专利名称：降低功耗的自动药物服用的制作方法
技术领域：
本发明涉及向患者递送药物的领域。具体而言，本发明涉及一种用于通过适当地控制药物递送设备的操作来以正确剂量向患者身体自动地递送药物的系统和方法。
背景技术：
传统上，经由药片或者口服胶嚢提供药品。例如在晨间或者晚间一日一次地进行这些药物提供。这造成血液药物水平在摄入之后的药物堆积和后续血液中的药物随时间呈指数衰退。许多高级系统考虑药物治疗的定时以通过建议患者优选在一天的某一时间、例如在晚间晚餐之后服用药物来增加药物功效。在下一次服用之前的当日某一时间，血液药物水平可能在治疗下限以下，并且患者可能面临症状和/或疾病发展。
应用了越来越多的预防治疗或者维持治疗以便从一开始或者在疾病有效地出现之前就已经应对疾病。这一治疗包括更频繁地服用量较少的药物。这造成在治疗窗口内的更平稳、更恒定的血液药物水平。
W0 2006/096654 A2公开一种微型喷嘴流体递送系统，该系统包括贮存器、递送致动器和递送喷嘴，该喷嘴具有直径在约lnm与约500,之间的出口孔。递送致动器被配置成将容纳于贮存器中的一定量的流体递送到患者的组织中。由此，流体具有造成以所需深度沉积流体的预定速率。该数量的流体可以包含诸如药剂、麻药、生物反应剂等之类的一种或者多种治疗剂。递送致动器也可以被配置成按照预定间隔经过喷嘴反复地递送容纳于贮存器中的一定量的流体。递送致动器可以耦合到传感器，从而递送的流体量可以依赖于传感器提供的信号。传感器可以是从压力传感器、密度传感器、化学传感器和/或电传感器中的一个或者多个传感器中选择的生物传感器。生物传感器可以位于患者体内或者体外。
WO2004/012796 Al公开一种适合于其中需要经过患者的皮肤施加药物的治疗疾病或者疾患的递送设备。提供了该递送设备用于将液体
药物递送到患者体内。该递送设备包括贮存器，在使用情形中具有出口；容纳于贮存器中的一定量的液体药物；排出装置，用于经过出口从贮存器排出药物；以及致动装置，用于致动排出装置。在致动时，排出装置适合于在约7-9小时的时段期间排出容纳于贮存器中的药物。所公开的药物递送设备具有的弊端在于， 一旦致动了，就没有对将要向患者递送的药物量的进一步控制。
US 2003/104982 Al公开一种用于对调节血液葡萄糖的激素(尤其是糖尿病患者的胰岛素)按量送药的系统和方法。为了改进激素的服用，该发明提供以下特征组合(a)测量设备，用以检测可与血糖相关的测量值；(b)控制装置，包括控制器和用于供应激素药量的激素送药设备'，(c)引导控制设备，作用于激素精细药量控制装置以便根据对血液葡萄糖有影响的至少一个影响变量来进行粗略预控制。
可能需要提供一种用于将药物递送到患者体内的系统，该系统(a)允许对向患者递送的药物量的适当控制并且(b)可以用有效方式进行操作。
发明内容
可以由根据独立权利要求所迷的主题内容来满足这一需要。在从属权利要求中描述了本发明的有利实施例。
根据本发明的第一方面，提供一种用于向患者身体递送至少一种药物的系统。所提供的系统包括(a)测量设备，用于测量指示患者状态的至少一个测量值；(b)控制单元，耦合到该测量设备并且适合于基于测量值来确定控制信号；以及(c)药物递送设备，耦合到控制单元并且适合于基于控制信号将药物递送到患者身体。控制单元适合于将系统的至少一个部件暂时地设置于空闲模式中。
本发明的这一方面基于可以通过将测量设备、控制单元和/或药物递送设备暂时地设置于空闲模式中来有效地减少所述系统的功耗这一思想。这在所提供的药物递送系统中由控制单元管理。
