KR20190092517A - 흡입기 - Google Patents

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KR20190092517A
KR20190092517A KR1020197019748A KR20197019748A KR20190092517A KR 20190092517 A KR20190092517 A KR 20190092517A KR 1020197019748 A KR1020197019748 A KR 1020197019748A KR 20197019748 A KR20197019748 A KR 20197019748A KR 20190092517 A KR20190092517 A KR 20190092517A
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KR
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signal
pressure
inhalation device
inhalation
cycle
Prior art date
Application number
KR1020197019748A
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제프리 디. 케이프
마크 스티브 모리슨
더글라스 이. 위첼
Original Assignee
마이크로도스 테라퓨특스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

약제를 사용자에게 전달하기 위한 흡입 장치는 마우스피스, 투여 챔버, 마우스피스를 투여 챔버에 연결하는 유동 채널을 포함할 수도 있다. 투여 챔버는 마우스피스를 통해 사용자에게 약제를 전달하도록 구성될 수도 있다. 흡입 장치는 전자 구동식 진동 요소, 유동 채널을 통한 공기 유동을 지시하는 압력 신호를 생성하도록 구성된 센서 시스템, 및 제어기를 포함할 수도 있다. 제어기는 센서 시스템[예를 들어, 마이크로 전기 기계(micro-electrical mechanical: MEMS) 압력 센서]으로부터 압력 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 복수의 성공적인 흡입을 결정하기 위해 흡입 검출 절차를 수행하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 전자 구동식 진동 요소의 동작의 타이밍을 제어하기 위한 트리거 신호를 생성하여 복수의 성공적인 흡입에 기초하여 투여 챔버 내로 약제를 방출하도록 구성될 수도 있다.

Description

흡입기
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 12월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/432,237호의 이익을 청구하며, 이 미국 출원의 개시내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다.
정량식 흡입기(Metered dose inhaler: MDI), 건조 분말 흡입기(dry powder inhalers), 제트 뉴블라이저(jet nebulizers) 및 초음파 뉴블라이저(ultrasonic nebulizers)는 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease: COPD)과 같은 호흡기 질환을 치료하기 위한 약제 전달 시스템이다. MDI는 "프레스 앤 브레스(press and breath)" 약제 전달 메커니즘을 이용할 수 있으며, 이에 의해 사용자는 디바이스 상의 마우스피스로부터 투여량을 흡입하기 전에 캐니스터(canister)를 눌러 에어로졸화된 약제의 투여량을 방출한다. 약제의 전체 투여량이 수용되는 것을 보장하기 위해, MDI는 사용자가 그 또는 그녀의 흡입 타이밍에 맞춰 흡입기로부터 약제의 방출을 타이밍 조절하도록 요구할 수도 있다. 따라서, MDI는 약제 캐니스터를 누를 때 사용자가 이들의 흡입을 적절하게 그리고 일관적으로 타이밍 조절하는 것이 불가능하면 오작동을 일으키기 쉬울 수도 있다.
건조 분말 흡입기와 같은 다른 유형의 흡입기는 호흡 작동식(breath-actuated)일 수도 있고, 약물 전달 메커니즘을 활성화하고 사용자가 약제를 수용하는 것을 가능하게 하기 위해 디바이스 내에 충분한 공기 유동을 발생시키는 사용자의 능력에 의존할 수도 있다. 사용자의 흡입이 너무 약하면, 디바이스가 약제의 최대 투여량을 에어로졸화할 수 없다. 따라서, 사용자가 제한된 폐 용량 및/또는 폐 기능을 가지면, 약제의 적절한 투여량을 전달하는 호흡 작동식 흡입기의 능력이 손상될 수도 있다.
제트 뉴블라이저는 사용자가 이들의 정상 호흡 패턴을 사용하여 약제를 수용하는 것을 가능하게 할 수도 있고, 따라서 어떠한 강력한 흡입도 요구하지 않고 약제를 전달할 수도 있다. 그러나 제트 뉴블라이저는 종종 비효율적이다. 디바이스는 단일 흡기(inspiratory) 노력 중에 흡입될 수 있는 것보다 더 많은 약제를 분무할 수도 있다. 이와 같이, 분무된 약제의 상당한 부분은 사용자의 호흡 패턴의 호기(expiratory) 사이클 동안 손실될 수도 있다.
사용자에게 약제를 전달하기 위한 흡입 장치는 마우스피스, 투여 챔버, 및 마우스피스를 투여 챔버에 연결시키는 유동 채널을 포함할 수 있다. 투여 챔버는 마우스피스를 통해 사용자에게 약제를 전달하도록 구성될 수도 있다. 흡입 장치는 전자 구동식 진동 요소, 유동 채널을 통한 공기 유동을 지시하는 압력 신호를 생성하도록 구성된 센서 시스템, 및 제어기를 포함할 수도 있다. 제어기는 센서 시스템으로부터 압력 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 센서 시스템은 대기압 센서[예를 들어, 마이크로 전기 기계(micro-electrical mechanical: MEMS) 압력 센서] 및/또는 차압 센서를 포함할 수도 있다. 압력 신호는 절대 공기 압력 측정치를 포함할 수도 있다. 제어기는 압력 신호를 사용하여 유동 신호를 생성하도록 또한 구성될 수도 있으며, 여기서 유동 신호는 압력 신호의 평균화된 출력이다. 제어기는 사용자 활동이 없는 시간 동안(예를 들어, 호흡 사이) 압력 신호를 사용하여 대기압을 연속적으로 결정하고, 시간 경과에 따른 평균 대기압을 결정하고, 평균 대기압을 메모리 내에 저장하도록 구성될 수도 있다.
제어기는 복수의 성공적인 흡입을 결정하기 위해 흡입 검출 절차를 수행하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 진동 요소를 활성화 및 비활성화하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 전자 구동식 진동 요소의 동작의 타이밍을 제어하기 위한 트리거 신호를 생성하여 복수의 성공적인 흡입에 기초하여 투여 챔버 내로 그리고 환자에 약제를 방출하도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 제어기는, 유동 신호의 제1 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값 초과인지 여부를 결정하고, 유동 신호의 제1 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값을 초과할 때 장전 상태에 진입하도록 구성된다. 제어기는 장전 상태로 진입할 때 타이머를 시동하도록 구성될 수도 있다. 장전 상태에서, 제어기는, 유동 신호의 제1 사이클을 사용하여 흡입 체적(유동 채널을 통한 공기의 체적)을 계산하고, 제1 사이클의 흡입 체적이 흡입 체적 임계값을 초과하는 것으로 결정하고, 유동 신호의 제1 사이클의 압력 측정치가 대기압의 임계값 이내로 복귀하는 것으로 결정하고, 유동 신호의 제2 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값 초과인 것으로 결정하고 유동 신호의 제2 사이클의 압력 측정치가 압력 임계값을 초과하는 것으로 결정하고, 미리 결정된 기울기 임계값을 초과하는 유동 신호의 제2 사이클의 기울기에 기초하여 그리고 압력 임계값을 초과하는 유동 신호의 제2 사이클의 압력 측정치에 기초하여 전자 구동식 진동 요소가 투여 챔버 내로 약제를 방출하게 하기 위한 트리거 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 흡입 체적이 흡입 체적 임계값을 초과하지 않을 때 장전 상태를 빠져나가거나 흡입 기울기가 사전결정된 기울기 임계값을 초과하지 않을 때 장전 상태를 빠져나가도록 구성될 수도 있다.
제어기는 유동 신호의 제1 사이클을 사용하여 사용자 흡입을 확인하고, 유동 신호의 제2 사이클을 사용하여 약제의 투여량을 포함하는 블리스터 팩을 전진시키고, 유동 신호의 제3 사이클을 사용하여 전자 구동식 진동 요소가 블리스터 팩으로부터 투여 챔버 내로 약제의 투여량을 방출하게 하는 트리거 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 제어기는 사용자 흡입을 확인하고 유동 신호의 제1 사이클을 사용하여 약제의 투여량을 포함하는 블리스터 팩을 전진시키고, 유동 신호의 제2 사이클을 사용하여 전자 구동식 진동 요소가 블리스터 팩으로부터 투여 챔버 내로 약제의 투여량을 방출하게 하는 트리거 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다.
