JP2010522600A - 加速度センサによって測定される患者の活動状態に基づく薬剤投与 - Google Patents

Abstract

患者５９５の活動状態に関連したプロフィールで薬を注入するドラッグデリバリシステム１００が記載される。システムは、患者の活動を監視し、薬剤放出プロフィールの制御を維持する、加速度センサ１１２、専用の電子機器１２０及びソフトウェアを有する。記載されたシステム１００は、これらの個々の活動状態を監視するステップと、適当な送達プロフィールに従って、この情報をドラッグデリバリに結合させるステップとによって、患者５９５のパーソナライズされた処置を可能にする。システム１００は、活動データの時間依存性を記憶するため、メモリを備え得る。この時間依存性は、患者を監視、支持、及び処置するため、医師によって使用され得る。システム１００は、パーキンソン病のような様々な疾患の監視及び処置をする閉ループシステムとして実現され得る。加速度センサ１１２は、患者の体の位置的状態及び／又は動作を直接監視するために使用され得る。記載されたシステムは、投与された薬のより効率的な使用を可能にし得る。これは、結果として、必要とされる投薬の量の減少及びシステム１００によって必要とされる電力の減少の両方をもたらすであろう。

Description

本発明は、患者に薬を投与する分野に関する。特に本発明は、ドラッグデリバリ装置の動作を適切に制御することによって、自動的に適切な投与量の薬を患者の体に与えるシステム及び方法に関する。

伝統的に、薬剤は、錠剤又は経口用のカプセルを介して与えられる。これらは、例えば朝又は夜に一日一回服用される。この結果、摂取後の血液中薬物濃度においてボーラスとなり、引き続いて、時間とともに血液中の薬物の指数関数的低下となる。より高度なシステムは、好ましくは一日に何回か、例えば夕食後の夜に薬を投与するように患者に勧めることによって、薬の効能を向上させる投薬のタイミングを考慮する。次の投与の前に一日に何度か、血液中薬物濃度が治療的な制限の下限より下にあり得、患者は、症状及び／又は疾患の進行を経験し得る。

ますます多くの予防療法又は維持療法が、疾患が実際に既に現れ始めたとき、又はその前に疾患と戦うために適用される。この治療法では、より高い頻度で少ない量の薬の投与をする。この結果、治療濃度域内のよりスムーズな、より一定の血液中薬物濃度となる。

国際特許出願公開ＷＯ２００６／０９６６５４Ａ２は、直径約１μｍ及び約５００μｍの間の排出開口部を有する送達ノズル、容器、及び送達アクチュエータを含むマイクロジェット流体デリバリシステムを開示する。送達アクチュエータは、容器に含まれる、ある量の流体を患者の組織に送達させるように構成される。これより、流体は、組織の所望の深さに流体の堆積をもたらす所定の速度を有する。上記ある量の流体は、１又はそれより多くの治療薬、例えば薬剤、薬品、バイオ反応性薬剤等を含み得る。送達アクチュエータは、容器に含まれるある量の流体を所定の間隔でノズルを通じて、繰り返し送達させるようにも構成され得る。送達アクチュエータは、送達された流体の量がセンサによって供給される信号に依存し得るように、センサに結合され得る。センサは、運動センサ、圧力センサ、密度センサ、化学センサ及び／又は電気センサのうちの１又はそれより多くから選択されるバイオセンサであり得る。バイオセンサは、患者の体の内部又は外部に位置され得る。

国際特許出願公開ＷＯ２００４／０１２７９６Ａ１は、薬が患者の皮膚を通じて適用されなければならない疾患又は状況の処置に適している送達装置を開示する。送達装置は、患者の体に液剤を与えるために提供される。送達装置は、使用する状況において、放出口と、容器に含まれるある量の液剤と、放出口を通じて容器の外に薬を放出する放出手段と、放出手段を作動させる作動手段とを有する容器を備える。作動すると、放出手段は、約７乃至９時間の間、容器に含まれる薬を放出する。開示されたドラッグデリバリ装置は、一回作動させると、患者に投与される薬の量を更に制御できないという不利な点を有する。

米国特許出願公開ＵＳ２００３／１０４９８２Ａ１は、血糖、特に糖尿病患者のためのインシュリンを調整するホルモンを投薬するシステム及び方法を開示する。ホルモンの管理を改善するため、本発明は、（ａ）血糖と相関可能な測定値を検出する測定装置、（ｂ）ホルモン投与をするホルモン投与装置及び制御機を含む制御手段、及び（ｃ）血糖に影響する少なくとも一つの影響力のある変数に従って粗い事前制御を実行するため、ホルモン微細投与量制御手段に作用するパイロット制御装置の特性の組合せを提供する。