在控制单元也将自身设置成空闲模式的情况下，很清楚控制单元未被完全地关断。可以由控制单元中持久运行的内部时钟测量的预定时间流逝来再次激活控制单元。取而代之或者除此之外的是，可以通过接收外部激活信号来激活控制单元，这一激活信号可以由患者和/或外部患者监视系统生成。
所描述的自动药物递送系统可以提供的优点在于，可以根据患者身体的状态来进行药物服用。具体而言，对于药物服用的数量和/或时间持续情况，可以考虑代表患者的当前物理活动和/或患者的预定日常节奏的活动状态。
所描述的药物递送系统也可以用于服用多种类型的药物。这可以
给受如下疾病之困的患者提供莫大益处，该疾病(a)在当患者的某一化学和/或物理值在超范围(即该值与正常范围相比而言过高)中时需要用第一种药物的治疗、(b)当这一化学和/或物理值在次范围(即该值与正常范围相比而言过低)中时需要用第二种药物的治疗，例如对于受糖尿病I型之困的患者出现这样的情形。因此，当患者处于过多血糖状态下时需要服用胰岛素。与此对照，当患者处于过低血糖状态下时需要服用葡萄糖。
就此而言提及一点，具体而言，如果要服用多种类型的药物，则药物递送系统可以包括对应数目的药物递送设备。这可以提供的优点在于，可以很精确地控制各类药物的施加剂量。然而，也有可能一个药物递送设备可以用于提供两种或者更多不同类型的药物。
在许多情况下，患者身体对药物服用的所需数量强依赖于患者的活动状态.通过测量患者的活动状态，可以利用对这一依赖性的了解以便最佳地调节药物剂量。这可以提供的优点在于，可以用最佳方式治疗患者遭受的疾病。因而，根据特定疾病，可以增加患者的舒适度和/或患者的预期寿命.最佳药物剂量还提供的优点在于，可以减少为了治疗疾病而必需的药物量，从而也可以减少用于治疗的有效医疗成本.
可以借助适合于实现至少两个上文提及的设备(即测量设备、控制单元和/或药物递送设备)的功能的集成设备来实现该系统.与此相反，该系统也可以由以适当方式相互耦合的单独设备实现。可以借助有线或者无线连接来实现该耦合。
需要提及一点，所述用于递送药物的系统不仅适用于人类患者而且适用于动物。具体而言，在富裕社会中，对于治疗受与人类相似的疾病之困的动物和家畜的需求与日俱增，测量值可以是可以被采用来指示患者的当前状态的任何物理或者 化学值。可以通过组合不同类型的待测量的量来增加对当前状态的确 定的准确性。然而，特别是当从患者身体的不同区域获得代表相同物 理或者化学量的不同测量值时，也可以组合这些测量值。
药物递送设备的操作的时间相关性可以依据测量设备的脉沖式操 作。然而，对于与测量参数的稳定性相比而言消除半衰期短的药物而 言，测量频率可以低于药物服用频率。这例如对于作为糖尿病管理例
子的HbAlc而言成立。换而言之，如果测量频率低于服用频率，则这 意味着药物递送即使在测量设备被关断或者至少不活跃时仍然可以继 续。
除了减少功耗之外，这还可以提供的优点在于，也可以减少为了 治疗疾病而需要的药物量.尽管预防法与药物堆积服用相比较而言已 经减少药剂成本，但是这甚至进一步减少了成本。
完整系统的操作可以基于针对个别患者调整的药物动力学模型。 这样的药物动力学模型描述了患者内的药物水平浓度随时间的相关 性。清楚的是，药物水平浓度的时间相关性强依赖于药物服用的时间 和量和患者身体参数，比如患者相对于某个剂量进行规范化的分配量。 相应药物的数量和/或药物的稳定性。分配量的倒数可以依赖于药物类 型、患者体内的递送位置、患者的瘦体重、患者的重量、患者身体面 积和/或施加的药物的种类类型。
