JP2005342353A - 吸入器及び吸入装置若しくは吸入器の使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、主として呼吸器に薬剤を投与する吸入療法のために使用するものであって、慢性呼吸不全等の疾患により酸素濃縮気体を常時吸引しなければならない患者が簡単且つ安全に使用可能な吸入器を提供することにある。
【解決手段】 気体導入口８と、液状又は粉状の吸入対象物を入れる主室６と、気体導入口８から導入した気体と前記主室６の吸入対象物を一緒にして使用者に供給する供給口１０とを有する吸入器２であって、前記気体導入口８に酸素チャンバー３を設け、その酸素チャンバー３に酸素又は酸素濃縮空気を供給する酸素供給経路１１と、外気を導入する外気導入経路１２とを設けてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液状又は粉状の吸入対象物を使用者に吸入させるための吸入器及び吸入装置若しくは吸入器の使用方法に関する。

従来の吸入器１００は図７に示したように、気体導入口１０１と、液状の吸入対象物を入れる主室１０２と、コンプレッサー１０３の圧縮空気（圧力＝５０ｋＰａ以上、供給流量＝４〜１０（Ｌ／ｍｉｎ）程度）を動作担体気体として吸入対象物を霧化する霧化手段１０４と、使用者が口にくわえて吸入するマウスピース型の供給口１０５とを有する。かかる吸入器１００は一般にジェット式のネブライザと呼ばれており、ネブライザにはこれ以外にも超音波を霧化手段１０４とする超音波式のものもある（特許文献１参照。）。
また、吸入器には粉状の吸入対象物を主室に入れ、使用者が供給口をくわえて吸い込む空気の流れで吸入対象物を巻き上げ、そうして主室内に分散した吸入対象物を空気と一緒に肺・気管支・咽喉などの呼吸器に送り込むようにしたものもある。
特開２０００−２２５１８８号公報

前記のような吸入器１００は、多くの場合、主室１０２に吸入対象物として薬剤を入れ、使用者の呼吸器にその薬剤を投与するいわゆる吸入療法のための治療器として使用する。
一方、前記吸入療法による治療を受ける患者の中には、慢性呼吸不全等の疾患により酸素濃度の高い酸素濃縮気体を常時吸引しなければならない者もいる。
このような患者に前記吸入療法を受けさせるため、従来は前記霧化手段１０４の動作担体気体として高圧酸素を使用し、吸入器１００の主室１０２内に霧化手段１０４を通して酸素を供給するようにしていた。

上記のように霧化手段１０４の動作担体気体として高圧酸素を使用する場合、第１に酸素流量が４〜１０（Ｌ／ｍｉｎ）にもなるため大量の酸素を消費する、第２に酸素流量が動作担体気体としての仕事を基準に決定されるため、患者の処方酸素量を基準とした流量調整が行えず、その結果、酸素の過剰吸入が起こり得る、第３に高圧酸素が動作担体気体として連続して放出されるため患者の呼気時に放出される酸素が殆ど無駄になる、などの問題があった。

請求項１に記載したように、気体導入口と、液状又は粉状の吸入対象物を入れる主室と、気体導入口から導入した気体と前記主室の吸入対象物を一緒にして使用者に供給する供給口とを有する吸入器であって、前記気体導入口に酸素チャンバーを設け、その酸素チャンバーに酸素又は酸素濃縮空気を供給する酸素供給経路と、外気を導入する外気導入経路とを設けてなる吸入器を提供する。

また、請求項２に記載したように、前記酸素チャンバーの容量が４００ｍｌ以下である請求項１記載の吸入器を提供する。

また、請求項３に記載したように、酸素チャンバーの酸素供給経路に酸素又は酸素濃縮空気を供給するための酸素供給手段を備えた請求項１又は２記載の吸入装置を提供する。

また、請求項４に記載したように、気体導入口と、液状又は粉状の吸入対象物を入れる主室と、気体導入口から導入した外気と前記主室の吸入対象物を一緒にして使用者に供給する供給口とを有する吸入器に使用するものであって、内部に酸素又は酸素濃縮空気を供給する酸素供給経路と外気を導入する外気導入経路とを備え、前記気体導入口を覆うようにして吸入器に装着するようにした吸入器用酸素チャンバーを提供する。

