JP6129317B2 - 吸入器 - Google Patents

Description

本発明は、吸入器に関し、特に呼吸で作動するデバイスに関する。

従来より、複数の形態の呼吸作動式デバイスが知られている。その中のいくつかは、作動トリガーを生み出すために吸入エネルギと圧力仕事とを利用する手段を含んでいる。例えば、ＵＳ６，５８１，５９０は、マウスピースとダイヤフラム部材とを連絡し、ユーザーに空気を供給する吸引チューブによって形成されたアクチュエータ機構を開示している。これにより、単一の気流に作用してラッチ機構を動作させ、キャニスタアクチュエータがスライドしてダイヤフラムから離れることによって空気がデバイスに流入する。また、ＵＳ６，３１８，３６６は、ガスを必要とする空圧作動式の装置のための供給弁とダイヤフラムを開示している。さらに、ＷＯ２００６／０７９７５１は、液状製剤をボーラスに供給できる吸入薬剤を放出するトリガー機構を開示している。

これらのデバイスは、ＯＮ／ＯＦＦ動作し、それにより、所定の呼吸起動式システム（ｂｒｅａｔｈ−ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）が起動と同時に所定の流速で規定量のボーラスを供給し、ボーラスの放出が完了するとＯＦＦに切り替わる。

ＷＯ２０１１／０１５８２６は、ニコチン、おまけに即効性薬剤や医薬品を投与するシステムおよび模擬たばことして使用されるように具体的に構成された吸入器を開示している。これは、ベーンによって移動する弁要素によって押圧されて閉じられる変形可能なチューブを有する呼吸起動式弁を備えている。このベーンは、スプリングによって閉じる方向に付勢されている。ベーンは、弾性のダイヤフラムによって囲まれている。空気流路は、弾性のダイヤフラムの上方に画定されている。これは、ダイヤフラム部の上方に位置して模擬たばこに沿う空気流路内に空気を流入させる空気吸入オリフィスを備えている。空気は、使用時にユーザーによって吸引される模擬たばこの端で開口する出口から外部に流出する前に、ダイヤフラムの頂部に沿って流れる。出口に比べて入口が小さいため、吸引によってダイヤフラムの上方のスペース内の圧力が減少する。これにより、ベーンと弁要素とがスプリングの作用に抵抗して持ち上がり、それにより組成物流路が開き、組成物は吸引中に模擬たばこから外部に流出することができる。

このベーンシステムは、特に吸入器に使用されるにあたっては非常に有効的なコンパクトな呼吸作動式弁である。しかしながら、これは、動作性を向上させるために、今現在も改良されている。

模擬たばこのデザインにおいて重要なことの１つとして、模擬たばこの使用感を可能な限り実際の喫煙感覚に近づけることがある。ユーザーがたばこを吸引したとき、その吸入流速は、例えばぜんそく用吸入器などの主として医療用にデザインされた吸入器を開けるために必要な吸引に比べて、かなり低速である。これは、乾燥粉末吸入器の肺沈着に必要とされる６０Ｌ／ｍの高速な流速に対して、１Ｌ／ｍのレンジである。

たばこを吸うユーザーの吸引力に可能な限り近い吸引力で作動する呼吸作動式弁を備えることが好ましい。実際には、吸入サイクル中に一貫性のある吸引感覚を得るために、可能な限り低い吸入流速で弁を起動させることができるようにするのが好ましい。起動点が高い場合、より大きな吸引が必要となり、それより、バイナリモードの機構や弁を”ｏｎ／ｏｆｆ”するトリガーが必要となる。また、これを、たばこと同一サイズの吸入器内の限られたスペース内で実現する必要がある。

本発明によれば、
吸入可能な組成物のタンクと、
タンクを包含し、出口端を備えるハウジングと、
タンクからの組成物がハウジングの出口端の組成物出口から外部に流れるための組成物流路と、
組成物流路を閉じる位置に向かって付勢力によって付勢されている弁要素と、
弁要素を移動させるように配置された弾性のダイヤフラムと、
ダイヤフラムの一方側によって部分的に画定されている第１の空気流路と、
ダイヤフラムの他方側によって部分的に画定されている第２の空気流路と、を有し、
空気流路それぞれは、出口端で開口する出口を備え、
第２の流路は、出口端の上流側に入口を備え、
出口端での吸引によって第１の空気流路内の圧力が第２の空気流路内の圧力に比べて低下し、それによりダイヤフラムを挟んで圧力差が生じて該ダイヤフラムが移動し、そのダイヤフラムの移動によって弁要素が付勢力に対抗して組成物流路を開けるために移動するように、複数の空気流路が設けられている、吸入器が提供される。

