360도를 따른 회전 위치 감지 중에 측정된 회전 자기 플럭스 파형의 편차를 초래하는 더 높은 차수의 고조파로부터의 오류 기여의 영향을 도시한다. 2개의 라인들(1000, 1010) 사이의 그러한 편차는 4-센서 시스템에서 다이얼 오류에 기인할 수 있다.
테스트 데이터로부터, 2도 이하일 수 있는 센서/링 배열로부터의 자석 왜곡에 기인하는 다이얼 오류 기여를 생성할 수 있는 방식으로, 왜곡 오류를 상당히 감소시키도록 5개 또는 6개 자기 센서를 갖는 모듈이 구성된다. 일 예에서, 도 43에서, 많은 정규 생산 자석에서, 4-센서 아키텍처에 대한 다이얼 오류는 (라인(1100)에서) 평균 6.5도였다. 유사한 정규 생산 자석을 갖는 5-센서 아키텍처에 대한 다이얼 오류는 각각 (라인(1110)에서) 평균 1.2도였고, 또한 (라인(1120)에서) 6-센서 아키텍처에서 평균 0.5도였다. 4-센서 아키텍처에 비해서 5배 초과만큼 다이얼 오류를 감소시킨 것으로, 정규 생산 N35 자기 링을 갖는 5-센서 또는 6-센서 아키텍처가 도시되어 있다. 4-센서 아키텍처에 비해서 3배 초과만큼 오류를 감소시킨 것으로, 맞춤 생산 자석을 갖는 5-센서 또는 6-센서 아키텍처가 도시되어 있다. 도 44에서, 맞춤형 생산 자석에서, 다이얼 오류는, (라인(1200)에서) 4-센서로부터 (라인(1210)에서) 5-센서 아키텍처까지, 평균 1.4도로부터 평균 0.4도로 각각 감소되었고, (라인(1220)에서) 6-센서 아키텍처에서 평균 0.4도까지 감소되었다.
도 45는, 4-센서 및 5-센서 시스템에 대한 정규 생산 방법에 의해서 생산된 N35 등급 소결된 자기 링의 3개의 로트(lots)(1301, 1302, 1303)로부터의 백분율 고조파 변동을 요약한다. (라인(1310)에서) 4-센서 아키텍처는 평균 3.8 퍼센트까지의 제3 고조파를 나타낸 반면, (라인(1320)에서) 5-센서 아키텍처는 제3 고조파에서 약 0 퍼센트를 나타냈다. (라인(1320)에서) 5-센서 아키텍처는 평균 0.8 퍼센트까지의 제4 고조파를 나타낸 반면, (라인(1340)에서) 4-센서 아키텍처는 제4 고조파에서 약 0 퍼센트를 나타냈다. 주 파형에 대한 제3 고조파의 기여는, 도 43에 도시된 바와 같이, 6도 초과의 4-센서 아키텍처 내의 다이얼 오류를 초래하는 한편, 5-센서 또는 6-센서 아키텍처에 대한 센서의 부가를 이용한 제3 고조파의 감소로 주 파형을 개선하는 것은 도 43에 도시된 바와 같이 2도 미만의 감소된 다이얼 오류를 초래한다.
