[发明专利]分析物选择性传感器和输注系统的机械耦合

说明书

本文公开了设备(2000)和将分析物选择性传感器(20)和输注系统(800)耦合为单一体戴式设备(2000)的方法(1300)。在耦合后，通过无线电磁传输或电连接器，将信息和/或电力在两种模式(分析物选择性传感器(20)和输注系统(800))之间交换。分析物选择性传感器(20)被配置为穿透角质层以接近有活力的表皮或真皮并测量分析的存在。输注系统(800)被配置为穿透角质层并递送溶液相治疗剂。

技术领域

本发明一般地涉及治疗递送机构、分析物选择性传感器及其配置方法。

背景技术

治疗剂的连续递送仍然是现代医疗设备中的一项重要技术。此类医疗设备最重要的例子是胰岛素泵，也称为连续皮下胰岛素输注(CSII)系统，其被患有胰岛素依赖性糖尿病的个体广泛使用。胰岛素泵在1980年代开发并在1990年代商业化，以提供比通过注射器和皮下注射针不频繁的皮下注射胰岛素更符合生理学的胰岛素递送方法。1992年糖尿病控制和并发症试验(DCTT)发表后，人们进一步认识到改进胰岛素递送方法的重要性，该试验表明强化胰岛素治疗显著降低了糖尿病长期并发症的发生率和严重程度。最近，胰岛素泵已被配置为在如由连续葡萄糖监测系统所确定的实际或即将发生低血糖的情况下自动暂停胰岛素输注。胰岛素泵还被配置为响应由连续葡萄糖监测系统测量的葡萄糖水平连续调节胰岛素递送。在这些情况下，分析物感测和治疗递送模式都包括两个不同且可分离的设备，两者都佩戴在身体上。然而，与集成传感-治疗系统的目标和对小型化体戴式设备的需求相一致，将分析物感测和治疗递送两种组件集成到单一的可穿戴设备中是一个活跃的发展领域。然而，许多患者在使用这些技术时的一个主要障碍是使用两个独立的身体设备，如图2所示，两个设备205和210位于用户215上。与集成传感-治疗系统的目标和对小型化体戴式设备的需求相一致，将分析物感测和治疗递送两种组件共同定位到单一的可穿戴设备中是一个活跃的发展领域。综上所述，感测和治疗组合件(contingent)的集成面临着一系列独特的挑战，即开发用于被配置为作为单一的体戴式设备运行的这两个可分离组件之间的机械耦合和电气接口的稳健方法。鉴于可能使用不同方法耦合为单个体戴式设备中的两个元件的集成相关的挑战，感测和递送组件通常由不同且不可耦合的组件体现。在这样的实施例中，用户被降级为在身体上的空间不同位置应用和佩戴所述不同组件。

现有技术的解决方案主要涉及将感测和递送系统作为不同的体戴式实体进行操作，这些实体在空间上分开足够的距离，以避免与插入物理连接到单个集成设备的两个套管相关的挑战。此外，将分析物感测和治疗递送模式作为物理上不同的设备实施，以便这些组合件可以在不同区域佩戴，这解决了两个系统之间不希望的相互作用的挑战。这种相互作用可以采取多种形式——串扰、干扰、污染和稀释——它们会影响感测程序的性能、准确性和可靠性。分析物感测模式的现有技术实施例包括套管辅助的、皮下植入的基于线的传感器，其被配置为使用电化学转换技术来量化分析物；连续葡萄糖监测系统是一个例子。治疗递送模式的现有技术实施例包括基于套管的贴片泵和输注装置，其被配置为通过在包含溶液相中治疗的储器上施加压力将治疗剂递送至皮下脂肪组织(皮下组织)；胰岛素输注系统就是一个例子。图1A是现有技术的基于针/套管的分析物选择性传感器110，其具有被配置用于量化皮下脂肪组织中葡萄糖的用户接口设备115和移动电话105。图1B是现有技术的基于针/套管的分析物选择性传感器130，其具有被配置用于量化皮下脂肪组织中葡萄糖的用户接口设备125。图1C是现有技术的基于针/套管的分析物选择性传感器150，其具有被配置用于量化皮下脂肪组织中葡萄糖的用户接口设备145。最近的现有技术已经指示在单个体戴式设备内共同定位感测和递送模式，尽管这种现有技术中的两种模式是不可分割的。以这种方式，如果治疗递送组合件中的治疗剂供应耗尽，则必须移除和更换整个系统，包括分析物感测模式，尽管事实上分析物感测模式可能仍会产生许多天的剩余时间使用寿命。在另一个实施例中，通过将传感器减少到最少数量的组件同时利用驻留在所述输注系统中的电路和电源，可以用与输注系统相同的频率替换分析物选择性传感器。