도 1a는 예시적인 흡입 장치의 정면 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 예시적인 흡입 장치의 측면 사시도이다.
도 2는 예시적인 흡입 장치의 블록도이다.
도 3은 예시적인 흡입 장치의 내부 사시도이다.
도 4는 흡입 장치로부터 제어 회로에 의해 수신된 예시적인 압력 신호의 도면이다.
도 5는 흡입 장치를 포함하는 예시적인 시스템의 도면이다.
도 6은 흡입 장치에 의해 수행된 예시적인 흡입 검출 절차의 흐름도이다.
본 개시내용은 자연 흡입 및 호기 패턴일 수도 있는 사용자의 호흡 패턴에 기초하여 약제의 방출을 활성화할 수도 있는 흡입 장치에 관한 장치, 시스템, 및 방법을 설명한다. 약제는 건조 분말의 형태일 수도 있는 데, 이는 블리스터 스트립 내에 저장될 수도 있다. 건조 분말 약제의 각각의 투여량은 블리스터 스트립 내의 특정 블리스터 내에 저장될 수도 있다. 흡입 장치는 상시 호흡 흡입기(tidal inhaler)로 불릴 수 있으며, 방출된 약제의 적어도 상당 부분이 흡입 중에 흡입되는 것이 가능하도록 사용자의 흡입 중에 약제의 방출을 타이밍 조절하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이, 흡입 장치는 때때로 MDI와 같은 다른 디바이스와 연계되는 사용자 에러를 감소시키거나 제거하면서 약제를 사용자에게 효율적으로 전달하도록 구성될 수도 있다.
도 1a는 예시적인 흡입 장치(100)의 정면 사시도이다. 도 1b는 도 1a의 예시적인 흡입 장치(100)의 측면 사시도이다. 흡입 장치(100)는 활성 건조 분말 흡입기일 수도 있다. 흡입 장치(100)는 복수의 상시 호흡[예를 들어, 흡입 장치(100) 내외로의 연속적인 흡입 및 호기) 및/또는 "파이프 스모킹(pipe smoking)" 호흡[예를 들어, 흡입 장치(100)를 통한 연속 흡입, 및 디바이스(100)로부터 제거된 사용자의 입에 의한 호기]에 의한 약제의 호흡 활성화된 투여를 제공할 수도 있다. 흡입 장치(100)는 메인 바디(102) 및 약제 카트리지(104)를 포함할 수도 있다. 메인 바디(102)는, 예를 들어 약제 카트리지(104)가 메인 바디(102)로부터 제거 가능하고 교체 가능하도록 약제 카트리지(104)와 연동할 수도 있다. 약제 카트리지(104)는 복수의 약제 투여량(예를 들어, 30회 투여량)을 포함할 수도 있다. 약제 카트리지(104)는 약제가 고갈될 때 제거 및 교체될 수도 있고, 새로운 약제 카트리지가 흡입 장치(100)의 메인 바디(102) 상에 설치될 수도 있다. 이와 같이, 메인 바디(102)는 복수의 약제 카트리지(104)와 함께 사용될 수도 있다.
메인 바디(102)는 흡입 장치(100)의 하나 이상의 내부 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 메인 바디(102)는 제어 회로, 메모리, 통신 회로, 사용자 인터페이스, 및/또는 흡입 장치(100)용 전원을 포함할 수도 있다. 메인 바디(102)는 사용자가 흡입 장치(100)를 턴온/오프하기 위한 전원 버튼(108)을 포함할 수도 있다. 메인 바디(102)는 흡입 장치(100)의 전원을 충전하고/하거나 흡입 장치(100)에 그리고/또는 흡입 장치(100)로부터 데이터를 전송하는 데 사용될 수도 있는 전력 및/또는 데이터 포트(116)를 포함할 수도 있다. 메인 바디(102)는 전력 및/또는 데이터 포트(116)에 대향하는 메인 바디(102)의 측면 상에 부가의 전력 및/또는 데이터 포트(도시되어 있지 않음)를 또한 포함할 수도 있다[예를 들어, 포트(116)가 데이터를 위해 사용될 수도 있고, 반면에 포트(116)에 대향하는 다른 포트가 전력을 위해 사용될 수도 있고, 그 반대도 마찬가지임]. 메인 바디(102)는 메인 바디(102)와 약제 카트리지(104)가 연동될 때 약제 카트리지(104)를 통해 돌출하는 그래픽 사용자 인터페이스(106)를 포함할 수도 있다. 메인 바디(102)는, 예를 들어 약제 카트리지(104)가 약제가 고갈될 때, 약제 카트리지(104)를 메인 바디(102)로부터 해제시키는 데 사용되는 해제 기구(112)를 포함할 수도 있다.
약제 카트리지(104)는 마우스피스(114)를 포함할 수도 있다. 약제 카트리지(104)는 약제 카트리지(104)를 통해(예를 들어, 이어서 내부에 저장된 약제), 마우스피스(114)와 흡기/배기 포트(110) 사이의 공기 유동을 허용할 수도 있는 공기 흡기/배기 포트(110)를 또한 포함할 수도 있다. 이와 같이, 사용자가 마우스피스(114)를 통해 흡입할 때 공기가 포트(110) 내로 유동할 수도 있고, 사용자가 마우스피스(114)를 통해 호기할 때 공기가 포트(110) 외부로 유동할 수도 있다. 이에 따라, 흡입 장치(100)는 상시 호흡 흡입기로서 동작될 수도 있고, 여기서 사용자는 흡입 장치(100)를 통해 흡입하고 그 내로 호기하여 약제를 수용한다. 대안적으로, 흡입 장치(100)는 "파이프" 흡입기로서 동작될 수도 있고, 여기서 사용자는 흡입 장치(100)를 통해 흡입하지만 마우스피스로 이들의 입으로부터 멀리 호기한다. 예를 들어, 흡입 장치(100)[예를 들어, 약제 카트리지(104)]는 사용자가 흡기/배기 포트(110) 및 마우스피스(114)를 통해 흡입하는 것을 허용하지만, 사용자가 마우스피스(114) 내로 그리고 흡기/배기 포트(110)를 통해 호기하는 것을 방지하는 일방향 밸브를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 예에서, 흡입 장치(100)는 예를 들어 일방향 밸브의 활성화를 구성함으로써, 상시 호흡 흡입기로서 또는 파이프 흡입기로서 동작하도록 구성될 수도 있다. 마지막으로, 메인 바디(102)는 예를 들어 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 흡기/배기 포트(110)를 수용하기 위한 리세스를 포함할 수도 있다.
도 2는 예시적인 흡입 장치(200)의 블록도이다. 흡입 장치(200)는 도 1a 및 도 1b의 흡입 장치(100)의 예일 수도 있다. 흡입 장치(200)는 제어 회로(201), 메모리(202), 전원(203), 통신 회로(204), 센서 시스템(205), 사용자 인터페이스(206), 블리스터 스트립 전진 기구(207), 약제 카트리지 인터페이스(208), 및 진동 요소(209)를 포함할 수도 있다. 제어 회로(201)는 프로세서(예를 들어, 마이크로프로세서), 마이크로제어기, 프로그램 가능 논리 디바이스(programmable logic device: PLD), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array: FPGA), 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit: ASIC), 또는 임의의 적합한 제어기 또는 처리 디바이스 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
제어 회로(201)는 흡입 장치(200)의 하나 이상의 구성요소의 동작을 제어하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로(201)는 센서 시스템(205)으로부터 압력 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 제어 회로(201)는 진동 요소(209)를 활성화 및 비활성화하도록 구성될 수도 있다. 제어 회로는 복수의 성공적인 흡입을 결정하기 위해 흡입 검출 절차를 수행하도록 구성될 수도 있다[예를 들어, 흡입 검출 절차(500)]. 제어 회로(201)는 트리거 신호를 생성하여, 전자 구동식 진동 요소(209)의 동작 타이밍을 제어하여 복수의 성공적인 흡입에 기초하여 흡입 장치(200)의 투여 챔버 내로 그리고 환자로 약제를 방출하도록 구성될 수도 있다.
