KR20230154466A - 약물 전달을 위한 제어 시스템 내의 조정 가능한 비대칭적 약물 비용 성분 - Google Patents

약물 전달을 위한 제어 시스템 내의 조정 가능한 비대칭적 약물 비용 성분 Download PDF

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KR20230154466A
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Abstract

예시적인 실시예는 약물 투여량을 결정하기 위해서 제어 시스템에서 비용 함수를 이용하는 약물 전달 장치를 제공한다.　　비용 함수는 약물 비용 성분과 성능 비용 성분을 가질 수 있다.　　예시적인 실시예는 상이한 범위의 입력(즉, 상이한 후보 약물 투여량)에 대해서 비대칭적으로 스케일링되는 약물 비용 성분을 가지는 비용 함수를 이용할 수 있다.　　상이한 입력 범위에 대한 스케일링의 편위는 사용자에게 약물 비용 성분을 맞춤화하는 추가적인 유연성을 제공하고 그에 따라 사용자에게로의 약물 전달의 더 양호한 관리 그리고 성능 목표에 대한 더 양호한 순응성을 제공한다.　　예시적인 실시예는 (예를 들어, 기준 투여량 미만의) 후보 투여량의 범위에 대한 후보 투여량에 대해서 0의 약물 비용 성분(예를 들어, 인슐린 비용 성분)을 가지는 비용 함수를 이용할 수 있을 것이다.

Description

약물 전달을 위한 제어 시스템 내의 조정 가능한 비대칭적 약물 비용 성분
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 3월 24일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/165,252호 그리고 2021년 3월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제63/158,918호에 대한 우선권을 주장하며, 이들의 전체 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함된다.
일부 제어 시스템은 비용 함수를 최소화하고자 한다. 그러한 제어 시스템의 일례는 자동 인슐린 전달(AID) 장치와 같은 약물 전달 장치를 위한 제어 장치이다. AID 장치에 대한 비용 함수는 통상적으로 제어 목표 미만 또는 초과의 포도당 편위의 위험 대비 인슐린의 과소-전달 또는 과다-전달의 위험을 저울질한다. 일부 AID 장치에서, 비용 함수는 포도당 비용 성분과 인슐린 비용 성분을 합산한다. 포도당 성분은 후보 투여량으로 예측되는 제어 목표 초과 및/또는 미만의 포도당 편위의 크기를 포착하고, 인슐린 성분은 후보 투여량과 함께 전달될 표준 투여량(예컨대, 기초 투여량) 초과 또는 미만의 인슐린의 크기를 포착한다. 제어 시스템은 인슐린의 각각의 후보 투여량에 비용 함수를 적용하고, 최소 비용의 후보 투여량을 선택한다.
AID 시스템은 기초 투여량이 혈당 농도를 목표 혈당 농도로 유지할 것으로 가정한다. 불행하게도, 이러한 가정은 많은 사용자에게 유효하지 않다. 표준 기초 투여량(예를 들어, 총 일일 인슐린(TDI)으로부터 계산된 기초 투여량)을 위한 공식화는 많은 사용자의 진정한 요구에 부합하지 않는다.　　　예를 들어, 사용자가 인슐린의 표준 기초 투여량보다 많은 투여량을 필요로 한다고 가정한다.　　표준 기초 투여량을 초과한 후보 투여량은 비용 함수의 인슐린 비용 성분에 의해 제제된다.　　인슐린 비용 성분은 비용 함수의 공식화에서 2차식이다.　　따라서, 후보 투여량이 표준 기초 투여량을 초과하여 증가할수록 인슐린 비용 성분의 크기는 빠르게 증가한다.　　이는 더 낮은 크기의 포도당 편위를 보상하기 어렵게 만드는데, 이는 더 낮은 크기의 포도당을 교정하기 위한 적합한 후보 투여량에 대한 비용이 빠르게 증가하는 인슐린 비용 성분으로 인해 빠르게 높아지기 때문이다.　　그에 따라, 시스템은 인슐린 투여량에 대해 큰 변경보다는 작은 변경을 선호하고, 그에 따라 그러한 작은 크기의 포도당 편위를 보상하기 위해서 오랜 기간이 소요될 수 있다.　　따라서, 사용자는 환자에게 건강하지 않을 수 있는, 지속적인 낮은 크기의 포도당 편위를 가질 수 있다.　　그 결과, 사용자는 지속적으로 목표보다 높거나 낮은 혈당 농도를 가질 수 있다.
AID 시스템에 대한 비용 함수의 표준 공식화에 있어서의 다른 어려움은 기초 투여량에 대한 델타(delta)가 있기 때문에 인슐린 전달의 감소에 대한 페널티가 존재한다는 것이다. 이는 사용자가 저혈당증이 될 위험을 피하기 위해 투여량이 신속하게 감소되어야 하는 경우에 문제가 된다.
제1 발명의 양태에 따르면, 약물 전달 장치는 데이터 및 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 저장하는 메모리 그리고 사용자에게 약물을 전달하는 펌프를 포함한다. 약물 전달 장치는 사용자에 대한 후보 투여량을 위한 비용 함수의 값을 결정하기 위해 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하는 프로세서를 추가로 포함한다. 비용 함수는 (예를 들어, 희망하는 목표로부터의 포도당 편위에 대한) 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 갖는다.　　약물 비용 성분은 사용자에 대해 구성된 임계치, 표준 기초 또는 맞춤화된 양에 대해 비대칭이도록 구성된다.　　프로세서는 또한 후보 투여량에 대한 비용 함수의 값에 기초하여 후보 투여량 중에서 펌프에 의해 사용자에게 전달되는 투여량을 선택하기 위해 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하도록 구성된다.
