具有微型压力传感器激活的潮式干粉吸入器制造技术

技术编号:15396171 阅读:153 留言:0更新日期:2017-05-19 07:18
一种潮式干粉吸入器包括:微型压力传感器,所述传感器的传感器端口经气动地连接到用户通过其能吸入的流道;处理器,所述处理器经配置以处理从所述传感器的敏感元件接收的数据用来做出通过所述流道的自主呼吸的吸入是在进行中的决定;控制器,所述控制器经配置以响应所述决定发出开始给药信号;以及给药机构,所述给药机构经配置以在响应接收所述信号时在所述自主呼吸的吸入期间释放干粉药剂到流道中。

Tide type dry powder inhaler activated by micro pressure sensor

A dry powder inhaler comprises: a micro pressure sensor, sensor ports by the sensor dynamic connection to the user through the channel can be inhaled; the processor, the processor is configured to process from the sensitive element of the sensor receives the data used to make breathing through the suction channel is independent in the decision; controller, the controller is configured to respond to the issue of administration decision and administration mechanism, signal; the delivery mechanism is configured to release dry medicament in response to receiving the signal in the spontaneous breathing during inhalation to flow.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有微型压力传感器激活的潮式干粉吸入器本申请主张美国申请序列号62/043,126(专利技术名称:具有微型压力传感器激活的潮式干粉吸入器,于2014年8月28日提交)的优先权,其内容通过援引完整地并入到本文中。
本申请公开内容一般性地涉及吸入器,例如,用于药物投予。更具体地说,该公开内容涉及微型压力传感器用于在潮式干粉吸入器(tidaldrypowderinhaler)中的吸入检测。
技术介绍
吸入和/或呼出检测通常在肺状况的诊断和治疗中是被要求的,其中此类装置(如最大流量计和肺活量计)经常被采用。肺活量计是用于测量由患者的肺吸入和呼出的空气的体积的仪器。肺活量计测量换气,进入和离开肺的空气移动。从被称为肺量图的由肺活量计输出的迹线,,可以看出,鉴定异常(阻塞或限制)换气模式是有可能的。现有的肺活量计采用各种不同的测量方法,包括压力传感器、超声波和水位表。吸入器或喷气器(puffer)被用于通过肺递送药物到体内。它们能够在例如治疗哮喘和慢性阻塞性肺病(chronicobstructivepulmonarydisease)(COPD)中使用。吸入器的类型包括定量吸入器(MDIs)、干粉吸入器(DPIs)和喷雾器(nebuliser)。现代呼吸控制喷雾器(breathcontrollednebuliser)通常落入以下两类中的一类:呼吸强化型或呼吸驱动型。呼吸强化型喷雾器采用患者的气流以控制包含药物的气雾剂到患者的流动。因为气雾剂在这些喷雾器中连续地产生,一些浪费到环境中。呼吸驱动喷雾器采用吸入和/或呼出检测利用患者的呼吸打开和关闭气雾剂发生器。相比呼吸强化型喷雾器,这提高了效率,因为小量(如果有的话)药物被损失到环境中。呼吸驱动装置中的检测通常是通过热和/或压力传感器。为了监测与潮式(自主)呼吸相关的流量,压力传感器是最方便的,因为压力信息能够被用于确定流量,进而被用于确定体积。