医疗设备和相关更新方法及系统的制作方法
【专利说明】医疗设备和相关更新方法及系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本PCT申请要求下述专利申请的权益并要求它们的优先权:2013年8月21日提交的美国专利申请第13/972,803号和2013年8月21日提交的美国专利申请第13/972,805号。
技术领域
[0003]本文描述的本发明主题的实施方式总体涉及医疗设备，更为具体而言，本发明主题的实施方式涉及至少部分地基于来自相关用户的测量数据动态更新医疗设备操作的方式以调节或影响所述用户的生理状况。
【背景技术】
[0004]输注栗设备和系统在医疗技术中是比较众所周知的，用于将诸如胰岛素或另外的处方药之类的药剂递送或分发给患者。典型的输注栗包括栗驱动系统，其中，栗驱动系统通常包括小的马达和传动系元件，驱动系元件将旋转的马达运动转换为储液器内的柱塞(或塞子)的平移运动，所述柱塞将药品从所述储液器通过形成于该储液器和用户的身体之间流体通路递送到该用户的身体。
[0005]随着时间的流逝，特定用户的需求可能发生变化。例如，随着他或她变老或经历的生活方式变化，个人的胰岛素敏感度和/或胰岛素需求可能会变化。而且，相对于其它用户，每个个体的需求可能会以独特的方式变化。尽管可以通过例行监测、医生访问和手动调节设备设置来适应个体需求的变化，但个体通常会因由于所需的时间量和/或手动交互而在他们的整个生命中频繁地定期承受这些活动而变得气馁。因此，期望提供能够在对用户的影响有限的情形下进行调节以适应其关联用户的需求的流体输注设备。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种医疗设备的实施方式。该医疗设备包括:马达;用于保存控制信息的一个或多个数据存储元件；以及与所述马达和所述一个或多个数据存储元件连接的控制模块。所述控制模块配置为通过网络上的点对点通信会话来获得更新的控制信息，将所述更新的控制信息存储到所述一个或多个数据存储元件，然后至少部分地基于所述更新的控制信息操作所述马达。
[0007]在一种实施方式中，提供了用于输注设备的装置。所述输注设备包括:马达，操作为向用户递送流体;传感装置，用于获得包括指示用户的生理状况的一个或多个测量值的测量数据;一个或多个数据存储元件，用于保存控制信息，所述控制信息包括用户的生理状况的目标值以及一个或多个控制参数。控制模块与所述马达、传感装置以及一个或多个数据存储元件连接，所述控制模块配置为至少部分地基于所述一个或多个控制参数以及所述目标值和所述一个或多个测量中的第一值之间的差值操作所述马达以向所述用户递送流体，其中所述流体的递送影响所述用户的生理状况。所述控制模块通过网络上的点对点通信会话获得更新的控制信息，其中，所述更新的控制信息包括所述用户的生理状况的更新的目标值以及一个或多个更新的控制参数;将所述更新的控制信息存储到所述一个或多个数据存储元件，然后至少部分地基于所述一个或多个更新的控制参数以及所述更新的目标值和所述一个或多个测量值中的第二值之间的差值操作所述马达。
[0008]在另一实施方式中，提供了一种操作医疗设备的方法。所述方法包括:所述医疗设备通过网络上的点对点通信会话获取用于调节与所述医疗设备关联的用户的生理状况的控制信息，获取所述用户的生理状况的测量值，以及至少部分地基于所述控制信息和所述测量值确定用于操作所述医疗设备的命令。
[0009]在其他实施方式中，提供了包括医疗设备和远程设备的系统。所述医疗设备操作为调节用户的生理状况。所述远程设备接收与用户的生理状况相关的测量数据，至少部分地基于所述测量数据确定用于所述医疗设备的控制信息，以及通过第一点对点通信会话发送所述控制信息。所述医疗设备通过第二点对点通信会话接收所述控制信息，然后至少部分地基于所述控制信息和后续的测量数据调节所述用户的生理状况。
