吸入模拟系统技术方案

本申请涉及吸入模拟系统。提供了用于吸入器的吸入模拟系统，尤其是由呼吸带动的干粉吸入器。该模拟系统能够重现由吸入器获得的病人的吸入分布，该吸入器配有感知和监视装置，以检测使用中从吸入器产生的特征信号，这些信号通过发送器被传送到具有算法的计算机，该算法被构造来分析这些信号并产生新的信号，以激活吸入模拟系统组件，使得同时或实时地重现对象的吸入分布，或者储存以供此后使用。还提供了对吸入器的性能进行测量的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交互式设备和方法，用于例如实时地在吸入(inhalation)操作的过程中根据对象产生的生理状况来记录、传送和显示关键的物理测量结果。尤其是，该设备可以单独使用，和/或与吸入模拟系统结合使用，该系统能够对病人的吸入活动进行记录和再现，或者模拟。
技术介绍
目前能够买到吸入器装置，用于通过呼吸道来分配治疗物质，尤其是在对局部的或全身的疾病的治疗中进行肺部递送。例如，喷雾器、包含压缩气体的装置、以及干粉吸入器已经被用来治疗疾病，例如哮喘、呼吸道感染和全身的疾病(例如糖尿病)。在治疗疾病中向病人递送治疗物质剂量的有效性取决于装置的效率，在装置的使用过程中向病人提供合适的反馈机制来向病人教导例如合适的吸入技术能够增强总体的递送。不合适地使用这些装置以及不良的吸入技术可能在治疗疾病中造成缺乏功效，例如给予比所需治疗物质的剂量更低的剂量，或者给予可能对病人有害的更高治疗物质剂量。 为了有效地将治疗物质递送到呼吸道，可以对病人或用户进行以合适方式使用该装置的训练或指导。用来把药剂递送到肺部的干粉吸入器包含用于粉末配方的定量给药(dosing)系统，该配方通常是块状供应源的形式，或者被定量成储存在单元剂量室(例如硬胶囊、药筒(cartridge)或水泡形包装)中的单独剂量。定量给药的再现性要求药物配方均勻，并且能够按照一致且可再现的结果来向病人递送药剂。因此，通过对配方的排放进行优化(例如通过使病人执行合适的吸入操作来完成)，能够使定量给药得以改善。用于训练病人通过呼吸道合适地递送治疗物质的装置例如在美国专利 No. 5，333，106中有描述，该专利公开了一种设备，用于对使用气雾剂吸入器的病人进行交互式训练，该设备包括反馈显示器，该显示器基于使用合适的一系列吸入步骤的气流与体积数据之间的关系。此外，美国专利申请No. 10/759，859(公开号US 2004/0187869)公开了一种用于药剂吸入器(例如干粉吸入器)的训练装置，该装置基于对压力差异进行测量并显示与吸入速度和吸入流速峰值二者相对应的单一值，并包括干粉吸入器模拟器。干粉吸入器和药筒系统(例如美国专利No. 7，305，986和No. 7，464，706中描述的那些，这些专利的公开内容通过引用方式全部结合于此，为了其中与干粉吸入器有关的教导的目的)能够在吸气操作过程中通过对吸入器和胶囊或药筒内的粉末配方进行解聚集 (deagglomerate)，而产生主要药物颗粒或合适的吸入烟流(plume)。通过肺部循环来递送药品的优点很多，包括迅速进入动脉循环，避免肝脏代谢造成的一次通过药物降解、以及容易使用，例如与其他施药途径(例如通过注射)相比不适感更少。这些装置已经用在临床设施中，病人已经对于使用这些吸入器受到了合适的训练。现有技术中需要对这些装置的设计和制造进行改进，从而对对象进行训练合适地使用吸入系统，在使用吸入系统的过程中监视病人，监视吸入系统的性能(例如是否存在泄漏或缺陷)，并能够耦合到用于对病人的吸入分布(profile)进行再现的系统。本专利技术呈现了实现这些目的的设备和方法。
技术实现思路
