相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)涉及如下專(zhuān)利申請(qǐng)，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)交叉引用并入本文：

標(biāo)題為“固體分解設(shè)備、方法、和系統(tǒng)”，申請(qǐng)?zhí)枮閍u2013204792的專(zhuān)利申請(qǐng)；

標(biāo)題為“固體分解設(shè)備、方法、和系統(tǒng)”，申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/au2013/001147的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及用于使用超聲能量在液體中分解或分散固體的改進(jìn)設(shè)備和/或及其方法。本發(fā)明特別涉及但不限于片劑、丸劑、膠囊、囊片等形式的藥物成分或藥物的固體的分解，以便以溶解、分散、懸浮、乳化、或以其他方式加工成流體供飲用。

背景技術(shù)：

口服給藥的一種優(yōu)選方法是服用固體形式的藥物，諸如片劑、丸劑、膠囊、囊片等?？梢允褂昧畠r(jià)的生產(chǎn)技術(shù)、更便宜的包裝來(lái)提供片劑形式的藥物，并且藥物具有相對(duì)長(zhǎng)的保質(zhì)期。另一優(yōu)點(diǎn)是，每個(gè)片劑都可能含有已知的藥物劑量，并且可以在服用之前即時(shí)從瓶子、泡罩包裝、或其他包裝單次配藥。當(dāng)片劑容納于泡罩包裝中時(shí)，每片劑量單次配藥可以防止剩余劑量氧化和/或污染。相反，液體制劑可能具有相對(duì)短的保質(zhì)期并且需要單獨(dú)測(cè)量每次劑量。

然而，存在一些與服用片劑形式的藥物相關(guān)的問(wèn)題。很大部分人有吞咽片劑(藥片)的困難。這種綜合癥被稱(chēng)為吞咽困難癥并且與服用某些形式特別是片劑的口服藥物有關(guān)。在一些情況下，片劑可能會(huì)特別大并且難以吞咽。對(duì)許多患者而言，吞咽藥片可能會(huì)引起咽反射(反胃)。諸如精神病人、老人、和小孩的其他患者可能不能吞咽固體藥物。無(wú)意識(shí)的患者和/或使用飼管的患者也可能經(jīng)歷該問(wèn)題。

從歷史上看，與吞咽整個(gè)片劑相關(guān)的問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)固體藥物的機(jī)械破碎得到解決。固體形式的藥物的機(jī)械破碎可以通過(guò)多種方式執(zhí)行。一種方法可能涉及使用研缽和研杵來(lái)破碎片劑以便其溶解或懸浮于液體中。其他方法可能涉及將片劑放置在塑料封裝或套內(nèi)并敲擊套以將片劑破碎成小顆粒。然后收集這些顆粒并將其加工成果醬或其他食物供患者服用。

這些方法的缺點(diǎn)包括不一致的顆粒大小以及藥物之間交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。盡管這些設(shè)備可以在使用之間進(jìn)行清理，但是這可能會(huì)大大增加準(zhǔn)備和管理藥物所需的時(shí)間，并且還可能存在可能無(wú)法按需定期或徹底地進(jìn)行清潔的風(fēng)險(xiǎn)。此外，因?yàn)闅埩舻钠瑒╊w粒可能留在破碎裝置中，因此還有患者接收到的藥物劑量小于整個(gè)片劑劑量的風(fēng)險(xiǎn)。另外，操作機(jī)械破碎裝置的護(hù)士或護(hù)理人員可能會(huì)通過(guò)呼吸或物理接觸暴露于粉末形式的藥物，而這會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生影響。

考慮到這些缺點(diǎn)，理想的是提供一種用于例如在液體中分解固體形式的藥物用于服用的替代方法。

本文中引用作為現(xiàn)有技術(shù)的專(zhuān)利文獻(xiàn)或其他事由，不應(yīng)被視為承認(rèn)在任意權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日該文獻(xiàn)或事由是已知的或者其所包含的信息是一般公知常識(shí)的一部分。

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包括”及其變形無(wú)意排除其他添加物、組分、整數(shù)、或步驟。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

從一個(gè)方面看，本發(fā)明提供了一種用于在容納有液體的容器中分解固體的設(shè)備。該設(shè)備包括：控制單元；超聲換能器，用于在控制單元的控制下生成超聲能量；耦合介質(zhì)，與超聲換能器連通(communicate，“接觸”)并且適于接收上述容器，超聲能量通過(guò)該耦合介質(zhì)傳遞到容器的內(nèi)容物中，使得在使用過(guò)程中，該超聲能量使得固體分解到容器的液體中；攪拌機(jī)構(gòu)，適于在容器的液體中攪拌分解的固體。

攪拌機(jī)構(gòu)可以包括具有調(diào)味材料的涂層的槳葉(又稱(chēng)“葉片”)。涂層材料可以包括中性明膠、調(diào)味濃縮物、和/或人造甜味劑。

該設(shè)備可以包括用于關(guān)閉容器中的開(kāi)口的蓋部件。其中，蓋部件包括上述攪拌機(jī)構(gòu)。蓋部件可以包括力致動(dòng)器。該力致動(dòng)器適于向容器施加力以增強(qiáng)容器和耦合介質(zhì)之間的耦合。蓋部件可以在兩個(gè)或多個(gè)階段從打開(kāi)配置到關(guān)閉配置操作，以保持與容器的對(duì)準(zhǔn)。

該設(shè)備可以包括檢測(cè)槳葉涂層材料的溶解的裝置。該檢測(cè)槳葉涂層材料的溶解的裝置可以包括光學(xué)裝置、導(dǎo)電性裝置、基準(zhǔn)標(biāo)記中的至少一個(gè)。