[0010]在一种实施方式中，提供了一种输注系统。所述输注系统包括输注设备、远程设备以及中间设备。所述输注设备操作为向用户递送流体，其中，所述流体影响用户的生理状况。所述远程设备接收与用户的生理状况相关的测量数据，至少部分地基于所述测量数据确定用于所述输注设备的控制信息，以及发送所述控制信息。所述中间设备通过第一通信网络上的第一点对点通信会话从所述输注设备接收所述测量数据，将所述测量数据通过第二通信网络上的第二点对点通信会话发送到所述远程设备，通过第二通信网络上的第三点对点通信会话从所述远程设备接收所述控制信息，以及将所述控制信息通过所述第一通信网络上的第四点对点通信会话发送到所述输注设备。所述输注设备接收所述控制信息，然后至少部分地基于所述控制信息和后续的测量数据向用户递送流体从而调节所述生理状况。
[0011]在又一实施方式中，提供了一种更新医疗设备的方法。所述方法涉及:将测量数据从所述医疗设备上传到远程设备，所述测量数据包括与所述医疗设备关联的用户的生理状况相关的一个或多个测量值;通过所述远程设备至少部分地基于所述测量数据确定用于调节所述用户的生理状况的控制信息；在网络上发起与所述医疗设备的点对点通信会话，以及通过所述点对点通信会话向所述医疗设备提供所述控制信息。
[0012]在本
【发明内容】
中，简单地介绍了选择出的设计思想，以下将在【具体实施方式】中对所述设计思想进行进一步描述。本
【发明内容】
不意图标识所请求保护的主题的主要特征或基本特征，也不意图用于确定所请求保护的主题的范围。
【附图说明】
[0013]当与下面的附图一起考虑时可以通过参考具体的描述和权利要求获得对本发明主题的更为完整的理解。其中，全部附图中类似的附图标记指代类似的元件，所述附图可以是为了简化和清楚而进行的图示并且不是必须按比例画出的。
[0014]图1图示了输注系统的示例性实施方式；
[0015]图2是适合用于图1所示的输注系统的流体输注设备的示例性实施方式的透视图；
[0016]图3是图示图2所示的流体输注设备的耐用壳体的内部结构的透视图；
[0017]图4是位于图2和图3的流体输注设备的耐用壳体中的驱动系统的透视图；
[0018]图5是图4所示驱动系统的马达的横截面透视图，其示出了集成于其中的传感器；
[0019]图6是图示当流体储液器安装在图3所示的耐用壳体中时与柱塞的杆啮合的驱动系统的透视图；
[0020]图7是可以由一或多个示例性实施方式中的流体输注设备实施或以其它方式支持的闭环控制系统的框图；
[0021]图8是输注系统的框图，根据一种或多种示例性实施方式，所述输注系统适合与图7所示的闭环控制系统的流体输注设备一起使用以至少部分地基于用户的测量数据动态调节所述闭环控制系统；
[0022]图9是根据一种或多种示例性实施方式适合在图8所示的输注系统中使用的输注设备的框图；
[0023]图10是根据一种或多种示例性实施方式适合在图8所示的输注系统中使用的电子设备的框图；
[0024]图11是根据一种或多种示例性实施方式适合与图8所示的输注系统一起使用以动态调节闭环控制系统的示例性更新处理的流程图；
[0025]图12是根据一种或多种示例性实施方式适合与图8所示的输注系统以及图11所示的更新处理一起使用以使用用户的测量数据来动态调节闭环控制系统的示例性监测处理的流程图；以及
[0026]图13图示了根据一种示例性实施方式的在图8所示的输注系统中与图11所示的更新处理和图12所示的监测处理相关的通信的示例性顺序。
【具体实施方式】
[0027]下面的具体描述实际上仅仅是举例说明并且不意图限定本发明主题或本申请的实施方式或这些实施方式的使用。如本文所使用的，词语“示例性的”意味着“充当例子、实例或例证”。本文作为示例性描述的任何实施方式不必理解为相对于其它实施方式的优选或有益实施方式。此外，并不意图限于前述的技术领域、【背景技术】、
【发明内容】
或接下来的具体描述中提出的任何表达出的或隐含的理论。
