呼吸驱动吸入器的依从性监控模块的制作方法

技术领域

本公开总体上涉及对经由吸入器的药剂给予的病人依从性的监控。更具体地说，本公开涉及微型压力传感器用于呼吸驱动吸入器中的顺应性监测。

背景技术：

吸入器或喷气器(puffers)用于经由肺将药物递送进入人体。它们可用于，例如治疗哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)。吸入器的类型包括定量吸入器(metered dose inhalers)(MDIs)，干粉吸入器(DPIs)和喷雾器(nebulisers)。

现代呼吸控制喷雾器通常分成两种类别中的一种：呼吸加强的(breath enhanced)或呼吸驱动的(breath actuated)。呼吸加强的喷雾器使用病人空气流控制包含药物的气溶胶流向病人。因为气溶胶在这些喷雾器中连续不断地产生，一部分被浪费到环境中。呼吸驱动的喷雾器使用吸入和/或呼出检测用以利用病人呼吸打开和关闭气溶胶发生器(aerosol generator)。这与呼吸加强的喷雾器相比提高了效率，因为小量(如果有的话)药物被损失到环境中。呼吸驱动装置中的检测通常通过热和/或压力传感器。

不考虑使用的装置，在呼吸药物递送中面临的常见问题是如何监控病人坚持性和依从性。

坚持性按照药方标签(prescription label)处理病人，例如，每天服用规定数目的剂量。如果药方要求每天两个剂量，并且病人一天正在服用两个剂量，它们被认为是100％坚持。如果病人一天正在仅仅服用一个剂量，它们被认为是50％坚持。在后种情况中，病人没有得到他们的医生规定的治疗。

依从性，在另一方面，涉及病人如何使用他们的药物递送装置。如果以有效治疗推荐的方式使用，他们是100％依从。但是如果没有适当地使用，他们小于100％依从。呼吸驱动吸入器的使用涉及以特定方式吸入；例如，吸入可能需要足够长时间和足够努力以夹带全剂量的药剂。对一些病人来说，例如，小孩和老人，满足完全依从性的要求可能会非常困难。但是不能到达100％依从性会降低规定药剂的效力。

当医生规定药物时，那个治疗的功效完全依赖于病人适当地使用他们的装置和每天使用适当数目的次数。如果他们没有这样做，病人很可能会经历他们的状况没有改善。没有验证病人坚持性/依从性的任何工具，还要面对没有改善可看见的病人，医生可能没有选择只能规定更强的剂量或甚至更强的药物。在一些情况下，这可能将病人推向危险中。如果医生有一些方法确认病人实际上得到了规定的药物这就可以避免。

一些制药公司追随的方法已经将累积剂量计数器加入到他们的药物递送产品。例如。剂量计数器可以通过按压驱动按钮或打开帽子或盖子来触发。一些呼吸驱动吸入器包括通过打开气溶胶阀触发的坚持性剂量计数器，指示病人已经努力吸入足以释放一剂量的药剂。虽然这向病人和照顾者提供装置已经被使用的客观证据，但是仍然不能提供任何类型的依从性信息。没有方法确定使用者是否已经吸入整个剂量，或是否他们的吸入仅仅足以驱动气溶胶阀然后停止吸入或将他们的吸入的强度减少到药物能被夹带进入空气流的水平以下。照此，需要不仅仅提供坚持性信息而且提供依从性信息的产品。

呼吸量计是用于测量由病人的肺吸入或呼出的空气的体积的仪器。呼吸量计测量换气，空气进入和呼出肺的运动。从被称为呼吸描记图的迹线，呼吸量计的输出，有可能鉴定异常(阻塞性或限制性)换气模式。目前的呼吸量计使用各种各样的不同测量方法，包括压力传感器、超声波和水位表。

为了监控与呼吸有关的气流，压力传感器是最方便的，因为压力信息能被用于确定流量，该流量然后能被用于确定体积。

用于呼吸检测的压力传感器通常测量贯穿气道(airway)(通过该气道病人进行呼吸)截面的压力不同。这一般使用两个连接来进行，通过管子或其他合适的管道，将传感器连接到气道。也有可能使用通向气道的单个连接，具有开向大气的另一个端口。如果气道内的压力在气流被施加之前和之后被测量，单个端口计量式传感器(single port gauge type sensor)也能被使用，读数的不同代表在空气通道阻力(air path resistance)上形成的想要压力降。但是，与第一(没有气流)读数有关的不确定性通常很高。

不考虑使用的压力传感器的类型，压力传感器通常利用软管被连接到病人气道。这样的系统的缺点是与呈溢出药物或病人分泌物(粘液、痰等)形式的流体污染物有关的传感器损坏的可能性。为了将压力传感器与这样的污染物隔离，制造商经常利用弹性管子将压力传感器定位在离开测量位点一段距离。但是液体仍然可能凝结在管子中，在暴露于病人但是通常不可进入清洗的区域中为细菌生长创造环境。

传统压力传感器的另一个问题是热漂移；压力读数会随时间随着局部温度的改变而改变的现象。有可能使用额外的电路弥补这样的漂移，但是这增加成本和体积以及增大电源要求。这样的电路能被定位在压力传感器本身之中，但是考虑到传感器通常稍微远离被测量的气体，检测到的温度可能不代表那个气体。温度监控电路可定位在于病人身上，但是这增加额外的元件，附加成本和复杂性。

