：本發(fā)明涉及一種人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積含量檢測方法。

背景技術(shù)

0、
背景技術(shù)：

1、人體的呼吸系統(tǒng)是一個對外開放的系統(tǒng)，一個成年人每天能夠吸入8000～14000l的空氣，空氣環(huán)境中的各類粉塵雜質(zhì)、病原微生物和有害氣體由此進(jìn)入呼吸道進(jìn)而導(dǎo)致多種呼吸系統(tǒng)疾病，如慢性阻塞性肺疾病、哮喘、肺氣腫、肺纖維化、支氣管炎等；并且由于大氣污染、吸煙、工業(yè)化和人口老齡化進(jìn)程加快等因素的影響，呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率近年來逐步上升。

2、治療呼吸系統(tǒng)疾病的手段包括口服藥物療法、針劑注射療法和藥物吸入療法等；藥物吸入療法通過專用的吸入裝置將干粉狀或藥液狀的藥物分散，通過口腔吸入的方式將藥物顆粒遞送至人體呼吸道深處來治療呼吸系統(tǒng)疾病，相較于傳統(tǒng)的口服藥物、針劑注射具有起效快、劑量小、無介入、副作用小等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是治療呼吸系統(tǒng)疾病最簡單且有效的給藥方法，是治療呼吸系統(tǒng)疾病的首選方法。

3、目前，人體呼吸道吸入藥物沉積含量檢測實(shí)驗大多通過光學(xué)顯微鏡或重量測量的方法判斷粘附于氣道壁的顆粒沉積量，這些測量方法存在極大誤差，并且采用粒子發(fā)生器生成粒徑均一的吸入顆粒，藥物粒徑與實(shí)際吸入裝置中的藥物不符，也無法體現(xiàn)吸入裝置對藥物的分散作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積含量檢測方法，方法設(shè)計合理，基于ct圖像準(zhǔn)確建立人體呼吸道數(shù)字模型，并據(jù)此制造人體呼吸道體外實(shí)物模型，搭建人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積平臺，結(jié)合超高效液相色譜分析儀組成吸入藥物沉積含量檢測平臺，能夠以極高的精度獲得人體呼吸道體外實(shí)物模型中的吸入藥物沉積含量，提高了吸入藥物沉積實(shí)驗研究的檢測能力，有助于更好地提高吸入藥物的吸收效率和呼吸系統(tǒng)疾病的治療效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積含量檢測方法，所述檢測系統(tǒng)包括：

4、s1，搭建人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積平臺；

5、s2，在人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積平臺內(nèi)，將吸入裝置安裝于過渡裝置，通過實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的目標(biāo)呼吸流流量開展吸入藥物沉積實(shí)驗；

6、s3，通過通過紫外-可見分光光度計對藥物溶液的最大吸收波長進(jìn)行檢測，以在檢測相同濃度藥物溶液能夠得到最大的獨(dú)立峰面積；

7、s4，測量吸入藥物的標(biāo)準(zhǔn)曲線；

8、s5，檢測吸入藥物樣品溶液，獲得對應(yīng)呼吸道部位的吸入藥物沉積含量。

9、搭建人體呼吸道內(nèi)吸入藥物沉積平臺包括以下步驟：

10、s1.1，基于ct圖像建立具有從口腔到第五級支氣管多級結(jié)構(gòu)的人體呼吸道三維數(shù)字模型，所述人體呼吸道三維數(shù)字模型具有口腔、咽、喉、主氣管、主支氣管、葉支氣管和段支氣管的結(jié)構(gòu)；

11、s1.2，建立呼吸道體外實(shí)物模型，以獲得不同區(qū)域的顆粒沉積結(jié)果；

12、s1.3，采用澆鑄成型的方式制作制作過渡裝置，以方便將藥物吸入裝置連接至呼吸道體外實(shí)物模型的入口處，同時減少藥物在連接處的泄露；將呼吸道體外實(shí)物模型末端通過氣動快速接頭和橡膠管匯聚到同一個管路，再依次連接流量傳感器、節(jié)流閥、真空比例閥、信號轉(zhuǎn)換模塊、工控機(jī)和真空泵，結(jié)合呼吸道體外實(shí)物模型搭建吸入藥物沉積平臺；

13、s1.4，工控機(jī)向信號轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送數(shù)字信號，信號轉(zhuǎn)換模塊將12位的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后發(fā)送到真空比例閥，真空比例閥的輸出壓強(qiáng)和輸入信號呈線性關(guān)系，通過模擬信號控制真空比例閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)對管路內(nèi)的壓力進(jìn)行無級調(diào)節(jié)；同時通過流量傳感器實(shí)時監(jiān)測管路內(nèi)的體積流量數(shù)據(jù)，并將這一模擬信號傳輸給信號轉(zhuǎn)換模塊，模擬信號被轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字信號后經(jīng)總線傳送到工控機(jī)，并顯示出管路中的實(shí)時體積流量；進(jìn)而根據(jù)真空比例閥輸出壓強(qiáng)和輸入信號的線性關(guān)系得到其對應(yīng)的理論輸入電壓大小，由工控機(jī)設(shè)置相應(yīng)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)理論電壓的輸出，通過流量傳感器實(shí)時監(jiān)測氣路內(nèi)的實(shí)際體積流量，并將信號反饋到工控機(jī)，工控機(jī)對控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)時調(diào)整，最終調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)呼吸流量。

