(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥粉末吸入器と、
前記乾燥粉末吸入器のために構造的に構成されるカートリッジと、
前記乾燥粉末吸入器と通信するセンサとを備える乾燥粉末吸入システムであって、
前記センサが、
前記乾燥粉末吸入器から生成される少なくとも１つの信号を検出し、
前記少なくとも１つの信号を、前記乾燥粉末吸入器の外部にある解析、記憶、印刷、または表示のための少なくとも１つの外部処理装置に送信し、および、
前記少なくとも１つの信号を前記少なくとも１つの外部処理装置にリアルタイムに伝送するよう構成されることを特徴とする、乾燥粉末吸入システム。
【請求項２】
前記センサが、前記乾燥粉末吸入器内に構成される、または前記乾燥粉末吸入器に適合できる、請求項１に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項３】
前記信号が、音響信号である、請求項１または２に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項４】
前記音響信号が、前記音響信号の振幅、前記音響信号の周波数、またはそれらの組合せである、請求項３に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項５】
前記センサが、前記少なくとも１つの信号をさらに測定するように構成される、請求項１に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項６】
前記センサが、マイクロホンである、請求項１から５のいずれか１項に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項７】
前記カートリッジが、肺送達のための乾燥粉末を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項８】
前記乾燥粉末が、ジケトピペラジン微粒子を含む、請求項７に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項９】
前記乾燥粉末が、少なくとも１つの有効成分を含む、請求項７または８に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの有効成分が、インスリン、ＧＬＰ−１、またはその類似体を含む、請求項９に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１１】
前記乾燥粉末吸入器が、毎分約０．０６５（√ｋＰａ）／リットルから毎分約０．２００（√ｋＰａ）／リットルの間の抵抗値を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１２】
前記センサが、有線または無線通信モードによって前記信号を前記少なくとも１つの外部処理装置に伝送するように構成される、請求項１に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１３】
アナログ・デジタル変換器が、少なくとも１つの前記音響信号を解析および処理するように構成されたマイクロプロセッサに少なくとも１つの前記音響信号を伝える、請求項３に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの外部処理装置が、アナログ・デジタル変換器を含む、請求項１に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの外部処理装置が、表示装置を含む、請求項１に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１６】
前記表示装置が、コンピュータ用モニタである、請求項１５に記載の乾燥粉末吸入システム。
【請求項１７】
乾燥粉末吸入器のための監視システムであって、
少なくとも１つのセンサを備える監視装置と、
アナログ・デジタル変換器と、
データ記憶媒体及びコンピュータ装置を備える外部処理装置とを具備し、
前記少なくとも１つのセンサが、前記アナログ・デジタル変換器にリアルタイムにデータを伝送するように構成され、
前記アナログ・デジタル変換器が、前記データを前記外部処理装置に伝えるように構成され、
前記データ記憶媒体が、アルゴリズムを実施するための前記外部処理装置によって実行可能である機械可読命令のセットを含み、
前記アルゴリズムが、
前記少なくとも１つのセンサから前記データを受信するステップと、
前記データをフィルタ処理するステップと、
前記データを変換するステップと、
前記データを解析するステップと、
前記データを使用して患者をリアルタイムに監視するステップと
を含む前記データを操作するための命令を含むことを特徴とする、監視システム。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのセンサが、マイクロホンである、請求項１７に記載の監視システム。
【請求項１９】
前記監視装置が、前記乾燥粉末吸入器内に設けられる、請求項１７または１８に記載の監視システム。
【請求項２０】
前記監視装置が、取外し可能な装置である、請求項１７または１８に記載の監視システム。
【請求項２１】
前記取外し可能な装置が、前記乾燥粉末吸入器に装着可能である、請求項２０に記載の監視システム。
【請求項２２】
前記監視装置が、吸入のリアルタイムのグラフ表現であるグラフ表示を与える、請求項１７から２１のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項２３】
吸入手技中の圧力差を測定する方法であって、
吸入器を準備するステップであり、前記吸入器が、前記吸入器から生成される少なくとも１つの音響信号の振幅、少なくとも１つの音響信号の周波数、またはそれらの組合せを検出するように構成されるセンサを備えるものである、ステップと、
外部コンピュータシステムを用いて、与えられたアルゴリズムを用いて、少なくとも一秒間の吸入手技中に検出された少なくとも１つの音響信号の振幅、周波数、またはそれらの組合せを解析してデータセットをリアルタイムに生成するステップと、
時間および圧力の関数として前記データセットを表示、印刷、または記憶するステップと
を含む方法。
【請求項２４】
使用者によって実行される吸入を監視する対話式乾燥粉末吸入システムであって、
カートリッジを含み、毎分０．０６５（√ｋＰａ）／リットルから毎分０．２００（√ｋＰａ）／リットルの間の流れ抵抗値を有する乾燥粉末吸入器と、
使用時に前記吸入器から生成される信号を検出するように構成される変換器と、
前記使用者によって実行される吸入手技をリアルタイムに表示するように構成される外部処理装置と
を備える、対話式乾燥粉末吸入システム。
【請求項２５】
前記変換器が、前記乾燥粉末吸入器内の圧力差を感知および測定する、請求項２４に記載の対話式乾燥粉末吸入システム。
【請求項２６】
前記変換器が、前記乾燥粉末吸入器の空気導管を通じての流量を感知および測定するように構成される流量計である、請求項２４に記載の対話式乾燥粉末吸入システム。
【請求項２７】
前記変換器が、前記乾燥粉末吸入器内部から生成される音響信号を感知および測定するように構成されるマイクロホンである、請求項２４に記載の対話式乾燥粉末吸入システム。
【請求項２８】
前記吸入手技が、圧力対時間のグラフとして表示装置に表示される、請求項２４から２７のいずれか１項に記載の対話式乾燥粉末吸入システム。
【請求項２９】
有線接続または無線によって前記変換器と通信するマイクロプロセッサをさらに備える、請求項２４に記載の対話式乾燥粉末吸入システム。
【請求項３０】
乾燥粉末吸入器に適合するための感知および監視装置であって、
前記乾燥粉末吸入器に適合するように構造的に構成された取外し可能な装置を含み、
前記取外し可能な装置が、前記乾燥粉末吸入器において生成される音を検出するマイクロホンを備え、
前記取外し可能な装置が、少なくとも１つの外部処理装置にリアルタイムに信号を伝送するよう構成されており、
前記乾燥粉末吸入器が、毎分０．０６５（√ｋＰａ）／リットルから毎分０．２００（√ｋＰａ）／リットルの間の流れ抵抗値を有することを特徴とする、感知および監視装置。
【請求項３１】
前記取外し可能な装置が、マイクロプロセッサまたは表示装置に信号を伝えるように構成されたアナログ・デジタル変換器に信号を伝える、請求項３０に記載の感知および監視装置。
【請求項３２】
乾燥粉末吸入システムのための感知および監視装置であって、