該設(shè)備可以包括檢測(cè)槳葉在攪拌機(jī)構(gòu)中的存在的裝置。該用于檢測(cè)槳葉的存在的裝置可以包括與攪拌機(jī)構(gòu)相關(guān)的微開(kāi)關(guān)、用于監(jiān)控相關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)吸收的電流的裝置、以及用于監(jiān)控光束的斷裂的裝置中的至少一個(gè)。

耦合介質(zhì)可以包括水浴。該設(shè)備可以包括用于保持耦合介質(zhì)的預(yù)定水平的裝置。超聲換能器可以通過(guò)超聲波導(dǎo)或其他方式將超聲功率傳遞給耦合介質(zhì)。

控制單元可以控制超聲換能器以?huà)哳l模式運(yùn)行。在掃頻模式中，超聲能量頻率在諧振頻率和第一非諧振頻率以及可選的第二非諧振頻率之間波動(dòng)。

諧振頻率可以大致為42khz，第一和第二非諧振頻率可以大致為相對(duì)于功率頻率±2khz。

掃頻模式可以為以下中的一個(gè)或多個(gè)：周期性的；隨機(jī)的；基于一個(gè)或多個(gè)傳感器輸入由控制單元?jiǎng)討B(tài)地控制的。該設(shè)備可以包括冷卻裝置。該冷卻裝置用于在設(shè)備運(yùn)行期間將設(shè)備和/或容器的內(nèi)容物的溫度保持在可接受范圍內(nèi)。容器可以包括指示添加到容器中的液體的填充水平的標(biāo)記。

本發(fā)明的另一方面提供了一種在容器中分解固體的方法，該方法包括以下步驟：在容器中一并提供一定體積的液體和固體；提供用于生成超聲能量的超聲換能器；將容納有固體和液體的容器裝載到與超聲換能器連通的耦合介質(zhì)中；將超聲能量傳遞到容器的內(nèi)容物，使得固體分解到容器的液體中；在容器的液體中攪拌分解的固體。

附圖說(shuō)明

以下將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例?？梢岳斫?，實(shí)施例僅僅通過(guò)舉例的方式示出。這些實(shí)施例的特殊性并不代替說(shuō)明書(shū)的前述部分的一般性。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的掃描模式下的超聲能量信號(hào)的圖表；

圖3a示出了包括根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分解固體形式的藥物的方法的步驟的流程圖；

圖3b示出了包括根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的分解固體形式的藥物的方法的步驟的流程圖；

圖3c示出了包括可以在圖3a和圖3b示出的方法步驟之前的步驟的流程圖；

圖4a示出了容器固定裝置的側(cè)視圖；

圖4b和圖4c示出了具有機(jī)械攪拌器的容器固定裝置的側(cè)視圖和透視圖；

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的包括機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)的設(shè)備；

圖6示出了對(duì)藥片的溶解的檢測(cè)；

圖7示出了通過(guò)電導(dǎo)法對(duì)調(diào)味槳葉涂層的溶解的檢測(cè)；

圖8示出了應(yīng)用于槳葉的基準(zhǔn)標(biāo)記；

圖9示出了通過(guò)光學(xué)裝置對(duì)槳葉涂層的溶解的檢測(cè)；以及

圖10示出了調(diào)節(jié)水浴的水平的方法。

具體實(shí)施方式

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，使用術(shù)語(yǔ)“片劑”和“藥片”來(lái)描述以片劑、丸劑、膠囊、囊片、或其他易于分解的類(lèi)似形式提供的任意固體形式的藥物或藥物制劑。雖然一些這樣的片劑具有用于緩慢釋放活性成分的包衣或分層制劑，對(duì)于將片劑分解成可以分散、懸浮、溶解、乳化、或以其他方式組合到液體中用于口服的形式，本發(fā)明的方法和設(shè)備仍然是有用的。

雖然設(shè)備和方法是在分解固體形式的藥物的上下文中描述的，可以理解，本發(fā)明及所附權(quán)利要求不限于此。本發(fā)明可以用于非藥物固體的分解和/或液體和/或固體顆粒在液體中的混合。

參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于分解諸如片劑形式的固體藥物的固體的設(shè)備100。設(shè)備100包括殼體102。殼體102優(yōu)選地由耐用塑料或其他可以用布擦拭的材料制成，并且可以以符合成本效益的方式制造和運(yùn)輸。雖然殼體102幾乎與設(shè)備100的功能無(wú)關(guān)(除了下面討論的蓋部件)，但是理想的，殼體102是考慮到可用性而涉及的。因此，理想的是，殼體102具有類(lèi)似于家用電器而不是醫(yī)療環(huán)境中使用的設(shè)備的美觀(guān)外觀(guān)。

殼體102包括開(kāi)口122。開(kāi)口122可以接收容納有片劑和液體的藥物容器120。蓋部件116設(shè)置為在使用期間關(guān)閉開(kāi)口122，使得藥物容器120不會(huì)在分解完成之前被無(wú)意中取出和/或避免意外溢出或污染。在插入設(shè)備100之前，藥物容器120可以裝配有密封蓋，以限制液體從藥物容器120內(nèi)部溢出的風(fēng)險(xiǎn)以及隨之而來(lái)的藥物損失。在片劑被分解之后，藥物容器120可以從設(shè)備100取出，密封蓋可以從藥物容器120去除，而包括分解的藥片的內(nèi)容物可以被飲用。

殼體102包括電源104和控制單元106。電源104可以耦合至外部ac電源并且可以調(diào)節(jié)功率以根據(jù)需要向控制單元106、超聲換能器108、顯示器114、以及設(shè)備100中的其他驅(qū)動(dòng)部件提供電壓。優(yōu)選地，電源104包括自動(dòng)調(diào)節(jié)電源，以使將換能器108所產(chǎn)生的超聲振動(dòng)維持在控制單元106所指定的幅度所需的功率最小化。

