JP2023129716A - Nebulizer monitoring device, system and method - Google Patents

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Abstract

To provide devices, systems and methods for monitoring the use of a nebulized medication, such as can be administered using a nebulizer.SOLUTION: These can be used for monitoring a patient undergoing treatment for COPD (chronic obstructive pulmonary disease) and improve compliance with a recommended therapy. Monitored parameters include flow, humidity and acceleration and provide data as to the quantity and quality of nebulizer use.SELECTED DRAWING: Figure 2A

Description

本発明は、一般に、ネブライザを使用して投与することができるような、ネブライズされた薬剤の使用を監視するための装置、システム、および方法に関する。 FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to devices, systems, and methods for monitoring the use of nebulized drugs, such as those that can be administered using a nebulizer.

ネブライザは、溶液や懸濁液の形をした薬を、患者が吸い込めるようにエアロゾル化して気道に送り込むべく使用されるドラッグ送出装置である。薬剤を肺に到達させるためには、エアロゾル中の粒子の大きさは、コントロールされることが重要なパラメータである。直径が約5μmよりも大きい粒子は、小さい粒子よりも上気道に沈着し、肺に沈着するよりも飲み込まれる可能性が高い。逆に、直径約1μm以下の粒子は、肺への沈着が少なく、単に吸い込んだり吐き出したりするだけの場合もある。したがって、ネブライザは、典型的には約1μmから5μmの間の粒子を送出するように設計されており、これは、一般的に吸い込みされた気管支拡張剤の修復可能な割合を構成する所望の粒子サイズ範囲である。 A nebulizer is a drug delivery device used to aerosolize medicine in solution or suspension form into the respiratory tract so that it can be inhaled by the patient. In order for drugs to reach the lungs, the size of particles in aerosols is an important parameter to control. Particles larger than about 5 μm in diameter are more likely to be deposited in the upper respiratory tract than smaller particles and to be swallowed rather than deposited in the lungs. Conversely, particles with a diameter of about 1 μm or less are less likely to be deposited in the lungs and may simply be inhaled or exhaled. Therefore, nebulizers are typically designed to deliver particles between approximately 1 μm and 5 μm, which generally constitutes the reparable fraction of the inhaled bronchodilator. Size range.

最も一般的には、ネブライザは、「ジェット」ネブライザのように加圧ガス源を使用するか、または「超音波」ネブライザおよび「電子」または「メッシュ」ネブライザのように超音波エネルギーを使用するかのいずれかによって、医療溶液または懸濁液の微粒子化または「霧化」を形成することでエアロゾルを生成する。ジェットネブライザはベンチュリ効果を利用しており、広範囲の粒子サイズを生成するべく、薬液または懸濁液を備えているネブライザリザーバから毛細管を介して溶液を引き上げるべく、加圧ガスの予め設定された流量(例えば、2~10L/分)を必要とするのが一般的である。これらの初期液体粒子は、1つまたは複数のバッフルに吹き付けられ、エアロゾルから大きな粒子を取り出してリザーバに戻す一方で、マウスピースを介して吸い込みを行なうユーザに小さな粒子を届けることができる。超音波式ネブライザは、交流電源を用いてネブライザリザーバ内の圧電素子を振動させ、溶液/懸濁液の表面に定在波を発生させる。小さな液滴は、この波によって溶液から脱離し、ジェットネブライザのようにバッフルによって小さな粒子に淘汰された大粒子と小粒子のエアロゾルとして放出される。そして、このエアロゾルを前述のように肺に送り込むことができる。メッシュネブライザは、エアロゾルを生成するべく微細なメッシュに結合された振動圧電素子を使用し、メッシュのサイジングで粒子サイズを制御する(非特許文献1、非特許文献2)。 Most commonly, nebulizers use either a pressurized gas source, as in "jet" nebulizers, or ultrasonic energy, as in "ultrasonic" nebulizers and "electronic" or "mesh" nebulizers. aerosols are created by forming atomization or "atomization" of medical solutions or suspensions, either by: Jet nebulizers utilize the Venturi effect, which uses a preset flow rate of pressurized gas to draw a solution through a capillary tube from a nebulizer reservoir containing a drug solution or suspension to produce a wide range of particle sizes. (for example, 2 to 10 L/min) is generally required. These initial liquid particles can be sprayed onto one or more baffles to remove larger particles from the aerosol and return them to the reservoir, while delivering smaller particles to the user who inhales through the mouthpiece. Ultrasonic nebulizers use an alternating current power source to vibrate a piezoelectric element within the nebulizer reservoir, generating standing waves on the surface of the solution/suspension. Small droplets are detached from the solution by this wave and emitted as an aerosol of large and small particles that are sorted out into smaller particles by a baffle, similar to a jet nebulizer. This aerosol can then be delivered to the lungs as described above. Mesh nebulizers use vibrating piezoelectric elements coupled to a fine mesh to generate an aerosol, and control particle size by sizing the mesh (Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2).

気管支狭窄、気道炎症、粘性保持分泌物、空域感染およびコロニー形成、呼吸困難および慢性咳嗽など、ネブライザ療法の潜在的な適応症は多数ある。これらの症状/病態の緩和には、気管支拡張剤(サルブタモール、テルブタリン、イプラトロピウムなど)、抗炎症剤(ブデソニド、フルチカゾンなど)、分泌物崩壊剤(生理食塩水およびDNase/dornaseなど)、抗菌剤(ペンタミジンなど)、長時間作用型気管支拡張剤(フォルモテロール、アルフォルモテロール、グリコプリロレート、レベフェナシンなど)、疼痛管理薬(モルヒネ、リドカインなど)などのネブライザ薬剤の投与が含まれる。これらの症状/病態は、慢性閉塞性肺疾患(COPD:ChronicObstructivePulmonaryDisease)、喘息、嚢胞性線維症、気管支拡張症、HIV、肺がん、またはこれらの組み合わせなどの疾患設定によって発生する。慢性閉塞性肺疾患COPDは、肺気腫、慢性気管支炎、一部の喘息患者など、多くの病気の状態に起因する進行性の症状を指す。慢性閉塞性肺疾患COPDは、一般的に40歳以上の男女に発症する疾患であり、QOL(生活の質)の低下、機能障害、多額の直接/間接費用など、高い疾病負担を伴う。現在、慢性閉塞性肺疾患COPDを完治させる方法はなく、病気の進行に伴って肺の酸素化能力が低下するので、症状を抑えることしかできない(非特許文献3~5)。 There are many potential indications for nebulizer therapy, including bronchial narrowing, airway inflammation, viscous retained secretions, airspace infections and colonization, dyspnea and chronic cough. To alleviate these symptoms/conditions, bronchodilators (e.g., salbutamol, terbutaline, ipratropium), anti-inflammatory agents (e.g., budesonide, fluticasone), secretion disrupters (e.g., saline and DNase/dornase), antibacterial agents ( These include the administration of nebulized medications such as pentamidine (e.g., pentamidine), long-acting bronchodilators (e.g., formoterol, arformoterol, glycoprilolate, levefenacin), and pain management medications (e.g., morphine, lidocaine). These symptoms/conditions occur due to disease settings such as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD), asthma, cystic fibrosis, bronchiectasis, HIV, lung cancer, or combinations thereof. Chronic obstructive pulmonary disease COPD refers to progressive symptoms resulting from a number of disease states, including emphysema, chronic bronchitis, and some asthmatics. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a disease that generally occurs in men and women over the age of 40, and is associated with a high disease burden, including decreased quality of life (QOL), functional impairment, and large direct/indirect costs. Currently, there is no way to completely cure chronic obstructive pulmonary disease COPD, and as the oxygenation capacity of the lungs decreases as the disease progresses, the only option is to suppress the symptoms (Non-Patent Documents 3 to 5).

慢性閉塞性肺疾患COPDの管理において、患者が吸い込み薬治療を遵守することは非常に重要であり、その中心になるのが気管支拡張剤の使用である。気管支拡張剤には、β-アゴニスト、抗コリン剤、メチルキサンチン(例えば、テオフィリン)などがあり、ネブライザによって投与される。現在までのところ、コンプライアンス(遵守)は、自己申告、報告された症状の評価、および投与が効果的であるかどうかを評価するためのスパイロメトリーに基づく。処方された慢性閉塞性肺疾患COPD治療薬に対する患者のコンプライアンスや症状の報告には大きなバラツキがあり、多くの医師は、スパイロメトリー評価を行わずに、症状や病歴に基づき慢性閉塞性肺疾患COPD患者を診断/管理している。処方された治療法の遵守率が50%というのは、高いと言えるかもしれない。慢性閉塞性肺疾患COPD患者は、周期的に慢性閉塞性肺疾患COPD症状の急性増悪を起こすことがある。これは、炎症によって気道が狭くなったり、粘液が溜まったりすることが原因である。これらの増悪(exacerbations)の原因は必ずしも明らかではないが、多くの場合、肺のウイルスや細菌の感染が原因になっている。また、大気汚染や花粉などのアレルゲンなど、環境中の刺激的な物質を吸い込むことでも増悪することがある。慢性閉塞性肺疾患COPDの増悪時および増悪後の肺の炎症(刺激や腫れ)は、しばしば回復の長期化、併存疾患の悪化、患者の死亡につながる。増悪の早期発見は、多くの場合、患者の報告に依存している。また、慢性閉塞性肺疾患COPD患者は、増悪や併存疾患などの病気のプロセスや、さまざまな薬や機器の使用について十分な教育を受ける必要がある。 In the management of chronic obstructive pulmonary disease COPD, patient compliance with inhalation drug therapy is critical, and central to this is the use of bronchodilators. Bronchodilators include beta-agonists, anticholinergics, methylxanthines (eg, theophylline), and are administered by nebulizer. To date, compliance is based on self-reporting, assessment of reported symptoms, and spirometry to assess whether administration is effective. There is wide variation in patient compliance with prescribed chronic obstructive pulmonary disease (COPD) medications and reporting of symptoms, and many physicians diagnose chronic obstructive pulmonary disease (COPD) based on symptoms and medical history without performing a spirometry assessment. Diagnosing/managing patients. A compliance rate of 50% with prescribed treatment may be considered high. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients may periodically experience acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) symptoms. This is caused by inflammation that narrows the airways and builds up mucus. The cause of these exacerbations is not always clear, but they are often caused by viral or bacterial infections of the lungs. It can also be worsened by breathing in irritating substances in the environment, such as air pollution or allergens such as pollen. Inflammation (irritation and swelling) of the lungs during and after exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease COPD often leads to prolonged recovery, worsening of comorbidities, and patient death. Early detection of exacerbations often relies on patient reporting. Patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) also need to receive adequate education about the disease process, including exacerbations and comorbidities, as well as the use of various medications and devices.

慢性閉塞性肺疾患COPDの治療には、大きな経済的な負担や、禁煙プログラムの開始、運動プログラム(肺リハビリテーション)の実施、家庭内外での補助酸素の吸入など、行動やライフスタイルの変化が伴うことも少なくない。また、このような患者の場合、他にも治療やセラピーを受けている可能性があり、治療を続ける上での負担が大きくなってしまう。そのため、慢性閉塞性肺疾患COPD治療のアドヒアランスが悪いことは驚くべきことではないが、悩ましいことでもある。吸入治療のアドヒアランスについて、患者は、(1)上手に使っている常連、(2)上手に使っていない常連、(3)上手に使っている非常連、(4)上手に使っていない非常連、の4つのカテゴリに分類できる。不規則な使用で手技が下手な患者(第4カテゴリ)の死亡率が最も高く、不規則な使用で手技が上手な患者(第3カテゴリ)の死亡率は2番目に高く(ただし第4カテゴリの半分程度)、増悪の発生率も高いことがわかっている。定期的に使用しているが技術が不十分な患者(第2カテゴリ)では、増悪率がわずかに増加するが、より良い結果が得られた。驚くことではないが、定期的な使用と優れた技術を持つ患者は、死亡率と増悪率が最も低い。したがって、アドヒアランス行動は特定の臨床転帰に関連しており、規則的な使用(例:処方、使用量)が最も重要な要素であり、適切な使用(例:使用の質)はそれほどではないが重要な要素であると言える(非特許文献6~10などがある)。 Treatment of chronic obstructive pulmonary disease COPD involves a significant financial burden and changes in behavior and lifestyle, such as starting a smoking cessation program, undertaking an exercise program (pulmonary rehabilitation), and inhaling supplemental oxygen in and out of the home. There are many cases. Furthermore, in the case of such patients, there is a possibility that they are receiving other treatments and therapies, which increases the burden of continuing treatment. Poor adherence to chronic obstructive pulmonary disease (COPD) treatment is therefore not surprising, but also troubling. Regarding adherence to inhalation therapy, patients were categorized as (1) regular users who use it well, (2) regular users who do not use it well, (3) non-regular patients who use it well, and (4) non-regular patients who do not use it well. It can be classified into four categories: Patients with irregular use and poor technique (4th category) have the highest mortality rate, while patients with irregular use and good technique (3rd category) have the second highest mortality rate (but 4th category). The incidence of exacerbation is also known to be high. Patients with regular use but poor technique (second category) had better results, albeit with a slightly increased exacerbation rate. Not surprisingly, patients with regular use and good technique have the lowest mortality and exacerbation rates. Adherence behaviors are therefore associated with specific clinical outcomes, with regular use (e.g., prescription, amount used) being the most important factor, and appropriate use (e.g., quality of use) being a less important factor. It can be said that this is an important element (non-patent documents 6 to 10, etc.).

R.Johnsら、Prescriber 2007, 5, 16-28R. Johns et al., Prescriber 2007, 5, 16-28 D.S.Gardenhireら、A Guide to Aerosol DeliveryDevices forRespiratoryTherapists, 3rd ed., American Associationfor Respiratorycare, 2013D. S. Gardenhire et al., A Guide to Aerosol Delivery Devices for Respiratory Therapists, 3rd ed. , American Association for Respiratory Care, 2013 J.L.Peacockら.Thorax 2011, 66, 591-596J. L. Peacock et al. Thorax 2011, 66, 591-596 A.Agusti Eur.Repir Rev 2011, 121m 183-194A. Agusti Ur. Repir Rev 2011, 121m 183-194 E.L.Toyら, Respiratory Medicine,2011, 105, 435-441E. L. Toy et al., Respiratory Medicine, 2011, 105, 435-441 Cushenら, AJRCCM Articlesin Press, 19-Jan-2018Cushen et al., AJRCCM Articlesin Press, 19-Jan-2018 Arzu Ari Eurasian J.Pulmonol, 2014, 16, 1-7Arzu Ari Eurasian J. Pulmonol, 2014, 16, 1-7 S. Lareauら, Am J. Respir. Crit.Care Med.、2014、189、P11-P12S. Lareau et al., Am J. Respir. Crit. Care Med. , 2014, 189, P11-P12 Tamas Aghら、ChronicObstructivePulmonary Disease -Current Conceptsand Practice、InTech、2012、Ch.12、275-290Tamas Agh et al., Chronic Obstructive Pulmonary Disease - Current Concepts and Practice, InTech, 2012, Ch. 12, 275-290 R. D. Restrepoら、InternationalJournal of COPD、2008、3(3)、371-384R. D. Restrepo et al., International Journal of COPD, 2008, 3(3), 371-384

慢性閉塞性肺疾患COPDの治療法はあるが、処方された吸い込み治療に対する患者のコンプライアンスを向上させることが求められている。また、増悪を早期に発見することで、患者を適切に治療して安定させる能力が大きく向上する。コンプライアンスの向上と増悪の早期発見は、治療費を大幅に削減するだけでなく、肺機能の低下を弱め、慢性閉塞性肺疾患COPD患者の生活の質を向上させる可能性があり、この治療法のアンメットニーズとして認識されている。 Although treatments exist for chronic obstructive pulmonary disease COPD, there is a need to improve patient compliance with prescribed inhalation therapy. Early detection of exacerbations also greatly improves the ability to appropriately treat and stabilize patients. Improved compliance and early detection of exacerbations not only significantly reduce treatment costs, but also have the potential to attenuate the decline in lung function and improve the quality of life for patients with chronic obstructive pulmonary disease COPD. is recognized as an unmet need.

また、臨床試験でのデータ収集などの試験において、ネブライザを使用した薬剤の使用状況を監視する必要がある。現在、これらの試験では、ユーザが薬剤の使用に関して毎日のログを記入することが標準的な方法である。投与された薬剤がプラセボである可能性があり、効果が見られない場合には試験に参加していないことになるので、慢性閉塞性肺疾患COPDと同様に、薬物検査で被験者に与えられた指示へのコンプライアンスを確認することは、慢性閉塞性肺疾患COPDの場合よりも難しいか、おそらく困難である。さらに、臨床試験でのユーザによる信頼性の低いコンプライアンス報告は、スポンサーによる評価、規制当局による承認、そして最終的には医療従事者による慢性閉塞性肺疾患COPD患者の治療のための薬剤の特徴づけに利用される生理学的エンドポイントデータ(例:1秒あたりの強制吐き出し量、FEV1)に対する薬剤候補の真の効果を混乱させる可能性がある。したがって、ネブライザの使用や投薬に関するデータ収集とデータの幅を広げることは、もう一つのアンメットニーズである。 Additionally, in tests such as data collection in clinical trials, it is necessary to monitor the usage of drugs using nebulizers. Currently, it is standard practice in these trials for users to complete daily logs regarding drug use. The drug given to subjects during a drug test may be a placebo, and if no effect is seen, they are no longer participating in the study. Verifying compliance with instructions is more difficult, or perhaps more difficult, than in chronic obstructive pulmonary disease COPD. Additionally, unreliable compliance reporting by users in clinical trials is hindering evaluation by sponsors, approval by regulatory agencies, and ultimately healthcare professionals' characterization of drugs for the treatment of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). may confound the true effect of a drug candidate on physiological endpoint data (e.g., forced exhaled volume per second, FEV1) utilized in clinical trials. Therefore, expanding the collection and breadth of data on nebulizer use and dosing is another unmet need.

一般に、本発明は、ネブライザ監視装置と、ネブライザ装置を備えているシステムと、および監視装置およびシステムを用いてユーザのネブライザ使用を監視する方法とに関する。いくつかの実施形態によれば、装置、システム、および方法は、ネブライザ内またはネブライザと共に配置されたセンサによる流量、湿度、温度、および動きの測定値を提供し、これを用いてユーザのネブライザのリアルタイムの使用を監視することができる。さらに、データを収集して、ユーザ、介護者、医療従事者が視覚化できるように、吐き出し量、呼吸数、体温などのデータに処理することができる。例えば、データは、使用コンプライアンスに関連するデータ収集、実験的研究、または吸い込み呼吸薬に対する反応や増悪の開始の追跡または検出のために使用することができる。本装置、システム、および方法は、したがって、予め設定された治療レジームに従ったネブライザ使用のコンプライアンスを促進するとともに、ユーザおよび増悪の開始をリアルタイムで監視することを支援する。 In general, the present invention relates to a nebulizer monitoring device, a system comprising the nebulizer device, and a method of monitoring a user's nebulizer usage using the monitoring device and system. According to some embodiments, devices, systems, and methods provide flow, humidity, temperature, and movement measurements from sensors located within or with the nebulizer that are used to monitor the user's nebulizer. Real-time usage can be monitored. Additionally, data can be collected and processed into data such as exhaled volume, respiratory rate, and body temperature for visualization by users, caregivers, and medical personnel. For example, the data can be used for data collection related to usage compliance, experimental studies, or for tracking or detecting the onset of reactions or exacerbations to inhaled breathing drugs. The present devices, systems, and methods thus facilitate compliance with nebulizer use according to a preset treatment regime, as well as assist in real-time monitoring of the user and the onset of exacerbations.

一態様では、本発明は、ユーザによるネブライザの使用を検出および追跡するためのサブシステムを備えているネブライザシステムに関する。システムは、ネブライザを通るネブライザ化された薬の流れを検出および測定するように構成された1つまたは複数のセンサと、ユーザによるネブライザの使用状況を記録および報告するように構成されたコントローラとを備えていることができる。また、第1表面および第2表面を有するベース基板と、ベース基板の第2表面に取り付けられた集積回路とを備える。 In one aspect, the present invention relates to a nebulizer system that includes a subsystem for detecting and tracking use of a nebulizer by a user. The system includes one or more sensors configured to detect and measure the flow of nebulized medication through the nebulizer and a controller configured to record and report usage of the nebulizer by the user. Be prepared. The device also includes a base substrate having a first surface and a second surface, and an integrated circuit attached to the second surface of the base substrate.

本発明のいくつかの実施形態によれば、ネブライザ監視装置が提供される。ネブライザ監視装置は、ネブライザマウントに係合するように適合された第1コネクタと、ネブライザマウスピースに係合するように適合された第2コネクタとを備える。また、この装置は、第1コネクタと第2コネクタとの間に流体接続を形成する内面を有する導管を備える。流量センサは導管内に、そして第1コネクタと第2コネクタとの間に配置されており、流量センサは、導管内の流体の流量ベクトルを測定するように構成されている。少なくとも1つの表示器は流量センサに接続され、少なくとも1つのコントローラは流量センサおよび第1表示器に接続され、よって、少なくとも1つの表示器の少なくとも1つの寸法(dimension)は、測定された流量ベクトルの関数として変化する。本装置のいくつかのオプションでは、流量センサは、差圧センサまたは流量計を備えている。 According to some embodiments of the invention, a nebulizer monitoring device is provided. The nebulizer monitoring device includes a first connector adapted to engage the nebulizer mount and a second connector adapted to engage the nebulizer mouthpiece. The device also includes a conduit having an interior surface forming a fluid connection between the first connector and the second connector. A flow sensor is disposed within the conduit and between the first connector and the second connector, and the flow sensor is configured to measure a flow vector of fluid within the conduit. The at least one indicator is connected to the flow sensor, and the at least one controller is connected to the flow sensor and the first indicator, such that at least one dimension of the at least one indicator is connected to the measured flow vector. varies as a function of In some options of the device, the flow sensor comprises a differential pressure sensor or a flow meter.

任意で、ネブライザ装置は、例えば、少なくとも1つの光源を備えている。ここで、少なくとも1つの表示器の寸法の変化は、少なくとも1つの光源から放出される光の強度の変化を備えている。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの光源は、第1発光ダイオード(LED)を備えており、第1LEDによって放出される光の強度の変化は、測定された流体流量ベクトルの関数として変化する。任意で、少なくとも1つの表示器は、第1LED光の色とは異なる色を有する第2LED光を備えており、測定された流体流量ベクトルが第1方向にあるときには第1光が照射され、測定された流体流量ベクトルが第2方向にあるときには第2光が照射される。任意で、少なくとも1つの光源は、少なくとも2つの発光ダイオード(LED)を備えており、少なくとも1つの表示器の寸法の変化は、2つのLEDのうちの少なくとも1つの状態の変化を備えている。任意で、少なくとも1つの光源は、順番に照らされるLEDのアレイを備えており、LEDのアレイは、表示が長くなる表示器として知覚され、知覚される長さは、測定された流量ベクトルの関数であり、長さの方向は、測定された流量ベクトルのベクトル方向を示す。 Optionally, the nebulizer device comprises at least one light source, for example. Here, the change in the dimensions of the at least one indicator comprises a change in the intensity of the light emitted from the at least one light source. In some embodiments, the at least one light source comprises a first light emitting diode (LED), and the change in intensity of light emitted by the first LED changes as a function of the measured fluid flow vector. Optionally, the at least one indicator comprises a second LED light having a different color than the first LED light, the first light being illuminated when the measured fluid flow vector is in the first direction, and the first light being illuminated when the measured fluid flow vector is in the first direction; When the fluid flow vector determined is in the second direction, the second light is irradiated. Optionally, the at least one light source comprises at least two light emitting diodes (LEDs) and the change in dimension of the at least one indicator comprises a change in state of at least one of the two LEDs. Optionally, the at least one light source comprises an array of LEDs that are sequentially illuminated, the array of LEDs being perceived as an indicator of increasing length, the perceived length being a function of the measured flow vector. where the length direction indicates the vector direction of the measured flow vector.

任意に、ネブライザ監視装置の第1表示器は、少なくとも1つの報音装置を備えている可聴表示器を備えている。いくつかの他の実施形態では、可聴表示器の寸法は、少なくとも1つの放音装置によって放出される音の振幅、周波数、およびパターンのうちの1つまたは複数である。例えば、音は、大きな音から柔らかい(ソフトな)音、柔らかい音から大きな音、低い音から高い音、高い音から低い音へと変化することができ、音は、持続時間および/または周波数が変化するビープ音を発することができ、音は、同時に発せられたと認識される2つ以上の音(例えば、和音)を発することができ、音は、音楽的な音(例えば、歌または歌の断片)であることもできる。また、任意で、第1表示器は、振動装置、輻射熱装置、および外形変化装置のうちの1つまたは複数を備えている触覚表示器で構成される。例としては、表示器が、装置を保持して用量が完了したときの振動の触覚を提供する場合や、視覚障害者が読めるディスプレイ(例えば、点字)を提供する場合などがある。任意で、触覚表示器は振動装置を備えており、可聴表示器の寸法は、振動の強度および周波数のうちの1つまたは複数を備えている。 Optionally, the first indicator of the nebulizer monitoring device comprises an audible indicator comprising at least one audible signal. In some other embodiments, the dimensions of the audible indicator are one or more of the amplitude, frequency, and pattern of sound emitted by the at least one sound emitting device. For example, sounds can change from loud to soft, soft to loud, low to high, high to low, and sounds can vary in duration and/or frequency. A varying beep tone may be emitted, a sound may emit two or more tones (e.g., a chord) that are recognized to be emitted at the same time, and a sound may emit a musical sound (e.g., a song or song). fragments). Also, optionally, the first indicator comprises a tactile indicator comprising one or more of a vibrating device, a radiant heat device, and a shape changing device. Examples include where the indicator provides a vibrating tactile sensation when holding the device and when a dose is completed, or where the indicator provides a display (eg, Braille) that is readable by a visually impaired person. Optionally, the tactile indicator includes a vibration device, and the dimensions of the audible indicator include one or more of an intensity and a frequency of the vibration.

ネブライザ監視装置はさらに、任意で、ネブライザマウントとマウスピースとの間の導管内に配置されたまたは導管に接続された湿度センサを備えていることができ、湿度センサは導管内の湿度を測定するように構成される。よって、少なくとも1つの表示器の少なくとも1つの寸法(dimension)は、測定された流量ベクトルと、湿度センサからの測定された湿度との関数として変化する。 The nebulizer monitoring device may further optionally include a humidity sensor disposed within or connected to the conduit between the nebulizer mount and the mouthpiece, the humidity sensor measuring humidity within the conduit. It is configured as follows. Thus, at least one dimension of the at least one indicator changes as a function of the measured flow vector and the measured humidity from the humidity sensor.

ネブライザ監視装置はまたさらに、任意で、少なくとも1つのコントローラに接続された発光ダイオード(LED)のアレイを備えている使用状況表示器を備えていることができる。いくつかの任意の実施形態では、少なくとも1つのコントローラは、予め設定された時間に使用状況表示器のすべてのLEDをオフにする工程と、コントローラが予め設定された最小時間に亘って流量センサから複数の測定された流量ベクトルを受信し、その後、予め設定された時間に亘って流量センサによる流量ベクトルが無いという測定値を受信したことに続いて、予め設定された順序で使用状況表示器の1つのLEDをオンにする工程と、を実行することができるように構成される。任意で、コントローラは、予め設定された時間に使用状況表示器のすべてのLEDをオフにする工程と、コントローラが流れ(例えば、第1方向および任意に第2方向)を示す測定された流量ベクトルを受信し、コントローラが予め設定された期間に亘って湿度の複数の測定値を受信し、予め設定された期間に亘って湿度の複数の測定値の平均が予め設定された閾値を上回った後に、予め設定された順序で使用状況表示器の1つのLEDをオンにする工程と、を実行するように構成されている。任意で、使用状況表示器は、LEDライトのアレイを備えている視覚的表示器を備えていることができ、指定された開始時刻の後に服用された各用量は、アレイ内のLEDの連続的な照明によって示され、アレイは、一日のうちの予め設定された時間帯にすべてのLEDをオフにすることでリセットされる。任意で、予め設定された閾値は、80%の相対湿度である。 The nebulizer monitoring device may also optionally include a usage indicator comprising an array of light emitting diodes (LEDs) connected to at least one controller. In some optional embodiments, the at least one controller includes the step of: turning off all LEDs of the usage indicator for a preset amount of time; of the usage indicators in a preset order following receipt of multiple measured flow vectors and subsequent reception of no flow vector measurements by the flow sensor for a preset period of time. and turning on one LED. Optionally, the controller includes the step of turning off all LEDs of the usage indicator at a preset time and the controller determining the measured flow vector indicating flow (e.g., in a first direction and optionally in a second direction). and the controller receives multiple measurements of humidity over a preset period of time, and after the average of the multiple measurements of humidity over the preset period exceeds a preset threshold. , turning on one LED of the usage indicator in a preset order. Optionally, the usage indicator can include a visual indicator comprising an array of LED lights such that each dose taken after the specified start time is The array is reset by turning off all LEDs at preset times of the day. Optionally, the preset threshold is 80% relative humidity.

さらに、任意で、装置はさらに、装置がユーザに薬を投与するべく使用されているときにユーザの少なくとも1つの唇に接触するように構成された温度センサを備えていることができ、少なくとも1つのコントローラは温度センサに接続されている。任意で、ユーザがマウスピースを自分の口に挿入したときに、温度センサがユーザの唇の少なくとも一部の温度を測定するように配置されるように、温度センサは、ユーザの口に挿入するように構成されたマウスピースの第1端に配置される。任意で、第2コネクタは第1軸線に沿って延在し、第2コネクタはさらに、導管の外方で第1軸線に沿って延在するアームを備えており、マウスピースが第2コネクタに接続されたときに、アームはマウスピースに沿って延在する。アームの第1部分は温度センサを備えており、アームの第2部分は導管に接続され、温度センサを少なくとも1つのコントローラに接続するようになっている。また、任意で、ユーザがマウスピースを口に挿入したときにアームの第1部分がユーザの唇の少なくとも一部に接触するように、アームの第1部分はマウスピースに整列するように構成される。アームは、オプションとして、アームを導管に接続するヒンジを備えていることができる。また、アームは、導管へのアームの長さを延長できるように、柔軟な(可撓性のある)テザーを任意に備えることができる。いくつかの実施形態では、温度センサは、サーミスタを備えている。 Further, optionally, the device can further include a temperature sensor configured to contact at least one lip of the user when the device is being used to administer medication to the user, and the at least one One controller is connected to a temperature sensor. Optionally, the temperature sensor is inserted into the user's mouth such that when the user inserts the mouthpiece into his or her mouth, the temperature sensor is positioned to measure the temperature of at least a portion of the user's lips. The mouthpiece is disposed at a first end of a mouthpiece configured as follows. Optionally, the second connector extends along the first axis, the second connector further comprising an arm extending along the first axis outwardly of the conduit, and the mouthpiece is attached to the second connector. When connected, the arm extends along the mouthpiece. A first portion of the arm includes a temperature sensor and a second portion of the arm is connected to a conduit for connecting the temperature sensor to at least one controller. Also, optionally, the first portion of the arm is configured to align with the mouthpiece such that the first portion of the arm contacts at least a portion of the user's lips when the user inserts the mouthpiece into the mouth. Ru. The arm can optionally include a hinge connecting the arm to the conduit. The arm can also optionally include a flexible tether to extend the length of the arm to the conduit. In some embodiments, the temperature sensor comprises a thermistor.