传统压力传感器的再一个问题是对高无线电频率(RF)暴露的敏感性。当很靠近无线电发射机(例如移动电话)操作时这会是一个实际的问题。其他潜在的来源包括无线通信装置，例如Wi-Fi路由器和无线电话，和各种各样的其他形式的信息技术(IT)设备比如无线网络打印机。一些传统压力传感器的另一个问题是滞后，压力传感器材料，例如变形之后返回它的原来形式、形状或位置的膜片(diaphragm)的磁阻。当从不同的方向(从目标压力的上面或下面)穿越相同压力时这作为输出的不同被观察到。当处理非常低的压力变化时，这样的偏移(offset)会足够大到掩饰被测量的信号。

技术实现要素：

本文描述的是新的依从性监控工具，其利用压力传感器，避免了上面描述的一些或全部问题。

根据第一个方面，提供了用于呼吸驱动吸入器的依从性监控模块，该模块包括：微型压力传感器，所述压力传感器的传感器端口经配置气动地结合到气流道(flow channel)(通过该气流道使用者能吸入)；处理器，其经配置用以接收源于吸入器的给药装置(dosing mechanism)的指示药物已经被释放的信号，接收来自压力传感器的敏感元件的数据，并且根据来自所述给药装置的所述信号和来自所述敏感元件的所述数据做出包含通过所述气流道的药物的呼吸的吸入符合成功给药的一个或多个的预定要求的决定，和发送器，其经配置用以响应所述决定，发出剂量报告。

微型压力传感器可以是微米机电系统(microelectromechanical system)(MEMS)压力传感器或纳米机电系统(nanoelectromechanical system)(NEMS)压力传感器。

所述成功给药的一个或多个预定要求可包括下列中的一个或多个：超过预定阀值的气流速度(flow rate)；超过预定阀值的吸入持续时间；至少在预定阀值持续时间超过预定阀值的气流速度；超过预定阀值的吸入的总体积；和超过预定阀值的峰值吸入气流(PIF)。

模块可被配置用于和吸入器一起使用，该吸入器包括用于使用者驱动的给药装置的启动的工具和用于呼吸驱动的药剂的释放的工具。

源于给药装置的所述信号在响应使用者驱动的给药装置的启动中可被发送。

所述发送器可以是无线的。

压力传感器可以是MEMS气压传感器(barometric pressure sensor)。传感器可以是压阻或电容MEMS压力传感器(piezo-resistive or capacitive MEMS pressure sensor)。

压力传感器、处理器和发送器的任何两个或更多个可被包括在单个集成电路中或片上系统(System on Chip)(SoC)中。

模块可进一步包括所述气流道(flow channel)，压力传感器被定位于气流道的内部，压力传感器可选择地被定位于气流道的内壁中的凹处。

模块可进一步包括所述气流道，压力传感器被定位于气流道的外部，所述传感器端口经由气流道的壁中的开口被气动地结合到气流道。

模块可进一步包括密封物，该密封物被安排以将传感器端口气动地结合到所述开口，所述密封物的至少一部分可选择地被夹在压力传感器和壁之间，所述密封物的至少一部分可选择地从所述壁的外表面延伸到其上安装压力传感器的表面，以便将压力传感器封装在邻近壁的气动室中。

所述壁和所述密封物可通过两次注模工艺(two-shot moulding process)制成。

模块可进一步包括夹在压力传感器和壁之间的导热衬垫(thermally conductive gasket)。所述导热衬垫可选择地充当密封物。

模块可进一步包括将所述传感器端口与所述气流道分开的空气可透过、水不可透过的过滤器。

压力传感器可包括金属外壳。

模块可被配置用以灭菌一个或多个所述主壳体部分之后被固定在吸入器的主壳体部分上(使用中的最上面)。

所述处理器可被包括在压力传感器中。

模块可进一步包括数据缓冲器，其被配置用以存储从压力传感器的敏感元件接收到的数据。所述数据缓冲器可以可选择性地被包括在压力传感器中。所述数据缓冲器可被配置用以存储相当于一个吸入/呼出波形的数据。所述数据缓冲器可以是先进先出(FIFO)数据缓冲器。

模块可进一步包括额外的MEMS气压传感器，其被配置用于监控环境气压活动。

发送器可被包括在收发器(transceiver)中，该收发器被配置用以传达来自压力传感器的数据和/或将数据送往压力传感器。发送器可以是无线的。所述无线发送器可以是Bluetooth^TM子系统，可选择地Bluetooth^TM低能(BLE)集成电路或片上系统(SoC)。

压力传感器和/或发送器可以被安装在印刷电路板(PCB)上。

模块可进一步包括电池，可选择地是纽扣电池，该电池被安排用以向压力传感器提供电力。

压力传感器可具有敏感度为20帕斯卡或更少。

压力传感器可包括敏感元件。处理器可被配置用以以大于或等于100Hz的频率测验所述敏感元件。

模块可进一步包括用于接通压力传感器和/或从低功耗状态唤醒压力传感器的控制工具。

所述控制工具可以被附接到吸口盖子(mouthpiece cover)上的轭(yoke)的移动激活，使得所述吸口盖子的打开造成所述轭以激活控制工具的方式移动。

所述控制工具可以是机械开关、光学传感器，加速计(accelerometer)或Hall效应传感器。

处理器可被配置用以响应所述控制工具，该控制工具通过从所述敏感元件获取皮重读数接通和/或唤醒压力传感器，以及随后使用所述皮重读数校正从敏感元件接收到的数据。

处理器可被配置用以从通过压力传感器的测量值的移动平均值确定动态零点，并且根据所述动态零点动态地校正压力传感器。

处理器可被配置用以过滤掉压力传感器固有的电噪声和/或从压力传感器的敏感元件接收到的数据中的环境异常。

模块可进一步包括可选择地与压力传感器集成在一起的温度传感器。可选择性地包括在压力和温度传感器中的一个的处理器可被配置用以将从从温度传感的敏感元件接收得到的数据确定的温度补偿应用于从压力传感器的敏感元件接收得到的数据。

