JP4454852B2 - 吸気強さを計測するための装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は患者の吸気強さを計測するのに適した吸入装置およびそれを使用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
患者の吸気の流量と吸気長さを計測するのに使用できる多くの吸気流量メーターが知られている。
【０００３】
米国特許5167506号は、吸入の間にマウスピースを通る吸入の流量を継続的に計測し、継続的に流量と変化する電気信号を提供するセンサーを有する吸入装置トレーニングシステムについて記載している。その電気信号は他の変数のうち吸気流量と吸気長さを調べるのに有用である。
【０００４】
吸入装置は、たとえば喘息のような呼吸器官の異常に苦しむ患者の呼吸器官の気管および肺に対して局部投薬をするのに使用されるものとして知られている。吸入による投与のための薬剤は、肺への最大の浸透を実現するためにコントロールされた粒子サイズでなければならず、好ましくは直径1ないし10、さらに好ましくは1ないし5マイクロメーターの領域にあるべきである。不幸なことに、この粒子サイズ領域にある粉たとえば微細化された粉は、通常は個々の粒子間の粘着力、容易に粒子の集めて塊にして容易には分解して自由な流れにならないブリッジを形成する粘着力により非常に低い流れ特性を有している。これらの粉の塊は容易に取り扱えることができ、粉を吸入装置に充填するのに用いることができる。しかし、効率よく肺に送り込むには、粉の塊は吸入装置を離れる前に元のコントロールされた粒子サイズに分解されなければならない。粉の吸入装置のマウスピースの中に邪魔板を設けることにより、粉の塊をユーザーの吸入の間の気流によって分解することができることは知られていた。邪魔板は渦を生成し、気流を邪魔板に衝突させ、気流に運ばれる粉の塊の崩壊させ、吸入治療に適した形に返すことを促進させる。このような装置でこれらの邪魔板を用いることは装置の内部の気流の抵抗を生成する。このような装置の例としてRotohaler（商標）,Diskhaler（商標）,Turbohaler（商標）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
異なった服用量の吸入器は異なった装置設計により異なったレベルの抵抗を有している。Perssonの研究(Eur Respir J. 1997 10 681-684)は、吸入装置を使用するのに必要な吸入の作力は患者の吸気のピーク流れによることを示した。また、この研究において、吸入装置を効果的に使用するためには最小の流量が必要であり、この流量は装置のタイプによって異なることも示された。
【０００６】
しかし、吸気流量メーターの問題は、それらは抵抗が僅かあるいは無い状態で患者の最大の吸気流量を計測するが、それらは患者がこのような流量を達成するために費やした作力を表示することはないということにある。患者によって達成できる最大流量は、吸気流量メーターによって生じる気流の抵抗によって影響される。吸入治療の場面では、もし流量メーターの抵抗が大きすぎる場合は、患者はある最小流量以上の流量を達成するための吸気強さを持っていないことによって大きく影響を受ける。吸入装置の有効性は、患者の吸入流量が装置によって異なるある最小レベルより大きいことに頼っていることである。したがって、患者の吸気強さを計測できることは適当な治療処置を選択する上で重要なことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、患者の吸気強さを計測するのに適当な吸気抵抗を有する装置を提供し、当該装置はマウスピースと連通する室を有し、前記室はマウスピースを通じて吸入する間に吸入の流量を計測する測定システムを有し、また、前記室は前記装置を通る気流の抵抗を変えられるシステムを有している。
【０００８】
本発明の装置は使用が簡単であり、患者に正しい抵抗の下にどのように望ましい流量を達成するかを経験させることにより、どのように種々の吸入装置を効果的に使用するかを教えるための有用な道具を臨床医に提供することができる。それはまた、その装置を使用するのに必要な最小の気流流量を生じる患者の能力を考慮に入れることにより、臨床医に患者のためにもっとも適当な吸入装置を選択させることができる。
【０００９】
好ましくはこの装置は、第一と第二端を有する流通流路を形成する延長された室を有し、測定システムは、室の第一および第二端の間に保持されて患者の吸気によって室の第一端の圧力が減少したときに室内を滑動する滑動部材を有し、可変抵抗構造は、空気が室の第二端から室に入るところの面積を変えることによって装置の吸気抵抗が変化するように、空気が室の第二端に入るところの面積を変える手段を有している。
【００１０】
