CN111315439B - 粉末分配施用装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于将粉末诸如药物粉末分配在目标位置上的施用装置(10)。本发明还提供了使用该施用装置(10)将粉末施用在表面上的方法。

Description

粉末分配施用装置

技术领域

本发明所公开的主题涉及一种用于将粉末诸如药物粉末分配在目标位置上的施用装置。

背景技术

本发明所公开的主题涉及到的施用装置类型的示例公开于US 9,205,240、WO 92/06727、WO 2013/122040、US 2016/0074602 A1和US 2016/0375202 A1中。

US 9,205,240公开了一种用于局部分配粉末的装置，该装置使用气流发生器使气体流过装置并从粉末容器中夹带粉末，同时使用搅拌器以机械方式搅拌粉末容器以促进粉末从粉末容器中的释放。

WO 92/06727公开了一种一次性粉末分配器，其中用于粉末释放的机构需要穿透闭合管状粉末盒的两个端部的隔膜。

WO 2013/122040 A1公开了一种粉末注入装置，该装置将加压气体连同容纳在料斗中的粉末一起从排气管喷出。

US 2016/0074602 A1公开了一种递送装置，该装置将液体药物和粉末药物共同递送到组织或伤口上。

US 2016/0375202 A1公开了一种用于挤出止血粉末的装置，该装置具有细长贮存器，该细长贮存器具有在近侧端部处的手动空气泵诸如波纹管和在远侧端部处的挤出端口。

本文对上述参考文献的承认不应被推论为意味着这些以任何方式与本发明所公开的主题的专利性相关。

一般描述

根据本发明所公开的主题的一个方面，提供了一种粉末分配施用装置，该粉末分配施用装置包括：

容器，该容器具有沿着施用装置的纵向轴线L被腔体彼此间隔开的入口开口和出口开口，该腔体被构造成在出口开口处于闭合状态时在其中至少在出口开口附近容纳粉末，并且在出口开口处于打开状态时允许粉末的至少一部分从其中排出；

致动器，该致动器包括可变形致动元件，该可变形致动元件被构造成在其中容纳气体并且从其初始状态经由中间状态进入最终状态，在初始状态下，可变形致动元件具有最大操作容积，在最终状态下，可变形致动元件具有最小操作容积，在中间状态下，可变形致动元件具有小于最大容积的中间操作容积，以在出口开口处于其闭合状态时在施用装置中积聚压力；并且还被构造成在释放积聚的压力之后通过从施用装置的外部向其中抽入环境气体而从其最终状态进入其初始状态；以及

塞子，该塞子被构造成阻塞出口开口以将出口开口保持在闭合状态，直至当使致动元件从中间状态进入最终状态时塞子由致动器操作以使出口开口进入打开状态，以形成由于施用装置内的压力与其外部的压力之间的压差而产生的气体的流，从而在加压爆裂时将粉末的至少一部分随气体的流从出口开口中推出。

施用装置的上述结构，并且具体地讲，在即将使出口开口进入其打开状态之前在施用装置内积聚压差的事实，使施用装置能够在加压爆裂时不使用外部加压气体源即可分配粉末。此外，由于施用装置的上述结构，施用装置可被构造成使得在由此形成的每次加压爆裂时，仅粉末的一部分(单剂量)从施用装置的容器中被推出，从而允许重复剂量的粉末施用。然而，如果需要，施用装置可被设计成一次分配所有粉末。

在一些实施方案中，塞子可被构造成在阻塞位置与无阻塞位置之间移动，处于阻塞位置时，出口开口由塞子闭合，处于无阻塞位置时，塞子移动远离出口开口并因此打开出口开口。

在一些实施方案中，出口开口可为具有通道内壁的轴向延伸通道的形式，其中塞子在处于其阻塞位置时设置在通道内壁之间，并且塞子从通道内壁离开，以从其阻塞位置移动进入其无阻塞位置。

在一些实施方案中，致动器可被构造成对塞子选择性地施加如下力：沿着轴线L取向的打开力，以使塞子从阻塞位置移动进入无阻塞位置；以及在打开力终止时，沿着该轴线取向的闭合力，以使塞子从无阻塞位置进入阻塞位置并将塞子保持在此位置，直至施加打开力，打开力和闭合力中的一者朝向腔体取向并且这些力中的另一者远离腔体取向。

在一些实施方案中，致动器可包括至少一个力传递元件，该力传递元件能够由可变形含气体致动元件至少间接地操纵，以便当使可变形含气体致动元件从中间状态进入最终状态时将打开力施加到塞子。

在一些实施方案中，致动器可包括至少一个力施加元件，该力施加元件被构造成至少间接地操纵力传递元件，以便当可变形含气体致动元件从其最终状态返回其初始状态时对塞子施加闭合力。力施加元件可具有任何适当的结构。例如，它可为弹簧的形式，弹簧在力传递元件对塞子施加打开力以使塞子进入无阻塞位置时进入压缩状态，并且在力传递元件对塞子施加闭合力以使塞子进入阻塞位置时进入延伸状态。任选地，弹簧可被构造成保持在其延伸状态，直至可变形含气体致动元件从其初始状态进入中间状态，并且在可变形含气体致动元件从中间状态进入最终状态时被可变形含气体致动元件至少间接地压缩。

