CN106714974A - 液体雾化系统和方法 - Google Patents

Abstract

实施例提供用于将雾化的药物提供给使用者的雾化装置。该雾化装置包括：导管、气雾剂发生器、流体接收室、在导管内部的限流器、和指示机构。导管具有内壁和用于引发吸气流的接口管端。气雾剂发生器包括从内壁侧向地偏置的振动网。流体接收室接收液体药物。室的至少一部分形成为锥形以便将液体药物引导到振动网上进行雾化。限流器限定多个孔口，这些孔口提供随着导管内部的吸气流量而变化的压力差的增大，并且提供在限流器下游位置的相对层状流。指示机构指示相对于预定范围的流动参数的状态。气雾剂发生器构造成仅当吸气流的流动参数是在范围内时使至少一部分的液体药物雾化。

Description

液体雾化系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利合作条约申请要求于2015年6月18日提交的美国专利申请第14/743,711号的优选权；该专利申请要求于2014年7月1日提交的美国临时专利申请第62/019,781号的优先权，这些专利的全部内容以参考的方式并入本文中用于所有目的。

背景技术

雾化系统为多种药物(例如胰岛素和哮喘药)提供有效的输送。这种系统通过使计量剂量的采用液体形式的药物雾化而将药物直接地输送至使用者的呼吸系统。然后，使用者将该雾化药物直接地吸入呼吸系统中，从而能够使各种病况得到更快的治疗。

将一致且正确计量剂量的雾化药物输送至使用者是非常重要的。目前的雾化系统常常由于在雾化过程后有呈液体形式的部分药物滞留在贮液室中因而提供不一致的剂量。此外，就雾化的药物而言，常常是用过大或过小的力将大体上全部的计量剂量正确地输送进入使用者的呼吸系统。目前的雾化系统的另一个问题是存在药物变得被使用者或其它来源所污染的倾向。药物的污染尤其是成问题的，因为部分或全部的雾化药物此后直接地被输送至使用者的呼吸系统。本发明的实施例可提供针对这些和其它问题的解决方案。

发明内容

在一个实施例中，提供一种用于将雾化药物输送至使用者的雾化装置。该雾化装置可包括：导管、与导管连通的气雾剂发生器、与气雾剂发生器连通的流体接收室、设置在导管内部的限流器、和指示机构。导管可具有内壁和接口管端，利用该接口管端使用者可引发经过导管的吸气流。气雾剂发生器可包括振动网，其中该振动网可从内壁侧向地偏置。流体接收室可接收一定体积的液体药物。至少一部分的流体接收室可形成锥形，以便可将大体上全部的液体药物引导到振动网上进行雾化。限流器可限定多个孔口。多个孔口可构造成提供随着导管内部的吸气流量而变化的压力差的增大，并且提供与限流板上游位置相比在限流器下游位置的相对层状流。指示机构可向使用者指示相对于预定期望范围的一个或多个流动参数的状态。气雾剂发生器可构造成仅当吸气流的一个和多个流动参数在期望范围内时使至少一部分体积的液体药物雾化。

在另一个实施例中，提供一种用于将雾化药物输送至使用者的不同的雾化装置。该雾化装置可包括：导管、与导管连通的气雾剂发生器、与气雾剂发生器连通的流体接收室。导管可附接到壳体。导管可具有内壁和接口管端，利用该接口管端使用者可引发经过导管的吸气流。气雾剂发生器可包括振动网。该振动网可从内壁侧向地偏置达大约1毫米(mm)和6mm。气雾剂发生器可接收一定体积的液体药物，并且至少一部分的流体接收室可形成锥形以便可将大体上全部的液体药物引导到振动网上进行雾化。气雾剂发生器可构造成仅当吸气流的一个或多个流动参数是在预定的期望范围内时使至少一部分体积的液体药物雾化。

在另一个实施例中，提供一种将雾化药物输送至使用者的呼吸系统的方法。该方法可包括感测在导管内部的吸气流的流动参数的状态。该导管可具有内壁和接口管端，利用该接口管端使用者可引发在导管内部的吸气流。所述方法也可包括：当流动参数的状态是在预定的期望范围内时，使与导管连通的气雾剂发生器的网发生振动以使一定体积的液体药物雾化，从而在导管内部产生雾化药物的羽流。网可从内壁侧向地偏置。雾化药物的羽流可被朝向导管的接口管端输送。

