CN110013589A - 阀系统装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀系统装置，其包括：阀系统的本体，包括：竖直端口，能操作为与小容量喷雾器的气雾剂输出端口连接，小容量喷雾器能操作为产生气雾剂，阀门被包含在竖直端口内，阀门能操作为，在具有小容量喷雾器的阀系统装置的操作期间，基于使用者吸气而打开并基于使用者呼气而关闭；以及患者用接口管，在竖直端口的顶部，患者用接口管包括在第一端的限流器和在第二端的患者用开口，患者用开口能操作为与患者用接口部件连接，竖直端口在患者用接口管的第一端与第二端之间，以及限流器被构造为在使用者吸气期间限制吸气气流而引起患者用接口管内压力下降，并且限流器限制使用者呼气期间的呼气气流，吸气气流和呼气气流经过限流器。

Description

阀系统装置

本申请是申请人为卡多医疗技术有限公司，申请日为2014年10月30日，申请号为201480060127.0(PCT国际申请号为PCT/US2014/063030)，发明名称为“小容量喷雾器及其使用方法的改进”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2013年10月30日提交的美国部分继续申请第14/067,045号的优先权。

该美国部分继续申请是2007年5月15日提交的题为“预填充小容量喷雾器(Pre-Filled,Small-Volume Nebulizer)”的第11/748,907号美国申请的部分继续申请，其公开内容通过援引并入本文。

技术领域

本发明涉及小容量喷雾器以及与其相关的部件。

背景技术

据估计，每年超过三千万人治疗如哮喘和囊肿性纤维化等呼吸系统疾病，作为患者疗法的一部分，使一次性小容量喷雾器中的药物雾化，然后药物被患者吸入。支气管扩张药(如硫酸沙丁胺醇或异丙托溴铵)通常用来改善肺病患者中的气流问题。不同形式疗法中使用的或者治疗不同疾病的其它药物也是可以的。如本文使用的，词语“药物”和“药剂”应指的主要用于治疗患者的任一物质或物质的组合，但特别排除了如生理盐水或水等主要用于加湿患者吸入的空气的物质。

制药公司起初将这些药物包装到盛有多剂量的容器中。为了开始患者的治疗，药物需要从容器转移到治疗设备(比如喷雾器)。随着容器被重复打开和闭合，药物暴露于细菌污染环境中。为了遏止细菌的生长，添加化学物质(如苯扎氯铵、或BAC)。但是，最终发现BAC本身可能导致气道收缩。见Meyer,Harriet在2001年1月11日发表于UF News的“Antibacterial Agent In Some Asthma Medications Linked To AirwayConstriction,UF Scientists Find.”。因此，使用BAC可能无效或至少减轻支气管扩张药可能具有的任何积极效果。

为了减少细菌污染却又不增加潜在有害的抗菌剂化学物质，制药厂商开始将呼吸系统药品包装在单一剂量或“单位剂量”的容器中，因而消除了重复打开药物容器来分发一剂量的需要。这些单位剂量的呼吸系统药品通常被包装在由低密度聚乙烯、或LDPE构成的软塑料容器中，以此帮助控制成本以及使容器容易打开。

通常，通过扭转单位剂量容器的顶部直到塑料在颈部处的塑料中较薄部分出现通路而打开药剂。然后，通过使单位剂量容器的开口对准喷雾器外壳的开口、挤压容器的软塑料部分直到清空其中的物质、之后处理单位剂量容器，药剂于是被转移到一次性喷雾器中。

但是，单位剂量包装被发现存在固有缺陷。首先，由于每个剂量需要其自身的容器，所以包装费用增加而超过先前的散装。其次，药物必须从包装容器转移到喷雾器或其它治疗装置的事实被认为会带来污染的固有风险。此外，发现了LDPE能渗透到具有中度到高度蒸汽压力的化学物质(比如粘合剂、清漆、墨水和溶剂，所有这些是被经常使用的标记和包装材料)。在确定包装在LDPE单位剂量容器中的许多不同吸入式药品被这些化学物质污染之后，业内放弃了印制纸张-墨水标签而采用凸起刻字压花标记。见Grissinger,Matthew的“Errors in the Making:Nearly Unreadable Labeling of Plastic Ampules forNebulizing Agents.”Medication Errors；P&T Journal 2005年5月刊；Vol.30,No.5,pp.255-58.。

不幸的是，由于LDPE单位剂量容器上压花刻字的低易读性而出现的药物错投引起医学界的广泛关注。见Grissinger,Id。药品名称、浓度、批号、有效日期以透明、凸起刻字的形式压印在容器中，而致使它们几乎不可能被读取。这致使一切太频繁而无法管理错误的药品。差错出现在单位剂量呼吸系统药物被储存在冷藏的“呼吸系统药箱”中时，“呼吸系统药箱”中通常放置有许多不同的药物。在临床医生将各种单位剂量药剂放在他们的实验室上衣口袋中时(这经常会发生)，使用错误药剂的风险也会增加。

与单位剂量容器上压花标记相关的潜在药剂错误的问题仍然存在。从单位剂量容器转移药剂花费时间、增加使用难度、在转移期间带来污染的可能性、以及存在由于溢出而导致剂量不足的风险。此外，与每个剂量单独包装相关的附加包装成本仍然存在，更不用说与处理数百万塑料单位剂量容器相关的环境问题。最后，虽然LDPE塑料容器比其它塑料制品更具有延展性，但这些容器却难以打开，特别是对于上了年纪的患者和关节炎患者。

