JP4401774B2 - 吸入作動装置 - Google Patents

Description

発明の背景

１．発明の分野
この発明は、吸入作動によって肺へ薬剤を供給する装置に関し、薬剤を含む缶容器から流動性の調剤を供給するのに用いるものである。その供給装置は、患者が装置を吸入するとき、あるいは装置の缶容器部分を押すときに所定用量の薬剤あるいは他の治療薬品を供給する。

２．関連技術の簡単な説明
噴霧薬剤を放出する吸入装置にはいろいろなものがあるが、スプレ−で連続的に放出するか、あるいは所定用量と一般にいう予め定まった量の薬剤を放出するかのいずれかの形態である。スプレ−によるものは、患者の口や鼻部分、あるいは呼吸路の中に直接噴霧する。一般に、これらの装置は、使用者の指、ボタン操作、あるいは他の関連する手動方法で生じる圧力によって作動される。また、使用者が吸い込むことにより作動する装置もあり、一部のものは良好であるが、すべてについて変更あるいは改善が求められる。

いろいろな薬品会社が、口、鼻部分あるいは呼吸路の中に吸入する薬剤が入った所定用量の噴霧容器を製造している。吸入経路によって通常与えられる治療薬品には、気管支拡張薬（Ｂ２アゴニスト（作用物質）および抗コリン作用薬）、コルチコステロイド類、および抗アレルギ−薬を含む。吸入は、また、抗ロイコトリエンやアンド‐プロテア−ゼなどは勿論のこと、抗感染薬、ワクチン、全身作用および診断のための薬品についても実行することができる。所定用量噴霧薬剤は、用量が定まらない噴霧薬剤と多くの部分が同じであり、異なるのは、弁を押し下げた時に連続したスプレ−が放出されないことである。その代りに、所定の体積がスプレ−として放出され、薬剤の決まった量が放出される。

所定用量吸入装置として、数個のタイプを利用することができる。最もよくあるものは、耐圧性の容器（缶容器）を置く部屋を備えている。容器には、通常、大気圧以上の製品、たとえば液化プロペラント中に溶解した薬剤、あるいは液化プロペラント中に浮遊した微小粒子を満たす。容器には、計量弁を取り付ける。その計量弁は、外側（充填）位置から内側（放出）位置に移動可能である。計量弁は、放出位置に押されるまでは、ばねの力によって、充填位置に保たれる。計量弁が作動すると、容器内容物の計量部分を放出し、それによって、容器の外の溶解したあるいは微小の薬剤を液化プロペラントの圧力で患者に運ぶ。弁作動器は、また、噴霧薬剤をスプレ−として患者の口咽頭の中へと向かわせる。界面活性剤が、通常、噴霧調剤の中に溶解し、弁を潤滑する機能と微小粒子の凝集を減じる機能との二つの機能を果たす。そのような所定用量吸入装置の例について、発明の名称“所定用量吸入器”の米国特許第５，５１４，６４７号、および発明の名称“流体分配のためのカウンタ−”の米国特許第５，６２２，１６３号、ならびに発明の名称“所定用量吸入器の撹拌装置”として１９９９年２月１日出願の米国特許出願第０９／２４１，０１０号（同じ者に譲渡）がある。それらが示す内容を引用によってここに組み入れる。

所定用量吸入器に用いる薬剤処方の代表例は、米国特許第５，１９０，０２９号が示すものである。そのような薬剤処方を投与する所定用量吸入器は、また、たとえば米国特許第３，３６１，３０６号、３，５６５，０７０号および４，９５５，３７１号の説明中の例に見られるように、よく知られている。それらを引用によって、この中に組み入れる。

容器に入った流動体の計量した部分を容器から分配するために、非常に多様な流動体供給装置が知られ、商業的に手に入れることができる。たとえば、米国特許第３，７４９，２９０号は、流動体容器に取り付けた、トリガ−作動の供給ポンプを示している。作動に応じて、中に入った流動体の計量した部分が容器から供給される。

“ポンプ作用”によるタイプの吸入器は、今までに知られている。その装置は、ポンプ作用を手動で行うか（たとえば、米国特許第５，２８４，１３２号が示すように）、ポンプのような一連の動作を利用する。薬物を加圧缶容器から繰り返し放出し、必要に応じてスプレ−あるいは吸入を繰り返すこともできる。