在疾病血友病A类的情况下，实际FVIII水平基于血液药物水平， 该血液药物水平本身依赖于在先服药和暂停以及内生FVIII生成和 FVIII抗体水平。取而代之，可以调节药物递送系统以提供接照某一服 用频率在日间给予的标准剂量和在苏醒时的更高剂量。
根据本发明的一个实施例，控制单元适合于控制测量设备的采样 速率.这可以提供的优点在于，可以在药物递送系统的操作期间调节 采样速率以便达到在整个系统的功耗与测量设备提供的有用测量数据 之间的最佳比率。通过增加采样速率，将以功耗为代价而有更多的测 量数据可用。通过降低采样速率，将减少可用测量数据的数目和功耗 二者。
根据本发明的又一实施例，测量设备包括加速度传感器、具体为 三维加速度传感器。加速度传感器可以提供的优点在于，它直接测量患者的运动。由此，具体而言，可以用非常可靠的方式确定活动状态。
三维(3D)加速度传感器可以例如用于确定重力方向。当将重力 方向感测为垂直于身体长度时，可以断定患者位于卧姿。当这一卧姿 维持预定时间段时，还可以断定患者处于相对不活跃状态下，并且可 以相应地调节药物释放剂量。取决于疾病类型和药物类型，可以在患 者的活动状态为低时增加或者降低药物刑量释放。
所述对患者身体的位置状态的确定过程可以例如用于受先天血凝 固缺陷(如血友病A类)之困的患者。目前，可以通过施加凝固所必 需的血液蛋白质来治疗血友病A类疾病。因子VIII是这样的蛋白质的 一个突出例子。由于身体受伤的风险——并且因此流血的风险——在 患者入睡时明显地减少，所以在在无需药物时的日间某一时间和夜晚 关断药物递送系统，就节省药物和节省药物递送系统的功率而言均可 以是经济的。
所述对患者身体的位置状态的确定过程也可以有利于接收人类生 长激素的患者。与在夜晚期间减少包括因子VIII蛋白质的药物递送相 反，当患者入睡时，仅可以在夜间递送人类生长激素以便更好地模拟 健康人体中的释放并且节省能量。
加速度传感器也可以用于测量受帕金森疾病之困的患者的颧抖运 动。通过基于颤抖运动的强度和/或频率来控制药物递送设备，可以建 立用于治疗帕金森疾病的闭环系统。因此，所描迷的系统使得能够通 过将颤抖感测信息与以遵循按需和/或编程的递送分布的药物递送直 接关联来实现对患者的个性化治疗。
具体而言，当假设要感测颤抖运动时，测量设备应当放置于适当 位置.因此，可以有利的是， 一方面为测量设备而另一方面为控制单 元和药物递送设备是单独的优选模块化设备.
加速度传感器也可以用于睡眠检测，这可以有益于也在帕金森疾 病的情况下确定药物流量。然后可以显著地减少例如多巴胺受体兴奋 剂的所需剂量。
根据本发明的又一实施例，测量设备包括磁场传感器。
通过评估磁场的强度和/或定向的时间相关性，也有可能获得针对 患者的活动状态的测量。因此，可以根据对患者的静态姿态的评估和/态，从而可以获得与患者的动态移动有关的信息，用于确定活动状态 的磁场可以由患者体内和周围存在的所有类型的磁场所代表。由于磁 传感器的灵敏度很高，所以也可以感测地球磁场以便获得与患者的静 态姿态和/或动态运动有关的信息。
根据本发明的又一实施例，测量设备包括温度传感器。这意味着 也可以使用身体温度作为针对患者身体的活动状态的测量，因此，可 以在患者身体的核心中和/或表面处测量温度'患者皮肤的温度也可以 提供关于活动状态的有价值信息。
根据本发明的又一实施例，测量设备包括皮肤阻抗传感器，这意 味着也可以使用电阻率作为针对患者身体的活动状态的测量.因此， 可以在直流条件之下和/或在交变电流条件之下测量电阻和阻抗。电阻 特别地可能受在皮肤表面的湿度和/或盐浓度的影响。因此，患者皮肤 的阻抗也可以提供与患者的活动状态有关的有价值信息.