任意で、ネブライザ装置はさらに、少なくとも1つのコントローラに接続された加速度計を備えている。また、任意に、ネブライザ装置は、少なくとも1つのコントローラに接続されたバッテリと、前記バッテリを充電するための充電回路と、をさらに備える。任意で、バッテリ充電回路は、誘導充電のために構成された誘導コイルを備えている。 Optionally, the nebulizer device further comprises an accelerometer connected to the at least one controller. Optionally, the nebulizer device further comprises a battery connected to at least one controller and a charging circuit for charging the battery. Optionally, the battery charging circuit includes an induction coil configured for inductive charging.

本発明のいくつかの他の実施形態によれば、ネブライザ使用のためのシステムが提供され、ネブライザ使用のためのシステムは、ネブライザ監視装置と、ネブライザ監視装置に無線通信する基地局とを備える。任意に、ネブライザ監視装置は、少なくとも1つのコントローラに接続されたバッテリと、前記バッテリを充電するための充電回路とを備えている。また、任意に、基地局は、ネブライザ監視装置を受け入れるとともにネブライザ監視装置を充電するべく構成されたポートを備えている。任意で、基地局は第1誘導コイルを備えており、ネブライザ監視装置は、ネブライザ監視装置が基地局によって受け入れられると、基地局がネブライザ監視装置を誘導的に充電するような第2誘導コイルを備えている。幾つかの任意の実施形態では、基地局は複数のポゴピンを備えており、ネブライザ監視装置は複数の電気接触パッドを備えており、ネブライザ監視装置が基地局によって受け入れられたときに、基地局の少なくとも2つのポゴピンはネブライザ監視装置の2つの接触パッドに接触し、電気エネルギーをネブライザ監視装置に伝達してバッテリを充電するようになっている。 According to some other embodiments of the invention, a system for nebulizer use is provided, the system for nebulizer use comprising a nebulizer monitoring device and a base station in wireless communication with the nebulizer monitoring device. Optionally, the nebulizer monitoring device comprises a battery connected to at least one controller and a charging circuit for charging said battery. Optionally, the base station also includes a port configured to receive and charge a nebulizer monitoring device. Optionally, the base station includes a first induction coil and the nebulizer monitoring device includes a second induction coil such that the base station inductively charges the nebulizer monitoring device when the nebulizer monitoring device is accepted by the base station. We are prepared. In some optional embodiments, the base station includes a plurality of pogo pins, the nebulizer monitoring device includes a plurality of electrical contact pads, and when the nebulizer monitoring device is accepted by the base station, the nebulizer monitoring device includes a plurality of electrical contact pads. At least two pogo pins contact two contact pads of the nebulizer monitor and are adapted to transfer electrical energy to the nebulizer monitor to charge the battery.

オプションとして、ネブライザ使用システムの基地局は、少なくとも1つの環境監視センサと、少なくとも1つの環境監視センサに接続されて少なくとも1つの環境監視センサから環境センサデータを受信して保存するように構成されたコントローラとを備えている。任意で、少なくとも1つの環境監視センサは、VOC(揮発性有機化合物)センサ、COセンサ、湿度センサ、温度センサ、カビセンサ、花粉センサ、胞子センサ、細菌センサ、および微粒子センサのうちの少なくとも1つを備えている。オプションとして、基地局はネットワークインタフェースを備えており、基地局はリモートコンピュータシステムにデータを転送できるようになっている。また、任意で、リモートコンピュータシステムは、少なくとも1つのプロセッサおよび関連部材を備えており、基地局からデータを受信して保存するように構成されている。 Optionally, the base station of the nebulizer-using system is configured to include at least one environmental monitoring sensor and to be connected to the at least one environmental monitoring sensor and configured to receive and store environmental sensor data from the at least one environmental monitoring sensor. Equipped with a controller. Optionally, the at least one environmental monitoring sensor is at least one of a VOC (volatile organic compound) sensor, a CO2 sensor, a humidity sensor, a temperature sensor, a mold sensor, a pollen sensor, a spore sensor, a bacteria sensor, and a particulate sensor. It is equipped with Optionally, the base station is equipped with a network interface, allowing the base station to transfer data to a remote computer system. Optionally, the remote computer system also includes at least one processor and related components and is configured to receive and store data from the base station.

本発明の別の実施形態によれば、ユーザにネブライズされた薬剤を投与する方法が提供される。ユーザにネブライズされた薬剤を投与する方法は、ネブライザ監視装置またはネブライザ使用のためのシステムを備えているネブライザを使用して、前記薬剤の予め設定された用量のネブライザ療法レジメを投与することを備えている。任意で、ユーザは、ネブライザで噴霧される薬剤を必要とする患者であり、ネブライザ療法レジメに対する非遵守のリスクが高い。また、任意で、ユーザは、薬物研究または薬物試験の対象者である。いくつかのオプションでは、1つまたは複数の使用状況指標器は、電子的な形態で保存される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の使用状況指標器は、データ可視化システム上に表示され、ケア提供者またはユーザは可視化システム上の1つまたは複数の指標を閲覧し、1つまたは複数の指標が装置の誤った使用または増悪を示している場合、ユーザまたは医療提供者によって是正措置が取られる。また、任意で、使用状況指標器は、温度、呼吸数、吐き出し量、投与量、装置の向き、およびそれらの組み合わせを備えているグループから選択される。任意で、使用指標の各々は、タイムスタンプされた複数の使用指標を構成する。 According to another embodiment of the invention, a method of administering nebulized medication to a user is provided. A method of administering a nebulized drug to a user comprises administering a nebulizer therapy regimen of a preset dose of said drug using a nebulizer equipped with a nebulizer monitoring device or a system for nebulizer use. ing. Optionally, the user is a patient in need of nebulized medication and is at high risk of non-adherence to the nebulizer therapy regimen. Also, optionally, the user is a subject in a drug study or trial. In some options, one or more usage indicators are stored in electronic form. In some embodiments, the one or more usage indicators are displayed on the data visualization system, and the care provider or user views the one or more indicators on the visualization system, and the one or more usage indicators are displayed on the data visualization system. Corrective action is taken by the user or health care provider if the indicators indicate misuse or deterioration of the device. Also, optionally, the usage indicator is selected from the group comprising: temperature, respiratory rate, exhaled volume, dose, device orientation, and combinations thereof. Optionally, each usage indicator constitutes a plurality of timestamped usage indicators.

本発明のこれらの機能および他の機能は、本発明自体と一緒に、以下の図、詳細な説明、および特許請求の範囲を検討した後、より完全に理解されるであろう。
本明細書に組み込まれている添付の図面図は、本発明の1つまたは複数の例示的な実施形態を示しており、詳細な説明と合わせて、これらの発明の原理および応用を説明および解説する役割を果たす。図面および詳細な説明は例示であり、限定的なものではなく、本発明の範囲および精神から逸脱することなく適応および変更することができる。
These and other features of the invention will be more fully understood after considering the following figures, detailed description, and claims, along with the invention itself.
The accompanying drawings, which are incorporated herein, illustrate one or more illustrative embodiments of the invention and, together with the detailed description, serve to explain and explain the principles and applications of these inventions. play a role. The drawings and detailed description are illustrative and not restrictive, and may be adapted and changed without departing from the scope and spirit of the invention.

ネブライザ監視装置の3D斜視図。3D perspective view of a nebulizer monitoring device. いくつかの追加の詳細を備えているネブライザ監視装置の3D斜視図。FIG. 3 is a 3D perspective view of a nebulizer monitoring device with some additional details. ネブライザ監視装置の横断平面図。FIG. 2 is a cross-sectional plan view of a nebulizer monitoring device. 制御構成要素、センサ、および表示器を備えているネブライザ監視装置の基板の横断平面図。1 is a cross-sectional plan view of a nebulizer monitoring device board including control components, sensors, and indicators; FIG. 図2Cと図2Dは、2つの異なる呼吸速度に対する呼吸データをプロットして示す2つのグラフ。図2Cは1分間に15回の呼吸を示す。Figures 2C and 2D are two graphs showing respiration data plotted for two different respiration rates. Figure 2C shows 15 breaths per minute. 図2Cと図2Dは、2つの異なる呼吸速度に対する呼吸データをプロットして示す2つのグラフ。図2Dは1分間に20回の呼吸を示す。2C and 2D are two graphs showing respiration data plotted for two different respiration rates. Figure 2D shows 20 breaths per minute. ネブライザ監視装置のためのマウスピースの近くにサーミスタを位置決めするためのタブおよびヒンジ構成を示す図。図3Aの第1パネルは、サーミスタがマウスピースに接触していない状態を示し、図3Aの第2パネルは、サーミスタがマウスピースに接触している状態を示す。FIG. 4 illustrates a tab and hinge configuration for positioning a thermistor near a mouthpiece for a nebulizer monitoring device. The first panel of FIG. 3A shows the thermistor not in contact with the mouthpiece, and the second panel of FIG. 3A shows the thermistor in contact with the mouthpiece. 熱電対をネブライザ監視装置のマウスピースの近くに配置するためのクリップオン保持器構成を示す。図3Bの第1パネルは、マウスピースに接触していないサーミスタを示し、図3Bの第2パネルは、マウスピースに接触しているサーミスタを示す。Figure 2 shows a clip-on retainer configuration for placing a thermocouple near the mouthpiece of a nebulizer monitoring device. The first panel of FIG. 3B shows the thermistor not in contact with the mouthpiece, and the second panel of FIG. 3B shows the thermistor in contact with the mouthpiece. ネブライザ監視装置用のマウスピースの近くに熱電対を配置するための伸縮性保持器の構成を示す。図3Cの第1パネルは、マウスピースに接触していないサーミスタを示し、図3Cの第2パネルは、マウスピースに接触しているサーミスタを示す。Figure 3 shows a stretchable retainer configuration for placing a thermocouple near a mouthpiece for a nebulizer monitoring device. The first panel of FIG. 3C shows the thermistor not in contact with the mouthpiece, and the second panel of FIG. 3C shows the thermistor in contact with the mouthpiece. ネブライザ監視装置のマウスピースおよびハウジングを示す実施形態の上面ダウン図。FIG. 2 is a top down view of an embodiment showing the mouthpiece and housing of the nebulizer monitoring device. いくつかの実施形態において、光の強度を吸い込みおよび吐き出しの強度の指標として使用することができる様子を絵的に示している。図4Bの第1パネルは、吸い込み中にLEDが明るくなることを示している。図4Bの第2パネルは、息を吐いている間にLEDの光が弱くなることを示している。FIG. 14 illustrates pictorially how light intensity can be used as an indicator of inhalation and exhalation intensity in some embodiments. The first panel of Figure 4B shows the LED becoming brighter during inhalation. The second panel of Figure 4B shows that the LED light becomes weaker during exhalation. ネブライザ監視装置のマウスピースおよびハウジングを示す実施形態の上から見た図。FIG. 2 is a top view of an embodiment showing the mouthpiece and housing of the nebulizer monitoring device. 図5Bの第1パネルおよび5Bの第2パネルは、表示器の範囲内での伸長が、ユーザが吸い込んでいることを示し(図5Bの第1パネル)、表示器の範囲内での収縮が、ユーザが吐き出していることを示す(図5Bの第2パネル)実施形態である。The first panel of Figure 5B and the second panel of 5B show that an extension within the indicator indicates that the user is inhaling (first panel of Figure 5B), and a contraction within the indicator indicates that the user is inhaling. , an embodiment showing the user spitting (second panel of FIG. 5B). 表示器として異なる色のライトを有するネブライザ監視装置のハウジングの上から見た図である。図5Cの第1パネルは、吸い込みを示す緑色の発光を示しており、図5Cの第2パネルは、吐き出しを示す紫色の発光を示している。2 is a top view of the housing of the nebulizer monitoring device with different colored lights as indicators; FIG. The first panel of FIG. 5C shows a green emission indicating an inhale, and the second panel of FIG. 5C shows a purple emission indicating an exhale. ネブライザの使用を監視するための装置の一実施形態で使用される湿度センサの応答を示す相対湿度パーセント対時間のプロット。2 is a plot of percent relative humidity versus time showing the response of a humidity sensor used in one embodiment of a device for monitoring nebulizer usage. ネブライザ監視装置を受け入れるように構成された基地局を示す3D斜視図。FIG. 2 is a 3D perspective view of a base station configured to receive a nebulizer monitoring device. 使用されるであろう可能な環境における基地局の3D斜視図。FIG. 3 is a 3D perspective view of a base station in a possible environment in which it may be used. ネブライザ監視装置を使用するシステムの一実施形態の絵図。1 is a pictorial diagram of one embodiment of a system using a nebulizer monitoring device. ユーザのネブライザの使用を監視するためのシステムが提供する情報を閲覧するためのダッシュボード。Dashboard for viewing information provided by the system for monitoring the user's use of the nebulizer. ユーザのネブライザの使用を監視するためのシステムのための構成要素の実施形態を概略的に示す。1 schematically depicts an embodiment of components for a system for monitoring a user's use of a nebulizer; ユーザのネブライザ使用を監視するためのシステムを使用する際に取られる工程についての実施形態を図式的に示す。1 schematically depicts an embodiment of steps taken in using a system for monitoring a user's nebulizer usage; FIG. 基地局およびクラウドサーバを使用する際に取られる工程のための実施形態を絵で示す。1 illustrates an embodiment for steps taken when using a base station and a cloud server;

本願は、吸い込み療法の管理のための方法およびシステムに向けられている。例えば、吸い込み療法の管理は、吸い込み治療療法レジメンのアドヒアランスを検出および記録することと、服用した用量、ユーザの状態(例えば、体温、呼吸数、吐き出し量)、およびユーザが晒される環境条件(例えば、空気の質)を監視および記録することとを備えていることができる。治療は、慢性閉塞性肺疾患COPDまたはネブライザ療法で治療される他の呼吸器疾患(例えば、喘息、嚢胞性線維症)の治療のためのネブライザ療法およびその監視を備えていることができる。一般に、本発明は、ネブライザ治療を必要とする治療法の管理について、ユーザ、ケアギバー、および医療提供者を支援するための装置、システム、および方法に関する。また、同じシステムは、臨床研究における被験者の監視にも使用できる。 The present application is directed to methods and systems for the management of inhalation therapy. For example, inhalation therapy management involves detecting and recording adherence to an inhalation therapy regimen, as well as determining the dose taken, the user's condition (e.g., body temperature, respiratory rate, exhaled volume), and the environmental conditions to which the user is exposed (e.g., , air quality). Treatment can include nebulizer therapy and monitoring for the treatment of chronic obstructive pulmonary disease COPD or other respiratory diseases treated with nebulizer therapy (eg, asthma, cystic fibrosis). In general, the present invention relates to devices, systems, and methods for assisting users, caregivers, and health care providers in managing therapies requiring nebulizer therapy. The same system can also be used to monitor subjects in clinical research.

文脈が許す限り、本明細書で使用されるように、「ユーザ」という用語は、一般的に、臨床研究の対象者と、患者と、または対象者もしくは患者を支援するケア提供者とを指す。例えば、制限なく、ユーザは、本明細書に記載されているような装置を使用して、本明細書に記載されているようなシステムを使用して、または本明細書に記載されているような装置の使用を監視して、ネブライザ治療を受けている患者であり得る。あるいは、制限なく、ユーザは、臨床試験の一部として本明細書に記載された装置を使用する、臨床試験の一部として本明細書に記載されたシステムを使用する、または臨床試験の一部として装置の使用を監視する、臨床試験の被験者であることができる。また、制限なく、ユーザは、患者または被験者が本明細書に記載された装置を使用するのを助ける、患者または被験者が本明細書に記載されたシステムを使用するのを助ける、または患者または被験者が装置の使用を監視するのを助けるケア提供者(例えば、配偶者、親戚、友人、看護師、および/または雇われた補助者)であり得る。いくつかの実施形態では、ユーザという用語は、2人以上の患者、被験者、および/またはケア提供者を指すことができる。例えば、監視システムの表示器によって警告されるユーザは、ケア提供者と患者の両方が監視システムによって警告され得ることを意味すると理解されるべきである。いくつかの実施形態では、ユーザは患者と被験者の両方であり、例えば、実験的な治療を受けている患者である。 As used herein, the term "user" generally refers to a clinical research subject, a patient, or a care provider assisting a subject or patient, as the context permits. . For example, without limitation, a user may use a device as described herein, a system as described herein, or a user as described herein. Patients receiving nebulizer therapy may be monitored for use of the device. Alternatively, without limitation, a user may use a device described herein as part of a clinical trial, use a system described herein as part of a clinical trial, or use a system described herein as part of a clinical trial. Can be a subject in a clinical trial, as will monitor the use of the device. Also, without limitation, the User may assist a patient or subject in using the devices described herein, assist a patient or subject in using the system described herein, or assist a patient or subject in using the system described herein. The patient may be a care provider (eg, a spouse, relative, friend, nurse, and/or hired assistant) who helps monitor the use of the device. In some embodiments, the term user can refer to two or more patients, subjects, and/or care providers. For example, a user being alerted by a display of a monitoring system should be understood to mean that both a care provider and a patient may be alerted by the monitoring system. In some embodiments, the user is both a patient and a subject, eg, a patient undergoing an experimental treatment.

慢性閉塞性肺疾患COPDは、典型的には40歳以上の男性および女性の患者に発生する疾患であり、生活の質の低下、機能障害、および多額の直接的および間接的なコストを含む高い疾患負担に関連している。また、慢性閉塞性肺疾患COPD患者は、炎症によって気道が狭くなったり、粘液が溜まったりすることで、慢性閉塞性肺疾患COPDの症状が急性増悪することがある。これらの増悪の正確な原因は必ずしも分かっていないが、場合によっては肺のウイルスや細菌の感染、重度の大気汚染や花粉などのアレルゲンのような環境からの刺激物質の吸い込みが原因になることもある。増悪を治療せずにいると、回復に時間がかかり、併存疾患の悪化や死に至ることが多いので、増悪を早期に発見することが重要である。そのため、慢性閉塞性肺疾患COPDの患者には、増悪や併存疾患などの病気のプロセスや、さまざまな薬や機器の使用方法について十分な教育が必要である。慢性閉塞性肺疾患COPD患者の中には、別の投薬治療を必要とする他の医学的課題を抱えている人も多く、場合によっては自己調整能力が低下している人もいるので、吸い込み法の遵守は困難を極める。装置の正しい使用や増悪の開始は、多くの場合、自己申告または医療従事者や他の人(例えば、介護者の配偶者)による観察によって行われる。 Chronic obstructive pulmonary disease COPD is a disease that typically occurs in male and female patients over the age of 40 and is associated with a high burden of disease, including decreased quality of life, functional disability, and significant direct and indirect costs. associated with disease burden. Furthermore, in patients with chronic obstructive pulmonary disease COPD, the symptoms of chronic obstructive pulmonary disease COPD may become acutely aggravated due to airway narrowing or mucus accumulation due to inflammation. The exact cause of these exacerbations is not always known, but in some cases they may be caused by a viral or bacterial infection of the lungs or inhalation of irritants from the environment, such as severe air pollution or allergens such as pollen. be. Early detection of exacerbations is important because untreated exacerbations often result in delayed recovery, worsening of comorbidities, and death. Therefore, patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) require sufficient education about the disease process, including exacerbations and comorbidities, and how to use various drugs and devices. Many people with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) have other medical issues that require other medications, and in some cases, they have a reduced ability to self-regulate, so inhalation Complying with the law is extremely difficult. Correct use of the device and initiation of exacerbation is often determined by self-report or observation by a health care professional or another person (e.g., the caregiver's spouse).

ネブライザは、溶液または懸濁液の形態の薬剤を気道に直接送達するべく使用される薬剤送達装置であり、溶液をエアロゾル化することで、炎症および/または刺激を受けた気道の組織に薬剤が直接送達されるようにユーザが吸い込みを行なうことができる。一般的なネブライザには、ジェットネブライザ、超音波ネブライザ、およびメッシュネブライザの3種類がある。これらは、マウスピース、ノーズピース、またはフェイスマスクを介してユーザの気道に吸い込まれて配置される直径約1~5μmの粒子を有する医療用溶液(例えば、懸濁液)から、エアロゾル化された薬剤を生成するように設計されている。または、機械式人工呼吸器システムにネブライザを接続して使用する。他の粒度分布を使用/対象とすることができるが、これは以下の理解で行われる。すなわち理解とは、約10~15μmのサイズの粒子は主に上気道に堆積する傾向があり、約5~10μmのサイズの粒子は大きな気管支に到達する傾向があり、約1~5μmのサイズの粒子は下気道および肺の周辺に浸透する傾向があり、より小さな粒子または蒸気は、いくつかの堆積/凝縮が生じる可能性があるが、ほとんどの場合、堆積することなく吸い込みおよび吐き出されるという理解である。 A nebulizer is a drug delivery device used to deliver drugs in the form of a solution or suspension directly to the respiratory tract, aerosolizing the solution so that the drug is delivered to inflamed and/or irritated airway tissues. The user can inhale for direct delivery. There are three common types of nebulizers: jet nebulizers, ultrasonic nebulizers, and mesh nebulizers. These are aerosolized from medical solutions (e.g., suspensions) with particles of approximately 1-5 μm in diameter that are inhaled and placed into the user's airways through a mouthpiece, nosepiece, or facemask. Designed to produce drugs. Alternatively, use a nebulizer connected to a mechanical ventilator system. Other particle size distributions can be used/targeted, but this is done with the understanding below. Thus, the understanding is that particles with a size of about 10-15 μm tend to deposit mainly in the upper respiratory tract, particles with a size of about 5-10 μm tend to reach the large bronchi, and particles with a size of about 1-5 μm tend to deposit mainly in the upper respiratory tract. Understanding that particles tend to penetrate into the lower respiratory tract and around the lungs, and that smaller particles or vapors are mostly inhaled and exhaled without deposition, although some deposition/condensation may occur. It is.

ジェットネブライザでは、薬液は、毛細管(キャピラリチューブ)の第1開放端に接続されたリザーバに加えられる。圧縮されたガス源は、ガスの流れ、例えば、ジェット流を生成し、このジェット流は、ベンチュリ効果によってリザーバからチューブを通して液体を引き出すべく、毛細管の第2開放端を横切る小さな開口部を介して投影される。したがって、気体(例えば、空気)の流れは、チューブの第2端の圧力を低下させ、液体がリザーバからチューブの第1端を通って第2端から引き出されるようにする。液体は、ジェットストリームとの接触によってエアロゾル化される。ジェット気流と、エアロゾル化した粒子とは、バッフルを備え得るチャンバに導かれる。比較的大きな液体粒子はバッフルに接触して捕捉され、これら大きな粒子からの液体がリザーバまたは別の収集チャンバに流れ/滴下するようになる。バッフルは、通常、直径が約5μmより大きい粒子を除去するように設計されている。小さい粒子、例えば5μm未満の粒子は、チャンバ内でエアロゾル化されたままとなり、マウスピース、ノーズピース、フェイスマスク、機械式ベンチレータシステムに取り付けられたポートを介して、またはこれらのいずれかに接続されたチューブに取り付けられたポートを介して、チャンバを出ることができる。マウスピースは、ユーザが吸い込みを行なう際にエアロゾル化した薬剤を摂取するべく、ユーザの口に挿入されるように設計されている。例えば、マウスピースは、ユーザの歯の間に挿入され、ユーザの唇に対して接触/シールするように設計することができる。ノーズピースは、鼻孔に挿入するように構成された2本のチューブを有することができ、フェイスマスクは、薬を摂取するべく口および/または鼻の上に配置することができる。また、チャンバには、吸気ポートと呼ばれる別の開口部があり、ユーザが息を吸ったときなどに周囲の空気がチャンバ内に入るようになっている。また、マウスピースやフェイスマスクに設けられた吐き出しポートなどの他のポートも備えていることができる。一方向弁のシステムも、マウスピース/フェイスマスクを介してエアロゾル化された薬剤をユーザにアクセスさせ、例えばユーザが息を吸ったときに作動し、吐き出しをチャンバの外に向ける/維持するべく備えられていることができる。例えば、マウスピース、空気吸い込み口、および吐き出し口上の一方通行の弁である。いくつかのシステムでは、空気取り入れ口は、収集バッグまたは拡張可能なエラストマーボールなどの拡張可能なチャンバに接続することができ、例えば、ユーザが吸い込むときに収縮し、ユーザが吐き出すときに新しいエアロゾル化された薬で拡張する、エアロゾル化された薬のためのリザーバとして機能することができ、ここでは、ガス源/空気源が一方向弁によって制御される。 In a jet nebulizer, a drug solution is added to a reservoir connected to a first open end of a capillary tube. The compressed gas source generates a gas flow, e.g., a jet stream, through a small opening across the second open end of the capillary tube to draw liquid from the reservoir through the tube by a Venturi effect. be projected. The flow of gas (eg, air) thus reduces the pressure at the second end of the tube, causing liquid to be drawn from the reservoir through the first end of the tube and out the second end. The liquid is aerosolized by contact with the jet stream. The jet stream and aerosolized particles are directed into a chamber that may include baffles. Relatively large liquid particles contact the baffle and are captured, allowing liquid from these large particles to flow/drop into a reservoir or another collection chamber. Baffles are typically designed to remove particles larger than about 5 μm in diameter. Small particles, e.g. particles less than 5 μm, remain aerosolized within the chamber and may be connected to a mouthpiece, nosepiece, face mask, via a port attached to a mechanical ventilator system, or to any of these. The chamber can be exited through a port attached to the tube. The mouthpiece is designed to be inserted into the user's mouth to ingest the aerosolized medication when the user inhales. For example, the mouthpiece can be designed to be inserted between the user's teeth and contact/seal against the user's lips. The nosepiece can have two tubes configured to be inserted into the nostrils, and the face mask can be placed over the mouth and/or nose to ingest medication. The chamber also has another opening, called an inhalation port, that allows ambient air to enter the chamber, such as when a user inhales. Other ports may also be included, such as an exhale port on a mouthpiece or face mask. A system of one-way valves also allows the user to access the aerosolized medication via the mouthpiece/facemask and is activated, for example, when the user inhales, and is provided to direct/maintain the exhalation out of the chamber. It is possible to be For example, one-way valves on the mouthpiece, air inlet, and outlet. In some systems, the air intake can be connected to an expandable chamber, such as a collection bag or an expandable elastomeric ball, which, for example, deflates when the user inhales and generates new aerosol when the user exhales. The gas/air source is controlled by a one-way valve, where the gas/air source is controlled by a one-way valve.

超音波ネブライザは、トランスデューサ(例えば、圧電材料)からの高周波振動を用いて、リザーバ内の薬液にエネルギーを与えて定在波を発生させ、チャンバ内にエアロゾルを発生させる。チャンバはマウスピースに接続されることができ、ユーザが息を吸うとエアロゾルが肺に吸い込まれる。超音波ネブライザは、超音波ネブライザが約5μm未満の粒子径を有するエアロゾルをユーザに提供するように、粒子径を制御する(例えば、より大きなエアロゾル粒子を捕捉する)1つまたは複数のバッフルを備えていることができる。超音波ネブライザは、一般的にジェットネブライザよりも効率的であり、この点を考慮して薬剤の投与量は適切に調整される。例えば、超音波ネブライザで使用する薬の1mLの投与量は、ジェットネブライザを使用する場合、同じ薬の2mLの投与量を必要とするかもしれない。 Ultrasonic nebulizers use high frequency vibrations from a transducer (eg, a piezoelectric material) to energize a drug solution in a reservoir to generate a standing wave and generate an aerosol within a chamber. The chamber can be connected to a mouthpiece so that when the user breathes in, the aerosol is drawn into the lungs. The ultrasonic nebulizer includes one or more baffles that control particle size (e.g., trap larger aerosol particles) such that the ultrasonic nebulizer provides the user with an aerosol having a particle size of less than about 5 μm. It can be done. Ultrasonic nebulizers are generally more efficient than jet nebulizers, and drug doses are adjusted appropriately to take this into account. For example, a 1 mL dose of a drug used with an ultrasound nebulizer may require a 2 mL dose of the same drug when using a jet nebulizer.

別の一般的なネブライザは、メッシュネブライザまたは電子ネブライザ(eFlownebulizer)である。メッシュネブライザは、微細メッシュに接続された圧電素子を電気で振動させ、微細メッシュを薬液に接触させてエアロゾルを発生させる。メッシュネブライザは、ジェットネブライザや超音波ネブライザと比較して、バッフルではなく、メッシュの直径によって粒子の大きさが決まることが大きな特徴である。また、投与量をより効率的に計量することができ、2~3分の時間枠の中で少量の設定された量の薬剤を投与することができる点で、ジェットネブライザとは異なる。 Another common nebulizer is a mesh nebulizer or an electronic nebulizer (eFlownebulizer). A mesh nebulizer uses electricity to vibrate a piezoelectric element connected to a fine mesh, brings the fine mesh into contact with a medical solution, and generates an aerosol. A major feature of mesh nebulizers, compared to jet nebulizers and ultrasonic nebulizers, is that the particle size is determined by the diameter of the mesh rather than by the baffle. They also differ from jet nebulizers in that they can meter doses more efficiently and administer small, set amounts of medication within a 2-3 minute time frame.

