JP2004508900A - 呼吸−作動 - Google Patents

Abstract

吸入操作と関連付け、開放及び閉止及び投薬部材（４）を備えた乾燥粉末吸入装置（ＤＰＩ）の吸気口のための処理配置が開示される。この処理配置は、ＤＰＩ内へ入る外気用の吸入口を開くために、周囲の雰囲気と吸入する人の気道との間に最小の圧力較差を必要とする。この吸気口を制御する処理配置は、偏倚捕捉機構に接続された偏倚フラップを提示する。該偏倚フラップ（１６）は、レバー機構を通じてこのフラップに作用する圧縮バネ（１３）によって及ぼされる力により、外気へ通じるＤＰＩの吸気口（２３）を閉止する。このフラップを開くためには、バネ及びレバー機構の閉止力Ｆ_ｃよりも大きな力Ｆ_ｐを加えなければならない。その必要な力は、ＤＰＩのマウスピースを吸引したときに生じる圧力較差によりもたらされる。フラップが開くと、捕捉手段はレバー機構を通じてフラップ（１６）により解放され、吸入器のユーザーに対して一回投薬量を投与する不可逆的なプロセスを構成する一連の事象が起動される。このレバー機構は、接触面積を最小化して摩擦の影響を極小化し、これにより、ほぼゼロの摩擦損失を達成するために、可動部が相互に接触している丸型形状物（１４）を使用する。このフラップは更に、釣合い錘（１５）で静的に均衡を保たれており、これにより、例えば重力やＤＰＩの衝撃等の外力で一回投薬量の投与プロセスが偶発的に起動されてしまう危険性をほぼ完全に排除することができる。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、一回投薬量の乾燥粉末を乾燥粉末吸入器からユーザーへ呼吸−作動される投与に関するものであり、より具体的には本発明は、ユーザーに対して該投薬量を送給するプロセスを始動させるための処理配置、更には吸入操作下にあるときの、乾燥粉末吸入器の吸気口を開放及び閉止する動作にも関与する処理配置に関するものである。
【０００２】
（発明の背景）
今日、薬剤粉末の供給及び分配は、多くの異なる方法で行われている。また、保健医療の分野においては、効果的で迅速かつ使い勝手の良い特定の薬剤物質の投与手段を得るため、吸入器によってユーザーの肺へ直接的に粉末を投与及び分配するの可能性に対する関心がますます高まっている。
【０００３】
吸入器は、非常にシンプルなものから最新の比較的複雑な装置に至るまで、種々のタイプの装置が開発されている。最新の吸入器では、吸入されるべき投薬量を調製するのに、なんらかの形態の機械的な投薬量形成が、殆ど全てに使用されている。吸入されるべき量を伴う最も頻繁な投薬量の形成は、５−５０回分の投薬量を含有する投薬パッケージで、前もって工業的に行われる。その後、この投薬パッケージが各投薬量の源として吸入器に装填される。別のタイプの吸入器は、マガジンを有しており、吸入する空気へ分配するための何らかの装置により、このマガジンから粉末が投与される。どちらのケースにおいても、そのような粉末は、強度に凝集塊を形成する傾向を一般的に有しており、それ故、それらの粉末を分散させる必要がある。
【０００４】
吸入気流の開始を制御する能力を備えた吸入器によって、薬剤粉末の投与を改善しかつ単純化する、処理配置に対する要望がある。
【０００５】
（発明の要約）
本発明は、乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）を通じて、吸入する人の呼吸により、例えば薬剤等の一回投薬量の乾燥粉末を投与するプロセスを、始動させるための処理配置を開示する。またこの処理配置は、吸入器内の吸気口の開放及び閉止も制御する。特に、本発明による処理配置は、新規な連続式吸入器、即ち粉末濃度及びユーザーへの投薬量送給時間間隔を制御し、これにより今日市販されている吸入器に比べて数多くの利点を達成する吸入器で適用されるものである。
