CN110214036A - 用于增加定量吸入器的功效的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于容器(6)的密闭器(100)。该密闭器包括：固定装置(11)，其用于将所述密闭器附装到所述容器；药物口(14)，其用于接纳药物分配器(2)并且将来自所述分配器的药物排放到所述容器的内部容积内；空气入口(5)，其用于将空气吸入所述容器；接口管(3)；以及阀(4)。所述阀具有打开位置和关闭位置，所述打开位置允许在使用者吸气时将空气从所述容器的所述内部容积吸入所述接口管，所述关闭位置将所述接口管从所述容器密封，并且允许由所述使用者呼出到所述接口管内的空气排放到大气。

Description

用于增加定量吸入器的功效的装置

技术领域

本发明涉及一种用于增加定量吸入器的功效的装置。具体地说，本发明提供了用于定量吸入器的传统雾化罐的替代方案。

背景技术

哮喘是一种累及肺部的疾病，其特征是肺部呼吸道可逆性收缩或收紧。据估计，全世界有多达3.34亿人患有哮喘。大多数哮喘患者采用缓解药物定量吸入器(MDI)。这些吸入器含有在哮喘急性发作期间(“哮喘发作”)使肺部中的气道打开(支气管扩张)的药物。通过使用雾化罐，大大增强了这些吸入器的功效。雾化罐通常是附装到定量吸入器的管或圆筒，由此在使用吸入器时，药物在被使用者吸入之前首先被引入雾化罐中。因使用雾化罐，不再需要用户的吸气与吸入器的致动同步，并且还防止大量药品颗粒沉积在喉咙后部而非被吸入肺部。特别是幼儿将其呼吸与吸入器的使用同步存在问题，所以幼儿使用雾化罐尤为常见。

众所周知，雾化罐能够改善药物到肺部内的输送，并且研究表明，雾化罐在正确使用时可以提供与雾化器等同水平的支气管扩张。然而，这并未反映其在全球范围内的使用和分销中。大部分中低收入国家无法获得商业生产的雾化罐，主要原因是成本。随着这些中低收入国家城市化的不断加剧，哮喘患病率同时增加，因此需要改善对哮喘药物的获得和功效。

研究表明，对于患有急性哮喘的儿童，由塑料所制成的密封冷饮瓶构成的雾化罐与传统雾化罐一样有效。为了使用塑料冷饮瓶作为雾化罐，需要对冷饮瓶进行改造，以便接纳标准吸入器。特别地，需要在瓶底形成一个孔，以便接纳吸入器，并且需要巧妙地切割孔，以便在瓶和吸入器之间获得良好的密封。这并不总是容易的，尤其是当使用者是儿童时。

此外，尤其是当使用这种“自制”雾化罐时，仍存在关于用户同步其呼吸能力的问题。例如，幼儿可能无法协调他们的呼吸，使得他们通过用他们的嘴吸气(进而从冷饮瓶吸入药物)，然后通过他们的鼻子呼气到大气中。不能以这种方式协调其呼吸的使用者冒着通过他们的嘴呼气回到雾化罐中的危险，因此使药物供应的功效下降。

设计出本发明以便克服以上概述的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于容器的密闭器，该密闭器包括：固定装置，该固定装置用于将所述密闭器附装到所述容器；药物口，该药物口用于接纳药物分配器并且将药物从所述分配器排放到所述容器的内部容积内；空气入口，该空气入口用于将空气吸入所述容器；接口管；以及阀，该阀具有打开位置和关闭位置，所述打开位置允许在使用者吸气时将空气从所述容器的所述内部容积吸入所述接口管，所述关闭位置将所述接口管从所述容器密封，并且允许由使用者呼出到所述接口管内的空气排放到大气。

因此，所述密闭器允许通过将所述密闭器附装至容器而使用通常可用的玻璃或塑料饮料瓶用作雾化罐，并且克服了以上概述的问题。

特别地，用于将密闭器附装到容器的固定装置有利地允许在密闭器与饮料瓶之间进行良好的气密性密封，使得作为雾化罐的饮料瓶的功效与商业上生产的雾化罐的功效相匹配。通常，所述固定装置包括用于与容器的螺纹连接的螺纹。例如，设想到使用者能提供洁净且空的塑料或玻璃饮料瓶用作雾化罐。使用者只需从饮料瓶取下螺帽，然后通过将密闭器旋到饮料瓶的螺纹上来附装密闭器。特别地，这优于如上所述的在瓶的底部中切出孔以便接纳标准吸入器的情况。可以设想到将密闭器附装到容器以便获得良好密封的其他装置，例如O形环密封件。