用于呼吸检测的压力传感器通常测量穿过气道的截面的压力差异,患者通过该气道呼吸。采用通过管子或其它合适的导管的两个连接以连接传感器到所述气道,这共同地被完成。还有可能采用单个到气道的连接,其中另一个端口开放在空气中。如果气道内的压力在气流被施加之前和之后均被测量,单端口计式传感器(singleportgaugetypesensor)也能被使用,读数的不同代表在空气通道阻力(airpathresistance)上形成的想要压力降。然而,与第一(没有气流)读数相关的不确定性通常是高的。不考虑使用的压力传感器的类型,通常通过使用挠性管,压力传感器被连接到患者气道。此类系统的缺点是与呈溢出的药物或患者分泌物(粘液、唾液等)形式的流体污染相关的传感器损坏的可能性。为了使压力传感器与此类污染物隔离,制造商经常采用弹性管将压力传感器放置在离开测量位置的一段距离处。然而,液体仍然在管子内凝结,在暴露于患者的区域内创造细菌增殖的环境,但是该区域通常不能进去清洗。传统压力传感器的另一个问题是热漂移;压力读数随着局部温度的改变经过一段时间改变的现象。通过采用额外的电路,弥补此类漂移是有可能的,但是这增加了成本和体积并且增大了电力需求。此类电路可位于压力传感器本身的内部,但是考虑到传感器通常或多或少地远离从被测量的气体,检测的温度也许不是代表该气体的温度。温度监测电路(temperaturemonitoringcircuitry)可定位在患者身上,但是这增加了额外的部件,加上成本和复杂性。传统压力传感器的另一个问题是对高无线电频率(RF)暴露的敏感性。当与无线电广播发射机比如手机靠得很近操作时,这是现实的问题。其它的电位源包括无线通讯设备比如Wi-Fi路由器和无线电话以及各种其它形式的信息技术(IT)设备,比如无线网络打印机。一些传统压力传感器的另一问题是滞后,压力传感材料比如隔膜在变形之后恢复到其原来形态、形状或位置的磁阻。当通过来自不同方向(从目标压力的上面或下面)的相同压力时观察到输出差别。当处理非常低的压力变化时,此类抵消足够大以遮蔽经测量的信号。用于潮式呼吸检测的传感器(例如在喷雾器或具有无通气面罩或吹嘴的装置中,尤其当与被具有损害呼吸(compromisedrespiration)的婴儿或患者使用时)通常包含0到10kPa的范围,仅仅该范围的极低端(例如从0到200Pa)实际被采用。滞后效应在这种范围内是很显著的,因为传感器被迫从无压力的状态(0Pa)转变到有压力的状态(>0Pa)。照此,当首先施加压力时,传感器无法提供线性响应或也许显示不到最佳的灵敏度,直到这种压力被解除。然而,随着部件的微型化,微型压力传感器比如微机电系统(microelectromechanicalsystem)(MEMS)压力传感器和纳机电系统(nanoelectromechanicalsystem)(NEMS)压力传感器已经被开发了。MEMS压力传感器开始被用在呼吸应用中。
技术实现思路
本文描述了激活干粉吸入器的新工具,其避免了上述提到的缺点中的一些或全部。根据第一方面,本文提供了潮式干粉吸入器,包括:微型压力传感器、所述传感器的传感器端口被气动地连接到用户通过其能吸入的流道;处理器,所述处理器经配制以处理从传感器的敏感元件接收的数据以做出通过所述流道的自主呼吸的吸入是在在进行中的决定;控制器,所述控制器经配制以响应所述决定发出开始给药信号和给药机构(dosingmechanism),所述给药机构经配制以在响应接收所述开始给药信号中在所述自主呼吸的吸入期间释放干粉药剂到流道中。该微型压力传感器是微机电系统(microelectromechanicalsystem)(MEMS)压力传感器或纳机电系统(nanoelectromechanicalsystem)(NEMS)压力传感器。当从所述敏感元件接收的所述数据表明了所述流道中的空气流速已经达到预定的开始给药阈值时,处理器经配置做出决定。所述预定阈值小于预定的最大吸入气流量(peakinspiratoryflow)(PIF)速度值的50%,例如在30和35%之间例如32%。所述给药机构经配置以在离散时间包(discretetimepackets)中释放药物。所述离散时间包具有约50ms到约500ms的持续时间,例如约50ms到约200ms,优选地,约100ms到约200ms,最优选地,约100ms。