本明細書の実施形態によって記載された装置は、普遍的であり、ジェットネブライザ、超音波ネブライザ、およびメッシュネブライザなどの任意のネブライザで使用することができる。さらに、ネブライザは、マウスピースまたはフェイスマスクを備えていることができる。いくつかの実施形態では、PARIRespiratoryEquipment, Inc(例えば、Pari Trek S、Magnair)、VELOX、PhilipsRespironics(例えば、Respironics Sidestream)、RoscoeMedical(例えば、Roscoe MedicalPortable TravelNebulizerSystem、RoscoePediatric Nebulizersなど)、DynarexCorporation(Dynarex Portable Compressor Nebulizerなど)、Meridian and Clinical Guard(ClinicalGuardUltrasonic Portable Neblizerなど)から入手可能なものなどの市販のネブライザを使用することができる。 The devices described by the embodiments herein are universal and can be used with any nebulizer, such as jet nebulizers, ultrasound nebulizers, and mesh nebulizers. Additionally, the nebulizer can be equipped with a mouthpiece or face mask. In some embodiments, PARI Respiratory Equipment, Inc. (e.g., Pari Trek S, Magnair), VELOX, Philips Respironics (e.g., Respironics Sidestream), RoscoeMed ical (e.g., Roscoe Medical Portable Travel Nebulizer System, Roscoe Pediatric Nebulizers, etc.), Dynarex Corporation (Dynarex Portable Co mpressor nebulizer etc. ), Meridian and Clinical Guard (such as the ClinicalGuard Ultrasonic Portable Nebulizer) can be used.

前述のように、慢性閉塞性肺疾患COPDの管理においては、患者が吸い込み薬治療を遵守し、増悪を早期に検出することが重要である。本明細書では、ネブライザを使用する治療の場合、監視システムが、治療の遵守と増悪の検出を大幅に改善することが認識されている。そのような監視システムおよび装置は、例えば、装置、方法、およびシステムのいくつかの実施形態が図によって示されているところで、本明細書に記載されている。 As mentioned above, patient compliance with inhaled drug therapy and early detection of exacerbations are important in the management of chronic obstructive pulmonary disease COPD. It is recognized herein that for treatments using nebulizers, monitoring systems greatly improve treatment compliance and exacerbation detection. Such monitoring systems and apparatus are described herein, for example, where some embodiments of apparatus, methods, and systems are illustrated in the figures.

さらに、呼吸数、吐き出し量、温度などの身体的データを経時的に収集するネブライザ監視システムは、ユーザの監視(例えば、病気の進行を監視するため)、または薬物検査中(例えば、臨床試験中)に対象者を監視するべく有用である。 Additionally, nebulizer monitoring systems that collect physical data such as respiratory rate, exhaled volume, and temperature over time can be used to monitor users (e.g., to monitor disease progression) or during drug testing (e.g., during clinical trials). ) is useful for monitoring subjects.

本明細書に記載の方法、システム、および装置は、任意のネブライザ(例えば、上述のネブライザ)によってネブライズすることができる任意の薬物(例えば、気管支拡張剤、ステロイド、抗生物質)と共に使用することができる。これらの薬剤は、例えば、分子およびポリマー(例えば、タンパク質)を含むことができ、多くの場合、生理食塩水または他のキャリア媒体を含む。具体例としては、長時間作用型βアゴニスト(LABA)、長時間作用型ムスカリンアンタゴニスト(LAMA)、吸い込みコルチコステロイド(ICS)、短時間作用型ムスカリンアンタゴニスト(SAMA)、短時間作用型βアゴニスト(SABA)、ブデソニド、アジスロマイシン、トブラマイシン、ピルフェニドン、レベフェナシンなどが挙げられる。治療薬は、COPD(慢性閉塞性肺疾患)、喘息、慢性気管支炎、肺気腫、肺線維症、嚢胞性線維症、肺がんなど、さまざまな肺疾患の治療に用いられる。吸い込み治療薬はまた、血流への進入を提供するので、本明細書に記載された方法、システム、および装置に関するいくつかの実施形態は、全身への進入および非肺関連疾患の治療のためにネブライザで使用される薬剤を含む。 The methods, systems, and devices described herein can be used with any drug (e.g., bronchodilators, steroids, antibiotics) that can be nebulized by any nebulizer (e.g., the nebulizers described above). can. These agents can include, for example, molecules and polymers (eg, proteins), and often include saline or other carrier media. Examples include long-acting beta agonists (LABA), long-acting muscarinic antagonists (LAMA), inhaled corticosteroids (ICS), short-acting muscarinic antagonists (SAMA), short-acting beta agonists ( SABA), budesonide, azithromycin, tobramycin, pirfenidone, levefenacin, and the like. Therapeutic drugs are used to treat a variety of lung diseases, including COPD (chronic obstructive pulmonary disease), asthma, chronic bronchitis, emphysema, pulmonary fibrosis, cystic fibrosis, and lung cancer. Because inhaled therapeutics also provide entry into the bloodstream, some embodiments of the methods, systems, and devices described herein provide for systemic entry and treatment of non-pulmonary related diseases. Contains drugs used in nebulizers.

したがって、本発明のいくつかの実施形態によれば、ネブライザ感知装置100は、エアロゾル化された薬剤の供給源(例えば、ネブライザ)と、マウスピース、ノーズピース、またはフェイスマスクとの間に接続される導管として構成することができる。導管内に配置されたセンサは、よって、ユーザが吸ったり吐いたりする際の流れや流量、薬用エアロゾルの有無を検出することができる。図1Aは、ネブライザ装置10、ネブライザ検知装置100、およびマウスピース12を備えている実施形態の3D斜視図である。同図には、アセンブリに対して割り当てられたx、y、zの並進軸線、およびR、Rの回転軸線も示されている。ネブライザ装置10は、液体の薬を含むための薬用リザーバ、ネブライザ要素(例えば、ジェット、超音波、またはメッシュ、図示せず)、およびエアロゾル化された薬を含むためのチャンバを備えていることができる。リザーバとチャンバは、簡単にするべく、この斜視では示されていないが、当技術分野でよく理解されている構成要素である。チャンバおよびリザーバは、例えば、毛細管、バッフル、圧電素子(およびそれへの電気的接続)、ガス吸い込みポート(例えば、加圧ガス源に接続されている)、および前述の弁を備えていることができる。いくつかの実施形態では、ネブライザ装置10は、ホルダとしても機能することができ、これらの実施形態では、ネブライザ装置10は、そのための適切なハンドル、グリップ、溝、および/または形状で保持されるように構成することができる。また、ネブライザ装置10は、エアロゾル含有チャンバから延びるポートまたはネブライザマウント14を備えている。このポートまたはネブライザマウント14は、第1コネクタを介してネブライザ感知装置100に接続することができる。いくつかの代替実施形態では、チューブなどの導管を、ネブライザ装置10とネブライザ感知装置100との間に挿入することができ、導管は、中にエアロゾル/空気の通路を提供することが理解される。また、ネブライザ感知装置100は、装置を使用するユーザによる吐き出し時に開き、吸い込み時に閉じるフラップ弁13を任意に備えているネブライザマウスピース12に係合/接続することができる第2コネクタを備えていることができる。ネブライザ感知装置100は、ネブライザの使用を検出するための1つまたは複数のセンサと、本明細書に記載されているように、服用した用量、および/またはユーザの状態を示すための表示器とを備えていることができる。 Thus, according to some embodiments of the invention, nebulizer sensing device 100 is connected between a source of aerosolized drug (e.g., a nebulizer) and a mouthpiece, nosepiece, or facemask. It can be configured as a conduit. Sensors placed within the conduit can thus detect the flow and flow rate of the user's inhalation and exhalation, as well as the presence or absence of medicated aerosol. FIG. 1A is a 3D perspective view of an embodiment comprising a nebulizer device 10, a nebulizer sensing device 100, and a mouthpiece 12. FIG. Also shown in the figure are the x, y, z translational axes and the R x , R y rotational axes assigned to the assembly. Nebulizer device 10 may include a medicated reservoir for containing a liquid drug, a nebulizer element (e.g., jet, ultrasound, or mesh, not shown), and a chamber for containing an aerosolized drug. can. The reservoir and chamber are not shown in this perspective for simplicity, but are components that are well understood in the art. Chambers and reservoirs can include, for example, capillaries, baffles, piezoelectric elements (and electrical connections thereto), gas inlet ports (e.g., connected to a pressurized gas source), and the aforementioned valves. can. In some embodiments, the nebulizer device 10 can also function as a holder, and in these embodiments the nebulizer device 10 is held with suitable handles, grips, grooves, and/or shapes therefor. It can be configured as follows. Nebulizer device 10 also includes a port or nebulizer mount 14 extending from the aerosol-containing chamber. This port or nebulizer mount 14 can be connected to a nebulizer sensing device 100 via a first connector. It will be appreciated that in some alternative embodiments, a conduit, such as a tube, can be inserted between the nebulizer device 10 and the nebulizer sensing device 100, the conduit providing a passage for aerosol/air therein. . The nebulizer sensing device 100 also includes a second connector that can engage/connect to a nebulizer mouthpiece 12, optionally comprising a flap valve 13 that opens upon exhalation and closes upon inhalation by the user of the device. be able to. Nebulizer sensing device 100 includes one or more sensors for detecting use of a nebulizer and an indicator for indicating the dose taken and/or the status of the user, as described herein. can be equipped with.

ネブライザセンサ装置100は、より詳細には、装置の3D斜視を示す図1Bによって示される。装置100はハウジング110を備えていることができ、ハウジング110は、第1コネクタ114(例えば、ネブライザマウント14に係合およびシールするように構成されている)と、マウスピース12に係合およびシールするように適合された出口ポート112との間の導管を形成する。ハウジング110は、マウスピース12を介して吸い込みされたガス、またはマウスピースを介して吐き出されたガスが導管を介して逃げないように、ネブライザマウント14からマウスピース12への密封された経路を規定することができる。マウスピース12は、透明な図で示されているが、マウスピースは透明であることができるが、透明である必要はない。したがって、ハウジング110は、いずれかの方向、例えば、ユーザが吸ったり吐いたりしている間に、第1コネクタ114および第2コネクタ112を通るエアロゾル/空気の流れのための導管として構成される。いくつかの実施形態では、図1Aに示されているが図1Bには示されていないように、マウスピースは一方向弁13を備えていることができ、一方向弁13は、息を吐くときに外部環境に開き、息を吸うときに閉じる(例えば、装置が使用されていないときには閉じたままにすることができる)。これらの実施形態では、エアロゾル/空気は、この一方向弁13を通して吐き出され、第1コネクタ114を通って戻ってくることはない。ネブライザセンサ装置100のハウジング110は、1つまたは複数の視覚的および/または聴覚的表示器も備えていることができる。いくつかの実施形態では、ハウジング110は、治療または投薬回数表示器140および呼吸表示器120を示す。呼吸表示器120は、図示されているように、ユーザがマウスピース12に係合したときにユーザが見ることができるように配置され得る。治療回数表示器140は、治療の完了前または完了後に容易に見ることができるように、図示のようにハウジング110上に配置することができる。 Nebulizer sensor device 100 is illustrated in more detail by FIG. 1B, which shows a 3D perspective view of the device. Device 100 can include a housing 110 that engages and seals with a first connector 114 (e.g., configured to engage and seal with nebulizer mount 14) and mouthpiece 12. forming a conduit between the outlet port 112 and the outlet port 112 adapted to do so. Housing 110 defines a sealed path from nebulizer mount 14 to mouthpiece 12 so that gas inhaled through mouthpiece 12 or exhaled through mouthpiece does not escape through the conduit. can do. Although the mouthpiece 12 is shown as transparent, the mouthpiece can be, but need not be, transparent. Thus, the housing 110 is configured as a conduit for aerosol/air flow through the first connector 114 and the second connector 112 in either direction, eg, while the user is inhaling or exhaling. In some embodiments, as shown in FIG. 1A but not in FIG. open to the external environment and close when breathing (for example, the device can remain closed when not in use). In these embodiments, the aerosol/air is exhaled through this one-way valve 13 and not returned through the first connector 114. Housing 110 of nebulizer sensor device 100 may also include one or more visual and/or audible indicators. In some embodiments, housing 110 displays a treatment or medication count indicator 140 and a respiration indicator 120. Breathing indicator 120 may be positioned so that it is visible to the user when the user engages mouthpiece 12, as shown. A treatment count indicator 140 may be positioned on the housing 110 as shown for easy viewing before or after completion of a treatment.

図2Aは、本発明のいくつかの実施形態によるネブライザ監視装置100の断面図である。図に示すように、ネブライザマウント14(例えば、第1コネクタ114に係合するネブライザ装置10の一部)は、第1コネクタ114を介してハウジング110に接続され、ハウジング110は、出口ポート112を介してマウスピース12に接続される。よって、構成要素14、110、および12は、エアロゾル/空気がネブライザチャンバからマウスピース12に流れることを可能にする内部導管を規定する。いくつかの実施形態では、記載および図示されているような内部空間または導管を備えているハウジング110は、圧力センサ222および湿度センサ250などの導管内に配置された1つまたは複数のセンサを備えている。保護膜(例えば、W.L.Gore&Co.から入手可能なGoreMembranes)223および252などの保護要素も、エアロゾル液体(例えば、導管を通って流れるもの)がセンサに蓄積してセンサの感度に影響を与えるのを制限するべく提供することができる。いくつかの実施形態では、ハウジングは、呼吸表示器などの1つまたは複数の表示器を備えていることができる。例えば、呼吸表示器は、1つまたは複数のLED224と、一端がLED224に近接した1つまたは複数の光パイプ226とを備えており、よって光パイプ226は、LED224からの光を、ユーザが見ることができるようにハウジングの外部表面に伝達することができる。他の実施形態では、ハウジング110は、投与量、使用、または他の情報をユーザに伝えるべく、1つまたは複数の他のLED242および1つまたは複数の光パイプ244を、任意にまたは追加で備えていることができる。また、ハウジング110は、図2Bの詳細図に示すように、監視コントローラ230が搭載されたプリント回路基板PCBボード210などのコントローラボードを備えていることができる。プリント回路基板PCB210は、1つまたは複数の加速度計またはジャイロスコープ280(例えば、動きを感知し、速度および/または加速度信号を監視コントローラ230に送信するためのもの)と、1つまたは複数の無線通信トランシーバ290(例えば、外部装置に対してデータを送受信するためのもの)とを備えていることができる。監視コントローラ230は、例えば、集積回路またはシステムオンチップの一部として、中央処理装置(CPU)231およびメモリ233を備えていることができる。また、CPU231は、タイマーユニットに接続することができ、および/または、タイマーをCPUに含めることができる(例えば、ハードウェア時間として含まれるか、ソフトウェア時間としてプログラムされる)。また、監視コントローラ230は、例えば、通信(例えば、トランシーバ290)および電力管理(図示せず)のための他の統合ユニットを備えていることができる。監視コントローラ230は、マイクロコントローラを備えていることができ、例えば、本明細書で使用される「マイクロコントローラ」は、組み込みシステムにおける特定の動作を実装または制御するように設計された集積回路を説明するものであり、典型的には、シングルチップ上のプロセッサ、メモリ、および入出力周辺部(ペリフェラル)を備えている。監視コントローラ230および/またはマイクロコントローラは、例えば、ARMベースのマイクロコントローラ、PICベースのマイクロコントローラ、または、IntelベースのCPUまたはマイクロコントローラを備えていることができる。LEDおよびセンサは、コントローラに接続され、例えば、電気的または無線でコントローラに通信することができる。いくつかの実施形態では、図2Aに示すように、LEDおよび圧力センサはプリント回路基板PCBボード上に実装/統合されており、湿度センサはプリント回路基板PCBボード上に実装されていない。他の実施形態では、様々な要素を異なるように配置することができ、例えば、湿度センサがプリント回路基板PCBボードに取り付けられ、圧力センサがプリント回路基板PCBボードに取り付けられていない場合や、複数のLEDの一部/全部がプリント回路基板PCBボードに直接取り付けられていない場合などがあることを理解されたい。いくつかの実施形態では、内部(例えば、電池またはコンデンサ)および/または外部電源(例えば、従来のAC電源アダプタまたは電源)を使用して、監視コントローラ230に電力を供給し、様々な構成要素に電力を供給するべく必要に応じて分配することができる。例えば、電力は、外部電源(図示せず)に接続するハウジング110に取り付けられた接続プラグを介して、および/または、図示のように内部または外部のバッテリ260を介して供給することができる。いくつかの実施形態では、交換可能なバッテリを使用することができる。いくつかの実施形態では、バッテリ260は、例えば、充電回路を用いた直接的な電気的接続による、または、例えば、QiまたはNFC(NearFieldCommunication)などの無線電力転送技術を用いた誘導による、充電式バッテリとすることができる。 FIG. 2A is a cross-sectional view of a nebulizer monitoring device 100 according to some embodiments of the invention. As shown, the nebulizer mount 14 (e.g., the portion of the nebulizer device 10 that engages the first connector 114) is connected to the housing 110 via the first connector 114, and the housing 110 has an outlet port 112. It is connected to the mouthpiece 12 through the mouthpiece. Components 14, 110, and 12 thus define an internal conduit that allows aerosol/air to flow from the nebulizer chamber to mouthpiece 12. In some embodiments, the housing 110 with an interior space or conduit as described and illustrated includes one or more sensors disposed within the conduit, such as a pressure sensor 222 and a humidity sensor 250. ing. Protective elements such as protective membranes (e.g., GoreMembranes available from W.L. Gore & Co.) 223 and 252 also prevent aerosol liquids (e.g., those flowing through the conduit) from accumulating on the sensor and affecting sensor sensitivity. It can be provided to limit the amount given. In some embodiments, the housing can include one or more indicators, such as a breathing indicator. For example, the breathing indicator may include one or more LEDs 224 and one or more light pipes 226 proximate one end to the LEDs 224 such that the light pipes 226 allow light from the LEDs 224 to be viewed by the user. can be transmitted to the exterior surface of the housing. In other embodiments, the housing 110 optionally or additionally includes one or more other LEDs 242 and one or more light pipes 244 to communicate dosage, usage, or other information to the user. It can be done. The housing 110 may also include a controller board, such as a printed circuit board PCB board 210 on which a supervisory controller 230 is mounted, as shown in the detailed view of FIG. 2B. Printed circuit board PCB 210 includes one or more accelerometers or gyroscopes 280 (e.g., for sensing motion and transmitting velocity and/or acceleration signals to monitoring controller 230) and one or more wireless A communications transceiver 290 (eg, for transmitting and receiving data to and from external devices) may be included. Supervisory controller 230 may include a central processing unit (CPU) 231 and memory 233, for example as part of an integrated circuit or system on a chip. Additionally, the CPU 231 can be connected to a timer unit and/or a timer can be included in the CPU (eg, included as a hardware time or programmed as a software time). Supervisory controller 230 may also include other integrated units for communications (eg, transceiver 290) and power management (not shown), for example. Supervisory controller 230 may comprise a microcontroller, e.g., "microcontroller" as used herein describes an integrated circuit designed to implement or control specific operations in an embedded system. It typically includes a processor, memory, and input/output peripherals on a single chip. Supervisory controller 230 and/or microcontroller may comprise, for example, an ARM-based microcontroller, a PIC-based microcontroller, or an Intel-based CPU or microcontroller. The LEDs and sensors can be connected to and communicate with the controller, eg, electrically or wirelessly. In some embodiments, the LED and pressure sensor are mounted/integrated on the printed circuit board PCB board, and the humidity sensor is not mounted on the printed circuit board PCB board, as shown in FIG. 2A. In other embodiments, the various elements may be arranged differently, for example, the humidity sensor may be mounted on the printed circuit board PCB board and the pressure sensor may not be mounted on the printed circuit board PCB board, or multiple It should be understood that some/all of the LEDs may not be directly attached to the printed circuit board PCB board. In some embodiments, internal (e.g., batteries or capacitors) and/or external power sources (e.g., conventional AC power adapters or power supplies) are used to power the supervisory controller 230 and power the various components. It can be distributed as needed to provide power. For example, power may be provided via a connection plug attached to housing 110 that connects to an external power source (not shown) and/or via an internal or external battery 260 as shown. In some embodiments, replaceable batteries may be used. In some embodiments, the battery 260 is rechargeable, e.g., by direct electrical connection using a charging circuit, or by induction using a wireless power transfer technology, e.g., Qi or Near Field Communication (NFC). It can be a battery.

いくつかの実施形態では、圧力センサ222は、差圧センサまたは流量計を備えていることができる。差圧式流量計は狭窄部をパイプに導入し、流れている流体/気体の方向に、狭窄部116を横切る圧力降下を生じさせ、狭窄部の両側に1つずつある2つの圧力センサ222を使用して測定することができる。流れが増加すると、流体/気体が狭窄部を流れる際に、より多くの圧力降下が生じる。したがって、差圧センサは、空気/エアロゾルなどの特定の材料について較正して、パイプ/導管を通る速度(例えば、流体の流量)および流れの方向を決定することができる。例えば、上流の圧力センサは、下流のセンサよりも高い圧力を有することが予想され、センサは、上流の圧力および下流の圧力の関数として流量を決定するように較正することができる。監視コントローラ230は、圧力測定値と、圧力測定値から決定された流量値とのそれぞれにタイムスタンプを関連付けることで、気体(例えば、空気および/またはエアロゾル)の体積(例えば、吐き出し量)を決定することができる。例えば、吸い込んだ、または吐き出した空気および/またはエアロゾルの体積は、予め設定された期間における流量の関数として決定することができる。流れの方向(例えば、吸い込みまたは吐き出し)は、互いに、マウスピース12またはネブライザ装置10に対する圧力センサの位置によって決定することができる。例えば、吸い込み時には、ネブライザ装置10に最も近い圧力センサでの圧力は、一般に、マウスピース12に最も近い圧力センサでの圧力よりも大きくなる。例えば、吐き出し時には、ネブライザ装置10に最も近い圧力センサでの圧力は、一般に、マウスピース12に最も近い圧力センサでの圧力よりも小さくなる。監視コントローラ230は、各測定の圧力、流量、および時間をメモリに記録して、監視コントローラ230またはリモートシステムが、各ユーザがどのくらいの長さで息を吸って吐いているか、およびユーザが各投与のために何回呼吸しているかなどの呼吸指標として吐き出し量を決定できるようにする。各測定の圧力、流量、および時間は、さらなる分析のためにリモートシステムに送信することができる。 In some embodiments, pressure sensor 222 can include a differential pressure sensor or a flow meter. Differential pressure flow meters introduce a constriction into a pipe, create a pressure drop across the constriction 116 in the direction of the flowing fluid/gas, and use two pressure sensors 222, one on each side of the constriction. and can be measured. The increased flow creates more pressure drop as the fluid/gas flows through the constriction. Thus, a differential pressure sensor can be calibrated for a particular material, such as air/aerosol, to determine the velocity (eg, fluid flow rate) and direction of flow through the pipe/conduit. For example, an upstream pressure sensor is expected to have a higher pressure than a downstream sensor, and the sensor can be calibrated to determine flow rate as a function of upstream pressure and downstream pressure. The monitoring controller 230 determines a volume (e.g., exhalation rate) of gas (e.g., air and/or aerosol) by associating a time stamp with each pressure measurement and a flow rate value determined from the pressure measurement. can do. For example, the volume of air and/or aerosol inhaled or exhaled can be determined as a function of flow rate over a preset period of time. The direction of flow (eg, inhalation or exhalation) may be determined by the position of the pressure sensor relative to mouthpiece 12 or nebulizer device 10 relative to each other. For example, during inhalation, the pressure at the pressure sensor closest to nebulizer device 10 will generally be greater than the pressure at the pressure sensor closest to mouthpiece 12. For example, during exhalation, the pressure at the pressure sensor closest to nebulizer device 10 will generally be less than the pressure at the pressure sensor closest to mouthpiece 12. The monitoring controller 230 records the pressure, flow rate, and time of each measurement in memory so that the monitoring controller 230 or the remote system can determine how long each user is inhaling and exhaling, and how long the user is taking each dose. The amount of exhalation can be determined as a respiratory index such as how many times the person takes a breath. The pressure, flow rate, and time of each measurement can be sent to a remote system for further analysis.

いくつかの実施形態では、ネブライザ監視装置100は、導管内の流れに対して垂直に配置された1つまたは複数の穴を有するメッシュまたはプレートによって作られた狭窄部を備えていることができる。いくつかの実施形態では、圧力降下の量を最小化して、ユーザにとって装置を介した呼吸の困難さを軽減するように、狭窄部は最小化されることができる。流量計は、流量を直接決定することができる時間測定要素を備えていることができる。流量計は、例えば、圧力差の開始/停止を検出し、データ処理のために監視コントローラ230およびCPU231に結合されることで、流れの開始および停止を検出することができる。いくつかの他の実施形態では、例えば、圧力センサ222を交換または補完するべく、異なる流量計を使用できることが理解される。例えば、質量流量計を使用することができる。 In some embodiments, the nebulizer monitoring device 100 can include a constriction created by a mesh or plate with one or more holes positioned perpendicular to the flow within the conduit. In some embodiments, the stenosis can be minimized to minimize the amount of pressure drop and reduce the difficulty of breathing through the device for the user. A flow meter can be equipped with a time measuring element that allows direct determination of flow rate. The flow meter can, for example, detect the start/stop of a pressure differential and be coupled to the monitoring controller 230 and CPU 231 for data processing to detect the start and stop of flow. It will be appreciated that in some other embodiments, a different flow meter may be used, for example, to replace or supplement pressure sensor 222. For example, a mass flow meter can be used.

流れが検出される間の時間量と組み合わせて測定された流量は、流れの間の総体積を決定するべく使用することができる。図2Cおよび図2Dは、圧力センサ222を使用して測定され得るような代表的なプロットされた呼吸データを示す。図2Cは、毎分15回の呼吸数を示し、図2Dは、毎分20回の呼吸数を示す。吐き出し量(tidalvolume)は、例えば、吸い込み曲線の下の面積として計算することができる。 The measured flow rate in combination with the amount of time during which flow is detected can be used to determine the total volume during flow. 2C and 2D show representative plotted respiration data as may be measured using pressure sensor 222. Figure 2C shows a respiratory rate of 15 breaths per minute and Figure 2D shows a respiratory rate of 20 breaths per minute. Tidal volume can be calculated, for example, as the area under the suction curve.

いくつかの実施形態では、ネブライザ装置10などのネブライザ装置は、ネブライザ装置10を使用するユーザの温度を測定するように構成された1つまたは複数の温度センサ232を備えていることができる。いくつかの実施形態では、ユーザがマウスピース12に唇を置くときに、温度センサがユーザの唇の少なくとも1つの温度を測定するように、温度センサは、マウスピース12に埋め込まれるか、またはマウスピース12に配置され得る。例えば、温度センサは、例えば、電気ケーブル/接点を介して、監視コントローラ230に接続されたサーミスタまたは熱電対を備えていることができる。いくつかの実施形態では、ネブライザ装置10は、マウスピース12の近位端に配置されるサーミスタ232を備えており、アーム234を使用してサーミスタ232を監視コントローラ230に電気的接続することができる。図3A、図3B、および図3Cは、使用中にユーザの唇に接触するようになることができるように、温度センサ232をマウスピース12の近位端に接続するためのいくつかの実施形態を示す。図3Aは、アームおよびヒンジ構成を示し、剛性のアーム要素234およびヒンジ要素1310を備えており、サーミスタ232は、ヒンジ要素1310とは反対側の端部でアーム要素234内または上に配置することができる。図3Aの第1パネルは、装置が使用されていないときに配置されたアームを示しており、一方、図3Aの第2パネルは、ユーザが使用するための位置に移動されたアーム234を示しており、サーミスタ232はマウスピース12の近位端の近くに配置されている。図3Bは、曲げ可能および/または柔軟なケーブル1314によって監視コントローラ230に接続されたクリップオン保持要素1312を備えている、別の任意の実施形態を示す。図3Bの第1パネルは、装置が使用されていないときの位置にあるクリップ1312およびケーブル1314を示し、一方、図3Bの第2パネルは、マウスピース12に固定されたクリップ1312を示し、よって、サーミスタ232は、使用中にユーザの1つまたは複数の唇に接触するように、マウスピース12の近位端に対して配置される。図3Cは、フレックスケーブル1314を備えたストレッチオーバー弾性保持器1316を使用する実施形態を示す。図3Cの第1パネルは、装置が使用されていないときの位置にある弾性保持器1316およびケーブル1314を示し、一方、図3Cの第2パネルは、マウスピース12の近位端に配置された弾性保持器1316を示し、よって、サーミスタ232の位置は、使用中にユーザの1つまたは複数の唇に接触するようなマウスピースの近位端の1つであることを示す。図3A~図3Cでは、サーミスタは示されておらず、むしろサーミスタが存在する領域が矢印で示されていることに留意されたい。 In some embodiments, a nebulizer device, such as nebulizer device 10, can include one or more temperature sensors 232 configured to measure the temperature of a user using nebulizer device 10. In some embodiments, the temperature sensor is embedded in the mouthpiece 12 or attached to the mouthpiece such that when the user places their lips on the mouthpiece 12, the temperature sensor measures the temperature of at least one of the user's lips. piece 12. For example, the temperature sensor can include a thermistor or thermocouple connected to the monitoring controller 230, eg, via electrical cables/contacts. In some embodiments, nebulizer device 10 includes a thermistor 232 disposed at the proximal end of mouthpiece 12 and arm 234 can be used to electrically connect thermistor 232 to monitoring controller 230. . 3A, 3B, and 3C show some embodiments for connecting a temperature sensor 232 to the proximal end of the mouthpiece 12 so that it can come into contact with the user's lips during use. shows. FIG. 3A shows an arm and hinge configuration with a rigid arm element 234 and a hinge element 1310, with a thermistor 232 disposed within or on the arm element 234 at the opposite end from the hinge element 1310. Can be done. The first panel of FIG. 3A shows the arm 234 in position when the device is not in use, while the second panel of FIG. 3A shows the arm 234 moved into position for use by a user. The thermistor 232 is located near the proximal end of the mouthpiece 12. FIG. 3B shows another optional embodiment comprising a clip-on retention element 1312 connected to a monitoring controller 230 by a bendable and/or flexible cable 1314. The first panel of FIG. 3B shows the clip 1312 and cable 1314 in the position when the device is not in use, while the second panel of FIG. 3B shows the clip 1312 secured to the mouthpiece 12, thus , the thermistor 232 is positioned against the proximal end of the mouthpiece 12 so as to contact the user's lips or lips during use. FIG. 3C shows an embodiment using a stretch-over elastic retainer 1316 with a flex cable 1314. The first panel of FIG. 3C shows the resilient retainer 1316 and cable 1314 in position when the device is not in use, while the second panel of FIG. Resilient retainer 1316 is shown, thus indicating the location of thermistor 232 at one of the proximal ends of the mouthpiece that contacts the user's lips or lips during use. Note that in FIGS. 3A-3C, the thermistor is not shown, but rather the area where the thermistor is present is indicated by an arrow.

