(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者に薬物を運ぶように構成されるシステムであって：
呼吸可能なガスと薬物とを、対象者の気道に運ぶために混合するように構成される呼吸薬物デリバリーデバイスであって、前記対象者による呼吸作用に応じて開くように構成されるバルブを含む、呼吸薬物デリバリーデバイス；
放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが前記呼吸薬物デリバリーデバイスに入るように、超音波エネルギを放出するように構成される超音波エネルギ源；
前記超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギの１つ以上の特性に関連する情報を運ぶ出力信号を生成するように構成されるセンサ；
コンピュータプログラムモジュールを実行するように構成される１つ以上のプロセッサ；
を有し、前記コンピュータプログラムモジュールは：
放出された超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第１パラメータを、生成された出力信号に基づいて判定するように構成されるパラメータ判定モジュール；及び
前記第１パラメータの１つ以上の変化に基づいて前記バルブを介する１つ以上のフロー変化を検出するように構成されるフローモジュールであって、前記１つ以上のフロー変化は、前記対象者による呼吸作用に応答する、フローモジュール；
を有し、前記パラメータ判定モジュールは、１つ以上のフロー変化に基づいて、前記対象者に対し推奨される処置の遵守に関する患者忠実度を判定するように更に構成される、システム。
【請求項２】
前記呼吸薬物デリバリーデバイスはメータードーズ吸入器（ＭＤＩ）であり、前記パラメータ判定モジュールは、前記フローモジュールにより検出される１つ以上のフロー変化に基づいて１つ以上の呼吸パラメータを判定するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記呼吸薬物デリバリーデバイスはバルブ保持チャンバを含み、前記超音波エネルギ源は、放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが前記バルブ保持チャンバに入るように、超音波エネルギを放出するように構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記呼吸薬物デリバリーデバイスはピエゾ素子を含み、前記ピエゾ素子は前記超音波エネルギ源であり、前記バルブは吸入バルブであり、前記フローモジュールは、前記対象者が前記吸入バルブを介して吸入しているか否かを判定するように更に構成され；
コンピュータプログラムモジュールは：
前記対象者が前記吸入バルブを介して吸入している旨の判断に応じた前記ピエゾ素子の調整により、動作中に、前記呼吸薬物デリバリーデバイスを制御するように構成される制御モジュールを更に有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
対象者に薬物を運ぶように構成されるシステムの作動方法であって、前記システムは、呼吸薬物デリバリーデバイス、超音波エネルギ源、センサ及びコンピュータプログラムモジュールを実行するように構成される１つ以上のプロセッサを有し、前記作動方法は：
前記呼吸薬物デリバリーデバイスが、呼吸可能なガスと薬物とを、前記対象者の気道に運ぶために混合するステップであって、前記呼吸薬物デリバリーデバイスは、前記対象者による呼吸作用に応じて開くバルブを含む、ステップ；
前記超音波エネルギ源が、放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが前記呼吸薬物デリバリーデバイスに入るように、前記超音波エネルギを放出するステップ；
前記センサが、前記超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギの１つ以上の特性に関連する情報を運ぶ出力信号を生成するステップ；
前記コンピュータプログラムモジュールが、放出された超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第１パラメータを、前記生成された出力信号に基づいて判定するステップ；
前記コンピュータプログラムモジュールが、前記第１パラメータの１つ以上の変化に基づいて前記バルブを介する前記呼吸可能なガスの１つ以上のフロー変化を検出するステップであって、前記１つ以上のフロー変化は、前記対象者による呼吸作用に応答する、ステップ；及び
前記コンピュータプログラムモジュールが、前記検出された１つ以上のフロー変化に基づいて、前記対象者に対し推奨される処置の遵守に関する患者忠実度を判定するステップ；
を有する作動方法。
【請求項６】
前記呼吸薬物デリバリーデバイスはメータードーズ吸入器（ＭＤＩ）であり、当該作動方法は、前記コンピュータプログラムモジュールが、検出される１つ以上のフロー変化に基づいて１つ以上の呼吸パラメータを判定するステップを更に含む、請求項５に記載の作動方法。
【請求項７】
前記呼吸薬物デリバリーデバイスはバルブ保持チャンバを含み、超音波エネルギを放出することは、放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが前記バルブ保持チャンバに入るように行われる、請求項６に記載の作動方法。
【請求項８】
前記呼吸薬物デリバリーデバイスはピエゾ素子を含み、前記ピエゾ素子は前記超音波エネルギ源であり、前記バルブは吸入バルブであり、１つ以上のフロー変化を検出することは、前記対象者が前記吸入バルブを介して吸入しているか否かを判定することを含み、
当該作動方法は：
前記コンピュータプログラムモジュールが、前記ピエゾ素子の調整により、動作中に、前記呼吸薬物デリバリーデバイスを制御するステップを更に含み、前記調整は、前記対象者が前記吸入バルブを介して吸入している旨の判断に応じている、請求項５に記載の作動方法。
【請求項９】
対象者に薬物を運ぶように構成されるシステムであって：
呼吸可能なガスと薬物とを、対象者の気道に運ぶために混合する手段であって、前記対象者による呼吸作用に応じて開くバルブを含む、手段；
放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが前記混合する手段に入るように、超音波エネルギを放出する手段；
放出される超音波エネルギの１つ以上の特性に関連する情報を運ぶ出力信号を生成する手段；
放出された超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第１パラメータを、生成された出力信号に基づいて判定する手段；及び
前記第１パラメータの１つ以上の変化に基づいて前記バルブを介する１つ以上のフロー変化を検出する手段であって、前記１つ以上のフロー変化は、前記対象者による呼吸作用に応答する、手段；
を有し、前記判定する手段は、検出される１つ以上のフロー変化に基づいて、前記対象者に対し推奨される処置の遵守に関する患者忠実度を判定するように更に構成される、システム。
【請求項１０】
検出される１つ以上のフロー変化に基づいて１つ以上の呼吸パラメータを判定する手段を更に有する請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記混合する手段はバルブ保持チャンバを含み、前記超音波エネルギを放出する手段は、放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが前記バルブ保持チャンバに入るように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記混合する手段はピエゾ素子を含み、前記ピエゾ素子は超音波エネルギを放出する手段であり、前記バルブは吸入バルブであり、前記検出する手段は、前記対象者が前記吸入バルブを介して吸入しているか否かを判定するように更に構成され；
当該システムは：