在一些实施方案中，可变形含气体致动元件在具有最大操作容积时在初始状态下在其中具有最大气体量，并且可变形含气体致动元件在具有最小操作容积时在最终状态下在其中具有最小气体量，并且可变形含气体致动元件在从初始状态进入中间状态时可密封地连接到容器，以便沿着轴线L经由入口开口将气体引入腔体中，以在出口开口处于其闭合状态时在腔体内积聚压力。

在一些实施方案中，含气体致动元件可被构造成至少部分地经由出口开口和腔体将环境空气抽入到含气体致动元件内，以在含气体致动元件从其最终状态返回其初始状态时将其容积从最小操作容积增大到最大操作容积。

在一些实施方案中，力施加元件可被构造成使得力施加元件使塞子从其无阻塞位置进入其阻塞位置所需的持续时间经过选择，以便允许含气体致动元件在塞子阻塞出口开口之前将其容积从最小操作容积增大到至少中间容积。

在一些实施方案中，施用装置可包括至少一个内部元件，该内部元件设置在容器的腔体内并且被构造成在推进粉末的至少一部分时将湍流引入气流中。在一些实施方案中，内部元件可包括至少一个肋。任选地，肋可从容器限定腔体的内壁向内突出。

在一些实施方案中，施用装置可包括透气过滤器，该过滤器具有面向入口开口的第一侧和面向出口开口的第二侧，并且设置在腔体中，以便在过滤器的第二侧与出口开口之间形成用于粉末的腔室，该过滤器被构造成形成针对粉末的阻隔件，以防止粉末通过过滤器朝入口开口移动。

根据本发明所公开的主题的另一方面，提供了一种粉末分配施用装置，该粉末分配施用装置包括：容器，该容器具有被腔体彼此间隔开的入口开口和出口开口，该腔体被构造成在其中至少在出口开口附近容纳粉末；致动器，该致动器包括可变形含气体致动元件，该可变形含气体致动元件被构造成在出口开口处于其闭合状态时在施用装置中积聚压力；以及位于腔体中的至少一个内部元件，该元件被构造成在出口开口处于打开状态时通过由于施用装置内的压力与其外部压力之间的压差而产生的气体的流而在加压爆裂时将粉末的至少一部分推出出口开口时，将湍流引入气体中。

根据本发明所公开的主题的该方面的施用装置可具有根据本发明所公开的主题的第一方面的施用装置的任何一个或多个特征。

根据本发明所公开的主题的又一方面，提供了一种使用粉末分配施用装置将粉末施用在表面上的方法，该粉末分配施用装置包括容器，该容器具有被腔体彼此间隔开的入口开口和出口开口，该腔体被构造成在其中容纳粉末，该方法包括：

对容纳在施用装置中的气体加压，同时保持出口开口闭合；

随后打开出口开口以形成由于施用装置内的压力与其外部压力之间的压差而产生的气体的流，从而在加压爆裂时将粉末的至少一部分随气体的流从出口开口中推出；以及

在释放积聚的压力之后，允许从施用装置的外部向其中抽入环境气体。

上述方法可使得其中使用的施用装置能够在加压爆裂时不使用外部加压气体源即可分配粉末。此外，该方法可被配置成使得在其中形成的每次加压爆裂时，仅粉末的一部分(单剂量)从施用装置的容器中被推出，从而允许重复剂量的粉末施用。然而，如果需要，该方法可用于一次分配所有粉末。

在根据本发明所公开的主题的该方面的方法中使用的施用装置可由根据本发明所公开的主题的第一方面和/或第二方面的施用装置构成。

附图说明

为了更好地理解本文所公开的主题并且举例说明如何可在实践中实施该主题，现在参照附图仅通过非限制性示例来描述实施方案，其中：

图1A、图1B和图1C是根据本发明所公开的主题的示例的粉末分配施用装置的示意性透视图，其中其可变形含气体致动元件分别处于初始状态、中间状态和最终状态；

图2A和图2B是根据本发明所公开的主题的另一个示例的粉末分配施用装置的示意性透视图，其中其出口开口分别处于闭合状态和打开状态；

图3A是根据本发明所公开的主题的又一个示例的具有内部肋的粉末分配施用装置的示意性透视图；

图3B是图3A所示的施用装置的容器的顶视图；

图4是根据本发明所公开的主题的又一个示例的具有过滤器的粉末分配施用装置的示意性透视图；并且

图5是根据本发明所公开的主题的又一个示例的粉末分配施用装置的示意性透视图，该粉末分配施用装置具有图1A至图1C、图2A至图2B、图3A和图4所示的示例性施用装置的所有元件(如果需要，具有适当的修改)以及一次性施用装置尖端。