前記乾燥粉末吸入システムが、乾燥粉末吸入器およびカートリッジを含み、
前記感知および監視装置が、前記乾燥粉末吸入器の壁内に埋め込まれるように構成され、
前記感知および監視装置が、前記感知および監視装置により生成されたデータを少なくとも１つの外部処理装置にリアルタイムに伝送するよう構成されていることを特徴とする、感知および監視装置。
【請求項３３】
前記装置が、使用時に前記乾燥粉末吸入システムによって生成される音響信号を検出するように構成されるマイクロホンである、請求項３２に記載の感知および監視装置。
【請求項３４】
前記マイクロホンからの前記音響信号が、解析、記憶、または表示のために受信機に伝送される、請求項３３に記載の感知および監視装置。
【請求項３５】
前記感知および監視装置が、使用時に乾燥粉末製剤を有するまたは有さない乾燥粉末吸入器およびカートリッジシステムから生成される信号を検出するように構成される、請求項３２から３４のいずれか１項に記載の感知および監視装置。
【請求項３６】
乾燥粉末吸入システムのための感知および監視装置であって、
前記乾燥粉末吸入システムが、乾燥粉末吸入器およびカートリッジを含み、
前記感知および監視装置が、前記乾燥粉末吸入システムから放出される乾燥粉末製剤から生成される音響信号を検出するように構成されるマイクロホンを備え、
前記感知および監視装置が、前記感知および監視装置により生成されたデータを少なくとも１つの外部処理装置にリアルタイムに伝送するよう構成されていることを特徴とする、感知および監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
[0001]本出願は、２００８年６月２０日に出願された米国仮特許出願第６１／０７４，４８７号、および２００９年３月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／１５９，０５２号の利益を主張するものであり、それらの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]吸入手技（ｉｎｈａｌｅｒ  ｍａｎｅｕｖｅｒ）中にリアルタイムに被験者によって生じた生理学的状態に基づいて主要な身体的測定値を記録、転送および表示する対話式機器および方法が、本明細書に記載される。
【背景技術】
【０００３】
[0003]特に局所性疾患または全身性疾患の治療における肺送達のために、気道を介して治療剤を供給する吸入器装置が、市販されている。例えば、噴霧器、噴射剤を含む装置、および乾燥粉末吸入器が、喘息などの疾患、気道感染症、および糖尿病などの全身性疾患の治療のために使用されてきた。
【０００４】
[0004]疾患の治療における患者への必要な用量の治療剤の送達効率は、装置の効率に依存し、全体の送達は、例えば適切な吸入法を患者に教示するために装置の使用中に適切なフィードバック機構を患者に提供することによって増強することができる。装置の不適切な使用、および粗末な吸入法は、例えば、患者に有害であり得る意図されたものよりも少ない用量の治療剤、またはより多くの用量の治療剤を投与することによって疾患の治療における効果の不足をもたらし得る。治療剤を気道に効果的に送達するために、患者または使用者は、適切なやり方で装置を使用するように訓練または指導されてもよい。
【０００５】
[0005]肺に薬剤を送達するために使用される乾燥粉末吸入器は、通常、バルク供給状態の粉末製剤、または硬ゼラチンカプセル、カートリッジ、またはブリスタ包装のような単位投薬量の小室に格納された個々の投薬量に量を定められた粉末製剤のドーズシステム（ｄｏｓｅ  ｓｙｓｔｅｍ）を含む。投薬の再現性は、薬品製剤が均一であること、およびこの投薬量が、一貫性のある再現可能な結果を伴って患者に送達できることを必要とする。したがって、投薬は、製剤の排出量を最適化することによって改良することができ、そのことは、例えば、患者に適切な吸入手技を実行させることによって実現される。
【０００６】
[0006]肺気道（ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｔｒａｃｔ）によって治療剤を適切に送達するために患者を訓練するための装置は、例えば、米国特許第５，３３３，１０６号に記載されており、この特許は、適切な一連の吸入ステップを用い、気流対体積のデータに基づいたフィードバック表示を含む、エアゾール吸入器の使用時に患者を対話式に訓練する機器を開示する。米国特許出願第１０／７５９，８５９号（米国特許出願公開第２００４／０１８７８６９号）は、薬剤吸入器、例えば、乾燥粉末吸入器のための訓練装置を開示しており、この装置は、圧力差の測定、および吸入速度および吸入流量ピークの両方に対応する単一値の表示に基づいており、乾燥粉末吸入器シミュレータを含む。
【０００７】
[0007]米国特許第７，３０５，９８６号および米国特許第７，４６４，７０６号に記載され、それらの開示が、乾燥粉末吸入器に関してそれらが教示するすべてについてその全体が参照により本明細書に組み込まれるものなどの乾燥粉末吸入器システムおよびカートリッジシステムは、吸入器およびカプセルまたはカートリッジ内の粉末製剤を脱塊（ｄｅａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅ）することによって、吸気手技（ｉｎｓｐｉｒａｔｏｒｙ  ｍａｎｅｕｖｅｒ）中に主要な薬物粒子または適切な吸入プルーム（ｉｎｈａｌａｔｉｏｎ  ｐｌｕｍｅ）を生成できる。肺循環を介して薬物を送達することの利点は多数あり、注射によるなどの他の投与経路に比べて、動脈循環の中に急速に流入すること、肝臓代謝による第１の通過薬物の劣化の回避すること、使い易いこと、例えば、不快感がないことを含む。これら装置は、臨床環境で使用されてきたものであり、患者は、そのような吸入器の使用について適切に訓練されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
[0008]吸入システムの使用中に患者を監視し、漏れまたは不具合の存在など吸入システムの性能を監視する、吸入システムの適切な使用時に被験者を訓練する装置の設計および製造を改良することが当技術分野において求められている。本開示は、これら目標を達成するための機器および方法を提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
[0009]吸入システムの使用中に主要な吸気特性パラメータを測定する機器が、本明細書に記載される。この機器、およびこの機器を使用するための方法は、医薬品、有効成分または薬剤を肺および肺循環に送達するための吸入器、例えば、高抵抗乾燥粉末吸入器システムの使用を必要とする被験者を、例えば、訓練および／または監視するのに役立ち得る。本明細書に開示される吸入システムの例の実施形態は、呼吸器系を介して治療を効果的に送達するための最適または適切な吸気手技を実現する際に視覚的合図により被験者の訓練および／または監視を容易にする表示手段を含む。このシステムは、好ましい流れプロファイルをその個々について実現するために吸入装置を適切に使用するように被験者を訓練するのを容易にし、それにより薬剤が最大限に送達されることが達成され得る。この装置および方法は、吸入システムの性能を監視、例えば、送達されるその投薬量の検出、送達される薬物の定量化、送達される投薬量の排出期間、被験者に投与される投薬の回数を監視すると共に、吸入システムの機械的完全性を監視するために使用することもできる。
【００１０】
[0010]例示的な実施形態では、この機器は、対話式に実行するように作製され得るものであり、例えば、この機器は、データの遠隔取得を可能にする無線通信インタフェースを備えてもよく、このデータは、データの対話式表示、データの記憶、および／または情報のウェブベースの転送を行うコンピュータ／マイクロプロセッサベースのシステムに送信されてもよい。代替として、他の例の実施形態は、有線通信インタフェースを備えてもよい。
【００１１】
