JPH02243164A

JPH02243164A - 薬物供給装置

Info

Publication number: JPH02243164A
Application number: JP1255077A
Authority: JP
Inventors: Bart J Zoltan; バート・ジョセフ・ゾルタン; Beth L Laube; ベス・ルイーズ・ロープ; Iii George K Adams; ジョージ・ケネス・アダムス・ザ・サード; Clark F Bow; クラーク・エフ・ボウ; Ralph J Devito; ラルフ・ジェイ・デビート; Walter Harrington; ウオルター・ハリングトン; Louis S Hoffman; ルイス・エス・ホフマン; Charles B Sanders; チャールス・ビー・サンダース
Original assignee: Johns Hopkins University
Current assignee: Johns Hopkins University
Priority date: 1988-10-04
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1990-09-27
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: EP0363060A2; US5027806A; ES2051371T3; EP0363060A3; CA1327299C; DE68914932T2; EP0363060B1; ATE104867T1; JP2927836B2; DE68914932D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の分野〕この発明は、エアロゾルとして肺に達した場合に活性で
ある薬剤の投与に関する。

ある種の薬剤、特に急性および慢性の呼吸の病気の治療
を意図する薬剤は、直接肺に吸入されるときに最も効果
的である。それゆえ、多数の薬学的製剤が、計量投与量
吸入器から投与されるエアロゾルとして販売されている
。

エアロゾル治療は、非常に成功しているが、エアロゾル
を適切に分配するには数多くの困難がある。

エアロゾル治療の主な問題は、気管支および細気管支壁
上へのエアロゾルの沈着を達成することである。気管支
および細気管支壁土で、しばしば薬剤の活性が最も必要
とされる。標準計量投与量吸入器により供給される薬剤
の１０％未満が、典型的な患者の肺に到達する。標的の
領域に浸透しない９０％の薬剤のほとんどが、口、喉お
よび気管に沈着され、結局摂取される。そして、エアロ
ゾルのほんの一部分が吐き出される。摂取された薬剤は
、患者に対して医療的目的を果たすことなく、望ましく
ない副作用の原因となるだけであるが、口および喉に沈
着した薬剤は、発声障害および／または口腔および喉頭
カンジダ症に導くことがある。

それゆえ、エアロゾルを介した幾つかの薬物の供給は非
実用的であると考えられている。それにもかかわらず、
たくさんの薬物のエアロゾル供給は、もし可能ならば、
現在利用可能な治療に代わる魅力的な方法を提供する。

そのような物質の例は、ポリペプチドである。

ポリペプチドは、アミノ酸配列から作られ、そしてイン
スリンのような大きな分子、および組み換えＤ　Ｎ　Ａ
　（ｒＤＮＡ）技術の生産物のすべてを含んでいる。そ
れらの分子は、消化管中で崩壊し、その結果、ポリペプ
チド分子はそのままでは血流中に吸収されることはない
。それゆえ、これらの薬物を投与するための唯一の実際
的な方法は、注射によるものである。経鼻投与は、望ま
しいものであり、提案されているが、実際的ではない。

その他の例は、心筋梗塞症において心筋に与えられる障
害を停止できる組織プラスミノーゲン活性化因子（ｔ−
ＰＡ）である。薬剤師および医用補助員を待つ必要なし
に投与するために、吸入用のエアロゾルとして、この薬
剤を利用できるいう利点がある。

肺に直接に肺炎の治療を供給することも望ましい。通常
は、抗生物質の略噴中の濃度は、血中濃度のわずか２な
いし３％である。しかしながら、肺炎において、略噴中
の抗生物質の濃度は、治療の効果の決定因子であると信
じられている。それゆえ、抗生物質の直接供給は、治療
の有効性を改善できる。

上記に示したエアロゾル供給において遭遇する問題を避
けるために、エアロゾルは５ミクロン未満の小さい粒子
から成るべきである。なぜならば、大きい粒子は、肺に
向かう鋭い方向転換ができなく、慣性効果になり中咽頭
に沈積するからである。

