DE60123265T2

DE60123265T2 - Spender für medikamente

Info

Publication number: DE60123265T2
Application number: DE60123265T
Authority: DE
Inventors: Anthony Patrick Ware JONES; Andrew Paul Ware Horton; Richard William Ware Hartley
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2021-10-20
Also published as: GB0026646D0; EP1330283B1; WO2002036190A3; EP1330283A2; WO2002036190A2; ATE339983T1; JP2004512148A; US7347200B2; US7597099B2; US20080017193A1; AU2002224785A1; DE60123265D1; US20050076904A1

Description

Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Inhalation von abgemessenen Dosen, die daran angebrachte Dosiszähler aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung Sensoren, die mit Dosiszählern verwendet werden, um eine Medikamentenfreisetzung aus dem Spender zu erfassen und deren Gültigkeit zu überprüfen bzw. sie zu validieren.
Hintergrund der Erfindung
Medikamente zur Behandlung von Atemstörungen werden häufig als Trockenpulver-Rezepturen durch den Mund oder die Nase verabreicht. Trockenpulver-Inhalationsvorrichtungen, oder Inhalatoren, werden bei der Verabreichung von diesen Arzneimitteln verwendet, wobei eine Inhalation durch den Patienten in der Aufnahme einer bestimmten Medikamentendosierung durch die Nase oder den Mund resultiert.
Das Arzneimittel kann als ein Trockenpulver innerhalb eines Reservoirs in dem Körper des Inhalaltors gelagert werden, wobei eine Messkammer verwendet wird, um eine bestimmte Medikamentendosis zu verabreichen. Alternativ verwenden weiter entwickelte Inhalationsvorrichtungen Medikamententräger, wie beispielsweise einzelne Kapseln oder Blisterpackungen/-streifen, die definierte Dosen von Arzneimittel in Pulverform enthalten.
Es ist auch bekannt für eine derartige Therapie Medikamente zu nutzen, die in einem Aerosol enthalten sind und an einen Patienten mittels einer Inhalationsvorrichtung verabreicht werden. Die in derartigen Inhalationsvorrichtungen verwendeten Aerosolbehälter sind so ausgestaltet, dass sie eine vorbestimmte Medikamentendosis auf jede Betätigung hin abgeben, und sind als Dosieraerosole (Metered Dose Inhalors, MDI) bekannt; siehe Peter Byron, Respiratory Drug Delivery, CRC Press, Boca Raton, FL (1990) für einen allgemeinen Hintergrund von dieser Therapieform.
Mechanische und elektrische Dosisanzeigevorrichtungen, die typischerweise die Anzahl von aus dem Medikamentenspender abgegebenen oder darin verbleibenden Dosen zählen, werden häufig in Trockenpulverinhalatoren und MDIs genutzt, um zu ermöglichen, dass Patienten bestimmen wie viel Medikament in dem Spender für eine zukünftige Nutzung verfügbar ist.
Ein mit beiden, mechanischen und elektrischen Dosiszählern assoziiertes Problem ist, dass sie gelegentlich falsche Stände bzw. Anzeigen angeben können. So verwendet der in dem U.S. Patent Nummer 5,020,527 offenbarte elektronische Dosiszähler einen mechanischen Auslöser, der ohne eine Freisetzung des Medikaments betätigt werden kann, wodurch eine falsche Anzeige angegeben wird. Andere Formen von Auslösern sind auch bekannt um eine Betätigung des Spenders zu erfassen, insbesondere die Nutzung von Wahrnehmungseinrichtungen.
U.S. Patent Nummer 5,544,647 offenbart eine Reihe von Sensoren, die verwendet werden können um eine Betätigung von MDIs zu erfassen und aufzunehmen. Typische Sensoren umfassen Druckschalter, die entweder auf physischen Kontakt mit einem bewegbaren Element der Vorrichtung, oder auf das Einatmen des Patienten, empfindlich reagieren. Andere Beispiele umfassen Sensoren die auf Licht reagieren, wie beispielsweise reflektiertes oder emittiertes Licht, oder optische Sensoren, die Bezugspunkte an dem Behälter oder Gehäuse erkennen. Diese Sensoren sind so ausgestaltet, dass sie eine Bewegung des Aerosolbehälters, die einer Betätigung der Vorrichtung folgt, dadurch erfassen, dass sie mit einem Bezugspunkt oder einer Lichtquelle, wie beispielsweise eine LED, ausgerichtet sind. Sensoren, die auf elektromagnetische Strahlung reagieren, wie beispielsweise Schwankungen in elektromagnetischen Feldern, die durch eine Bewegung des Behälters verursacht werden, sind auch in dieser Druckschrift offenbart.
WO 95/07724 beschreibt einen Trockenpulverinhalator mit einem elektronischen Dosiszähler, der eine Reihe von Sensoren zur Validierung einer Betätigung des Inhalators verwendet. Der Inhalator nutzt magnetisch ansprechende Näherungszungenschalter, um eine Medikamentenbeladung innerhalb der Vorrichtung zu erfassen, und einen Thermistorsensor, um Temperaturänderungen aufgrund einer Inhalation durch den Patienten zu erfassen.
Ein allgemeines Problem auf das man mit Dosiszählern des Stands der Technik stößt, wie diejenigen, die oben beschriebenen werden, ist, dass sie von Sensoren abhängig sind, die die Medikamentenfreisetzung bzw. -abgabe aus dem Spender nicht direkt erfassen. Sämtliche der im Stand der Technik genutzten Sensoren sind so angeordnet, dass sie ein mit einer Betätigung der Vorrichtung assoziiertes-Merkmal wahrnehmen, wie beispielsweise eine Bewegung des Behälters/Gehäuses oder Druck/Temperaturänderungen aufgrund von einer Inhalation. Dieses indirekte Verfahren des Wahrnehmens einer Medikamentenfreisetzung kann dazu führen, dass falsche Anzeigen an dem Dosiszähler registriert werden, falls zum Beispiel der Sensor ohne eine Medikamentenfreisetzung betätigt wird. Eine unbeabsichtigte Betätigung oder Auslösung des Sensors kann zum Beispiel aus einer teilweisen Bewegung des Behälters, oder aus einer Störung durch von durch den Sensor empfangenem Licht resultieren. Ähnlich würde eine Blockierung oder lediglich teilweise Freisetzung des Arzneimittels entweder aus einem MDI oder Trockenpulverinhalator dazu führen, dass eine falsche Anzeige an dem Dosiszähler registriert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur direkten Wahrnehmung vorzusehen, durch welche eine Freigabe eines Medikaments an einem Dosiszähler erfasst und gespeichert werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur Bestätigung oder Validierung einer Medikamentenfreigabe aus einem Medikamentenspender vorzusehen.
Eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der US-A-5,809,997 offenbart.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Dosieraerosol nach Anspruch 1 hiervon bereitgestellt.
Die von dem Emitter emittierte elektromagnetische Strahlung kann infrarote, sichtbare oder ultraviolette Strahlung sein. Geeigneterweise wird eine Strahlung in dem Bereich von 0,95 μm bis 0,35 μm verwendet. Besonders geeignet ist es, wenn die Strahlung in dem Infrarotbereich liegt. Insbesondere wurde herausgefunden, dass Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 0,88 μm nützlich ist.
Geeigneterweise wird der Emitter aus der Gruppe ausgewählt, die aus einer Leuchtdiode, einem Laser, einer Glühlampe, Elektrolumineszenz- oder Fluoreszenzlichtquellen besteht. Geeigneterweise emittiert der Emitter eine Infrarotstrahlung. Bei einer Ausführungsform kann der Emitter einen Filter umfassen, geeigneterweise einen optischen Filter und vorzugsweise einen Polarisationsfilter (insbesondere falls der Emitter eine Glühlichtquelle ist), um eine bestimmte Wellenlänge, einen engen Bereich oder Bereiche von Wellenlängen auszuwählen. Verschiedene Vorteile kann man durch ein Auswählen einer bestimmten Wellenlänge oder Bereich/Bereichen von Wellenlängen erlangen, zum Beispiel kann ein gegebener Bereich von Wellenlängen besonders empfindlich auf eine bestimmte Arzneimittel/Treibmittel-Kombination reagieren. Alternativ können ein „empfindlicher" Bereich und ein „unempfindlicher" Bereich ausgewählt werden – in diesem Fall würde das Verhältnis der zwei oder mehr Wellenlängen, die den Detektor erreichen, verwendet werden, um das Arzneimittel zu erfassen, womit der Sensor weniger anfällig für Fehler gemacht wird, die durch eine Gesamtverringerung der Intensität aufgrund einer Verunreinigung des optischen Pfads verursacht werden.
