CN101663014A - 整合通信装置的口服药物胶囊组件 - Google Patents
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Abstract
一种改进的口服药物递送胶囊(60)的上部胶囊部分(62),所述口服药物递送胶囊(60)包括上部胶囊部分(62)和下部杯形胶囊部分(64),所述下部杯形胶囊部分(64)包含药物制剂(66),所述下部胶囊部分(64)由在胃肠液中分散的材料制成,所述下部胶囊部分(64)具有开口,所述上部胶囊部分(62)具有与所述下部胶囊部分(64)的开口接合的尺寸。所述改进在于将通信装置如RFID标签(90)配置在上部胶囊部分(62)上或与其整合,从而使所述通信装置可以传达所述口服药物递送胶囊已经被摄取的信息。还公开了关于改进的下部胶囊部分的备选实施方案。
Description
背景技术
[0001]本发明涉及用于监视对内剂量给药方案的顺应性和随后分析产生的数据的方法和系统。更具体地,本发明涉及摄取或插入的包封装置的应用,所述装置将信号传递到外部数据收集装置,用于观察和分析何时触发对胃肠道的离子传导环境敏感的开关,由此指示剂型已经被摄取、插入或内在化。于是,可以分析在外部数据收集装置中收集的数据,用于患者治疗的管理或用于临床研究。
[0002]不顺应性是指患者没有在规定的时间期间内、在规定的时间服用规定的剂量,导致患者用药不足或用药过度。所述不顺应性导致医疗护理费用的增加,更高的并发症发生率,更高的病原体抗药性发生率,和药物浪费。在57项不顺应性研究的调查中,不管药物、患者群体特征、递送的药物或研究方法如何,在所有的研究群体中,不遵照药物方案的占15%至高达95%。(Greeberg,R.N.:Overview of Patient Compliance withMedication Dosing:A Literature Review(患者对药物给药的顺应性的综述:文献综述),Clin.Therap(临床治疗).,6(5):592-599[1984])。患者不遵守药物方案的原因是多种多样的并且包括遗忘(30%),其它着急的事情(16%),选择不服药(11%),缺少信息(9%)和“感情因素”(7%)。(Osterberg,L.,和Blaschke,T.:Compliance to medication(对药物的顺应性),N.Engl.J.Med(新英格兰医疗杂志).353:5,490[2005].)。
[0003]使用关于登记以显示顺应性的传统方法(例如日记本(paperdiaries)),对于在任何临床试验过程中提供给患者的指示的顺应性在相对短期中通常少于50%,而在相对长期试验中则为少于40%(Vrijens和Goetghebeur,Statist.Med.(统计医学)23,531-544,2004)。当给与患者日记本秘密进行每日用药追踪时,对慢性疼痛患者的临床试验仅报道11%的顺应性,其中有高达80%的伪造登记(Stone等,Control Clin.Trials.(对照临床试验)24,182-199,2003),其中在32%的研究日日记本并没有打开,但是对那些天的顺应性登记却超过90%。通过一次去除所有的或大部分的药物在门诊回访之前故意倾倒药物的高发生率也发生在临床研究中(Coutts等,Arch.Dis.Child.67,332-333,1992;Rand等,Am.Rev.Respir.Dis.146,1559-1564,1992;Rudd等,Clin.Pharmacol.Therap.46,169-176,1989;Simmons等,Chest.118,290-295,2000)。因此,在临床试验中频繁发生在不顺应患者中的欺骗行为,并且这通常不能通过传统的监视方法来揭示。结果是难以解释产生的数据,并且更糟的是对于可靠地预测临床试验的有效性是无用的。更好的监视实际药物摄取的时间将有助于减轻很多这样的问题。例如,与依赖于患者被指定服用药物的时间相比,可以关于实际服用药物的时间对药物的血液水平进行校正以更好地进行药物代谢动力学/药效学解释。然而,在临床试验中使用的大部分目前的追踪装置仅追踪药物摄取过程的开始,即通过追踪药物容器被打开或被活化的时间。为了更精确地监视临床试验的顺应性,需要监视药物摄取的更完善的方法。