因此，需要一种用于液体药物的包装系统，其可被清楚标记却没有标签化学污染风险，这降低了药剂从容器转移到喷雾器期间污染的风险，降低或消除了与每个剂量需要自身单独容器相关的成本，节省了将药物从容器转移到喷雾器有关的时间，降低了处理数百万塑料单位剂量容器的需要，降低了由于溢出而导致的剂量不足的风险，并且这还可使年老患者和关节炎患者更容易打开或使用。

医用喷雾器被分为两大类：1)大容量和2)小容量。大容量喷雾器最常用于医院环境中，以为患者加湿气体(通常为氧气)。大容量喷雾器用来通过将水(通常为无菌水)与一些生理盐水混合物雾化而向其它非常干燥气体加湿，从而模仿人体含盐量。大容量喷雾器通常预填充有无菌水和生理盐水的各种混合物。大容量喷雾器的储藏容积大于100mL。见Bruce K.Rubin&James B.Fink,Aerosol Therapy for Children,in 7No.2RESPIRATORYCARE CLINICS OF NORTH AMERICA:AEROSOL THERAPY,175,187(James B.Fink&RajivDhand eds.2001)。

小容量喷雾器也被称为“手持式喷雾器”，用来将药剂送达到肺部。小容量喷雾器有高压空气或氧气驱动，并被归类为气动喷射喷雾器。这些装置用于在家庭和医院环境中进行雾化药剂疗法。虽然小容量喷雾器被用于递送从镇痛剂到抗生素的许多药剂，但是它们最常用于实施支气管扩张剂。因为它们用于药物实施而不是加湿，所以小容量喷雾器具有10至15mL或更少的药剂储量。

近年来由于细菌污染，小容量喷雾器备受瞩目。传统上，惯例的做法是清洁并重复使用一次性、单一患者使用的小容量喷雾器。但是，除非喷雾器被完全消毒，已发现这些“经清洁的”喷雾器存在滋长如绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、和流感嗜血杆菌的这些病原体以及其它危险有机体的风险。喷雾器的污染被认为不仅发生在清洁时，而且可能正是由于清洁自身。清洁技术差、干燥不充分、以及使用饮用水源被认为可能促成污染。由于污染的风险以及小容量喷雾器相对便宜(尤其是相较于医院内感染的费用)的事实，很多医院得出了结论——在使用之后很快处理小容量喷雾器更安全且更节俭。例如，很多医院当前的做法是在不清洁的情况下使用相同的一次性喷雾器24小时，然后处理掉。见O'Malley,CatherineA,et al."A Day in the Life of a Nebulizer:Surveillance for Bacterial Growthin Nebulizer Equipment of Children With Cystic Fibrosis in the HospitalSetting."Respiratory Care 2007,Vol.52,No.3,pp.258-62。

呼吸系统患者经常采用不使用药物的理疗、物理疗法来打开气道，帮助增强的双级(bi-level)流动，从而增强分泌活动以及强化膈膜肌。根据疗法中运用的流量和压力的来源，这些疗法通常适合两种类型装置之一。一类这样的装置利用由外部设备产生的流量和压力，比如间歇正压呼吸装置(IPPB)(如Mark以及)。每个这些装置机械地生成疗法所需的流量和压力。这类装置成本较高且旨在用于具有较高敏度水平(acuity level)的患者，这些患者中的很多人不能供应足以产生效果的他们自身的流量和压力。

另一类装置利用患者产生的流量和压力。这一类装置的实例是正呼气压装置，Aerobika^TM和依靠患者生成的流量和压力的疗法恒定或间歇抵抗患者的流动。正呼气压(PEP)是患者呼气的恒定阻力，保持气道的背压以使其打开。一些PEP装置还进行振荡，且被称为“振荡正呼气压”(OPEP)。是OPEP的另一种形式。这类装置通常成本较低，并旨在用于具有较低敏度且仍然足够强壮而为疗法递送其自身的流量的患者。

医疗行业的需要要求递送适合患者敏度的疗法的装置和方法，其成本较低、需要较少时间、并使效能最大化。为此，提供这些疗法的现有装置和方法中就存在选择不足的问题。

一些小容量喷雾器在液态药剂转换为气雾剂期间颗粒尺寸产生很大变异，或者非均相分散(heterodispersal)。由于各种颗粒尺寸趋向于沉积在肺内的不同位置，所以期望颗粒尺寸的宽泛可变性降低为更紧的可变性，更恒定的尺寸范围，使得气雾剂更多单分散。

此外，小容量喷雾器在呼吸循环的呼气阶段期间浪费药剂。在与患者吸气与呼气(I：E)比(典型地在1:2至1:3的范围)相关治疗期间，药剂丢失。就是说，如果患者的I:E比为1:2，则患者每吸气1秒就需要呼气2秒。因此，产生连续气雾剂的小容量喷雾器仅1秒或1/3递送气雾剂给患者，而剩余2秒或2/3则呼出到大气中。这种药物的浪费使得社会的医疗健康总成本进一步升高。

一些研究似乎表明医务工作者(尤其是护士和呼吸治疗师)比其他专业人士具有更高的呼吸系统疾病(如哮喘)的发病率。人们关心在经常递送雾化药剂的环境中工作的这些临床医生可能被置于被迫呼吸仍悬浮在环境空气中的上述被浪费的药剂的风险。