Geeigneterweise wird der Detektor aus der Gruppe ausgewählt, die aus Photodiode, Phototransistor, Fotoleiter und Bolometer besteht. Vorzugsweise erfasst der Detektor eine Infrarotstrahlung. Bei einer Ausführungsform umfasst der Detektor zusätzlich einen Filter, geeigneterweise einen optischen Filter und vorzugsweise einen Polarisationsfilter. Die Verwendung eines Filters wird ermöglichen, dass die durch den Detektor erfassbare/n Wellenlänge/Wellenlängen vorbestimmt werden, was Vorteile ähnlich denjenigen gibt, die für das Verwenden eines Filters mit dem Emitter beschrieben wurden, zum Beispiel könnte der Detektor so hergestellt werden, dass er lediglich auf die für den Emitter ausgewählten Wellenlängen empfindlich reagiert, somit könnte der Detektor auf fremde Lichtquellen, wie beispielsweise Raumlicht/Sonnenlicht, weniger empfindlich reagieren. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Detektor mit einem Verstärker verbunden, da die Ausgabe aus dem Detektor sehr klein sein kann (in der Größenordnung von Mikroampere). Geeigneterweise ist der Verstärker so dicht wie möglich an dem Detektor positioniert, um ein Verstärken von fremden Geräuschen bzw. Rauschen zu vermeiden, z.B. jegliches elektrisches Rauschen, das in den Verbindungsdrähten aufgenommenen wird. Bei einer besonderen Ausführungsform ist der Verstärker mit dem Detektor integriert, zum Beispiel sind der Detektor und Verstärker an dem gleichen integrierten Schaltkreis oder „Chip" positioniert.
Der Detektor kann entweder eine Zunahme oder eine Abnahme der Strahlung erfassen, verglichen mit der Strahlungsmenge, die durch den Emitter emittiert wird, aufgrund einer Interferenz bzw. Störung der Strahlung, die den Detektor erreicht, durch die Medikamentenfreisetzung.
In einem Aspekt wird die Störung durch eine Absorption von Strahlung durch die Medikamentenfreigabe verursacht.
In einem anderen Aspekt wird die Störung durch ein Streuen von Strahlung durch die Medikamentenfreigabe verursacht.
In einem weiteren Aspekt wird die Störung durch eine Reflexion von Strahlung durch die Medikamentenfreigabe verursacht.
In noch einem weiteren Aspekt wird die Störung durch Refraktion von Strahlung durch die Medikamentenfreigabe verursacht.
In noch einem weiteren Aspekt wird die Störung durch Diffraktion von Strahlung durch die Medikamentenfreigabe verursacht.
In einem Aspekt führt die Störung zu einer Abnahme der Strahlungsmenge die den Detektor erreicht, zum Beispiel aufgrund von Absorption, Streuung, Refraktion oder Diffraktion, was zu einer Abnahme des Ausgabesignals führt. Alternativ kann die Strahlungsmenge, die den Detektor erreicht, durch ein Erhöhen des Eingabeniveaus an den Emitter auf einem konstanten Niveau gehalten werden. Zum Beispiel kann eine elektronische Rückkopplungsschaltung verwendet werden, die den Strom erhöht der durch den Emitter fließt, um einen konstanten Fluss an dem Detektor beizubehalten, was in einer Zunahme des Stroms resultiert, der dem Emitter zugeführt wird, wenn das Medikament freigegeben wird.
In einem zweiten Aspekt führt die Störung zu einer Zunahme der Strahlungsmenge die den Detektor erreicht, zum Beispiel aufgrund von Reflexion durch die Medikamentenfreigabe, was zu einer Zunahme des Ausgabesignals führt. Alternativ kann die Strahlungsmenge, die den Detektor erreicht, durch ein Erniedrigen des Eingabeniveaus an den Emitter auf einem konstanten Niveau gehalten werden. Zum Beispiel kann eine elektronische Rückkopplungsschaltung verwendet werden, die den Strom erniedrigt der durch den Emitter fließt, um einen konstanten Fluss an dem Detektor beizubehalten, was in einer Abnahme des Stroms resultiert, der dem Emitter zugeführt wird, wenn das Medikament freigegeben wird.
In einem Aspekt emittiert der Emitter Strahlung von mehr als einer Wellenlänge, und der Detektor erfasst Strahlung von mehr als einer Wellenlänge.
Vorzugsweise kann der erste Sensor die Medikamentenkonzentration bei der Medikamentenfreisetzung durch ein Messen von Strahlung bei mehr als einer Wellenlänge quantifizieren. Diese Daten können zum Beispiel durch einen Mikroprozessor verarbeitet und mit standardisierten Daten für ein bestimmtes Medikament verglichen werden, um die Konzentration in der Emission zu bestimmen. Zum Beispiel wird eine erste Wellenlänge als eine Steuerung verwendet, um die Systemantwort zu kalibrieren. Geeigneterweise wird diese Wellenlänge nicht durch die Medikamentenfreisetzung beeinflusst. Eine zweite Wellenlänge wird durch die Medikamentenfreisetzung beeinflusst, zum Beispiel aufgrund einer Störung der Strahlung durch die Medikamentenfreisetzung. Das Verhältnis der Strahlungsmenge der ersten Wellenlänge zu der Strahlungsmenge der zweiten Wellenlänge, die an dem Detektor ankommt, wird von der Konzentration des Medikaments in der Medikamentenfreisetzung abhängen.
In einem anderen Aspekt umfasst das Dosieraerosol zusätzlich einen zweiten Sensor (geeigneterweise mit einem Emitter und einem Detektor) zur Erfassung einer Medikamentenfreisetzung. Geeigneterweise ist der zweite Sensor derart positioniert, dass die Medikamentenfreisetzung an dem zweiten Sensor vorbeigeht, nach dem sie an dem ersten Sensor vorbeigeht. Das Vorhandensein von einem zweiten Sensor kann verwendet werden, um das Vertrauen in die Erfassung der Medikamentenfreigabe zu erhöhen, zum Beispiel dafür, dass eine Erfassung als gültig erachtet wird, müssen beide Sensoren ausgelöst werden. Zum Beispiel kann ein einzelner Sensor durch einen Fremdkörper„ausgelöst" werden, der den Strahlungspfad unterbricht, aber in diesem Fall würde der zweite Sensor nicht „ausgelöst" werden; womit die Erfassung nicht als gültig erachtet und eine Dosis nicht als abgegeben angezeigt würde. Des Weiteren kann der Zeitverlauf zwischen einem Auslösen des ersten Sensors und einem Auslösen des zweiten Sensors verwendet werden, um zu bestimmen ob eine Erfassung gültig ist, d.h. der zweite Sensor muss innerhalb eines bestimmten Zeitraums von dem Auslösen des ersten Sensors ausgelöst werden.
In einem weiteren Aspekt umfasst das Dosieraerosol zusätzlich einen dritten Sensor. Geeigneterweise reagiert der dritte Sensor empfindlich auf Parameter, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus elektromagnetischer Strahlung, Magnetfeld, Licht, Bewegung, Temperatur, Druck, Ton, Sauerstoffkonzentration, Kohlendioxidkonzentration und Feuchtigkeit besteht. Vorzugsweise reagiert der dritte Sensor auf eine Betätigung des Spenders.
In einem Aspekt ist der erste und/oder zweite Sensor mit dem Auslass integriert, zum Beispiel in den Auslass geformt oder ist daran angebracht. In einem zweiten Aspekt ist der erste und/oder zweite Sensor reversibel an dem Auslass anbringbar, und kann von einem Auslass zu einem anderen überführt werden.
In einem anderen Aspekt ist der dritte Sensor mit dem Gehäuse integriert, zum Beispiel in das Gehäuse geformt oder daran angebracht. Alternativ ist der dritte Sensor reversibel an dem Gehäuse anbringbar.
Der Dosiszähler ist elektronisch derart mit dem Sensor(en) verbunden, dass wenn der Detektor eine Medikamentenfreisetzung in dem Auslass erfasst, ein Signal an den Dosiszähler gesandt wird, um zu speichern, dass eine Dosis abgegeben wurde. In einem Aspekt umfasst der Dosiszähler einen Mikroprozessor. Geeigneterweise führt der Mikroprozessor Vorgänge an den Daten von dem ersten Sensor durch und erzeugt eine Signalausgabe, die die Daten oder das Ergebnis eines Vorgangs an den Daten betrifft. Vorzugsweise führt der Mikroprozessor Vorgänge an den Daten von dem zweiten oder dritten Sensor durch, und erzeugt eine Signalausgabe die die Daten oder das Ergebnis eines Vorgangs an den Daten betrifft. Besonders bevorzugt werden die Daten von dem zweiten und/oder dritten Sensor durch den Mikroprozessor verarbeitet, um Daten von dem ersten Sensor zu validieren.