本発明によれば、吸引中においてダイヤフラムの両側の圧力変化が大きくなるように２つの流路が設けられる。呼吸動作式弁の感度は、ダイヤフラムの頂部側に単一の空気流路のみが存在するＷＯ２０１１／０１５８２６に比べて大きく向上する。２０１１／０１５８２６の場合、ダイヤフラムの真下には、組成物の出口である開口のみが存在する。それゆえ、ダイヤフラムが上に移動すると、その下方のスペースは膨張して圧力降下が生じる。これにより、実際には、弁の開動作が制限される。第２の流路を備えることにより、規定量のガスが膨張することがなくなり、それにより、制限が解消されて弁の感度が向上する。このような機構は、ユーザーの呼吸に敏感に応答することができ、また投与製剤の量に合わせて吸入エネルギを調整し、それにより、ユーザーが容易に複数回の製剤投与をコントロールして漸増することができるデバイスが提供される。

好ましくは、出口端が吸引されているとき、第２の空気流路内の圧力が実質的に大気圧で維持される。

好ましくは、第２の空気流路は、出口端が吸引されているときに第２の空気流路内の圧力が増加しないように構成されている。

好ましくは、第２の流路において、その上流側端での開口面積が出口端での開口面積に比べて大きい。これにより、吸引中において、出口端の開口で大きな圧力降下が生じ、第２の流路内の圧力が増加する。

第１の流路は、出口端の開口に比べて小さい開口を、その上流端側に備えていてもよい。しかしながら、第１の流路は、出口端の開口を除いて閉じている行き場のない流路（ｂｌｉｎｄ ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）が好ましい。それにより、出口端での吸引によって第１の空気流路から外部に空気が効率的に容易に吸引される。

組成物流路は、ダイヤフラムに対して第１の空気流路と同じ側に配置されてもよい。この場合、弁要素は、実際には、組成物流路に対して回り込む必要があり、また組成物流路に向かって逆に付勢される。好ましくは、組成物流路は、ダイヤフラムに対して第２の流路と同じ側に配置される。これにより、よりシンプルな構成の弁要素が提供される。

吸入器は、模擬たばことして具体的にデザインされているが、例えば薬剤を投与するための吸入器の幅広い用途において、例えば、特に小さいトリガー力が必要とされる状況において使用される。これは、とりわけ、例えば、β２−アドレナリン作動薬、合成または半合成ホルモンや神経伝達物質などを含むオピオイド類、限定するわけではないが抗コリン薬、副腎皮質ステロイド、カンナビノイド、ＰＤＥ４阻害剤、ＬＴＤ４拮抗薬、ＥＧＦＲ阻害剤、ドーパミン阻害剤、抗ヒスタミン剤、ＰＡＦ拮抗薬、およびＰＴ３キナーゼ阻害剤、あるいはＬＴＤ４拮抗ウイルス剤、抗生物質抗原性薬剤、または治療用タンパク質など、従来の吸入器に比べて早急な投与および重要な服薬順守が必要な薬剤またはワクチンの投与が行われる場合に有益である。

本発明に係る吸入器の一例が、以下の図面を参照しながら説明される。
図１は、吸入器の分解斜視図である。 図２は、明りょう化のためにベーンが省略され、空気流路を含み、吸入器の出口端を通過する軸方向の概略的な断面図である。 図３は、空気流路を示すためにカバー、ベーン、およびダイヤフラムが省略された、吸入器の出口端の斜視図である。 図４は、吸入器の出口端の斜視図である。 図５は、吸入器の平面図である。 図６は、吸入器全体の断面図である。 図６Ａは、図６における線６Ａ−６Ａに沿った断面図である。

本発明は、ＷＯ２０１１／０１５８２６などに開示されている吸入器の出口弁の改良に関する。デバイスやその充填機構のさらなる詳細に関しては、ＷＯ２００９／００１０７８に記載されている。

図１に示すように、デバイスはハウジング１を有し、ハウジングは概して２つの部品に分割される。遠位部はタンク２であって、近位部は呼吸起動式弁機構３である。遠位端４には、タンクの充填を可能にする充填弁５が設けられている。タンクは、ＰＣＴ／ＧＢ２０１１／０００２８５に開示するような芯（ｗｉｃｋ）６を含んでいてもよい。反対側の端には、その詳細が後述される出口端５が設けられている。

図６に示すように、タンクは、遠位端４側にあって、本図において実質的に吸入器の断面全体を占める部分８を備えている。第２の部分９は、出口端７側にあって、吸入器の断面において相対的に小さい領域を占める。その理由は、図６に示すように、吸入器のこの部分が、後述する弁機構を収容し、また、後述する空気の流路のためのスペースを提供するからである。

図１および図３からわかるように、タンクの第２の部分９は、ハウジング１とともに成形された部分であって、吸入器の下部に沿って延在している。

両端が開いたチューブ状の弾性インサート１０は、遠位端から挿入され、図６に示すように、入口流路の近位端で出口流路を形成する。このインサート１０は、通常、スプリング１１によって下方向に付勢された弁要素１１によって押圧されて閉じた状態である。このような押圧して閉じる弁機構の詳細については、ＷＯ２０１１／０１５８２５に記載されている。

