KR20230152940A - 약물 주입기의 모니터링 방법 및 장치 - Google Patents

약물 주입기의 모니터링 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시의 일 실시예는 약물 주입기 모니터링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 약물 주입기의 배터리 상태, 약물 잔량, 온도, 압력을 모니터링하여, 정량의 약물이 안정적으로 주입될 수 있도록 하는 약물 주입기 모니터링 방법 및 장치를 제공한다.

Description

약물 주입기의 모니터링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING DRUG INJECTION DEVICE}
본 개시의 실시예는 약물 주입기의 모니터링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 약물 주입기의 안전 상태를 모니터링하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
약물은 종류, 치료의 목적, 방법 등에 따라 경구, 피하, 정맥 투여 등 다양한 형태로 신체에 주입될 수 있다. 약물 펌프를 활용한 약물 주입기는 원하는 속도, 용량으로 필요한 시간에 자동적으로 약물을 신체로 주입할 수 있다. 따라서, 약물 펌프를 활용한 약물 주입기는 병원이나 환자의 일상 생활 환경에서 사용되는 것뿐만 아니라 다양한 형태로 활용될 수 있다.
일반적으로 인슐린 주입기라고 불리는 인슐린 펌프는 인슐린이 분비되지 않거나 소량만 분비되는 당뇨 환자들을 위한 것으로, 외부에서 정해진 시간에 정확하게 몸속으로 인슐린을 공급하여 혈당을 조절하는 췌장과 같은 역할을 하는 의료기기이다.
이러한 인슐린 펌프는 인슐린 의존형 당뇨병 환자들에게 사용되는 기술이다. 따라서, 인슐린 펌프는 환자에게 부착되어 24시간 계속하여 약물을 주입할 수 있다. 지속적으로 환자에게 약물을 주입함에 따라, 정확한 양의 약물을 안정적으로 주입되지 않는 경우 환자의 건강에 악영향을 미칠 수 있다.
펌프를 통해 안정적으로 약물이 주입되지 않는 원인은 펌프의 오작동, 약물주입구의 막힘 등 여러 가지로부터 기인한다. 그러므로, 이를 통합적으로 모니터링할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
본 개시의 실시예는 약물 주입기의 안전 상태를 모니터링하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
다만, 본 개시의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 일 측면에 따른 약물 주입기의 모니터링 방법은, a) 상기 약물 주입기의 동작에 대한 적어도 하나 이상의 상태 정보를 상기 약물 주입기로부터 획득하는 단계; 및 b) 상기 상태 정보를 각 상태 정보별 기준값과 비교한 결과에 기초하여 상기 약물 주입기의 상태에 대한 알림 신호를 출력하거나, 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 중단하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 상태 정보는 상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력에 대한 정보를 포함한다.
또한, 본 개시의 다른 측면에 따른 약물 주입기의 모니터링 장치는, 약물 주입기 모니터링 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 약물 주입기 모니터링 프로그램을 실행하여, 상기 약물 주입기의 동작에 대한 적어도 하나 이상의 상태 정보를 상기 약물 주입기로부터 획득하고, 상기 상태 정보를 각 상태 정보별 기준값과 비교한 결과에 기초하여 상기 약물 주입기의 상태에 대한 알림 신호를 출력하거나, 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 중단하는 제어신호를 출력하며, 상기 상태 정보는 상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력에 대한 정보를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기의 모니터링 방법 및 장치는 약물 주입기의 압력, 온도, 배터리 잔량 및 약물 잔량을 센싱하여 약물 주입기가 안정적으로 약물을 주입할 수 있는 상태인지 여부를 감지할 수 있고, 이를 통해 사용자에게 부정확한 양의 약물이 주입되는 문제를 방지할 수 있고, 약물 주입기의 고장 여부를 판단할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입 모니터링 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 사용자 단말 및 약물 주입기의 구성도이다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 프로세서의 구성도이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 프로세서의 구성도이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기의 예시도이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 전기삼투펌프의 예시도이다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기 모니터링 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입 동작 중지 및 경고 알림 생성 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입 동작 중지 및 경고 알림 생성 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입 동작 중지 및 경고 알림 생성 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입 동작 중지 및 경고 알림 생성 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 본 개시의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 본 개시의 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다. 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미로 해석되어야 한다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 추가적으로 갖는 것으로 해석되어야 하며, 별도로 정의되지 않는 한 매우 이상적이거나 제한적인 의미로 해석되지 않는다.
도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 “부” 등은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여 되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 본 개시의 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결 (접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(구비 또는 마련)"할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 나타내는 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 구성 요소들의 순서나 관계를 제한하지 않는다. 예를 들어, 본 개시의 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 단수 표현의 형태들은 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 표현의 형태들도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기 모니터링 시스템(이하, "약물 주입기 모니터링 시스템"이라 함)을 설명한다.
약물 주입기 모니터링 시스템은 약물 주입기(100)와 사용자 단말(200)을 포함한다. 약물 주입기(100)는 환자 또는 사용자에게 약물을 주입하기 위한 장치를 의미한다. 약물 주입기(100)는 사용자에게 부착하여 약물을 주입할 수 있는 인슐린 패치나 인슐린 펌프뿐만 아니라 약물을 주입하기 위한 기타 기기를 포함할 수 있다.
사용자 단말(200)은 약물 주입기(100)의 제어 신호를 생성하거나 약물 주입기(100)의 상태 모니터링을 수행하기 위한 단말 장치를 의미할 수 있다. 사용자 단말(200)은 사용자에게 데이터를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하며, 사용자에게 디스플레이, 소리, 진동, 저주파 자극 신호 등을 이용하여 알림을 표시할 수 있다. 약물 주입기(100)는 사용자 단말(200)로부터 생성된 제어 신호에 따라 약물을 주입할 수 있다.
사용자 단말(200)은 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치 또는 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 의미할 수 있다.
약물 주입기(100)는 사용자 단말(200)로부터 생성된 약물 주입 제어 신호를 이용하여 펄스 시퀀스를 생성하고, 생성된 펄스 시퀀스에 따라 약물 주입 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예로서, 사용자 단말(200)이 펄스 시퀀스를 생성하고, 약물 주입기(100)가 사용자 단말(200)에서 생성된 펄스 시퀀스에 따라 약물 주입 동작을 수행할 수 있다.
약물 주입기(100)는 사용자 단말(200)과의 통신 연결을 통해 약물 주입기(100)의 모니터링에 관련된 데이터를 사용자 단말(200)에게 제공하고, 사용자 단말(200)로부터 제어 신호를 수신한다. 도 1에 도시된 통신망은 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 무선 통신망으로 구현될 수 있다. 또한, 무선 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
다른 실시예로서, 약물 주입기 모니터링 시스템은 약물 주입기(100), 사용자 단말(200)과 더불어 데이터 저장부(300)를 더 포함할 수 있다. 데이터 저장부(300)는 사용자 단말(200)로부터 일정 기간의 데이터를 전송받아 누적하여 저장할 수 있다. 또한, 데이터 저장부(300)는 약물 주입 이력, 약물 주입 결과, 사용자 정보 등 약물 주입과 관련된 정보를 이용하여 기계학습 또는 사용자 맞춤형 주입 알고리즘 생성 등 데이터 분석 및 가공 기능을 수행할 수 있다.
데이터 저장부(300) 상술한 기능을 수행하도록 데이터 저장 모듈(310), 데이터 추출 모듈(320), 데이터 가공 모듈(330) 및 데이터 분석 모듈(340)을 포함할 수 있다. 데이터 저장 모듈(310)은 약물 주입기(100) 또는 사용자 단말(200)로부터 사용자 정보, 약물 주입 이력, 약물 주입 결과 등과 같이 약물 주입과 관련된 정보를 저장하는 기능을 수행한다.
데이터 추출 모듈(320)은 데이터 저장 모듈(310) 또는 공공 데이터, 빅데이터 등으로부터 약물 주입과 관련된 데이터를 추출하거나, 저장된 데이터를 설정된 기준에 따라 분류하는 기능을 수행할 수 있다. 데이터 추출 모듈(320)은 사용자의 약물 주입 패턴, 약물 주입과 관련된 데이터 통계를 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다.
데이터 가공 모듈(330)은 데이터 저장 모듈(310) 또는 데이터 추출 모듈(320)에서 획득된 데이터를 이용하여 전처리를 수행하거나, 데이터 필터링 기능, 약물 주입과 관련된 데이터로의 변환 기능을 수행할 수 있다. 데이터 분석 모듈(340)은 데이터 저장 모듈(310), 데이터 추출 모듈(320), 데이터 가공 모듈(330)로부터 획득된 데이터를 이용하여 사용자 맞춤형 주입 알고리즘을 생성하기 위한 기계학습을 수행할 수 있다.
