CN102655902B - 用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器 - Google Patents

用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器 Download PDF

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Abstract

一种用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器（200）。气流适配器包括导管（202），该导管具有近侧端部（201）和远侧端部，其中，近侧端部允许从除聚器出口端口到导管的远侧端部的流体连通，并且其中，气流适配器还包括装置（204、205、206、210、211、212），当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，该装置用来允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部。

Description

用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器
技术领域
本发明涉及一种用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器。具体地说，本发明涉及：一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器（deagglomerator）的气流适配器；一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器；一种用来对干粉状药物消除聚结的方法；以及一种用来调整通过呼吸致动的干粉吸入器的除聚器的输出端口的气流的方法。
背景技术
呼吸致动的干粉吸入器用来将药物输送到病人的呼吸道。典型地这样的吸入器包括：储罐（一个或多个），用来存储干粉状药物；用来使干粉状药物成烟雾状散开以便吸入的装置；以及用来将成烟雾状散开的药物输送到病人的装置（如接口）。典型地，在使用中，干粉状药物从储罐分配，并且然后由于接口处的呼吸诱导的低压而成烟雾状散开。一旦成烟雾状散开，药物通常就将通过接口离开吸入器，并被吸入。
已知干粉状药物包括非常小的颗粒，并且常常提供在包括诸如乳糖之类的载体的组分中。因此，干粉状药物的不明确聚结或聚集在被输送到病人之前可能随机地形成。因此已经存在对于呼吸致动的干粉吸入器的需要，这些呼吸致动的干粉吸入器具有用来在吸入之前打散药物、或药物和载体的聚结的装置。
用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器公开在WO01/97889中。
然而，存在减小呼吸致动的干粉吸入器的流速依赖性、并且特别是减小它们所输送的药物的输送剂量的流速依赖性的持续需要。具体地说，存在保证不同病人组大体接收来自相同呼吸致动的干粉吸入器的相同输送剂量的需要。
也存在用来提供呼吸致动的干粉吸入器、并且特别是具有除聚器的那些呼吸致动的干粉吸入器的需要。具体地说，存在对于呼吸致动的干粉吸入器的需要，这些呼吸致动的干粉吸入器提供改进的输送剂量均匀性。
这些和其它问题通过根据独立权利要求的如下方案解决：一种用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器；一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器；一种用来对在呼吸致动的干粉吸入器中的干粉状药物消除聚结的方法；以及一种用来调整通过除聚器的输出端口的气流的方法。另外的有利的实施例公开在从属权利要求中。
发明内容
因此，在第一方面，本发明提供一种用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器。气流适配器包括导管，该导管具有近侧端部和远侧端部，其中，导管的近侧端部允许从除聚器出口端口到导管的远侧端部的流体连通。气流适配器还包括用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流而从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置。
已经惊奇地发现，通过为气流适配器设有用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置，减小了装置的流速依赖性。
不受任何具体理论的约束，这被人们所相信是因为，虽然对于在气流适配器的远侧端部处的给定的呼吸诱导的低压本发明的气流适配器引起体积流速（即每秒通过气流适配器的空气的体积）的增大，它对于给定呼吸诱导的低压实际上降低了通过导管的线性流速（即空气通过导管的速度）。因此，在气流适配器的远侧端部处的呼吸诱导的低压的给定的增大或减小（即变化）导致了通过导管的线性流速的减小的变化。因而，减小了呼吸致动的干粉吸入器的流速依赖性。
进一步已经惊奇地发现，通过提供用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置，改进了呼吸致动的干粉吸入器的剂量输送特性，并且特别是改进了呼吸致动的干粉吸入器的输送剂量的均匀性。
这是特别令人惊奇的，因为如以上解释的那样，对于给定的呼吸诱导的低压，减小了通过导管的线性流速。这将期望降低呼吸致动的干粉吸入器的性能，而不是改进它，因为较大流速曾经被认为典型地导致更多的消除聚结和更好的剂量输送。