湿度センサ250は、当技術分野で知られている任意の湿度センサであり得る。本明細書では、「湿度」は、空気または他の気体中の水蒸気含有量を意味する。湿度の測定値は、様々な用語および単位で述べることができる。一般的に使用される用語は、絶対湿度、露点(dewpoint)、相対湿度(RH)の3つである。本明細書では、「絶対湿度」は、空気または気体の体積に対する水蒸気の質量の比率である。「絶対湿度」は、立方メートルあたりのグラム数や、立方フィートあたりのグレイン数で表すことができる(1グレイン=1/7000ポンド)。ここでいう「露点」とは、気体が凝縮して液体になり始める温度と圧力のことであり、°Cまたは°Fで表される。本明細書で使用される「相対湿度」または「RH」または「%RH」は、同じ温度および圧力での飽和水分量と比較した、空気の水分量の比率(%として記載)を意味する。いくつかの実施形態では、湿度センサ250は、容量性湿度センサである。例えば、2つの導電性電極の間にポリマーまたは金属酸化物の薄膜が蒸着された基板(例えば、ガラス、セラミック、またはシリコン)で構成される容量性RHセンサである。これらのセンサでは、検出面を汚染や結露から保護するべく、検出面が多孔質金属電極でコーティングされているのが一般的である。他のいくつかの実施形態では、湿度センサ250は、導電性ポリマー、塩、または処理された基板などの吸湿性媒体の電気インピーダンスの変化を測定する抵抗性湿度センサである。例えば、導電性ポリマー(ポリイミドなど)と、塩と、または活性化化学物質とでコーティングされた適切な基板上の電極(例えば、貴金属電極)から構成される。相対湿度の変化は、コーティング材料の電気抵抗プロファイルの対応する変化によって示される。当技術分野で知られている他の湿度センサも、ネブライザの使用を監視する装置の実施形態に使用することができる。 Humidity sensor 250 may be any humidity sensor known in the art. As used herein, "humidity" refers to the water vapor content in air or other gases. Humidity measurements can be stated in various terms and units. Three commonly used terms are absolute humidity, dewpoint, and relative humidity (RH). As used herein, "absolute humidity" is the ratio of the mass of water vapor to the volume of air or gas. "Absolute humidity" can be expressed in grams per cubic meter or grains per cubic foot (1 grain = 1/7000 pound). The term "dew point" here refers to the temperature and pressure at which a gas begins to condense into a liquid, and is expressed in degrees Celsius or degrees Fahrenheit. "Relative humidity" or "RH" or "%RH" as used herein means the ratio of the moisture content of the air (expressed as a %) compared to the saturated moisture content at the same temperature and pressure. In some embodiments, humidity sensor 250 is a capacitive humidity sensor. For example, a capacitive RH sensor consisting of a substrate (eg, glass, ceramic, or silicon) with a thin film of polymer or metal oxide deposited between two conductive electrodes. These sensors typically have a sensing surface coated with a porous metal electrode to protect it from contamination and condensation. In some other embodiments, humidity sensor 250 is a resistive humidity sensor that measures changes in the electrical impedance of a hygroscopic medium, such as a conductive polymer, salt, or treated substrate. For example, it consists of an electrode (eg, a noble metal electrode) on a suitable substrate coated with a conductive polymer (such as polyimide), a salt, or an activating chemical. Changes in relative humidity are indicated by corresponding changes in the electrical resistance profile of the coating material. Other humidity sensors known in the art may also be used in embodiments of the device to monitor nebulizer usage.

本発明の実施形態のいくつかによれば、センサ(例えば、圧力センサ222および湿度センサ250)は、センサの敏感な要素を覆う疎水性通気性膜などの保護要素を備えていることができる。本明細書で使用されるように、疎水性通気性膜は、酸素、窒素、および水蒸気などの気体を通過させるが、液体または固体の微粒子などのより大きな物質を通過させない、フィルムまたはシート材料などの構造体である。例えば、疎水性通気性膜は、約10nmよりも大きいものを通過させない(例えば、約100nmよりも大きいもの、約0.5μmよりも大きいもの)。いくつかの実施形態では、疎水性通気性膜は、ゴア膜252および223である。疎水性通気性膜は、エアロゾル中の液体微粒子などの任意の大きな微粒子が、センサの敏感な部分に堆積することを確実にする、または最小限にする。これらのタイプの膜は、汚れや腐食を防止または低減し、異常または不正確な測定値やセンサの損傷を最小限に抑えることができる。 According to some embodiments of the invention, the sensors (eg, pressure sensor 222 and humidity sensor 250) can be equipped with protective elements, such as hydrophobic breathable membranes that cover sensitive elements of the sensors. As used herein, a hydrophobic breathable membrane is a film or sheet material that allows the passage of gases such as oxygen, nitrogen, and water vapor, but not larger substances such as liquid or solid particulates. It is a structure of For example, a hydrophobic breathable membrane will not pass anything larger than about 10 nm (eg, larger than about 100 nm, larger than about 0.5 μm). In some embodiments, the hydrophobic breathable membranes are Gore membranes 252 and 223. The hydrophobic breathable membrane ensures or minimizes any large particulates, such as liquid particulates in an aerosol, from depositing on sensitive parts of the sensor. These types of membranes can prevent or reduce fouling and corrosion, minimizing abnormal or inaccurate readings and sensor damage.

ネブライザ監視装置100の他の実施形態は、ハウジング110の内部空間(導管)に、温度センサまたはCOセンサなどの他のセンサを備えていることができることを理解されたい。さらに、センサの配置は、当業者の選択の問題であり、例えば、センサは、導管の内面に1つでまたは隣接して配置することができ、または、導管の内面から浮遊または離れて配置することができることを理解されたい。例えば、任意のセンサの配置は、センサの動作モードおよびセンサが測定を意図している特性に基づき決定することができる。 It should be appreciated that other embodiments of the nebulizer monitoring device 100 may include other sensors in the interior space (conduit) of the housing 110, such as a temperature sensor or a CO 2 sensor. Additionally, the placement of the sensor is a matter of choice for those skilled in the art; for example, the sensor can be placed on or adjacent to the inner surface of the conduit, or floating or spaced from the inner surface of the conduit. I hope you understand that you can. For example, the placement of any sensor can be determined based on the mode of operation of the sensor and the property it is intended to measure.

いくつかの実施形態では、ハウジングは、加速度計および/またはジャイロスコープ280を備えていることができ、使用中のネブライザ監視装置100の動きおよび位置を測定するように構成されている。例えば、加速度計および/またはジャイロスコープ280は、ネブライザ監視装置100がピックアップされたときに検出して、監視機能を開始し、使用中にネブライザ監視装置100の向きを測定するべく使用することができる。 In some embodiments, the housing can include an accelerometer and/or gyroscope 280 and is configured to measure movement and position of the nebulizer monitoring device 100 during use. For example, the accelerometer and/or gyroscope 280 can be used to detect when the nebulizer monitoring device 100 is picked up, initiate a monitoring function, and determine the orientation of the nebulizer monitoring device 100 during use. .

いくつかの実施形態では、加速度計280を使用して、装置が正しい向きで使用されているかどうかを判定することができる。本明細書で使用されるように、正しい向きとは、ネブライザリザーバ内の医療用溶液のすべてまたは大部分(例えば、約99%以上、約95%以上、約90%以上、または約80%以上)がネブライザ化され、使用中にネブライザ装置10を横に倒したときにリザーバからこぼれるなどして失われないように、ネブライザが機能することができる向きである。本発明のいくつかの実施形態によれば、各ネブライザ装置は、最適な向きまたは向きの範囲(例えば、水平の10度以内)で動作するように設計することができる。例えば、図1Aによって示されるようなネブライザの場合、正しい配向は、マウスピースが地面に対して水平であり、いかなる傾斜角もない状態、例えば、図に示されるxy並進軸線によって設定される平面が地面に対して平行である状態である。この向きでは、RおよびRの回転軸線はゼロの角度を持つと設定できる。いくつかの実施形態では、正しい向きは、RおよびRの角度が約-5度から+5度の間(例えば、約-10度から約+10度の間、約-15度から約+15度の間、または約-20度から約+20度の間)である。代替的な説明として、加速度計データは、重力ベクトルデータを検出することができ、装置の水平/垂直に対する角度を検出するべく使用することができる。したがって、加速度計280は、装置100の向きを測定することができ、監視コントローラ(マイクロコントローラ)230を介して、この情報をメモリに格納し、この情報をリモートシステムに送信することができる。 In some embodiments, accelerometer 280 may be used to determine whether the device is being used in the correct orientation. As used herein, correct orientation refers to all or a majority (e.g., about 99% or more, about 95% or more, about 90% or more, or about 80% or more) of the medical solution in the nebulizer reservoir. ) is nebulized and is oriented so that the nebulizer can function so that it is not lost, such as by spilling from the reservoir when the nebulizer device 10 is turned sideways during use. According to some embodiments of the invention, each nebulizer device can be designed to operate in an optimal orientation or range of orientations (eg, within 10 degrees of horizontal). For example, for a nebulizer as shown by Figure 1A, the correct orientation is with the mouthpiece horizontal to the ground and without any tilt angle, e.g. the plane set by the xy translation axes shown in the figure is It is parallel to the ground. In this orientation, the rotation axes of R x and R y can be set to have zero angle. In some embodiments, the correct orientation is such that the angles of R x and R y are between about -5 degrees and +5 degrees (e.g., between about -10 degrees and about +10 degrees, between about -15 degrees and about +15 degrees). or between about -20 degrees and about +20 degrees). As an alternative explanation, accelerometer data can detect gravity vector data and can be used to detect the horizontal/vertical angle of the device. Accordingly, accelerometer 280 can measure the orientation of device 100 and, via supervisory controller (microcontroller) 230, can store this information in memory and transmit this information to a remote system.

加速度計280は、監視装置100がピックアップされたときに、装置を「スリープ」から「ウェイクアップ」させるべく使用することもできる。本明細書で使用されるように、装置は、装置の要素の少なくともいくつか、例えばいくつかのセンサがオフであり、電力を受け取らないか、またはセンシング装置として動作するのに必要な閾値以下のレベルの電力を受けるとき、「スリープ」または「スリープモード」にある。スリープモードでは、センサを維持するべく必要な電力が供給されることがあるが、スリープ中のセンサは、データを収集したり、収集したデータの信号を監視コントローラ230に送信したりしない。いくつかの実施形態では、スリープモードにおいて、加速度計280は、監視コントローラ230に接続され、コントローラから電力を受け取り、コントローラに通信するが、他のセンサは、電力をほとんどまたは全く受け取らない。例えば、監視コントローラ230は、加速度計/ジャイロスコープ280からの信号を継続的に監視し、CPU232によって実行されるソフトウェアアルゴリズムを介して、装置100がピックアップされたかどうかを判定する動作モードで動作することができる(例えば、アルゴリズムは、加速度計またはジャイロスコープ280の動き(例えば、経時的な速度および/または加速度)が短時間以上に亘って、予め設定された閾値よりも大きいことを判定する)。例えば、加速度計/ジャイロスコープ280が、少なくとも約3秒などの一定期間、予め設定された閾値を超える加速度および/または速度を検出した場合、アルゴリズムは、装置がユーザによってピックアップされたと判定することができる。予め設定された時間は、例えば、装置が置かれているナイトスタンドに、ぶつかるなどの偶発的な動きによって装置がウェイクアップしないように選択することができる。いくつかの実装では、ネブライザ監視装置100は、加速度計データおよびCPU232によって実行されるソフトウェアアルゴリズムを使用して、ピックアップされたことに関連しない動きや、偶発的な動き、例えば、飛行機で引き起こされる動きや船での揺れの動きを検出することができる。装置がユーザによってピックアップされたと判定した場合、コントローラが、ネブライザ監視装置100を「ウェイクアップ」する命令を実行し、通常の動作モードにするように、アルゴリズムはプログラムすることができる。本明細書で使用される場合、装置は、ウェイクアップモードまたは動作モードにあるか、または、流量および湿度データを収集できるように、圧力センサ222および湿度センサ250などのセンサの1つまたは複数、および表示器LED224および242(例えば、装置が動作していることをユーザに示すため)、ならびに監視コントローラ230上の関連構成要素への電源をオンにするなど、ネブライザの使用を監視するべく使用できるソフトウェア命令またはプログラムを実行している状態に「ウェイクアップ」される。任意で、ネブライザ監視装置100をウェイクアップするプロセスは、各要素が監視コントローラ230に接続され、適切に機能していることをオンにして確認するべく、監視コントローラ230によって実行される、電源投入ルーチンを備えていることができる。任意で、ウェイクアップのプロセスは、最初に圧力センサまたは湿度センサの1つまたは複数からの信号を監視し、受信した信号を処理して、ネブライザ装置10がユーザによって使用されているかどうかを判定するなど、段階的に発生することができる。例えば、装置100を移動させてから使用するまでの時間は様々であり、例えば、いくつかの実施形態では、以下でより詳細に説明するように、装置をネブライザで使用する前にいくつかの組み立てが必要であり、したがって、装置はすぐにフル覚醒する必要はない。完全に覚醒しているとは、装置のセンサの少なくとも1つ、一部の実施形態では全てがオンになっており、投与量の送出と、投与量の送出の終了とを監視していることを意味する。投与の終了は、本明細書で説明したように、検知された湿度の低下に、および/または流量センサによって検知された吸い込み/吐き出しの停止に、起因することがある。いくつかの実施形態では、「スリープ」モードは、以下で説明するように、データ転送を備えている。本発明のいくつかの実施形態によれば、装置100がウェイクアップされた後、または覚醒モードに入った後、監視コントローラ230は、5分、10分、15分、20分、25分、または30分のタイマーを開始することができ、タイマーの満了時に、監視コントローラ230は、装置100をスリープモードに戻すことができる。 Accelerometer 280 can also be used to "wake up" the monitoring device 100 from "sleep" when it is picked up. As used herein, a device is one in which at least some of the device's elements, e.g., some sensors, are off and do not receive power or are below a threshold required to operate as a sensing device. When receiving level power, it is in "sleep" or "sleep mode". In sleep mode, the necessary power may be provided to maintain the sensor, but the sleeping sensor does not collect data or send signals of collected data to the monitoring controller 230. In some embodiments, in sleep mode, accelerometer 280 is connected to, receives power from, and communicates with supervisory controller 230, while other sensors receive little or no power. For example, the supervisory controller 230 may operate in an operating mode that continuously monitors signals from the accelerometer/gyroscope 280 and determines whether the device 100 has been picked up via a software algorithm executed by the CPU 232. (e.g., the algorithm determines that the movement (eg, velocity and/or acceleration over time) of the accelerometer or gyroscope 280 is greater than a preset threshold for more than a short period of time). For example, if the accelerometer/gyroscope 280 detects acceleration and/or velocity that exceeds a preset threshold for a period of time, such as at least about 3 seconds, the algorithm may determine that the device has been picked up by the user. can. The preset time can be selected such that the device does not wake up due to accidental movements, such as bumping into a nightstand on which the device is placed, for example. In some implementations, the nebulizer monitoring device 100 uses accelerometer data and software algorithms executed by the CPU 232 to detect unrelated movements that are picked up or accidental movements, such as those caused by an airplane. It is possible to detect rocking movements on a ship. If it is determined that the device has been picked up by a user, the algorithm can be programmed such that the controller executes an instruction to "wake up" the nebulizer monitoring device 100 and place it in a normal mode of operation. As used herein, the device is in a wake-up mode or an operating mode, or one or more of the sensors, such as pressure sensor 222 and humidity sensor 250, so that flow rate and humidity data can be collected. and indicator LEDs 224 and 242 (e.g., to indicate to the user that the device is operating) and can be used to monitor use of the nebulizer, such as turning on power to associated components on the supervisory controller 230. "Wake up" to a state running software instructions or programs. Optionally, the process of waking up nebulizer monitoring device 100 includes a power-up routine performed by monitoring controller 230 to turn on and verify that each element is connected to monitoring controller 230 and functioning properly. can be equipped with. Optionally, the wake-up process first monitors signals from one or more of the pressure or humidity sensors and processes the received signals to determine whether the nebulizer device 10 is being used by a user. etc., can occur in stages. For example, the time between transporting and using the device 100 may vary; for example, in some embodiments, some assembly may be required before using the device in a nebulizer, as described in more detail below. is required and therefore the device does not need to be fully awake immediately. Fully awake means that at least one, and in some embodiments all, of the device's sensors are on and monitoring the delivery of a dose and the end of delivery of a dose. means. Termination of administration may be due to a sensed decrease in humidity and/or cessation of inhalation/exhalation detected by a flow sensor, as described herein. In some embodiments, "sleep" mode comprises data transfer, as described below. According to some embodiments of the invention, after the device 100 wakes up or enters wakefulness mode, the supervisory controller 230 may be configured to A 30 minute timer may be started, and upon expiration of the timer, supervisory controller 230 may return device 100 to sleep mode.

ネブライザ監視装置100の使用に先立って、薬用溶液がネブライザ装置10のリザーバに加えられる。薬用溶液は、ネブライザ装置10がカートリッジまたはパッケージの一部を受け入れて貫通または開封するように構成された、カートリッジまたはパッケージなどの投与形態であることができる。薬用溶液は、その後、リザーバに滴下または流入することができる。いくつかの構成では、カートリッジまたはパッケージは、リザーバとして機能することができ、例えば、カートリッジまたはパッケージを穿刺または開封することで、内容物をジェットネブライザ構成で使用される毛細管に接続することができる。いくつかの実施形態では、カートリッジまたはパッケージは、1つの治療セッションのための1回の用量として使用される薬用溶液の量を備えていることができる。投与のための時間および液体の量は、治療およびネブライザ装置の種類に依存する。例えば、ネブライジングのサイクルタイムは異なるが、ジェットネブライザは超音波ネブライザよりもネブライジング治療を行うのに時間がかかり、ネブライジングされた薬の治療有効量を吐出するべく、より多くの薬用液を必要とする場合がある。いくつかの実施形態では、正しく服用するのに2~20分(例えば、2~3分、3~7分、5~12分)かかる。 Prior to use of nebulizer monitoring device 100, a medicated solution is added to the reservoir of nebulizer device 10. The medicated solution can be in a dosage form, such as a cartridge or package, with the nebulizer device 10 configured to receive and pierce or open a portion of the cartridge or package. The medicated solution can then be dripped or flowed into the reservoir. In some configurations, the cartridge or package can function as a reservoir, and, for example, puncturing or opening the cartridge or package can connect the contents to a capillary tube used in a jet nebulizer configuration. In some embodiments, a cartridge or package can contain an amount of medicated solution to be used as a single dose for one treatment session. The time and amount of liquid for administration depends on the treatment and the type of nebulizer device. For example, although nebulizing cycle times differ, jet nebulizers take longer to perform nebulizing treatments than ultrasound nebulizers and require more medicinal liquid to deliver a therapeutically effective amount of nebulized drug. It may be necessary. In some embodiments, it takes 2-20 minutes (eg, 2-3 minutes, 3-7 minutes, 5-12 minutes) to take correctly.

また、使用する前に、ネブライザは、ユーザのいずれかによって組み立てられる。ネブライザ装置10、ネブライザ感知装置100、およびマウスピース12は、組み立てられる前に、例えば、それらが清潔であることを確認するべく検査されることができる。また、必要に応じて、ネブライザ装置の他の構成要素を組み立てたり、接続したりすることができ、例えば、任意の電源やチューブを必要に応じて接続/スイッチオンすることができる。上述したように、いくつかの実施形態では、装置100は、加速度計280によって感知され得る動きと、監視コントローラ230によって受信される加速度計信号とによって、自動的に覚醒させられる。組み立てに加えて、実施形態では、温度センサ232は、マウスピース12の近くの位置にあるような動作位置に移動させられることができる。いくつかの実施形態では、例えば、ハウジング110に取り付けられた表示器要素は、照明、振動、または放音によって、装置が電源を入れられていることを示し、任意に、使用可能であること(すなわち、適切に組み立てられていること)を示す。例えば、そのような表示器は、監視コントローラ230にすべて接続された部材10、100、12の間の電気的または誘導的な接点およびスイッチによって作動させることができる。また、先に説明したように、ハウジング110内または上の加速度計280を使用するいくつかの実施形態では、組み立て中などに装置100を取り扱うことで、予め設定されたソフトウェアアルゴリズムまたはプログラムに基づきセンサがオンになるように装置がウェイクアップする。加速度計280によって検出された動き信号は、監視コントローラ230によって実行されるソフトウェアプログラムによって使用され、装置が正しく組み立てられているかどうかを判定することができる。このソフトウェアアルゴリズムは、機械学習を使用して、正しい装置100の組み立てに関連する動きを検出し、学習することができる。例えば、機械学習アルゴリズムは、動き信号のシーケンスを入力として受け取り、動き信号のシーケンスが、1つまたは複数の学習された許容可能な組立シーケンスにどれだけ密接に一致するかを判定して、装置アセンブリの正しさの尺度を生成し、任意に、視覚的に示す表示器をトリガすることができる(例えば、正しさの尺度が予め設定された閾値以上または以下の場合には正しさのための緑色の光や、正しさの尺度が予め設定された閾値以下または以上の場合には不正解のための赤色の光など)。 Also, before use, the nebulizer is assembled by either user. Nebulizer device 10, nebulizer sensing device 100, and mouthpiece 12 can be inspected, for example, to ensure they are clean, before being assembled. Also, other components of the nebulizer device can be assembled and connected as required, eg any power supplies and tubes can be connected/switched on as required. As mentioned above, in some embodiments, device 100 is automatically awakened by motion that may be sensed by accelerometer 280 and accelerometer signals received by supervisory controller 230. In addition to assembly, in embodiments, temperature sensor 232 can be moved to an operational position, such as in a position near mouthpiece 12. In some embodiments, an indicator element attached to housing 110 indicates, for example by illumination, vibration, or sound emission, that the device is powered and, optionally, ready for use. i.e., properly assembled). For example, such indicators may be activated by electrical or inductive contacts and switches between members 10, 100, 12 all connected to supervisory controller 230. Also, as previously discussed, in some embodiments using an accelerometer 280 in or on the housing 110, handling of the device 100, such as during assembly, may cause the sensor to be activated based on a preconfigured software algorithm or program. The device wakes up so that it turns on. Motion signals detected by accelerometer 280 can be used by a software program executed by supervisory controller 230 to determine whether the device is assembled correctly. This software algorithm can use machine learning to detect and learn movements associated with correct device 100 assembly. For example, a machine learning algorithm receives as input a sequence of motion signals and determines how closely the sequence of motion signals matches one or more learned acceptable assembly sequences to assemble the device. may generate a correctness measure and optionally trigger a visual indicator (e.g., a green color for correctness if the correctness measure is above or below a preset threshold). light or a red light for incorrect answers if the correctness measure is below or above a preset threshold).

適切に組み立てられた後、ユーザは、マウスピースを自分の口の中に挿入し、例えば歯の間に挿入する。フェイスマスクが使用される実施形態では、フェイスマスクは適切に配置される。フェイスマスクを使用するこれらの実施形態では、フェイスマスクは、ユーザの口に挿入または接触するように配置された温度センサ、またはユーザの顔に接触してユーザの温度を測定するようにフェイスマスクに配置された温度センサを備えていることができる。232のような温度センサを備えている実施形態では、この温度センサは、唇の少なくとも一部に接触し、例えば、232が口の中にセットされ得る下唇に接触するが、ユーザの歯/歯茎を過ぎないようにする。サーミスタ信号またはデータは、メモリへの格納、処理(例えば、信号を温度に変換する)、および任意に、リモートシステムへの送信のために、監視コントローラ230に送られる。いくつかの実施形態では、サーミスタ信号は、コントローラによって実行されるソフトウェアプログラムによって唇の温度に変換することができる抵抗として測定され、さらにコア温度に変換される(例えば、ユーザの唇とコア温度との既知のまたは測定/計算された相関関係によって)。したがって、温度センサ232の使用によって、治療を行う際に、ユーザの温度データを測定し、追跡することができる。このような情報は、体温の上昇につながる悪化した状態の早期発見など、ユーザの一般的な健康状態を判定するのに有用である。また、センサを口の中に適切かつ一貫して配置すると、ユーザの体温と一致した温度検知が得られる一方、不適切な使い方をすると、温度検知が得られなかったり、不規則になったりするので、温度監視は、コンプライアンスの1つの指標としても機能する。前述したように、いくつかの実施形態では、温度センサは、内部空間の導管またはハウジング110の導管に含まれる。導管内の温度センサは、吐き出し温度を記録することができ、この吐き出し温度は、当業者の相関関係を通じて、呼吸するユーザのコア温度に関連する。導管の温度センサは、センサ232に対する冗長な温度センサとすることができ、また、センサ232の代わりに代替の温度センサを提供することができる。 Once properly assembled, the user inserts the mouthpiece into his or her mouth, for example between his teeth. In embodiments where a face mask is used, the face mask is appropriately positioned. In those embodiments using a face mask, the face mask includes a temperature sensor positioned to be inserted into or in contact with the user's mouth, or a temperature sensor placed on the face mask to contact the user's face and measure the user's temperature. A temperature sensor may be provided. In embodiments comprising a temperature sensor such as 232, the temperature sensor contacts at least a portion of the lips, for example the lower lip, where 232 may be set in the mouth, but not the user's teeth/ Make sure not to go past the gums. The thermistor signal or data is sent to monitoring controller 230 for storage in memory, processing (eg, converting the signal to temperature), and optionally transmission to a remote system. In some embodiments, the thermistor signal is measured as a resistance that can be converted to lip temperature by a software program executed by the controller, which is further converted to core temperature (e.g., between the user's lips and core temperature). (by known or measured/calculated correlations). Thus, the use of temperature sensor 232 allows temperature data of the user to be measured and tracked during treatment. Such information is useful in determining the user's general health, including early detection of deteriorating conditions that lead to increased body temperature. Additionally, while proper and consistent placement of the sensor in the mouth can result in temperature sensing consistent with the user's body temperature, improper use can result in absent or erratic temperature sensing. Therefore, temperature monitoring also functions as one indicator of compliance. As previously discussed, in some embodiments the temperature sensor is included in the interior space conduit or the housing 110 conduit. A temperature sensor within the conduit may record the exhalation temperature, which, through correlations of those skilled in the art, is related to the core temperature of the breathing user. The conduit temperature sensor can be a redundant temperature sensor to sensor 232 and can provide an alternative temperature sensor in place of sensor 232.

ユーザによるネブライザ監視システム100の使用に関して上から続けると、マウスピース12を口に適切に挿入した後、ユーザは、例えば、ゆっくりとした深呼吸、または繰り返し呼吸(tidalbreathing)を使用して、呼吸(例えば、吸い込んで、吐き出す)するように導かれるかまたは指示される。いくつかの実施形態では、薬用溶液のネブライジング/エアロゾル化を可能にする前に、流量センサ(例えば、圧力センサ222)が係合される。これらの実施形態では、流量センサは、ユーザが周囲の空気を吸ったり吐いたりする信号またはデータを監視コントローラ230に送信し、これらの信号またはデータから監視コントローラ230は、治療セッションのために吸ったり吐いたりする量および吐き出し量を決定するソフトウェアプログラムを実行することができる。例えば、データをリモートシステム(例えば、外部コンピュータまたはクラウドベースのコンピュータシステム)に送信し、リモートシステム上で実行されるソフトウェアプログラムを使用してデータを分析し、各治療セッション中のユーザの吐き出し量の測定値を決定することができる。いくつかの実施形態では、適切な呼吸が確立されると、ネブライジング要素(例えば、ジェットネブライザ、ピエゾネブライザ、メッシュネブライザ)が有効になり、ユーザは薬の用量の吸い込みを行なうことで治療を開始することができる。温度に加えて、吐き出し量と呼吸数もユーザの監視に使用でき、吐き出し量および/または呼吸数がユーザの正常範囲外である場合には、これを使用してユーザまたは介護者に、増悪状態の開始を示すことができる。例えば、ユーザの正常またはベースラインの吐き出し量(例えば、以前に決定された平均、アベレージ、または閾値の吐き出し量値)と比較して、より小さい吐き出し量が測定される場合、監視コントローラ230またはリモートシステムは、増悪状態の可能性が検出されたことを示す信号を通信することができる。また、例えば、ユーザの通常の呼吸またはベースラインの呼吸(例えば、以前に決定された平均、アベレージ、または閾値呼吸数値)と比較して、より速いまたは遅い呼吸数の場合、監視コントローラ230またはリモートシステムは、増悪状態の可能性が検出されたことを示す信号を通信することができる。いくつかの実施形態では、ユーザの測定吐き出し量または呼吸数は、監視コントローラ230によってメモリに記憶されることに加えて、LEDライト224などの表示器によってユーザにリアルタイムで通信されたり、またはスマートフォン、リモートコンピュータ、または基地局に無線で通信されたりすることもできる。 Continuing from above with respect to a user's use of the nebulizer monitoring system 100, after properly inserting the mouthpiece 12 into the mouth, the user takes a breath (e.g., using slow, deep, or tidal breathing). , inhale, exhale). In some embodiments, a flow sensor (eg, pressure sensor 222) is engaged before allowing nebulization/aerosolization of the medicated solution. In these embodiments, the flow sensor sends signals or data to the monitoring controller 230 that the user is inhaling or exhaling ambient air, and from these signals or data the monitoring controller 230 determines whether the user is inhaling or exhaling ambient air. A software program can be executed to determine how much to spit and how much to spit. For example, data can be sent to a remote system (e.g., an external computer or a cloud-based computer system) and a software program running on the remote system can be used to analyze the data and determine the user's output during each treatment session. Measured values can be determined. In some embodiments, once proper breathing is established, the nebulizing element (e.g., jet nebulizer, piezo nebulizer, mesh nebulizer) is activated and the user begins treatment by inhaling a dose of medication. can do. In addition to temperature, exhalation volume and respiration rate can also be used to monitor the user and can be used to alert the user or caregiver of exacerbating conditions if exhalation volume and/or respiration rate are outside of the user's normal range. can indicate the start of. For example, if a smaller spit volume is measured compared to the user's normal or baseline spit volume (e.g., a previously determined mean, average, or threshold volume value), the monitoring controller 230 or the remote The system can communicate a signal indicating that a potential exacerbation condition has been detected. The monitoring controller 230 or the remote The system can communicate a signal indicating that a potential exacerbation condition has been detected. In some embodiments, the user's measured exhaled volume or respiratory rate, in addition to being stored in memory by the monitoring controller 230, is communicated to the user in real time by a display, such as an LED light 224, or by a smartphone, It may also be communicated wirelessly to a remote computer or base station.

