JP2024511824A - 振動式粉末アプリケータ - Google Patents

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Abstract

振動式粉末アプリケータ及び関連する方法が開示される。いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータは、粉末貯蔵チャンバと、粉末貯蔵チャンバ内に配置された粉末(例えば、治療用粉末)と、粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口とを含んでもよい。いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータは、流量制限器及び/又は弁を含んでもよい。【選択図】図1

Description

[0001] 開示される実施形態は、粉末アプリケータ及び関連方法に関する。
[0002] 粉末アプリケータは、治療目的のために被検者の所望の位置に治療用粉末を送達するなど、所望の表面に様々な種類の粉末を適用するための多くの異なる用途で使用される。これらのアプリケータを使用して送達される粉末は、ハウスナー比が1.00~1.18の軽量で低密度の粉末である傾向がある。いくつかのアプリケータでは、粉末に向かってガスの流れを誘導することによって粉末を流動化する。
[0003] いくつかの実施形態では、治療用粉末を適用する方法は、治療用粉末を収容する粉末アプリケータの出口を、局所的な重力の方向に対して、粉末アプリケータの粉末貯蔵チャンバの下方に配置することと、治療用粉末を振動的に撹拌することと、治療用粉末の少なくとも一部を粉末アプリケータの出口を通して分与することとを含む。
[0004] いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータは、粉末貯蔵チャンバと、粉末貯蔵チャンバ内に配置された治療用粉末と、粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、治療用粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口とを含む。
[0005] いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータは、粉末を収容するように構成された粉末貯蔵チャンバと、粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口と、粉末貯蔵チャンバと出口との間に配置された流量制限器とを含む。
[0006] いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータは、粉末を収容するように構成された粉末貯蔵チャンバと、粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口と、粉末貯蔵チャンバと出口との間に配置された弁とを含む。弁は、粉末貯蔵チャンバから出口への粉末の流動を選択的に可能にする又は阻止するように構成されている。
[0007] 本開示はこの点で限定されないため、前述の概念及び後述する更なる概念は、任意の適切な組み合わせで配置され得ることを認識すべきである。更に、本開示の他の利点及び新規な特徴は、添付の図と併せて考慮される場合、様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
[0008] 添付の図面は、縮尺通りに描かれることを意図していない。図面において、様々な図に示されている各同一の又はほぼ同一の構成要素は、同様の番号で示される場合がある。明確にする目的で、全ての図面の全ての構成要素に符号が付されているわけではない場合がある。
[0009]振動式粉末アプリケータの一実施形態の概略断面図である。 [0010]振動式粉末アプリケータの一実施形態の頂面図である。 [0011]線2B-2Bに沿って取られた図2Aの振動式粉末アプリケータの断面側面図である。 [0012]流量制限器の一実施形態の断面背面図である。 [0013]線3B-3Bに沿って取られた図3Aの流量制限器を含む振動式粉末アプリケータの一実施形態の遠位端の断面側面図である。 [0014]第1の数のフィンを有する流量制限器の第1の実施形態の断面背面図である。 [0015]第2の数のフィンを有する流量制限器の第2の実施形態の断面背面図である。 [0016]第3の数のフィンを有する流量制限器の第3の実施形態の断面背面図である。 [0017]第4の数のフィンを有する流量制限器の第4の実施形態の断面背面図である。 [0018]弁を含む振動式粉末アプリケータの一実施形態の断面側面図である。
詳細な説明
[0019] 治療用粉末は、粒径及び密度の両方において異なり得る。これらの特性は、粉末の流動特性、すなわち流動性に影響を及ぼす。ハウスナー比は、粉末の測定されたタップ密度をそのかさ密度で割ることにより計算され、粉末の流動性を評価するために使用され得る。一般に、ハウスナー比が低いほど流動性が良い。例えば、1.00~1.18のハウスナー比を有する粉末が優から良の流動特性を呈すると考えられ得る一方で、1.18を上回るハウスナー比を有する粉末は可から不可の流動特性を呈する。粒子形態、基本流動性エネルギー、通気エネルギー、通気指標、壁面摩擦角、圧縮率、静電荷、含水率、及び粉末の全体的な流動性を特徴付けるために使用され得る他の適切なパラメータなどの他の粉末特性も存在し得る。不可の流動性を有する粒子は、流動化が比較的困難であり、特定の適用方法には適さない場合がある。
[0020] 止血粉末は、出血を管理又は停止するために使用される治療用粉末である。これらの粉末は、一般に、アプリケータを介して適用される。従来のアプリケータは、加圧ガス(例えば、手動ベローズ又は自動ガス流によって生成され得る)を使用して、粉末を流動化し、出血部位などの標的領域に向かって送達し得る。既存のアプリケータは、比較的高い圧力及び/又は高い速度のガスを使用し、一般に、比較的小さい粒径及び/又は比較的低密度の止血粉末を流動化し、適用するのに有効である。そのような止血粉末は、1.00~1.18のハウスナー比を呈する場合がある。しかしながら、これらの小さい粒径及び/又は低密度の止血粉末は、流動する血液の表面張力の破壊には有効ではい場合があり、したがって、流動する血液の下方の所望の位置に達しない場合がある。したがって、特定の用途においては、流動する血液の表面張力を破壊することができるより大きい及び/又はより高密度の粉末の使用が有利な場合がある。しかしながら、より大きい及び/又はより高密度の粉末は、標準的な圧力に基づくアプリケータを使用して流動化することが困難な場合がある。更に、より大きい及び/又はより高密度の粉末を排出するために加圧ガスを使用すると、制御性が低下し、送達精度が制限される可能性がある。