已经尝试创造出一些小容量喷雾器，其通过利用转移高压源气体使其远离雾化室的复杂阀系统，仅在呼吸的吸气阶段产生气雾剂。其他降低药物损失的尝试包括添加一系列的单向阀和附加储藏装置，以保留患者的呼气阶段产生的气雾剂，使得其能够在大药丸中以及呼吸的下一吸气阶段的开始递送。这些尝试的实例表现为具有50cc储量的呼吸循环设备(US5,584,285)以及储藏袋设备(US6,390,090)。但是，复杂的设计增加了待制造的零件的数量，同时增加了组装的工作量，从而增加来自小容量喷雾器的装置的费用。此外，附加的储藏装置和/或储藏容积存在气雾剂能够粘附的附加表面积的问题，因而仍然浪费药剂。此外，增加的复杂性和部件可增大装置运转中故障的可能性。

递送药物和非药物疗法的另一问题是缺乏能够廉价递送多个疗法的单一装置。如果患者被视为需要药用雾化疗法和PEP理疗法两者，通常必须使用两个独立的装置。需要使用多个装置来递送疗法导致费用增加、训练时间增加、储存空间增加，并可以导致污染可能性的增加。

尝试组合理疗装置和喷雾器，比如振荡PEP装置(US8,539,951)和设计成仅在吸气时制造气雾剂的小容量喷雾器(US6,044,841)，非常复杂并导致高成本。此外，复杂性增加可以增加装置运转中故障的可能性。

发明内容

本申请涉及小容量喷雾器、与小容量喷雾器一起使用的部件以及使用小容量喷雾器及其部件的方法。在一些实施例中，本申请涉及一种预填充药剂的小容量喷雾器，而使喷雾器也可以用作药剂容器。本申请包括一种小容量喷雾器，该小容量喷雾器盛有药剂、密封且在顶部端口和底部端口处具有可移除的盖部。

一些实施例可以包括用于小容量喷雾器的阀系统，阀系统包括响应患者的呼吸循环而打开和关闭的至少一个阀门。这个阀系统被放置在雾化室顶部，在通气管(chimney)顶部或底部，在小容量喷雾器的雾化室与患者用开口之间。

在一些实施例中，本申请包括用于阻塞患者吸气和呼气作用的流动的装置。阻塞患者流动的装置还用来向气吸道递送理疗。

在一些实施例中，阀系统和/或用于阻塞流动的装置可以被并入小容量喷雾器。在一些实施例中，阀系统和/或用于阻塞流动的装置可以被并入能够附接到小容量喷雾器的通气管的部件。

在一些实施例中，小容量喷雾器包括：喷雾器本体或雾化室，其包括药剂储藏装置、喷嘴、虹吸管和挡板；高压气源；以及气雾剂出口端口或通气管。高压气体穿过喷嘴(限流孔)，然后流经浸入药剂的虹吸管(保持在药剂储藏装置中)。虹吸的药剂抵靠挡板以高速推进，该挡板是用来将液态药剂分解成各种尺寸且产生较大的气雾颗粒以下落停止悬浮的表面。

在一些实施例中，“T”型件附接到气雾剂出口端口或通气管。“T”型件可以包括气流阻塞机构和患者接口端口或入口件。在一些实施例中，气雾剂输出可以包括阀系统，阀系统可与患者呼吸循环操作。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器通过消除在实施气雾药剂过程中的步骤而增加了易用性且节省了时间。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器消除或减少与一次性药物容器和一次性喷雾器两者均有关的成本。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器消除或减少在药物从储存容器转移到治疗装置(比如喷雾器)期间污染药剂的可能性。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器减轻了与处理单位剂量塑料容器和一次性喷雾器有关的环境负担。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器减少了药剂标识和容积剂量错误。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器减少了由于溢出而产生的剂量不足。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器增加了打开药物容器的容易程度。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器减少了呼吸系统药剂和小容量喷雾器两者所需的储存空间。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器使患者吸气期间从雾化室向大气排出的雾化药剂最小化，从而减少药物的浪费。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器减少了呼出到大气的雾化药剂的流动，以此进一步防止其它不需要吸入的人吸入药剂。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器能够对呼气期间可能泄露的药剂进行附加过滤，以此进一步防止其它不需要吸入的人吸入药剂。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器通过在小容量喷雾器治疗期间生成吸气和呼气流阻，而为患者提供一种非药物理疗法。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器通过减少气雾剂颗粒尺寸的非均相分散，而使药物的沉积以肺的特定区域为目标。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器抑制呼气期间雾化室中产生的气雾剂从室逸出，从而在增加同时实施理疗法和药用气雾疗法的能力时使药用气雾颗粒更多单分散。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器通过减少实施多个疗法所需的装置数量来缩短临床医生培训的时间。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器通过减少实施多个疗法所需的装置数量来减小呼吸系统储存空间。

在一些实施例中，改进的小容量喷雾器通过结合和简化所述装置、减少构建所述装置所需的零件数量来降低成本。

本发明还提供了一种阀系统装置，用于附接到小容量喷雾器。该阀系统装置包括阀系统的本体。该阀系统的本体包括：竖直端口，能够操作为与该小容量喷雾器的气雾剂输出端口连接，该小容量喷雾器能操作为产生气雾剂，其中阀门被包含在该竖直端口内，该阀门能够操作为，在具有该小容量喷雾器的该阀系统装置的操作期间，基于使用者吸气而打开并基于使用者呼气而关闭；以及患者用接口管，在该竖直端口的顶部，其中该患者用接口管包括在第一端的限流器和在第二端的患者用开口，该患者用开口能操作为与患者用接口部件连接，其中该竖直端口在该患者用接口管的该第一端与该第二端之间，以及其中该限流器被构造为在使用者吸气期间限制吸气气流而引起该患者用接口管内压力下降，并且该限流器限制使用者呼气期间的呼气气流，其中该吸气气流和该呼气气流经过该限流器。

