(57)【要約】  本明細書には、対象によるドライパウダー吸入システムの使用のリアルタイム特性パターンを感知及び測定するための対話装置及び方法が説明されている。吸入器は、吸入が行われるのと同時に、対象による吸入システムの使用法を評価するためにディスプレーと通信するように無線通信モードで使用され得るため、対象による吸入並びに吸入システムの性能が評価され得る。システムはまた、薬の識別情報、その投薬量、ロット、使用期限など、及び使用中の吸入システムから放出されたドライパウダー製剤の特性プロファイルを検出することができ、且つパウダー用量の効果的な送達を可能にする。得られたデータは、デジタルアプリケーションに送信され、且つ最適な治療的効用に関して分析され得る。
2021521950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入具に装着するか又は吸入具と接続するように構成された本体と；
マイクロプロセッサーと、
少なくとも２つの圧力センサー、前記吸入具の周囲の環境条件に関する情報を検出するための第１の圧力センサー；及び使用時に、前記吸入具から生成された信号を検出するための第２の圧力センサーと、
前記第１の圧力センサーと前記第２の圧力センサーとの間の均圧チャンネルと
を含む、吸入具付属装置であって、
前記第１の圧力センサー及び前記第２の圧力センサーは、それぞれ、少なくとも１つの信号を生成し、前記信号は、前記マイクロプロセッサーで処理されて、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力となり、及び前記マイクロプロセッサー出力は、ユーザの吸入と同時に又はその直後にディスプレー上に圧力差対時間曲線を生成する、吸入具付属装置。
【請求項２】
前記第１の圧力センサー及び前記第２の圧力センサーはデジタルセンサーであり、及びそれらの出力はデジタル形式である、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項３】
前記第２の圧力センサーはアナログセンサーであり、及びその出力はアナログ形式であり、並びに前記装置は、さらに、センサー信号の調整、フィルタリング、増幅及び／又はデジタル形式への変換を行うための追加的な回路を含む、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項４】
前記第２の圧力センサーは、吸入具の流れ経路において測定された圧力低下を検出する、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項５】
前記第２の圧力センサーは大気圧を検出する、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項６】
さらに、周囲条件で使用中に前記吸入具から放射された可視光又は増強された光信号を検出する光センサーを含む、請求項５に記載の吸入具付属装置。
【請求項７】
さらに発光ダイオードを含む、請求項６に記載の吸入具付属装置。
【請求項８】
さらに、前記吸入具の複数の部分、吸入具カートリッジ、又は他の薬パッケージの特性プロファイルを検出するように構成されたレーザビーム、ドップラーセンサー、赤外線センサー又は他の感知ビームを含む、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項９】
さらに加速度計を含み、及び前記吸入具はドライパウダー吸入具を含む、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項１０】
前記ドライパウダー吸入具は、カートリッジ及びドライパウダー製剤を含む、請求項９に記載の吸入具付属装置。
【請求項１１】
前記ドライパウダー製剤は、ジケトピペラジン及び少なくとも１種の有効成分を含む、請求項１０に記載の吸入具付属装置。
【請求項１２】
前記差圧センサーは、前記吸入具内及び前記差圧センサーと併用される絶対圧センサー内で測定された圧力低下を検出して、必要な場合には、前記圧力低下を識別する前に、大気条件に関して、調整する、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項１３】
さらに、前記吸入具に装入された吸入具カートリッジ又は他の薬パッケージの色を感知するための色検出センサー、前記吸入具に装入されたカートリッジ又は他の薬パッケージ内にあるＲＦＩＤタグを読み取るためのＲＦＩＤ読取り装置、及び前記吸入具若しくは前記吸入具カートリッジ又は他の薬パッケージ上に提供された文字、コード又はテキスト情報を識別できる画像検出センサーのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項１４】
さらに無線送受信機を含み、この無線送受信機によって、前記少なくとも２つのセンサーから受信したデータがリモートの処理システムへ送信される、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項１５】
さらに電子ボードを含み、並びに前記マイクロプロセッサー、センサー及び無線送受信機は、前記電子ボードに接続される及び／又は電子ボードに配置されている、請求項１４に記載の吸入具付属装置。
【請求項１６】
さらに、理想的な又は予め決められた吸入パラメータと、達成された／行われたユーザの吸入操作との差を示すための可視インジケータ又はディスプレーを含む、請求項１に記載の吸入具付属装置。
【請求項１７】
前記可視インジケータは、ユーザに対する合格／不合格、又は緑色／赤色のインジケータである、請求項１６に記載の吸入具付属装置。
【請求項１８】
ドライパウダー吸入具；
マイクロプロセッサー、
無線送受信機、並びに
前記吸入具の領域又は部分の圧力差に関する情報を検出するための第１のセンサー；及び
使用時に吸入具から生成された信号を検出するための第２の圧力センサー
を含む、ドライパウダー吸入具監視・検出システムであって、
前記第２の圧力センサーは、均圧チャンネルを通して前記第１のセンサーと連通し；及び
前記第１及び第２の圧力センサーは、それぞれ、少なくとも１つの信号を生成し、前記信号は、前記マイクロプロセッサーで処理されて、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力となり、且つ前記マイクロプロセッサー出力は、ユーザによって行われた吸入操作の圧力対時間曲線特性のグラフ表示を、前記吸入具タイプに関して予め決められたプロファイル値のグラフと比較して、生成する、ドライパウダー吸入具監視・検出システム。
【請求項１９】
さらに、ディスプレーと、無線送受信機と、検出された前記第１のセンサー情報に対応する閾値及び前記第２のセンサー信号に対応するユーザ吸入データを表示することを含め、前記ディスプレー上に、グラフで前記合格又は不合格の表示を報告するように構成されているマイクロプロセッサーとを含んでいる、リモートの処理システムを含む、請求項１８に記載のドライパウダー吸入具監視・検出システム。
【請求項２０】
さらに、前記吸入具に装着するか又はそれに接続される本体であって、前記マイクロプロセッサー、無線送受信機、及びセンサーが配置されている本体を含んでいる、取り外し自在な吸入具付属装置を含む、請求項１８に記載のドライパウダー吸入具監視・検出システム。
【請求項２１】
吸入具ユーザを訓練するのに役立つ正確なデータを監視し且つ検出する方法であって：
前記吸入具内への薬の装入の指示を表示すること；
薬情報又は吸入具情報に関する薬データを読み取り、且つデータを対応する閾値へ関連付けること；
吸入操作を始める指示を表示すること；
ユーザによる吸入間における圧力差データを識別すること；
前記対応する閾値を満たす若しくは上回るか、又は前記対応する閾値の達成に失敗したかに関して、前記吸入具ユーザの前記吸入操作が合格したか又は不合格であったかを決定すること
を含む、方法。
【請求項２２】
さらに、ユーザが前記吸入操作に合格したか又は不合格であったかの指示を送信及び表示するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記送信し且つ表示するステップは、スマートフォン、タブレット、コンピュータ又は他の無線通信可能な機器などの処理システムに表示することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記送信し且つ表示するステップは、無線伝送によって前記薬データ及び前記圧力差データを前記処理システムに送信すること、及び前記システムに、圧力対時間曲線を、前記薬データに対応する閾値と共に表示することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記無線伝送は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）；ＷｉＦｉ、ＳｍａｒｔＷａｖｅ、Ｚ−Ｗａｖｅ、又はデジタルセルラーネットワークを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１種の有効成分は、インスリン又はインスリン類似体、シルデナフィル、アバナフィル、ベルデナフィル、トレプロスチニル、タダラフィル、エピネフリン、テトラヒドロカナビノール及びカンナビジオールを含む、請求項１１に記載の吸入具付属装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年４月２４日出願の米国仮特許出願第６２／６６２，０５１号の利益を主張し、その内容全体を本明細書に援用する。
【０００２】
本明細書には、吸入具及び／又は吸入操作している最中の対象によって生成されたリアルタイムの生理的条件に基づいて、物理的測定値を記録し、転送し、且つ表示するための対話装置及び方法が説明されている。
【背景技術】
【０００３】
気道を経由して治療物質を計量分配するための、特に、局所性又は全身性疾患の治療において肺送達するための吸入器が、市販されている。例えば、噴射剤を含む機器であるネブライザー、及びドライパウダー吸入具が、喘息、気道感染、及び全身性疾患、例えば糖尿病などの疾患の治療に使用されてきている。
【０００４】
疾患の治療において、必要な投薬量の治療物質を患者に送達する効率は機器の効率に依存し、及び全体効率は、例えば、患者へ適切な吸入技術を教えるために、機器の使用中に、患者、臨床医又は医師に適切なフィードバック機構を提供することによって、高められ得る。機器の不適切な使用及びお粗末な吸入技術は、疾患の治療における有効性を欠如させ得る。例えば、意図したものよりも低い又は高い投薬量の治療物質を投与することは、患者に有害となり得る。治療物質を気道に効果的に送達するために、患者又はユーザは、機器を適切に使用するように、訓練又は指導され得る。
【０００５】
肺に薬を送達するために使用されるドライパウダー吸入具は、通常、１回分の用量の粉末製剤を、バルク供給で、又は硬ゼラチンカプセル、カートリッジ、若しくはブリスターパックのような単位用量コンパートメントに保管された個人の複数回の用量に定量化された状態のいずれかで、含む。投薬再現性は、製剤が均一であること、及び一貫した再現性のある結果で用量が患者に送達され得ることを必要とする。それゆえ、投薬は、製剤の解放を最適にすることによって改善され得、これは、例えば、患者に、必要な投薬を達成する適切な吸入操作を行わせることによって、もたらされる。
【０００６】
肺管（ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｔｒａｃｔ）によって治療物質を適切に送達するように患者を訓練するための機器が、例えば、米国特許第５，３３３，１０６号明細書に説明されており、この文献では、適切な順序での吸入ステップを使用して気流対体積データに基づいて、フィードバックディスプレーを含むエアロゾル吸入具を使用する患者を対話式に訓練するための装置が開示されている。米国特許出願第１０／７５９，８５９号明細書（米国特許出願公開第２００４／０１８７８６９号明細書）には、薬吸入具、例えばドライパウダー吸入具用の訓練機器が開示されており、これは、圧力差を測定すること、並びにドライパウダー吸入具シミュレータを使用して、吸入の速さ及び吸入流量ピークの双方に対応する単一値を表示することに基づいている。
【０００７】
米国特許第８，４９９，７５７号明細書及び同第８，６３６，００１号明細書（ドライパウダー吸入具に関して教示している全てに関し、それらの開示全体を本明細書に援用する）に説明されているもののような、ドライパウダー吸入具及びカートリッジシステムは、吸入具及びカプセル又はカートリッジ内にある粉末製剤を解凝集させることによって、吸気操作中に一次薬物粒子又は好適な羽毛状の吸入煙を生成し得る。肺循環による薬物の送達の恩恵は多数あり、これら恩恵には、動脈循環へ迅速に入ること、肝臓代謝による初回通過の薬物分解の回避、及び使いやすさ、例えば、注射などの他の投与ルートと比べて不快感がないことが含まれる。これらの機器は、臨床の場で使用されてきており、現在では市販されている。
【０００８】
吸入努力をプロファイリングするための対話装置及び方法が、米国特許第９，３６４，６１９号明細書に開示されており、この開示を本明細書に援用する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
当該技術分野では、正確さを最大限にし、且つ吸入システムの適切な使用において対象に必要とされる訓練及び努力が最小限であり、且つ吸入システムの使用中、及びそれらの全体のケアの流れの最中、患者を監視する吸入器の設計及び製造に対する改善、並びに薬パッケージ及びそのようなシステム全体の再使用可能性を含む、吸入具及び吸入具部分の適用の柔軟性に対する改善が必要とされている。本開示は、これらの目標を達成する装置及び方法を提示する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書には、使用中の吸入システムの吸気特性パラメータを検出し且つ測定するための対話装置であって、吸入具、及び装置と併せた吸入具の患者の使用法を含む、対話装置が説明されている。開示の実施形態では、装置、及び装置の使用方法は、例えば、対象の特徴的な吸入プロファイルすなわち呼吸パターンを感知、検出、測定及び監視する際に、対象による吸入操作から生成されたデータを収集し、且つ治療計画において使用するために対象に提供された吸入具を用いて適切な用量又は治療用量を送達するのに必要な努力を識別することで、有用である。装置及び方法はまた、例えば、対象が、送達中の薬剤を適切な用量で受け取るように、対象の疾患、障害又は状態を効果的に治療するための吸入具の使用ができるように、対象を訓練する／教えるのに、有用である。ある実施形態では、装置は、１種以上の薬学的有効成分又は薬を、治療中の対象の肺、それゆえ、肺循環及び体循環へ送達するために、任意の吸入具、特に、高抵抗ドライパウダー吸入具を含み得る。いくつかの実施形態では、ドライパウダー吸入具は呼吸で作動され、及び患者によって使用されるとき、患者は、吸入中の努力の程度を観察でき、これは、行われている実際の吸入と同時に表示される。
【００１１】
本明細書で開示される吸入装置及びシステムの例示的な実施形態は、別個の機器である吸入具付属装置を含む；吸入具付属装置は、吸入具に適合可能又は装着自在であるため、使用中、吸入具に密接に接触し得るか又は装着され得、及び使用後は吸入具から取り外され得る。
【００１２】
いくつかの実施形態では、患者によって使用される吸入具、及び対応する吸入具付属装置を含む、検出・監視システムが提供され、この吸入具付属装置は、吸入具に適合されるか又は互いに適合されるように構成されて、吸入具が吸入具付属装置から取り外され得る又は係合解除され得るようにし、且つ患者は、医師によって吸入用に処方されるような１回分の用量の薬を自己投与するために吸入具を必要とし、且つ使用し得る。吸入具付属装置は、患者に処方された吸入具と係合するように構造的に構成された本体と、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）（例えば、電源ＯＮ及びバッテリー充電ステータス又は他のステータス）を含むディスプレー画面、又は液晶ディスプレー（ＬＣＤ）、タッチスクリーン若しくは他の対話型ディスプレーを含む（これらは、吸入具付属装置に適合するために小型化され得るか若しくは検出・監視システムの他の部分にリモートに配置される）、視覚的合図を表示するための任意の表示手段と、マイクロプロセッサー及び１つ以上のセンサーを含む電子ボードとを含む。いくつかの実施形態では、吸入具付属装置は、吸入具から生じる信号を感知するための受信機及び送信機又は送受信機を含み、これは、無線又は有線で、コンピュータ、携帯端末（ＰＤＡ）、タブレット、及び／又は携帯電話／スマートフォン、スマートウォッチ又はスマートグラスと通信して、アプリケーション内に又は他の方法で、患者又はユーザによって行われている吸入操作からの情報を、リアルタイムで、行われているのと同時に、表示する。吸入具付属装置はまた、好ましくは、シリアル（例えば、ＵＳＢ）ポート又は他のポートを含んで、データ転送及びバッテリー充填を可能にする。
【００１３】