前記ピエゾ素子の調整により、動作中に、前記混合する手段を制御する手段を更に有し、前記調整は、前記対象者が前記吸入バルブを介して吸入している旨の判断に応じている、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[01]本開示は、呼吸治療デリバリーデバイスの使用中に放出される超音波エネルギを測定するシステム及び方法に関連し、特に、呼吸パラメータ及び/又はそれらに基づく患者忠実度(patient  adherence)を監視すること等に関連する。
【背景技術】
【０００２】
[02]呼吸治療デリバリーデバイスは、呼吸薬物デリバリーデバイスを含む。呼吸治療デリバリーデバイスは多種多様な患者を治療するために使用される。本願で使用されるように、呼吸薬物デリバリーデバイスは、呼吸薬物デリバリーデバイス(respiratory  medicament  delivery  devices)のように言及されてもよい。ある種の呼吸デリバリーデバイス、例えば吸入器(nebulizers)は、超音波の範囲内の周波数で機械的に動くコンポーネントを含むかもしれない。デバイスのパフォーマンスは、そのようなデバイスの処理及び/又はタイミングを、十分な精度及び効能とともに制御することに依存する。有効な治療の成果は、患者忠実度を含む多くの要因に依存するかもしれない。
【発明の概要】
【０００３】
[03]従って、1つ以上の実施形態は、対象者に薬物を送り込むように構成されるシステムを提供する。システムは、呼吸薬物デリバリーデバイスと、超音波エネルギ源と、センサと、コンピュータプログラムを実行するように構成される1つ以上のプロセッサとを有する。呼吸薬物デリバリーデバイスは、呼吸可能なガス(又は気体)と薬物とを、対象者の気道に運ぶために混合するように構成される。呼吸薬物デリバリーデバイスは、対象者による呼吸作用に応じて開くように構成されるバルブを含む。超音波エネルギ源は、放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが呼吸薬物デリバリーデバイスに入るように、ある動作周波数で超音波エネルギを放出するように構成される。センサは、超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギの1つ以上の特性に関連する情報を運ぶ出力信号を生成するように構成される。コンピュータプログラムモジュールは、パラメータ判定モジュールとフローモジュールとを有する。パラメータ判定モジュールは、放出された超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第１パラメータを、生成された出力信号に基づいて判定するように構成される。フローモジュールは、第1パラメータの1つ以上の変化に基づいてバルブを介する1つ上のフロー変化を検出するように構成される。1つ以上のフロー変化は、対象者による呼吸作用に応答する。
【０００４】
[04]1つ以上の実施形態の別の側面は、対象者に薬物を送り込む方法を提供する。本方法は、呼吸可能なガスと薬物とを、対象者の気道に運ぶために、呼吸薬物デリバリーデバイスにより混合するステップであって、呼吸薬物デリバリーデバイスは、対象者による呼吸作用に応じて開くバルブを含む、ステップ；放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが呼吸薬物デリバリーデバイスに入るように、超音波エネルギを、超音波エネルギ源により放出するステップ；超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギの１つ以上の特性に関連する情報を運ぶ出力信号を、センサにより生成するステップ；放出された超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第１パラメータを、生成された出力信号に基づいて判定するステップ；第１パラメータの１つ以上の変化に基づいてバルブを介する１つ上のフロー変化を検出するステップであって、１つ以上のフロー変化は、対象者による呼吸作用に応答する、ステップ；を有する。
【０００５】
[05]  1つ以上の実施形態の更に別の側面は、対象者に薬物を送り込むように構成されるシステムを提供する。本システムは、呼吸可能なガスと薬物とを対象者の気道に運ぶために混合する手段であって、対象者による呼吸作用に応じて開くバルブを含む、手段；放出される少なくともいくらかの超音波エネルギが混合する手段に入るように、超音波エネルギを放出する手段；放出される超音波エネルギの１つ以上の特性に関連する情報を運ぶ出力信号を生成する手段；放出された超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第１パラメータを、生成された出力信号に基づいて判定する手段；及び第１パラメータの１つ以上の変化に基づいてバルブを介する１つ上のフロー変化を検出する手段であって、１つ以上のフロー変化は、対象者による呼吸作用に応答する、手段；を有する。
【０００６】
[06]本開示についてのこれら及び他の側面、特徴及び特性に加えて、関連する構造的な要素及びパーツの組み合わせの作動方法及び機能、並びに製造の経済性等は、本願の一部を成す全図に関し、以下の説明及び添付の特許請求の範囲を考慮することにより更に明らかになり、図中、同様な参照番号は対応するパーツを示す。しかしながら、図面は例示及び説明のためであるにすぎず、如何なる限定の定義としても解釈されるようには意図されていないことが明白に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】[07]図1は対象者に薬を運ぶように構成されるシステムを概略的に示す。
【図２】[08]図2は対象者に薬を運ぶ方法を示す。
【図３】[09]図3及び図4は、バルブのある保持チャンバ及びダックビルバルブを含むメータードーズ吸入具(MDI)を示す。
【図４】[09]図3及び図4は、バルブのある保持チャンバ及びダックビルバルブを含むメータードーズ吸入具(MDI)を示す。
【図５】[10]図5、6、7、15及び16は、薬を運ぶように構成されるシステムにより生成される測定されかつ超音波エネルギに対応する電圧信号を示す。
【図６】図5、6、7、15及び16は、薬を運ぶように構成されるシステムにより生成される測定されかつ超音波エネルギに対応する電圧信号を示す。
【図７】図5、6、7、15及び16は、薬を運ぶように構成されるシステムにより生成される測定されかつ超音波エネルギに対応する電圧信号を示す。
【図８】[11]図8、9は別々の吸入バルブ及び排出バルブを含む吸入器を示す。
【図９】]図8及び図9は別々の吸入バルブ及び排出バルブを含む吸入器を示す。
【図１０】[12]図10、11は、対象者に薬を運ぶように構成されるシステムで使用されるような受信超音波エネルギを表す信号を生成するサブシステムを示す。
【図１１Ａ】図10、11は、対象者に薬を運ぶように構成されるシステムで使用されるような受信超音波エネルギを表す信号を生成するサブシステムを示す。
【図１１Ｂ】図10、11は、対象者に薬を運ぶように構成されるシステムで使用されるような受信超音波エネルギを表す信号を生成するサブシステムを示す。
【図１２】[13]  図12、13、14は、様々な呼吸薬物デリバリーデバイスの動作中に放出されるエネルギのグラフを示す。
【図１３】図12、13、14は、様々な呼吸薬物デリバリーデバイスの動作中に放出されるエネルギのグラフを示す。
【図１４】図12、13、14は、様々な呼吸薬物デリバリーデバイスの動作中に放出されるエネルギのグラフを示す。
【図１５】図5、6、7、15及び16は、薬を運ぶように構成されるシステムにより生成される測定されかつ超音波エネルギに対応する電圧信号を示す。
【図１６】図5、6、7、15及び16は、薬を運ぶように構成されるシステムにより生成される測定されかつ超音波エネルギに対応する電圧信号を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[14]本願で使用されるように、「ある」、「或る」及び「その」等のような単一的な形式は、明示的に別段の断りがない限り、複数個を指し示すことを含む。本願で使用されるように、2つ以上のパーツ又はコンポーネントが「結合される」という記述は、それらのパーツが一緒にされること、或いは、直接的又は間接的にともに動作すること、すなわち、リンクが生じる限り1つ以上の仲介的なパーツ又はコンポーネントを介して間接的に動作することを意味してよい。本願で使用されるように、「直接的に結合される」は、2つの要素が互いに直接的に接触することを意味してよい。本願で使用されるように、「固定的に結合される」又は「固定される」は、2つのコンポーネントが、互いに一定の方向を維持しながら一体となって動くように結合されることを意味する。