吸入器可进一步包括吸口(mouthpiece)，所述传感器端口被气动地结合到与所述吸口气动连通的气流道。

根据第二方面，提供了包括第一方面的模块的呼吸驱动吸入器。

根据第三方面，提供了包括第一方面的模块的吸入器配件，其被配置用以被连接到吸入器使得所述传感器端口被气动地结合到与所述吸入器的吸口气动连通的气流道。

根据第四方面，提供了监控对经由呼吸驱动吸入器的药剂给予的病人依从性的方法，该方法包括接收源于吸入器的给药装置的指示药物已经被释放的信号；微型压力传感器，所述传感器的传感器端口被气动地结合到气流道(通过该气流道使用者能吸入)；测知所述传感器端口处的压力变化；接收来自传感器的敏感元件的数据；根据来自所述给药装置的所述信号和来自所述敏感元件的所述数据做出包含通过所述气流道的药物的呼吸的吸入符合成功给药的一个或多个预定要求的决定；并且响应所述决定，发送给药报告。

微型压力传感器可以是微米机电系统(MEMS)压力传感器或纳米机电系统(NEMS)压力传感器。MEMS压力传感器可以是MEMS气压传感器。传感器可以是压阻或电容MEMS压力传感器。

所述成功给药的一个或多个预定要求可包括下列中的一个或多个：超过预定阀值的气流速度(flow rate)；超过预定阀值的吸入持续时间；至少在预定阀值持续时间超过预定阀值的气流速度；超过预定阀值的吸入的总体积；和超过预定阀值的峰值吸入气流(PIF)。

该方法可进一步包括：使用额外的MEMS气压传感器监控环境气压活动；以及校正所述传感器，该传感器具有气动地结合到靠着所述额外传感器的所述气流道的传感器端口。

该方法可进一步包括接通传感器或从低功耗状态唤醒传感器；在响应接通或唤醒的传感器中，从传感器的敏感元件获取皮重读数；以及随后使用所述皮重读数校正从敏感元件接收到的数据。

该方法可进一步包括：从通过传感器的测量值的移动平均值测定动态零点；并且根据所述动态零点动态地校正压力传感器。

该方法可进一步包括利用从温度传感器的敏感元件接收到的数据将温度补偿应用于从压力传感器的敏感元件接收得到的数据。

该方法可进一步包括将从传感器的敏感元件接收到的数据储存在数据缓冲器中。所述数据可相当于一个吸入/呼出波形。

所述发送可以是无线的。所述无线传送可使用Bluetooth^TM协议，可选择地，Bluetooth^TM低能(BLE)协议。

该方法可进一步包括以大于或等于100Hz的频率测验传感器的敏感元件的处理程序。

该方法可进一步包括过滤掉固有电噪声和/或从传感器的敏感元件接收到的数据中的环境异常。

该方法可进一步包括从由传感器的敏感元件测知的数据确定由吸入器的使用者吸入或呼出的空气的体积。

根据第五方面，提供了计算机程序产品，包括由计算机处理器执行以完成第四方面的方法的说明书。

根据第六方面，提供了基本上如本文描述的依从性监控模块，参考附图。

根据第七方面，提供了基本上如本文描述的吸入器，参考附图。

根据第八方面，提供了基本上如本文描述的吸入器配件，参考附图。

根据第九方面，在此提供了基本上如本文描述的方法，参考附图。

根据第十方面，提供了基本上如本文描述的计算机程序产品，参考附图。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的实施例，其中：

图1到5阐明了关于气流道的呼吸检测的微型压力传感器的示例性装置。

图6是实例性传感器电子元件的原理图。

图7到13阐明了吸入器中依从性模块的实例性配置。

图14是阐明了实例性依从性监控方法的流程图。

图15是阐明了实例性用户设备交互的流程图。

图16A和16B是显示了测试数据的图表。

具体实施方式

图中显示的元件没有按比例绘制，仅仅用以阐明操作。同样的元件用同样的参考数字指示。

除了差别(两个端口)式(differential(two port)type)压力传感器和单个端口计量式传感器，利用在使用之前和之后做出的分开的测量值之外，如上面所讨论的，绝对或气压传感器是可用的。气压传感器参考真空。它们有时候被称为高度计，因为高度能从气压读数推断出来。这种类型的传感器通常不被考虑用于呼吸检测，因为它们的极宽的量程(20到110kPa)和极低的分辨率。考虑到典型呼吸属性如何可产生大约仅仅0.2kPa的压力变化，这会要求超过它的操作范围的极窄部分操作传感器。

但是，随着微型化，包括MEMS和NEMS技术的引入，很多改进的传感器现在是可用的。典型的MEMS气压传感器能够从20kPa到110kPa操作，并且当气动地结合到具有已知气流阻力的气流通道时能检测少于30lpm(升/分钟)的气流速度。

