醫(yī)療設備和相關更新方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】醫(yī)療設備和相關更新方法及系統(tǒng)
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本PCT申請要求下述專利申請的權益并要求它們的優(yōu)先權:2013年8月21日提交的美國專利申請第13/972,803號和2013年8月21日提交的美國專利申請第13/972,805號。
技術領域
[0003]本文描述的本發(fā)明主題的實施方式總體涉及醫(yī)療設備，更為具體而言，本發(fā)明主題的實施方式涉及至少部分地基于來自相關用戶的測量數(shù)據(jù)動態(tài)更新醫(yī)療設備操作的方式以調節(jié)或影響所述用戶的生理狀況。
【背景技術】
[0004]輸注栗設備和系統(tǒng)在醫(yī)療技術中是比較眾所周知的，用于將諸如胰島素或另外的處方藥之類的藥劑遞送或分發(fā)給患者。典型的輸注栗包括栗驅動系統(tǒng)，其中，栗驅動系統(tǒng)通常包括小的馬達和傳動系元件，驅動系元件將旋轉的馬達運動轉換為儲液器內的柱塞(或塞子)的平移運動，所述柱塞將藥品從所述儲液器通過形成于該儲液器和用戶的身體之間流體通路遞送到該用戶的身體。
[0005]隨著時間的流逝，特定用戶的需求可能發(fā)生變化。例如，隨著他或她變老或經歷的生活方式變化，個人的胰島素敏感度和/或胰島素需求可能會變化。而且，相對于其它用戶，每個個體的需求可能會以獨特的方式變化。盡管可以通過例行監(jiān)測、醫(yī)生訪問和手動調節(jié)設備設置來適應個體需求的變化，但個體通常會因由于所需的時間量和/或手動交互而在他們的整個生命中頻繁地定期承受這些活動而變得氣餒。因此，期望提供能夠在對用戶的影響有限的情形下進行調節(jié)以適應其關聯(lián)用戶的需求的流體輸注設備。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提供了一種醫(yī)療設備的實施方式。該醫(yī)療設備包括:馬達;用于保存控制信息的一個或多個數(shù)據(jù)存儲元件；以及與所述馬達和所述一個或多個數(shù)據(jù)存儲元件連接的控制模塊。所述控制模塊配置為通過網絡上的點對點通信會話來獲得更新的控制信息，將所述更新的控制信息存儲到所述一個或多個數(shù)據(jù)存儲元件，然后至少部分地基于所述更新的控制信息操作所述馬達。
[0007]在一種實施方式中，提供了用于輸注設備的裝置。所述輸注設備包括:馬達，操作為向用戶遞送流體;傳感裝置，用于獲得包括指示用戶的生理狀況的一個或多個測量值的測量數(shù)據(jù);一個或多個數(shù)據(jù)存儲元件，用于保存控制信息，所述控制信息包括用戶的生理狀況的目標值以及一個或多個控制參數(shù)?？刂颇K與所述馬達、傳感裝置以及一個或多個數(shù)據(jù)存儲元件連接，所述控制模塊配置為至少部分地基于所述一個或多個控制參數(shù)以及所述目標值和所述一個或多個測量中的第一值之間的差值操作所述馬達以向所述用戶遞送流體，其中所述流體的遞送影響所述用戶的生理狀況。所述控制模塊通過網絡上的點對點通信會話獲得更新的控制信息，其中，所述更新的控制信息包括所述用戶的生理狀況的更新的目標值以及一個或多個更新的控制參數(shù);將所述更新的控制信息存儲到所述一個或多個數(shù)據(jù)存儲元件，然后至少部分地基于所述一個或多個更新的控制參數(shù)以及所述更新的目標值和所述一個或多個測量值中的第二值之間的差值操作所述馬達。
[0008]在另一實施方式中，提供了一種操作醫(yī)療設備的方法。所述方法包括:所述醫(yī)療設備通過網絡上的點對點通信會話獲取用于調節(jié)與所述醫(yī)療設備關聯(lián)的用戶的生理狀況的控制信息，獲取所述用戶的生理狀況的測量值，以及至少部分地基于所述控制信息和所述測量值確定用于操作所述醫(yī)療設備的命令。
