CN110582316A - 吸入装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体的吸入装置领域。特别地，本发明涉及具有改善的流动特性的吸入装置。用于产生气溶胶的医学活性液体(F)的吸入装置包括外壳(1)，在该外壳(1)内部用于储存液体(F)的存储器(2)，具有中空圆柱(9)的泵送装置，其提供泵送室(3)以用于在所述泵送室(3)内部产生压力，其中所述泵送室经由在所述存储器(2)的方向上锁定的进口止回阀(4)与所述存储器(2)流体连通，立管(5)，所述立管可由所述中空圆柱(9)中的至少一个面向存储器的内端(5A)容纳，以及喷嘴(6)，所述喷嘴与所述立管(5)的外端(5B)液密连接，其中所述泵送室(3)的体积可借助于所述圆柱(9)到所述立管(5)的相对运动改变，并且其特征在于所述立管(5)是固定的并且牢固附接到所述外壳(1)和所述喷嘴(6)上，然而所述中空圆柱(9)可相对于所述外壳(1)和所述喷嘴(6)移动。本发明还公开了一种用于借助于吸入装置产生医学活性液体(F)的气溶胶的方法。

Description

吸入装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于吸入治疗的医学活性液体的吸入装置领域。特别地，本发明涉及具有改善的流动特性的吸入装置，以及用于借助于吸入装置产生医学活性液体的气溶胶的方法。

背景技术

液体的喷雾器或其他气溶胶生成器很久以来就为本领域已知。其中，此类装置用于医学科学和治疗。在此，其用作吸入装置用于以气溶胶形式，即以嵌入气体中的小液滴形式施用活性成分。此类吸入装置例如由文献EP 0 627 230 B1已知。该吸入装置的主要部件是待气溶胶化的液体容纳于其中的存储器；用于产生足够高以供雾化的压力的泵送装置；以及呈喷嘴形式的雾化装置。借助于泵送装置，液体以离散量(即不连续地)从存储器中抽出，并馈送到喷嘴。泵送装置在不具有推进剂的情况下工作并且机械地产生压力。

此类吸入装置的已知实施方案在WO 91/14468 A1中提出。在此类装置中，连接到外壳的泵送室中的压力通过可移动中空活塞的移动产生。所述活塞可移动地布置在固定圆柱或泵送室的内部。所述中空活塞的(上游布置的)入口与存储器(存储器管道部分)的内部流体连接。其(下游布置的)末端通到泵送室中。此外，抑制流体回流到存储器中的止回阀布置在活塞末端的内部。

为了填充活塞，将所述活塞以其上游端直接连接到存储器。通过拉出设置在中空圆柱内部的泵送室的活塞，其内部体积增大，使得在泵送室内部建立增加的压力不足。该压力通过中空活塞传播到存储器中，使得液体从所述存储器吸入活塞中。同时，所述阀在其末端处打开，因为存储器内部的压力高于(仍然是空的)泵送室内部。泵送室逐渐填充。同时，当可移动活塞到达其下死点(在垂直布置的设备的情况下)，并且泵送室被填充时，弹簧被加载并在运动端处锁定。

该弹簧可手动解锁。然后储存的能量突然释放。活塞再次在泵送室的方向上被推动并进入所述泵送室，从而减小了其内部体积。现在关闭前述止回阀，使得在泵送室内部建立越来越大的压力，因为阻止了液体回流到存储器中。最终，该压力导致液体从设置在泵送室下游端处的喷嘴射出。

为了避免已喷射出的液体或甚至外部空气回流的风险，可在泵送室的下游端正好在喷嘴之前布置另一止回阀(后续被称为出口阀)，以允许排出的液体通过，但阻止了进入的气体或液体。

活塞布置在被设计成螺旋弹簧的压力弹簧内部，因此限制了其外径。同样由于通常典型的小体积(例如15μl)，活塞被设计成具有薄内部(并且通常外部也薄)直径。

可移动活塞的这种典型的小内径(例如，0.3mm至1.0mm)连同布置于其中的止回阀的小尺寸是所述构造的缺点。小直径导致高流动阻力，使得特别地，较高粘度的介质仅非常缓慢地流入和流过活塞。换句话讲，所述构造尤其适用于低粘度(水性)液体并适用于发射其低剂量。此外，难以制造加工小直径的足够紧的止回阀。

本发明的目的是提供一种避免已知技术的缺点的装置。另一目的是提供一种吸入装置，所述吸入装置还允许在短时间内并以高再现性递送由较高粘度的医学活性液体产生的雾化气溶胶。其他目的将基于根据以下说明书、附图和权利要求而变得显而易见。

发明内容

这些目的通过根据主要权利要求提供的吸入装置以及根据权利要求9提供的方法来解决。有利的实施方案描述于相应的从属权利要求、后续说明书以及附图中。

在第一方面，本发明提供了一种用于递送雾化医学活性气溶胶以供吸入治疗的手持式吸入装置，其包括：(a)具有面向使用者侧的外壳；(b)用于通过至少两种液体射流的碰撞生成雾化气溶胶的冲击型喷嘴，所述喷嘴牢固附连到所述外壳的面向使用者侧，从而相对于所述外壳是固定的；(c)布置在所述外壳内的储液器；以及(d)布置在所述外壳内的泵送单元，所述泵送单元具有与所述储液器流体连接的上游端以及所述喷嘴流体连接的下游端。此外，所述泵送单元适于将流体从所述储液器泵送至所述喷嘴，并且其包括：(i)具有上游端的立管，所述立管适于用作所述泵送单元中的活塞，并且牢固附连到所述外壳的面向使用者侧从而相对于所述外壳是固定的；以及(ii)位于所述立管上游的中空圆柱，其中所述立管的上游端插入所述圆柱中，使得所述圆柱可在所述立管上纵向移动；以及(iii)可锁定装置，其用于在锁定时储存势能并且在解锁时释放储存的能量，所述装置布置在所述圆柱的外部并且与所述圆柱机械联接，使得将所述装置解锁导致所述圆柱朝向所述泵送单元的下游端推进纵向运动。

