KR101938430B1 - 흡입기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약제 캡슐(4)을 수납하기 위한 캡슐 하우징(2)을 포함하는 흡입기(1)에 관한 것이다. 흡입기는 기류 이벤트 중에 공기가 적어도 하나의 공기 입구(8)로부터 출구(10)로 유동하는 기류 경로(6)를 포함하고, 기류 경로는 캡슐 하우징을 통과한다. 제1 센서(16), 프로세서(18) 및 프로세서에 전력 공급하기 위한 전원(20)이 존재한다. 캡슐 하우징은 적어도 하나의 벽(22)에 의해 규정되고, 캡슐이 캡슐 하우징 내에 위치되고 충분한 공기가 캡슐 하우징을 통해 기류 경로를 따라 유동할 때 캡슐이 캡슐 하우징 내에서 이동하도록 구성된다. 제1 센서는 캡슐 하우징 내의 캡슐의 이동을 검출하고 상기 이동을 나타내는 제1 신호를 생성하는 것이 가능하도록 흡입기 상에 배열된다. 프로세서는 제1 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 사용하여 제1 신호가 기류 이벤트 중에 캡슐 하우징 내의 캡슐의 존재 또는 부재를 나타내는지 여부를 판정하고 이를 나타내는 캡슐 신호를 생성한다.

Description

흡입기 {INHALER}

본 발명은 흡입기, 특히 캡슐 기반 흡입기에 관한 것이다.

사용자가 그 내부에 수납된 약제를 수용하기 위해 흡입할 수 있는 다수의 유형의 흡입기가 공지되어 있다. 몇몇 흡입기들은 사용자에 의해 순차적으로 액세스될 수 있는 다중 투여량의 약제를 수납하고, 반면에 다른 흡입기들은 캡슐 기반이면서 사용자가 각각의 전달을 위해 디바이스 내에 적어도 하나의 캡슐을 삽입하는 것을 요구한다. 몇몇 사용자들은 이들의 용법을 정확하게 따르지 않기 때문에, 직접 감독되지 않을 때 사용자가 디바이스를 사용하는 방식을 정확하게 모니터링하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 것은 처방자에게 명백하지 않아서 지속적인 증상의 원인이 명백하지 않은 치료 요법에 대한 열악한 순응을 유도할 수 있다. 디스펜서(dispenser)가 사용자 또는 제3 자가 사용자에 의해 취해진 투여량의 수를 검토하는 것을 가능하게 하기 위해 제안되어 있지만, 이는 사용자에 의해 실제로 취해진 정확한 투여량의 수에 반드시 정확하게 대응하지는 않는다. 예를 들어, 캡슐은 디스펜서로부터 제거될 수도 있지만, 흡입기 내로 투입되지 않거나, 또는 흡입기 내로 투입되지만 약제가 몇몇 이유로 전달되지 않을 수도 있다.

본 발명은 약제 캡슐을 수납하기 위한 캡슐 하우징(housing), 기류 이벤트 중에 공기가 적어도 하나의 공기 입구로부터 출구로 유동하는 기류 경로로서, 캡슐 하우징을 통과하는 기류 경로, 제1 센서, 프로세서, 및 프로세서에 전력 공급하기 위한 전원을 포함하는 흡입기이며, 상기 캡슐 하우징은 적어도 하나의 벽에 의해 규정되고, 캡슐이 캡슐 하우징 내에 위치되고 충분한 공기가 캡슐 하우징을 통해 기류 경로를 따라 유동할 때 캡슐이 캡슐 하우징 내에서 이동하도록 구성되고, 상기 제1 센서는 캡슐 하우징 내의 캡슐의 이동을 검출하고 상기 이동을 나타내는 제1 신호를 생성하는 것이 가능하도록 흡입기 상에 배열되고, 상기 프로세서는 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 사용하여 제1 신호가 기류 이벤트 중에 캡슐 하우징 내의 캡슐의 존재 또는 부재를 나타내는지 여부를 판정하고 이를 나타내는 캡슐 신호를 생성하는 것인 흡입기를 제공한다.

흡입기는 캡슐로부터 환자의 기도, 예를 들어 폐로 약제의 전달을 가능하게 하도록 의도된다. 약제는 건식 분말, 액체 또는 다른 적합한 제제(formulation)일 수도 있고, 하나 이상의 질병 상태를 치료하기 위한 하나 이상의 활성 성분을 포함할 수도 있다. 약제는 제제의 하나 이상의 특징을 안정화하고, 커지게 하거나 다른 방식으로 변경하기 위한 것일 수도 있는 하나 이상의 비활성 성분을 포함할 수도 있다. 약제는 임의의 활성 성분을 포함하지 않을 수도 있는데, 예를 들어 약제는 플라시보일 수도 있다.

기류 경로는 기류 경로 내로 공기를 허용하기 위한 입구를 포함한다. 용어 공기는 임의의 적합한 가스, 예를 들어 공기와 동일한 조성을 갖지 않을 수도 있는, 예를 들어 산소 농후 가스와 같은 환자에 제공될 수도 있는 가스를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 기류 경로로부터의 출구는 사용자가 캡슐로부터 약제를 수용하기 위해 흡입하는 마우스피스 또는 노즈피스일 수도 있다.

기류 이벤트는 공기가 기류 경로를 통해 유동할 때이다. 이는 사용자가 흡입기를 통해 흡입함으로써, 예를 들어 마우스피스 또는 노즈피스를 통해 흡입함으로써 발생될 수 있고, 또는 이는 공기 또는 다른 가스가 기류 경로를 통해 입구로부터 출구로 그리고 사용자 내로 유동하게 하는 압력 소스에 의해 발생될 수 있다. 통상적으로, 흡입기를 통한 기류는 분당 15 내지 150 리터의 범위에 있을 것이다.

프로세서는 전자식일 수도 있는데, 예를 들어 하나 이상의 아날로그 또는 디지털 집적 회로, 개별 회로 또는 프로그램 가능 디지털 프로세서를 포함할 수도 있다. 프로세서는 전원, 예를 들어 기능을 위한 전력의 소스를 필요로 할 수도 있다. 센서는 전자식일 수도 있고, 또한 기능을 위한 소스 또는 전력을 필요로 할 수 있거나 또는 수동 센서일 수도 있다.

센서 및/또는 프로세서에 의해 생성된 신호는 전자기식일 수도 있고, 시간 가변 신호, 예를 들어 파형일 수 있거나 또는 전자 온/오프 또는 고/저 신호 또는 임의의 다른 적합한 형태의 신호일 수도 있다.

