JP2630347B2 - 計量投薬量吸引器 - Google Patents

計量投薬量吸引器

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は計量投薬量吸引器に関し、特に、加圧ガス又
は液化推進剤を使用することなく約10〜12マイクロメー
トル以下の平均粒径（粒度）の小滴として流体薬剤を分
配するための自給式手持ち形装置、及び特に鼻腔又は肺
等の部位に薬剤等を流体小滴を投与する方法に関する。
発明の背景 鼻又は口から薬剤をスプレーして、鼻腔壁又は肺を通
して薬剤を吸収させることは知られている。薬剤を肺の
深部（例えば肺胞嚢）内に浸透させるには、薬剤粒子す
なわち小滴の平均粒径を12マイクロメートル以下（例え
ば１〜５マイクロメートル）にする必要があると考えら
れている。固体粒子ならば平均粒径が５マイクロメート
ル以下のものも得られるが、流体スプレーでそのような
小さな粒径の小滴を得るには種々の問題がある。
一般に、このような薬剤は圧縮空気の大量の噴流によ
り分配でき、噴流は少量の微粒子を捕捉して塵雲を形成
するか、幾分かの流体を霧化して微細小滴のスプレーを
形成する。しかしながら、この方法は薬剤の損失を招く
上、ユーザが利用可能な多量の圧縮空気源が必要である
ため病院等以外では実用的でない。
自給式手持ち形装置の場合には、液化推進媒体を用い
て薬剤を小滴又は固体粒子にし、該小滴又は粒子を加圧
容器から機械的な粉砕装置（例えば旋回チャンバ及びス
プレーノズルオリフィス）に通して分配するのが一般的
な方法である。この方法は、自給式で持運びが容易な装
置として構成することを可能にするけれども、環境的及
び他の見地から液化推進剤の使用が殆ど受け入れられな
くなっている。
従って、大気中のオゾン層に影響を与えるという理由
で、クロロフルオロカーボンを用いた推進剤（CFC）
は、1987年のモントリオール条約により殆どの用途への
使用が段階的に禁止されることになった。しかしなが
ら、これにも係わらず、薬剤分配用CFC推進剤の使用に
代わる実行可能な他の方法がないと考えられており、こ
の分野におけるCFC推進剤の継続使用が認められてい
る。
また、血流中への有効成分の吸収を助けるには薬剤を
溶液の形態にするのが好ましいけれども、多くの薬剤は
CFCに対して不溶である。溶液を得るには補助溶剤及び
界面活性剤の使用が必要であるが、これらは製剤に好ま
しくない二次成分を形成する。その上、そのような溶液
を噴霧すると、CFC成分の急速蒸発のために小滴からCFC
成分が失われてしまう。この結果、ユーザは、小滴の粒
径変化により種々の速度で移動する種々の粒径の小滴を
好い込む。CFCの急速蒸発により、ユーザがスプレーを
吸い込むときに不快な冷たい感じを経験するという欠点
もある。一方、液化推進剤の蒸発速度は非常に速いの
で、薬剤の噴霧に必要な高圧ディスペンサ（分配器）内
に発生する。
CFCの使用には上記のような問題があるにも係わら
ず、製薬産業界では、多種類の薬剤を投与する唯一の実
用的な方法がCFCの使用であると依然として考えられて
いる。つい最近の1990年３月に開催された当該分野の先
進専門企業の会議（米国、コロラド州、キーストンで開
催された「Respiratory Drug Delivery II（第２回呼吸
薬分配）」会議）でも、CFC又はHFC及びHCFC等のCFCと
類似の液化推進剤の使用以外に薬剤を分配できる他の実
行可能な方法は存在しないと考えられていた。
CFC液化推進剤に伴う問題を解決する試みとして、家
具研磨剤、ヘアラッカー等の噴霧に使用されている機械
ポンプ形ディスペンサの改造についての多くの提案がな
されている。そのような装置では、アキシャルプランジ
ャを押し下げることにより又はトリガ形機構を介して手
動形ピストン／シリンダ又は撓みダイアフラム形ポンプ
を作動して、例えば旋回チャンバ及び微小ノズルオリフ
ィス等の機械的粉砕装置を通して流体成分を押し出すこ
とにより、推進ガス又は空気流を使用しないで小滴のス
プレーを形成する。一般に、この方法で形成される小滴
の粒径はかなり大きく（一般に、直径が30〜200マイク
ロメートル）、ポンプの各作動時に噴霧されるスプレー
の体積はユーザにとって殆ど無関係のものである。
このような装置を薬剤の分配への使用に適したものに
するには、小滴の粒径（特に、前述のようにスプレーを
ユーザの肺に浸透させる場合）の制御、及びポンプの各
作動時に一定投与量の薬剤が供給されるようにする薬剤
の分配量の制御の両方が必要である。従って、このよう
なポンプスプレー装置の設計に何らかの形態の投与量測
定機構を組み込むことが提案されている。これは、流体
の分配に使用されるポンプシリンダの押し退け体積の形
態でよく行われる（例えば、米国特許第4,147,476号及
び第4,694,977号、及びPCT出願第WO 87/04373号参
照）。しかしながら、理由の如何に係わらず、ユーザが
ポンプ機構をその全ストロークで作動させない場合に
は、分配される流体の量は所望の投与量から大幅に異な
ったものとなってしまう。
更に、これまでは、必要とする非常に小さな小滴粒径
が常に得られるとは考えられていなかった。従来の手持
ち式ポンプ形噴霧装置は、一般に、ポンプハウジング、
プランジャ間はトリガ機構の自由端をユーザが手で押し
下げることにより作動され、ポンプのピストンがシリン
ダにより駆動されると、ポンプ内に保有された液体が例
えばポンプシリンダから排出されるようになっている
（例えば、米国特許第3,838,686号、第4,693,675号及び
第4,694,977号参照）。しかしながら、ポンプにより発
生される圧力が比較的低いだけでなく、発生される圧力
がポンプの作動速度及びユーザの力の強さにより異な
り、このため、スプレー中の小滴粒径は、同一人がポン
プを操作する場合でも、操作の毎度に異なってしまう。
ポンプの吸引ストローク時にポンプ内に（例えば、ピ
ストン／シリンダ形ポンプ内にピストンが引っ込められ
るときには、シリンダ内に）流体が吸引されるときに、
ポンプ機構が作動しないようにするばねを設けることが
提案されている（例えば、米国特許第3,471,065号、第
3,790,034号、第3,797,748号、第4,260,082号、第4,18
3,449号及び第4,345,718号参照）。この場合には、ポン
プが流体を流出すべく解放されるときに、ばねにより一
定の駆動力が与えられるようになっている。これらの提
案においては、ポンプは、リリースすなわち出口弁が作
動されるまでは液体がシリンダから流出しないように設
計されている。従って、流体は、圧縮ばねにより付与さ
れた圧力下でポンプ内に保有される。弁が操作される
と、ばねの作用により流体がポンプから吐出される。こ
の構成により、流体の吐出圧力に関して優れた均一性が
得られるけれども、流体は、出口弁が作動される前にポ
ンプ内に加圧下で保有されており、このため多くの問題
がある。例えば、ポンプ機構及び出口弁は圧縮ばねによ
り発生される大きな圧力に耐え得るように設計しなけれ
ばならず、そうしなければ漏洩が生じるか、ポンプシリ
ンダが破裂してしまうであろう。また、時間の長さの如
何に係わらず、圧力を保持する場合には、ポンプ機構の
シール（例えば、ピストンとシリンダ壁との間のシー
ル）を通る流体が幾分漏洩するであろうし、このためシ
リンダからの流体及び圧力の損失が生じるであろう。こ
れにより、分配される流体の体積、及び出口弁が作動さ
れるときに最終的に形成されるスプレーの小滴粒径に影
響が及ぼされる。他の問題は、ユーザがポンプ機構をそ
の全ストロークに亘って操作できないことである。この
ため、ばねが完全に圧縮されないことがあり、分配され
る流体の体積に影響が及ぶだけでなく、達成されるピー
ク圧力（従って小滴粒径）にも影響が及ぶ。
