CN101384291B - 吸入器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种施药吸入器，它含下述部分：辅助能量提供方法以利用辅助能量雾化药品、此辅助能量释放方法、和药品填充方法，其特征是含有用于控制药品雾化和使用者吸气之间时间间隔的控制方法。在使用时，该吸入器利用辅助能量将药品雾化，而后利用使用者的吸气将雾化的药品输送给使用者。

Description

吸入器
技术领域
本发明涉及的是药品吸入器，特别是通过口腔或鼻腔输送干粉药剂、湿配方药剂、和液体药品到肺部的吸入器。
背景技术
不同型号的药品吸入器可归为三类：喷雾型、加压定量吸入型(pMDI)、和干粉吸入型(DPI)。尽管喷雾型可以大剂量给药，不需使用者努力协调药品的分散和吸气，和pMDI相比咽前部药品沉积较少，但它体积较大，不易携带，不易安装。喷雾型装置存在的另一个问题是不同使用者之间的交叉感染。
pMDI的使用始于1956年。由于它具有便携，简易使用的特点，所以曾主导整个吸入器市场直到二十世纪后期。它固有的，也是致命的缺陷是需要使用推进剂。最初使用的推进剂是氟利昂，但由于它对臭氧层有破坏作用，从2005年开始被禁止使用。替代氟利昂的推进剂氢氟碳化物不影响臭氧层，但其蒸气具有比二氧化碳更强的温室效应(约2000倍)。仅这个数据足以预示pMDI的前途并不乐观。不仅如此，所有pMDI都要求使用者仔细协调药品的分散和吸气。另外用户口腔和喉咙的药物沉积较多，因此副作用较大。尽管后来引进吸气启动器和刻度器(spacer)缓解了这些问题，在欧洲仍然有91％的病人，85％的护士和72％的医生无法正确使用他们的pMDI。
很明显相较于pMDI，DPI占具‘绿色优势’。现行市场上有各种不同的DPI，如单剂量型，储存室型，和定量多剂型。储存室型装置从储存室中计取药物从而起到多剂量的功效。而定量多剂型包含多个预先定量，个别包装的药品单元。使用辅助能量使得雾化过程独立于使用者的吸力的DPI，因此叫做主动DPI，而仅靠使用者的吸气来夹带和分散药品的装置称做被动DPI。
以下是一些被动DPI的例子，其中包括吸气启动器型和非吸气启动型。WO 03/082389描述了一种多剂量DPI，它使用多个单剂量药泡。FP 0,069,715介绍了一种附带储存室的多剂量DPI，它利用在膜上的穿孔达到从储存室中提取单位剂量药物至空气导管。在这个导管中药品被吸气夹带和分散，尔后才被患者吸入。为了协助分散，吸嘴内还附一由患者吸入驱动的旋转推进器。
类似的介绍多剂量被动DPI的专利有：US 6,971,384、6,769,601、6,098,619、6,655,381、6,273,085、6,561,186、和美国专利申请公开2005/0005933等。虽然这些文件都描述了其吸入器的专利特征，但这些修改并没有在根本上改变下述的基本操作机理。
对于这些DPI，药品粉末的夹带和分散极少有完美的，因为输入能量独一无二地由使用者的吸气来决定，对于哮喘患者与呼吸困难者这个问题尤显严重。因此这些DPI的设计思想自相矛盾。一方面他们的目的是医治呼吸困难，而另一方面却希望利用患者困难的呼吸有效地吸入药物。
USP 5,511,540介绍了一种靠弹簧提供助力的带吸气启动的pMDI。此弹簧既须有足够的强度从而起到固定盛药瓶和维持触发器的作用，该力又需很轻从而使用者可方便地启动触发器。这一微妙的平衡使其不具普适性。此外，其操作原理有背完美吸入器的设计原理，即没有完全利用使用者的吸入能量，在一定程度上浪费掉一部分吸气。使用时，使用者首先开始吸气，在一预设的吸气流速触发器才开始工作，药瓶移动，药品喷出。吸入气流速为15-60L/min足以启动触发器。USP 6,260,549描述另一类似装置但采用了低启动流速。对于有效肺深部施药，这部分没有利用的吸气也许是非常重要的。
美国专利申请2004/0187868介绍了一带吸气启动的主动DPI。一传感器用于监测吸入气流率，一旦吸气流速达到预设的值，一压缩弹簧中储存的弹性能量得到释放而产生压缩空气。该压缩空气以超音速进入药品储存区，从而夹带和雾化药品。雾化的药品随后和吸入的空气一起进入使用者的肺部。其他类似的专利有：USP 6,012,454、GB 2,405,799。另一USP 6,901,929描述了一手动主动DPI。
很明显，吸气启动的DPI不能充分地利用使用者的吸气能力，因为使用者的整个吸气的前部分始终是用来驱动一个触发器或触发系统以便释放辅助能源。然而这部分吸气对于肺深部施药是非常重要的。此外，使用压缩空气作为辅助能量的主动DPI还存在一个共同问题，即由于压缩空气的快速释放，使得药品沉积于使用者口腔和喉部的表面，导致药品的损失。对于非吸气启动的DPI还有一个问题是他们把协调吸气能力和药品分散的问题留给了使用者。其它吸气启动的药品吸入器，基于其操作机理，也存在不能充分利用使用者的吸气的问题。
因此，药品吸入器需要在以下方面改进。使用者的吸气全部用于将充分分散的干粉气溶胶输入肺的特定区域；使用者的整个吸气能持续将残留药物(辅助能量未夹带部分)分散并输送到肺部；药品的分散和吸气的协调是自动控制的，这样，使用者不需做多大努力就能吸药；使用辅助能量以便达到最佳的药品分散或雾化效果；用于药品输出的辅助能量由吸气启动；能够在某种程度上控制雾化的药品颗粒速度。同时该装置还应该具有简单、结实、普适性好、和对用户和环境友好等特点。
发明内容
本专利的目的是提供改进的、能有效地利用使用者的吸气能力的吸入器或吸入器。该吸入器将消除或缓解一个或多个上述提及、或别处指出现有吸入器存在的问题，从而将药品更有效送达肺部的特定区域。
本发明的第一方面，提供的是一种药品吸入器。它由下列几部分组成：供雾化药品用的辅助能量提供器，辅助能量释放器，和药品填充器，其特征在于含一控制药品雾化和使用者吸气之间时间间隔的控制器。使用时，此吸入器籍用辅助能量将药品有效雾化，而后利用使用者的吸气输送雾化的药品。
本专利药品吸入器的优点在于它具有自动控制协调药品雾化和吸气的能力，使用者只需自然吸气就可吸入药剂。而且，综合使用辅助能量(主动)和传统的使用者吸气(被动)将药粉雾化可导致比使用任何单一能源更好的给药效果。另外，使用者的吸气能力全部得到了利用，避免了浪费。
术语：雾化或气溶胶，指颗粒悬浮分散于气体中。颗粒尺寸介于0。002μm和100μm之间，亦即，从小到几个药品分子的聚集体到大至气体不再能够悬浮的颗粒。
专业人士可以理解该文中药品和医疗品两词是通用的。
雾化前，医疗品可以呈任何形式的剂型。例如，干粉型，湿配方型也即固体于推进剂悬浮液。药品也可呈液体型。本专利药品优选干粉型。辅助能量将该粉剂雾化成气溶胶供使用者吸入，并输送到肺部靶向区域。优选的药品填充器使用时能够将雾化的单位剂量药品输送给使用者。因此，本发明优选干粉吸入器。优选的辅助能量提供器能够提供辅助能量从而使药粉雾化形成药物气溶胶。能量释放器可以通过使用者的吸负压而释放辅助能量。这里指‘吮吸-启动’的启动方式。能量释放器亦可通过使用者手动操作来释放辅助能量。发明者相信这两种方法都可以达到很好的雾化效果。
优选的能量释放器使用时可通过使用者的吮吸、或手动操作来释放辅助能量。优选的控制器使用时能够控制药品雾化和使用者吸气之间的时间间隔。使用者吸气发生在药品雾化后一定时间。
优选的药品填充器能够填充单位剂量药品，并激活‘吮吸-驱动’机制。因此，药品填充器具有两个功能：i)将药品从储存室填充到雾化区；ii)将雾化的药品供给使用者，最好到肺部。
优选的辅助能量提供器使用时最好通过导管与能量释放器、控制器、和(或)药品填充器任何组合相连。导管最好能够耦合能量释放器与控制器。导管可耦合或不耦合能量释放器与药品填充器。导管亦可为空气通道。
使用时通过导管药品填充器最好能够关联控制器。导管最好能够耦合控制器和能量释放器。导管优选为空气气路。导管可耦合或不耦合控制器和辅助能量提供器。
本发明吸入器的先进之处在于结合两部分能量来雾化和输送药品，也即：使用者的吸气提供被动能量，辅助能量提供器供应的辅助能量。很明显，各类辅助能量都可用来补充被动能量。例如，辅助能量可选择于一组含有电能型、振动型、马达螺旋桨型、压缩气类的辅助能量。
辅助能量提供器含气体储罐，最好包含压缩气体填充器。静态时(亦即未压缩时)，储罐气体体积较小，压缩开始后气体体积增加。压缩气体提供了雾化药品需要的辅助能量。
优选辅助能量提供器含一储存压缩气体的储罐。此储罐的材质须能够承受较高的压力亦便于储存压缩气体。此储罐的体积优选是可随气体压力变化而改变的。
压缩气体储罐优选包含至少一个气缸。此储罐可包含两个基本上并行的气缸。此储罐也可包含一系列的固定在一底座上的气缸。气缸底座可呈圆柱形、立方形、或其他形体，其内有至少一个空穴亦便于所有这些气缸须互相联接。
压缩气体储罐优选包含至少一个接口，优选地，多个接口，以便连接能量释放器、控制器、和/或药品填充器。接口也可用于连接其它附件，例如，止回阀、压力表、或泵。
压缩气体储罐有效体积最好能够随其内压力的变化而改变。此储罐优选包含一可滑动的活塞，该活塞可在储罐体积较小的位置静态1和体积较大的工作状态位置2之间滑动。静态时，压力较小所以有效体积较小；在工作状态时，压力较大所以有效体积较大。
当活塞处于位置1时，储罐体积分为两部分V1和V2，而只有V1可计为储罐有效体积。当活塞处于位置2时，V1和V2之和计为储罐有效体积。
储罐优选包含偏置器以便偏置或推动活塞至位置1。当储器内压力增加时，储罐体积增加从而压迫偏置器。当储罐内压力减低时，活塞回至位置1。因此，偏置器优选在容器压力减低至一定值时能够推动活塞回至位置1。
偏置器的一端最好固定在储罐内表面，而另一端连接活塞，此活塞端最好是一端开口。偏置器可为弹簧，如螺旋弹簧。
据上所述，压缩气体储罐有效体积很明显随其内压力的变化而改变。压力和体积的变化皆可方便地检测，并可用来联辅助能量提供器和吸入器的其它部件。
压缩气体填充器可为手动柱塞泵，亦可用各种压缩气体如氧气、氮气、氧氮气混合物、空气，或推进剂，如HFC充压。
使用时能量释放器最好能够快速从辅助能量提供器释放能量到药品填充器以供药品雾化。能量释放器优选含一阀门，用于控制辅助能量提供器和药品填充器之间的气路。此阀门能够在位置工作状态1和静止状态位置2之间切换。在位置1，辅助能量提供器和药品填充器之间的气路关闭；在位置2，辅助能量提供器和药品填充器之间的气路开启。能量释放器还可包含开阀器。
该阀门可选机械，或电控阀。然而，本专利优选含活塞的阀，此活塞可安装在一壳体中，活动于工作状态和静止状态之间，于是起到关闭和开启辅助能量提供器和药品填充器之间的气路的作用。