[0021] 上記に鑑み、本発明者らは、粉末(比較的大きい及び/又は高密度の粉末を含む)を特定の送達領域内に集中的に分与することができる改良された治療用粉末アプリケータの利点を認識した。そのようなアプリケータは、治療用粉末を制御され、標的化され、且つ再現性のある手法で効果的に流動化及び適用するように構成され得る。従来のアプリケータは、止血粉末を比較的粗い及び/又は不正確な状態で適用することに限定される場合があるが、改良されたアプリケータは、いくつかの実施形態では、様々な異なるタイプ、サイズ、及び密度の粉末を制御可能な状態で送達することが可能であり得、厳密な標的領域への粉末の集中的な送達を可能にし得る。
[0022] 上記に鑑み、本発明者らは、振動を使用してアプリケータからの粉末の送達を制御し得るアプリケータの利点を認識した。理論によって拘束されることを望むものではないが、粉末(例えば、アプリケータ内に配置された粉末)に振動エネルギーを加えることは、粉末が重力の影響下で流動し得るように粉末を流動化することに関連付けられ得る。粉末を収容するアプリケータが特定の向きに維持されているとき、粉末に振動エネルギーを加えると、粉末を流動化し、粉末がアプリケータ内の粉末貯蔵チャンバからアプリケータの先端に向かって流れ、アプリケータの出口から流出することを可能にし得る。そのような振動式粉末アプリケータは、制御可能な、集中的な、精密な、再現性のある粉末の送達を可能にし得る。
[0023] いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータは、治療用粉末(例えば、止血粉末)などの粉末を収容するように構成された粉末貯蔵チャンバを含む。アクチュエータは、粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、粉末を振動的に撹拌するように構成され得る。アプリケータの出口は、粉末貯蔵チャンバと流体連通し得る。いくつかの実施形態では、粉末貯蔵チャンバ及び出口は、粉末がアクチュエータによって振動的に撹拌されると、粉末が粉末貯蔵チャンバから出口に向かって移動し得るように構成されている。例えば、振動式粉末アプリケータは、近位端及び遠位端を含み得る。粉末貯蔵チャンバは、近位端と関連付けられてもよく、出口は、遠位端と関連付けられてもよい。アプリケータが、局所的な重力の方向に対して、遠位端(及び出口)が近位端(及び貯蔵チャンバ)の下方にあるように方向付けられると、粉末を振動的に撹拌させることで粉末を流動化することができ、粉末が、重力の影響下で、貯蔵チャンバから出口に向かって、及び出口を通って流れることを可能にし、それにより、粉末の少なくとも一部を分与する。
[0024] 振動式粉末アプリケータのアクチュエータは、アプリケータに関連する粉末を振動させるように構成された任意の適切なアクチュエータを含み得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、ブラシ付きモータ、ブラシレスモータ、ステッピングモータ、又は任意の他の適切なタイプのモータなどのモータを含み得る。モータを含むいくつかの実施形態では、モータは、モータに結合された偏心荷重を回転させることによって、粉末に振動を生じさせるように構成され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、粉末を振動させるために質量を反復的に並進させるように構成されたリニアアクチュエータなどのリニアアクチュエータを含み得る。振動式粉末アプリケータのアクチュエータは、アプリケータの一部分に直接結合されていてもよいが、本開示はそのように限定されないため、アクチュエータはまた、粉末を振動させるために任意の適切なギア機構、変速機、及び/又はリンク機構に結合されていてもよい。上記に鑑み、本開示はこのように限定されないため、アプリケータに収容される粉末を流動化させることができるアプリケータの一部分に振動力を加えることができる任意の適切なタイプのアクチュエータが使用されてもよいことは理解すべきである。
[0025] 本開示はこの点に関して限定されないため、振動式粉末アプリケータのアクチュエータは、任意の適切な位置に及び/又は任意の適切な向きで配置されてもよいことは認識すべきである。アプリケータは、近位端及び遠位端を含み得、出口は、アプリケータの遠位部に配置され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、粉末貯蔵チャンバの遠位部に対して近位に配置され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、粉末貯蔵チャンバの近位部に対して遠位に配置され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、出口の近位に配置され得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、ノズルに通じるアプリケータのテーパ部分の近位に配置され得る。本開示はこのように限定されないため、いくつかの実施形態では、アクチュエータは、任意の適切な手法で、粉末アプリケータの外側ケーシング内に収容されてもよく、アプリケータのハウジングに取り付けられてもよく、又はアプリケータのハウジングに動作的に結合されてもよい。本発明者らは、粉末貯蔵チャンバの遠位部に近いアプリケータの部分にアクチュエータを配置することは、そのような配置によって、チャンバ内にどれほどの粉末が残っているかに関わらず、粉末流動化を促進することにより、使用後に貯蔵チャンバ内に残留する粉末の量を削減することができるという点で有利になり得ると認識している。更に、モータの配置は、粉末がアプリケータによって送達される速度に少なくとも部分的に関連し得る。しかしながら、本開示は、アプリケータの任意の他の構成要素又は部分に対するアクチュエータの任意の特定の配置に限定されないことを認識すべきである。
[0026] 上記の説明では、時として単一のアクチュエータに言及してきたが、本開示は、振動式粉末アプリケータに含まれるアクチュエータの数に関して限定されない。振動式粉末アプリケータは、任意の適切な手法で配置/又は分布する1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は任意の他の適切な数のアクチュエータを含んでもよい。アプリケータは、振動を誘発するように構成された異なるタイプのアクチュエータを含んでもよい。アプリケータは、振動を誘発するように構成されてはいないが、むしろ、粉末の送達に関連する別の操作を実施するように構成されている追加のアプリケータを含んでもよい。