米国特許第4,892,232号において提案されている別の
形態においては、流体が加圧下で主容器内に保有され、
出口弁の弁アクチュエータのステムを介して容器に支持
された膨張可能なゴム又は同様なスリーブに所定量の流
体が移送される。ステムには適当なポートが設けられて
おり、ステムが上昇位置にあるときに、スリーブが容器
の残部に連結されるようになっている。これにより、加
圧された流体が容器からスリーブとステムとの間の環状
空間内に流入し、スリーブを半径方向に拡大する。弁ス
テムが押し下げられると容器の残部へのポートが閉じら
れ、スリーブが軸線方向に引っ張られ且つ半径方向に圧
縮されるときに、ポートが開かれて流体が環状空間から
ノズルオリフィスに逃がされる。この装置は、弁速度の
変化及びユーザが弁ステムを押し下げる力及び該弁ステ
ムの移動量の変化により投与量及び小滴粒径が変化する
という問題がある。
本発明者等は、上記問題を低減できる噴霧装置（噴霧
器）の一形態であって、噴霧装置の内容物を排出させる
のに液化推進剤又はガス流を使用しない噴霧装置を提案
した。本発明の噴霧装置は、特に、鼻腔又は肺への流体
薬剤の投与に使用できるけれども、簡単な自給式で容易
に持運びできる装置を必要とする他の広範囲の物質の適
用にも使用することができる。
本発明の噴霧装置の好ましい実施例においては、計量
された投与量（定投与量）の流体を機械的粉砕装置又は
他の排出手段に通して排出させる操作が必要とされるま
で「負荷（ローディング）」状態に保持されるエネルギ
貯蔵手段にユーザがエネルギを伝達する。流体を噴霧装
置内で加圧下に保有する必要がないため、これまでに提
案されている噴霧装置に付随する幾つかの問題を解決で
きる。エネルギ貯蔵手段の「負荷」と流体の投与量の計
量（定量化）とが相互リンクされるため、エネルギ貯蔵
手段をその「負荷」状態に保持するラッチ又は他の手段
の操作により、流体の正しい投与量を得ることができ
る。従って、本発明の装置によれば、これまでに提案さ
れている装置に付随する種々の問題を大幅に低減でき、
且つ加圧推進ガス又は液化推進ガスを用いる必要なくし
て微細小滴のスプレーを形成できる簡単且つ有効な手段
が提供される。
発明の要約 本発明によれば、計量した流体を噴霧スプレーとして
（好ましくは、薬剤の水溶液のスプレーとして）供給す
る装置が提供され、該装置は、 a.計量した液体に所定量のエネルギを加えて、計量した
液体に所定の圧力増大をもたらす加圧手段と、 b.加圧された流体を霧化する霧化手段とを有している。
好ましくは、本発明の装置は、前記流体の量を計量す
る計量手段を有しており、前記霧化手段が機械的粉砕装
置により形成されており、計量した流体は、前記圧力増
大を受けたときに機械的粉砕装置に通されて霧化され
る。
本発明の装置の好ましい実施例においては、 a.圧力チャンバを有しており、該圧力チャンバには、こ
れに流体を供給する入口と、圧力チャンバから加圧流体
を受け入れる出口とが設けられており、 b.前記加圧流体を霧化すべく前記出口に又はこれに隣接
して設けられた霧化手段と、 c.前記圧力チャンバ内の流体に少なくとも所定の圧力増
大をもたらすための１つ以上のパルスを発生するパルス
発生手段を備えた加圧手段と、 d.前記パルスが加えられたときに作動して前記圧力チャ
ンバの体積を変化させ、該圧力チャンバ内の圧力を増大
させるインターフェース手段とを有している。
本発明の装置は、前記圧力チャンバと、前記入口と、
前記出口との間の流体の流れを制御する１つ以上の制御
手段を有している。
好ましくは、前記圧力チャンバがシリンダからなり、
該シリンダ内には、インターフェース手段として使用す
るピストンが摺動自在に支持されている。
好ましくは、前記パルス発生手段が、エネルギ貯蔵手
段と、該エネルギ貯蔵手段からエネルギを解放して、前
記インターフェース手段に作用する少なくとも１つのパ
ルスを発生させる解放手段とからなる。
また、本発明の装置は、エネルギ貯蔵手段に負荷する
負荷手段と、前記エネルギ貯蔵手段を負荷状態に保持す
る保持手段（例えばラッチ又は他の戻り止め手段）と、
該保持手段を解放して前記エネルギ貯蔵手段からエネル
ギを放出させ、計量した流体を前記霧化手段に通して小
滴のスプレーとして放出させる解放手段とを有してい
る。
従って、本発明の好ましい特徴によれば、流体を小滴
のスプレーとして特定部位に分配する装置が提供され、
該装置は、 a.分配すべき流体の所定量を受け入れる手段と、 b.該流体受入れ手段と連通していて、流体を小滴のスプ
レーに形成できる粉砕手段と、 c.装置のユーザにより作動される（好ましくは、装置の
作動の間にユーザによりエネルギを蓄えるべく作動され
る）エネルギ貯蔵手段であって、前記液体受入れ手段内
の流体に所定量のエネルギを解放して、前記流体に所定
の圧力増大の１つ以上のパルスをもたらすエネルギ貯蔵
手段と、 d.前記貯蔵エネルギを解放して前記所定量の流体に作用
させ且つ前記流体の圧力を増大させ、前記粉砕手段を通
して前記所定量の流体を排出し、前記流体の小滴のスプ
レーを形成するアクチュエータ手段とを有している。
好ましくは、本発明の装置は、ピストンインシリンダ
形のポンプ機構を有しており、シリンダのボアの少なく
とも一部は、リバーザから所定量の流体を受け入れるこ
とができる圧力チャンバ（ポンプがその吸込みストロー
クで作動するときの、圧力チャンバの押し退け体積に等
しいのが好ましい）として作用する。ピストンは、エネ
ルギパルス（単数又は複数）を圧力チャンバ内の流体に
伝達するインターフェース手段として作用する。また、
ポンプの作動を、エネルギ貯蔵手段を負荷状態に保持す
ることと相互リンクさせ、ユーザが、保持機構を係合さ
せるにはポンプをその全ストロークすなわち所定ストロ
ーク作動しなければならないようにするのが好ましい。
しかしながら、エネルギ貯蔵手段の保持は一時的である
こと、装置の作動は、完全負荷状態から行われ、この直
後に放出サイクル（該放出サイクルでエネルギ貯蔵手段
のエネルギが放出され、ポンプの出力チャンバ内の流体
が粉砕手段を通って放出され、所望のスプレーが形成さ
れる）が続くことは理解されよう。
エネルギ貯蔵手段は圧縮ばねの形態に構成するのが好
ましい。しかしながら、他の形態のエネルギ貯蔵手段、
例えば、シリンダの壁に取り付けられた引っ張りばね又
はベローズセクション、ガス球、モータ、ソレノイド、
可撓性のある（又は変形可能な）膜又はダイアフラムを
使用することもできる。これらのエネルギ貯蔵手段のう
ちの幾つか（例えば、ガス球、モータ又はソレノイド）
は、エネルギがこれらに関連する手段又は電池に既に蓄
えられており、ユーザは必要なときに単にエネルギを解
放すればよい。他の形態（例えば、ばね又は可撓性ダイ
アフラム）においては、ユーザは、エネルギ貯蔵手段に
エネルギを伝達（すなわち、エネルギ貯蔵手段に負荷）
しなければならず、このエネルギは装置の作動の間に放
出される。便宜上、本願明細書においては、ピストンイ
ンシリンダ形ポンプのピストンの下にほぼ同心状に配置
された圧縮ばねであって、ポンプの吸込みストローク時
のポンプの作動により圧縮され、ポンプ吐出ストローク
のためのエネルギを蓄える圧縮ばねに関して説明する。
所望ならば、１つ以上のばねを使用できる。特に好まし
いことは、ばねの少なくとも一部を予め圧縮しておき、
ばねが伸びるときにばねにより加えられる力が大きく変
化しないようにすることである。ばねの設計及び構造
は、ポンプの吐出ストローク時にばねが伸長する間に、
圧力チャンバ内に必要な圧力が得られるように、既知の
手法で選択できる。
本発明の装置は、装置の作動機構、例えば霧化手段、
エネルギ貯蔵手段、流体計量及び加圧チャンバを収容し
たユニットの形態に構成するのが好ましい。このユニッ
トは、分配すべき流体のリザーバに取り付けることもで
きるし、或いは着脱自在のリザーバをユニット内に収容