根据本发明的又一实施例，该系统还包括用于存储指示患者状态 的多个测量值的存储器。由此，已经在不同时间获取了测量值。
这可以提供的优点在于，可以监视患者的活动(尤其是以日间或 者夜间分布为参照的)典型日常节奏。因此，可以使用时间平均的活 动数据作为目标测量以获得对患者何时入睡或者至少在某一时间休息 的知识。
基于可以例如通过测量核心身体温度(独自地或者与另 一 测量组 合)来测量的日常节奏，可以调节药物刑量。例如，当血友病患者处
于与低核心体度相对应的入睡中时，FVIII的递送可以暂时地停止并且 在患者苏醒时或者恰在患者苏醒之前继续。
与此对照，当接收人类生长激素的患者入睡时，药物递送可以开 始并且在患者苏醒之前停止.
在血友病A类的预防治疗情况下，FVIII药物剂量可以停止一段时 间并且可以在活动再次产生时开始。基于每24小时有8小时睡眠的简 单计算表明，与连续注射或者例如每半个小时脉动式注射相比，功耗 减少了 33%。这可以提供的优点在于，患者无需具有固定的清醒和睡 眠时间，但是系统测量身体的节奏并且通过适当地接通和关断药物递 送来确定药物递送.优选地，在出血的情况下，应当撤消测量活动的 通/断信号，因为在该情况下，即使在睡眠时段期间仍然需要增加的FVIII水平。可以保证使用活动方向测量或者与待测量的各种物理和/ 或化学数量组合使用活动方向测量。具体而言，上述对身体核心温度 的温度测量可以用于提供与患者的活动状态有关的更多信息。然而， 在患者已经摔倒或者伤及自身如此严重以至于他不能过多移动自身时
的所有情况下，应当避免暂停Fvin药物释放。
需要提及一 点，如果患者可以接通药物递送设备上所谓的"休眠模 式"，则也可以有效地防止对药物递送设备的切换。这可以保证将不关 断药物递送设备并且确保药物递送。
在患者受帕金森疾病之困的情况下，存储器使得能够作为时间的 函数来记录颤抖运动并且比较患者在熟悉的环境(如患者的家中)下 演变的药物递送状态。这可以减少可能对此类测试的结果有影响的额 外应力。
另外，在患者受帕金森疾病之困的情况下，存储器可以存储代表 患者活动的日常节奏的数据。因此，有可能例如在患者苏醒之前两个 小时已经启动增强的药物递送。这可以进一步改进对患者的帕金森疾 病的治疗。
根据本发明的又 一 实施例，控制单元和/或药物递送设备可植入到 患者体内。这可以提供的优点在于u)可以根据存在于患者体内的物
理和/或化学量来导出活动状态，以及(b)可以向患者体内的某些位 置递送药物，该位置可以保证患者身体的强药物反应。
可以用不同类型的能量供应来操作该系统，这些能量供应例如是 外部磁和/或感应激励、电化学激励和电渗透激励。另外，特别地，可 以用存储于压缩弹簧中的能量来操作药物递送设备，该弹簧在松弛时 可以驱动由弹簧驱动的泵。
根据本发明的又一实施例，控制单元适合于允许干预式控制能力。 这可以提供的优点在于，患者和/或医师可以暂时地人工调节药物水 平。
除了预防之外，有时也有必要暂时地提供比稳态预防中所用药物 水平更高的药物水平，这意味着不仅需要恒定的药物释放以提供预防， 而且还可能需要对药物释放量的干预可控性以便暂时地增加药物水 平.因此，可以分别根据患者和护理者的愿望来暂时地调节药物释放 的基本速率。在血友病患者的情况下，例如如果患者想去运动，则可能存在这样对暂时增加FVIII水平的愿望。
