CN106604781B - 具有流量限制器和反馈装置的雾化系统 - Google Patents

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Abstract

在一个方面，本发明的实施例提供一种用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置。该雾化装置可包括：导管、气雾剂发生器、设置在导管内部的节流器、和指示机构。导管可包括接口管端，使用者可利用该接口管端引发经过导管的吸气流。气雾剂发生器可包括振动网。节流器可限定沿节流器的外周而设置的多个孔口，这些孔口构造成提供随着导管内部吸气流量而变化的压力差的增大并且提供与节流器的上游位置相比在节流器下游位置的相对层状流动。指示机构可向使用者指示相对于预定期望范围的吸气流的参数状态。

Description

具有流量限制器和反馈装置的雾化系统
相关申请的交叉引用
本专利合作条约申请要求于2015年6月18日提交的美国专利申请第14/743,627号的优选权；该专利申请要求于2014年7月1日提交的美国专利临时申请62/019,791的优先权，这些专利申请的全部内容以参考的方式并入本文中用于所有目的。
背景技术
雾化系统为多种药物(例如胰岛素和哮喘药)提供有效的输送。这种系统通过使所需剂量的采用液体形式的药物雾化而将药物直接地输送至使用者的呼吸系统。然后，使用者将该雾化药物直接地吸入呼吸系统中，从而能够使各种病况得到更快的治疗。
将准确且一致的计量剂量的雾化药物输送给使用者是非常重要的。目前的雾化系统常常由于允许在雾化过程完成后采用液体形式的部分药物停留在贮液室中因而提供不一致的剂量。此外，就雾化的药物而言，常常是用过大或过小的力将大体上全部的计量剂量正确地输送进入使用者的呼吸系统。目前的雾化系统的另一个问题是存在药物变得被使用者或其它来源所污染的倾向。药物的污染尤其是成问题的，因为在雾化后部分或全部的雾化药物此后直接地被输送至使用者的呼吸系统。本发明的实施例可提供针对这些和其它问题的解决方案。
发明内容
在一个实施例中，提供一种用于确保正确地将雾化药物输送至使用者的呼吸系统的雾化装置。该雾化装置可包括：导管、与导管连通的气雾剂发生器、设置在导管内部的节流器、和指示机构。导管可包括接口管端，使用者可利用该接口管端形成经过导管的吸气流。气雾剂发生器可包括振动网。节流器可限定沿节流器的外周而设置的多个孔口。多个孔口可构造成提供压力差的增大，该压力差随着导管内部的吸气流量而变化，并且提供与节流器的上游位置相比在节流器下游位置的相对层状的流动。该指示机构可向使用者指示相对于预定期望范围的吸气流参数状态。
在另一个实施例中，提供一种用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的不同的雾化装置。该雾化装置可包括：导管、与导管连通的气雾剂发生器、和设置在导管内部的节流器。导管可具有接口管端，使用者可利用该接口管端形成经过导管的吸气流。气雾剂发生器可包括振动网。节流器可限定沿节流器的外周而设置的多个孔口。多个孔口可构造成提供随着导管内部的吸气流量而变化的压力差的增大，并且提供与节流器上游位置相比在节流器下游位置的相对层状的流动。当吸气流量是在雾化装置的操作范围内时，振动网可产生在相对层状流中的雾化药物的羽流。
在另一个实施例中，提供一种将雾化药物输送至使用者呼吸系统的方法。该方法可包括感测在导管内部的吸气流的流动参数的状态。该导管可具有接口管端，利用该接口管端使用者可引发在导管内部的吸气流。该方法也可包括使与导管连通的气雾剂发生器的网发生振动，以使一定体积的液体药物雾化，从而当流动参数状态是在预定的期望范围内时在导管内部产生雾化药物的羽流。可在由设置在位于雾化药物羽流上游位置的导管内部的节流器所产生的相对层状流的内部，提供雾化药物的羽流。节流器可限定被设置在节流器的外周附近的多个孔口。相对层状流可将雾化药物的羽流朝向导管的接口管端输送。该方法还可包括利用相对于预定期望范围的流动参数状态的指示机构而提供指示。
附图说明
下面结合附图来描述本发明：
图1A示出了根据本发明实施例的雾化装置的内部；
图1B示出了根据本发明实施例的图1A的截面；
