本發(fā)明涉及一種醫(yī)用器材，特別是一種用于治療哮喘等呼吸疾病的智能輔助吸入器。

背景技術(shù)：

霧化吸入器是呼吸道病人（如哮喘病人）常用的治療設(shè)備，它與瓶裝或罐裝的氣霧劑或粉劑，如萬托林等藥品，配合使用，緩解哮喘或慢性阻塞性肺部疾患（可逆性氣道阻塞疾?。┗颊叩闹夤墀d攣，及急性預(yù)防運動誘發(fā)的哮喘，或其他過敏原誘發(fā)的支氣管痙攣，起到急救的。

此類瓶裝氣動藥瓶頂部設(shè)置有藥粉出口，而且能保證每次按壓出的藥量為一個定值。但是正確的使用方法應(yīng)當(dāng)使藥粉在深吸氣的情況下，直接進(jìn)入氣管和支氣管內(nèi)，停留在口腔內(nèi)的藥粉對支氣管痙攣起不到足夠的療效。病人往往根據(jù)自我感覺，如果感覺不舒服甚至多次使用更大計量的藥粉，藥粉被食道吞咽或停留在口腔內(nèi)，也對身體不好。

通常，萬托林等藥品的說明書上會解釋使用方法，但是病人在使用過程中，特別是新手使用時，往往不能做到正確的操作方式，影響藥粉療效。

針對這種情況，國外的一些大型醫(yī)療器械廠家如美國的新澤西軸的微量技術(shù)公司，申報了專利CN200410085926.1“用于從容器輸送粉狀藥物的空氣吸入裝置”，它是一種用于從容器輸送粉狀藥物的空氣吸入裝置，所述空氣吸入裝置包括：一聲頻控制器，所述聲頻控制器包括一聲頻麥克風(fēng)元件，聲頻麥克風(fēng)元件用于檢測所述聲頻麥克風(fēng)元件附近的氣流聲音并產(chǎn)生表示所述氣流的信號；以及用于響應(yīng)所述信號振動所述容器的高頻振動器，所述振動器因而可運行以誘導(dǎo)所述藥物進(jìn)入所述氣流中。

該產(chǎn)品已經(jīng)考慮到，只有吸氣量達(dá)到一個合適的值以后，氣管和支氣管充分張開，此時吸入藥粉才是較為合適的時機，但是它沒有嚴(yán)格的匹配吸入的合適氣流量以及藥粉的吸入有效持續(xù)時間，使用者會造成吸入的總氣流量不足而導(dǎo)致藥粉未能充分進(jìn)入病灶處，仍然存在一些不足。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種智能吸入器，更比現(xiàn)有技術(shù)更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)使呼吸道患者正確地使用氣霧劑或粉劑，有效控制藥劑用量。

為了解決上面所述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種智能吸入器，它包括藥罐安裝座和一個氣流混合通道，藥罐倒置安裝在藥罐安裝座內(nèi)，通過卡扣或螺紋或緊配合固定，氣流混合通道的出口為吸嘴，藥罐安裝座內(nèi)設(shè)置有藥粉導(dǎo)入管，藥粉導(dǎo)入管和氣流混合通道相通，其特征在于：藥罐安裝座的底部設(shè)置有接觸開關(guān)，氣流混合通道的進(jìn)氣孔上設(shè)置有音簧，當(dāng)氣流通道內(nèi)通過的氣流量大于特定值后，音簧發(fā)出特定頻率的聲音及足夠的音量；所述智能吸入器內(nèi)安裝有電路板、供電元件和顯示屏，其中麥克風(fēng)以及接觸開關(guān)的采樣信號傳輸至電路板的處理器中，通過對比聲音信號的起止持續(xù)時間和接觸開關(guān)的按下持續(xù)時間關(guān)系，判斷用戶使用是否正確，并將判斷結(jié)果通過顯示屏顯示出來。

所述智能吸入器設(shè)置有喇叭，喇叭與電路板的處理器連接，并將判斷結(jié)果進(jìn)行語音提示。

所述智能吸入器設(shè)置有信號傳輸器，信號傳輸器包括藍(lán)牙模塊或WIFI模塊，將判斷結(jié)果發(fā)送到手機或其他信息采集器中保存。

所述藥罐安裝座內(nèi)設(shè)置有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧和藥罐的頂部接觸。

所述音簧、麥克風(fēng)，與藥罐的藥物出口之間設(shè)置有過濾網(wǎng)。

所述智能吸入器為自動式智能吸入器，所述藥罐安裝座內(nèi)設(shè)置有觸發(fā)機構(gòu)，觸發(fā)機構(gòu)的控制端與電路板上的處理器電路連接，觸發(fā)機構(gòu)的觸發(fā)端與藥罐緊配合連接，觸發(fā)機構(gòu)的觸發(fā)行程大于觸發(fā)藥罐噴口噴霧的最小距離。