これらの手動で作動する装置を適正に用いるためには、吸入サイクルの最初にスプレ−を起こすことが必要である。それにより、薬物が口やのどに堆積するよりも肺の中に運ばれるようにする。もし、この作動が吸入相と正しく整合しないと、所定用量が作動ごとに異なり、薬物（製品）の治療力および安全性が損なわれるおそれがある。

スプレ−の作動と吸込みとの整合をうまくさせない多くの要因がある。それらの要因の中に、使用者の固有の制約（それがある場合）、たとえば老人や小児の不完全な体力、あるいはいずれかのグル−プの能力不足であり、装置使用上の正確な理解ができないことがある。喘息患者やＣＯＰＤ患者、その他の呼吸疾患をもつ患者に対して、正しく正確に薬剤を供給することが必要であることを認識するなら、信頼性のある呼吸作動の装置によって、これらの苦しむ人々の生活の質を改善することができるであろう。呼吸作動の装置の例として、発明の名称“吸入器”の米国特許第５，０６９，２０４号、および発明の名称“吸入作動装置”の米国特許出願第０９／５６７，３５２号がある。それらが示す内容を引用によってここに組み入れる。

したがって、この発明の目的は、製造する上で経済的であり、使用がきわめて容易であり、しかも、呼吸作動（より具体的には吸込み）に応じて計量した各用量を用量ごとに正しく供給する吸入器を提供することにある。

また、この発明の他の目的は、押して供給薬剤を吸込むことができる供給器（ディスペンサ−）／マウスピ−スアセンブリを取り外すことによって、呼吸作動する吸入器を提供することにある。

上に述べた目的を達成するため、この発明では、噴霧薬剤を供給するための所定用量供給装置として、空気圧作動のものを用いる。その装置には、本体部分を区画するハウジングがあり、その中に薬剤含有の缶容器を保持する。また、装置には、患者の口に入れるマウスピ−スがある。マウスピ−スカバ−を付属した機械的レバ−が圧縮機ポンプを動かし、そして、ポンプ作用によって装置に圧縮ガスが充填され、第２の部屋に保たれた後で、使用者が装置を吸い込むと真空が生じ、それによって、切換え弁が作動する。それに応じ、薬剤含有の缶容器を保持した部屋に圧縮ガスが入る。その結果、缶容器のバルブステムを押し、噴霧形態で薬剤を放出する。この薬剤の放出は、吸入と同時に起こり、所定用量の薬剤をねらった個所に確実に供給する。言い換えると、薬剤は、のどや上部口に的外れに供給されることがない。この発明の装置は、吸入によって薬剤を供給し始めるので、小さな子供たち（６〜１２才）や年取った患者でさえ、操作を簡単に行うことができる。

この発明の追加の実施例では、装置のハウジングの内部に取り付けた供給器（ディスペンサ−）／マウスピ−スアセンブリを外すことができる。取り外すことによって、そのアセンブリを押して吸入するタイプの供給器として用いることができる。これにより、装置の呼吸作動特性がうまくいかないとき、予備（代替物）になるという利点を得る。一般的には、供給器（ディスペンサ−）／マウスピ−スアセンブリを消耗した供給器と取り替えることができる。

好適な実施例の詳細説明

図面をさらに詳しく見ると、図１に吸入作動装置１０が示され、その装置は、マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を含むハウジング１２を備える。図１の吸入作動装置１０において、マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４は取外し可能であるが、マウスピ−ス１６および関連する作動部品を装置１０の一部分として構成することができる。

マウスピ−ス／缶容器アセンブリを操作すると、缶容器ステム２２は、圧力が作動する間缶容器が変位することに応じて、表面（受け部分）２６に突き当たる。薬剤が缶容器ステムからエアゾルとして放出される。ノズル２４は、スプレ−をマウスピ−ス１６を通して外に向かわせる。