根据本发明的吸入装置用于由医学活性液体产生和递送雾化气溶胶，并且特别地可由使用者或患者吸入的此类气溶胶，例如为了将液体中包含的药理活性成分递送到使用者或患者的肺部。

在另一方面，本发明提供了一种产生医学活性液体(F)的雾化气溶胶的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供如前述权利要求中任一项中限定的手持式吸入装置，其中所述吸入装置的储液器包含医学活性液体(F)，并且其中用于储存势能的装置处于解锁状态；(b)通过使得所述用于储存势能的装置将其状态从解锁状态改变成锁定状态而填装所述吸入装置，由此所述中空圆柱在所述立管上朝向所述泵送单元的上游端进行排斥纵向运动，从而使得医学活性液体从所述储液器流入所述中空圆柱；并且随后(c)通过使得所述用于储存势能的装置变成解锁而启动所述吸入装置，由此实现所述圆柱朝向所述泵送单元的下游端的推进纵向运动，并且使医学活性液体在下游方向上从所述中空圆柱通过所述喷嘴射出。

附图说明

图1示意性示出了根据本发明的吸入装置在其第一次使用之前的一个优选实施方案。

图2示出了类似于图1，但不具有出口阀的装置。

图3示出了具有充满的泵送室的图1的实施方案。

图4示出了装置的第一次启动期间的情况。

图5示出了第一次启动结束时的情况。

图6示出了在重新填充泵送室之后的情况。

具体实施方式

本发明提供了根据权利要求1所述的用于递送雾化的医学活性气溶胶以用于吸入治疗的手持式吸入装置。

更具体地，所述装置包括：具有面向使用者侧的外壳，用于通过至少两种液体射流的碰撞生成雾化气溶胶的冲击型喷嘴，布置在所述外壳内的储液器，以及也布置在所述外壳内的泵送单元。所述喷嘴牢固附连到所述外壳的面向使用者侧，从而相对于所述外壳是固定的。所述泵送单元具有与所述储液器流体连接的上游端以及与所述喷嘴流体连接的下游端。此外，所述泵送单元适于将流体从所述储液器泵送至所述喷嘴，并且其包括适于用作泵送单元中的活塞的立管、中空圆柱和用于储存势能的可锁定装置。所述立管牢固附连到所述外壳的面向使用者侧从而相对于所述外壳是固定的。所述中空圆柱位于所述立管上游，并且所述立管的上游端插入所述圆柱中，使得所述圆柱可在所述立管上纵向移动。所述可锁定装置能够在锁定时储存势能并且适用于在解锁时释放储存的能量。所述装置布置在所述圆柱的外部，并且以如下方式与所述圆柱机械联接：使得将所述装置解锁导致所述圆柱朝向所述泵送单元的下游端推进纵向运动。

如本文所用，手持式吸入装置是可便利地用一只手握持并且适用于递送雾化的医学活性气溶胶用于吸入治疗的移动装置。为了适用于吸入治疗，所述装置必须能够发射其粒径是可吸入的，即足够小以被患者或使用者的肺部吸收的医学活性气溶胶。通常，可吸入颗粒具有分别不大于约10μm，特别地不大于约7μm，或不大于约5μm的质量中数气动粒径。在这方面，吸入装置与发射用于口服给药或鼻腔给药的喷雾的装置(诸如在US2004/0068222A1中所公开的)显著不同。

根据本发明，吸入装置能够递送雾化气溶胶。如本文所用，气溶胶是具有至少两个相的体系：连续相，其为气态并且可包含呈小液滴形式的分散的液相。任选地，液相本身可表示液体溶液、分散体、悬浮液或乳液。

对于产生雾化的气溶胶而言重要的是合适的喷嘴。根据本发明，喷嘴是冲击型的。这意指喷嘴适于发射至少两种液体射流，所述液体射流被引导从而碰撞并破碎成小的气溶胶液滴。喷嘴以如下方式牢固附连到吸入装置的外壳的面向使用者侧：使得当使用所述装置时，其相对于外壳或者至少相对于外壳的面向使用者(患者)的侧面或部分是固定的或不可移动的。

布置在外壳内的储液器适于容纳或存储医学活性液体，由所述医学活性液体通过吸入装置产生和递送雾化的气溶胶。

也布置在外壳内的泵送单元适于用作活塞泵，其也被称为柱塞泵，其中，立管用作活塞或柱塞，其可在中空圆柱内纵向移动。立管的上游端在其中移动的中空圆柱的内部部分形成泵送室，所述泵送室具有取决于立管相对于圆柱的位置的可变体积。

提供泵送室的中空圆柱直接地或间接地与储液器流体连接，诸如借助于任选的储液管(或储液管部分)。类似地，其面向储液器的内(上游)端可容纳在中空圆柱中的立管在其下游或外端处以液密方式直接地或连接地与喷嘴流体连通。