特に患者が毎分３０リットル以上の体積流量速度で吸入
した場合、中咽頭を過ぎても空気流の中に残っている粒
子は、撹乱の結果として、喉頭中および気管および大き
い気管支の壁に沈積する。

計量投与量吸入器は、直接患者の口に高速度でエアロゾ
ルを供給し、はとんどの薬剤が口の中に衝突し、沈漬す
る。このエアロゾルの高い初速度が、多くの吸入システ
ムが役に立たなくなる主な要因である。口での沈着を最
小にするために、エアロゾルの体積流量速度を毎分３０
リットル以下にすることが分っている。

薬物が吸入された後に、肺の末梢まで薬物がより多く浸
透することを促進するために、肺の総容桔まで吸入を続
けることが最良である。そののち、もし可能であるなら
ば、空気通路の表面上へ粒子が沈降できるように、４な
いし１０秒間呼吸を止める。

幾つかの薬学的製造者は、それらの製品に関連して使用
される「スペーサー（５ｐａｃｅｒ）　Ｊ、「吸入器」
、「薬物吸入器」、［口腔アダプター（ｏｒａｌ　ａｄ
ａｐｔｅｒ）　Ｊ、「スペーサー吸入器（５ｐａｃｃｒ
−ｊｎｈａｌｅｒ）　Ｊおよび「スプレー吸入器（５ｐ
ｒａｙ　ｉ　ｎｈａｆａｒ）Ｊと様々に称されるものを
含め、あるいはそのエアロゾル製品とは別に販売されて
いる。

本発明者に知られている装置のうち、キー　ファーマシ
ューティカルＣＫｅｙ　Ｐａｒｍａｃｅｕｔｌｃａｌ）
からインスパイアイーズ（１ｎｓｐｉｒ　Ｅａｓｅ）と
して販売されている装置についてのサクナー（５ａｃｋ
ｎｅｒ）等の米国特許第４，４８５，５７７号のみが、
エアロゾル吸入についての周知の問題に取り組んでいる
。インスバイアイーズは、本質的に計量された薬剤を中
にいれ、かつ患者がこれから吸入する潰れ得るバッグで
ある。インスバイアイーズのマウスピースは、低流度で
は無音であるが、患者があまりに急速に吸入しすぎたと
きは、音がするホイツスルを有している。

さらに、吸入空気を呼吸流量計を使用して７Ｉ−１定す
る実験室装置が開発されている。流速信号が、コンピュ
ーターによって積分され、薬剤を含んだエアロゾルキャ
ニスタ−（ｃａｎｉｓｉｅｒ）が、エアロシルアクチユ
ニターの頂上に据え付けられたソレノイドを使用して所
定の肺容積で自動的に作動される。このシステムは、実
験的な研究には適しているが、その大きさおよびコスト
のために、日常の治療においての使用は実際的ではない
。

それゆえ、患者がエアロゾル化した薬剤を服用するのを
助ける装置が必要である。その装置は、口に入るときの
薬剤およびエアロゾルの体積流量速度を制限し、呼吸の
周期における所定の点で薬剤を供給でき、また最大の末
梢まで吸入できるものであるべきである。

装置の大きさは、あまり不便がなく患者が運ぶことがで
き、患者のコストも低いものであるべきである。

〔発明の概要〕

この発明は、ｒｔａｇｇ年１２月１３日に発行された本
出願人の米国特許Ｍ　４，７９０，３０５号、および、
ともに係属し、「薬剤供給シテスムその１」と表題が付
けられている出願の発展である。

簡単に説明すると、米国特許第４，７９０，３０５号に
開示された装置は、薬剤を含まない、所定量の空気を潰
れ得る収容チャンバから患者へ送り、しかる後に自動的
にエアロゾル化した薬剤を供給し始めるものである。吸
入・される薬剤の容積流量速度は、最適な投薬のために
、容積流量速度の上限未満に維持される。この設計が、
安全かつ効率の良い設計のためのすべての基準にこたえ
るが、一定量の薬剤を含まない空気を保持する方法が、
たいへん厄介である。

