JP7459250B2 - 赤血球造血刺激因子製剤のための接続された薬物送達システム - Google Patents

Description

[0001] 本発明は、薬物および補給剤を患者に自動的に投与するためのデバイス、システム、および方法に関する。また、本発明は、貧血を処置するためのデバイス、システム、および方法に関する。

[0002] 人体は、高所で酸素レベルが低下すると、利用可能な酸素の分布を高めるために血中のヘモグロビン（Ｈｇｂ）をより多く産生し始める。透析患者も同様に、腎臓がヘモグロビンをより多く産生するよう骨髄に信号伝達するために必要なホルモンを産生することができないので、貧血（赤血球の欠乏）と呼ばれる、十分なヘモグロビンが不足した状態になる。特に、貧血は、患者の臓器が適切に機能するのに十分な酸素を得ていないため、透析患者に疲労を生じさせる。

[0003] 透析中および透析間の連続的なモニタリングが、慢性腎臓病（ＣＫＤ）および末期腎疾患（ＥＳＲＤ）の患者には不可欠である。血圧調節が腎疾患患者にとって重要であり、これにはレニン・アンジオテンシンおよびエリスロポエチンホルモンの調節を伴う。ＥＳＲＤの場合、これらの機能は損なわれている。

[0004] 化学療法では、最終的に赤血球を形成する細胞を含む、急速に分裂する細胞が攻撃される。したがって、化学療法を受けている癌患者は、ヘモグロビンをより多く産生するように刺激するためにエリスロポエチンホルモンをより多く必要とする。

[0005] エポエチンアルファは、組換えＤＮＡ技術を使用して細胞培養で産生されたヒトエリスロポエチンであり、貧血を処置するために使用される。この薬剤は、貧血を予防する体内の天然物質（エリスロポエチン）に非常によく似ている。この薬剤は、より多くの赤血球を作るよう骨髄に信号伝達することによって作用し、鉄補給剤とペアにされる。鉄は、酸素を肺から運搬して全身に運ぶ赤血球中の物質であるヘモグロビンの重要な成分である。血液透析患者は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｒｅｇｅｎｔ，Ｉｎｃ．（ニューヨーク州シャーリー）から入手可能な鉄補給剤であるＶＥＮＯＦＥＲの形態で鉄を静脈注射で投与され得る。ヘモグロビンは、体内の鉄の約２／３に相当する。十分な鉄がなければ、身体は、健康な酸素運搬赤血球を十分に作ることができない。健康な赤血球がなければ、身体は、十分な酸素を得ることができない。

[0006] エポエチンは、Ａｍｇｅｎ（カリフォルニア州サウザンドオークス）によって商品名ＥＰＯＧＥＮで製造および販売されている。米国における患者１人当たりの平均コストは、２００９年には＄８，４４７であり、毎年着実に増加している。数年間、エポエチンアルファは、米国メディケア制度によって支払われた唯一最大の薬物支出額を占めている。

[0007] ＶＥＮＯＦＥＲは、現在、ブランド薬品としてのみ入手可能であり、ジェネリック版はまだ入手可能ではない。

[0008] ＥＰＯＧＥＮおよびＶＥＮＯＦＥＲなどの貧血管理に有用な薬物は非常に高価であるので、このコストで、血液透析処置に対してメディケアが払い戻すコストのかなりの部分が消費されてしまい、ケアの質の改善や革新的な次世代の透析デバイスの開発のために利用可能な資金を制限してしまう。

[0009] さらに、ＥＰＯＧＥＮは、患者の毎日の赤血球数に関係なく一定の処方投与量で投与される。ヘモグロビン濃度が１０ｇ／ｄＬ未満になってからＥＰＯＧＥＮの使用が勧められ、投与量は、患者の医学的状態、体重、および処置に対する反応に基づく。したがって、薬剤がどれほど良好に作用しているかを確認し、正しい投与量を判断するために、コストのかかる血液検査を頻繁に行わなければならない。また、薬物の投与も非常に複雑である。

[0010] エポエチンアルファは、時として、特に長期にわたり腎不全を患っている患者において、高血圧を引き起こす、または悪化させる場合がある。この作用は、通常は処置を開始してから最初の３か月以内に、赤血球数があまりに急速に増加することによって引き起こされ得る。したがって、患者に過量投与しないことが特に重要である。ＥＰＯＧＥＮ処置を行うと、ヘモグロビンレベルが通常２～６週間で増加し始め、ＥＰＯＧＥＮが作用していることを確認するために患者の血液を定期的に検査する必要がある。最初は少なくとも週１回血液検査することが推奨される。Ａｍｇｅｎ（カリフォルニア州サウザンドオークス）から入手可能なＡＲＡＮＳＥＰ（ダルベポエチンアルファ）、およびＦ．Ｈｏｆｆｍａｎｎ－Ｌａ Ｒｏｃｈｅ ＡＧ（スイス、バーゼル）から入手可能なＭＩＲＣＥＲＡ（エポエチンベータ）のような他の薬物代替物もまたコストがかかり、以下の表に示されるように、薬物の切り替えを複雑にする異なる投薬要件および反応時間がある。

[0011] ＶＥＮＯＦＥＲもまた、投薬において慎重な計算が必要となる。例えば、指示は、ＶＥＮＯＦＥＲを、１回あたり１００ｍｇを超えないで０．５ｍｇ／ｋｇの投与量で４週間ごとに１２週間にわたって投与するというものであり、希釈せずに５分かけてゆっくりと静脈注射によって与えられるか、または２５ｍＬの０．９％のＮａＣｌに希釈して５～６０分かけて投与される。

[0012] これらの投薬計算、検査、および投与するのに費やされる時間により、労働コストが増加し、場合によっては診療所に３０人を超える血液透析患者がいるのでさらに複雑になる。腹膜透析（ＰＤ）患者もまた、これらの薬物および効力についての検査が必要である。

[0013] 患者が検査、処置、再検査を受けるのに必要な時間量は、特に、移動およびタッチポイントの数を考慮に入れると負担となる。タッチポイントは、処置の１サイクルに対してすべて、患者→透析技師→検査技師→腎臓専門医→患者→薬剤師→透析技師→患者を含む可能性がある。

[0014] 図１は、処方されたＥＳＡを使用した貧血処置の現在の状態を示す。図１からわかるように、患者は医者または検査室に行き、患者のケアプランにしたがって血液検査を受ける。患者から採取された血液は、血液検査のために検査室に送られる。次いで、血液検査の結果は、患者の主治医に送られる。主治医は血液検査結果を検討し、必要な場合、ＥＳＡが主治医によって処方される。次いで処方箋の薬が調剤され、患者に投与される。多くのタッチポイントを伴う。

[0015] 現在の投与方法は、疾患群に依存して２～４週間ごとに１回行われる血液検査に頼るものであり、ＥＳＡの処方箋はヘモグロビン（Ｈｇｂ）レベルに基づいて発行される。身体は、ＥＳＡの効果が出てきてかなりの改善を示すのに２～３週間近くかかるが、これは現在、その後の血液検査でしかわからない。

[0016] クオリティオブライフの向上のために適応的投薬を提供する必要がある。

[0017] 本発明は、エリスロポエチン欠乏を引き起こす慢性腎臓病または他の慢性疾患に罹患している患者における自動貧血管理を提供する。

[0018] 本発明はまた、エリスロポエチンおよび鉄補給剤の送達の自動化により、血液透析または腹膜透析処置のためのコストの削減を提供する。

[0019] 様々な実施形態によれば、血液酸素化、部分Ｏ_２飽和度、ヘマトクリット、ヘモグロビン、および血圧測定値が測定され、値を使用して、患者の貧血および血圧調節のためのＥＳＡホルモンの必要性を予測する。

[0020] 本発明は、ＥＳＡが長期間処方される可能性があるＣＫＤ、癌、および他の疾患群のための貧血管理の問題に対処する。

[0021] 本発明は、処方されたパッチとインターフェースし、患者の腎臓専門医にワイヤレスで接続するエリスロポエチン送達システムを提供する。いくつかの実施形態では、本送達システムはまた、鉄補給剤を送達することができる。デバイスはウェアラブルであり得、患者の血液酸素化、部分Ｏ_２飽和度、ヘマトクリット、およびヘモグロビンを連続的にモニタリングすることができる。ウェアラブルデバイスは、内蔵された血圧モニタを有することができ、または、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）によって血圧カフにワイヤレスで接続することができ、それにより、血圧測定値が腎臓専門医の報告に統合され得る。血圧測定値は、例えば、超音波センサまたは圧電センサを使用することによって、ウェアラブルデバイスによって直接測定され得る。例示的なシステムが、https://ucsdnews.ucsd.edu/pressrelease/wearable_ultrasound_patch_monitors_blood_pressure_deep_inside_body に示されている。

[0022] 様々な実施形態によれば、腎臓専門医は、新たな処方箋をアップロードすることができ、デバイスは、１つまたは複数の薬物、例えば、ＥＰＯＧＥＮなどのＥＳＡ、およびＶＥＮＯＦＥＲなどの鉄補給剤を投与するための制御を統合する。制御は、処方データ、患者パラメータ、またはその両方に基づくことができる。このデバイスにより、臨床スタッフが血液を採取し、それを検査し、スタッフ自身が投薬計算を行い、そしてシリンジを用いて手動で薬物を投与する必要がなくなり得る。この結果、時間が節約されるだけでなく、例えばＶＥＮＯＦＥＲおよびＥＰＯＧＥＮなどの薬物が、無駄にならないようにより効率的に使用される。ヘモグロビンおよび酸素飽和度が十分であるかどうかを示すために、ライブデータストリームを使用することができる。患者の必要なものを評価するために、内蔵された血圧モニタまたは対の血圧カフを使用することができる。

[0023] ウェアラブルデバイスは、例えば、ＡｐｐｌｅまたはＳａｍｓｕｎｇスマートウォッチ、携帯電話、ラップトップ、医師のネットワーク、または薬局のネットワーク等といった受信デバイスと同期することができる。そのような受信デバイスは、患者をモニタリングするために使用され得、その結果、患者の日常生活への干渉が少なくなる。本発明はまた、癌の化学療法などの処置によって引き起こされる貧血、甲状腺機能低下のような状態、および鉄欠乏症等の他の症状を処置するために使用され得る。測定された量または他の値、例えば、組み合わされたヘマトクリットおよび酸素飽和度レベルをデータストリームにおいて利用することによって、ＥＰＯＧＥＮおよびＶＥＮＯＦＥＲなどの薬物をより正確に投与することができる。

[0024] 例示的な実施形態では、ＳｐＯ_２測定を通してＨｇｂレベルの変化を厳密にモニタリングするシステムが提供される。そのような変化に基づいて、ウェアラブルデバイスは、１３～１５ｇ／ｄＬの安定したＨｇｂレベルを維持するために必要な処置を決定することができる。処置は、１つまたは複数の薬物、例えば、ＥＳＡおよび鉄補給剤の両方の投与を含むことができる。

[0025] 本発明について添付図面を参照してより完全に理解することができる。図面は、本教示を例示することを意図しており、限定することは意図していない。

[0026] 赤血球造血刺激因子製剤（ＥＳＡ）を処方および投与する現在利用可能な方法の概略図である。 [0027] 本発明の一実施形態による接続された薬物送達システムによって実施される様々な方法にしたがって行われる様々なステップおよび順序を示すフロー図である。 [0028] 本発明の様々な実施形態による薬物送達およびモニタリングシステムを示す概略図であり、遠隔デバイスおよびパッチの形態のウェアラブルデバイスを含み、遠隔デバイスに統合された構成要素とＥＳＡ投与ウェアラブルパッチに統合された構成要素との間の接続性を示す。 [0029] 本発明の様々な実施形態によるウェアラブルデバイスの例示的なレイアウトの図である。 [0030] 本発明によるデバイスの基本的な構成要素の例示的なレイアウトを示す図である。 [0031] 本発明の様々な実施形態によるウェアラブルデバイスの分解図である。 [0032] 本発明の様々な実施形態によるウェアラブルデバイスの分解図である。 [0033] 図７Ａに示されるウェアラブルデバイスの内部構成要素の上面図および後面図である。 [0034] 組み立てられた図７Ａに示されるウェアラブルデバイスの端面図である。 [0035] 本発明の様々な実施形態によるウェアラブルデバイスの分解図である。 [0036] 本発明の様々な実施形態によるウェアラブルデバイスの分解図である。 [0037] 組み立てられた図９Ａに示されるウェアラブルデバイスの上面図である。 [0038] 例示的な接着パターンレイアウトを示す、図９Ｂに示される組み立て済みのウェアラブルデバイスの底面図である。 [0039] 使用者の皮膚に接着された、図９Ｂおよび図９Ｃに示される組み立て済みのデバイスの側面図である。 [0040] 本発明の一実施形態のウェアラブルデバイスが腕に接着され、ウェアラブルデバイスを制御するためのハンドヘルドリモートコントローラを持っている患者の例示である。 [0041] 本発明の様々な実施形態による、薬物または補給剤の投与を制御するために使用される構成要素を示す制御回路図である。 [0042] 本発明による投与方法で使用することができる例示的な圧脈波図を示す。 [0043] 本発明の様々な実施形態によるシステムにおいて有用なウェアラブルデバイスを示す。 [0044] 使用者の手首にある、図１３Ａに示されるウェアラブルデバイスの端面図を示す。 [0045] 本発明のウェアラブルデバイスおよびシステムと共に使用することができる、またはその一部とすることができる、さらに別のデバイスを示す。 [0046] 図１４Ａに示されるデバイスの側面図である。 [0047] 本発明のウェアラブルデバイスおよびシステムと共に使用することができる、またはその一部とすることができる、さらに別のデバイスを示す。 [0048] 本発明によるデバイスおよびシステムのひずみゲージと共にその中で使用することができる、様々なひずみゲージ線形パターンを示す。 本発明によるデバイスおよびシステムのひずみゲージと共にその中で使用することができる、様々なひずみゲージ線形パターンを示す。 本発明によるデバイスおよびシステムのひずみゲージと共にその中で使用することができる、様々なひずみゲージ線形パターンを示す。 本発明によるデバイスおよびシステムのひずみゲージと共にその中で使用することができる、様々なひずみゲージ線形パターンを示す。 [0049] 本発明のデバイスおよびシステムと共に使用することができる、またはその一部とすることができるひずみゲージモニタの概略図である。 [0050] 本発明のデバイスおよびシステムと共に使用することができる、またはその一部とすることができるひずみゲージモニタの概略図である。 [0051] 本発明のデバイスおよびシステムと共に使用することができる、またはその一部とすることができるひずみゲージモニタの概略図である。

