Система и способ непрерывного мониторинга глюкозы
CONTINUOUS GLUCOSE MONITORING SYSTEM AND METHOD

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Область техники
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к непрерывному мониторингу глюкозы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе для мониторинга глюкозы, содержащей подкожно вводимый датчик глюкозы, узел устройства ввода и устройство считывания.
2. Описание уровня техники
[0002] Ланцеты представляют собой широко известные устройства, которые в целом используются в сфере медицины для выполнения небольших проколов в коже пациента для получения образцов крови. Они применяются в больницах, других медицинских учреждениях и частными лицами, такими как диабетики, для тестирования капель крови на различные анализируемые вещества. Как правило, ланцеты используют только один раз для снижения риска заражения ВИЧ, гепатитом и другими инфекциями, передающимися через кровь. Ланцет или острый предмет этих устройств вводят в кожу пациента с помощью небольшой пружины, которая готовится лаборантом или пользователем перед использованием. Ланцет покрыт защитной предохранительной крышкой, которая поддерживает конец ланцета стерильным и удаляется перед использованием.
[0003] Множество ланцетных устройств доступно для использования пациентами и/или практикующими врачами. Одно ланцетное устройство выполнено с возможностью многоразового и/или повторного использования. В этом варианте пользователь, как правило, нажимает на кнопку или другое устройство на шприце ланцета для того чтобы ланцет проник в кожу пациента. В более общем смысле, ланцетное устройство эффективным образом заключает в себе и вводит ланцет в кожу пациента для выполнения прокалывания точным, стандартизированным и соответствующим образом. Шприц ланцета также может быть снабжен адаптерной крышкой для управления и регулирования глубины прокалывания иглой ланцета.
[0004] Были разработаны интегрированные устройства ланцета и датчика, в которых в одном изделии скомбинированы ланцет и тестовая полоска или датчик. Эти интегрированные устройства, как правило, используются со шприцем ланцета, где интегрированный ланцет и тестовую полоску удаляют из шприца ланцета, и они соединены с датчиком после захвата тестовой полоской образца крови, полученного с помощью ланцета, или используются с датчиком с встроенным шприцем ланцета.
[0005] Совсем недавно были разработаны устройства для непрерывного мониторинга глюкозы, предназначенные для имплантации в кожу пациента. В системах для непрерывного мониторинга, как правило, используется миниатюрный имплантируемый датчик, который вводится под кожу или в слой подкожного жира, для проверки уровней анализируемого вещества в тканевой жидкости. Передатчик отправляет информацию об уровнях анализируемого вещества, например, по кабелю на устройство для мониторинга или беспроводным образом по радиоволнам от датчика на беспроводное устройство для мониторинга. Эти устройства, как правило, имплантируются на срок использования от трех до семи дней для мониторинга уровня глюкозы пациента в режиме реального времени.
[0006] Одно такое устройство раскрыто в патенте США №5,299,571 авторства Джона Мастрототаро. Устройство представляет собой инструмент для имплантации датчиков in-vivo. Инструмент содержит корпус, двухпросветную трубку, выходящую из него, и датчик in-vivo, находящийся внутри одного из просветов трубки. Игла находится внутри другого просвета трубки и используется для введения трубки через кожу. После имплантации иглу извлекают, а гибкая трубка и датчик остаются под кожей.
[0007] В опубликованной заявке на получение патента США 2010/0022863 (2010, Могенсен и др.) раскрыт инструмент для введения чрескожного датчика. Инструмент для введения содержит блок иглы и корпус датчика. Блок иглы содержит разъем иглы и несущий корпус. Корпус датчика и разъем иглы соединены с возможностью отсоединения и, когда они соединены, вставляемая игла располагается вдоль датчика (например, полностью или частично окружая датчик). Несущий корпус направляет движение относительно корпуса между втянутым и выдвинутым положением. При отсоединении, блок иглы и корпус датчика принудительно перемещаются блоком пружины в выдвинутое положение, в котором игла и датчик находятся под кожей. Выгнутые вверх части плеча корпуса устанавливают угол введения в кожу пациента на значение приблизительно 30°.
[0008] В опубликованной заявке на получение патента США 2012/0226122 (2012, Мьюниот и др.) раскрыто устройство для введения датчика анализируемого вещества. Устройство содержит корпус, который расположен над слоем подкожного жира, деталь с лезвием и деталь с датчиком. Между деталью с лезвием и деталью с датчиком зажата пружина. Деталь с лезвием и деталь с датчиком перемещаются в направлении слоя подкожного жира. Когда сила сжатия пружины ослаблена пружиной, деталь с лезвием перемещается в направлении слоя подкожного жира и прокалывает его, создавая путь к слою подкожного жира. Датчик анализируемого вещества имплантируется деталью с датчиком путем следования за деталью с лезвием в путь, созданный деталью с лезвием. Затем деталь с лезвием вытягивается из слоя подкожного жира, оставляя датчик анализируемого вещества в слое жира.
[0009] В опубликованной заявке на получение патента США 2013/0256289 (2013, Хардвэри и др.) раскрыто диагностическое устройство. Диагностическое устройство содержит частично выдвигаемые полные направляющие иглы для интардермального помещения диагностических элементов, жестко соединенных со средствами измерения в данном устройстве. Это исключает необходимость в извлечении направляющей иглы и соединения диагностических элементов со средствами измерения после помещения в кожу.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010] Устройства для непрерывного мониторинга глюкозы (НМГ) медленно осваивались многими пациентами ввиду боли и длительного дискомфорта от первичного введения, а также длительного использования (от 3 до 7 дней). Доступные в настоящее время устройства в целом сравниваются и критикуются на пользовательских форумах по НМГ ввиду их болезненного введения.
2
[0011] Может быть продемонстрировано, что болезненное введение прямо связано с конструкцией устройства. Аксоны, которые проходят через подкожный слой и заканчиваются в эпидермисе, называются ноцицепторами. Эти специальные нейроны передают сообщения о боли. Плотность этих болевых рецепторов находится в диапазоне от 2 до 2500 нейритов/мм непосредственно под поверхностью кожи, и существенно варьируется в зависимости от местоположения. Вероятность и амплитуда болевого ответа во время любого разреза пропорциональна количеству ноцицепторов, на которых было оказано воздействие, и повреждению, нанесенному этим ноцицепторам. При расположении ноцицепторов по толщине эпидермис, более глубокий разрез с большей вероятностью вызовет болевой ответ ввиду повышенной вероятности нанесения повреждения большему количеству ноцицепторов.
2
-3
2
[0012] После введения в подкожную ткань, совмещенная площадь поперечного сечения датчика и устройства для введения пропорциональна силе введения, а также вероятности и амплитуде вызова болевого ответа. На фигуре 1 представлен график 10, на котором показана максимальная пиковая сила 12 введения (в фунтах) различных коммерческих наборов устройств для введения, отложенная в зависимости от измеренной площади 14 поперечного сечения набора устройства для введения (дюйм × 10). Как можно увидеть путем линейной регрессии точек данных на фиг. 1, пиковая сила увеличивается линейно с площадью поперечного сечения, при этом линия 16 регрессии представлена уравнениями 1 и 1а, в которых значение R составляет 0,932. Данные на графике 10 представлены для игл, введенных под углом 90 градусов к поверхности кожи, вне зависимости от необходимого угла введения конкретной иглы.
[0013] Среди протестированных игл на графике 10 по фиг. 1 и графике 20 по фиг. 2, Марка А представляет собой щелевую иглу калибра 22 с просветом, Марка В представляет собой иглу калибра 22-24 с двойным просветом, Марка С представляет собой щелевую иглу калибра 23-24 с одним просветом, а Марка D представляет собой иглу калибра 26. Под щелевой иглой подразумевается то, что приблизительно третья часть иглы отдалена на расстояние, создавая скошенную прорезь в игле. Игла с просветом Марки А имеет наивысшую пиковую силу. Игла Марки С имеет пиковую силу, которая немного меньше чем более крупная щелевая игла калибра 22 Марки А. Игла Марки D представляет собой иглу, предназначенную для введения под углом 45 градусов к поверхности кожи. Можно отметить, что пиковая сила увеличивается на 11% при введения иглы под углом 45 градусов к поверхности кожи по сравнению с углом 90 градусов. Таким образом, при использовании по назначению, пиковая сила для иглы Марки D будет на 11% больше чем показано на фиг. 1.
[0014] Важно отметить, что датчик, в соответствии с настоящим изобретением, был установлен в иглах различных размеров и испытан на пиковую силу введения. Как можно увидеть на графике, датчик, в соответствии с настоящим изобретением, в щелевой игле калибра 23 имеет более низкую пиковую силу введения, чем в сравниваемой игле Марки С. Также, датчик, в соответствии с настоящим изобретением, в щелевой игле калибра 24 имел более низкую пиковую силу введения чем в игле калибра 26 Марки D несмотря на большую площадь поперечного сечения чем у иглы Марки D. Игла с наиболее низкой пиковой силой (фиг. 1) и наиболее низкой работой (фиг. 2) представляет собой датчик, в соответствии с настоящим изобретением, в скошенной XTW-игле калибра 27 с овальной формой поперечного сечения.
[0015] Площадь поперечного сечения набора устройства для введения (т.е. игла и датчик) также строго коррелирует с относительной интенсивностью боли от введения, о чем сообщают пользователи этих устройств. Пользователи считают, что устройство Марки D является намного более комфортным, чем более ранняя система Марки А. Настоящее изобретение, с иглой такого же или большего калибра, обладает улучшенной (более низкой) пиковой силой введения чем игла сравниваемой марки, как видно на фиг. 1 и 2.
2
-3
2
[0016] Фигура 2 представляет собой график 20, на котором показана работа 22 (фунт-дюйм), отложенная в зависимости от комбинированной площади 24 поперечного сечения (дюйм × 10) датчика и устройства для введения из различных коммерческих наборов устройства для введения. Для комбинированного введения датчика и устройства для введения, длина или глубина введения в подкожную ткань пропорциональна энергии работы (сила, умноженная на расстояние) и пропорциональна вероятности и амплитуде активации болевого ответа от пользователя. Как можно увидеть путем линейной регрессии точек данных на фигуре 2, работа увеличивается линейно с площадью поперечного сечения, при этом линия 26 регрессии представлена уравнениями 2 и 2а, в которых значение R составляет 0,9715.
[0017] Фигура 3 представляет собой график 30, на котором типичная сила 32 введения (в фунтах) отложена в зависимости от расстояния 34 введения (в дюймах) для того чтобы продемонстрировать замысел энергии работы. Фигура 3 представляет собой график данных, полученных из трех отдельных измерений силы введения для устройства для введения Марки R с датчиком Марки R. По мере прокалывания ткани острым концом сила фиксируется динамическим образом. Интеграл кривой 36 (т.е. площадь 28 под одной из кривых 36a-36c) представляет собой энергию работы (фунт-дюйм). Энергия работы (сила, умноженная на расстояние) пропорциональна распространенности активации болевого ответа пользователями устройства для введения. Говоря простыми словами, небольшие мелкие разрезы болят меньше по указанным выше причинам. Таким образом, устройство для введения, которое уменьшает или минимизирует боль от введения, с большей долей вероятности может быть освоено пациентами.
[0018] Уменьшение или минимизация боли от введения является одним критерием принятия пациентом любой системы для непрерывного мониторинга. Другие критерии включают удобство и простота использования устройства для введения. Таким образом, существует потребность в наборе устройства для введения и узла устройства для введения, которое уменьшает или минимизирует боль у пациента и неудобство от введения датчика для непрерывного мониторинга. Настоящее изобретение достигает эти и другие цели за счет обеспечения вводимого устройства для непрерывного мониторинга анализируемого вещества, предназначенного для подкожного размещения датчика пациенту, и острого предмета/иглы, которая минимизирует боль от введения, с уменьшенной площадью поперечного сечения.
[0019] В одном варианте реализации настоящего изобретения, острый предмет, пригодный для непрерывного мониторинга глюкозы, имеет удлиненный трубчатый корпус с заостренным наконечником. Удлиненный трубчатый корпус имеет в целом овальную или эллиптическую форму поперечного сечения и определяет канал через него. Открытый участок острого предмета проходит на заранее определенное расстояние от заостренного наконечника вдоль удлиненного трубчатого корпуса, и в котором часть в целом овального трубчатого корпуса удалена, тем самым определяя непокрытую впадину в пределах оставшейся части удлиненного трубчатого корпуса. В другом варианте реализации острый предмет содержит датчик для непрерывного мониторинга, удерживаемый во впадине, где верхняя поверхность датчика для непрерывного мониторинга находится полностью в пределах впадины, образованной стенкой трубчатого корпуса.
[0020] В другом аспекте настоящего изобретения представлен узел устройства для введения. В одном варианте реализации, узел для введения представляет собой узел устройства для введения однократного действия, который, используя однократное действие, по существу одновременно выполняет этапы (1) имплантации датчика пациенту подкожно, (2) жесткой посадки узла установки датчика, который содержит датчик, в корпусе датчика, прикрепленном к пациенту, (3) втягивания иглы, используемой для имплантации датчика, и (4) отсоединения узла устройства для введения от корпуса датчика. В одном варианте реализации, действие втягивания иглы выполняется путем втягивания иглы в узел устройства для введения. В другом варианте реализации, узел устройства для введения дополнительно включает имплантацию просвета вместе с датчиком пациенту подкожно.
[0021] В другом варианте реализации, узел устройства для введения содержит кнопку установки, содержащую механизм установки иглы. Механизм установки иглы имеет держатель иглы, включающий острый предмет и упор держателя иглы, который временно препятствует перемещению держателя иглы. Кнопка установки подвижным образом принимается в корпусе устройства для введения, причем корпус устройства для введения имеет узел установки датчика, который соединяется с острым концом сопрягаемым образом. Острый предмет проходит за пределы узла установки датчика в корпус датчика и содержит датчик, который не прикреплен жестко к острому предмету. Корпус датчика съемным образом принимается в корпусе устройства для введения.
[0022] В другом варианте реализации, узел устройства для введения содержит корпус устройства для введения, имеющий первый конец корпуса и второй конец корпуса. Кнопка установки по меньшей мере частично расположена в корпусе устройства для введения и выполнена с возможностью скольжения в нем через первый конец корпуса, причем кнопка установки выполнена с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением. Второе положение может быть положением блокировки. Механизм установки, расположенный в пределах кнопки установки с возможностью скольжения, выполнен с возможностью перемещения между положением готовности, положением введения и выдвинутым положением. Механизм установки содержит иглу.
[0023] Узел установки датчика расположен в пределах корпуса устройства для введения и съемным образом стыкуется с механизмом установки и кнопкой установки. Узел установки датчика имеет отверстие для иглы, в котором расположена игла, когда механизм установки находится в положении готовности. Датчик частично расположен в игле или отверстии для иглы, причем механизм установки, игла и датчик определяют ось установки. Датчик содержит систему электродов и часть электрического контакта. В одном варианте реализации, часть электрического контакта параллельна оси установки, но находится на расстоянии от нее. В другом варианте реализации, часть электрического контакта проходит перпендикулярно от оси установки. В одном варианте реализации, например, часть электрического контакта проходит по существу перпендикулярно оси установки.
[0024] Узел устройства для введения также содержит корпус датчика, размещенный и съемным образом удерживаемый во втором конце корпуса устройства для введения. Корпус датчика имеет нижнюю поверхность, которая определяет отверстие для датчика и выровнена с осью установки.
[0025] Перемещение кнопки установки из первого положения во второе положение приводит к имплантации датчика пациенту подкожно вдоль оси установки, втягиванию иглы механизма установки во втянутое положение, закреплению узла установки датчика в пределах корпуса датчика и отсоединению узла устройства для введения от корпуса датчика. В одном варианте реализации, узел устройства для введения содержит корпус устройства для введения, кнопку установки и механизм установки.
[0026] В некоторых вариантах реализации, перемещение кнопки установки из первого положения во второе положение представляет собой однократное перемещение, которое по существу в то же время приводит к имплантации датчика пациенту подкожно вдоль оси установки, втягиванию иглы механизма установки во втянутое положение, закреплению узла установки датчика в пределах корпуса датчика и отсоединению корпуса устройства для введения, кнопки установки и механизма установки от корпуса датчика.
[0027] В одном варианте реализации, однократная активация имеет звуковую индикацию того, что датчик был имплантирован пациенту, а узел устройства для введения отсоединен от корпуса датчика. В другом варианте реализации, однократная активация имеет сенсорную индикацию, через узел устройства для введения, того, что датчик был имплантирован пациенту, а узел устройства для введения отсоединен от корпуса датчика.
[0028] В другом варианте реализации, корпус устройства для введения имеет вырез в корпусе для приема и удержания упора кнопки, когда кнопка установки находится во втором положении.
[0029] В другом варианте реализации, корпус устройства для введения имеет упор корпуса, удерживающий корпус датчика частично в пределах корпуса устройства для введения. Упор корпуса отделен от корпуса датчика кнопкой установки, когда кнопка установки перемещена во второе положение.
[0030] В другом варианте реализации, узел установки датчика содержит корпус установки датчика, направляющую установки датчика и держатель датчика. Корпус установки датчика имеет механизм блокирования установки датчика, выполненный с возможностью зацепления с корпусом датчика, когда кнопка перемещена во второе положение блокировки, тем самым блокируя узел установки датчика с корпусом датчика. В одном варианте реализации, механизм блокирования установки датчика представляет собой один или более упругих упоров установки на узле установки датчика, смещенных для зацепления с поверхностью упора установки на корпусе датчика. Подобным образом, механизм блокирования установки может представлять собой один или более упругих упоров установки на корпусе датчика, которые смещены для зацепления с соответствующими поверхностями упора установки на узле установки датчика.
[0031] Направляющая установки датчика прикреплена к корпусу установки датчика и расположена для остановки перемещения узла установки, когда кнопка установки перемещена во второе положение блокировки. Например, направляющая установки входит в контакт с корпусом датчика для остановки перемещения узла установки. Держатель датчика прикреплен к направляющей установки датчика, удерживает датчик и имеет сторону для приема платы.
[0032] В некоторых вариантах реализации, узел установки датчика дополнительно включает множество электрических соединительных щитков, которые электрически соединены с электрической контактной частью датчика. Электрические соединительные щитки расположены так, чтобы находится в электрическом соединении с измерительными электронными элементами.
[0033] В некоторых вариантах реализации, узел установки датчика определяет канавку датчика вдоль верхней поверхности держателя датчика, где датчик проходит через канавку датчика на своем пути к соединительным щиткам, прикрепленным к верхнему корпусу установки.
[0034] В некоторых вариантах реализации, ось установки по существу перпендикулярна нижней поверхности корпуса датчика, где нижняя поверхность корпуса датчика выполнена с возможностью вхождения в контакт с пациентом во время имплантации датчика.
[0035] Еще в одних других вариантах реализации, узел устройства для введения включает корпус электрического компонента, который выполнен с возможностью съемного прикрепления к корпусу датчика и с возможностью приема и передачи электрических сигналов, генерируемых системой электрода на датчике.