代替的にあるいはより好ましくはこの装置は、第一と第二端を有する流通流路を形成する延長された室を有し、測定システムは、室の第一および第二端の間に保持されて患者の吸気によって室の第一端の圧力が減少したときに室内を滑動する滑動部材を有し、可変抵抗構造は、空気が室の第一端から室を出るところの面積を変えることによって吸気抵抗が変化するように、空気が室の第一端から室を出てマウスピースに入るところの面積を変える手段を有している。
【００１１】
前記室は、室の第一端とマウスピースの間で室の断面積を減少させるように室の第一端にキャップを有するようにしてもよい。
【００１２】
好ましくは、前記室は円形断面を有し、より好ましくは前記円形断面はマウスピース端で第二端におけるより大きくなるように傾斜されている。
【００１３】
好ましくは、前記測定システムは、患者の吸気中に滑動部材がその休止位置から室に沿って移動した距離がその患者の最大吸気流量を示すように、室の長さ方向に沿って測定目盛りを有している。この実施形態では、滑動部材の位置が見れるように、室は透明あるいは半透明である。
【００１４】
代替的には測定システムは、患者の吸気中に滑動部材がその休止位置から室に沿って移動した距離がその患者の最大吸気流量を示すように、滑動部材の長さ方向に沿って測定目盛りを有している。
【００１５】
好ましくは、滑動部材は室の長さ方向に沿ってする動きを案内する手段を有している。
【００１６】
さらに好ましくは、前記案内手段は、患者の吸気時に滑動部材がそれに沿って動くような前記室の軸に沿って配置されたロッドを有している。
【００１７】
好ましくは滑動部材を使用後にその休止位置に戻すことができる手段が備えられている。
【００１８】
さらに好ましくは、前記滑動部材を使用後にその休止位置に戻すことができる手段は重りを有している。
【００１９】
好ましくは、前記空気が室の第二端を入る面積あるいは室の第一端から出る面積を変える手段は、絞りを有し、さらに好ましくは前記絞りは２以上の規定された開口サイズ設定を有している。
【００２０】
代替的におよびより好ましくは、前記空気が室の第二端を入る面積あるいは室の第一端から出る面積を変える手段は、二つの板の相対的な方向を選択することにより空気が室の第二端を入る面積あるいは室の第一端から出る面積が変えられるように、二つの協働する開口ベアリング板を有している。
【００２１】
好ましくは、それぞれの板は、少なくとも２つの開口を有している。
【００２２】
好ましくは、空気が当該装置に入るところの面積を規定するように前記二つの協働開口ベアリング板の２以上の規定された方向が与えられている。
【００２３】
さらに好ましくは、前記二つの協働開口ベアリング板の規定された方向の少なくとも一つは、吸入器の抵抗と合致する抵抗を当該装置に与える。
【００２４】
代替的な実施形態においては、空気が室の第二端を入る面積あるいは室の第一端から出る面積は、室の一部の内面と協働部の一部の外面との間に形成されて一以上の開口を有するリングによって定められ、室と協働部の少なくとも一方が前記部分で傾斜され、それにより室の長手方向の軸に沿う協働部に対する室の動きがリングの面積、したがって気流抵抗を変えるようになっている。患者の吸気時には、空気は前記開口とリングを通って装置を流通できるようになっている。
【００２５】
好ましくは、協働部はマウスピースと室の間に位置している。
【００２６】
好ましくは協働部の前記部分の外表面は傾斜されている。
【００２７】
前記傾斜は、好ましくは湾曲した傾斜である。
【００２８】
さらに好ましくは室のその部分の内表面と協働部のその部分の外表面は、双方ともに傾斜されている。
【００２９】
もっとも好ましくは両傾斜とも湾曲した傾斜である。
【００３０】
好ましくは傾斜の湾曲は測定目盛りの解度を与えるように形作られている。
【００３１】
好ましくは前記協働部の動きは、協働部の室に対する回転動きであって、室の長手方向の軸に沿った室に対する協働部の変移する動きになるものである。この動きは測定のために役立つ。
【００３２】
好ましくは室と協働部の協働は、ねじ溝とねじ山のシステムによる。
【００３３】
好ましくは、２以上のリングの面積を定めるために装置の長手方向の軸に沿って２以上の定められた位置が与えられている。好ましくはこれらの位置は、協働部上のマークを室のマークに揃えることによって定められる。
【００３４】
さらに好ましくは、長手方向の軸に沿って定められた位置の少なくとも一つは、吸入器の抵抗と等しい抵抗を装置に与えるようになっている。
【００３５】
好ましくは、協働部は少なくとも２つの開口を有している。
【００３６】
好ましくは開口は協働部の周りに対称的に配置されている。
【００３７】
本発明のさらに一つの面は、上記いずれかの装置を使用し、可変抵抗構造の異なる抵抗設定において、測定システムによって必要吸気流量を得るための作力を計測することを有する患者の吸気強さを計測する方法である。
【００３８】
さらに好ましくは、この方法は、空気が室の第二端から室に入る面積あるいは室の第一端から出る面積の異なる設定において、滑動部材を室に沿って欲する距離を移動させる作力を計測することを含む。
【００３９】
本発明のもう一つの面は、吸気流量メーターの気流抵抗を変える可変抵抗構造を有する従来の吸気流量メーターに適用できる装置にある。
