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
【專利摘要】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在脈沖操作模式中操作；測量由所述霧化器在操作期間產(chǎn)生的聲音；并且，使用所述聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的性能的指示。還描述了一種用于被配置為執(zhí)行該方法的霧化器的控制單元。
【專利說明】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
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種將存儲在其中的液體霧化成為細(xì)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(shí)施該方法的霧化器的控制單
J Li ο
【背景技術(shù)】
[0002]霧化器(或它們有時(shí)被稱作噴霧器)是從液體生成細(xì)小噴霧或氣溶膠的裝置。霧化器特別有用的應(yīng)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。
[0003]基于壓電網(wǎng)格的霧化器通常用于在這樣的藥物遞送設(shè)備中生成氣溶膠，從而例如壓電元件振動噴嘴板(也稱為網(wǎng)格)來產(chǎn)生細(xì)小氣溶膠噴霧。通常，噴嘴板上孔的直徑大約為2.5 μ m，并且在典型的噴嘴板上能夠具有5000個(gè)左右的噴嘴。
[0004]在一些霧化器中，壓電元件被粘結(jié)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(shí)稱為基于壓電腔網(wǎng)格的霧化器)。噴嘴板元件與壓電元件分開的優(yōu)勢是噴嘴板元件能夠從霧化器上移除，并且經(jīng)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(shù)(FTP)氣溶膠發(fā)生器。 [0005]在常規(guī)的霧化器 中，要被霧化的液體被保存在包括壓電元件和網(wǎng)格的腔內(nèi)，其分隔出一小段距離(例如1mm)，并且壓電元件持續(xù)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(jìn)入和通過網(wǎng)格，以形成氣霧化的(霧化的)羽流。在常規(guī)霧化器中用于壓電元件的驅(qū)動信號通常是正弦波。
[0006]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(fā)明內(nèi)容】

[0007]如上所述，在壓電元件和網(wǎng)格間隔固定距離(例如Imm)并且由連續(xù)正弦波驅(qū)動壓電元件時(shí)，霧化器將霧化網(wǎng)格和壓電元件之間空腔中的液體。這些常規(guī)霧化器在操作時(shí)會產(chǎn)生少量噪音，但是白噪聲(即，沒有音質(zhì)的噪聲)。
[0008]然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果利用突發(fā)(脈沖)信號(即，周期性開啟并且然后關(guān)閉的正弦波信號)驅(qū)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(shí)發(fā)出的噪聲不是白噪聲，其具有與突發(fā)信號相關(guān)的可聽音調(diào)。
[0009]還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，能夠通過改變突發(fā)重復(fù)率的中心頻率來調(diào)節(jié)可聽音調(diào)的音量，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，更響的可聽音調(diào)與霧化液體的更大羽流有關(guān)。
[0010]通過測試特定的霧化器配置，能夠?yàn)殪F化器確定操作參數(shù)的最優(yōu)集合，包括壓電元件和網(wǎng)格之間的間隙的尺寸、中心頻率和突發(fā)重復(fù)率，其在霧化器的輸出率和驅(qū)動壓電元件所需的輸入功率方面提供最高效率。