図4A~図4Bおよび図5A~図5Bは、LEDライト224を監視コントローラ230の制御下でどのように配置および動作させて、使用中および使用後の両方でリアルタイムにユーザに通信およびフィードバックを提供して、使用および用量を追跡することができるかを示した。 4A-4B and 5A-5B illustrate how the LED lights 224 are placed and operated under the control of the supervisory controller 230 to provide communication and feedback to the user in real time both during and after use. showed how use and dosage can be tracked.

図4Aは、マウスピース12およびハウジング110を示すいくつかの実施形態の上面図である。この構成では、表示器1410は、マウスピース内の薬液の流れの軸線に対して垂直な方向に長尺状の形状を有しており、LEDライト224および光パイプ226が表示器の光強度の増減を提供する。図4Bは、光の強度を、吸い込みおよび吐き出しの強度の指標として使用できる方法を示している。例えば、圧力センサ222に接続された監視コントローラ230は、流れ方向および流量を確立し、CPU232によって実行されるソフトウェアプログラムの一部としてのアルゴリズムを使用して、流れ方向および流量を適切な電流/電圧に変換して、LED224によって放出される光の強度を調整(変調)することができる。図4Bの第1パネルは、ユーザが吸い込んだときに表示器1410からの光の強度が増加する実施形態を示す。図4Bの第2パネルは、ユーザが息を吐くと表示器からの光の強度が減少する実施形態を示す。光の強度は、流れの量だけでなく、流れの方向を示すことができ、よって、ネブライザの使用に関するリアルタイムの情報をユーザに提供することができる。例えば、ユーザは、効果的な治療のために周期的(tidally)に呼吸しているか、または十分に深い呼吸をしているかどうかに関して、リアルタイムの表示を得ることができる。 FIG. 4A is a top view of some embodiments showing mouthpiece 12 and housing 110. In this configuration, the indicator 1410 has an elongated shape in a direction perpendicular to the axis of flow of the drug solution in the mouthpiece, and the LED light 224 and light pipe 226 control the light intensity of the indicator. Provide increases and decreases. FIG. 4B shows how light intensity can be used as an indicator of inhale and exhale intensity. For example, the supervisory controller 230 connected to the pressure sensor 222 establishes the flow direction and flow rate and uses an algorithm as part of a software program executed by the CPU 232 to adjust the flow direction and flow rate to the appropriate current/voltage. can be converted to adjust (modulate) the intensity of the light emitted by the LED 224. The first panel of FIG. 4B shows an embodiment in which the intensity of light from indicator 1410 increases when the user inhales. The second panel of FIG. 4B shows an embodiment in which the intensity of light from the display decreases when the user exhales. The intensity of the light can indicate not only the amount of flow, but also the direction of flow, thus providing the user with real-time information regarding the use of the nebulizer. For example, a user can get a real-time indication as to whether they are breathing tidally or deep enough for effective treatment.

図5Aは、マウスピース12およびハウジング110を示すいくつかの他の実施形態の上面図である。この構成では、表示器1412は、マウスピース12内の薬液の流れの軸線に平行な方向に長尺状の形状を有する。この実施形態では、LEDライト224および光パイプ226は、表示器1412の範囲内で、伸長または成長の効果または印象を提供することができる。図5Bの第1パネルは、ユーザが吸い込んだときの表示器1412の範囲内での伸長を示す。図5Bの第2パネルは、ユーザが息を吐くときの表示器1412の範囲内での収縮を示す。伸長および収縮は、例えば、圧力センサ222から受信した信号に応答して監視コントローラ230によって実行されるソフトウェアプログラムに従って連続的に点灯する一連のLEDライトによって生成することができる。伸長/収縮は、ユーザが自分の用量の薬を受け取るべくネブライザを通して呼吸していることについて、ユーザにリアルタイムの指示を提供することができる。 FIG. 5A is a top view of some other embodiments showing mouthpiece 12 and housing 110. In this configuration, the indicator 1412 has an elongated shape in a direction parallel to the axis of flow of the medical solution within the mouthpiece 12. In this embodiment, LED lights 224 and light pipes 226 can provide a stretching or growing effect or impression within the display 1412. The first panel of FIG. 5B shows the expansion within indicator 1412 when the user inhales. The second panel of FIG. 5B shows contractions within indicator 1412 as the user exhales. Extensions and contractions can be generated, for example, by a series of LED lights that are illuminated continuously according to a software program executed by supervisory controller 230 in response to signals received from pressure sensor 222. The extension/deflation can provide a real-time indication to the user that they are breathing through the nebulizer to receive their dose of medication.

いくつかの実施形態では、異なる周波数(色)の光を使用して、例えば、吸い込みおよび吐き出しを示すことができる。例えば、図5Cは、表示器から放出される異なる色の光1413および1415を有するハウジング110の上面図を示す。図5Cの第1パネルは、吸い込みを示す表示器からの青色の光の発光1413を示し、図5Cの第2パネルは、吐き出しの際に表示器が発する紫色の光の発光1415を示す。(各色の)光の強度(または明るさ)は、監視コントローラ230によって制御され、吸い込みまたは吐き出しの空気流量をリアルタイムで示すべく使用され得る。 In some embodiments, different frequencies (colors) of light may be used to indicate inhalation and exhalation, for example. For example, FIG. 5C shows a top view of housing 110 with different colored lights 1413 and 1415 emitted from the indicators. The first panel of FIG. 5C shows the emission of blue light 1413 from the indicator indicating an inhale, and the second panel of FIG. 5C shows the emission of violet light 1415 from the indicator during an exhale. The intensity (or brightness) of the light (of each color) is controlled by the monitoring controller 230 and can be used to indicate in real time the inhalation or exhalation air flow rate.

本発明のいくつかの実施形態によれば、呼吸の吸い込み部分のみが監視される。例えば、弁13(図1A)を備えている実施形態であり、この実施形態では、吐く息は圧力センサ222(図2A)を通過する流れを引き起こさないので、本明細書に記載されているような流量センサは、吸う息のみを感知する。いくつかの実施形態では、吐く息が検出されるように、弁13のような弁は、装置との構成に含まれ得る。例えば、弁13は、ネブライザ監視装置100の一部として、またはネブライザ装置10の一部として、圧力センサ222とネブライザ装置10との間に配置され得る。 According to some embodiments of the invention, only the inhalation portion of the breath is monitored. For example, an embodiment with valve 13 (FIG. 1A), in which exhaled breath does not cause flow past pressure sensor 222 (FIG. 2A), as described herein. A flow sensor detects only inhaled breath. In some embodiments, a valve, such as valve 13, may be included in configuration with the device so that exhaled breath is detected. For example, valve 13 may be placed between pressure sensor 222 and nebulizer device 10, as part of nebulizer monitoring device 100 or as part of nebulizer device 10.

いくつかの他の実施形態は、吸い込みおよび吐き出しの強度を伝えるべく他の表示器を使用できることが理解される。例えば、いくつかの実施形態は、代替的または追加的に、ネブライザ監視装置100内の空気/エアロゾルの流れを示すべく、大きな音または柔らかい(ソフトな)音、ビープ音、和音または音楽片を発する可聴表示器を備えていることができる。また、可聴表示器は、呼吸の強さおよび/または方向(例えば、吸うvs吐く)に応じて、周波数および/または振幅(例えば、ラウドネス)が変化する音を発することができる。いくつかの他の任意の実施形態は、例えば、ネブライザ監視装置100内の空気/エアロゾルの流れ方向または速度に基づき振動強度を変化させることができる振動部材を備えていることができる。 It is understood that some other embodiments may use other indicators to convey inhalation and exhalation intensity. For example, some embodiments alternatively or additionally emit a loud or soft tone, beep, chord, or piece of music to indicate air/aerosol flow within the nebulizer monitoring device 100. May be equipped with an audible indicator. Also, the audible indicator can emit a sound that varies in frequency and/or amplitude (eg, loudness) depending on the strength and/or direction of breathing (eg, inhale vs. exhale). Some other optional embodiments may include a vibrating member that can vary the vibration intensity based on the flow direction or velocity of the air/aerosol within the nebulizer monitoring device 100, for example.

治療セッション中、ネブライザの使用は、例えばメモリ素子234を使用して、治療セッションに関する情報を記録するべく、ネブライザ監視装置によって監視することができる。上述のような吸い込みおよび吐き出しデータに加えて、用量データ(例えば、吸い込みされた空気の湿度が、予め設定された閾値よりも大きいことを湿度センサが示す吸い込み)を記録することができる。監視コントローラ230は、日時を記録し、各治療セッションの開始日時(例えば、最初の吸い込みが記録されたとき)および停止日時(データおよび時間)(例えば、最後の吸い込みまたは吐き出しが記録されたとき)を記憶するタイマーおよびリアルタイムクロック(例えば、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれか)を備えていることができる。各吸い込みおよび吐き出しは、空気流量(または圧力センサからの圧力)および任意に空気の流れの方向を示す一連のデータポイントとして、記録の日付および時刻、または予め設定された日付および時刻からの時間オフセットとともに記録することができる。 During a treatment session, use of the nebulizer can be monitored by a nebulizer monitoring device to record information regarding the treatment session, for example using memory element 234. In addition to inhale and exhale data as described above, dose data (eg, inhales where a humidity sensor indicates that the humidity of the inhaled air is greater than a preset threshold) can be recorded. The monitoring controller 230 records the date and time and includes the start date and time (e.g., when the first inhalation was recorded) and the stop date and time (data and time) (e.g., when the last inhalation or exhalation was recorded) of each treatment session. A timer and a real-time clock (e.g., either hardware or software) can be included to store the timer and real-time clock. Each inhale and exhale is recorded as a series of data points indicating air flow rate (or pressure from a pressure sensor) and optionally direction of air flow, or a time offset from a preset date and time. It can be recorded along with the

いくつかの実施形態では、ネブライザ監視装置100は、流れデータを使用して、服用が行われて完了したかどうかを判定し、その後、ネブライザ監視装置100をシャットダウンすることができる。例えば、CPU231は、予め設定された時間、例えば、5~20分(例えば、2~3分、3~7分、または5~12分)などの薬の服用のための予め設定された時間、および/または、予め設定された期間(例えば、5分、10分、15分、20分、30分)、装置を動かさない(例えば、加速度計信号に変化が無い)後に、装置をシャットダウンするか、または、装置がスリープモードに入るようにプログラムすることができる。ネブライザ監視装置100は、代替的または追加的に、ネブライザ監視装置100が覚醒した後で、および/または、予め設定された期間(例えば、5分、10分、15分、20分、または30分)の間、動かない(例えば、加速度計信号の変化が無い)後で、監視コントローラ230(圧力センサ222を介して)が10秒以上(20秒以上、30秒以上、60秒以上、または5分以上)の間、流れを検出しない(例えば、圧力信号または流量信号が無い、または圧力信号または流量信号の変化が無い)場合、シャットダウンまたはスリープモードに入るようにプログラムすることができる。いくつかの実施形態では、ネブライザ監視装置100は、監視コントローラ230が(圧力センサ222を介して)10秒以上(例えば、20秒以上、30秒以上、60秒以上、または5分以上)に亘ってゼロを横切る流量の変化(例えば、図2Cまたは図2Dを参照)を検出しない場合、装置を介した吸い込みおよび吐き出しが停止したことを示すように、シャットダウンまたはスリープモードに入るようにプログラムすることができる。いくつかの実施形態では、監視コントローラ230は、吸い込み/吐き出しの流れが検出されている間の時間量を処理し、その時間量を、用量を投与するための予め設定された閾値と比較することで、用量が投与されたかどうかを判定することができる。例えば、ネブライザ監視装置100によって測定された吸い込みおよび吐き出しの時間が、予め設定された時間の少なくとも80%である場合、投与が完了したと考えることができる。例えば、予め設定された時間が2~3分であれば、ネブライザ監視装置100が少なくとも1.6分の吸い込みおよび/または吐き出しを記録した場合に服用が行われたとみなされ、一方、予め設定された時間が5~12分であれば、ネブライザ監視装置100が少なくとも4分の吸い込み/吐き出しを記録した場合に服用が行われたとみなされる。 In some embodiments, nebulizer monitoring device 100 can use flow data to determine whether a dose has been taken and completed, and then nebulizer monitoring device 100 can be shut down. For example, the CPU 231 may specify a preset time for taking the medication, such as 5 to 20 minutes (eg, 2 to 3 minutes, 3 to 7 minutes, or 5 to 12 minutes); and/or shut down the device after a preset period of device inactivity (e.g., no change in accelerometer signal) (e.g., 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 minutes, 30 minutes). , or the device can be programmed to enter sleep mode. The nebulizer monitoring device 100 may alternatively or additionally be used for a preset period of time (e.g., 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 minutes, or 30 minutes) after the nebulizer monitoring device 100 wakes up. ), after no movement (e.g., no change in the accelerometer signal), the monitoring controller 230 (via the pressure sensor 222) is activated for 10 seconds or more (20 seconds or more, 30 seconds or more, 60 seconds or more, or 5 It can be programmed to enter a shutdown or sleep mode if no flow is detected (eg, no pressure or flow signal, or no change in pressure or flow signal) for a period of time (e.g., no pressure or flow signal, or no change in pressure or flow signal) for a period of time (more than 1 minute). In some embodiments, the nebulizer monitoring device 100 allows the monitoring controller 230 (via the pressure sensor 222) to perform a program to enter a shutdown or sleep mode if it does not detect a change in flow rate across zero (see, e.g., FIG. 2C or FIG. 2D), indicating that suction and exhalation through the device has ceased. Can be done. In some embodiments, the monitoring controller 230 processes the amount of time during which inhalation/exhalation flow is detected and compares the amount of time to a preset threshold for administering the dose. can determine whether a dose has been administered. For example, administration can be considered complete if the inhalation and exhalation times measured by the nebulizer monitoring device 100 are at least 80% of the preset time. For example, if the preset time is 2-3 minutes, a dose will be considered taken if the nebulizer monitoring device 100 records at least 1.6 minutes of inhalation and/or exhalation; If the duration is between 5 and 12 minutes, a dose is considered taken if the nebulizer monitoring device 100 records at least 4 minutes of inhalation/exhalation.

本発明のいくつかの実施形態によれば、湿度センサ250のデータを使用して、適切な投与または治療が発生したかどうかを判定することができる。動作において、エアロゾル化された薬が導管を流れ、湿度センサ250に接触すると、導管内の湿度が上昇する。例えば、ユーザがネブライザを使用する前に液体の薬の用量で薬のリザーバを満たすことを忘れた場合、低湿度が湿度センサによって測定され、その治療セッション中に監視コントローラ230に送信される。図6は、使用中に記録された湿度データのプロットの一例を示す。この例では、約45秒の前には湿度センサ250が周囲の空気の流れ(エアロゾル化された薬なし)の空気に晒され、約45秒から210秒の間には湿度センサ250が、ネブライザ装置10によって生成されたエアロゾル化された薬を備えている空気の流れに晒され、210秒後には湿度センサ250が周囲の空気の流れ(エアロゾル化された薬なし)に晒される。湿度センサ250がネブライザからのエアロゾル化された薬剤に晒され、湿度が80%以上に上昇したときに、急激な開始(オンセット)または遷移が見られる。同様の急激な低下は、ネブライザからのエアロゾル化された薬剤が停止され、湿度センサ250が比較的乾燥した周囲の空気に晒され、湿度が80%を大幅に下回るときに見られる。いくつかの実施形態では、ネブライザが適切に使用されている間(例えば、薬用溶液を使用している間)、平均周囲湿度は高くなるが、瞬間湿度は少なくともわずかに上下に振動する可能性があるが(例えば、ユーザが吸ったり吐いたりすると)、ネブライザ監視装置100は、測定された湿度の変化が使用を示していると判定することができる(例えば、治療前にベースライン湿度を測定することで)。いくつかの実施形態では、約20%、30%、40%、50%、60%、70%、または80%以上の相対湿度は、ネブライザ装置10が動作しており、ネブライズされる薬の処方に応じて、薬が充填されていることを示す。 According to some embodiments of the invention, humidity sensor 250 data can be used to determine whether proper administration or treatment has occurred. In operation, aerosolized medication flows through the conduit and contacts humidity sensor 250, which increases the humidity within the conduit. For example, if the user forgets to fill the medication reservoir with a dose of liquid medication before using the nebulizer, low humidity will be measured by the humidity sensor and sent to the monitoring controller 230 during that therapy session. FIG. 6 shows an example plot of humidity data recorded during use. In this example, before about 45 seconds, humidity sensor 250 is exposed to ambient airflow (no aerosolized drug), and between about 45 seconds and 210 seconds, humidity sensor 250 is exposed to the nebulizer. After 210 seconds of being exposed to an air flow comprising the aerosolized drug produced by the device 10, the humidity sensor 250 is exposed to an ambient air flow (without aerosolized drug). An abrupt onset or transition is seen when the humidity sensor 250 is exposed to aerosolized drug from a nebulizer and the humidity rises above 80%. A similar rapid drop is seen when the aerosolized drug from the nebulizer is turned off and the humidity sensor 250 is exposed to relatively dry ambient air, with humidity significantly below 80%. In some embodiments, while the nebulizer is in proper use (e.g., while using a medicated solution), the average ambient humidity will be high, but the instantaneous humidity may oscillate at least slightly up and down. (e.g., when the user inhales or exhales), the nebulizer monitoring device 100 can determine that a change in measured humidity is indicative of use (e.g., when measuring baseline humidity before treatment). ). In some embodiments, a relative humidity of about 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, or 80% or more is present when the nebulizer device 10 is operating and the drug formulation being nebulized. , indicating that the medicine is filled.

いくつかの実施形態では、ユーザの投与コンプライアンスの監視は、監視コントローラ230によって処理および保存されることに加えて、ネブライザ監視装置上の表示器によってユーザにリアルタイムで伝達することもできる。例えば、LEDライトまたはディスプレイを使用して、予め設定された時間帯に服用された用量の数を識別することができる。これらのLEDまたはディスプレイは、ユーザにリアルタイムの投与/治療情報を提供することができる。 In some embodiments, monitoring of the user's dosing compliance, in addition to being processed and stored by the monitoring controller 230, can also be communicated to the user in real time by a display on the nebulizer monitoring device. For example, an LED light or display can be used to identify the number of doses taken during a preset time period. These LEDs or displays can provide real-time dosing/treatment information to the user.

図4Aは、用量表示器1414のアレイを示す。用量表示器1414は、プリント回路基板PCB210に実装された1つまたは複数の表示器LED242が活性化されたときに照らされる光パイプ244の一端に接続されたハウジング内の窓を備えていることができる。監視コントローラ230は、湿度センサ250および/または圧力センサ222から受信した信号および/またはデータの関数として、(本明細書に記載されているように)治療が完了したときに決定することができ、1つまたは複数の表示器要素1414を適切に照らすことができ、例えば、検出された治療または投与量ごとに1つの要素を照らすことができる。いくつかの実施形態では、表示器要素1414は、一度点灯すると、予め設定された時間(例えば、8時間または12時間-治療が6時間ごとである場合、用量表示器1414は、用量が最後の6時間以内に摂取されたことを示す6時間に亘って、点灯したままであり得る)に亘って、または予め設定された時間に達するまで(例えば、午前12時、午前2時、または最後の投与/治療の予想時刻とその日の最初の投与/治療の予想時刻との間の任意の時刻(例えば午前6時))まで、表示器1414が1日の間に何回の投与が完了したかを示し、その日の最初の投与/治療の前にリセット(例えば、消灯)されるようにする。そして、24時間後には、リセット(例えば、消灯)され、別の日の投与量のカウントを再び開始することができる。したがって、表示器要素1414は、ユーザまたは医療提供者に投与量のカウントを確認する方法を提供することができ、ネブライザ療法へのコンプライアンスをサポートおよび追跡するのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、他の表示器を使用することができ、例えば、投与セッションが完了したときに音を発する可聴表示器、または投与セッションが完了したときに振動する振動要素を使用することができる。 FIG. 4A shows an array of dose indicators 1414. Dose indicator 1414 may include a window in the housing connected to one end of light pipe 244 that is illuminated when one or more indicator LEDs 242 mounted on printed circuit board PCB 210 are activated. can. The monitoring controller 230 can determine when the treatment is complete (as described herein) as a function of signals and/or data received from the humidity sensor 250 and/or the pressure sensor 222; One or more indicator elements 1414 can be suitably illuminated, eg, one element for each detected treatment or dose. In some embodiments, indicator element 1414, once illuminated, indicates a preset period of time (e.g., 8 hours or 12 hours - if the treatment is every 6 hours, dose indicator 1414 indicates that the last dose has been received). may remain on for up to 6 hours to indicate ingestion within 6 hours) or until a preset time is reached (e.g., 12:00 a.m., 2:00 a.m., or the last Until any time (e.g., 6 a.m.) between the expected time of administration/therapy and the expected time of the first administration/therapy of the day, indicator 1414 indicates how many doses have been completed during the day. and be reset (e.g., turned off) before the first dose/treatment of the day. Then, after 24 hours, it is reset (eg, turned off) and can begin counting doses again for another day. Thus, indicator element 1414 can provide a user or health care provider with a way to confirm dose counts and can help support and track compliance with nebulizer therapy. In some embodiments, other indicators may be used, such as an audible indicator that emits a sound when a dosing session is complete, or a vibrating element that vibrates when a dosing session is complete. Can be done.

いくつかの実施形態では、投与コンプライアンス決定のために複数のセンサを使用することができ、例えば、使用の量と質の両方を決定することができる。これは、ユーザが、(1)上手な技術を持つ常連ユーザ、(2)下手な技術を持つ常連ユーザ、(3)上手な技術を持つ不定期ユーザ、(4)下手な技術を持つ不定期ユーザ、であるかどうかを判定するのに役立つ。例えば、ユーザがリクライニングしているか、うつむいているか(例えば、加速度計280によって測定される角度方向が水平ではなく、R≠0の場合など、図1A参照)、または頭を傾けている場合(例えば、加速度計280によって測定される角度方向が水平ではなく、R≠0の場合など、図1A参照)など、正しくないまたは最適ではない向きで使用されているネブライザは、監視コントローラ230が加速度計280から受信した信号を用いて検出することができる。この状況では、ユーザが装置を介して正しく呼吸している場合、流量が検出されることになるが、最も可能性が高いのは、医療溶液のすべてまたは一部がリザーバからこぼれる可能性があるので、湿度が、ネブライズされた材料に期待される時間に亘って、典型的な値(例えば、予め設定された治療期間の間、約80%RH以上)に到達しないことである。別のシナリオでは、ネブライザの電源を入れて、治療の典型的な時間持続の一部または全部の間、表面上に(例えば、加速度計280に従って正しい向きで)配置するかもしれない。ここで、温度センサは、治療の継続時間に亘って、マウスピースがユーザに接触していないことを示すかもしれないのであり、圧力センサも、湿度センサが湿度を検出するかもしれないが、時間の一部の間、ユーザがネブライズされた材料を呼吸していないことを示すだろう。さらに別のシナリオでは、ユーザがネブライザのリザーバに薬を追加するのを忘れたかもしれないが、その他の点ではネブライザを正しく使用しているかもしれない(例えば、正しい方向、マウスピースが予め設定された位置にある、正しい呼吸をしている)。このシナリオでは、湿度センサは、ネブライザの薬が供給されていないことを示すであろう。したがって、2つ以上のセンサからのデータの組み合わせは、服用の量および質の決定に使用するソフトウェアベースのプログラムまたはアルゴリズムによって使用するための、より堅牢なデータを提供するのに有用である。 In some embodiments, multiple sensors can be used to determine dosing compliance, eg, to determine both quantity and quality of usage. This means that users are (1) regular users with good skills, (2) regular users with bad skills, (3) irregular users with good skills, and (4) irregular users with poor skills. Useful for determining whether the user is For example, if the user is reclining, facing down (e.g., when the angular direction measured by accelerometer 280 is not horizontal and R x ≠ 0, see FIG. 1A), or tilting the head ( A nebulizer that is being used in an incorrect or non-optimal orientation, such as when the angular direction measured by accelerometer 280 is not horizontal and R y ≠ 0 (see FIG. 1A), may cause monitoring controller 230 to Detection can be performed using signals received from a total of 280 sources. In this situation, if the user is breathing correctly through the device, a flow rate will be detected, but most likely all or some of the medical solution may spill from the reservoir. Therefore, the humidity does not reach typical values (eg, above about 80% RH for a predetermined treatment period) over a period of time that is expected for the nebulized material. In another scenario, the nebulizer may be turned on and placed on a surface (eg, in the correct orientation according to accelerometer 280) for some or all of the typical time duration of the treatment. Here, a temperature sensor may indicate that the mouthpiece is not in contact with the user for the duration of the treatment, a pressure sensor may also indicate that the mouthpiece is not in contact with the user, and a humidity sensor may detect humidity, but the will indicate that the user is not breathing the nebulized material for some time. In yet another scenario, the user may have forgotten to add medication to the nebulizer reservoir, but may have otherwise used the nebulizer correctly (e.g. correct orientation, mouthpiece preset). position and breathing correctly). In this scenario, the humidity sensor will indicate that the nebulizer drug is not being delivered. Combining data from two or more sensors is therefore useful in providing more robust data for use by software-based programs or algorithms used to determine dose quantity and quality.

本発明のいくつかの実施形態によれば、ネブライザ監視装置100は、監視コントローラ230に接続された1つまたは複数の圧力センサ222、湿度センサ250、温度センサ230、加速度計またはジャイロスコープ280を備えていることができる。動作において、監視コントローラ230は、各センサから信号を受信し、信号を生のセンサデータに変換し(例えば、アナログ/デジタル変換器を使用して)、生のセンサデータをメモリ233に格納する。ネブライザ監視装置100は、監視コントローラ230がデータをリモートシステム(例えば、基地局300、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、クラウドベースシステム)に送信することを可能にする1つまたは複数のトランシーバ290を備えていることができる。本発明のいくつかの実施形態によれば、監視コントローラ230は、生のセンサデータ(例えば、圧力データ、湿度データ、温度データ、加速度計データ、ジャイロスコープデータ)の一部または全部をリモートシステムに送信することができる。生のセンサデータは、監視コントローラ230および/またはリモートシステムによって処理され、処理済みのセンサデータを作成することができる。例えば、圧力センサは、電圧または電流レベルの形で信号を送信し、電圧または電流レベルは処理されて、圧力の測定値に変換される。処理されたセンサデータは、生のセンサデータと一緒に、または生のセンサデータの代わりに、リモートシステムに送信することができる。ネブライザ監視システムは、一日の日付と時刻を追跡するリアルタイムクロックを備えていることができ、または監視コントローラ230に日付と時刻の情報を提供する日付と時刻のサーバに無線で(例えば、WiFi、Bluetooth(登録商標)またはZigBee(登録商標)を使用して)接続することができる。監視コントローラ230は、センサ生データが受信されたその日時を記録することができるように、センサ生データを日付および/またはタイムスタンプに関連付けることができる。いくつかの実施形態に従って、日付およびタイムスタンプは、ローカルまたはGMTの時間および日付のデジタル表現とすることができる。いくつかの実施形態に従って、日付およびタイムスタンプは、予め設定された日付および/または時間からのオフセット値(例えば、1980年1月1日の午前0時からの数秒、または現在の日の午前0時からの数秒)とすることができる。いくつかの実施形態に従って、監視コントローラ230は、メモリに格納された生のセンサデータの各要素(例えば、単一のデータポイントに対応するデータ値またはデータ値グループ)または要素グループに関連付けられた日付および/またはタイムスタンプ値を、格納することができる。いくつかの実施形態に従って、監視コントローラ230は、メモリに格納された処理済みセンサデータの各要素(例えば、1つのデータポイントに対応するデータ値またはデータ値グループ)または要素グループに関連付けられた日付および/またはタイムスタンプ値を、格納することができる。本発明のいくつかの実施形態に従って、監視コントローラ230は、対応する日付および/またはタイムスタンプを、リモートシステムに送信された生のセンサデータおよび/または処理されたセンサデータのいずれかと共に備えていることができる。 According to some embodiments of the invention, nebulizer monitoring device 100 includes one or more pressure sensors 222, humidity sensors 250, temperature sensors 230, accelerometers or gyroscopes 280 connected to a monitoring controller 230. It can be done. In operation, supervisory controller 230 receives signals from each sensor, converts the signals to raw sensor data (eg, using an analog-to-digital converter), and stores the raw sensor data in memory 233. Nebulizer monitoring device 100 includes one or more transceivers 290 that allow monitoring controller 230 to transmit data to a remote system (e.g., base station 300, personal computer, smartphone, cloud-based system). Can be done. According to some embodiments of the invention, the supervisory controller 230 transmits some or all of the raw sensor data (e.g., pressure data, humidity data, temperature data, accelerometer data, gyroscope data) to a remote system. Can be sent. Raw sensor data may be processed by monitoring controller 230 and/or a remote system to create processed sensor data. For example, a pressure sensor sends a signal in the form of a voltage or current level that is processed and converted into a pressure measurement. The processed sensor data can be sent to a remote system along with or in place of the raw sensor data. The nebulizer monitoring system can include a real-time clock that tracks the date and time of the day, or wirelessly (e.g., WiFi, (using Bluetooth® or ZigBee®). The monitoring controller 230 may associate the sensor raw data with a date and/or time stamp so that the date and time the sensor raw data was received can be recorded. According to some embodiments, the date and timestamp may be a digital representation of local or GMT time and date. In accordance with some embodiments, the date and time stamp are offset from a preset date and/or time (e.g., seconds after midnight on January 1, 1980, or midnight on the current day). seconds). In accordance with some embodiments, the monitoring controller 230 determines the date associated with each element (e.g., a data value or group of data values corresponding to a single data point) or group of elements of raw sensor data stored in memory. and/or timestamp values may be stored. In accordance with some embodiments, the monitoring controller 230 determines the date and time associated with each element (e.g., a data value or group of data values corresponding to a data point) or group of elements of processed sensor data stored in memory. /or a timestamp value may be stored. In accordance with some embodiments of the invention, the monitoring controller 230 includes a corresponding date and/or time stamp with either the raw sensor data and/or the processed sensor data transmitted to the remote system. be able to.

