JP6957520B2 - スマート弁付き保持チャンバ - Google Patents
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Description
本願は、2016年5月19日に出願された米国特許仮出願第62/338,798号および2016年7月25日に出願された米国特許仮出願第62/366,327号の権益主張出願であり、これら米国特許仮出願を参照により引用し、これらの記載内容全体を本明細書の一部とする。
これらの課題を満足させようとして、装置、例えばMDIと関連したVHCは、以下の内容、すなわち、(1)VHCとともに用いられているMDIを正確に識別すること、(2)MDIを作動された時点を正確に識別すること、(3)適正な技術をモニタしてこの適正な技術に関するフィードバックをユーザに提供すること、および(4)患者に特有のデータを処方者および/または提供者に提供することのうちの1つまたは2つ以上を行うよう構成されているのが良い。図2、図16、図65、図66A〜図66C、図67、図83、および図84を参照すると、これらの実施形態の一観点は、データの取り扱いに関する。VHCおよび/またはMDIによってログ記録されたデータを外部装置、例えばスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータなどに伝送するのが良い。かかる外部装置が利用できない場合、データをVHCおよび/またはMDI内の内部でデータ格納モジュールまたは他の記憶装置内に記憶するのが良く、そしてVHC/MDIと外部装置との次の同期化の際に伝送するのが良い。ソフトウェアは、データ伝送および分析を実行するためにVHC/MDIに伴うのが良い。
ユーザの吸息技術に関するフィードバックをユーザに提供することは、薬剤送達の最適化を助けるVHCの一特徴である。図3および図9に示されている一実施形態では、流量センサ34として構成された流量検出器がデータを集めて技術に関するフィードバックを提供するよう用いられる。流量センサは、ユーザが吸息している流量を測定する。速すぎるほどの吸息は、薬物の大部分を肺の中ではなくて喉の中に堆積させる場合がある。肺中への効果的な薬剤堆積は、制御された吸息により達成できる。加えて、流量は、空気吸入量を求めるために時間に関して積分されるのが良く、この流量は、ユーザがチャンバハウジングの内部空間内を空にして一回分投与量全体を受け取った時点の指標をユーザに提供するために使用されるのが良い。図3および図9に示されているように、流量センサ34は、内部空間と連通している入力ポート36および出力ポート38を備えたバイパスチャネル58を有する。入力ポートおよび出力ポートによって画定される近位開口部と遠位開口部との圧力差は、バイパスチャネルを通る僅かな流量を生じさせる。熱質量空気流量センサ60がバイパスチャネルを通る流量を測定するために用いられ、この流量は図9に示されているように吸息流量に相関している。流量センサ34,34′は、図9に示されたそれぞれの場所に配置されるのが良い。流量センサは、内部空間4内の流路内に配置されずまたはこれを邪魔しない状態でかかる流路を通る流量を測定する。したがって、流路センサは、内部空間を通るエーロゾル状薬物または流路を妨害することはない。流量の情報を以下に詳細に説明するMDI作動検出およびMDI識別と組み合わせると、信頼性のある洞察を患者の挙動および装置の使用に提供することができる。
1.1.図86を参照すると、二酸化炭素は、呼息により体から排出される細胞呼吸の副生物である。その結果、呼息中の二酸化炭素の濃度は、周囲空気中の濃度よりも著しく高い。二酸化炭素センサ76を用いて、マウスピースおよびVHCのマスクアダプタ部分内の二酸化炭素濃度をユーザの呼吸サイクルの呼息段階を示す高い濃度でモニタすることができる。このデータを吸息流量またはユーザの吸息を検出する他の手段と組み合わせると、息こらえ持続時間を算定し、これを用いてユーザにフィードバックを提供することができる。吸息の終わりは、例えば、流量または圧力のしきい値を用いて確認できる。吸息流量または圧力がこのしきい値をいったん下回ると、息こらえタイマが始動し、これは、二酸化炭素濃度のスパイクが検出されるまで停止しない。
2.1.図18〜図20を参照すると、圧力センサ78がマウスピース/マスクアダプタまたはチャンバハウジング内に位置決めされるのが良く、その結果、ユーザの呼吸サイクルの吸息段階と呼息段階をモニタすることができるようになっている。ユーザの息こらえ持続時間を計算するためには、吸息および呼息圧力しきい値を用いるのが良い。吸息圧力が吸息しきい値を下回った場合、息こらえタイマが開始し、いったん呼息が始まって呼息圧力しきい値を超えると、息こらえタイマが停止する。圧力センサ78は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信している。
3.1.吸息および呼息空気は、使用中、VHCを通る互いに異なる経路を移動する。互いに異なる流路が用いられるので、これら経路を通る流れは、互いに異なる音を出すことが可能である。例えば図24に示されているマイクロホン82を用いて、吸息と呼息を聞くのが良く、そしてこのマイクロホンを用いて実施例1.1.および実施例2.1.と類似したしきい値方法を用いて息こらえ持続時間を計算するのが良い。
4.1.周囲環境からの空気は、これが肺に入ったときに水蒸気で飽和状態になる。この空気を呼息すると、この空気は、マウスピースおよびマスクアダプタを通過し、ここで、空気の湿度を分析することができる。マウスピースおよびマスクアダプタ内の図86に示されているセンサ90により湿度レベルを連続的にモニタすることによって、呼吸サイクルの呼息段階を検出してこれを用いると、実施形態1.1.および実施形態2.1.と同一の仕方で息こらえ持続時間を求めることができる。湿度センサ90は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
5.1.周囲空気が体の中に入ると、この周囲空気は、体温まで温められる。温度センサ92(例えば図86を参照されたい)を用いると、空気温度をマウスピースおよびマスクアダプタ内でモニタすることができる。温度の急上昇が見られた場合、これは、ユーザからの呼息であると解釈できる。先の息こらえ検出実施形態と同様、呼息の開始のこの検出を吸気測定値(すなわち、流量または圧力)と組み合わせると、息こらえ持続時間を計算してユーザにフィードバックすることができ、それにより技術の向上が得られる。温度センサ92は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
6.1.図63および図86を参照すると、光カーテン94または複数の光カーテンが負圧および正圧に対応した可撓性部材96とともに用いられるのが良い。吸息中、可撓性部材が1対の光カーテンのうちの一方の光ビームを遮断させる(または復元させる)方向に引かれるのが良く、これは、ユーザによる吸息であると解釈できる。これとは対照的に、可撓性部材が呼息中、逆方向に押される場合があり、この場合、光カーテンのうちの第2のものは、そのビームを遮断される(または復元させる)。これは、ユーザの呼息であると解釈される。これらの測定法を用いると、両方の光カーテンが非遮断状態にある時間は、息こらえ持続時間であることを指示している。変形例として、単一の光カーテンを用いると、ユーザによって捕捉を検出することができ、別の方法(例えば、吸息圧力または流量しきい値)を用いると、吸息の終わりを求めることができる。