不受任何具体理论的约束，人们相信改进是因为，在使用中，离开导管的药物的散布由次级气流限制，所述次级气流借助用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置形成。
在本发明的优选实施例中，所述用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置包括至少一根第二导管。优选地，所述至少一根第二导管包括两根、三根、四根或六根导管。典型地，所述导管和所述至少一根第二导管大体是平行的，优选地是平行的。
多根第二导管是优选的，因为在使用中，它们提供离开导管的药物的改进控制，并因此提供更好的输送剂量特性。不受任何具体理论的约束，两根第二导管将控制在一个平面中的药物散布，三根第二导管将控制在两个平面中的药物散布，及四根第二导管将比三根第二导管更好地控制在两个平面中的药物散布。另外的第二导管提供对于药物散布的甚至更多的控制。
优选地导管的远侧端部包括第一周向凸缘。在实施例中，至少一根第二导管呈位于第一周向凸缘中的至少一个孔眼的形式。优选地，第一周向凸缘包括两个、四个或六个孔眼。
导管和/或至少一根第二导管可以具有任何横截面形状。优选地导管和/或至少一根第二导管的横截面形状是圆形的、三角形的或正方形的，最优选地是圆形的。导管和/或至少一根第二导管的直径沿导管和/或至少一根第二导管的长度可以变化，比如，导管和/或至少一根第二导管可以是截头锥形的，尽管导管和/或至少一根第二导管的直径沿它们的长度也可以是恒定的。在优选实施例中，导管和/或至少一根第二导管是圆柱形的。
在优选实施例中，所述至少一根第二导管的横截面面积之和与导管的横截面面积之比使得：当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少约5%、优选地至少约15%、优选地至少约20%、更优选地从约5%至约50%、更优选地从约15%至约40%、及甚至更优选地从约20%至约30%通过所述至少一根第二导管。
典型地，在第一周向凸缘中的孔眼的横截面面积之和将是从约0.75mm2至约20mm2、更优选地从约5mm2至约16mm2、及甚至更优选地从约9mm2至约11mm2。在所述至少一根第二导管呈与在第一周向凸缘中的孔眼不同的形式的场合，所述至少一根第二导管的横截面面积之和也可以在以上优选范围中。
典型地，导管将具有从约25mm2至约50mm2、优选地从约30mm2至约45mm2、及最优选地从约35mm2至约45mm2的横截面面积。
在另外的实施例中，气流适配器在气流适配器的近侧端部处包括第二周向凸缘；典型地第二周向凸缘包括至少一个孔眼，优选地四个孔眼。典型地，在第二周向凸缘中的孔眼数量将与在第一周向凸缘中的孔眼数量相匹配。
优选地，在第二周向凸缘中的孔眼的横截面面积之和将是从约0.75mm2至约20mm2、更优选地从约5mm2至约16mm2、及甚至更优选地从约9mm2至约11mm2。典型地，在第二周向凸缘中的孔眼的横截面面积之和，将与第一周向凸缘中的那些孔眼的横截面面积之和相同。
在另外的实施例中，在第二周向凸缘中的孔眼的横截面面积之和与导管的横截面面积之比使得：当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少约5%、优选地至少约15%、更优选地从约5%至约50%、更优选地从约15%至约40%、及甚至更优选地从约20%至约30%通过孔眼。
典型地，气流适配器呈单一整体结构的形式，尽管在一些实施例中，它可以包括多于一个部分。优选地，气流适配器呈单一的注射模压的整体结构的形式。
在另外的方面，本发明提供一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器，该除聚器包括根据本发明第一方面的气流适配器。典型地，除聚器包括内壁，该内壁限定用于将干粉消除聚结的旋流室。
在实施例中，除聚器优选地包括：内壁，该内壁限定旋流室，该旋流室沿轴线从第一端部延伸到第二端部；干粉供给端口，其在旋流室的第一端部中，用于提供在吸入器的干粉输送通道与旋流室的第一端部之间的流体连通；至少一个进口端口，其位于旋流室的内壁中并与旋流室的第一端部相邻，用于提供在除聚器外部的区域与旋流室的第一端部之间的流体连通；出口端口，其提供在旋流室的第二端部与气流适配器之间的流体连通；由此，在气流适配器的远侧端部处的呼吸诱导的低压使空气通过干粉供给端口和进口端口流入旋流室中。
除以上对于气流适配器描述的益处之外，还发现，通过与除聚器相组合地引入气流适配器，可改进除聚器本身的性能。不受任何具体理论的约束，这被人们相信是因为，由于气流适配器使得空气通过导管的较低线性流动具有如下效果：减小由于呼吸诱导的低压的相应变化导致的通过除聚器的旋流室的空气流动的速度的变化。在使用期间，这具有减小被输送的细颗粒剂量的流速依赖性的效果。
此外，通过导管的较低线性流速也可以具有如下效果：减小在旋流室内二次涡流和停滞气流的形成以及在旋流室壁上的高剪切的（high sheer）区域，这两者都会不利地影响除聚器的性能。
在实施例中，除聚器还在旋流室的第一端部处包括叶片，这些叶片至少部分地从旋流室的轴线径向向外延伸，叶片的每一个具有倾斜表面，该倾斜表面至少部分地面向横向于轴线的方向。在另外的实施例中，至少一个进口端口包括两个径向相对的进口端口。