[0027] いくつかの実施形態では、アプリケータは、ハウジングの少なくとも一部分を取り囲むスリーブを含み得る。スリーブは、粉末貯蔵チャンバの振動を使用者の手から少なくとも部分的に絶縁するように構成され得る。例えば、エラストマー製スリーブは、使用者が受ける振動の量を減らしつつ、アクチュエータが粉末貯蔵チャンバ(又はアプリケータの他の部分)を振動させることを可能にし得る。スリーブ材料は、アクチュエータからの振動を減衰するように選択され得る。例えば、スリーブは、エラストマー材料、粘弾性物質、ゴム、シリコーン、ポリウレタン、又は任意の他の適切な材料であってもよい。更に、スリーブは、使用者のために人間工学的なグリップを提供し得る。本開示はこの点に関して限定されないため、他の追加的な振動絶縁構成要素(Oリング及びガスケットを含むがこれらに限定されない)がアプリケータに含まれてもよい。
[0028] いくつかの実施形態では、止血粉末を適用する方法は、止血粉末を収容する粉末アプリケータの出口を、局所的な重力の方向に対して、粉末アプリケータの粉末貯蔵チャンバの下方に配置することと、止血粉末を振動的に撹拌することと、止血粉末の少なくとも一部を粉末アプリケータの出口を通して分与することとを含み得る。本方法はまた、粉末を分与する前に、粉末アプリケータの出口を標的送達部位の上方に配置することを含み得る。上述のように、粉末を振動的に撹拌することは、偏心荷重を回転させるように構成されたモータを作動させるなど、アクチュエータを作動させることを含み得る。いくつかの実施形態では、粉末は、アクチュエータが作動されている間のみ流動化されたままであり得る。同様に、いくつかの実施形態では、本方法は、粉末の分与を停止するためにアクチュエータを作動停止させることを更に含み得る。
[0029] 理論によって拘束されることを望むものではないが、粉末の流動化の量は、粉末が収容される容器の内部形状に少なくとも部分的に依存する場合がある。例えば、粉末アプリケータの場合、最小内部寸法(出口に通じるノズルの内径など)が粉末の流動化挙動を部分的に決定する場合がある。例えば、粉末サイズ及び粉末密度などの他の変数を一定に保つ場合、第1の閾値寸法を下回る最小内部寸法(例えば、ノズル内径)は、振動が粉末に加えられているかどうかに関わらず、粉末の流動を阻止する場合がある。例えば、ノズルの内径は、粉末がノズルを通って流動するには(粉末の粒径に対して)小さすぎる場合がある。同様に、第1の閾値寸法よりも大きい第2の閾値寸法を上回る最小内部寸法は、振動が粉末に加えられているかどうかに関わらず、ノズルを通る粉末の自由流動を可能にする場合がある。例えば、ノズルの内径は、粉末が単に重力の影響下でノズルを通って自由に流動するほど(粉末の粒径に対して)大きい場合がある。いくつかの実施形態では、最小内部寸法が第1の閾値寸法を上回り、第2の閾値寸法を下回る場合、アプリケータのノズル及び出口を通る粉末の流動は、振動が加えられているときに(例えば、アクチュエータが作動されているときに)生じ得、ノズル及び出口を通る粉末の流動は、振動が停止しているときに(例えば、アクチュエータが作動停止されているときに)実質的に阻止され得る。
[0030] 当然ながら、最小内部寸法は、粉末流量を含むがこれに限定されない他のシステムパラメータに影響を及ぼす可能性がある。理論によって拘束されることを望むものではないが、大きい最小内部寸法は、小さい最小内部寸法と比較すると、より高流量の粉末に関連する可能性がある。ある状況では、粉末アプリケータが、第2の閾値を上回る最小内部寸法(すなわち、振動の印加が停止されている場合であっても、大きすぎて粉末の流動を停止することができない最小内部寸法)に関連し得る高流量を達成できることが望ましい場合がある。したがって、本発明者らは、いくつかの実施形態では、関連する1つ以上のアクチュエータによってアプリケータに振動が加えられていない場合にアプリケータのノズル及び出口を通る粉末の自由流動を阻止するための弁及び/又は流量制限器を含む振動式粉末アプリケータに関連する利点が存在し得ることを認識している。特定の実施形態は、以下でより詳細に説明する。
[0031] 上記のように、いくつかの実施形態では、アプリケータは、流量制限器を含み得る。流量制限器は、アクチュエータが作動されているときに、粉末の流動を可能にし、アクチュエータが作動停止されているときに、粉末の流動を阻止するように構成された受動制御構造体であり得る。1つのそのような実施形態においては、流量制限器は、アプリケータの粉末貯蔵チャンバ及び/又はノズル内などのアプリケータの内容積内に配置された本体に相当し得る。本体は、粉末が流通し得る1つ以上の間隙を本体とアプリケータの内面との間に形成することによって、粉末が流通し得る開口面積を低減し得る。閉塞されていないノズル及び/又は出口に対して低減された特徴寸法(characteristic dimension)を有し得るこれらの1つ以上の間隙を含むことで、1つ以上のアクチュエータが作動されていないときの、アプリケータからの粉末の自由流動を阻止することができる。しかしながら、流量制限器が使用されない実施形態も企図される。
[0032] いくつかの実施形態では、流量制限器は、粉末が配置され得るアプリケータのチャンバ及び/又はノズル内に少なくとも部分的に配置された本体を含み得る。流量制限器は、関連するアクチュエータによってアプリケータに振動が加えられると、粉末が1つ以上の間隙を通って流量制限器を越えて流れるように、振動式粉末アプリケータのチャンバ及び/又はノズルの内面と本体との間に1つ以上の間隙を形成し得る。いくつかの実施形態では、流量制限器は、本体から、本体がその中に配置されたチャンバ及び/又はノズルの隣接する内面に向かって外向きに延びる複数のフィンを含み得、複数のフィンは、アクチュエータが作動停止されているときに、粉末の流動を阻止するように構成されている。理論によって拘束されることを望むものではないが、フィンによって粉末に作用される摩擦力及び/又は剪断力は、振動エネルギーがアプリケータにもはや印加されていないときに粉末の流動を停止させるのに十分であり得る。いくつかの実施形態では、流量制限器の複数のフィンは、流量制限器の本体から半径方向に延びる場合があり、本体は、いくつかの実施形態では、対応するチャンバ及び/又はノズル内の中央に位置し得る。フィンは、フィンが内面に接触するように、ハウジングの内面に向かって完全に延びてもよく、又はフィンは、ハウジングの内面に向かって部分的にのみ延びてもよい。フィンがハウジングの内面に向かって完全に延びる実施形態では、1つ以上の間隙は、ハウジングの内面、フィンの側面、及び/又は本体に関連する表面を含む表面によって画定され得る。そのような実施形態では、フィンは、隣接する間隙を互いに分離し得る。いくつかの実施形態では、フィンは、本体の長手方向寸法に沿って完全に延びてもよい。いくつかの実施形態では、フィンは、本体の近位部に配置されてもよい。本開示は、アプリケータのノズル及び出口を通る流れを制限するために使用される本体がどこに又はどのようにフィンを含むかに限定されないため、考えられる他の実施形態では、フィンは、本体の遠位部又は本体の近位部と遠位部との両方に配置されてもよい。更に、フィンが使用されない実施形態も企図される。