图2示出了根据本发明实施例的图1A的雾化装置的前部；
图3A-图3K示出了根据本发明实施例的限流板；
图4A和图4B示出了根据本发明实施例的在雾化装置的导管内部的限流板；
图5-图7示出了根据本发明实施例的由在图4的导管内部的限流板所形成的层流；
图8A-图8C示出了根据本发明实施例的具有处在各种角度的接口管端的导管；
图9示出了根据本发明实施例的在雾化装置上的输入装置；
图10是根据本发明实施例的使用雾化装置的方法的方框图。
在附图中，相似的部件和/或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种部件可用以下的附图标记和字母加以辨别，该字母在相似的部件和/或特征中进行辨别。如果在本说明书中仅使用第一附图标记，描述则适用于具有相同第一附图标记的相似部件和/或特征中的任一个，而不论字母后缀如何。
具体实施方式
接下来的描述只提供示例性实施例，而并非意图限制本发明的范围、应用或形态。相反，接下来的对示例性实施例的描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明各种实施例的使能描述。应当理解的是，在不背离如所附权利要求中所陈述的本发明精神和范围的前提下，可在各元件的功能和布置中作出各种变更。例如，关于一个实施例所描述的任何细节可以或者可以不存在于该实施例的变型中、和/或本文中所描述的其它实施例中。
本文中描述了帮助将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置的实施例。在许多实施例中，可以以计量的剂量将液体药物提供至雾化装置。可将液体药物分配至气雾剂发生器。在一些实施例中，液体药物可经由用于将液体药物汇集进入气雾剂发生器中的室或贮液室而提供，在该气雾剂发生器中使液体药物雾化以便输送进入使用者的呼吸系统。在其它实施例中，容纳液体药物的单独容器可与雾化装置联接，以便将液体药物提供给雾化装置。
在一些实施例中，雾化装置可包括：导管、与导管连通的气雾剂发生器、设置在导管内部的限流板、和与导管联接的指示机构。在许多实施例中，部分或全部的这些部件和/或气雾剂发生器可以可移除地与壳体联接，或者被容纳于壳体的内部。通过提供可移除的导管和/或气雾剂发生器，可容易地对雾化装置进行清洗和干燥，由此防止病原体和/或其它污染物的污染和聚积。
在一些实施例中，导管可包括接口管端，利用该接口管端使用者可引发经过导管的吸气流。使用者可经过接口管而吸气从而形成可将雾化药物输送给使用者的空气的吸气流。在一些实施例中，导管的接口管端可以以相对于水平面的一个角度将雾化药物输送至使用者。这种输送角度可基于要被输送至使用者呼吸系统的药物的剂量和类型而进行选择，以确保在不变为被阻塞于使用者的口腔、咽喉和/或其它区域中的情况下将大部分的雾化药物输送至呼吸系统。
在许多实施例中，传感器是用于确定何时吸气流的参数是在雾化装置和/或气雾剂发生器的预定期望范围或操作范围内。例如，流量传感器或压力传感器可用于确定在导管内部的流量或压力差。也可采用/测量其它类型的传感器和流动参数。例如，流动参数可以是利用流量传感器、记时器、压力传感器、或其它感测机构所检测的吸气流量、吸气压力、吸气时间等。与传感器联接的处理单元可对感测值与存储的期望范围进行比较。在一些实施例中，用于特定药物输送的流动参数的期望范围可与气雾剂发生器的操作范围相对应。在其它实施例中，流动参数的期望范围可比气雾剂发生器的操作范围更窄或更宽。
在一些实施例中，气雾剂发生器可包括振动网。当吸气流的参数是在期望范围或操作范围内时，可使振动网振动达足以使大体上全部的被布置在振动网顶上的任何液体药物发生雾化的操作期。振动网可具有圆顶形状，并且利用限定振动网的环状压电元件(未图示)或其它电机械共振装置而发生振动。当一个或多个流动参数是在气雾剂发生器的操作范围内时，使振动网发生振动。例如，与导管连通的流量传感器和/或压力传感器可检测导管内部的吸气流量和/或压力差是否在气雾剂发生器的操作范围内。处理器可控制电路以便将电流提供给压电元件从而使网发生振动。通常，将以在大约50kHz至大约150kHz范围内的频率使振动网发生振动，从而使该剂量的液体药物雾化。