図7Aは、本発明のいくつかの実施形態による、ネブライザ監視装置100を受け入れるように構成された基地局(ベースステーション)300の実施形態を示す。図7Bは、それが使用されるような可能な環境、例えば、ナイトスタンドにおける基地局を示す。これらの図に描かれているように、基地局300は、ネブライザ監視装置100の一端(例えば、入口ポートまたはネブライザコネクタ114または出口ポートまたはマウスピースコネクタ112)を受け入れるためのポート710を有することができる。いくつかの実施形態では、基地局300は、壁のコンセントなどの電源への電気接続、例えば712を備えている。いくつかの実施形態では、ネブライザ監視装置100は、監視コントローラ230に接続された1つまたは複数のバッテリ260と、バッテリを充電するための充電回路とを備えていることができ、図7Aに示すようにネブライザ監視装置100が基地局300上に配置されると、ネブライザ監視装置100を充電することができる。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の電池260は、無線および/または誘導的に充電することができる。基地局300およびネブライザ監視装置100はそれぞれ、ネブライザ装置10が図7Aに示すように基地局に置かれたときに、基地局300の誘導コイル724によって生成される電界が、ネブライザ装置10の誘導コイル722に流れる電流を誘導するような、バッテリ260の誘導充電のための誘導コイル722、724を備えていることができる。ネブライザ装置10の誘導コイル722は、電池260の1つまたは複数を充電するべく電流の流れを制御する充電回路に接続することができる。いくつかの代替実施形態では、充電は、直接的な電気的接触を介して行われる。例えば、基地局が複数のポゴピン734を備えており、ネブライザマウントが複数の接触パッド732を備えている場合である。ポゴピン734および接触パッド732は、図7Aに示すように組み合わせると、ネブライザマウントとネブライザ監視装置との間に電気的接続を行い、例えば、バッテリ260を充電するべく、電気エネルギーを転送することができる。充電のためにネブライザ監視装置と基地局との間で、例えば、USB接続、標準的な2つまたは3つのプロングプラグ、または補助電源コードなど、他の形態の接触を行うことができることを理解されたい。 FIG. 7A illustrates an embodiment of a base station 300 configured to receive a nebulizer monitoring device 100, according to some embodiments of the invention. FIG. 7B shows a possible environment in which it may be used, for example a base station in a nightstand. As depicted in these figures, base station 300 can have a port 710 for receiving one end of nebulizer monitoring device 100 (e.g., inlet port or nebulizer connector 114 or outlet port or mouthpiece connector 112). can. In some embodiments, base station 300 includes an electrical connection, eg, 712, to a power source such as a wall outlet. In some embodiments, nebulizer monitoring device 100 can include one or more batteries 260 connected to monitoring controller 230 and charging circuitry for charging the batteries, as shown in FIG. 7A. When the nebulizer monitoring device 100 is placed on the base station 300 in this way, the nebulizer monitoring device 100 can be charged. In some embodiments, one or more batteries 260 can be wirelessly and/or inductively charged. The base station 300 and the nebulizer monitoring device 100 each have an electric field generated by the induction coil 724 of the base station 300 when the nebulizer device 10 is placed at the base station as shown in FIG. 7A. Induction coils 722 , 724 can be included for inductive charging of battery 260 , such as inducing a current through 722 . The induction coil 722 of the nebulizer device 10 can be connected to a charging circuit that controls the flow of current to charge one or more of the batteries 260. In some alternative embodiments, charging occurs via direct electrical contact. For example, if the base station is equipped with multiple pogo pins 734 and the nebulizer mount is equipped with multiple contact pads 732. Pogo pins 734 and contact pads 732, when combined as shown in FIG. 7A, can provide an electrical connection between the nebulizer mount and the nebulizer monitoring device to transfer electrical energy, for example, to charge battery 260. . It is understood that other forms of contact can be made between the nebulizer monitoring device and the base station for charging, such as, for example, a USB connection, a standard two or three prong plug, or an auxiliary power cord. sea bream.

いくつかの実施形態では、基地局300は、1つまたは複数のコントローラ(例えば、中央処理装置および関連するメモリおよび/またはチップ上のシステム)と、1つまたは複数の無線トランシーバ(例えば、Bluetooth(登録商標)、WiFi、ZigBee(登録商標)、および/またはセルラーデータ通信が可能)とを備えていることができ、ネブライザ監視装置100は、無線トランシーバ290(例えば、Bluetooth(登録商標)、WiFi、ZigBee(登録商標)、および/またはセルラーデータ通信が同様に可能)を備えていることができる。ネブライザ監視装置100のトランシーバ290は、生データおよび処理済みデータを基地局300の無線トランシーバに送信することができる。いくつかの実施形態では、基地局300は、スマートフォンやタブレット、パーソナルコンピュータ、ローカルハブ、またはクラウドなどのリモートシステムとの無線通信のための無線トランシーバを備えていることができる。 In some embodiments, base station 300 includes one or more controllers (e.g., a central processing unit and associated memory and/or systems on a chip) and one or more wireless transceivers (e.g., Bluetooth ( nebulizer monitoring device 100 can include a wireless transceiver 290 (e.g., Bluetooth®, WiFi, and/or cellular data communication). ZigBee(R), and/or cellular data communications (also possible). Transceiver 290 of nebulizer monitoring device 100 may transmit raw data and processed data to a wireless transceiver of base station 300. In some embodiments, base station 300 may include a wireless transceiver for wireless communication with remote systems such as a smartphone or tablet, a personal computer, a local hub, or the cloud.

ネブライザ監視装置100は、ネブライザ装置10がユーザによって使用されたときに使用量データを収集し、センサから収集されて監視コントローラ230によってメモリに格納されたデータは、例えば、Bluetooth(登録商標)またはWiFi通信を使用して、基地局300にワイヤレスで送信することができる。いくつかの実施形態では、データは、ネブライザ装置10が使用されている間、リアルタイムで送信することができる(例えば、送信に先立って監視コントローラ230がデータを処理することによる遅延を含む)。いくつかの実施形態に従って、データは、例えば、ネブライザ監視装置100が基地局にドッキングまたは配置され、ネブライザ監視装置100が充電されている間に、後の時間に送信することができる。いくつかの実施形態では、基地局は、例えば、ネブライザ監視装置100(例えば、1つまたは複数のセンサ)を較正するべく、ネブライザ監視装置100の設定または動作を再構成するべく、またはネブライザ監視装置100のファームウェアまたはソフトウェアを更新するべく、ネブライザ監視装置にデータを送信するように使用することができる。 The nebulizer monitoring device 100 collects usage data when the nebulizer device 10 is used by a user, and the data collected from sensors and stored in memory by the monitoring controller 230 is transmitted via, for example, Bluetooth® or WiFi. Communications may be used to transmit wirelessly to base station 300. In some embodiments, data may be transmitted in real time while nebulizer device 10 is in use (eg, including a delay due to monitoring controller 230 processing the data prior to transmission). According to some embodiments, data may be transmitted at a later time, for example, while nebulizer monitoring device 100 is docked or located at a base station and nebulizer monitoring device 100 is being charged. In some embodiments, the base station can, for example, calibrate the nebulizer monitoring device 100 (e.g., one or more sensors), reconfigure the settings or operation of the nebulizer monitoring device 100, or 100 firmware or software can be used to send data to a nebulizer monitoring device.

いくつかの実施形態では、ユーザは、例えば、監視装置が異なるネブライザ治療、または異なる患者もしくは対象に使用される場合に、複数のネブライザ監視装置および複数の基地局を有することができる。これらの実施形態のいくつかでは、ネブライザ監視装置は、充電のために任意の数の基地局にユニバーサルに接続するように構成されるが、一意の識別子(例えば、ソフトウェアおよび/またはハードウェアで、MACアドレスまたは装置シリアル番号など)を割り当てることができる。一意の識別子は、ネブライザ監視装置内のソフトウェアによって、データのソースを識別するため(例えば、クラウドベースのシステムに送信されるデータストリームのデータプレフィックスまたはソース識別子)、基地局に置かれた装置の識別を決定するため(例えば、基地局内のソフトウェアによって、データをどこに送信するか、または装置をどのように充電するかを決定する)、および意図された使用のために装置を構成するため(例えば、特定の治療のためにネブライザを構成する)に使用することができる。例えば、ネブライザ監視装置は、基地局に接続しようとするときに、一意の識別子またはキー(例えば、文字列)のデータを基地局に送信することができ、基地局は、基地局のCPU上で実行されるアルゴリズム(例えば、ソフトウェアモジュールまたはプログラム)を介して、受信した一意の識別子に関連するその特定の装置から受信した任意のデータをどのように処理し、どこに送信するかを決定することができる。例えば、装置の一意の識別子と一緒にデータをメモリ要素に追加し、処理のためにクラウドベースのコンピュータシステムに送信することができ、またはデータを無視する、例えば特定の基地局によって追加されないかもしくは送信されないようにすることができる。いくつかの実施形態では、基地局とネブライザ監視装置は、正しい装置が一致する基地局にドッキングされるか、またはドッキング中である場合、表示器(例えば、視覚的、聴覚的)がユーザに警告するようにペアリングすることができる。この実施形態では、ドッキングステーションのソフトウェアは、装置の一意の識別子に基づき、特定のネブライザ監視装置にのみ接続するように構成することができる(例えば、ドッキングステーションのソフトウェアは、装置の一意の識別子をメモリに格納されたものと比較し、装置の一意の識別子がメモリに格納されたものと一致する場合にのみ、装置に接続し、データ転送を許可し、および/または充電を許可することができる)。 In some embodiments, a user may have multiple nebulizer monitoring devices and multiple base stations, for example, if the monitoring devices are used for different nebulizer treatments or for different patients or subjects. In some of these embodiments, the nebulizer monitoring device is configured to universally connect to any number of base stations for charging, but with a unique identifier (e.g., in software and/or hardware). (such as a MAC address or device serial number). A unique identifier is used by software within the nebulizer monitoring device to identify the source of the data (e.g., a data prefix or source identifier for a data stream sent to a cloud-based system), and the identification of the device located at the base station. (e.g., by software within the base station to determine where to send data or how to charge the device) and to configure the device for its intended use (e.g., by software in the base station to determine where to send data or how to charge the device) configuring the nebulizer for specific treatments). For example, when a nebulizer monitoring device attempts to connect to a base station, it can send unique identifier or key (e.g., a string) data to the base station, and the base station Through an algorithm (e.g. a software module or program) executed, it is possible to determine how to process and where to send any data received from that particular device associated with the received unique identifier. can. For example, the data can be added to a memory element along with a unique identifier of the device and transmitted to a cloud-based computer system for processing, or the data can be ignored, e.g. not added by a particular base station or You can prevent it from being sent. In some embodiments, the base station and nebulizer monitoring device are configured such that an indicator (e.g., visual, audible) alerts the user when the correct device is docked or is being docked to a matching base station. You can pair it as you like. In this embodiment, the docking station software may be configured to connect only to a particular nebulizer monitoring device based on the device's unique identifier (e.g., the docking station software may may be compared to what is stored in memory and may connect to the device, permit data transfer, and/or permit charging only if the device's unique identifier matches that stored in memory; ).

いくつかの実施形態では、ネブライザ監視装置は、不揮発性フラッシュデータなどのメモリ(例えば、図2Bの233)を備えており、センサから収集したデータを数日間(例えば、少なくとも7日間、少なくとも約3日間)保存することができる。例えば、メモリは、約24メガビットの不揮発性データを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、CPU231は、圧力データを処理して、流量および用量の指示を提供する(例えば、LEDライトを点灯させる)だけであり、湿度および温度などの他のデータをメモリに格納する。保存されたデータは、リモートシステムに送られ、外部で処理することができる(例えば、基地局またはクラウドベースのコンピューティングシステムに送られる)。他の実施形態では、CPU231は、生のセンサデータを処理して、湿度、吐き出し量、および温度データの計算を決定することができる(日付およびタイムスタンプ情報の有無を問わない)。 In some embodiments, the nebulizer monitoring device includes memory (e.g., 233 in FIG. 2B), such as non-volatile flash data, to store data collected from the sensor for several days (e.g., at least 7 days, at least about 3 days). (days) can be stored. For example, the memory may contain approximately 24 megabits of non-volatile data. In some embodiments, CPU 231 only processes pressure data to provide flow rate and dose instructions (e.g., turns on an LED light) and stores other data in memory, such as humidity and temperature. do. The stored data can be sent to a remote system and processed externally (eg, sent to a base station or cloud-based computing system). In other embodiments, CPU 231 may process raw sensor data to determine calculations of humidity, spit volume, and temperature data (with or without date and timestamp information).

いくつかの実施形態では、基地局は、環境センサデータ(感知データ)を受信および保存するべく、1つまたは複数の環境監視センサを備えていることができる。例えば、VOCセンサ、COセンサ、オゾンセンサ、NOxセンサ、COセンサ、煙センサ、湿度センサ、温度センサ、および微粒子センサのうちの1つまたは複数のセンサである。また、カビ、胞子、バクテリア(細菌)、その他の毒素センサなどの他のセンサも考えられる。また、基地局は、センサに接続され、基地局のセンサから受信したデータを受信、処理、および保存することができるCPUおよびメモリを備えたコントローラを備えていることができる。 In some embodiments, a base station can include one or more environmental monitoring sensors to receive and store environmental sensor data. For example, one or more of a VOC sensor, a CO sensor, an ozone sensor, a NOx sensor, a CO2 sensor, a smoke sensor, a humidity sensor, a temperature sensor, and a particulate sensor. Other sensors are also possible, such as mold, spore, bacteria, and other toxin sensors. The base station can also include a controller connected to the sensors and including a CPU and memory that can receive, process, and store data received from the base station's sensors.

いくつかの実施形態では、基地局は、ユーザに伝達するためのLEDライトや可聴表示器などの表示器を備えている。例えば、室温、COレベル、微粒子レベルなどの収集された環境データを伝えるためである。いくつかの実施形態では、基地局の表示器は、ネブライザ監視装置が充電のために適切に配置されていること、ネブライザ監視装置が充電中であること、またはネブライザ監視装置が充電されて使用できる状態であることを伝えることができる。いくつかの実施形態では、表示器は、基地局が無線データを受信/送信するのはいつかを示すことができる。 In some embodiments, the base station includes an indicator, such as an LED light or an audible indicator, for communicating to the user. For example, to convey collected environmental data such as room temperature, CO 2 levels, particulate levels, etc. In some embodiments, an indicator at the base station indicates that the nebulizer monitoring device is properly positioned for charging, that the nebulizer monitoring device is charging, or that the nebulizer monitoring device is charged and ready for use. You can tell the status. In some embodiments, the indicator may indicate when the base station receives/transmits wireless data.

図8は、ネブライザ監視装置100を備えているシステム800の斜視図である。システム800は、ユーザシステム810および医師システム820を備えていることができる。いくつかの実施形態では、ユーザシステム810は、ユーザ、ネブライザ監視装置100、基地局300、およびスマートフォンやタブレットなどのスマートパーソナル装置400を備えていることができる。いくつかの実施形態では、医師システム820は、データ処理および/または視覚化のためのコンピュータ監視および関連するコンピュータなどのデータ視覚化システム600と、画面上のデータを見ることができる医療従事者および/または介護者とを備えていることができる。ユーザシステムおよび医師システムは、インターネットまたはプライベートデータネットワークなどのネットワーク410を介して、1つまたは複数のクラウドベースの分析システム500に接続することができる。いくつかの実施形態では、ネットワーク410は、スマート装置400に無線通信することができる。いくつかの実施形態では、ネットワーク410は、クラウドシステム500に有線または無線で通信することができ、データ可視化システム600に通信することができる。クラウドベースの分析システム500は、1つまたは複数のネブライザ監視装置100から生データおよび処理済みデータを受信し、受信したデータを処理および分析することができる。処理および分析されたデータは、ネットワーク410を介して医師システム600に送信することができる。 FIG. 8 is a perspective view of a system 800 that includes a nebulizer monitoring device 100. System 800 may include a user system 810 and a physician system 820. In some embodiments, user system 810 may include a user, nebulizer monitoring device 100, base station 300, and smart personal device 400, such as a smartphone or tablet. In some embodiments, the physician system 820 includes a data visualization system 600, such as computer monitoring and associated computers for data processing and/or visualization, and a medical professional who can view the data on the screen and and/or a caregiver. User systems and physician systems may connect to one or more cloud-based analysis systems 500 via a network 410, such as the Internet or a private data network. In some embodiments, network 410 can communicate wirelessly to smart device 400. In some embodiments, network 410 may communicate wired or wirelessly to cloud system 500 and may communicate to data visualization system 600. Cloud-based analysis system 500 can receive raw and processed data from one or more nebulizer monitoring devices 100 and process and analyze the received data. Processed and analyzed data may be transmitted to physician system 600 via network 410.

図8に描かれたシステムは、1人または複数のユーザによるネブライザ療法の使用およびコンプライアンスを監視するべく使用することができる。例えば、ユーザがネブライザを使用するたびに、ネブライザ監視システムは、例えば、圧力(例えば、流量)、ユーザ温度、湿度、装置の向きなどのセンサデータを記録することができる。このデータは、ネットワーク410を使用してクラウドベース分析システム500に送信することができ、クラウドベース分析システム500で処理または分析することができる。任意で、分析されたデータをユーザに送り返すことができ、例えばユーザのスマート装置400に送信して、例えばアプリを介して、投与が行われたことをユーザに知らせることができる。さらに、分析されたデータは、ユーザにフィードバックを提供するメッセージを生成するべく使用することができ、例えば、ユーザがネブライザ装置10を正しく使用していないこと(例えば、治療中に、ネブライザ装置10が水平でなかったこと、ユーザが深呼吸をしなかったこと、ユーザが十分な呼吸をしなかったこと、またはユーザが使用前にリザーバを薬で満たしていなかったこと)を示すべく使用することができる。 The system depicted in FIG. 8 can be used to monitor the use and compliance of nebulizer therapy by one or more users. For example, each time a user uses a nebulizer, the nebulizer monitoring system can record sensor data such as, for example, pressure (eg, flow rate), user temperature, humidity, device orientation, etc. This data can be sent to cloud-based analysis system 500 using network 410 and can be processed or analyzed by cloud-based analysis system 500. Optionally, the analyzed data can be sent back to the user, eg, to the user's smart device 400 to notify the user, eg, via an app, that a dose has taken place. Furthermore, the analyzed data can be used to generate messages that provide feedback to the user, e.g., that the user is not using the nebulizer device 10 correctly (e.g., during treatment, the nebulizer device 10 the user did not take a deep breath, the user did not take enough breaths, or the user did not fill the reservoir with medication before use) .

いくつかの実施形態では、システムは、図9に示すように、ユーザダッシュボード900を備えていることができる。ダッシュボード900は、例えば、スマートフォン400または可視化システム600を含む、任意のコンピュータシステムに表示することができる。ダッシュボードは、治療期間および/または最後の治療の平均吐き出し量、呼吸パターン(例えば、1分あたりの呼吸数)、1日および/または1ヶ月あたりの治療回数、ユーザの体温(例えば、直近の、および/または1日平均、1週間平均、1ヶ月平均、または治療期間平均)、ネブライザ機能、治療期間(例えば、過去1週間または1ヶ月間、または治療間隔に亘る、平均期間)、室温(例えば、現在の日、過去1週間または1ヶ月間、または治療期間の、最高および最低)、室内湿度(例えば、現在の日、過去1週間または1ヶ月間、または治療期間、の最高および最低)、マウスピースの配置(例えば、最後の使用時の装置の角度方向)、およびVOCを表示することができる。 In some embodiments, the system can include a user dashboard 900, as shown in FIG. Dashboard 900 can be displayed on any computer system, including, for example, smartphone 400 or visualization system 600. The dashboard displays average exhaled volume for the duration of treatment and/or last treatment, breathing pattern (e.g., breaths per minute), number of treatments per day and/or month, user's body temperature (e.g., most recent , and/or daily average, weekly average, monthly average, or treatment period average), nebulizer function, treatment period (e.g., average period over the past week or month, or treatment interval), room temperature ( room humidity (e.g., maximum and minimum of the current day, past week or month, or treatment period); , mouthpiece placement (eg, angular orientation of the device at last use), and VOC.

いくつかの実施形態では、医療提供者は、システム600上のデータを閲覧し、短期、中期、および長期の期間における投薬の量および質、ならびにユーザの健康に関して評価を行うことができる。ユーザは、この情報を閲覧して、ユーザの経過を評価し、潜在的な増悪の指標を特定することができる。医療提供者は、苦痛を訴えるユーザに対応してデータを閲覧し(例えば、遠隔で、または患者と一緒に)、データを調べて、増悪の始まりが起こっているかどうかを確認し、考えられる原因(例えば、過去2週間、ネブライザが正しく使用されていなかった)を評価することができる。その後、医療従事者は、回復剤の投与や抗生物質の投与などの適切な処置を処方し、必要に応じてユーザにネブライザの正しい使用方法や調停についての追加トレーニングを行う。中長期的には、例えば、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、6ヶ月、またはそれ以上の期間でデータを収集した後、増悪とは無関係に予定された訪問でユーザは医療従事者と会い、医療従事者はデータを引き出して、ユーザのコンプライアンスや全体的な健康状態についてアドバイスをすることができる。また、長期的な監視を行うことで、例えば、吐き出し量(呼気量)や呼吸数が時間の経過とともに変化する(例えば、増加して改善する、または減少して低下する)など、患者の一般的な健康状態に関する情報を得ることができる。また、長期的な監視は、クラウドシステム500上で実行されるソフトウェアがアラートをトリガするべく使用できる、時間とともに典型的に変化する吐き出し量および呼吸数に対するユーザの閾値を確立するのにも役立つ。例えば、各治療セッションの後、治療データをクラウドシステム500にアップロードすることができ、特定の測定値または計算値(例えば、生データまたは処理済み)を閾値と比較することができる。測定値または計算値が閾値よりも大きいか小さい場合か、または差が予め設定された量よりも大きいか小さい場合、クラウドシステム500は、ユーザのケアに問題がある可能性を示すメッセージまたはアラートを、ユーザ、医療提供者、または介護者に送信することができる。 In some embodiments, a health care provider can view data on the system 600 and make assessments regarding the quantity and quality of medications and the user's health in the short, medium, and long term. The user can view this information to assess the user's progress and identify indicators of potential exacerbation. Healthcare providers view the data in response to users complaining of distress (e.g., remotely or with the patient) and examine the data to determine if the onset of an exacerbation is occurring and to identify possible causes. (eg, the nebulizer has not been used correctly for the past two weeks). The medical professional then prescribes appropriate treatment, such as administration of restorative agents, administration of antibiotics, and, if necessary, provides additional training to the user on the correct use and mediation of the nebulizer. In the medium to long term, for example, after collecting data over a period of 1 month, 2 months, 3 months, 6 months, or more, the user may meet with a healthcare professional at a scheduled visit independent of the exacerbation; Healthcare professionals can pull the data and make recommendations about the user's compliance and overall health. Long-term monitoring can also be used to detect changes in the patient's general health, such as changes in exhalation volume or respiratory rate over time (e.g., increasing and improving, or decreasing and decreasing). You can obtain information about your health condition. Long-term monitoring also helps establish user thresholds for exhalation volume and breathing rate, which typically vary over time, that software running on cloud system 500 can use to trigger alerts. For example, after each treatment session, treatment data can be uploaded to cloud system 500 and certain measured or calculated values (eg, raw data or processed) can be compared to threshold values. If the measured or calculated value is greater than or less than the threshold, or if the difference is greater or less than a preset amount, the cloud system 500 sends a message or alert indicating that there may be a problem with the user's care. , to the user, health care provider, or caregiver.

いくつかの実施形態では、分析システム500は、温度、吐き出し量、呼吸数、または湿度などの1つまたは複数のパラメータが閾値以上または以下である場合に、ユーザおよび/または医療提供者にアラートを送信することができる。閾値は、大規模なサンプル集団から決定された予想される平均または平均値(例えば、体重、年齢、およびユーザの他の特性に基づき調整された値)に基づき、またはネブライザ監視装置100を使用して(例えば、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、6ヶ月、またはそれ以上の月数に亘って)収集されたユーザの履歴ベースラインデータに基づき、設定することができる。例えば、パラメータの値が閾値から約5%以上(例えば、約10%以上、約15%以上、または約20%以上)逸脱した場合、アラートをトリガすることができる。アラートは、設定された閾値からの逸脱量に応じて、異なる相手に送信することができる。例えば、2~3日の間にユーザの体温が1°C以上上昇した場合には、主介護者にアラートを送信し、2~3日の間にユーザの体温が2°C以上上昇した場合には、医療機関にアラートを送信することができる。別の例では、2~3日の間にユーザの吐き出し量が約5%以上減少した場合には、主介護者にアラートを送信し、2~3日の間にユーザの吐き出し量が約10%以上減少した場合には、医療提供者にアラートを送信することができ、医療提供者はユーザのデータを引き出し、および/またはユーザに連絡して是正措置を開始することができる。アラート(警告)は、医療提供者に送られる電話メッセージ、テキストメッセージ、電子メールメッセージ、または他の視覚的メッセージの形で行うことができる。 In some embodiments, the analysis system 500 alerts the user and/or health care provider when one or more parameters, such as temperature, exhaled volume, respiratory rate, or humidity, are above or below a threshold. Can be sent. The threshold may be based on an expected mean or mean value determined from a large sample population (e.g., a value adjusted based on weight, age, and other characteristics of the user) or using the nebulizer monitoring device 100. The settings may be based on the user's historical baseline data collected over a period of one month, two months, three months, six months, or more. For example, an alert can be triggered if the value of a parameter deviates from a threshold by about 5% or more (eg, about 10% or more, about 15% or more, or about 20% or more). Alerts can be sent to different parties depending on the amount of deviation from the set threshold. For example, if a user's body temperature increases by 1°C or more over a period of 2-3 days, an alert will be sent to the primary caregiver, and if a user's body temperature increases by 2°C or more over a 2-3 day period can send alerts to medical institutions. In another example, an alert may be sent to a primary caregiver if a user's vomiting rate decreases by more than about 5% over a 2-3 day period; % or more, an alert can be sent to a healthcare provider who can retrieve the user's data and/or contact the user to initiate corrective action. The alert can be in the form of a phone message, text message, email message, or other visual message sent to the health care provider.

図10は、本発明のいくつかの実施形態によるネブライザ監視システムの概要図である。システムと相互作用する際に、ユーザ1は、ユーザ監視テザー130に取り付けられることができる接触温度計232に接触しながら、ネブライザマウスピース12を介して吸い込みおよび吐き出し(二重頭矢印)を行う。ユーザ監視テザー130は、例えば、ユーザから監視コントローラ230にユーザ温度データを送信するべく、ユーザ監視システム100および監視コントローラ230に機械的および電気的に接続することができる。いくつかの代替的な実施形態では、ユーザ監視テザーは、例えば、ユーザからの温度データを、マウスピースを介してシステム100の監視コントローラ230に送信するべく、マウスピース12に機械的および電気的に接続することができる。図10において、二重頭矢印は、ネブライズされた薬の流れだけでなく、ユーザの吸い込みおよび吐き出しに起因するような空気の任意の流れを示すことができる。例えば、電気的接続による通信は、物理的接続(例えば、ワイヤ、ケーブル、USB、Auxコード)の使用、または無線伝送(例えば、WiFi、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、およびNFC)による通信を含んでいることができる。 FIG. 10 is a schematic diagram of a nebulizer monitoring system according to some embodiments of the invention. In interacting with the system, user 1 inhales and exhales (double-headed arrows) through nebulizer mouthpiece 12 while contacting a contact thermometer 232 that can be attached to user monitoring tether 130. User monitoring tether 130 may be mechanically and electrically connected to user monitoring system 100 and monitoring controller 230, for example, to transmit user temperature data from the user to monitoring controller 230. In some alternative embodiments, the user monitoring tether is mechanically and electrically connected to the mouthpiece 12, for example, to transmit temperature data from the user through the mouthpiece to the monitoring controller 230 of the system 100. Can be connected. In FIG. 10, double-headed arrows can indicate not only the flow of nebulized medication, but also any flow of air, such as due to the user's inhalation and exhalation. For example, communication via an electrical connection can be accomplished through the use of a physical connection (e.g., wire, cable, USB, Aux cord), or wireless transmission (e.g., WiFi, Bluetooth®, ZigBee®, and NFC). may include communications by.