[0036] В других вариантах реализации, узел устройства для введения включает узел крышки, который выполнен с возможностью съемного прикрепления к верхней части узла установки датчика. Узел крышки имеет механизм зацепления с корпусом датчика, выполненный с возможностью зацепления с корпусом датчика для блокирования узла крышки на корпусе датчика. Уплотнительный элемент на нижней поверхности узла крыши выровнен и образует уплотнение между отверстием для доставки и отверстием иглы. Плата датчика с электронными соединительными щитками электрически соединена с электрической контактной частью датчика, где датчик совпадает с электронными соединительными щитками, расположенными для электрического соединения с измерительными электронными компонентами. Узел крышки также включает электрический компонент, выполненный с возможностью приема и передачи электрических сигналов, генерируемых системой электрода на датчике. Электрический компонент имеет электрические контакты, соединенные с электронными соединительными щитками на узле установки датчика.
[0037] В других вариантах реализации, узел устройства для введения включает упругий упор кнопки на корпусе устройства для введения или корпусе датчика, где упор кнопки смещен для зацепления с поверхностью упора кнопки на другом из корпуса устройства для введения или корпуса датчика, когда кнопка установки находится во втором положении. Узел устройства для введения также может включать упругий упор держателя иглы на кнопке установки или держателе иглы, где упор держателя иглы смещен для выхода из зацепления со второй поверхностью упора на другом из кнопки установки или держателе иглы, когда кнопка установки перемещена во второе положение. Узел устройства для введения также может включать упругий упор корпуса на корпусе устройства для введения или корпусе датчика, где упор корпуса смещен для выхода из зацепления с поверхностью упора корпуса на другом из корпуса устройства для введения или корпуса датчика, когда кнопка перемещена во второе положение.
[0038] Другой вариант реализации узла устройства для введения имеет корпус устройства для введения с кольцевой стенкой корпуса, определяющей стенку внутри поверхности, первый конец корпуса и второй конец корпуса. Кольцевая стенка корпуса имеет по меньшей мере одно из кулачковой поверхности, проходящей продольно вдоль части стенки внутри поверхности от первой точки, находящейся на расстоянии от первого конца корпуса, до второй точки, находящейся на расстоянии от второго конца корпуса, или коромысла кулачка, выполненного с возможностью скольжения вдоль кулачковой поверхности. Когда кольцевая стенка корпуса имеет кулачковую поверхность, кулачковая поверхность приводит к тому, что толщина кольцевой стенки корпуса вдоль по меньшей мере одной кулачковой поверхности уменьшается от первой точки ко второй точке.
[0039] Узел устройства для введения также имеет кнопку установки с кольцевой стенкой кнопки, определяющей наружную поверхность стенки, первым концом кнопки и вторым концом кнопки. Кольцевая стенка кнопки имеет по меньшей мере одно из упругого коромысла кулачка, выполненного с возможностью скольжения вдоль по меньшей мере одной кулачковой поверхности кольцевой стенки корпуса, когда корпус устройства для введения имеет по меньшей мере одну кулачковую поверхность, или кулачковой поверхности, проходящей продольно вдоль части поверхности наружной стенки кнопки, когда корпус устройства для введения имеет коромысло кулачка. Кнопка установки по меньшей мере частично расположена в корпусе устройства для введения и выполнена с возможностью скольжения в нем через первый конец корпуса, причем второй конец кнопки находится внутри корпуса устройства для введения, а первый конец кнопки находится за пределами корпуса устройства для введения. Кнопка установки выполнена с возможностью перемещения только между первым положением, в котором более крупная часть кольцевой стенки кнопки находится за пределами корпуса устройства для введения, и вторым положением, в котором меньшая часть кольцевой стенки кнопки находится за пределами корпуса устройства для введения.
[0040] Узел устройства для введения также имеет узел иглы, который включает корпус узла с концом корпуса иглы и полую иглу с продольным вырезом через кольцевую стенку иглы. Полая игла жестко прикреплена к концу корпуса иглы. Узел иглы расположен в пределах кнопки установки с возможностью скольжения и может перемещаться только между положением готовности и втянутым положением. Когда узел иглы находится в положении готовности, полая игла выходит из второго конца кнопки установки.
[0041] Узел устройства для введения также имеет узел установки датчика, который съемным образом стыкуется с кнопкой установки на втором конце кнопки. Узел установки датчика имеет отверстие для иглы, через которое проходит игла, когда узел иглы находится в положении готовности. Узел установки датчика также имеет датчик с электродной концевой частью и электрической контактной частью датчика. Датчик частично расположен в отверстии иглы и в полой игле, причем датчик выполнен с возможностью применения боковой силы к кольцевой стенке иглы, когда узел иглы находится в положении готовности, и во время подкожного введения датчика. Электрическая контактная часть датчика проходит латерально от отверстия иглы и полой иглы.
[0042] Узел устройства для введения также имеет корпус датчика, размещенный и съемным образом удерживаемый во втором конце корпуса устройства для введения. Корпус датчика имеет нижнюю поверхность и определяет отверстие для датчика через нее, которое выровнено с полой иглой для приема полой иглы через него.
[0043] Перемещение кнопки установки из первого положения во второе положение приводит, по существу одновременным действием, к имплантации датчика пациенту подкожно, втягиванию узла иглы во втянутое положение, закреплению узла установки датчика в пределах корпуса датчика и отсоединению корпуса устройства для введения от корпуса датчика.
[0044] В другом варианте реализации узла устройства для введения, узел установки датчика включает нижний корпус установки и верхний корпус установки. Например, нижний корпус установки имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, кольцевую поверхность, отверстие, образующее часть отверстия иглы, и вырез, выполненный в верхней поверхности нижнего корпуса установки и находящийся в сообщении с отверстием, причем вырез содержит электрическую контактную часть датчика. Верхний корпус установки имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, отверстие, образующее часть отверстия иглы, множество упругих электрических контактных элементов, проходящих над верхней поверхностью и под нижней поверхностью, и рубашку, проходящую вниз от нижней поверхности вдоль кольцевой части верхнего корпуса установки. Рубашка проходит по меньшей мере к нижней поверхности нижнего корпуса установки и расположена для упора в корпус датчика для остановки передвижения узла установки датчика, когда кнопка установки перемещена во второе положение. Верхний корпус установки жестко прикреплен к нижнему корпусу установки, тем самым захватывая электрическую контактную часть датчика в прорези нижнего корпуса установки и обуславливая электрический контакт упругих электрических контактных элементов со множеством электрических контактных щитков на электрической контактной части датчика. Узел установки датчика имеет механизм блокирования установки датчика, выполненный с возможностью зацепления с корпусом датчика, когда кнопка перемещена во второе положение, тем самым блокируя узел установки датчика внутри корпуса датчика.
[0045] В другом варианте реализации узла устройства для введения, нижняя поверхность датчика выполнена с возможностью приклеивания к пациенту во время имплантации датчика. В одном варианте реализации, например, механизм блокирования установки датчика включает одно или более отверстий с упругим упором установки, проходящим вверх от внутренней нижней поверхности корпуса датчика, где упругий упор установки смещен для зацепления с поверхностью упора установки в одном или более отверстиях в узле установки датчика.
[0046] В другом варианте реализации узла устройства для введения, датчик, когда он имплантирован пациенту подкожно, имеет рабочий электрод электродной системы на датчике, проходящий в пациента на расстояние примерно от 4 мм до 7 мм. В другом варианте реализации, датчик, когда он имплантирован пациенту подкожно, имеет рабочий электрод электродной системы на датчике, проходящий в пациента на расстояние примерно от 2 мм до 10 мм.
[0047] В другом варианте реализации, узел устройства для введения также включает упругий упор кнопки на одном из корпуса устройства для введения или корпуса датчика, где упор кнопки смещен для зацепления с поверхностью упора кнопки на другом из корпуса устройства для введения или корпуса датчика, когда кнопка установки находится в первом положении. Кнопка установки или держатель иглы имеет упругий упор держателя иглы, смещенный для выхода из зацепления со второй поверхностью упора на другом из кнопки установки или узле иглы, когда кнопка установки перемещена во второе положение. Один из корпуса устройства для введения или корпуса датчика имеет упругий упор корпуса, смещенный для выхода из зацепления с поверхностью упора корпуса на другом из корпуса устройства для введения или корпуса датчика, когда кнопка установки перемещена во второе положение.
[0048] В некоторых вариантах реализации узла устройства для введения датчика, перемещение кнопки установки из первого положения во второе положение за одно движение приводит, по существу в то же время, к имплантации датчика пациенту подкожно, втягиванию узла иглы во втянутое положение, закреплению узла установки датчика в пределах корпуса датчика и отсоединению корпуса устройства для введения от корпуса датчика.
[0049] Другой аспект настоящего изобретения направлен на многослойный тонкопленочный узел подложки для применения при формировании подкожного датчика анализируемого вещества. В одном варианте реализации, узел подложки имеет базовый слой, выполненный из электроизоляционного материала, причем базовый слой имеет подложку базового слоя с проксимальной концевой частью базового слоя, дистальной концевой частью базового слоя и срединной частью базового слоя, проходящей продольно между проксимальной концевой частью базового слоя и дистальной концевой частью базового слоя.
[0050] Первый металлизированный слой расположен на подложке базового слоя и определяет по меньшей мере один контур, проходящий продольно вдоль подложки базового слоя. Каждый контур имеет электропроводящий контактный щиток, выполненный на каждой из проксимальной концевой части базового слоя и дистальной концевой части базового слоя, при этом электропроводящая дорожка электрически соединяет электропроводящий контактный щиток на проксимальной концевой части базового слоя с электропроводящим щитком на дистальной концевой части базового слоя.
[0051] Срединный слой расположен на базовом слое, причем срединный слой имеет подложку срединного слоя, выполненную из электроизоляционного материала со второй проксимальной концевой частью, второй дистальной концевой частью и второй срединной частью. Срединный слой выровнен с базовым слоем и имеет множество сквозных отверстий срединного слоя с боковыми стенками. Каждое из сквозных отверстий срединного слоя находится в сообщении с соответствующим одним из электропроводящих контактных щитков контура(ов) базового слоя.
[0052] Второй металлизированный слой расположен на срединном слое и боковых стенках сквозных отверстий. Второй металлизированный слой определяет по меньшей мере два контура, причем каждый из контуров второго металлизированного слоя имеет электропроводящий контактный щиток, выполненный на второй проксимальной концевой части и второй дистальной концевой части, при этом электропроводящая дорожка электрически соединяет электропроводящий контактный щиток на второй проксимальной концевой части срединного слоя с электропроводящим щитком на дистальной концевой части срединного слоя. Один из контуров электрически соединен с контуром(ами) базового слоя посредством множества сквозных отверстий срединного слоя.
[0053] Верхний слой, выполненный из электроизоляционного материала, расположен на срединном слое. Верхний слой имеет множество контактных отверстий, которые совпадают с каждым электропроводящим контактным щитком проксимальной концевой части срединного слоя, и множество отверстий датчика, которые совпадают с каждым электропроводящим контактным щитком дистальной концевой части срединного слоя, тем самым создавая узел подложки с проксимальной концевой частью подложки, дистальной концевой частью подложки и срединной частью узла, проходящей продольно между проксимальной концевой частью подложки и дистальной концевой частью подложки. Каждый электропроводящий контактный щиток на второй дистальной концевой части адаптирован для приема реагента электрода для формирования соответствующего электрода, а каждый электропроводящий контактный щиток на второй проксимальной концевой части адаптирован для приема электрического контакта.
[0054] В другом варианте реализации, многослойный тонкопленочный узел подложки имеет множество срединных слоев.
[0055] В другом варианте реализации, базовый слой, контур(ы) первого металлизированного слоя, срединный слой, контуры срединного слоя и верхний слой вместе придают дугообразную форму узлу подложки от проксимальной концевой части подложки до дистальной концевой части подложки.
[0056] В другом варианте реализации узла подложки, электропроводящий материал каждого из базового слоя, срединного слоя и верхнего слоя представляет собой полиимид, который получен ротационным выдавливанием и термически отвержден.
[0057] В одном варианте реализации узла подложки, например, базовый слой и срединный слой имеют толщину примерно 10 микрон. В другом варианте реализации узла подложки, верхний слой имеет толщину примерно в пять раз больше толщины срединного слоя. В другом варианте реализации узла подложки, верхний слой имеет толщину примерно 55 микрон. В другом варианте реализации узла подложки, узел датчика имеет толщину примерно 75 микрон. Еще в одном другом варианте реализации, каждая из дистальной концевой части подложки и срединной части узла имеет ширину примерно 279 микрон.
[0058] В другом варианте реализации узла подложки, первый металлизированный слой имеет толщину в диапазоне от примерно 900 ангстремов до примерно 1500 ангстремов.
[0059] В другом варианте реализации узла подложки, каждый из первого металлизированного слоя и второго металлизированного слоя включает золото. В другом варианте реализации, каждый из первого металлизированного слоя и второго металлизированного слоя включает слой хрома, расположенный напротив базового слоя подложки и срединного слоя подложки, соответственно, и слой золота, расположенный сверху на слое хрома. В другом варианте реализации, второй металлизированный слой включает слой хрома, расположенный напротив срединного слоя подложки, слой золота, расположенный сверху на слое хрома, и слой платины, расположенный сверху на слое золота.
[0060] В другом варианте реализации узла подложки, базовый слой имеет по меньшей мере два контура с соответствующими электропроводящими щитками для каждого контура на проксимальной концевой части базового слоя и дистальной концевой части базового слоя. Срединный слой имеет по меньшей мере два двухслойных контура с электропроводящими щитками для каждого двухслойного контура на проксимальной концевой части срединного слоя и дистальной концевой части срединного слоя. В одном варианте реализации, например, первый металлизированный слой базового слоя включает по меньшей мере два дополнительных электропроводящих контактных щитка на дистальной концевой части базового слоя, которые выровнены и совпадают с электропроводящими щитками на дистальной концевой части срединного слоя.
[0061] Другой аспект настоящего изобретения направлен на узел электрохимического датчика для применения в качестве датчика анализируемого вещества. В одном варианте реализации, узел электрода имеет базовый слой с подложкой базового слоя из электроизоляционного материала, который определяет проксимальную концевую часть базового слоя, дистальную концевую часть базового слоя и срединную часть базового слоя между проксимальной концевой частью базового слоя и дистальной концевой частью базового слоя. Базовый слой также имеет первый металлизированный слой, расположенный на подложке базового слоя и определяющий по меньшей мере один контур, проходящий продольно вдоль подложки базового слоя. Каждый контур имеет электропроводящий контактный щиток, выполненный на каждой из проксимальной концевой части базового слоя и дистальной концевой части базового слоя. Электропроводящая дорожка электрически соединяет электропроводящий контактный щиток на проксимальной концевой части базового слоя с электропроводящим щитком на дистальной концевой части базового слоя.
[0062] Срединный слой расположен на базовом слое и имеет подложку срединного слоя из электроизоляционного материала. Подложка срединного слоя имеет проксимальную концевую часть срединного слоя, дистальную концевую часть срединного слоя и срединную часть срединного слоя, причем срединный слой выровнен с базовым слоем и имеет множество сквозных отверстий второго слоя с боковыми стенками. Каждое из множества сквозных отверстий второго слоя находится в сообщении с соответствующим одним из электропроводящих контактных щитков по меньшей мере одного контура базового слоя. Второй металлизированный слой расположен на подложке срединного слоя и боковых стенках сквозных отверстий второго слоя. Второй металлизированный слой определяет по меньшей мере два контура, причем каждый из контуров второго слоя имеет электропроводящий контактный щиток, выполненный на каждой из проксимальной концевой части срединного слоя и дистальной концевой части срединного слоя, с электропроводящей дорожкой, которая электрически соединяет электропроводящий контактный щиток на проксимальной концевой части срединного слоя с электропроводящим щитком на дистальной концевой части срединного слоя. Один из по меньшей мере двух контуров второго слоя электрически соединен по меньшей мере с одним контуром базового слоя посредством множества сквозных отверстий второго слоя.
[0063] Верхний слой из электроизоляционного материала расположен на срединном слое. Верхний слой имеет множество контактных отверстий, которые совпадают с каждым электропроводящим контактным щитком проксимальной концевой части срединного слоя, и множество ячеек датчика, которые совпадают с каждым электропроводящим контактным щитком дистальной концевой части срединного слоя, тем самым создавая узел подложки с проксимальной концевой частью подложки, дистальной концевой частью подложки и срединной частью узла, проходящей продольно между проксимальной концевой частью подложки и дистальной концевой частью подложки.
[0064] Обнаруживающий слой расположен по меньшей мере на одном электропроводящем контактном щитке, выполненном на дистальной концевой части срединного слоя, для формирования по меньшей мере первого рабочего электрода. Эталонный слой расположен по меньшей мере на одном электропроводящем контактном щитке, выполненном на дистальной концевой части срединного слоя, формируя эталонный электрод. В другом варианте реализации дополнительно включен противоэлектрод и по меньшей мере второй рабочий электрод (также называемый холостым электродом, поскольку он используется для измерения фонового тока, вызываемого помехами в образце, а не для измерения конкретного анализируемого вещества). Еще в одних других вариантах реализации предусмотрен один или более дополнительных рабочих электродов, выполненных с возможностью измерения других конкретных анализируемых веществ. В одном варианте реализации, по меньшей мере первый рабочий электрод представляет собой электрод для измерения глюкозы.
[0065] В одном варианте реализации, обнаруживающий слой включает три слоя покрытия. Базовый слой покрытия, расположенный непосредственно на металлизированном щитке, используется для образования рабочего электрода, который содержит РНЕМА и глюкозооксидазу и/или глюкозодегидрогеназу, второй слой покрытия, расположенный непосредственно на базовом слое покрытия, который содержит РНЕМА и множество микросфер, выполненных из материала, который по существу не обладает или обладает малой проницаемостью для глюкозы, но обладает по существу высокой проницаемостью для кислорода, и третий слой на втором слое покрытия, при этом третий слой покрытия содержит РНЕМА и материал, который предотвращает высвобождение перекиси водорода из обнаруживающего слоя. В одном варианте реализации, микросферы выполнены из полидиметилсилоксана. В одном варианте реализации, третий слой покрытия содержит каталазу.
[0066] В другом варианте реализации, базовый слой покрытия содержит РНЕМА, глюкозооксидазу и/или глюкозодегидрогеназу, и микросферы в количестве, которое меньше чем количество микросфер во втором слое покрытия.
[0067] В другом варианте реализации узла электрохимического датчика, базовый слой, по меньшей мере один контур, срединный слой, по меньшей мере один контур второго слоя и верхний слой вместе придают дугообразную форму узлу подложки от проксимальной концевой части подложки до дистальной концевой части подложки.
[0068] В другом варианте реализации узла электрохимического датчика, каждый из базового слоя подложки, срединного слоя подложки и верхнего слоя подложки представляет собой полиимид, который получен ротационным выдавливанием и термически отвержден.
[0069] В другом варианте реализации узла электрохимического датчика, каждый из базового слоя подложки и срединного слоя подложки имеет толщину примерно 10 микрон. В другом варианте реализации, верхний слой имеет толщину примерно в пять раз больше толщины срединного слоя подложки. В другом варианте реализации, верхний слой имеет толщину примерно 55 микрон. В другом варианте реализации, узел датчика имеет толщину примерно 75 микрон. В другом варианте реализации, каждая из дистальной концевой части подложки и срединной части узла имеет ширину примерно 279 микрон.
