CN107614038B - 具有部分剂量输送的干粉吸入器 - Google Patents

Abstract

一种干粉吸入器在单次用户吸入过程中分配来自干粉腔室的部分剂量的粉末。在某些实施方案中，所述干粉腔室是在腔室中自旋的干粉胶囊，所述腔室具有用于限制所述胶囊的所述自旋的突起。在某些实施方案中，胶囊在近侧方向和远侧方向上滑动以便分配部分剂量的粉末药剂。与外部环境连通的进气口可包括在所述吸入器外壳中以用于为所述用户产生平稳的吸入体验并且有助于部分剂量机构的操作。在其他实施方案中，铰接构件、滑动构件、旋转构件、弹簧拉紧构件、压力致动阀、具有图案化孔的干粉腔室或者这些的组合被用作用于在单次吸入过程中分配部分剂量的粉末药剂的机构。

Description

具有部分剂量输送的干粉吸入器

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年4月15日提交的美国临时申请号62/147,798的优先权，所述申请以引用的方式整体并入本文。

背景技术

吸入粉末尼古丁已成为向血流输送尼古丁同时降低吸烟的有害效应的有效且流行的方法。二手烟的令人不愉快的气味和有害副作用仅仅是可通过在传统香烟上使用干粉吸入器避免的问题中的一些。干粉吸入器允许用户从吸入器吸入尼古丁粉末，使得雾化粉末沉积在肺部的表面上并吸收到血流中。已在Bulbrook等人(“Bulbrook”)的美国专利号6,234,169中描述了一种这样的装置，所述专利全文以引用方式并入本文。

虽然存在用于有效地向肺部输送干粉组合物的众多吸入器设计，但是所有此类系统被设计来通过单次吸入输送整个计量剂量的粉末药剂。然而，出于多个原因，用户可能希望在每次吸入过程中吸入少于整个计量剂量的粉末。例如，许多干粉吸入器用户希望模拟吸传统香烟的体验。不同于定量吸入器，当吸传统香烟时，在吸完香烟之前从香烟获得多次深吸和吸入。每次深吸将充满尼古丁的烟收集到嘴中，烟在嘴中被随后吸入使得尼古丁到达肺部以用于吸收到血流中。类似地，干粉吸入器用户可能希望每次吸入吸进少于整个计量剂量，使得药剂在多次或可变数量的吸入后结束，类似于传统香烟。同样地，干粉吸入器用户可能希望全部尼古丁剂量在跨可变时间段的多次吸入过程内以更逐渐的方式冲击他们的系统。

常规单次吸入装置的另一个问题是由于用户错误而导致它们易于使粉末欠剂量或过剂量。例如，许多吸入器需要可专用于所述吸入器设计的特定吸入技术。作为一个实例，吸入器的某些模型为了最佳地分配到上呼吸系统中而需要用户以特定水平或倾斜角取向来保持装置。吸入技术还可能需要用户经历特定呼吸过程，诸如在深吸气之前肺部的深呼气。如果用户以错误的取向保持吸入器或者无法在分配粉末的情况下适当地协调他们的呼吸运动，那么他们可能无意地引起药剂在到达上呼吸系统和肺部之前沉降在嘴部区域中。此时，用户坚持尝试猜测全部剂量中的多少错过了他们的上呼吸道，以及他们是否应该摄入额外剂量以补偿用户错误。根据用户选择做什么，他们冒着用药不足、用药过度或浪费粉末的风险。

不幸地，由于干粉吸入器无法每次吸入输送部分量的计量剂量，所以无法成功地模仿与吸常规香烟相关联的传统所需的身体动作。此外，由于这些装置无法提供用于仅摄入全部剂量的部分或可变量的机构，所以用户错误在任何一个特定部分剂量吸入过程中的影响一直存在。

因此，本领域存在对于能够在由用户每次单次吸入时输送部分或可变剂量的干粉或药剂使得用户可将剂量有效地自行调整到饱和水平的装置的需求。因此，除非用户需要，否则不必吸入整个剂量。

发明内容

描述了一种干粉吸入器。所述吸入器包括外壳，所述外壳包括近端、远端和腔室，其中所述外壳还包括与所述腔室流体连通的至少一个开口，并且其中所述腔室包括至少一个突起，所述至少一个突起被构造来在空气流动穿过所述腔室时限制干粉存储胶囊的移动，使得存储胶囊内的干粉的仅一部分被释放到空气流中以供吸入。在一个实施方案中，所述腔室的至少一部分在远侧方向上逐渐缩小。在另一个实施方案中，所述腔室具有圆形横截面。在另一个实施方案中，所述突起被构造成使得当所述胶囊被容纳在所述腔室内时，所述胶囊的纵轴线相对于所述腔室的纵轴线倾斜。在另一个实施方案中，所述至少一个腔室开口是成角度的。在另一个实施方案中，所述移动是自旋移动。在另一个实施方案中，所述移动是滑动移动。

