FR2849386A1 - Dispositif d'inhalation de poudre seche - Google Patents

Abstract

Inhalateur de poudre sèche comprenant un réservoir (2) contenant la poudre (3) à inhaler, un piston (7) monté mobile en translation dans le réservoir et sollicité pour pousser la poudre (3) vers un orifice de sortie (4) du réservoir (3), et des moyens (8, 9, 12, 19, 20) d'injection d'une quantité prédéterminée de gaz dans le réservoir (2) pour le prélèvement, le dosage et l'entraînement de la quantité de poudre (3) souhaitée vers l'orifice de sortie (4).

Description

DISPOSITIF D'INHALATION DE POUDRE SECHE

La présente invention concerne des dispositifs d'inhalation de poudre sèche en particulier médicamenteuse.

On connaît actuellement de nombreux dispositifs d'inhalation de poudre sèche utilisés pour l'administration de produits anti-asthmatiques en apportant une quantité importante de médicaments sur la zone malade. De tels dispositifs sont utilisés, de façon plus générale, comme mode 10 d'administration alternatif pour toutes les thérapeutiques administrées par voie parentérale.

Les inhalateurs de poudre sèche sont des dispositifs soit monodoses soit multidoses. La poudre est préparée soit en gélules ou en emballages plastiques ou métalliques, donc déjà pré-dosée, soit dans un 15 réservoir. De tels dispositifs comprennent en général un passage d'air passant par une chambre d'inhalation et se terminant au niveau d'un embout buccal ou nasal. Le flux d'air qui transporte la poudre à l'intérieur des poumons est généré par l'inhalation du patient évitant ainsi tout problème de coordination entre une action d'activation du dispositif, pour 20 initier un déplacement de la poudre, et un flux d'inhalation résultant d'un effort pulmonaire. D'autres dispositifs, du type actif, fonctionnent en apportant une énergie supplémentaire à celle fournie par le flux d'inhalation, comme décrits dans les documents US 6 092 522, WO 200200281, EP 1172122 ou WO 0187378.

Bien que ces dispositifs actifs permettent d'assurer une pénétration pulmonaire bien meilleure que celle réalisée avec des dispositifs classiques, sans assistance à l'inhalation, ou que celle réalisée avec d'autres systèmes d'inhalation du type nébuliseur ou aérosol doseur pressurisé, ils n'empêchent pas les particules de poudre de s'agglomérer 30 entre elles pour former des agglomérats de particules (d'une taille supérieure à 10 microns), ce qui oblige le patient à faire des efforts inspiratoires importants pour dissocier les agglomérats et pour entraîner les particules, plus massives, par le flux d'air généré. Les agglomérats de particules se déposent préférentiellement dans la bouche ou dans la gorge ce qui engendre aussi dans certains cas des effets indésirables et dans 5 tous les cas une diminution de la dose réellement inhalée et donc une perte de l'efficacité thérapeutique.

Les documents US 3 948 264, US 6 328 034, US 3 971 377 et GB 9 818 346 proposent plusieurs solutions, telles que l'utilisation d'une batterie, d'un moyen de vibration, d'une hélice entraînée par un moteur ou 10 encore d'une grille pour résoudre ces problèmes d'agglomération de particules de poudre. Cependant, ces solutions connues compliquent la structure et augmentent le cot des inhalateurs de manière significative et ne sont pas toujours efficaces.

Un autre problème délicat concerne le dosage de la poudre dans 15 les inhalateurs multidoses à réservoir. Bien que des systèmes de dosage précis et intégrés aux dispositifs de type multidose existent, ceux-ci ne permettent pas d'obtenir des inhalateurs simples et peu coteux.

Concernant les inhalateurs de poudre sèche de type monodose et multidose à gélules ou emballages plastiques ou métalliques, la pratique 20 montre qu'une quantité de poudre non négligeable et variable, d'une utilisation à une autre, reste souvent coincée à l'intérieur de la gélule ou de l'emballage plastique ou métallique après chaque inhalation. Pour ce type de dispositif, la quantité de poudre médicamenteuse inhalée par le patient est donc difficilement contrôlable d'une inhalation à l'autre. De plus, ces 25 dispositifs ont l'inconvénient d'être plus coteux et moins écologiques au vu de l'utilisation plus importante d'emballages primaires.

Un autre inconvénient des inhalateurs actuels reste leur dépendance importante vis-à-vis du flux inspiratoire du patient. En effet, ces dispositifs requièrent un débit minimal d'inspiration de la part du 30 patient, supérieur à 30 I/min, pour obtenir une pénétration pulmonaire correcte de la poudre médicamenteuse. L'utilisation des dispositifs d'inhalation de poudre sèche est donc limitée à certains types de patients et de pathologies: par exemple, les enfants de moins de 7 ans, les personnes âgées et les patients atteints de pathologies obstructives importantes, ne peuvent pas les utiliser.

Actuellement, les solutions les plus efficaces pour traiter ce problème sont basées sur l'utilisation d'air comprimé pour transporter une dose de poudre vers un embout buccal, limitant ainsi l'effort inspiratoire à fournir. Néanmoins, les solutions connues ne donnent pas entière satisfaction et les inhalateurs les mettant en oeuvre sont complexes et 10 coteux.