在更进一步方面，本发明提供一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器，除聚器包括：气流适配器，其提供在出口端口与在除聚器外部的区域之间的流体连通；内壁，其限定旋流室，该旋流室沿轴线从第一端部延伸到第二端部；干粉供给端口，其位于旋流室的第一端部中，用于提供在吸入器的干粉输送通道与旋流室的第一端部之间的流体连通；至少一个进口端口，其位于旋流室的内壁中并与旋流室的第一端部相邻，用于提供在除聚器外部的区域与旋流室的第一端部之间的流体连通；出口端口，其提供在第二端部与气流适配器之间的流体连通；以及其中，气流适配器包括至少一个旋流室旁通端口，用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，允许空气独立于旋流室从除聚器外部的区域流动到气流适配器的远侧端部。
优选地，在气流适配器的远侧端部处的呼吸诱导的低压也使空气通过干粉供给端口和进口端口流入旋流室中。典型地，所述至少一个旋流室旁通端口将包括至少两个、优选四个旋流室旁通端口。
已经发现，通过将旋流室旁通端口引入到包括内壁的除聚器（该内壁限定旋流室）可改进除聚器的性能。不受任何具体理论的约束，这被人们相信是因为，旋流室旁通端口降低空气通过除聚器出口端口的线性流速。空气通过出口端口的较低线性流动具有如下效果：减小了由于呼吸诱导的低压的变化所导致的通过除聚器的旋流室的空气流动的速度的波动。在使用期间，这具有减小输送的细颗粒剂量（即5μm以下活性物质团）的流速依赖性的效果。所述细颗粒剂量可根据欧洲药典6.0的s.2.9.18使用安得森多级撞击取样器测量。
另外，通过出口端口的较低线性流速也可以具有如下效果：减小在旋流室内二次涡流和停滞气流的形成以及在旋流室壁上的高剪切面积，这两者都可不利地影响除聚器的性能。
在实施例中，所述至少一个旋流室旁通端口的横截面面积之和与出口端口的横截面面积之比使得：当将压力呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少约5%、优选地至少约15%、更优选地从约5%至约50%、更优选地从约15%至约40%、及甚至更优选地从约20%至约30%被引导通过所述至少一个旋流室旁通端口。
典型地，所述至少一个旋流室旁通端口的横截面面积之和将是从约0.75mm2至约20mm2，更优选地从约5mm2至约16mm2，及甚至更优选地从约9mm2至约11mm2。
典型地，出口端口将具有从约25mm2至约50mm2、优选地从约30mm2至约45mm2、及最优选地从约35mm2至约45mm2的横截面面积。
在实施例中，除聚器还在旋流室的第一端部处包括叶片，这些叶片至少部分地从旋流室的轴线径向向外延伸，叶片的每一个具有倾斜表面，该倾斜表面至少部分地面向横向于轴线的方向。
在另外的实施例中，所述至少一个进口端口包括两个径向相对的进口端口。
在更进一步的实施例中，气流适配器包括导管，该导管具有周向凸缘，并且其中，所述至少一个旋流室旁通端口呈位于周向凸缘中的至少一个孔眼、优选地至少两个孔眼、更优选地至少四个孔眼的形式。
在另外方面，本发明提供一种呼吸致动的干粉吸入器。典型地储罐式呼吸致动的干粉吸入器。
在更进一步方面，本发明提供一种用于对在呼吸致动的干粉吸入器中的干粉消除聚结的方法，包括：将用于夹带来自吸入器的干粉的第一呼吸致动的气流引导到旋流室的第一端部中，该旋流室沿纵向轴线从第一端部延伸到第二端部，第一气流在纵向方向上被引导；将在大体横向方向上的第二呼吸致动的气流引导到旋流室的第一端部中，从而第一和第二呼吸致动的气流碰撞并且充分组合；将组合的气流的一部分在螺旋路径中朝旋流室的第二端部引导；将所有组合的气流和其中夹带的任何干粉通过在旋流室的第二端部中的出口端口输送到气流适配器；以及将第三呼吸致动的气流引导到气流适配器，所述第三呼吸致动的气流已经借助旁路通过（by-pass）旋流室。
优选地，第三呼吸致动的气流与组合的第一和第二呼吸致动的气流在它们已经离开气流适配器之后相组合。典型地，第三呼吸致动的气流在病人的嘴中与组合的第一和第二呼吸致动的气流相组合。
在实施例中，第三呼吸致动的气流代表离开气流适配器的气流的至少约5%、优选地至少约15%、更优选地从约5%至约50%、更优选地从约15%至约40%、及甚至更优选地从约20%至约30%。
贯穿本说明书，在提到百分比的场合，它们指按体积的百分比。
在实施例中，使组合的第一和第二气流的一部分偏离叶片，这些叶片非旋转地固定地附接到旋流室的第一端部，并且从旋流室的轴线至少部分地径向向外延伸，其中，叶片的每一个具有倾斜表面，该倾斜表面至少部分地面向横向于轴线的方向，从而组合的气流的第一部分在大体纵向方向上朝旋流室的第二端部偏转。
在另外的方面中，本发明提供一种用于调整通过干粉吸入器的除聚器的出口端口的气流的方法。该方法包括如下步骤：提供气流适配器，该气流适配器包括导管，该导管具有近侧端部和远侧端部，气流适配器还包括用于允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置；将导管布置成使得它提供从除聚器的出口端口到导管的远侧端部的流体连通；以及将呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部上，从而空气流过导管以及所述用于允许空气独立地从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置。典型地，用于调整通过除聚器的出口端口的气流的方法将减小通过出口端口的线性流速。
附图说明
图1示出了气流适配器的远侧端部的视图。
图2示出了气流适配器的近侧端部的视图。
