JPH06501176A - 乾燥粉薬吸入器 - Google Patents
乾燥粉薬吸入器Info
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- JPH06501176A JPH06501176A JP3515565A JP51556591A JPH06501176A JP H06501176 A JPH06501176 A JP H06501176A JP 3515565 A JP3515565 A JP 3515565A JP 51556591 A JP51556591 A JP 51556591A JP H06501176 A JPH06501176 A JP H06501176A
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- A61M2202/06—Solids
- A61M2202/064—Powder
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】
粉末吸入器
本発明は、粉末状の薬剤を患者に送出させることかできる吸入器に関する。
邑者の吸気だけて作動して、吸い込んだ空気が薬剤を有する粉末を患者の肺に運
ぶ吸入器が知られている。例としては、アレンとハンベリーによって製造された
ベントリンディスクヘーラとベントリンロータヘーラがある。両方の場合に、粉
薬か封入カプセル形態からチャンバに送出され、穴開けされる。吸い込む際、空
気はチャンバの後方に流入し、粉末は吸い込まれた空気とともに運ばれ、1 ミ
リ離れた1、5ミリ平方の穴をもった格子を通過し、希釈空気は、吸い込み口側
に流入する。
このタイプの吸入器の欠点は、薬剤の粒子が凝集する傾向にあり、しかもそのた
めに生した大きめの粒子か肺に浸透しないことである。エーロゾルが通過する格
子は、これらの塊をある程度こわすように設計されるが、空気の流れはほんの僅
か偏向するたけなので、粒子の大部分は変化しないまま患者の口に流れ込む。
その結果、塊からなるエーロゾルの大部分が、口とのどの領域に衝突して、肺に
運ばれる効果的な治療上の投薬量を減じる。さらに、口とのとの領域に送出され
た大投薬量は、衝突領域の刺激をもたらす。
本発明によれば、操作中粉末の導入される分配用チャンバを、ダクトを介して吸
い込み口に連結し、患者が空気を前記チャンバ、ダクト及び吸い込む口に流通さ
せるように、吸い込み′目を通して吸い込む乾燥粉薬吸入器において、さらにオ
リフィスを構成するためのダクト内の装置と、オリフィスと吸い込み口との間で
ダクト内に設けられたインバクターとを有し、インバクターは、オリフィスを通
る流れの方向に対して実質的に横方向で、しかもダクトに沿ってオリフィスから
間隔を隔てた固定板からなり、オリフィスを流通する実質的にすべての空気流が
、板を避けるために連続り字形通路に沿って急に偏向され、しかも空気流により
運ばれた大きめの粒子が、その慣性のために板と衝突することを4!?徴とする
乾燥粉薬吸入器を提供する。
実質的にすべての空気流れは、インバクターとダクト壁によって偏向され、小さ
い粒子は、偏向空気流れとともに運ばれ、大きい粒子或いは塊は、板或いはダク
ト壁と衝突する。オリフィスの形状は、重要でない。例えば、円形、正方形成い
は長方形でよく、複数のオリフィスでもよい。板は、オリフィスより大きく突出
した領域であるのか望ましく、平面状或いは曲面状がよい。1つの実施例では、
板は空気流れに面する凹面と、中央に凸状部とを育する円形である。インバクタ
ーの寸法は、遮るのが望まれる粒子の大きさと吸入器から現れる粒子の大きさ次
第である。インバクターの下流で、インバクターから間隔を隔てた開口を構成し
、空気流れにさらにS字形の偏向を強いる装置があってもよい。
今、添付図面を参照して本発明を単なる例示として説明する。
図Iは、吸入器の長手方向断面図を示す。
図2は、吸入器の長手方向概略断面図を示す。
図3は、図1の吸入器の変形例を示す。
図4は、変形吸入器の長手方向断面図である。
図5は、別の変形吸入器の長手方向断面図である。
図1を参照すると、粉薬吸入器10は、一部だけが示されている分配用チャンバ
12を有し、このチャンバは、一端(図示せず)に空気流入口を有し、粉薬をカ
プセルからチャンバ12に導入するための装置(図示せず)を有する従来の設計