[0011]此外，在使用基于壓電網(wǎng)格的霧化器期間，網(wǎng)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(nèi)部凝結(jié)，一些凝結(jié)的液體會滴落到網(wǎng)格的表面上。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，由于位于網(wǎng)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(dǎo)致霧化器產(chǎn)生的可聽音調(diào)的音量的變化。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在霧化器產(chǎn)生的可聽音調(diào)的幅度和霧化器的輸出率之間存在關(guān)聯(lián)。
[0012]因此，根據(jù)本發(fā)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(chǎn)生的聲音；并且，使用所述聲音的測量結(jié)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(dǎo)致霧化器的更有效率的操作并且導(dǎo)致由霧化器產(chǎn)生可聽音調(diào)，其能夠容易被測量并分析，以提供對霧化器的性能的指示。
[0013]脈沖操作模式優(yōu)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(shù)量的周期內(nèi)在第一頻率下被周期性致動，并在第二數(shù)量的周期內(nèi)休息。
[0014]在優(yōu)選實(shí)施例中，使用所述聲音的測量結(jié)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(jié)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(shí)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。
[0015]在另一優(yōu)選實(shí)施例中，使用所述聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的性能的指示的步驟包括調(diào)節(jié)所述霧化器的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，直到由所述霧化器產(chǎn)生的聲音處于預(yù)定水平。因此，由于由霧化器產(chǎn)生的聲音音量指示霧化器的輸出率，能夠調(diào)節(jié)操作參數(shù)，直到達(dá)到預(yù)定聲音水平 (因此達(dá)到預(yù)定輸出率)。
[0016]優(yōu)選地，所述預(yù)定水平為最大聲音水平。因此，在該實(shí)施例中，調(diào)節(jié)操作參數(shù)，使得霧化器的輸出率最大化。
[0017]備選地，預(yù)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(diào)節(jié)操作參數(shù)，直到霧化器產(chǎn)生對應(yīng)于該輸出率的聲音。
[0018]在另一優(yōu)選實(shí)施例中，其中，使用所述聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的性能的指示的步驟包括在從第一聲音水平檢測到所述霧化器的操作期間由所述霧化器產(chǎn)生的聲音變化時(shí)，調(diào)節(jié)所述霧化器的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，直到測量到的聲音在所述第一聲音水平的預(yù)定范圍之內(nèi)。
[0019]通過這種方式，能夠調(diào)節(jié)霧化器的操作，以抵消在霧化元件(網(wǎng)格)變得部分或完全充滿液體時(shí)發(fā)生的霧化器的輸出率的減小。這樣使得霧化器能夠維持向用戶給藥的大致恒定的輸出率，并且因此改善在特定吸氣期間對分配給用戶的藥物量的控制。
[0020]在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)是從如下參數(shù)中選擇的:第一頻率、脈沖操作模式的時(shí)期、在脈沖操作模式期間致動所述致動器的第一數(shù)量的周期、在脈沖操作模式期間所述致動器處于休息的第二數(shù)量的周期、用于驅(qū)動所述致動器的操作的控制信號的幅度、以及所述致動器與被布置為在所述致動器操作時(shí)霧化液體的霧化元件之間的距離。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種包括內(nèi)嵌有計(jì)算機(jī)可讀代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼被配置為在由適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀代碼時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)或處理器被配置為根據(jù)如上所述的方法操作霧化器。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于控制霧化器的操作的控制單元，所述控制單元被配置為:向所述致動器輸出控制信號，以令所述致動器在脈沖操作模式中操作；在操作期間接收由所述霧化器產(chǎn)生的聲音的測量結(jié)果；以及，使用接收到的聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的性能的指示。
