JP2004527271A - 乾燥粉末吸入器 - Google Patents

Abstract

【課題】
粉末粒子の大きさを低減し、大きな固まりとなる粒子の発生を低減し、および／または流れの中の粒子の大きさをより均一にする。
【解決手段】
乾燥粉末吸入器は、ハウジングと、単一ユニット用量を入れることができる少なくとも一つの単一用量保管室（１７）と、その保管室（１７）に隣接した出口通路（２０）と、その出口通路（２０）を閉じるフレキシブルで曲げることができるシ−ルプレ−ト（１４）を備える。加圧したエアの流れを用量の上部に当てると、上部シ−ルが破られ、薬剤はシ−ルプレ−ト（１４）に向かって運ばれる。シ−ルプレ−ト（１４）は、下にゆがみ、用量の粉末を出口通路（２０）の中へと至らせる。エアの流れによって、（出口通路の中の）シ−ルプレ−ト（１４）が振動し、用量を好適な大きさの粒子と化す。その粒子化した用量は、エアの流れによって運ばれ、患者に供給される。
【選択図】図２Ｂ

Description

【発明の背景】
【０００１】
１．発明の分野
この発明は、薬剤吸入器に関し、より詳しくは、加圧エア源を使用し、乾燥粉末粒子の噴霧流を生じる乾燥粉末薬剤吸入器に関する。
【０００２】
２．先行技術の説明
シングルユニットの所定容量乾燥粉末吸入器が知られ、その中に、多数の室と、一つの室から一度にある所定容量を放出するためのセレクタ要素を含むものがある。これらの装置を設計するとき、薬剤放出の考え方には、装置に正しい所定容量サイズを確立すること、そのような所定容量を湿気やその他の有害な環境要素から守ること、そして、放出エアの流れの中の粒子サイズを優先させて所定容量を供給すること、がある。
【０００３】
別にいうと、問題となるのは、装置に詰めること（満たすこと）、所定容量の保管、放出および供給である。保管される粉末は、やむを得ず、本質的に固体状のカプセルのような非常に小さな大きさに固める。これらのシステムを設計するとき遭遇する大きな課題の一つが、解体あるいは分散であり、集合した粉末薬剤をエア流れに充分に分配して微細な粒子雲にすることである。そのような装置がいくつか開発され、この目的を成し遂げるためのたくさんの方法に利用されている。
【０００４】
米国特許第５，６９４，９２０号が、一つの吸入装置を示している。粉末薬剤をブリスタ包装のくぼみに保管し、カ−トリッジ（小容器）に入れたロ−ルで運ぶ。一旦ブリスタ包装のくぼみを開くと、振動装置がくぼみ中の固まった粉末を破砕し、その粉末を流動化状態に保つ。静電板が粉末の小さな粒子をその板に向けて引き付け、その所で小さな粒子は、エアの流れに入り込み、マウスピ−スに向かって運ばれる。
【０００５】
また、米国特許第６，０２６，８０９号は、振動を利用して、粉末をガス中に浮遊させるようにした吸入装置を示している。圧電振動器によって粉末を振動させ、それにより、粉末をエアの流れの中に最適に浮遊させるように分散する。コントロ−ラが備えられ、圧電振動器への作動電気の供給をコントロ−ルする。
【０００６】
さらに、米国特許第５，０３３，４６３号は、粉末形態の薬剤のための多用量（マルチ‐ド−ズ）吸入器を示している。粉末は、吸入器の容器内に保管する。所定量の粉末を容器から取り出し、カップで供給位置まで運ぶ。プランジャが粉末をカップから混合ユニットへと移動する。吸入があると、混合ユニットの羽根車が回転し、それによって、エアと粉末が使用者の口あるいは鼻に入る前に、エアと粉末とを混合する。振動は、粉末を容器からカップへ落下させるのに利用する。
【０００７】
米国特許第６，００６，７４７号は、乾燥粉末吸入器を示している。その吸入器は、ハウジングと、そのハウジング上に支持され、薬剤を入れたカ−トリッジと、ハウジング上に回転可能に取り付けたふたと、混合室とを含む。混合室の中の羽根車が、エアと薬剤が患者の肺に吸入される前に、エアと薬剤とを混合する。
【０００８】
