Ингалятор
Изобретение относится к медицинской технике. Задачей изобретения является повышение эффективности ингаляции, осуществляемой путем перенесения капелек жидкости потоком воздуха, на ранней стадии вдоха в ингаляторе, используемом для того, чтобы пользователь вдыхал лекарство, выданное выпускной головкой. Согласно одному из вариантов выполнения настоящего изобретения, блок регистрации давления регистрирует положительное давление, созданное выдохом, когда пользователь делает выдох перед началом ингаляции, то есть на стадии выдоха, и упомянутое давление сравнивают с эталонной моделью, сохраняемой в запоминающем устройстве, посредством чего подготавливают совокупность параметров выдоха пользователя. Оценивают разницу по времени между моментом окончания выдоха и моментом начала следующего вдоха, после чего на основании этих порций информации определяют момент времени начала выдачи лекарства. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ингалятору, который выполнен таким образом, что пользователь может носить с собой и использовать его для эффективного применения лекарства для медицинской помощи путем выдачи лекарства в виде мелких капелек жидкости и его вдыхания.
Уровень техники
За последние годы средняя продолжительность жизни увеличилась вследствие развития медицины и естественных наук, и произошло старение общества. С другой стороны, люди стали больше беспокоиться о своем здоровье вследствие изменений особенностей питания и условий жизни, роста загрязнения окружающей среды и открытия новых болезней и инфекционных заболеваний, вызванных вирусами и бактериями. В особенности в тех странах, которые называют развитыми странами, возникла проблема увеличения количества больных с заболеваниями, связанными с образом жизни, такими как, например, сахарный диабет и артериальная гипертензия.
С другой стороны, не произошло увеличения количества медицинских учреждений в ответ на увеличение количества таких пациентов, и в некоторых регионах отсутствуют медицинские учреждения, которые пациенты могут регулярно посещать. Следовательно, возникли опасения о том, что в будущем это может вызвать реакцию общества, включая политические меры.
Ниже приведено описание на конкретном примере. Среди пациентов с сахарным диабетом, количество которых в настоящее время имеет тенденцию к увеличению, пациенты с инсулинозависимым сахарным диабетом, именуемым сахарным диабетом 1 типа, должны периодически принимать инсулин, так как поджелудочная железа не выделяет инсулин. Поскольку в настоящее время инсулин вводят путем подкожных инъекций, пользователь вынужден сталкиваться со значительными физическими и психологическими затруднениями.
Для уменьшения таких нагрузок на пользователя был разработан шприц-ручка, который имеет тонкую иглу и почти не причиняет боль. Однако пациенты с сахарным диабетом 1 типа часто ведут точно такую же жизнь, как и здоровые люди, за исключением того, что они должны периодически вводить инсулин. Следовательно, даже в том случае, если шприцем является шприц-ручка, пациенты испытывают психологические затруднения при выполнении инъекции в присутствии других людей, что затрудняет своевременное введение инсулина. В результате, при таком способе имеется вероятность того, что надлежащее лечение пользователя не может быть выполнено.
Хроническое обструктивное заболевание легких (ХОЗЛ), которое, как представляется, является следствием хронического воспаления легких вследствие курения и т.д., также является заболеванием легких, связанным с образом жизни, к которому в последнее время уже привечено внимание. При этом заболевании ранние симптомы являются слабыми, и их трудно заметить, в результате чего легочная функция ухудшается с возрастом, что, наконец, приводит к хронической дыхательной недостаточности и к ухудшению общего состояния, мешая повседневной жизни. Во многих случаях обычное лечение ХОЗЛ проводят путем ингаляции лекарства, действующего как средство, расширяющее бронхиолы, с использованием ингалятора с регулируемой дозировкой (MDI) или порошкового ингалятора (DPI).
Посредством устройства для выдачи лекарства, предназначенного для того, чтобы пользователь принимал лекарство путем ингаляции, реализовано лечение пользователя, в рамках которого может быть оптимальным образом использована информационная база данных, например электронная медицинская карта. Такое устройство для выдачи лекарства снабжено запоминающим устройством для хранения информации о личных данных пользователя, включающей в себя информацию из медицинской карты пользователя и информацию о прописанных лекарствах. Устройство для выдачи лекарства, которое также представляет собой портативный терминал, также используемый в качестве ингалятора лекарства, в котором лекарство выдают в виде мелких капелек, и пользователь вдыхает его, снабжено блоком управления, предназначенным для управления выдачей лекарства из ингалятора.
