CN102573745B - 用于驱动密封的喷雾器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

描述了各种用于使液体成雾状散开的方法、装置和系统。实施例可以包括将液体密封在贮存器内部。可以产生输出波形信号。可以使喷雾器元件振动，以使液体成雾状散开。当液体成雾状散开时，贮存器内部可以产生负压。输出波形信号可以使喷雾器元件振动。实施例可以包括确定输出波形信号的电流与输出波形信号的电压之间的相移。此外，实施例可以包括至少部分地基于该相移来调节输出波形信号的频率。此外，实施例可以包括至少部分地基于输出波形信号的频率来调节输出波形信号的电压。

Description

用于驱动密封的喷雾器的系统和方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月17日提交的代理人案号为015225-012600US的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR DRIVING SEALEDNEBULIZERS”的第61/226,591号美国临时专利申请的优先权，并且涉及2009年7月17日提交的代理人案号为015225-012500US的题为“NEGATIVELY BIASED SEALED NEBULIZERS SYSTEM ANDMETHODS”的第61/226,567号共同未决的临时专利申请，其全部公开内容通过引用合并到本文中。

背景技术

本发明的实施例涉及一种喷雾器。具体地，本发明涉及一种用于喷雾器的可变电压和频率驱动器的用途，其中，喷雾器具有能够维持负的内部偏压的密封的液态药物贮存器。

已经提出了各种用于给患者输送药物的方法。在一些给药方法中，药物是液体并且以细微的液滴的形式进行配制以便患者吸入。患者可以吸入药物以通过肺组织吸收。此外，形成雾化的喷雾的液滴可能需要非常小以便穿过肺的小气道。这样的喷雾可以由喷雾器来形成。

发明内容

描述了各种用于使用驱动器单元驱动喷雾器的系统、方法和装置。喷雾器可以包括密封的药物贮存器，使得当液体从密封的药物贮存器排出时，在药物贮存器内部能够形成负偏压。随着负偏压变化，喷雾器元件的共振频率可以变化。驱动器可以用来驱动喷雾器元件并使得喷雾器元件振动。驱动器可以向喷雾器输出具有变化的频率和幅度的波形信号，以使得喷雾器元件以共振频率或接近共振频率振动，并且，喷雾器元件以恒定或接近恒定的速度和液滴尺寸使液体雾化。

在一些实施例中，描述了一种用于确定具有负偏压贮液器的喷雾器的元件的共振频率的方法。该方法可以包括使用电信号驱动喷雾器，其中，电信号包括电流和电压。该方法可以包括测量驱动喷雾器的电信号的电压与电流之间的相移。该方法还可以包括至少部分地基于驱动喷雾器的电信号的相移来确定喷雾器的元件的共振频率。

在一些实施例中，该方法还包括至少部分地基于由驱动器确定的喷雾器的共振频率来确定电信号的电压幅度。在一些实施例中，当液体从负偏压贮液器排出时，负偏压贮液器使喷雾器的元件的共振频率发生变化。在一些实施例中，驱动喷雾器的电信号使喷雾器的元件振动并且使存储在负偏压贮液器中的液体雾化。在一些实施例中，该方法还包括：驱动器至少部分地基于由驱动器确定的喷雾器的共振频率来确定喷雾器的负偏压贮液器内部的负偏压。在一些实施例中，该方法还包括调节到喷雾器的电信号的频率，其中，电信号的电压与电流之间保持大致恒定的相移。在一些实施例中，使用存储的一组值来确定电压幅度，并且，所存储的一组值取决于负偏压贮液器中的液体而变化。

在一些实施例中，给出了一种用于驱动喷雾器的元件的装置。该装置可以包括被配置成产生包括输出电流和输出电压的输出波形信号的放大器，其中，该输出波形信号以输出频率驱动喷雾器的元件。该装置可以包括被配置成确定输出波形信号的输出电流与输出电压之间的相移的相移检测器。该装置可以包括被配置成产生输入到放大器的具有可变频率的波形信号的共振频率跟踪器，其中，可变频率是基于由相移检测器模块确定的输出波形信号的相移来调节的。该装置可以包括被配置成基于由共振频率跟踪器产生的波形信号的频率来调节由放大器输出的输出波形信号的输出电压的电压简档(profile)。

在一些实施例中，可以给出一种用于使存储在负偏压贮液器中的液体雾化的系统。该系统可以包括喷雾器，该喷雾器包括元件和负偏压贮液器。元件可以被配置成振动以使从负偏压贮液器排出的液体雾化。负偏压贮液器的负偏压可以随着存储在负偏压贮液器中的液体排出而变化。负偏压贮液器可以是密封的，使得当存储在负偏压贮液器中的液体排出时，来自外部环境的空气基本不进入负偏压贮液器。该系统可以包括驱动器。该驱动器可以包括被配置成确定输出波形信号的电流与输出波形信号的电压之间的相移的相移检测器。该驱动器可以包括被配置成产生调节输出波形信号的频率的输出波形的共振频率跟踪器，其中，该频率是基于由相移检测器模块确定的相移来调节的。驱动器可以包括被配置成基于由共振频率跟踪器产生的输出波形的频率来调节输出波形信号的电压的电压简档。

在一些实施例中，给出了一种使液体成雾状散开的方法。该方法可以包括将液体密封在贮存器内部。该方法还可以包括产生输出波形信号以及使喷雾器元件进行振动以使液体成雾状散开。当液体成雾状散开时，贮存器内部可以产生负压。输出波形信号可以使喷雾器元件振动。该方法可以包括确定输出波形信号的电流与输出波形信号的电压之间的相移。该方法可以包括至少部分地基于该相移来调节输出波形信号的频率。此外，该方法可以包括至少部分地基于输出波形信号的频率来调节输出波形信号的电压。

