用于模拟吸入药物在肺部上的沉积的方法和系统技术方案

公开了一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的装置(100)、系统(200)和方法(500)。装置(100)包括口喉模型(102)、吸入设备(104)和连接到口喉模型(102)的呼吸模拟器(106)以用于将药物和呼吸流分别分散在口喉模型(102)中。装置(100)还包括与呼吸模拟器(106)和吸入设备(104)通信的控制单元(108)，以检测呼吸流的分散并致动吸入设备(104)以分散药物。呼吸流和药物在通过被形成在口喉模型(102)和呼吸模拟器(106)的下游的混合单元(110)时均匀地混合。然后通过在混合单元(110)的下游形成的肺部铸造模型(112)接收混合物，以容纳药物的沉积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于模拟吸入药物在肺部上的沉积的方法和系统
本公开总体上涉及药物代谢动力学，并且更具体地涉及模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积。
技术介绍
众所周知，通过吸入药物施加已成为呼吸障碍(诸如哮喘和慢性阻塞性肺部疾病)的广泛应用的治疗方法。例如，已将抗生素和其他药物施加为气雾剂，以在临床机构中治疗肺部疾病。然而，诸如气雾剂递送和肺部部沉积等的因素已被证明是在实现吸入药物的期望药效学作用的主要障碍。实际上，已经发现肺部中的沉积部位受个体的肺部的生理和气溶剂特性(例如粒子大小分布)的影响。因此，一直在努力改进递送技术和个体的呼吸技术，以使实际递送到个体的肺部的吸入药物量最大化。特别是，在过去的几十年中，通过计算机模拟，在药物代谢动力学处理方面已经看到了显着的增长和发展。计算机模拟技术旨在定性和定量地评估药物代谢动力学过程，以例如预测在吸入药物在肺部上的沉积方面的药物的体内性能。但是，为了准确地预测药物吸入的临床结果，实现现实的体外条件，例如基于不同的个体(例如儿童、健康的成年人和患病的成年人)模拟准确的呼吸流速，是重要的。尽管当前广泛使用计算机技术和体外技术，但是在预测吸入药物在肺部上的沉积方面仍然存在各种缺陷。因此，预测将要被个体吸入的任何药物的每种剂量的数量和药效学作用是一项挑战。当然，这也直接影响药物的开发和演进。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以简化形式介绍概念的选择，这些概念在本公开的详细描述中进一步描述。本
技术实现思路
既不旨在识别本公开的关键或必要的专利技术构思，也不旨在确定本公开的范围。在本公开的实施例中，公开了一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的装置。该装置包括：口喉模型；吸入设备，其连接到口喉模型并用于将药物分散在口喉模型中；以及呼吸模拟器，其连接到口喉模型并用于将呼吸流分散在口喉模型中。呼吸流是基于个人的呼吸简档来生成的。进一步，所述装置包括与呼吸模拟器和吸入设备通信的控制单元，该控制单元适于检测呼吸流到口喉模型中的分散并且基于该检测来致动吸入设备以将药物分散在口喉模型中。此外，该装置包括在口喉模型和呼吸模拟器的下游形成的混合入口，使得呼吸流和药物在通过混合入口时被均匀地混合。该设备还包括肺部铸造模型，该肺部铸造模型被形成在混合入口的下游并且适于接收混合物以容纳药物的沉积。在本公开的另一个实施例中，公开了一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的系统。该系统包括感测单元120，其与吸入设备通信以检测个体的至少一个呼吸参数，其中，当个体通过吸入设备吸入时，检测至少一个呼吸参数。此外，该系统包括呼吸模拟器，其与感测单元120通信并且适于将呼吸流分散在口喉模型中，其中，基于个体的至少一个呼吸参数来生成呼吸流。该系统还包括控制单元，其与呼吸模拟器和吸入设备通信，并且适于检测呼吸模拟器对呼吸流的分散并且基于该检测而致动该吸入设备以将药物分散在口喉模型中。呼吸流和药物被转向肺部铸造模型以用于药物沉积。在本公开的又一个实施例中，公开了一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的方法。该方法包括检测个体的至少一个呼吸参数的步骤，其中，当个体通过吸入设备吸入时，检测至少一个呼吸参数。此外，在检测步骤之后，将呼吸流分散在口喉模型中，其中，基于个体的至少一个呼吸参数来生成呼吸流。此外，该方法包括检测呼吸模拟器对呼吸流的分散，并基于该检测而致动吸入设备以将药物分散在口喉模型中，其中呼吸流和药物被转向肺部铸造模型以用于药物沉积。为了进一步阐明本公开的优点和特征，将参考在附图中示出的本公开的特定实施例来对本公开进行更具体的描述。应当理解，这些附图仅描绘了本公开的典型实施例，因此不应认为是对其范围的限制。将结合附图以附加的特异性和细节来描述和解释本公开。附图说明为了进一步阐明本公开的优点和特征，将通过参考在附图中示出的本公开的特定实施例来渲染本公开的更具体描述。应当理解，这些附图仅描绘了本公开的典型实施例，因此不应视为限制其范围。