(57)【要約】  エアロゾル供給システム（例えば、エアロゾル化された薬品を患者に供給するためのＭＤＩ又はネブライザ）は、システムのエアロゾル出力経路内に温度センサを含む。センサが経路内の所定の温度変化を感知するとき、コントローラが、システムのエアロゾル生成器が放出されたエアロゾルを有することを決定する。温度センサは、ヒータ、上流温度センサ、及び、下流温度センサを含む、熱流動センサも含み得る。コントローラは、上流温度と下流温度とを比較し、経路内の流体流の存在、方向、及び／又は、大きさを決定する。コントローラは、システムの所望の使用の遵守を監視し且つ／或いはシステムの適切な使用のために実時間指示を使用者にもたらす、エアロゾル検出及び流動検出を使用し得る。コントローラは、後の分析のために、エアロゾル化及び流動データを記録し得る。
2013517082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経路内のエアロゾルの存在を検出する方法であって、
前記流体経路の温度を感知すること、及び、
エアロゾルが前記経路内に存在するか否かを前記感知温度から決定することを含む、
方法。
【請求項２】
前記経路は、エアロゾル供給システムの経路を含み、前記エアロゾル供給システムは、エアロゾル生成器とエアロゾル出力開口とを更に含み、前記流体経路は、前記エアロゾル生成器と前記エアロゾル出力開口との間に延び、前記エアロゾル生成器を前記エアロゾル出力開口に流体的に接続する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エアロゾル出力開口は、前記エアロゾル生成器によって生成されるエアロゾルを患者の気道内に方向付けるよう構成され且つ配置される患者インターフェースを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記システムは、計量投与量吸入器を含み、前記流体の前記エアロゾル化は、加圧キャニスタからエアロゾルのボーラスを放出することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記計量投与量吸入器からのエアロゾルのボーラスの放出を検出するために前記温度信号を使用することを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ボーラス放出表示器を介して、エアロゾルのボーラスの放出の前記検出に基づきエアロゾルのボーラスの放出を示すことを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記計量投与量吸入器から放出されるボーラスの数を計数するために前記温度信号を使用し、該計数される数をメモリ内に記録することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記計量投与量吸入器から放出されたボーラスの前記計数済みの数をディスプレイの上に表示することを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記経路内のエアロゾルの前記検出に応答して前記システムの使用者に表示をもたらすことを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記表示をもたらすことは、視覚表示をもたらすこと、音声表示をもたらすこと、又は、触覚表示をもたらすことのうちの１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記システムは、エアロゾル化されるべき液体を貯蔵する容器を含むネブライザを含み、前記エアロゾル生成器を使用して流体をエアロゾル化することは、前記容器からの液体をエアロゾル化することを含み、当該方法は、前記エアロゾル生成器が前記容器からの液体をエアロゾルしているときを検出するために前記温度信号を使用することを更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記エアロゾル生成器が前記容器からの液体をエアロゾル化する期間を決定するために前記温度信号を使用すること、及び、前記決定される時間の長さをメモリ内に記録することを更に含む、請求項０に記載の方法。
【請求項１３】
前記流体経路内にエアロゾルが存在しないことに基づき、前記エアロゾル生成器が前記容器からの流体をエアロゾル化することを停止したときを検出することを更に含む、請求項０に記載の方法。
【請求項１４】
前記容器内の液体が枯渇したときを検出するために前記温度信号を使用することを更に含む、請求項０に記載の方法。
【請求項１５】
前記容器が枯渇したことの前記検出に応答して前記容器が枯渇したという表示をもたらすことを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記流体経路内の前記温度を感知することは、基準連結点と感知連結点とを有するサーモカップルを使用して前記温度を感知することを含み、前記感知連結点は、その温度が前記基準連結点の場所よりも迅速に前記経路の温度を追跡する場所に配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記感知連結点での温度が所定の閾値差だけ前記基準連結点での温度よりも低いことを前記サーモカップルの温度信号が示すとき、エアロゾルが存在することを決定することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記温度信号が所定の時間の量の内に所定の温度差よりも多い温度差だけ変化するとき、エアロゾルが前記経路内に存在することを決定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記サーモカップルは、温度センサの一部であり、
該温度センサは、シリコンフレームと、該シリコンフレームに接続される膜とを含み、
前記シリコンフレーム及び前記膜は、前記経路内に配置され、
前記シリコンフレームは、前記膜よりも高い熱容量を有し、
前記第一連結点は、前記膜の前記温度を感知する場所に配置され、
前記第二連結点は、前記シリコンフレームの前記温度を感知する場所に配置される、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
エアロゾルが前記経路内に存在するか否かを前記感知温度から決定することは、
前記コントローラがオンにされるときの基線温度を決定すること、及び、
前記感知温度が所定の閾値よりも多い温度だけ前記基線温度から逸脱するときにエアロゾルが存在することを決定することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記流体経路内の前記温度を感知することは、温度センサを使用して前記温度を感知することを含み、前記温度センサは、
フレームと、
該フレームに接続される膜と、
該膜の温度を感知するために該膜の上に配置される温度感応抵抗器とを含み、
前記膜は、前記経路内に配置され、
前記フレームは、前記膜よりも高い熱容量を有し、
前記温度を感知することは、前記抵抗器の抵抗を感知することを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記経路は、前記エアロゾル生成器から前記エアロゾル出力開口まで延びる空気空間と、該空気空間を定める壁とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記温度は、温度に相関させられる測定値の単位に関して感知される、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、エアロゾルを例えば患者の気道に供給するために使用されるエアロゾル供給システム（例えば、計量投与量吸入器（ＭＤＩ）及びネブライザ）の経路を通じるエアロゾル及び／又は流体流の存在を感知することに関する。
【背景技術】
【０００２】
膵臓繊維症、喘息、及び、ＣＯＰＤのような呼吸器疾患は、エアロゾル（精細なミスト）形態の薬品を直接的に呼吸系に供給することによって治療されることが多い。このエアロゾル化された薬品の供給は、計量投与量吸入器（ＭＤＩ）及びネブライザのようなエアロゾル供給システムによって容易化されるのが普通である。
【０００３】
ＭＤＩは、典型的には、アクチュエータ／エアロゾル生成器と、加圧キャニスタとを含み、加圧キャニスタは、１つ又はそれよりも多くの医薬物質及び促進剤とを収容し、しばしば、安定化賦形剤を収容する。製剤は、アクチュエータを備えるバルブを通じてエアロゾル化される。１つのキャニスタは、最大で数百又はそれよりも多くの計量投与量の医薬物質を収容し得る。薬品に依存して、各アクチュエータは、典型的には２５〜１００マイクロリットルの間の容積内に供給される数マイクログラムから最大でミリグラムの活性成分を収容し得る。ＭＤＩの使用の容易さ及び有効性を向上するために、スペーサを加えてもよく、エアロゾル雲がスペーサを通過して患者に達する。ＭＤＩの操作は、典型的には、３つのステップを包含する。最初に、ＭＤＩを振り動かし、医薬を促進剤及び賦形剤と混合する。次に、キャニスタを押圧することによって、スペーサ内にボーラスを放出する。第３のステップにおいて、医薬を吸引する。
【０００４】
ネブライザは、典型的には、マウスピースと、空気入口／出口と、エアロゾル生成器と、液体医薬製剤を収容する液体容器とを含む。加えて、ネブライザは、呼吸パターンを検出するために、圧力センサ又は流動センサを含み得る。一例として、ＲｅｓｐｉｒｏｎｉｃｓのＩ−ｎｅｂネブライザでは、エアロゾルは高周波数（超音波）で振動するピストンによって生成され、ピストンはメッシュを通じて医薬製剤を押し込む。Ｉ−ｎｅｂにおいて、エアロゾル生成は連続的でないが、圧力センサによって提供される情報に基づき呼吸パターンに適合される。これは治療を最適化し且つ薬品を損なうのを避けるためである。治療は、典型的には、容器が空になるまで運転した後に完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は従来技術の問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つ又はそれよりも多くの実施態様は、経路内のエアロゾルの存在を検出する方法を提供する。当該方法は、流体経路の温度を感知し、エアロゾルが経路内に存在するか否かを感知温度から決定することを含む。
【０００７】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、経路は、エアロゾル供給システムの経路を含み、エアロゾル供給システムは、更に、エアロゾル生成器と、エアロゾル出力開口とを含む。流体経路は、エアロゾル生成器とエアロゾル出力開口との間に延び、エアロゾル生成器をエアロゾル出力開口に流体的に接続する。当該方法は、エアロゾル生成器を使用して流体をエアロゾル化することも含み得る。