附图说明

可以通过参考以下附图来实现对本发明的特性和优点的进一步的理解。在附图中，相同的部件或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的不同部件可以通过用区分相似部件的第二标记跟随附图标记来区分。如果说明书中仅使用了第一附图标记，则该描述可应用于具有相同第一附图标记的相似部件中的任何一个部件，而不用考虑第二附图标记。

图1A示出了喷雾器的简化实施例。

图1B示出了具有驱动器单元的喷雾器的简化实施例。

图1C示出了具有集成的驱动器单元的手持喷雾器的简化实施例。

图1D示出了集成有呼吸器的喷雾器。

图2示出了与喷雾器耦接的驱动器的简化实施例。

图3示出了使用驱动器驱动喷雾器的方法。

图4示出了初始确定喷雾器元件的共振频率的方法。

图5示出了使用共振频率跟踪器调节由驱动器输出的频率以保持喷雾器元件以其当前共振频率振动的简化方法。

具体实施例

描述了用于实现用于驱动喷雾器的新结构的装置、系统和方法。本发明提供了多种用于以喷雾器的共振频率驱动喷雾器的方式，特别是具有密封的药物贮存器的喷雾器，该密封的药物贮存器能够在液体从药物贮存器排出时形成负偏压(意思是，贮存器内部的压力小于贮存器外部的压力)。

通过在喷雾器的药物贮存器内部产生负偏压，可以提高喷雾器的效率，从而使得喷雾器与在没有负偏压的可比较的情况下相比，能够实现更高的液体流速同时液滴尺寸更小且更一致。这样的负偏压可以通过密封药物贮存器产生。当液态药物从药物贮存器排出时(几乎没有空气进入来代替药物的体积)，可以产生负偏压。负偏压可以协助保持喷雾的液滴的尺寸一致，与此同时，当负偏压的压力减小时，来自喷雾器的液体的流速可以增大。

由负偏压引起的增大的流速可能导致输送给患者的药物的剂量错误和/或产生不合适的液滴尺寸。这种不合适的液滴尺寸可能改变液滴被吸入人体的方式。例如，如果患者吸入太大的液滴，则液滴可能不能扩散到患者的肺组织的深处，而是，液滴可能在患者的较大的气道中聚集。这可能阻碍患者对液滴的正常吸收。

液滴可以由喷雾器元件从存储在药物贮存器中的一定量的液体来产生。喷雾器元件可以是包括多个小孔的穿孔板。当电信号如波形被施加到喷雾器元件时，喷雾器元件可以以接收的波形的频率或接近接收的波形的频率振动。当喷雾器元件振动时，喷雾器元件可以使得一定量的液体能够通过元件并形成空气传播的液滴。当喷雾器元件以其共振频率或接近共振频率振动时，喷雾器元件可以更加高效地运转并产生一致的液滴尺寸。

但是，当药物贮存器内部的负偏压变化(例如，药物贮存器内部的压力与药物贮存器外部的周围压力之间形成更大的压力差)时，喷雾器元件的共振频率可以变化。为了保持喷雾器元件以其(当前)共振频率振动，可能需要改变用于驱动喷雾器元件的波形的频率。

因此，如果在药物贮存器中保持负偏压，则当药物贮存器内部的负偏压变化时，需要改变用于驱动喷雾器元件的波形的频率和幅度，以保持喷雾器元件的高效运转，其中，喷雾器元件的高效运转包括保持一致的液态药物剂量和一致的液滴尺寸。

为了清楚，密封的贮存器指的是在液体从药物贮存器排出时阻止空气进入贮存器的贮存器。但是，空气仍然能够通过喷雾器元件中的孔进入密封的药物贮存器。负偏压越大(即，周围环境压力与药物贮存器内部的压力之间的差越大)，则空气能够越快地通过喷雾器元件进入密封的药物贮存器。

图1A示出了可能的喷雾器100-a的实施例。喷雾器100-a可以包括喷雾器元件110、药物贮存器120、顶部空间130、接口140和盖150。喷雾器元件110可以包括压电环，该压电环可以在电压被施加到环时膨胀和收缩。喷雾器元件110可以是振动的穿孔板。压电环可以附接到穿孔膜。这样的穿孔膜可以具有多个穿过该穿孔膜的孔。当电压施加到压电环时，可以使膜移动和/或弯曲。膜的这样的移动在膜接触液体时可以使液体雾化(或者称为成雾状散开)。

供应的液体通常是液态药物可以保存在药物贮存器120中。如图所示，药物贮存器部分装有液态药物。当液态药物雾化时，在药物贮存器120中剩余的液态药物的量可以减少。取决于药物贮存器120中的液态药物的量，仅贮存器的一部分可以装有液态药物。药物贮存器120的剩余部分可以装有气体，如空气。该空间通常称为顶部空间130。接口140可以用来在药物贮存器120与喷雾器元件110之间传输一定量的液态药物。

美国专利第5,164,740；5,938,117；5,586,550；5,758,637；6,014,970；6,085,740；6,235,177；6,615,824；7,322,349号总体描述了喷雾器以及与这样的喷雾器相关联的技术，其全部公开内容通过引用合并到本文中。

具有密封的药物贮存器的喷雾器可以是更大的系统的一部分。图1B的实施例示出了这样的系统100-b。图1B示出了具有连接到驱动器152的密封的药物贮存器的喷雾器151。图1B中示出的密封的喷雾器可以是图1A的喷雾器，或者，可以表示某种其他喷雾器。驱动器152可以控制喷雾器151上的喷雾器元件的振动的速度和幅度。驱动器152可以经由电缆153连接到喷雾器元件151。驱动器152可以调节提供给喷雾器151的喷雾器元件的信号的电压和频率。可以基于喷雾器151的喷雾器元件的共振频率来调节信号的电压和频率。这样的信号可以取决于负偏压的幅度而变化。

