JP6506257B2 - 薬物供給モジュール - Google Patents

Description

本発明は、薬物供給モジュール、特に、排他的ではなく、エアロゾルの形態で薬物を供給するための装置での使用のための薬物供給モジュールに関する。

薬及び他の薬剤のような薬物はしばしば、患者の肺への吸入のためにエアロゾルの形態で供給されることを必要とされる。様々な装置が、例えば、ネブライザを含む、エアロゾルの形態の薬物の供給のために利用できる。ネブライザは、液体薬物を、その後典型的にはマウスピースを介して患者によって吸入され得るエアロゾルに変換するように設計される装置である。異なる種類のネブライザが存在し、液体薬物をエアロゾルの形態に変換するために異なる技術を使用する。より人気がある技術のうちの２つは、圧縮空気を液体薬物に導入するジェットネブライザ、及び薬物液滴の霧を生成するように超音波周波数で振動する細かいメッシュを使用する振動メッシュネブライザである。

薬物は典型的には、特定の体積の制御された投与量として供給されることが必要とされ、投与量制御は、注目を受けているネブライザ技術の１つの領域である。ネブライザの各使用で供給される薬物の体積に対するより大きい制御を提供するために、幾つかのネブライザは、多投与システムを組み込んでおり、この多投与システムでは、液体薬物の個別の投与が、１つの液体リザーバの代わりに提供される。このようなシステムの例は、特許文献１に開示され、この特許文献１には、薬液の複数の密封されたバイアルが、プランジャによる逐次の投与のために支持部材に取り付けられる。このような多投与システムは、１つのリザーバシステムに対する投与量制御に改良を提供するが、患者への液体投与の最大量の供給を保証することに難点が残る。装置の患者の操作はまた、薬物の各投与量が投与される方法において不一致をもたらし得る。

ＵＳ ２００３／０１６３０９９

本発明の態様は、上述の欠点の少なくとも１つを除去又は減らすモジュール及び装置を提供しようとする。

本発明の第１の態様によれば、薬物コンテナ、ピストン、及び、薬物コンテナに係合し且つ薬物コンテナをピストンへ付勢するように構成されたアクチュエータを有する薬物供給モジュールが提供される。アクチュエータ及び薬物コンテナは、相対運動のためにモジュールに取り付けられ、このような運動は、アクチュエータを薬物コンテナと係合させる。

薬物コンテナは、例えば、液体の形態の薬のような薬液物質を含む液体薬物を収容するのに適し得る。

ピストンは、それを通って延びる通路を有し得る。

幾つかの実施形態によれば、ピストンは、薬物コンテナの内部容積に取って代わるように寸法決めされ得、したがって、コンテナ内に保持される最大の薬物が例えばピストンの貫通通路を介して排除されることを確実にし得る。ピストンの最大直径は、コンテナの内径と密閉して係合し得る。

幾つかの実施形態によれば、ピストンは、切断要素を有し得、この切断要素は、ピストンの先頭表面に取り付けられ得る。切断要素は、例えば、薬物コンテナに穴を開けるように動作可能であり得る。

幾つかの実施形態によれば、切断要素は、ピストンの貫通通路の先頭開口の周りに配置され得る。切断要素は、ピストンへの薬物コンテナの進行軸に対して角度を付けられた切断表面を定め得る。

幾つかの実施形態によれば、ピストンはさらに、ピストンの先頭表面のリムの周りに取り付けられた第２の切断要素を有し得る。

幾つかの実施形態によれば、薬物コンテナは、カップ及び密封膜を有し得、密封膜がピストンの先頭面に向けられてモジュールに取り付けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、アクチュエータは、カムを有し得る。

幾つかの実施形態によれば、モジュールはさらに、複数の薬物コンテナを有し得る。幾つかの実施形態によれば、１又は複数の薬物コンテナは、モジュールの１又は複数の他の薬物コンテナに収容されるものとは異なる物質を収容し得る。異なる物質は、例えば、異なる薬物であり得る。

さらなる実施形態によれば、モジュールはさらに、複数の薬物コンテナ及び複数のピストンを有し得、各薬物コンテナは、専用ピストンへの運動のために取り付けられる。

幾つかの実施形態によれば、アクチュエータ及び薬物コンテナは、相対回転運動のためにモジュールに取り付けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、モジュールはさらに、環状カートリッジを有し得、薬物コンテナは、環状カートリッジの中に取り付けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、モジュールはさらに、ピストンに隣接して配置され得るととともにガスがピストンの供給開口から離れて流れることを可能にするように構成され得るベントを有し得る。

幾つかの実施形態によれば、モジュールはさらに、環状カートリッジリッドを有し得、アクチュエータはカートリッジリッドに取り付けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、カートリッジ及びカートリッジリッドは、環状軸周りの相対回転運動に適合され得る。

幾つかの実施形態によれば、モジュールはさらに、結合要素を有し得、この結合要素は、回転運動であり得る運動のためにカートリッジ及びカートリッジリッドを解放可能に結合し得る。

幾つかの実施形態によれば、結合要素は、第１の方向の運動に関してカートリッジ及びリッドを結合し得るとともに、第１の方向と反対の第２の方向の運動に関してカートリッジ及びリッドを切り離し得る。第１及び第２の方向の運動は、回転運動であり得る。

幾つかの実施形態によれば、結合要素は、アーム及び協働歯付きラックを有し得る。アームは、カートリッジに取り付けられ得るとともに歯付きラックはカートリッジリッドに取り付けられ得る。

本発明の他の態様によれば、エアロゾルの形態で薬物を供給するための装置が提供され、装置は、エアロゾル発生器、エアロゾル発生器と流体連通するエアロゾル供給導管、及び本発明の第１の態様による薬物供給モジュールを有する。