[0004]在治疗设定中,精确的测量和分析顺应性具有许多重要的益处,如使护理者能够提醒患者关于发展与对所述方案的较差顺应性有关的药物抗性感染的可能性,并且使能够鉴定与过度服药相关的药物的副作用。在临床药物研究阶段,精确的测量和分析顺应性可以导致更广泛范围的益处,包括提高临床研究的统计可靠性,更早的结束临床研究,可能鉴定副作用,和将不顺应性的影响确定为不顺应性程度的函数。
[0005]通过由训练过的人员直接观察来证实药物顺应性是有效的,但是在大多数情况中是不切实际的。通过血液或尿液分析证实药物顺应性在离开医院的环境下也是不实际的。
[0006]已经进行了许多技术上的努力来克服直接观察和样品分析的不实用性。已经进行的这些技术努力单独地涉及监视给药顺应性。已经开发了与患者的皮肤连接的透皮检测装置,其通过皮肤检测摄取的药物成分。所述装置可以将信号传递到在外部位置的远程接收器如医疗保健设备,如在例如美国专利号6,663,846和美国公开专利申请号2005/0031536中所公开的。还已经开发了电子传感器系统,其检测在患者的呼吸中摄取的药物成分,如在美国公开专利申请号2004/0081587中所公开的。已经将射频鉴定(″RFID″)标签整合(incorporate)到丸剂中,其中当由相应的射频阅读器询问时,每个标签能够通过标签所发射的独特编码来鉴定药物的类型、其剂量和批号,如在美国专利号6,366,206中所提及的。′206专利的RFID可以整合生物传感器,例如所述生物传感器通过检测胃肠道中的离子传导率来检测湿度或pH的变化而转换状态,从而确定所述丸剂是否已经溶解和RFID标签是否已暴露于胃肠道系统的环境。
[0007]也已经开发了用于药物顺应性的统计学模型。例如,Gerard等.在Statistics in Medicine(医学统计学)(17,2313-2333[1998])中描述了关于药物顺应性数据的马可夫(Markov)混合效应模型。Vrijens等,在Statistics inMedicine(医学统计学)(23,531-544[2004])中,描述了用于减少偏差和提高药物代谢动力学药效学群体研究中的精确性的数据处理模型。在欧洲专利申请号0526166中,公开了使用与药物容器连接的无线电发射机检测药物消耗从而监视患者顺应性的方法。在美国公开专利申请号2002/0143577中公开了基于患者登记的与药物消耗相关的数据从而监视患者顺应性的方法。
[0008]在美国公开专利申请号2003/0055531中公开了基于条形码的药物分配系统和数据库。在美国公开专利申请号2003/0110060中,公开了包括与患者交互作用的患者顺应性监视方法。在美国公开专利申请号2004/0133305中公开了给患者提供便携式药物分配器的患者顺应性监视系统,所述系统提醒患者服用药物剂量并且接着收集与服用药物相关的顺应性数据。
[0009]在美国公开专利申请号2004/01193446中提供了使用药物代谢动力学模型的患者顺应性监视方法以确定是否所规定的给药方案应该进行调整。在美国公开专利申请号2004/0243620中,公开了将患者顺应性监视方法用于临床试验中的应用。在美国公开专利申请号2004/0008123中公开了追踪药物容器的系统和方法。最终,在美国公开专利申请号2005/0131281中公开了使用包含RFID标签的胶囊或丸剂的患者顺应性监视方法,所述标签对患者的摄取具有反应。
[0010]上述专利和出版物的每一个给现有技术提供了关于监视针对给药方案的顺应性的贡献。然而,如在许多这样的技术领域中,在内剂量给药方案的监视中仍旧存在提高的空间。
发明概述