在喷雾器的某些其他实施例中，具有喷雾器的手持单元中可以合并有驱动器。图1C的喷雾器100-c示出了具有集成的驱动器的手持喷雾器的实施例。喷雾器100-c可以包括壳155、接口器160、触发按钮165和电插头170。壳155可以容纳在喷雾器(如，图1A的喷雾器100-a)和驱动器(如，图1B的驱动器152)的其他实施例中存在的一些或全部元件。因此，壳155内部可以容纳密封的药物贮存器和/或装置，该装置能够产生使元件振动的电压幅度和频率的电信号，该元件使存储在药物贮存器中的液体雾化。接收雾化的液态药物的人可以将她的嘴放在接口器160上并吸气。当接收雾化的液态药物的人在吸气时，她可以按下触发按钮165以触发元件开始使液体成雾状散开。在一些实施例中，喷雾器100-c可以包括传感器，该传感器在不是必须有触发按钮165的情况下检测人何时在吸气并触发元件使其振动。

喷雾器100-c还可以包括电插头170。电插头170可以连接到给喷雾器100-c供电的电插座。喷雾器100-c可以包括电池，从而使得在人不使用喷雾器100-c时电插头170能够连接到电插座，以使得能够对电池充电。可替换地，在喷雾器100-c的一些实施例中，当人使用喷雾器100-c时，可能需要将电插头170连接到电插座。在一些实施例中，喷雾器100-c可以使用可置换电池作为其电源。

在一些实施例中，喷雾器可以与呼吸器协作。系统100-d示出了经由呼吸器170将雾化的液态药物提供给人176的喷雾器178。呼吸器170可以将适于呼吸的空气提供给人176。呼吸器170通过将空气迫入人176的肺并且之后释放空气以模仿呼吸来协助人176的呼吸。当人176使用呼吸器170时，可能需要给人176提供雾化的液体如液态药物。

喷雾器178可以连接到用盖180密封的药物贮存器186。药物贮存器186可以包括一定量的液态药物182。当液态药物由喷雾器178雾化时，该液态药物可以被输送至喷雾器178。当液态药物被雾化之后，液态药物182可以从药物贮存器186排出，从而增加了顶部空间184的体积。顶部空间184可以包含空气。当液态药物182排出时，顶部空间184的体积可以增加，但是，压力可以减小，这是由于贮液器186不允许或允许最少量的空气进入顶部空间184。

可以表示与图1B的驱动器152(或者，可以表示某个其他驱动器)相同的驱动器的驱动器172可以给喷雾器178传递信号。该信号可以控制喷雾器178的元件的振动。喷雾器178可以附接到用于将空气和雾化的液态药物输送至患者176的导管179。导管179可以在覆盖人176的嘴和/或鼻子的面罩174中终止。然后，空气和雾化的液态药物可以进入人176的气道。

如图1A-1D示出的那些的喷雾器可以与如图2示出的驱动器连接。图2示出了喷雾器驱动器单元200的简化框图。喷雾器206可以是图1A的喷雾器100-a，或者，喷雾器206可以是如在引用的申请或图1B-1D中的那些的某个其他喷雾器。喷雾器可以经由电缆270连接到驱动器。驱动器210可以是图1B的驱动器151，或者可以是某个其他驱动器。电缆270可以使得驱动器210能够通过电缆270发送具有变化的频率和(电压的)幅度的电波形信号以驱动喷雾器260。

驱动器210可以包括放大器230、电流相移检测器240、共振频率跟踪器220和电压简档250。可以基于供给喷雾器260的电流与由放大器230产生的电压之间的相移来确定喷雾器元件的共振频率。根据共振频率，可以确定喷雾器的药物贮存器内部的负偏压，并且，可以调节驱动喷雾器260的电波形信号的频率和/或幅度。

可以使用电流相移检测器240实现共振频率的确定。电流相移检测器240监测由放大器230输出至喷雾器260的电流的相位与由放大器230输出至喷雾器260的电压的相位之间的相移。共振频率跟踪器220基于由电流相移检测器240观测的电压与电流之间的相移来将输出波形输出至放大器230，使得放大器230输出如下电波形信号，该电波形信号具有驱动喷雾器260的元件的电波形信号的电压与电流之间的恒定的或接近恒定的相移。

当液体被雾化并且药物贮存器中的偏压变化时，共振频率可能变化。此外，除了喷雾器260的密封的药物贮存器内部的偏压以外的因素也可以改变喷雾器元件的共振频率。例如，喷雾器元件的温度、喷雾器元件上的过量的液体和/或喷雾器元件的损坏可以引起喷雾器元件的共振频率发生变化。但是，通常可以接受的是，在操作期间，喷雾器元件的共振频率的变化通常是由于喷雾器的药物贮存器内部的偏压的变化。

共振频率和/或测量的共振频率的变化可以通过共振频率跟踪器220发送至电压简档250。电压简档250可以用于确定以特定共振频率施加到喷雾器元件以保持雾化的液体的一致的液滴尺寸和剂量的合适的电压幅度。在一些实施例中，电压简档250可以包括根据经验采集的数据的表格。在这样的实施例中，共振频率可以位于表格中，对应的模拟或数字信号输出至放大器230，该表格指定放大器230应该输出的适当的电压幅度。例如，当通过共振频率跟踪器模块220测量特定的共振频率时，表格可以包括被传送给放大器230的预定的电压幅度。电压简档250也可以被表示为值的曲线图，其中，x轴表示由共振频率跟踪器220产生的波形的频率，而y轴表示要提供给放大器230的适当的电压幅度，该适当的电压幅度使得放大器230输出具有恰当幅度的电信号。