【０００６】
本処理配置は、上述の投薬量の送給プロセスを始動させ、そして、外気がＤＰＩの内部へ入るための吸入口を開放するために、周囲の雰囲気と吸入する人の気道との間にきっちりと定められた特定の最小圧力較差を必要とする。起動機構を制御し、かつＤＰＩ内へ入る気体の吸入口を開放及び閉止するこの処理配置は、偏倚捕捉機構に接続されたフラップを備えている。このフラップは、レバー機構を通じてフラップに作用するバネにより及ぼされる力で、外気へ通じるＤＰＩの吸気口を閉止している。このフラップを開くためには、バネ及びレバー機構の閉止力よりも大きな力を加えなければならない。その必要な力は、ユーザーがＤＰＩのマウスピースを通じ、特定の程度にまで吸引したときに生じるフラップを横切る圧力較差により確保される。フラップが開いた時、捕捉手段はレバー機構を通じてフラップにより解放され、ユーザーの吸入器を通じての吸入において、このユーザーに対し一回投薬量投与する不可逆的なプロセスを構成する一連の事象が起動される。上述のフラップ、バネ、及び捕捉手段に接続されているこのレバー機構は、接触面積を最小化して擦れの影響を極小化し、ほぼゼロの摩擦損失を達成するよう可動部が相互に接触している丸型形状物を使用する。更にこの偏倚フラップは釣合い錘を備え、フラップと捕捉機構との間に静的な均衡が達成されており、これにより、例えばもし装置を落としてしまった場合でも、外力、例えば慣性や重力、またはＤＰＩへの衝撃等で上述の投薬量の投与プロセスが偶発的に起動されてしまう危険性を、ほぼ完全に排除する。
【０００７】
本発明による、一回投薬量の乾燥粉末を投与するプロセスを始動させるための処理配置が独立請求項１で開示され、そしてその処理配置の更なる実施形態が、従属請求項２から８で開示される。
【０００８】
本発明を、一つの好適かつ例証的な実施形態の形状と添付図面の方法によって説明するが、これらの図面中、同様な参照番号は、同様なエレメントまたは対応するエレメントを示している。
【０００９】
（例証的な実施形態の説明）
図１は、例証的な乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）を操作する全サイクルを描いており、ユーザーによって為される動作と、それらの動作がもたらす事象とをフローチャート形式で示している。このフローチャートを参照しながら、本発明の働きを例証する。
【００１０】
図１における開始ポイントはステップ１００であり、即ち、ＤＰＩは開いた状態にあって、ここでＤＰＩは一回投薬量をユーザーに送給したところで、該ユーザーは吸入を停止している、このときの状態はまた図３でも概略的に示されている。１回分もしくはそれ以上の予め計量された投薬量を運ぶ可動式投薬部材４は、解放された状態にあり、そして偏倚フラップ１６は、通気穴２３として示されている吸気口を通じて空気がＤＰＩに入るのを遮断する閉止位置にある。一つの好ましい実施形態では、該投薬部材４は、予め計量された数多くの封入された投薬量の吸入用粉末を包含する、交換可能なカセットである。
【００１１】
次のステップ１１０では、図４で概略的に示されているように、ＤＰＩは閉じた状態におかれる。カセット４は、ユーザーによって為されたこの閉じる動作により、支柱上のスリーブのように押し戻されて滑り、次の投薬量を送給するための位置まで移動する。ＤＰＩが閉じられると、プランジャーエレメント（図示せず）によりこの位置に確保されているカセット４に作用する駆動バネ（図示せず）が伸張される。フラップ機構の捕捉手段１２は、圧縮バネ１３により、カセットに設けられた填め合い切り欠き部へと押し込まれ、これによってカセット４を準備完了位置にロックすることにもなる。