控制單元106可操作地耦合至超聲換能器108以及諸如顯示器114和蓋部件116的致動(dòng)器124的其他部件，其中，每個(gè)其他部件都可以通過(guò)電信號(hào)控制?？刂茊卧?06包括控制電子器件。該控制電子器件優(yōu)選地嵌入在或?qū)崿F(xiàn)為寫(xiě)入本領(lǐng)域公知的微處理器的只讀存儲(chǔ)器(rom)或可編程rom(prom)的固件中，但是可以理解，該控制電子器件可以可選地設(shè)置于獨(dú)立的計(jì)算機(jī)或者可操作地連接至設(shè)備100及其部件的其他存儲(chǔ)器-處理器裝置。

超聲換能器108在控制單元106的控制下生成超聲能量，并且經(jīng)由放大器110連接至耦合元件或超聲發(fā)生器112。放大器110將來(lái)自換能器108的超聲信號(hào)放大至足以在合理時(shí)間范圍內(nèi)使得藥物容器120中的片劑被分解的強(qiáng)度。

當(dāng)換能器108發(fā)出的是低強(qiáng)度超聲信號(hào)時(shí)，放大倍數(shù)可以是10倍或以上。優(yōu)選地，所需的聲學(xué)-機(jī)械放大可能小于10倍(x10)并且更優(yōu)選地小于5倍(x5)，因此，幾何形狀(geometry，即，外觀(guān))可以由放大量決定的放大器110，可以置于用于工作臺(tái)或推車(chē)的設(shè)備100中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的50w換能器，放大倍數(shù)為大約3是足夠的，這是因?yàn)?，?duì)于不同類(lèi)型的一系列片劑，放大倍數(shù)為3會(huì)使得分解時(shí)間小于大約6分鐘。優(yōu)選地，完成分解所需的時(shí)間小于10分鐘并且更優(yōu)選地小于6分鐘。雖然對(duì)于例如高吞吐量的設(shè)備，1分鐘或更少的分解時(shí)間是理想的，但是在許多設(shè)置中，大約3至6分鐘的分解時(shí)間是可以接受的。通過(guò)使用更高的強(qiáng)度/更高幅度的超聲信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)更短的分解時(shí)間。

超聲換能器108可以是任何適當(dāng)?shù)念?lèi)型，優(yōu)選地是壓電換能器。超聲換能器108具有大于20khz的諧振頻率，20khz被認(rèn)為是人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的上限。在一個(gè)實(shí)施例中，超聲換能器108可以具有大約40khz的諧振頻率，但是該頻率不被視為是規(guī)定性的并且可以使用不同操作范圍的換能器，而可以修改諸如放大器110和超聲發(fā)生器112的其他部件的設(shè)計(jì)以在所需的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)片劑分解。

可以使用20-45khz范圍內(nèi)的諧振頻率。然而，當(dāng)諧振頻率達(dá)到該范圍的下限時(shí)，人類(lèi)感知到超聲信號(hào)的可能性可能增加。因此，以低頻使用設(shè)備100，可能會(huì)對(duì)使用中的設(shè)備100附近的人造成刺激。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，超聲發(fā)生器112可能具有相當(dāng)于超聲換能器108諧振產(chǎn)生的約一波長(zhǎng)能量的圓周。由于波長(zhǎng)與頻率成反比，因此減小諧振頻率可以增加給定超聲發(fā)生器材料(sonotrodematerial，又稱(chēng)超聲焊料材料)的超聲發(fā)生器112的直徑。

超聲發(fā)生器112可以配置為接收容納有待分解的固體的藥物容器120。超聲能量可以通過(guò)超聲發(fā)生器112以及藥物容器120的壁耦合至內(nèi)容物。由于藥物容器120可以位于超聲發(fā)生器112的內(nèi)部以接收該超聲能量耦合，因此相對(duì)大的超聲發(fā)生器直徑可能需要諸如杯狀的藥物容器120，其中該藥物容器可能太大而導(dǎo)致需要使用者無(wú)法處理。此外，過(guò)大的超聲發(fā)生器112可能又會(huì)要求不可接受的大型設(shè)備100，這會(huì)限制對(duì)終端用戶(hù)的吸引力。

相反，超聲頻率的增大可能會(huì)引起超聲發(fā)生器112的直徑的減小，而這又會(huì)要求至少在與超聲發(fā)生器112配合并連接的區(qū)域減小藥物容器120的直徑。這可能會(huì)對(duì)容器的可用性(例如，太小的杯子像太大的杯子一樣難以處理和飲用)以及容納可接受體積的液體有影響。因此，本發(fā)明實(shí)施例可以采用一種折衷方式，其中，可以選擇能夠產(chǎn)生大約42khz的諧振頻率的現(xiàn)成的超聲換能器。

可選地或者另外地，基于包括放置在超聲發(fā)生器112中的藥物容器120及其內(nèi)容物的設(shè)備100的諧振頻率，超聲換能器108可以適于在一定頻率范圍內(nèi)工作并且工作頻率可以由控制單元106控制?？刂茊卧?06可以動(dòng)態(tài)地確定分解藥物容器120中的固體的最佳頻率，并且可以控制超聲換能器108在最佳頻率生成超聲能量。這種布置可以包括反饋控制電子裝置，其可以監(jiān)控例如吸收的電流作為設(shè)備100是否以諧振工作的指示。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，可以使用用于確定設(shè)備100的諧振和/或超聲換能器108的匹配工作頻率的其他方法。