【０００８】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、エアロゾル出力開口は、エアロゾル生成器によって生成されるエアロゾルを患者の気道内に方向付けるよう構成され且つ配置される患者インターフェースを含む。
【０００９】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、エアロゾル供給システムは、計量投与量吸入器を含み、流体のエアロゾル化は、加圧キャニスタからエアロゾルのボーラスを放出することを含む。
【００１０】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、計量投与量吸入器からのエアロゾルのボーラスの放出を検出するために温度信号を使用することを含む。
【００１１】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、ボーラス放出表示器を介して、エアロゾルのボーラスの放出の検出に基づきエアロゾルのボーラスの放出を示すことを含む。
【００１２】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、計量投与量吸入器から放出されるボーラスの数を計数するために温度信号を使用することを更に含む。
【００１３】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、計量投与量吸入器から放出されたボーラスの計数済みの数をディスプレイの上に表示することを含む。
【００１４】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、経路内のエアロゾルの検出に応答して、エアロゾル供給システムの使用者に表示をもたらすことを含む。
【００１５】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、表示をもたらすことは、視覚表示をもたらすこと、音声表示をもたらすこと、又は、触覚表示をもたらすことのうちの１つを含む。
【００１６】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、エアロゾル供給システムは、ネブライザを含み、ネブライザは、エアロゾル化されるべき液体を貯蔵する容器を含む。エアロゾル生成器を使用して流体をエアロゾル化することは、容器からの液体をエアロゾル化することを含む。当該方法は、エアロゾル生成器が容器からの液体をエアロゾルしているときを検出するために温度信号を使用することを更に含む。
【００１７】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、エアロゾル生成器が容器からの液体をエアロゾル化する期間を決定するために温度信号を使用し、決定される時間の長さをメモリ内に記録することを更に含む。
【００１８】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、流体経路内にエアロゾルが存在しないことに基づき、エアロゾル生成器が容器からの流体をエアロゾル化することを停止したときを検出することを含む。
【００１９】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、容器内の液体が空になったときを検出するために温度信号を使用することを含む。
【００２０】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、容器が空になったことの検出に応答して、容器が空になったという表示を提供することを含む。
【００２１】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、流体経路内の温度を感知することは、基準連結点と感知連結点とを有するサーモカップルを使用して温度を感知することを含む。感知連結点の温度が基準連結点の場所よりも迅速に経路の温度を追跡する場所に感知連結点を配置し得る。
【００２２】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、感知連結点での温度が所定の閾値差だけ基準連結点での温度よりも低いことをサーモカップルの温度信号が示すときに、エアロゾルが存在することを決定することを含む。
【００２３】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、当該方法は、温度信号が所定の時間の量の内に所定の温度差よりも多い温度差だけ変化するときに、エアロゾルが経路内に存在することを決定することを含む。
【００２４】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、サーモカップルは、温度センサの一部であり、温度センサは、シリコンフレームと、シリコンフレームに接続される膜とを含み、シリコンフレーム及び膜は、経路内に配置され、シリコンフレームは、膜よりも高い熱容量を有し、第一連結点は、膜の温度を感知する場所に配置され、第二連結点は、シリコンフレームの温度を感知する場所に配置される。
【００２５】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、エアロゾルが経路内に存在するか否かを感知温度から決定することは、コントローラがオンにされるときの基線温度を決定し、感知温度が所定の閾値よりも多い温度だけ基線温度から逸脱するときに、エアロゾルが存在することを決定することを含む。
【００２６】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、流体経路内の温度を感知することは、温度センサを使用して温度を感知することを含み、温度センサは、フレームと、フレームに接続される膜と、膜の温度を感知するために膜の上に配置される温度感応抵抗器とを含む。膜を経路内に配置し得る。フレームは、膜よりも高い熱容量を有し得る。温度を感知することは、抵抗器の抵抗を感知することを含む。
【００２７】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、経路は、エアロゾル生成器からエアロゾル出力開口まで延びる空気空間と、空気空間を定める壁とを含む。
【００２８】
これらの実施態様のうちの１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、温度は、温度に相関させられる測定値の単位に関して感知される。
【００２９】
本発明のこれらの及び他の特徴、並びに、構造の関連素子の動作方法及び機能、部品の組み合わせ、及び、製造経済は、添付の図面を参照して以下の記載及び付属の請求項を検討した後により明らかになるであろう。それらの全ては本明細書の一部を形成し、同等の参照番号は、様々な図面を通じて対応する部分（部品）を指す。本発明の１つの実施態様において、ここに例示する構造的な構成部品は、原寸で描写されている。しかしながら、図面は例示及び記載の目的のためだけであり、本発明の限界を定めるものとして意図されていないことが明白に理解されるべきである。加えて、本明細書中の任意の１つの実施態様中に示され或いは記載される構造的な機能を他の実施態様においても使用し得ることも理解されるべきである。明細書及び請求項中で使用されるとき、文脈が明白にその他を指図しない限り、不定冠詞及び定冠詞の形態の単一形は、複数の指示物を含む。
【００３０】
本発明の実施態様、並びに、本発明の他の目的及び更なる機能のより十分な理解のために、添付の図面と共に使用されるべき以下の記載を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のある実施態様に従ったＭＤＩを示す側面図である。
【図２】本発明のある代替的な実施態様に従った噴射ネブライザの一部を示す断面図である。
【図３】本発明のある代替的な実施態様に従った超音波ネブライザを示す断面図である。
【図４】本発明の様々な実施態様に従った図１乃至３に示される装置のいずれかと関連して使用し得る温度センサを示す正面図である。
【図５】本発明の様々な実施態様に従った図１乃至３に示される装置のいずれかと関連して使用し得る代替的な温度センサを示す正面図である。
【図６】本発明の様々な実施態様に従った図１乃至３に示される装置のいずれかと関連して使用し得る温度流動センサを示す正面図である。
【図７】図１乃至３に示される装置及び／又は図４、５、６及び９に示されるセンサのいずれかと関連して使用し得るコントローラを示すブロック図である。
【図８】本発明のある実施態様に従った温度流動センサを通過する流速に対する図６中の温度流動センサのサーモパイル出力を示すグラフである。
【図９】本発明の様々な実施態様に従った図１乃至３に示される装置のいずれかと関連して使用し得る温度流動センサを示す正面図である。
【図１０】患者が本発明のある実施態様に従った装置を使用するときの時間の経過に伴う図９中の温度流動センサの温度センサ出力及び流動センサ出力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の様々な実施態様によれば、エアロゾル供給システム／装置（例えば、ＭＤＩ１００又はネブライザ２００，３００（図１乃至３を参照））は、センサ１０を含み、センサ１０は、供給システム（例えば、センサ４００，５００，７００，９００内のエアロゾルを感知し（図４乃至６及び９を参照））、且つ／或いは、エアロゾル供給システムを通じる流体流を感知する（例えば、センサ７００，９００）。エアロゾル供給システム１００，２００，３００は、センサ１０に動作的に接続されるコントローラ６００も含む。
【００３３】
図１乃至３は、本発明の代替的な実施態様に従った様々なエアロゾル供給システムを例示している。
【００３４】
例えば、図１に例示されるように、本発明のある実施態様に従ったエアロゾル供給システムは、ＭＤＩ１００を含む。このＭＤＩ１００の一般的な機能は、米国特許出願公開第２００４／０２３１６６５Ａ１号に記載されており、その全文をここに参照として援用する。ＭＤＩ１００は、加圧薬品のキャニスタ１２０に接続されるよう構成され且つ配置されるエアロゾル生成器１１０を含む。エアロゾル生成器１１０は、使用者がキャニスタ１２０をエアロゾル生成器１１０に向かって下向きに押すときに、エアロゾル化された薬品のボーラスをキャニスタ１２０からＭＤＩ１００のスペーサ１３０内に放出することによってエアロゾルを生成するよう構成され且つ配置される。ＭＤＩ１００は、エアロゾル生成器１１０とは反対のスペーサ１３０の側に配置されるエアロゾル出力開口１４０も含む。
【００３５】
例示の実施態様において、ＭＤＩ１００は、スペーサ１３０を含む。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、スペーサ１３０を省略し得る。
【００３６】
例示の実施態様において、エアロゾル出力開口１４０は、フェースマスク１５０を含む。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、フェースマスク１５０の代わりに、他の任意のエアロゾル出力開口１４０（例えば、ストローのようなマウスピース、ベンチレータ管等）を使用し得る。