[0052] 本発明の１つまたは複数の実施形態によれば、使用中に患者の皮膚に取り付けられるように構成されたハウジングを備えるウェアラブルデバイスが提供される。ウェアラブルデバイスは、ハウジング内に少なくとも部分的に収容された注入器アセンブリを備える。注入器アセンブリは、患者の皮膚を通して患者に第１の薬物を注入するように構成される。また注入器アセンブリは、やはり患者の皮膚を通して患者に第２の薬物を注入するように構成され得る。「注入する」とは、針、シリンジ、カニューレ、マイクロニードル、マイクロニードルアレイ、または経皮デバイスによる注入を意味する。場合によっては、第１の薬物をシリンジにより注入することができ、第２の薬物を経皮パッチによって注入することができる。

[0053] ウェアラブルデバイスはまた、第１の薬物を患者に投与する必要性を示す１つまたは複数の患者パラメータを感知するように構成された第１の感知システムを含むことができる。第１の感知システムは、１つまたは複数のセンサおよび制御信号発生器を備えることができる。制御信号発生器は、感知された患者パラメータのうちの１つまたは複数に応答して制御信号を生成するように構成され得る。

[0054] ウェアラブルデバイスはまた、ハウジング内に制御システムを含むことができる。制御システムは、第１の感知システムから制御信号を受信するように構成され得る。制御システムは、例えば、第１の薬物を患者に注入するように、受信した制御信号に基づいて注入器アセンブリをアクティブ化することができる。制御システムはさらに、例えば、受信した第２の制御信号に基づいて、第２の薬物を患者に注入するように、注入器アセンブリをアクティブ化するように構成され得る。

[0055] 第１の感知システムに加えて、第２の薬物を患者に投与する必要性を示す１つまたは複数の患者パラメータを感知するように構成された第２の感知システムが設けられ得る。第２の感知システムは、１つまたは複数の第２のセンサおよび第２の制御信号発生器を備えることができる。第２の制御信号発生器は、第２の感知システムによって感知された１つまたは複数の患者パラメータに応答して第２の制御信号を生成するように構成され得る。制御システムはさらに、第２の感知システムから第２の制御信号を受信するように構成され得る。受信した第２の制御信号に基づいて、制御システムは、第２の薬物を患者に注入するように注入器アセンブリをアクティブ化することができる。

[0056] ウェアラブルデバイスは、例えば、供給用の第１の薬物が入っている第１のリザーバをハウジング内に備えることができる。ウェアラブルデバイスは、例えば、供給用の第２の薬物が入っている第２のリザーバをハウジング内に備えることができる。第１のリザーバおよび第２のリザーバの各々は、独立して注入器アセンブリと流体連通することができる。第１の薬物および第２の薬物は、互いに相互依存し得る。例示的なデバイスでは、第１の薬物はエリスロポエチンであってよく、第２の薬物は鉄補給剤であってよい。ウェアラブルデバイスは、患者の貧血を処置および制御するように構成され得る。第１の薬物は、エポエチンアルファ、エポエチンベータ、ダルベポエチンアルファ、またはそれらの組合せであり得る。第２の薬物は、第２のリザーバから供給される、または経皮パッチから供給される鉄補給剤であり得る。

[0057] 制御システムは、遠隔デバイスから、例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、スマートウォッチ、スマートフォン、またはスマートスピーカ等から入力信号を受信するように構成され得る。入力信号は、制御システムが実行するための命令のセットを備えることができる。命令のセットは、注入器アセンブリをアクティブ化するために制御システムによって使用されるタイミング命令および量命令を備えることができる。遠隔デバイスから受信される命令のセットは、注入器アセンブリをアクティブ化するために、第１の感知システムからの制御信号、第２の感知システムからの制御信号、またはその両方と共に使用され得る。命令のセットおよび１つまたは複数の制御信号を使用し、患者に第１の薬物を注入するタイミングおよび量、ならびに患者に第２の薬物を注入するタイミングおよび量、またはその両方を制御することができる。

[0058] また、システムが本発明にしたがって提供され、本システムは、本明細書に記載のウェアラブルデバイスおよび遠隔デバイスを含む。遠隔デバイスは、患者パラメータを感知するように構成されたセンサを備えることができる。遠隔デバイスはまた、感知された患者パラメータを示す遠隔制御信号を生成するように構成された信号発生器を備えることができる。制御システムは、遠隔デバイスから遠隔制御信号を受信し、受信した遠隔制御信号および第１の感知システムから受信した制御信号に基づいて、注入器アセンブリをアクティブ化するように構成され得る。注入器アセンブリのアクティブ化は、患者に第１の薬物を注入するタイミングおよび量と、患者に第２の薬物を注入するタイミングおよび量とを制御するように制御され得る。遠隔デバイスは、例えば、パルスオキシメータ、血圧センサ、心拍数センサ、またはそれらの組合せを備えることができる。

[0059] ウェアラブルデバイスの第１の感知システムは、パルスオキシメータ、ヘマトクリットセンサ、ヘモグロビンセンサ、血圧センサ、またはそれらの組合せを備えることができる。パルスオキシメータは、第１の感知システムに含まれている場合、非侵襲的血中酸素飽和度センサを備えることができる。血圧センサは、第１の感知システムに含まれている場合、非侵襲的血圧センサを備えることができる。第１の感知システムは、カフ、圧電トランスデューサ、または圧電トランスデューサのアレイを備える血圧センサを備えることができる。

[0060] 注入器アセンブリは、患者の皮膚を通して患者に第１の薬物を注入するように構成された第１の注入器デバイスと、患者の皮膚を通して患者に第２の薬物を注入するように構成された第２の注入器デバイスとを備えることができる。いくつかの実施形態では、注入器アセンブリは、第１の薬物および第２の薬物を患者の皮膚を通して患者に同時に、交互に、または断続的に注入するように構成された単一の注入器デバイスを備えることができる。注入器アセンブリは、ハウジングから延出し、患者の皮膚を貫通し、ハウジング内に後退するように構成された格納式皮下注射針（retractable hypodermic needle）を備えることができる。注入器アセンブリは、ポリマー膨潤性マイクロニードル（polymeric, swellable microneedles）のアレイを備えることができる。ポリマー膨潤性マイクロニードルの１つまたは複数のアレイが、注入器アセンブリに含まれ得る。ハウジング内の第１のリザーバには、供給用の第１の薬物が入っていてよい。ポリマー膨潤性マイクロニードルの第１のアレイが、第１のリザーバと中断可能に流体連通することができる。同様に、供給用の第２の薬物が入っている第２のリザーバがハウジング内に設けられ得る。ポリマー膨潤性マイクロニードルの第２のアレイは、第２のリザーバと中断可能に流体連通することができる。したがって、ウェアラブルデバイスは、ポリマー膨潤性マイクロニードルの第１および第２のアレイそれぞれを通して、第１および第２のリザーバから第１および第２の薬物をそれぞれ送達するように構成され得る。

[0061] ウェアラブルデバイスは、ポンプを含む薬物送達システムを備えることができる。ポンプは、第１の薬物、第２の薬物、またはその両方を、注入器アセンブリを通して、患者の皮膚を通して患者に圧送するように構成され得る。ポンプは、圧電ポンプ、スクイグルモータ（squiggle motor）、医療用ポンプパッチ、熱ポンプ、ピストンポンプ、電磁ばね、またはそれらの組合せ等を備えることができる。

[0062] ウェアラブルデバイスは接着層を備えることができ、接着層はハウジングの底面に取り付けられ得る。接着層の一方の側は、ハウジングの底面に取り付けられ得るが、他方の側は、最も外側の接着面の形態とすることができる。最も外側の接着面は、患者の皮膚にハウジングを接着するように構成され得る。使用前、最も外側の接着面は剥離可能なライナーによって保護されていてよい。接着層の接着剤は、例えば、感圧接着剤を備えることができ、ライナーは、例えば、ポリエチレンフィルムまたはポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluorethylene）フィルムなどのポリマーフィルムまたは被覆シートを備えることができる。接着層には孔が形成されていてよく、この孔は、注入器アセンブリが接着層を貫通する必要なく第１の薬物、第２の薬物、またはその両方を患者の皮膚に注入することができるように、注入器アセンブリと位置合わせされていてよい。剥離可能なライナーは、保護ライナーであり得、接着層に形成された孔が設けられている場合、その孔を覆うことができる。

[0063] ウェアラブルデバイスは、注入器駆動システムをさらに備えることができる。注入器アセンブリは、格納式皮下注射針を備えることができ、注入器駆動システムは、バッテリと、バッテリ式モータと、格納式皮下注射針をハウジングから患者の皮膚内に延ばすように構成された駆動トレインとを備えることができる。注入器駆動システムは、患者の皮膚に薬物を注入した後に、格納式皮下注射針をハウジング内に後退させて戻すように構成され得る。ウェアラブルデバイスは、注入器駆動システムおよび薬物送達システムを備えることができ、例えば、薬物送達システムは、ポンプを備え、格納式皮下注射針を通して第１の薬物、第２の薬物、またはその両方を圧送するように構成される。

[0064] ウェアラブルデバイスは、第１のポンプおよび第２のポンプを含む薬物送達システムを備えることができる。注入器アセンブリは、第１の注入器デバイスおよび第２の注入器デバイスを備えることができる。第１のポンプは、第１の注入器デバイスを通して第１の薬物を圧送するように構成され得、第２のポンプは、第２の注入器デバイスを通して第２の薬物を圧送するように構成され得る。このようなデバイス、および本明細書に記載の他のものは、貧血の管理のために構成され得、貧血を管理する方法もまた本発明にしたがって提供される。第１の薬物は、エリスロポエチンを含むことができる。制御システムは、マイクロプロセッサおよびメモリを備えることができ、メモリは、エリスロポエチン投与速度の必要な変化に各々が対応する複数のヘモグロビン値および複数のそれぞれの変化値を記憶することができる。各必要な変化は、ヘモグロビン値に基づくことができる。エリスロポエチン投与速度の推奨される必要な変化を決定するために、決定されたヘモグロビン値とメモリに記憶された複数のヘモグロビン値との比較を行うことができる。制御システムは、ウェアラブルデバイスが取り付けられている患者のヘモグロビンのレベルを決定し、次いで、決定されたヘモグロビンのレベルをメモリに記憶されたヘモグロビン値と比較するように構成され得る。制御システムはまた、メモリに記憶された必要な変化値に対応し、かつ決定されたヘモグロビン値に対応する値だけエリスロポエチンの注入速度を変化させることによって、患者にエリスロポエチンを注入する速度を調節するように構成され得る。貧血の管理のために、第１の感知システムは、パルスオキシメータ、ヘマトクリットセンサ、ヘモグロビンセンサ、血圧センサ、心拍数モニタ、またはそれらの組合せ等を備えることができる。メモリは、評価トリプレットの３次元マトリクスと、各評価トリプレットに対応する割当値とを記憶することができる。各割当値は、エリスロポエチンの注入速度の必要な変化に対応することができる。一例として、制御システムは、パルスオキシメータによって感知された血中酸素の量に基づいて第１の評価量（Ｏ_２ Ｓａｔ）を計算するように構成され得る。制御システムはさらに、ヘモグロビンセンサによって感知されたヘモグロビンのレベルに基づいて第２の評価量（Ｈｅｍｏ）を計算するように構成され得る。制御システムはまた、血圧センサによって感知された血圧に基づいて第３の評価量（ＢＰ）を計算することができる。制御システムは、第１の評価量、第２の評価量、および第３の評価量から評価トリプレット（Ｏ_２ Ｓａｔ／Ｈｅｍｏ／ＢＰ）を形成するように構成され得る。制御システムは、このように形成された評価トリプレットをメモリに記憶された評価トリプレットと比較するように構成され得る。制御システムはさらに、メモリに記憶された必要な変化値に対応する値だけエリスロポエチンの注入速度を変化させることによって、エリスロポエチンの注入速度を調節するように構成され得、該必要な変化値は、形成された評価トリプレットに対応する。このようなウェアラブルデバイス、および本明細書に記載の他のものは、調節信号を遠隔デバイスに送信するように構成された送信機を備えることができる。調節信号は、制御システムによって形成された評価トリプレットに関する情報を含むことができる。遠隔デバイスは、モバイル通信デバイス、携帯電話、スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、フィットネストラッカー、医師のネットワークコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、遠隔マイクロプロセッサ、遠隔中央処理ユニット、またはそれらの組合せ等を備えることができる。一例として、ウェアラブルデバイスは、第１の評価量、第２の評価量、および第３の評価量を、ワイヤレスライブストリーミングを介して医師のネットワークコンピュータに送信するように構成された送信機を備えることができる。

[0065] 本発明のウェアラブルデバイスは、例えば、少なくとも１つの医師のネットワークコンピュータを備えるコンピュータネットワークも含むシステムの一部であり得る。ウェアラブルデバイスは、ウェアラブルデバイスから医師のネットワークコンピュータに情報信号を送信するように構成された送信機を備えることができる。送信機は、例えば、本明細書に記載の第１、第２、および第３の評価量を送信するように構成され得る。コンピュータネットワークの１つまたは複数の医師のネットワークコンピュータには、ウェアラブルデバイスから情報信号を受信するように構成された受信機、例えばアンテナが設けられ得る。ウェアラブルデバイス送信機は、血中酸素飽和量、ヘマトクリット量、ヘモグロビン量、心拍量、および血圧量を１つまたは複数の医師のネットワークコンピュータに送信するように構成され得る。ウェアラブルデバイスは、グルコース量を作成し、グルコース量を表す信号をネットワークに送信することができる。ウェアラブルデバイスからネットワークへのデータ送信は、ワイヤレスライブストリーミングを介して、情報のパケットを送受信することによって、またはセルラタワーの範囲内にあるときに行われ得る。ネットワークはさらに、薬局のコンピュータを備えることができる。

[0066] 貧血の管理のために、ウェアラブルデバイスの注入器アセンブリは、第１の注入器デバイスおよび第２の注入器デバイスを備えることができる。第２の注入器デバイスは、鉄補給剤を供給することができる。第２の注入器デバイスは、イオン導入経皮鉄送達パッチ（iontophoretic transdermal iron delivery patch）を備えることができる。第２のリザーバと、イオン導入経皮鉄送達パッチを備える第２の注入器デバイスとは流体連通することができる。第２のリザーバには、供給用のピロリン酸第二鉄塩水溶液（ferric pyrophosphate iron salt solution）が入っていてよい。第２のリザーバと鉄送達パッチとの間にフランジブルシールが設けられ得る。第２のリザーバと第２の注入器デバイスとが中断可能に流体連通するように、例えば、圧電クランプの形態の弁によって、中断可能な流体連通がもたらされ得る。