투여 전달 검출 시스템의 추가적인 예시적 실시예가 도 30 내지 도 34에 제공되어 있다. 실시예가 다소 도식적인 방식으로 도시되어 있는데, 이는 도 1 내지 도 5와 관련하여 일반적인 상세 내용을 이미 설명하였기 때문이다. 투여 전달의 자기적 감지를 이용하는 약물 전달 장치의 몇몇 예시적인 실시예를 본원에서 설명한다. 예를 들어, 자석 또는 금속 링과 같은, 링-형상의 요소가, 접착, 용접, 또는 기계적 부착과 같은 다양한 부착 수단에 의해서, 장치의 투여 다이얼 부재 및/또는 플랜지에 확실하게 고정될 수 있다. 그러한 부착 수단은 대량 제조에서 유리할 수 있다. 도 30 내지 도 34에는, 링-형상의 요소를 약물 전달 장치의 일부를 형성하는 플랜지에 장착하는 예시적인 방법이 도시되어 있다. 도 30은, 다이얼 부재(700), 예시적인 클러치(702), 투여 설정 구성요소, 예를 들어, 회전 센서(706)를 수용하기 위한 플랜지(704), 회전 센서(706)를 플랜지(704)에 고정적으로 커플링시키기 위한 캐리어(708), 투여 버튼(712)을 편향시키기 위한 버튼 스프링(710)을 포함하는, 단일 유닛으로서 회전되고 축방향으로 이동하는 (도 31에 도시된 바와 같이) 일체형의 단일 유닛으로서 서로 커플링되는 축방향으로 정렬된 구성요소들을 도시한다. 플랜지 대신, 본원에서 설명된 다른 투여 설정 구성요소가 이용될 수 있다. 투여 버튼(712)은 본원에서 설명된 임의의 버튼의 구성을 가질 수 있다. 도 31을 참조하면 그리고 도 1 내지 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이, 약물 전달 장치(720)는, 장치 본체(722) 내에 장착된 다이얼 부재(700)를 포함한다. 플랜지(704)는 투여 다이얼 부재(700) 내에 수용되고, 클러치(702)는 플랜지(704) 내에 배치된다. 투여 다이얼 부재(700) 및 플랜지(704)가 함께 회전식으로 고정되고, 설정된 또는 전달된 투여량과 직접적으로 관련되어 투여 설정 및/또는 투여 전달 중에 회전된다. 클러치(702)는 스템(724)을 포함하고, 스템은 투여 버튼(712)에 장착된다. 스프링(710)이 투여 버튼(712)과 플랜지(704) 사이에 작용하여, 투여 버튼(712)을 플랜지(704)로부터 멀리 근위적으로 편향시킨다. 전술한 바와 같이, 약물 전달 장치는, 센서가 투여 버튼 내에 전체적으로 수용되는 것과 같이, 플랜지에 부착된 회전 센서를 더 구비한다. 본원에서 설명된 임의의 모듈은 전자기기 조립체, 및 관련된 투여량을 결정하기 위해서 투여 설정 및/또는 전달 중에 회전 센서(706)의 회전을 검출하기 위한 감지 요소를 포함한다.
플랜지(704)는 일반적으로 원통형 형상이고, 측벽(734)의 단부에서 근위 축방향 표면(732)을 형성한다. 플랜지(704)는, 근위 표면(732)의 내부에 위치되는 중앙 개구부(736)를 더 형성한다. 도 32에 도시된 바와 같이, 회전 센서(706)는, 환형 자석, 금속 링, 또는 자화된 또는 금속화된 중합체 링이 플랜지(704)의 근위 표면(732) 상에 배치된, 환형 형상을 갖는다. 캐리어(708)는, 센서(706)를 사이에 개재하기 위해서 근위 표면(732)에 대향되는 회전 센서(706)의 근위 표면에 대항하여 배치되는 중첩되는 근위 립 또는 지지부(742)를 포함한다. 지지부(742)는 전반적으로 링-형상의 구성요소로 도시되어 있으나, 지지부는 대안적으로 회전 센서(706)를 중심으로 이격된 세그먼트형 링 또는 복수의 지지부를 포함할 수 있다.
이러한 구성에서, 캐리어(708)는, 지지부(742)를 센서(706)에 대항하여 원위적으로 지탱시키는 것에 의해서, 플랜지(704)의 상단부 상의 위치에서 센서(706)를 유지한다. 이는, 캐리어(708)를 플랜지(704)에 대해서 축방향으로 고정시키는 것에 의해서 달성된다. 일 실시예에서, 캐리어(708)는, 예를 들어 센서(706)에서 먼 위치에서 플랜지(704)에 직접 부착된다. 다른 예시적인 실시예에서, 캐리어(704)는, 예를 들어 캐리어(708)를 투여 버튼(712)으로부터 멀리 압박하는 스프링(710)에 의해서 또는 캐리어(704)를 플랜지(704)를 향해서 당기는 작용을 하는 스프링에 의해서, 원위 방향으로 스프링-편향된다.