附图说明

下面结合附图来描述本发明。

图1A示出了根据本发明实施例的雾化装置的内部；

图1B示出了根据本发明实施例的图1A的截面；

图2示出了根据本发明实施例的图1A的雾化装置的前部；

图3示出了根据本发明实施例的其中将导管和气雾剂发生器拆除的图1A的雾化装置的壳体；

图4A和图4B示出了根据本发明实施例的从壳体中所拆除的图1的雾化装置的导管和气雾剂发生器；

图5示出了根据本发明实施例的限流板；

图6示出了根据本发明实施例的在雾化装置的导管内部的限流板；图7示出了根据本发明实施例的由在图6的导管内部的限流板所形成的层流；

图8A-图8C示出了根据本发明实施例的具有处在各种角度的接口管端的导管；

图9示出了根据本发明实施例的在雾化装置上的输入装置；

图10是根据本发明实施例的使用雾化装置的方法的方框图。

在附图中，相似的部件和/或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种部件可用以下的附图标记并且用字母加以辨别，该字母在相似的部件和/或特征中加以辨别。如果在本说明书中仅使用第一附图标记，那么描述适用于具有相同第一附图标记的相似部件和/或特征中的任一个，而不论字母后缀如何。

具体实施方式

接下来的描述只提供示例性实施例，而并非意图限制本发明的范围、应用或形态。相反，接下来对示例性实施例的描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明各种实施例的使能描述。应当理解的是，在不背离如所附权利要求中所陈述的本发明的精神和范围的前提下，可在各元件的功能和布置中作出各种变更。例如，关于一个实施例所描述的任何细节可以或者可以不存在于该实施例的变型、和/或本文中所描述的其它实施例中。

本文中描述了帮助将未污染的剂量雾化药物正确地输送至使用者呼吸系统的雾化装置的实施例。在许多实施例中，可以以计量的剂量将液体药物提供至雾化装置。可将液体药物分配至气雾剂发生器。在一些实施例中，液体药物可经由用于将液体药物汇集进入气雾剂发生器中的室或贮液室而提供，在该气雾剂发生器中使液体药物雾化以便将药物输送进入使用者的呼吸系统。在一些实施例中，容纳液体药物的单独容器可与雾化装置联接，以便将液体药物提供至雾化装置。在一些实施例中，容纳液体药物的单独容器可与雾化装置连接以便将液体药物提供至雾化装置。气雾剂发生器可构造成仅当吸气流的一个或多个流动参数是在期望范围内时使至少一部分体积的液体药物雾化。

在一些实施例中，雾化装置可包括：导管、与导管连通的气雾剂发生器、与气雾剂发生器连通的流体接收室、设置在导管内部的限流板、和指示机构。在许多实施例中，将部分或全部的这些部件设置在壳体内部。在一些实施例中，导管和/或气雾剂发生器可以可移除地与壳体联接或者被接纳于壳体内部。通过提供可移除的导管和/或气雾剂发生器，可容易地对雾化装置进行清洗，由此防止病原体和/或其它污染物的污染和聚积。这些部件的拆除也有助于这些部件的干燥。因为雾化装置以这种方式被迅速地且容易地清洗和干燥，所以没有滞留可能导致水源性细菌增殖的静止液体。

在一些实施例中，导管可包括内壁和接口管端，利用该接口管端使用者可引发经过导管的吸气流。使用者可经过接口管而吸气从而形成空气的吸气流，该吸气流可将雾化药物输送至使用者。在一些实施例中，导管的接口管端可以以相对于水平面的一个角度将雾化药物输送至使用者。这种输送角度可基于被输送至使用者呼吸系统的药物的剂量和类型进行选择，以确保在不变为被阻塞于使用者的口腔、咽喉和/或其它区域中的情况下将大部分的雾化药物输送至呼吸系统。

在许多实施例中，传感器是用于确定何时吸气流的参数是在雾化装置和/或气雾剂发生器的预定期望范围或操作范围内。例如，流量传感器或压力传感器可用于确定在导管内部的流量或压力差。也可采用/测量其它类型的传感器和流动参数。例如，流动参数可以是利用流量传感器、记时器、压力传感器、或其它感测机构所检测的吸气流量、吸气压力、吸气时间等。与传感器联接的处理单元可对感测值与存储的期望范围进行比较。在一些实施例中，用于特定药物输送的流动参数的期望范围可与气雾剂发生器的操作范围相对应。在其它实施例中，流动参数的期望范围可比气雾剂发生器的操作范围更窄或更宽。

