CN102573970A - 从胶囊吸入活性组分的吸入装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于吸入包含在胶囊中的至少一种活性组分的吸入装置,该吸入装置包括:用于容纳胶囊和用于旋动胶囊内容物的涡流室(15)、至少一个空气引入通道(13)、以及至少一个空气排出通道(14),其中,空气引入通道(13)和涡流室(15)以及空气排出通道(14)是流体连通的,并且其中,空气引入通道(13)和空气排出通道(14)至少部分地朝着相反的方向延伸。本发明还涉及用于吸入包含在胶囊中的活性组分的方法。
Description
本发明涉及用于吸入胶囊中所包含的至少一种活性组分的吸入装置和方法。
各种所谓的用于吸入一种或多种活性组分的基于胶囊的吸入器通常是已知的。能够获得通常为粉状的活性组分,比如单独且不结合(unbound)于载体物质的活性组分或结合于载体物质的活性组分。胶囊一般含有一种治疗上所需的活性组分剂量。胶囊被插入吸入器中,在吸入之前吸入器是打开的。在吸入期间,产生沿着流动方向纵向流过吸入器的气流。胶囊中所包含的至少一部分活性组分能够与该气流一起被传送到用户的肺中。
当粉状的活性组分用于肺部应用中时,或者单独获得的活性组分或者结合于载体物质的活性组分在吸入期间与载体物质分离,并以细末形式到达肺。因此,可以确保气流中的活性组分能够到达肺中的作用位置。细末和/或一种或多种活性组分的分离也被称为分散或解聚(deagglomeration)。
已知的粉末吸入器可以是有源装置或无源装置。当粉末吸入器是无源装置时,吸入只受吸入人员的呼吸的影响。与此相对照,有源装置使用除呼吸外的机构,该机构响应吸入器的启动而支持分散和/或解聚。例如,一旦吸入就可以另外打开一压力储蓄器;通过支持解聚而释放压力。有源吸入装置通常具有复杂且因此昂贵的设计。
还在所谓的储蓄器吸入装置和预先服用(predosed)系统之间进行区分。
储蓄器吸入装置包括储蓄器,在吸入期间从储蓄器中获取单份剂量,并提供给病人。这种装置通常具有复杂的设计,并且当分离单份剂量时对所谓的粉末技术提出很高的要求,特别是因为这种储蓄器系统可含有高达200份的单份剂量,并且使用相当长的一段时间。一方面,这种系统必须确保能够分配给定数量的剂量,另一方面,必须确保总是平均地服用剂量而与分配时间无关。此外,在这种吸入装置中是否可获得其他的剂量对病人而言必须是明显的。这种储蓄器装置还伴随有复杂的配方(formulation)开发和测试以及复杂的设计,因此,其制造成本较高。而且,这种储蓄器装置通常不能再利用。
所谓的预先服用吸入装置对于应用已经具有细粉末配方,例如用作胶囊或用在所谓的泡囊(blister)中。此处,可在所谓的多剂量吸入器和所谓的单剂量吸入器之间进行区分。
多剂量吸入器包含几种单独提供的单份剂量,例如在泡囊带或泡囊盘上划分的单份剂量。泡囊或者集成在吸入装置中,或者可插入吸入装置中,如果必要。因此,这些装置通常提供在吸入单份剂量之后用来进一步传送泡囊的机构。
这种装置还具有复杂的设计,并对泡囊带的制造提出很高的要求。制造的成本也较高。此外,这种单份服用的多剂量系统通常无法再利用。
单剂量吸入器可以精确地吸收例如胶囊中的单份剂量。用户在吸入之前将单个胶囊插入到吸入装置中。
例如,EP 1 245 243 A1公开了一种销状胶囊吸入器,其具有用于穿孔或切割胶囊的可旋转的切割/穿孔装置。WO 2007/093149A1和US5,651,359公开了吸入装置,其中固定的刀具压紧胶囊以便打开胶囊,且胶囊的末端被完全切掉。US 4,013,075公开了一种吸入装置,其中通过可旋转的刀片打开胶囊并且气流垂直地穿过吸入装置。
而且,EP 0 666 085 A1公开了一种吸入设备,其中胶囊在可旋转支座中被引导经过两个刀具,并且空气穿过打开的被夹紧胶囊。US 4,889,114公开了一种管状胶囊吸入器,其中气流垂直地穿过该管状胶囊吸入器。