特に、乳児および小児年齢層では、マスク製品用の弁付き保持チャンバからエーロゾルを受け取る場合、ユーザが保持チャンバから薬物の全てを受け取ったのがどの時点であるかについて1つの不確実性が知られている。時期尚早なチャンバ取り外しにより、エーロゾル投与中の過剰なマスク漏れの場合と同様、投与量不足が生じる場合がある。チャンバ内のエーロゾルまたはチャンバを通って休息される空気の量をモニタすることによって、処置の終わりに関するフィードバックをユーザに与えることができる。これにより、患者の健康と関与する全ての関係者に対する投与量保証が得られる。
1.1.エーロゾルが空気の誘電体と比較して異なる誘電体を有すると仮定すると、図43および図44に示されているチャパシタ106のキャパシタンスの変化は、全てのエーロゾルがチャンバから出た時点を検出するために使用できる。ベースラインキャパシタンスは、エーロゾル作動に先立って測定され、治療は、キャパシタンスがこのベースライン値または何らかの類似の値に戻るまで終了することはない。
2.1.図3および図7に示されているように、光源30および光検出器32は、光源が光検出器に直接向けられまたは光検出器に向かって表面から反射された状態で流れに対して任意の向きにセットアップできる。エーロゾルが存在する場合、この光は散乱され、拡散され、回折され、吸収され、反射され、その結果、光検出器に戻ってくる光の量が減少する。処置の終わりは、ベースライン読みに近づいたときに起こる。
喉および上気道内のエーロゾル堆積は、流量が高すぎるようになった場合に起こることがあり、かかる高すぎる流量により、副作用ならびに肺から薬物が奪われる。スマートVHCは、流量検出器を用いて所定の最大推奨流量を超えた場合にユーザに知らせるとともにユーザが自分の吸息を効果的な量まで遅くすることができるようにするフィードバック装置または特徴を有するべきである。以下に説明するように単独でまたは組み合わせ状態の流量検出器の全ての実施形態を処置の終わりの決定を助けることに加えてこの目的のために使用することができる。処置の終わりは、図12に示されているようにしきい値量に達するまでこれら流量を経時的に積分することによって求められる。しきい値量は、全てのエーロゾルがチャンバから吸息されるよう選択される。
3.1.弁前後の圧力差
弁は、図46に示されているように、その抵抗が一定であり、低いヒステリシスを有し、好ましくは直線状であるように選択される。すると、弁を通る流量を弁前後の圧力差の読みに応じて推定することができる。
3.2.1.MDIブーツ
MDI識別装置は、チャンバと併用されているMDIを識別するために用いられる。この情報が既知であると仮定すると、MDIの抵抗プロフィール(圧力と流量の関係を表わす曲線)に既定のデータベースからアクセスすることができ、図47に示されているように圧力センサ78によって検出されたMDIのマウスピースのところの圧力を大気圧と比較する差圧測定法を用いてMDIそれ自体を通る流量を計算することができる。
大抵のMDIは、互いに異なる抵抗プロフィールを有するので、キャニスタをブーツから取り外してMDIアダプタまたはバックピース中に成形された組み込み型入れ物中に配置するのが良い。このアダプタにより、全てのMDIキャニスタを挿入することができ、しかもエーロゾルがチャンバに入ることができる。この場合、MDIアダプタの流れ抵抗は、特に、システムの要望、すなわち直線P0曲線、低ヒステリシスおよび部品ごとの首尾一貫性に合わせて設計されるのが良い。
3.3.1.図3、図9、図49および図50に示されているように、バイパスチャネル60がチャンバ壁またはマウスピース/マスクアダプタの内側に存在し、このチャネルは、エーロゾルチャンバと流体連通状態にある。吸息の際、幾分かの流れがこのバイパスチャネルを通り、そして正確に管理されたサイズのオリフィス110を通って引き込まれる。このオリフィスの流れ抵抗を完全に特徴付けることができ、圧力センサ78を用いたオリフィス110前後の圧力差の測定を用いると、オリフィスおよびバイパスチャネルを通る流量を計算することができる。チャンバを通る流量は、バイパスチャネルを通る流量に対して較正され、その結果、使用中におけるバイパス流量測定値は、VHCを通る全流量を指示することができる。圧力センサ78は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
3.4.1.ベンチュリ112は、流体が通過しているときに流体を加速するよう流路の局所的絞りを用いる。流速が増大すると、その圧力は、絞りの上流側に位置するゆっくりと動いている流れの圧力に対して減少する。圧力差センサは、この差を検出することができ、ベンチュリ幾何学的形状の知識により、流量を計算することができる。
3.5.1.ピトー静圧管114は、一端が閉じられた端を有する管と、この管内の圧力を周囲流体圧力と比較する手段とから成る。迅速に動いている空気がピトー管114に入ると、この空気は、淀んで流体の流れの初期速度に比例する管内の圧力を増大させる。
全ての音利用型方法に関し、第2のマイクロホンを用いて周囲騒音を検出することができる。次にこの情報をマイクロコントローラまたは他のプロセッサ502によって処理されている信号中の騒音減少のために使用することができる。
4.1.1.固有の音
空気がMDIおよび弁付き保持チャンバを通って突進すると、乱流が生じ、それにより音が生じる。高い流量では、多くの乱流が生じ、大きな音が存在する。チャンバ内の音の大きさをモニタすることにより、流量を推定する手段を提供することができ、ただし、非フィルタリング処理・音量利用型方法は、環境騒音の影響を極めて受けやすい。
マイクロホンが実施形態4.1.1.の場合とほぼ同じスポットに配置される。図58ならびに図59Aおよび図59Bに示されているように、1つの振動リード115または複数のリード84、エッジ音または開かれまたは閉じられた管上の流れを用いると、流れが通り過ぎる際に音を生じさせることができ、この音量は、チャンバそれ自体内に存在する音量よりも実質的に大きいはずである。マイクロホン82は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
実施形態4.1.1.で言及したように、音量利用型方法は、周囲騒音に起因する誤った読みを生じやすい場合がある。この恐れを減少させるため、ディジタルおよび/またはアナログフィルタリング処理を実施してシステムが特定の周波数帯だけを効果的に「聞く」ようにする。これらフィルタは、チャンバに固有の音を聞きまたは音発生の場合にはこれら周波数をモニタするよう選択される。
互いに異なる流量でチャンバから来た音は、これらの音が製品に固有のものであるにせよリードもしくは他の音発生源によって生じたものであるにせよいずれにせよ、システムにかなり特有である。種々のアルゴリズムを用いて到来するマイクロホン信号をこの装置内から規定された流量であらかじめ記録された信号範囲と量的に比較するのが良い。
図64を参照すると、音響TOFは、この場合、音が1つの音トランシーバ118から別のトランシーバに移動するのに要する時間を意味している。トランシーバ1(T1)は、トランシーバ2(T2)の下流側に配置され、これらは両方とも、チャンバの内側または外側に配置されるのが良い。音がT1からT2まで移動しているとき、この音は、チャンバを通る空気流に逆らって移動する結果として効果的に減速される。これとは逆に、音がT2からT1に移動しているとき、この音は、これが流れとともに動くので通常よりも速くなる。流れ方向に対するトランシーバ118または超音波トランスデューサの角度θならびにT1からT2までのTOFおよびT2からT1までのTOFが分かると、平均流速およびかくして流量をチャンバの幾何学的形状についての知識により推定することができる。任意の周波数の音が役立ちうるが、これが人間に聞こえる範囲の外側(20kHz超)にあることが望ましい。トランシーバ118は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