[0009]在其他實施方式中，提供了包括醫(yī)療設備和遠程設備的系統(tǒng)。所述醫(yī)療設備操作為調節(jié)用戶的生理狀況。所述遠程設備接收與用戶的生理狀況相關的測量數(shù)據(jù)，至少部分地基于所述測量數(shù)據(jù)確定用于所述醫(yī)療設備的控制信息，以及通過第一點對點通信會話發(fā)送所述控制信息。所述醫(yī)療設備通過第二點對點通信會話接收所述控制信息，然后至少部分地基于所述控制信息和后續(xù)的測量數(shù)據(jù)調節(jié)所述用戶的生理狀況。
[0010]在一種實施方式中，提供了一種輸注系統(tǒng)。所述輸注系統(tǒng)包括輸注設備、遠程設備以及中間設備。所述輸注設備操作為向用戶遞送流體，其中，所述流體影響用戶的生理狀況。所述遠程設備接收與用戶的生理狀況相關的測量數(shù)據(jù)，至少部分地基于所述測量數(shù)據(jù)確定用于所述輸注設備的控制信息，以及發(fā)送所述控制信息。所述中間設備通過第一通信網絡上的第一點對點通信會話從所述輸注設備接收所述測量數(shù)據(jù)，將所述測量數(shù)據(jù)通過第二通信網絡上的第二點對點通信會話發(fā)送到所述遠程設備，通過第二通信網絡上的第三點對點通信會話從所述遠程設備接收所述控制信息，以及將所述控制信息通過所述第一通信網絡上的第四點對點通信會話發(fā)送到所述輸注設備。所述輸注設備接收所述控制信息，然后至少部分地基于所述控制信息和后續(xù)的測量數(shù)據(jù)向用戶遞送流體從而調節(jié)所述生理狀況。
[0011]在又一實施方式中，提供了一種更新醫(yī)療設備的方法。所述方法涉及:將測量數(shù)據(jù)從所述醫(yī)療設備上傳到遠程設備，所述測量數(shù)據(jù)包括與所述醫(yī)療設備關聯(lián)的用戶的生理狀況相關的一個或多個測量值;通過所述遠程設備至少部分地基于所述測量數(shù)據(jù)確定用于調節(jié)所述用戶的生理狀況的控制信息；在網絡上發(fā)起與所述醫(yī)療設備的點對點通信會話，以及通過所述點對點通信會話向所述醫(yī)療設備提供所述控制信息。
[0012]在本
【發(fā)明內容】
中，簡單地介紹了選擇出的設計思想，以下將在【具體實施方式】中對所述設計思想進行進一步描述。本
【發(fā)明內容】
不意圖標識所請求保護的主題的主要特征或基本特征，也不意圖用于確定所請求保護的主題的范圍。
【附圖說明】
[0013]當與下面的附圖一起考慮時可以通過參考具體的描述和權利要求獲得對本發(fā)明主題的更為完整的理解。其中，全部附圖中類似的附圖標記指代類似的元件，所述附圖可以是為了簡化和清楚而進行的圖示并且不是必須按比例畫出的。
[0014]圖1圖示了輸注系統(tǒng)的示例性實施方式；
[0015]圖2是適合用于圖1所示的輸注系統(tǒng)的流體輸注設備的示例性實施方式的透視圖；
[0016]圖3是圖示圖2所示的流體輸注設備的耐用殼體的內部結構的透視圖；
[0017]圖4是位于圖2和圖3的流體輸注設備的耐用殼體中的驅動系統(tǒng)的透視圖；
[0018]圖5是圖4所示驅動系統(tǒng)的馬達的橫截面透視圖，其示出了集成于其中的傳感器；
[0019]圖6是圖示當流體儲液器安裝在圖3所示的耐用殼體中時與柱塞的桿嚙合的驅動系統(tǒng)的透視圖；
[0020]圖7是可以由一或多個示例性實施方式中的流體輸注設備實施或以其它方式支持的閉環(huán)控制系統(tǒng)的框圖；
[0021]圖8是輸注系統(tǒng)的框圖，根據(jù)一種或多種示例性實施方式，所述輸注系統(tǒng)適合與圖7所示的閉環(huán)控制系統(tǒng)的流體輸注設備一起使用以至少部分地基于用戶的測量數(shù)據(jù)動態(tài)調節(jié)所述閉環(huán)控制系統(tǒng)；