Описанное выше устройство для выдачи лекарства может точно регулировать дозировку лекарства в соответствии с прописанным медицинским рецептом. В соответствии с этим, в отличие от обычного способа введения лекарства, отсутствует необходимость в использовании медицинского инструмента, например шприца, во время введения лекарства. Следовательно, это действие может быть выполнено легко без наличия знаний на уровне специалиста, а также может быть исключена боль, вызываемая у пользователя инъекционной иглой.
К тому же, общеизвестно, что осаждение мелких капелек лекарства внутри легких при ингаляции зависит от диаметра частицы лекарства. Например, для переноса в область вблизи от бронхиол требуется, чтобы показатель распределения частиц по размерам составлял около 7 мкм (микрометров) от диаметра частицы лекарства, а для переноса в область вблизи легочных альвеол, являющуюся глубокой частью легких, требуется, чтобы показатель распределения частиц по размерам находился в узком диапазоне, составляя около 3 мкм от диаметра частиц лекарства. Путем применения струйной технологии, развитию которой способствовала реализация высокоточной печати на принтере, в особенности технологии термографической струйной печати, для выдачи лекарства, жидкое лекарство может быть превращено в мелкие капельки жидкости с узким диапазоном распределения частиц по размерам. Посредством этой технологии может быть реализован более эффективный прием лекарства или более правильный перенос лекарства к больному органу, чем при обычном лечении (см. международные публикации WO 95/01137 и WO 02/04043).
Обычно во время ингаляции лекарства блок регистрации давления регистрирует вдох, совершаемый пользователем, то есть отрицательное давление, созданное в канале потока воздуха путем вдоха, и выдачу лекарства начинают в соответствии с его выходным сигналом. При этом если лекарство выдают в тот момент, когда блоком регистрации давления обнаружено отрицательное давление, то лекарство выдают даже тогда, когда обнаружено временное и незначительное изменение, вызванное изменением в среде использования и т.д., а не вдохом пользователя, поэтому лекарство может расходоваться неэкономно. Такая выдача является также вредной с точки зрения гигиены. Следовательно, если отрицательное давление в канале потока воздуха превышает заданное значение, то обычно определяют, что изменение давления вызвано вдохом пользователя, и начинают выдачу лекарства. То есть, для того чтобы начать выдачу лекарства, необходимо, чтобы истек заданный промежуток времени с того момента времени, когда вдох был начат. К тому же, во многих случаях промежуток времени до того момента, пока не будет достигнут такой уровень давления, при котором может быть определено, что был произведен вдох, является различным в зависимости от особенности вдоха пользователя.
С другой стороны, если медикаментозное лечение осуществляют через легкие, то для того, чтобы лекарство из легочных альвеол наиболее эффективно всасывалось в тело человека, представляется желательным, чтобы лекарство достигало самой дальней части легких. Хорошо известно, что для этого идеальным вариантом является тот, когда поток воздуха переносит капельки жидкости на ранней стадии вдыхания. Однако согласно описанному выше способу, в котором выдачу лекарства начинают после того, как было зарегистрировано заданное отрицательное давление, трудно обеспечить перенос капелек жидкости потоком воздуха на ранней стадии вдыхания.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение было выполнено для решения вышеупомянутых проблем, и, соответственно, его задачей является создание ингалятора, способного более быстро и надежно переносить выданное лекарство на ранней стадии вдоха пользователя по сравнению с обычным ингалятором.
Для выполнения вышеупомянутой задачи в настоящем изобретении предусмотрен ингалятор, включающий в себя: выпускной блок, предназначенный для выдачи лекарства, вдыхаемого пользователем; канал потока воздуха, предназначенный для направления лекарства, которое было выдано выпускным блоком, к отверстию для всасывания; блок обнаружения, предназначенный для обнаружения выдоха пользователя, производимого через отверстие для всасывания в пространстве в канале потока воздуха или в пространстве, сообщающемся с ним; блок оценки, предназначенный для оценки разницы по времени между окончанием выдоха и началом вдоха пользователя; и блок управления, предназначенный для управления приводом выпускного блока, при этом блок управления включает привод выпускного блока на основании времени окончания выдоха, определяемого выходным сигналом из блока обнаружения и разницей по времени, оцененной блоком оценки.