还描述了另一种干粉吸入器。所述吸入器包括：外壳，所述外壳包括近端、远端、干粉腔室以及空气腔室，其中所述空气腔室包括近侧开口和远端开口；压力致动阀，所述压力致动阀覆盖所述远侧开口；以及活瓣元件，所述活瓣元件铰接到所述外壳并且至少部分地阻塞所述空气腔室的近侧部分，使得干粉腔室内的干粉的仅一部分被释放到空气流中以供吸入。在一个实施方案中，所述活瓣元件被构造来响应于小于阈值压力的第一压力在第一位置中至少部分地覆盖所述空气腔室。在另一个实施方案中，所述活瓣元件被构造来响应于大于所述阈值压力的第二压力摆动到第二位置并且至少部分地覆盖所述干粉腔室的开口。

还描述了另一种干粉吸入器。所述吸入器包括外壳，所述外壳包括近端、远端、空气腔室、干粉腔室、在所述干粉腔室与外部环境之间提供流体连通的进气口、以及与所述空气腔室流体连通的近端开口，其中所述外壳的远侧开口部分包括移动元件，所述移动元件被构造来响应于所述空气腔室内的压力在近侧和远侧方向上滑动。在一个实施方案中，所述移动元件被构造来响应于所述空气腔室内的压力与所述干粉腔室的远侧开口和所述空气腔室的远侧开口对接。

还描述了另一种干粉吸入器。所述吸入器包括外壳，所述外壳包括近端、远端、空气腔室、干粉腔室以及与所述空气腔室流体连通的近端开口，其中所述干粉腔室包括与所述空气腔室流体连通的开口，所述开口由被构造来响应于第一阈值压力而打开的第一压力致动阀密封。

描述了一种以可变数量的吸入来输送一定量干粉尼古丁制剂的方法。所述方法包括以下步骤：将全部剂量的干粉尼古丁制剂装入干粉吸入器内的腔室中、通过所述吸入器烟嘴吸入、以及抑制所述全部剂量的干粉尼古丁在第一次吸入过程中释放，使得需要至少两次吸入来摄入所述全部剂量。在一个实施方案中，所述干粉制剂包含在胶囊中。在另一个实施方案中，所述抑制的步骤包括减少所述胶囊在所述干粉吸入器腔室中的移动。在另一个实施方案中，所述移动的减慢由所述腔室内的突起驱动。在另一个实施方案中，所述移动的减慢由所述腔室内的渐缩区域驱动。在另一个实施方案中，所述移动的减慢由铰接面板驱动。在另一个实施方案中，所述移动的减慢由通过施加到所述干粉吸入器外壳的一部分的力而产生的摩擦驱动。

附图说明

结合附图阅读时，将更好地理解本发明优选实施方案的以下详细描述。为了说明本发明，附图示出了目前优选的实施方案。然而，应了解，本发明不限于图中所示实施方案的精确的布置以及仪器。

图1是根据本发明的示例性实施方案的具有限制胶囊自旋的突起的干粉吸入器的剖视图。

图2A是根据本发明的示例性实施方案的具有限制胶囊自旋的突起的另一干粉吸入器的剖视图。图2B是图2A的干粉吸入器的透视图。

图3A是根据本发明的示例性实施方案的具有限制胶囊自旋的突起的干粉吸入器的剖视图。图3B是图3A的干粉吸入器的沿着截面B-B'截取的剖视图。

图4A-4C是根据本发明的示例性实施方案的示出具有滑动胶囊机构的示例性干粉吸入器外壳内的气流的图。图4A示出在吸入开始时的胶囊和气流。图4B示出当胶囊响应于腔室内的负压而向近侧拉动时的胶囊和气流。图4C示出向远侧行进穿过烟嘴的雾化粉末。

图5A是根据本发明的示例性实施方案的具有铰接面板或活瓣板机构的干粉吸入器的透视图。图5B是图5A中所示的干粉吸入器的剖视图。图5C是面板处于向下位置并且药品腔室打开的放大图。图5D是活瓣板处于向上位置并且药品腔室关闭的放大图。

图6A是根据本发明的示例性实施方案的具有移动板机构的干粉吸入器的透视图。图6B是图6A中所示的干粉吸入器的剖面透视图。图6C是图6A中所示的干粉吸入器的替代透视图。

