TWI793596B - 用於估計使用者的吸入劑量的方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於通過吸入器將藥物傳遞給使用者時估計吸入劑量的方法。根據至少一個第一類型參數和至少一個第二類型參數來估計藥物的預計吸入劑量(PID)。第一類型參數與使用者的呼吸模式有關，第二類型參數與吸入器有關。本發明改良了先前技術中藉由吸入器輸送到使用者的呼吸道中的藥物其實際藥量可能與在氣霧劑初始處消耗的量完全不同的問題。

Description

用於估計使用者的吸入劑量的方法
本發明係關於一種用於估計患者的吸入劑量的方法，更特別的是關於一種根據不同類型的參數來估計吸入劑量的方法。
吸入器是一種用於藉由使用者的呼吸來傳遞藥物的醫療設備。這使得藥物可以輸送到肺部並在肺部被吸收，從而可以針對身體的特定區域進行針對性的醫學治療，並減少口服藥物的副作用。吸入器種類繁多，例如計量吸入器(meter-dosed inhalers)、乾粉吸入器(dry powder inhalers)和霧化裝置(nebulizers)。
例如，霧化裝置以霧狀的形式給藥到肺中，用於治療哮喘、囊性纖維化、慢性阻塞性肺病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)和其他呼吸道疾病或病症。霧化器將溶液和懸浮液細化成小的氣霧滴，其為氣體和固體或液體顆粒的混合物，並被患者吸入。
藉由吸入器輸送到使用者的呼吸道中的藥物其實際量可能與在氣霧劑初始消耗的量完全不同。例如，以氣霧滴形式輸送的藥物的量可能受到不同人的不同呼吸方式的影響。為了更有效地利用吸入器治療呼吸系統疾病，至關重要的是考慮到不同的參數，更準確地估計藥物的吸入劑量。
因此，為解決習知的吸入器的種種問題，本發明提出一種用於使用吸入器將藥物傳遞給使用者時估計吸入劑量的方法。藥物的預測吸入劑量(predicted inhale dose，PID)的估計是根據至少一個第一類型參數和至少一個第二類型參數。第一類型參數與使用者的呼吸模式有關，第二類型參數與吸入器有關。
在一個實施例中，第一類型參數可以包括使用者的吸氣時間或使用者的呼氣時間。第二類型參數可以包括在吸入器的入口路徑中的藥物沉積量或在吸入器的出口路徑中的藥物殘存量。可以根據以下公式估算預計的吸入劑量：PID=(TD-RC)*(I/(E+I))-DP+RP，其中TD是該吸入器的一霧化器中的總藥物量，RC是該霧化器中的藥物殘留量，I是該使用者的吸氣時間，E是該使用者的呼氣時間，DP是在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量，而RP是在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
在一個實施例中，可以藉由測量使用者的呼吸模式來獲得第一類型參數，並且可以根據吸入器的類型從查找表(look-up table)中獲得第二類型參數。
本發明還公開了一種用於使用吸入器將藥物傳遞給使用者時估計吸入劑量的設備。該設備包括處理器和存儲器。存儲器存儲指令以供處理器執行以執行以下步驟：取得與使用者的呼吸模式有關的第一類參數，取得與吸入器有關的第二類參數以及根據該第一類型參數及該第二類型參數估計藥物的一預計吸入劑量。還公開了一種非暫態存儲介質(non-transitory storage medium)，其上存儲有用於估計當使用吸入器將藥物傳遞給使用者時的吸入劑量的指令。
當使用吸入器將藥物輸送給使用者時，另一使用者會測量該使用者的呼吸模式，並輸入與吸入器類型有關的信息。根據藥物的預計吸入劑量來確定吸入劑量，其中，根據與使用者的呼吸模式有關的第一類型參數和與吸入器有關的第二類型參數來估計藥物的預期吸入劑量。
1:系統
11:呼吸模組
12:吸入器
121:氣霧劑入口
122:入口路徑
123:出口路徑
124:過濾器
125:患者端口
126:氣霧產生器
13:分析器
5:系統
51:呼吸模組
52:設備
52:吸入器
522:入口路徑
525:患者端口
526:霧化裝置
53:分析器
圖1係為根據本發明實施例之用於估計使用者的吸入劑量的系統之示意圖。
圖2A係為圖1的系統的吸入器之示意圖。
圖2B係為在圖1所示的系統中使用的另一種吸入器之示意圖。
圖3係為實測呼吸模式的記錄數據之示例圖。
圖4係為針對兩個不同的使用者的兩次測試的預測吸入劑量(PID)和實際吸入劑量(AID)之比較長條圖。
圖5係為使用三種不同的吸入器的三個測試者的PID和AID的之另一比較長條圖。
圖6係為實測呼吸模式的記錄數據之另一示例圖。
圖7係為針對兩個不同的使用者的兩次測試的PID和AID的之另一比較長條圖。
圖8係為根據本發明實施例之用於估計使用者的吸入劑量的另一系統之示意圖。