所述密闭器包括阀，所述阀具有打开位置和关闭位置，所述打开位置允许在使用者吸气时将空气从所述容器的所述内部容积吸入所述接口管，所述关闭位置将所述接口管从所述容器密封，并且允许由所述使用者呼出到所述接口管内的空气排放到大气。有利地，密闭器的这个特征允许饮料瓶被用作雾化罐，使用者仅仅通过它们的嘴呼入和呼出。当通过嘴吸气时，使用者由于阀的打开位置而从饮料瓶接纳所期望的药物，而当呼气时，呼出的空气仅仅被排放到大气而非重新进入容器而污染药物。密闭器的这种特征特别有益于不能够以所期望方式协调他们的呼吸的使用者(例如，儿童)，从而使这样的使用者能够从容地吸气和呼气，同时仍然得益于充当雾化罐的容器的使用。

优选地，通过使用者的吸气和呼气致动所述阀。例如，使用者的吸气致使阀位于其打开位置，而使用者的呼气致使阀位于其关闭位置。以这种方式致动阀允许获得一种容易地使用的简单装置。然而，如本领域技术人员将已知的，可以设想到将阀在打开位置和关闭位置之间进行致动的其他装置，诸如电子致动、液压致动或气动致动。

通常，所述阀包括能在所述打开位置和所述关闭位置之间移动的构件。所述构件优选地是盘，其中所述盘通过第一限位止动件保持在所述打开位置，并且所述盘通过第二限位止动件保持在所述关闭位置。当通过使用者的吸气和呼气致动阀时，在使用者吸气时，由于盘两侧的压差，盘被吸向使用者的嘴，并且盘通过第一限位止动件保持在打开位置。相反，当使用者呼气时，由于他/她的呼气，盘被推离使用者，并且通过第二限位止动件保持在关闭位置。当位于打开位置时，接口管与容器流体连通，使得容纳在容器的内部容积内的药物可以被吸入接口管中。然而，当位于关闭位置时，接口管和容器不流体连通。

优选地，盘具有曲面结构。这使得当阀位于打开位置时空气能够在盘周围平稳且高效地流动。

尽管可在打开位置和关闭位置之间移动的构件优选地是盘，但是阀可以另选地是其中该构件为球体的球阀，或者其中该构件是隔膜的隔膜阀。在阀是球阀的情况下，球体可以利用弹簧偏置到关闭位置，并且使用者的吸气通过克服弹簧的偏置力致使阀移动到打开位置。

所述密闭器包括用于将空气吸入容器中的空气入口。这意味着，当密闭器的使用者吸气时，大气中的空气被吸入容器，并且进入使用者的口和肺部。该空气流有利地意味着，悬浮在空气流内的尽可能多的药物以适当的速度被提供给使用者的肺部。通常，所述空气入口还包括管，所述管附装到所述空气入口并且延伸穿过所述固定装置，使得当所述密闭器附装到所述容器时，所述管从所述空气入口延伸到所述容器的所述内部容积中。使用这种管(例如，可以可移除地附装到空气入口的塑料吸管)有利地增强了在使用者吸气期间通过容器的空气流。优选地，这种管可移除地连接到空气入口。

密闭器可以包括保持装置，该保持装置被配置为将这种管相对于密闭器和容器保持在基本上固定的位置。保持装置可以包括被配置为与管的对应曲面连通的曲面或适于接纳管的通孔。

优选地，所述密闭器还包括至少一个通气孔，所述通气孔相对于所述容器位于所述阀的远侧，使得当所述阀位于所述关闭位置时，由使用者呼出到所述接口管中的空气通过所述至少一个通气孔排放到大气。如以上说明的，密闭器的特定优点在于，可以通过使用者的嘴进行简单的吸气和呼气来使用密闭器，由此不需要通过嘴和鼻进行任何呼吸协调。当使用者呼气时，阀位于关闭位置，从而将接口管从容器密封。因此，使用者呼出的空气简单地通过密闭器的至少一个通气孔而流向大气。