薬を患者の体に与えるシステムであって、患者に送達される薬の量を適切に制御することを可能にするシステムを提供するニーズが存在し得る。

このニーズは、独立クレームによる主題により満たされ得る。本発明の有利な実施例は、従属請求項によって記載される。

本発明の第１の態様によると、患者の体に少なくとも一つの薬を与えるためのシステムが、提供される。提供されたシステムは、（ａ）患者の活動状態を示すパラメータの少なくとも一つの値を測定する測定装置と、（ｂ）測定装置に結合され、パラメータの値に基づいて制御信号を決定する制御ユニットと、（ｃ）制御ユニットに結合され、制御信号に基づいて患者の体に薬を与えるドラッグデリバリ装置とを有する。これより、測定装置は、複数の加速度センサを含む。

本発明のこの態様は、多くの場合において、患者の体に対する薬剤投与の必要とされる量が、患者の活動状態に強く依存するという考えに基づき、この活動状態は、患者の体の運動パターン、運動状態それぞれによって決定される。少なくとも２つの加速度センサによってこの運動パターンを測定することにより、患者の体の異なる部分の現在の運動が、測定され得る。

活動状態に依存する上記投薬量は、投薬量を最適に調整するために使用され得る。これは、患者が患う疾患が、最適な態様で治療され得るという利点を提供し得る。従って、特定の疾患に応じて、患者の快適さ及び／又は患者の予想される寿命は、向上し得る。最適な投薬量の管理は、更に、処置のための事実上の医療費も減らされ得るように、疾患の治療に必要とする薬の量が減らされ得るという利点を提供する。

上記システムは、例えばパーキンソン病を患う患者の震える動作を測定するために使用され得る。震える動作の強さ及び／又は頻度に基づいてドラッグデリバリ装置を制御することによって、パーキンソン病を治療するための閉ループシステムが、確立され得る。従って、上記システムは、震えを検出する情報を、オンデマンド及び／又はプログラムされたデリバリプロフィールに従うドラッグデリバリと直接結合することにより、患者のパーソナライズされた治療を可能にする。

「活動状態」という表現は、非常に一般的な態様で理解されなければならない。これより、活動は、患者の積極的な制御によって生じ得る。しかしながら、活動は、患者が苦しむ症状によっても生じ得る。特にパーキンソン病の場合、疾患症状を表す震えの動作が、活動状態に寄与することも考慮される。

少なくとも２つの加速度センサは、３次元空間内における患者の体の複雑な動作も効果的にモニタリング可能なセンサアレイが形成されるように、互いに結合され得る。従って、加速度センサは、例えばパーキンソン病患者の現在の状態に関する詳細な情報を提供し得る震え検出システムを表し得る。

特に震えの動作が検出されると思われる場合、加速度センサは、適切な位置に配置されるべきである。従って、（ａ）測定装置それぞれの加速度センサ、及び（ｂ）制御ユニットそれぞれのドラッグデリバリ装置が、好ましくは別個のモジュールの装置であることは、有利であり得る。

システムは、統合された装置によって実現され得、これは上述の装置、すなわち測定装置、制御ユニット及び／又はドラッグデリバリ装置のうちの少なくとも２つの機能を達成する。これとは対照的に、システムは、適切な態様で互いに結合される別々の装置によっても実現され得る。特に別々の加速度センサは、患者の体の異なる位置において個々に震えの動作を検出するために使用され得る。上記システムの異なる構成要素の間の結合は、有線又は無線接続によって実現され得る。

ドラッグデリバリ装置は、１つのタイプの薬を与えるために使用され得る。しかしながら、ドラッグデリバリ装置は、制御された態様で２又はそれより多くの異なるタイプの薬を与えることにも適応され得る。これより、異なるタイプの薬の管理は、順番に又は組み合わせて実行され得、成分の比率は、調整され得る。

薬を与える上記のシステムが、人間の患者だけでなく動物にも適用可能であることは、留意されるべきである。特に豊かな社会において、人間と同様の疾患を患う動物、家畜それぞれの処置に対しての需要が増加している。

本発明の他の実施例によると、制御信号は、少なくとも一つの測定値の関数である。これより、測定値は、少なくとも２つの加速度センサによって提供されるセンサ信号に基づいて評価され得る。

本発明の他の実施例によると、制御ユニットは、リアルタイムで制御信号を決定する。これは、ドラッグデリバリプロセス全体が、少なくとも２つの加速度センサによって検出される現在の活動状態、現在の運動状態それぞれに関してリアルタイムで実行され得るという利点を提供し得る。これより、ドラッグデリバリは、別個の薬剤投与とは対照的に、最適な治療範囲内又は少なくともこれに近い投薬量を維持することがより容易であるように、連続的又は少なくとも準連続的な態様で達成され得る。

本発明の他の実施例によると、制御ユニットは、一日のうちの現在の時刻に基づいて制御信号を決定する。例えば医療的理由のため、適切な投薬が日中に変化する場合、これは、特に最適な投薬量を可能にし得る。