壳体的一端有一个接口，用以安装第一拉杆件；另一端有一接口，用来和药品填充器连接，两者最好通过空气导管连接。此活塞最好含密封部件，用于活塞与壳体间密封，但不影响活塞的滑动。该密封部件为橡胶环。第一拉杆件一端可带一柄。壳体可以是气缸。该阀门优选含偏置器以便推动活塞到静止位置。该偏置器处于第一拉杆件的柄和壳体一端的接口之间，当阀门启动时，活塞被推向静止位置，从而打开空气气路。该偏置器优选为弹簧，最好是螺旋弹簧。
壳体优选其侧面有一接口以便通过空气气路连接辅助能量提供器。壳体可包括接收器，用于安装活塞的第二拉杆。该接收器由一槽和一切口构成。
当第二拉杆件于工作状态时，活塞优选被推向工作状态，气路关闭，于是第二拉杆件维持活塞处于工作状态。
开阀器可含触发器。它可用手启动，也可靠使用者的吸力来启动。在本专利优选实施例中，开阀器优选含一壳体，其一端有一接口，用于连接药品填充器(优选气路连结)；另一端优选呈开口形。壳体优选气缸。
开阀器还可含一可滑动的活塞，该活塞能够在位置1，也即工作状态，和位置2，也即静止状态之间切换。在工作状态，阀门关闭；在静止状态，阀门开启。
此活塞的一端可呈开放状；另一端可呈封闭状。此活塞最好带有密封部件，用于活塞与壳体间的密封，但不应影响活塞的滑动。该密封部件优选为一橡胶环。
壳体的一侧含一接口用以安装手动释放器。另一侧含一接收器，用以安装连于活塞上的的长零件。该接收部件可装于非常靠近气缸开口端附近。使用时可用手动来移动活塞。壳体还可含限位器，用于限制气缸内活塞的过限运动。该限定器可装于非常靠近接收器。该限定器可用一钩子来钩住第二拉杆，从而起到维持活塞在静止状态的作用。该限定器可是一螺钉。
阀门最好带一旋转轴，它安装在紧靠接收器附近的预定位置，以连开阀器。
开阀器还包含随旋转轴旋转的杆杠，该杆杠的两臂须夹成约0-180°的角，优选20-160°，此夹角进一步优选为40-140°。优选其中一臂带一球。最好该杆杠两臂夹角为70-120°。
优选，将一楔子从活塞的开口端插入活塞，由于此杆杠臂的球形端接触楔子，该楔子于是将活塞的位移转换为与其垂直的杆杠的一个臂的位移，由此使得杆杠的另一臂开启阀门。
开阀器最好含偏置器，用于推动杆杠到静止状态。该偏置器可装在旋转轴上。偏置器可以是一弹簧。
使用中，使用者的吸力驱动活塞，从而带动楔子，由此驱动杆杠开启阀门。这意味着使用者的吸气没有浪费。另一先进之处是对于吸力较弱的使用者，手动按钮很容易操作。
在优选实施例中，开阀器优选触发器。该触发器由壳体和活塞构成。活塞可在壳体内活动于阀门关闭的工作状态位置1和阀门开启的静止状态位置2之间。
一拉杆元件可连于活塞。或者，开阀器亦可为连一拉杆弹性隔板。开阀器的壳体可为气缸。
控制器优选包括一阀门，以控制空气进入使用者的口腔。该阀可为机械或电控阀。
阀门最好包括感应器，用以监测辅助能量的输入和释放。该阀门还优选包括控制机构和定时器。优选阀门控制机构只有在感应器检测到辅助能量释放达到预定的时间量后才启动阀门，在这里此预定的时间量由定时器控制。
这种工作程序的优点在于保证了药品雾化总是发生在使用者吸入药品之前；而且几乎所有的使用者的吸力用于输送雾化的药品到肺部。
阀门包括壳体。该壳体的一端附近有一接口，用于接大气；另一端最好也有一接口。第三个接口可开在壳体的侧面，用于连接空气气路。
阀门还可包括一滑动于壳体内的活塞。该活塞可在阀门打开连通大气的静止状态和阀门关闭的工作状态之间滑动。很明显阀门开时空气气路的压力等于大气压力。
阀门还应包括密封部件。该密封部件将活塞与壳体之间密封，又允许活塞滑动。而且，该密封部件分隔壳体内的几个接口，从而使得壳体具有阀门的功能。该密封部件可以是套在活塞上的橡胶环。
阀门还包括一穿过壳体的第二个接口连在活塞上的拉杆元件。该拉杆元件最好包括一柄。阀门还含安装在柄和壳体的第二接口之间偏置器用以推动活塞从工作状态回到静止状态。
用以检测辅助能量的输入和释放的感应器能够检测气体储罐内压力或体积的变化，或其中活塞的位置。例如，该感应器可为一活塞，它能够直接地检测气体储罐内压力和体积的变化并做出相应反应。该反应可为相应于气体储罐内压力和体积的变化的活塞移动。另可选择，感应器可为一压力计，用以检测气罐内的压力变化。使用活塞作为感应器和反应器的优点是可简化吸入器，使其更简小。参见图。
在本专利实施的阀门控制机构是一触发器的例子中，该触发器可选自于拉杆构件、机械触发器、电控触发器等触发器。
触发器优选由气缸和滑动于其中的活塞构成。气缸的两端都有一接口。该触发器还包括一拉杆元件，其一端通过壳体的第二接口连着活塞，另一端接柄。
在一特别优选的实施例中，定时器可以是其固有的。该定时器由辅助能量提供器和控制器共同构成，而预设的时间量是它们协同作应的结果。
做为另一种选择，定时器可以是固有定时器和与一拉杆的耦合的外设定时器的组合。该耦合的拉杆，只有在外设定时器启动一预定的时间段后才可从工作状态回到静止状态。
药品填充器最好能够将粉状药品填充到雾化区，并将雾化药品输送给使用者，最好是其肺部。药品填充器能够填充单位剂量的药品，且能够启动所谓的‘吮吸-启动’机理。
药品填充器最好包括吸嘴和主体。该主体有多个接口，用与选择连接吸嘴、能量释放器、控制器；还包括多个凹槽，用于储存和填充药品。该主体由两部分组成。在其连接处有密封部件。例如，橡胶密封件安装于主体部件的凹槽内。使用密封件的优点是防止药品吸空气中潮气。
药品填充器还含药品夹带和分散器，即雾化器。药品雾化器可为导气管路，通过该导气管路药品得以雾化。导气管路优选螺旋形，以形成以螺旋或旋涡为主的气流。
药品雾化器的另一种选择是使导入气体的方向几乎垂直于药品输出的方向，从而导致旋涡气流的形成，药品得以被夹带和雾化。
为达到单剂量给药和启动‘吮吸-启动’机理，药品填充器还可含一计数器和外设定时器。
药品填充器包括一壳体和滑动于其中的活塞。该活塞可在静止状态和工作状态之间滑动。在静止状态，加载药品；在工作状态，将药品送入雾化区。该壳体一端有一接口，用于连接辅助能量提供器；另一端也有一接口。此活塞可包括密封部件，以使活塞与壳体间密封。
药品填充器最好含一滑片或圆棒。该滑片或圆棒一端通过上述壳体的接口连接活塞。另一端介于药品填充器两部件之间并与计数器和外设定时器相关联。
药品填充器还应包括一偏置器，用于在其被外设定时器释放后，推动该滑片回到原位。该偏置器最好安装于壳体的一端和药品填充器主体之间。
使用时滑动片的孔之一可用于填充药品，而另一孔用于给‘吮吸-启动’机理开通气道，这样可保证使用者只有在药品填充好后才能吸气。
发明人认为，该吸入器使用感应器检测气罐中的变化是本发明的重要特征之一。
因此本发明的第二部分涉及的是一种药品吸入器，该装置包括储存压缩气体的储罐、用于直接或间接检测气罐中压力或体积变化的感应器、药品雾化器。使用时该药品吸入器利用压缩气体雾化药品，并利用使用者的吸气将雾化的药品输送给使用者。
储罐的体积在静态时较小；当气体被压缩时，此体积增加到一较高的值。该压缩气体提供辅助能量，并与使用者的吸气一起雾化药品。
本发明第二部分介绍的药品吸入器优选包括时间间隔控制器。该控制器根据感应器的信号来控制药品雾化和使用者吸气之间的时间间隔。
雾化前药品可以呈任何剂型，优选干粉剂型。该吸入器优选是干粉吸入器。
使用时气体储罐能够提供辅助能量以雾化药粉成气溶胶。此药品吸入器也可包括能量释放器，此释放辅助能量释放器通过手动、或使用者的吮吸来释放辅助能量。
气体储罐也可定义为辅助能量提供器，因为它所储气可被压缩，由此提供辅助能量以供药品雾化使用.储罐的体积在静态时较小；当气体被压缩时，其体积增加到一较高的值。此压缩气体提供药品雾化用的辅助能量。
气体储罐优选其体积能够随其内气体压力的变化而变化。
可以看出，本专利第一和第二部分介绍的药品吸入器有很多特征是相同的。出奇的是这两药品吸入器都是非常有效的给病人的施药方法。
本专利的第三方面提供的是定剂量给药方法，该给药方法含使用任一在第一或第二部分中介绍的药品吸入器。
本发明给出了将粉状药品输送到人体肺部的吸入器示范系统、装置、和方法例子。本专利中前述的和其他主题可见如下的示范例。本示范吸入器包括：吸嘴、带药粉储存器的药品填充器、用于控制辅助能量释放的阀门，也称作主阀门或阀门1、用于控制第一阀门的触发器，也称作主触发器或触发器1、压缩气体储罐，其体积能够随其内气体压力的变化而变化、感应器，用于检测储罐内压力、体积的变化。第二阀门，或阀门2，用于控制使用者新鲜空气的吸入、第二触发器，或称触发器2，用于控制阀门2、主定时器，或称定时器1、计数器、第二定时器，或称定时器2，气路，其中部分用于药品的雾化和输送，启动主触发器的空气道。
本发明的一个特定方面，吸嘴由塑料制成。该吸嘴呈这样一种形状：它的一端可以很舒服地放入使用者的嘴里，且不引起口唇漏气；另一端则与药品填充器的一端连接。该吸嘴里有一锥形气孔，小孔端与药品填充器的一端连接并与其气路共轴。此种结构的优点是可减低雾化药品颗粒在被吸入前的速度。
本发明的一个特定方面，一间隔器(spacer)可插在吸嘴和药品填充器之间。此结构的优点是气溶胶获得更长的时间来减慢速度，而且在使用液体推进剂时，有更多的蒸发时间。
本发明优选的一个特定方面，药品填充器由两个塑料部件构成的主体、填药滑动片、和两个橡胶密封件组成。在主体内有药粉储存器、一用于输入和输出药品的圆柱腔、被圆柱腔分为两截的气路、空气气路、和一计数器。主体部件的表面有些凹槽，用于放置橡胶密封件和滑动片。
药品填充器内的填药滑动片最好由轻金属或合金、或其它能与药品兼容和导电的材料组成。它有两个孔。此滑动片能顺着一凹槽在两个位置之间滑动。当此滑动片处于后退或加载位置时，一个孔，称做填药孔，共轴位于储药器中；另一孔又称作空气阀，不与气道相连起到阻住气路阀门作用。当此滑动片被推进而处于给药位置时，载有给定体积药品的填药孔位于圆柱腔内，且与连接吸嘴的空气气路共轴；而另一孔则对准空气通道且变成此通道的一部分。计数器耦合滑动片前进或后退运动，以保证每一次给药计数器数字只增加一。此结构的优点是将滑动片简单运动和送药，计数器的启动和触发器1的锁定连在一起。
此简单结构还使得给药稳定。填药孔的直径和滑动片的厚度决定了每次给药的体积，二者都可根据不同药粉的要求而改变。填药孔的直径的改变非常容易。通过更换具有不同大小填药孔的滑动片，本药品吸入器因此具有广泛的适用性。尽管最好用滑动片填药，其它形状如棒状、球形、椭圆形等等的材料，也可用作同一目的。
本发明一个特别优选方面，滑动片的一端与一活塞连接，另一端和一定时器连接。当滑动片被推到向前的位置时，定时器1开始工作并锁定滑动片。一定时间(预设)后滑动片被释放，而后回到原位。活塞可在气缸中自有移动。活塞响应感应器信号而向前移动。弹簧用来将活塞推回静止位置。此结构的优点是使用者友好。结合吸气启动触发器1，使用者仅须关闭阀门1，使储气罐压力增至预定的值，然后即可开始吸药。此结构的优点是使用者只能在药品和气体都填充好之后才可开始吸药发生。