所述处理器进一步经配置在做出通过所述流道的自主呼吸的吸入是在进行中的决定之后处理从所述敏感元件接收的数据以做出用户的肺的目标体积已经被填满的决定。所述控制器可进一步被配置以,响应于用户的肺的目标体积已经被填满的所述决定,发出停止给药信号。该给药机构可进一步被配置以在响应接收所述停止给药信号中停止释放干粉药剂到流道中。该处理器可被配置以做出用户的肺的目标体积已经被填满的决定,当从敏感元件接收的所述数据表明了所述流道中的气流速率(一段时间内平均的)是在预定的停止给药阈值处时。吸入器包括可再用部分和可替换药物套筒(cartridge)。所述可再用部分包括电子套筒识别工具(electroniccartridgeidentificationmeans)。所述电子套筒识别工具可通过直接连接或使用无线电技术实施。直接连接包括逻本文档来自技高网
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具有微型压力传感器激活的潮式干粉吸入器

【技术保护点】
潮式干粉吸入器包括:微型压力传感器,所述传感器的传感器端口经气动地连接到用户通过其吸入的流道;处理器,所述处理器经配置以处理从所述传感器的敏感元件接收的数据用来做出通过所述流道的自主呼吸的吸入是在进行中的决定;控制器,所述控制器经配置以响应所述决定,发出开始给药信号;以及给药机构,所述给药机构经配置以在响应接收所述开始给药信号中在所述自主呼吸的吸入期间释放干粉药剂到所述流道中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.28 US 62/043,1261.潮式干粉吸入器包括:微型压力传感器,所述传感器的传感器端口经气动地连接到用户通过其吸入的流道;处理器,所述处理器经配置以处理从所述传感器的敏感元件接收的数据用来做出通过所述流道的自主呼吸的吸入是在进行中的决定;控制器,所述控制器经配置以响应所述决定,发出开始给药信号;以及给药机构,所述给药机构经配置以在响应接收所述开始给药信号中在所述自主呼吸的吸入期间释放干粉药剂到所述流道中。2.根据权利要求1所述的吸入器,其中当从所述敏感元件接收的所述数据表明了所述流道中的空气流速度是在预定的开始给药阈值处时,所述处理器经配置以做出所述决定。3.根据权利要求2所述的吸入器,其中所述传感器包括:所述处理器;以及用于储存所述预定的开始给药阈值的硬件寄存器;其中当做出所述决定时所述传感器经配置以生成中断。4.根据上述任意一项权利要求中所述的吸入器,其中所述给药机构经配置以在离散时间包中释放干粉药剂。5.根据权利要求4所述的吸入器,其中:所述处理器经进一步配置以,在做出通过所述流道的自主呼吸的吸入是在进行中的决定之后,处理从所述敏感元件接收的数据以做出用户的肺的靶体积已经被装满的决定;所述控制器经进一步配置以响应用户的肺的靶体积已经被装满的决定发出停止给药信号;以及所述给药机构经进一步配置以响应接收所述停止给药信号中,停止释放干粉药剂到所述流道中。6.根据权利要求5所述的吸入器,其中所述处理器经配置以做出用户的肺的靶体积已经被装满的决定,当从敏感元件接收的所述数据表明了所述流道中的空气流速度是在预定的停止给药阈值处,其中所述流道中的空气流速是经过一段时间平均的。7.根据上述任意一项权利要求中所述的吸入器,所述吸入器包括可再用的部分和可替换的药物套筒。8.根据权利要求7所述的吸入器,其中所述可再用的部分包括电子套筒识别工具。9.根据上述任意一项权利要求中所述的吸入器,其中所述传感器是微机电系统(MEMS)压力传感器,比如气压MEMS压力传感器,或纳机电系统(NEMS)压力传感器。10.一种凭借潮式吸入器的干粉药剂给药的方法,所述方法包括:所述吸入器的微型压力传感器,所述传感器包括传感器端口,感测在所述传感器端...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克·史蒂芬·摩里森道格拉斯·E·威佐
申请(专利权)人:微计量医疗公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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