图3示出了气流适配器的可选择实施例。
图4示出了与气流适配器一起使用的除聚器。
图5示出了除聚器，该除聚器包括旋流室旁通端口。
图6示出了呼吸致动的干粉吸入器。
图7示出了穿过呼吸致动的干粉吸入器的截面。
具体实施方式
本发明提供一种用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器，气流适配器包括导管，该导管具有近侧端部和远侧端部，其中，近侧端部允许从除聚器出口端口到导管的远侧端部的流体连通，并且其中，气流适配器还包括用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流而从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置。
图1示出了根据本发明的气流适配器，具体地说，它示出了气流适配器（100）的远侧端部。气流适配器包括导管（101），该导管（101）具有第一周向凸缘（106）。示出的导管具有圆形横截面；然而，它可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
气流适配器也包括用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置（102、103、104、105）。用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置（102、103、104、105）呈位于第一周向凸缘（106）中的四个孔眼的形式。在可选择实施例中，可以有其它数量的孔眼，比如一个、两个、三个、五个、六个、八个或更多。示出的孔眼具有圆形横截面；然而，它们可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
图2示出了气流适配器（200）的近侧端部（201）的视图。气流适配器包括导管（202），该导管（202）具有第一周向凸缘（203）。示出的导管具有圆形横截面；然而，它可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
气流适配器也包括用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置（204、205、206、第四个未示出）。用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置（204、205、206、第四个未示出）呈位于第一周向凸缘（203）中的四个孔眼的形式。
在可选择实施例中，可以有其它数量的孔眼，比如一个、两个、三个、五个、六个、八个或更多。示出的孔眼具有圆形横截面；然而，它们可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
在图2中示出的气流适配器（200）还包括第二周向凸缘（208）。第二周向凸缘包括四个孔眼（210、211、212、第四个未示出）。然而，周向凸缘可以包括任何数量的孔眼，比如一个、两个、三个、四个、六个或八个孔眼。示出的孔眼具有圆形横截面；然而，它们可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
第一和第二周向凸缘可以具有任何形状；然而，它们优选地具有使它们能够与干粉吸入器的接口配合的形状。优选地，它们配合成使得在使用期间空气将不在配合表面上流动。
导管（202）的近侧端部（209）允许从除聚器出口端口到导管的远侧端部的流体连通。具体地说，在图2中示出的气流适配器（200）具有配合表面（214），该配合表面（214）用来与除聚器出口端口的出口端口配合。优选地，它们配合成使得在使用期间空气将不在配合表面上流动。要理解，在某些实施例中，出口端口和气流适配器可以是整体结构。
图3示出了气流适配器（300）的近侧端部（301）的视图。气流适配器包括导管（302），该导管（302）具有第一周向凸缘（303）。示出的导管具有圆形横截面；然而，它可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
气流适配器也包括用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置（304、305、306、第四个未示出）。用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置呈四根第二导管（304、305、306、第四个未示出）的形式，所述四根第二导管从第二周向凸缘（308）延伸到第一周向凸缘（309）。示出的第二导管具有圆形横截面（310、311、312、第四个未示出）；然而，它们可以具有任何横截面形状，比如圆形、正方形或三角形。
导管（302）的近侧端部（309）适于实现与干粉吸入器的除聚器的出口端口的流体连通。具体地说，在图3中示出的气流适配器（300）具有配合表面（310），该配合表面（310）用来与干粉吸入器的除聚器的出口端口配合。优选地，它们配合成使得在使用期间空气将不在配合表面上流动。要理解，在某些实施例中，出口端口和气流适配器可以是整体结构。
本发明的气流适配器可以由任何适当的聚合材料模压。所述适当的聚合材料包括聚丙烯和丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（两者从BASF都是可得到的）。