根据本发明的又一实施例，该系统还包括耦合到控制单元的无线 电发射机。
提供无线电发射机可以允许在所描述的药物递送系统与提供如例 如干预控制信号之类的控制信息的外部系统之间的通信。另外，测量 数据可以由外部系统接收。所接收的测量数据可以具体由医师评估以 便获得关于患者疾病状态的详细信息。
无线电发射机也可以用于控制单元与测量设备之间和/或控制单 元与药物递送设备之间的无线通信。就此而言，应当清楚的是，如果 所描述的药物递送设备移入到患者体内，则提供无线电发射机是特别 有利的。
根据本发明的又一实施例，该系统还包括适合于监视用于向测量 设备、控制单元和/或药物递送设备供电的电池的状态的电池监视电 路。这可以提供的优点在于，可以在电池耗尽之前适时地通知患者。 因此，将有足够时间例如通过借助感应耦合以无线方式对电池进行充 电或者通过将电池更换为新电池来防止电池的完全放电。
根据本发明的又一实施例，药物递送设备适合于递送液体型药剂。 药物递送设备可以例如由基于步进电机的药泵、小型压电驱动的药泵 和/或基于可开关隔膜的泵来驱动。根据具体应用，泵可以是外部可移 动或者内部可植入设备。
在使用可植入设备的情况下，可以采取有效措施以便防止不利过 程，比如将身体流体封装和/或注射到设备中，特别是设备的药物贮存 器中。这样的措施例如是在相继药物递送过程之间中实施很小的恒定 药物释放速率。优选地，可以例如通过利用药物贮存器与患者身体组 织之间的压力差来实现少量恒定药物释放而不使用系统的电池。这样 的压力差可以是可以例如基于不同盐浓度的渗透压力差。
根据本发明的又一实施例，药物递送设备适合于递送固体型药剂。 该药剂可以例如是固体粉末。为了便于递送，粉末可以散布到气体或 者液体中。当将液体用于散布固体药剂时，可以运用上文提及类型的 药物递送设备。
根据本发明的又一方面，提供一种用于通过使用如上所述的药物 递送系统向患者身体递送药物的方法。该方法包括(a)测量指示患者状态的至少一个测量值；(b)基于测量值来确定控制信号；(c) 基于该控制信号向患者身体递送药物；以及(d)将系统的至少一个部 件暂时地设置于空闲模式中。
本发明的这一方面基于可以通过将自动药物递送系统的部件设置 成空闲模式来有效地减少为了操作该药物递送系统而需要的功率这一 思想。当然，这是在暂时无需这些部件时进行的。另外，如果将药物 递送设备置于空闲模式，则可以通过仅在需要时送药来有效地减少将 递送的药物量。因此，可以增加药物递送的效率。需要注意的是，已 经参照不同主题内容来描述了本发明的实施例，具体而言，已经参照 装置类型的权利要求来描述一些实施例，而已经参照方法类型的权利 要求来描述其它实施例。然而，本领域技术人员将根据上文和以下描 述中推断出除非另有指明，除了属于一类主题内容的特征的任何组 合之外，也认为在与不同主体内容有关的特征之间、特别是在装置类
本申请所公开了。
根据下文将描述的实施例例子，本发明的上文限定的方面和更多 方面变得清楚，并且参照实施例例子说明了这些方面。下文将参照实 施例例子来更具体地描迷本发明，但是本发明不限于此，
图1示出了药物递送系统的简化框图，该系统包括温度传感器以 及用于监视患者活动状态的3D姿态传感器和3D加速度传感器。
图2示出了对图1中所示药物递送系统的优选操作模式的功耗的 时间相关性进行描绘的图。
