[發明專利]霧化器、用于控制所述霧化器的控制單元和操作霧化器的方法

有效

• 申請號: 201280055805.5
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103945885A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: M·J·R·萊伯德
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61M11/00
• 分類號: A61M11/00;A61M15/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

技術領域

本發明涉及一種將存儲在其中的液體霧化成為細小液滴的霧化器，例如供使用者吸入，并且特別涉及一種操作霧化器的方法和用于被配置為實施該方法的霧化器的控制單元。

背景技術

霧化器(或它們有時被稱作噴霧器)是從液體生成細小噴霧或氣溶膠的裝置。霧化器特別有用的應用是提供含有溶解或懸浮的微粒藥物的噴霧，以通過吸入向患者給藥。

基于壓電網格的霧化器通常用于在這樣的藥物遞送設備中生成氣溶膠，從而例如壓電元件振動噴嘴板(也稱為網格)來產生細小氣溶膠噴霧。通常，噴嘴板上孔的直徑大約為2.5μm，并且在典型的噴嘴板上能夠具有5000個左右的噴嘴。

在一些霧化器中，壓電元件被粘結到噴嘴板元件，而在其他的霧化器中，噴嘴板元件與壓電元件分開(即，不接觸)(有時稱為基于壓電腔網格的霧化器)。噴嘴板元件與壓電元件分開的優勢是噴嘴板元件能夠從霧化器上移除，并且經過一定使用量后能夠得到清洗或完全替換。這些類型的霧化器也稱為平板技術(FTP)氣溶膠發生器。

在常規的霧化器中，要被霧化的液體被保存在包括壓電元件和網格的腔內，其分隔出一小段距離(例如1mm)，并且壓電元件持續高頻率的上下振動，使得處在壓電元件上方的液體被壓縮進入和通過網格，以形成氣霧化的(霧化的)羽流。在常規霧化器中用于壓電元件的驅動信號通常是正弦波。

由于可能需要精確地控制針對特定藥物的劑量方案，因此有必要精確地控制(或至少知道)霧化液體的輸出率，由此向霧化器的使用者給予正確的藥量。

發明內容

如上所述，在壓電元件和網格間隔固定距離(例如1mm)并且由連續正弦波驅動壓電元件時，霧化器將霧化網格和壓電元件之間空腔中的液體。這些常規霧化器在操作時會產生少量噪音，但是白噪聲(即，沒有音質的噪聲)。

然而，已經發現，如果利用突發(脈沖)信號(即，周期性開啟并且然后關閉的正弦波信號)驅動壓電元件，則空腔中的液體仍然被霧化，但霧化器在操作時發出的噪聲不是白噪聲，其具有與突發信號相關的可聽音調。

還已經發現，能夠通過改變突發重復率的中心頻率來調節可聽音調的音量，并且已經發現，更響的可聽音調與霧化液體的更大羽流有關。

通過測試特定的霧化器配置，能夠為霧化器確定操作參數的最優集合，包括壓電元件和網格之間的間隙的尺寸、中心頻率和突發重復率，其在霧化器的輸出率和驅動壓電元件所需的輸入功率方面提供最高效率。

此外，在使用基于壓電網格的霧化器期間，網格可能變得部分或完全充滿液體。例如，如果霧化的羽流在霧化器內部凝結，一些凝結的液體會滴落到網格的表面上。當發生這種情況時，由于位于網格上方的液體阻塞了孔，因此降低了霧化液體的輸出率，并且這導致霧化器產生的可聽音調的音量的變化。因此，已經發現，在霧化器產生的可聽音調的幅度和霧化器的輸出率之間存在關聯。

因此，根據本發明的第一方面，提供了一種操作霧化器的方法，所述方法包括：控制所述霧化器中的致動器，以在脈沖操作模式中操作；測量由所述霧化器在操作期間產生的聲音；并且，使用所述聲音的測量結果作為對所述霧化器的性能的指示。如上所述，脈沖操作模式導致霧化器的更有效率的操作并且導致由霧化器產生可聽音調，其能夠容易被測量并分析，以提供對霧化器的性能的指示。

脈沖操作模式優選地包括控制所述致動器在脈沖操作模式中操作，包括控制所述致動器以在第一數量的周期內在第一頻率下被周期性致動，并在第二數量的周期內休息。

在優選實施例中，使用所述聲音的測量結果作為對所述霧化器的性能的指示的步驟包括使用所述聲音的測量結果作為對來自所述霧化器的霧化液體的輸出率的指示。因此，本實施例提供了在正常操作期間確定霧化器的輸出率的簡單方式。

在另一優選實施例中，使用所述聲音的測量結果作為對所述霧化器的性能的指示的步驟包括調節所述霧化器的一個或多個操作參數，直到由所述霧化器產生的聲音處于預定水平。因此，由于由霧化器產生的聲音音量指示霧化器的輸出率，能夠調節操作參數，直到達到預定聲音水平(因此達到預定輸出率)。

優選地，所述預定水平為最大聲音水平。因此，在該實施例中，調節操作參數，使得霧化器的輸出率最大化。

備選地，預定水平低于霧化器的最大聲音水平。因此，如果希望以低于霧化器的最大輸出率的輸出率來給藥(例如，由于特定劑量方案的要求)，可以調節操作參數，直到霧化器產生對應于該輸出率的聲音。