本专利优选使用一定时器以控制其启动和滑动片被释放之间的时间间隔。但是，也可使用其它方法而达到此目的。最简单的例子是一门闩，以使滑动片能够在送药位置停留给定时间，然后用手将门闩移动到另一位置以释放滑动片。
本发明的一个特定方面，使用特别形状的橡胶零件以防止储药罐从气路和环境中吸潮。橡胶零件不仅密封好，而且应不影响滑动片的自由移动。
本发明的一个特定方面，药品填充器中的两段空气气路与圆柱腔共轴。在另一例中，只有与吸嘴连接的空气气路与圆柱腔共轴，而另一空气气路通过一优化的角进入圆柱腔。
本发明一个特别优选方面，触发器1由吸气启动。该触发器包括：活塞、气缸、杠杆和楔子。气缸的一圆形端有一孔，用于连接气路，而另一圆形端呈开口状。杠杆支在一连于阀门1的旋转轴上。一弹簧可使旋转轴回到静止状态。活塞是空心的，其一端封闭，另一端呈开口状，以便能够容纳楔子，此楔子的形状使它能和活塞的空腔结合在一起，从而造就一斜坡。杠杆的一臂和此斜坡的表面接触。在静态时，气缸底部与活塞之间有一自由空间。当使用者吮吸时，只有这部分封闭在此系统中的空气被吸入。因此，用此种吸气启动的触发器，使用者吸气不会浪费。使用者吮吸负压迫使活塞向气缸底部移动。与活塞连动的斜坡使得此端杠杆向下倾斜。于是，杠杆的另一端开启阀门1。此结构的优点是不浪费使用者的吸气，且使用方便，用户友好。
尽管这里用带楔子的活塞移动杠杆为例，但这并不是唯一的方法。其它方法如：使用活塞杆连接活塞、使用弹性隔膜，等。
另一方面，触发器气缸上最好有一手动按钮，用于当使用者吸气太弱时启动触发器。最简单的例子，它包括带端头的长螺栓、螺母、和弹簧。该弹簧负责使其回位，而螺母防止起脱离气缸。它位于杠杆之上某一位置，所以当将它压下时，杠杆也被压下。它的优点是适于那些吸气弱小到不能够靠自身吸气启动触发器的使用者。
本发明的一个特定方面，触发器1还包括：连在气缸一端的螺钉上的钩子、连在活塞表面的拉杆、和在气缸上的凹槽。钩子和拉杆一起维持活塞于静止状态，籍此保证此吸入器在不用时活塞稳定。使用者还可使用此机构在不启动两个触发器的前提下检验吸入器。
本发明的一个特定方面，阀门1包括：气缸、橡胶密封圈、附带一连柄活塞杆的活塞、和弹簧。橡胶密封圈嵌在活塞外面的适合位置的沟槽内。气缸一侧有一孔，用于连接气体储罐；其一端有一孔通过另一段空气气路连接药品填充器；气缸的另一端，开口较大，以便活塞杆自由移动。气缸的一侧还有一凹槽。此凹槽的一端有一凹口。此凹口用于固定气缸上的短栓，它用于手动关闭阀门1。当处于工作状态时，弹簧压在活塞杆柄和气缸口之间。随着倾斜的触发器杠杆运动，短栓离开凹口，从而活塞被推回静止状态。于是，阀门1打开，压缩气体喷入。压缩气体进入活塞的封闭空间，与弹簧一到推动活塞回到静止状态。此结构的优点是阀门开启快，压缩气体释放快。这样药品会得到很好的分散。
本发明一个特别优选方面，气体储罐包括：气缸、活塞、弹簧和一些辅助件，例如释放按钮或止回阀、压力表、环形密封件、和具有单向止回功能的柱塞泵。气缸最好由钢、合金、或能耐高压的工程塑料制成。气缸一端有三个孔，分别接空气气路、压力表、和泵。在气缸的同一端，另有一孔装释放按钮。气缸的另一端有一孔，在一实施例中用于连接触发器2，而在另一实施例中，通过气体管路连接触发器2和药品填充器的气缸。活塞可在气缸内移动。当活塞处于静止状态位置时，气缸被活塞分为体积分别是V1和V2两部分。V1代表活塞处于静止状态位置时气缸的有效体积。当气体由泵压入时，活塞从静止状态位置移到气缸的另一端。此时储罐的有效体积为V1+V2。随着更多其气体的泵入，储罐内压力增加。这样结构的优点是保证了吸入器的多功能普适用性。储罐材料耐压，因此其内压力可调节范围很宽。
本发明一个特别优选方面，V2大于某一特定值，此值由三个部件的自由体积决定。第一个自由体积V3是触发器2的气缸处于工作状态时气缸体积；第二个自由体积V4是药品填充器的气缸处于工作状态时气缸体积；第三个自由体积V5是连接触发器2和药品填充器的管路体积。当储罐充入压缩空气时，V2逐渐变小。根据Boyle定理，得V2中气体体积大于空气大气压，P1V2＝P2(V3+V4+V5)，其中，P1代表空气大气压，P2代表V2中的压力。P2大于P1。此正压差因此推动相关的活塞从静止状态到工作状态。这样结构的优点是自动地关联了储罐、药品填充器、和触发器中所有活塞的运动。当气体储罐中充入压缩空气时，触发器2自动地移到工作状态而关闭阀门2；药品填充器中的滑动片自动地由填药位置移至给药位置。定时器1和2(如果使用)、计数器、气路全部都相应地跟着变化。这样结构的优点是：使得吸入器具有用户友好、可靠和使用方便等特性。
本发明一个特别优选方面，感应器，简单地讲，就是储气罐气缸里的活塞。当然，其它电子或机械表也可用来检测储罐气体压力的变化。其它感应器能直接或间接检测储罐气体体积变化、活塞位置变化也可用于此目的。
本发明的一个方面，触发器2包括：气缸、带柄杆的活塞和一弹簧。气缸的一端与气体储罐连接，而另一端是一活塞止动器。柄杆的一端连接此活塞，另一端连接阀门2的活塞。随着储气罐压力增加，活塞带动柄杆移动，从而关闭阀门2。此时在柄杆和阀门2气缸之间的弹簧被压下。当压缩气体释放时，弹簧将活塞连动柄杆一起推回，从而开启阀门2，籍此，新鲜空气通过空气气路和吸嘴进入使用者的嘴里。
本发明的一个特定方面，阀门2的气缸有两孔。其中之一位于气缸的一端，通大气；另一孔位于气缸侧面上的一预定位置，连接气路。当触发器2处在工作状态时，这两个孔被带橡胶密封圈的活塞分隔。此种结构保证了在药粉雾化前，没有空气被吸入。结合定时器2，此种结构使得本吸入器彻底克服了现有吸入器存在的协调问题。它因此是用户友好、使用方便。
本发明一个特别优选方面，定时器2是气体储罐、触发器2、和阀门2几个部件的组合。此时定时器2也叫做固有定时器。药品分散和使用者吸入之间的时间间隔T由两部分组成。第一部分T1是气体储罐中压缩气释放而减压到一定值所需时间；T1由气体储罐中的压力和触发器2中弹簧的弹力决定。T2是阀门2从封闭位置移到开放位置所需时间。T2由阀门2中弹簧的弹力、活塞的运动、和其两孔之间的距离决定。
增加气体储罐中的压力，必将增加上述时间间隔，因此如所需求雾化药品颗粒的速度减低更多；因为对于给定药粉，压力越大，雾化药粒的速度更快，使它们慢下来将需要更多的时间。此种结构的吸入器完美地解决了这一问题。
本发明的一个特定方面，外设定时器2，可为机械或电子型，可以插入触发器2和阀门2之间。当活塞向前推动，外设定时器2与触发器2的活塞杆接触并预设的时间T3(通常长于T1)设定。一旦气体储罐中的压力降低，触发器2气缸中的压力也随着降低。这个信号依次启动外设定时器2。该外设定时器2在T3时间间隔后释放活塞杆。在这个例子中，总时间间隔T等于T2、T3、T4的总和。T4是气体储罐中压力从起始值降至预设值所需的时间。在此预设值，外设定时器2启动。
很明显，用槽-齿方法很容易将外设定时器2和活塞杆连接。储罐上的压力感应器可方便地用来启动外设定时器2。
本专利的又一方面，提供一药品吸入器。它将干粉药品分散雾化而形成气溶胶，并将气溶胶输送到使用者肺部的靶向区域。它包括：(a)设备1——用于提供雾化药粉为气溶胶所需的辅助能量；(b)设备2——通过吮吸驱动、或手动释放法，快速释放辅助能量，而达到理想的雾化效果；(c)设备3——控制药品雾化和使用者吸气之间的时间间隔，也即在药品雾化后一定时间隔后，使用者才开始吸入药品；(d)设备4——用于填充单位剂量的药品，并启动吮吸-启动机理；(e)所述设备1通过气路和设备2连接，并与设备3和设备4关联；(f)设备4与设备1关联并通过空气气路和设备3连接；一气道和设备2连接；籍此，此吸入器使用辅助能量有效地将粉状药品分散成气溶胶，并利用使用者全部的吸气输送气溶胶到使用者肺部的靶向区。
设备1，辅助能量提供器可选自电动型，如电振动或电马达螺旋桨、或压缩气体型之类的辅助能量。设备1优选为气体储罐，压缩气体提供辅助能量，当气体储罐充入气体时其有效体积从静止状态的较小值增加到一较大值。该储罐含：(a)由钢或硬塑料制成的压缩气体储罐，以承受较高压力；(b)压缩气体填充器。
该气体储罐包括：(a)用于储存压缩气体的气缸，该气缸的一端有多个孔，用于连接其它设备或辅助件，例如，止回阀、压力表、和泵等；(b)可在气缸中滑动的活塞；(c)弹簧；(d)弹簧一端连于气缸圆柱端的内表面，另一端连在活塞的开口端上；此活塞可随着气缸内压力的变化在气缸中移动；(e)在静止状态，活塞由上述弹簧固定在适当的位置，而将气缸分为V1和V2两部分，其中只有V1的体积可作为气体储罐的体积；在工作状态，活塞被推到气缸的另一端，此时气体储罐的体积变为V1+V2；(f)一旦压缩气体排放，气压降低到某一值，弹簧于是将活塞推回并维持在静止状态；工作时气体储罐的有效体积随压力的变化而变化；体积和压力的变化都很容易检测并用于关联其他设备。
气体储罐也可优选自下列类型：(a)一对并联的气缸；(b)一系列固定在一底盘上的气缸；该底盘可呈圆柱型、立方型、或其它多面体型；其中央部分为空腔，以供气缸之间相互关联；其表面有孔，用与连接附件或其它设备；(c)其它体积能够随压力变化的容器。
压缩气体填充器可从下列类型中优选：(a)手动型柱塞泵；(b)压缩气瓶，气体可用氧气、氮气、氧氮混合物、或空气等；(c)推进剂罐，如氢氟碳化物。
设备2，快速辅助能量释放器优选包括：(a)用于控制设备1和设备4之间的空气气路的阀门，可选自机械阀、电动阀、或专门设计的阀等；(b)开阀器。
上述专门设计的阀优选包括：(a)外围有橡胶O型环的活塞、活塞的一端装一带柄的长活塞杆和一短拉杆，而活塞另一端是封闭的；(b)弹簧，用来将活塞维持静止状态；(c)气缸，其一端有一较大的开口用以安装长活塞杆，而另一端有一孔通过空气气路连接设备4；(d)上述气缸，其侧面的有一孔通过空气气路连接设备1；另一侧有一个一端带凹口的槽口，用以安装活塞上的短拴。当此短栓被推到工作状态时，活塞移到关闭上述空气气路的位置；(e)弹簧，夹在活塞柄和气缸开口之间。当触发器启动时，将活塞从工作状态推回到静止状态，从而将气路打开；(f)旋转轴，连在上述凹口附近预定位置，用来连接开阀器。
