KR102631093B1 - 호흡 작동식 흡입기의 순응도 모니터링 모듈 - Google Patents

호흡 작동식 흡입기의 순응도 모니터링 모듈 Download PDF

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더글러스 이. 비첼
올리베라스 엔리크 칼더론
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Abstract

호흡 작동식 흡입기를 위한 순응도 모니터링 모듈을 제공하며, 이 모듈은, 사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널에 공압적으로 결합되도록 구성된 센서 포트를 갖는 소형 압력 센서; 프로세서로서, 약제가 방출되었음을 나타내는 흡입기의 투여 기구로부터 발생하는 신호를 수신하고, 압력 센서의 감지 요소로부터 데이터를 수신하고, 그리고 투여 기구로부터의 신호와 감지 요소로부터의 데이터에 기초하여, 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨(breath)의 흡기가 성공적인 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합하는 지를 결정하도록 구성되는, 프로세서; 및 결정에 응답하여 투여 보고서를 발행하도록 구성된 송신기를 포함한다.

Description

호흡 작동식 흡입기의 순응도 모니터링 모듈{COMPLIANCE MONITORING MODULE FOR A BREATH-ACTUATED INHALER}
본 출원은 2014년 8월 28일자로 출원한 "COMPLIANCE MONITORING MODULE FOR A BREATH-ACTUATED INHALER"라는 명칭의 미국 특허 가출원 번호 62/043,120을 우선권 주장하여, 그 전체 내용을 참조로 본 명세서에 원용한다.
본 개시는 일반적으로는 흡입기에 의한 약제 처방에 대한 환자의 순응도(compliance)를 모니터링하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 호흡 작동식 흡입기에서 순응도 모니터링을 위해 소형 압력 센서의 사용에 관한 것이다.
흡입기(inhaler) 또는 푸퍼(puffer)는 허파를 통해 신체 내로 약제를 전달하는 데에 이용된다. 이들은 예를 들면 천식 및 만성 폐쇄 폐병(chronic obstructive pulmonary disease: COPD)의 치료에 이용될 수 있다. 흡입기의 형태로는 계량 투여 흡입기(metered dose inhaler: MDI), 건조 분말 흡입기(dry powder inhaler: DPI) 및 네블라이저를 포함한다.
종래의 호흡 제어식 네블라이저는 일반적으로 2개의 카테고리 중 어느 하나, 즉 호흡 증대식(breath enhanced) 또는 호흡 작동식(breath actuated)에 포함된다. 호흡 증대식 네블라이저는 환자에 대한 약제 함유 에어로졸의 흐름을 제어하는 데에 환자의 공기 흐름을 이용한다. 에어로졸이 그러한 네블라이저에서 연속적으로 생성되기 때문에, 그 일부는 주변 환경으로 낭비된다. 호흡 작동식 네블라이저는 에어로졸 발생기를 환자의 호흡으로 온-오프시키기 위해 흡기(inhalation) 및/또는 호기(exhalation)의 검출을 이용한다. 이는, 어느 약물이더라도 주변 환경으로 거의 손실되지 않기 때문에, 호흡 증대식 네블라이저에 비해 효율을 개선시킨다. 호흡 작동식 장치에서의 검출은 통상 열 및/또는 압력 센서에 의해 이루어진다.
이용되는 장치에 관계없이 호흡 약물 전달에서 직면하는 공통의 문제점은 환자의 추종도 및 순응도를 어떻게 모니터링하느냐이다.
추종도(adherence)는 환자가 처방전을 따르는 지, 예를 들면 처방된 1일당 투여 회수만큼 복용하는 지를 다룬다. 처방전이 매일 2회 투여를 요구하고, 환자가 하루에 2회 복용한다면, 그 환자는100% 추종자(adherent)로 간주된다. 환자가 하루에 한회만 복용한다면, 그 환자는 겨우 50% 추종자이다. 후자의 경우, 그 환자는 의사에 의해 처방된 치료를 받고 있지 않다.
반면, 순응도(compliance)는 환자가 그 약물 전달 장치를 어떻게 이용하느냐에 관한 것이다. 효과적인 치료를 위해 권장되는 방식으로 이용한다면, 그 환자는 100% 순응자(compliant)이다. 하지만, 적절히 이용하지 않는다면, 그 환자는 100% 미만의 순응자이다. 호흡 작동식 흡입기의 사용은 특정 방식으로 흡기를 행할 것을 수반하는데, 예를 들면 그 흡기는 약제의 전체 투여량을 동반(entraining)시키기에 충분하게 길고 충분히 강할 필요가 있다. 몇몇 환자의 경우, 예를 들면 어린이나 노인 경우에 완전한 순응을 위해 그러한 요구 조건을 충족하는 것은 곤란할 수 있다. 하지만, 100% 순응도를 달성하지 못하게 되면, 처방된 약제의 유효성을 감소시킬 수 있다.
의사가 약제를 처방할 때, 그 치료의 효험은 그 장치를 적절히 매일 적절한 회수로 이용하는 환자에 전적으로 좌우된다. 환자들이 그렇게 하지 않는 경우, 환자는 그들의 증상의 개선을 경험하지 못할 수 있다. 환자의 추종도/순응도를 입증할 수단이 없는 상황에서, 개선을 볼 수 없는 환자와 대면하게 되면, 의사는 보다 강한 투여량 또는 심지어는 보다 강한 약제를 처방하는 것 외에는 어떠한 선택 사항도 없다. 이는 몇몇 경우에 환자를 위험에 빠뜨릴 수도 있다. 이는 환자가 처방된 약제를 실제로 복용하고 있다는 것을 확인하는 몇몇 방안을 의사가 갖는다면 피할 수 있을 것이다.
몇몇 제약 업체에서 따르는 기법은 그들의 약물 전달 제품에 일체형의 투여 카운터를 추가하는 것이었다. 예를 들면, 투여 카운터(dose counter)는 조작 버튼의 누름 또는 캡이나 커버의 개봉에 의해 트리거될 수 있다. 몇몇 호흡 작동식 흡입기는, 환자가 약제의 투여량을 방출하기에 충분히 강하게 흡기를 행하였음을 나타내는, 에어로졸 밸브의 개방에 의해 트리거되는 추종성 투여 카운터를 포함한다. 이는 환자 및 간병인에게 장치가 사용되었음에 대한 객관적 증거를 제공하지만, 순응도에 관한 어떠한 종류의 정보는 여전히 제공하지 못하고 있다. 사용자가 전체 투여량을 흡입하였는지, 또는 그 사용자가 단지 에어로졸 밸브를 작동시키기에 충분한 정도로만 흡기를 행하고 그 후에 그 흡기를 중지하였는지 또는 그 흡기의 세기가 약제를 공기 흐름 내에 동반시킬 수 있는 수준 아래로 감소하였는지를 결정하는 수단은 없다. 따라서, 추종도 정보뿐만 아니라 순응도 정보도 역시 제공하는 제품에 대한 필요성이 존재한다.
폐활량계는 환자의 폐에 의해 들이마셔지고 내쉬어지는 공기의 부피를 측정하는 장치이다. 폐활량계는 환기(ventilation), 즉 폐 내외로의 공기의 이동을 측정한다. 폐활량계로부터 출력되는 호흡 곡선(spirogram)으로서도 알려진 트레이스(trace)로부터, 이상(폐쇄적 또는 제한적) 환기 패턴을 확인할 수 있다. 기존의 폐활량계는, 압력 트랜스듀서, 초음파 및 워터 게이지를 비롯한 각종 다양한 측정 방법을 이용한다.
호흡과 관련한 흐름을 모니터링하기 위해, 압력 정보가 유량을 결정하는 데에 이용될 수 있고, 그 유량이 또한 부피를 결정하는 데에 이용될 수 있다는 점에서 압력 센서가 가장 편리하다.
호흡 검출에 이용되는 압력 센서는 일반적으로 환자가 호흡하는 기도의 소정 섹션에 걸친 압력차를 측정한다. 이는 통상 센서를 기도에 연결하도록 튜브 또는 기타 적절한 도관에 의한 2개의 연결부를 이용하여 행해진다. 다른쪽 포트는 대기 중으로 개방시킨 채 기도에 대한 단일 연결부를 이용하는 것도 가능하다. 단일 포트 게이지형 센서는 기도 내의 압력이 흐름이 가해지기 전후 모두에 대해 측정되는 경우에도 이용될 수 있는데, 그 리딩(reading)에서의 차이는 공기 통로 저항에 걸친 원하는 압력 강하를 나타낸다. 하지만, 제1 리딩(흐름이 없을 시)과 관련한 불확실성이 대체로 높다.
이용되는 압력 센서의 형태에 관계없이, 압력 센서는 일반적으로 가요성 튜브를 이용하여 환자의 기도에 연결된다. 그러한 시스템의 단점은 유출된 약물 또는 환자의 분비물(점액, 가래 등)의 유체 오염물질과 관련한 센서 손상의 가능성이다. 압력 센서를 그러한 오염물질로부터 격리시키기 위해, 제조업자들은 흔히 압력 센서를 엘라스토머 튜브를 이용하여 측정 부위로부터 얼마간 떨어뜨려 위치시킨다. 하지만, 튜브 내에서 액체가 여전히 응축될 수 있어, 환자에게 노출되지만 세정을 위해 대체로 접근할 수 없는 영역에 박테리아 성장을 위한 환경을 조성할 수 있다.
종래의 압력 센서와 관련한 다른 문제점은 열 드리프트(thermal drift), 즉 압력 리딩이 국부적 온도 변화에 의해 시간의 경과에 따라 변하는 현상이다. 추가적인 회로를 이용하여 그러한 드리프트를 보상하는 것이 가능하지만, 이는 비용 및 부피를 증가시키고 전력 요구 조건을 증가시킨다. 그러한 회로는 압력 센서 자체 내에 위치할 수 있지만, 센서가 일반적으로 측정될 기체로부터 약간 이동되어 있다는 점을 고려하면, 검출되는 온도는 그 기체의 온도를 나타내지 않을 수도 있다. 온도 모니터링 회로가 환자에 배치될 수도 있지만, 이는 추가적인 부품을 추가하여 비용 및 복잡성을 증가시킨다.
