用于受控制的药物治疗的系统和方法与流程

1.发明领域

本发明涉及一种用于控制药物分配的系统和方法，并且更具体地涉及一种用于通过链接到网络平台的时间控制的设备来分配药物的系统和方法。

2.相关技术的描述

传统的个人药物分配设备(诸如鼻内喷雾设备)，通常有效地用于递送雾化药物。传统的鼻内喷雾设备包括具有细长喷嘴的泵，当液体被推动通过喷嘴并从递送孔离开时，所述泵使液体雾化。所产生的雾被吸入并被组织高效吸收，从而提供有效的治疗。

鼻内喷雾设备已被用于为范围涵盖过敏、疼痛缓解和抑郁的病症提供药物。对于诸如疼痛缓解和抑郁症的病症，由于治疗这些病症的药物的成瘾性质，与设备内提供的药物相关联的滥用风险很高。例如，氯胺酮在治疗诸如双相抑郁的严重病症上已经表现出很大的效果。然而，考虑到诸如氯胺酮的药物的成瘾性质，医疗保健提供者对于施用(administer)它们或以其他方式将其开具成处方药在家使用犹豫不决。医疗保健提供者通常关注滥用或误用药物的患者，除了滥用药物的患者之外的人，以及对药物的盗窃和/或销售。

滥用和误用不仅归因于药物的成瘾性质，而且还归因于药物在缓解患者病情方面的功效。由于药物提供的缓解，患者可能被驱使使用超过其处方剂量。因此，需要这种药物的患者每次访问医疗保健提供者时可能仅接受少量剂量或供应。因此，一些患者必须频繁(诸如每周多次)访问他们的医疗保健提供者。对医疗保健提供者的大量必需的访问不仅不方便，而且还可能成为无法负担繁重交通或离开其工作地点延长的时间的人获得药物的障碍。

发明的简要概述

本发明是一种通过链接到网络平台的时间控制的设备来分配药物的系统和方法。该系统包括分配设备和计算设备。分配设备包括圆柱形壳体，该壳体具有第一封闭端和第二封闭端。第一封闭端包括第一表面，具有从第一表面垂直延伸的喷嘴。第二封闭端包括用紧固件固定到壳体上的基板。壳体还包括其中具有显示屏的凹槽(recess)。

壳体可另外包括在其中的被配置为存储液体药物组合物的圆柱形液体容器。液体容器包括泵组件，该泵组件被配置为通过喷嘴中的通道推动液体药物组合物。壳体还包括锁定机构(诸如螺线管)，其垂直于泵组件的运动操作。当螺线管延伸到锁定位置时，它会阻挡喷嘴的路径。因此，当螺线管延伸时，喷嘴不能完全压下，并且液体药物组合物不能从分配设备中排出。

位于壳体内的印刷电路板操作锁定机构。印刷电路板还被可操作地连接到泵组件上的触觉开关和实时时钟。当泵组件被致动时，触觉开关和实时时钟将数据信号传送到印刷电路板。使用该数据，印刷电路板将锁定和解锁锁定机构。

该方法包括以下步骤：用指令(诸如剂量数量和剂量之间的最小时间段)对印刷电路板进行编程，基于生物识别(biometrics)或其他认证参数对用户身份进行编程，从生物识别传感器接收信号，使锁定机构移动到解锁位置，分配液体药物组合物，并使锁定机构移动到锁定位置。

一个或多个附图的若干视图的简要描述

通过结合附图阅读以下详细描述，将更全面地理解和领会本发明，在附图中：

图1是根据本发明的系统的实施例的透视图；

图2是沿着线a截取的处于解锁位置的系统的实施例的示意性截面表示；

图3a是沿着线a截取的处于锁定位置的系统的实施例的示意性截面表示；

图3b是沿着线b截取的处于锁定位置的系统的实施例的示意性截面表示；

图4是根据本发明的方法的实施例的图表示；

图5是根据本发明的方法的实施例的图表示；

图6是根据本发明的方法的实施例的图表示；

图7a是处于锁定位置的电机组件的实施例的顶部透视图；

图7b是处于解锁位置的电机组件的实施例的侧透视图；

图7c是处于解锁位置的电机组件的实施例的顶视图；

图8a是具有电机组件的壳体的第一部分和第二部分的实施例的侧透视图；

图8b是处于解锁位置的壳体的第一部分和第二部分的实施例的另一侧透视图；并且

图8c是处于锁定位置的壳体的第一部分和第二部分的实施例的顶部透视图。

发明的详细描述

参考附图，本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)，其上具有计算机可读程序指令，以用于致使处理器执行本发明的各方面。