[0011]本发明是将RFID标签或其它通信装置与药物递送胶囊整合在一起的改进的方式。更具体地,本发明是口服药物递送胶囊的改进的上部胶囊部分,所述口服药物递送胶囊包括上部胶囊部分和下部杯形的胶囊部分,所述下部杯形胶囊部分用于包含药物制剂,下部胶囊部分用在胃肠液中分散的材料制成,所述下部胶囊部分具有开口,所述上部胶囊部分具有与所述下部胶囊部分的所述开口接合的尺寸,其中所述改进包括:将通信装置置于上部胶囊部分上或与其整合以致所述通信装置可以传达口服药物递送胶囊已经被摄取的信息。
[0012]在相关实施方案中,本发明是口服药物递送胶囊的改进的下部胶囊部分,所述口服药物递送胶囊包括上部胶囊部分和下部杯形胶囊部分,所述下部杯形胶囊部分用于含有药物制剂,所述下部胶囊部分由在胃肠液中分散的材料制成,所述下部胶囊部分具有开口,所述上部胶囊部分具有与所述下部胶囊部分的所述开口接合的尺寸,其中所述改进包括:通信装置位于下部胶囊部分上或与其整合以致通信装置传达口服药物递送胶囊已经被摄取的信息。
附图简述
[0013]为了更完整地理解本发明,现在将参考在附图中更详细地说明和在下面通过本发明实施例描述的实施方案,其中:
[0014]图1是防干扰(tamper proof)口服药物递送胶囊的放大图,部分是截面图,部分是完整的,其具有适合安装在下部胶囊部分开口中的上部胶囊部分,所述上部胶囊部分包含主动式RFID标签;
[0015]图2是口服药物递送胶囊的放大图,部分是横截面,部分拆开,部分是完整的,所述口服药物递送胶囊具有适合安装于下部胶囊部分开口上的上部胶囊部分,所述下部胶囊部分具有缠绕在下部胶囊部分上并且附着在其上的被动式RFID标签系统;
[0016]图3是口服药物递送胶囊的放大图,其部分是横截面并且部分是完整的,所述口服药物递送胶囊具有适合安装在下部胶囊部分的开口中的上部胶囊部分,所述上部胶囊部分包含磁体;
[0017]图4是防干扰口服药物递送胶囊的放大图,其部分是横截面,部分是完整的,所述口服药物递送胶囊具有适合安装在下部胶囊部分的开口中的上部胶囊部分,所述上部胶囊部分包含红外线发射二极管;
[0018]图5是口服药物递送胶囊的放大图,部分是横截面,部分是完整的,所述口服药物递送胶囊具有适合安装在下部胶囊部分开口上的上部胶囊部分,所述上部胶囊部分包含射频发射机系统;
[0019]图6是口服药物递送片剂的放大图,部分是横截面,部分是完整的,所述片剂具有附着于其上的RFID标签系统;
[0020]图7是防干扰口服药物递送胶囊的放大图,其部分是横截面,部分是完整的,所述口服药物递送胶囊具有适合安装在下部胶囊部分的开口中的上部胶囊部分,所述上部胶囊部分包含荧光剂;和
[0021]图8是口服药物递送胶囊的放大图,其部分是横截面,部分是完整的,所述口服药物递送胶囊具有适合安装在下部胶囊部分开口内部的上部胶囊部分,所述上部胶囊部分包含超声换能器。
发明详述
[0022]在下面的各图中,将相同的参考标记用于指示相同的组件。在下面的描述中,关于一个构建的实施方案描述各种操作参数和组件。包括这些具体的参数和组件作为实例并且其不意味着限制。
[0023]现在参考图1,其中显示防干扰口服药物递送胶囊10,其包含由用明胶12包覆(overmold)的模制热固塑料核心28制成的上部胶囊部分和由明胶制成的下部胶囊部分14。药物制剂16位于下部胶囊部分14中。举例说明的胶囊10是一种胶囊,但是要理解其它的给药形式如片剂和丸剂也可以使用。用于本文的剂型指包括活性药物成分的药剂或可以是安慰剂。
[0024]RFID芯片20位于核心28中。通过非限制性举例的方式,可以对RFID芯片20进行编码以显示特别是药物的类型、药物的剂量和药物的批号和序列号。如下面所指出,胶囊10发射信号以指示剂型10实际上已经被摄取,这是基于其具有通过暴露于胃肠道而被激活的开关(switch)进行的。所述信号可以以多种方式进行发射,包括例如电磁的(例如,可见光、紫外线和红外辐射,或RFID信号)、磁的、放射性的、化学的(例如可以对呼吸检测的示踪器)、荧光的、声学的(例如,超声波或气化的糖型(candy-type)技术)、和生物学的(例如,使用生物标记物,如来自四聚体技术的发展领域)形式。
[0025]RFID芯片20可以是数种设计和构型的任一种。因此,所显示的RFID芯片20仅用于举例说明的目的并且不意欲是限制性的。来自RFID芯片20的信号可以由信号放大器放大,所述信号放大器位于RFID芯片20和信号接收和阅读装置(都未显示)之间。