종래의 압력 센서와 관련한 또 다른 문제점은 고무선 주파수(RF) 노출에 대한 민감성이다. 이는 휴대폰 등의 무선 송신기에 근접하여 작동하는 경우에 진짜 문제가 될 수도 있다. 기타 잠재적 소스로는 Wi-Fi 라우트 및 무선전화기 등의 무선 통신 장치와, 무선 네트워크 프린터 등의 다양한 기타 형태의 정보 기술(IT) 장비를 포함한다. 몇몇 종래의 압력 센서와 관련한 또 다른 문제점은 히스테리시스, 즉 다이어프램 등의 압력 감지 재료의 변형 후에 그 원래의 형태, 형상 또는 위치로 되돌아가는 것에 대한 저항(reluctance)이다. 이는 상이한 방향에서부터 동일한 압력을 통과할 때(목표 압력 위 또는 아래에서부터)에 출력의 차이로서 관찰된다. 매우 낮은 압력 변화를 다루는 경우, 그러한 오프셋은 측정되는 신호를 마스킹하기에 충분할 정도로 클 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 US 2013/008436 A1(2013.01.10)에 개시되어 있다.
본 명세서에서는 전술한 문제점의 일부 또는 전부를 피할 수 있는 압력 센서를 이용하여 순응도를 모니터링하는 신규의 수단을 개시한다.
제1 양태에 따르면, 호흡 작동식 흡입기를 위한 순응도 모니터링 모듈을 제공하며, 이 모듈은, 사용자가 흡기(inhaling)를 행할 수 있는 흐름 채널에 공압적으로 결합되도록 구성된 센서 포트를 갖는 소형 압력 센서; 프로세서로서, 약제가 방출되었음을 나타내는 흡입기의 투여 기구로부터 발생하는 신호를 수신하고, 압력 센서의 감지 요소로부터 데이터를 수신하고, 그리고 투여 기구로부터의 신호와 감지 요소로부터의 데이터에 기초하여, 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨(breath)의 흡기가 성공적인 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합하는 지를 결정하도록 구성되는, 프로세서; 및 그 결정에 응답하여 투여 보고서를 발행하도록 구성된 송신기를 포함한다.
소형 압력 센서는 마이크로전기기계 시스템(MEMS) 압력 센서 또는 나노전기기계 시스템(NEMS) 압력 센서일 수 있다.
성공적인 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건은, 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량; 미리 정해진 임계값을 초과하는 흡입 지속 시간; 적어도 미리 정해진 임계 지속 시간 동안 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량; 미리 정해진 임계값을 초과하는 총 흡입 부피; 미리 정해진 임계값을 초과하는 피크 흡기 유량(peak inspired flow: PIF) 중 하나 이상을 포함한다.
그 모듈은 투여 기구의 사용자 작동식 프라이밍(priming) 수단 및 약제의 호흡 작동식 방출 수단을 포함하는 흡입기에 이용하도록 구성될 수 있다.
투여 기구로부터 발생한 신호는 투여 기구의 사용자 작동에 의한 프라이밍에 응답하여 송신될 수 있다.
송신기는 무선 방식일 수 있다.
입력 센서는 MEMS 기압 센서일 수 있다. 센서는 압저항형(piezo-resistive) 또는 용량형 MEMS 압력 센서일 수 있다.
압력 센서, 프로세서 및 송신기 중 임의의 2개 이상이 단일 집적 회로 또는 시스템 온 칩(System on Chip: SoC)에 포함될 수 있다.
그 모듈은 또한, 상기한 흐름 채널을 더 포함하며, 압력 센서는 그 흐름 채널 내부에 위치하며, 압력 센서는 선택적으로 흐름 채널의 내벽의 오목부에 위치할 수 있다.
그 모듈은 또한, 상기한 흐름 채널을 더 포함하며, 압력 센서는 그 흐름 채널 외부에 위치하며, 압력 센서는 흐름 채널의 벽의 개구를 통해 흐름 채널에 공압적으로 연결될 수 있다.
그 모듈은 또한, 센서 포트를 개구에 공압적으로 결합하도록 배치된 시일을 더 포함하며, 그 시일의 적어도 일부는 선택적으로 압력 센서와 벽 사이에 샌드위치되며, 그 시일의 적어도 일부는 선택적으로 벽의 외면에서부터, 압력 센서가 장착된 표면까지 연장하여, 압력 센서를 벽에 인접한 공압 챔버 내에 봉입할 수 있다.
벽과 시일은 투 샷 몰딩(two-shot moulding) 프로세스에 의해 형성될 수 있다.
그 모듈은 또한, 압력 센서와 벽 사이에 샌드위치된 열 전도성 개스킷을 더 포함하며, 이 열 전도성 개스킷은 선택적으로는 시일로서 작용한다.
그 모듈은 또한, 센서 포트를 흐름 채널로부터 분리시키는 공기 투과성 물 불투과성 필터를 더 포함할 수 있다.
압력 센서는 금속 하우징을 포함할 수 있다.
그 모듈은 본체의 하나 이상의 부분을 멸균 처리(sterilisation)한 후에 사용 시에 최상측에 위치하는 흡입기의 본체의 부분에 고정되도록 구성될 수 있다. 프로세서는 압력 센서 내에 포함될 수 있다.
그 모듈은 또한, 압력 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터를 저장하도록 구성된 데이터 버퍼를 더 포함할 수 있다. 데이터 버퍼는 압력 센서 내에 선택적으로 포함될 수 있다. 데이터 버퍼는 하나의 흡기/호기 웨이브포옴에 상응하는 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다. 데이터 버퍼는 선입선출(first in first out: FIFO) 데이터 버퍼일 수 있다.
그 모듈은 또한, 환경 기압 활성도(environmental barometric activity)를 모니터링하도록 구성된 추가적 MEMS 기압 센서를 더 포함할 수 있다.
송신기는 압력 센서로부터 및/또는 압력 센서로 데이터를 통신하도록 구성된 트랜시버에 포함될 수 있다. 송신기는 무선 방식일 수 있다. 무선 송신기는 Bluetooth™ 서브시스템, 선택적으로는 Bluetooth™ Low Energy (BLE) 집적 회로 또는 시스템 온 칩(SoC)일 수 있다.
압력 센서 및/또는 송신기는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 장착될 수 있다.
그 모듈은 또한, 압력 센서에 급전하도록 배치된 배터리, 선택적으로는 코인 셀을 더 포함할 수 있다.
압력 센서는 20 파스칼 이하의 감도를 가질 수 있다.
압력 센서는 감지 요소를 포함할 수 있다. 프로세서는 100Hz 이상의 주파수로 감지 요소를 폴링(polling)하도록 구성될 수 있다.
그 모듈은 또한, 압력 센서를 온 상태로 하거나 및/또는 압력 센서를 저전력 상태로부터 깨우는 제어 수단을 더 포함할 수 있다.
그 제어 수단은, 마우스피스 커버의 개방이 제어 수단을 활성화시키는 식으로 요크를 이동시키도록 마우스피스 커버에 부착된 요크의 이동에 의해 활성화될 수 있다.
제어 수단은 기계적 스위치, 광센서, 가속도계 도는 홀(Hall) 효과 센서일 수 있다.
프로세서는 감지 요소로부터 테어 리딩(tare reading)을 취득하고 이어서 이 테어 리딩을 이용하여 감지 요소로부터 수신된 데이터를 계산함으로써 제어 수단이 압력 센서를 온 상태로 하거나 및/또는 깨운 것에 대해 응답하도록 구성될 수 있다.
프로세서는 압력 센서에 의한 측정치의 이동 평균으로부터 동적 제로(dynamic zero)를 결정하고 이 동적 제로에 따라 압력 센서를 동적으로 캘리브레이션하도록 구성될 수 있다.
프로세서는 압력 센서 고유의 전기적 노이즈 및/또는 압력 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터의 환경적 이상성(environmental anomaly)을 필터링하도록 구성될 수 있다.
모듈은 또한 온도 센서, 선택적으로는 압력 센서와 일체로 된 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 선택적으로는 압력 센서와 온도 센서 중 하나에 포함된 프로세서는 온도 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터로부터 결정된 온도 보상을 압력 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터에 적용하도록 구성될 수 있다.
흡입기는 또한, 마우스피스를 더 포함하고, 센서 포트가 마우스피스와 공압적으로 연통하게 흐름 채널에 공압적으로 연결될 수 있다.
제2 양태에 따르면, 제1 양태의 모듈을 포함하는 호흡 작동식 흡입기를 제공한다.
제3 양태에 따르면, 제1 양태의 모듈을 포함하고, 센서 포트가 흡입기의 마우스피스와 공압적으로 연통하게 흐름 채널에 공압적으로 연결되게 흡입기에 연결되도록 구성되는 흡입기 액세서리를 제공한다.
제4 양태에 따르면, 호흡 작동식 흡입기를 통한 약제 투여에 대한 환자의 순응도를 모니터링하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 약제가 방출되었음을 나타내는 흡입기의 투여 기구로부터 발생하는 신호를 수신하는 단계; 사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널에 공압적으로 결합되도록 구성된 센서 포트를 갖는 소형 압력 센서를 이용하여, 그 센서 포트에서의 압력 변화를 감지하는 단계; 압력 센서의 감지 요소로부터 데이터를 수신하는 단계; 투여 기구로부터의 신호와 감지 요소로부터의 데이터에 기초하여, 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨의 흡기가 성공적인 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합하는 지를 결정하는 단계; 및 그 결정에 응답하여 투여 보고서를 전송하는 단계를 포함한다.