데이터 저장부(300)는 서버 또는 단말과 같은 장치 형태로 형성될 수 있고, SaaS (Software as a Service), PaaS (Platform as a Service) 또는 IaaS (Infrastructure as a Service)와 같은 클라우드 컴퓨팅 서비스 모델에서 동작 할 수 있다. 또한, 데이터 저장부(300)는 사설(private) 클라우드, 공용(public) 클라우드 또는 하이브리드(hybrid) 클라우드 시스템과 같은 서버 형태로 구축될 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기 및 사용자 단말의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 약물 주입기(100) 는 제어부(110), 구동부(121), 약물 저장부(122), 알림 생성부(123), 전원 공급부(124), 센싱부(130)를 포함한다.
제어부(110)는 약물 주입기(100)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(110)는, 통신모듈(111), 메모리(112), 프로세서(113)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(111)은 사용자 단말(200)과의 정보 송수신을 수행한다. 통신 모듈(111)은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치를 의미할 수 있다. 통신 모듈(111)은 사용자 단말(200)로부터 약물 주입기 제어 프로그램에 사용되는 데이터를 수신하거나, 사용자 단말(200)로 동작에 관한 제어 신호를 전송할 수 있다.
메모리(112)는 약물 주입기 제어 프로그램 및 약물 주입기 모니터링 프로그램을 저장한다. 약물 주입기 제어 프로그램 및 약물 주입기 모니터링 프로그램의 명칭은 설명의 편의를 위해 설정된 것으로, 명칭 그 자체로 프로그램의 기능을 제한하는 것은 아니다. 메모리(112)는 통신 모듈(111)로 입력되는 정보 및 데이터, 프로세서(113)에 의해 수행되는 기능에 필요한 정보 및 데이터, 프로세서(113)의 실행에 따라 생성된 데이터 중 적어도 어느 하나 이상을 저장할 수 있다.
프로세서(113)는 메모리(112)에 저장된 약물 주입기 제어 프로그램을 실행하도록 구성된다. 프로세서(113)는 데이터를 제어 및 처리하는 다양한 종류의 장치들을 포함할 수 있다. 프로세서(113)는 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 프로세서(113)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 형태로 구현될 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(113)는, 구동부(121), 약물 저장부(122), 알림 생성부(123), 전원 공급부(124), 센싱부(130)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(113)는, 약물 주입기(100)가 정량의 약물을 주입하도록 펄스 시퀀스를 생성하고, 펄스 시퀀스에 따라 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 프로세서(113)의 구체적인 기능은 후술하는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
구동부(121)는 약물 주입 제어 신호에 따라 약물 주입을 수행하기 위한 압력을 생성하는 압력 생성부인 약물 주입 펌프, 사용자에 신체로 약물을 주입하기 위한 니들, 캐뉼러 등을 포함할 수 있다. 구동부(121)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 약물 주입기(100)의 종류에 따라 약물 주입을 수행하기 위한 모든 구성을 의미할 수 있다.
알림 생성부(123)는 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 수행할 수 없는 경우, 설정된 약물 주입량과 실제 약물 주입량 사이에 미리 설정된 기준값 이상의 오차가 발생할 가능성이 있는 경우, 약물 주입을 즉시 중단해야 하는 경우 등과 같이 약물 주입기(100)에 관련하여 이상이 발생한 경우 사용자에게 제공하기 위한 알림을 생성할 수 있다.
알림 생성부(123)는 소리, 진동, 저주파 자극 등 사용자의 주의를 환기시킬 수 있는 방식을 이용하여 알림을 생성하는 방식을 이용할 수 있다. 또한, 알림 생성부(123)는 약물 주입기(100)의 약물 주입을 즉시 중단해야 하는 경우 생성하는 경고 알림, 약물 주입기(100)가 약물 주입 중단 조건에 근접하는 경우 사용자에게 미리 주의를 알리기 위한 주의 알림, 약물 주입기(100)의 현재 상태를 단순히 표시하는 알림 표시 단계와 같이 알림의 종류를 구분하여 사용자에게 표시할 수 있다.
센싱부(130)는 약물 주입기(100)가 안정적인 상태에서 정확한 양의 약물을 주입할 수 있도록, 약물 주입기(100)의 동작 상태를 모니터링하기 위한 데이터를 측정한다. 센싱부(130)는 압력 센서(131), 온도 센서(132), 배터리 센서(133), 약물 잔량 측정 모듈(134) 등을 포함할 수 있다.
압력 센서(131)는 약물 주입기(100)의 압력을 측정한다. 예컨대, 압력 센서(131)는 약물 주입기(100)에서 압력을 생성하는 구동부(121) 또는 약물이 이동하는 유로의 압력을 직접 혹은 간접적으로 측정할 수 있다. 온도 센서(132)는 약물 주입기(100)의 온도를 측정한다. 예컨대, 약물 주입기(100)에서 압력을 생성하는 압력 생성부(구동부, 122)의 온도를 측정한다.
배터리 센서(133)는 약물 주입기(100)의 배터리 잔량을 측정한다. 배터리 센서(133)의 기능이 이에 제한되는 것은 아니며, 전원 공급부(124)의 전원 잔량 또는 잔여 구동 시간 등을 도출하는 기능을 더 수행할 수 있다.
약물 잔량 측정 모듈(134)은 약물 저장부(122)의 약물 잔량을 직, 간접적으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 약물 저장부(122)에 최초로 저장된 약물 저장량과 약물 주입 동작에 의해 배출된 약물량을 이용하여 약물 잔여량을 계산하는 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 약물 잔량 측정 모듈(134)은 잔여 약물의 부피를 이용하여 잔여량을 센싱하는 것뿐만 아니라, 잔여 약물의 무게 등과 같이 약물의 특징을 이용하여 잔여량을 센싱하는 구성을 포함할 수 있다.
사용자 단말(200)은, 사용자에게 약물 주입기(100)와 관련된 정보를 표시할 수 있다. 또한, 사용자 단말(200) 사용자로부터 주입 관련 데이터를 입력 받아 약물 주입기(100)의 제어 신호를 생성하거나 약물 주입과 관련된 데이터를 관리할 수 있다. 사용자 단말(200)은 통신 모듈(210), 메모리(220) 및 프로세서(240)를 포함하여 구성되며, 추가적으로 데이터베이스(230)를 더 포함할 수 있다.
통신 모듈(210)은 약물 주입기(100)와의 정보 송수신을 수행한다. 통신 모듈(210)은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치를 의미할 수 있다. 통신 모듈(210)은 약물 주입기(100)로부터 약물 주입기 제어 프로그램에 사용되는 데이터를 수신하거나, 약물 주입기(100)로 동작에 관한 제어 신호를 전송할 수 있다. 추가적으로, 통신 모듈(210)은 약물 주입기의 동작에 관련된 데이터를 수신할 수 있으며, 사용자 단말(200)은 디스플레이를 통해 수신된 데이터를 사용자에게 표시할 수 있다.
메모리(220)는 약물 주입기 제어 프로그램 및 약물 주입기 모니터링 프로그램을 저장한다. 약물 주입기 제어 프로그램 및 약물 주입기 모니터링 프로그램의 명칭은 설명의 편의를 위해 설정된 것으로, 명칭 그 자체로 프로그램의 기능을 제한하는 것은 아니다. 메모리(220)는 통신 모듈(210)로 입력되는 정보 및 데이터, 프로세서(240)에 의해 수행되는 기능에 필요한 정보 및 데이터, 프로세서(240)의 실행에 따라 생성된 데이터 중 적어도 어느 하나 이상을 저장할 수 있다.
메모리(220)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력을 필요로 하는 휘발성 저장장치를 통칭하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 메모리(220)는 프로세서(240)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행할 수 있다. 메모리(220)는 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력이 필요한 휘발성 저장장치 외에 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
데이터베이스(230)는 약물 주입기(100)의 동작 데이터, 약물 주입기 모니터링에 필요한 데이터, 기계학습을 위한 데이터, 빅데이터 등이 저장되는 구성을 의미할 수 있다. 데이터베이스(230)는 메모리(220)의 일부를 구성할 수 있으나, 반드시 사용자 단말(200) 내부에 위치하는 것이 아니라 외부에 위치할 수도 있다.
프로세서(240)는 메모리(220)에 저장된 약물 주입기 제어 프로그램을 실행하도록 구성된다. 프로세서(240)는 데이터를 제어 및 처리하는 다양한 종류의 장치들을 포함할 수 있다. 프로세서(240)는 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 프로세서(240)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 형태로 구현될 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(240)는, 약물 주입기 제어 프로그램을 실행하여, 약물 주입기의 제어 신호를 생성하거나, 사용자의 입력에 대응하여 약물 주입량을 산출하거나, 약물 주입기의 상태 모니터링 및 약물 주입과 관련된 데이터를 관리할 수 있다. 프로세서의 구체적인 기능은 후술하는 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(113)의 기능을 도시한 개념도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(113)의 동작을 설명한다.