【００３７】
流体経路１６０は、エアロゾル生成器１１０からエアロゾル出力開口１４０に延びる。センサ１０は、センサ１０が経路１６０の温度を感知し得る場所でＭＤＩ１００に取り付けられる。例えば、センサ１０を経路１６０内（例えば、エアロゾル生成器１１０とスペーサ１３０との間、スペーサ１３０の内側、スペーサ１３０とエアロゾル出力開口１４０との間）に配置し得る。代替的に、経路１６０を定める壁の内又は上（例えば、スペーサ１３０又はエアロゾル生成器１１０の壁内）にセンサ１０を配置し得る。代替的に、センサ１０が経路１６０内の温度増減に迅速に追従することを可能にする任意の場所にセンサ１０を配置し得る。
【００３８】
図２に例示されるように、本発明のある実施態様に従ったエアロゾル供給システムは、噴射ネブライザ２００を含む。このネブライザ２００の一般的な機能は、米国特許出願公開第２００５／００８７１８９Ａ１号に記載されており、その全文をここに参照として援用する。ネブライザ２００は、噴射に基づくエアロゾル生成器２１０を含み、エアロゾル生成器２１０は、容器２２０内に保持される流体２１５をエアロゾル化するために加圧ガスの流れに依存する。一連の通路２３０がエアロゾル生成器２１０からエアロゾル開口２４０に延び、流体経路２６０を定める。例示の実施態様において、エアロゾル出力開口２４０は、マウスピース２５０を含む。
【００３９】
図２に示されるように、センサ１０は、センサ１０が経路２６０の温度を感知し得る場所で、ネブライザ２００に取り付けられる。例えば、経路２６０内に（例えば、エアロゾル生成器２１０とエアロゾル出力開口２４０との間に）センサ１０を配置し得る。代替的に、経路２６０を定める壁の内又は上にセンサ１０を配置し得る。代替的に、センサ１０が経路２６０内の温度変動に迅速に追従することを可能にする任意の場所にセンサ１０を配置し得る。
【００４０】
図３に例示されるように、本発明のある実施態様に従ったエアロゾル供給システムは、超音波ネブライザ３００を含む。このネブライザ３００の一般的な機能は、米国特許出願公開第２００７／０２７７８１６Ａ１号に記載されており、その全文をここに参照として援用する。ネブライザ３００のエアロゾル生成器３１０が、容器３２０内の流体３１５をエアロゾル化するために、噴射ネブライザの代わりに超音波送受波器３１０を含む点を除き、ネブライザ３００は、ネブライザ２００と類似する。具体的には、送受波器は、超音波エネルギを流体３１５内に伝搬し、それは流体３１５を流体３１５の表面でエアロゾル化させる。一連の通路３３０がエアロゾル生成器３１０からエアロゾル出力開口３４０に延び、流体経路３６０を定める。ネブライザ２００に関して上記に説明したように、任意の適切な場所（例えば、経路３６０内、経路３６０を定める壁の内又は上、センサ１０が経路３６０内の温度変動に迅速に追従することを可能にする場所）にセンサ１０を配置し得る。
【００４１】
代替的な実施態様によれば、エアロゾル生成器３１０は、超音波振動するメッシュ板を使用するエアロゾル生成器と交換され、メッシュが振動するに応じて、流体の小さな液滴にメッシュを通過させることによって、流体をエアロゾル化する。
【００４２】
図４乃至６は、エアロゾル供給装置１００，２００，３００のセンサ１０として使用し得る３つの異なる温度センサ４００，５００，７００を例示している。
【００４３】
図４は、温度センサ４００を例示している。温度センサ４００は、その抵抗が温度に応じて異なる温度感受性抵抗器４１０を含む。抵抗器４１０は、抵抗器４１０のための基部（ベース）を創成するようシリコンフレーム４３０内の開口を横断して懸架される膜４２０の上に配置される。よって、抵抗器４１０は、（例えば、基部に取り付けられて、基部と一体に構成されて、基部内に形成されて、基部に当接して）基部の上に配置される。膜４２０及び抵抗器４１０が経路１６０，２６０，３６０内の温度変化に迅速に追従するよう、膜４２０は低い（例えば、シリコンフレーム４３０よりも低い）熱容量を有する。
【００４４】
図５は、本発明の代替的な実施態様に従った温度センサ５００を例示している。センサ５００は、温度を感知するために、抵抗器４１０の代わりに、サーモカップル（熱電対）５４０又は（サーモパイル５１０としても既知の）直列の複数のサーモカップルを使用する。センサ４００と同様に、センサ５００は、シリコンフレーム５３０内の開口を横断して懸架される膜５２０を含む基部を含む。各サーモカップル５４０は、基準連結点(reference  junction)５４０ａと、感知連結点(sensing  junction)５４０ｂとを含む。基準連結点５４０ａは、シリコンフレーム５３０の上に配置され、シリコンフレーム５３０の温度を感知する。感知連結点５４０ｂは、膜５２０の上に配置され、膜５２０の温度を感知する。膜５２０はシリコンフレーム５３０よりも低い熱容量を有するので、膜５２０は、シリコンフレーム５３０よりも一層迅速に、経路１６０，２６０，３６０内のセンサ５００を通過する流体内の温度変化に追従する。結果的に、経路１６０，２６０，３６０内の温度変化は、シリコンフレーム５３０と膜５２０との間の温度差をもたらし、サーモカップル５４０は、サーモカップル５４０に亘って均衡の取れた電圧差を生成する。
【００４５】
例示の実施態様において、基準結合点５４０ａは、（より少ない迅速さではあるが）経路１６０，２６０，３６０内の温度に追従し得る。ある代替的な実施態様によれば、経路１６０，２６０，３６０内の温度による基準結合点５４０ａでの温度に対する影響がより少ないよう、基準結合点５４０ａを経路１６０，２６０，３６０から十分に遠くに離間し得る。そのような間隔は、より正確でより高い信号対雑音比をもたらし得る。しかしながら、そのような間隔は、さもなければスタンドアローンの集積装置であるのが好ましいセンサ５００の製造を複雑化し、コストを増大する。
【００４６】
図４及び５は、本発明の様々な実施態様に従った２つの例示的な温度センサ４００，５００を例示している。しかしながら、本発明の範囲から逸脱せずに、これらのセンサ４００，５００の代わりに、任意の適切な代替的な温度センサをセンサ１０として使用し得る。例えば、温度センサ１０は、温度感応性トランジスタ又は赤外温度センサを含み得る。温度センサ１０は、膜の上に配置されるＰＴＡＴ回路であってよく、絶対温度に比例する信号をもたらす。
【００４７】
図７に示されるように、コントローラ６００は、プロセッサ６１０と、視覚ディスプレイ６２０と、音声出力装置６３０と、メモリ６４０と、ユーザ入力装置６５０と、触覚出力装置６６０とを含む。しかしながら、本発明の様々な実施態様によれば、本発明の範囲から逸脱せずに、１つ又はそれよりも多くのこれらのコントローラ６００構成部品（例えば、ディスプレイ６２０、メモリ６４０、音声出力装置６３０、ユーザ入力装置６５０、及び／又は、触覚出力装置６６０）を省略し得る。
【００４８】
図１乃至３に例示されるエアロゾル供給システム１００，２００，３００に戻ると、温度センサ４００，５００の形態のセンサ１０は、適切なワイヤ６１５（又は無線通信のような他のデータ伝送手段（例えば、ＲＦ伝送、誘導データ伝送等））を介して、図７に示されるようなコントローラ６００に動作的に接続する。コントローラ６００は、センサ４００，５００に接続し、経路１６０，２６０，３６０の温度と相関させられる温度信号をセンサ４００，５００から受信する。例えば、抵抗センサ４００において、抵抗器の抵抗が温度信号であるよう、温度はセンサ４００の抵抗器４１０の抵抗に相関させられる。従って、コントローラ６００は、抵抗器４１０に亘る抵抗を測定することによって、抵抗器４１０での温度を決定し得る。サーモカップルに基づくセンサ５００において、温度（特に、基準連結点５４０ａと感知連結点５４０ｂとの間の温度差）は、電圧が温度信号であるよう、サーモパイル５１０のサーモカップル５４０によって生成される電圧に相関させられる。従って、コントローラ６００は、サーモカップル５４０及びサーモパイル５１０に亘る電圧を測定することによって、（基準連結点５４０ａに対する）感知連結点５４０ｂでの温度を決定し得る。
【００４９】
以下に説明するように、コントローラ６００は、感知温度／温度信号（例えば、流体経路１６０，２６０，３６０内のエアロゾルの存在を検出するために、センサ４００の抵抗器４１０の抵抗、センサ５００のサーモパイル５１０の電圧）を使用するよう構成され且つ配置される。
【００５０】
図１に示されるように、エアロゾル１１０がエアロゾル化された薬品のボーラス(bolus)をスペーサ１３０内に放出するとき、放出ガスの膨張及びボーラスの揮発性促進成分の急激な蒸発の故に、経路１６０温度は降下する。例えば、液滴の大きな全表面及び促進剤の低い沸点の故に、エアロゾルのボーラス内の小さな液滴は急激に蒸発する。蒸発は吸熱プロセスであるので、エアロゾルはその環境からエネルギを引き出し、それによって、環境、特に、経路１６０，２６０，３６０内のガスの温度を下げる。結果的に、エアロゾル生成器１１０，２１０，３１０の下流の経路１６０，２６０，３６０の温度は、このエアロゾルが通過するときに下がる。温度センサ１０，４００，５００は、この温度降下を感知する。
【００５１】
図７に示されるように、コントローラ６００のプロセッサ６１０は、センサ１０，４００，５００に動作的に接続し、経路１６０，２６０，３６０内のエアロゾルの存在又はボーラス放出に起因する温度降下を監視する。
【００５２】
１つの実施態様によれば、コントローラ６００はセンサ５００を監視し、温度信号が所定の閾値（例えば、１．０ａ．ｕ．）を超えるとき、ボーラスが放出されたことを決定する。センサ５００において、センサ信号の大きさは、膜５２０とシリコンフレーム５３０との間の温度差に比例する。エアロゾルが存在し、膜の比較的より低い熱容量の故にシリコンフレーム５４０よりも迅速に膜５２０を冷却するとき、膜５２０とシリコンフレーム５３０との間には大きな温度差がある。
【００５３】
上述のセンサ５００は、絶対温度よりもむしろ、膜５２０とシリコンフレーム５３０との間の温度差を感知するので、上述のセンサ５００は、周囲温度に無反応であり得る。例えば、センサ５００が冷たい周囲環境において使用されるか或いは熱い周囲環境において使用されるかに拘わらず、膜５２０及びシリコンフレーム５３０の温度が均衡するために、周囲温度における如何なる変化の間にもセンサ５００に十分な時間が与えられる限り、温度差をもたらす経路１６０，２６０，３６０内の事象（例えば、エアロゾルの存在）が欠如する場合、センサ５００は温度差を感知しない。
【００５４】
温度センサの１つ又はそれよりも多くの実施態様、例えば、センサ４００、又は、水銀系又はバイメタル系の温度計によれば、エアロゾル供給システム１００，２００，３００が使用される直ぐ前にコントローラ６００がオンにされるとき、コントローラ６００は基線（ベースライン）温度を構築し得る。コントローラ６００は、この感知した初期的な基線温度をそのメモリ６４０内に記憶し、引き続き感知される温度が所定の閾値よりも大きい温度だけ基線温度から逸脱する（例えば、基線温度よりも冷たい）ときには、エアロゾルが存在することを決定し得る。