在该上下文下，表述“中空圆柱”是指在其包括内部空隙的意义上来说中空的部分或构件，所述内部空隙具有圆柱形或具有圆柱形空间的节段。换句话讲，并且如适用于其他类型的活塞泵，不需要相应的部分或构件的外部形状是圆柱形的。另外，表述“中空圆柱”不排除其中“中空”空间可被材料(例如待雾化的液体)填充的相应部分或构件的操作状态。

如本文所用，纵向运动是沿中空圆柱的主轴线的运动，并且推进运动是部分在下游(或向前)方向上的运动。

重要的是，本发明吸入装置的泵送单元的立管布置在圆柱的下游，并且其牢固附连到外壳的面向使用者侧，从而相对于包括外壳的面向使用者侧的外壳或至少外壳的一部分是固定的。为了避免疑义，牢固固定意指直接或间接(即，经由一个或多个连接部分)固定，从而防止相应部分之间的相对移动。因为喷嘴也相对于外壳或外壳的相应部分是固定的，因此立管也相对于喷嘴是固定的，并且泵送作用通过中空圆柱的纵向运动来实现。布置在相对于立管的上游位置中的圆柱的推进运动导致泵送室的体积减小，并且圆柱的排斥运动导致体积的增加。换句话讲，立管保持其相对于外壳的位置，并且中空圆柱可改变其相对于外壳的位置(并且特别是沿所述外壳的纵向轴线的位置)，从而执行固定的立管在可移动圆柱形构件中的圆柱内活塞型运动。

这种布置不同于依赖于泵送单元的其他冲击型吸入装置，所述泵送单元的立管处于上游位置，并且圆柱形构件处于下游位置，其中立管是可移动的并且圆柱形构件固定到外壳，如US 2012/0090603 A1中所公开的。本发明装置的关键的优点在于泵送室和储液器之间的通道在设计上可具有关于该通道尺寸的较少限制。例如可容纳显著更大的入口阀(也称为止回阀)，因为其不必被容纳在狭窄的立管内而更易于制造。相反，本发明允许使用其尺寸仅受外壳的内部尺寸或用于储存势能的装置尺寸限制的止回阀。换句话讲，阀、立管以及(如果使用的话)存储管的尺寸不需要彼此匹配。此外，因为不需要将可移动活塞连接到储液器，所以提供与存储器的流体连接的部件可独立于可移动部件(即中空圆柱)来设计，从而允许单独部件适应于其各自单独的功能。就这一点而言，本发明提供了较高的设计灵活性，因为可移动中空圆柱由于其稳健的结构和尺寸为设计与存储器的机械稳定连接提供了比不稳健的可移动立管可提供的更好机会。另外，中空圆柱和储液器之间的连接可被设计成具有更大直径，使得更高的流速和流体粘度变得可行。另外，存储器的支撑件可集成到包括圆柱的任何部件。此外，可从存储器主体本身移除用于存储器的压力平衡的任何排气口到(例如)连接器，所述连接器在存储器和中空圆柱之间形成接口，从而简化了构造并且避免提供实质上“打开”存储器主体的必要性。

如所提及的，用于储存势能的可锁定装置适于在其锁定状态下储存能量并且在解锁时释放储存的能量。所述装置以如下方式机械联接至中空圆柱：使得将所述装置解锁导致圆柱朝向泵送单元的下游端推进纵向运动。在该运动期间，圆柱的内部体积(即泵送室的体积减小)。反之亦然，当用于储存势能的装置处于锁定状态时，中空圆柱处于其最上游位置，其中泵送室的体积最大。锁定状态也可被认为是填装状态。当用于储存能量的装置的状态从解锁状态改变为锁定状态时(这可被称为填装该装置)，中空圆柱执行排斥纵向运动，即，从其最下游位置朝向最上游位置。泵送循环由圆柱从其最下游位置开始到其最上游(或填装)位置，以及(由现在释放其能力的用于储存势能的装置驱动)-回到其最下游位置的两个顺序且相反的运动组成。

在优选实施方案中的一个中，泵送单元是高压泵送单元并适于在至少约50巴的压力下操作或排出流体。在其他优选的实施方案中，泵送单元的操作压力分别为至少约10巴、或至少约100巴、或约2巴至约1000巴、或约50巴至约250巴。如本文所用，操作压力是泵送单元在下游方向上(即朝向喷嘴)，从其泵送室排出流体(特别是医学活性液体，诸如药理活性成分的可吸入水性液体制剂)的压力。在此上下文中，表述“适于操作”意指相对于材料、尺寸、表面质量和抛光选择泵送单元的部件，从而能够在特定压力下操作。