いくつかの実施形態では、対象の吸入具に結合するための吸入具付属装置を提供すること；吸入具付属装置システムを起動すること；対象に吸入をさせている間、吸入具付属装置によって対象による吸入を監視すること、並びに呼吸系への治療法の効果的な送達のために最適な又は適切な吸気操作を達成するために対象の訓練及び／又は監視を容易にすることを含む、方法が提供される。検出・監視システムは、薬の最適な送達が達成され得るように、その個人に関する好ましいフロープロファイルを達成するために、吸入器の適切な使用に関する対象の訓練を容易にする。装置及び方法はまた、例えば、送達中の用量；送達中の薬物の定量化、送達中の用量の解放の持続時間；対象に投与される投薬回数を検出するため、患者に提供された吸入システムの性能を監視するために、並びにリアルタイムで吸入システムの機械的完全性を監視するために、及び／又は将来の分析のためにデータを記憶するために、使用され得る。いくつかの実施形態では、吸入具付属装置と一緒に使用され得る吸入具又は吸入具の複数の部分（カートリッジなど）は、コード又は識別子、例えば無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、色分け、レーザエッチング、テキストなどを含み得る。
【００１４】
例示的な実施形態では、吸入監視システム用の吸入具付属装置は、対話を行うように作製され得る、例えば、装置は、リモートでのデータ取得を可能にする無線通信インターフェースを含み得、そのデータは、コンピュータ、タブレット、スマートフォン又は他のマイクロプロセッサーベースのシステムに送信されて、データの対話型表示、データの記憶及び／又は情報のウェブベースの転送を提供し得る。或いは、他の例示的な実施形態は、有線通信インターフェースを含み得る。
【００１５】
例示的な一実施形態では、装置は、例えば、米国特許第７，３０５，９８６号明細書及び同第７，４６４，７０６号明細書、米国特許第８，４９９，７５７号明細書；同第８，４２４，５１８号明細書及び同第８，６３６，００１号明細書（ドライパウダー吸入具に関して開示している全てに関し、それら全ての開示全体を本明細書に援用する）に説明されているようなものなどの高抵抗ドライパウダー吸入システムに適合され得る。装置は、製剤処方を入れているカートリッジ有り又は無しのドライパウダー吸入具、電気、電子、電気機械、電磁、フォトニック又は光起電を含む１つ以上のトランスデューサ；例えば圧力センサー、温度センサー、音センサー、及び光学センサー；信号調整回路及び／又はソフトウェアプログラム、電子信号通信用の手段、及び出力ディスプレーを含み得る。そのような例示的な実施形態では、装置は、アナログ若しくはデジタルセンサー、増幅、信号フィルタリング、又はアナログ・デジタル変換などの適切な信号調整器、搭載処理用のマイクロプロセッサー、その後の信号処理のために、リモートコンピュータや、タブレットや、携帯電話や、携帯情報端末（ＰＤＡ）と通信する無線通信機、及び／又はリアルタイム出力ディスプレーと一緒に、使用され得る。装置は、肺循環への送達のための有効成分を含有する、予め計量された単位用量カートリッジに入れられた医薬組成物を送達するために使用され得る。代替的な例示的な実施形態では、感知・監視機器は、空とし得るか又は肺送達に好適なドライパウダーを含み得るカートリッジを備えるドライパウダー吸入具を含む吸入システム上に又はその内部に、適合され得る。
【００１６】
一実施形態では、吸入具付属装置は：吸入具に装着するか又はそれと接続するように構成された本体と；マイクロプロセッサーと、少なくとも２つの圧力センサー、例えば、前記吸入具の領域又は部分にある暗号化又はコード化された情報を検出するための第１の圧力センサー；及び使用時に吸入具から生成された信号を検出するための第２の圧力センサーと、任意に、前記第１の圧力センサーと前記第２の圧力センサーとの間の均圧チャンネルとを含み、前記第１の圧力センサー及び前記第２の圧力センサーは、それぞれ、少なくとも１つの信号を生成し、信号は、前記マイクロプロセッサーで処理されて、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力となり、及び前記マイクロプロセッサー出力は、ユーザの吸入操作が完了すると、合格又は不合格の表示を生成する。ある実施形態では、吸入具付属装置は、ユーザによって行われた吸入操作の圧力対時間曲線特性のグラフ表示を生成し、且つユーザの成績を、吸入具タイプに関して予め決められた理想的なプロファイル値のグラフと比較するマイクロプロセッサーを含む。
【００１７】
別の実施形態では、吸入具付属装置は、第１の圧力センサー及び第２の圧力センサーを含み、これらはデジタルセンサーであり、且つそれらの出力はデジタル形式である。この実施形態では、吸入具付属装置が構成され、第２の圧力センサーはアナログセンサーであり、且つその出力はアナログ形式であり、及び装置は、さらに、センサー信号の調整、フィルタリング、増幅及び／又はデジタル形式への変換などを行うための追加的な回路を含む。第２の圧力センサーは、吸入具中の流れ経路内で測定された圧力低下を検出でき、且つまた、大気圧を検出できる。いくつかの実施形態では、吸入具付属品は、さらに、音声信号の振幅、音声信号の周波数又はこれらの組み合わせを含む音響信号を検出する音センサーを含み得、音センサーはマイクロフォンである。代替的な実施形態では、吸入具付属装置は、吸入具の複数の部分、吸入具カートリッジ、又は他の薬パッケージ内の色を検出するように構成されたレーザビーム、ドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）センサー、赤外線センサー又は他の感知ビームを含む。
【００１８】
特定の実施形態では、吸入具付属装置は、カートリッジ及びドライパウダー製剤を含む、ドライパウダー吸入具を含む。一実施形態では、ドライパウダー製剤は、ジケトピペラジン及び少なくとも１種の有効成分を含み、且つ吸入具付属装置は、少なくとも２つのセンサーを含み、一方のセンサーは圧力の差を検出し、前記差圧センサーは、前記吸入具内及び差圧センサーと併用される絶対圧センサー内で測定された圧力低下を検出して、必要な場合には、大気条件に関して、圧力低下を識別する前に、調整する。特定の実施形態では、吸入具付属装置は、装置を備える吸入具内の圧力を環境と均等化するための均圧チャンネルを含む。均圧チャンネルを用いないと、圧力測定値の精度は、一貫性がなく、信頼できないため、測定処理は非効率となる。
【００１９】
吸入具付属装置は、さらに、吸入具に装入された吸入具カートリッジ又は他の薬パッケージの色を感知するための色検出センサー、吸入具に装入されたカートリッジ又は他の薬パッケージ内にあるＲＦＩＤタグを読み取るためのＲＦＩＤ読取り装置、及び吸入具若しくは吸入具カートリッジ又は他の薬パッケージ上に提供された文字、コード又はテキスト情報を識別できる画像検出センサーのうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、吸入具付属装置は、さらに、少なくとも２つのセンサーから受信したデータがリモートの処理システムへ送信される無線送受信機を含む。吸入具付属装置はまた、さらに、電子ボード（マイクロプロセッサー、センサー及び無線送受信機は、電子ボードに接続される及び／又は電子ボードに配置される）、及び可視インジケータ又はユーザに合格／不合格の表示を示すディスプレーを含み得る。いくつかの実施形態では、マイクロプロセッサーは、第１の圧力センサーによって生じた信号に対してカスタマイズされた閾値データを含む、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力部を有し得、且つまた、患者の吸入と同時に又はその直後にディスプレー上に圧力対時間曲線を生成する出力部を有し得る。一実施形態では、吸入具付属装置は、例えば、吸入具の複数の部分、カプセル、及びカートリッジを含む、色分けされた物体の検出のための色の分類用アルゴリズムを含む、統計的アルゴリズムを用い、これらの色は、カプセル／カートリッジタイプ、色によって識別された薬で提供される用量の強度などと情報を相関させるために使用される。
【００２０】
代替的な実施形態では、ドライパウダー吸入監視・検出システムは、ドライパウダー吸入具；マイクロプロセッサー、無線送受信機、並びに前記吸入具の領域又は部分にある暗号化又はコード化された情報を検出するための第１の圧力センサー；及び使用時に吸入具から生成された信号を検出し且つ均圧チャンネルを通して第１のセンサーと連通する第２の圧力センサーを含み；前記第１及び第２の圧力センサーは、それぞれ、少なくとも１つの信号を生成し、信号は前記マイクロプロセッサーで処理されて、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力となり、及び前記マイクロプロセッサー出力は、ユーザの吸入操作が完了すると、合格又は不合格の表示を生成する。この実施形態では、ドライパウダー吸入監視・検出システムは、さらに、ディスプレーと、無線送受信機と、検出された第１の圧力センサー情報に対応する閾値、及び第２の圧力センサーに対応するユーザ吸入データを示すことを含む、合格又は不合格の表示をディスプレー上にグラフで報告するように構成されたマイクロプロセッサーとを含む、リモートの処理システムを含む。
【００２１】
肺送達に好適な微小粒子を含むドライパウダーは、例えば、米国特許第８，４９９，７５７号明細書及び同第８，６３６，００１号明細書（微小粒子に関して開示している全てに関し、それらの開示全体を本明細書に援用する）に開示されているものを含め、当該技術分野でよく知られている。それぞれの例示的な実施形態では、ドライパウダー、有効成分は、タンパク質、ペプチド、又はポリペプチド、及びこれらの組み合わせ、例えば、内分泌性ホルモン、例えばインスリン、グルカゴン様ペプチド１（ＧＬＰ−１）、上皮小体ホルモン又はその類似体とし得る。
【００２２】
いくつかの実施形態では、肺循環へ送達するためのドライパウダー製剤は、ペプチド、タンパク質、ホルモン、その類似体又はこれらの組み合わせを含む有効成分又は活性薬剤を含み、有効成分は、インスリン、カルシトニン、成長ホルモン、トレプロスチニル、パロノセトロン、トブラマイシン、フィルガストリン（ｆｉｌｇａｓｔｒｉｎ）、エリスロポイエチン、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、絨毛性ゴナドトロピン放出因子、黄体形成放出ホルモン、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）、血管作用性腸管ペプチド、上皮小体ホルモン（クロクマＰＴＨを含む）、上皮小体ホルモン関連タンパク質、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）、エキセンディン（ｅｘｅｎｄｉｎ）、プラムリンチド、オキシントモジュリン、ペプチドＹＹ、デオキシリボヌクレアーゼ１、インターロイキン２−誘導性チロシンキナーゼ、ブルトン型（Ｂｒｕｔｏｎ’ｓ）チロシンキナーゼ（ＢＴＫ）、イノシトール要求性キナーゼ１（ＩＲＥ１）、又はその類似体、活性フラグメント、ＰＣ−ＤＡＣ−修正誘導体、若しくはそのＯ−グリコシル化形態、エピネフリン、抗菌剤又は抗真菌剤を含む。特定の実施形態では、医薬組成物又はドライパウダー製剤は、フマリルジケトピペラジンを含み、及び有効成分は、インスリン、上皮小体ホルモン１−３４、ＧＬＰ−１、オキシントモジュリン、ペプチドＹＹ、ヘパリン、上皮小体ホルモン放出ペプチド（ＰＴＨｒＰ）、神経伝達物質作動薬及び拮抗薬、例えば、５−ヒドロキシトリプタミン受容体作動薬及び拮抗薬、プロスタサイクリンすなわちＰＧＩ２、エピネフリン、ノルエピネフリン、及びその類似体から選択される１種以上である。
【００２３】
本明細書に説明されている例示的な一実施形態では、装置は、ドライパウダー吸入具と通信するセンサーを含み、センサーは、ドライパウダー吸入システムから生成された、圧力信号、流れ信号、温度信号、及び音声信号を含む少なくとも１つの信号タイプを検出でき、且つ信号を、分析、記憶、印刷又は表示するための少なくとも１つの機器に送信できる。そのような例示的な実施形態では、センサーは、ドライパウダー吸入具内に構成されるか又はドライパウダー吸入具に適合可能であり、及びセンサーはマイクロフォンとし得る。
【００２４】
例示的な実施形態では、吸入システムは、気流に対して高い抵抗を有し且つ１分当たり約０．０６５（√ｋＰａ）／リットル〜１分当たり約０．２００（√ｋＰａ）／リットルの抵抗値を有する、ドライパウダー吸入具を含む。高抵抗吸入システムは、感知・監視装置を備え得る。いくつかの実施形態では、センサーは、使用中の吸入システムによって生成された固有の特性信号を検出できる。別の例示的な実施形態では、センサーは音センサーであり、これは、音声信号を、有線又は無線通信モードで、システム内の少なくとも１つの別の機器へ送信するように構成された音検出機器又はマイクロフォンを含む。本明細書に説明されているドライパウダー吸入具用の感知・監視装置は、さらに、音声信号などの少なくとも１つの信号を、信号を分析及び処理するように構成されたマイクロプロセッサーへ通信するアナログ・デジタル変換器と関連付けられ得る。別の例示的な実施形態では、少なくとも１つの機器はアナログ・デジタル変換器である。
【００２５】
例示的な一実施形態では、ドライパウダー吸入具用の監視システムが説明され、監視システムは：少なくとも１つのセンサーを含む監視機器；アナログ・デジタル変換器；データ記憶媒体を含み、データ記憶媒体は、アルゴリズムを実行するために処理機器によって実行可能な１組の機械可読命令を含み、アルゴリズムは：少なくとも１つのセンサーからデータを受信するステップ；データをフィルタリングするステップ；データを変換するステップ；データを分析するステップ；及びデータを使用して患者を監視するステップのうちの１つ以上を含む、データを操作するための命令を含む。
【００２６】
少なくとも１つのセンサーがマイクロフォンである例示的な実施形態では、センサーは、吸入具内のいずれの箇所にも、例えば、気流導管内、吸入具の壁内、又は別個の部片として吸入具の外部に、提供される。別の例示的な実施形態では、監視機器は、ドライパウダー吸入具に装着自在又は取り付け自在とし得る、取り外し自在な機器とし得る。さらに別の例示的な実施形態では、監視機器は、吸入のリアルタイムグラフ表現であるグラフ表示を提供する。
【００２７】
別の例示的な実施形態では、音声信号は、音声信号の振幅、音声信号の周波数又はこれらの組み合わせである。さらに他の例示的な実施形態では、センサーは、さらに、異なる周波数の少なくとも１つの音声信号を測定する。別の例示的な実施形態では、ドライパウダー吸入具はさらにカートリッジを含み、及びカートリッジは、肺送達のためのドライパウダーを含み得る。さらに、ドライパウダーは、ジケトピペラジン微小粒子及び少なくとも１種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種の薬は、インスリン、ＧＬＰ−１、上皮小体ホルモン、カルシトニン、その類似体、又はこれらの組み合わせを含む。
【００２８】
さらなる実施形態では、感知及び／又は監視機器は、送達中の用量からの信号を検出するように構成される。この実施形態では、感知・監視システムは、カートリッジからのパウダー送達の開始からパウダー粒子送達の最後まで、使用中の吸入具及びカートリッジシステム内でのパウダー粒子の動きを検出でき、センサーは、吸入具の音及び吸入システムから生じるパウダー粒子の音の固有の特性の変化を検出する。検出から得られたデータは、分析され、且つ吸入システムから外部へ放出又は送出された薬の用量、用量送達の経過時間、及び吸入システムの性能と相関され得る。
【００２９】
別の例示的な実施形態では、感知・監視装置は、ドライパウダー吸入具へ適合可能な、取り外し自在な機器、例えば外装又はサドル構造として提供され得る。この実施形態では、取り外し自在な機器は、ドライパウダー吸入具の構造又は形態が修正されないため、吸入システムの使用を容易にする。それゆえ、ひとたび吸入具の特性性能が決定され且つ対象がそれを適切に使用できれば、外装なしでも、同一の吸入具が使用され得る。本明細書の実施形態では、小型マイクロフォンなどのセンサーは、例えば、外装又はアダプターの壁に埋め込まれる、又は外装の壁から突出することを含め、外装のいずれかの領域に好都合に配置され得る。この実施形態では、感知・監視装置は、使用中のドライパウダー吸入具及びカートリッジシステムから生じる音特性の、より大きな分解能を提供する。
【００３０】
一実施形態では、吸入操作の最中に圧力差を測定するための方法が説明されており、方法は：対象に吸入具を提供することであって、吸入具は、吸入具から生成された音声信号の少なくとも１つの振幅、音声信号の少なくとも１つの周波数、又はこれらの組み合わせを検出するように構成されたセンサーを含むこと、対象に少なくとも１秒間吸入させること；コンピュータシステム内のマイクロプロセッサーに提供されたアルゴリズムを使用して、音声信号の少なくとも１つの振幅、前記音声信号の少なくとも１つの周波数、又はこれらの組み合わせを分析し、データセットを生成すること；並びに時間及び圧力に応じてデータセットを表示、印刷、又は記憶することを含む。
