用于医学气雾剂递送设备的控制设备的制作方法

本发明涉及一种用于医学气雾剂递送设备的控制设备、一种医学气雾剂递送系统、一种用于控制医学气雾剂递送设备的方法、一种用于控制这样的设备或系统的计算机程序单元以及一种存储有这样的计算机程序单元的计算机可读介质。

背景技术：

us2009/025718a1公开了一种气雾剂药物递送装置。该装置可以包括：贮存器，其被构造为包含预定剂量的液体药物；气雾剂生成器，其与所述贮存器相连通；以及功率源，其被布置为向所述气雾剂生成器递送功率，以便产生能够被施予给患者的气雾剂形式的剂量。该装置例如可以通过呼吸测量机制的方式来维持一致的气雾剂药物递送处置，所述呼吸测量机制在剂量施予期间监测患者的呼吸模式，并且控制器被配置为基于监测到的呼吸模式在所述剂量施予期间改变功率源所处的功率水平。

ep1525893a2公开了一种雾化器形式的药物递送装置。该雾化器包括用于在吸气期间确定雾化的脉动的持续时间的器件，这样的器件包括：用于测量患者的潮气量的器件；用于测量吸气的持续时间的计时器件；用于存储对患者的上气道的体积的估计结果的器件；以及用于基于测量结果和所存储的估计结果来计算脉动的持续时间的器件。备选的雾化器包括：用于预测潮气量的器件，其包括用于测量患者的峰值流量的器件，用于测量吸气的持续时间的计时器件以及用于基于测量结果来计算潮气量的器件；以及用于使药物雾化的器件，用于监测患者的呼吸模式的器件，以及用于控制雾化器件以根据所述呼吸模式来提供改变吸气阶段的长度和比例的脉动。

这样的常规雾化器或医学气雾剂递送设备包括控制单元以实施自适应气雾剂递送算法，从而控制气雾剂药物递送到用户或患者的呼吸模式中的计时。所述自适应气雾剂递送算法包括被称为tim(目标吸气模式)和tbm(潮气呼吸模式)的两种模式。在tim模式中，所述自适应气雾剂递送设备通过反馈刺激来引导患者进行缓慢且深的呼吸，而在tbm模式中，患者引导自适应气雾剂递送设备，所述气雾剂递送设备被动地监测患者的呼吸模式以调整气雾剂脉动持续时间。所述医学气雾剂递送设备包括两个不同的吹嘴，针对每种模式一个吹嘴，并且取决于存在哪个吹嘴来选择要操作那种模式。

换言之，当所述自适应气雾剂递送设备例如检测到存在针对tim模式所需要的特定吹嘴时，所述自适应气雾剂递送算法在这两种模式之间进行切换。所述tbm模式使用潮气量的估计结果以及在三次呼吸的平均吸气长度来确定要使用的气雾剂脉动的持续时间。所述tim模式基于吸气长度来设定目标吸气时间，并且在每次呼吸之后以小步幅来调节所述目标吸气时间。

然而，存在对使用哪个吹嘴感到困惑的用户。困惑的另一因素在于，这两种模式以不同的方式使用振动，所述tbm模式作为所述自适应气雾剂递送设备正在工作的指示器，所述tim模式作为瞄准的目标。另外，用户可能在针对tim吹嘴中的物理限制进行调整时存在困难。此外，必须提供针对自适应气雾剂递送设备的两个吹嘴使得所述自适应气雾剂递送设备增加了显著的成本。

技术实现要素：

因此，可能需要提供针对医学气雾剂递送设备的经改进的控制设备，其尤其更易于用户处理。

本发明的问题是通过独立权利要求的主题来解决的，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应当指出，在下文中所描述的本发明的各方面也应用于针对医学气雾剂递送设备的控制设备、医学气雾剂递送系统、用于控制医学气雾剂递送设备的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。

根据本发明，提出了一种用于医学气雾剂递送设备的控制设备。所述控制设备被配置为提供吸气长度数据并且基于所提供的吸气长度数据从至少第一气雾剂递送模式或不同的第二气雾剂递送模式来选择气雾剂递送模式。所述第一气雾剂递送模式和所述不同的第二气雾剂递送模式可以是以下中的一种：目标吸气模式、潮气呼吸模式、连续气雾剂递送模式以及呼吸致动的递送模式。换言之，所述第一气雾剂递送模式可以是目标吸气模式、潮气呼吸模式、连续气雾剂递送模式、呼吸致动的递送模式等中的任一种，而所述第二气雾剂递送设备可以是以下中的不同的一种：所述目标吸气模式、所述潮气呼吸模式、所述连续气雾剂递送模式、所述呼吸致动的递送模式等。

