JP2010505540A - 連続した高圧力送出システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は2006年10月2日に出願され、本明細書に引用によりその全体が合体される米国特許仮出願第60/849,038号に対して優先権を主張する。
Claims (63)
- 液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように適合したポンプユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する流路と、
凝集液すなわち前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体を捕集するように適合した少なくとも1つの凝集液コレクタと、
前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。 - 前記ポンプユニットは、前記エアロゾル発生器ユニットの入口部に液体調合物を供給するように作動可能な1組の弁と、1つのシリンジポンプとを含むことを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。
- 前記ポンプユニットは、2つのシリンジポンプと、前記2つのシリンジポンプの一方が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を送出している間に前記2つのシリンジポンプの他方の入口部に液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。
- 前記弁構成物は、
液体調合物源と接続している入口部と、
前記入口部に流体連絡する第1流路および第2流路と、
前記エアロゾル発生器ユニットの入口部に流体連絡する出口部と、
前記第1流路に沿った第1弁および第2弁と、前記第2流路に沿った第3弁および第4弁と、を含み、
前記第1弁と前記第2弁と前記第3弁と前記第4弁とは、
前記第1弁が開きかつ前記第2弁が閉じているとき、前記第1流路が第1シリンジポンプに液体調合物を供給し、
前記第3弁が開きかつ前記第4弁が閉じているとき、前記第2流路が第2シリンジポンプに液体調合物を供給し、
前記第1弁が閉じかつ前記第2弁が開いているとき、前記第1流路が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給し、
前記第3弁が閉じかつ前記第4弁が開いているとき、前記第2流路が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の薬物送出システム。 - 前記エアロゾル発生器ユニットは、
前記液体調合物が少なくとも部分的に気化する毛細管流路と、
前記毛細管流路中で液体調合物を少なくとも部分的に気化するのに有効な温度範囲まで前記毛細管流路を加熱するように作動可能な少なくとも1つのヒータ本体と、
前記ヒータ本体によって空気が加熱され、前記加熱した空気が前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルと混合するように配置された少なくとも1つの空気流路と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。 - 前記毛細管流路は、前記ヒータ本体に適合するように調整された毛細管であり、
前記少なくとも1つの空気流路は、前記空気がさや状エアーサブアセンブリによって加熱するように配置された前記さや状エアーサブアセンブリと適合するように調整された管状部材であることを特徴とする請求項5に記載の薬物送出システム。 - 前記エアロゾルトランジションアダプターは、少なくとも1つのバッフルと、および/または、下端部で凝集液収集デバイスに取り付るように適合された排水ポートと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。
- 前記ポンプユニットおよび前記エアロゾル発生器ユニットは、使い捨て部分および再利用可能部分を含み、
前記使い捨て部分は、前記液体調合物がエアロゾルとして吐出される毛細流管と前記ポンプユニットのぬれた部分とを含み、
前記ぬれた部分は、前記液体調合物中の予め決められた大きさを超える粒子を捕集するように作動可能なスクリーニング部材を含み、前記スクリーニング部材は、前記エアロゾル発生器ユニットの入口部の上流に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。 - 前記エアロゾル発生器ユニットと、前記ポンプユニットを起動するように作動可能な制御システムと、をさらに含み、
前記制御システムは、
前記第1弁と前記第3弁とを開いた状態にかつ前記第2弁と前記第4弁とを閉じた状態に維持しながら、前記第1シリンジポンプの第1ピストンと前記第2シリンジポンプの第2ピストンとを収縮することによって、前記第1シリンジポンプと前記第2シリンジポンプとを初期充填し、
前記第1弁と前記第4弁とを閉じた状態に維持しながら、前記第1ピストンの前進によって液体調合物を前記エアロゾル発生器ユニットに送出し、
前記第1シリンジポンプの送出サイクルの終わり近くで、前記第4弁を開いた状態にかつ前記第3弁を閉じた状態に維持しながら、前記第2ピストンの前進によって、前記第2シリンジポンプを駆動させ、