所述智能吸入器對用戶使用是否正確的判斷方法，包含以下步驟：

步驟1：采集并記錄發(fā)音的起始時刻t1和t2，并采集并記錄接觸開關(guān)被觸發(fā)的時間ta和接觸開關(guān)被松開的時間tb。

步驟2：比較t1和ta的較大值，比較出t2和tb的較小值，并計算二者差值持續(xù)的時間△t。

步驟3：處理器判斷△t是否大于預(yù)設(shè)值△T，并將結(jié)果通過顯示屏顯示或通過喇叭提示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的智能吸入器，能夠更加進(jìn)精確的判斷使用者對藥物的吸收情況。它包含手動智能吸入器和自動智能吸入器兩種，并且手動智能吸入器還可以作為訓(xùn)練器使用。

它能通過氣流通道的吸入口的空氣流量觸發(fā)音簧發(fā)音，進(jìn)而用麥克風(fēng)拾音后，用處理器判斷用戶的吸氣流量的大小，并等用戶的吸氣流量達(dá)到預(yù)設(shè)值以后，在氣管和肺部足夠張開的性情況，提醒使用者吸入適量的藥物，并且自動記錄吸入的有效時間和藥罐的按壓時間，并自動判斷吸藥的操作是否合格，它既能保證藥物被呼吸道充分吸收，又能保證藥量合適，避免使用者一次性吸入過量的藥物，從而產(chǎn)生副作用。

進(jìn)一步的，它還設(shè)置了信號傳輸器，通過藍(lán)牙模塊或WIFI模塊，將使用者的用藥時間，用藥情況等信息收到手機的APP或者其他專用信息采集器中保存并顯示，自動記錄使用者的用藥情況，進(jìn)而提醒用戶及時用藥和正確用藥。

而且，在自動智能吸入器中，只有用戶吸入的氣流量達(dá)到預(yù)設(shè)值，氣管和肺部充分張開時，觸發(fā)藥罐自動噴藥，并確保噴藥的藥量合適。使用方便，操作簡單。

附圖說明

圖1為手動智能吸入器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為自動智能吸入器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為氣流量和噴藥的時間圖（狀態(tài)a）。

圖4為氣流量和噴藥的時間圖（狀態(tài)b）。

圖5為氣流量和噴藥的時間圖（狀態(tài)c）。

圖6為氣流量和噴藥的時間圖（狀態(tài)d）。

其中，1為藥罐安裝座，2為藥罐，3 為吸嘴，4為電路板，5為進(jìn)氣孔，6為音簧，7為麥克風(fēng)，8為過濾網(wǎng)，9為接觸開關(guān)，10為顯示屏，11為復(fù)位彈簧，12為信號傳輸器，13為發(fā)聲元件，14為觸發(fā)機構(gòu)，21為藥罐的藥物出口。

具體實施方式

一種智能吸入器，配合治療呼吸道疾病的按壓式藥罐使用，能對使用者對藥物的使用情況進(jìn)行監(jiān)視，并提醒用戶正確的使用藥物。

如圖1所示，手動智能吸入器由藥罐安裝座、氣流混合通道和監(jiān)控部分組成，藥罐2倒插入藥罐安裝座1內(nèi)，并且保證藥罐的藥物出口21伸入到氣流混合通道內(nèi)。

氣流混合通道起于進(jìn)氣孔5，終止與吸嘴3，為一個管狀通道，它被過濾網(wǎng)8分割成兩個部分，靠近進(jìn)氣孔的部分設(shè)置有音簧6和麥克風(fēng)7，靠近吸嘴的一側(cè)為藥物混合區(qū)。過濾網(wǎng)能保證藥粉不會如音簧部分，避免音簧發(fā)音失真或麥克風(fēng)拾音故障。

在藥罐安裝座上朝著使用者的一面，設(shè)置有顯示屏10和發(fā)聲元件13，發(fā)聲元件為小喇叭、喇叭或者蜂鳴器。在氣流混合通道和藥罐安裝座之間設(shè)置有電路板4，電路板上有電池和處理器，在氣流混合通道的外側(cè)，設(shè)置有信號傳輸器12。

當(dāng)使用者含著吸嘴吸氣，進(jìn)氣孔的氣流量大于某一預(yù)設(shè)值后，使用者的氣管和肺部充分張開，同時音簧發(fā)出特殊頻率的聲音，麥克風(fēng)接受到該聲音后傳遞至電路板的處理器，處理器負(fù)責(zé)記錄下聲音開始發(fā)出的時刻t1，并持續(xù)計時，直到使用者的吸氣飽和，吸氣量不足觸發(fā)音簧發(fā)聲，該聲音消失，處理器再次記錄下聲音終止的時刻t2。

t2和t1的時間差，代表了用戶的氣流量達(dá)到某一個度量C的持續(xù)時間，一般而言，使用者的吸氣氣流量超過度量C，即能保證吸入的藥粉能夠到達(dá)氣管和肺部的病灶區(qū)。