Посредством вышеописанной конструкции достигнуты преимущества, описание которых приведено ниже. Обнаруживают действие, при котором пользователь делает выдох перед началом ингаляции, то есть акт выдоха, посредством чего может быть определено время окончания выдоха. К тому же может быть спрогнозировано время начала следующего вдоха. На основании этих порций информации может быть реализована эффективная ингаляция по сравнению с обычным ингалятором путем начала выдачи лекарства.
Когда лекарство вдыхают при спонтанном дыхании пользователя, может быть обеспечен перенос лекарства в начале вдоха путем прогнозирования момента начала вдоха во время акта вдоха пользователя и путем управления выпускным блоком на основании результата прогнозирования без использования внешнего измерительного прибора.
Отсутствует необходимость в наблюдении режима дыхания в течение длительного времени, и на пользователя не налагаются ограничения. К тому же, поскольку выдачу лекарства осуществляют после окончания выдоха, то лекарство не расходуется впустую и повышается эффективность ингаляции.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из приведенного ниже описания при его рассмотрении совместно с сопровождающими чертежами, причем на всех этих чертежах одинаковые или аналогичные элементы обозначены одинаковыми номерами позиций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 на виде в перспективе с пространственным разнесением деталей проиллюстрирована конфигурация ингалятора согласно первому варианту выполнения изобретения.
На Фиг.2 на виде в перспективе проиллюстрирован внешний вид ингалятора, изображенного на Фиг.1.
На Фиг.3A и 3B изображены графики, описывающие работу ингалятора.
На Фиг.4 изображен график, на котором проиллюстрирован способ моделирования положительного давления и отрицательного давления, создаваемых при выдохе и вдохе.
На Фиг.5 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован блок управления ингалятора согласно второму варианту выполнения изобретения.
На Фиг.6 изображена блок-схема, на которой проиллюстрированы операции, выполняемые в ингаляторе согласно второму варианту выполнения изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теперь будет приведено подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения в соответствии с сопровождающими чертежами.
Первый вариант осуществления изобретения
На Фиг.1 и 2 проиллюстрирована основная часть ингалятора из первого варианта осуществления изобретения. Этот ингалятор содержит корпус 101 ингалятора и контейнер 102 с лекарством. Контейнер 102 с лекарством включает в себя выпускную головку, которая представляет собой выпускной блок для выдачи лекарства, вдыхаемого пользователем, и резервуар, в котором хранят лекарство. Выпускная головка может иметь такую конфигурацию, которая может обеспечивать выдачу капелек жидкости, имеющих распределение частиц по размерам в узком диапазоне диаметра капелек жидкости от 1 мкм (микрометра) до 5 мкм. Например, выпускная головка может иметь такую конфигурацию, что содержит электротермический преобразователь, который дает лекарству тепловую энергию (тепловая струйная система), или электромеханический преобразователь, который дает лекарству механическую энергию (пьезоэлектрическая струйная система). В случае использования тепловой струйной системы для отдельной головки могут быть увеличены следующие параметры: диаметр выпускного отверстия, теплотворная способность теплового импульса, используемого для выдачи лекарства, точность размера микронагревателя, используемого для создания теплового импульса, и воспроизводимость результатов. Следовательно, может быть достигнуто распределение капелек жидкости по их диаметру в узком диапазоне. К тому же себестоимость производства головки является низкой, и степень применимости для малогабаритного ингалятора, в котором необходимо часто заменять головку, также является высокой. Следовательно, тепловая струйная система является особенно подходящей в том случае, когда необходимо обеспечить портативность или удобство применения ингалятора.
Сменный контейнер 102 с лекарством присоединен к узлу присоединения контейнера, которым снабжен корпус 101 ингалятора. К тому же, когда контейнер 102 с лекарством присоединен к узлу присоединения контейнера, его узел электрического соединения соединяется с электрическим контактом 109 в узле присоединения картриджа, посредством которого подают электроэнергию и различные управляющие сигналы из аккумулятора и из схемы управления, имеющейся на стороне корпуса ингалятора. Сторона корпуса ингалятора также снабжена ЦП (центральным процессором), который представляет собой блок управления для управления приводом выпускной головки. Следовательно, управление приводом выпускной головки может быть реализовано посредством описанного выше электрического контакта.