도 30을 다시 참조하면, 캐리어(708)는, 캐리어를 통해서 연장되는 일반적으로 축방향인 보어(754)를 중심으로 서로로부터 원주방향으로 이격된 복수의 축방향 연장 다리부(752)를 갖는 관형 본체(750)를 포함한다. 본체(750)는, 회전 센서(706)를 플랜지에 대항하여 포획하기 위한 크기의 지지부(742)를 포함한다. 본체(750)는, 센서(706)의 내경 또는 횡단면 면적을 수용하기 위한 크기를 갖는다. 도 31에 도시된 바와 같이, 지지부(742)는 본체(750)의 크기를 넘어서 반경방향 외측으로 연장된다. 다리부(772)가 매달린 본체(750)의 부분은, 센서(706)의 원위 표면과 결합하기 위한, 센서(706)의 축방향 두께의 크기까지 지지부(742)로부터 멀리 배치되는 스냅 반경방향 립(771)을 포함할 수 있다. 다리부(772)의 각각은, 도 34에 도시된 바와 같이, 플랜지의 측벽(734) 내에 형성된 상응하는 적합한 크기의 축방향 슬롯(760) 내에 삽입되기 위한 크기 및 형상의 반경방향 내향 돌출 요소(756)를 포함한다. 슬롯은 요소(756)를 딱 맞게 수용하기 위한 크기를 가질 수 있고, 그에 따라 마찰 결합을 통해서 2개의 구성요소가 회전식으로 록킹되고 토크가 그 사이에서 전달된다.
요소(756)의 반경방향 단부는, 도 31 및 도 33에 도시된 바와 같이, 플랜지(704)의 중앙 허브와 결합될 수 있다. 도 31에 도시된 바와 같이, 하나의 접근 방식에서, 캐리어(708)의 다리부(752)는, 플랜지(704)의 개구부(736) 내에 삽입될 때 플랜지(704)의 원통형 내부 표면(759)을 따라서 확실하게 마찰 결합되는 크기의 원주방향 횡단면 범위를 형성한다. 일 예에서, 다리부(752)는 중앙 개구부(736) 내에서 연장되고, 하나의 접근 방식에서, 센서(706)에서 먼 위치에서 플랜지(704)에 직접 부착된다. 스프링(710)의 관련된 배치가 도 31 및 도 33에 도시되어 있다. 플랜지(704)는 그 근위 축방향 표면(732)에 형성된 반경방향 슬롯(762)을 포함할 수 있다. 다리부(752)의 내부 표면이, 도 31에 도시된 바와 같이, 반경방향 슬롯(762)을 형성하는 외부 벽의 내부 표면과 근접 정렬되도록, 슬롯(760)이 플랜지 내에 형성된다. 이러한 구성에서, 스프링(710)의 원위 단부가 반경방향 슬롯(762) 내에 배치된다. 반경방향 슬롯(762)을 형성하는 벽은 스프링(710)의 원위 단부를 지지하고, 장착 칼라에서 투여 버튼에 대항하여 지탱될 수 있게 하고, 그에 의해서 투여 버튼으로부터 멀리 원위 방향으로 캐리어(708)를 압박한다.
캐리어(708)의 여러 구성요소가 부분적으로 또는 전체적으로 원주방향인 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐리어(708)의 본체가 플랜지 전체의 주위에서 연장될 수 있거나, 이격된 세그먼트들로서 형성될 수 있다. 유리하게, 캐리어의 이용은, 접착제를 이용하지 않고도 회전 센서가 제 위치에서 단단히 유지된다는 것을 의미한다. 비록 접착제가 사용될 수 있지만, 접착제는 제조 프로세스를 복잡하게 만들 수 있다.