임계량은 사용자를 위한 평균 기초 투여량 또는 특정 기초 투여량일 수 있다. 임계량은 사용자에 대한 기초 투여량의 배수일 수 있으며, 배수는 1보다 크다. 배수는 목표 혈당 농도에 대한 시간 간격에 걸친 평균 혈당 농도의 비율일 수 있다. 배수는 사용자에 대한 총 일일 약물로부터 유도된 간격에 대한 기초 투여량의 추정치에 대해 그 간격에 걸쳐 사용자에게 전달되는 평균 기초 투여량의 비율일 수 있다. 투여량의 선택은 비용 함수에 대한 최저값을 갖는 후보 투여량 중 하나를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 약물 전달 장치는 인슐린, 글루카곤-유사 펩티드(GLP-1) 작용제, 프람린티드, 이들의 공동-제제 또는 또 다른 유형의 약물 중 적어도 하나를 전달할 수 있다. 약물 비용 성분은 임계량 미만의 임의의 후보 투여량에 대해 0 또는 실질적으로 0일 수 있다.
또 다른 본 발명의 양태에 따르면, 약물 전달 장치는 데이터 및 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 저장하는 메모리 그리고 사용자에게 약물을 전달하는 펌프를 포함한다. 약물 전달 장치는 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하여 사용자를 위한 약물의 후보 투여량에 대한 비용 함수의 값을 결정하고, 후보 투여량에 대한 비용 함수의 값에 기초하여 후보 투여량 중에서 펌프에 의해 사용자에게 전달될 투여량을 선택하는 프로세서를 포함한다. 비용 함수는 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 갖는다. 약물 비용 성분의 스케일링은 제1 임계치를 초과하면 2차식이고 제1 임계치 보다 큰 제2 임계치를 초과하면 1차적이다.
약물 비용 성분의 스케일링은 제1 임계치 미만에서 1차적일 수 있다. 약물 비용 성분은 제1 임계치 미만인 후보 투여량 중 적어도 하나에 대해 고정된 값을 가질 수 있다. 고정된 값은 0 또는 실질적으로 0일 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 약물 전달 장치는 데이터 및 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 저장하는 메모리 그리고 사용자에게 약물을 전달하는 펌프를 포함한다. 약물 전달 장치는 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하여 사용자에 대한 후보 투여량에 대한 비용의 값을 결정하고 후보 투여량에 대한 비용의 값을 기초로 하여 사용자에 대한 후보 투여량 중에서 펌프에 의해 사용자에게 전달될 투여량을 선택하는 프로세서를 또한 포함한다. 비용은 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 갖는다. 비용은 후보 투여량의 상이한 범위에 대해 상이한 방식으로 계산된다.
비용은 제1 임계치 아래의 범위 중 하나 내의 후보 투여량 중 임의의 하나에 대해 무시할 수 있도록 계산될 수 있다. 제1 임계치는 사용자를 위한 평균 기초 투여량 또는 특정 기초 투여량일 수 있다. 제1 임계치는 사용자를 위한 평균 기초 투여량 또는 특정 기초 투여량의 배수일 수 있으며, 배수는 1보다 클 수 있다. 비용은 제1 임계치보다 큰 제2 임계치를 초과하는 범위 중 하나에서 2차적 공식화에 의해 계산되는 약물 비용 성분을 포함할 수 있다. 비용은 제2 임계치보다 큰 제3 임계치를 초과하는 범위 중 하나에서 1차적 공식화에 의해 계산되는 약물 비용 성분을 포함할 수 있다. 비용은 비용 함수를 사용하여 계산될 수 있고, 비용 함수는 적어도 2개의 범위에서 상이하게 스케일링될 수 있다. 비용 함수는 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 포함할 수 있고, 약물 비용 성분은 적어도 2개의 범위에서 상이할 수 있고 그에 따라 비용 함수가 적어도 2개의 범위에서 상이하게 스케일링되게 할 수 있다. 비용 함수는 약물 비용 성분을 가질 수 있고, 비용은 제2 범위에 대한 비용을 결정하는데 사용되는 것과는 다른 약물 비용 공식화를 사용하여 제1 범위에 대해 결정될 수 있다. 비용은 각각의 범위에 대해 상이한 비용 함수에 의해 결정될 수 있다. 약물은 인슐린, 글루카곤-유사 펩티드-1 (GLP-1) 작용제, 프람린티드, 이들의 공동 제형, 또는 다른 유형의 약물 중 하나일 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 약물을 전달하는 데 적절한 예시적인 약물 전달 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 예시적인 실시예에서 사용자에게 전달될 다음 투여량을 선택할 때 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
도 3은 종래의 비용 함수를 계산하기 위해 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
도 4는 종래의 1차적 약물 비용 성분 및 종래의 2차적 약물 비용 성분에 대한 요구된 약물 투여량 대비 비용 함수의 약물 비용 성분의 값을 나타낸 플롯을 도시한다.
도 5는 비용 함수로 0의 비용을 실현하기 위해 예시적인 실시예에서 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
도 6은 예시적인 실시예에서 사용자의 평균 혈당 농도에 기초하여 약물 비용 성분에 대한 임계치를 결정하기 위해 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
도 7은 예시적인 실시예에서 사용자를 위한 총 일일 인슐린(TDI)에 대한 사용자를 위한 평균 기초 투여량의 실제 비율에 기초하여 약물 비용 성분에 대한 임계치를 결정하도록 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
도 8a는 예시적인 실시예에서 후보 약물 투여량의 범위에 걸쳐 혼합 스케일링을 제공하도록 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
도 8b는 예시적인 실시예에서 약물 비용 성분에 대한 후보 약물 투여량의 범위에 걸친 혼합 스케일링을 예시하는 플롯을 도시한다.
도 9는 예시적인 실시예에서 후보 투여량의 범위에 걸쳐서 약물 비용 성분 내의 비대칭성을 제공하기 위해서 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도를 도시한다.
예시적인 실시예는 약물 투여량을 결정하기 위해 제어 시스템에서 비용 함수를 사용하는 약물 전달 장치에 관한 것이다. 비용 함수는 약물 비용 성분과 성능 비용 성분을 가질 수 있다. 예시적인 실시예는 상이한 입력 범위(즉, 상이한 후보 약물 투여량)에 대해서 비대칭적으로 스케일링되는 약물 비용 성분을 가지는 비용 함수를 이용할 수 있다.　　상이한 입력 범위에 대한 스케일링의 변화는 사용자에게 약물 비용 성분을 맞춤화하는 추가적인 유연성을 제공하고 그에 따라 사용자에게로의 약물 전달의 더 양호한 관리 그리고 성능 목표에 대한 더 양호한 순응성을 제공한다.