应当指出的是，无论附图中是否示出结构支撑件和/或扣紧元件，这些元件均应假定存在并且为本领域已知的任何合适装置的形式。

具体实施方式

图1A、图1B和图1C示出了根据本发明所公开的主题的一个实施方案的粉末分配施用装置10。粉末材料可为颗粒材料诸如颗粒、微胶囊、聚集体、纤维或其混合物的形式，或包含它们。粉末可由单一类型的粉末或颗粒材料或由粉末和/或颗粒材料的混合物构成，诸如ORC粉末、附聚的ORC粉末、明胶颗粒、淀粉颗粒、树胶、糖、脱乙酰壳多糖颗粒、纤维蛋白原颗粒和凝血酶颗粒。

粉末分配施用装置10包括：容器20，该容器具有带有入口开口22的入口端21和带有出口开口24的出口端23，入口端和出口端沿着施用装置10的纵向轴线L被腔体30彼此间隔开，该腔体被构造成在其中至少在出口端23附近容纳粉末；塞子50，该塞子被构造成阻塞出口开口24以将其保持在基本上闭合状态；以及致动器40，该致动器被构造成操纵塞子50以使出口开口24进入其基本上打开状态。

在图1A、图1B和图1C所示的施用装置10的实施方案中，致动器40包括可变形含气体致动元件42，该可变形含气体致动元件在入口端21密封地连接到容器20，使得至少当使出口开口24从其闭合状态进入其打开状态时，其含气体内部与腔体30流体连通，从而允许在手动或自动操作致动元件42时，通过入口开口22将容纳在元件42中的气体引入腔体30，以在出口开口24处于其闭合状态时在腔体30中积聚所需的压力。因此，致动元件42具有初始状态，在初始状态下，致动元件在其中具有最大气体量，并且可被操作成进入中间状态，在该中间状态下，当来自致动元件42的气体的一部分经由入口开口22被引入腔体30时，压力在腔体30中积聚。

除如上所述致动元件42从其初始状态进入其中间状态的能力之外，致动元件42还被构造成在腔体30中已积聚所需压力之后操纵塞子50。更具体地讲，致动元件42可被构造成手动或自动地从中间状态进入最终状态，使得在经历这种状态变化时，致动元件被构造成对塞子50施加打开力，致使塞子沿着如图1C中所示方向的R1移动远离腔体30和出口开口24。

在一些实施方案中，塞子50被构造成在阻塞位置与无阻塞位置之间移动，处于阻塞位置时，出口开口24由塞子50闭合，处于无阻塞位置时，塞子50被设置成比处于阻塞位置时更远离腔体30(或远离出口开口24)，并且处于无阻塞位置时，出口开口24因此被打开。

为了对塞子50施加打开力，致动器40还可包括力传递元件，例如诸如图1A、图1B和图1C所示的元件46，例如能够由致动元件42至少间接地操纵力传递元件，以便在致动元件42从中间状态进入最终状态时对塞子50施加打开力，由此使出口开口24进入其打开状态。

在图1A所示的施用装置10中，致动元件42为波纹管49的形式，该波纹管具有闭合的近侧端部43’、在其靠近轴线L的区域限定入口开口22的打开的远侧端部43”以及位于其间的波纹管内部空隙39。波纹管49在其与入口开口22径向地间隔开的区域密封地固定到容器20。图1A所示的施用装置10的力传递元件为杆46的形式，该杆穿过入口开口22和出口开口24，并且其近侧端部48在波纹管49的内部空隙39内，并且其远侧端部具有相对于出口开口24朝远侧设置的塞子50。图1A示出了处于其初始状态的波纹管49和杆46，其中波纹管49在其内部空隙39内具有最大容积和/或最大气体(诸如空气)量，并且在其近侧端部43’与入口开口22之间具有最大距离Bmax，并且杆46的近侧端部48与入口22相距距离R，并且塞子50位于杆的设置在邻接并阻塞出口开口24的位置处的远侧端部，从而限定出口开口24的闭合状态。

应当理解，图1A、图1B和图1C所示的杆46和塞子50可由单独的单元组装在一起，或被构造成整体单元。

图1B示出了施用装置10，其中波纹管49处于其中间状态，并且塞子50保持在其阻塞位置，从而限定出口开口24的闭合状态。为了使波纹管49进入此状态，必须在其近侧端部43’处轴向地按压波纹管，例如使用者用拇指(未示出)手动地按压并压缩波纹管，使得其近侧端部43’移动到与入口开口22相距距离Bint，致使气体的一部分从波纹管的内部空隙39经由入口开口22流入腔体30。由于塞子50保持其阻塞位置，从而将封闭腔体30的出口开口24，并且腔体30的入口端21通过与本身闭合的波纹管49的密封连接而封闭，因此将气体从波纹管49的内部空隙39引入腔体30致使腔体内的压力积聚。距离Bint被选择成不短于距离R，以确保波纹管49的近侧端部43’不在杆46的近侧端部48上施加任何力，并且不导致杆46移动塞子50远离出口开口24，直至腔体30中积聚的压力达到预定值。

应当理解，如上所述在腔体30中积聚的压力量可以是施用装置10的物理参数和构型参数中的一个或多个的函数，例如Bmax与R之间的比率、腔体30的容积与致动元件42的内部空隙39之间的比率等。例如，在施用装置10中，Bmax可为R的长度的2.3至2.7倍，并且腔体30的容积可为致动元件42的内部空隙39的容积的1至1.3倍。