Vorzugsweise wird die Anzahl von Dosen numerisch angezeigt, durch eine Reihe von farbigen Lichtern oder durch ein monochromes Balkendiagramm.
Vorzugsweise ist der Dosiszähler reversibel an dem Gehäuse anbringbar.
Bei einer Ausführungsform befinden sich der erste und/oder zweite Sensor an dem Dosiszähler (entweder damit integriert oder davon lösbar).
In einem weiteren Aspekt umfasst das Dosieraerosol zusätzlich einen oder mehrere optische Wellenleiter, die sich innerhalb des Gehäuses befinden. Geeigneterweise besteht der eine oder mehrere optische Wellenleiter aus einem organischen Polymermaterial oder einem anorganischen Glasfasermaterial.
Geeigneterweise umfasst das Dosieraerosol zwei optische Wellenleiter pro Sensor, d.h. einen mit dem Emitter verbunden und der andere mit dem Detektor verbunden. Ein erster optischer Wellenleiter lenkt Strahlung von dem Emitter zu dem Auslass, und ein zweiter optischer Wellenleiter lenkt Strahlung von dem Auslass zu dem Detektor.
Alternativ umfasst das Dosieraerosol einen optischen Wellenleiter pro Sensor, der entweder mit dem Emitter oder dem Detektor verbunden sein kann.
Bei einer alternativen Ausführungsform können sich der Emitter und Detektor an bzw. auf der gleichen Seite des Auslasses befinden, wobei die von dem Emitter emittierte Strahlung zu dem Detektor zurückreflektiert wird, durch eine reflektierende Oberfläche an der gegenüberliegenden Seite des Auslasses. Der Emitter und Detektor können getrennte Komponenten sein oder können in eine einzelne Komponente integriert sein. Die reflektierende Oberfläche kann eine Oberfläche des Auslasses oder eine zusätzliche Komponente sein, die daran angebracht ist. Wenn das Dosieraerosol betätigt wird, bewirkt die Medikamentenfreisetzung eine Rückstreuung des Signals von den Partikeln/Tröpfchen in dem Schwadenspray, was zu einer Verringerung des durch den Detektor empfangenen Signals führt.
In einem anderen Aspekt wird der Sensor durch eine digitale oder Rechen-Halbleitervorrichtung gesteuert. Geeigneterweise führt die digitale oder Rechen-Halbleitervorrichtung dem Sensor und zugehörigen Elektronikkomponenten Energie zu, um eine Medikamentenfreisetzung jede 10 bis 100 ms zu erfassen und darauf zu antworten. Vorzugsweise führt die digitale oder Rechen-Halbleitervorrichtung dem Sensor und zugehörigen Elektronikkomponenten jede 40 ms Energie zu.
In einem Aspekt werden dem Sensor und zugehörigen Elektronikkomponenten für 5 bis 30 μs Energie zugeführt. Vorzugsweise werden dem Sensor und zugehörigen Elektronikkomponenten für 15 μs Energie zugeführt.
In einem weiteren Aspekt bringt die digitale oder Rechen-Halbleitervorrichtung den Sensor in einen leistungsarmen Modus zurück, nach dem Zuführen von Energie an den Sensor. Vorzugsweise kehrt die digitale oder Rechen-Halbleitervorrichtung in einen leistungsarmen Modus zurück, nach dem der Sensor von der Stromquelle getrennt wurde.
Vorzugsweise umfasst der Aerosolbehälter eine Suspension eines Medikaments in einem Treibmittel; bei einer Ausführungsform umfasst das Treibmittel flüssiges HFA134a, HFA-227 oder Kohlendioxid; bei einer alternativen Ausführungsform umfasst das Treibmittel ein Gemisch aus einem oder mehreren von flüssigem HFA134a, HFA-227 oder Kohlendioxid. Alternativ umfasst der Aerosolbehälter- eine Lösung eines Medikaments in einem Lösungsmittel.
Das Dosieraerosol gemäß der Erfindung kann manuell durch den Patienten betätigt werden. Alternativ wird der Inhalator auf eine Anwendung von mechanischer oder nicht-mechanischer Energie an ein Kopplungselement hin betätigt, zum Beispiel ein oder mehrere Formgedächtnislegierungsdrähte (SMA-Drähten), wie zum Beispiel in WO 01/41849 offenbart. Alternativ wird der Inhalator durch die Anwendung von mechanischer oder nicht-mechanischer Energie an eine Antriebseinrichtung betätigt, wie zum Beispiel in WO-A-02/100469 beschrieben.
Die Sensoren der vorliegenden Erfindung schaffen erhebliche Vorteile für Dosieraerosole, die durch die Aufbringung von nicht-mechanischer Energie an ein SMA-Kopplungselement betätigt werden, wobei derartige Vorteile umfassen: (i) Verhindern eines Überhitzens der SMA-Drähte durch ein Abschalten der Leistung bzw. Energie, sobald sie sich zusammengezogen haben (ein Erwärmen der Drähte nach diesem Punkt führt nicht zu einer weiteren Kontraktion, kann aber ihre Mikrostruktur beschädigen), (ii) Verringern oder Beseitigen einer Beschädigung der SMA-Drähte durch ein Verhindern, dass die Drähte gegen ein hartes Halteelement getrieben werden, durch ein Abschalten der Leistung sobald das Arzneimittel freigesetzt ist, (iii) Sparen von Energie durch ein Verringern des SMA-Antriebsimpulses auf ein Minimum, durch ein Abschalten der Leistung sobald das Arzneimittel freigesetzt ist, womit verhindert wird, dass die Drähte länger als notwendig erwärmt werden, und (iv) Angeben einer Bestätigung der Vorrichtungsbetätigung.
Zum Beispiel könnte die Steuerelektronik konfiguriert sein, um:

(i) den Antrieb an die SMA-Drähte abzuschalten, sobald der Sensor das Arzneimittel erfasst. Dies würde sich darauf verlassen, dass das Ventil lange genug offen bleibt um eine vollständige Freisetzung der Dosis zuzulassen, nach dem die Leistung an die Drähte abgeschaltet wurde;
(ii) einen Zeitmesser bzw. Timer zu Beginn der Medikamentenfreisetzung zu starten, und dann die Leistung an die SMA-Drähte an einem vorbestimmten Zeitpunkt danach abzuschalten;
(iii) abzuwarten bis der Sensor den Abschluss der Medikamentenfreisetzung erfasst und dann die Leistung an die SMA-Drähte abzuschalten;
(iv) abzuwarten bis der Sensor einen bestimmten Punkt in dem Arzneimittelprofil erfasst (wie beispielsweise die Spitze), und dann die Leistung zu den SMA-Drähten unmittelbar oder nach einem vorbestimmten Zeitraum abzuschalten.

Vorzugsweise wird das Medikament aus der Gruppe ausgewählt, die aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat, Beclomethason-Dipropionat, Salzen oder Solvaten davon, und jeglichen Mischungen daraus besteht.
In einem Aspekt umfasst der Auslass ein Mundstück zur Inhalation dadurch.
In einem anderen Aspekt umfasst das Dosieraerosol zusätzlich einen Zeichengeber zur Kommunikation, um einen Datentransfer von dem Dosiszähler an ein elektronisches Datenverwaltungssystem zu ermöglichen. Vorzugsweise sind Daten von dem Dosiszähler auf ein lokales Datenverwaltungssystem übertragbar.
In einem Aspekt umfasst das Dosieraerosol zusätzlich einen Zeichengeber für eine Funkkommunikation mit einem Gateway mit einem Netzwerk-Computersystem, um einen Datentransfer zwischen dem Netzwerk-Computersystem und dem elektronischen Datenverwaltungssystem zu ermöglichen.
Der Inhalator gemäß der Erfindung kann verwendet werden, um ein Medikament an einen Patienten abzugeben.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Inhalator als ein Teilesatz vorgesehen, der das Gehäuse, den elektronischen Dosiszähler und den Behälter umfasst.
Energie kann durch eine Vielzahl von Mitteln eingespart werden, um zu ermöglichen, dass die Vorrichtung länger mit einer gegebenen Energiequelle, wie beispielsweise einer Batterie, betrieben wird. Energiespar- oder Einsparverfahren haben zusätzliche Vorteile hinsichtlich der Verringerung der Größenerfordernisse der Energiequelle (z.B. Batterie) und somit des Gewichts und der Tragbarkeit der Inhalationsvorrichtung.