[0028]尽管本文描述的主题可以以任何电子装置的形式实施，但下面描述的示例性实施方式是以医疗设备的形式实施，例如，便携式电子医疗设备。尽管多种不同的应用是可行的，但接下来的描述集中在作为输注系统部署的一部分的流体输注设备(或输注栗)。为了简要起见，与输注系统操作、胰岛素栗和/或输注套件操作以及系统的其它功能方面相关的常规技术(以及系统的单独的操作元件)可以在此不进行具体描述。输注栗的例子可以是但不限于下述文献所述的类型，所述文献是美国专利号为:4，562，751; 4，685，903; 5，080，653；5,505,709；5,097,122；6,485,465；6,554,798；6,558,320；6,558,351；6,641,533；6,659，980;6，752，787;6，817，990;6，932，584;7，402，153;和7，621，893的美国专利，所述文献通过引用并入本文。也就是说，本文描述的主题不限于输注设备，而是可以对于任何能够调节或以其它方式影响关联用户的生理状况的医疗设备以等同的方式实施本文描述的主题，其中，所述关联用户在他或她的身体上穿戴或以其它方式放置所述医疗设备。
[0029]本文描述的主题的实施方式总体涉及输注设备，所述输注设备将测量数据连同递送数据定期地并且自主地提供到远程设备(作为选择，本文指代监测设备)，其中，所述测量数据量化、表征穿戴输注设备或以其它方式与输注设备关联的用户的生理状况或者以其它方式与穿戴输注设备或以其它方式与输注设备关联的用户的生理状况相关，所述递送数据量化或以其它方式表征通过所述输注设备向用户进行的流体递送。监测设备存储或以其它方式保存测量数据和递送数据并且对所述测量数据和递送数据进行分析以确定是否应当修改或以其它方式调整输注设备为影响所述生理状况而采用的操作方式以改善用户的生理状况的调节。当监测设备确定应当修改输注设备的操作时，监测设备确定用于输注设备的更新的控制信息并且将所述更新的控制信息提供到输注设备。然后，输注设备执行或以其它方式实施更新的控制信息，更新的控制信息影响输注设备的后续操作，从而输注设备根据更新的控制信息影响对于用户的生理状况的调节。例如，更新的控制信息可包括输注设备为确定用于操作输注设备的命令而实施的控制方案或算法所使用的一个或多个参数的更新数值，以及对于输注设备为确定那些操作命令而使用的控制方案或算法的更新，以及上述的组合。
[0030]如以下更为具体的描述，在示例性实施方式中，输注设备使用闭环控制来通过基于用户的生理状况的期望(或目标)值和该用户的生理状况的测量值(或者，作为选择，与所述生理状况相关的测量值)之间的差值产生用于操作马达以将期望数量的流体递送到用户的递送命令从而调节用户的生理状况。就此而言，输注设备将近期获取的测量值连同近期的递送数据定期提供到监测设备，接着，结合在先获取的测量值和递送数据分析所述近期获取的测量值和递送数据以确定应当如何调整闭环控制中所使用的增益系数的数值、目标值或其它参数以更好地调节用户的生理状况。监测设备确定更新的参数值并将其提供到输注设备，接着，输注设备在生成后续的递送命令时使用更新的参数值来替代原来的参数，例如，通过将新的参数值写入与该参数关联的寄存器，从而重写在先的参数值。
[0031]如在图8至图13场景下的描述，在示例性实施方式中，使用临时的点对点通信会话来将近期获取测量数据和递送数据从输注设备上传到监测设备以及将更新的控制信息从监测设备下载到输注设备。就此而言，当输注设备确定近期获取的测量数据应当提供到监测设备时，输注设备自主地发起建立用于将测量数据和递送数据发送到监测设备并且其后结束的点对点通信会话。类似地，当监测设备确定更新的控制信息应当提供到输注设备时，监测设备自主地发起建立用于将更新的控制信息发送到输注设备并且其后结束的点对点通信会话。使用下述中间设备来建立所述点对点通信会话，所述中间设备事先与输注设备配对并且提供了输注设备通信的第一通信网络和监测设备通信的另一通信网络之间的接口。例如，输注设备可以在个人局域网(PAN)或另外的短程通信网络中通信，而监测设备可以在Internet、蜂窝网以及类似的网络中通信。在示例性实施方式中，中间设备自动转发通过点对点通信会话接收到的特定用户(或特定患者)数据和/或信息而不会永久存储所述数据和/或信息，这样上传的测量数据、上传的递送数据、以及下载的控制信息通过中间设备从输注设备高效地流入监测设备/从监测设备高效地流入输注设备。
