JP2856909B2 - 吸入用粉末状薬剤の用量を計測する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粉末状薬剤の吸入に必要な粉末吸入器の一
部分に関する、この部分には粉末状薬剤の用量の計量お
よびこれを供給部から運び出すのに必要な機構のみなら
ず、粉末状医薬も含有する。

吸入薬剤の用量は一般に、プロペラント−プレッシャ
ライズド（propellant−pressurized）用量エアゾルあ
るいは粉末吸入器によって作用されている。用量エアゾ
ルにおいては、投与量は用量バルブ中の液体の体積から
正確に計量され、外部の湿度は全く操作に影響を及ぼさ
ない。粉末吸入器においては、幾つかの理由から計量が
不正確である。用量の計測あるいは計量は、２つの既知
の原理に基づいている。小用量の担体、例えばカプセル
中に計測して封入された粉末を、これを計量して患者の
吸入用気体中に分配してしてもよい。より大量の粉末状
薬剤は、計量した粉末を患者への吸入気中へ移送する特
別な機構を有する吸入器内の供給部へ封入してもよい。
このような多用量（multi−dosage）用吸入器はその簡
単な操作性のため患者にはより便利である。

粉末吸入器によって吸入される薬剤の用量は、10分の
１ミリグラムから数十ミリグラムまでの範囲で変化す
る。十分に正確な用量の計測を行うことがむずかしく、
正確に計測する上において外部の有害な要因による不利
な効果がより多いため、小用量の場合に特に問題があ
る。最も顕著な有害要因な外部の湿り気である。粉末状
薬剤が、例えば保存中に、湿気ると塊を形成し、そのた
め計測の精度が減少する。薬品中への湿気の侵入は、薬
品の供給部の密閉性、薬品自体の吸湿性のみならず、構
成物質への水蒸気の浸透性に依存する。薬剤供給部へ脱
水剤を作用させて湿気のトラブルを緩和することができ
ることが知られている。

湿気はまた、吸入器から噴霧される薬剤の投与量の精
度に対して他の影響もおよぼす。噴霧する粉末状薬剤と
接触する吸入器の内表面が湿気ると、薬剤の供給量は正
常な場合に比べて減少する。湿気るのは、吸入器を通し
て呼気が入った場合、またはこの吸入器を冷所から暖か
い場所へ移動させた場合に起こり得る。この湿り気のト
ラブルは、吸入器に一方向バルブを取り付け呼気および
この装置に流れ込む他の気流を排除することによって抑
制することができる。

上記事情に鑑みると、薬剤供給部および用量計測機構
を有する多用量（multidosage）用吸入器は、以下の条
件を満たすべきである： −大用量および小用量の両方を十分な精度で計測できる −可能な限り機密性が高く、コンパクトな構造をしてい
る −構造的に、吸入器中に一方向バルブを取り付け易い。

さらに、全体的な投薬コストの点から、置換可能な薬
剤供給部を使用することが好ましい。

従って、多用量用粉末吸入器において、薬剤供給部お
よび用量計測機構のデザインは、用量計測の精密さおよ
び粉末状の薬剤の安定性に関してのみならず、好ましい
吸入器の構造に関しても重要である。先行技術の多用量
用粉末吸入器で、上記の条件を満たす薬剤供給部および
用量計測機構を有するものはない。

フィンランド特許公告（publication）第69963号は、
薬剤コンテナおよび用量計量装置を備えた多用量用ディ
スペンザーを開示している。この薬剤コンテナは下部が
円錐形であり、その底には長軸の回りを回転できるシャ
フトが設置されている。このシャフトには１あるいはい
くつかの用量凹部が備えられており、ここへ粉末は上記
シャフトの回転につれて流入する。このコンテナには脱
水剤および上記シャフト回転による粉末の流れを増強す
るためのバイブレーターを設置することができる。シャ
フトを半回転した後、用量凹部は回転して、コンテナの
下へ位置する吸入導管（inhalation conduit）へ達し、
その中へ粉末を落下させる。

粉末状薬剤は湿気から保護されているが、非常に良好
な流動性あるいは細流性が用量凹部の均一な充填に必要
である。上記に示したデザインを用いれば、患者は、吸
入の前に幾度かの装填操作が行われたならば、過用量の
薬剤を得る可能性がある。この薬剤コンテナは取り換え
可能ではなく、また、呼気を阻止するための一方向バル
ブも取り付けられていない。