することもできる。一般に、流体は圧力チャンバ又はポ
ンプシリンダへの入口に着脱自在に連結されるコラプシ
ブル容器内に収容される。多量の流体を放出させる場合
には、リザーバは、使い捨て形の缶、チューブ等の形態
にすることができ、これらの容器の出口に設けられた本
発明の装置の操作機構ユニットは、ねじ形、押し込み形
又は他の嵌着形式で構成されている。容器の一部は、本
発明の装置の作動機構の一部を形成するのに使用でき
る。例えば、容器の出口チューブは、ピストンインシリ
ンダポンプのピストンの形成に使用できる。
例えば平均粒径が10マイクロメートル以下という非常
に微細な小滴を形成するのに必要な高圧を達成するため
には、エネルギ負荷機構及び／又はポンプの吐出機構に
何らかの形態の機械的特徴を与える必要がある。
従って、通常、ばねの圧縮を助けるレバー又はカム機
構を設けること、及び／又は圧力チャンバの直径又はポ
ンプシリンダからの出口に段差を付すか小さくして、霧
化手段への入口における有利な流体圧力を達成できるよ
うにするのが望まれる。一般に、レバー機構はトリが形
式の機構の形態を採用するであろうし、このトリガ形式
の機構は、ユーザが、スプレーの出口を、スプレーを投
与すべき部位に向けて片手で操作することを可能にす
る。所望ならば、スプレー出口にシュラウド又はマウス
ピースを取り付け、スプレーの方向性を高めることがで
きる。
前述のように、レバー又は他の機構には、装置の放出
サイクルの開始前にばね又は他のエネルギ貯蔵手段を圧
縮状態すなわちエネルギ負荷状態に保持しておくラッチ
又は他の保持機構を組み込むことが好ましい。このよう
な保持手段は、ばね又はポンプ機構と物理的に係合し
て、更に何らかの操作がなされるまではばねの圧縮力の
解放を防止する簡単機械的戻り止め又はラッチで構成さ
れる。しかしながら、保持手段は段付きカム又はオーバ
センタ形機構で構成できる。これらのカム又は機構がば
ねに当接し、負荷サイクル中にばねを所望の圧縮状態に
一時的に保持するものであるが、流体を放出させるべく
装置を引続き操作する場合には自動的にばねを解放する
ことができる。
上記のように、本発明の装置は、特に、患者が吸入す
るための薬剤の小滴のスプレーの形成に使用できるもの
である。このように使用する場合には、小滴が約12マイ
クロメートル以下の平均粒径をもつことが望まれる。し
かしながら、本発明は、200マイクロメートルまで又は
これ以上の粒径の小滴を形成すべく、溶液、エマルジョ
ン、分散液又は懸濁液の形態の広範囲の他の物質のスプ
レーに適用できる。便宜上、本発明は、患者の口を経由
して患者の肺内に吸入される薬剤の水溶液のスプレーを
分配することについて以下に説明する。
このような用途の場合には、小滴の粒径は10マイクロ
メートル以下（一般には２〜６マイクロメートル）が好
ましい。このように小さな小滴粒径は、例えば超音波ブ
レード、２つの流体ジェットの衝突、又はバッフル等へ
のジェット又はスプレーの衝突のような広範囲の霧化装
置又は機械的粉砕装置を用いて流体を霧化することによ
り達成される。しかしながら、本発明者等は、流体を高
圧で小さなノズル孔に通すことにより（好ましくは、ノ
ズルオリフィスにおける主流れを横切る流体に大きな二
次流れを生じさせる旋回チャンバ又は他の装置と組み合
わせることにより）スプレーを形成するのが好ましいと
考える。最適圧力、及びノズルオリフィスの形状及びサ
イズは、従来知られている技術を使用する任意のあらゆ
る場合について決定される。従って、例えばポンプシリ
ンダ又は圧力チャンバ内に300〜500バールという非常な
高圧を発生できる場合には、例えば、100マイクロメー
トルまで（一般には、30〜50マイクロメートル以上）の
比較的大きなノズルオリフィスの直径を使用できる。し
かしながら、本発明者等は、本発明の装置は、50〜400
バール（好ましくは100〜350バール）、及び１〜12マイ
クロメートル（特に２〜６マイクロメートル）のノズル
オリフィスで作動させるのがよいと考えている。所望な
らば、本発明の装置には、例えばばねの圧縮度合い及び
／又はノズルオリフィスの直径を調節することにより、
発生される圧力を変化させる手段を組み込むことができ
る。本願にいう圧力とは圧力チャンバ内に達成される絶
対圧力であり、ノズルオリフィスの直径とは有効動水直
径（effective hydraulic diameter）である。
霧化手段は本体内又は本体上に取り付けられる出口オ
リフィスで構成するのが好ましい。また、本発明の装置
には更に、前記霧化手段すなわち粉砕手段の作動を開始
すべく前記本体に対して移動できる部材を設け、該部材
の移動によって前記オリフィスが移動されないように構
成するのが好ましい。この構成により、ユーザは、出口
オリフィスを移動させることなく装置を操作することが
でき、このことは、口又は鼻から薬剤を投与する場合に
有益である。また、本発明の装置を肺に薬剤を投与する
ための定投与量吸入器（Metered Dose Inhaler、MDI）
として使用する場合には、霧化ノズルを包囲するシュラ
ウドすなわちマウスピースを装置に設け、鼻又は口への
スプレーを収容し且つ該スプレーの方向性を補助するよ
うにするのが好ましい。シュラウド又はマウスピース
は、ユーザがスプレーを吸入することも補助する。
本発明の装置には、圧力チャンバ又はポンプシリンダ
内への（又はこれらからの）流れを調節する１つ以上の
弁手段又は他の制御手段を設けるのが好ましい。従っ
て、通常、シリンダ又は圧力チャンバへの入口及び出口
に逆止弁を設けて、ポンプの吸込みストローク時にのみ
流体がシリンダ又は圧力チャンバ内に流入し、圧力チャ
ンバ又はポンプシリンダ内の流体に圧力が加えられたと
きにのみ霧化手段に流体が流入できるようにする必要が
ある。装置からの流体の早期放出の危険性を低減させる
には、出口に圧力逃がし弁を設けて、一般に、圧力チャ
ンバ又はポンプシリンダ内に50バール以上の圧力が達成
された場合に開くように設定する。
別の構成として、圧力チャンバ又はポンプシリンダへ
の（又はこれらからの）流れは、ポンプを作動させ且つ
エネルギ貯蔵手段に負荷するのに使用されるトリガ又は
他のレバー機構の作動と相互リンクされた回転弁機構又
は他の弁機構により制御することも可能である。
従って、この作動トリガは、回転弁が組み込まれた軸
に枢着して、トリガを徐々に押し下げたときに、ポンプ
を作動して弁を通してポンプシリンダ内に流体を吸い込
ませるだけでなく、ばねを圧縮してエネルギを蓄えさせ
且つ弁を回転させてシリンダとリザーバとの連結を遮断
し、ばねを解放する前（例えば、軸上に支持されたカム
がオーバセンタ状態になったとき）に、ノズル出口への
連結を開放させるように構成できる。
本発明の装置には、ノズルオリフィスの上流側におい
て１つ以上の別部材を組み込んで、肺に供給すべき薬剤
の水溶液又は他の溶液中の微粒物質によりノズルオリフ
ィスが閉塞される危険性を低減させるのが好ましい。従
って、ノズルチャンバ内又は圧力チャンバへの出口内
に、微細メッシュフィルタ、セラミックディスク又はガ
ラス濾板を組み込むことができる。一般に、フィルタ
は、ノズルオリフィスの直径の約1/2の有効孔径又はメ
ッシュサイズをもつものがよい。
本発明の装置は、先ず、圧力チャンバに必要量の流体
を充填し、次に、エネルギ貯蔵手段に必要量のエネルギ
を負荷し（ポンプのピストンを駆動するのに加圧ガスの
球又はモータが使用されている場合には、これは行わな
い）次に、エネルギを解放して圧力チャンバ内の流体に
１つ以上の圧力パルスを与え、霧化手段から流体を噴出
させて所望の流体スプレーを形成することにより作動さ
れる。
更に他の特徴としして、本発明によれば、計量した流
体を霧化スプレーとして供給する方法において、計量し
た液体に所定量のエネルギを加えて、計量した液体に所