Un premier but de l'invention est d'apporter des solutions, techniquement simples et peu coteuses, pour obtenir une pénétration pulmonaire importante de la poudre, éviter la formation d'agglomérats de poudre, obtenir des dosages réglables, précis et reproductibles de la 15 poudre à inhaler et ne pas nécessiter d'efforts inspiratoires importants, tout en supprimant les problèmes de coordination main / poumon.

L'invention propose à cet effet un inhalateur de poudre sèche comprenant un réservoir contenant la poudre à inhaler, des moyens de prélèvement de poudre dans le réservoir, et des moyens d'entraînement de 20 la poudre prélevée par un courant de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend: * un piston monté mobile en translation dans le réservoir et sollicité pour pousser la poudre vers un orifice de sortie du réservoir, * des moyens de déplacement du piston pour le pousser avec la poudre vers l'orifice de sortie, * et des moyens d'injection d'une quantité prédéterminée de gaz dans le réservoir au voisinage de l'orifice de sortie, assurant le prélèvement, le dosage et l'entraînement de la quantité de 30 poudre souhaitée vers l'orifice de sortie.

Un avantage essentiel de l'invention est que les mêmes moyens servent aussi bien au prélèvement qu'à l'entraînement et au dosage de la quantité de poudre souhaitée, ce qui simplifie considérablement la structure de l'inhalateur et améliore son fonctionnement.

Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il associe respectivement: * les moyens décrits ci-dessus de dosage et d'entraînement de la poudre; * des moyens de génération de gaz; 10. des moyens de maintien de la poudre au contact de l'orifice de sortie; * des moyens de conduction de l'aérosol de poudre généré jusqu'au patient.

Dans un mode avantageux de réalisation de l'invention les moyens 15 de génération de gaz assurent à la fois la fonction de prélèvement et d'entraînement de la poudre ainsi que le maintien de la poudre par application d'une pression sur celle-ci.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de prélèvement et d'entraînement de la poudre et les moyens de maintien de 20 la poudre peuvent être décorrélés.

Un des avantages importants du dispositif est qu'il comprend des moyens de réglage des paramètres thermodynamiques (pression, débit, temps d'application, etc.) du gaz d'entraînement de la poudre. Le contrôle de ces paramètres thermodynamiques assure le réglage de la dose de 25 poudre délivrée. De façon avantageuse, les paramètres thermodynamiques sont contrôlés par les caractéristiques (section, forme, propriété de surface,.

) de l'orifice de sortie du mélange gaz/poudre...DTD: Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le réservoir est constitué d'une cartouche amovible contenant une quantité 30 prédéterminée de poudre. La cartouche est fermée initialement de façon étanche et l'inhalateur comprend des moyens de perforation formant automatiquement l'orifice de sortie précité dans la cartouche, à la mise en place de celle-ci dans l'inhalateur. La cartouche comporte des conduits formant des moyens d'injection de gaz au voisinage de l'orifice de sortie et éventuellement des conduits d'injections de gaz dans la chambre qui est 5 délimitée d'une part par le piston et d'autre part par la paroi d'extrémité de l'inhalateur opposée à la paroi comprenant l'orifice de sortie. Les conduits sont initialement obturés de façon étanche et sont automatiquement ouverts par les moyens de perforation précités à la mise en place de la cartouche dans l'inhalateur. Une autre solution consiste à fermer 10 initialement et de façon étanche la cartouche par des opercules retirables manuellement avant la mise en place de celle-ci dans l'inhalateur.

Cette cartouche amovible à pour principal avantage de permettre un rechargement en poudre, du ou des différents dispositif(s) d'inhalation, qui est rapide, peu contraignant et économique dans la mesure o seule 15 cette cartouche et non l'intégralité du dispositif est à changer lorsqu'elle est vide. Dans un mode avantageux de réalisation, cette cartouche comprend un moyen de réglage des caractéristiques de l'orifice de sortie du mélange gaz/poudre, agissant ainsi sur la quantité de poudre émise.

Dans une forme de réalisation de l'invention, le piston délimite dans le réservoir une première chambre contenant la poudre et comprenant l'orifice de sortie et une deuxième chambre comprenant les moyens de déplacement du piston vers l'orifice de sortie. Ces moyens de déplacement comprennent un ressort de compression agissant sur le piston précité et 25 sur un autre piston délimitant dans le réservoir une troisième chambre qui est reliée aux moyens précités d'injection de gaz dans le réservoir au voisinage de l'orifice de sortie et qui communique avec un clapet anti- retour permettant l'entrée de gaz de l'extérieur du réservoir vers l'intérieur. L'autre piston est relié par une tige axiale à des moyens de manoeuvre et de 30 blocage en position, à l'extérieur du réservoir.

Ce mécanisme, simple et fiable, permet de générer dans la troisième chambre, de façon autonome, un courant de gaz reproductible à l'identique, en volume, en débit, en pression et en vitesse, d'une inhalation à une autre, et qui, injecté dans la première chambre du réservoir au 5 voisinage de l'orifice de sortie pour prélever et entraîner des particules de poudre, permet d'obtenir un dosage précis.

