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用于检测和输送药物剂量的装置、系统和方法

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    用于检测和输送药物剂量的装置、系统和方法
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    本发明涉及电子系统,并且更具体地说,涉及用于判断和确认药物剂量的输送的电子系统
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专利名称:用于检测和输送药物剂量的装置、系统和方法常用的药物输送系统包括用于存储剂量的腔室。根据需要,患者将使用该系统来服用药物剂量。然而,没有精确的方式确定患者是否服用了该剂量或者患者何时服用了该剂量。例如,存在对分配或输送剂量的次数进行追踪的输送系统。然而,此类输送系统缺乏能力来确定剂量是否及何时被输送至患者。例如,患者可以在短时段内多次让输送系统排出以造成在一段时间内服用了多次剂量的假象。存在给输送打时间戳的一些输送系统, 但缺乏能力来确定患者是否实际上按要求接收到了剂量。例如,患者可以在长时段内让输送系统排出而实际上没有服用或吸入剂量,从而造成在较长的时段内定期服用了剂量的假象。因此,这些输送系统不能够确定患者是否实际上接收到了剂量。此外,没有精确的方式来确定被输送的剂量是否实际上像预期的那样被输送至患者。例如,输送系统可能由患者之外的某人排放。另外,在一些情况下,输送系统可能意外地进行排放。因此,需要一种系统和方法以用于确定药物剂量是否像预期的那样输送至患者, 且追踪输送时间并由此提供对患者何时实际上接收到了剂量的精确判断。发明内容根据本发明的系统的各方面和本发明的教导,提供一种系统和方法,其追踪药物剂量输送至患者的时间以及提供患者实际上接收到剂量的确认。系统包括检测器和装置。 检测器与使用者通信地耦合,并且能够检测通过使用者的身体的电流。在使用者与装置接触时产生电流。装置包括与电源连接的至少两个接触区,使得在使用者与两个接触区中的每个接触时通过使用者的身体完成电路且因此完成电流路径,并且与使用者耦合的检测器检测到电流。在另一方面,系统包括检测器和具有声学单元的装置。检测器与使用者通信地耦合,并且能够检测通过使用者的身体的电流和由声学单元产生的声学信息。在使用者与装置接触时产生电流。装置包括与电源连接的至少两个接触区,使得在使用者与两个接触区中的每个接触时通过使用者的身体完成电路且因此完成电流路径,并且与使用者耦合的检测器检测到电流。尽管有权利要求,但是本发明也由以下条款限定I. 一种将剂量输送至使用者并追踪所述剂量的输送时间的装置,所述装置包括检测器,其被配置成与所述使用者耦合;装置,其中所述装置包括
外壳,其限定用于存储所述剂量的腔室;
至少两个接触区,其定位在所述外壳上,其中所述接触区接近所述外壳或在所述外壳的外部上,并且所述至少两个接触区彼此电隔离;
电源,其固定到所述外壳并且包括正相端子和负相端子,其中至少一个接触区与所述正相端子电耦合,并且至少一个另外的接触区与所述负相端子电耦合;并且
其中在所述使用者与所述两个接触区中的每个接触时通过所述使用者的身体完成电流路径,并且与所述使用者耦合的所述检测器检测到电流。
2.如条款I所述的装置,其中所述剂量是可吸入的剂量,或者其中所述剂量是可摄取的剂量。
4.如条款I或2所述的装置,进一步包括控制模块,所述控制模块被电连接在所述电源与所述至少两个接触区中的一个之间,其中所述控制模块被配置成控制与所述装置相关联的信息,优选地其中所述控制模块与所述至少两个接触区电耦合和与所述电源的两个端子电耦合,例如,其中所述控制模块被配置成改变所述电流路径的电导以将信息编码到所述电流中,优选地其中所述装置进一步包括与所述控制模块电耦合的收发器,其中除通过所述电流以外,信息可以从所述装置至所述检测器被发送和/或接收。
5.如条款4所述的装置,其中所述检测器包括
密封的外壳;
电源,其固定在所述外壳内;
处理器,其与所述电源电耦合并且固定在所述外壳内;
至少一个感测探头,其固定到所述外壳,其中所述探头与所述处理器电耦合,使得所述处理器检测与所述使用者相关联的生理参数和通过所述使用者的所述电流;以及
存储单元,其与所述处理器电耦合并且固定到所述外壳或固定在所述外壳内以存储数据;
其中所述收发器与所述处理器电耦合并且固定在所述外壳内以接收从所述装置发送的信息并将其译码。
6.如条款4或5所述的装置,其中所述检测器被配置成植入所述使用者的身体内或在所述使用者的皮肤上,其中所述探头至少部分地被暴露以接触所述使用者的组织或皮肤。
7.如条款4至6中任一项所述的装置,其中所述收发器与数据管理中心通信地耦合,以提供所述数据从所述检测器到所述数据管理中心的双向无线通信。
8.如前述条款中任一项所述的装置,进一步包括声学单元,所述声学单元固定到所述外壳,优选地其中所述声学单元包括
支撑层,其包括位于一个表面上的粘结层以用于将所述声学单元固定到所述装置;
振动检测单元,其固定到所述支撑层以检测由所述装置产生的和由所述使用者通过所述装置吸入产生的声学信息,并产生检测信号;
控制器,其固定到所述支撑层并且与所述振动检测单元通信,其中所述控制器从所述振动检测单元接收检测到的信号,并且产生表示所述检测到的信号的数字信号;
发声单元,其固定到所述支撑层并且与所述控制器通信,其中所述发声单元接收所述数字信号并产生声学信号;以及
顶层,其固定到所述支撑层以限定空腔,所述空腔包含并保护在所述空腔内的所述振动单元、所述控制器和所述发声单元,
其中所述声学信号表示与可吸入的剂量装载至所述腔室中和所述使用者通过所述装置吸入相关联的信息,并且其中所述声学信号由所述检测器来检测以确认所述剂量的输送。
9.如条款8所述的装置,其中所述声学单元与固定到所述外壳的控制模块耦合。
10.如条款8或9所述的装置,其中根据检测到表示药物装载至所述腔室中的振动,所述声学单元向所述控制模块提供启动信号。
11.如条款8至11中任一项所述的装置,其中所述剂量被装载至所述腔室中的声音启动所述控制模块,并且其中在所述使用者与所述接触区中的每个接触时通过所述使用者的身体完成电流路径,指示所述使用者将要接收药物剂量。
12.如条款8至12中任一项所述的装置,其中所述声学单元向所述控制模块提供启动信号,并且所述控制模块记录与所述使用者吸入相关联的声学信息,其中通过声学检测器向所述控制模块提供所述信息。
13.如前述条款8至12中任一项所述的装置,其中所述控制模块提供与所述剂量的输送相关联的唯一的时间戳,并且其中所述控制模块接收与所述使用者相关联的识别符信号,其中所述时间戳与所述识别符信号的组合确认所述剂量输送至所述使用者。
14.如前述条款4至13中任一项所述的装置,其中所述收发器与所述控制模块电耦合且固定到所述外壳,并且其中所述收发器允许所述装置发送和/或接收与所述剂量输送至所述使用者相关联的信息。
15.如条款14所述的装置,其中所述收发器包括用于光学通信的光学发送器模块和用于无线通信的无线发送器模块中的至少一个。