在一些实施例中，气雾剂发生器可包括与导管流体连通的振动网。振动网可具有圆顶形状并且利用限定振动网的环状压电元件(未图示)或其它电-机械共振装置使其振动。振动网可具有圆顶形状，并且利用限定振动网的环状压电元件(未图示)或其它电机械共振装置而发生振动。当一个或多个流动参数是在气雾剂发生器的操作范围内时，使振动网发生振动。例如，与导管连通的流量传感器和/或压力传感器可检测导管内部的吸气流量和/或压力差是否在气雾剂发生器的操作范围内。处理器可控制电路以便将电流提供给压电元件从而使网发生振动。通常，将以在大约50kHz至大约150kHz范围内的频率使振动网发生振动，从而使该剂量的液体药物雾化。

可将振动网设置在与导管内壁相隔一定距离处，使得振动网的下表面从导管的最接近的壁发生偏置。该偏置确保大体上全部的被引导至导管的任何病原体或其它污染物将沉积到除振动网外的表面上，由此维持清洁和/或无菌的雾化药物源。这种病原体和/或污染物可由使用者通过咳嗽、打喷嚏或其它动作或者通过环境污染源被引导至雾化系统。

在一些实施例中，振动网可限定多个孔口。多个孔口可包括多于500个的孔口。在一些实施例中，多个孔口可包括多于1000个的孔口。各孔口可具有在大约1μm至大约8μm范围内、优选地大约3μm至大约6μm范围内、在一些情况下大约为4μm的出口直径。由于小孔口尺寸及从导管偏置的结合，振动网和贮液器可以保持基本上清洁从而产生未受污染的雾化药物的羽流。

在一些实施例中，流体接收室可接收一定体积的要被雾化的液体药物。不直接地沉积到振动网上的任何药物可以利用流体接收室的锥形壁而被汇集或者被引导到振动网上，以便可将大体上全部的液体药物引导到振动网上进行雾化。流体接收室可以构造成在雾化后没有多于15μl的液体药物滞留在流体接收室内部。通过分配全部剂量或大体上全部的剂量，而从一次给药到下一次给药将振动网保持在基本上无液体的状态。在给药之间，任何滞留的液体将风干。在一些情况下，在给药之间的时间可以是在大约45分钟和2小时之间。这样，由此能够避免在相继使用之间的非使用期间液体与周围空气之间的接触。对于药物制剂而言这是尤为重要的，因此这可排除在液体中使用防腐剂的需要并且避免蒸发损失。例如，可使用的各种无防腐剂胰岛素制剂包括在名称为“无防腐剂胰岛素制剂及用于雾化的系统和方法”美国专利申请第13/004,662号中所描述的，该专利的全部内容以参考的方式并入本文中。

在许多实施例中，吸入的空气可通过在导管内部的限流器阵列。在一些实施例中，该限流器阵列可以是限流板，该限流板具有从其中穿过的多个孔口。当空气通过这些孔口时，这些孔口提供根据导管内部的吸气流量而变化的压力差的增大。这些孔口也提供与限流板上游位置相比在限流板下游位置的相对层状流。在许多实施例中，这些孔口是沿限流板的外周而设置。在一些实施例中，振动网可位于限流板或其它限流器阵列的下游位置，并且产生在由限流器阵列所产生相对层状流中的雾化药物的羽流。在一些实施例中，限流器阵列可包括多个串联的限流板。

指示机构可向使用者指示吸气流参数相对于预定期望范围的状态。例如，指示器可以是光、模拟/数字显示器或读出、扬声器、振动发生装置、和/或将关于参数状态的情况向使用者警告的其它特征。在一些实施例中，参数的状态可以是由流量传感器、记时器、压力传感器、或其它感测机构所检测的吸气流量、吸气压力、吸气时间等。指示器可告知使用者参数的状态是否在参数的期望范围内或外。

在一些实施例中，当全部剂量的药物已被雾化时，可以将“剂量结束”指示提供给使用者。当传感器(例如负载或流量传感器)检测到大体上全部的药物已被雾化时，可提供这种指示。也可将另一个指示提供给使用者，从而告知他们液体药物何时实际上被启动的振动网所雾化。这种指示可以由上述指示机构所提供，例如通过基于流动参数状态的指示而提供可辨别的指示。例如，可用绿色光来指示流动参数的状态，并且可用蓝色光提供剂量结束的指示。在其它实施例中，剂量结束指示和/或雾化指示可由一个或多个单独的指示机构提供。