用于容器的密闭器包含用于接纳药物分配器并且将来自所述分配器的药物排放到所述容器的内部容积内的药物口。药物通常被分配到密闭器中，随后通过固定装置被分配到容器中。通常，药物口适于与药物分配器的出口连通。密闭器的这个特征有利地允许使用者更换药物分配器，例如，当药物分配器已用尽时或者如果需要不同的药物。

优选地，所述密闭器的所述药物口还包括凸缘，使得当与所述药物口连通的药物分配器被致动时，药物被喷射到所述密闭器中。例如，如果药物分配器是气雾剂分配器，则气雾剂容器的出口喷嘴被装配到密闭器的药物口中，并且气雾剂分配器通过凸缘固定。当按下气雾剂分配器时，凸缘沿着压缩轴线限制分配器的喷嘴，从而允许分配器的主体相对于其喷嘴移动，并且允许药物从分配器的出口喷嘴喷射到密闭器中。药物从密闭器流入容器。

通常，所述密闭器的所述药物口还包括喷嘴，所述喷嘴适于将来自与所述药物口连通的药物分配器的药物推进到所述容器的内部容积中。优选地，喷嘴包括宽度小于0.5mm更优选地宽度在0.3mm和0.5mm之间的开口。此外，喷嘴的开口的长度优选地小于0.7mm。这些尺寸有利地允许药物被高效喷射到容器的内部容积中，使得在使用密闭器时，使用者吸入所期望量的药物。宽度和轴向长度可以相等，以便限定圆形喷嘴开口，或者喷嘴开口可以是细长的。

所述密闭器可以包括(或者允许附装)流量计，所述流量计被配置为测量通过所述密闭器的空气流的度量。这些度量可以包括随时间推移的流速和/或容量。当附装到瓶/雾化罐或者被从瓶/雾化罐去除时，这可以用于测量呼出和/或吸入的空气流。

使用这种流量计有利地允许测量峰值呼气流速、峰值吸气流速或整个通气循环中的流速，诸如肺功能测量指数(诸如，用力肺活量)或构建流速-容量环。

使用流量计允许用户监视他们的肺功能和对他们吸入药物的反应。使用这种流量计有利地允许密闭器的使用者或为其分配的健康专业人员跟踪他们的肺功能、吸入器使用、对该吸入器的响应。

密闭器可以提供数据的直接读出。然而，优选地，流量计与诸如平板电脑或智能电话这样的计算机装置进行无线通信(使用互联网或诸如蓝牙(Bluetooth)这样的其他无线协议)，使得可以容易地查看、分析并存储流量计所获得的测量值。然而，连接可以是直接的(例如，经由电缆或连接器)或通过本领域技术人员已知的其他方式。

这种流量计通常设置在接口管中或可附装到接口管，但是可以设想到流量计可以设置在密闭器中的任何合适位置处。

优选地，出于卫生原因，密闭器由医用级塑料制成。

可以通过注塑成型来制造密闭器。然而，设想到诸如3D打印这样的其他制造方法。因此，在本发明的第二方面中，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品对3D打印指令进行编码，以使用3D打印机制造前述的密闭器。可以设想到，本发明的密闭器的3D打印将允许密闭器容易地分配。

可以使用3D打印机对密闭器进行3D打印，以确保成品部件具有足够的尺寸完整性，具有足够光滑的表面光洁度并且是气密性的。

用于密闭器的优选材料包括聚丙烯，因此如果通过注塑成型制造密闭器，则可以使用食品级或医用级聚丙烯。在3D打印的情况下，可以使用诸如Stratasys'Endur’材料这样的模拟聚丙烯材料。

根据本发明的第三方面，提供了一种对本发明的密闭器的计算机模型进行编码的计算机程序产品。各种3D CAD文件类型可以用于这种3D打印和/或建模，例如，STEP文件。可以将CAD文件转换为3D打印机可以运行的指令。