센서는 캡슐이 흡입기 내에 존재하는지 여부의 판정을 제공하기 위해 처리되는 것이 가능한 신호를 생성하기 위한 임의의 적합한 유형의 센서일 수도 있다. 예를 들어, 광학 센서는 캡슐 하우징을 모니터링하도록 배열될 수 있고, 상기 센서로부터의 신호는 신호가 캡슐 하우징 내의 캡슐 이동을 나타내는지를 판정하도록 처리될 수 있다. 기본 알고리즘 및 시행착오가 이러한 신호를 처리하는 적합한 방식을 생성할 수 있는 것으로 예측된다.

한 실시예에서, 흡입기는 충격 센서인 제1 센서를 포함하며, 제1 신호는 충격 신호이다. 캡슐 하우징은 적어도 하나의 벽에 의해 규정되고, 캡슐이 캡슐 하우징 내에서 이동함에 따라 캡슐이 적어도 하나의 벽 상에 반복적으로 충격을 가하도록 구성된다. 충격 센서는 캡슐 하우징벽 상의 캡슐의 충격을 검출하고 각각의 충격을 나타내는 충격 신호를 생성하는 것이 가능하도록 흡입기 상에 배열된다.

제1 센서는 캡슐 하우징 내의 캡슐의 이동을 검출하는 것이 가능하도록 흡입기 상에 배열된다. 이 제1 센서는 예를 들어 캡슐 이동을 뷰잉하는 광학 센서와 같은 이동을 직접적으로 검출할 수도 있다. 대안적인 실시예에서, 센서는 캡슐의 이동과 결합된 특성의 존재 또는 부재를 판정하도록 분석될 수 있는 파라미터, 예를 들어 벽과 캡슐의 충돌 또는 캡슐이 공기 입구 또는 출구를 가로질러 이동함에 따른 공기 유동 패턴의 편차를 감지함으로써 이동을 간접적으로 검출할 수 있다.

예를 들어 광학 센서에 비한 충격 센서의 장점은, 충격 센서의 어떠한 부분도 기류 경로 내에 배치될 필요가 없어 기류 경로의 구성을 간단화할 수 있고 현존하는 흡입기 디자인에 이러한 센서를 개장하는 것을 용이하게 할 수 있다는 것이다. 광학 센서는 캡슐 하우징 내로 "볼" 수 있고 흡입기가 그 내부의 캡슐을 검출하기 위해 이 신호를 처리할 수 있도록 하는 신호를 생성하는 기류 경로 내의 적어도 하나의 윈도우를 필요로 할 것이다. 충격 센서는 임의의 적합한 센서, 예를 들어 압력 트랜스듀서, 마이크로폰 또는 압전 소자일 수도 있다.

한 실시예에서, 센서는 캡슐 하우징 상의 캡슐의 충격이 센서에 의해 '청취'되거나 또는 '지각'될 수 있는 위치에서 흡입기 내에 배열된 마이크로폰이다. 하나 초과의 유형의 센서로부터의 출력이 적합한 충격 신호를 생성하도록 조합될 수도 있다. 캡슐은 센서에 의해 더 즉시 검출 가능하게 하도록 수정될 수 있는데, 예를 들어 캡슐은 적합한 센서에 의해 검출될 수 있는 금속 또는 자기 부분을 포함할 수도 있다는 것이 또한 주지되어야 한다. 다른 실시예에서, 센서는 캡슐 하우징벽 상의 캡슐의 충격이 센서에 의해 '청취'되거나 또는 '지각'될 수 있는 위치에서 흡입기에 배열된 압전 소자이다.

흡입기는 이후의 검색(retrieval)을 위해 하나 이상의 기류 이벤트를 위한 캡슐 신호를 저장하기 위한 메모리를 더 포함할 수도 있다. 이는 임의의 적합한 형태의 메모리일 수 있고, 소거 가능하거나 영구적일 수도 있다. 예를 들어, 메모리는 전자적으로 판독 가능하고/거나 기록 가능하고/거나 재기록 가능할 수도 있고, 플래시 메모리, RAM, EPROM을 포함할 수도 있다. 메모리는 또한 제1 신호, 신호가 생성되었던 시간에 대한 데이터 및 임의의 다른 데이터를 기록할 수도 있다. 흡입기는 처방자의 사용자에 사용 데이터를 제공할 수 있는 부가의 센서를 포함할 수도 있고, 이러한 데이터는 이후의 검색을 위해 메모리에 저장될 수 있다. 데이터는 특정 기류 이벤트와 연관될 수 있다.

흡입기는 캡슐 신호 및/또는 메모리의 콘텐트가 컴퓨터와 같은 외부 디바이스에 의해 액세스될 수 있는 출력을 더 포함할 수도 있다. 출력은 통신 케이블이 삽입될 수 있는 소켓을 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 출력은 외부 수신기에 의해 수신될 수 있는 무선 신호를 생성하여 전송하기 위한 신호 발생기를 포함할 수도 있다. 출력은 무선 송신기, 예를 들어, WiFi^TM 송수신기일 수도 있다.

프로세서는 하나 이상의 상이한 알고리즘을 사용하여 제1 신호를 분석할 수도 있다. 프로세서는 피크 발견 알고리즘을 사용하여 센서로부터 제1 신호를 분석하고, 계산된 피크 주파수가 캡슐 신호를 생성하기 위해 예정된 한계 내에 있는지 여부를 판정할 수도 있다. 이들 한계는 흡입기 기하학적 구조 내의 예측된 유량에서 통상의 스피닝 캡슐 주파수에 기초하여 결정될 것이다. 기류 이벤트 중에 캡슐이 캡슐 하우징의 벽에 충돌하는 주파수는 실질적으로 일정하고 적절한 한계가 따라서 생성될 수 있다는 것이 판명되었다. 피크 발견 알고리즘이 충격 이벤트의 검출에 대한 신호 노이즈의 효과를 감소시키는데 사용되고, 연산 복잡성은 비교적 낮다.

프로세서는 주파수 영역 판별자 알고리즘을 사용하여 센서로부터 충격 신호를 분석하고, 2개의 상이한 예정된 주파수 범위 사이의 신호 강도의 비가 캡슐 신호를 생성하기 위해 예정된 한계 내에 있는지를 판정할 수도 있다. 기류 이벤트 중에, 충격 신호는 캡슐이 존재하는 신호들과 캡슐이 존재하지 않는 신호들 사이의 특정 주파수 범위에서 상이한 것으로 판명되어 있다. 2개의 상이한 예정된 주파수 범위들 사이의 신호 강도의 비의 비교는 신호 노이즈의 효과를 감소시킨다.