图3示出了对在药物释放的中间暂停期间患者的血液药物水平的 时间相关性进行描绘的图。
具体实施例
附图中的图示是示意性的。
图1示出了药物递送系统的简化框图100。药物递送系统100包括 测量设备110，该测量设备包括温度传感器114和用于检测患者身体的 至少一部分的姿态和/或加速度的传感器120。借助数据连接113，传感器112和114与控制单元120耦合。控制单元借助微控制器120来 实现。
控制单元120也借助有线或者无线数据连接122来连接到药物递 送设备150,这允许基于由测量设备110提供的测量信号来控制药物递 送设备150。这些信号指示患者的当前活动状态，
药物递送系统IOO还包括耦合到控制单元120的发射机单元130。 发射机单元130和控制单元120可以形成为单独的设备或者集成为单 个设备。发射机单元130连接到天线131，该天线允许在控制单元120 与未描绘的外部系统之间的无线通信。该外部系统可以是医疗报警系 统或者任何其它医疗系统，该外部系统允许存储和/或评价代表药物递 送系统100的操作的数据。具体而言，所接收的测量数据可以例如由 医师评价以便获得关于患者疾病状态的详细信息。
药物递送系统IOO还包括电源电路140.电源电路140包括电源， 比如电池。电源电路140 (a)借助电源连接141连接到测量设备110、 (b)借助电源连接142连接到微控制器120、以及(c)借助于电源连 接143连接到发射机130。
根据这里描述的实施例，电源电路140还包括电源监视电路。这 一电路适合于监视用于向测量设备、控制单元和/或药物递送设备供电 的电源的状态。
需要提及一点，图1中所示的药物递送系统100的所有或者至少 一些部件可以植入到患者体内。这特别对于药物递送设备150成立。
在药物递送系统100的已经工作并且经过测试的原型中，以小型 化形式实现除了药物递送设备150之外的所有部件。该小型化形式具 有圆柱体形状和约为0.26ccm的体积。因此，使用热温度导体热敏电 阻器作为温度传感器。对于加速度传感器112，已经使用测量范围在-3g 与+3g之间并且具有模拟输出的3轴加速度计ADXL330 (iMEMS⑧)。控 制单元120已经由具有4k字节ROM的8位RISC控制器实现。另外， 已经使用了 12位ADC转换器和板上电压参考.
除了温度和加速度测量之外，所描述的原型也能够监视电池电压。 整个数据流包含16字节并且包括电池电压读数(2字节)、代表温度 的数据(2字节)、代表3D加速度的数据(6字节)、 一个同步字节、 一个奇偶校验字节和唯一标识码(4字节)。图2示出了对药物递送系统100的优选操作模式的功耗的时间相 关性进行描绘的图260。起初并未考虑药物递送设备150的功耗。
为了减少功耗，药物递送系统100在多数时间处于掉电模式261 中。测量、计算和发送数据的整个过程耗时约70毫秒。为了减少有效 功耗，系统在读取循环与数据发送266之间中处于空闲模式265。这对 于(a)在电压测量262与温度测量263之间中的时间间隔、(b)在 温度测量263与3D加速度测量264之间中的时间间隔以及(c )在3D 加速度测量264与数据发送266之间的时间间隔而言成立。为求简洁， 仅用标号265表示了在3D加速度测量264与数据发送266之间的空闲 模式265。对于其余时间，系统在掉电模式267中操作。这导致极低的 总功耗.