메모리(202)는 예를 들어 흡입 장치(200)의 동작 설정, 센서 데이터 등의 저장 및/또는 검색을 위해 제어 회로(201)에 통신적으로 결합될 수도 있다. 메모리(202)는 외부 집적 회로(IC)로서 또는 제어 회로(201)의 내부 회로로서 구현될 수도 있다. 전원(203)은 제어 회로(201) 및 흡입 장치(200)의 다른 저전압 회로 또는 고전압 회로[예를 들어, 진동 요소(209)]에 전력 공급하기 위해 직류(DC) 공급 전압(Vcc)을 생성할 수도 있다. 통신 회로(204)는 유선 및/또는 무선 통신 회로를 포함할 수도 있다. 통신 회로(204)는 예를 들어 안테나(도시되어 있지 않음)를 통해 무선 주파수(RF) 신호를 송신 및/또는 수신하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 무선 통신 회로(204)는 RF 수신기, RF 송신기 및/또는 RF 송수신기를 포함할 수도 있다. 통신 회로(204)는 Wi-Fi, 블루투스®(예를 들어, 블루투스 저에너지), ZIGBEE, 스레드(Thread) 및/또는 다른 전용 프로토콜과 같은 전용 통신 프로토콜을 통해 송신할 수 있다.
센서 시스템(205)은 마이크로 전기 기계(MEMS) 압력 센서와 같은 하나 이상의 대기압 센서를 포함할 수도 있다. MEMS 압력 센서는 소형이고 저가의 센서를 제공할 수도 있지만, 일부 MEMS 압력 센서는 "노이즈가 있는" 것일 수도 있다. 이와 같이, 흡입 장치(200)는 센서 시스템(205)으로부터 수신된 압력 신호를 사용하여 복수의 계산을 수행하여, 예를 들어 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 사용자가 흡입 장치(200)를 통해 호흡하는지 여부를 정확하게 결정할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 센서 시스템(205)은 하나 이상의 차압 센서를 포함할 수도 있다.
센서 시스템(205)의 적어도 일부는 마우스피스와 흡입 장치(200)의 공기 흡기/배기 포트 사이의 유동 채널과 유체 연통할 수도 있다. 예를 들어, 센서 시스템(205)은 흡입 장치의 메인 바디에 위치될 수도 있고, 마우스피스와 약제 카트리지의 공기 흡기/배기 포트 사이의 유동 채널과 유체 연통할 수도 있다. 예를 들어, 메인 바디는 포트[예를 들어, 포트(318)]를 포함할 수도 있고, 약제 카트리지는 마우스피스와 약제 카트리지의 공기 흡기/배기 포트 사이에 존재하는 포트[예를 들어, 포트(316)]를 포함할 수도 있다. 메인 바디의 포트와 약제 카트리지의 포트의 조합은 센서 시스템(205)과 유동 채널 사이의 유체 연통을 제공할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 센서 시스템(205)은 센서 시스템(205) 및 약제 카트리지의 유동 채널에 연결된 튜브의 사용을 통해 유체 연통할 수도 있다.
센서 시스템(205)은 흡입 장치(200)의 유동 채널을 통한 공기 유동을 지시하는 압력 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 센서 시스템(205)은 압력 신호를 제어 회로(201)에 제공할 수도 있다. 압력 신호는 절대 공기 압력 측정치 및/또는 필터링되지 않은 압력 측정치(예를 들어, 게이지 압력)를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 센서 시스템(205)은 흡입 장치의 유동 채널 내의 압력을 측정하는 데 사용되는 하나 이상의 압력 센서 및 대기압 측정에 전용되는 하나 이상의 압력 센서를 포함할 수도 있다.
사용자 인터페이스(206)는 디스플레이[예를 들어, 그래픽 사용자 인터페이스(106)] 및 하나 이상의 액추에이터[예컨대, 전원 버튼(108)]를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들어, 액정 디스플레이(liquid crystal display: LCD) 스크린을 포함할 수도 있다. 디스플레이는 하나 이상의 광원(예를 들어, 백색 백라이트 LED)에 의해 백라이팅될 수도 있다. 디스플레이는 예를 들어, 투여량 정보(예를 들어, 투여량 리마인더, 투여 완료/비완료 지시, 투여량 진행 지시기, 투여량 카운터 등), 약제 카트리지 정보(예를 들어, 약물, 잔여 투여량, 만료일, 약제 카트리지 부착 메시지 등), 배터리 충전 레벨, 통신 및 데이터 전송 정보 등과 같은 환자 피드백 정보 및/또는 흡입 장치(200)의 동작 특성을 표시하도록 구성될 수도 있다.
흡입 장치(200)는 발광다이오드(light-emitting diode: LED)(210) 또는 유기 LED(OLED) 스크린과 같은 하나 이상의 지시기를 포함할 수도 있다. LED(210)는 상이한 컬러인 복수의 LED를 포함할 수도 있다. 제어 회로(201)는 예를 들어, LED를 조명하고, LED를 점멸하고 그리고/또는 이와 유사한 것에 의해 사용자에게 정보를 시그널링하기 위해 LED(210)를 동작하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로(201)는 흡입이 검출되었다는 것을 지시하기 위해 특정 컬러(예를 들어, 청색)의 LED를 조명할 수도 있다. 제어 회로(201)는 약제의 투여가 완료되었다는 것을 지시하기 위해 상이한 컬러(예를 들어, 녹색)의 LED를 조명할 수도 있다. 제어 회로는 에러가 존재한다는 것을 지시하기 위해 다른 컬러(예를 들어, 황색)의 LED를 조명할 수도 있다. 제어 회로는 LED를 동작하여 흡입 장치(200)의 상태를 지시하고 그리고/또는 디바이스(200)의 특정 동작을 지시할 수도 있다[예를 들어, 진동 요소(209)가 활성화될 때 LED를 조명 또는 점멸함]. 일부 예에서, 제어 회로(200)는 흡입을 위해 사용자에게 암시 신호(cue)로서 LED를 조명(예를 들어, 또는 점멸)할 수도 있고, 투여가 완료되고 사용자가 흡입을 중단할 수도 있을 때 LED를 조명하는 것을 중지할 수도 있다.
흡입 장치(200)는 블리스터 스트립 내에 패키징된 약제를 포함할 수도 있다. 이에 따라, 흡입 장치(200)의 블리스터 스트립 전진 기구(207)는 블리스터 스트립을 전진시켜 환자에 전달을 위한 약제의 투여량을 준비하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 블리스터 스트립은 커버(예를 들어, 알루미늄, 종이 및/또는 플라스틱의 단편)로 밀봉된 복수의 블리스터(예를 들어, 딤플)를 포함할 수도 있으며, 여기서 하나 또는 복수의 블리스터는 사용자를 위한 약제 투여량에 일치한다. 블리스터 스트립 전진 기구(207)는 커버를 제거하여 블리스터 내의 약제를 노출시키고 블리스터를 사용자에게 전달을 위한 위치로 이동시키도록 구성될 수도 있다. 본 명세서에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 블리스터 스트립 전진 기구(207)는 블리스터를 투여 챔버 및/또는 진동 요소(209)에 인접한 위치로 이동시킬 수도 있다. 진동 요소(209)는 약제가 블리스터 외부로 그리고 흡입 장치(200)의 투여 챔버 내로 진동 및/또는 음향적으로 부양시켜, 약제가 투여 챔버 노즐을 통해 그리고 사용자에 의한 흡입을 위해 유동 채널 내로 통과할 수도 있게 하도록 구성될 수도 있다. 진동 요소(209)는 예를 들어, 압전 변환기를 포함할 수도 있다.