프로세서(113)는 주입 제어 모듈(115) 및 안전 제어 모듈(116)을 포함할 수 있다. 프로세서(113)는 메모리(112)에 저장된 약물 주입기 제어 프로그램을 이용하여 생성된 약물 주입 신호를 수신하여 구동부(121)를 제어할 수 있도록 제어 신호를 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(113)는 약물 주입기(100)가 안정적으로 동작할 수 있는 상태인지 여부를 모니터링하여 약물 주입기(100)의 동작을 제어하거나 경고 및 알림을 생성할 수 있다.
주입 제어 모듈(115)은 사용자 단말(200)로부터 생성된 약물 주입 신호를 기초로 구동부(121)를 제어하기 위한 신호로 변환하여 약물 주입기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이 때, 주입 제어 모듈(115)은 약물 주입기(100)의 동작을 제어하기 위한 함수 또는 프로그램을 실행할 수 있다. 주입 제어 모듈(115)은 단순히, 신호의 변환을 수행하는 것뿐만 아니라, 사용자 단말(200)에서 주입 모드별 약물 주입량, 또는 시간당 약물 주입 속도(주입량), 주입 기간 등을 수신하고, 이를 이용하여 구동부(121)의 제어 신호를 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
여기서 주입 모드는, 기저 주입 모드, 임시 기저 주입 모드, 즉시 주입 모드를 포함할 수 있다. 기저 주입 모드는 약물을 느린 속도로 지속적으로 주입하는 주입 모드를 의미할 수 있다. 즉, 기저 주입 모드는 기저 주입 속도로 약물을 일정한 시간 동안 주입하여 사용자의 혈당 값을 일정하게 유지하기 위한 주입 모드를 의미한다,
임시 기저 주입 모드는 단기간, 또는 일정한 시간 동안 일시적으로 기저 주입 모드의 주입 속도를 변화시키는 주입 모드를 의미한다. 따라서, 임시 기저 주입 모드는 사용자가 운동을 수행할 예정이거나 운동을 수행하여 일시적으로 혈당이 감소하는 경우 등과 같이 사용자의 일시적인 혈당 변화에 대응하여 약물 주입을 수행하는 주입 모드를 의미한다.
즉시 주입 모드는, 최단 시간내에 볼러스 주입량의 약물을 주입하는 주입 방식을 의미한다. 따라서, 즉시 주입 모드는 사용자의 혈당이 급격히 높아진 경우, 높아진 혈당 값을 정상 혈당값으로 낮추기 위해 주입하는 교정 볼러스, 사용자가 식사한 이후 상승한 혈당 값 또는 상승 예정인 혈당 값을 목표 혈당 범위 내로 유지되도록 식사 또는 간식 전에 주입되는 식사 볼러스 주입을 수행하기 위한 주입 모드를 의미한다.
또한, 주입 제어 모듈(115)은 상술한 기저 주입 모드, 일시 기저 주입 모드, 즉시 주입 모드에 대하여 우선순위를 설정할 수 있다. 주입 제어 모듈(115)은 주입 모드간 우선 순위를 설정하여 약물 주입기(100)가 서로 다른 주입 모드를 가지는 복수의 약물 주입 신호를 수신하는 경우에도, 우선 순위에 따라 약물 주입 동작을 수행할 수 있다.
주입 제어 모듈(115)은 사용자 단말(200)로부터 생성된 약물 주입 신호를 이용하여 구동부(121)를 제어하기 위한 펄스 시퀀스를 생성할 수 있다. 이를 위해서 주입 제어 모듈(115)은 아래와 같은 기능 수행할 수 있다.
주입 제어 모듈(115)은 약물 주입기(100)에 대한 입력 정보 또는 사용자 단말(200)을 이용하여 입력된 사용자 입력 정보에 기초하여 약물 주입 조건을 생성하고, 약물 주입 조건에 포함된 목표 약물 주입량에 기초하여, 약물 주입기(100)의 구동부 또는 약물 주입 펌프에 인가되는 펄스 시퀀스를 설정하며, 펄스 시퀀스는 미리 설정된 적어도 하나 이상의 전압 또는 전류 레벨을 갖는 적어도 하나 이상의 펄스 블록들이 순차적으로 배치된 것이고, 펄스 시퀀스에 포함된 각 펄스 블록에 의해 공급될 약물 주입량의 총 합이 목표 약물 주입량과 대응하도록 펄스 시퀀스를 설정할 수 있다.
이 때, 입력 정보는 약물 주입을 위해 사용되는 사용자의 생체정보, 목표 약물 주입량, 목표 혈당값, 목표 약물 주입 기간 및 목표 약물 주입 속도 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 입력 정보는 상기 약물 주입기와 통신 접속된 사용자 단말을 통해 사용자에 의해 입력된 목표 약물 주입량, 약물 주입 속도 또는 사용자 생체 정보 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 주입 제어 모듈(115)은, 입력 정보에 기초하여 상기 목표 약물 주입량을 도출할 수 있다.
주입 제어 모듈(115)은 목표 약물 주입량 별로 미리 저장된 펄스 시퀀스를 메모리로부터 독출하여 설정할 수 있다. 예를 들면, 다양한 목표 약물 주입량 별로 최적의 펄스 시퀀스를 미리 설계하고, 이를 메모리 상에 룩업 테이블 형태로 저장한 후 목표 약물 주입량이 되면, 그에 해당하는 펄스 시퀀스를 룩업 테이블에서 독출하여 사용할 수 있다.
또한, 주입 제어 모듈(115)은 복수의 펄스 블록들 중에서 상기 목표 약물 주입량 이하이면서 최대 약물 주입량을 공급하는 펄스 블록을 우선 펄스 블록으로 선정하고, 우선 펄스 블록이 1회 이상 배치되도록 하되, 목표 약물 주입량을 초과하지 않도록 펄스 시퀀스를 설정할 수 있다.
또한, 주입 제어 모듈(115)은 우선 펄스 블록에 의해 공급될 약물 주입량의 총 합이 상기 목표 약물 주입량에 미치지 못하는 경우, 잔여 약물 주입량 이하이면서 최대 약물 주입량을 공급하는 펄스 블록을 차선 펄스 블록으로 선정하여 1회 이상 배치되도록 할 수 있다.
주입 제어 모듈(115)은 펄스 블록들 사이에 일정 시간 간격이 존재하도록 펄스 시퀀스를 설정할 수 있다.
이 때, 구동부(121)가 전기삼투펌프를 이용하는 경우, 펄스 블록들 각각은 전기삼투펌프에 인가하는 전압값 및 전압 인가 시간에 의해 정의될 수 있다. 펄스 블록은, 전기삼투펌프의 안정화를 수행하는 안정화 시간을 포함할 수 있다. 펄스 블록은 전기삼투펌프에 인가하는 정방향 전압, 역방향 전압 및 전압 인가 시간에 의해 정의되고, 안정화 시간은 정방향 전압 인가 시간과 역방향 전압 인가 시간 사이에 0V를 인가하여 전기삼투펌프의 안정화를 수행하는 시간을 의미할 수 있다.
또한, 펄스 블록은 전기삼투펌프에 인가하는 정방향 전류, 역방향 전류 및 전류 인가 시간에 의해 정의되고, 안정화 시간은 정방향 전류 인가 시간과 역방향 전류 인가 시간 사이에 0A를 인가하여 전기삼투펌프의 안정화를 수행하는 시간을 의미할 수 있다.
안전 제어 모듈(116)은 약물 주입기(100)의 동작 상태 모니터링을 위해 센싱부(130)에서 측정된 복수의 신호를 이용하여 약물 주입기(100)가 약물을 안정적으로 주입할 수 있는 상태인지 여부를 판단한다. 따라서, 안전 제어 모듈(116)은 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작이 안정적으로 수행되지 못하는 조건이라고 판단되는 경우에는 약물 주입을 중단하거나, 사용자에게 알림을 생성한다. 여기서 알림은 약물 주입기(100)가 자체적으로 소리, 진동, 저주파 자극 등 사용자의 주의를 환기시킬 수 있는 방식을 이용하여 알림을 생성하는 방식을 이용할 수 있다.