Канал 103 потока воздуха, предусмотренный в корпусе 101 ингалятора, направляет лекарство, выдаваемое из выпускной головки, к мундштуку 105, являющемуся отверстием для всасывания. Как показано на Фиг.1 и 2, канал 103 потока воздуха сформирован таким образом, что является изогнутым вследствие компоновочной связи с другими компонентами. Однако канал 103 потока воздуха может быть сформирован таким образом, что является прямым. Когда контейнер 102 с лекарством присоединен к узлу присоединения контейнера, то поверхность выпускного отверстия выпускной головки выходит в канал 103 потока воздуха. В пространстве в канале 103 потока воздуха расположен блок 104 регистрации давления (датчик давления), являющийся блоком обнаружения, предназначенным для регистрации изменений давления. Сам датчик давления может быть расположен в пространстве, сообщающемся с каналом 103 потока воздуха. Что касается мундштука 105, используемого тогда, когда пользователь вдыхает жидкое лекарство, вогнутая его часть входит в зацепление с выпуклой частью, предусмотренной в канале 103 потока воздуха, посредством чего мундштук 105 может быть присоединен к корпусу 101 ингалятора с возможностью его отсоединения. С точки зрения гигиены желательно, чтобы контейнер 102 с лекарством и мундштук 105 использовались только один раз, а затем выбрасывались или периодически заменялись, поэтому может использоваться конструкция, в которой контейнер 102 с лекарством и мундштук 105 выполнены в виде единой детали.
В приведенном ниже описании блок 104 регистрации давления используется в качестве блока обнаружения для регистрации выдоха и вдоха пользователя. Однако блок регистрации давления не ограничен этим вариантом. В качестве блока для обнаружения выдоха и вдоха пользователя также может быть рассмотрен, например, расходомер, который измеряет поток воздуха, созданный дыханием пользователя.
Канал 103 потока воздуха снабжен входным отверстием (воздухоприемным каналом) 106 с одного конца и выходным отверстием (выпускным каналом) 107. Когда мундштук 105 установлен на входном отверстии 107 и нажата кнопка приведения в действие, то сформировано состояние, в котором лекарство может быть выдано из выпускной головки контейнера 102 с лекарством. При акте вдоха воздух входит из входного отверстия 106, и лекарство, выданное в канал потока воздуха, поступает в тело человека через мундштук 105, присоединенный к выходному отверстию 107.
Когда при выдохе или вдохе пользователя в канале 103 потока воздуха создается поток воздуха, то блок 104 регистрации давления обнаруживает отрицательное давление или положительное давление в виде электрического сигнала.
Кроме того, имеется сдвижная крышка 108. При закрывании крышки 108 путем ее сдвигания открытую часть канала 103 потока воздуха закрывают, и контейнер 102 с лекарством оказывается зафиксированным. На Фиг.1 и 2 показано открытое состояние. Может быть предусмотрено приведение в действие выключателя электропитания при закрытии крышки 108.
Как показано на Фиг.3A, в обычном ингаляторе блок регистрации давления регистрирует отрицательное давление A, созданное в канале потока воздуха при акте вдоха, и когда достигнуто заданное отрицательное давление, то сначала начинают выдачу лекарства в соответствии с выходным сигналом этого блока. То есть необходимо, чтобы к моменту времени T1 начала выдачи лекарства истек заданный промежуток времени с начала вдоха. Как правило, созданное отрицательное давление может быть зарегистрировано блоком регистрации давления по началу вдоха. Однако чтобы отличить ошибочный выходной сигнал, вызванный помехами, например ветром или вибрациями, от обычного выходного сигнала, вызванного вдохом, или для проверки того, что выходной сигнал обозначает вдох достаточной силы для достижения легких, должно быть предусмотрено время ожидания до тех пор, пока не будет достигнуто некоторое зарегистрированное значение. Следовательно, в зависимости от того, каким образом пользователь производит вдох, промежуток времени до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое зарегистрированное значение, также является различным. То есть промежуток времени между моментом начала вдоха и моментом начала выдачи лекарства различается неопределенным образом.
К тому же, на заключительной стадии вдоха вдыхаемый воздух не доходит до легких, когда объем вдыхаемого воздуха является меньшим, чем объем бесполезного пространства от полости рта до дыхательных путей, и выходит наружу из тела человека как есть. Следовательно, когда уровень выходного сигнала блока регистрации давления является более низким, чем некоторое необходимое зарегистрированное значение, и зарегистрирована заключительная стадия вдоха (момент времени T2), то выдачу лекарства неизбежно завершают. Поэтому эффективный период, в течение которого разрешена выдача, является неопределенным.