また、請求項５に記載したように、容量が４００ｍｌ以下である請求項４記載の吸入器用酸素チャンバーを提供する。

また、請求項６に記載したように、コンプレッサーと、次の（ａ）〜（ｅ）の要件を具備する吸入器とを備えた吸入装置を提供する。
（ａ）気体導入口と、
（ｂ）該気体導入口に設けられ、内部に酸素又は酸素濃縮気体を供給する酸素供給経路と、内部に外気を導入する外気導入経路とを設けてなる酸素チャンバーと、
（ｃ）液状の吸入対象物を入れる主室と、
（ｄ）使用者向けの供給口とを有し、
（ｅ）酸素チャンバーから導入する気体と前記主室内の吸入対象物を前記供給口に供給する。

また、請求項７に記載したように、酸素チャンバーの酸素供給経路に酸素又は酸素濃縮空気を供給するための酸素供給手段を備えた請求項６記載の吸入装置を提供する。

また、請求項８に記載したように、吸入対象物を主室内の空中に分散させ、一方、酸素チャンバーに酸素又は酸素濃縮空気を供給し、主室内に分散させた吸入対象物を酸素チャンバー内の気体と一緒に供給口に供給し、もって酸素又は酸素濃縮空気と吸入対象物を使用者に吸入させるようにした請求項１又は２記載の吸入器の使用方法を提供する。

本発明の吸入器は、気体導入口に設けた酸素チャンバーに外気導入経路があって外気に対して半開放になっているため、酸素チャンバーに供給する酸素の圧力がごく低圧でよい。従って慢性呼吸不全患者の在宅酸素療法に用いられているような低圧の酸素供給手段（酸素濃縮装置や酸素ボンベ等）が酸素チャンバーへの酸素供給源としてそのまま利用できる。よって、慢性呼吸不全患者等でも在宅で吸入療法が行える。多くの場合、慢性呼吸不全患者等は吸入療法をも必要とするから、本発明によってそのような患者の通院のための負担が大幅に軽減できる。
また、酸素チャンバーが半開放状態になっているため、使用者の吸気量が酸素チャンバーの容量を越えたときに、外気導入経路から外気が自然に流れ込む。従って使用者に息苦しさを感じさせるおそれがない。
また、酸素チャンバーへの酸素供給量の制御は、酸素濃縮装置や酸素ボンベの出力を制御することにより比較的容易である。従って、患者の処方酸素量を基準とした流量調整が容易且つ正確に行える。
また、使用者の呼気時に酸素チャンバーに酸素が貯まり、そうして貯まった酸素が使用者の吸気時に全部吸い出されるから酸素が殆ど無駄にならない。

また、請求項４の吸入器用酸素チャンバーは、吸入器の気体導入口に装着するだけでよいため、既存の吸入器を使って請求項１の利益がごく簡単に得られる効果がある。

一般に人の呼吸サイクルは、１／３が吸気で２／３が呼気であり、前記酸素チャンバーには呼気の間にも絶え間なく供給される酸素量、つまり酸素供給手段から供給される１回の呼吸分の酸素量のほぼ２／３が蓄えられれば、供給される酸素の全てを無駄なく使用者に供給することができる。従って酸素チャンバーの容量は、酸素供給手段から供給される１回の呼吸分のほぼ２／３あればよい。一方、慢性呼吸不全等の在宅酸素療法で処方される酸素量の上限は約６Ｌ／ｍｉｎであり、また、人の一般的な呼吸回数が１０回／ｍｉｎであることからすれば、酸素チャンバーの容量は、６０００（ｍｌ）／１０（回）×２／３＝４００（ｍｌ）以下であればよいことになる。従って、請求項２又は５のように酸素チャンバーの容量は４００ｍｌ以下に設定するのが合理的であり、それ以上の大きさは製造コスト、輸送コスト、保管コストなどのあらゆる面で無駄になる。