【００５５】
ある代替的な実施態様によれば、コントローラ６００は、コントローラ６００が経路１６０内の温度降下を検出するとき、ボーラスが放出されたことを決定する。例えば、時間ベースの速度(time-based  rate)の温度降下が所定の閾値を超えるならば、プロセッサ６１０はボーラスが放出されたことを決定し得る。例えば、所定の閾値よりも多くの温度信号降下が所定の時間枠内に起こるならば、プロセッサ６１０はボーラスが放出されたことを決定し得る。様々な実施態様によれば、温度降下閾値（例えば、抵抗器４１０の抵抗変化、サーモパイル５１０の電圧変化）は、少なくとも摂氏１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５度の温度降下に相関し得る。これらの様々な実施態様によれば、温度降下閾値を検出するための所定の時間枠は、０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０秒よりも少なくあり得る。しかしながら、経路１６０の種類に依存して、エアロゾル生成器の種類、エアロゾルの種類、センサ４００，５００に亘って予期される流体流速、及び、様々な追加的及び／又は代替的な要因に依存して、より精密且つ／或いは正確なボーラス放出の検出を促進するために、これらの閾値を増大又は減少し得る。
【００５６】
プロセッサ６１０は如何なる適切な種類のプロセッサであってもよい。例えば、プロセッサ６１０は、集積回路を含み得る。プロセッサ６１０は、デジタル又はアナログであり得る。デジタルプロセッサ６１０の場合、プロセッサ６１０は、アナログ温度信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含み得る。プロセッサ６１０は、コンピュータを含み得る。プロセッサ６１０は、コンピュータ上のプログラム（例えば、プロセッサ６１０の様々な機能を実施する実行可能なコードを有するコンピュータ実行可能な媒体）の動作を介して、その監視、計算、及び、他の機能を実行し得る。本発明の範囲から逸脱せずに、プロセッサ６１０は、２つ又はそれよりも多くの別個のプロセッサの組み合わせを含み得る。
【００５７】
ディスプレイ６２０は、如何なる種類の適切な視覚ディスプレイ（例えば、各ＬＥＤの意味を示すコントローラ６００上の恒久的な印を備える１つ又はそれよりも多くのＬＥＤ表示器、文字及び／又は図式的印を表示し得るＬＥＤスクリーン）であってもよい。プロセッサ６１０は、様々な情報を表示するために、ディスプレイ６２０に接続する。例えば、プロセッサ６１０は、ボーラスが放出される度毎に、ディスプレイ６２０を介して視覚表示をもたらし得る。
【００５８】
図７に示されるように、追加的に及び／又は代替的に、プロセッサ６１０は、音声出力装置６３０に、ボーラスが放出されたときを使用者に表示させ得る。音声出力装置６３０は、如何なる適切な種類の雑音生成装置（例えば、スピーカ、ブザー等）であってもよい。音声表示は、使用者にボーラスが放出されたことを知らせるビープであってもよい。代替的に、音声表示は、話し言葉（例えば、「ある投与量の薬品が放出されました」）を含み得る。
【００５９】
図７に示されるように、視覚信号及び音声信号に加えて或いはそれらの代わりに、コントローラ６００は、触覚フィードバック（例えば、ボーラスが放出されたときに振動する、故障が検出されたときに振動する等）を使用者にもたらすよう、触覚表示器６００（例えば、モータ及び偏心フライホイールを使用する振動）を含み得る。よって、コントローラ６００は、ボーラスが放出されたときに音声的、視覚的、及び／又は、触覚的な表示を患者にもたらす、ボーラス放出表示器を提供し得る。
【００６０】
使用者がシステム１００のそれらの使用をボーラスの放出に合わせるのを助けるために、プロセッサ６１０を使用し得る。例えば、プロセッサ６１０がボーラス放出を検出した後の所定の時間に、プロセッサ６１０は、患者がエアロゾル出力開口１４０を通じて吸気すべきことの（ディスプレイ６２０を介した）視覚表示及び／又は（音声出力装置６３０を介した）音声表示及び／又は（触覚出力装置６６０を介した）触覚表示をもたらし得る。所定時間は、如何なる適切な時間であってもよい（例えば、０秒、１秒、２秒）。例えば、ボーラスが放出された後の所定の時間に、プロセッサ６１０は、音声出力装置６３０に、「いまマウスピースを通じて吸気して下さい」と使用者に対して言わせ得る。
【００６１】
プロセッサ６１０は、放出されたボーラスの数を数える増分カウンタ機能を有し得る。プロセッサ６１０は、ディスプレイ６２０に、放出されたボーラスの数を視覚的に表示させ得る。プロセッサ６１０はメモリ６４０に接続し、プロセッサ６１０及びセンサ１０を介して得られた情報を記憶するためにメモリ６４０を使用する。例えば、増分数の放出ボーラスを記憶するためにメモリ６４０を使用し得る。プロセッサ６１０は、日時クロックや、ボーラス放出を放出の時間及び日付と関連付ける機能も含み得る。プロセッサ６１０は、このログ付けされた日時／放出データをメモリ６４０内に記憶し得る。プロセッサ６１０は、ディスプレイ６２０にそのような情報を表示させ得る。例えば、プロセッサ６１０は、ディスプレイ６２０に、最後のボーラス放出の日時を表示させ得る。そのような歴史的なデータは、患者がシステム１００の使用を記録し、患者が次にシステム１００を使用すべきときを知るのを助け得る。プロセッサ６１０自体は、患者が次に医薬投与量を受け取るべきときを記録し、次の投与量のためのときに視覚的、音声的、及び／又は、触覚的な表示を患者にもたらし得る。
【００６２】
図７に示されるように、コントローラ６００は、プロセッサ６１０に接続されるユーザ入力装置６５０を含み得る。ユーザ入力装置６５０は、使用者がコントローラ６００に情報を提供することを可能にするための如何なる適切な装置をも含み得る。例えば、ユーザ入力装置６５０は、キーパッド又はキーボードのような１つ又はそれよりも多くのボタンを含み得る。ユーザ入力装置６５０は、ディスプレイ６２０内に組み込まれるタッチスクリーン入力装置を含み得る。ユーザ入力装置６５０のボタン／スイッチのうちの１つは、コントローラ６００のためのオン／オフスイッチであり得る。
【００６３】
様々な情報をコントローラ６００に提供するためにユーザ入力装置６５０を使用し得る。例えば、ユーザ入力装置６５０は、計数リセットボタンを有し、使用者が使用済み薬品キャニスタ１２０を新しいキャニスタ１２０と交換するときにはいつでも、使用者は計数リセットボタンを押し得る。ユーザ入力装置６５０を介してリセット信号を受信した後、プロセッサ６１０は、どれぐらいの数の薬品のボーラスがキャニスタ１２０から放出されたかの計算を再開するために、カウンタを０（ゼロ）にリセットし得る。
【００６４】
キャニスタ１２０がほぼ空であることを使用者に示すようプロセッサ６１０を構成し且つ配置し得る（例えば、計数が所定の閾値を超えたときに表示をもたらす）ので、使用者は、キャニスタ１２０を交換するのか、或いは、新しいキャニスタを利用可能にする準備を行うのかを知る。使用者は、システム１００に取り付けられるキャニスタ１２０の種類に基づき、ユーザ入力装置６５０を介して、コントローラ６００内に閾値（又はコンピュータが適切な閾値を計算し得る何らかの他のデータ）を入力し得る。代替的に、コントローラ６００は、キャニスタ１２０自体（例えば、キャニスタ上のＲＦＩＤ）を介して、そのような情報を決定し得る。
【００６５】
本発明の代替的な実施態様によれば、プロセッサ６１０は、ディスプレイ６２０上に表示されるカウンタを減らすために、キャニスタ１２０内の投与量の数に関連する情報を使用し得る。結果的に、カウンタは、およそどれぐらいの投与量がキャニスタ１２０内に残っているかを図示する。
【００６６】
活性化機構が活性化されたときをプロセッサ６１０が決定し得るよう、コントローラ６００はエアロゾル生成器１１０の活性化機構に接続し得る。例えば、コントローラ６００は、ボーラスを放出するためにキャニスタ１２０が押されるときを検出する圧力スイッチを使用し得る。そのような活性化信号の受信後、プロセッサ６１０は、ボーラスが実際に放出されたか否かをセンサ１０から決定し得る。活性化機構が始動されたが、ボーラスが感知されないならば、プロセッサ６１０は、故障が起こった（例えば、エアロゾル生成器が誤作動した、キャニスタ１２０が空である）ことの視覚的又は音声的（可聴）な信号を使用者にもたらし得る。
【００６７】
図２及び３に示されるように、コントローラ６００は、ネブライザ２００，３００と関連して類似の機能を供し得る。例えば、プロセッサ６１０は、経路２６０，３６０内のエアロゾルの存在を検出するために、システム１００内のボーラスの放出の検出に関連して上記に説明したのと同じ又は類似の方法において、温度信号を使用し得る。
【００６８】
例えば、エアロゾル生成器２１０，３１０がキャニスタ２２０，２３０から流体をエアロゾル化し始めるとき、エアロゾル化された液滴の蒸発は、エアロゾルが存在する経路２６０，３６０内の温度を迅速に減少する。上記で説明したように、急激な温度降下が検出されるとき（例えば、温度降下が所定の時間に亘る所定の温度差閾値を超えるとき）、プロセッサ６１０は、エアロゾルが経路２６０，３６０内に存在すること（従って、エアロゾル生成器２１０，３１０が液体をエアロゾル化していること）を決定し得る。
【００６９】
逆に、急激な温度増大は、エアロゾル生成器２１０，３１０がキャニスタ２２０，２３０内の流体のエアロゾル化を停止したことを示す。プロセッサ６１０は、この急激な温度上昇を検出することによって、エアロゾル化の停止を検出し得る。例えば、プロセッサ６１０は、急激な温度増大（例えば、所定の時間に亘る所定の温度差閾値を超える温度上昇）が検出されるとき、エアロゾル生成が停止したことを決定し得る。アエロゾル化の停止（及び経路２６０，３６０内のエアロゾルの付随的な不存在）を検出するために使用される温度差及び所定時間は、エアロゾル化の開始を検出するために使用される閾値と同じであっても異なっていてもよい。
【００７０】
代替的に、コントローラ６００は、温度信号からエアロゾル化の開始及び／又は停止を検出するための如何なる他の適切な方法（例えば、温度が所定閾値よりも大きい温度だけ基線温度から逸脱するときを検出することのようなＭＤＩ１００に関連して上述した如何なる方法）をも使用し得る。
【００７１】
エアロゾルが経路２６０，３６０内に存在するとき、プロセッサ６１０は（ディスプレイ６２０を介した）視覚表示、（音声出力装置６３０を介した）音声表示、及び／又は、（触覚出力装置６６０を介した）触覚表示をもたらし得る。コントローラ６００は、エアロゾル生成器２１０，３１０がキャニスタ２２０，２３０内の流体をエアロゾル化し始めるとき及び／又はキャニスタ２２０，３２０からの流体のエアロゾル化を停止するとき（例えば、キャニスタ２２０，３２０が枯渇したとき）を、使用者に表示し得る。例えば、コントローラ６００は、エアロゾルが経路２６０，３６０内で検出されるとき、エアロゾル出力開口２４０，３４０から吸気することを患者に視覚的、音声的、及び／又は、触覚的に指図し得る。