本发明的附加方案、优势和特征被包括于以下其示例性实例的描述中，该描述应结合附图，附图中相同的附图标记用于附图中的相同特征。本文所参考的所有专利、专利申请和其它出版物全部通过援引整体并入本文。

附图说明

图1是本申请的预填充小容量喷雾器的侧视图。

图2是本申请的预填充小容量喷雾器的替代实施例的侧视图，该小容量喷雾器具有可刺穿的(piercable)出口端口盖、位于出口端口的单向阀、多个预填充单位剂量的药剂、以及单位剂量完成划分标记(unit-dose completion demarcation marks)。

图3是本申请的预填充小容量喷雾器的替代实施例的侧视图，该小容量喷雾器包含分离隔室，用于在出口端口盖中容置的多组分药剂的第一组分、以及在喷雾器外壳中容置的多组分药剂的第二组分。

图4是整体并入小容量喷雾器的阀系统的优选实施例的侧视图。

图5是并入可拆卸地连接到小容量喷雾器的喷雾器“T”型件的阀系统的侧视图。

图6A是阀门中心枢转件打开的阀系统的详细侧视图。

图6B是阀门中心枢转件打开的阀系统的详细前视图。

具体实施方式

图1示出本发明的预填充小容量喷雾器的优选实施例的侧视图。本文描述的每个部件可以由如聚丙烯这种材料的塑料化合物、或适宜容置药剂和制造喷雾器的性质的其它塑料化合物的注塑成型来制造。预填充小容量喷雾器可以包括壳顶10、壳底12、壳密封件14、预填充单元剂量的药剂16、虹吸管18、喷嘴20、挡板22、出口端口24、出口端口盖26、进口端口28、进口端口盖30、进口单向阀32、出口端口盖药剂标签34。

小容量喷雾器的总体结构和组装在本领域中是已知的。壳顶10、壳底12、虹吸管18、喷嘴20、挡板22、出口端口24和进口端口28通常为柱形或锥形且通常彼此同轴。挡板22和出口端口24通常形成为壳顶10的一部分，而进口端口28通常形成为壳底12的一部分。通常，虹吸管18和喷嘴20将会一起形成单一件，其合成件位于壳底12内。在典型的现有喷雾器中，壳顶10和壳底12通过螺纹连接或通过压配合可拆卸地连结。

在本发明的喷雾器中，在连结壳顶10和壳底12之前，可消毒喷雾器的所有部件。一旦单元已被消毒，则药剂16可以被引入壳底12。最后，壳顶10在壳密封件14处连接到壳底12，从而形成喷雾器本体36，这通过胶、超声波焊接、或者其它已知密封技术来密闭。

为了用预填充小容量喷雾器开始药物疗程，患者或临床医生可以观察出口端口盖药剂标签34，以便核对正在使用合适的药物。出口端口盖26可以移除、丢弃和由入口件附件或业界通用的一些其他类型的患者接口替换。为了有利于使用标准患者接口装置，出口端口24的形状、尺寸和/或构造为业界普遍使用的形状、尺寸和/或构造。更具体地，出口端口24优选大体柱形管，其外径在15mm至30mm之间，优选地在20mm至25mm之间，以及最优选地大约为22mm。进口端口盖30可以移除，而压力下的气体源(比如氧气管)连接到进口。这些操作期间，通过单向阀32防止喷雾器内预填充单位剂量的药剂16经过进口端口28离开。随着疗法开始，压力下的气体进入进口端口28并经过虹吸管18，虹吸管18形成相对低压的区域并吸走至少一部分预填充单位剂量的药剂16。气体/药剂混合物经喷嘴20离开，喷嘴20引导混合物而使其碰撞挡板22，液态药剂在此被分解成小的气雾剂颗粒。气雾剂离开出口端口24并经过患者接口(未示出)递送给患者。

图2示出本发明的预填充小容量喷雾器的替代实施例的侧视图。在这个实施例中，出口端口24被可刺穿的出口端口盖38密封，出口端口盖38可以在使用时移除或刺穿。在优选实施例中，患者接口可配备有机械附加物，如可用于刺穿出口端口盖38的钉，使得无需操作者或患者触碰出口端口24，就可取用预填充单位剂量的药剂16，从而进一步降低污染的可能性。此外，为在准备疗程程序节省时间，患者接口(未示出)可包括连接到入口件“T”的入口件，该入口件“T”包含钉。出口端口24还包含出口端口单向阀40，出口端口单向阀40允许雾化的药剂流出，但阻止其倒流，以此帮助抵抗污染。

图2所示实施例进一步展现了喷雾器中包含药剂的替代实施例。具体地，在图2所示的实施例中，壳底12包含多个预填充单位剂量的药剂16和单位剂量完成划分标记42。通过提供预填充有多个单位剂量的药物的喷雾器本体36，本发明的这个实施例允许患者或临床医生在一预定的时间段(例如24小时)使用装置，不用清洁和重复使用且为防止污染不用比需要的更早处理装置。单位剂量完成划分标记42允许患者或临床医生确定递送单位剂量的药剂何时完成并停止疗法直到进行下次疗法的时间。