소형 압력 센서는 마이크로전기기계 시스템(MEMS) 압력 센서 또는 나노전기기계 시스템(NEMS) 압력 센서일 수 있다. MEMS 입력 센서는 MEMS 기압 센서일 수 있다. 센서는 압저항형(piezo-resistive) 또는 용량형 MEMS 압력 센서일 수 있다.
성공적인 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건은, 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량; 미리 정해진 임계값을 초과하는 흡입 지속 시간; 적어도 미리 정해진 임계 지속 시간 동안 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량; 미리 정해진 임계값을 초과하는 총 흡입 부피; 미리 정해진 임계값을 초과하는 피크 흡기 유량(peak inspired flow: PIF) 중 하나 이상을 포함한다.
그 방법은 또한, 추가적인 MEMS 기압 센서를 이용하여 주변 환경의 기압 활성도를 모니터링하는 단계; 및 흐름 채널에 공압적으로 결합된 센서 포트를 갖는 센서를 추가적인 센서에 대해 캘리브레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그 방법은 또한, 압력 센서를 온 상태로 하거나 및/또는 압력 센서를 저전력 상태로부터 깨우는 단계; 센서를 온 상태로 하거나 깨우는 것에 응답하여, 센서의 감지 요소로부터 테어 리딩을 취득하는 단계; 및 후속하여 센서 요소로부터 수신된 데이터를 테어 리딩을 이용하여 캘리브레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 방법은 또한, 센서에 의한 측정치의 이동 평균으로부터 동적 제로를 결정하는 단계; 및 동적 제로에 따라 센서를 동적으로 캘리브레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 방법은 또한, 온도 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터를 이용하여 압력 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터에 온도 보상을 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 방법은 또한, 압력 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터를 데이터 버퍼에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 데이터는 하나의 흡기/호기 웨이브포옴에 상응할 수 있다.
송신은 무선 방식일 수 있다. 무선 송신은 Bluetooth™ 프로토콜, 선택적으로는 Bluetooth™ Low Energy (BLE) 프로토골을 이용할 수 있다.
그 방법은 또한, 프로세서에 의해 100Hz 이상의 주파수로 감지 요소를 폴링(polling)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 방법은 또한, 고유의 전기적 노이즈 및/또는 압력 센서의 감지 요소로부터 수신된 데이터의 환경적 이상성을 필터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그 방법은 또한, 센서의 감지 요소에 의해 감지된 데이터로부터 흡입기의 사용자에 의해 흡기 또는 호기되는 공기의 부피를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제5 양태에 따르면, 제4 양태의 방법을 수행하도록 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되는 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
제6 양태에 따르면, 실질적으로 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명한 바와 같은 순응도 모니터링 모듈을 제공한다.
제7 양태에 따르면, 실질적으로 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명한 바와 같은 흡입기를 제공한다.
제8 양태에 따르면, 실질적으로 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명한 바와 같은 흡입기 액세서리를 제공한다.
제9 양태에 따르면, 실질적으로 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명한 바와 같은 방법을 제공한다.
제10 양태에 따르면, 실질적으로 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 설명한 바와 같은 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
이하, 본 발명의 일례들을 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1 내지 도 5는 흐름 채널에 대해 호흡 검출을 위한 소형 압력 센서의 예시적인 배치를 도시하며,
도 6은 예시적인 센서 전자장치의 개략도이며,
도 7 내지 도 13은 흡입기에서의 순응도 모듈의 예시적인 구성을 도시하며,
도 14는 예시적인 순응도 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 15는 예시적인 사용자-장치간의 상호 작용을 나타내는 흐름도이며,
도 16a 및 도 16b는 테스트 데이터를 나타내는 그래프이다.
도면에 도시한 일례들은 축척대로 도시한 것이 아니라 단지 작동을 예시하기 위해 도시한 것이다. 동일 요소는 동일 도면 부호로 나타낸다.
차동(이중 포트) 형태의 압력 센서와 단일 포트 게이지 형태의 센서 외에도, 전술한 사용 전후에 이루어지는 별도의 측정에 대해 절대 압력 또는 기압 센서가 이용될 수 있다. 기압 센서는 진공을 기준으로 한다. 이들 센서는 때로는 기압 리딩으로부터 고도를 추론할 수 있기 때문에 고도계로서도 지칭된다. 이러한 형태의 센서는 극단적으로 넓은 범위(20 내지 110 kPa)와 낮은 해상도로 인해 호흡 검출에 이용하는 것에 대해서는 일반적으로 고려되지 않아 왔다. 통상의 호흡 프로파일이 겨우 0.2kPa 정도의 압력 변화를 어떻게 생성할 수 있는지를 고려하면, 그 센서를 작동 범위에서 극단적으로 좁은 부분에서 걸쳐 작동시킬 필요가 있을 것이다.
하지만, MEMS 및 NEMS 기술의 도입을 비롯한 소형화에 의해 훨씬 개선된 센서를 현재 이용할 수 있다. 통상의 MEMS 기압 센서는 20kPa 내지 110kPa 범위에서 작동할 수 있고, 기지의 유동 저항을 갖는 유로에 공압적으로 결합될 때에 30lpm(분당 리터) 미만의 유량을 검출할 수 있다.
기압 센서의 사용은 측정 사이클에 걸쳐 베이스라인으로서 기압을 이용할 수 있게 하여, 기타 단일 포트 기법의 불확실성을 해소할 수 있다.
또한, 지역 기압을 알고 있다면, 환자의 폐기능에 대한 얼마간의 식견을 제공할 수 있다. 접근하는 폭풍 전선과 관련한 것과 같은 기압에서의 변화는 어쩌면 심지어 천식과 COPD 상황과 관련이 있을 수 있는 환자의 호흡에 영향을 미칠 수 있을 것으로 여겨진다.
진공 하에서 장치 내에서 밀봉된 일체형 기준 포트를 갖는 기압 센서는 이미 스트레스가 가해진 상태에 있다. 이는 그 기압 센서는 해당 영역에서 낮은 히스테리시스를 가짐을 의미한다.
감지 요소의 극단적으로 작은 사이즈 및 질량으로 인해, MEMS 센서는 극단적으로 작은 압력 변화에 반응할 수 있다. 몇몇 센서들은 1Pa만큼 낮은 압력을 분해(resolving)할 수 있다.
MEMS 압력 센서는 센서 패키지 내에 필요한 아날로그 회로 전부를 포함할 수 있다. 온도 보상 및/또는 디지털 인터페이스도 압력 센서에 통합될 수 있다.
예를 들면, Freescale MPL3115A2 MEMS 기압계/고도계 칩(압력 센서)은 호스트 마이크로컴퓨터에 대해 압력 정보를 통신하도록 I2C 인터페이스를 이용하는 디지털식이다.
MEMS 압력 센서는 금속으로 패키징될 수 있다. 이는 RF 차폐와 온도 보상을 위한 양호한 열전도성을 제공한다.
MEMS 압력 센서는 또한 저렴하고, 전력 소모가 낮고 매우 소형이다. 이는 그 압력 센서가 예를 들면 코인 셀 등의 배터리에 의해 급전될 수 있는 휴대용 및/또는 일회용 장치에 이용하기에 특히 적합하게 한다.
MEMS 압력 센서의 작은 사이즈는 그 압력 센서를 기존의 흡입기의 구조에 용이하게 통합할 수 있게 한다. 환자의 흡기 또는 호기에 의해 야기되는 압력 변화를 보다 정확하게 측정하도록 그 센서를 마우스피스 내에 또는 그 근처에 통합하는 것이 보다 용이할 수 있다.
소형 기압 센서는 단지 공기 통로에 대한 작은 구멍을 이용하여 환자의 기도에 직접 연결될 수 있어, 어떠한 종류의 튜브도 필요로 하지 않는다. 이는 엘라스토머 튜브와 관련하여 습기의 응축과 잠재적 박테리아 성장의 가능성을 최소화한다. 내부 시일, 예를 들면 겔 시일이 오염으로부터 센서 요소를 보호하도록 포함될 수 있다.
이러한 형태의 구성의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 소형 기압 센서(110)는 환자가 호흡을 행하게 되는 흐름 채널(120)을 향하게 배치된다. 공기 흐름은 화살표(130)로 나타낸 바와 같이 실질적으로 축류이다. 센서 포트(111)는 공압(기밀) 시일(140)에 의해 흐름 채널 벽(122) 내의 개구(121)와 일직선으로 밀봉된다. (센서 포트와 흐름 채널 간의 공압적 연결이 존재하는 한 그 시일은 완전히 기밀할 필요는 없다는 점을 유념해야 할 것이다). 센서 포트(111)는 선택적으로, 필터, 예를 들면 공기 투과성 물 불투과성 필터를 포함한다.
흐름 채널과 시일은 투 샷 몰딩 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 압력 센서(110)는 전원 및 기타 전자장치에 대한 연결을 제공하도록 인쇄 회로 기판(PCB)(150) 상에 장착될 수 있다.
시일(140)을 개구(121)와 센서 포트(111) 사이의 채널 둘레에 배치하는 대신에, 소형 압력 센서 전체가 도 2에 도시한 바와 같이 흐름 채널에 인접한 챔버 내에 봉입될 수도 있다. 공압 시일(240)은 센서의 풋프린트(footprint) 외측에 위치하여, 흐름 채널 벽(222)의 외부로부터 센서(210)가 장착된 표면(250)(예를 들면, PCB의 컴포넌트 표면)까지 완전히 연장할 수 있다. 도 2는 단면도를 도시하는 것으로, 공압 시일은 센서(210)가 원형, 정사각형, 직사각형, 또는 기타 형상이든 그 둘레를 둘러싼다. 따라서, 시일(240), 센서 마운트(250) 및 흐름 채널 벽(222)은 개구(221)의 위치의 흐름 채널을 제외하고 외부 환경으로부터 공압적으로 격리된 공동을 형성한다. 따라서, 센서 포트(211)의 압력은 개구(221)에서의 흐름 채널 내의 압력과 동일해진다.