用于电压简档250的一组可能的值的粗略描述是：当喷雾器元件的共振频率增大时，输出至喷雾器的电信号的期望幅度会减小。在某一阈值处，当共振频率持续增大时，电压将由电压简档250保持在最小电平。在电压简档250的一些实施例中，基于使用由共振频率跟踪器220提供的共振频率进行的计算来确定输出至放大器230的信号。

可能需要更改或调节电压简档以适应喷雾器的药物贮存器内部的不同液体的特性(如表面张力)。在一些实施例中，使用液态药物如阿米卡星(Amikasin)。在其他实施例中，使用不同的液态药物或液体。在一些实施例中，一定量的液体或液态药物所需的电压简档可以足够类似，以使得对于多种液体或液态药物仅需使用一个电压简档。更改或替换电压简档250可能涉及经由驱动器210上的用户接口选择不同的液体或者将不同的软件、固件和/或硬件加载到驱动器210内。

共振频率跟踪器220可以将在喷雾器元件的当前确定的共振频率下或其附近的波形发送至放大器230。电压简档250可以将表示要由放大器230输出的期望的电压幅度的信号发送至放大器230。来自电压简档250的该信号可以用于控制放大器230的增益。放大器230基于来自共振频率跟踪器220的输入波形和从电压简档250接收的期望的电压幅度来产生可以用于驱动喷雾器的孔的输出电信号。放大器230可以是可变增益线性功率放大器。在一些实施例中，固定增益功率放大器可以与可变增益放大器或电位计结合使用。此外，各种其他放大器或基于放大器的电路可以用于产生驱动喷雾器260的输出电信号。

电流相移检测器240可以产生到频率跟踪器220的反馈环。电流相移检测器240可以确定从放大器230输出的电流的相移。该相移可以发送至共振频率跟踪器220，从而，响应于在密封的药物贮存器内部的偏压变化时喷雾器元件的共振频率的变化，使得共振频率跟踪器220能够保持相同的频率信号(如果没有相移位)、增加或者减小输出信号的频率。通过电流相移检测器240的反馈可以在使液体雾化的同时使得驱动器210能够周期性地或持续地调节输出至喷雾器元件的电信号的幅度和频率。这可以使得驱动器能够持续地调节贮液器中的偏压的任何变化。

驱动器如图2的驱动器210可以根据如图3的方法300的方法驱动喷雾器元件。可替换地，可以使用某个其他驱动器执行方法300。方法300可以使用各种不同的喷雾器，诸如图1A-1D和图2的喷雾器。在块310处，驱动器可以使用电信号驱动喷雾器的元件(也称为孔)。该电信号可以是特定频率和幅度的波形。

在块320处，可以测量输出至喷雾器的电信号的电压与电信号的电流之间的相移。在块330处，可以使用该相移确定喷雾器元件的共振频率。如前所述，当喷雾器的贮液器内部的负偏压变化时，该共振频率可以偏移。在块340处，根据共振频率，可以确定贮液器内部的偏压。在一些实施例中，不确定负偏压。

在块350处，可以确定用于驱动喷雾器元件的电信号的电压的幅度。可以使用在块330处确定的共振频率和/或在块340处确定的负偏压确定幅度。可以使用共振频率和/或负偏压来查阅值的表格。该值的表格可以指定要用于驱动喷雾器元件的电信号的电压的适当幅度。可替换地，共振频率和/或负偏压可以用于计算驱动喷雾器元件的适当的电压幅度。该适当的幅度可以对应于保持从喷雾器分发的液体的恒定剂量和液滴尺寸的幅度。计算或表格可以取决于分发的液体的性质而变化。

在块360处，可以根据在块330处确定的频率和/或在块350处确定的幅度调节驱动喷雾器元件的电波形信号。如果喷雾器元件的共振频率没有变化，则驱动喷雾器元件的电信号的频率和/或幅度可以不变。只要驱动器在驱动喷雾器元件，则可以重复方法300。

共振频率跟踪器如图2的共振频率跟踪器220可以按照不同的方法将输出确定和保持在喷雾器元件如图2的喷雾器元件260的共振频率处或其附近。图4示出了用于初始确定喷雾器元件的共振频率并基于由电流相移检测器检测的驱动喷雾器元件的电信号的电压与电流之间的相移来调节驱动喷雾器元件的输出电信号的衰减分布400的简化流程图。图3的方法300可以使用图2的共振频率跟踪器220实现，或者，可以使用某个其他共振频率跟踪器实现，该共振频率跟踪器以软件、固件和/或硬件实现。

如果共振频率跟踪器还没有确定或“锁定”共振频率，则共振频率跟踪器可以实施方法400。例如，如果刚刚打开或激活驱动器、新的喷雾器附接到驱动器单元、喷雾器元件已经被干扰或者喷雾器元件已经被损坏，则共振频率跟踪器可能没有锁定至共振频率。

在块411处，共振频率跟踪器可以将无限冲激响应滤波器(“IIR”滤波器)应用于从电流相位检测器接收的相位信号。可以使用模拟和/或数字部件实现IIR滤波器。据此，可以获得经滤波的相位值。

在块412处，可以使用经滤波的相位值确定经滤波的相位与期望的相位设置点之间的误差。期望的相位设置点可以表示使喷雾器元件以共振频率振动所需的相位。在块413处，可以用确定的误差值来确定误差值是否比设置点小超过一秒。在一些实施例中，使用不同长度的时间。

如果误差比设置点小超过一秒，则在块414处，存储输出至喷雾器的信号的当前频率。此外，在块415处，可以设置标记来表示共振频率已经由共振频率跟踪器锁定。返回块413，如果误差没有比设置点小超过一秒，则处理进行至块430。