16.如条款14或15所述的装置,其中所述收发器将来自所述存储单元的信息编码并且将此信息发送至在所述装置外部的系统。
17.如条款16所述的装置,其中一旦通过所述使用者的身体完成电路,所述收发器便向所述外部系统发送启动信号,其中所述启动信号是所述使用者准备开始输送所述剂量的指示符。
18.如前述条款8至17中任一项所述的装置,其中根据所述声学单元从所述装置接收到所述启动信号,处理器启动所述声学单元以检测来自所述使用者的肺的声学信息。
19. 一种将剂量输送至使用者并确认所述剂量的输送的系统,所述系统包括优选地如前述条款中任一项所述的装置和被配置成与所述使用者耦合的检测器。
20.如条款21所述的系统,其中所述检测器包括电容耦合器。
21.如条款19或20所述的系统,进一步包括
外壳,其限定用于存储所述剂量的腔室;
电源,其固定到所述外壳并且包括正极端子和负极端子,其中所述电源包括产生载波的隔离电源;
控制模块,其与所述电源电耦合,其中所述控制模块改变所述隔离电源的特性以将信息编码到所述载波中;以及
至少两个区域,其定位在所述外壳上,其中一个区域是部分暴露的接触区,并且一个区域是电容耦合区,其中所述两个区域彼此电隔离,
其中所述隔离电源的一个输出与所述接触区耦合,并且所述隔离电源的另一输出与所述电容耦合区耦合,
其中所述接触区由所述使用者触摸,并且所述电容耦合区与所述使用者佩戴的所述电容稱合器电容稱合,并且
其中所述载波的路径的一部分利用所述接触区而通过所述使用者的身体,并且所述载波的路径的一部分利用所述电容耦合区与所述使用者佩戴的所述电容耦合器之间的电容耦合而通过电容电导。
22.如条款21所述的系统,其中所述外壳限定孔隙以在所述使用者通过所述装置吸入时产生声波,并且其中所述检测器进一步包括声学单元,所述声学单元用于检测与所述使用者通过所述装置吸入相关联的声波,所述声波经由所述使用者的身体并且经过空气,其中所述声学单元将通过所述使用者的身体的声波和通过空气的声波进行相关,以确认所述剂量输送至所述使用者。
23.如条款19至22中任一项所述的系统,进一步包括振动检测单元,其用于检测声学信息并产生检测信号;
控制器,其与所述振动检测单元通信,其中所述控制器从所述振动检测单元接收所述检测信号并且产生表示所述检测信号的数字信号;
发声单元,其固定到支撑层并且与所述控制器通信,其中所述发声单元接收所述数字信号并且产生指示所述剂量的输送的声学信号。
24. 一种检测剂量输送至使用者的装置,所述装置包括
振动检测单元,其用于检测声学信息并产生检测信号;
控制器,其与所述振动检测单元通信,其中所述控制器从所述振动检测单元接收所述检测信号并且产生表示所述检测信号的数字信号;
发声单元,其固定到支撑层并且与所述控制器通信,其中所述发声单元接收所述数字信号并且产生指示所述剂量的输送的声学信号。
25.如条款24所述的装置,进一步包括与所述控制器通信的收发器,其中所述收发器接收所述数字信号并且与无线装置通信以指示吸入事件已发生。
26.如条款24或25所述的装置,进一步包括与所述控制器通信的传导单元,所述传导单元包括
至少两个接触区,其彼此电隔离并定位成允许接触所述接触区中的每个;
电源,其中至少一个接触区与所述电源的一个端子电耦合,并且至少一个另外的接触区与所述电源的另一端子电耦合,
其中在所述使用者与所述两个接触区中的每个接触时通过所述使用者的身体完成电流路径以允许产生电流,并且所述控制器检测到电流。
27.如条款26所述的装置,其中所述传导单元进一步包括控制模块,所述控制模块被电连接在所述电源与所述至少两个接触区中的一个之间,其中所述控制模块被配置成将信息编码到所述电流中。
28. 一种用于记录使用者服用剂量的时间的方法,所述方法包括以下步骤
当所述使用者以完成电路的方式与装置的外部接触从而允许产生在电源模块的两个端子之间并且通过所述使用者的身体的电流时,启动所述装置的所述电源模块;
利用电导控制模块而经由通过所述使用者的身体所形成的所述电路的电导上的改变来改变电流特性;
利用检测器来检测通过所述使用者的身体的所述电流特性,其中所述电流特性包括与所述装置和所述剂量中的至少一个相关联的信息;以及
记录输送可吸入的剂量的时间。
29.如条款28所述的方法,包括
利用声学单兀产生声学信号;以及
利用声学单元检测所述声学信号,其中所述声学信号包括与所述剂量输送至所述使用者相关联的信息。
30. 一种如前述条款中任一项所述的系统或装置的用途,所述系统或装置用于将剂量输送至使用者并追踪输送所述剂量的时间,或者用于将剂量输送至使用者并确认所述剂量的输送。


具体在所附权利要求书中陈述本发明的各方面的新颖特征。然而,在本文中通过实例结合以下附图和相应描述来说明关于组成与操作方法的各方面,其中在所有附图中相似的参考标号指示相似的元件。
图IA为根据本发明的教导的佩戴检测器并与输送可吸入的剂量的装置接触的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。
图IB示出根据本发明的教导的用于图IA的装置的一个可能的物理形状。
图IC示出根据本发明的教导的用于图IA的装置的一个可能的物理形状。
图ID示出根据本发明的教导的用于图IA的装置的一个可能的物理形状。
图2A为根据本发明的教导并以方框图形式示出的图IA的装置的替代方面。
图2B为根据本发明的教导并以方框图形式示出的图IA的装置的替代方面。
图3A为根据本发明的教导的佩戴检测器并与输送可吸入的剂量的装置接触的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。
图3B示出根据本发明的教导的包括声学单元的用于图3A的装置的另一可能的物理形状。
图3C示出根据本发明的教导的包括声学单元的用于图3A的装置的另一可能的物理形状。图3D示出根据本发明的教导的包括声学单元的用于图3A的装置的另一可能的物 理形状。图3E为根据本发明的另一方面的佩戴检测器并与输送可吸入的剂量的装置接触 的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。图3F为图3E的装置的一部分的侧视示。图4A为根据本发明的教导并以方框图形式示出的包括声学单元的图3A的装置的 替代方面。图4B为根据本发明的教导并以方框图形式示出的包括声学单元的图3A的装置的 替代方面。图4C为根据本发明的一个方面的声学单元的俯视示。图4D为根据本发明的一个方面的声学单元的图示。图4E为根据本发明的一个方面的声学单元的图示。图5A为根据本发明的教导的佩戴检测器并与装置接触的使用者的说明性实例, 所述装置以方框图形式示出。图5B示出根据本发明的教导的具有与接触区电连接的装置的用于图5A的装置的 一个可能的物理形状。图5C示出根据本发明的教导的具有与接触区电耦合的装置的用于图5A的装置的 一个可能的物理形状。图 示出根据本发明的教导的具有装置和声学单元的用于图5A的装置的一个可 能的物理形状,装置和声学单元每个都与接触区电耦合。图5E不出根据本发明的一个方面和教导的声学单兀。图5F示出根据本发明的另一方面和教导的声学单元。图6A为根据本发明的教导的一个方面并以方框图形式不出的图5B、图5C和图ro