图3是本发明的预填充小容量喷雾器的另一替代实施例的侧视图。在这个实施例中，在出口端口盖26内设置隔室，用于保持多组分药剂的第一组分直到使用之前都与多组分药剂的第二组分分离。这个实施例可以在待实施的药物是一种或多种组分的混合物(例如硫酸沙丁胺醇和异丙托溴铵的混合物)时找到最好应用。但是，药剂的混合可能导致关于不适当给药和污染的附加问题。在一些情况下，认为这些药物一旦混合，则其使用寿命令人不快地变短。因此，实践中患者或临床医生通常在治疗之前即刻混合药物。当然，混合期间需要患者或临床医生对药物增加的处理可能增加污染和/或不适当给药的可能性。因此，通过提供能够使多种药剂成分在治疗前分离的预填充喷雾器，本发明的这个实施例可以很大地降低这些风险。

如图3所示，出口端口盖26包括药剂分离隔室44，药剂分离隔室44可容置多组分药剂的第一组分而使其在使用时与多组分药剂的至少第二组分混合。药剂分离隔室44可以由软的可延展塑料化合物(比如低密度聚乙烯制剂)制成。在药剂分离隔室44的底部是药剂分离出口门46，其通过制造弱且薄的塑料部分而形成。随着压力施加在药剂分离隔室44的顶部，药物分离出口门46裂开并其内含物沉积到壳底12中，在此与预填充单位剂量的药物16混合。

图4示出用于小容量喷雾器的阀系统的实施例的侧视图。本文描述的每个部件可以用各种塑料化合物(比如聚丙烯)、或者具有适当的容置并递送雾化的药剂的特性的化合物制成。这些部件可以通过注塑成型或任何其它制造方法来制造。

在这个实施例中，小容量喷雾器50包括药剂储藏装置52(有时称为壳底)、雾化室54、通气管56和水平管58。在小容量喷雾器50的药剂储藏装置52和雾化室54内具有挡板22、喷嘴20和虹吸管18。小容量喷雾器50还包括气体端口28。在所示实施例中，药剂16还被描绘为在药剂储藏装置52中。在一些实施例中，小容量喷雾器50可以填充有以上进一步讨论的药剂16。在这些实施例中，患者用开口60、限流器64和气体端口28可以在使用之前密闭。

水平管58包括一端的患者用开口60和第二端的外界端口62。外界端口62内是在患者呼吸循环期间阻塞外界气流的限流器64。患者用开口60可以是允许其直接连接到患者用入口件或者能适配到其它患者用连接装置(比如气管造口(tracheostomy)和呼吸机管道)的典型尺寸(比如22mm)。外界端口62还可以是允许其可连接到过滤器或呼吸机管道的典型尺寸。

在这个实施例中，至少一个阀门66被阀门中心枢转件68适当保持在通气管56内。阀门66使小容量喷雾器50的雾化室54与小容量喷雾器50的近端腔70分离。在这个实施例中，近端腔70是在水平管58内患者用开口60与外界端口62之间并延伸进通气管56直到阀门66的顶部的开放空间。在所示实施例中，阀门66位于通气管56的底部附近。在一些实施例中，阀门可以位于紧邻通气管56的顶部。本领域技术人员将会认识到，阀门66在通气管56内的放置将变化且仍在本申请的精神和范围内。

在操作期间，高压气体从气源管72(使用之前连接)被引入气体端口28中。气体以适当的流速(通常在每分钟6至10升的范围内)流进气体端口28，并且经喷嘴20引导，喷嘴具有窄孔以加速气体。本领域技术人员将会认识到，气体通常会是氧气，空气和/或其他气体仍在本申请的精神和范围内。在一些实施例中，气体将由压缩气源提供。随着速度增加，虹吸管18内的压力下降而产生吸力，这用来带走药剂16。随着向挡板22喷射而投放药剂16。挡板22是使大颗粒停止悬浮的表面，因而减小气雾剂的整体平均颗粒尺寸。在喷射的药剂遇到挡板22之后，其余颗粒悬浮在雾化室54的本体内，直到位于通气管56内且由阀门中心枢转件68稳定的至少一个门66打开，从而允许气雾剂颗粒从雾化室54排出并进入近端腔70中。

阀门66和限流器64组合操作为小容量喷雾器50的阀系统，采用单一装置为使用者提供理疗法和药用疗法。阀系统与雾化室54相通并包括位于雾化室54与患者用开口60之间的阀门66。

阀门66由适当物质(比如氯丁橡胶)制成，其具有重量轻、柔性以及不渗透液体的特质。阀门66处于常闭位置直到被近端腔70内的压力下降而强行打开。这个压力下降是多个情况组合的结果。首先，随着患者吸气，气体从大气经过限流器64经近端腔70吸入。基于受限的气流，近端腔70内生成真空或负压效果。限流器64是设计成阻塞或限制气流经过外界端口62的装置。在一些实施例中，限流器64是固定在外界端口62中的圆板内的孔，其也可以被称为孔板。为了实现不同的流量和压力，可以使用各种尺寸的孔，或者也可以使用具有可调节尺寸的单一孔。