【００４０】
【発明の実施の形態】
本発明はさらに添付図面を参照して以下に記載されている。
【００４１】
図１に示す実施形態において、装置は、双方ともポリカーボネートによって成型することができる室２とキャップ３に成形された本体１と、好ましくはカーボネートからなりユーザーがそれによって吸入できる廃棄可能なマウスピース４とを有する。可変抵抗構造５は、回転的に室２に結合されている。図２に見られるように、キャップ３は、ユーザーの吸入時にマウスピース４を通して室からの気流を許すように開口６を有している。室２は開口溝７を有し、可変抵抗手段は孔８を有している。可変抵抗構造５の異なる相対的な方向づけと室２は、開口溝７と孔８の異なる重なり量を生じ、ユーザーの吸入時の異なる気流抵抗を生じる。異なる抵抗は、可変抵抗構造５上のマーク１０が室２上のマーク１１と整合されたときに、抵抗測定目盛り９上に示される。滑動部材１２は、室２内に保持されているガイドロッド１３上に可動的に設けられている。ユーザーの吸入時には、滑動部材１２とインジケーター１４はガイドロッド１３に沿って気流によって引っ張られる。インジケーター１４は最大流量が達成されたときに停止し、この流量はインジケーター１４の測定流量目盛り１５に対する位置によって計測される。最大流量は、抵抗測定目盛り９によって示された気流に対する抵抗のレベルに依拠している。一般的には抵抗測定目盛りは各抵抗構造に付与される。インジケーター１４は使用後は重り１６によってその休止位置に戻される。
【００４２】
図３，４，５，６と７は、可変抵抗構造５がキャップ３とマウスピース４の間に位置している代替的な実施形態を示している。異なる抵抗レベルは可変抵抗構造５の開口溝７とキャップ３の開口溝１７との位置調整によって実現される。異なる抵抗は、可変抵抗構造５上のマーク１９の一つがキャップ３上のマーク２０と整合したときに抵抗測定目盛り９上に示される。
【００４３】
代替的な滑動部材が図５と６に示されており、ユーザーがマウスピース４を通じてする吸入がプランジャー１８を室２内に引き込み、最大流量がプランジャー１８上の測定目盛り２における室２に対するプランジャー１８の位置によって示される。
【００４４】
図８と９は、可変抵抗構造５が室２とマウスピース４の間に位置している代替的な実施形態を示している。ねじ溝とねじ山システム２３によって室２に結合された協働部２２（ここでは２つの独立部分２２ａ，２２ｂとして示している）の回転動は、装置の長手方向の軸に沿う室２に対する協働部２２の動きを生じ、それにより、室の内表面２４と協働部２２の外表面２５の間の距離によって規定されるリングの面積を増大あるいは減少させ、異なる抵抗レベルを生じる。
【００４５】
協働部は有利に二つの部品に製造され、それらの部品は組み立て時に図示するように恒久的に結合されるが、代替的に協働部は一つの部品として製造されるのは好ましい。
【００４６】
抵抗レベルはノッチ２６が室２上のマーク２０と整合されたときに抵抗測定目盛り上に示される。
【００４７】
ユーザーが吸入するときは、空気は装置内を室２、室の内表面２４と協働部２２の外表面２５の間に形成されたリング、開口２７を通って協働部に流れ込み、そしてマウスピース４を通って装置から流出する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による組み立てられた装置の斜視図。
【図２】 主本体部品を示した図１の装置の分解斜視図。
【図３】 本発明の代替実施形態の横断面図。
【図４】 図３の装置の分解斜視図。
【図５】 本発明の代替実施形態の横断面図。
【図６】 図５の装置の斜視図。
【図７】 図５と６の装置に使用される可変抵抗手段の分解斜視図。
【図８】 本発明の代替実施形態の分解斜視図。
【図９】 装置を通る気流がない閉じた位置における図８の装置の横断面図。

Claims (23)

1. マウスピースと連通する室を有し患者の吸気強さを計測するのに適した可変吸気抵抗を有する装置であって、前記室は、
   （ａ）マウスピースを通じて吸入する間に吸入流量を計測する測定システムを有し、
   （ｂ）前記装置を通る気流に対する抵抗を変える可変抵抗構造を有し、前記室は第一端と第二端とを有する流通流路を形成する延長された室であり、前記測定システムは前記室の第一端と第二端の間に保持されて患者の吸気によって前記室の第一端の圧力が減少した時に前記室内を滑動する滑動部材を有し、前記可変抵抗構造は、空気が前記室の第一端から前記室を出るところの面積を変えることにより前記装置の吸気抵抗が変わるように空気が前記室の第一端から出て前記マウスピースに入るところの面積を変える手段を有していることを特徴とする吸気強さを計測するための装置。
2. 前記室は円形横断面領域を有していることを特徴とする請求項１記載の吸気強さを計測するための装置。
3. 前記測定システムは、患者の吸気中に前記滑動部材がその休止位置から前記室に沿って移動した距離がその患者の最大吸気流量を示すように、前記室の長さ方向に沿って目盛り定めを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気強さを計測するための装置。