米国特許第4,046,146号には、用量の計量を、穴のあ
いた床板を有し、回転する円筒形の薬剤コンテナにて行
う多用量用吸入器を開示する。この円筒は、吸入導管へ
と一定用量を滴下するための孔を１つ設けた円形状底プ
レートを固定したこの円筒の中心軸の回りを回転する。
薬剤コンテナの回転につれて、その床板の孔には粉末状
薬剤が充填され、そしてコンテナ内の下方のプレートへ
巻いて円形底プレートの孔と合致させ、ここから重力に
よって粉末が吸入のために落下するようになっている。

粉末状薬剤は、広く、機密性の低いスライドする表面
のため、ほとんど湿気から保護されておらず、吸入の前
に数回の装填操作がなされれば、過剰投与となる危険性
がある。小用量の計量においては、重力のみでは吸入導
管中へ用量全体を完全に滴下させるには不十分であるた
め、明らかに精度が低い。このデザインでは一方向バル
ブの効果は発揮できない。しかしながら、薬剤コンテナ
は交換可能である。

フィンランド特許公告第79947号は、粉末が孔をあけ
たシート上の薬剤供給部にパックされており、このシー
トの孔部分が吸入導管上になるように配置されている多
用量用吸入器が開示されている。この特許に開示されて
いる市販の装置においては、そのシートに充填操作にお
いて吸入導管中へ回転する薄い円形のプラスチック製デ
ィスクを有する。薬剤供給部には脱水剤を設置してい
る。脱水剤がなければ、湿気は、広く大きなスライド面
のためにすぐにこの粉末状薬剤に影響を及ぼすであろ
う。この装置の作動は、孔あきプレートの孔をふさぐ危
険および、吸入導管の内壁の水分によるこびりつきにな
やまされる。薬剤供給部は交換できない。この機構では
薬剤の少量と大量の両方を計量するのに用いることがで
きる。

本発明においては、多用量用粉末吸入器のための薬剤
コンテナおよび用量計測機構において、大量、少量の両
方の粉末状薬剤の用量を精度に永久的に計測あるいは計
量すること、外部の湿気から粉末状薬剤をしっかりと保
護すること、粉末吸入器を通る呼気を阻止する一方向バ
ルブの使用を簡便にすることが、交換可能性と同様に課
題である。

この装置の操作は基本的に、断面が円形のシャフト中
の凹部に、ある投与量に等しい量の粉末状薬剤を、この
シャフトを囲む薬剤コンテナをシャフトの回りに回転さ
せることによって充填し、このシャフトを薬剤コンテナ
から押し出してこの用量をこの用量凹部に近接した吸入
導管中へ移動させる。この凹部への充填は、重力による
粉末の回転および薬剤コンテナに固定され、シャフトに
対してよりかからせたスゥイーパーエレメント（sweepe
r element）の働きよっておこなわれる。シャフトと薬
剤コンテナのスライド面は弾力的に密着している。

本発明の装置は、コンテナに少なくとも一つのフラッ
プ様のスゥイーパーエレメントを有し、これはシャフト
上の用量凹部に並んで存し、その一端はシャフトの回り
を回転できるようになっており、他端はシャフト表面上
に沿ってこれをひきずるようになっており、その後シャ
フトは薬剤の投与量が満たされた用量凹部をコンテナの
下部へ運ぶため、コンテナに対してその長軸方向に移動
させることができる。

本発明を添付の図面によってさらに詳細に説明する： fig.1は本発明の装置の基本構成を示す、シャフトの
長軸方向の薬剤コンテナを含む断面図である； fig.2a、ｂおよびｃは、fig.1の装置のシャフトの長
軸方向の図を示し、薬剤コンテナが１回転しているとこ
ろを示す； fig.3のａおよびｂは本発明の装置の一例を示す、 fig.4aおよびｂは、本発明の装置を搭載した吸入器を
示す fig.5は本発明の装置を搭載した吸入器の他の例を示
す fig.6から９はfig.5の応用例を示す。