예시적인 실시예의 약물 전달 장치는 광범위한 약물 중 임의의 약물을 전달할 수 있다. 예시적인 실시예의 약물 전달 장치에 의해 전달되는 약물은 인슐린, 글루카곤-유사 펩티드-1(GLP-1) 작용제, 프람린티드(pramlintide), 전술한 것들 중 2개 이상의 공동-제제(co-formulation), 글루카곤, 호르몬 작용제, 통증 작용제, 화학 작용제, 항생제, 항바이러스제, 혈액 희석제, 혈액 응고제, 항우울제, 항발작제, 항정신병제, 혈압 감소제, 스타틴, 치료제 및 제약 제제를 포함할 수 있지만 이들에 제한되지 않는다.
예시적인 실시예는 종래의 약물 전달 장치와 관련된 약물 전달 장치의 비용 함수에 대한 수정을 제공할 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예는 (예컨대, 기준 투여량 미만의) 후보 투여량의 범위에 대한 후보 투여량에 대해 약물 비용 성분(예컨대, 인슐린 비용 성분)이 0인 비용 함수를 사용할 수 있다. 대안적으로, 약물 비용 성분은 소정 범위의 후보 투여량에 대해 실질적으로 0인 것과 같은 무시할 수 있는 값을 가질 수 있다.　　인슐린 또는 GLP-1 작용제 전달 장치의 경우, 이는 약물 비용 성분을 감소시켜서, 약물 투여량을 감소시키는 것에 대한 페널티가 줄어들고, 몇몇 경우에 저혈당증을 더 쉽게 회피하도록 만든다. 약물 비용 성분에 대한 이러한 수정은 저혈당의 결과가 일반적으로 고혈당보다 더 위험하다는 견해를 반영하도록 구성된다.
다른 예시적인 실시예에서, 약물 비용 성분은 소정 범위의 후보 투여량에 대해 고정된 양의 값(즉, 상수값)을 가질 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 약물 비용 성분은, 소정 범위의 후보 투여량 내의 후보 투여량에 대한 비용 함수의 공식화에의 1차식일 수 있다. 종래의 약물 비용 성분에 대한 이들 변경의 순 효과(net effect)는 종래의 약물 비용 성분에 비해 표준 투여량 미만의 후보 투여량에 대한 약물 비용 성분으로부터 기인하는 페널티를 감소시키는 것이다.
비용 함수는 모든 가능한 후보 투여량의 범위에 걸쳐 약물 비용 성분에 대한 단일 식 또는 단일 유형의 식을 사용할 필요가 없다. 약물 비용 식은 상수, 1차식, 2차식 또는 2차식 이외의 지수식일 수 있다. 약물 비용 성분은 후보 투여량의 범위에 걸쳐 상이한 식을 가질 수 있다.　　예를 들어, 약물 비용 성분은 제1 범위의 후보 투여량에 대해 상수, 제2 범위의 후보 투여량에 대해 상수가 아닌 1차식 및 제3 범위의 후보 투여량에 대해 2차식일 수 있다.　　일부 실시예에서, 약물 비용 성분 표현은 후보 투여량의 범위에 걸쳐 단일 유형(예를 들어, 상수, 1차적, 2차적 또는 지수적)일 수 있지만, 다른 공식화를 가질 수 있다.　　예컨대, 약물 비용 성분은 제1 범위에 대해 x+2로서 그리고 상이한 범위에 대해 2x+3으로서 표현될 수 있고, 여기에서 x는 기초 투여량에 대한 델타 등의 변수이다.
일부 예시적인 실시예에서, 비용 함수의 상이한 공식화가 상이한 범위에 대해 사용될 수 있고 또는 심지어 상이한 비용 함수가 상이한 범위에 대해 사용될 수 있다. 상이함은 약물 비용 성분에 대한 변경에만 기인할 필요는 없다. 약물 비용 성분의 스케일링은 모든 가능한 후보 투여량에 걸쳐 동일할 필요는 없다. 비용 함수는 임계치 또는 기준 투여량에 걸쳐 비대칭적일 수 있다.
예시적인 실시예는 또한 약물 비용 성분을 결정하는데 사용되는 기준 투여량을 변경할 수 있다. 첫째로, 기준 투여량은 기초 투여량보다 높게 설정될 수 있다. 따라서, 기준 투여량은 더 높은 인슐린 요구와 같은 일반적인 약물 요구보다 더 높은 약물 요구를 갖는 사용자에게 더 적합할 수 있다. 둘째로, 기준 투여량은 (최근의 간격에 걸친 평균과 같은) 사용자의 실제 평균 기초량에 대해 맞춤화될 수 있다. 이는 기준 투여량 값을 사용자에게 더 양호하게 맞춤화한다. 셋째로, 기준 투여량은 약물의 기초 전달과 약물의 일 회분 전달 사이의 사용자의 최근의 실제 분할에 기초하여 맞춤화될 수 있다. 기준 투여량은 비용 계산에서 TDI의 50%로 제한되지 않는다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른, 인슐린, GLP-1 작용제 또는 위에서 상세하게 설명된 것과 같은 다른 약물과 같은 약물을 사용자(108)에게 전달하기에 적합한 예시적인 약물 전달 시스템(100)을 도시한다. 약물 전달 시스템(100)은 약물 전달 장치(102)를 포함한다. 약물 전달 장치(102)는 사용자(108)의 신체에 착용되는 착용 가능한 장치일 수 있다. 약물 전달 장치(102)는 사용자에게 직접적으로 결합될 수 있다(예컨대, 접착제 등을 통해 사용자(108)의 신체 부분 및/또는 피부에 직접적으로 부착될 수 있다). 하나의 예에서, 약물 전달 장치(102)의 표면은 사용자(108)에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 접착제를 포함할 수 있다.