4. 前記測定システムは、患者の吸気中に前記滑動部材がその休止位置から前記室に沿って移動した距離がその患者の最大吸気流量を示すように、前記滑動部材の長さ方向に沿って目盛り定めを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気強さを計測するための装置。
5. 前記滑動部材は前記室の長さ方向に沿う動きを案内するための手段を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
6. 前記案内手段は、前記室の軸に沿って配置されて前記滑動部材が患者の吸気時にそれに沿って動くロッドを有していることを特徴とする請求項５に記載の吸気強さを計測するための装置。
7. 使用後に前記滑動部材をその休止位置に戻す手段をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
8. 前記使用後に前記滑動部材をその休止位置に戻す手段は重りを有していることを特徴とする請求項７に記載の吸気強さを計測するための装置。
9. 前記空気が前記室の第一端を出るところの面積を変える手段は絞りを有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
10. 前記絞りは２以上の定められた開口サイズ設定を有していることを特徴とする請求項９に記載の吸気強さを計測するための装置。
11. 前記空気が前記室の第一端を出るところの面積を変える手段は、二つの協働開口ベアリング板を有し、前記二つの板の相対的な方向けづけを選択することにより前記空気が前記室の第二端に入るところの面積を変えられることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
12. 各板は少なくとも二つの開口を設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の吸気強さを計測するための装置。
13. 空気が前記装置に入るところの２以上の面積を定めるように前記二つの協働開口ベアリング板の２以上の定められた方向付けが与えられていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の吸気強さを計測するための装置。
14. 前記二つの協働開口ベアリング板のすくなくとも一つの定められた方向付けは前記装置に吸入器の抵抗と合致する抵抗を与えることを特徴とする請求項１３に記載の吸気強さを計測するための装置。
15. 前記空気が前記室の第一端を出るところの面積は、前記室の一部の内表面と前記協働部の一部の外表面の間に形成された１以上の開口を有するリングによって定められ、前記室と前記協働部の少なくとも一つは前記部分において少なくとも部分的に傾斜され、前記室の長手方向の軸に沿った前記協働部に対する前記室の動きに従って前記リングの面積の気流抵抗を変えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
16. 前記協働部は前記室の第一端と前記マウスピースの間に位置していることを特徴とする請求項１５に記載の吸気強さを計測するための装置。
17. 前記協働部の前記部分の外表面は傾斜されていることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の吸気強さを計測するための装置。
18. 前記室の前記部分の内表面と前記協働部の前記部分の外表面の双方が傾斜されていることを特徴とする請求項１５ないし１７のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
19. 前記動きは、前記室の長手方向の軸に沿った前記室に対する前記協働部の変位の動きを生じる前記室に対する前記協働部の回転動であることを特徴とする請求項１５ないし１８のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
20. 前記室と前記協働部の協働は、ねじ溝とねじ山システムによることを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
21. 前記リングの２以上の面積を定めるように前記装置の長手方向の軸に沿って２以上の定められた位置が与えられていることを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。
22. 前記長手方向の軸に沿った少なくとも一つの定められた位置は、吸入器の抵抗に合致する抵抗を前記装置に与えることを特徴とする請求項２１に記載の吸気強さを計測するための装置。
23. 前記協働部は少なくとも二つの開口を有していることを特徴とする請求項１５ないし２２のいずれかに記載の吸気強さを計測するための装置。

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