在块430处，如果平均电流小于特定阈值电流值，则可以在块432处将输出电压设置为开始电压。在块434处，可以将由共振频率跟踪器确定的共振频率复位至初始值。如果平均电流不小于阈值电流值，则可以不执行块432和块434。可以重复方法400，直到标记显示已经锁定至喷雾器元件的共振频率。

一旦确定并锁定了共振频率，这可以包括设置块414的共振频率标记，接着，可以进行第二方法。方法500表示用于使用共振频率跟踪器调节频率以保持喷雾器元件以其当前共振频率振动的方法。在块521处，可以确定当前频率与共振频率之间的误差。据此，可以获得误差值。

在块522处，可以确定由共振频率跟踪器产生的信号的实际频率是否大于喷雾器元件的振动频率。如果由共振频率跟踪器产生的信号的实际频率大于喷雾器元件的振动频率，则在块523处，可以按照与块521处确定的误差率相乘的衰减率来调整输出电压，并且，在块524处，可以将输出电压限制为结束电压。这可以防止输出电压超过某个最大和/或最小阈值。接下来，处理进行至块530。如果在块522处确定实际频率不大于共振频率，则在块525处将输出电压设置为开始电压，并且，方法进行至块530。

在块530处，确定电流是否小于阈值电流值。如果电流小于阈值电流值，则在块532处将输出电压设置为开始电压，并且，在块534处将共振频率复位。

由于各种药物、液体、液态药物和溶解在液体中的药物可以成雾状散开，所以下面提供可以成雾状散开的物品的广泛的示例。美国第12/341,780号申请中提供了另外的示例，其全部内容合并到本文中。几乎可以使用任何抗革兰阳性抗生素、抗革兰阴性抗生素或其任意组合。此外，抗生素可以包括那些具有广谱效果或混合谱效果的抗生素。抗真菌剂如聚烯材料具体如两性霉素B也适合用于本文。抗革兰阴性抗生素或其盐类的示例包括但不限于氨基糖甙类或其盐类。氨基糖甙类或其盐类的示例包括庆大霉素、氨基羟丁基卡那霉素、卡那霉素、链霉素、新霉素、乙基西梭霉素、草履虫素、托普霉素、其盐类或其组合。例如，硫酸庆大霉素是由绛红小单孢菌的生长所产生的抗生素物质的硫酸盐或这种盐类的混合物。美国药典(USP)硫酸庆大霉素可以从中国福州的福建富康制药有限公司获得。通常提供氨基羟丁基卡那霉素作为硫酸盐，并且可以例如从Bristol-Myers Squibb获得。氨基羟丁基卡那霉素可以包括相关的物质如卡那霉素。

抗革兰阳性抗生素或其盐类的示例包括但不限于大环内酯或其盐类。大环内酯或其盐类的示例包括但不限于万古霉素、红霉素、克拉霉素、阿奇霉素、其盐类或其组合。例如，盐酸万古霉素是万古霉素的一种盐酸盐，其中，万古霉素是由前面表示为链球菌属的东方拟无枝酸菌的某些菌株产生的抗生素。盐酸万古霉素是原则上包括万古霉素B的一氢氯化物的相关物质的混合物。像所有的糖肽抗生素一样，盐酸万古霉素包括一种中心七肽。USP盐酸万古霉素可以从Alpharma，Copenhagen，Denmark获得。

在一些实施例中，组成包括抗生素和一种或更多种另外的活化剂。本文中描述的另外的活化剂包括提供一些药理的通常是有益效果的药剂、药物或化合物。这包括食物、食品增补剂、营养素、药物、疫苗、维生素及其他有益的药剂。如本文中使用的，术语还包括对患者产生局部或全身影响的任何生理或药理活性物质。包括在本文中描述的药用配方的活化剂可以是无机化合物或有机化合物，包括但不限于作用于如下部位的药物：末梢神经、肾上腺素能受体、胆碱能受体、骨骼肌、心血管系统、平滑肌、血液循环系统、概要(synoptic)部位、神经效应器连接部位、内分泌和激素系统、免疫系统、生殖系统、骨骼系统、自体有效物质系统、消化和排泄系统、组胺系统以及中枢神经系统。

另外的活化剂的示例包括但不限于消炎药、支气管扩张剂及其组合。

支气管扩张剂的示例包括但不限于β-兴奋剂、抗毒蕈碱剂、类固醇以及其组合。例如，类固醇可以包括舒喘宁(Albuterol)，如硫酸舒喘宁。

活化剂可以包括例如安眠药和镇静剂、心理兴奋剂、镇静剂、呼吸药物、抗惊厥药、肌肉松弛药、抗帕金森氏病治疗药(多巴胺)、镇痛药、消炎药、抗焦虑药物(抗焦虑药)、食欲抑制药、抗偏头痛药、肌肉收缩剂、其他的抗感染药(抗病毒素、抗真菌剂、疫苗)、治风湿药、抗疟药、止吐药、抗癫痫药、细胞活素类、生长因子、抗癌药、抗血栓药、抗高血压药、心血管药、抗心律失常药、抗氧化药、平喘药、包括避孕药的激素、拟交感神经药、利尿剂、调脂药、抗雄激素药、抗寄生物药剂、抗凝血剂、肿瘤药、抗肿瘤药、降血糖药、营养剂和增补剂、生长增补剂、抗肠炎剂、疫苗、抗体、诊断剂和对比剂。当通过吸入活化剂来服用活化剂时，活化剂可以对局部或对全身起作用。

活化剂可以属于多种结构类别的一种，这些结构类别包括但不限于小分子、肽、多肽、蛋白质、多糖、类固醇、能够引起生理效应的蛋白质、核苷酸、低核苷酸、多核苷酸、脂肪、电解质等。