【０００９】
[15]本願で使用されるように、「一単位の(unitary)」という用語は、コンポーネントが1つのピース(1個)又はユニットとして形成されることを意味する。すなわち、別々に作成された後に1ユニットとして一緒に結合される(複数の)ピースを含む或るコンポーネントは、「一単位の」コンポーネント又はボディではない。本願で使用されるように、2つ以上のパーツ又はコンポーネントが互いに「係合する(engage)」は、直接的に又は1つ以上の中間的なパーツやコンポーネントを介して、パーツが互いに作用する力を発揮することを意味する。本願で使用されるように、「個数(number)」という用語は、1又は1より大きな整数(すなわち、複数)を意味する。
【００１０】
[16]限定ではないが、例えば、トップ、ボトム、左、右、上側、下側、正面、背面、及びそれらに関連する用語のような本願で使用される方向に関する言い回しは、図面に示される要素の向きに関連し、明示的に言及されない限り請求項を限定するものではない。
【００１１】
[17]図1は対象者(又は対象)106に薬を運ぶように構成されるシステム10を概略的に示す。システム10は、1つ以上のデバイスに包含され、一体化され、組み込まれ、組み合わせられ、及び/又は他の形態で協働して動作してもよく、その1つ以上のデバイスは、例えば、呼吸投薬用デバイス、酸素を供給するデバイス、(正)気道内圧デバイス、加湿システム、患者の睡眠を支援するデバイス、換気をもたらすデバイス、及び/又は、他のタイプの呼吸治療デバイス等であってもよいが、これらに限定されない。一実施形態において、システム10は呼吸薬物デリバリー(又は投薬)デバイス11を含んでもよい。システム10は、1つ以上の超音波エネルギ源103、ピエゾ素子102、1つ以上のセンサ142、1つ以上のプロセッサ110、パラメータ確認モジュール111、制御モジュール112、フローモジュール113、電子ストレージ130、ユーザーインターフェース120、及び/又は、その他のコンポーネント及び/又はコンピュータプログラムモジュールを含んでよい。
【００１２】
[18]呼吸薬物デリバリーデバイス11は、ジェットネブライザ(ジェット吸入器)、メッシュネブライザ、超音波ネブライザ、ネブライザ11b、エアロゾル生成器(煙霧発生器)、メーター(定量)ドーズ吸入具11a、乾燥粉末吸入具、吸入具、及び/又は、他のデバイス(少なくとも部分的に対象者の呼吸を通じて対象者に薬を運ぶように構成されるデバイス)のうちの1つ以上を含んでよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、これらの任意の装置の1つ以上の特徴を含んでいてもよい。例えば、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、対象者106の気道への輸送のために、例えば空気のような呼吸可能なガスと、液体及び/又はエアロゾル化された薬のような薬物とを混合するように構成されてもよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、例えば医療専門家のような介添人108により操作されてもよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、ガス及び/又は薬を対象者106へ案内する導管180、及び/又は、導管180から対象者106の気道へガス及び/又は薬を運ぶためのマウスピース又はマスク184を含む。
【００１３】
[19]超音波エネルギ源103は、少なくともいくらかの放出された超音波エネルギが呼吸薬物デリバリーデバイス11に入るように、超音波エネルギを放出するように構成される。超音波エネルギ源103は、1つ以上の特定の動作周波数帯域の中で、及び/又は、センサ及び/又はマイクロフォンにより測定される他の種類のエネルギを放出することにより、1つ以上の特定の動作周波数で動作するように構成されてもよい。一実施形態では、吸入器には限定されないが、超音波エネルギ源103は、圧縮された空気が伝達され及び/又は案内されるオリフィス(又は開口部又は孔)であってもよい。そのようなオリフィスは、リーク(leak)として言及されてもよいが、圧縮された空気は、呼吸薬物デリバリーデバイス11の動作の一部分として意図的にリークされる。
【００１４】
[20]一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、限定ではないが超音波エネルギを含むエネルギを、動作中に放出してもよい。呼吸薬物デリバリーデバイス11は、その構成要素が超音波周波数での機械的な動きにより空気、ガス及び/又は薬を変位させるように、構成されてもよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、対象者の呼吸動作に応じて、呼吸薬物デリバリーデバイス11及び/又はその構成要素の中へ及び/又はそこを通じて、空気、ガス及び/又は薬物が動かされるように、構成されてもよい。そのような変位は、間接的であってもよく、例えば、移動するコンポーネントが別のコンポーネントに結合され、その別のコンポーネントがエネルギを空気及び/又はガスに伝達してもよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、約18kHzないし約200kHzの間の周波数レンジ、約18kHzないし約75kHzの間の周波数レンジ、及び/又は、約15kHzないし約200kHzの間の任意のサブレンジにおけるエネルギを放出してもよい。具体的な周波数範囲は、使用される呼吸薬物デリバリーデバイスのタイプ、患者固有の条件、及び/又は、特定の医療状態に特化したレンジ等に依存してもよい。一実施形態において、放出及び/又は測定されるエネルギは、吸気及び/又は呼気のうちの一方又は双方の間で変化してもよい。超音波エネルギの測定は、1つ以上の特定の呼吸パラメータ、(患者)忠実度パラメータ、患者状態及び/又は健康の評価、及び/又は、呼吸に関連する他の特性パラメータに関するモニタリング及び/又は診断ツールとして使用されてもよい。一実施形態において、放出される超音波エネルギの測定は、呼吸薬物デリバリーデバイスの呼吸活動(同義語的に、呼吸作用と言及されてもよい)を制御するために使用されてもよい。
【００１５】
[21]呼吸薬物デリバリーデバイス11は、メッシュネブライザ及び/又はそのコンポーネント/特徴部を含んでもよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、超音波ネブライザ及び/又はそのコンポーネント/特徴部を含んでもよい。呼吸薬物デリバリーデバイス11は、機械的な振動を提供しそして例えば液体や空気のような媒体の変位をもたらすピエゾ素子102を含んでもよい。一実施形態において、ピエゾ素子102は超音波エネルギ源103であってもよい。言い換えれば、超音波エネルギ源103はピエゾ素子102として実現されてもよい。代替的及び/又は同時的に、超音波エネルギ源103は、一実施形態では、ジェットネブライザを含むがこれに限定されないピエゾ素子102から別個独立していてもよい。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、ピエゾ素子102及び/又は例えば媒体の意図的な変位のために構成される他のコンポーネントの駆動周波数を制御するように、電子発振器又は類似するデバイス/コンポーネントを含んでもよい。一実施形態において、液体で満たされるネブライザは、超音波を空気及び/又はガスに伝達する可動コンポーネントを含んでもよい。一実施形態において、例えば携帯用O2ユニットのポンプ又はピエゾ素子が動く結果として、空気及び/又はガスに直接的に接する1つ以上の他の表面が動いてもよい。任意の振動する表面が超音波エネルギを放出してよい。例えば、ピエゾ素子102の背面が空気及び/又はガスに接していてもよい(及び/又は結合していてもよい)。一実施形態において、ピエゾ素子102は、空気及び/又はガスに直接的に(又は間接的に)接する側面を有するメッシュに結合されてもよい(例えば、メッシュネブライザ)。一実施形態では、振動するピエゾ素子から、或る調和距離(harmonic  distance)の場所に、静的なメッシュが配置されてもよい。