[0070] В другом варианте реализации узла электрохимического датчика, первый металлизированный слой имеет толщину в диапазоне от примерно 900 ангстремов до примерно 1500 ангстремов. В одном варианте реализации, каждый из первого металлизированного слоя и второго металлизированного слоя включает золото. В другом варианте реализации, каждый из первого металлизированного слоя и второго металлизированного слоя включает слой хрома, расположенный напротив базового слоя подложки и срединного слоя подложки, соответственно, и слой золота, расположенный сверху на слое хрома.
[0071] В другом варианте реализации узла электрохимического датчика, второй металлизированный слой включает слой хрома, расположенный напротив срединного слоя подложки, слой золота, расположенный сверху на слое хрома, и слой платины, расположенный сверху на слое золота.
[0072] В другом варианте реализации узла электромагнитного датчика, базовый слой включает по меньшей мере два контура, где один электропроводящий щиток с обнаруживающим слоем в дистальной концевой части срединного слоя формирует контур рабочего электрода, и где второй электропроводящий щиток в дистальной концевой части срединного слоя формирует холостой электрод.
[0073] В другом варианте реализации узла электрохимического датчика, базовый слой имеет по меньшей мере два контура и срединный слой имеет по меньшей мере 2 контура с соответствующими электропроводящими щитками для каждого контура на соответствующей дистальной концевой части и проксимальной концевой части. В другом варианте реализации первый металлизированный слой базового слоя включает по меньшей мере два дополнительных электропроводящих контактных щитка на дистальной концевой части базового слоя, которые выровнены и совпадают с электропроводящими щитками на дистальной концевой части срединного слоя.
[0074] В другом варианте реализации настоящего изобретения раскрыта система для непрерывного мониторинга глюкозы. Система содержит узел устройства для введения, узел крышки корпуса датчика и электронное устройство. Узел устройства для введения содержит корпус устройства для введения, кнопку установки, расположенную в корпусе устройства для введения таким образом, что кнопка установки может скользить только из первого положения во второе положение для установки подкожного датчика в подкожную ткань через кожу, и корпус датчика для приема и захвата узла установки датчика из кнопки установки, причем узел установки датчика содержит подкожный датчик. Узел крышки корпуса датчика выполнен с возможностью прикрепления к корпусу датчика после введения подкожного датчика, причем узел крыши содержит электронный модуль, расположенный для электрического соединения с подкожным датчиком и выполненный с возможностью хранения и передачи вычисленных данных на основе входных сигналов с датчика. Электронное устройство снабжено средством беспроводной связи для связи с электронным модулем узла крышки корпуса датчика. Электронное устройство, содержащее электронные контуры и программное обеспечение для приема входных сигналов с датчика, преобразует входные сигналы в данные об анализируемом веществе, отображает данные об анализируемом веществе на интерфейсе пользователя электронного устройства, сохраняет данные для повторного вызова, а также создает и/или отправляет отчеты в отношении данных.
[0075] В другом варианте реализации, датчик системы для непрерывного мониторинга глюкозы имеет базовый слой с базовым электрическим контуром, срединный слой со срединным электрическим контуром, причем срединный слой имеет отверстия к электрическим соединительным частям базового слоя срединного электрического контура с частями базового электрического контура.
[0076] В другом аспекте изобретения, способ подкожного введения датчика анализируемого вещества in vivo, предназначенного для непрерывного мониторинга анализируемого вещества у пациента, включает этапы обеспечения узла устройства для однократного введения, содержащего иглу, имплантируемый датчик, кнопку установки для имплантации имплантируемого датчика с использованием иглы и для втягивания иглы, а также корпус датчика для удержания имплантированного датчика в имплантированной ориентации сразу после установки посредством кнопки установки; и применения однократного действия для активации кнопки установки в узле устройства для однократного введения, что обуславливает по существу одновременное выполнение следующих действий: (1) имплантация датчика пациенту подкожно, (2) жесткая посадка датчика в корпус датчика, прикрепленный к пациенту, (3) втягивание иглы в узел устройства для введения и (4) отсоединение узла устройства для введения от корпуса датчика.
[0077] В другом варианте реализации способа, этап обеспечения включает обеспечение узла устройства для однократного введения, которое имеет просвет, расположенный на игле, а этап применения включает имплантацию просвета подкожно пациенту с датчиком и крепкую посадку просвета в корпусе датчика, прикрепленном к пациенту.
[0078] В другом аспекте настоящего изобретения, устройство для введения, предназначенное для непрерывного мониторинга анализируемого вещества и для подкожного размещения датчика под кожей пациента, минимизирует боль, испытываемую пациентом. В одном варианте реализации, устройство содержит узел устройства для однократного введения, содержащее корпус устройства для введения с первым концом корпуса и вторым концом корпуса. Кнопка установки частично расположена в корпусе устройства для введения и выполнена с возможностью скольжения в нем через первый конец корпуса, причем кнопка установки выполнена с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением. Корпус датчика частично расположен во втором конце корпуса и съемным образом удерживается в нем. Игла подвижно расположена в узле устройства для однократного введения. Игла имеет форму поперечного сечения, которая минимизирует пиковую силу введения в кожу пациента. Имплантируемый датчик частично расположен в игле. Узел устройства для введения выполнен с возможностью по существу одновременной имплантации датчика подкожно пациенту, втягивания иглы, закрепления датчика в корпусе датчика и отсоединения узла устройства для введения от корпуса датчика с однократной активацией кнопки установки, вызванной перемещением кнопки установки из первого положения во второе положение, при этом минимизируя боль, испытываемую пациентом.
[0079] В другом варианте реализации, продольная часть иглы имеет скошенный надрез вдоль длины иглы от острого конца иглы до заранее определенного местоположения.
[0080] В другом варианте реализации, игла ориентирована по существу перпендикулярно поверхности устройства для однократного введения, причем поверхность представляет собой часть корпуса датчика и предназначена для расположения напротив кожи пациента.
[0081] В другом варианте реализации, игла имеет овальную, эллипсоидную, яйцевидную или продолговатую форму поперечного сечения. В другом варианте реализации, продольная часть иглы имеет овальную, эллипсоидную, яйцевидную или продолговатую форму поперечного сечения.
[0082] В другом аспекте настоящего изобретения представлен способ минимизации боли при введения датчика анализируемого вещества in vivo подкожно пациенту для непрерывного мониторинга анализируемого вещества. В одном варианте реализации, способ включает обеспечение узла устройства для однократного введения, содержащего иглу с формой поперечного сечения, которая минимизирует пиковую силу введения в кожу пациента, имплантируемый датчик, кнопку установки для имплантации имплантируемого датчика с использованием иглы и для втягивания иглы, а также корпус датчика для удержания имплантированного датчика в имплантированной ориентации сразу после установки посредством кнопки установки; и применения однократного действия для активации кнопки установки в узле устройства для однократного введения, что обуславливает по существу одновременное выполнение следующих действий: (1) имплантация датчика пациенту подкожно, (2) жесткая посадка датчика в корпус датчика, прикрепленный к пациенту, (3) втягивание иглы, использованной для имплантации датчика, в узел устройства для введения и (4) отсоединение узла устройства для введения от корпуса датчика, причем игла и однократное действие минимизируют боль при подкожном введении датчика.
[0083] В другом варианте реализации способа, этап обеспечения включает обеспечение иглы со скошенным надрезом вдоль продольной части иглы от острого конца иглы до заранее определенного местоположения вдоль длины иглы.
[0084] В другом варианте реализации способа, этап обеспечения включает обеспечение иглы, которая ориентирована по существу перпендикулярно поверхности устройства для однократного введения, причем поверхность представляет собой часть корпуса датчика и предназначена для расположения напротив кожи пациента.
[0085] В другом варианте реализации способа, этап обеспечения включает обеспечение иглы овальной, эллипсоидной, яйцевидной или продолговатой формы поперечного сечения. В другом варианте реализации способа, этап обеспечения включает обеспечение иглы с продольной частью, которая имеет овальную, эллипсоидную, яйцевидную или продолговатую форму поперечного сечения.
[0086] В другом аспекте настоящего изобретения, способ получения острого предмета включает обеспечение продольного трубчатого корпуса, имеющего первый конец и второй конец; сжатие продольного трубчатого корпуса для получения по существу овальной и/или эллипсоидной формы поперечного сечения; извлечение части трубчатого корпуса вблизи первого конца и прохождение на заранее определенное расстояние в направлении второго конца, где часть параллельна основной оси овальной/эллипсоидной формы поперечного сечения; и формирование наконечника острого предмета на первом конце.
[0087] Еще в одном другом аспекте настоящего изобретения, способ непрерывного мониторинга анализируемого вещества включает помещение узла устройства для введения в месте для введения пациенту. Узел устройства для введения содержит держатель датчика, набор устройства для введения с острым концом и датчиком анализируемого вещества, а также узел установки. Узел установки содержит кнопку установки, корпус устройства для введения и механизм установки. Способ также включает этапы нажатия кнопки установки из набора устройства для введения, тем самым устанавливая набор устройства для введения в подкожную ткань пациента; втягивания узла установки и извлечения острого предмета из пациента, оставляя при этом датчик анализируемого вещества установленным в держателе датчика и в пациенте; и извлечение узла установки из держателя датчика.
[0088] Другой аспект настоящего изобретения направлен на способ формирования многослойного тонкопленочного узла подложки для применения при формировании подкожного датчика анализируемого вещества. В одном варианте реализации, способ включает этапы ротационного выдавливания и термического отверждения подложки полиимидного базового слоя в удлиненную форму, имеющую проксимальную концевую часть базового слоя, дистальную концевую часть базового слоя и срединную часть базового слоя между проксимальной концевой частью базового слоя и дистальной концевой частью базового слоя; напыление первого металлизированного слоя на подложку базового слоя, определяя по меньшей мере один канал, проходящий продольно вдоль подложки базового слоя, причем по меньшей мере один канал имеет электропроводящий контактный щиток, выполненный на каждой из проксимальной концевой части базового слоя и дистальной концевой части базового слоя с электропроводящей дорожкой, электрически соединяющей электропроводящий контактный щиток на проксимальной концевой части базового слоя с электропроводящим контактным щитком на дистальной концевой части базового слоя; ротационного выдавливания и термического отверждения подложки полиимидного срединного слоя на первом металлизированном слое и подложке базового слоя, выровненной с подложкой базового слоя, причем подложка срединного слоя определяет проксимальную концевую часть срединного слоя, дистальную концевую часть срединного слоя и срединную часть срединного слоя между ними, причем проксимальная концевая часть срединного слоя и дистальная концевая часть срединного слоя определяют множество сквозных отверстий второго слоя, имеющих боковые стенки, и причем каждое из множества сквозных отверстий второго слоя находится в сообщении с соответствующим одним из электропроводящих контактных щитков по меньшей мере одного контура базового слоя; напыление второго металлизированного слоя на подложку срединного слоя и боковые стенки сквозных отверстий второго слоя для того чтобы тем самым определить по меньшей мере два контура, причем каждый контур имеет электропроводящий контактный щиток, выполненный на каждой из проксимальной концевой части срединного слоя и дистальной концевой части срединного слоя с электропроводящей дорожкой, электрически соединяющей электропроводящий контактный щиток на проксимальном конце срединного слоя с электропроводящим щитком на дистальной концевой части срединного слоя, и причем по меньшей мере один контур электрически соединен с по меньшей мере одним контуром базового слоя через множество сквозных отверстий второго слоя; и ротационного выдавливания и термического отверждения полиимидного верхнего слоя на подложке срединного слоя и втором металлизированном слое, причем верхний слой определяет множество отверстий, которые совпадают с каждым электропроводящим щитком срединного слоя для того чтобы тем самым создать узел подложки с проксимальной концевой частью подложки, дистальной концевой частью подложки и срединной частью узла, проходящей продольно между проксимальной концевой частью подложки и дистальной концевой частью подложки, и причем каждый электропроводящий контактный щиток на дистальной концевой части срединного слоя выполнен с возможностью приема реагента электрода для формирования соответствующего электрода, а каждый электропроводящий контактный щиток на проксимальной концевой части срединного слоя выполнен с возможностью приема электрического контакта.
[0089] В одном варианте реализации раскрыт способ подкожного введения датчика. Способ включает обеспечение узла устройства для введения, содержащего датчик и иглу для введения, выполненную с возможностью имплантации датчика в подкожную ткань, причем узел устройства для введения требует от пользователя приложения исходной силы больше чем 1,5 фунта с последующим ослаблением прилагаемой силы до прилагаемой силы меньше чем 1,5 фунта, размещение узла устройства для введения напротив кожи пациента, активацию узла устройства для введения для имплантации датчика подкожно и отсоединение корпуса датчика, содержащего имплантированный датчик, от узла устройства для введения, и удаление узла устройства для введения с кожи пациента. В данном варианте реализации, удаленный узел устройства для введения представляет собой узел активации.
[0090] В другом варианте реализации, этап обеспечения включает узел устройства для введения, которое требует от пользователя приложения исходной силы в диапазоне от 1,5 до 2,5 фунта с последующим ослаблением прилагаемой силы для введения иглы в подкожную ткань, причем прилагаемая сила введения иглы находится в диапазоне от примерно 0,5 фунта до примерно 1,3 фунта.
[0091] В одном варианте реализации раскрыт способ подкожного введения датчика. Способ включает обеспечение узла устройства для введения, содержащего датчик и иглу для введения, выполненную с возможностью имплантации датчика в подкожную ткань, причем узел устройства для введения выполнен с возможностью введения датчика в подкожную ткань и отсоединения узла после активации после имплантации менее чем за одну секунду, размещение узла устройства для введения напротив кожи пациента, активацию узла устройства для введения для имплантации датчика подкожно и отсоединение узла устройства для введения после активации менее чем за одну секунду, и снятие узла устройства для введения после активации.
[0092] В другом варианте реализации, этап обеспечения включает обеспечение узла устройства для введения, выполненного с возможностью имплантации датчика подкожно, и отсоединение узла после активации после имплантации в течение периода времени, который составляет меньше чем 0,5 секунды, находится в диапазоне от менее чем 0,25 секунды до 0,8 секунды, находится в диапазоне от менее чем 0,5 секунды до 0,8 секунды, находится в диапазоне от 0,5 секунды до 0,8 секунды, находится в диапазоне от 0,25 секунды до 0,5 секунды и составляет 0,5 секунды.
[0093] В другом варианте реализации, этап активации включает имплантацию датчика подкожно и отсоединение узла устройства для введения после активации в течение периода времени, который составляет меньше чем 0,5 секунды, находится в диапазоне от менее чем 0,25 секунды до 0,8 секунды, находится в диапазоне от менее чем 0,5 секунды до 0,8 секунды, находится в диапазоне от 0,5 секунды до 0,8 секунды, находится в диапазоне от 0,25 секунды до 0,5 секунды и составляет 0,5 секунды.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0094] ФИГУРА 1 представляет собой график, на котором показаны данные по силе введения для различных коммерческих наборов устройства для введения из уровня техники, где максимальная пиковая сила введения отложена в зависимости от измеренной площади поперечного сечения набора устройства для введения.
[0095] ФИГУРА 2 представляет собой график, на котором показаны данные для различных коммерческих наборов устройства для введения из уровня техники, где работа по введению отложена в зависимости от измеренной площади поперечного сечения набора устройства для введения.
[0096] ФИГУРА 3 представляет собой график, на котором показаны данные для одного набора устройства для введения из уровня техники, где сила введения отложена в зависимости от расстояния введения и где площадь под кривой представляет собой энергию работы.
[0097] ФИГУРА 4 представляет собой вид в перспективе одного варианта реализации острого предмета, в соответствии с настоящим изобретением, на котором показан наконечник острого предмета, открытый участок острого предмета и часть корпуса острого предмета.
[0098] ФИГУРА 5 представляет собой вид в перспективе острого предмета по фиг. 4, на котором показана впадина, определенная открытым участком острого предмета.
[0099] ФИГУРА 5А представляет собой схему, на которой представлена площадь поперечного сечения открытого участка острого предмета по фиг. 5 с датчиком, расположенным во впадине.
[00100] ФИГУРА 6 представляет собой график, на котором показаны данные для одного набора устройства для введения по настоящему изобретению, где сила введения отложена в зависимости от расстояния введения и где площадь под кривой представляет собой энергию работы.
[00101] ФИГУРА 7 представляет собой вид в перспективе одного варианта реализации НМГ-системы по настоящему изобретению, на которой показан узел устройства для введения датчика, крышка корпуса датчика и модули дисплея.
[00102] ФИГУРА 8 представляет собой вид в перспективе узла устройства для введения по фиг. 7.
[00103] ФИГУРА 9 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла устройства для введения по фиг. 8.
[00104] ФИГУРА 10 представляет собой разобранный вид в перспективе узла устройства для введения по фиг. 8.
[00105] ФИГУРА 10А представляет собой разобранный вид сбоку узла устройства для введения датчика по фиг. 8.
[00106] ФИГУРА 11 представляет собой вид сбоку узла кнопки установки в узле устройства для введения по фиг. 8, на котором показана кнопка установки, узел иглы и узел установки датчика в сборе для использования.
[00107] ФИГУРА 12 представляет собой вид спереди узла кнопки установки по фиг. 11.
[00108] ФИГУРА 13 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла установки по фиг. 11.
[00109] ФИГУРА 14 представляет собой вид спереди в поперечном сечении узла кнопки установки по фиг. 12.
[00110] ФИГУРА 15 представляет собой вид сбоку корпуса узла устройства для введения по фиг. 8, на котором показан корпус устройства для введения и корпус датчика.
[00111] ФИГУРА 16 представляет собой вид спереди узла корпуса устройства для введения по фиг. 15.
[00112] ФИГУРА 17 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла корпуса устройства для введения по фиг. 15, на котором показан корпус устройства для введения с одной или более кулачковыми поверхностями и корпус датчика.
[00113] ФИГУРА 18 представляет собой вид в поперечном сечении узла корпуса устройства для введения по фиг. 16, на котором показан гибкий и упругий корпус датчика, в котором удерживаются элементы.
[00114] ФИГУРА 19 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении одного варианта реализации узла устройства для введения, на котором показан корпус датчика, корпус устройства для введения, узел иглы, узел установки датчика, кнопка установки и крышка кнопки установки.
[00115] ФИГУРА 20 представляет собой вид сверху кнопки установки в пределах корпуса устройства для введения, на котором показана линия разреза 21-21 через одну из кулачковых поверхностей.
[00116] ФИГУРА 21 представляет собой вид в поперечном сечении кнопки установки и корпуса устройства для введения, взятый по линии разреза 21-21 на фиг. 20.
[00117] ФИГУРА 22 представляет собой увеличенный вид кулачковой поверхности и удерживающего элемента кнопки установки, изображенных на фиг. 21.
[00118] ФИГУРА 23 представляет собой график, на котором показана сила в зависимости от расстояния для пяти образцов с иглами устройства для введения с кулачковой поверхностью, установленными в синтетическую кожу.
[00119] ФИГУРА 24 представляет собой график, на котором показана сила в зависимости от расстояния для образца 1 по фиг. 23.
[00120] ФИГУРА 25 представляет собой график, на котором показана сила в зависимости от расстояния для образца 2 по фиг. 23.
[00121] ФИГУРА 26 представляет собой график, на котором показана сила в зависимости от расстояния для образца 3 по фиг. 23.
[00122] ФИГУРА 27 представляет собой график, на котором показана сила в зависимости от расстояния для образца 4 по фиг. 23.