此外，此类高压泵送单元意味着用于储存势能的装置能够储存和释放足够量的能量，以利用获得相应压力的力来驱动圆柱的推进纵向运动。

用于储存势能的装置可被设计成拉伸弹簧或压力弹簧。可选地，除了金属主体或塑料主体之外，还可将气态介质或利用磁力的材料用作用于能量存储的装置。通过压缩或张紧，将势能馈送到该装置。装置的一端承载在外壳处或壳体中在适当位置处；因此，该末端基本上是固定的。另一端连接到提供泵送室的中空圆柱上；因此，该末端基本上是可移动的。该装置可在加载有足够量的能量之后锁定，使得该能量可被存储直至解锁发生。当解锁时，该装置可将势能(例如弹簧能)释放到具有泵送室的圆柱，然后所述泵送室被驱动从而执行(在这种情况下，为纵向)运动。通常，能量释放突然发生，从而可在大量液体被排放之前，在泵送室内部建立高压，这导致压力降低。实际上，在喷射阶段的大部分期间，存在由用于储存势能的装置递送的压力与已经排放的液体量之间的平衡。因此，液体的量在这个阶段期间保持基本恒定，这对于使用使用者的手动力进行排放的装置(诸如，文献US2005/0039738 A1、US2009/0216183 A1、US2004/0068222 A1、或US2012/0298694 A1中所公开的装置)是显著的优点，因为手动力取决于个体使用者或患者并且在喷射阶段期间非常可能发生很大变化，从而导致液滴形成、尺寸和量不均匀。与现有技术相比，根据本公开的装置确保了吸入装置递送高度可再现的结果。

也可以以高压气体容器的形式提供用于储存势能的装置。通过适当的布置及其可重复的间歇性激活(打开)，可将存储在气体容器内部的能量的一部分释放到圆柱中。可重复该过程，直至剩余能量不足以再次在泵送室中建立所需的压力为止。此后，必须重新填充或更换气体容器。

在优选实施方案中的一个中，用于储存势能的装置是在挠曲状态下具有至少10N的载荷的弹簧。在一个特别优选的实施方案中，用于储存势能的装置是由钢制成的压缩弹簧，该压缩弹簧在其挠曲状态下具有约1N至约500N的载荷。在其他优选的实施方案中，由钢制成的压缩弹簧在其挠曲状态下具有约2N至约200N、或约10N至约100N的载荷。

根据本发明的吸入装置优选适于以不连续的方式，即以离散单位的形式来递送雾化的医学活性气溶胶，其中，在每个泵送周期中递送一个单位。在这个方面，该装置不同于通常已知的喷雾器(诸如喷射喷雾器、超声喷雾器、振动筛网喷雾器或电动流体喷雾器)，这些喷雾器通常在几秒直至几分钟的时间内连续产生并输送雾化的气溶胶，从而使气溶胶需要多次连续的呼吸动作以便被患者或使用者吸入。相反，本发明的吸入装置适于产生和发射气溶胶的离散单位，其中该单位中的每一个对应于在一个泵送循环中由泵送单元泵送到喷嘴中的流体(即，医学活性液体)的量(即，体积)，在所述喷嘴中流体被立即气溶胶化并递送给使用者或患者。反之亦然，在一个泵送循环中由泵送单元泵送的液体量决定了每次给药时患者所接受的药理活性剂的量。因此，相对于实现期望的治疗效果而言，非常重要的是泵送单元精确、可靠和可再现地操作。发明人已经发现，结合如本文所述的泵送单元的吸入装置是特别有利的，因为其确实表现出高精度和可再现性。

在一个优选的实施方案中，在一个单位中(即在一个单泵送循环中从泵送单元递送到用于气溶胶生成的喷嘴的体积中)包含单一剂量的药物(即，医学活性液体的雾化气溶胶)。在这种情况下，使用者或患者将仅填装和启动装置一次，并且每次给药(即，每次给药事件)时在一个呼吸动作中吸入释放的气溶胶。

在另一优选的实施方案中，单剂量的药物由两个单位的气溶胶组成，因此需要两个泵送周期。通常，使用者或患者将填装装置、启动装置从而释放和吸入一个单位的气溶胶，并且然后重复该程序。另选地，三个或更多个气溶胶单位可构成单个剂量。

在一个泵送循环中由泵送单元泵送的流体(例如，医学活性液体)的体积优选在约2μl至约150μl的范围内。特别地，该体积可分别在约0.1μl至约1000μl、或约1μl至约250μl的范围内。该体积范围几乎与由吸入装置产生的气溶胶的一个单位中所包含的液相体积相同，可能由于装置中液体的微小损失而具有微小差异。

在另一优选的实施方式中，泵送单元包括定位在中空圆柱中的入口阀，其也被称为止回阀或入口止回阀。根据该实施方案，中空圆柱的内部空间，即泵送室，经由入口止回阀与储液器流体连接。入口阀允许液体流入泵送室，但防止液体朝向储液器回流或回流到储液器中。入口阀的位置可以在圆柱的上游端处或上游端附近，从而使得中空圆柱的几乎整个内部体积可起到泵送室的作用。另选地，它可沿着中空圆柱的(纵向)主轴更居中定位，从而限定圆柱的上游段和下游段，该上游段在入口阀的上游，并且该下游段在阀的下游。在这种情况下，泵送室位于下游段中。

如所提及的，本发明的有利效果之一在于具有相对较大尺寸的入口阀可被容纳在该位置(即在泵送室的上游端)中。这是特别有利的，因为其允许在阀内的一个或多个流体导管的大尺寸，从而实现高流体速度，该速度在吸入装置的填装期间转化为泵送室的快速填充。另外，将具有比普通液体制剂更高粘度的液体用于吸入，诸如可溶性活性成分的高浓度溶液，对于吸入治疗而言变得可行。