【００１６】
[22]ピエゾ素子は、共鳴周波数として言及される1つ以上の特定の周波数で最大変位を達成する。最大変位は、少なくとも薬物を配布する間に、好ましい動作モードとして目標にされてもよい。動作条件及び/又は最大変位は、時間とともに例えば以下のものに依存して変化するかもしれない：デバイスの中で利用可能な薬物の量、輸送される荷重、デバイスとともに/デバイスの中で使用される発振器のドリフト、デバイスの消耗、周辺動作状態(例えば、温度、湿度、周囲圧力、空気密度、及び/又は、時間とともに変化する他の要因)。動作状態及び/又は最大変位は、例えば、構成、組み立て方、及び/又は、その他のデバイス固有の条件に基づいて、個々のデバイスの間で相違するかもしれない。最大変位をもたらす特定の動作状態は、最大の超音波エネルギ量が放出される動作状態に一致する又は少なくとも近接していると仮定される。本願で使用されるように、「最大」という用語は、特定の動作範囲におけるローカルな最大(極大)として言及されてもよい。
【００１７】
[23]本開示によれば、呼吸薬物デリバリーデバイスの動作状態は、超音波エネルギの測定における変化に追従するように制御及び/又は調整される。代替的及び/又は同時的に、(患者固有の)呼吸パラメータ及び/又は忠実度パラメータ(例えば、デバイス利用(usage)情報及び/又はデバイス作動(actuation)情報により通知される)が、超音波エネルギの測定により監視されてもよい。一実施形態において、調整はリアルタイムで又はほぼリアルタイムでなされてもよい。一実施形態において、調整は、自動的に、自律的に及び/又はユーザ(マニュアル)の介入無しになされてもよい。
【００１８】
[24]一例として、図12はジェットネブライザの動作中に放出されるエネルギのグラフ1200を示す。グラフ1200は、上半分にウォーターフォール表示を含み、下半分に(エネルギ振幅の)大きさを含む。ウォーターフォール表示は、垂直軸に時間を示し、水平軸に測定周波数を示す(kHz)。図12に示されるように、グラフ1200は、約15ないし21kHzの周波数においてピーク振幅1201を含む。更なるローカルピーク1202及び1203は、約64及び74kHzの周波数でそれぞれ目立っており、それらは吸入プロセスに関連する。図1においては、1つ以上のセンサ142を利用してエネルギが測定される。本願で使用されるように、「大きさ(magnitude)」という用語は、特定の周波数及び/又は或る特定の周波数範囲におけるエネルギ振幅を指すように使用されてもよい。別の例示として、図13は、図12に関連して言及されたのと同じジェットネブライザに関する呼気(sputter)の開始時に取得されたグラフ1300を示す。約15ないし21kHz、64kHz、74kHzの周波数及び/又は他の周波数で測定されるエネルギ量は、図12のグラフ1200及び図13のグラフ1300の間で相違している。
【００１９】
[25]図1のシステム10の1つ以上のセンサ142は、1つ以上の超音波エネルギ源103により放出される1つ以上の超音波エネルギ特性を表現する出力信号を生成するように構成される。一実施形態において、センサ142は、マイクロフォン(マイクロフォン142と同義語的に言及されてよい)を含んでいてもよい。例えば、センサ142は、マイクロエレクトロメカニカルシステム(又は微小電気機械システム)(MEMS)又はナノエレクトロメカニカルシステム(NEMS)として構成されるマイクロフォンを含んでもよい。本願で使用されるように、「MEMS」という用語は、MEMS又はNEMSの何れを指すように使用されてもよい。本開示で使用されるように、「マイクロフォン」という用語は、MEMSマイクロフォンを指すように使用されてもよいし、そのようなエネルギを放出する任意のソース又はソース群(対象者106を含む)からの可聴の及び/又は超音波の周波数/音のために使用されてもよい。
【００２０】
[26]  1つ以上のセンサ142は、加速度計、位置センサ、動きセンサ、光センサ、赤外線(IR)センサ、電磁センサ、電極、傾斜計、(ビデオ)カメラ、及び/又は、その他のセンサを含んでもよい。図1において1つのメンバを含むセンサ142を説明していることは、限定を意図しているわけではない。一実施形態において、システム10は複数のセンサを使用してもよい。図1に示されるようなセンサ142の配置の形態は、限定を意図していない。個々のセンサ142が、対象者106に又は対象者106の近辺(対象者の体の近辺)に配置されてもよいし、呼吸デバイスに組み込まれてもよいし及び/又は統合されてもよいし、及び/又は、他の場所に存在してもよい。結果の出力信号又は1つ以上のセンサ142から運ばれる情報は、プロセッサ110、ユーザーインターフェース120、電子ストレージ130及び/又はシステム10の他のコンポーネントに伝送されてもよい。伝送は有線及び/又は無線であってもよい。
【００２１】
[27]1つ以上のセンサ142は、継続的な方法で(例えば、薬を送る前、途中、及び/又は、後で)出力信号を生成するように構成されてよい。これは、速やかに、周期的に(例えば、あるサンプリングレートで)、連続的に、継続的に、変動する間隔で、及び/又は、進行する他の何らかの形式で信号を生成することを含んでよい。サンプリングレートは、約10-9秒、約10-8秒、約10-7秒、約10-6秒、約10-5秒、約10-4秒、約10-3秒、約0.01秒、約0.1秒、約1秒、約10秒、約1分、及び/又は、その他のサンプリングレートであってもよい。特定の出力信号及び/又はパラメータ及び/又はそれらから導出される特性(特にパラメータ等に関連する周波数)にとって適切であるように、複数の個々のセンサ142が異なるサンプリングレートを用いて動作してもよいことに留意を要する。例えば、一実施形態では、生成される出力信号は、出力信号のベクトルとして考えられてよく、そのベクトルは、1つ以上のパラメータ及び/又は特性に関連して運ばれる情報の複数のサンプルを含む。出力信号のベクトルから継続的な方法で判定される特定のパラメータ又は特性は、その特定のパラメータ又は特性のベクトルとして考えられてよい。
【００２２】
[28]一実施形態において、センサ142は、呼吸装置、呼吸装置の何らかの外部表面、及び/又は、対象者106(対象者の気道)の中で、何らかの平坦な及び/又は湾曲した平面から伝達される超音波エネルギを測定するように構成及び/又は配置されるMEMSマイクロフォンを含んでもよい。例えば、測定される(超音波)エネルギは、吸気及び呼気の間で相違しているかもしれない。吸気の最中に、対象者は約20kHzの周波数を有する超音波エネルギを発するかもしれない。呼気の最中に、対象者は、一般に、20kHzより低い周波数を有する超音波エネルギを発する、或いは、認識可能な超音波エネルギを発しないかもしれない。吸気及び呼気の間の判別は、本願で説明されるシステム及び方法により使用される。
【００２３】
[29]一実施形態において、センサ142は、呼吸気流のガスパラメータ、起動の仕組みに関連するパラメータ、及び/又は、その他のパラメータに関連する測定(測定値又は尺度)を担う出力信号を生成するように構成されてよい。ガスパラメータは、フロー、流速、患者による吸引の強度、(気道)圧力、湿度、速度、加速度、及び/又は、その他のガスパラメータ、並びに、それらの派生物を含んでもよい。出力信号は、限定ではないが、呼吸タイミング及び呼吸速度を含む呼吸パラメータに関連する測定を搬送してもよい。呼吸タイミングは、吸気の開始、吸気の持続時間、吸気及び呼気の間の呼吸停止の開始、呼吸一時停止の持続時間、呼気の開始、呼気の持続時間、呼吸速度、吸気と呼気の比率(I:E比)(  inhalation-to-exhalation  ratio)、デバイス利用情報、及び/又は、呼吸に関連する他のタイミング特性のうちの1つ以上を含んでもよい。センサ142は、導管180及び/又はマウスピース又はマスク184との流体連結におけるものであってもよい。センサ142は、対象者106に対する生理学的パラメータに関する出力信号を生成してもよい。パラメータは、対象者106の気道、対象者106の呼吸、対象者106により呼吸されるガス、対象者106により呼吸されるガスの組成、対象者106の気道にガスを供給すること、及び/又は、対象者による呼吸の努力についての状態及び/又は状況に関連してもよい。