Dans une variante de réalisation, le ressort de compression précité est supprimé et les moyens d'action sur le piston, qui est en appui sur la poudre contenue dans le réservoir, comprennent des capsules 10 pyrotechniques, associées à des moyens commandés de mise à feu.

Cette variante de réalisation a pour effet de réduire le nombre des moyens nécessaires pour actionner le piston en appui sur la poudre et pour actionner le piston générant un courant de gaz: l'explosion de la capsule permet, à elle seule, de déplacer simultanément ces deux pistons. Les 15 moyens commandés de mise à feu de la capsule pyrotechnique permettent aussi de s'affranchir, de manière simple, des efforts musculaires, venant des mains, nécessaires pour actionner certains organes mécaniques du dispositif. Dans un autre mode de réalisation particulièrement adapté à une 20 utilisation en milieu hospitalier, la seconde chambre précitée est reliée à une source de gaz sous pression par des moyens commandés formant une vanne d'alimentation. La source de gaz sous pression, comprenant un réseau d'alimentation en gaz ou une bouteille de gaz sous pression, alimente également les moyens d'injection de gaz dans le réservoir.

L'un des avantages de ce mode de réalisation est d'avoir une seconde chambre directement reliée à une source de gaz sous pression permettant ainsi de supprimer à l'intérieur du réservoir tout moyen nécessaire à la génération d'un courant de gaz à travers les moyens d'injection, ce qui simplifie la structure du dispositif. 30 Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la forme du réservoir est de préférence cylindrique et l'orifice de sortie est formé dans une paroi du réservoir sur l'axe longitudinal de celui-ci; - les moyens d'injection de gaz débouchent dans le réservoir pour former un écoulement radial le long de la paroi d'extrémité du réservoir en direction de l'orifice de sortie; - les débouchés des moyens d'injection sont formés par des fentes ou des orifices de la paroi cylindrique du réservoir ou de sa paroi d'extrémité, disposés par exemple sur un cercle; - l'orifice de sortie du réservoir débouche dans une chambre d'inhalation; 10 - le dispositif comprend des moyens de commande automatisés de l'injection de gaz fonctionnant par détection d'une dépression dans la chambre d'inhalation; - le dispositif comprend des moyens de cisaillement du débit de gaz chargé de poudre, situés à la sortie du réservoir; - chaque extrémité du premier et/ou du deuxième piston, qui subit une force de poussée exercée par un gaz sous pression, est en forme de cuvette dont la concavité est tournée du côté du gaz sous pression.

De plus l'inhalateur peut comprendre: - des moyens de comptage des doses de poudre consommées; - des moyens d'obturation de l'orifice de sortie; un ou plusieurs moyens de mesure du débit; - des moyens d'asservissement du débit de poudre pour le réglage du débit de poudre en fonction d'une valeur de consigne, tous ces moyens étant bien entendu utilisables quand le réservoir de poudre est formé par une cartouche amovible.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non exhaustif en référence aux 30 dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - les figures 2a à 2b illustrent le fonctionnement du mode de réalisation de l'invention représenté en figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - les figures 5a et 5b sont des vues schématiques en coupe longitudinale 10 d'un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - La figure 6 représente schématiquement un embout buccal associé au dispositif d'inhalation; - la figure 7 représente schématiquement des moyens de réglage du débit en sortie du réservoir du dispositif selon l'invention; - les figures 8a et 8b sont des vues schématiques d'un diaphragme permettant de régler le débit en sortie du réservoir; - la figure 9 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un nouveau mode de réalisation du dispositif selon l'invention; - les figures 1 Oa et 1 Ob, 1 1 a à 1 1 d et 1 2a et 1 2b représentent l'inhalateur 20 muni d'une chambre d'inhalation placée au niveau de son orifice de sortie; - la figure 13 montre des moyens de commande de l'injection de gaz dans le réservoir par détection d'une dépression dans la chambre d'inhalation.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un mode de 25 réalisation du dispositif selon l'invention, qui est ici du type portable ou de poche et autonome.

Ce dispositif 1 comprend essentiellement un réservoir 2 de forme cylindrique à section circulaire qui contient une quantité déterminée de poudre 3 correspondant à un certain nombre de doses à inhaler. Cette 30 poudre 3 est sous forme libre ou pulvérulente ou sous forme plus ou moins tassée ou compactée, sa masse volumique étant en général inférieure à 1500kg/m3 environ. La poudre 3 a une granulométrie très fine, de l'ordre de 0.5 à 10 pm par exemple. Un orifice 4 de sortie de la poudre 3 est formé dans une face radiale 5 d'extrémité du réservoir 2, sur l'axe 6 de celui- ci.

Un piston 7 est monté mobile en translation, de façon 5 sensiblement étanche, dans le réservoir 2, pour maintenir la poudre 3 en contact avec la face radiale 5 et pour l'aider à sortir par l'orifice de sortie 4.

Un ressort de compression 8 est précontraint entre ce piston 7 et un autre piston 9 également mobile en translation de façon sensiblement étanche dans le réservoir 2. Le piston 7 délimite avec la face radiale 5 10 comportant l'orifice de sortie 4 une première chambre 10 et délimite avec le piston 9 une deuxième chambre 11 qui contient le ressort 8, le piston 9 délimitant une troisième chambre 12 avec l'extrémité 13 du réservoir 2 opposée à celle comportant l'orifice de sortie 4.