本発明の更なる実施例によると、システムは、患者の活動状態を示す複数のパラメータの値を記憶するメモリを更に有する。これより、値は、異なる時間に取得される。特にパーキンソン病の場合、活動状態は、動きの症状の程度によって表され得る。

これは、特に昼間又は夜間のプロフィールに関して、患者の活動の典型的な１日のリズムが監視され得るという利点を提供し得る。これより、時間平均された活動データは、患者がしばらくの間眠る又は少なくとも静止状態であるときに知識を得るための対象の測定として使用され得る。

例えば（単独又は他の測定と組み合わせて）コア体温を測定することにより測定され得る１日のリズムに基づいて、投薬量は、調整され得る。低いコア体温は、患者が眠っていることのインジケータとして使用され得、ドラッグデリバリは、一時的に止められ得る。患者が目覚めるとき、又は患者が起きる直前、ドラッグデリバリは、継続され得る。これに関して、ドラッグデリバリ装置は、患者が朝に起きるために使用される目覚まし時計と通信し得る。送達は、患者によってセットされたアラームの時刻より前のある時刻に開始し得る。これは、患者が目覚まし時計でプログラムする起床時間が、起床より前に薬品送達の開始を決定するために使用されることを意味する。

患者がドラッグデリバリ装置においていわゆる「スリープモード」をオンにし得る場合、ドラッグデリバリ装置のこのような停止が、回避され得ることは、述べられなければならない。これは、ドラッグデリバリ装置がスイッチを切られず、ドラッグデリバリが保証されるであろうことを保証し得る。

パーキンソン病を患う患者の場合、メモリは、時間の関数として、震動動作の強度を示すデータを記憶するために使用され得る。これは、異なるドラッグデリバリ状態に関連して、患者の家庭のような慣れた環境に患者が位置する場合に、薬剤投与に対する患者の応答が研究され得るという利点を提供し得る。これは、このようなタイプのテストの結果に影響し得る更なる余分なストレスを低下させ得る。

更に、パーキンソン病を患う患者の場合、メモリは、患者の活動の一日のリズムを表すデータを記憶し得る。従って、例えば患者が起きる２時間前に既に増加されたドラッグデリバリを開始することは、あり得る。これは、患者のパーキンソン病の処置を更に向上させ得る。

投薬量は、患者の身体の活動状態、運動状態それぞれを示す記憶された測定データを使用することによって制御され得、これらの状態は、一日の現在の時刻より前の所定の時間に監視される。これは、投薬量が現在の活動状態に依存するだけでなく、投薬量は、現在の時点よりも前のある期間内の平均活動状態にも依存し得る。

本発明の他の実施例によると、システムは、メモリ内にドラッグデリバリデータを記憶する。これは、医師が、時間の関数として薬剤投与量を正確に思い出すことを可能にするという利点を提供し得る。これらの薬投与量プロフィールを震動動作の強度を表す測定されたデータと比較することによって、医師は、患者毎に個々に疾患処置をすることができるであろう。

しかしながら、メモリは、事前にプログラムされたドラッグデリバリプロフィールを記憶するために使用され得る。このような事前にプログラムされたドラッグデリバリプロフィールは、投薬量に影響し、将来管理されると思われるパラメータを含み得る。

本発明の更なる実施例によると、システムは、加速度センサによって提供される信号の周波数分布を評価するユニットを更に有する。

パーキンソン病を患う患者の振動動作の周波数分布が、疾患の実際の状態に関する有益な情報を含み得るので、周波数領域において監視される震動運動は、パーキンソン病の処置のための適切な測定を選択するために、医師に更なる情報を提供し得る。加速度センサによって提供される時間領域信号を周波数領域に変換するため、例えば高速フーリエ変換のような既知の技術が使用され得る。代替として、直接リアルタイム自己相関技術は、震動動作を検出するために使用され得る。

本発明の他の実施例によると、測定装置、制御ユニット及び／又はドラッグデリバリ装置は、患者の体に外部的に、機械的に結合されるように設計される。これは、ドラッグデリバリシステムが患者の少なくとも最小の侵襲的処置を実行するニーズを有することなく容易に使用され得るという利点を提供し得、システム又はシステムの部分は、埋め込まれる。もちろん、ドラッグデリバリ装置の少なくとも一部を患者の体と接続することが必要とされるであろう。しかしながら、このような接続は、患者の体の皮膚を容易に貫通し得る小さい注入針によって既に実現され得る。もちろん、針のない注入技術も、薬を患者の体に運ぶために使用され得る。

上記のドラッグデリバリシステムは、同じ又は同様の機能を有する対応する装置と容易に置き換えられ得る装置を含むモジュールシステムとして実現され得る。これらの機能は、特定の疾患の診断、監視、及び処置である。特に異なる物理的及び／又は化学的インジケータが、ドラッグデリバリ装置によって実行される薬剤放出を制御するために使用され得るように、異なるタイプのセンサが測定装置として使用され得る。