前記第1弁を開いた状態にかつ前記第2弁を閉じた状態に維持しながら、前記第1ピストンを収縮することによって、前記第1シリンジポンプを再充填し、
前記第2シリンジポンプの送出サイクルの終わり近くで、前記第2弁を開いた状態にかつ前記第1弁を閉じた状態に維持しながら、前記第1ピストンの前進によって、前記第1シリンジポンプを駆動させることを特徴とする請求項4に記載の薬物送出システム。 - 幼児の肺までエアロゾルとして送出するのに適した肺の界面活性剤を含む液体調合物源を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。
- 約1〜6L/分の流量で空気を供給する、前記エアロゾルトランジションアダプターに接続された加圧空気源を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。
- 前記エアロゾル発生器ユニットは、
毛細管中の液体調合物を加熱して前記液体調合物のうちの少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
前記毛細管と熱的に接触しかつ前記毛細管を受け入れるように適合したヒータブロックであって、上側アセンブリと下側アセンブリとからなる前記毛細管を収容する前記ヒータブロックと、
前記上側アセンブリと前記下側アセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも1つのヒータカートリッジと、
前記ヒータブロック中に組み込まれた少なくとも1つの熱電対と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。 - 前記毛細管と前記ヒータブロックとは、ヒータブロックサブアセンブリ内に収容されており、
前記ヒータブロックサブアセンブリは、前記毛細管と、前記ヒータブロックと、外部ケーシングとからなることを特徴とする請求項12に記載の薬物送出システム。 - 少なくとも1つのさや状エアースリーブを更に含むことを特徴とする請求項12に記載の薬物送出システム。
- 前記毛細管は、近位端部と遠位端部とを有し、
前記遠位端部は、蒸発または気化した液体調合物を放出するように適合された開口を有するドーム形に形成されていることを特徴とする請求項12に記載の薬物送出システム。 - 前記ヒータに供給される電力レートと前記毛細管の直径とは、前記エアロゾル発生器が3μm未満の平均中央粒径を有するエアロゾルを生成するように選択されることを特徴とする請求項12に記載の薬物送出システム。
- 前記毛細管の長さと、加圧構成物が前記液体調合物源から前記液体調合物を供給する圧力と、電力源から供給される電力のレートとは、前記液体調合物が1mg/秒より大きい速度で前記毛細管中に供給されて気化するように選択されることを特徴とする請求項12に記載の薬物送出システム。
- 前記エアロゾル発生器ユニットは、使い捨てアセンブリであり、
前記使い捨てアセンブリは、
前記毛細管中の液体調合物が加熱されて前記液体調合物の少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
1つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な1組の弁とを含むシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け入れるように作動可能なさや状エアーチューブを含むさや状エアーチューブサブアセンブリと、
前記エアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の薬物送出システム。 - 前記さや状エアーチューブサブアセンブリは、
さや状エアーチューブと、タービンアセンブリと、を含み、
前記タービンアセンブリは、前記換気されたまたは病院の給気の流れを前記エアロゾルトランジションアダプターに供給するように制御することを特徴とする請求項18に記載の薬物送出システム。 - 前記使い捨てアセンブリを収容するために適合した使い捨てアセンブリハウジングを更に含み、
前記使い捨てアセンブリハウジングは、ヒータ本体を含み、
前記ヒータ本体は、
前記毛細管を収容するために適合した流路と、底部ヒータサブアセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも1つの加熱ユニットとを有する、前記底部ヒータサブアセンブリと、
頂部ヒータサブアセンブリと、
前記さや状エアーチューブと、下部さや状エアーアセンブリ内に配置された少なくとも1つの加熱ユニットとを受け入れるように操作可能な流路を有する、前記下部さや状エアーサブアセンブリと、
上部さや状エアーサブアセンブリと、
を有することを特徴とする請求項18に記載の薬物送出システム。 - 前記使い捨てアセンブリハウジングは、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能なシリンジポンプを更に含むことを特徴とする請求項20に記載の薬物送出システム。
- 薬物送出システムであって、
液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットに高圧で液体調合物を供給するように適合されたポンプユニットと、
高圧力で作動する使い捨てアセンブリと、
前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する流路と、