[0023]優(yōu)選地，控制單元被配置為向致動器輸出控制信號，以令致動器在第一數(shù)量的周期內(nèi)以第一頻率周期性被致動，并在第二數(shù)量的周期內(nèi)休息。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種霧化器，所述霧化器包括:儲存室，其用于存儲要霧化的液體；致動器，其被配置為振動，以霧化所述儲存室中存儲的液體；霧化元件，其被布置為在所述致動器操作時(shí)霧化液體；聲音檢測裝置，其被配置為測量由所述霧化器在操作期間產(chǎn)生的聲音；以及，控制單元，其被配置為如上所述。
【專利附圖】

【附圖說明】[0025]現(xiàn)在將參考以下附圖僅通過舉例的方式描述本發(fā)明的范例性實(shí)施例，在附圖中:
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的霧化器的方框圖；
[0027]圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明用于控制霧化器中的致動器的范例性信號的圖形；
[0028]圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例操作霧化器的方法的流程圖；
[0029]圖4示出了對比在操作霧化器期間測量的聲音與消耗的功率和輸出率的兩個(gè)曲線圖；以及
[0030]圖5是圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例操作霧化器的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示出了范例性霧化器2。所述霧化器2包括具有進(jìn)口 6和出口 8的主體4，所述進(jìn)口 6和出口 8被布置為使得當(dāng)霧化器2的使用者通過出口 8吸氣時(shí)，空氣經(jīng)由進(jìn)口 6和出口 8被吸引進(jìn)入和通過霧化器2，并且進(jìn)入使用者的身體。通常以咬嘴或面罩或鼻罩的形式或適合于連接獨(dú)立可替換的咬嘴或面罩或鼻罩的形式提供出口 8。
[0032]霧化器2包括在進(jìn)口 6和出口 8之間用于存儲要被霧化(即，要被變成細(xì)小的霧或噴霧)的液體12 (例如，藥物或藥品)的儲存室10。霧化器2以這樣的方式被配置:當(dāng)使用者吸入時(shí)霧化液體12的細(xì)小液滴與被吸引通過霧化器2的空氣結(jié)合，向使用者遞送一定劑量的藥物或藥品。
[0033]致動器14被提供用于攪拌或振動被存儲在儲存室10中的液體12。在下文進(jìn)一步描述的本發(fā)明的實(shí)施例中，以壓電元件的形式提供所述致動器14。然而，霧化器領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識到，能夠在根據(jù)本發(fā)明的霧化器中使用其他形式的致動器14。還會認(rèn)識到，能夠在壓電元件14上覆蓋塑料或金屬的覆蓋層，以避免壓電元件和液體12之間的直接接觸。
[0034]在儲存室10中以噴嘴板的形式提供霧化元件16，用于當(dāng)致動器14振動液體12時(shí)霧化液體12。噴嘴板16通常是網(wǎng)孔或膜的形式，該網(wǎng)孔或膜具有多個(gè)能夠讓少量液體通過的小孔或噴嘴。噴嘴板16上的噴嘴的大小(直徑)決定了當(dāng)霧化器2被激活時(shí)產(chǎn)生的液體的液滴的大小等。能夠根據(jù)質(zhì)量平均直徑(MMD)測量產(chǎn)生的液體的液滴的大小。噴嘴板16是能夠從霧化器2拆卸的，因此如果需要能夠清洗或完全替換它。
[0035]在圖示的實(shí)施例中，致動器14從噴嘴板16分開，并且被定位在或接近儲存室10的底部，以便攪拌液體12。然而，在備選實(shí)施例中，致動器14能夠接觸噴嘴板16或與其集成在一起，并且能夠振動噴嘴板16，以便霧化液體12。