定の圧力増大をもたらす工程と、加圧された流体を霧化
手段に通して流体を霧化する工程とを有する方法が提供
される。
図面の説明 本発明及び本発明の実施例方法をより良く理解できる
ようにするため、添付図面に関連して本発明を説明す
る。尚、添付図面は、本発明を例示するに過ぎないもの
である。第１図は、本発明による定投与量吸入器（Mete
red Dose Inhaler、MDI）であって、分配すべき流体
が、装置内に着脱自在に取り付けられるコラプシブルバ
ッグ内に収容される構成の定投与量吸入器を示す断面図
である。第２図は、第１図の吸入器と同様な吸入器であ
るが、分配すべき物質が加圧容器内に収容されている吸
入器を示す断面図である。第３図は、分配すべき物質
が、ピストンとして機能するノズルを備えたコラプシブ
ルチューブ内に収容される構成の別の実施例によるMDI
の部分断面図である。第４図は、第３図と同様な断面図
であるが、別の加圧構造を示す断面図である。第５図
は、霧化オリフィス組立体の一例を示す拡大詳細図であ
る。第６図は、機械的粉枠オリフィスの一例を示す拡大
詳細図である。第７図は、別の霧化手段を示す概略図で
ある。第８図は、更に別の霧化手段を示す概略図であ
る。これらの図面において、同類の構成部品は同一の参
照番号で示されている。
好ましい実施例の説明 第１図に示すMDIは円形断面のシリンダ２が形成され
た本体１を有しており、シリンダ２内にはピストン３が
往復運動できるように取り付けられている。シリンダ２
は、小断面の圧力チャンバ４と連通している。ピストン
３は小径部分５を有しており、該小径部分５は、プラス
チック（例えばPTFE又はナイロン）からなるシールキャ
ップ又はピストン部分５に設けられたリングにより圧力
チャンバ４内でシール係合する。このシールは、例えば
キャップ、リブ又はビードとしてピストン３の小径部分
５と一体に形成できる。
シリンダ２内では、ピストン３の拡大頭部とシリンダ
２の反対側端壁との間に予負荷された圧縮ばね（予負荷
圧縮ばね）６が配置されている。ピストン３には操作ロ
ッド31が連結されており、該操作ロッド31は、圧縮ばね
６及び本体１の通路34を通って本体１から突出してい
る。操作ロッド31及びこの隣接端部には、該ロッド31及
びピストン３を移動させるハンドル手段32が設けられて
いる。所望ならば、ロッド31の端部を、ばね６の圧縮力
に抗してユーザが容易に操作できるようにする機械的特
徴が組み込まれたトリガ機構又はレバー機構に連結する
ことができる。本体１にはラッチ手段33が設けられてお
り、該ラッチ手段33はロッド31と係合して、該ロッド31
を第１図に示す負荷位置にラッチ（係止）する。ラッチ
手段33を解放する付勢ボタン35が設けられている。
本体１内にはキャビティ15も形成されており、該キャ
ビティ15内には分配すべき物質（例えば液体薬剤）を収
容したコラプシブルバッグ10が配置される。本体１側面
には扉16が設けられており、コラプシブルバッグ10を交
換できるようになっている。バッグ10の内部は入口通路
11と連通しており、該入口通路11は逆止弁13を介して圧
力チャンバ４と連通している。
圧力チャンバ４には出口通路21も連結されており、該
出口通路21は圧力チャンバ４から、圧力逃がし弁25及び
逆止弁23を介して霧化ヘッド22まで延びている。
任意であるが、本体１には、霧化ヘッド22の周囲の霧
化チャンバを構成するマウスピース40を設けることがで
きる。
第１図のMDIの使用に際し、ピストン３が第１図に示
す負荷位置にあるとき、圧力チャンバ４は、バッグ10か
ら入口通路11及び逆止弁13を介して供給された液体で充
満されている。前述のように、圧縮ばね６は、シリンダ
２内に嵌着されるときに既に予負荷状態にある。ばね６
の負荷は、操作ロッド31を引き出し、従ってピストン３
を第１図に示す負荷位置まで引き出すことにより更に増
大される。
ロッド31は、ラッチ手段33により第１図に示す負荷位
置にラッチされる。付勢ボタン35を押すとラッチ手段33
が解放され、これにより、圧縮ばね６の力によってピス
トン３が突然前方に移動できるようになり、突然の圧力
パルスが圧力チャンバ４内の液体に伝達される。
これにより、圧力チャンバ４内の液体の圧力が急速に
圧力逃がし弁25の制限値を超え、この高圧により液体が
出口通路21を通り、一方弁（逆止弁）23を介して霧化ヘ
ッド22に噴出される。ピストン３の前方移動中、逆止弁
13は、液体が入口通路11を通ってバッグ10に戻ることを
防止する。液体が霧化ヘッド22から噴出されるとき、液
体は微細なスプレーに霧化され、吸入される。オプショ
ンとしてのマウスピース40は霧化チャンバを形成し、該
霧化チャンバにより微細スプレーが包囲されてスプレー
の吸入を容易にする。
MDIを再負荷するには、ハンドル32により、ばね６の
弾性押圧力に抗してロッド31を引き出す。これにより、
ラッチ手段33が、ロッド31をラッチ端位置に自動的にラ
ッチする。ピストン３がこの移動を行う間に、液体が、
コラプシブルバッグ10から吸い出され、入口通路11及び
一方向弁（逆止弁）13を通って圧力チャンバ４内に流入
する。このとき、一方向弁23は、空気が出口通路21を通
って圧力チャンバ４内に吸引されることを防止する。ロ
ッド31のラッチングにより、圧力チャンバ４内の流体は
大気圧に保たれ、流体が圧力チャンバ４から流出する危
険性は殆ど又は全くない。ラッチ手段33の作動は、ピス
トン３がシリンダ２内での所望の移動を完了したこと、
及び必要とする投与量の流体が取り出されたことを明瞭
にユーザに知らせる。ユーザがロッド31を充分に引き出
さない場合には、ラッチ手段33が係合せず、ユーザはば
ね６からのばね押圧力を感知して、ロッド31を更に引き
出す必要があることを知るであろう。従ってラッチ手段
33は、液体を大気圧下で圧力チャンバ４内に保持する手
段、及び装置の操作が不完全であることをユーザに警告
する手段を形成し、これにより装置の作動が変化する危
険性が低減される。
従って、MDIは、再び第１図に示す負荷位置にセット
され、次の霧化の準備がなされる。
第１図に示すMDIを使用すれば、定投与量の液体物質
が、高精度で且つ反復可能に加圧され且つ霧化されるこ
とが理解されよう。ラッチ手段33を解放すると、ピスト
ン３が前方に押し出されて所定のエネルギ量が液体に伝
達され、これにより、液体の圧力が所定量だけ増大す
る。従って、次に、加圧液体が所定の霧化特性をもつ霧
化ヘッド22を通って噴出されると、液化推進剤又は他の
ガスを使用しなくても、液体は所定の平均粒径をもつ微
細スプレーに霧化される。
液体を非常に微細なスプレー（例えば、１〜12マイク
ロメートルの範囲の平均粒径をもつスプレー）に霧化す
るには、圧力チャンバ４内の液体に非常に高い圧力を加
えなければならない。一例として、圧力チャンバ４の能
力を20マイクロメートル、ピストン３の小端部５直径を
2mm、シリンダ２の直径を15mm、ばね６の力を100N（ニ
ュートン）とし、霧化ヘッド22に３〜15マイクロメート
ルのオーダの直径をもつ出口オリフィスを設けることが
できる。このように構成した場合には、圧力チャンバ４
内の液体に400バールのオーダの圧力が発生される。
キャビティ15は、大気に開口していて大気圧にある。
別の実施例としてキャビティ15を大気圧以上に加圧し、
圧力チャンバ４内に部分真空（大気圧未満の圧力）を形
成しなくてもコラプシブルバッグ10の内容物を圧力チャ
ンバ４内に押し出すことができるように構成できる。ま
た、この構成により、圧力チャンバ４内に吸引される液
体中での気泡の形成の回避を補助できる。
圧力逃がし弁25を設けることは任意（オプション）で
あり、所望ならば省略できる。圧力逃がし弁25及び逆止
弁23は単一ユニット（図示せず）として結合してもよ