使用气压传感器能够使气压作为贯穿测量周期的基线使用，由此解决其他单个端口方法的不确定性。

并且，知道局部气压能提供对病人肺功能的一些了解。人们怀疑大气压力的变化，例如与接近风暴锋面有关的变化，可能对病人呼吸有影响，甚至可能与哮喘和COPD事件有关。

气压传感器已经在应力状态下，其具有在真空的装置中密封的集成参考端口(integral reference port)。这意味着他们在感兴趣区域具有低滞后。

由于它们的敏感元件极其小的尺寸和质量，MEMS传感器能够反应极其小的压力变化。一些能够分辨低达1Pa的压力变化。

MEMS压力传感器可包括传感器包中的全部必需的模拟电路。温度补偿和/或数字界面也能与压力传感器集成在一起。

例如，Freescale MPL3115A2MEMS气压计/测高仪芯片(压力传感器)是数字的，使用I²C界面向主人微型计算机传达压力信息。

MEMS压力传感器可被包装在金属中。这提供RF屏蔽和用于温度补偿的优良导热性。

MEMS压力传感器还成本低，展示出低功耗，并且非常小。这使它们特别适合用在手提和/或一次性装置中，该装置，例如可由电池(例如纽扣电池)提供电力。

小尺寸MEMS压力传感器使它们很容易并入到现有吸入器设计中。也可很容易将它们并入吸口或靠近吸口以更准确地测量由病人的吸入或呼出造成的压力变化。

微型气压传感器可仅仅使用通向空气通道的小孔被直接连接到病人气道，这不要求任何类型的管子。这使水分凝结和与弹性管子有关的潜在细菌生长的可能性最小化。可包括内部密封物，例如凝胶密封物以保护传感器元件不受污染。

这种类型的装置的实施例显示在图1中。微型气压传感器110靠着气流道120(通过该气流道病人呼吸)放置。空气流基本上是箭头130指示的轴向。传感器端口111是密封的，与气流道壁122中的开口121一致，通过气动的(密封的)密封物140。(注意，只要传感器端口和气流道之间存在气动连接，密封就不需要完全密封)。传感器端口111可选择地包括过滤器，例如空气能透过，水不可透过的过滤器。

气流道和密封物可通过两次注模工艺制成。压力传感器110可被安装在印刷电路板(PCB)150上以提供到电源和其他电子元件的连接。

不是围绕开口121和传感器端口111之间的通道定位密封物140，而是整个微型压力传感器可被封装在邻近气流道的腔室中，如图2中阐明的。气动密封物240位于传感器占用空间(footprint)的外部，并且从气流道壁222的外部一直延伸到表面250，传感器210安装在表面250上面(例如，PCB的组件表面)。图2显示横截面；气动密封物240围绕传感器210的周界，不论它是圆的、正方形的、长方形的或任何其他形状。密封物240，传感器底座250和气流道壁222因此形成与外部环境(除位于开口221的气流道之外)气动地隔开的腔。传感器端口211处的压力因此与开口221处的气流道中的压力平衡。

由于具有内置温度补偿的MEMS传感器是可用的，可能对外部热传感器的使用没有任何需要。补偿可正好在测量位点被提供，增加补偿的准确性。具有内置温度补偿的MEMS传感器还能充当紧凑呼吸温度计，向病人和/或他们的照料者提供进一步的信息。如果传感器的外壳是金属的，那么不仅仅是与RF射频场(RF fields)(例如与移动电话或附近干扰有关的RF射频场)隔离的敏感内部电路，而且传感器还将迅速与局部温度平衡以便提供最佳温度补偿。

在图1和2的实施方案中，微型传感器与气流道壁通过空气隙分离开。为了提高微型传感器迅速检测气流道温度的变化的能力，可以使用导热衬垫，如图3所示。(图3在其他方面类似于图2)。

在图3的示例性装置中，导热衬垫360，例如用于晶体管散热片(transistor heat sinks)的硅树脂类型，被提供在微型传感器310的外壳(可选择金属)和气流道壁322之间。被衬垫覆盖的邻接面积越大，温度平衡越快。衬垫360因此可基本遍布面对气流道壁322的传感器310的整个表面。

图4显示了一个实例性装置，其中导热衬垫460由空气不可透过物质制成，其针对传感器410和气流道422(它被压缩两者之间)的表面轮廓变形。它因此当同时充当气动密封物的时候提供优良的热连接，消除了对隔开密封元件的需要。

定位邻近气流道的传感器的一个替代方案是将整个传感器放置在被监控的装置的低气压气道中，如图5阐明的。例如，传感器可被放置在DPI壳体中或加压的MDI(pMDI)的‘靴子(boot)’中。(术语靴子指的是通常保存有药罐的吸入器的躯壳)。在这个装置中，传感器真实地测量气道本身的压力(和可选择地，温度)，提供提高的准确性。因此不需要任何密封元件创造气流道520和传感器端口511之间的气动导管，或不需要任何导热衬垫帮助它们之间的温度平衡。提供具有任一进入外部压力环境(用于参考目的)的入口的传感器也不是必须的，因为参考已经以真空参考的形式内置在传感器本身中。

在图5的实施例中，微型气压传感器510被安装在气流道壁522的内部，可选择地通过PCB550。气流道壁522可包括凹进部分523，传感器510被定位其中(如所示)以减少对530指示的空气流的破坏。例如，这样的凹处523的深度可基本上等于传感器510的厚度使得对于传感器510的两侧来说，包括传感器端口511的传感器的表面与气流道壁522的内表面齐平。凹处523可以是壁522的大体积切掉或相对于剩余部分径向向外延伸的壁的一部分，如所示。