图7A是根据本发明的示例性实施方案的具有带有止回阀的药品粉末腔室的干粉吸入器的透视图。图7B是图7A中所示的药品粉末吸入器的部分剖面透视图。图7C是图7A中所示的药品粉末吸入器的替代透视图。图7D是容纳在图7A中所示的干粉吸入器中的药品粉末腔室的放大图。

图8A是根据本发明的示例性实施方案的具有滑块机构的干粉吸入器的透视图。图8B是图8A的干粉吸入器中所示的止回阀区域的放大图。图8C是图8A中所示的干粉吸入器的剖面透视图。图8D是图8A中所示的干粉吸入器的替代透视图。图8E是图8A中所示的干粉吸入器中的药品释放开口的放大图。

图9A是根据本发明的示例性实施方案的具有带有小孔图案的干粉储存器的干粉吸入器的透视图。图9B是图9A中所示的干粉吸入器的替代透视图。图9C是图9A中所示的干粉吸入器的剖面透视图。

图10A是根据本发明的示例性实施方案的具有滑块机构的干粉吸入器的透视图。图10B是图10A中所示的干粉吸入器的替代透视图。图10C是图10A中所示的干粉吸入器的剖面透视图。

图11A是根据本发明的示例性实施方案的具有移动板机构的干粉吸入器的透视图。图11B是图11A中所示的干粉吸入器的替代透视图。图11C和11D是图11A中所示的干粉吸入器的剖面透视图。

图12A是根据本发明的示例性实施方案的干粉吸入器的侧剖视图。图12B是图12A中所示的干粉吸入器的侧视图。图12C是图12A中所示的干粉吸入器的透视图。

具体实施方式

可通过参考以下详细描述、包括在其中的实例并且参考附图及其以下描述而更容易地理解本发明。附图不必按比例绘制，其描绘所选择的优选实施方案并且不意图限制本发明的范围。详细描述通过实例而非通过限制示出本发明的原理。技术人员将容易理解，本文所述的装置和方法仅是实例并且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行改变。还应理解本文使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的并且不意图具有限制性。

现在详细参考附图，其中贯穿若干视图的相同参考数字指示相同的部分或元件，在各种实施方案中，本文呈现的是一种被专门设计用于每次吸入时的部分或可变剂量输送的干粉吸入器。

参考图1，示出根据本发明的实施方案的干粉吸入器。干粉吸入器10包括外壳18，所述外壳18具有近端12和远端14。干粉吸入器10的近端12的特征在于作为烟嘴部件11的部分的圆形开口。烟嘴11可以是可附接部件，或者与干粉吸入器外壳18的剩余部分一起模制为单个邻接部件。外壳18具有一系列附接壁，或者被模制为一个邻接壁，其限定干粉吸入器10的外表面外形。外壳18还可限定装置内的空气腔室16和烟嘴11的几何形状。空气腔室16与烟嘴11流体连通，使得当用户在烟嘴11上吸入时，在空气腔室16内形成负压或真空。后止动件或过滤器19具有开口以允许空气腔室16与近端12之间的空气流动，并且还防止胶囊30堵塞烟嘴11。腔室16的远侧但接近远端14的是成角度的进气口22，其有助于在空气腔室16内引入“涡轮自旋”或“涡旋”气流效应。如果进气口22在基本上相同的方向(例如，顺时针或逆时针)上成角度，那么当用户在烟嘴11上吸入时，空气从外部环境5引入到空气腔室16中。气流将从外部环境5行进穿过进气口22、进入空气腔室16中、在近端12处离开开口并进入用户的嘴中。空气腔室16在近侧方向上减小的横截面积增加了空气压力，从而导致围绕胶囊30的次级气流突然爆发并形成涡旋状效果。这种涡旋气流引起胶囊30在空气腔室16内快速地自旋。由于胶囊被刺破，所以当其在空气腔室16中自旋时，其将粉末分配到由用户吸入的初级气流中。在某些实施方案中，进气口中的一些在一个方向上成角度，而其他进气口是中立的和/或在相反方向上成角度，以用于限制胶囊在单次吸入过程中自旋。