在另一个示例中，可减小或增大元件46的长度，以便改变尺寸R，即元件46延伸到致动元件42的内部空隙39中的程度，以便在压力释放之前控制腔体30中积聚的压力。

还应当理解，即使致动元件42与容器20之间的连接件并未完全气体密封，也可如上所述在腔体30中积聚压力。

应当理解，在图1A至图1C和上文提供的描述中，致动元件42的初始状态、中间状态和最终状态呈现为不同状态，以便清楚详细地描述施用装置10如何工作。然而，应当理解，在施用装置10的致动元件42的普通操作中，其上述状态可依次且连续地进行，即，其间没有任何间隔，这可以所需的速度通过一个动作按压致动器来实现。

还应当理解，在本发明所公开的主题的施用装置中，可使用气体压缩的另选装置诸如形状记忆弹性球状物或圆筒内的活塞来代替波纹管，诸如图1所示。

继续轴向按压(朝远侧)波纹管49的近侧端部43’致使波纹管如图1C所示朝远侧推动杆46的近侧端部48并与其一起朝入口开口22移动，由此波纹管49达到其最终状态，最终状态通过波纹管42的近侧端部43’与入口开口22的最小间距Bmin以及波纹管49的内部空隙39中的最小气体量来表征。需注意，在图1C中，仅为了在图示中清楚地示出部件，波纹管49的近侧端部43’与杆46的近侧端部48之间出现小的空间，并且如上所述，当波纹管处于其最终状态时，波纹管49的近侧端部43’和杆46的近侧端部48应分别被视为彼此接触。

当杆46被波纹管49的近侧端部43’向远侧推动时，杆对塞子50施加沿纵向轴线L远离腔体30取向的打开力，从而移动塞子50远离出口开口24进入其无阻塞位置，这样使出口开口24进入打开状态。

在打开出口开口24之前，压力已在腔体30中积聚至压力P1的事实导致在腔体30内的压力与外部大气环境(atm)之间产生压差(即，P1>P_atm)，使得当出口开口24打开时，从出口开口24中产生加压气流。当腔体30在其中至少在出口开口24附近容纳粉末时，该加压气流致使在加压爆裂时将粉末的至少一部分(即，粉末剂量)从出口开口中推出。

因此，在塞子50从其阻塞位置离开移动进入其无阻塞位置期间，容纳在施用装置中的粉末被分配。

在根据本发明所公开的主题，在初始状态下具有10ml初始波纹管容积并且在最终状态下具有5ml最终波纹管容积的施用装置10的一个示例中，腔体30中的压力可恰好在打开出口开口24之前达到介于1.1atm和3atm之间的压力，诸如1.25atm、1.45atm。

应当理解，该压力积聚在根据本发明所公开的主题提供的没有外部加压气体源的施用装置内部。

应当理解，从根据本发明所公开的主题的施用装置10中释放的粉末的加压爆裂的一个优点是以准确一致的分布将粉末剂量精确地施用在目标位置上，因为粉末在喷洒的加压爆裂时从出口开口24被释放出来，这在目标位置上产生集中的气溶胶和粉末斑点。

还应当理解，从根据本发明所公开的主题的施用装置10中释放的粉末的加压爆裂的另外优点是允许粉末爆裂在任何可能的方向上取向，包括水平方向以及竖直向上方向，即抵抗重力的方向，因为设置在腔体中至少在出口开口附近的粉末利用动能作为喷雾从出口开口24中推出并且具有其自身的动量，从而允许其在被重力抵消之前行进一定距离。还应当理解，即使当施用装置本身的方向从竖直变化为水平、向上、向下以及其间的每个角度，也可施用粉末。

无限制地自由喷洒粉末使得使用者能够更直观地使用施用装置。此外，还能够进入原本难以达到的位置。

还应当理解，根据本发明所公开的主题提供的施用装置可被构造成使得塞子50移动远离出口开口24的距离可增加，以便有效地增大出口开口24附近未被塞子50阻塞的区域，从而降低离开施用装置的气体和粉末流的速度。

在另一个实施方案中，致动器40还可包括力施加元件，该力施加元件被构造成至少间接地操纵力传递元件46以便对塞子50施加闭合力。当打开力终止时，闭合力沿纵向轴线L朝向腔体30取向并使塞子50从无阻塞位置进入阻塞位置，并且闭合力将塞子50保持在阻塞位置，直至施加打开力。

具有此类力施加元件的施用装置的一个示例在图2A和图2B中示出，并且被标记为110。施用装置110具有相同的部件，并且以与图1A、图1B和图1C所示的施用装置10相同的方式操作，它与施用装置10的不同之处在于其具有上述力施加元件，该力施加元件在施用装置110中为弹簧的形式，在图2A和图2B中标记为44。弹簧44被构造成在力传递元件46对塞子50施加打开力以使塞子进入无阻塞位置(图2B)时进入压缩状态，并且在力传递元件46对塞子50施加闭合力以使塞子50进入阻塞位置(图2A)时进入延伸状态。

弹簧还被构造成保持在其部分延伸或延伸状态，直至可变形含气体致动元件42从其初始状态进入中间状态，并且在可变形含气体致动元件42从中间状态进入最终状态时被可变形含气体致动元件至少间接地压缩。