전자기기 조립체(610)는, 설명된 전원 및 연관된 접촉부를 위한 배터리(621), 프로그래밍된 명령어를 실행하기 위한 MCU, 프로그램 및 데이터를 저장하기 위한 메모리, 데이터를 송신 및/또는 수신하기 위한 통신 조립체, 시간 추적을 위한 타이머, 및 다양한 스위치 및 센서를 포함하는, 모듈(600)을 위한 다양한 동작 가능하게 연결된 구성요소뿐만 아니라, 본원에서 설명된 임의의 다른 모듈을 포함한다. 본원에서 설명된 임의의 모듈, 예를 들어 모듈(82, 232, 400, 또는 600)은, 전술한 센서 시스템(150)과 함께 이용하기 위한 감지 요소(160)를 수용하도록 구성되는 것을 포함하여, 본원에서 설명된 임의의 전자기기 조립체를 수용하도록 구성될 수 있다.
도 46은, 본원에서 설명된 임의의 모듈에 포함될 수 있는, 1400으로 인용된, 전자기기 조립체의 예를 도시한다. MCU는 모듈의 전자적 특징을 달성하도록 프로그래밍된다. MCU는, 작동기에 대한 투여 전달 부재의 검출된 회전을 기초로, 약물 전달 장치에 의해서 전달되는 투여를 결정하기 위해서 이용되는 데이터를 획득하는 것을 포함하여, 본원에서 설명된 동작을 실시하도록 동작될 수 있는 제어 로직을 포함한다. MCU는 플랜지에 고정된 회전 센서의 회전량을 결정하는 것에 의해서 데이터를 획득하도록 동작될 수 있고, 그러한 회전량은, 시스템의 측정 센서의 감지 요소, 예를 들어 홀 효과 센서에 의해서 회전 센서의 자기장을 검출하는 것에 의해서 결정된다.
조립체는 MCU를 포함하고, MCU는 하나 이상의 투여 센서(1402A 내지 1402E), 메모리(1408) 식별 센서(1404), 카운터(1414), 광 드라이버(1411) 및 광 표시부(1412), 파워-온 모듈(1406), 통신 모듈(1410), 디스플레이 드라이버/디스플레이(1416), 전원(1418), 및 존재 모듈(1420)에 동작 가능하게 커플링될 수 있다. 조립체(1400)는 임의의 수의 투여 센서, 예를 들어 5개의 자기 센서(1402A 내지 1402E)(도시됨) 또는 6개의 센서를 포함할 수 있다. MCU는 전체 회전 단위를 결정하도록 구성된다. MCU는, 모듈이 장치의 버튼에 커플링되었는지의 여부를 존재 스위치 시스템의 트리거링을 통해서 결정하도록, 이러한 실시예에서 쇄선에 의해서 선택적인 것으로 도시된, 존재 모듈(1420)을 통해서 구성될 수 있다. MCU는 식별 센서(1404)를 통해서 투여 버튼의 색채를 결정하도록 구성되고, 일부 예에서, 내부에서 또는 외부에서 결정된 색채 데이터를 외부 장치와 연관시키도록 구성되며, 그러한 색채는 특정 약물에 상응한다. MCU는, 파워-온 모듈(1406)로 도시된, 사용을 위해서 전자기기 조립체를 파워 온하기 위한 기동 스위치의 트리거링을 결정하도록 구성된다. 일 예에서, 전체 회전은, 데이터베이스, 참조 표 또는 메모리 내에 저장된 다른 데이터를 갖는 메모리를 포함하는 외부 장치에 통신될 수 있고, 그에 따라 전체 회전 단위를 식별된 주어진 약물에 대해서 전달된 약물의 양을 상호 관련시킬 수 있다. 