為充分瞭解本發明，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明。本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的目的、特徵及功效。須注意的是，本發明可透過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的申請專利範圍。說明如後：如圖1所示，根據一個實施例的用於估計使用者的吸入劑量的系統1包括呼吸模組11、吸入器12和分析器13。呼吸模組11可以是用於測量使用者的呼吸模式(例如使用者的潮氣量(Tidal volume，Vt)，吸氣時間(Inspiratory time，I)和呼氣時間(Expiratory time，E))的壓力傳感器或流量傳感器。呼吸模組11可設置在流量迴路(flow circuit)內。
如圖2A所示，吸入器12包括三通管，該三通管包括氣霧劑入口121、入口路徑122、出口路徑123、過濾器124和患者端口125。氣霧劑入口121可拆卸地附接氣霧初始位置，例如產生進入吸入器12的氣霧劑液滴的氣霧產生器126(Aerosol generator)。氣霧劑入口121還可與產生氣霧劑液滴的噴霧器的出口可拆卸地連接。或其他氣霧產生來源源，例如定量吸入器(Metered dose inhaler)或噴射霧化器(Jet nebulizer)，亦可以連接在氣霧劑入口121處。
過濾器124，例如高效率空氣微粒子過濾網(High-Efficiency Particulate Air，HEPA)過濾器或呼吸迴路細菌過濾器(型號VF-2160)等可拆卸地附接在入口路徑122和患者端口125之間，用於濾除流入和流出患者端口 125的氣流中的氣霧液滴。沉積在過濾器124中的藥物的量表示該使用者藉由患者端口125呼吸時吸入的藥物的實際劑量。
患者端口125可以是例如吹嘴、面罩、呼吸套管或將氣霧劑液滴輸送到患者呼吸道的任何其他設備。當過濾器124從入口路徑122分離時，患者端口125可以附接到入口路徑122，過濾器124不設置於兩者之間。即，患者可以使用吸入器12直接以氣霧滴的形式吸入他/她的藥物，而無需通過過濾器124將藥物濾出。
氣霧產生器126可以是便攜式霧化器，其具有用於容納藥物的容器和振動模組，該振動模組將容器中的藥物轉換成微小的液滴以進行呼吸治療。氣霧產生器126可以直接地或通過諸如管道的其他方式附接到氣霧劑入口121。
另外，吸入器12可以根據實際應用改變其構造。例如，如圖2B所示，入口路徑122和出口路徑123可以不是直線設置，而是彼此垂直設置。氣霧產生器126是霧化器，其通過管與氣霧劑入口121流體連接。具有本領域普通技術的人員可以使用具有不同構造的不同類型的氣霧劑產生器。
分析器13可以是通用計算機或擁有具計算能力的晶片的設備，例如安裝有用於估計吸入劑量的軟體的中央處理器(Central Processing Unit，CPU)或微處理器(Micro-Control Unit，MCU)。分析器13可以從呼吸模組11接收使用者的呼吸模式的測量結果，並且根據呼吸模式和其他參數來估計吸氣劑量。例如，分析器13可以通過有線傳輸(例如：通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)USB電纜)或無線傳輸(例如：藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy，BLE)或Wi-fi)來接收數據。在從呼吸模組11接收到數據之後，分析 器13可以藉由使用者圖形界面在顯示器上顯示數據，從而操作員可以即時查看使用者的呼吸模式。分析器13還可以經由使用者圖形界面接收操作者的輸入，例如吸入器12的類型。
示例一：圖3示出了由呼吸模組11測量的呼吸模式的示例。人員A在患者端口125處使用Microbase POCKETAIR®-T3進行呼吸，其霧化沙丁胺醇(Salbutamol)氣霧劑的速率為0.55ml/min(5mg/2.5ml)。
分析器13根據以下式1估計預測吸入劑量(predicted inhale dose，PID)：PID=(TD-RC)*(I/(E+I))-DP+RP 式1
其中TD是總藥物量RC是氣霧產生器126中的藥物殘留量，I是吸氣時間，E是呼氣時間，DP是吸入器12中藥物沉積的參數，RP是吸入器12中藥物殘存量的參數。
在以上參數中，TD和RC可以在檢查附接到氣霧劑入口121的氣霧產生器126之後，藉由操作員的輸入來獲得。I和E可以從呼吸模組11獲得。DP和RP與吸入器12的類型有關，並且可以在操作者輸入吸入器類型之後從存儲在分析器13的存儲器中的查找表(look-up table)中獲得。分析器13根據操作者輸入的吸入器12的類型和呼吸模組11輸出的呼吸參數來選擇設備參數。表1是查找表的一個示例：
Figure 110116604-A0305-02-0007-1
 表1