[0036]在使用中，液體12填充儲存室10直到噴嘴板16的高度。應(yīng)認(rèn)識到，當(dāng)操作霧化器2時(shí)儲存室10中的液體12將會被耗盡，并且必須向儲存室10添加更多的液體12，以將液體12保持在霧化器2持續(xù)操作所需要的高度。因此，霧化器2可以包括另一室，或被耦合到另一個(gè)室(圖1中未示出)，該室儲存液體，以補(bǔ)充儲存室10中的液體12。由于重力和/或毛細(xì)充盈的作用，來自另一個(gè)室的液體可以流入儲存室10。
[0037]霧化器2還包括控制單元18，所述控制單元18控制霧化器2的操作?？刂茊卧?8包括總體上控制霧化器2的操作的處理器20?？刂茊卧?8還包括可變頻率振蕩器22，所述可變頻率振蕩器22生成大致正弦信號，并且被連接到處理器20和功率放大器24。功率放大器24放大來自振蕩器22的信號，并且輸出用于驅(qū)動致動器14的信號。功率放大器24還向處理器20提供由功率放大器24使用的功率的指示。處理器20控制振蕩器22 (以及任選的功率放大器24)，以生成用于致動器14的控制信號，令致動器14操作(振動)，并且如下描述的霧化液體12。
[0038]在控制單元18中還提供存儲器26，其能夠存儲在霧化器2的操作期間供處理器20使用的霧化器操作參數(shù)、藥劑信息和/或程序指令。藥劑信息例如可以涉及要由霧化器2提供的劑量方案，諸如，所需處置時(shí)間和/或藥物流量。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，由功率放大器24向致動器14輸出的控制信號(在處理器20和振蕩器22的控制下)令致動器14在“脈沖”操作模式中操作。在脈沖操作模式中，控制信號令致動器14在特定數(shù)量的相繼周期內(nèi)以頻率f致動(振動)，然后令致動器14在另一數(shù)量的相繼周期內(nèi)休息(即，不振動)。在霧化器2的操作期間周期性地重復(fù)這種致動和不致動操作。這種脈沖操作模式的時(shí)期(即，致動和不致動部分的總時(shí)期)被稱為“突發(fā)重復(fù)率”。
[0040]圖2中示出了用于這種“脈沖”操作的范例性控制信號，其中，能夠看出，控制信號包括活動部分30(本文中也被稱為“脈沖”)，包括頻率為f的四個(gè)致動周期，繼之以休息部分32，其中，致動器14未被致動并處于休息狀態(tài)?；顒硬糠?0和未致動(休息)部分32的組合長度為突發(fā)時(shí)期P (即，脈沖重復(fù)率)，這里將活動部分的長度稱為“脈沖長度”或“周期數(shù)”(并且其能夠被定義為活動部分30中頻率為f的信號的周期數(shù))。要認(rèn)識到，盡管在該范例性信號中示出了四個(gè)致動周期，但在實(shí)踐中，活動部分30將包括顯著超過四個(gè)周期。
[0041]換言之，也可以說由功率放大器24向致動器14輸出的控制信號包括頻率為f的時(shí)變/正弦部分(活動部分30)，其令致動器14在該頻率f處致動(振動)，繼之以非時(shí)變部分(不活動部分32)，其中致動器14處于不活動狀態(tài)。
[0042]能夠由控制振蕩器22在所需脈沖長度/周期數(shù)內(nèi)輸出正弦信號的處理器20生成活動部分30，并且能夠由控制振蕩器22在所需持續(xù)時(shí)間/周期數(shù)內(nèi)輸出具有恒定電壓的信號的處理器20生成不活動部分32。
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，活動部分30中的信號的中心頻率f處于IMHz或附近(因此，振蕩器22生成頻率為IMHz的信號)，突發(fā)重復(fù)率為Ims (因此，對應(yīng)于Ims的突發(fā)時(shí)期P，即IM Hz信號的1000個(gè)周期)，并且占空比為20% (即，活動部分30的長度為0.2ms或200個(gè)周期的IMHz信號)。要認(rèn)識到，在其他實(shí)施方式中，頻率f、突發(fā)重復(fù)率和/或占空比能夠采用其他值。[0044]如以上指示的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果霧化元件16是利用該突發(fā)(脈沖)信號驅(qū)動的，則儲存室10中的液體被霧化，并且霧化器2產(chǎn)生與突發(fā)重復(fù)率相關(guān)的可聽音調(diào)。如以上還指示的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在由霧化器2產(chǎn)生的可聽音調(diào)的特征與霧化器2的性能之間存在聯(lián)系，并且因此可聽音調(diào)能夠用作霧化器2的性能(例如輸出率)的度量。
[0045]因此，為霧化器2提供拾音器28，所述拾音器28用于測量由霧化器2在操作期間產(chǎn)生的聲音。拾音器28向處理器20提供測量結(jié)果以進(jìn)行處理。在圖示的實(shí)施例中，拾音器28位于控制單元18中，但要認(rèn)識到，拾音器28可以位于霧化器2中的其他位置，例如，在霧化器2的主體4中。