【００３１】
さらなる実施形態では、本明細書には、ドライパウダー吸入具用の監視システムであって、監視システムは：音響センサー、ドップラーを含む少なくとも１つのセンサーを含む、監視機器；アナログ・デジタル変換器；データ記憶媒体を含み、データ記憶媒体は、アルゴリズムを実行するように処理機器によって実行可能な１組の機械可読命令を含み、アルゴリズムは：少なくとも１つのセンサーからデータを受信するステップ；データをフィルタリングするステップ；データを変換するステップ；データを分析するステップ；及びデータを使用して患者を監視するステップを含む、データを操作する命令を含む、監視システムが説明されている。
【００３２】
さらに、いくつかの実施形態では、本明細書には、吸入操作の最中に圧力差を測定する方法であって：対象に吸入具を提供することであって、吸入具は、吸入具から生成された音声信号の少なくとも１つの振幅、音声信号の少なくとも１つの周波数、又はこれらの組み合わせを検出するように構成されたセンサーを含むこと、対象に少なくとも１秒間吸入させること；コンピュータシステムに提供されたアルゴリズムを使用して、音声信号の少なくとも１つの振幅、音声信号の少なくとも１つの周波数、又はこれらの組み合わせを分析し、データセットを生成すること；並びに時間及び圧力に応じて、データセットを表示、印刷、又は記憶することを含む、方法が説明されている。
【００３３】
他の実施形態では、本明細書には、ユーザによって行われた吸入を監視するための対話型ドライパウダー吸入システムであって：少なくとも１つのマイクロプロセッサー、空気若しくはガスの流れを測定できるドップラー効果センサー及び／又は赤外線センサーを含む１つ以上の能動的センサーを含む、吸入具付属装置；ドライパウダー吸入具であって、レーザビームを含む感覚ビーム、ＲＦＩＤ、光学的認識、画像センサーなどによって認識可能なタイプ識別子、例えば色、レーザエッチング、印刷された数字；印刷された言葉を有するカートリッジを含み、感覚ビームは、色、用量のタイプ；用量などを検出するためにカートリッジに一体的に構成された識別子コードを検出できる、ドライパウダー吸入具を含む、対話型ドライパウダー吸入システムが説明されている。画像検出センサーは、光学式文字認識を使用して用量又は他の識別子を検出するために、オンボード計算又はリモート計算と併用され得る。いくつかの実施形態では、ドライパウダー吸入具は、１分当たり０．０６５（√ｋＰａ）／リットル〜１分当たり０．２００（√ｋＰａ）／リットルの流れ抵抗値；使用中の吸入具から生成された信号を検出するように構成されたトランスデューサ、及びユーザによって行われた吸入操作をリアルタイムで表示するように構成されたディスプレー機器を有する。別の実施形態では、トランスデューサは、吸入具内の圧力差を感知し且つ測定する。さらに、トランスデューサは、ドライパウダー吸入具の空気導管を通る流量を感知し且つ測定するように構成された流量計とし得る。トランスデューサは、例えば、吸入具内から生成された音声信号を感知し且つ測定するように構成されたマイクロフォンとし得る。
【００３４】
さらに他の実施形態では、本明細書には、ドライパウダー吸入具に適合する感知・監視機器であって：ドライパウダー吸入具に適合するように構造的に構成された、取り外し自在な機器を含み；前記取り外し自在な機器は、前記ドライパウダー吸入具内で生成された音を検出するためのマイクロフォンを含み；及びドライパウダー吸入具は、１分当たり０．０６５（√ｋＰａ）／リットル〜１分当たり０．２００（√ｋＰａ）／リットルの流れ抵抗値を有する、感知・監視機器が説明されている。
【００３５】
さらに、いくつかの実施形態では、ドライパウダー吸入システム用の感知・監視機器であって、ドライパウダー吸入システムは、ドライパウダー吸入具及びカートリッジを含み、並びに感知・監視機器は、ドライパウダー吸入システムから放出されたドライパウダー製剤から生成された音声信号を検出するように構成されたマイクロフォンを含む、感知・監視機器が説明されている。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ドライパウダー吸入具は、ハウジング、可動部材、及びマウスピースを含み、可動部材は、コンテナをパウダー封じ込め位置から投薬位置へ動かすように動作可能に構成されている。この実施形態及び他の実施形態では、可動部材は、吸入具の近位端部にある蓋アセンブリの一部として構成され得、且つカートリッジ装着領域の一部分を形成する。この実施形態では、マウスピースは、蓋又は吸入具を閉じるとカートリッジ装着領域の上側にわたってハウジングを覆うカバー部分と一体的に構築される。マウスピースの水平面から下向きの方向の動きによって、蓋又はカバーを角度方向に垂直位置へと動かして、吸入具を開け、吸入具の内部へのアクセスをもたらし、カートリッジを装入及び抜き取りできるようにする。反対に、マウスピースの垂直面から水平面への上向きの方向の動きは、吸入具の閉鎖を引き起こし、且つ吸入具とカートリッジ装着領域に装入されたカートリッジとの間に、空気経路の開口部を自動的に生成する。
【００３７】
別の実施形態では、ドライパウダー吸入具は、本体、ハウジング及びマウスピースを含み；吸入具は、開放位置、閉鎖位置、及びカートリッジを受け入れ、保持し、且つ前記吸入具を開放位置から閉鎖位置へ動かすと、封じ込め位置から計量分配、投薬又は用量送達位置へと再構成するように動作可能に構成された機構を有するように、構造的に構成されている。この実施形態の複数のバージョンでは、機構はまた、使用後、吸入具が開けられて使用済みのカートリッジを抜き取るときに、吸入具に設置されたカートリッジを投薬位置から封じ込め位置へ再構成し得る。いくつかの実施形態では、機構は、カートリッジを、使用後、使い捨て又は廃棄形態へ再構成し得る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、吸入具の本体は、マウスピースを含む近位部分と、本体と、本体の複数の部分及び吸入具の複数の内部部品の上側を覆う着脱カバーとして構造的に構成されているハウジングを含む遠位部分とを含む；ハウジングは、遠位端部及び近位端部を含み、及び近位端部は、吸入具本体の部分に適合し且つそこを封入する開口部を有する。いくつかの実施形態では、近位端部は、吸入具本体に接触又は当接して、吸入具を外部環境から閉じる。吸入具は、閉鎖形態から、ハウジングを本体にわたって並進運動で遠位方向に動かすことによって開けられ、カートリッジを挿入又は取り出すための吸入具装入及び／又は抜き取り位置を実現する。吸入具にカートリッジが設置された状態で、遠位から近位方向への本体にわたるハウジングの並進運動は、封じ込め形態から投薬形態へのカートリッジの移動を引き起こし、カートリッジコンテナは、近位端部の開口部を越えて延在するハウジングの内部に構成された突起によって投薬形態へ押し込まれる。閉鎖形態では、吸入具に設置されたカートリッジは、吸入すると、投薬形態にあるカートリッジ内のドライパウダーにアクセスするように、マウスピース及び周囲空気とで追加的な空気通路を形成するように再構成される。この実施形態及び他の実施形態では、投薬形態にあるカートリッジの空気通路は、マウスピース内の空気通路と連通する吸気口、排気口を有し、マウスピースは、それ自体の吸気口及び排気口を有する。
【００３９】
いくつかの実施形態では、吸入具の本体は、本体の近位端部に形成されたマウスピースを含み、且つハウジングの内部と連通する空気導管を有して、吸入具に設置されたカートリッジの排気口及び周囲空気と直接連通し得る。吸入具本体はまた、構造がマウスピースと連続的なカートリッジ装着領域を含み、且つ遠位部及び近位部を有する；近位部及び遠位部は、マウスピースと単一部片を形成し、且つハウジング内に挿入可能である。いくつかの実施形態では、本体とハウジングは引き離されて、内部コンパートメントにアクセスするための吸入具開放形態を実現し得る。この実施形態の開放形態では、ドライパウダーを含むカートリッジは、本体のカートリッジ装着領域内に装入又は設置され得、且つ本体及びハウジングは、吸入具を開けたり又は閉じたりするために、押し込まれたり又は引き出されたりされ得る。いくつかの実施形態では、ハウジングは、開放形態から閉鎖形態へ本体の遠位部の上側にわたって可動であり、及び一緒に、吸入具を閉鎖して、カートリッジ装着領域に装着されたカートリッジを通る空気導管を形成する。この形態では、吸入具は、マウスピースを用いるユーザによって経口吸入すると吸入具から放出されるような、カートリッジ内のパウダー用の投薬形態を実現する。この実施形態及び投薬形態では、本体及びハウジングは、互いに当接し、且つ１つ以上の滑り止め構造によってしっかりと適合されて、吸入具がばらばらにならないようにする。滑り止め特徴の例は、スナップリング又はデテントであり、これらは、吸入具の使用準備ができていることをユーザに注意喚起するために音を発生し得る。いくつかの実施形態では、吸入具は、実質的に長方形であり、遠位側面及び近位側面の長さが短い；本体にわたるハウジングの動き又は逆も同様が、長手方向平面にある吸入具のより長い側面（第１の側面及び第２の側面）から外向きに延在するガイドレール又は軌道を有する吸入具本体を引いたり又は押したりすることによって生じる。この実施形態では、吸入具本体は、ハウジングの遠位端部の開口部に適合するような開口部をその遠位端部に有するように設計されて、吸入すると、周囲空気が吸入具の内部室に入ることができるように誘導する。ハウジングはまた、動いている間、ガイドレールにわたって滑動するための溝又はスロットを有してぴったり適合するように構成され、且つまた、吸入具の分解を防止する停止端部、及び設置後にカートリッジを投薬形態に位置決めし且つ吸入具を閉鎖するための押し子を含む。押し子は、カートリッジのカップ又はコンテナをカートリッジの蓋に対して動かして、カートリッジを通る空気通路を形成し、且つ吸気口及び排気口を生じ、並びに吸入中にカップ内のパウダーのエアロゾル化を可能にして、エアロゾル化粒子を吸入具マウスピース及びユーザに送達するようにする。別の実施形態では、押し子はまた、カートリッジアセンブリを、マウスピースの床に位置する入口開口部に対して蓋を位置決めするように、動かす。この実施形態の一態様では、ドライパウダー吸入具は、押し子を含むハウジングを含み、ハウジングは、ハウジングを吸入具本体にわたって開放形態から閉鎖形態へ平行移動することによって、カートリッジをマウスピースと整列するように位置決めする。
【００４０】
いくつかの実施形態では、ドライパウダー吸入具は、遠位端部を有し且つ周囲空気と連通する開口部を備えて構成されたハウジングを含む。いくつかの実施形態では、ハウジングは、吸入具本体の上側を滑って、吸入具の本体の一部分を実質的に覆い隠すカバーの形状に構成されており、ハウジングは、本体の遠位部の上側を並進運動する；吸入具は、２つの形態、吸入具を開けてその内部コンパートメント、室にアクセスできる第１の位置；及び近位端部に当接して吸入具の閉鎖を実現する第２の位置を実現し得る。いくつかの実施形態では、ハウジングの遠位部分はまた、近位端部に対して水平面において可動であり、遠位方向に延在して、吸入具の内部コンパートメントにアクセスでき、且つその上側にわたって、吸入具本体を取り囲む。この実施形態の複数のバージョンでは、ハウジングの遠位部分は、吸入具の本体の複数の部分に係合するための並列構造又はフランジを含み、且つ例えば、吸入具の本体をハウジングとロックし、且つ２つの部品を一緒に固定して投薬形態を維持するための固定機構を形成する。ある実施形態では、ハウジングの遠位部分は、その遠位端部に、吸入具の内部と連通するための開口部と、吸入具本体上で滑るように構成された開口部とが設けられている。ハウジングの遠位部分はまた、外面、内面、及び吸入具本体上で滑るように構成された室を含む。いくつかの実施形態では、吸入具の遠位部分は、その上面に、吸入中マウスピース内へ気流を向けるための平行なウィングのような構造を含む。
【００４１】
代替的な実施形態では、マウスピースは、ヒンジなどの可動部材を含む様々な機構によって吸入具の本体に係合され、且つカートリッジの蓋をカートリッジのカップ又はコンテナに対して動かすためのラックを含む可動アセンブリによって一体的に構成される。可動アセンブリは、吸入具に設置されたカートリッジを受け入れ且つ封じ込め位置から投薬位置へ再構成するように構成され、吸入具の構成要素が動くと、例えば、機器を開放形態から閉じることによって、手動で又は自動的に動作するように設計され得る。いくつかの実施形態では、カートリッジを再構成するための機構は、マウスピースに取り付けられ且つハウジングに可動式に取り付けられたスライドトレイ又はそりを含む。別の実施形態では、機構は、吸入具に装着又は適合され、且つ、例えば、吸入器のヒンジ内に一体的に装着されたギア付き機構を含む。さらに別の実施形態では、カートリッジを受け入れ且つ封じ込め位置から投薬位置へ再構成するように動作可能に構成された機構は、例えば、ハウジング又はマウスピースが回転すると、カートリッジを再構成し得るカムを含む。いくつかの実施形態では、水平面からのマウスピースの角回転によって、吸入具を開放して、カートリッジの設置又は取り外しを可能にし、且つマウスピースの垂直面から水平面への角運動は、マウスピースを閉鎖させ、且つ封じ込め位置から投薬位置へのカートリッジの自動再構成を可能にする。ある実施形態では、作動中のギア機構は、マウスピース内の入口開口部に対してカートリッジの蓋を位置決めし、且つカップを投薬形態へ平行移動させる。
【００４２】
いくつかの実施形態では、対象によって使用される吸入具が、対象に提供され、且つ患者吸入プロファイルが、吸入装置及びシステムを起動して患者に吸入具マウスピースを使用して呼吸するよう求めることによって、吸入具に適合される吸入具付属装置を使用して決定される。患者の呼吸と同時に、吸入具付属装置は、システムによって検出及び監視されたデータの表示を実行するか、又はそのようなデータに関するインジケータが、患者の呼吸からリアルタイムで生成される。この実施形態及び他の実施形態では、ディスプレーは、アルゴリズムアプリケーションを含む、携帯電話、タブレット、ＰＤＡ又はコンピュータで見ることができ、これは、マイクロ波無線電波信号送信機及び受信機、又は送受信機、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）；ＷｉＦｉ、ＳｍａｒｔＷａｖｅ、Ｚ−Ｗａｖｅ、又は４Ｇ及び５Ｇなどのデジタルセルラーネットワークを含む、吸入具付属装置上のマイクロプロセッサーと通信し、マイクロ波無線電波信号は、吸入具付属機器と通信できる携帯電話に提供されたアプリケーションによって検出されることができる。ある実施形態では、送受信機からのマイクロ波無線電波信号は、互いに通信するために、マイクロプロセッサーから送信され得、及びコンピュータ内の送受信機によって受信され得る。吸入具付属装置がタブレット、携帯端末（ＰＤＡ）又は携帯電話と通信する実施形態では、タブレット、ＰＤＡ又は携帯電話は、プログラム済みのアプリケーションにアクセスでき、これにより、グラフィカルインターフェースによってスクリーンに表示し、これは、スイッチが入れられると、吸入具付属装置と通信して、吸入システムから生成されたいずれの情報／信号も検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】吸入具に装着された無線ドライパウダー検出・感知吸入具付属装置の実施形態の等角図を示す。
【図２】吸入具に装着された有線ドライパウダー検出・感知吸入具付属装置の実施形態の実施形態の等角図を示す。
【図３】無線検出・感知吸入具付属装置の実施形態の上面側の等角図を示す。
【図４】電子ボードを示す、無線検出・感知吸入具付属装置の実施形態の底面側の等角図を示す。
【図５】図４の電子ボードの上面図を示す。
【図６】統合信号表示ボタンを含む、図１に示すような検出・感知吸入具付属装置の実施形態に結合されたドライパウダー吸入具の等角図を示す。
【図７】局部信号表示ボタンを含む、図２に示すような、検出・感知吸入具付属装置の実施形態に結合されたドライパウダー吸入具の等角図を示す。
【図８】吸入具に装着され且つ統合ディスプレー画面を含む無線ドライパウダー検出・感知吸入具付属装置の実施形態の等角図を示す。
【図９】本明細書で開示される無線検出・監視システムの全体的な実施形態のブロック図を示す。
【図１０】本明細書で開示される検出・監視システムの実施形態のブロック図を示す。
【図１１】本明細書で開示される検出・監視システムの別の実施形態のブロック図を示す。
【図１２】投薬のための吸入効率を監視するために呼吸するように指導されることによって、対象により行われた吸入操作をグラフで示す。
【図１３】本明細書で開示される無線検出・監視システムの、吸入具付属装置が圧力センサーを含む実施形態のブロック図を示す。
【図１４】本明細書で開示される検出・監視システムの、吸入具付属装置が圧力センサー及びディスプレーを含む実施形態のブロック図を示す。
【図１５】本明細書で開示される検出・監視システムの、吸入具付属装置が圧力センサー及び可視インジケータを含む別の実施形態のブロック図を示す。