米国特許第５，９１８，５９４号は、粉末薬剤の集合体を分解し、吸い込むことができるような大きさの粒子を供給することができる吸入装置を示している。マガジンの中に、用量分の薬剤が入っている。その薬剤のエアの流れ通路中に、破砕装置が配置されている。破砕装置は、エアの流れ通路の長さ方向に対して斜めに向けた対向面から構成される。患者がマウスピ−スを吸い込むと、用量分の薬剤が破砕装置を通して引き寄せられる。
【０００９】
米国特許第６，００３，５１２号は、粉末を霧状にして供給するための装置を示している。一回分の所定用量の薬剤は、加圧したエアと混合して大きな粒子に分離するための室に置かれる。その薬剤は各一回の処理ごとに供給されるか、あるいは、そこから個々の用量をその室に供給する用量リザ−バを装置が備えている。混合薬剤は吐出管を通り、出口ノズルに移動する。出口ノズルの直径は急に大きくなっており、加圧した集合体を微細なエアゾルに破壊する。
【００１０】
米国特許第６，０２９，６６２号は、圧縮エア粉末吸入器を示している。粉末は、マガジンに保管する。マガジンからの粉末は、エア室からの圧縮エアと混合される。粉末は、エアの流れおよび、その後にグリルを通り過ぎることによって粉々に分解される。患者がマウスピ−スを吸い込むことに同期して、圧縮エアの放出が行われる。
【発明の開示】
【発明のサマリ−】
【００１１】
この発明は、乾燥粉末吸入器である。この吸入器は、４つの構成要素（構成部分）を備えている。出口通路（出口溝）、振動手段、用量保管基板、およびエア入口基板である。それら４つの構成要素は、共に組まれて乾燥粉末吸入器を形作る。出口通路は、出口通路基板の上部表面に定めたくぼみである。出口通路基板については、保管用量ごとに出口通路をもつようにすることもできるし、あるいは、単一の出口通路をすべての保管用量で共通に使うようにすることもできる。薬剤（用量）の保管基板は、一つか複数いずれかの孔をもち、その中に所定用量の薬剤を保管する。用量保管基板には、１〜３５０の用量の薬剤を別々に保管することができる。振動部材は、出口通路基板と用量保管基板との間に置かれる。エア入口基板は、用量保管基板の上方に位置する。そのエア入口基板は、保管用量ごとにエア入口をもつようにするか、あるいは単一のエア入口を保管用量のすべてに対し共通に用いるようにすることができる。少量の加圧エアを、そのエア入口を通して保管用量に対して供給する。振動部材が、エア圧力によって変形する。その時、粉末が、振動基板のくぼみが形作る谷に沿って吸入装置から出て、出口通路基板の出口通路に入る。エア圧力によって、振動部材に定常波が生じ、それが保管孔から粉末流を計量し、エアの流れの中に保管粉末を分解および浮遊化させるように働く。
【００１２】
この発明は、先行する吸入装置に見い出されるいくつかの不都合を解消するものであり、そのために、粉末粒子の大きさを低減し、大きな固まりとなる粒子の発生を低減し、および／または流れの中の粒子の大きさをより均一にするようにする。さらに、この発明は、それらの目的を達成するに際し、今までの他の設計と比べると、有効であるが簡単であり、低コストになるようにする。
【００１３】
このように、この発明によれば、そのような目的および利点を得ることができるが、以下に図面を参照しながら、その説明をする。
【好適な実施例の詳細な説明】
【００１４】
薬剤の用量保管および分解は、単一用量の乾燥粉末吸入器の重要な要素である。保管と分解の両要素を単一の構成要素に結合すること、それは両機能を収容することであり、装置工学の面からは望ましい。ただし、粉末を周囲の状態‐特に湿気‐からうまく守り、装置を通して薬剤を供給するという性能目的を成し遂げることが条件となる。乾燥粉末の計量については、工場での調節によって、最大の綿密さおよび費用効率をもってなされる。乾燥粉末は、工場の環境下で計量し、ここで述べる保管／分解の装置に直接に入れる。この装置は、加圧エアのような補助エネルギ−と組み合うとき、吸い込むことができる粒子サイズをもつ乾燥粉末煙を生じる。この発明では、４つの基本的な構成要素、すなわち、その中に出口通路を定める底基板、それよりも上のシ−ト状の振動部材、薬剤保管基板、およびエア入口基板を含む。
【００１５】