【００７２】
ネブライザのための典型的な投与量は、全ての薬品／流体がエアロゾル化されるまで患者がシステム２００，３００を使用し続けることを要求するので、コントローラ６００は、エアロゾル生成器２１０，３１０によってエアロゾルが最早生成されていないことを検出することによって容器２２０，３２０が枯渇したことをプロセッサ６１０が検出するまで、エアロゾル出力開口２４０，３４０を通じて呼吸を続けることを使用者に示し得る。コントローラ６００は、枯渇が検出されるや否やネブライザ２００，３００を使用するのを停止することを、使用者に視覚的、音声的、及び／又は、触覚的に示し得る。例えば、音声出力装置６３０は、「投与量が完了しました。ネブライザの使用を停止しても構いません。」と患者に言葉で指示し得る。コントローラ６００は、枯渇が検出されるとき、エアロゾル生成器２１０，３１０を自動的に停止し得る。
【００７３】
ここで使用されるとき、「枯渇」という用語は、エアロゾル生成器２１０，３１０の継続的な作動が不十分な量の追加的な流体をエアロゾル化するように（例えば、エアロゾル出力が、十分な流体が容器２２０，３２０内にあるときの通常出力の２０％、１５％、及び／又は、１０％未満であるように）、容器２２０，３２０内の実質的に全てのエアロゾル化可能な流体がエアロゾル化されたことを意味する。よって、たとえ何らかの流体が容器２２０，３２０内に残存しているとしても、容器２２０，３２０は「枯渇」し得る。
【００７４】
一部のネブライザは、例えば、患者が吸気するときにだけ或いは患者の吸気の所望の部分だけで薬品をエアロゾル化するよう、噴霧化を患者の呼吸周期に合わせる。そのようなネブライザでは、エアロゾル生成器２１０，３１０が動作しているが、エアロゾルが経路２６０，３６０内で依然として検出されないときにのみ、プロセッサ６１０は、容器２２０，３２０が枯渇したことを決定し得る。
【００７５】
ＭＤＩ１００におけるように、使用データを記録するよう、コントローラ６００をネブライザ２００，３００と共に使用し得る。例えば、プロセッサ６１０は、時間、日付、及び／又は、ネブライザ２００，３００の各使用の期間をメモリ６４０内に記録し得る。プロセッサ６１０は、時間を追って記録されたデータ（例えば、最終使用の時間及び／又は日付、次の使用のためにスケジュールされた時間等）をディスプレイ６２０の上に表示し得る。時間を追って記録されたデータの分析を容易化するために、メモリ６４０は使用者及び／又は医療提供者によってアクセス可能であり得る。
【００７６】
図１に示される実施態様において、コントローラ６００は、ＭＤＩ１００の残部に取り付けられている。図２及び図３に示される実施態様において、コントローラは、システム２００，３００から分離されているが、接続ワイヤ６１５を介して、システムに繋ぎ止められている。本発明の代替的な実施態様によれば、コントローラ６００は、本発明の範囲から逸脱せずに、システム１００，２００，３００の残部に対する任意の他の適切な物理的な関係を有し得る（例えば、如何なるシステムのハウジング内に組み込み得るし、システムの残部から分離し得る）。
【００７７】
図６は、エアロゾル供給システム１００，２００，３００を含む本発明の様々な実施態様と関連してセンサ１０として使用し得る熱流動センサ７００を例示している。熱流動センサ７００は、上流温度センサ７１０と、下流温度センサ７１５と、シリコンフレーム７３０内の開口を横断して懸架される膜７２０を含む基部（ベース）と、膜７２０の上に中心化されて配置されるヒータ７５０とを含む。
【００７８】
１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、（フレーム４３０，５３０，７３０、膜４２０，５２０，７２０、及び、様々な電気構成部品４１０，５１０，７１０，７１５，７５０を含む）センサ４００，５００，７００は、既知のチップ／半導体製造技法を使用して製造される。その全文を参照としてここに援用する「THERMAL  FLOW  SENSOR  INTEGRATED  CIRCUIT  WITH  LOW  RESPONSE  TIME  AND  HIGH  SENSITIVITY」という名称の添付の特許出願に開示される方法を使用してセンサ（４００，５００，７００）を製造し得る。
【００７９】
基部は、上流方向及び下流方向を定め、下流方向は、流動方向矢印によって図６に示されている。様々な実施態様によれば、センサ７００は、流体がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０からエアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０に向かって流れるときに、センサ７００／基部の下流方向が流体流の方向と整列されるよう、経路１６０，２６０，３６０に対して位置付けられる。換言すれば、センサ７００の下流方向において感知される流れがエアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０に向かう経路１６０，２６０，３６０内の流体流を示すよう（即ち、患者による吸気を示すよう）、逆に、センサ７００の上流方向において感知される流れがエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０に向かう経路１６０，２６０，３６０内の流れを示すよう（即ち、呼気ガスがセンサ７００を通るようセンサ７００が位置付けられるシステム内の患者による呼気を示すよう）、基部の下流方向は、エアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０に向かって流体経路１６０，２６０，３６０に沿って方向付けられる。
【００８０】
ヒータ７５０は、コントローラ６００から電流を受け取るよう、コントローラ６００に接続し、電流はヒータ７５０を加熱する。ヒータ７５０は、任意の適切なヒータ、例えば、抵抗器であり得る。ヒータ７５０は、膜７２０を加熱し、それによって、ヒータ７５０の場所にある中心で最大であり且つヒートシンクとして作用するシリコンフレーム７３０で最少である温度プロファイルを創成する。
【００８１】
センサ７３０の動作中、コントローラ６００は、一定の電流をヒータ７５０にもたらし得る。しかしながら、代替的な実施態様によれば、コントローラ６００は、本発明の範囲から逸脱せずに、電流を変化し得る。
【００８２】
例示の温度センサ７１０，７１５は、サーモパイル７１０，７１５を含み、サーモパイル７１０，７１５の各々は、複数のサーモカップル５４０を含み、各サーモカップル５４０は、基準連結点７４０ａと、感知連結点５４０ｂとを含む。基準連結点７４０ａは、シリコンフレーム７３０の上に配置され、シリコンフレーム７３０の温度を感知する。上流温度センサ７１０の感知連結点５４０ｂは、膜７２０の上に配置され、ヒータ７５０から上流の場所で、膜７２０の上流温度を感知する。従って、サーモパイル７１０は、サーモパイル７１０の基準連結点７４０ａにあるシリコンフレーム７３０とヒータ７５０から上流のサーモパイル７１０の感知連結点５４０ｂとの間の温度差に比例する電圧の形態の上流温度信号を生成する。
【００８３】
下流温度センサ７１５の感知連結点７４０ｂは、ヒータ７５０から下流の場所で膜７２０の上に配置され、膜７２０の下流温度を感知する。従って、サーモパイル７１５は、サーモパイル７１５の基準連結点７４０ａにあるシリコンフレーム７３０とヒータ７５０から下流にあるサーモパイル７１５の感知連結点７４０ｂとの間の温度差に比例する電圧の形態の下流温度信号を生成する。
【００８４】
膜７２０は、シリコンフレーム７３０よりも低い熱容量を有するので、膜７２０は、シリコンフレーム７３０よりも一層迅速に、経路１６０，２６０，３６０内でセンサ７００を通る流体内の温度変化に追従する。結果的に、経路１６０，２６０，３６０内の温度変化は、シリコンフレーム７３０と膜７２０との間の温度差をもたらし、そのために、サーモカップル７４０は、比例的な温度差を生成する。
【００８５】
１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、膜４２０，５２０，７２０は、経路１６０，２６０，３６０内の温度変化に迅速に追従する基板（例えば、低い熱容量を備える材料）を含む。例えば、膜４２０，５２０，７２０は、周囲環境内の温度変化に迅速に応答するよう、低い熱容量を有する材料の比較的薄い層を含み得る。様々な実施態様によれば、膜４２０は、シリコン、窒化珪素、酸化珪素、ポリイミド、パリレン、及び／又は、ガラスを含む。そのような特性は、ヒータ７５０内の放散電力に対する流動異存温度差の比率を向上し得る。
【００８６】
例示の実施態様において、フレーム４３０，５３０，７３０は、シリコンを含む。しかしながら、代替的に、フレーム４３０，５３０，７３０は、任意の他の適切な材料を含み得る。１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、フレーム４３０，５３０，７３０は、仮に温度変化があるとしても、膜４２０，５２０，７２０よりも一層遅く経路１６０，２６０，３６０内の温度変化に追従する材料（例えば、膜４２０，５２０，７２０よりも厚い材料及び／又は膜４２０，５２０，７２０よりも高い熱容量を備える材料）を含む。
【００８７】
様々な実施態様において、シリコンフレーム７３０の上流側と下流側との間の温度変動は、シリコンフレーム７３０の高い比熱拡散率(relative  thermal  diffusivity)の故に、膜７２０の上流側と下流側との間の温度差に比べて小さい。結果的に、シリコンフレーム７３０の上流側と下流側との間（即ち、基準連結点７４０ａが配置される場所）の温度差は、膜７２０内（即ち、感知連結点７４０ｂが配置される場所）の温度変動よりも一層小さく、従って、本発明の１つ又はそれよりも多くの実施態様に従って上記温度差を無視し得る。
【００８８】
図６に示されるように、温度センサ７１０，７１５は、ヒータ７５０から熱対称的に上流及び下流にそれぞれ配置される。ヒータ７５０が膜７２０の上に中心的に配置され、且つ、膜７２０の上流及び下流熱容量及び拡散率がヒータ７５０に対して対称的である実施態様において、上流温度センサ７１０とヒータ７５０との間の上流距離は、下流温度センサ７１５とヒータ７５０との間の下流距離と実質的に等しくあり得る。
【００８９】