다른 예에서, MCU는 전달된 약물의 양을 결정하도록 구성될 수 있다. MCU는 검출된 투여를 자체 메모리(1408)(예를 들어, 내부 플래시 메모리 또는 온-보드 EEPROM) 내에 저장하도록 동작될 수 있다. MCU는 장치 데이터, 예를 들어, 회전 단위(그 임의의 하나 또는 임의의 조합), 약물 식별(예를 들어, 색채) 데이터, 타임스탬프, 마지막 투여 후의 시간, 배터리 충전 상태, 모듈 식별 번호, 모듈 부착 또는 탈착 시간, 비활성 시간, 및/또는 다른 오류(예를 들어, 투여 검출 및/또는 전송 오류, 약물 식별 검출 및/또는 전송 오류)를 나타내는 신호를, 블루투스 로우 에너지(BLE) 또는 다른 적합한 근거리 또는 원거리 무선 통신 프로토콜 모듈(1410), 예를 들어 근거리 통신(NFC), WIFI, 또는 셀룰러 네트워크를 통해서, 페어링된 원격 전자 장치, 예를 들어 사용자의 스마트폰에 무선으로 전달하도록 추가적으로 동작될 수 있다. 예시적으로, BLE 제어 로직 및 MCU가 동일 회로에 통합된다. 일 예에서, 본원에서 설명된 임의의 모듈, 예를 들어 모듈(600)은, 정보를 사용자에게 표시하기 위한, 이러한 실시예에서 쇄선으로 선택적인 것으로 도시된, 디스플레이 모듈(1420)을 포함할 수 있다. LED, LCD, 또는 다른 디지털 또는 아날로그 디스플레이일 수 있는 그러한 디스플레이는 근위 부분 핑거 패드와 통합될 수 있다. MCU는 디스플레이 구동 소프트웨어 모듈, 그리고 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 상기 디스플레이 상에서 디스플레이하도록 작동될 수 있는 제어 로직을 포함한다. 다른 예에서, MCU는, 온-오프의 시퀀스 및 상이한 색채에 의해서 데이터가 성공적으로 전달되었는지의 여부, 배터리 충전이 높은지 또는 낮은지의 여부, 또는 다른 임상적인 통신을 환자에게 통신하기 위해서 사용되는, 예를 들어 RGB LED, 오렌지색 LED 및 녹색 LED와 같은, 하나 이상의 LED(1412)에 커플링된 LED 드라이버(1411)를 포함한다. 카운터(1414)는, 시간, 예를 들어 투여 시간을 추적하기 위해서 MCU에 전자적으로 커플링된 실시간 클록(RTC)으로서 도시되어 있다. 카운터(1414)는 또한, 에너지 공급을 기초로 0으로부터 초를 추적하는 시간 카운터일 수 있다. 시간 또는 카운트 값이 외부 장치에 통신될 수 있다.
펜 주입기와 같은 약물 전달 장치의 특정 설계의 예를 이용하여, 투여 검출 시스템을 설명하였다. 그러나, 예시적인 투여 검출 시스템이 또한, 본원에서 설명된 방식으로 동작될 수 있는, 다른 약물 전달 장치와 함께, 그리고 다른 감지 구성과 함께 이용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 감지 및 스위치 시스템 중 임의의 하나 이상이 모듈로부터 생략될 수 있다.
본 발명이 도면 및 전술한 설명에서 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 그러한 본 발명은 성격상 예시적인 것으로 그리고 비제한적인 것으로 간주된다. 예를 들어, 장치 감지 모듈은, 투여 설정 중에 상대적인 회전이 발생되는 적절한 부품을 가지는 장치 부분과 함께 작업하도록 구성되는 경우에, 투여 설정량을 감지할 수 있다. 그에 따라, 본원은, 본 발명의 일반적인 원리를 이용한 본 발명의 임의의 변경예, 용도, 또는 적응예를 포함할 것이다. 또한, 이러한 적용예는 본 개시 내용으로부터의 그러한 변경을 포함할 것인데, 이는, 그러한 변경이, 본 발명이 관련된 당업계에서 알려진 또는 일반적인 실무에 포함되기 때문이다. 본원에 포함된 청구범위에 의해서 규정되는 본 발명의 사상 내에 포함되는 모든 변화, 균등물 및 수정이, 보호 받기를 원한다.