Une tige axiale 14 relie le piston 9 à des moyens de manoeuvre 15 15 situés à l'extérieur du réservoir, la tige 14 traversant, de manière étanche, l'extrémité 13 du réservoir 2. La partie de la tige 14 extérieure au réservoir 2 porte sur sa circonférence un ergot 16 destiné à coopérer par accrochage avec une butée 17, prévue à l'extérieur du réservoir sur son extrémité 13, pour définir une position armée du piston 9, dans laquelle le ressort 8 est 20 fortement comprimé entre les pistons 7 et 9.

Un clapet anti-retour 18 est monté dans un orifice de l'extrémité 13 du réservoir 2, pour permettre l'entrée de gaz dans le réservoir 2 au niveau de la troisième chambre 12 et interdire la sortie de gaz hors du réservoir 2.

Des passages de gaz 19 relient la troisième chambre 12 du 25 réservoir 2 à l'extrémité opposée de ce réservoir et débouchent en 20 dans la première chambre 10, au voisinage de la face radiale 5 comportant l'orifice de sortie 4. Ces passages 19 peuvent être des tubulures rapportées sur le réservoir 2 ou formées dans la paroi cylindrique de celui-ci.

Les passages de gaz 19 débouchent dans le réservoir 2 pour 30 former un écoulement radial le long de la face radiale 5, en direction de l'orifice de sortie 4. Les débouchés 20 de ces passages de gaz 19 sont formés par des fentes ou des orifices de la paroi cylindrique du réservoir 2 ou de sa face radiale d'extrémité 5. Ces fentes ou orifices sont disposées de manière plus ou moins régulière sur un cercle.

Les figures 2a à 2b illustrent le fonctionnement du mode de 5 réalisation de l'invention à partir de l'état de repos du dispositif tel que représenté en figure 1.

Dans une première étape, figure 2a, l'utilisateur exerce une force de poussée Fm sur l'élément de manoeuvre 15 de la tige axiale 14 vers l'intérieur du réservoir 2, pour déplacer vers l'orifice de sortie 4 le second 10 piston 9 dont la tige 14 est solidaire. Le second piston 9 va alors comprimer le ressort 8, qui est en appui sur la face 21 correspondante du premier piston 7, à l'intérieur de la deuxième chambre 11. La tige axiale 14 est déplacée jusqu'à ce que l'ergot 16 puisse venir en contact et se bloquer par rotation sur la butée 17 située sur la face arrière 22 du dispositif 1. Le 15 premier piston 7, qui est constamment soumis à la force de poussée Fl exercée par le ressort 8, reçoit, lors de la nouvelle compression du ressort 8, résultant du déplacement de la tige 14 vers l'orifice de sortie 4, une force de poussée supplémentaire Fl' qui n'a pas beaucoup d'influence sur le volume de la chambre 10, puisque la poudre 3 contenue dans cette 20 chambre 10 est déjà tassée. Si le déplacement de la tige axiale 14 n'a qu'une incidence négligeable sur le volume de la première chambre 10, son mouvement et surtout le mouvement du piston 9, vers l'orifice de sortie 4, vont entraîner une diminution importante du volume de la deuxième chambre 11 et par conséquent une augmentation importante du volume de 25 la troisième chambre 12. Le gaz G3 contenu dans la deuxième chambre 11 est alors comprimé et le volume de la troisième chambre 12 se remplit, à l'aide du clapet anti-retour 18, de gaz G2 par aspiration depuis l'atmosphère ambiante.

Dans cette position o la tige axiale 14 est rentrée dans le 30 réservoir 2 et est bloquée en position par la conjonction de la force de poussée F2 exercée sur le deuxième piston 9 par le ressort 8 et des deux moyens de blocage 16 et 17 que sont l'ergot 16 et la butée 17, le système est dit en position " armée ".

La deuxième étape, figure 2b, consiste à relâcher la tige axiale 14 par une rotation manuelle de la tige autour de son axe 6, cette rotation 5 désengageant l'ergot de blocage 16 de la butée 17. Sous l'action du ressort 8, le piston 9 solidaire de la tige 14 est alors repoussé vers la paroi arrière 13 du réservoir 2.

Le déplacement du piston 9 entraîne une compression et un déplacement du gaz G2, contenu dans la troisième chambre 12, qui passe 10 en GI par les passages de gaz 19 pour l'injection dans la première chambre 10 du réservoir 2, au voisinage de l'orifice de sortie 4, d'une quantité prédéterminée de gaz.