如图1中所示，胶囊30成一角度地坐落在空气腔室16内。胶囊30的成角度姿态由突起20形成，所述突起20是外壳18的突起到空气腔室16空腔中的内部部件。当涡旋气流作用于使胶囊30自旋时，突起20具有有限的效果，通过使胶囊30偏移一定角度而与涡旋轴线以及干粉吸入器10的纵轴线轻微未对准来限制自旋的持续时间。此外，所述突起通过进一步干扰胶囊30在空气腔室16内具有的用于自由自旋的总空间而具有限制效果。这些限制效果都作用于最小化并停止胶囊30的自旋，从而导致在单次吸入过程中分配部分剂量的粉末。由进气口22提供的追赶空气通过将空气从外部环境5引入烟嘴11中来为用户提供平稳和完全的吸入，即使穿过腔室16的空气移动受约束亦是如此。因此，来自胶囊的全部剂量的粉末的分配需要由用户进行多次吸入。本文公开的突起的形状不限于长方形。突起形状可以是任何数量的几何形状，包括但不限于圆形、三角形、弯曲的、直的或者这些形状的任何组合。片弹簧、有肋腔室和非圆形腔室，诸如心形或其他凹面和凹形腔室也可用于限制胶囊的移动。此外，可存在多于一个突起，并且多个突起可具有不同形状和高度。多个突起不必彼此等距间隔。在某些实施方案中，突起被设置在装置内，使得胶囊可能在胶囊的刺破部分面向烟嘴的情况下停止。在其他实施方案中，突起被设置在装置内，使得胶囊可能在所述刺破部分垂直于或背向烟嘴的情况下停止。突起的放置和设计考虑可以基于干粉吸入器的结构和每次吸入所需的剂量。

图2A和2B中示出具有用于限制胶囊自旋并施用部分剂量的粉末的突起的干粉吸入器的替代实施方案。参考图2A中所示的替代实施方案，干粉吸入器40具有近端42、远端44以及限定用于接收干粉胶囊30的腔室46的外壳48。护口器47、49定位在干粉吸入器40的外表面上以允许在吸入过程中与用户的嘴更好地配合。一个或多个进气口52邻近烟嘴54和腔室46设置。进气口52被定位并成角度以用于将空气从外部环境5带入腔室46和烟嘴54中，从而在腔室46内形成圆形气流以用于使胶囊30自旋。当刺破的胶囊30在腔室46中自旋时，粉末在向远侧引导穿过烟嘴54的初级气流中分配，从而在吸入过程中进入用户的嘴中。突起50连接到外壳48或从其模制，并且突起到腔室46的空腔中。在不具有突起50的情况下，不受约束的腔室可以其他方式使胶囊30自旋，使得在单次吸入中分配整个剂量的药剂。突起50被构造来约束胶囊30的自旋，使得由用户的单次吸入仅得到部分剂量的粉末到初级气流中。突起50不仅物理地约束胶囊30的移动，而且其还中断涡旋的空气动力学，从而得到空气在腔室46内的受约束移动。

图3A和3B中示出具有突起的干粉吸入器的另一个替代实施方案。干粉吸入器60具有外壳68，所述外壳68从近端62延伸到远端64。外壳68限定腔室66，胶囊30驻留在其中。吸入器60的近端62具有用于与用户的嘴对接的烟嘴74。进气口72围绕腔室66的边缘设置并且成角度地穿透外壳68，使得当用户在烟嘴74上吸入时，从外部环境5吸入空气以在腔室66内形成涡旋气流。涡旋气流在腔室66内使胶囊30自旋，然而，突起70通过限制胶囊被允许不受约束地自旋的空间和范围来限制自旋的持续时间。突起70还干扰腔室66内的气流动力学，使得形成不是最优的涡旋，因为空气流由突起70部分阻塞。

在某些实施方案中，来自穿孔胶囊的粉末通过胶囊的滑动运动而不是胶囊的自旋运动而分配到烟嘴中。参考图4A-4C，干粉吸入器80具有在装置的远端84与近端82之间延伸的外壳88，其中烟嘴81位于近端82处以供用户吸入。如图4A中所示，当用户在烟嘴81上吸入时，在外壳88内部建立负压，从而使空气在近侧方向上移动穿过腔室86和烟嘴81。随着外壳88内的负压快速地建立，胶囊30开始在气流的引导下在近侧方向上滑动并加速。延伸到外壳88的内部空腔中的突起90形成腔室86的小于近侧刺破胶囊30的直径的一部分。如图4B中所示，突起90停止胶囊30的近侧滑动移动。这种对接形成止回阀，因为胶囊30在腔室86的远端上撞击突起90以用于借助于惯性释放来开始粉末的部分剂量喷出。如在先前实施方案中并且如图4C中所示，流动穿过进气口92的追赶空气的连续追赶流动继续，甚至在腔室86由胶囊30堵塞后亦是如此，并且胶囊30在粉末的惯性释放期间在腔室86内已停止移动。追赶气流有助于使粉末雾化，同时向用户提供他们的吸入的平稳且完整的结束。在某些实施方案中，进气口92成角度，使得涡旋气流被引入外壳的空腔中。