根据另一优选的实施方案，入口阀适于仅在阀的上游侧与下游侧(即，储液器侧与泵送室侧)之间的压力差高于预定阈值时打开，并且只要压力差低于阈值就保持关闭。“压力差”意指，与绝对压力值无关，仅两侧之间的相对压力差对于确定阀阻断还是打开有关。例如，如果上游(存储器)侧上压力已经为正(例如，由于热膨胀引起的1.01巴)，但是下游(泵送室)侧上的压力为环境压力(1.0巴，装置未激活)，则压力差(此处：0.01巴)低于阈值(例如20毫巴)，即使在打开方向上经受正压力，这仍然允许阀保持关闭。这意指止回阀将保持关闭，直至达到阈值压力，从而例如，当吸入装置不在使用中时，保持存储器和泵送室之间的通道安全关闭。阈值压力差的示例在1毫巴至1000毫巴的范围内，更优选在约10毫巴至约500毫巴之间，或在约1毫巴至约20毫巴之间。

当启动吸入装置时，因为用于储存势能的装置将其状态从锁定状态改变为解锁状态，因此释放能量，这引起气缸执行其推进纵向运动，在泵送室中建立显著压力。这生成明显的压力差(由于泵送室中的高压和储液器中的显著较低压力)，所述压力差超过压力差的阈值，从而止回阀打开并允许压力室开始被来自存储器的液体填充。

可被设计成在这种阈值压力差下操作的阀类型是预加载有弹簧的球阀。弹簧将球推入其阀座，并且仅当抵抗弹簧力的压力超过后者时，球阀才打开。根据其构造，可在这种阈值压力差下操作的其他阀类型为鸭嘴阀或瓣阀。

在阈值压差下操作的此类阀的优点在于存储器可保持关闭直至主动使用吸入装置，从而减少了装置运输过程中存储器液体的不希望的飞溅，或在装置的长期存放期间的蒸发。

在另一优选实施方案中，根据本发明的吸入装置还包括在立管内部或在立管的端部处的排出阀，以用于避免液体或空气从立管回流到中空圆柱中。在许多情况下，使用此类排出阀将证明是有利的。通常，立管的下游端靠近喷嘴定位。喷嘴与外部空气流体连通。在以气溶胶化形式排出一定量液体(其由泵送单元通过喷嘴递送，由圆柱的推进纵向运动驱动)之后，必须重新填充泵送室。出于该目的，其在立管上滑回到其先前的上游位置(即执行排斥纵向运动)，从而泵送室的内部体积增加。随之，在泵送室内部产生负压(有时也称为“压力不足”)，这导致液体从位于泵送室上游的储液器吸入泵送室中。然而，此类负压还可通过立管向下游传播，直至喷嘴的外部，并可导致空气分别通过喷嘴或喷嘴开口被吸入装置中。这个问题可通过提供排出阀(也称为排出止回阀)来避免，所述排出阀朝向喷嘴开口打开并且在相反方向上阻止。

任选地，排出阀是如下类型：其在低于如上文入口阀的情况下所述的阈值压力差时阻止(并且在高于时打开)。如果使用带弹簧的球阀，则必须将弹簧力作用在泵送室上，使得当泵送室的内部压力与环境压力之差超过阈值压力差值时，排出阀打开。此类阀的优点对应于相应的前述优点。

如所提及的，排出阀可定位在立管内。另选地，吸入装置包括排出阀，所述排出阀不集成在立管内，而是定位在立管的一个端部处或端部附近，特别地在其下游端处或下游端附近，例如在立管和喷嘴之间的独立连接器中。该实施方案在某些情况下可能是有利的，例如在需要特别小的直径的立管(这会使阀的集成困难)时。通过将排出阀容纳在立管的下游，可使用具有相对大直径的阀，从而简化了对阀设计的要求。

在另一另选的实施方案中，不存在排出阀。该实施方案是可行的，因为冲击型喷嘴的流体通道可具有相对较小的横截面，从而导致在填装装置期间在给定压力条件下仅微小的或非常缓慢的回流。如果考虑到特定的产品应用，认为回流的量是可以接受的，则可通过避免排出阀来简化吸入器的设计。

在任何情况下，无论吸入装置被设计具有排出阀还是不具有排出阀，相对于其他装置特征描述的所有其他选择和偏好均适用于这些另选的实施方案。

在其他优选的实施方案中，根据本发明的吸入装置包括储液器，所述储液器牢固附接到中空圆柱，从而可与中空圆柱一起在外壳内移动。这意指在泵送循环的每个喷射阶段中，储液器与中空圆柱一起从初始(“上游”)位置朝向末端(“下游”)位置移动，其中在初始位置，泵送室具有其最大内部体积的，其中在末端位置，泵送室的体积最小；并且在后续“填装”步骤期间，储液器连同中空圆柱一起返回到它们的初始(“上游”)位置。

如本文所用，表述“牢固地附接”包括附接的永久和非永久(即，可释放的)形式。此外，其包括直接和间接(即，经由一个或多个连接部件)的附接类型。同时，如上所述，“牢固地附接”意指相应部分以基本上防止它们相对于彼此移动的这种方式彼此固定。换句话讲，彼此牢固地附接的两个部分只可一起移动，并且相对于彼此它们是不可移动的或固定的。

其中储液器牢固附接到中空圆柱的该实施方案的优点之一在于其在存储器和泵送室之间提供了最小可能的死体积。

根据另选的实施方案，储液器借助于柔性管状元件与中空圆柱流体连接，并牢固地附接到外壳。根据该实施方案，存储器不牢固附接到中空圆柱，并且当圆柱执行其纵向运动时不随其一起移动。相反，其被牢固地但任选地可拆卸地直接或间接地附接到外壳或外壳的一部分。该实施方案的一个优点在于在解锁用于储存势能的装置时突然释放的能量仅作用于中空圆柱而不作用于储液器。这在其中储液器在其使用开始时在其初始状态(完全填充状态)下具有相对较大的质量(其随使用而减少)的情况下是特别有利的。中空圆柱的较高加速度将转化为泵送室中的较高压力。