的装置。图6B为根据本发明的教导的另一方面并以方框图形式示出的图5B、图5C和图
的装置。图7A为根据本发明的另一方面的图1A、图3A、图5A的装置的开口的图示,其中隔 膜位于装置的开口附近,可吸入的剂量通过所述开口分配。图7B为图7A的装置的隔膜的图示,其中在使用者吸入剂量时隔膜部分分离以使 得光束被中断并且检测到中断。图7C为在使用者吸入剂量时图7A的装置的隔膜分离以使得隔膜部分的挠曲运动 和分离引起连接中断的图示。图8为图1A、图3A、图5A的检测器中的任何一个的方框示。图9为图8的处理器的方框示。图10示出根据本发明的教导的在使用者吸入以接收可吸入的剂量时佩戴检测器 并与装置接触的使用者的实例。图11示出接入装置,其具有对与维护接入装置相关联的某些事件的时间进行记 录的能力。
图12A为根据本发明的教导的佩戴检测器并与输送药物剂量的装置接触的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。
图12B示出根据本发明的教导的用于从药丸的储存器输送单独的药丸的图12A的药物输送装置的一个方面。
图12C图示根据本发明的教导的用于从药丸的储存器输送单独的药丸的图12A的药物输送装置的一个方面。
图12D图示根据本发明的教导的用于从单独密封的药丸的储存器输送单独的药丸的图12A的药物输送装置的一个方面。
图13A为根据本发明的教导的佩戴检测器并与输送药物剂量的装置接触的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。
图13B图示根据本发明的教导的用于从包括多个密封于其中的药丸的带条输送单独的药丸的图13A的药物输送装置的一个方面。
图13C图示根据本发明的教导的包括多个密封于包装内的药丸的带条的一个方面,所述包装可以被盘绕和嵌入图13A的装置的腔室内。
图13D图示根据本发明的教导的用于从包括多个密封于其中的药丸的带条输送单独的药丸的图13A的药物输送装置的一个方面。
图13E为根据本发明的教导的图13A的药物输送装置的一个方面的用于液体药物输送的带条输送机构的俯视图。
图13F为根据本发明的教导的图13A的药物输送装置的一个方面的用于液体药物输送的带条输送机构的侧视图。
图14A为根据本发明的教导的佩戴检测器并与输送药物剂量的装置接触的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。
图14B图示根据本发明的教导的图14A的药物输送装置的一个方面,所述药物输送装置用于从包括多个密封于其中的药丸的带条输送单独的药丸,同时也输送液体剂量。
图15A为根据本发明的教导的佩戴检测器并与输送药物剂量的装置接触的使用者的说明性实例,所述装置以方框图形式示出。
图15B图示根据本发明的教导的用于从囊状物输送液体药物的单独剂量的图15A 的药物输送装置的一个方面。

参看图1A,示出佩戴检测器20并与装置3身体接触的使用者10 ;下文更详细地描述检测器20和装置3。检测器20示出为固定在使用者的身体上的一个位置且与使用者10 通信地耦合,并且能够检测通过使用者的身体的电流。然而,本发明的各方面的范围不受检测器20在使用者的身体上的定位的限制。检测器20可以固定到使用者的身体上的任何位置。根据本发明的另一方面,检测器20固定到使用者的衣服。根据本发明的又一方面,检测器20可以以珠宝、手表、服装等形式由使用者佩戴。在这样的方面,检测器20可以与使用者通信地耦合,例如,接触使用者、靠近身体地接近于使用者、通信地接近于使用者等。
在本说明性实例中,检测器20示出为在使用者的身体外部的检测器。根据本发明的另一方面,检测器20可以定位或植入在使用者的身体内。在本发明的又一方面,检测器20可以部分地植入在使用者的身体内。相关的外部固定的检测器20包括尺寸被定成以实质上不影响活体运动的方式与活体稳定地相关联的检测器。因此,检测器20可以具有在被固定到使用者10时将不使使用者10经历移动或运动上的任何差异的尺寸。
根据本发明的一些方面,使检测器20形成所需的尺寸使得其大小不阻碍受检体物理移动的能力。例如,在一个方面,检测器20具有小尺寸,并且可以占用5cm3或更小(例如,3cm3或更小,包括Icm3或更小)的空间体积。在另一方面,检测器20具有小尺寸,并且可以占用25cm3或更小(例如,12cm3或更小,包括5cm3或更小)的空间体积。在另一方面,检测器20具有小尺寸,并且可以占用25cm3或更小(例如,5cm3或更小,包括Icm3或更小)的空间体积。根据本发明的一个方面,可以在装置3中包括接收器(未示出)。在这样的情况下, 接收器具有从2mm2到2cm2的芯片尺寸限制范围。
使用者10将装置3握在使用者的手中并且将装置3放置到使用者的嘴,由此在至少两个位置与装置3接触,如图所示。在为小孩的情况下,父母可以握住装置3。在各方面, 如果小孩与父母接触,那么如下文所述,通过父母和小孩完成电路。为了清楚地描述装置3 的功能性以及其中的部件,以方框图形式示出装置3。然而,根据本发明的各方面,可以以各种形状制造装置3。
现参看图1B、图IC和图1D,根据本发明的各方面,装置3可以具有各种形状。例如,图IB将装置3示出为具有腔室的直立吸入器,该腔室能够收纳含有多个和/或单个剂量的加压罐,每个剂量在一段时间内单独地输送至使用者10。图IC将装置3示出为具有腔室的单个剂量吸入器,该腔室能够容纳一个剂量。在将单个剂量输送至使用者10后,重新装载腔室。图ID将装置3示出为能够利用与电源相关联的电动单元27来提供连续的剂量输送或以预定时间间隔来输送剂量的吸入器。输送可吸入的剂量的额外实例和形状被认为是在本发明的范围内。因此,根据本发明的各方面,如图1B、图IC和图ID中所示,装置3 可以具有各种形状和剂量输送机构,并且本发明的范围不受设备的实际形状或剂量输送类型或剂量输送时间的限制。
在各方面,示例性装置3可以包括根据本发明的各方面的声学单元,如图所示,例如与装置30和装置25 (分别在图3B和图5B中所示,并且如下文更详细地描述)有关。
现参看图2A,装置3包括外壳32、电源34、控制单元36、接触区38、40和存储单元 42。外壳32限定用于容纳可吸入的剂量的腔室44。腔室44也可以包括用于控制剂量的分配的腔室控制单元。腔室44也包括开口,通过所述开口将可吸入的剂量输送至患者,如下文参照图7A所述。根据本发明的一个方面,外壳32包括位于外壳32上的不同位置的至少两个接触区/点38、40。接触点或区38、40的位置由装置3的形状和设计并根据本发明的各方面来确定。可以设想到接触区38、40的多个位置。
根据本发明的另一方面,接触区38、40可以包括允许读取和记录生物特征信息 (例如,指纹数据)的功能性。此信息可以传送至装置3并存储于其中,以用于确认使用者的身份。