[0067] ウェアラブルデバイスは、バッテリと、電極対を備えるイオン導入経皮鉄送達パッチとを備えることができる。電極対およびバッテリの各々は、制御システムと電気通信することができ、制御システムは、鉄制御信号に基づいて、バッテリから電極対への電流の流れを制御するように構成され得る。鉄制御信号は、制御システムによって受信され得、ウェアラブルデバイスが取り付けられている患者の鉄のレベルを示すことができる。鉄制御信号は、第１の感知システムによって生成され、制御システムによって受信され得る。鉄制御信号は、ネットワーク、医師のコンピュータ、薬局のコンピュータ、またはそれらの組合せにワイヤレスで送信され得る。鉄制御信号は、マイクロＵＳＢポートまたは別のデータ転送ケーブルポート等を介してウェアラブルデバイスからダウンロードされ得る。

[0068] 本発明によるウェアラブルデバイスには、患者に注入するための、デバイス内で利用可能な薬物の量をモニタリングするためのセンサが設けられ得る。ウェアラブルデバイスは、供給用の第１の薬物が入っている第１のリザーバをハウジング内に備えることができる。ウェアラブルデバイスは、供給用の第２の薬物が入っている第２のリザーバをハウジング内に備えることができる。第１の薬物レベルセンサが設けられ、第１のリザーバ内の第１の薬物の量を感知するように構成され得る。第１の薬物レベルセンサは、第１の薬物供給信号を生成するように構成され得、信号送信機が、ウェアラブルデバイス内に設けられ、第１の薬物供給信号を遠隔デバイスに送信するように構成され得る。ウェアラブルデバイスは、第２のリザーバ内の第２の薬物の量を感知するように構成された第２の薬物レベルセンサを備えることができる。第２の薬物レベルセンサは、第２の薬物供給信号を生成するように構成され得、信号送信機が、ウェアラブルデバイス内に設けられ、第２の薬物供給信号を遠隔デバイスに送信するように構成され得る。

[0069] 本発明によれば、デバイスのネットワークも提供され、デバイスのうちの少なくとも１つは、本明細書に記載のウェアラブルデバイスを備える。ネットワークに接続された他のデバイスは、医師のコンピュータプロセッサ、薬局のコンピュータプロセッサ、スマートフォン、スマートウォッチ、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、またはサーバ等を含むことができる。ウェアラブルデバイスは、ウェアラブルデバイスに入っている薬物の量、有効期限、またはその両方に関する薬物情報をワイヤレスで送信するように構成された送信機を備えることができる。ワイヤレス送信は、ネットワーク上の遠隔デバイスへのものであり得、例えば、医師のコンピュータプロセッサがネットワーク内に含まれ得、送信機から薬物情報を受信するための受信機を備えることができる。医師のコンピュータプロセッサはまた、薬物情報に基づく処方情報を送信するための送信機を備えることができる。医師のコンピュータプロセッサは、処方情報をネットワーク上の薬局のコンピュータプロセッサに送信することができ、薬局のコンピュータプロセッサは、処方情報を受信するための受信機を備えることができる。

[0070] 本発明によれば、本明細書に記載のウェアラブルデバイス内に処方された薬物を維持するための方法も提供される。本方法は、ウェアラブルデバイスの送信機から医師のコンピュータプロセッサに薬物情報を送信することを含むことができる。送信の一部または全部はワイヤレスで行われ得る。送信は、薬物情報を直接送信すること、または薬物情報を１つまたは複数の中間デバイスを介して間接的に送信することを備えることができる。本方法は、医師のコンピュータプロセッサにおいて、送信された薬物情報を受信することを含むことができる。受信した薬物情報に基づいて、医師は処方箋を書き、医師のコンピュータプロセッサの送信機から薬局のコンピュータプロセッサに処方箋を送信することができる。処方箋は、例えば、貧血の処置のための薬物についてのものであり得る。処方箋は、ウェアラブルデバイスによって送信された薬物情報に少なくとも部分的に基づくことができる。本方法は、薬局のコンピュータプロセッサにおいて、医師のコンピュータプロセッサから送信された処方箋を受信することをさらに含むことができる。本方法は、送信された処方箋を満たすために、それぞれの薬物の１つまたは複数のリザーバまたはパッチを準備することを含むことができる。１つまたは複数のリザーバまたはパッチは、ウェアラブルデバイスに挿入されて接続されるように構成され得る。本方法はさらに、ウェアラブルデバイスが処方された患者に１つまたは複数のリザーバまたはパッチを送達することを備えることができる。

[0071] ウェアラブルデバイスはメモリをさらに備えることができ、制御システムは、メモリに注入履歴情報を記憶するように構成され得る。メモリに記憶することができる注入履歴情報は、ウェアラブルデバイスによって行われた注入についての、注入された薬物の量および注入の時間に関することができる。ウェアラブルデバイスは、送信機をさらに備えることができ、送信機は、医師のコンピュータプロセッサなどの遠隔デバイスに注入履歴情報をワイヤレスで送信するように構成され得る。ウェアラブルデバイスおよび医師のコンピュータプロセッサを備えるネットワークも提供され、医師のコンピュータプロセッサは、ウェアラブルデバイスの送信機から注入履歴情報を受信するための受信機を備えることができる。ウェアラブルデバイスはさらに、注入履歴情報がワイヤード接続を介して遠隔デバイスにダウンロードされ得る、マイクロＵＳＢポートまたは別のデータ転送ケーブルポートを備えることができる。

[0072] ウェアラブルデバイスの使用に関する情報を報告する方法も提供され、本方法は、注入履歴情報および患者パラメータ情報を送信することを備える。送信の少なくとも一部はワイヤレスで行うことができ、送信は、注入履歴および患者パラメータ情報を直接送信すること、または注入履歴および患者パラメータ情報を１つまたは複数の中間デバイスを介して間接的に送信することを備えることができる。本方法は、医師のコンピュータプロセッサにおいて、送信された注入履歴および患者パラメータ情報を受信することと、この情報に基づいて、ウェアラブルデバイスを動作させるための動作命令を処方することとを備えることができる。報告する方法はさらに、制御システムがウェアラブルデバイスを動作させる際に使用するための動作命令を制御システムに送信することを備えることができる。

[0073] 本発明のウェアラブルデバイスは、従来の薬物送達ポンプ機構よりも低コストであり、使用するのにいくらか便利で快適な「ポンプパッチ」などの薬物注入デバイスを備えることができる。

[0074] 本デバイスは、患者が患者の身体に装着するように設計された可撓性ポンプパッチを備えることができる。ポンプパッチは、薬剤または薬物のリザーバを有することができ、薬剤または薬物を患者に送達することを可能にする。ポンプパッチの例には、米国特許出願公開第２０１０／０２９２６３２Ａ１号、同第２０１４／００７４０６２Ａ１号、同第２０１７／００５６５８５Ａ１号、同第２０１７／０１５７３２９Ａ１号、同第２０１９／００１５５８１Ａ１号、同第２０１９／００９１４５７Ａ１号、同第２０１９／０２１４９６７Ａ１号、および同第２０１９／０２６９８６２Ａ１号に見ることができ、これらはその全体が参照により本明細書に援用される。

[0075] ここに添付される図面は、患者の上腕に接着された、本発明の様々な実施形態によるウェアラブルデバイス１０００を示す図１０を含む。しかしながら、本発明によるウェアラブルデバイスは、例えば、背中、臀部、腹部、胸部、肩、大腿部、胴体、または前腕を含む、患者の任意の好適な場所に接着させることができることを理解されたい。ウェアラブルデバイスは、薬物送達のために非常に有効な部位であり得る、骨髄穿刺に好適である部位に隣接して接着させることができる。これらの部位には、背中側の寛骨、後腸骨稜、または胸骨が含まれ得る。

[0076] 図２は、本発明の例示的な実施形態による接続された薬物送達システムによって実施される例示的な方法にしたがって行われる様々なステップおよび順序を示すフロー図である。図２に示されるように、薬物送達およびモニタリングデバイスとして示されるウェアラブルデバイスは、薬物処方詳細を受信し、薬物量が少ないまたは期限切れになろうとしているときに医師に警告し、デバイスに残っている薬剤の量を算出し、処方にしたがってデバイスから患者に薬剤を投与する。

[0077] 図３は、本発明の様々な実施形態によるシステムにおける、ウェアラブルパッチの形態のＥＳＡ投与ウェアラブルデバイスの構成要素と遠隔デバイスとの間の接続性を示す概略図である。この図は、遠隔デバイスに統合された構成要素とウェアラブルパッチに統合された構成要素との間の接続性を示す。図３には、例えば、ウェアラブルパッチに組み込まれた集積回路と通信することができる、遠隔デバイス内の中央プロセッサの様々な機能が記載されている。

[0078] 図４は、本発明の例示的な実施形態によるウェアラブルデバイスのレイアウトを示す。明確にするために、ＩＣとして示される集積回路に接続された簡易的な電気およびデータ転送リード線が示されている。１つまたは複数のリード線を介して、デバイスの各構成要素が集積回路ＩＣに接続され得る。ワイヤレス接続もまた、または代わりに使用することができる。バッテリ（Ｂａｔ）が集積回路ＩＣに接続されているのが示されている。バッテリＢａｔは、リチウムイオンバッテリ、再充電可能、交換可能、使い捨て式、またはそれらの組合せ等とすることができる。各圧電クランプが、それぞれのリザーバから圧電ポンプへのエポジェンなどの薬物の流れを計量するための弁として作用することができる。フランジブルシールは、それぞれのエポジェンリザーバが設置されたらすぐに破断されるか、圧電ポンプによって発生する吸引に基づいて順に破断されるか、通知が遠隔デバイスに送信されたら使用者によって必要に応じて破断されるか、それらの組合せであるか、または全体が省略される等が可能である。第１のエポジェンリザーバが消耗または空になると、集積回路は、次の圧電クランプを開放するようにトリガすることができ、第２のリザーバへのアクセスを可能にし、第２のそれぞれのフランジブルシールの破裂を可能にする。

[0079] ウェアラブルデバイスは、１つまたは複数の絶縁層を含むことができる。１つまたは複数の層は、デバイスの過熱を防止することができる。例えば、絶縁層は、デバイスが８３°Ｆを上回る温度に達するのを防止することができる。任意の好適な冷却手段によってウェアラブルデバイスを冷たく保つことができる。ウェアラブルデバイスに搭載されて使用され得る例示的な冷却手段は、Ｓｕｎｏｎからのマイクロ冷却ファン、例えば、www.sunon.com に記載されているＵｌｔｒａ Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ ｂｙ Ｓｕｎｏｎである。別の例示的な冷却手段は、Michael Irvingによる“’Twist fridges’ could cool down by unraveling fibers,” New Atlas (ISO 18562) VOC & Particle Testing, October 14, 2019 に記載されているようなデバイスである。ウェアラブルデバイスは、デバイスに対する衝撃を防止するための安定化媒体を含むことができる。ウェアラブルデバイスは、例えば、少なくとも１つまたは複数の薬物リザーバの下に、衝撃吸収性熱障壁を含むことができる。

[0080] ウェアラブルデバイスは、グルコース感知を行うように構成され得る。そのような感知は、Ｂｉｏｌｉｎｑデバイスを用いて、例えば、https://www.biolinq.me/ に記載されているデバイスおよび方法を使用して、達成することができる。グルコース感知は、Ｉｎｓｕｌｅｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＯｍｎｉｐｏｄ ＤＡＳＨ Ｉｎｓｕｌｉｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍデバイスについて記載されているようなデバイスおよび方法を用いて達成することができる。グルコース検査は、ＨｅｍｏＣｕｅシステム、例えば、ＨｅｍｏＣｕｅ ＡＢ（スウェーデン、エンゲルホルム）から入手可能なＨＥＭＯＣＵＥ Ｈｂ ８０１ Ｓｙｓｔｅｍを用いて達成することができる。代替として、ウェアラブルデバイスは、グルコース検査手段、例えば、ＨｅｍｏＣｕｅシステムと通信することができる。ＨＥＭＯＣＵＥ Ｈｂ ８０１ Ｓｙｓｔｅｍについての説明は、https://www.hemocue.us/en-us/solutions/hematology/hemocue-hb-801-system で見ることができる。さらに、グルコース検査は、Ｄｅｘｃｏｍ，Ｉｎｃ．から入手可能なＤｅｘｃｏｍ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｓｅｎｓｏｒを用いて実施することができる。グルコースセンサの一例は、Ｄｅｘｃｏｍ，Ｉｎｃ．から入手可能でありhttp://www.dexcom.com/ にあるセンサであり得る。

[0081] ＲｉｌｅｙＬｉｎｋは、ウェアラブルデバイスと受信デバイス、例えば、スマートフォンの形態の受信デバイスとの間の通信を確立する１つの方法である。ＲｉｌｅｙＬｉｎｋはまた、ウェアラブルデバイスの他の構成要素と受信デバイスとの間の通信を確立するためにも使用され得る。ＲｉｌｅｙＬｉｎｋシステムは、例えば、ＧｅｔＲｉｌｅｙＬｉｎｋ．ｏｒｇ（ジョージア州カミング）から入手可能なＲｉｌｅｙＬｉｎｋ ９１６ ＭＨｚ Ａｎｔｅｎｎａ Ｋｉｔまたは４３３ ＭＨｚ Ａｎｔｅｎｎａ Ｋｉｔを使用することができる。

[0082] 血圧感知は、Wearable Ultrasound Patch Monitors Blood Pressure Deep Inside Body, Labios, UC San Diego News Center, UC San Diego, September 12, 2018 に記載されているようなデバイスおよび方法を用いて達成することができる。デバイスは、圧電血圧センサであり得る。ヘモグロビンモニタリングは、Joseph et al., Non-invasive hemoglobin monitoring, International Journal of Surgery, Volume 33, Part B, September 2016, Pages 254-257 に記載されているようなデバイスおよび方法を用いて、非侵襲的に達成することができる。ウェアラブルデバイスは、ヘマトクリット値を測定することもできる。ヘマトクリット値測定デバイスおよび方法の一例は、Ekuni et al. in Noninvasive and Continuous Hematocrit Measurement by Optical Method without Calibration, Electronics and Communications in Japan, Volume 99, Issue 9, August 12, 2016 (Wiley Online Library) に記載されているものである。