此外,US 3,991,761公开了一种胶囊吸入器,其中胶囊被弹簧承载的销横向穿孔。最后,WO 2007/098870A1公开了一种胶囊吸入装置,其中在出入口处设置有相对于外罩可移动的打开装置。
总而言之,处理和清洁现有技术的吸入装置通常是困难的。现有技术的吸入装置通常具有复杂的设计,包括许多部件。此外,已知的吸入装置通常不能排空胶囊。
在该背景技术的基础上,本发明的目的是提供一种改进的吸入装置,其克服了以上缺点的至少一部分。
这些目的由独立权利要求的主题实现。优选的实施方式在从属权利要求中指出。
根据本发明的吸入装置可包括用于容纳胶囊和用于旋动胶囊内容物的涡流室(swirl chamber)、至少一个空气引入通道和至少一个空气排出通道,其中,空气引入通道和涡流室以及空气排出通道是流体连通的,并且其中,空气引入通道和空气排出通道至少部分地朝着相反的方向延伸。吸入的空气可通过空气引入通道被引入涡流室中,并可通过空气排出通道排出。
根据本发明,一般可设置一个或多个空气引入通道和/或空气排出通道。然而,优选的是,只设置一个空气引入通道和一个空气排出通道,因为由此可以通过简单的装置获取规定且可再生的气流。至少部分地朝着相反方向延伸的空气引入通道和空气排出通道的布置和设计影响特别有利的气路(air passage),因为在吸入期间空气周向地穿过。
本发明还提供一种利用根据本发明的吸入装置进行吸入的方法。该方法包括以下步骤:将胶囊引入到吸入装置的胶囊支座中,该胶囊支座布置并形成在涡流室中;利用切割装置打开胶囊,通过出入口并经由空气引入通道和空气排出通道抽吸空气,由于涡流室内的气流使得胶囊振动和旋转,因此排空胶囊。
下面阐述进一步有利的实施方式。
空气引入通道可包含任何形状且可至少部分地形成在吸入装置的下部中。根据本发明的吸入装置的空气引入通道可以至少部分地切向于涡流室而延伸。
根据本发明的吸入装置还可包括与空气排出通道流体连通的出入口。
而且,用于空气引入通道的空气进口可形成在下部中的任何位置处。根据本发明的吸入装置的空气引入通道还可以具有进口,该进口布置在吸入装置的为吸入期间由用户握住/抓紧而提供的区域之外的区域中,优选地邻近或靠近出入口。
当外部空气从出入口的方向被引入时,-即来自吸入器的前侧-,吸入病人在通过其手和/或手指以普通方式抓紧和握住吸入装置的同时通常不能关闭空气进口和空气引入通道。因此确保吸入装置的完美功能。
气流可基本上从任意侧和任意位置被引入涡流室中。根据本发明的吸入装置的空气引入通道还可以具有通向涡流室的下部和/或横向地通向涡流室的出口。因此,从外部抽吸的空气可从下面和/或横向地引入涡流室中。以这种方式可产生流入胶囊上的有利气流。然后,气流尤其作用在涡流室中所容纳的胶囊的下端,所述端面向进气口。
气流部分地以圆形流动,而且沿着涡流室的垂直内弯曲部分位于空气引入通道的延伸部分中。从下面引入的气流举起胶囊,因此从下面提供能量并使得胶囊振动和旋转。因此,通过作为气垫的气流漩涡可从下面举起和承载胶囊。
根据本发明的吸入装置的空气排出通道还可以具有出口和与涡流室的上部区域流体连通的进口,并且空气排出通道可以弧形或S形在进口和出口之间延伸。
从涡流室至空气排出通道的过渡部分可以最初直接邻近涡流室而延伸、垂直向上、然后以弧形和/或S形朝着出入口延伸。例如,在吸入期间,气流可以最初穿过和/或从涡流室向上抽吸。因此,释放额外的力并增强湍流。因此,胶囊利用气流被有利地向上抽吸,例如像旋风般地,并从下面被气流支撑,例如以气垫的方式。
因此,可进一步提高解聚,并且可确保胶囊的完全排空。朝着出入口以弧形或S形的气路通过额外的流场提高了以上效果。包含在气流中的微粒以大约180°的方式偏斜,因此与涡流室的侧向上罩碰撞且与空气排出通道的限定壁碰撞,这进而使得应用力施加于微粒上。这进而进一步提高了旋涡和解聚。
在涡流室和空气排出通道之间的过渡部分可保持自由。而且,在根据本发明的吸入装置中,格栅可布置在空气排出通道的进口起始处。格栅防止切割胶囊时形成的碎片进入空气排出通道,因此防止碎片进入病人的肺。而且,活性组分和载体物质部分地与格栅碰撞,这进而有利地支持解聚。