Gemäß einem anderen Aspekt hierin sind eine Vielzahl von Energiesparverfahren verfügbar, die im Allgemeinen eine Verringerung des Leistungsverbrauchs betreffen. Ein derartiges Verfahren ist es eine Taktgeber- oder Timer-Schaltung zu verwenden, um die Leistung in regelmäßigen oder vorbestimmten Intervallen an- und auszuschalten. Bei einem anderen Verfahren kann das System selektiv bestimmte elektronische Vorrichtungen an-/ausschalten, wie beispielsweise visuelle Anzeigeeinheiten, elektronische Rührwerke oder Sensoren, um diese Vorrichtungen lediglich mit Leistung zu versorgen wenn es erforderlich ist, dass sie eine besondere Abfolge von Ereignissen ausführen. Somit können unterschiedliche elektronische Vorrichtungen in variierenden Intervallen und für variierende Zeiträume unter der Steuerung des Systems an- und ausgeschaltet werden. Sensoren können zum Beispiel in vorbestimmten Intervallen (z.B. jede 100 Millisekunden) und für vorbestimmte Zeiträume (z.B. 50 Mikrosekunden) mit Energie versorgt werden, wodurch Leistung eingespart wird, sie aber lange genug aktiv sind um Stimuli, wie beispielsweise eine Inhalation durch den Patienten, zu erfassen. Ähnlich können Emitter-Detektor-Paare derart gesteuert werden, dass die Emitter auf Impulsstimuli (z.B. elektromagnetische Strahlung oder Ton) in vorbestimmten Intervallen an geeignete Detektoren aktiviert werden, denen lediglich Energie zugeführt wird um diese Stimuli in entsprechenden Intervallen wahrzunehmen. Das Leistungssequenz-System kann auch auf einen Sensor reagieren, wie beispielsweise ein Bewegungs- oder Atemsensor, der bei Verwendung der Vorrichtung aktiviert wird.
Leistungsarme oder „Mikro-Leistungs"-Komponenten sollten in der Elektronik wo möglich verwendet werden, und falls eine leistungsstarke Vorrichtung für eine bestimmte Funktion erforderlich ist, sollte diese in einen leistungsarmen Standby-Modus gebracht oder abgeschaltet werden, wenn sie nicht erforderlich ist. Ähnliche Betrachtungen treffen bei der Auswahl von Wandlern bzw. Messwertaufnehmern zu. Ein Betrieb bei einer geringen Spannung ist wünschenswert, da sich ein Leistungsverlust im Allgemeinen mit der Spannung erhöht.
Für leistungsarme digitale Anwendungen werden im Allgemeinen komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Vorrichtungen (CMOS-Vorrichtungen) bevorzugt, und diese können besonders durch ein Überprüfen auf geringe Ruheströme ausgewählt werden. Taktgeschwindigkeiten von Prozessoren und anderen logischen Schaltungen sollten auf das Minimum verringert werden, das für einen Rechendurchsatz erforderlich ist, da ein Leistungsverbrauch mit der Frequenz steigt. Netzspannungen sollten auch bei Minimalwerten gehalten werden, die mit einem verlässlichen Betrieb konsistent sind, weil ein Leistungsverlust beim Laden der Wicklungskapazität während des Schaltens proportional zu dem Quadrat der Spannung ist. Wo möglich sollten Netzspannungen ungefähr der gleich dem Durchsatz der Schaltung sein, um zu verhindern, dass Strom durch Eingangsschutzschaltungen fließt. Logische Eingaben sollten nicht schwimmend gelassen werden und Schaltungen sollten so angeordnet sein, dass ein Leistungsverbrauch bei den meisten gewöhnlichen Logik-Ausgabezuständen minimiert ist. Langsame logische Übergänge sind nicht wünschenswert weil sie dazu führen können, dass relativ große Klasse-A-Ströme fließen. Widerstände können in die Stromversorgung an verschiedenen Vorrichtungen aufgenommen werden, um einen Strom im Falle eines Versagens bzw. Fehlers zu minimieren.
Bei einigen Steuerungsanwendungen werden Vorrichtungen, die zwischen an- und ausgeschalteten Zuständen umschalten, gegenüber denjenigen bevorzugt die eine analoge (z.B. lineare) Steuerung zulassen, weil weniger Leistung bei angeschalteten Zuständen mit einem geringen Widerstand, und ausgeschalteten Zuständen mit einem geringen Strom, dissipiert wird bzw. verloren geht. Wo lineare Komponenten verwendet werden (z.B. bestimmte Typen von Spannungsreglern) sollten dann Typen mit geringen Ruheströmen ausgewählt werden. Bei einigen Schaltungskonfiguationen ist es bevorzugt geeignete reaktive Komponenten (z.B. Induktoren und Kondensatoren) zu verwenden, um einen Leistungsverlust in Widerstandskomponenten zu verringern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Querschnittperspektive eines MDI mit einem einzelnen Sensor.
2 zeigt eine Querschnittperspektive eines MDI mit zwei Sensoren.
3a–d zeigen eine Querschnitt-, Seiten-, vordere Querschnitt- (im Schnitt nach C-C von 3b) beziehungsweise eine hintere Perspektive eines MDI mit zwei Sensoren.
4a und 4b zeigen eine Seiten- und vordere Perspektive im Querschnitt (im Schnitt nach A-A von 4a) eines MDI mit zwei Sensoren.
5 ist eine schematische Seitenperspektive eines MDI mit einer abnehmbaren Dosiszähleinheit mit zwei Sensoren.
6a und 6b zeigen eine vordere Perspektive und vordere Perspektive im Querschnitt (im Schnitt nach B-B von 6a) eines MDI mit einem drehbaren Auslass (Mundstück).
7 zeigt eine Draufsicht eines Auslasses, wobei eine reflektierende Oberfläche verwendet wird, um die Infrarotstrahlung von dem Emitter zu dem Detektor zurückzubringen.
8 zeigt einen Medikamentenspender und ein zugehöriges Systemdiagramm.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus Gründen der Kürze stellt jede Zeichnung einen Sensor mit einem Emitter-/Detektor-Paar dar, die eine Infrarotstrahlung emittieren und auf sie antworten bzw. reagieren. Man sollte verstehen, dass andere Formen von Sensoren, detailliert hierin, gleichermaßen in den Zeichnungen beschrieben und in der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnten.
Wie in der Querschnittperspektive von 1 gezeigt, befindet sich der Aerosolbehälter 20 in dem Gehäuse 10, so dass ein Ende von seiner offenen Oberseite vorsteht, wobei der Behälter derart positioniert ist, dass der Hals 21 und die Ventilmuffe 22 innerhalb des Gehäuses 10 eingeschlossen sind. Abstandshalterrippen (nicht gezeigt) können innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein, um die äußere Oberfläche des Behälters 20 von der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 beabstandet zu halten. Eine Stütze 30 ist an dem unteren Ende des Gehäuses 10 vorgesehen und weist einen Durchgang 32 auf, in dem sich der Ventilschaft 40 des Aerosolbehälters 20 befinden und gestützt werden kann. Ein zweiter Durchgang 34 ist in der Stütze 30 vorgesehen und ist zu dem Inneren des Auslasses 50 gerichtet. Ein Emitter 60 befindet sich an dem Auslass 50. Der Emitter 60 emittiert einen Infrarotstrahl (nicht gezeigt) über den Auslass 50 auf einen Detektor (nicht gezeigt), der an der anderen Seite des Auslasses 50 angebracht ist. Der Emitter 60 kann einen kontinuierlichen Strahl von Infrarotstrahlung emittieren, oder kann einen gepulsten Strahl in unterschiedlichen Intervallen und für eine unterschiedliche Dauer emittieren. Der Emitter 60 steht unter der Steuerung eines Mikroprozessors innerhalb der Dosiszählereinheit 70. Der Detektor (nicht gezeigt) spricht auf eine Änderung der Infrarotstrahlung an und erzeugt ein Signal, das durch den Mikroprozessor lesbar ist. Wenn das Energieniveau unterhalb eine vorbestimmte Schwelle für eine vorbestimmte Dauer fällt (kalibriert auf eine aus dem Kanister 20 freigesetzte Medikamentenemission zu reagieren), aktualisiert der Mikroprozessor die, Anzeige an der visuellen Anzeigeeinheit 75, wobei die verwendeten oder in dem Behälter verbleibenden Dosen angezeigt werden.
Der Detektor ist so kalibriert, dass er auf eine aus dem Kanister 20 freigesetzte Medikamentenemission anspricht. Das Signal führt zu einer Änderung in der Anzeige an der visuellen Anzeigeeinheit 75, die die verwendeten oder innerhalb des Behälters verbleibenden Dosen anzeigt.