[0083] ウェアラブルデバイスは、経皮鉄パッチを含むことができる。好適な経皮鉄パッチの一例は、Ｆｅ３ Ｍｅｄｉｃａｌから入手可能でありhttps://www.fe3medical.com/ にあるパッチである。経皮鉄パッチは、ウェブサイトhttps://media.lanecc.edu/users/howardc/PTA101/101IontoPhono/101IontoPhono_print.html に記載されているものなどのイオン導入電極を使用することができる。エポジェンリザーバまたは他の薬物リザーバには、例えば、リザーバの下に、またはリザーバを取り囲んで、熱障壁および衝撃障壁が設けられ得る。患者に最適な時刻に注入するように、昼光センサ、内部時計、またはその両方がウェアラブルデバイスに組み込まれていてよい。最適な時間は、例えば、患者が活動的であり、そのため注入の不快感に気づきにくいときとすることができる。最適な時間は、例えば、患者の睡眠中でないときであり得る。最適な時間は、例えば、心拍数モニタによって検出された心拍数に基づいて決定することができる。ＧＰＳモニタ、ロケータビーコン、またはその両方がウェアラブルデバイスに組み込まれていてよく、これは、子供または高齢者にとって特に有用であり得、紛失した場合にデバイスまたは患者を見つける助けとなり得る。ウェアラブルデバイスは、薬剤温度をモニタリングするための熱センサと、薬剤が高温になりすぎた場合、例えば、周囲温度が高温になりすぎている場合であっても、薬剤を冷却する方法とを含むことができる。熱センサは、涼しい場所に移動する必要があることを患者に通知するアラートの形態をとることができる。冷却デバイスが、本明細書に記載されるように組み込まれていてよく、熱センサから送信される信号に基づいてトリガされ得る。オンデバイスの冷却ファンが、ヒートシンク、小型圧縮器、圧縮気体ベントデバイス、ツイストカロリック冷却（twistocaloric cooling）を引き起こすデバイスと同様に、組み込まれ得る。ツイストカロリックは、繊維のアレイのねじれが解かれ冷却を達成した後、およびウェアラブルデバイスがツイストカロリック繊維アレイをリセットするほど十分冷却された後にアレイを再びねじるように構成されたスクイグルモータまたは他のマイクロモータを組み込み、使用することにより可能であり得る。

[0084] 図５は、本発明のウェアラブルデバイスの一部として使用することができるウェアラブルポンプパッチを示す。図５に見られるように、ポンプパッチは、一般に、可撓性薬物リザーバ１０６または薬物供給用の他の容器のためのハウジングを備える。注入針展開機構（infusion needle deployment mechanism）１０８が、注入針展開機構１０８に設けられた注入針により患者の体内へ薬物を送達するのを制御するためのポンプ機構１１４または流体計量デバイスと共に設けられる。ポンプパッチ１００はまた、好ましくは、注入針展開機構１０８およびポンプ機構１１４を制御するため、ならびにポンプパッチ１００の他の動作およびシステムをモニタリングおよび制御するためのマイクロプロセッサまたはコントローラ１１６を備える。任意の既知の電力源などの電源１１８も含まれ、これらに限定されないが、使い捨て式または再充電可能な標準バッテリ、キャパシタ、またはその全体が参照により本明細書に援用されるＳａｖｏｉｅらの米国特許第８，９３９，９２８Ｂ２号に開示されているものなどの環境発電システムが含まれる。

[0085] 様々な実施形態によれば、ポンプパッチはシャーシを備える。シャーシは、第２のフレームに撓み可能に接続された少なくとも第１のフレームを備えることができ、第１のシステム構成要素を第１のフレーム内に、第２のシステム構成要素を第２のフレーム内に位置付け、これにより、第１および第２の構成要素をハウジング内で互いに対して位置付けることができる。ポンプパッチはさらに、ハウジング内に装備可能な押しボタンによって作動される注入針展開機構を備える。針展開機構は、患者へと注入針を駆動するためのばねディスクを備えることができる。針展開機構は、患者へと注入針を駆動するための指レバーによって作動されるねじりばねを備えることができる。針展開機構は、挿入針を使用して可撓性カニューレを使用者へと駆動するための最初に互いに係合された針キャリッジおよびカニューレキャリッジと、使用者へと可撓性カニューレを挿入したら使用者から挿入針を引き抜くためのばね部材とを備えることができる。同様の針キャリッジおよび生体センサキャリッジが、挿入針を用いて使用者へと生体センサを挿入するために設けられ得、針は、生体センサの挿入後に患者から引き抜かれ得る。ポンプパッチはまた、ハウジングの上部の特定の領域に力を加えることによってボーラス投与を手動で作動させるための機構と、生理学的指標を決定することを目的として経皮的分析物センサ（transcutaneous analyte sensor）を装備するための機構とを備えることができる。

[0086] 本発明によるウェアラブルデバイスとして、それと共に、またはその中で使用されるポンプパッチ１００の例示的な実施形態が、図６～図９に例示されている。図６～図９に示される例示的な実施形態の各々は、可撓性のある上部カバーおよび下部カバーを備え、図６では２０２および２０４として、図７Ａおよび図７Ｃでは３０２および３０４として、図８では４０２および４０４として、ならびに図９Ａでは５０２および５０４としてそれぞれ示されている。本発明の例示的な実施形態では、上部カバーおよび下部カバーは、ポンプパッチ１００のための外部シェルまたはハウジングを構成する。上部カバーおよび下部カバーの各々は、好ましくは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、またはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの薄い可撓性ポリマーから構成される。これらの材料は例示的なものであり、限定することを意図するものではなく、当業者であれば、ポンプパッチ１００の構成要素のための薄い可撓性ハウジングを提供するために任意の好適な材料を使用することができることを認識する。上部カバーおよび下部カバーは、好ましくは、形状が実質的に類似しており、一致するまたはほぼ一致する外周を有するようになっている。例示的な実施形態では、上部カバーと下部カバーとは、ポンプパッチ１００の構成要素を確実に封入するように、各々の外周に沿って音波溶接される。下部カバーは、好ましくは、使用者と皮膚接触しても安全である任意の周知の長持ちする接着層２１０を介して患者の皮膚に貼り付けられる。ポンプパッチ１００の下部カバーが使用者に貼り付けられると、下部カバーは使用者に合わせて形状適合し、有利なことにポンプパッチ１００全体が撓むことができる。上部カバーは、好ましくは、ポンプパッチ１００の撓みおよび適合性に対する抵抗付与を最小限にするように設計される。このように構成されたポンプパッチ１００のためのハウジングは、非常に薄く、可撓性があり、各患者の固有の身体形状に適合性がある。ポンプパッチ１００の最小厚さおよび最適な可撓性は、使用者に、あるレベルの利便性、多用途性、および快適性をもたらす。

[0087] 図６および図７Ａ～図７Ｃは、ウェアラブルデバイス１００の第１および第２の例示的な実施形態をそれぞれ例示する。各々は、本発明にしたがって２次元の適合性および可撓性を提供する。図６に示される実施形態は、最小厚さを実現するも使用者への皮膚接着のための表面積が増す、細長い可撓性ウェアラブルデバイス２００である。可撓性上部カバー２０２および可撓性下部カバー２０４の設計により、使用者の腕などの円筒形状への適合性が高まる。図６に示されるウェアラブルデバイス２００の可撓性および適合性は、「くびれ部」２０５を設けることによって、または細長い上部カバーおよび下部カバーの中間部分の寸法を低減することによって高まる。ウェアラブルデバイス２００は、カバーの第１の縁部２２０からカバーの反対側の第２の縁部２２２まで延びる最長寸法として定義される長さ寸法を有する。ウェアラブルデバイス２００は、主要寸法に対して垂直であり、かつ第３の縁部２２１から第３の縁部の反対側のカバーの第４の縁部２２３まで及ぶ最長寸法として定義される幅寸法を有する。デバイス２００の幅は、好ましくは、中間部分または「くびれ部」２０５において狭くなるような輪郭にされる。示される実施形態では、くびれ部は、デバイス２００を分け、第１の部分２０７と、第１の部分２０７の反対側の第２の部分２０９とを形成し、これらは、好ましくは、第１および第２の部分が類似の形状および寸法となるように、くびれ部に関して対称である。

[0088] 図６に例示される例示的な実施形態におけるウェアラブルデバイス２００の上部カバー２０２および下部カバー２０４の全体形状は、図示された形状に特に限定されるものではない。本実施形態における使用に好適な上部カバー２０２および下部カバー２０４の代替的な形状および相対的な寸法が、当業者によって理解されるであろう。例えば、別の実施形態では、図６に示されるように、上部カバーおよび下部カバーの長さ寸法に沿って「くびれ部」２０５または低減された中間部分を設ける代わりに、可撓性のある上部カバーおよび下部カバーは、長さ寸法に沿った任意の点に少なくとも１つのくびれ部分を備えることができる。このくびれ部分は、好ましくは、長さ寸法に対して垂直であり、かつ幅寸法よりも小さい寸法を備える。そのような実施形態では、上部カバーおよび下部カバーが、少なくとも１つのくびれ部分に関して対称な第１の部分および第２の部分を備えたり、またはさらにはくびれ部分が第１の部分および第２の部分を等しく分けたりすることは必要ではない。当業者であれば、任意の形状の可撓性のある上部カバー２０２および下部カバー２０４が、第１の例示的な実施形態におけるウェアラブルデバイス１００に好適であり得ることを理解するであろう。

[0089] 本発明の例示的な実施形態は、図６～図９に例示されるように、上述したようなウェアラブルデバイス１００のための可撓性ハウジングを提供するだけでなく、好ましくは、以下でさらに具体的に説明する、可撓性リザーバ１０６、フレキシブル回路基板２１６、可撓性電源１１８、および構成要素間の可撓性導電体などの、ハウジング内の可撓性および薄型構成要素も利用する。デバイスは、薄型ポンプ機構１１４および薄型注入針展開機構１０８を備えることができる。ウェアラブルデバイス１００の外形は、厚さが０．２インチ～１．２５インチの範囲とすることができるが、場合によっては、デバイスの特定の機能性に依存して、０．７５インチ以下とすることができる。外形は、デバイスが「スマート」であるか、予めプログラムされているか、または「シンプル」であるか、ならびに針展開機構１０８および流体計量機構１１４のために選択された特定の構成要素、およびそのような構成要素の配置に依存し得る。図６に例示される特定の構成要素は、本発明のこの例示的な実施形態に限定されず、当業者であれば、構成要素の任意の組合せおよび配置を、図６～図９に関して例示および説明される例示的な実施形態の各々において利用できることを認識するであろう。

[0090] 図７Ａ～図７Ｃに例示される可撓性および適合性のあるウェアラブルデバイス３００は、図６に例示される実施形態と比べて覆う表面積が減っているが厚さが増している一般的な包帯に似た実質的に長方形のパッケージとなるように形成されている。可撓性上部カバー３０２および可撓性下部カバー３０４は、好ましくは、上述したように、最適な可撓性および適合性を提供する。本実施形態における可撓性上部カバー３０２および可撓性下部カバー３０４の全表面積または設置面積が減少するので、適合性または可撓性を助長するために低減された「くびれ部」または中間部分を設ける必要はない。しかしながら、ウェアラブルデバイス３００の表面積の減少に起因して、図７Ｃに示されるように、所望の構成要素のうちのいくつかを重ねて積み上げるまたは配置することができ、これによりウェアラブルデバイス３００の厚さが増すことになる。ウェアラブルデバイス３００の全体的な可撓性および適合性を維持するために、以下でさらに詳述されるように、構成要素の配置が、好ましくは、ウェアラブルデバイス３００の所望の撓みを阻害すべきではない。

[0091] 図７Ａに例示される例示的な実施形態は、特定のシステム構成要素の撓み可能な配置を提供するための例示的なフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）３１６および可撓性シャーシ３２２を提供する。この実施形態および他の例示的な実施形態で使用するためのフレキシブルプリント回路基板３１６の例示的な実施形態が図７Ａに示される。フレキシブルＰＣＢ３１６は、図示されるように、ＰＣＢ３１６の外周に沿ってスロット、凹部、または切欠き３１６ａおよび３１６ｂを含むように、この実施形態において改変されている。この改変により、図７Ｃに示されるように、ＰＣＢが他のシステム構成要素の近接する位置付けに基づいて必要に応じて撓むことが可能となるように、好ましくは剛性システム構成要素間に位置する場所においてＰＣＢ３１６にさらなる程度の可撓性を提供する。当業者においては、図７Ａ～図７Ｃに示される実施形態が、単に例示を目的として提供されており、ウェアラブルデバイスの可撓性および適合性を向上させる概念の理解を助けるために提供されていることを理解されたい。切欠き３１６ａおよび３１６ｂの数、そのような切欠きの寸法、およびＰＣＢ３１６上の切欠きの配置は、好ましくは、特定の実施形態における構成要素の特定の数およびレイアウトに基づいて選択され、図７Ａに例示される例示的な実施形態によって限定されない。

[0092] 図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の例示的な実施形態で使用するための可撓性シャーシ３２２を例示する。ウェアラブルデバイス３００の効率的な動作のために、少なくともリザーバ１０６、ポンプ機構１１４、および注入針展開機構１０８がすべて互いに適度に隣接して位置することが好ましい。しかしながら、そのような構成要素をあまりに近接して配置すると、ウェアラブルデバイス３００の全体的な撓みに望ましくない剛性を生じさせる可能性がある。可撓性シャーシ３２２は、図７Ｂに示されるように、好ましくは、少なくとも薄型針展開機構１０８およびポンプ機構１１４を収容するために設けられる。シャーシ３２２は、少なくとも第１のフレーム３２４および第２のフレーム３２６を備え、それぞれの構成要素を互いに対して定位置に保持する。第３の任意選択のフレーム３２８が示されており、これは、いくつかの実施形態では、第２の針展開機構、経皮的分析物センサもしくは生体センサ、または当業者であれば理解するような任意の他の構成要素を収容することができる。図７Ｂは、それぞれのフレーム３２４、３２６、および３２８の各々が、接続されたフレームの各々についた可撓性ジョイント３２２ａによって互いに対して維持されている様子を例示する。シャーシ３２２上の可撓性ジョイント３２２ａを使用したシステム構成要素の相互接続は、ウェアラブルデバイス３００の構成要素間に可撓性を提供しながら、それぞれのシステム構成要素を互いに対して効果的に保持する役割を果たす。図７Ｃは、本発明の例示的な実施形態における、シャーシ３２２およびＰＣＢ３１６の相対的な位置付けおよび撓みを例示する、ウェアラブルデバイス３００の断面図である。当業者であれば、互いに撓み可能に相互接続されたフレームの相対的な寸法および数が、図７Ａ～図７Ｃの例示によって限定されず、単に例として提供されていることを理解するであろう。