在许多实施例中，吸入的空气可通过在导管内部的节流器阵列。在一个实施例中，节流器阵列可以是限流板，该限流板具有从其中穿过的多个孔口。当空气通过孔口时，这些孔口提供压力差的增大，该压力差根据导管内部的吸气流量而变化。与限流板的上游位置相比，这些孔口也提供在限流板下游位置的相对层状流动。在许多实施例中，孔口是沿限流板的外周而设置。在一些实施例中，振动网可位于限流板或其它节流器阵列的下游位置，并且产生在由节流器阵列所形成的在相对层状流中的雾化药物的羽流。在一些实施例中，节流器阵列可包括多个串联的限流板。
指示机构可向使用者指示相对于预定期望范围的吸气流参数状态。在一些实施例中，代替指示流动参数状态或者除此之外，指示机构可向使用者指示雾化装置的状态。例如，指示器可以是光、模拟/数字显示器或读出、扬声器、振动发生装置、和/或将关于参数状态的情况向使用者警告的其它特征。在一些实施例中，参数的状态可以是由流量传感器、记时器、压力传感器、或其它感测机构所检测的吸气流量、吸气压力、吸气时间等。指示器可告知使用者参数的状态是否在参数的期望范围内或外。
在一些实施例中，当全部剂量的药物已被雾化时，可以将“剂量结束”指示提供给使用者。当传感器(例如负载或流量传感器)检测到大体上全部的药物已被雾化时，可提供这种指示。也可将另一个指示提供给使用者，从而告知他们液体药物何时实际上被启动的振动网所雾化。这种对流动参数状态和/或雾化装置状态的指示可以由上述指示机构所提供，例如通过基于流动参数状态的指示而提供可辨别的指示。例如，可用绿色光来指示流动参数的状态，并且可用蓝色光提供剂量结束的指示。在其它实施例中，剂量结束指示和/或雾化指示可由一个或多个单独的指示机构而提供。
在一些实施例中，指示机构可用于指导使用者如何正确地吸气并由此确保将药物正确地输送至使用者的呼吸系统。为此，当参数(例如在导管内部的吸气流量)是在预定的期望范围内时，指示机构可告知使用者。气雾剂发生器可构造成当吸气流量是在预定的流量范围内时使液体药物雾化。例如，在导管内部的吸气流量的预定期望范围可以是在大约5和14升每分钟(L/min)之间。可生成如上所述的指示(例如由扬声器发出的光或声)，以便向使用者告知使用者的吸气正在将吸气流量维持在期望范围内、和因此何时气雾剂发生器正在起作用。
在一些实施例中，当参数是在期望的范围内时可提供第一指示，并且当参数是在期望的范围外时可提供第二指示。例如，第一指示可包括正在被打开的灯光、或者正在被发出的声音(例如蜂鸣声)。第二指示可包括正在被打开的灯光、或者以前连续发出声音的停止。其它指示可包括发出与第一指示不同颜色的光或不同频率的声音以便指示参数状态中的变化。在一些实施例中，第二指示可以告知使用者参数的状态是否高于或低于期望范围。例如，参数的状态低于期望范围时可发出闪动间隔时段相对较长的闪动光以警告使用者，并且参数的状态高于期望范围时可发出闪动间隔时段相对较短的闪动光以警告使用者。类似的振动和声音的使用可结合或者代替光指示器而应用。
在向使用者指示相对于预定期望范围的吸气流参数状态的一些实施例中可包括：当吸气流的参数是在预定的期望范围内时提供第一指示的指示机构、当吸气流的参数是在预定的第二范围(即，可能地是可接受的，但小于最佳范围)内时提供第二指示的指示机构、和当吸气流的参数是在预定的期望范围和预定的第二范围两者之外时提供第三指示的指示机构。
在一些实施例中，雾化装置还可包括用于接收并设定吸气流参数的预定期望范围的输入装置。例如，该输入装置可包括：条形码扫描器、射频识别(RFID)阅读器、键盘、或者可以接收来自使用者的有关于吸气流的一个或多个参数(例如期望的流量、吸气压力、或吸气时间)的输入的任何其它输入装置。在一些实施例中，可将期望的流量视觉地编码在药物输送容器上，并且由雾化装置从该输送容器中读出。
在一些实施例中，吸气流的参数可包括在导管内部的吸气流量。吸气流量的预定期望范围可以是在大约5和14升每分钟(L/min)之间。在一些实施例中，吸气流的参数可包括吸气时间。吸气时间的预定期望范围可以是在大约5和26秒之间。在一些实施例中，可测量和参考多种参数。例如，在一个实施例中，最小吸气流量的某个量的吸气时间会是必需的。