ドップラ超音波は、反射体が動いている速度を推定するために伝送された波に対する反射された波の周波数の変化を用いる。懸濁状態のエーロゾル粒子を反射体として用いると、ドップラ原理は、平均粒子速度を求めて流量を推定するよう利用できる。この方法は、エーロゾルが存在しているときに流れを検出するだけであり、したがって、この方法は、別の投与量保証ツールとしても使用できる。
5.1.スリット付きの弁内の内部反射
図60を参照すると、発光ダイオード(LED)122またはこのLEDから来た光の波長に敏感な他の光源および/または光検出器124が弁16内に位置決めされており、これらは両方、弁開口部126の方へ差し向けられている。弁は、開放サイズが弁を通る流量で決まる可変サイズの開口部を備えた形式のものである。カモノハシ形弁、十字形弁および任意のダイカット弁が良好な例であるが、このリストは、排他的ではない。図56および図57を参照すると、光検出器124は、弁の外部に位置決めされるのが良い。
5.2.1.外部光源
図61を参照すると、光源122がセクション5.1.に記載された実施形態における形式の弁16の外側に位置した状態でこの弁の方へ差し向けられており、光検出器124は、光源の方に向いた弁の内側に位置したままである。この実施形態では、弁が開口部126を開けば開くほど、光が光検出器にそれだけ一層多く達する。同様な方法は、これらがセクション5.1.内に記載されているのでこの実施形態に利用可能であり、かかる方法としては、フィルタリング処理および周波数符号化ならびに薬剤干渉に対する5.1.s脆弱性のうちの幾つかが挙げられる。光検出器124は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
セクション5.1.およびセクション5.2.に記載された実施形態と同様、図62を参照すると、赤外線光検出器128がセクション5.1.およびセクション5.2.に記載された形式の弁16の内側に配置されている。セクション5.2.と同様、弁16が開くと、多量の光が光検出器128に達するようになる。この実施形態では、光検出器は、これが人体によって放出された赤外線波長に最も敏感であるように選択される。赤外線に対して不透明な弁が開くと、ユーザの口(マウスピース装置)または顔面(マスク装置)から出た多量の赤外光が光検出器またはフォトダイオードに入ってこれによって吸収される。光検出器128は、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。この信号は、マイクロコントローラによって分析される。
図63を参照すると、光源122と光検出器124は、不透明本体96が間に位置した状態で互いに向かい合っている。
以下の実施形態は、吸息圧力か吸息流量かのいずれかに応答するばね(直線状または非直線状、引っ張りまたは圧縮)の動きを利用する。ばねが1つの位置から別の位置に動くと、このばねは、このばねとともに以下のようにある範囲の検出ハードウェアを伴いまたはこれを作動させる。
磁石がばねの可動端部に位置決めされており、ホール効果センサが固定された位置に設けられている。ホール効果センサは、磁石が1つの位置から別の位置に動いているときに磁界の変化を検出し、流量を求めるための種々のアルゴリズムを用いてこれを分析する。
帯電プレートがばねの可動端部上に位置決めされ、逆の符号に帯電したプレートが固定された位置に設けられ、これらは空気(誘電体)によって隔てられている。キャパシタンスは、ばね上の帯電プレートが動くと変化し、種々のハードウェアおよびソフトウェア方法を用いてこれを検出することができる。
磁石がばねの可動端部上に位置決めされ、収集または磁気リードスイッチがばねの長さに沿って位置決めされている。ばねが撓んでこれと一緒に磁石を運ぶと、互いに異なるリードスイッチが閉成され、どのスイッチが開離されているか閉成されているかを判定することによってばねの位置およびかくして流量を近似的に求めることができる。
導電性プレートがばねの可動端部上に位置決めされ、誘導性コイルが密接した状態の電磁界を生じさせる。コイルとプレートとの間の距離が変化すると、システムのインダクタンスが変化し、これをソフトウェアによって分析することができる。これを用いると、ばねの位置およびかくして流量を近似的に求めることができる。
7.1.ピンホイールがチャンバ内に配置されており、その回転速度は、流量の変化につれて変化するようになっている。ピンホイールの回転速度を回転接触スイッチ、光カーテンの定期的な破壊または磁石とホール効果センサの組み合わせによってモニタすることができ、この速度を用いると、チャンバを通る流量を近似的に求めることができる。
8.1.熱線型風速計
ワイヤまたはメッシュがこの両端に一定の電圧を印加することによって加熱される。空気がこのワイヤを横切って動くと、空気が冷却されてその抵抗が減少する。電圧が一定のままであるので、ワイヤを通る電流が増大し、これをエレクトロニクスによってモニタすることができる。次に、ワイヤを通って流れる電流の大きさを用いて流量を推定する。
これは、この侵入性が低いことを除き、熱線型風速計と同一の原理を有する。薄膜加熱センサがチャンバ内の表面上に配置され、センサを通って流れる電流の大きさを用いると流量を求めることができる。
9.1.たわみ利用型
空気流が物体に接触すると、物体は、力を空気に及ぼして物体周りにその方向を変化させる。それと同時に、空気は同じ大きさの力を及ぼすが、その向きは逆方向である。この原理を用いると、ピエゾフレックスセンサは、空気がその表面に当たると、表面が撓むよう使用でき、撓みの大きさは、センサに当たる流れの量に比例する。ピエゾ物質は、ひずみを受けて電圧を発生させ、したがって、ひずみを検出して種々のアルゴリズムにより分析することができる。ひずみが大きいということは、流量が大きいということの現れである。
尖っていない物体の周りを流れる空気は、境界層分離が起こるときに特定の振動数で渦を生じさせる場合がある。この渦励振は、物体それ自体の中に振動を引き起こすことができ、この物体が圧電材料で作られている場合、電圧を振動物体の振動数にマッチした振動数で発生させることができる。この信号を分析して種々のアルゴリズムを用いて流量を推定する。変形例として、信号を増幅するため、同一の流量で互いに異なる振動数で渦励振を生じさせる種々の物体を用いるのが良い。励振振動数が物体の共振振動数にマッチすると、大きな振幅の振動が引き起こされ、これは、検出して分析するのが容易である場合がある。
10.1.互いに異なるスイッチを別々のステップで閉成するのが良い。多数の印刷導電性経路を可撓性表面上に印刷するのが良く、そして互いに異なるスイッチを可撓性部材の互いに異なる位置で閉成する。どの経路が閉じているかまたは開いているかに応じて、可撓性部材の位置を推定し、したがって流量をも推定することができる。
11.1.実施形態9.1.において説明した流れによって生じた力を用いて、流れが存在しているときにポテンショメータ(可変抵抗器または分圧器)を調節するようベーンを設計するのが良い。付勢ばねがベーンの位置を存在する流れに依存させる。ポテンショメータの抵抗を連続してモニタするのが良く、そしてこの測定に基づいて流量を推定する。