图4示出了适于包括气流适配器（未示出）的除聚器（400）。除聚器（400）包括：内壁（412），其限定旋流室（414），该旋流室（414）沿轴线（A）从第一端部（418）延伸到第二端部（420）；干粉供给端口（422），其在旋流室（414）的第一端部（418）中，用来提供在吸入器的干粉输送通道与旋流室（414）的第一端部（418）之间的流体连通；至少一个进口端口（424、425），其在旋流室（414）的内壁（412）中并与旋流室（414）的第一端部（418）相邻，用于提供在除聚器（400）外部的区域与旋流室（414）的第一端部（418）之间的流体连通；出口端口（432），其提供在旋流室（414）的第二端部（420）与气流适配器（未示出）之间的流体连通；由此在气流适配器（未示出）的远侧端部处的呼吸诱导的低压使空气通过干粉供给端口（422）和进口端口（424、425）流入旋流室（414）中。
优选地，至少一个进口端口（424、425）包括两个径向相对的进口端口（424、425），这两个径向相对的进口端口（424、425）在大体横向于轴线A并且与旋流室（414）的圆形横截面大体相切的方向上延伸。因此，在图4中由箭头2和3示出的气流（它们通过进口端口进入旋流室（414））至少初始地被导向成相对于旋流室的轴线A是横向的，并且与通过供给端口（422）进入的气流碰撞以形成紊流。在图4中由箭头4示出的组合的气流则与旋流室（414）的内壁（412）碰撞，形成涡流，并随着它们朝旋流室的第二端部（420）运动形成另外的紊流。
参照图4，除聚器（400）在旋流室（414）的第一端部（418）处包括叶片（426），这些叶片（426）至少部分地从旋流室的轴线A径向向外延伸。叶片（426）的每一个具有倾斜表面（428），该倾斜表面（428）至少部分地面向横向于旋流室的轴线A的方向。叶片（426）将尺寸设计成使得组合的气流4的至少一部分与倾斜表面（428）碰撞。优选地，叶片包括四个叶片（426），每个叶片在与轴线A对准的轮毂（430）与旋流室（414）的壁（412）之间延伸。
如图4所示，除聚器（400）还包括出口端口（432），该出口端口（432）用来提供在旋流室（414）的第二端部（420）与气流适配器（未示出）之间的流体连通。在气流适配器（未示出）的远侧端部处的呼吸诱导的低压引起通过供给端口（422）的气流和通过进口端口的气流2、3，并且将组合的气流4抽吸通过旋流室（414）。组合的气流4然后通过出口端口（432）离开旋流室（414）。优选地，出口端口（432）大体横向于轴线A延伸，从而气流4将与出口端口（432）的内壁碰撞，并且形成进一步的紊流。
在除聚器与呼吸致动的干粉吸入器相组合的使用期间（该呼吸致动的干粉吸入器包括干粉输送通道和用来将预定量的干粉暴露于干粉输送通道的干粉储罐），在气流适配器的远侧端部处的病人吸气使气流2和3分别通过干粉供给端口（422）和进口端口进入。尽管未示出，通过供给端口（422）的气流将干粉夹带到旋流室（414）中。气流和夹带的干粉由供给端口（422）在纵向方向上被引导到旋流室中，而来自进口端口的气流2和3在横向方向上被引导，从而气流碰撞并且充分组合。
然后，组合的气流4的一部分和夹带的干粉与叶片（426）的倾斜表面（428）相碰撞，从而使干粉的颗粒和任何聚结物撞击倾斜表面，并且彼此碰撞。旋流室（414）的几何形状使组合的气流4和夹带的干粉跟随紊流螺旋路径、或涡流而通过旋流室。如将认识到的那样，旋流室（414）的减小的横截面连续地改变方向，并且增大螺旋组合的气流4和夹带的干粉的速度。因而，干粉的颗粒和任何聚结物持续地撞击旋流室（414）的壁（412），并且彼此碰撞，从而导致颗粒与聚结物之间的相互磨碎或粉碎作用。另外，偏离叶片（426）的倾斜表面（428）的颗粒和聚结物引起进一步的撞击和碰撞。持续撞击和碰撞使任何聚结物打散成另外的颗粒，并且使颗粒充分地微粉化。
在离开旋流室（414）时，组合的气流4和夹带的干粉的方向通过出口端口（423）再次变到相对于轴线A的横向方向。组合的气流4和夹带的干粉保持流动的涡旋分量，从而气流4和夹带的干粉通过出口端口（423）螺旋地涡旋。由于微粉化粉末和任何剩余聚结物保持从旋流室（414）赋予的涡旋，所以涡旋流动引起在出口端口（423）中的另外撞击，从而导致任何剩余聚结物在由病人吸入之前的进一步打碎。
图5示出了除聚器（500），该除聚器（500）包括根据本发明的气流适配器（501）。除聚器（500）包括：气流适配器（501），其提供在出口端口（530）与除聚器外部的区域之间的流体连通；内壁（512），其限定旋流室（514），该旋流室（514）沿轴线（B）从第一端部（518）延伸到第二端部（520）；干粉供给端口（522），其位于旋流室（514）的第一端部（518）中，用来提供在吸入器的干粉输送通道与旋流室（514）的第一端部（518）之间的流体连通；至少一个进口端口（524、525），其在旋流室（514）的内壁（512）中并与旋流室（514）的第一端部（518）相邻，用于提供在除聚器外部的区域与旋流室的第一端部（518）之间的流体连通；出口端口（530），其提供在第二端部（520）与气流适配器（501）之间的流体连通；以及至少一个旋流室旁通端口（502、503、504、505）。当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所述至少一个旋流室旁通端口（502、503、504、505）允许空气独立于旋流室（514）从气流适配器的近侧端部到气流适配器（501）的远侧端部流动（由标记为5的箭头表示）。在气流适配器（501）的远侧端部处的呼吸诱导的低压也使空气通过干粉供给端口（522）和至少一个进口端口（524、525）流入旋流室（514）中。组合的气流（箭头4）通过导管（507）离开气流适配器（501）（由箭头6表示）。