孔板利用伯努利原理，伯努利原理说明气体或流体的压力与速度之间存在关系。随着速度增加，压力降低，反之亦然。随着外界气体被患者的吸气作用拖过孔板，外界气体聚集以便经过小孔，速度随之增加。增加的速度使周围压力降低，这有助于打开阀门66。其他实施例可以利用文氏管和/或可调弹簧限流器(比如Threshold^TMPEP装置)代替限流器64。此外，附加气源可以被引入近端腔70(近端腔70利用康达效应(Coanda effect，附壁作用))，以帮助响应患者的呼吸作用而改变压力。

康达效应是流体被吸引到附近表面的趋势。因此，来自附加气源的流动可响应患者的吸气或呼气作用，而增加或降低所需的压力和流量。对于呈双曲线(一曲线朝向患者用开口60而一曲线朝向外界端口62)的附加气体递送喷口，这种气体的方向将会受到向患者用开口60的吸气和向外界端口62的呼气的至少其中之一影响。

在一些实施例中，外界端口62可以是业界内的适当尺寸，例如22mmOD(外径)或22mmID(内径)，从而适应如本领域公知的那些呼吸过滤器。在一些实施例中，这样的呼吸过滤器可以与限流器64结合使用，以过滤进入和/或离开近端腔70的气流。在一些实施例中，由于与呼吸过滤器有关的气流特性，呼吸过滤器可以操作为限流器64。

此外，气雾剂颗粒的尺寸受到至少以下其中之一影响：气源气体流速、药剂的粘度、喷嘴孔的尺寸、储藏装置的形状、挡板的数量和特性、以及使气雾剂遇到大体迂回的路径。在呼气期间处于打开位置的阀门66用来形成气雾剂的迂回路径，以使气雾剂在离开雾化室54时经过该迂回路径。由于阀门66在呼气期间基本关闭，所以其用来基本限制气雾剂从雾化室54排出并作为附加挡板。因此，阀门66有助于使药用气雾剂颗粒更多单分散。

图5是小容量喷雾器80的另一实施例和连接到该小容量喷雾器80的“T”型件82的侧视图。如本文所述，本文描述的每个部件都可以用各种塑料化合物(比如聚丙烯)、或者具有适当的容置和递送雾化药剂的特性的化合物制成。这些部件可以通过注塑成型或任何其它制造方法来制造。

与本文所述其它实施例相似，小容量喷雾器80包括药剂储藏装置52、雾化室54和气雾剂输出端口78(也被称为通气管或出口端口)。在小容量喷雾器70的药剂储藏装置52和雾化室54内具有挡板22、喷嘴20和虹吸管18。小容量喷雾器80还包括气体端口28。在所示实施例中，药剂16也被描述为在药剂储藏装置52中。在一些实施例中，小容量喷雾器80可以填充有以上进一步讨论的药剂16。在这些实施例中，气雾剂输出端口78和气体端口28可以在使用之前密闭。

在这个实施例中，“T”型件82包括一端的患者用开口60、患者用开口60相对的一端的外界端口62以及向下指的竖直“T”型端口88。外界端口62内具有在患者呼吸循环期间阻塞气流的限流器64。在该实施例中，由阀门侧向枢转件84适当定位的阀门86位于竖直“T”型端口88的顶部附近。在一些实施例中，阀门86可以位于邻近竖直“T”型端口88的底部。本领域技术人员将会认识到，阀门86在竖直“T”型端口88内放置将会变化，仍在本公开的精神和范围内。

竖直“T”型端口88被设计成连接到小容量喷雾器80的气雾剂输出端口78。在一些实施例中，竖直“T”型端口88的尺寸为与气雾剂输出端口78的顶部形成适合的连接。本领域技术人员将会认识到，竖直“T”型端口88可以通过多种方式连接到气雾剂输出端口78，仍在本公开的精神和范围内。在一些实施例中，竖直“T”型端口88可以包括钉或其它机构来打开覆盖气雾剂输出端口78的顶部的气密密封件。

当竖直“T”型端口88连接到气雾剂输出端口78时，阀门86使小容量喷雾器80的雾化室54与“T”型件82的近端腔89分离。在这个实施例中，近端腔89是“T”型件82内患者用开口60与外界端口62之间并在阀门86的顶部上方的区域。

如本文其它地方讨论的，操作期间，高压气体从气源管72(在使用之前连接)被引入气体端口28中。气体以适当的流速(通常在每分钟6至10升的范围内)流入气体端口28，并且经喷嘴20引导，喷嘴具有窄孔以便加速气体。随着速度增加，虹吸管18内的压力下降而产生吸力，用来带走药物16。随着向挡板22喷射而投放药剂16。挡板22是使大颗粒停止悬浮的表面，因此减小气雾剂的整体平均颗粒尺寸。在喷射的药剂遇到挡板22之后，剩余颗粒悬浮在雾化室54的本体内，直到位于竖直“T”型端口88内且由阀门侧向枢转件86稳定的阀门86打开，从而允许气雾剂颗粒从雾化室54排出并进入近端腔89中。

阀门86和限流器64组合操作为小容量喷雾器80的阀系统，采用单一装置为使用者提供理疗法和药用疗法。阀系统与雾化室54相通并包括位于雾化室54与患者用开口60之间的阀门86。

阀门86由适当物质(比如氯丁橡胶)制成，其具有重量轻、柔性以及不渗透液体的特质。阀门86处于常闭位置直到被近端腔89内的压力下降而强行打开。这个压力下降是多个情况的组合的结果。首先，随着患者吸气，气体从大气经过限流器64经近端腔89吸入。基于受限的气流，近端腔89内生成真空或负压效果。限流器64是设计成阻塞或限制气流经过外界端口62的装置。在一些实施例中，限流器64是固定在外界端口62中的圆板内的孔，也可以被称为孔板。为了实现不同的流量和压力，可以使用各种尺寸的孔，或者也可以使用具有可调节尺寸的单一孔。