[0011]一例示実施形態では、この機器または装置は、例えば、米国特許第７，３０５，９８６号および米国特許第７，４６４，７０６号、米国特許出願第１２／４１３，４０５号および米国特許出願第１２／４８４，１２５号に記載されたものなどの高抵抗乾燥粉末吸入システムに適合することができ、それらの開示すべては、乾燥粉末吸入器に関してそれらが開示するすべてについてその全体が参照により本明細書に組み込まれる。この装置は、医薬品製剤を含むカートリッジを有するまたは有さない乾燥粉末吸入器と、圧力センサ、温度センサ、音センサ、および光センサなどの電気、電子、電気機械、電磁気、光、光起電による変換器を含む１つまたは複数の変換器と、信号調整回路および／またはソフトウェアプログラムと、電子信号通信手段と、出力表示器とを備えることができる。そのような一例の実施形態では、この機器は、その後の信号処理および／またはリアルタイムの出力表示のためにアナログまたはデジタルセンサ、増幅、信号フィルタリング、アナログ・デジタル変換などの適切な信号調整器、オンボード処理用のマイクロプロセッサ、遠隔コンピュータまたは携帯情報端末（ＰＤＡ）と通信する無線通信機と共に使用され得る。この装置は、肺循環に送達するための有効成分を含む予め計量した単位投薬量のカートリッジに含まれた医薬品組成物を送達するために使用することができる。代替の例の実施形態では、感知および監視装置は、空であり得るまたは肺送達に適している乾燥粉末を含み得るカートリッジを有する乾燥粉末吸入器を備える吸入システム上または内に適合することができる。
【００１２】
[0012]肺送達に適している微粒子を含む乾燥粉末は、例えば、米国特許第６，４２８，７７１号および米国特許第６，０７１，４９７号に開示されたものを含め、当技術分野でよく知られており、それら特許の開示は、微粒子に関してそれらが開示するすべてについてその全体が参照により本明細書に組み込まれる。各例の実施形態では、乾燥粉末、有効成分は、タンパク、ペプチド、またはポリペプチド、およびそれらの組合せ、例えば、インスリン、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）、副甲状腺ホルモン、またはそれらの類似物などの内分泌ホルモンであってもよい。
【００１３】
[0013]ある実施形態では、肺循環に送達するための乾燥粉末製剤は、ペプチド、タンパク、ホルモン、それらの類似物、またはそれらの組合せを含む有効成分または薬品を含み、この有効成分は、インスリン、カルシトニン、成長ホルモン、エリスロポエチン、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、絨毛性性腺刺激ホルモン放出因子、黄体形成放出ホルモン（ｌｕｔｅｉｎｉｚｉｎｇ  ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｈｏｒｍｏｎｅ）、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）、血管活性腸管ペプチド、副甲状腺ホルモン（クロクマ（ｂｌａｃｋ  ｂｅａｒ）ＰＴＨを含む）、副甲状腺ホルモン関連タンパク、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）、エキセンディン、オキシントモジュリン、ペプチドＹＹ、インターロイキン２誘導性チロシンキナーゼ（ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ  ２−ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ  ｔｙｒｏｓｉｎｅ  ｋｉｎａｓｅ）、ブルトン型チロシンキナーゼ（ＢＴＫ）、イノシトール要求性キナーゼ１（ｉｎｏｓｉｔｏｌ−ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ  ｋｉｎａｓｅ  １）（ＩＲＥ１）、または類似物、活性フラグメント、ＰＣ−ＤＡＣ−修飾誘導体（ＰＣ−ＤＡＣ−ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）、またはそのＯグリコシル化型（Ｏ−ｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｅｄ  ｆｏｒｍ）である。特定の実施形態では、医薬品組成物または乾燥粉末製剤は、フマリルジケトピペラジン（ｆｕｍａｒｙｌ  ｄｉｋｅｔｏｐｉｐｅｒａｚｉｎｅ）を含み、有効成分は、インスリン、副甲状腺ホルモン１−３４、ＧＬＰ−１、オキシントモジュリン、ペプチドＹＹ、ヘパリン、ＰＴＨｒＰ、およびそれらの類似物から選択されるから選択される１つまたは複数のものである。
【００１４】
[0014]一例示実施形態では、乾燥粉末吸入器であって、この乾燥粉末吸入器と通信するセンサを備え、このセンサが、乾燥粉末吸入システムから生成される圧力信号、温度信号、および音響信号を含む少なくとも１つの信号タイプを検出することができ、解析、記憶、印刷または表示のための少なくとも１つの装置に信号を送信することができる乾燥粉末吸入器が、本明細書に記載される。そのような一例の実施形態では、センサは、乾燥粉末吸入器内に構成され、または乾燥粉末吸入器に適合でき、このセンサは、マイクロホンであってもよい。
【００１５】
[0015]一例の実施形態では、吸入システムは、毎分約０．０６５（√ｋＰａ）／リットル〜毎分約０．２００（√ｋＰａ）／リットルの抵抗値を有する気流に対して高抵抗を有する乾燥粉末吸入器を備える。高抵抗吸入システムは、感知および監視機器を備えてもよい。一実施形態では、このセンサは、使用時に吸入システムによって生成される固有の特性信号を検出することができる。別の例示的な実施形態では、センサは、有線または無線通信モードによって音響信号をシステム内の少なくとも１つの別の装置に伝送するように構成される音検出装置またはマイクロホンを含む音センサである。本明細書に記載の乾燥粉末吸入器のための感知および監視機器は、信号を解析および処理するように構成されるマイクロプロセッサに音響信号などの少なくとも１つの信号を伝えるアナログ・デジタル変換器とさらに関連付けられてもよい。別の例の実施形態では、少なくとも１つの装置は、アナログ・デジタル変換器である。
【００１６】
[0016]一例示実施形態では、乾燥粉末吸入器のための監視システムであって、少なくとも１つのセンサと、アナログ・デジタル変換器と、データ記憶媒体とを備える監視装置を備え、このデータ記憶媒体が、アルゴリズムを実施するための処理装置によって実行可能である機械可読命令のセットを含み、このアルゴリズムが、少なくとも１つのセンサからデータを受信するステップと、データをフィルタ処理するステップと、データを変換するステップと、データを解析するステップと、このデータを使用して患者を監視するステップとを含むデータを操作するための命令を含む、監視システムが記載される。
【００１７】
[0017]少なくとも１つのセンサがマイクロホンである一例の実施形態では、監視装置は、別個の部品として吸入器内、例えば、気流導管内、吸入器の壁内、または吸入器の外側の任意の場所に設けられる。別の例の実施形態では、監視装置は、乾燥粉末吸入器に装着可能または取付け可能であり得る取外し可能な装置であることもできる。さらに別の例の実施形態では、監視装置は、吸入のリアルタイムのグラフ表現であるグラフ表示を与える。
【００１８】
[0018]別の例の実施形態では、音響信号は、音響信号の振幅、音響信号の周波数、またはそれらの組合せである。さらに他の例の実施形態では、このセンサは、様々な周波数で少なくとも１つの音響信号をさらに測定する。別の例の実施形態では、乾燥粉末吸入器は、カートリッジをさらに備え、このカートリッジは、肺送達のための乾燥粉末を含むことができる。さらに、乾燥粉末は、ジケトピペラジン微粒子、および少なくとも１つの有効成分を含み得る。さらに別の実施形態では、少なくとも１つの薬剤は、インスリン、ＧＬＰ−１、副甲状腺ホルモン、カルシトニン、それらの類似体、またはそれらの組合せを含む。
【００１９】
[0019]さらなる実施形態では、感知および／または監視装置は、送達される投薬量からの信号を検出するように構成される。本実施形態では、感知および監視システムは、カートリッジからの粉末送達の開始から粉末粒子の送達の終了まで使用時に吸入器およびカートリッジシステム内の粉末粒子の移動を検出することができ、このセンサは、吸入システムから発する吸入器の音および粉末粒子の音の固有の特性の変動を検出する。検出記録から得られたデータは、解析され、吸入システムから放出または送達される投薬の量、投薬量の送達のために経過した時間、および吸入システムの性能に相関付けることができる。
【００２０】
[0020]別の例の実施形態では、感知および監視機器は、ジャケットまたは鞍構造などの適合できる取外し可能な装置として乾燥粉末吸入器に設けられ得る。本実施形態では、乾燥粉末吸入器の構造または構成が変更されないので、取外しできる装置は、吸入システムの使用を容易にする。したがって、吸入器の特徴的な性能が決定されると、同じ吸入器が、ジャケットなしで使用でき、被験者は、適切に吸入器を使用することができる。本明細書中の実施形態では、小マイクロホンなどのセンサは、例えば、ジャケットまたはアダプタの壁に埋め込まれるまたはジャケットの壁から延在することを含め、ジャケットの任意の区域に配置できることが有利である。本実施形態では、感知および監視機器は、使用時に乾燥粉末吸入器およびカートリッジシステムから発する音特性のより優れた分解能を提供する。