프로세서는 신호를 특성화하기 위해 2개의 통계 변수를 계산하는 2개의 가변 통계 알고리즘을 사용하여 센서로부터 충격 신호를 분석하고, 계산된 통계 척도가 캡슐 신호를 생성하기 위해 다른 변수에 대한 하나의 변수의 산포 플롯 상의 예정된 영역 내에 있는지를 판정할 수도 있다.

충격 신호를 특성화하기 위해 통계 변수를 계산하는 통계 분석을 수행함으로써, 충격 신호의 몇몇 척도는 캡슐이 존재하는 신호와 캡슐이 존재하지 않는 신호들에 대해 상이한 것으로 판명되었다.

첨도(kurtosis)는 이 목적으로 잠재적으로 유용한 통계 변수이다. 특정 변수(x)에 대한 확률의 플롯에서, 변수 x가 가우스성이면(Gaussian), K=0이다. 그러나, K>0이면, 분포의 테일(tail)은 중앙 피크의 희생으로 더 두꺼워진다. 반대로, K<0이면, 분포는 더 얇은 테일 및 두껍고 넓은 피크를 갖는다. K는 따라서 비가우스성(non-Gaussianity)의 양방향성 척도이다.

첨도(K)는 이들 이벤트가 결과를 뚜렷하게 비가우스성이 되게 하는 관찰식으로 예측 가능한 방식으로 샘플 분포의 테일을 외향으로 푸시하는 경향이 있기 때문에 캡슐 충돌 과도 현상을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 호흡 노이즈 단독은 매우 가우스성이다. 그러나, 흡입기가 흡입되지 않을 때 배경 노이즈는 매우 낮은 파워(및 따라서 비교적 저분산(σ²))를 갖고, 심지어 매우 작은 과도 현상이 신호의 테일에 큰 비례적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 극단적으로 높은 첨도를 가질 수 있다. 이는 구별을 필요로 하는 두 가지 유형의 신호를 제공한다:

· 호흡 노이즈, 캡슐 부재(저 K, 저 내지 중 σ²)

· 호흡 노이즈, 캡슐 존재(중 K, 저 내지 고 σ²)

신호 자체 또는 신호의 제곱의 피크 대 평균비는 비캡슐 신호가 더 적은 높은 피크(충격 이벤트) 및 따라서 더 낮은 피크 대 평균의 비를 갖는 경향이 있기 때문에 사용될 수 있다.

계산된 변수는 첨도 및 분산일 수도 있거나, 또는 충격 신호 및 분산의 크기 또는 그 제곱의 피크-대-평균비일 수도 있다.

모든 이들 알고리즘에 대해, '캡슐이 존재함'과 '캡슐이 존재하지 않음' 사이의 신호 유형을 분류하는데 사용될 수 있는 한계는 흡입기 유형마다 다양할 것이고, 간단한 시행착오 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 동일한 유형의 흡입기를 위한 최소 편차가 존재할 가능성이 있고, 따라서 이들 한계는 흡입기 유형을 위해 즉시 계산될 수 있다.

캡슐 하우징은 센서가 적절한 신호를 생성하게 하기 위해 캡슐이 충분히 이동할 수 있는 임의의 적합한 형상일 수도 있다. 캡슐 하우징은 캡슐이 이하의 방식, 즉 종방향, 반경방향 또는 회전방향으로 전후진, 또는 완전히 회전 또는 제한된 각도 범위를 통한 회전 중 하나 이상으로 이동하게 할 수도 있다. 캡슐 하우징은 그 내부에 수납된 캡슐보다 긴 직경 및 캡슐의 직경보다 크지만 캡슐의 길이보다 작은 높이를 갖는 실질적으로 원통형 형상인 부분을 포함할 수도 있고, 기류 경로는 캡슐 하우징 내에서 캡슐이 스핀하도록 배열된다. 이 배열은 그 직경을 통해 실질적으로 통과하는 축 둘레로 캡슐이 스핀하게 할 수 있다. 스피닝은 다른 축 둘레의 기류에 의해 생성된 실질적으로 랜덤인 요동 외의 것일 수 있다.

흡입기는 개방 요소가 흡입기 내의 캡슐을 개방시키도록 사용자에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 액추에이터(actuator)를 포함할 수도 있다. 흡입기는 액추에이터의 작동을 감지하고 작동 신호를 생성하기 위한 액추에이터 센서를 더 포함할 수도 있다. 프로세서는 작동 신호를 수신하도록 배열될 수도 있다. 액추에이터는 개방 부재, 예를 들어 그 내부에 지속된 약제로의 액세스를 허용하기 위해 캡슐 내에 개구를 생성하도록 구성된 천공 요소 또는 절단 블레이드에 결합된 버튼일 수도 있다. 2개의 개구가 캡슐 내에 생성될 수 있도록 하는 연관 개방 요소를 각각 갖는 2개의 액추에이터가 존재할 수도 있다. 액추에이터 센서는 푸시 버튼 스위치일 수도 있다. 각각의 액추에이터는 액추에이터 센서와 연관될 수도 있지만, 이는 필수적인 것은 아니다. 액추에이터 센서는 버튼의 푸시가 디바이스를 통한 흡입 직전에 사용자에 의해 수행될 수 있어야 하기 때문에 전자 기기의 나머지를 '웨이크업(wake up)'하는데 사용될 수 있다.

프로세서는 사용자가 흡입기에 대한 정확한 사용 시퀀스를 따르는지 여부를 나타내는 투여량 신호를 생성하도록 배열될 수도 있다. 프로세서는 캡슐 신호 및 작동 신호, 이들 신호가 생성되는 순서 및 신호들 사이의 시간에 기초하여 투여량 신호를 생성할 수도 있다.

이들 예들 중 임의의 하나에서, 하나 이상의 필터는 알고리즘들 중 하나 이상이 그에 적용되기 전에 각각의 센서 또는 센서로부터 신호에 인가될 수도 있다. 필터는 고역 통과 필터, 저역 통과 필터, 노이즈 감소 필터 또는 임의의 다른 적합한 필터 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

흡입기는 WO 2005/113042호에 설명된 캡슐 흡입기와 실질적으로 유사하거나 실질적으로 동일할 수도 있다.

본 명세서 및 이어지는 청구범위 전체에 걸쳐, 문맥상 달리 요구되지 않으면, 용어 "포함한다" 또는 "포함하고" 또는 "포함하는"과 같은 그 변형은 언급된 완전체 또는 단계 또는 완전체 또는 단계의 그룹의 포함을 의미하는 것이 이해되어야 한다.