【００２４】
[30]図3に関し、一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、バルブ保持チャンバ13(VHC)と対象者のインターフェース機器184(例えば、マウスピース)と流体結合するバルブ16(例えば、吸入バルブ又はダックビル弁)を有する吸入器11aを含む。非限定的な例として、吸入器11aは、MDIブート(MDI  boot)12を含むメータードーズインへラー(又は定量噴霧吸入器)(metered-dose  inhaler：MDI)であってもよい。メータードーズ吸入器の放出される超音波エネルギは、約15kHzないし25kHzの間の(短期間の)広帯域信号であってもよい。超音波エネルギ源103は、バルブ保持チャンバ13の開口15(ポート又はサウンドリードポート等と同義語的に言及されてもよい)を通ってポテンシャル経路14a(これは例示的であって限定であるようには意図されていない)に沿って超音波エネルギを放出するように構成される。図示されるように、超音波エネルギ源103は、サウンドエミッタ、エアトランスデューサ、及び/又は、その他の超音波エネルギ源のうちの1つ以上を含んでもよい。放出されるエネルギは、約28kHz、約40kHz、約128kHzなどの周波数、及び/又は、15kHzないし200kHzの範囲内の他の周波数におけるものであってもよい。放出されるサウンドは、バルブ保持チャンバ13、バルブ16、MDIブート12、及び/又は、(例えば、図3に示されるようなメータードーズ吸入器11aのような)呼吸薬物デリバリーデバイス11の他のコンポーネントに入る。(例示的であって限定であるようには意図されていない)経路14bに沿って、放出される超音波エネルギは、マイクロフォン142を介して案内及び/又は測定されてもよい。図示されるマイクロフォン142の配置は単なる具体例に過ぎず、如何なる限定であるようにも意図されていない点に留意を要する。例えば、一実施形態において、マイクロフォン142は、バルブ保持チャンバ13の中に一体化されてもよい。
【００２５】
[31]一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11内への(例えば、バルブ保持チャンバ13の中への)超音波エネルギの一定の及び/又は持続的な放出は、例えば呼吸薬物デリバリーデバイス11の内部近辺で跳ね返る超音波エネルギの混合波の安定的なパターンを生成する。そして、一定の及び/又は一貫した信号がマイクロフォン142により生成される。(例えば、対象者のインターフェース機器184を介して呼吸する対象者の)  呼吸作用に応じて、バルブ16が、短期間ではあるが開く。バルブ16の開放は、呼吸薬物デリバリーデバイス11内の(特に、バルブ保持チャンバ13内の)位置関係を変更し、経路14a、経路14bに沿う放出された超音波エネルギ及び/又は特定のパターンの生じ方変化し、マイクロフォン142により生成される信号を変化させる。非限定的な例として、信号の変化は、位相変化、振幅変化及び/又はその他の変化のうちの1つ以上を含んでよい。バルブ16を介する流れの増加は、バルブ16を徐々に大きく広げ(例えば、ダックビル弁の1つ以上の蓋を動かし)、所定の仕方で、マイクロフォン142により生成される信号を変更する。この信号はバルブ16を介する流れに対応する。
【００２６】
[32]更なる説明として、図4は図3に類似する呼吸薬物デリバリーデバイス11を示す。図4では、超音波エネルギ源103からの超音波エネルギは、経路14a及び経路14bの双方が開口15を通るような仕方で開口15を介して、傾斜させられ、仕向けられ及び/又は方向付けられる。そのような場合、マイクロフォン(及び/又は、説明されるように、トランスデューサアコースティック干渉計142)は、開口15の場所又はその近辺に配置され、呼吸薬物デリバリーデバイス11内の超音波の1つ上の特性に関連する情報を担う出力信号を生成する。一実施形態において、超音波エネルギ源及びセンサは、(例えば、図4では103及び142双方のラベルが付されている)同じ装置に組み込まれ及び/又は組み合わせられてもよい。
【００２７】
[33]図10及び11は、それぞれサブシステム1000及び1000aを形成する様々なコンポーネントを概略的に示す。サブシステム1000及び1000aは、周波数-電圧回路1001を含んでもよい。サブシステム1000及び1000aは類似する特徴及び機能を表現してもよい。サブシステム1000、サブシステム1000a及び/又はそれらのコンポーネントは、システム10(図1)の実施形態において包含及び/又は使用されてよい。音響及び/又は超音波エネルギ(呼吸薬物デリバリーデバイス11により放出されるエネルギを含む)は、マイクロフォン142により受信及び/又は測定されてもよい。プレアンプ(前段増幅器)1002は、ハイパスフィルタ及び/又はカップリングキャパシタを含むように構成されてよい。アプリケーションに依存して、カップリングキャパシタは、約100pf(約1フィートの距離の範囲内の短距離測定の場合)ないし約5600pf(約1フィートないし約10フィートの間の長い測定範囲の場合)に及んでもよい。プレアンプ1002は、図11に示されるように例えば2つのトランジスタを利用することにより事前に到来信号を増幅するために使用されてもよい。成果ディテクタ1007は、測定された超音波エネルギに基づいて、動作している呼吸薬物デリバリーデバイスのタイプを検出するように構成されてもよい。成果ディテクタ1007は、ミキサ1003、チューニング制御部1004、オーディオ増幅器1005、ゲイン制御部1006、及び/又は、その他のコンポーネントを含んでもよい。ミキサ1003は、プレアンプ1002及び(図11に示される)ローカル発振器1020の双方により駆動されるトランジスタを含んでもよい。ミキサ1003は、2つの入力を乗算して結果の出力をもたらし、和及び差の周波数を生成するように構成されてもよい。オーディオ増幅器1005は、ミキサ1003により生成された信号を増幅し、及び/又は、ユーザの視聴に相応しいリスニングレベルをオーディオ出力1008に提供するように構成されてもよい。ゲイン制御部は、オーディオ増幅器1005に対する利得を制御するように構成されてよい。オーディオ増幅器1005からの出力は、ピーク周波数ディテクタ1011に伝達されてもよい。ピーク周波数ディテクタ1011は、増幅フィルタ1009、比較器(コンパレータ)1010、周波数−電圧回路1001、及び/又は、他のコンポーネントを含んでもよい。ピーク周波数ディテクタ1011は、マイクロフォン142を介して受信される(支配的な)周波数に比例する(直流)出力電圧を生成するように構成されてもよい。増幅フィルタ1009は、信号をディジタル化する比較器1010に先立って、信号についての更なる増幅及びフィルタリングを行う。その結果のパルス列は、キャパシタに入ってキャパシタに電荷を加えるパルスのトリガを与えるために使用されてもよい。キャパシタの電荷は、マイクロフォン142を介して受信される(支配的な)周波数を表現してもよい。代替的及び/又は同時的に、そのようなパルス列は、タイマ及び/又はカウンタをインクリメントし、キャパシタと同様なユーティリティを提供するために使用されてもよい。
【００２８】
[34]一実施形態において、サブシステム1000及び/又は1000aと同一又は類似するサブシステムは、狭帯域の特定用途のマイクロフォンとして使用されてもよい。例えば、メッシュネブライザ及び乾燥粉末吸入器のための放出される超音波エネルギは、説明されるようなサブシステム1000及び1000aに相応しい狭帯域信号であってもよい。
【００２９】