开阀器优选触发型，可由手动或使用者的吸力启动；包括：(a)气缸，其一端有一开口用来通过空气气道连接设备4，而另一端呈开启状；(b)活塞，其一端呈开启状，另一端呈封闭状；其表面有橡胶密封圈；(c)上述气缸的一側有一开口，用来安装手动释放按钮；另一側有一槽口，用来安装连在活塞上的短拉杆以便使用者能够用手移动活塞；槽口的一端(靠近气缸开口端)有一螺丝用来阻止活塞的过度向前移动，同时它上面还挂一钩，用来钩住短拉杆，从而保持活塞在静止时稳定；(d)杆杠，它可绕上述旋转轴旋转。此杆杠的两臂夹角优选70-120°，且其中一臂的端点有一球；(e)从活塞的开口端插入的圆头锲子用以将活塞的运动转换为与其相垂直的上述杆杠臂的运动并由另一臂开启阀门；(f)装在旋转轴上的弹簧，用来将杆杠推回静止位置。当使用者吸气时，吸力驱动活塞和嵌在其中的锲子，从而驱动杆杠而开启阀门，这样使用者不须浪费吸气来启动它；另一方面，手动释放按钮对于吸力较弱的使用者是非常方便的选择。
开阀器优选触发型。它可选自含下列的一组合：(a)气缸，和带拉杆的活塞；(b)气缸，和带拉杆的弹性隔膜。
设备3优选包括：(a)选自含机械、电控、和专门设计的阀等组合的阀门，用以控制新鲜空气通过空气气路进入使用者的口腔；(b)感应器，用以检测辅助能量的充入和释放；(c)阀门控制器；(d)定时器；(e)阀门控制器只有在感应器检测到辅助能量的释放一定时间后才开启阀门，此时间间隔由定时器决定；此操作程序保证了药品雾化总是发生在使用者吸气之前一定时间间隔，而且使用者的所有吸气都用来将雾化的药品送至肺的靶向区域。
上述专门设计的阀门包括：(a)气缸，其一端有一开口用以连接大气；另一端是一较大的开口；其侧面还有一开口用来连接空气气路；(b)可在气缸中活动的活塞，其周围表面上有橡胶密封圈的用来分隔提到的几个开口，从而起到阀门的作用；(c)连在活塞上的带柄活塞杆，它穿过气缸的大开口；(d)装在气缸口(大口)和活塞柄之间的弹簧，用来推动活塞从工作状态回到静止状态。
优选的上述感应器，用以检测辅助能量的充入和释放，优选自含下列种类的一组合：(a)一活塞型，它能够检测气体储罐中体积和压力的变化并做出相应的反应；(b)压力表型，它能检测气体储罐中的压力；(c)其它能够检测气体储罐中的压力变化和/或活塞位置变化的感应器；用活塞作感应器，同时还作执行器，也即对它检测到的信号做出反应；可简化吸入器，使其更简小，请参见图例和说明。
阀门控制器为触发型，可选自含下列各类一组合：(a)拉杆；(b)一般机械触发器；(c)电控触发器；(d)专门设计的触发器。
上述专门设计的触发器优选包括下列元件：(a)气缸，其一端有一开口用以连接设备1，另一端有一较大开口；(b)带橡胶密封圈的活塞，它可在气缸中自由滑动；(c)穿过气缸开口的活塞杆，其一端连活塞，另一端接一柄。
定时器最好是固有定时器，它由设备1和设备3共同组合而成。所言预设时间间隔是这两设备共同作用的结果。定时器亦可优选固有和外设定时器组合。此外设定时器与一活塞杆连接。使用时，只有在外设定时器启动并经一预设的时间间隔后，活塞杆才允许回到静止位置。
设备4，称作药品填充器用来填加单位剂量药品，并启动吮吸-启动机理；包括：(a)吸嘴；(b)夹带和分散药粉器；(c)单位剂量药品填充器，它同时还能够激活吮吸-启动机理；(d)两主体件紧密地安装在一起，其接触面间有凹槽用于安装橡胶密封件、填药器、药品储藏空间、几个空气气路；这些空气气路穿过主体件与吸嘴、设备2、设备3连接；这里的橡胶密封件用于防止药品从外界吸潮。
夹带和分散药粉器优选自含下列两类一组合：(a)螺旋气体导管，用来制造螺旋气流从而将药品有效地夹带和分散；(b)导入和导出气路之间的夹角为一优化的角，籍此产生旋风气流，而将药品有效地夹带和分散。
药品填充器，用来填加单位剂量药品，并启动吮吸-启动机理。它包括：(a)计数器；(b)外设定时器；(c)气缸，其一端有一开口用以连接设备1，另一端有一较大开口；(d)可在气缸内滑动且周围表面带橡胶密封件的活塞，(e)有两个预设的孔滑动片或杆病插在药品填充器两个主体件之间的槽内；其一端通过气缸的大开口与活塞连接，而另一端与计数器和外设定时器连接。(f)弹簧，夹在气缸的大开口端和药品填充器两个主体件之间，其作用是在外设定时器释放滑动片后将其推回静止状态。
滑动片上的两个孔之一是用来填药；另一个是用来开启一气路从而激活吮吸-启动机理；该设计确保使用者只有在药品充填完毕后才可吸气。
本专利另一方面，本专利提供了干粉吸入器，它将药品雾化并输送到使用者肺部的靶向区域。它包括：(a)压缩气体储罐，它的有效体积随着压力的增加而增加，反之亦然；(b)压缩气体储罐填充器；(c)压缩气体储罐中气体快速释放器；(d)单个或多个感应器，用来直接或间接的检测气体储罐中体积或/和压力的变化；(e)与感应器连接并能对其信号作出反应的设备；此吸入器利用压缩气体将药品主动地分散形成气溶胶。
压缩气体储罐填充器可优选自含如下设备的一类组合：(a)手动操作的柱塞泵；(b)压缩气体瓶，如氧气，氮气、氧氮混合气体瓶；(c)推进剂(如HFC)气瓶。
压缩气体储罐可优选自含如下设备的一类组合：(a)气缸；(b)并联气缸；(c)装在一底座上的一组气缸；(d)其它形状的容器，其有效体积能够随压力的变化而变化。
上述气缸底座形状可选自：圆柱体、立方体、或多面体。它有一空心腔用作压缩气体储存空间，并连通其它设备。其表面有多个孔用来在必要时连接其它设备或附件，如压力表、止回阀、泵等。
压缩气体储罐中气体快速释放器包括：(a)阀门，用来控制设备1和设备4之间的空气气路。它可选型自：机械、电控、和专门设计型等阀门；(b)开阀器。
上述专门设计型阀包括：(a)带橡胶密封圈的活塞，其一端呈封闭状；另一端有一带柄的长活塞杆，此端侧面还有一端拉杆；(b)弹簧，用来将活塞推回静止位置；(c)气缸；其一端有一较大开口用以安装长活塞杆；另一端经气道与一设备连接；(d)上述气缸，其侧面的有一孔通过空气气路连接设备1；另一侧有一个一端带凹口的槽口，用以容纳活塞上的短栓。当此短栓被推到工作状态时，活塞移到关闭上述空气气路的位置；(e)在活塞柄和气缸开口之间弹簧，当触发器启动时，将活塞从工作状态推回到静止状态；(f)旋转轴，连在上述凹口附近预定位置，用来连接开阀器。
开阀器优选触发型，可由手动或使用者的吸气启动。包括：(a)气缸，其一端有一开口用来通过空气气道连接一个设备，而另一端呈开启状；(b)活塞，其一端呈开启状，另一端呈封闭状；其周围有橡胶密封圈；(c)该气缸的一側有一开口，用来安装手动释放按钮；另一側有一槽口，安装连在活塞上的短拉杆以便使用者能够用手移动活塞；槽口的一端(靠近气缸开口端)有一螺丝用来阻止活塞的过度移动，同时它上面还挂一钩，用来钩住短拉杆，从而使活塞在静止时稳定；(d)杆杠，它随上述旋转轴旋转。此杆杠的两臂夹角优选70-120°，且其中一臂端有一球；(e)圆头锲子从活塞的开口端插入，用以将活塞的运动转换为与其相垂直的上述杆杠臂的运动并由另一臂开启阀门；(f)装在旋转轴上的弹簧，用来将杆杠推回静止位置。当使用者吸气时，吸力驱动活塞和嵌在其中的锲子，从而驱动杆杠而开启阀门，这样使用者不须浪费吸气来启动它。另一方面，手动释放按钮对于吸力较弱的使用者是非常方便的选择。
开阀器优选触发型。它可选自含下列的组合：(a)气缸，和带拉杆的活塞；(b)气缸，和带拉杆的弹性隔膜。
与感应器连接并能对其信号作出反应的设备包括：(a)设备1，用来控制药品雾化和使用者吸入药品之间的时间间隔。使用者吸气发生在药品雾化之后的一定时间；(b)设备2，用来填充单位剂量药品，它同时还能够激活吮吸-启动机理；此吸入器利用压缩气体首先将药品主动地分散形成气溶胶，然后利用使用者所有的吸气将药品输送到肺部的靶向区域。
设备1优选包括：(a)阀门，用于控制新鲜空气经气路进入口腔，它可选自含下述各类的一组合：机械、电控、和专门设计型等；(b)阀门控制器；(c)定时器；(d)阀门控制器只有在上述感应器检测到辅助能量的释放一定时间后才开启阀门，此时间间隔由定时器决定；此操作程序保证了药品雾化总是发生在使用者吸气之前一定时间间隔，而且所有使用者的吸气用来将雾化的药品送至肺的靶向区域。
上述专门设计的阀门包括：(a)气缸，其一端有一开口用以连接大气；另一端是一较大的开口。其侧面还有一开口用来连接空气气路；(b)活塞，其周围有橡胶密封圈，可在气缸中活动，用来分隔提到的几个开口，从而起到阀门的作用；(c)连在活塞上的带柄活塞杆，它穿过气缸的大开口；(d)装在气缸口(大口)和活塞柄之间的弹簧，用来推动活塞从工作状态回到静止状态。
阀门控制器为触发型，可优选自含下列种类的一组合：(a)拉杆；(b)一般机械触发器；(c)电控触发器；(d)专门设计的触发器。
上述专门设计的触发器优选包括下列元件：(a)气缸，其一端有一开口用以连接设备1，另一端有一较大开口；(b)可在气缸中自由滑动带橡胶密封圈的活塞；(c)穿过气缸开口的活塞杆，其一端连于活塞，另一端连一柄。
定时器优选固有定时器，它由气体储罐、阀门、和阀门控制器共同组合而成。所谓的预设时间间隔是这几个设备共同作用的结果。定时器可选固有和外设定时器组合。此外设定时器与一拉杆连接。使用时，只有在外设定时器启动一预设的时间间隔后，拉杆才可回到静止位置。
设备2，用来填充单位剂量药品，同时还能够激活吮吸-启动机理，优选包括：(a)吸嘴；(b)夹带和分散药粉器；(c)单位剂量药品填充器，它同时还能够激活吮吸-启动机理；(d)两主体件紧密地安装在一起，其接触面间有凹槽用以安装橡胶密封件、填药器、药品储藏空间、几个空气气路。这些空气气路穿过主体件与吸嘴、设备2、设备3连接；在这里橡胶密封件防止药品从外界吸潮。
药品分散器优选自含下列两类的一组合：(a)螺旋气体导路，用来制造螺旋气流从而将药品有效地夹带和分散；(b)导入和导出气路之间的夹角为一优化的角，籍此产生旋风气流，而将药品有效地夹带和分散。
药品填充器，用来填加单位剂量药品，并启动吮吸-启动机理。它包括：(a)计数器；(b)外设定时器；(c)气缸，其一端有一开口用以连接设备1，另一端有一较大开口；(d)周围带橡胶密封件的活塞，它可与气缸内滑动；(e)滑动片或杆，它有两个预设的孔，插在药品填充器两个主体件之间的槽内；其一端通过气缸的大开口与活塞连接，而另一端与计数器和定时器连接。(f)弹簧，在气缸的大开口端和药品填充器两个主体件之间，其作用是在外设定时器释放后，将滑动片推回；工作时滑动片上的两个孔之一是用来填药；另一个是用来开启空气气道，从而激活吮吸-启动机理。这样使用者只有在药品充填完毕后才吸药。
感应器，用以检测气体储罐中体积或(和)压力的变化，优选自含下列种类的一组合：(a)活塞，它能够检测气体储罐中体积和压力的变化并做出相应的反应；(b)压力表，它能检测气体储罐中的压力；(c)其它能够检测气体储罐中的压力或活塞位置变化的感应器；使用活塞时它既是感应器，同时还是执行器，也即对它检测到的信号做出反应。此种感应器可简化吸入器，使它更简小，请参见图例和说明。