幾つかの実施形態によれば、薬物供給モジュールのピストンの供給開口は、エアロゾル発生器と流体連通し得る。

さらなる実施形態によれば、薬物供給モジュールのピストンは、ピストンの供給開口がエアロゾル発生器に隣接して配置され得るように、薬物供給モジュールに取り付けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、装置はさらに、制御モジュールを有し得、薬物供給モジュールは、制御モジュールの少なくとも一部の周りの回転のために取り付けられ得る。

幾つかの実施形態によれば、装置はさらに、カートリッジリッドと、エアロゾル供給導管又は制御モジュールの一方との間に取り付けられ且つカートリッジリッドを第２の方向に付勢するように動作可能である、付勢要素を有し得る。

幾つかの実施形態によれば、装置はさらに、制御モジュールに対してカートリッジの位置を固定するように動作可能である解放可能なロック要素を有し得る。解放可能なロック要素は、ソレノイドロックのような電気機械ロックを有し得る。位置は、回転位置であり得る。

幾つかの実施形態によれば、装置の少なくとも一部は、抗菌表面を有し得る。抗菌表面は、コーティングによって、又は抗菌材料（例えば、銀）から／抗菌材料で装置の一部を作ることによって、又は抗菌プロセス（例えば、紫外線光）で装置の一部を処理することによって形成され得る。

本発明の他の態様によれば、本発明の第２の態様によるエアロゾルの形態で薬物を供給するための装置を使用する方法が提供される。方法は、ピストンの先頭開口がエアロゾル発生器と連通するように、薬物コンテナ、ピストン及びアクチュエータを第１の方向に動かすステップ、及びアクチュエータが薬物コンテナと係合し且つ薬物コンテナをピストンに付勢するように、ピストン及び薬物コンテナに対してアクチュエータを、第１の方向と反対の、第２の方向に動かすステップを含み得る。装置構成要素を第１及び第２の方向に動かすステップは、構成要素を第１及び第２の回転方向に回転させるステップを含み得る。

本発明のこれらの及び他の態様は、下記の実施形態を参照して明らかになるとともに説明されるであろう。

本発明のより良い理解のために、及びそれがどのように実行され得るかをより明確に示すために、以下の図面が、単なる例示として、ここで参照される。
ネブライザの斜視図である。 図１のネブライザのマウスピースの斜視図である。 図２のマウスピースの分解図である。 図１のネブライザの断面斜視図である。 薬物供給モジュール及び制御モジュールの分解図である。 薬物供給モジュールの斜視図である。 ロッカーの側面図である。 制御モジュールに取り付けられた薬物供給モジュールの斜視部分透視図である。 切り欠き図を示す図８ａのモジュールの斜視図である。 薬物コンテナの斜視図である。 薬物コンテナの分解図である。 薬物供給モジュール及び制御モジュールの部分断面図である。 図１０ａの一部の拡大図である。 カートリッジの斜視図である。 図１１ａの一部の拡大図である。 他の薬物供給モジュール及び制御モジュールの部分断面図である。 図１２ａの一部の拡大図である。 図１のネブライザの断面図である。 第１の位置にある薬物供給モジュール及び制御モジュールの斜視図である。 第２の位置にある図１４の薬物供給モジュール及び制御モジュールの斜視図である。 薬物供給モジュール及び制御モジュールの断面図である。 図１６ａの一部の拡大図である。 薬物供給モジュール及び制御モジュール部分断面図である。 図１のネブライザの断面図である。 図１８の一部の拡大図である。 薬物供給モジュール及び制御モジュールの斜視部分透視図である。 切り欠き図を示す図２０のモジュールの斜視図である。

本発明の実施形態は、装置又はモジュール内に収容される薬物の１回分投与量の制御された供給を可能にする薬物供給モジュール及び薬物供給装置を提供する。装置及びモジュールは、例えば、液体薬剤をエアロゾルの形態で供給するために使用され得る。

図１を参照すると、エアロゾルの形態で薬物を供給するための装置の実施形態は、ネブライザ２の形態を取り得る。ネブライザ２は、薬物供給モジュール４、制御モジュール６及びマウスピース８を有する。

図２、３及び４も参照すると、ネブライザはさらに、マウスピース８のハウジング２８内に取り付けられた圧電メッシュ１２の形態のエアロゾル発生器１０を有する。マウスピース８は、エアロゾル発生器１０から、ネブライザ２によってエアロゾルの形態で投薬される薬物の吸入のために患者の口に置かれるように寸法決めされる開口１６に通じるエアロゾル供給導管１４を有する。マウスピース８はさらに、その中に流量制御弁２０が取付けられる吸入ステム１８を有する。吸入ステム１８は、エアロゾル供給導管１４に通じるように開口２４から流量制御弁２０を経由して延びる貫通通路２２を有する。吸入ステム及びエアロゾル供給導管はしたがって共に、図４に示されるように、吸入流経路２６を定める。吸入ステムはさらに、吸入流経路２６と連通するようにステムの壁部を通って延びる開口５０を有する。

マウスピース８のハウジング２８は、エアロゾル発生器１０が、以下に詳細に説明されるように、薬物供給モジュール４によって形成される薬物送給システムの出力口に向けられ、且つ流体連通するように、制御モジュール６に形成された凹所３０の中に受け入れられる。

次に図５を参照すると、制御モジュール６は、その中に電源及び制御回路が収納される実質的に密封されたユニットを有する。電源及び制御回路は、バッテリ又は他の電源、以下により詳細に論じられるような、電気機械ロック、ＲＦＩＤタグのような電子タグ付け装置、メモリ及びスクリーンのような患者ディスプレイパネルに電力を供給するための回路、ＬＥＤインジケータ等を含み得る。制御モジュールはまた、エアロゾル発生器１０のための駆動回路を収納する。エアロゾル発生器１０と制御モジュール６との間の電気的な接続は、物理的な接点又は誘導結合を使用し得る。制御モジュールの機能は、ネブライザ２の動作に関連して以下に詳細に論じられる。