Le courant de gaz GI va lécher la surface libre de la poudre 3 contenue dans le réservoir 2 et prélever sur cette surface une quantité de 15 poudre 3. Le gaz chargé de poudre G3 est entraîné vers l'orifice de sortie 4 puis passe à l'extérieur du réservoir 2. La pression de le gaz GI, venant lécher la surface libre de la poudre, est comprise entre 1 et 10 bars environ, la gamme de pression préférée allant de 2 à 5 bars environ. L'énergie cinétique du gaz sous pression est suffisante pour rompre les liaisons de 20 Van der Waals qui lient les particules de poudre entre elles, ce qui occasionne leur décohésion, leur mise en suspension et leur évacuation dans le flux gazeux G3. Le dispositif permet d'éjecter un mélange de particules, d'une granulométrie allant de moins d'un micron à quelques centaines de microns, et de gaz, ce dernier étant avantageusement de l'air, 25 et ce, à une vitesse qui peut être comprise entre 0.1 et 250 mètres par seconde environ pour de l'air à une température d'environ 20'C. De façon préférentielle cette vitesse sera inférieure à 20 m/s. Le dispositif permet d'entraîner des particules ultra-fines qui ne sont reliées entre elles par aucun lien de cohésion permettant ainsi d'obtenir une pénétration 30 pulmonaire importante tout en évitant à l'utilisateur de fournir des efforts inspiratoires importants pour inhaler une dose de poudre 3.

La quantité de gaz GI, injectée dans le réservoir, est égale à la différence entre le volume maximal de la troisième chambre 12 et le volume minimal de cette même chambre 12. La quantité de gaz GI restera constante, en volume et en pression, quel que soit le volume de poudre 3 5 restant dans le réservoir puisque cette quantité de gaz dépend directement de la course du deuxième piston 9 qui est constante. De plus, le volume de poudre 3 en contact avec le courant de gaz GI prédéterminé, sortant des passages de gaz 19, est régulier puisque la poudre 3 contenue dans le réservoir 2 est constamment sous l'effet d'une force de poussée F1, 10 exercée par le premier piston 7, qui maintient la poudre 3 en contact avec la face radiale 5 comportant l'orifice de sortie 4. On obtient ainsi pour un orifice de sortie 4 de dimensions données, un dosage précis et reproductible d'une inhalation à une autre.

Selon l'invention, il est possible de faire varier et de régler les 15 doses de poudres émises à chaque inhalation en agissant sur la pression et/ou sur le volume de gaz Gi injecté dans le réservoir 2 au voisinage de l'orifice de sortie 4 ou sur les dimensions de l'orifice de sortie 4. De préférence l'écoulement du gaz chargé de poudre est sonique dans l'orifice de sortie 4 ainsi le débit massique est directement proportionnel à la 20 pression en amont de l'orifice 4 et au diamètre de la section de cet orifice 4.

Une réalisation préférée de ce moyen de réglage du débit massique est un diaphragme d'obturation, figures 8a et 8b, qui est monté dans l'orifice de sortie du réservoir et dont le diamètre intérieur réglable conditionne le débit massique de gaz chargé de poudre. Dans une variante avantageuse de 25 cette forme de réalisation, un barillet rotatif muni d'une pluralités d'orifices, de préférence entre 1 et 6 orifices, de diamètres différents est monté en sortie du réservoir pour régler le débit massique de gaz chargé de poudre et obtenir la délivrance d'une dose thérapeutique déterminée comprise entre 100 microgrammes et 200 milligrammes environ, par exemple.

La figure 3 montre une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention qui est aussi du type portable ou de poche et autonome et dont la structure et le fonctionnement sont pour l'essentiel analogues à ceux du mode de réalisation des figures 1, 2a et 2b.

En figure 3, le ressort de compression 8 logé dans la deuxième chambre 11 a été remplacé par une capsule pyrotechnique 23 associée à 5 des moyens commandés de mise à feu 24. Cette capsule pyrotechnique 23 est placée dans des moyens 25 de support à l'intérieur de la deuxième chambre 11, ces moyens 25 pouvant contenir de 1 à 100 capsules environ correspondant à autant d'inhalations. Une autre différence entre le mode de réalisation de la figure 1 et celui représenté en figure 3 est qu'il n'existe 10 plus de tige axiale 13.

Ce dispositif fonctionne de manière similaire à celle déjà décrite.

On met à feu la capsule pyrotechnique 23 par un apport d'énergie électrique, mécanique (choc) ou par un système piézoélectrique.

L'explosion E génère d'une part une première force de poussée Fl 15 appliquée sur le premier piston 7 en appui sur la poudre 3, permettant ainsi de pousser la poudre 3 vers l'orifice de sortie 4, et génère d'autre part, et de façon simultanée à la première force FI, une deuxième force de poussée F2 appliquée sur le deuxième piston 9, pour la génération d'un courant de gaz GI à travers les passages de gaz 19. Le déplacement du 20 deuxième piston 9 entraîne une diminution rapide du volume de la troisième chambre 12, provoquant la montée en pression du gaz G2 enfermé dans cette chambre 12 et la génération d'un courant de gaz GI à travers les passages de gaz 19 dans le réservoir 2.

Des moyens non représentés permettent de ramener ensuite le 25 piston 9 dans la position illustrée en figure 3, cette position étant de préférence constante et déterminée par butée ou par billage. Les moyens de retour du piston sont par exemple manuels.

La figure 4 montre un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention dont la structure et le fonctionnement sont proches de 30 ceux décrits en référence à la figure 1.