Somit kann, wenn die Teile in den in 1 gezeigten Positionen sind, der vorstehende Abschnitt des Aerosolbehälters 20 niedergedrückt werden, um den Behälter relativ zu dem Ventilschaft 40 zu bewegen, um das Ventil zu öffnen und eine in dem Behälter 20 enthaltene Medikamentendosis wird als eine Medikamentenfreisetzung durch den Durchgang 34 und in den Auslass 50 abgegeben, aus dem sie durch einen Patienten inhaliert werden kann. Eine Dosis wird aus dem Aerosolbehälter freigesetzt, jedes Mal wenn er vollständig niedergedrückt wird. Die Medikamentenfreisetzung wird den Strahl von Infrarotstrahlung aus dem Emitter 60 stören, was zu einer Verringerung der Strahlung führt, die den Detektor erreicht. Die visuelle Anzeigeeinheit 75 wird aktualisiert, um die Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 20 verbleibenden Dosen anzuzeigen. Diese Anzeige kann aus einer numerischen Anzeige bestehen, die die genaue Anzahl von verwendeten oder verbleibenden Dosen angibt. Alternativ kann die Anzeige auf die Anzahl von verwendeten oder verbleibenden Dosen hinweisen, basierend auf einer Reihe von farbigen Lichtern (z.B. grün, orange, rot), die einen geschätzten Bereich der Anzahl von verwendeten oder verbleibenden Dosen darstellen.
2 ist eine andere Querschnittperspektive, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt. Zwei Emitter 160, 165 sind an dem Auslass 150 angebracht, und emittieren Infrarotstrahlen (nicht gezeigt) auf ihre jeweiligen Detektoren (nicht gezeigt), die an der anderen Seite des Auslasses 150 angebracht sind. Die Infrarotstrahlen können kontinuierlich oder gepulst (z.B. mit 40 Millisekunden-Intervallen für 15 Mikrosekunden) über den Auslass 150 emittiert werden.
Eine Medikamentendosis wird aus dem Behälter 120 durch ein Niederdrücken und Bewegen des Behälters relativ zu dem Ventilschaft 140 abgegeben, um eine Medikamentendosis als eine Medikamentenfreisetzung durch den Durchgang 134 in den Auslass 150 freizusetzen. Die von den Emittern 160 und 165 emittierten oder gepulsten Infrarotstrahlen werden durch die Emission aus dem Behälter 120 unterbrochen, was zu einer Verringerung der Strahlung führt, die ihre jeweiligen Detektoren (nicht gezeigt) erreicht. Die zwei elektronischen Signale von den Detektoren werden durch einen Mikroprozessor innerhalb der Dosiszählereinheit 170 verarbeitet. Diese Verarbeitung dient beidem, zu registrieren, dass eine einzelne Medikamentendosis aus dem Behälter 120 abgegeben wurde, und um zu validieren, dass die Antwort auf jeden Detektor nicht aufgrund eines Fehlers stattfindet (z.B. von Staub oder Schmutz in dem Auslass oder an der Detektoroberfläche resultierend). Auf die Validierung durch den Prozessor hin wird die Anzahl von innerhalb des Behälters 120 verbleibenden oder verwendeten Dosen an der visuellen Anzeigeeinheit 175 angezeigt.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den 3a–d gezeigt. Die Querschnittperspektiv-Darstellung von 3a zeigt einen Medikamentenspender ähnlich dem der vorhergehenden Figuren. Zwei Emitter 260, 267 sind an dem Gehäuse 210 angebracht und emittieren einen kontinuierlichen oder gepulsten Strahl von Infrarotenergie auf zwei Detektoren (nicht gezeigt), die gegenüber von jedem Emitter positioniert sind und an dem Gehäuse 210 angebracht sind. Auf ein Niederdrücken des Behälters 220 hin wird eine Medikamentendosis als eine Medikamentenfreisetzung durch den Durchgang 234 in den Auslass 250 abgegeben. Die Medikamentenfreisetzung unterbricht den Infrarotstrahl, der von dem Emitter 260 ausstrahlt und durch den Detektor wahrgenommen wird. Das Niederdrücken des Behälters 220 bewirkt auch, dass die Muffe 222 den Infrarotstrahl aus dem Emitter 267 emittierten unterbricht, was zu einer Verringerung der Strahlung führt, die den Detektor erreicht. Ein Mikroprozessor innerhalb der Dosiszählereinheit 270 verarbeitet das Signal von jedem Detektor, um zu validieren ob eine einzelne Medikamentendosis aus dem Behälter 220 abgegeben wurde oder nicht, wobei eine Validierung geeignete Signale von jedem Detektor erfordert. Falls der Prozessor validiert, dass eine Dosis emittiert wurde, zeigt der Dosiszähler die Anzahl von innerhalb des Behälters 220 verbleibenden oder verwendeten Dosen auf der visuellen Anzeigeeinheit 275 an.
3b zeigt eine Seitenansicht des Medikamentenspenders von 3a. Der Spender umfasst ein Gehäuse 210 zur Aufnahme eines Aerosolbehälters 220. Ein Medikament in dem Behälter 220 wird durch den Auslass 250 an den Patienten abgegeben. Zwei Emitter 260, 267 befinden sich an der Seite des Gehäuses und emittieren Infrarotstrahlung über die Vorrichtung, wie oben beschrieben. Die Dosiszählereinheit 270 und die visuelle Anzeigeeinheit 275 sind an dem Gehäuse angebracht.
3c ist eine Querschnittansicht im Schnitt nach C-C von 3b. Der Aerosolbehälter 220 ist derart innerhalb des Gehäuses 220 positioniert, dass der Behälterauslass (nicht gezeigt) durch eine Stütze 230 aufgenommen wird. Wenn der Spender nicht verwendet wird, emittieren oder pulsieren die Emitter 260 und 267 Infrarotstrahlung über das Innere des Gehäuses auf Detektoren 261 beziehungsweise 268. Die Detektoren sind so kalibriert, dass sie auf eine Verringerung der Infrarotstrahlung ansprechen. Auf ein Niederdrücken des Behälters 220 hin wird eine Medikamentendosis in einem Treibmittel als eine Medikamentenfreisetzung durch den Durchgang 234 in den Auslass 250 freigesetzt. Die Bewegung der Muffe 222 blockt den Strahl von Infrarotenergie von dem Emitter 267 ab, und diese Blockierung wird durch den Detektor 268 wahrgenommen, der ein Signal an den Mikroprozessor innerhalb des Dosiszählers 270 sendet. Gleichzeitig bricht die Medikamenten- und Treibmittelfreisetzung aus dem Durchgang 234 den Strahl von Infrarotstrahlung aus dem Emitter 260 und führt dazu, dass der Detektor 261 ein Signal an den Mikroprozessor innerhalb der Dosiszählereinheit 270 sendet. Signale von beiden Detektoren 261 und 268 werden durch den Mikroprozessor verarbeitet, um zu validieren ob eine einzelne Medikamentendosis abgegeben wurde. Eine Signalvalidierung führt zu einer Änderung in der Anzahl von durch die visuelle Anzeigeeinheit (nicht gezeigt) angezeigten Dosen.
Eine hintere Perspektive des Medikamentenspenders der 3a–c wird in 3d gezeigt. Das in dieser Ansicht dargestellte Schlüsselmerkmal ist die visuelle Anzeigeeinheit 275 an der Dosiszählereinheit 270, die die Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 220 verbleibenden Dosen anzeigt.
Die 4a und 4b zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Seitenperspektive (4a) stellt einen Medikamentenspender dar, mit einem Gehäuse 310 mit einem Auslass 350 und das einen Aerosolbehälter 320 enthält. Der Spender weist einen Dosiszähler 370 mit einer visuellen Anzeigeeinheit 375 auf, zum Anzeigen der Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 320 verbleibenden Dosen. Ein Infrarotemitter 360 und ein Detektor 261 sind über dem Auslass 350 positioniert, um eine Freisetzung eines Medikaments im Treibmittel aus dem Durchgang 334 zu erfassen, wie oben diskutiert. Wie man aus 4b sehen kann, ein weggeschnittener Querschnitt entlang der Linie A-A von 4a, befindet sich eine Induktionsspule 380, die einen geringen elektrischen Strom trägt, an der Stütze 330. Die Induktionsspule bildet einen Teil von einem induktiven Verschiebungsmesswertaufnehmer aus, derart, dass ein Niederdrücken des Behälters 320 das durch den Stromfluss in der Spule 380 erzeugte Magnetfeld stört. Eine Betätigung der Vorrichtung kann deshalb als eine Änderung in der Oszillationsfrequenz der Schaltung durch die Dosiszählereinheit 370 erfasst werden. Eine Validierung der Betätigung der Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass der Mikroprozessor innerhalb der Dosiszählereinheit 370 Signale von beiden, dem Infrarotdetektor 361 und der Spule 380, verarbeitet. Falls der Prozessor bestätigt, dass eine Betätigung und Medikamentenfreisetzung stattgefunden hat, dann wird die Anzahl der verwendeten oder innerhalb des Behälters 320 verbleibenden Dosen entsprechend auf der visuellen Anzeigeeinheit 375 geändert.