MDI作動の検出は、投与量保証のためかつユーザの呼吸技術を最適化することに関するフィードバックをユーザに提供するために使用できる重要な情報である。MDIの幾つかの特性を用いて、以下の種々の実施形態において説明するように作動検出器によって検出することができ、それによりエーロゾルプルームの視覚的出現、その音、迅速なHEA推進剤蒸発と関連した温度低下、発射するためのその力、エーロゾルの誘電率、発射するための変位、アクチュエーションのところのその圧力またはMDIそれ自体に設けられているスマート特徴との通信を含むMDI作動を検出することができる。
1.1.光透過(AKA光カーテン)
図7および図8を参照すると、一実施形態では、光源(例えば、青色LED)39および光検出器(光検知器)32は、源と検出器との間に空隙がある状態で源を検出器の方へ差し向けるようあるいは源からの光を作動検出器によって検出することができるよう互いに間隔を置いた状態で配向されている。可視スペクトルおよび/または赤外線スペクトル内の任意の波長を用いると、MDI作動を検出することができる。この空隙は、MDIを作動させると、エーロゾルプルームが源および検出器の存在によって妨害される程度が最小限であるに足るほど大きい。エーロゾルプルームが源と検出器との間を移動しているとき、源から出て検出器に達する光の量をエーロゾルが散乱して光を反射して遠ざけるので減少する。その結果、信号を種々のソフトウェアアルゴリズムによって分析することができる検出器の出力の急激な変化が生じる。特に、エーロゾル薬剤粒子は、チャンバの内部空間内で青色光を様々な程度に散乱させ、反射し、かつ/吸収する。光の変化は、光検出器によって検出され、この光検出器は、信号をプロセッサに伝える。内部空間内にエーロゾルが存在していない場合、光検出器は、受け取った光のベースライン読みを記録する。光散乱/反射/吸収を理由として作動があった場合、光検出器は、少ないまたは多い光を受け取る。これらパラメータに応じて、スマートVHCは、MDI作動を正確に判定することができる。このイベントを更に用いると、タイムスタンプを記録することができ、この情報は、遵守性の追跡およびモニタに有用な場合がある。図8に示されているように、光検出器の経時的出力は、タイムライン上の定期的なスパイクによって証拠付けられるように作動の信頼性のある標識を示す。
光源および光検出器は、反射体または媒体が存在しているときに検出器が源からの光だけを受け取るように配向されている。エーロゾルプルームが存在する場合、源からの光が反射され、この反射光のうちの少なくとも一部分は、検出器によって吸収される。検出器のところでの光吸収量のこのスパイクの結果として、電圧の変化が生じ、これを種々のソフトウェアアルゴリズムによって分析することができる。光源および検出器は、光透過実施形態において説明したのと同一の特性を有するべきである。
白色光光源およびカラーセンサは、白色光が物体または媒体に当たって反射された後にのみカラーセンサが光を受け入れるように配向されている。エーロゾルプルームが存在する場合、このエーロゾルプルームは、光の幾つかの波長を反射する一方で、他の波長を吸収する。反射された波長の全ての組み合わせは、カラーセンサによって検出できるエーロゾルプルームの色を示す。センサは、光レベルの急激な変化ならびにMDI作動を検出するための種々のソフトウェアアルゴリズムで分析できる色の急激な変化を検出することができる。
カメラおよび画像処理ツールは、広範な用途で用いられており、エーロゾルプルームの識別は、一用途であると言える。種々のソフトウェアアルゴリズムを用いることができる。
図24〜図28を参照すると、VHCまたはこれに結合されたバックピース8は、マイクロホン82(作動検出器)、音響インターフェース、視覚フィードバック表示器40、マイクロコントローラ(これはプロセッサ502であるのが良い)、記憶装置504、リミットスイッチ、ブルートゥース(登録商標)(Bluetooth)/Wi‐Fi接続性およびバッテリ503を備え、これらは全て、バックピース8内に収容されるのが良い。リミットスイッチ62は、MDIの存在を検出し、これは、電子システムをトリガして電源投入を行う。マイクロホンおよび音響インターフェースは、内部キャビティ内の音を記録する。MDIを作動させると、作動の全音波は、マイクロホン82によって捕捉されて分析のためにメモリ中に記憶される。
マイクロホンは、MDIのマウスピースの近くに配置され、このマイクロホンは、外部環境の音から少なくとも部分的に遮音される。MDI作動中、比較的大きな音が生じるが、と言うのは、薬剤がMDIオリフィスから押し出されるからであり、音量のこのスパイクは、種々のソフトウェアアルゴリズムを用いて検出できる。
単純な音量しきい値方法は、遮音によっては適当には減衰されない環境からの任意の大きな音の結果として誤トリガを受ける。誤トリガの恐れを一段と減少させるため、音量しきい値を到来するマイクロホン信号を予備フィルタリング処理と組み合わせるのが良い。
両方の方法(2.1.および2.2.)は、大きな周囲の音の結果としてトリガを受ける。単純な音量しきい値に代えてまたはこれと関連して、既定の標的と到来する音との量的比較は、誤信号の恐れをほぼなくすことができる。自己相関および最小二乗平均は、信号比較に使用できる時間領域に基づく数少ないアルゴリズムであり、これら両方は、実施形態2.2.で説明したようなアナログまたはディジタルフィルタとまたは全くフィルタリング処理が行われない状態と組み合わせることができる。周波数領域アルゴリズムもまた、源と標的を比較するために使用できる。
3.1.温度センサおよび直接接触蒸発
MDIは、代表的には、低い沸点を有する推薬、例えばヒドロフルオロアルカン(HFA)を収容している。MDI作動中、この推薬のうちの何割かがその液相の状態でMDIから逃げ出ることができる。この液体推薬が外部環境にさらされると、この推薬は、その低い沸点および周囲雰囲気中における推薬の最小蒸気圧の結果として迅速に蒸発する。蒸発による冷却により、温度の迅速な低下が液体推薬と接触状態にある全ての物質内で生じる。
実施形態3.1.では、温度センサをMDI作動中、エーロゾル経路内に位置することが必要である。変形例として、空気温度の迅速な低下をモニタしても良く、と言うのは、推薬の蒸発により周囲の空気温度もまた減少するからである。例えば、図38に示されているように、センサ140は、例えばMDI上の保持チャンバの内部空間の外側に配置されても良い。これは、温度を用いたMDI作動の非侵襲的な方法の実現を可能にする。温度センサの一は、MDIの近くである必要があり、と言うのは、温度低下の大きさがMDIからの距離の増大につれて減少するからである。これは、長い距離の移動に先立つ推薬の大部分の蒸発の結果である。MDIからの互いに異なる距離のところでの温度の比または温度と距離の関係をなすプロフィールは、MDI作動を検出の際のより高い信頼性を得るためにチャンバに沿って位置決めされた多数の温度センサを用いて評価されても良い。
図38に示されているように、作動の直後、推薬は、相平衡状態にはない。これにより、液体推薬のうちの何割かが蒸発し、ついには飽和状態が起こって平衡状態が回復される。蒸発により、キャニスタの温度は低下し、これは、実施形態3.1.において言及した接触温度センサまたは任意他のセンサを用いて検出できる。これは、MDIアダプタ中に組み込まれても良くあるいはMDIアダプタと通信するためのワイヤレス通信機能を備えたMDIキャニスタに店頭販売のアッドオンであっても良い。次に、温度データをマイクロプロセッサまたは他のプロセッサ502(図示せず)に入力してMDI作動を指示するとともに記録するのが良い。