制御モジュール６は、実質的に円筒のメインボディ３２及び、メインボディ３２の平坦面から突出する、ハブ３４を有する。ハブはまた、実質的に円筒であるとともに、外側平坦面に形成された案内凹所３６を含み、この凹所は、以下に論じられるように、薬物供給モジュール４のカートリッジリッド５４に形成された案内リップ３８と協働するように寸法決めされる。ハブ３４はまた、そこを通って制御モジュール６内に収納される電気機械ロックが薬物供給モジュール４のカートリッジ５２と係合する開口４０を定める、案内肩部４２、４４を有する。上述のように、凹所３０が、制御モジュールのメインボディ３２に形成され、そこからハブ３４が突出するのと反対の面から延びる。凹所３０は、マウスピース８のハウジング２８を受け入れるように寸法決めされる。凹所３０は、そこからハブ３４が延びる面に通じるように制御モジュールのメインボディ３２を通って延びる供給通路４６と連通する。供給通路４６は、電気機械ロックのために開口４０と半径方向に位置合わせされる。

制御モジュール６はまた、そこを通って圧力センサ（図示せず）が突出し得る開口４８を有し得る。マウスピース８と組み合わされるとき、開口４８は、制御ユニット６の中に取り付けられた圧力センサが吸入流経路２６の中に突出することを可能にするように、マウスピース８の開口５０と連通する。協働開口は、図４の組立てられた断面図に見ることができる。

次に、図５、６、７及び１１を参照すると、薬物供給モジュール４は、カートリッジ５２及びカートリッジリッド５４を有する。カートリッジ５２は、ベースプレート５６、内側環状壁５８、及び外側環状壁６０を有する環状構造を有する。カートリッジ５２内に取り付けられるのは、複数の供給ピストン６２であり、この供給ピストンは、以下により詳細に記載される。代替実施形態（図示せず）では、１つのピストン６２のみがカートリッジ５２に取り付けられ得る。図示された実施形態では、ピストン６２は、カートリッジと一体に形成されているが、代替実施形態では、ピストンは、分離して形成されるとともにカートリッジ５２の所定位置に固定され得る。カートリッジ５２の内側環状壁から突出するのは、壁５８の内周の周りに実質的に均等に分布した、複数の割出しアーム（ｉｎｄｅｘｉｎｇ ａｒｍ）６４である。各アーム６４は、ロックリブ６６で終わる。ロックリブ６６のそれぞれは、制御モジュール６のハブの上の肩部４２、４４の間に形成された開口４０に受け入れられるように寸法決めされる。割出しアームは、弾性があり、それぞれのアームの端部のロックリブが開口４０から外れ得るように、軽度のたわみを支えることができる。図６に最も明確に示されるように、カートリッジ５２のベースプレート５６は、複数の開口６８を有し、複数の開口６８のそれぞれは、以下に記載されるように供給ピストン６２を通って形成される貫通通路に対応する。

再び図５及び６を参照すると、カートリッジリッド５４は、上部プレート７０、外側環状壁７２及び歯付きラック７６で終わる内側環状壁７４を有する。リッド５４は、リッド５４の外側環状壁７２がカートリッジ５２の外側壁６０の半径方向外側に位置し且つリッド５４の内側壁７４がカートリッジ５２の内側壁５８の半径方向内側に位置するように、カートリッジ５２の上に受けられる。上述のように、案内リップ３８が、カートリッジリッドの上部プレート７０から半径方向内側に突出し、ネブライザ２の構成要素が組み立てられるとき、制御モジュール６の案内凹所３６に受け入れられる。カム１００が、上部プレート７０の内側表面に取り付けられ、カートリッジ５２に向かって突出する。カムの機能は、図１７から１９を参照して以下に論じられる。

リッド５４は、カートリッジ５２とリッド５４との間の環状軸周りの相対回転運動を許すマージンを備えてカートリッジ５２の上に受け入れられる。カートリッジ５２とリッド５４との間の相対回転は、図７に示されるようなロッカー（ｒｏｃｋｅｒ）の形態の結合要素８０によって制限される。ロッカー８０は、爪部８２及びバネ付き旋回点８６に接合される付勢アーム８４を有する。ロッカー８０は、付勢アーム８４の自由端８８がリッド５４の内側壁７４に形成されたリム９６に係合するように、カートリッジ５２の内側壁５８に取り付けられる。バネ付きヒンジ８６は、爪部を付勢アーム８４に向かって閉じるように作用し、その際、爪部８２をリッド５４の内側環状壁７４の歯付きラック７６と強制的に係合させる。ロッカー８０はしたがって、爪部８２が歯付きラックの歯の前面に係合するとき、カートリッジ５２を、第１の方向（上から見たときリッドの時計回りの回転）の運動に関してリッド５４と結合する。第１の方向と反対の第２の方向（反時計回り）のリッド５４の回転は、爪部８２が歯の後面をずり上がりその後次の歯との係合に入るので、リッド５４及びカートリッジ５２を切り離し、リッド５４がカートリッジ５２に対して回転することを可能にする。

上で論じたように、複数のピストン６２はカートリッジ５４の中に取り付けられる。各ピストン６２と軸方向に位置合わせされるのは、薬剤コンテナ又はバイアル９０である。バイアルは、リッド５４を通って、図８ａの破線の輪郭で、及び図８ｂの切り欠き図を通じて、見ることができる。図示された実施形態では、カートリッジ５２は、１４のピストン及び１４のバイアルを装填され、１日二回の投与量を有する薬の１週間のクールを示す。カートリッジの１５番目の位置は、以下に詳細に論じられるように、カム１００を見込むために、空である。