下文将给出向与上述原型供电的电池的预期寿命有关的现实估 算如果每IO秒获得并且发送测量数据，则系统的测量设备的平均功 耗量约为75pW。这意味着，如果用功率容量约为150mWh (电压-3V、 安培容量-48mAh)的标准锂电池(型号CR1225 )向系统供电，则药物 递送系统100的测量单元110、控制单元120和发送单元130能够测量 和发送数据持续约85天。
为了驱动药物递送设备的电机，每步消耗的必需电流度量为5mA。 各步耗时约为2秒的时段，并且步进电机一转需要20步。螺杆的节距 为0. 2mra。如果药物贮存器长度为15mm，则为了排空贮存器所需要的 能量等于
(15/0. 2)*20*5丰10 3丰3*2 = 45 J.,
如果包括测量设备110、控制单元120、发射机单元130和药物递 送设备150的致动器部分在内的整个药物递送系统100由安培容量为 48mAh (对应于48*10_3mAh*3V*3600s/h - 518 J )的同一标准锂电池(型 号CR 1225 )供电，则留用于感测和数据发送的能量约为473 J。这对 应于44 mAh = 473J/(3V "600s/h)或者130mWh。这导致整个药物递 送系统100共计72天的寿命。
需要提及一点，测量设备110和药物递送设备150可以集成于一 个设备中或者可以作为两个单独设备来工作。在后一种情况下，药物 递送设备150可以是可移入的，而测量设备110可以被设计用于在外 部附着于患者身体。如上文已经提及的那样，药物递送设备150可以由以下设备之一 或者由从技术观点来看与以下设备之一有关的药物递送设备实现容 纳液体药剂的设备和容纳固体型药剂的设备，其中在容纳液体药剂的 设备中，液体药剂例如由基于步进电机的药泵、小型压电驱动的药泵、 具有可开关隔膜的药物递送系统、具有外部磁性、电化学或者电渗透 致动的可移入药物递送系统、弹簧驱动的泵系统来推进；而在容纳固 体型药剂的设备中，固体型药剂可以作为千燥粉末来递送或者散布到 气体或者液体中、然后给身体服用。泵可以是外部(移动)或者内部 (可移入)的药物递送系统。
为了防止比如封装这样的过程和/或防止体内流体在关断泵机制/ 致动器的时段期间进入药物贮存器，恒定释放药物的实现可能是适当 的。优选地，这样的恒定药物释放并非由电池供电。
例如，当治疗血友病A类患者时，如果药物递送系统在患者身体 处于非常不活跃状态的时间段期间关断，则可以显著地减少药物递送 系统的功耗和所需药物数量。这样的时段特别是在患者入睡时并且在 蒙受伤害的风险极低时的夜晚。
图3示出了对在药物释放的中间暂停期间患者的血液药物水平的 时间相关性进行描绘的图370。根据这里描述的示例实施例，用FVIII 治疗患者.如从图3可见，在药物释放暂停的夜间时段期间，患者的 血液内的FVIII水平在衰退。 一旦无药物释放的时间窗结束，FVIII水 平就再次增加至患者的正常活动所希望的值。
由于主要的功耗器是药物递送泵、提供传感器信号的测量设备以 及最终无线数据发送，所以如果在无需这些部分中的任何部分的操作 时关断它们则可以实现功耗的明显节省。除了减少功耗之外，也减少 药剂量。按百分比的减少独立于预防波谷水平(在图370中为5% )并 且也独立于患者的分配量。然而，按百分比的减少强依赖于药物在患 者血液内的半衰期。对于血友病A类，典型药物量减少在7_10%这一 范围中。当在年度基础上关注FVIII药剂减少时，预防水平为2%的患 者在药物释放在睡眠期间关断时仍然将节省7， 500国际单位级的数量. 预防水平为5%的患者将在一年内节省20， 000国际单位级的数量。因此， 考虑患者活动状态的所迷药物递送系统能够在例如治疗受血友病A类 疾病之困的患者时节省大量财力。应当注意词"包括，，并不排除其它要素或者步骤，而"一/一个"并不 排除多个。也可以组合与不同实施例关联描述的要素。也应当注意权 利要求中的标号不应理解为限制本发明的范围。
为了概括本发明的上述实施例，可以陈述描述了适合于按照与 患者状态有关的分布来注射至少一种药物的药物递送系统100。该系统 包括传感器110、专用电子器件140和用以监视患者活动并且维持对药 物释放分布的控制的软件。系统100的控制单元120适合于将系统100 的至少一个部件110、 120、 150暂时地设置于空闲模式265中.这将 特别地导致减少系统100所需功率。所描述的系统100通过监视患者 的个别活动状态并且将此信息与遵循适当递送分布的药物递送相联系 来实现对他们的个性化治疗。系统100可以具有存储器以便存储活动 数据的时间相关性。这一时间相关性可以由医师用来监视、支持和修 改他们针对患者的疗法。系统100可以实现为用于监视和治疗各种疾 病(如血友病A类和帕金森)的闭环系统。