在一個(gè)實(shí)施例中，超聲換能器108可以以簡(jiǎn)單模式工作，在大約一個(gè)諧振頻率生成能量。超聲信號(hào)可以通過(guò)放大器110和超聲發(fā)生器112耦合至藥物容器120及其內(nèi)容物，該內(nèi)容物包括一個(gè)或多個(gè)藥片以及諸如水的液體。除非藥片中的顆粒非常牢固地保持在一起，由于超聲振動(dòng)引起的高壓變化所生成的巨大加速度，藥片將趨于分離。

在測(cè)試本發(fā)明的設(shè)備的過(guò)程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，隨著藥片分解而形成的顆粒物可能在藥物容器120內(nèi)聚集在一起，最明顯的是在容器120的壁與地面之間的折痕處。因?yàn)榭赡馨l(fā)生反射和衍射損失從而限制設(shè)備100的持續(xù)超聲處理的效率，因此這是不理想的。此外，當(dāng)完成分解處理時(shí)，口服內(nèi)容物時(shí)可能難以從藥物容器120去除顆粒。

為了解決該問(wèn)題，理想的是攪拌藥物容器120的內(nèi)容物，使得其在液體中適當(dāng)?shù)胤稚⒒蛘咧辽購(gòu)恼酆蹍^(qū)域移除。可以以任何合適的方式和任何合適的裝置來(lái)提供攪拌。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)械攪拌器可以與蓋部件116相關(guān)聯(lián)。機(jī)械攪拌器可以包括經(jīng)由圖4b和6c中示出的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鋼鉤以及圖5中示出的攪拌機(jī)構(gòu)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，藥物容器120的內(nèi)容物的攪拌可以通過(guò)以?huà)哳l模式運(yùn)行超聲換能器108來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的表示可以施加到掃頻模式的超聲換能器108的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的圖表。在掃頻模式中，信號(hào)驅(qū)動(dòng)超聲換能器108，因此，從換能器108發(fā)出的超聲能量在諧振頻率和非諧振頻率之間波動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，掃頻模式操作可能涉及在諧振頻率和諧振頻率任一側(cè)的非諧振頻率之間的波動(dòng)。非諧振頻率可以是例如諧振頻率的±0.1％、±0.5％、±1％、±2％、±3％、±5％或者甚至±10％。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建議，對(duì)于大約42khz的換能器諧振頻率，在掃頻模式中采用的非諧振端點(diǎn)頻率可以為諧振頻率任一側(cè)的大約5％或2khz，使得換能器108發(fā)出的超聲頻率信號(hào)在約40khz和44khz之間振蕩。

在掃頻操作期間，控制單元106控制施加到超聲換能器108的頻率在諧振頻率附近增大和減小。掃頻可以以任何速率發(fā)生。在一個(gè)實(shí)施例中，掃描周期可以是大約0.3hz至2hz，使得頻率每隔0.5秒至每隔2或3秒在諧振頻率和預(yù)定非諧振頻率之間掃描，但是可以實(shí)現(xiàn)更短或更長(zhǎng)的掃描周期。掃頻可以是周期性的或隨機(jī)的，和/或可以動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)，并且優(yōu)選地，通過(guò)控制單元106根據(jù)傳輸器輸入自動(dòng)地調(diào)節(jié)；該傳感器輸入為控制單元106提供了反饋，該反饋用于指示可能需要在藥物容器120中進(jìn)一步攪拌從固體分解的顆粒的程度。

隨著驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率接近諧振頻率，超聲振動(dòng)的幅度可能增加。在諧振頻率，設(shè)備100可以向藥物容器120施加最大幅度的超聲振動(dòng)。隨著驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率進(jìn)一步提高，設(shè)備100可以移動(dòng)超過(guò)其共振點(diǎn)并且超聲振動(dòng)的幅度可能降低。

控制單元106可以配置有驅(qū)動(dòng)信號(hào)的預(yù)定上限(例如，最大頻率)。一旦驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率達(dá)到預(yù)定上限，控制單元106可以開(kāi)始減小頻率。隨著減小的頻率接近諧振頻率，超聲振動(dòng)的幅度將再次增大，直到設(shè)備100以諧振模式工作。

優(yōu)選地，控制單元106進(jìn)一步減小驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。隨著驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率減小至諧振以下，超聲振動(dòng)的幅度可以再次減小?？刂茊卧?06可以配置有驅(qū)動(dòng)信號(hào)的預(yù)定下限(即，最小操作頻率)。一旦驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率達(dá)到預(yù)定下限，控制單元106可以開(kāi)始增加頻率。隨著減小的頻率接近諧振頻率，超聲振動(dòng)的幅度可以再次增大，直到設(shè)備100以諧振模式工作?？梢岳^續(xù)在諧振頻率以及一個(gè)或多個(gè)非諧振頻率之間掃描頻率。

在掃頻模式運(yùn)行設(shè)備100可以攪動(dòng)藥物容器120的內(nèi)容物，并且降低分解的顆粒在藥物容器中聚集在一起的程度。這可以提高分解固體的效率。

優(yōu)選地，設(shè)備100包括力致動(dòng)器126。在裝載在超聲發(fā)生器112中時(shí)，力致動(dòng)器126向藥物容器120施加力以增強(qiáng)超聲發(fā)生器112和藥物容器120的壁之間的耦合。這可以最大限度地將超聲能量轉(zhuǎn)移到藥物容器120的內(nèi)容物。在圖1示出的實(shí)施例中，力致動(dòng)器124容納在用于關(guān)閉殼體102的開(kāi)口122的蓋部件116中，但是可以使用適于在藥物容器120和超聲發(fā)生器112之間施加耦合力的任意致動(dòng)器。