计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以保留和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任何适合组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下内容：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、数字通用光盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备(诸如在其上记录有指令的凹槽中的穿孔卡或凸起结构)、以及前述的任何适合组合。如本文使用的计算机可读存储介质不应被解释为暂时性信号本身，诸如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，穿过光纤电缆的光脉冲)或通过电线传输的电信号。

本文描述的计算机可读程序指令可以经由网络(例如，因特网、局域网络、广域网络和/或无线网络)从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备或外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发计算机可读程序指令以用于存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言(包括诸如smalltalk、c++等的面向对象的编程语言，以及诸如“c”编程语言或类似编程语言的传统程序化编程语言)的任意组合编写的源代码或目标代码。计算机可读程序指令可以完全地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、作为独立的软件包、部分地在用户的计算机上且部分地在远程计算机上、或者完全地在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(lan)或广域网(wan))连接到用户的计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，通过互联网使用互联网服务提供商)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令，以使电子电路个性化，以便执行本发明的各方面。

本文参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图来描述本发明的各方面。将理解的是，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令实施。

这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，其可以引导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式起作用，使得具有存储在其中的指令的计算机可读存储介质包括一种制品，该制品包括实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的各方面的指令。

计算机可读程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以致使在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实施的过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段或指令的一部分，其包括用于实施一个或多个指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实施方式中，框中提到的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行。还将注意的是，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由执行指定功能或动作或者执行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实施。

再次参考附图，其中相同的标号始终表示相同的部件，在图1中可以看到根据本发明的系统的实施例的透视图。图1示出了包括分配设备100和计算设备200的系统的实施例。计算设备200可以是智能电话、便携式平板电脑、膝上型计算机、台式计算机以及任何其他类似设备。图1还示出了分配设备100的实施例的外部部件。分配设备100包括圆柱形壳体102，其具有第一封闭端104和第二封闭端106。喷嘴108从第一封闭端104的表面104a垂直延伸。第二封闭端106还可包括基板106a，其用诸如星形螺钉的紧固件固定到壳体102，这将防止容易篡改壳体102。考虑其他紧固件，诸如磁性紧固件、定制“键控”螺钉或类似的锁定设备。壳体102还包括凹槽110，其中具有显示屏112。例如，显示屏可以是诸如单色oled图形显示器或其他led显示器的面板显示器。

参考图2，示出了沿着线a截取的处于解锁位置的系统的实施例的示意性截面表示。图2示出了处于解锁位置的分配设备100的内部部件，其中喷嘴108被压下。分配设备100的壳体102还包括第一部分114和第二部分116。壳体102的第一部分114连接到第一封闭端104和第二部分116两者。

在所描绘的实施例中，壳体102的第二部分116连接到第二封闭端106或基板106a，并为分配设备100提供基部。第二部分116容纳液体容器118，液体容器118被配置为储存液体药物组合物。在所描绘的实施例中，液体容器118是圆柱形的，这样以在类似圆柱形壳体102内提供高效配合。圆柱形液体容器118的一个示例是螺纹尺寸的库存小瓶。

为了提供获得液体容器118的药物内容物，液体容器118包括泵组件120。在图2a-2b所示的实施例中，泵120位于液体容器118的中心内。泵组件120的结构和操作基本上与常规鼻内喷雾设备中使用的标准泵组件相同。当朝向第一封闭端104的表面104a对喷嘴108施加压力时，泵组件120通过喷嘴108中的通道122推动存储在液体容器118内的液体药物组合物，从而将液体药物组合物从分配设备100中排出。因此，在解锁位置，液体药物组合物可以从分配设备100自由地排出。