在一些实施例中，雾化系统可包括电子元件，这些电子元件包括但不限于处理元件和存储单元。处理元件可用于控制气雾剂发生器、指示机构、和输入装置、以及任何传感器(例如流量传感器和压力传感器)的启动。存储单元可构造成存储由输入装置所设定的用于指示机构和/或气雾剂发生器的参数的设置和范围。存储单元也可构造成存储与过去的雾化期有关的数据、以及由附接到该存储单元的药物输送容器所提供的信息。
现在转向附图，图1A和图1B示出了根据本发明各种实施例的雾化装置100。该雾化装置100包括导管102和与该导管102连通的气雾剂发生器104。雾化装置100也可包括一个或多个指示机构106，这里被图示为指示灯。一个或多个指示机构可与壳体108、或装置100的一些其它部分联接。导管102和气雾剂发生器104也可任选地与壳体108联接。
在一些实施例中，导管102可包括接口管端110，使用者可经过该接口管端110吸气以产生吸气流从而将雾化药物输送至使用者的呼吸系统。如图1B中所见，气雾剂发生器104可包括振动网112。可以将液体药物直接地从液体药物的玻璃小瓶中分配到振动网112上，或者通过利用流体接收室114的锥形壁汇集到振动网112上而将液体药物间接地分配到振动网112上。在许多实施例中，当吸气流的流量是在气雾剂发生器104的操作范围内时，利用由处理器所控制的机构使振动网112发生振动从而使一定体积的液体药物雾化。当振动时，振动网112的作用是在导管102内部产生雾化药物的羽流，使得雾化的药物可以被吸入使用者的肺中。
可以使用的示例性气雾剂发生器也描述于美国专利5164740、6629646、6926208、7108197、5938117、6540153、6540154、7040549、6921020、7083112、7628339、5586550、5758637、6085740、6467476、6640804、7174888、6014970、6205999、6755189、6427682、6814071、7066398、6978941、7100600、7032590、7195011，这些专利的内容以参考的方式并入本文中。这些参考文件描述了示例性气雾剂发生器、制造这种雾剂发生器的方法、和将液体提供至气雾剂发生器的方法，并且它们的至少这些特征以参考的方式并入本文中。
在一些实施例中，一个或多个指示机构106可包括灯，例如LED。指示机构106也可包括扬声器或/和振动发生机构，用以向使用者指示雾化装置状态。例如，指示机构106可以用于指示使用者何时雾化装置100准备好使用。指示机构106也可指示由使用者所形成的吸气流的参数状态。例如，指示机构106可指导使用者改变吸气速率，以便增大或减小导管102内部的流量，从而确保雾化药物的正确输送并且/或者确保流量是在气雾剂发生器104的操作范围内，以便振动网112使液体药物雾化。指示机构106也可用于向使用者指示何时大体上全部剂量的液体药物已被雾化和/或吸入。会需要其它的传感器以便提供上述功能。
在一些实施例中，雾化装置100包括处理单元或集成电路(IC)138，该处理单元或集成电路控制雾化装置100的其它电子部件的功能或者运行发送给这些电子部件的计算机代码。包括IC 138的雾化装置100可由与IC 138联接的电池140提供动力。IC 138可与电子部件(例如气雾剂发生器104的任何传感器、指示机构106和/或压电元件)电性连接。IC 138可以基于从与导管102流体连通的任何传感器(例如流量传感器或压力传感器)中所接收的信息来控制指示机构和/或气雾剂发生器104的启动。在一些实施例中，可利用插塞124将IC138与导管102和/或气雾剂发生器104电性连接。导管102和/或气雾剂发生器104可从壳体108中拆除。可将导管102和/或气雾剂发生器104插入壳体108中并且与插塞124连接，以便给气雾剂发生器104提供动力并基于来自与导管102流体连通的传感器的测量值来控制气雾剂发生器104的启动。例如，插塞124可具有与在导管102上的阴型连接器146面接的阳型连接器144。在一些实施例中，插塞124可包括与在导管102上的阳型连接器面接的阴型连接器。
图2示出了根据本发明实施例的雾化装置100和指示机构106的俯视图。在一些实施例中，指示机构106可以包括呼吸指示器116和电池指示器118。呼吸指示器116可以指导使用者何时及如何呼吸以使雾化药物向使用者肺的输送最大化。在一些实施例中，呼吸指示器116可以包括多个指示器，例如各种带颜色的LED，从而给使用者提供更多的详细指导。呼吸指示器116可采用包括3种颜色的LED的V字形图案的形状。
