Пристрій доставляння ліків, спосіб визначення доз ліків, контрольний пристрій та спосіб визначення кількості ліків

1. Пристрій доставляння ліків, який включає засіб (2) для приймання змінного вмістища для ліків (5), контрольний пристрій (4) та засоби (3; 6, 7), які керуються контрольним пристроєм (4), для введення пацієнтові принаймні однієї дози ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), причому контрольний пристрій (4) включає засіб визначення скоректованої дози ліків AD для кожного вмістища для ліків (5), прийнятого у пристрій для доставляння ліків, якщо кількість ліків, яка міститься у прийнятому вмістищі для ліків (5), не є кратною призначеній дозі D, скоректована доза ліків є дозою, призначеною для доставляння за допомогою засобу доставляння (3; 6, 7) замість призначеної дози при кожному застосуванні пристрою для доставляння ліків з прийнятим вмістищем для ліків (5), причому скоректована доза визначається шляхом вибору першої дози, яка є вищою за призначену дозу, та другої дози, яка є нижчою за призначену дозу, залежно від змінної В, яка накопичує значення nAD. (ADD), де nAD дорівнює INT (Cont/AD), і Cont є кількістю ліків у прийнятому вмістищі для ліків. 2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що скоректована доза є однією з-поміж першої та другої доз, для якої абсолютне значення змінної В є нижчим. 3. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що скоректована доза дорівнює першій дозі, 2 (19) 1 3 92708 4 9. Спосіб за п.8, який відрізняється тим, що скоректована доза є однією з-поміж першої та другої доз, для якої абсолютне значення змінної В є нижчим. 10. Спосіб за п.8, який відрізняється тим, що скоректована доза дорівнює першій дозі, якщо змінна В є від'ємною і дорівнює другій дозі, якщо змінна В є додатною. 11. Спосіб за будь-яким з пп.8-10, який відрізняється тим, що перша доза дорівнює (Cont/n), і друга доза дорівнює (Cont/(n+1)), де n дорівнює INT (Cont/D). 12. Спосіб за будь-яким з пп.8 - 1 0 , який відрізняється тим, що перша доза дорівнює мінімуму з (Cont/n) та принаймні одного найвищого значення, і друга доза дорівнює максимуму з (Cont/(n+1)) та принаймні одного найнижчого значення. 13. Спосіб за п.12, який відрізняється тим, що принаймні одне найвище значення включає значення (D+k.D) і принаймні одне найнижче значення включає значення (D-k.D), де k є заданою сталою від 0 до 1. 14. Спосіб за будь-яким з пп. 8-13, який відрізняється тим, що кількість ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), визначають шляхом приведення поршневого штока (7) засобів доставляння (3, 6, 7) у контакт з поршнем (11) вмістища для ліків (5) з відомої, відведеної позиції; виявлення контакту за силою струму електричного двигуна (6) засобів доставляння (3, 6, 7), який приводить у дію поршневий шток (7); підрахунку кількості обертів електричного двигуна (6) для визначення відстані, пройденої поршневим штоком (7) від його відведеної позиції до його контакту з поршнем (11), а отже, позиції поршня (11) у вмістищі для ліків (5); і визначення кількості ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5) на основі позиції поршня (11). 15. Контрольний пристрій (4), виконаний з можливістю виконання комп'ютерної програми у пристрої для доставляння ліків, який також включає засіб (2) для приймання змінного вмістища для ліків (5) та засоби (3, 6, 7), які керуються контрольним пристроєм (4), для введення пацієнтові принаймні однієї дози ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), причому комп'ютерна програма включає код команди для виконання способу, відповідно до будь-якого з пп.8 - 1 4 . 16. Спосіб визначення кількості ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), вставленому у пристрій для доставляння ліків, пристрій для доставляння ліків включає поршневий шток (7) та електричний двигун (6) для приведення в дію поршневого штока (7), при цьому спосіб включає приведення поршневого штока (7) у контакт з поршнем (11) вмістища для ліків (5) з відомої, відведеної позиції; виявлення контакту за силою струму електричного двигуна (6); підрахунок кількості обертів електричного двигун (6) для визначення відстані, пройденої поршневим штоком (7) від його відведеної позиції до його контакту з поршнем (11), а отже, позиції поршня (11) у вмістищі для ліків (5); і визначення кількості ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), на основі позиції поршня (11). Даний винахід стосується пристрою для доставляння ліків, зокрема, ін'єкційного пристрою для ін'єкцій ліків через шкіру пацієнта. Зокрема, даний винахід стосується пристрою, який включає засіб для приймання змінного вмістища для ліків, такого, як картридж, контрольний пристрій та засіб, який контролюється контрольним пристроєм, для введення пацієнтові принаймні однієї дози ліків, які містяться у вмістищі для ліків. Такий пристрій описується, наприклад, у патентній заявці США №2002/0133113. Проблема, пов'язана з цим відомим пристроєм, полягає в тому, що вміст вмістища для ліків рідко буває кратним дозі, призначеної пацієнтові, оскільки дози для різних пацієнтів зазвичай бувають різними, а вмістища для ліків є стандартними компонентами. Таким чином, після введення повних доз, які містяться у вмістищі для ліків, у вищезгаданому вмістищі, як правило, залишається певна кількість ліків. Цей залишок ліків не може бути використаний і, таким чином, викидається пацієнтом разом із вмістищем для ліків. Це означає марну витрату ліків. Якщо враховувати, що використовується велика кількість вмістищ для ліків, таке марнування може бути суттєвим. Даний винахід має на меті зменшення такого марнування ліків і з цією метою забезпечує: - пристрій доставляння ліків, який включає засіб (2) для приймання змінного вмістища для ліків (5), контрольний пристрій (4) та засоби (3; 6, 7), які керуються контрольним пристроєм (4), для введення пацієнтові принаймні однієї дози ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), причому контрольний пристрій (4) включає засіб визначення скоректованої дози ліків AD для кожного вмістища для ліків (5), прийнятого у пристрій для доставления ліків, якщо кількість ліків, яка міститься у прийнятому вмістищі для ліків (5), не є кратною призначеній дозі D, скоректована доза ліків є дозою, призначеною для доставления за допомогою засобу доставления (3; 6, 7) замість призначеної дози при кожному застосуванні пристрою для /доставления ліків з прийнятим вмістищем для ліків (5), причому скоректована доза визначається шляхом вибору першої дози, яка с вищою за призначену дозу, та другої дози, яка є 5 нижчою за призначену дозу, залежно від змінної В, яка накопичує значення nAD. (AD - D), де nAD дорівнює INT (Cont/AD), і Cont є кількістю ліків у прийнятому вмістищі для ліків; - спосіб визначення доз ліків, який виконується контрольним пристроєм (4) у пристрої доставляння ліків, який також включає засіб (2) для приймання змінного вмістища для ліків (5) та засоби (3; 6, 7), які керуються контрольним пристроєм (4), для введення пацієнтові принаймні однієї дози ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), який характеризується визначенням скоректованої дози ліків AD для кожного вмістища для ліків (5), прийнятого у пристрій для доставления ліків, якщо кількість ліків, яка міститься у прийнятому вмістищі для ліків (5), не є кратною призначеній дозі D, скоректована доза ліків є дозою, призначеною для доставления за допомогою засобу доставления замість призначеної дози при кожному застосуванні пристроюй для доставления ліків з прийнятим вмістищем для ліків (5), скоректована доза визначається шляхом вибору першої дози, яка є вищою за призначену дозу, та другої дози, яка є нижчою за призначену дозу, залежно від змінної В яка накопичує значення nAD. (AD - D), де nAD дорівнює INT (Cont/AD), і Cont є кількістю ліків у прийнятому вмістищі для ліків; та - контрольний пристрій (4), виконаний з можливістю виконання комп'ютерної програми у пристрої для доставляння ліків, який також включає засіб (2) для приймання змінного вмістища для ліків (5) та засоби (3; 6, 7), які керуються контрольним пристроєм (4), для введення пацієнтові принаймні однієї дози ліків, які містяться у вмістищі для ліків (5), причому комп'ютерна програма включає код команди для виконання зазначеного вище способу визначення доз ліків. Інші особливості та переваги даного винаходу стануть зрозумілими після ознайомлення з представленим нижче детальним описом оптимальних варіантів втілення, який представлено з посиланням на супровідні фігури, серед яких: Фіг.1 є розрізом електронного пристрою для ін'єкцій ліків згідно з даним винаходом; Фіг.2 є блок-схемою, яка показує роботу контрольного пристрою