[0093] 図８および図９Ａ～図９Ｂは、複雑な形状に容易に適合するためのさらなる程度の可撓性を提供するウェアラブルデバイス４００および５００それぞれの第３および第４の例示的な実施形態をそれぞれ例示する。図７Ａ～図７ＣにおけるＰＣＢ３１６の改変と同様に、図８に示される例示的な実施形態におけるウェアラブルデバイス４００の可撓性のある上部カバーおよび下部カバーは、各々の外周に沿って、スリット、切欠き、または凹部４０２ａおよび４０２ｂを有するように設計され得る。図８に例示される凹部４０２ａおよび４０２ｂの数、サイズ、および配置は、例示的なものにすぎない。上部カバーおよび下部カバーは、この例示的な実施形態によれば、各カバーの外周に沿って設けられた少なくとも１つの内側に延在する凹部４０２ａを備えることができる。少なくとも１つの凹部には、カバーの反対側の縁部に第２の同様の凹部４０２ｂが設けられ得る。調整凹部は、ウェアラブルデバイス４００をモジュール４０３ａ、４０３ｂ、および４０３ｃに効果的に区画化し、使用者の身体の複雑な輪郭にウェアラブルデバイス４００を快適に配置することを可能にするために、ウェアラブルデバイスに追加の次元の可撓性および適合性を提供することができる。

[0094] 図８に示される区画またはモジュールは、好ましくは、モジュール４０３ａ内のバッテリ供給部１１８、モジュール４０３ｂ内の可撓性リザーバ１０６およびポンプ機構１１４、およびモジュール４０３ｃ内のフレキシブルＰＣＢ４１６などの少なくとも１つのシステム構成要素を収容する。構成要素全体を単一の区画またはモジュールの内部に位置付けることができる。図８に例示されるように、システム構成要素を区画内に位置付けることによって、１つの区画から次の区画までに可撓性接続部のみが延在する。ウェアラブルデバイス４００の可撓性および適合性が最大の領域は、個々の区画が結合するところである。そのため、システム構成要素を別個の区画内に位置付けることによって、ウェアラブルデバイス４００の最大の可撓性および適合性を実現することができる。

[0095] 図９Ａおよび図９Ｂは、多次元的に撓み可能なウェアラブルデバイス５００の第４の例示的な実施形態を例示しており、これもモジュールまたはローブに区画化されており、ウェアラブルデバイスの多次元的な適合性をさらに向上させる。ウェアラブルデバイス５００の上部カバー５０２および下部カバー５０４は、任意の形状および寸法の中央「ハブ」領域５０３と、中央ハブ５０３から半径方向に延在する、やはり任意の形状の複数のモジュールまたはローブ５０５ａ～５０５ｄとを備えることができる。図８に関連して説明された例示的な実施形態と同様に、ウェアラブルデバイス５００は、ローブ５０５ａ～５０５ｄおよび中央ハブ５０３の各々に少なくとも１つのシステム構成要素を収容することができる。各ローブは、その中に位置付けられたシステム構成要素を完全に組み込むことができる。ウェアラブルデバイス５００は、ローブ５０５ａ～５０５ｄの各々が中央ハブ領域５０３と結合する領域の近くで最も可撓性および適合性がある。このため、デバイスは、各ローブ５０５ａ～５０５ｄから中央ハブ５０３までに可撓性接続部のみが延在するように構成され得る。本発明の例示的な実施形態では、中央ハブ領域５０３の形状を採用する図９Ａおよび図９Ｂに示されるフレキシブルＰＣＢ５１６、ならびに図８に示されるフレキシブルＰＣＢ４１６など、特定の構成要素が上部カバーおよび下部カバーの全体的または区画的形状および撓みモードを採用するように配置および成形され得る。

[0096] ウェアラブルデバイス５００内に含まれるものとして図９Ａ～図９Ｂに示される特定の構成要素は、単に例として提供されており、限定を意図するものではない。当業者であれば、ウェアラブルデバイス５００内、特に個別化された区画内の特定の構成要素および構成要素の配置が、ウェアラブルデバイス５００の意図される機能性に依存して変わることを理解するであろう。ウェアラブルデバイス５００の所望の機能を実現するために必要な構成要素の任意の組合せが、ウェアラブルデバイス５００の最大の可撓性および適合性を達成するために、有利なことに選択され、可撓性ハウジング内に位置付けられ得る。さらに、図９Ａおよび図９Ｂに示される上部カバー５０２および下部カバー５０４の形状は、本発明の例示的な実施形態を限定するものではない。当業者であれば、可撓性がありかつ使用者の身体に合わせて適合性がある任意の好適な形状にデバイスを形成することができることを理解するであろう。

[0097] 図９Ａに例示される実施形態は、撓み可能な設計によって達成される快適さに加えて、使用者にさらなるレベルの快適さを提供する。図９Ａに示されるように、下部カバー５０４は、半径方向に延在するローブ５０５ａ～５０５ｄの各々に設けられた接着パッド５１０を用いて使用者の皮膚に貼り付けられ得る。代替的に、ハウジングのうちの使用者に貼り付けられる部分の全表面積を実質的に覆う接着層が設けられ得る。

[0098] 一部の使用者の皮膚は、使用される接着剤に対して特に敏感である場合がある。図９Ａに示される別個の接着パッド５１０は、接着剤が当たる使用者の皮膚の総表面積を減らし、パッド間の使用者の皮膚がより快適に伸張することを可能にし、したがって、ウェアラブルデバイス５００の使用に関連する皮膚刺激および痛みの可能性を最小限にする。

[0099] 他の実施形態では、ウェアラブルデバイスの例示的な実施形態と使用するための接着層は、使用者の皮膚と例示的なウェアラブルデバイスとの界面における運動自由度の増加を可能にするために、ウェアラブルデバイスの外周に沿って可撓性が向上するパターン、例えばジグザグパターンなどを採用することができる。例えば、図９Ａおよび図９Ｂに示されるウェアラブルデバイスと使用するために、図９Ｃに示されるパターン５１１を例示的な実施形態において使用することができる。当業者であれば理解するように、上述の例示的なウェアラブルデバイスの任意の形状と使用するために、同様のパターンを採用することができる。このようなパターンにより、接着界面に伴う身体的感覚に使用者が気づくのを低減し、通常の身体活動中に皮膚表面にわずかな動きを生じさせることによって可撓性を提供する。接着層はまた、接着層がわずかに伸張することが可能となるように、可撓性材料から形成または配合され得、このため、ウェアラブルデバイスの快適さおよび可撓性がさらに向上する。そのような接着剤によって提供される運動自由度はわずかであり得、注入部位において望ましくない動きが生じないように構成され得る。しかしながら、アンカーとして作用する追加の非可撓性接着リングまたは外周を注入部位に設けて、この部位での望ましくない動きを防止することができる。本発明の追加の実施形態はまた、さらなる運動自由度および可撓性を提供するために、図９Ｄに示されるウェアラブルデバイス５００の側面外形に示されるように、厚さが増した任意の所望の形状もしくはサイズの接着層、または接着層とウェアラブルデバイスとの間に挟まれたエラストマーもしくは発泡層５１２を備えることができる。層５１２の厚さは、使用者の皮膚に貼り付けられている間にウェアラブルデバイスの外形を過度に増大させることなく例示的なウェアラブルデバイスの全体的な可撓性が増加するように選択され得る。上記実施形態は、図示されるウェアラブルデバイス５００に限定されず、上記の例示的なウェアラブルデバイスのいずれかを設けることができる。

[0100] 図６～図９に示される特定の構成要素および構成要素の配置は、限定を意味するものではなく、本発明の様々な実施形態の概念を例示するために提供される。本発明の例示的な実施形態によるウェアラブルデバイスは、ウェアラブル医療機器の特定の機能を実現するために当技術分野で利用可能な任意の他の構成要素と同様に、以下で説明する構成要素の任意の組合せを組み込むことができる。特定の構成要素は、好ましくは、当業者によって理解されるように、薄型で可撓性および適合性のあるウェアラブルデバイスを可能にするための任意の有利な配置で設けられる。

[0101] 図５に示されるコントローラ１１６は、本発明の例示的な実施形態では、少なくともポンプ機構１１４または流体計量デバイスを制御するために設けられ得る。コントローラ１１６は、超低電力（ＵＬＰ）プログラマブルコントローラを備えることができ、これは、ポンプ機構１１４を通して薬物送達を制御し、ならびにシステムまたは流量モニタリングおよびホストデバイスもしくは他の外部デバイスとの通信などの他の任意選択のシステムタスクを行うために、必要な処理能力と周辺機器セットとを組み合わせる。コントローラ１１６は、ホストデバイスとの通信に必要なものなどの、任意の他の回路を含む集積回路（ＩＣ）または「システムオンチップ」（ＳｏＣ）で具現化され得る。マルチチップシステムよりも消費電力量が少なく、低コストで、信頼性が高いＳｏＣ設計が使用され得る。単一チップシステムを提供することによって、電子構成要素の全体的なサイズおよび面積を減少させることができ、そのような構成要素の配置を簡単化することができる。

[0102] 本発明の例示的な実施形態では、ＩＣまたはＳｏＣは、好ましくは、図６～図９にそれぞれ示される、フレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）２１６、３１６、４１６、および５１６上に設けられる。フレキシブルＰＣＢは当技術分野で周知である。フレキシブルプリント回路基板は、ポンプ機構１１４、自動注入針機構１０８、および任意選択の通信トランシーバ、ヘマトクリットセンサ、血圧センサ、血糖センサ、ＳｐＯ２センサ、圧電ポンプ、スクイグルモータ、ならびに任意の他の電子構成要素など、様々な電気構成要素のリード線をコントローラ１１６および電源１１８に接続するための配線および支持を提供することができる。フレキシブルＰＣＢは、例示的な実施形態の各々において、ウェアラブルデバイスの全体的な可撓性を阻害しないように、ウェアラブルデバイスの例示的な下部カバーと同程度に可撓性があり得る。

[0103] 電源１１８は、本発明の例示的な実施形態では、１つまたは複数の薄型の可撓性バッテリおよび／またはスーパーキャパシタを備えることができる。可撓性のある薄型のスーパーキャパシタおよびリチウムポリマーバッテリは、当技術分野において周知であり、本発明の例示的な実施形態において使用され得る。電源１１８は、使い捨て式または再充電可能な電力源を備えることができる。当業者であれば、薄型である任意の既知の電源が、本発明の例示的な実施形態において電源１１８を提供するのに好適であり得ることを理解するであろう。電源は可撓性があってよい。代替の実施形態では、可撓性導体によって接続された１つまたは複数の小型剛性バッテリを使用することができる。図６～図９に例示される電源１１８の実施形態は、限定するものではなく、本発明の例示的な実施形態によるウェアラブル医療機器における電源の例示的な配置を示すために提供されているにすぎない。電源１１８は、本発明の代替の実施形態では、環境発電技法を使用して、単独で、または上でも援用された米国特許第８，９３９，９２８Ｂ２号に開示されるものなどの標準的な電力源と組み合わせて提供され得る。電源１１８は、可撓性接点を使用してフレキシブルＰＣＢに接続され得る。複数のバッテリが実装される場合、バッテリの各々は、可撓性接点を使用して互いに接続され得、ウェアラブルデバイス１００の最適な可撓性を促進するように離隔され得る。

[0104] 図６～図９に例示される例示的な実施形態におけるリザーバ１０６は、使用者に送達するための薬物または他の処置物質を貯蔵するための可撓性リザーバ、パウチ、またはブラダー（bladder）を備えることができる。例示的な実施形態では、リザーバ１０６は、予め充填された状態で使用者に提供される。リザーバ１０６は、中に貯蔵される薬物または物質と親和性がある可撓性ポリマーから構成され得る。リザーバ１０６の様々な形状および寸法が図６～図９に示されている。当業者であれば、特定の例示が限定的なものではなく、リザーバ１０６の設計がウェアラブルデバイス１００の特定の実施形態に依存して変更され得ることを理解するであろう。リザーバ１０６は、ウェアラブルデバイス１００の全体的な高さ／厚さの低減を達成するように、薄型となるように設計され得る。リザーバ１０６は、例示的な実施形態では、ウェアラブルデバイスの意図される使用持続期間に十分な量の薬物を保持することができる。しかしながら、場合によっては、必要とされる大量の薬物は例示的な薄型ウェアラブルデバイスでは禁止であり得る。代替の実施形態は、予め充填されたまたは充填可能なシリンジなどで使用者がリザーバ１０６を再充填することを可能にするための、上部カバー上に設けられた充填ポートおよびセプタムを含むことができ、これによりリザーバ１０６の表面積を減少させることが可能となる。これらの実施形態では、リザーバ１０６は、使用前に使用者によって充填可能であり得る。ウェアラブルデバイスは、リザーバ１０６が交換可能であるように構成され得、例えば、プラグ等として接着外周または接着剤が設けられる。ウェアラブルデバイスの最上層が剥がされて、交換または再充填のためにリザーバを露出させるように構成され得る。

[0105] 当技術分野で利用可能な一般的なパッチポンプは、典型的には、薬物を入れるためのリザーバとして剛性円筒形チューブを含み、シリンジ、プランジャ、またはピストン等と同様の圧送または注入機構に薬物を提供するためにリザーバ内の容積を変位させるための機構を備える。本発明の例示的な実施形態は、可撓性リザーバ１０６から流体または薬物を引き込むまたは吐き出すことが可能な圧送機構または流体計量デバイスを用いることができる。リザーバの内容物を移動させるために正または負の変位を使用することができる。

[0106] 図１０は、本発明の例示的な実施形態による、ウェアラブルデバイス１０００を装着し、ウェアラブルデバイス１０００の動作をモニタリングおよび調整するためのワイヤレスユーザインターフェースアセンブリ１４を保持する患者１２を示す。ユーザインターフェースアセンブリ１４は、典型的には、情報を入力するための装置（タッチスクリーンまたはキーパッドなど）を含む。ユーザインターフェースは、使用者に情報を送信するために使用することができる（ＬＣＤディスプレイ、スピーカ、または振動アラームなど）。ウェアラブルデバイス１０００は、典型的には、数日間または数週間にわたって患者に快適に接着されたままでいるのに十分な程度に小型かつ軽量である。