い。第１図は本質的な概略構成を示すものであることが
理解されよう。実際の実施例は異なる構造にでき、例え
ば、ばね６の力に抗するピストン３の負荷（ローディン
グ）を助けるため、レバー又は他のギア機構を用いるこ
とができる。一実施例としてMDIにカバーを設け、この
カバーを開けるとピストン３が自動的に負荷され且つラ
ッチ手段33がラッチして、カバーを開けたときには噴霧
の準備がなされるように構成してもよい。別の構成とし
て、MDIのカバーを閉じたままで、ばね６に抗してピス
トン３を負荷し且つラッチ手段33をラッチできるように
構成することもできる。この場合には装置が予負荷さ
れ、カバーを開けたときに直接噴霧できる。他の変更例
として、装置のカバーを開けるとばね６の力に抗してピ
ストン３が自動的に負荷され、ラッチ手段33がラッチ
し、次にカバー開放作動の終時にラッチ手段33が自動的
に開放されるようにして、ラッチングが一時的なものと
なるように構成できる。
第１図のMDIは、小さなポケット粒径に構成するのが
好ましい。既知のMDIとは異なり、本発明のMDIは加圧下
の液化ガス推進剤を収容するための大きな体積が不要で
あるため、容易に小さな寸法にできる。寸法を小型化し
ても、コラプシブルバッグ10の形態をなす物質容器は、
従来のMDIに比べて非常に多量の薬剤を収容できる。例
えば従来のMDIは200〜400回分の投与量（用量）に制限
されるけれども、第１図に従って構成されたMDIは、コ
ラプシブルバッグ10中に1,000回分の用量を容易に収容
できる。理解されようが、バッグ10の内容物は大気によ
る汚染から保護され、本発明の装置の作動はエアブラス
トを用いることのない圧力チャンバ４内で霧化である
（すなわち、本発明の装置はエアレス噴霧器として作動
する）。
バッグ10が空になったならば、キャビティ15から簡単
に取り外し、新しいバッグと交換することができる。バ
ッグ10がコネクタ12に連結されないときにバッグ10から
の内容物の流出を防止するシールをバッグ10に設けるの
が好ましい。
別の実施例として、ピストン及び／又は弁構造体の一
部は、コラプシブルバッグ10等の容器と一緒に使い捨て
可能に構成できる。
図示のMDIの使用に際し、ひとたび付勢ボタン35が押
し下げられてラッチ手段33従ってばね６が解放されれ
ば、圧力チャンバ４の内容物を霧化スプレーとして噴霧
することを妨げるものはない（装置が破壊的な故障をし
た場合は別であるが）。従って、圧力チャンバ４内の計
量された液体にばね６により加えられるエネルギ量は絶
対的なものとして予め定められ、このため、計量された
液体が受ける圧力の増大も、同様に絶対的なものとして
予め定めることができる。この目的は、以下に説明する
本発明の他の全ての図示実施例においても実現される。
第１図のMDIの他の特徴は、圧力チャンバ４内の計量
された液体は、付勢ボタン35が押し下げられ、これによ
りラッチ手段33及びばね６が解放されるときにのみ圧力
が増大される。このため、霧化ストロークの前に、高圧
に加圧される液体を閉じ込めておくためのいかなるシー
ル又は他の手段も不要であるという利点がある。圧力チ
ャンバ４内の計量された液体に対してばね６及びピスト
ン３により加えられる圧力の増大により、加圧された液
体が霧化ヘッド22に通され、該霧化ヘッド22により霧化
される。この目的は、以下に説明する本発明の他の全て
の図示実施例においても実現される。
第１図のMDIの他の重要な利点は、付勢ボタン35を押
し下げてラッチ手段33及びばね６を解放するときに、霧
化ヘッド22が本体１内で移動することはなく、付勢ボタ
ン35のみが移動することである。これにより、霧化され
たスプレーの方向を正確にでき、霧化ノズル自体を押し
下げて霧化させる従来の垂直軸線指ポンプ構成とは異な
っている。従来のこの構成はスプレーを正確に指向させ
るのが困難であるため、薬剤吸入器としては不便であ
る。また、この目的は、以下に説明する本発明の他の全
ての図示実施例においても実現される。
第２図に示すMDIは、全体として第１図のMDIと同じで
ある。しかしながら、第２図のMDIには圧力逃がし弁25
が設けられていない。また、物質容器が長いチューブ16
からなり、該チューブ16内に液体物質17が加圧下で貯蔵
されている（圧力は、液体17の後ろに貯蔵されたガス18
のリザーバにより発生される）。ピストン３が負荷位置
に引き出されると、ガス18の圧力により、液体物質17
が、逆止弁13及び入口通路11を通って圧力チャンバ４内
に押し出される。液体物質17が使用されると、ガス18が
チューブ16内で膨張して液体物質17を前方に押し出し圧
力が幾分低下する。ガス18の初期圧力は、全ての液体物
質17を使い切るまで、大気圧以上の圧力を維持するため
に充分な圧力にすべきである。
圧力チューブ16は、液体物質17を使い切ったときには
MDI内で交換できるように、交換可能な物品として構成
することができる。或いは、MDIの全部を主としてプラ
スチック部品で非常に安価に製造し、使い捨て物品とし
て構成してもよい。チューブ16の少なくとも一部をMDI
の外部から見えるようにすれば、物質の残留レベルを視
認できる。
第１図及び第２図の実施例においては、噴霧作用はボ
タン35の付勢により開始される。別の実施例として、ユ
ーザが霧化ヘッド22に隣接して吸入することに応答して
ラッチ機構（ラッチ手段）33が自動的に解放されるよう
に構成することもできる。例えば、マウスピース40をベ
ーンに連結し、該ベーンがユーザの吸入時のベーンの前
後の圧力差により駆動され、これによりラッチ機構33が
解放され且つスプレーが開始されるように構成できる。
このような自動作動機構自体は既存のMDIにおいて知ら
れている。
第１図及び第２の実施例においては、ピストン３のス
トロークが固定されている。所望ならば、ピストン３の
ストロークを変化させる手段を設けることができる。こ
のような手段は、MDIが分配するスプレー量をユーザが
任意に調節できるように較正可能にするのが好ましい。
しかしながら、あらゆる場合において、ひとたび調節手
段が特定値にセットされたならば、そのピストンストロ
ークが当該特定値に固定されているかのように、MDI
が、計量されたスプレーを高度に反復投与できる必要が
あることは理解されよう。
第１図及び第２図の装置は、ポンプ機構のシリンダが
静止しており、該シリンダ内でピストンが移動する形式
の装置であると説明した。しかしながら、ロッド31にシ
リンダを支持し、ピストンを固定形にしたものも本発明
の範囲内のものである。
第３図に示す実施例においては、液体物質50がコラプ
シブルチューブ51内に収容されており、該コプラシブル
チューブ51にはピストンとして機能する長ノズル（ノズ
ル／ピストン）52が一体成形されている。ノズル／ピス
トン52はシリンダ53内で往復運動できるように配置され
ている。ノズル／ピストン52の端部には、簡単な逆止弁
54が組み込まれている。シリンダ53の端部には圧力チャ
ンバ55が形成されており、該圧力チャンバ55は簡単な逆
止弁56を介して霧化ヘッド57と連通している。
シリンダ53、逆止弁56及び霧化ヘッド57は、全てがケ
ーシング58内に収容されており、ケーシング58には、該
ケーシング58を第１主本体部60に取り付ける機能をもつ
環状リブ59が形成されている。
物質チューブ（コラプシブルチューブ）51の頂部には
環状リブ61が形成されており、該環状リブ61はチューブ
51を第２主本体部62に取り付ける機能を有している。両
主本体部60、62を互いに近付き合う方向に押圧する弾性
押圧手段が設けられている。両主本体部60、62を所定距
離隔てた負荷状態にラッチしておくためのラッチ手段が
設けられており、且つ該ラッチ手段を解放する付勢手段
も設けられている。図面を簡単化するため、これらの弾