在一些实施例中，雾化装置还可包括用于接收并设定吸气流参数的预定期望范围的输入装置。例如，该输入装置可包括：条形码扫描器、射频识别(RFID)阅读器、键盘、或者可以接收来自使用者的有关于吸气流的一个或多个参数(例如期望的流量、吸气压力、或吸气时间)的输入的任何其它输入装置。在一些实施例中，可将期望的流量视觉地编码在药物输送容器上，并且由雾化装置从该输送容器中读出。

在一些实施例中，吸气流的参数可包括在导管内部的吸气流量。吸气流量的预定期望范围可以是在大约5和14升每分钟(L/min)之间。在一些实施例中，吸气流的参数可包括吸气时间。吸气时间的预定期望范围可以是在大约5和26秒之间。在一些实施例中，可测量和参考多种参数。例如，在一个实施例中，最小吸气流量的某个量的吸气时间会是必需的。

在一些实施例中，雾化系统可包括电子元件，这些电子元件包括但不限于处理元件和存储单元。处理元件可用于控制气雾剂发生器、指示机构、和输入装置、以及任何传感器(例如流量传感器和压力传感器)的启动。存储单元可构造成存储由输入装置所设定的用于指示机构和/或气雾剂发生器的参数的设置和范围。存储单元也可构造成存储与过去的雾化期有关的数据、以及由附接到该存储单元的药物输送容器所提供的信息。

现在转向附图，图1A和图1B示出了根据本发明各种实施例的雾化装置100。雾化装置100包括导管102和与该导管102连通的气雾剂发生器104。雾化装置100也可包括一个或多个指示机构106，这里被图示为指示灯。一个或多个指示机构可与壳体108、或装置100的一些其它部分联接。导管102和气雾剂发生器104也可任选地与壳体108联接。

在一些实施例中，导管102可包括接口管端110，使用者可经过该接口管端吸气以形成吸气流从而将雾化药物输送至使用者的呼吸系统。如图1B中所见，导管102限定内壁120。气雾剂发生器104可包括振动网112。可以将液体药物直接地从液体药物的玻璃小瓶中分配到振动网112上，或者通过利用流体接收室114的锥形壁汇集到振动网112上而将液体药物间接地分配到振动网112上。在许多实施例中，当吸气流的流量是在气雾剂发生器104的操作范围内时，利用由处理器所控制的机构使振动网112振动从而使一定体积的液体药物雾化。当振动时，振动网112的作用是在导管102内部产生雾化药物的羽流，使得雾化的药物可以被吸入使用者的肺中。

可以使用的示例性气雾剂发生器也描述于美国专利5164740、6629646、6926208、7108197、5938117、6540153、6540154、7040549、6921020、7083112、7628339、5586550、5758637、6085740、6467476、6640804、7174888、6014970、6205999、6755189、6427682、6814071、7066398、6978941、7100600、7032590、7195011，这些专利的内容以参考的方式并入本文中。这些参考文件描述了示例性气雾剂发生器、制造这种雾剂发生器的方法、和将液体提供至气雾剂发生器的方法，并且它们的内容以参考的方式并入本文中至少用于这些特征。

在一些实施例中，可将振动网设置在与导管102的内壁120相距一距离122处。例如，可将振动网112设置在与内壁120相距大约1mm和6mm之间的距离122处。振动网112可限定多个孔口，从这些开口中将雾化药物分配到导管102上。在一些实施例中，多个孔口可包括多于500个的孔口，各孔口具有在大约1和8μm之间的直径。在其它实施例中，多个孔口可包括多于1000个的孔口。这些孔口的小尺寸结合从导管102偏置的振动网112有助于确保雾化药物不被污染。振动网112可具有圆顶形状，并且利用限定孔口的环状压电元件(未图示)使其振动。振动网112的直径可以是在大约5mm至大约8mm的范围内。振动网112也可具有在大约50微米至大约70微米范围内的厚度。通常，振动网112将以在大约50kHz至大约150kHz范围内的频率而振动从而使该剂量的液体药物雾化。

在一些实施例中，导管102可包括开口134，该开口提供对流体接收室114的进入。开口134可具有小于流体接收室114的顶部的直径136的直径。这种几何形状确保液体药物分配器的顶端的侧部不会与流体接收室114的壁接触，并且也为分配机构的肩部提供接触点以防止分配器顶端与振动网112接触。通过防止这种接触，顶端不会与在流体接收室114内部的一定体积液体药物接触和将部分体积的液体药物从流体接收室114拉出并且/或者污染液体药物。