또한, 안전 제어 모듈(116)은 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작이 정상적으로 수행되지 않는 경우, 약물 주입기(100)의 약물 주입을 즉시 중단하는 것을 사용자에게 알리기 위한 경고 알림, 약물 주입기(100)가 약물 주입 중단 조건에 근접하는 경우 사용자에게 미리 주의를 알리기 위한 주의 알림, 약물 주입기(100)의 현재 상태를 단순히 표시하는 알림 표시 단계와 같이 알림의 종류를 구분하여 사용자에게 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(240)의 기능을 도시한 개념도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(240)의 동작을 설명한다.
프로세서(240)는 주입 조건 설정 모듈(241)과 약물 주입기 관리 모듈(243) 및 데이터 관리 모듈(244)을 포함할 수 있으며, 추가적으로 펄스 시퀀스 설정 모듈(242)을 더 포함할 수 있다. 주입 조건 설정 모듈(241)은 약물 주입기(100)의 약물 주입량, 약물 주입 속도, 약물 주입 기간 등을 설정하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 사용자에게 약물 주입량 설정을 위한 정보를 입력할 수 있도록 주입 정보 입력 인터페이스를 생성하거나, 사용자의 입력 정보, 사용자의 생체 정보 중 어느 하나 이상을 이용하여 약물 주입량을 도출할 수 있다. 더불어, 약물 주입기(100)의 상태를 모니터링하여 알림 생성 신호를 생성하거나 약물 주입 중단 신호를 생성할 수 있다.
주입 조건 설정 모듈(241)은 주입 프로그램이나 주입 계산기에서 사용하는 각 사용자별 주입량 임계치, 약물 주입기(100)에 사용할 주입량 임계치, 사용자 정보 등 약물 주입과 관련된 정보를 입력 받거나 관리하는 기능을 수행한다. 또한, 주입 조건 설정 모듈(241)은 사용자의 혈당 수치나 주입 약물량, 약물 주입 기간 등을 자동으로 계산하여 사용자에게 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
주입 조건 설정 모듈(241)은 기저 주입 계산기, 임시 기저 주입 계산기, 볼러스 주입 계산기에 대한 인터페이스를 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다. 기저 주입 계산기에 대한 인터페이스는, 사용자가 시구간을 설정하거나, 시구간별 약물 주입 속도를 입력할 수 있도록 시구간 설정, 속도 설정에 관한 정보 입력란을 포함할 수 있다. 기저 주입 계산기 인터페이스는 사용자의 입력 정보, 생체 데이터, 약물 주입 이력 데이터 등을 이용하여 사용자에게 시간대별 권장 약물 주입 속도를 제공할 수 있다.
임시 기저 주입 계산기 인터페이스는, 사용자의 운동 여부, 활동량 저하 등과 같이 일시적으로 기저 주입의 약물 주입 속도를 변경하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 임시 기저 주입 계산기 인터페이스는, 사용자의 운동 시간, 운동 종류, 운동 강도, 활동량 저하 등에 관련된 정보 입력란을 포함할 수 있다. 임시 기저 주입 계산기 인터페이스는 사용자의 입력 정보, 생체 데이터, 운동 관련 정보, 약물 주입 이력 데이터 등을 이용하여 임시 기저 주입이 필요한 기간 및 권장 주입 속도를 제공할 수 있다.
볼러스 주입 계산기 인터페이스는, 교정 볼러스 계산 인터페이스 및 식사 볼러스 계산 인터페이스를 포함할 수 있다. 교정 볼러스 계산기 인터페이스는 사용자가 혈당 정보를 입력할 수 있도록 혈당 입력란을 포함할 수 있다. 교정 볼러스 계산기 인터페이스는 사용자가 입력한 혈당값이 임계치 이상인 경우 사용자의 혈당을 목표 혈당값으로 교정하기 위한 교정 볼러스 주입량을 도출하여 사용자에게 제공할 수 있다. 식사 볼러스 계산기 인터페이스는 사용자가 식사 시간, 섭취 음식 정보, 섭취 탄수화물양, 혈당 정보 등을 입력할 수 있는 식사 정보 입력란을 포함할 수 있다. 식사 볼러스 계산기 인터페이스는, 사용자의 식사 정보를 이용하여 사용자의 혈당을 목표 혈당 범위로 유지하기 위한 권장 약물 주입량, 권장 약물 주입 속도, 권장 약물 주입 기간을 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 주입 조건 설정 모듈(241)은 도출된 약물 주입량, 약물 주입 속도, 약물 주입 기간 등을 이용하여 약물 주입 신호를 약물 주입기(100)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 센싱부(130)로부터 약물 주입기의 동작과 관련된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 이용하여 약물 주입기(100)의 정상 동작 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 약물 주입기(100)의 온도 데이터, 압력 데이터, 배터리 데이터, 약물 잔량 데이터 중 어느 하나 이상을 미리 설정된 기준과 비교하여 약물 주입기(100)의 정상 동작 가능 여부를 판단할 수 있다. 약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 온도 데이터, 압력 데이터, 배터리 데이터, 약물 잔량 데이터 중 어느 하나 이상이 기준을 충족시키지 못하는 경우, 사용자에게 제공하기 위한 경고 알림을 생성하거나, 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작을 중지시킬 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 정상 동작 여부를 판단하여 약물 주입기(100)의 동작 주의, 동작 경고 알림을 생성하거나, 약물 주입기(100)의 동작을 중단하고 약물 주입 중단 알림을 생성할 수 있다. 또한, 약물 주입기(100)의 동작 상태(정상, 중지, 비정상)을 표시하는 것 이외에도 주입 모드를 표시하는 기능을 수행할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은, 약물 주입기 모니터링 프로그램을 실행하여, 다음과 같은 기능 및 절차들을 수행하도록 구성된다. 이에 따라, 약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기가 안정적으로 동작할 수 있는 안전 동작 조건을 만족하는 상태인지 모니터링하고, 약물 주입기가 안전 동작 조건을 벗어나는 경우 경고 알림을 생성하거나 약물 주입기(100)가 한계 동작 조건을 충족하지 못하는 경우, 약물 주입 동작을 중지하도록 제어할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 동작에 대한 적어도 하나 이상의 상태 정보를 상기 약물 주입기(100)로부터 획득할 수 있다. 또한, 약물 주입기 관리 모듈(243)은 상태 정보를 각 상태 정보별 기준값과 비교한 결과에 기초하여 상기 약물 주입기의 상태에 대한 알림 신호를 출력하거나, 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 중단하는 제어신호를 출력할 수 있다.
이 때, 상태 정보는 약물 주입기(100)의 센싱부(130)에서 측정된 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력에 대한 정보 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 배터리 잔량, 상기 약물 잔량, 상기 온도 또는 상기 압력 데이터 중 적어도 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인 경우 알림 신호를 출력할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 온도가 기설정된 최대 온도값 이상이거나 최저 온도값 이하인 경우, 약물 주입기(100)의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 배터리 잔량이 제1 배터리 잔량값 이하인 경우 경고 알림 신호를 출력하고, 약물 주입기(100)의 배터리 잔량이 상기 제1 배터리 잔량값보다 낮은 제2 배터리 잔량값 이하인 경우 약물 주입기(100)의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 약물 잔량이 제1 약물 잔량값 이하인 경우 경고 알림 신호를 출력하고, 약물 주입기(100)의 약물 잔량이 제1 약물 잔량값보다 낮은 제2 약물 잔량값 이하인 경우 약물 주입기(100)의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 압력이 제1 압력값 이상인 경우 기설정된 유로 막힘 방지 동작을 수행하도록 하는 제어신호를 출력하고, 약물 주입기(100)의 압력이 제1 압력값보다 높은 제2 압력값 이상인 경우 경고 알림 신호와 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
여기서 유로 막힘 방지 동작이란, 약물 주입기(100)의 약물 주입량 또는 주입 약물의 부피를 증가시켜 약물 주입 동작을 수행하는 것을 의미한다. 또한, 유로 막힘 동작은 일시적으로 약물 주입기(100)의 약물 주입 속도를 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유로 막힘 방지 동작은, 약물 주입기(100)가 제1 약물 주입량에 대응되는 전기 펄스 블록을 이용하여 약물 주입 동작을 수행하는 경우, 제1 약물 주입량 이상의 약물 주입량 또는 주입 약물 부피를 가지는 제2 약물 주입량에 대응되는 전기 펄스 블록을 이용하여 약물 주입 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다.
약물 주입량 및 주입 약물의 부피를 증가시킴에 따라서, 더 큰 압력으로 약물 주입 동작을 수행하게 되며, 약물 주입기(100)의 유로를 이동하는 약물의 양 및 부피가 증가하므로 유로의 이물질을 제거하거나 유로의 막힘을 방지할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)로부터 약물 주입기(100)의 배터리 잔량, 약물 잔량, 약물 주입기(100) 내 특정 영역의 온도 및 압력 데이터를 동시에 수신할 수 있다.