应该注意由于它们的小尺寸，MEMS压力传感器能被用于监控经过，例如喷雾器、DPIs或pMDIs的病人气流，因此促进低成本依从性监控，除了坚持性监控之外/代替坚持性监控，其确认装置驱动。所述依从性监控可使用辅助装置执行，该辅助装置通过通向被监控的气道(或给药装置本身中的)小孔结合到给药装置。MEMS传感器的小尺寸、高性能和低成本使它们理想地适合于当尺寸和重量对使用者(他/她可能不得不一直随身携带他们的吸入器)来说是主要考量的情况下的这样的应用。

如果来自微型压力传感器的输出是数字，全部低水平信号处理可在传感器中进行，保护它不受外部干扰。这使利用大约几十帕斯卡的信号的工作有可能没有很多具有外部电路的传统传感器会挑战的困难。

图6图示显示了实例性微型气压传感器的一些电子部件。传感元件601将模拟信号传递给模数转换器(ADC)602。ADC 602数字输出信号然后通过滚动平均过滤器(rolling average filter)经过多次循环被平均以减少噪声。各种各样的平均值可在程序控制下被选择以便平衡针对响应时间的噪声(noise against response time)。

作为一个实施例，块(block)603代表了选择八个不同过采样(oversample)(即，筛选(filter))比率中的一个在604输出的工具。最快的响应与OSR＝l有关，但是这也是噪声最大的设置。相反地，OSR＝128引进最小的噪声，但是具有最慢的响应。根据特定应用可选择最佳的设置。利用OSR设置为16，输出对大部分呼吸应用来说是足够清楚的并且更新时间是足够快的。

例如为了记录病人气流属性，创键与由传感器检测的压力的实时波动有关的波形可能是想要的。如果一个人每次从传感器的单个读数(single readings)建立这样的波形，新数据变得可供利用，由于与每次轻敲(tap)有关的延迟，产生的波形会展示出阻断的假象波形(blocky artefacts)，而不是平滑的波形。但是通过在合适的频率(例如大约100Hz)操纵ADC 602，并且以相同的速度读取数据，代表每次轻打的数据被进一步平均，导致更平滑的波形。

平均输出然后被传递到循环先进，先出(FIFO)缓冲器(未示出)，用于存储直到数据可通过连接的集成在装置中的处理器来处理，或被传输用于卸载处理。这样的FIFO缓冲器可以，例如，存储大约等于或稍大于一个典型呼吸波形的许多采样以保证整个吸入/呼出属性能被捕获。在波形不需要实时的情况下，使用缓冲器减少传感器的串行端口的需要。随着通讯系统的添加，有可能监控病人坚持性和依从性并将这样的信息，例如包括病人气流属性，传达到使用者装置，例如智能电话或平板电脑。从使用者装置数据可选择地被传达到照料者的装置，例如，医生的个人电脑(PC)。这可使用有线连接，例如经由通过串行总线(USB)端口来进行。或者，利用无线技术，有可能将结果传达到外部世界，不以任何有效方式干扰外壳内的产品。合适的无线技术可包括，例如，WiFi技术(例如IEEE802.11)、医疗体域网(Medical Body Area Network)(MBAN)技术(例如IEEE 802.15)，近场通讯(Near Field Communication)(NFC)技术、移动技术(例如3G)和Bluetooth^TM技术(例如Bluetooth^TM低能耗(BLE))。无线收发器，例如呈BLE芯片形式，可被连接到微型传感器或与它集成在一起。

这样的无线连接可被用于，例如实时报告装置驱动和/或具有日期和时间戳的测知的吸入。这个数据可以是外部处理过的，并且如果这样的处理结果是确定药方应该被再装满，警报可被发送到病人和/或照料者和/或药剂师。警报可经由吸入器的一个或多个用户界面(例如LED和/或蜂鸣器)或经由文字信息或电子信函来提供。作为另一个实施例，如果在排定给药时间之后的预先确定了的期间内没有接收到给药报告，提示可被发送到病人和/或照料者。例如如果使用频率超过安全阀值也可以产生警报。依从性模块可直接或间接与下列中的一个或多个通讯：病人或照料者(例如医生、护士、药剂师、家庭成员或看护者)的用户装置(比如移动手机，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑)，例如健康服务提供商或吸入器或药物制造商或经销商的服务器，或云存储系统。这样的通讯可以通过网络，例如互联网，并且可能涉及专业的应用(dedicated app)，例如在病人的智能手机上。

依从性监控工具(比如一个或多个传感器，例如装置驱动传感器比如检测坚持性和依从性报告工具的机械开关，例如检测用于适当剂量递送的足够气流的微型压力传感器)和依从性报告工具(比如无线发送器或有线输出端口)可被包括在单个模块中。这个模块可作为用于附接到现有的或稍稍改进的吸入器设计的分开的吸入器配件/升级版销售。或者，依从性监控模块可在制造过程中被并入吸入器。不要求依从性监控模块的全部部件都被包括在单个物理单元中，虽然可以是这种情况。在吸入器配件版本的情况中，模块可由一个或多个可连接单元组成。在模块并入吸入器的情况中，独立部件可位于吸入器之中或之上的任何适当的位置，并且不需要比他们运行要求任何更进一步的集合或连接。