外壁２８、上部表面３０および仕切り壁３２が、装置１０の中に第１の部屋２０を区画する。また、仕切り壁３２、上部表面３０および外壁３６が、仕切り壁３２の別の側に第２の部屋３４を形作る。移動可能なピストン３８が、第２の部屋３４の下部表面を提供する。第２の部屋の容積は、部屋（図１は、休止状態）の中のピストン３８の位置によって変化する。操作時、ピストンは気体の初期容積を圧縮し、小さな容積にする。それによって、気体の圧力が増加する。この圧縮気体のエネルギ−を用いて、缶容器中の薬剤を放出する（後で述べる）。

装置１０には、第３の部屋４０がある。外壁２８、上部表面３０、切換え弁カバ−４２および通気路カバ−４４が、第３の部屋４０を区画する。第３の部屋４０は、移動可能なピストン３８をリセットする（初期状態に戻す）とき、第２の部屋３４に空気を供給するための補充リザ−バである（これも、後で述べる）。

ピストン３８の上部部分は、圧縮ピストンアセンブリ４８を構成する下部ピストンサポ−ト４６に取り付ける。圧縮ピストンアセンブリ４８には、連接リンク５０の第１端５２を付ける。その連接リンク５０の第２端５４は、始動準備レバ−５６の第１端５５に付ける。始動準備レバ−５６は、軸方向のアタッチメントロッド５８の回りに回転可能に支持する。アタッチメントロッド５８は、始動準備レバ−５６をハウジングに対ししっかりと取り付ける。始動準備レバ−５６の第２端６０は、連接ピボット６２によってマウスピ−スカバ−１８に取り付ける。

操作時、始動準備レバ−５６は、休止位置と放出位置との間を回転し動く。吸入装置１０が休止位置にあるとき、始動準備レバ−５６は、装置の下側６３に近接し、マウスピ−スカバ−１８がマウスピ−ス１６を保護する。

ピストン３８は、第２の部屋３４の内壁にきちんと適合するような大きさであり、それを始動準備位置に動かすとき、第２の部屋３４の内部の流体（気体、つまり空気）を圧縮する。ピストン３８には、その開口６６の内部に装着したＵ‐カップシ−ル６４があり、側面から圧縮流体が漏れるのを防止する。ピストンシ−ルとして、転動形ダイヤフラムシ−ル、あるいはベロ−タイプのものを用いることもできる。

第２の部屋３４の中の上部表面３０は、また、弾性のある高分子材料からなる、傘状の逆止弁６８がその中に入った通路６７をもつ。始動準備レバ−５６を装置１０の本体に向かって動かすと、連接リンク５０が圧縮ピストン３８を下方に引く。この動きにより、周囲の空気を、マウスピ−ス１６あるいは第３の部屋４０の孔（開口）１０３，１０４から通路６７および傘状の逆止弁６８を通り、第２の部屋３４の中に引き寄せる。

第２の部屋３４の中の上部表面３０には、また、その中に高圧力オリフィス７０を取り付けた孔６９がある。図２に示すように、始動準備レバ−５６をマウスピ−ス１６から離すように、そして装置の本体に向かうように動かすと、連接リンク５０が圧縮ピストン３８を上向きに押す。始動準備レバ−５６と連接リンク５０とは、トリガ−（放出開始）に先立ち圧縮ピストン３８が最も上方に近いところに保つように、トグルを構成している。トグルストップ７１を仕切り壁３２に固定し、始動準備レバ−５６のオ−バ−アクション（動き過ぎ）を防ぐ。

圧縮ピストン３８の上向きの動きが、圧縮流体を高圧力オリフィス７０から弾性のある高分子材料からなるダイヤフラム７２側に押す。ダイヤフラム７２は、その周縁を切換え弁カバ−４２とハウジングの上部表面３０との間に留め、気密にシ−ルする。図に示すように、ダイヤフラム７２は、空所７３に隣接し、しかもまた、流体通路７４の一部を与える。通路７４が開であると、通路７４と第２の部屋３４とは互いに連絡する。また、部屋２０の副室である室２０ａに連絡するオリフィスである、切換えポ−ト７６がある。副室２０ａは、表面３０と作動ピストン７８との間に位置し、その動きによって形が定まる。通路７４が開であると、通路７４と副室２０ａもまた互いに連絡し、圧縮流体が第２の部屋３４から副室２０ａに流れ、副室２０ａの大きさを拡大する（図３がより明白に示している）。