次に、図面を良く見ると、図１には、この発明による吸入器の単純化した実施例装置１０を示している。その装置１０は、底つまり出口の通路基板１２、シ−ト状振動材１４、用量保管基板１６、およびエア入口基板１８を備える。加圧エアに対する開口として、前面部分に出口流出開口２０、そして、最上部に入口開口２２がそれぞれある。出口通路基板、用量保管基板および入口基板については、その目的に適合するどのような材料からも製造することができる。それに含まれる材料として、たとえば、アルミニウムのような金属、あるいは、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのプラスチックを挙げることができる。
【００１６】
出口通路基板は、傾斜した出口通路を少なくとも一つ含む台（ベ−ス）であり、その傾斜した出口通路は、その始まり、つまり、入口側が浅く、その出口の開口側が深くなるように傾斜している。好ましい実施例において、その通路は、この台、つまり出口通路基板の最上部表面に位置している。そして、その通路は、固体基板の中に溝状の路を区画し、上部が開いている。好ましい実施例における出口通路の両側の壁は、それらの垂直面が平行である。上に開いた通路、つまり溝の上部が、上部平面を定める。
【００１７】
図２Ａ〜２Ｄは、シ−ト状の振動材の使い方および作用効果を示している。単一のユニット用量（薬剤）は、薬剤粉末の固まったペレットであり、用量保管基板１６の中の保管室１７の中に位置している。そのユニット用量は保管室の内部にあって、保護シ−ルによって保護されている。加圧エアが、エア源（図示しない）から供給される。そのエア源は、１〜６０ｐｓｉ．（ｐｓｉ．は、ｐｏｕｎｄ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｉｎｃｈの省略形であるので、１〜６０ｐｓｉ．は、０．０７〜４．２ｋｇ／ｃｍ^２に相当する）の加圧エアを供給する。加圧エアの噴出については、用量に対して１０〜１０００ミリセカンドの間行う。
【００１８】
加圧エアは、エア入口基板１８の中を通路２２に沿って進み、薬剤の単一のユニット用量が入ったシ−ルに衝突し、それを開け、そして、出口通路基板１２の中の出口通路２０を通して固形の薬剤を押し出す。用量保管基板１６の下にはシ−ト状振動材１４がある。そのシ−ト状振動材については、好ましくは、０．０００５〜０．０２０インチ（つまり、０．００１２〜０．０５１ｃｍ）の厚さのマイラ−フィルム（デュポン社製、強化ポリエステルフィルム）、あるいはその目的に適った適切な寸法の他の材料で作ることができる。このフィルムは、フレキシブルで伸縮自在である。加圧エアが噴出し、固まった粉末を振動シ−トに向かって下の方に吹くと、シ−トは、図２Ｂおよび２Ｄに示すように、通路の中に下方に変形する。それによって、エアと粉末との混合物を出口通路を通して外に流す。エアと粉末の流れが振動シ−トの上を通るとき、シ−トは振動を生じ、図２Ｂおよび２Ｄにおおまかに示すように、１０〜６０ＫＨｚの振動数でむち打つような、つまり上下にぱたぱた揺れるような動きをする。振動シ−トが行うこのむち打つような動きは、エアの流れで運ばれる粉末を有効に破壊し、粉末をより小さく、かつより均一な粒子とし、それにより、固まりを微細な粉末へと分解する。得られる粒子の大きさは２〜８μｍの範囲であり、それは吸い込むことができる範囲のものである。また、マイラ−シ−トの上のエアの流れによって、永続的な波が起こり、エアの流れの中に薬剤を計量して提供するという効果を生じる。
【００１９】
図３は、この発明の第２の実施例を示す分解斜視図である。第２の実施例は、本質的には、図１の実施例と考え方が同じであるが、ここの薬剤保管基板３４は、一つではなく、１６の単一ユニットの用量保管室を備えている。また、出口通路基板３０は、各用量に対して一つの１６の別々の出口通路を備えている。この実施例において、エア源（図示しない）は、エア入口基板３６の上方に、回転可能に置かれている。エア源を回転し、エア入口４４、用量保管室４２および出口通路４０に対して整列させることができる。