온도 보상 기능이 내장된 MEMS 센서가 이용 가능하기 때문에, 외부 열 센서를 이용할 필요가 없을 수 있다. 그 보상은 측정 부위에서 바로 제공되어, 그 보상의 정확도를 증가시킬 수 있다. 온도 보상 기능이 내장된 MEMS 센서는 콤팩트한 호흡 온도계로서도 기능하여, 환자 및/또는 간병인에게 추가적인 정보를 제공할 수 있다. 센서의 하우징이 금속이라면, 민감한 내부 회로를 휴대폰과 관련된 것과 같은 RF 필드나 그 부근의 방해(disturbance)로부터 격리시킬 수 있을 뿐만 아니라, 그 센서가 신속하게 그 지역 온도로 평형 상태로 되게 하여, 최적의 온도 보상을 제공한다.
도 1 및 도 2의 실시예에서, 소형 센서는 공기 간극에 의해 흐름 채널 벽으로부터 분리되어 있다. 흐름 채널의 온도 변화를 신속하게 검출하는 소형 센서의 능력을 개선시키기 위해, 열 전도성 개스킷이 도 3에 도시한 바와 같이 사용될 수 있다. (도 3은 나머지에 대해서는 도 2와 유사한다)
도 3의 예시적인 구성에서, 트랜지스터 히트 싱크에 이용되는 규소수지 등의 열 전도성 개스킷(360)은 소형 센서(310)의 하우징(선택적으로는 금속)과 흐름 채널 벽(322) 사이에 마련된다. 개스킷에 의해 덮이는 인접한 표면적이 클수록 온도 평형 상태는 보다 빨리 이루어진다. 따라서, 개스킷(360)은 흐름 채널 벽(322)을 향한 센서(310)의 실질적으로 전체 표면에 걸쳐 연장할 수 있다.
도 4는, 센서(410)와 흐름 채널 벽(422)의 표면들의 윤곽을 따르도록 변형되는 공기 투과성 물질로 이루어진 열 전도성 개스킷(460)이 그 사이에 압축되어 있는 예시적인 구성을 도시한다. 그 개스킷은 양호한 열적 연결을 제공하는 동시에, 공압 시일로서도 기능하여, 별도의 밀봉 요소에 대한 필요성을 제거한다.
흐름 채널에 인접하게 센서를 배치하는 것에 대한 대안은 도 5에 도시한 바와 같이 모니터링될 장치의 저압 공기 통로 내에 전체 센서를 배치하는 것이다. 예를 들면, DPI의 본체 또는 가압 MDI(pMDI)의 "부트(boot)" 내에 배치될 수 있다. (부트란 용어는 대체로 약물 용기를 수용하는 흡입기의 본체를 가리킨다). 이러한 구성에서, 센서는 공기 흐름 자체의 압력(선택적으로는 온도도 함께)을 정말로 측정하며, 이에 의해 개선된 정확도를 제공한다. 따라서, 공기 채널(520)과 센서 포트(511) 사이에 공압 채널을 생성하기 위한 임의의 밀봉 요소나 그 사이의 온도 평형을 보조하기 위한 임의의 열 전도성 개스킷이 필요가 없다. 또한 센서 자체 내에는 이미 진공 기준(vacuum reference) 형태의 기준점이 마련되어 있기 때문에, 기준점을 제공하기 위해 외부 압력 환경에 대한 임의의 접근로를 센서에 마련할 필요가 없다.
도 5의 예에서, 소형 기압 센서(510)는 흐름 채널 벽(522)의 내부에, 선택적으로는 PCB(550)를 통해 장착된다. 흐름 채널(522)은 도면 부호 530으로 나타낸 바와 같은 공기 흐름에 대한 분열을 감소시키도록 도시한 바와 같이 센서(510)가 배치되는 오목부(523)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 그러한 오목부(523)의 깊이는 센서(510)의 두께와 실질적으로 동일하여, 센서 포트(511)를 포함하는 센서의 표면이 센서(510)의 양측에 대해 흐름 채널 벽(522)의 내면의 부분과 동일면으로 맞춰져 놓이도록 될 수 있다. 오목부(523)는 벽(233)에서 절개된 용적 또는 도시한 바와 같이 나머지 부분에 대해 반경방향 외측으로 연장하는 벽의 부분일 수 있다.
MEMS 압력 센서는 그 작은 사이즈로 인해 예를 들면 네블라이저, DPI, 또는 pMDI 등을 통한 환자의 흐름을 모니터링하는 데에 이용되어, 장치의 조작을 확인하는 추종도 모니터링에 추가하여 또는 그 대신에 저비용의 순응도 모니터링을 용이하게 할 수 있다. 그 순응도 모니터링은 모니터링될 공기 통로에 대한 작은 통로를 통해 투여 장치에 결합되는 액세서리 장치를 이용하여 구현되거나, 그 투여 장치 자체 내에 구현될 수 있다. MEMS 센서의 작은 사이즈, 높은 성능 및 낮은 비용은 사이즈 및 무게가 흡입기를 항시 휴대해야 할 수 있는 사용자에 대해 주요 고려 대상이 되는 용례에 이상적으로 적합하게 한다.
소형 압력 센서로부터의 출력이 디지털식이라면, 모든 로우 레벨 신호 프로세싱이 센서 내에서 행해질 수 있어, 그 센서를 외부 간섭으로부터 차폐할 수 있다. 이는 외부 회로를 갖는 통상의 센서들이 직면하였을 만한 큰 어려움 없이 수십 파스칼 정도의 신호로 작동하게 할 수 있다.
도 6은 예시적인 소형 기압 센서의 몇몇 전자 구성 요소들을 개략적으로 도시한다. 센서 요소(601)는 아날로그 신호를 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(602)에 전송한다. 이어서, ADC(602)의 디지털 출력 신호는 노이즈를 감소시키도록 수많은 사이클에 걸쳐 롤링 평균 필터(rolling average filter)에 의해 평균이 구해질 수 있다. 응답 시간에 대해 노이즈를 밸런싱하기 위해, 다양한 평균들이 프로그램 제어하에 선택될 수 있다.
하나의 예로서, 블록(603)은 도면 부호 604로 나타낸 출력에 대한 8개의 오버샘플(즉, 필터) 비(oversample ratio) 중 하나를 선택하는 수단을 나타낸다. 가장 빠른 응답은 OSR=1에 관한 것이지만, 이는 또한 가장 노이즈가 많은 세팅이다. 반면, OSR=128은 가장 적은 노이즈를 도입하지만, 가장 느린 응답을 갖는다. 최적의 세팅은 특정 용례에 따라 선택될 수 있다. 16의 OSR 세팅의 경우, 그 출력은 충분히 깨끗하고, 갱신 시간도 대부분의 호흡 용례에 대해 충분하도록 빠르다.
예를 들면, 환자의 흐름 프로파일을 기록하기 위해, 센서에 의해 검출되는 압력의 실시간 변동에 관한 웨이브포옴을 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 새로운 데이터가 이용할 수 있게 될 때마다 센서의 단일 리딩으로부터 그러한 웨이브포옴을 구성한다면, 얻어지는 웨이브포옴 각 탭(tap)과 관련한 지연으로 인해 스무스한 웨이브포옴보다는 뭉툭한 인공물(blocky artefact) 형상을 나타낼 것이다. 하지만, 적절한 주파수, 예를 들면 100Hz로 ADC(602)를 구동하고 동일한 속도로 데이터를 읽어 들임으로써, 각 탭에 제공되는 데이터는 더욱 평균되어, 훨씬 더 스무스한 웨이브포옴이 얻어진다.
이어서, 평균된 출력은, 데이터가 장치 내에 통합된 연결된 프로세서에 의해 처리되거나, 오프로디드 프로세싱(offloaded processing)을 위해 송신될 때까지 저장을 위해 원형의 선입 선출(FIFO) 버퍼(도시 생략)로 보내질 수 있다. 그러한 FIFO 버퍼가 예를 들면 전체 흡기/호기 프로파일이 캡쳐될 수 있도록 보장하기 위해 하나의 통상의 호흡 웨이브포옴에 대략 동등하거나 그보다 약간 더 많은 많은 수의 샘플을 저장할 수 있다. 버퍼를 이용하면, 웨이브포옴이 실시간으로 요구되지 않는 경우에 센서의 시리얼 포트에 대한 수요를 감소시킨다. 통신의 추가에 의해 환자의 추종도 및 순응도를 모니터링하여, 예를 들면 환자의 흐름 프로파일을 비롯한 그 정보를 스마트폰 또는 태블릿 등의 사용자 기기에 전송하는 것이 가능하다. 데이터는 선택적으로 사용자 기기로부터 간병인의 기기, 예를 들면 의사의 개인용 컴퓨터(PC)로 전송될 수 있다. 이는 유선 연결을 이용하여, 예를 들면, USB(Universal Serial Bus) 포트를 통해 이루어질 수 있다. 대안적으로, 무선 기술을 이용하여, 임의의 현저한 방식으로 제품 하우징을 중단(interrupting)시키는 일 없이 외부 세계에 결과를 전송하는 것이 가능하다. 적절한 무선 기술로는 예를 들면 IEEE 802.11 등의 WIFI 기술, IEEE 802.15 등의 MBAN(Medical Body Area Network) 기술, NFC(Near Field Communication) 기술, 3G 등의 모바일 기술, 및 Bluetooth™ Low Energy (BLE) 등의 블루투스 기술을 포함할 수 있다. 예를 들면, BLE 칩 형태의 무선 트랜시버가 소형 센서에 연결되거나 그에 통합될 수 있다.