4.1.局所力ピーク検出
図40〜図42を参照すると、MDIブーツの頂部または基部のところに位置する力覚抵抗器(FSR)または作動検出器を用いて力測定値を求めてMDIの作動を検出するのが良い。図42に示されているようなブーツ内のキャニスタについて力と変位の関係を表わす曲線を参照すると、FSRおよび種々のアルゴリズムを用いて検出できる作動時点においてピークまたは他の信号変化が存在する場合がある。数種類の形式の力センサをFSRに加えて用いるのが良く、かかるセンサとしては、ひずみ計、ばね変位方式、ピエゾフレックスセンサおよびその他が挙げられる。図40に示されているように力センサ160がバックピース8の支持フランジ上に配置されている。図41では、力センサ160は、テザー162を備えたバックピースに結合されるとともに容器28の頂部に固定されたキャップ164上に配置されており、このキャップのところにおいて力センサは、MDIの作動中、ユーザと係合する。力センサ160は、信号をコンピュータ500およびプロセッサ502に伝える。
単純な力しきい値もまた、ピークファインダに代えて用いることができ、ただし、この方法では確実性が低い場合がある。
5.1.キャパシタ106のキャパシタンスに影響を及ぼす一要因は、2つの帯電表面相互間の物質の誘電率である。医用エーロゾルの誘電率が空気の誘電率とは異なると仮定すると、一体型キャパシタのキャパシタンスの変化を用いてMDI作動を検出することができる。図43および図44を参照すると、キャパシタは、MDIからのエーロゾルが容易に入り込む開放空隙を有する。キャパシタは、図43に示されているように出力端部のところ、または図44に示されているように入力端部のところに配置されるのが良い。次に、キャパシタンスは、周波数の急激な変化がMDI作動を信号で伝える振動または充電/放電回路を用いて変化があるかどうかについてモニタする。これは、種々のソフトウェアアルゴリズムを用いて検出できる。キャパシタは、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
6.1.磁気キャップおよびリードスイッチ
図45Aおよび図45Bを参照すると、キャニスタキャップ170が投与量カウンタとほぼ同じ位置でMDIキャニスタにしっかりと嵌まっており、このキャニスタキャップは、作動中、キャニスタと一緒に移動する。キャップは、磁性インキが印刷塗布されまたは磁気材料で作られたその構造体内に永久磁石を埋め込むことによって磁気特性を有する。MDIアダプタ内にはホール効果センサまたはリードスイッチ172が設けられている。MDIキャニスタをその作動位置に押すと、リードスイッチが閉成し、これは、ソフトウェアによって検出される。ホール効果センサを用いて、MDIキャニスタの底入れまたはXの変化または作動時点を意味する平坦部があるかどうかについて信号を分析するのが良い。センサは、コンピュータ500およびプロセッサ502と通信する。
実施形態6.1.と同様、キャップがVHCとともに販売される。この実施形態では、キャップは、導電性を有し、このキャップは、必ずしも磁性を備える必要はない。振動電磁界は、チャンバ内に設けられたインダクタがMDIキャニスタキャップ内に電流を誘導することによって作られる。キャップが作動中、インダクタの近くに移動すると、システムのインダクタンスが変化し、これを検出して分析するのが良い。信号中の平坦部にいったん達してこれがキャニスタの底入れを意味すると、作動をソフトウェアによって記録するのが良い。
MDIを作動させると、その加圧内容物がノズルから押し出されてVHC中に押し込まれる。これを伴う圧力波をチャンバ内にまたは図18に示されているようにMDIそれ自体のマウスピースの近くに配置された圧力トランスデューサ78で検出できる。特に、1つまたは2つ以上の圧力センサ78がチャンバの内部空間内の壁の内面上にまたはこれに沿って配置されている。図20を参照すると、圧力センサ出力と時間の関係は、作動がスパイクによって証拠付けられるようにいつ起こったかを示す。
8.1.図78を参照すると、MDIは、投与量カウンタモジュール90を備えるのが良く、この投与量カウンタモジュールは、遵守性モニタを目的として作動され、そして投与作動時間、カウントおよび総量を捕捉する。それと同時にVHCは、流量検出モジュール92を備えるのが良く、この流量検出モジュールは、吸息時間、持続時間およびカウントを捕捉し、モジュールは、例えばブルートゥース(登録商標)技術と通信状態にある。スマートVHCからのこれら装置との通信またはその用途は、MDI作動および技術を検出してこれらを確認するために使用できる。
MDIが適正に挿入されたというフィードバックおよび確認をユーザに提供することは、スマートVHCの望ましい特徴であると言える。加えて、用いられる方法に応じて、この特徴は、マイクロコントローラまたは他のプロセッサ502がスリープ状態である時期を決定することができ、装置のバッテリ寿命を更に延ばす。一例として、MDIが挿入されると、マイクロコントローラは、起動して電力源から電流を引き出してそのセンサ、ディスプレイおよび通信装置に電力供給する。いったん取り外されると、マイクロコントローラは、低エネルギー状態に戻る。
1.1.リミット/接触スイッチ
この実施形態では、図19に示されているように、リミットスイッチ62(機械式)または接触スイッチは、MDIの挿入時にスイッチを閉成するような仕方でバックピース8内に配置されている。リミットスイッチは、MDIが挿入されると回路を閉じる。このスイッチの閉成は、マイクロコントローラまたは他のプロセッサ502の中断をトリガし、それによりマイクロコントローラまたは他のプロセッサは、その完全動作状態で動作することができ、その時点で、ユーザは、MDIが完全に挿入されたことを視覚または聴覚キューにより知らされる。MDIが取り外されると、スイッチが開離し、マイクロコントローラがその低エネルギー要件状態に戻るようにする。一実施形態では、装置が所定の期間にわたって、例えば約30〜120秒間非動作状態である場合、マイクロコントローラは、スリープモードに入ることができる。所定の期間をユーザによって設定/プログラムすることができる。
実施形態1.1.と同様、図74を参照すると、MDIの一部分200は、磁性インキ、電磁石または永久磁石のいずれかにより磁化される。MDIが挿入されると、リードスイッチ202が閉成される。このスイッチの開閉は、実施形態1.1.で説明したようにマイクロコントローラ動作およびユーザフィードバックにとって同一の結果を有する。
この実施形態では、図75に示されているように、MDIの一部分、例えばマウスピースは、MDIアダプタ中に挿入されると、MDIアダプタエレクトロニクス内に回路206を閉じる導電性経路204を有する。この回路は、フィードバックをユーザに提供するとともに実施形態1.1.で説明したようにコントローラの全機能を実施可能にするために用いられる。
2.1.上述したような光カーテンは、MDIアダプタ中へのMDI挿入を判定するために使用できる。この実施形態では、LEDおよびフォトダイオードは、MDIアダプタ開口部を横切って互いに反対側に配置されている。MDIが挿入されていない場合、LEDからの光は、フォトダイオードに到達することができる。MDIがいったん挿入されると、この光透過が遮られ、このことは、マイクロコントローラによって検出できるとともにMDIの適正な挿入を保証する聴覚または視覚フィードバックをユーザに提供するために使用できる。