在示出的布置中，力致動(dòng)器124可以包括內(nèi)部彈簧膜，該彈簧膜適于在蓋部件116在關(guān)閉位置時(shí)通過(guò)容器120施加大約800g至1000g(克)的向下的力。力致動(dòng)器124可以限制在操作期間容器120在超聲發(fā)生器112中懸停或移動(dòng)的程度。向超聲發(fā)生器112施加較大的向下的力可以改善耦合(即，轉(zhuǎn)移到容器120中的能量)，直到發(fā)生阻尼。雖然可能會(huì)對(duì)整體設(shè)計(jì)產(chǎn)生不利影響，但是可以使用大于1000g的向下的力來(lái)改善耦合。例如，在向下的力大于大約1000g的情況下，在使用機(jī)械(如，加載的彈簧)致動(dòng)器來(lái)釋放蓋部件116的實(shí)施例中，設(shè)計(jì)和操作會(huì)變得復(fù)雜。

優(yōu)選地，包括力致動(dòng)器124的蓋部件116在兩個(gè)階段從打開(kāi)配置(圖1)到關(guān)閉配置(未示出)來(lái)操作，以特別是在施加耦合力期間維持容器120與超聲發(fā)生器112的對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋部件116在閉合期間可以使用兩-階段致動(dòng)器124。在一個(gè)階段，蓋部件116可以圍繞鉸鏈124a旋轉(zhuǎn)；在另一個(gè)階段，蓋部件116可以經(jīng)由垂直致動(dòng)器124b下降到開(kāi)口122中。垂直致動(dòng)器124b可以以彈性、氣動(dòng)、液壓、電子、和/或其他方式提供并且可以通過(guò)機(jī)械手段手動(dòng)運(yùn)行或者在控制單元106的控制下自動(dòng)運(yùn)行，以打開(kāi)或關(guān)閉蓋部件116。

應(yīng)當(dāng)理解，可以提供一系列不同的閉合布置，其有助于開(kāi)口122的閉合，同時(shí)保持容器120與超聲發(fā)生器112對(duì)準(zhǔn)。一種布置可以包括用于容器120的如圖4a所示的固定裝置；該固定裝置包括適于接收在容器120的擴(kuò)口體。該擴(kuò)口體可以提供超聲發(fā)生器112內(nèi)容器120的更好的側(cè)向?qū)?zhǔn)。該擴(kuò)口體還可以包括如圖4a和4b所示的彈簧，以向容器120提供額外的向下的力。另一布置可以涉及與垂直致動(dòng)器124b結(jié)合的滑動(dòng)閉合件。

可以設(shè)置顯示器114，以向設(shè)備100的用戶(hù)傳遞信息。顯示器114可以包括簡(jiǎn)單的led或led陣列。led或led陣列配置為以特定的顏色方案或圖案進(jìn)行照明，以指示何時(shí)設(shè)備100在使用中和/或分解何時(shí)結(jié)束，即，片劑已經(jīng)分解到容器120中的液體中并且可以口服。在更復(fù)雜的實(shí)施例中，顯示器114可以結(jié)合有由控制單元106控制的led或lcd屏幕，以呈現(xiàn)給用戶(hù)諸如完成分解的剩余時(shí)間的信息，并且控制單元106可以用個(gè)性化的藥物數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編程，以為用戶(hù)呈現(xiàn)相關(guān)劑量方案的信息、時(shí)間和日期等其他有用信息。

在打算將設(shè)備100用于家庭時(shí)，控制單元106可以經(jīng)由局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)、電話(huà)線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)等與遠(yuǎn)程監(jiān)控站連接。這種連接可以用于向有一般醫(yī)生、護(hù)士、或監(jiān)控服務(wù)的遠(yuǎn)程站傳送遵從性信息，以監(jiān)督用戶(hù)遵守醫(yī)囑的藥物治療方案。

設(shè)備100還可以配備有在控制單元106的控制下工作的揚(yáng)聲器130，以向用戶(hù)發(fā)出聲音警報(bào)，指示何時(shí)完成分解過(guò)程。揚(yáng)聲器130可以操作用以提供聲音警報(bào)，以指示藥物劑量何時(shí)到期。聲音警報(bào)可以是報(bào)警、蜂鳴聲、鈴聲、或者合成的或預(yù)先錄制的語(yǔ)音消息的形式。

在優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備100還可以包括輸入端132，其可被用戶(hù)操作以向控制單元106輸入數(shù)據(jù)。輸入端132可以是結(jié)合到顯示器114中的按鈕、鍵盤(pán)、或觸摸屏的形式。輸入端132還可以包括usb或存儲(chǔ)卡插槽，使得控制單元106可以接收個(gè)性化的藥物治療信息和/或軟件和系統(tǒng)升級(jí)。

還可以設(shè)置冷卻單元128，以保持容器120內(nèi)的可接受的溫度。當(dāng)施加高強(qiáng)度超聲能量以使分解時(shí)間最小化時(shí)，或者當(dāng)分解時(shí)間很長(zhǎng)并使得容器120的內(nèi)容物接近可接受的加熱極限時(shí)，這可能會(huì)特別有用。冷卻單元128還可以例如通過(guò)風(fēng)扇的方式對(duì)設(shè)備100進(jìn)行冷卻。冷卻單元128可以被恒溫控制或者根據(jù)來(lái)自控制單元106的信號(hào)運(yùn)行。

參照?qǐng)D3a，流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的分解片劑形式的固體藥物或藥用物質(zhì)的方法的步驟。在步驟302，提供了藥物容器(120)，其容納有一定體積的液體和待分解的片劑。盡管初始測(cè)試表明當(dāng)更多的片劑被放置在容器內(nèi)進(jìn)行分解時(shí)，可能需要較大的液體體積(例如60ml)，但是40ml左右的體積對(duì)于分解大部分類(lèi)型的片劑是有用的。