接触区38、40彼此电隔离并至少部分地暴露或可暴露以允许使用者10与接触区 38、40接触。在一个方面,接触区38、40也可以涂有薄电介质(例如,塑料),并且利用电容耦合实现通过此电介质到使用者的电连通。可以在大于约20kHz并且在一些方面约80kHz (以获得良好的信噪比(例如,SNR,信号与环境噪音))的信号频率下实现电容耦合。根据本发明的一个方面,接触区38、40被定位使得一个接触区38 (例如)与使用者的手接触,并且另一接触区40 (例如)与使用者的嘴接触。根据本发明的替代方面,可以添加额外的接触区以允许与手或嘴的二次接触,以及适应使用不同的手(例如,左手把握或右手把握)。此外, 可以包括外壳32上的额外接触区以确保适当地握住装置3。如果接触区38、40由电介质覆盖,那么装置与使用者的嘴接触,并且电极可以对于使用者可见或不可见。例如,电极可以嵌入塑料中,并且通过利用电容耦合和监测两个电容板之间的阻抗(在嘴接触这两个板时) 的大的变化来感测到嘴的存在。将了解,接触区38、40可以位于外壳32的外部附近或在外壳32的外部上。在一个方面,接触区38、40可以被“部分地暴露”,并且在另一方面可以被 “嵌入”外壳32中。在其它方面,使用者可以使用非接触方法(例如,在使用者接近接触区 38、40时检测电场的变化)与接触区38、40耦合。
电源34与控制单元36电连接,并且与接触区38、40耦合。电源34的一个端子与接触区40电连接。电源34的另一端子与控制单元36电连接。如图所示,电源34具有两个输出一个输出与控制单元36电连接,并且另一个输出与接触区38连接。在此实例中, 控制单元36与电源34串联连接。然而,本发明的范围不受控制单元36与电源34之间的相对电路关系的限制。例如,可以使控制单元36与电源34并联定位,使得控制单元36与两个接触区38、40以及电源34的两个端子电连接。将了解,在某些方面,电源34产生交流电(AC)信号,以免使心脏跳动加速或不规律。可以使用其它信号,条件是考虑活体的安全操作。
当装置3与使用者的手和嘴接触时,接触区38、40与使用者10接触,从而产生包括使用者10的完整电路。因此,限定电流路径的电路包括使用者10、接触区40、电源34、控制单元36和接触区38。一旦电路路径完成,电源34便提供使电流通过使用者的身体所需的电压电势。电流的存在是装置3处于适当的位置以用于分配可吸入的剂量的指示符,因为装置3目前在使用者的手中并且已与使用者的嘴接触。检测器20识别通过使用者的身体的电流的存在,并且可以记录事件发生的时间,如下文更详细地所述。另外,装置3也可以检测电流的存在并记录事件发生的时间。因此,一旦电路完成并且检测到电流,则控制单元36也可以在存储单元42中记录完成电路的时间。
根据本发明的另一方面,控制单元36提供额外的控制功能性。根据一个方面,控制单元36可以控制电路的电导(所述电路是通过使用者的身体完成的)以将信息编码到电流中。另外,控制单元也可以将存储在存储器中的信息添加在电流中。例如,可以在电流中编码电路完成的时间、关于剂量的信息、或额外的识别信息。控制单元36改变电路的电导。 改变的电导引起电流特性的改变。改变的特性含有信息,并且因此信息被编码在电流中,如于2009年9月21日提交的并且作为US 2010/0081894公布的发明名称为“COMMUNICATION SYSTEM WITH PARTIAL POWER SOURCE”的美国专利申请第12/564,017号(该申请的整个说明书以引用的方式并入本文)中所述。然后,编码的信息由检测器20检测并进行译码。 另外,信息公开于2006年4月28日提交的并且作为US 2008/0284599公布的发明名称为 “PHARMA-INFORMATICS SYSTEM”的美国专利申请第11/912,475号中,该申请的整个说明书以引用的方式并入本文。
另外,根据本发明的另一方面,控制单元36可以进入睡眠状态以最小化功率消耗。控制单元可以通过涉及电力、热、压力、声音等的任何一个或多个已知方法返回到活动状态。在利用声音的情况下,可以利用剂量被装载至腔室44中所产生的声音振动产生启动信号,所述启动信号从例如声学单元发送至控制单元36。启动信号可以用于将控制单元36 从睡眠状态置于活动状态。一旦被启动,控制单元36可以记录额外的声学信息,尤其是与使用者10通过装置3吸入相关联的信息。
现参看图2B,根据本发明的另一方面,控制单元36也可以利用额外或替代的通信信道(例如,无线和光学信道)来控制通信。控制单元36与收发器46耦合并与收发器46通信,在装置3的替代方面中包括收发器46。收发器46被配置成从装置3发送和/或接收通信。尽管就发送器46的发送而言来描述通信,但是根据本发明的一个方面,接收器(未示出)可以被包括在装置3中并且与控制单元36电连接。此外,根据本发明的另一方面,发送器46可以用收发器单元代替,所述收发器单元处理信息的发送与接收。因此,控制单元36 允许装置3利用多个通信信道和方法与检测器20通信。在一个方面,收发器被配置成与外部设备(例如,手机或个人计算机)通信以指示发生的吸入事件。可以取代地或另行地使用无线通信以产生指示使用者已吸入的信号。
装置3可以与各种其它设备通信,例如,具有内置或外设监视器(例如,可以见于病床监视器或健康信息系统)的计算机、个人数字助理(PDA)、智能电话、消息传送设备、数据中心等。另外,装置3可以被配置成与外部设备通信地耦合(例如,由外部设备询问)以向外部位置提供和/或接收数据。可以使用任何方便的数据传输协议,包括通过物理介质的传导(例如,利用电流通过使用者的身体)和通过空气的传导(例如,无线数据传输协议)。
根据本发明的另一方面,检测器20将识别码或信息传送至装置3。该识别码或信息启动装置3以输送剂量。另外,检测器20可以确认剂量的输送并将指示剂量被输送的确认信息发送至装置3。
根据本发明的又一方面,检测器20和装置3都与第三设备(例如,手机或计算机) 直接并独立地通信。传送的信息与剂量的输送相关。然后,此第三设备将协调数据和信息以将输送时间、剂量的量、患者身份和其它相关因素进行相关,上述因素中的每个可以从检测器20和/或装置3接收。
仍参看图2B,控制单元36与电源34并联定位,因为控制单元36与接触区38、40 中的每个连接。然而,本发明的范围不受控制单元36与电源34在通过使用者的身体完成的电路内的相对电路位置的限制。例如,可以使控制单元36与电源34串联定位,使得电源 34的一个输出类似于图2A中所示与控制单元36连接。如上文所述,控制单元36控制电路的电导特性,并且因此控制电流特性。以此方式,控制单元36可以将信息编码到电流中,并且允许电流特性将信息携带至检测器20。
现参看图3A,示出佩戴检测器20并与装置30身体接触的使用者10。装置30类似于上文所述的装置3,并且在各方面装置30包括声学单元33,如图3B至图3D中所示。例如,在图3B中示出声学单元33在气流的路径中但不在药物的路径中。在图3C中示出声学单元33在气流的路径中和药物的路径中。在图3D中示出声学单元33远离气流的路径和药物的路径。本发明的范围不受声学单元33相对于气流的路径和药物流的路径的位置的限制。下文更详细地描述检测器20和装置30的各方面。