肺の生理学において、肺活量という用語は、患者がすべ
ての肺の総収容量まで吸入した後に、自発的に吐き出す
ことのできる空気の空間である。

肺活量は、健康、病気、性別および年齢に従って、２な
いし５リットルの範囲である。吸入されたエアロゾルか
らの効果を最大にできる吸入時での肺の容量の正確な最
適値については一致を見ない。

医療文献において、推奨される最適条件の肺容量は、肺
活量の２０パーセントないし８０パーセントの範囲であ
る。

ともに係属中の［薬剤供給シテスムその１」と表題が付
けられている出願に開示された装置は、厄介な一定量の
薬剤を含まない空気を全く排除している。

しかしながら、実際的な、小さい装置を設計するという
問題が残っている。その装置とは、もとの装置の特色の
全て組み込んでいるが、さらに小さなパッケージにおい
てもそうである装置である。

それゆえ、一定量の薬剤のない空気を患者に計量して提
供し、その設計が非常に小さく、しかも信頼性のある装
置を設計することが必要となった。

これらの設計基準は、この発明の態様によって満たされ
ている。

すなわち、この発明の目的は、従来技術に付随する幾つ
かの不利点を克Ｊ１１７すること、および患者およびそ
の薬剤師に、小型でかつ低コストで、最適な方法により
エアロゾル薬剤を投与する実際的な手段を提供すること
である。

この目的は、堅固（ｒｉｇｉｄ）な収容チャンバ内に、
エアロゾル薬剤を計量導入することによって達成され、
この堅固な収容チャンバから、患者は薬剤を吸入するも
のである。前記堅固な収容チャンバは、患者に、その肺
の総容量まで吸入させるように設計されている。この明
細書中、堅固なチャンバという用語は、使用中のチャン
バをいう。実のところは、携帯性のために、本発明を小
さなスペース内に、折り畳むか、潰すことが望ましい。

すなわち、「堅固な」という用語は、傘が閉じられた状
態で収納され、使用に先立って広げられるけれども、使
用する際、堅固であると記述できるのと同じように適用
されることを意味している。

体積流量速度は、堅固な収容チャンバの遠い端部にオリ
フィスを使用することにより制限される。

オリフィスは、典型的なかよりい患者にとって、公称サ
イズにされ、もし薬剤師または患者が、公称設定が患者
に不適当であると感じた場合、一つまたは数個のオリフ
ィスを閉じるための手段を備えている。

この発明の他の目的は、患者がその呼吸周期における薬
剤を適切な点で、吸入することを容易にすることである
。薬剤を含むエアロゾルを吸入する前に、患者に一定量
の、薬剤を含まない周囲空気を供給するため、堅固な収
容チャンバに加え、この発明の装置は、類のない小型な
計量手段を利用する。この計量手段は、本質的には一体
化された流量計である。

薬剤を含むエアロゾルを吸入する前に、患者により吸入
される周囲空気の容積を設定するために、この一体化さ
れた流量計の特徴は薬剤師の裁量で調節することができ
る。この容積は、患者の容態および薬剤師の判断に従っ
て調整されるべきである。

上記の装置を使用しないときは、一体化された流量計の
ある部分、およびマウスピースを堅固な収容チャンバ内
に置き、それにより、この装置の大きさを最小にするた
めに、潰される。

利用の’Ｊ−Ｒに当り、患者は、上記装置の内部の部品
を引っ張り出すことより、この装置を開かなけらばなら
ない。これにより、一体化された流量計およびマウスピ
ースが、第１の回転軸の回りを回転し、堅固な収容チャ
ンバから出される。このとき二つの手部分を、使用する
地点まで装置を広げるために、再び回転させる。２回目
の回転は、第１の回転軸に対して直角な軸の回りを回転
させる。

この装置を使用する場合において、エアロゾル薬剤は、
標準計量投与量吸入器から堅固な収容チャンバに計量し
て導入される。そののち、患者はマウスピースを介して
吸入する。最初に吸入されたすべての空気は、周囲空気
である。一体化された流量計を通過した容積が所定の上
限に達したとき、エスケープ機構がバルブを閉鎖する。