【００１２】
ユーザーがステップ１２０に従って、ここでマウスピース（図示せず）を使用するために再びＤＰＩを開くと、一回投薬量を送給するための準備の位置にカセット４を保持するために、捕捉手段１２のみを残した状態で前述のプランジャーエレメントが移動する。
【００１３】
ユーザーとしては、ステップ１３０で、吸入を開始すると、フラップ１６は吸入器内へ空気が流入するのを防止するよう閉じた状態のまま留まり、このためカセット４は、ユーザーの吸引により誘発される圧力較差が閉止力Ｆ_ｃに充分対抗できる大きさのフラップ１上への開放力Ｆ_ｐを創出するまで、初期位置に留まったままである。Ｆ_ｃは、フラップ１６を閉じた状態に保つべくレバー２８を通じて作用する、圧縮バネ１３からの力Ｆ_ｓの、フラップ上に現れた力である。フラップ１６に直接的及び間接的に作用する力は、ステップ１４０でまとめられ、比較される。
【００１４】
ユーザーの吸引が充分な強度であればすぐに（これは、ユーザーの観点から見ると、吸入し始めた直後であると感じられる）、ステップ１５０において、偏倚フラップ１６が押し開けられ、これにより力Ｆ_ｄでカセット上に作用するカセット駆動バネ（図示せず）によってカセット４を前方へ押し進められるように、捕捉手段１２はカセット４を解放する。この状態は、図５に概略的に示されている。
【００１５】
ステップ１６０では、今や自由に動ける状態のカセット４が、図６に概略的に示されているように、状況に応じ一定速度または可変速度で、その投薬量をユーザーに連続的に送給する目的をもって、前方に発射される。今吸引された空気は、カセット４から予め計量された投薬量の粉末を持ち上げ、この吸入の全体的な対象が何であるかに応じて、その粉末をユーザーの気道、肺または深部の肺、あるいはそれらを組み合わせた部位へ運ぶ。
【００１６】
本発明の一つの例証的な実施形態が図２に開示されている。ＤＰＩの本体壁部８内への空気の吸入口は、多数の通気穴２３として描かれているが、本発明の付加的な実施形態では、該吸入口は種々の異なる仕方で実現することができる。埃等のＤＰＩ内への進入を防止する必要があれば、この吸気口に任意に微細メッシュフィルター（図示せず）を取り付けてよい。フラップ１６は、好ましくは低摩擦材料を用いたＤＰＩの本体内で旋回し、フラップが自由に動けるように摩擦を最小化するよう配置される。該フラップ１６は、更に図７で示されているように、レバー２６に固定されている。図２でフラップ１６は、レバー２８を通じて丸形手段１４を越えて更にまたレバー２６を通じてフラップ１６上に作用する、圧縮バネ１３により与えられる力によって、ＤＰＩ本体壁部８の内側にきつく押し当てられている。フラップとＤＰＩ本体の内面とは、好ましくは、閉止位置にあるフラップが、可能な限り漏れのない状態でＤＰＩ内への空気の吸入口２３を効果的に閉止するように作成されている。上述のレバー２８は、好ましくは低摩擦材料を用いるＤＰＩの本体内で旋回し、該レバーが自由に動けるように摩擦を最小化すべく配置される。
【００１７】
ユーザーがＤＰＩのマウスピース（図示せず）を通じて吸入し始めると、該吸引は、患者の気道における局所的な圧力が大気圧よりも低くなるように、周囲の雰囲気とユーザーの気道との間に圧力較差を構築する結果をもたらす。この段階ではフラップ１６が閉じているので、空気は通気穴２３を通じてＤＰＩ内へ、マウスピースを通じて、およびユーザーの口腔内へも流入することができない。フラップ１６の効果的な働きにより、フラップを越える空気の流れは殆どなく、故にほぼ全圧力較差がフラップの前面と背面を横断して存在し、これがバネ１３の閉止力に対抗してフラップ上に作用する力をもたらす。
【００１８】