性押圧手段、ラッチ手段及び付勢手段は第３図に示され
ていないけれども、これらの例が第１図及び第２図に示
されている。
第３図の実施例は次のように作動する。第３図に示す
ように、MDIは非負荷状態すなわち「噴霧」状態であ
る。適当な機構により両主本体部60、62を互いに離れる
方向に移動させ、ノズル／ピストン52をシリンダ53に対
して引っ込める。これにより圧力チャンバ55内が減圧さ
れ、液体物質50が逆止弁54を通って吸い出され、圧力チ
ャンバ55を充満する。この作動中、逆止弁56は、霧化ヘ
ッド57を通って圧力がチャンバ55内に流入することを防
止する。
負荷ストロークの終時において、ラッチ手段は、両主
本体部60、62を所定相対位置だけ隔てて保持すべく作動
する。付勢手段によりラッチ手段を解放すると、ノズル
／ピストン52が弾性押圧手段の作用によりシリンダ53内
に突然押し込められ、これにより、第１図及び第２図の
実施例と実質的に同様にして、圧力チャンバ55内の液体
物質50に突然圧力が加えられる。これにより、加圧され
た液体物質50が、逆止弁56を通って霧化組立体（霧化ヘ
ッド）57内に噴出され該霧化組立体57により微細なスプ
レーとして霧化される。
次にMDIは、それぞれのレバー機構により、弾性押圧
手段の力に抗して両主本体部60、62を離れる方向に再び
移動させる。
従って、第３図の実施例は、第１図及び第２図の実施
例と全体として同様に作動する。しかしながら、第３図
の実施例では、液体物質50が、一体のノズル／ピストン
52を有し且つ簡単な逆止弁54が組み込まれた物質チュー
ブ51内に特に便利な方法で収容されていて、完全な使い
捨てユニットとして交換することができる。物質チュー
ブ51、これと一体のノズル52、及び逆止弁54は、プラス
チック材料を用いて比較的経済的且つ容易に製造でき
る。MDIが適正に操作される場合を除き、ユーザは液体
物質50に触れないように保護される。前述のような変更
を含む第１図及び第２図の実施例のもつ特徴は、第３図
の実施例の特徴として適宜組み合わせることがでる。
第３図の実施例では、主本体部60、62のいずれか一方
をMDIの主本体に固定し、他方を固定の主本体部に対し
て移動できるように構成できる。更に他の方法として、
両主本体部60、62をMDIの主本体に対して移動可能に構
成することもできる。
第４図の実施例では、液体物質70がコラプシブルチュ
ーブ71内に収容されている。チューブ71のノズル72は、
逆止弁74を収容している入口通路73に連結されている。
逆止弁74はフレキシブルチューブ75と連通しており、該
フレキシブルチューブ75は、「充満」位置（実線で示す
位置）と、「空」位置75a（破線で示す位置）との間で
撓むことができる。フレキシブルチューブ75は他の逆止
弁76とも連通しており、該逆止弁76は霧化ヘッド（図示
せず）に連通している。フレキシブルチューブ75は、二
次液体78が充満された圧力チャンバ77内に収容されてい
る。二次液体78は、通路79を介して圧力パルス発生器
（図示せず）と連通している。
第４図の実施例は次のように作動する。フレキシブル
チューブ75がその「充満」位置にあるとき、圧力チャン
バ77はコラプシブルチューブ71から吸い出された液体物
質70で充満された状態にある。二次液体78に圧力パルス
を加えると、圧力チャンバ77内の圧力が急激に増大し、
これにより、フレキシブルチューブ75がその「空」位置
75aへと押圧される。この作動の間に、フレキシブルチ
ューブ75内の液体物質70が圧力を受けて逆止弁76から霧
化ヘッド（図示せず）へと追い出され、該霧化ヘッド
は、先行の実施例と全体として同様に、液体物質70を微
細スプレーに霧化する。
圧力パルスの終時に、フレキシブルチューブ75はその
最初の「充満」位置を占めており、この作動の間に、液
体物質70が、コラプシブルチューブ71から逆止弁74を通
ってフレキシブルチューブ75内の空気内に吸い込まれ
る。フレキシブルチューブ75は、それ自体の固有の弾性
により「充満」位置に戻ることができる。これとは別の
構成として、圧力チャンバ77内の二次液体78に負の圧力
パルスすなわち減圧圧力パルスを加えることによりフレ
キシブルチューブ75の復帰力を助けるように構成でき
る。
二次液体78への圧力パルスは任意の適当な手段により
発生することができる。しかしながら、計量された投与
量（定投与量）の液体がフレキシブルチューブ75内に反
復吸い込まれ、次に所定の圧力増大によりフレキシブル
チューブ75から追い出されて、霧化ヘッドを通りスプレ
ーを反復形成できるようにする上で重要なことは、圧力
パルスが所定の振幅及び継続時間を有することである。
例えば、圧力パルス発生器は、ピストン／シリンダ構
造と、第１図及び第２図に示したものと全体的に同様な
形式のラッチ手段及び付勢手段とを組み合わせることに
より構成することができる。
一般に、圧力パルスは実質的な方形波でよい。しかし
ながら、所望に応じ、任意の所定形状の圧力パルスを意
図的に選択し、例えば時間と共に変化するスプレースペ
クトルが得られるようにしてもよい。この場合に重要な
ことは、パルス形状の如何に係わらず、パルスが正確に
反復されることである。これは、全ての実施例につきい
えることである。
第５図は、霧化ヘッド組立体80の一例を示す拡大詳細
図である。本体82に形成された入口通路81は、入口チャ
ンバ83に通じている。入口チャンバ83の連続セクション
同士の間にはフィルタ84が介在されている。入口チャン
バ83の最終セクションは旋回チャンバ85に通じており、
該旋回チャンバ85はノズル86に通じている。
フィルタ84の目的は、最終オリフィスが粒子で詰まら
ないようにすることにある。例えば、フィルタ84は、１
〜10マイクロメートル（好ましくは３マイクロメート
ル）のメッシュ粒径をもつステンレス鋼で作ることがで
きる。
第６図は、例えば第５図の霧化ヘッド組立体80の霧化
ノズル86の下流側に配置されるプレート91（第５図に一
点鎖線で示されている）に形成された霧化オリフィス90
の一例を示すものである。
第６図から分かるように、最終出口オリフィス90は、
６マイクロメートルの直径及び30マイクロメートルの全
長を有しており、垂直に対して30゜の角度で内方にテー
パしているのど部92と、外方に拡がった口部93とを有し
ている。オリフィスプレート91は1mmのオーダの厚さを
有しており、テーパ状の入口通路は、70マイクロメート
ルの粒径の最初の入口オリフィスから20゜の角度でテー
パしている約1mmの長さを有している。本発明者等は次
のような驚くべき事実を発見した。すなわち、霧化すべ
き液体に加える高圧（例えば、圧縮ばね６等に蓄えられ
たエネルギにより加えられる高圧）と共に、６マイクロ
メートルのオーダの最終霧化オリフィスを用いることに
より、最終スプレーを非常に有効で均一な平均粒径にで
きる。第６図に示すような６マイクロメートルのオーダ
の出口オリフィスを用い、300バールのオーダの液体圧
力を加えて試験したところ、５〜８マイクロメートルの
平均粒径の均一スプレーが得られた。出口オリフィス90
の直径は100マイクロメートル以下にするのが好まし
い。出口オリフィス90の直径の好ましい範囲は１〜20マ
イクロメートルであり、最も好ましい範囲は３〜10マイ
クロメートルである。
出口オリフィス90は、例えば炭化タングステン針（織
物産業で紡糸口金の形成に使用される炭化タングステン
針と同様なもの）又は他の任意の適当な方法により形成
することができる。
流体の霧化を達成するには小さなボアのノズルオリフ
ィスを用いるのが好ましいけれども、別の霧化手段を使
用することもできる。例えば、第７図に示すように、出
口オリフィス104を通して液体ジェット102を形成し、こ
の液体ジェット102を金属ボール106のような物体に高速