在一些实施例中，药物(例如液体胰岛素)的最优肺部输送是以规定的流量和吸气次数而进行。例如，最优流量可以是在大约5和14L/min之间，或者更常见地在大约7和14L/min之间。过高或过低的流量可以导致被输送至使用者呼吸系统的正确位置的雾化药物的量的损失。最优吸气时间可以是在6和24秒之间。呼吸指示器116可以用于指导使用者将吸气维持在这些参数内。
在一个实施例中，将利用呼吸指示器116产生光(例如从LED中发出的稳定的绿色光)以指示使用者在雾化装置100内部的流动是在雾化装置100的操作范围内以便使一剂量的药物雾化。当使用者在导管102的接口管端110吸气时，利用流量传感器或压力传感器检测吸气流量，该压力传感器可以将在导管102内部的压力差转换成流量。对具有正确流动参数的吸气的检测导致气雾剂发生器104的启动，从而产生进入导管102中的雾化的药物颗粒。来自呼吸指示器116的光可缓慢地闪动以指示使用者与操作范围相比呼吸过慢(即，导致低流量)，吸气状态应进行改变。例如，可发出具有在大约500和1000毫秒(ms)之间的时段和大约1.25赫兹(Hz)频率的闪动的绿色光，从而指示在具有很少或没有空气流动的时间期间雾化装置100被启动。光可快速地闪动以指示使用者他们正在过快地呼吸(即，导致高流量)。例如，当流量过大时，可从呼吸指示器116中发出具有在大约50和250ms之间的时段和大约6.25Hz的频率的闪动的绿色光。气雾剂发生器104可构造成当流量过高或过低时不使任何药物雾化。
当“剂量结束”指示器指示大体上全部剂量的药物已被输送时，呼吸指示器116可产生不同的颜色的光。例如，可发出蓝色光达一段时间(例如在大约1和10秒之间)，以警告使用者大体上全部的剂量已被雾化和吸入。“全部”剂量的输送可以预先定义为当至少大约95％、更优选地98％、最优选地多于99％的剂量被输送。为了接收该剂量，基于要被输送的液体药物的体积和使用者的肺活量，使用者可采用数次吸气或单次吸气。可由该装置利用经由指示器116提供给使用者的反馈对各吸气进行监测，以保证对肺的正确输送。在一些实施例中，在大体上全部的剂量已被输送之后，剂量结束指示器的操作可延迟达一个时段(例如多达大约5秒)，因此提供进入肺的空气“追赶者”。该追赶者可用于清洁上气道并且使被输送至使用者肺的剂量的量最大化。
在其中导管102和/或气雾剂发生器104可从壳体108中移除的实施例中，可发出光以指示使用者导管102和气雾剂发生器中的一个或两个没有完全地就座、联接到一起、和/或接合于壳体108内部。也应当理解的是，在呼吸指示器116中可使用其它形状和数量的灯。呼吸指示器116也可使用不同数量或类型的发光元件、光的颜色、光的强度、具有不同时段的灯闪动、振动模式、声音、和/或这种指示的任意组合，用以指导使用者如何使用雾化装置100正确地吸气。指示机构106也可用于提供与雾化装置100有关的其它指示。
在一些实施例中，电池指示器118可以向使用者指示在雾化装置100的电池中所剩下的充电量，该电池给雾化装置的功能提供动力。该电池指示器可以是充电水平的数字读出或者可以是发光装置(例如LED)，该发光装置发出一种或多种颜色的光，用以指示相对充电状态。例如，当充电量较低时，电池指示器118可发出单色光。在其它实施例中，电池指示器118可发出三种或更多种颜色的光，用以指示各种水平的充电以便显示随时间推移的充电状态。
图3A-图3K示出了可位于导管(例如图1A和图1B的导管102)内部的流动限流板的实施例。限流板(例如限流板300a)形成对经过导管的空气流的阻力并限制该空气流，同时给导管增加极小的长度或者不增加长度。
限流板300a提供压力差的增大，该压力差随着吸气流量而变化。该压力差存在于导管与导管外部和/或大气压之间，因此当使用者的吸气力增大时压力差下降以便维持在导管内部的相对恒定的流量，该流量保持在期望的流量范围中。在一些实施例中，当使用者的吸气力增加时，压力差以与流量为线性的关系而增加。由传感器和/或指示机构(例如上述的)所提供的传感反馈可允许使用者将吸气压力与操作气雾剂发生器所需的所需流量联系起来。限流板300a限定用于使空气通过的多个孔口302a。孔口302a可以沿限流板300a的外周，使得通过孔口的空气在限流板300a的下游位置形成相对层状的流动。孔口302a可以具有以便形成相对层状的流动的任意形状或尺寸。例如，孔口可呈圆形并且具有在大约0.5mm至1.5mm之间的直径。多个孔口302a的尺寸和图案可以防止空气流动经过限流板300a的实心中心部，同时允许空气流动经过在其外周上的孔口。
