顺应性的贴片泵的制作方法_3

文档序号:9792939阅读:来源:国知局
附在形成阀的上层110和中间层112下方的下层114的一部分的柔顺膜120,但是在某些实施例中柔顺膜120可以被布置在形成阀的一个或多个层内或形成为形成阀的一个或多个层的一部分,如例如图4中所示。
[0048]在各实施例中,柔性微流体层108可以包括至少一个微流体通道122,其用于将每个储器的出口阀与栗的出口 502流体连通。虽然图1示出作为粘附在形成阀的上层110和中间层112下方的下层114的一部分的微流体通道122,但是在某些实施例中微流体通道122可以形成在形成阀的相同的一个或多个层中。
[0049]微流体通道122可以全部具有类似的尺寸,或者它们可以具有不同的尺寸,例如,多个小通道将每个储器104都连接到较大的主干线或主通道,所述较大的主干线或主通道直接连接到出口 50 2。通道122的微流体网络可以连接到栗的出口 502,如图5A中所示。在某些实施例中,栗可以包括多个出口,如图5B中所示。包括多个出口的实施例可以例如用于输送不同类型的药物(例如,不同类型的胰岛素和/或胰高血糖素以提供人工胰腺功能)或输送不同剂量的药物(例如,一个出口用于基准剂量并且另一个出口用于单次剂量)。这种具有两个或更多个流体网络的实施例可以用于输送不同的流体、流量等和/或防止交叉污染。每个出口 502都可以适于将药物输送到输液器,所述输液器在某些情况下可以包括皮下插管,以提供从栗100到患者的流体路径。栗100的某些实施例适于例如通过使用柔性管而与市场上可买到的输液器有接口,以将出口502连接到输液器。
[0050]在各实施例中,栗100包括在微流体层108下方的柔性-刚性电子电路层126。电子电路层126可以包括可拉伸的电子器件,或在某些情况下包括刚性-柔性电路。可拉伸的电子器件是可拉伸的、可弯曲的和可压缩的电子器件。电子电路层126可以包括多个可单独寻址的致动器128和/或可同时寻址的致动器的子集(例如,以输送单次剂量)。虽然图1仅示出单个致动器128,但是电子电路层126可以容纳多个致动器,所述多个致动器每个都与单个刚性储器104(如图2中所示)或多个刚性储器104相对应。通常,致动器可以是任何这样的装置,即,所述装置适于使用以下技术中的一个帮助致动柔顺膜120或另外施加力或压力以排放储器中的流体的至少某些:液体的电解,水凝胶的电解,蜡的热膨胀,压电技术,热力气动技术,静电技术,气动技术,线性活塞驱动机制,旋转驱动机制,相变技术,电润湿/热毛细技术,电流体动力学技术,电渗技术,磁流体动力学技术,电化学技术和离子渗透膜技术。每个刚性储器104都可以在其内表面上包括流动通道132,所述流动通道132即使在柔顺膜120在其膨胀状态中阻隔出口阀118的情况下也提供用于使药物离开储器104的流体路径。在某些情况下,柔顺膜120可以被设计成/构造成使得即使在其膨胀状态中也不阻隔药物通过出口阀118离开储器104。
[0051]在其中柔顺膜120使用电解技术被致动的实施例中,每个致动器128都可以包括可单独寻址的电极对,所述可单独寻址的电极对可以适于将电压差施加到电解液。电极可以是任何适当的材料,例如,不锈钢、铁、镍、钴、Fe-Ni合金、氧化铟锡、金、铂和合金以及它们的组合。在某些实施例中,柔性-刚性电子电路层126可以适于容许例如经由至少一个孔将电解液填充到室124中,所述至少一个孔可以在填充之后被密封。
[0052]电极对可以是工作周边电极602,所述工作周边电极602包围反电极604,如例如图6中所不。加号表不正极,并且减号表不负极。在这样的实例中,电极中的一个可以激发形成气体(例如,氢气),而另一个电极接触电解液(例如,水溶液或氯化钾)。虽然图6示出为一个连续的结构,但是在现实中正极在接触点处通过绝缘体与负极电绝缘。例如,在第一层金或其它导电材料使用掩膜沉积之后,绝缘材料被沉积在接触点处,在所述接触点处另外正极和负极将碰触。此后,第二层金或其它导电材料使用不同的掩膜沉积,以产生每个电绝缘的电极对。