5 ist eine schematische Darstellung, die eine Variante der vorliegenden Erfindung abbildet. Der Medikamentenspender von 5 umfasst eine abnehmbare Dosiszählereinheit 470 mit daran angebrachten Emittern 460, 467 und Detektoren (nicht gezeigt). Die Anbringung des Dosiszählers 470 an dem Gehäuse 410 wird durch Pfeile A in 5 gezeigt. Das Spendergehäuse 410 ist mit Lichtröhren 490, 494 versehen, die an einem Ende mit den Emittern 460, 467 an der abnehmbaren Dosiszählereinheit 470 verbindbar sind. Ein anderes Paar von Lichtröhren (nicht gezeigt) sind an dem Gehäuse 410 an der gegenüberliegenden Seite des Spenders angebracht. Die anderen Enden 491, 495 der Lichtröhren 490, 494 passen durch den Körper des Gehäuses 410 und sind innerhalb des Gehäuses auf eine ähnliche Art wie die Emitter/Detektoren der 3a–d positioniert. Somit befinden sich zwei Sätze von Lichtröhren an beiden Seiten des Spenders und enden an den inneren Oberflächen des Gehäuses 410, wobei sie an jeder Seite des Mundstücks und unterhalb der Behältermuffe (nicht gezeigt) positioniert sind. Von dem Emitter 460 emittierte oder gepulste Infrarotstrahlung wird durch die Lichtröhre 490 über das Innere des Auslasses 450 übertragen und durch die entsprechende Lichtröhre an der gegenüberliegenden Seite des Mundstücks an den Detektor (nicht gezeigt) an der Dosiszählereinheit 475 gelenkt. Ähnlich wird Infrarotstrahlung von dem Emitter 467 durch die Lichtröhre 494 über das Innere des Gehäuses gelenkt, unterhalb der Muffe (nicht gezeigt), und durch die entsprechende Lichtröhre an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 410 an den Detektor (nicht gezeigt) übertragen.
Auf eine Betätigung der Vorrichtung hin bricht die Medikamentenfreisetzung aus dem Behälter 420 den Strahl von über das Innere des Auslasses 450 von dem Emitter 460 übertragener Infrarotstrahlung. Dies führt zu einer Verringerung von Strahlung, die durch die entsprechende Lichtröhre an den Detektor (nicht gezeigt), an dem Dosisindikator 470, gelenkt wird, und einem Ausgabesignal von dem Detektor. Ein Niederdrücken des Behälters 420 drückt die Muffe (nicht gezeigt) über den Pfad des durch die und von der Lichtröhre 494 übertragenen Infrarotlichtstrahls. Die durch die entsprechende Lichtröhre an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 410 an den Detektor (nicht gezeigt) übertragene Energieverringerung führt zu einem Ausgabesignal. Der Mikroprozessor innerhalb der Dosiseinheit 470 validiert diese Signale, um sicherzustellen, dass ein Signal nicht durch ein Artefakt verursacht ist. Falls es erfüllt ist, dass eine Medikamentendosis abgegeben wurde, wird der Mikroprozessor eine Änderung bei der Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 420 verbleibenden Dosen anzeigen.
6a zeigt eine Perspektivansicht eines Medikamentenspenders der Erfindung, und 6b zeigt eine weggeschnittene Querschnittansicht im Schnitt nach B-B von 6a. Der Spender umfasst ein Gehäuse 510 zur Aufnahme eines Aerosolbehälters 520. Ein Medikament in dem Behälter 520 wird an den Patienten durch einen Auslass 550 abgegeben, der drehbar an dem Gehäuse 510 angebracht ist. Ein Infrarotemitter 560 und Detektor 561 mit angebrachten Verbindungsdrähten befinden sich an dem Gehäuse 510. Lichtröhren 590, 594 sind an einem Ende mit dem Emitter 560 beziehungsweise Detektor 561 verbindbar. Die anderen Enden 591, 595 der Lichtröhren 590, 594 passen durch den Körper des Gehäuses 510 und sind innerhalb des Gehäuses auf eine ähnliche Art wie der Emitter/Detektor in 3a–3d positioniert. Von dem Emitter 560 emittierte oder gepulste Infrarotstrahlung wird durch die Lichtröhre 590 über das Innere des Auslasses 550 übertragen, und durch die entsprechende Lichtröhre 594 an der gegenüberliegenden Seite des Mundstücks an den Detektor 561 gelenkt.
Auf eine Betätigung der Vorrichtung hin bricht die Medikamentenfreisetzung aus dem Behälter 520 den Strahl von über das Innere des Auslasses 550 von dem Emitter 560 übertragener Infrarotstrahlung. Dies führt zu einer Verringerung von Strahlung, die durch die entsprechende Lichtröhre 594 an den Detektor 561 gelenkt wird, und einem Ausgabesignal von dem Detektor. Die durch die entsprechende Lichtröhre 594 an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 510 an den Detektor 561 übertragene Energieverringerung führt zu einem Ausgabesignal. Der Mikroprozessor innerhalb des Dosiszählers (nicht gezeigt) validiert dieses Signal, und falls es erfüllt ist, dass eine Medikamentendosis abgegeben wurde, wird der Mikroprozessor eine Änderung bei der Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 520 verbleibenden Dosen anzeigen.
7a zeigt eine Seitenperspektive eines Medikamentenspenders der Erfindung, mit einem Gehäuse 610 mit einem Auslass 650 und das einen Aerosolbehälter 620 enthält. Der Spender weist einen Dosiszähler 670 mit einer visuellen Anzeigeeinheit 675 auf, zum Anzeigen der Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 620 verbleibenden Dosen. Die 7b und 7c sind Querschnittansichten im Schnitt nach D-D. Eine Sensorkomponente 665 mit einem Emitter und Detektor befindet sich an dem Gehäuse 610 oberhalb des Auslasses 665, und weist einen klaren optischen Pfad auf, der durch ein Loch 666 vorgesehen wird, das sich an der Mittellinie an der oberen Oberfläche des Mundstücks befindet. Die untere Oberfläche des Auslasses 650 ist mit einer reflektierenden Oberfläche 655 versehen. Das von dem Sensor 665 emittierte Infrarotsignal wird von der reflektierenden Oberfläche 655 zurück zu dem Detektorteil des Sensors 665 reflektiert. Während einer Betätigung der Vorrichtung wird eine Medikamentenfreisetzung aus dem Durchgang 634 freigesetzt. Die Partikel/Tröpfchen in der Medikamentenfreisetzung bewirken eine Streuung des Infrarotstrahls (7c), womit eine Verringerung des den Detektorteil des Sensors 665 erreichenden Signals bewirkt wird. Der Mikroprozessor innerhalb des Dosiszählers 670 validiert dieses Signal, und falls es erfüllt ist, dass eine Medikamentendosis abgegeben wurde, wird der Mikroprozessor eine Änderung bei der Anzahl von verwendeten oder innerhalb des Behälters 620 verbleibenden Dosen anzeigen.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines durch Atem betreibbaren Medikamentenabgabesystems. Das System umfasst ein Dosieraerosol, ähnlich dem detaillierter in 1 Gezeigten, mit einem rohrförmigen Gehäuse 710, das einen Abgabeauslass 750 in der Form eines Mundstücks aufweist. Innerhalb des Gehäuses 710 sitzt ein Aerosolbehälter 720, der ein Ventil aufweist. Ein Ventilschaft 740 wird durch eine Ventilstütze 730 gestützt. Ein Auslassdurchgang 734 ist in der Stütze 730 vorgesehen, um einen Durchgang einer abgegebenen Dosis an den Abgabeauslass 750 zu ermöglichen. Ein Emitter 760 befindet sich in dem Auslass 750. Ein Emitter (nicht gezeigt) emittiert einen Infrarotstrahl (nicht gezeigt) über den Auslass 750 an einen Detektor 761, der an der anderen Seite des Auslasses 750 angebracht ist.
Man kann sehen, dass der obere Teil des Aerosolbehälters 720 an einen Behältersitz 780 stößt. Der Behältersitz 780 umfasst einen Isolierabschnitt 781, der den Aerosolbehälter 720 und einen oberen leitenden Abschnitt 782 (z.B. aus Aluminium bestehend) direkt berührt. Man kann auch sehen, dass die Ventilstütze 730 mit dem leitenden Ventilsitz 736 verbunden ist. Mehrere Formgedächtnislegierungsdrähte 799a, 799b verbinden den leitenden Abschnitt 782 des Behältersitzes 780 mit dem leitenden Ventilsitz 736. Die mehreren Drähte 799a, 799b umfassen eine Nickel-Titanium-Legierung, die sich als Reaktion darauf zusammenzieht, dass ein elektrischer Strom dadurch fließt. Man wird somit zu schätzen wissen, dass auf das Durchgehen von elektrischem Strom durch die mehreren Drähte 799a, 799b hin, der Behältersitz 780 und der Ventilsitz 736 zueinander gezogen werden, wenn sich die Drähte 799a, 799b zusammenziehen. Eine Betätigung des Ventils resultiert und eine Abgabe einer Medikamentenfreisetzung durch den Auslass 750. Die Medikamentenfreisetzung wird den Strahl von Infrarotstrahlung von dem Emitter (nicht gezeigt) stören, was zu einer Verringerung der Strahlung führt, die den Detektor 761 erreicht.