在一些实施例中，雾化装置100包括处理单元或集成电路(IC)138，该处理单元或集成电路控制雾化装置100的其它电子部件的功能或者运行发送给这些电子部件的计算机代码。包括IC 138的雾化装置100可由与IC 138联接的电池140提供动力。IC 138可与电子部件(例如气雾剂发生器104的任何传感器、指示机构106和/或压电元件)电性连接。IC 138可以基于从与导管102流体连通的任何传感器(例如流量传感器或压力传感器)中所接收的信息来控制指示机构和/或气雾剂发生器104的启动。在一些实施例中，可利用插塞124将IC138与导管102和/或气雾剂发生器104电性连接。可将导管102和/或气雾剂发生器104从壳体108中拆除。可将导管102和/或气雾剂发生器104插入壳体108中并且与插塞124连接，以便给气雾剂发生器104提供动力并基于来自与导管102流体连通的传感器的测量值来控制气雾剂发生器104的启动。

图2示出了根据本发明实施例的雾化装置100和指示机构106的俯视图。在一些实施例中，指示机构106可以包括呼吸指示器116和电池指示器118。呼吸指示器116可以指导使用者何时及如何呼吸以使向使用者肺的雾化药物的输送最大化。在一些实施例中，呼吸指示器116可以包括多个指示器，例如各种颜色的LED，用以给使用者提供更多的详细指导。呼吸指示器116可采用包括3种颜色的LED的V字形图案的形状。

在一些实施例中，药物(例如液体胰岛素)的最优肺部输送是以规定的流量和吸气次数而执行。例如，最优流量可以是在大约5和14L/min之间，或者更常见地在大约7和14L/min之间。过高或过低的流量可以导致被输送至使用者呼吸系统的正确位置的雾化药物的量的损失。最优吸气时间可以是在6和24秒之间。呼吸指示器116可以用于指导使用者将吸气维持在这些参数内。

当“剂量结束”指示器指示大体上全部剂量的药物已被输送时，呼吸指示器116可产生不同颜色的光。例如，可发出蓝色光达一段时间(例如在大约1和10秒之间)，以警告使用者大体上全部的剂量已被雾化和吸入。“全部”剂量的输送可被预先定义为当至少大约95％、更优选地98％、最优选地多于99％的剂量被输送时。为了接收该剂量，基于要被输送的液体药物的体积和使用者的肺活量，使用者可采用数次吸气或单次吸气。可由该装置对各吸气进行监测，并经由指示器116反馈提供给使用者，以保证正确输送到肺。在一些实施例中，在大体上全部的剂量已被输送之后，剂量结束指示器的操作可延迟达一个时段(例如多达大约5秒)，因此提供进入肺的空气的“追赶者”。该追赶者可用于清洁上气道并且使被输送至使用者肺的剂量的量最大化。

在一些实施例中，盖126可与流体接收室114和/或壳体108联接，以便当处在闭合位置时将流体接收室114和振动网112密封。盖126的作用是防止病原体或其它污染物进入流体接收室114。当处在打开位置时，盖126可使流体接收室114和振动网112暴露。盖126可包括滑动机构(未图示)，以便可使盖126从打开位置移动到闭合位置并且通过使盖126在轨道内或轨道上滑动而使盖126反向移动。在一些实施例中，盖126被铰接以便可将盖126翻转而打开和闭合。可包括锁定机构(未图示)，用以将盖126维持在闭合位置。

在一些实施例中，导管102和气雾剂发生器104中的一个或两个可移除地与壳体108联接。图3示出了导管102和气雾剂发生器104从壳体108内部的开口128中拆除的雾化装置100的等轴测视图。开口128可构造成滑动地接收并固定导管102和气雾剂发生器104中的一个或两个。可包括电源按钮130d，用以启动雾化装置100。插塞124可位于开口128的内部，用以将导管102和/或气雾剂发生器104与IC 138联接。插塞124的阳型连接器144可以与导管102的阴型连接器146连接。