以下に本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図１，図３，図４は吸入装置の要部を示す部分断面図、図２は酸素チャンバーを半断面にして示す斜視図、図５，図６は他の形態を示す吸入器の縦断面図である。

吸入装置１は、図１に示したように、吸入器２と、酸素チャンバー３と、圧縮空気を供給するコンプレッサー４と、酸素又は酸素濃縮空気を供給する酸素供給手段たる酸素濃縮装置５０で概略構成される。

前記吸入器２はジェット式のいわゆるネブライザであり、上半部５ａと下半部５ｂに分離可能であって内部空間を主室６とする縦筒部５と、その縦筒部５の上半部５ａ側面に斜め上向きに突設した枝管部７と、縦筒部５の頂部に開設した気体導入口８と、縦筒部５の下半部５ｂに設置した霧化手段９と、前記枝管部７に嵌め込んだマウスピース型の供給口１０を有する。

前記酸素チャンバー３は、図２に示したように、筒状の側壁３ａの頂部を天板３ｂで塞いだ略逆さカップ状の形態であって、酸素又は酸素濃縮空気を供給する管状の酸素供給経路１１が前記側壁３ａに設けられ、また、複数の透孔群で構成される外気導入経路１２が前記天板３ｂに設けられている。この酸素チャンバー３は、下面に内向きフランジ３ｃが突設されており、該内向きフランジ３ｃを吸入器２の縦筒部５の頂部に嵌め込むことによって、図１に示したように気体導入口８をすっぽり覆う位置に取り付けられる。
なお、図示した酸素チャンバー３の形態は言うまでもなく一つの例示であって、例えば（ａ）側壁３ａを多角形の筒状にする、（ｂ）天板３ｂと側壁３ａの境界がない球形のような立体形にする、（ｃ）酸素供給経路１１を天板３ｂに設けると共に外気導入経路１２を側壁３ａに設ける、というように内部に必要な空間があればその形態は自由であり、また、取り付け方向も限定されない。

前記コンプレッサー４は、可撓性を有する動作担体チューブ１３を介して吸入器２の霧化手段９に繋がっており、圧力＝５０ｋＰａ以上、供給流量＝４〜１０（Ｌ／ｍｉｎ）程度の圧縮空気を動作担体気体として霧化手段９に供給する。

前記酸素濃縮装置５０は、可撓性を有する酸素供給チューブ１４を介して酸素チャンバー３の酸素供給経路１１に繋がっており、該酸素チャンバー３に向けて圧力＝５０ｋＰａ以下の低圧酸素を患者の処方酸素量に応じて供給する。酸素濃縮装置５０は、例えばＬｉ系ゼオライトの吸着剤に窒素を吸着させて空気中の酸素濃度を高める圧力変動吸着式（ＰＳＡ）や、酸素選択透過膜式（酸素富化膜）等の公知のものがそのまま使える。
なお、酸素供給手段は酸素濃縮装置５０に限定されるものではなく、例えば酸素ボンベであってもよい。

次ぎに本発明の吸入装置１の使用方法について説明する。まず、吸入器２の縦筒部５を上半部５ａと下半部５ｂに分離させ、下半部５ｂに吸入対象物たる薬液を入れる。次ぎに縦筒部５を元に戻し、吸入器２の霧化手段９にコンプレッサー４の動作担体チューブ１３を接続し、また、酸素チャンバー３を縦筒部５の頂部に装着し、該酸素チャンバー３の酸素供給経路１１に酸素濃縮装置５０の酸素供給チューブ１４を接続する。なお、上記した手順は絶対的なものではなく適宜に入れ替え可能である。

次ぎにコンプレッサー４を作動させ、霧化手段９に前記したような圧力と流量で圧縮空気を送り込む。そうすると圧縮空気が霧化手段９から噴出し、その圧縮空気の力で主室６の吸入対象物が霧化する。一方、酸素濃縮装置５０も同時的に作動させ、酸素チャンバー３への酸素供給を開始する。なお、酸素チャンバー３への酸素の供給量は、酸素濃縮装置５０側の制御により処方量に設定する。