センサ７１０，７１５のそのような対称的な配置の結果、センサ７００を越える上流／下流方向における流体流が存在しない場合、ヒータ７５０がオンにされる間、上流温度及び下流温度（並びに上流温度信号及び下流温度信号）は、互いに実質的に等しい（例えば、互いに摂氏１０、５、４、３、２又は１度内にある）。ヒータ７５０がオンにされる間、流体がセンサ７００を越えて下流に流れるとき、その流れがヒータ７５０からの熱を上流センサ７１０から離れる方向に下流センサ７１５に向かって下流に押す／運ぶので、下流温度は上流温度に対して上昇する。逆に、ヒータ７５０がオンにされる間、流体がセンサ７００を越えて上流に流れるとき、その流れが熱を下流センサ７１５から離れる方向に上流センサ７１０に向かって上流に押すので、下流温度は上流温度に対して下がる。しかしながら、いずれの方向の流体流も上流及び下流の絶対温度をも降下させ得ることが付記されなければならない。何故ならば、その流れは、ヒータ７５０が膜７２０を加熱するよりも多く経路１６０，２６０，３６０及びセンサ７００を冷却するからである。
【００９０】
より速い流体流速は、より多くの熱を流れの方向に押す／運ぶので、上流温度と下流温度との間の温度差の大きさは、流体流の大きさに比例する。例示の実施態様において、流動センサの温度差は、実際の上流温度及び下流温度に相関させられるサーモパイル７１０，７１５における電圧差に関して定められる。センサ７１０，７１５がヒータ７５０に対して熱対称的に配置される実施態様において、流動センサ温度差の符号(sign)は、センサ７００を越える流れの方向を示す。例えば、感知連結点７４０ｂが基準連結点７４０ａよりも冷たいとき、複数のセンサ７１０，７１５が正電極電圧を記録するよう構成されるならば、流動センサ温度差（例えば、上流センサ７１０電圧信号から下流センサ７１５電圧信号を引いたものとして定められる電圧差）は、流れが下流であるときに正電極を有し、流れが下流であるときに負電極を有する。差の絶対的な大きさ（電圧の大きさ）は、センサ７００を越える絶対流速に比例する（典型的には、非直線的であるが、それに限定されない）。
【００９１】
ヒータ７５０に対する上流センサ及び下流センサ７１０，７１５の熱対称的な配置は、（ａ）偏りのない(offset  free)流速決定（流れはゼロ信号をもたらさない）、及び、（ｂ）差分信号の符号(sign)から流動方向を決定する能力をもたらし、（ｄ）上流及び下流の流速を差分信号の絶対値に等しく相関させ得る。センサ７１０，７１５の対称性の故に、差分信号（例えば、流速信号）は、周囲温度の変動に反応しなくてもよい。これは両方のサーモパイル７１０，７１５が同じ絶対量を伴って変化し、それは２つの信号を減じ或いは除するときに相殺するからである。
【００９２】
センサ７１０，７１５は、例示されるセンサ７００内のヒータ７５０から対称的に上流及び下流にそれぞれ配置されるが、上流センサ７１０を本発明の代替的な実施態様に従って代替的に配置し得る。例えば、下流の流れだけを測定するのが好ましいならば、ヒータ７５０から離れ且つヒータ７５０の影響を概ね受けない経路１６０，２６０，３６０の区画内に上流センサ７１０を配置し得る。しかしながら、ここに説明する理由のために、１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、センサ７１０，７１５の対称的な配置は、とりわけ、較正、正確性、及び、精度を向上する傾向を有する。
【００９３】
例示の温度センサ７１０，７１５は、サーモパイルを含むが、温度センサは、本発明の範囲から逸脱せずに、任意の他の適切な種類の温度センサを代替的に含み得る。
【００９４】
特定の流動センサ７００をここに記載しているが、本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の様々な実施態様と共に様々な代替的な流動センサを使用し得る。
【００９５】
熱流動センサ７００を様々な方法で使用するようコントローラ６００を構成し且つ配置し得る。図７に示されるように、コントローラ６００は、ワイヤ６１５を介して、センサ１０，７００に接続される。上記に説明したように、コントローラ６００は、これらのワイヤ６１５を介して、ヒータ７５０に電流を供給する。上流温度及び下流温度にそれぞれ相関する上流及び下流の温度信号をセンサ７１０，７１５からそれぞれ受信するために、コントローラ６００は、ワイヤ６１５を介して、センサ７１０，７１５にも接続する。コントローラ６００は、上流及び下流の温度信号を比較し、上流及び下流の温度信号を比較することによって経路１６０，２６０，３６０内の流体流を検出する。
【００９６】
コントローラ６００は、上流及び下流の温度／信号を比較することによって経路１６０，２６０，３６０内の流体流の存在及び方向を決定するよう構成され且つ配置される。例えば、上流温度及び下流温度がほぼ等しいことをコントローラ６００が決定するならば、コントローラ６００は、経路１６０，２６０，３６０を通じる流体流がないことを決定する。下流温度が上流温度に対して上がったこと（或いは、様々な熱対称的な実施態様において、下流温度が上流温度よりも高いこと）をコントローラ６００が決定するならば、コントローラ６００（又はそのプロセッサ６１０）は、流体がエアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０に向かって下流に流れていることを決定する。逆に、下流温度が上流温度に対して下がったこと（或いは、様々な熱対称的な実施態様の場合において下流温度が上流温度よりも低いこと）をコントローラ６００が決定するならば、コントローラ６００（又はそのプロセッサ６１０）は、流体がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０に向かって上流に流れていることを決定する。
【００９７】
コントローラ６００は、上流及び下流の温度／信号を任意の適切な方法において比較し得る。例えば、コントローラ６００は、下流温度から上流温度を減じ、その結果の符号を使用して流れの方向を決定し、ゼロは流体流がないことを示す。代替的に、コントローラ６００は、一方によって他方を除し且つその商が１よりも大きいか或いは小さいかによって流動方向を決定することによって、上流及び下流の温度／信号を比較してもよく、１の商は、流れがないことを示す。
【００９８】
コントローラ６００は、センサ７００を越える流体の流速を決定するためにセンサ７００も使用し得る。決定される流体流速は、定数項（例えば、メートル／秒又はリットル／秒）中にある必要はない。むしろ、流体流速と相関する変数の項中で流体流速を決定し且つ表現し得る。例えば、コントローラ６００が（ボルトを単位とする）サーモパイル７１５からの下流温度信号から（ボルトを単位とする）サーモパイル７１０からの上流温度信号を減じる実施態様では、結果としての流体流速をボルト（又は使用される温度センサの種類に基づく任意の他の適切な絶対尺度若しくは相対尺度）で表現し得る。コントローラ６００は、（例えば、ボルトを単位とする）様々な温度差分信号を実際の流速（例えば、メートル／秒、リットル／秒等）と関連付ける所定の変換アルゴリズムを介して、センサ７００を越える流体の実際の線形流速又は経路１６０，２６０，３６０内の実際の容量流速を決定し得る。アルゴリズムを算数的に計算し得るし、或いは、代替的に、既知の流速での温度差分信号を決定する制御された試験を通じて経験的に生成し得る。
【００９９】
コントローラ６００は、センサ７００の温度センサ７１０，７１５の一方又は両方を上記に議論したセンサ５００のサーモパイル５１０に類似する温度センサとしても使用し得る。例えば、両方のセンサ７１０，７１５が使用されるならば、それらの信号を加算して、温度と共に変化する信号を生み出し得る。従って、経路１６０，２６０，３６０内のエアロゾルの存在を検出するために、センサ５００に類似する方法でセンサ７００を使用し得る。
【０１００】
流動センサ７００の動作中、ヒータ７５０は膜７２０を加熱し、膜はセンサ７００を越える空気流によって冷却される。図８に例示するように、最大流速で膜７２０の最少温度に達し、逆も同様である。図８において、ｙ軸（「サーモパイル出力（ａ．ｕ．）」は、センサの１つの実施態様に従った両方のセンサ７１０，７１５からの累積温度信号を表す。ｘ軸は、流速を表す。図８に示すように、累積温度信号／累積温度は、流速に反比例する。ヒータ７５０は基準連結点７４０ａに対して感知連結点７４０ｂを加熱するので、累積信号は正である。
【０１０１】
図８に示すように、累積温度信号は、エアロゾルの存在と共にも変化する。温度対流速曲線８１０（図８の底部にある曲線）は、エアロゾルがセンサ７００によって感知される経路内に存在するときの例示的な湾曲である。膜７２０の温度変動は、ヒータ７５０内で放散される熱の量によって決定され、例えば、少量の電力は、可変の流れに伴って小さな温度変化をもたらす。エアロゾルが存在するとき、加熱された膜７２０の温度は冷める。小さなヒータ７５０の放散レベルに関して、エアロゾルの存在は、膜７２０をエアロゾルが存在しない場合における最大流速での温度よりも下に冷却する。換言すれば、全ての他の変数が一定であるならば、エアロゾルが存在する状態で、ゼロ流速での累積温度は、エアロゾルが存在しない場合における最大流速での累積温度よりも低い。閾値レベル８２０は、アエロゾルが存在しない場合における最大流速での最少温度の直ぐ下に設定される。温度がこの閾値レベル８２０より下に降下するとき、エアロゾルの通過が検出される。例示のセンサ７００において、膜７２０がシリコンフレーム７３０よりも冷たいとき、累積温度信号は負である。例示のセンサ７００において、エアロゾルが存在しない場合、累積温度信号は正である。何故ならば、ヒータ７５０は、シリコンフレーム７３０上のヒータ７５０から離れた基準連結点７４０ａに対する膜７２０上のヒータ７５０付近でセンサ７１０，７１５の感知連結点７４０ｂを加熱するからである。
【０１０２】
競合する変数を釣り合わせるために、ヒータ７５０の熱出力を最適化し得る。上記に説明したように、ヒータ７５０出力を減少することは、エアロゾルが存在しない場合の速い流速とエアロゾルが存在する場合の遅い流速との間を区別するのをより容易にする。他方、流速を検出し且つ定量化するセンサの能力の信号対雑音比を最適化するために、予期される流速の間に上流温度と下流温度との間の差を最大限化するためにもヒータ７５０出力を最適化し得る。
【０１０３】
代替的な実施態様によれば、コントローラ６００は、エアロゾルの存在をより正確に検出するために、適合性温度閾値８２を利用する。図８中の湾曲を介して示すように、エアロゾルが存在しないとき、（シリコンフレームに対する）膜７２０の累積温度信号と流速との間の関係は既知である。コントローラ６００は、上記に説明したように上流及び下流の温度信号を比較することによって流速を計算するためにセンサ７００を使用し得るので、コントローラ６００は、エアロゾルが存在しない場合において累積温度信号が何であるかを決定するために、（エアロゾルが存在しない場合における）既知の累積温度信号対流速関係と共に既知の流速を使用し得る。従って、コントローラ６００は、適合性エアロゾル検出温度信号が、エアロゾルが存在しない場合における既知の流速で予期される信号よりも僅かに下であるよう設定し得る。（温度信号が膜７２０温度と共に上昇及び下降する実施態様において）感知累積温度信号が瞬間適合性閾値より下に下降するならば、コントローラ６００は、エアロゾルが存在することを決定する。よって、適合性閾値８２０は、感知流速と共に減少する。適合性閾値８２０を使用する１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、実際の膜７２０温度と閾値レベル８２０との間の差は小さくあることができ、よって、より小さな温度降下（従って、より少量のエアロゾル）を検出し得る。また、適合性閾値８２０を使用する１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、適合性閾値レベル８２０は、より高いヒータ７５０熱出力の使用を促進し、それはセンサがガス流を感知する能力の信号対雑音比を増大し得る。適合性閾値８２０を使用する１つ又はそれよりも多くの実施態様によれば、閾値レベル８２０を設定するために最少温度を決定するよう最大流速を定める必要はない。