随着外界气体被患者的吸气作用拖过孔板，外界气体聚集以便行经小孔，速度随之增加。增加的速度使周围压力降低，这有助于打开阀门86。在一些实施例中，限流器64可以被文氏管和/或可调弹簧限流器(比如Threshold^TMPEP或IMT装置)代替，以调节吸气和/或呼气流量。此外，附加气源可以被引入近端腔89(近端腔89利用康达效应)，以帮助响应患者的呼吸作用而改变压力。

来自附加气源的流动可响应患者的吸气或呼气作用，而增加或降低所需的压力。对于呈双曲线(一曲线朝向患者用开口60而一曲线朝向外界端口62)的附加气体递送喷口，这种气体的方向会受到向患者用开口60的吸气和向外界端口62的呼气的至少其中之一影响。

在一些实施例中，外界端口62可以是业界内的适当尺寸，例如22mmOD，从而适应如本领域公知的那些呼吸过滤器。在一些实施例中，这样的呼吸过滤器可以与限流器64结合使用，以过滤进入和/或离开近端腔89的气流。在一些实施例中，由于与呼吸过滤器有关的气流特性，呼吸过滤器可以操作为限流器64。

此外，气雾剂颗粒尺寸受到至少以下其中之一影响：气源气体流速、药剂的粘度、喷嘴孔的尺寸、储藏装置的形状、挡板的数量和特性、以及使气雾剂遇到大体迂回的路径。在呼气期间处于打开位置的阀门86用来形成气雾剂的迂回路径，以使气雾剂在离开雾化室54时经过该迂回路径。由于阀门86在呼气期间基本关闭，所以其用来基本限制气雾剂从雾化室54排出并作为附加挡板。因此，阀门86有助于使药用气雾剂颗粒更多单分散。

图6A和图6B是具有阀系统的“T”型件的另一实施例的不同视图，其中阀门中心枢转件90处于打开位置。图6A是“T”型件的侧视图而图6B是“T”型件的前视图。在一些实施例中，本文公开的设计可集成到小容量喷雾器。例如，竖直“T”型端口88可以改为包括小容量喷雾器的通气管。如本文所讨论的，本文描述的每个部件可以用各种塑料化合物(比如聚丙烯)、或者具有适当的容置和递送雾化的药剂的特性的化合物制成。这些部件可以通过注塑成型或任何其它制造方法来制造。

在一些实施例中，“T”型件包括一端的患者用开口60、与患者用开口60相对的一端的外界端口62以及向下指的竖直“T”型端口88。在一些实施例中，在患者呼吸循环期间阻塞气流的限流器可以位于外界端口62内。在这个实施例中，阀门94可以通过所示处于打开位置的阀门中心枢转件90而适当保持。如上述所讨论的，阀门94由适当物质(比如氯丁橡胶)组成，其具有质量轻、柔性以及不渗透液体的性质。

阀门94位于竖直“T”型端口88的顶部附近。在一些实施例中，阀门94可以位于邻近竖直“T”型端口88的底部附近。本领域技术人员将会认识到，阀门94在竖直“T”型端口88内的放置将变化，仍在本公开的精神和范围内。

竖直“T”型端口88被设计成连接到小容量喷雾器的气雾剂输出端口。本领域技术人员将会认识到，竖直“T”型端口88可以通过多种方式连接到气雾剂输出端口，仍在本公开的精神和范围内。如本文其它地方讨论的，竖直“T”型端口88可以包括钉或其它机构，以打开覆盖气雾剂输出端口的顶部的气密密封件的。当竖直“T”型端口88连接到气雾剂输出端口时，阀门94使小容量喷雾器的雾化室与“T”型件的近端腔98分离。在这个实施例中，近端腔98是“T”型件内患者用开口60与外界端口62之间并在阀门94的顶部上方的区域。

在所示实施例中，阀门中心枢转件90示出为处于打开装置。在实施使用“T”型件的疗法之前，阀门中心枢转件90将被锁定到关闭位置。在一些实施例中，阀门中心枢转件90将在制造“T”型件期间锁定。在这个实施例中，阀门中心枢转件90包括垂片92。当关闭时，垂片92经过阀门94且与槽96接合，在这个实施例中槽96内置到位于竖直“T”型端口88的顶部处的安装座(mount)。安装座设计的结构包括与阀门中心枢转件90的垂片92接合的槽96以及一个或多个阀门94下方的开口。如本文进一步描述的，当阀门94关联患者的吸气打开时，来自附接小容量喷雾器的药用气雾剂将经过开口。当阀门94关联患者的呼气关闭时，阀门94与安装座形成密封。在一些实施例中，安装座和阀门94可以位于竖直“T”型端口88内的其它位置。

垂片92与槽96的接合所生成的连接被设计成在操作“T”型件期间适当保持阀门94。因此，连接必须足以承受患者呼吸循环的各种作用、附接的小容量喷雾器内生成的压力、以及装置的装配和操作期间所生成的任何其它作用。本领域技术人员应认识到，可以应用满足连接的操作需求的多种连接，比如摩擦连接、扣合连接、锁定连接、粘合、配合连接、销连接以及其它连接。