[0107] 図１１は、流体送達システムの例示的な実施形態のためのデータ取得および制御方式のフロー図を示す。患者または介護者は、典型的にはウェアラブルデバイス１０００とは別個に収容されたベースステーションまたはハンドヘルドユニットである外部ユーザインターフェース１４を利用する。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース１４は、コンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、またはＡＰＰＬＥウォッチなどの他の消費者デバイスと統合されている。ユーザインターフェースアセンブリは、ワイヤレス無線周波数伝送を介して（例えば、ＬＦ、ＲＦ、または「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」などの標準的なワイヤレスプロトコルを介して）ウェアラブルデバイス１０００と連続的または断続的にデータ通信することができるが、データケーブル、光接続、または他の好適なデータ接続を介して接続されてもよい。外部ユーザインターフェース１４は、体重、流体投与量範囲、または他のデータなどの制御パラメータを入力し、閉塞流から生じる任意のエラー状態の存在、漏出、空のリザーバ、不十分なバッテリ状態、メンテナンスの必要性、有効期限の経過、送達済みのまたは残りの流体の総量、または未承認の使い捨て構成要素などのステータスおよび機能更新を受信するために、プロセッサ１５０４と通信する。インターフェース１４は、電話、電子メール、ポケットベル、インスタントメッセージ、または他の好適な通信媒体を介して、患者の保護者または医療専門家にエラー信号を送信することができる。リザーバアクチュエータアセンブリ１５１９は、アクチュエータ１５１８およびリザーバ１５２０を含む。定量吐出アセンブリ１２０は、フローラインを通る流れに関連するデータをプロセッサ１５０４に送信する。プロセッサ１５０４は、ポンプアセンブリ１５１９からの流量を増減して所望の投与量およびタイミングに近づけるために、流量データを使用してアクチュエータ１５１８の動作を調整する。任意選択的に、プロセッサ１５０４のフィードバックコントローラ１５０６は、開回路もしくは短絡障害、またはアクチュエータの温度などの状態の検出のために、リザーバポンプアセンブリ１５１９の動作に関連するデータを受信することができる。

[0108] 本発明の別の態様では、ウェアラブルポンプパッチは、心拍数、血圧、および血中酸素センサを含むことができる。代替的に、またはウェアラブルポンプパッチに加えて、心拍数センサ、血圧センサ、および血中酸素センサのうちのいずれかを含む別個のパッチを患者の身体につけることができる。これらのセンサを有するウェアラブルパッチの一例は、参照によりその全体が本明細書に援用される米国特許出願公開第２０１９／０２５４５４１Ａ１号に見ることができる。

[0109] ウェアラブルデバイスおよび感知システムは、光電式容積脈波記録法によって脈圧波を記録するように構成され得る。末梢動脈における血液量の変化は、光散乱の原理に基づいて光学センサによって検出される。そのような光学センサは、対象者の胸部、手首、または手指に置かれ得る。非侵襲的動脈圧測定値は、医者のオフィス、診療所、および在宅環境で一般的に使用される膨張式カフを含む血圧計によって測定され得る。

[0110] 本発明のいくつかの実施形態では、対象者の皮膚につけることができるパッチシステムに半導体ひずみゲージセンサが含まれる。本発明のいくつかの実施形態では、半導体ひずみゲージセンサは電極に含まれる。半導体ひずみゲージ材料は、半導体ひずみゲージ材料を含むセンサを血管上またはその近くに置く、例えば、首、手首、またはこめかみなど外部において動脈近くに、または内部において動脈上またはその近くに、またはそのような配置の組合せに置くことによって、血圧波の伝播時間および波形を測定するために使用され得る。血圧を決定するために半導体ひずみゲージ材料を含むセンサを使用することができる。

[0111] 本発明の実施形態は、血圧モニタリングおよび対象者の健康状態を提供するために、圧脈波によって誘発される血管拡張の信頼性の高い非侵襲的測定を提供することができる。脈波が心臓から末梢動脈まで、または近位動脈から遠位動脈まで移動するのに必要な時間間隔は、脈波伝播時間（ＰＴＴ）と呼ばれ、対象者の健康状態のモニタリングに関する情報を提供することができる。圧脈波は、心臓収縮により血液が末梢動脈に移動するときに生成される。脈圧波は、いくつかの内部システムおよびプロセスに関連する情報を含む。脈波速度は、動脈圧に部分的に依存する。

[0112] 収縮期および拡張期の動脈圧は、ＰＴＴから推定することができる。ＰＴＴは、心電図（ＥＣＧ）および容積脈波を記録する２つのセンサ、または圧電センサもしくは圧電抵抗センサのいずれかによって異なる位置で得られる２つの容積脈波を使用することによって得ることができる。動脈圧は、動脈硬化の構成則を考慮するメーンズ・コルテベークの式によりＰＴＴから決定することができる。動脈圧は、場合によっては、ＰＴＴ－Ｐａデータの実験的分布にフィッティングする線形回帰または非線形式によってＰＴＴに関連し得る。本発明の実施形態は、例えば、メーンズ・コルテベークの式を使用して、ひずみゲージセンサの配置を通して血流特性を測定することができる。

[0113] 本発明の態様によれば、図１２は、例示的な圧脈波図を示す。図は、典型的なＥＣＧ波形２０２０を示す。このような信号を得るための方法および装置は既知である。ＥＣＧ信号は、例えば、心拍数および不整脈などのいくつかの全身的特徴および状態を特徴付けるために、様々な既知の方法にしたがってデジタル化および分析され得る。図はまた、本発明の実施形態にしたがって得ることができるひずみゲージベースの波形２０４０を示す。図示のように、ＲはＲピークを表し、これは、例えば心拍リズムの異常を診断する際に重要な役割を果たすことができる。本発明の実施形態によれば、ＰＴＴは、ＥＣＧおよび容積脈波を記録する２つのセンサを使用することによって得ることができる。ＰＴＴは、ここでは、図示されるＥＣＧのＲピークと、図１２において点Ｐ１として例示される、本発明の実施形態によるひずみゲージセンサにより観察することができる末梢動脈の１つ（橈骨動脈など）への脈波の到達との間の時間間隔として定義される。得られた情報は、薬物または投与量を処方するか、薬物を投与するための投与量を自動的に調整するか、またはその両方のために使用され得る。

[0114] 本発明の実施形態によるシステムは、例えば心拍数変動および収縮期血圧の特徴付けおよび決定を含む、生物学的体系および状態を特徴付けるために、複数の末梢位置、例えば、２つ以上の位置で圧脈波を記録することができる。圧電抵抗効果を使用する半導体または金属ひずみゲージセンサおよび／または圧電ベースのひずみゲージセンサおよび電極を含む、本発明の実施形態によるセンサが、脈波伝播時間および血圧波の波形を記録するために使用され得る。本発明のいくつかの実施形態では、血圧波形およびＥＣＧの特徴が、収縮期および拡張期の動脈圧を連続的に推定するために使用され得る。

[0115] 本発明の実施形態は、動脈上またはその近くに位置付けられたセンサを含む。本発明のいくつかの実施形態では、ひずみゲージセンサを含む生体センサが、頸動脈、上腕動脈、橈骨動脈、大腿動脈、膝窩動脈、後脛骨動脈、および／または足背動脈を含む、身体の表面近くで動脈を圧迫することが可能な位置の皮膚に置かれる。本発明のいくつかの実施形態では、圧電抵抗型ひずみゲージセンサおよび／または圧電型ひずみゲージセンサを含む生体センサが、動脈の近くに埋め込まれる。例えば、生体センサを皮下に挿入することができる、または動脈上に直接置くことができる。本発明のいくつかの実施形態では、生体センサは、挿入または埋め込む前に生体適合材料で被覆される。

[0116] 図１３Ａは、本発明の実施形態による例示的な生物学的モニタリングシステム３０００の側面図を示す。図示されるように、感知システム３０００の態様は、手首の皮膚３０８０の表面など、動脈にごく近接している領域の皮膚の表面に適用され得る。システム３０００は、圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０および回路モジュール３０４０を含むことができる。圧電または圧電抵抗センサユニットは、対象者の皮膚を通して圧脈波を検出することが可能なウェアラブルセンサであり得る。回路モジュール３０４０は、例えば、マイクロコントローラ、増幅器、アナログ－デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、および例えば、スマートフォン、ウォッチ、タブレット、ノートブック等の外部デバイスとワイヤレスでまたはワイヤード接続を介して通信することが可能な電力および／またはデータ通信ユニットを含むことができる。本発明のいくつかの実施形態では、圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０および回路モジュール３０４０は、手首などの身体部分を取り囲むことが可能なバンドまたはベルト３０２０に固定されている。圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０は、本発明のいくつかの実施形態では、皮膚の表面に当てて位置付けられる。回路モジュール３０４０は、電力源を含むことができ、ひずみゲージセンサ３０６０およびスマートフォン、ウォッチ、タブレット、コンピュータ、または他の電子デバイスなどの外部デバイスから信号を受信することができる。

[0117] 図１３Ｂは、別の例示的な生物学的モニタリングシステム３０９０の上面図を示す。システム３０９０は、圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０と、センサユニット３０６０に電気的に接続された回路モジュール３０４０と、バンドまたはベルト３０２０とを含む。バンドまたはベルト３０２０は、図示されるように、センサユニット３０６０と皮膚３０８０の表面との間の接触を改善または高めるためにセンサユニット３０６０の位置に突出部３１００を含む。本発明のいくつかの実施形態では、バンドまたはベルト３０２０は、バンドまたはベルト３０２０を身体の周りに固定するための留め金３１２０を含む。

[0118] 圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０は、圧電抵抗ベースのひずみゲージセンサまたは圧電ベースのひずみゲージセンサを含むことができる。本発明のいくつかの実施形態では、システムは、圧電材料を含む生体センサを含む。本発明のいくつかの実施形態では、システムは、半導体ベースのひずみゲージセンサおよび圧電ベースのひずみゲージセンサを含む。当業者において理解されるように、所望の特性および用途に依存して、ドーパントおよび／またはドーパントのパターンおよび濃度などのドーピング条件を修正することによって、半導体ベースのひずみゲージにおける半導体材料の電気特性が調整され得る。

[0119] 本発明の実施形態は、半導体および／または金属（例えば、ナノ粒子ベースの）ひずみゲージ材料を含むセンサを含む。ひずみゲージは、応力、トルク、および多くの他の刺激、例えば、変位、加速、および位置などによって与えられ得るひずみを測定する。半導体のゲージ率は、金属のゲージ率よりも数段大きくなり得る。そのため、ひずみに起因する導電率の変化は、導電性ひずみゲージ材料と比べて半導体ひずみゲージ材料においてはるかに大きく、高感度のひずみ検出および測定を提供することができる。

[0120] 本発明の実施形態は、例えば、ナノ粒子ベースの材料、カーボンナノチューブベースの材料、ナノファイバベースの材料、および／またはそれらの組合せを含む金属ベースのひずみゲージセンサを含む。

[0121] 半導体ひずみゲージ材料において、半導体基板は、シリコンチップをひずませる手段を提供することができる。半導体ベースの材料は、所望のベース抵抗を得るために、例えばドーピング材料の拡散によってドープされ得る。有利なことに、ひずみゲージ材料は、ゲージ率の違いに部分的に起因して、金属センサよりも数段小さくなり得る。ひずみゲージは、いくつかの例では、以下のような関数で記述することができる。
ここで、ρは材料の抵抗率であり、Ｌは材料の長さであり、Ａは材料の断面積である。

[0122] 半導体ひずみゲージセンサを含むひずみゲージセンサを製造する方法は既知である。本発明のいくつかの実施形態では、半導体ベースのひずみゲージセンサの半導体ベースの材料がドープされ得る。ドーピングは、基板の特定のエリアもしくは領域がドープされるように選択的ドーピングであってよいし、またはドーピングは、例えば必要に応じてベース抵抗を得るためにシリコン基板全体がドープされるように非選択的ドーピングであってよい。好適なドーパント材料の非限定的な例としては、ｐ型ドーパント（例えば、ホウ素）、ｎ型ドーパント（例えば、リン、ヒ化物、アンチモン）、またはそれらの任意の組合せが含まれる。基板はシリコンチップにひずみを与えることができる。いくつかの実施形態では、金属接続をデバイスの端部に設けることができる。

[0123] 使用することができる圧電材料としては、例えば、ペロブスカイトベース（perovskite-based）の材料および非ペロブスカイト圧電材料が含まれる。圧電材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸カリウム（potassium niobate）、タングステン酸ナトリウム（sodium tungstate）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、およびチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）が含まれ得る。ひずみの関数である電圧を直接生成する圧電材料は、有利なことに、圧電抵抗材料よりも高い効率を有することができ、表面積をそれほど必要としない。さらに、圧電ベースのひずみゲージセンサは、半導体製造プロセスの配線形成工程（ＢＥＯＬ：back end of the line）で統合され得る。

[0124] 圧電材料および圧電抵抗材料（半導体ベースのひずみゲージ材料）の選択された例示的な特性を以下に示す。圧電材料の特性は、所望の特性および用途に基づいて、例えば、使用される材料に依存して変更することができる。

[0125] 図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の１つまたは複数の実施形態による別の例示的なシステム４０００を示し、図１４Ａは、手首４０２０の皮膚の表面など、動脈にごく近接する領域の皮膚の表面に付けられた本発明の例示的な実施形態によるシステム４０００の側面図を示す。図１４Ｂは、システム４０００の上面図を示す。システム４０００は、圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０と、接着パッチ４０６０と、ひずみゲージセンサのための制御および通信回路を含む回路モジュール４０８０とを含むことができる。ひずみゲージセンサは、圧電抵抗材料（例えば、半導体）または圧電材料を含むことができる。接着パッチ４０６０は、圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０を皮膚と接触させて配置することを容易にすることができる。接着パッチは、例えば、布地または可撓性ポリマーなどの裏当て材料と、既知の皮膚用接着剤を含む、皮膚に対するセンサの配置を維持することが可能な接着材料とを含むことができる。圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０は、回路モジュール４０８０を介して、コンピュータ、タブレット、またはスマートデバイスなどの外部デバイスに信号を送信することができる。

[0126] 図１５は、本発明の１つまたは複数の実施形態による別の例示的なシステム５０００を示す。システム５０００は、圧電または圧電抵抗センサユニット３０６０および回路モジュール５０６０を含むヘッドバンド５０４０を含む。ヘッドバンド５０４０は、側頭動脈の近くにセンサ３０６０を位置付けるように、使用者の頭部５０２０周りに置かれ得る。通信回路を含むことができる回路モジュール５０６０は、図示のようにヘッドバンド上に置かれ得る。

[0127] 本発明の実施形態によるひずみゲージセンサユニット、例えば図１７および図１８に示されるシステムは、身体の単一または複数の位置に置かれ得る。複数のひずみゲージセンサを含む本発明の実施形態は、様々なパターンおよび構成で形成され得る。図１６Ａ～図１６Ｄは、本発明の実施形態による圧電抵抗型ひずみゲージセンサの形状を示す。