将结合附图以附加的特征和细节来描述和解释本公开，在附图中：图1示出根据本公开的实施例的用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的装置的示意图；图2示出描绘根据本公开的另一实施例的装置的各个组件的框图；图3示出根据本公开的另一实施例的用于模拟吸入药物的沉积的装置的系统的框图；图4A示出根据本公开的实施例的装置；图4B示出根据本公开的实施例的原型肺部铸造模型；以及图5示出描绘根据本公开的实施例的用于模拟吸入药物在肺部上的沉积的方法的流程图。此外，技术人员将理解，附图中的元件是为了简化而示出的，并且不一定按比例绘制。此外，就设备的构造而言，设备的一个或多个组件可能已经在附图中由常规符号表示，并且附图可能仅示出与理解本专利技术的实施方式有关的那些具体细节，以避免细节使附图模糊不清；这些细节对于受益于本文描述的本领域普通技术人员而言将是显而易见的。具体实施方式为了促进对本专利技术原理的理解，现在将参考附图中示出的实施例，并且将使用特定语言来描述该实施例。然而，将理解的是，由此并不意图限制本专利技术的范围。如本专利技术所属领域的技术人员通常会想到的，在所示出的系统中的这种改变和进一步的修改，以及对其中所示出的本专利技术的原理的这种进一步的应用将被考虑。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。本文提供的系统、方法和示例仅是说明性的，而无意于进行限制。本文所使用的术语“一些”应理解为“没有、或一个、或一个以上、或全部”。因此，术语“无”，“一个”，“一个以上”，“一个以上，但不是全部”或“全部”都属于“一些”的定义。在不脱离本公开的范围的情况下，术语“一些实施例”可以不涉及任何实施例或涉及一个实施例或涉及几个实施例或涉及所有实施例。本文采用的术语和结构是用于描述、教导和阐明一些实施例及其特定特征。它不以任何方式限制、约束或减少权利要求或其等同物的精神和范围。更具体地，除非另有说明，否则本文使用的任何术语，例如但不限于“包括”，“包含”，“具有”，“组成”及其语法变体，不指定确切的限制或约束，并且当然不排除可能添加一个或多个特征或元素的情况；并且除非另有限制语言“必须包含”或“需要包含”，否则也不得认为其排除对所列出的特征和元素中的一个或多个的可能去除。无论某个特征或元素是否限于仅使用一次，无论哪种方式，它仍可以被称为“一个或多个特征”或“一个或多个元素”或“至少一个特征”或“至少一个要素。”此外，术语“一个或多个”或“至少一个”特征或元素的使用并不排除没有该特征或元素，除非通过诸如“需要一个或多个”或“需要一个或多个元素”之类的限制语言另外规定。除非另有定义，否则本文中使用的所有术语，尤其是任何技术和/或科学术语，可以被认为具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。本文参考一些“实施例”。应当理解，实施例是所附权利要求中提出的任何特征和/或元素的可能实现的示例。为了阐明所附权利要求的特定特征和/或元素满足唯一性、实用性和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的装置(100)，该装置(100)包括：/n口喉模型(102)；/n吸入设备(104)，所述吸入设备(104)连接到所述口喉模型(102)并且用于将药物分散在所述口喉模型(102)中；/n呼吸模拟器(106)，所述呼吸模拟器(106)连接到所述口喉模型(102)并且用于将呼吸流分散在所述口喉模型(102)中，其中，所述呼吸流是基于所述个体的呼吸简档来生成的；/n控制单元(108)，所述控制单元(108)与所述呼吸模拟器(106)和所述吸入设备(104)通信并且用于：/n检测所述呼吸流到所述口喉模型(102)中的分散；以及/n基于所述检测来致动所述吸入设备(104)以将所述药物分散在所述口喉模型(102)中；/n混合单元(110)，所述混合单元(110)形成在所述口喉模型(102)和所述呼吸模拟器(106)的下游，使得所述呼吸流和所述药物在通过所述混合单元(110)时被均匀地混合；以及/n肺部铸造模型(112)，所述肺部铸造模型(112)形成在所述混合单元(110)的下游并且用于接收混合物以容纳所述药物的沉积。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190424 IN 2019210163221.一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的装置(100)，该装置(100)包括：
口喉模型(102)；
吸入设备(104)，所述吸入设备(104)连接到所述口喉模型(102)并且用于将药物分散在所述口喉模型(102)中；
呼吸模拟器(106)，所述呼吸模拟器(106)连接到所述口喉模型(102)并且用于将呼吸流分散在所述口喉模型(102)中，其中，所述呼吸流是基于所述个体的呼吸简档来生成的；
控制单元(108)，所述控制单元(108)与所述呼吸模拟器(106)和所述吸入设备(104)通信并且用于：
检测所述呼吸流到所述口喉模型(102)中的分散；以及
基于所述检测来致动所述吸入设备(104)以将所述药物分散在所述口喉模型(102)中；
混合单元(110)，所述混合单元(110)形成在所述口喉模型(102)和所述呼吸模拟器(106)的下游，使得所述呼吸流和所述药物在通过所述混合单元(110)时被均匀地混合；以及
肺部铸造模型(112)，所述肺部铸造模型(112)形成在所述混合单元(110)的下游并且用于接收混合物以容纳所述药物的沉积。