圧力較差が充分に大きいとき、フラップを開放するよう作用する結果的な力Ｆ_ｐが、レバーシステム２８及び２６を通じて作用するバネ力Ｆ_ｓからもたらされる閉口力Ｆ_ｃに打ち勝ち、これにより、フラップが開き、空気をＤＰＩ内へ流入させる。比率の異なる別種のバネ１３を用いるか、レバー２８及び２６で旋回軸点の位置を変えることにより、または異なる幾何学的形状のレバーを用いることにより、またはこれらの方法を組み合わせることにより、フラップ上に作用する閉止力を調節することが可能である。この方法で、特定のＤＰＩに適応するように、および該ＤＰＩの対象に最良の利点を発揮させるように、フラップを開放するのに必要な最小の力Ｆ_ｐ＝Ｆ_{ｍｉｎｉｍｕｍ}が容易に選択されうる。
【００１９】
該吸入がフラップを開くとき、その開放力は、レバー２６を通じ丸形表面１４を介してレバー２８上へと作用し、バネ１３を圧縮する。誘発されたレバー２８の動作は、該レバーに固定されている捕捉手段１２をロッキング位置から引き出す。このとき該捕捉手段により保持されていたカセット４は動けるように解放され、その様子はこの状態が概略的に描かれた図５によっても示されている。続いてこの解放されたカセット４の動作を制御することにより、予め計量された投薬量の投与は、適切な方法で制御されるだろう。
【００２０】
図７には、丸形接触領域１４が更に詳しく開示されている。この接触領域の形状が丸形をしていることは、レバー２６からレバー２８へ、あるいはその逆方向に、殆ど摩擦損失を伴うことなく出力を伝達することによって、本発明による処理配置の効果に大いに寄与している。それらレバー間での不可避な相対運動は、摩擦動作ではなく、接触点がギヤホイールで噛み合う２つの歯のように動くといった回転動作であり、非常に低い摩擦損失をもたらす。好ましくは、それらの丸形表面部１４の材料及び表面特性は、該材料での摩擦損失及び出力損失をより一層低減するよう選択される。
【００２１】
図２中の本発明の例証的な実施形態は、フラップ１６及びレバー２６と同じ部材に固定された釣合い錘１５を示している。該フラップ及び該レバーへのこの錘の相対的な構造及び位置は、その錘がフラップとレバーの質量の均衡を静的に保つような構造及び位置であり、従って重力の中心は旋回軸の中心である。これは、例えばＤＰＩを落としてしまった場合等に、起動機構に作用する慣性の力の、投薬量送給プロセスを偶発的に作動させてしまう危険性を最小化するであろう。
【００２２】
レバー２８と同じ部材に固定された別の釣合い錘２９は、レバー２８の均衡を保つ必要がある場合に、釣合い錘１５に関して説明されているのと同様の方法で取り付けられる。
【００２３】
当業者には、添付の特許請求項で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に様々な修飾及び変更を為し得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の処理配置に関する、乾燥粉末吸入器の全操作サイクルのフローチャートを示している。
【図２】
図２は、偏倚フラップ及び捕捉機構の主要部のスケッチを示している。
【図３】
図３は、吸入操作が終了した後における、投薬カセット、フラップ、バネ、及び捕捉機構を伴う、吸入器の内部の一実施形態を示している。
【図４】
図４は、吸入操作前における、投薬カセット、フラップ、バネ、及び捕捉機構を伴う、吸入器の内部の該実施形態を示している。
【図５】
図５は、ユーザーによる吸入が始まった直後における、投薬カセット、フラップ、バネ、及び捕捉機構を伴う、吸入器の内部の該実施形態を示している。
【図６】
図６は、吸入が始まってから少し経って、該カセットが動いている時における、投薬カセット、フラップ、バネ、及び捕捉機構を伴う、吸入器の内部の主要部のスケッチを示している。
【図７】