これにより、マウスピースへの周囲空気の通路は閉ざさ
れる。その呼吸周期における点で、患者は自動的に、エ
アロゾル化された薬剤を含んだ堅固な収容容積から吸入
し始める。患者の体積流量速度は、上記オリフィスによ
り、毎分３０リットルに制限される。患者は、肺の最大
許容量まで吸入し続ける。

この時間は、薬剤師により推奨された、患者が呼吸を保
つ時間である。

この発明の、その他の目的、特色および特徴は、この構
造の関連した部分の操作方法若しくは機能、および部分
の組合わせ若しくは製造の経済性と同様に、以下の詳細
な説明の考慮すべきこと、および図面のすべてが、この
明細書の一部分を形成する添付された図面に関して追加
される請求項によって、さらに明らかになるだろう。前
記の図面において、参照符号が種々の図面のなかの相当
する部分を示す。

〔実施例〕

この発明の装置の好ましい実施例が、第１図に、その収
納および携帯位置で示されている。工業標準計量投与量
吸入器（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　５ｔａｎｄａｒｄ　ｔｎｅ
ｔｅｒｅｄ　ｄｏｓｅ　Ｉｎｈａｌｅｒ）（ＭＤＩ）１
００がこの発明の装置に取り付けられ、この装置に収納
および携帯される。

エレメント１３０が、収容チャンバ１２０のカバーを規
定するために、収容チャンバ１２０が回転軸１１０の回
りを右回りに、第１図に示す位置から第９図に示す位置
へ、最初に回転することより、この装置は使用する位置
に開かれる。チャンバーカバー１３０は、回転軸１１０
の回りを回転しないので、カバー１３０およびチャンバ
１２０の組み合わせはそれ以上回転できない。１１０の
回りを最初に回転した後、計量部分、マウスピースおよ
びＭＤＩが、タレット機構１４０の回りを全て回転する
。

第２図において、この装置がその使用位置で示されてい
る。患者に、ＭＤＩ　、すなわち装置全体を振とうする
こと、および収容チャンバ１２０内に、所定の量のエア
ロゾル化した薬物を計量して供給するため、Ｘ１１００
を下に押すことを指示する。

そののち、患者にマウスピース１５０を介して吸入する
ことを指示する。マウスピース１５０は、この発明の計
量部分と一体的になっている。

ＭＤＩが押し下げられた場合、ヒンジ１６０が、回転軸
１７０の回りを回転し、ピン１８０を押し下げると同時
に、スプリング１９０を圧縮する。ピン１８０へ、ゴム
のような従順な物質でできたバルブ２００が取り付けら
れている。バルブ２００が、効果的に完全なシールをす
るので、ＭＤＩ　コンテナ１００を押し下げる動作は、
マウスピースに達する収容チャンバ１２０内のエアロゾ
ルの流れを止める。

すなわち、マウスピース１５０を介して吸入した場合、
患者に達する空気は、開口部２１０を介して、たやすく
導くことができる周囲空気である。患者の口に達する空
気は、独特な形状のエアバス（ａｉｒｐａｔｈ）を介し
て伝わる。とくに、流路が狭くなっている、ベンチュリ
管２３０での空気のベンチュリ（ｖｅｎｔｕｒｉ）は、
他の場所の面積よりも小さくなっている。ベルノリイ（
Ｂｅｒｎｏｌ　ｌ　ｌｏＳ）の式を使用することにより
、ベンチュリ管の喉部での空気速度を増加し、それによ
り、空気圧力を相当減少させることが明らかになる。

ベンチュリバルブ２４Ｂに収容されている小さな調節開
口部２４０は、エアバスの中のベンチュリ管の喉に位置
する。この開口部は、チャンバに、気圧的（ｐ口ｅｕＩ
Ｉａｔｌｃａｌｌｙ）に連通している。このチャンバは
、ハウジング２６０の後の平らな部分により規定され、
可撓性ダイアフラム（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ　ｄｌａｐｈ
ｒａｇｍ）２７０により調節することができる。

第３図は、２つの相互に垂直な透孔２４７および２４８
を含むベンチュリバルブ２４６を示す。この透孔２４７
および２４８は、ベンチュリバルブの中で、互いに他と
交わる。孔２４７は、患者の口への空気流中のベンチュ
リ管に面し、孔２４Ｂはハウジング２６０の後およびダ
イアフラム２７０により規定される密閉空間に面してい
る。