使用者10将装置30握在使用者的手中并且将装置30放置到使用者的嘴,由此在至少两个位置与装置30接触,如图所示。在为小孩的情况下,父母可以握住装置30。为了清楚地描述装置30的功能性以及其中的部件,以方框图形式示出装置30。然而,根据本发明的各方面,可以以各种形状制造装置30。
现参看图3E,示出使用者10通过接触区AA与装置30a接触。装置30a示出为具有电源30b、电容耦合器30c和接触区30d。电容耦合器30c与接触区30d电隔离。接触区 30d是表示电容器相对于地的一侧的电极或板。使用者10还示出佩戴检测器20a,检测器 20a包括电容耦合器20c。在图3E中用虚线示出在电容耦合器30c、20c之间的电容电导路径。在该附图中,使用者10与装置30a之间的身体接触由线AA示出。显而易见,使用者10 与装置30a之间的接触实际上是身体接触,并且此接触可以发生在使用者10的嘴或手与装置30a之间。本发明的范围不受装置30a上的与使用者10接触的区域的限制。例如,使用者10的与接触区30d接触的任何部分都在本发明的范围内,如于2011年I月28日提交的发明名称为 “TWO-WRIST DATA GATHERING SYSTEM” 的 PCT 专利申请第 PCT/2011/23017 号和于2011年I月28日提交的发明名称为“WRISTDATA GATHERING SYSTEM”的PCT专利申请第PCT/2011/23013号中所述,所述每个专利申请的整个说明书以引用的方式并入本文。
现参看图3E和图3F,在使用者10的皮肤位置20b以分解图示出检测器20a。电容耦合器20c包括在皮肤位置20b处与使用者10接触或接近接触的接触区20d和非接触侧20e。通过使用者10的身体和接触区30d,电源30b与接触侧20d物理耦合。示出线BB 以图示根据本发明的一个方面的贴片之间的电连接,通过空气和/或地面,电容耦合器30c 与检测器20a的电容耦合器20c耦合。电容耦合发生在装置30a与检测器20a之间。因此, 根据本发明的另一方面,装置30a包括与患者接触的一个接触区30d,而第二接触区即电容耦合区30c与患者隔离。装置30a经由空间或地面使用到接收器的电容返回路径。
因此,通过利用装置30a的控制模块来控制电源30b的隔离特性,利用已知技术将信息编码到载波中。例如,通过使用频移键控(FSK),可以将信息编码到载波中,包括二进制 FSK。
现参看图4A,装置30包括外壳32、声学单元33、电源34、控制单元36、接触区38、 40和存储单元42。外壳32限定用于容纳可吸入的剂量的腔室44。腔室44也可以包括用于控制剂量的分配的腔室控制单元。腔室44也包括开口,通过所述开口将可吸入的剂量输送至患者,如下文参照图7A所述。根据本发明的一个方面,两个接触区/点38、40可以位于外壳32上的不同位置。接触点或区38、40的位置由装置30的形状和设计并根据本发明的各方面来确定。可以设想到接触区38、40的多个位置。
接触区38、40彼此电隔离并至少部分地暴露以允许使用者10与接触区38、40接触。根据本发明的一个方面,接触区38、40被定位使得一个接触区38 (例如)与使用者的手接触,并且另一接触区40 (例如)与使用者的嘴接触。根据本发明的替代方面,可以添加额外的接触区以允许与手或嘴的二次接触,以及适应使用不同的手(例如,左手把握或右手把握)。此外,可以包括外壳32上的额外接触区,以确保正确地握住装置30。
根据本发明的另一方面,接触区38、40可以包括允许读取和记录生物特征信息 (例如,指纹数据)的功能性。此信息可以传送至装置30或声学单元33并存储于其中,以用于确认使用者的身份。
电源34与声学单元33、控制单元36电连接,并且与接触区38、40耦合。声学单元 33也与控制单元36电耦合,参照图4C、图4D和图4E论述其操作。电源34的一个端子与接触区40电连接。电源34的另一端子与控制单元36电连接。如图所示,电源34具有两个输出一个输出与控制单元36电连接,并且另一输出与接触区38连接。在此实例中,控制单元36与电源34串联连接。然而,本发明的范围不受控制单元36与电源34之间的相对电路关系限制。例如,可以使控制单元36与电源34并联定位,使得控制单元36与两个接触区38、40以及电源34的两个端子电连接。
另外,根据本发明的另一方面,控制单元36可以进入睡眠状态以最小化功率消耗。在此情况下,引起状态改变的任何事件都可以充当启动信号,例如,可以利用剂量被装载至腔室44中所产生的声音振动来产生启动信号,所述启动信号从声学单元33发送至控制单兀36。启动彳目号可以用于将控制单兀36从睡眠状态直于活动状态。一旦被启动,控制单元36便可以记录额外的声学信息,尤其是与使用者10通过装置30吸入相关联的信息。
当装置30与使用者的手和嘴接触时,接触区38、40与使用者10接触,从而产生包括使用者10的完整电路。因此,限定电流路径的电路包括使用者10、接触区40、电源34、控制单元36和接触区38。一旦电路路径完成,电源34提供使电流通过使用者的身体所需的电压电势。电流的存在是装置30处于适当的位置以用于分配可吸入的剂量的指示符,因为装置30目前在使用者的手中并且已与使用者的嘴接触。检测器20识别通过使用者的身体的电流的存在,并且可以记录事件的时间,如将在下文更详细地所述。另外,装置30也可以检测电流的存在并记录事件发生的时间。因此,一旦电路完成并且检测到电流,则控制单元 36也可以在存储单元42中记录完成电路的时间。
现参看图4B,根据本发明的另一方面,控制单元36也可以利用额外或替代的通信信道(例如,无线和光学信道)来控制通信。控制单元36与收发器46耦合并与收发器46通信,在装置30的替代方面包括收发器46。收发器46被配置成从装置30发送和/或接收通信。尽管就来自发送器46的发送而言描述通信,但是根据本发明的一个方面,接收器(未示出)可以被包括在装置30中并且与控制单元36电连接。此外,根据本发明的另一方面,发送器46可以用收发器单元代替,所述收发器单元处理信息的发送与接收。因此,控制单元 36允许装置30利用多个通信信道和方法与检测器20通信。在一个方面,收发器被配置成与外部设备(例如,手机或个人计算机)通信以指示发生的吸入事件。可以取代地或另行地使用无线通信以产生指示使用者已吸入的信号。
装置30可以与各种其它设备通信,例如,具有内置或外设监视器(例如,可以见于病床监视器或健康信息系统)的计算机、PDA、智能电话、消息传送设备、数据中心等。另外, 装置30可以被配置成由外部设备询问以向外部位置提供数据。可以利用任何方便的数据传输协议,包括通过物理介质的传导(例如,利用电流通过使用者的身体)和通过空气的传导(例如,无线数据传输协议)。
根据本发明的另一方面,检测器20将识别码或信息传送至装置30。识别码或信息启动装置30以输送剂量。另外,检测器20可以确认剂量的输送并将确认信息发送至装置 30以指示剂量被输送。