약물 주입기 관리 모듈(243)은 약물 주입기(100)의 배터리 잔량, 약물 잔량, 약물 주입기(100) 내 특정 영역의 온도 및 압력 데이터는 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작을 수행하는 기간에만 약물 주입기(100)로부터 수신할 수 있다.
일 예로서, 약물 주입기(100)는 전기삼투펌프(150)를 포함하고, 특정 영역의 온도는 전기삼투펌프(150)의 온도일 수 있다. 같은 예에서, 특정 영역의 압력은 전기삼투펌프(150)의 압력일 수 있다.
데이터 관리 모듈(244)은 약물 주입과 관련된 데이터를 저장 및 관리하는 기능을 수행한다. 데이터 관리 모듈(244)은 패치의 동작 또는 약물 주입과 관련된 데이터를 저장하거나, 사용자의 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 데이터 관리 모듈(244)은 혈당 입력 정보, 약물 주입 정보, 탄수화물 입력 정보, 알림 발생 정보 등 약물 주입기(100)의 동작에 의해 생성되는 모든 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 관리 모듈(244)은 데이터 저장부(300)와 연동하여 일정 기간의 데이터를 누적하여 데이터 저장부(300)로 전송할 수 있다.
또한, 데이터 관리 모듈(244)은 단순히 데이터를 저장하는 것뿐만 아니라 사용자의 개인 정보 등을 암호화 할 수 있다. 더불어, 데이터 관리 모듈(244)은 약물 주입기(100)의 동작을 위해서 사용자 계정(ID) 및 비밀번호, 사용자 개인 정보 등을 관리할 수 있다.
펄스 시퀀스 설정 모듈(242)은 주입 조건 설정 모듈(241)을 이용하여 도출된 약물 주입 조건을 이용하여 약물 주입기(100)의 구동부(121)를 제어하기 위한 펄스 시퀀스를 설정할 수 있다. 즉, 약물 주입기(100)의 주입 제어 모듈(115)과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 펄스 시퀀스는 약물 주입기(100) 또는 사용자 단말(200) 에 포함된 프로세서(113, 240)중 어느 하나를 이용하여 설정될 수 있다.
이하 도 5를 참조하여, 약물 주입기(100)의 구조를 설명한다.
약물 주입기(100)는 압력측정부(140, 131), 전기삼투펌프(150), 이송 챔버(160), 제1 격리재(141), 제2 격리재(161), 흡입로(162), 토출로(163), 흡입 경로(170) 및 토출 경로(180)를 포함할 수 있다.
전기삼투펌프(150)는 멤브레인과 멤브레인의 일면에 배치되는 제1 전극 및 멤브레인의 다른 일면에 배치되는 제2 전극을 포함한다. 제1 전극과 제2 전극에 전압 또는 전류의 극성이 교번하여 공급됨에 따라 정방향 및 역방향의 전기화학반응이 반복하여 발생한다. 이에 따라 전기삼투펌프 내부의 유체가 왕복 이동하게 되어 약물을 이송하기 위한 압력이 생성된다.
전기삼투펌프(150)의 양 측면에는 전기삼투펌프(150)를 기밀하는 제1 격리재(141) 및 제2 격리재(161)가 구비될 수 있다. 제1 격리재(141)와 제2 격리재(161)는 전기삼투펌프(150)에서 생성되는 양압 또는 읍압에 따라 형상이 변화한다. 제1 격리재(141)의 형상 변화는 압력 챔버(140)의 압력 변화를 야기한다. 제2 격리재(161)의 형상 변화는 이송 챔버(160)의 압력 변화를 야기한다. 즉, 전기삼투펌프(150)에서 생성되는 압력은 제1 격리재(141) 및 제2 격리재(161)를 이용하여 압력 챔버(140) 및 이송 챔버(160)로 전달된다.
이송 챔버(160)의 일면에는 약물이 이동하는 경로가 형성될 수 있다. 구체적으로, 흡입 경로(170)는 약물 저장부를 포함하거나, 약물 저장부와 연결될 수 있다. 전기삼투펌프(150)에서 음압이 생성되는 경우, 약물이 흡입 경로(170) 및 흡입로(162)를 통해 이송 챔버(160)로 이동하게 된다. 이 때, 제2 격리재(161)는 약물이 전기삼투펌프(150)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 토출 경로(180)는 약물을 신체로 주입하기 위한 주입 장치를 포함하거나, 주입 장치와 연결될 수 있다. 전기삼투펌프(150)에서 양압이 생성되는 경우, 이송 챔버(160)에 존재하는 약물이 토출로(163) 및 토출 경로(180)를 통해 이동하게 된다.
전기삼투펌프(150)의 다른 일면에는 압력측정부(140, 131)가 배치될 수 있다. 즉, 전기삼투펌프(150)를 기준으로 약물이 이동하는 경로의 반대편 또는 약물이 이동하는 경로와 접촉하는 않는 면에 압력측정부(140, 131)가 배치된다.
압력측정부(140, 131)는 압력 챔버(140)와 압력 센서(131)를 포함할 수 있다. 압력 챔버(140)는 전기삼투펌프(150)에서 생성되는 압력이 전달되는 공간을 의미한다. 압력 센서(131)는 압력 챔버(140)의 압력을 측정하여 유로(162, 163, 170, 180)의 막힘을 감지할 수 있다.
구체적으로, 전기삼투펌프(150)는 압력을 교번하여 생성한다. 이에 따라 이송 챔버(160)로 전달되는 압력과 압력 챔버(140)로 전달되는 압력이 일정한 상관관계를 가지게 된다. 약물이 이동하는 유로(162, 163, 170, 180)가 막히거나 이상이 발생하는 경우, 압력이 변화하게 된다. 이에 따라 압력 챔버(140)로 전달되는 압력의 변화가 발생하게 된다. 압력측정부(140, 131)는 이러한 압력 변화를 측정하여 유로의 막힘 및 이상을 감지한다.
약물 잔량 모듈(134), 압력 센서(131), 온도 센서(132), 배터리 센서(133)에서 측정된 데이터는 통신 모듈을 이용하여 단말(200)로 전송될 수 있다. 단말(200)은 수신된 데이터를 이용하여 약물 주입기(100)가 안정적으로 동작 가능한 안전 동작 조건에서 동작하는지 여부를 판단한다. 약물 주입기(100)가 안전 동작 조건을 벗어나는 경우, 사용자에게 경고 알림을 생성하거나, 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작을 중단하여 사용자에게 약물이 과도하거나 과소하게 주입되는 것을 방지한다.
이하, 도 6을 참조하여 본 개시의 실시예에 따른 전기삼투펌프(150)의 구성을 보다 상세하게 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기(100)는 약물을 이송하기 위한 압력을 생성하는 전기삼투펌프(150)를 포함할 수 있다. 전기삼투펌프(150)는 다공성막(멤브레인, 151)의 양단에 전극을 이용하여 전압 또는 전류를 인가하였을 때 생기는 전기삼투현상에 의해 유체가 이동하는 것을 이용한 펌프이다. 전기삼투펌프(150)는 멤브레인(151)과 멤브레인(151)의 양측에 배치되는 두 개의 전극(152, 153), 전극에 전압 또는 전류를 인가하는 전원(154), 유체가 이동하기 위한 유로(155)를 포함할 수 있다.
다공성막(151)의 재료로는 일반적으로 실리카(silica), 유리(glass) 등이 사용되는데, 이들은 수용액에 담겨 있게 되면 표면이 음전하를 띠게 된다. 이 상태에서 전압 또는 전류를 인가하면 (+)전극부(152)로부터 (-)전극부(153)로 유체의 이동이 일어나게 된다. 다공성막(151)에는 수 많은 유체가 지나갈 수 있는 경로가 있는데, 이 중 하나를 확대해 보면 음전하(bound anion)를 띤 유체통로의 표면은 움직일 수 있는 (+)전하를 가진 양이온(mobile cation)에 의해 전하균형을 맞추어 준 상태가 될 수 있다.
이와 같은 조건에서 전압 또는 전류를 인가하면 (+)전극부(152) 쪽에서 (-)전극부(153) 방향으로 이동성 양이온(mobile cation)이 표면을 따라 이동하면서 이에 따라 수소결합 네트워크로 연결된 유체 전체가 미끄러지듯이 흘러가는 현상이 생기는데 이를 전기삼투현상이라 하고, 이 원리를 이용한 펌프가 전기삼투펌프이다.
전기삼투펌프에 활용되는 전극은 유체의 이동을 원활하게 하기 위해 다공성 전극인 백금망(Pt mesh), 다공성 탄소 종이 혹은 섬유(carbon paper or carbon cloth), 또는 다공성 구조 위에 코팅된 다양한 전극 물질뿐 아니라, 비투과성 기저물질에 적용하여 드롭코팅, 스핀코팅 등의 고정 가능한 다양한 물질도 전극으로 사용 가능하다.