参考图3a-3b，示出了分别沿线a和线b截取的处于锁定位置的系统的实施例的示意性截面表示。在所描绘的实施例中，壳体102的第一部分114还包括其中锁定机构的螺线管124。螺线管124垂直于泵组件120的运动操作。在一个实施例中，当螺线管124被激活时，它移动到喷嘴108的路径中，从而阻挡喷嘴108朝向第一封闭端104的表面104a的完全移动，并防止泵组件120将液体药物组合物从分配设备100排出。螺线管124被示出处于图2中的解锁位置和图3a-3b中的锁定位置。在替代实施例中，螺线管124可包括诸如u形夹的附件，其阻挡喷嘴108的路径并中断泵组件120的运动。

仍然参考图3a-3b，在所描绘的实施例中，响应于从诸如印刷电路板126的处理器发送的电信号，激活螺线管124。如图3a-b所示，印刷电路板126位于朝向第二封闭端106的壳体102的第二部分116内。印刷电路板126可操作地连接到电池128并由电池128供电，电池128也位于第二封闭端106处的第二部分116内。电池128可以是可充电锂离子电池或类似类型的电源。

在替代实施例中，锁定机构是电机组件300。在图7a-8c中，示出了锁定机构的电机组件300的实施例的各种视图。首先参考图7a，示出了处于锁定位置的电机组件300的顶部透视图。电机组件300包括连接到第一齿轮304的电机302，第一齿轮304被定位在内齿轮308的开口306内。内齿轮308包括中心锁310，其具有穿过其延伸的键槽312。类似于其中锁定机构是螺线管124(图3a-3b)的实施例，电机组件300中断或以其他方式阻挡泵组件120的运动。在图7a所示的实施例中，泵组件120的轴314延伸穿过内齿轮308的中心锁310。为了便于锁定，存在从泵组件120的轴314突出的一个或多个键316。键316被配置或以其他方式配合以滑入中心锁310的键槽312中。在图7a所示的实施例中，键316搁置在中心锁310上并且被阻止滑入键槽312中。因此，当键316未与键槽312对准时，附接到泵组件120的喷嘴108不可压缩。

现在参考图7b-7c，示出了处于解锁位置的电机组件300的侧透视图和顶视图。从图7b所示的锁定位置，电机302由来自印刷电路板126的电信号激活，电机302使齿轮304旋转，从而使内齿轮308旋转。内齿轮308中的开口306限制内齿轮308的旋转，这是因为内齿轮308可以仅沿任一方向旋转直到其卡在齿轮304上为止。当内齿轮308旋转时，锁310和键槽312也旋转。内齿轮308旋转直到它处于解锁位置为止，如图7b所示。在解锁位置，泵组件120的轴314的键316与延伸穿过锁310的键槽312对准。一旦电机组件300处于解锁位置，喷嘴108就可以被压缩。喷嘴108的压缩致使泵组件120的轴314上的键316滑入锁310的键槽312中，如图7c所示。当喷嘴108被释放时，轴314上的键316从键槽312滑出，并且内齿轮308可以旋转回到图7a所示的锁定位置。

现在转向图8a-8c，示出了具有电机组件300的壳体102的实施例的第一部分114和第二部分116的各种透视图。在所描绘的实施例中，壳体102的第一部分114包含泵组件102、印刷电路板126和电池128(未示出)，并且壳体102的第二部分116包含液体容器118(未示出)。首先参考图8b，示出了处于解锁位置的壳体102的第一部分114和壳体102的第二部分116的侧视图。壳体102的第一部分114具有沿其底表面320的外圆周的孔318。堆叠在壳体102的第一部分114的底表面320顶部上的盘324具有沿盘324的外圆周的切口(cutout)326。切口326被配置为与第一部分114的底表面320中的孔318对准。仍然参考图8b，电机组件300的电机302包括在电机302的与第一齿轮304相反的一侧上的第二齿轮322。第二齿轮322用于使盘324在第一部分114的底表面320上旋转。

现在参考图8a，壳体102的第二部分116包括从第二部分116的顶表面330延伸的多个l形凸缘328。l形凸缘328被配置为配合穿过第一部分114的底表面320中的孔318和盘324中的切口326。在图8b所示的解锁位置，l形凸缘328与第一部分114的底表面320中的孔318和盘324中的切口326对准。因此，第二部分116可以从壳体102的第一部分114拉出和移除。