在施用装置110中，为了使弹簧44保持在容器20内以便在波纹管42直接或间接地对塞子50施加打开力时可压缩，在腔体30中提供由杆46保持并可通过致动元件42与其一起移动的近侧弹簧座47以及固定到容器20的内表面的远侧弹簧座62。近侧弹簧座47可与杆46构成单一主体，或可在设置在其近侧端部48的远侧但与远侧弹簧座62相比更靠近该末端的位置处沿着施用装置110的纵向轴线L与杆组装在一起。远侧弹簧座62可与容器20形成为单一主体或可与容器组装在一起，并且远侧弹簧座可具有中心通道63，该中心通道被构造成当使塞子50在其对应于出口开口24的打开状态和闭合状态的位置之间移动时围绕杆46，从而允许杆沿其自由移动。

当致动元件42将向远侧推动的打开力(在图2A中示出为力F1)施加到带塞子50的杆46时，致动元件42使弹簧44进入其压缩状态，从而朝远侧移动近侧弹簧座47。该座47随后对邻接固定的远侧弹簧座62的弹簧44施加力F_s＝-kΔx，其中k为弹簧常数并且Δx为弹簧被压缩的距离。打开时，向远侧推力终止，弹簧44倾向于延伸，由此经由近侧弹簧座47将向近侧拉的闭合力(在图2A中示出为力F2)施加到带塞子50的杆46上，致使塞子50返回以阻塞出口开口24并使其保持在其闭合状态下，只要没有打开，就将向远侧推力施加到塞子50上。该闭合状态表征施用装置110的默认状态，除了当操作致动元件42通过使用者在其上按压直至将打开向远侧推力施加到塞子50上而从其中间状态进入其最终状态时，始终保持该默认状态，由此防止粉末由于重力或偶尔移动而意外地从施用装置中释放出来。

默认情况下施用装置110处于闭合位置时的另外优点是施用装置因此总是处于即用位置。这样，施用装置110可立即用于挤出粉末，无需使用者先激活施用装置，例如，将其模式从“闭合”改变为“打开”。这增加了施用装置的使用者友好性，使施用装置使用起来更直观，从而有助于防止使用期间可能妨碍施用装置的顺利操作的混淆。

还应当理解，由于施用装置在每次使用之后返回即用位置，因此能够进行重复的定量给料。在其中每次剂量仅使用腔体30中粉末的一部分的施用装置110的构型中，施用装置可重复使用，直至腔体30中的粉末全部用完，从而使施用装置提供的粉末的最终使用百分比最大化并且使粉末的浪费最小化。

还应当理解，对于施用装置的每次使用，腔体30中都积聚压力，使得一系列剂量中的每次顺序剂量提供初始剂量提供的所有有益效果且功效没有任何降低，即，在每次施用时经由加压爆裂以上述方式实现粉末施用。在施用装置110的示例中，在使用者停止按压波纹管42的近侧端部43’并且弹簧44施加如上所述的闭合力以将塞子50从无阻塞位置移动进入阻塞位置之后，可变形含气体致动元件42将环境空气抽入到其内部空隙39中，从而使可变形含气体致动元件从其最终状态返回其初始状态，在初始状态下，可变形含气体致动元件再次准备操作以递送下一次加压剂量的粉末。

当可变形含气体致动元件42被释放时，其返回其初始容积，从而导致内部空隙39中的压力减小、环境空气流入内部空隙39中以及压力平衡。环境空气流入内部空隙39中可经由出口开口24发生直至出口开口闭合和/或经由施用装置部件之间的间隙空间发生，该部件可对气体不完全密封，如前文关于致动器42与容器20之间的连接所提到的那样。

在一个实施方案中，可变形含气体致动元件42可被构造成具有开口，例如，在波纹管49的封闭近侧端部43’具有开口。在操作期间，当将波纹管49从其初始状态压缩到其最终状态时，该开口可在按压波纹管期间由使用者的拇指密封。然后，拇指从波纹管处释放，由于塞子50移回至出口开口24处的其阻塞位置并且波纹管49从其最终状态返回其初始状态时形成的压差，因此允许环境空气流入内部空隙39中。

还应清楚的是，一般来讲，弹簧44的延伸状态相对于其物理参数可实际上是弹簧的部分压缩状态，因为根据本发明所公开的主题，弹簧被构造成在该状态下施加闭合力，该闭合力由如上文所述的其部分压缩状态的势能提供，然而，该部分压缩状态是相对于图2B所示的弹簧44的相对更压缩状态的延伸状态。

还应清楚的是，一般来讲，弹簧44的压缩状态相对于其物理参数可实际上是弹簧的部分延伸状态，因为根据本发明所公开的主题，弹簧被构造成通过使用者施加的打开力被一定程度地压缩，该打开力经由穿过弹簧44的杆46使塞子50移动进入其无阻塞位置，然而，该部分延伸状态是相对于图2A所示的弹簧44的相对更延伸状态的压缩状态。