[0046]在備選實(shí)施例中，要認(rèn)識到，霧化器2能夠配備拾音器28的備選類型的聲音檢測裝置，諸如振動傳感器(例如MEMS型振動傳感器)。
[0047]為了能夠使用來自拾音器28的信號來測量霧化器2的輸出率，在處理器20中處理來自拾音器28的信號，以便提取與霧化器2的操作相關(guān)聯(lián)的可聽音調(diào)。具體而言，對來自拾音器28的信號進(jìn)行放大，并且優(yōu)選由帶通濾波器，更優(yōu)選由高Q帶通濾波器進(jìn)行濾波。這種濾波器有效地消除了拾音器信號中的任何外部聲音(包括由霧化器2的使用者的吸氣生成的任何聲音)，并且僅使大致以突發(fā)頻率(I/突發(fā)重復(fù)率)為中心的頻帶通過。因此，在突發(fā)速率為Ims的以上范例中，帶通濾波器將會使以約IkHz為中心的頻帶中的頻率通過。處理器20然后能夠測量經(jīng)濾波的信號的特征，例如聲音的音量或水平(由信號的幅度表不)。
[0048]如以上指示的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，改變霧化器2的操作參數(shù)對由霧化器2產(chǎn)生的聲音有影響，并且通過分析由霧化器2產(chǎn)生的聲音，能夠確定操作參數(shù)的最優(yōu)集合。在特定霧化器2中能夠變化的操作參數(shù)會涉及提供給致動器14和/或霧化器2的其他方面的控制信號?！白顑?yōu)”操作參數(shù)能夠是令霧化器2以最有效率方式操作(例如通過使輸出率與輸入功率之比最大化)或以最高可能輸出率操作的那些操作參數(shù)。備選地，“最優(yōu)”操作參數(shù)能夠是令霧化器2以預(yù)定輸出率操作(其中，該輸出率低于最大可能輸出率，但盡管如此仍然是分配特定藥物所需的)的那些操作參數(shù)。
[0049]與能夠變化的控制信號相關(guān)的操作參數(shù)包括，但不限于振蕩器22的振蕩頻率、突發(fā)重復(fù)率(即，控制信號的突發(fā)時(shí)期P)、控制信號的幅度(峰值電壓)(其中，控制信號的幅度/電壓確定致動器14的致動程度)、占空比(即，驅(qū)動致動器14的控制信號比例)、活動部分30的長度和/或休息部分32的長度。
[0050]能夠變化的與霧化器2相關(guān)的操作參數(shù)是噴嘴板16與致動器14之間的距離。
[0051]圖3中的流程圖圖示了確定提供霧化液體所需輸出率的針對操作參數(shù)的值的方法。能夠在使用霧化器2向使用者分配藥物之前在校準(zhǔn)過程期間執(zhí)行該方法，或者備選地，能夠執(zhí)行該方法以在霧化器2向使用者分配藥物的同時(shí)調(diào)節(jié)輸出率。
[0052]在步驟101中，設(shè)置要被優(yōu)化的霧化器2的操作參數(shù)的初始值。在一個(gè)特定范例中，要被優(yōu)化的操作參數(shù)是控制信號的頻率f，并且初始值被設(shè)置為1MHz。包括突發(fā)重復(fù)率和占空比的其他操作參數(shù)(在該過程中未被優(yōu)化)被分別設(shè)置在Ims和20%。
[0053]然后使用操作參數(shù)的初始值操作霧化器2 (步驟103)，并且使用拾音器28測量由霧化器2產(chǎn)生的聲音(步驟105)。
[0054] 能夠如上描述的處理來自拾音器28的信號，以從該信號有效地消除任何外部聲音，并且確定信號中剩余的聲音的音量(幅度)。然后確定的音量被存儲在存儲器26中(步驟107)。關(guān)于霧化器2的操作的其他信息也能夠被存儲在存儲器26中。例如，在操作參數(shù)使用初始值時(shí)由功率放大器24供應(yīng)的功率也能夠被存儲在存儲器26中。
[0055]在步驟109中，確定是否已經(jīng)評估了用于操作參數(shù)的足夠數(shù)量的值，以便確定最優(yōu)操作參數(shù)值。要評估的所需數(shù)量的值將取決于被評估的操作參數(shù)、需要被評估的值的總范圍以及霧化器2能夠改變該參數(shù)的分辨率。
[0056]如果尚未估計(jì)足夠數(shù)量的值，該方法前進(jìn)到步驟111，在該步驟中，用于操作參數(shù)的初始值被調(diào)節(jié)到新值，然后針對新值，重復(fù)步驟103到109。
[0057]在要被優(yōu)化的操作參數(shù)是控制信號的頻率f的范例中，霧化器2能夠被配置為以IkHz的分辨率估計(jì)在IMHz±50kHz范圍中的頻率值。
[0058]一旦已經(jīng)評估了足夠數(shù)量的值，該方法就前進(jìn)到步驟113，在該步驟中，確定提供用于霧化器2所需輸出率的用于操作參數(shù)的“最優(yōu)”值。