适于用于本发明的活化剂的示例包括但不限于如下中的一种或更多种：降血钙素、两性霉素B、促红细胞生成素(EPO)、第VIII因子、第IX因子、西利酶、思而赞(cerezyme)、环孢菌素、粒细胞集落刺激因子(GCSF)、血栓形成素(TPO)、α-1蛋白酶抑制剂、依降钙素、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)、生长激素、人生长激素(HGH)、生长激素释放激素(GHRH)、肝磷脂、低分子肝素(LMWH)、干扰素α、干扰素β、干扰素γ、白细胞介素-1受体、白细胞介素-2、白细胞介素-1受体拮抗剂、白细胞介素-3、白细胞介素-4、白细胞介素-6、促黄体素释放激素(LHRH)、第IX因子、胰岛素、胰岛素原、胰岛素类似物(例如，如美国专利第5,992,675号中描述的一酰化胰岛素，其全部内容通过引用合并到本文中)、糊精、C肽、生长激素抑制素、包括奥曲肽的生长激素抑制素、后叶加压素、促卵泡激素(FSH)、胰岛素样生长因子(IGF)、促胰岛素、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、神经生长因子(NGF)、组织生长因子、角化细胞生长因子(KGF)、胶质细胞生长因子(GGF)、肿瘤坏死因子(TNF)、内皮生长因子、甲状旁腺素(PTH)、胰高血糖素样肽胸腺素α-1、IIb/IIIa抑制剂、α1-抗胰蛋白酶、磷酸二酯酶(PDE)化合物、VLA-4抑制剂、二磷酸盐、呼吸道合胞病毒抗体、囊性纤维化跨膜调节(CFTR)因子、脱氧核糖核酸酶(脱氧核糖核酸酶)、杀菌/通透性增强蛋白(BPI)、抗巨细胞病毒(CMV)抗体、1，3顺式类维A酸、竹桃霉素、醋竹桃霉素、聚酰胺纤维、克拉霉素、环酯红霉素、阿奇霉素、氟力索霉素、地红霉素、交沙霉素、螺旋霉素、麦迪霉素、白霉素、醋酸麦迪霉素、罗他霉素、阿奇霉素、和swinolide A；氟喹诺酮类，如环丙氟沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星、曲氟沙星、阿拉曲沙星、莫西沙星、诺氟沙星、依诺沙星、格雷沙星、加替沙星、洛美沙星、斯帕沙星、替马沙星、培氟沙星、氨氟沙星、氟罗沙星、托氟沙星、普卢利沙星、依洛沙星、帕珠沙星、克林沙星和西他沙星、替考拉宁、雷莫拉宁(rampolanin)、麦地拉宁、黏菌素、达托霉素、短杆菌肽、甲磺酸粘菌素、如多粘菌素B的多粘菌素、卷曲霉素、杆菌肽、青霉烯类；青霉素类，包括：如青霉素G、青霉素V的青霉素敏感药物，如甲氧苯青霉素、苯唑青霉素、氯唑西林、双氯青霉素、氟氯青霉素、乙氧萘青霉素的抗青霉素药物；革兰阴性微生物活化剂，如，氨比西林、阿莫西林和海他西林、西林和革兰西林(galampicillin)；抗假单胞菌青霉素，如，羧苄青霉素、替卡西林、阿洛西林、美洛西林和哌拉西林；头孢菌素类，如，头孢泊肟、头孢罗齐、头孢布烯、头孢唑肟、头孢三嗪、头孢菌素、头孢吡硫、头孢氨苄、头孢拉定、头孢西丁、头孢孟多、头孢唑林、头孢利定、氯氨苄青霉素、头孢羟氨苄、氨基苯乙酰头孢菌素、头孢呋新、头孢雷特、头孢噻肟、头孢曲秦、氰乙酰头孢菌素、盐酸头孢吡肟、头孢克肟、头孢尼西、头孢哌酮、头孢替坦、头孢美唑、头孢噻甲羧肟、氯拉卡比和羟羧氧酰胺菌素、如噻肟单酰胺菌素的单环β-内酰胺类；以及碳青霉烯类，如，亚胺培南、倍能、异硫化羟酸五眯、利多卡因、硫酸奥西那林、氯地米松、去炎松、布地缩松、氟替卡松、异丙托溴铵、氟尼缩松、色甘酸钠、酒石酸麦角胺和任何可用的相似物、兴奋剂、对抗药、抑制剂以及药理上可接受的上述活化剂的盐类形式。关于肽和蛋白质，本发明意在包括合成的、天然的、糖基化的、非糖基化的、聚乙二醇化形式的和生物活性碎片、衍生物及其相似物。

用于在发明中使用的活化剂还包括核酸，如，裸露的核酸分子、遗传媒介、关联的病毒粒子、质粒DNA或RNA或其他类型的适合于细胞的转染或转化的核酸结构，即，适合于包括抗致敏的基因治疗。此外，活化剂可以包括适于用作疫苗的减活或灭活的病毒。其他有用的药物包括那些在《医师案头参考》(最新版)内列出的药物，其全部内容通过引用合并到本文中。

在药物配方中的抗生素或其他活化剂的量将是每单位剂量需要输送的治疗或预防疾病的活化剂的有效量以取得期望的结果的量。在实践中，这取决于具体的药物、自身的活性、治疗的状况的严重程度、患者群体、剂量要求以及期望的治疗效果而广泛变化。组成通常包括大约1wt％到大约99wt％的任意比例的活化剂，如，从大约2wt％到大约95wt％或者从大约5wt％到85wt％，并且，组成也取决于组成中包括的添加剂的相对量。本发明的组成对于以0.001毫克/天到100毫克/天的剂量输送的活化剂尤其有用，如，对于剂量从0.01毫克/天到75毫克/天，或者，对于剂量从0.10毫克/天到50毫克/天。应该理解，本文中描述的配方可以包括超过一种活化剂，并且，术语“药剂”的使用决不排除两种或更多种这样的药剂的使用。