本专利提供的是将粉状药品分散形成气溶胶，并输送到使用者肺部靶向区域的示范系统、设备、和方法。本专利的上述及其他目的可见于一示范吸入器，它包括：吸嘴、带药粉储存器的药品填充器、触发器1、阀门1、压缩气体储罐、感应器、触发器2、阀门2、定时器2、计数器、定时器1、其中部分用于药品输送的气路、和用于启动触发器1的气道。
很明显，根据此范例可以制成多种吸入器。例如，吸嘴和药品填充器的结合给出了最简单的DPI，灵巧和方便使用。而结合除了定时器2外的所有部件可给出用户友好型吸入器。考虑到它们所具有的多种功能，如主动分散药品、吮吸一启动、自动定量填药、和自动锁定和开启压缩空气启动的机制，它仍然是一简便、适用性强、并具有很多特征的吸入器。它有效地利用了使用者的吸气，解决了现有吸入器一直存在的、也是本质性的协调问题。由于气体储罐操作压力范围较宽，加之T1对气体储罐中压力的相应反应，本专利吸入器具有广泛的普适性。
本专利中描述的所有特征(包括任何附带的专利要求、摘要、和图表)，以及本专利揭示的方法和过程的所有步骤可以相互以任何方式组合，不包括那些有不相容特征和步骤的组合。
附图说明
为了更好地理解本专利，下面通过参考附图的优选实施例来描述本专利。
图1A  手动填药干粉吸入器工作原理示意图；
图1B  自动填药吸入器工作原理示意图；
图2A  第一实施例中手动给药DPI在静态时的示意图；
图2B  第一实施例中手动给药DPI在工作状态时的示意图；
图3A  第二实施例中自动给药DPI在静态时的示意图；
图3B  第二实施例中自动给药DPI在工作状态时的示意图；
图4A  第三实施例中带外设定时器(2)的DPI在静态时的示意图；
图4B  第三实施例中带外设定时器(2)的DPI在工作状态时的示意图；
图5A  第四实施例中带外设定时器(1和2)的DPI在静态时的示意图；
图5B  第四实施例中带外设定时器(1和2)的DPI在工作状态时的示意图；
图6A  第五实施例中带外设定时器(1和2)的DPI在静态时的示意图；
图6B  第五实施例中带外设定时器(1和2)的DPI在工作状态时的示意图；
图7A  第六实施例中带外设定时器(1)的DPI在静态时的示意图；
图7B  第六实施例中带外设定时器(1)的DPI在工作状态时的示意图；
图8A  第七实施例中带外设定时器(1)的DPI在静态时的示意图；
图8B  第七实施例中带外设定时器(1)的DPI在工作状态时的示意图；
图9A  第八实施例中带外设定时器(1)的DPI在静态时的示意图；
图9B  第八实施例中带外设定时器(1)的DPI在工作状态时的示意图；
图10A 触发器1在工作状态时的剖面示意图；
图10B 触发器1在工作状态时的A-A轴的部分剖面示意图；
图10C 触发器1在释放状态时的A-A轴的部分剖面示意图；
图11A 药品填充器和吸嘴的俯视示意图；
图11B 药品填充器和吸嘴(同图11A)的A-A轴的部分剖面示意图；
图11C 药品填充器和吸嘴(同图11B)的B-B轴的部分剖面示意图；
图12A 药品填充器局部剖面示意图；
图12B 药品填充器A-A轴的局部(同图12)剖面示意图；
图13  杠杆剖面示意图(A)和俯视示意图(B)；
图14  锲子剖面示意图(A)和俯视示意图(B)；
图中部件代号标识表：
No    名称                  材料*
1     吸嘴                  塑料
2     药品填充器            金属，塑料
3     触发器1，专设触发器   金属，橡胶，合金，或塑料
4     阀门1，专设阀门       金属，橡胶，塑料
5     气体储罐              金属，工程塑料，橡胶，
6     感应器或探测器
7     触发器2，专设触发器   金属，塑料，橡胶，合金
8     定时器2
9     阀门2，或专设阀门     金属，橡胶，塑料
10    药品吸入装置
11    泵                    金属，橡胶，塑料
12    12A-G空气气路         金属，橡胶
13    吸嘴大口端
14    吸嘴进气口
15    药品填充器主体一      塑料
16    药品再装孔
17    螺钉                  金属，橡胶，塑料
18    18、18A药粉储存空腔
19    送药孔
20    药品填充滑动片        金属，或其它导电材料
21    橡胶密封件            橡胶
22    橡胶密封件            橡胶
23    空气气道阀门
24    计数器
25    药品填充器主体二      塑料
26    26A-D空气气道            金属，橡胶，塑料
27    触发器1气缸              金属，合金、或塑料
27A   27气缸空间
28    螺栓                     金属，合金、或塑料
29    钩子                     金属，合金、或塑料
30    活塞栓                   金属，合金、或塑料
31    27气缸一边的槽口
32    锲子                     塑料
33    活塞                     金属，合金、或塑料
34    阀门1气缸                金属，合金、或塑料
34A   34气缸开口
35    钢弹簧                   钢
36    长活塞杆                 金属，合金、或塑料
36A   柄                       金属，合金、或塑料
37    橡胶O型环                橡胶
38    活塞                     金属，合金、或塑料
39    橡胶O型环                橡胶
40    34气缸空间
40A   34气缸空间
41    固定拉杆的凹口
42    槽口
43    杠杆                     金属，合金、或塑料
44    弹簧                     钢
45    旋钮                     金属，合金、或塑料
46    短活塞栓                 金属，合金、或塑料
47    手动按钮
48    气缸                     金属，或工程塑料
48A   48气缸开口
49    活塞                     金属，合金、或塑料
50    橡胶O型环                    橡胶
51    仪表连接管                   橡胶
52    阀门
53    压力表
54    止回阀
54A   螺栓                         金属，合金、或塑料
54B   阀门
55    弹簧                         钢
55B   连接管                       金属，合金、或塑料
56    48气缸空间
57    弹簧                         钢
58    48气缸空间
59    橡胶O型环                    橡胶
60    60A-D气路连接管              金属，合金、或塑料
61    气缸                         金属，合金、或塑料
61A   61气缸开口
62    61气缸空间
63    活塞                         金属，合金、或塑料
64    橡胶O型环                    橡胶
65    61气缸空间
66    活塞杆                       金属，合金、或塑料
66A   活塞杆                       金属，合金、或塑料
67    弹簧止动件                   金属，合金、或塑料
68    气缸                         金属，合金、或塑料
68A   68气缸开口
69    橡胶O型环                    橡胶
70    活塞                         金属，合金、或塑料
71    68气缸空间
72    新鲜空气进口
73    68气缸空间
74    橡胶O型环                  橡胶
75    弹簧                       钢
76    气缸                       金属，合金、或塑料
76A   76气缸开口
77    76气缸空间
78    活塞                       金属，合金、或塑料
79    橡胶O型环                  橡胶
80    76气缸空间
81    81A-B空气连接管            金属，合金、或塑料
82    单向止回阀
83    止回阀
83A   柱螺栓                     金属，合金、或塑料
84    弹簧                       钢
85    柄                         金属，合金、或塑料
86    气缸                       金属，合金、或塑料
87    活塞                       金属，合金、或塑料
88    86气缸空间
89    86气缸空间
90    橡胶O型环                  橡胶
91    橡胶O型环                  橡胶
92    活塞止动件                 金属，合金、或塑料
93    弹簧                       钢
94    外设定时器1
95    外设定时器2
96    橡胶O型环                  橡胶
97    98气缸底座空间
98    气缸底座                   金属，合金、或塑料
98A   气缸底座                   金属，合金、或塑料
*注：有些部件给出了优选材料，但并不排除使用其它材料。
后文叙述中，同一部件将使用同一代号。
具体实施方式