根据本文公开的这个和其他实施方案的干粉吸入器可被制造成具有引起用户模仿与吸常规香烟相关联的动作的优点。例如，在图4A-4C中所示的实施方案中，当用户吸入时，胶囊向近侧快速地加速进入腔室的远侧部分的渐缩突起几何形状中。如果锥形的角度足够缓，那么胶囊可变成暂时陷入并卡在渐缩壁之间，使得用户必须敲击或摇动吸入器以便将胶囊重置到吸入器的远端。这个动作对于希望模仿在常规香烟上“弹烟灰”的传统动作的一些用户可以是偏爱的。当常规香烟燃烧时，已经吸过的部分以细灰色灰的形式保留在远侧尖端处。经常，除非执行弹灰动作(例如，用一根或多根手指敲击香烟的末端)以振动灰使其松散，否则灰将不从香烟掉下。因此，在渐缩区域内设法夹住滑动胶囊从而需要振动以使其再次松散的设计可结合与吸传统香烟一致的动作。此外，实质上是用于抵靠用于在您结束吸烟后用于安全处理的表面来研磨香烟末端的动作的“踩熄”香烟是可模拟用于使胶囊摇散的另一动作。

现在参考图5A-5D，本发明的实施方案利用用于在每次吸入时提供部分剂量的摆动活瓣板。干粉吸入器100具有外壳114，所述外壳114在近端102与远端104之间延伸。外壳114的外部轮廓是基本上圆柱形的，在吸入器100的任一端处具有圆形开口。外壳114的一部分进一步限定用作药品粉末腔室106的上部腔室和用作空气腔室108的下部腔室，它们都在外壳114内。药品粉末腔室106被设计成包含干粉药剂，而下部空气腔室108被设计来在用户的嘴、药品粉末腔室106与外部环境5之间提供气流路径。两个腔室106、108在吸入器100的中间区段中重叠。活瓣板110使用铰接连接件连接到外壳114的内部部分。如图5C和5D的放大图中更详细示出，活瓣板110被成形以在外壳114的空腔内自由摆动，并且在直立摆动时覆盖药品粉末腔室106的近侧开口。返回参考图5A和5B，外壳114的远端的特征在于止回阀112，其在空气腔室108内达到阈值压力时打开。活瓣板110可由本领域已知的任何合适的材料制成，包括弹性体，诸如硅树脂和某些医用级塑料，并且是基本上半圆形或D形的。止回阀112可由本领域已知的材料制成，诸如弹性体硅树脂。在这个实施方案中并且在本文所述的其他实施方案中，止回阀112是在响应于阈值压力后具有多个相交狭缝的拱形。在替代实施方案中，止回阀可以是盘形阀、鸭嘴阀或本领域已知的其他阀构造。弹性体止回阀可具有一个狭缝或多个相交或不相交的狭缝。

如图5A-5D中所示，活瓣板110靠近吸入器100的近端102处的开口，并且止回阀112在吸入器100的相反远端104处。当用户开始在近端102上吸入并在外壳114内形成负压时，他们将从药品粉末腔室106吸入少量粉末。如图5C中更详细示出的，活瓣板110最初刚好在用户开始吸入时向下。当用户的吸入达到某个阈值压力水平时，止回阀112将响应于达到阈值而打开，从而在空气从外部环境5引入空气腔室108中时引起活瓣板直立翻转。如图5D中更详细示出的，当在直立位置中时，活瓣板110关闭药品腔室106。因此，来自外部环境5的追赶空气通过空气腔室108进入初级气流，并且用户可完成他们的吸入。在单次吸入过程中，用户仅吸起存储在药品粉末腔室106中的粉末的部分量。

图6A-6C的干粉吸入器中示出用于在单次吸入中向用户提供部分剂量的粉末的替代实施方案。干粉吸入器120具有近端122、远端124和在其间延伸的圆柱形外壳134。外壳134的一部分形成纵向延伸穿过吸入器120的中心的细吸管128。同轴围绕细吸管128的是用于存储粉末药剂的药品粉末腔室126。进气口132与药品粉末腔室126流体连通地定位以用于允许来自外部环境5的空气流入外壳134的空腔中。移动板130定位在外壳134的远端124内。移动板130基本上是圆盘，其直径略微小于外壳134空腔在远端124处的直径。移动板130具有保持圆盘形元件抵靠内部外壳134壁齐平使得其不翻转或扭曲的厚度和高度。如图6C中所示，移动板130可沿着吸入器120的纵轴线向近侧或向远侧滑动。外壳134的远端124的唇缘结构阻止移动板130向远侧滑出外壳134。