上記モジュールドラッグデリバリシステムは、特にパーキンソン病の監視及び処置に使用され得る。これより、異なるタイプの加速度センサが、使用され得る。特に３次元加速度センサは、震動運動を直接検出するために使用され得る。このようなセンサのネットワーク、好ましくは無線のネットワークは、患者の運動異常又は落下を検出するために実施され得る。

しかしながら、加速度センサに加えて、他のタイプのセンサ、例えば心臓監視センサ及び／又は皮膚インピーダンスセンサも使用され得る。異なるタイプのセンサを同時に使用することにより、特定の疾患の現在の症状に関する補完的な情報が取得され得、この補完的な情報は、上記のドラッグデリバリシステムのデータベースを大幅に改善させ得る。従って、患者の疾患の診断及び処置は、より効果的になり得る。

上記システムは、パーキンソン病を患う患者のパーソナル化された処置のプラットホームを提供する。特に少なくとも一つの加速度センサが使用される場合、上記システムは、定量的震動運動検出、及び投薬の溶剤を最適化するユーザ入力を組み合わせ得る。従って、システムは、処置に適用可能であり得る全ての種類の薬を用いて、パーキンソン病の管理を最適化する可能性を有する。これは、侵襲的手法のニーズを遅らせ得る。

この点で、コスト効果及び生活の質を向上させる新たな方法は、患者、開業医、及び保険会社によって受け入れられる高い可能性があると述べられなければならない。薬をより連続的に投与することが、副作用を著しく減らすと思われるので、上記のドラッグデリバリシステムは、現在副作用を抑制するために使用されるいくつかの薬を不必要にし得る。従って、上記システムからの利点の恩恵を受けるより効果的な処置方法は、パーキンソン病を治療するためのコストを削減させ得る。

本発明の他の実施例によると、測定装置、制御ユニット及び／又はドラッグデリバリ装置は、着用可能な装置である。好ましくは、着用可能な装置は、衣料品に取り付けられ得る。取付けは、様々な固定手段を用いて実現され得る。例えばホックアンドループファスナ（ベルクロファスナ）及び／又はボタンポケットは、着用可能な装置に着脱可能に取り付けるために使用され得る。更に取付けは、低刺激性皮膚接着剤、例えばポリウレタンベースの材料によっても実現され得る。

美的な態様、例えば装置の小型化、パーソナライズされた設計、異なるタイプの衣類に合うことを保証するための異なる色プラスチックキャップが、考慮され得る。これは、上記ドラッグデリバリシステムを使用する患者のコンプライアンスが向上されるという利点を有し得る。

本発明の他の実施例によると、測定装置、制御ユニット、及びドラッグデリバリ装置の間の結合は、ワイヤレス接続によって少なくとも部分的に実現される。これは、上記のシステムの様々な構成要素が、様々なシステム構成要素を接続するワイヤを気にして悩むことなく、患者の体に配置され得るという利点を提供し得る。

本発明の他の実施例によると、ドラッグデリバリ装置は、測定装置及び／又は制御ユニットから空間的に分離され得るモジュールによって実現される。ドラッグデリバリ装置が患者の体の最適な位置に取り付けられ得るので、これは、高い柔軟性を提供し得る。

本発明の他の実施例によると、ドラッグデリバリ装置は、マイクロジェットベースの装置である。これは、患者の皮膚を貫通することができる高圧マイクロジェットの液剤が生成され得ることを意味する。これは、患者の皮膚を通して液剤を患者の体に運ぶ特に簡潔な態様を提供し得る。針が使用される必要がないので、感染症を引き起こすリスクは、著しく減らされ得る。マイクロジェットベースの装置から分離された他のドラッグデリバリ装置、例えば注入ポンプも使用され得ることは、述べられなければならない。

本発明の他の実施例によると、ドラッグデリバリ装置は、イオン泳動装置である。

イオン泳動のよく知られた効果を利用するイオン泳動的装置は、同様に帯電された活性造影剤及びこの賦形薬を含むイオン泳動チャンバに印加される小さな電荷を使用して、反発起電力によって経皮的に帯電された薬を非侵襲的に推進させることを可能にする。このことにより、１又は２つのチャンバが、活性な成分及びその溶媒を含む溶液で満たされ、これは、賦形薬と称される。アノードと称される正に荷電されたチャンバは、正に帯電された化学物質と反発し、カソードと称される負に荷電されたチャンバは、負に帯電された化学物質と反発し、皮膚に入るであろう。