根据本发明的又一方面,检测器20和装置30都与第三设备(例如,手机或计算机) 直接并独立地通信。传送的信息与剂量的输送相关。然后,此第三设备将协调数据和信息以将输送时间、剂量的量、患者身份和其它相关因素进行相关,上述因素中的每个可以从检测器20和/或装置30接收。
仍参看图4B,控制单元36与电源34并联定位,因为控制单元36与接触区38、40 中的每个连接。然而,本发明的范围不受控制单元36与电源34在通过使用者的身体完成的电路内的相对电路位置的限制。例如,可以使控制单元36与电源34串联定位,使得电源 34的一个输出类似于图4A中所示与控制单元36连接。如上文所述,控制单元36控制电路的电导特性,并且因此控制电流特性。以此方式,控制单元36可以将信息编码到电流路径中,并且允许电流特性将信息携带至检测器20。
现参看图4C,在一个方面,声学单元33包括磁铁35和线圈37。线圈37通过连接 33a、33b与图4A的控制单元36连接。线圈37固定到或安装于接近磁铁35定位的可移动或柔性表面。控制单元36测量线圈37在与磁铁35相关联的磁场内移动或穿过该磁场移动时产生的电流。当线圈37与磁铁35相对位置改变时,距离的改变引起磁场特性的改变。 因此,吸入或装载用于输送的药物而产生的声波引起线圈37在磁铁35的磁场内的移动。因此,声波可以由控制单元36通过线圈37检测到。
现参看图4D,根据本发明的另一方面的声学单元33示出为包括固定线圈41和可移动线圈43。固定线圈41通过连接点41a和41b与电源34连接。供应至固定线圈41的电力产生绕固定线圈41的磁场。可移动线圈43定位接近于固定线圈41,并且通过连接点 43a、43b与控制单元36连接。控制单元36通过可移动线圈43检测与固定线圈41相关联的磁场的存在。当可移动线圈43相对于固定线圈41的位置改变时,距离的改变引起与固定线圈41相关联的电磁场特性的改变。当使用者10将药物分配至装置30中或通过装置 30吸入药物时,所得声波引起可移动线圈43的移动。因此,吸入或装载用于输送的药物而产生的声波引起可移动线圈43在固定线圈41的电磁场内的移动。因此,声波可以由控制单元36通过可移动线圈43检测到。
现参看图4E,根据本发明的另一方面的声学单元33示出为包括固定板45和可移动板47。固定板45通过连接点45a和45b与电源34连接。供应至固定板45的电力引起绕固定板45的电荷的积聚。可移动板47定位接近于固定板45,并且通过连接点47a、47b 与控制单元36连接。控制单元36通过可移动线圈43测量固定板45与可移动板47之间的电容耦合。当可移动板47相对于固定板45的位置改变时,距离的改变引起与固定板43 和可移动板47之间的间隙AA相关联的电容特性的改变。当使用者10将药物分配至装置 30中或通过装置30吸入药物时,所得声波到达可移动板47。因此,吸入或装载用于输送的药物而产生的声波引起可移动板47的移动。因此,声波可以由控制单元36通过可移动线圈43检测到。
一个优势在于可以利用从印刷电路板(PCB)制造中借鉴的制造技术(刻蚀或添加 /印刷)而以低成本制造本发明的声学传感器。通过利用添加/印刷技术将根据本发明的各方面的与控制器单元相关联的电路并入到“电路”板上,可以获得更多优势。此外,根据本发明的另一方面,可以将电源并入组件中。
根据本发明的各方面,如上文指出的声学单元33可以位于装置30 (图3A)内的各种位置,例如,在气流路径和药物路径外(如图3D中所示)、在气流路径内而在药物路径外 (如图3B中所示),或在气流路径内和药物路径内(如图3C中所示)。另外,根据本发明的另一方面,声学单元33可以位于装置30的内部或外部。
现参看图5A,示出佩戴检测器20并与药物输送装置25身体接触的使用者10 ;下文更详细地描述检测器20和装置25。
使用者10将装置25握在使用者的手中并且将装置25放置到使用者的嘴,由此在至少两个位置与装置25接触,如图所示。在为小孩的情况下,父母可以握住装置25。如果小孩与父母接触,那么如下文所述,通过父母和小孩完成电路。装置25限定用于容纳可吸入的剂量的腔室。腔室也可以包括用于控制剂量的分配的腔室控制单元。腔室也包括开口, 通过所述开口将可吸入的剂量输送至患者,如下文参照图7A所述。
现参看图5B、图5C和图5D,根据本发明的各方面,剂量确认装置23固定到装置 25,装置25可以具有各种形状。根据设备的一个方面,剂量确认装置23包括声学单元31。 例如,图5B示出固定到装置25和接触区38、40的剂量确认装置23。剂量确认装置23包括声学单元31。装置25为具有腔室的直立吸入器,所述腔室能够收纳含有多个或单个剂量的加压罐,其中每个剂量在一段时间内单独地输送至使用者10。图5C将装置25示出为具有腔室的单个剂量吸入器,所述腔室能够容纳一个剂量。在单个剂量输送至使用者10后,重新装载腔室。
根据本发明的另一方面,剂量确认装置23和声学单元31是可以单独地固定到装置25的独立单元。例如,参看图剂量确认装置23和声学单元31是独立的,并且各自固定到装置25。装置23和声学单元31彼此通信,并且与接触区38、40连接。装置25是能够利用插入电源的电动单元27来提供连续的剂量输送或以预定时间间隔来输送剂量的吸入器。根据本发明的方面公开的电源可以是AC电源或直流(DC)电源。此外,电源被设计成确保电流在活体的安全参数内操作。
用于输送可吸入的剂量的额外实例和形状被认为在本发明的范围内。因此,根据本发明的各方面,如图5B、图5C和图中所示,装置25可以具有各种形状和剂量输送机构,并且本发明的范围不受装置25的实际形状或剂量输送类型或剂量输送时间的限制。
此外,本发明的范围不受在装置25内包括声学单元31或声学单元31与装置25 分离的限制。更具体地说,上述每个都具有特定功能性和用途,并且因此独立于对方操作以及彼此合作。因此,任何设备(包括任何公知或常规的吸入器)都可以与装置25和/或声学单元31中的任一者或两者一起使用以确认剂量输送至使用者10,而无需对装置25进行结构变化或修改。
根据本发明的一个方面,声学单兀31包括在使用者10吸入时产生声音的孔隙。 通过声学单元31的气流以类似于吹口哨的方式产生声音。声学单元31放置在气流的路径中。当使用者10吸入时,通过装置25和声学单元31的气流产生声学信号。
现参看图5E,根据本发明的另一方面,由声学单元31产生的声学信号是响应于检测到使用者10吸入而产生的电信号。声学单元31包括处理单元31a (包括存储单元)、发声单元3lb、振动检测单元31c和电源31 i。当使用者10通过装置25吸入时,振动检测单元31c检测到振动,并且响应于检测事件而产生信号。信号发送至处理单元31a以指示使用者10已吸入。处理单元31a向发声单元31b发信号以产生声学信号。此外,在剂量装载至腔室中时,振动单元31c也可以检测到设备产生的振动,如下文所述。与装载剂量和使用者10吸入相关联的振动各自产生唯一的振动特征,所述唯一的振动特征可以被独立地或共同地使用以确认剂量输送至使用者10。此外,根据本发明的另一方面,声学单元31可以如本文所述的通过收发器与外部设备(例如,手机或个人计算机)通信以指示发生的吸入事件。可以取代地或另行地使用无线通信以产生指示使用者已吸入的信号(例如,声学信号)。