在操作过程中，用户在吸入过程中在吸入器120的近端122处生成负压。通常在吸入器120的远端124处自由地来回滑动的移动板130将在气流的引导下向近侧加速并且最终与药品粉末腔室126的近端124开口和细吸管128对接。由于移动板130的大小被设定成填充空腔在外壳134的远端124处的直径，所以板130有效地堵塞药品粉末腔室126和细吸管128的空气路径。尽管如此，用户可继续吸入部分剂量的粉末，因为少量粉末已在由移动板130堵塞空气路径之前引入初级气流和细吸管128中。当吸入压力进入峰值时，粉末雾化，并且随后进入用户的上呼吸道和肺部。当用户完成吸入时，移动板再次变松，并且少量粉末将再次落入细吸管128中，以便准备好进行下一次吸入。通常，重力和吸力对于将少量粉末撞入初级气流和细吸管中将是适当的。诸如以上所述的“弹烟灰”或“踩熄”的动作还可用于在吸入之间将少量粉末撞入细吸管中。

现在参考图7A-7D，示出在干粉腔室上具有小止回阀和延伸穿过空气腔室的第二止回阀的干粉吸入器的替代实施方案。干粉吸入器140具有近端142、远端144和在其间延伸的外壳154。外壳154的外表面具有基本上圆柱形形状。用户通过吸入器的近端142吸入，从而在空气腔室146内生成负压。空气腔室146邻近药品粉末腔室148，所述药品粉末腔室148作用为用于存储大量粉末药剂的储存器。小止回阀150密封药品粉末腔室148中的开口，使得除非小止回阀150致动打开否则粉末无法进入空气腔室146中。小止回阀150可以是本领域已知或本文所述的弹性体压力致动阀，诸如硅树脂狭缝阀。小止回阀150被构造来响应于空气腔室146内的负压而致动打开。空气腔室146从外壳154的远端144开口延伸到近端142开口。更大的止回阀152跨外壳的远端144开口定位，并且被构造来响应于第二阈值压力而致动。致动更大的止回阀152所需的第二阈值压力比致动更小的止回阀150所需的第一阈值压力更大。

当用户开始在吸入器140的近端142开口上吸入时，在空气腔室146内生成负压。由于小止回阀150的阈值阻力小于更大的止回阀152的阈值阻力，所以小止回阀150将在负压建立时最先打开，并且部分量的药品粉末将落入空气腔室中以供用户吸入。当空气腔室146内的负压变得更高时，更大的止回阀152将打开，这实质上降低空气腔室146内的负压并且引起小止回阀150关闭以阻止更多药品粉末落下。根据这个设计的干粉吸入器140可在单次吸入中分配部分剂量的粉末，同时允许平稳吸入追赶空气以用于将雾化粉末舒适地发送到上呼吸道中和肺部中。

如图8A-8E中所示，本发明的某些实施方案使用弹簧机构来将部分量的粉末分配到吸入初级气流中。干粉吸入器160具有近端162和远端164，其中外壳174在其间延伸。外壳174保持空气腔室166和药品粉末腔室168(参见图8C和8E)以用于保持干粉，诸如尼古丁粉末。第一止回阀170固定到药品粉末腔室168的近端162，并且块179固定到药品粉末腔室168的远端162。第二止回阀172固定到空气腔室166的远端。如图8B中所示，第一止回阀170具有在弹性体阀构件的中心处相交的三个狭缝。参考图8C，围绕柱177卷绕的弹簧178向块179施加小压缩力，从而使块179朝向外壳174的远端164偏置。如果块179在近侧方向上移动，那么第一止回阀170狭缝将打开阀。如图8E的放大图中所示，在药品粉末腔室168的近端处居中的小孔176也与第一止回阀170的中心对准。这个小孔176被构造来在块179向近侧移动时分配部分剂量的粉末，从而使粉末向近侧偏移并且将其推动穿过小孔176和第一止回阀170中的狭缝。当用户开始从空气腔室166的近端162吸入时，开始在空气腔室166的空腔中建立负压。这个压力从近端162开口延伸到外壳174的远端164处的第二止回阀172。当负压达到阈值水平时，第二止回阀172将打开，从而允许额外空气从外部环境5进入空气腔室。穿过外壳174向近侧移动的进入空气将抵靠弹簧178柱177推动块179，从而在第一止回阀170打开时使粉末向近侧偏移并且推动部分剂量的粉末穿过小孔176。初级气流使粉末雾化以供用户吸入。剩余粉末固定在储存器内直到由用户下一次吸入。