[0022]圖9是根據(jù)一種或多種示例性實施方式適合在圖8所示的輸注系統(tǒng)中使用的輸注設備的框圖；
[0023]圖10是根據(jù)一種或多種示例性實施方式適合在圖8所示的輸注系統(tǒng)中使用的電子設備的框圖；
[0024]圖11是根據(jù)一種或多種示例性實施方式適合與圖8所示的輸注系統(tǒng)一起使用以動態(tài)調節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)的示例性更新處理的流程圖；
[0025]圖12是根據(jù)一種或多種示例性實施方式適合與圖8所示的輸注系統(tǒng)以及圖11所示的更新處理一起使用以使用用戶的測量數(shù)據(jù)來動態(tài)調節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)的示例性監(jiān)測處理的流程圖；以及
[0026]圖13圖示了根據(jù)一種示例性實施方式的在圖8所示的輸注系統(tǒng)中與圖11所示的更新處理和圖12所示的監(jiān)測處理相關的通信的示例性順序。
【具體實施方式】
[0027]下面的具體描述實際上僅僅是舉例說明并且不意圖限定本發(fā)明主題或本申請的實施方式或這些實施方式的使用。如本文所使用的，詞語“示例性的”意味著“充當例子、實例或例證”。本文作為示例性描述的任何實施方式不必理解為相對于其它實施方式的優(yōu)選或有益實施方式。此外，并不意圖限于前述的技術領域、【背景技術】、
【發(fā)明內容】
或接下來的具體描述中提出的任何表達出的或隱含的理論。
[0028]盡管本文描述的主題可以以任何電子裝置的形式實施，但下面描述的示例性實施方式是以醫(yī)療設備的形式實施，例如，便攜式電子醫(yī)療設備。盡管多種不同的應用是可行的，但接下來的描述集中在作為輸注系統(tǒng)部署的一部分的流體輸注設備(或輸注栗)。為了簡要起見，與輸注系統(tǒng)操作、胰島素栗和/或輸注套件操作以及系統(tǒng)的其它功能方面相關的常規(guī)技術(以及系統(tǒng)的單獨的操作元件)可以在此不進行具體描述。輸注栗的例子可以是但不限于下述文獻所述的類型，所述文獻是美國專利號為:4，562，751; 4，685，903; 5，080，653；5,505,709；5,097,122；6,485,465；6,554,798；6,558,320；6,558,351；6,641,533；6,659，980;6，752，787;6，817，990;6，932，584;7，402，153;和7，621，893的美國專利，所述文獻通過引用并入本文。也就是說，本文描述的主題不限于輸注設備，而是可以對于任何能夠調節(jié)或以其它方式影響關聯(lián)用戶的生理狀況的醫(yī)療設備以等同的方式實施本文描述的主題，其中，所述關聯(lián)用戶在他或她的身體上穿戴或以其它方式放置所述醫(yī)療設備。
[0029]本文描述的主題的實施方式總體涉及輸注設備，所述輸注設備將測量數(shù)據(jù)連同遞送數(shù)據(jù)定期地并且自主地提供到遠程設備(作為選擇，本文指代監(jiān)測設備)，其中，所述測量數(shù)據(jù)量化、表征穿戴輸注設備或以其它方式與輸注設備關聯(lián)的用戶的生理狀況或者以其它方式與穿戴輸注設備或以其它方式與輸注設備關聯(lián)的用戶的生理狀況相關，所述遞送數(shù)據(jù)量化或以其它方式表征通過所述輸注設備向用戶進行的流體遞送。監(jiān)測設備存儲或以其它方式保存測量數(shù)據(jù)和遞送數(shù)據(jù)并且對所述測量數(shù)據(jù)和遞送數(shù)據(jù)進行分析以確定是否應當修改或以其它方式調整輸注設備為影響所述生理狀況而采用的操作方式以改善用戶的生理狀況的調節(jié)。