下面將描述操作。設置系統1後，操作員首先輸入吸入器12的類型和來自氣霧產生器126的總氣霧劑藥物。分析器13根據輸入的吸入器類型從查找表中獲取參數DP和RP。然後，操作者要求人員A開始使用吸入器12的患者端口125進行呼吸。然後，呼吸模組11測量人員A的呼吸模式，包括吸氣時間I和呼氣時間E，並且將I和E輸出至分析器13。圖3是波形形式的呼吸模式。在預定時間之後，操作員要求人員A使用患者端口125停止呼吸，並將氣霧產生器126中的殘留量輸入到分析器13。然後，分析器13根據上述式1計算PID。
在其他情況下，可以在分析器13中為特定的吸入器12預先設置特定的參數DP和RP。操作員不需要輸入吸入器類型，而僅需要測量分析器13的呼吸模式以計算患者的PID。分析器13也可以存儲有預設的殘留量。操作者也不需要將殘留量輸入到氣霧產生器126中。
然後，操作員從吸入器12上拆下過濾器124，並檢查沉積在過濾器124上的藥物量，以獲得人員A的實際吸入劑量(actual inhale dose，AID)。圖4顯示了針對兩個不同人員的兩次測試的PID和AID的比較。在圖4中，測試者1是女性，測試者2是男性。女性測試者1的PID為被氣霧產生器霧化的藥物的37.40%，男性測試者2的PID為33.70%。如圖4所示，無論性別如何，兩個PID均接近相應的AID，分別為40.91%和36.76%。
圖5示出了使用不同的吸入器(吸入器1、吸入器2、吸入器3)的不同檢測器(檢測器1、檢測器2、檢測器3)的PID和AID的另一比較。如圖5所示，儘管使用不同吸入器的AID有很大不同，但是估計PID時通過加入第二類 型參數來考慮不同吸入器的不同特性的緣故，各自的PID仍然接近於不同吸入器的AID。因此，可以獲得更準確的PID。
示例二：圖6示出了由呼吸模組11測量的呼吸模式的另一示例。人員B使用另一個霧化器進行呼吸，患者端口125霧化沙丁胺醇(Salbutamol)氣霧劑(5mg/2.5ml)的速率為0.3ml/min。分析器13根據以上式1估計PID。
圖7示出了兩次測試之後的PID和AID的比較。在圖7中，測試1的PID與測試1的患者AID相似，而測試2的PID與測試2的AID相似。
使用案例：圖8示出了另一個系統5，其包括呼吸模組51、設備52和分析器53。系統5與圖1所示的系統1大致相同：除了在吸入器52的入口路徑522與患者端口525之間未安裝用於測量實際吸入劑量的過濾器之外，該過濾器與圖1所示的吸入器相同。
在建立系統5之後，操作員首先輸入設備52的類型。分析器53根據操作員輸入的吸入器類型從查找表中獲得參數DP和RP。然後，操作員打開霧化裝置526並要求患者C開始使用設備52的患者端口525呼吸。然後，呼吸模組51開始即時測量患者C的呼吸模式的參數，並將這些參數輸出到分析器53。
在預定的一段時間之後，分析器53計算患者C的PID。該PID可以顯示給醫生以供他/她參考。醫生可以基於PID即時調整霧化裝置526的流速，以更有效地將氣霧劑形式的藥物輸送給患者C。
本發明在上文中已以實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
1:系統
11:呼吸模組
12:吸入器
13:分析器

Claims (21)

  1. 一種通過吸入器傳遞藥物給一使用者時，估算該使用者吸入劑量的方法，其包含：取得與該使用者的呼吸模式有關的一第一類型參數；取得與該吸入器有關的一第二類型參數；以及根據該第一類型參數及該第二類型參數估計藥物的一預計吸入劑量，其中該第一類型參數包括該使用者的吸氣時間以及該使用者的呼氣時間。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該第二類型參數包括在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量或在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  3. 如請求項1所述之方法，其中預測吸入劑量(predicted inhale dose，PID)是根據以下公式估計的：PID=(TD-RC)*(I/(E+I))-DP+RP其中TD是該吸入器的一霧化器中的總藥物量，RC是該霧化器中的藥物殘留量，I是該使用者的吸氣時間，E是該使用者的呼氣時間，DP是在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量，而RP是在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存殘存量。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該第一類參數是藉由測量該使用者的呼吸模式獲得的。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該第二類型參數是根據該吸入器的類型從查找表(look-up table)中獲得的。