본 발명이 이제 이하의 도면을 참조하여 단지 예로서만 더 설명될 것이다.

도 1은 흡입기를 도시한다.
도 2는 첨도 대 분산의 산포도이다.
도 3은 피크-대-평균비 대 분산의 산포도이다.
도 4는 주파수 영역 판별자 분석의 예의 그래프를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 피크-유지 분석의 예를 도시하는 그래프를 도시한다.
도 6은 디지털 처리에 기초하는 전자 하드웨어의 예를 도시한다.
도 7은 신호 처리 알고리즘의 예를 도시한다.

도 1은 약제 캡슐(4)을 수납하는 캡슐 하우징(2)을 포함하는 흡입기(1)를 도시한다. 흡입기(1)는 기류 이벤트 중에 공기가 유동하는 기류 경로(6)를 포함한다. 기류 경로(6)는 적어도 하나의 공기 입구(8)로부터 출구(10)로 연장하고 캡슐 하우징(2)을 통과한다. 입구(8)는 중심선으로부터 이격하여 캡슐 하우징(2)에 진입한다. 이 예에서, 캡슐 하우징(2)의 상부 부분(10)은 실질적으로 원통형이고, 공기 입구(8)는 캡슐 하우징(2)에 실질적으로 접선 방향으로 진입하여 공기가 캡슐 하우징(2) 내에서 선회하도록 조장한다. 캡슐 하우징(2)의 상부 부분(10)은 그 내부에 수납된 캡슐(4)보다 긴 직경 및 캡슐의 직경보다 크지만 캡슐(4)의 길이보다 작은 높이를 갖는 실질적으로 원통형 형상이다. 캡슐 하우징(2)은 캡슐(4)이 초기에 놓이는 저부 부분(12) 또는 코핀(coffin)을 포함한다. 캡슐(4)은 건식 분말 약제 제제(14)를 수납한다.

흡입기(1)는 캡슐 하우징(2)의 저부 부분(12)에 인접하여 위치된 센서(16), 이 경우에 마이크로폰을 더 포함한다. 센서(16)는 전원(20), 이 경우에 배터리에 의해 전력 공급되는 프로세서(18)에 결합된다.

캡슐 하우징(2)은 적어도 하나의 벽(22)에 의해 규정되고, 캡슐(4)이 캡슐 하우징(2) 내에 위치되고 충분한 공기가 기류 경로(6)를 따라 유동할 때 캡슐(4)이 캡슐 하우징(2)의 상부 부분(10) 내로 견인되고 기류 내에서 스핀하도록 구성된다. 캡슐(4)이 스핀함에 따라, 캡슐은 벽(22) 상에 반복적인 충격을 행하고, 센서(16)는 캡슐 하우징(2) 내의 이들 충격을 검출하는 것이 가능하도록 배열된다. 센서(16)는 충격을 나타내는 신호를 생성한다. 프로세서(18)는 센서(16)로부터 신호를 수신한다.

흡입기(1)는 천공 부재(26)에 결합된 한 쌍의 액추에이터 버튼(24)을 또한 포함한다. 버튼(24)은 사용자에 의해 눌러져 천공 부재(26)가 캡슐 하우징(2)의 저부 부분(12) 내에 배열된 캡슐(4)의 단부들 내에 구멍을 천공하게 할 수 있다. 액추에이터 버튼(24)이 눌러져 있는지 여부를 나타내는 작동 신호를 생성할 수 있는 작동 센서(28)가 존재한다.

프로세서(18)는 센서(16, 28)로부터 신호를 수신하고, 기류 이벤트 중에 캡슐의 존재, 작동 버튼(24)의 작동, 흡입기의 정확한 사용(정확한 작동의 시퀀스 및 타이밍 및 기류 이벤트 중에 존재하는 캡슐) 중 하나 이상을 나타낼 수도 있는 출력 신호를 생성한다. 프로세서(18)로부터의 출력 및/또는 센서로부터의 원출력은 메모리(30) 내에 저장되고, 출력(32), 이 경우에 무선 송신기를 사용하여 액세스될 수 있다.

마이크로폰 센서에 의해, 상당한 양의 노이즈가 원하는 충격 이벤트의 검출에 부가하여 검출될 수도 있다는 것이 주지되어야 한다. 노이즈는 환경적일 수 있거나 또는 흡입기를 통한 기류에 의해 발생될 수도 있다. 이 노이즈는 음량 및 유형이 상당히 다양할 수도 있고, 따라서 충격을 나타내는 신호와 이러한 충격을 나타내지 않는 신호 사이를 식별하기 위한 소정의 방식이 요구된다.

디바이스를 정확하게 사용하기 위해, 사용자는 캡슐을 흡입기 내에 로딩하고, 버튼을 눌러 캡슐을 천공하고, 이어서 디바이스를 통해 흡입하여 캡슐이 교반하게 되고 기류 내에서 스핀하여 그 내부의 분말 약제가 캡슐로부터 분배되어 기류 내에서 환자에 비말 동반된다.

흡입기 전자 기기가 동작할 수도 있는 방식은 이하와 같다.

1. 사용자는 버튼을 누르고 작동 신호가 프로세서에 의해 수신된다.

2. 프로세서는 미리 정해진 시간 기간 동안 제1 센서로부터 데이터 샘플링을 시작한다. 데이터는 본 명세서에 설명된 알고리즘들 중 하나 이상에 따라 온라인으로 처리된다. 중간 데이터가 저장된다.

3. 중간 데이터는 타당성(plausibility)에 대해 검사된다. 필요하다면, 다수의 접근법으로부터의 데이터가 비교된다.

4. 결과는 이후의 전송을 위해 저장된다.

프로세서가 충격 신호를 처리할 수도 있는 방식의 몇몇 예가 이하에 설명된다.

캡슐로 충전될 때 흡입기로부터의 신호의 충격을 검출하기 위한 방법은 신호를 특정 임계치에 비교하는 것이다. 예를 들어, 낮 내지 중 호흡 유량에서, 캡슐의 충격은 임계치를 적용하고 임계치의 각각의 초과가 캡슐 충격에 의해 발생하였다고 가정함으로써 신호 내에서 식별될 수 있다. 신호 처리 중에, 충분한 수의 충격이 발견되면, 신호는 캡슐의 존재를 나타내는 것으로서 판정될 수 있다. 충격의 수는 흡입기 디자인에 의존하고 각각의 호흡 유형에 대한 캘리브레이션을 요구하는 캡슐 스피닝 주파수에 의존한다.