である。チャンバ12の他端には、1ミリ幅のストリップによって分離された1
、5ミリ平方の穴を有する粗いグリッド14がある。3部分のダクト16が、グ
リッド14の外側でチャンバ12に連結されている。第1管状部分18は、15
ミリX8ミリの卵形断面で、両側に直径2ミリの長子L20が2つ設けられてい
る。このif管状部18は、内径20ミリの円筒形結合部分nによって長さ23
ミリ、内径17ミリの円形断面の管状端部分24に連結され、この管状端部分2
4は、一端にインバクター25を存し、他端に吸い込み口26を構成する。イン
バクター5は、直径15ミリの円板27を存し、この円板27は、端部分24の
開放端によって構成された開口の前の長さ7ミリの4つの支柱28によって支持
されている。板27は、湾曲していて、空気流に面した凹面と中央に直径5ミリ
の凸形半球を育する。
吸入器10を使用する際、患者は薬カプセルを吸入器10の中に置き、乾燥粉薬
を分配用チャンバ12に導入するための装置を作動する。次いで、患者は吸い込
み口26から吸い込む。これによって、チャンバ12を通して空気流を吸引し、
粉薬が取り上げられ、グリッド14を通って、ダクト16に沿って運ばれる。第
2の空気流が、穴20から吸引される。空気は、結合部分nを通るより卵形の管
状部分18によって構成されたオリフィスを通るほうが速く流れる。次いで、粉
薬(塊を含むかもしれない)を運ぶ空気流は、患者の口に達する前にインバクタ
ー5を通過しなくてはならない。インバクターの板27により、空気流を偏向さ
せて以下に詳細に説明するような開口に到達させる。実質的に全ての空気流が(
少なくとも80%)板27の存在によって偏向させられる。小さい粒子は、板2
7の縁のまわりの空気流に追従するが、大きい粒子はその慣性のために板27に
衝突する。大きい粒子は、板27の上に残り、或いはグリッド14の方に跳ね返
り、或いは衝突によってこわされる。反射された大きめの粒子は、管状の空気流
の領域に入り、ここでこわされる。或いは結合部分22の側面に衝突する。これ
らのプロセスの結果上じた小さい粒子は、空気流に再度同伴され、患者に達する
。
かくして、インバクター25の存在は、大きめの粒子をこわすか或いは吸入器I
Oに残しく板27の表面或いは結合部分22)、患者の口及びのとの領域・\の
送出を減し、藁の副作用を減らす。口及びのどへの送出が相当減り、患者の肺−
\の薬の送出の効率がそれに応じて増加することが実験によって確認されている
。
例えば、結合部分22及び端部分24を設けることによって修正したベントリン
ディスクハーラを使用すると、肺への投薬は、計量された投薬が14%から19
−22%に増え、口/のとへの投薬は、計量された投薬が2496から13−1
5%に減ることかわかっている。さらに、ダクト部分22と24、インバクター
25は1、告者用の吸入器を通る空気流に対する抵抗をあまり増加させない。
図2を参照すると、粉薬吸入器30(概略的に示す)は、一端にグリッド14を
育する上述のようなチャンバ12を有する。グリッド14の外側には、第」の細
い部分33、広い部分34そして最後により細い吸い込み口35からなるダクト
32かある。平らなインバクターの板36が、広い部分34内に支持され、第」
部分33から現れる空気流を遮断し、偏向させる。空気は、11部分の端から噴
流として現れ、板36及び取り囲むダクト壁の効果は、空気流の方向に急な変化
を生しさせることて、連続した矢印Aで1示するように空気がS字形の通路(或
いは、より正確には、2つの連続したL字形通路)を流れる。大きめの固体粒子
は、これらの通路に従わず、その慣性によって運ばれ、板36に衝突し、或いは
ダクト部34の内面に衝突する。次いて、板36のまわりの周辺ギャップを流通
する空気は、方向の変化を受けて、吸い込み口(破線矢印Bて示す)に達しなく
てはならないが、これらの変化は、さほど急でなく、板36を超えて運ばれるほ
と十分に小さい粒子は、吸い込み口35に達すると考えられる。
吸入器から空気流とともに現れる粒子の大きさは、空気の受けた方向の急な変化
の程度にまったく依存する。板36の効果を考慮すれば、最初に存在する粒子の
半分が衝突を受ける粒子の直径dは、カットオフ直径と呼ばれ、次式によって与
えられることがわかっている。
d=K (pD/V) 1/!