凝縮液または前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体を捕集するように適合した少なくとも1つの凝集液コレクタと、
前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。 - エアロゾルを生成するように作動可能な使い捨て可能なアセンブリであって、
毛細管中の液体調合物が加熱され、前記液体調合物のうちの少なくともいくらかが前記毛細管中で気化するとき、エアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
少なくとも1つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な複数の弁とからなるシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け取るように作動可能なさや状エアー流路と、
前記毛細管によって生成したエアロゾルを前記さや状エアー流路からの加熱した空気と混合し、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するように配置されたエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする使い捨て可能なアセンブリ。 - 前記毛細管によって生成した凝縮液または液体を捕集するように適合した少なくとも1つの凝集液コレクタを更に有することを特徴とする請求項23に記載の使い捨て可能なアセンブリ。
- 前記毛細管と熱接触しかつ前記毛細管を収容するように適合したヒータブロックを有し、
前記ヒータブロックは、
前記毛細管を収容する上側アセンブリと下側アセンブリと、
前記上側アセンブリと前記下側アセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも1つのヒータカートリッジと、
前記ヒータブロック中に組み込まれた少なくとも1つの熱電対と、
を有することを特徴とする請求項23に記載の使い捨て可能なアセンブリ。 - 前記さや状エアー流路は、さや状エアーチューブとタービンアセンブリを含み、
前記タービンアセンブリは、前記換気されたまたは病院の給気の流れを前記エアロゾルトランジションアダプターに供給するように制御することを特徴とする請求項23に記載の使い捨て可能なアセンブリ。 - エアロゾル発生器ユニットを内部に有する使い捨てアセンブリを受け入れるように適合した基部ユニットであって、
前記使い捨てアセンブリを受け入れるように適合した使い捨てアセンブリハウジングと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように作動可能なシリンジポンプと、
前記液体調合物が部分的に気化してエアロゾルを生成するように、前記エアロゾル発生器ユニットと前記シリンジポンプとを起動するように作動可能な制御システムと、
を有することを特徴とする基部ユニット。 - 前記使い捨てアセンブリハウジングがさらにヒータ本体を含み、
前記ヒータ本体は、
毛細管を受け入れるように適合した流路と、底部ヒータサブアセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも1つの加熱ユニットとを有する、前記底部ヒータサブアセンブリと、
頂部ヒータサブアセンブリと、
下部さや状エアーアセンブリ内に配置されたさや状エアーチューブと少なくとも1つの加熱ユニットとを受け入れるように作動可能な流路を有する、前記下部さや状エアーサブアセンブリと、
上部さや状エアーサブアセンブリと、
を有することを特徴とする請求項27に記載の基部ユニット。 - 使い捨てアセンブリを含む薬物送出システムであって、
前記使い捨てアセンブリは、
毛細管中の液体調合物が加熱されて前記液体調合物の少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
少なくとも1つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な複数の弁とからなるシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け取るように操作可能なさや状エアー流路と、
前記毛細管で生成したエアロゾルを前記さや状エアーチューブからの加熱した空気と混合し、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けるように配置されたエアロゾルトランジションアダプターと、
前記使い捨てアセンブリを収容するように適合された基部ユニットと、
を有し、
前記基部ユニットは、
前記使い捨てアセンブリを受け入れるように適合した使い捨てアセンブリハウジングと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように作動可能なシリンジポンプと、
前記液体調合物が部分的に気化してエアロゾルを生成するように、前記エアロゾル発生器ユニットと前記シリンジポンプとを起動するように作動可能な制御システムと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。 - エアロゾルを生成する装置であって、
加熱した毛細管エアロゾル発生器と、