3.1.ひずみ計
ひずみは、MDIマウスピース形状に対応するために材料が変形したときに図70に示されているようにMDIアダプタまたはバックピース中に導入される。ひずみの大きさは、ひずみ計206を用いて測定できる。MDIアダプタのひずみをモニタすることにより、MDIがMDIアダプタ中に挿入されたかどうかを判定するための一手法を提供することができる。ひずみがいったんある特定のしきい値に達すると、システムは、フィードバックをユーザに提供してMDI挿入を確認する。
力覚抵抗器208は、図72に示されているようにMDIアダプタまたはバックピース8上またはこの中に配置されるのが良い。MDI挿入時、MDIマウスピースは、力をFSRに及ぼし、それによりマイクロコントローラによって評価される電圧変化が生じる。FSRから来た信号に応じて、MDIの挿入を結論づけることができ、この情報をユーザに中継して戻す。
直線動作ポテンショメータ210が図69および図71に示されているようにMDIアダプタまたはバックピース上または内に位置決めされるのが良い。MDI挿入時、ポテンショメータが変位し、マイクロコントローラによって評価される電圧変化を生じさせる。ポテンショメータから来た信号に応じて、MDIの挿入を結論づけ、この情報をユーザに中継して戻す。
4.1.カメラまたは一連のカメラを用いてMDIがMDIアダプタ中にどれほど遠く挿入したかを求めることができる。種々の画像処理アルゴリズムを用いると、これを判定し、いったん確認されると、この情報は、ユーザに中継して戻されるのが良い。
問題識別
1.バッテリ(単一または複数のバッテリが各々について使用できる)
1.1.永続的、使い捨て
電力供給源は、バッテリがいったん使い果たされると、電子装置全体を処分するようなものである場合がある。バッテリは、アクセスが電子装置を損傷させないようアクセスが制限された状態でエレクトロニクス本体内に永続的に封入される。
電力供給源は、バッテリがいったん使い果たされると、ユーザがバッテリカートリッジに接近して使い果たされた電池を充電状態の電池で置き換えることができるようなものであるのが良い。これは、多くの子供の玩具または時計用電池と同様である。
バッテリは、充電可能であるのが良く、その結果、バッテリがいったん使い果たされると、ユーザがDC電力ジャック、USBまたは他の方法によりこれを単に充電することができるようなものである。加えて、バッテリは、その寿命全体を通じてトリクル充電されるのが良く、それによりその使い果たされるまでの時間が延びる。トリクル充電は、バッテリを連続してまたは極めて微弱な電流で定期的に充電することを意味する。この種の充電だけでは、使い果たされたバッテリを完全に充電するには極めて長い時間がかかるが、特に充電が連続的に起こる場合にはバッテリ寿命を延ばすのに有用である。
2.1.光電池は、光に応答して電圧を発生させる。これは、センサおよび特徴部の電力要件に応じて装置に直接電力供給しまたは電池若しくはスーパキャパシタを充電するために使用できる。
3.1.レクテナは、無線伝送、モバイル通信、Wi‐Fiネットワークなどの周囲無線周波数エネルギーを用いて充電式電力源をトリクル充電することができるように整流されるとともに管理される微弱電流をアンテナ内に誘導する。
4.1.自由に動く磁石を導電性コイル内に組み込むことにより、システムは、装置を振ったときにまたは磁石が他の手段によって動かされたときに電流を導電性コイル中に生じさせることができる。磁石の運動により、コイル中に電流が導かれ、この電流を用いてバッテリまたは他の電力源を充電することができる。
全ての電子部品を互いに密接させて配電を管理しやすくすることが好ましい。しかしながら装置の要件が所与の場合、これは、可能ではない場合がある。MDIアダプタ内に収容されているエレクトロニクスがあると同時にマウスピースまたはマスクアダプタよりに収容されているエレクトロニクスがある場合、僅かな配電方式が存在する。
1.1.この方法は、電力が物体を通って他の部品に伝送されるマウスピース/マスクアダプタかMDIアダプタかのいずれかの中に配置されたたった1つの電力源(例えば、1つのバッテリ)を用いる。いずれの場合においても、物体の両端との接点により、電力は、他の部品に確実に伝送されるようになる。接点は、クリーニングのために装置の組み立てと分解を依然として可能にしながら各組み立て時に再現可能で頑丈な接続を可能にするような仕方で形成される。これら導電性経路は、前に位置するハードウェアと後ろに位置するマイクロコントローラとのデータ通信を可能にするためにも用いられる。
導電性樹脂は、物体成分中に導電性経路を直接成形するために使用できる。これは、デュアルショットまたはインサート成形製造方法により行われる。
導電性インキは、導電性経路を形成するために使用でき、しかも物体の上にパッド印刷かスクリーン印刷を行うことができる。
可撓性の低プロフィール電線を用いることができ、これらを接着剤の使用により物体に固定することができる。
2.1.VHCのマウスピース/マスクアダプタ端部のところのハードウェアは、VHCのMDIアダプタ端部のところの電力源からの完全に独立した電力源(例えば、バッテリ)によって電力供給されるのが良い。チャンバの各端部は、恐らくはそれ自体のマイクロコントローラまたは他のプロセッサ502を必要とし、それによりこれらのそれぞれの端部のところの入力および出力を取り扱う。この方式では、2つのマイクロコントローラがデータを共有するよう互いに通信する必要とする可能性が極めて高い。これは、ブルートゥース(登録商標)または他の手段を介して行われるのが良い。
MDIの識別により、認可された医療方式に対して遵守する保証が患者、処方者および支払人に提供される。加えて、これは、誤った薬剤がチャンバ中に挿入された場合に患者に警告を出すために使用でき、それにより、特定の薬物の投与不足または過剰投与を阻止するのに役立ち得る。以下において説明する識別方法は、これら自体で使用することができるが、MDIを高い信頼性を持って識別するために組み合わせ状態でも使用できる。
1.1.マウスピース色
図68を参照すると、MDIは、多種多様な色で売られており、中にはハンドルをマウスピースから区別する2つの色相を有するものがある。色検知は、MDIのマウスピース部分から特定のカラーコード読み(例えば、RGB、CMYK、L*a*b*)を得ることによってMDIアダプタ中に挿入されたMDIを識別するのを助けるために使用できる。MDIがアダプタ中に挿入されると、色検知ハードウェアまたはセンサ224(MDI識別装置)は、MDIのマウスピースから色情報を収集するようトリガされる。このカラーコードを次にソフトウェアにより分析し、そしてMDIのデータベースおよびこれらのそれぞれのカラーコードと比較する。種々のアルゴリズムを比較のために使用することができ、最も近いマッチがMDI識別のために用いられる。変形例として、MDIブーツカラーコードを多因子アルゴリズムへの入力として用いることができ、このアルゴリズムは、MDIを識別するために数個の入力を用いる。
図68に示されているように、マウスピース色検知と同様であるが、カラーセンサ224をマウスピースカラーコードの獲得のために位置決めするのではなく、このカラーセンサは、MDIブーツのハンドル部分の色を分析するために位置決めされる。
実施形態1.1.と1.2.を組み合わせてツートーンカラーのMDIブーツを区別するのを助ける。