【００２０】
図４は、図３のものの出口通路基板３０を示している。出口通路４０は、下方に傾斜するように示され、エアの流れは、ユニット用量を保管する下方の領域から出口開口に向かって外に動く。さらに、通路の側面の両壁は垂直で、通路の流れ方向に平行である。しかし、他の実施例も可能であり、たとえば、平たいエア流れ通路、すなわち、エアの流れ方向における幅方向が傾斜、つまり傾斜したり丸くなった側壁をもつようにすることができる。
【００２１】
図５は、図３の４つの構成要素とエア入口４４との整列（一直線上になること）を示している。エア入口４４は、用量保管室４２の上方に直接位置し、用量保管室４２は、出口通路４０の上方に直接位置する。振動シ−ト３２は、用量保管室４２とエア出口通路４０との間にある。
【００２２】
図６は、好ましい実施例の他の例についての分解斜視図である。その実施例は、一つの出口通路６０をもつ、丸い多用量の装置であり、出口通路基板５２の中に形作った出口通路６０と、エア入口基板５８の中に形作った一つのエア入口通路６２をもつ。用量保管基板５６は、その中に形作った複数の用量保管室６４をもつ。用量保管基板５６は、振動シ−ト５４とエア入口基板５８との間に位置する。エア入口通路６２は、出口通路６０の上方に位置するように定められている。個々の用量保管室６４は、用量保管基板５６を回転することにより、エア入口通路６２および出口通路６０とが線上に位置する。
【００２３】
このように、この発明によって、その目的および効果を実現することができる。ここでは好ましい実施例を示し詳しく説明したが、その考え方は、それによって限定されるわけではなく、添付の各クレ−ムの内容によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の新しい粉末薬剤吸入器の単純化した実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の単純化した実施例の上からの平面図である。
【図２Ａ】図２の２Ａ‐２Ａ’線に沿う断面図であり、作動前の吸入器を示している。
【図２Ｂ】図２Ａと同様の図であるが、作動中の吸入器を示している。
【図２Ｃ】作動前の図１のものの前方からの正面図である。
【図２Ｄ】図２Ｃと同様の図であるが、作動中の吸入器を示している。
【図３】この発明の新しい吸入器の第２の実施例であり、分解組立て斜視図である。
【図４】図３の出口通路基板の部分的な拡大図である。
【図５】図３の吸入器の斜視図であり、出口通路、用量保管室およびエア入口通路の整列状態を示している。
【図６】この発明の新しい吸入器の第３の実施例であり、分解組立て斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０ 装置（吸入器）
１２，３０ 出口通路基板
１４，３２ シ−ト状振動材（振動シ−ト）
１６，３４，５６ 用量保管基板
１７，４２，６４ 保管室
１８，３６，５８ エア入口基板
２０，４０，６０ 出口流出開口（出口通路）
２２，４４，６２ 入口開口（入口通路）

Claims (17)

1. 加圧エア源で作動できる、次のａ〜ｄを備える乾燥粉末吸入器。
   ａ．上部面および前部面をもち、前記上部面に形作られ、縦方向に延びて前記前部面に交差するくぼみの形の出口通路を含むベ−ス基板。
   ｂ．前記ベ−ス基板の前記上部面の上に重なる、フレキシブルな材料からなるシ−ト。
   ｃ．前記シ−トの上に重なる用量保管基板であり、その用量保管基板は、固まった薬剤粉末の少なくとも一つの単一ユニット用量を含有し、また、前記用量保管基板は、前記シ−トに隣接する底面と、前記ユニット用量を入れるために、その中に形作った少なくとも一つの室と、反対側の上部面とを備える。