[0128] 図１６Ａは、２つのひずみゲージ感知パッドが、５０μｍ～５０ｍｍの距離Ｙ１および２μｍ～１０ｍｍの幅Ｘ１を有する接続ラインによって分離された線形構成である線形パターンを示す。感知パッドの各々は、５０μｍ～５ｍｍの幅Ｘ２および５０μｍ～５ｍｍの高さＹ３を有することができる。図１６Ｂは、接続ラインＸ３が、例えば６μｍ～３０ｍｍの長さを有することができる２つの感知パッドのＵ字形パターンを示す。図１６Ｃおよび図１６Ｄは、複数の偏向点を含む接続ラインを含む代替構成を示す。

[0129] 図１７は、本発明の実施形態による例示的なひずみゲージセンサユニット７０００の概略図を示す。ひずみゲージセンサユニット７０００は、ホイートストンブリッジ回路７０２０を含む半導体ベースのひずみゲージセンサを含む。ホイートストンブリッジ回路７０２０は抵抗器からなり、正確な測定値を提供する能力を有する。ユニット７０００はまた、ホイートストンブリッジ回路７０２０からの出力信号の振幅を増加させるために使用される増幅器回路７０４０と、アナログ－デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ７０６０とを含む。ひずみゲージセンサユニット７０００はまた、マイクロコントローラ７０８０を含むことができる。マイクロコントローラ７０８０は、Ａ／Ｄコンバータ７０６０から信号を受信し、信号処理の能力を有することができる。本発明のいくつかの実施形態では、信号処理が、例示的なひずみゲージセンサユニット７０００と通信する１つまたは複数の外部デバイスによって行われる。ひずみゲージセンサユニット７０００はまた、例えば、フラッシュメモリおよび／またはＳＲＡＭを含むレジスタ７１００を含むことができる。

[0130] 図１８は、本発明の実施形態による別の例示的なひずみゲージセンサユニット８０００の概略図を示す。ひずみゲージセンサユニット８０００は、圧電ひずみゲージセンサ８０２０を含む。ユニット８０００はまた、圧電ひずみセンサ８０２０から来るアナログ信号をマイクロコントローラ８０６０に入力するためのデジタル信号に変換するアナログ－デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ８０４０を含む。ひずみゲージセンサユニット８０００はまた、マイクロコントローラ８０６０を含むことができる。マイクロコントローラ８０６０は、Ａ／Ｄコンバータ８０４０から信号を受信し、信号処理能力を有することができる。ひずみゲージセンサユニット８０００はまた、レジスタ８０８０を含むことができる。

[0131] 有利なことに、ＰＺＴセンサは、例えば、ひずみの関数である電圧を直接生成する自己給電型であり得る。本発明のいくつかの実施形態では、圧電ひずみゲージセンサユニットは、外部電力システムを有さない。

[0132] 図１９は、本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的なひずみゲージセンサシステム９０００の概略図を示す。システム９０００は、感知パッチまたはバンド９０４０と、ワイヤによって電気的および機械的に接続された外部コンピューティングデバイス９０２０とを含む。感知パッチまたはバンド９０４０は、接着パッチ、リストバンド、ヘッドバンド、レッグバンド、またはひずみゲージセンサを動脈のところにまたはその近くに位置付けるのに好適な他のパッチもしくはバンド内に統合されたひずみゲージセンサを含むことができる。

[0133] 本開示において引用されるすべての参考文献の全内容が、参照によりその全体が本明細書に援用される。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメータが範囲、好ましい範囲、または好ましい上限値および好ましい下限値のリストのいずれかとして与えられるとき、これは、そのような範囲が別個に開示されているかどうかにかかわらず、任意の上限範囲または好ましい値と任意の下限範囲または好ましい値との任意のペアから形成されるすべての範囲を特に開示するものとして理解されるべきである。数値の範囲が本明細書に記載されている場合、別途記載がない限り、その範囲は、その終点、および範囲内のすべての整数ならびに分数を含むことが意図される。本発明の適用範囲が、範囲の規定時に記載された特定の値に限定されることを意図していない。

[0134] 本明細書で言及されるすべての特許、特許出願、および出願公開は、別段の指示がない限り、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

[0135] 本発明の他の実施形態は、本明細書の参酌および本明細書に開示される本発明の実施から当業者には明らかになるであろう。本明細書および例は、単に例示的なものとみなされ、本発明の真の範囲および趣旨は、以下の特許請求の範囲およびその同等物によって示されることを意図している。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
ウェアラブルデバイスであって、
使用中、患者の皮膚に取り付けられるように構成されたハウジングと、
前記ハウジングに少なくとも部分的に収容されており、（１）第１の薬物を前記患者の皮膚を通して前記患者に注入し、（２）第２の薬物を前記患者の皮膚を通して前記患者に注入するように構成された注入器アセンブリと、
前記第１の薬物を前記患者に投与する必要性を示す１つまたは複数の患者パラメータを感知するように構成された第１の感知システムと、ここで、前記第１の感知システムは、１つまたは複数のセンサおよび制御信号発生器を備え、前記制御信号発生器は、感知された前記１つまたは複数の患者パラメータに応答して制御信号を生成するように構成されており、
前記ハウジング内にあり、前記第１の感知システムから制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて、前記第１の薬物を前記患者に注入するために前記注入器アセンブリをアクティブ化するように構成された制御システムと、
を備える、ウェアラブルデバイス。
［Ｃ２］
前記制御システムは、受信した制御信号に基づいて、前記第２の薬物を前記患者に注入するために前記注入器アセンブリをアクティブ化するようにさらに構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３］
前記第２の薬物を前記患者に投与する必要性を示す１つまたは複数の患者パラメータを感知するように構成された第２の感知システムをさらに備え、前記第２の感知システムは、１つまたは複数の第２のセンサおよび第２の制御信号発生器を備え、前記第２の制御信号発生器は、前記第２の感知システムによって感知された前記１つまたは複数の患者パラメータに応答して第２の制御信号を生成するように構成されており、
前記制御システムは、前記第２の感知システムから第２の制御信号を受信し、受信した第２の制御信号に基づいて、前記第２の薬物を前記患者に注入するために前記注入器アセンブリをアクティブ化するようにさらに構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ４］
前記ハウジング内にあり、供給用の前記第１の薬物が入っている第１のリザーバと、前記ハウジング内にあり、供給用の前記第２の薬物が入っている第２のリザーバとをさらに備え、前記第１のリザーバは、前記注入器アセンブリと流体連通しており、前記第２のリザーバは、前記注入器アセンブリと流体連通している、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ５］
前記第１の薬物および前記第２の薬物は互いに相互依存している、Ｃ４に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ６］
前記第１の薬物はエリスロポエチンであり、前記第２の薬物は鉄補給剤である、Ｃ４に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ７］
前記第１の薬物は、エポエチンアルファ、エポエチンベータ、およびダルベポエチンアルファから選択される、Ｃ４に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ８］
前記制御システムは、遠隔デバイスから入力信号を受信するように構成され、前記入力信号は、前記制御システムが実行する命令のセットを備え、前記命令のセットは、前記注入器アセンブリをアクティブ化し、（ａ）前記患者に前記第１の薬物を注入するタイミングおよび量と、（ｂ）前記患者に前記第２の薬物を注入するタイミングおよび量とを制御するために、前記第１の感知システムから受信した前記制御信号と共に、前記制御システムによって使用されるタイミング命令および量命令を備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ９］
遠隔デバイスを備え、前記遠隔デバイスは、患者パラメータを感知するように構成されたセンサと、前記感知された患者パラメータを示す遠隔制御信号を生成するように構成された信号発生器とを備え、前記制御システムは、前記遠隔デバイスから前記遠隔制御信号を受信し、前記受信した遠隔制御信号および前記第１の感知システムから受信した前記制御信号に基づいて、前記注入器アセンブリをアクティブ化し、（ａ）前記患者に前記第１の薬物を注入するタイミングおよび量と、（ｂ）前記患者に前記第２の薬物を注入するタイミングおよび量とを制御するように構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１０］
前記遠隔デバイスは、パルスオキシメータ、血圧センサ、またはその両方を備える、Ｃ９に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１１］
前記第１の感知システムは、
パルスオキシメータと、
ヘマトクリットセンサと、
ヘモグロビンセンサと、
血圧センサと、
を備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１２］
前記パルスオキシメータは、非侵襲的血中酸素飽和度センサを備え、前記血圧センサは、非侵襲的血圧センサを備える、Ｃ１１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１３］
前記第１の感知システムは、血圧センサを備え、前記血圧センサは、圧電トランスデューサのアレイを備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１４］
前記注入器アセンブリは、前記患者の皮膚を通して前記患者に前記第１の薬物を注入するように構成された第１の注入器デバイスと、前記患者の皮膚を通して前記患者に前記第２の薬物を注入するように構成された第２の注入器デバイスとを備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１５］
前記注入器アセンブリは、前記第１の薬物および前記第２の薬物を前記患者の皮膚を通して前記患者に同時に、交互に、または断続的に注入するように構成された単一の注入器デバイスを備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１６］
前記注入器アセンブリは、前記ハウジングから前記患者の皮膚内へと延び、前記ハウジング内に後退するように構成された格納式皮下注射針を備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１７］
前記注入器アセンブリは、ポリマー膨潤性マイクロニードルのアレイを備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１８］
前記ハウジング内にあり、供給用の前記第１の薬物が入っている第１のリザーバと、前記ハウジング内にあり、供給用の前記第２の薬物が入っている第２のリザーバとをさらに備え、前記注入器アセンブリは、ポリマー膨潤性マイクロニードルの第１のアレイと、ポリマー膨潤性マイクロニードルの第２のアレイとを備え、前記第１のリザーバは、ポリマー膨潤性マイクロニードルの前記第１のアレイと中断可能に流体連通し、前記第２のリザーバは、ポリマー膨潤性マイクロニードルの前記第２のアレイと中断可能に流体連通している、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ１９］
ポンプを備える薬物送達システムをさらに備え、前記ポンプは、前記第１の薬物、前記第２の薬物、またはその両方を、前記注入器アセンブリを通して、前記患者の皮膚を通して前記患者に圧送するように構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２０］
接着層をさらに備え、前記ハウジングは底面を有し、前記接着層は、前記底面に取り付けられ、最も外側の接着面を有し、前記最も外側の接着面は、前記ハウジングを患者の皮膚に接着するように構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２１］
前記接着層は、前記接着層に形成された孔を備え、前記孔は、前記注入器アセンブリが前記接着層を貫通する必要なく前記第１の薬物、前記第２の薬物、またはその両方を前記患者の皮膚に注入することができるように、前記注入器アセンブリと位置合わせされている、Ｃ２０に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２２］
前記最も外側の接着面に保護ライナーをさらに備え、前記保護ライナーは、前記接着面を保護し、前記孔を覆っている、Ｃ２１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２３］
注入器駆動システムをさらに備え、前記注入器アセンブリは、格納式皮下注射針を備え、前記注入器駆動システムは、バッテリと、バッテリ式モータと、前記格納式皮下注射針を前記ハウジングから患者の皮膚内へと延ばし、前記格納式皮下注射針を前記ハウジング内に後退させて戻すように構成された駆動トレインとを備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２４］
薬物送達システムをさらに備え、前記薬物送達システムは、ポンプを備え、前記格納式皮下注射針を通して前記第１の薬物、前記第２の薬物、またはその両方を圧送するように構成されている、Ｃ２３に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２５］
薬物送達システムをさらに備え、前記薬物送達システムは、第１のポンプおよび第２のポンプを備え、前記注入器アセンブリは、第１の注入器デバイスおよび第２の注入器デバイスを備え、前記第１のポンプは、前記第１の注入器デバイスを通して前記第１の薬物を圧送するように構成され、前記第２のポンプは、前記第２の注入器デバイスを通して前記第２の薬物を圧送するように構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２６］
前記ウェアラブルデバイスは、貧血の管理のために構成され、前記第１の薬物は、エリスロポエチンを含み、前記制御システムは、マイクロプロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、複数のヘモグロビン値と、前記決定されたヘモグロビン値に基づくエリスロポエチン投与速度の必要な変化に各々が対応する複数のそれぞれの変化値とを記憶しており、前記制御システムは、
前記ウェアラブルデバイスが取り付けられている患者のヘモグロビンのレベルを決定することと、
決定された前記ヘモグロビンのレベルを、前記メモリに記憶されたヘモグロビン値と比較することと、
前記メモリに記憶された前記必要な変化値に対応し、かつ決定された前記ヘモグロビン値に対応する値だけエリスロポエチンの注入速度を変化させることによって、エリスロポエチンの前記注入速度を調節することと、
を行うように構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２７］
前記ウェアラブルデバイスは、貧血の管理のために構成され、前記第１の薬物は、エリスロポエチンを含み、前記制御システムは、マイクロプロセッサおよびメモリを備え、前記第１の感知システムは、パルスオキシメータ、ヘモグロビンセンサ、および血圧センサを備え、前記メモリは、評価トリプレットの３次元マトリクスを記憶しており、各評価トリプレットにエリスロポエチンの注入速度の必要な変化に対応する値を割り当て、前記制御システムは、
（１）前記パルスオキシメータによって感知された血中酸素の量に基づいて第１の評価量（Ｏ _２ Ｓａｔ）を計算することと、
（２）前記ヘモグロビンセンサによって感知されたヘモグロビンのレベルに基づいて第２の評価量（Ｈｅｍｏ）を計算することと、
（３）前記血圧センサによって感知された血圧に基づいて第３の評価量（ＢＰ）を計算することと、
（４）前記第１の評価量、前記第２の評価量、および前記第３の評価量から評価トリプレット（Ｏ _２ Ｓａｔ／Ｈｅｍｏ／ＢＰ）を形成することと、
（５）前記評価トリプレットを前記メモリに記憶された評価トリプレットと比較することと、
（６）前記メモリに記憶された前記必要な変化値に対応し、かつ形成された前記評価トリプレットに対応する値だけエリスロポエチンの注入速度を変化させることによって、エリスロポエチンの前記注入速度を調節することと、
を行うように構成されている、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２８］
調節信号を遠隔デバイスに送信するように構成された送信機をさらに備え、前記調節信号は、前記制御システムによって形成された前記評価トリプレットに関する情報を含む、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ２９］
前記遠隔デバイスは、モバイル通信デバイスを備える、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３０］
前記遠隔デバイスは、携帯電話またはタブレットを備える、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３１］
前記遠隔デバイスは、医師のネットワークコンピュータを備える、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３２］
前記第１の評価量、前記第２の評価量、および前記第３の評価量を、ワイヤレスライブストリーミングを介して医師のネットワークコンピュータに送信するように構成された送信機をさらに備える、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３３］
医師のネットワークコンピュータを備え、前記ウェアラブルデバイスは、前記第１の評価量、前記第２の評価量、および前記第３の評価量を前記医師のネットワークコンピュータに送信するように構成された送信機をさらに備える、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３４］
医師のネットワークコンピュータを備え、前記ウェアラブルデバイスは、前記第１の評価量、前記第２の評価量、および前記第３の評価量を、ワイヤレスライブストリーミングを介して前記医師のネットワークコンピュータに送信するように構成された送信機をさらに備える、Ｃ２７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３５］
前記注入器アセンブリは、第１の注入器デバイスおよび第２の注入器デバイスを備え、前記第２の薬物は、鉄補給剤であり、前記第２の注入器デバイスは、イオン導入経皮鉄送達パッチを備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３６］
前記イオン導入経皮鉄送達パッチと流体連通している第２のリザーバと、前記第２のリザーバに入っている供給用のピロリン酸第二鉄塩水溶液とをさらに備える、Ｃ３５に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３７］
バッテリをさらに備え、前記イオン導入経皮鉄送達パッチは電極対を備え、前記電極対および前記バッテリの各々は前記制御システムと電気通信し、前記制御システムは、前記制御システムによって受信され、かつ前記ウェアラブルデバイスが取り付けられている患者の鉄のレベルを示す鉄制御信号に基づいて、前記バッテリから前記電極対への電流の流れを制御するように構成されている、Ｃ３６に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３８］
前記鉄制御信号は、前記第１の感知システムによって生成され、前記制御システムによって受信される、Ｃ３７に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ３９］
前記ハウジング内にあり、供給用の前記第１の薬物が入っている第１のリザーバと、前記ハウジング内にあり、供給用の前記第２の薬物が入っている第２のリザーバと、前記第１のリザーバ内の前記第１の薬物の量を感知し、第１の薬物供給信号を生成するように構成された第１の薬物レベルセンサと、前記第２のリザーバ内の前記第２の薬物の量を感知し、第２の薬物供給信号を生成するように構成された第２の薬物レベルセンサと、前記第１の薬物供給信号および前記第２の薬物供給信号を遠隔デバイスにワイヤレスで送信するように構成された信号送信機と、をさらに備える、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ４０］
前記遠隔デバイスは、医師のネットワークコンピュータ、薬局のネットワークコンピュータ、またはその両方を備える、Ｃ３９に記載のウェアラブルデバイス。
［Ｃ４１］
互いに通信するデバイスのネットワークであって、前記デバイスは、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイスと、医師のコンピュータプロセッサと、薬局のコンピュータプロセッサとを備え、Ｃ１に記載の前記ウェアラブルデバイスは、前記ウェアラブルデバイスに入っている薬物の量および有効期限に関する薬物情報をワイヤレスで送信するように構成された送信機を備え、前記医師のコンピュータプロセッサは、前記薬物情報を受信するための受信機と、前記薬物情報に基づく処方情報を送信するための送信機とを備え、前記薬局のコンピュータプロセッサは、前記処方情報を受信するための受信機を備える、ネットワーク。
［Ｃ４２］
Ｃ４１に記載のネットワークの前記ウェアラブルデバイスにおいて処方薬物を維持する方法であって、
前記ウェアラブルデバイスの前記送信機から前記医師のコンピュータプロセッサに薬物情報を送信することと、ここにおいて、前記送信することの少なくとも一部はワイヤレスで行われ、前記送信することは、直接送信すること、または１つまたは複数の中間デバイスを介して間接的に送信することを備え、
前記医師のコンピュータプロセッサにおいて、前記送信された薬物情報を受信することと、
前記医師のコンピュータプロセッサの前記送信機から前記薬局のコンピュータプロセッサに処方箋を送信することと、前記処方箋は、貧血の処置のための薬物についてのものであり、前記処方箋は、送信された前記薬物情報に少なくとも部分的に基づいており、
前記薬局のコンピュータプロセッサにおいて、前記送信された処方箋を受信することと、
前記薬物のリザーバを準備することと、前記リザーバは、前記ウェアラブルデバイスに挿入されて接続されるように構成されている、
を備える、方法。
［Ｃ４３］
前記ウェアラブルデバイスが処方された患者に前記リザーバを送達することをさらに備える、Ｃ４２に記載の方法。
［Ｃ４４］
互いに通信するデバイスのネットワークであって、前記デバイスは、Ｃ１に記載のウェアラブルデバイスおよび医師のコンピュータプロセッサを備え、Ｃ１に記載の前記ウェアラブルデバイスは、メモリおよび送信機をさらに備え、前記制御システムは、前記ウェアラブルデバイスによって行われた注入についての、注入された薬物の量および注入の時間に関する注入履歴情報を前記メモリに記憶するように構成され、前記送信機は、前記注入履歴情報をワイヤレスで送信するように構成され、前記医師のコンピュータプロセッサは、前記注入履歴情報を受信するための受信機を備える、ネットワーク。
［Ｃ４５］
Ｃ４４に記載のネットワークの前記ウェアラブルデバイスの使用に関する情報を報告する方法であって、
前記ウェアラブルデバイスの前記送信機から前記医師のコンピュータプロセッサに注入履歴情報を送信することと、ここにおいて、前記送信することの少なくとも一部はワイヤレスで行われ、前記送信することは、直接送信すること、または１つまたは複数の中間デバイスを介して間接的に送信することを備え、
前記医師のコンピュータプロセッサにおいて、前記送信された注入履歴情報を受信することと、
前記注入履歴情報を、前記第１の感知システムによって感知された１つまたは複数の患者パラメータと比較することと、
前記制御システムが前記ウェアラブルデバイスを動作させる際に使用するための動作命令を前記制御システムに送信することと、
を備える、方法。