2.1.全てのMDIにわたって無数の調合薬が存在し、これは、エーロゾルプルームの互いに異なるカラーコードに反映されている場合がある。色検知ハードウェアがMDIアダプタ内のMDIブーツのマウスピースの近くに位置決めされ、MDI作動中、エーロゾルプルームのカラーコードを集めてこれらを種々のMDIのデータベースと比較する。種々の比較アルゴリズムを使用することができ、最も近いマッチがMDI識別のために用いられる。変形例として、エーロゾルカラーコードを多因子アルゴリズムへの入力として用いることができ、このアルゴリズムは、MDIを識別するために数個の入力を用いる。
3.1.力覚抵抗器(FSR)
図72を参照すると、FSR208は、MDI挿入中、抵抗器がその特定の方向におけるMDIマウスピースのサイズに比例した量だけ圧縮され、それによりこれらの信号がそれに従って変化するようにMDIアダプタ内に位置決めされる。これらの抵抗値をデータベース内のMDIの抵抗値と比較する。種々の比較アルゴリズムを用いることができ、最も近いマッチがMDI識別のために用いられる。変形例として、抵抗値を多因子アルゴリズムへの入力として用いることができ、このアルゴリズムは、MDIを識別するために数個の入力を用いる。
MDIアダプタポートは、図70に示されているようにMDIが挿入されたときにこれが延びなければならないように意図的に小さめの寸法になっている。ひずみ計208によって検出された大きなひずみと小さなひずみの全ひずみおよびこれらの存在場所を分析して互いに異なるMDIおよびこれらひずみ値のデータベースと比較してMDIの識別を助けるのが良い。
4.1.触覚またはスライド式ポテンショメータ
MDIのマウスピース部分の長さを識別因子として使用することができる。
5.1.流量プロフィールに対する抵抗
図54および図55を参照すると、チャンバを通る流量を種々のセンサによって本明細書において開示したようにモニタするのが良い。流量を用いるとMDIを識別するのを助けることができる。差圧センサ78からのデータと結合されたこの流量情報を用いてMDIマウスピースのところの圧力を大気圧と比較すると、圧力と流量プロフィールの関係をMDIについて収集するのが良い。このプロフィールをMDIのデータベース内のプロフィールと比較し、MDIを識別することができるマッチを見出すのが良い。変形例として、抵抗プロフィールを多因子アルゴリズムへの入力として用いることができる。
図24〜図28を参照すると、オーディオインターフェースは、イコライザ回路(例えば、7バンド)を含み、このイコライザ回路は、オーディオスペクトルを7つのバンドに分割し、かかる7つのバンドとしては、例えば、63Hz、160Hz、400Hz、1kHz、2.5kHz、6.25kHzおよび16Hzが挙げられるが、これらには限定されない。7つの周波数は、ピーク検出されて出力に多重化され、それにより各バンドの振幅の表示を得る。バンドをマイクロコントローラによって処理してバンドを平均して単一の振幅(dB)と時間信号(図25)にする。次に、ブランドが互いに異なるMDIによって生じた固有の音を記憶装置またはクラウドデータベース内の記憶されている既知の音と比較するのが良い。正規化相関法を用いて入力音を高い確度で基準音と比較するのが良い。作動音を捕捉してMDI作動時に記憶し、そして比較および判定を治療後に処理するのが良く、その目的は、利用可能な処理有力に応じて、治療中、他のVHCタスクのための処理能力を自由に発揮させることにある。処理が十分に迅速である場合、MDI作動をリアルタイムで分析し、このMDI作動は、MDIノズルまたは支持ブロックが生じた音が低いまたは不十分であることに起因してプラギングされまたは部分的にプラギングされたかどうかに関するフィードバックを提供する。フィードバックはまた、MDIが振られるとともに/あるいは準備され、あるいは適当な残りの投薬量カウントについてチェックされる必要があるかどうかについての情報を更に含むのが良い。
7.1.全てのMDI作動音の周波数スペクトルまたは主周波数を含むデータベースを作成することができる。作動が起こると、記録された音をシステムのデータベースに記憶されている音と量的に比較し、最も近いマッチを求める。
8.1.衝突時または打撃時における全てのMDI音の周波数スペクトルまたは主周波数を含むデータベースを作成することができる。MDIアダプタ中への挿入時、機械式ハンマをトリガし、これがマウスピース領域内でMDIに衝撃を加えるようにする。生じた音は、MDIブーツの形状、体積、剛性およびMDIアダプタとのその当てはまりで決まる。次にこの音をシステムのデータベース内の音と量的に比較するのが良い。
9.1.ラベルの読み取り
テキスト認識ソフトウェアを用いてMDIブーツおよび/またはMDIキャニスタ上のテキストを「読み取る」。例えば、図4を参照すると、カメラ35または他のイメージセンサ(MDI識別装置)がチャンバハウジングに、例えば、その入力または出力端部に隣接してまたはこれらの間の任意の場所に取り付けられている。イメージセンサはまた、マウスピース組立体またはバックピースに結合されるのが良い。カメラまたはイメージセンサは、容器および/または作動ブーツに結合されたラベル240上に提供される種々のテキスト情報を含むMDIの画像を捕捉する。画像処理アルゴリズムおよび/または機械学習技術を用いると、テキスト情報、VHCと関連しているMDIの形式および同一性を表わす固有の形状および/または固有の特徴を抽出することができる。さらに、捕捉した画像をメモリ中に記憶し、そしてデータベース内のMDIの種々の形式と比較して選択を狭めるのが良い。図5A、図5Bおよび図6を参照すると、カメラまたはイメージセンサは、MDIの画像を捕捉して図5Bに示されているようにグレースケール画像242に変換する。次に、プロセッサは、捕捉されたグレースケール画像から複数(例えば、3つ)のテンプレートを抽出し、そしてテンプレート/画像をデータベース内の記憶画像と比較する。図6に示されているように、プロセッサは、ラベル244を参照してMDIを正確に識別する。
ディジタル画像または一連のディジタル画像から色および形状を分析してこれらをデータベース内の種々のMDIの色および形状と比較する。
画像カーネルを用いると、カーネルそれ自体に対して類似性があるかどうかについて画像を走査することができる。例えば、GSKラベルの形態をしたカーネルを用いると、画像上のカーネルの各位置についての相関結果をコンピュータ計算し、そして相関係数が良好な一致を指示するある特定のしきい値を超えているかどうかを確かめることによってGSKブーツを識別することができる。
10.1.単一の波長赤外線/UV
赤外線および紫外線分光法は、サンプルの化学的構造および組成を求めるために用いられる方法である。全ての化学物質は、赤外線および紫外線をある程度まで吸収し、そしてこれらの化学構造中に存在する結合に応じて光のうちの幾つかの波長を他の波長よりも多く吸収する。制御された波長の光源を用いて、光をエーロゾルに通して光検出器の方へ照らすことによって特定の波長に対する薬剤の吸収率を分析することができる。次にこの吸収率をMDIデータベース内の値と比較するのが良い。
多数の波長を用いることができることを除き、10.1.と同様である。
11.1.力覚抵抗器(FSR)を用いてMDI作動時における力を求めることができる。これは、本明細書において説明するようにMDI作動検出と結合される必要がある。MDI作動を検出するやいなや、力を記録し、そしてこの力をMDIデータベースに記憶されている値と比較する。
12.1.単一箇所