fig.1は、本発明の装置の基本構成が、シャフト３の
長軸方向に切断された薬剤コンテナと共に示されてお
り、fig.2はシャフト方向の断面を示す。薬剤コンテナ
の本体１、ゲーブル（gable）２、円形シャフト３を、
シャフトに対してわずかな張力でよりかかっているスゥ
イーパーエレメント４と同様有する装置である。スゥイ
ーパーエレメントと並んで、該シャフト３には凹部５が
用量の計測のために設けてある。粉末状薬剤６は薬剤コ
ンテナ１の床に制約されずに保持されている。このコン
テナの内側には、例えば環状形にパックされているよう
な、脱水剤７を装備することが可能である。シャフトの
開口部８は密着しているがその長軸方向にシャフトを移
動させることが可能である。必要であれば、複数の用量
凹部５をシャフト３の様々な位置に設置することが可能
である。スゥイーパーエレメント４もまた１個以上設け
ても良い。薬剤コンテナ１はその断面が円形であるもの
が好ましいが、他の形状にすることも可能である。シャ
フト３は薬剤コンテナの中央部に設置することが好まし
いが、中心からずれた位置に設置してもよい。

用量の計量方法はfig.2a、ｂおよびｃに示した。薬剤
コンテナが回転すると、粉末状薬剤は最初は（fig.2a）
コンテナに沿って回転するが、続けて回転させると伝い
はじめ、そして下方に落下し、スゥイーパーエレメント
４の上で止まる（fig.2b）。１回転が終了すると、スゥ
イーパーエレメント４はすこしの張力で、用量凹部５を
粉末で満たす（fig.2c）。シャフト３を押してこの用量
をコンテナ外へ移動させ、同時に密着しているシャフト
開口部８で過剰の粉末を落とす。強いガス流（例えば吸
入によって誘導される）が用量凹部５にかかると後者の
粉末状薬剤はからにされる。「凹部」という言葉は、シ
ャフト中に設けられた窪みであり、薬剤のそれぞれの投
与量に適合する体積を有するものを示す。

試験により、単一の用量凹部５およびスゥイーパーエ
レメント４を有する装置では2mg以上の用量を計量する
場合の計量の精度がおよそ±10％であることが証明され
た。この場合、薬剤コンテナ１には半分の量まで粉末を
投入することができ、計量の精度は粉末の約2/3量を使
用した後には悪化しはじめる。それゆえ、直径2cmで高
さ1cmの円筒状薬剤コンテナ１は2mgの計量または測定を
200用量以上行うことができる（当該粉末の比重によ
る）。試験により、ある処方の薬剤の流動性は、この装
置の操作を高精度で行うには不十分であることもまた判
明した。この場合、それ自身既知の方法で、薬剤コンテ
ナを回転に際して振動させることが必要となる。流動性
および用量凹部への充填はまた、スゥイーパーエレメン
トの長さおよび幅を調節することと同様、内部コンテナ
壁を特別なデザインとすることおよびシャフト５を偏向
して設置することによって強化することができる。2mg
以下の用量を測定する場合、fig.3に示したデザインの
シャフトを用いることが好ましく、この図においてシャ
フト３の該用量凹部５の少し後方の一端は中空となって
いる。シャフト３内部には静止した管９が設置してあ
る。用量凹部５が充填された後、該シャフト３はコンテ
ナ１から押し出され、一方静止管９はその位置で止まっ
ている（fig.3b）。いくらかの気体流（例えば吸入によ
って誘導される）が該管９内を通って流れるに従い、こ
の用量凹部の薬剤は有効に放出される。

本発明の装置のための薬剤コンテナ１およびそのスゥ
イーパーエレメント４を設置したゲーブルは、プラスチ
ックから簡便に製造することができ、その構成要素は互
いに例えば加圧接着あるいは超音波溶接にて接続するこ
とができる。使用する素材が適当な弾性物質、例えばソ
フトポリエチレンあるいはどちらかというと堅いエラス
トマー等からなる場合には、分離したシャフトのシール
剤８は必要ない。シャフトおよびその内部管として好ま
しい材質は、研磨ステンレススチールである。

医薬基質のコンテナ中への装填は、そのシャフトの開
口部の一方が閉じられるのでゲーブルをコンテナへ取り
付けるのに先立って行ってもよいが、ケーブルを取り付
けた後、別にもう一方のシャフト開口部を通して投入し
てもよい。

本発明の装置は、シャフトと別にあるいはシャフトと
共に粉末吸入器の本体内で交換することができる。交換
をシャフトと独立して行う場合、保存中は薬剤コンテナ
のシャフト開口部は、この薬剤コンテナ中を通って伸び
ており、一方の端にシャフトの末端を受け止める凹部を
有しているプラグで保護されている。空のコンテナをシ
ャフトから除いた後、シャフトの末端をこの凹部へ置
き、このコンテナをシャフト上に押し付ければ、その力
によってその前面のプラグがコンテナからはずれる。こ
のコンテナは、吸入器の本体と同じくそれ自身に打たれ
た一列の印に導かれて適当な位置に設置される。

