KR20050002907A - 전기로 구동되는 약물 전달 장치를 위한 안전성 시스템 및컴퓨터-판독가능 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 약물의 투여량을 전달하기 위한 전기로 구동되는 약물 전달 장치를 위한 안전성 시스템에 관련되고, 여기에서 안전성 시스템은 잘못된 약물 투여량의 전달을 막기 위하여 구성되고 기계적인 운동을 기록하기 위한 검출 수단들을 포함하며, 시스템은 전달 장치에 대한 기계적인 변수를 검출하고 구동 수단들에 전력 공급을 제어하기 위하여 구성된 제어 회로들에 신호를 방출하기 위한 적어도 두 개의 검출 수단들을 포함한다. 나아가, 본 발명은 전달 장치 등을 제어하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에 관련된다. 이것은 매우 신속하고 정확하고 믿을 만하게 작동하는 시스템을 제공함으로서 잘못된 약물의 투여량을 막는 것을 가능하게 한다.

Description

전기로 구동되는 약물 전달 장치를 위한 안전성 시스템 및 컴퓨터-판독가능 매체{A SAFETY SYSTEM FOR AN ELECTRICALLY DRIVEN MEDICAL DELIVERY DEVICE AND A COMPUTER-READABLE MEDIUM}
그러한 종류의 시스템들은 잘못된 투여량에 대한 안전성을 증가시키기 위한 검출 수단으로부터 피드백을 가지는 마이크로프로세서의 사용을 가르치는, 즉, 미국 특허 6,259, 587로부터 알려진다.
미국 특허 4,722,734는 회전 속도계의 사용을 포함하고, 그것은 또한 안전성 시스템 내에 시간 제한을 부가함에 의해 안전성을 증가시키는 옵션을 언급한다.
유럽 특허 384 155는 전달 장치가 활성인지 아닌지를 검출하기 위한 센서를 포함하는 한 쌍의 여분의 제어 회로를 포함한다.
오늘날, 약물의 투여량을 분배하기 위한 펌프와 그와 같은 장비의 발전은 점점 더 정교하게 되어 투여량은 비교적 적절하게 분배될 수 있고, 대신에 점점 더 농축된 약물들이 사용되고, 그것은 이제까지 알려진 장치들이 과다 투여량에 대한충분한 정도의 안전성을 제공하지 못했다는 것을 의미하는데, 이것은 투여는 그러한 연장된 기간 이상 주어졌고, 상부 시간 제한은 과다 투여량이 전달되지 않는 것을 효과적으로 보장하는데 충분했다는 다소간 미리 예상하는 종래 기술 시스템에 기인한다.
이것은 도면의 도 3의 참조로 나타난다. 실선은 정상 시간내에 정상 투여량을 보여주고, 점선은 정상 시간내에 25 % 과다 투여를 나타내는데, 만약 일반적으로 사용되는 검출 수단등의 10 개의 디스크 홀 중 2 개가 방해되면, 그것은 발생한다. 가장 최신 인슐린 타입의 25 %의 과다 투여는 치명적일 수 있다.
본 발명은 약물의 복용량을 전달하기 위한 전기로 구동되는 약물 전달 장치에 대한 안전성 장치에 관련된 것으로, 여기의 안전성 시스템은 약물의 잘못된 복용량의 전달을 막게 구성되고, 기계적인 운동을 기록하는 검출 수단을 포함한다.
첨부한 도면들은 본 발명을 구체예의 방법으로 본 발명을 도해한다 :
도 1은 두 개의 검출 수단을 가지고 거기에서 제어 회로가 독립적으로 구성되어 있는 본 발명의 바람직한 구체예를 도해한다.
도 2는 H-브릿지 및 DC-모터를 가진 본 발명의 다른 구체예를 도해한다.
도 3은 종래 기술의 문제를 도해한다.
도 4는 본 발명의 효과를 도해한다.
구체예의 상세한 설명
도 1은 청구항 1에 대한 본 발명의 구체예를 나타내는데, 두 개의 독립적인 제어 회로들(8, 9)을 포함하며, 여기에서 양쪽 제어 회로들(8, 9)은 필수적으로 동일한 기원으로부터 나오지 않는 외부 신호(7)로부터 시작된다. 그러나, 바람직한 구체예들에서 제어 회로는 상태, 동조화와 같은 통신을 서로 교환하는 일반적인 통신 교환(13) 링크를 가진다.