[00123] ФИГУРА 28 представляет собой график, на котором показана сила в зависимости от расстояния для образца 5 по фиг. 23.
[00124] ФИГУРА 29 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла устройства для введения, на котором показана игла и датчик во введенном положении.
[00125] ФИГУРА 30 представляет собой вид сверху кнопки установки в пределах корпуса устройства для введения, на котором показана линия разреза 31-31 через одну из кулачковых поверхностей на фиг. 30.
[00126] ФИГУРА 31 представляет собой вид в поперечном сечении кнопки установки и корпуса устройства для введения, взятый по линии разреза 31-31 на фиг. 30.
[00127] ФИГУРА 32 представляет собой увеличенный вид кулачковой поверхности и удерживающего элемента кнопки установки, изображенных на фиг. 31.
[00128] ФИГУРА 33 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла устройства для введения, на котором показан узел иглы, втянутый обратно в кнопку установки.
[00129] ФИГУРА 34 представляет собой вид спереди в поперечном сечении узла устройства для введения, на котором показан удерживающий элемент узла установки датчика в отсоединенном положении.
[00130] ФИГУРА 35 представляет собой вид спереди в поперечном сечении узла устройства для введения, на котором показан удерживающий элемент корпуса датчика, который захватил узел установки датчика в корпусе датчика.
[00131] ФИГУРА 36 представляет собой вид спереди в поперечном сечении узла устройства для введения, на котором показаны удерживающие элементы корпуса устройства для введения в отсоединенном положении с корпусом датчика, что обусловлено кнопкой установки.
[00132] ФИГУРА 37 представляет собой вид сверху в перспективе корпуса датчика с узлом установки датчика, захваченным в корпусе датчика после отсоединения корпуса устройства для введения.
[00133] ФИГУРА 38 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении корпуса датчика по фиг. 37.
[00134] ФИГУРА 39 представляет собой вид снизу в перспективе одного варианта реализации крышки корпуса датчика, на котором показан электронный модуль и батарея, прикрепленные к внутренней стороне крышки корпуса датчика.
[00135] ФИГУРА 40 представляет собой вид сверху в перспективе крышки корпуса датчика на фиг. 37, соединенной с корпусом датчика, после установки датчика, образуя узел для НМГ.
[00136] ФИГУРА 41 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла для НМГ по фиг. 40.
[00137] ФИГУРА 42 представляет собой вид в перспективе одного варианта реализации многослойного датчика, в соответствии с настоящим изобретением.
[00138] ФИГУРА 43 представляет собой разобранный вид в перспективе многослойного датчика по фиг. 42.
[00139] ФИГУРА 44 представляет собой вид сверху датчика по фиг. 42, на котором показан только базовый слой с электрической контактной частью и концевая часть датчика в окружности.
[00140] ФИГУРА 45 представляет собой увеличенный вид электрической контактной части по фиг. 44.
[00141] ФИГУРА 46 представляет собой увеличенный вид концевой части датчика по фиг. 44.
[00142] ФИГУРА 47 представляет собой вид сверху датчика по фиг. 42, на котором показан только срединный слой с электрической контактной частью и концевая часть датчика в окружности.
[00143] ФИГУРА 48 представляет собой увеличенный вид электрической контактной части по фиг. 47.
[00144] ФИГУРА 49 представляет собой увеличенный вид концевой части датчика по фиг. 47.
[00145] ФИГУРА 50 представляет собой увеличенный вид в поперечном сечении одного из электрических контактных щитков, на котором показана электрическая проводимость от срединного слоя к базовому слою.
[00146] ФИГУРА 51 представляет собой схематическую иллюстрацию системы для НМГ, в соответствии с настоящим изобретением, при использовании.
[00147] ФИГУРА 52 представляет собой увеличенный вид сбоку одного варианта реализации многослойного датчика, в соответствии с настоящим изобретением, на котором показан изгиб или искривление датчика.
[00148] ФИГУРА 53 представляет собой блок-схему, на которой показаны этапы способа, выполняемые при использовании узла устройства для введения, в соответствии с настоящим изобретением, для имплантации датчика анализируемого вещества подкожно пациенту.
[00149] ФИГУРА 54 представляет собой блок-схему, на которой показаны этапы способа производства датчика, в соответствии с настоящим изобретением.
[00150] ФИГУРА 55 представляет собой блок-схему, на которой показаны этапы способа напыления слоев реагента на подложку датчика, формируя функциональные электроды датчика.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА РЕАЛИЗАЦИИ
[00151] Приведенные в качестве примера варианты реализации настоящего изобретения изображены на фиг. 4-55. На фигурах 4 и 5 изображены виды в перспективе одного варианта реализации иглы/острого предмета 100, в соответствии с настоящим изобретением. Игла/острый предмет 100 включает корпус 102 острого предмета, открытый участок 104 острого предмета и наконечник 106 острого предмета. Корпус 102 острого предмета представляет собой круглую секцию острого предмета 100, которая проходит продольно и определяет закрытый канал 101 через него. В одном варианте реализации, острый предмет 100 выполнен из нержавеющей XTW-трубки калибра 27, имеющей наружный номинальный диаметр примерно 0,016 дюйма (0,41 мм) и внутренний номинальный диаметр примерно 0,012 дюйма (0,30 мм). После этого, трубку сплющивают для получения овальной или эллипсоидной формы с наружной высотой 108 вдоль меньшей оси овальной или эллипсоидной формы примерно 0,0120 дюйма (0,30 мм). Благодаря новому производству датчика, описанному далее, представляется возможным, чтобы меньший острый предмет 100, выполненный из трубки из нержавеющей XTW-стали калибра 28, имел наружный номинальный диаметр примерно 0,014 дюйма (0,36 мм) и внутренний номинальный диаметр примерно 0,011 дюйма (0,28 мм).
[00152] Операция кабельной электроэрозионной обработки или лазерная операция используется для удаления части стенки 103 трубки вдоль острого предмета 100 на заранее определенное расстояние для определения открытого участка 104 острого предмета, тем самым уменьшая общую высоту 110 острого предмета 100 вдоль меньшей оси овальной или эллипсоидной формы в открытом участке 104 острого предмета до примерно 0,008 дюйма (0,20 мм). Как операция кабельной электроэрозионной обработки, так и лазерная операция, могут быть выполнены на цилиндрической трубке или на сплющенной овальной трубке, как описано выше. Открытый участок 104 острого предмета представляет собой секцию кольцевой зоны, которая проходит продольно со стенкой 103 трубки вдоль длины открытого участка 104 острого предмета, определяя незакрытую впадину 114 от наконечника 106 острого предмета до корпуса 102 острого предмета.
-3
2
2
[00153] Впадина 114 имеет такие размеры, чтобы принимать датчик 120 для непрерывного мониторинга. В одном варианте реализации, впадина 114 имеет размеры, чтобы принимать датчик 120 для непрерывного мониторинга шириной до примерно 0,011 (0,28 мм) и толщиной примерно 0,003 (0,075 мм). В одном варианте реализации, верхняя поверхность 122 датчика для непрерывного мониторинга (не показана) расположена заподлицо с верхней поверхностью 116а стенки 116 трубки или под ней вдоль открытого участка 104 острого предмета. Комбинация выемки такого острого предмета и датчика имеет площадь поперечного сечения 112 примерно 1,33 × 10 дюйм (0,81 мм), причем площадь поперечного сечения 112 определена в пределах наружной поверхности 100а стенки 103 трубки и верхней поверхности 116а стенки 116 трубки в открытом участке 104 острого предмета (также показано на фиг. 5А). Размещение датчика 120 для непрерывного мониторинга во впадине 114 острого предмета 100 минимизирует комбинированную площадь поперечного сечения острого предмета и датчик по сравнению с цилиндрическими острыми предметами такой же трубки или цилиндрическими острыми предметами с открытым участком острого предмета, но с датчиком для непрерывного мониторинга, который проходит за пределы открытого участка острого предмета. Таким образом, сила введения острого предмета 100 с датчиком 120 для непрерывного мониторинга значительно ниже, чем сила введения в наборах устройства для введения из уровня техники.
[00154] Ссылаясь далее на фигуру 6, на графике 80 показаны данные о силе введения для набора 200 устройства для введения по настоящему изобретению, причем сила 82 введения отложена в зависимости от расстояния 84 введения. Каждая из отложенных на фиг. 6 линий 86 представляет собой отдельное измерение в другом, находящемся рядом месте для введения. Сила 82 введения (в фунтах) отложена в зависимости от расстояния или глубины 84 введения (в дюймах). Как показано на фигуре 6, сила 82 введения является по существу постоянной с лишь небольшими повышениями за пределами глубины 84 примерно 0,1 дюйма (2,5 мм), даже когда глубина 84 введения составляет примерно 0,3 дюйма (7,6 мм). За счет введения острого предмета 100 в направлении, перпендикулярном поверхности ткани, набор 200 устройства для введения может вводить датчик 120 для непрерывного мониторинга в важнейший подкожный слой с минимальным повреждением ткани. Типичная глубина введения во время использования составляет от 4 мм до 7 мм для точного измерения подкожной глюкозы. При других исполнениях устройства для введения острый предмет вводится под углом примерно 45 градусов (больше или меньше), тем самым увеличивая длину введения на 41%. Было показано, что энергия работы (сила, умноженная на расстояние; площадь под кривой 86) пропорциональна распространению реакции на боль, отмеченной у пользователей.
[00155] Для дополнительного уменьшения или минизации боли от введения, острые концы 100, в соответствии с настоящим изобретением, используются в узле 200 устройства для введения, который устанавливает датчик 120 для непрерывного мониторинга в кожную ткань. Исполнения устройства для введения, которые предоставляют пациенту возможность управления введением острого предмета 100 в собственную ткань пациента, обеспечивают пациенту выгоду за счет конструкций, требуемых меньшей силы и меньшей работы. Эта выгода обеспечивается ввиду физиологических причин, а также ввиду практического аспекта необходимости введения острого предмета в относительно мягкую брюшную полость или бедро.
[00156] Ссылаясь теперь на фиг. 7, изображен один вариант реализации НМГ-системы 1000, в соответствии с настоящим изобретением. НМГ-система 1000 содержит узел 200 устройства для введения, узел 850 крышки корпуса датчика и электронное устройство 900, 902, которое выполнено с возможностью беспроводной передачи данных. Компонент 600 адгезива, который приклеен к нижней части узла 200 устройства для введения, также имеет слой адгезива на противоположной стороне компонента адгезива для приклеивания узла 200 устройства для введения к коже пациента. Необязательно, компонент 600 адгезива может представлять собой часть НМГ-системы 1000 или отдельный компонент, который прикреплен к нижней части узла 200 устройства для введения только когда узел 200 устройства для введения собираются использовать.
[00157] На фигурах 8 и 9 изображены виды в перспективе и в поперечном сечении, соответственно, одного варианта реализации узла 200 устройства для введения, в соответствии с настоящим изобретением. Узел 200 устройства для введения содержит корпус 202 устройства для введения, кнопку 204 установки, которая расположена в корпусе 202 устройства для введения с возможностью скольжения, и корпус 206 датчика, съемным образом установленный в корпусе 202 устройства для введения. Механизм 205 блокирования корпуса (например, упругий лепесток, заклепка, выступ и т.д.) удерживает корпус 206 датчика, находящийся в корпусе 202 устройства для введения, до установки посредством кнопки 204 установки. Корпус 202 устройства для введения имеет первый конец 213 корпуса и второй конец 215 корпуса, при этом кнопка 204 установки по меньшей мере частично расположена с возможностью скольжения в корпусе 202 устройства для введения через его первый конец 213 корпуса. Узел 208 иглы выполнен с возможностью функционирования вместе с кнопкой 204 установки, корпусом 202 устройства для введения и корпусом 206 датчика. Корпус 202 устройства для введения содержит один или более вырезов 212 (не показаны) для зацепления с кнопкой 204 установки для поддержания кнопки 204 установки и корпуса 202 устройства для введения соединенными друг с другом все время после сборки узла 200 устройства для введения и даже после использования узла 200 устройства для введения, как описано более подробно ниже. Комбинация корпуса 202 устройства для введения, кнопки 204 установки, узла 208 иглы, крышки 203 кнопки и корпуса 206 датчика образует узел 201 активации.
[00158] Корпус 202 устройства для введения имеет по меньшей мере одну поверхность 210 упора (более подробно показана на фиг. 17 и 22), определенную вырезов, отверстием, уступом, выступом или другой структурой. Первая поверхность 210 упора сконструирована и имеет такие размеры, чтобы входить в зацепление с соответствующим упругим блокирующим упором 214 (показан на фиг. 11, 12) на кнопке 204 установки. Первая поверхность 210 упора блокирует кнопку 204 установки в корпусе 202 устройства для введения при первой сборке и предотвращает непреднамеренное или умышленное отделение кнопки 204 установки от корпуса 202 устройства для введения после сборки. Корпус 202 устройства для введения также содержит вторую поверхность 210' упора, которая также определена вырезом, отверстием, уступом, выступом или другой структурой. Вторая поверхность 210' упора расположена ниже в корпусе 202 устройства для введения чем первая поверхность 210 упора. Как первая, так и вторая поверхность 210, 210' упора, выровнены друг с другом, при этом в стенке 218 корпуса между каждой из первой и второй поверхностей 210, 210' упора сформирована кулачковая поверхность 211 корпуса. Когда кнопка 204 установки находится в первом положении (положении готовности), блокирующий упор 214 удерживается путем упора с первой поверхностью 210 упора стенки 218 корпуса. Когда пользователь нажимает на кнопку 204 установки, создается исходное натяжение в блокирующем упоре 214 за счет движения блокирующего упора с первой поверхности 210 упора на кулачковую поверхность 211. Кулачковая поверхность 211 выполнена так, чтобы обеспечить возможность перемещения блокирующего упора 214 наружу вдоль кулачковой поверхности 211 в направлении его ориентации покоя без натяжения для зацепления со второй поверхностью 210' упора. Безусловно, корпус 202 устройства для введения и кнопка 204 установка могут быть выполнены таким образом, чтобы первая и вторая поверхности 210, 210' упора находились на кнопке 204 установки, а блокирующий упор 214 - на корпусе 202 устройства для введения. Также допустимы другие отсоединяемые блокирующие механизмы, известные из уровня техники.
[00159] Как можно увидеть на фиг. 9, кнопка 204 установки дополнительно содержит узел 208 иглы, который расположен в полости 228 механизма установки в кнопке 204 установки с возможностью скольжения. Крышка 230 установки закрывает полость 228 механизма установки для предотвращения доступа к узлу 208 иглы. Узел 208 иглы содержит пружину 232 установки, держатель 234 иглы/острого предмета с упором 235 держателя иглы, полую иглу 100 с прорезями и узел 236 установки датчика. Пружина 232 установки (например, спиральная пружина) расположена между опорным компонентом 231 пружины и держателем 234 иглы в ориентации с натяжением. Упор 235 держателя иглы предотвращает перемещение держателя 234 иглы в направлении крышки 230 установки посредством пружины 232 установки. Кнопка 204 установки, узел 208 иглы, крышка 230 установки и корпус 202 устройства для введения вместе создают конструкцию 217 установки кулачкового ролика. Когда пользователь нажимает на кнопку 204 установки, упор 235 держателя иглы отсоединяется от поверхности 240 упора кнопки поверхностью 203 отсоединения держателя у корпуса 202 устройства для введения, а пружина 232 установки затем смещает держатель 234 иглы в направлении крышки 230 установки.
[00160] На фигурах 10 и 10А представлен разобранный вид в перспективе и разобранный вид сбоку узла 200 устройства для введения, на которых показаны различные компоненты, которые составляют узел 200 устройства для введения. Корпус 206 датчика прикреплен ко второму концу 215 корпуса 202 устройства для введения. Уплотнитель 802 узла расположен между периметром корпуса 206 датчика и вторым концом 215 корпуса. Прокладочное кольцо 251 корпуса датчика прикреплено к нижнему отверстию 206b', которое принимает иглу 100 и датчик 120 во время подкожного введения датчика 120. Уплотнитель 802 и прокладочное кольцо 251 узла герметично соединены с корпусом 206 датчика. Узел 236 установки датчика содержит нижний корпус 270 установки, верхний корпус 236а установки, датчик 500, который имеет проксимальную концевую часть 501, расположенную между нижним корпусом 270 установки и верхним корпусом 236а установки, и дистальную концевую часть 502, которая проходит через нижний корпус 270 установки и за ним. Узел 236 установки датчика прикреплен ко второму концу 204b кнопки, который позже отсоединяется и прикрепляется к корпусу 206 датчика при использовании. Узел 208 иглы расположен в кнопке 204 установки и удерживается в кнопке 204 установки посредством крышки 230 установки. Держатель 234 иглы имеет по меньшей мере одно удлиненное боковое плечо 234а, которое скользит в прорезь 228а полости 228 механизма установки для того чтобы предотвратить вращение узла 208 иглы и иглы 100 в полости 228 механизма установки. Держатель 234 иглы также содержит по меньшей мере один упор 235 держателя иглы.
[00161] На фигурах 11 и 12 представлены виды сбоку и спереди одного варианта реализации узла 220 кнопки. Узел 220 кнопки представляет собой подузел узла 200 устройства для введения. Узел 230 кнопки содержит кнопку 204 установки, узел 208 иглы, расположенный в кнопке 204 установки, крышку 230 установки и узел 236 установки датчика. В данном варианте реализации, блокирующий упор 214 является частью кнопки 204 установки. Кнопка 204 установки также содержит упор 214' узла установки датчика, который удерживает узел 236 установки датчика к кнопке 204 установки в узле 200 устройства для введения до те пор, пока не будет активирована кнопка 204 установки.
[00162] На фигурах 13 и 14 представлены виды в поперечном сечении и спереди вариантов реализации, показанных на фиг. 11 и 12, соответственно. На фиг. 13 узел 208 иглы расположен для поддержания сжатия пружины 232 установки при нахождении в положении готовности. Упор 235 держателя иглы находится в свободном состоянии и контактирует с поверхностью 240 упора кнопки, что предотвращает толкание упора 234 иглы вверх в направлении крышки 230 установки пружиной 232 установки. На фиг. 14 упор 214' узла установки датчика удерживает узел 236 установки датчика напротив части второго конца 204b кнопки. На каждой из фиг. 11-14 часть 500 датчика расположена внутри иглы 100.
[00163] Переходя теперь к фигурам 15-18, на них изображен один вариант реализации узла 222 корпуса устройства для введения. На фиг. 15 и 16 представлены виды сбоку и спереди узла 222 корпуса устройства для введения. Узел 222 корпуса устройства для введения включает корпус 202 устройства для введения, корпус 206 датчика и уплотнитель 802 узла. Механизм 205 блокирования корпуса удерживает корпус 206 датчика на втором конце 202b датчика. На фиг. 17 показана кулачковая поверхность 211 корпуса с первой поверхностью 210 упора и второй поверхностью 210' упора, причем кулачковая поверхность 211 корпуса проходит между первой и второй поверхностями 210, 210' упора. Взаимосвязь между кулачковой поверхностью 211 корпуса, первой поверхностью 210 упора и второй поверхностью 210' упора и кнопкой 204 установки более ясно описана далее со ссылкой на фигуры 19-26, а также взаимодействия различных блокирующих/удерживающих/отсоединяющих конструкций узла 200 устройства для введения. На фиг. 18 более ясно показан механизм 205 блокирования корпуса в его нормальном положении, причем концевой упор 205а блокирующего механизма удерживает корпус 206 датчика и концевой упор 205а блокирующего механизма взаимодействует с поверхностью 206а упора корпуса датчика. Также изображен компонент 217 удержания узла установки датчика, который выполнен за единое целое и унитарно с корпусом 206 датчика.