在图5中示出的至少一个旋流室旁通端口呈位于气流适配器（501）的导管（507）的第一周向凸缘（506）中的四个孔眼（502、503、504、505）的形式。在图5中示出的气流适配器（501）还包括可选的第二周向凸缘（508），该第二周向凸缘（508）也包括四个孔眼（509、510、511、第四个未示出）。当存在时，在使用中，在第二周向凸缘（508）中的孔眼（509、510、511、第四个未示出）也形成旋流室旁通端口的一部分。
在图5中示出的气流适配器可以由在图3中示出的气流适配器替换。在这种布置中，图3的第二导管执行旋流室旁通端口的功能。实际上，当与在图4所示的除聚器相组合时，这里描述的气流适配器的任一个提供旋流室旁通端口。
优选地，所述至少一个旋流室旁通端口的横截面面积之和与出口端口的横截面面积之比使得：从而当将压力呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少5%、优选至少约15%、更优选从约5%至约50%、更优选地从约15%至约40%、及甚至更优选地从约20%至约30%通过所述至少一个旋流室旁通端口而被引导。
流过气流适配器和除聚器的不同部分的气流的百分比可以使用在本领域中已知的方法计算。具体地说，它们可借助于测量在给定压力梯度下通过根据本发明的气流适配器的体积流速并且将它与通过类似气流适配器的体积流速相比较的方式而计算（该类似气流适配器具有相同的导管），但没有用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置。在这个实例中，两种测量应该用相同的压力梯度而进行，优选地4KPa。在包括具有旋流室旁通端口的气流适配器的除聚器的情况下可应用相同方法。然而，在这个实例中，正是将旋流室旁通端口除去。
用来包括根据本发明的除聚器和气流适配器的适当的呼吸致动的干粉吸入器公开在US6748947，并且在商品名称SPIROMAXTM下销售。
图6示出了根据本发明的呼吸致动的干粉吸入器（600）的外观。呼吸致动的干粉吸入器包括气流适配器（601），该气流适配器（601）具有导管（602）和四根第二导管（603、604、605、606）。在这个实例中，导管（602）和第二导管（603、604、605、606）具有圆形横截面。
图7示出了包括除聚器（701）的呼吸致动的干粉吸入器（700），该除聚器（701）包括根据本发明的气流适配器（702）。
气流适配器（702）包括导管（703），该导管（703）具有第一周向凸缘（704），该第一周向凸缘（704）包括四个孔眼（未示出）。气流适配器还包括第二周向凸缘（705），该第二周向凸缘（705）也包括四个孔眼（未示出）。在第一和第二周向凸缘中的孔眼执行旋流室旁通端口的功能。因此，在使用中，在气流适配器（702）的远侧端部（706）处的呼吸致动的低压使空气通过在第一周向凸缘（704）和第二周向凸缘（705）中的孔眼（未示出）流动。在气流适配器（702）的远侧端部（706）处的呼吸致动的低压也使空气夹带药物，并且经由供给端口将它输送到旋流室（707）。
在使用中，将用来夹带来自吸入器的干粉的第一呼吸致动的气流引导到旋流室的第一端部中，该旋流室沿纵向轴线从第一端部延伸到第二端部。将第一气流在纵向方向上引导。第二呼吸致动的气流则在大体横向方向上引导到旋流室的第一端部中，从而第一和第二呼吸致动的气流碰撞并且充分组合。然后将组合的气流的一部分在螺旋路径中朝旋流室的第二端部引导，并且将所有组合的气流和其中夹带的任何干粉通过旋流室的第二端部中的出口端口输送到气流适配器。将第三呼吸致动的气流引导到气流适配器，该第三呼吸致动的气流已经借助旁路通过旋流室。典型地，在使用中，第三呼吸致动的气流将在第一呼吸致动的气流足以夹带药物之前形成。
优选地，使组合的第一和第二气流的一部分偏离叶片，这些叶片非旋转地固定地附接到旋流室的第一端部，并且从旋流室的轴线至少部分地径向向外延伸。叶片的每一个具有倾斜表面，该倾斜表面至少部分地面向横向于轴线的方向，从而组合的气流的一部分在大体纵向方向上朝旋流室的第二端部偏转。
典型地，在呼吸致动的干粉吸入器中使用的干粉状药物包括从包括如下组中选择的有效药物：抗炎剂、抗胆碱能剂、β2-肾上腺素能受体兴奋剂、抗感染剂、抗组胺药及其组合。
适当抗炎剂包括皮质甾类和非甾体抗炎药（NSAIDs）。可以使用的适当皮质甾类包括那些口服和吸入性的皮质甾类和它们的前体药物，这些前体药物具有抗炎活性。例子包括甲泼尼龙、泼尼松龙、地塞米松、氟替卡松丙酸、6a，9a-二氟-17a-[(2－羰基)氧基]－11－羟基-16a-甲基－3－氧代-雄甾-1、4-二烯-17-硫代羧酸S-氟甲酯、6a，9a-二氟-11-羟基-16a-甲基-3-氧代-17a-氧代丙氧基-雄甾-1、4-二烯-17P-硫代羧酸S-（2-氧代-四氢呋喃-3S-基）酯、氯地米松酯（例如：17-丙酸酯或17，21二丙酸酯）、布地奈德、氟尼奈德、莫米松酯（例如，氟化酯）、曲安奈德、罗氟奈德、环索奈德、布替可特丙酸、RPR-106541、及ST-126。优选的皮质类固醇包括丙酸氟替卡松、6a，9c-二氟-11-羟基-16a-甲基-17a-[（4-甲基-1，3-噻唑-5-羰基）氧基]-3-氧代-雄甾-1、4-二烯-17，8-硫代羧酸S-氟甲酯和6a，9a-二氟-17a-[（2-呋喃基羰基）氧基-11-羟基-16a-甲基-3-氧代-雄甾-1，4-二烯-17P-硫代羧酸S-氟甲酯，更加优选6a，9a-二氟-17a-[（2-呋喃基羰基）氧基-11-羟基-16a-甲基-3-氧代-雄甾-1，4-二烯-17-硫代羧酸S-氟甲酯。