次に図９を参照すると、各バイアル９０は、カップ９２及び密封膜９４を有する。投薬されることになる薬物は、膜によってカップの中に密封される。各バイアル９０は、膜９４がピストン６２の先頭面に向けられた状態で、ピストン６２と軸方向に位置合わせされてカートリッジに取り付けられる。ピストン６２及びバイアル９０の配置は、図１０ａ及び１０ｂに詳細に見ることが出来る。ピストン６２は、ピストン６２の先頭面１０６の先頭開口１０４からカートリッジ５２のベースプレート５６に形成された対応する開口６８と一致する供給開口１０８に延びる貫通通路１０２を有する。先頭開口１０４は、バイアル９０の膜９４に向かって延び且つ傾斜切断面１１２を定める第１の切断要素１１０によって囲まれる。密封スリーブ１１８が、第１の切断要素１１０を囲むことができ、バイアル９０とピストン６２の外側表面１１４との間の摺動密封係合を提供する。密封スリーブ１１８はまた、以下に論じられるように、バイアル９０をピストン６２に案内するように作動し得る。幾つかの実施形態では、密封スリーブ１１８は、バイアル９０と一体に形成され得る。図１０ａ及び１０ｂに示された実施形態では、ピストン６２は、１つの切断要素１１０のみを有する。しかし、図１１及び１２に示される代替実施形態では、ピストン６２はさらに、第２の切断要素１１６を有する。第２の切断要素もバイアル９０の膜９４に向かって延びるとともに、ピストン６２の先頭表面１０６のリムの周りに取り付けられる。

使用において、薬物制御モジュール４は、最初に、バイアル９０に密封された必要な薬又は複数の薬及びそれらに対応するピストン６２に隣接した所定位置に装填されたバイアル９０と一緒に組み立てられる。上述のように、図示された実施形態では、薬物供給モジュールは、１４のピストン及び１４のバイアルを有し、薬物の一日二回投与の１週間の供給に対応する。他の実施形態は、必要に応じてより多く又はより少ないピストン６２を有し得る。代替的には、全てのピストンが装填された対応するバイアルを有するとは限らない。カートリッジ５２は、空の位置Ｖを含み、この位置にはピストンは設けられない。これは、カートリッジ５２のベースプレート５６の開口６８欠如に対応する位置のように、図６に見ることが出来る。いったん密封バイアル９０がカートリッジの所定位置になると、カートリッジリッド５４がカートリッジ５２の上に設置され、薬物供給モジュール４を閉じる。カートリッジリッド５４は、リッド５４の上部プレート７０の内側表面から突出するカム１００が、ピストン又はバイアルが取り付けられていないカートリッジの空きスペースＶにあるように、方向付けされる。この最初の位置合わせは、例えば、カム１００がカートリッジの空の位置で破線の輪郭で示される図８ａ、及び図８ｂに見ることができる。

リッド５４が、カートリッジ５２の上に下げられるとき、ロッカー付勢アーム８４の自由端８８はリッド５２のリム９６に係合するので、爪部８２を付勢して歯付きラック７６の歯と係合させる。協働する閉鎖要素の形態の閉鎖機構は、いったん薬物供給モジュール４が組み立てられると、リッド５４がカートリッジ５２の上の所定位置に留まることを確実にし得る。

組み立てられた薬物供給モジュール４は、１週間単位又は他の定期的な単位で患者に供給されることができ、各モジュール４は、薬物治療の特定のクールで充填される。患者はその後必要に応じて使用のためにネブライザ２を組み立て得る。

上で論じられ、図４及び１３に示されたように、マウスピース８は、ハウジング２８が凹所３０に受け入れられ且つ開口４８、５０が位置合わせされて、制御モジュール６に取り付けられる。これは、エアロゾル発生器１０を制御モジュール６の供給通路４６に向ける。マウスピース８は、マウスピース８の洗浄又は交換を可能にするために、患者によって制御モジュール６から外され且つ制御モジュール６と再組み立てされ得る。組み立てられた薬物供給モジュール４は次に制御モジュール６のハブ３４に取り付けられ得る。

カートリッジリッド５４の案内リップ３８及び制御ユニットハブ３４の案内凹所３６は、薬物供給モジュール４を制御モジュール６に正しく組み立てることを患者に案内するように協働する。図１４は、図に見られるように、案内凹所の左側端部と位置合わせされる、案内凹所３６内の案内リップ３８の初期位置を示す（この位置はまた図８ａ及び８ｂに見ることが出来る）。この薬物供給モジュール４は、ハブ３４上で軸方向に摺動し、同時に電気機械ロック及びカートリッジ５２の割出しアーム６４によって形成される割出しシステムと係合する。

図１６ａ及び１６ｂは、薬物供給モジュールが初期位置から２つの場所割出しされた状態の、ネブライザの割出しシステムを示す断面図である。カム１００がカートリッジ５２の空き位置にあるようにリッド５４がカートリッジ５２の上に設置された状態では、リッド５４の案内リップ３８が、上にカムがある空き位置Ｖが制御モジュール６の供給通路４６に向けられることを確実にするように案内凹所３６と協働し、空き位置Ｖに対応する割出しアーム６４ａはハブ３４の肩部４２、４４の間に係合する。空き位置の割出しアーム６４ａのロックリブ６６ａは開口４０を占める。制御モジュール６内に取り付けられた電気機械ロックは、図１８及び１９でソレノイドロック１２０として示される。ソレノイドロック１２０は、開口４０の内部領域を占めるロックピン１２２を有する。ソレノイドロックが作動されるとき、ロックピン１０６は、矢印Ａによって示される方向に開口の中に進む。この動作は、開口からロックリブ６６を切り離し、次の割出し位置へのカートリッジ５２の回転を可能にする。図１６ａ及び１６ｂに示された配置では、この割出し工程が２回行われ、カートリッジをその初期位置から２つの場所時計回りに割出ししている。