【図１６】本明細書で開示される無線検出・監視システムの、吸入具付属装置が色検出センサー及び圧力センサーを含む実施形態のブロック図を示す。
【図１７】本明細書で開示される検出・監視システムの、吸入具付属装置が色検出センサー及びディスプレーを含む実施形態のブロック図を示す。
【図１８】本明細書で開示される検出・監視システムの、吸入具付属装置が色検出センサー及び可視インジケータを含む別の実施形態のブロック図を示す。
【図１９】図１６のシステムを用いてユーザの吸入を訓練又は監視する方法を示す。
【図２０】無線ドライパウダー検出・感知吸入具付属装置の実施形態の等角図を示す。
【図２１】図２０の無線ドライパウダー検出・感知吸入具付属装置の実施形態の実施形態の底面側の等角図を示す。
【図２２】吸入具の実施形態に装着された、図２０の無線検出・感知吸入具付属装置の実施形態の上面側の等角図を示す。
【図２３】ドライパウダー吸入具を使用するための訓練中の、対象による吸入努力を測定及び監視するために使用するための、携帯電話ディスプレーのスクリーンショットである、標準ベースライン曲線を示すグラフである。
【図２４】投薬の吸入効率を監視するために呼吸するように指導される対象によって行われた吸入操作の、結果として生じた吸入努力が満足のいくものであったことを示すグラフである。
【図２５】投薬の吸入効率を監視するために呼吸する、未経験の対象によって行われた吸入操作の、結果として生じた吸入努力が、吸入具を適切に使用するために求められるパラメータに不合格であったことを示すグラフである。
【図２６】投薬の吸入効率を監視するために呼吸する、未経験の対象によって行われた吸入操作の、結果として生じた吸入努力が、吸入具を適切に使用するために求められるパラメータに不合格であったことを示すグラフである。
【図２７】図１３のシステムを用いてユーザの吸入を訓練又は監視する方法を示す。
【図２８】図１３のシステムを用いてユーザの吸入を訓練又は監視する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本明細書には、吸入具を用いる吸入操作の最中に、圧力又は圧力低下及び／又は対象からの流れのリアルタイムの特性変化を測定又は監視するための対話型システムを備える、装置及び／又は機器及び方法が開示されている。機器は、吸入器と併せて対象の呼吸操作の効率を最大にするために、対象を検出して監視し、それゆえ訓練するために使用され得、且つまた、適切な用量送達、用量送達のタイミング、及び使用中の吸入システムの適切な性能を検出するために、薬を送達する最中の吸息を監視するために使用され得る。例示的な一実施形態では、感知・監視装置は、高抵抗吸入具と併せて適用され得る。本明細書の実施形態では、検出・監視システムは、特に、ドライパウダー吸入具と併せて、吸入具を使用する吸入操作の多くの特性パラメータを測定し得、特性パラメータには、吸入の始まりの２秒以内のピーク吸入努力（ＰＩＰ２）、最初の１秒の吸入での総吸入努力（ＡＵＣ１）、総吸入量及び患者吸入努力の吸入の持続時間を評価するために生成されたデータを含む。ハンドヘルド吸入具システムは、２つの部品−吸入具及び吸入具付属装置を含むと説明されるが、当業者は、吸入操作の最中に、データ及び特性を測定又は監視するためのこのシステム及び方法の本発明の設計はまた、柔軟性及び再使用可能性を犠牲にするにも関わらず、付属特徴が吸入具自体に統合される機器に適用され得ることを理解し得る。
【００４５】
装置は、吸入具に装着する又は他の方法でそれと関連付けられるように適合された吸入具付属装置を含む。装置は、少なくとも１つのトランスデューサ又はセンサーを含み、これは、圧力、気流、空気量、湿度、及び温度を含む少なくとも１つの測定値を検出し、且つそれらを電気信号へ変換できる。いくつかの実施形態では、センサーは、吸入具を通る空気又はガスの流れを検出できるドップラー感知機器を含み得る。他の実施形態では、センサーは、吸入操作の最中の圧力低下を検出できる圧力センサーを含む。吸入具付属装置は、さらに、信号フィルタリング、増幅及びアナログ・デジタル変換などの適切な信号調整回路と、生成された信号を同時に又はリアルタイムで受信用コンピュータ又は携帯情報端末（ＰＤＡ）、例えば信号又は処理済み情報を表示するための携帯電話へ転送するための、マイクロプロセッサー、有線又は無線通信インターフェースなどの処理回路とを含む、回路素子を備える電子ボードを含み得る。いくつかの実施形態では、出力ディスプレーは対話型ディスプレーとし得るため、ディスプレー機器は、医師及び／又は患者が、獲得された吸入操作パラメータを見ることができるようにする視覚的な支援をもたらす。このようにして、得られた情報は、繰り返し可能な吸入操作をリアルタイムで行うための対象に対する指導要領の機能を果たし得、それにより、自己投与時に薬の適切な吸入送達を可能にする。別の例示的な実施形態では、データは、後日分析されるように、記憶され得る。
【００４６】
図１〜７は、ドライパウダー吸入具システム又は訓練機器及びその構成部品の実施形態を示す。本明細書に説明されている訓練機器の対話型システムは、米国特許第８，４９９，７５７号明細書、米国特許第８，６３６，００１号明細書及び米国仮特許出願第６２／２８９，０９５号明細書に開示されているような高抵抗ドライパウダー吸入具に適合されており、ドライパウダー吸入具に関してそれらが開示する全てに関し、それらの開示を参照することにより本明細書に援用する。
【００４７】
図１及び図２は、それぞれ、無線及び有線の吸入検出・監視システム１０、１２を示す。システムは、ユーザ／患者へパウダーを送達するための空気導管１６と排気口ポート１７とを有するマウスピース１５を含む吸入具１４を含む。吸入検出・監視システム１０、１２はまた、吸入具１４に装着する、それと接続する、又は他の方法でそれと関連付けるように適合された吸入具付属装置１８を含む。この実施形態では、吸入具付属装置は、システム１０、１２の電源をＯＮ／ＯＦＦするための作動ボタン１９を含む。空気導管が、システムを通る空気導管経路を確立するために１つ以上の吸気口ポート間に確立されて、少なくとも１つの空気導管経路は使用中、個人に送達するためのドライパウダーが入れられている容器中を通過する。いくつかの実施形態では、吸入具は、吸入具の適切な使用に関して患者を訓練する間、全くパウダーを入れていない。図１及び図２の実施形態では、吸入具１４は同じタイプであって、ドライパウダー吸入具であり、及び吸入具付属装置１８は、吸入具１４の頂面に適合可能である。図２は、電源及び／又はコンピュータに接続するためにシステムに接続された電線２２を有する吸入具付属装置１８を示す。
【００４８】
図３は、吸入具に適合するように設計された吸入具付属装置２４の別の実施形態の上面側の等角図を示す。図４は、装置２４の底面側の等角図を示す。図３及び図４に示すように、付属装置２４は、好ましくは、吸入具に取り付けるためのタブ２５、２５’を有する本体を含む。しかしながら、当業者に公知の他のタイプの固定機器が、装置を吸入具と係合するために使用され得る。装置２４はまた、好ましくは、使用するために装置を起動するための作動ボタン２６を含む。この実施形態では、本体は、頂面２７と、底面２８と、底面に装着された電子ボード３０とを有する。図４は、その下面２８に一体的に組み込まれた電子ボード３０を有する吸入具付属装置２４の実施形態を示す。図４及び図５は、さらに電子ボード３０を示す。電子ボード３０は、好ましくは、作動ボタン２６に機械的に又は他の方法で接続されるアクチュエータ２６’、センサー２９、及びマイクロプロセッサー３２を含む。マイクロプロセッサー３２は、関連の吸入具からの信号の作動、検出、処理、及びディスプレー機器への情報／信号の通信を提供する。この実施形態では、電子ボード３０は、信号処理／インターフェースボードとして構成される。センサー２９は、任意のタイプのセンサー、例えば吸入の最中に生成された音を検出するための音響センサー、又は吸入の最中の圧力低下を検出するための圧力センサーとし得る。吸入具付属装置２４はまた、好ましくは、作動ボタンが押されるとシステムを起動するための電源として、バッテリーを備える。当業者は、吸入具付属装置２４に含まれるエレクトロニクスは、機能に必要な適切な手段によって接続された別個のボード上の別個の回路部品として提供され得ることを理解する。例えば、マイクロプロセッサー３２は、センサー２９の配置の必要性に起因して、センサー２９とは別個のボード上に存在し得る。
【００４９】
別の実施形態では、吸入検出・監視システムは、図６及び図７に示すようなインジケータを備える。図６は、信号インジケータ３５、３６を示す、図１に示すような吸入具付属装置に結合されたドライパウダー吸入具の等角図を示す。図７は、信号インジケータ３５、３６を示す、図２に示すような吸入具付属装置１８に結合されたドライパウダー吸入具の等角図を示す。信号インジケータ３５、３６は、好ましくは、ユーザにある種のステータスを示すための発光ダイオード又は他の光インジケータである。例えば、信号インジケータは、吸入が首尾よい薬の吸入を生じたかどうかを示すために使用され得る。この場合、例えば、動作中、一方のインジケータは、赤い信号灯を示すことができ、及び別のインジケータは、緑色の信号灯を示すことができる。信号インジケータ３５、３６は、疾患の治療に対する吸入具でのパウダーの効果的な送達に関してユーザに、不合格又は合格に対応して表示する。不合格の吸入インジケータ（赤色の光）は、実行された対象又は患者の吸入操作が、吸入具に含まれているパウダー用量の吸入に関する１つ以上の予め決められた基準を満たさなかったことを示し、及び合格の吸入インジケータ（緑色の光）は、対象又は患者の吸入操作が、吸入具に含まれているパウダー用量を送達するのに適切な基準を満たしていることを示す。或いは、ステータスに基づいて色が選択され得る場合、又は、例えば、ステータスを示すために点滅が使用され得る場合、一方の信号インジケータのみが使用され得る。信号インジケータ３５、３６は、ユーザによる視知覚を容易にするために、外装内のどこにでも位置決めし得る。
【００５０】
別の実施形態では、ＬＥＤ信号も吸入付属装置に統合され、且つ吸入操作の質を示すために使用され得る。例えば、連続した赤色の光インジケータは、ユーザに、吸入が不合格であったこと、及びそれに続く試みでは、吸入をよりしっかりと、深く又は速く行う必要があることを示し得る。一実施形態では、明滅する赤色の光インジケータは、ユーザに、吸入が不合格であったこと、及びそれに続く吸入は、より長期間行われる必要があることを知らせ得る。この実施形態及び他の実施形態では、切れ目のない緑色の光インジケータは、吸入が合格したこと、又は吸入中、ドライパウダー吸入具の内容物の対象への送達が許容可能であったことを示す。信号インジケータ３５、３６の他の使用は、電源のＯＮ／ＯＦＦ、電源異常若しくは低バッテリーの表示、又は付属装置と吸入具との間の接続ステータスを含み得る。
【００５１】
代替的な実施形態では、吸入検出・監視システムは、吸入操作の質を報告するアナンシエータを含むインジケータを備える。この実施形態では、アナンシエータは、任意に、別々に起動されるように提供され、及び特に、視力障害のあるユーザに好適である。
【００５２】
図８は、無線ドライパウダー検出・感知吸入システム１２の代替的な実施形態の等角図を示し、ここで、吸入具付属装置４２は、吸入具１４に装着され、且つ患者が吸入操作を患者の吸入努力と同時に可視化できるように、付属装置４２の本体部分に一体的に構成されたディスプレー画面４４と一緒に構成された状態で、示されている。この実施形態では、吸入具付属装置４２は、図４及び図５に示すような電子ボード３０を含み、ここで、吸入具に関する信号情報はマイクロプロセッサー３２において処理され、及び結果として生じる処理済み情報はディスプレー画面４４に通信され、且つ好ましくは、使用される吸入具に対する１つ以上の予め決められた基準と比較されたグラフ表示として示される。このグラフ及び関連のデータ点は、好ましくは、電子ボード３０上にローカルで記憶されるだけでなく、リモートでも記憶され得る。この実施形態及び他の実施形態では、吸入具用の予め決められた基準は、使用中の吸入具及び薬に依存する。本明細書の図面に示すいくつかの実施形態では、使用される基準は、上述のような、ピーク吸気圧、放出された用量などである。
【００５３】
図９、図１０及び図１１は、図１〜８に示す吸入検出・監視システムの様々な動作の実施形態を示す。図９は、本明細書で開示する無線検出・監視システム５０の全体的な実施形態のブロック図を示す。図９では、システム５０は、２つの構成要素、付属装置５４及び処理システム５６を含む。この実施形態では、吸入具付属装置５４は電子ボードを含み、電子ボードは、２つのセンサー５１、５２、バッテリー５３、マイクロプロセッサー７０、及び無線通信機又は送受信機７２を有する。アナログセンサー５１及びデジタルセンサー５２が、吸入具気流導管のすぐ近くになるように配置されて、吸入検出・監視システム１０、１２が作動されるか又はスイッチを入れられたら、音声信号又は吸入具１４内の圧力差を検出できるようにする。システムは、同様にシステムに給電する電源、例えばバッテリー５３に接続される作動ボタン１９、２６を押すことによって、給電される。或いは、システムは、ＵＳＢポートなど、電線によって給電され得る。センサー５１、５２は、好ましくは、吸入具付属機器１８、２４の空気導管内の又はそれに近接した任意の点に配置される。いくつかの例示的な実施形態では、センサー１８、２４は、付属機器の本体２０内の又は使用中の吸入具のマウスピース１５の近くの空気導管内に配置され得る。
【００５４】
処理システム５６は、ＰＤＡ、タブレット、携帯電話、又はコンピュータ５７、ディスプレー５８、無線通信機５９、及びデジタルストレージ、ウェブインターフェース、印刷物、又は電子メールなどの形態にあるとし得る出力部５５を含み得る。当業者には、ディスプレー５８、無線通信機５９及び出力部５５は、別個の要素ではなく、単にＰＤＡ／タブレット／携帯電話／コンピュータ５７内に存在し得ることが理解されるべきである。この例示的な実施形態では、ユーザは、電源ボタン、例えば装置１０のボタン１９を押すことによって吸入具付属装置５４を起動でき、それにより処理システム５６も起動される。コンピュータ５７は、好ましくは、吸入努力を収集して表示するように設計されたソフトウェア・アプリケーション又はプログラムの形態のアルゴリズムを含む。コンピュータ５７と統合されたソフトウェアプログラムが開始されると、始動信号がディスプレー５８上に現れる。システムが起動された状態で、ユーザの吸入６０によって、吸入具訓練機器５０において圧力低下が発生し、これが、センサー５１、５２のうちの１つ以上によって電気信号へ変換される。この実施形態では、センサー５１、５２は、アナログ又はデジタルのいずれかである、圧力、流れ、音、光、ガス、湿度、又は温度トランスデューサとし得る。その後、センサー５１から生成された電気信号は、信号調整器６１へ送信されて、信号の望ましくない部分、例えば信号雑音が除去される。その後、調整済みの電気信号６２は、帯域制限器６３へ送信されて、信号の周波数が所望の範囲に狭められ、分析される必要があるデータを減少させ且つ選択し、且つその後、信号は、信号増幅器６４へ送信され、及び信号増幅器６４では、選択された信号が、予め決められた電圧範囲へと増幅され、且つ増幅された信号６５として送信され得る。その後、増幅された信号６５は、アナログ・デジタル変換器６６によってデジタル信号６７へと変換される。当業者には、調整、フィルタリング、増幅及び変換の機能のうちのいくつかをセンサー自体に組み入れた、ある種の「スマート」センサーが使用され得ることが理解されるべきである。それゆえ、本明細書におけるこれらの後続の要素へのどんな言及も、そのような統合センサーの使用に取って代わられ得る。そのため、デジタル信号６７は、マイクロプロセッサー７０によって受信され、且つ無線通信機又は送受信機７２へ送信され、この無線通信機又は送受信機は、無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）信号６９を受信するための無線通信機５９を有するコンピュータ５７へ送信するために、接続部７４によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線技術規格を使用して送信するように設計されている。マイクロプロセッサー７０又はコンピュータ５７に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムが、無線の存在を通知すること、無線通信機又は送受信機５９にリンクすること、及び要素から要素へ無線信号６９でデータを渡すことを含む、吸入具付属装置内の基本機能を円滑に進める。プログラムはまた、センサー１、２からの電気信号を圧力値に変換し、これは、グラフでディスプレー５８に表示され得る。ディスプレー５８は、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチスクリーン、又は他の対話型ディスプレーを含むスクリーンとし得る。いくつかの実施形態では、ユーザに関するベースライン曲線が、システム５０に記憶され、且つ吸入信号情報と一緒にディスプレー５８に提供される。ベースライン曲線は、ユーザの吸入操作を指導するために参照標準として吸入具訓練機器１０を使用して測定されるときの、患者に実質的に正確な用量を送達するための吸入具タイプの性能のレベルを表示する。それゆえ、吸入している間、ユーザは、ユーザの吸入操作をベースラインの標準と視覚的に比較できる。ユーザを訓練している間は、吸入具からの薬を省略することが可能であるため、薬は、不合格の吸入操作で無駄にされない。このようにして、ユーザは、薬物が実際に吸入されるときには、ユーザの吸入努力を変化させて、標準の要件に一致させる。対象によって行われた各吸入に関して表示されたデータは、第２の接続部７６を介して出力部５５に保存されることができ、ここでは、データは、適切に、記憶又は転送され得る。例えば、出力部５５は、ディスクドライブ若しくはフラッシュドライブ若しくはプリンターの形態にあるとし得るか、又は必要に応じて検討若しくはさらに訓練するために、電子メール若しくはテキストを介して医師へ転送され得る。いくつかの実施形態では、吸入訓練機器からの信号は、コンピュータ／ＰＤＡ／モバイル／タブレットへ送信され得、及びコンピュータ／ＰＤＡ／モバイル／タブレットからの信号は、吸入訓練機器によって受信され得、それにより、２つの構成要素間に双方向コミュニケーションを確立する。例えば、ユーザが、コンピュータ５７にある種の情報、例えば患者番号、用量の強度、状態に関するコメントなどを入力し得る。この実施形態及び他の実施形態では、センサー５２は、デジタルセンサー、すなわちデジタル出力を生じ得るセンサーである。センサーは、加速度計、ドップラーセンサー、照度計又はレーザとし得、及び検出された信号は、内蔵マイクロプロセッサーに直接送信されて、その後分析、処理及び送信され得る。マイクロプロセッサー内の信号情報は、例えば、グラフィカルインターフェースを使用してデータを圧力対時間曲線に変換するアルゴリズムを使用して、分析及び処理され得、これが表示され得る。センサー５２からの信号は、流れ、圧力差などに関する情報を伝え得、この情報は、センサー５１、５２の双方が用いられる場合、センサー５１内の信号とは異なる。