在范例中，所述控制设备包括提供单元和控制单元。所述提供单元可以被配置为提供吸气长度数据。所述处理单元可以被配置为基于所提供的吸气长度数据来选择所述第一气雾剂递送模式或所述不同的第二气雾剂递送模式。

所提供的吸气长度数据可以基于在用户的先前的吸气期间检测到的用户吸气时间。所提供的吸气长度数据可以是所提供的每次呼吸的吸气长度数据，并且可以包括或可以被理解为一个或若干个测得的呼吸信号、(一个或多个)呼吸值、(一个或多个)吸气持续时间、(一个或多个)吸气长度或(一个或多个)吸气时间。

所述第一气雾剂递送模式可以是设备引导的模式，并且优选是目标吸气模式(tim)。所述第二气雾剂递送模式可以是用户引导的模式，并且优选是潮气呼吸模式(tbm)。在实施例的详细描述中进一步解释了tim和tbm。所述连续气雾剂递送模式是在其中连续递送气雾剂的模式。其在以下情况下可能有用：针对年幼的儿科患者等潮气量极小，在较短的处置时间内要给出较高的剂量。所述呼吸致动的递送模式是在其中基于整个吸气并且在整个吸气期间生成气雾剂的模式。

根据本发明的用于医学气雾剂递送设备的所述控制设备可以根据上一吸气时间来选择第一模式或第二模式。由此，针对医学气雾剂递送设备的控制设备允许针对这两种模式使用仅一个吹嘴，并且因此对于用户来说更容易处理。换言之，针对医学气雾剂递送设备的所述控制设备避免了针对每种模式使用特定吹嘴以及与两个不同的吹嘴的先前使用相关的困惑和成本。

在范例中，所述控制单元还被配置为基于所提供的吸气长度数据以及对所述第一气雾剂递送模式或所述第二气雾剂递送模式的选择来计算针对所述用户的随后的吸气的目标吸气时间。

在范例中，在选择所述第一气雾剂递送模式的情况下，所述控制单元被配置为基于目标吸气模式来计算所述目标吸气时间。

在范例中，在选择所述第二气雾剂递送模式的情况下，所述控制单元还被配置为将所提供的吸气长度数据处理成移动平均值，并且优选处理成三次呼吸移动平均值，并且基于所述移动平均值并且优选基于所述三呼吸移动平均值来计算所述目标吸气时间。所述移动平均值也能够基于任何其他次数的呼吸，如，例如五次呼吸移动平均值，或者被加权以移除旧呼吸的影响，例如，以指数方式加权的移动平均结果。

在范例中，所述控制单元还被配置为基于所述目标吸气时间和屏气值来计算针对所述用户的随后的吸气的目标气雾剂脉动长度。

在范例中，所述控制单元还被配置为控制向用户的气雾剂递送在所述第一气雾剂递送模式与所述第二气雾剂递送模式之间的切换，并且基于所提供的吸气长度数据在这两个模式之间改变。在范例中，所述切换可能花费的时间在零秒至十秒之间，优选花费两秒。在范例中，调节所述切换的长度以排他地强加所述第一气雾剂递送模式或所述第二气雾剂递送模式，例如，将所述切换设定在零处排他地强加所述第一模式，并且设定十会排他地强加所述第二模式。

在范例中，所述控制设备还包括反馈单元，所述反馈单元被配置为通过振动、视觉和/或听觉信号向所述用户指示所述目标吸气时间的结束。

根据本发明，还提出了一种医学气雾剂递送系统。所述医学气雾剂递送系统包括如上所述的气雾剂递送设备和控制设备。所述控制设备被配置为控制所述气雾剂递送设备。所述气雾剂递送设备被配置为向用户递送气雾剂。所述气雾剂递送设备可以是针对诸如飞利浦ineb的高端雾化器的自适应气雾剂递送设备。所述气雾剂递送设备可以是基于网孔的雾化器。

根据本发明，还提出了一种用于控制医学气雾剂递送设备的方法。所述方法包括以下步骤(不必按此顺序)：

a)提供吸气长度数据，并且

b)基于所提供的吸气长度数据来选择第一气雾剂递送模式或不同的第二气雾剂递送模式。

在范例中，所述方法包括基于所提供的吸气长度数据以及对所述第一气雾剂递送模式或所述第二气雾剂递送模式的选择来计算针对所述用户的随后的吸气的目标吸气时间的步骤。在选择所述第一气雾剂递送模式的情况下，所述方法可以包括基于目标吸气模式来计算所述目标吸气时间的步骤。在选择所述第二气雾剂递送模式的情况下，所述方法可以包括以下步骤：将所提供的吸气长度数据处理成移动平均值，并且优选处理成三次呼吸移动平均值，并且基于该移动平均值并且优选基于该三次呼吸移动平均值来计算所述目标吸气时间。在范例中，所述方法包括基于所述目标吸气时间和屏气值来计算针对所述用户的随后的吸气的目标气雾剂脉动长度的步骤。