[35]例示として、図5、6及び7は、図3及び4に示されるような呼吸薬物デリバリーデバイス11の動作中に放出されるエネルギについてのグラフ500、600及び700を示す。図5は、周波数−電圧回路1001(図10)により、(図10及び11に関連して言及されるような)サブシステム1000及び1000aと同一又は類似のサブシステムにより生成されるような電圧信号501及び502のグラフ500を示す。(図3及び4に示される呼吸薬物デリバリーデバイス11に類似する)バルブ保持チャンバの弁を通じて流れる400mLの呼吸量及び6BPMのシミュレーション呼吸速度を利用して、約40kHzの周波数で動作する超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギを測定することにより、電圧信号501及び502が生成される。信号501は、マイクロフォンにより生成される信号に基づく信号を反映している。信号502は、アコースティック干渉計により測定される信号を反映している。信号501における正の傾き及びスパイク503は、吸入の開始に対応する。負の傾き及びスパイク504は、呼気の開始に対応する。信号501のピーク付近の振動は、少ない流れの状況における弁(ダックビル弁)の振動に対応する。信号501及び信号502は、呼吸動作に同期している。
【００３０】
[36]図6は、周波数−電圧回路1001(図10)により、(図10及び11に関連して言及されるような)サブシステム1000及び1000aと同一又は類似のサブシステムにより生成されるような電圧信号601及び602のグラフ600を示す。(図3及び4に示される呼吸薬物デリバリーデバイス11に類似する)バルブ保持チャンバの弁を通じて流れる400mLの呼吸量及び6BPMのシミュレーション呼吸速度を利用して、約40kHzの周波数で動作する超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギを測定することにより、電圧信号601及び602が生成される。信号601は、マイクロフォンにより生成される信号に基づく信号を反映している。信号602は、振動を示す信号601についての拡大図を示す。信号601のピーク付近の振動は、約214Hzの周波数に対応しているようであり、これは少ない流れの状況におけるダックビル弁の振動を反映している。
【００３１】
[37]  図7は、周波数−電圧回路1001(図10)により、(図10及び11に関連して言及されるような)サブシステム1000及び1000aと同一又は類似のサブシステムにより生成されるような電圧信号701のグラフ700を示す。(図3及び4に示される呼吸薬物デリバリーデバイス11に類似する)バルブ保持チャンバの弁を通じて流れる100mLの呼吸量及び1BPMのシミュレーション呼吸速度を利用して、約40kHzの周波数で動作する超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギを測定することにより、電圧信号702が生成される。信号701は、3回の呼吸を示す約3分間の期間にわたってマイクロフォンにより生成される信号に基づく信号を反映する。検出される流れ(フロー)は、患者に対して可能性があると考えられる流れを遙かに下回っており、これは呼吸薬物デリバリーデバイスを監視する本方法の感度を示す。代替的及び/又は同時的に、限定ではないが、例えば、温度、湿度、大気圧、空気密度、及び/又は、ガスの化学組成(限定ではないが、例えば、特定のガスの体積のうちのCO2の割合)を含む呼吸薬物デリバリーデバイス11における変化が、本開示において説明される方法で測定されてもよい。グラフ500、600及び700のようなグラフから導出される情報は、呼吸薬物デリバリーデバイスの動作を制御し及び/又は呼吸パラメータ(例えば、患者忠実度を示すもの)をモニタするために使用されてもよい。
【００３２】
[38]図1に関し、一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、ネブライザ(例えば、ジェットネブライザ)及び/又はそのコンポーネント/特徴部を含んでもよい。ジェットネブライザは圧縮された空気を含んでもよい。限定ではないが例えばネブライザである或る種の呼吸薬物デリバリーデバイスに関して放出される超音波エネルギは、ワイドバンド信号であってもよい。そのような信号は図11のサブシステム1000aのようなサブシステムを用いて測定されてもよいが、その場合、ジャンパー(1021)は省略され(及び抵抗R9は10kOhmから2kOhmへ変更され)、これにより(図10に示されるような)成果ディテクタ1007又は(図11に示されるような)ローカル発振器1020を使用しない。この動作モードでは、サブシステムは、約15kHzないし約65kHzの間のワイドバンド信号を監視することに適している。
【００３３】
[39]説明として、図8及び9は、複数のバルブ(蓋又は弁)の組み合わせ(この例の場合には、吸気バルブ83及び別個の呼気バルブ84)により動作する(呼吸促進)ネブライザ11bを含む呼吸薬物デリバリーデバイス11を示す。吸気の間に、図8に示されるように、空気及び/又は呼吸可能なガスは、方向81に従って、吸入バルブ83を介して呼吸薬物デリバリーデバイス11の中へ入る。同時に、超音波エネルギ(超音波エネルギ源103として機能する、小さなオリフィスを介して圧縮空気が通過するネブライザ11b内で生成される)が、吸入バルブ83を介して、方向82に従って、ネブライザ11bから放出される。図示されるようなネブライザの左側のマイクロフォン142の配置は、如何なる限定であるようにも意図されていない。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、1つより多いマイクロフォン142を含んでもよく、例えば、2つのマイクロフォンがネブライザの対向する側に配置されてもよいし、1つ以上のバルブの場所又はその近辺に配置されてもよいし、及び/又は、呼吸薬物デリバリーデバイス11から放出される超音波エネルギを測定するのに相応しい他の場所に配置されてもよい。
【００３４】
[40]呼気の間に、図9に示されるように、空気及び/又は呼吸可能なガスは、例えば周辺雰囲気の中へ、方向81に従って、バルブ84を介して吐き出される。同時に、(ネブライザ11b内で生成される)超音波エネルギが、呼気バルブ84を介して、方向82に従って、ネブライザ11bから放出される。図8及び9における方向82で示されるような方向に十分近くに1つ以上のマイクロフォン142を配置することにより、及び、本開示により、ネブライザ11bのような呼吸薬物デリバリーデバイスを含むシステムは、呼吸パラメータ、呼吸タイミング、デバイス利用情報(限定ではないが、例えば、患者による利用時間、平均治療時間、ネブライザに直に触れた時間、運ばれる薬の量、日又は週における投薬セッションの回数、及び/又は、その他の利用情報を含む)、及び/又は、その他の情報を測定及び/又は監視するように構成されてもよい。例えば、デバイス作動情報と1つ以上の呼吸パラメータ及び/又は対象者に勧められる処置とを組み合わせることにより、1つ上の患者忠実度のメトリックが判定されてもよい。代替的及び/又は同時的に、呼吸作用動作モードが、本開示によりイネーブルにされてもよい。様々なタイプの導出される情報の組み合わせが、本開示の範囲内で想定されている。
【００３５】
[41]説明として、図14は、図8及び9で説明されるネブライザと同一又は類似のネブライザの動作の最中に放出されるエネルギについてのグラフ1400を示す。図14に関し、グラフ1400は、上半分にウォーターフォール表示を含み、下半分に(エネルギ振幅の)大きさを含む。ウォーターフォール表示は、垂直軸上に(約6秒ないし約10秒の間で示されるような)時間を示し、水平軸上に測定された周波数(kHz)を示す。グラフ1400は約20kHzの周波数にピーク振幅1401を含む。エネルギの揺らぎ1402は吸気バルブによる調節(modulation)を示す。更なる説明として、図15は、周波数−電圧回路1001(図10)により、(図10及び11に関して説明されるような)サブシステム1000及び1000aと同一又は類似のサブシステムにより生成されるような電圧信号1505のグラフ1500を示す。電圧信号1505は、図14のグラフ1400に対応する超音波エネルギ源(図8及び9に示されるネブライザと同一又は類似である)により放出される超音波エネルギを、約1フィートの距離から、測定することにより生成される。電圧信号1505は、吸気1501及び呼気1502を示す。更なる説明として、図16は、周波数−電圧回路1001(図10)により、(図10及び11に関して説明されるような)サブシステム1000及び1000aと同一又は類似のサブシステムにより生成されるような電圧信号1605のグラフ1600を示す。電圧信号1605は、図14のグラフ1400に対応する超音波エネルギ源(図8及び9に示されるネブライザと同一又は類似である)により放出される超音波エネルギを、約10フィートの距離から、測定することにより生成される。電圧信号1605は、吸気1601及び呼気1602を示す。