为了避免疑义，上文和下文相对于其他装置特征所述的所有其他选项和偏好均适用于这些另选的方案，即，不考虑储液器是否牢固地附接到中空圆柱。

在一个实施方案中，储液器被设计成可折叠的，诸如借助于柔性壁或弹性壁。此类设计的效果在涉及逐渐排空存储器的装置的重复使用时，柔性壁或弹性壁弯曲或折叠，从而减小存储器的内部体积，使得提取特定量的液体所必需的负压不需要在使用阶段内显著增加。特别地，存储器可被设计为可折叠袋。可折叠袋的优点在于存储器内部的压力几乎与填充水平无关，并且热膨胀的影响几乎可忽略不计。另外，此类存储器类型的构造相当简单并且已经很好地建立。

类似的效果可利用具有可移动的底部(或壁)的刚性容器实现，借助于可移动的底部(或壁)，存储器的内部体积也可连续减小。

由本发明提供的吸入装置的其他特定和有利实施方案如下：

(a)一种用于产生气溶胶的医学活性液体的吸入装置，其包括：外壳，在该外壳内部的用于储存液体的存储器，具有泵送室以在所述泵送室内产生压力的泵送装置，其中所述泵送室经由止回阀与存储器流体连接，所述止回阀在存储器方向上阻止，可在所述泵送室内容纳有至少一个面向存储器的内端的立管，以及与立管的外端液密连接的喷嘴，其中所述泵送室的内部体积可借助于泵送室到立管的相对运动变化，其特征在于立管是固定的并且牢固附接到外壳或喷嘴，并且泵送室是可相对于外壳或喷嘴移动的。

(b)根据实施方案(a)所述的吸入装置，其还包括用于储存势能的装置，所述装置联接到泵送室并且可在加载位置上锁定，其中在解锁时，存储的能量可转化成泵送室的运动。

(c)根据实施方案(a)或(b)所述的吸入装置，其中止回阀适于仅在止回阀的上游侧和下游侧之间的压力差高于预定阈值时打开。

(d)根据实施方案(a)至(c)中任一个所述的吸入装置，其还包括立管内部的排出阀，以用于避免液体或空气朝向其外端回流。

(e)根据实施方案(a)至(d)中任一个所述的吸入装置，其还包括介于立管和喷嘴之间的排出阀，以用于避免液体或空气朝向其外端的回流。

(f)根据实施方案(a)至(e)中任一个所述的吸入装置，其中所述存储器牢固地附接到泵送室，并且因此可在外壳内部移动。

(g)根据实施方案(a)至(e)中任一个所述的吸入装置，其中所述存储器借助于柔性元件连接到泵送室，并且牢固附接到外壳。

(h)根据实施方案(a)至(g)中任一个所述的吸入装置，其中所述存储器被设计成可折叠袋。

在另一方面，本发明提供了一种产生医学活性液体的雾化气溶胶的方法。在其实施方案中的任一个中，所述方法可涉及使用如上文所述的吸入装置。因此，上文相对于吸入特征所述的所有选项和偏好也适用于根据本发明提供的方法。

特别地，所述方法包括以下步骤：

(a)提供如前述权利要求中任一项中限定的手持式吸入装置，其中所述吸入装置的储液器包含医学活性液体，并且其中用于储存势能的装置处于解锁状态；

(b)通过使得所述用于储存势能的装置将其状态从解锁状态改变成锁定状态而填装所述吸入装置，由此所述中空圆柱在所述立管上朝向所述泵送单元的上游端进行排斥纵向运动，从而使得医学活性液体从所述储液器流入所述中空圆柱；并且随后

(c)通过使得所述用于储存势能的装置变成解锁而启动所述吸入装置，由此实现所述圆柱朝向所述泵送单元的下游端的推进纵向运动，并且使医学活性液体在下游方向上从所述中空圆柱通过所述喷嘴射出。

根据本发明，在中空圆柱相对于外壳和喷嘴运动期间，立管保持固定，同时提供泵送室的圆柱改变其相对位置。换句话讲，泵送室可移动地承载在外壳内，然而立管和喷嘴牢固且不可移动地或固定地附接到外壳和/或喷嘴。

因为其它依赖于使用特别有利的吸入装置，所以所述方法提供对现有技术已知的方法的改善，其中，对应于立管的部件(即中空活塞)可相对于外壳和喷嘴移动，并且立管是固定的。

根据其他优选的实施方案，所述方法借助于提供前述特征中的一个、多个或全部的吸入装置来进行，所述特征诸如：牢固地附接到中空圆柱或牢固地附接到外壳，并且任选地以折叠袋形式提供的存储器；任选地可通过使用阈值压力差操作的入口止回阀；用于储存势能的装置，诸如弹簧；锁定装置；以及例如布置在立管内部或者立管与喷嘴之间的排出阀。对于关于所述特征的相应操作的解释，参见涉及相应装置特征的说明书部分。