센서로부터 신호를 분석하는 다른 방법은 통계값이 신호를 특성화하도록 계산되는 통계적 접근법이다. 흡입기 내의 캡슐은 저주파수에서 높은 신호 스파이크를 갖는 매우 뚜렷한 충격 덜컥거림을 유발한다. 이는 신호 내의 특유한 진폭 분포를 생성한다.

이 분석에 대해서, 신호는 먼저 식 (1)에서 z-변환을 갖고 고역 통과 필터(HPF)를 통해 통과된다.

(1)

이는 (i) 저주파수 노이즈 및 DC 오프셋을 감소시키고, (ii) 고주파수 노이즈 및 캡슐 충돌 과도 현상을 부스팅하는 이중 효과를 갖는다.

슬라이딩 윈도우 알고리즘이 이어서 수행되어 N개의 데이터 샘플(통상적으로 N=2048) 상에서 연산되고, 경제적 이유로 일시에 N개의 샘플을 홉핑한다. 각각의 윈도우에서, 첨도(K) 및 분산(σ²)은 식 (2) 및 (3)을 사용하여 계산된다. 최대 파워(사용 사이클에 걸쳐 최대 '정보'와 실험적으로 연관됨)를 갖는 슬라이딩 윈도우는 요구 (K, σ²) 검출기 출력을 생성한다. 데이터가 HPF 후에 제로-평균인 것으로 가정됨에 따라, 합산이 평균의 사전 지식 없이 순간적으로 수행될 수 있다.

(2)

(3)

전술된 바와 같이, 첨도는 따라서 비가우스성의 양방향성 척도이다. 랜덤 변수 x가 가우스성이면, K=0이다. 그러나, K>0이면, 분포의 테일은 중앙 피크의 희생으로 더 두꺼워진다. 반대로, K<0이면, 분포는 더 얇은 테일 및 두껍고 넓은 피크를 갖는다.

첨도는 이들 이벤트가 결과를 뚜렷하게 비가우스성이 되게 하는 관찰식으로 예측 가능한 방식으로 샘플 분포의 테일을 외향으로 푸시하는 경향이 있기 때문에 캡슐 충격 이벤트를 검출하기 위해 적합하다. 호흡 노이즈 단독은 더 많이 가우스성이다.

이는 구별을 필요로 하는 2개의 유형의 신호를 제공한다.

· 호흡 노이즈, 캡슐 부재(absent)(저 K, 저 내지 중 σ²)

· 호흡 노이즈, 캡슐 존재(중 K, 저 내지 고 σ²)

시뮬레이션 테스트가 2개의 분류(H1=호흡 노이즈+캡슐 존재, H0=H1이 아님) 중 하나에 속하는 것으로서 입력 신호를 분류하는 것이 가능한 목표를 갖고 수행되었다. 몇몇 예시적인 결과는 도 2의 산포도에 도시되어 있다.

이는 하나의 예시적인 마이크로폰 유형을 사용하여 기록된 모든 데이터 세트를 나타낸다. 2개의 뚜렷한 결과의 영역은 산포도에서 식별될 수 있다. 이들 사이에는 어떠한 결과도 있지 않는 영역이 있다. 2개의 영역은 캡슐 스피닝을 갖는 호흡 노이즈 및 단지 호흡 노이즈만을 표현한다.

전술된 바와 같이, 환경 노이즈는 더 낮은 첨도를 갖는다. 이러한 신호가 캡슐+호흡 노이즈 신호에 추가될 때, 전체 첨도는 더 작아진다. 따라서, 데이터점은 산포도에서 더 하위로 이동할 것이다.

분산 및 첨도를 계산한 후에, 결과에 대한 분류 판정이 취해져야 한다. 이는 도 2의 라인에 의해 묘사된 3개의 영역 중 어느 것에 데이터가 있게 되는지를 검사함으로써 행해진다.

더 상위의 라인 'C' 위에 있게 되는 모든 것은 존재하는 캡슐을 나타내는 신호를 표현한다. 더 하위의 라인 'D' 아래에 있게 되는 모든 것은 단지 호흡 노이즈를 표현한다. 2개의 라인 사이에 있게 되는 모든 것은 노이즈를 갖는 캡슐을 표현한다.

매우 높은 레벨의 환경 노이즈는 캡슐 노이즈를 차폐하고 따라서 캡슐 영역으로부터 캡슐 없음 영역으로 데이터점을 푸시할 수 있다는 것이 주지된다. 이러한 논점을 검출하기 위해, 이하에 설명되는 기술이 사용될 수 있다.

이 알고리즘은 강인한 낮은 연산 복잡성을 갖고 낮은 메모리 요구를 갖기 때문에 유용하다. 첨도의 계산은 제곱 및 제곱의 제곱이 계산되어야 하기 때문에 매우 큰 동적 범위를 필요로 한다는 것이 주지된다.

이 기술은 수 킬로헤르츠만큼 낮은 샘플 레이트에서 작용한다. 피크가 여전히 샘플링될 수 있는 한, 나이퀴스트(Nyquist) 샘플링은 요구되지 않는다.

전술된 더 고차의 통계 방법은 단순화될 수도 있다. 이 방법의 목표는 대부분의 신호가 매우 낮은 동안 신호의 높은 피크의 존재를 검출하는 것이다. 이는 첨도를 계산함으로써 행해졌다. 잠재적으로 더 간단한 방법은 신호의 제곱의 피크-대-평균비를 사용하는 것이다.

이 방법에서 신호는 식 (1)에 설명된 고역 통과 필터를 통해 재차 통과된다. 다음에, 재차 분산이 통상적으로 2048개의 샘플의 윈도우에 대해 계산된다. 또한, 신호 샘플의 최대 제곱이 각각의 윈도우에 대해 기록된다. 그 값은 피크-대-평균비가 되도록 평균으로 나눠진다.

분산 및 피크-대-평균비는 이어서 이전의 분산 및 첨도로서 사용된다. 이는 도 3에 도시된다.

데이터점이 산포 플롯 상의 이들의 영역에 따라 분류되는 상기와 동일한 처리가 수행된다.

이 방법은 더 고차의 통계 방법과 동일한 낮은 메모리 요구를 갖는다. 게다가, 이는 더 적은 연산을 필요로 하고 더 작은 동적 범위를 갖는다. 이는 통상적으로 단지 고정점 연산만을 제공하는 저가의 소형 저파워 프로세서 상에서 연산을 단순화한다.