약제 카트리지 인터페이스(208)는 본질적으로 기계적 및/또는 전기적일 수도 있다. 약제 카트리지 인터페이스(208)는 흡입 장치(200)의 메인 바디와 약제 카트리지[예를 들어, 흡입 장치(100)의 메인 바디(102) 및 약제 카트리지(104)] 사이의 확실한 연결을 생성하도록 구성될 수도 있다. 약제 카트리지 인터페이스(208)는 약제 카트리지가 흡입 장치(200)의 메인 바디에 적절히 연결되어 있다는 것을 지시하기 위해 신호를 제어 회로(201)에 제공하는 센서를 포함할 수도 있다. 약제 카트리지 인터페이스(208)는 내부 메모리를 또한 포함할 수도 있고, 예를 들어 투여량 정보(예를 들어, 잔여 투여량의 수)와 같은 카트리지 정보를 저장할 수도 있다.
도 3은 예시적인 흡입 장치(300)의 내부 사시도이다. 흡입 장치(300)는 흡입 장치(100) 및/또는 흡입 장치(200)의 예일 수도 있다. 흡입 장치는 진동 요소(302), 블리스터(304), 약제(305), 투여 챔버(306), 흡입 장치의 마우스피스(314)와 흡기/배기 포트(310) 사이의 유동 채널(308), 센서 시스템(312) 또는 하나 이상의 투여 챔버 노즐(320)을 포함할 수도 있다. 공기가 공기 흡기/배기 포트(310)로부터, 유동 채널(308)을 통해, 그리고 흡입 장치의 마우스피스 외부로 이동할 수도 있고, 또는 그 반대도 마찬가지이다. 진동 요소(302)는 압전 변환기를 포함할 수도 있다.
흡입 장치(300)는 메인 바디 및 약제 카트리지를 포함할 수도 있다. 메인 바디는 센서 시스템(312) 및 진동 요소(302)를 포함할 수도 있다. 약제 카트리지는 마우스피스(314), 블리스터(304), 약제(305), 투여 챔버(306) 및 하나 이상의 투여 챔버 노즐(320), 흡기/배기 포트(310), 및 유동 채널(308)을 포함할 수도 있다. 상이한 해시 유형이 흡입 장치(300)의 메인 바디 및 약제 카트리지의 구별을 식별하는 것을 돕기 위해 도 3에 사용되었다.
센서 시스템(312)은 센서 시스템 전체 또는 센서 시스템 전체의 일부일 수도 있다. 센서 시스템(312)은 예를 들어, 센서(312)가 유동 채널(308)을 통한 공기 유동을 지시하는 신호를 생성할 수도 있도록 유동 채널(308)과 유체 연통하여 위치될 수도 있다. 예를 들어, 약제 카트리지는 포트(316)(예를 들어, 구멍)를 포함할 수도 있고, 메인 바디는 포트(318)(예를 들어, 구멍)를 또한 포함할 수도 있다. 포트(316, 318)는 센서 시스템(312)과 유동 채널(308) 사이의 유체 연통을 제공할 수도 있다. 센서 시스템(312)은, 예를 들어 사용자가 흡입 장치(300) 내로 흡입하고 그리고/또는 흡입 장치(300) 내로 또는 통해 호기할 때를 결정하는 데 사용될 수도 있는 압력 신호를 흡입 장치(300)의 제어 회로(도시되어 있지 않음)에 제공할 수도 있다. 예를 들어, 흡기/배기 포트(310)는 유동 채널 내의 압력 변화를 결정하는 데 사용되는 유동 채널을 통한 공기 유동에 대한 공지된 저항을 정의할 수 있는 제한을 생성한다. 압력 변화는 센서 시스템(312)에 의해 검출되어 압력 신호로서 출력될 수도 있다.
흡입 장치(300)의 제어 회로는 예를 들어 본 명세서에 더 상세히 설명된 바와 같이, 약제를 사용자에게 전달할 것인지 여부를 결정할 수도 있다. 제어 회로는, 예를 들어 블리스터 스트립 전진 기구를 통해 약제의 블리스터 팩을 전진시킴으로써, 환자에게 전달을 위해 블리스터 내에 존재하는 약제의 투여량을 준비할 수도 있다. 블리스터(304)가 투여 챔버(306) 아래의[예를 들어, 그리고 진동 요소(302)에 인접한] 위치에 있을 때, 제어 회로는 약제(305)를 투여 챔버(306) 내에 방출하기 위해 진동 요소(302)의 동작의 타이밍을 제어하는 트리거 신호를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 진동 요소(302)는 투여 챔버(306)의 측벽을 진동시키고 교반할 수도 있는 데, 이는 블리스터(304) 외부로 약제(305)를 추진할 수도 있다. 진동 요소(302)는 투여 챔버(306)를 음향적으로 여기할 수도 있는 데, 이는 예를 들어, 투여 챔버 노즐(314)의 양측에 합성 제트를 유도할 수도 있다. 내부 제트는 투여 챔버(306) 내의 약제(305)를 혼합 또는 교반할 수도 있고, 외부 제트가 투여 챔버 노즐(320) 및 유동 채널(308)을 통해 흡입 장치(300)의 마우스피스(314)로 약제(305)를 운반하게 할 수도 있다. 이에 따라, 제어 회로는 사용자가 마우스피스(314)를 통해 흡입하는 동안 진동 요소(302)가 투여 챔버(306) 내로의 약제(305)의 방출을 야기하도록 진동 요소(302)의 활성화를 타이밍 조절할 수도 있다.
도 4는 흡입 장치의 센서 시스템으로부터 수신된 압력 신호를 사용하여 흡입 장치[예를 들어, 흡입 장치(100), 흡입 장치(200) 및/또는 흡입 장치(300)]의 제어 회로에 의해 결정된 예시적인 신호의 도면(400)이다. 도면(400)은 유동 신호(402), 압력 변화율(예를 들어, 기울기) 신호(404), 체적 신호(406) 및 흡입 장치의 상태를 표현하는 신호(408)를 포함할 수도 있다.
센서 시스템은 원시 압력 신호(도시되어 있지 않음)를 생성하고 원시 압력 신호를 흡입 장치의 제어 회로에 제공할 수도 있다. 원시 압력 신호는 절대 압력(예를 들어, 파스칼 단위)으로 표시될 수도 있다. 제어 회로는 센서 시스템으로부터 원시 압력 신호를 수신할 수도 있다. 제어 회로는 비활성화의 시간 중에(예를 들어, 사용자가 디바이스를 흡입/호기하지 않을 때) 원시 압력 신호를 사용하여 대기압 레벨(도시되어 있지 않음)을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 시간 경과에 따라 원시 압력 신호를 평균화함으로써, 원시 압력 신호에 저역 통과 필터를 적용함으로써, 그리고/또는 유사한 것에 의해 대기압을 결정할 수도 있다. 제어 회로는 대기압을 연속적으로 결정하거나 또는 기울기 신호(404)가 사전결정된 기울기 임계값을 초과한다고 결정한 후에 대기압을 결정할 수도 있다. 대기압 레벨은 다른 계산을 위해 압력의 제로 레벨을 결정하는 데 사용될 수도 있다.
제어 회로는, 비대칭성 흡입/호기 기도 저항을 고려함으로써 그리고 적당하게 건강한 호기(p> patm) 및 COPD 또는 호기 압력이 대기압에 더 가까운(예로서, 예를 들어 "파이프 스모킹"이 발생할 때 흡입 장치 내로 호기가 없기 때문에, 압력 센서의 노이즈 값에 가까운) "파이프 스모킹" 호기로부터 변동할 수 있는 호기 신호를 구별함으로써 대기압을 결정할 수도 있다.