그러한 무선 접속 가능성은 예를 들면 장치의 조작 및/또는 감지된 흡기를 날짜 및 시간 스탬프에 의해 실시간으로 보고하는 데에 이용될 수 있다. 그 데이터는 외부적으로 처리될 수 있고, 그 처리 결과가 처방약이 재충전되어야 하는 것으로 결정 난 것이라면, 경보가 환자, 및/또는 간병인 및/또는 약사에게 전송될 수 있다. 그 경보는 흡입기의 하나 이상의 사용자 인터페이스(예를 들면, LED 및/또는 버저)를 통해 또는 문자 메시지나 이메일을 통해 제공될 수 있다. 다른 예로로서, 예정된 투여 시간 후 미리 정해진 기간 내에 투여 보고서가 수신되지 않는다면, 환자 및/또는 간병인에게 리마인더(reminder)가 전송될 수 있다. 경보는 예를 들면 사용 주기가 안전 한계를 초과하는 경우에도 발생될 수 있다. 순응도 모듈은, 환자 또는 간병인(의사, 간호사, 약사, 가족 또는 보호자 등)의 사용자 기기(휴대폰, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿, 랩톱 컴퓨터 또는 데스크톱 컴퓨터 등), 예를 들면 건강 서비스 제공업자, 흡입기 또는 약물 제조업자 또는 분배자의 서버, 또는 클라우드 저장 시스템 중 하나 이상과 직간접적으로 통신할 수 있다. 그러한 통신은 인터넷 등의 네트워크를 통해 이루어질 수 있고, 예를 들면 환자의 스마트폰 상의 전용 앱을 수반할 수 있다.
순응도 모니터링 수단(예를 들면, 추종도를 검출하기 위한 기계적 스위치와 같은 장치 조작 센서, 및 예를 들면 적절한 투여량의 전달을 위한 충분한 흐름을 검출하는 소형 압력 센서와 같은 하나 이상의 센서 등), 및 순응도 보고 수단(무선 송신기 또는 유선 출력 포트 등)이 단일 모듈에 포함될 수 있다. 이 모듈은 흡입기의 기존의 또는 약간 수정된 구조에 부착하기 위한 별도의 흡입기 액세서리/업그레이드로서 판매될 수도 있다. 대안적으로, 순응도 모니터링 모듈은 제조 중에 흡입기에 내에 통합될 수도 있다. 순응도 모니터링 모듈의 모든 구성 요소를 단일의 물리적 유닛에 포함시키는 것은 그러할 수도 있지만, 요구되지는 않는다. 흡입기 액세서리형의 경우, 모듈은 하나 이상의 부착 가능 유닛으로 이루어질 수 있다. 흡입기에 통합된 모듈의 경우, 개별 구성 요소들은 흡입기 내의 또는 그 상의 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있고, 그들이 기능하기 위해 필요한 것 이상으로 함께 그룹화되거나 연결될 필요는 없을 수 있다.
센서는 예를 들면 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 01/97889, WO 02/00281, WO 2005/034833 또는 WO 2011/054527에 개시된 호흡 작동식 건조 분말 흡입기의 형태에 이용될 수 있다. 이들 흡입기는 마우스피스를 통한 사용자에 의한 흡기가 장치를 통한 공기 흐름이 건조 분말 약제를 동반하게 하도록 구성된다. 흡기는 또한 외부로부터 흡입기로 들어가는 다른 공기 흐름을 초래한다. 그 흡입기는 두 공기 흐름이 서로 충돌하는 스윌 챔버(swirl chamber)를 포함하며, 그 챔버 벽이 보다 효과적인 전달을 위해 건조 분말 약제의 덩어리를 분쇄하게 된다.
흡입기는 사용자의 프라이밍에 후속하여 1회분의 분말이 호퍼로부터 투약 챔버 내로 개량되었음을 결정하는 투여 카운팅 기구를 포함한다. 투여량 계량 시스템은 투여량 계량 시스템에 의해 마우스피스에 대한 약제의 1회분의 투여량의 계량 중에 미리 정해진 경로를 따라 이동 가능한 폴(pawl)을 포함한다. 투여 카운터는 보빈, 회전 가능한 스풀, 및 보빈에 수용되고 보빈의 축선을 중심으로 회전 가능한 감긴 리본을 포함한다. 리본은 스풀에 고정된 리본의 제1 단부와 보빈 상에 위치하는 리본의 제2 단부 사이에서 연속적으로 연장하는 표식을 갖고 있다. 투여 카운터는 또한 스풀로부터 폴의 미리 정해진 경로 내로 반경 방향 외측으로 연장하는 치형을 포함하여, 마우스피스로 투여량의 계량 중에 스풀이 폴에 의해 회전되고 리본이 스풀 상으로 전진하도록 된다.
하지만, 그 흡입기는 투여량이 성공적으로 투여되었는지의 여부를 결정하는 어떠한 수단도 포함하고 있지 않다. 흡입기를 통한 공기 통로 내의 임의의 위치에 또는 그 공기 경로와 유체 연통하는 임의의 위치에 소형 기압 센서의 추가는, 환자가 약제의 전체 투여량을 수용하기에 적절한 방식(예를 들면, 충분히 강하고 충분히 길게) 환자가 흡기를 행하였는지의 여부를 나타내기에 충분한 데이터를 그러한 소형 센서가 수집할 수 있기 때문에 순응도 모니터링을 가능하게 할 수 있다.
이 정보는, 흡기 이전에 환자가 흡기를 행하는 흐름 채널에 1회분의 약제가 이용하게 되었음을 표시하는 투여량 계량 시스템으로부터 발생한 신호와 조합되어, 투여량이 성공적으로 복용되었음을 확인하기에 충분하다.
신호는 투여량 계량 시스템으로부터 임의의 편리한 방식으로 얻어질 수 있다. 예를 들면, 전자 스위치가 폴의 이동 또는 스풀의 회전에 의해 작동되도록 배치될 수도 있다. 이 스위치는 투여량이 계량될 때에 프로세서가 전자 펄스를 수신하도록 프로세서의 입력부에 연결될 수 있다. 도 7 내지 도 9는 순응도 모듈이 그러한 흡입기 내에 어떠한 식으로 통합될 수 있는지를 보다 상세하게 도시하고 있다.
도 7은 MEMS 압력 센서와, 선택적으로는 프로세서 및 송신기도 갖는 PCB(750)가 마우스피스(770)에 근접하여 흡입기(700)의 본체에 통합되어 있는 예를 도시한다. 도 7a에서, 마우스피스(770)가 커버(780)에 가려져 있다. 도 7b에서, 커버(780)는 마우스피스(770)를 노출시키도록 아래로 당겨져 있다. 커버(780)는 요크(790)에 연결되어, 커버(780)가 마우스피스(770)를 노출시키도록 아래쪽으로 선회되는 경우에, 촉각 스위치(tactile switch)(795)를 폐쇄하도록 요크(790)가 아래쪽으로 당겨지도록 되어 있다. 스위치(785)가 폐쇄되는 경우, PCB(750)와 코인 셀 등의 배터리(755) 사이에 전기적 연결이 형성되어, PCB(750)는 마우스피스 커버(780)가 개방되는 경우에만 급전되도록 되어 있다. 이는 필요한 경우를 대비해 배터리 전력을 아끼는 데에 도움을 준다. 대안적으로, PCB(750)는 배터리(755)에 항시 연결되어 있지만, 스위치(795)의 폐쇄(또는 광센서, 가속도계 또는 홀 효과 센서 등의 몇몇 기타 스위칭 수단의 활성화)가 PCB(750)를 전력 절약 슬립 모드로부터 깨울 수도 있다.
대안적인 구성이 도 8에 도시되어 있다. 도 7에 도시한 예와 마찬가지로, 마우스피스(870)는 커버(880)를 아래쪽으로 선회시킴으로써 노출되며, 그 결과 요크(890)가 아래쪽으로 당겨진다. 하지만, 본 예에서는 PCB(850)(역시 MEMS 압력 센서와, 선택적으로는 프로세서 및 송신기도 갖고 있음)가 흡입기(800)의 본체의 중간부 내에 통합되어 있다. 요크(890)는 흡입기(800)를 사용하도록 배향시켰을 때에(마우스피스가 하향 단부에서 수평 상태로 놓인 상태) PCB의 좌우측과 위쪽으로 "n"자 형상으로 형성된다. 도 8b는 커버가 폐쇄된 경우 PCB와 요크의 확대도를 도시한다. 도 8c는 커버가 개방된 경우의 유사한 도면을 도시한다. 도 8c에서, 요크(890)의 수평 부분은 마우스피스(895)를 촉각 스위치(895)를 폐쇄시키도록 아래쪽으로 당겨져 있다. 도 7의 예와 마찬가지로, PCB(850)와 코인 셀 등의 배터리(855) 사이에 전기적 연결이 형성되어, PCB(850)는 마우스피스 커버(880)가 개방되는 경우에만 급전되도록 되어 있다. 대안적으로, PCB(850)는 배터리(855)에 항시 연결되어 있지만, 스위치(895)의 폐쇄(또는 광센서, 가속도계 또는 홀 효과 센서 등의 몇몇 기타 스위칭 수단의 활성화)가 PCB(850)를 전력 절약 슬립 모드로부터 깨울 수도 있다.