根据本发明所公开的主题的上述施用装置10和施用装置110以及具有类似于腔体30的腔体的任何其它施用装置中的任一者可包括设置在腔体30内的至少一个内部元件，该至少一个内部元件被构造成在将粉末的至少一部分推出出口开口时将湍流引入气流中。这种湍流可至少有利于减少在使用施用装置之后可能残留在腔体30中的残余粉末量。湍流还可有利于实现粉末在气体中更均匀的悬浮。

内部元件可为至少一个肋，该肋可具有任何适当的形状，诸如刀片状形状。具有上述内部元件并且另外具有与施用装置10相同特征的施用装置的示例在图3A和图3B中示出，其中施用装置被标示为210，容器20的内壁被标示为28，并且从内壁28突出到腔体30中的刀片状肋被标示为60。

当从致动元件42进入腔体30中的层流气流冲击到肋60上时，气流的方向朝向内壁28移位，同时朝远侧移动。这可对位置靠近或附着到内壁28的粉末颗粒具有清扫效果，使得这些颗粒被推出出口开口24，而不是保留在施用装置10中并不被使用。因此，更可能用到施用装置中粉末总容积的最大可能百分比，即，在施用装置210的操作期间被推进通过出口开口24而不是保留在腔体30内部并被浪费的粉末。在施用装置10中粉末的总容积是单剂量的情况下，这可防止施加不充分或不准确的剂量。

应当理解，肋60可具有任何形状和任何尺寸，使得其在腔体30中形成湍流。例如，肋60可具有介于不小于0.25R和不大于0.75R之间的径向延伸，其中R为内壁28与纵向轴线L之间的平均距离。肋60的示例性轴向延伸可不小于0.5H，其中H为腔体30的轴向延伸。

还应当理解，为了进一步优化气体和粉末在腔体30中的混合以便实现从施用装置出来的最大粉末递送，腔体30可填充有粉末，使得粉末占据腔体30的总自由容积的最多85％至90％，以便在腔体中留下不含粉末的空隙空间。

根据本发明所公开的主题的上述施用装置10、110和210或任何其它类似施用装置中的任一者可包括装配在腔体30内且与入口开口22相邻的透气过滤器，以便防止粉末从腔体30中通过入口开口22移动到致动元件42中，但允许气体从致动元件42通过入口开口22进入腔体30中，以朝容器的出口端23通过过滤器(并且仅通过过滤器)。过滤器可具有面向入口开口22的第一侧和面向容器20的出口端23的第二侧，并且可被设置成在过滤器的第二侧与容器的出口端23之间形成用于粉末的腔室。具有上述过滤器并且另外具有与施用装置10相同特征的施用装置的示例在图4中示出，其中施用装置被标示为310，过滤器被标示为70，其第一侧被标示为72，其第二侧被标示为74，并且腔室被标示为32。

应当理解，在本发明所公开的主题中提供的过滤器可通过任何合适的方式附连到容器20的内部，例如附连到腔体30的内壁28，从而不直接搁置在容纳在施用装置中的粉末上，并且因此不对粉末施加任何力。因此，防止了粉末的聚集、附聚和结块。

在所有上述施用装置中，容器20的出口端23被示出为包括在其近侧端部处具有出口开口24的轴向延伸出口41和从出口开口24向远侧延伸的塞子通道55，以便允许塞子50从其近侧位置沿其移动，其中塞子邻接并阻塞出口开口24，进入其远侧位置，处于该远侧位置时，塞子不阻塞出口开口，沿着通道55与其朝远侧间隔开。塞子50被示出为具有此类横截面形状，使得当出口开口24处于其闭合状态时，该横截面形状在至少一个横截面尺寸上大于出口开口24，以便防止塞子50在近侧方向上的轴向移动。通道55可具有沿其长度与出口开口24间隔开的此类横截面形状，以便在使塞子进入其相应的打开状态和闭合状态时，允许塞子沿其自由地移动远离和朝向出口开口24。

例如，塞子通道55可具有通道内壁56，诸如图1A所示的通道内壁。塞子50在处于其阻塞位置时可设置在通道内壁56之间，并且在其移动进入其无阻塞位置时可移动远离通道内壁56。

如图1A进一步所示，塞子50具有最大横截面尺寸Dplug，出口开口24具有小于Dplug的对应横截面尺寸d，并且通道55具有大于Dplug并沿着轴线L变化的对应横截面尺寸Dpass。在上述所有施用装置中，塞子50、出口开口24和通道55的横截面形状为圆形，并且上述尺寸是它们的对应直径。然而，在根据本发明所公开的主题的上述施用装置中以及在任何其它施用装置中，塞子、通道55和出口开口中的任一者可具有任何其它不规则或规则的横截面形状，诸如椭圆形状或多边形形状，在这种情况下，上述尺寸将为内切于该形状的圆的直径。

在根据本发明所公开的主题的任何上述施用装置或任何其它类似施用装置中，在一些实施方案中，塞子50可被构造成在其进入闭合状态时仅部分地阻塞出口开口24，以便防止粉末离开出口开口24，同时允许一定量的气体通过出口开口24。在这种情况下，出口开口24被塞子50部分阻塞的程度应仍然允许产生如上所述的压差，以将加压爆裂的粉末推出出口开口24。在根据本发明所公开的主题的任何上述施用装置或任何其它类似施用装置中，在一些实施方案中，出口开口24对于粉末是“闭合的”，但对于气体并不是完全闭合的。在此类实施方案中，尽管塞子不是完全气密的，但可产生压差。