【０１０４】
図９は、本発明の代替的な実施態様に従った熱流動センサ９００を例示している。本発明の範囲から逸脱せずに、ここに記載するセンサ４００，５００，７００のいずれかの代わりにセンサ９００を使用し得る。センサ９００は、別個の温度センサ９１０が追加され且つ膜７２０に取り付けられている点を除き、センサ７００と同じである。例示の実施態様において、センサ９００は、センサ４００の上記抵抗器４１０のような抵抗性温度センサである。代替的に、センサ４００及びセンサ７００の両方を実際に使用することによって、センサ９００のようなセンサを製造し得る。
【０１０５】
コントローラ６００は、コントローラ６００が上記に議論したセンサ４００の抵抗器４１０に接続するのと類似の方法において抵抗性温度センサ９１０に接続する。コントローラは、センサ７００に関して上記に議論したのと類似の方法においてヒータ７５０及びセンサ７１０，７１５に接続する。そのような抵抗性温度センサ９１０の使用は、センサが（サーモカップルのようなセンサを使用する相対温度とは対照的に）絶対温度を測定するのを可能にし得る。
【０１０６】
図１０は、センサ９００を使用する経路内の温度及び流れを感知するコントローラ６００の使用の経験的な結果を例示している。ｘ軸は、時間を表している。頂線９２０は、使用者の呼吸パターンに対する流動センサ９００の応答を示している（約５回の完全な呼吸が示されている）。頂線９２０のｙ軸は、（例えば、実際の温度（例えば、摂氏度）、温度信号差（例えば、センサ７１０，７１５がサーモパイルであるならばボルト、抵抗性上流及び下流温度センサのためにオーム）に関して）上流及び下流の温度センサ７１０，７１５の間の温度差に相関している。頂線９２０において、（センサ９００が下流温度から上流温度を減じるように構成されるか或いはその逆であるかに依存して）、下方の平坦部分は、吸息及び呼息の一方を表しているのに対し、上方の平坦部分は、吸息及び呼息の他方を表している。エアロゾルが放出されるとき、小さなスパイク(spike)が流動センサ９００信号内に観察され、流動センサ９００がエアロゾルによって殆ど影響されないことを示している。
【０１０７】
図１０では、下方線９４０のｙ軸が、（例えば、オームにおける抵抗に関して、実際の温度に関して）経路温度に相関させられるよう、下方線９４０は、（サーミスタとも呼び得る）抵抗器９１０によって感知される温度に相関させられる。下方線９４０の騒々しいパターンは、流れ内の変化によって引き起こされるヒータ７５０の温度変動によって引き起こされる。エアロゾルが放出されるとき、エアロゾルが存在しないならば、抵抗器９１０の抵抗は、最少レベルより遥かに下のレベル９５０に降下する。センサ７００に関して上記に説明したように、コントローラ６００は、事前設定された又は適合性の温度閾値９６０を利用し、下方線９４０／温度信号が閾値９６０を交差するときには、エアロゾルが存在することを決定する。
【０１０８】
ある代替的な実施態様によれば、センサ９００に関して上記に記載したのと同じ方法において温度を感知するために、センサ７００が使用され、別個の抵抗器９１０よりもむしろヒータ７５０自体の抵抗が使用される。
【０１０９】
エアロゾル供給装置１００，２００，３００に追加的又は代替的な機能性をもたらすために、それらのエアロゾル装置と関連して熱流動センサ７００，９００を使用し得る。
【０１１０】
例えば、ＭＤＩ１００の使用中、使用者はボーラスの吸入に対するボーラスの放出のタイミングを適切に合わせなければならない。異なる意図される使用によれば、ボーラスが放出された直後に（或いはボーラスが放出された後の所定量の時間に）患者が吸気するか、或いは、吸気中にボーラスを放出することが望ましくあり得る。上記に説明したように、コントローラ６００は、エアロゾル化された薬品のボーラスの放出を検出するために、センサ７００，９００を使用し得る。その上、コントローラ６００は、経路１６０内の流れの存在、方向、及び／又は、大きさを検出するために、センサ７００，９００を使用し得るので、コントローラ６００は、使用者がエアロゾル出力開口１４０を通じて吸引しているときを決定し得る。従って、コントローラ６００は、所望の放出／吸入タイミングの患者遵守を監視し、且つ／或いは、患者が放出及び吸入のタイミングをより良好に合わせるのを助ける指示を患者にもたらし得る。
【０１１１】
監視に関して、コントローラ６００は、各ボーラス放出と各吸入との間のタイミング調節された関係（例えば、相対的な開始時間、停止時間、期間）をメモリ６４０内に記録し得る。ＭＤＩ１００の所望の使用の患者遵守を評価するために、使用者又は医療専門家は上記記録データにアクセス可能である。
【０１１２】
コントローラ６００は、感知される放出／吸入の間の関係を所定の所望の関係と比較し、患者が放出及び吸入のタイミングを適切に合わせたか否かについて（例えば、ディスプレイ６２０を介して視覚的に、音声出力装置６３０を介して音声的に、及び／又は、触覚出力装置６６０を介して触覚的に）表示を提供し得る。患者のタイミングが適切でないならば、コントローラ６００は、患者が将来的に所望のタイミングにどのようにより良好に従い得るかについての表示（例えば、「次回はエアロゾルの放出に対して吸気をより早く（或いはより遅く）して下さい」のような視覚的又は音声的な表示）を提供し得る。
【０１１３】
コントローラ６００は、追加的に及び／又は代替的に、ボーラスをいつ放出及び／又は吸入するかに関する実時間表示を患者に提供し得る。例えば、ボーラスが患者の吸気を通じた中途（又は他の所望の地点）で放出されなければならないならば、患者が吸気を通じた中途にあることをコントローラ６００が流動センサ７００，９００を介して検出するとき、コントローラ６００は、エアロゾル生成器を活性化するよう、視覚的、音声的、又は、触覚的な支持をもたらし得る。代替的に、コントローラ６００がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０をオン／オフするのを許容するような方法においてコントローラ６００がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０に接続される実施態様では、それが患者の感知される呼吸パターンに対して適切であることをコントローラ６００が決定するとき、コントローラ６００自体がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０をオンにし得る。
【０１１４】
代替的に、ボーラスを放出した後の所定の時に患者が吸気することが望ましいならば、コントローラ６００は、適切に時間調節された吸気の視覚的、音声的、又は、触覚的な指示を提供し得る。
【０１１５】
ネブライザ２００，３００と関連して、コントローラ６００は、ＭＤＩ１００と関連して上記に記載したのと類似の方法において流動センサ７００，９００を使用し得る。例えば、コントローラ６００は、エアロゾル生成器２１０，３１０によってエアロゾル化される時、期間、及び、相対的なタイミング、並びに、エアロゾル出力開口２４０，３４０を通じた患者吸気を監視し、メモリ６４０内に記録し得る。所望の治療養生法の患者遵守を評価するために、使用者、医療専門家、又は、他の適切な人若しくは機械は、このデータを引き続き使用し得る。そのデータは、装置２００，３００を異なって使用することを患者に指示することを保証し、且つ／或いは、装置２００，３００がどのように動作するかに対する調節（例えば、患者の呼吸パターンにより良好に一致させるよう、例えば、各エアロゾル放出の時及びタイミングを調節することによって、装置の独自の動作を調節すること）を保証し得る。
【０１１６】
当該技術分野において既知であるように、患者の呼吸パターンをネブライザ２００，３００によるエアロゾル化に合わせるのがしばしば望ましい。他の理由の中でもとりわけ、薬品の浪費を削減するために、例えば、様々なネブライザは、患者が吸気するときに薬品をアエロゾル化するが、患者が呼気するときにエアロゾル化しないよう設計される。コントローラ６００は、エアロゾル生成器２１０，３１０の活性化のタイミングを相応して合わせるよう吸気及び呼気を検出するために、流動センサ７００，９００を使用し得る。そのような実施態様において、コントローラ６００は、コントローラ６００がエアロゾル生成器２１０，３１０を始動及び停止し得るよう、エアロゾル生成器２１０，３１０に動作的に接続される。
【０１１７】
例示的なエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０を備える例示的なエアロゾル供給装置１００，２００，３００を上に記載したが、本発明の範囲から逸脱せずに、これらの例示的なエアロゾル供給装置１００，２００，３００及び／又はエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０を代替的な種類のエアロゾル供給装置及びエアロゾル生成器と置換し得る。
【０１１８】
例示の実施態様において、センサ１０は、エアロゾル供給装置１００，２００，３００内の例示的な場所に配置されている。しかしながら、本発明の範囲から逸脱せずに、センサ１０を代替的な場所に配置し得る。例えば、吸気、呼気、及び／又は、エアロゾルを検出するセンサの能力を向上するよう、センサ１０を位置付け得る。様々な条件を感知するという競合する目標を釣り合わせるよう、センサ１０の位置を最適化し得る。
【０１１９】
例えば、図１に例示されるエアロゾル供給装置１００において、センサ１０をエアロゾル生成器１１０の付近に配置することは、エアロゾルの存在を検出するセンサの能力を向上し得る。しかしながら、この位置では、センサ１０は患者の呼気を検出し得ないかもしれない。何故ならば、特に呼気弁がマウスピース１４０に近接して配置されるならば、有意な呼気流がセンサ１０に達し得ないからである。代替的に、（例えば、センサ１０ａとして図１中に仮想線で示すように）、そのような吸気／呼気流を検出するのに適した場所にセンサ１０を配置し得る。しかしながら、センサ１０ａの配置はエアロゾル生成器１１０から更に遠く離れるので、そのような配置はエアロゾルを検出するセンサ１１０の感度との妥協（トレードオフ）を包含し得る。
【０１２０】