为了到达图8c所示的锁定位置，电机302在从印刷电路板126接收到电信号时使第二齿轮324旋转，第二齿轮324使盘324旋转。盘324旋转使得切口326不再与l形凸缘328对准。因此，l形凸缘328以及因此壳体102的第二部分116不能从第一部分114移除。在一些实施例中，盘324是弹簧加载的，使得锁定位置是盘324的默认位置。

被描述为激活锁定机构的电路还可以连接到壳体102上的一个或多个信号led130，如图1所示。在一个实施例中，当螺线管124被激活并且分配设备100处于锁定位置时，信号led130照亮。在替代实施例中，信号led130可以以诸如红色(当螺线管124被激活并且分配设备100处于锁定位置时)和绿色(当螺线管124被去激活或者以其他方式未激活并且分配设备100处于解锁位置时)的颜色照亮。

电路还连接到壳体102上的凹槽110内的屏幕112并为其供电。在图2和图3a所示的实施例中，凹槽110被透镜132包围。透镜132保护屏幕112免受液体、碎屑和其他污染物的影响，同时仍允许用户清楚地观看屏幕112。在所描绘的实施例中，透镜132与壳体102齐平，以允许用户容易地操纵分配设备100。在一个实施例中，透镜132可在其中包括生物识别传感器。在替代实施例中，诸如图1中所示，生物识别传感器134位于沿着壳体102的单独位置。生物识别传感器134可包括指纹扫描仪、虹膜扫描仪、心率检测器等。透镜132还可以包括触摸屏功能，使得用户可以在屏幕112上显示的键盘上输入密码。生物识别传感器134和密码元件提供对于获得药物的附加的安全层，其验证使用该设备的个人并向印刷电路板126发送信号以将螺线管124移动到解锁位置。

在一些实施例中，分配设备100还可包括位于壳体内并连接到电路的光电管136。光电管136检测设备内的光条件。因此，光电管136可以检测分配设备100何时被篡改或破碎。在其他实施例中，分配设备100还可包括监视液体容器118中的药物水平的连接到电路的药物传感器138。因此，当液体容器118是空的或具有少量剩余药物时，药物传感器138可以向印刷电路板126发送信号。

泵组件120可另外包括触觉开关140。触觉开关140作为瞬时开关操作，当泵组件120完全致动时它被激活。触觉开关140可操作地连接到印刷电路板126，其中泵组件120的完全致动被记录。来自印刷电路板126的电路另外延伸到实时时钟芯片142。实时时钟芯片142可用于提供在屏幕112上显示的日期和时间。如稍后将讨论的，实时时钟芯片142还可以与螺线管124和触觉开关140结合使用以锁定分配设备100。

现在参考图4-6，示出了根据本发明的方法的实施例的图表示。在使用中，分配设备100中的部件可以与在计算设备200上可访问的网络平台通信，以控制药物的分配。印刷电路板126可以利用蓝牙低功耗(ble)作为无线协议来与计算设备200通信。因此，印刷电路板126可以从计算设备200编程。例如，医疗保健提供者可以经由计算设备200上的终端来调整网络平台上的设置。医疗保健提供者可以指示存储在液体容器118中的药物的剂量数量和剂量之间的最小时间段。然后将该信息传送到印刷电路板126。印刷电路板126基于来自触觉开关140的反馈计算剂量数量，并基于来自实时时钟芯片142的数据确定剂量之间的时间段。

除了对分配设备100进行编程之外，医疗保健提供者还可利用网络平台来观察来自分配设备100的状态信息。例如，剂量时间、锁定状态、篡改警报和剩余剂量是可以经由无线网络和/或蜂窝数据从分配设备100推送到网络平台的信息，其最终可由医疗保健提供者在计算设备200上的终端访问。此外，网络平台还可以包括日历界面或其他调度格式，以用于跟踪患者剂量和处方方案(prescriptionregimen)。因此，分配设备100、医疗保健提供者的计算设备200和患者的智能电话(如下所述)可以经由gsm或一些其他类似的数字蜂窝网络交换状态信息。