전기삼투펌프(150)는 (+)전극부(152)와 (-)전극부(153) 각각에 전압 또는 전류의 극성을 교번하여 공급함으로써 정방향 및 역방향의 전기 화학 반응이 가역적으로 발생한다. 정방향과 역방향의 전기 화학 반응이 반복하여 발생함으로써, 전기삼투펌프 내부의 제2 유체는 반복하여 왕복 운동을 수행한다. 또한, 반복적인 정방향 및 역방향의 가역적 전기 화학 반응에 의해, (+)전극부(152)와 (-)전극부(153)는 각각 소모 및 재생이 반복된다.
따라서, 약물 주입기(100)가 전기삼투펌프를 포함하는 경우, 약물 주입기 모니터링 시스템은 전극(152 153)에 인가하는 전압 또는 전류의 크기 및 인가을 제어하여 전기삼투펌프에서 발생되는 압력과 토출되는 약물의 펄스 부피를 제어할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여 본 개시의 실시예에 따른 약물 주입기 모니터링 방법을 설명한다. 이하에서 설명되는 단계들은 상술한 단말(200) 및 단말(200)의 프로세서(240) 또는 약물 주입기(100) 및 약물 주입기(100)의 프로세서(113)에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 6를 참조하여 설명한 본 개시의 실시예는 이하에서 설명되는 실시예에도 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 개시에 따른 약물 주입기 모니터링 방법은 약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000), 안전 동작 범위 이탈 판단 단계(S2000) 및 약물 주입기 상태 알림 생성 단계(S3000)를 포함한다.
본 개시에 따른 약물 주입기 모니터링 방법은 약물 주입기(100)의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 및 압력 데이터를 각각의 기준값과 비교하여, 비교 결과에 따라 약물 주입기(100)의 상태에 관한 알림을 제공하거나, 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작을 중단한다. 여기서 기준값은, 사용자에게 알림을 제공하는 기준값인 안전 동작 조건과, 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작 중단의 기준값인 한계 동작 조건을 포함한다.
약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000)에서는, 약물 주입기(100)의 동작에 대한 적어도 하나 이상의 상태 정보를 약물 주입기(100)로부터 획득한다. 상태 정보는, 약물 주입기(100)의 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 약물 주입기(100) 내 특정 영역의 온도 데이터 및 약물 주입기 내 특정 영역의 압력에 대한 정보 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000)에서, 약물 주입기(100)의 배터리 소모를 절감하기 위해 데이터 측정 및 수신 시점을 동기화하거나 미리 설정된 순서에 따라 데이터 측정 및 수신이 수행될 수 있다.
예컨대, 약물 주입기(100)의 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터의 전송 및 수신 시점을 동기화하여 동시에 수신하거나, 기설정된 순서에 따라 전송 및 수신함에 따라 데이터 전송에 소비되는 전력을 절감시킬 수 있다.
또는, 약물 주입기(100)가 구동하는 기간 또는 약물 주입 동작을 수행하는 기간에만 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터, 압력 데이터를 측정하도록 하여 소비되는 전력을 절감할 수 있다.
안전 동작 조건 이탈 판단 단계(S2000)에서는, 상태 정보를 각 상태 정보별 기준값과 비교한다. 예를 들어, 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터 각각을 미리 설정된 안전 동작 조건과 비교한다. 안전 동작 조건이란, 약물 주입기(100)가 정확한 약물량을 안정적으로 주입하기 위한 동작 조건을 의미한다. 따라서, 배터리 잔량, 약물 잔량, 온도, 압력 이외에도 약물 주입기가 정확한 양의 약물을 안정적으로 주입하기 위한 다양한 데이터가 포함될 수 있다.
약물 주입기 상태 알림 생성 단계(S3000)에서는, 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터 중 적어도 하나 이상이 안전 동작 조건을 벗어나는 경우, 단말(200) 또는 약물 주입기(100)를 이용하여 사용자에게 알림을 제공한다. 알림은 소리, 디스플레이를 이용한 알림뿐만 아니라, 진동, 저주파 자극 신호, 디스플레이를 이용한 알림이 사용될 수 있다. 더불어, 알림은 소리, 진동, 저주파 자극 신호, 디스플레이 밝기 등 알림 신호의 횟수나 세기 등을 변화시킴으로써 알림의 종류를 구분하여 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 안전 동작 조건 이탈 판단 단계(S2000) 및 약물 주입기 상태 알림 생성 단계(S3000)는 동작 조건 중 어느 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인 경우 알림을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 안전 동작 조건 이탈 판단 단계(S2000)는 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터 중 적어도 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 배터리 잔량, 약물 잔량, 온도 및 압력에 관한 기준 변화율은 각각을 개별적으로 설정할 수 있다.
약물 주입기 상태 알림 생성 단계(S3000)에서는, 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터 중 적어도 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인 경우 알림을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 약물 주입기의 안전 동작 조건이 급격하게 변화하는지 여부를 사용자가 인지할 수 있으며, 약물 주입의 이상 동작 및 고장을 확인하거나 예방할 수 있다.
배터리 잔량, 약물 잔량, 온도 및 압력 중 어느 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인 경우, 약물 주입기(100)가 안정적으로 약물 주입 동작을 수행하기 위한 조건에 이상 또는 기기에 고장이 발생하였을 가능성이 존재한다. 따라서, 사용자에게 약물 주입기(100)의 안전 동작 조건에 이상이 발생하였음을 알림으로써 약물 주입기(100)의 오작동을 감지 및 예방할 수 있다.
본 개시에 따른 약물 주입기 모니터링 방법은 한계 동작 범위 이탈 판단 단계(S4000) 및 약물 주입 동작 중단 단계(S5000)를 더 포함할 수 있다.
한계 동작 조건 이탈 판단 단계(S4000)에서는, 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터 각각을 미리 설정된 한계 동작 조건과 비교한다. 한계 동작 조건이란, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 수행하는 경우, 사용자에게 악영향을 미치거나, 미리 설정된 오차 범위 이상의 약물이 주입될 수 있는 동작 조건을 의미한다. 따라서, 배터리 잔량, 약물 잔량, 온도, 압력 이외에도 약물 주입기가 정확한 양의 약물을 안정적으로 주입하기 위한 다양한 데이터가 포함될 수 있다.
약물 주입 동작 중단 단계(S5000)에서는, 배터리 잔량 데이터, 약물 잔량 데이터, 온도 데이터 및 압력 데이터 중 적어도 하나 이상이 한계 동작 조건을 벗어나는 경우, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 중단하도록 제어한다. 약물 주입 동작을 중단하게 되는 경우, 단말(200) 또는 약물 주입기(100)를 이용하여 사용자에게 약물 주입 동작 중단 알림을 제공할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 온도 데이터에 따른 약물 주입 동작 중지 및 알림 생성 방법을 설명한다.
온도 데이터 수신 단계(S110)는, 약물 주입기(100)의 온도 데이터를 수신하는 하는 단계를 의미한다. 따라서, 온도 데이터 수신 단계(S110)는 약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000)에 포함될 수 있다.
동작 조건 비교 단계(S120)에서는 수신된 온도 데이터에 대응하는 온도 값이 미리 설정된 동작 온도 범위 내에 포함되는지 여부를 판단한다. 최소 온도는 10~20도 최대 온도40~50도 범위 내의 어느 하나의 값으로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 약물의 종류, 전기삼투펌프의 규격, 전기삼투펌프의 전극반응 속도 등에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
예를 들어, 약물 주입기(100)의 온도가 높아지는 경우 약물 주입기(100)의 약물 내의 기체 용해도 차이가 생겨 기포 발생 가능성이 높아질 수 있다. 기포 발생가능성이 높아 지는 경우, 설정된 약물 주입량과 실제 약물 주입량 사이에 오차가 발생할 확률이 높아진다. 더불어, 온도가 너무 높거나, 낮아지는 경우 배터리의 성능에도 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 약물 주입기(100)의 최소 온도값 및 최대 온도값은 온도에 따른 약물의 기체 용해도를 기준으로 설정될 수 있다.
약물 주입 중단 단계(S130)에서는 약물 주입기(100)의 온도 값이 최소 온도값 및 최대 온도값 범위를 벗어나는 경우, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 중단하도록 제어한다. 즉, 약물 주입기(100)의 전기삼투펌프에 인가하는 전원이 차단되도록 제어할 수 있다.