空气排出通道可包含均匀的横截面面积。根据本发明的吸入装置的空气排出通道还可以具有在涡流室的下游变得更大或更小的横截面。因此,空气排出通道通过其横截面面积而逐渐变细和/或逐渐变宽。
横截面的逐渐变细用来增加气流的流速。横截面的逐渐变宽用来减慢气流的流速。例如,流动横截面朝着出入口有利地变宽,以在过渡部分处向病人提供具有相对低流速的高体积流量。当气流流出涡流室进入空气排出通道时,横截面逐渐变细,使得在此位置出现较高的流速和相等的体积流量。在该区域脉冲效应特别大,这进而提高了解聚。
此外,一个或多个凹部和/或伸出结构可布置在和/或形成在空气引入通道中和/或空气排出通道中和/或涡流室中。凹部和/或伸出结构提高了空气引入通道中和/或空气排出通道中和/或涡流室中的解聚。这里,凹部和/或伸出结构可以制作成例如耗散器、任何几何形状的突起、和/或所谓的折流板,活性组分和载体物质通过气流与凹部和/或伸出结构碰撞并偏斜。空气引入通道和/或空气排出通道和/或涡流室的这种设计有利地提高了气流的旋涡,并导致对活性组分和载体物质产生额外的脉冲效应。这进而提高了粉末分散。
根据本发明的吸入装置还可以包括至少部分地包围空气排出通道以便产生额外的气流的至少一个额外的通道。该额外的通道可布置和设计成使得额外的气流包围含有旋动的活性组分的气流。为此,空气排出通道和至少一个额外的通道可至少部分并行地延伸,该额外的通道从上面和/或横向或周向将气流传送至空气排出通道的边缘。因此,可以进一步提高所述的解聚和旋涡效应,并减少口咽处的活性组分沉积物。
胶囊可以仅插入涡流室中。这会是有利的,例如,当通过外部切割装置打开胶囊或剥去保护膜时。
根据本发明的吸入装置的涡流室还可包括用于容纳胶囊的支座。该胶囊支座可具有与胶囊相同的尺寸或者也可以做得大于胶囊。
此外,根据本发明的吸入装置的支座可设计成以强制(positive)和/或摩擦接合方式保持胶囊。胶囊有利地固定于所限定的位置。
在吸入期间,通过空气引入通道提供的气流移动涡流室中的插入球体,并使得胶囊以主要旋动和振动的形式强烈地移动。涡流室可具有任意几何形状。例如,可自由移动的胶囊导致比静止的胶囊明显更湍流的流场。因此,出现更大的力,一方面用于支持的胶囊排空,另一方面,支持待吸入的活性组分的解聚和/或分散。因此,气路支持胶囊的加速和移动,并且还支持活性组分和载体物质的加速和移动。
如上所述,当已经打开时胶囊可插入根据本发明的吸入装置中,例如在移除保护膜或利用外部切割机构打开之后。
替换地,可以在吸入装置中打开。为此,根据本发明的吸入装置可设有用于打开胶囊的切割装置。该切割装置可布置在上部中。当切割装置集成到吸入装置中时,有利地不存在从打开的胶囊的活性组分的传递损耗。
为此,根据本发明的吸入装置的切割装置可包括至少一个可移动的切割件。使用两个平行的切割件特别有利。例如,刀具或刀片可用作切割件。切割件有利地用来防止胶囊碎片的形成和用于实现与销相比而言的平滑切割或刺入边缘。还可以避免其他打开装置的缺点,例如形成碎片和/或关闭由碎片和/或由其中含有的活性组分导致的穿孔胶囊表面。
切割件可设计成插入到吸入装置的上部中。切割件优选地紧紧固定于上部,例如粘合、机械连接或在制造期间整体形成在上部中。在机械连接的情况中,刀具优选地是可更换的。
一般地,根据本发明的吸入装置的至少一个切割件可由任何金属或其合金制成,也可由其他合适的材料制成,例如陶瓷。例如,所使用的材料可以是利用例如渗氮方法进行表面处理或硬度处理的高合金钢。例如,可利用电火花腐蚀技术精确地切割刀片。切割件优选地由制药应用所公认的钢种组成,例如AISI 316L。
有利地,胶囊末端利用两个并行的切割件在两侧被切割。为此,刀片可设计和布置成刀片不会切断胶囊末端,而只是部分地切割或完全进入胶囊末端中。因此,避免了不规则的切割边缘和胶囊末端的截留(tripping)。另一个优势是气流不会被可能切掉的胶囊末端阻碍。包含在胶囊中的粉末可通过切割排空到涡流室中。因此,切割过程也与气路紧密相关。
