用于检测和监控吸入的设备、系统和方法技术方案

本文描述了一种用于感测和测量受试者使用干粉吸入系统的实时特征模式的交互式设备和方法。吸入器装置可以以无线通信模式与显示器通信，以在进行吸入的同时评估受试者对吸入系统的使用，从而可评估受试者的吸入以及吸入系统的性能。该系统还可检测药物的身份、剂量、批次、有效期等、以及从使用中的吸入系统排出的干粉制剂的特征曲线，并使得能够有效地输送粉末剂量。获得的数据可传输到数字应用程序并可进行分析以获得最佳的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测和监控吸入的设备、系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年4月24日提交的第62/662,051号临时专利申请的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本文描述了用于基于吸入器和/或受试者在吸入操作期间实时产生的生理状况来记录、传输和显示物理测量值的交互式设备和方法。
技术介绍
用于通过呼吸道分配治疗物质，特别是用于治疗局部或全身性疾病的肺部给药的吸入装置可在市场上买到。例如，喷雾器、包含喷射剂的装置、和干粉吸入器已用于治疗疾病，诸如哮喘、呼吸道感染和系统性疾病(诸如糖尿病)。在治疗疾病时向患者输送所需剂量的治疗物质的效率取决于装置的效率，并且通过在装置的使用过程中向患者、临床医生或医师提供适当的反馈机制以向患者教导例如适当的吸入技术，可以提高整体效率。装置的不当使用和不良的吸入技术会导致治疗疾病缺乏效力。例如，施用比预期更低或更高剂量的治疗物质可能对患者有害。为了有效地将治疗物质输送到呼吸道，可训练或指导患者或使用者以适当的方式使用装置。用于将药物输送到肺部的干粉吸入器包含一定剂量的粉末制剂，其通常是批量供应的，或者量化为储存在单位剂量隔室中的单独剂量(如硬明胶胶囊、药筒(cartridge)或泡罩包装)。给药再现性要求药物制剂是均匀的且剂量可以以一致且可再现的结果输送给患者。因此，可通过优化制剂的排放来改善给药，其例如通过让患者进行适当的吸入操作实现必要的给药而完成。例如，在第5,333,106号美国专利中描述了用于训练患者通过肺部管道正确输送治疗物质的装置，该专利公开了一种用于在使用气雾式吸入器时对患者进行交互式训练的设备，该设备包括基于使用合适的吸入步骤顺序的空气流量相对于体积数据的反馈显示。第10/759,859号美国专利申请(公开号US2004/0187869)公开了一种使用干粉吸入器模拟器的药物吸入器(例如干粉吸入器)的训练装置，该训练装置基于测量的压差和显示对应于吸入速度和吸入流速峰值的单个值)的训练装置。干粉吸入器和药筒系统(诸如在第8,499,757和8,636,001号美国专利中描述的那些，它们均教导了关于干粉吸入器的内容，其公开内容通过引用整体并入本文)在吸入操作期间通过使吸入器和胶囊或药筒内的粉末制剂解聚，可产生主要药物颗粒或合适的吸入羽流(plume)。通过肺循环输送药物的益处是多方面的，包括快速进入动脉循环、避免肝脏代谢引起的首过药物降解和使用方便，例如，与其他施用途径(诸如注射)相比，不会引起不适。这些装置已经在临床环境中使用，并且现在可在市场上买到。第9,364,619号美国专利公开了一种用于对吸入努力进行分析(profiling)的交互式设备和方法，其公开内容通过引用整体并入本文。本领域的需求是对吸入器装置的设计和制造进行改进，使得准确性最大化，在适当使用吸入系统时需要对受试者进行最少的培训和努力并在使用吸入系统和患者的整个护理过程中监控患者，以及提高吸入器和吸入器部件(包括药物包装)的应用灵活性以及这种系统整体的可重复使用性。本公开提出了实现这些目标的设备和方法。
技术实现思路
本文描述了一种用于检测和测量使用中的吸入系统的吸入特征参数的交互式设备，包括吸入器和患者对吸入器结合该设备的使用。在所公开的实施例中，该设备和使用该设备的方法例如在感测、检测、测量和监控受试者的特征吸入曲线或呼吸模式(这通过收集由受试者的吸入操作产生的数据并识别治疗方案中用提供给受试者使用的吸入器输送适当或治疗剂量所需的力来实现)中有用。该设备和方法还例如在训练/教导受试者使用吸入器来有效地治疗他/她的疾病、紊乱或病症从而使受试者接受适当剂量的所输送的药物中有用。在实施例中，该设备可包括任何吸入器，特别是高阻力干粉吸入器，其用于将一种或更多种药物活性成分或药物输送到肺部，从而输送到被治疗的受试者的肺循环和体循环。在一些实施例中，干粉吸入器是呼吸驱动的并且当由患者使用时，患者可观察在吸入期间施加的力的大小，该力与发生的实际吸入同时显示。本文公开的吸入设备和系统的示例性实施例包括吸入器附属(accessory)设备，吸入器附属设备是单独装置；其中，吸入器附属设备适配于吸入器或安装在吸入器上，从而在使用过程中吸入器附属设备可与吸入器紧密接触或安装在吸入器上，且在使用后可从吸入器上移除。在一些实施例中，提供了一种检测和监控系统，包括由患者使用的吸入器和相应的吸入器附属设备，吸入器附属设备被配置成适配于吸入器或彼此适配，使得吸入器可从吸入器附属设备移除或脱离，并且患者可获得并使用吸入器来自行施用由医师开出的用于吸入的药物剂量。吸入器附属设备包括：主体，在结构上被配置为与给患者开出的吸入器接合；可选的显示装置，用于显示视觉提示并包括显示屏，显示屏包括例如发光二极管(LED)(例如，用于通电和用于电池充电状态或其他状态)或液晶显示器(LCD)、触摸屏或其他交互式显示器，显示屏可以被小型化以适配于吸入器附属设备或偏远地位于检测和监控系统的其他部件处；以及电子板，包括微处理器和一个或多个传感器。在一些实施例中，吸入器附属设备包括用于感测从吸入器发出的信号的接收器和发射器或收发器，接收器和发射器或收发器无线地或有线地与计算机、个人数字助理(PDA)、平板电脑和/或移动/智能电话、智能手表或智能眼镜通信，以在应用中或其他场合同步显示来自患者或使用者实时执行的吸入操作的信息。吸入器附属设备优选地还包括串行(例如，USB)端口或其他端口，以允许数据传输和电池充电。在一些实施例中，提供了一种方法，包括提供用于连接到受试者的吸入器的吸入器附属设备；启动吸入器附属设备系统；让受试者吸入，同时用吸入器附属设备监控受试者的吸入并便于训练和/或监控受试者，以实现最佳或适当的吸入操作，从而有效地向呼吸系统输送治疗。检测和监控系统有助于训练受试者适当使用吸入装置，以便为该个体获得优选的流动曲线，从而可实现药物的最佳输送。该设备和方法还可用于监控提供给患者的吸入系统的性能(例如，用于检测正在输送的剂量；正在输送的药物的定量；正在输送的剂量的释放的持续时间；施用至受试者的剂量数)，并实时监控吸入系统的机械完整性和/或存储数据用于将来的分析。在某些实施例中，与吸入器附属设备一起使用的吸入器或吸入器部件(诸如药筒)可包括代码或标识符，诸如射频识别(RFID)、颜色编码、激光蚀刻、文本等。在示例性实施例中，用于吸入监控系统的吸入器附属设备可被制成交互式执行，例如，该设备可包括使得能够远程获取数据的无线通信接口，数据可被发送到计算机、平板电脑、智能手机或其他基于微处理器的系统，它们提供数据的交互式显示、数据存储和/或基于网络的信息传输。可替代地，其它示例性实施例可包括有线通信接口。在一个示例性实施例中，该设备可适配于例如高阻力干粉吸入系统，诸如第7,305,986和7,464,706号美国专利、第8,499,757，8,424,518和8,636,001号美国专利中描述的那些，它们均公开了涉及干粉吸入器的内容，其公开内容通过引用整体并入本文。该设备可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸入器附属设备，包括：/n主体，被配置为安装在吸入器上或与吸入器连接；/n微处理器，/n至少两个压力传感器，即第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述吸入器周围的环境条件的信息；和所述第二压力传感器用于检测所述吸入器在使用时产生的信号，和/n压力平衡通道，位于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器之间，/n其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器产生至少一个信号，所述至少一个信号中的每一个在所述微处理器中被处理，产生定制的微处理器输出，并且其中，所述微处理器输出在使用者吸入的同时或之后在显示器上产生压差相对于时间的曲线。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180424 US 62/662,0511.一种吸入器附属设备，包括：
主体，被配置为安装在吸入器上或与吸入器连接；
微处理器，
至少两个压力传感器，即第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述吸入器周围的环境条件的信息；和所述第二压力传感器用于检测所述吸入器在使用时产生的信号，和
压力平衡通道，位于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器之间，
其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器产生至少一个信号，所述至少一个信号中的每一个在所述微处理器中被处理，产生定制的微处理器输出，并且其中，所述微处理器输出在使用者吸入的同时或之后在显示器上产生压差相对于时间的曲线。