温度をMDIから固定された距離離れたところでモニタするのが良く、そしてMDI作動中に検出された温度を用いてこの情報をシステムのMDIデータベースに記憶されている温度と比較するのが良い。同一系統の推薬(HEA134aまたはHFA227)を用いた全てのMDIにも関わらず、エーロゾルの温度差が互いに異なる薬剤配合の結果としてMDIから固定された距離のところで見える。
実施形態12.1.に加え、幾つかの温度センサをMDIから固定された距離のところで用いてMDI作動中の温度プロフィールを収集するのが良い。このプロフィールを用いることができ、そしてこのプロフィールをシステムのデータベース中のプロフィールと比較するのが良い。
13.1.図73を参照すると、無線認証(RFID)タグまたはラベル252が薬物の製造業者または供給業者によってMDIにくっつけられまたはこれに成形されているのが良い。この場合、MDI上のRFIDラベルをMDIアダプタ内に設けられまたはVHCのバックピース8もしくは他の部品に結合されたRFIDリーダ250により読み取ることが可能である。
14.1.実施形態13.1.と同様、RFIDタグは、一体型または投与量カウンタモジュール中に組み込まれるのが良く、これらをチャンバ内に組み込まれたRFIDリーダで読み取るのが良い。
15.1.RFID
バーコードをRFIDに代えて用いることを除き、実施形態15.1.と同様である。この場合、チャンバは、RFIDリーダとは対照的にバーコードスキャナを有する。
16.1.ブルートゥース(登録商標)/Wi‐Fiアクセス
ユーザのディジタル医療記録にインターネットを介してアクセスすることができ、これらのMDI薬物処方箋を用いてVHCと併用されるMDIを識別するのを助けることができる。変形例として、安全性を確保するため、保健医療提供者または支払人は、ユーザに関する「プロフィール」を起動して、ユーザのMDI薬物を選択しても良く、次に、かかるMDI薬剤をブルートゥース(登録商標)またはWi‐Fi経由でVHCに伝達する。
17.1.ブルートゥース(登録商標)/Wi‐Fi通信
スマート吸入器がMDIの遵守性を追跡するためにすでに用いられている。これら吸入器との通信により、VHCは、用いられているMDIを直接識別することができる。これは、ブルートゥース(登録商標)またはWi‐Fi通信により達成できる。
18.1.手動選択
図19を参照すると、例えば互いに異なる互いに異なる色、形状または標識を備えたユーザ入力ボタン260が示されている。ユーザ66は、レスキューMDIと関連した適当なボタン、例えば青色ボタンを押しまたはコントローラMDIと関連した赤色ボタンを押す。両方のボタンを押す組み合わせにより、用いられている組み合わせ状態のMDIが伝送される。各ボタンは、視覚表示器、例えば灯を更に有するのが良く、この灯は、押されると、所定期間にわたって(または、治療または処置が完了するまで)照明し、そして照明状態のままである。誤った表示器が表示された場合、最初からやり直す標識がユーザに提供される。単一のボタンを用いても良く、この場合、ボタンを押すことは、レスキューまたはコントローラMDIのうちの一方と関連し、ボタンを押さないことは、他方の形式のMDIと関連している。患者の使用データ再検討する際、処方者は、どの種類の薬剤がレスキューおよびコントローラMDIの各々と関連しているかを知ることになる。加えて、ユーザは、例えばユーザプロフィール設定において薬剤情報をアプリケーションによりコンピュータ上に入力することができる。ユーザは、ログ記録された医療活動を処方者および/または支払人と共有することができる。
19.1.誘電率検出
2つの互いに逆の電気的に帯電した特徴が開放キャパシタを形成する空隙によって互いに隔てられる。MDI作動時、この空隙にはエーロゾルが入り込む。エーロゾルが互いに異なる誘電率を有すると仮定すると、開放キャパシタのキャパシタンスの変化を測定するのが良く、このキャパシタンス値を既知のエーロゾルのデータベース内のキャパシタンス値と付き合わせるのが良く、そしてこれを用いてMDIを識別するのが良い。
20.1.音発生器がVHC内に配置され、この音発生器は、スイープ方式である範囲の周波数を生じさせる。MDIの共振振動数が音発生器によって作られると、音量中のスパイクが生じる場合があり、これをマイクロホンによって検出することができる。
21.1.赤外線(IR)エミッタおよびIR検出器を用いて、赤外線「サイン」を種々のMDIについて発生させるのが良い。IRエミッタおよび検出器ならびにその位置決めは、上述するとともに添付の図に示された白色LEDおよびカラーセンサと同一であるのが良い。IR放射線をMDIブーツのマウスピースおよび/またはハンドル部の方へ差し向け、吸収され/反射された放射線の量を用いてMDIを識別する。具体的に説明すると、この実施形態では、放射線の反射量をIR検出器によって検出し、この値をあらかじめ記録されているMDIデータベース中に存在する値と比較する。MDIブーツの材料、その形状および表面仕上げは全て、反射IR放射線の量において役割を果たす。単一波長IR LED/検出器を用いることができまたは互いに異なるIR波長を有する数個のIR LED/検出器を用いることができる。
呼吸器用薬物をユーザに送り出す際、フェースマスク600が用いられる場合が多い。例えば、フェースマスクは、VHC3のマウスピース組立体12または出力端部に結合されるのが良い。薬剤送達量を最大にするためには、適正なシールがマスクとユーザの顔面602との間に形成されるようにすることが重要である。適正なシールは、マスク、VHCまたは他の送達器具、例えばネブライザまたはOPEP器具に加えられる力を測定することによって、またはマスクとユーザの顔面との接触状態を記録することによって判定できる。
種々の薬物送達器具、例えばVHCを用いる場合、ゆっくりとした吸息(最大毎分30L未満)、次に息こらえを行うことは、薬剤の肺内堆積を著しく向上させることができる。種々の音響補助具が、吸息量が多すぎるというフィードバックをユーザに提供するよう利用可能であるが、これら音響補助具は、受動型であり、吸息量を制御するわけではない。したがって、これら音響補助具をフィードバックが肯定的である(例えば、フィードバックが、ホイッスル音を出すのを回避すべきことを意図しているのではなく、速く吸息してホイッスル音を出すのが良いという趣旨)と誤解しまたは混同する場合がある。
Claims (7)
- 投薬システムであって、
入力端部および出力端部を備えた投薬装置を含み、
前記出力端部に結合されたマスクを含み、前記マスクは、長手方向軸線に沿ってユーザの顔面との係合位置まで動くことができ、
前記マスクと前記投薬装置の前記入力端部との間に設けられた力センサを含み、前記力センサは、前記投薬装置によって前記長手方向軸線に沿って前記マスクに加えられている力に応答し、
前記マスクに加えられている力の大きさに関するフィードバックを前記ユーザに提供する表示器を含む、
ことを特徴とする投薬システム。 - 前記投薬装置は、前記入力端部を備えた本体部分と、前記本体部分に結合されるとともに前記出力端部を備えた弁組立体を有し、前記マスクは、前記弁組立体に結合される、
請求項1記載の投薬システム。 - 前記力センサは、前記マスクと前記弁組立体との間に設けられている、
請求項2記載の投薬システム。 - 前記力センサは、前記弁組立体と前記本体部分との間に設けられている、
請求項2記載の投薬システム。 - 前記表示器は、視覚表示器から成る、
請求項1記載の投薬システム。 - 前記表示器は、聴覚表示器から成る、
請求項1記載の投薬システム。 - 前記表示器は、振動表示器から成る、
請求項1記載の投薬システム。
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