本発明の更なる実施例によると、測定装置は、磁場センサを有する。

磁場の強さ及び／又は方向の時間依存性を評価することによって、患者の活動状態の更なる計測を得ることが可能である。これより、活動状態に関するより詳細な情報は、患者の静的姿勢を評価すること、並びに／又は患者の動的な運動に関する情報は得られ得るような磁場の強さ及び／若しくは方向の動的な変化を評価することから得られ得る。活動状態を決定するために使用される磁場は、患者の内外に存在する全ての種類の磁場によって表され得る。磁気センサの感度が極めて高いので、地磁場も、患者の静的な姿勢及び／又は動的な運動に関する情報を得るために検出され得る。

本発明の更なる実施例によると、測定装置は、温度センサを含む。これは、体温も患者の体の活動状態の更なる尺度として使用され得ることを意味する。これより、温度は、患者の体のコア及び／又は表面において測定され得る。患者の皮膚の温度も、活動状態に関して有益な情報を提供し得る。

本発明の更なる実施例によると、測定装置は、皮膚インピーダンスセンサを有する。これは、電気抵抗が、患者の体の活動状態に対する更なる尺度として使用され得ることを意味する。これより、抵抗、インピーダンスそれぞれが、直流及び／又は交流の条件で測定され得る。抵抗は、特に皮膚表面の湿度及び／又は塩濃度に影響され得る。従って、患者の皮膚のインピーダンスも、患者の活動状態に関して有益な情報を提供し得る。

本発明の更なる実施例によると、測定装置は、心拍数センサ及び／又は汗センサを含む。これは、これらのタイプのセンサが、単独又は組み合わせて患者が晒されるストレスレベルの比較的正確な印象を与え得るという利点を提供し得る。

本発明の他の実施例によると、システムは、制御ユニットに結合される通信ユニットを更に有する。外部通信ユニットを備えることは、上記のドラッグデリバリシステムと、例えば外部制御信号のような制御情報を提供する外部システムとの間の通信を可能にする。更に、測定データは、外部システムによって受信され得る。測定データは、患者の疾患の状態に関するより詳細な情報を得るため、特に医師によって評価され得る。

外部システムとドラッグデリバリシステムとの間の通信は、適当なケーブル接続、又は無線の態様によって実行され得る。後者の場合、通信ユニットは、アンテナシステムに結合されなければならない。

外部通信ユニットを備えることは、ドラッグデリバリシステムが医学警報システムと通信し得る可能性を提供し得る。これは、転落のような重大な検出イベントの場合、警報システムは、患者を助けるために適切な計測を開始し得るという利点を有する。

制御ユニットに結合される外部システム及び／又はメモリは、震えデータ及び／又は配達プロフィールデータを記憶し得る。これらのデータは、開業医が例えばパーキンソン病を患う患者に対して、監視、支持、及び治療をするのに大きな価値を有し得る。外部システムは、例えばいわゆる遠隔患者監視装置であり得る。

本発明の更なる態様によると、患者の体に薬を与える方法が提供される。この方法は、（ａ）複数の加速度センサ（８１２）によって、患者（８９５）の活動状態を示すパラメータの少なくとも一つの値を測定するステップと、（ｂ）パラメータの値に基づいて制御信号を決定するステップと、（ｃ）制御信号に基づいて患者の体に薬品を送達するステップとを有する。

本発明のこの態様は、患者の体に対する薬剤投与に必要とされる量が患者の活動状態に強く依存し得るという考えに基づき、この活動状態は、患者の体又は患者の体の少なくとも一部の運動パターン、運動状態それぞれによって特徴づけられる。患者の活動状態を測定することによって、この依存性は、送達されなければならない投薬量を最適に調整するために使用され得る。これは、患者が患う疾患が最適な態様で治療され得るという利点を提供し得る。最適な投薬量は、処置のための効果的な医療コストが減らされ得るように、疾患を処置するために必要な薬の量が減らされ得るという利点を提供し得る。

特にパーキンソン病の場合には、活動状態は、動きの症状の程度によって表され得る。

本発明の実施例が、異なる主題に関して記載されている点に注意されなければならない。特に、いくつかの実施例は、装置タイプの請求項に関して記載され、他の実施例は、方法タイプの請求項に関して記載される。しかしながら、当業者は、他に通知されない限り、あるタイプの主題に属する特徴の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴の間、特に装置タイプの請求項の特徴と方法タイプの請求項の特徴との間の組み合わせが、本出願によって開示されると考えられるということを、上記及び以下の記載から推測するであろう。

本発明の上で規定された態様及び更なる態様は、以下に述べられる実施例から明らかであり、実施例を参照して説明される。本発明は、以下で実施例に関して詳細に説明されるが、これらに制限されない。