[0033] 上述のように、いくつかの実施形態では、流量制限器は受動的な構成要素であり得る。したがって、流量制限器は、非電動式及び/又は非作動式であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、流量制限器は、完全に静的であり、いかなる可動部品も含まない場合がある。
[0034] いくつかの実施形態では、流量制限器は、アプリケータに挿入され得る及び/又はアプリケータから除去され得るモジュール式構成要素であり得る。そのような実施形態では、流量制限器は、損傷した場合に置換され得る、又は異なる特性を有する異なる流量制限器と交換され得る。例えば、アプリケータ内で第1の粉末が使用される場合には、第1の粉末と共に使用するように構成された第1の流量制限器がアプリケータ内に取り付けられ得る。同じアプリケータが第2の粉末で使用される場合、第1の流量制限器は、第2の粉末と共に使用するように構成された第2の流量制限器と置換され得る。したがって、1つのアプリケータが、広範囲の粉末粒径及び/又は密度を制御可能に送達するように構成され得る。
[0035] 理論によって拘束されることを望むものではないが、流量制限器を通る粉末の流量は、粉末の特性(例えば、粒径、粉末密度)及び流量制限器の特性に少なくとも部分的に依存し得る。流量制限器が本体と中央本体から延びる複数のフィンとを含む実施形態では、粉末流量に影響を及ぼす可能性のある流量制限器のパラメータには、中央本体の大きさ及びフィンの数を含み得るがこれらに限定されない。これら(及び他の)パラメータを変更することで、異なる流量を達成することができる。例えば、流量制限器は、0.01g/s以上、0.05g/s以上、0.10g/s以上、0.25g/s以上、又は0.50g/s以上の粉末流量に関連付けられ得る。流量制限器は、1.00g/s以下、0.50g/s以下、0.25g/s以下、0.10g/s以下、又は0.05g/s以下の粉末流量にも関連付けられ得る。例えば、0.01g/s以上且つ1.00g/s以下の粉末流量を含む上記範囲の組み合わせが企図される。当然ながら、流量制限器は、具体的に上記したもの以外の粉末流量と関連付けられてもよく、本開示は、任意の特定の粉末流量に関連付けられた流量制限器に限定されないことは認識すべきである。
[0036] いくつかの実施形態では、アプリケータは、アプリケータのノズル及び/又は出口を通る粉末の流動を選択的に阻止するための弁を含み得る。弁は、粉末貯蔵チャンバから出口への粉末の流動を選択的に可能にする又は阻止するように構成され得る。いくつかの実施形態では、弁は、電動及び/又は手動で作動されてもよく、能動的なフロー制御要素と表されることがある。いくつかの用途において、弁は、粉末の流動を制御するように構成されたばね荷重式スライドゲートなどの選択的に可動可能なゲートを含み得る。ゲートは、そのデフォルト(例えば、非作動)位置において粉末の流動を遮断するように構成され得、使用者によって作動されると、粉末の流動を可能にするように移動され得る。例えば、スライドゲートの開口部(aperture)は、使用者がボタンを押しているときには、粉末貯蔵チャンバと出口との間の導管と整列するように構成され得、ばねは、ボタンがもはや押されなくなると、スライドゲートの開口部が導管ともはや整列しなくなるように、スライドゲートをそのデフォルト位置に戻すように構成され得る。しかし、ばね付勢式の弁が使用されない例、及び/又は弁が、開口部を使用することなく粉末の流路から変位されるゲートを含む例も企図される。弁は、手動で(例えば、使用者がボタンを押す場合)又は自動的に(例えば、関連するプロセッサによって制御される電磁弁又は他のアクチュエータによって)駆動され得る。いくつかの実施形態では、弁の開閉によって、振動アクチュエータもそれぞれ作動又は作動停止させることができるように、弁の制御は振動アクチュエータ制御に結合され得る。ゲートバルブが上記及び図示されているが、いくつかの実施形態では、弁は、アプリケータのノズル及び/又は出口を通る粉末の流動を制限することができる機械的なドア、ボールバルブ、ピンチバルブ、又は任意の他の適切な弁も含んでよい。したがって、本開示はこの点に関して限定されないため、粉末の流動を選択的に可能にする又は阻止するように構成された任意の弁が使用され得ることは認識すべきである。
[0037] 本明細書に開示されるアプリケータは、様々な粒径及び密度を有する広範囲の治療用粉末を流動化し、分与するために使用され得る。本発明者らは、本明細書で開示されるアプリケータで比較的大きい粒径の粉末及び/又は高い密度の粉末を使用できることを試験によって示した。例えば、アプリケータは、100μm、200μm、300μm、及び/又は任意の他の適切なサイズと等しいかそれより大の平均粒径を有する粉末を流動化するように構成され得る。粉末はまた、1000μm、900μm、800μm、及び/又は任意の他の適切なサイズと等しいかそれより小の平均粒径を有し得る。例えば、100μm以上且つ1000μm以下の粉末の平均粒径、又は500μm以上且つ1000μm以下の粉末の平均粒径を含む上記範囲の組み合わせも考えられる。いくつかの実施形態では、粉末の粒径は、粉末の最大直径又は他の最大寸法を指すために使用される場合があるが、他の実施形態では、粒径の他の解釈が適切な場合があり、本開示はこの点に関して限定されない。上記に加えて、いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるアプリケータは、それぞれがサイズ、密度等などの類似の又は異なる粒子特性からなる複数の種類の粉末粒子の組み合わせの使用を可能にし得る。上記に加えて、いくつかの実施形態では、粉末は、1.18を超えるハウスナー比を有し得るが、アプリケータは、1.18以下のハウスナー比を有する粉末も流動化し、分与するように構成され得ることを認識すべきである。例えば、アプリケータ内に収容される1つ以上の粉末のハウスナー比は、1.18、1.2、1.3、及び/又は任意の他の適切な比と等しいかそれより大であってもよい。同様に、ハウスナー比は、1.4、1.3、1.2、及び/又は任意の他の適切な比と等しいかそれより小であってもよい。例えば、1.18~1.4のハウスナー比を含む前述の組み合わせが考えられるが、上記の比を超える比及び下回る比の両方も考えられる。更に、上記では特定の粒径が与えられているが、本開示はこのように限定されないため、上記のサイズを超えるサイズ及び下回るサイズの両方の粒子も考えられる。