   ｄ．前記用量保管基板の上に重なり、その用量保管基板の前記上部面上にエア源から加圧エアを送るための少なくとも一つの通路を含むエア入口基板であり、前記加圧エアは、前記室から前記用量を押しやり、前記シ−トは、前記加圧エアによって前記くぼみの中に下方に変形し、それにより、前記シ−トの前記上部面に沿う出口通路を与え、そして、前記用量は、加圧エアが当たることにより下方に運ばれ、前記シ−トに向けられ、前記シ−トは、前記用量を分解し浮遊化させるように振動し、しかも、前記くぼみを通して粉末流を計量し、前記用量は、前記くぼみを通して浮遊化状態で運ばれ、その用量は、前記ベ−ス基板の前記前部面から出る。
2. 前記加圧エアを、１〜１００ｐｓｉ．（つまり、０．０７〜７．０ｋｇ／ｃｍ^２相当）の範囲の圧力で用いる、請求項１の吸入器。
3. 前記加圧エアを、前記用量に対し１０〜１０００ミリセコンドの時間与える、請求項１の吸入器。
4. 前記加圧エアを、前記用量に対し１０〜１０００ミリセコンドの時間与える、請求項２の吸入器。
5. 前記振動シ−トにおける定常波は、１０〜６０ＫＨｚの振動数である、請求項１の吸入器。
6. 前記シ−トは、０．０００５〜０．０２０インチ（つまり、０．００１２〜０．０５１ｃｍ）の厚さのマイラ−タイプのフィルムからなる、請求項１の吸入器。
7. 粒子の大きさが２〜８μｍの乾燥粉末の粒子噴流の形態で放出する、請求項１の吸入器。
8. 前記ユニット用量は、保護シ−ルによって保護されており、その保護シ−ルは前記加圧エア源の作動に応じて壊される、請求項１の吸入器。
9. 前記くぼみには、入口端と出口端とがあり、そのくぼみは、その出口端の方へ向けて深くなるように傾斜している、請求項１の吸入器。
10. 前記くぼみには、大体において平行な両側壁がある、請求項９の吸入器。
11. 次の各構成を備える請求項１の吸入器。
    ａ’前記ベ−ス基板は、互いに間隔をおいて離れた複数の前記くぼみを含む。
    ｂ’前記シ−トは、前記くぼみの全体の上に横たわる。
    ｃ’前記用量保管基板は、単一ユニット用量を複数含み、前記単一ユニット用量のそれぞれが、前記用量保管基板の中の室の内部に置かれ、前記室のそれぞれは、前記くぼみの一つの上に一直線上になるように置かれている。
    ｄ’前記エア入口基板は、少なくとも一つの通路もち、その通路は、横に動いて前記保管した単一ユニット用量のそれぞれに選択的に向くようになっており、前記加圧エアは、前記エア入口基板を通して選択的に前記用量のそれぞれに当ててそれぞれの出口通路から粉末雲となる。
12. 次の各構成を備える請求項１の吸入器。
    ａ’前記ベ−スは、くぼみを備える単一の出口通路をもつ。
    ｂ’前記シ−トは、前記くぼみの上に横たわる。
    ｃ’前記エア入口基板は、少なくとも一つの通路もち、その通路は、前記くぼみの上方に位置するように固定されている。
    ｄ’前記用量保管基板は、単一ユニット用量を複数含み、その用量保管基板は、前記くぼみの上方および前記エア入口通路の下方に一直線に位置するように回転可能であり、前記加圧エアは、前記通路を通して選択的に前記用量のそれぞれに当てて前記くぼみから粉末雲となる。
13. 吸入器における固まった乾燥粉末の用量を分解するための方法であり、加圧エアを前記用量に当て、それを入口端および出口端をもつ出口通路を通して吹き、次の各工程を備える方法。
    ａ 振動材のシ−トを前記出口通路に装備し、前記入口端から前記出口端まで広げる工程。
    ｂ 前記加圧エアを向けて、前記乾燥粉末を前記出口通路の中の前記シ−トの表面に沿って流すように運び、それによって、前記シ−トを振動させそのシ−トに定常波を発生させ、その定常波によって、前記加圧エアの流れの中に前記粉末を分解し浮遊化させる工程。
14. 前記加圧エアを、１〜１００ｐｓｉ．（つまり、０．０７〜７．０ｋｇ／ｃｍ^２相当）の範囲の圧力で加える、請求項１３の方法。
15. 前記加圧エアを、前記用量に対し１０〜１０００ミリセコンドの時間加える、請求項１３の方法。
16. 前記振動シ−トは、１０〜６０ＫＨｚの振動数で動く、請求項１３の方法。
17. 前記分解した乾燥粉末の粒子の大きさは、２〜８μｍの範囲である、請求項１３の方法。

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