根据本发明所公开的主题的施用装置可包括上述施用装置10、110、210和310的特征的全部或仅一部分。图5中示出了包括所有这些特征的施用装置410。在图5所示的施用装置410中，远侧弹簧座62被修改为包括过滤器保持附件(未示出)。

根据本发明所公开的主题的施用装置可包括本文未公开的另外特征。

在根据本发明所公开的主题的任何施用装置中，可使用施用装置尖端，诸如图5所示的施用装置尖端80。施用装置尖端可连接到毂件，该毂件被构造成在其远侧端部、出口开口24附近扣合到施用装置10的容器20上，从而允许根据需要更换施用装置尖端80，例如根据施用要求用长的施用装置尖端更换短的施用装置尖端。例如，对于微创手术，使用较长的尖端可能是有利的。

应当理解，较长的施用装置尖端可有利地与施用装置10一起使用，因为即使当粉末在被排出到目标位置之前被迫行进长施用装置尖端的全长时，由于施加到来自根据本发明所公开的主题提供的施用装置的加压爆裂时的粉末喷雾上的动能，仍可提供稳固的粉末施用。

施用装置尖端80可由诸如聚合物、金属或两者的组合的材料制成，并且可为刚性的、挠性的、半挠性的或具有形状记忆。波纹管49可由形状记忆材料诸如塑性树脂制成。

容器20可具有突起以有利于用两根手指良好地抓握施用装置，同时用第三根手指来按压致动元件42。

在一个实施方案中，本发明的施用装置可容纳将在外科情形中使用的粉末。

在一个实施方案中，施用装置可由最终使用者拆卸并填充粉末。

施用装置可由对γ或电子束照射稳定的材料构成。

应当理解，本发明所公开的主题的施用装置可具有不同于附图所示示例的设计或结构。

例如，施用装置可由弹性材料构造，从而代替弹簧44。

在另一个示例中，施用装置可被构造成使得塞子50被拉进腔体30中，而不是被推出腔体30，以使出口开口24进入打开状态。

在另一个示例中，施用装置可被构造成使得弹簧44被构造成保持在部分压缩或压缩状态下，并且在施用装置的操作期间延伸，使得在施用粉末之后，弹簧44的收缩倾向对塞子50施加闭合力以使出口开口24进入闭合状态。

在另一个示例中，施用装置可被构造成使得为了至少间接地移动塞子而施加的打开力和闭合力可通过带、绳、齿轮或杆与齿轮的组合来施加。

在另一个示例中，气体压力积聚可发生在致动元件42内部而不是在腔体30中。

施用装置可被构造成使得在其非操作状下，可变形含气体致动元件42与腔体30之间不存在流体连通。例如，密封件可位于入口开口22处，使得当操作致动元件42时，压力可积聚在致动元件42中而不是在腔体30中。密封件可随后在致动元件42中的压力达到预定值时破裂，或通过机械方式破裂。同时，出口开口24可因压力积聚或通过机械方式而打开，并且可在加压爆裂时从施用装置中推出粉末。

在具有如上所述的在施用装置首次使用时破裂的密封件的施用装置的实施方案中，施用装置可用作一次性施用装置。

应当理解，在一个实施方案中，用于打开出口开口24的机构不依赖压缩气体。在另一个实施方案中，加压气体的释放是通过不依赖加压气体的机构进行的，例如通过机械方式(诸如通过按压杆46的近侧端部48)。

Claims (16)

1.一种粉末分配施用装置，包括：

容器，所述容器具有沿着所述施用装置的纵向轴线(L)被腔体彼此间隔开的入口开口和出口开口，所述腔体被构造成在所述出口开口处于闭合状态时在其中至少在所述出口开口附近容纳粉末，并且在所述出口开口处于打开状态时允许所述粉末的至少一部分从其中排出；

致动器，所述致动器包括可变形含气体致动元件，所述可变形含气体致动元件被构造成在其中容纳气体并且从其初始状态经由中间状态进入最终状态，在所述初始状态下，所述可变形含气体致动元件具有最大操作容积，在所述最终状态下，所述可变形含气体致动元件具有最小操作容积，在所述中间状态下，所述可变形含气体致动元件具有小于所述最大操作容积的中间操作容积，以在所述出口开口处于其闭合状态时在所述施用装置中积聚压力；并且还被构造成在释放所述积聚的压力之后通过从所述施用装置的外部向其中抽入环境气体而从其最终状态进入其初始状态，其中，所述可变形含气体致动元件为波纹管或形状记忆弹性球状物的形式，其具有闭合的近侧端部、在其靠近所述轴线(L)的区域限定所述入口开口的打开的远侧端部以及位于其间的内部空隙，所述波纹管或形状记忆弹性球状物在其与所述入口开口径向地间隔开的区域密封地固定到所述容器，其中，所述致动器进一步包括力传递元件，其穿过所述入口开口和所述出口开口，并且其近侧端部在所述波纹管或形状记忆弹性球状物的内部空隙内；以及