【００２１】
[0021]一例示実施形態では、吸入手技中に圧力差を測定する方法であって、吸入器を被験者に与えるステップであり、この吸入器が、吸入器から生成される少なくとも１つの音響信号の振幅、少なくとも１つの音響信号の周波数、またはそれらの組合せを検出するように構成されるセンサを備えるものであるステップと、少なくとも１秒間、被験者に吸入させるステップと、コンピュータシステム中のマイクロプロセッサを用いて、与えられたアルゴリズムを用いて、少なくとも１つの音響信号の振幅、少なくとも１つの音響信号の周波数、またはそれらの組合せを解析してデータセットを生成するステップと、時間および圧力の関数としてデータセットを表示、印刷、または記憶するステップとを含む方法が、記載される。
【００２２】
[0022]さらなる実施形態では、乾燥粉末吸入器のための監視システムであって、少なくとも１つのセンサと、アナログ・デジタル変換器と、データ記憶媒体とを備える監視装置を備え、このデータ記憶媒体が、アルゴリズムを実施するための処理装置によって実行可能である機械可読命令のセットを含み、このアルゴリズムが、少なくとも１つのセンサからデータを受信するステップと、データをフィルタ処理するステップと、データを変換するステップと、データを解析するステップと、データを使用して患者を監視するステップとを含むデータを操作するための命令を含む、監視システムが、本明細書に記載される。
【００２３】
[0023]より一層さらに、一実施形態では、吸入手技中に圧力差を測定する方法であって、吸入器を被験者に与えるステップであり、この吸入器が、吸入器から生成される少なくとも１つの音響信号の振幅、少なくとも１つの音響信号の周波数、またはそれらの組合せを検出するように構成されるセンサを備えるものであるステップと、少なくとも１秒間、被験者に吸入させるステップと、コンピュータシステムを用いて、与えられたアルゴリズムを用いて、少なくとも１つの音響信号の振幅、少なくとも１つの音響信号の周波数、またはそれらの組合せを解析してデータセットを生成するステップと、時間および圧力の関数としてデータセットを表示、印刷、または記憶するステップとを含む方法が、本明細書に記載される。
【００２４】
[0024]他の実施形態では、使用者によって実行される吸入を監視する対話式乾燥粉末吸入システムであって、カートリッジを含み、毎分０．０６５（√ｋＰａ）／リットル〜毎分０．２００（√ｋＰａ）／リットルの流れ抵抗値を有する乾燥粉末吸入器と、使用時に吸入器から生成される信号を検出するように構成される変換器と、使用者によって実行される吸入手技をリアルタイムに表示するように構成される表示装置とを備える、対話式乾燥粉末吸入システムが、本明細書に記載される。別の実施形態では、変換器は、吸入器内の圧力差を感知および測定する。さらに、この変換器は、乾燥粉末吸入器の空気導管を通じての流量を感知および測定するように構成される流量計であってもよい。この変換器は、例えば、吸入器内部から生成される音響信号を感知および測定するように構成されるマイクロホンであってもよい。
【００２５】
[0025]さらに他の実施形態では、乾燥粉末吸入器に適合するための感知および監視装置であって、乾燥粉末吸入器に適合するように構造的に構成された取外し可能な装置を含み、この取外し可能な装置が、この乾燥粉末吸入器において生成される音を検出するマイクロホンを備え、乾燥粉末吸入器が、毎分０．０６５（√ｋＰａ）／リットル〜毎分０．２００（√ｋＰａ）／リットルの流れ抵抗値を有する、感知および監視装置が、本明細書に記載される。
【００２６】
[0026]さらに、一実施形態では、乾燥粉末吸入システムのための感知および監視装置であって、この乾燥粉末吸入システムが、乾燥粉末吸入器およびカートリッジを含み、感知および監視装置は、乾燥粉末吸入システムから放出される乾燥粉末製剤から生成される音響信号を検出するように構成されるマイクロホンを備える、感知および監視装置が記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】[0027]乾燥粉末吸入器訓練機器の一実施形態の右側の等角図である。
【図２】[0028]乾燥粉末吸入器訓練装置の内部構成要素部分を示すためにハウジングの一部が取り除かれた、図１の実施形態の左側の等角図である。
【図３】[0029]図１の実施形態の背面図である。
【図４】[0030]この装置の内側の追加の構成要素部分を示すために装置のカバーが取り除かれた、図１の実施形態の右側の等角図である。
【図５】[0031]本明細書に開示される訓練システム全体の構成図である。
【図６】[0032]指導なしで被験者によって実行された吸入手技を示すグラフである。
【図７】[0033]深く息を吸うように指導されただけの被験者によって実行された吸入手技を示すグラフである。
【図８】[0034]訓練装置を用いて乾燥粉末吸入器を使用するように適切に訓練された被験者によって実行された吸入手技を示すグラフである。
【図９Ａ】[0035]組込み式の感知および監視装置を有しない吸入器の代替実施形態の等角図である。
【図９Ｂ】組込み式の感知および監視装置を有する吸入器の代替実施形態の等角図である。
【図１０】[0036]乾燥粉末吸入器に適合されるジャケットの一部として設けられた感知および／または監視装置のさらなる代替実施形態の等角図である。
【図１１】[0037]乾燥粉末吸入器システムが開いた構成で示されている、図１０に示された感知および／または監視装置の等角図である。
【図１２】[0038]図１０および図１１に示されるような乾燥粉末吸入器上へ装着される図示の感知および／またはモニタ装置の背面図である。
【図１３】[0039]図１２に示された感知および／またはモニタ装置の底面図である。
【図１４】[0040]カートリッジが所定の位置にあり、感知および／または監視装置を装備した、中央長手方向線を通る断面における乾燥粉末吸入器の側面図である。
【図１５】[0041]感知および／または監視装置を装備した乾燥粉末吸入器の近位図（ｐｒｏｘｉｍａｌ  ｖｉｅｗ）である。
【図１６】[0042]図１０〜図１５に示された感知および／または監視装置の実施形態の等角図である。
【図１７】[0043]乾燥粉末吸入器に適合するための感知および／または監視装置の代替実施形態の等角図である。
【図１８】[0044]本明細書に開示される例示的な感知および／または監視システム全体の構成図である。
【図１９】[0045]深く息を吸うように訓練された被験者によって実行され、同じ圧力差で試験された乾燥粉末の投薬が有る場合またはない場合のプロファイルを示す、吸入手技を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
[0046]吸入手技中に圧力もしくは圧力降下および／または被験者からの流れのリアルタイムの変化を測定または監視する対話式システムを備える機器および／または装置、およびその方法が、本明細書に開示される。この装置は、吸入装置と併用して、被験者の呼吸操作の効率を最大化するように被験者を訓練するために使用することができ、使用時に適切な投薬量の送達、投薬量の送達のタイミング、および吸入システムの適切な性能を検出するために薬剤の送達中に吸気を監視するために使用することもできる。一例示実施形態では、感知および監視機器は、高抵抗吸入器と併用して、適用され得る。
【００２９】
[0047]この機器は、圧力、気流、空気の体積、湿度、および温度を含む少なくとも１つの測定量を電気信号に変換することができる変換器またはセンサを備える。この装置は、信号フィルタリング、増幅、およびアナログ・デジタル変換などの適切な信号調整回路、ならびに生成された信号をこの信号を表示するために受信側のコンピュータまたは携帯情報端末（ＰＤＡ）にリアルタイムに転送するためのマイクロプロセッサなどの処理回路、および有線または無線通信インタフェースなどをさらに備える。一実施形態では、出力表示器は、対話式表示器であってもよく、それにより表示装置は、被験者に、繰り返し可能な吸入手技をリアルタイムに実行するように教示するための視覚的支援を行い、それにより薬剤の適切な吸入送達を容易にする。別の例の実施形態では、データは、後日解析されるように記憶できる。
【００３０】