図１は、モーションセンシングユニット並びに入力装置及び出力装置の両方から成るドラッグデリバリシステムの簡略化されたブロック図を示す。 図２は、感知ユニット、電源、制御ユニット及び伝送ユニットを各々が含む、着用可能な小型化されたモジュールの斜視図を示し、これらのモジュールは、ボタンのような形状で設計される。 図３ａは、加速を引き起こす震えの時間依存性を図示した図を示し、これは、図５に示される小型化されたモジュールを使用することによって測定される。 図３ｂは、図６ａに示される震えの加速の振幅のフーリエ変換を図示する図を示す。 図４は、マイクロジェットドラッグデリバリ装置を患者の体に都合よく取り付けるためのストラップを含む、着用可能なマイクロジェットドラッグデリバリ装置を示す。 図５は、患者の体の様々な位置に取り付けられ、患者の震え及び姿勢を感知するセンサネットワークを示す、ドラッグデリバリ装置及び様々なモーションセンシング装置を示す。

図面の説明は、模式的である。異なる図において、同様又は同一の要素が、同じ参照符号、又は最初の数字のみにおいて対応する参照符号とは異なる参照符号によって提供される点に注意されたい。

図１は、本発明の他の好ましい実施例によるドラッグデリバリシステムの簡略化されたブロック図１００を示す。ドラッグデリバリシステム１００は、特にパーキンソン病を患う患者の監視及び処置に適している。ドラッグデリバリシステム１００は、制御線１２２によって制御ユニット１２０に結合されるモーションセンシングユニット１１２を有する。制御線１２２は、配線接続又はワイヤレス接続であり得る。ここに記載される実施例によると、モーションセンシングユニットは、患者の震動動作を検出可能な３Ｄ加速度センサ１１２を有する。異なる震動動作を信頼性高く検出することを可能にするため、モーションセンシングユニット１１２は、患者の体の異なる部分に着脱可能に取り付けられ得るように設計される。

制御ユニットは、入力装置１２５及び出力装置１２６を含むプログラム可能な処理及び通信ユニット１２０によって実現される。入力装置１２５は、例えば患者によって、医療関係者、例えば医師によって提供される外部制御信号を受信するために使用され得る。出力装置１２６は、ドラッグデリバリシステムの測定又は制御データのようなデータを（ａ）患者に、（ｂ）医師のような医療関係者に、及び／又は（ｃ）例えばいわゆる遠隔患者監視システムのような外部システムに提供するために使用され得る。これは、医師が患者の疾患の状態に関する詳細な情報を得ることをより容易にする。

ドラッグデリバリシステム１００は、制御線１２２によって制御ユニット１２０に結合されるドラッグデリバリ装置１５０を更に有する。また、制御線１２２は、有線又は無線接続によって実現され得る。ドラッグデリバリ装置１５０と制御ユニット１２０との間に延在するフィードバックライン１５２は、ドラッグデリバリ装置１５０の正確な動作を保証する。

ドラッグデリバリシステムの全ての構成要素は、着用可能な装置として実現され得、患者の体に都合よく取り付けられ得る。これは、患者の皮膚を通じて液剤を移すためのいわゆるマイクロジェット装置であり得るドラッグデリバリ装置１５０も保持する。適当なマイクロジェット装置は、以下で図４を参照して説明されるであろう。

本発明の好ましい実施例によると、処理及び外部通信ユニット１２０は、少なくとも一つのモーションセンシング装置１１２のリアルタイム信号分析を実行することができる。モーションセンシング装置１１２は、複数の個々の加速度センサを有し、これらは、組み合わせて加速度センサアレイを表す。特にこのようなアレイの加速度センサが患者の体の異なる部分に取り付けられる場合、このようなアレイは、パーキンソン病関連の体の兆候の信頼性が高い、正確、及び／又は定量的検出を可能にし得る。これらの体の兆候は、震え、硬さ、バランスの喪失等を含む。

制御ユニット１２０は、震えの動作のリアルタイム及び／又は周波数領域の分析を実行することができる。これより、震動の存在及びこの強度は、定量的な態様で検出され得る。

制御ユニット１２０は、コンプライアンス及び使用パターンのフィードバックをするために使用され得る、患者のドラッグデリバリプロフィールを記憶し得る。更に、疾患の処置の効率は、効率的な態様で監視され得る。これより、疾患の発生は、定量的な態様で監視され得る。ドラッグデリバリシステム１００は、患者によって、介護者によって、及び／又は自動的な態様で実行され得る閉ループ監視及び処置を更に可能にし得る。

例えば、バランスの喪失、及び／又は高まった震動活動を検出する場合、投薬量を増加させるようなアドバイスを含む信号がユーザに提供され得る。ストレス状態を検出する場合、投薬量を減少又は増加するようなアドバイスを含む信号がユーザに提供され得る。システムが、患者が眠っていることを検出する場合、投薬量の減少が示され得る。これより、患者が眠っているかどうか検出することに対して、一日のうちの時間も考慮され得る。もちろん、投薬量は、患者の起床の前に増加され得る。