센서로부터 신호를 분석하는데 사용될 수 있는 다른 알고리즘은 주파수 영역 판별자 분석이다. 도 4는 캡슐이 존재하는(라인 A) 및 존재하지 않는(라인 B) 흡입기 내의 기류 이벤트(50 l/min)로부터 신호의 분석의 비교를 도시한다. 캡슐 충만 및 캡슐 없음 데이터를 갖는 주파수 스펙트럼은 주파수 대역 1 kHz 내지 2.5 kHz에서 진폭이 유사하지만, 흡입기 내의 캡슐의 충격으로부터 뚜렷한 신호에 기인하는 4 kHz 초과의 주파수에 매우 상이하다는 것이 명백하다.

이 알고리즘은 1 내지 2.5 kHz 대역 내의 신호 에너지를 3 kHz 초과의 신호 에너지와 비교한다. 이는 고속 푸리에(Fourier) 변환을 수행하고 상이한 대역들 내에서 또는 더 간단하게는 대역 통과 필터와 고역 통과 필터의 조합의 사용을 통해 시간 영역에서 에너지를 합산함으로써 수행될 수 있다. 이들 필터 및 후속의 에너지 비교는 아날로그 또는 디지털 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 이 알고리즘은 필터를 사용하여 시간 영역에서 구현되면, 낮은 연산 복잡성이 존재하기 때문에 유용하다.

다양한 유량에서 그리고 시뮬레이션된 노이즈 및 호흡 프로파일을 갖는 테스트로부터, 이 방법은 높은 노이즈 레벨의 존재에서도, 흡입기 내의 캡슐의 존재를 검출하기 위한 적당하게 강인한 방법을 제공한다는 것이 발견되었다. 대부분의 테스트된 환경 노이즈의 스펙트럼 콘텐트는 1000 Hz 미만이었고 따라서 여기서 수행된 에너지비 계산에 영향을 주지 않을 것이라는 것이 주지된다.

다른 방법은 캡슐의 충격에 의해 발생되었던 신호 내의 모든 피크를 식별하는 것을 목표로 하는 피크 검출 알고리즘을 적용하는 것이다. 재차, 신호는 식 (1)에서와 같이 고역 통과 필터링된다. 알고리즘의 나머지는 필터링된 신호의 제곱된 샘플 또는 단지 필터링된 신호 자체에서 수행될 수 있다. 신호는 시간 경과에 따른 프로파일을 계산하는 것을 허용하기 위해 슬라이딩 윈도우 방식으로 처리될 수 있지만, 이는 필수적인 것은 아니다.

이 알고리즘에 대해, 샘플 또는 그 제곱의 진폭이 피크-유지값에 비교된다. 샘플이 피크-유지값보다 크면, 새로운 피크-유지 이벤트가 발생된 것으로 일컬어진다. 이 경우에, 피크 카운터는 증분되고 피크-유지값은 샘플의 값으로 설정된다. 그러나, 다음의 샘플이 피크-유지값보다 진폭이 작으면, 어떠한 피크-유지 이벤트도 주목되지 않고, 현재 피크-유지값은 적절한 감쇠 팩터(이 경우에, 적합한 값은 약 0.99임)를 그에 곱함으로써 간단히 감소된다. 이 알고리즘에 대한 의사 코드는 그 미만에서 d(k)가 k번째 데이터 샘플인 것이 제공되고, pk_hold는 피크-유지값이다.

의사에 나타내지 않은 코드는 이 알고리즘의 한 실시예에서, 적어도 20개의 샘플이 다음의 피크-유지 이벤트가 발생되는 것으로 간주될 수 있기 전에 처리되어야 할 필요가 있는 것이다. 이는 캡슐 충격 이벤트의 개시 주위에 발생하는 피크-유지 이벤트의 클러스터를 방지하고, 각각의 충격이 단지 1회 카운트되는 것을 보장한다.

또한, 저레벨 노이즈는 임계치를 사용하여 제거될 수 있다. 단지 임계치 초과의 샘플값은 유효 피크로 고려된다. 이는 실제 캡슐 충격이 아닌 다수의 매우 작은 피크를 카운트하는 것을 회피한다.

피크-유지 이벤트를 발견하면, 알고리즘은 기본 주파수가 계산될 수 있는 각각의 이벤트 사이의 시간을 측정한다. 다음에, 10 Hz 대역 내의 특정 기본 주파수의 발생의 수가 카운트된다. 현재 흡입기 유형을 갖는 테스트의 결과는 양호하게 정의된 캡슐 충격 이벤트에 기인하여, 캡슐 충만 측정으로부터의 충격 신호가 고주파수 콘텐트보다 더 저주파수 콘텐트를 갖고, 따라서 110 Hz 미만의 신호 에너지를 300 Hz 초과의 신호 에너지에 비교함으로써, 이는 캡슐 충만 이벤트와 캡슐 없음 이벤트 사이를 구별하기 위한 적합한 메트릭이라는 것을 나타내고 있다.

도 5a 및 도 5b는 캡슐 충만 및 캡슐 없음 측정 각각에 대한 피크-유지 처리의 결과를 도시한다. 양 테스트는 흡입기를 통한 20 l/min의 유량에서 수행되었고, 그래프는 수직축에 신호 진폭을, 수평축을 따라 샘플의 수를 도시한다.

'o' 기호는 피크-유지 이벤트를 표현하고, 'o'들을 연결하는 라인은 어떻게 각각의 이들 이벤트 사이에서 감쇠하는지를 나타낸다. 현저한 캡슐 충격 피크는 캡슐 충만 측정에 대해 위치되어 있지만, 캡슐 없음 측정에 대해서는 알고리즘은 노이즈가 있는 파형의 성질에 기인하여 단지 밀접하게 이격된 피크를 배치한다는 것이 도면으로부터 주지되어야 한다.

더 높은 유량(150 l/min)에서의 테스트는 개별 충격 피크가 함께 더 근접하고 따라서 캡슐 충만 측정에 더 높은 고주파수 콘텐트가 존재하고 이와 같이 110 Hz 이하 내지 300 내지 1000 Hz 사이의 비는 더 낮은 유량 측정에 대한 것보다 크지 않지만, 여전히 사용 가능하다는 것을 나타내고 있다.

지금까지 설명된 모든 알고리즘은 이상적으로는 양호한 성능을 제공하지만, 조용한 조건, 환경 노이즈 또는 흡입기를 취급함으로써 발생된 노이즈는 거짓 결과를 유발할 수 있다.