[00164] На фигуре 19 представлен увеличенный вид сбоку в поперечном сечении узла 200 устройства для введения в положении готовности. Данная фигура представляет особый интерес, поскольку на ней можно увидеть, что датчик 500 расположен внутри иглы 100, а игла 100 выровнена с прокладочным кольцом 251 корпуса датчика и готова к введению в подкожную ткань пациента. Также, кулачковая поверхность 211 корпуса 202 устройства для введения более ясно показана с первой и второй поверхностями 210, 210' упора соответственно.
[00165] Фигура 20 представляет собой вид сверху узла 222 корпуса устройства для введения, причем по линии 21-21 взят продольный вид через кулачковую поверхность 211. Следует отметить, что в данном варианте реализации предусмотрено четыре кулачковых поверхности 211, где каждая из кулачковых поверхностей 211 взаимодействует с одним из четырех упругих блокирующих упоров кнопки 204 установки, однако при необходимости может быть предпочтительным меньшее или большее количество упругих блокирующих упоров.
[00166] Фигура 21 представляет собой вид в поперечном сечении узла 222 корпуса устройства для введения, взятый по линии разреза 21-21 на Фиг. 20. На виде в поперечном сечении показан контур кулачковой поверхности 211 с упругим блокирующим упором 214, удерживающим кнопку 204 установки в положении готовности, при этом предотвращая отсоединение кнопки 204 установки от корпуса 202 устройства для введения после сборки. Фигура 22 представляет собой увеличенный вид соответствующей области, обведенной условным эллипсом на фиг. 21. Как видно на фиг. 22, упругий блокирующий упор 214 захватывается первой поверхностью 210 упора, что предотвращает легкое и непреднамеренное отсоединение кнопки 204 установки от корпуса 202 устройства для введения сразу после сборки с корпусом 202 устройства для введения. В данном варианте реализации, вырез 118b, выполненный во внутренней поверхности 118а стенки 118 корпуса, создает первую поверхность 210 упора, причем первая поверхность 210 упора проходит поперек внутренней поверхности 118а, так что когда кнопка 204 установки собрана (т.е. вставлена) в корпусе 202 устройства для введения, упругий блокирующий упор 214 смещен вовнутрь посредством стенки 118 корпуса до тех пор, пока кнопка 204 установки не достигнет заранее определенного положения, определенного вырезом 118b и первой поверхностью 210 упора. Когда упругий блокирующий упор 214 достигает выреза 118b первой поверхности 210 упора, блокирующий упор 214 проталкивается в вырез 118b и устанавливается впритык к первой поверхности 210 упора, что обуславливается переданным смещением упругого блокирующего упора 214, перемещающегося в более свободное состояние. Вырез 118b также имеет наклонную поверхность 118 с выреза, которая проходит обратно в направлении внутренней поверхности 118а и от первой поверхности 210 упора. Наклонная поверхность 118 с выреза сопротивляется использованию кнопки 204 установки, что требует исходной примененной силы больше чем 1,5 фунта с последующей прилагаемой силой меньше чем 1,5 фунта. Исходная прилагаемая сила, также называемая силой активации, представляет собой прилагаемую силу меньше чем 2,5 фунта (1,13 кг), но больше чем 1 фунт (453,6 г), что описано ниже. Комбинация кулачковой поверхности 211, части 211а кулачковой поверхности, выреза 118b, наклонной поверхности 118 с выреза, первой и второй поверхностей 210, 210' упора и упругого блокирующего упора образует конструкцию 209 установки кулачкового ролика.
[00167] Вдоль кулачковой поверхности 211 толщина стенки 118 корпуса уменьшается от или рядом с внутренней поверхностью 118а в месте рядом с первой поверхностью 210 упора, как обозначено стрелками А, вдоль заранее определенного расстояния L до второго места, как обозначено стрелками В рядом со второй поверхностью 210' упора. Как показано на фиг. 22, кулачковая поверхность 211 изменяет направление, а часть 211а кулачковой поверхности наклонена в направлении внутренней поверхности 118а стенки 118 корпуса на короткое расстояние ко второй поверхности 210' упора. В данном варианте реализации, расстояние между первой и второй поверхностями 210, 210' упора составляет примерно 0,44 дюйма (около 11,1-11,2 мм). Часть 211а кулачковой поверхности вызывает небольшое увеличение силы установки, прикладываемой частью 211а кулачковой поверхности, проталкивая упругий блокирующий упор 214 обратно в направлении более смещенной ориентации перед помещением отсоединения ко второй поверхности 210' упора.
[00168] Конструкция 209 установки кулачкового ролика была специально разработана для обеспечения пациенту тактильного ощущения во время установки, а также для обеспечения импульса во время активации. Профиль конструкции 209 установки кулачкового ролика определяет исходную силу установки, требуемую для активации. Сила введения иглы была ранее описана в отношении фиг. 1, 2 и 6. Однако сила введения иглы является не единственным фактором, определяющим успешную установки подкожного датчика. Исполнение механизма введения, силы активации и силы введения иглы скомбинированы для определения комфорта или дискомфорта, испытываемого пациентом. Важно отметить, что для систем для непрерывного мониторинга глюкозы (НМГ), как правило, пациент сам выполняет операцию путем введения и установки иглы и датчика глюкозы в подкожную ткань пациента. Это походит на самоповреждение, поскольку боль, как правило, связана с проникновением иглы в кожу. Причинение боли самому себе не естественно. Большинству пациентов сложно это сделать самому себе. Все марки, представленные на фиг. 1, 2 и 6, или используют иглы сравнительно большего размера и/или используют механизм введения, который может не требовать от пациента полного участия во время процесса введения иглы и подкожного датчика перед полной имплантацией подкожного датчика и отсоединением от иглы для введения. Кулачковая поверхность 211 и кулачковый ролик (т.е. упругий блокирующий упор 214) обеспечивают быстрый и простой механизм, который завершает процесс установки датчика и отсоединения механизма установки от введенного подкожного датчика сразу после активации пациентом механизма установки, так что пациент не имеет контроля над действием введения сразу после активации в отношении введения подкожного датчика ввиду профиля приложенной силы во время использования узла 200 устройства для введения. Иными словами, пациент не может сознательно или несознательно не продолжать следовать процедуре для завершения процесса имплантации датчика путем уменьшения введения/прикладываемой силы к узлу устройства для введения.
[00169] Взаимосвязь силы активации, силы введения иглы и узла устройства для введения
[00170] Взаимосвязь силы активации, силы введения иглы и узла устройства для введения с кулачковой поверхностью 211 и кулачковым роликом/упругим блокирующим упором 214 исследовали с использованием устройства для определения силы «Mecmesin 2.5xt». Привлекали пять образцов, используя устройство для определения силы «Mecmesin 2.5xt» в качестве способа активации. Конкретные условия проведения испытаний включали датчик нагрузки 50 Н, частоту отбора 100 Гц, смещение 0,44 дюйма, скорость 10 дюймов в минуту, синтетическую кожу, такую как, например, SIP-10 от «SIMUlab», и узел 200 устройства для введения, в соответствии с настоящим изобретением. Устройство для определения силы «Mecmesin» было настроено на нажатие кнопки 204 установки на узле 200 устройства для введения. Датчик нагрузки измеряет силу сжатия, которая представляет собой силу реакции, приложенную кулачковым механизмом (т.е. кулачковой поверхностью 211 и упругим блокирующим упором 214), а также проникновение иглы в образец синтетической кожи. «Mecmesin» будет фиксировать/записывать пиковую силу, среднюю силу и вычислять работу/энергию под сгенерированной кривой для каждого образца.
[00171] В таблице 1 показаны данные, записанные устройством для определения силы «Mecmesin 2.5xt», в отношении силы установки с помощью иглы. Как описано ранее, пиковую силу, работу и среднюю силу записывали для каждого из пяти узлов 200 устройства для введения.
[00172] Переходя теперь к фигурам 23-28, показаны графические иллюстрации силы в зависимости от расстояния механизма 200 устройства для введения. Фиг. 23 представляет собой график, на котором показаны данные силы в зависимости от расстояния для всех пяти механизмов 200 устройства для введения, использованных при испытании. Как видно на фиг. 23, сила установки требуется для отсоединения кнопки 204 установки от первой поверхности 210 упора и для начала скольжения вдоль кулачковой поверхности 211. Как подтверждено данными о пиковой силе в таблице 1 и графической иллюстрацией на фиг. 23, сила активации для начала процесса активации составляет между 1,5 фунта (680,4 г) и 2,5 фунта (1,13 кг). Быстрое падение величины силы до примерно 0,5 фунта (226,8 г) или меньше является результатом наклонной конструкции кулачковой поверхности 211, описанной ранее. Вариация пиковой силы происходит вследствие вариации настроек испытательной установки, а также повторного использования компонентов устройства для введения, которые разработаны для одноразового использования. Несмотря на эти вариации, стандартное отклонение пиковой силы активации было лишь 0,133 фунт-сила, (фунт-сила означает фунтов силы). Следует отметить, что время испытания может быть вычислено из скорости устройства для определения силы «Mecmesin». Расстояние составляет примерно 0,44 дюйма, а скорость устройства для определения силы составляет 10 дюймов в минуту. Время для осуществления испытания составляет примерно 2,6 секунды. Однако при эксплуатации фактическое время, прошедшее между активацией, имплантацией датчика 100 в подкожную ткань и отсоединения узла 20 Г устройства для введения после активации от корпуса 206 датчика составляет значительно ниже. Узел 201' устройства для введения после активации содержит кнопку 204 установки, корпус 202 устройства для введения и узел 208 иглы, тогда как корпус 206 датчика остается на коже пациента. Период времени от активации узла 202 устройства для введения до отсоединения узла 201' устройства для введения после активации составляет меньше одной секунды и меньше 0,5 секунды. Как правило, он находится в диапазоне от меньше 0,25 секунды до 0,8 секунды или в диапазоне от 0,25 секунды до 0,5 секунды, или в диапазоне от 0,5 секунды до 0,8 секунды.
[00173] Переходя теперь к фиг. 24-28, на каждой фигуре показана графическая иллюстрация данных для одного образца. Как описано ранее, типичная глубина введения датчика в подкожную ткань во время использования составляет от 4 мм до 7 мм (±0,3 мм) для измерения подкожной глюкозы, однако диапазон от 2 мм до 10 мм также подходит. Это означает, что острый предмет/игла должна проникать в подкожную ткань на глубину, которая превышает глубину введения датчика, поскольку датчик удерживается внутри иглы 100 с прорезями во время введения датчика. В среднем, по мере проникновения иглы в образец синтетической кожи, сила остается на относительно низком уровне (между 0,5 и 1 фунт-сила) и начинает подниматься по мере проникновения иглы ниже 0,2 дюйма до тех пор, пока не будет достигнуто наиболее дальнее проникновение (приложенная сила увеличивается до менее чем 1,5 фунт-сила). Небольшой скачок на расстоянии приблизительно 0,4 дюйма представляет увеличение силы, необходимой для кулачкового ролика (т.е. упругого блокирующего упора 214), для приема части 211а кулачковой поверхности во вторую поверхность 210' упора. Однако, как показано на каждой фигуре, момент, который составлен внезапным падением силы после достижения исходной приложенной силы примерно 2 фунт-сила (что обусловлено разработкой конструкции 209 установки кулачкового ролика), минимизирует любое воздействие небольшого увеличения силы введения иглы, которая возникает до достижения наиболее дальнего проникновения и отсоединения иглы 100. Сравним это с постоянным повышением прилагаемой силы, показанным на фиг. 3 и 6.
[00174] Важный признак кулачковой поверхности 211 заключается в том, что сразу после достижения исходной приложенной силы, сила для поддержания установки кнопки 204 существенно снижается, а устройство полностью устанавливается перед тем, как пациент может прервать установку, так что частичная установка не возможна. Данный важный признак безопасности обеспечивает невозможность системы с частичной установкой и существенно упрощает FMEA-анализ (анализ видов и последствий отказов), а также снижает опасность и риск всей системы. Опасность и риск включают, но без ограничения, повторную установку иглы и датчика в ту же точку введения, загрязнение датчика, вызванное кровообразованием в подкожной ране в результате частичной установки, повреждение датчика в результате частичной установки и т.д.
[00175] Одно из преимуществ использования такой кулачковой поверхности 211 с вырезом 118b и наклонной поверхности 118 с выреза заключается в том, что для поддержания кнопки установки в готовом положении не требуется пружина кнопки установки. Другое преимущество по сравнению с использованием пружины кнопки установки заключается в том, что пружина кнопки установки увеличивает сопротивление движению кнопки установки вниз вследствие того, что пружина кнопки установки сжимается, что может вызвать ненадлежащее введение и/или частичное введение и последующее отсоединение, когда сила, используемая для отпускания кнопки 204 установки, не достаточна или была прекращена незадолго до конечной точки кнопки установки. Другой недостаток заключается в том, что такой сбой позволяет провести повторную установку кнопки 204 установки после первой попытки введения. Кулачковая поверхность 211, с другой стороны, обладает преимуществом, заключающимся в увеличении сопротивления смещения пружины по мере перемещения кнопки 204 установки к пружине, а также преимуществом, заключающимся в меньшем сопротивлении между упругим блокирующим упором 214 кнопки 204 установки и стенкой 218 корпуса устройства для введения по мере отпускания кнопки 204 установки вследствие уменьшающейся толщины стенки 218 корпуса вдоль кулачковой поверхности 211, обеспечивая возможность ослабления силы смещения, приложенной к блокирующему упору 214. Это обеспечивает, что кнопка 204 установки проталкивается полностью на заранее заданную глубину, где упругий блокирующий упор 214 входит в зацепление со второй поверхностью 210' упора.
[00176] Фигура 29 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении узла 200 устройства для введения по Фиг. 19 в полностью введенном положении. В этой точке во время процесса введения, игла 100 и датчик 500 проникают в подкожную ткань 1. Кнопка 204 установки входит в контакт с одной или более стопорными поверхностями 203 корпуса устройства для введения. Часть стопорных поверхностей 203 корпуса также взаимодействует с упором 235 держателя иглы путем толкания упора 235 держателя иглы вовнутрь в направлении иглы 100 и отсоединения упора 235 держателя иглы от поверхности 240 упора кнопки.
[00177] Фигура 30 представляет собой вид сверху узла 222 корпуса устройства для введения, причем по линии 25-25 взят продольный вид через кулачковую поверхность 211. Фигура 31 представляет собой вид в поперечном сечении узла 222 корпуса устройства для введения, взятый по линии разреза 32-32 на Фиг. 30. На видах в поперечном сечении показан контур кулачковой поверхности 211 с упругим блокирующим упором 214, удерживающим кнопку 204 установки во введенном положении. Фигура 32 представляет собой увеличенный вид соответствующей области, обведенной условным эллипсом 26 на фиг. 31.
[00178] Как видно на фиг. 32, упругий блокирующий упор 214 теперь захвачен второй поверхностью 210' упора, что предотвращает повторное использование и повторную установку кнопки 204 установки. Когда упругий блокирующий упор 214 достигает прорези второй поверхности 210' упора, блокирующий упор 214 проталкивается для выравнивания с первой поверхностью 210' упора.
[00179] Переходя теперь к фигурам 33-36, будет описано действие узла 200 устройства для введения. Сразу после нажатия кнопки 204 установки и введения иглы 100 и датчика 500 в подкожную ткань, на фиг. 33 показано, что когда кнопка 204 входит в контакт с одной или более стопорными поверхностями 203 корпуса устройства для введения, а упор 235 держателя отсоединен от упора 235 держателя иглы, пружина 232 установки больше не удерживается в ее сжатом состоянии, тем самым позволяя пружине 232 установки расширяться, обуславливая втягивание держателя 234 иглы с иглой 100 из подкожной ткани и удаление обратно в полость 228 механизма установки. По существу одновременно с отсоединением упора 235 держателя, упор 214 кнопки установки проскальзывает во вторую поверхность 210' упора, блокируя кнопку 204 установки во введенном положении.
[00180] Следует отметить, что термин «по существу одновременно» означает, что действия, раскрытые при введении датчика в подкожную ткань, происходят настолько быстро и близко друг к другу во времени, что разные действия не воспринимаются органами чувств человека, как происходящие не в одном действии или множестве одновременных событий.
[00181] Во время осуществления приведенных выше действий, узел 236 установки датчика по существу одновременно отсоединяется от упора 214' узла установки датчика. Фигура 34 представляет собой вид в поперечном сечении узла 200 устройства для введения через упор 214' узла установки датчика. Когда кнопка 204 установки достигает своего самого нижнего положения на стопорных поверхностях 203 корпуса устройства для введения, упор 214' узла установки датчика взаимодействует с поверхностью 206' отсоединения упора узла датчика, отталкивая упор 214' узла от узла 236 установки датчика.
[00182] На фигуре 35 показан по существу одновременное размещение узла 236 установки датчика внутри корпуса 206 датчика. Нижний корпус 270 установки и верхний корпус 236а установки имеют по меньшей мере одно выровненное сквозное отверстие 236b. Сквозное отверстие 236b имеет часть 236с сквозного отверстия в верхнем корпусе 236 установки, а часть 270а сквозного отверстия в нижнем корпусе 270 установки являются такими, что поверхность 270b упора корпуса установки сформирована внутри сквозного отверстия 236b. Корпус 206 датчика содержит по меньшей мере один упор 206а узла установки датчика, который проходит от внутренней нижней поверхности 206b и расположен для выравнивания со сквозным отверстием 236b. Упор 206а узла установки датчика захватывает и удерживает узел 236 установки датчика внутри корпуса 206 датчика по существу одновременно с отсоединением упора 214' узла.
[00183] При выполнении всех ранее раскрытых действий по захвату и отсоединению, на фигуре 36 показано по существу одновременное отсоединение корпуса 206 датчика от узла 200 устройства для введения. По мере достижения кнопкой 204 установки своего самого нижнего положения, второй конец 204b кнопки зацепляется с блокирующим механизмом 205 корпуса. Необходимо помнить, что перед этим действием отсоединения блокирующий механизм 205 корпуса имеет концевой упор 205а блокирующего механизма, который нацеплен на поверхность 206а упора корпуса датчика и удерживает корпус 206 датчика напротив второго конца 215 корпуса 202 устройства для введения. Второй конец 204b кнопки толкает/смещает блокирующий механизм корпуса от поверхности 206а упора корпуса датчика, отсоединяя корпус 202 устройства для введения от корпуса 206 датчика.
[00184] За счет по существу одновременных действий захвата и отсоединения узла 200 устройства для введения, игла 100 имплантирует датчик 500 подкожно, втягивается из подкожной ткани в кнопку 204 установки, узел 236 установки датчика отсоединяется от кнопки 204 установки и захватывается внутри корпуса 206 датчика, а корпус 202 устройства для введения с кнопкой 204 установки отсоединяется от корпуса 206 датчика, оставляя корпус 206 датчика с датчиком 500 установленным подкожно.