이러한 개시 내용에서, 이하의 양태를 비제한적으로 포함하는 다양한 양태가 설명된다:
1. 약물 전달 장치가 장치 본체; 상기 장치 본체에 커플링되고 설정된 또는 전달된 투여량과 관련하여 상기 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 구성요소로서, 근위 표면을 가지는, 투여 설정 구성요소; 상기 투여 설정 구성요소의 근위 표면 상에 배치되는 환형 피감지 요소; 및 상기 투여 설정 구성요소의 근위 표면에 대향되어 상기 환형 피감지 요소에 대항하여 접촉될 수 있는 근위 중첩 지지부를 포함하는 캐리어로서, 상기 투여 설정 구성요소에 대해서 축방향으로 그리고 회전식으로 고정되는, 캐리어를 포함한다.
2. 양태 1의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 캐리어는 상기 환형 피감지 요소에서 먼 위치에서 상기 투여 설정 구성요소에 고정된다.
3. 양태 1 또는 양태 2의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 캐리어는 상기 지지부로부터 원위적으로 연장되는 복수의 다리부를 포함하고, 상기 투여 설정 구성요소는, 상기 다리부의 일부를 수용하여 상기 캐리어를 플랜지와 회전식으로 록킹시키기 위한 축방향 슬롯을 포함하는 플랜지를 포함한다.
4. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 환형 피감지 요소가 환형 자석이다.
5. 양태 1 내지 양태 4 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 환형 피감지 요소는, 접착제가 없이, 상기 캐리어와 함께 상기 투여 설정 구성요소에 커플링된다.
6. 양태 1 내지 양태 5 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 장치 본체의 단부에 커플링된 투여 버튼, 및 상기 투여 버튼과 상기 투여 설정 구성요소 사이에 배치되어 상기 캐리어를 상기 투여 버튼으로부터 멀리 편향시키는 스프링을 포함한다.
7. 양태 6의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 투여 버튼에 커플링된 투여 검출 시스템을 포함한다.
8. 양태 7의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 투여 검출 시스템은 상기 환형 피감지 요소의 이동을 검출하기 위한 복수의 센서를 포함한다.
9. 양태 8의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 투여 검출 시스템은, 상기 투여 버튼에 제거 가능하게 부착되는 모듈 내에 수용된다.
10. 양태 9의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 모듈은, 상기 투여 버튼의 측벽에 결합되는 복수의 아암을 포함한다.
11. 양태 8의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 투여 검출 시스템은 상기 투여 버튼 내에 수용된다.
12. 양태 1 내지 양태 11 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 캐리어는, 상기 환형 피감지 요소 내에 피팅되는 크기의 관형 본체를 포함한다.
13. 양태 12의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 관형 본체는 상기 근위 중첩 지지부에 대해서 멀리 배치된 반경방향 립을 포함한다.
14. 약물 전달 장치가: 장치 본체; 상기 장치 본체에 커플링되고 설정된 또는 전달된 투여량과 관련하여 상기 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 플랜지로서, 근위 표면을 가지는, 플랜지; 상기 플랜지의 근위 표면 상에 배치된 환형 자기 요소; 및 상기 플랜지의 근위 표면에 대향되어 상기 환형 자기 요소와 중첩되는 근위 지지부를 포함하는 캐리어로서, 상기 플랜지에 대해서 축방향으로 그리고 회전식으로 고정되는, 캐리어를 포함한다.
15. 양태 14의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 캐리어는 상기 환형 자기 요소에서 먼 위치에서 상기 플랜지에 고정된다.