또 다른 대안적인 구성이 도 9에 부분적으로 분해된 형태로 도시되어 있다. 도 7 및 도 8에 도시한 예와 마찬가지로, 마우스피스(970)는 커버(980)를 아래쪽으로 선회시킴으로써 노출되며, 그 결과 요크(990)가 아래쪽으로 당겨진다. 하지만, 본 예에서는 PCB(950)(역시 MEMS 압력 센서와, 선택적으로는 프로세서 및 송신기도 갖고 있음)가 흡입기(900)의 본체의 상부 내에 통합되어 있다. PCB(950) 주위의 칼라(997)가 흡입기(900)의 제조의 종료 무렵에 요크(도시 생략)의 상부에 클리핑(clipping)된다. 이는 흡입기의 본체의 일부분을 멸균처리 한 후에 행해진다. 이는 멸균 처리가 PCB(950) 상의 민감한 전자장치를 손상시킬 수 있기 때문에 유리하다. 본 예에서, 요크(900)는 마우스피스 커버(980)가 개방될 때에 상승하도록 구성된다. 이는 요크(900)(도 8에 도시한 것과 유사함)의 수평한 상부를 촉각 스위치(995)를 폐쇄하게 위로 밀게 된다. 도 7 및 도 8의 예와 마찬가지로, PCB(950)와 코인 셀 등의 배터리(955) 사이에 전기적 연결이 형성되어, PCB(950)는 마우스피스 커버(980)가 개방되는 경우에만 급전되도록 되어 있다. 대안적으로, PCB(950)는 배터리(955)에 항시 연결되어 있지만, 스위치(995)의 폐쇄(또는 광센서, 가속도계 또는 홀 효과 센서 등의 몇몇 기타 스위칭 수단의 활성화)가 PCB(950)를 전력 절약 슬립 모드로부터 깨울 수도 있다.
흡입기(900)의 외부 상에 보이는, 바람직하게는 투여 중에 사용자가 볼 수 있는 위치의 윈도우(선택적으로는 착색 윈도우) 또는 광 파이프(952)를 통해 볼 수 있는 인디케이터 발광 다이오드(LED)도 역시 배터리(955)에 의해 급전되고 PCB 상의 프로세서에 의해 제어될 수 있다. LED(952)는, 예를 들면 마우스피스 커버가 개방되었거나(이에 따라 흡입기가 투여를 위해 프라이밍되었음), 및/또는 처방약을 재충전할 때가 되었거나, 및/또는 (압력 센서의 리딩의 처리에 따라) 투여가 완료되거나 또는 완전히 완료되지 않았음을 상이한 색상 또는 점멸의 조합으로 나타냄으로써 사용자 및/또는 간병인에게 정보를 제공할 수 있다.
또 다른 대안적인 구성이 도 10에 도시되어 있다. 이 경우, 힌지 연결된 마우스 캡(도시 생략)에 연결된 요크(1090)가 부분적 탄력성 재료로 이루어진 벨로우즈(1091)를 갖고 있다.
도 10a는 캡이 폐쇄되는 경우의 벨로우즈의 위치를 나타낸다. 스프링 아암(1092)의 발이 벨로우즈의 상부벽의 리세스(1093) 내에 수용된다. 따라서, 리세스(1093)의 저부가 발의 하면을 밀어 스프링 아암이 위쪽으로 압박되게 한다. 이는 스프링 아암(1092)의 머리가 스위치(1095)를 폐쇄하게 하고, 이에 의해 PCB(1050)가 슬립 모드로 유지된다.
도 10a는 캡의 개방이 시작됨에 따라 요크(1090) 및 나아가서는 벨로우즈(1092)가 위쪽으로 약간 이동한 경우의 구성을 도시한다. 스프링 아암(1092)은 스위치(1095)와 접촉 상태로 유지되며, 벨로우즈 재료의 탄력성은, 리세스(1093)의 저부가 스트레인을 견디기 위해 굴곡되기 때문에 스위치에 가해졌을 임의의 추가적인 스트레인을 해방시킨다.
도 10c는 캡이 완전히 개방된 경우의 구성을 도시한다. 요크(1090)와 벨로우즈(1091)는 스프링 아암(1092)으로부터 떨어지게 아래쪽으로 이동되어 있어, 그 스프링 아암은 스위치(1095)로부터 멀어지게 아래쪽으로 이완되어 있다. 따라서, 스위치(1095)가 개방되어, PCB(1050)을 깨운다.
선택적으로, 스위치와 스프링 아암 간의 접촉의 미세한 조정을 위해 그러브 스크루(grub screw)가 포함될 수도 있다.
또 다른 예로서, 센서는 예를 들면 PCT 특허 출원 공개 번호 WO 01/93933 또는 WO 92/09323에 개시된 호흡 작동식 가압 에어로졸 흡입기의 형태에 이용될 수 있다. 그 흡입기들은 약제의 개량된 투여량을 방출하는 수단을 포함하며, 이 방출 수단은 전달 수단을 작동시킬 수 있는 예비 하중을 가함으로써 그 장치를 프라이밍하는 수단, 전달 수단의 작동을 방지할 수 있는 공압 저항력을 가하는 수단, 및 그 예비 하중이 전달 수단을 작동시켜 약제를 분배할 수 있게 하도록 공압 저항력을 해제시킬 수 있는 해제 장치를 포함한다. 공압 저항력은 예를 들면 다이어프램, 피스톤 실린더, 벨로우즈 또는 스프링을 포함하는 기구에 의해 달성될 수 있다. 밸브를 통해 또는 베인 기구(vane mechanism)를 지나는 흡기는 약제를 방출하도록 예비 하중이 에어로졸 밸브를 작동시킬 수 있게 한다. 그러한 흡입기에 대해 장치가 언제 프라이밍되고 및/또는 에어로졸 밸브가 언제 개방되었는지를 결정함으로써 추종도가 모니터링될 수 있지만, 그 흡입기들은 사용자가 전체 투여량을 흡입했는지의 여부를 결정하는 어떠한 수단도 포함하고 있지 않다. 역시, 흡입기를 통한 공기 통로의 임의의 위치에, 또는 그 공기 통로와 유체 연통하는 임의의 위치에 MEMS 기압 센서의 도입은, 그 장치가 언제 프라이밍되었는지 및/또는 그 에어로졸 밸브가 언제 개방되었는지를 결정하는 수단과 조합되어, 순응도 모니터링을 가능하게 할 수 있다.
그 장치를 프라이밍하는 것은 예비 하중이 전달 수단에 가해지게 함과 아울러, 하중이 전자 스위치에 가해지게 한다. 이 스위치는 장치가 프라이밍될 때에 프로세서가 전자 펄스를 수신하도록 프로세서의 입력부에 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전자 스위치는 에어로졸 밸브의 운동 또는 에어로졸 밸브보다 앞선 밸브 또는 베인 기구의 운동에 의해 작동되도록 구성될 수도 있다. 이 스위치는 환자가 흡기하는 흐름 채널로 에어로졸이 방출될 때에 프로세서가 전자 펄스를 수신하도록 프로세서의 입력부에 연결될 수 있다. 그 스위치는 예를 들면 기계적 스위치, 광학 스위치, 근접도 기반 스위치 또는 가속도계일 수 있다.
도 11 내지 도 13은 순응도 모듈이 그러한 흡입기 내에 어떠한 식으로 통합될 수 있는지를 도시하고 있다.
도 11은 흡입기(1100)의 기부에 위치한 순응도 모듈(1150)을 도시한다. 도 12a, 도 12b 및 도 12c는 흡입기(1200)의 후면의 상부, 중앙부 및 저부에 각각 위치한 순응도 모듈(1250)을 도시한다.
도 11 및 도 12의 순응도 모듈은 흡입기의 제조 중에 추가되거나, 추후에 흡입기에 클리핑될 수 있는 선택적 액세서리일 수 있다. 즉, 그 모듈은 체결 수단을 통해 흡입기에 연결(선택적으로는 가역적으로) 연결될 수 있고, 흡입기 본체의 하나 이상의 개구를 통해 흡입기의 내부 및 나아가서는 공기 통로와 유체 연통할 수 있다.
도 13은 순응도 모듈(1350)이 흡입기의 상부 내에 어떠한 식으로 통합될 수 있는지를 도시하고 있다. 도 13a는 촉각 스위치(1395)를 개방시키도록 그 촉각 스위치 상으로 밀어 올려진 리테이너 링(1390)의 초기 위치를 도시한다. 스위치(1395)가 개방된 상태에서, 순응도 모듈(1350)과 코인 셀 등의 배터리(1355) 간의 전기적 연결은 없다. 도 13b는 흡입기가 사용을 위해 프라이밍되었을 때에 스위치(1395)를 폐쇄하여 순응도 모듈(1350)이 급전되도록 그 스위치(1395)에 대해 내려진 리테이너 링(1390)의 위치를 도시하고 있다.
도 13c는 도 13a 및 도 13b에 도시한 흡입기의 최종 제조 단계를 도시한다. 순응도 모듈(1350)이 흡입기 본체 상으로 내려지고, 이어서 캡(1398)이 제위치에 클리핑된다. 도 9의 예에서와 같이, LED 인디케이터(1352)가 마련될 수 있다.
MEMS 기압 센서가 시간의 경과에 따라 변할 수 있는 주변 환경의 기압에 응답하기 때문에, 임의의 후속한 센서 출력 신호 분석에 기초가 되는 초기 리딩에 주의를 기울여야 한다는 점을 유념해야 한다. 자동 제로 리딩(automatic zero reading)(즉, 테어(tare))이 임의의 흡기 신호를 모니터링하기 바로 전에 수행될 수 있다. 그 값이 국부적 주변 환경 기압의 변화에 응답하여 시간의 경과에 따라 변할 수 있지만, 치료가 수분 내에 완료된다면 어떠한 문제를 야기할 것으로 여겨지진 않는다. 대안적으로, 제2 기압계 칩이 기압 활성도를 기록하도록 이용되어, 메인 칩은 호흡 검출에만 독점적으로 이용되도록 할 수도 있다.
투여가 완료된 시점(즉, 폐의 부피가 피크인 시점)은 흐름의 방향이 반대로 되는 시점에 상응할 수 있다. 따라서, 프로세서는 압력 센서로부터의 데이터가 흐름의 방향이 반대로 되었음을 나타내는 경우에 투여가 완료되었다는 결정을 내릴 수 있다.