[00185] На фигуре 37 изображен увеличенный вид корпуса 206 датчика с узлом 236 установки датчика, захваченным внутри корпуса 206 датчика. Для ясности, подкожная ткань не показана. Узел установки датчика содержит множество упругих электрических соединительных элементов 237. Электрические соединительные элементы 237a-d соединяются с различными электродами датчика 500. Электрические соединительные элементы 237e-f представляют собой переключатель неразрывности, который делает целостной электрическую цепь между батареей 706 и печатной платой 702 модуля в узле 850 крышки корпуса датчика. Фигура 38 представляет собой вид в поперечном сечении корпуса датчика на фиг. 37 с дистальной частью 502 датчика 120, проходящей через прокладочное кольцо 251 корпуса датчика, и проксимальной частью 501 датчика 120, размещенной между нижним корпусом 270 установки и верхним корпусом 236а установки.
[00186] Фигура 39 представляет собой увеличенный вид снизу в перспективе одного варианта реализации узла 850 крышки корпуса датчика. Как показано, узел 850 крышки содержит электронный модуль 700. Электронный модуль 700 содержит печатную плату 702 модуля и батарею 706. Печатная плата 702 модуля имеет множество электрических соединителей 708, которые электрически соединяют измерительную схему с соответствующими электрическими соединительными элементами 237a-f узла 236 установки датчика. На крышке 850 корпуса датчика размещено прокладочное кольцо 802 узла между периметров крышки 850 и периметром 206'' корпуса 206 датчика путем взаимного соединения упругого стопорного язычка 854 крыши с поверхностью 206а упора корпуса датчика. В данном варианте реализации предусмотрено два стопорных язычка 854 крышки, по одному с каждой стороны крышки 850. В других вариантах реализации, крышка 850 может иметь только один съемный стопорный язычок 854, тогда как противоположная сторона имеет только один фиксированный стопорный язычок, который входит в зацепление с поверхностью упора корпуса посредством шарнирного действия, где фиксированный стопорный язычок сначала прикреплен к поверхности упора корпуса с последующим зацеплением съемного стопорного язычка 854 с поверхностью 206а упора корпуса датчика.
[00187] На фигуре 40 показано, каким образом крышка 850 корпуса датчика сопрягается с корпусом 206 датчика. Фигура 41 представляет собой вид в поперечном сечении крышки 850 корпуса датчика и корпуса 206 датчика на фиг. 40, показывая батарею 706 и электронный модуль 700, а также их расположение относительно их положения в корпусе 206 датчика и узла 236 установки датчика.
[00188] Существует несколько преимуществ различных вариантов реализации настоящего изобретения. В одном аспекте настоящего изобретения обеспечено преимущество для почти безболезненного подкожного введения датчика в кожу пациента. В другом аспекте настоящего изобретения обеспечено преимущество одного действия, которым имплантируется датчик 120, втягивается игла/острый предмет 100 и отсоединяется узел 200 устройства для введения, оставляя имплантированным корпус 206 датчика с датчиком 120, причем корпус датчика готов принимать электронный модуль 700. Еще в одном другом аспекте настоящего изобретения, другое преимущество заключается в том, что исполнение узла устройства для введения включает еще один полезный признак, который заключается в безопасном втягивании острого предмета для безопасного размещения. FDA (Управление по продовольствию и медикаментам в США) дает определение острому предмету, как устройству с острыми краями, которое может проткнуть или прорезать кожу, и включает в себя такие устройства, как иглы, шприцы, инфузные наборы и ланцеты. Ненадлежащее размещение и использование острых предметов может привести к случайным травмам от инъекций, в том числе передаче гепатита В (HBV), гепатита С (НВС) и вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Используемые острые предметы должны быть размещены в «контейнере для острых предметов», таком как контейнер для хранения острых предметов в домашних условиях BD™, и полностью герметичном, перед проверкой надлежащего размещения местными законодательными органами. Как раскрыто ранее, конструктивный признак кулачковой поверхности 211 вдоль первой и второй кулачковых поверхностей 210, 210' предотвращает частичную установку кнопки 204 и риск, который создает частичная установка.
[00189] На фиг. 9, 19 и 33 показан острый предмет, полностью находящийся внутри узла 200 устройства для введения. Острый предмет полностью закрыт и недоступен для пальца. За счет такого исполнения, устройство не может быть выполнено с возможностью повторной установки острого предмета. После установки датчика не требуется какой-либо специальный «контейнер для острого предмета» для хранения и размещения корпуса устройства для введения. Весь корпус может быть расположен в соответствии с местным законодательством.
[00190] Конструкция датчика
[00191] Далее будет описана конструкция многослойной подложки 500 нового датчика. На фигуре 42 показано изображение в перспективе одного варианта реализации узла 500 многослойного датчика, готового для нанесения реагентов для создания датчика 120 непрерывного мониторинга, имеющего, в варианте его реализации, эталонный электрод 134, холостой или второй рабочий электрод 133, противоэлектрод 132 и первый рабочий электрод 130. Электроды 130, 132, 133, 134 сформированы на дистальной концевой части 502 подложки и находятся в электрической связи через срединную часть 530 узла с электропроводящими контактными щитками 503 на проксимальной концевой части 501 подложки. Многослойная подложка 500 датчика пригодна для образования подкожного датчика анализируемого вещества, такого как датчика мониторинга глюкозы.
[00192] Обнаруживающий слой (не показан) сформирован на каждом электроде из первого и второго рабочих электродов 130, 133. Обнаруживающий слой составлен из трех слоев покрытия, базового слоя покрытия, второго слоя покрытия и третьего или верхнего слоя покрытия. Базовый слой покрытия содержит поли-2-гидроксиэтил метакрилат (РНЕМА) и представляет собой покрытие, которое размещено непосредственно на рабочем металле на дне соответствующих ячеек на дистальной концевой части 502 подложки. Конкретно в отношении первого рабочего электрода, где измеряется глюкоза, также включена глюкозооксидаза и/или глюкозодегидрогеназа. Второй рабочий или холостой электрод не содержит какой-либо фермент и используется только для измерения фонового шума и/или помех в образце, поскольку первый электрод будет иметь общий ток, который включает часть, приводимую количеством глюкозы в подкожной ткани, а также ток, полученный из фонового шума и/или помех. Используя алгоритм для вычитания тока, полученного от второго рабочего или холостого электрода, из первого рабочего электрода обеспечивает более точное измерение глюкозы. Второй слой покрытия размещен непосредственно на базовом слое покрытия, а также содержит РНЕМА и множество микросфер из полидиметилсилоксана (PDMS). PDMS представляет собой материал, по существу не имеющий или имеющий слабую проницаемость для глюкозы, но по существу высокую проницаемость для кислорода. Третий или верхний слой покрытия размещен непосредственно на втором слое покрытия, а также содержит РНЕМА и каталазу. Катал аза представляет собой материал, который предотвращает высвобождение пероксида кислорода из обнаруживающего слоя в окружающую среду. В данном случае - окружающую подкожную ткань.
[00193] Для эталонного электрода 134 на металле создают слой серебра-хлорида серебра (AgCl) на дне ячейки, а затем слой AgCl покрывают мембраной из гидрогеля. Противоэлектрод 132 имеет металл на дне ячейки, покрытый только мембраной из гидрогеля.
[00194] Переходя теперь к фигуре 43, на изображении в перспективе в разобранном виде показан базовый слой 510, срединный слой 550 и верхний слой 580, которые вместе содержат многослойную подложку 500 датчика. «Срединный слой» в настоящем документе означает слой, находящийся рядом с верхним слоем 580 без какого-либо мешающего, электроизоляционного слоя, когда между базовым слоем 510 и срединным слоем 550 находятся другие слои. Базовый слой 510 является электроизоляционным и включает базовую проксимальную концевую часть 514, базовую дистальную концевую часть 516 и базовую срединную часть 518 между базовой проксимальной концевой частью 514 и базовой дистальной концевой частью 516. Базовый металлизированный слой 520 размещен на базовом слое 510 и определяет по меньшей мере один контур 552, проходящий в продольном направлении вдоль базового слоя 510. Каждый контур 552 имеет электропроводящий контактный щиток 524, выполненный на базовой проксимальной концевой части, и электропроводящий контактный щиток 526, выполненный на базовой дистальной концевой части 516, с электропроводящей дорожкой 528, которая электрически соединяет электропроводящий контактный щиток 524 на базовом проксимальном конце 514 с электропроводящим щитком 526 на базовом дистальном конце 516.
[00195] Срединный слой 550, который также является электроизоляционным, размещен на базовом слое 510 и включает проксимальную концевую часть 554 срединного слоя, дистальную концевую часть 556 срединного слоя и срединную часть 558 срединного слоя. Срединный слой 550 имеет размер и форму, которые соответствуют базовому слою 520 и которые выровнены с базовым слоем 510. Срединный слой 550 включает электропроводящие контактные щитки 560 на дистальной концевой части 556 срединного слоя, выполненные с возможностью приема материала электрода или реагента для образования соответствующего электрода. Каждый электропроводящий контактный щиток 562 на проксимальной концевой части 554 срединного слоя выполнен с возможностью приема электрического контакта.
[00196] Верхний слой 580, который также является электроизоляционным, размещен на срединном слое 550. Верхний слой 580 имеет размер и форму, которые соответствуют срединному слою 550 и базовому слою 510. Верхний слой 580 имеет проксимальную концевую часть 582 верхнего слоя, дистальную концевую часть 584 верхнего слоя и срединную часть 586 верхнего слоя, причем верхний слой 580 выровнен с базовым слоем 510 и срединным слоем 550. Верхний слой 580 имеет множество отверстий, которые включают контактные отверстия 590 на проксимальной концевой части 501 подложки и ячейки 592 датчика на дистальной концевой части 502 подложки. Контактные отверстия 590 и ячейки 592 датчика совпадают с электропроводящими контактными щитками 560, 562, соответственно, срединного слоя 550. Базовый слой 510, срединный слой 550 и верхний слой 580 изготовлены с контурами 552,572 на базовом слое 510 и срединном слое 550 для создания многослойной подложки 550 датчика с проксимальной концевой частью 501 подложки, дистальной концевой частью 502 подложки и срединной частью 503 узла, проходящей в продольном направлении между проксимальной концевой частью 501 подложки и дистальной концевой частью 502 подложки, как показано, например, на фиг. 42. Каждая из дистальной концевой части 502 подложки и срединной части 503 узла имеет ширину примерно 279 микрон.
[00197] Ссылаясь теперь на фигуры 44-46, на фиг. 44 базовый слой 510 показан на виде сверху, на фиг. 45 показана увеличенная базовая проксимальная концевая часть 514, а на фиг. 46 показана увеличенная базовая дистальная концевая часть 516. Базовый слой 510 имеет подложку 512 базового слоя, которая является электроизоляционной и включает базовую проксимальную концевую часть 514, базовую дистальную концевую часть 516 и базовую срединную часть 518, проходящую между базовой проксимальной концевой частью 514 и базовой дистальной концевой частью 516. В одном варианте реализации, подложка 512 базового слоя выполнена из полиимида и имеет толщину от 7,5 мкм до 12,5 мкм. Например, подложка 512 базового слоя имеет толщину примерно 10 мкм. В одном варианте реализации, который более подробно описан ниже, подложка 512 базового слоя может быть сформирована путем ротационного отложения полиимида на стеклянной пластине с последующей дополнительной литографической обработкой.
[00198] Базовый металлизированный слой 520 размещен непосредственно на подложке 512 базового слоя и определяет по меньшей мере один контур, проходящий в продольном направлении вдоль подложки 512 базового слоя от проксимальной концевой части 514 базового слоя к дистальной концевой части 516 базового слоя. Как показано в одном варианте реализации, базовый металлизированный слой 520 определяет два контура 522, где каждый контур 522а, 522b содержит электропроводящий контактный щиток 524а, 524b, соответственно, сформированный на базовой проксимальной концевой части 514. Контур 522а содержит электропроводящий контактный щиток 526а1-526а2, сформированный на базовой дистальной концевой части 516. Контур 522b содержит электропроводящий контактный щиток 526b на дистальной концевой части 516. Каждый контур 522а, 522b содержит электропроводящую дорожку 528 (528 и 528b), которая электрически соединяет электропроводящий контактный щиток 524a1-524a2, 524b на базовой проксимальной концевой части 514 с соответствующим электропроводящим щитком 526а, 526b на базовой дистальной концевой части 516. Например, контур 522а сконфигурирован для рабочего электрода 530 узла 500 датчика, а контур 522b сконфигурирован для холостого электрода 533 узла 500 датчика (показано на фиг. 67).
[00199] Каждый контактный щиток 526а1-526а2 имеет размер и форму, которые соответствуют одному или более щиткам 562 срединного металлизированного слоя 550, а не размеры, предназначенные лишь для сквозных отверстий 564 подложки 552 срединного слоя. Преимущество данной конфигурации заключается в том, что контактные щитки 526а1-526а2 снижают нагрузку, прикладываемую к контактным щиткам 562, вызванную процессом ротационного отложения, описанным ниже, причем нагрузка приводит к растрескиванию контактных щитков 562 в срединном металлизированном слое 570. В одном варианте реализации, например, контактный щиток 526а1 имеет такой размер и форму, чтобы по существу лежать под контактным щитком 562а срединного металлизированного слоя 579, но не под сквозным отверстием 564 с. Контактный щиток 526а2 имеет такой размер и форму, чтобы по существу лежать под контактными щитками 562b, 562с и сквозным отверстием 564d срединного металлизированного слоя 570.
[00200] В одном варианте реализации, базовый металлизированный слой 520 имеет общую толщину, составляющую 1200±300 . Например, базовый металлизированный слой 520 сформирован путем напыления первой части из хрома (200±150 ) непосредственно на и напротив подложки 512 базового слоя, второй части из золота (1000±150 ) непосредственно на хром и третьей части из хрома (200±150 ) непосредственно на золото. Иными словами, базовый металлизированный слой 520 имеет толщину в диапазоне от примерно 900 ангстремов до примерно 1500 ангстремов. Для базового металлизированного слоя 520 подходят другие проводящие материалы и толщины в зависимости от предназначения узла 120 датчика.
[00201] Ссылаясь теперь на фигуры 47-49, на фиг. 47 срединный слой 550 показан на виде сверху, на фиг. 48 показана увеличенная вторая проксимальная концевая часть 554, а на фиг. 49 показана увеличенная вторая дистальная концевая часть 556. Срединный слой 550 содержит подложку 552 срединного слоя, которая является электроизоляционной и определяет множество сквозных отверстий 564 срединного слоя с боковыми стенками, проходящими к базовому слою 510, причем каждое сквозное отверстие 564 срединного слоя находится в электрической связи с соответствующим электропроводящим контактным щитком 524, 526 контура 552 базового слоя 510. В одном варианте реализации, подложка 552 срединного слоя выполнена из полиимида, который нанесен ротационным отложением на базовый слой 510 и базовый металлизированный слой 520, как описано ниже, например, в способе 600 получения многослойной подложки 500 датчика. В одном варианте реализации, подложка 552 срединного слоя имеет толщину от 7,5 мкм до 12,5 мкм, такую как примерно 10 мкм.
[00202] Срединный металлизированный слой 570 размещен непосредственно на подложке 552 срединного слоя и боковых стенках сквозных отверстий 564 для определения по меньшей мере двух контуров 572 срединного слоя, причем каждый контур 572 срединного слоя содержит электропроводящий контактный щиток 560, сформированный на проксимальной концевой части 554 срединного слоя, и электропроводящий контактный щиток 562, сформированный на дистальной концевой части 556 срединного слоя, с электропроводящей дорожкой 554, которая электрически соединяет контактный щиток 560 на проксимальной концевой части 554 срединного слоя с электропроводящим контактным щитком 562 на дистальной концевой части 556 срединного слоя, и по меньшей мере один или больше дополнительных электропроводящих щитков 560, 562 в электрическом контакте со сквозными отверстиями 564. По меньшей мере один или больше электропроводящих щитков 560, 562 электрически соединены с контуром(ами) 552 базового слоя через сквозные отверстия или межсоединения 564. Например, срединный металлизированный слой 570 нанесен на верхнюю поверхность 550а, на боковые стенки сквозных отверстий 564 и на часть базового металлизированного слоя 520, создавая неразрывность электроцепи между базовым металлизированным слоем 520 и соответствующими контактными щитками 560, 562.
[00203] В одном варианте реализации проксимальной концевой части 554 срединного слоя, как показано на фиг. 48, например, контур 572а срединного слоя содержит контактный щиток 560b, а контур 572b срединного слоя содержит контактный щиток 560с. Контактные щитки 560а, 560d изолированы от контуров 572а, 572b срединного слоя. Контактный щиток 560а (например, для рабочего электрода 130) определяет два сквозных отверстия 564а, а контактный щиток 560b (например, для холостого электрода 133) определяет два сквозных отверстия 564b, каждое из которых обладает неразрывностью электроцепи с базовым металлизированным слоем 520 на контактном щитке 524а и контактном щитке 524b, соответственно (показано на фиг. 45).
[00204] В одном варианте реализации дистальной концевой части 556 срединного слоя, как показано на фиг. 49, например, контур 572а срединного слоя содержит контактный щиток 562а, а контур 572b срединного слоя содержит контактный щиток 562с. Контактные щитки 562b, 562d изолированы от контуров 572а, 572b срединного слоя. Подложка 552 срединного слоя имеет сквозное отверстие 564с с контактным щитком 562b (например, для холостого электрода 133), имеющим неразрывность электроцепи с базовым металлизированным слоем 520 на контактном щитке 526b (показано на фиг. 46). Подложка 552 срединного слоя определяет сквозное отверстие 564d с контактным щитком 562d, имеющим неразрывность электроцепи с контактным щитком 526а2 (показано на фиг. 46). Контактные щитки 562d и 562b изолированы от контуров 572а, 572b срединного слоя. Контактный щиток 562а (т.е. эталонный электрод 134) сегментирован на 3 части 562а1, 562а2 и 562а3 контактного щитка. Эталонный электрод 134 сегментирован для предотвращения растрескивания Ag/AgCl и отслоения от контактного щитка 562а, что является очевидным преимуществом, когда датчик 500 имплантирован подкожно пациенту.
[00205] Переходя теперь к фигуре 50, срез в поперечном сечении многослойной подложки 500 датчика, взятый через проксимальную концевую часть 501 подложки на контактном щитке 524а, используется для того чтобы показать неразрывность электроцепи между базовым слоем 510 и срединным слоем 550. Контактный щиток 524а находится на подложке 512 базового слоя, подложка 552 срединного слоя размещена на базовом слое 510, контактный щиток 564а размещен на подложке 552 срединного слоя, а верхний слой 580 размещен на срединном слое 550. Контактный щиток 560а размещен на подложке 552 срединного слоя, в том числе боковых стенках 564а' сквозных отверстий 564а в подложке 552 срединного слоя, тем самым обеспечивая неразрывность электроцепи между контактным щитком 560а и контактным щитком 524а. Верхний слой 580 является электроизоляционным и размещен на срединном слое 550 для изоляции срединного слоя 550 от окружающей среды. В одном варианте реализации, верхний слой 580 представляет собой полиимид, который нанесен ротационным отложением на срединный слой 550, и имеет толщину примерно 55 мкм после отверждения. Преимущество данного способа многослойного построения с соединенными межсоединениями заключается в том, что общая ширина многослойного узла 500 датчика поддерживается настолько малой, насколько это возможно, при этом обеспечивая возможность создания множества электродов с их соответствующими электропроводящими дорожками.