塞子，其为所述力传递元件的远侧端部，所述塞子相对于所述出口开口朝远侧设置，其中，所述塞子被构造成阻塞所述出口开口以将所述出口开口保持在所述闭合状态，直至当使所述可变形含气体致动元件从所述中间状态进入所述最终状态时所述塞子由所述致动器操作以使所述出口开口进入所述打开状态，以形成由于所述施用装置内的压力与其外部的压力之间的压差而产生的所述气体的流，从而在加压爆裂时将所述粉末的至少一部分随所述气体从所述出口开口中推出。

2.根据权利要求1所述的施用装置，其中所述塞子被构造成在阻塞位置与无阻塞位置之间移动，处于所述阻塞位置时，所述出口开口由所述塞子闭合，处于所述无阻塞位置时，所述塞子移动远离所述出口开口并因此打开所述出口开口。

3.根据权利要求2所述的施用装置，其中所述出口开口为具有通道内壁的轴向延伸通道的形式，其中所述塞子在处于其阻塞位置时设置在所述通道内壁之间，并且所述塞子从所述通道内壁离开，以从其阻塞位置移动进入其无阻塞位置。

4.根据权利要求2所述的施用装置，其中所述致动器被构造成选择性地对所述塞子施加如下力：

-沿着所述轴线(L)取向的打开力，以使所述塞子从所述阻塞位置移动进入所述无阻塞位置；以及

在所述打开力终止时，沿着所述轴线取向的闭合力，以使所述塞子从所述无阻塞位置进入所述阻塞位置并将所述塞子保持在此位置，直至施加所述打开力，所述打开力和所述闭合力中的一者朝向所述腔体取向并且这些力中的另一者远离所述腔体取向。

5.根据权利要求4所述的施用装置，其中所述至少一个力传递元件能够由所述可变形含气体致动元件至少间接地操纵，以便当使所述可变形含气体致动元件从所述中间状态进入所述最终状态时将所述打开力施加到所述塞子。

6.根据权利要求5所述的施用装置，其中所述致动器包括至少一个力施加元件，所述力施加元件被构造成至少间接地操纵所述力传递元件，以便当所述可变形含气体致动元件从其最终状态返回其初始状态时对所述塞子施加所述闭合力。

7.根据权利要求6所述的施用装置，其中所述力施加元件为弹簧的形式，所述弹簧在所述力传递元件对所述塞子施加所述打开力以使所述塞子进入所述无阻塞位置时进入压缩状态，并且在所述力传递元件对所述塞子施加所述闭合力以使所述塞子进入所述阻塞位置时进入延伸状态。

8.根据权利要求7所述的施用装置，其中所述弹簧被构造成保持在其延伸状态，直至使所述可变形含气体致动元件从其初始状态进入所述中间状态，并且在所述可变形含气体致动元件从所述中间状态进入所述最终状态时被所述可变形含气体致动元件至少间接地压缩。

9.根据权利要求1所述的施用装置，其中所述腔体具有至少一个内部元件，所述内部元件被构造成在推进所述粉末的至少一部分时将湍流引入气体的所述流中。

10.根据权利要求9所述的施用装置，其中所述至少一个内部元件为至少一个肋。

11.根据权利要求10所述的施用装置，其中所述容器具有限定所述腔体的内壁，并且所述至少一个肋从所述内壁向内突出。

12.根据权利要求1所述的施用装置，还包括透气过滤器，所述透气过滤器具有面向所述入口开口的第一侧和面向所述出口开口的第二侧，并且设置在所述腔体中，以便在所述透气过滤器的所述第二侧与所述出口开口之间形成用于所述粉末的腔室，所述透气过滤器被构造成形成对所述粉末的阻隔件，以防止所述粉末通过所述透气过滤器朝向所述入口开口移动。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的施用装置，其中所述压力恰好在打开所述出口开口之前介于1.25atm和1.45atm之间。

14.根据权利要求6所述的施用装置，其中所述可变形含气体致动元件在具有所述最大操作容积时在其所述初始状态下在其中具有最大气体量，所述可变形含气体致动元件在具有所述最小操作容积时在其所述最终状态下在其中具有最小气体量，并且所述可变形含气体致动元件在从所述初始状态进入所述中间状态时密封地连接到所述容器，以便沿着所述轴线(L)经由所述入口开口将所述气体引入所述腔体中，以在所述出口开口处于其闭合状态时在所述腔体内积聚压力。

15.根据权利要求6所述的施用装置，其中所述可变形含气体致动元件被构造成至少部分地经由所述出口开口和所述腔体将环境空气抽入到所述可变形含气体致动元件内，以在所述可变形含气体致动元件从其最终状态返回其初始状态时将其容积从所述最小操作容积增大到所述最大操作容积。

16.根据权利要求14所述的施用装置，其中所述力施加元件被构造成使得所述力施加元件使所述塞子从其无阻塞位置进入其阻塞位置所需的持续时间经过选择，以便允许所述可变形含气体致动元件在所述塞子阻塞所述出口开口之前将其容积从所述最小操作容积增大到至少所述中间操作容积。