転倒のような重大な検出イベントがあった場合、ドラッグデリバリシステム１００は、患者の救助を可能にするため、警報システム（例えばＭｅｄＬｉｎｅ）に接続され得る。

着用可能なドラッグデリバリ装置１５０は、スタート／ストップ能力を有する調整可能、制御可能なドラッグデリバリシステムに基づき得る。ドラッグデリバリ装置１５０は、注入ポンプ、イオン泳動装置、又はマイクロジェットベースの装置によって実現され得る。好ましくは、ドラッグデリバリ装置１５０は、ユーザの入力又は自動化された処理システムに直ちに（数分以内に）応答して、投薬のデリバリレートを直ちに調整又は停止することができる。上記のドラッグデリバリシステム１００でデリバリされ得る投薬は、例えばアポモルヒネのようなドーパミン受容体作用薬化合物である。

図２は、着用可能な小型化されたモジュール２８０、２８０ａ及び２８５ａの斜視図を示す。これらのモジュールの各々は、センシングユニット、電源、制御ユニット及び伝送ユニットを含む。患者のコンプライアンスを向上させるため、モジュール２８０、２８０ａ及び２８５は、ボタンのような形状で設計される。これは、モジュールが患者の衣類のポケットに容易に挿入され得ることを確かにする。図２において、参照符号２８０は、モジュールの斜視図を指し、参照符号２８０ａは、モジュールの斜視断面図を指し、これは単一のプリント回路基板に必要な電子回路を含む。参照符号２８５ａは、モジュールの斜視断面図を指し、これはモジュールの必要な電子回路を担持する２つのプリント回路基板を含む。

患者のコンプライアンスを向上させるため、モジュールは、使いやすく、控え目である。モジュールは、ベルクロ固定されたブレスレットによって着用され得る。理想的には、これらは、例えばベルクロファスナ又はボタンで衣類と一体化され得る、及び／又は、ポケットに挿入され得る。

図３ａは、図２に示される小型化されたモジュール２８０を使用することにより測定される加速を引き起こす震えの時間依存性を図示する図３９０を示す。これより、曲線３９１は、ｘ軸方向の測定された加速の振幅を表す。曲線３９２は、加速振幅の絶対値を表す。図３ｂは、図３ａに示される震えの加速の振幅３９１のフーリエ変換を図示する図３９５を示す。周波数領域曲線３９５の評価は、医師が都合よく震動運動を分析するのを助け得る。

図４は、着用可能なマイクロジェットドラッグデリバリ装置４５０を示す。マイクロジェットドラッグデリバリ装置４５０は、患者の快適さを低下させることなく、患者の体に容易に取り付けられ得る、小型化された形態で実現される。従って、マイクロジェットドラッグデリバリ装置４５０は、固着手段４５９ａによって互いに、又は患者の衣類の一部に取り付けられ得るストラップ４５９を備える。ここで記載される実施例によると、固定手段は、ベルクロファスナ４５９ａである。

上記マイクロジェットドラッグデリバリ装置４５０は、患者の皮膚を貫通し、注入針を使用することなく患者の体内に入り得る、薬剤の高速マイクロビームを生成し得るマイクロジェットインジェクタ４５３を有する。患者の皮膚においてドラッグデリバリ装置４５０の適切な位置を監視するため、皮膚接触センサ４５４が設けられる。更に、ドラッグデリバリシステムに更なる補完的な情報を提供するため、温度センサ４５６及び刺激センサ４５８が設けられる。この補完的な情報は、マイクロジェットインジェクタ４５３の動作を制御するためにも使用され得る。ＵＳＢポートは、図示されていない外部装置との通信を可能にする目的で備えられる。

図５は、患者５９５の体の様々な位置に取り付けられるドラッグデリバリ装置５５０及び様々なモーションセンシング装置５１２を示す。ここに記載される実施例によるモーションセンシング装置は、それぞれ患者５９５の震え及び姿勢を検出するセンサネットワークを表す３Ｄ加速度センサ、３Ｄ姿勢センサ５１２である。モーションセンシング装置５１２は、患者の体、患者の衣類それぞれの適切な位置に取り付けられ得る。

上記ドラッグデリバリシステムは、特にパーキンソン病の診断及び処置を含む、総合的なパーキンソン病管理に使用され得る。コンプライアンス及びパーキンソン病の発生は、監視され得る。更に、上記ドラッグデリバリシステムは、人間の介入又はオートメーション化された閉ループを含む、パーキンソン病のフィードバックループシステム管理としても使用され得る。

「含む」という用語が、他の要素又はステップを排除しないこと、及び単数形の表記が、複数形を除外しないことに留意されるべきである。また、異なる実施例に関連して記載される要素は、組み合わせられ得る。請求項における参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきでないことにも注意すべきである。