盡管可能需要更高強(qiáng)度的處理和/或更長(zhǎng)的超聲處理時(shí)間(以及如上所述的更大的液體體積)來(lái)實(shí)現(xiàn)片劑的充分分解，但是，仍然可以同時(shí)在藥物容器中分解一個(gè)以上的片劑。在步驟304中，將容納有液體和片劑的藥物容器裝載到設(shè)備內(nèi)的超聲發(fā)生器(112)中，并且在步驟308中，由超聲換能器108產(chǎn)生的超聲能量通過(guò)藥物容器的壁施加到其內(nèi)容物上。超聲振動(dòng)使超聲發(fā)生器發(fā)生變形，引起容器內(nèi)部的壓力變化并使片劑分解成顆粒(步驟312)。當(dāng)超聲換能器停止操作時(shí)，該分解過(guò)程結(jié)束(步驟314)。

圖3b是示出可以在本發(fā)明的另一實(shí)施例中執(zhí)行的具有附加步驟的圖3a的方法的流程圖。這里，在步驟306中，將耦合力施加到容器，迫使容器進(jìn)入超聲發(fā)生器，以使操作期間的移動(dòng)最小化，從而使轉(zhuǎn)移到容器的內(nèi)容物的超聲能量最大化。耦合力可以是大約800g至1000g的向下的力，并且可以通過(guò)蓋部件的彈簧內(nèi)膜施加，其中，在容器裝載在設(shè)備中時(shí)，蓋部件覆蓋容器。優(yōu)選地，在裝載到超聲發(fā)生器中之前，藥物容器用可拆卸的蓋子密封。因此，耦合力可以通過(guò)蓋和/或容器開(kāi)口的邊緣被施加。在優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元106可以控制超聲換能器108以?huà)哳l模式運(yùn)行(步驟310)，以使分解的顆粒在容器內(nèi)部聚集在一起的可能性盡可能小。

表1

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上面的表1提供了使用設(shè)備100用于在40ml的液體體積中分解各種固體藥物類(lèi)型的結(jié)果。對(duì)于大部分藥物而言，可以在大約3.5分鐘實(shí)現(xiàn)分解以及分解的藥物在液體中的令人滿(mǎn)意的分散。所測(cè)試的全部藥物類(lèi)型都能在6.5分鐘以?xún)?nèi)分解并分散在液體中。

在一些實(shí)施例中，理想的是使用水作為固體分解并分散、溶解、或乳化于其中的液體。然而，許多形式的固體藥物可能具有令人不愉快的味道。因此，為了掩蔽或至少改善液體的味道，可能需要使用調(diào)味液體作為分散介質(zhì)。

在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，可以采用如圖5所示的機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)，其包括涂布有調(diào)味材料的槳葉?？蛇x地，可以將調(diào)味粉、液體、或其他形式的添加劑添加到容器中(120,53)中以掩蓋一些藥物的不愉快的味道。在使用調(diào)味丸劑的情況下，在超聲處理之前，調(diào)味丸劑可以和待分解的固體藥物一起放置在容器中。這可以確保調(diào)味丸劑與藥物一起充分溶解或分散到液體中。

超聲換能器108可以在控制單元106的控制下運(yùn)行，控制單元106可以被預(yù)編程以在固定持續(xù)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行換能器108。這個(gè)持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)待分解的片劑類(lèi)型在固件中設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元106可以用各種片劑類(lèi)型的分解所需的一系列分解時(shí)間進(jìn)行預(yù)編程。在將容納有片劑的容器120裝載到超聲發(fā)生器112并且關(guān)閉蓋部件116之前，用戶(hù)可以使用輸入端132來(lái)選擇待分解的片劑類(lèi)型。控制單元106然后可以控制超聲換能器108在該片劑所需的預(yù)編程持續(xù)時(shí)間內(nèi)傳遞超聲能量。

可選地，控制單元106可以自動(dòng)確定分解容器120中的片劑所需的時(shí)間?？刂茊卧?06還可以自動(dòng)確定片劑分解的最佳頻率并且可選地，使得換能器108以?huà)哳l模式運(yùn)行。

在優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備100可以包括一個(gè)或多個(gè)光學(xué)傳感器、加速度計(jì)等，用于檢測(cè)容器120的內(nèi)容物的狀況并且特別地，檢測(cè)固體已經(jīng)分解和/或分散的程度。傳感器可以向控制單元106提供反饋信號(hào)，控制單元106又可以使用該反饋信號(hào)來(lái)控制超聲換能器108的操作。當(dāng)傳感器信號(hào)指示容器120的內(nèi)容物充分分解時(shí)(例如，分解到能夠通過(guò)10目篩的顆粒尺寸)，控制單元106可以自動(dòng)停止超聲換能器108的操作。

可選地和/或另外地，傳感器可以向控制單元106提供反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)指示容器120中的顆粒被混合的程度。當(dāng)傳感器信號(hào)指示容器120的內(nèi)容物需要進(jìn)一步混合時(shí)(例如，懸浮液不一致)，控制單元106可以以?huà)哳l模式運(yùn)行超聲換能器108以進(jìn)一步攪動(dòng)容器120的內(nèi)容物和/或可以激活機(jī)械攪拌器。當(dāng)傳感器信號(hào)指示已經(jīng)充分混合時(shí)，控制單元106可以在掃頻模式自動(dòng)停止超聲換能器108的操作和/或停止機(jī)械攪拌器并可以一并停止超聲換能器108的操作。