약물 전달 장치(102)는 제어기(110)를 포함할 수 있다. 제어기(110)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 제어기(110)는 예를 들어, 메모리에 결합된 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 논리 회로, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 또는 주문형 집적 회로(ASIC) 일 수 있다. 제어기(110)는 날짜 및 시간뿐만 아니라 다른 기능(예를 들어, 계산 등)을 유지할 수 있다.　　제어기(110)는 제어기(110)가 약물 전달 장치(102)의 작동을 제어하기 위한 제어 시스템을 구현할 수 있게 하는 저장 장치 (114) 내에 저장된 제어 애플리케이션(116)을 실행하도록 작동 가능할 수 있다. 제어 애플리케이션(116)은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 사용자(108)로의 약물 전달을 제어할 수 있다. 저장 장치(114)는 자동화된 약물 전달의 이력, 약물 일 회분 전달의 이력, 음식 이벤트 이력, 운동 이벤트 이력, 센서 데이터 등의 사용자에 대한 이력(111)을 보유할 수 있다. 또한, 제어기(110)는 데이터 또는 정보를 수신하도록 동작될 수 있다.　　저장 장치(114)는 주 메모리 및 보조 메모리 모두를 포함할 수 있다.　　저장 장치(114)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 광학 저장 장치, 자기 저장 장치, 이동식 저장 매체, 솔리드 스테이트 저장 장치 등을 포함할 수 있다.
약물 전달 장치(102)는 보증된 대로 사용자(108)에게 전달하기 위한 약물을 저장하기 위한 저장소(112)를 포함할 수 있다. 사용자(108)에 대한 유체 경로가 제공될 수 있고, 약물 전달 장치(102)는 유체 경로를 통해 사용자(108)에게 약물을 전달하기 위해 저장소(112)로부터 약물을 방출할 수 있다. 유체 경로는, 예를 들어, 사용자(108)에게 약물 전달 장치(102)를 결합시키는 배관(예컨대, 저장소(112)에 캐뉼라를 결합시키는 배관)을 포함할 수 있다.
예컨대, 사용자의 관리 장치(104) 및/또는 사용자의 보호자 및/또는 센서(106)를 포함하는 약물 전달 장치(102)로부터 물리적으로 분리되는 하나 이상의 장치와의 하나 이상의 통신 링크가 있을 수 있다. 통신 링크는 Bluetooth®, 와이파이, 근거리 통신 표준, 셀룰러 표준 또는 임의의 다른 무선 프로토콜 등의 임의의 알려진 통신 프로토콜 또는 표준에 따라 동작되는 임의의 유선 또는 무선 통신 링크를 포함할 수 있다. 약물 전달 장치(102)는 사용자(108)에게 정보를 표시하고, 일부 실시예에서 사용자(108)로부터 정보를 수신하는 통합 디스플레이 장치 등의 사용자 인터페이스(117)를 또한 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(117)는 터치스크린 및/또는 버튼, 노브 또는 키보드와 같은 하나 이상의 입력 장치를 포함할 수 있다.
약물 전달 장치(102)는 네트워크(122)와 인터페이스할 수 있다. 네트워크(122)는 근거리 통신망(LAN), 광역 통신망(WAN) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(126)는 네트워크와 인터페이스할 수 있고, 컴퓨팅 장치는 인슐린 전달 장치(102)와 통신할 수 있다.
약물 전달 시스템(100)은 1개 이상의 분석 물질의 수준을 감지하는 센서(들)(106)를 포함할 수 있다. 센서(들)(106)는 예를 들어, 접착제 등에 의해 사용자(108)에 결합될 수 있고, 사용자(108)의 하나 이상의 의료 상태 및/또는 신체적 속성에 대한 정보 또는 데이터를 제공할 수 있다. 센서(들)(106)는, 일부 예시적인 실시예에서, 주기적인 혈당 농도 측정을 제공할 수 있으며 연속 포도당 모니터(CGM), 또는 혈당 측정을 제공하는 다른 유형의 장치 또는 센서일 수 있다. 센서(들)(106)는 약물 전달 장치(102)로부터 물리적으로 분리될 수 있거나, 그 일체형 구성 요소일 수 있다. 센서(들)(106)는 사용자(108)의 하나 이상의 측정되거나 검출된 분석물 수준을 표시하는 데이터를 제어기(110)에 제공할 수 있다. 센서(들)(106)에 의해 제공된 정보 또는 데이터는 약물 전달 장치(102)의 약물 전달 동작을 조정하는 데 사용될 수 있다.
약물 전달 시스템(100)은 관리 장치(104)를 또한 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 관리 장치(104)는 필요하지 않으며; 오히려 약물 전달 장치(102)는 스스로를 관리할 수 있다. 관리 장치(104)는 전용 개인 당뇨병 관리자(PDM) 장치와 같은 특수 목적 장치일 수 있다. 관리 장치(104)는 예를 들어 프로세서, 마이크로컨트롤러 등과 같은 전용 제어기를 포함하는 임의의 휴대용 전자 장치와 같은 프로그래밍된 범용 장치일 수 있다. 관리 장치(104)는 약물 전달 장치(102) 및/또는 센서(104)의 동작을 프로그램 또는 조정하는 데 사용될 수 있다. 관리 장치(104)는 예를 들어 전용 장치, 스마트폰, 스마트워치 또는 태블릿을 포함하는 임의의 휴대용 전자 장치일 수 있다. 도시된 예에서, 관리 장치(104)는 프로세서(119) 및 저장 장치(118)를 포함할 수 있다. 프로세서(119)는 사용자(108)에 대한 약물의 전달을 관리 및 제어하기 위한 프로세스를 실행할 수 있다. 프로세서(119)는 또한 저장 장치(118) 내에 저장된 프로그래밍 코드를 실행하도록 동작될 수 있다. 예를 들어, 저장 장치는 프로세서(119)에 의한 실행을 위해서 하나 이상의 제어 애플리케이션(120)을 저장하도록 동작될 수 있다. 하나 이상의 제어 애플리케이션(120)(또는 116)은 약물 전달 장치(102)를 제어하는 것, 예를 들어 사용자(108)에게 인슐린을 전달하는 것을 담당할 수 있다. 저장 장치(118)는 약물 전달 장치(102)에 대해 위에서 설명된 것과 같은 하나 이상의 제어 애플리케이션(120), 이력(121) 그리고 다른 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다.