如圖1所示，藥罐座底部設(shè)置有復(fù)位彈簧11和接觸開關(guān)9，當(dāng)藥罐被使用者壓下后，接觸開關(guān)被藥罐的頂部（此刻藥罐倒置）所頂住，藥罐內(nèi)的藥物將開始噴出，此時接觸開關(guān)將傳遞一個信號至電路板的處理器，處理器負(fù)責(zé)記錄下接觸開關(guān)被觸碰開始時刻ta，當(dāng)用戶松開藥罐，復(fù)位彈簧帶動藥罐向上運動，藥罐內(nèi)的藥物將停止噴出，此刻接觸開關(guān)失去接觸，處理器再次記錄下時刻tb。時刻tb和ta之間時間差，即為藥物持續(xù)噴出的時間。

通常治療呼吸道的藥物，藥罐有兩種噴射方式，一種是壓動式結(jié)構(gòu)，按壓一次，噴射一個固定藥量，另一種是內(nèi)壓式，所噴出的藥量和按壓的持續(xù)時間成正比。對于前一種藥罐，只需要控制好吸入藥物的時機即可，確保藥物直達(dá)病灶。對于后一種藥罐，計量藥物噴出的持續(xù)時間，就很有必要了。而且藥物的持續(xù)噴出時間，應(yīng)該在使用者的氣管和肺部充分張開的情形下，才有效。本發(fā)明所指的智能吸入器，可以同時滿足上述兩種噴射方式的藥罐。

對于手動式智能吸入器，正確的操作是，用戶是聽到了吸氣時產(chǎn)生的聲音后再按下藥罐，將藥粉噴出，經(jīng)過氣流混合通道混合后從吸嘴吸入至呼吸道內(nèi)，并且在藥粉吸入的過程中，應(yīng)持續(xù)保持一定的氣流量（音簧應(yīng)持續(xù)發(fā)音）方才有效。

圖3至圖6是用戶吸氣和噴藥的時間和藥量的關(guān)系圖，其中橫軸為時間，縱軸為吸氣量。其中度量D為吸氣量達(dá)到峰值，度量C為吸氣量足夠?qū)⑺幏蹘牒粑赖囊粋€標(biāo)準(zhǔn)吸氣量。度量C也是音簧恰好發(fā)出聲音的一個最低氣流量。

通常，使用者的吸氣過程，會從0開始，逐漸加大，在某一個時刻ta開始達(dá)到吸氣量達(dá)到度量C，吸氣量逐漸加大，直到接近一個峰值D，然后較為平緩和保持一段時間，當(dāng)肺部完全張開后，不能再吸入更多的空氣，吸氣量迅速降低。

由于用戶按壓藥罐的時機和聽到音簧發(fā)出的時機往往不能一致，如圖3所示，用戶先按下了藥罐，再開始吸氣。即ta時刻按下了藥罐的噴射開關(guān)，直到t1時刻藥粉才能有效吸入到呼吸道內(nèi)，用戶又在tb時刻松開了藥罐，有效吸氣時間持續(xù)到t2。

從上述分析可以看到，用戶在ta到t1的過程中，雖然藥粉被噴出，但是吸氣量明顯不夠，少量的吸氣，會將藥粉僅僅送入口腔，而不會更深的到達(dá)呼吸道的病灶處，因而ta到t1階段內(nèi)的噴出的藥粉，是無效且浪費的。t1到tb階段，噴出的藥粉是能夠深入到呼吸道內(nèi)的，是有效藥劑量。而tb之后到t2階段，雖然用戶仍然在努力吸氣，但是藥粉已經(jīng)沒有噴出了，此時刻段的吸氣，也是無效的。此種做法，會導(dǎo)致藥粉過量，而且并沒有被呼吸道很好的吸收。

圖4是用戶的常見另外一種情形，用戶先吸氣，聽到音簧發(fā)出的聲音后再按下藥罐，即t1早于ta時刻，而使用者在吸氣量不夠以后，仍然繼續(xù)按著藥罐，持續(xù)噴藥，直到tb結(jié)束。此刻會出現(xiàn)兩種方面的不足，一是t2和ta之間的時間若過短，大量噴出的藥粉不足以被患者吸入到呼吸道內(nèi)，藥劑量不足，二是大量噴出的藥粉，由于吸氣的氣流量不足，僅僅是被吸入到口腔內(nèi)，造成浪費而且會讓患者誤以為呼吸道已經(jīng)有足夠的劑量，甚至?xí)诱`病情控制。