刀具可装有任何合适的刀片。例如,刀具可由曲率半径为1.28cm的圆形单侧双斜切刀片制造。优选地由刃口角(blade angle)为80°的平直两侧双斜切刀片制造,或者由刃口角为67°的平直单侧双斜切刀片,或者由刃口角为0°的平直双斜切刀片制造。尤其优选的是刃口角为35°的平直单侧单斜切或双斜切刀片。
根据本发明的吸入装置中的胶囊基本上可移动至切割装置。然而,切割件有利地压紧固定且静止的胶囊。由于胶囊固定于胶囊支座中,所以在打开期间避免了胶囊的移动,且胶囊总是处于相同位置中。因此,切割过程和对胶囊的切割点可以按照需要再现,且避免了误切割。
根据本发明的吸入装置的至少一个切割件也可以首先利用其刀片的尖端切割胶囊。当切割件的尖端首先接触胶囊表面时,可以有利地避免胶囊的变形,并且可以实现精确的切割。为了打开胶囊,切割件从上方接近胶囊,然后从上方垂直地切割胶囊。切割角度与胶囊的纵向轴线可以成0°-90°。切割角度优选地是10°,更优选地是0°。
胶囊基本上可由任何材料构成。然而,打开例如明胶胶囊需要较大的力。特别地,当湿度较低时,明胶胶囊额外地容易变得脆性和/或裂开。然而,当湿度较高时,明胶胶囊变软,因此容易变形。
已经表明基于羟丙基甲基纤维素的胶囊特别适合于根据本发明的吸入装置。这种材料与众不同之处在于其特别容易被打开且不容易形成碎片。这种材料还在很大的湿度范围内保持其所述的特性,使得胶囊变形或形成碎片的风险较低。
根据本发明的吸入装置还可包括用于启动切割件的启动件。启动件有利地布置在吸入装置的上部中,以便与气路分开。因此,确保了所有空气传导部件的强制接合,使得不会出现泄漏,且切割装置在吸入期间不会对气流产生不利影响。
此外,根据本发明的吸入装置可包括弹簧件,用于保持切割装置被偏压于缩回(pull-back)位置。启动件可由至少一个引导件引导。这确保启动件的正确引导,因此确保切割件的正确引导。引导件可设计为导轨、导槽或任何其他合适的引导机构。因此,刀具的引导和切割角度有利地以任何方式可再现。
一般地,启动件可通过任何适当的操纵机构来启动。例如,启动件可包括与布置在上部中的线(thread)配合的线。为了切割进入胶囊,可转动启动件,即旋入吸入装置中,切割件压紧胶囊并切割进入其末端。
而且,至少一个切割件在缩回位置中可完全容纳在上部中。因此,有利地降低了刀具引起的伤害危险。而且,确保在吸入期间气流不会被切割装置阻塞。
启动件可克服弹簧件的力而启动进入启动位置,使得至少一个切割件可利用至少一个引导件移动至涡流室,以便打开胶囊而不会接触底部。总而言之,根据本发明的吸入装置的切割装置有利地确保最大程度地再现切割件的切割。
由于在切割步骤期间避免了碎片形成和胶囊变形,所以吸入期间的排空步骤也可以再现。这进而能够产生均匀的剂量分配。而且,也确保了活性组分几乎完全从胶囊排空。只有很少的活性组分留在吸入装置中。切割装置还优化了空气传导部件的大小和设计以及活性组分与载体材料的分离和/或活性组分的分散。这用来避免剂量波动,例如在最坏的情形中的剂量失灵或剂量不足。
根据本发明的吸入装置还可包括彼此连接的上部和下部。为此,例如,可以使用快速动作或锁定装置或任何其他适当的机构。
基本上,可提供任何打开机构。根据本发明的吸入装置的上部和下部也可以枢转连接,优选地使得上部可在以便移除或容纳胶囊的打开位置和用于吸入的关闭位置之间移动。为此,例如,可使用铰接装置。吸入装置可在以便移除或容纳胶囊的限定的打开位置和用于吸入的限定的关闭位置之间移动。例如,枢轴位置可额外地限定并由快速连接装置固定。
根据本发明的吸入装置还可包括安全机构,该安全机构可防止启动件在打开位置时的启动。例如,安全机构可以是锁定销。
此外或可替换地,根据本发明的吸入装置可包括另一安全机构,该安全机构可防止启动件启动时的吸入。为此,例如,启动件可机械连接至该安全机构。用这种方式可以有利地避免不合适的剂量。
根据本发明的吸入装置还可包括任何特定装置阻力(specific deviceresistance)。根据本发明的吸入装置优选地包括0.027至0.050kPa0.5·L/min的特定装置阻力,使得通过吸入装置(1)在4kPa压降下的流速为40-75L/min;优选地,0.031至0.044kPa0.5·L/min的特定装置阻力,使得通过吸入装置(1)在4kPa压降下的流速为45-65L/min;更优选地,0.036至0.040kPa0.5·L/min的特定装置阻力,使得通过吸入装置在4kPa压降下的流速为50-55L/min。