본 발명에 대하여, 각각의 제어 회로(8, 9)는 완전히 독립적인 검출 수단들(10, 11)을 포함한다. 즉, 그들은 서로에게 의존하지 않으며, 그들은 기계적인 운동에 관련된 동일한 주입으로부터 신호를 획득하지도 않는다. 제 1 제어 회로(8)의 검출 수단(10)들은 예를들어, 구동 수단들(12)에서 직접적으로 시험될 수 있는데, 여기에서 제 2 제어 회로(9)의 검출 수단들(11)은 피스톤 로드(보여지지 않음)의 운동과 같은 구동 수단들에서 기원이 되는 전송 패스와 함께 기계적인 운동에 관련된 다른 주입에서 시험된다. 검출 수단들(10, 11)의 다른 전형적이고 유용한 위치는 기어휠의 회전을 검사하기 위한 기어박스에 있다. 만약 어떤 이유들 때문에 기어휠이 돌아가지 않으면, 즉 기계적인 파손에 기인하는 (습도) 등, 검출 수단들은 어떠한 적절한 작동을 수행하기 위한 정합 제어 회로를 멈출 것이다.
도 4를 참조하면, 도 3과 관계에서 설명되는 것 처럼 과다 투여가 제거될 수 있다는 것이 당연한 것일 수 있다. 예를 들어, 만약 주 검출 수단들이 10 개의 홀중 2 개가 방해된다면, 명목상의 투여량이 전달되어 졌을때, 본 발명에 따른 더 분리된 검출 수단들은 전달을 방해할 것이다. 본 발명은 도 4에 언급으로 단순히 이해되지는 않지만, 본 발명의 실질적인 부분은 도 3과 관련하여 설명된 문제를 인식하는데 있다는 것은 주의되어야 한다.
도 2는 두 개의 제어 회로(14, 15)를 가지는 안전성 시스템을 도해하지만, 기계적인 운동을 조사하는 단 하나의 검출 수단(16)이 명확화를 위하여 보여진다. 구동 수단(17)은 스위치 수단들(18, 19, 20, 21)에 의하여 형성된 H-브릿지에 접속되는데, 여기에서 스위치들은 게이트, 트랜지스터 등에 의하여 형성될 수 있다. 검출 수단들(16)은 구동 수단들(17) 위에 올려지는데, 그것은 모터, 기어박스, 피스톤 로드 등이고, 구동 수단의 회전 또는 병진 운동에 의한 신호(22)를 제공한다. 검출 수단 신호는 두 개의 독립적인 제어 회로(14, 15)로 주어지고, 그것은 본 실시예에서 주/종 구성로 되는데, 여기에서 주 회로(14)는 외부 신호(24)를 받는다. 주 회로(14)는 스위치(18, 20)를 끄고 구동 수단(17)에 공급을 제거하고, 종 회로(15)는 스위치(19, 21)를 끄고 구동 수단(17)에 공급을 차단한다. 더 나아가, 양 방향 통신 교환 가능성이 주 및 종 회로(23) 사이에서 존재한다.
작동 전, 작동 동안, 작동 후, 투입은 다음과 같을 수 있다 :
1. 브릿지의 각각의 스위치는 개별적으로 테스트된다.
2. 검출 수단들이 테스트된다.
3. 주 회로가 종 회로와 선택된 투여량을 통신 교환한다.
4. 종 회로가 검출 수단 펄스의 투입 시간과 회수를 계산한다.
5. 종 회로는 H-브릿지에서 적절한 스위치를 켠다.
6. 주 회로는 종 회로에 투입을 시작할 것을 신호한다.
7. 주 회로는 희망하는 투입 속도를 얻기 위하여 H-브릿지에 있는 적절한 스위치를 제어한다.
8. 투입 동안, 종 회로는 시간을 감시하고, 검출 수단은 계산하고 만약 기대된 시간 또는 검출 수단 펄스가 초과 된다면 구동 수단이 작동 할 수 없게 관련된 스위치를 끈다.
9. 주 회로는 희망하는 검출 수단 펄스가 도달하거나 또는 어떤 착오, 즉, 시간 초과와 만나면 관련된 스위치를 무력하게 한다.
10. 주 회로는 종 회로에 주입이 정상적으로 종결되었는지, 검출 수단이 초과 계산하였는지에 대한 통신인 상태를 질문한다.
11. H-브릿지 내의 각각의 스위치는 개별적으로 테스트된다.
본 발명에 대하여, 두 개 또는 그 이상의 개별적 검출 수단들이 주 및 종 회로에 기계적인 운동에 대한 피드백을 주기 위하여 사용될 수 있다. 그들은 기계적인 시스템의 단일 부분 상에 올려질 수 있거나 바람직하게는, 기계적인 시스템의 분리된 부분들 상에 올려질 수 있다.