  6. 一種通過吸入器傳遞藥物給使用者時，估算該使用者吸入劑量的設備，其包含：一處理器；以及一存儲器，在其上存儲指令，其中該處理器能夠執行該指令以達成以下步驟：取得與該使用者的呼吸模式有關的一第一類型參數；取得與該吸入器有關的一第二類型參數；以及根據該第一類型參數及該第二類型參數估計藥物的一預計吸入劑量，其中該第一類型參數包括該使用者的吸氣時間以及該使用者的呼氣時間。
  7. 如請求項6所述之設備，其中該第二類型參數包括在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量或在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  8. 如請求項6所述之設備，其中預測吸入劑量(predicted inhale dose，PID)是根據以下公式估計的：PID=(TD-RC)*(I/(E+I))-DP+RP其中TD是該吸入器的一霧化器中的總藥物量，RC是該霧化器中的藥物殘留量，I是該使用者的吸氣時間，E是該使用者的呼 氣時間，DP是在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量，而RP是在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  9. 如請求項6所述之設備，其中該第一類參數是藉由測量該使用者的呼吸模式獲得的。
  10. 如請求項6所述之設備，其中該第二類型參數是根據該吸入器的類型從查找表中獲得的。
  11. 一種非暫態存儲介質(non-transitory storage medium)，其上存儲有用於估計當使用一吸入器將藥物傳遞給使用者時的吸入劑量的指令，其中一處理器能夠執行該指令以執行以下步驟：取得與該使用者的呼吸模式有關的一第一類型參數；取得與該吸入器有關的一第二類型參數；以及根據該第一類型參數及該第二類型參數估計藥物的一預計吸入劑量，其中該第一類型參數包括該使用者的吸氣時間以及該使用者的呼氣時間。
  12. 如請求項11所述之非暫態存儲介質，其中該第二類型參數包括在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量或在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  13. 如請求項11所述之非暫態存儲介質，其中預測吸入劑量(predicted inhale dose，PID)是根據以下公式估計的：PID=(TD-RC)*(I/(E+I))-DP+RP 其中TD是該吸入器的一霧化器中的總藥物量，RC是該霧化器中的藥物殘留量，I是該使用者的吸氣時間，E是該使用者的呼氣時間，DP是在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量，而RP是在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  14. 如請求項11所述之非暫態存儲介質，其中該第一類參數是藉由測量該使用者的呼吸模式獲得的。
  15. 如請求項11所述之非暫態存儲介質，其中該第二類型參數是根據該吸入器的類型從查找表中獲得的。
  16. 一種使用一吸入器將藥物傳遞給使用者的方法，包括：輸入與該吸入器類型有關的訊息；測量該使用者的呼吸模式；以及根據藥物的一預計吸入劑量確定吸入劑量，其中，根據與該使用者的呼吸模式有關的一第一類型參數和與該吸入器有關的一第二類型參數來估計藥物的該預測吸入劑量，其中該第一類型參數包括該使用者的吸氣時間以及該使用者的呼氣時間。
  17. 如請求項16所述之方法，其中該第一類型參數包括該使用者的吸氣時間或該使用者的呼氣時間。
  18. 如請求項16所述之方法，其中該第二類型參數包括在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量或在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  19. 如請求項16所述之方法，其中預測吸入劑量(predicted inhale dose，PID)是根據以下公式估計的： PID=(TD-RC)*(I/(E+I))-DP+RP其中TD是該吸入器的一霧化器中的總藥物量，RC是該霧化器中的藥物殘留量，I是該使用者的吸氣時間，E是該使用者的呼氣時間，DP是在該吸入器的一入口路徑中的藥物沉積量，而RP是在該吸入器的一出口路徑中的藥物殘存量。
  20. 如請求項16所述之方法，其中該第一類參數是藉由測量該使用者的呼吸模式獲得的。
  21. 如請求項16所述之方法，其中該第二類型參數是根據該吸入器的類型從查找表中獲得的。
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