【００３６】
[42]図1に関し、一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11は、メータードーズ吸入器及び/又はそのコンポーネント/特徴部を含んでもよい。メータードーズ吸入器に関して放出される超音波エネルギは、(短期間の)ワイドバンド信号であってもよい。そのような信号は、図11のサブシステム1000aのようなサブシステムを用いて測定されてもよいが、ジャンパ1021は除外され(及び抵抗R9は10kOhmから2kOhmに変更され)、これにより成果ディテクタ1007(図10)又はローカル発振器1020(図11)を使用しない。この動作モードでは、サブシステムは約15kHzないし約65kHzの間のワイドバンド信号を監視することに相応しい。
【００３７】
[43]図1に関し、システム10の電子ストレージ130は、情報を電子的に保存する電子記憶媒体を有する。電子ストレージ130についての電子記憶媒体は、システム10に一体的に提供される(実質的に取り外し不可能である)システムストレージ、及び/又は、例えばポート(例えば、USBポート、FireWireポート等)又はドライブ(例えば、ディスクドライブ等)によりシステム10に取り外し可能に接続可能なリムーバブルストレージのうちの双方又は一方を含んでもよい。電子ストレージ130は、光学的に読み取り可能な記憶媒体(例えば、光ディスク等)、磁気的に読み取り可能な記憶媒体(例えば、磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピドライブ等)、荷電に基づく記憶媒体(例えば、EPROM、EEPROM、RAM等)、ソリッドステート記憶媒体(例えば、フラッシュドライブ等)、及び/又は、その他の電子的に読み取り可能な記憶媒体のうちの1つ以上を含んでもよい。電子ストレージ130は、ソフトウェアアルゴリズム、プロセッサ110により判断される情報、ユーザーインターフェース120により受信される情報、及び/又は、システム10を適切に機能させる他の情報を保存してもよい。例えば、電子ストレージ130は、生成された出力信号、及び/又は、(本願の他の説明箇所で説明される)他のパラメータ、及び/又は、他の情報に基づいて、パラメータのベクトルを記録又は保存してもよい。電子ストレージ130はシステム10内の個別的なコンポーネントであってもよいし、或いは、電子ストレージ130は(例えば、プロセッサ110のような)システム10の1つ以上の他のコンポーネントと一体的に提供されてもよい。
【００３８】
[44]図1のシステム10のユーザーインターフェース120は、システム10とユーザ(例えば、ユーザ108、対象者106、介護者、治療判断者など)との間で提供されるように構成され、それを介してユーザはシステム10に情報を提供し及びシステム10から情報を受信することが可能である。これは、データ、結果及び/又は命令、並びに、その他の任意の通信可能な事項(まとめて「情報」と言及される)が、ユーザ及びシステム10の間で通信されることを可能にする。ユーザ108によりシステム10に運ばれる情報の具体例は、患者固有の忠実度情報である。ユーザ108に運ばれる情報の具体例は、対象者106に関する忠実度情報を詳細に述べる報告(レポート)である。ユーザーインターフェース120に包含されることに相応しいインターフェースデバイスの具体例は、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、ディスプレイスクリーン、タッチスクリーン、スピーカ、マイクロフォン、インジケータ光、可聴アラーム、及び、プリンタ等を含む。情報は、聴覚的な信号、視覚的な信号、触覚的な信号、及び/又は、他の知覚信号の形式で、ユーザーインターフェース120によりユーザ108又は対象者106に提供されてよい。
【００３９】
[45]有線又は無線の他の通信技術もユーザーインターフェース120として本願では想定されていることが、理解されるべきである。例えば、一実施形態において、ユーザーインターフェース120は、電子ストレージ130により提供される取り外し可能なストレージインターフェースとともに一体化されてもよい。この例では、情報は、(例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、取り外し可能なディスク等のような)取り外し可能なストレージからシステム10にロードされ、ユーザがシステム10をカスタム化することを可能にする。ユーザーインターフェース120としてシステム10とともにユーザに適合される他の例示的な入力デバイス及び技術は、限定ではないが、例えばRS-232ポート、RFリンク、IRリンク、モデム(電話、ケーブル、イーサーネット(登録商標)、インターネット又はその他のもの)等を含む。要するに、システム10と情報を通信する任意の技術がユーザーインターフェース120として想定されている。
【００４０】
[46]図1のシステム10のプロセッサ110は、システム10における情報処理機能を提供するように構成される。従って、プロセッサ110は、ディジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるディジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、及び/又は、情報を電子的に処理する他の仕組みのうちの1つ以上を含む。プロセッサ110は単独の手段(エンティティ)として図1に示されているが、これは説明上の便宜的なものであるに過ぎない。一実施形態では、プロセッサ110は複数の処理ユニットを含む。
【００４１】
[47]図1に示されるように、プロセッサ110は、1つ以上のコンピュータプログラムモジュールを実行するように構成される。1つ以上のコンピュータプログラムモジュールは、パラメータ判定モジュール111、制御モジュール112、フローモジュール113、及び/又は、その他のモジュールのうちの1つ以上を含む。プロセッサ110は、ソフトウェア；ハードウェア；ファームウェア；ソフトウェア、ハードウェア及び/又はファームウェアの何らかの組み合わせ；及び/又はプロセッサ110で処理機能を構成するその他の手段；により、モジュール111-113を実行するように構成されてもよい。
【００４２】
[48]モジュール111-113は図1では単独の処理ユニットの中に共存するように示されているが、プロセッサ110が複数の処理ユニットを含む実施形態では、モジュール111-113のうちの1つ以上が他のモジュールから離れて配置されてもよいことが、認められるべきである。ここで説明される様々なモジュール111-113により提供される機能の説明は例示的説明を目的としており、限定であるようには意図されておらず、何れのモジュール111-113も、説明されたものより多い又は少ない機能を提供してよい。例えば、モジュール111-113のうちの1つ以上は省略されてもよいし、その機能の全部又は一部は、包含、共有、統合されてもよいし、或いは、他の何れかのモジュール111-113により提供されてもよい。プロセッサ110は、何れかのモジュール111-113の下位に帰属する機能の全部又は一部を実行する1つ以上の追加的なモジュールを実行するように構成されてもよいことに、留意を要する。
【００４３】
[49]図1のシステム10のパラメータ判定モジュール111は、センサ142により生成される出力信号から1つ以上のパラメータを判定するように構成される。1つ以上のパラメータは、第1パラメータ及び/又は他のパラメータを含んでもよい。第1パラメータは、例えば第1周波数バンドにおけるエネルギ振幅(の大きさ)を示してもよい。例えば、第1パラメータは、本願の他の箇所で説明されるようなマイクロフォン142により受信される超音波エネルギの振幅を示してもよい。一実施形態において、パラメータ判定モジュール111は、第1パラメータに類似する方法で、例えば他の周波数バンドに対応する追加的な(スペクトル)パラメータを判定するように構成される。
【００４４】