通常，组成不包括过多的赋形剂。在一个或更多个实施例中，含水的组成主要包括抗革兰阴性抗生素如氨基羟丁基卡那霉素或庆大霉素或两者和/或其盐类以及水。

此外，在一个或更多个实施例中，含水的组成是不含防腐剂的。在这一点上，含水的组成可以不含对羟基苯甲酸甲酯和/或不含对羟基苯甲酸丙酯。更进一步地，含水的组成可以不含盐水。

在一个或更多个实施例中，组成包括抗感染药和赋形剂。组成可以包括药理上可接受的赋形剂或载体，其中，赋形剂或载体可以被吞进肺里而对受体特别是对受体的肺没有明显不利的毒理学影响。除了活化剂，药物配方也可以可选地包括适于肺部投药的一种或更多种药物赋形剂。如果存在，则这些赋形剂通常以足以执行其意在功能的量存在于组成中，其意在功能如稳定性、表面更改、增强有效性或组成的输送等。因此，如果存在，则赋形剂的范围可以从大约0.01wt％到大约95wt％，如从大约0.5wt％到大约80wt％，从大约1wt％到大约60wt％。优选地，例如，通过提供活化剂的更高效且可再生的输送和/或便于制造，这样的赋形剂将部分用于进一步改进活化剂组成的特征。如果期望减少配方中的活化剂的浓度，则也可以提供一种或更多种赋形剂来用作膨胀剂。

例如，组成可以包括一个或更多个同渗重摩调节器，如氰化钠。例如，可以将氰化钠添加到盐酸万古霉素溶液中以调节溶液的同渗重摩。在一个或更多个实施例中，含水的组成基本包括抗革兰阳性抗生素如盐酸万古霉素、同渗重摩调节器和水。

用于当前药物配方的药物赋形剂和添加剂包括但不限于氨基酸、肽、蛋白质、非生物聚合物、生物聚合物、如糖的碳水化合物、如醛醇的衍生化糖、醛醣酸、酯化糖以及呈现为单个或组合的糖聚合物。

示例蛋白质赋形剂包括白蛋白，如人血清白蛋白(HSA)、重组人白蛋白(rHA)、凝胶、酪蛋白、血红蛋白等。也可以起缓冲能力的合适的氨基酸(在本发明的二次立特肽(dileucyl-peptides)外部)包括丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、甜菜碱、组氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、阿斯巴甜糖、酪氨酸、色氨酸等。优选的是起分散剂作用的氨基酸和多肽。落入该分类的氨基酸包括疏水氨基酸，如亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、色氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、组氨酸和脯氨酸。

适于用于本发明的碳水化合物赋形剂包括例如，如果糖、麦芽糖、半乳糖、葡萄糖、多汁乳菇糖、山梨糖等的单糖；如乳糖、蔗糖、海藻糖、纤维二糖等的二塘；如棉子糖、松三糖、麦芽糊精、葡聚糖、淀粉等的多糖；如甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇山梨醇(葡萄糖醇)、吡喃糖山梨醇、肌醇等的醛醇。

药物配方也可以包括缓冲剂或PH调节剂，通常是从有机酸或碱中制备的盐。代表性的缓冲剂包括柠檬酸、抗坏血酸、葡糖酸、碳酸、酒石酸、琥珀酸、醋酸或酞酸的有机酸盐、三氨基甲烷盐酸缓冲液、缓血酸胺氢氧化物或磷酸缓冲液。

药物配方也可以包括聚合赋形剂/添加剂，例如，聚乙烯吡咯烷酮、纤维素和衍生化纤维素(如，羟甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素)、匪科尔(一种聚蔗糖)、羟乙基淀粉、葡萄糖结合剂(例如，环糊精，如，2-羟丙基-β-环糊精和硫代丁基醚-β-环糊精)、聚乙二醇和果胶。

药物配方还可以包括芳香剂、掩味剂、无机盐(例如，氯化钠)、抗菌剂(例如，杀藻胺)、甜味剂、抗氧化剂、抗静电剂、表面活性剂(例如，聚山梨醇酯，如，“吐温(TWEEN)20”和“吐温80”)、山梨聚糖酯、类脂(例如，如卵磷脂的磷脂和其他磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺)、脂肪酸和脂肪酸酯、类固醇(例如，胆固醇)和螯合剂(例如，乙二胺四乙酸EDTA、锌和其他这种合适的阳离子)。其他适于用于根据本发明的组成的药物赋形剂和/或添加剂列在Williams和Williams(1995)的19.sup.th ed的“Remington：The Science & Practice of Pharmacy”中以及Montvale，N.j(1998)的Medical Economics，52.sup.nd ed的“Physician’sDesk Reference”中，两者的全部内容通过引用合并到本文中。

应该注意，上面讨论的方法、系统和装置仅仅意在为示例。必须强调的是，在适当情况下各种实施例可以省略、替换或添加各种方法或部件。例如，应该理解，在替换的实施例中，可以按与描述的顺序不同的顺序执行方法，并且，可以添加、省略或组合各种步骤。此外，在各种其他实施例中可以组合关于某些实施例描述的特征。可以以类似的方式组合实施例的不同方面和元件。此外，应该强调的是，技术在发展，因此许多元件是示例，不应当将其理解为限制本发明的范围。

说明书中给出了具体的细节以提供对实施例的透彻的理解。但是，本领域的普通技术人员将会明白，可以在没有这些具体细节的情况下执行实施例。例如，没有示出众所周知的处理、算法、结构和技术的不必要的细节以避免模糊实施例。该说明书仅提供了示例实施例，并且，不是意在限制本发明的范围、应用或配置。而是，在前的实施例的描述将给本领域的普通技术人员提供可行的说明以实现本发明的实施例。可以在不背离本发明的精神和范围的情况下对元件的功能和配置进行各种变化。