传感器可以，例如，用在PCT专利申请公开号WO 01/97889、WO 02/00281、WO 2005/034833或WO 2011/054527中描述的呼吸驱动干粉吸入器类型中。这些吸入器被配置使得使用者经过吸口的吸入导致通过装置的空气流夹带干粉药剂。吸入也导致另一个空气流从外部进入吸入器。吸入器包括涡流室和室壁，在该涡流室中两个空气流相互碰撞，室壁用以分解干粉药剂的聚集用于更有效的递送。

这些吸入器包括剂量计数装置，用于确定由用户开启之后从料斗(hopper)进入给药室(dosing chamber)的大剂量粉末已经被计量。剂量计数系统包括爪，该爪在通过剂量计数系统计量到吸口的药剂剂量过程中沿预定路径可移动。剂量计数器包括绕线筒(bobbin)、可旋转缠线框(spool)和在绕线筒上接收的滚制带状物(rolled ribbon)，围绕绕线筒的轴可旋转。带状物在其上有标记，该标记在固定在缠线框上的带状物的第一端和放置在绕线筒上的带状物的第二端之间连续延伸。剂量计数器还包括齿，该齿从缠线框径向向外延伸进入预定的爪的路径以便缠线框通过爪被旋转并且带状物在计量通向吸口的剂量的过程中在缠线框上行进。

但是，这些吸入器不包括任何确定剂量是否已经被成功地给予的工具。在穿过吸入器的空气流通道中的任何地方或与空气流通道流体连通的任何地方添加微型气压传感器可使依从性监控能够进行，由于这样的微型传感器可收集足够的数据用以指示病人是否是以适当的方式(例如，足够努力和足够长)吸入以接受全剂量的药剂。

结合源于剂量计量系统的指示在吸入之前大剂量药剂可使用于气流道(通过该气流道病人吸入)的信号，这个信息足以确认剂量已经被成功地给予。

信号可以任何方便的方式从剂量计量系统得到。例如，电子开关可被安排使得它通过爪的运动或缠线框的旋转来驱动。这个开关可被连接到处理器的输入电路使得剂量被计量时处理器接受电子脉冲。

图7到9阐明了依从性模块如何可被集成在这样的吸入器中的详细说明。

图7阐明了一个实施例，其中PCB 750载有MEMS压力传感器，并且可选择地，处理器和发送器被并入接近吸口770的吸入器700壳体中。在图7A中，吸口770被盖子780隐藏。在图7B中，盖子780被拉下以暴露吸口770。盖子780被连接到轭790使得当向下摇动盖子780时暴露吸口770，向下拉轭790关闭触觉开关795。当开关795关闭时，电连接在PCB 750和电池755(比如纽扣电池)之间形成，以便仅仅当吸口盖子780打开时PCB 750被供电。当它被需要时这帮助保存电池电量。或者，PCB 750可一直连接到电池755，但是关闭开关795(或激活一些其它开关工具，例如，光学传感器、加速计或Hall效应传感器)可从电量保存睡眠模式唤醒PCB 750。

图8显示了一个替代装置。与图7中显示的实施例类似，吸口870通过向下摆动盖子880(这导致拉下轭890)被暴露。但是在这个实施例中，PCB 850(还是载有MEMS压力传感器，和可选择地，处理器和发送器)被并入吸入器800壳体的中间部分。轭890形成“n”形状以当吸入器800被定向(在向下末端处吸口保持水平)供使用时在PCB的左边和右边以及上面。图8B显示了当盖子关闭时PCB和轭的放大图。图8C显示了当盖子打开时的类似图。在图8C中，拉下轭890的水平部分用以关闭触觉开关895。类似于图7中的实施例，当开关895关闭时，电连接在PCB 850和电池855(比如纽扣电池)之间形成，使得仅仅当吸口盖子880打开时PCB 850被供电。或者，PCB 850可一直被连接到电池850上，但是关闭开关895(或激活一些其他开关工具，例如，光学传感器、加速计或Hall效应传感器)可从电量保存睡眠模式唤醒PCB850。

进一步的替代装置以部分分解形式被显示在图9中。类似于图7和8中显示的实施例，吸口970通过向下摆动盖子980(这导致拉下轭990)被暴露。但是在这个实施例中，PCB950(还是载有MEMS压力传感器，和可选择地，处理器和发送器)被并入吸入器900壳体的顶部。围绕PCB 950颈圈997在吸入器900的制造即将结束之际被固定在轭(未显示)的顶部之上。这可在灭菌吸入器壳体部分之后进行。这样比较有利，因为灭菌过程会破坏PCB 950上的敏感电子元件(sensitive electronics)。在这个实施例中，轭990被配置以当吸口盖子980打开提升。这向上推轭990的水平顶部(其与图8中显示的类似)以关闭触觉开关995。类似于图7和8的实施例，当开关995关闭时，电连接在PCB 950和电池955(比如纽扣电池)之间形成，使得PCB 950仅仅当吸口盖子980打开时被供电。或者，PCB950可一直连接到电池955上，但是关闭开关995(或激活一些其他开关工具，例如，光学传感器、加速计或Hall效应传感器)可从电量保存睡眠模式唤醒PCB950。