图4A和图4B示出了从壳体108中拆除的导管102和气雾剂发生器104。导管102和气雾剂发生器104可以是单独的部件，并且/或者共用外壳132。外壳132可构造成滑动进入壳体108的开口128。在一些实施例中，外壳132可包括电连接器142，如图4B中所示。电连接器142可与插塞124连接，如图1A、图1B和图3中所见，从而将导管102和/或气雾剂发生器104联接到IC 138。电连接器142可以包括阴型或阳型连接器，并且与插塞124上的相对应的连接器连接。例如，阴型连接器146可与插塞124的阳型连接器144连接。这样，可将外壳132、气雾剂发生器104、和/或导管102拆除以便更换，同时可重复使用壳体108、IC 138、和其它部件。与外壳132、气雾剂发生器104、和/或导管102相比，电器部件和/或控制部件的更换费用常常更高，因此当一些部件需要更换时这种重复使用提供具有成本效益的解决方案。

图5示出了可位于导管内部的限流板的一个实施例，例如图1、图1A、图2和图4中的导管102。限流板10形成对经过导管的空气流的阻力并且限制该空气流，同时给导管增加最小的长度或者不增加长度。限流板500提供随着吸气流量而变化的压力差的增大。该压力差存在于导管与导管外部和/或大气压之间，因而当使用者的吸气力增加时压力差下降从而使在期望流速范围内的导管内部流速维持相对恒定。在一些实施例中，当使用者的吸气力增加时，压力差以与流量为线性的关系而增大。由传感器和/或指示机构所提供的传感反馈(例如上述的传感反馈)可允许使用者将吸气压力与操作气雾剂发生器所需的所需流量联系起来。限流板500限定用于使空气通过的多个孔口502。孔口502可以沿限流板500的外周，使得通过孔口的空气在限流板500的下游位置形成相对层状流。孔口502可以具有任意形状或尺寸，以便形成相对层状流。例如，孔口可以是圆形并且具有在大约0.5mm至1.5mm之间范围内的直径。多个孔口502的尺寸和图案可以防止空气流经过限流板500的实心中心部，同时允许空气流经过在其外周上的孔口。

图6示出了根据本发明实施例的位于导管602内部的限流板600。限流板600被设置在导管内部在与导管内部流体连通的压力传感器604与气雾剂发生器606之间。压力传感器604对导管602内部相对于导管外部和/或大气压的压力差进行监测。处理单元或IC(例如图1的IC 138)可执行将压力读数转换成在整个导管602中的流量的软件。该流量可用于确定何时启动气雾剂发生器606以使一定体积的液体药物雾化。限流板600可具有上述限流板500的特性。限流板600在气雾剂发生器606的上游位置形成层流，以便在雾化药物和与气雾剂发生器606相对的导管602壁接触之前使雾化药物沉积于该层流内并且被夹带于该层流内，从而使被输送至使用者的药物的量最大化。

图7是经过导管602和具有类似于限流板500的结构的限流板600的空气流的层流图。当空气流到达限流板600时，压力差增大并形成相对层状流以便与雾化药物接触。该层流提供一致的速度场从而以一致的方式将雾化的颗粒输送至使用者的呼吸系统同时使撞击损失最小化。此外，该层流使可沉积于导管壁上的雾化药物的量最小化。在药物和与气雾剂发生器606相对的壁接触之前，雾化药物被夹带于层流中。然后，所夹带的雾化药物从导管602中被带出至使用者的呼吸系统。

图8A-图8C示出了具有用于将空气流引导进入使用者呼吸系统中的以各种角度倾斜的接口管端的雾化装置。可基于剂量的体积、要被输送的药物的类型、及雾化装置的导管的长度和直径来设定接口管端角度。图8A示出了具有相对于水平面向下倾斜15°的接口管端802的雾化装置800。图8B示出了具有平行于水平面的接口管端802的雾化装置800。图8C示出了具有相对于水平面向上倾斜15°的接口管端802的雾化装置800。相对于水平面向上或向下倾斜多达30°的相对于水平面的其它角度可用于使药物向使用者呼吸系统的输送最大化。

图9示出了具有与壳体904联接的输入装置902的雾化装置900。在一些实施例中，输入装置902可与导管联接。输入装置902构造成接收来自使用者的输入，该输入设定用于由在导管内部的压力传感器(未图示)所测定的吸气流的参数。该输入可由使用者手动地输入、经由无线接口而提供、经由有线接口(例如通用串行总线(USB))而提供，或者以任何其它方式而提供。可包括流量、吸气压力、吸气时间等的参数可用于确定何时启动雾化装置900的气雾剂发生器，以及用于为指示机构(未图示)设定范围，该指示机构指导使用者何时和如何呼吸。输入装置902可包括键盘或者类似的界面、条形码扫描器或RFID阅读器，用以接收来自使用者或容器或药物标签的流动参数。雾化装置900可以以类似于任何本文中所描述雾化装置的方式而构造，并且可包括相同或类似的特征。