生物识别传感器134可以在医疗保健提供者在场的情况下由患者编程。例如，医疗保健提供者可以调整网络平台上的设置以允许对生物识别传感器134的编程。然后，生物识别传感器134可以扫描患者的指纹，例如以将患者身份分配给特定的分配设备100。一旦被编程，在可以使用分配设备100之前，生物识别传感器134将要求进行身份验证。

一旦经由医疗保健提供者的计算设备200上的网络平台对分配设备100进行编程，患者就可以使用分配设备100。为了获得药物，患者将首先通过致动生物识别传感器134(诸如将手指放在生物识别传感器134上以进行指纹扫描验证)来证明他或她的身份。一旦验证了患者的身份，患者就可以自我给药第一剂量的药物。

在替代实施例中，患者的智能电话或其他计算设备可以充当利用分配设备100的第二层认证。例如，患者可以在他或她的智能电话上访问网络平台的患者界面。在给药时间，可能要求患者经由智能电话认证他或她自己。例如，患者可以通过经由密码或指纹传感器解锁他或她的电话来完成认证。在另一个实施例中，医疗保健提供者可以将临时或一次性pin码从网络平台的医疗保健提供者接口发送到网络平台的患者接口。因此，患者可以在他或她的智能电话上访问网络平台、检索pin码、并在分配设备100上输入pin码以解锁它。

为了施用第一剂量，患者握住分配设备100，使得喷嘴108靠近或部分地在鼻孔内，并朝向第一封闭端104的表面104a向喷嘴108施加压力。泵组件120从喷嘴108排出药物，使得患者可以吸入药物。当泵组件120被致动时，触觉开关140也被触发。触觉开关140向印刷电路板126发送泵组件120已被致动的信号，表明已施用剂量。同时，印刷电路板126将来自触觉开关140的信号与实时时钟芯片142提供的时间相关联。

如果医疗保健提供者已经设定了剂量之间的最小时间段，则从触觉开关140接收信号也将致使印刷电路板126致动螺线管124。螺线管124将移动到喷嘴108的路径中，从而防止患者施用后续剂量的药物。分配设备100将保持在锁定位置，其中螺线管124阻止喷嘴108的致动，直到最小时间段已经过去为止。印刷电路板126可以使用从实时时钟芯片142接收到的数据来监视时间。一旦在致动触觉开关140之后经过了最小时间段，印刷电路板126就将触发螺线管124缩回，从而允许患者完全压下喷嘴108以施用后续剂量。此后，重复锁定过程。

在其中一个或多个信号led130位于壳体102上的实施例中，当螺线管130处于喷嘴108的路径中时，信号led可以照亮红色，指示可以不施用剂量，并且当螺线管124缩回时，信号led可以照亮绿色，向患者发信号通知后续剂量可用。由于印刷电路板126可以与计算设备200无线通信，因此来自印刷电路板126的信号可以被传送到计算设备200，警告患者下一剂量是可用的。在替代实施例中，药物传感器138可以向印刷电路板126传送信号并且最终向计算设备200传送信号，指示液体容器118是空的或者具有少量剩余的药物。这警告患者开始重新填充处方药的过程。

在其中壳体102包括光电管136的实施例中，光电管136可以被配置为当光电管136检测到高于编程阈值的光时向印刷电路板126发送信号。印刷电路板126可以被编程为将信号传送到医疗保健提供者可访问的计算设备200。该信号可以表现为网络平台上的警报，其通知医疗保健提供者分配设备100已经被篡改。在另外的实施例中，印刷电路板126可以被编程为将数据从分配设备100的任何部件或部件的组合发送到由医疗保健提供者和/或患者操作的计算设备200。然后，医疗保健提供者和患者可以访问该数据以改善对治疗计划的遵从性。

虽然已经参考某些示例性实施例特别示出和描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离如可以由所撰写的说明书和附图支持的权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中实现细节上的各种改变。此外，在参考特定数量的元件描述示例性实施例的情况下，将理解的是，可以利用少于或多于特定数量的元件来实践示例性实施例。