这些中等至高的装置阻力有利地被认为更适于许多病人,这对病人适应性产生积极影响。在该范围内,所有病人组获取吸入所需的流速也是可能的。
因此,与具有较低阻力的装置相比,获得实现的流速,空气速度较低和高湍流吸入器区域中的粉末的停留时间更长,这使得改进了活性组分和载体的分离。胶囊还暴露于湍流空气流一段延长的时间,这对胶囊的排空产生积极影响。因此,有利地克服了在较低阻力和非常高阻力下工作的吸入器的缺点。
总而言之,优选实施方式提供了灵活且紧凑的吸入装置和吸入方法。特别地,根据本发明的吸入装置被制造为单剂量胶囊吸入器。
根据本发明的吸入装置可以有利地由病人容易地进行控制和清洁。根据本发明的吸入装置也可仅包括某些部件并具有简单的设计,从而可以廉价地制造该吸入装置。此外,该吸入装置可以利用市场上可买到的胶囊操作。这些胶囊有利地对粉末技术提出相对低的要求且其生产是廉价的。
为了在任意位置排空,胶囊基本上是可打开的。然而,当在末端打开胶囊时,在旋转胶囊的情况中,有利地在最大地心引力处找到胶囊开口。作为打开位置和胶囊移动相结合的结果,与具有静止胶囊和其他打开位置的系统相比,显著地提高了力。所述力对胶囊的排空和活性组分的解聚或待吸入的活性组分分散提供支持和/或使之最大化。总而言之,可有利地实现胶囊的几乎完全排空。活性组分也旋动,使得只有一些粉末残留物留在吸入装置的空气传导部件和/或胶囊中,且活性组分和载体材料尽可能广泛地分离。
解聚和/或分散还与胶囊开口以及空气传导部件的尺寸和设计相关。根据本发明,所有这些因素都是最优的。胶囊的剧烈运动和空气传导部件的尺寸两者确保根据本发明的吸入装置中的湍流最大。这进而有利地通过限定气流影响可再现的胶囊排空。
现在参照所附的示例性附图利用优选的实施方式说明本发明。不同附图中对应的构件采用相同的参考数字。
图1示出根据本发明的吸入装置的纵向截面;
图2a是图1的吸入装置的上部的纵向截面;
图2b示出从下方看到的图2a的上部的俯视图;
图3a示出图1的吸入装置的下部的横截面图;
图3b示出从上方看到的图3a的下部的俯视图;
图4示出根据本发明的吸入装置的横截面图;以及
图5示出穿过根据本发明的另一吸入装置的下部的纵向截面。
下文中所使用的位置指示,例如上方、下方、前面、后面、右边和左边,与观察者对布置在其前面的吸入装置的观察有关,出入口指向用户,且上部向上。
图1示出了根据本发明的吸入装置1,其设计为基于胶囊的粉末吸入器。该吸入装置1包括上部3和下部5;它们通过铰接装置7彼此连接。上部3可相对于下部5在打开位置(未示出)和关闭位置之间枢转。
在打开位置,用户可将胶囊插入涡流室15中或从中移除排空的胶囊。胶囊含有待吸入的一种或多种活性组分,所述活性组分可以与一种或多种载体物质结合。插入的胶囊通过吸入期间引起的气流在涡流室15中移动,并且旋转和/或振动。在打开位置,所有部件都很容易接近,因此,容易清洁该吸入装置。
图1示出处于关闭位置的吸入装置。上部3包括外罩23,切割装置11布置在该外罩中。在吸入之前,用户利用切割装置11打开插入的胶囊(参考图2a、图2b和图3)。为此,切割装置11包括启动件25和两个并行的切割件27,在所示的实施方式中,启动件此处被制成为销状按钮,两个切割件被制成为刀具。按钮25通过连接装置(例如螺丝钉或销)与上部3连接。此外,切割装置11设有弹簧件37,该弹簧件偏压按钮25进而偏压刀具27进入初始位置。该弹簧件可以是任意弹簧,例如压缩弹簧或螺旋弹簧。在初始位置,刀具27布置在外罩23内。
为了防止在打开状态出现伤害的危险,上部3可设计成使其不完全枢转,而只是枢转到可以容易进行移除或插入胶囊和/或清洁吸入装置1的程度。替换地或另外地,也可以设置安全机构(未示出),该安全机构防止在打开位置启动切割装置11。