모든 처리가 모듈에 의해 행해질 필요는 없다. 임의의 또는 모든 처리가 외부 데이터 처리 장치로 오프로드될 수 있다. 무선 기술(예를 들면, BLE 모듈을 포함)을 이용하여 환자의 흐름 프로파일을 앱에 전송할 수 있고, 여기서 특정 호흡 파라미터를 계산할 수 있다. 이에 의해, 흡입기는 그러한 작업에 요구되는 처리를 예를 들면 스마트폰의 프로세서에 오프로드할 수 있다. 이는 흡입기를 위해 가능한 가장 작은 형상 인자(form factor)를 조장할 수 있다. 이러한 기법의 다른 이점은 스마트폰 상에서 실행되는 소프트웨어가 흡입기 상에서 실행되는 소프트웨어보다 용이하게 변경될 수 있다는 점이다.
도 14는 예시적인 순응도 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다. 단계(1410)에서, 사용자가 버튼을 누르거나 마우스피스 커버를 개방함으로써 사용을 위해 흡입기를 프라이밍한다. 단계(1420)에서, 사용자는 흡입기의 마우스피스를 통해 흡기를 행하기 시작한다. 단계(1430)에서, 순응도 모듈의 프로세서가 투여량 방출 신호를 수신한다. 이 신호는 단계(1410)에서의 흡입기의 프라이밍에 응답하거나, 흡기가 시작되었음을 감지하는 압력 센서 또는 기타 기구에 응답하여 투여 기구에 의해 송신된다. 예를 들면, 흡기가 밸브의 개방을 야기할 수 있고, 그 결과 사용자가 흡기를 행하는 흐름 채널 내로 약제가 방출됨과 아울러, 투여량 방출 신호를 트리거하도록 전기 스위치가 조작될 수 있다. 단계(1440)에서, MEMS 압력 센서가 흐름 채널에서의 압력 변화를 검출한다. 단계(1450)에서, 프로세서는 센서로부터 데이터를 수신한다. 단계(1460)에서, 프로세서는 센서 데이터로부터, 성공적인 투여를 위해 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건이 충족되었는지를 결정한다. 예를 들면, 센서 데이터는 흡기 방향으로의 흐름 채널 내의 흐름이 적어도 미리 정해진 임계 지속 시간 동안 미리 정해진 임계값을 초과하였음을 나타낼 수 있다. 대안적으로, 센서 데이터는, 센서가 흡기를 검출한 시간 기간에 걸쳐 유량을 적분하여 총 흡기 부피가 결정되고, 이 부피가 성공적 투여를 위한 미리 정해진 최소 유량과 비교될 수 있도록 처리될 수 있다. 단계(1470)에서, 프로세서의 결정에 응답하여 투약 보고서가 무선 송신기 또는 유선 출력부를 통해 송신된다.
도 15는 호흡 작동식 흡입기 순응도 데이터를 사용자와 외부 개체(external entity) 모두에게 지시하기 위한 예시적인 제어 로직을 나타내는 흐름도이다. 예시적 흡입기는 인디케이터 LED, 버저 및 무선 송신기가 구비되어 있다. 그 흡입기는, 캡의 개방이 그 후에 사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널에 대해 1회분의 약제를 이용 가능하게 함으로써 흡입기를 프라이밍하도록 투여 기구에 연결된 캡을 구비한다. 다음회의 투여량을 이용 가능하게 하기 위해서는 캡은 닫혔다가 다시 개방되어야 한다. MEMS 압력 센서가 흐름 채널을 통한 흡기를 감지하도록 배치되고, 다른 센서(예를 들면, 스위치)가 캡의 개폐를 검출하도록 배치된다.
단계(1510)에서, 흡입기는 슬립 모드에 있다. 단계(1520)에서의 캡의 개방시키고, 단계(1530)에서 LED가 온 상태로 된다. 순응 흡입(즉, 투여의 완료를 확인하는 데에 필요한 임의의 기준을 충족하는 흡입)가 단계(1540)에서 검출되면, 단계(1550)에서 LED는 꺼지고 버저가 짧은 확인 비프 음을 발생시킨다. 이어서, 캡이 단계(1560)에서 폐쇄되면, 단계(1590)에서 투여량이 성공적으로 복용되었고 그 장치가 정확하게 정지되었음을 나타내는 순응도 데이터가 예를 들면 사용자 또는 간병인의 기기에 송신된다. 이어서, 흡입기는 슬립 모드로 복귀한다.
단계(1560)에서, 캡이 폐쇄되지 않았다면, 단계(1561)에서 그 장치는 타임아웃 루프(timeout loop)로 들어간다. 타임아웃이 발생하면, 단계(1562)에서, 긴 에러 비프 음을 발생시킨다. 투여량이 복용되었지만 장치가 개방된 채로 있고 이에 따라 후속 투여를 위해 아직 준비되지 않았음을 나타내는 순응도 데이터가 흡입기가 슬립 모드로 다시 들어가기 전에 단계(1590)에서 송신된다. 그 장치가 예를 들면 천식 발작(asthma attack) 중에 이용되는 구조용 흡입기인 경우, 그러한 형태의 순응도 데이터는 약제가 성공적으로 투여되었지만 사용자를 회복시킬 수 없었음을 나타낼 수 있다. 따라서, 자동화 시스템이 준의료 종사자를 사용자의 위치(예를 들면, 흡입기 내의 GPS 추적 장치나 그 흡입기와 통신하는 스마트폰 또는 태블릿 등의 사용자 기기의 덕택으로 알 수 있다)로 부르도록 적절히 마련될 수 있다.
순응 흡입이 단계(1540)에서 검출되지 않는다면, 단계(1570)에서 캡이 폐쇄되어 있는지를 결정한다. 그렇지 않다면, 단계(1571)에서 타임아웃 루프로 들어가, 단계(1540, 1570, 1571)들을 순환한다. 단계(1571)에서 타임아웃이 발생하면, 단계(1572)에서 긴 에러 비프 음을 버저에 의해 발생시킨다. 이어서, 단계(1590)에서 투여량이 탑재되었지만 성공적으로 복용되지 않았음을 나타내는 순응도 데이터가 전송된다. 이어서, 흡입기는 슬립 모드로 복귀한다. 역시, 그 흡입기가 구조용 흡입기라면, 그러한 종류의 순응도 데이터의 송신은 준의료 종사자의 호출을 트리거할 수 있다.
캡이 단계(1570)에서 폐쇄되어 있다면, 단계(1580)에서 LED가 커지고 단계(1590)에서 투여량이 잘못 탑재되었을 나타내는 순응도 데이터가 전송된다. 이어서, 흡입기는 슬립 모드로 다시 들어간다.
흡입기는 또한 새로운 투여량을 먼저 탑재하지 않은 채(즉, 캡을 닫았다가 개방하지 않은 채), 순응 흡입 후에 흡입이 다시 시도되었는지를 결정할 수도 있다. 이는 에러 비프 음을 발생시킬 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 10개의 상이한 흡입기의 케이싱의 상부에 고정된 소형 상대압력 센서를 이용하여 측정된 평균 압력 대 그 장치에 가해진 일련의 공기 유량을 도시하고 있다. 각 흡입기의 수명(투여량이 바닥나기 전까지 "샷(shot)"의 횟수의 진행의 측면에서)의 시작, 중간 및 종료시에 대해 반복 측정치가 포함되었다. 도 16a에서, 오차 바아는 +/-3 시그마 편차에 대해 도시되어 있다. 도 16b에서, 오차 바아(error bar)는 +/-2 시그마 편차에 대해 도시하는 것으로 흡입기의 95%가 포함되는 대역을 캡쳐한다. 따라서, 흡입기에 사용된 그러한 센서에 의한 압력 측정치들에 대해 흐름의 불확실성을 알 수 있다.
통상의 흡기 유량(30 내지 60ℓ/m)의 경우, 그 불화실성은 도 16a로부터 ~16ℓ/m인 것으로 계산할 수 있다. (각 측정치에 대한 유량의 불확실성은 유량 축선 상에서의 측정치의 오차 바아의 상부와, 그 당해 측정치의 오차 바아의 하부와 다음 측정치를 연결하는 선이 측정 압력에 도달하게 되는 점 간의 유량 차이로서 추정될 수 있다. 따라서, 30ℓ/m의 측정치의 경우, 차이는 ~41ℓ/m-30ℓ/m = 11ℓ/m 이다. 45ℓ/m의 경우, 차이는 15ℓ/m이고, 60ℓ/m의 경우에는 22ℓ/m이다) 도 16b로부터 취해지는 동등한 값은 ~10ℓ/m이다. 따라서, 유용한 순응도 데이터를 제공하기에 충분한 정밀도가 얻어질 수 있다.
상기한 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 이용에 관한 것으로, 다른 실시 및 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다.
게다가, 당업자라면 그 장치의 특정한 특징들의 특정한 기하학적 형상 및 배치를 수정 또는 변경할 수 있다. 기타 변형 및 수정도 당업자에게 자명할 것이다. 그러한 변형 및 수정은, 본 명세서에서 설명하는 특징 대신에 또는 그에 추가하여 이용될 수 있고 이미 공지된 등가의 기타 특징을 포함할 수 있다. 개별 실시예들과 관련하여 설명한 특징들은 조합하여 단일 실시예로 제공될 수도 있다. 반면, 단일 실시예와 관련하여 설명한 특징들은 개별적으로 또는 임의의 적절한 서브조합으로 제공될 수도 있다.