本発明の上記の実施例を要約するため、以下に述べる。患者５９５の活動状態に関連したプロフィールで薬を注入するのに適したドラッグデリバリシステム１００が記載される。システムは、患者の活動を監視し、ドラッグ放出プロフィールの制御を維持するため、加速度センサ１１２、専用の電子機器１２０及びソフトウェアを有する。上記システム１００は、これらの個々の活動状態を監視するステップと、適当なデリバリプロフィールに従って、この情報をドラッグデリバリに結合させるステップとにより、患者５９５のパーソナライズされた処置を可能にする。システム１００は、活動データの時間依存性を記憶するため、メモリを備え得る。この時間依存性は、患者を監視、支持、及び治療をするため、医師によって使用され得る。システム１００は、パーキンソン病のような様々な疾患の監視及び処置をする閉ループシステムとして実現され得る。加速度センサ１１２は、患者の体の位置の状態及び／又は動作を直接監視するために使用され得る。上記システムは、与えられた薬のより効率的な使用を可能にし得る。これは、結果として、必要とされる投薬の量の減少、及びシステム１００によって必要とされる電力の減少をもたらすであろう。

１００ ドラッグデリバリシステムのブロック図
１１２ モーションセンシングユニット／３Ｄ加速度センサ
１１３ （有線又は無線の）データ接続
１２０ 制御ユニット／処理及び通信ユニット
１２２ （有線又は無線の）制御線
１２５ 入力装置
１２６ 出力装置
１５０ ドラッグデリバリ装置
１５２ フィードバックライン
２８０ センシングユニット、電源、制御ユニット及び伝送ユニットを含むモジュール
２８０ａ モジュール２８０の断面
２８５ａ センシングユニット、電源、制御ユニット、及び伝送ユニットを含むモジュールの断面
３９０ 加速を引き起こす震動の時間依存性を図示する図
３９１ ｘ軸方向の加速の振幅
３９２ 加速の振幅の絶対値
３９５ ｘ軸方向の加速３９１のフーリエ変換を図示する図
４５０ ドラッグデリバリ装置／マイクロジェット装置
４５３ マイクロジェットインジェクタ
４５４ 皮膚接触センサ
４５５ ＵＳＢポート
４５６ 温度センサ
４５８ 刺激センサ
４５９ ストラップ
４５９ａ 固着手段／ベルクロファスナ
５１２ モーションセンシング装置／３Ｄ姿勢センサ／３Ｄ加速度センサ
５１３ 無線データ接続
５５０ ドラッグデリバリ装置／マイクロジェット装置
５９５ 患者

Claims (15)

1. 患者の体に少なくとも１つの薬を送達するシステムであって、
   前記患者の活動状態を示すパラメータの少なくとも１つの値を測定する測定装置と、
   前記測定装置に結合され、前記パラメータの前記値に基づいて制御信号を決定する制御ユニットと、
   前記制御ユニットに結合され、前記制御信号に基づいて前記患者の体に少なくとも１つの薬を送達するドラッグデリバリ装置と
   を有し、前記測定装置が、複数の加速度センサを有するシステム。
2. 前記制御ユニットが、リアルタイムで前記制御信号を決定する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御ユニットが、一日のうちの現在の時刻に基づいて前記制御信号を決定する、請求項１に記載のシステム。
4. 前記患者の活動状態を示す、前記パラメータの複数の値を記憶するメモリを更に有し、これらの値が、異なる時刻に取得される、請求項１に記載のシステム。
5. 前記加速度センサによって提供される信号の周波数分布を評価するユニットを更に有する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記測定装置、前記制御ユニット、及び／又は前記ドラッグデリバリ装置が、前記患者の体の外部に機械的に結合されるように設計される、請求項１に記載のシステム。
7. 前記測定装置、前記制御ユニット、及び前記ドラッグデリバリ装置の間の結合が、ワイヤレス接続を含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記ドラッグデリバリ装置が、前記測定装置及び／又は前記制御ユニットと空間的に分離され得るモジュールによって実現される、請求項１に記載のシステム。
9. 前記ドラッグデリバリ装置が、マイクロジェットベースの装置である、請求項１に記載のシステム。
10. 前記ドラッグデリバリ装置が、イオン泳動装置である、請求項１に記載のシステム。
11. 前記測定装置が、磁場センサを備える、請求項１に記載のシステム。
12. 前記測定装置が、皮膚インピーダンスセンサを備える、請求項１に記載のシステム。
13. 前記測定装置が、心拍数センサ及び／又は汗センサを備える、請求項１に記載のシステム。
14. 前記制御ユニットに結合される通信ユニットを更に有する、請求項１に記載のシステム。
15. 患者の体に少なくとも１つの薬を送達させる方法であって、
    複数の加速度センサによって、前記患者の活動状態を示すパラメータのうちの少なくとも１つの値を測定するステップと、
    前記パラメータの前記値に基づいて制御信号を決定するステップと、
    前記制御信号に基づいて前記患者の体に薬を送達させるステップと
    を含む方法。

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