在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)片劑的分解完成時(shí)(步驟314)，控制單元106可以運(yùn)行揚(yáng)聲器130以向用戶(hù)提供聲音警報(bào)(步驟316)，以指示片劑已經(jīng)分解并且可以通過(guò)飲用容器的液體內(nèi)容物來(lái)進(jìn)行口服。聲音警報(bào)可以是報(bào)警、蜂鳴聲、鈴聲、或者合成或預(yù)先錄制的語(yǔ)音消息的形式。可選地或另外地，控制單元106可以在完成分解處理時(shí)運(yùn)行顯示器114以提供可視的提示。

在一個(gè)實(shí)施例中，圖3a和3b的方法步驟之前可以有由控制單元106控制的圖3c的步驟，其中，控制單元106已經(jīng)用包括患者劑量方案在內(nèi)的個(gè)性化藥物數(shù)據(jù)預(yù)編程。在該實(shí)施例中，控制單元106可以包括時(shí)鐘并且可以連續(xù)輪詢(xún)以確定藥物劑量是否到期(步驟300)。如果劑量到期，則控制單元106可以在步驟301a致動(dòng)蓋部件116以打開(kāi)設(shè)備100，并且可以在步驟301b通過(guò)揚(yáng)聲器130提供聲音警報(bào)以指示藥物到期。用戶(hù)可以通過(guò)提供裝有液體以及待分解的一個(gè)或多個(gè)片劑的容器120來(lái)進(jìn)行響應(yīng)(步驟302)，并且可以根據(jù)圖3a或3b的方法將容器120裝載到超聲發(fā)生器112中(步驟304)。

圖4a示出了用于容器120的固定裝置40的側(cè)視圖，這可以是圖1所示的蓋構(gòu)件116和/或力致動(dòng)器126的替代方案。容器固定裝置40包括擴(kuò)口體41。擴(kuò)口體41適于接收在容器120的口中。擴(kuò)口體41的目的在于為殼體102內(nèi)的容器120提供更好的橫向位置或?qū)?zhǔn)。容器120的大致位置或?qū)?zhǔn)可以由殼體102中的開(kāi)口122提供。

容器固定裝置40包括適于與蓋部件116相接合的多個(gè)彈簧42-44。彈簧42-44的目的是向容器120提供額外的向下的力，這可以有助于確保在容器120的底和超聲發(fā)生器112之間的超聲能量的良好耦合。

圖4b和4c是容器固定裝置45的側(cè)視圖和透視圖。容器固定裝置45對(duì)圖4a的固定裝置40添加了機(jī)械攪拌器46。機(jī)械攪拌器46包括適于攪動(dòng)或攪拌容器120中的溶解內(nèi)容物的不銹鋼鉤。攪拌器46通過(guò)直接耦合的步進(jìn)電機(jī)47驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)47在主體41的輪轂或凹槽內(nèi)示出?？梢灾聞?dòng)攪拌器46以更徹底地分散或溶解諸如容器120中的藥物的分解的內(nèi)容物和/或盡可能減少分解的內(nèi)容物的聚集。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的設(shè)備，該設(shè)備包括機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)。圖5示出了包括超聲接收器51的設(shè)備50，該設(shè)備50部分地填充有水浴52和/或另一種聲學(xué)導(dǎo)電介質(zhì)。將藥物容器53放置在水浴52中，將藥片(54)放置在藥物容器53中并向藥物容器53中加水/液體55。藥物容器53具有置于其中的一個(gè)或多個(gè)藥片54。

設(shè)備50包括容器固定裝置。該容器固定裝置具有攪拌器凸臺(tái)56。該攪拌器凸臺(tái)56具有蓋部件57或類(lèi)似結(jié)構(gòu)來(lái)幫助固定，并且向藥物容器53施加向下的壓力或力和/或以確保與超聲接收器51的接觸。凸臺(tái)56/蓋57可以包括一個(gè)復(fù)位彈簧或者磁性裝置(未示出)用以施加向下的壓力或力。超聲功率可以經(jīng)由波導(dǎo)58從超聲波換能器(未示出)傳送到接收器51。凸臺(tái)56可以包括機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)，該機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)包括槳葉59。槳葉59是用戶(hù)可更換的。

參考圖6，可以通過(guò)衰減透射光和/或光的反向散射、側(cè)向散射、或反射來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)藥片54的溶解的檢測(cè)。在一種形式中，從諸如led的光發(fā)射器61發(fā)射的光可以穿過(guò)藥物容器53中的水/液體55，并且當(dāng)其撞擊溶解的藥片54的顆粒63時(shí)可能會(huì)散射(62)。可以分別通過(guò)檢測(cè)器64、65、66來(lái)檢測(cè)散射光62。

如圖7所示，槳葉59可以包括調(diào)味材料70的涂層。調(diào)味材料70可以溶于藥物容器53中的水/液體55。調(diào)味材料70可以被設(shè)置為具有與待溶解的藥片54的溶解時(shí)間相當(dāng)?shù)娜芙鈺r(shí)間?？梢酝ㄟ^(guò)光學(xué)方式和/或?qū)щ姺绞竭M(jìn)行槳葉涂層材料70的溶解的檢測(cè)。

在應(yīng)用調(diào)味材料70的涂層之前，導(dǎo)電裝置可以包括放置在槳葉59的表面上的兩個(gè)金屬化條71。這可以使得能夠通過(guò)利用調(diào)味材料70的絕緣特性來(lái)檢測(cè)調(diào)味材料70在水/液體55中的溶解，以阻礙電傳導(dǎo)。在調(diào)味材料70溶解時(shí)，由于與水/液體55接觸，而水/液體55比材料70更具導(dǎo)電性，因此條71之間的導(dǎo)電性將增大?？梢酝ㄟ^(guò)本領(lǐng)域公知的任何合適的方式和任何合適的裝置來(lái)檢測(cè)條71之間的電導(dǎo)率增加或電阻降低。