ネブライザマウスピース12は、ネブライザ監視システム100に機械的に(例えば、プレスフィットまたはスナップフィット、またはテーパ状の継手を使用して)かつ流体的に接続することができる。いくつかの実施形態では、マウスピースは、ネブライザ監視システム100に取り外し可能に、機械的におよび流体的に接続される。いくつかの実施形態では、マウスピース12は、例えば、ユーザからのユーザ温度データをネブライザ監視システム100の監視コントローラ230に送信するべく、ネブライザ監視システム100に電気的接続される(例えば、取り外し可能に接続される)ことができる。ネブライザ監視システム100は、ユーザからの吸い込みおよび吐き出しの流路に、差圧センサ222などの1つまたは複数の流量センサを備えていることができる。いくつかの実施形態では、流量センサは、SensirionSDP31差圧センサ(SKU1649-1080-1-ND、Digi-Key、MN)を備えていることができる。吐き出しは、例えば一方向弁を介して、ネブライザ監視システム100の外に排出することができる。いくつかの実施形態では、吐き出しは、流量センサ222を通過/経緯するように流れた後に排気されることで、湿度センサ250に接触しないことができる。他の実施形態は、ネブライザのマウスピース上に配置される排気値(例えば、吐き出しが流量センサ222および湿度センサ250によって検出されない)や、または湿度センサ250が吐き出しの経路にある排気弁を備えていることができる。差圧センサ素子222は、監視コントローラ230に電気的接続することができ、流量および流れ方向のデータ(例えば、流量ベクトル)を監視コントローラ230に送信することができる。湿度センサ250は、監視コントローラ230に電気的接続することができ、湿度データを監視コントローラ230に送ることができる。また、ネブライザ監視システム100は、監視コントローラ230に通信可能に接続されて加速度データを監視コントローラ230に送信する加速度計280を備えていることができる。いくつかの実施形態では、加速度計280は、NXPフリースケールACCELEROMETER_2-8G_12C_16QFN(部品番号MMA8452QR1CT-ND、Digi-Key、MN)を備えている。ネブライザ監視システム100は、LED120および140、ならびに関連する表示要素(例えば、光パイプ、窓)を備えていることができ、吸い込み流量、吐き出し流量、および用量カウントを表示するように結合することができる。いくつかの実施形態では、LEDは、BroadcomAvagoSurface Mount Tricolor ChipLED0606(部品番号516-1795-6-ND、Digi-Key、MN)およびKingbrightLED(部品番号754-2121-1-ND、Digi-Key、MN)のうちの1つまたは複数を備えている。LEDは、流量データおよび/または湿度センサデータの関数として決定される信号を照明するべく、監視コントローラ230に電気的接続することができる。また、ネブライザ監視システム100は、例えばDC電力で電源供給するべく監視コントローラ230に電気的接続されるバッテリ260を備えていることができる。いくつかの実施形態では、バッテリ260は、LED120および140、加速度計280、湿度センサ250、および圧力センサ222のうちの1つまたは複数に直接接続することができる。いくつかの他の実施形態では、監視コントローラ230は、バッテリ260から受け取った電力から、1つまたは複数のLED120および140、加速度計280、湿度センサ250、および圧力センサ222に電力を供給することができる。いくつかの実施形態では、DCまたはAC電力を構成要素に提供するべく、1つまたは複数の変圧器を備えていることができる。変圧器は、監視コントローラ230の一部であってもよいし、別個の構成要素であってもよい。監視コントローラ230は、1つまたは複数のメモリ要素、1つまたは複数のタイマー(例えば、ハードウェアベースのタイマーまたはソフトウェアベースのタイマー)、および1つまたは複数のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、および/またはフィールドプログラマブルゲートアレイを備えていることができる。いくつかの実施形態では、監視コントローラ230は、以下の構成要素、Microchipの充電管理コントローラ(部品番号MCP73832T-2ACI/OTCT-ND、Digi-Key、MN)、Nordic半導体のCPU/Bluetooth(登録商標)低エネルギーコントローラ(部品番号1490-156-1-ND、Digi-Key、MN)、OnSemiconductorのLEDコントローラ(部品番号NCP5623BMUTBGOSDKR-ND、Digi-Key、MN)、テキサスインスツルメンツの電圧レギュレータ(品番296-11013-1-ND、Digi-Key、MN)、京セラAVX32MHzクリスタル(品番1253-1586-1-ND、Digi-Key、MN)、テキサスインスツルメンツのMOSFET_N-CH12V(品番296-41412-1-ND、Digi-Key、MN)、Johansonアンテナチップ2.4GHZ(部品番号712-1005-1-ND、Digi-Key、MN)のうちの1つまたは複数を備えていることができる。監視コントローラ230、LED120および140、加速度計280、湿度センサ250、圧力センサ222、およびバッテリは、フレキシブルまたはリジッドのプリント回路基板、例えばPCBに電気的接続および/または実装することができる。 Nebulizer mouthpiece 12 can be mechanically (eg, using a press-fit or snap-fit, or tapered fitting) and fluidly connected to nebulizer monitoring system 100. In some embodiments, the mouthpiece is removably mechanically and fluidically connected to the nebulizer monitoring system 100. In some embodiments, the mouthpiece 12 is electrically connected (e.g., removably connected) to the nebulizer monitoring system 100 to transmit user temperature data from the user to the monitoring controller 230 of the nebulizer monitoring system 100. connected). Nebulizer monitoring system 100 can include one or more flow sensors, such as differential pressure sensor 222, in the inlet and outlet flow paths from the user. In some embodiments, the flow sensor can include a Sensirion SDP31 differential pressure sensor (SKU1649-1080-1-ND, Digi-Key, MN). The exhale can be vented out of the nebulizer monitoring system 100, for example via a one-way valve. In some embodiments, the exhale can be exhausted after flowing past the flow sensor 222 and not contact the humidity sensor 250. Other embodiments include an exhaust value placed on the mouthpiece of the nebulizer (e.g., exhalation is not detected by flow sensor 222 and humidity sensor 250), or humidity sensor 250 includes an exhaust valve in the exhalation path. I can be there. Differential pressure sensor element 222 can be electrically connected to supervisory controller 230 and can transmit flow rate and flow direction data (eg, flow vectors) to supervisory controller 230 . Humidity sensor 250 can be electrically connected to supervisory controller 230 and can send humidity data to supervisory controller 230 . Nebulizer monitoring system 100 can also include an accelerometer 280 communicatively connected to monitoring controller 230 to transmit acceleration data to monitoring controller 230 . In some embodiments, accelerometer 280 comprises an NXP Freescale ACCELEROMETER_2-8G_12C_16QFN (part number MMA8452QR1CT-ND, Digi-Key, MN). Nebulizer monitoring system 100 can include LEDs 120 and 140 and associated display elements (e.g., light pipes, windows) and can be coupled to display inhalation flow rate, exhalation flow rate, and dose count. . In some embodiments, the LEDs include Broadcom AvagoSurface Mount Tricolor Chip LED0606 (part number 516-1795-6-ND, Digi-Key, MN) and Kingbright LED (part number 754-2121-1-ND, Digi-Key, MN). i-Key, MN) one or more of the following. The LEDs can be electrically connected to the monitoring controller 230 to illuminate signals determined as a function of flow data and/or humidity sensor data. Nebulizer monitoring system 100 can also include a battery 260 that is electrically connected to monitoring controller 230 to power it, for example with DC power. In some embodiments, battery 260 can be directly connected to one or more of LEDs 120 and 140, accelerometer 280, humidity sensor 250, and pressure sensor 222. In some other embodiments, the supervisory controller 230 may power one or more of the LEDs 120 and 140, the accelerometer 280, the humidity sensor 250, and the pressure sensor 222 from the power received from the battery 260. can. In some embodiments, one or more transformers may be included to provide DC or AC power to the components. The transformer may be part of the supervisory controller 230 or may be a separate component. Supervisory controller 230 includes one or more memory elements, one or more timers (e.g., hardware-based or software-based timers), and one or more microcontrollers, microprocessors, digital signal processors, and/or a field programmable gate array. In some embodiments, the supervisory controller 230 includes the following components: Microchip Charge Management Controller (Part Number MCP73832T-2ACI/OTCT-ND, Digi-Key, MN), Nordic Semiconductor CPU/Bluetooth® Low Energy Controller (Part Number 1490-156-1-ND, Digi-Key, MN), On Semiconductor LED Controller (Part Number NCP5623BMUTBGOSDKR-ND, Digi-Key, MN), Texas Instruments Voltage Regulator (Part Number 296-11013- 1-ND, Digi-Key, MN), Kyocera AVX32MHz Crystal (Part No. 1253-1586-1-ND, Digi-Key, MN), Texas Instruments MOSFET_N-CH12V (Part No. 296-41412-1-ND, Digi-Key , MN), Johanson Antenna Chip 2.4GHZ (Part Number 712-1005-1-ND, Digi-Key, MN). Monitoring controller 230, LEDs 120 and 140, accelerometer 280, humidity sensor 250, pressure sensor 222, and battery may be electrically connected and/or mounted on a flexible or rigid printed circuit board, such as a PCB.

ネブライザ監視システム100は、ネブライザ装置10に機械的に(例えば、圧入またはスナップフィット、またはテーパ状の継手を使用して)、および任意に取り外し可能に取り付けられることができる。ネブライザ装置によって生成されたネブライズされたエアロゾル薬がネブライザ監視システム100を通って流れ、センサ(例えば、圧力センサ222、湿度センサ250および/または図示しない温度センサ)の1つまたは複数と相互作用および/または接触するように、ネブライザ装置10はネブライザ監視システム100に流体連通することができる。いくつかの実施形態に従って、薬は、ネブライザ装置10によってエアロゾルにネブライザ化され、湿度センサ250および圧力センサ222を通過して、次にマウスピース12を通って、薬の吸い込みを行なうユーザ1に流れるようにされる。いくつかの実施形態では、ネブライザ装置10は、超音波ネブライザまたはメッシュネブライザを備えていることができ、ネブライザ装置10は、従来の家庭用電源(標準的な120Vで60Hzまたは240Vで50HzのコンセントからのAC電流)によって電力を供給され、従来の電力変圧器によって変換されて、適切なレベルのDC電力(例えば、1アンペアで3.0ボルト)を提供することができる。いくつかの実施形態では、ネブライザ装置10は、ジェットネブライザと、ジェットネブライザ要素に空気の流れを供給するべく家庭用コンセントから電力供給されることができるネブライザ用コンプレッサとを備えていることができる。 Nebulizer monitoring system 100 can be mechanically (eg, using a press fit or snap fit, or a tapered fitting) and optionally removably attached to nebulizer device 10 . Nebulized aerosol medicament produced by the nebulizer device flows through nebulizer monitoring system 100 and interacts with and/or interacts with one or more of the sensors (e.g., pressure sensor 222, humidity sensor 250, and/or temperature sensor not shown). The nebulizer device 10 can be in fluid communication with the nebulizer monitoring system 100, such as or in contact. According to some embodiments, the medication is nebulized into an aerosol by the nebulizer device 10, passes through the humidity sensor 250 and the pressure sensor 222, and then flows through the mouthpiece 12 to the user 1 who inhales the medication. It will be done like this. In some embodiments, the nebulizer device 10 can include an ultrasonic nebulizer or a mesh nebulizer, and the nebulizer device 10 can be powered from a conventional household power source (from a standard 120V at 60Hz or 240V at 50Hz). AC current) and can be converted by a conventional power transformer to provide the appropriate level of DC power (e.g., 3.0 volts at 1 amp). In some embodiments, nebulizer device 10 can include a jet nebulizer and a nebulizer compressor that can be powered from a household electrical outlet to provide air flow to the jet nebulizer element.

図10によって示されるシステムはまた、家庭用電源、例えば、標準的なACコンセントによって電力を供給されることができる基地局300を備えていることができる。電力は、必要に応じて基地局300の要素に分配され、変換され得る。基地局300は、例えば、1つまたは複数の温度センサ、1つまたは複数の湿度センサ、および1つまたは複数の空気質センサを有するセンサアレイ301を備えていることができる。いくつかの実施形態では、空気質センサは、VOCセンサ、COセンサ、オゾンセンサ、NOxセンサ、COセンサ、湿度センサ、温度センサ、微粒子センサ、カビ、胞子、バクテリア、煙検知器、および他の毒素センサのうちの1つまたは複数を備えている。基地局は、例えば、LCDディスプレイと、LEDライトと、スピーカと、および振動要素となどの表示器を備えているユーザインタフェース302を備えていることもできる。インタフェース302は、例えば、電話または口頭での監視および送信装置(例えば、1方向または2方向のラジオ)などの口頭での通信要素も備えていることができる。基地局は、時刻表示やアラーム提供などの時計を備えていることができる。また、基地局は、1つまたは複数のCPU、メモリ、タイマー、マイクロコントローラ、およびトランシーバを備えている基地局コントローラ303を備えていることができる。環境センサアレイ301は、環境データ信号を基地局コントローラ303に送信するべく、基地局コントローラ303に電気的接続することができる。基地局300は、ネブライザ監視システム100のバッテリ260を有線および/または無線で充電するように構成することができる。本発明のいくつかの実施形態によれば、基地局300は、バッテリ260の誘導充電のための誘導コイルを備えていることができ、および/または、ネブライザ監視システム100に直接電力を供給するための直接電気接続(例えば、ポゴピン、有線電源コネクタ、USBポート、または標準的な2/3プロングプラグ)を備えていることができる。ネブライザ監視システム100の監視コントローラ230は、基地局300の基地局コントローラ303にデータを送信し、基地局300の基地局コントローラ303からデータを受信するように、基地局300の基地局コントローラ303に電気的接続することができる。 The system illustrated by FIG. 10 can also include a base station 300 that can be powered by a household power source, such as a standard AC outlet. Power may be distributed and converted to elements of base station 300 as needed. Base station 300 may include a sensor array 301 having, for example, one or more temperature sensors, one or more humidity sensors, and one or more air quality sensors. In some embodiments, the air quality sensors include VOC sensors, CO sensors, ozone sensors, NOx sensors, CO2 sensors, humidity sensors, temperature sensors, particulate sensors, mold, spores, bacteria, smoke detectors, and other one or more of the toxin sensors. The base station may also include a user interface 302 that includes indicators such as, for example, an LCD display, LED lights, speakers, and vibrating elements. Interface 302 may also include verbal communication elements, such as, for example, a telephone or verbal monitoring and transmitting device (eg, a one-way or two-way radio). The base station may be equipped with a clock, such as displaying the time and providing alarms. The base station may also include a base station controller 303 that includes one or more CPUs, memory, timers, microcontrollers, and transceivers. Environmental sensor array 301 may be electrically connected to base station controller 303 to transmit environmental data signals to base station controller 303. Base station 300 may be configured to wire and/or wirelessly charge battery 260 of nebulizer monitoring system 100. According to some embodiments of the invention, the base station 300 may be equipped with an inductive coil for inductive charging of the battery 260 and/or for directly powering the nebulizer monitoring system 100. direct electrical connections (e.g., pogo pins, wired power connectors, USB ports, or standard 2/3 prong plugs). The monitoring controller 230 of the nebulizer monitoring system 100 electrically connects the base station controller 303 of the base station 300 to transmit data to and receive data from the base station controller 303 of the base station 300. can be connected.

いくつかの実施形態では、ユーザデータは収集され、基地局コントローラ303のメモリ要素に格納され、治療が完了した後、定期的に、例えば、毎時、毎日、またはネブライザが充電されているときに、クラウドシステム500に送信されることができる。代替的に、または追加的に、いくつかの実施形態では、治療データは、監視コントローラ230から基地局コントローラ303におよびクラウドシステム500に、転送の遅延を考慮して、リアルタイムでクラウドシステムに送信することができる。基地局コントローラ303は、インターネットなどのネットワーク410に接続して、クラウドシステム500に接続することもできる。いくつかの実施形態によれば、ネブライザ監視システム100は、治療データを基地局300に送信することができ、基地局300は、ネットワーク410を介して治療データを、クラウドベースの分析システム500などのリモートシステムに送信することができる。さらに、基地局300は、コマンドおよび構成データをネブライザ監視システム100に送信し、コマンドに応答してデータを送信することができる。構成は、ネブライザ監視システム100の動作を制御および変更するべく使用することができ、新しいソフトウェアプログラムモジュールだけでなく、ネブライザ監視システム100の監視コントローラ230によって実行されている既存のソフトウェアプログラムモジュールの更新を備えていることができる。 In some embodiments, user data is collected and stored in a memory element of base station controller 303 and periodically after treatment is completed, e.g., hourly, daily, or when the nebulizer is being charged. It can be sent to cloud system 500. Alternatively or additionally, in some embodiments, the treatment data is transmitted from the monitoring controller 230 to the base station controller 303 and to the cloud system 500 in real time, taking into account transfer delays. be able to. Base station controller 303 can also connect to cloud system 500 by connecting to network 410 such as the Internet. According to some embodiments, nebulizer monitoring system 100 may transmit treatment data to base station 300, which transmits treatment data via network 410 to a cloud-based analysis system 500, etc. Can be sent to remote systems. Additionally, base station 300 can send commands and configuration data to nebulizer monitoring system 100 and send data in response to commands. The configurations can be used to control and modify the operation of nebulizer monitoring system 100, including new software program modules as well as updates to existing software program modules being executed by monitoring controller 230 of nebulizer monitoring system 100. Be prepared.

図11は、本発明のいくつかの実施形態によるネブライザを監視するシステムを使用する方法の要素を示す概要図である。薬を服用する準備をしているユーザ(1101)は、装置を有するマウスピースをピックアップする(拾う)(1102)。センサシステム1105の加速度計1103は、動きを検出する(例えば、ユーザによるマウスピースおよび装置の取り扱いに一致する200ms以上の期間)。よって、検出された動きは、装置を覚醒(起動)させ(1108)、装置はオンされ(1110)、空気流れの検出を開始する(1112)。その後、患者は、マウスピース1106を介して吸ったり吐いたりする。吸い込みおよび吐き出しによって引き起こされる空気の流れは、次に差圧センサを使用して検出され(1114)、差圧センサ222、湿度センサ250、空気温度センサ1118、および接触サーミスタ250などのセンサのアレイについて、サンプリング(例えば、10Hzのレートで)が開始される(1115)。装置ボード1110は、センサのアレイから受信したデータを保存し、タイムスタンプを押す(1120)。差圧データは、流量に基づくLED強度調整(変調)を用いて表示される(1122)。或る時点で、例えば、投与が完了すると、ユーザはマウスピースへの呼吸を止め(1124)、差圧センサは1秒以上(例えば、2秒以上、3秒以上、4秒以上、または5秒以上)に亘って流れが無いことを検出する(1126)。その後、装置は、データの収集を停止し(1128)、スリープモードに戻ることができ、そこで、ユーザがマウスピースおよび装置を再びピックアップすることによる別の用量の開始のために加速度計を監視する(1102)。ユーザは、投与が完了したかどうかを任意の手段で判定することができる。例えば、一部のネブライザは、自動電源オフを伴う可聴表示器などの表示器を有する。ジェットネブライザのような他のいくつかのネブライザは、薬のリザーバが空になったとき、またはほとんど空になったときにスパッタリング音を発し、投与が完了したことを示す。 FIG. 11 is a schematic diagram illustrating elements of a method of using a system for monitoring nebulizers according to some embodiments of the invention. A user (1101) preparing to take medication picks up (picks up) (1102) a mouthpiece with a device. The accelerometer 1103 of the sensor system 1105 detects movement (eg, a period of 200 ms or more corresponding to handling of the mouthpiece and device by the user). Thus, the detected motion wakes up (wakes up) the device (1108) and the device is turned on (1110) and begins detecting airflow (1112). The patient then inhales and exhales through the mouthpiece 1106. The air flow caused by the inhalation and exhalation is then detected using differential pressure sensors (1114) for an array of sensors such as differential pressure sensor 222, humidity sensor 250, air temperature sensor 1118, and contact thermistor 250. , sampling (eg, at a rate of 10 Hz) is initiated (1115). The device board 1110 stores and timestamps (1120) the data received from the array of sensors. Differential pressure data is displayed (1122) using LED intensity adjustment (modulation) based on flow rate. At some point, e.g., once administration is complete, the user stops breathing into the mouthpiece (1124) and the differential pressure sensor is activated for 1 second or more (e.g., 2 seconds or more, 3 seconds or more, 4 seconds or more, or 5 seconds). (1126). The device can then stop collecting data (1128) and return to sleep mode, where it monitors the accelerometer for initiation of another dose by the user picking up the mouthpiece and device again. (1102). The user can determine whether administration is complete by any means. For example, some nebulizers have an indicator, such as an audible indicator with automatic power off. Some other nebulizers, such as jet nebulizers, emit a sputtering sound when the drug reservoir is empty or nearly empty, indicating that administration is complete.

図12は、本発明のいくつかの実施形態による、圧力、温度、および加速度計データのユーザによるネブライザ使用パラメータを監視するシステムを備えた、基地局およびクラウドサーバの方法の要素を示す概要図である。他の実施形態では、他のデータ(例えば、湿度)を監視することができる。基地局300は、監視装置を充電するように構成される(1202)。例えば、装置がユーザによって使用されていないときに、毎日充電する。充電中、ネブライザ監視装置100は、基地局に(例えば、Bluetooth(登録商標)を使用して)無線接続することができる(1204)。よって、データを基地局に送信することができ(1206)、ネブライザ監視装置100のデータログをリセットすることができる(例えば、データが基地局300にオフロードされたことを示すフラグを設定することができる)(1208)。基地局は、予め設定された時間(例えば、毎日午前0時)にインターネットなどのネットワーク(例えば、有線イーサネット(登録商標)またはWiFi)に接続することができ(1210)、基地局は、治療データをクラウドサーバに送信することができる(1212)。クラウドサーバは、1つまたは複数の予め設定されたソフトウェアプログラムに従って、データを処理することができる(1214)。クラウドサーバ上で実行されるソフトウェアは、1つまたは複数のアルゴリズムを使用して温度分析を実行して(1216)、経時的な温度変化および傾向を検出し(1218)、その後ユーザに提供(1222)することができるレポートを生成することができる(1220)。クラウドサーバ上で実行されるソフトウェアは、圧力データを処理し、圧力データを流量に変換することができ(1224)、1分あたりの呼吸数(BPM)、吐き出し量(TV)、および1回あたりの治療量を決定することができる(1226)。クラウドサーバ上で実行されるソフトウェアは、加速度計データを処理して重力ベクトルデータを決定し、水平/垂直に対するユーザの使用角度を計算することができる(1228)。この加速度計由来の情報は、ユーザが使用中にネブライザ装置を正しく保持し、向きを変えているかどうかを判定するべく、ケア提供者またはアルゴリズムによって使用することができる。 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating elements of a method for a base station and a cloud server with a system for monitoring nebulizer usage parameters by a user of pressure, temperature, and accelerometer data, according to some embodiments of the present invention. be. In other embodiments, other data (eg, humidity) can be monitored. Base station 300 is configured to charge the monitoring device (1202). For example, charging daily when the device is not in use by the user. During charging, nebulizer monitoring device 100 may wirelessly connect (eg, using Bluetooth®) to a base station (1204). Accordingly, the data may be transmitted 1206 to the base station and the data log of the nebulizer monitoring device 100 may be reset (e.g., setting a flag indicating that data has been offloaded to the base station 300). (1208). The base station can connect 1210 to a network such as the Internet (e.g., wired Ethernet or WiFi) at a preset time (e.g., midnight every day), and the base station can be sent to the cloud server (1212). The cloud server can process the data according to one or more preconfigured software programs (1214). Software running on the cloud server performs temperature analysis (1216) using one or more algorithms to detect temperature changes and trends over time (1218), which are then provided to the user (1222). ) can be generated (1220). Software running on the cloud server can process the pressure data and convert the pressure data to flow rate (1224), breaths per minute (BPM), exhaled volume (TV), and tidal volume. A therapeutic amount of can be determined (1226). Software running on the cloud server can process the accelerometer data to determine gravity vector data and calculate the user's angle of use relative to horizontal/vertical (1228). This accelerometer-derived information can be used by a care provider or an algorithm to determine whether the user is correctly holding and orienting the nebulizer device during use.

本明細書に記載の装置、方法、およびシステムを使用して収集されたデータは、人工知能システム、機械学習システム、または深層学習システムに入力して、ユーザの状態のさらなる分析を提供することができる。治療データは、他のユーザの健康データと組み合わせて、ネブライズドメディエーションによって治療されている呼吸器疾患に関連する条件だけでなく、呼吸器疾患に関連しない他の条件も含めて、ユーザの状態を評価することができる。例えば、機械学習アルゴリズムは、ユーザ温度データ、吐き出し量データ、環境温度、環境湿度、環境空気質(例えば、微粒子量)、ネブライザ加速度計データ、ネブライザ湿度データ、およびユーザ用量データのうちの1つまたは複数を入力として受け取り、ユーザの健康状態、悪化の可能性、および/または治療の有効性を含む1つまたは複数の条件を決定することができる。 Data collected using the devices, methods, and systems described herein can be input into artificial intelligence, machine learning, or deep learning systems to provide further analysis of the user's condition. can. The treatment data, in combination with other users' health data, determines the user's condition, including not only conditions related to the respiratory disease being treated by nebulized mediation, but also other conditions not related to the respiratory disease. can be evaluated. For example, the machine learning algorithm uses one or more of user temperature data, exhaled volume data, ambient temperature, ambient humidity, ambient air quality (e.g., particulate load), nebulizer accelerometer data, nebulizer humidity data, and user dose data. A plurality may be received as input to determine one or more conditions including the user's health status, likelihood of deterioration, and/or effectiveness of treatment.

いくつかの実施形態では、ネブライザ監視装置からのデータは、単に収集され、処理され、前述のように医療提供者に提供され(例えば、図9に示すダッシュボードを参照)、提供者は、その後、適切な治療または治療もしくはケアの変更を確認するべく、データを検討することができる。例えば、医師は、ユーザに連絡し、行動方針を議論して実施することができる(例えば、ネブライザの使用方法を検討し、回復量を服用し、抗生物質を処方する)。 In some embodiments, the data from the nebulizer monitoring device is simply collected, processed, and provided to the healthcare provider as described above (see, e.g., the dashboard shown in FIG. 9), and the provider then , the data can be reviewed to identify appropriate treatment or changes in treatment or care. For example, a physician may contact the user to discuss and implement a course of action (e.g., discuss how to use a nebulizer, take a recovery dose, prescribe antibiotics).

いくつかの実施形態では、低レベルまたはルールベースの人工知能システムを使用して、治療データを処理し、ユーザまたは医療提供者にメッセージまたはアラートを送信することができる。例えば、クラウドベースの分析システムによって使用されるアルゴリズムを備えており、用量が不適切に摂取されたこと、または高温度が検出されたことをユーザにアラート(警告)として送信することができる。このシステムは、ユーザの1つまたは複数のベースライン生理学的健康指標(例えば、体温、呼吸数、吐き出し量)を記録して決定することができ、測定値が閾値を超えたときにメッセージまたはアラートを送信するように、ルールに閾値を設定することができる。 In some embodiments, a low-level or rules-based artificial intelligence system may be used to process treatment data and send messages or alerts to users or health care providers. For example, it may include algorithms used by a cloud-based analysis system to alert the user that a dose has been taken improperly or that a high temperature has been detected. The system can record and determine one or more baseline physiological health indicators of the user (e.g., body temperature, respiratory rate, exhaled volume) and send messages or alerts when measurements exceed thresholds. You can set a threshold in the rule to send .

いくつかの実施形態では、中間レベルの人工知能を使用することができる。例えば、これには、クラウドベースの分析システムが使用するアルゴリズムが、増悪を検出/認識し、ユーザと医師にアラートを送信することが含まれる。例えば、アルゴリズムは、ユーザの体温が24時間以上上昇していること、呼吸数が基準値よりも高くなっていること、吐き出し量が減少していることを検出するかもしれない。したがって、本実施形態では、ベースラインデータと、ユーザが反応できる2つ以上の指標(例えば、温度、流量、湿度)とを用いて、システムによって診断が行われる。 In some embodiments, intermediate levels of artificial intelligence may be used. For example, this includes algorithms used by cloud-based analysis systems to detect/recognize exacerbations and send alerts to users and doctors. For example, the algorithm may detect that the user's body temperature has increased for more than 24 hours, that the respiratory rate is higher than a reference value, and that the exhaled volume is decreased. Accordingly, in this embodiment, the system performs diagnosis using baseline data and two or more indicators to which the user can react (eg, temperature, flow rate, humidity).

いくつかの実施形態では、高レベルの人工知能を実装することができる。これは、増悪を検出し、適切な治療法を決定し、治療法を処方し(例えば、薬局に警告し、ユーザに指示を送る)、ケア提供者、保険会社、およびユーザを変更(alter)する、クラウドベースの分析システムによって使用されるアルゴリズムを備えていることができる。また、人工知能は、例えば、ユーザが必要な用量を終えたことを判定し、新たな処方が必要であることを薬局および/またはケア提供者に警告することができる。 In some embodiments, high-level artificial intelligence may be implemented. It detects exacerbations, determines appropriate treatments, prescribes treatments (e.g., alerts pharmacies, sends instructions to users), and alters care providers, insurance companies, and users. can be equipped with algorithms used by cloud-based analysis systems. Artificial intelligence can also, for example, determine when a user has finished a required dose and alert a pharmacy and/or care provider that a new prescription is needed.

本明細書に記載された方法、装置、およびシステムの実施によって、ネブライザの様々な使用に関する豊富で多様なデータセットが提供され、ネブライザを使用するユーザのケアを監視および支援する人工知能の開発が可能になる。もちろん、このようなデータはプライバシーの観点から非常にデリケートである可能性があるので、適切な実装には、個々のデータのセキュリティを確保しつつ、必要に応じてデータを共有する機能が含まれる。例えば、ブロックチェーンインフラに基づいたクラウドネットワークデータセットで、収集されたデータの透明性、安全性、およびすべての関連当事者へのアクセスを確保することができる。 Implementation of the methods, devices, and systems described herein provides a rich and diverse set of data regarding various uses of nebulizers and facilitates the development of artificial intelligence to monitor and assist in the care of users using nebulizers. It becomes possible. Of course, such data can be very sensitive from a privacy perspective, so a good implementation will include the ability to share data as needed while ensuring the security of individual data. . For example, cloud network datasets based on blockchain infrastructure can ensure that the data collected is transparent, secure, and accessible to all relevant parties.

本明細書に記載されている様々な側面の実施形態は、以下の番号が付けられた項(段落)によって説明することができる。
項1.ネブライザ監視装置であって、前記ネブライザ監視装置は、
ネブライザマウントに係合するように適合された第1コネクタと、
ネブライザマウスピースに係合するように適合された第2コネクタと、
前記第1コネクタと前記第2コネクタとの間に流体接続を形成する内面を有する導管と
前記導管内で、前記第1コネクタと前記第2コネクタとの間に配置されるとともに、前記導管内の流体の流量ベクトルを測定するように構成された流量センサと、
前記流量センサに接続された少なくとも1つの表示器と、
前記流量センサと前記第1表示器とに接続された少なくとも1つのコントローラであって、前記少なくとも1つの表示器の少なくとも1つの寸法(dimension)は、測定された流量ベクトルの関数として変化する、前記コントローラと、を備える、ネブライザ監視装置。
Embodiments of the various aspects described herein may be described by the following numbered sections (paragraphs).
Item 1. A nebulizer monitoring device, the nebulizer monitoring device comprising:
a first connector adapted to engage the nebulizer mount;
a second connector adapted to engage the nebulizer mouthpiece;
a conduit having an inner surface forming a fluid connection between the first connector and the second connector; a flow sensor configured to measure a flow vector of the fluid;
at least one indicator connected to the flow sensor;
at least one controller connected to the flow sensor and the first indicator, wherein at least one dimension of the at least one indicator changes as a function of the measured flow vector; A nebulizer monitoring device comprising: a controller;

項2.項1に記載のネブライザ監視装置であって、前記少なくとも1つの表示器は、少なくとも1つの光源を備えている、ネブライザ監視装置。
項3.項2に記載のネブライザ監視装置であって、前記少なくとも1つの表示器の寸法の変化は、前記少なくとも1つの光源から発せられる光の強度の変化を備えている、ネブライザ監視装置。
Item 2. 2. The nebulizer monitoring device according to item 1, wherein the at least one indicator comprises at least one light source.
Item 3. 3. The nebulizer monitoring device of item 2, wherein the change in dimension of the at least one indicator comprises a change in the intensity of light emitted from the at least one light source.