根据本发明的第四方面，提供了一种套件，该套件包括如上所述的密闭器和药物分配器。该套件还可以包括能可移动地附装到空气入口的管。

优选地，如上所述的药物口和接口管能可移除地附装，使得它们可以被装配在一起而形成密闭器。更优选地，密闭器包括三个可拆卸部件：接口管、药物口和盘(其中盘形成阀的一部分)。

本发明的密闭器克服了“背景技术”部分中提出的问题，并且有效地从廉价、耐用、可大规模生产和便携的定量吸入器输送药物。

附图说明

现在，将参照附图详细地描述本发明的示例，在附图中：

图1示出了附装到塑料瓶的根据本发明的实施方式的密闭器的侧视图；

图2示出了附装到塑料瓶的图1的密闭器的侧剖视图；

图3示出了处于打开位置的图1的密闭器的阀的剖视图；

图4示出了处于关闭位置的图1的密闭器的阀的剖视图；

图5示出了穿过图1的密闭器的端部剖视图，其中为了例示的目的去除了盘；

图6示出了附装到塑料瓶的根据本发明的其他实施方式的密闭器的侧视图；

图7示出了附装到塑料瓶的图6的密闭器的侧剖视图；以及

图8示出了穿过图6的密闭器的端部剖视图，其中为了例示的目的去除了盘。

具体实施方式

下面描述了本发明的特定实施方式。然而，本领域的技术人员应该理解，各种替代方案是可能的，如以上在发明内容部分中所讨论的。

图1示出了附装到常见的塑料或玻璃饮料瓶6的本发明的实施方式的密闭器100的侧视图。密闭器100包括具有基本圆锥形状的接口管3、基本上中空的圆柱形主体1和药物口14，标准气雾剂药物分配器2被插入药物口14中。接口管3的形状适于被舒适地装配到使用者的嘴中，并且允许最大的空气量流入使用者的肺部。药物口14具有中空圆柱形形式，该圆柱形形式具有用于接纳并支撑标准气雾剂分配器的开口14a。药物口14垂直于主体1延伸。接口管3和主体1的布置使得它们与饮料瓶的长轴线平行。与药物口14相对于主体1的长轴线的垂直布置相结合，这允许密闭器100有良好的人体工程学特性，使得在使用时使用者容易支撑饮料瓶并致动气雾剂药物分配器。药物口14和主体1通常被形成为整体构件。

密闭器的主体1经由螺纹11附装到饮料瓶，在图2中更清楚地例示了螺纹11。主体1还包括位于密闭器相对侧的通气孔21和空气入口5。将参照图2更详细地说明这些特征。

图2是附装到玻璃瓶或塑料瓶6的密闭器100的剖视图。塑料瓶6的端部密封到主体1的主孔口10内的垂直面12上，以便在饮料瓶和密闭器100之间提供良好的密封。

接口管3能可移除地附装到主体1。接口管3包括被装配到主体1的四个对应槽18中的四个支腿8。四个槽18位于主体1的接口管口的四个对应台阶19中。图3和图4中更清楚地示出了该附装装置。接口管3的支腿8与主体1的对应槽18之间的配合确保了接口管与主体1之间的良好气密性密封。

盘4位于接口管3内并且被允许在主孔口10的由主体1的壁部10a限定的接口管端部与支腿8的端部8a之间自由移动。以这种方式，壁部10a和支腿8的端部8a用作盘的限位止动件，并且盘与限位止动件一起用作阀。

通过使用者的呼吸致动阀(即，盘在第一限位止动件和第二限位止动件之间的移动)。当使用者通过接口管3吸气时，盘4被吸靠在支腿8的端部8a上。这里，该阀处于“打开”位置，因为允许空气从瓶6穿过主体1的主孔口10，在盘4周围进入接口管3中并随后进入使用者的肺部。该气流如图3中的箭头所示。盘是基本圆柱形的，具有倒圆的端面，以促使气流绕盘转向而进入接口管中。在使用中，当使用者吸气时，由于吸气而引起的密闭器100的内部与周围空气之间的压力差致使空气通过空气入口5流入，沿着管5a(诸如吸管)，并且从管的端部流入使用者的肺部，从而从瓶中携带尽可能多的悬浮在瓶中的药物。