可選地，可以使用光學(xué)方法來(lái)檢測(cè)調(diào)味料70從槳葉59的溶解，包括通過(guò)如圖8所示的基準(zhǔn)標(biāo)記80或類(lèi)似方式。僅當(dāng)槳葉材料70基本上或完全溶解時(shí)，基準(zhǔn)標(biāo)記80才可見(jiàn)。基準(zhǔn)標(biāo)記80可以包括但不限于激光蝕刻圖案和/或文本。

可選地，基準(zhǔn)標(biāo)記80可以由如圖9所示的高反射帶或涂層90形成或者包括上述高反射帶或涂層90。高反射帶或涂層90可以在槳葉涂層70已經(jīng)溶解時(shí)露出。帶或涂層90的露出可以確保槳葉59不會(huì)在調(diào)味材料70已經(jīng)溶解之后被重復(fù)使用。在該實(shí)施方式中，當(dāng)槳葉59在藥物容器53中的水/液體55中旋轉(zhuǎn)時(shí)，從源91(例如led)發(fā)射的光可以從帶或涂層90反射并且可以被光學(xué)檢測(cè)器92檢測(cè)到。

可以以任何合適的方式和任何合適的裝置將調(diào)味材料70應(yīng)用到槳葉59上。槳葉59可以由塑料、木材、和/或其他材料制成?？梢酝ㄟ^(guò)包括在模具中噴涂、刷涂、浸漬、或者干燥調(diào)味材料70的處理將調(diào)味材料70應(yīng)用于槳葉59，或者通過(guò)壓制/鍛造或以其它方式將調(diào)味材料70形成到槳葉59上。

一種將調(diào)味材料70涂覆到槳葉59的方法可以包括如下的操作。用配料生產(chǎn)一批調(diào)味材料料漿，上述配料包括中性香料明膠、諸如薄荷精華和/或人造甜味劑的調(diào)味濃縮物。將槳葉59浸入該調(diào)味材料料漿中然后取出，并且允許通過(guò)自然對(duì)流、強(qiáng)制空氣、或加熱強(qiáng)制空氣對(duì)流進(jìn)行干燥。

可以以任何合適的方式和任何合適的裝置檢測(cè)槳葉59在攪拌器凸臺(tái)56中的存在。攪拌器凸臺(tái)56可以包括位于凸臺(tái)56中的微開(kāi)關(guān)(未顯示)和/或通過(guò)測(cè)量施加到相關(guān)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的阻力?？梢酝ㄟ^(guò)測(cè)量提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流的大小來(lái)檢測(cè)阻力，和/或通過(guò)在光束瞬時(shí)通過(guò)時(shí)檢測(cè)光束的斷裂來(lái)檢測(cè)阻力，這與圖9中示出的用于檢測(cè)調(diào)味涂層材料70的溶解的配置沒(méi)有什么不同。

可以以任何合適的方式或任何合適的裝置來(lái)調(diào)節(jié)用于將超聲能量耦合到藥物容器53中的水浴52的水平。參照?qǐng)D10，可以采用浮閥90或更大的外部貯液器91。如果貯液器91的體積足夠大，則將藥物容器53放置在超聲接收器51中對(duì)水浴52的水平的影響將會(huì)最小化。并且，通過(guò)使貯液器91中有較大體積的水，可以減小水浴52的水平因?yàn)樽匀徽舭l(fā)或誘導(dǎo)蒸發(fā)而發(fā)生的降低。將水浴52的水平通過(guò)管92可以維持在基本恒定的水平，并且水浴52的水平可以通過(guò)指示器93查看。

容納有片劑的容器120/53可以手動(dòng)裝載到設(shè)備100/50中?？蛇x地，設(shè)備100/50可以是完全自動(dòng)化的，自動(dòng)將容器120/53裝載到超聲發(fā)生器112/接收器51中并填充所需體積的液體。該設(shè)備還可以另外裝配有具有片劑或其它藥物單元的固定容器。例如，根據(jù)預(yù)先編程到控制單元106中的個(gè)性化藥物治療方案或者在接收到用戶(hù)經(jīng)由輸入端132的輸入時(shí)，該片劑或其它藥物單元自動(dòng)裝入容器120/53中。

在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備100/50可以適于家庭使用，例如，在廚房或浴室長(zhǎng)凳上。設(shè)備100/50可以由主電源插座供電或者嵌入由電池運(yùn)行的移動(dòng)單元中。電池供電的單元可以適用于需要移動(dòng)性的環(huán)境，并且在這種布置中，優(yōu)選地，當(dāng)不使用時(shí)，電池可以通過(guò)連接設(shè)備100/50進(jìn)行充電以維持電量，但是，可以采用可更換、或者可互換的可充電電池。

因?yàn)榉纸膺^(guò)程涉及應(yīng)用具有已知特征的超聲能量，因此，可以以受控和可預(yù)測(cè)的方式分解片劑。因此，分解過(guò)程產(chǎn)生的顆粒的尺寸可以具有一致性。而采用手動(dòng)力來(lái)破碎片劑的機(jī)械式片劑粉碎系統(tǒng)，通常不是這種情況。相對(duì)于現(xiàn)有的片劑粉碎方法，耦合元件(超聲發(fā)生器)或介質(zhì)以及杯子容器的布置或設(shè)計(jì)還可以提高效率。

應(yīng)當(dāng)理解，在不背離如所附權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)先前描述的部分進(jìn)行各種修改、添加、和/或變更。