[0059]圖4(a)中所示的曲線圖示出了針對頻率范例的以上方法的結(jié)果，并且示出了在950kHz到1050kHz的頻率范圍上(由線50表示)測量的聲音音量(幅度)變化，以及由功率放大器24供應(yīng)的對應(yīng)變化功率(由線52表示)。因此，能夠看出，供應(yīng)的功率在1006kHz處達(dá)到峰值，這對應(yīng)于致動器14 (壓電元件)的共振頻率，但由霧化器2產(chǎn)生的聲音的音量在998kHz處達(dá)到峰值，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)于完整霧化器2 ( 即，致動器14、霧化元件16和儲存室10)的共振頻率。因此，用于頻率的最優(yōu)值
[0060]圖4(b)中的曲線圖示出了相對于采用相同頻率范圍的霧化器2的輸出率的測量結(jié)果(以克/分鐘測量并由線54指示)描繪的相同的聲音測量結(jié)果。因此，能夠看出，幅度和輸出率在幾乎恰好在相同頻率(998kHz)處達(dá)到峰值，并且幅度與輸出率之間的關(guān)系在突發(fā)頻率(IMHz)的約IOkHz內(nèi)是大致線性的。
[0061]因此，如果希望以最高可能輸出率來操作霧化器2，則最優(yōu)操作頻率f為998kHz。
[0062]如以上描述的，在使用霧化器2期間，如果霧化的羽流在霧化器2內(nèi)部凝結(jié)，并且一些凝結(jié)的液體滴落到元件16的表面上，則霧化元件16會變得部分或完全被液體浸沒。在發(fā)生這種情況時(shí)，由于位于霧化元件16頂部的液體阻塞了孔，因此降低了霧化液體的輸出率。霧化器2的輸出率也會受到儲存室10中的液體高度(因此，受到霧化元件16上的壓力)、在操作期間發(fā)生的霧化器2的任何發(fā)熱以及在霧化元件16的液體側(cè)的氣泡形成的影響。
[0063]因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種克服這些問題的方式，并且在圖5中示出了范例性方法。簡而言之，處理器20在操作期間監(jiān)測由霧化器2產(chǎn)生的聲音，如果聲音從初始值發(fā)生改變(指示輸出率存在變化)，處理器20能夠調(diào)節(jié)霧化器2的所述(或一)操作參數(shù)，以便將聲音恢復(fù)或維持在初始值(并且因此恢復(fù)或維持所需輸出率)。
[0064]在圖5中，步驟201、203、205和207大致分別對應(yīng)于圖3中的步驟101、103、105和107，主要區(qū)別在于，通常僅在使用霧化器2期間，而非在校準(zhǔn)或初始化流程期間執(zhí)行步驟 201、203、205 和 207。
[0065]在步驟201中針對操作參數(shù)設(shè)置的值能夠是利用圖3中的方法確定的“最優(yōu)”值，并且因此，繼續(xù)上述范例，振蕩器22的頻率f能夠被設(shè)置為998kHz。在步驟207中，針對998kHz的操作頻率測量的聲音水平(音量)被存儲作為第一聲音水平值。[0066]使用設(shè)置頻率繼續(xù)操作霧化器2，并且周期性地測量由霧化器2產(chǎn)生的聲音(步驟209)。
[0067]在步驟211中，將最后的聲音測量結(jié)果與第一聲音水平值進(jìn)行比較。如果最后的聲音測量結(jié)果在第一聲音水平的預(yù)定范圍之內(nèi)，則該方法返回到步驟209。能夠基于致動器
14、儲存室10的幾何結(jié)構(gòu)和振蕩器頻率設(shè)置預(yù)定范圍。
[0068]不過，如果最后的聲音測量結(jié)果與第一聲音水平值相差超過預(yù)定量或落在預(yù)定范圍之外，則處理器20能夠調(diào)節(jié)用于操作參數(shù)的值，以便嘗試并將由霧化器2產(chǎn)生的聲音水平恢復(fù)到第一聲音水平(步驟213)。在一個(gè)范例性實(shí)施例中，處理器20能夠調(diào)節(jié)功率放大器24供應(yīng)的功率(從而調(diào)節(jié)控制信號的幅度)，以便增大由霧化器2產(chǎn)生的聲音音量。不過，要認(rèn)識到，處理器20能夠調(diào)節(jié)霧化器2的其他操作參數(shù)，以改變聲音的音量。
[0069]在該調(diào)節(jié)之后，再次測量由霧化器2產(chǎn)生的聲音(步驟215)，并且所述方法返回步驟211，以將該測量結(jié)果與第一聲音水平值進(jìn)行比較。能夠在霧化器2的整個(gè)操作期間重復(fù)步驟211、213和215，以便將輸出率維持在期望水平上。
[0070]要認(rèn)識到，除了以上描述的控制單元18和方法之外，能夠以計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上承載的計(jì)算機(jī)程序的形 式提供本發(fā)明，所述計(jì)算機(jī)程序被配置為令控制單元18中的處理器20執(zhí)行圖3或5中所示的步驟。這種程序可以被存儲于存儲器26中。