刀具27可装有任何刀片29,例如曲率半径为1.28cm的圆形单侧双斜切刀片;优选地,刃口角为80°的平直两侧双斜切刀片,或者刃口角为67°的平直单侧双斜切刀片,或者刃口角为0°的平直双斜切刀片。已经表明包括刃口角为35°的平直单侧单斜切或双斜切刀片的刀具27特别合适。
刀具27也可具有任意尺寸。已经表明宽度为3mm、厚度为0.6mm且长度为35mm的刀具特别合适。
为了打开胶囊,用户克服弹簧力朝着下部5垂直向下推动启动按钮25和进而推动刀具27,因此将胶囊推入工作位置中。为此,在上部3的底侧中形成有适合于刀片尺寸的两个开口,刀具27通过所述开口移动至下部5中到达胶囊支座15中所插入的胶囊。刀片29的尖端33首先撞击胶囊的胶囊表面,然后切入穿过胶囊的两端。
启动按钮25被布置在两侧上的两个引导件39可滑动地引导。可提供任何已知的引导机构作为引导。在此处所示的实施方式(见图1和图2a)中,引导件被制成为滑动轨道39,启动按钮25在所述滑动轨道之间可垂直滑动。几个滑动轨道39也可以安装在上部3的某些周向位置。在此处所示的实施方式中,滑动轨道39周向地形成在上部3周围。在这种连接中,启动按钮25的套筒状部分被外部滑动轨道39从外部和内部滑动轨道39从内部包围。滑动轨道39确保精确地引导启动按钮25并防止其卡住。这进而确保均匀精确地引导锚定的刀具27。替换地,启动按钮25也可以包括这样的装置,例如弹簧,其与如同舌槽系统的弹簧引导接合。
切割角度由刀具27的布置限定且可按照所需制造。基于胶囊的纵向轴线,90°,优选地10°,更优选地0°的切割角度是特别优选的。当切割进胶囊时,刀具27移动穿过胶囊超出胶囊的下端,并进入胶囊支座9的底侧中所形成的两个凹部35中。凹部35对应于刀具尺寸或者可以制造得稍大,并防止刀片29的尖端33与下部5接触。
打开胶囊之后,用户释放启动按钮25。弹簧37在启动按钮25上施加力,并将启动按钮进而将刀具27移动至初始位置。然后刀具27完全缩回到外罩23中。
此外,还可以设置另一安全机构(未示出),其防止压下启动按钮25的同时进行吸入,例如防止空气通道的堵塞。因此,可以避免不正确地使用吸入装置1或不合适的剂量。
当关闭吸入装置1时,上部3的底侧零件利用与下部5的强制配合关闭涡流室15的上部罩和部分地关闭出入口21中的空气排出通道14的顶侧两者。由于空气引入通道13和/或空气排出通道14的其余部分形成在下部5中,所以确保当关闭吸入装置1时空气传导通道13和14的密封。当关闭吸入装置1时,因此建立涡流室15和空气排出通道14之间的连接。
此外,再一安全机构(例如快速动作装置(未示出))可确保上部3和下部5之间的强制配合。其还防止在吸入期间打开吸入装置1。
替换地,空气引入通道13和/或空气排出通道14也可以完全地布置和设计在下部5中,使得不被上部3覆盖。然后通过例如出入口21清洁通道13、14。
图3a、图3b和图4示出下部5的进一步细节。空气引入通道13、胶囊支座9以及涡流室15的下部都布置和形成在下部5中。可按照所需制造涡流室15的尺寸。例如,已经表明7mm至9mm的高度适合于涡流室15的尺寸;8mm的高度特别合适。胶囊支座9形成在涡流室15的底部中。胶囊支座9的尺寸适合于胶囊尺寸,使得胶囊可固定于其中。例如,在切割期间胶囊不能移动或滑动,因此,确保了由刀具27进行切割的最大再现性(reproducibility)。
空气引入通道13从吸入装置1的前侧横向地延伸进入涡流室15中。空气引入通道13的合适横截面面积例如是11.8mm2。17.7mm2或尤其是23.6mm2已经表明是特别合适的。
空气引入通道13的进气口可布置和设计在下部中的出入口21和胶囊支座9之间的区域的任意位置。在所示的实施方式中,空气引入通道13的进气口形成在出入口21和上部3之间。来自吸入器的前侧的布置具有以下优势,当吸入人员照常抓紧和握住吸入装置1时,吸入人员不可能关闭空气引入通道13。