잘못된 결과를 회피하기 위해, 이하의 기술이 사용될 수 있다.

취급 노이즈는 신호의 개별 고 피크를 유발할 수 있다. 이들은 캡슐 충격에 의해 발생된 피크와 매우 유사하다. 그러나, 단지 매우 제한된 수의 피크만이 예를 들어 흡입기를 단단한 표면 상에 떨어뜨리거나 단단한 표면에 대해 두드림으로써 발생된다. 통계 알고리즘 또는 주파수 영역 판별자는 이러한 이벤트를 캡슐 이벤트로부터 구별할 수 없지만, 이들은 피크-유지 방법에 의해 보충될 수 있다. 신호에 대한 캡슐 존재 분류는 단지 타임 윈도우 내에 충분한 수의 피크가 존재하는 경우에만 유효한 것으로 간주될 수도 있다. 그렇지 않으면, 결과는 노이즈로서 분류된다.

시끄러운 배경 노이즈가 다양한 알고리즘을 사용하여 캡슐을 검출하기 위해 사용된 신호 피크인 것으로 위장될 수 있다. 호흡은 단지 제한된 시간 동안만 지속되기 때문에, 캡슐 없음과 호흡 노이즈가 예측되는 호흡 전후의 시간이 존재한다. 따라서, 버튼이 눌러진 후의 신호의 제1 부분(통상적으로 버튼이 눌러진 후에 0.1 내지 0.5초) 및 신호를 평가하는 것을 정지하기 전의 마지막 부분(통상적으로 10 내지 30초 후)이 배경 환경 노이즈 레벨을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 이들이 채용된 캡슐 검출 알고리즘(들)을 비신뢰적이게 하는 특정 레벨을 초과하면, 노이즈 결과가 생성될 수 있다.

도 6은 예에서 사용된 하드웨어를 도시한다. 마이크로폰(16)으로부터의 신호는 1 kHz의 3 dB 주파수를 갖는 간단한 1차 RC 필터인 아날로그 고역 통과 필터(50)로 통과된다. 거기로부터, 신호는 9.6 kHz에서 샘플링되고 12 비트의 분해능을 갖는 아날로그-디지털 변환기(ADC)(52)로 통과된다. ADC는 마이크로프로세서 칩(54) 내로 통합될 수도 있다.

도 7은 일단 이들이 마이크로프로세서(54)에 송신되면 샘플 상에서 수행될 수 있는 알고리즘의 조합의 예를 도시한다. 먼저, 신호는 윈도우 형성 동작(56)에서 길이 2048개의 샘플의 윈도우로 분할된다.

이들은 간단한 고역 통과 필터(58)에 의해 처리된다. 가장 간단한 구현은 현재의 샘플로부터 이전의 샘플의 감산이다. 이는 ADC 내의 회로 문제점에 기인하여 존재할 수도 있는 임의의 DC 오프셋을 제거한다. 예시적인 신호에서, 묵음 기간으로 이어지는 신호의 시작시에 약 2초 주기의 흡입이 존재할 수도 있다. 검색 윈도우는 캡슐을 천공하는 것과 흡입 사이에 사용자에 의해 소요된 시간이 알려지지 않기 때문에 호흡보다 훨씬 더 길어야 한다.

신호는 이어서 제곱되고(60), 제곱된 샘플의 평균은 윈도우의 모든 2048개의 샘플에 걸쳐 계산된다(62). 이는 도 7의 알고리즘 다이어그램의 상위 분기 내에서 수행된다. 또한, 최고 제곱값이 중앙 분기에 기록된다(64). 이는 이들 샘플이 메모리 내에 저장되면 모든 제곱된 샘플에 걸쳐 검색을 경유하여 또는 제곱을 계산하면서 행해질 수 있다. 모든 샘플 제곱 및 이들의 평균을 계산하고 이들의 피크값을 발견한 후에, 피크-대-평균비가 계산된다(66). 제곱의 평균(분산) 및 피크-대-평균비의 모두는 이후의 분류를 위해 이 윈도우에 대해 저장된다.

도 7의 알고리즘 다이어그램의 하위의 분기는 윈도우 내의 피크를 카운트한다(68). 먼저, 임계치가 노이즈에 의해 유발된 작은 피크를 제거하는데 사용된다. 다음에, 피크 검출 알고리즘이 캡슐 충격에 의해 발생된 피크를 발견하기 위해 적용된다.

이 프로세스는 모든 윈도우가 처리될 때까지 각각의 윈도우에 대해 반복된다. 대략 제로 분산에서 그리고 낮은 피크-대-평균비를 갖는 결과의 클러스터가 존재할 것이라는 것이 예측된다. 이들은 예를 들어 흡입 후에 단지 환경 노이즈를 포함하는 윈도우로부터의 결과이다. 흡입 중에 윈도우는 더 높은 분산 및 피크 대 평균비를 갖는 결과를 생성하는 경향이 있다.

분류(70)는 최고 분산을 갖는 윈도우를 검색하는 것으로 시작한다. 이는 대부분의 신호 에너지를 포함하기 때문에, 다른 노이즈의 존재시에 가장 신뢰적인 정보를 제공한다. 최고 에너지를 갖는 연속적인 윈도우의 세트를 검색하는 것과 같은 다른 수단이 최적의 신뢰성을 성취하기 위해 마찬가지로 가능하다. 최고 분산을 갖는 윈도우에 대해, 소속 피크-대-평균비가 결과에서 검색된다.

결과는 이제 임계치의 세트에 이를 비교함으로써 분류될 필요가 있다. 이들 임계치는 다양한 유량에 대해 캡슐을 갖는 그리고 캡슐을 갖지 않는 다수의 실험을 실행함으로써 결정되었다. 이들 실험의 산포 플롯은 통상적으로 4개의 영역으로 분할될 수 있다.

1. "캡슐"은 통상적으로 상위에 있다. 이는 캡슐로부터의 스파이크에 기인하는 높은 피크-대-평균비(PMR)의 영역이다.

2. "묵음". 이 영역은 매우 낮은 분산 및 낮은 PMR을 갖는다.

3. "캡슐 없음". 이 영역은 낮은 분산 및 낮은 PMR을 갖는다. 최대 분산은 어떠한 캡슐 충격도 노이즈 레벨을 증가시킬 수 없기 때문에 캡슐에 대해 도달된 것보다 훨씬 낮다.