Соответственно, в настоящем изобретении, как показано на Фиг.3B, перед тем как вдохнуть жидкое лекарство, пользователь удерживает мундштук во рту и делает выдох. Блок регистрации давления обнаруживает положительное давление B, созданное в канале потока воздуха при этом выдохе. Подобно обычной регистрации вдоха, регистрация начала выдоха может быть начата с момента времени T3, когда выходной сигнал блока регистрации давления достигает определенного уровня во избежание ошибочного обнаружения. Подобно отрицательному давлению A, положительное давление B, созданное при выдохе, достигает максимума в момент регистрации начала выдоха и понижается к концу выдоха. Путем регистрации этих данных ингалятор может регистрировать время окончания выдоха. То есть момент времени, когда давление становится равным нулю, после того как датчиком давления был сгенерирован выходной сигнал, свидетельствующий о том, что зарегистрировано положительное давление, может быть определен как момент времени окончания выдоха.
Для предотвращения бесполезного расходования лекарства его выдача должна быть начата в том состоянии, когда заканчивается выдох и когда прекращается поток воздуха, выпускаемого наружу из канала потока воздуха. После того, как выдох закончен, пользователь начинает длительный вдох. Обычно имеется разница t по времени продолжительностью, равной тому промежутку времени, когда осуществляется переход от выдоха к вдоху. Можно считать, что эта разница t по времени является индивидуальной разницей, зависящей от различий по полу, по физической конституции, по возрасту или по состоянию болезни в том случае, когда пользователь имеет заболевание органов дыхания. Следовательно, разница t во времени, оцененная на основании индивидуальных данных пользователя, заранее сохранена в виде таблицы в запоминающем устройстве, расположенном в корпусе ингалятора. Арифметический блок путем обращения к этой таблице может определить момент времени начала вдоха. В данном варианте выполнения изобретения эта таблица функционирует в качестве блока оценки. На основании времени окончания выдоха, определенного по выходному сигналу из датчика давления и по информации о разнице t по времени, записанной в виде таблицы, блок управления включает привод выпускной головки, тем самым начиная выдачу лекарства. Таким образом, поток воздуха переносит капельки жидкости на ранней стадии вдоха, посредством чего жидкое лекарство может вводиться более эффективно.
Как описано выше, для предотвращения бесполезного расходования жидкого лекарства его выдача должна быть начата в том состоянии, когда заканчивается выдох и когда прекращается поток воздуха, выпускаемого наружу из канала потока воздуха. Аналогичным образом, на заключительной стадии вдоха вдыхаемый воздух не доходит до легких, когда оставшийся объем вдыхаемого воздуха является меньшим, чем объем бесполезного пространства от полости рта до дыхательных путей, и выходит наружу из тела человека как есть. Однако если выполнено условие, заключающееся в том, что выдох закончен и что при вдохе может быть втянут объем вдыхаемого воздуха, превышающий объем бесполезного пространства, то момент времени T1 начала выдачи лекарства может быть определен произвольным образом.
В том случае, когда ингалятор используют специально для лечения болезни легких и для лечения самих легких, возникает необходимость в том, чтобы заставить жидкое лекарство достигнуть больного органа. Благодаря улучшению определения разницы t по времени между окончанием выдоха и началом вдоха и повышению точности прогнозирования параметров вдоха, поток воздуха переносит жидкое лекарство на ранней стадии вдоха. Таким образом может быть обеспечено не только более эффективное введение жидкого лекарства, но также может быть повышена точность поступления жидкого лекарства. То есть выдача лекарства может быть начата в произвольный момент времени от момента времени до начала вдоха до момента времени после начала вдоха в соответствии с необходимым способом применения лекарства.
Поскольку задачей настоящего изобретения является обеспечение начала выдачи лекарства на более ранней стадии вдоха, чем при обычном лечении, момент начала выдачи лекарства оценивают посредством описанного выше способа, и он не ограничивается определенным временем начала вдоха. Однако нецелесообразно начинать выдачу лекарства до того, как пользователь закончит выдох.