[0038] いくつかの用途において、アプリケータは、アプリケータがいくつかの異なる向きのいずれかにあるときに、その中に収容された粉末を流動化できることが望ましい場合がある。したがって、アプリケータが使用されているときに、粉末貯蔵チャンバが、重力の方向に対して、アプリケータの出口より上にあるようにアプリケータの粉末貯蔵チャンバを配置することが望ましい場合がある。例えば、アプリケータは、粉末貯蔵チャンバが少なくとも部分的に出口より上に配置されている間に、出口が重力の方向に対して少なくとも部分的に垂直下向きに向けられた状態に保たれている間に使用されることが意図され得る。このようにして、粉末貯蔵チャンバからの粉末は、加えられる振動エネルギーなどによって粉末が流動化されると、重力の影響下で出口に向かって流動し得る。粉末のこの位置決めを容易にするために、いくつかの実施形態では、アプリケータの長手方向軸線を水平軸線(水平軸線は、局所的な重力の方向に平行な垂直軸線に垂直である)に対して傾斜させることが有利な場合がある。アプリケータを傾斜させることで、粉末をチャンバの所望の部分に維持するのに役立つ場合がある。使用中のアプリケータの適切な角度は、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、及び/又は任意の他の適切な角度と等しいかそれより大(0°は、アプリケータの長手方向軸線が水平軸線と整列していることに相当し、90°は、アプリケータの長手方向軸線が垂直軸線と整列している(すなわち、局所的な重力の方向と整列している)ことに相当する)であり得る。使用中のアプリケータの適切な角度はまた、90°、80°、70°、60°、50°、40°、30°、20°、及び/又は任意の他の適切な角度と等しいかそれより小であってもよい。使用中の例えば10°~90°のアプリケータ角度を含む前述の組み合わせも考えられる。
[0039] アプリケータは、分与される粉末を収容するための任意の適切な形状のチャンバを有してもよいことは理解すべきである。しかしながら、ある実施形態では、アプリケータのチャンバは、チャンバの長さに沿って延びる長手方向軸線を有する細長い形状を有し得る。例えば、チャンバは、半球状の及び/又は丸みを帯びた端部を有する略円筒形であってもよい。そのような形状は、粉末の流動化及び出口を通じた分与を容易にし得る。例えば、形状は、チャンバ内の粉末の流動化を妨げる可能性がある鋭利な縁、角などがないものであり得る。しかしながら、本開示はこのように限定されないため、アプリケータの流路に沿って及び/又はチャンバ内に鋭利な縁、角及び他の急激で非連続的な設計特徴が存在する実施形態も企図される。例えば、ドッグレッグ又は他の鋭い湾曲が、様々な流路及び/又はチャンバを互いに接続する流路に沿って存在してもよい。
[0040] 本開示はこのように限定されないため、本明細書中に記載されるアプリケータは、任意の適切なタイプの粉末を分与するために使用され得る。しかしながら、上記のように、いくつかの実施形態では、本明細書中に記載される粉末アプリケータの様々な実施形態は、治療用粉末とも呼ばれることのある1種以上の治療用化合物を含む粉末を分与するために使用され得る。本開示はこのように限定されないため、本出願の目的のための治療用化合物は、任意の薬物、薬剤、製剤、造影剤、及び/又はタンバク質、アンチセンス分子、及び遺伝子治療ウイルスベクターなどの生物学的製剤を含むがこれらに限定されない任意の適切な材料に相当し得る。特定の実施形態では、治療用化合物は、止血粉末の形態の止血剤であり得る。アプリケータから分与される治療用粉末の量は、治療用化合物の有効量が所望の場所に分与され得るように選択され得る。治療用化合物が特定の場所に「有効量」で存在する場合、これは、治療用化合物の濃度が極微量以上であり、例えば、診断目的のために被検者における治療用化合物の検出を可能にすること、被検者の疾患若しくは状態を治療すること、及び/又は被検者の疾患若しくは状態の治療を強化することなどの所望の目的を達成するために十分であることを意味する。いくつかの実施形態では、有効量の特定の治療用化合物は、特定の状態に関連する1つ以上の状態を低減又は緩和するのに十分な量で存在する。
[0041] いくつかの実施形態では、振動式粉末アプリケータを動作する方法は、加圧ガスの流れを制御することを含み得る。加圧ガスは、粉末を流動化し、粉末が粉末貯蔵チャンバからノズルに向かって流動することを可能にするのを支援するために、振動エネルギーに加えて(又はその代わりとして)使用され得る。アプリケータの一部分(例えば、粉末貯蔵チャンバの近辺の又は粉末貯蔵チャンバを含むアプリケータの部分)を通って流れるガスは、粉末貯蔵チャンバからの粉末をガス流中に同伴し、ノズルを通して送達し得る。例えば、加圧ガス源は、加圧ガスが加圧ガス源からアプリケータを通って出口から流出し得るように、アプリケータの出口と流体連通し得る。加圧ガス源と出口との間で、ガス流は粉末を同伴することができる。例えば、ガス流は、粉末がガス流によって同伴され得るように、粉末貯蔵チャンバを越える又は通過することができる。アプリケータは、ガス流の圧力及び/又は速度を制御することによって、粉末の送達領域を効果的に制御するように構成され得る。いくつかの実施形態では、加圧ガス流は、手動で又は自動的に送達され得る。適切な圧力源としては、圧縮可能なベローズ、ガスキャニスタ、加圧ガスポートなどの集中圧力源、ポンプ、及び/又はアプリケータに加圧ガスを供給することができる任意の他の適切な圧力源が挙げられ得るがこれらに限定されない。
[0042] 図を参照すると、特定の非限定的な実施形態が更に詳細に記載されている。本開示は、本明細書中に記載される特定の実施形態のみに限定されないため、これらの実施形態に関して説明する様々なシステム、構成要素、特徴、及び方法は、個々に及び/又は任意の所望の組み合わせのいずれかで使用され得ることは理解すべきである。