同じ理由により、エアロゾル供給装置２００に関連して図２に示されるセンサ１０を、センサ１０ｂとして図２中に仮想線で示すように位置付け得る。センサ１０ｂのそのような配置は、患者の呼気及び吸気を検出するセンサの能力を向上し得るが、センサ１０ｂはエアロゾル生成器２１０から更に遠く離れて配置されるので、そのような配置はエアロゾルを検出するセンサの感度を低減し得る。
【０１２１】
更に、１つ又はそれよりも多くの実施態様では、エアロゾルの存在ではなく流れを検出するためにセンサ１０を使用し得る。そのような実施態様では、エアロゾルに基づくセンサ１０の汚染を最小限化するよう、エアロゾルとの相互作用を最小限化する或いは排除する場所にセンサ１０を配置し得る。例えば、図２中にセンサ１０ｃを介して仮想線で示すように、センサ１０ｃの下流で生成されるエアロゾルからの有意な汚染のない吸気を感知するよう、センサ１０ｃをエアロゾル生成器２１０から上流で吸気流体経路内に配置し得る。同様に、図２中にセンサ１０ｄを介して仮想線で示すように、汚染するエアロゾルへのセンサの露出を制限しながら患者の呼気を感知するセンサの能力を向上するよう、センサ１０ｄを呼気経路内に配置し得る。
【０１２２】
優先測定（例えば、エアロゾルの存在、吸気、呼気）に対する感度を向上するために、図３のエアロゾル供給装置３００内のセンサ１０のための類似の代替的な場所を利用し得る。
【０１２３】
例示の実施態様において、センサ位置１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、センサ１０のための代替的な場所を提供する。しかしながら、更なる実施態様によれば、エアロゾル供給装置１００，２００，３００は、各センサ１０が異なる測定に焦点を合わせる、多数のセンサ１０を使用し得る。例えば、エアロゾル供給装置２００において、エアロゾル供給装置２００は、エアロゾルを検出するためにセンサ１０ｂを使用し、吸気を検出するためにセンサ１０ｃを使用し、呼気を検出するためにセンサ１０ｄを使用し得る。
【０１２４】
例示の実施態様において、エアロゾル供給装置１００，２００，３００は、薬品をエアロゾル化するよう設計され、エアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０は、エアロゾル化された薬品を患者の口及び／又は通風管を介して患者の気道（例えば、喉、気管支、肺）内に供給するのを容易化するよう設計される。しかしながら、本発明の代替的な実施態様によれば、エアロゾル供給システムは、本発明の範囲から逸脱せずに、代替的な機能（例えば、加湿、空気清新剤のような香気エアロゾルの拡散）を有し得る。追加的に及び／又は代替的に、所与の場所でエアロゾルの存在を感知し且つ／或いは（流れの存在、流れの方向、及び／又は、流れの大きさに関して）流体流を感知するのが好ましい任意のシステム中で本発明の１つ又はそれよりも多くの実施態様を使用し得る。例えば、流れを感知するためにガスパイプライン中で上述の流動センサ７００，９００を使用し得る。よって、本発明の様々な実施態様は、エアロゾル生成器及び／又は供給の脈絡における使用に限定されない。
【０１２５】
本明細書中に記載する様々な温度センサは、直接的に（例えば、経路内に配置されるセンサ）或いは間接的に（例えば、センサが壁内の温度を感知することによって経路内の温度を間接的に感知するよう、経路の壁内に配置されるセンサ）、経路１６０，２６０，３６０内の温度を感知し得る。
【０１２６】
本明細書中で使用するとき、温度を感知することは、絶対温度を感知することを要求しない。むしろ、温度を感知することは、温度に相関させられる何らかの種類の信号又は情報を生成することを要求するに過ぎない。例えば、温度測定値は、（例えば、サーモパイルの基準連結点及び感知連結点を介した）基準場所からの温度差に関し得る。温度測定値は、標準温度単位（例えば、華氏、摂氏、ケルビン）に変換される必要はない。むしろ、温度測定を例えば抵抗温度センサのためのオーム／抵抗又はサーモカップルセンサのためのボルトに関して行い得るよう、温度測定値を温度に単に相関（比例、反比例）させ得る。
【０１２７】
本明細書中で使用するとき、エアロゾル化の開始及び停止という用語は、絶対的ではない。むしろ、アエロゾル化が所定の閾値より上又は下であるとき、エアロゾル化の開始及び停止を検出し得る。例えば、エアロゾル化がエアロゾル生成器の通常動作中に起こるエアロゾル化に対して所定の閾値より下（例えば、通常エアロゾル化の２０％、１５％、１０％未満）に減少したとき、エアロゾル化が停止したことを決定し得る。
【０１２８】
経路１６０，２６０，３６０は、気体／空気がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０からエアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０に移動する空気空間を含み得る。代替的に、経路１６０，２６０，３６０は、気体／空気がエアロゾル生成器１１０，２１０，３１０からエアロゾル出力開口１４０，２４０，３４０に移動する空気空間を定める表面も含み得る。経路１６０，２６０，３６０は、空気空間お表面を定める壁も含み得る。
【０１２９】
上記に例示した実施態様は、本発明の構造的及び機能的な原理を例示するために提供されており、限定的であることは意図されていない。逆に、本発明の原理は、以下の請求項の精神及び範囲内のありとあらゆる変更、改変、及び／又は、置換を包含することが意図されている。
【図１】
2013517082.tif 000003
【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】
2013517082.tif 000009
【図８】
2013517082.tif 000010
【図９】
2013517082.tif 000011
【図１０】
2013517082.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月23日(2012.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体経路内のエアロゾルの存在を検出するために構成されるエアロゾル供給システムであって、当該システムは、
流体をエアロゾル化することによってエアロゾルを生成するよう構成されるエアロゾル生成器と、
該エアロゾル生成器によって生成されるエアロゾルを患者の気道内に方向付けるよう構成され且つ配置される患者インターフェースを含むエアロゾル出力開口とを含み、
前記流体経路は、前記エアロゾル生成器と前記エアロゾル出力開口との間に延び、且つ、前記エアロゾル生成器と前記エアロゾル出力開口と流体的に結合し、
当該システムは、前記流体流路の温度と関連する情報を運搬する温度信号をもたらすよう構成される温度センサを含み、該温度センサは、
フレームと、
該フレームに接続される膜とを含み、
該膜は、前記流体経路内に配置され、且つ、前記フレームに対してより低い熱容量を有し、
当該システムは、前記温度センサによってもたらされる前記温度信号に基づきエアロゾルが前記流体経路内に存在するか否かを決定するよう構成されるコントローラを含む、
システム。
【請求項２】
前記エアロゾル供給システムは、計量投与量吸入器を含み、前記エアロゾル生成器による前記流体のエアロゾル化は、加圧キャニスタからエアロゾルのボーラスを放出することを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記温度信号に基づき、前記計量投与量吸入器からのエアロゾルのボーラスの放出を検出するよう更に構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラによるエアロゾルのボーラスの放出の前記検出に基づきエアロゾルのボーラスの放出の表示をもたらすよう構成されるボーラス放出表示器を更に含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記温度信号に基づき前記計量投与量吸入器から放出されるボーラスの数を計数し、該計数される数をメモリ内に記録するよう更に構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記計量投与量吸入器から放出されたボーラスの前記計数済みの数を提示するよう構成されるディスプレイを更に含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記経路内のエアロゾルの前記検出に応答して当該システムの使用者に表示をもたらすよう更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記表示をもたらすことは、視覚表示をもたらすこと、音声表示をもたらすこと、又は、触覚表示をもたらすことのうちの１つ又はそれよりも多くを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
当該システムは、エアロゾル化されるべき液体を貯蔵する容器を含むネブライザを含み、前記エアロゾル生成器は、前記容器からの液体をエアロゾル化するよう更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記温度信号に基づき、前記エアロゾル生成器が液体をエアロゾル化する時間の期間を決定し、且つ、前記決定される時間の期間をメモリ内に記録するよう更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記流体経路内にエアロゾルが存在しないことに基づき、前記エアロゾル生成器が流体をエアロゾル化することを停止するか否かを決定するよう更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記温度信号に基づき、前記容器内の液体が枯渇したときを検出するよう更に構成される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、前記容器が枯渇したことの前記検出に応答して前記容器が枯渇したという表示をもたらすよう更に構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記コントローラがオンにされたことに応答して前記温度信号に基づき基線温度を決定し、且つ、前記感知温度が所定の閾値よりも多い温度だけ前記基線温度から逸脱するときにエアロゾルが存在することを決定するよう更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記温度センサは、更に、前記膜の上に配置される温度感応抵抗器を更に含み、前記温度信号は、前記抵抗器の抵抗に基づき前記流体経路内の前記温度と関連する情報を運搬する、請求項１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2013517082.tif 000013
2013517082.tif 000014
2013517082.tif 000015