약물 주입을 중단하는 경우, 사용자가 위험을 감지할 수 있도록 경고 알림을 생성한다. 경고 알림은 단말(200)을 이용하여 표시하는 방법 이외에도 약물 주입기(100)가 경고 알림을 생성하도록 제어하는 방법을 포함할 수 있다.
또한, 경고 알림은 디스플레이를 통해 사용자에게 경고 알림의 내용을 표시하는 방식에 한정되지 않으며, 소리, 진동, 저주파 자극 신호 등 다양한 자극 신호를 생성하여 사용자의 주의를 환기시킬 수 있는 방법을 포함할 수 있다. 경고 알림은 후술하는 배터리 잔량, 약물 잔량, 압력에 의한 경고 알림도 동일하게 적용될 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 배터리 잔량 데이터에 따른 약물 주입 동작 중지, 경고 알림 생성 방법을 설명한다.
배터리 데이터 수신 단계(S210)는, 약물 주입기(100)의 배터리 데이터를 수신하는 하는 단계를 의미한다. 따라서, 배터리 데이터 수신 단계(S210)는 약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000)에 포함될 수 있다.
제1 동작 조건 비교 단계(S220)에서는 수신된 배터리 데이터에 대응하는 배터리 잔량값이 미리 설정된 제1 허용 배터리 잔량값 미만인지 여부를 판단한다. 제1 허용 배터리 잔량값은 사용자가 임의로 설정하는 값에 해당한다. 따라서, 제1 허용 배터리 잔량값은 사용자가 알림을 받기 원하는 배터리 잔량값을 의미할 수 있다.
제1 경고 알림 생성 단계(S230)에서는 약물 주입기(100)의 배터리 잔량값이 제1 허용 배터리 잔량값 미만인 경우, 제1 경고 알림을 생성한다. 사용자 알림이란 약물 주입기(100)의 배터리 잔량값이 사용자가 설정한 제1 허용 배터리 잔량값에 도달하였음을 표시하는 알림을 의미할 수 있다.
제2 동작 조건 비교 단계(S240)에서는, 수신된 배터리 데이터에 대응하는 배터리 잔량값이 미리 설정된 제2 허용 배터리 잔량값 미만인지 여부를 판단한다. 제2 허용 배터리 잔량값은 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작을 정지해야 하는 배터리 잔량값에 근접하였으므로, 사용자에게 약물 주입 중단이 발생할 수 있다는 위험을 알리기 위한 배터리 잔량값을 의미한다.
제2 허용 배터리 잔량값은 약물 주입기(100)가 온도, 동작 횟수 증가, 통신 횟수 증가 등의 변경에 의해 배터리가 급격하게 소모되는 경우 약물 주입기(100)의 안정적인 동작의 위험이 발생할 수 있는 정도를 의미할 수 있다.
제2 허용 배터리 잔량값은, 총 배터리량의 30% 정도로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 허용 배터리 잔량값 이상의 값 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다.
제2 경고 알림 생성 단계(S250)에서는 약물 주입기(100)의 배터리 잔량값이 제2 허용 배터리 잔량값 미만인 경우, 사용자가 위험을 감지할 수 있도록 경고 알림을 생성한다. 제1 경고 알림과 제2 경고 알림은 서로 상이하게 표현됨에 따라 사용자가 제1 경고 알림과 제2 경고 알림을 구별할 수 있는 것을 의미한다. 즉, 알림의 멜로디나 주파수, 음량, 알림 횟수, 진동 빈도, 진동 세기, 저주파 전기 자극신호의 세기 및 저주파 전기 자극신호의 빈도 중 어느 하나 이상이 상이하게 설정되는 것을 포함할 수 있다.
제3 동작 조건 비교 단계(S260)에서는, 수신된 배터리 데이터에 대응하는 배터리 잔량값이 미리 설정된 제3 허용 배터리 잔량값 미만인지 여부를 판단한다. 제3 허용 배터리 잔량값은 제2 허용 배터리 잔량값 이하의 값을 의미할 수 있다. 제3 허용 배터리 잔량값은, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 수행하는 도중에 동작이 정지될 위험이 있는 배터리 잔량값을 의미할 수 있다. 또한, 제3 허용 배터리 잔량값은 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작 중 정지될 가능성이 있는 배터리 잔량값 또는 현재 상태로 동작시 약물 주입기(100)에 악영향을 미칠 수 있는 배터리 잔량값을 의미할 수 있다. 제3 허용 배터리 잔량값은 총 배터리량의 10% 정도로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 허용 배터리 잔량값 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다.
약물 주입 중단 단계(S270)에서는, 약물 주입기(100)의 배터리 잔량 값이 제3 허용 배터리 잔량값을 벗어나는 경우, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 중단하도록 제어한다. 이에 따라, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작 중 전원이 고갈됨에 따라 약물 주입기(100)의 약물 주입 동작이 정지되어 약물 주입량에 오차가 발생하는 상황을 방지할 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여 약물 잔량 데이터에 따른 약물 주입 동작 중지, 경고 알림 생성 방법을 설명한다.
약물 데이터 수신 단계(S310)는, 약물 주입기(100)의 약물 데이터를 수신하는 하는 단계를 의미한다. 따라서, 약물 데이터 수신 단계(S310)는 약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000)에 포함될 수 있다.
제1 동작 조건 비교 단계(S320)에서는 수신된 약물 데이터에 대응하는 약물 잔량값이 미리 설정된 제1 약물 잔량값 미만인지 여부를 판단한다. 제1 약물 잔량값은 사용자가 임의로 설정하는 값에 해당한다. 따라서, 제1 약물 잔량값은 사용자가 알림을 받기 원하는 약물 잔량값을 의미할 수 있다. 제1 약물 잔량값은 인슐린의 경우 20U(200㎕) 로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 전기삼투펌프의 규격, 약물 또는 인슐린의 종류, 주입 제어 방식 등에 따라 변경될 수 있다.
제1 경고 알림 생성 단계(S330)에서는 약물 주입기(100)의 약물 잔량값이 제1 약물 잔량값 미만인 경우, 사용자가 위험을 감지할 수 있도록 제1 경고 알림을 생성한다.
제2 동작 조건 비교 단계(S340)에서는, 수신된 약물 데이터에 대응하는 약물 잔량값이 미리 설정된 제2 약물 잔량값 미만인지 여부를 판단한다. 제2 약물 잔량값은 약물 주입기(100)가 온도, 주입 횟수 증가 등의 변경에 의해 약물이 급격하게 소모되는 경우 약물 주입기(100)가 충분한 양의 약물을 주입할 수 없는 위험이 발생할 수 있는 정도를 의미한다. 또한, 제2 약물 잔량값은 약물 잔여량이 감소됨에 따라 사용자의 주의가 필요한 약물 잔량값을 의미할 수 있다.
제2 약물 잔량값은, 인슐린의 경우 13U(130㎕) 로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 약물 잔량값 이상의 값 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다.
제2 경고 알림 생성 단계(S350)에서는 약물 주입기(100)의 약물 잔량값이 제2 약물 잔량값 미만인 경우, 사용자가 위험을 감지할 수 있도록 제2 경고 알림을 생성한다. 상술한 바와 같이 제1 경고 알림과 제2 경고 알림은 서로 상이하게 표현됨에 따라 사용자가 제1 경고 알림과 제2 경고 알림을 구별할 수 있는 것을 의미한다.
제3 동작 조건 비교 단계(S360)에서는, 수신된 약물 데이터에 대응하는 약물 잔량값이 미리 설정된 제3 약물 잔량값 미만인지 여부를 판단한다. 제3 약물 잔량값은 약물 주입기(100)가 충분한 양의 약물을 주입할 수 없는 수준의 약물 잔량을 의미한다.
또한, 제3 약물 잔량값은 제2 약물 잔량값 이하의 값을 의미할 수 있다. 제3 약물 잔량값은, 약물이 인슐린인 경우 8U(80㎕) 정도로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 약물 잔량값 이하의 값 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다.
약물 주입 중단 단계(S370)에서는, 약물 주입기(100)의 약물 잔량 값이 제3 약물 잔량값을 벗어나는 경우, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 중단하도록 제어한다. 따라서, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작 중 약물 잔량이 고갈되어 충분한 양의 약물을 주입하지 못해 약물 주입량에 오차가 발생하는 상황을 방지할 수 있다.
이하, 도 11을 참조하여 압력 데이터에 따른 약물 주입 동작 중지, 경고 알림 생성 방법을 설명한다.
압력 데이터 수신 단계(S410)는, 약물 주입기(100)의 압력 데이터를 수신하는 하는 단계를 의미한다. 따라서, 압력 데이터 수신 단계(S410)는 약물 주입기 데이터 수신 단계(S1000)에 포함될 수 있다.