第４図は、ベンチュリバルブステム２８０を示す。

このステム２ｇＱは、シリンダロッド２ＢＧの軸の回り
を容易に回転させる突起部２８４を有するハンドル部２
８２を含んでいる。ベンチュリバルブステムのロッド２
８Ｂは、ベンチュリバルブの中の孔２４８の中へ、嵌挿
されてる。ベンチュリバルブステムは、ロッド２８６の
軸線に対して垂直方向に切欠された四部２８８も有して
いる。

それゆえ、ベンチュリバルブステム２８０を回転するこ
とにより、ダイアフラム２７０に提供される低圧力の範
囲を調節することができる。当業者に、明らかなごとく
、第２図の仮想線で示されるような、溝のような隙間（
ａｐｅｒｔｕｒｅ）を、例えば、バルブステム２８０の
ために装置の壁に設けても良い。

さらに、ダイアフラム２７０に提供される低圧力の範囲
を指示するために、例えば、バルブステムの長手方向と
平行なスロットに沿う印を設けても良い。

使用時において、患者が周囲空気を吸入するときに、ダ
イアフラム２７０により規定される空間からの空気もゆ
っくりと吸う。この空間が使い果たされる速度は、ベン
チュリバルブステム２８０の位置に依存している。

第２図において、レバーアーム３０（＋は、ダイアフラ
ムの中心に、一端が取り付けられ、ビン１８０に作用す
ることがわかる。

第５図に、レバーアーム３００がさらに詳細に示されて
いる。

レバーアームは、ダイアフラムの中心に取り付けるため
の長手方向と平行なスロット３０２を有している。レバ
ーアーム３００は、ビン１８０とかみ合わせるための、
突起部３０４および３０５も有している。

第６図は、ビン１８０の詳細である。ビン１８０は、レ
バー３００をかみ合わせるための細いシリンダフランジ
１８２、およびバルブ２００を取り付けるための溝１８
４を設けている。バルブ２００は、Ｔ４７図に詳細に示
されおり、見て分かるように、ビン１８０を挿入する隙
間（ａｐｅｒｔｕｒｅ）　２０２を有している。

第８図は、開口部３０２を通し、アーム３００を取り付
けるための特徴２７２を有するダイアフラム２７０を示
している。

使用する場合において、ＭＤＩ　１００が押し下げられ
たのち、バルブ２００が着座して、薬物を含んでいる空
間を閉鎖する。レバー３ｏｏがビン１８０で支えられ、
バルブを閉鎖した位置に保つ。患者が吸入するため、ダ
イアフラム２７０は含まれていた空気の空間の上に潰れ
始める。ダイアフラムが予定の地点まで潰された場合、
レバー３００はビン１８０から解放され、バルブはスプ
リング１９０の力により二番目に安定する位置に移動す
る。

この際に、患者はチャンバ３１ｏから、エアロゾル化さ
れた薬物を含む空気を吸入できる。収容チャンバ１２０
は、その遠い端部に、流速制限オリフィス３２０を備え
ているにのオリフィスの目的は、エアロゾル化された薬
物の吸入の速度を毎分３０リットル以下に制限すること
である。好ましい実施例では、直径０．０２８″の９つ
のオリフィスが設けられている。このオリフィスは、も
し患者の要求に対する抵抗のレベルを調節する巳とが必
要だと思うならば、一つづつを適切な方法により、たや
す（ふさぐことができるようなものである。

この発明は、最も実際的、かつ好ましい実施例であるこ
とを現在考えられるものに関して説明したが、この発明
は、上記実施例に制限されることな（、特許請求の範囲
に含まれる、多様な変更および均等の配列を包含するこ
とを意図するものと理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、収納位置における装置を示す全体図、第２図
は、使用位置における装置を示す全体図、第３図は、こ
の発明に従って提供されるベンチュリバルブを示す図、
第４図は、ベンチュリバルブステムを示す図、第５図は
、アームを示す図、第６図は、ビンを示す図、第７図は
、バルブを示す図、第８図は、ダイアフラムを示す図、
第９図は、収納位置および使用位置の間を示す全体図で
ある。１００・・・工業標準計量投与量吸入器（ＭＤＩ）　、
１２０・・・収容チャンバ、Ｉ５０・・・マウスピース
、１８０・・・ビン、２００・・・バルブ、２３０・・
・ベンチュリ管、２４Ｇ・・・ベンチュリバルブ、２７
０・・・可撓性ダイアフラム、２８０・・・ベンチュリ
バルブステム、・・・アーム、・・・オリフィス