[0048]図１〜図４は、一例の乾燥粉末吸入器訓練装置を示す。本明細書に記載の訓練装置対話式システムは、米国特許第７，３０５，９８６号、および米国特許第７，４６４，７０６号、米国特許出願第１１／９３４，６４３号（米国特許出願公開第２００８／００５３４３７号）、米国特許出願第１１／９４９，７０７号（米国特許出願公開第２００８／０１２７９７０号）、米国特許出願第１２／１０２，６２５号に開示されたような高抵抗乾燥粉末吸入器に適合されたものであり、ならびに他の高抵抗乾燥粉末吸入器は、米国特許出願第１２／４１３，４０５号、米国特許出願第１２／４８４，１２５号に開示されており、それらの開示は、乾燥粉末吸入器に関してそれらが開示するすべてについて本明細書中において参照により本明細書に組み込まれる。
【００３１】
[0049]訓練装置１００は、起動ボタン１０２、ハウジング１０４、マウスピース１０６、混合部１０８、混合部１０８を覆ったキャップまたは蓋１１０、空気入口ポート１１２、および空気出口ポート１１４を備える。空気導管が、空気入口ポート１１２と空気出口ポート１１４との間に確立される。図２は、ハウジング１０４内の信号処理／インタフェース基板１１６およびセンサ１１８の位置を示すように、ハウジング１０４の左パネル（図示せず）が取り除かれた訓練装置１００を示す。図３は、電源を収容するためにカバー１２０が右側にある小室を有するハウジング１０４を示す訓練装置１００の背面図を示す。
【００３２】
[0050]一例示実施形態では、アナログ形式のセンサ１１８は、ハウジング１０４内に配置され、訓練装置１００が起動ボタン１０２を下に押すことによってオンにされると、訓練装置１００から圧力差を検出するものであり、起動ボタン１０２は、電力をシステムにやはり供給する図４に示された電池１２２のような電源に接続される。センサ１１８は、訓練装置１００の空気導管内の任意の箇所に配置することができる。いくつかの例の実施形態では、センサ１１８は、ハウジング１０４内の空気導管に配置することができる。他の例の実施形態では、センサ１１８は、混合室（図示せず）またはマウスピース１０６の空気導管内に配置され得る。
【００３３】
[0051]図５は、訓練装置１００などの吸入器訓練装置についてその様々な動作上の構成要素部分を示す構成図を示す。図５では、システム５００は、２つの構成要素、吸入器訓練装置５０２および処理システム５０４を備える。処理システム５０４は、ＰＤＡまたはコンピュータ５０６と、表示器５０８と、無線通信機５１０と、デジタル記憶装置、ウェブのインタフェース、印刷部などの形態であり得る出力部５１２とを備えることができる。本例示実施形態では、使用者は、電源ボタン、例えば、訓練装置１００上のボタン１０２を下に押すことによって吸入器訓練装置５０２を起動することができ、処理システム５０４も、起動される。コンピュータ５０６に組み込まれたソフトウェアプログラムが準備できると、開始信号が、表示器５０８に現われる。システムが起動された場合、吸入５１４により、吸入器訓練装置５０２内に圧力降下が生じ、この圧力降下は、センサ１１８によって電気信号に変換される。本実施形態では、センサ１１８は、アナログまたはデジタルである、圧力、流れ、音、光、気体、湿度、または温度の変換器であり得る。次いで、センサ１１８からの電気信号５１６は、信号調整器５１８に伝送されて、信号の雑音などの不要な信号を取り除く。次いで、調整された電気信号５２０は、信号増幅器５２２に伝送され、調整された電気信号５１８は、所定の電圧範囲に増幅され、増幅された信号５２４として伝送され得る。次いで、増幅された信号５２４は、アナログ・デジタル変換器５２８を介してデジタル信号５２６に変換される。次いで、デジタル信号５２６は、マイクロプロセッサ５３０を通過し、無線信号５３６を受信するための無線通信機５１０を有するコンピュータ５０６への伝送のために接続５３４を介して第２の無線通信機５３２に入る。マイクロプロセッサ５３０またはコンピュータ５０６に組み込まれ／プログラムされたソフトウェアプログラムは、電気信号５１６を圧力値に変換し、この圧力値は、グラフィック表示され得る。ある実施形態では、吸入器訓練装置５０２についてのベースライン曲線は、使用者の吸入手技を手引きするための参照基準として与えられる。したがって、吸入中、使用者は、自らの吸入手技をベースライン基準と視覚的に比較することができる。このやり方では、使用者は、基準の条件に従わせるように自らの吸入努力を変えることができる。被験者によって実行された吸入ごとの表示データは、第２の接続５３８を介して出力部５１２に退避することができ、このデータは、状況に応じて記憶または転送されてもよい。例えば、出力部５１２は、フラッシュドライブまたはプリンタの形態であってもよく、必要に応じて再検討またはさらなる訓練のために電子メールを介して医師に伝送されてもよい。一実施形態では、吸入訓練装置からの信号は、コンピュータ／ＰＤＡに伝送されてもよく、コンピュータ／ＰＤＡからの信号は、吸入訓練装置によって受信されてもよく、それによって２つの構成要素の間に双方向通信を確立する。
【００３４】
[0052]さらに、他のオンボード装置５４０が、１つまたは複数のケーブル５４２を介してデータを送信すると共に、マイクロプロセッサ５３０からデータを受信することができる。例えば、他のオンボード装置は、デジタル出力センサ、温度センサ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、音で警告する装置、および他のオンボードセンサを含み得る。
【００３５】
[0053]構成図５００の他の構成は、例えば、信号増幅に続いて、増幅された信号５２４が、第２の無線通信機５３２を介してコンピュータ５０６に直接送信でき、コンピュータが、アナログ・デジタル変換および他の必要とされる解析ステップを行うことができるように構成することもできる。
【００３６】
[0054]被験者との訓練活動による例示的なデータは、図６〜図８に示される。各図は、吸入手技後に本明細書に記載の訓練システムによって表示されたデータのグラフ（６００、７００、８００）を示す。これらグラフは、ｙ軸がｋＰａ単位の圧力、およびｘ軸がミリ秒単位の時間として描かれている。訓練装置１００についてのベースライン吸入性能基準が、領域６０２として示され、この領域６０２は、警告領域６０４および許容可能もしくは好適な領域６０６によって隣接されている。領域６０２、領域６０４および領域６０６は、吸入中に個人の成果を監視する際に領域の識別を容易にするために異なる色で与えられてもよい。領域６０２は、例えば、赤色で示されてもよく、吸入手技が、ベースライン条件を満たしておらず、したがって、送達システムが、薬剤を効果的に送達するのに最適ではないことを示す。警告領域６０４は、黄色で示されてもよく、吸入手技が、許容不可能な成果の努力（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｅｆｆｏｒｔ）に近づいているという警告を示す。好ましい領域６０６は、緑色で示されてもよく、吸入の成果が、薬剤を効果的に送達するための許容可能な努力になっていることを示す。
【００３７】
[0055]図６は、訓練を受けておらず、吸入手技中にコンピュータの画面表示を見ることを許されていない被験者によって実行された吸入手技の一例をグラフで示す。この吸入の結果は、曲線６０８として描かれる。図６にグラフで示されたように、被験者による吸入努力は、吸入処置中ずっと許容不可能な領域６０２に入っている。
【００３８】
[0056]図７は、装置の使用に関していくらかのガイダンスを受けており、手技中に吸入努力を表示するコンピュータ画面を見ることを許されている被験者の吸入手技の結果をグラフで示す。この手技では、曲線６１０によって示されるように、被験者は、許容可能な期間にわたって吸入し、終点６１２によって示されるように好ましい領域６０６に入ったが、領域６０２に入る領域６１４および領域６１６によって示されるように、許容可能値を達成するのに十分迅速にまたは十分な努力で吸引しなかった。
【００３９】
[0057]図８は、徹底した訓練を受けており、吸入を実行しながらコンピュータ上の表示画面を見ることを許されている被験者によって実行された吸入手技の一例をグラフで示す。曲線６１８によって分かるように、被験者は、領域６０６中の許容可能値内で完全に実行した。
【００４０】
[0058]図６〜図９および図１９に示されたグラフは、コンピュータプログラムに取り入れられ、そこからの画面ショットとしてキャプチャされてもよい。本明細書に記載の装置およびシステムの他の特徴は、コンピュータまたはマイクロプロセッサを使用して制御され、オンスクリーン表示によって視覚化できる。