圖5是手動智能吸入器的一種較為正確的使用方法的時序圖，使用者先深吸氣，聽到音簧發(fā)音后，迅速按下藥罐，藥粉噴出，藥粉噴出時間足夠，聽到智能吸入器的提示音或顯示屏有顯示后，松開藥罐，停止噴藥后，再徐徐減少吸氣量。

此時，藥物的有效噴出時間為tb-ta，而且這段時間均處于吸氣量足夠的區(qū)間內(nèi)，藥物能直達(dá)呼吸道的病灶處。

本發(fā)明還包括自動式智能吸入器，如圖2所示，它與手動式的區(qū)別在于，在藥罐安裝座上增加了一套藥罐安裝座內(nèi)設(shè)置有觸發(fā)機構(gòu)，觸發(fā)機構(gòu)的控制端與電路板上的處理器電路連接，觸發(fā)機構(gòu)的觸發(fā)端與藥罐固定連接，觸發(fā)機構(gòu)的觸發(fā)行程大于觸發(fā)藥罐噴口噴霧的最小距離。

因此，使用者無需手動按壓藥罐，只需要吸氣氣流量超過度量C，使音簧發(fā)出合適的聲音，觸發(fā)麥克風(fēng)，處理器就自動啟動觸發(fā)機構(gòu)，將藥罐下拉，噴出藥物，并且它自動計算噴出時間，達(dá)到預(yù)設(shè)時間后向用戶發(fā)出聲音或/和顯示提示，患者即可停止吸氣，以此確保藥粉計量足夠。若患者沒達(dá)到所需的吸氣時間，智能吸入器也會給出錯誤警告和繼續(xù)吸氣的提示。

上述一種是噴射固定藥量的壓動式結(jié)構(gòu)藥罐，相應(yīng)的噴射的時間較為固定，可做為一個定值來參考，即只需要考慮t1和t2之間的時間差是否能涵蓋藥罐的噴射時間即可，其時序圖與圖6相同。

綜上所述，本發(fā)明中判斷藥物的噴出是否達(dá)標(biāo)可以按照以下方法進(jìn)行，其中△T為藥罐確保藥劑足量的最低噴射持續(xù)時間。

所述智能吸入器采用手動操作時，用戶使用是否正確的判斷方法，包含以下步驟：

步驟1：采集并記錄發(fā)音的起始時刻t1和t2，并采集并記錄接觸開關(guān)被觸發(fā)的時間ta和接觸開關(guān)被松開的時間tb。

步驟2：比較t1和ta的較大值，比較出t2和tb的較小值，并計算二者差值持續(xù)的時間△t。

步驟3：處理器判斷△t是否大于預(yù)設(shè)值△T，并將結(jié)果通過顯示屏顯示或通過喇叭提示?！鱰大于或等于預(yù)設(shè)值△T即視為合格，△t小于預(yù)設(shè)值△T即視為不合格。

所述智能吸入器采用自動操作時，當(dāng)吸氣量達(dá)到預(yù)設(shè)值C時，音簧發(fā)音，自動記錄發(fā)音的起始時刻t1時，設(shè)備自動噴藥。當(dāng)使用者吸氣量達(dá)到飽和，吸氣量低于預(yù)設(shè)值C時，會自動記錄結(jié)束時刻t2。處理器判斷t2和t1的時間差是否大于預(yù)設(shè)值△T，并將結(jié)果通過顯示屏顯示或通過喇叭提示。t2和t1的時間差大于或等于預(yù)設(shè)值△T即視為合格， t小于預(yù)設(shè)值△T即視為不合格。

作為智能吸入器，它的藥罐安裝座內(nèi)設(shè)置有觸發(fā)機構(gòu)14，觸發(fā)機構(gòu)的控制端與電路板上的處理器電路連接，觸發(fā)機構(gòu)的觸發(fā)端與藥罐緊配合連接，當(dāng)吸氣量達(dá)到預(yù)設(shè)值C的時候，觸發(fā)機構(gòu)自動啟動，向下拉動藥罐的罐身，觸發(fā)藥罐的噴頭噴藥。所述觸發(fā)機構(gòu)的觸發(fā)行程大于觸發(fā)藥罐噴口噴霧的最小距離。

本發(fā)明所述的智能吸入器，包括手工智能吸入器和自動式智能吸入器，均能夠?qū)κ褂谜叩恼_和錯誤吸入藥粉的情況給出合格和失敗的判斷，并加以記錄，做到自動定時提醒，甚至通過聯(lián)網(wǎng)，取得醫(yī)師的定向幫助，能幫助呼吸道患者更加有效地治療疾病，減輕痛苦。而且它可以更換藥罐，反復(fù)使用，節(jié)約使用成本。