[0071]本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，“霧化器” 一詞能夠與術(shù)語藥物遞送設(shè)備或噴霧器互換使用，并且“霧化器” 一詞的使用意在覆蓋除上文描述和附圖中所示的特定類型霧化器之外的霧化器形式和設(shè)計(jì)。
[0072]此外，盡管已經(jīng)相對于主要用于給藥的霧化器描述了本發(fā)明，要認(rèn)識到，本發(fā)明能夠應(yīng)用于任何其他類型的霧化器或裝置中，其中，霧化元件(噴嘴板)得到致動，以便霧化液體，例如空氣加濕器、電動剃須刀、蒸汽熨斗或香味分配器。
[0073]盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中圖示并且詳細(xì)描述了本發(fā)明，但這樣的圖示和描述被認(rèn)為是圖示性或范例性的而非限制性的；本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例。
[0074]本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐主張保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，根據(jù)對附圖、公開內(nèi)容和權(quán)利要求書的研究，能夠理解并實(shí)現(xiàn)對所公開實(shí)施例的變型。在權(quán)利要求書中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除復(fù)數(shù)。單個(gè)處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求書中引用的若干項(xiàng)的功能。互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施這一僅有事實(shí)并不指示不能有利地組合這些措施。計(jì)算機(jī)程序可以被存儲/分布在適當(dāng)介質(zhì)上，諸如與其他硬件一起提供或作為其他硬件的一部分的光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式分布，諸如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線通信系統(tǒng)。權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制范圍。
【權(quán)利要求】
1.一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(chǎn)生的聲音；并且 使用所述聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的性能的指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述致動器以在脈沖操作模式中操作的步驟包括控制所述致動器以第一 頻率在第一數(shù)量的周期內(nèi)被周期性地致動，并且在第二數(shù)量的周期內(nèi)休息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的操作霧化器的方法，其中，使用所述聲音的所述測量結(jié)果作為對所述霧化器的所述性能的指示的步驟包括使用所述聲音的所述測量結(jié)果作為對來自所述霧化器的霧化液體的輸出率的指示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的操作霧化器的方法，其中，使用所述聲音的所述測量結(jié)果作為對所述霧化器的所述性能的指示的步驟包括: 調(diào)節(jié)所述霧化器的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，直到由所述霧化器產(chǎn)生的所述聲音處于預(yù)定水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的操作霧化器的方法，其中，所述預(yù)定水平為最大聲音水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的操作霧化器的方法，其中，所述預(yù)定水平小于最大聲音水平。