マウスピース８及び制御モジュール６のハブ３４に取り付けられた薬物供給モジュール４を用いて、ネブライザ２は組み立てられ、最初の使用の準備ができている。患者が、ネブライザ２に収容されている薬物を投与する準備ができているとき、患者は最初に制御モジュール６に配置された電源ボタンを使用してネブライザの電源をオンにする。ネブライザ２の電源をオンにすることは、ロックピン１２２が開口４０の中に進み、ロックリブ６６と係合してそれを開口４０の外に押すので、カートリッジ５２の回転を可能にするように、ソレノイドロック１２０を連動させる効果を有する。割出しシステムが解放されると、患者は次に、カートリッジリッド５４を把持し、図１４に矢印Ｂによって示されるように、時計回りの方向にリッドを回転させる。

カートリッジリッド５４の時計回りの回転の間、ロッカー８０は、上述のように、カートリッジ５２及びリッド５４を一緒に結合し、案内リップ３８が案内凹所３６の右手端部と係合し且つ次の割出しアーム６４のロックリブ６６が開口４０と係合するまで（位置は図１５に示される）、カートリッジ５２も時計回り方向に回転させる。カートリッジ５２はしたがって、１つの場所だけ回って割出しされる。カートリッジ５２の割出しは、図１０ａに示されるように、第１の位置のピストン６２及びバイアル９０を制御モジュールの供給通路４６及びエアロゾル発生器１０と位置合わせさせる。第１の位置のピストン６２及びバイアル９０はしたがって、投薬位置にあり、バイアル９０に収容された投与量を投薬する準備ができている。ピストン及びバイアルが投薬位置にある状態で、カートリッジリッド５４が次に、制御モジュール６を基準にしてその元の位置に戻るように反時計回りに逆に回転される（図１５に矢印Ｃで示される）。この反時計回りの回転は、患者によって実行され得る又は例えばリターンスプリングによって実行され得る。クロックスプリングの形態のリターンスプリングが、反時計回りの回転で回転するためにカートリッジリッドを付勢するようにクロックスプリングがカートリッジリッドと制御モジュールとの間に作用するように、カートリッジリッド又は制御モジュールの中に組み込まれ得る。このようなスプリングの例は、図１２ａ及び１２ｂに１３０で示される。クロックスプリング、制御モジュール及びカートリッジリッドとの間の係合は、薬物供給モジュール４が制御モジュール６に取り付けられるとき、確立され得る。

カートリッジリッド５４の反時計回りの回転の間、リッド５４は、カートリッジ５２から切り離され、このカートリッジはロックリブ６６及び割出しアーム６４によって所定位置に保持される。前のアームを解放したソレノイドロック１２２は、新しいロックリブの開口４０への係合を可能にするように、その非係合位置に戻る。リッド５４の反時計回りの回転の間、ロッカー８０の爪部８２は、次の歯との係合に入る前に歯付きラックの歯の後面をずり上がる。カートリッジ５２に対するリッド５４の反時計回りの回転は、カム１００を投薬位置のピストン６２及びバイアル９０と軸方向に位置合わせさせる。カム１００はしたがって、バイアル９０と係合し、それをピストン６２に押し付ける。

カム１００、バイアル９０及びピストン６２は、バイアル９０がピストン６２の上に変位された状態の図１７乃至１９に見ることができる。カム１００は、図１７及び１８にバネ付きアーム１００ｂの形態で低レート部分が後に続く初期高レート部分を有するように見ることが出来る。高レート部分は、バイアル９０をピストン６２の第１の切断要素１１０の上に付勢し、第１の切断要素１１０に膜９４に穴を開けさせ、バイアル９０からの液体がピストン６２の供給通路１０２に入り始めることを可能にする、高初期力を提供する。供給通路１０２は、通路１０２へのバイアルの液体の流れを促進させる圧力勾配を作るように形成された内部直径を有し得る。ピストンの内部表面はまた、液体輸送を促進させることに重力又は表面張力効果を利用するように形成され得る。これは、例えば、図１８の領域Ｄに示される。膜９４の穴開けを生じさせる初期圧力の後、カートリッジリッドの継続的な回転は、カム１００のバネ付きアームをバイアル９０の上に係合させるので、バイアル９０を、スリーブ１１８によって案内されて、ピストン６２にさらに押し付ける。バイアル９０が進むとき、第２の切断要素１１６が、膜と係合し、膜９４をカップ９から完全に分離させ、ピストン６２がカップ９２の内部容積を漸進的に占有するとき膜９４がピストン６２の先頭面に留まることを可能にする。この方法で膜９４をカップ９から分離させることによって、膜は、ピストンの外径とカップ９２の内径との間のシールと干渉することを妨げられるので、ピストン６２とバイアル９０との間の漏出を最小にする。

リッド５４の回転を続けることは、案内リップ３８が案内凹所３６の最も左の端部に戻るまで、図１７乃至２２に示されるように、カムのバネ付きアームを完全にバイアル９０の上に持って来る。この位置では、バイアル９０は、図１９に示されるように、供給ピストン６２に完全に押し付けられている。ピストンの外部表面は、バイアル９０の全内部容積に実質的に取って代わる（排除する）ように形成されるので、液体の最大量が、バイアルから出され且つピストン６２の貫通通路に供給されることを確実にする。貫通通路１０２は、バイアル９０からの液体を供給通路４６にそしてエアロゾル発生器１０に供給する。エアロゾル発生器は、液体をエアロゾル化し、エアロゾルの形態の液体を吸入流経路２６に、吸入空気巻き込まれ、患者の肺に引き込まれるように、供給する。カム１００、ピストン６２及びバイアル９０はしたがって、液体薬物の投与量の最大量をエアロゾル発生器１０に供給する薬物送給システムを形成するように協働する。