适当的非甾体抗炎药包括色甘酸钠、奈多罗米钠、磷酸二酯酶（PDE）抑制剂（例如：茶碱、PDE4抑制剂或PDE3/PDE4抑制剂的混合物）、白三烯拮抗剂、白三烯合成抑制剂、iNOS抑制剂、类胰蛋白酶和弹性蛋白酶抑制剂、beta-2整合素拮抗剂和腺苷受体激动剂或拮抗剂（例如腺苷2a激动剂）、细胞因子拮抗剂（例如：趋化因子拮抗剂）或细胞因子合成抑制剂。
适当的其它β2-肾上腺素受体激动药包括沙美特罗（例如沙美特罗羟奈甲酸盐）、舒喘宁（例如及其硫酸酯或游离碱）、福莫特罗（例如福莫特罗延胡索酸盐）、非诺特罗或特布他林及其盐类。
适当的抗胆碱药是那些用作毒蕈碱受体拮抗剂的化合物，特别是那些作为M1和M2受体拮抗剂的化合物。化合物包括颠茹植物的生物碱，如包括阿托品、东茛菪碱、后马托品、天仙子胺的类似物所说明的；这些化合物通常作为叔胺的盐进行管理。
特别适当的抗胆碱剂包括以爱全乐（Atrovent）的名称销售的异丙托铵（例如异丙托溴铵）、氧托品（例如氧托溴铵），甘罗溴铵（例如其溴化物）和噻托溴铵（例如其溴化物）（CAS-139404-48-1）。同样有益的是：乙胺太林（CAS-53-46-3）、溴丙胺太林（CAS-50-34-9）、甲溴辛托品或Valpin 50（CAS-80-50-2）、溴奎环二苯酯（Quarzan，CAS-3485-62-9）、copyrrolate（甘罗溴铵）、异丙碘胺（CAS－71-81-8）、溴化甲哌佐酯（美国专利2,918,408）、氯化三乙己苯胺（Pathilone，CAS-4310-35-4）、以及环苯甲哌甲硫酸盐（己环铵甲硫酸盐，CAS-115-63-9）。还参见盐酸赛克洛奇（CAS-5870-29-1）、托品酰胺（CAS-1508-75-4）、盐酸苯海索（CAS-144-11-6）、哌仑西平（CAS-29868-97-1）、替仑西平（CAS-80880-90-9）、AF-DX116或美索曲明，以及在WO 01/04118中公开的化合物。
适当的抗组胺药（还可称为H1受体拮抗剂）包括抑制H1受体的已知的多种拮抗剂中的任一种或多种，且人体使用安全。所有都是组胺与H1受体之间相互作用的可逆的竞争性抑制剂。示例包括乙醇胺、乙二胺、以及烷基胺。另外，其它的第一代抗组胺药包括那些基于吡啶（piperizine）和硫代二苯胺的特性的物质。不具有镇静作用的第二代拮抗剂具有相似的结构活性关系，因为它们与吡啶和硫代二苯胺保持核心乙烯基基团（烷基胺）或类似于叔胺基团中的吡啶或哌啶。示例的拮抗剂如下所示：
乙醇胺：马来酸氯苯吡醇胺、富马酸氯马斯汀、盐酸苯海拉明、以及茶苯海明。
乙二胺：苹果酸新安特甘（pyrilamine amleate）、盐酸曲吡那敏、以及枸椽酸朴敏宁。
烷基胺：氯苯那敏和它的盐，例如马来酸盐、以及阿伐斯汀。
哌嗪：盐酸羟嗪、双羟萘酸羟嗪、盐酸赛克力嗪、乳酸赛克力嗪、盐酸美其敏、以及盐酸西替利嗪。
哌啶：阿斯咪唑、盐酸左卡巴斯汀、氯雷他定或其去碳乙氧基（descarboethoxy）类似物、以及特菲那丁和盐酸非索非那定或其它药学上可接受的盐。
盐酸氯卓斯汀也是另一种可与PDE4抑制剂结合使用的H1受体拮抗剂。
特别适当的抗组胺药包括噻吡二胺和氯雷他定。
通常地，适于输送到肺脏的支气管或肺泡区域的粉状药物颗粒具有小于10微米（优选地小于6微米）的气体动力直径。如果希望输送到呼吸道的其它部分，如鼻腔、口腔或咽喉，则可以使用其它尺寸的颗粒。药物可以作为纯药品输送，但更适当地，优选药物与对于吸入适当的赋形剂（载体）一起输送。适当赋形剂包括：有机赋形剂，如多糖（例如，淀粉、纤维素以及类似物）、乳糖、葡萄糖、甘露醇、氨基酸及麦芽糖；和无机赋形剂，如碳酸钙或氯化钠。乳糖是优选的赋形剂。
粉状药物和/或赋形剂的颗粒可以通过常规技术产生，例如通过微粉化、磨碎或筛分。
另外，药物和/或赋形剂粉末可以制成为具有特定密度、尺寸范围或特性。颗粒可以包括活性剂、表面活性剂、壁形成材料、或由本领域的技术人员认为希望的其它成分。

Claims (20)

1.一种用于呼吸致动的干粉吸入器的气流适配器，所述气流适配器包括：
导管，所述导管具有近侧端部和远侧端部，其中，所述近侧端部允许从除聚器出口端口到所述导管的远侧端部的流体连通，并且其中，所述气流适配器还包括用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流而从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置，其中，所述用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置包括至少一根第二导管，其中，所述至少一根第二导管的横截面面积之和与所述导管的横截面面积之比使得：当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少20%通过所述至少一根第二导管。
2.根据权利要求1所述的气流适配器，其中，所述导管的远侧端部包括第一周向凸缘，并且所述第二导管呈位于第一周向凸缘中的至少一个孔眼的形式。
3.根据权利要求2所述的气流适配器，其中，所述第一周向凸缘包括两个孔眼。
4.根据权利要求2所述的气流适配器，其中，所述第一周向凸缘包括四个孔眼。
5.根据权利要求1－4中任一项所述的气流适配器，其中，所述气流适配器在气流适配器的近侧端部处包括第二周向凸缘，所述第二周向凸缘包括至少一个孔眼。