本申请中描述了用于在吸入系统的使用期间对关键的吸气特征参数进行测量的设备。该设备和使用该设备的方法可以有利于例如对需要使用吸入器(例如高阻干粉吸入器系统)向肺部和肺循环递送药物、活性成分或药剂的对象进行训练和/或监视。该设备能够同时地测量和重现病人的吸入分布的参数，或者储存所获得的吸入分布并在随后的时间重现所储存的信息。根据本专利技术的实施例，提供了一种吸入模拟系统，包括吸入器；与所述吸入器相连的传感器，所述传感器被构造成对从该干粉吸入器产生的至少一种类型的信号进行检测并把所述至少一种类型的信号发送到至少一个装置用于分析、储存、打印或显示；人工解剖学头部，其包括基本上准确的上呼吸通道；真空源；电源；计算机，其包括微处理器、算法和显示装置。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种吸入模拟系统，用于对由对象进行的吸入操作进行模拟，包括第一吸入器，所述第一吸入器包括第一传感器和第一无线电发送器， 其被提供给所述对象；所述吸入器被设置以使所述对象通过所述吸入器进行吸入，以通过所述吸入器产生压力差异或吸入模拟设备附近的吸入，该吸入模拟设备包括带有微处理器的计算机，该微处理器包括信号接收器和被构造成对从所述第一传感器产生的信号进行处理的算法，控制器，电动机，经过校准的注射泵，人工的、基本上准确的解剖学上呼吸通道，以及第二吸入器，其附装到所述人工的、基本上准确的解剖学上呼吸通道，并包括第二传感器、第二无线电发送器和干粉配方；至少一种信号从所述第一吸入器中产生的流被收集；该信号通过所述算法被转换成由所述计算机或微处理器中的第一传感器提供的、来自所述对象的吸入的第一组数据；第二组信号在所述计算机中被产生以指令所述控制器激活所述电动机，以使所述注射泵移动以产生压力差异，该压力差异等于由所述对象的吸入所产生的压力差异；并且由所述对象进行的所述吸入操作被模拟。本申请中公开的吸入系统的示例性实施例包括用于视觉提示的显示装置，以便于训练和/或监视对象对于通过吸气系统进行有效的治疗递送获得最佳的或合适的吸气或吸入过程。该系统便于训练这些对象合适地使用吸入装置，以对于该个人获得优选的流速和/或压力降低分布，从而可以获得对于药剂的最大递送。这些装置和方法还可以用来对吸入系统的性能(例如，对于递送的剂量、所递送的药品的量、递送的药剂的排放时间、给予对象的药剂数目进行检测)进行监视，并对吸入系统的机械完整性进行监视。在一种示例性实施例中，该装置可以以交互方式工作，例如，该装置包括无线通信接口，以允许从远程获取数据，所述数据可以被发送到基于计算机/微处理器的系统，该系统提供了数据的交互式显示、数据的储存和/或基于网络的信息传输。或者，其他示例性实5施例可以包括有线通信接口。在一种示例性实施例中，该设备或装置可以例如适配到高阻干粉吸入系统，例如美国专利 No. 7，305, 986 和 No. 7，464，706、美国专利申请 No. 12/413，405 和 No. 12/484，125 中公开的那些系统，所有这些文献因为其公开的与干粉吸入器有关的全部内容而通过引用方式全文结合于此。但是，任何类型的吸入器都可以被使用。该装置可以包括带有或不带容纳了药物配方的药筒的干粉吸入器；一个或多个换能器，包括电的、电子的、机电的、电磁的、光子的或光伏的换能器，例如压力传感器、温度传感器、电声传感器或声音传感器、光学传感器；信号调节电路和/或软件系统、用于电子信号通信的装置和输出显示器。在这样的示例性实施例中，该设备可以与模拟式或数字式传感器、合适的信号调节器(例如放大、信号滤波、模拟-数字转换)、用于板上处理的微处理器、与用于随后的信号处理和/或实时输出显示的远程计算机或个人数据助理(PDA)通信的无线通信器一起使用。该装置可以用来递送预先测定的单位剂量药筒中容纳的药物组分，所述药筒容纳了用于递送到肺循环的活性成分。在可替换的示例性实施例中，感知和监视装置可以被适配到吸入系统上或吸入系统内，该系统包括带有药筒的干粉吸入器，药筒可以是空的，也可以容纳有适于肺部递送的干粉。在一种实施例中，该设备可以用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：班诺特·阿达莫，约翰·M·波利多洛，丹尼斯·欧文菲尔德，卡尔·R·萨伊，布伦丹·劳伦兹，查得·C·斯穆尼，P·斯般瑟儿·堪赛，
申请(专利权)人：曼金德公司，
类型：实用新型
国别省市：