限定用于阀打开位置的限位止动件的支腿8的尺寸被设计成将盘4的行程限制在允许尽可能多的药物流过阀同时还使密闭器在沿着密闭器主轴线的方向上尽可能地保持紧凑的位置。这允许密闭器是可便携的并且在例如用户的口袋中携带。

当使用者呼气时，将盘4吹靠在壁部10a上而将主体1的主孔口10从使用者的呼气密封。因此，瓶的内部9被从用户的呼气密封，从而在用户的呼气与瓶中的药物之间形成屏障。当使用者呼气时，呼气替代地被引导通过主体1中的通气孔21，从而排放到大气中。在该位置(即，盘被保持抵靠壁部10a)，盘和阀处于“关闭”位置。使用者呼气期间的气流如图4中的箭头所示。

如上所述，药物口14适于接纳诸如或沙丁胺醇分配器这样的药物分配器2，但是可适于包括其他分配器。药物分配器2的出口喷嘴16紧密地装配到位于处于主体1的主孔口10的主柱13内的接纳口15中(与接纳口15相配合)。通常，主柱13被整体模制为主体1的一部分。如图5(其中为了例示目的已移除了盘4)中所示，在主柱13的两侧存在供空气经过主柱13流过主孔口10的空间。主柱13还包括具有开口22的入口喷嘴7，在图5中清楚地看到开口22。入口喷嘴的开口22的宽度在0.3mm至0.5mm的范围内，并且长度不超过0.75mm。这里，长度沿着与主体1的长轴线垂直的方向，并且宽度沿着与主体1的长轴线平行的方向。宽度和轴向长度可以相等，以便限定圆形喷嘴开口，或者喷嘴开口可以是细长的。

喷嘴7可以可选地包括半球形扩散器23，半球形扩散器23将药物射流从分配器引导到容器中。扩散器的直径大于喷嘴开口22的直径，如图2和图5中所见。

药物分配器2通过凸缘17被支撑在药物口14内的竖直平面中，凸缘17是接纳口15的整体部分。当例如希望吸入一剂药剂的使用者压下药物分配器2时，凸缘17在竖直平面内限制分配器2的出口喷嘴16。因此，分配器2的壳体相对于其出口喷嘴16轴向压缩，并且用户选定的定量药物通过分配器2的出口喷嘴16分配，通过接纳口15，通过入口喷嘴7而进入瓶6中。由定量药物的制造商控制分配正确定量的机构。

在以上实施方式中，空气入口5相对于接口管3位于主柱13的远侧，并且主柱在主体1的最上侧内表面和最下侧内表面之间延伸，如图2和图5中所见。在第二实施方式中，空气入口5相对于接口管3位于主柱13的近侧，并且主柱被截短，使得它从主体的最上侧内表面部分地延伸到最下侧内表面。主柱13的被暴露的下表面包括曲面24，曲面24被配置为将管5a(在使用时)保持在相对于瓶6的固定位置处。在图6和图7(图7例示了不存在药物分配器时的密闭器)中例示了空气入口5的这个位置，并且在图8中更清晰地看到主柱13的曲面24。

在其他实施方式中，主柱可以包括被配置为保持诸如吸管这样的管的通孔。然而，可以设想到用于管的其他形式的保持装置。

通过使用本发明的密闭器，使用者能够使他/她从容地吸气和呼气，直到适量的药物已被输送到他/她的肺部，而不必担心他们的呼吸协调。

可选地，本发明的密闭器的接口管3可以包括流量计(未示出)，该流量计被配置为基于通过接口管的空气流量来测量与用户肺功能相关的度量。然而，流量计可以设置在密闭器的其他部分中。例如，这种测量可以是峰值呼气流量测量。流量计可以被配置为例如通过可读数字或模拟刻度在密闭器100本身上或其他显示装置上显示其测量值。另选地或另外地，流量计可以借助互联网或诸如蓝牙(Bluetooth)这样的其他无线协议与计算机设备进行无线通信。

本发明的密闭器是使用合适CAD设计文件的3D打印制造的，但是如本领域技术人员将理解的，诸如注塑成型之类的其他制造方法也是可行的。密闭器由医用级塑料制成。特别地，所描述的实施方式的密闭器包括四个可拆卸部件：主体和药剂口、盘、接口管和管。