2.根据权利要求1所述的装置(100)，包括：
感测单元(120)，所述感测单元(120)与所述吸入设备(104)通信并且用于检测所述个体的至少一个呼吸参数，其中，所述至少一个呼吸参数在所述个体通过所述吸入设备(104)吸入时被检测；以及
所述控制单元(108)，所述控制单元(108)与所述感测单元(120)通信并且用于：
基于所述至少一个呼吸参数来生成所述个体的所述呼吸简档；以及
将所述呼吸简档传输到所述呼吸模拟器(106)以用于生成所述呼吸流。


3.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，所述至少一个呼吸参数包括呼吸流率、总肺活量、温度作用、湿度梯度和呼吸时的肺部粘膜层。


4.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述肺部铸造模型(112)是基于所述个体的至少一个生理参数和所述呼吸简档来形成的。


5.根据权利要求1所述的装置(100)，包括流调节器(114)，所述流调节器(114)与所述吸入设备(104)和所述控制单元(108)通信并且用于调节分散在所述口喉模型(102)中的所述吸入药物的流率。


6.根据权利要求1所述的装置(100)，包括级联撞击器(116)，所述级联撞击器(116)与所述肺部铸造模型(112)和所述控制单元(108)通信并且用于评估与所述药物在所述肺部铸造模型(112)上的沉积相关联的参数。


7.根据权利要求6所述的装置(100)，其中，与沉积相关联的所述参数包括以下中的至少一个：所述药物在沉积时在特定肺部区域处的实际消耗、以及所述呼吸流和所述药物的粒子大小分布。


8.根据权利要求6所述的装置(100)，包括真空泵(118)，所述真空泵(118)用于吸引所述呼吸流和所述药物通过所述级联撞击器(116)。


9.一种用于模拟吸入药物在个体的肺部上的沉积的系统(200)，所述系统(200)包括：
感测单元(120)，所述感测单元(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·库尔卡尼，G·马尔霍特拉，
申请(专利权)人：希普拉有限公司，
类型：发明
国别省市：印度;IN