4. "노이즈를 갖는 캡슐". 이 영역은 "캡슐"과 "캡슐 없음" 사이에 있다. 결과는 캡슐 신호가 높은 환경 노이즈의 레벨을 받게 되면 이 영역에 있게 된다. 환경 레벨 노이즈는 캡슐 노이즈보다 낮은 PMR을 가짐에 따라, 이는 전체 PMR을 감소시킨다.

마지막으로, 지금까지 행해진 처리로부터 발생할 수 있는 2개의 논점에 대한 검사가 수행된다. 흡입기를 취급하는 것, 예를 들어 단단한 표면 상에 흡입기를 우발적으로 떨어뜨리는 것으로부터의 노이즈(72)는 신호의 큰 스파이크를 유발한다. 이들은 분산을 지배하고 매우 높은 PMR을 야기할 수 있다. 이러한 것은 "캡슐"로서의 잘못된 분류를 유도할 것이다. 이러한 취급 노이즈 이벤트는 통상적으로 윈도우당 단지 2 내지 4개의 피크만을 나타내는데, 반면에 스핀하는 캡슐은 10개 초과를 나타낸다. 또한, 호흡의 주기에 기인하여, 캡슐은 적어도 1초 동안 스핀한다. 따라서, 5개의 연속적인 윈도우 내의 피크의 수가 합산된다. 이 합이 50보다 크면, "캡슐" 분류가 확인된다. 그렇지 않으면, 분류 판정은 "노이즈"로 수정된다.

몇몇 경우에, 조용한 캡슐 신호는 시끄러운 환경 노이즈에 의해 차폐될 수 있다. 낮은 PMR에 기인하여, 이러한 것은 "캡슐 없음" 영역이 될 것이다. 이 상황을 인식하기 위해, 최종 처리된 윈도우 내의 분산이 검사된다(74). 분산이 묵음 임계치의 약 2배보다 크면, 분류 판정은 "노이즈"로 변경된다. 이는 잘못된 네거티브 결과가 전혀 보고되지 않거나 매우 적게 보고되는 것을 보장하는 것을 돕는다.

본 발명은 단지 예로서만 전술되어 있고 상세의 수정이 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (14)

1. 약제 캡슐을 수납하기 위한 캡슐 하우징(housing);
   기류 이벤트 중에 공기가 적어도 하나의 공기 입구로부터 출구로 유동하는 기류 경로로서, 캡슐 하우징을 통과하는 기류 경로;
   캡슐 하우징 상에 위치할 수 있는 제1 센서로서, 충격 센서인 제1 센서;
   제1 센서와 소통하는 프로세서; 및
   프로세서와 소통하고 프로세서에 전력을 공급하도록 조정된 전원
   을 포함하는 흡입기이며,
   상기 캡슐 하우징은, 적어도 하나의 벽으로 정의되고, 캡슐이 캡슐 하우징 내에 위치되고 충분한 공기가 캡슐 하우징을 통해 기류 경로를 따라 유동할 때 캡슐이 캡슐 하우징 내에서 이동하도록 구성되고,
   상기 제1 센서는, 캡슐 하우징 내의 캡슐의 이동을 검출하고 상기 이동을 나타내는 제1 신호를 생성하는 것이 가능하도록 흡입기 상에 배열되고, 상기 제1 신호는 충격 신호이고,
   상기 프로세서는, 제1 센서로부터 제1 신호를 수신하고, 상기 제1 신호를 사용하여 제1 신호가 캡슐 하우징의 적어도 하나의 벽에 충격을 가하는 캡슐을 나타내는지 여부를 판정하고 이를 나타내는 캡슐 신호를 생성하는 것인
   흡입기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 검색(retrieval)을 위해 하나 이상의 기류 이벤트에 대해 캡슐 신호를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 흡입기.
4. 제1항에 있어서, 캡슐 신호 또는 메모리 콘텐트가 액세스될 수 있는 출력을 더 포함하는 흡입기.
5. 제1항에 있어서, 프로세서는 피크 검출 알고리즘을 사용하여 센서로부터 충격 신호를 분석하고, 계산된 피크 주파수가 캡슐 신호를 생성하기 위해 예정된 한계 내에 있는지 여부를 판정하는 것인 흡입기.
6. 제1항에 있어서, 프로세서는 주파수 영역 판별자 알고리즘을 사용하여 센서로부터 충격 신호를 분석하고, 2개의 상이한 예정된 주파수 범위 사이의 신호 강도의 비가 캡슐 신호를 생성하기 위해 예정된 한계 내에 있는지를 판정하는 것인 흡입기.
7. 제1항에 있어서, 프로세서는 신호를 특성화하기 위해 2개의 통계 변수를 계산하는 2개의 가변 통계 알고리즘을 사용하여 센서로부터 충격 신호를 분석하고, 계산된 통계 척도가 캡슐 신호를 생성하기 위해 다른 변수에 대한 하나의 변수의 산포 플롯 상의 예정된 영역 내에 있는지를 판정하는 것인 흡입기.
8. 제7항에 있어서, 계산된 변수는 첨도 및 분산인 흡입기.
9. 제7항에 있어서, 계산된 변수는 충격 신호 및 분산의 크기 또는 크기의 제곱의 피크-대-평균비인 흡입기.
10. 제1항에 있어서, 프로세서는 적어도 2개의 상이한 알고리즘을 사용하여 센서로부터 충격 신호를 분석하는 것인 흡입기.
11. 제1항에 있어서, 제1 센서는 마이크로폰 또는 압전 소자인 흡입기.
12. 제1항에 있어서, 캡슐 하우징은 그 내부에 수납될 캡슐보다 긴 직경 및 캡슐의 직경보다 크지만 캡슐의 길이보다 작은 높이를 갖는 원통형 형상인 부분을 포함하고, 기류 경로는 캡슐 하우징 내에서 캡슐이 스핀하도록 배열되는 것인 흡입기.
13. 제1항에 있어서, 흡입기는 개방 요소가 흡입기 내의 캡슐을 개방시키도록 사용자에 의해 작동될 수 있는 적어도 하나의 액추에이터(actuator)를 포함하며, 액추에이터의 작동을 감지하고 작동 신호를 생성하기 위한 액추에이터 센서를 더 포함하고, 프로세서는 작동 신호를 수신하도록 배열되는 것인 흡입기.
14. 제13항에 있어서, 프로세서는 사용자가 흡입기에 대한 정확한 사용 시퀀스를 따르는지 여부를 나타내는 투여량 신호를 생성하도록 배열되고, 프로세서가 캡슐 신호 및 작동 신호, 이들 신호가 생성되는 순서 및 신호들 사이의 시간에 기초하여 투여량 신호를 생성하는 것인 흡입기.

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