作動ピストン７８は、Ｕ‐カップシ−ル８０を備える。トリガ−（放出開始）の前に、ピストン７８は副室２０ａの上部端に位置する。ピストン７８の下部分は、缶容器８１に接触している。

上部表面３０の下部部分と作動ピストン７８との間には、あるとしても、スペ−ス的に開いた容積はほとんどない。作動ピストン７８は、ハウジング壁１２および仕切り壁３２にぴったりとはまり合う。そのはまり合いは、シ−ルを確保し、圧縮流体を第２の部屋３４から解放するとき、その漏れを防ぐためのものである。作動ピストン７８については（そして、圧縮ピストンについても）、いろいろな形態を採用することができる。その形態の中には、転動形ダイヤフラム、あるいはベロ−タイプのものなど、さらには目的に適った他の手段を含む。

ダイヤフラム７２の上方にシ−ト８２がある。そのシ−ト８２は、切換え弁カバ−４２を貫通し、ダイヤフラム７２を押す。それによって、第２の部屋３４の圧縮空気に対し逆の力を与え、ダイヤフラム７２のシ−ルを確保する。

その最上部８２Ａで、シ−ト８２はレバ−８３の端部に交わる。レバ−８３は、ダイヤフラム７２を動かす（トリガ−する）助けをする。レバ−８３の反対側の端部は、複合ダイヤフラム８６に交わる。ダイヤフラム８６の反対側は、孔８８によって大気に開放する。レバ−８３は、ピボット点８４の回りに回転可能である。

ダイヤフラム７２は、トリガ−の前および部屋３４の中に流体を圧縮した後において、ばね９８の力でシ−ル状態を保つ。

上に述べた好適な実施例の操作は、次のように行う。マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を第１の部屋２０の中に入れた後、使用者は、マウスピ−ス１６を保護するマウスピ−スカバ−１８を保護位置から指で外し、マウスピ−スカバ−１８が始動準備レバ−５６と一直線になるようにする。それから、使用者は、図２に示すように、始動準備レバ−５６を装置に向け、ハウジングの外方に動かす。始動準備レバ−５６がこのように動くと、連接リンク５０が圧縮ピストン３８を上方に押す。圧縮ピストン３８を上方に動かすことによって、部屋３４の容積が小さくなり、中の流体が圧縮される。

図３に示すように、使用者がマウスピ−ス１６から吸い込むと、装置の内部が真空（減圧状態）になる（特に、第１および第３の部屋２０，４０の中、ならびに通気オリフィス１００を通して流体通路７４の上方の上部空所７３の中）。その内部の真空によって、すぐにダイヤフラム７２および複合ダイヤフラム８６の両側に差圧が生じる。ダイヤフラム７２については、直ちにあるしきい値を越え、ばね９８の力によってはもはやダイヤフラムをシ−ル位置に保つことができない。これの一部分として、生じる真空によって、ダイヤフラム８６は、ある程度吸い込まれ、レバ−８３をピボット点８４の回りに回転し、シ−ト８２に上向きの力を与える。これが、ダイヤフラム７２に対する差圧と相俟って、ダイヤフラム７２をぱちっと開く。ひとたび開くと、圧縮流体が第２の部屋３４から出て、流体通路７４を通って切換えポ−ト７６から第１の部屋２０に入り、作動ピストン７８に圧を加え、副室２０ａを拡げる。作動ピストン７８に作用する力は、缶容器ステム２２の中の戻しばね（図示しない）に打ち勝ち、缶容器８１および／またはステムを動かし、薬剤を霧状に噴霧し供給する。その薬剤は、ノズル２４およびマウスピ−ス１６を通して供給される。

ここで留意すべきは、使用者が吸い込むとき大気が孔（開口）１０３，１０４を通して引かれ、装置をトリガ−する差圧あるいは真空のサインが出る間に、使用者が息を吸い込むことができることである。したがって、これらの孔（開口）１０３，１０４は、使用者が吸入することに応じて生じる、装置の内部の圧力降下を調整するような大きさになっている。それにより、装置をトリガ−する時点を制御する。さらに、開口１０３，１０４は、部屋２０、通路２８、部屋４０および通路６７を通して部屋３４に新鮮な空気を供給する。