【００５５】
さらに、他の搭載機器７８は、１つ以上のケーブル７９によって、データを送信し、且つマイクロプロセッサー７０からデータを受信できる。例えば、他の搭載機器は、デジタル出力センサー、温度センサー、発光ダイオード（ＬＥＤ）、警報音機器、及び他の搭載センサーを含み得る。これらの搭載機器は、そのような合格／不合格のＬＥＤ光又は可聴インジケータによって、吸入操作の合格／不合格基準を出力するために使用され得る。温度、湿度又は他の環境データが、吸入具が使用された環境を決定するために使用され得る。
【００５６】
信号増幅に続く、センサー５１の出力に関し、増幅された信号６５は、その代わりに、無線通信機７２を介してコンピュータ５７に直接送信され得、及びコンピュータは、アナログ・デジタル変換及び他の必要な分析ステップを実行し得る。
【００５７】
図１０は、統合ディスプレーを備える、図８に開示された検出・監視システムの実施形態のブロック図を示す。吸入検出・感知装置８２は、一体型ディスプレー８４、マイクロプロセッサー８６を備える搭載電子システム；アナログセンサー８８及びデジタルセンサー８９を含む、吸入具付属装置を含む。使用時にシステムは、ユーザ９０が作動ボタン１９を押すことによって作動されて、バッテリー９２によって電力が供給される。ユーザが、搭載電子システムを含む吸入具付属装置８２に適合された吸入具を用いて吸入すると、センサー８８、８９の１つ以上が信号を生成し、この信号が、マイクロプロセッサー８６へ送信される。例えば、音響センサー又はマイクロフォン８８が、電気信号９４を生成するために使用され得、この電気信号は、過剰雑音を除去するために信号調整器９６へ送信され、その後、電気信号は、帯域制限器９８へ送信されて、信号の周波数を所望の範囲に狭めて、分析する必要があるデータを減少させ、その後、信号は信号増幅器９５へ送信され、そこで信号は増幅され、且つアナログ・デジタル変換器９７へ送信され、及びデジタル信号は、搭載マイクロプロセッサー８６へ通信されて、情報を分析してグラフに変換し、且つ可視化するためにディスプレー８４へ送信される。デジタルセンサーであるセンサー８９は、センサー８８の代わりに又はそれと併せて使用されて、信号を検出し、且つマイクロプロセッサー８６へ送信するための１組の信号を生成し得、マイクロプロセッサーにおいて、同様に、信号は、分析、記憶、及びディスプレー８２へ送信される。他のセンサーを含む他の機器９９も、吸入具又はシステムの他のパラメータを検出するために含まれ得る。
【００５８】
図１１は、統合ディスプレーではなく、システムの動作部分を示す性能の可視インジケータを備える本明細書で開示する検出・監視システム１００の実施形態のブロック図を示す。この実施形態では、２つのセンサー、アナログセンサー１０１及びデジタルセンサー１０２が提供される。バッテリー１０３によって給電されてシステム１００が起動すると、患者／ユーザ１０５が吸入して、吸入具導管を移動する気流から、音などの信号を生成する。センサー１０１、１０２が起動されて、吸入具からの信号を確立し、且つ信号を下流へ送り込む；センサー１０２は、例えば、気流検出からの、アナログ又はデジタルのいずれかとし得る出力信号を受信し得るドップラーとし得る。センサー１０２からの出力信号がデジタルである場合、それらは、入力情報を分析及び処理するためにマイクロプロセッサー１１０へ直接送信される。同時に、センサー１０１は電気信号を生成し、これら電気信号は、吸入具内で感知され、過剰雑音を除去するための信号調整器１０６中を通り、その後、調整済の信号が帯域制限器１０８へ送信されて、分析されるデータを選択する。その後、制限された信号は信号増幅器１０９へ送信され、そこで、信号は増幅され、且つアナログ・デジタル変換器１１２へ送り込まれる。その後、受信された信号は、デジタル信号に変換され、且つ搭載マイクロプロセッサーへ送信されて、アルゴリズムを用いて分析及び処理され、それにより、データを、例えば、可視又は光信号へ変換し、且つ可視インジケータとして、例えば緑色の光又は赤色の光で表示されて、患者の吸入努力が「合格した」か、つまり、ドライパウダー用量を送達するのに適切な努力による吸入であるか、又は患者の吸入努力が、検査された吸入具からドライパウダー用量を送達するのに不十分であったかを表示し得る。この実施形態では、他の搭載機器１１５は、使用されるセンサーのタイプに依存して、回路、例えば他のセンサー、又は信号調整器、増幅器及びＡ／Ｄ変換器に統合され得る。例えば、吸入具付属装置は、２つ以上のアナログセンサーを有し得るため、電気信号は、情報の分析及び処理のためにマイクロプロセッサーに送信される前にＡ／Ｄ変換器を通過する必要がある。代替的な実施形態では、デジタルセンサーが使用され得、その出力信号は、マイクロプロセッサー８６、１１０と直接通信し得る。
【００５９】
他の実施形態では、吸入具付属装置は、温度センサー、レーザビーム、ドップラーセンサー、照度計、色センサー、テキスト認識、ＲＦＩＤ、光学式文字認識、光学的識別、パターン認識を含む、１つ、又は２つ以上のセンサーを有し得、その出力信号は、例えば、デジタル信号出力ではない場合、アナログ信号出力とし得、それら信号がひとたびマイクロプロセッサーに到達したら、さらなる分析及び処理のためにデジタル信号に変換される必要がある。これらのセンサーは、好ましくは、吸入具付属装置に含まれて、どの薬が投与されるために吸入具に装入されているか、及びどのカートリッジタイプ又はそのような薬の投薬量が吸入具に装入されているかを識別する。
【００６０】
図１２は、図９の処理システム５６のタブレット／コンピュータ／ＰＤＡ／電話５７のスクリーンショットを示す。コンピュータ５７は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又は別のリモート無線技術を使用して吸入具付属装置５４とリモートで通信するために使用され、ここで、吸入具付属装置５４は吸入具に適合され、及び対象は、システムが起動されると、吸入具のマウスピースを通して吸入するように求められる。図１２に示すような、スクリーン上に結果として生じるグラフは、ｘ軸上の秒単位のセンサー（例えば、圧力）測定値及び流れ対時間を考慮して、ｙ軸上に吸入努力として、吸入操作に応答してプロットされる。対象による吸入努力は、グラフの下部にある台形Ｂの図の上方にある曲線Ａによって表される。台形Ｂの外側限界（すなわち、領域の上方）は、服用する際に吸入具内のパウダーの中身を出すために使用される、吸入具からパウダー用量を効果的に及び一貫して吸入できるようにするための、閾値又は対象が行う必要がある最小吸入努力を示していると解釈される。吸入具付属装置内に位置する、本明細書に説明されているもののような識別センサーが、吸入具、薬のタイプ、投薬量、ロット、使用期限などに関するデータを検出し、且つ送信する。そのようなデータは処理されて、ユーザに表示するために、対応する閾値データを識別する。台形はまた、吸入具が示す最小限の特性基準、又は吸入具がドライパウダー用量を一貫して送達するのに必要な努力であって、その送達率は、患者に対して９０％超である、努力を示す。図１２は、深く吸入するように求められ且つ吸入を実行しながらタブレット上のディスプレー画面を見ることができる対象によって実行された吸入操作の例示的な表示をグラフで示す。そのような曲線によって分かるように、対象は、全体的に、領域Ａ内の許容可能な値内で実行した。
【００６１】
さらに、図１２は、吸入具付属装置１０及び薬の識別に関する吸入行為のベースライン標準を示す。ユーザが検出した曲線Ａは、領域Ｂのすぐ上の警告領域と、警告領域の上方の許容可能な又は好ましい領域Ｃとに隣接し得る。領域Ｂ及びＣ及び警告領域は、異なる色で提供されて、吸入の最中の個人の行為を監視する際に、それらの領域の判断を助ける。領域Ｂは、例えば、赤色で示され得、吸入操作がベースラインの要件を満たしていないことを示す；それゆえ、送達システムは、薬を効果的に送達するのには最適ではない。警告領域は、黄色で示され得、吸入操作が、容認できない行為の努力に近くなっていることの警告を示す。好ましい領域Ｃは、緑色で示され得、吸入の行為が、薬を効果的に送達するために許容可能な努力内にあることを示す。装置内の１つ以上のセンサーから検出されたこの表示情報は、臨床医、医師又はユーザによって使用されて、適切な投薬が行われたかどうか、又はどの程度の努力が確実に薬を適切に投薬するために必要かについてユーザを訓練するために使用され得るかどうかを、決定し得る。
【００６２】
図１３、図１４及び図１５は、図１〜８に示す吸入検出・監視システムの様々な動作の実施形態を示す。図１３は、本明細書で開示するような無線検出・監視システムの全体的な実施形態のブロック図を示す。図１３では、システム１２０は、２つの構成要素、吸入具訓練機器又は付属装置１２４、及び処理システム１２６を含む。処理システム１２６は、ＰＤＡ、携帯電話、又はコンピュータ１２７、ディスプレー１２８、無線通信機１２９、及びデジタルストレージ、ウェブインターフェース、印刷物などの形態とし得る出力部１２５を含み得る。この例示的な実施形態では、ユーザは、電源ボタン、例えば、訓練機器１０にあるボタン１９を押すことによって、処理システム１２６も起動される状態で、吸入具訓練機器又は装置１２０を起動できる。コンピュータ１２７に統合されたソフトウェアプログラムが開始されると、始動信号がディスプレー１２８上に現れる。この実施形態では、付属装置１２０は、好ましくは、吸入具気流導管のごく近くになるように配置された２つの圧力センサー１２１及び１２２を有する電子ボードを含み、電源、例えば同様にシステムに電力を供給するバッテリー１２３に接続される作動ボタン１９、２６を押すことによって装置１０、１２が作動されるか又はスイッチを入れられるとき、吸入具からの差圧、及び吸入具１４からの環境の絶対圧を検出できるようにする。システムが起動された状態で、ユーザの吸入１３０によって、吸入具訓練機器１２０内で圧力低下が発生し、これがセンサー１２１によって測定される。絶対圧センサー１２２は、大気条件に関する差圧示度を補正するために使用されるデータ又は信号を提供する。
【００６３】
この実施形態では、センサー１２１及び１２２は、デジタル圧力センサーである。そのため、センサー１２１及び１２２によって生成される信号は、マイクロプロセッサー１３１及び無線通信機１３２へ送信される。マイクロプロセッサー１３１又はコンピュータ１２７に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムが、センサー１２１及び１２２によって生成された信号を、（補正済みの）圧力値に変換し、これがディスプレー５８にグラフ表示され得、このディスプレーは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチスクリーン、又は他の対話型ディスプレーを含むスクリーンとし得る。
【００６４】
図１４は、本明細書で開示する検出・監視システムの実施形態のブロック図を示す。吸入検出・感知装置は、一体型又は統合ディスプレー１４４、マイクロプロセッサー１４３、並びに圧力センサー１４１及び１４２を備える搭載電子システム１４０を含む、吸入具付属装置を含む。使用時にシステムは、ユーザ１４６によって作動されて、バッテリー１４５によって電力が供給される。システムが起動された状態で、ユーザの吸入１４６によって、吸入具訓練機器１４０内で圧力低下が発生し、これが、センサー１４１によって測定される。絶対圧センサー１４２は、大気条件に関する差圧示度を補正するために使用されるデータ又は信号を提供する。この実施形態では、センサー１４１及び１４２は、デジタル圧力センサーである。アナログセンサーが実装される場合、追加的な回路素子が、上記で開示したような信号の調整、フィルタリング、増幅及び／又は変換のために必要であろう。そのため、圧力センサー１４１及び１４２によって生成された信号は、マイクロプロセッサー１４３へ送信される。マイクロプロセッサー１４３に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムは、センサー１４１及び１４２によって生成された信号を、（補正済みの）圧力値に変換し、これが、ディスプレー１４４にグラフ表示され得、このディスプレーは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチスクリーン、又は他の対話型ディスプレーを含むスクリーンとし得る。
【００６５】
図１５は、本明細書で開示する検出・監視システムの実施形態のブロック図を示す。吸入検出・感知装置は、統合可視インジケータ１５４、マイクロプロセッサー１５３；並びに圧力センサー１５１及び１５２を備える搭載電子システム１５０を含む、吸入具付属装置を含む。使用時にシステムは、ユーザ１５６によって作動されて、バッテリー１５５によって電力が供給される。システムが起動された状態で、ユーザの吸入１５６によって、吸入具訓練機器１５０内に圧力低下が発生し、これがセンサー１５１によって測定される。絶対圧センサー１５２は、大気条件に関する差圧示度を補正するために使用されるデータ又は信号を提供する。この実施形態では、センサー１５１及び１５２は、デジタル圧力センサーである。アナログセンサーが実装される場合、追加的な回路素子が、上記で開示したような信号の調整、フィルタリング、増幅及び／又は変換のために必要であろう。そのため、圧力センサー１５１及び１５２によって生成された信号は、マイクロプロセッサー１５３へ送信される。マイクロプロセッサー１５３に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムが、センサー１５１及び１５２によって生成された信号を、（補正済みの）圧力値に変換し、これが、正確な吸入又は他の情報を示すために使用され得る可視インジケータ１５４を起動するために使用され得る。
【００６６】