弁要素１１は、吸入器の出口端の大部分に沿って延在するベーン１３の一部である。このベーン１３は、ダイヤフラム１４によって囲まれている。ダイヤフラム１４は、弁要素１１が突出するオリフィスを除いて、ベーン１３の下面全体にわたって延在する。この弁要素は、ハウジングと対向するその周囲が囲まれるようにシールされている。ダイヤフラム４の遠位端には、ベーン１３の上下動するための自由度を与えるキンク（ｋｉｎｋ）１５が設けられている。ベーン１３の反対側の端はハウジング内の周囲のフレームと一体化され、それによりフレームとベーンとが直接的に接続され、ベーンを旋回させるヒンジが提供される。

ここからは、スプリング１２の作用に対抗して弁要素１１を開ける機構について説明する。

これは、第１の空気流路１６と第２の空気流路１７とによって実現される。第１の空気流路１６は、ダイヤフラム１４の上方に存在し、弁要素を適切に配置した後にハウジング１に固定されたハウジング部１８によって形成される最上位の流路である。第１の空気流路は、本質的には、ダイヤフラム１４の上方にあってベーン１３によって占められたスペースに連通する第１の空気流路用の出口オリフィス１９によって提供される。この流路は、それ以外のオリフィスを備えていない。

第２の空気流路１７は、ダイヤフラム１４の下方に存在し、一対の第２の空気流路用の入口オリフィス２０（図２では一方のみが示されている）によって画定される。本例の場合、第２の空気流路は、実質的には、入口オリフィス２０から延在し、通路１７に沿って延在している２つの個別の経路によって画定されている。その通路１７は、下面としてのハウジング１と上面としてのダイヤフラム１１によって画定され、且つ、タンクの第２の部分９に平行に、終端に設けられた一対の第２の空気流路用の出口オリフィス２１に向かって延在している。出口オリフィス２１は、対応する入口オリフィス２０に比べて小さい。第２の空気流路を通過する気流が、図２および図３の下部分に矢印によって示されている。バッフル２２が、流れ抵抗を増加させるために、第２の空気流路１７に沿って設けられている。

ユーザーが出口端７を吸引すると、第１の流路の出口オリフィス１５から空気が吸引され、それにより第１の空気流路１６内の圧力が低下する。同時に、第２の空気流路の入口オリフィス２０を介して空気が引き込まれる。ベーン上方の圧力が低下するとともに、ベーン下方の圧力の著しい低下を抑制することにより、ベーンが上方向に移動し、それによりダイヤフラムが変形するとともに弁要素がスプリング１２の作用に抵抗して上昇する。ユーザーが出口端の吸引を止めるとダイヤフラムの上方および下方の圧力が均衡し、スプリング１２が、インサート１０を押圧して閉じる位置に弁要素１１を戻す。

Claims (7)

1. 吸入可能な組成物のタンクと、
   タンクを包含し、出口端を備えるハウジングと、
   タンクからの組成物がハウジングの出口端の組成物出口から外部に流れるための組成物流路と、
   組成物流路を閉じる位置に向かって付勢力によって付勢されている弁要素と、
   弁要素を移動させるように配置された弾性のダイヤフラムと、
   ダイヤフラムの一方側によって部分的に画定されている第１の空気流路と、
   ダイヤフラムの他方側によって部分的に画定されている第２の空気流路と、を有し、
   空気流路それぞれは、出口端で開口する出口を備え、
   第２の流路は、出口端の上流側に入口を備え、
   出口端での吸引によって第１の空気流路内の圧力が第２の空気流路内の圧力に比べて低下し、それによりダイヤフラムを挟んで圧力差が生じて該ダイヤフラムが移動し、そのダイヤフラムの移動によって弁要素が付勢力に対抗して組成物流路を開けるために移動するように、複数の空気流路が設けられ、
   第１の空気流路と第２の空気流路が組成物流路と異なる、吸入器。
   
2. 出口端が吸引されているとき、第２の空気流路内の圧力が実質的に大気圧で維持される、請求項１に記載の吸入器。
   
3. 第２の空気流路は、出口端が吸引されているときに第２の空気流路内の圧力が増加しないように構成されている、請求項１または２の吸入器。
   
4. 第２の空気流路において、その入口の開口面積が出口端での開口面積に比べて大きい、請求項１から３のいずれか一項に記載の吸入器。
   
5. 第１の空気流路は、出口端での開口を除いて閉じている、請求項１から４のいずれか一項に記載の吸入器。
   
6. 組成物流路は、ダイヤフラムに対して第２の流路と同じ側に配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の吸入器。
   
7. 第２の空気流路内に、その流れ抵抗を増加させるバッフルが設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の吸入器。

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