作動ピストン７８のてっぺんにある流出口１０５は、上部表面３０とピストン７８との間にある圧縮空気をゆっくりと流出する。それにより、使用者が介入することなく、缶容器戻しばねがピストンを元の位置に戻す。そのため、バルブステムを長い間押したままにした場合に生じる缶容器の洩れを防ぐ。なお、装置の内部全体の圧力が均等になると、ばね９８の力によって、ダイヤフラム７２がシ−ル位置に戻り、レバ−８３がその位置を変える。

流出口１０５のドエル時間および流出機能については、流出口がある作動ピストン７８の孔の中に多孔室な（７μｍ）膜を入れることによって要求に応えることができる。多孔室な膜を用いることによって、流出口がくずで塞がれたり邪魔されることを極力防ぐことができる。

いわゆる当業者にとって、缶容器からの薬剤の吸入および放出が非常に迅速であることが明白であろう。その速度は、約２００ミリセカンド（ｍｓ）のオ−ダ−であり、吸入開始の時点で薬剤の吸入を開始することができる。そして、通常よりもより多くの程度の薬剤をねらった表面領域（普通は肺）に供給することができる。

さて、図４〜図６をより詳しく見ると、吸入装置１０の外観、および使用者に明らかな操作（動き）が示されている。図４は、休止状態の吸入装置１０を示す。始動準備レバ−５６がハウジング１２の下側６３に静止し、マウスピ−スカバ−１８がマウスピ−ス１６を保護している。ハウジング１２の下側６７には、始動準備レバ−５６に適合するような切欠きがある。図５には、マウスピ−スカバ−１８を下向き方向１１０に指ではじき、カバ−を外したマウスピ−ス１６および準備が完了したレバ−５６を示す。

図６には、方向１１２への動きを終えた後であり、始動準備を完了した状態のレバ−５６を示す。吸入装置１０は、今や使用可能である。

その他の実施例において、マウスピ−ス／缶容器１４を吸入装置１０から取り外すことができる。図７に分離した状態を示すように、マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を差込み式のロック機構１１２によって分離することができる。ロック機構１１２は、回転することに応じて、マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を解放する。始動準備レバ−５６が始動位置にあるとき、マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を取り外すことができる。マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を取り外すと、缶容器８１を容易に取り替えることができるし、また、マウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４を押して吸入するタイプの分離型の供給器として用いることができる。差し込むと、ロック機構１１２が回転し、細孔１１８にはまり込み、マウスピ−ス／缶容器アセンブリを固定する。休止状態のとき、始動準備レバ−５６およびマウスピ−スカバ−１８は、吸入装置１０の内部でマウスピ−ス／缶容器アセンブリを付加的に固定する。勿論、吸入装置１０にマウスピ−ス／缶容器アセンブリ１４に固定する手段として、当業者に明らかなことであるが、目的に適った他の手段を適用することができる。

この発明の目的および利点について、上に述べた説明によって明らかになったであろう。好適な実施例について詳しく説明したが、この発明は、その説明で限定されるわけではない。この発明の技術的範囲については、請求の範囲によって定まる。

この発明の装置の断面図であり、休止状態を示している。 この発明の装置の断面図であり、準備状態を示している。 この発明の装置の断面図であり、放出（始動）状態を示している。 休止状態のこの発明の装置の外観図である。 マウスピ−スカバ−を取り外した状態のこの発明の装置の外観図である。 準備状態のこの発明の装置の外観図である。 この発明の別の実施例の外観図であり、マウスピ−ス／缶容器アセンブリを装置から分離した状態を示している。

符号の説明

１０ 吸入作動装置
１２ ハウジング
１４ マウスピ−ス／缶容器アセンブリ
１６ マウスピ−ス
１８ マウスピ−スカバ−
２０ 第１の部屋
３４ 第２の部屋
３８ ピストン
４０ 第３の部屋
５０ 連接リンク（ア−ム）
５６ 始動準備レバ−
７０ 高圧力オリフィス
７２ ダイヤフラム
７８ 作動ピストン
８１ 缶容器
８６ ダイヤフラム

Claims (15)