[0043] 図1~図2Bは、振動式粉末アプリケータ100の一実施形態を示す。図1は、アプリケータ100の概略断面図である。図2Aは、振動式粉末アプリケータ100の頂面図であり、図2Bは、振動式粉末アプリケータ100の断面側面図である。この実施形態において、アプリケータ100は、粉末貯蔵チャンバ110と関連付けられた近位端102と、アプリケータの遠位部に形成された出口116と関連付けられた遠位端104とを含む。粉末貯蔵チャンバ110は、その中に配置された粉末130を貯蔵するように構成されており、粉末130は、止血粉末などの治療用粉末又は他の適切な粉末を含み得る。粉末貯蔵チャンバ110は、アプリケータ100のハウジング106に動作的に結合され得る。いくつかの実施形態では、貯蔵チャンバ110は、(例えば、ねじ付きインターフェース、締結具、圧入、又は任意の他の適切な結合を使用して)ハウジング106に取り外し可能に結合され得る。いくつかの実施形態では、貯蔵チャンバ110は、取り外すことができないようにハウジング106に固定的に結合され得る。更に他の実施形態では、チャンバは、チャンバがアプリケータのハウジング内に完全に形成されるように、ハウジングの一部分に一体形成され得る。図示の実施形態では、ハウジング内に形成された内容積及びチャンバの取り外し可能部分に対応する全体的な粉末貯蔵チャンバが設けられ得る。特定の構造を問わず、得られる粉末貯蔵チャンバは、アプリケータによるその後の分与のためにその中に配置された粉末を含み得る。ハウジング106の遠位部は、例えば流量制限器112を含む、アプリケータの出口を通る粉末の自由流動を制限する1つ以上の構成要素を含み得る。流量制限器の1つ以上の部分とチャンバ及び/又はノズル又はハウジングの他の部分の内面との間の間隙を通って流れる粉末は、出口116を通ってアプリケータを出る前にノズル114を通って流れ得る。いくつかの実施形態では、アプリケータ100は、ハウジング106の少なくとも一部分を取り囲むスリーブ108を含み得る。スリーブ108は、ハウジング106と使用者の手との間に少なくとも部分的な振動絶縁を提供するように構成され得る。場合によっては、スリーブは、使用者のために人間工学的なグリップも提供し得る。スリーブ108は、更に、アクチュエータ120、1つ以上の電池122、PCB124、及び/又は起動ボタン126などの駆動構成要素を収容してもよい。上記のように、アクチュエータ120は、粉末130を振動させ、粉末を流動化させて粉末が出口116から流出することを可能にするように構成され得る。例えば、アクチュエータ120は、偏心質量を回転させるように構成されたモータを含み得る。いくつかの実施形態では、ボタン126は、アクチュエータ120を起動するように構成され得る。いくつかの実施形態では、図5を参照して以下により詳細に説明するように、ボタン126は、アクチュエータ120及び能動的なフロー制御要素の両方を作動させるように構成され得る。アプリケータの1つ以上のアクチュエータは、図示の実施形態では、外側スリーブとアプリケータとの間に配置されるように示されているが、他の構造も企図されることは理解すべきである。例えば、1つ以上のアクチュエータがアプリケータのハウジングに振動を加えることができるように、アクチュエータは、アプリケータハウジングの任意の所望の部分との直接接続及び間接接続の両方を含む任意の適切な手法でアプリケータのハウジングと動作的に結合され得る。
[0044] 図3A~図4Dは、流量制限器200の異なる実施形態を示す。図3Aは、流量制限器200の一実施形態の断面背面図である。流量制限器200は、チャンバ及び流路の中央部に配置された本体202と、中央本体202から延びる複数のフィン204とを含み得る。しかしながら、本体がチャンバの中央部に配置されない実施形態も企図される。図の実施形態において、フィン204は、中央本体202から半径方向外向きに延びる。実施形態によっては、フィンが、フィンとアプリケータ250のハウジング256の内面256aとの間に間隙を有するか、又はフィンが、ハウジングの内面に接触し得るかのいずれかであり得る。いずれの場合においても、フィン204は、流量制限器とハウジング内に形成された粉末貯蔵チャンバの内面との間に、粉末が流動化されると粉末が流量制限器を越えてノズル及び出口に流動することを可能にする少なくとも1つの、場合によっては複数の間隙206を形成する。
[0045] 図3Aの背面図においては、アプリケータ250の遠位端254の一部分のテーパー形状により、フィン204とハウジング256の内面256aの界面を見ることは困難な場合があることに留意されたい。図3Bは、図3Aに示す線3B-3Bに沿って取られた、流量制限器200が配置され得る場所を示す振動式粉末アプリケータ250の一実施形態の遠位端254の断面側面図である。図3Aと一致して、図3Bは、流量制限器200の上部中央に沿ったフィン204及び流量制限器200の底部中央に沿った間隙206を示す。図3Bに見られるように、フィン204は、アプリケータ250のハウジング256の内面256aまで延びて、これに接触している。しかしながら、上記のように、1つ以上のフィンがハウジングの内面に接触しない実施形態も企図される。
[0046] 図4A~図4Dは、異なる数のフィンを有する流量制限器の異なる実施形態の断面図である。図4Aは、6つのフィンを含む流量制限器200aの一実施形態を示す。図4Bは、9つのフィンを含む流量制限器200bの一実施形態を示す。図4Cは、12個のフィンを含む流量制限器200cの一実施形態を示す。図4Dは、16個のフィンを含む流量制限器200dの一実施形態を示す。異なる数のフィンを有する流量制限器の4つの特定の例が図4A~図4Dに提供されているが、本開示はこの点に関して限定されないため、流量制限器200は任意の適切な数のフィンを含んでよいことを認識すべきである。更に、理論によって拘束されることを望むものではないが、相応により小さい粒子が流量制限器を越えて流れることを可能にし得るより多数のフィンと比較すると、フィンが少なくなるほど、対応する本体とハウジングの内面との間の同じ間隙サイズに対してより大きな粉末粒子の通過を可能にできる。したがって、異なる間隙サイズ及び/又はフィンの数のいずれかを有する異なる流量制限器の使用により、同じ全体的なアプリケータ設計において異なるサイズの粉末の使用を可能にし得る。