[0032]应当注意的是，在实践中，输注设备可以不连续地执行本文描述的闭环控制方案。例如，闭环控制系统可以在用户清醒、警觉或者以其它方式能够手动操作输注设备来调节生理状况期间停用，闭环控制在用户睡觉或以其它方式不能手动操作输注设备时启用以自动调节用户的生理状况。就此而言，当闭环控制停用时，用户可以在日间的合适时间或需要时与输注设备手动交互并且操作输注设备递送丸剂量的流体。然而，应当理解的是，即使当闭环控制不能工作时，输注设备可以从其传感装置持续地获取测量数据，并且将在闭环控制不能工作时获取的测量数据连同在闭环控制不能工作时指示通过输注设备递送的流体数量和流体递送的时间的递送数据和/或信息定期上传至所述监测设备。因此，监测设备可以利用在闭环控制不能工作时通过输注设备获取和上传的测量数据和递送数据确定将要下载到输注设备并且由输注设备在闭环控制后续启用时使用以自动调节用户的生理状况的控制参数、目标值以及类似参数的更新数值。
[0033]现在转向图1，输注系统100的一种示例性实施方式包括但不限于:流体输注设备(或者输注栗)102、传感装置104、命令控制装置(CCD)106和计算机108。输注系统的部件可以使用不同的平台、设计和配置实现，图1所示的实施方式不是穷尽的或限制性的。在实践中，输注设备102和传感装置104固定在用户(或患者)的身体上的期望位置，如图1所示。就此而言，图1中输注设备102和传感装置104固定至用户的身体的位置仅作为代表性的、非限制性的例子。输注系统100的元件可以与序号为13/049,803的美国专利申请中描述的那些元件类似，该美国专利申请的主题通过引用全部并入本文。
[0034]在图1中图示的实施方式中，输注设备102设计为适合用于将流体、液体、凝胶体或其它制剂输入用户身体的便携式医疗设备。在示例性实施方式中，输注的流体是胰岛素，但多种其它流体也可以通过输注给药，例如，但不限于，HIV药物、治疗肺动脉高血压的药物、祛铁药物、止疼药物、抗癌治疗、药品、维他命、荷尔蒙或类似药物。在一些实施方式中，流体可包括营养补充剂、染色剂、跟踪介质、盐水介质、水合介质或类似物质。
[0035]传感装置104通常表示输注系统100中配置为感测、检测、测量或以其它方式量化用户的生理状况的元件，并且可包括传感器、监测器或类似设备，用于提供指示由所述传感装置感测、检测、测量或其它方式监测到的生理状况的数据的。就此而言，传感装置104可包括电子装置以及对用户的生物学生理状况(例如，血糖水平等)敏感的酶，并且提供指示血糖水平的数据到输注设备102、(XD106和/或计算机108。例如，输注设备102、(XD106和/或计算机108可包括基于从传感装置104接收的传感数据向用户呈现信息或数据的显示器，例如，用户当前的血糖水平、用户的血糖水平随时间变化的图表或曲线图、设备状态指示、报警信息等等。在其它实施方式中，输注设备102、CCD106和/或计算机108可包括配置为分析传感数据以及基于传感数据和/或预编程的递送程序操作输注设备102以将流体递送到用户身体的电子装置和软件。因此，在示例性实施方式中，输注设备102、CCD106和/或计算机108中的一者或多者可包括可与输注系统100的其它元件通信的发送器、接收器和/或其它收发电子装置，这样传感装置104可发送传感数据或监测数据到输注设备102、CCD106和/或计算机108中的一者或多者。例如，如下面在图8至图13场景下更加具体的描述，在一些实施方式中，CCD106可充当输注设备102和计算机108之间转发数据和/或信息的中间设备。例如，输注设备102可以将来自传感装置104的测量数据通过CC