Cet autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention comporte seulement un piston 7, sollicité par une force de poussée FI pour tasser la poudre 3 contenue dans le réservoir 2, et deux chambres dont seule la deuxième chambre 26, qui se trouve la plus éloignée de l'orifice de 5 sortie 4, diffère des structures précédemment décrites. Cette chambre, qui est délimitée par le piston 7 et par la paroi d'extrémité 13 du réservoir 2, comporte un orifice d'entrée de gaz 27 situé sur la paroi d'extrémité 13 du réservoir 2 et relié à une source S de gaz sous pression, telle par exemple qu'une bouteille de gaz sous pression ou un réseau d'alimentation du type 10 de ceux installés dans les services hospitaliers, par une vanne d'alimentation 28 pouvant être commandée depuis un pupitre de commande 29. Des passages de gaz 19 relient cette deuxième chambre 26 du réservoir 2 à l'extrémité opposée de ce réservoir et débouchent en 20 dans la première chambre 10, au voisinage de la face radiale 5 comportant 15 l'orifice de sortie 4. Le courant de gaz sous pression n'est pas généré par des moyens internes à l'inhalateur mais uniquement par des moyens externes. Au moins un détendeur 30 ou analogue est monté dans le circuit d'alimentation de la chambre 26 et permet de faire passer la pression du gaz délivré par un réseau d'alimentation ou par une bouteille de gaz à la 20 valeur de fonctionnement de l'inhalateur 1. Lors du fonctionnement de ce dispositif, l'ouverture de la vanne

d'alimentation 28 est commandée par les moyens 29, du gaz sous pression G2 remplit la deuxième chambre 26 et exerce une force de poussée FI sur le piston 7 qui applique cette force F1 à la poudre 3 contenue dans le 25 réservoir 2 pour la tasser et la pousser vers l'orifice de sortie. Dans le même temps, le gaz sous pression GI passe par les passages de gaz 19 et est injecté au voisinage de l'orifice de sortie 4. Le contrôle du temps d'ouverture de la vanne d'alimentation 28 permet de régler avec précision la quantité de gaz GI injectée dans le réservoir 2 au voisinage de l'orifice 30 de sortie 4 et par conséquent de régler la quantité de poudre 3 prélevée puis éjectée à l'extérieur du réservoir 2 à chaque inhalation.

Dans un autre mode de réalisation représenté aux figures 5a et 5b, le réservoir 2 est formé par une cartouche amovible 31 contenant une quantité prédéterminée de poudre 3. La cartouche 31 est fermée initialement de façon étanche et est destinée à être placée dans un boîtier 5 de réception 33 qui comprend des moyens précédemment décrits d'alimentation en gaz sous pression et un piston 7 destiné à agir sur la poudre 3 contenue dans la cartouche. La cartouche est positionnée et retenue par des pièces 34 ou par tout autre moyen de fixation adapté dans le boîtier 33 qui comprend des moyens de perforation 35 formant 10 automatiquement un orifice de sortie 4 dans la cartouche 31, à la mise en place de celle-ci dans le boîtier 33 de l'inhalateur 1. La cartouche 31 comporte aussi des passages 19 servant d'une part à l'injection de gaz Gl au voisinage de l'orifice de sortie 4 et d'autre part, en liaison avec un conduit d'alimentation 36, à l'alimentation en gaz G2 de la chambre 37. 15 Cette chambre 37 est délimitée par le piston 7 et par une paroi d'extrémité du boîtier 33. Le gaz sous pression G2, lorsqu'il entre dans la chambre 37, exerce sur le piston 7 une force de poussée Fl en direction de l'orifice de sortie 4. Les passages 19 sont initialement obturés de façon étanche et sont automatiquement ouverts par les moyens de perforation 35 précités, à 20 la mise en place de la cartouche 31 dans l'inhalateur 1. Le fond de la cartouche 31, qui est une paroi d'obturation 38, est rompu après montage de la cartouche 31 dans le boîtier 33 du dispositif 1, par poussée du piston 7 qui exerce aussi une force de poussée en direction de l'orifice de sortie 4 sur la poudre 3. Simultanément, cette poussée vient libérer le conduit 25 d'alimentation 36 en gaz G2 de la chambre 37.

En variante, la cartouche 31 comprend le piston 7, qui peut par exemple former le fond de la cartouche et qui est monté coulissant de façon étanche dans celle-ci. On peut également prévoir que le piston 7 soit monté à l'intérieur de la cartouche et y délimite deux chambres, dont l'une 30 contient la poudre et dont l'autre est destinée à être alimentée en gaz sous pression, comme le réservoir 2 du mode de réalisation de la figure 4. La cartouche amovible 31 peut être associée directement ou par l'intermédiaire du boîtier 33, à des moyens de génération de gaz, à des moyens d'action sur le piston 7, à des moyens de mesure de la quantité de poudre délivrée, à des moyens de conduction ou de guidage de la poudre à 5 la sortie de la cartouche, et à des moyens de comptage des doses de poudre délivrées, ainsi qu'à des moyens de réglage de la dose de poudre délivrée. Ces moyens de réglage agissent par exemple sur les caractéristiques thermodynamiques du gaz d'entraînement de la poudre.

De façon avantageuse, on agit pour cela sur les caractéristiques de l'orifice 10 de sortie 4 (sa section, sa forme et/ou ses propriétés de surface).

Avantageusement, l'inhalateur selon l'invention est muni d'un embout ergonomique 39 se plaçant directement sur l'inhalateur 1 au niveau de l'orifice de sortie 4, figure 6, ou via une chambre d'inhalation telle que représentée auxfigures 10à 12.