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的操作霧化器的方法，其中，使用所述聲音的所述測量結(jié)果作為對所述霧化器的所述性能的指示的步驟包括: 當(dāng)檢測到在所述霧化器的操作期間由所述霧化器產(chǎn)生的所述聲音從第一聲音水平變化時(shí)，調(diào)節(jié)所述霧化器的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，直到所測量的聲音在所述第一聲音水平的預(yù)定范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5、6或7所述的操作霧化器的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)是從下列中選擇的:所述第一頻率、所述脈沖操作模式的所述時(shí)期、在所述脈沖操作模式期間致動所述致動器的第一數(shù)量的周期、在所述脈沖操作模式期間所述致動器處于休息的第二數(shù)量的周期、用于驅(qū)動所述致動器的所述操作的所述控制信號的幅度、以及所述致動器與被布置為在所述致動器操作時(shí)霧化液體的霧化元件之間的距離。
9.一種包括內(nèi)嵌有計(jì)算機(jī)可讀代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼被配置為使得在由適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀代碼時(shí)，所述計(jì)算機(jī)或處理器被配置為根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的方法操作霧化器。
10.一種用于控制霧化器的操作的控制單元，所述控制單元被配置為: 向所述致動器輸出控制信號，以令所述致動器在脈沖操作模式中操作； 在操作期間接收由所述霧化器產(chǎn)生的聲音的測量結(jié)果；以及 使用所接收的所述聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的性能的指示。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制單元，其中，所述控制單元被配置為使用所述接收到的所述聲音的測量結(jié)果作為對來自所述霧化器的霧化液體的輸出率的指示。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的控制單元，其中，所述控制單元被配置為通過調(diào)節(jié)所述霧化器的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，直到所述測量結(jié)果中的所述聲音處于預(yù)定水平，而使用所述聲音的所述測量結(jié)果作為對所述霧化器的所述性能的指示。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項(xiàng)所述的控制單元，其中，所述控制單元被配置為通過如下操作使用所述接收到的所述聲音的測量結(jié)果作為對所述霧化器的所述性能的指示: 將由所述霧化器產(chǎn)生的所述聲音的所述測量結(jié)果與第一聲音水平進(jìn)行比較；并且 如果由所述霧化器產(chǎn)生的所述聲音的所述測量結(jié)果偏離所述第一聲音水平超過預(yù)定量，調(diào)節(jié)所述霧化器的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，直到所述聲音的后續(xù)測量結(jié)果在所述第一聲音水平的預(yù)定范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13中的任一項(xiàng)所述的控制單元，其中，所述控制單元被配置為調(diào)節(jié)或使用針對從下列中選擇的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的值:所述第一頻率、所述控制信號的所述時(shí)期、在所述脈沖操作模式期間致動所述致動器的第一數(shù)量的周期、在所述脈沖操作模式期間所述致動器處于休息的第二數(shù)量的周期、用于驅(qū)動所述致動器的所述操作的所述控制信號的幅度、以及所述致動器與被布置為在所述致動器操作時(shí)霧化液體的霧化元件之間的距離。
15.—種霧化器,包括: 儲存室，其用于存儲要被霧化的液體； 致動器，其被配置為振動，以便霧化所述儲存室中存儲的所述液體； 霧化元件，其被布置為在所述致動器操作時(shí)霧化所述液體； 聲音檢測裝置，其被配 置為測量由所述霧化器在操作期間產(chǎn)生的聲音；以及 根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項(xiàng)所述的控制單元。
【文檔編號】A61M11/00GK103945885SQ201280055805
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月15日
【發(fā)明者】M·J·R·萊伯德 申請人:皇家飛利浦有限公司