Claims (78)

  1. 흡입기로서:
    사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널;
    상기 사용자가 상기 흐름 채널을 통해 흡기를 행하기 이전에, 상기 흐름 채널에 대해 1회분의 건조 분말 약제를 이용 가능하게 하도록 구성된 투여량 계량 시스템; 및
    센서 및 프로세서를 포함하는 순응도 모니터링 모듈로서, 상기 프로세서는 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능함을 표시하는 상기 투여량 계량 시스템으로부터 발생하는 신호를 수신하며, 상기 센서로부터 데이터를 수신하며, 그리고 상기 투여량 계량 시스템으로터의 신호에 기초하고 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량을 표시하는 상기 센서로부터의 데이터에 기초하여, 상기 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨(breath)의 흡기가 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합함을 결정하도록 구성되는 것인, 순응도 모니터링 모듈
    을 포함하는 흡입기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 센서로부터의 데이터에 기초하여, 상기 흐름 채널 내의 상기 유량을 결정하도록 구성되는 것인 흡입기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡입기는 호퍼 및 투약 챔버를 더 포함하며,
    상기 투여량 계량 시스템은 상기 호퍼로부터 상기 투약 챔버로의 상기 1회분의 건조 분말 약제를 계량하도록 구성되는 것인 흡입기.
  4. 제1항에 있어서,
    마우스피스 커버의 개방이 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 약제를 이용 가능하게 함으로써 상기 흡입기를 프라이밍(priming)하도록 상기 투여량 계량 시스템에 기계적으로 연결된 마우스피스 커버를 더 포함하는 흡입기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 순응도 모니터링 모듈은 사용 시에 최상측에 위치하는 흡입기 하우징의 본체의 부분에 고정되도록 구성되는 것인 흡입기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 흡입기는
    상기 건조 분말 약제를 포함하는 제1 하우징; 및
    상기 제1 하우징에 기계적으로 결합된 제2 하우징을 더 포함하며,
    상기 제2 하우징은 상기 센서 및 상기 프로세서를 포함하는 것인 흡입기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 압력 센서를 포함하는 것인 흡입기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압력 센서는 마우스피스 내로의 흡기 또는 호기에 의해 야기되는 상기 흐름 채널 외부의 기압 변화를 측정하도록 구성되는 기압 센서를 포함하는 것인 흡입기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 상기 흐름 채널 외부에 위치되고, 상기 흡입기의 센서 포트는 상기 흐름 채널의 벽의 개구를 통해 상기 흐름 채널에 공압적으로 결합되는 것인 흡입기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센서 포트를 상기 개구에 공압적으로 결합하도록 배치된 시일을 더 포함하는 흡입기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 시일의 적어도 일부는 상기 센서와 상기 벽 사이에 샌드위치되며, 상기 시일의 적어도 일부는 선택적으로 상기 벽의 외면에서부터, 상기 센서가 장착된 표면까지 연장하여, 상기 센서를 상기 벽에 인접한 공압 챔버 내에 봉입하는 것인 흡입기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 센서와 상기 벽 사이에 샌드위치된 열 전도성 개스킷을 더 포함하고, 상기 열 전도성 개스킷은 시일로서 구성되는 것인 흡입기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 순응도 모니터링 모듈은 상기 결정에 응답하여 투여 보고서를 발행하도록 구성된 무선 방식의 송신기를 포함하는 것인 흡입기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 순응도 모니터링 모듈은 상기 흡입기로부터 제거되고 상기 흡입기에 부착되도록 구성되는 것인 흡입기.
  15. 흡입기로서:
    사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널;
    상기 흡입기의 마우스피스를 노출시키기 위해 이동하는 마우스피스 커버에 응답하여 상기 사용자가 상기 흐름 채널을 통해 흡기를 행하기 이전에, 상기 흐름 채널에 대해 1회분의 건조 분말 약제를 이용 가능하게 하도록 구성된 마우스피스 커버; 및
    센서 및 프로세서를 포함하는 순응도 모니터링 모듈로서, 상기 프로세서는 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능함을 표시하는 신호를 수신하며, 상기 센서로부터 데이터를 수신하며, 그리고 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능함을 표시하는 신호에 기초하고 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량을 표시하는 상기 센서로부터의 데이터에 기초하여, 상기 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨(breath)의 흡기가 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합함을 결정하도록 구성되는 것인, 순응도 모니터링 모듈
    을 포함하는 흡입기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 흡입기는 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능하게 작동하도록 구성된 스위치를 더 포함하며, 그리고
    상기 프로세서는 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능할 때 상기 스위치로부터 전자 펄스를 수신하도록 구성되는 것인 흡입기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스위치는, 상기 마우스피스를 노출시키기 위해 상기 마우스피스 커버가 이동될 때, 작동하도록 구성되는 것인 흡입기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 마우스피스 커버에 결합되고, 상기 마우스피스를 노출시키기 위해 상기 마우스피스 커버가 이동될 때 상기 스위치를 작동시키기 위해 이동하도록 구성되는 요크를 더 포함하는 흡입기.
  19. 흡입기로서:
    마우스피스;
    사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널로서, 상기 흐름 채널은 상기 마우스피스와 공압적으로 연결된 것인, 흐름 채널; 및
    센서, 스위치 및 프로세서를 포함하는 순응도 모니터링 모듈로서, 상기 스위치는 상기 사용자가 상기 흐름 채널을 통해 흡기를 행하기 이전에, 상기 흐름 채널에 대해 1회분의 건조 분말 약제를 이용 가능하게 작동하도록 구성되며, 그리고 상기 프로세서는 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능하게 되었을 때 상기 스위치로부터 전자 펄스를 수신하며, 상기 센서로부터 데이터를 수신하며, 그리고 상기 전자 펄스에 기초하고 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량을 표시하는 상기 센서로부터의 데이터에 기초하여, 상기 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨(breath)의 흡기가 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합함을 결정하도록 구성되는 것인, 순응도 모니터링 모듈
    을 포함하는 흡입기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센서는 압력 센서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 압력 센서로부터의 데이터에 기초하여 상기 흐름 채널 내의 상기 유량을 결정하도록 구성되는 것인 흡입기.
  21. 흡입기로서:
    사용자가 흡기를 행할 수 있는 흐름 채널;
    상기 사용자가 상기 흐름 채널을 통해 흡기를 행하기 이전에, 상기 흐름 채널에 대해 1회분의 건조 분말 약제를 이용 가능하게 하는 투여 기구; 및
    상기 흡입기를 위한 순응도 모니터링 모듈로서,
    소형 압력 센서로서, 상기 센서의 센서 포트는 상기 흐름 채널에 공압적으로 결합되도록 구성된 것인, 소형 압력 센서;
    흡기 이전에 상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능함을 표시하는 상기 투여 기구로부터 발생하는 신호를 수신하며, 상기 흡기 동안 상기 소형 압력 센서의 감지 요소로부터 데이터를 수신하며, 그리고 상기 투여 기구로터의 신호에 기초하고 미리 정해진 임계값을 초과하는 유량을 표시하는 상기 감지 요소로부터의 데이터에 기초하여, 상기 흐름 채널을 통한 약제를 함유한 숨(breath)의 흡기가 투여를 위한 하나 이상의 미리 정해진 요구 조건에 부합함을 결정하도록 구성되는 프로세서
    를 포함하는 것인, 순응도 모니터링 모듈
    을 포함하는 흡입기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 압력 센서 및 상기 프로세서는 흡기 동안 상기 흐름 채널 내의 압력 변화를 결정하도록 구성되는 것인 흡입기.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 압력 변화에 기초하여 상기 흐름 채널 내의 상기 유량을 결정하도록 구성되는 것을 포함하는 것인 흡입기.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 결정은 상기 유량이 적어도 미리 정해진 임계 지속 시간 동안 지속되는지 여부를 결정하는 것을 추가로 포함하는 것인 흡입기.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 소형 압력 센서는 마이크로전기기계 시스템 압력 센서 또는 나노전기기계시스템 압력 센서인 것인 흡입기.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 흐름 채널에 대해 상기 1회분의 건조 분말 약제가 이용 가능할 때를 표시하는 신호를 생성하도록 구성되는 전자 스위치를 더 포함하는 흡입기.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 센서는 상기 흐름 채널의 내벽의 오목부에 위치되는 것인 흡입기.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 센서는 상기 흐름 채널 외부에 위치되고 상기 센서 포트는 상기 흐름 채널의 벽의 개구를 통해 상기 흐름 채널에 공압적으로 결합되는 것인 흡입기.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 센서 포트를 상기 개구에 공압적으로 결합하도록 배치된 시일을 더 포함하는 흡입기.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 시일의 적어도 일부는 상기 압력 센서와 상기 벽 사이에 샌드위치되며, 상기 시일의 적어도 일부는 선택적으로 상기 벽의 외면에서부터 상기 센서가 장착된 표면까지 연장하여, 상기 센서를 상기 벽에 인접한 공압 챔버 내에 봉입하는 것인 흡입기.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 센서와 상기 벽 사이에 샌드위치된 열 전도성 개스킷을 더 포함하고, 상기 열 전도성 개스킷은 선택적으로 시일로서 작용하는 것인 흡입기.
  32. 제21항에 있어서,
    상기 순응도 모니터링 모듈은 사용 시에 최상측에 위치하는 상기 흡입기의 본체의 부분에 고정되도록 구성되는 것인 흡입기.
  33. 제21항에 있어서,
    캡의 개방이 상기 흐름 채널에 대해 1회분의 약제를 이용 가능하게 함으로써 상기 흡입기를 프라이밍하도록 상기 투여 기구에 연결된 마우스피스 캡을 더 포함하는 흡입기.
  34. 제21항에 있어서,
    상기 흡입기는 호퍼 및 투약 챔버를 포함하며, 상기 투여 기구는 상기 호퍼로부터 상기 투약 챔버로의 상기 1회분의 건조 분말 약제를 계량하도록 구성된 것인 흡입기.
  35. 제21항에 있어서,
    상기 순응도 모니터링 모듈은 상기 결정에 응답하여 투여 보고서를 발생하도록 구성된 송신기를 포함하는 것이며, 선택적으로 상기 송신기는 무선 방식인 것인 흡입기.
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