在这个实施例中，“T”型件被描绘为“口水T(drool T)”且设计有凸出段，凸出段限制患者的口水经过阀门94和竖直“T”型端口88返回小容量喷雾器的能力。本领域技术人员应认识到，其它设计可以被操作为提供防口水或口水收集特性，并且仍在本公开的精神与范围内。

如本文其它地方讨论的，操作期间，药剂在小容量喷雾器内被雾化，且颗粒保持悬浮于小容量喷雾器的本体内直到阀门94打开，以便允许气雾剂颗粒从小容量喷雾器排出并进入近端腔98。阀门94限制呼气期间药物逸出以保存药物。阀门94处于常闭位置直到通过使近端腔98内压力下降而强行打开。在一些实施例中，这个压力下降是多个情况的结合。首先，随着患者吸气，气体从大气经过限流器经近端腔98而吸入。基于受限的气流，近端腔98内生成真空或负压效果。限流器是设计成阻塞或限制气流经过外界端口62的装置。为了实现不同的流量和压力，可以利用限流器的各种设计。在一些实施例中，一系列与外界端口62兼容的可互换的限流器可用于定制流量和压力特性。

随着外界气体被患者的吸气作用拖过孔板，外界气体聚集以便行经小孔，速度随之增加。增加的速度使周围压力降低，这有助于打开阀门94。在一些实施例中，限流器64可以被文氏管和/或可调弹簧限流器(比如Threshold^TMPEP或IMT装置)代替来调节吸气和/或呼气流量。

在一些实施例中，附加气源可以被引入近端腔98(近端腔98利用康达效应)，以帮助响应患者的呼吸作用而改变压力。来自附加气源的流动可响应患者的吸气或呼气作用，而增加或降低所需的压力。对于呈双曲线(一曲线朝向患者用开口60而一曲线朝向外界端口62)的附加气体递送喷口，这种气体的方向会受到向患者用开口60的吸气和向外界端口62的呼气的至少其中之一影响。

在一些实施例中，外界端口62可以适应如本领域公知的那些呼吸过滤器。在一些实施例中，这样的呼吸过滤器可以与限流器结合使用，以过滤进入和/或离开近端腔98的气流。在一些实施例中，由于与呼吸过滤器有关的气流特性，呼吸过滤器可以操作为限流器。

此外，气雾剂颗粒尺寸受到至少以下其中之一影响：气源气体流速、药剂的粘度、喷嘴孔的尺寸、储藏装置的形状、挡板的数量和特性、以及使气雾剂遇到大体迂回的路径。在呼气期间处于打开位置的阀门98用来形成气雾剂的迂回路径，以使气雾剂在在离开连接的小容量喷雾器时经过。由于阀门94在呼气期间基本关闭，所以其用来基本限制气雾剂从连接的小容量喷雾器排出并作为附加挡板。因此，阀门94有助于使药用气雾剂颗粒更多单分散。

根据本文描述以及权利要求中进一步描述的本发明，显然可以经很多方式改变。这些变型不应被认为背离本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员来说明显的所有修改被认为包括在描述的装置、系统、过程和计算机程序产品的范围内。

Claims (9)

1.一种阀系统装置，用于附接到小容量喷雾器，所述阀系统装置包括阀系统的本体，所述阀系统的本体包括：

竖直端口，能够操作为与所述小容量喷雾器的气雾剂输出端口连接，所述小容量喷雾器能操作为产生气雾剂，其中阀门被包含在所述竖直端口内，所述阀门能够操作为，在具有所述小容量喷雾器的所述阀系统装置的操作期间，基于使用者吸气而打开并基于使用者呼气而关闭；以及

患者用接口管，在所述竖直端口的顶部，其中所述患者用接口管包括在第一端的限流器和在第二端的患者用开口，所述患者用开口能操作为与患者用接口部件连接，其中所述竖直端口在所述患者用接口管的所述第一端与所述第二端之间，以及其中所述限流器被构造为在使用者吸气期间限制吸气气流而引起所述患者用接口管内压力下降，并且所述限流器限制使用者呼气期间的呼气气流，其中所述吸气气流和所述呼气气流经过所述限流器。

2.根据权利要求1所述的阀系统装置，其中所述患者接口部件包括入口件。

3.根据权利要求1所述的阀系统装置，其中所述限流器包括孔板，其中所述孔板包括一板，所述板具有穿过所述板的孔，并且其中在操作期间，所述吸气气流和所述呼气气流经过所述孔。

4.根据权利要求3所述的阀系统装置，其中所述孔板与外界端口能够移除地连接。

5.根据权利要求3所述的阀系统装置，其中所述孔被构造为引起经过所述孔的所述吸气气流的速度增大，并降低所述患者用接口管内的压力。

6.根据权利要求1所述的阀系统装置，还包括密封开口装置，其中当所述阀系统装置附接到所述小容量喷雾器时，所述密封开口装置操作为打开与所述小容量喷雾器的气雾剂输出端口关联的密封件。

7.根据权利要求1所述的阀系统装置，其中所述限流器包括呼吸过滤器。

8.根据权利要求1所述的阀系统装置，还包括呼吸过滤器，所述呼吸过滤器与所述限流器和外界端口中的至少一个能够移除地连接。

9.根据权利要求1所述的阀系统装置，其中所述阀门包括柔性材料，所述柔性材料通过阀门中心枢转件附接到位于所述竖直端口内的安装座，所述阀门中心枢转件与所述安装座接合。