제어 회로들은 마이크로 제어기들이 되거나 어떠한 유사한 프로그램 될 수 있는 또는 어떠한 적절한 장치가 될 수 있다. 검출 수단들은 회전 속도계, 광학 센서 또는 다른 검출 수단들 및 그들의 어떠한 조합을 포함할 수 있다. 구동 수단들은 전기적인 DC-구동 모터, 펌프 등을 포함할 수 있다. 관련된 스위치들을 끄는 능력을 가진 상기 안전성 시스템에 더하여, 구동 수단들의 기계적인 운동을 방해하기 위하여 존재하는 추가의 안전성 장치의 제어를 가지는 하나 또는 그 이상의 제어 회로가 있는 시스템이 바람직하다. 이것은 즉, 상기 운동을 방해하는 탭으로 올려진 솔레노이드 형태로 만들어질 수 있다.
나아가, 본 발명은 또한 안전성 작동을 수행하는 프로세서를 제작하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 그 프로그램은 두 개의 안전성 루틴을 제공하는데, 그것의 각각은 기계적인 운동을 기록하기 위한 분리된 검출 수단으로부터 입력 신호에 의존하고, 각 안전성 루틴은 의료 전달 장치를 위한 구동 수단을 제어하기 위한 출력 신호를 제공한다.
여기에서, 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 저장 매체, 즉, 물리적 컴퓨터 ROM 및 RAM, 제거되거나 제거될 수 없는 저장 드라이브, 마그네틱 테입, 광학 디스크, 디지털 비디오 디스크(DVD), 컴팩트 디스크(CD 또는 CD-ROM), 미니 디스크, 아드 디스크, 플로피 디스크, 스마트 카드, PCMCTA카드, 데이터 네트워크로 부터 얻어진 통신, 즉, 지역 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 또는 그들의 어떠한 조합, 즉, 인터넷, 인트라넷, 액스트라넷 등이 될 수 있다.
본 발명에 관하여, 어떠한 원격 제어 시스템 뿐만 아니라 내장된 안전성 제어 루틴들, 기억 저장 및 제어 구성을 가지는 전용 장치들은 청구항들에 포함되어 있다.
본 발명의 목적은 매우 빠르고, 정확하고, 신뢰할 정도로 작동하는 시스템을 제공하는 것으로, 즉, 과다 투여의 지점으로 보여지는 것이 검출되는 상황에서 매우 신속하게 반응한다. 본 목적은 시간 제한 없이 제공될 수 있고, 더 나아가 하나의 안전성 제어 회로가 실패할 경우에도 가능하다.
본 목적은 전달 장치를 위한 구동 수단인 전원 장치를 제어하기 위하여 구성되는 적어도 두 개의 제어 회로를 포함하는 안전성 시스템에 의하여 이루어진다 ; 그리고 여기에서 적어도 두 개의 검출 수단들이 투여량의 전달 및 상기 제어 회로의 각각의 하나에 대한 신호의 방출을 위한 기계적인 변수를 검출하기 위하여 각각 배치되어 제공된다.
오늘날 생겨난 투여량의 전달 정확성과 과다 투여를 적절하게 제어할 수 있는 안전성 시스템에 대한 높은 요구는 양쪽 안전성 회로가 분리된 각각의 검출 수단으로부터 정보를 받는 것으로 채워지는데, 상기 정보는 약물 전달 장치를 작동시키는 기계적인 운동의 신뢰할 만한 측정에 의존된다. 그러한 이로운 특징들은 안전성 회로가 어떻게 구성되더라도 얻어지므로, 그들은 주 및 종 회로가 되거나 제어 회로는 두 개의 분리되어 작동하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
두 개의 분리된 검출 수단들에 의하여 얻어지는 더 나은 이점은 검출 수단으로부터 방출되는 신호는 제어 회로에서 수식될 수 있다는 것이다. 그것에 의하여 정상 기능으로부터 어떠한 착오를 계산하는 것이 가능하다, 즉, 불일치의 경우에 합당한 실행이 제어 회로에서 만들어질 수 있다.
바람직하게 두 개의 검출 수단이 구동 수단에서 생기는 기계적인 전송로와 함께 다른 위치에서 배열될 것이다.
바람직한 기계적인 변수는 회전 운동인데, 이것은 검출 수단에 의한 방법으로 편리하게 기록될 수 있다. 검출 수단은 또한 병진 운동을 검출하기 위하여 구성될 수 있고, 기계적인 운동에서의 최종적인 착오는 기계적인 운동을 방해하기 위한 다른 제어 수단에 의하여 더 반대로 될 수 있다.