图10示出了利用本文中所描述雾化装置将雾化药物输送至使用者呼吸系统的方法1000。该方法可包括在方框1002处感测在导管内部的吸气流的流动参数的状态。对流动参数状态的感测可利用传感器(例如图4的流量传感器或压力传感器404)而完成。该方法也可包括在方框1004处使与导管连通的气雾剂发生器的网发生振动从而使一定体积的液体药物雾化。当流动参数的状态是在预定的期望范围内时，该振动在雾化装置的导管内部产生雾化药物的羽流。例如，当由压力传感器所侧定的吸气流量是在雾化装置的操作范围内时，可使网发生振动。雾化药物的羽流可提供至由设置在导管内位于雾化药物羽流上游位置的限流板所产生相对层状流的内部。在药物和与气雾剂发生器相对的导管壁接触之前，该层流将雾化药物朝向导管的接口管端扫动。然后，雾化药物被引导进入使用者的呼吸系统。

在一些实施例中，该方法还可包括在方框1006处利用与导管联接的指示机构提供相对于预定期望范围的流动参数状态的指示。在一些实施例中，该方法还可包括：提供液体药物已准备好被雾化的指示，并且提供大体上全部的液体药物已被雾化的指示。该方法可任选地包括经由雾化装置的输入装置接收输入从而设定流动参数的预定期望范围。在一些实施例中，该方法还可包括使与导管联接的盖移动从而使室和振动网暴露以便接收液体药物。在一些实施例中，该方法可任选地包括将分配器的顶端接纳于气雾剂发生器的内部，并且从分配器中接收一定体积的液体药物到网上。该顶端可保持在网上方的一定距离处，使得顶端的外表面不与所接收体积的液体药物接触。在一些实施例中，该方法也可包括将导管和气雾剂发生器附接到壳体。例如，可使导管和气雾剂发生器滑动进入并固定于壳体的开口中。

实验例

使用具有从导管内壁侧向偏置的振动网的雾化装置来防止由于使用者咳嗽或打喷嚏进入导管的污染(如图1A和图1B中所示)，是通过使用100μl鼻腔喷雾泵将五种类型病原体的培养肉汤喷射进入导管中而进行模拟。将一次喷射从装载的鼻腔泵中直接地排放进入导管的开口。然后，利用气雾剂发生器使30μl剂量的生理盐水雾化以模拟给药的完成。将雾化的生理盐水收集在具有对于病原体测试物为特定的培养基的培养肉汤上。然后，使受污染的雾化装置在环境条件下静置达4小时。然后，将另一剂量的生理盐水在雾化装置中雾化并且将雾化的生理盐水再次收集在培养板上。对所有培养板进行保温培养，并且在来自任一取样时间的生理盐水样品中未发现病原体。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的前提下可以在本发明的方法和系统中作出各种修改和变型。因此，意图是本发明包括是在所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变型。

Claims (22)

1.一种用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，所述雾化装置包括：

具有内壁和接口管端的导管，利用所述接口管端使用者能引发经过所述导管的吸气流；

与所述导管连通且包括振动网的气雾剂发生器，所述振动网从所述内壁侧向地偏置；

与所述气雾剂发生器连通且用于接收一定体积的液体药物的流体接收室，其中所述流体接收室的至少一部分形成锥形以便将大体上全部的所述液体药物引导到所述振动网上进行雾化；和

设置在所述导管内部的限流器，其中所述限流器限定多个孔口，所述多个孔口构造成：

提供随着所述导管内部的吸气流量而变化的压力差的增大；和

提供在所述限流板下游位置、与所述限流板上游位置相比的相对层状流；

其中所述气雾剂发生器构造成仅当所述吸气流的一个或多个流动参数在所述预定期望范围内时使所述一定体积的液体药物的至少一部分雾化。

2.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，所述雾化装置还包括：向使用者指示一个或多个流动参数相对于预定期望范围的状态的指示机构。

3.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

所述导管和所述气雾剂发生器中的一个或两个能附接到壳体。

4.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

所述振动网限定至少大约500个孔口，各孔口具有在大约1至8μm之间范围内的直径。

5.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

所述流体接收室的所述锥形部充分地减缩以将所述液体药物引导到所述振动网上，使得在雾化完成后仅小体积的液体药物滞留在所述流体接收室中，并且所述小体积的液体药物是在大约1和15μL之间。