通过(可选择地有色的)窗户可见的指示发光二级管(LEDs)或显示在吸入器900的外部，优选地在给药期间使用者可得看见的位置的光导管952也可由电池955供电，并且可由PCB上的处理器控制。通过例如用不同的颜色和闪光组合指示例如吸口盖子被打开(因此吸入器被启动用于给药)和/或是再装满处方的时候了和/或(根据压力传感器读数处理)给药完成了/还没有完全完成，LEDs 952可用于向使用者和/或照料者提供信息。

另一个替代装置显示在图10中。在这种情况中，连接到铰链式吸口帽子(未显示)的轭1090载有由部分顺应性材料(compliant material)制成的波纹管(bellows)1091。

图10A显示了当帽子关闭时的波纹管的位置。弹簧臂1092的脚被接收在波纹管的上部壁中的凹处1093。凹处1093的底部因此推动脚的下表面使得弹簧臂向上偏。这导致弹簧臂1092的头关闭开关1095，这将PCB 1050保持在睡眠模式。

图10A显示了当轭1090和波纹管1091因此稍微向上移动时装置随帽子的打开开始。弹簧臂1092保持与开关1095接触，顺应性的波纹管材料缓解任何额外的张力，该额外的张力否则会打开开关因为凹处1093的底部弯曲以承担张力。

图10C显示了当帽子完全打开时的装置。轭1090和波纹管1091向下移动脱离弹簧臂1092，该弹簧臂向下放松远离开关1095。开关1095因此被打开，唤醒PCB 1050。

可选择地，无头螺丝可被包括用以调整开关和弹簧臂之间的接触。

作为另一个实施例，传感器可被用于PCT专利申请公开号WO 01/93933或WO92/09323中描述的呼吸驱动加压气溶胶吸入器类型。这些吸入器包括用于释放测量剂量的药剂的工具，该释放工具包括用于通过施加能够驱动递送工具的预载荷(preload)启动装置的工具，用于施加能够防止递送工具驱动的抗气动力的工具和能够释放抗气动力以允许预载荷驱动递送工具和分发药剂的释放装置。气动抗力能通过包括例如膜片、活塞筒、波纹管或弹簧的装置来建立。经过阀或穿过叶片装置(vane mechanism)的吸入允许预载荷驱动气溶胶阀以释放药剂。虽然对这样的吸入器来说通过测定什么时候装置被启动和/或什么时候气溶胶阀打开可监控坚持性，但是它们不包括任何确定使用者是否已经吸入整个剂量的工具。再次，在穿过吸入器的空气流通道中的任何位置或与空气流通道流体连通的任何位置引入MEMS气压传感器，结合用于确定什么时候装置已经被启动和/或什么时候气溶胶阀打开的工具可使依从性监控能够进行。

启动装置可导致预载荷被施加到递送工具和载荷(load)被施加到电子开关。这个开关可被连接到处理器的输入电路使得当装置被启动时处理器接受电子脉冲。或者或此外，电子开关可被安排以通过气溶胶阀的运动或气溶胶阀之前的阀或叶片装置的运动被驱动。这个开关可被连接到处理器的输入电路使得当气溶胶被释放到气流道(通过该气流道病人吸入)时处理器接受电子脉冲。开关可以是例如，机械的、光学的、接近性(proximity-based)的或是加速计。

图11到13阐明了依从性模块如何能被集成在这样的吸入器中。

图11显示依从性模块1150位于吸入器1100的底部。

图12A,B和C显示依从性模块1250位于分别是吸入器1200的背面的顶部、中间部分和底部。

图11和12的依从性模块可在吸入器的制造过程中加入，或可以是可后来固定在吸入器之上的可选配件。也就是说，模块可经由固定工具被连接(可选择地可逆地)到吸入器并且与吸入器内部和因此经由一个或多个吸入器壳体中的小孔与空气流动通道流体连通。

图13阐明了依从性模块1350可如何被并入吸入器顶部。图13A显示了固定环(retainer ring)1390的默认位置，向上推触觉开关1395打开它。随着开关1395打开，依从性模块1350和电池1355(比如纽扣电池)之间的不存在电连接。图13B显示了当吸入器被启动供使用时固定环1390的位置，相对开关1395被降低以关闭它以便依从性模块1350被供电。

图13C阐明了图13A和B中显示的吸入器的制造的最后阶段。依从性模块1350被降低到吸入器壳体之上，然后帽子1398被固定在适当的位置。正如图9的实施例，LED指示器1352可被提供。

应该注意到因为MEMS气压传感器响应会随时间改变的环境气压，注意力应该放在任何随后的传感器输出信号分析基于的原始读数上。自动零读数(即皮重)可在监控任何吸入信号之前被立即执行。虽然对这个数值来说有可能在响应局部环境气压变化中随时间改变，但是如果治疗在几分钟之内完成不期望造成任何问题。或者第二气压计芯片可被用于记录气压活动，允许主芯片专门被用于呼吸检测。

给药完成处的点(肺活量达到峰值的地方)可对应气流倒转方向处的点。因此，当来自压力传感器的数据指示气流方向已经倒转时处理器可做出给药完成的决定。

不是全部处理都需要模块去做。任何或全部处理都可交给外部数据处理装置。无线方案(例如包括BLE模块)可用于将病人气流属性发送到应用(app)，该应用然后可计算具体呼吸参数。吸入器可因此将这样的任务要求的处理交给，例如智能电话处理器。这会促进对吸入器来说可能的最小的形态因素。这个方法的进一步的优势是在智能电话上运行的软件比在吸入器上运行的软件可更容易被更换。