図１６は、例えば、様々なさらなる動作構成部分を示す、吸入具訓練機器、例えば装置１０に関するブロック図をさらに示す。図１６では、システム１６０は、２つの構成要素、吸入具訓練機器又は付属装置１６４、及び処理システム１６６を含む。処理システム１６６は、タブレット、ＰＤＡ、携帯電話／スマートフォン、スマートウォッチ、スマートグラス、又はコンピュータ１６７、ディスプレー１６８、無線通信機１６９、及びデジタルストレージ、ウェブインターフェース、印刷物などの形態にあるとし得る出力部１６５を含む。この例示的な実施形態では、ユーザは、電源ボタン、例えば、訓練機器１０にあるボタン１９を押すことによって、処理システム１６０も起動された状態で、吸入具訓練機器１６０を起動できる。コンピュータ１６７に統合されたソフトウェアプログラムが開始されると、始動信号がディスプレー１６８上に現れる。システムが起動された状態で、ユーザの吸入１７０によって、吸入具訓練機器１６０内で圧力低下が発生し、これがセンサー１６１によって測定される。この実施形態では、センサー１６１及び１６２は、デジタル圧力センサーである。そのため、色検出センサー１７３並びに圧力センサー１６１及び１６２によって生成された信号が、マイクロプロセッサー１７１及び無線通信機１７２へ送信される。マイクロプロセッサー１７１又はコンピュータ１６７に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムは、色検出センサー１７３並びにセンサー１６１及び１６２によって生成された信号を、カートリッジ情報値及び圧力値にそれぞれ変換し、これが、ディスプレー１６８にグラフ表示され得、このディスプレーは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチスクリーン、又は他の対話型ディスプレーを含むスクリーンとし得る。カートリッジ情報値は、パウダー用量の有効性に関する限界値を提供するために使用され、且つ台形Ｂ、又はグラフィック表示上の他の閾値表示としてプロットされ得る（例えば、図２３、図２４、図２５及び図２６）。上述の実施形態で言及しているように、色検出機器に加えて、装置ボード上の他の機器は、レーザ、ＲＦＩＤ、パターン又はテキスト／文字読取り装置又はセンサーを含み得、他の方法で吸入具、薬物、又は物質／薬物のカートリッジ／パッケージングを識別するためにマイクロプロセッサーに接続されている。これらのセンサー／読取り装置は、システム及びマイクロプロセッサーに、薬、物質、パッケージング、投薬、吸入具などに関するデータを提供するように働くため、対応するデータは、ストレージから検索され、且つユーザに示されるグラフを含む、いずれかの可視、可聴又は他のインジケータ上のデータ点として使用され得る。例として、ある種のカートリッジ又は他のパッケージングは、色分けされ得るか、又は暗号化若しくは符号化テキスト、それらに関する特定情報、例えばロット、使用期限、投薬量などを示すＲＦＩＤを含み得る。コードを検出でき且つ計算に使用するためにマイクロプロセッサーへ対応するデータを送信できる読取り装置又はセンサーが、アクション、及びデータ表示を識別した。おそらく、ある種の色のパッケージが、適切に吸入するのにより多くの努力を必要とする薬物用量の使用を示す。この場合、付属機器又はシステムは、センサー／読取り装置によって適切な色を識別し、且つユーザに指示するために適切なデータを使用する。
【００６７】
図１７は、本明細書で開示する検出・監視システムの実施形態のブロック図を示す。吸入検出・感知装置１８０は、一体型又は統合ディスプレー１８４、マイクロプロセッサー１８３、色検出センサー１８７並びに圧力センサー１８１（差圧）及び１８２（絶対圧）を備える搭載電子システムを含む、吸入具付属装置を含む。使用時にシステムは、ユーザ１８６によって作動されて、バッテリー１８５によって電力が供給される。システムが起動された状態で、ユーザの吸入１８６によって、吸入具付属装置内で圧力低下が発生し、これが、センサー１８１によって測定される。絶対圧センサー１８２は、大気条件に関する差圧示度を補正するために使用されるデータ又は信号を提供する。この実施形態では、センサー１８１及び１８２は、デジタル圧力センサーである。そのため、色検出センサー１８７並びに圧力センサー１８１及び１８２によって生成された信号は、マイクロプロセッサー１８３に送信される。マイクロプロセッサー１８３に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムは、色検出センサー１８７並びにセンサー１８１及び１８２によって生成された信号を、カートリッジ情報値及び（補正済みの）圧力値に変換し、これが、ディスプレー１８４にグラフ表示され得、このディスプレーは、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチスクリーン、又は他の対話型ディスプレーを含むスクリーンとし得る。
【００６８】
図１８は、本明細書で開示する検出・監視システムの実施形態のブロック図を示す。吸入検出・感知装置１９０は、統合可視インジケータ１９４、マイクロプロセッサー１９３、色検出センサー１９７並びに圧力センサー１９１（差圧）及び１９２（絶対圧）を備える搭載電子システムを含む、吸入具付属装置を含む。使用時にシステムは、ユーザ１９６によって作動されて、バッテリー１９５によって電力が供給される。システムが起動された状態で、ユーザの吸入１９６によって、吸入具付属装置内で圧力低下が発生し、これが、センサー１９１によって測定される。絶対圧センサー１９２は、大気条件に関する差圧示度を補正するために使用されるデータ又は信号を提供する。この実施形態では、センサー１９１及び１９２は、デジタル圧力センサーである。そのため、色検出センサー１９７並びに圧力センサー１９１及び１９２によって生成された信号は、マイクロプロセッサー１９３に送信される。マイクロプロセッサー１９３に組み込まれた／プログラムされたソフトウェアプログラムが、色検出センサー１９７並びにセンサー１９１及び１９２から生成された信号を、カートリッジ情報値及び（補正済みの）圧力値にそれぞれ変換し、これは、不合格の吸入若しくは正確な／許容可能な吸入又は他の情報を示すために使用され得る可視インジケータ１９４を起動するために使用され得る。
【００６９】
図１９は、図１６に開示したシステムによる、吸入対象を検出し、監視し、且つ訓練する方法２００の実施形態のフローチャート図を示す。ユーザが装置及びシステムを使用するとき、ユーザは、吸入具付属装置上にあるアクチュエータを押すことによって、システムを作動させて、開始する。次に、ステップ２０２において、吸入具付属装置の無線通信機は、例えば、標準的なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を使用して、ユーザのスマートフォンにリンクし、及び電話のアプリケーションが、準備完了メッセージを表示し、且つユーザに、装置が係合される関連の吸入具を装入するか、又は吸入具内へと吸入される物質のカートリッジ若しくは他の使い捨てパッケージを提供するように指示する。ステップ２０４では、そのように装入後、識別センサー、この場合色検出センサー１７３が、カートリッジの色を決定し、且つそれを付属装置ボードにあるデータストレージに記憶するか、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈを介して処理システム１６６（電話）に送信して記憶する。ステップ２０６において、アプリケーションが、色検出に基づいて提供された、対応する閾値データ点によるグラフを表示する。次いで、ステップ２０８において、ユーザは、いくつかの可視、可聴又はスクリーンベースのメッセージを使用して、吸入するように指示される。ステップ２１０において、吸入操作中、センサー１６１、１６２は圧力低下を読み取る。次いで、ステップ２１２は、大気条件に基づいて、システムによって行われる補正ステップを示し、これは、実質的にステップ２１０と同時に、又はその直後に起こる。いずれの場合も、圧力データは、上述の通り記憶され、且つ好ましくは、ステップ２１４において、グラフにプロットされる。ステップ２１６において、吸入操作グラフが、閾値グラフと一緒にユーザに表示され、合格（吸入の成功）又は不合格（吸入の失敗）のいずれかを示す。そのとき、ユーザは、アクチュエータを押してプログラムを終了させることができ、及びデータは、将来使用するために出力部１６５に記憶されたままである。
【００７０】
本明細書で開示するいくつかの例示的な実施形態では、１つ以上のキーパラメータが、総吸入時間、ピーク吸気圧、ピーク吸気圧までの時間、及び総吸入時間のピークから約７５％までの平均圧力を含む、許容可能な吸入操作を規定し得る。いくつかの実施形態では、総吸入時間は、０．１秒から５秒まで、又は０．１〜３秒である。いくつかの実施形態では、吸入時間は５秒を上回るとし得、ピーク吸気差圧は、約２ｋＰａを上回る、又は２〜６ｋＰａとし得る。いくつかの実施形態では、ピーク吸気圧は約６ｋＰａを上回るとし得る；ピーク吸気圧までの時間は約１．１秒未満とし得、及びピーク吸入差圧から総吸入時間の７５％までの平均圧力は約４ｋＰａである。これらの値は、吸入監視システム１０、１２及び装置１８、並びに高抵抗ドライパウダー吸入具による吸入を訓練及び監視するために使用される関連のアルゴリズム／プログラムの値を表す。これらは、抵抗を含め、吸入具の薬の最適な送達に必要な行為パラメータに依存しており、代替的な吸入具訓練機器では修正され得る。
【００７１】
別の例示的な実施形態では、ドライパウダー吸入具は、患者による吸入操作の最中にドライパウダー吸入具によって又はドライパウダー吸入具内で生成された信号を監視及び／又は感知し得る感知及び／又は監視機器を備え得る。ドライパウダー吸入具は、機器に組み入れられたか又はそれに取り付けられたかのいずれかのセンサー機器を備え得る。或いは、例示的な実施形態では、付属装置１８、２４は、要望通り、マウスピース又はハウジング上にあるドライパウダー吸入具の一体部分として提供され得る。
【００７２】
代替的な実施形態では、吸入具付属機器１８、２４は、吸入具から係合解除し得る装着自在／取り外し自在な感知・監視機器であり、且つ外装又はキャップの形態で提供され、ここで、取り外し自在な感知・監視機器は、特に、無線通信のために、ドライパウダー吸入具に適合し得る取り外し自在な部分として提供され得るため、機器を使用している対象は、より簡単にアクセスし且つ動くことができる。この実施形態では、外装は、１つ以上のマイクロプロセッサー、無線送受信機、Ａ／Ｄ変換器、信号を検出でき且つ信号を記憶、送信又は表示できるセンサー（圧力センサー又はマイクロフォンなど）を含む搭載エレクトロニクスを含む、別個の取り外し自在な機器として製造される。
【００７３】
音響センサーを使用するとき、ドライパウダーを備えるか又は備えない使用中の吸入具から生じる音波が、マイクロフォンによって検出され、且つ信号は分析されて、使用されるセンサーのタイプに依存して、ドライパウダーが存在する際にはパウダー解放時、空気流量、吸入操作の最中のパウダー解放の終わり、吸入具経路内の温度などと相関され得る。例えば、音の増大は、機器を通る流量、及び／又は送達している最中の空気ストリーム中でのパウダー粒子の衝突の増加に相関し得る。
【００７４】
マイクロフォンなどのセンサーが、そのサイズが小さい結果、吸入具内のどこにでも配置され得る。センサーが圧力トランスデューサである実施形態では、センサーは、吸入具のコンパートメントのうちの１つを通過する空気導管内に配置され得る。センサーは、例えば、吸入具上若しくは吸入具内にある空気導管内に設けられ得るか、又は吸入具に適合され得る形状若しくは形態であり且つ吸入具に適合若しくは装着され得るキャップ、外装、スリーブ若しくはサドルのような形態を含み得る吸入具への付属品として、別個の取り外し自在な部分として提供され得る。
【００７５】
取り外し自在な実施形態に関し、感知・監視付属装置は、製造が簡単及び安価であり、且つプラスチックから作製され得、且つ高抵抗ドライパウダー吸入具で上手く機能する。いくつかの実施形態では、センサーは、任意のセンサー、例えば、熱電対線、圧力トランスデューサ、アナログセンサー、マイクロフォン、光学センサー、色センサー（スペクトルセンサー、赤外線センサー及び可視スペクトルセンサーを含む電磁放射線センサーを含む）、ガスセンサー、又は吸入具内で生成される信号を検出できる任意のセンサーとし得る。本明細書に説明されているセンサーは、送受信機器を用いて信号を通信又は送信するように適合され得るか、又は信号は、この信号をマイクロプロセッサーへ送信する前に、アナログ・デジタル変換器への有線接続を使用して送信又は記憶され得る。
【００７６】
或いは、アナログ・デジタル変換器は吸入器内に設けられ得、及び結果として生じるデジタルデータは、機器から直接転送される。本明細書に説明されているセンサーによって提供された信号は、空気導管を通過する気流及び／又は気流経路に混入されるパウダー粒子の衝突により吸入具内で発生した音、並びに吸入操作に起因して気流経路の近くで検出された圧力低下を含む、いくつかの形態にあるとし得る。吸入具によって生成された信号は、センサーによって検出され、且つ記憶、送信又は表示され得る。システムによって検出され得る他のタイプの信号は、テキスト、色、暗号又はコードであり、これは、好ましくは電子ボードに組み入れられている光ビーム、レーザビーム、及びドップラーセンサーによって検出され得る。データは、信号から生成され得、且つ定性的及び／又は定量的に分析される。このようにして、用量放出時間、用量、用量のタイプ、投薬時間などを含め、測定が行われ得る。さらに、これらの信号は、例えば、患者、薬のタイプ及び投薬量、吸入具又は他のものの識別と関連付けられ得、及び適切な吸入のためのデータ要件のモデリングに使用され、且つ吸入具ユーザの訓練を容易にし得る。
【００７７】
例示的な一実施形態では、吸入具用の感知・監視システムは、吸入具に適合されるように構造的に構成された付属装置；少なくとも１つのセンサー、マイクロプロセッサー、任意のアナログ・デジタル変換器；及びデータ記憶媒体を含む。データ記憶媒体は、ディスクドライブ、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、サーバ、フラッシュカード又はドライブ、メモリカードなどを含み、及びアルゴリズムを実行するためにマイクロプロセッサー又は他の処理機器によって実行可能な１組の機械可読命令を含む。アルゴリズムは、実行時、検出された信号から得られる論理的なサブシステム世代番号を生成するステップ；論理的なサブシステム世代番号を論理的なサブシステム内のデータトラックに保存し、ここで、論理的なサブシステム世代番号と処理機器内のクラスタ−世代番号が比較されるステップ；及び吸入操作からの結果として、アルゴリズムからの情報を記憶及び／又は表示するステップを開始する。
【００７８】
代替的な実施形態では、ドライパウダー吸入具は、患者による吸入操作の最中、ドライパウダー吸入具によって若しくはドライパウダー吸入具内で生成された信号を監視及び／又は感知し得る感知及び／又は監視機器を備え得る。ドライパウダー吸入具は、機器に組み入れられたか又はそれに取り付けられたかのいずれかのセンサー機器を備え得る。或いは、付属装置は、要望通り、マウスピース又はハウジング上にあるドライパウダー吸入具の一体部分として提供され得る。
【００７９】
代替的な実施形態では、吸入具付属機器は、吸入具から係合解除され得る装着自在／取り外し自在な感知・監視機器であり、及び外装又はキャップの形態にあり、ここで、取り外し自在な感知・監視機器は、特に、無線通信のために、ドライパウダー吸入具に適合し得る、取り外し自在な部分として提供され得るため、機器を使用している対象は、より簡単にアクセスし且つ動くことができる。この実施形態では、外装／吸入具付属機器は、１つ以上のマイクロプロセッサー、無線送受信機、Ａ／Ｄ変換器、色信号などの信号を検出でき且つ信号を記憶、送信又は表示できるセンサーを含む、情報を処理するための搭載エレクトロニクスを含む、別個の取り外し自在な機器として製造される。
【００８０】
例示的な実施形態が、図２０〜２２に示されている。吸入検出・監視装置は、吸入具に適合し且つ近位端部２２８、遠位端部２３０を有し、及び搭載電子システムを含む、取り外し自在な吸入具付属装置２２０を含んでおり、このシステムは、互いに適合するように構成された２つの部材、上面側部材及び底面側部材と、上面側部材と底面側部材との間に配置され且つねじなどの固定機構によって一緒に保持される電子システムを含む回路基板とを含んでいる、本体２２４を含む；上面側部材はアーム延長部２２６、２２６’を含み、アーム延長部は、マウスピースから離れていて、且つ固定機構２２３を含んでいる吸入具の遠位端部にしっかりと適合するように下方に突出している。回路基板は、送受信機を含むマイクロプロセッサー；差圧計；絶対圧計；及び使用中の付属品アセンブリの空間的定位を決定するための加速度計を含む。図２１は、本体２２４の下面、底面側部材を示し、これは、均圧チャンネル２３４を含み、均圧チャンネルは、絶対圧センサーと差圧センサーとの間に構成され、絶対圧センサーと使用中の差圧センサー内の圧力を均等化させ、それゆえ、絶対圧センサーと差圧センサーとの間の空気連通を促す。一実施形態では、差圧センサー／差圧計は、吸入具気流経路のごく近くに配置されるように構成されるため、吸入具の空気経路と連通し、及び絶対圧センサー／絶対圧計は、機器のどこにでも構成される。好ましい実施形態では、絶対圧センサーは、回路基板内に構成され、且つ均圧チャンネル２３４を通して差圧センサーと連通している。本システムの重大な発見は、絶対圧センサーと差圧センサーとの間の連通が妨げられたとき、吸入検出・監視装置が機能しなかったことであった。本体２２４はまた、その下面に開口部２３６が設けられて構成されて、作動ボタン２２５が故障する場合に、システムを再給電するためのリセットボタンにアクセスできるようにしている。
【００８１】
本体２２４はまた、システム２２０に給電したり又はそのスイッチを切ったりするために、リチウムバッテリーなどの電源に接続される作動（オン／オフ）ボタン２２５；システム２２０を再充電したり又は記憶された情報をダウンロードしたりするためのＵＢＳポート２３２；赤色（不合格）又は緑色（合格）の信号などの光信号を表示するためのＬＥＤ光を含む品質信号インジケータ２２７；電力／充電コネクターのステータスを表示するために作動ボタン２２５に近接して構成されたシステムステータスインジケータ２２９を含む。具体的な実施形態では、システムの複雑さに依存して、少なくとも２つのエミッター及び少なくとも２つの受信機を備えるセンサーが使用され得る。