Ниже приведено описание подходящего момента времени для включения блоком управления привода выпускного блока в настоящем изобретении, изложенное с описанной выше точки зрения. Во-первых, блок управления может включить привод выпускного блока в интервале от того момента, когда выдох зарегистрирован по выходному сигналу блока обнаружения, до того момента, когда истек заданный промежуток времени с начала вдоха пользователя. Заданным промежутком времени на Фиг.3A является промежуток времени T1, то есть промежуток времени до того момента, когда отрицательное давление достигает порогового значения, при котором датчик давления может определить, что пользователь производит вдох. Таким образом, выдача лекарства может быть начата в более ранний момент времени, чем в случае регистрации только вдоха. К тому же, блок управления может дополнительно включить привод выпускного блока в промежутке времени с того момента, когда определен факт выдоха по выходному сигналу блока обнаружения, до того момента, когда пользователем начат вдох. Это справедливо и для описанных ниже вариантов выполнения изобретения.
Второй вариант осуществления изобретения
Ингалятор согласно второму варианту осуществления изобретения имеет ту же самую конфигурацию, что и ингалятор из первого варианта осуществления изобретения. Как показано на Фиг.3A, в ингаляторе по второму варианту осуществления изобретения измеряют положительное давление A и отрицательное давление B, созданное дыханием, и эти данные могут быть записаны в виде совокупности параметров, таких как, например, интенсивность выдоха, длительность выдоха и т.п. В этой совокупности параметров не обязательно должны быть записаны все формы колебаний давления. Например, как показано на Фиг 4, положительное давление A и отрицательное давление B от момента времени T1, T3 обнаружения до момента времени Ta, Tb, когда имеет место максимальное давление, и момент времени T2, T4 уменьшения давления, могут быть записаны в виде данных Ap, Bp моделирования давления.
На Фиг.5 изображена блок-схема, на которой проиллюстрирован блок управления ингалятором из этого варианта осуществления изобретения, а на Фиг.6 изображена блок-схема, на которой проиллюстрировано функционирование ингалятора из этого варианта осуществления изобретения. Блок управления, проиллюстрированный на Фиг.5, содержит арифметический блок 111 и запоминающее устройство (блок памяти) 112 и соединен с блоком 104 регистрации давления через блок 113 цифрового кодирования, которым является, например, аналого-цифровой преобразователь.
Ниже приведено описание функционирования ингалятора со ссылкой на Фиг.6. После начала функционирования ингалятора (операция S001) производят проверку контейнера 102 с лекарством (операция S002) и производят проверку оставшегося времени работы аккумулятора (операция S003). При отсутствии каких-либо проблем включают электропитание (операция S004), посредством чего формируют состояние, в котором пользователь может использовать ингалятор. В этом состоянии ингалятор начинает регистрацию выдоха пользователя (операция S005).
Блок 104 регистрации давления измеряет показатели выдоха непосредственно перед операцией вдоха жидкого лекарства, и арифметический блок 111 производит построение модели выдоха посредством блока 113 цифрового кодирования (операция S006). Запоминающее устройство 112 содержит область 112a хранения измеренных моделей, в которой хранят измеренные данные о выдохе и измеренные данные о вдохе. Запоминающее устройство 112 также содержит область 112b хранения эталонных моделей выдоха, в которой хранят эталонную модель выдоха, соответствующую индивидуальным данным, включающим в себя сведения с учетом различий по полу, по физической конституции, по возрасту и по состоянию заболевания пользователя, и модель вдоха, в том числе данные о разнице по времени, соответствующей индивидуальным данным. Измеренную и построенную в виде модели совокупность параметров выдоха записывают в области 112a хранения измеренных моделей в запоминающем устройстве 112. Эту измеренную модель сравнивают с эталонной моделью выдоха, записанной в области 112b хранения эталонных моделей выдоха. Поскольку эталонная модель выдоха соответствует индивидуальным данным, содержащим сведения с учетом различий по полу, по физической конституции, по возрасту и по состоянию заболевания, то в том случае, если измеренная модель выдоха не соответствует эталонной модели выдоха, пользователю выдают предупреждающий сигнал об отклонении значения от нормы (операция S007). Если определено, что измеренная модель выдоха не выходит за пределы нормы, то может быть выбрана сходная эталонная модель выдоха. В то же время, в эталонной модели выдоха хранят данные о соответствующей разнице по времени и об эталонной модели вдоха, поэтому может быть выбрана такая разница по времени и может быть выбрана такая эталонная модель вдоха, которые являются наиболее вероятными в момент измерения выдоха (операция S008).