本発明の装置は非常に少量および大量の粉末を十分正
確に計測することができる。粉末状薬剤は特に湿気から
保護されており、そしてこのデザインは一方向バルブを
設置してこの装置からの呼気を阻止するのに適してい
る。これは簡単に製造することができ、この交換性の保
証でリーズナブルなメンテナンスコストとなる。

以下の説明は本発明の装置を完全粉末用吸入器として
使用する例である。

fig.4aは簡単な装置を示し、ここでは吸入導管10中へ
の用量の移動はボタン11を手動で押して行われる。この
シャフトには、fig.1に示したような塊状のシャフトを
搭載しており、その一端はばね12で押えられているソケ
ット13にかかっている。薬剤コンテナは、環状のばねを
有するギア機構14によってその位置に押さえ付けられ、
これによって薬剤コンテナは決まった方向にのみ回転
し、またその回転時には粉末状薬剤がスムーズに流れる
よう振動を与えられる。このシャフトには、その定位置
を保持するために15に丸溝がほってある。実施例では、
デジタル用量計測器16をコンタクト17と同様、使用する
ことを開示する。このコンテナはクランプユニット18の
ロックをはずせば交換可能であり、このためコンテナを
含む部分は線19に沿ってそのシャフトと共に分離し（fi
g.4b）、比較的高価な用量計測器を含む部分は永久的に
使用することができる。

この装置の使用に際して、薬剤コンテナ１は手動で、
例えば一列に並んだ印に沿って、１回転させ、その後ボ
タン11を押し、そしてマウスピース20を通して吸入す
る。手を離すとボタンは元の位置に戻り、用量凹部が薬
剤コンテナ内へ押しもどされて再び使用できるようにな
る。

fig.5はより込み入った具体例であり、比較的少量の
粉末を計量する本発明の装置と、フィンランド特許願第
892956号に記載されたごとく薬物粒子を粉砕するボルテ
ックスチャンバーの組み合わせを示す。この装置には、
fig.3に示したデザインのシャフトを備えている。薬剤
コンテナからの用量の移動は自動的にされ、そして吸入
器は呼気による水分から十分保護されている。

薬剤コンテナはフロントカバー２を有し、これがボル
テックスチェンバー21の背後の壁となるように設置して
いる。コンテナの他のゲーブルには２つのメッシュが設
置してあり、そのひとつの22はギア24と接触しており、
他方の23は吸入器の本体に取り付けられたばね25に接触
しているが、このばねの目的は、回転中にコンテナを振
動させることのみならずコンテナが間違った方向へ回転
するのを防ぐことにある。シャフト26には反転ホイール
（reversing wheel）27、溝付きシリンダー28がギア24
と同じく設置され、そしてその末端はデジタル用量カウ
ンター16へ信号を送る付き棒29となっている。シャフト
３は伝達部30が取り付けられ、その一端は報告されたホ
イールの方法で、殆ど摩擦なしで、伝達部の下部および
吸入器の底部にあるレール同様溝付きシリンダー28と連
絡している。

反転ホイール27が１回転したとき、該シャフト３は薬
剤コンテナ１中へ入り込み、該内部チューブ９は用量凹
部５の床をふさぎ、用量凹部を充填し、その後シャフト
３が薬剤コンテナ１から抜き出て元の位置に戻ってこれ
を該ボルテックスチャンバー21内へ運ぶ。マウスピース
20を通じての吸入の間、一方向バルブとして設置されて
いるフラップバルブ32は開かれ、空気流はボルテックス
チャンバーへの供給管33を通してこのチャンバー内へ運
ばれる。吸入空気（inhalation air）のうちの少量は、
管９内を通って用量凹部５を通り、チャンバー内の渦動
と相俟って用量凹部から薬剤を完全に除く。

この装置へ、呼気はこの用量凹部および管９を通して
流入する。しかしながら、実際少用量の計測の場合に
は、用量凹部の床の孔の直径は1mm以下であり、それゆ
え、呼気流入を防いでいるフラップバルブのもと、患者
が現実に呼気を流入させることはできそうにないため、
これは起こりそうにない。。