L'inhalateur est muni également de moyens 40, figure 7, permettant de régler le débit massique de gaz sortant chargé de poudre 3 et ainsi d'obtenir la délivrance d'une dose thérapeutique déterminée. Ces moyens de réglage de débit 40 sont localisés au niveau de l'orifice de sortie 4 et agissent sur l'aire de la section de cet orifice 4. Les moyens de réglage 20 40, comme représenté en figures 8a et 8b, peuvent comprendre un diaphragme 41 de type appareil photo qui en position complètement fermée, figure 8a, permet d'obturer de manière étanche l'orifice de sortie 4 du réservoir.

Dans le mode de réalisation de la figure 9, le piston 7 en contact 25 avec la poudre 3 comporte, sur sa face libre 21, une concavité 42 orientée à l'opposé de la poudre 3, en forme de cuvette pour un meilleur guidage du piston 7 à l'intérieur du réservoir 2 et pour accroître l'étanchéité entre le piston et la face cylindrique 44 du réservoir 2. La cuvette 42 est formée d'un fond plat 45 et d'une surface latérale 46 en tronc de cône.

Les figures 10a et 10b, lia à lld et 12a et 12b représentent l'inhalateur 1 muni d'une chambre d'inhalation 47 placée au niveau de l'orifice de sortie 4. Cette chambre d'inhalation 47, qui permet un cisaillement accru des particules de poudre pour une pénétration pulmonaire complète et une meilleure indépendance main-poumon, peut être une chambre déployable par translation (figures 10a et 10b), par pivotement (figures lia à llb) ou en accordéon (figures 12a et 12b).

Pour une indépendance totale main-poumon, les moyens 48 de génération d'un courant de gaz GI nécessaire pour injecter du gaz dans le réservoir 2 au voisinage de l'orifice de sortie 4, peuvent, comme représenté en figure 13, être commandés par une dépression Dp dans la chambre 10 d'inhalation 47. Ces moyens de commande par aspiration du patient comprennent un capteur 50 de pression ou un mécanisme pneumatique de détection d'une dépression situé dans la chambre d'inhalation 47 et relié par un circuit de commande aux moyens 48.

Lorsque que le dispositif d'inhalation n'est pas utilisé, un moyen de 15 fermeture de type clapet, obturateur (figures 8a et 8b) ou simple bouchon mobile, commandé manuellement ou automatiquement par l'ouverture de la chambre d'inhalation 47 figures 10 à 12, peut venir fermer, de manière étanche, l'orifice de sortie 4.

Dans une autre variante, des moyens formant une chicane ou une 20 grille et permettant un cisaillement accru des particules de poudre sortant du dispositif 1 d'inhalation, sont placés au voisinage de l'orifice de sortie 4.

Dans une autre variante de réalisation, le dispositif selon l'invention comprend des moyens de comptage des doses émises, par exemple du type à cliquet pour enregistrer le nombre de mises en place de 25 capsules pyrotechniques ou le nombre de déclenchements lorsque l'inhalateur utilise une bouteille ou un réseau de gaz comprimé ou un dispositif manuel à ressort de compression.

Dans une réalisation plus complexe, le dispositif selon l'invention peut comprendre un ou plusieurs moyens de mesure du débit de poudre en 30 sortie, reliés par une boucle d'asservissement aux moyens de commande de l'alimentation en air comprimé.

Les poudres utilisées peuvent être de types divers: - ADN recombinant ou ADN recombinant lié à un virus transporteur; - agents pour la régulation de calcium; - analgésiques / antipyrétiques; - agents contre l'angine; antidépresseurs; - anxiolytiques; - antiarythtmiques; - agents anti-arthritiques; - antibiotiques; - anticancéreux; - anticoagulants; antidépressants; 15 - anti-fibrinolytiques; - antifungiques; - agents anti-goutte; - anti-hypertensifs; - anti-infectieux; anti-maniacodépression; - antimicrobiens; - antimigraineux; - antinauséeux / antihémétiques; - antioxydants; 25 - antiparkinson; - antiplaquettaires; - antistaminiques / antipruritiques; - antipsychotiques; - antiulcéreux / antireflux; 30 - agents antiviraux; - broncho-dilateurs; - agents hémorhéologiques; - hypoglycémiants; - hypolipémiants; - hormones; hormones de croissance, " Growth Realising Hormon ", Greline et tous les agonistes de ces groupes; - corticodes; - acides nucléiques; - protéines; - sédatifs / hypnotiques; - thrombolytiques; - vaccins.

La formulation de la poudre peut varier. Elle peut comprendre un ou plusieurs principes actifs. Le ou les principes actifs peut ou peuvent être 15 ou non associés à un ou plusieurs excipients, même si le système de dispersion est suffisamment efficace pour ne pas nécessiter l'ajout d'excipients, sans que cet ajout entrave le fonctionnement du dispositif.