ベント（図示せず）が、液体薬物の投薬中に送給システムの中の如何なる空気の漏出も可能にするために、各ピストン６２に隣接し且つピストン６２とエアロゾル発生器１０との間でカートリッジ５２に取り付けられ得る。ベントは、液体の漏出を防ぎ得るとともに、治療の間に空気が送給システムに入ることを防ぐための逆止弁を含み得る。ベントはまた、エアロゾル化の間に空気が液体に代わることを可能にし得る。

上述の方法で第１のバイアル９０の内容物を投薬した後、ネブライザ２は、次の投与の予定になるまで電源をオフにされ得る。この時点で、患者は装置の電源をオンにし、上述のステップを繰り返し、カートリッジ５２を次の位置に割出しして次に位置に設置し、バイアルをエアロゾル発生器１０の前の供給位置に装填する。カートリッジリッド５４のみが、その後、カム１００を投与されることになるバイアル９０に係合させ、バイアル９０を供給ピストン６２に押し付け、バイアルの内容物をピストン６２を経由してエアロゾル発生器１０に及び吸入流経路２６の中に供給するように、反時計回り方向に制御モジュール６に対するその元の位置に戻される。これらのプロセスは、薬物供給モジュール４の装填されたバイアル９０の全てが投薬されるまで繰り返され得る。

他の実施形態（図示せず）では、薬物供給モジュール及びネブライザは、カムとバイアルとの間の相対直線運動を支えるように構成され得る。したがって、実質的に直線のカートリッジ及びリッドが、例えば、カートリッジが、入口に位置するカムがカートリッジリッドに係合するよう漸進的にリッドの中に入るように、相対直線運動を支え得る。カートリッジ及びリッドは、いったんカートリッジの全てのバイアルが投薬されると、カートリッジがリッドの中に完全に受け入れられるように、寸法決めされる。他の代替実施形態では、カートリッジリッドは、マウスピースに隣接して配置されたカートリッジの小さい部分のみがリッドによって覆われるように、寸法決めされ得る。カートリッジは、カートリッジのバイアルが投薬されるとき、リッドの第１の側部から、第２のリッドの反対側の側部に前進し得る。カートリッジの割出し及びカートリッジリッドとバイアルとの間の相対運動を通じたバイアルの投薬の機構は、実質的に添付の図面を参照して上述のように動作し得る。

ネブライザ２の中の様々な制御機構が、エアロゾルの形態で吸入流経路２６の中にバイアル９０からの薬物を供給うるプロセスを管理するために使用され得る。例えば、流量制御弁２０は、空気がネブライザに吸入され得る流量に制限することができ、各呼吸の間患者がより長い時間吸入することを可能にし、そして潜在的に治療時間を減少させる。流量制御弁はまた、装置２への呼気を妨げ得る。加えて、カムバネ付きアーム１００ｂを含むカムの寸法及びバネの性質が、バイアル９０が供給ピストン６２に押し付けられる速度を制限するように、そして、バイアルから供給ピストン及びエアロゾル発生器への薬の移動速度を制限するように、選択され得る。

案内リップ３８及び案内凹所３６はまた、制御のある形態並びに患者をネブライザ２の組立に導くことを提供する。制御モジュール６に対するカートリッジリッド及びカートリッジの相対的な時計回りの回転に制限することによって、リップ３８及び凹所３６は、カートリッジ５２が常にただ１つの位置だけ割出しされることができることを確実にし、投与量が飛ばされないことを確実にする。加えて、カートリッジは、投薬位置のバイアルが投薬されるまで次の位置に割出しされることができない。これは、いったんカートリッジリッド５４がその初期位置に戻るように反時計回りの回転を実行し、カム１００を投薬位置のバイアル９０と係合させ、バイアル９０に収容された薬物を投薬すると、カートリッジリッド５４及びカートリッジ５２のさらなる時計回りの回転が、案内リップ３８及び案内凹所３６のみによって可能にされることができるためである。患者は、バイアルの投薬の完了が、案内リップ３８が案内凹所３６の左側部に対して完全に係合されていることを確認することによって、達成されていることを確かめることができる。

制御の他の形態は、上で論じられたＲＦＩＤタグによって提供され得る。制御モジュール及び薬物供給モジュールの電子タグ付けは、ある薬物供給モジュールのみがある制御モジュールで使用され得ることを確実にし得る。したがって、制御モジュール６が、特定の薬物供給モジュールのみで使用することが制限されることになる場合、制御モジュールは、モジュールの機能及びソレノイドロック１２０の解放が、正しい電子タグ認識が登録されるときのみ許可されるように、プログラムされることができる。この性質の電子タグ付はまた、幾つの及びどの薬物供給モジュールが特定の制御モジュール６を用いて使用されたかの追跡を可能にし得る。追加的に、エアロゾル発生器１０に供給される電力は、異なる薬物で充填される特定の薬物供給モジュールにしたがって合わせられ得る。このように、薬物をエアロゾル化する工程は、薬物供給モジュールに収容される特定の薬物に対して合わせられ得る。同様のタグ付けが、マウスピース８の使用を制御し且つ患者への指導をフィードバックするためにマウスピース８で使用され得る。このようなタグ付けは、患者のモニタリングを容易にするのに、マウスピースの洗浄のリマインダに、制御モジュール及び／又はマウスピースが推奨寿命に達したときの制御モジュール及び／又はマウスピースの交換に、並びに／又は装填された薬物供給モジュール４を補充するためのリマインダに有用であり得る。機械的なキーシステムもまた、ある制御モジュール６が特定の薬物供給モジュール４でのみ使用され得ることを確実にするために使用され得る。