図７は、該丸形表面が如何にして相互作用するかを現す主要部のスケッチを示している。

Claims (8)

1. 吸入操作と関連付けて、一回投薬量の粉末を送給するプロセスを起動させ、かつ、予め計量された投薬部材（４）を備えた乾燥粉末吸入装置（ＤＰＩ）の吸気口を開放及び閉止する処理配置であって、
   非常に低い摩擦損失を呈するジョイント（１４）を介して偏倚フラップ（１６）により作動される、上記投薬部材（４）用の解放手段（１２）であって、これにより、前記偏倚フラップが該解放手段に作用する印加力（Ｆ_ｃ）に対抗する方向に働くある閾値を越えた空気の吸引による影響を受けたとき、該偏倚フラップが上記吸気口を開き、そして該解放手段（１２）は、前記予め計量された投薬部材（４）を、該乾燥粉末吸入器のユーザーに対してある計量された粉末投薬量を制御された方法で解放するための粉末投与動作を自由に行えるよう配置し、ここで上記偏倚フラップ（１６）が該乾燥粉末吸入器の吸気口を制御し、かつ、該吸気口を開放及び閉止する弁として作用する；
   ことを特徴とする処理配置。
2. 前記ジョイント（１４）が、該偏倚フラップ（１６）の旋回中心において該フラップに取り付けられた第二の端部を有する第一のレバー（２６）の第一の端部と、上記解放手段を運びかつ第二の端部（２７）で旋回する第二のレバー（２８）の第一の端部とに配置されており、そして、前記印加力（Ｆ_ｃ）は、上記予め計量された投薬部材（４）をロックするように該解放手段を移動させるべく前記レバー（２８）を押し進め、該第二のレバーはこのとき更に、前記偏倚フラップ（１６）を上記閉止位置に押し進めるよう、前記ジョイント（１４）を介して該第一のレバー（２６）に作用することを特徴とする、請求項１に記載の処理配置。
3. 前記ジョイント（１４）が、点接触を為しながら、ギヤホイールにおいてかみ合わされる歯車の２つの歯のように移動運動を為す２つの丸形部材で形成されており、これによって該ジョイントが低摩擦接触を呈することを特徴とする、請求項２に記載の処理配置。
4. 前記第一のレバー（２６）及び／又は第二のレバー（２８）が更に、上記ジョイント（１４）と反対側の端部に、当該処理配置の該偏倚フラップと該レバーの質量の均衡を静的に保つための釣合い錘（１５；２９）を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の処理配置。
5. その閉止位置にある前記偏倚フラップ（１６）が、該吸入器本体壁部（８）に設けられた一吸入開口もしくは幾つかの吸入開口（２３）を、ユーザーの観点から見て密閉していることを特徴とする、請求項１に記載の処理配置。
6. 前記予め計量された投薬部材（４）が、該吸入装置のケースを閉じることによって緊張される駆動力により、解放時にもたらされる縦方向運動、または回転運動、あるいはそれらの組み合わせ運動で一方に偏らされることを特徴とする、請求項１に記載の処理配置。
7. 前記予め計量された投薬部材（４）が、数多くの予め計量されて封入された投薬量の吸入用粉末を包含する交換可能なカセットであることを特徴とする、請求項１に記載の処理配置。
8. 該偏倚フラップ（１６）を前記閉止位置に押し進めるよう、該第二のレバー（２８）に作用しかつ該ジョイント（１４）を介して該第一のレバー（２６）にも作用する上記閉止力（Ｆ_ｃ）が、該閉止力（Ｆ_ｃ）を得るための手段として異なる偏倚手段を配列することにより、または前記旋回ポイントを変えることにより、または相互に作用する前記レバー（２８）及び（２６）の幾何学的形状を変更することにより、またはそれらを組み合わせることにより、広範囲に調節可能であることを特徴とする、請求項１に記載の処理配置。

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