當監(jiān)測設備確定應當修改輸注設備的操作時，監(jiān)測設備確定用于輸注設備的更新的控制信息并且將所述更新的控制信息提供到輸注設備。然后，輸注設備執(zhí)行或以其它方式實施更新的控制信息，更新的控制信息影響輸注設備的后續(xù)操作，從而輸注設備根據(jù)更新的控制信息影響對于用戶的生理狀況的調節(jié)。例如，更新的控制信息可包括輸注設備為確定用于操作輸注設備的命令而實施的控制方案或算法所使用的一個或多個參數(shù)的更新數(shù)值，以及對于輸注設備為確定那些操作命令而使用的控制方案或算法的更新，以及上述的組合。
[0030]如以下更為具體的描述，在示例性實施方式中，輸注設備使用閉環(huán)控制來通過基于用戶的生理狀況的期望(或目標)值和該用戶的生理狀況的測量值(或者，作為選擇，與所述生理狀況相關的測量值)之間的差值產生用于操作馬達以將期望數(shù)量的流體遞送到用戶的遞送命令從而調節(jié)用戶的生理狀況。就此而言，輸注設備將近期獲取的測量值連同近期的遞送數(shù)據(jù)定期提供到監(jiān)測設備，接著，結合在先獲取的測量值和遞送數(shù)據(jù)分析所述近期獲取的測量值和遞送數(shù)據(jù)以確定應當如何調整閉環(huán)控制中所使用的增益系數(shù)的數(shù)值、目標值或其它參數(shù)以更好地調節(jié)用戶的生理狀況。監(jiān)測設備確定更新的參數(shù)值并將其提供到輸注設備，接著，輸注設備在生成后續(xù)的遞送命令時使用更新的參數(shù)值來替代原來的參數(shù)，例如，通過將新的參數(shù)值寫入與該參數(shù)關聯(lián)的寄存器，從而重寫在先的參數(shù)值。
[0031]如在圖8至圖13場景下的描述，在示例性實施方式中，使用臨時的點對點通信會話來將近期獲取測量數(shù)據(jù)和遞送數(shù)據(jù)從輸注設備上傳到監(jiān)測設備以及將更新的控制信息從監(jiān)測設備下載到輸注設備。就此而言，當輸注設備確定近期獲取的測量數(shù)據(jù)應當提供到監(jiān)測設備時，輸注設備自主地發(fā)起建立用于將測量數(shù)據(jù)和遞送數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)測設備并且其后結束的點對點通信會話。類似地，當監(jiān)測設備確定更新的控制信息應當提供到輸注設備時，監(jiān)測設備自主地發(fā)起建立用于將更新的控制信息發(fā)送到輸注設備并且其后結束的點對點通信會話。使用下述中間設備來建立所述點對點通信會話，所述中間設備事先與輸注設備配對并且提供了輸注設備通信的第一通信網絡和監(jiān)測設備通信的另一通信網絡之間的接口。例如，輸注設備可以在個人局域網(PAN)或另外的短程通信網絡中通信，而監(jiān)測設備可以在Internet、蜂窩網以及類似的網絡中通信。在示例性實施方式中，中間設備自動轉發(fā)通過點對點通信會話接收到的特定用戶(或特定患者)數(shù)據(jù)和/或信息而不會永久存儲所述數(shù)據(jù)和/或信息，這樣上傳的測量數(shù)據(jù)、上傳的遞送數(shù)據(jù)、以及下載的控制信息通過中間設備從輸注設備高效地流入監(jiān)測設備/從監(jiān)測設備高效地流入輸注設備。