для керування пристроєм з Фіг.1; Фіг.3 показує алгоритм, який виконується контрольним пристроєм з Фіг.2; і Фіг.4 та 5 відповідно показують типові криві балансу В та середнього значення скоректованих доз AD, розрахованих за допомогою алгоритму з Фіг.3, залежно від кількості картриджів прийнятих пристроєм з Фіг.1. Як показано на Фіг.1 та 2, ручний електронний ін'єкційний пристрій згідно з винаходом для ін'єкцій рідких ліків через шкіру пацієнта включає ручний корпус 1, який містить тримач картриджа 2, електромеханічний виконавчий блок 3 та електронний контрольний пристрій 4. Тримач картриджа 2 призначено для приймання змінного картриджа 5, який містить рідкі ліки. Виконавчий блок 3 включає електричний двигун 6 та поршневий 92708 6 шток 7, який приводиться в дію двигуном 6. Поршневий шток 7 виконано у формі труби, яка не стискається в аксіальному напрямку, але піддається пружній деформації з боків, яка проходить через зігнуту· порожнину 8 і закінчується притискною пластиною 9. Після вставлення картриджа 5 у тримач картриджа 2 та приєднання голки 10 до нижнього кінця тримача картриджа 2 таким чином, щоб проштрикнути відповідний кінець картриджа 5, поршневий шток 7 аксіально зміщується двигуном 6 таким чином, що притискна пластина 9 входить у контакт з поршнем 11 у картриджі 5. Потім, якщо виконано задані умови, такі, як контакт шкіри пацієнта з нижньою поверхнею 12 корпусу 1, поршневий шток 7 штовхає поршень 11 для доставления однієї дози ліків через голку 10 щоразу, коли натискається пускова кнопка для ін'єкції 13. Коли картридж 5 є порожнім або вважається порожнім, поршневий шток 7 відводиться, що дозволяє замінити картридж 5. Як показано на Фіг.2, контрольний пристрій 4, зазвичай, мікропроцесор, який має внутрішній запам'ятовуючий пристрій, приймає сигнали від різних датчиків та кнопок на ін'єкційному пристрої і керує виконавчим блоком 3 згідно з програмою, яка зберігається у контрольному пристрої 4. До датчиків можуть належати, зокрема, датчик 14 для виявлення наявності картриджа 5 у пристрої та для зчитування інформації, такої, як штрихкод, передбаченої на зовнішній стінці картриджа 5, і датчик 15 для виявлення близькості або контакту шкіри пацієнта з нижньою поверхнею 12. До кнопок належать пускова кнопка для ін'єкції 13 та кнопки настройки 16. Контрольний пристрій 4 також може керувати відображенням інформації для пацієнт або лікаря на екрані індикатора 17, передбаченому на ін'єкційному пристрої. Конструкція цього пристрою для ін'єкцій ліків сама по собі не є частиною винаходу і, таким чином, детально не описується. Згідно з даним винаходом, програма, яка зберігається у контрольному пристрої 4, включає підпрограму для peгулювання дози ліків, яка має бути введена пацієнтові, з метою зменшення марної витрати ліків. Алгоритм, який виконується цією підпрограмою, показано на Фіг.3. Цей алгоритм починається з етапу S0, на якому встановлюється у вихідний стан змінна В (функція цієї змінної пояснюється пізніше), і призначена доза D, виражена, наприклад, у міліграмах, та задана стала к, яка становить від 0 до 1 і представляє точність дози, зберігаються у контрольному пристрої 4. Призначена доза D та точність дози k зазвичай вводяться у контрольний пристрій 4 лікарем через кнопки настройки 16. На наступному етапі S1 перевіряється, чи вставлено картридж 5 в ін'єкційний пристрій. Якщо картридж у пристрої відсутній, алгоритм очікує до вставлення картриджа, а потім переходить до етапу S2. На етапі S2 визначають, чи є вміст картриджа 5, прийнятого пристроєм, тобто, . первісна кількість ліків, яка міститься у вищезгаданому картриджі, кратним призначеній дозі, тобто, дорівнює призначеній дозі, помноженій на ціле число N. 7 Вміст картриджа, наприклад, попередньо зберігається у контрольному пристрої 4, вводиться у контрольний пристрій 4 пацієнтом або лікарем через кнопки настройки 16, або зчитується датчиком 14 на картриджі 5. В альтернативному варіанті вміст картриджа може визначатися самим ін'єкційним пристроєм таким чином: поршневий шток 7 приводять у контакт з поршнем картриджа 11 з його відомої, відведеної позиції; такий контакт, який викликає збільшення сили струму двигуна 6, виявляється схемою контролю сили струму 18; лічильна схема 19 рахує кількість обертів двигуна 6 для визначення відстані, пройденої поршневим штоком 7 від його відведеної