本发明的另一个示例性实施方案利用具有用于将粉末分配到空气腔室中的微小开口的格栅的干粉储存器，如图9A-9C中所示。干粉吸入器180具有外壳196，所述外壳196在近端182与远端184之间延伸。外壳196的内部包括延伸吸入器180的长度的空气腔室186。空气腔室186的远端184是加盖的，而空气腔室196的近端182是打开的。外壳196的侧面中的孔192利用外部环境5的大气压力来平衡空气腔室186中的压力。如图9C中详细示出，所述内部还容纳圆柱形干粉腔室188，其特征在于与空气腔室186流体连通的孔194的图案。孔194允许非常少量的粉末穿过到空气腔室186。在某些实施方案中，孔194略微大于单个粉末微粒的大小。在其他实施方案中，孔194在单个粉末微粒的大小的2-5倍直径范围内。孔194直径可改变大小，并且在某些实施方案中，在近侧方向上移动时逐渐改变直径。干粉腔室188的远端的特征在于压力致动止回阀190。当用户开始在外壳196的近端182上吸入时，在空气腔室186内生成负压。由负压生成的气流引起粉末挤过干粉腔室188中的孔194。干粉从干粉腔室188到空气腔室186的转移由响应于阈值压力打开的止回阀190促进。止回阀190允许干粉腔室188内部的外流气流，从而将空气从空气腔室186拉入并且迫使粉末返回到空气腔室186的初级气流中。部分剂量的粉末在初级气流中雾化以供用户吸入。外壳196的侧面中的孔192将空气腔室186连接到大气5，使得其将缓慢地平衡压力以使药品粉末停止一直下落。

图10A-10C的干粉吸入器中示出利用弹簧和移动块的干粉吸入器的另一个实施方案。干粉吸入器200具有圆柱形外壳218，所述外壳218从近端202延伸到远端204。外壳218的远端204包括与外壳218的近端202上的开口流体连通的空气腔室206以及两个相对D形腔室。顶部D形腔室是干粉腔室208，其存储大量粉末药剂。干粉腔室208的近端和远端是加盖的，并且干粉腔室的底层板具有小开口214，所述开口214允许粉末少量粉末从干粉腔室208落入空气腔室206中。在某些实施方案中，小开口214由止回阀密封，所述止回阀响应于空气腔室内通过用户开始吸入而形成的负压而打开。底部腔室是外部空气腔室210，所述外部空气腔室210在其近端处加盖并且在其与外部环境5流体连通的远端处打开。如图10C中所示，外部空气腔室的顶部具有空气开口213以允许空气进入空气腔室206中。在替代实施方案中，空气开口213在外部空气腔室的近端盖中，任选地用止回阀密封以在用户吸入粉末药剂时打开以便追赶空气。现在参考图10B和10C，弹簧216附接到块212的背部，所述块212沿着干粉腔室208的底部表面和外部空气腔室210的顶部表面滑动。所述块通过弹簧216朝向空气腔室206的远端偏置，所述弹簧216连接到空气腔室206的加盖远端。在操作过程中，用户通过外壳218的近端开口吸入，从而在空气腔室206内生成负压。由于块212开始在空气腔室206的远端处以松弛状态通过弹簧216向远侧偏置，所以通向干粉腔室208的开口214未覆盖，并且少量粉末存在于空气腔室206中。当用户逐渐增加他们的吸入时，来自外部环境5的空气被引入外部空气腔室210中并且通过空气开口213吸入主空气腔室206中。这形成朝向用户的嘴向近侧引导的初级气流。负压将最终达到使块212向近侧滑动足够远使得块212覆盖干粉腔室208中的小开口214的阈值，从而确保在所述吸入过程中不再有干粉留在干粉腔室208中。当用户接近他们吸入的峰值时，初级气流使存在于空气腔室206中的粉末雾化，使得所述粉末进入用户的上呼吸道和肺部。当用户放松他们的吸入时，块212朝向其原始偏置位置向远侧滑回，并且少量粉末落回空气腔室206中，以便准备好进行下一次吸入。

图11A-11D中示出干粉吸入器的移动板实施方案。干粉吸入器220具有空气腔室226，所述空气腔室226在装置的近端222与远端224之间延伸。干粉腔室228存储大量粉末药剂并且具有由弹簧234分开的在其远端处的移动板236和在其近端处的翻转板230。孔212在干粉腔室与外部环境大气5之间提供流体连通。当用户开始吸入时，在空气腔室226中生成负压，这开始挤压来自干粉腔室228的粉末。翻转板230可向后和向前翻转。当在图11C和11D中所示的凸出位置时，翻转板230用弹簧234夹住杆239以阻止其移动。翻转板230在患者吸入时挤出部分剂量的粉末。在吸入完成后，翻转板再次变松并释放其夹子。