图3B-图3K示出了限定替代的孔口布置的限流板实施例。例如，图3B示出了限定以辐条图案而布置的多个孔口302b的限流板300b。图3C示出了限定以圆形图案而布置的多个孔口302c的限流板300c。图3D示出了限定沿限流板300d底部以半圆形图案而布置的多个孔口302d的限流板300d。图3E示出了限定沿限流板300e的顶部以半圆形图案而布置的多个孔口302e的限流板300e。图3F示出了限定减小导管有效直径的一个孔口302f的限流板300f。图3G示出了限定减小导管有效直径的一个孔口302g的限流板300g。图3H示出了限定减小导管有效直径的一个孔口302h的限流板300h。图3I示出了限定沿限流板300i的外周而布置的紧密成组的多个孔口302i的限流板300i。图3J示出了限定沿限流板300j的上半部以半圆形图案而布置的多个孔口302j的限流板300j。图3K示出了限定以圆形图案而布置的多个孔口302k的限流板300k。
图4示出了根据本发明实施例的位于导管402内部的限流板400。限流板400被设置在导管402内部，并且被设置在与导管内部流体连通的压力传感器404和气雾剂发生器406之间。压力传感器404监测在导管402内部相对于导管外部和/或大气压力的压力差。处理单元或IC(例如图1A和图1B的IC 138)可执行将压力读数转换成在整个导管402中的流量的软件。该流量可用于确定何时启动气雾剂发生器406以便使一定体积的液体药物雾化。限流板400可具有上述限流板300a-300k的特征。限流板400在气雾剂发生器406的上游位置形成层流，以便在雾化药物和与气雾剂发生器406相对的导管402壁接触之前使雾化药物沉积在层流中并且被夹带于层流中，从而使被输送给使用者的药物的量最大化。
图5-图7是经过导管402和具有类似于限流板300a的结构的限流板400的空气流的层流图。当空气流到达限流板400时，压力差增大并且形成相对层状流动以与雾化药物接触。该层流提供一致的速度场，以便以一致的方式将雾化颗粒输送至使用者的呼吸系统，同时使撞击损失最小化。此外，该层流使可沉积于导管壁上的雾化药物的量最小化。图7示出了与由气雾剂发生器406所产生雾化药物接触的层流。在药物与和气雾剂发生器406相反的壁接触之前，雾化药物被夹带于层流中。然后，所夹带的雾化药物从导管402中被带出至使用者的呼吸系统。
图8A-图8C示出了具有用于将空气流引导进入使用者呼吸系统中的以各种角度倾斜的接口管端的雾化装置。可基于剂量的体积、要被输送的药物的类型、及雾化装置的导管的长度和直径来设定接口管端的角度。图8A示出了具有相对于水平面向下倾斜15°的接口管端802的雾化装置800。图8B示出了具有平行于水平面的接口管端802的雾化装置800。图8C示出了具有相对于水平面向上倾斜15°的接口管端802的雾化装置800。相对于水平面向上或向下倾斜多达30°的相对于水平面的其它角度可用于使药物向使用者呼吸系统的输送最大化。
图9示出了具有与壳体904联接的输入装置902的雾化装置900。在一些实施例中，输入装置902可与导管联接。输入装置902构造成接收来自使用者的输入，该输入设定用于由在导管内部的压力传感器(未图示)所测定的吸气流的参数。该输入可由使用者手动地输入、经由无线接口而提供、经由有线接口(例如通用串行总线(USB))而提供，或者以任何其它方式而提供。可包括流量、吸气压力、吸气时间等的参数可用于确定何时启动雾化装置900的气雾剂发生器，以及用于为指示机构(未图示)设定范围，该指示机构指导使用者何时和如何呼吸。输入装置902可包括键盘或者类似的界面、条形码扫描器或RFID阅读器，用以接收来自使用者或容器或药物标签的流动参数。雾化装置800可以类似于任何本文中所描述雾化装置的方式而构造，并且可包括相同或类似的特征。