参考符号列表100药物递送系统的框图
110测量设备
1123D姿态传感器/3D加速度传感器
113数据连接(有线或者无线)
114温度传感器
120控制单元
122控制线(有线或者无线)
130发射机单元
131天线
140电源/电池/电池监视电路
141电源连接
142电源连接
143电源连接
150药物递送设备
260描绘功耗的时间图261掉电
262电压测量
263温度测量
264 3D加速度测量
265药物递送系统空闲
266数据发送
267掉电
370描绘药物(FVIII)水平的时间图 371无药物释放的时间窗
权利要求
1.一种用于向患者身体递送至少一种药物的系统，所述系统(100)包括测量设备(110)，用于测量指示所述患者的状态的至少一个测量值，控制单元(120)，耦合到所述测量设备(110)并且适合于基于所述测量值来确定控制信号，以及药物递送设备(150)，耦合到所述控制单元(120)并且适合于基于所述控制信号向所述患者身体递送所述药物，其中所述控制单元(120)适合于将所述系统(100)中的至少一个部件(110，120，150)暂时地设置于空闲模式(265)中。
2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述控制单元(120)适合于控制所述测量设备(110)的采样率。
3. 根据权利要求1所述的系统，其中所述测量设备(110)包括加速度传感器(112),特别是三维加速度传感器。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中所述测量设备(110)包括磁场传感器。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中所述测量设备(110)包括温度传感器(114).
6. 根据权利要求1所述的系统，其中所述测量设备(110)包括皮肤阻抗传感器。
7. 根据权利要求1所述的系统，还包括存储器，用于存储指示所述患者状态的多个测量值，其中所述测量值已经在不同时间获取了。
8. 根据权利要求1所述的系统，其中所述测量设备(110)、所述控制单元(120)和/或所述药物递送设备(150)可植入到患者体内。
9. 根据权利要求1所述的系统，其中所述控制单元(120)适合于允许干预式控制能力。
10. 根据权利要求1所述的系统，还包括无线电发射机(130)，耦合到所述控制单元(120)。
11. 根据权利要求1所述的系统，还包括电池监视电路(140),适合于监视用于向所述测量设备(110)、 所述控制单元(120)和/或所述药物递送设备(150)供电的电池的状 态.
12. 根据权利要求1所述的系统，其中 所述药物递送设备(150)适合于递送液体型药剂。
13. 根据权利要求1所述的系统，其中 所述药物递送设备(150)适合于递送固体型药剂。
14， 一种用于通过使用如权利要求1所述的系统向患者身体递送 至少一种药物的方法，所述方法包括测量指示所述患者的状态的至少一个测量值， 基于所述测量值来确定控制信号，基于所述控制信号向所述患者身体递送所述药物，以及 将所述系统(100)的至少一个部件(110, 120， 150)暂时地设 置于空闲模式(265 )中。
全文摘要
描述一种适合于按照与患者状态有关的分布来注射至少一种药物的药物递送系统(100)。该系统包括传感器(110)、专用电子器件(140)和用以监视患者活动并且维持对药物释放分布的控制的软件。该系统(100)的控制单元(120)适合于将系统(100)的至少一个部件(110，120，150)暂时地设置于空闲模式(265)中。这将具体地导致减少系统(100)所需功率。描述的系统100使得能够通过监视患者的个别活动状态并且将此信息与遵循适当递送分布的药物递送相联系来实现对他们的个性化治疗。该系统100可以具有存储器以便存储活动数据的时间相关性。这一时间相关性可以由医师用来监视、支持和修改他们针对患者的疗法。该系统(100)可以实现为用于监视和治疗各种疾病如血友病A类和帕金森的闭环系统。
文档编号A61M5/172GK101646471SQ200880010195
公开日2010年2月10日 申请日期2008年3月20日 优先权日2007年3月27日
发明者A·M·詹纳, H·C·克里恩森, M·P·B·范布鲁根, V·P·伊奥达诺夫 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司