【００４１】
[0059]本明細書に開示されるいくつかの例の実施形態では、総吸入時間、ピーク吸気圧、ピーク吸気圧までの時間、およびピークから総吸入時間の約７５％までの平均圧力を含む１つまたは複数の主要パラメータが、許容可能な吸入手技を規定することができる。ある実施形態では、総吸入時間は、５秒を超える場合があり、ピーク吸気圧は、約６ｋＰａを超える場合があり、ピーク吸気圧までの時間は、約１．１秒未満である場合があり、ピーク吸入から総吸入時間の７５％までの平均圧力は、約４ｋＰａである。これら値は、訓練装置１００についての値を表しており、代替の吸入器訓練装置の場合は、吸入器の薬剤の最適な送達に必要とされる（抵抗を含む）性能パラメータに応じて修正され得る。
【００４２】
[0060]図９Ａおよび図９Ｂに示された別の例の実施形態では、乾燥粉末吸入器９００は、感知および／または監視装置９０２を備えることができ、この感知および／または監視装置９０２は、患者による吸入手技中に乾燥粉末吸入器９００によって生成、または乾燥粉末吸入器９００内で生成される信号を監視および／または感知することができる。図９Ａは、上記装置に組み込まれるまたは上記装置に取り付けられるセンサ装置を有さない乾燥粉末吸入器９００を示す。代替として、図９Ｂに示された一例の実施形態では、監視装置９０２は、必要に応じて、マウスピース９０４またはハウジング９０６に乾燥粉末吸入器９００の一体部分として設けることができる。図９Ｂに示されるような乾燥粉末吸入器９００は、マウスピース９０４およびハウジング９０６を備える吸入器内に適合された監視装置９０２を有する。一実施形態では、このセンサは、マウスピース、ハウジング、そり（ｓｌｅｄ）を含む吸入器９００の構成要素の壁内に、または吸入器の流れ経路のうちの１つに突出するように組み込まれ得る。乾燥粉末吸入器９００は、空気入口９０８、空気出口９１０、および任意のマウスピースカバー９１２（図１０）を有する空気導管を備える。小マイクロホンまたは小型マイクロホンを含む監視装置９０２は、マウスピース９０４を有して構成される乾燥粉末吸入器９００内に設けられると共に、リード線９１４（図１３）を備え、このリード線９１４は、アナログ・デジタル変換器、表示装置、および／またはコンピュータに接続され得る。
【００４３】
[0061]図１０〜図１６は、代替実施形態を示しており、乾燥粉末吸入器９００は、ジャケットまたはキャップとして提示される取外し可能な感知および監視装置１０００を備え、取外し可能な感知および監視装置１０００は、乾燥粉末吸入器に適合することができる取外し可能な部分として設けられ得る。本実施形態では、ジャケットは、信号を検出することができるセンサ、例えばマイクロホンを備えると共に信号を記憶、伝送または表示することができる別個の取外し可能装置として製造される。一実施形態では、センサが、吸入器の空気導管中に配置されるように、センサは、図１２に示されるようなジャケットの底部に配置される。他の例の実施形態では、無線装置も、センサに関連して設けられ得る。使用時に乾燥粉末を有するまたは有さない吸入器から発する音波は、マイクロホンによって検出され、信号は、解析され、使用されたセンサのタイプに応じて乾燥粉末がある場合は粉末排出時間、気流速度、吸入手技中の粉末排出の終了、吸入器の経路内の温度などに相関付けられ得る。例えば、音の増大は、装置を通る流量および／または送達中の空気の流れの中での粉末粒子の衝突の増大に相関付けられ得る。
【００４４】
[0062]マイクロホンなどのセンサは、それが小サイズである結果として、吸入器内のどこにでも配置され得る。センサが圧力変換器である実施形態では、センサは、吸入器の小室のうちの１つを通過する空気導管内に配置されてもよい。センサは、例えば、吸入器上または吸入器内の空気導管中に設けられてもよく、あるいは吸入器に適合または装着できるキャップ、ジャケット、スリーブ、または鞍様の構成を含み得る吸入器に適合されることになる吸入器に適合できる形状または構成を有する吸入器の付属物として別個の取外し可能な部分として設けられてもよい。取外し可能な実施形態の場合、感知および監視機器は、製造が容易で安価であり、プラスチックから作製することができ、高抵抗乾燥粉末吸入器と共によく働く。図１０に示された実施形態では、例えば、図１２に示されたセンサ１２０２は、マウスピース９０４の空気導管内に設けられる。このセンサは、任意のセンサ、例えば、熱電対線、圧力変換器、アナログセンサ、マイクロホン、光センサ、気体センサ、または吸入器内で生成される信号を検出できる任意のセンサであってもよい。例えば、センサ１２０２は、マイクロホンである。本明細書に記載のセンサは、無線装置を用いて信号を伝えるもしくは伝送するように適合されてもよく、または信号は、アナログ・デジタル変換器への有線接続９１６を用いて伝送または記憶されてもよい。
【００４５】
[0063]代替として、アナログ・デジタル変換器が、吸入器装置内に設けられ、生じるデジタルデータは、この装置から直接転送される。本明細書に記載のセンサによって供給される信号は、空気導管を通過する気流、および／または気流経路内で運ばれる粉末粒子の衝突によって吸入器において生成される音の形態であり得る。吸入器から生成される信号は、センサによって検出され、記憶、伝送、または表示され得る。データは、信号から生成することができ、定性的および／または定量的に解析することができる。このやり方では、投薬量放出時間を含む測定値が、生成され得る。
【００４６】
[0064]図１１は、乾燥粉末吸入器９００が開いた構成で示されている、図１０に示された感知および／または監視装置の等角図を示す。乾燥粉末吸入器９００は、マウスピース９０４、ハウジング９０６、および乾燥粉末吸入器９００を開閉するためのギアを含む蝶番機構を備える。図１１に示されるような開いた構成にマウスピース９０４が移動することにより、投薬に向けてカートリッジ１１０２を装着することを可能にする。図９に示されるように、蝶番機構に取り付けられた摺動トレイを備える乾燥粉末吸入器９００の閉じた位置または投薬位置に、マウスピース９０４をハウジング９０６上へ動かすことにより、カートリッジ１１０２およびマウスピース９０４を通じて空気経路を形成する投薬位置へカートリッジ１１０２を再設定する。
【００４７】
[0065]一例示実施形態では、取外し可能な感知および監視装置１０００（図１２、図１３および図１６）は、訓練を受けているまたは患者の吸入手技から情報を集めている患者または医療従事者によって必要に応じて使用され、次いで、乾燥粉末吸入器９００が動作したままであるこの箇所で乾燥粉末吸入器９００から取り除かれてもよい。図１１は、取外し可能な感知および監視装置１０００が、マウスピース９０４に適合され、それによって感知および監視装置１０００が、しっかりと嵌合し、繰り返しの使用でカートリッジ１１０２を装填または除去する間に動くことができないようになっている一例の実施形態を示す。取外し可能な感知および監視装置１０００は、使用後に取り除かれ、必要に応じて別の吸入器へ再び取り付けられてもよい。本実施形態では、取外し可能なシステムは、吸入システムの特性抵抗値に干渉するまたは影響を及ぼすことがない単純な装置を提供する。
【００４８】
[0066]図１２は、吸入器から取り除かれた、図１０および図１１中の乾燥粉末吸入器９００上へ装着される図示の取外し可能な感知および監視装置１０００の背面図を示す。図１２に示されるように、取外し可能な感知および監視装置１０００は、第１のフランジ１２０４および第２のフランジ１２０６を有するように構成され、フランジの両方は、マウスピース９０４に係合することができ、それによってしっかりした嵌合を得ることができ、このしっかりした嵌合は、閉じた位置にあるときに乾燥粉末吸入器９００の対応する第１の溝９１８および第２の溝９２０内に位置することによってハウジング９０６を通る（ｃｌｅａｒ）ことができる。そのような一例の実施形態では、乾燥粉末吸入器９００は、取外し可能な感知および監視装置１０００のトラバース部（ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ  ｐｏｒｔｉｏｎ）１２０８でセンサ１２０２によって検出される信号が、データに変換できるように、アナログ・デジタル変換器に結合することができる有線接続９１６または少なくとも１本のリード線を備えてもよい。代替の一例の実施形態では、取外し可能な感知および監視装置１０００は、測定された信号を受信機に送信するための無線送信機に適合することもできる。
【００４９】