根据其他特定和有利的实施方案，本发明提供用于借助于吸入装置产生医学活性液体的气溶胶的方法，所述装置包括外壳、具有泵送室的泵送装置、立管和喷嘴，所述方法通过以下步骤来执行：

-将立管的内端移动到泵送室的内部体积中，使得后者减小并且该体积内包含的液体的压力增加；以及

通过所述立管的外端和喷嘴喷射所述液体，从而形成喷雾；

其特征在于，在所述运动期间，相对于外壳和/或喷嘴，所述立管保持固定，然而所述泵送室改变其相对位置。

如上所述，本发明解决了已知技术的缺点。还允许在短时间内并且以高再现性将高粘度的液体雾化并递送气溶胶。

附图的详细说明

在图1中，示意性地且未按比例地示出根据本发明的吸入装置的优选的实施方案中的一个。图1示出第一次使用之前的情况。

吸入装置包括外壳(1)，所述外壳(1)的形状和尺寸优选被设定为使得其可用一只手握持并且可用一根手指例如拇指或食指(未示出)操作。用于储存医学活性液体(F)的储液器(2)位于外壳(1)的内部。所示存储器(2)被设计成可折叠的，使得在通过重复使用该装置而排空存储器的过程中，软壁或弹性壁变形，使得从存储器中抽取液体所需的负压随时间推移保持基本上恒定。类似的效果可由具有可移动底部的刚性容器来实现，借助于所述可移动底部，存储器的内部体积也可连续减小(未示出)。

此外，吸入装置包括具有在外壳(1)内的中空圆柱(9)的泵送单元，所述空心圆柱形成用于产生所需压力的泵送室(3)，所述所需压力是喷射液体(F)并将其雾化所必需的。泵送单元还可包括未在附图中示出的其他部件，例如按钮、锁定装置等。

作为用于储存势能(7)的装置，提供弹簧，所述弹簧以其一个末端(向上定向或下游)连接到圆柱(9)，并承载在外壳(1)处(图的下部)。

吸入装置还包括立管(5)，所述立管具有至少一个面向存储器的或上游的内端(5A)，该内端可被容纳在所述圆柱(9)中。换句话讲，立管(5)可至少部分地被推入中空圆柱(9)中，从而导致泵送室(3)的内部体积减小。术语“内部容积”描述了从圆柱(9)的面向存储器的入口延伸到立管(5)的内端(5A)定位之处的空间的体积。在所示情况下，立管(5)几乎被全部容纳在圆柱(9)中。因此，位于入口阀(4)和立管(5)的内端(5A)之间的泵送室(3)的内部体积最小。

优选地，用作或容纳泵送室(3)并容纳立管(5)的中空圆柱(9)的部分(或节段)表现出圆形内部横截面，其直径相对接近(例如除了一个小间隙)匹配立管(5)的相应节段的圆形外部横截面的直径。当然，其他(例如非圆形)横截面形状也是可能的。

根据所示的实施方案，入口阀(4)布置在存储器(2)与由圆柱(9)形成的泵送室(3)的入口之间。

此外，吸入装置包括喷嘴(6)，所述喷嘴液密连接到立管(5)的外(或下游)端(5B)。喷嘴(6)是用于通过至少两个液体射流的碰撞产生雾化气溶胶的冲击型喷嘴。优选地，容纳液体通道的横截面相对较小，通常在微米范围内。

还示出了在立管(5)内部的任选的排出阀(8)，以用于避免液体或空气从外部回流到其外端(5B)中。排出阀(8)布置在立管(5)的内端(5A)中。液体(F)可在喷嘴(6)的方向通过排出阀(8)，但是排出阀(8)阻止在相反方向上的任何不希望的回流。

如图1所示，立管(5)被设计成相对于外壳(1)是固定的，并牢固地附接到外壳(1)上，其由外端(5B)与外壳(1)的区域中的连接表示。立管(5)也牢固地附接到喷嘴(6)，所述喷嘴继而也附接到外壳(1)。相比之下，提供泵送室(3)的中空圆柱(9)被设计成可相对于外壳(1)和喷嘴(6)移动。已经解释了这种设计的有益效果；参考上面说明书的相应部分。

参见图2，示出类似于图1的设备。然而，图2所示的实施方案缺少(任选的)排出阀(8)。所有其他部件均存在，并且功能也相当。在该实施方案中，泵送室(3)从阀(4)的下游延伸直至喷嘴(6)，所述喷嘴是流体阻力显著增加的位置。在具有特别小的立管(5)内径的另选的实施方案中，泵送室(3)仅从阀(4)的下游延伸直至立管(5)的上游内端(5A)。

图3示出了具有填充的泵送室的图1的实施方案。中空圆柱(9)已移动到其最上游位置，从而加载用于储存势能的装置(7)。由于泵送室(3)内的负压，排出阀(8)关闭，并且入口阀(4)朝向储液器(2)打开。存储器(2)的壁逐渐塌陷，使存储器(2)的内部压力保持几乎恒定，同时由于中空圆柱(9)的推进纵向运动，泵送室(3)内部的压力下降，因此泵送室(3)的体积增加。因此，泵送室(3)被来自存储器(2)的液体(F)填充。

在图4中，示出了在第一次启动图1的吸入装置之后的情况。如图3所示，用于储存势能的装置(7)已从加载位置释放。其在下游方向上推动圆柱(9)，从而在立管(5)上方滑动。立管(5)的内端(5A)接近现在关闭的入口止回阀(4)。结果，泵送室(3)内的压力升高，并保持入口阀(4)关闭，但打开排出阀(8)。液体(F)从立管(5)通过其外端(5B)朝向喷嘴(6)流动。