图10示出了利用本文中所描述雾化装置将雾化药物输送至使用者呼吸系统的方法1000。该方法可包括在方框1002处感测在导管内部的吸气流的流动参数的状态。对流动参数状态的感测可利用传感器(例如图4的流量传感器或压力传感器404)而完成。该方法也可包括在方框1004处使与导管连通的气雾剂发生器的网发生振动从而使一定体积的液体药物雾化。当流动参数的状态是在预定的期望范围内时，该振动在雾化装置的导管内部产生雾化药物的羽流。例如，当由压力传感器所测定的吸气流量是在雾化装置的操作范围内时，可使网发生振动。雾化药物的羽流可提供至由设置在导管内位于雾化药物羽流上游位置限流板所产生的相对层状流的内部。在药物和与气雾剂发生器对面的导管壁接触之前，该层流将雾化药物朝向导管的接口管端扫动。然后，雾化药物被引导进入使用者的呼吸系统。该方法还可包括在方框1006处利用与导管联接的指示机构提供相对于预定期望范围的流动参数状态的指示。
在一些实施例中，提供指示可包括当流动参数是在预定的期望范围内时提供第一指示并且当流动参数是在预定的期望范围外时提供第二指示。在其它实施例中，提供指示可包括当流动参数是在预定的期望范围内时提供第一指示，当流动参数是在预定的第二范围内时提供第二指示，当流动参数是在预定的期望范围和预定的第二范围两者之外时提供第三指示。
通过指示流动参数在中间范围内的状态，使用者可以改变吸气速率以使雾化药物的输送效率最大化。例如，就具有用于在大约5和14L/min之间流量的操作范围的气雾剂发生器而言，预定的期望范围可以是在大约8和11L/min之间。可将预定的第二范围设定在气雾剂发生器的剩余操作范围内。例如，第二范围可以是在大约5和7L/min之间和在大约12和14L/min之间。当流量是在预定的期望范围内时，可提供第一指示(例如绿色光)。当流量是在期望范围外但在第二范围内时，可提供第二指示(例如黄色光)。在其它实施例中，缓慢闪动的黄色光可用于指示流量是在较低的第二范围内，快速闪动的黄色光可以指示流量是在较高的第二范围内。第三指示(例如红色光)可用于指示流量是在期望范围和第二范围两者之外。
提供中间范围的这种系统可以帮助使用者校正或者调节吸气速率以便在流量是不可接受地低效率或者不能启动气雾剂发生器之前将流量维持在雾化装置的期望范围或操作范围内。这可以帮助使用者实现更加一致和高效的吸气。可提供在气雾剂发生器的操作范围内或外的多个中间范围，以便进一步帮助使用者调节吸气速率。此外，可将中间范围集中在确保维持高效率的流量范围，而不是确保维持气雾剂发生器的操作范围。
在一些实施例中，该方法还可包括提供液体药物已准备好被雾化的指示，并且提供大体上全部的液体药物已被雾化的指示。该方法可任选地包括经由雾化装置的输入装置接收输入从而设定流动参数的预定期望范围。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的前提下可以在本发明的方法和系统中作出各种修改和变型。因此，意图是本发明包括在所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变型。

Claims (13)

1.一种用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，所述雾化装置包括：
具有接口管端的导管，利用所述接口管端使用者能引发经过所述导管的吸气流；
指示机构，其向使用者指示所述吸气流参数相对于预定期望范围的状态，其还提供剂量结束指示以指示大体上全部剂量的药物已被输送，其中在大体上全部的剂量已被输送之后，延迟达一个时段后提供所述剂量结束指示；
与所述导管连通且包括振动网的气雾剂发生器；和
设置在所述导管内部的节流器，其中所述节流器限定沿所述节流器的外周而设置的多个孔口，所述多个孔口的尺寸和图案可以防止空气流动经过所述节流器的实心中心部，同时允许空气流动经过在其外周上的孔口，且所述多个孔口构造成：
提供所述导管内部的随着吸气流量而变化的压力差的增大；和
提供在所述节流器下游位置、与所述节流器的上游位置相比的相对层状流动。
2.根据权利要求1所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中向所述使用者指示所述吸气流的参数相对于所述预定期望范围的状态包括：