제어 회로는 예를 들어, 원시 압력 신호 및 대기압을 사용하여 필터링되지 않은 압력 신호(도시되어 있지 않음)를 생성할 수도 있어, 제어 회로가 대기압의 변화를 고려할 수도 있게 된다. 필터링되지 않은 압력 신호는 게이지 압력이라 칭할 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 원시 압력 신호로부터 대기압 레벨을 감산함으로써 필터링되지 않은 압력 신호를 생성할 수도 있어, 대기압의 변화가 다른 계산을 행할 때 고려되게 된다. 이와 같이, 필터링되지 않은 압력 신호는, 예를 들어 임의의 대기압 변화에 관계 없이 흡입 장치를 통한(예를 들어, 흡입 장치의 유동 채널을 통한) 공기 유동을 지시할 수도 있다. 예를 들어, 필터링되지 않은 압력 신호는 난류 공기 유동식, 게이지 압력 =(유량×유동 저항)2에 의해 유량에 관련되는 게이지 압력을 제공할 수도 있다.
제어 회로는 유동 신호(402)를 생성할 수도 있다. 유동 신호(402)는 필터링되지 않은 압력 신호의 "노이즈가 적은" 버전일 수도 있다. 이와 같이, 유동 신호(402)는 압력 신호일 수도 있다. 제어 회로는, 시간 경과에 걸쳐 필터링되지 않은 압력 신호를 평균화함으로써, 필터링되지 않은 압력 신호에 저역 통과 필터를 적용함으로써, 필터링되지 않은 압력 신호에 적응형 필터 알고리즘을 적용함으로써, 그리고/또는 유사한 것에 의해 유동 신호(402)를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 샘플링율(예를 들어, 100Hz)에서 필터링되지 않은 압력 신호를 샘플링하여 유동 신호(402)를 생성할 수도 있다. 이에 따라, 제어 회로는 시간 경과에 걸쳐 필터링되지 않은 압력 신호를 샘플링함으로써 필터링되지 않은 압력 신호를 사용하여 유동 신호(402)를 생성할 수도 있어, 유동 신호(402)가 필터링되지 않은 압력 신호의 평균화된 출력이 된다. 일부 실시예에서, 제어 회로는 유동 채널의 저항을 고려하면서 필터링되지 않은 압력 신호를 샘플링함으로써 유동 신호(402)를 결정할 수도 있고, 시간 경과에 따라 샘플을 가산하여 유동 신호(402)를 결정할 수도 있다. 또한, 제어 회로는 유동 신호(402)를 생성할 때 비선형 방식으로 유동 채널(예를 들어, 흡기/배기 포트)과 연계된 저항 인자로 필터링되지 않은 압력 신호를 스케일링할 수도 있다.
제어 회로는 유동 신호(402)(예를 들어, 및/또는 원시 압력 신호 또는 필터링되지 않은 압력 신호)를 사용하여 하나 이상의 메트릭을 결정할 수도 있다. 제어 회로는 예를 들어 유동 신호(402) 및 시간에 기초하여 압력 변화율(예를 들어, 기울기) 신호(404)를 결정할 수도 있다. 제어 회로는 예를 들어 유동 신호(402), 시간, 유동 채널과 연계된 유동 저항, 및 대기압을 사용하여 체적 신호(406)를 결정할 수도 있다. 체적 신호(406)는 사용자가 흡입 장치의 마우스피스를 통해 이동하게 하는 공기의 체적을 지시할 수도 있다. 제어 회로는 원시 압력 신호, 필터링되지 않은 압력 신호, 유동 신호(402), 기울기 신호(404), 체적 신호(406), 대기압(예를 들어, 평균 대기압) 및/또는 원시 압력 신호, 필터링되지 않은 압력 신호 및/또는 유동 신호(402)를 사용하는 임의의 다른 신호를 메모리 내에 저장할 수도 있다.
유동 신호(402)는 사이클(412A, 412B)과 같은 복수의 사이클에 의해 정의될 수도 있다. 유동 신호(402)의 사이클은, 예를 들어, 상시 호흡을 수행할 때(예를 들어, 파이프 스모킹이 수행되면 단지 음의 부분만에 대해) 음의 압력 부분(예를 들어, 음의 게이지 압력 부분) 및 양의 압력 부분(예를 들어, 양의 게이지 압력 부분)을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 유동 신호(402)의 사이클은 유동 신호(402)가 음의 압력이 될 때 제로 크로싱에서 시작하고, 양의 압력으로 0을 크로싱하고, 이어서 0으로 다시 복귀할 수도 있다(예를 들어, 이후에 다시 음의 압력이 되기 전에). 유동 신호(402)의 사이클의 음의 압력 부분 및 유동 신호(402)의 동일한 사이클의 양의 압력 부분은 비대칭일 수도 있다(예를 들어, 압력은 동일한 유동의 대응하는 호기와 비교할 때 흡입에 대해 상이할 수도 있음). 예를 들어, 양의 압력 부분(예를 들어, 흡입 장치를 통한 호기에 의해 유발될 수도 있음)은 유동 신호(402)의 사이클의 음의 압력 부분(예를 들어, 흡입 장치를 통한 흡입에 의해 유발될 수도 있음)보다 클 수도 있다.
제어 회로는 원시 압력 신호, 필터링되지 않은 압력 신호, 유동 신호(402), 기울기 신호(404), 체적 신호(406), 대기압 측정치, 및/또는 원시 압력 신호를 사용하여 도출된 임의의 다른 신호 중 하나 이상을 사용하여 사용자가 흡입하는지 그리고/또는 호기하는지 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 기울기 신호(404), 체적 신호(406), 및/또는 유동 신호(402)에 기초하여 사용자의 성공적인 흡입을 결정할 수도 있다. 성공적인 흡입은 통상적으로 예를 들어, 환경 변화(예를 들어, 기상, 고도 변화 등) 및 상대 총 체적보다 더 큰 압력 변화율에 의해 특징화된다.
흡입 장치의 상태를 표현하는 신호(408)는 흡입 장치의 상이한 상태를 표현하는 티어(tier)를 포함할 수도 있다(예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같이). 예를 들어, 422는 예를 들어, 약제 카트리지가 흡입 장치의 메인 바디에 연결될 때, 흡입 장치의 비장전 및 검출 상태와 상호 관련될 수도 있다[예를 들어, 본 명세서에서 설명된 흡입 검출 절차(600)의 606]. 흡입 장치는 약제 카트리지가 메인 바디에 연결된 후에 422에 진입하도록 트리거링될 수도 있는 데, 그 전에, 흡입 장치는 비장전 및 비검출 상태에 있을 수도 있다[예를 들어, 흡입 검출 절차(600)의 602]. 422에서, 흡입 장치는 기울기 신호(404)가 임계값을 초과하는지 또는 사전결정된 기울기 범위 이내에 있는지[예를 들어, 유동 신호(402)의 변화율이 임계값을 초과하는지 또는 사전결정된 기울기 범위 이내에 있는지] 여부를 결정할 수도 있다.
흡입 장치가 기울기 신호(404)가 임계값을 초과하거나 사전결정된 기울기 범위 내에 있다고 결정하면, 흡입 장치는 424로 진입할 수도 있다. 424는 제어 회로가 체적 신호(406)가 임계값을 초과하였는지 여부를 결정하는 흡입 장치의 장전 상태에 상관될 수도 있다[예를 들어, 흡입 검출 절차(600)의 610]. 흡입 장치가 체적 신호(406)가 임계값을 초과한다고 결정하면, 흡입 장치는 426에 진입할 수도 있다. 426은 제어 회로가 유동 신호(402)의 압력이 대기압의 임계값으로 복귀하는지 여부를 결정하는 흡입 장치의 장전 상태에 상관될 수도 있다[예를 들어, 흡입 검출 절차(600)의 612].