Claims (12)

1. ウェアラブルデバイスであって、
   使用中、患者の皮膚に取り付けられるように構成されたハウジングと、
   前記ハウジング内にあり、第１の薬物の量が入っている第１の薬物リザーバと、
   前記ハウジング内にあり、第２の薬物の量が入っている第２の薬物リザーバと、ここで、前記第１の薬物および前記第２の薬物は互いに相互依存しており、
   前記ハウジングに少なくとも部分的に収容されており、（１）前記第１の薬物を前記患者の皮膚を通して前記患者に注入し、（２）前記第２の薬物を前記患者の皮膚を通して前記患者に注入するように構成された注入器アセンブリと、ここで、前記第１の薬物リザーバは、前記注入器アセンブリと流体連通しており、前記第２の薬物リザーバは、前記注入器アセンブリと流体連通しており、
   前記第１の薬物を前記患者に投与する必要性を示す１つまたは複数の患者パラメータを感知するように構成された第１の感知システムと、ここで、前記第１の感知システムは、１つまたは複数のセンサおよび制御信号発生器を備え、前記制御信号発生器は、感知された前記１つまたは複数の患者パラメータに応答して制御信号を生成するように構成されており、
   前記第２の薬物を前記患者に投与する必要性を示す１つまたは複数の患者パラメータを感知するように構成された第２の感知システムと、ここで、前記第２の感知システムは、１つまたは複数の第２のセンサおよび第２の制御信号発生器を備え、前記第２の制御信号発生器は、前記第２の感知システムによって感知された前記１つまたは複数の患者パラメータに応答して第２の制御信号を生成するように構成されており、
   前記ハウジング内にあり、前記第１の感知システムおよび前記第２の感知システムから制御信号を受信し、受信した前記制御信号に基づいて、（ｉ）前記第１の薬物を前記患者に注入、（ｉｉ）前記第２の薬物を前記患者に注入、または（ｉｉｉ）前記第１の薬物と前記第２の薬物との両方を前記患者に注入するために前記注入器アセンブリをアクティブ化するように構成された制御システムと、
   前記第１の薬物リザーバ内の前記第１の薬物の量を感知し、第１の薬物供給信号を生成するように構成された第１の薬物レベルセンサと、
   前記第２の薬物リザーバ内の前記第２の薬物の量を感知し、第２の薬物供給信号を生成するように構成された第２の薬物レベルセンサと、
   前記ウェアラブルデバイスにおいて、前記第１の薬物供給信号および前記第２の薬物供給信号を遠隔デバイスに送信するように構成された送信機と、
   を備える、ウェアラブルデバイス。
2. 前記第１の薬物はエリスロポエチンであり、前記第２の薬物は鉄補給剤である、請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
3. 前記制御システムは、遠隔デバイスから入力信号を受信するように構成され、前記入力信号は、前記制御システムが実行する命令のセットを備え、前記命令のセットは、前記注入器アセンブリをアクティブ化し、（ａ）前記患者に前記第１の薬物を注入するタイミングおよび量と、（ｂ）前記患者に前記第２の薬物を注入するタイミングおよび量とを制御するために、前記第１の感知システムから受信した前記制御信号と共に、前記制御システムによって使用されるタイミング命令および量命令を備える、請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
4. 前記第１の感知システムは、
   パルスオキシメータと、
   ヘマトクリットセンサと、
   ヘモグロビンセンサと、
   血圧センサと、
   を備える、請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
5. 前記ウェアラブルデバイスは、貧血の管理のために構成され、前記第１の薬物は、エリスロポエチンを含み、前記制御システムは、マイクロプロセッサおよびメモリを備え、前記メモリは、複数のヘモグロビン値と、前記決定されたヘモグロビン値に基づくエリスロポエチン投与速度の必要な変化に各々が対応する複数のそれぞれの変化値とを記憶しており、前記制御システムは、
   前記ウェアラブルデバイスが取り付けられている患者のヘモグロビンのレベルを決定することと、
   決定された前記ヘモグロビンのレベルを、前記メモリに記憶されたヘモグロビン値と比較することと、
   前記メモリに記憶された前記必要な変化値に対応し、かつ決定された前記ヘモグロビン値に対応する値だけエリスロポエチンの注入速度を変化させることによって、エリスロポエチンの前記注入速度を調節することと、
   を行うように構成されている、請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
6. 前記ウェアラブルデバイスは、貧血の管理のために構成され、前記第１の薬物は、エリスロポエチンを含み、前記制御システムは、マイクロプロセッサおよびメモリを備え、前記第１の感知システムは、パルスオキシメータ、ヘモグロビンセンサ、および血圧センサを備え、前記メモリは、評価トリプレットの３次元マトリクスを記憶しており、各評価トリプレットにエリスロポエチンの注入速度の必要な変化に対応する値を割り当て、前記制御システムは、
   （１）前記パルスオキシメータによって感知された血中酸素の量に基づいて第１の評価量（Ｏ_２ Ｓａｔ）を計算することと、
   （２）前記ヘモグロビンセンサによって感知されたヘモグロビンのレベルに基づいて第２の評価量（Ｈｅｍｏ）を計算することと、
   （３）前記血圧センサによって感知された血圧に基づいて第３の評価量（ＢＰ）を計算することと、
   （４）前記第１の評価量、前記第２の評価量、および前記第３の評価量から評価トリプレット（Ｏ_２ Ｓａｔ／Ｈｅｍｏ／ＢＰ）を形成することと、
   （５）前記評価トリプレットを前記メモリに記憶された評価トリプレットと比較することと、
   （６）前記メモリに記憶された前記必要な変化値に対応し、かつ形成された前記評価トリプレットに対応する値だけエリスロポエチンの注入速度を変化させることによって、エリスロポエチンの前記注入速度を調節することと、
   を行うように構成されている、請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
7. 医師のネットワークコンピュータを備え、前記送信機は、前記第１の評価量、前記第２の評価量、および前記第３の評価量を前記医師のネットワークコンピュータに送信するようにさらに構成されている、請求項６に記載のウェアラブルデバイス。
8. 前記送信機は、前記第２の薬物供給信号を遠隔デバイスにワイヤレスで送信するように構成されている、請求項１に記載のウェアラブルデバイス。
9. 互いに通信するデバイスのネットワークであって、前記デバイスは、請求項１に記載のウェアラブルデバイスと、医師のコンピュータプロセッサと、薬局のコンピュータプロセッサとを備え、前記ウェアラブルデバイスの前記送信機は、前記ウェアラブルデバイスに入っている前記第１の薬物の量および有効期限に関する薬物情報をワイヤレスで送信するようにさらに構成され、前記医師のコンピュータプロセッサは、前記薬物情報を受信するための受信機と、前記薬物情報に基づく処方情報を送信するための送信機とを備え、前記薬局のコンピュータプロセッサは、前記処方情報を受信するための受信機を備える、ネットワーク。
10. 請求項９に記載のネットワークの前記ウェアラブルデバイスにおいて処方薬物を維持する方法であって、
    前記ウェアラブルデバイスの前記送信機から前記医師のコンピュータプロセッサに薬物情報を送信することと、ここにおいて、前記送信することの少なくとも一部はワイヤレスで行われ、前記送信することは、直接送信すること、または１つまたは複数の中間デバイスを介して間接的に送信することを備え、
    前記医師のコンピュータプロセッサにおいて、前記送信された薬物情報を受信することと、
    前記医師のコンピュータプロセッサの前記送信機から前記薬局のコンピュータプロセッサに処方箋を送信することと、前記処方箋は、貧血の処置のための薬物についてのものであり、前記処方箋は、送信された前記薬物情報に少なくとも部分的に基づいており、
    前記薬局のコンピュータプロセッサにおいて、前記送信された処方箋を受信することと、
    前記薬物のリザーバを準備することと、前記リザーバは、前記ウェアラブルデバイスに挿入されて接続されるように構成されている、
    を備える、方法。
11. 互いに通信するデバイスのネットワークであって、前記デバイスは、請求項１に記載のウェアラブルデバイスおよび医師のコンピュータプロセッサを備え、前記ウェアラブルデバイスは、メモリをさらに備え、前記制御システムは、前記ウェアラブルデバイスによって行われた注入についての、注入された薬物の量および注入の時間に関する注入履歴情報を前記メモリに記憶するように構成され、前記ウェアラブルデバイスの前記送信機は、前記注入履歴情報をワイヤレスで送信するようにさらに構成され、前記医師のコンピュータプロセッサは、前記注入履歴情報を受信するための受信機を備える、ネットワーク。
12. 請求項１１に記載のネットワークの前記ウェアラブルデバイスの使用に関する情報を報告する方法であって、
    前記ウェアラブルデバイスの前記送信機から前記医師のコンピュータプロセッサに注入履歴情報を送信することと、ここにおいて、前記送信することの少なくとも一部はワイヤレスで行われ、前記送信することは、直接送信すること、または１つまたは複数の中間デバイスを介して間接的に送信することを備え、
    前記医師のコンピュータプロセッサにおいて、前記送信された注入履歴情報を受信することと、
    前記注入履歴情報を、前記第１の感知システムによって感知された１つまたは複数の患者パラメータと比較することと、
    前記制御システムが前記ウェアラブルデバイスを動作させる際に使用するための動作命令を前記制御システムに送信することと、
    を備える、方法。

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