2.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，其中，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器是数字传感器，且所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的输出是数字形式。


3.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，其中，所述第二压力传感器是模拟传感器，且所述第二压力传感器的输出是模拟形式，并且其中，所述设备进一步包括附加电路以调节、过滤、放大和/或转换传感器信号成为数字形式。


4.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，其中，所述第二压力传感器检测在吸入器流动路径中测量的压降。


5.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，其中，所述第二压力传感器检测大气压力。


6.根据权利要求5所述的吸入器附属设备，进一步包括光传感器，所述光传感器检测所述吸入器在环境条件下使用时发出的可见光或增强光信号。


7.根据权利要求6所述的吸入器附属设备，进一步包括发光二极管。


8.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，进一步包括：激光束、多普勒传感器、红外传感器或其他感测束，其被配置成检测所述吸入器的部件、吸入器药筒或其他药物包装的特征曲线。


9.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，进一步包括加速度计，并且其中，所述吸入器包括干粉吸入器。


10.根据权利要求9所述的吸入器附属设备，其中，所述干粉吸入器包括药筒和干粉制剂。


11.根据权利要求10所述的吸入器附属设备，其中，所述干粉制剂包括二酮哌嗪和至少一种活性成分。


12.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，其中，所述压差传感器检测在所述吸入器中测量的压降，并且如果需要，绝对压力传感器与所述压差传感器结合使用以在识别所述压降之前针对大气条件进行调节。


13.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，进一步包括一个或多个以下项：用于感测装入所述吸入器的吸入器药筒或其他药物包装的颜色的颜色检测传感器，用于读取药筒或装入所述吸入器的其他药物包装中的RFID标签的RFID读取器，和能够识别在所述吸入器或所述吸入器药筒或其他药物包装上提供的字符、代码或文本信息的图像检测传感器。


14.根据权利要求1所述的吸入器附属设备，进一步包括无线收发器，从所述至少两个传感器接收的数据通过所述无线收发器传输到远程处理系统。


15.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·J·波可瑞瓦三世，班诺特·阿达莫，布伦丹·劳伦茨，查得·C·斯穆尼，斯宾塞·P·金赛，
申请(专利权)人：曼金德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US