Eine Steuerung des elektrischen Stromflusses an den Behältersitz 780, den Ventilsitz 736, und die Drähte 799a, 799b, ist unter Verwendung des dargestellten Stromkreises erreichbar. Der Behältersitz 780 und der Ventilsitz 736 sind mit einer Betätigungsschaltung 7100 verbunden, die eine Stromversorgung 7110 (z.B. ein galvanisches Element oder eine Batterie aus galvanischen Elementen) und einen Schalter 7115 in der Form einer Festkörper-Schaltvorrichtung umfasst. Der Schalter 7115 selbst ist mit Steuerleitungen verbunden, die ein Mikro-Steuergerät 7120 umfassen, das eine analoge und digitale Schnittstelle aufweist. Die Stromversorgung für die Steuerleitungen wird von der Stromversorgung 7110 für die Drähte 799a, 799b nach einer geeigneten Regelung bzw. Justierung und Filtern 7112 entnommen. Das Mikro-Steuergerät 7120 selbst ist mit einem Druckwandler 7130 verbunden, der einen Eingang in der Form eines Druckrohrs 7132 aufweist, das sich innerhalb des Abgabeauslasses 750 des Inhalatorgehäuses 710 befindet.
Man wird zu schätzen wissen, dass ein Stromfluss an den Behältersitz 780, Ventilsitz 736 und die Drähte 799a, 799b, und folglich eine Betätigung des Spenders, wie folgt erreichbar sein kann. Der Patient inhaliert durch den Auslass 750, was zu einer Druckänderung innerhalb des Gehäuses 710 und dem Druckrohr 7132 führt. Die Druckänderung wird durch den Druckwandler 7130 erfasst, der ein Signal an das Mikro-Steuergerät 7120 sendet. Das Mikro-Steuergerät 7120 wiederum sendet ein Schaltsignal an die Festkörper-Schaltvorrichtung 7115, was zu einem Schließen der Betätigungsschaltung und des elektrischen Stromflusses dadurch führt. Das resultierende Zusammenziehen der Formgedächtnislegierungsdrähte 799a, 799b bewirkt eine Betätigung des Spenders und folglich eine Medikamentenabgabe an den inhalierenden Patienten. Eine Störung des durch den Emitter (nicht gezeigt) emittierten Infrarotstrahls wird durch den Detektor 761 erfasst, und ein Signal an das Mikro-Steuergerät 7120 gesandt, das konfiguriert werden kann, um eine oder mehrere Aufgaben auszuführen. Zum Beispiel kann es konfiguriert werden, um die Betätigungsschaltung abzuschalten sobald das Medikament abgegeben wurde und eine Fehlermitteilung anzuzeigen, falls das Medikament nicht abgegeben wird.
Man kann auch in 8 sehen, dass das Mikro-Steuergerät 7120 mit einer Anzeige 7140, zum Anzeigen von Informationen an den Patienten, und auch mit einer Computerschnittstelle 7142 verbunden ist, zum Austausch von Daten damit. Eine Kommunikation mit der Computerschnittstelle 7142 kann über eine Kabelverbindung, optische Verbindung oder Funkverbindung geschehen. Das Mikro-Steuergerät 7120 ist auch mit einem Schütteldetektor 7144, zur Verwendung beim Erfassen ob der Behälter 720 vor der Betätigung des Spenders geschüttelt wird, und einem Uhr-Kalender-Modul 7146 verbunden, das einen Temperatursensor umfasst. Der ganze Stromkreis und die Komponenten davon, einschließlich der Stromversorgung 7110, Anzeige 7140, Schütteldetektor 7144, Computerschnittstelle 7142 und dem Uhr-Kalender-Modul 7146, können so angeordnet sein, dass sie an dem Gehäuse 710 präsent sind, derart, dass das System vorliegt in der Form einer diskreten, mit der Hand gehaltenen Vorrichtung.
Während die vorliegende Erfindung ausführlich bezüglich eines Dosieraerosols beschrieben wurde, wird man zu schätzen wissen, dass identische Sensoren an eine Trockenpulver-Inhalationsvorrichtung auf eine ähnliche Art angebracht werden könnten.
Man wird zu schätzen wissen, dass jegliche Teile des Spenders die die chemische Suspension berühren, mit Materialien wie beispielsweise Fluorpolymer-Materialien beschichtet sein können, die die Neigung von Chemikalien daran anzuhaften verringern. Jegliche bewegliche Teile können auch daran aufgebrachte Beschichtungen aufweisen, die ihre gewünschten Bewegungscharakteristika steigern. Reibungsbeschichtungen können deshalb aufgebracht werden, um einen Reibungskontakt zu steigern, und Gleitmittel verwendet werden, um einen Reibungskontakt zu verringern, so wie es notwendig ist.
Der Medikamentenspender der Erfindung ist geeignet zur Abgabe eines Medikaments, insbesondere für die Behandlung von Atmungserkrankungen, wie beispielsweise Asthma und chronische Emphysenbronchitis (COPD). Geeignete Medikamente können somit ausgewählt werden aus zum Beispiel schmerzlindernden Mitteln, z.B. Codein, Dihydromorphin, Ergotamin, Fentanyl oder Morphin; Präparaten für den Hals, z.B. Diltiazem; Antiallergika, z.B. Cromoglycat (z.B. als das Natriumsalz), Ketotifen oder Nedocromil (z.B. als das Natriumsalz); Antibiotika, z.B. Cephalosporine, Penicilline, Streptomycin, Sulphonamide, Tetracycline und Pentamidin; Antihistamine, z.B. Methapyrilen; enzündungshemmende Mittel, z.B. Beclomethason (z.B. als das Dipropionat-Ester), Fluticason (z.B. als das Propionat-Ester), Flunisolid, Budesonid, Rofleponid, Mometason (z.B. als das Furoat-Ester), Ciclesonid, Triamcinolon (z.B. als das Acetonid), oder 6α,9α-Difluor-11β-Hydroxy-16a-Methyl-3-Oxo-17α-Propionyloxy-Androsta-1,4-Dien-17β-Carbothioicsäure S-(2-Oxo-Tetrahydro-Furan-3-yl)Ester; Hustenmittel, z.B. Noscapin; Broncho-Dilatoren, z.B. Albuterol (z.B. als freie Base oder Sulphat), Salmeterol (z.B. als Xinafoat), Ephedrin, Adrenalin, Fenoterol (z.B. als Hydrobromid), Formoterol (z.B. als Fumarat), Isoprenalin, Metaproterenol, Phenylephrin, Phenylpropanolamin, Pirbuterol (z.B. als Acetat), Reproterol (z.B. als Hydrochlorid), Rimiterol, Terbutalin (z.B. als Sulphat), Isoetharin, Tulobuterol oder 4-Hydroxy-7-[2-[[2-[[3-(2-Phenylethoxy)Propyl]Sulfonyl]Ethyl]Amino]Ethyl-2(3H)-Benzothiazolon; Adenosin 2a Agonisten, z.B. (2R,3R,4S,5R)-2-[6-Amino-2-(1S-Hydroxymethyl-2-Phenyl-Ethylamino)-Purin-9-yl]-5-(2-Ethyl-2H-Tetrazol-5-yl)-Tetrahydro-Furan-3,4-Diol (z.B. als Maleat); α₄ Integrin-Inhibitoren, z.B. (2S)-3-[4-({[4-(Aminocarbonyl)-1-Piperidinyl]Carbonyl}Oxy)Phenyl]-2-[((2S)-4-Methyl-2{[2-(2-Methylphenoxy)Acetyl]Amino}Pentanoyl)Amino]Propanoicsäure (z.B. als freie Säure oder Kaliumsalz); Diuretika, z.B. Amilorid; Anticholinergetika, z.B. Ipratropium (z.B. als Bromid), Tiotropium, Atropin oder Oxitropium; Hormone, z.B. Cortison, Hydrocortison oder Prednisolon; Xanthine, z.B. Aminophyllin, Cholin-Theophyllinat, Lysin-Theophyllinat oder Theophyllin; therapeutische Proteine und Peptide, z.B. Insulin oder Glukagon; Impfstoffe, Diagnostika und Stoffe zur Gentherapie. Es wird einem Fachmann klar sein, dass, wo es angemessen ist, die Medikamente in der Form von Salzen (z.B. als Alkalimetall- oder Aminsalze oder als Säurezusatz-Salze) oder als Ester (z.B. niedrige Alkylester) oder als Solvate (z.B. Hydrate) verwendet werden, um die Aktivität und/oder Stabilität des Medikaments zu optimieren, und/oder die Löslichkeit des Medikaments in dem Treibmittel zu minimieren. Bevorzugte Medikamente werden aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat und Beclomethason-Dipropionat, und Salzen und Solvaten davon, z.B. das Sulfat von Albuterol und das Xinafoat von Salmeterol, ausgewählt.