[0067]図１２および図１６は、様々な乾燥粉末吸入器の構成に対応するように鞍の形状に構成された取外し可能な感知および監視装置１０００を示す。取外し可能な感知および監視装置１０００は、上面１２１０と、底面１２１２と、中央長手方向軸に取外し可能な感知および監視装置１０００の底面１２１２に構成されたセンサ１２０２とを有する。取外し可能な感知および監視装置１０００は、乾燥粉末吸入器９００に係合および適合するように第１のフランジ１２０４および第２のフランジ１２０６に加えて少なくとも１つの移動止めまたは少なくとも１つの突出部１２１４を備えることもできる。一例示実施形態では、取外し可能な感知および監視装置１０００は、乾燥粉末吸入器９００の空気導管内での気流の障害をなくすように、センサの電線１３０２を保持するように構成された凹んだ下面を有する隆起部１２１６を備える。図１３は、デジタル・アナログ変換器に接続するためのセンサの電線１３０２および有線接続９１６に結合されたセンサ１２０２を例示する、取外し可能な感知および監視装置１０００の底面図を示す。
【００５０】
[0068]図１４は、図１１に示される取外し可能な感知および監視装置１０００を装備した乾燥粉末吸入器９００の断面側面図を示す。この断面は、その中央長手方向線を通っており、カートリッジ１１０２が所定の位置にあり、ジャケット内のセンサ１２０２の位置を示す。図１４および図１５は、マウスピース９０４の空気経路内のセンサ１２０２、例えばマイクロホンの位置も示す。いくつかの実施形態では、吸入器の空気経路に適合するためのジャケット内のセンサは、吸入器に応じて様々な場所に構成することができる。このやり方では、音響信号または振動が、吸入器の壁を介してまたは空気経路で直接検出することができるように、センサが、吸入器に適合されるときに吸入器の空気導管の上流、下流または中央に位置するように、ジャケットは、センサを組み込ませるように構成されてもよい。
【００５１】
[0069]図１７は、乾燥粉末吸入器９００などの乾燥粉末吸入器に適合されるように構成される代替の取外し可能な監視装置１７００の等角図を示す。本例示実施形態では、第１の側面パネル１７０２および第２の側面パネル１７０４は、マウスピース９０４の第１の吸入器側面パネル９２２および第２の吸入器側面パネル９２４に適合して、乾燥粉末吸入器９００とのきつい嵌合を形成することができる。代替の取外し可能な監視装置１７００は、乾燥粉末吸入器９００と係合するために使用される第１の底部フランジ１７０６、第２の底部フランジ１７０８、第１の前部フランジ１７１０、および第２の前部フランジ１７１２をさらに備える。第１の底部フランジ１７０６および第２の底部フランジ１７０８は、第１の吸入器側面パネル９２２の底部および第２の吸入器側面パネル９２４の底部を把持し、一方、第１の前部フランジ１７１０および第２の前部フランジ１７１２は、マウスピース９０４の側部を把持し、乾燥粉末吸入器９００上の第１の溝９１８および第２の溝９２０内に嵌合する。代替の取外し可能な監視装置１７００は、センサおよび付随の電線（図示せず）を下面に収容するための隆起部１７１４をさらに備える。領域１７１８を把持することにより、ジャケットの取扱いを容易にする。
【００５２】
[0070]図１８は、本明細書に開示されるような感知および／または監視装置およびシステム全体の例示的な構成についての構成図１８００を示す。そのような一例の実施形態では、吸入器１８０２は、使用者の吸入１８０６を検出しアナログ信号１８０８を供給するマイクロホン１８０４を備える。使用者の吸入１８０６中に、気流が吸入器１８０２の空気導管に入るときに気流によって生成される音波が、マイクロホン１８０４によって検出される。マイクロホン１８０４は、使用時の吸入器の圧力、応力、粒子変位、および粒子速度の変化から生成される音響信号を検出することができ、その範囲は、１５〜２００００ヘルツである。マイクロホン１８０４は、粉末を有するおよび粉末を有さない吸入器から使用時に本質的に生成される周波数放出の変化または変動に起因する信号パターンを使用して、解析されるときに使用者の成果および／または装置の性能に相関付けることができる装置内の流量または圧力を決定する。次いで、マイクロホン１８０４におけるこれら振動性信号は、アナログ信号１８０８（例えば、電圧）に変換され、アナログ・デジタル変換器１８１０に伝送される。アナログ・デジタル変換器からの信号１８１２は、アナログ・デジタル変換器から受信した信号１８１２を解析するためのアルゴリズムを使用するマイクロプロセッサを備えるコンピュータ／ＰＤＡ１８１４に伝えられる。処理されたデータは、周波数、時間および振幅のパラメータで示されるものであり、表示器１８１６で与えられ、または将来の使用に備えて記憶、ウェブベースのデジタル記憶装置への通信、および／または印刷のために出力手段１８１８に供給される。そのような一例の実施形態では、信号を監視することによって、アナログ信号１８０８の周波数対時間、振幅が決定できる。各乾燥粉末吸入器のタイプは、使用時に吸入器に現われる典型的な音響パターンまたはフィンガープリントを有し得るものであり、次いでこのパターンは、検出されると共に特定の信号に変換され、解析され、記憶され、またはコンピュータ用モニタなどの表示装置において表示することができる。
【００５３】
[0071]一例示実施形態では、吸入器のための監視および監視システムは、吸入器に適合するように構造的に構成された感知および／または監視装置と、アナログ・デジタル変換器と、データ記憶媒体とを備える。データ記憶媒体は、ディスクドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、サーバ、フラッシュカードもしくはフラッシュドライブ、メモリカードなどを含み、アルゴリズムを実施するためのマイクロプロセッサまたは他の処理装置によって実行可能である機械可読命令のセットを含む。実行されると、アルゴリズムは、検出された信号から導かれる論理サブシステム生成数（ｌｏｇｉｃａｌ  ｓｕｂ−ｓｙｓｔｅｍ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｎｕｍｂｅｒ）を生成するステップと、この論理サブシステム生成数を論理サブシステム内のデータトラックに保存し、処理装置においてこの論理サブシステム生成数およびクラスタ生成数（ｃｌｕｓｔｅｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｎｕｍｂｅｒ）が比較されるステップと、アルゴリズムからの情報を吸入手技からの結果として記憶および／または表示するステップとを開始する。
【００５４】
[0072]図１９は、圧力差に応じて、乾燥粉末吸入器システムを使用して実行される吸入手技の例示的なグラフ表示１９００を示しており、この乾燥粉末吸入器システムは、マイクロホンセンサを備えていた。図６〜図９と同様に、グラフ表示１９００は、許容可能な領域１９０２および許容不可能な領域１９０４を有する。これら領域は、赤色および緑色、または吸入手技を習得するのを助ける任意の他の色の組合せで色を付けられてもよい。被験者は、約４〜５秒の期間にわたって吸入器を用いて深く息を吸い、そして普通に息を吐くことが許されるように指導される。グラフは、図１０〜図１６に記載の感知およびモニタ装置を使用して測定値を示す被験者からの吸気プロファイルを示す。図１９は、ｘ軸が時間、およびｙ軸が圧力差としてデータを示す。
【００５５】
[0073]吸入手技は、第１の曲線１９０６によって示される乾燥粉末製剤を有さないカートリッジを有する吸入器、および第２の曲線１９０８によって示される乾燥粉末製剤を有するカートリッジを有する吸入器を使用して実行された。結果は、感知および監視装置が、このシステムから放出される粉末の存在、粉末放出の時間、およびこのシステムから放出される粉末の量を検出することができることを示す。曲線１９０６は、粉末がこのシステム中にない状態で吸入中にマイクロホンによって生成された信号であり、曲線１９０８は、粉末がこのシステム中にある状態で同じ吸入中にマイクロホンによって生成された信号である。曲線１９０８および曲線１９０６の差は、システムから放出される粉末の存在および大きさ、ならびに放出の時間を表す。図１９中のデータは、感知および監視装置が、吸入器のカートリッジシステムから放出される投薬の量を測定するのに有効であることを示す。
【実施例１】
【００５６】
組み込まれた訓練装置の使用
[0074]５７歳のＩＩ型糖尿病患者は、この女性が、ヘモグロビンＡ１ｃの上昇を有し、コントロールできないと判断されるため、乾燥粉末吸入システムから吸入式インスリンを受けるように指示された。この患者は、組み込まれたセンサを有する図９Ｂに示されるような装置を使用して、吸入の訓練を受けた。患者は、この装置を与えられ、訓練装置の使用時に深く速い呼吸をするように求められた。