で衝突させることにより液体を霧化することができる。
他の霧化方法が第８図に示されており、この方法は、高
速且つ高圧で２つの液体ジェット110を衝突させ、両ジ
ェット110の出合う箇所で液体を霧化するものである。
本願に示した少なくとも幾つかの実施例に従って構成
されたMDIを用いた最初の実験では、30マイクロメート
ル以下で一般には３〜10マイクロメートルの平均粒径を
もつ投与薬剤のスプレーを驚異的に効率的且つ容易に、
しかも反復して形成できることが実証された。本発明の
このような実施例の特に重要な特徴は、薬剤を水溶液の
形態で直ちに使用できることである。現在使用されてい
る多くの薬剤には２種類がある。すなわち、１つはMDI
に使用する薬剤であり、他は病院で通常使用されている
ネブライザ用の薬剤である。後者の薬剤はその殆どが薬
剤の水溶液であり、従ってこのような薬剤は本発明の実
施例に直ちに使用できる。
本発明を具現するMDIには水溶液の薬剤が使用できる
ため、新しい薬剤の開発が急がれている。これは、現在
の多くの長期間試験は、推進剤（一般にはCFC）が薬剤
及びその効果を低下させたり悪影響を及ぼすことがない
ことを保証することにあるためである。もちろん、本発
明の図示の実施例にはいかなる推進剤の添加も不要であ
る。
MDIにより現在投与されている多くの薬剤は、喘息、
アレルギ及び欝血性疾患等を治療する気管支拡張薬及び
同類の薬剤に関するものである。しかしながら、吸入療
法により他の病気（例えばニューモシステスカリニ肺炎
等）をも治療できるようにすることの重要性が増大して
いる。この理由は、胃から吸収される薬剤はしばしば胃
のセクレチンにより破壊されること、又は血流中に採り
入れられた薬剤が肝臓により排除されてしまうこと
（「第１パス代謝（first pass metabolism）」）にあ
る。他の場合には、副作用が激しい。これらの新薬の或
るものは微粉化することが困難であり、これまではポー
タブルな分配方法を利用できなかったため、病院での噴
霧療法（ネブライゼーション）によってのみ投与されて
いた。一般に、病院のネブライザはガスブラスト形装置
であり、高圧で吹き付けられる大量のガスに、少量の液
体物質が添加される。このような装置は大形のガスシリ
ンダを必要とし、従って当然に持ち運ぶことはできない
（ポケットサイズ又はこれと同等の大きさにできないこ
とも明らかである）。これに対し、本発明の実施例はこ
れらの薬剤を容易に持運び可能な装置に適用できる。ま
た、本発明の重要な利点は、既に試験されており且つネ
ブライザに適用されている薬剤を本発明の装置に直ちに
使用できることである。
図示の実施例の他の特に有効な利点は、これらの実施
例が、いずれの方向においても完全に満足のいく使用が
できることである。これに対し既存の噴霧器（推進剤
（例えばCFC）形及びポンプ作動形の両噴霧器）は、一
方向（通常は垂直方向）においてのみ作動できるに過ぎ
ない。患者は必ずしも水著位置を当てにできないことは
理解されよう。
前述のように、本発明の実施例には、物質のレベルを
視認できるように、少なくとも一部が透明な物質容器を
使用することができる。
本発明の図示の実施例の更に別の利点は、いかなる弾
性シール部材をも使用せずして、完全に満足できる噴霧
装置を構成できることである。この点は、本発明者等が
知っている限りのあらゆる既知のMDIとは異なってい
る。本発明等が知っている限りの既知のMDIは弾性シー
ル部材を使用しており、該シール部材が分配すべき物質
と接触して該物質を劣化させる可能性があり、及び／又
はエラストマ（例えばゴム）から抽出される物質が分配
すべき物質中に浸出することもある。
本発明の好ましい実施例は、なぜ弾性シールを使用し
なくても首尾よく機能できるかの理由は、分配すべき物
質が高圧下で貯蔵されることがないからである。高圧
は、霧化サイクル中の非常に短時間のみ存在するに過ぎ
ない。従って、例えば第１図及び第２図の実施例におい
ては、ピストン３の端部５にシールキャップ又はシール
リングが必要とされるに過ぎず、しかもこのシールキャ
ップ等は、前述のようにPTFE又はナイロンで形成でき
る。実際に、第１図及び第２図の実施例はその全体を、
ステンレス鋼と、分配すべき物質と反応せず且つ完全に
安全であることが認可されたプラスチック材料（例え
ば、ポリプロピレン、PTFE、ナイロン等）とで作ること
が可能であり且つ好ましい。
コネクタ12をシールする必要があるならば、これは、
認可されたプラスチック（例えばPTFE）からなるシール
リング又はガスケットにより達成できる。別の構成とし
て、コネクタ12をねじ係合する部品で構成し、且つ該部
品の少なくとも一方を認可されたプラスチックで作るこ
ともできる。
第４図の実施例の場合には、所望ならば、圧力パルス
発生器（図示せず）に弾性シールを用いることもでき
る。これは、物質70がフレキシブルチューブ75及び二次
液体78により弾性シールから完全に隔絶されるからであ
る。フレキシブルチューブ75は、認可されたプラスチッ
ク（例えば、ポリプロピレン、PTFE、ナイロン）で形成
される。
第１図及び第２図の実施例においては、圧力チャンバ
４内の液体に加えられる圧力パルスを発生させるのに、
強いばねにより押圧される機械的ピストンが使用される
が、他の手段を用いてこのような圧力パルスを発生させ
ることもできる。例えば、ガスばね、電気モータ、ソレ
ノイド又は他の手段を用いることができる。
本発明の上記実施例は、一般的に薬剤の水溶液を含む
液体物質を使用するものであるが、他の液体物質を使用
するもともできる。例えば、水、アルコール又は他の液
体中で懸濁、エマルジョン又は溶液を形成する流体を使
用することもできる。
上記のように、本発明の図示の実施例は、従来のMDI
に比べて非常に小さな速度でスプレーを噴射できる。例
えば、従来のCFCの推進剤を用いたMDIでは、噴射される
スプレーの曇り（クラウド）又はボーラスは、30m/秒の
速度で移動する。これに対し、本発明の好ましい実施例
では、同量のスプレーをこの1/4の速度で放出する。実
際に、本発明の実施例を、60リットル／分のオーダのユ
ーザの最適吸入速度と一致するように設計することがで
きる。
本発明の図示の実施例は、霧化すべき流体の量を計量
する手段を備えている。別の構成として、予め計量した
量の霧化すべき流体を噴霧装置に供給するようにしても
よい。例えば、箔（フォイル）又はプラスチック材料
（又は他の材料）のストリップに、予め計量した液体物
質の個々の投与量を入れておき、加圧作動の前又はその
一部としてストリップの一部に孔を穿け、次に液体を霧
化して微細スプレーを形成することができる。この目的
のため、ストリップの所定位置を予め弱化しておき、必
要なときにストリップ材料の正しい孔穿けが行えるよう
にしてもよい。別の方法として、液体物質の予め計量し
た投与量を個々のカプセル内に収容し、次に該カプセル
を破壊する圧力チャンバ又は他の加圧場所に連続的に供
給するように構成することもできる。ストリップ材料又
はカプセルは、噴霧装置により加えられる所定圧力で破
壊されるようにして、破壊時に液体物質中に圧力解放効
果が生じるように設計することもできる。
本願明細書を読む人の注意は、本願の出願と同時又は
これより前に刊行され且つ本願の公衆検査のために公開
されたあらゆる論文及び書類に向けられるであろうが、
これらの全ての論文及び書類は本願の参考文献となる。
本願明細書（添付の請求の範囲、要約書及び図面を含
む）に開示されたあらゆる特徴及び／又はこれらに開示
された方法のあらゆる工程は、そのような特徴及び／又
は工程の少なくとも幾つかが排他的である組合せを除く
あらゆる組合せに組み合わせることができる。
本願明細書（添付の請求の範囲、要約書及び図面を含
む）に開示された各特徴は、特に明記する場合を除き、
同等の目的を達成する他の特徴と置換することができ