6.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，所述雾化装置还包括：

与所述流体接收室联接的盖，所述盖构造成当处在闭合位置时将所述流体接收室和振动网与环境隔离，并且当处在打开位置时使所述流体接收室和所述振动网暴露于所述环境。

7.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中所述导管包括：

提供进入所述室的开口，所述开口具有的直径小于所述室的顶部的直径。

8.根据权利要求1所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

所述多个孔口是沿所述限流器的外周而设置，并且其中所述限流器构造成使得无流体流动经过所述限流器被限定在所述多个孔口之间的一部分。

9.一种用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，所述雾化装置包括：

能附接到壳体的导管，所述导管具有内壁和接口管端，利用所述接口管端使用者能引发经过所述导管的吸气流；

与所述导管连通且包括振动网的气雾剂发生器，所述振动网从所述内壁侧向地偏置达在大约1毫米(mm)和6mm之间的距离，和

与所述气雾剂发生器连通且用于接收一定体积的液体药物的流体接收室，其中至少一部分的所述流体接收室形成锥形以便将大体上全部的所述液体药物引导到所述振动网上进行雾化，

其中所述气雾剂发生器构造成仅当吸气流的一个或多个流动参数是在预定期望范围内时使液体药物体积的至少一部分雾化。

10.根据权利要求9所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

流体流动的所述导管构造成以相对于水平面的一个角度输送所述雾化药物。

11.根据权利要求9所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

所述振动网限定至少大约500个孔口，各孔口具有在大约1至8μm之间范围内的直径。

12.根据权利要求9所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，所述雾化装置还包括：

用于向使用者指示所述一个或多个流动参数相对于所述预定期望范围的状态的指示机构。

13.根据权利要求9所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，所述雾化装置还包括：

设置在所述导管内部的限流器，其中所述限流器限定多个孔口，所述多个孔口构造成：

提供随着所述导管内部的吸气流量而变化的压力差的增大；和

提供与所述限流器上游位置相比在所述限流器下游位置的相对层状流。

14.根据权利要求9所述的用于将雾化药物提供给使用者的雾化装置，其中：

所述一个或多个流动参数包括在所述导管内部的吸气流量；并且

所述吸气流量的预定期望范围在大约5和14升每分钟(L/min)之间。

15.一种将雾化药物输送至使用者的呼吸系统的方法，所述方法包括：

感测在导管内部的吸气流的流动参数状态，所述导管具有内壁和接口管端，利用所述接口管端使用者能引发在所述导管内部的所述吸气流；和

当所述流量参数的状态是在预定期望范围内时，使与所述导管连通的气雾剂发生器的网发生振动以使一定体积的液体药物雾化从而在所述导管内部产生雾化药物的羽流，其中：

所述雾化药物的羽流被朝向所述导管的所述接口管端输送。

16.根据权利要求15所述的用于使用雾化装置输送一定体积药物的方法，所述方法还包括：

使与所述导管联接的盖移动从而使所述室和振动网暴露以便接收所述液体药物。

17.根据权利要求15所述的使用雾化装置输送一定体积药物的方法，所述方法还包括：

将分配器的顶部接纳于所述气雾剂发生器的内部；和

从所述分配器中接收一定体积的液体药物到所述振动网上，其中将所述顶部保持在所述振动网上方的一定距离处使得所述顶部的外表面不与接收到体积的液体药物接触。

18.根据权利要求15所述的使用雾化装置输送一定体积药物的方法，所述方法还包括：

将所述导管和气雾剂发生器附接到壳体。

19.根据权利要求15所述用于使用雾化装置输送一定体积药物的方法，所述方法还包括：

利用与所述导管联接的指示机构提供所述流动参数相对于所述预定期望范围的状态的指示。

20.根据权利要求15所述的使用雾化装置输送一定体积药物的方法，所述方法还包括：

接收输入从而设定所述流量参数的所述预定期望范围。

21.根据权利要求15所述的使用雾化装置输送一定体积药物的方法，其中，

所述雾化药物的羽流提供在由设置在位于所述导管内所述雾化药物羽流上游位置的限流器所产生的相对层状流内；并且

所述限流器限定沿所述限流器的外周设置的多个孔口；并且利用所述相对层状流将所述雾化药物的羽流朝向所述导管的所述接口管端输送。

22.根据权利要求15所述的使用雾化装置输送一定体积药物的方法，其中：

所述振动网从所述内壁侧向地偏置。