[00206] В одном варианте реализации, каждый из базового металлизированного слоя 520 и срединного металлизированного слоя 570 включает золото. В другом варианте реализации, каждый из базового металлизированного слоя 520 и срединного металлизированного слоя 570 включает слой хрома, расположенный непосредственно на подложке 512 базового слоя и подложке 552 срединного, соответственно, и слой золота, расположенный непосредственно сверху на слое хрома. В другом варианте реализации, срединный металлизированный слой 570 включает слой хрома, расположенный непосредственно на подложке 552 срединного слоя, слой золота, расположенный непосредственно сверху на слое хрома, и слой платины, расположенный непосредственно сверху на слое золота.
[00207] Ссылаясь теперь на фигуру 51, на вертикальной проекции сбоку показана многослойная подложка 500 датчика с проксимальной концевой частью 501 и дистальной концевой частью 502. Процесс, используемый при получении многослойной подложки 500 датчика, приводит к тому, что готовый датчик 120 имеет изогнутую форму вдоль своей длины. Изогнутая форма образует радиус R изгиба до верхней поверхности 122. В одном варианте реализации, радиус R изгиба составляет не более чем 1,375 дюйма (35 мм). Радиус R изгиба является запланированным признаком настоящего изобретения. Преимущество радиуса R изгиба заключается в том, что дистальная концевая часть 502 датчика 120 непрерывного мониторинга удерживается и крепко размещена в канюле/игле 100 во время установки пациенту вследствие сил трения многослойной подложки 500 датчика, зацепляясь с внутренней стенкой канюли/иглы без какого-либо другого компонента или конструкции, для обеспечения того чтобы датчик 120 оставался нетронутым и пригодным для использования в процесс введения в подкожную ткань. Это особенно важно, учитывая размер дистальной концевой части 502 датчика 120, с шириной в 0,011 дюйма (279 микрон) и толщиной в 0,003 дюйма (75 микрон).
[00208] На фигуре 52 показан один вариант реализации системы 1000 при использовании после введения датчика 120 в подкожную ткань. Как показано, на фиг. 52 показаны примеры электронного устройства 902, 902', передатчика 1004 (который представляет собой корпус 206 датчика, содержащий узел 236 установки датчика и крышку 850 корпуса датчика) на предплечье пациента, причем передатчик 1004 передает данные об измеренном анализируемом веществе от датчика 120 непрерывного мониторинга, установленного пациенту, на электронное устройство 902, где данные отображаются пользователю на интерфейсе 918 пользователя.
[00209] Система 1000 содержит узел 200 устройства для введения, передатчик 1004, системное программное обеспечение, установленное на электронном устройстве 902, выполненном с возможностью беспроводной связи с передатчиком 1004. Необязательно, в системе 1000 используется полосовой считыватель 906 анализируемого вещества для калибровки. Примеры электронного устройства 902 включают компьютер, планшетный компьютер, телефон, регистратор данных, наручные часы, автомобильная информационная/мультимедийная система или другое электронное устройство. Беспроводная связь может осуществляться по радиочастотной (РЧ) связи, Wi-Fi, Bluetooth, ближней бесконтактной связи (NFC), радиодатчику, мобильной нательной компьютерной сети (MBAN) или другому протоколу беспроводной связи. В данном варианте реализации, полосовой считыватель 906 имеет встроенный BLE (Bluetooth с низким энергопотреблением) и будет отправлять данные калибровки беспроводным на электронное устройство 902 и будет направлять пациенту запрос о его намерении использовать новую точку данных калибровки.
[00210] Как описано ранее, узел 200 устройства для введения используется для установки датчика 120 непрерывного мониторинга субъекту после размещения узла 200 устройства для введения на теле субъекта, установки датчика 120 непрерывного мониторинга и прикрепления крышки 850 корпуса датчика, содержащего электронный модуль 700 и батарею 706 (который содержит передатчик 804), на корпус 206 датчика, тем самым образуя передатчик 1004.
[00211] В одном варианте реализации, передатчик 1004 связывается с электронным устройством 902 с использованием беспроводной персональной сети (WPAN), такой как Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE). В других вариантах реализации могут быть использованы другие протоколы беспроводной связи со связью, которая в целом является эффективной в пределах диапазона от нескольких сантиметров до нескольких метров. В некоторых вариантах реализации, например, системное программное обеспечение выполнено с возможностью связи с программными платформами Android и/или Apple, установленными на мобильных телефонах и тому подобном, и имеет диапазон до тридцати футов (примерно 9,2 метра).
[00212] В одном варианте реализации, передатчик 1004 выполнен с возможностью экономии энергии и функционирует через стандартный Bluetooth-протокол BLE. Например, показания с датчика 120 непрерывного мониторинга передаются от передатчика 1004 каждые пять минут и показание датчика быстро отображается пользователю после получения электронным устройством 902 пользователя. Как правило, передатчик 1004 успешно установит соединение с электронным устройством 902 после одной или двух попыток.
[00213] В одном варианте реализации, система 1000 использует универсальный уникальный идентификатор (UUID), выполняя фильтрацию для того чтобы предотвратить нежелательную передачу с другого устройства. Ожидается, что вблизи электронного устройства 902 может присутствовать и распознаваться множество устройств, особенно когда пользователь находится в месте большого скопления людей, например, в метро, на концертах или других общественных местах.
[00214] В одном варианте реализации, система 1000 использует данные калибровки, полученные беспроводным образом от отдельного полосового считывателя. Например, берется показание глюкозы с пальцевой полоски и затем вручную или автоматически вводится в систему 1000 для калибровки. В одном варианте реализации, программное приложение системы 1000 содержит средство для ввода пользователем вручную одноточечного значения калибровки, взятого с любого датчика. Например, пользователь использует интерфейс электронного устройства 902 для ввода показания калибровки 100 мг/дл, полученного с помощью отдельного полосового считывателя. После ввода данных калибровки, пользователь может принять, отклонить или повторно ввести данные калибровки вручную. В других вариантах реализации, системное программное обеспечение принимает информацию калибровки BLE от внешнего датчика. После приема системой 1000 данных калибровки, пользователь может принять, отклонить или повторно ввести эти данные калибровки вручную в интерфейс пользователя.
[00215] Системное программное обеспечение обеспечивает интерфейс 918 пользователя, одним примером которого является сенсорный экран дисплея. В одном варианте реализации, интерфейс 918 пользователя имеет основной экран 909 с индикаторами 910а для радиочастоты и мощности батареи. Другой индикатор 910b отображает концентрацию анализируемого вещества (например, концентрацию глюкозы) в единицах мг/дл (миллиграмм на децилитр) или ммоль/л (миллимоль на литр). Индикатор 1010с отображает стрелки тренда глюкозы для сообщения пользователю того, увеличивается ли, уменьшается ли или остается ли неизменной концентрация анализируемого вещества (например, глюкозы). В одном варианте реализации, индикатор 910 с для стрелки тренда также передает относительную скорость изменения.
[00216] В одном варианте реализации, например, скорость изменения, имеющая абсолютное значение, которое равняется или больше заранее определенного значения (например, ≥3 мг/дл), отображается в виде двух вертикально ориентированных стрелок (вверх или вниз); скорость изменения во втором заранее определенном диапазоне с абсолютным значением, которое меньше чем заранее определенное значение (например, 2-3 мг/дл), отображается в виде одной вертикально ориентированной стрелки (вверх или вниз); скорость изменения в третьем заранее определенном диапазоне с абсолютным значением, которое меньше чем второй заранее определенный диапазон (например, 1-2 мг/дл), отображается в виде стрелки, наклоненной под углом 45° к горизонтали (вверх или вниз); и скорость измерения в четвертом заранее определенном диапазоне с абсолютным значением, которое меньше чем абсолютное значение третьего заранее определенного диапазона (например, 1 мг/дл или меньше), отображается в виде горизонтальной стрелки для указания на устойчивое состояние. В одном варианте реализации, скорость изменения вычисляется на основе пяти последовательных точек данных с использованием следующей формулы:
[00217] В одном варианте реализации, концентрация анализируемого вещества (например, глюкозы) обновляется каждые пять минут данными с передатчика 1004 и отображается на основном экране 909. Необязательно, переданные данные обновляются и сохраняются в передатчике 1004 в случае, если электронное устройство 902 находится за пределами диапазона или не способно принимать во время этого периода. В одном варианте реализации, каждая передача передатчиком 1004 включает заранее определенное количество предыдущих точек данных (например, пять) для заполнения недостающих данных в случае, если электронное устройство 902 не способно принимать во время этого периода.
[00218] Основной экран 909 также отображает график 911 концентрации анализируемого вещества в зависимости от времени. В одном варианте реализации, ось Y (концентрация анализируемого вещества) выполнена с возможностью автоматического масштабирования с минимальным значением оси Y 10% ниже минимального значения нанесенных на графике данных и максимальным значением оси Y 10% выше максимального значения нанесенных на график данных. Ось Y может быть выполнена с возможностью отображения шкалы времени для процесса выбора, выполняемого пользователем.
[00219] Основной экран 909 также отображает макроскопическую временную шкалу 912 данных, которые включают данные, отображенные на графике 911. Часть данных, отображенных на макроскопической временной шкале 912, выделяется и соответствует данным, отображенным на графике 911. Например, макроскопическая временная шкала 912 может быть выполнена с возможностью отображения данных о концентрации анализируемого вещества за три часа, шесть часов, двенадцать часов, двадцать четыре часа, трое суток или одну неделю. Следовательно, данные, отображенные на графике 911, представляют собой поднабор данных, отображенных на макроскопической временной шкале 912. В одном варианте реализации, выделенная область 913 макроскопической временной шкалы 912 представляет собой активный элемент интерфейса 908 пользователя. Например, путем прикосновения к выделенной области 913 в центре и перетаскивания влево или вправо, данные из графика 911 выбираются и перемещаются. Подобным образом, путем прикосновения к выделенной области 913 в левом крае 913а или правом крае 913b и перетаскивания влево или вправо, выделенная область 913 расширяется или сокращается вдоль оси времени. Когда размер или местоположение выделенной области 913 регулируется, график 911 автоматически обновляется для отображения данных между тем же минимальным временем и максимальным временем выделенной области 913. На основном экране 909 также отображен значок 915 активной службы. Выбор значка 915 активной службы отображает экран службы с индикаторами 910 для калибровки и установки настроек. Например, экран службы включает индикаторы 910 для настройки верхних и нижних пределов, пределов сигнала тревоги, отображаемых единиц, настроек сопряжения устройств, временной шкалы, временного домена по оси X и тому подобного. Например, пользователь получает доступ к экрану службы для настройки временного диапазона данных, отображенных на макроскопической временной шкале 912 и графике 911. Выбор значка калибровки открывает экран калибровки, используемый для калибровки данных об анализируемом веществе. В некоторых вариантах реализации, экран службы включает индикаторы для использования или ссылку на получение доступа к инструкциям по использованию.
[00220] Например, настройки пользователя или значения по умолчанию для максимальной и минимальной концентрации/контрольным пределам отображаются на графике 911 в виде пунктирных линий 916а, 916b, соответственно, проходящих горизонтально. В одном варианте реализации, настроенные пользователем контрольные пределы не обеспечены сигналом тревоги. Контрольные пределы по умолчанию обеспечивают верхний и нижний пределы сигнала тревоги, а также верхний и нижний пределы сообщаемого диапазона. Показания выше максимума 916а или ниже минимума 916b приводят к сигналу тревоги, такому как вибрация или звуковой сигнал тревоги для пользователя. В одном варианте реализации, максимальный предел 916а концентрации имеет значение по умолчанию 510 мг/дл, а минимальный предел 916b концентрации имеет значение по умолчанию 90 мг/дл.
[00221] В некоторых вариантах реализации, системное программное обеспечение выполнено с возможностью генерирования отчетов для специалистов в сфере здравоохранения. Например, прикосновение к значку открывает отчеты и конфигурации, которые могут быть переданы специалисту в сфере здравоохранения через облако, такие как количество времени выше и ниже целевых диапазонов; отчеты о сигнале тревоги, значения НМГ; оцененные значения А1С и eAG и результаты измерения анализируемого вещества с течением времени.
[00222] В одном варианте реализации, система 1000 обеспечивает пользователю возможность ввода одноточечного значения калибровки вручную, взятого с отдельного полосового считывателя глюкозы. Например, пользователь вводит 100 мг/дл, как получено с измерения тестовой полоской. После ввода данных калибровки, пациент примет, отклонит или повторно введет эти данные калибровки вручную в интерфейс пользователя.
[00223] В другом варианте реализации, система 1000 выполнена с возможностью приема информации калибровки от полосового считывателя через BLE или другой протокол беспроводной связи.
[00224] В некоторых вариантах реализации, настройки и предпочтения могут быть заблокированы и к ним может быть предоставлен доступ только путем ввода пароля, биометрической информации или другой информации, служащей в качестве ключа для разблокирования меню настроек и предпочтений.
[00225] В одном варианте реализации, система 1000 выполняет общие вычисления данных с использованием следующих меток родовых переменных:
А0=(М*Х+В)-(N*Y+С)
А1=А0 + калибровочная регулировка
А2=А1/18,018018
X=((<канал 0>*0,000494)-1)*1000
Y=((<канал 1>*0,000494)-1)*1000
[00226] Родовые переменные определены следующим образом:
А0 - это не откалиброванное значение НМГ в мг/дл
А1 - это откалиброванное отображенное значение НМГ в мг/дл
А2 - это откалиброванное отображенное значение НМГ в ммоль/л (чередующиеся единицы)
X - это выходной показатель мВ с Канала 0 (канала сигнала датчика)
М - это коэффициент поправки на наклон для Канала 0
В - это коэффициент поправки на смещение для Канала 0
Y - это выходной показатель мВ с Канала 1 (канала холостого сигнала)
N - это коэффициент поправки на наклон для Канала 1
С - это коэффициент поправки на смещение для Канала 1
[00227] В одном варианте реализации, значения для переменных М, В, N и С хранятся на электронном устройстве 902. В одном варианте реализации, значения А0, A1, X и Y сохраняются в базе данных SQL вместе с временной меткой даты. Например, дата/время, значение канала 0, значение канала 1, вычисленное значение глюкозы, вычисленное значение глюкозы с калибровкой и id устройства. Необязательно, отдельная база данных включает введенные пациентом данные калибровки с временной меткой, такие как дата/время, введенное значение калибровки и id устройства.
[00228] В одном варианте реализации, значения для А1 или А2 (значения, отображенные пациенту на графике 911), которые больше чем заранее определенный максимальный предел (например, 800 мг/дл или 27,7 ммоль/л), приводят к сообщению об ошибке, отображаемому на интерфейсе 918 пользователя, такому как «Выше сообщаемого диапазона». Подобным образом, значения для А1 или А2, которые меньше чем заранее определенный минимальный предел (например, 40 мг/дл или 2,2 ммоль/л), приводят к сообщению об ошибке, отображаемому пользователю, такому как «Ниже сообщаемого диапазона».
[00229] Связь между передатчиком 1004 и электронным устройством 902 безопасна. Например, между передатчиком 1004 и электронным устройством 902 используется протокол диспетчера безопасности, поддерживаемый BLE. ПДБ определяет процедуры и поведение для управления сопряжением, аутентификацией и шифрованием между устройствами, в том числе шифрованием и аутентификацией, сопряжением и связыванием, генерацией ключей для разрешающей способности при распознавании устройства, подписанием данных, шифрованием, способом сопряжения на основе способностей передатчика 1004 и электронного устройства 902 в отношении ввода/вывода.
[00230] В одном варианте реализации, электронное устройство 902 представляет собой наручные часы, выполненные с возможностью беспроводной связи с передатчиком 1004. В таком варианте реализации, системное программное обеспечение включает три экрана на интерфейсе 918 пользователя в электронном устройстве 902', выполненном в виде наручных часов. На первом экране отображается наиболее недавняя концентрация анализируемого вещества и единицы измерения. Например, концентрация глюкозы отображается индикатором 910b в мг/дл или ммоль/л и обновляется каждые пять минут. Индикатор 910с стрелки тренда показывает относительную частоту изменения, как описано выше.
[00231] На втором экране отображается наиболее недавняя концентрация глюкозы и единицы измерения. На втором экране отображается график 911 с данными о концентрации анализируемого вещества за прошедший один час, где по оси Y отложена концентрация глюкозы, а по оси X отложено время. Верхний и нижний пределы 916а, 916b отображены пунктирными линиями. На третьем экране отображена макроскопическая временная шкала 912 с данными, полученными в течение двадцати четырех часов.
[00232] Способ имплантации подкожного датчика
[00233] Ссылаясь теперь на фигуру 53, на блок-схеме показаны этапы способа 1100 непрерывного измерения анализируемого вещества, такого как, например, глюкоза. Для начала, на этапе 1105 выбирают заранее собранный узел 200 устройства для введения, который содержит узел 236 установки датчика с датчиком 120. На этапе 1110, необязательно, располагают адгезивную подушку 600 корпуса датчика, выполненную с возможностью использования с корпусом 206 датчика, на дно корпуса датчика, если адгезивная подушка не установлена заранее. Предполагается, что адгезивная подушка 600 может быть уже прикреплена к узлу 200 устройства для введения, причем пользователь просто удаляет покрытие для прикрепления узла 200 устройства для введения к коже пользователя. Также предполагается, что могут быть использованы другие режимы адгезивного прикрепления корпуса 206 датчика к пациенту, все из которых известны из уровня техники.
[00234] На этапе 1120 узел 200 устройства для введения располагают в месте для введения пациенту с корпусом 206 датчика и, если необязательно прикреплена, адгезивной подушкой 600 корпуса датчика, входя в контакт с кожей пациента. В одном варианте реализации, область контакта является достаточно небольшой, имеющей ширину примерно 1 дюйм (25,4 мм) и длину примерно 1,5 дюйма (38,1 мм). В одном варианте реализации, этап 1120 включает фиксацию узла 200 устройства для введения к коже с использованием адгезивной ленты для медицинского использования или тому подобного.
[00235] На этапе 1125 пользователь вручную нажимает на кнопку 204 до ее второго положения (нижнего положения) для приведения в действие иглы/острого предмета 100 с направленным вниз усилием и датчика 120 для непрерывного мониторинга. Как правило, игла/острый предмет 100 вводится примерно на 8 мм в подкожную ткань. Было показано, что на этапе 1125 прикладывают усилие примерно 0,1 фунта и он является практически безболезненным для пациента.
[00236] На этапе 1130 механизм 208 установки «достигает нижней точки» или достигает своего наиболее нижнего положения в направлении корпуса 206 датчика. Звуковой «щелчок» вместе с ощутимой вибрацией предупреждает пользователя. На этапе 1135 звуковой щелчок и ощутимая вибрация указывают пользователю на то, что датчик 120 был имплантирован, игла/острый предмет 100 втягивается обратно в узел 200 устройства для введения и узел 200 устройства для введения отсоединяется от корпуса 206 датчика.