[0047] 図5は、閉鎖された構成にあるときに、アプリケータを通る粉末の流動を制限するように構成された弁312を含む振動式粉末アプリケータ300の一実施形態の断面側面図である。例えば、これは、粉末サイズ、出口サイズ、又は他の適切な事項のいずれかによって、垂直下向きに向けられたときにデバイスからいくらかの量の粉末が漏れる可能性があるときに望ましい場合がある。図示の実施形態では、アプリケータ300は、ハウジング306に動作的に結合された粉末貯蔵チャンバ310と関連付けられた近位端302と、ノズル314及び出口316と関連付けられた遠位端304とを含む。弁312は、粉末貯蔵チャンバ310と出口316との間に配置されている。図の実施形態では、弁312は、ばね342とボタン344とに動作的に結合された可動可能なゲート340を含む。使用者がボタン344を押すと、ゲート340が移動して、ゲートの開口部を、粉末が流動するように構成された導管と整列させる。使用者がボタン344を離すと、ばね342がゲート340を、開口部が導管と整列しないそのデフォルト位置に戻し、それによって、流動を阻止する。したがって、弁は、弁が開放された構成又は閉鎖された構成にあるか否かに基づいて、ノズル及び出口を通る粉末の流動を選択的に可能に及び阻止し得る。特定のゲートバルブが図示されているが、本開示はこのように限定されないため、前述のように、アプリケータのノズル及び出口を通る粉末の流動を選択的に制限することができる任意の適切なタイプの弁が使用されてもよいことは理解すべきである。
[0048] 本教示を様々な実施形態及び例とともに説明してきたが、本教示はそのような実施形態又は例に限定されることを意図するものではない。それどころか、本教示は、当業者には理解されるように、様々な代替物、改変物、及び均等物を包含する。したがって、前述の説明及び図面は単なる例である。
[0049] 本明細書中に記載される実施形態は、一例を提供した方法として具現化されてもよい。方法の一部として実施される行為は、任意の適切な手法で順序付けられてもよい。したがって、例示的な実施形態では連続的な行為として示されているが、いくつかの行為を同時に実施することを含み得る、説明したものと異なる順序で行為が実施される実施形態が構築されてもよい。
[0050] 更に、いくつかのアクションは、「使用者」によって行われるものとして記載されている。「使用者」は、1人の個人である必要はなく、いくつかの実施形態では、「使用者」に起因するアクションは、個人のチーム及び/又はコンピュータ支援ツール若しくは他のメカニズムと組み合わされた個人によって実施されてもよいことを認識すべきである。
[0051] 本開示は、時として、「下方」及び/又は「上方」などの相対位置を示す用語を使用する。これらの相対用語は、局所的な重力の方向に対して使用されることを認識すべきである。例えば、重力のみが作用したときに第2の物体が重力軸に沿って第1の物体に向かって移動する場合、第1の物体は、第2の物体の「下方」にあると理解される。別の物体の「上方」又は「下方」にある物体は、他方の物体の「真上」又は「真下」にある必要はないことを認識すべきである。例えば、局所的な重力の方向が垂直方向と整列している場合、1つの物体は別の物体から水平に(すなわち、重力軸から垂直に)オフセットしていてもよく、それでも他方の物体の「上方」又は「下方」にあり得る。

Claims (40)

  1. 治療用粉末を適用する方法であって、
    治療用粉末を収容する粉末アプリケータの出口を、局所的な重力の方向に対して、前記粉末アプリケータの粉末貯蔵チャンバの下方に配置することと、
    前記治療用粉末を振動的に撹拌することと、
    前記治療用粉末の少なくとも一部を前記粉末アプリケータの前記出口を通して分与することと、
    を含む、方法。
  2. 前記粉末アプリケータの前記出口を標的送達部位の上方に配置することを更に含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記治療用粉末を撹拌することは、偏心荷重を回転させることを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記治療用粉末を撹拌することは、アクチュエータを作動させることを含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記アクチュエータは、前記粉末アプリケータの外側ケーシング内に収容されている、請求項4に記載の方法。
  6. 前記治療用粉末の分与を停止するために前記アクチュエータを作動停止させることを更に含む、請求項4に記載の方法。
  7. 前記治療用粉末は止血粉末である、請求項1に記載の方法。
  8. 粉末貯蔵チャンバと、
    前記粉末貯蔵チャンバ内に配置された治療用粉末と、
    前記粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、前記治療用粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、
    前記粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口と、
    を含む、振動式粉末アプリケータ。
  9. 前記治療用粉末は止血粉末である、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  10. 前記粉末貯蔵チャンバ及び前記出口は、前記治療用粉末が前記アクチュエータによって振動的に撹拌されると、前記治療用粉末が前記粉末貯蔵チャンバから前記出口に向かって移動するように構成されている、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  11. 前記アクチュエータは、偏心荷重に結合されたモータを含む、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  12. 前記アクチュエータは、前記粉末アプリケータの外側ケーシング内に収容されている、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  13. 前記治療用粉末の直径は、100μm以上且つ1000μm以下である、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  14. 前記治療用粉末の直径は、500μm以上且つ1000μm以下である、請求項13に記載の振動式粉末アプリケータ。
  15. 前記アプリケータは、近位端及び遠位端を含み、前記出口は、前記アプリケータの遠位部に配置されており、前記アクチュエータは、前記粉末貯蔵チャンバの遠位部に対して近位に配置されている、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  16. 前記アプリケータは、近位端及び遠位端を含み、前記出口は、前記アプリケータの遠位部に配置されており、前記アクチュエータは、前記粉末貯蔵チャンバの近位部に対して遠位に配置されている、請求項8に記載の振動式粉末アプリケータ。