图5示出了处于气溶胶发射阶段结束时的情况下的图1的装置。用于储存势能的装置(7)处于其最松弛的终端位置(弹簧完全伸长)。另外，中空圆柱(9)几乎被完全推到立管(5)上，使得泵送室(3)的内部体积达到其最小值。先前容纳在泵送室(3)中的大部分液体(F)已通过排出阀(8)进入立管(5)的主要节段中。一些液体(F)被推向并通过其中发生雾化的喷嘴(6)，使得雾化的气溶胶朝向使用者或患者喷射。

在图6中，示出了在重新填充泵送室之后的情况下的图1的装置。中空圆柱(9)已在上游方向上移动(排斥地)，因此增加了由圆柱(9)提供的泵送室(3)的体积。用于储存势能的装置(7)已加载(弹簧压缩)。在圆柱(9)远离喷嘴(6)移动期间，在泵送室(3)中产生负压，从而关闭排出阀(8)并打开入口止回阀4。结果，其他液体(F)从存储器(2)被吸入泵送室(3)中。吸入装置的泵送室(3)再次填充，并通过释放弹簧准备液体(F)的下一次喷射。

标记列表

1 外壳

2 储液器，存储器

3 泵送室

4 入口阀

5 立管

5A 内端

5B 外端

6 喷嘴

7 用于储存势能的装置，装置

8 排出阀

9 中空圆柱，圆柱

F 液体，流体

Claims (12)

1.一种用于递送雾化医学活性气溶胶以供吸入治疗的手持式吸入装置，其包括：

(a)具有面向使用者侧的外壳(1)；

(b)用于通过至少两种液体射流的碰撞生成雾化气溶胶的冲击型喷嘴，所述喷嘴(6)牢固附连到所述外壳(1)的面向使用者侧，从而相对于所述外壳(1)是固定的；

(c)布置在所述外壳(1)内的储液器(2)；以及

(d)布置在所述外壳(1)内的泵送单元，所述泵送单元具有：

与所述储液器(2)流体连接的上游端；

与所述喷嘴(6)流体连接的下游端；

其中所述泵送单元适于将流体(F)从所述储液器(2)泵送至所述喷嘴(6)；

其中所述泵送单元还包括：

(i)具有上游端的立管(5)，其中所述立管(5)

适于用作所述泵送单元的活塞，并且

牢固附连到所述外壳(1)的面向使用者侧从而相对于所述外壳(1)是固定的；以及

(ii)位于所述立管(5)上游的中空圆柱(9)，其中所述立管(5)的上游端插入所述圆柱(9)中，使得所述圆柱(9)可在所述立管(5)上纵向移动；

(iii)可锁定装置，其用于在锁定时储存势能(7)并且在解锁时释放储存的能量，所述装置(7)布置在所述圆柱(9)的外部并且与所述圆柱机械联接，使得将所述装置(7)解锁导致所述圆柱(9)朝向所述泵送单元的下游端推进纵向运动。

2.根据权利要求1所述的吸入装置，其中所述泵送单元为适于在至少50巴的压力下排出流体(F)的高压泵送单元。

3.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置，其中所述用于储存势能(7)的装置为在挠曲状态下具有至少10N载荷的弹簧。

4.根据权利要求1或2所述的吸入装置，其适于以离散单位的形式不连续地递送雾化医学活性气溶胶，其中每泵送循环递送一个单位。

5.根据权利要求3所述的吸入装置，其中一个单位的所述气溶胶包含2μl至150μl的液相。

6.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置，其中所述泵送单元还包括定位在所述中空圆柱(9)中的入口阀(4)。

7.根据权利要求6所述的吸入装置，其中所述入口阀(4)适于仅在所述入口阀(4)的上游侧和下游侧之间的压力差高于预定阈值时打开，并且其中所述预定阈值在1毫巴至20毫巴的范围内。

8.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置，其还包括在所述立管(5)内部的出口阀(8)以用于避免液体(F)或空气从所述立管(5)回流到所述中空圆柱(9)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置，其中所述储液器(2)牢固附接到所述中空圆柱(9)，使得可连同所述中空圆柱(9)一起在所述外壳(1)内部移动。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的吸入装置，其中所述储液器(2)借助于柔性管状元件与所述中空圆柱(3)流体连接，并且牢固附接到所述外壳(1)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的吸入装置，其中所述储液器(2)被设计成可折叠袋。

12.一种用于产生医学活性液体(F)的雾化气溶胶的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供如前述权利要求中任一项中限定的手持式吸入装置，其中所述吸入装置的储液器(2)包含医学活性液体(F)，并且其中用于储存势能(7)的装置处于解锁状态；

-通过使得所述用于储存势能(7)的装置将其状态从解锁状态改变成锁定状态而填装所述吸入装置，由此所述中空圆柱(9)在所述立管(5)上朝向所述泵送单元的上游端进行排斥纵向运动，从而使得医学活性液体(F)从所述储液器(2)流入所述中空圆柱(9)；并且随后

-通过使得所述用于储存势能(7)的装置变成解锁而启动所述吸入装置，由此实现所述圆柱(9)朝向所述泵送单元的下游端的推进纵向运动，并且使医学活性液体(F)在下游方向上从所述中空圆柱(9)通过所述喷嘴(6)射出。