この状態で使用者が供給口１０をくわえて口で呼吸すると、吸気時の負圧によって酸素チャンバー３の酸素が、主室６内にある霧化した吸入対象物を伴って供給口１０に流れ、そこから肺・気管支・咽喉などの呼吸器に吸い込まれる。なお、このとき使用者の吸気量が「酸素チャンバー３の容量＋酸素濃縮装置５０の吸気時の供給酸素量」を越えると、酸素チャンバー３の外気導入経路１２から外気が流入して不足分を自動的に補う。従って使用者は息苦しさを感じない。

一方、呼気は、供給口１０の呼気排出口１５から外部に排出される。従って主室６や酸素チャンバー３に呼気が逆流しないため、呼気の間に、霧化した吸入対象物が主室６に貯まり、また、酸素が酸素チャンバー３内に貯まる。なお、吸気のときに酸素チャンバー３に流入した外気は呼気時に供給される酸素によって外気導入経路１２から外部に押し出される。

図１，図２に示した酸素チャンバー３を製造し、その有効性を実証するための実験を行った。なお、実験に使用した酸素チャンバー３は次の理由により５０ｍｌの容量に設定した。
すなわち、第１に慢性呼吸不全患者の８０％以上は処方酸素量が２Ｌ／ｍｉｎ以下である。患者の呼吸数は１０回／ｍｉｎが一般的であるから１回当たりの処方酸素量は約２００ｍｌに相当し、また、実際に吸気として吸入するのはその１／３の約６７ｍｌである。ちなみに残り２／３の酸素は呼気と一緒に大気中に放出される。第２に酸素チャンバーの容量は、酸素供給手段から供給される１回の呼吸分のほぼ２／３でよいため、その１回の呼吸分が前記のように約６７ｍｌであれば４５ｍｌ以上でよいことになる。従って酸素チャンバー３の容量として４５ｍｌに若干の余裕を持たせた５０ｍｌに設定すれば、慢性呼吸不全患者の殆どに対応することができる。

［実験］
先ず、呼吸回数＝１０回／ｍｉｎ、吸気と呼気の割合＝１：２に設定して人工的な呼吸を作り、その人工的な呼吸で図１に示した吸入器２の供給口１０から吸気と呼気を繰り返した。吸入器２に装着した酸素チャンバー３の容量は前記のように５０ｍｌである。一方、吸入器２の霧化手段９に対してコンプレッサー４から６Ｌ／ｍｉｎの圧縮空気を送り込み、また、酸素濃縮装置５０から２Ｌ／ｍｉｎの酸素濃縮空気を酸素チャンバー３に供給した。そして供給口１０の酸素濃度を測定し、平均酸素濃度を算出した。なお、１回の呼吸量（ｍｌ）は、個人差を考慮し、３００、４００、５００、６００、７００、８００に変更して実験を行った。その結果を表１に示す。

通常、酸素濃縮装置５０で２Ｌ／ｍｉｎの酸素濃縮空気を鼻カニューラ（吸引者の鼻孔に酸素を供給する管）で供給した場合、実際に吸入する酸素濃度は２３〜２８％程度になるが、実験結果から明らかなように供給口１０の酸素濃度はその値に近いことが判る。従って、使用者に対して適正な濃度の酸素が吸入対象物と共に供給できることが確認できた。
なお、比較のために、従来例を示す図７のコンプレッサー１０３に代えて酸素ボンベを使用し、霧化手段１０４に動作担体気体として酸素を供給する従来方法で同様の実験を行った結果、表１に示したように必要以上に高い濃度の酸素が供給口１０５に供給されていた。

以上本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態の吸入器２は、主室６と供給口１０が逆さト字状に交差する形態になっているが、図３に示したように主室６と供給口１０がＴ字を構成する形態にしてもよい。

また、実施形態では、酸素チャンバー３と吸入器２を別体とし、吸入器２の気体導入口８に酸素チャンバー３を装着する構成を示したが、図４に示したように吸入器２と酸素チャンバー３を一体に形成してももちろんよい。