позиції до його контакту з поршнем картриджа 11, а отже, первісної позиції поршня картриджа 11 у картриджі 5; на основі цієї первісної позиції та відомих розмірів картриджа 5 визначають вміст картриджа. У разі ствердної відповіді на етапі S2 може здійснюватися ін'єкція ліків (етап S3). Пацієнт здійснює N ін'єкцій призначеної дози згідно з часовим графіком ін'єкцій, визначеним лікарем, і після цього контрольний пристрій 4 інформує пацієнта через екран індикатора 17, що картридж 5 є порожнім і повинен бути замінений. Після цього алгоритм повертається до етапу S1. У разі заперечної відповіді на етапі S2 алгоритм переходить до етапу S4. На етапі S4 розраховуються такі змінні: MaxDose=Cone. MaxInjVol n=INT (Cont/D) LD=Cont/(n+1) HD=Cont/n LD*=max (LD, (D-k.D)) HD*=min (HD, MaxDose, (D+k.D)) nL=INT (Cont/LD*) nH=INT (Cont/HD*) DiffL=nL. (LD*-D) DiffH=nH. (HD*-D) де Соnc є концентрацією, у мг/мл, ліків у картриджі, MaxInj Vol є заданою сталою, вираженою у мл, що відповідає максимальному об'ємові, який ін'єкційний пристрій може вводити за одну ін'єкцію, Cont є вищезгаданим вмістом картриджа у мг, INT є цілою частиною, max є максимальним значенням, і min є мінімальним значенням. Значення Соnc, наприклад, попередньо зберігається у контрольному пристрої 4, вводиться у контрольний пристрій 4 пацієнтом або лікарем через кнопки настройки 16 або зчитується датчиком 14 на картриджі 5. Змінні LD та HD представляють, відповідно, нижчу дозу та вищу дозу порівняно з призначеною дозою. На відміну від призначеної дози, ці нижча та вища дози є дільниками вмісту картриджа Cont. LD* є нижчою дозу, яка дорівнює LD, якщо LD є більшою за найнижче значення (Dk.D), і дорівнює (D-k.D) в інших випадках. HD* є вищою дозою, яка дорівнює HD, якщо HD є меншою, ніж два найвищі значення, (D+k.D) та MaxDose, і яка дорівнює (D+k.D) або MaxDose в інших випадках. Точність дози k вибирається лікарем залежно від хвороби, від якої страждає 92708 8 пацієнт, та від самого пацієнта. Найвище значення MaxDose с технічним обмеженням пристрою. На наступному етапі S5 визначають, чи є абсолютне значення (В+DiffL) меншим за абсолютне значення (В+DiffH). У разі ствердної відповіді скоректована доза AD, яка відповідає картриджеві 5, вставленому в ін'єкційний пристрій, дорівнює нижчій дозі LD*, і змінна В отримує нове значення (В+DiffL) (етап S6). У разі заперечної відповіді скоректована доза AD дорівнює вищій дозі HD*, і змінна В отримує нове значення (В+DiffH) (етап S7). Ця скоректована доза AD є дозою, яка має вводитися пацієнтові замість призначеної дози D щоразу під час ін'єкції з застосуванням картриджа 5, вставленого у пристрій. Після цього може здійснюватись ін'єкція ліків (етап S8). Пацієнт здійснює nL (якщо LD* є вибраною як скоректована доза) або nН (якщо HD* є вибраною як скоректована доза) ін'єкцій скоректованої дози згідно з часовим графіком ін'єкцій, визначеним лікарем. Після цих nL або nН ін'єкцій пацієнт сповіщається через екран індикатора 17, що картридж повинен бути замінений, і алгоритм повертається до етапу S1. Етапи з S1 no S8 здійснюються для кожного картриджа, вставленого в ін'єкційний пристрій. Доки призначена доза залишається незмінною, змінна В не встановлюється у вихідний стан, навіть якщо ін'єкційний пристрій між двома ін'єкціями вимикається. Якщо ж у будь-який момент призначена доза, яка зберігається у пристрої, змінюється, алгоритм переходить до етапу S0, на якому змінна В встановлюється у вихідний стан. Змінна В представляє баланс, який накопичує значення nAD. (AD-D), де nAD дорівнює INT (Cont/AD), коли у пристрої послідовно застосовують різні картриджі. Іншими словами, змінна В у конкретному випадку представляє різницю між кількістю ліків, яка вводиться пацієнтові, та кількістю ліків, яка вводилася б, якби доза не змінювалася відносно призначеної дози. Така різниця може бути додатною або від'ємною. З вищезазначеного легко можна дійти висновку, що у разі, якщо для кожного застосовуваного картриджа скоректована доза дорівнює LD або HD, марної витрати ліків не відбувається. З іншого боку, якщо скоректована доза дорівнює найвищому значенню, (D+k.D) або MaxDose, або найнижчому значенню (D-k.D) для принаймні одного з використовуваних картриджів, де k є відмінним від нуля, і MaxDose є відмінною від HD, то марна витрата ліків не усувається, але принаймні статистично