图14阐明实例性依从性监控方法的流程图。在步骤1410中，使用者例如通过按压按钮或打开吸口盖子启动他们的吸入器供使用。在1420中，使用者开始通过吸入器的吸口吸入。在1430中，依从性模块的处理器接收剂量释放信号。这个信号在响应1410中的吸入器启动中或在响应压力传感器或其他测知吸入已经开始的装置中可已经通过给药装置被传送。例如，吸入可造成阀的打开，阀打开导致释放药剂进入气流道(通过该气流道使用者正在吸入)和驱动电子开关以触发剂量释放信号。在1440中，MEMS压力传感器检测气流道中的压力变化。在1450中，处理器接收来自传感器的数据。在1460中，处理器从传感器数据确定成功给药的一个或多个预定要求已经被满足。例如，传感器数据可指示气流道中的吸入方向的气流速度至少在预定阀值持续时间超过预定阀值。或者，传感器数据可被处理使得气流速度在传感器检测吸入以确定总吸入体积的时间周期内被积分，这个体积可与成功给药的预定最小体积比较。在1470中，给药报告在响应处理器的决定中被传送，例如通过无线发送器或经由有线输出。

图15是阐述了用于指示针对使用者和外部实体的呼吸驱动吸入器依从性数据的实例性控制逻辑的流程图。实施性吸入器配备有指示器LED、蜂鸣器和无线发送器。它还具有连接到给药装置的帽子使得帽子的打开启动吸入器，通过使大剂量药剂可用于气流道(通过该气流道使用者然后能吸入)。为使下个剂量可用，帽子必须被关闭，然后再次被打开。MEMS压力传感器被安排以测知经过气流道的吸入，进一步的传感器(例如开关)被安排以检测帽子的打开和关闭。

在1510，吸入器处于睡眠模式。帽子的打开在1520中唤醒吸入器和在1530中接通LED。如果依从吸入(即，吸入满足确认给药完成要求的任何标准)在1540中被检测到，在1550中LED被关掉并且蜂鸣器发出简短的确认蜂鸣声。如果帽子然后在1560中被关闭，在1590中指示剂量已经成功服用并且装置正确地关闭的依从性数据被发送到例如使用者或照料者的装置。吸入器然后回到睡眠模式。

如果在1560帽子没有关闭，在1561装置进入超时循环(timeout loop)。如果超时发生，在1562长时间的错误蜂鸣声被发出。指示剂量已经服用，但是装置保持开启，因此没有准备好用于随后给药的依从性数据然后在1590中在吸入器重新进入睡眠模式之前被发送。如果装置是救援吸入器，例如在哮喘发作的期间使用，这个类型的依从性数据可指示药物已经被成功服用但是没使使用者恢复。自动系统可因此在原位呼叫护理人员到使用者位置(该位置例如由于吸入器或使用者装置(例如与吸入器通讯的智能电话或平板电脑)中的GPS追踪器能够被知道)。

如果依从吸入在1540没有被检测到，在1570决定帽子是否已经被关闭。如果没有，在1571进入超时循环，其通过1540、1570、1571循环。如果超时发生在1571，在1572长时间的错误蜂鸣声通过蜂呜器发出。依从性数据然后在1590发送，指示剂量已经装载但是还没有成功服用。吸入器然后回到睡眠模式。再次，如果吸入器是救援吸入器，这个类型的依从性数据的发生会触发呼叫护理人员。

如果帽子在1570关闭，然后在1580LED被关掉，并且在1590依从性数据被发送指示剂量已经被错误地装载。然后吸入器回到睡眠模式。

吸入器可进一步能够决定没有新的剂量首先被装载的情况下(即没有帽子被关闭和打开的情况下)在依从吸入之后什么时候再次尝试吸入。这可触发错误蜂鸣声。

图16A和16B显示使用固定在10个不同吸入器的盒子的上部的微型相对压力传感器测量的平均压力对比一系列通过装置应用的空气流速度。重复测量被包括用于每个吸入器的生命的开始、中间和结束(依据通过剂量用完之前的“shots”的数目的进展)。在图16A中，针对+/-3sigma变化显示误差线。在图16B中，针对+/-2sigma变化显示误差线，捕捉95％的吸入器都会落入的带(band)。我们因此知道通过吸入器中使用的这样的传感器的压力测量值的气流不确定性。

对于典型的吸入气流速度(30-60l/分钟)，不确定性可从图16A以～16l/分钟计算。(每次测量的气流速度的不确定性可被估计为测量的误差线的顶部与线将那个测量的误差线的底部结合处的点之间的气流轴差别，以及下一个达到测量的压力。所以，对于30l/分钟测量，差别是～41l/分钟减去30l/分钟＝11l/分钟。对于45l/分钟，差别是15l/分钟，对于60l/分钟，它是22l/分钟)。从图16B得到的换算值是～10l/分钟。因此足够的准确性被得到以提供有用的依从性数据。

上面的描述涉及本发明的典范应用，但是应理解其他实施和变化也是可能的。

另外，本领域技术人员可变动或改变装置的特定特征的特定几何结构和排列。其他变化和变动对本领域技术人员来也是显而易见的。这样的变化和变动可涉及已经知道和可用的等价物或其他特征于替代，该等价物或其他特征可代替本文描述的特征或除了本文描述的特征以外被使用。在分开的实施方式环境下描述的特征可结合单个实施方式被提供。相反地，在单个实施方式环境下描述的特征也可分别地或以任何适当的亚组合被提供。