图1A给出的是根据本专利设计的手动填药干粉吸入器(DPI)10工作原理示意图.该DPI 10由吸嘴1、药品填充器2、触发器3、阀门4、气体储罐5、感应器6、触发器7、定时器8、阀门9、阀门23、和泵11组成。
触发器3由吮吸驱动，由使用者吸气控制。阀门23用于控制吸嘴1和触发器3之间的气道且和填充器2关联，它只有在一个剂量药品填充好后才打开。
用该DPI时，使用者需关闭阀门4，用泵11向气体储罐5中充气到预设的压力值。随着气体储罐5中压力的增加，感应器6收到信号而后自动地使触发器7连接定时器8，并关闭阀门9。触发器7控制阀门9。定时器8控制触发器7。阀门9控制新鲜空气从外界通过药品填充器2和吸嘴1进入使用者口腔的空气气路。使用者手动加载药品，同时打开阀门23。于是，DPI 10准备就续。
当使用者开始从吸嘴1吸气时，由于阀门4和阀门9呈关闭状态，没有新鲜空气从外面进入。阀门4控制气体储罐5中压缩气体的释放。吮吸驱动触发器3打开阀门4，而阀门9仍然呈关闭状态。气体储罐5中压缩气体通过阀门4进入药品填充器2，并将药品雾化形成气溶胶。雾化的药粉进入吸嘴1。由于吸嘴1内气路相较药品填充器2中宽，所以雾化的药粉颗粒速度减低。尽管使用者仍然在吮吸，吸嘴1中仍然没有新鲜空气，因为只有当阀门9开启后才会有新鲜空气进入。这样，雾化的药粉颗粒速度进一步减低；药品的分散效果也由于飞行颗粒和静止空气的强烈摩擦而得到进一步提高。感应器6在气体储罐5的压缩气体的释放时收到信号。在某一点，感应器6启动定时器8，并驱动触发器7到静止状态。定时器8维持触发器7一定时间(预设)后将其释放。阀门9然后完全打开，新鲜空气进入。雾化的药粉颗粒与新鲜空气一道进入使用者肺部的靶向区。
吸药结束后，使用者须将药品填充器设定于准备填充状态。
尽管优选柱塞泵给气体储罐充气，其它办法如压缩气体(如氧气，氮气、氧氮混合物)钢瓶、推进剂(如HFA)气瓶等同样适应于所有的例子。
图1B是一自动填药DPI 10工作原理示意图。该DPI 10包括吸嘴1、自动药品填充器2、触发器3、阀门4、气体储罐5、感应器6、触发器7、定时器8、阀门9、阀门23、定时器94、和泵11。
与手动DPI 10相比，自动填药DPI 10的不同之处是自动药品填充器和多了一个定时器，即定时器94。除了下述几点外，自动填药DPI 10的其它工作原理基本点和手动填药DPI 10的相同。
充气时感应器6在接到来自气体储罐5的信号后，自动地使触发器7联接定时器8，并关闭阀门9。除此以外，感应器6还自动地启动医药品填充器2中自动填药机构填药，打开阀门23，并接通和启动定时器94。随着气体储罐5中压缩气体的释放，感应器释放自动填药机构，使其由定时器94控制。在一预设的时间间隔之后，定时器94释放自动填药机构。在这段时间内，使用者可在阀门9开启后不受限制地从外界吸入新鲜空气。自动填药机构被释放后，由于偏置器的推动自动地回到准备填充状态。
定时器94优选机械型。但是不排除其它种类能达到同样目的的定时器。这样的情形同样适用于下列使用自动药品填充器的实施例。
实施例一手动给药DPI在静止状态
图2A给出的是第一实施例中手动给药DPI在静止状态时的示意图。DPI 10由吸嘴1、手动药品填充器2、触发器3、阀门4、气体储罐5、触发器7、阀门9、和泵11组成。感应器6和定时器8包于在其它元件中。下面将逐一介绍这些部件。
在这里首先描述的是吸嘴1和手动药品填充器2，请参见图11A-C。吸嘴1为注塑型。其中央有一锥形孔，大口端13和小口端或吸嘴气口14。小口端14与药品填充器2相连。使用时，吸嘴与口唇紧密接触。吸嘴气口14直接连接空气气路12G和空气气道26D。
药品填充器2包括一主体和一填药机构。该主体分为两体：主体一15和主体二25，由塑料制成。此例中填药机构为滑动片20。主体一15中的空腔18和主体二25中的空腔18A用于储存药粉。在此实施例中，螺旋形空气气路12F导致螺旋空气气流的形成。它和主体二25结合成一体。主体一15和主体二25的表面有凹槽，用来安装橡胶密封件21、橡胶密封件22、和填药的滑动片20。螺钉17封住主体一15上的药品再装孔16。空气气路12G、空气气道26C、空气气道26D也被结合在主体一15和主体二25。24计数器与主体一15连接。
填药的滑动片20有金属、或合金、或其它导电并与所含药品兼容的材料制成。导电的滑动片20可减低静电对填药精确性的影响。滑动片20有两个孔，一个是填药孔19，另一个是空气气道阀门23。滑动片20能够向前或向后滑动。在后退位置，填药孔19和空腔18及空腔18A共轴，滑动片处于填药状态，而阀门23关闭空气气道26C和空气气道26D。
螺旋形空气气路12F的有一优选直径值。其内有滑膛线，导致螺旋空气气流，籍此有效的分散和输送药粉。空气气路12F的一端，通过空气气路12B、12C、和12E，与阀门4和阀门9连接。另一段与空气气路12G连接。空气气路12G与吸嘴气口14直接相连。
橡胶密封件21和22用于使由空腔18和18A组成的药粉储存空间密封、隔绝于外界空气，以防止了药品的吸潮。螺钉17封住主体一15上的药品再装孔16。必要时，除去螺钉17，通过装孔16补装药粉。空腔18是个钻孔，而空腔18A则是个凹半球，安装在一起时这两个空腔共轴。计数器24可以是机械型或电子型，它根据填药的滑动片20的来回次数来计量，每来回一次，计量一次。空气气道26C是位于主体二25上的钻孔；而空气气道26D则是位于主体一15上的钻孔。空气气道26C的一端通过空气气道26A和空气气道26B，接触发器3；另一端则通过阀门23接空气气道26D。空气气道26D的另一端直接通到吸嘴1。
尽管此实施例优选滑动片20的一个孔为阀门23，但不排除其它种类能达到同样目的的办法。例如，结合滑动片20与一机械或电子阀将很容易实现空气气道的开启与滑动片前后运动的联控。
触发器3主要包括气缸27或第三气缸，活塞33或第三活塞、杠杆43、手释按钮47。请同时参见图10A-C。气缸27的圆形端，通过一空间27A、空气气道26A和26B，连接手动药品填充器2；另一端为一开口端。在气缸27开口端附近的侧面有一手释按钮47，它包括长平头螺拴47A、弹簧47B、和螺母47C(参见图10B)。它插在气缸27侧面的孔47D中。孔47D刚好位于杠杆43的一臂之上。在气缸27另一侧是一带转动钩子29的螺钉28。槽口31的尺寸小于螺钉28的直径，并与螺钉28对齐。钩子29可固定活塞33上的短活塞杆30，起到在静止状态时固定活塞33的作用。短活塞杆30的直径小于槽口的直径，以使它能够在槽口内滑动。
活塞33的一端封闭，一端开口。锲子32从活塞的开口端插入活塞的空腔。锲子32用来将水平力转换为垂直力(见图10C)，详述见后。橡胶密封件33A用来使活塞33密闭。杠杆43有两臂43B和43D(见图13)。小球43A连在杠杆臂43B的顶端，以便减少杠杆43和锲子32斜坡之间的摩擦。杠杆两臂由一截圆管43C连接，并成一优化的角。杠杆因此可安装在阀门4的旋转轴45上，并可转动。杠杆两臂之间的夹角在1-359°，优选在45-250°之间，最好在70-120°之间(图13中标为角α和β)。
图14显示的是锲子32的结构。角γ在5-85°范围，优选20-75°之间，最好在40-60°之间。
尽管触发器1优选使用带锲子的活塞，其它办法如使用带活塞杆的活塞或弹性隔膜也很容易用于达到同样的目的。
阀门4是一专门设计的阀，它包括一带柄36A的长活塞杆36，柄36A接活塞38。它还包括弹簧35、气缸34、橡胶O型环37、和安装在活塞38上的橡胶O型环39。气缸34的一端的孔，经气路12B-E，与阀门9和药品填充器连接。气缸34的另一端圆形开口34A，大到足以让活塞杆36自由移动。气缸34侧面的孔经空气气路连接气体储罐5。气缸34的另一侧面是一槽口42和一凹口41。长条形槽口42与凹口41垂直。槽口42宽到足以让短活塞杆46自由移动。凹口41刚好足够宽安装活塞杆46。连在气缸34上的活页45处与凹口41下方适当位置。活页45用来调节杠杆43，偏置弹簧44用来将杠杆43推回静止状态位置。
弹簧35介于气缸开口34A和柄36A之间，用来将活塞38推回静止状态位置并开启阀门4。活塞杆46和36接在气缸34的同一端，使用者可用手来操控阀门4。
尽管此实施例优选气缸与活塞组合作为阀门以控制气体储罐5中压缩空气的释放，其它办法如选用机械阀和电子阀也可达到同样的目的。
气体储罐5主要包括气缸48、带密封橡胶O型环的活塞、弹簧57、用于密闭气缸48一端的橡胶O型环59。气缸48一端的孔，经气路连接管60A-C，与触发器7连接。气缸48的另一端有4个孔。其中三个孔分别连接与三个部件：经空气气路12A连接阀门4；经空气连接管81B、单向止回阀82、空气连接管81A而连接泵11；通过连接管51和阀门52接压力表53。第四孔用于装止回阀54，其功用为手释按钮，它由弹簧55、和双头螺拴54A组成。然而，其它形式的手释按钮也可用来代替这个最简单的例子，如图6A和6B中描述的阀门54B和连接管55B，等。该手释按钮可用来检查吸入器10。活塞49可在气缸48中滑动，其一端封闭，另一端呈开口状，以连接相连的弹簧57。弹簧57的另一端连到气缸48一端的内表面。在静止状态弹簧推活塞49于一预设的位置。气缸48被活塞49分为体积分别是V1和V2两空间，分别为空间56和58。气缸的有效体积在活塞处于静止状态位置时等于V1。
触发器7为专门设计。它包括气缸61、活塞63、活塞杆66。气缸61一端的孔，经气路连接管60A-C，与气体储罐5连接。气缸61的另一端有一圆形开口61A，以便活塞杆66可以自由移动。活塞杆66的另一端装在弹簧止动件67上。在静止状态，气缸被分隔成体积为V1和V2两空间，分别为空间62和65。橡胶O型环64装载活塞上，以使气缸61密闭。
尽管此实施例选用气缸与活塞组合作为触发器7，其它能够响应气体储罐5中压力或体积变化的手段如机械触发器、电控触发器、和活塞隔膜组合等，也可用作触发器7。随后本专利将给出另一个这方面的例子。
阀门9是另一专门设计的部件。它包括气缸68、活塞70、活塞杆66A、橡胶O型环69、弹簧75、和另一橡胶O型环74。气缸68被活塞70分隔成空间71和73。气缸68一端侧面的孔，经气路12B-E，与阀门4和药品填充器2连接。气缸68这一端的另一孔72与外界连接。气缸68另一端有圆形开口，用与安装活塞杆66A。活塞杆66A的一端与活塞70相连，另一端与弹簧止动件67相接。气缸61、气缸68、活塞杆66A、活塞杆66、弹簧止动件67、和弹簧75全部都共轴。
上述阀门9是这种阀门的一个优选实施例。但是其它办法能够达到由使用者控制新鲜空气吸入，如带活塞杆的球与一有孔的隔膜在一适当位置结合.