在某些实施方案中，成形部件旋转以将部分剂量的粉末输送到空气腔室。如图12A-12C中所示，吸入器240的外壳260具有圆形部件，其形状用于容纳轮256和药品腔室248。空气腔室248延伸穿过外壳260的部分，从而在外壳260的近端242处的开口中终止。轮256具有在旋转转移腔室250与药品腔室248之间提供流体连通的轮开口252。轮256和外壳260的部分由半柔性材料制成，诸如塑料或半刚性形状记忆聚合物。在这个实施方案中，五边形部件246被设计来配合轮256并在轮256内旋转。轮256的内侧上的突起262与五边形部件246的几何形状对接，使得在未压缩状态下，突起262与五边形部件246的角落相对并且约束其继续旋转过其当前位置。由于外壳260和轮256的部分是半柔性的，所以用户可通过朝向彼此按压两个或更多个接触点258来挤压外壳260和轮256。挤压接触点258暂时使轮256的形状变形，使得突起262允许轮256掠过并逆时针自旋到下一个位置。在某些实施方案中，轮突起262与五边形部件246的角落之间的对接可在角落掠过突起时生成可听“敲击”，从而向用户指示新的转移腔室250在轮气道开口254处就位。在所示实施方案中，五边形部件246的每个扁平边缘和轮256的在突起262之间的对应弯曲边缘限定转移腔室250的几何形状。在操作过程中，用户将在外壳260的近端242处的开口上吸入，从而在空气腔室248内生成负压。当吸入器240第一次使用时，一个或多个转移腔室250可预装入部分剂量的粉末。如果例如用户仅在邻近轮开口252的转移腔室包含粉末的情况下接收吸入器，那么用户可被指示将五边形部件246逆时针转动四次“敲击”以将粉末放置就位，以通过轮气道开口254转移。在粉末定位在轮气道开口254后方的情况下，用户可通过外壳260的近端242处的开口吸入，从而吸入部分剂量的粉末药剂。后续部分剂量的粉末的后续吸入可通过在接触点258处挤压外壳260而摄入，从而使五边形部件246逆时针转动一次敲击并且通过空气腔室248吸入。在替代实施方案中，五边形部件246是另一种形状，诸如正方形、三角形、六边形、七边形、八边形或其他正多边形形状，并且轮256可根据将由本领域普通技术人员理解的来修改。

根据本发明的实施方案的设计可修改以接近于确定对于用户舒适的流体阻力和体积流率模型。阀、进气口、腔室尺寸、烟嘴路径、外壳尺寸以及限制部件可被设计成使得用户最初吸入约一秒，类似于在香烟上深吸。部分剂量被流体化并解聚，并且进入用户的嘴和上呼吸道。在约一秒后，可以低得多的流体阻力输送追赶空气并且将其用作引入系统中的空气的主要来源。更高的流速使气雾剂舒适地超过上呼吸道到肺部。

本文中引用的每一和各个专利、专利申请和公开的公开内容的全文都以引用方式并入本文中。虽然本发明已经参照具体实施方案得到公开，但显而易见地，本领域技术人员可以设计出本发明的其他实施方案和变化形式而不背离本发明的真实精神和范围。所附权利要求意图被解释为包括所有这些实施方案和等同的变化形式。

Claims (3)

1.一种干粉吸入器，其包括：

外壳，所述外壳包括近端、远端和腔室；

其中，所述外壳包括与所述腔室流体连通的至少一个成角度的开口，所述至少一个成角度的开口有助于在所述腔室内引入涡旋气流，所述涡旋气流引起干粉存储胶囊在所述腔室内自旋；

其中，所述腔室包括至少一个突起，所述至少一个突起被构造成在空气流动穿过所述腔室时限制干粉存储胶囊的自旋运动并且中断所述涡旋气流的空气动力学，使得所述干粉存储胶囊内的干粉的仅一部分被释放到空气流中以供吸入；并且

其中，所述突起被构造成使得当所述干粉存储胶囊被容纳在所述腔室内时，所述干粉存储胶囊的纵轴线相对于所述腔室的纵轴线倾斜。

2.如权利要求1所述的干粉吸入器，其中，所述腔室的至少一部分在远侧方向上逐渐缩小。

3.如权利要求1所述的干粉吸入器，其中，所述腔室具有圆形横截面。

Images