在吸入的情形中,气流通过空气引入通道13被引入,经由进气口横向进入圆形涡流室15的下部中。气流部分地作用于胶囊的面向进气口的下端,且部分地以循环方式沿着涡流室15的垂直外部弯曲部分流入到空气引入通道13延伸部分中。气流举起胶囊并将其从胶囊支座9传送至涡流室15的上部区域,在上部区域气流使胶囊振动和旋转。胶囊在胶囊支座9中的间隙较大,使得其不会以任何其他方式夹住或堵塞。因而,所形成的抽吸(suction)确保通过胶囊的旋动运动和振动而将粉末排放至周围的涡流室15中。
格栅17布置在涡流室15和空气排出通道14之间的过渡部分处。格栅17一方面支撑粉末碎片(fragmentation),另一方面阻止切割胶囊时可能形成的碎片进入空气排出通道14。格栅可具有任何尺寸。已经证明51mm2、更优选地36mm2、最优选地21mm2的有效截面和1.30mm、更优选地0.86mm、最合适的0.42mm的脊宽是合适的。
通向出入口21的空气排出通道14的布置和形成使得其起始于格栅17。空气排出通道14在涡流室15的下游垂直向上延伸。紧接着是延伸至出入口21的弧形过渡区域。因此,空气引入通道13和空气排出通道14至少部分并行地且朝着相反方向延伸。通过空气引入通道13引入的气流在流过涡流室15之后被向上抽吸进入空气排出通道14中。这是气流偏斜几乎180°的位置,因此至少部分地引导气流与空气引入通道13中的气路相反地通过空气排出通道14的弧形区域。此处气流将一种活性组分或几种活性组分传送至气流离开吸入装置1的出入口21,并可以被病人的肺吸收。振动和旋转的胶囊被气流向上抽吸,且从下方看胶囊如同气垫一样被举起。
而且,空气排出通道14的纵向面积关于其横截面逐渐变细或逐渐变宽。在从涡流室15至空气排出通道14的过渡部分处,流动横截面逐渐变细,使得在吸入期间存在具有较高流速的相等体积流量。横截面朝着出入口21逐渐变宽,使得流出的气流包含具有较低流速的较高体积流量。
图5示出穿过根据本发明的具有额外通道41的另一吸入装置1的下部5的纵向截面。额外通道41与空气排出通道14部分并行地延伸,并使气流从上方周向地到达空气排出通道14的边缘。在吸入期间,可通过额外通道41可以产生额外的气流,这种气流包围含有旋动的活性组分的气流。因此,可改进所述的解聚和旋涡效应,并且可减少口咽处的活性组分沉积物。
本领域技术人员根据所附权利要求可得出本发明的进一步的实施方式和变型。
Claims (23)
1.一种用于吸入包含在胶囊中的至少一种活性组分的吸入装置(1),其包括:
涡流室(15),用于容纳胶囊和用于旋动胶囊内容物,
至少一个空气引入通道(13),以及
至少一个空气排出通道(14),其中,所述空气引入通道(13)和所述涡流室(15)以及所述空气排出通道(14)是流体连通的,并且其中,所述空气引入通道(13)和所述空气排出通道(15)至少部分地朝着相反的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的吸入装置(1),其中,所述空气引入通道(13)至少部分地切向于所述涡流室(15)而延伸。
3.根据权利要求1或2所述的吸入装置(1),其包括与所述空气排出通道(14)流体连通的出入口(21)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,所述空气引入通道(13)具有进口,所述进口布置在所述吸入装置(1)的为在吸入期间由用户握住/抓紧而提供的区域之外的区域中,优选地邻近或靠近所述出入口(21)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,所述空气引入通道(13)具有出口,所述出口通向所述涡流室(15)的下部中和/或横向地通向所述涡流室(15)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,所述空气排出通道(14)具有出口以及与所述涡流室(15)的上部流体连通的进口,并且所述空气排出通道(14)以弧形或S形在所述进口和所述出口之间延伸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,格栅(17)布置在所述空气排出通道(14)的进口的起始处。