加熱した空気の流れを生成する構成物と、
前記加熱した空気の流れを前記加熱した毛細管エアロゾル発生器の出力と混合するミキサーと、
を有することを特徴とする装置。 - エアロゾルを生成する方法であって、
加熱した毛細管でエアロゾルを発生する工程と、
凝縮を低減するように加熱した空気を前記発生したエアロゾルと混合して工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 遠く離れた位置に絶え間なく薬剤エアロゾルを送出する方法であって、
加熱した毛細管で前記薬剤エアロゾルを発生する工程と、
加熱した空気を前記発生した薬剤エアロゾルと混合して、増加した流量の加熱されたエアロゾルを生成する工程と、
前記遠く離れた位置まで流路に沿って前記加熱されたエアロゾルを導く工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 遠く離れた位置にエアロゾルを送出する方法であって、
シリンジアセンブリ中の液体調合物を加圧する加圧工程と、
前記液体調合物が少なくとも部分的に気化する毛細管流路を含むエアロゾル発生ユニットに前記加圧した液体調合物を送出する送出工程と、
前記毛細管流路中で前記液体調合物が少なくとも部分的に気化してエアロゾルを生成するのに効果的な温度範囲まで前記毛細管流路を加熱する工程と、
凝縮を抑えるように前記生成したエアロゾルを加熱した空気と混合する混合工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 幼児の肺までエアロゾルとして送出するのに適した液体界面活性剤を含む1服用量のパケットから前記シリンジアセンブリまで前記液体調合物を供給する工程をさらに有することを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 前記加熱した空気とエアロゾルとの混合物を前記遠く離れた位置まで流路に沿って導く工程を更に有することを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 前記生成したエアロゾルを加熱した空気と混合する混合工程は、
病院の給気から空気源を供給する工程と、
前記空気源を加熱する工程と、
を有することを特徴とする請求項33に記載の方法。 - 前記液体調合物を一定かつ連続する速度で前記エアロゾル発生ユニットに供給する工程を更に含むことを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 前記シリンジアセンブリまで送出するのに適した粘性にするために前記液体調合物を溶かす工程を更に有することを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 前記毛細管流路を加熱した状態に維持する工程を更に有することを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 前記加熱した空気と生成したエアロゾルの混合物を患者インタフェースデバイスに送出する流通管に向けて送出する工程を更に有することを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 前記加熱した空気と生成したエアロゾルの混合物の温度を下げるために、前記患者インタフェースデバイスに取り付けられた前記流通管を冷却する工程を更に有することを特徴とする請求項40に記載の方法。
- 少なくとも1つのバッフルと、下側端部に排液ポートと、を有する凝集液トラップ中の前記毛細管流路から凝縮物を捕集する工程を更に有することを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 目詰まりのない毛細管システムを維持するように液体またはエアロゾルを供給する方法であって、
液体調合物をポンプユニットからエアロゾル発生ユニットの毛細管まである流量で供給する工程と、
前記エアロゾル発生ユニットの毛細管中で前記液体調合物の少なくとも一部を気化する工程と、
前記ある流量を第1流量から第2流量まで周期的に増加する工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 前記第2流量は少なくとも前記第1流量の2倍であることを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 前記ポンプユニットは、一方のシリンジポンプによって前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を送出している間、他方のシリンジポンプの入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物を含み、