관리 장치(104)는 사용자(108)와 통신하기 위한 사용자 인터페이스(UI)(123)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(123)는 정보를 표시하는 터치스크린 등의 디스플레이를 포함할 수 있다. 터치스크린은 또한 터치스크린일 때 입력을 수신하는데 사용될 수도 있다. 사용자 인터페이스(123)는 또한 키보드, 버튼, 노브(들) 등과 같은 입력 요소를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(123)는 데이터 또는 이력을 관찰하거나 기초 약물 투여량의 변경을 유발하거나, 약물의 일 회분을 전달하거나, 또는 제어 앱(116/120)에 의해 사용되는 하나 이상의 파라미터를 변경하기 위한 것과 같은 입력을 제공하는 데 사용될 수 있다.
관리 장치(104)는 LAN 또는 WAN 또는 이러한 네트워크의 조합과 같은 네트워크(124)와 인터페이스할 수 있다. 관리 장치(104)는 네트워크(124)를 통해 하나 이상의 서버 또는 클라우드 서비스(128)와 통신할 수 있다.
스마트워치(130), 피트니스 모니터(132) 및/또는 또 다른 착용 가능한 장치(134) 등의 다른 장치가 약물 전달 시스템(100)의 일부일 수 있다. 이들 장치는 정보를 수신하고 및/또는 약물 전달 장치(102)로 명령을 내리기 위해 약물 전달 장치(102)와 통신할 수 있다. 이들 장치(130, 132, 134)는 제어기(110) 또는 프로세서(119)에 의해 수행될 제어 기능들 중 일부를 수행하기 위해 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행할 수 있다. 이들 장치(130, 132, 134)는 정보, 예컨대 현재의 혈당 수준, 탑재 약물, 약물 전달 이력 등의 분석물 수준을 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 기초 약물 투여량의 변화, 약물 일 회분의 전달, 또는 제어 애플리케이션(116/120)에 의해서 이용되는 하나 이상의 파라미터의 변화를 유발하기 위한 것과 같은 입력을 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 보여줄 수 있다. 이들 장치(130, 132, 134)는 또한 분석물 데이터를 직접 수신하기 위해 센서(106)와 무선 통신 연결을 가질 수 있다.
예시적인 실시예의 제어 시스템은 전술된 바와 같은 비용 함수에 의존한다. 제어 시스템은 넓은 범위의 가능한 후보 약물 투여량에 걸쳐 비용 함수의 총 페널티를 최소화하려고 시도한다. 도 2는 예시적인 실시예에서 사용자에게 전달될 다음 투여량을 선택할 때 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도(200)를 도시한다.　　단계 202에서는, 제어 시스템은 투여량이 선택될 수 있는 후보 투여량을 선택한다.　　단계 204에서는, 비용 함수를 이용하여 각각의 후보 투여량에 대한 비용이 계산된다.　　비용 함수는 후보 투여량을 입력으로 갖고, 후보 투여량의 비용을 출력으로 갖는다.　　단계 206에서는, 가장 좋은 비용을 갖는 후보 투여량이 선택된다.　　비용 함수가 어떻게 구성되는지에 따라, 가장 좋은 비용은 최저값 또는 최고값일 수 있다.　　이후 논의의 목적을 위해, 최저 비용 후보 투여량이 가장 좋은 비용인 것으로 가정한다.　　단계 208에서는, 선택된 투여량이 사용자에게 전달된다.　　펌프(113)가 선택된 약물 투여량을 사용자에게 전달할 수 있도록 제어 애플리케이션(116)을 실행하는 제어기(110)로부터 펌프(113)로 제어 신호가 생성되고 전송될 수 있다. 그 후에, 프로세스(200)는 (예를 들어, 5분마다) 다른 후속 사이클에 대해 반복될 수 있다.
예시적인 실시예가 약물 전달 장치를 위한 비용 함수를 수정하는 방식을 이해하기 위해, 약물 장치를 위한 종래의 비용 함수를 관찰하는 것이 도움이 된다. 약물 전달 장치에 대한 비용 함수의 예는 인슐린 전달 장치에 대한 비용 함수이다. 인슐린 전달 장치의 종래의 비용 함수는 다음과 같다:
Figure pct00001
(식 1)
여기서, J는 비용이고, Q 및 R은 가중 계수이며,
Figure pct00002
는 사이클 i에서 특정(예를 들어, 후보) 인슐린 투여량에 대한 예측 혈당 농도와 표준 기초 인슐린 투여량에 대한 예측 혈당 농도 사이의 편차의 제곱이고, M은 예상 범위에서의 사이클 수이며(사이클은 5분과 같은 고정된 간격임),
Figure pct00003
는 사이클 i에서 전달된 예측 인슐린과 기초 인슐린 전달에 대한 표준 인슐린 사이의 편차의 제곱이고, n은 사이클의 제어 범위이다.
도 3은, 식 1에서 구체화된 것과 같은, 비용 함수를 계산하기 위해서 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도(300)를 도시한다. 단계 302에서는, 약물 비용 성분이 계산된다. 이러한 비용의 종래의 비용 함수의 예시에서, 성능 비용 성분은 포도당 비용 성분인, 식
Figure pct00004
이다. 성능 비용 성분은 목표 성능으로부터의 편차의 비용을 포착한다. 인슐린 전달을 위해, 목표 혈당 농도에 대한 목표 성능이 측정된다. 단계 304에서는, 약물 비용 성분이 계산된다. 약물 비용 성분은 기준 약물 투여량, 예컨대 표준 기초 투여량으로부터 벗어나는 페널티를 포착한다. 이러한 종래의 비용 함수에서, 약물 비용은, 가중된 인슐린 비용인, 식
Figure pct00005
이다. 단계 306에서, 총 비용(J)은 성능 비용 성분과 약물 비용 성분의 합으로서 계산된다.