泵11包括气缸76、活塞78、带柄活塞杆85、包括螺拴83A和弹簧84的单向止回阀83。气缸76的一圆形端有一开口76A，用于安装带柄85的活塞杆。气缸76的另一圆形端有两个孔，其中之一，经气路81A，止回阀82、气路81B与气体储罐5连接；另一孔用于止回阀83。
此实施例优选柱塞泵给气体储罐5充气，空气为压缩气体介质。但是，其它办法如使用压缩气体(如氧气，氮气、氧氮混合物)钢瓶、推进剂(如HFA)气瓶也是可行的。
此实施例中，感应器6为活塞49，而定时器8却并不显而易见。活塞49检测气体储罐5中压力和体积随着压缩气体充入和释放的变化，同时还根据此变化，相应地在静止状态和工作状态之间移动。定时器8本质上讲被集成在气体储罐5、触发器7、阀门9中。在此例中定时器8称作固有定时器(详述见后)。
手动给药DPI在工作状态
图2B给出的是第一实施例中手动给药DPI在工作状态时的示意图。使用DPI10时，首先用手向前推动手柄36A，关闭阀门4。在槽口42的末端，旋转手柄，使栓46切入凹口41。此时密封圈39将空气气路12A和12B隔开，因此气体储罐5处于关闭状态。然后使用者开始向气体储罐5的空间56泵入空气。空间56中逐渐增加的压力P1驱动活塞49，从而将空间58中的空气，通过气路60A-C，排到空间62。随着空间62中的压力P2逐渐增加，活塞63向图中右边移动。这个运动进一步促使活塞70向右移动，直到它堵住新鲜空气进口72和空气气路12C。随后进一步的向空间56充气，活塞63和70将不再移动。此时，空间62的压力为P2 *，作用在活塞63上的驱动力A2×(P2-Pa)刚好等于弹簧75的推动力F，此处A2代表气缸61的截面积，Pa代表大气压。此时，活塞49最好还没有接触到橡胶O型环59。进一步的向空间56充气，活塞49压迫橡胶O型环59。空间62的体积不再改变，计为V3，尔后其压力进一步增加，高过P2 *，最后达到一预设的压力值P。气体储罐5在工作状态时压缩空气的总体积，或称为气体储罐5的有效体积为V1和V2之和。在从这点看，活塞49不仅是一个感应器，而且是是一功能执行器，也即它能够针对所接收的信号做出相应的反应。橡胶O型环59用于在高压时密封气体储罐5。很明显，此种构型的DPI10有非常宽的操作压力区，所以其优点是可调，能满足各种配方药品对优化雾化的要求。
随后，使用者用手推动填药滑动片20的顶端，将它全部插入药品填充器2中即可取得定量的药物。送药孔19处在空气气路12F和12G之间。孔23，作为一阀门，介于空气气道26C和26D之间。至此，DPI10准备工作完毕。
当使用者开始吸气时，阀门4和9都处于关闭状态。只有空气气道开启。所以使用者的吸力导致了气缸27中空间27A中负压(参见图10A，10B)。活塞33和与其连在一起的锲子沿图中虚线方向移动。此运动推动杠杆臂43B向下移动(见图10B)。而另一臂43D于是向上移动。短拉杆46也被迫向上移动。在某一点(见图10C)，短拴46退出凹口41，然后在弹簧35的弹力作用下与活塞38一起滑回空间40A。一旦活塞38通过空气气口12A，阀门4打开。气体储罐5中的压缩气体冲进气缸34的空间40，并帮助将活塞38推至静止位置。这样的结构保证了气体储罐5中的压缩气体的快速释放，从而使药粉雾化达到最佳。
随后压缩气体经空气气路12B、12D、和12E进入药品填充器2中，因为此时气路12C由阀门9关闭。在气路12F段，压缩气体气转变成螺旋气流。螺旋气流夹带药粉、雾化药粉颗粒、然后带着雾化的药粉颗粒进入吸嘴。由于吸嘴中的空气呈静止态，再加上此气路比空气气路12G宽得多，雾化的药粉颗粒的速度明显减低。
现在解绍不显而易见的内在固有定时器。随着气体储罐5中的压缩气体的释放，空间56中的压力开始减低。当压力低到不再能够平衡弹簧57的弹力时，活塞49向图2B中的右边移动。相应地空间62中的压力也降低。当压力降至低于P2 *时，活塞63开始向左移动(见图2B)，同时带动活塞70向左移动。当活塞70的移动使得气路12C和新鲜空气入口72通过气缸68的空间71相连时，阀门9处于开启状态。经过气路12C、12D、12E、12F、和12G，新鲜空气被吸进吸嘴1。新鲜空气将雾化的颗粒带至使用者肺部的靶向区。
定时器8因此是气体储罐5、触发器7、阀门9组合的结果。从气体储罐5压缩气体的释放到阀门9的开启，总时间滞后(或时间间隔)是这些部件共同作用的结果。它包括两部分：第一部分T1为空间62中压力降至P*所需时间；第二部分T2为活塞70通过气路12C的时间。T1取决于气体储罐中的预设压力值P和弹簧75的弹力。T2则取决于弹簧75的弹力、活塞70在气缸68中的运动、和新鲜空气进口72与气路12C之间的距离。在这段时间T，吸嘴中雾化的颗粒的速度减低。对于直径为1-10μm球形颗粒，达到其终端沉降速度所需时间为10-5-10-3s。所谓的终端沉降速度是作用在颗粒上的重力和空气曳力相等时的速度。
很明显，压力越高，雾化越好而且对于给定粒子其飞行速度越快，T1亦越长。而T1的增长又将导致随后(在吸嘴中)粒子飞行速度的减慢。这种固有的T1对P的回馈机理的优点是减轻气体储罐中高压带来的副作用，从而使得吸入器更具弹性和普适性。
同样明显的是使用者的吸气没有浪费在开启阀门或触发器上。吸药后，使用者须手动将吸入器置回静止态。
实施例二自动给药DPI在静止状态
图3A显示的是第二实施例中自动给药DPI在静止状态时的示意图。它源于例一，除了药品填充器2不同外，其余都相同。因此，随后只介绍新特征。
在实施二中除了药品填充器2为一自动型。它包括气缸86、活塞87、气缸86的空间88和89、橡胶O型环90，91，和96、活塞止动件92、弹簧93、和药品填充滑动片20。滑动片20的一端与活塞87相接。橡胶O型环96嵌在活塞止动件92内，以使吸入器10在工作状态气缸86密闭。外设定时器94与滑动片20关联，并接药品填充器2。定时器94由滑动片20启动。一旦启动，它将维持滑动片20一定时间(预设)，然后将其释放。很明显，利用滑动片20的运动可同时启动和使用定时器94。滑动片20接在活塞87的下端。橡胶O型环91、和96用来密闭活塞，而橡胶O型环90则是在弹簧93将活塞87从工作状态推回时，减少噪音。
气缸86的一圆形端，经气路60A-D，连接气体储罐5、触发器7。另一端有开口86A，其内有活塞止动件92。活塞停止件92上表面与活塞87的下表面之间的距离等于填药孔19和阀门23之间的距离。
自动给药DPI在工作状态
图3B显示的是第二实施例中自动给药DPI在工作状态时的示意图。当空气泵入气体储罐5中，活塞87以与活塞63类似的方式移动。当它被完全推动，活塞87压紧嵌在活塞止动件92内的橡胶O型环96，空间89此时的体积为V4。在此实施例中，V2必须大于V3、V4、V5的总和，以便向阀门9和自动填药机构提供驱动力。这里V3、V4、V5为气路60A-D中的自由体积。滑动片20随着活塞87的移动而移动并自动地填药、启动和使用定时器94、和计数器。定时器94维持滑动片20一定时间(预设)，然后将其释放。弹簧93将活塞87推回时静止状态。此预设时间比正常呼吸时间长，如10秒，优选在25到258秒之间。
优选定时器94为机械型。但是，也可为其它形式的将滑片20定位一段时间的定时器，如电子型。定时器94最简单的例子仅仅是一个连接药品填充器2的门闩。一旦被启动，它自动地维持滑动片20在工作状态直到被迫释放滑动片20。在另一例中，定时器94可以为改良的厨房定时器。它具有价廉、可靠、和易得的优点。
其它设备和元件的描述同实施例一。并可参见图2A和2B。
实施例三带外设定时器(2)的手动DPI在静止状态时
图4A显示的是第三实施例中带外设定时器(2)的手动DPI在静止状态时的示意图。它基于实例一，但是此例没有实例一中的气缸61、活塞63、空气气路60A-C、触发器7的橡胶O型环，取而代之的是：气体储罐5中的活塞49、活塞杆66和外设定时器95。活塞杆66起触发器7的作用。气缸48的一端经过了修改，原来的小口变成了大口48A，以安装和活塞49相连的活塞杆66。从这点看，活塞49不仅是个感应器且是一多功能执行器。压力增加时，它不仅改变气体储罐的有效体积，而且通过活塞杆操作阀门9。其余描述见例一。
外设定时器95关联活塞杆66。此实施例中，压力表不仅用来检测吸入器压力，而且用来在当气体储罐5内压力降至预设值Ps是启动定时器95。启动后，定时器95维持活塞杆66一定时间(预设)T3，然后将其释放。弹簧75将活塞杆66和其相关联的所有部件推回到静止状态位置。此例中，压缩气体释放和阀门9打开之间的时间间隔等于T2、T3和T4的总和。T4是气体储罐5内压力降至预设值Ps所需时间。T4与P的关系与T1与P的关系相似。
带外设定时器(2)的手动DPI在工作状态时
图4B显示的是第三实施例中带外设定时器(2)的手动DPI在工作状态时的示意图。当气体储罐5中压力达到一预设的值时，活塞49向右移动直到它压紧橡胶O型环59。同时驱动活塞杆向右移动并触动定时器95、关闭阀门9。在匀吸启动阀门4后，气体储罐5中压力降低，活塞49在一定时间间隔后被推回，而不是马上被推回。此时间间隔等于T3和T4之和。随后阀门9在另一时间间隔T2后开启。其余描述同实施例一，在此不再重复。
与实例一相比，此例能提供更强的驱动力，以便关闭阀门9且DPI10更加简小。
实施例四带外设定时器(1和2)的自动DPI在静止状态时
图5A显示的是第四实施例中带外设定时器(1和2)的自动DPI在静止状态时的示意图。它基于实施例1和3。触发器7同实施例3，而自动药品填充器2与实施例2中的相同。图5B显示的是此实施例在工作状态时的示意图。自动填药机构，经气路60D，连接气体储罐5。60D是空气气路12A的一个分支。阀门4由气缸48中与活塞49相连的活塞杆66直接控制。与实施例二相比，其优点是由于使用高压气体做驱动力，所以有更强的驱动力以供自动填药机构使用。此例中，气体储罐5在工作状态时的总体积为V1、V2和V4之和。此实施例的操作过程很明显，将不再这里重复。
实施例五
图6A显示的是第五实施例中带外设定时器(1和2)的DPI在静止状态时的示意图。此例在实例四的基础上做了进一步改进。图6B显示的是其在工作状态时的示意图。此实例中，气缸48和86通过一个体积(空间97)为V5的气缸底座98连在一起。橡胶O型环59A嵌在气缸底座98的一端，用来减少噪音并防活塞49碰撞气缸底座。气体储罐5在工作状态时的总体积为V1、V2、V4、和V5之和。气路12A、81B和51全部通过气缸底座98连接气体储罐5。止回阀54由一般机械阀54B和接管55B取代。橡胶O型环96嵌在活塞止动件92内，以保证工作状态时气缸86的密闭性。它的功用和气缸48中的橡胶O型环59相似。这种结构的DPI保证了其有广泛的操作压力区。与其它上述例子相比，此例DPI可更加紧凑。具体操作过程很明显，将不再在这里描述。
此实施例中气缸底座98优选圆柱型。但是，它也可有其它具有空心的形状，如：立方体、或多面体。空心区用作压缩气体储存空间，并连通其它设备。其表面有多个孔用来在必要时连接其它设备或附件，如压力表、止回阀、泵等。
实施例六