знижується, тобто, знижується для великої кількості використаних картриджів, як описується нижче. Також можна помітити, що вирішальне правило, яке застосовують на етапі S5, враховуючи змінну В, гарантує, що середнє значення скоректованих доз залежно від кількості використаних картриджів зводиться до призначеної дози, тобто, після використання певної кількості картриджів, середнє значення скоректованих доз, введених пацієнтові, практично дорівнює призначеній дозі. Насправді у багатьох випадках медикаментозного лікування, наприклад, при лікуванні дефіциту 9 росту, доза, яку вводять при кожній ін'єкції, не обов'язково повинна точно відповідати визначеній лікарем дозі, за умови, що середнє значення введених доз за певний період, зазвичай від одного до кількох тижнів, практично дорівнює призначеній дозі. У даному винаході ця медична допустимість використовується для зниження марної витрати ліків. Хоча вирішальне правило, яке застосовують на етапі S5, авторами даного винаходу вважається оптимальним для швидкості збіжності середньої скоректованої дози з призначеною дозою, слід зазначити, що можуть бути вибрані й інші вирішальні правила з врахуванням змінної В. У варіанті даного винаходу, нижча доза LD* є вибраною як скоректована доза, якщо значення змінної В є додатним, а вища доза HD* є вибраною як скоректована доза, якщо значення змінної В є від'ємним або нульовим. Іншою властивістю вищезгаданого алгоритм є те, що абсолютне значення змінної В ніколи не буває більшим за 50% від призначеної дози. Таким чином, розбіжність між кількістю ліків, отриманої пацієнтом, та кількістю ліків, яку він мав би отримати згідно з його медичним рецептом завжди залишається обмеженою. Як уже було згадано, завдяки алгоритмові згідно з даним винаходом, марна витрата ліків принаймні статистично знижується. Моделювання, які здійснювали автори даного винаходу шляхом варіювання призначеної дози від 0,01 до MaxDose та точності дози від 0 до 0,5, виявили, зокрема, що з використаних 24 картриджів: - марна витрата ліків W(AD) у випадках, коли введені дози є скоректованими дозами кожна з яких дорівнює одному з вищезгаданих найвищих та найнижчих значень, у більш, ніж 90% випадків є меншою за марну витрату ліків W(D) у випадках, коли введена доза постійно дорівнює призначеній дозі, - марна витрата ліків W(AD) завжди є нижчою, ніж W(D)+1%, і - абсолютне значення різниці між середньою скоректованою дозою та призначеною дозою є не більшим за 2% призначеної дози, причому марну витрату ліків визначають за такою формулою: 92708 10 ri i W Cont i i де ri є залишком ліків у даному картриджі і після введення всіх повних доз, які містились у картриджі, і Conti є вмістом картриджа і. Згідно з іншими результатами вищезгаданих моделювань, для 100 використаних картриджів марна витрата ліків W(AD) завжди є нижчою, ніж W(D)+0,2%, а для 200 використаних картриджів марна витрата ліків W(AD) завжди є нижчою, ніж W(D)+0,1%. У варіанті даного винаходу, який може стосуватися випадків, коли лікарем дозволяються коливання між введеними дозами та призначеною дозою, та випадків, коли не існує технічних обмежень щодо об'єму ліків, який може бути введений за допомогою пристрою за одну ін'єкцію, причому змінна максимального значення MaxDose та точність дози k з алгоритму вилучаються. Марна витрата ліків у цьому варіанті завжди є нульовою. Для ілюстрації даного винаходу нижче наводиться числовий приклад виконання алгоритму, показаного на Фіг.3: Вміст кожного картриджа (Cont)=7,9мг Призначена доза (D)=4мг Точність дози (k)=0,1 (10%) Кількість (n) повних доз (D) у кожному картриджі=INT (Cont/D)=1 MaxDose=5,8мг/мл 0,8мл=4,6мг LD=Cont/(n+1)=3,95мг D-k.D=4-0,4=3,6мг LD*=LD=3,95мг HD=Cont/n=7,9мг HD*=D+k.D=4,4мг Фіг.4 та 5, відповідно, показують криві балансу В та середній показник скоректованих доз залежно від кількості використаних картриджів. Даний винахід було описано вище у зв'язку з ін'єкційним пристроєм для ін'єкцій ліків через шкіру пацієнта. Однак, зрозуміло, що цей винахід також може бути застосований до інших пристроїв для доставления ліків, наприклад, пристроїв, які забезпечують для пацієнта відповідні дози ліків, призначених для перорального введення. 11 92708 12 13 92708 14 15 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 92708 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601