종래의 약물 전달 장치에 대한 비용 함수는 1차적 비용 또는 2차적 비용으로서 약물 비용 함수를 특정하는 경향이 있다. 즉, 약물 비용 함수는 1차식 또는 2차식으로 표현된다.　　전술한 종래의 비용 함수는 2차적 약물 비용 성분을 갖는데, 이는
Figure pct00006
가 2차식이기 때문이다. 도 4는 1차적 약물 비용 성분 및 2차적 약물 비용 성분에 대한 비용 함수(y축 참조)의 약물 비용 성분의 값 대 약물의 요구된 투여량(즉, 후보 투여량)의 플롯(400)을 도시한다. 플롯(400)에서 1차적 약물 비용 성분은 곡선(402)에 의해 표시되고, 2차적 약물 비용 성분은 곡선(404)으로 표시된다.　　1차적 약물 비용 성분(402)은 1차적 방식으로(즉, 선을 따라) 스케일링되는 1차적 공식화를 갖는다.　　2차적 약물 비용 성분(404)은 2차식으로 스케일링되는 2차적 공식화를 갖는다.　　도 4의 예에서, 표준 기초 투여량은 시간당 0.1 유닛의 인슐린이다.　　1차적 약물 비용 성분에 대해, 곡선(402)은 인슐린이 요구되지 않을 때 표준 기초 투여량과 동일한 요구 투여량에서 약물 비용 성분에 대한 페널티 또는 비용이 0이 될 때까지 0.02(y축)로부터 페널티 또는 비용이 1차적으로 감소한다는 것을 보여준다.　　표준 기초 투여량을 초과하여 또는 미만으로 투여량을 증가시키는 경우에 페널티는 비용이 표준 기초 투여량에 대해 대칭적이도록 1차적으로 증가한다.　　2차적 약물 비용 성분에 대해, 페널티 또는 비용은 인슐린이 요구되지 않을 때 0.01(y-축)에서 시작하고, 표준 기초 투여량과 동일한 투여량이 도달될 때까지 2차적으로(즉, 포물선적으로) 감소한다.　　페널티 또는 비용은 표준 기초 투여량을 초과하는 투여량에 대해 비용이 표준 기초 투여량에 대해 대칭적이도록 2차적으로 증가한다.　　더 많은 투여량에 대해 2차적 약물 비용 성분에 대한 페널티의 증가율은 1차적 약물 비용 성분의 페널티의 증가율을 초과하고, 그에 의해, 이러한 예에서, 요구된 투여량이 0.3 U/h일 때부터 시작하여, 2차적 약물 비용 성분에 따라 요구된 투여량에 대한 페널티는 1차적 약물 비용 성분의 페널티를 초과한다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 1차적 약물 비용 성분과 종래의 2차적 약물 비용 성분 모두에서, 표준 기초 투여량 미만의 인슐린 투여량을 전달하는 것에 대한 페널티가 존재한다. 아래에 설명되는 예시적인 실시예 및 그 이후의 도면은 그러한 페널티가 바람직하지 않을 수 있음을 인식한다. 전술한 바와 같이, 이러한 페널티는 표준 기초 투여량 미만의 인슐린 투여량을 전달하는 것을 방해한다.　　그에 따라, 일부 예시적인 실시예에 따르면, 약물 비용 성분은 표준 기초 투여량(즉, 전술한 기준 투여량) 미만의 요구된 투여량에 대해서 0 또는 실질적으로 0(즉, 0 보다 약간 더 크나 여전히 무시할 수 있음)이다.　　약물 비용 성분의 이러한 공식화는 제어 시스템이 예측된 성능 척도를 설정점으로 수정하는 데 필요한 만큼 약물 전달을 자유롭게 감소시키는 것을 가능하게 한다.　　이러한 제어 접근법은 표준 기초 투여량에 비한 약물 전달의 증가에 대한 보상을 유지하면서 약물 전달을 감소시키는 데 보다 공격적일 수 있다.
도 5는 비용 함수로 0의 비용을 실현하기 위해 예시적인 실시예에서 수행될 수 있는 예시적 단계의 흐름도(500)를 도시한다. 단계 502에서는, 후보 투여량이 표준 기초 투여량 미만과 같은, 임계치 미만인지 여부에 대한 점검이 이루어진다. 단계 504에서, 후보 투여량이 임계치 미만인 경우, 약물 비용 성분은 0 또는 실질적으로 0인 값으로 설정된다. 단계 506에서, 후보 투여량이 임계치와 같거나 초과하는 경우, 약물 비용 성분은 비용 함수에서 특정된 공식화를 이용하여 계산된다.
인슐린 전달을 위한 임계치 또는 표준 기초 투여량 미만의 0-비용 약물 비용 성분 값을 제공하는 비용 함수의 예시적 공식화는 다음과 같다:
Figure pct00007
인 경우
Figure pct00008
(식 2.1)
및
Figure pct00009
인 경우
Figure pct00010
(식 2.2)
여기서,
Figure pct00011
은 인슐린의 요구된 투여량(즉, 후보 투여량)이고,
Figure pct00012
는 기초 투여량이다.　　일부 예시적인 실시예에서, 약물 비용 성분에 대해서 0과 실질적으로 동일한 값이 0 대신에 이용될 수 있다.
그 미만에서는 약물 비용 성분이 0 또는 실질적으로 0이 되는 임계치로서 사용되는 기준값은 표준 기초 투여량 이외의 값일 수 있다. 때때로, 사용자는 표준 기초 공식화보다 더 많은 약물을 요구할 수 있다. 이와 같이, 표준 기초 투여량에서 전달을 고정하는 것은 혈당 목표를 초과하는 낮은 수준의 지속적인 성능 편위를 제거하지 못할 수 있다. 따라서, 일부 예시적인 실시예는 혈당 목표를 초과하는 평균 양의 성능 편위에 기초하여 임계치를 설정할 수 있다. 이것은 약물의 표준 기초 투여량보다 큰 투여량의 전달을 가능케 하여 페널티 없이 양의 성능 편위를 감소시킨다.