[0026]RFID芯片20连接于天线22和电池18。当胶囊10被摄取时,下部胶囊部分14分散在胃液中并且电极24和26被暴露于胃液。电极24和26在其一端连接于RFID芯片20,并且包括整合在RFID芯片20中的传导率开关,当胶囊10被摄取由此将电极24和26暴露于导电性的胃液时,所述开关开启RFID芯片20。
[0027]现在参考图2,其中显示了口服药物递送胶囊30,其包括由明胶制成的上部胶囊部分32和由明胶制成的下部胶囊部分34。药物制剂36位于胶囊部分32和34中。被动式RFID芯片40位于贴片44中,所述贴片44缠绕在下部胶囊部分34上并且附着于其上。对所述RFID芯片40进行编码以识别药物类型、剂量、批号等。将所述RFID芯片40连接于偶极天线38和42。当摄取所述胶囊30时,所述胶囊部分32和34分散在胃液中,并且将所述RFID芯片40升温到体温。RFID芯片40包含热开关以在胶囊30被摄取并且RFID芯片40被升温到体温时开启RFID芯片40。
[0028]现在参考图3,其中显示口服药物递送胶囊50,其包括由模制的热固塑料制成的上部胶囊部分52和由明胶制成的下部胶囊部分54。药物制剂56位于下部胶囊部分54中。磁体58位于上部胶囊部分52中。当胶囊50被摄取时,通过包含在一种制品中的磁强计来检测磁体58的存在,所述制品被放置于使用者上或由使用者穿戴,如项链。
[0029]现在参考图4,其中显示防干扰口服药物递送胶囊60,其包括由模制的热固塑料制成的上部胶囊部分62和由明胶制成的下部胶囊部分64。将药物制剂66放置在下部胶囊部分64中。将微处理器70放置在上部胶囊部分62中。对微处理器70进行编码以鉴别药物类型、剂量、批号等。将微处理器70连接于红外线二极管76和电池68。当胶囊60被摄取时,下部胶囊部分64分散在胃液中,并且电极72和74暴露于胃液。电极72和74在其一端连接于微处理器70并且包括整合在微处理器70中的传导率开关,从而当胶囊40被摄取由此使电极72和74暴露于导电的胃液时,以调节编码的方式给红外线二极管76通电。从二极管76发射的红外辐射通过包含在围绕腹部穿戴的袋子中的红外线检测器来检测。
[0030]现在参考图5,其中显示口服药物递送胶囊80,其包括由附着于明胶裙形架(skirt)98的模制的热固塑料核心82制成的上部胶囊部分和由明胶制成的下部胶囊部分84。将药物制剂86置于下部胶囊部分84中。将射频发生器90置于核心82中。射频发生器90的特定频率鉴别药物类型、剂量、批号等。射频发生器90连接于天线92和电池88。当胶囊80被摄取时,下部胶囊部分84分散在胃液中并且电极94和96暴露于胃液中。电极94和96在其一端连接于射频发生器90并包括整合在射频发生器90中的传导率开关,以在胶囊80被摄取由此将电极94和96暴露于导电的胃液时开启射频发生器90。
[0031]现在参考图6,其中显示口服药物递送片剂系统100。将主动式RFID芯片110置于模制的热塑体102,其通过粘合剂层104结合于药物递送片剂106。对RFID芯片110进行编码以鉴别药物类型、剂量、批号等。所述RFID芯片110连接于天线112,112′和电池108。当片剂100被摄取时,电极114和116被暴露于胃液。电极114和116在其一端连接于RFID芯片110并且包括整合在RFID芯片110中的传导率开关,从而当片剂100被摄取由此将电极114和116暴露于导电胃液时,所述开关开启RFID芯片110。
[0032]现在参考图7,其中显示防干扰口服药物递送胶囊120,其包括由明胶制成的下部胶囊部分124和也由明胶制成的上部胶囊部分122。将药物制剂126置于下部胶囊部分124中。将荧光剂128置于上部胶囊部分122中。当摄取防干扰口服药物递送胶囊120时,上部和下部胶囊部分分散在胃肠系统中,由此使荧光剂128进入血流,从而通过位于皮肤上的荧光检测器进行检测。