また、実施形態の吸入器２は、霧化手段９として圧縮空気によるジェット式を採用したが、霧化手段９の構造をそのようなジェット式に限定する必要はなく、例えば霧化手段９として超音波を使用することもできる。

また、実施形態の吸入器２の供給口１０は、口にくわえるマウスピース型のものを例示したが、鼻孔を対象とする例えば鼻カニューラ型のようなものでもよい。

また、実施形態の吸入器２は液状の吸入対象物に対応するが、図５，図６に示したように粉状の吸入対象物に対応させることも可能である。この場合の吸入器２は、液状の吸入対象物を霧化させる霧化手段９に代えて、主室６内の空中に粉状の吸入対象物を分散させる撹拌翼１６や超音波振動器１７のような分散手段が設けられる。もちろん分散手段はこのような機械的手段を使用しないで、吸気による空気の流れで吸入対象物を巻き上げるようにしてもよい。何れの場合も酸素チャンバー３の作用・構成・効果は上記実施形態と同じである。

吸入装置の要部を示す部分断面図である。 酸素チャンバーを半断面にして示す斜視図である。 吸入装置の要部を示す部分断面図である。 吸入装置の要部を示す部分断面図である。 他の形態を示す吸入器の縦断面図である。 他の形態を示す吸入器の縦断面図である。 従来の吸入装置の要部を示す部分断面図である。

符号の説明

１ …吸入装置
２ …吸入器
３ …酸素チャンバー
４ …コンプレッサー
５０…酸素濃縮装置（酸素供給手段）
６ …主室
８ …気体導入口
９ …霧化手段
１０…供給口
１１…酸素供給経路
１２…外気導入経路

Claims (8)

1. 気体導入口と、
   液状又は粉状の吸入対象物を入れる主室と、
   気体導入口から導入した気体と前記主室の吸入対象物を一緒にして使用者に供給する供給口とを有する吸入器であって、
   前記気体導入口に酸素チャンバーを設け、その酸素チャンバーに酸素又は酸素濃縮空気を供給する酸素供給経路と、外気を導入する外気導入経路とを設けてなることを特徴とする吸入器。
2. 前記酸素チャンバーの容量が４００ｍｌ以下であることを特徴とする請求項１記載の吸入器。
3. 酸素チャンバーの酸素供給経路に酸素又は酸素濃縮空気を供給するための酸素供給手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の吸入装置。
4. 気体導入口と、
   液状又は粉状の吸入対象物を入れる主室と、
   気体導入口から導入した外気と前記主室の吸入対象物を一緒にして使用者に供給する供給口とを有する吸入器に使用するものであって、
   内部に酸素又は酸素濃縮空気を供給する酸素供給経路と外気を導入する外気導入経路とを備え、前記気体導入口を覆うようにして吸入器に装着するようにした吸入器用酸素チャンバー。
5. 容量が４００ｍｌ以下であることを特徴とする請求項４記載の吸入器用酸素チャンバー。
6. コンプレッサーと、次の（ａ）〜（ｅ）の要件を具備する吸入器とを備えた吸入装置。
   （ａ）気体導入口と、
   （ｂ）該気体導入口に設けられ、内部に酸素又は酸素濃縮気体を供給する酸素供給経路と、内部に外気を導入する外気導入経路とを設けてなる酸素チャンバーと、
   （ｃ）液状の吸入対象物を入れる主室と、
   （ｄ）使用者向けの供給口とを有し、
   （ｅ）酸素チャンバーから導入する気体と前記主室内の吸入対象物を前記供給口に供給する。
7. 酸素チャンバーの酸素供給経路に酸素又は酸素濃縮空気を供給するための酸素供給手段を備えた請求項６記載の吸入装置。
8. 吸入対象物を主室内の空中に分散させ、一方、酸素チャンバーに酸素又は酸素濃縮空気を供給し、主室内に分散させた吸入対象物を酸素チャンバー内の気体と一緒に供給口に供給し、もって酸素又は酸素濃縮空気と吸入対象物を使用者に吸入させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の吸入器の使用方法。

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