Claims

【特許請求の範囲】

（１）患者に薬剤を投与する装置であって、薬剤の容器
を受入れるための受入れ手段と、薬剤を収容するための
堅固なハウジングであって、その内部にチャンバを規定するための第１端部
、第２端部、および本体部分を有し、前記第１端部は、
前記第１端部を貫通する隙間を有し、かつ前記第２端部
は前記第２端部から第１端部へチャンバを通過する流れ
の容積速度を制限する少くとも一つのオリフィスを有す
る堅固なハウジングと、前記受入れ手段と前記チャンバとの間の薬剤流路を規定するために、前記受入れ手段に流体的に連
結され、かつ前記チャンバに流体的に連結された第１導
管手段と、マウスピースと、前記マウスピースと前記隙間との間の流路を規定するために、前記マウスピースおよび前記隙間に
流体的に連結された第２導管手段と、薬剤を含まない周
囲空気のための容積可変チャンバを規定する手段と、前記容積可変チャンバと前記第２導管手段との間の流路を規定するための前記容積可変チャンバお
よび前記第２導管手段に流体的に連結された第３導管手
段と、および薬剤を含まない周囲空気を、前記容積可変チャンバから前記第３導管手段および前記第２導管手段
を経て、前記マウスピースに初期に流れさせるため、お
よび薬剤を含まない、所定の量の周囲空気を前記容積可
変チャンバから前記マウスピースに流れさせたのちに、
薬剤を含んだ空気を、前記堅固なハウジング内の前記チ
ャンバから前記第２導管手段を経て前記マウスピースに
流れさせるための流通手段とを有し、これにより患者が一定量の薬剤を含まない空気を、前記
マウスピースを介して吸入でき、そののち前記チャンバ
から前記少くとも一つのオリフィスにより制限された流
速で自動的に薬剤を吸引する装置。
（２）圧縮されたエアロゾルを収容する薬剤容器をさら
に具備してなる請求項１記載の装置。
（３）前記薬剤容器がスプレー計量分配手段を有する請
求項１記載の装置。
（４）前記少くとも一つのオリフィスが、前記堅固なハ
ウジングを通過する空気の流れの容積速度を、毎分３０
リットル以下に制限する請求項１記載の装置。
（５）第３導管手段を通過する容積流量を変更する手段
をさらに有する請求項１記載の装置。
（６）第３導管手段を通過する容積流量を指示する印手
段を有する請求項５記載の装置。
（７）少くとも２つのオリフィスを有し、空気の流れを
制限するために、前記オリフィスの少なくとも１つを閉
鎖することができる請求項４記載の装置。
（８）前記第２導管手段内に規定されたベンチュリ管を
さらに有し、前記第３導管手段が、前記第２導管手段に
前記ベンチュリ管で流体的に連結された請求項１記載の
装置であって、前記容積可変チャンバが、潰れ得るチャ
ンバを規定するために堅固な壁部分に連結された可撓性
ダイアフラム部分を有する請求項１記載の装置。
（９）前記流通手段が、前記堅固なハウジングの中の前
記チャンバに前記受入れ手段から薬剤を運搬する際に、
前記隙間を閉鎖し、かつ前記潰れ得るチャンバが所定の
量に潰された際に、前記隙間を開くバルブ手段を有する
請求項８記載の装置。
（１０）前記流通手段が、前記潰れ得るチャンバを所定
の量に潰すまで、前記バルブ手段を閉じた位置に固定す
るための前記可撓性ダイアフラム部分に、動作的に連結
されたレバーアーム手段を有する請求項１記載の装置。