る。従って、特に明記しない限り、開示した各特徴は、
一連の全体的に述べた同等の特徴の一例に過ぎないもの
である。
本発明は上記実施例の細部に限定されるものではな
い。本発明の範囲は、本願明細書（添付の請求の範囲、
要約書及び図面を含む）に開示された特徴のうちの任意
の新規な１つ又は任意の新規な組合せ、又はこれらに開
示された方法の工程のうちの任意の新規な１つ又は任意
の新規な組合せに及ぶものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キング アンソニー ウェイン イギリス イプスウィッチ アイピー10 ０ ピーエヌ カートン ガストン ガーデンズ13 (72)発明者 ダン スティーヴン テランス イギリス サフォーク イプスウィッチ エルムセット ソーヤーズ 13 (56)参考文献 特開 昭49−58693（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−145526（ＪＰ，Ａ)

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】計量された加圧下の流体を霧化手段22、5
    7、80を通して排出することによって、吸入に適した寸
    法の小滴を含むスプレーとして計量した流体を肺に供給
    する計量投薬量吸引器において、 a.計量された流体を収容するチャンバ４、55、75と、 b.所定量のエネルギを保持し且つ該エネルギを前記チャ
    ンバ４、55、75に付与するエネルギ貯蔵手段６であっ
    て、前記計量した流体に、第１低圧から50バール以上の
    第２高圧まで所定の圧力増大をもたらして、前記計量し
    た流体を前記チャンバ４、55、75から高圧で排出する前
    記エネルギ貯蔵手段６と、さらに、 c.前記計量された加圧下の流体を前記チャンバ４、55、
    75から受取り、前記計量された流体を小滴にして霧化す
    るための霧化装置であって、該霧化装置が100マイクロ
    メートル以下の動水直径をもつ出口孔90、104を備えて
    いることを特徴とする計量投薬量吸引器。
  2. 【請求項２】前記高圧が、100バールから400バールの範
    囲であることを特徴とする請求項１に記載の計量投薬量
    吸引器。
  3. 【請求項３】前記出口孔90、104が、１マイクロメート
    ルから20マイクロメートルの範囲の動水直径（hydrauli
    c diameter）をもつことを特徴とする請求項１又は２に
    記載の計量投薬量吸引器。
  4. 【請求項４】前記出口孔90、104が、１マイクロメート
    ルから12マイクロメートルの範囲の動水直径（hydrauli
    c diameter）をもつことを特徴とする請求項３に記載の
    計量投薬量吸引器。
  5. 【請求項５】前記計量投薬量吸引器が、さらに、 所定量のエネルギーを前記エネルギ貯蔵手段６に供給す
    るための手段３、31、32、34と、 所定量のエネルギーを前記エネルギ貯蔵手段６から前記
    チャンバ４、55、75に開放して、前記第１低圧から前記
    第２高圧まで所定の圧力増大をもたらして、前記計量し
    た流体を前記チャンバ４、55、75から排出するための手
    段33、35と を有することを特徴とする請求項１ないし４のうちの１
    項に記載の計量投薬量吸引器。
  6. 【請求項６】前記計量投薬量吸引器が、さらに、 前記チャンバ４、55、75と前記霧化手段22、57、80とを
    連結する導管21を有し、該導管21は前記チャンバ４、5
    5、75と前記霧化手段22、57、80との間の流体流れを調
    整するための圧力開放弁を有していないことを特徴とす
    る請求項１なしい５のうちの１項に記載の計量投薬量吸
    引器。
  7. 【請求項７】前記計量した流体を前記チャンバ４、55、
    75から排出するための手段33が、前記エネルギ貯蔵手段
    ６を所定量のエネルギを保持する状態とし、前記計量し
    た流体を前記チャンバ４、55、75から排出するための手
    段35が、前記エネルギ貯蔵手段６から所定量のエネルギ
    を開放することを特徴とする請求項１ないし６のうちの
    １項に記載の計量投薬量吸引器。
  8. 【請求項８】前記エネルギ貯蔵手段６が、ピストン３、
    52を作動させて、前記チャンバ４において計量された流
    体を加圧することを特徴とする請求項１ないし７のうち
    の１項に記載の計量投薬量吸引器。
  9. 【請求項９】前記エネルギ貯蔵手段６が、スプリング荷
    重ポンプ機構３、４、13、23、52、55、54、56によって
    提供され、前記チャンバ４、55がポンプピストン３、52
    を越えたポンプ機構のシリンダ空間として提供されるこ
    とを特徴とする請求項８に記載の計量投薬量吸引器。
  10. 【請求項１０】前記ポンプ機構３、４、13、23が、エネ
    ルギをスプリング６から開放する前にポンプを準備状態
    に維持する機構33を有することを特徴とする請求項９に
    記載の計量投薬量吸引器
  11. 【請求項１１】前記ピストン52が、中空でかつ流体をチ
    ャンバ55に入れるためのチャンネルを有することを特徴
    とする請求項８ないし10のうちの１項に記載の計量投薬
    量吸引器。
  12. 【請求項１２】前記チャンネルが、チャンバのための不
    可逆流入口弁手段54を備えていることを特徴とする請求
    項11に記載の計量投薬量吸引器。
  13. 【請求項１３】前記ピストン52が、流体貯留器51から延
    びていることを特徴とする請求項11又は12に記載の計量
    投薬量吸引器。
  14. 【請求項１４】前記チャンバが、流体貯留器10、16、51
    から流体を充填されることを特徴とする請求項１ないし
    12のうちの１項に記載の計量投薬量吸引器。
  15. 【請求項１５】前記流体貯留器10、51が、交換可能であ
    ることを特徴とする請求項13又は14に記載の計量投薬量
    吸引器。
  16. 【請求項１６】前記流体貯留器10、51が、折り畳み可能
    であることを特徴とする請求項13ないし15のうちの１項
    に記載の計量投薬量吸引器。
  17. 【請求項１７】前記チャンバが、不可逆流入口弁手段1
    3、54、74と不可逆流出口弁手段23、56、76を備えた可
    変容量チャンバ４、55、75であって、流体を前記チャン
    バ４、55、75に繰り返して充填すること及び流体から前
    記チャンバ４、55、75から排出することを可能にするこ
    とを特徴とする請求項１ないし16のうちの１項に記載の
    計量投薬量吸引器。
  18. 【請求項１８】前記霧化手段22、57、80が流体噴射102
    を形成する出口開口104と、該流体噴射102の軌跡内にあ
    りかつ流体噴射102を小滴のスプレーの中に入れる衝突
    体106とを有することを特徴とする請求項１ないし17の
    うちの１項に記載の計量投薬量吸引器。
  19. 【請求項１９】前記霧化手段22、57、80が、互いに衝突
    する流噴射110を形成することによって小滴のスプレー
    を形成することを特徴とする請求項１ないし18のうちの
    １項に記載の計量投薬量吸引器。
JP3506336A 1990-03-21 1991-03-21 計量投薬量吸引器 Expired - Lifetime JP2630347B2 (ja)

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