바람직하게 제어 회로들 사이에 통신 접속이 있고, 어떻게 통신이 발생하는 지를 정의하는 프로토콜이 결정될 것이다.
바람직하게는 구동 수단은 DC-구동 장치, 즉, 모터이다. DC-구동 장치를 제어하기 위하여, H-브릿지-결합 전자 스위치들이 편리하게 제공될 수 있는데, 그것은 모터가 양 방향에서 제어되게 할 수 있는 제어 회로에 의하여 제어되고, 각각의 제어 회로는 모터의 진행 방향에 관계 없이 그것을 멈추게 할 수 있다. 이것은 각각의 제어 회로에 의하여 각각 제어되는 한쌍의 스위치를 통과하는 DC-구동된 장치를 통과한 전류에 의하여 이루어진다.
바람직한 구체예에 의하면 제어 회로 스스로 투여량이 분배되기 전에 전자 스위치를 제어하고, 더욱 안전성한 측정으로서 본 발명은 시간 감시 장치에 의하여 보충될 수 있다.
바람직한 구체예에 의하면 본 발명에 따른 안전성 시스템은 마이크로프로세스를 포함하고, 본 발명은 또한 투여량의 약물을 전달하기 위한 전기로 구동되는 약물 전달 장치를 포함하는 시스템 상에서 안전성 작동을 수행하는 프로세서를 만드는 프로그램을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체에 관련되는데, 여기에서 시스템은 잘못된 투여량의 약물 전달을 막기 위하여 구성된다.
컴퓨터-판독가능 매체는 안전성 작동이 다음과 같이 것을 포함하는 것을 특징으로 한다 :
- 두 개의 안전성 루틴을 제공하는데, 그것은 각각 기계적인 이동을 기록하기 위한 검출 수단으로부터 입력 신호에 의존한다; 그리고 여기에서 각 안전성 루틴은 약물 전달 장치를 위한 구동 수단을 제어하기 위한 출력 신호를 제공한다.

Claims (17)

  1. 잘못된 약물 투여량의 전달을 막고 검출 수단을 포함하기 위한 구성으로 되어 있고, 전달 장치를 위한 구동 수단에 전력 공급을 제어하기 위하여 구성된 적어도 두 개의 제어 회로를 포함하는 약물의 투여량을 전달하기 위한 전기로 구동되는 약물 전달 장치를 위한 안전성 시스템에 있어서,
    적어도 두 개의 검출 수단이 투여량의 전달을 위한 기계적인 변수를 검출하고 상기 제어 회로들의 각각의 하나에 신호를 방출하기 위해 각각 구성되어 제공되는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 제어 회로들은 주 회로와 종 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 제어 회로들은 두 개의 분리되어 작동하는 제어 회로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 검출 수단으로부터의 출력 신호들은 결함을 검출하기 위하여 제어 회로들에서 프로세싱되는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 두 개의 검출 수단은 DC-구동 장치에서 기원이 되는 기계적인 전송로를 따라서 다른 위치에 구성되고 검출 수단은 상기 제어 회로의 각각의 하나에 접속되는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 검출 수단은 회전 운동을 검출하기 위하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  7. 제 5항에 있어서, 검출 수단은 하나의 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 검출 수단은 병진 운동을 검출하기 위하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 기계적인 운동을 방해하기 위한 추가의 제어 수단을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  10. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 통신 접속이 제어 회로들 사이에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 구동 수단은 DC-구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  12. 제 10항에 있어서, DC-구동 장치는 전력 공급원에 접속되어 있고 제어 회로에 의하여 제어되는 전자 스위치들의 H-브릿지 결합의 중앙에 접속되는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  13. 제 11항에 관하여, 전자 스위치들이 제어 회로에 접속되어 DC-구동 장치를 통한 전류가 각각 그들의 제어 회로들에 의하여 각각 제어되는 한 쌍의 스위치를 통과하는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  14. 제 12항에 있어서, 제어 회로들은 투여량을 전달하기 전에 상기 전자 스위치들을 테스트하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  15. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 하나의 제어 회로는 시간 감시 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 안전성 시스템.
  16. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성 시스템.
  17. 약물 투여량의 전달을 위한 전기로 구동되는 약물 전달 장치를 포함하며, 잘못된 약물 투여량의 전달을 막기 위하여 구성되는 시스템 상에서 프로세서가 안전성 작동을 수행하게 하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서,
    상기 안전성 작동은 기계적인 운동을 기록하기 위한 각각의 검출 수단들로부터 입력 신호에 각각 의존하는 두 개의 안전성 루틴을 제공하고 각각의 안전성 루틴은 약물 전달 장치를 위한 구동 수단들을 제어하기 위한 출력 신호를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
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