[0032]應當注意的是，在實踐中，輸注設備可以不連續(xù)地執(zhí)行本文描述的閉環(huán)控制方案。例如，閉環(huán)控制系統(tǒng)可以在用戶清醒、警覺或者以其它方式能夠手動操作輸注設備來調節(jié)生理狀況期間停用，閉環(huán)控制在用戶睡覺或以其它方式不能手動操作輸注設備時啟用以自動調節(jié)用戶的生理狀況。就此而言，當閉環(huán)控制停用時，用戶可以在日間的合適時間或需要時與輸注設備手動交互并且操作輸注設備遞送丸劑量的流體。然而，應當理解的是，即使當閉環(huán)控制不能工作時，輸注設備可以從其傳感裝置持續(xù)地獲取測量數(shù)據(jù)，并且將在閉環(huán)控制不能工作時獲取的測量數(shù)據(jù)連同在閉環(huán)控制不能工作時指示通過輸注設備遞送的流體數(shù)量和流體遞送的時間的遞送數(shù)據(jù)和/或信息定期上傳至所述監(jiān)測設備。因此，監(jiān)測設備可以利用在閉環(huán)控制不能工作時通過輸注設備獲取和上傳的測量數(shù)據(jù)和遞送數(shù)據(jù)確定將要下載到輸注設備并且由輸注設備在閉環(huán)控制后續(xù)啟用時使用以自動調節(jié)用戶的生理狀況的控制參數(shù)、目標值以及類似參數(shù)的更新數(shù)值。
[0033]現(xiàn)在轉向圖1，輸注系統(tǒng)100的一種示例性實施方式包括但不限于:流體輸注設備(或者輸注栗)102、傳感裝置104、命令控制裝置(CCD)106和計算機108。輸注系統(tǒng)的部件可以使用不同的平臺、設計和配置實現(xiàn)，圖1所示的實施方式不是窮盡的或限制性的。在實踐中，輸注設備102和傳感裝置104固定在用戶(或患者)的身體上的期望位置，如圖1所示。就此而言，圖1中輸注設備102和傳感裝置104固定至用戶的身體的位置僅作為代表性的、非限制性的例子。輸注系統(tǒng)100的元件可以與序號為13/049,803的美國專利申請中描述的那些元件類似，該美國專利申請的主題通過引用全部并入本文。
[0034]在圖1中圖示的實施方式中，輸注設備102設計為適合用于將流體、液體、凝膠體或其它制劑輸入用戶身體的便攜式醫(yī)療設備。在示例性實施方式中，輸注的流體是胰島素，但多種其它流體也可以通過輸注給藥，例如，但不限于，HIV藥物、治療肺動脈高血壓的藥物、祛鐵藥物、止疼藥物、抗癌治療、藥品、維他命、荷爾蒙或類似藥物。在一些實施方式中，流體可包括營養(yǎng)補充劑、染色劑、跟蹤介質、鹽水介質、水合介質或類似物質。
[0035]傳感裝置104通常表示輸注系統(tǒng)100中配置為感測、檢測、測量或以其它方式量化用戶的生理狀況的元件，并且可包括傳感器、監(jiān)測器或類似設備，用于提供指示由所述傳感裝置感測、檢測、測量或其它方式監(jiān)測到的生理狀況的數(shù)據(jù)的。就此而言，傳感裝置104可包括電子裝置以及對用戶的生物學生理狀況(例如，血糖水平等)敏感的酶，并且提供指示血糖水平的數(shù)據(jù)到輸注設備102、(XD106和/或計算機108。例如，輸注設備102、(XD106和/或計算機108可包括基于從傳感裝置104接收的傳感數(shù)據(jù)向用戶呈現(xiàn)信息或數(shù)據(jù)的顯示器，例如，用戶當前的血糖水平、用戶的血糖水平隨時間變化的圖表或曲線圖、設備狀態(tài)指示、報警信息等等。在其它實施方式中，輸注設備102、CCD106和/或計算機108可包括配置為分析傳感數(shù)據(jù)以及基于傳感數(shù)據(jù)和/或預編程的遞送程序操作輸注設備102以將流體遞送到用戶身體的電子裝置和軟件。因此，在示例性實施方式中，輸注設備102、CCD106和/或計算機108中的一者或多者可包括可與輸注系統(tǒng)100的其它元件通信的發(fā)送器、接收器和/或其它收發(fā)電子裝置，這樣傳感裝置104可發(fā)送傳感數(shù)據(jù)或監(jiān)測數(shù)據(jù)到輸注設備102、CCD106和/或計算機108中的一者或多者。例如，如下面在圖8至圖13場景下更加具體的描述，在一些實施方式中，CCD106可充當輸注設備102和計算機108之間轉發(fā)數(shù)據(jù)和/或信息的中間設備。例如，輸注設備102可以將來自傳感裝置104的測量數(shù)據(jù)通過CC