此外，在前的说明大体上详述了将液态药物成雾状散开。但是，应该理解的是，可以使用类似的装置和方法使液态药物以外的液体呈雾状散开。

此外，应该注意，可以将实施例描述为图示为流程图或框图的处理。尽管每个图可以按照顺序描述操作，但是可以并列地或同时执行很多操作。此外，可以重新安排操作的顺序。处理可以具有图中不包括的另外的步骤。

Claims (19)

1.一种用于确定具有负偏压贮液器的喷雾器的元件的共振频率的方法，所述方法包括：

驱动器使用电信号驱动所述喷雾器的元件，所述电信号包括电流和电压，其中，驱动所述喷雾器的电信号使所述喷雾器的元件振动并使存储在所述负偏压贮液器中的液体雾化；

所述驱动器测量驱动所述喷雾器的电信号的电压与电流之间的相移；

所述驱动器至少部分地基于由所述驱动器测量的驱动所述喷雾器的元件的电信号的相移，来确定所述喷雾器的元件的共振频率，其中，所述负偏压贮液器使所述喷雾器的元件的共振频率随着液体从所述负偏压贮液器被排出而发生变化；以及

所述驱动器至少部分地基于由所述驱动器确定的所述喷雾器的共振频率，来确定所述电信号的电压幅度。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述驱动器至少部分地基于由所述驱动器确定的所述喷雾器的共振频率，来确定所述喷雾器的所述负偏压贮液器内部的负偏压。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述驱动器调节到所述喷雾器的电信号的频率，其中，所述电信号的电压与电流之间保持恒定的相移。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，使用存储的一组值确定所述电压幅度，并且，所述存储的一组值根据所述负偏压贮液器中的液体而变化。

5.一种用于驱动喷雾器的元件的装置，所述装置包括：

放大器，所述放大器被配置成产生输出波形信号，所述输出波形信号包括输出频率、输出电流和输出电压，其中，所述输出波形信号以所述输出频率驱动所述喷雾器的元件，使得存储在负偏压贮液器中的液体雾化；

相移检测器，所述相移检测器被配置成确定所述输出波形信号的输出电流与输出电压之间的相移；

共振频率跟踪器，所述共振频率跟踪器被配置成产生输入到所述放大器的具有可变频率的波形信号，其中，所述波形信号控制所述输出频率，所述可变频率是基于由所述相移检测器确定的所述输出波形信号的相移来调节的，并且所述喷雾器具有负偏压贮液器，所述负偏压贮液器使所述喷雾器的元件的共振频率随着液体从所述负偏压贮液器被排出而发生变化；以及

电压简档，所述电压简档被配置成基于由所述共振频率跟踪器产生的波形信号的频率，来调节由所述放大器输出的输出波形信号的输出电压。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述放大器的输出电压是使用存储的一组值来确定的，并且，所述存储的一组值根据存储在所述负偏压贮液器中的液体而变化。

7.根据权利要求5所述的装置，其中，存储在所述负偏压贮液器中的液体是药物。

8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述驱动器装置与手持单元中的喷雾器耦接。

9.一种用于使液体雾化的系统，所述系统包括：

贮液器，所述贮液器适用于保存要被雾化的液体；

喷雾器，所述喷雾器包括具有多个孔的元件，其中：

所述元件被配置成进行振动以使从所述贮液器排出的液体雾化，其中，所述元件由输出波形信号驱动；

所述贮液器的负偏压随存储在所述贮液器中的液体的排出而变化；以及

所述贮液器是密封的，以使得当存储在所述贮液器中的液体排出时，来自周围环境的空气基本不进入所述贮液器；以及

驱动器，所述驱动器包括：

相移检测器，所述相移检测器被配置成确定所述输出波形信号的电流与所述输出波形信号的电压之间的相移；

共振频率跟踪器，所述共振频率跟踪器被配置成产生调节所述输出波形信号的频率的波形，其中，频率是基于由所述相移检测器确定的相移来调节的，并且所述贮液器使所述喷雾器的元件的共振频率随着液体从所述贮液器被排出而发生变化；以及

电压简档，所述电压简档被配置成基于由所述共振频率跟踪器产生的波形的频率，来调节所述输出波形信号的电压。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述喷雾器被配置成与呼吸器耦接。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，所述驱动器与手持单元中的喷雾器耦接。

12.根据权利要求9所述的系统，其中，所述驱动器还包括放大器，所述放大器被配置成使用来自所述共振频率跟踪器和所述电压简档的各个信号来产生所述输出波形信号。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述放大器的输出电压是使用存储的一组值来确定的，并且，所述存储的一组值根据存储在所述贮液器中的液体而变化。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述液体是药物。

15.一种用于使液体成雾状散开的方法，所述方法包括：

将液体密封在贮存器内部；

产生输出波形信号；

使喷雾器元件振动，以使液体成雾状散开，其中：

当密封在贮存器内部的液体成雾状散开时，所述贮存器内部产生负压；以及

所述输出波形信号使所述喷雾器元件振动；

确定所述输出波形信号的电流与所述输出波形信号的电压之间的相移；

至少部分地基于所述相移来调节所述输出波形信号的频率，其中，所述贮存器使所述喷雾器元件的共振频率随着液体从所述贮存器被排出而发生变化；以及

至少部分地基于所述输出波形信号的频率来调节所述输出波形信号的电压。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述喷雾器元件与喷雾器耦接，并且，所述喷雾器被配置成与呼吸器耦接。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述输出波形信号的电压与电流之间的相移保持为恒定值。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，使用存储的一组值来调节所述电压，并且，所述存储的一组值根据所述贮存器中的液体而变化。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述输出波形信号使所述喷雾器元件以所述喷雾器元件的共振频率进行振动。