[50]パラメータ判定モジュール111の動作は、例えば特定のサンプリングレートで、継続的な方法で実行されてもよい。1つ以上のパラメータは、システム10の中又は対象者106の近辺の様々な位置及び/又は場所において判定されてもよい。一実施形態において、パラメータ判定モジュール111は、対象者106を監視する期間の間に継続的な方法で、パラメータによるベクトルを導出してもよい。パラメータのベクトルは、生成された出力信号のベクトル及び/又は判定されたパラメータの他のベクトルに基づいていてもよい。
【００４５】
[51]フローモジュール113は、呼吸薬物デリバリーデバイス11内の1つ以上のフロー変化を判定及び/又は検出するように構成される。一実施形態において、呼吸薬物デリバリーデバイス11はバルブ16(図3)を含み、フローモジュール113は、バルブ16を介する1つ以上のフロー変化を検出するように構成されてもよい。フローモジュール113による判定及び/又は検出は、パラメータ判定モジュール111により判定されるパラメータにおける1つ以上の変化に基づいてもよい。一実施形態において、1つ以上のフロー変化は、対象者106による呼吸作用に応答してもよい。
【００４６】
[52]制御モジュール112は、動作中の呼吸薬物デリバリーデバイス11を制御するように構成される。制御モジュール112の動作は、パラメータ判定モジュール111及び/又はフローモジュール113により判定される1つ以上のパラメータに基づいてもよい。制御モジュール112による制御は、例えば動作周波数(例えばピエゾ素子の動作周波数)、駆動電力、及び/又は、本願で説明されるようなその他の調整可能な動作形態の調整を含んでもよい。調整は、判定された(スペクトル)パラメータ及び/又は本願の他の箇所で説明される生成された出力信号に基づいてもよい。調整は、例えば特定のサンプリングレートで継続的な方法でなされてもよい。調整は、リアルタイム又は近似的にリアルタイムでなされてもよい。調整のレートは、ミリ秒、0.5秒、1秒、2秒、5秒、10秒、20秒、及び/又は、その他の適切なレートであってよい。
【００４７】
[53]一実施形態において、パラメータ判定モジュール111は、対象者106にたいする忠実性メトリック及び/又は忠実性パラメータを判定するように構成されてもよい。忠実性メトリック及び/又は忠実性パラメータは、上述した1つ以上のパラメータ及び/又は特性に基づいてもよい。例えば、特定の忠実性メトリックは、少なくとも、デバイス作動情報及び呼吸タイミングの組み合わせに基づいてもよい。忠実性メトリック及び/又は忠実性パラメータは、例えば、推奨される処置を完全に遵守した場合についての割合(パーセンテージ)として表現されてもよい。例えば、特定の患者が90％の忠実度のスコアを得た場合、そのようなスコアは、動作が進行していることの判断の際に介護者により考察されてもよい。代替的に、特定の患者が忠実度についての低いパーセンテージのスコアを得た場合、そのようなスコアは、その特定の患者に関し、特定の薬が有効でない旨の判断に先行して考察されてもよい。低いスコアは、呼吸デバイスのタイプ選択の変更を促してもよい。
【００４８】
[54]一実施形態において、パラメータ判定モジュール111は、フローモジュール113による判定及び/又は検出に基づいて、1つ以上のガスパラメータ及び/又は呼吸パラメータを判定するように構成されてもよい。
【００４９】
[55]図2は、限定ではないが例えば薬物を搬送するため等のような薬物を対象者に運ぶ方法200を示す。以下に説明される方法200の動作は例示的説明を意図している。所定の実施形態において、方法200は、説明されていない1つ以上の追加的な動作とともに、及び/又は、説明される動作のうちの1つ以上を行わずに、実行されてもよい。更に、方法200の動作が図2に示され及び以下において説明される順序は、限定であるようには意図されていない。
【００５０】
[56]所定の実施形態において、方法200は1つ以上の処理装置で実行されてよい(処理装置は、例えば、ディジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるディジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、及び/又は、情報を電子的に処理する他の手段などであってよい)。1つ以上の処理装置は、電子ストレージ媒体に電子的に保存される命令に応答して方法200の動作の全部又は一部を実行する1つ以上のデバイスを含んでもよい。1つ以上の処理装置は、方法200の動作のうちの1つ以上の実行のために具体的に設計される、ハードウェア、ファームウェア及び/又はソフトウェアにより構成される1つ以上のデバイスを含んでよい。
【００５１】
[57]動作202において、呼吸可能なガス及び薬物は、対象者の気道へ送り込むために、呼吸薬物デリバリーデバイスにより混合される。呼吸薬物デリバリーデバイスは、対象者による呼吸作用に応じて開くバルブを含む。一実施形態において、動作202は、(図1において示され説明される)呼吸薬物デリバリーデバイス11と同一又は類似の呼吸薬物デリバリーデバイスにより実行される。
【００５２】
[58]動作204において、放出された少なくともいくらかの超音波エネルギが呼吸薬物デリバリーデバイスに入り込むように、ある動作周波数で、超音波エネルギ源により、超音波エネルギが放出される。一実施形態において、動作204は、(図1において示され説明される)超音波エネルギ源102及び/又は103と同一又は類似の超音波エネルギ源により実行される。
【００５３】
[59]動作206において、超音波エネルギ源により放出される超音波エネルギの1つ以上の特性に関連する情報を担う出力信号が出力される。一実施形態において、動作206は、(図1において示され説明される)センサ142と同一又は類似のセンサにより実行される。
【００５４】
[60]動作208において、生成された出力信号に基づいて、第1超音波周波数範囲内で放出される超音波エネルギのエネルギ振幅を示す第1パラメータが判定される。一実施形態において、動作208は、(図1において示され説明される)パラメータ判定モジュール111と同一又は類似のパラメータ判定モジュールにより実行される。
【００５５】
[61]動作210において、第1パラメータの1つ以上の変化に基づいて、バルブを介する1つ以上のフロー変化が検出される。1つ以上のフロー変化は、対象者による呼吸作用に応答する。一実施形態において、動作210は、(図1において示され説明される)フローモジュール113と同一又は類似のフローモジュールにより実行される。
【００５６】
[62]特許請求の範囲において、カッコの間にある如何なる参照符号も、その請求項を限定するように解釈されてはならない。「有する」又は「含む」という言葉は、請求項に列挙されるもの以外の要素又はステップの存在を排除していない。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、それらの手段のうちの幾つかは、1つの同じハードウェアアイテムにより具現化されてもよい。「ある」又は「或る」のような要素に先行する言葉は、そのような要素が複数個存在することを排除しない。いくつかの手段を列挙する何らかの装置の請求項において、それらの手段のうちの幾つかは、1つの同じハードウェアアイテムにより具現化されてもよい。所定の複数の要素が相互に異なる従属請求項で引用されているという唯それだけの事実は、これらの要素が組み合わせて使用できないことを意味していない。
【００５７】
[63]本説明は、最も実用的かつ好適な形態であると現時点で考えられるものに基づく説明目的の詳細事項を含むが、そのような詳細事項は、その目的のためであるにすぎず、本開示は開示される実施形態に限定されず、むしろ、本開示は、添付の請求項の精神及び範囲に属する変形及び均等な手段を包含するように意図されていることが、理解されるべきである。例えば、可能な範囲内で、任意の実施形態の1つ以上の特徴は、他の任意の実施形態の1つ以上の特徴と組み合わせられるようにも想定されていることが、理解されるべきである。
【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９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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