【００８２】
この実施形態及び他の実施形態では、使用中、加速度計を含む吸入具付属機器２２０は、付属機器２２０が吸入具上に装着されているとき、吸入具の空間的定位を検出できる。例えば、図２２は、無線吸入具付属機器２２０と適合された吸入具２４２を含む、吸入検出・監視システム２４０を示す。この実施形態では、システムが作動されると、吸入具の動きが、ユーザに吸入具の正しい位置決めを知らせ得るアプリケーションを使用して、携帯電話、タブレットなどのスクリーン上に表示され得る。吸入具が、１回分の用量の薬剤を送達するための吸入操作前に、間違った位置で使用される場合、機器２２０は、間違った向き／不合格（赤色）又は正しい／適切な向き（緑色／白色）でディスプレーに表示されるであろう。或いは、機器がＰＤＡ、コンピュータ、携帯電話などに結合されていない場合には、ユーザの機器の位置決めに依存して、触覚フィードバック信号又は可視信号が機器２２０から生成されて、使用中の機器が適切な又は不適切な向きであるかどうか、向きが良好であるか又は良好でないかを知らせ得る。さらに別の実施形態では、吸入検出・監視外装が、１つ以上のマイクロプロセッサー、無線送受信機、Ａ／Ｄ変換器、信号を検出でき且つ信号を記憶、送信又は表示できるセンサーを含む搭載エレクトロニクスを含む、別個の取り外し自在な機器として製造される。この実施形態では、ソフトウェア・アプリケーション（アプリ）が、デスクトップ又はラップトップコンピュータではなく、無線機器、例えばスマートフォン及び／又はタブレットで使用され得る。このアプリは、吸入具の３次元モデルを示すグラフィカルインターフェースを提供し得る。吸入具の３次元モデルは、吸入具の空間的定位に関するフィードバックを提供し得る。例えば、ユーザが、吸入中、間違った角度で吸入具を保持している場合、ユーザは、スクリーン上の３次元吸入具モデルの色を変えることによって、不適切な使用に関して注意喚起され得る、例えば、３次元モデルは赤色で出現し得る。吸入具の不適切な使用は、投薬中のパウダー含有量の損失を生じ得る。その代わりに、電話の音声／表のアプリにより、吸入具の間違った向きをユーザに可視的に又は可聴的に注意喚起することによって、吸入具の不適切な位置決めを示す。
【００８３】
別の実施形態では、吸入付属装置は、複数の個別の波長を検出し且つ個別の波長測定チャンネルを含む色センサーを含む。色センサーは、例えば、カプセルの色、又は使用中のパウダーの用量によるカートリッジの識別情報（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、カートリッジ内のパウダーの量を識別でき、且つ吸入具内のパウダーの、質の高い解放を提供できる。センサーは、ＬＥＤ光、ユーザへの可聴／告知、又は振動などの触覚フィードバックによって、ユーザに、これらのパラメータを注意喚起し得る。一実施形態では、スペクトルセンサーが使用され、ここでは、センサーは、カートリッジ又はカプセルの特定の色を決定するためにアルゴリズム的に操作され得る個別の又は連続的な波長を検出できる。このタイプのスペクトルセンサーを使用して、どの色のカートリッジが使用中であるか、及びカートリッジの内容物の投薬量の強度に等しいかを決定できる。カートリッジの投薬量の情報は、用量を確認するために、ユーザに知らせられ得る若しくは送信され得るか、又はデータが、後で使用される際の比較のために、機器に記憶され得る。さらに、データは、色検出の精度をさらに改善するために、人工知能アルゴリズムによって分析され得る。
【００８４】
特定の実施形態では、吸入具付属装置は、可視光内、赤外線透過（ＩＲ）、及び／又は紫外線（ＵＶ）エネルギーを含む周囲光信号を測定できる光センサーを含む。これらの信号は、カートリッジの使用並びに吸入具を通るパウダーの流れに関する情報を決定するために使用され得る。一実施形態では、装置は、吸入具若しくは吸入具の複数の部分から放射されている周囲光を、又は付属機器から生成された点滅を含め、二次光源によって放射が増強されるときに、検出するために装備されている。この実施形態では、吸入具若しくは吸入具の複数の部分から生じる信号は、光信号の精密検出を向上させるために、強められる。周囲条件又は増強条件下で吸入具によって生成された信号は、特定の活性剤又は薬の用量を表すために色分けされる場合、１回分の用量が入っているカートリッジ又はカプセルを含む、吸入具の部分の吸入具の特性である。一実施形態では、吸入具付属装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む光を生じる手段を含む。
【００８５】
一実施形態では、吸入具付属装置は、ユーザが吸入努力を始めると圧力センサーによって測定されるような、吸入操作の開始を検出する自動収集システムを含む。この実施形態では、圧力センサーは、予め決められた値で圧力差を検出するように構成され、且つシステム全体を、自動的に動作させるように起動する。いくつかの実施形態では、信号の自動収集はまた、機器に予め設定され得るある期間経過後に自動的にスイッチを切り得る。この実施形態では、データ捕捉の対象は、使用中のカートリッジの吸入操作及び検出の全体を含む。一実施形態では、対象によってもたらされた吸入努力は、最小閾値が生じると自動的に測定される。
【００８６】
別の実施形態では、吸入具付属装置は、吸入操作及びカートリッジ投薬又は利用パラメータ及びパウダーの流れ特性を含む、使用中の吸入具及びカートリッジに関するデータを記憶し且つ送信するためのシステムを含んでいるので、情報が、対象の使用パターン及び／又は投薬計画の治療コンプライアンスの最適化のために分析され得るようにする。この実施形態では、吸入具付属装置は、対象の使用及び治療用量の送達の一貫性を監視する。一実施形態では、装置によって取得されたデータは機器に記憶され、且つデジタルアプリケーションへ送信され得、そこで、患者の最適な治療的効用が分析され得る。
【００８７】
さらに別の実施形態では、ドップラー超音波センサー又は「飛行時間」センサーなどのセンサーは、パウダーの解放量を測定するために使用され得る。ドップラーセンサーは、使用中の吸入具からのパウダーの流れからの超音波回折信号を検出できる。超音波回折信号は、吸入中に吸入具から解放されたパウダー量及び／又は吸入操作の質（ユーザによって吸入されるべきパウダー量）からのフィードバックを提供し得、これは、ユーザに対して、ＬＥＤの照明、触覚フィードバック（例：振動）、又は可聴／告知フィードバックによって、提供され得る。例えば、外装又はタブレットにあるＬＥＤが、切れ目のない赤色のＬＥＤを照明して、ユーザに、よりしっかりと吸入するように注意喚起し得るか、又は赤色ＬＥＤを明滅させて、ユーザに、より長く吸入するように注意喚起し得るか、又は切れ目のない緑色のＬＥＤで、ユーザの正確な吸入を注意喚起し得る。別の例は、外装又はタブレットでの触覚フィードバックを使用することであり、ここでは、振動によって、ユーザに、よりしっかりと吸入するように注意喚起するか、又は数回の振動によって、ユーザに、より長く吸入するように注意喚起するか、又は振動がないことで正確な吸入を示す。別の例では、機器は、パウダーの投与の際に視覚障害者を特に支援するために、ユーザに吸入の質を告知し得る。
【００８８】
吸入によって有効量の粉末薬を送達するために吸入具を適切に使用するように対象を訓練する際、図２３〜２４は、図２０〜２２に示すような吸入検出・監視装置の単独使用前に、未経験の対象によって行われる吸入操作の例を示す。訓練目的で、粉末薬用量が浪費されないように、空のカートリッジ又はプラセボパウダーが使用され得る。携帯電話からのスクリーンショットが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ送受信機によって吸入検出・監視装置２２０にインタラクティブにリンクされ、ここで、秒の時間指標として、対象による吸入努力を測定するために標準ベースライン曲線（空白領域）が表示される（図２３）。
【００８９】
図２３は、機器２２０が作動され且つ携帯電話も起動されているときの携帯電話ディスプレーのスクリーンショットであり、及び携帯電話のスクリーンショットは、吸入前、曲線Ａの上方の領域が合格及び曲線Ａの下方の領域が不合格のグラフィカルユーザインターフェースを示す。曲線Ａの上方の領域は、吸入具からの複数の測定値から獲得されたデータから、標準ベースラインとして、決定されており、これは、グラフィカルに、１回の吸入中のそのパウダー含有量を効果的に送達するための吸入具閾値パラメータを示す。十分に吸入して閾値パラメータに達すると、Ａの下方の領域が、図２４において斜線で示され（色も使用され得る）、標準曲線の上方に曲線Ｂを生成させたユーザの吸入は適切であり、それゆえユーザの吸入は、吸入具に含まれる１回分の用量のパウダーを効果的に送達するのに許容可能であることを示す。
【００９０】
患者の吸入が不適切に行われた場合、図２５及び図２６は、２つの異なるシナリオを示す。図２５は、結果として生じるユーザの吸入のスクリーンショットであり、ユーザの努力が標準曲線内に収まったため、１回分の用量のパウダーを送達するための吸入が上手くいかなかったことを示す。表示された標準曲線は、可視的な暗い／赤色に示され、不合格の吸入を示す。このシナリオでは、ユーザは、規定の期間吸入したが、努力の強度が弱かった。この対象を訓練する際、図２４に示すものと同様のグラフィックにユーザが達するまで、ユーザは、よりしっかりと又はより多くの努力で吸入するように指示される。図２６は、ユーザによって適切な期間持続されなかった不合格の吸入努力を示す携帯電話のスクリーンショットである。このシナリオでは、ユーザの吸入は、最初は適切であったが、ユーザは、適切な吸入具の使用に必要とされる時間に対して吸入努力を維持できなかった。それゆえ、ユーザは、この場合、薬の総量を受け取ることができないであろう。続いて、ユーザは、吸入具の閾値パラメータを上回り、図２４に示すものと同様の曲線をユーザが生成できるまで、初期の強い吸入努力をより長期間維持するように指示される。このようにして、吸入具のユーザは、支援なしでユーザの吸入具を使用し且つユーザ自身で服用するために、適切に訓練され得る。
【００９１】
図２７及び図２８は、使用中の吸入検出・監視機器の実施形態の動作ステップを示すフローチャートである。図２７では、ドライパウダー吸入具と一緒に使用するための吸入具、例えばＡＦＲＥＺＺＡ（登録商標）吸入具（ＭａｎｎＫｉｎｄ  Ｃｏｒｐ．）は、取り外し自在な検出・監視装置に適合される。図２７に示すように、訓練の開始時、吸入検出・監視機器が、図２２に示すように、吸入具に組み立てられる。全ての機器が、ステップ２５０において、給電される。ステップ２５３における患者の食物摂取又は患者の血糖値に依存して、ステップ２５２において、カートリッジの適切な用量が、４単位、８単位、１２単位又は１６単位から選択され、及びステップ２５４において、吸入具を開いてカートリッジをカートリッジ装着領域に挿入することによって、吸入具に設置される。ひとたび適切な用量のカートリッジが吸入具に挿入されたら、ステップ２５６において吸入具は閉じられる。光学センサー又は色センサーを含み得るセンサーがトリガーされて、吸入具のカートリッジ装着領域内にあるカートリッジの識別情報を検出し、且つデータが記憶されてマイクロプロセッサーへ送信される。ひとたびカートリッジが吸入具において検出されたら、吸入前に、向きの評価２５８及び吸入具の位置が分析される。スマートフォン／タブレットで受信した信号が、適切な空間的定位に選択された許容可能な色で示される吸入具の３次元モデルを、無線機器スクリーンに表示し、この表示は、２６０において、グラフィカルインターフェースを表示するアプリを用いる。２６２において、吸入具が、吸入を行うのに正しい／適切な特別な向きである場合、吸入具の３次元表示に選択された色は同じままである必要がある２６９。２６１において、吸入具の不適切な回転及びピッチに起因して、吸入に対して間違った／不適切な位置である場合、吸入具の３次元画像は、正しい位置にある吸入具に選択されたものとは異なる不合格のインジケータとして、例えば赤色に変わる２６４。吸入具の位置がステップ２６６において訂正されると、吸入具の３次元モデルは、選択された色に変わる。吸入し始めると、圧力センサーがトリガーされ、及び吸入の質の評価が処理システムによって行われる２７０。２７２において、機器内の処理システムは、吸入操作の質に対応する信号を計算して表示する。吸入検出・監視機器（外装）の、質のＬＥＤ信号ディスプレーから可視信号が表示され２７４、この表示は、２７３において行われた不正確／不適切な吸入努力には切れ目のない赤色のＬＥＤ（これは、ステップ２７６において、吸入が弱かったため、後続の吸入ではよりしっかりと又は強く行う必要があることをユーザに知らせる）、又は行われた吸入の持続時間が短すぎることに起因する不正確／不適切な吸入努力には、明滅する赤色のＬＥＤ（これは、２７８において、ユーザに、後続の吸入努力は、適切な吸入を達成するためにより長い必要があることを示す）のいずれか、及びステップ２７９における、１回分の用量のドライパウダーを対象に送達するのに必要な全ての標準を満たす切れ目のない緑色のＬＥＤ光の表示である。
【００９２】
糖尿病治療と併用するためのさらなる実施形態では、血糖値測定器が、取り外し自在な吸入検出・監視機器／外装に組み入れられてもよく、ここでは、外装は、スマート血糖測定紙及び血液サンプルによって血糖値を測定して、対象の血糖値を決定し、且つ治療計画で対象によって使用される必要のある装置数を最小限にし得る。スマート血糖測定紙は、吸入検出・監視装置内の無線送受信機と通信して、血液サンプルから得た情報から計算される患者の血糖値を下げるために患者によって必要とされる適切な用量を決定するのに先立って、血糖値を決定し得る。
【００９３】
図２８に示す、使用の代替的な実施形態では、吸入具を使用するために対象を訓練するステップ、ステップ２８０〜２９８は、ステップ２５０〜２７４と同様又は同じであるが、機器は、異なる通信コード及び視覚表示信号を用いて構造され且つプログラムされる。この実施形態では、吸入検出・監視機器は、機器にのみ表示され得るか又は携帯電話若しくはタブレットにリンクされ得る、機器に固有の代替的な機器可視信号を含む。吸入してステップ２８０〜２９６を行うと、ステップ２９７において、吸入パラメータは、吸入の質に関して評価され、それに続いて、処理プログラムによって、２９８において吸入の質に対応する信号が計算及び表示される。ステップ２９９において、スマートフォン／タブレットのグラフィカルインターフェースが、許容可能な吸入のグラフを表示する。切れ目のない赤色のグラフィカルインジケータが、不正確／不適切な吸入操作／努力を示し、及びユーザは、後続の吸入では、ドライパウダーの投薬に関して適切な吸入努力を示す切れ目のない緑色のグラフィカルインジケータ表示が達成されるまで、吸入をよりしっかりと行うように指示される３０１。ステップ３００では、グラフィカルインターフェースインジケータが、赤色及び緑色のグラフを表示する場合、吸入努力は、間違い／不適切であり、切れ目のない緑色のグラフ表示を達成する必要があり、ユーザは、より長期間吸入するように指示される。ひとたびユーザが、数回試みた後に、切れ目のない緑色のグラフィカルインターフェースを達成したら、ユーザは、吸入具を用いて適切に訓練され、及び取り外し自在な検出・感知機器の電源が切られ、且つユーザは、投薬計画を開始するのに適切に訓練されて、家に帰され得る。
【００９４】
特定の実施形態では、吸入具付属装置は、特に、単位用量カートリッジと、例えば、ジケトピペラジン、特に、フマリルジケトピペラジン、並びに有効成分、例えばペプチド及びタンパク質、例えば上皮小体ホルモンを含む内分泌性ホルモン、インスリン、オキシントモジュリン及びグルカゴン様ペプチド１；シムリン（ｓｙｍｌｉｎ）すなわちプラムリンチド酢酸塩、ニコチン、神経伝達物質、例えばカンナビノイド、５−ヒドロキシトリプタミン、ドーパミン系（ｄｏｐａｍｉｎｅｒｇｉｃ）、プロスタサイクリン、オピオイド作動薬及び拮抗薬を含む薬物送達製剤とを備える、ドライパウダー吸入具に有用である。いくつかの実施形態では、製剤中の有効成分は、限定されるものではないが、サルメテロール、エピネフリン、タクロリムス、バンコマイシン、リネゾリド、フィルガストリン、フェンタニル、カンナビノイド、例えばカンナビジオール及びテトラヒドロカナビノール（ＴＨＣ）、又はそれらの誘導体；パロノセトロン、アンフォテリシンＢ、ホスホジエステラーゼ阻害剤、例えばＰＤＥ５阻害剤、例えば、シルデナフィル、アバナフィル、ベルデナフィル（ｖｅｒｄｅｎａｆｉｌ）及びタダラフィル；プロスタグランジン、プロスタサイクリン、例えばトレプロスチニル、神経伝達物質作動薬、神経伝達物質拮抗薬、例えば抗侵害剤（ａｎｔｉ−ｎｏｃｉｃｅｐｔｉｖｅ  ａｇｅｎｔｓ）、オピオイド鎮痛薬、例えばδオピオイド作動薬及び拮抗薬、κオピオイド受容体作動薬及び拮抗薬、μオピオイド受容体作動薬及び拮抗薬、ニコチン、ノルエピネフリンドーパミン再取り込み阻害剤（ＮＤＲＩ）及びニコチン性受容体拮抗薬、ニコチン性アセチルコリン受容体作動薬、バレニクリン、シチシン、ブプロピオン、それらの誘導体、それらの薬学的に許容可能な塩、又はこれらの組み合わせを含む、１種以上の活性剤を含む。