Medikamente können auch in Kombinationen abgegeben werden. Bevorzugte Rezepturen, die Wirkstoffkombinationen enthalten, enthalten Salbutamol (z.B. als die freie Base oder das Sulfatsalz) oder Salmeterol (z.B. als das Xinafoat-Salz) oder Formoterol (z.B. als das Fumarat-Salz) in Kombination mit einem entzündungshemmenden Steroid, wie beispielsweise einem Beclomethason-Ester (z.B. das Dipropionat) oder einem Fluticason-Ester (z.B. das Propionat) oder Budesonid. Eine besonders bevorzugte Kombination ist eine Kombination aus Fluticason-Propionat und Salmeterol, oder einem Salz davon (insbesondere das Xinafoat-Salz). Eine weitere Kombination von besonderem Interesse ist Budesonid und Formoterol (z.B. als das Fumarat-Salz).
Man wird verstehen, dass die vorliegende Offenbarung lediglich dem Zweck der Darstellung dient, und dass sich die Erfindung auf Modifikationen, Variationen und Verbesserungen an ihr, im Rahmen der beigefügten Ansprüche, erstreckt.

Claims

Dosieraerosol zur Abgabe von abgemessenen Dosen eines Medikaments, mit: (i) einem Gehäuse (10) mit einem Auslass (50); und (ii) einem Aerosol-Behälter (20), der innerhalb des Gehäuses positionierbar ist, wobei der Behälter (a) eine Vielzahl von abgemessenen Dosen des Medikaments enthält, und (b) eine Abgabeeinrichtung (40) aufweist, die betätigbar ist, um bei der Nutzung eine Abgabe von einer abgemessenen Dosis des Medikaments aus dem Behälter durch den Auslass zu bewirken; wobei der Spender ferner umfasst: (iii) einen elektronischen Dosiszähler (70), der mit dem Auslass verbunden ist, welcher umfasst: einen Sensor zum direkten Erfassen einer abgemessenen Medikamentendosis, die aus dem Behälter durch den Auslass abgegeben wurde, und eine visuelle Anzeigeeinheit (75) zum Anzeigen der Anzahl von abgemessenen Medikamentendosen, die verwendet wurden oder innerhalb des Behälters verbleiben, als Antwort darauf, dass der Sensor eine Abgabe von einer abgemessenen Medikamentendosis erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor einen Emitter (60), um eine elektromagnetische Strahlung zu emittieren, und einen Detektor umfasst, um die durch den Emitter emittierte elektromagnetische Strahlung zu erfassen, wobei der Emitter angeordnet ist, um die elektromagnetische Strahlung derart zu emittieren, dass sie durch eine abgemessene Dosis des Medikaments gestört wird, das aus dem Behälter durch den Auslass abgegeben wird, wodurch der Sensor die Abgabe von der abgemessenen Medikamentendosis erfassen kann.
Dosieraerosol nach Anspruch 1, bei dem die von dem Emitter emittierte elektromagnetische Strahlung infrarote, sichtbare oder ultraviolette Strahlung ist.
Dosieraerosol nach Anspruch 2, bei dem die Strahlung in dem Bereich von 0,95 μm bis 0,35 μm liegt.
Dosieraerosol nach Anspruch 3, bei dem die Strahlung in dem Infrarotbereich liegt.
Dosieraerosol nach Anspruch 4, bei dem die Strahlung eine Wellenlänge von ungefähr 0,88 μm aufweist.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Emitter aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Leuchtdiode, einem Laser, einer Glühlampe, Elektrolumineszenz- oder Fluoreszenzlichtquellen besteht.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Detektor aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Photodiode, Phototransistor, Fotoleiter und Bolometer besteht.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Detektor eine Zunahme der Strahlung erfasst, verglichen mit der Strahlungsmenge, die durch den Emitter emittiert wird, aufgrund einer Störung der Strahlung, die den Detektor erreicht, durch die Medikamentenfreisetzung.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Detektor eine Abnahme der Strahlung erfasst, verglichen mit der Strahlungsmenge, die durch den Emitter emittiert wird, aufgrund einer Störung der Strahlung, die den Detektor erreicht, durch die Medikamentenfreisetzung.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Strahlungsmenge, die den Detektor erreicht, auf einem konstanten Niveau gehalten wird, durch die Verwendung einer elektronischen Rückkopplungsschaltung, um das durch den Emitter emittierte Strahlungsniveau zu ändern.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Sensor ferner einen Reflektor (655) umfasst, um Strahlung von dem Emitter zu dem Detektor zu reflektieren.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Emitter Strahlung von mehr als einer Wellenlänge emittiert, und der Detektor Strahlung von mehr als einer Wellenlänge erfasst.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Sensor die Medikamentenkonzentration bei der Medikamentenfreisetzung, durch ein Messen von Strahlung bei mehr als einer Wellenlänge, quantifiziert.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Sensor ein erster Sensor ist, und der Spender zusätzlich einen zweiten Sensor (165; ...) zum Erfassen einer Medikamentenfreisetzung umfasst.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der zweite Sensor einen Emitter und einen Detektor umfasst.
Dosieraerosol nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die Medikamentenfreisetzung an dem zweiten Sensor vorbeigeht, nachfolgend einem Vorbeigehen an dem ersten Sensor.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem der Spender ferner einen weiteren Sensor umfasst.
Dosieraerosol nach Anspruch 17, bei dem der weitere Sensor Parameter empfindlich reagiert, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus elektromagnetischer Strahlung, Magnetfeld, Licht, Bewegung, Temperatur, Druck, Ton, Sauerstoffkonzentration, Kohlendioxidkonzentration und Feuchtigkeit besteht.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 17 und 18, bei dem der weitere Sensor auf eine Betätigung des Spenders reagiert.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem der (erste) Sensor und/oder der zweite Sensor mit dem Auslass integriert sind.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem der (erste) Sensor und/oder der zweite Sensor reversibel an dem Auslass anbringbar sind.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 17 bis 19, oder jedem davon abhängigen Anspruch, bei dem der weitere Sensor mit dem Gehäuse integriert ist.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 17 bis 19, oder jedem davon abhängigen Anspruch, bei dem der weitere Sensor reversibel an dem Gehäuse anbringbar ist.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 23, bei dem der Dosiszähler reversibel an dem Gehäuse anbringbar ist.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 24, bei dem sich der (erste) Sensor und/oder der zweite Sensor an dem Dosiszähler befinden.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei dem der Spender ferner einen oder mehrere optische Wellenleiter (490, 494) umfasst.
Dosieraerosol nach Anspruch 26, bei dem sich die einen oder mehreren optischen Wellenleiter an dem Gehäuse befinden:
Dosieraerosol nach Anspruch 26 oder 27, bei dem der Medikamentenspender einen ersten und einen zweiten optischen Wellenleiter pro Sensor umfasst.
Dosieraerosol nach Anspruch 28, bei dem der erste optische Wellenleiter Strahlung von dem Emitter zu dem Auslass lenkt.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 28 bis 29, bei dem der zweite optische Wellenleiter Strahlung von dem Auslass zu dem Detektor lenkt.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei dem sich der Emitter und Detektor auf der gleichen Seite des Auslasses befinden.
Dosieraerosol nach Anspruch 31, bei dem die von dem Emitter emittierte Strahlung zu dem Detektor zurückreflektiert wird, durch eine reflektierende Oberfläche (655) an der gegenüberliegenden Seite von dem Auslass zu dem Emitter und Detektor.
Dosieraerosol nach Anspruch 32, bei dem die reflektierende Oberfläche eine Oberfläche des Auslasses ist, oder eine zusätzliche Komponente, die daran angebracht ist.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 31 bis 33, bei dem der Emitter und Detektor in eine einzelne Komponente integriert sind.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 34, bei dem der Spender manuell durch den Patienten betätigbar ist.
Dosieraerosol nach einem der Ansprüche 1 bis 35, bei dem der Auslass ein Mundstück zur Inhalation dadurch umfasst.