现参看图5F,根据本发明的另一方面,声学单元31包括电源31j和麦克风31d。麦克风31d检测由吸入剂量和/或在装置25的腔室中装载剂量用于输送而产生的声音振动。 因此,可以独立地检测为进行输送而装载剂量的事件以及在输送时吸入的实际事件。检测到的声音通过放大器31e和滤波器31f传送至数字转换器或模数转换器31g。根据本发明的一个方面,滤波器31f为低通滤波器。数字转换器31g向控制器31h提供数字信号。控制器31h可以是可编程处理器或微处理器,其中可以对控制指令编程和重新编程。
由装载剂量和吸入事件产生的声学信息的范围具有通常已知的特性。因此,麦克风31d捕获或收集的声学信息具有已知特性。例如,在装载剂量时或在使用者10通过装置 25吸入时,特定的设备可以产生唯一的声音。考虑到在装载剂量时由每个设备产生的声学信息或声音的已知范围以及在使用者10吸入时产生的声音的唯一特性,可以使用状态机或有限状态机而不是微处理器。因此,根据本发明的一个方面,控制器31h为状态机或有限状态机。
控制器31h将通过放大器31k和滤波器31m的信号提供至产生声学信号的发声单元或扬声器31η。从控制器31h发送到扬声器31η的信号包括以下数据类型中的任何一个或多个对声学单元31唯一的、用于识别被输送的药物或剂量的类型的识别信息;与剂量被装载至装置25中的时间相关联的信息;以及使用者10吸入的时间。然后,此信息利用声学信号从声学单元31传输至检测器20。
如下文所述,固定到使用者10的检测器20检测由声学单元31产生的声学信号。 以此方式,任何设备(包括任何公知或常规的吸入器)都可以与声学单元31 —起使用以确认剂量输送至使用者10,而无需对用于输送剂量的设备进行结构变化或修改。如上文指明,根据本发明的另一方面,声学单元31可以通过收发器通信以指示吸入事件已发生。
根据本发明的另一方面,声学单元31也包括接触连接31ρ和31q。接触连接31p 和31q与接触区38和40电耦合或连接,如下文参照图6A所述。
控制器31h收集的信息(例如,生理或环境信息)存储在存储单元31r中,以供稍后检索和整合。
根据本发明的另一方面,声学单元31包括利用超低功率消耗与外部设备通信的无线通信模块,例如,B丨模块。例如,外部设备可以是任何可商购获得的硬件/软件设备(例如,手机、计算机、网络路由器、远程医疗基站),以及嵌入式技术(例如,单芯片设备、收发器和密钥卡)。因此,本发明的范围不受与声学单元31通信的设备类型限制。类似地,本发明的范围不受与装置25通信的设备类型限制。此外,交换的数据包括固件映像、原始收集的数据、产生的信息、数据管理信息和配置数据。
现参看图6A,为了清楚地描述剂量确认装置23的功能性以及其中的部件,以方框图形式示出剂量确认装置23。然而,可以根据装置25的具体设计需求和形状用各种形状制造剂量确认装置23。剂量确认装置23包括电源34、控制单元36、接触区38、40和存储单元42。根据本发明的一个方面,外壳32包括位于外壳32上的不同位置的至少两个接触区 /点38、40。接触点或区38、40的位置由装置25的形状和设计并根据本发明的各方面来确定。可以设想接触区38、40的多个位置。此外,接触区38、40可以是装置25的一部分或剂量确认装置23的一部分或声学单元31的一部分。根据本发明的另一方面,接触区38、40可以分离并且独立地附接到装置25,以允许在装置25上相对于剂量确认装置23或声学单元31的位置定制接触区38、40。
根据本发明的另一方面,接触区38、40可以包括允许读取和记录生物特征信息 (例如,指纹数据)的功能性。此信息可以传送至剂量确认装置23或声学单元31并存储于其中,以用于确认使用者的身份。
当装置25与使用者的手和嘴接触时,接触区38、40与使用者接触,从而产生包括使用者10的完整电路。因此,限定电流路径的电路包括使用者、接触区40、电源34、控制单元36和接触区38。一旦电路路径完成,电源34便提供使电流通过使用者的身体所需的电压电势。电流的存在是装置25处于适当的位置以用于分配可吸入的剂量的指示符,因为装置25目前在使用者的手中并且已与使用者的嘴接触。检测器20识别通过使用者的身体的电流的存在,并且可以记录事件的时间,这将在下文更详细地所述。因此,一旦电路完成并且检测到电流,则控制单元36也可以在存储单元42中记录完成电路的时间。
再次参看图5E和图5F,根据本发明的各方面,处理单元3Ia和控制器3Ih可以执行控制单元36的功能。
根据本发明的另一方面,控制单元36提供额外的控制功能性。根据一个方面,控制单元36可以控制电路的电导(所述电路是通过使用者的身体完成的)以将信息编码到电流中。例如,可以在电流中编码电路完成的时间、关于剂量的信息、或额外的识别信息。控制单元36改变电路的电导。改变的电导引起电流特性的改变。改变的特性含有信息,并且因此该信息被编码在电流中,如于2009年9月21日提交的发明名称为“COMMUNICATION SYSTEM WITH PARTIAL POWER SOURCE”的美国专利申请第12/564,017中所述,该专利申请的整个说明书以引用的方式并入本文。然后,编码的信息由检测器20检测并进行译码。
另外,根据本发明的另一方面,控制单元36可以进入睡眠状态以最小化功率消耗。在此情况下,可以利用剂量被装载至腔室44中所产生的声音振动来产生启动信号,所述启动信号从声学单元31 (图5D)发送至控制单元36。启动信号可以用于将控制单元36 从睡眠状态置于活动状态。一旦被启动,控制单元36可以记录额外的声学信息,尤其是与使用者10通过装置25吸入相关联的信息。
现参看图6B,根据本发明的另一方面,控制单元36也可以利用额外或替代的通信信道(例如,无线和光学信道)来控制通信。控制单元36与发送器46耦合并与发送器46通信,在剂量确认装置23的替代方面包括发送器46。尽管就来自发送器46的发送而言描述通信,但是根据本发明的一个方面,接收器(未示出)可以被包括在剂量确认装置23中并且与控制单元36电连接。此外,根据本发明的另一方面,发送器46可以用收发器单元代替, 所述收发器单元处理信息的发送与接收。因此,控制单元36允许剂量确认装置23利用多个通信信道和方法与检测器20通信。在一个方面,收发器被配置成与外部设备(例如,手机或个人计算机)通信以指示发生的吸入事件。可以取代地或另行地使用无线通信以产生指示使用者已吸入的信号。
剂量确认装置23可以与各种其它设备通信,例如,具有内置或外设监视器(例如, 可以见于病床监视器或健康信息系统)的计算机、PDA、智能电话、消息传送设备、数据中心等。另外,剂量确认装置23可以被配置成由外部设备询问以向外部位置提供数据。可以利用任何方便的数据传输协议,包括通过物理介质的传导(例如,利用电流通过使用者的身体)和通过空气的传导(例如,无线数据传输协议)。