【００９５】
吸入具付属装置が提供され、吸入具付属装置は：吸入具に装着するか又はそれと接続するように構成された本体と；マイクロプロセッサーと、少なくとも２つの圧力センサー、前記吸入具の周囲の環境条件の情報を検出するための第１の圧力センサー；及び使用時に、前記吸入具から生成された信号を検出するための第２の圧力センサーと、前記第１の圧力センサーと前記第２の圧力センサーとの間の均圧チャンネルとを含み、前記第１の圧力センサー及び前記第２の圧力センサーは、それぞれ、少なくとも１つの信号を生成し、信号は、前記マイクロプロセッサーにおいて処理されて、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力となり、及び前記マイクロプロセッサー出力は、ユーザの吸入と同時に又はその直後にディスプレー上に圧力差対時間曲線を生成する。吸入具付属装置は、第１の圧力センサー及び第２の圧力センサーがデジタルセンサーであり、及びそれらの出力がデジタル形式であることを特徴とする。
【００９６】
吸入具付属装置は、さらに、第２の圧力センサーがアナログセンサーであり、及びその出力がアナログ形式であり、及び装置は、さらに、センサー信号の調整、フィルタリング、増幅及び／又はデジタル形式への変換を行うための追加的な回路を含むことを特徴とし得る。
【００９７】
前記第２の圧力センサーが、吸入具の流れ経路において測定された圧力低下を検出し、及びさらに、前記第２の圧力センサーが大気圧を検出する、上述のような吸入具付属装置。
【００９８】
さらに、周囲条件で使用中に前記吸入具から放出された可視光又は増強された光信号を検出する光センサーを含む、上述のような吸入具付属装置。この実施形態では、吸入具付属装置は、さらに、発光ダイオードを含む。
【００９９】
さらに、吸入具の複数の部分、吸入具カートリッジ、又は他の薬パッケージの特性プロファイルを検出するように構成されたレーザビーム、ドップラーセンサー、赤外線センサー又は他の感知ビームを含む、上述のような吸入具付属装置。一実施形態では、付属装置と一緒に使用するための吸入具は、ドライパウダー吸入具を含む。いくつかの実施形態では、上述のような吸入具付属装置は、カートリッジとドライパウダー製剤とを含む、ドライパウダー吸入具を含み、及びドライパウダー製剤は、ジケトピペラジン及び少なくとも１種の有効成分を含む。
【０１００】
前記差圧センサーは、前記吸入具において測定された圧力低下を検出し、及び絶対圧センサーが、必要な場合には、圧力低下を識別する前に、大気条件に関して調整するために、差圧センサーと併用される、上述のような吸入具付属装置。
【０１０１】
さらに：吸入具に装入された吸入具カートリッジ又は他の薬パッケージの色を感知する色検出センサー、吸入具に装入されたカートリッジ又は他の薬パッケージ内にあるＲＦＩＤタグを読み取るためのＲＦＩＤ読取り装置、及び吸入具若しくは吸入具カートリッジ又は他の薬パッケージ上に提供された文字、コード又はテキスト情報を識別できる画像検出センサーのうちの１つ以上を含む、上述のような吸入具付属装置。
【０１０２】
さらに、少なくとも２つのセンサーから受信したデータがリモートの処理システムへ送信される無線送受信機、及び電子ボードを含み、並びにマイクロプロセッサー、センサー及び無線送受信機は、電子ボードに接続される及び／又は電子ボードに配置される、上述のような吸入具付属装置。一実施形態では、吸入具付属装置は、さらに、可視インジケータ、又は理想的な若しくは予め決められた吸入パラメータと達成された／行われたユーザの吸入操作との間の差を表示するためのディスプレーを含む。いくつかの実施形態では、吸入具付属装置は、ユーザに対する、合格／不合格としての可視インジケータすなわち緑色／赤色のインジケータを有することを特徴とする。いくつかの実施形態では、吸入の行為が首尾よく達成された場合には、ユーザへの他の通信モードが、例えば、リモートのスマート機器内のグラフ式又は他の表示形式によって、使用され得る。
【０１０３】
ドライパウダー吸入具監視・検出システムも提供され、このシステムは：ドライパウダー吸入具；マイクロプロセッサー、無線送受信機、及び前記吸入具の領域又は部分の圧力差情報を検出するための第１のセンサー；及び使用時に吸入具から生成された信号を検出し且つ均圧チャンネルによって第１のセンサーと連通する第２の圧力センサーを含み；前記第１及び第２の圧力センサーは、それぞれ、少なくとも１つの信号を生成し、信号は、前記マイクロプロセッサーによって処理されて、カスタマイズされたマイクロプロセッサー出力となり、及び前記マイクロプロセッサー出力は、ユーザによって行われた吸入操作の圧力対時間曲線特性のグラフ表示を、吸入具タイプに対して予め決められたプロファイル値のグラフと比較されて、生成する。ドライパウダー吸入具監視・検出システムは、さらに、ディスプレーと、無線送受信機と、検出された第１のセンサー情報に対応する閾値、及び第２のセンサー信号に対応するユーザ吸入データを示すことを含め、ディスプレー上に、グラフ式に合格又は不合格の表示を報告するように構成されたマイクロプロセッサーとを含む、リモートの処理システムを含み得る。
【０１０４】
一実施形態では、ドライパウダー吸入具監視・検出システムは、さらに、吸入具に装着する又はそれに接続される本体であって、マイクロプロセッサー、無線送受信機、及びセンサーが配置される本体を含む、取り外し自在な吸入具付属装置を含む。
【０１０５】
吸入具ユーザを訓練するのに役立つ正確なデータを監視し且つ検出する方法も提供され、この方法は：吸入具に薬を装入する指示を表示すること；薬又は吸入具情報に関する薬データを読み取り、且つデータを対応する閾値に関連付けること；吸入操作を開始する指示を表示すること；ユーザによる吸入間における圧力差データを識別すること；閾値を満たす若しくは上回るか、又は閾値の達成に失敗するかに関して、ユーザが吸入操作に合格したか又は不合格であったかを決定することを含む。一実施形態では、方法は、さらに、ユーザが吸入操作に合格したか又は不合格であったかの指示を、送信し且つ表示するステップを含み、送信し且つ表示するステップは、スマートフォン、タブレット、コンピュータ又は他の無線通信可能な機器などの処理システム上に表示することを含む；及び送信し且つ表示するステップは、薬データ及び圧力差データを無線伝送によって処理システムへ送信すること、及び前記システムで、圧力対時間曲線を、薬データに対応する閾値と共に、表示することを含む。いくつかの実施形態では、対応する閾値は、背景雑音を除去した後の、吸入具タイプに設定された、予め決められた値である。
【実施例】
【０１０６】
実施例１
統合訓練機器の使用
６０歳の１型糖尿病患者が、ヘモグロビンＡ１ｃが上昇して、制御できないとみなされるため、食事療法のために、ドライパウダー吸入システムから提供される吸入用インスリンを投与するように指示される。患者は、基礎インスリンにはインスリンポンプを使用する。患者は、図３〜５に示すような取り外し可能な吸入付属装置を備える、図１に示すような機器を使用する無線吸入に関して訓練される。患者は、機器が与えられ、且つ訓練機器（薬を含んでも含まなくてもよい）を使用する際には、深くて速い呼吸を行うように求められる。
【０１０７】
吸入装置の圧力センサーを使用して吸入中の圧力低下を検出し、及びデータが、関連のアプリケーションを備えるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ可能なタブレットに送信される。色検出センサーが、カートリッジ（物質の入った又は空の）の色を検出し、及びデータを使用して、最小吸入圧力に関する閾値領域を識別する。データは、機器からの無線電波信号を読み取ることができる、プログラムされたアプリケーションを有するタブレットで収集され、及び患者は、ディスプレー画面上でデータをリアルタイムで見ることができる。患者の最初の吸入の試みはゆっくり過ぎて、スクリーン上に、図１２の赤色の「容認できない領域」（Ｂ領域）に入るように、表示される。患者は、別の速い呼吸を行うように指示され、これは、以前の試みよりも、わずかに速くて深い。吸入を完了すると、グラフは、患者の吸入操作が許容可能であり、且つ全体的に、図１２のグラフの許容可能な領域（Ｃ領域）にあったことを示す。訓練で慣れると、患者は、薬が装入された同様の吸入器の使用が確実になる。
【０１０８】
患者は、図１に示すタイプと同様のドライパウダー吸入具、及び患者の糖尿病の治療のための様々な用量の吸入可能なインスリンが充填されたカートリッジを処方される。吸入用インスリンを処方して６カ月後、患者の糖尿病は、制御されていると診断されている。
【０１０９】
実施例２
取り付け自在／取り外し自在な訓練機器の使用：
５９歳の２型糖尿病患者が、ドライパウダー吸入システムから吸入用インスリンを投与するように指示される。患者は、手軽さから吸入システムを要求した。患者は、図１に示すような機器を使用する無線吸入に関して訓練される。患者は、図３〜５のものと同様の取り付け自在な吸入具装置を備えた、図１の機器を与えられ、及び訓練機器を使用する際に、深くて速い呼吸を行うように求められる。対象によって行われた吸入操作の例は、図２３、図２４、図２５及び図２６に示し、且つ上述した。
【０１１０】
圧力及び色の識別データが携帯電話で収集され、且つ患者は、ディスプレー画面上でデータをリアルタイムで見ることができる。患者の最初の試みは、ソフトウェアの結果としてグラフにされた又は他の方法で可視的に表示された閾値対吸入データに示すように、許容可能である。訓練で慣れると、患者は、機器の使用が確実になる。
【０１１１】
患者の取り付け自在なセンサーは、ドライパウダー吸入具から取り外される。患者は、ドライパウダー吸入具、及び患者の糖尿病の治療のための吸入可能なインスリンが充填されたカートリッジが与えられる。吸入用インスリンを処方して６カ月後、患者の糖尿病は、制御されていると診断され、及び患者は、機器は非常に手軽であるとコメントしている。
【０１１２】
上述の開示は、説明に役立つ実施形態である。当業者には、本明細書で開示した技術は、本開示の実施において上手く機能する代表的な技術を明らかにすることを理解されるべきである。しかしながら、当業者は、本開示に照らして、多くの変更が、開示される特定の実施形態においてなされ得るが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱せずに、類似又は同様の結果を得ることを理解すべきである。
【０１１３】
別段の指摘がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される成分の量、特性、例えば分子量、反応条件などを表す全ての数値は、いかなる場合も、用語「約」で修正されていると理解される。従って、その反対であると指摘されていない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲で説明されている数値パラメータは、得られるように努める所望の特性に依存して変化し得る近似値である。少なくとも、及び特許請求の範囲の等価物の思想の適用例を限定しようとするものではないが、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効桁数に照らして、及び通常の四捨五入の技術を適用することによって、考慮されるべきである。開示の実施形態の広い範囲で説明された数値範囲及びパラメータは近似値であるにも関わらず、特定の例で説明された数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、いずれの数値も、それらそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる、ある種の誤差を本質的に含む。
【０１１４】
開示の実施形態を説明する文脈（特に、以下の特許請求の範囲の文脈）で使用される用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」及び同様の指示物は、本明細書で別段の指摘がない限り又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数形及び複数形の双方を網羅するものとみなされる。本明細書での値の範囲の言及は、単に、その範囲内に入るそれぞれ別々の値に個別に言及する簡潔な方法の役割を果たすものとする。本明細書で別段の指摘がない限り、それぞれ別々の値は、それらが本明細書で個別に列挙されたかのように、本明細書に組み込まれる。本明細書に説明されている全ての方法は、本明細書で別段の指摘がない限り又はそうでなければ文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実行され得る。本明細書で提供される任意の及び全ての例、又は例示的な言語（例えば、「など、例えば（ｓｕｃｈ  ａｓ）」）の使用は、単に、開示の実施形態をより明らかにするものであり、及び他の方法で特許請求される実施形態の範囲を限定するものではない。本明細書の言語は、開示し且つ考慮した実施形態の実施に必須のいずれかの非特許請求要素を示すとみなされるべきではない。
【０１１５】
本明細書で開示された特定の実施形態は、言語からなる又は及びそれから本質的になることを使用して、特許請求の範囲内でさらに限定され得る。特許請求の範囲で使用されるとき、出願通りであるか又は補正で追加されたかに関わらず、「からなる」などの転換語は、特許請求の範囲で特定されていない、いずれの要素、ステップ、又は成分も除外する。転換語「から本質的になる」は、特定の材料又はステップ、及び基本的且つ新規の特性に物質的に影響を及ぼさないものに、特許請求の範囲を限定する。そのように特許請求された実施形態は、本明細書で本質的に又は明白に説明され且つ可能にされる。
【０１１６】
本明細書に開示されている代替的な要素又は実施形態のグループ分けは、限定とはみなされない。各グループメンバーは、個別に、又はグループの他のメンバー若しくは本明細書で見出される他の要素との任意の組み合わせで、言及され且つ特許請求され得る。利便性及び／又は特許性を理由に、グループの１つ以上のメンバーは、グループに含まれても、又はそこから削除されてもよいことが理解される。任意のそのような包含又は削除が行われるとき、本明細書は、そのように修正されているようなグループを含むとみなされるため、添付の特許請求の範囲で使用されている全てのマーカッシュグループの明細書を満たす。
【０１１７】
いくつかの実施形態は、開示し且つ考慮した実施形態を実施するために本開示の著者らに公知の最良の態様を含め、本明細書に説明されている。当然ながら、上述の説明を読むと、これらの説明した実施形態に対する変形例が、当業者には明らかになる。著者らは、当業者が、そのような変形例を適切に用いると期待し、且つ著者らは、開示し且つ考慮した実施形態が、本明細書に具体的に説明されたものとは異なる方法で実施されることを意図する。従って、ここで開示し且つ考慮した実施形態は、適用法で認められているような添付の特許請求の範囲で列挙した主題の全ての修正例及び等価物を含む。さらに、考え得る全ての変形例における上述の要素の任意の組み合わせは、本明細書で別段の指摘がない限り又はそうでなければ文脈によって明らかに矛盾しない限り、本開示に包含される。
【０１１８】
さらに、本明細書の全体を通して特許及び刊行物に何度も言及した。上述の参照文献及び刊行物は、それぞれ、それらの全体を個別に本明細書に援用する。
【０１１９】
締めくくりに、本明細書で開示され且つ考慮した実施形態は、考え出した発明の原理を説明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例は、本開示の範囲内にある。それゆえ、例として、限定するものではないが、代替的な形態が、本明細書の教示に従って用いられてもよい。従って、開示の実施形態は、図示及び説明されるものに正確に限定されるものではない。
【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９】
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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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７−１】
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【図２７−２】
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【図２８−１】
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【図２８−２】
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【国際調査報告】
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