【００５７】
[0075]データは、コンピュータ上で収集され、患者は、このデータを表示画面でリアルタイムに見ることができた。この患者の最初の吸入の試みは、遅すぎであり、赤色の「許容不可能な領域」に入っていると画面上に示された。患者は、前回の試みよりわずかに速くもう一度速く息を吸うように指示された。吸入を完了すると、グラフは、患者の吸入手技が、許容可能であり、グラフの緑色の領域に完全にあることを示した。訓練に慣れると、この患者は、同様の装置の使用についてよく分かっていた。
【００５８】
[0076]この患者は、図９Ａに示されたタイプと同様の乾燥粉末吸入器、および患者の糖尿病を治療するための吸入可能なインスリンで満たされたカートリッジを処方された。吸入式インスリンを処方して６カ月後、この患者の糖尿病は、抑制されていると診断された。
【実施例２】
【００５９】
付着可能な訓練装置の使用
[0077]５９歳のＩＩ型糖尿病患者は、乾燥粉末吸入システムから吸入式インスリンを受けるように指示された。この患者は、利便性を理由として吸入システムを要望していた。この患者は、図９Ａに示されるような装置を使用して吸入の訓練を受けた。患者は、図１２中のセンサと同様の取付け可能なセンサを備え付けた装置を与えられ、この訓練装置の使用時に深く速い呼吸をするように求められた。
【００６０】
[0078]データは、コンピュータ上で収集され、患者は、このデータを表示画面上でリアルタイムに見ることができた。この患者の最初の試みは、ソフトウェアによって示された通り、許容可能であった。訓練に慣れると、この患者は、この装置の使用についてよく分かっていた。
【００６１】
[0079]患者に取付け可能なセンサは、乾燥粉末吸入器から取り除かれた。この患者は、乾燥粉末吸入器、および患者の糖尿病を治療するための吸入可能なインスリンで満たされたカートリッジを与えられた。吸入式インスリンを処方して６カ月後、患者の糖尿病は、抑制されていると診断され、この患者は、この装置の大きな利便性についてコメントした。
【００６２】
[0080]前述の開示は、説明のための実施形態である。本明細書に開示される技法は、本開示の実施においてよく機能する代表的な技法を明らかにするものであることが当業者によって理解されるはずである。しかし、当業者は、本開示に鑑みて、多くの変更が、開示されている特定の実施形態においてなされ、本発明の精神および範囲から逸脱することなく同様または類似の結果をさらに得ることができることを理解すべきである。
【００６３】
[0081]特に示されない限り、明細書および特許請求の範囲において使用される分子量、反応条件その他などの成分の量、特性を表現するすべての数字は、すべての場合において「約（ａｂｏｕｔ）」という用語によって変更されるものとして理解されるべきである。したがって、反対に、示されない限り、明細書および添付の特許請求の範囲に記載された数値パラメータは、本発明によって得ようとされる所望の特性に応じて変わり得る近似値である。最低限でも、均等論の適用を特許請求の範囲の範囲に限定する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数値を考慮して通常の丸めの技法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の幅広い範囲を説明する数値の範囲およびパラメータが近似値であるにも関わらず、具体例に記載される数値は、できるだけ正確に報告される。しかし、いずれの数値も、それらの各試験測定値に見出される標準偏差に必然的に起因してある程度の誤差を本質的に含む。
【００６４】
[0082]本発明を説明する文脈において（特に、添付の特許請求の範囲の文脈において）使用される用語「１つ、一、ある（「ａ」、「ａｎ」）」、「前記、この、その（「the」）」、および同様の指示語は、本明細書において特に指示されない限り、または文脈によって明らかに否定されない限り、単数および複数の両方を包含するものと解釈されるべきである。本明細書中の値の範囲の記載は、この範囲内に入る別個の値それぞれに個々に言及する略記法として役立つように意図されるものに過ぎない。本明細書において特に指示されない限り、個々の値それぞれは、その値が本明細書中に個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載のすべての方法は、本明細書において特に指示されない限り、またはさもなければ文脈によって明らかに否定されない限り、任意の適切な順序で実行され得る。本明細書中で与えられる任意およびすべての例、または例示的な言い回し（例えば、「など（ｓｕｃｈ  ａｓ）」）の使用は、本発明をより良く明らかにするように意図されるものに過ぎず、他のやり方でクレームされる本発明の範囲に限定をもたらすものではない。本明細書中のどの言い回しも、本発明の実施に不可欠な任意のクレームされない要素を示すものとして解釈されるべきでない。
【００６５】
[0083]本明細書に開示される特定の実施形態は、からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）、および／または、から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）の言い回しを使用して、特許請求の範囲においてさらに限定され得る。移行句「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、出願されるときであろうと、補正ごとに加えられるときであろうと、特許請求の範囲において使用されるとき、特許請求に範囲において特定されていない任意の要素、ステップ、または成分を除外する。移行句「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、請求項の範囲を、特定の材料またはステップ、および（１つまたは複数の）基本的および新規な特徴に実質的に影響を及ぼさないものに限定する。そのようにクレームされた本発明の実施形態は、本質的または明示的に本明細書に記載され、実施可能にされる。
【００６６】
[0084]本明細書に開示される本発明の代替要素または代替実施形態の群化は、限定として解釈されるべきでない。各群の構成要素は、個々に参照またはクレームされてもよく、あるいは群の他の構成要素または本明細書中で見出された他の要素との任意に組合せであってもよい。群の１つまたは複数の構成要素は、便宜および／または特許性を理由として群に包含または群から削除することができることが予期されよう。任意のそのような包含または削除が起こるときは、本明細書は、変更されたときの群を含み、したがって、添付の特許請求の範囲に用いられるすべてのマーカッシュ群の記載要件を満たすものとみなされる。
【００６７】
[0085]本発明のいくつかの実施形態は、本発明を実施するための、発明者に知られたベストモードを含んで本明細書に記載される。もちろん、これら記載された実施形態の変更形態は、前述の説明を読むと当業者には明らかになろう。本発明者は、当業者が、必要に応じてそのような変更形態を用いることを予期しており、本発明者は、本発明が、本明細書に特に記載された方法以外の方法で実施されることを意図する。したがって、本発明は、準拠法によって許されるような本明細書に添付された特許請求の範囲に挙げられた主題事項のすべての修正形態および均等物を含む。さらに、すべての可能なその変更形態における上記の要素の任意の組合せは、本明細書において特に指示されない限り、またはさもなければ文脈によって明らかに否定されない限り、本発明によって包含される。
【００６８】
[0086]さらに、多数の参照が、本明細書の全体にわたって特許および刊行物に対してなされている。上記引用文献および刊行物のそれぞれは、個々に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００６９】
[0087]最後に、本明細書に開示された本発明の実施形態は、本発明の原理を例示するものであることを理解されたい。用いられ得る他の修正形態は、本発明の範囲内である。したがって、例としてであって限定ではない本発明の代替の構成が、本明細書中の教示に従って利用されてもよい。したがって、本発明は、図示および説明されたまったくその通りのものに限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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