吸入流通路の中に突出するように制御モジュール６に取り付けられた圧力センサは、患者の吸入のタイミングを測定し得るとともにこれを装置による薬の供給のタイミングと比較し得る。このように、装置は、吸入のタイミングが薬の供給と正しく合っているかどうかを患者に示し得る。圧力センサは、ゲル被覆を備えることができ、薬物がアルコール又は他の溶液を使用して消毒されることになる吸入流通路と接触することを可能にする。

エアロゾル発生器はまた、送給システムの状態をフィードバックするために制御モジュール６と通信し得る。例えば、エアロゾル発生器１０は、駆動特性の変化を、例えば、圧電メッシュのインピーダンスの変化を検出することによって、検出することができ、現在のバイアルの薬物の全てが投薬され且つ送給システムが現在空（ｄｒｙ）であることを示す。この情報は、光、ブザー又は他のインジケータにより患者にフィードバックされることができ、薬物の１回投与量の投薬の完了のさらなる確認を提供する。同様に、送給システムが、新しい位置に割出ししてすぐに空であることが検出される場合、制御モジュールはこれを患者に示し得る。不完全な投薬の場合、例えば、薬の投薬の間に患者が中止する場合、視覚的な合図が、投薬を完了するようにその後次のバイアル９０に割出しすることによって再開する前にマウスピース８を洗浄するように、患者に提供されることができる。

さらなるフィードバックが、薬物供給モジュール４に残っている密封されたバイアルの数を示すために、制御モジュール６又は薬物供給モジュール４により提供され得る。このフィードバックは、割出しシステムに結び付けられた、カートリッジ及びカートリッジリッドによって提供され得る、又はカウンタを使用して制御モジュールにより提供され得る。

マウスピース８、ピストン６２及びエアロゾル発生器１０の材料は、残留薬物、唾液、凝縮液等の場所でのバクテリアの発生を減らすために、抗菌材料（例えば銀）を含み得る若しくは抗菌材料で被覆され得る、又は抗菌プロセス（例えば、紫外線光）で処理され得る。

本発明の実施形態はしたがって、効率的且つ使いやすい薬物供給モジュール及び薬物の供給のための装置を提供する。薬物供給モジュールは、１回量をそれぞれ収容する薬物の個々のバイアルを用いて、制御された投与を提供する。１回投与量の完全な投薬が、送給システムを形成する構成要素の配置を通じて確実にされる。バイアルからピストンを通りエアロゾル発生器への送給流経路は、比較的短く、通過する際に薬物によって濡らされる表面を最小に減少させるので、薬物の消耗を減少させる。加えて、バイアルをピストンに完全に押し付けることによって、そして実質的にバイアルの全内部容積に取って代わるようにピストンを寸法決めすることによって、バイアルからの薬物の最大の移送が確実にされる。ピストンの供給通路は、バイアルからピストンへの及びエアロゾル発生器への薬物の移送をさらに補助する圧力勾配を作るように寸法決めされ得る。本発明の実施形態はしたがって、薬物の消耗を減少させ且つ正確な薬物投与を提供する。

短くされた送給流経路はまた、薬物供給モジュール及び装置の使いやすさに利点を有する。供給中に薬物によって濡らされる表面を減少させることによって、定期的な洗浄を必要とする表面もまた最小に減らされる。これらの表面は、マウスピース８に本質的に見つけられ、洗浄を必要とするこれらの表面が必要に応じて取り外され且つ洗浄され得る１つの構成要素に見つけられることを意味する。

専用供給ピストンは、大幅に減少した汚染のリスクを確実にするのに役立つ。各バイアルは、エアロゾル発生器に薬物を供給する、そのバイアルのために送給流経路を本質的に形成する対応する供給ピストンを有する。各新しいバイアルはしたがって、未使用の送給流経路から利益を得て、異なる薬物が、異なるバイアルに装填され且つ同じ装置を通じて投薬されることができることを意味する。例えば、午前と午後の投薬のための異なる薬を含む治療クールは、カートリッジに交互のパターンで装填された薬物バイアルを用いて、１つの薬物供給モジュールに収容され得る。薬物の間の汚染のリスクは、供給モジュール及び装置の設計によって最小にされる。洗剤、例えば、エタノールのような揮発性洗浄液が、装置の周りに隔置されたバイアルの１又は複数に含まれ得る。これは、洗浄位置に相当することができ、患者によるバイアルの投薬が、薬物流経路の洗浄を可能にする。装置は、患者が洗剤を吸入することを防ぐために、この時間中ロックされ得る。

装置の３つのユニットの間の濡らされ且つ汚染された表面を分離することはまた、個別のユニットの使用寿命を最大化するのに役立つ。薬物供給モジュールは、完全に使い捨てにされることができ、新しいモジュールがそれぞれの新しい治療のクールで提供される。マウスピースは、使用の間及び治療のクールの間に洗浄されることができ、したがって、例えば、１から２４か月の間の長い使用寿命を有し得る。吸入流及び送給経路と最小の接触を持つ制御モジュールは、数年の長い使用寿命から利益を受け、適切な洗浄により、幾つかの異なる患者によって使用され得る。

投薬されることになる薬物との患者の関与はまた最小にされる。薬物供給モジュールは、あらかじめ密封されたバイアルで装填され並びに例えば組立後及び患者への配送前に完全に殺菌されて、患者に提供されることができる。患者は単に、薬物供給モジュールを制御モジュールに装填すること及び上述のように薬物を投薬することを要求される。