6.根据权利要求5所述的气流适配器，其中，所述第二周向凸缘包括四个孔眼。
7.根据权利要求5所述的气流适配器，其中，所述第二周向凸缘中的孔眼的横截面面积之和与所述导管的横截面面积之比使得：当将压力呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少20%通过孔眼。
8.一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器，所述除聚器包括根据权利要求1至7中任一项的气流适配器。
9.根据权利要求8所述的除聚器，所述除聚器包括：
内壁，所述内壁限定旋流室，所述旋流室沿轴线从第一端部延伸到第二端部；
干粉供给端口，所述干粉供给端口位于所述旋流室的第一端部中，用来提供在吸入器的干粉输送通道与所述旋流室的第一端部之间的流体连通；
至少一个进口端口，所述至少一个进口端口位于旋流室的内壁中并与旋流室的第一端部相邻，用于提供在除聚器外部的区域与旋流室的第一端部之间的流体连通；
出口端口，所述出口端口提供在旋流室的第二端部与气流适配器之间的流体连通；
由此，在所述气流适配器的远侧端部处的呼吸诱导的低压使空气通过所述干粉供给端口和所述进口端口流入所述旋流室中。
10.一种用于呼吸致动的干粉吸入器的除聚器，所述除聚器包括：
气流适配器，所述气流适配器提供在出口端口与除聚器外部的区域之间的流体连通；
内壁，所述内壁限定旋流室，所述旋流室沿轴线从第一端部延伸到第二端部；
干粉供给端口，所述干粉供给端口位于旋流室的第一端部中，用来提供在吸入器的干粉输送通道与旋流室的第一端部之间的流体连通；
至少一个进口端口，所述至少一个进口端口位于旋流室的内壁中并与旋流室的第一端部相邻，用于提供在除聚器外部的区域与旋流室的第一端部之间的流体连通；
出口端口，所述出口端口提供在第二端部与气流适配器之间的流体连通；
其中，所述气流适配器包括至少一个旋流室旁通端口，所述至少一个旋流室旁通端口用于当呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时允许空气独立于旋流室从气流适配器的近侧端部流动到气流适配器的远侧端部，其中，所述至少一个旋流室旁通端口的横截面面积之和与出口端口的横截面面积之比使得：当压力呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部时，所生成的气流的至少20%通过所述至少一个旋流室旁通端口被引导。
11.根据权利要求10所述的除聚器，其中，在所述气流适配器的远侧端部处的呼吸诱导的低压使空气通过所述干粉供给端口和所述进口端口流入旋流室中。
12.根据权利要求10或11所述的除聚器，其中，所述气流适配器包括导管，所述导管具有第一周向凸缘，并且其中所述至少一个旋流室旁通端口呈位于第一周向凸缘中的至少一个孔眼形式。
13.根据权利要求12所述的除聚器，其中，所述至少一个旋流室旁通端口呈位于第一周向凸缘中的四个孔眼的形式。
14.一种呼吸致动的干粉吸入器，其包括根据权利要求1至7中任一项所述的气流适配器。
15.一种呼吸致动的干粉吸入器，其包括根据权利要求8至13中任一项所述的除聚器。
16.一种用来对呼吸致动的干粉吸入器中的干粉消除聚结的方法，包括：
将用来夹带来自吸入器的干粉的第一呼吸致动的气流引导到旋流室的第一端部中，所述旋流室沿纵向轴线从所述第一端部延伸到第二端部，第一气流在纵向方向上被引导；
将在大体横向方向上的第二呼吸致动的气流引导到旋流室的第一端部中，从而第一和第二呼吸致动的气流碰撞并且充分组合；
将组合的气流的一部分在螺旋路径中朝旋流室的第二端部引导；
将所有组合的气流和其中夹带的任何干粉通过旋流室的第二端部中的出口端口输送到如权利要求1－7中任一项所述的气流适配器；以及
将第三呼吸致动的气流引导到气流适配器，所述第三呼吸致动的气流已经借助旁路通过旋流室。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括使组合的气流的一部分偏离叶片的步骤，这些叶片非旋转地固定地附接到旋流室的第一端部，并且从旋流室的轴线至少部分地径向向外延伸，其中，所述叶片的每一个具有倾斜表面，所述倾斜表面至少部分地面向横向于所述轴线的方向，从而组合的气流的第一部分在大体纵向方向上朝旋流室的第二端部偏转。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，一旦组合的第一和第二呼吸致动的气流已经离开气流适配器，第三呼吸致动的气流就与组合的第一和第二呼吸致动的气流相组合。
19.一种用来调整通过呼吸致动的干粉吸入器的除聚器的出口端口的气流的方法，包括如下步骤：
a）提供如权利要求1－7中任一项所述的气流适配器，所述气流适配器包括导管，所述导管具有近侧端部和远侧端部，所述气流适配器还包括用来允许空气独立于导管中的气流从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的装置；
b）将导管布置成使得它提供从除聚器的出口端口到导管的远侧端部的流体连通；以及
c）将呼吸诱导的低压施加到气流适配器的远侧端部，从而空气流过导管以及用来允许空气独立地从适配器的近侧端部流动到适配器的远侧端部的所述装置。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，减小通过所述出口端口的线性流速。
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