[0053]在各实施例中,栗100包括控制器202(图2)以控制对致动器的寻址。控制器可以包括收发器(例如,蓝牙收发器)、微处理器、电压/电流调节器、传感器模块(例如,由压力传感器和温度传感器构成的模块)、模拟开关和指示器。控制器可以从由患者操作的遥控单元204(例如,手持装置、智能手机、或智能手机状装置)无线地接收指令。在一个实施例中,栗系统包括收发器208、贴片栗和输液器210。收发器208与遥控单元204通讯,将贴片栗状态发送到遥控单元204并且从遥控单元204接收指令。在从遥控单元204接收指令时,收发器208调节从贴片栗输送药物的体积和/或速率。贴片栗被电连接到收发器208,储存待输送的药物并且将药物通过输液器210输送到皮下组织。输液器210被连接到贴片栗的出口。遥控单元204和栗之间的通讯可以通过WiF1、蓝牙或互联网无线地发生。栗100还包括用于对控制器和致动器供电的电源206。
[0054]如上所述,重要的是药剂栗能够准确地输送精确量的药物。对在延长的时间段上准确地输送药物的一个挑战是各种影响药物流速的参数可以随时间而变化。在一些实施例中,栗可以包括操作和/或环境传感器212(图2),其用于感测流速以及会影响栗的流速和/或操作的条件,所述条件例如是周围空气温度和压力、电流、电压、外力和无线连接。传感器读数可以被通讯到控制器,所述控制器如果感测到的读数超出所需范围或落在所需范围之下的话可以自动地调节栗的操作(例如,栗的体积和输送速率)。在某些实例中,每当栗输送预定量的药物时,所述装置调节栗的操作。在其它实例中,所述装置以预定的时间间隔调节栗的操作。在其它实施例中,栗100可以包括警报器、显示器、触觉装置或其它通知机构,如果读数高于或低于所需范围或者如果存在其它警报条件,所述其它通知机构在读数可以被触发。
[0055]在各实施例中,栗100还可以包括一个或多个外部压力传感器130,所述一个或多个外部压力传感器130可以判定所输送的药物是否已经被患者的皮下组织吸收。因为在各种人体组织中固有的可变注射阻力,所输送的药物将经常以缓慢的速度扩散到皮下脂肪层中。外部压力传感器130可以抵靠患者的皮肤布置,使得患者在输送药物之后经历突然的压力增大(由于加压在传感器上的皮肤面积增大)并且继而随着药物被吸收到皮下组织中而经历缓慢的压力下降。当压力读数返回到零时,可以产生指示所有药物已经被吸收的信号,所述信号在某些情况下可以允许出现药物的额外输送。
[0056]在另一方面中,本发明涉及一种使用柔性贴片栗的方法。该方法可以包括:将贴片栗粘附到患者的皮肤表面。患者例如通过对致动器中的至少一个选择性地寻址来控制栗以输送布置在栗中的药物。对与特定刚性储器相关联的特定致动器的寻址促使与该刚性储器相对应的柔顺膜或其它元件膨胀到刚性储器中并且增大刚性储器内的压力或另外使刚性储器的容纳物位移。在增大的压力下,药物可以从刚性储器通过出口阀排出到微流体通道中,药物可以从所述微流体通道输送到栗出口并且最终输送到输液器以用于皮下输送到患者体内。一旦药物已经被排空,则微流体网络中的出口阀防止药物回流到其离开的储器或邻近的储器中。通常,对特定致动器的寻址可以包括上述致动技术中的任一个。在其中致动器包括可单独寻址的电极对的实施例中,对特定致动器的寻址可以包括将电流输送到电极对,这促使电压差被施加到电解液,产生气体(例如,氢气)。气体体积促使柔顺膜膨胀或展开到刚性储器中,促使排空药物。在这种实施例中,排出的药物量通过柔顺膜的偏转的量级和持续时间来确定,所述柔顺膜的偏转的量级和持续时间与所施加的电压和输送的电流的持续时间相对应。
[0057]栗100可以适于依据对多少致动器寻址而在给定的时间从单个刚性储器(或其部分)或许多刚性储器输送药物。因而,栗100可以适于输送基准剂量的药物和单次剂量的药物二者。就基于电解的致动器而言,流速通过电流供给控制。作为一个示例,氯化钾溶液可以用作电解液,并且水电解的进展(有相关联的气泡生成)可以取决于电流供给。在这种实施例中,所产生的气体的体积相对于施加电流的时间量可以是线性的。在某些实施例中,栗100可以适于输送小至I纳升的剂量。
[0058]举例来说,贴片栗100可以依据输送到一个或多个致动器的电流的量以在约10纳升
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