前記ある流量を前記第1流量から前記第2流量まで増加する工程は、各シリンジサイクル当たり少なくとも一回実行されることを特徴とする請求項43に記載の方法。 - 前記システムは作動圧を有し、前記第1流量から前記第2流量へ流量を周期的に増加する工程は、前記システム中の前記作動圧を増加させることを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 10秒以下毎に1回のバーストの頻度で1秒未満の間、前記第1流量から前記第2流量まで増加する工程を更に有することを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 高濃度の液体調合物に対して増加した流量の頻度を増加する工程を更に含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 前記液体調合物と、前記第1流量と、所望のエアロゾル化パラメータと、に依存する前記第1流量中の周期的な増加のタイミングを調整する工程を更に有することを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 前記毛細管システムが薬物送出システムであることを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 薬物送出システムの液体調合物をエアロゾル発生ユニットに供給する方法であって、
2つシリンジポンプと、前記2つのシリンジポンプの一方が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を送出する間に前記2つのシリンジポンプの他方の入口部に液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物と、を含むポンプユニットからエアロゾル発生ユニットの毛細管まで液体調合物をある流量で供給する供給工程と、
前記エアロゾル発生ユニットの前記毛細管中で前記液体調合物の少なくとも一部を気化する工程と、
各シリンジサイクル当たり少なくとも1回だけ第1流量から第2流量まで前記流量を増加する工程と、
を有することを特徴とする方法。 - 前記毛細管は作動圧を有し、
前記流量を増加する工程は、前記毛細管の作動圧を増加する工程を有することを特徴とする請求項51に記載の方法。 - 前記第2流量は前記第1流量の少なくとも2倍であることを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 前記流量を増加する工程は、複数の短いバーストで実行され、前記複数の短いバーストのそれぞれは、各10秒未満ごとに1回のバーストの頻度で、1秒未満の間起こることを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 前記流量を増加するタイミングは、前記液体調合物と、前記流量と、所望のエアロゾル化パラメータとに依存していることを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 前記流量を増加する工程は、前記システム中の作動圧の増加をもたらすことを特徴とする請求項51に記載の方法。
- 目詰まりのない毛細管を維持するシステムであって、
毛細管流路を有するエアロゾル発生ユニットと、
液体調合物と、
前記液体調合物を前記エアロゾル発生ユニットまである流量で供給し、前記液体調合物の少なくとも一部が前記エアロゾル発生ユニットの毛細管流路中で気化するポンプユニットと、
目詰まりを防止するために前記ポンプユニットを作動させて前記流量を周期的に増加するコントローラと、
を有することを特徴とするシステム。 - 前記流量の周期的な増加は、前記ある流量を周期的に第1流量から第2流量まで増加する工程を更に有し、前記第2流量は少なくとも第1流量の2倍であることを特徴とする請求項57に記載のシステム。
- 前記ポンプユニットは1組のシリンジを有し、
前記ポンプユニットは、前記1組のシリンジポンプの一方が前記エアロゾル発生器ユニットに前記液体調合物を送出している間に前記1組のシリンジポンプの他方の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物を含み、
前記ある流量を前記第1流量から前記第2流量への増加は、各シリンジサイクル当たり少なくとも1回実行されることを特徴とする請求項57に記載のシステム。 - 前記コントローラは、10秒以下毎に1回の頻度で1秒未満の間、前記ある流量を前記第1流量から前記第2流量に増加することを特徴とする請求項57に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記液体調合物と、前記第1流量と、所望のエアロゾル化パラメータと、に依存する前記第1流量の前記周期的な増加のタイミングを調整することを特徴とする請求項57に記載のシステム。
- 10mg/mlの薬剤濃度を有する液体調合物から2.3mg/リットル空気の薬剤濃度を有するエアロゾルおよび高濃度の複数の液体調合物から同等の高エアロゾル濃度を有するエアロゾルを送出することが可能なことを特徴とするエアロゾル発生器。
- エアロゾル発生ユニットに液体調合物を供給する方法であって、
第1シリンジポンプと第2シリンジポンプとを含むシリンジアセンブリに液体調合物源を供給する供給工程であって、各シリンジポンプが吸引サイクルと放出サイクルとを有し、前記放出サイクルが前記吸引サイクルより長く、前記1シリンジポンプと第2シリンジポンプとが複数の弁と複数の流路とを介して前記エアロゾル発生ユニットの毛細管に連絡している、前記供給工程と、
前記放出サイクルのそれぞれの最も遅い部分で、前記第1シリンジポンプと第2シリンジポンプが同時に前記エアロゾル発生ユニットの前記毛細管に液体調合物を放出するように前記エアロゾル発生ユニットの毛細管に液体調合物を放出する工程と、
を有することを特徴とする方法。
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