項4.項3に記載のネブライザ監視装置であって、前記少なくとも1つの光源は第1発光ダイオード(LED)を備えており、前記第1LEDが発する光の強度の変化は、測定された流体流量ベクトルの関数として変化する、ネブライザ監視装置。 Item 4. 4. The nebulizer monitoring device of clause 3, wherein the at least one light source comprises a first light emitting diode (LED), and the change in intensity of light emitted by the first LED is a function of a measured fluid flow vector. A nebulizer monitoring device that changes as

項5.項4に記載のネブライザ監視装置であって、前記少なくとも1つの表示器は、第1LED光の色とは異なる色を有する第2LED光を備えており、前記第1LED光は、前記測定された流体流量ベクトルが第1方向にあるときに点灯し、前記第2LED光は、前記測定された流体流量ベクトルが第2方向にあるときに点灯する、ネブライザ監視装置。 Item 5. 5. The nebulizer monitoring device according to item 4, wherein the at least one indicator comprises a second LED light having a color different from the color of the first LED light, and the first LED light A nebulizer monitoring device, wherein the second LED light is on when the flow vector is in a first direction, and the second LED light is on when the measured fluid flow vector is in a second direction.

項6.項2に記載のネブライザ監視装置であって、少なくとも1つの光源は少なくとも2つの発光ダイオード(LED)を備えており、前記少なくとも1つの表示器の前記寸法の変化は、2つのLEDのうちの少なくとも1つの状態の変化を備えている、ネブライザ監視装置。例えば、「状態」とは、オンまたはオフ、光の知覚される長さまたは移動(例えば、線上または円内を移動する光の速度)、アレイ内の特定のセットの光がパターンでオンまたはオフになること、あるいは光の点滅を意味することができる。また、状態とは、強度の変化を指すこともある。 Item 6. 3. The nebulizer monitoring device of clause 2, wherein the at least one light source comprises at least two light emitting diodes (LEDs), and the change in dimension of the at least one indicator is caused by at least one of the two LEDs. Nebulizer monitoring device with one state change. For example, a "state" can mean on or off, the perceived length or movement of light (e.g., the speed of light traveling on a line or in a circle), or whether a particular set of lights in an array is on or off in a pattern. It can mean becoming, or it can mean flashing lights. Moreover, the state may also refer to a change in intensity.

項7.項6に記載のネブライザ監視装置であって、前記少なくとも1つの光源はLEDのアレイを備えており、前記表示器は長くなる表示器として知覚され、知覚される長さは前記測定された流量ベクトルの関数であり、前記長さの方向は前記測定された流量ベクトルのベクトル方向を示すように、前記LEDのアレイは順番に照らされる、ネブライザ監視装置。 Section 7. 7. The nebulizer monitoring device of clause 6, wherein the at least one light source comprises an array of LEDs, and the indicator is perceived as a lengthening indicator, and the perceived length is determined by the measured flow vector. and wherein the array of LEDs is sequentially illuminated such that the direction of the length is a function of the vector direction of the measured flow vector.

項8.項1~7のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置であって、前記第1表示器は、少なくとも1つの放音装置を備えている可聴表示器を備えている、ネブライザ監視装置。 Section 8. Nebulizer monitoring device according to any one of items 1 to 7, wherein the first indicator comprises an audible indicator comprising at least one sound emitting device.

項9.項8に記載のネブライザ監視装置であって、前記可聴表示器の寸法は、前記少なくとも1つの放音装置によって放出される音の振幅と、周波数と、およびパターンとのうちの1つまたは複数である、ネブライザ監視装置。例えば、音は、大きな音から柔らかい(ソフトな)音、柔らかい音から大きな音、低い音から高い音、高い音から低い音へと変化することができる。音は、持続時間および/または周波数が変化するビープ音を発することができる。音は、同時に発せられたと知覚される2つ以上の音(例えば、和音)を発することができる。音は、音楽的なもの(例えば、歌または歌の断片)であることもできる。 Item 9. 9. The nebulizer monitoring device of clause 8, wherein the dimensions of the audible indicator are determined by one or more of the amplitude, frequency, and pattern of sound emitted by the at least one sound emitting device. A nebulizer monitoring device. For example, the sound can change from loud to soft, from soft to loud, from low to high, and from high to low. The sound can be a beep that varies in duration and/or frequency. A sound can emit two or more tones (eg, a chord) that are perceived to be emitted at the same time. The sound can also be musical (eg, a song or song fragment).

項10.項1~9のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置であって、前記第1表示器は触覚表示器を備えており、前記触覚表示器は振動装置と、輻射熱装置と、および外形(topography)変化装置とのうちの1つまたは複数を備えている、ネブライザ監視装置。例えば、ネブライザ監視装置が保持されたり、例えば、用量が完了したりしたときの振動の触覚を提供する。例えば、視覚障害者が読むことのできるディスプレイ(例えば、点字)を備えている。 Item 10. 10. The nebulizer monitoring device according to any one of Items 1 to 9, wherein the first indicator includes a tactile indicator, and the tactile indicator includes a vibration device, a radiant heat device, and a topography. ) a nebulizer monitoring device comprising one or more of the following: For example, the nebulizer monitoring device provides a vibrating tactile sensation when held or, for example, when a dose is completed. For example, it is equipped with a display (eg, Braille) that can be read by visually impaired people.

項11.項10に記載のネブライザ監視装置であって、前記触覚表示器は振動装置を備えており、前記可聴表示器の寸法は、振動の強度および周波数のうちの1つまたは複数を備えている、ネブライザ監視装置。 Item 11. 11. The nebulizer monitoring device of clause 10, wherein the tactile indicator comprises a vibration device, and the audible indicator dimension comprises one or more of vibration intensity and frequency. Monitoring equipment.

項12.項1~11のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置であって、前記流量センサは差圧センサまたは流量計を備えている、ネブライザ監視装置。
項13.項1~12のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置はさらに、前記ネブライザマウントと前記マウスピースとの間で前記導管内に配置または前記導管に接続される湿度センサを備えており、前記湿度センサは前記導管内の湿度を測定するように構成されており、
前記少なくとも1つの表示器の少なくとも1つの寸法は、前記測定された流量ベクトルと、前記湿度センサからの測定された湿度との関数として変化する、ネブライザ監視装置。
Item 12. The nebulizer monitoring device according to any one of Items 1 to 11, wherein the flow rate sensor includes a differential pressure sensor or a flow meter.
Item 13. The nebulizer monitoring device according to any one of Items 1 to 12 further includes a humidity sensor disposed within or connected to the conduit between the nebulizer mount and the mouthpiece, and a sensor configured to measure humidity within the conduit;
The nebulizer monitoring device wherein at least one dimension of the at least one indicator changes as a function of the measured flow vector and measured humidity from the humidity sensor.

項14.項1~13のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置はさらに、前記少なくとも1つのコントローラに接続された発光ダイオード(LED)のアレイを備えている使用状況表示器を備えており、前記少なくとも1つのコントローラは、予め設定された時間に前記使用状況表示器のすべてのLEDをオフにする工程と、予め設定された最小時間に亘って前記流量センサから複数の測定された流量ベクトルを前記コントローラが受信した後、予め設定された期間に亘って前記流量センサによる流量ベクトルが無い測定値を受信することに続いて、予め設定された順序で前記使用状況表示器の1つのLEDをオンにする工程と、を備えている、ネブライザ監視装置。 Section 14. The nebulizer monitoring device according to any one of clauses 1 to 13 further comprises a usage indicator comprising an array of light emitting diodes (LEDs) connected to the at least one controller; one controller includes the step of turning off all LEDs of the usage indicator at a preset time; and the controller receiving a plurality of measured flow vectors from the flow sensor for a preset minimum time. turning on one LED of the usage indicator in a preset order subsequent to receiving flow vector free measurements by the flow sensor for a preset period of time; and a nebulizer monitoring device.

項15.項14に記載のネブライザ監視装置であって、前記使用状況表示器は、LEDライトのアレイを備えている視覚的表示器であり、指定された開始時間後に服用された各用量は、前記アレイ内のLEDの連続的な照明によって示され、前記アレイは、一日のうちの予め設定された時間にすべての前記LEDをオフにすることでリセットされる、ネブライザ監視装置。 Item 15. 15. The nebulizer monitoring device of clause 14, wherein the usage indicator is a visual indicator comprising an array of LED lights, and each dose taken after a specified start time is displayed within the array. a nebulizer monitoring device, indicated by continuous illumination of an LED, said array being reset by turning off all said LEDs at a preset time of the day.

項16.項1~15のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置はさらに、前記ネブライザマウントと前記マウスピースとの間で前記導管内に配置されるかまたは前記導管に接続される湿度センサであって、前記湿度センサは、前記導管内の湿度を測定するとともに、前記導管内の湿度の測定値を前記少なくとも1つのコントローラに送信するように構成された湿度センサと、前記少なくとも1つのコントローラに接続された発光ダイオード(LED)のアレイを備えている使用状況表示器と、を備えており、前記少なくとも1つのコントローラは、予め設定された時間に前記使用状況表示器のすべてのLEDをオフにする工程と、前記コントローラが前記導管内の流量を示す測定された流量ベクトルを受信するとともに、前記コントローラが予め設定された時間に亘って複数の湿度測定値を受信し、予め設定された時間に亘って前記複数の湿度測定値の平均が予め設定された閾値を上回った後に、予め設定された順序で前記使用状況表示器の1つのLEDをオンにする工程と、を実行するように構成されている、ネブライザ監視装置。 Section 16. The nebulizer monitoring device according to any one of items 1 to 15 further includes a humidity sensor disposed within or connected to the conduit between the nebulizer mount and the mouthpiece, The humidity sensor is connected to the at least one controller with a humidity sensor configured to measure humidity within the conduit and transmit a measurement of humidity within the conduit to the at least one controller. a usage indicator comprising an array of light emitting diodes (LEDs), the at least one controller turning off all LEDs of the usage indicator at a preset time; , the controller receives a measured flow vector indicative of the flow rate in the conduit, the controller receives a plurality of humidity measurements over a preset time period, and the controller receives a plurality of humidity measurements over a preset time period; turning on one LED of the usage indicator in a preset order after an average of a plurality of humidity measurements exceeds a preset threshold; Nebulizer monitoring device.

項17.項16に記載のネブライザ監視装置であって、前記使用状況表示器は、LEDライトのアレイを備えている視覚的表示器であり、指定された開始時間後に服用された各用量は、アレイ内のLEDの逐次的な照明によって示され、アレイは、一日のうちの予め設定された時間にすべてのLEDをオフにすることでリセットされる、ネブライザ監視装置。 Section 17. 17. The nebulizer monitoring device of clause 16, wherein the usage indicator is a visual indicator comprising an array of LED lights, and each dose taken after a specified start time is Nebulizer monitoring device, indicated by sequential illumination of LEDs, the array being reset by turning off all LEDs at preset times of the day.

項18.項16に記載のネブライザ監視装置であって、前記閾値は80%の相対湿度である、ネブライザ監視装置。
項19.項1~18のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置はさらに、ユーザに薬を投与するべくネブライザ監視装置が使用されているときにユーザの少なくとも1つの唇に接触するように構成された温度センサを備えており、前記少なくとも1つのコントローラは前記温度センサに接続されている、ネブライザ監視装置。
Section 18. 17. The nebulizer monitoring device according to item 16, wherein the threshold is 80% relative humidity.
Item 19. The nebulizer monitoring device according to any one of paragraphs 1 to 18 is further configured to contact at least one lip of a user when the nebulizer monitoring device is being used to administer medication to the user. A nebulizer monitoring device comprising a sensor, the at least one controller being connected to the temperature sensor.

項20.項19に記載のネブライザ監視装置であって、温度センサは、ユーザの口内に挿入するように構成された前記マウスピースの第1端に配置され、ユーザが前記マウスピースを口内に挿入したときに、前記温度センサはユーザの唇の少なくとも一部の温度を測定するように配置される、ネブライザ監視装置。 Section 20. 20. The nebulizer monitoring device according to item 19, wherein the temperature sensor is disposed at the first end of the mouthpiece configured to be inserted into a user's mouth, and when the user inserts the mouthpiece into the mouth. , wherein the temperature sensor is arranged to measure the temperature of at least a portion of the user's lips.

項21.項19に記載のネブライザ監視装置であって、前記第2コネクタは第1軸線に沿って延在し、前記第2コネクタはさらに前記導管の外方で前記第1軸線に沿って延在するアームを備えており、前記マウスピースが前記第2コネクタに接続されたときに前記アームは前記マウスピースに沿って延在し、
前記アームの第1部分は前記温度センサを備えており、前記アームの第2部分は前記導管に接続されており、前記アームの第2部分は前記温度センサを前記少なくとも1つのコントローラに接続する、ネブライザ監視装置。
Section 21. 20. The nebulizer monitoring device of clause 19, wherein the second connector extends along a first axis, and the second connector further includes an arm extending along the first axis outwardly of the conduit. the arm extends along the mouthpiece when the mouthpiece is connected to the second connector;
a first portion of the arm includes the temperature sensor, a second portion of the arm is connected to the conduit, and a second portion of the arm connects the temperature sensor to the at least one controller; Nebulizer monitoring device.

項22.項21に記載のネブライザ監視装置であって、ユーザが前記マウスピースを口に挿入したときに、前記アームの第1部分が前記ユーザの唇の少なくとも一部に接触するように、前記アームの第1部分は前記マウスピースに整列するように構成されている、ネブライザ監視装置。 Section 22. 22. The nebulizer monitoring device of item 21, wherein the first portion of the arm contacts at least a portion of the user's lips when the user inserts the mouthpiece into the mouth. A nebulizer monitoring device, one portion configured to align with the mouthpiece.

項23.項21に記載のネブライザ監視装置であって、前記アームは、前記アームを前記導管に接続するヒンジを備えているか、または前記アームは可撓性を有しており(柔軟(フレキシブル)であり)、前記第1部分は、前記ネブライザ監視装置の使用時に前記マウスピースに取り付けられるように構成されている、ネブライザ監視装置。 Section 23. 22. The nebulizer monitoring device according to clause 21, wherein the arm comprises a hinge connecting the arm to the conduit, or the arm is flexible. , wherein the first portion is configured to be attached to the mouthpiece during use of the nebulizer monitoring device.

項24.項19に記載のネブライザ監視装置であって、前記温度センサはサーミスタを備えている、ネブライザ監視装置。
項25.項1~24のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置はさらに、前記少なくとも1つのコントローラに接続された加速度計を備えている、ネブライザ監視装置。
Section 24. 20. The nebulizer monitoring device according to item 19, wherein the temperature sensor includes a thermistor.
Section 25. 25. The nebulizer monitoring device according to any one of paragraphs 1 to 24, further comprising an accelerometer connected to the at least one controller.

項26.項1~25のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置はさらに、前記少なくとも1つのコントローラに接続されたバッテリと、前記バッテリを充電するためのバッテリ充電回路とを備えている、ネブライザ監視装置。 Section 26. The nebulizer monitoring device according to any one of Items 1 to 25 further includes a battery connected to the at least one controller, and a battery charging circuit for charging the battery.

項27.項26に記載のネブライザ監視装置であって、前記バッテリ充電回路は、誘導充電のために構成された誘導コイルを備えている、ネブライザ監視装置。
項28.ネブライザ使用のためのシステムであって、前記システムは、
項1~27のいずれか1項に記載のネブライザ監視装置と、
前記ネブライザ監視装置との無線通信を行う基地局と、を備えている、システム。
Section 27. 27. The nebulizer monitoring device according to item 26, wherein the battery charging circuit includes an induction coil configured for inductive charging.
Section 28. A system for using a nebulizer, the system comprising:
The nebulizer monitoring device according to any one of items 1 to 27;
A system comprising: a base station that performs wireless communication with the nebulizer monitoring device.

項29.項28に記載のシステムであって、前記ネブライザ監視装置は、前記少なくとも1つのコントローラに接続されたバッテリと、前記バッテリを充電するための充電回路とを備えており、
前記基地局は、前記ネブライザ監視装置の充電のために前記ネブライザ監視装置を受け入れるように構成されたポートを備えている、システム。
Section 29. 29. The system according to item 28, wherein the nebulizer monitoring device includes a battery connected to the at least one controller, and a charging circuit for charging the battery.
The system wherein the base station comprises a port configured to accept the nebulizer monitoring device for charging the nebulizer monitoring device.

項30.項28または29に記載のシステムであって、前記基地局は第1誘導コイルを備えており、前記ネブライザ監視装置は、前記ネブライザ監視装置が前記基地局によって受け入れられているときに、前記基地局が前記ネブライザ監視装置を誘導的に充電するような第2誘導コイルを備えている、システム。 Section 30. 30. The system according to item 28 or 29, wherein the base station includes a first induction coil, and the nebulizer monitoring device is configured to be connected to the base station when the nebulizer monitoring device is accepted by the base station. a second inductive coil for inductively charging the nebulizer monitoring device.

項31.項28~30のいずれか1項に記載のシステムであって、前記基地局は複数のポゴピン(pogo-pin)を備えており、前記ネブライザ監視装置は複数の電気接触パッドを備えており、前記ネブライザ監視装置が前記基地局によって受け入れられているときに、前記基地局の少なくとも2つのポゴピンは前記ネブライザ監視装置の2つの電気接触パッドに接触し、電気エネルギーを前記ネブライザ監視装置に伝達して前記バッテリを充電するようになっている、システム。 Section 31. 31. The system of any one of clauses 28-30, wherein the base station comprises a plurality of pogo-pins, the nebulizer monitoring device comprises a plurality of electrical contact pads, and the base station comprises a plurality of electrical contact pads, When a nebulizer monitoring device is accepted by the base station, at least two pogo pins of the base station contact two electrical contact pads of the nebulizer monitoring device and transfer electrical energy to the nebulizer monitoring device to transmit the electrical energy to the nebulizer monitoring device. A system designed to charge a battery.

項32.項28~31のいずれか1項に記載のシステムであって、前記基地局は、少なくとも1つの環境監視センサと、前記少なくとも1つの環境監視センサに接続されて前記少なくとも1つの環境監視センサから環境センサデータを受信して保存するように構成されたコントローラとを備えている。 Section 32. 32. The system according to any one of paragraphs 28 to 31, wherein the base station includes at least one environmental monitoring sensor and is connected to the at least one environmental monitoring sensor to receive environmental information from the at least one environmental monitoring sensor. a controller configured to receive and store sensor data.

項33.項32に記載のシステムであって、前記少なくとも1つの環境監視センサはVOCセンサ、COセンサ、湿度センサ、温度センサ、カビセンサ、花粉センサ、胞子センサ、細菌センサ、および微粒子センサのうちの少なくとも1つを備えている、システム。項32に記載のシステムであって、前記環境監視センサはVOCセンサである、システム。項32に記載のシステムであって、前記環境監視センサはCOセンサである、システム。項32に記載のシステムであって、前記環境監視センサは湿度センサである、システム。項32に記載のシステムであって、前記環境監視センサは温度センサである、システム。項32に記載のシステムであって、前記環境監視センサは微粒子センサである、システム。 Section 33. 33. The system of clause 32, wherein the at least one environmental monitoring sensor is at least one of a VOC sensor, a CO2 sensor, a humidity sensor, a temperature sensor, a mold sensor, a pollen sensor, a spore sensor, a bacteria sensor, and a particulate sensor. The system is equipped with one. 33. The system according to clause 32, wherein the environmental monitoring sensor is a VOC sensor. 33. The system of clause 32, wherein the environmental monitoring sensor is a CO2 sensor. 33. The system of clause 32, wherein the environmental monitoring sensor is a humidity sensor. 33. The system of clause 32, wherein the environmental monitoring sensor is a temperature sensor. 33. The system of clause 32, wherein the environmental monitoring sensor is a particulate sensor.

項34.項28~33のいずれか1項に記載のシステムであって、前記基地局は、前記基地局がリモートコンピュータシステムにデータを転送できるようなネットワークインタフェースを備えている、システム。 Section 34. 34. The system of any one of clauses 28-33, wherein the base station comprises a network interface that allows the base station to transfer data to a remote computer system.

項35.項34に記載のシステムであって、前記リモートコンピュータシステムは、少なくとも1つのプロセッサと関連部材とを備えており、前記リモートコンピュータシステムは前記基地局からデータを受信して保存するように構成されている、システム。 Section 35. 35. The system of clause 34, wherein the remote computer system comprises at least one processor and associated components, and the remote computer system is configured to receive and store data from the base station. There is a system.

項36.ネブライズされた薬をユーザに投与する方法であって、前記方法は、項1~27のいずれか1つに記載のネブライザ監視装置または項28~35のいずれか1つに記載のシステムを備えているネブライザを用いて、前記薬の予め設定された用量のネブライザ療法レジメを投与する工程を備えている、方法。 Section 36. A method of administering a nebulized drug to a user, the method comprising the nebulizer monitoring device according to any one of items 1 to 27 or the system according to any one of items 28 to 35. administering a nebulizer therapy regimen of a preset dose of said drug using a nebulizer.

項37.項36に記載の方法であって、前記ユーザはネブライザによる投薬を必要としている患者であり、かつ、前記ユーザはネブライザ療法レジメに対する非遵守(ノンコンプライアンス)のリスクが高い、方法。 Section 37. 37. The method of clause 36, wherein the user is a patient in need of nebulizer medication and the user is at high risk of non-compliance with a nebulizer therapy regimen.

項38.項36または37に記載の方法であって、ユーザは薬物研究または治験の対象者である、方法。
項39.項36~38のいずれか1つに記載の方法であって、1つまたは複数の使用状況指標器は電子的な形態で保存されている、方法。
Section 38. 38. The method of paragraph 36 or 37, wherein the user is a subject in a drug study or clinical trial.
Section 39. 39. The method of any one of paragraphs 36-38, wherein the one or more usage indicators are stored in electronic form.

項40.項39に記載の方法であって、1つまたは複数の使用状況指標器はデータ可視化システム上に表示され、ケアが提供されるか、またはユーザは可視化システム上で1つまたは複数の使用状況指標器を閲覧し、1つまたは複数の使用状況指標器がネブライザ監視装置の誤った使用を示している場合、是正措置(correctiveaction)が取られる、方法。 Section 40. 40. The method of clause 39, wherein the one or more usage indicators are displayed on the data visualization system and the care is provided or the user displays the one or more usage indicators on the visualization system. A method of viewing a device and taking corrective action if one or more usage indicators indicate incorrect use of the nebulizer monitoring device.

項41.項39に記載の方法であって、1つまたは複数の使用状況指標器はデータ可視化システム上に表示され、ケア提供者は1つまたは複数の使用状況指標器を閲覧し、1つまたは複数の使用状況指標器が増悪(exacerbation)を示している場合、前記ケア提供者は是正措置を開始する、方法。 Section 41. 40. The method of clause 39, wherein the one or more usage indicators are displayed on the data visualization system, the care provider views the one or more usage indicators, and the one or more usage indicators are displayed on the data visualization system. The method wherein the care provider initiates corrective action if the usage indicator indicates an exacerbation.

項42.項39に記載の方法であって、前記使用状況指標器は、温度と、呼吸数と、吐き出し量と、ネブライザ監視装置の投与量および向きと、およびそれらの組み合わせとを備えているグループから選択される、方法。 Section 42. 40. The method of clause 39, wherein the usage indicator is selected from the group comprising temperature, respiratory rate, exhaled volume, nebulizer monitoring device dose and orientation, and combinations thereof. The way it is done.

項43.項42に記載の方法であって、前記使用状況指標器の各々は、タイムスタンプされた複数の使用状況指標器を含んでいる、方法。
動作例以外の場合、または他に示されている場合、本明細書で使用される成分または反応条件の量を表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって修正されたものとして理解されるべきである。パーセンテージに関連して使用される「約」という用語は、参照される値の±1%を意味することがある。例えば、約100とは、99から101までを意味する。
Section 43. 43. The method of clause 42, wherein each of the usage indicators includes a plurality of time-stamped usage indicators.
Except in the operating examples, or when otherwise indicated, all numbers expressing amounts of components or reaction conditions used herein are as modified in all cases by the term "about." should be understood. The term "about" used in connection with a percentage may mean ±1% of the referenced value. For example, about 100 means from 99 to 101.

単数形の用語「a」、「an」、および「the」(前記)は、文脈上明らかにそうでないことが示されない限り、複数の参照語を含んでいる。同様に、「or」(または)という語は、文脈が明らかにそうでないことを示していない限り、「and」(および)を含んでいることを意図している。 The singular terms "a," "an," and "the" (above) include plural references unless the context clearly indicates otherwise. Similarly, the word "or" is intended to include "and" unless the context clearly indicates otherwise.

本明細書に記載されたものと同様または同等の方法および材料を本開示の実施または試験に使用することができるが、好適な方法および材料を以下に記載する。用語「構成」は、「備えている」を意味する。「e.g.」(例えば)という略語は、ラテン語のexempligratiaに由来し、本明細書では非限定的な例を示すために使用される。したがって、「e.g.」という略語は、「forexample」(例えば)という用語と同義である。 Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can be used in the practice or testing of this disclosure, suitable methods and materials are described below. The term "configuration" means "comprising." The abbreviation "e.g." is derived from the Latin exempligratia and is used herein to indicate a non-limiting example. Thus, the abbreviation "e.g." is synonymous with the term "forexample."

本明細書では、好ましい実施形態を詳細に描いて説明してきたが、本発明の精神から逸脱することなく、様々な修正、追加、置換などを行うことができることは、関連する技術分野の当業者には明らかであり、したがって、これらは、以下の特許請求の範囲で設定される本発明の範囲内にあると考えられる。さらに、まだ示されていない範囲で、本明細書に記載および図示された様々な実施形態のいずれか1つをさらに変更して、本明細書に開示された他の実施形態のいずれかに示された特徴を組み込むことができることが、当業者には理解されるであろう。 Although preferred embodiments have been illustrated and described in detail herein, those skilled in the relevant art will appreciate that various modifications, additions, substitutions, etc. can be made without departing from the spirit of the invention. and are therefore considered to be within the scope of the invention as set out in the following claims. Additionally, to the extent not already indicated, any one of the various embodiments described and illustrated herein may be further modified to include any of the other embodiments disclosed herein. It will be understood by those skilled in the art that the features described above can be incorporated.

本願を通して引用されたすべての特許およびその他の刊行物(文献参照、発行済み特許、公開された特許出願、および共同係属中の特許出願を備えている)は、例えば、本明細書に記載された技術に関連して使用される可能性のある、そのような刊行物に記載された方法論を説明および開示する目的で、参照によって本明細書に明示的に組み込まれる。これらの刊行物は、本願の出願日以前の開示のためにのみ提供されている。この点に関するいかなる記述も、本発明者が先行発明またはその他の理由によってこのような開示を前倒しで行う権利を有していないことを認めるものではない。これらの文書の日付に関するすべての記述または内容に関する表現は、出願人が入手可能な情報に基づいており、これらの文書の日付または内容の正しさに関するいかなる認容も行うものではない。 All patents and other publications cited throughout this application, including literature references, issued patents, published patent applications, and co-pending patent applications, are cited herein, including, but not limited to, These publications are expressly incorporated herein by reference for the purpose of describing and disclosing the methodologies described in such publications that may be used in connection with the technology. These publications are provided solely for their disclosure prior to the filing date of the present application. Nothing herein shall be construed as an admission that the inventors are not entitled to advance such disclosure by virtue of prior invention or otherwise. All statements regarding the dates or contents of these documents are based on information available to applicant and no admission is made as to the correctness of the dates or contents of these documents.

本開示の実施形態の説明は、網羅的であることや、開示された正確な形態に限定することを意図したものではない。本開示の特定の実施形態およびそのための例は、説明のために本明細書に記載されているが、関連する技術分野の当業者が認識するように、本開示の範囲内で様々な同等の変更が可能である。例えば、方法の工程または機能が予め設定された順序で提示されているが、代替の実施形態では、異なる順序で機能を実行してもよく、または機能を実質的に同時に実行してもよい。本明細書で提供される開示の教示は、適切に他の手順または方法に適用することができる。本明細書で説明した様々な実施形態を組み合わせて、さらなる実施形態を提供することができる。本開示の側面は、必要に応じて変更して、上記の文献および出願の組成、機能、および概念を採用して、本開示のさらなる実施形態を提供することができる。 The descriptions of embodiments of the disclosure are not intended to be exhaustive or to limit the disclosure to the precise forms disclosed. Although specific embodiments of the present disclosure and examples thereof are described herein for purposes of illustration, those skilled in the relevant art will recognize that various equivalents are within the scope of this disclosure. Changes are possible. For example, although method steps or functions are presented in a predetermined order, alternative embodiments may perform the functions in a different order or substantially simultaneously. The disclosed teachings provided herein can be applied to other procedures or methods as appropriate. The various embodiments described herein can be combined to provide further embodiments. Aspects of the present disclosure can be modified as necessary to adopt the composition, features, and concepts of the above-mentioned documents and applications to provide further embodiments of the present disclosure.

上述の実施形態のいずれかの特定の要素は、他の実施形態の要素と組み合わせたり、代用したりすることができる。さらに、本開示の特定の実施形態に関連する利点をこれらの実施形態の文脈で説明してきたが、他の実施形態もそのような利点を示す可能性があり、すべての実施形態は本開示の範囲に入るべく必ずしもそのような利点を示す必要はない。 Certain elements of any of the embodiments described above may be combined with or substituted for elements of other embodiments. Furthermore, while advantages associated with particular embodiments of the present disclosure have been described in the context of those embodiments, other embodiments may also exhibit such advantages, and all embodiments incorporate the present disclosure. Such benefits need not necessarily be demonstrated to be within scope.

Claims (1)

流体接続を形成する内面を有する導管と、
前記導管内に配置されるとともに、前記導管内の流体の流量ベクトルを測定するように構成された流量センサと、
前記流量センサに接続された少なくとも1つの表示器と、
前記流量センサと第1表示器とに接続された少なくとも1つのコントローラと、
を備えるネブライザ監視装置であって、
前記少なくとも1つの表示器の少なくとも1つの寸法は、測定された流量ベクトルの関数として変化する、
ネブライザ監視装置。
a conduit having an inner surface forming a fluid connection;
a flow sensor disposed within the conduit and configured to measure a flow vector of fluid within the conduit;
at least one indicator connected to the flow sensor;
at least one controller connected to the flow rate sensor and a first indicator;
A nebulizer monitoring device comprising:
at least one dimension of the at least one indicator changes as a function of the measured flow vector;
Nebulizer monitoring device.
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