Claims (29)

1.一种用于容器的密闭器，该密闭器包括：

固定装置，该固定装置用于将所述密闭器附装到所述容器；

药物口，该药物口用于接纳药物分配器并且将药物从所述分配器排放到所述容器的内部容积内；

空气入口，该空气入口用于将空气吸入所述容器；

接口管；以及

阀，该阀具有打开位置和关闭位置，所述打开位置允许在使用者吸气时将空气从所述容器的所述内部容积吸入所述接口管，所述关闭位置将所述接口管从所述容器密封，并且允许由使用者呼出到所述接口管内的空气排放到大气。

2.根据权利要求1所述的密闭器，其中，通过使用者的吸气和呼气致动所述阀。

3.根据权利要求1或2所述的密闭器，其中，所述阀包括能在所述打开位置和所述关闭位置之间移动的构件。

4.根据权利要求3所述的密闭器，其中，所述构件是盘，其中所述盘通过第一限位止动件保持在所述打开位置，并且所述盘通过第二限位止动件保持在所述关闭位置。

5.根据权利要求4所述的密闭器，其中，所述盘具有曲面结构。

6.根据权利要求3所述的密闭器，其中，所述构件是球体。

7.根据权利要求3所述的密闭器，其中，所述构件是隔膜。

8.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，所述密闭器还包括管，所述管附装到所述空气入口并且延伸穿过所述固定装置，使得当所述密闭器附装到所述容器时，所述管从所述空气入口延伸到所述容器的所述内部容积中。

9.根据权利要求8所述的密闭器，其中，所述密闭器包括保持装置，所述保持装置被配置为将所述管保持在基本固定的位置。

10.根据权利要求9所述的密闭器，其中，所述保持装置包括被配置为与所述管的对应曲面连通的曲面。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的密闭器，其中，所述管能被可移除地附装到所述空气入口。

12.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，所述密闭器还包括至少一个通气孔，所述通气孔相对于所述容器位于所述阀的远侧，使得当所述阀位于所述关闭位置时，由使用者呼出到所述接口管中的空气通过所述至少一个通气孔排放到大气。

13.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，其中，所述药物口适于与药物分配器的出口连通。

14.根据权利要求13所述的密闭器，其中，所述药物口还包括凸缘，使得当与所述药物口连通的药物分配器被致动时，药物被喷射到所述密闭器中。

15.根据权利要求13或14所述的密闭器，其中，所述药物口还包括喷嘴，所述喷嘴适于将来自与所述药物口连通的药物分配器的药物推进到所述容器的内部容积中。

16.根据权利要求15所述的密闭器，其中，所述喷嘴包括直径小于0.5mm的开口。

17.根据权利要求16所述的密闭器，其中，所述喷嘴的开口的宽度在0.3mm和0.5mm之间。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的密闭器，其中，所述喷嘴的开口的长度小于0.7mm。

19.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，其中，所述固定装置包括用于与容器的螺纹连接的螺纹。

20.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，其中，所述密闭器由医用级塑料制成。

21.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，所述密闭器还包括流量计，所述流量计被配置为测量通过所述密闭器的空气流的度量。

22.根据权利要求21所述的密闭器，其中，所述流量计与计算机装置无线通信。

23.根据前述权利要求中任一项所述的密闭器，其中，通过注塑成型或3D打印来制造所述密闭器。

24.一种计算机程序产品，该计算机程序产品对3D打印指令进行编码，以使用3D打印机制造前述权利要求中任一项所述的密闭器。

25.一种对前述权利要求中任一项所述的密闭器的计算机模型进行编码的计算机程序产品。

26.一种套件，该套件包括：

权利要求1至23中任一项所述的密闭器；以及

药物分配器。

27.一种组件，该组件包括药物口和接口管，所述药物口和接口管能够作为部件装配在一起而形成权利要求1至23中任一项所述的密闭器。

28.一种组件，该组件包括药物口、接口管和盘，所述药物口、所述接口管和所述盘能够作为部件装配在一起而形成权利要求4所述的密闭器。

29.一种基本如上描述的和/或如附图的图1至图8中所示的密闭器。