1. 患者が吸い込むことによって作動する、薬剤供給のための装置であり、次の（ａ）〜（ｆ）の構成を備える吸入作動装置。
   （ａ）薬剤含有の缶容器（８１）を保持するためのものであり、霧状に噴霧される所定用量の薬剤を患者が吸い込むマウスピ−ス（１６）に連絡しており、前記缶容器（８１）に作用する作動手段（７８）があり、その作動手段（７８）は開閉可能な第１の流体通路（７６）に連絡している、第１の部屋（２０）
   （ｂ）第２の部屋（３４）を圧縮するための圧縮ピストン（３８）、さらには、前記開閉可能な第１の流体通路（７６）に連絡する出口手段（７０）を含む、第２の部屋（３４）
   （ｃ）前記マウスピ−ス（１６）を保護するためのものであり、そのマウスピ−ス（１６）から回転して外すことができるマウスピ−スカバ−（１８）
   （ｄ）第１の端部を前記マウスピ−スカバ−（１８）に回転可能に連結し、第２の端部を前記圧縮ピストン（３８）に取り付け、その圧縮ピストン（３８）を前記第２の部屋（３４）の内部を少なくとも一方向に動かし、その第２の部屋（３４）の中の流体を圧縮する移動可能なア−ム手段（５０，５６）
   （ｅ）前記第１の流体通路（７６）を閉じた状態でシ−ルするシ−ル手段（７２）
   （ｆ）前記シ−ル手段（７２）を閉じた状態に保持し、しかも、使用者の吸入で生じる差圧がしきい値を越えるとき前記シ−ル手段（７２）を開き、前記圧縮流体を前記作動手段（７８）に作用させ、前記缶容器（８１）を変位させて所定用量の薬剤を使用者に供給する手段
2. 前記第１の部屋（２０）には、前記缶容器（８１）あるいはそのバルブステム（２２）の変位に応じて前記缶容器（８１）のバルブステム（２２）に当たる受け部分（２６）がある、請求項１の装置。
3. 前記第１の部屋（２０）には、前記シ−ル手段（７２）を開くために必要な差圧を調整するように前記装置の内部の圧力降下を調整する大きさの開口（１０３，１０４）がある、請求項１の装置。
4. 前記第２の部屋（３４）には、その第２の部屋（３４）の中に流体を引き寄せるための開口がある、請求項１の装置。
5. 前記開口には、前記第２の部屋（３４）の内部に流体を圧縮するとき、その第２の部屋（３４）をシ−ルする手段（６８）がある、請求項４の装置。
6. 前記第１の流体通路（７６）は、前記作動手段（７８）と前記第２の部屋（３４）との間の通路によって定まる、請求項１の装置。
7. 前記シ−ル手段（７２）は、前記第１の流体通路（７６）の内部に配置した第１のダイヤフラムで構成する、請求項１の装置。
8. 前記シ−ル手段（７２）は、前記第１の流体通路（７６）の内部に配置した第１のダイヤフラムで構成する、請求項６の装置。
9. 前記シ−ル手段（７２）を閉じた状態に保持する手段は、第１のダイヤフラムを閉じた状態に付勢力を与える圧縮ばね（９８）を含む付勢手段で構成する、請求項１の装置。
10. 前記第１のダイヤフラムに連結した回転可能なレバ−アセンブリ（８３）をさらに備える、請求項９の装置。
11. 前記回転可能なレバ−アセンブリ（８３）は、それに交じ合う第２のダイヤフラム（８６）を含む、請求項１０装置。
12. 前記第２のダイヤフラム（８６）に対する差圧がしきい値を越えるとき、その第２のダイヤフラム（８６）が前記回転可能なレバ−アセンブリ（８３）に対し前記第１のダイヤフラムに上向きの力を生じさせ、前記第１のダイヤフラムが開くのを助ける、請求項１１の装置。
13. 前記薬剤を含有する缶容器（８１）は、取外し可能な供給装置に操作できるように連結され、その取外し可能な供給装置が前記作動手段（７８）および前記マウスピ−ス（１６）を含む、請求項１の装置。
14. 前記作動手段（７８）は、所定用量の薬剤を供給するためのドエル時間を制御し、しかも、前記缶容器（８１）を以前の作動位置に戻すための流出開口（１０５）を備える、請求項１の装置。
15. 前記流出開口（１０５）が多孔質な膜である、請求項１４の装置。

Images