8.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,所述空气排出通道(14)具有朝着所述涡流室(15)下游的方向变得更大和/或更小的横截面。
9.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,一个或多个凹部和/或伸出结构布置和/或形成在所述空气引入通道(13)中和/或所述空气排出通道(14)中和/或所述涡流室(15)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),包括至少一个额外的通道(41),其至少部分地包围所述空气排出通道(14),以产生额外的气流。
11.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其中,所述涡流室(15)具有用于容纳胶囊的支座(9)。
12.根据权利要求11所述的吸入装置(1),其中,所述支座(9)被制成为以强制和/或摩擦接合方式保持胶囊。
13.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),包括用于打开胶囊的切割装置(11)。
14.根据权利要求13所述的吸入装置(1),其中,所述切割装置(11)包括至少一个可移动的切割件(27)。
15.根据权利要求14所述的吸入装置(1),其中,所述至少一个切割件(27)首先利用其刀片(29)的尖端(33)切割进入所述胶囊。
16.根据权利要求14或15所述的吸入装置(1),包括用于启动所述切割件(27)的启动件(25)。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的吸入装置(1),包括弹簧件(37),其保持所述切割装置(11)被偏压于缩回位置。
18.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其包括彼此连接的上部(3)和下部(5)。
19.根据权利要求18所述的吸入装置(1),其中,所述上部(3)和所述下部(5)枢转地连接,优选地使得所述上部(3)能够在以便移除或容纳胶囊的打开位置和用于吸入的关闭位置之间移动。
20.根据从属于权利要求16的权利要求19所述的吸入装置(1),其包括安全机构,所述安全机构能够防止所述启动件(25)在所述打开位置时启动。
21.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其包括另一安全机构,所述另一安全机构能够防止所述启动件(25)启动时的吸入。
22.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1),其包括0.027至0.050kPa0.5·L/min的特定装置阻力,使得通过所述吸入装置(1)在4kPa压降下的流速为40-75L/min;优选地0.031至0.044kPa0.5·L/min的特定装置阻力,使得通过所述吸入装置((1))在4kPa压降下的流速为45-65L/min;更优选地0.036至0.040kPa0.5·L/min的特定装置阻力,使得通过所述吸入装置(1)在4kPa压降下的流速为50-55L/min。
23.一种用于吸入包含在胶囊中的至少一种活性组分的方法,所述方法包括以下步骤:
将胶囊插入根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置(1)的胶囊支座(9)中,所述支座布置并形成在涡流室(15);
通过根据权利要求12至18中任一项所述的切割装置(11)打开所述胶囊;
通过出入口(21)并经由根据权利要求1至9中任一项所述的空气引入通道(13)和空气排出通道(14)抽吸空气,其中
使得所述胶囊在所述涡流室(15)内振动和旋转,从而排空所述胶囊。
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