표준 기초 투여량보다 높게 조정 가능한 임계치의 일 용례는 인슐린 전달 장치에 대한 것이다. 그러한 응용에서, 임계치는 도 6의 흐름도(600)에 도시된 바와 같이 계산될 수 있다. 단계 602에서, 특정 기간동안 목표 혈당 농도에 대한 사용자의 평균 혈당 농도의 비율이 계산된다. 이러한 비율은 사용자의 평균 혈당 농도가 목표 혈당 농도를 초과하는 정도를 반영한다. 단계 604에서, 임계치를 결정하기 위해 기초 투여량에 이 비율이 곱해진다.
평균 포도당 편위를 기준으로 수정된 임계치를 갖는 비용 함수는 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure pct00013
(식 3.1)
Figure pct00014
(식 3.2)
Figure pct00015
(식 3.3)
Figure pct00016
(식 3.4)
여기서 Gt는 평균 혈당 농도 목표이다. 임계치는
Figure pct00017
이다. 임계치 미만의 값에 대하여
Figure pct00018
의 값이
Figure pct00019
이므로,
Figure pct00020
가
Figure pct00021
또는 0이므로 인슐린 비용 성분
Figure pct00022
는 0이다.
대신에 임계치는 사용자의 실제 기초/TDI 분할의 기준값에 기초하여 설정될 수 있다. 전통적으로, 사용자의 기초량은 사용자의 TDI의 절반으로 설정된다. 불행하게도, 이러한 경험칙은 일부 사용자에게는 적합하지 않다. 이러한 사용자를 설명하기 위해, 예시적인 실시예는 사용자의 실제 기초/TDI 비율에 기초하여 임계치를 결정할 수 있다. 도 7은 그러한 임계치를 결정하기 위해서 실시될 수 있는 단계의 흐름도(700)를 도시한다. 단계(702)에서, 일정 기간(예를 들어, 일일)에 걸친 사용자의 TDI의 절반에 대한 사용자의 평균 기초 투여량의 비율이 결정된다.　사용자가 정상적인 인슐린 요구보다 높은 경우(즉, 기초보다 큼), 비율은 1보다 클 것이다.　　단계 704에서, 사용자를 위한 표준 기초 투여량(즉, 0.5 TDI)이 임계 기준값을 결정하기 위해 이 비율에 곱해진다.　　이는, 평균적인 실제 기초 투여량이 표준 기초 투여량보다 더 높은 경우에, 임계치가 기초 투여량을 초과할 수 있게 한다.
비용 함수의 공식화는 전술한 바와 같이 평균 포도당 편위에 대해 기술된 바와 같으나,
Figure pct00023
는 다음과 같이 상이하게 공식화될 수 있다:
Figure pct00024
(식 4.1)
Figure pct00025
(식 4.2)
여기서
Figure pct00026
은 어떤 구간에 걸친 총 기초 인슐린이고
Figure pct00027
은 사이클 i에서의 실제 기초 인슐린이다.
비용 함수 내의 약물 비용 성분이 사용자의 약물 요구에 맞도록 상이한 범위 사이에서 비대칭인 것이 바람직할 수 있다. 즉, 약물 비용 성분은 상이한 범위에서 상이하게 스케일링될 수 있다. 도 8a는 상이한 스케일링이 약물 후보 투여량의 상이한 범위에 대해 사용되는 예의 흐름도(800)를 도시한다.　　본 예에서, 단계 802에서, 제1 임계치 미만에서 약물 비용 성분은 0의 비용을 갖는다.　　이것의 예시는 도 8b의 플롯(820)에서 보여진다.　　플롯(820)은 1차적 스케일링을 갖는 곡선(822)과, 도 4에 도시된 것과 유사한 2차적 스케일링을 갖는 곡선(824)을 도시한다. 곡선(825)은 후보 투여량의 범위에 걸친 약물 비용 성분을 나타내고, 스케일링은 상이한 기초 투여량에서 변한다. 도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 요구된 인슐린 전달이 0.1 U/h 이전에서는 곡선의 영역(826)이 0의 편평한 상수값을 갖는다. 단계 804에서, 영역(828) 내에서 곡선(825)의 스케일링은 0.1 U/h로부터 0.3 U/h까지 확장되는 2차적 스케일링으로 변화된다. 이 영역(828)은, 사용자의 혈당 농도가 목표 부근에 있고 요구된 인슐린 투여량이 기초 투여량을 약간 초과할 때 요구되는 투여량의 범위를 나타낸다. 2차적 스케일링은 인슐린 수준이 상승되지만 저혈당증을 유발하는 위협을 제기할 만큼 크지 않은 이 영역(828)에 매우 적합하다.　　그러나, 후보 투여량이 0.3 U/h를 초과함에 따라, 2차적 스케일링은 너무 공격적일 수 있고 저혈당증의 위험을 증가시킬 수 있다.　　따라서, 단계 806에서, 스케일링이 감소된다.　　구체적으로, 인슐린 비용 성분은 영역(830)에서 요구된 인슐린 투여량이 제2 임계치(예를 들어, 0.3 U/h)를 초과할 때 1차적 스케일링을 갖는다.　　이는 너무 많은 투여량의 인슐린의 전달로 인한 저혈당증의 위험을 감소시킨다.
전술된 예는 약물 비용 성분 및 비용 함수가 상이한 범위의 입력(즉, 약물 투여량)에 걸쳐 변화될 수 있다는 것을 보여준다. 더 일반적으로, 예시적인 실시예는 약물 비용 성분에 대해 비대칭성을 갖는 비용 함수를 사용할 수 있음을 유의해야 한다. 도 9는 범위에 걸쳐 비대칭성을 제공하도록 수행될 수 있는 예시적인 단계의 흐름도(900)를 도시한다.　단계 902에서, 약물의 후보 투여량의 범위가 식별된다.　　단계 904에서, 표현이 각각의 범위에 대한 약물 비용 성분에 대해 할당되거나, 각각의 범위에 대해 비용의 공식화가 할당되거나, 또는 별개의 비용 함수가 각각의 범위에 대해 할당된다.　　이러한 할당은 후보 투여량의 범위에 걸쳐 비대칭성을 제공한다.　　이러한 비대칭성은 제어 시스템이 사용자의 요구에 대해 약물 비용 성분을 더 양호하게 맞춤화하는 것을 가능케 한다.