제1 동작 조건 비교 단계(S420)에서는 수신된 압력 데이터에 대응하는 압력값이 미리 설정된 제1 허용 압력값 미만인지 여부를 판단한다. 제1 허용 압력값은 10.0kPa 이상의 값으로 설정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 전기삼투펌프의 규격, 약물의 종류, 온도 및 주입 약물 부피에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 입력하고자 하는 약물의 부피가 0.5㎕인 경우에는 제1 허용 압력값을 10.0kPa 이상의 값으로 설정하고, 입력하고자 하는 약물의 부피가 1.0㎕인 경우에는 제1 허용 압력값을 16.0kPa 이상의 값으로 설정하고, 입력하고자 하는 약물의 부피가 3.0㎕인 경우에는 제1 허용 압력값을 70.0kPa 이상의 값으로 설정할 수 있다.
유로 막힘 방지 동작 단계(S430)에서는, 약물 주입기(100)의 압력값이 제1 허용 압력값 미만인 경우 압력 데이터 수신 단계(S410)를 반복한다. 약물 주입기(100)의 압력값이 제1 허용 압력값 이상인 경우, 유로가 막힐 위험이 있다고 판단하여 유로 막힘 방지 동작을 수행한다. 유로 막힘 방지 동작이란, 주입하는 약물의 주입 속도를 증가시키거나 약물의 주입량을 증가시키는 등 약물이 이동하는 유로의 막힘을 제거하거나 방지하기 위한 동작을 의미한다.
유로 막힘 방지 동작 단계(S430)에서는, 약물 주입기(100)의 압력값이 제1 허용 압력값 이상인 경우, 사용자가 위험을 감지할 수 있도록 경고 알림을 생성할 수 있다.
제2 동작 조건 비교 단계(S440)에서는, 수신된 압력 데이터에 대응하는 압력값이 미리 설정된 제2 허용 압력값 미만인지 여부를 판단한다. 제2 허용 압력값은 제1 허용 압력값 이상의 압력값을 의미할 수 있다. 제2 허용 압력값은, 약물 주입기(100)가 제2 허용 압력값을 벗어나서 약물 주입을 수행하는 경우, 유로의 막힘으로 인해 약물 주입량에 오차가 발생하여 사용자의 건강에 악영향을 끼칠 염려가 있는 압력값을 의미한다.
예를 들어, 입력하고자 하는 약물의 부피가 0.5㎕인 경우에는 제2 허용 압력값을 12.0kPa 이상의 값으로 설정하고, 입력하고자 하는 약물의 부피가 1.0㎕인 경우에는 제2 허용 압력값을 19.5kPa 이상의 값으로 설정하고, 입력하고자 하는 약물의 부피가 3.0㎕인 경우에는 제2 허용 압력값을 83.0kPa 이상의 값으로 설정할 수 있다.
약물 주입 중단 단계(S450)에서는, 약물 주입기(100)의 압력값이 제2 허용 압력값 미만인 경우 압력 데이터 수신 단계(S410)를 반복한다. 약물 주입기(100)의 압력값이 제2 허용 압력값 이상인 경우, 약물 주입기(100)가 약물 주입 동작을 중단하도록 제어한다. 따라서, 약물 주입기(100)가 유로의 막힘으로 인해 설정된 약물 주입량과 실제 주입 되는 약물량 사이의 오차가 발생한 상태로 약물 주입이 되는 상황을 방지할 수 있다.
본 개시의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
본 개시의 방법 및 장치는 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 약물 주입기
200: 사용자 단말
300: 데이터 저장부
110: 제어부
130: 센싱부
210: 통신모듈
220: 메모리
230: 데이터베이스
240: 프로세서

Claims (22)

  1. 프로세서에 의해 수행되는 약물 주입기의 상태 모니터링 방법에 있어서,
    a) 상기 약물 주입기의 동작에 대한 적어도 하나 이상의 상태 정보를 상기 약물 주입기로부터 획득하는 단계; 및
    b) 상기 상태 정보를 각 상태 정보별 기준값과 비교한 결과에 기초하여 상기 약물 주입기의 상태에 대한 알림 신호를 출력하거나, 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 중단하는 제어신호를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 상태 정보는 상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력에 대한 정보를 포함하는 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 배터리 잔량, 상기 약물 잔량, 상기 온도 또는 상기 압력 데이터 중 적어도 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인 경우 상기 알림 신호를 출력하는 단계를 포함하는, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 약물 주입기의 온도가 기설정된 최대 온도값 이상이거나 최저 온도값 이하인 경우, 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 약물 주입기의 배터리 잔량이 제1 배터리 잔량값 이하인 경우 경고 알림 신호를 출력하고,
    상기 약물 주입기의 배터리 잔량이 상기 제1 배터리 잔량값보다 낮은 제2 배터리 잔량값 이하인 경우 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 약물 주입기의 약물 잔량이 제1 약물 잔량값 이하인 경우 경고 알림 신호를 출력하고,
    상기 약물 주입기의 약물 잔량이 상기 제1 약물 잔량값보다 낮은 제2 약물 잔량값 이하인 경우 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 약물 주입기의 압력이 제1 압력값 이상인 경우 기설정된 유로 막힘 방지 동작을 수행하도록 하는 제어 신호를 출력하고,
    상기 약물 주입기의 압력이 상기 제1 압력값보다 높은 제2 압력값인 경우 경고 알림 신호와 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하는, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 a) 단계에서, 상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 및 상기 약물 주입기 내 특정 영역 압력 데이터는 상기 약물 주입기로부터 동시에 수신되는 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 a) 단계에서, 상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 및 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력 데이터는 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 수행하는 기간에만 상기 약물 주입기로부터 수신되는 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 전기삼투펌프를 포함하고,
    상기 특정 영역의 온도는 상기 전기삼투펌프의 온도인 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 전기삼투펌프를 포함하고,
    상기 특정 영역의 압력은 상기 전기삼투펌프의 압력인 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 특정 영역의 압력은 상기 약물 주입기의 약물 토출부 압력인 것인, 약물 주입기의 모니터링 방법.
  12. 약물 주입기의 상태 모니터링 장치에 있어서,
    약물 주입기 모니터링 프로그램을 저장하는 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 약물 주입기 모니터링 프로그램을 실행하여, 상기 약물 주입기의 동작에 대한 적어도 하나 이상의 상태 정보를 상기 약물 주입기로부터 획득하고, 상기 상태 정보를 각 상태 정보별 기준값과 비교한 결과에 기초하여 상기 약물 주입기의 상태에 대한 알림 신호를 출력하거나, 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 중단하는 제어신호를 출력하며, 상기 상태 정보는 상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력에 대한 정보를 포함하는 것인, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 배터리 잔량, 상기 약물 잔량, 상기 온도 또는 상기 압력 데이터 중 적어도 하나 이상의 시간당 변화량이 기준 변화율 이상인 경우 상기 알림 신호를 출력하는, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 약물 주입기의 온도가 기설정된 최대 온도값 이상이거나 최저 온도값 이하인 경우, 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 약물 주입기의 배터리 잔량이 제1 배터리 잔량값 이하인 경우 경고 알림 신호를 출력하고, 상기 약물 주입기의 배터리 잔량이 상기 제1 배터리 잔량값보다 낮은 제2 배터리 잔량값 이하인 경우 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 약물 주입기의 약물 잔량이 제1 약물 잔량값 이하인 경우 경고 알림 신호를 출력하고,
    상기 약물 주입기의 약물 잔량이 상기 제1 약물 잔량값보다 낮은 제2 약물 잔량값 이하인 경우 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 약물 주입기의 압력이 제1 압력값 이상인 경우 기설정된 유로 막힘 방지 동작을 수행하도록 하는 제어신호를 출력하고, 상기 약물 주입기의 압력이 상기 제1 압력값보다 높은 제2 압력값인 경우 경고 알림 신호와 상기 약물 주입기의 약물 주입을 중단하는 제어 신호를 출력하는, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력 데이터는 상기 약물 주입기로부터 동시에 수신되는 것인, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 약물 주입기의 배터리 잔량, 약물 잔량, 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 온도 또는 상기 약물 주입기 내 특정 영역의 압력 데이터는 상기 약물 주입기의 약물 주입 동작을 수행하는 기간에만 상기 약물 주입기로부터 수신되는 것인, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 전기삼투펌프를 포함하고,
    상기 특정 영역의 온도는 상기 전기삼투펌프의 온도인 것인, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 약물 주입기는 전기삼투펌프를 포함하고,
    상기 특정 영역의 압력은 상기 전기삼투펌프의 압력인 것인, 약물 주입기의 모니터링 장치.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 특정 영역의 압력은 상기 약물 주입기의 약물 토출부 압력인 것인, 약물 주입기의 모니터링 장치.
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