图7A显示的是第六实施例中带外设定时器(1)的自动DPI在静止状态时的示意图。此例由实例五改进而成。图7B显示的是其在工作状态时的示意图。此例中，例一中使用过的触发器7被再次引入。弹簧57安装于气缸底座98和活塞49之间，它的功用是保持静态时活塞49稳定，和将活塞从工作状态推回。此例中没有使用定时器95。本实施例气体储罐5在工作状态时的总体积为V1、V2、V3、V4、和V5之和。空气气路60A-C也被再次引入。具体具体操作过程很明显，将不再在这里描述。由于触发器7不须与气体储罐5共轴，所以此例DPI可制作得更简小。
实施例七
图8A显示的是第七实施例中带外设定时器(1)的DPI在静止状态时的示意图。此实施例由实施例六改进而成。图8B显示的是其在工作状态时的示意图。这是一个优选的实例。此例中没有气缸61、活塞63、空气气路60A-C、触发器7的橡胶O型环64，从而使得此DPI其比实施例六体积更小。活塞杆66的另一作用是作为触发器7。本实施例气体储罐5在工作状态时的总体积为V1、V2、V4、和V5之和。压缩气体释放到使用者吸气之间的时间间隔如实施例一中描述的T1加上T2。具体操作过程根据上述描述已很明显，将不再在这里描述。
实施例八
图9A显示的是第八实施例中带外设定时器(1)的DPI在静止状态时的示意图。此实施例由实施例七改进而成。图9B显示的是其在工作状态时的示意图。这是本专利的另一个优选实例。一气缸底座98A将一气缸分成两部分：气缸48和86。这里将气缸48和86定义为并联气缸。具体操作过程根据上述描述已很明显，将不再在这里描述。此DPI的优点是体积小，便于安装。
图12A和12B是另一种可选择的药品填充器2主体二25的局部剖面示意图。此实施例中，空气气路12F由原来的螺旋管路变成了具有一定直径的圆形管路。空气气路12E与12F成角度α连接。其范围在0-360°之间，优选在80-100°之间，最好为90°。理论上讲空气气路12E和12F垂直相连(见图12B)。这种结构容易加工，同样也能产生螺旋气流，更精确地讲是旋风气流。因为空气气路12G与12E垂直，与12F共轴。
根据以上描述读者很容易看到，本专利提供的是一主动的、吮吸启动的药品吸入器，用于将药品送至使用者肺部的靶向区域。它们具有结构简单、适用性强、使用方便、用户友好、环境友好、和使用范围广等特点。在这里特别需要指出的是由于本专利使用定时器8，解决了普遍存在的吸气和药品分散的协调问题。本专利另一出色方面是使用具有多功能、变体积气体储罐5。它不仅作为辅助能量的提供器(以压缩空气的形式)，而且直接或间接参与在定时器8、触发器7、和药品填充器2的作用机理中。它提供了阀门9自动工作、药品填充器自动填充定量药品的驱动力，为本专利具有多种特征、而结构仍然简单的吸入器的核心技术。本专利的另外一点是使用吮吸启动的触发器3，与阀门4和药品填充器2结合使用，使用者只需吸气，而不需担心填药是否合适，因为只有在药品有效添加后吸气才能发生。定时器8和阀门9的组合使得使用者的全部吸气用在输送雾化的药品到肺部，而不需浪费任何能量去开启阀门或触发器。本专利的另一点是药品填充器2。同过优化设计，药品填充器，通过集成空气气路12E-G于其中，不仅输送单剂量药品，而且提供了一种简单、有效的夹带和分散药品的方法。将计数器24和定时器94与药品填充滑动片20结合，使得吸入器具有很多特征，更加用户友好。药品填充器2对空气立道26A-D还起阀门的作用。
尽管上述描述给出许多实例，但它们不应限定本专利范畴而仅是现在优选的实施例参数等。在不离开本专利精神和范畴的前提下，还可以作很多的衍生和变异。例如，尽管本专利中举干粉吸入器为例来描述，但是本专利的基本设备和思想可以很容易的用于加压定量吸入型(pMDI)。又如可在吸嘴1和药品填充器2之间插入一间隔器(spacer)。同样很明显，在DPI中插入间隔器(spacer)能降低雾化粒子的速度。
尽管本专利中举干粉、带储存器的多剂量吸入器为例，但是本专利的基本设计和概念可以很容易地利用于多单元剂量吸入器，使用装在气缸底座上的多功能气缸将会使此改装更容易。
很明显，药品填充滑动片20也可呈圆棒状、球状、椭圆棒和其它形状，它们同样可用来填充一剂量药粉，并在同时启动计数器、定时器、和阀门23。
尽管本专利中提到气体储存器可选单气缸、并联的两个气缸、和装在气缸底座上的多个气缸，其它形状的容器只要其有效压缩气体体积能够随压力变化也可用于同样的目的。
同样很明显，本专利中的螺旋空气气路12F也可由一带外螺旋线的螺杆代替。在这种情况下，和药品填充器2的主体二须作简单的修改。如：在合适位置钻一的能够安装此螺杆的孔。
除了本专利中描述的专门设计的阀门4和9，其它一般机械阀和电子阀也可使用，因为活塞杆66、66A、和杠杆43的运动可以很方便地用来启动这些阀门。
触发器3和7也可是其它形式，如：使用弹性隔膜。计数器24也可是电子型，尽管机械型为优选。
本专利中描述的各种橡胶O型环密封件也可是其它形式，如金属密封件等。
本专利中描述的止回阀也可是其它种类的止回阀，本专利实例中用到的止回阀只是一个简单的例子。
尽管本专利中优选压缩气体来提供辅助能量分散药品，本专利中揭示的机理可很容易地用来启动其它辅助能量，如：电震动或马达推进器。
本专利中揭示的便携式吸入器可以呈传统的圆柱型、L或T形。它们还可制造其它形状以适包装盒的要求，如椭圆型或象枪支一样的形状。
本专利中揭示的吸入器还可方便地用于其它目的，如：自卫用的干粉枪等。
本专利中空气气路12C也可分支，一支直接与吸嘴相连，另一支继续通过空气气路12D和12E。必要时，空气气路12C可直接连接吸嘴，而不必经过药品填充器2。
尽管本专利中大多数元件选用由金属，合金、塑料或工程塑料制成以减少成本，其它比较贵的材料也可选用，如：碳纤维。
本专利的进一步优点是它能够程序化药品吸入和分散之间的时间间隔，因此，气溶胶中分散很好的药粒的速度得以减低，于是减少了药品粒子在使用者口腔和喉部的沉积，因而较高比率的药品被输送到肺部的靶向区域。通过自动调节药品吸入和分散之间的时间间隔，本专利解决了一个现有吸入器长期存在的问题，即如何让使用者方便地协调吸气和雾化。本专利还解决了一个新近认识到的问题，即如何全面的利用使用者的吸气输送药品气溶胶。据此本专利提供的吸入器是用户友好，方便使用型。
本专利提供的吸入器能够改变辅助能量的强度和总量。例如压缩气体压力可经优化以适某一特定的药品配方。因此，本专利提供的吸入器具有多功能性，并不限定于某一种药品。而且，本专利提供的吸入器还可方便地改变药品吸入和分散之间的时间间隔，从而可针对某一种药品而优化此时间间隔。所以本专利提供的吸入器是非常灵活、用户友好。
进一步，本专利提供的吸入器能够靠吮吸来启动辅助能量而雾化药品，使用者的全部吸气都用来输送雾化药品，因此，是非常有效的，同时还很方便使用。通过增加辅助能量，此吸入器还能自动地关闭控制新鲜空气吸入的阀门。因此，当吮吸启动辅助能量时，此吸入器不浪费使用者的吸气，且方便使用。
本专利提供的吸入器能够从储藏器中取药，所以具有多剂量的能力。这也是一个非常重要的优点。本专利提供的吸入器的另一重要优点是自动药品填充机构和吮吸气道自动结合，以至于吮吸气道只有在药品充填好、使用者准备就绪后才开启。
进一步，本专利提供的吸入器能够连锁药品填充器和辅助能量充、释放机理。不管是手控还是自动控制辅助能量释放机理，所有这些优点都能够保持。
本专利提供的吸入器进一步的优点是适用性强，且对环境友好。
本专利的范围应该主要由随后的专利要求和它们的法律等效条款来决定，而不是仅仅由已给的示范实例来决定。

Claims (14)

1.一种吸入器，其包括：
用于储存压缩气体的储罐；
利用压缩气体将药品雾化的雾化器；
能够直接或间接检测储罐中体积和/或压力变化的感应器；
利用一阀门控制外界新鲜空气的经由导管供给使用者的控制器；
该控制器的结构使其能够根据感应器的信号，控制药品雾化和使用者从外界吸入新鲜空气之间的时间间隔；
使用时，该吸入器利用压缩气体将药品雾化，经过控制器控制一定时间间隔后上述阀门打开，从而利用使用者从外界吸入新鲜空气，将雾化的药品输送给使用者。
2.根据权利要求1所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器的气体储罐的体积能够随罐内气体压力的变化而变化。
3.根据权利要求2所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器的气体储罐包括可在其内滑动的活塞；该活塞可从位置1移至位置2，在位置1，也即静止状态，储罐有效体积为V1，其内气体压力为P1；在位置2，也即工作状态，储罐有效体积值大于V1，其内气体压力P2高于P1。
4.根据权利要求3所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器的气体储罐还包括偏置器，该偏置器可推动活塞至位置1。
5.根据上述任一权利要求所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器的气体储罐中气体的释放装置含：用于控制空气气路的阀门；开阀器。
6.根据权利要求5所述的吸入器，其特征在于：所述开阀器是一触发器，并可手动触发或由使用者的吸气来触发。
7.根据权利要求1所述的吸入器，其特征在于：药品雾化器选自含下列的一组合：螺旋气体导管，用于制造螺旋气流，从而有效地夹带和分散药品；导入和导出气路之间的夹角为一优化的角，籍此产生旋风气流，而将药品有效地夹带和分散。
8.根据权利要求5所述的吸入器，其特征在于：感应器包括能够检测气体储罐中体积和/或压力变化的感应元件，该感应元件选自含下列的一组合：直接检测和感应气体储罐中体积和/或压力变化的活塞；检测气体储罐中压力变化的压力表。
9.根据权利要求8所述的吸入器，其特征在于：所述控制器能够控制药品雾化和使用者吸入之间的时间间隔，并且使使用者的吸气发生在药品雾化一定时间间隔之后。
10.根据权利要求1所述的吸入器，其特征在于：所述控制器包括一定时器。
11.根据权利要求10所述的吸入器，其特征在于：所述定时器为一固有定时器，它是由下列设备协同形成：所述气体储罐；所述感应器；所述阀门；触发器；
该触发器选自于：带活塞和活塞杆的气缸；气缸，和带拉杆的弹性隔膜；
使用者用此吸入器时，感应器检测气体储罐中体积和/或压力的变化，并在一定的时间间隔之后启动触发器，开启阀门，使用者从而可通过空气气路吸入新鲜空气。
12.根据权利要求11所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器包括药品填充器，该药品填充器能够与气体储罐关联，且随气体储罐充气自动地填加单位剂量的药品到雾化气中。
13.根据权利要求12所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器包括一设备，用于从药品储存腔中量取单位剂量的药粉。
14.根据权利要求13所述的吸入器，其特征在于：所述吸入器为一干粉吸入器。
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