当所述吸气流的参数是在所述预定的期望范围内时，所述指示机构提供第一指示；和
当所述吸气流的参数是在所述预定的期望范围外时，所述指示机构提供第二指示。
3.根据权利要求1所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中向所述使用者指示所述吸气流的参数相对于所述预定期望范围的状态包括：
当所述吸气流的参数是在所述预定的期望范围内时，所述指示机构提供第一指示；
当所述吸气流的参数是在预定的第二范围内时，所述指示机构提供第二指示；和
当所述吸气流的参数是在所述预定的期望范围和所述预定的第二范围两者之外时，所述指示机构提供第三指示。
4.根据权利要求1所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中所述指示机构包括：
选自光、读数、扬声器、或振动发生装置的至少一个。
5.根据权利要求1所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中所述吸气流的参数包括在所述导管内部的吸气流量。
6.根据权利要求5所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中，所述吸气流量的预定期望范围是在5和14升每分钟(L/min)之间。
7.根据权利要求1所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，所述雾化装置还包括：
用于接收并设定所述吸气流的参数的预定期望范围的输入装置。
8.根据权利要求1所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中，
所述节流器构造成使得流体只流动经过沿所述外周而设置的多个孔口。
9.一种用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，所述雾化装置包括：
具有接口管端的导管，利用所述接口管端使用者能引发经过所述导管的吸气流；
指示机构，其向使用者指示所述吸气流参数相对于预定期望范围的状态，其还提供剂量结束指示以指示大体上全部剂量的药物已被输送，其中在大体上全部的剂量已被输送之后，延迟达一个时段后提供所述剂量结束指示；
与所述导管连通且包括振动网的气雾剂发生器；和
设置在所述导管内部的节流器，其中所述节流器限定沿所述节流器的外周而设置的多个孔口，所述多个孔口的尺寸和图案可以防止空气流动经过所述节流器的实心中心部，同时允许空气流动经过在其外周上的孔口，且所述多个孔口构造成：
提供在所述导管内部随着吸气流量而变化的压力差的增大；和
与所述节流器的上游位置相比，提供在所述节流器下游位置的相对层状流动，
其中当所述吸气流量是在所述雾化装置的操作范围内时，所述振动网产生在所述相对层状流中的雾化药物的羽流。
10.根据权利要求9所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中，
所述节流器构造成使得流体只流动经过沿所述外周而设置的所述多个孔口。
11.根据权利要求9所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中，所述吸气流的参数包括：
所述吸气流量，并且所述预定的期望范围是所述吸气流量的操作范围。
12.根据权利要求9所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中，向所述使用者指示所述吸气流的参数相对于所述预定期望范围的状态包括：
当所述吸气流的参数是在所述预定的期望范围内时，所述指示机构提供第一指示；
当所述吸气流的参数是在预定的第二范围内时，所述指示机构提供第二指示；和
当所述吸气流的参数是在所述预定期望范围和所述预定的第二范围两者之外时，所述指示机构提供第三指示。
13.根据权利要求9所述的用于确保将雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置，其中，
所述吸气流量的操作范围是在5和14L/min之间。
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