16. 양태 14 또는 양태 15 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 캐리어는, 상기 환형 피감지 요소 내에 피팅되는 크기의 관형 본체를 포함한다.
17. 양태 14 내지 양태 16 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 캐리어는, 상기 플랜지에 커플링되는, 상기 근위 지지부로부터 원위적으로 연장되는 복수의 다리부를 포함한다.
18. 양태 14 내지 양태 17 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 환형 자기 요소는 환형 2극성 자석이다.
19. 양태 1 내지 양태 18 중 어느 한 양태의 약물 전달 장치에 있어서, 상기 장치 본체는 카트리지, 및 상기 카트리지 내에 수용된 약물을 포함한다.
20. 피감지 요소를 약물 전달 장치의 투여 설정 구성요소에 커플링시키는 방법으로서, 투여 설정 구성요소가 근위 표면을 가지는, 방법이며: 캐리어 및 환형 피감지 요소를 제공하는 단계로서, 상기 캐리어는 상기 환형 피감지 요소 내에 피팅되는 크기의 관형 본체, 상기 관형 본체를 넘어서 반경방향으로 연장되는 근위 립, 및 상기 근위 립으로부터 멀리 상기 관형 본체로부터 원위적으로 연장되는 복수의 커플링 다리부를 포함하는, 단계; 상기 환형 피감지 요소를 상기 캐리어의 관형 본체 위에 그리고 상기 근위 립의 아래에 접촉되게 커플링시키는 단계; 및 상기 환형 피감지 요소를 반경방향 립과 상기 투여 설정 구성요소의 근위 표면 사이에 개재하기 위해서, 상기 환형 피감지 요소를 갖는 캐리어를 상기 투여 설정 구성요소에 커플링시키는 단계로서, 상기 캐리어의 커플링 다리부가 상기 투여 설정 구성요소와 결합되어 상기 환형 피감지 요소를 갖는 캐리어를 상기 투여 설정 구성요소에 회전식으로 록킹시키는, 단계를 포함한다.
Claims (20)
- 약물 전달 장치이며:
장치 본체;
상기 장치 본체에 커플링되고 설정된 또는 전달된 투여량과 관련하여 상기 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 투여 설정 구성요소로서, 상기 투여 설정 구성요소는 근위 표면을 가지는, 투여 설정 구성요소;
상기 투여 설정 구성요소의 근위 표면 상에 배치되는 환형 피감지 요소; 및
상기 투여 설정 구성요소의 근위 표면에 대향되어 상기 환형 피감지 요소에 대항하여 접촉될 수 있는 근위 중첩 지지부를 포함하는 캐리어로서, 상기 캐리어는 상기 투여 설정 구성요소에 대해서 축방향으로 그리고 회전식으로 고정되는, 캐리어를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제1항에 있어서,
상기 캐리어가 상기 환형 피감지 요소에서 먼 위치에서 상기 투여 설정 구성요소에 고정되는, 약물 전달 장치. - 제1항에 있어서,
상기 캐리어가 상기 지지부로부터 원위적으로 연장되는 복수의 다리부를 포함하고, 상기 투여 설정 구성요소는, 상기 다리부의 일부를 수용하여 상기 캐리어를 플랜지와 회전식으로 록킹시키기 위한 축방향 슬롯을 포함하는 플랜지를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제1항에 있어서,
상기 환형 피감지 요소가 환형 자석인, 약물 전달 장치. - 제1항에 있어서,
상기 환형 피감지 요소가, 접착제가 없이, 상기 캐리어와 함께 상기 투여 설정 구성요소에 커플링되는, 약물 전달 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장치 본체의 단부에 커플링된 투여 버튼, 및 상기 투여 버튼과 상기 투여 설정 구성요소 사이에 배치되어 상기 캐리어를 상기 투여 버튼으로부터 멀리 편향시키는 스프링을 포함하는, 약물 전달 장치. - 제6항에 있어서,