14、在過渡裝置上配置內(nèi)壁緩沖液，將各階段呼吸道體外實(shí)物模型浸泡在緩沖液內(nèi)，放置在通風(fēng)櫥下，直到內(nèi)壁緩沖液完全蒸發(fā)，以減少藥物顆粒碰撞氣道壁產(chǎn)生的反彈，實(shí)現(xiàn)藥物顆粒觸碰氣道壁便被捕獲的效果；

15、在各階段呼吸道體外實(shí)物模型的連接處分別涂抹少量硅膠，以起到密封的效果。

16、為獲得工控機(jī)在控制真空比例閥產(chǎn)生目標(biāo)呼吸流量時的控制參數(shù)，需要首先根據(jù)真空比例閥的體積流量計算公式求得所需的輸入信號大小，所述計算公式為：

17、

18、其中，q代表體積流量，cq代表流量系數(shù)，一般取cq為0.6～0.9，a0代表閥門有效截面積，δp代表閥門的前后壓差，ρ為流體密度。

19、每次開始吸入藥物沉積實(shí)驗之前都要進(jìn)行氣密性檢測。

20、通過通過紫外-可見分光光度計對藥物溶液的最大吸收波長進(jìn)行檢測包括以下步驟：

21、s3.1，打開紫外-可見分光光度計，使儀器進(jìn)行預(yù)熱，確保儀器處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)；

22、s3.2，將已知質(zhì)量的待測藥物溶解到10ml超純水中，經(jīng)渦旋處理30s，將藥品和溶劑初步混合，再經(jīng)超聲處理使藥物顆粒完全溶解；

23、s3.3，將純?nèi)軇┓湃氡壬笾校M(jìn)行空白試樣校準(zhǔn)，以消除樣品中的背景信號，確保測量的準(zhǔn)確性；

24、s3.4，將待測藥物溶液加入比色皿中，溶液至少要達(dá)到比色皿容積的2/3處，并選擇合適的檢測波段與光譜帶寬；

25、s3.5，將檢測得到的吸光度數(shù)據(jù)導(dǎo)出，并在統(tǒng)計軟件中繪制吸收光譜，得到藥物溶液的最大吸收波長，用于uhplc分析。

26、測量吸入藥物的標(biāo)準(zhǔn)曲線包括以下步驟：

27、s4.1，對獲取的藥物溶液進(jìn)行梯度稀釋，每個稀釋過程均需要渦旋處理30s以混合超純水和藥物溶液，獲取七個不同已知濃度的樣品，再通過針式過濾器轉(zhuǎn)移1500μl樣品至進(jìn)樣瓶，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液；

28、s4.2，對比在不同配比的流動相下標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積，采用各個峰完全分開且峰面積足夠大的流動相配比作為流動相，然后通過梯度稀釋、充分?jǐn)嚢?、抽濾、超聲脫氣的步驟配置流動相；

29、s4.3，將進(jìn)樣瓶放至uhplc儀器的進(jìn)樣器中，選擇合適的柱溫、色譜柱與流動相比例、進(jìn)樣量為、流動速度進(jìn)行測量；

30、s4.4，通過光電二極管矩陣檢測器測量每個標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜數(shù)據(jù)，記錄待測物質(zhì)的峰面積，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為x軸，峰面積為y軸，測量得到吸入藥物的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

31、檢測吸入藥物樣品溶液，獲得對應(yīng)呼吸道部位的吸入藥物沉積含量包括以下步驟：

32、s5.1，將測得的藥物樣品溶液的峰面積與標(biāo)準(zhǔn)曲線對比；

33、s5.2，通過內(nèi)推計算或外插計算出各個藥物樣品溶液的濃度；

34、s5.3，將藥物樣品溶液的濃度與對應(yīng)的體積相乘，獲得對應(yīng)呼吸道部位吸入藥物的沉積含量。

35、本發(fā)明采用上述方法，能夠根據(jù)不同研究目標(biāo)建立具有多種結(jié)構(gòu)的人體呼吸道實(shí)物模型，實(shí)物模型具有一定的擴(kuò)展性；通過流量傳感器的信號反饋能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜呼吸狀態(tài)的模擬，能夠?qū)崿F(xiàn)對人體實(shí)際呼吸狀態(tài)的復(fù)現(xiàn)，使得實(shí)驗研究具有較高的真實(shí)性；能夠以極高的精度獲得人體呼吸道體外實(shí)物模型中的吸入藥物沉積含量，提高了吸入藥物沉積實(shí)驗研究的檢測能力；以基于超高效液相色譜分析的吸入藥物這一高精度檢測方法研究人體呼吸道內(nèi)藥物的沉積規(guī)律，有助于更好地提高吸入藥物的吸收效率和呼吸系統(tǒng)疾病的治療效率，具有高效實(shí)用、精準(zhǔn)可靠的優(yōu)點(diǎn)。