흡입 장치가 유동 신호(402)의 압력이 대기압의 임계값으로 복귀하는 것으로 결정하면(예를 들어, 사용자가 흡입을 중지하고 그리고/또는 호기하기 시작함), 흡입 장치는 428로 진입할 수도 있다. 428에서, 흡입 장치는 유동 신호의 기울기(예를 들어, 유동 신호의 제2 사이클)가 기울기 임계값 초과인지 또는 사전결정된 기울기 범위 이내에 있는지 여부를 결정할 수도 있고, 유동 신호의 압력 측정치(예를 들어, 유동 신호의 제2 사이클)가 압력 임계값을 초과하는지 여부를 결정할 수도 있다[예를 들어, 흡입 검출 절차(600)의 614]. 흡입 장치가 유동 신호의 기울기가 기울기 임계값 초과이거나 또는 사전결정된 기울기 범위 이내에 있다고 결정하고, 유동 신호의 압력 측정치가 압력 임계값을 초과한다고 결정하면, 흡입 장치는 410으로 진행할 수도 있다.
410에서, 흡입 장치는 투여 챔버 내로 약제를 방출하기 위해[예를 들어, 흡입 검출 절차(600)의 614와 610 사이의 전이] 진동 요소의 동작 타이밍을 제어하기 위한 트리거 신호를 생성할 수도 있고, 424로 복귀할 수도 있다. 흡입 장치는 투여 요법이 완료되거나 또는 측정치[예를 들어, 유동 신호(402), 기울기 신호(404) 및/또는 체적 신호(406)에 기초하는]가 연계된 임계값 또는 범위에 부합하거나 초과하지 않을 때까지 상태(424 내지 410)를 통해 진행할 수도 있다. 흡입 장치는, 예를 들어, 410 후에 타이머를 시동할 수도 있다. 타이머가 만료될 때, 흡입 장치는 상태 422로 되돌아가서 흡입 장치가 비호흡 대기 교란이 임계값 초과인 것으로 결정하지 않도록(즉, 비호흡 대기압 교란이 흡입으로서 등록되지 않도록) 할 수도 있다.
도 5는 흡입 장치(502)를 포함하는 예시적인 시스템(500)의 도면이다. 시스템(500)은 흡입 장치(502), 모바일 디바이스(504), 공용 및/또는 개인 네트워크(506)(예를 들어, 인터넷, 클라우드 네트워크), 건강 관리 공급자(508) 및 제3 파티(510)(예를 들어, 친구, 가족, 제약 회사 등)를 포함할 수도 있다. 흡입 장치(502)는 흡입 장치(100) 및/또는 흡입 장치(200)의 예일 수도 있다. 흡입 장치(502)는 예를 들어 흡입 데이터(예를 들어, 압력 신호, 유동 신호, 체적 신호 등), 흡입 데이터, 투여량 정보 등에 기초하여 생성되거나 결정된 데이터와 같은 데이터를 모바일 디바이스(504)로 전송할 수도 있다. 흡입 장치(502)는 예를 들어, 프로그램 명령, 운영 체제 변경, 투여량 정보, 경고 또는 통지 등과 같은 데이터를 모바일 디바이스로부터 수신할 수도 있다.
모바일 디바이스(504)는 스마트폰(예를 들어, iPhone® 스마트폰, Android® 스마트폰, 또는 Blackberry® 스마트폰), 퍼스널 컴퓨터, 랩탑, 무선-가능 미디어 디바이스[예를 들어, MP3 플레이어, 게이밍 디바이스, 텔레비전, 미디어 스트리밍 디바이스(Amazon Fire TV, Nexus Player 등) 등], 태블릿 디바이스(예를 들어, iPad® 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스), Wi-Fi 또는 무선 통신 가능 텔레비전, 또는 임의의 다른 적합한 인터넷 프로토콜 가능 디바이스를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(504)는 Wi-Fi 통신 링크, Wi-MAX 통신 링크, 블루투스® 또는 블루투스 스마트 통신 링크, 근거리 통신(near field communication: NFC) 링크, 셀룰러 통신 링크, 텔레비전 화이트 스페이스(television white space: TVWS) 통신 링크, 또는 이들의 임의의 조합을 통해 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수도 있다.
모바일 디바이스(504)는 공용 및/또는 개인 네트워크(506)를 통해 건강 관리 공급자(508) 및/또는 하나 이상의 제3 파티(510)(예를 들어, 친구, 가족, 제약 회사 등)로 데이터를 전송할 수도 있다.
흡입 장치[예를 들어, 흡입 장치(100), 흡입 장치(200) 및/또는 흡입 장치(502)]는, 예를 들어 인간 호흡의 강력한 추정을 행하기 위해, 복수의 상이한 사이클에 걸쳐, 압력 센서로부터 수신된 복수의 신호를 결정하고 분석하도록 구성될 수 있다. 일단 흡입 장치가 신호(들) 또는 신호(들)를 사용하여 계산된 측정치가 인간 호흡을 지시하는 것(예로서, 예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 임계값 초과, 범위 이내 등)으로 나타난다고 결정하면, 흡입 장치는 이들의 자연 호홉 사이클 동안 약제를 준비하고 사용자에게 전달할 수도 있다. 예를 들어, 흡입 장치는 수신된 신호에 기초하여, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 유동(예를 들어, 게이지 압력), 압력 변화율, 체적 등과 같은 하나 이상의 압력 측정치를 수신 및/또는 결정할 수도 있다. 그 후, 흡입 장치는 측정치(들)가 인간 호흡에 상응하는 특성을 갖는지(예로서, 예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 임계값 초과, 범위 이내 등) 여부를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 흡입 장치는 압력 센서에 의해 측정된 신호가 인간 호흡을 지시하는 더 높은 신뢰도를 제공하기 위해 임의의 순서 및 조합으로 복수의 측정치를 사용할 수도 있다. 측정치(들)가 인간 호흡에 상응하는 특성을 갖는 것으로 결정한 후에, 흡입 장치는 흡입을 확인하고, 블리스터 팩을 준비하고, 그리고/또는 진동 요소를 구동하기 위해 하나 또는 복수의 트리거 신호를 생성할 수도 있다. 이에 따라, 하나 이상의 측정치의 사용을 통해, 흡입 장치는 사용자가 흡입 장치를 통해 호흡하지 않을 때 약제의 준비를 야기하는 거짓 트리거의 경우를 감소시킬 수도 있다.
예를 들어, 도 6은 흡입 장치[예를 들어, 흡입 장치(100), 흡입 장치(200) 및/또는 흡입 장치(502)]에 의해 수행되는 예시적인 흡입 검출 절차(600)의 흐름도이다. 흡입 검출 절차(600)는 흡입 장치가 전원이 켜질 때 개시될 수도 있다. 602에서, 흡입 장치는 비검출 상태에 있을 수도 있고, 센서 시스템으로부터 압력 신호를 수신하지 않을 수도 있다(예를 들어, 사용자가 흡입 장치를 통해 흡입하고/흡입 장치 내로 호기하는지 여부를 검출하지 않음). 예를 들어, 흡입 장치는 약제 카트리지가 흡입 장치에 부착되지 않은 경우 원시 압력 신호를 수신하지 않을 수도 있다.
제어 회로는 사용자의 성공적인 흡입을 결정하고 약제를 사용자에게 제공하기 위해 유동 신호[예를 들어, 유동 신호(402)]의 복수의 사이클을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 유동 신호의 제1 사이클을 사용하여 사용자 흡입을 확인하도록 구성될 수도 있다. 제어 회로는 유동 신호의 후속(예를 들어, 제2) 사이클을 사용하여 약제의 투여량을 포함하는 블리스터 팩을 전진시킬 수도 있다. 제어 회로는 진동 요소가 유동 신호의 하나 이상의 후속 사이클을 사용하여 블리스터 팩의 블리스터로부터 투여 챔버 내로 약제의 투여량을 방출하게 하는 트리거 신호를 생성할 수도 있다.