Claims (21)

Revendications

1- Inhalateur de poudre sèche comprenant un réservoir (2) contenant la poudre (3) à inhaler, des moyens de prélèvement de poudre 5 dans le réservoir (2), et des moyens d'entraînement de la poudre prélevée par un courant de gaz, caractérisé en ce qu'il comprend: * un piston (7) monté mobile en translation dans le réservoir et sollicité pour pousser la poudre (3) vers un orifice de sortie (4) du réservoir (3), * des moyens de déplacement du piston (7) pour le pousser avec la poudre (3) vers l'orifice de sortie (4), * et des moyens (8, 9, 12, 19, 20, 23, 28, 29) d'injection d'une quantité prédéterminée de gaz dans le réservoir (2) au voisinage de l'orifice de sortie (4), assurant le prélèvement, le 15 dosage et l'entraînement de la quantité de poudre (3) souhaitée vers l'orifice de sortie (4).

2- Inhalateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (2) est formé par une cartouche amovible (31) contenant la poudre. 3Inhalateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réservoir (2) ou la cartouche (31) est associé à des moyens choisis dans le groupe comprenant: ò des moyens de génération de gaz, * des moyens d'action sur le piston (7) précité, * des moyens de mesure de la quantité de poudre délivrée, comprenant un ou plusieurs moyens de mesure du débit de poudre (3).

* des moyens de conduction du mélange gaz / poudre à partir de l'orifice de sortie de la cartouche ou du réservoir, a des moyens de perforation (35) de la cartouche (31), qui établissent une communication de la cartouche (31) avec les moyens de génération de gaz et les moyens de conduction du mélange gaz / poudre.

* des moyens de comptage des doses de poudre délivrées.

4- Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage (40) de la dose de poudre (3) délivrée à chaque inhalation, ces moyens de réglage agissant sur les caractéristiques thermodynamiques du gaz d'entraînement de la poudre.

5- Inhalateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la dose de poudre comprennent des moyens de réglage des caractéristiques de l'orifice de sortie (section, forme, propriétés de surface...).

6- Inhalateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il 15 comprend des moyens de génération de gaz destiné à former le mélange gaz / poudre et à déplacer le piston.

7- Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le piston (7) délimite dans le réservoir (2) une première chambre (10) contenant la poudre (3) et comprenant l'orifice de sortie (4) et une 20 deuxième chambre comprenant les moyens de déplacement du piston (7) vers l'orifice de sortie (4).

8- Inhalateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent un ressort de compression (8) agissant sur le piston (7) précité et sur un autre piston (9) délimitant dans le 25 réservoir (2) une troisième chambre (12) reliée aux moyens précités d'injection de gaz dans le réservoir (2) au voisinage de l'orifice de sortie (4) et communiquant avec un clapet anti-retour (18) permettant l'entrée de gaz de l'extérieur du réservoir (2) vers l'intérieur.

9- Inhalateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que 30 l'autre piston (9) est relié par une tige axiale (14) à des moyens de manoeuvre (15) et de blocage en position (16, 17), à l'extérieur du réservoir (2). 10-Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque extrémité du premier (7) et/ou du deuxième piston (9), qui 5 subit une force de poussée exercée par un gaz sous pression, est en forme de cuvette (42) dont la concavité est tournée du côté du gaz sous pression.

11-Inhalateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens d'action sur le premier piston (7) cité comprennent des capsules pyrotechniques (23), associées à des moyens commandés de mise à feu 10 (24).

12-Inhalateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la seconde chambre (26) est reliée à une source S de gaz sous pression par des moyens commandés formant une vanne d'alimentation (28).

13-Inhalateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la 15 source S de gaz sous pression comprend un réseau d'alimentation en gaz ou une bouteille de gaz sous pression.

14-Inhalateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'alimentation en gaz au niveau du piston (7) et/ou des conduits (19) d'amenée du gaz d'entraînement est réglée au moyen d'au moins un 20 détendeur (30).

15-Inhalateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (8, 9, 12, 19, 20, 23, 28, 29) d'injection de gaz dans le réservoir (2) sont agencés pour former un écoulement radial de gaz le long de la paroi d'extrémité (5) du réservoir (2) en direction de 25 l'orifice de sortie (4).

16-Inhalateur selon la revendication 15, caractérisé en ce que les débouchés (20) des moyens d'injection sont formés par des fentes ou des orifices de la paroi cylindrique du réservoir (2) ou de sa paroi d'extrémité (5), disposés par exemple sur un cercle.

17-Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (4) du réservoir (2) a des dimensions déterminées pour que la vitesse d'écoulement du gaz chargé de poudre (3) dans cet orifice (4) soit sensiblement sonique.

18-Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (4) du réservoir (2) débouche dans une chambre d'inhalation (47).

19-Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de commande (48, 50) automatisés de l'injection de gaz dans le réservoir (2) fonctionnant par détection d'une dépression dans la chambre d'inhalation (47).

20-Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de cisaillement du débit de gaz chargé de poudre (3), situés à la sortie (4) du réservoir (2).

21-Inhalateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cartouche (31) est fermée initialement de façon étanche par des opercules 15 retirables manuellement avant la mise en place de celle-ci.

22-Inhalateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cartouche (31) comporte des conduits (19) formant des moyens d'injection de gaz au voisinage de l'orifice de sortie (4) et éventuellement des conduits (36) d'amenée de gaz sur le piston (7) poussant la poudre vers l'orifice de 20 sortie (4).

23-Inhalateur selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'obturation de l'orifice de sortie (4).