На основании выбранной эталонной модели вдоха определяют параметры выдачи лекарства, например время начала выдачи, частоту выдачи, время выдачи и управляющее напряжение (операция S009), и начинают выдачу лекарства (операция S010).
В этом варианте выполнения изобретения разницу по времени между окончанием выдоха и началом вдоха пользователя определяют на основании индивидуальных данных и измеренной совокупности параметров выдоха. Когда зарегистрирован выдох, и поскольку может быть определено время окончания выдоха, эту информацию объединяют для вычисления времени начала вдоха. Выдачу лекарства начинают на основании вычисленного времени начала вдоха, так же как и в первом варианте осуществления изобретения. Во время операции выдачи лекарства, подобно измерению выдоха и построению его модели, также измеряют совокупность параметров вдоха и параллельно выполняют построение его модели, и эти данные могут быть записаны в запоминающем устройстве 112. После того, как выдача лекарства заканчивается, выключают электропитание (операция S011), после чего работа ингалятора является завершенной (операция S012).
В обычном способе, в котором контролируют только вдох и выдачу лекарства производят только в течение того промежутка времени, когда создано заданное отрицательное давление, длительность вдоха не может быть спрогнозирована, и параметр выдачи лекарства является неизменным. В этом случае, поскольку выдачу лекарства осуществляют с неизменным параметром выдачи, одна процедура ингаляции недостаточна для введения необходимой дозы, поэтому существует вероятность того, что может возникнуть потребность в выполнении процедуры ингаляции множество раз. В качестве альтернативы, для обеспечения необходимой дозировки за короткий промежуток времени в некоторых случаях к контейнеру 102 с лекарством прикладывают нагрузку, выполняя выдачу лекарства с высокой частотой и высокой энергией.
Поскольку в этом варианте выполнения выдача лекарства может быть начата путем прогнозирования начала вдоха, то, во-первых, промежуток времени, в течение которого может быть выполнена выдача лекарства, может быть более длительным по сравнению с обычным способом. Кроме того, поскольку параметры вдоха, в том числе интенсивность и длительность вдоха непосредственно после выдачи лекарства, прогнозируют исходя из совокупности параметров выдоха, то параметры выдачи лекарства, такие как, например, частота выдачи лекарства, время выдачи лекарства и управляющее напряжение, могут быть изменены таким образом, чтобы обеспечить необходимую дозировку за одну процедуру ингаляции. То есть выдача лекарства может быть выполнена в больших количествах или с облегчением нагрузки на контейнер 102 с лекарством по сравнению с обычным способом выдачи лекарства.
Третий вариант осуществления изобретения
В ингаляторе, имеющем ту же самую конфигурацию, что и ингалятор из второго варианта осуществления изобретения, в котором во время выдачи лекарства используют контейнер 102 с лекарством, блок 104 регистрации давления также измеряет совокупность параметров вдоха, в том числе вышеупомянутую разницу по времени, и выполняет построение модели вдоха, и эти данные записывают в запоминающем устройстве 112 в виде совокупности параметров выдоха/вдоха. Так как выдох и вдох выполняют в виде последовательности действий, то при обнаружении отрицательного давления отсутствует необходимость в ожидании до тех пор, пока выходной сигнал не достигнет определенного уровня, в отличие от времени начала выдоха, и данные о совокупности параметров могут быть получены в виде графика, продолжающегося от положительного давления до отрицательного давления. Совокупности параметров также классифицируются для каждой модели выдоха, подобной вновь полученным данным, путем обращения к прошлым данным, и им присвоены весовые коэффициенты в соответствии с частотой появления, в силу чего отсутствует необходимость в записи всех графиков при каждом использовании ингалятора.
Поскольку полученная модель представляет собой модель разницы по времени и вдоха, соответствующих выдоху самого пользователя, то при повторном использовании разницу t по времени корректируют способом, в котором стандартное значение исправляют на измеренное значение, или же берут среднее значение от измеренного значения и стандартного значения, и посредством этого может быть повышена точность прогнозирования.
Четвертый вариант осуществления изобретения
Ингалятор, аналогичный ингалятору из третьего варианта осуществления изобретения, снабжен блоком управления, имеющим такой режим работы, при котором в запоминающем устройстве 112 записывают совокупность параметров выдоха/вдоха (совокупность параметров выдоха и совокупность параметров вдоха) и измеряют и записывают серию выдохов и вдохов перед фактическим вдыханием жидкого лекарства. На основании заранее измеренной совокупности параметров выдоха/вдоха определяют разницу по времени между окончанием выдоха и началом вдоха и совокупность параметров вдоха. В этом случае, даже если не произведен ввод индивидуальных данных, содержащих сведения с учетом различий по полу, по физической конституции, по возрасту и по состоянию заболевания пользователя, то тот же самый результат может быть достигнут путем повторных действий пользователя.