  17. 粉末を収容するように構成された粉末貯蔵チャンバと、
    前記粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、前記粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、
    前記粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口と、
    前記粉末貯蔵チャンバと前記出口との間に配置された流量制限器と、
    を含む、振動式粉末アプリケータ。
  18. 前記粉末貯蔵チャンバ内に配置された前記粉末を更に含む、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  19. 前記粉末は治療用粉末である、請求項18に記載の振動式粉末アプリケータ。
  20. 前記治療用粉末は止血粉末である、請求項19に記載の振動式粉末アプリケータ。
  21. 前記流量制限器は、本体を含み、前記振動式粉末アプリケータのハウジングの内面と前記本体との間に1つ以上の間隙を形成し、前記1つ以上の間隙は、前記アクチュエータが作動されているときに、前記粉末が前記1つ以上の間隙を通って流れるように構成されている、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  22. 前記流量制限器は、複数のフィンを含み、前記複数のフィンは、前記アクチュエータが作動停止されているときに、前記粉末の流動を阻止するように構成されている、請求項21に記載の振動式粉末アプリケータ。
  23. 前記流量制限器の前記複数のフィンは、前記流量制限器の前記本体から前記ハウジングの前記内面に向かって半径方向に延びる、請求項22に記載の振動式粉末アプリケータ。
  24. 前記流量制限器の前記複数のフィンは、前記振動式粉末アプリケータの前記ハウジングの前記内面に向かって部分的にのみ延びる、請求項23に記載の振動式粉末アプリケータ。
  25. 前記流量制限器は、前記アクチュエータが作動されているときに、前記粉末の流動を可能にするように構成されている、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  26. 前記粉末貯蔵チャンバ及び前記出口は、前記粉末が前記アクチュエータによって振動的に撹拌されると、前記粉末が前記粉末貯蔵チャンバから前記出口に向かって移動するように構成されている、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  27. 前記アクチュエータは、偏心荷重に結合されたモータを含む、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  28. 前記アプリケータは、近位端及び遠位端を含み、前記出口は、前記アプリケータの遠位部に配置されており、前記アクチュエータは、前記粉末貯蔵チャンバの遠位部に対して近位に配置されている、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  29. 前記アプリケータは、近位端及び遠位端を含み、前記出口は、前記アプリケータの遠位部に配置されており、前記アクチュエータは、前記粉末貯蔵チャンバの近位部に対して遠位に配置されている、請求項17に記載の振動式粉末アプリケータ。
  30. 粉末を収容するように構成された粉末貯蔵チャンバと、
    前記粉末貯蔵チャンバに動作的に結合されており、作動されると、前記粉末を振動的に撹拌するように構成されたアクチュエータと、
    前記粉末貯蔵チャンバと流体連通する出口と、
    前記粉末貯蔵チャンバと前記出口との間に配置された弁であって、前記弁は、前記粉末貯蔵チャンバから前記出口への前記粉末の流動を選択的に可能にする又は阻止するように構成されている、弁と、
    を含む、振動式粉末アプリケータ。
  31. 前記粉末貯蔵チャンバ内に配置された前記粉末を更に含む、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
  32. 前記粉末は治療用粉末である、請求項31に記載の振動式粉末アプリケータ。
  33. 前記治療用粉末は止血粉末である、請求項32に記載の振動式粉末アプリケータ。
  34. 前記弁は、選択的に可動可能なゲートを含む、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
  35. 前記選択的に可動可能なゲートは、前記粉末の前記流動を制御するように構成されている、請求項34に記載の振動式粉末アプリケータ。
  36. 前記弁に動作的に結合されたボタンを更に含み、前記ボタンを押すと、前記弁は、前記粉末の前記流動を可能にするための開放構成に移動し、前記ボタンを離すと、前記弁は、前記粉末の前記流動を阻止するための閉鎖構成に移動する、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
  37. 前記粉末貯蔵チャンバ及び前記出口は、前記粉末が前記アクチュエータによって振動的に撹拌されると、前記粉末が前記粉末貯蔵チャンバから前記出口に向かって移動するように構成されている、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
  38. 前記アクチュエータは、偏心荷重に結合されたモータを含む、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
  39. 前記アプリケータは、近位端及び遠位端を含み、前記出口は、前記アプリケータの遠位部に配置されており、前記アクチュエータは、前記粉末貯蔵チャンバの遠位部に対して近位に配置されている、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
  40. 前記アプリケータは、近位端及び遠位端を含み、前記出口は、前記アプリケータの遠位部に配置されており、前記アクチュエータは、前記粉末貯蔵チャンバの近位部に対して遠位に配置されている、請求項30に記載の振動式粉末アプリケータ。
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