[0033]现在参考图8,其中显示口服药物递送胶囊130,其包括由模制的热固塑料制成的上部胶囊部分132和由明胶制成的下部胶囊部分134。将药物制剂136置于下部胶囊部分134中。将微处理器140置于上部胶囊部分132中。将微处理器140进行编码以鉴别药物类型、剂量、批号等。将微处理器140连接于超声换能器138和电池142的一极。将电池142的另一极连接于第一电接触144。将第二电接触146连接于微处理器140。将第二电接触146置于衬垫148上,所述衬垫148由在暴露于胃液后溶胀的材料制成。当摄取胶囊130时,衬垫148在暴露于胃液后溶胀并且导致第二电接触146与第一电接触144接触,由此以调节编码的方式开启超声换能器138。通过包含在围绕腹部穿戴的袋子中的超声波检测器检测来自换能器138的发射的超声波辐射。
[0034]本发明的下部胶囊部分可以由在胃肠液中分散的任何物质制备,所述材料诸如明胶、羟丙基甲基纤维素和聚-N,N-9-二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯。上部胶囊部分可以由任何适合的材料制成,所述材料如模制的热塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚碳酸酯,或模制的热固性聚合物如环氧树脂或聚氨酯聚合物。
[0035]检测通信装置的具体方式在本发明中并不是关键性的。与通信装置通信的检测系统(如当通信装置是RFID标签时,RFID阅读器)优选地用电池供电并且置于人上或在人的附近,优选地以手腕上戴的类似手表的装置,以在颈周围戴的类似项链的装置,以在腹部上或腹部附近戴的装置或以在皮肤上戴着的贴片形式存在。所述检测系统优选地进行编程从而传感并且记录药物的类型及其施用时间,以用于以后的下载或优选地无线下载给例如保健专业人员,所述保健专业人员甚至可以发射提醒信号给系统从而提醒患者他/她的不顺应性。
[0036]当用于本发明的通信装置是RFID标签时,那么要理解可以使用任何类型的RFID标签,包括主动式和被动式RFID标签(优选被动式RFID标签)。尽管上面描述了一些具体和优选的传感摄取方式,但是应该要理解可以使用任何方式来传感摄取,包括在2006年5月18日提交的美国系列号11/436,917中公开的所有方式,该文献完全并入本文作为参考。
[0037]尽管图1,4和7指具体的防干扰胶囊实施方案,但是应该要理解可以将任何防干扰胶囊设计用于本发明,包括美国专利号4,893,721的设计,将其完全并入本文作为参考。此外,本发明的口服药物胶囊可以与多种系统一起使用,如在2007年3月29日提交的美国系列号11/693,404中所公开的,将其完全并入本文作为参考。
实施例
[0038]装配口服药物递送胶囊,如图1中的胶囊10。将具有传导率开关的433MHz的主动式RFID标签置于上部胶囊部分中,而将由食品级乳糖组成的模拟药物制剂置于下部胶囊部分中。将胶囊置于塑料丝筛篮中,所述筛篮置于包含40升USP模拟胃液的50升聚乙烯槽的中心,所述胃液为37℃,伴随搅拌。将接收偶极天线置于槽的底部。将另一个接收偶极天线置于槽的外部。将明胶胶囊分散在模拟胃液中并且传导率开关开启RFID标签,其于是发送它的433MHz信号。由槽中的天线接收的信号强度是约5毫微瓦。由槽外部面向所述槽的天线接收的信号强度是约0.1毫微瓦。由距所述槽70厘米远的槽外部的天线接收的信号强度是约0.01毫微瓦。在所述槽和天线之间保持的臂稍微(2-3dB)降低由所述天线接收的信号强度。
[0039]由甚至更远离所述槽的槽外部的天线接收的最小可检测的信号强度估计是约0.0001毫微瓦。由槽外部的天线接收的信号强度仅稍微取决于(约1-5dB的变化)RFID标签的天线的位置。
[0040]尽管上面已经根据本发明的优选实施方案描述了本发明,但是它可以在本公开内容的精神和范围内进行改变。因此,本申请意欲涵盖使用本文公开的一般原理的任何变化形式、应用或其改进。此外,本发明意欲涵盖这样的偏离本发明公开内容的内容,所述偏离的内容在本发明所属的领域是属于已知或常规实践范围内的并且落入下述权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种改进的口服药物递送胶囊的上部胶囊部分,所述口服药物递送胶囊包括:
上部胶囊部分和用于包含药物制剂的下部杯形胶囊部分,所述下部胶囊部分由在胃肠液中分散的材料制成,所述下部胶囊部分具有开口,所述上部胶囊部分具有与所述下部胶囊部分的所述开口接合的尺寸;和
位于所述上部胶囊部分上或与其整合的通信装置,其中所述通信装置可以传达口服药物递送胶囊已经被摄取的信息。
2.权利要求1的改进的上部胶囊部分,其中所述通信装置选自由下列组成的组:RFID标签,电磁信号装置,磁装置,红外线发射装置和超声装置。
3.权利要求1的改进的上部胶囊部分,其中所述上部胶囊部分成一定形状从而使所述口服药物递送胶囊是防干扰的。
4.权利要求2的改进的上部胶囊部分,其中所述上部胶囊部分成一定形状从而使所述口服药物递送胶囊是防干扰的。
5.权利要求1的改进的上部胶囊部分,其还包含位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述上部胶囊部分的所述通信装置通信。
6.权利要求2的改进的上部胶囊部分,其还包括位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述上部胶囊部分的所述通信装置通信。
7.权利要求3的改进的上部胶囊部分,其还包括位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述上部胶囊部分的所述通信装置通信。
8.一种改进的口服药物递送胶囊的下部胶囊部分,所述口服药物递送胶囊包括:
上部胶囊部分和下部胶囊部分,所述下部胶囊部分用于包含药物制剂,所述上部胶囊部分由在胃肠液中分散的材料制成,所述下部胶囊部分具有开口,所述上部胶囊部分具有与所述下部胶囊部分的所述开口接合的尺寸;和
位于所述下部胶囊部分上或与其整合的通信装置,从而使所述通信装置可以传达所述口服药物递送胶囊已经被摄取的信息。
9.权利要求5的改进的下部胶囊部分,其中所述通信装置选自由下列组成的组:RFID标签,电磁信号装置,磁装置,红外线发射装置和超声装置。
10.权利要求8的改进的下部胶囊部分,其中所述上部胶囊部分成一定形状从而使所述口服药物递送胶囊是防干扰的。
11.权利要求9的改进的下部胶囊部分,其中所述上部胶囊部分成一定形状从而使所述口服药物递送胶囊是防干扰的。
12.权利要求8的改进的下部胶囊部分,其还包含位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述下部胶囊部分的所述通信装置通信。
13.权利要求9的改进的下部胶囊部分,其还包括位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述下部胶囊部分的所述通信装置通信。
14.权利要求10的改进的下部胶囊部分,其还包括位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述下部胶囊部分的所述通信装置通信。
15.一种改进的口服药物递送系统,所述口服药物递送系统选自由胶囊和片剂组成的组,其中所述改进包括连接于胶囊或片剂的通信装置,从而使所述通信装置传达所述胶囊或片剂已经被摄取的信息。
16.权利要求15的改进的口服递送系统,其中所述通信装置选自由下列组成的组:RFID标签,电磁信号装置,磁装置,红外线发射装置和超声装置。
17.权利要求15的改进的口服递送系统,其还包括上部胶囊部分,所述上部胶囊部分成一定形状从而使所述口服药物递送胶囊是防干扰的。
18.权利要求15的改进的口服递送系统,其还包括下部胶囊部分,所述下部胶囊部分可与所述上部胶囊部分配对。
19.权利要求18的改进的口服递送系统,其还包括位于人上或在人附近的接收器,以用于与所述下部胶囊部分的所述通信装置通信。
20.权利要求15的改进的口服递送系统,其中所述通信装置还包括天线。
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