本発明の実施形態はまた、患者にとって達成することが容易な投薬工程を提供する。患者は単に、新しいピストン／バイアルの組み合わせを供給位置に装填するために薬物供給モジュールを割出しすることを要求される。リターンスプリングが、カムをバイアルの上に係合させ且つ投薬させるリターン動作をもたらすために、その後使用され得る。代替的には、患者は、必要に応じてリターン動作を生じさせ得る。装填及び投薬工程の全体は、薬物を投薬するために患者による押し込み動作又は他の動作の必要無しに、単純な回転動作を通じて達成される。

上述の実施形態は、本発明を限定するのではなく、例証するものであり、代替実施形態が、添付の請求項の範囲から逸脱することなしに考えられ得ることが留意されるべきである。「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」なる語は、請求項に挙げられたもの以外の要素又はステップの存在を除外するものではなく、「１つの（ａ又はａｎ）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又はその他のユニットが、請求項に挙げられた幾つかのユニットの機能を実行しても良い。ある手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。請求項におけるいずれの参照記号も、請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (12)

1. 薬物供給モジュールであって：
   ピストンを有する環状カートリッジであって、前記ピストンは、前記環状カートリッジに取り付けられ、前記環状カートリッジは、前記ピストンと軸方向に位置合わせされる薬物コンテナを有する、環状カートリッジ；及び、
   カムを有する環状カートリッジリッドであって、前記環状カートリッジリッドは前記環状カートリッジに受け入れられ、前記カムは、前記環状カートリッジリッドの前記環状カートリッジの前記ピストンと対向する内側表面に前記ピストンに向かって突出して取り付けられ、前記カムは、前記薬物コンテナに係合し且つ前記薬物コンテナを前記ピストンへ付勢するように構成される、環状カートリッジリッド；を有し、
   前記環状カートリッジリッドの環状軸周りの前記環状カートリッジに対する前記環状カートリッジリッドの回転が、前記カムを前記薬物コンテナと係合させて前記薬物コンテナを前記ピストンに押し付け、前記薬物コンテナが前記環状カートリッジの中に取り付けられる、
   薬物供給モジュール。
2. 前記ピストンは、前記ピストンの外側表面が前記薬物コンテナの内側表面に接するように寸法決めされる、
   請求項１に記載の薬物供給モジュール。
3. 前記ピストンは、前記ピストンを通って延びるピストン通路を有する、
   請求項１又は２に記載の薬物供給モジュール。
4. 前記ピストンは、前記ピストンの先頭表面に取り付けられた切断要素を有する、
   請求項３に記載の薬物供給モジュール。
5. 前記切断要素は、前記ピストン通路の先頭開口の周りに配置される、
   請求項４に記載の薬物供給モジュール。
6. 前記ピストンはさらに、前記切断要素より外側で前記先頭表面に取り付けられた第２の切断要素を有する、
   請求項４又は５に記載の薬物供給モジュール。
7. 複数の前記薬物コンテナ及び複数の前記ピストンをさらに有し、それぞれの前記薬物コンテナは、対応するそれぞれの前記ピストンへの運動のために取り付けられる、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の薬物供給モジュール。
8. 前記環状カートリッジに取り付けられる結合要素であって、前記結合要素は、前記環状カートリッジリッドの歯付きラックと係合可能な爪部、前記環状カートリッジリッドのリムと係合可能なアーム、及び前記爪部と前記アームを旋回可能に接続するバネ付きヒンジを有し、前記回転の第１の方向の回転運動に関して、前記バネ付きヒンジが前記爪部を前記歯付きラックに係合させ且つ前記アームを前記リムに係合させるように前記爪部及び前記アームを付勢して、前記環状カートリッジ及び前記環状カートリッジリッドを結合し、前記第１の方向と反対の第２の方向の回転運動に関して、前記爪部が前記ラックとの係合を解除するよう前記ラックから移動して前記環状カートリッジ及び前記環状カートリッジリッドを切り離すよう、前記環状カートリッジ及び前記環状カートリッジリッドを解放可能に結合する、結合要素をさらに有する、
   請求項１に記載の薬物供給モジュール。
9. エアロゾルの形態で薬物を供給するための装置であって：
   エアロゾル発生器；
   前記エアロゾル発生器と流体連通するエアロゾル供給導管；
   制御モジュール；及び
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の薬物供給モジュール；を有し、
   前記エアロゾル供給導管は、前記制御モジュールの第１の側部に取り付けられ、前記薬物供給モジュールは、前記制御モジュールの前記第１の側部と反対の第２の側部に前記制御モジュールに対して前記環状軸周りに回転可能に取り付けられ、前記制御モジュールは、前記カムにより前記ピストンに押し付けられた前記薬物コンテナから出る内容物を前記エアロゾル発生器及び前記エアロゾル供給導管に供給する供給通路を有し、前記エアロゾル発生器は、前記エアロゾル供給導管と前記供給通路との間に配置され、
   前記制御モジュールは、前記薬物供給モジュールの前記制御モジュールに対する前記回転及び固定を制御する、
   装置。
10. 前記環状カートリッジリッドと前記エアロゾル供給導管又は前記制御モジュールの一方との間に取り付けられ且つ前記環状カートリッジリッドを前記第２の方向に付勢するスプリングをさらに有する、
    請求項８に従属する請求項９に記載の装置。
11. 前記制御モジュールに対して前記環状カートリッジの位置を固定するように前記環状カートリッジの開口に解放可能に係合するロック要素をさらに有する、
    請求項８に従属する請求項９、又は請求項１０に記載の装置。
12. 前記装置の少なくとも一部は、抗菌表面を有する、
    請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の装置。

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