もし塊状のシャフトを用いれば、この装置を通しての
呼気の流入は完全に阻止される。

薬剤コンテナはクランプユニット18に含まれる蝶番部
（hinged porton）のロックを解除し、反転ホイール27
を１回反転すれば交換できる。このようにして薬剤コン
テナ１はシャフトに押されて現われるので、シャフト３
をはずすことはたやすくなる。新しいコンテナは先の記
載のようにして定位置に設置する（６頁参照）。

fig.6から９は新規な計量系を有する吸入器のfig.5に
示したものの応用例である。この吸入器の応用例中にお
いて、シャフト３は用量凹部５を有し、静止している
が、その代わりに薬剤コンテナ１およびこれに連動して
いるボルテックスチャンバー21はそのノズル20と共に移
動可能である。薬剤コンテナ１を含む分離部は、用量凹
部５を有する固定シャフト３の回りに配置されており、
該シャフトはこの薬剤コンテナを貫通している。薬剤コ
ンテナの開口末端にはボルテックスチャンバー１がその
ノズルと共に設置されている。薬剤コンテナ１の一部に
はその外壁に突出する鋲がうってあり、この装置内の螺
旋状のみぞに嵌合している。この装置が回転すれば、鋲
は薬剤コンテナの螺旋状の溝内を移動し、薬剤コンテナ
１をボルテックスチャンバーと共に外側へ押しやり、こ
れによって薬剤コンテナ１はシャフト３に対し、相対的
に移動、回転する。スロットの形状は、１回転で完全に
往復するように選択する。fig.6は吸入直前の装置を示
し、シャフト３の吸入凹部５はボルテックスチャンバー
21中にある。fig.7は充填操作の途中の装置を示すが、
ここでは該薬剤コンテナ１はシャフト３に対して外側に
移動し、該用量凹部５が薬剤コンテナ１の中に位置する
ようになっている。fig.8はfig.6のＡ−Ａで示した線の
断面図を示し、fig.9は薬剤基質用コンテナ１を交換す
るための開いた状態を示す。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薬剤コンテナ（１）、これを貫通して伸
   び、少なくとも１個の用量凹部（５）が設けられたシャ
   フト（３）を有する装置であって、該コンテナ（１）に
   少なくともひとつの、該シャフト（３）上の用量凹部と
   一列になるよう、これによりかかっており、該シャフト
   （３）の回りを回転することができる一端とシャフトの
   表面を引きずるようになっている他端を有するフラップ
   様スゥイーパーエレメント（４）が設けられており、そ
   の後該シャフト（３）が、該用量凹部（５）を、そこへ
   充填された用量の薬剤と共に該コンテナ（１）の外へ移
   動させるよう、コンテナ（１）に対して長軸方向に移動
   可能であることに特徴付けられる、吸入用粉末状薬剤の
   用量を計測する装置。
2. 【請求項２】スゥイーパーエレメント（４）の一方の末
   端がコンテナ（１）の壁に固定されており、該コンテナ
   （１）がシャフト（３）の回りを回転することができる
   ことに特徴付けられる第１項記載の装置。
3. 【請求項３】該シャフト（３）の少なくとも一部が中空
   であることに特徴付けられる第１項または２項記載の装
   置。
4. 【請求項４】該用量凹部（５）がシャフト（３）の中空
   部と連絡していることに特徴付けられる第３項記載の装
   置。
5. 【請求項５】シャフト（３）の壁に、その中空部へ開口
   している凹部（５）が設けられており、中空部には静止
   管（９）が内包されており、これが薬剤コンテナ中の他
   の壁付近までその凹部（５）を越して伸びており、該シ
   ャフト（３）をこのコンテナおよび該固定管（９）に対
   して該凹部（５）がコンテナ（１）の外側へ運ばれる距
   離分、押すことができることに特徴付けられる前記各項
   いずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】該薬剤コンテナ（１）が、スゥイーパーエ
   レメント（４）および引き込み口シール剤（８）と共に
   交換可能であることに特徴付けられる前記各項いずれか
   に記載の装置。
7. 【請求項７】装置にコンテナの回転方向を定めるリミッ
   ターが設置してあり、該リミッターがコンテナ（１）が
   間違った方向へ回転するのを防いでいることに特徴付け
   られる前記各項いずれかに記載の装置。
8. 【請求項８】前記各項いずれかに記載した吸入用粉末状
   薬剤の用量を計測する装置を搭載した吸入器。
9. 【請求項９】一方向バルブ（32）を、この装置を通して
   の呼気の流入を防止するために設けたことに特徴付けら
   れる第８項記載の吸入器。