본 명세서의 설명은 예시적인 실시예에 초점을 맞추었지만, 본 명세서에 첨부된 청구범위의 의도된 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부사항의 다양한 변경이 예시적인 실시예에 대해 이루어질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (23)

  1. 약물 전달 장치이며:
    데이터 및 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 저장하는 메모리;
    사용자에게 약물을 전달하는 펌프; 및
    상기 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하여:
    상기 사용자에게 후보 투여량에 관한 비용 함수의 값을 결정하고,
    상기 후보 투여량에 관한 비용 함수의 값에 기초하여 상기 후보 투여량 중에서 펌프에 의해 사용자에게 전달되어야 하는 투여량을 선택하도록 하며,
    상기 비용 함수는 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 갖고,
    상기 약물 비용 성분은 임계량에 대해 비대칭이 되도록 구성되는, 약물 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임계량은 상기 사용자를 위한 평균 기초 투여량 또는 특정한 기초 투여량인, 약물 전달 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임계량은 사용자에 대한 기초 투여량의 배수이고, 상기 배수는 1보다 큰, 약물 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배수는 목표 혈당 농도에 대한 시간 간격에 걸친 평균 혈당 농도의 비율인, 약물 전달 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 배수는 사용자에 대한 총 일일 약물로부터 유도된 간격에 걸친 기초 투여량의 추정치에 대한 그 간격에 걸쳐 사용자에게 전달된 평균 기초 투여량의 비율인, 약물 전달 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투여량을 선택하는 것은 비용 함수의 최저값을 갖는 후보 투여량 중 하나를 선택하는 것을 포함하는, 약물 전달 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 약물 전달 장치는 인슐린, 글루카곤-유사 펩티드(GLP-1) 작용제 또는 프람린티드 중 적어도 하나를 전달하는, 약물 전달 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 약물 비용 성분은 임계량 미만의 후보 투여량 중 어느 것에 대해서도 실질적으로 0인, 약물 전달 장치.
  9. 약물 전달 장치이며:
    데이터 및 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 저장하는 메모리;
    사용자에게 약물을 전달하는 펌프; 및
    상기 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하여:
    상기 사용자에 대한 약물의 후보 투여량에 관한 비용 함수의 값을 결정하고,
    상기 후보 투여량에 관한 비용 함수의 값에 기초하여 사용자에게 상기 후보 투여량 중에서 펌프에 의해 사용자에게 전달될 투여량을 선택하며,
    상기 비용 함수는 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 가지고,
    상기 약물 비용 성분의 스케일링은 제1 임계치 초과하면 2차적이고 제1 임계치보다 큰 제2 임계치를 초과하면 1차적인, 약물 전달 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 약물 비용 성분의 스케일링은 제1 임계치 미만에서 1차적인, 약물 전달 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 약물 비용 성분은 제1 임계치 미만인 후보 투여량 중 적어도 하나에 대해 고정된 값을 갖는, 약물 전달 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고정된 값은 0 또는 실질적으로 0인, 약물 전달 장치.
  13. 약물 전달 장치이며:
    데이터 및 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 저장하는 메모리;
    사용자에게 약물을 전달하는 펌프; 및
    상기 컴퓨터 프로그래밍 명령을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그래밍 명령어를 실행하여:
    상기 사용자에게 후보 투여량에 관한 비용의 값을 결정하고,
    상기 후보 투여량에 대한 비용의 값에 기초하여 사용자에게 후보 투여량 중에서 펌프에 의해 사용자에게 전달될 투여량을 선택하며,
    상기 비용은 성능 비용 성분과 약물 비용 성분을 가지고;
    상기 비용은 후보 투여량의 상이한 범위에 대해 상이한 방식으로 계산되는, 약물 전달 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 비용은 제1 임계치 미만의 범위 중 하나의 후보 투여량 중 어떤 것에 대해서도 무시 가능하도록 계산되는, 약물 전달 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 임계치는 상기 사용자를 위한 평균 기초 투여량 또는 특정한 기초 투여량인, 약물 전달 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 임계치는 상기 사용자를 위한 상기 평균 기초 투여량 또는 상기 특정 기초 투여량의 배수이고, 상기 배수는 1보다 큰, 약물 전달 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 비용은 제1 임계치보다 큰 제2 임계치를 초과하는 상기 범위 중 하나에서 2차적 공식화에 의해 계산되는 약물 비용 성분을 포함하는, 약물 전달 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 비용은 제2 임계치보다 큰 제3 임계치를 초과하는 상기 범위 중 하나에서 1차적 공식화에 의해 계산되는 약물 비용 성분을 포함하는, 약물 전달 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 비용은 비용 함수를 이용하여 계산되고 상기 비용 함수는 상기 범위 중 적어도 2개에서 상이하게 스케일링되는, 인슐린 전달 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 비용 함수는 성능 비용 성분 및 약물 비용 성분을 포함하고, 상기 약물 비용 성분은 상기 범위 중 적어도 2개에서 상이하여 약물 비용 성분이 상기 범위 중 적어도 2개에서 상이하게 스케일링되게 하는, 인슐린 전달 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 비용 함수는 약물 비용 성분을 갖고 상기 범위 중 제2 범위에 대한 비용 결정 시에 사용되는 약물 비용에 대한 계산식과 상이한 계산식을 사용하여 상기 범위 중 제1 범위에 대한 비용을 결정하는, 인슐린 전달 장치.
  22. 제13항에 있어서,
    상기 비용은 각 범위에 대해 다른 비용 함수에 의해 결정되는, 인슐린 전달 장치.
  23. 제13항에 있어서,
    상기 약물은 인슐린, 글루카곤-유사 펩티드-1(GLP-1) 작용제 또는 프람린티드 중 하나인, 약물 전달 장치.
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