根据本发明，还提出了一种计算机程序单元，其中，所述计算机程序单元包括程序代码模块，当所述计算机程序在控制用于医学气雾剂递送设备的控制设备或医学气雾剂递送系统的计算机上运行时，所述程序代码模块用于使得根据设备型独立权利要求所述的用于医学气雾剂递送设备的控制设备或医学气雾剂递送系统执行根据方法型独立权利要求所述的用于控制医学气雾剂递送设备的方法的步骤。

应当理解，根据独立权利要求所述的用于医学气雾剂递送设备的控制设备、医学气雾剂递送系统、用于控制医学气雾剂递送设备的方法、用于控制这样的设备或系统的计算机程序单元以及存储有这样的计算机程序单元的计算机可读介质具有相似和/或相同的优选实施例，尤其是如在从属权利要求中所定义的。还应当理解，本发明的优选实施例也能够是从属权利要求与各自的独立权利要求的任何组合。

参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将是明显的并且得到阐明。

附图说明

下文将参考附图描述本发明的优选实施例。

图1示出了具有控制设备的医学气雾剂递送系统的范例的示意图。

图2示意性且示范性示出了如何在设备引导的模式与用户引导的模式之间进行选取。

图3示意性且示范性示出了如何计算和调整设备引导的目标吸气时间和脉动长度。

图4示意性且示范性示出了如何计算用户引导的目标吸气时间。

图5了示出了用于控制医学气雾剂递送设备的方法的范例的基本步骤。

具体实施方式

图1示意性且示范性示出了医学气雾剂递送系统1的实施例。所述医学气雾剂递送系统1包括气雾剂递送设备2和控制设备10。控制设备10控制气雾剂递送设备2，并且气雾剂递送设备2向用户递送气雾剂。

所述控制设备提供吸气长度数据并且基于所提供的吸气长度数据从至少第一气雾剂递送模式或不同的第二气雾剂递送模式来选择气雾剂递送模式。所述第一气雾剂递送模式和所述不同的第二气雾剂递送模式是以下中的一种：目标吸气模式、潮气呼吸模式、连续气雾剂递送模式以及呼吸致动的递送模式。

控制设备10包括提供单元11和控制单元13。提供单元11提供吸气长度数据。所提供的吸气长度数据在此基于在用户的先前的吸气期间检测到的用户吸气时间。

所述处理单元基于所提供的上一吸气长度数据ti相对于阈值δ来选择第一气雾剂递送模式或不同的第二气雾剂递送模式，如在图2中示意性示出的。所述第一气雾剂递送模式在此是设备引导的模式，即，目标吸气模式(tim)。所述第二气雾剂递送模式在此是用户引导的模式，即，潮气呼吸模式(tbm)。

当选择第一气雾剂递送模式或第二气雾剂递送模式时，控制单元13基于所提供的吸气长度数据以及对第一气雾剂递送模式或第二气雾剂递送模式的选择来计算针对用户的随后的吸气的目标吸气时间。在选择第一气雾剂递送模式的情况下，控制单元13基于目标吸气模式来计算目标吸气时间。在选择第二气雾剂递送模式的情况下，控制单元13将所提供的吸气长度数据处理成三次呼吸移动平均值，并且基于该三次呼吸移动平均值来计算目标吸气时间。针对这两种模式，将在下文中示出对目标吸气时间的计算。

在选择第一目标吸气(tim)气雾剂递送模式的情况下，控制单元13基于目标吸气模式来计算目标吸气时间。图3示意性且示范性示出了如何计算和调整目标吸气时间。在对用户发信号以呼气与实际呼气之间的持续时间是δt。在对用户发信号以呼气与实际呼气之间的期望反应时间是κ。用于确定下一目标的系数是i和j。如果持续时间δt大于编程的阈值(例如，500ms，要能在0ms与1000ms之间进行编程)，那么用户可以发现目标吸气体积过小，并且可能期望应对增加的目标吸气时间。因此，目标吸气时间被增加例如2％。如果持续时间δt小于编程的阈值(例如，-300ms，要能在0ms与1000ms之间进行编程)，那么用户已经非常快速地对反馈信号做出反应并且可能迫切需要呼气。这暗示用户不能应对这样的长的目标吸气时间。目标吸气时间将减小例如2％。

另一因素是呼气的持续时间te。如果呼气的持续时间te短于上一吸气时间ti，那么用户可能不顾一切地达到下一吸气。这将暗示由目标吸气时间决定的最小体积是可能是不足的。目标吸气时间因此将增加例如1％。如果呼气的持续时间te是长的(大于三倍的吸气持续时间，3*ti)，那么这可以指示用户必须从他的/她的口中移除医学气雾剂递送设备2并且进行多次呼吸以恢复。目标吸气时间因此将减小例如1％。