상기 투여 버튼에 커플링된 투여 검출 시스템을 포함하는, 약물 전달 장치. - 제7항에 있어서,
상기 투여 검출 시스템이 상기 환형 피감지 요소의 이동을 검출하기 위한 복수의 센서를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제8항에 있어서,
상기 투여 검출 시스템은, 상기 투여 버튼에 제거 가능하게 부착되는 모듈 내에 수용되는, 약물 전달 장치. - 제9항에 있어서,
상기 모듈은, 상기 투여 버튼의 측벽에 결합되는 복수의 아암을 포함하는, 약물 전달 장치. - 제8항에 있어서,
상기 투여 검출 시스템이 상기 투여 버튼 내에 수용되는, 약물 전달 장치. - 제1항에 있어서,
상기 캐리어가, 상기 환형 피감지 요소 내에 피팅되는 크기의 관형 본체를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제12항에 있어서,
상기 관형 본체는 상기 근위 중첩 지지부에 대해서 멀리 배치된 반경방향 립을 포함하는, 약물 전달 장치. - 약물 전달 장치이며:
장치 본체;
상기 장치 본체에 커플링되고 설정된 또는 전달된 투여량과 관련하여 상기 장치 본체에 대해서 회전될 수 있는 플랜지로서, 상기 플랜지는 근위 표면을 가지는, 플랜지;
상기 플랜지의 근위 표면 상에 배치된 환형 자기 요소; 및
상기 플랜지의 근위 표면에 대향되어 상기 환형 자기 요소와 중첩되는 근위 지지부를 포함하는 캐리어로서, 상기 캐리어는 상기 플랜지에 대해서 축방향으로 그리고 회전식으로 고정되는, 캐리어를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제14항에 있어서,
상기 캐리어가 상기 환형 자기 요소에서 먼 위치에서 상기 플랜지에 고정되는, 약물 전달 장치. - 제15항에 있어서,
상기 캐리어가, 상기 환형 피감지 요소 내에 피팅되는 크기의 관형 본체를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제16항에 있어서,
상기 캐리어는, 상기 플랜지에 커플링되는, 상기 근위 지지부로부터 원위적으로 연장되는 복수의 다리부를 포함하는, 약물 전달 장치. - 제14항에 있어서,
상기 환형 자기 요소가 환형 2극성 자석인, 약물 전달 장치. - 제1항 또는 제14항에 있어서,
상기 장치 본체가 카트리지, 및 상기 카트리지 내에 수용된 약물을 포함하는, 약물 전달 장치. - 피감지 요소를 약물 전달 장치의 투여 설정 구성요소에 커플링시키는 방법으로서, 상기 투여 설정 구성요소가 근위 표면을 가지는, 방법이며:
캐리어 및 환형 피감지 요소를 제공하는 단계로서, 상기 캐리어는 상기 환형 피감지 요소 내에 피팅되는 크기의 관형 본체, 상기 관형 본체를 넘어서 반경방향으로 연장되는 근위 립, 및 상기 근위 립으로부터 멀리 상기 관형 본체로부터 원위적으로 연장되는 복수의 커플링 다리부를 포함하는, 단계;
상기 환형 피감지 요소를 상기 캐리어의 관형 본체 위에 그리고 상기 근위 립의 아래에 접촉되게 커플링시키는 단계; 및
상기 환형 피감지 요소를 반경방향 립과 상기 투여 설정 구성요소의 근위 표면 사이에 개재하기 위해서, 상기 환형 피감지 요소를 갖는 캐리어를 상기 투여 설정 구성요소에 커플링시키는 단계로서, 상기 캐리어의 커플링 다리부가 상기 투여 설정 구성요소와 결합되어 상기 환형 피감지 요소를 갖는 캐리어를 상기 투여 설정 구성요소에 회전식으로 록킹시키는, 단계를 포함하는, 방법.
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