흡입 장치는 검출 상태(604)로 진입하고, 예를 들어 일단 약제 카트리지가 흡입 장치에 부착되면 발생할 수도 있는 센서 시스템으로부터 압력 신호(예를 들어, 원시 압력 신호)를 수신할 수도 있다. 606에서, 흡입 장치는 비장전 상태에 있을 수도 있고 센서 시스템으로부터 원시 압력 신호를 수신할 수도 있다. 흡입 장치는 원시 압력 신호를 사용하여 사용자 활동이 없는 시간(예를 들어, 606) 동안 대기압 측정치(예를 들어, 평균 대기 압력 측정치)를 결정할 수도 있다. 흡입 장치는, 사용자 흡입이 예를 들어, 고도 및 기상 조건에 따라 변동할 수도 있는 대기압에 대해 작용하기 때문에 대기압을 결정할 수도 있다. 흡입 장치는 평균 대기압 측정치를 메모리에 저장할 수도 있다. 흡입 장치는 유동 신호의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값을 초과하는 것을 대기하는 동안 평균 대기압을 측정 및 저장할 수도 있고, 또는 평균 대기압 측정치를 연속적으로 측정하고 저장할 수도 있다.
흡입 장치는, 예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 원시 압력 신호 및 평균 대기압 측정치를 사용하여 필터링되지 않은 압력 신호를 결정할 수도 있다. 흡입 장치는, 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 필터링되지 않은 압력 신호를 사용하여 유동 신호를 결정할 수도 있다. 이에 따라, 유동 신호는 흡입 장치의 유동 채널을 통한 압력의 노이즈가 적은 지시일 수도 있고, 대기압의 변화를 고려할 수도 있다. 흡입 장치는 누군가의 호흡 또는 고도 또는 기상 조건의 변동과 연계된 압력의 변화를 식별하기 위한 기준선으로서 유동 신호를 사용할 수도 있다(예를 들어, 직접 또는 간접적으로). 이와 같이, 대기압을 고려한 유동 신호는 성공적인 흡입을 결정하기 위한 기준선으로서 사용될 수도 있다.
제어 회로는, 606에서 유동 신호의 제1 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값(예를 들어, 250 pa/sec 초과)이거나 또는 사전결정된 기울기 범위(예를 들어, 250 내지 3,700 pa/sec) 이내인지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 제어 회로는 유동 신호를 사용하여 또는 유동 신호를 사용하여 도출된 기울기 신호[예를 들어, 기울기 신호(404)]를 사용하여 제1 사이클의 기울기를 결정할 수도 있다. 제어 회로는 유동 신호의 제1 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값을 초과하거나 또는 사전결정된 기울기 범위 내에 있을 때 장전 상태(608)로 진입하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 유동 신호가 사용자 흡입(예를 들어, 또는 양의 압력 변화율이 검출되면 호기)을 지시하는 압력 변화율을 지시하는지 여부를 결정할 수도 있다.
장전 상태(608)에서, 제어 회로는 610에서 유동 신호[예를 들어, 및/또는 체적 신호(406)와 같은 체적 신호]의 제1 사이클을 사용하여 흡입 체적을 계산하도록 구성될 수도 있다. 흡입 체적은 흡입 장치의 유동 채널을 통한 공기의 체적을 지시할 수도 있다. 제어 회로가 610에서 제1 사이클의 흡입 체적이 흡입 체적 임계값(예를 들어, 125 mL)을 초과한다고 결정하면, 제어 회로는 612로 진행할 수도 있다. 612에서, 제어 회로는 유동 신호의 제1 사이클의 압력 측정치가 대기압의 임계값 이내(예를 들어, 15 Pa 이내)로 복귀하는지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 610에서 공기의 체적이 사용자 흡입을 지시하는 흡입 장치의 유동 채널을 통과하는지 여부를 결정할 수도 있다. 제어 회로는 이어서 압력 측정치가 사용자 호기 및 후속의 사이클에 잠재적으로 진입하는 유동 신호를 지시하는 대기압의 임계값 이내(예를 들어, 평균 대기압의 압력의 양 이내)에서 복귀하는지 여부를 결정할 수도 있다. 또한, 제어 회로는, 예를 들어, 압력 측정치가 유동 신호의 제1 사이클의 중간에 음의/양의 경계를 가로질러 크로싱(예를 들어, 제로 크로싱)할 때, 유동 신호의 제1 사이클의 압력 측정치가 대기압의 임계값 내로 복귀하는 것으로 결정할 수도 있는 데, 이는 예를 들어 흡입 장치 내로의 사용자 호기를 지시할 수도 있다.
614에서, 제어 회로는 유동 신호의 제2 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값 초과인지 또는 사전결정된 기울기 범위 내에 있는지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 유동 신호의 기울기(예를 들어, 음의 기울기)가 임계값을 초과하는지 또는 범위 내에 있는지 여부를 결정할 수도 있다. 614에서, 제어 회로는 또한 유동 신호의 제2 사이클의 압력 측정치가 압력 임계값을 초과하는지 여부를 결정할 수도 있다(예를 들어, 제1 사이클에 대해 수행된 것과 유사함). 제어 회로가 유동 신호의 제2 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값 초과이거나 사전결정된 기울기 범위 내에 있는 것으로 결정하고 유동 신호의 제2 사이클의 압력 측정치가 압력 임계값을 초과하는 것으로 결정하면, 제어 회로는 610으로 복귀하기 전에 진동 요소가 투여 챔버 내로 그리고 환자에게 약제를 방출하게 하는 트리거 신호를 생성할 수도 있다. 제어 회로는 610 내지 614를 반복하고, 특정 투여법이 완료될 때까지(예를 들어, 1개 내지 복수의 트리거 신호 중 임의의 것이 사용자에게 약제의 전체 투여량을 제공하는 데 사용될 수도 있음) 진동 요소가 투여 챔버 내로 그리고 환자에게 약제를 방출하게 하는 트리거 신호를 계속 생성할 수도 있다. 흡입 검출 절차(600)의 임의의 지점에서, 제어 회로는 측정치가 그 임계값 또는 범위를 초과하거나 부합하지 않는다고 결정하면, 제어 회로는 606으로 복귀할 수도 있다. 제어 회로는 또한 장전 상태(608)로 진입할 때 타이머를 시작할 수도 있고, 제어 회로가 성공적인 흡입을 결정하기 전에 타이머가 만료되면 606으로 복귀할 수도 있다.
특정 압력 메트릭(예를 들어, 기울기, 체적 등) 및 흡입의 결정에 기초하는 연계 동작(예를 들어, 흡입 확인, 블리스터 팩 준비, 진동 요소를 구동하기 위한 트리거 신호 생성)을 사용하는 흡입의 결정을 참조하여 설명되었지만, 흡입 장치는 하나 이상의 동작이 수행되게 하기 위해 하나 이상의 상이한 압력 메트릭을 사용하도록 구성될 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 흡입 장치는 기울기 및 체적에 기초하여 유동 신호의 제1 사이클이 흡입을 지시하는 것으로 결정하고, 이에 따라 흡입을 확인하고 블리스터 팩을 준비할 수도 있다. 그 후, 유동 신호의 제2 사이클이 또한 흡입을 지시하는 것으로 결정시에(예를 들어, 기울기 및 체적에 기초하여), 흡입 장치는 트리거 신호를 생성하여 전자 구동식 진동 요소가 블리스터 팩으로부터 투여 챔버 내로 약제의 투여량을 방출하게 할 수도 있다. 다른 예에서, 흡입 장치는 체적에 기초하여 유동 신호의 제1 사이클이 흡입을 지시하는 것으로 결정하고, 이에 따라 흡입을 확인할 수도 있다. 그 후, 유동 신호의 제2 사이클이 또한 흡입을 지시하는 것으로 결정시에(예를 들어, 기울기 및 체적 및/또는 인간 호흡을 지시할 수도 있는 흡입 또는 호기 기간 특성에 기초하여), 흡입 장치는 블리스터 팩을 준비하고 트리거 신호를 생성하여 전자 구동식 진동 요소가 블리스터 팩으로부터 투여 챔버 내로 약제의 투여량을 방출하게 할 수도 있다.