Для осуществления этой функции желательно обеспечить функции аудиовизуального и иного отображения информации для уведомления пользователя о том, является ли текущий режим работы режимом работы для сбора данных о совокупности параметров выдоха/вдоха или же режимом ингаляции жидкого лекарства. К тому же, поскольку необходимо, чтобы полученная заранее совокупность параметров выдоха/вдоха и совокупность параметров дыхания во время ингаляции жидким лекарством имели высокую степень подобия, то желательна реализация режимов работы без перерыва во времени между ними, если это возможно. Для этого может быть реализована такая конфигурация, в которой режим работы для сбора данных о совокупности параметров выдоха/вдоха и режим ингаляции жидким лекарством автоматически и непрерывно переключаются.
Настоящее изобретение не ограничено вышеизложенными вариантами осуществления изобретения, и могут быть выполнены различные изменения и модификации, не выходящие за пределы сущности и объема настоящего изобретения. Следовательно, для публичного информирования об объеме настоящего изобретения составлена приведенная ниже формула изобретения.
1. Ингалятор, содержащий:
выпускной блок, предназначенный для выдачи лекарства, вдыхаемого пользователем;
канал потока воздуха, предназначенный для направления лекарства, которое было выдано выпускным блоком, к отверстию для всасывания;
блок обнаружения, предназначенный для регистрации выдоха пользователя, производимого через отверстие для всасывания, причем блок обнаружения размещен в пространстве в канале потока воздуха или в пространстве, сообщающемся с ним;
блок оценки, предназначенный для оценки разницы по времени между окончанием выдоха и началом вдоха пользователя; и
блок управления, предназначенный для управления приводом выпускного блока, при этом
блок управления выполнен с возможностью включения привода выпускного блока на основании времени окончания выдоха, определяемого выходным сигналом из блока обнаружения и разницей по времени, оцененной блоком оценки.
2. Ингалятор по п.1, в котором блок оценки выполнен с возможностью сохранять индивидуальные данные пользователя и оценивать разницу по времени между окончанием выдоха и началом вдоха пользователя на основании индивидуальных данных.
3. Ингалятор по п.2, в котором блок оценки выполнен с возможностью сохранять совокупность параметров выдоха пользователя на основании выходного сигнала из блока обнаружения и оценивать разницу по времени между окончанием выдоха и началом вдоха пользователя на основании индивидуальных данных и совокупности параметров выдоха.
4. Ингалятор по п.1, в котором блок оценки выполнен с возможностью сохранять совокупность параметров выдоха пользователя на основании выходного сигнала из блока обнаружения и прогнозировать совокупность параметров вдоха по совокупности параметров выдоха.
5. Ингалятор по п.1, в котором блок обнаружения выполнен с возможностью регистрации вдоха и выдоха пользователя, причем сохранение совокупности параметров выдоха/вдоха пользователя производят на основании выходного сигнала из блока обнаружения и корректируют разницу по времени.
6. Ингалятор по п.1, в котором обеспечен такой режим работы, при котором производят сбор данных только о совокупности параметров выдоха/вдоха пользователя с использованием блока обнаружения без выдачи жидкого лекарства, вызываемой выпускным блоком; и блок оценки выполнен с возможностью сохранять совокупность параметров выдоха/вдоха пользователя, полученную в этом режиме работы, и оценивать разницу по времени между окончанием выдоха и началом вдоха пользователя.
7. Ингалятор по п.1, в котором блок обнаружения представляет собой блок регистрации давления, предназначенный для регистрации давления в канале для потока воздуха.
8. Ингалятор по п.1, в котором блок управления выполнен с возможностью включать привод выпускного блока в течение отрезка времени с момента окончания выдоха, определенного по выходному сигналу из блока обнаружения, до момента истечения заданного промежутка времени с начала вдоха пользователя.
9. Ингалятор по п.1, в котором блок управления выполнен с возможностью включать привод выпускного блока в течение отрезка времени с момента окончания выдоха, определенного по выходному сигналу из блока обнаружения, до момента начала вдоха пользователя.