使用如上所示的吸气时间、呼气时间、反应时间以及先前的最大目标吸气时间来确定最大目标吸气时间。

图3还示意性且示范性示出了如何将针对用户的随后的吸气的目标气雾剂脉动长度ωn计算为目标吸气时间θn与屏气值bh之间的差，以用于在设备引导的模式中操作。

在选择第二潮气呼吸(tbm)气雾剂递送模式的情况下，控制单元13将所提供的吸气长度数据处理成三次呼吸移动平均值，并且基于该三次呼吸移动平均值来计算目标吸气时间。

图4示意性且示范性示出了如何基于吸气时间ti和屏气值bh来计算针对用户的随后的吸气的最小目标气雾剂脉动长度ωn，以用于在设备引导的模式中操作。如果所计算的潮气量tv小于例如0.25升的阈值tvl或者三次呼吸移动平均结果3bma减去屏气值bh小于三次呼吸移动平均结果3bma的一半，那么最小目标气雾剂脉动长度ωn被计算为三次呼吸移动平均结果的一半。然而，如果三次呼吸移动平均结果3bma减去屏气值bh大于三次呼吸移动平均结果3bma的一半，并且所计算的潮气量tv大于阈值tvl，那么气雾剂脉动长度ωn是三次呼吸移动平均结果3bma减去屏气值bh。

如果吸气时间大于例如2秒的阈值δ，那么目标气雾剂脉动长度是最大目标吸气时间减去屏气值，并且目标吸气时间被设定为最大吸气目标时间。其中，使用如上所示的吸气时间、呼气时间、反应时间以及先前的最大目标吸气时间来确定最大目标吸气时间。如果吸气时间小于例如2秒的阈值δ，那么目标气雾剂脉动是最小目标气雾剂脉动长度，并且最小目标吸气时间被计算为三次呼吸移动平均结果的百分比。这可以是50％与95％之间的值。

在每一个吸气循环结束时将这些确定的值存储在医学气雾剂递送设备2中。当开启医学气雾剂递送设备2以开始新的处置时，加载和使用所存储的值。这意味着用户能够从上一结束的点开始新的处置。

图5了示出了用于控制医学气雾剂递送设备2的方法的步骤的示意性概览视图。所述方法包括以下步骤(不必按此顺序)：

-在第一步骤s1中，提供吸气长度数据。

-在第二步骤s2中，基于所提供的吸气长度数据来选择第一气雾剂递送模式或不同的第二气雾剂递送模式。

所述方法可以包括基于所提供的吸气长度数据以及对第一气雾剂递送模式或第二气雾剂递送模式的选择来计算针对用户的随后的吸气的目标吸气时间的另外的步骤。在选择第一气雾剂递送模式的情况下，所述方法可以包括基于目标吸气模式来计算目标吸气时间的步骤。在选择第二气雾剂递送模式的情况下，所述方法可以包括以下步骤：将所提供的吸气长度数据处理成移动平均值，并且优选处理成三次呼吸移动平均值，并且基于该移动平均值并且优选基于该三次呼吸移动平均值来计算目标吸气时间。所述方法可以包括基于目标吸气时间和屏气值来计算针对用户的随后的吸气的目标气雾剂脉动长度的另外的步骤。

在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其适于在适当的系统上执行根据前述实施例中的任一个的方法的方法步骤。

因此，计算机程序单元可以被存储在计算机单元中，所述计算机程序单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引发对上述方法的步骤的执行。此外，该计算单元可以适于操作上述装置的部件。该计算单元能够适于自动操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，可以装备数据处理器来执行本发明的方法。

本发明的该示范性实施例覆盖从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助于将现有程序更新转换为使用本发明的程序的计算机程序二者。

另外，计算机程序单元可以能够提供所有必要步骤以完成如上所述的方法的示范性实施例的流程。

根据本发明的另外的示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如，cd-rom，其中，该计算机可读介质具有被存储于所述计算机可读介质上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前面的章节所描述。

计算机程序可以被存储和/或被分布在合适的介质上，例如，与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式被分布，例如，经由互联网或其他有线或无线的电信系统被分布。

然而，计算机程序也可以被呈现在网络上，如万维网，并且能够从这样的网络被下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例中的一个所述的方法。

必须指出，本发明的实施例是参考不同主题来描述的。尤其地，一些实施例是参考方法型权利要求来描述的，而其他实施例是参考装置型权利要求来描述的。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下的描述中推断出，除属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为在本申请中被公开。然而，所有的特征都能够被组合来提供多于特征的简单加合的协同效应。

尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。