제어 회로는, 제어 회로가 유동 신호의 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값을 초과한다고 결정할 때 그리고/또는 사이클의 흡입 체적이 흡입 체적 임계값을 초과한다고 결정할 때(예를 들어, 가능하게는 또한 유동 신호의 사이클의 압력 측정치가 대기압의 임계값 내로 복귀한다고 결정할 때), 사용자가 흡입 장치를 통해 성공적으로 흡입하였다고(예를 들어, 상시 호흡이 수행되고 있으면 호기하였다고) 결정할 수도 있다. 그러나, 제어 회로는, 제어 회로가 다수의 성공적인 흡입을 결정할 때까지 약제의 방출을 트리거하는 것을 대기할 수도 있다. 예를 들어, 제어 회로는 약제가 "거짓" 흡입 결정시에 우발적으로 방출되지 않는 것을 보장하기 위해 체크로서 하나 이상의 결정된 성공적인 흡입을 사용할 수도 있다. 제어 회로는 예를 들어 블리스터 팩을 전진시키고 블리스터 내의 약제를 투여 챔버에 노출시킴으로써, 후속의 성공적인 흡입을 결정할 때 약제 투여량을 준비할 수도 있다. 제어 회로는 이어서, 하나 이상의 후속의 성공적인 흡입을 결정할 때 진동 요소가 투여 챔버 내로 그리고 환자에게 약제를 방출하게 하도록 트리거 신호를 생성할 수도 있다(예를 들어, 약제의 전체 투여량의 일부가 각각의 흡입으로 환자에 전달될 수도 있는 경우에). 제어 회로는, 예를 들어 짧은 흡입 시간을 수용하고 호기 중에 투여를 방지하고, 진동 요소가 활성화 사이에서 냉각되게 하는 등을 위해, 진동 요소가 투여 챔버 내로 그리고 환자에게 약제를 방출하게 하도록 다수의 트리거를 이용할 수도 있다. 대안적으로, 제어 회로는, 진동 요소가 블리스터로부터 투여 챔버 내로 그리고 환자에게 모든 약제를 방출하게 하는 단일 트리거 신호를 진동 요소에 제공할 수도 있다(예를 들어, 전체 투여량이 한번의 흡입으로 환자에 전달될 수도 있는 경우에).

Claims (16)

  1. 약제를 사용자에게 전달하기 위한 흡입 장치로서, 상기 흡입 장치는,
    마우스피스, 투여 챔버, 상기 마우스피스를 상기 투여 챔버에 연결하는 유동 채널로서, 상기 투여 챔버는 상기 마우스피스를 통해 사용자에게 약제를 전달하도록 구성되는 것인, 마우스피스, 투여 챔버 및 유동 채널;
    전자 구동식 진동 요소;
    상기 유동 채널을 통한 공기 유동을 지시하는 압력 신호를 생성하도록 구성된 센서 시스템; 및
    상기 센서 시스템으로부터 압력 신호를 수신하고, 상기 진동 요소를 활성화 및 비활성화하고, 복수의 성공적인 흡입을 결정하기 위해 흡입 검출 절차를 수행하고, 상기 전자 구동식 진동 요소의 동작의 타이밍을 제어하기 위한 트리거 신호를 생성하여 상기 복수의 성공적인 흡입에 기초하여 상기 투여 챔버 내로 약제를 방출하도록 구성된 제어기
    를 포함하는 흡입 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력 신호는 절대 공기 압력 측정치를 포함하는 것인 흡입 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력 신호 및 대기압에 기초하여 유동 신호를 생성하도록 또한 구성되는 것인 흡입 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어기는 상기 유동 신호의 제1 사이클을 사용하여 사용자 흡입을 확인하고, 상기 유동 신호의 제2 사이클을 사용하여 약제의 투여량을 포함하는 블리스터 팩을 준비하고, 상기 유동 신호의 제3 사이클을 사용하여 상기 전자 구동식 진동 요소가 상기 블리스터 팩으로부터 상기 투여 챔버 내로 약제의 투여량을 방출하게 하는 트리거 신호를 생성하도록 구성되는 것인 흡입 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 흡입 검출 절차는, 사용자 활동이 없는 시간 동안 상기 압력 신호를 사용하여 대기압을 결정하고, 시간 경과에 따른 평균 대기압을 결정하고, 상기 평균 대기압을 메모리 내에 저장하도록 구성된 제어기를 포함하는 것인 흡입 장치.
  6. 제5항에 있어서, 흡입 검출 시스템은, 상기 유동 신호의 제1 사이클의 기울기가 사전결정된 기울기 임계값 초과인지 여부를 결정하고, 상기 유동 신호의 제1 사이클의 기울기가 상기 사전결정된 기울기 임계값을 초과할 때 장전 상태에 진입하도록 구성된 제어기를 포함하고;
    상기 장전 상태에서, 상기 제어기는,
    상기 유동 신호의 제1 사이클을 사용하여 흡입 체적을 계산하고;
    상기 제1 사이클의 흡입 체적이 흡입 체적 임계값을 초과하는 것을 결정하고;
    상기 유동 신호의 제1 사이클의 압력 측정치가 대기압의 임계값 이내로 복귀하는 것을 결정하고;
    상기 유동 신호의 제2 사이클의 기울기가 상기 사전결정된 기울기 임계값 초과인 것을 결정하고 상기 유동 신호의 제2 사이클의 압력 측정치가 압력 임계값을 초과하는 것을 결정하고;
    상기 사전결정된 기울기 임계값을 초과하는 상기 유동 신호의 제2 사이클의 기울기에 기초하여 그리고 상기 압력 임계값을 초과하는 상기 유동 신호의 제2 사이클의 압력 측정치에 기초하여 상기 전자 구동식 진동 요소가 상기 투여 챔버 내로 약제를 방출하게 하기 위한 트리거 신호를 생성하도록 구성되는 것인 흡입 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어기는 상기 장전 상태에 진입할 때 타이머를 기동시키도록 또한 구성되고, 상기 타이머가 경과되면 비장전 상태로 되돌아가도록 또한 구성되는 것인 흡입 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어기는 상기 흡입 체적이 흡입 체적 임계값을 초과하지 않을 때 상기 장전 상태를 빠져나가거나 상기 흡입 기울기가 사전결정된 기울기 임계값을 초과하지 않을 때 상기 장전 상태를 빠져나가도록 또한 구성되는 것인 흡입 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 압력 신호를 사용하여 체적을 계산하도록 또한 구성되고, 체적 임계값을 초과하는 체적에 기초하여 성공적인 흡입을 결정하도록 구성되는 것인 흡입 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 센서 시스템은 대기압 센서를 포함하는 것인 흡입 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 센서 시스템은 차압 센서를 포함하는 것인 흡입 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 전자 구동식 진동 요소는 약제를 블리스터 외부로 그리고 상기 투여 챔버 내로 진동 또는 음향적으로 부양하도록 구성되는 것인 흡입 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 투여 챔버는 노즐을 포함하고, 상기 전자 구동식 진동 요소는 약제가 상기 노즐을 통해 상기 유동 채널 내로 상기 투여 챔버를 빠져나가도록 상기 투여 챔버를 여기시키도록 구성되는 것인 흡입 장치.
  14. 제1항에 있어서, 교체 가능한 카트리지를 더 포함하고, 상기 교체 가능한 카트리지는 투여 챔버, 약제 및 전자 구동식 진동 요소를 포함하는 것인 흡입 장치.
  15. 제1항에 있어서, 사용자 인터페이스를 더 포함하는 흡입 장치.
  16. 제1항에 있어서, 통신 회로를 더 포함하는 흡입 장치.
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