再次参看图6B,控制单元36与电源34并联定位,因为控制单元36与接触区38、 40中的每个连接。然而,本发明的范围不受控制单元36在通过使用者的身体完成的电路内与电源34的相对电路位置的限制。例如,可以使控制单元36与电源34串联定位,使得电源34的一个输出类似于图6A中所示与控制单元36连接。如上文所述,控制单元36控制电路的电导特性且因此控制电流特性。以此方式,控制单元36可以将信息编码到电流路径中,并且允许电流特性将信息携带至检测器20。
再次参看图5A,检测器20示出为在一个位置固定到受检体。检测器20的位置由医疗需求和系统确定。根据本发明的各方面使用的检测器20被配置成与身体位置(身体的内部、部分的内部,或身体的表面上)相关联,以及检测来自一个或多个设备(例如,图5A的装置25)的电流和电信号。使检测器20附接到受检体的衣服,其中只有电极引线/导线固定到受检体的皮肤或以其它方式接触受检体的皮肤,这也在本发明的范围内。
现参看图7A,根据本发明的一个方面,装置3、30、25 (如上文结合图IA至图6B所述)示出为具有开口 50和隔膜52。隔膜52示出为具有六个部分52a、52b、52c、52d、52e和 52f。隔膜52位于装置3、30、25的腔室44与开口 50之间。因此,当分配剂量并且使用者 10 (图1A、图3A、图5A)吸入时,隔膜52的部分52a至52f沿开口 50的方向挠曲并且分离以允许通过开口 50将剂量从腔室44传送至使用者10。
现参看图7B,根据本发明的一个方面,装置3、25、30 (如上文结合图IA至图6B所述)包括位于隔膜52与开口 50之间的光束传感器54a和54b。如图所示,当隔膜部分52a、 52b和52c挠曲以允许剂量通过开口 50从腔室44到达使用者10 (图1A、图3A、图5A)(如箭头方向所指示)时,传感器54a和54b之间的光束56被中断。光束56的中断或阻断是由隔膜的部分52a至52f引起的。此事件是使用者10吸入剂量的指示,并且传感器54a和 54b向装置3、25、30的控制单元36发送信号。然后,控制单元36可以将信息编码到电流中或将此信息传输至检测器20,并且由此确认剂量输送至使用者10。
根据本发明的另一方面,腔室44也可以包括在隔膜52之前的光学间隙58。在光学间隙中,定位至少一个光学传感器60以检测来自光源62(也包括在光学间隙中,例如,发光二极管(LED))的光发射。当剂量被释放到腔室44的光学间隙中时,由于存在剂量(所述剂量为粉末状的不透明物质),故光学传感器60检测到光强度的下降。光学传感器60与控制单元36电耦合。一旦检测到光强的变化,光学传感器60便向控制单元36发信号以指示存在剂量。
现参看图7C,根据本发明的一个方面,装置3、25、30 (如上文结合图IA至图6B所述)包括位于隔膜52与开口 50之间的阻抗测量单元58a和58b。在闭合位置,隔膜52在部分52a至52f相接触时具有唯一阻抗,所述阻抗由阻抗测量单元58a和58b测量。一旦隔膜的部分52a至52f挠曲和分离,隔膜的阻抗特性便改变。如图所示,当隔膜部分52a、 52b和52c挠曲以允许剂量通过开口 50从腔室44到达使用者10 (图1A、图3A、图5A)(如箭头方向所指示)时,隔膜部分52a、52b和52c的移动引起隔膜52的阻抗的变化。此阻抗的变化由阻抗测量单元58a和58b检测,并且被传送或信号发送至装置3、25、30的控制单元36。然后,控制单元36可以将信息编码到电流中,或将此信息传输至检测器20,并且由此确认将剂量输送至使用者10。
根据本发明的另一方面,设备20包括电容触觉传感器控制单元(未示出)。一旦设备20与使用者的手和嘴接触,则控制单元36从该传感器控制单元接收信号,并且控制模块启动腔室控制单元。腔室控制单元初始化剂量的分配。根据本发明的一个方面,设备20继续将可吸入的剂量分配至使用者10(图1A、图3A、图5A),使得设备20分配连续的剂量。根据本发明的另一方面,设备20分配单个剂量。一旦传感器控制单元检测到设备20不再与使用者的嘴或手接触,则传感器控制单元向控制单元36发送停用信号或第二信号。控制单元36进而向腔室控制单元发信号以停止分配剂量。
现参看图8,检测器20包括位于外壳72中的处理单元70。处理单元70与部分暴露的电极74电耦合和电连接。线圈76缠绕外壳72并且与处理单元70电耦合。线圈76 缠绕在外缘并且充当用于检测器20收发信号的天线。在当前实例中,检测器20包括两个电极。然而,根据本发明的另一方面,检测器20可以包括更少或更多的电极,并且本发明的范围不受与检测器20相关联的电极数目的限制。因此,在根据本发明的方面的一个配置中,检测器20包括用于检测从装置3、25、30 (如上文结合图IA至图7C所述)经过使用者的身体的电流特征的一个或多个电极(例如,两个或更多个电极、三个或更多个电极、和/ 或包括多对电极)。在一个相关配置中,检测器20包括彼此相隔距离“X”而分散的两个电极,所述距离可以是允许电极检测到差动电压电势的距离。此距离可以变化,可以从O. Icm 到5cm,例如,从O. 5cm到2. 5cm。检测器20可以包括各种不同类型的信号接收器元件和处理协议。另外,检测器20可以位于使用者身体的外部或可植入,如于2010年2月12日提交并且作为 2010-0312188A1 公布的发明名称为“BODY-ASSOCIATED RECEIVER AND METHOD” 的美国专利申请第12/564,017号中所述,该专利申请以引用的方式整体并入本文。
现参看图9,处理单元70包括放大器80,其检测图8的电极74上的差动电压电势。 通过经由放大器80与电极74电连接的引线82向放大器80发送表示电流特性的检测到的电压电势。然后,检测到的电流特性进入解调器84。也示出与解调器84、时钟86和收发器单元89耦合的存储单元85。存储单元85能够存储信息,所述信息包括与剂量输送至使用者10相关联的数据,以及在该剂量输送至使用者10或使用者10吸入该剂量后使用者的生理状况的变化。时钟86提供时间信息并且将其写入至存储单元85,以便给记录在存储单元85中的事件打时间戳。收发器单元89将数据从存储单元85传送至外部数据处理器单元(未示出)。例如,收发器单元89可以从外部设备接收信息或通过互联网直接通信,以收集关于环境参数的信息以及提供如下的特定信息,包括关于患者的生理参数;由心率、体温、呼吸率和身体活动的水平、持续时间和时间的变化所指示的潜在事件(例如,发病或发作)的检测;剂量输送的时间;剂量输送的频率;以及生理参数响应于剂量输送的变化。因此,检测器20可以通过无线通信提供信息,以自动化检测输送前的不良事件和输送后对药物的反应。此外,检测器20可以使用环境参数(例如,花粉量或空气污染水平),以向使用者提供关于可能的事件的潜在性的具体信息。此外,检测器20可以记录和提供与使用者10 相关联的基线数据。例如,通过基线测量相对于身体活动水平的心率和呼吸,如果在有限身体活动或没有身体活动的情况下存在高的心率,那么可以检测到疾病发作。
处理单元70也包括与微处理器88电耦合的电源87。微处理器88与所有部件电耦合,并且协调各种功能块之间的功能以
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