[00237] В ходе этапа 1135, механизм 208 установки автоматически втягивается или перемещается из положения держателя иглы перед введением (нижнего положения) во втянутое положение держателя иглы (верхнее положение), оставляя датчик 120 для непрерывного мониторинга введенным в кожу примерно на 7 мм. Игла/острый предмет 100 втягивается механизмом 208 установки двойного действия, который быстро втягивает иглу/острый предмет 100, и держателем 234 иглы.
[00238] На этапе 1140 корпус 202 устройства для введения, кнопка 204 установки и механизм 208 установки (также совместно называемые узлом 200 устройства для введения) отсоединяются/смещаются от корпуса 206 датчика без необходимости в выполнении какого-либо дополнительного действия для осуществления отсоединения узла 200 устройства для введения от корпуса 206 датчика. Как описано ранее, отсоединение узла 200 устройства для введения от корпуса 206 датчика происходит автоматически по мере того как кнопка 204 установки «достигает нижней точки» и приводит к отсоединению блокирующего механизма 205 (например, нажимая запорный элемент) на корпусе 202 устройства для введения от корпуса 206 датчика. Корпус 206 датчика, содержащий узел установки датчика, остается на пациенте.
[00239] На этапе 1145 крышку 850 корпуса датчика, содержащую электронный модуль 700 и батарею 760, устанавливают на корпус 206 датчика. Прикрепление крышки 850 корпуса датчика на корпус 206 датчика автоматически подводит питание на электронный модуль 700 и на этапе 1150 установку завершают.
[00240] На этапе 1145 собранный узел корпуса датчика теперь готов к работе. Электронный модуль 700 начинает принимать электрические сигналы, генерируемые датчиком 120. Электрические сигналы, генерируемые датчиком 120, который имплантирован подкожно пациенту, относятся непосредственно к концентрации анализируемого вещества в подкожной ткани. В случае, если используется датчик глюкозы, электрические сигналы, генерируемые датчиком 120, относятся непосредственно к концентрации глюкозы в подкожной ткани. Электронный модуль 700 содержит электронные и/или электрические компоненты, что обеспечивает возможность измерения и записи исследуемого анализируемого вещества, которое представляет собой глюкозу в случае непрерывного мониторинга глюкозы. Данные, полученные от датчика 120, могут быть сохранены в электронной схеме электронных и/или электрических компонентов в электронном модуле 700 для одновременного или позднего отображения и/или передачи сгенерированных данных. Электронный модуль может также иметь возможность индуктивного заряда, так что встроенная батарея может быть с удобством заряжена без удаления из корпуса датчика.
[00241] Способ формирования подложки датчика
[00242] Ссылаясь теперь на фигуру 54, на блок-схеме изображены этапы одного способа 1200 получения многослойной подложки 500 датчика.
[00243] На этапе 1205 обеспечивают точный фрагмент плоской подложки из флоат-стекла из натронной извести с размером 4''×4'' и оловянным покрытием на обратной поверхности.
[00244] На этапе 1210 металлизируют границу на передней стороне стекла подложки из стекла. В одном варианте реализации, граница имеет ширину 4 мм. Металлизацию границы проводят путем начальной визуалиации границы на фоторезистивный слой, сформированный путем ротационного отложения на подложке из стекла. Затем, на фоторезист напыляют слой хрома с использованием распылительной машины или термоосаждения. Фоторезист отрывают с использованием ацетона, затем поверхность промывают, просушивают и очищают плазмой.
[00245] На этапе 1215 наносят и отверждают первый полиимидный изоляционный слой (подложка 512 базового слоя). В одном варианте реализации, первый полиимидный слой наносят путем ротационного отложения и он имеет толщину 10,0 мкм ± 2,5 мкм после отверждения. Например, полиимид наносят путем ротационного отложения с последующей первичной сушкой на протяжении десяти минут на горячей пластине при 100°С и отверждением в печи или котле путем повышения температуры до 350°С, и поддержания при этой температуре на протяжении тридцати минут. После отверждения может быть измерена и проверена толщина первого полиимидного изоляционного слоя.
[00246] На этапе 1220 базовый металлизированный слой 520 наносят на подложку 512 базового слоя и обрабатывают. Сперва выполняют РЧ-вытравливание при 580 Вт для очистки поверхности. В одном варианте реализации, базовый металлизированный слой 520 напыляют путем распыления и он представляет собой слой металла из трех частей, который включает первый слой хрома (толщиной 200±150 ), второй слой золота (1000±150 ), нанесенный распылением на хром, и третий слой хрома (200±150 ), нанесенный распылением на золото.
[00247] Затем базовый металлизированный слой 1220 визуализируют. Сперва фоторезист наносят ротационным отложением на базовый металлизированный слой 520 и подвергают первичной сушке на горячей пластине, как описано выше. Используя установку совмещения, элементы совмещают и фоторезист выводят с использованием маски первого слоя металла. Фоторезист проявляют и очищают плазмой. Затем, выведенный металл базового металлизированного слоя 520 удаляют с использованием ионного травления с последующим удалением оставшегося фоторезиста с помощью растворителя. Необязательно, сопротивление подложки 512 базового слоя проверяют для того чтобы убедиться, что весь металл был удален. Необязательно, проводящие дорожки 528 базового металлизированного слоя 520 проверяют на брак и обрывы, и исправляют, где это возможно. Для подтверждения работы схемы, снимают замеры сопротивления между «рабочей» и «холостой» дорожками 528 в различных местоположениях. В одном варианте реализации, сопротивление составляет по меньшей мере 10 MΩ, что является сопротивлением обрыва нагрузки.
[00248] На этапе 1225 подложку 552 срединного слоя (например, второй полиимидный изоляционный слой) напыляют на базовый слой 510 и обрабатывают. После напыления путем ротационного отложения, подложку 552 срединного слоя подвергают первичной сушке и отверждают. В одном варианте реализации, второй полиимидный изоляционный слой имеет толщину 10,0 мкм ± 2,5 мкм после отверждения. Второй полиимидный изоляционный слой сначала подвергают первичной сушке на протяжении пяти минут на горячей пластине при 70°С, затем сушат на протяжении десяти минут на горячей пластине при 105°С. Отверждение выполняют в печи или котле путем нагревания до 350°С и поддержания при температуре на протяжении тридцати минут с последующей очисткой плазмой. Подложку 552 срединного слоя визуализируют путем применения фоторезиста с последующим совмещением и выведением фоторезиста с использованием «маски» на установке совмещения. Фоторезист проявляют с использованием устройства для проявления и промывают в установке струйного проявления.
[00249] На этапе 1230 срединный металлизированный слой 570 напыляют на подложку 552 срединного слоя (второй полиимидный изоляционный слой) и обрабатывают. Срединный металлизированный слой может быть напылен с использованием распылительной машины или подходящего заменителя. Необязательно, данный этап изначально включает РЧ-вытравливание при 580 Вт, выполняемое перед напылением металла, для очистки и подготовки поверхности. В одном варианте реализации, срединный металлизированный слой 570 представляет собой слой из четырех частей, который включает первую часть хрома (200±150 ), вторую часть золота (1000±150 ), напыленную на хром, третью часть платины (1000±150 ), напыленную на золото, и четвертую часть хрома (200±150 ), напыленную на платину.
[00250] Срединный металлизированный слой 570 визуализируют. Сперва фоторезист наносят ротационным отложением на срединный металлизированный слой 570 и с последующей первичной сушкой на горячей пластине. Затем, фоторезист совмещают и выводят с использованием маски второго слоя металла с последующим проявлением фоторезиста и очисткой плазмой. Затем, выведенный металл срединного металлизированного слоя 570 удаляют посредством ионного травления. Затем оставшийся фоторезист удаляют. Необязательно, выполняют проверку сопротивления на втором полиимидном изоляционном слое (подложке 552 срединного слоя) для обеспечения адекватного удаления избыточного металла срединного металлизированного слоя 570. Проводящие дорожки 574 срединного слоя 550 проверяют на брак и обрывы с последующей очисткой плазмой.
[00251] Необязательно, проверяют сопротивление срединного металлизированного слоя 570. Например, измеряют сопротивление между проводящими дорожками 574. Предпочтительно, сопротивление составляет по меньшей мере 10 MΩ (Обрыв нагрузки).
[00252] На этапе 1235 верхний слой 580 (например, третий полиимидный изоляционный слой) наносят на срединный слой 550. В одном варианте реализации, верхний слой 580 представляет собой биосовместимый полиимид или подходящий заменитель, причем полиимид нанесен ротационным отложением, подвержен первичной сушке и отвержден. Первичную сушку выполняют в течение пяти минут на горячей пластине при 70°С с последующей первичной сушкой в течение десяти минут на горячей пластине при 105°С. В одном варианте реализации, верхний слой 580 имеет толщину 55,0 мкм ± 5,0 мкм после отверждения.
[00253] Верхний слой 580 визуализируют для определения контактных отверстий 590 и ячеек 592 датчика, которые проходят через верхний слой 580 и соответствуют контактным щиткам 560, 562, соответственно, срединного металлизированного слоя 570. В одном варианте реализации, верхний слой 580 представляет собой полиимид с толщиной примерно 55 мкм после отверждения. После нанесения слоя фоторезиста ротационным отложением, верхний слой 580 совмещают, а фоторезист выводят с использованием «маски ячейки» на установке совмещения. Фоторезист проявляют с использованием устройства для проявления и промывают в установке струйного проявления. Необязательно, контактные отверстия 590 и ячейки 592 датчика проверяют для полного проявления и затем выборочно проверяют на высоту предварительного отверждения. Верхний слой 580 затем подвергают медленному отверждению в печи или котле путем изменения температуры до 550°С, поддержания при температуре на протяжении шестидесяти минут, затем изменения температуры до 350°С и поддержания при температуре на протяжении тридцати минут. После медленного охлаждения, верхний слой 580 очищают плазмой и визуально проверяют с использованием микроскопа. Необязательно, в различных местах может быть проверена глубина контактных отверстий 590 и ячеек 592 датчика.
[00254] На этапе 1240 срединный металлизированный слой протравливают, где он выводится через ячейки 592 датчика и контактные отверстия 590 верхнего слоя 580. Например, четвертый слой хрома срединного металлизированного слоя 570 химически удаляют для выведения третьего слоя платины на всех ячейках 592 датчика и контактных отверстиях 590. Ячейки 592 датчика и контактные отверстия 590 проверяют на полное удаление хрома с последующей очисткой плазмой узла 120 датчика.
[00255] На этапе 1245 серебро напыляют на эталонный электрод 134, определенный подложкой датчика, и, следовательно, часть серебра преобразуется в хлорид серебра для создания электрода Ag/AgCl, который будет служить в качестве эталонного электрода.
[00256] На этапе 1250 химическое вещество датчика напыляют в отверстия 592 датчика, как описано, например, в способе 1300 ниже.
[00257] На этапе 1255 выполняют лазерное разделение для удаления датчиков 120 для непрерывного мониторинга со стеклянной пластины и друг от друга. В этой точке, изгиб или кривая датчиков 120 для непрерывного мониторинга может быть проверена и подтверждена в отношении соответствия желаемому изгибу или кривой датчика. Например, изгиб или кривую датчика измеряют для заранее определенного количества датчиков 120 на пластину с использованием высокомощного микроскопа. В одном варианте реализации, максимальный радиус R изгиба составляет не более чем 1,375 дюйма (~35 мм). С таким радиусом R изгиба, датчик 120 для непрерывного мониторинга поддерживается внутри канюли/иглы 100 вследствие сил трения с внутренней стенкой канюли/иглы 100.
[00258] Превышение максимального радиуса изгиба может привести к выпадению датчика 120 для непрерывного мониторинга из канюли. Радиус R изгиба частично является результатом значений относительной толщины слоев 500, 510, 550. Радиус R изгиба также частично является результатом последовательного отверждения слоев 500, 510, 550 многослойной подложки 500 датчика, начиная с базового слоя 510, затем срединного слоя 550, а затем верхнего слоя 580. Толщина полиимида подложки 512 базового слоя сокращается примерно на 37% после отверждения. Толщина полиимида подложки 552 срединного слоя и верхнего слоя 580 сокращается примерно на 40% после отверждения. Также, поскольку верхний слой 580 (~55 мкм) приблизительно в десять раз больше каждого из базового слоя 510 (~10 мкм) или срединного слоя 550 (~10 мкм), сокращение верхнего слоя 550 во время отверждения после базового слоя 510 и срединного слоя 550 передает радиус R изгиба многослойной подложке 500 датчика.
[00259] В одном варианте реализации, датчик 120 для непрерывного мониторинга имеет длину примерно 18,42 мм, при этом проксимальная концевая часть 501 подложки имеет длину примерно 6,99 мм, каждая из дистальной концевой части 502 подложки и срединной части 503 узла имеет ширину примерно 279 мкм, а проксимальная концевая часть 501 подложки имеет ширину примерно 711 мкм. Благодаря этим размерам, датчик 120 для непрерывного мониторинга обладает размерами для использования внутри круглой тонкостенной трубки из нержавеющей стали калибра 25 или скошенной тонкостенной трубки из нержавеющей стали калибра 27, обе из которых выполнены в форме острого предмета, образующего иглу 100. Тонкостенная трубка калибра 25 имеет номинальный наружный диаметр примерно 0,020 дюйма (0,51 мм) и внутренний диаметр примерно 0,015 дюйма (0,38 мм). Тонкостенная трубка калибра 27 имеет номинальный наружный диаметр примерно 0,016 дюйма (0,41 мм) и номинальный внутренний диаметр примерно 0,012 дюйма (0,30 мм). Другие калибры игл приемлемы, а размеры многослойной подложки 500 датчика могут быть отрегулированы по необходимости для более тугой или ослабленной посадки внутри заданной иглы.
[00260] Преимуществом производства датчика 120 для непрерывного мониторинга со множеством слоев (например, 510, 550, 580) в многослойной подложке 500 датчика является возможность наличия большего количества контуров (например, 522, 572) в заранее определенной области. В связи с этим, в датчике 120 для непрерывного мониторинга увеличены доступные опции по размещению электродов 130, 132, 133, 134. Также, множество слоев увеличивает возможность наличия большего количества электродных контуров в одной и той же заранее определенной области, тем самым обеспечивая разнообразие различных типов электродов на датчике 120 для непрерывного мониторинга. В пределах объема настоящего изобретения предполагается, что датчик 120 для непрерывного мониторинга имеет дополнительные слои, такие как четвертый, пятый, шестой или другой дополнительный слой (т.е. другие «срединные» слои между базовым слоем 510 и срединным слоем 550/верхним слоем 580).
[00261] Способ напыления химического вещества датчика
[00262] Ссылаясь теперь на фигуру 55, на блок-схеме изображены приведенные в качестве примера этапы одного способа 1300 напыления химического вещества датчика, как отмечено выше на этапе 1250 способа 1200. На этапе 1310 обеспечивают многослойную подложку 500 датчика, как описано выше на этапах 1205-1275 способа 1200, где многослойная подложка 500 датчика определяет два или более электродов, которыми являются по меньше мере первый рабочий электрод и эталонный электрод, и где другие электроды выбраны из противоэлектрода, второго рабочего электрода и других рабочих электродов анализируемого вещества, при этом все они находятся на одной стороне подложки 500 датчика. Как правило, множество многослойных подложек 500 датчика обеспечены в виде группы на стеклянной подложке.
[00263] На этапе 1315 на подложку датчика наносят жидкий фоторезист, например, путем нанесения ротационным отложением. Фоторезист подвергают воздействию УФ-света заранее заданного паттерна, а незадействованные области удаляют для определения паттерна с отверстиями в фоторезисте, совмещенными с отверстиями 590 датчика и/или ячейками 592 датчика на подложке датчика. Подобным образом, если используется отрицательный фоторезист, задействованные области удаляют. Следует понимать, что варианты реализации настоящего изобретения описаны как имеющие электроды 130, 132, 133, 134 на одной стороне многослойной подложки 500 датчика; но предполагается, что в объем настоящего изобретения также входит двухсторонний датчик.
[00264] На этапе 1320 мембрану из гидрогеля напыляют на эталонный электрод 134 из Ag/AgCl и противоэлектрод 133 путем распыления заранее определенного количества раствора для мембраны из гидрогеля с последующим УФ-отверждением и промыванием.
[00265] На этапе 1325 слой фоторезиста напыляют на подложку датчика, подвергают воздействию УФ-света и вскрывают для определения отверстий, соответствующих рабочему электроду 130 и холостым электродам 133, определенным в подложке датчика.
[00266] На этапе 1335 на рабочий электрод 130 и холостой электрод 133 напыляют раствор предшественника поли-2-гидроксиэтил метакрилата (РНЕМА) для мембраны, подвергают УФ-отверждению, промывают и сушат. Специалисты в данной области техники должны понимать, что один из двух электродов представляет собой электрод глюкозы, а, следовательно, раствор предшественника РНЕМА для мембраны для этого электрода дополнительно содержит глюкозный фермент, предпочтительно, глюкозооксидазу. Необязательно, раствор предшественника РНЕМА для мембраны, который содержит глюкозный фермент, также может содержать заранее определенное количество микросфер в дополнение к композитной мембране, описанной ниже. Заранее определенное количество микросфер меньше чем количество микросфер в композитной мембране, описанной ниже.
[00267] На этапе 1340 на рабочий электрод 130 (например, электрод глюкозы) и холостой электрод 133 напыляют раствор предшественника для композитной мембраны, подвергают УФ-отверждению, промывают и сушат.
[00268] Далее будет описано приготовление раствора предшественника для композитной мембраны. Микросферы приготавливают из материала, по существу не имеющего или имеющего слабую проницаемость для глюкозы, но по существу высокую проницаемость для кислорода. Предпочтительно, микросферы приготавливают из PDMS (полидиметилсилоксана). Микросферы смешивают с предшественником гидрогеля, который обеспечивает возможность пропускания глюкозы. Хотя рабочим вариантом является полиуретановые гидрогели, предпочтительным является предшественник РНЕМА. Соотношение микросфер к гидрогелю определяет соотношение глюкозы к проницаемости для кислорода. Таким образом, специалист в данной области техники легко сможет определить соотношение, которое обеспечивает возможность измерения желаемого динамического диапазона глюкозы при необходимых низких потреблениях кислорода. Следует отметить, что если используется полиуретановый гидрогель, мембрану отверждают путем испарения раствора вместо использования ультрафиолетового света.
[00269] На этапе 1345, необязательно, на рабочий электрод 130 (например, глюкозы) и холостой электрод 133 напыляют дополнительный раствор предшественника катал азы для РНЕМА-мембраны, подвергают УФ-отверждению, промывают и сушат. Этот необязательный этап добавляет каталазу, которая предотвращает высвобождение перекиси водорода в биологическую среду, снижает влияние скорости потока на чувствительность датчика, а также предотвращает контакт поверхности микросфер с биологической средой.
[00270] На этапе 1350 и после этапа разделения, описанного на фиг. 48, датчик 120 для непрерывного мониторинга устанавливают в канюле/игле 100, в соответствии с ранее описанными предпочтительными вариантами реализации.
[00271] Несмотря на то, что в настоящем документе были описаны предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения, приведенное выше описание является только иллюстративным. Дополнительная модификация настоящего изобретения, раскрытого в настоящем документе, будет ясна специалистам в соответствующей области техники, и все такие модификации следует считать входящими в объем настоящего изобретения, определенный приложенной формулой изобретения.