ここにp=3.24xlo −’ m”/sK・噴流の断面形状と、Dに対する
噴流と板との間隔の比とによって決定される無次元定数
この比か3なら、K値は長方形噴流では0.57、円形噴流では0.38である
。(この距離比は、0.35からlOの間が望ましく、好ましくはIから4の間
である。この比が大きいほど、衝突を受けるこれらの粒子の大きさと衝突を受け
ない粒子との間のカットオフは、急でなく、Kは僅かにおおきくなる。実際パラ
メータpは、空気の粘性係数を粒子材料の密度と、直径1ミリ以上の粒子或いは
塊の上記密度であるスリップ係数との積で割って18倍することによって得られ
る。)かくして、図」の吸入器lOを考慮すれば、空気の噴流は、卵形のダクト
部分16によって定義される。空気の流速が60リットル/分なら、V=8.8
m/5
D=8X10−’m
K=0.48(卵形の噴流の場合)
それ故、カットオフ直径は、約8.2ミクロンである。
図3を参照すれば、グリッド14から遠い方のダクト部分I8の端にインサート
42を育する点だけか図1の吸入器と異なる吸入器40が示され、インサート4
2は、断面が円形で、直径7.5ミリの空気流の管状オリフィス44を構成する
。60リットル/分の同し空気流であれば、速度はより大きく、噴流直径はより
小さくなるので、カットオフ直径は以下のように小さい。
V=22.6m/s
D冨7.5xlO−’m
K=0.38
したかって、カットオフ直径は、約3.9ミクロンである。カットオフ直径は、
空気流に対する抵抗が吸入器40を通る空気の流速を下げるほと大きくない限り
、適当な直径の管状オリフィスを構成するインサート42を使用することによっ
て、特定の薬剤及び特定の投与に適するように調整できることか理解されるであ
ろう。
図[2及び図3の吸入器では、空気噴流が出るオリフィスは、グリッド14によ
る空間流れの変化が無視てきるほどグリッド14から十分に離れている。インバ
クターの板が、グリッド14により近ければ、空気噴流の特性直径りは、グリッ
ドオリフィスの幅になる。例えば、図4を参照すわば、変形吸入器50か示され
る。
変形吸入器50は、一端に1.5ミリ平方の穴をもった粗いグリッド14を備え
た上述のようなチャンバ12を有する。ダクト52が、グリッド14の外側でチ
ャンバ12に連結されている。ダクト52は、長さ55ミリ、15ミリX8ミリ
の楕円形内断面のもので、グリッドI4から遠い方の端は、吸い込み口54をな
している。
ダクト52内には、2枚の平らなインバクターの板56があり、板の各々は、1
3ミリX6Eりの楕円形で、3本の等間隔の支柱(図示せず)によって支持され
、一方の板は、ダクト52に沿ってグリッドから5ミリ、他方の板は、グリッド
14から5ミリである。板56と同し形及び整列だが、寸法が10ミリX4.
s ミリの開口を構成する周辺リング58が、各々のインバクターの板56の後
方5ミリでダクト壁に固定される。
吸入器50は、吸入器IOと同じ仕方で用いられ、患者は吸い込み口54を通し
て吸い込み、粉薬を運ぶ空気流がグリッド14を通過して、ダクト52に沿って
流れる。
上述したように、インバクターの板56は、大きめの粒子及び塊をこわし或いは
空気流から除去し、患者の肺への薬剤の送出の効率を増大させる。この例では、
グリッド14は、複数のオリフィスを有し、空気流は、オリフィスを通って平行
である。実質的にすへての空気流が、インバクターの板56によって、次いてそ
れに続く周辺リング58によって著しく偏向される。
第1インバクターの板56は、空気噴流の幅がグリッドの正方形の幅、即ち1.
5ミリであるほどグリッド14に十分に近い。グリッド14は、32個のこのよ
うな正方形のオリフィスからなる。60リットル/分の空気流であれば、第1板
56によって得られるカットオフ粒子直径は、以下から算出される。
V=13.9m/5
D=1.5XIO−3m
K=O157
したがって、カットオフ直径は、約3.4ミクロンである。次いて、周辺リング
58は、空気噴流を生じさせ、空気噴流は第2インバクターの板56と衝突する
。説明した実施例では、粒子の大きさの分布は、11板56の下流の流れの偏向
によってほんのわずか影響を受ける。例えば、第2インバクターの板58に対し
ては、以下の値を有する。
V=21.2m/5
1)4.5xlO−2m
K=0.48
したがって、カットオフ直径は、約4.0ミクロンである。吸入器50における
ように2つのインバクターを直列に整列させれば、その代わりに第2インバクタ
ーが第1インバクターより小さいカットオフを生じさせるようにインバクターを
設計するのがよい。
今、図5を参照すれば、変形吸入器60の拡大断面図が示される。この変形吸入
器60は、上述したような粉末分配用チャンバ12を有する。卵形ダクト62が
チャンバ12から30ミリ延び、チャンバ12に隣接した端が20ミリx12ミ
リで、吸い込み口64を形成する他端が15ミリx8ミリである。ダクト62の
広い部分の内部には、2枚の長孔付き板があり、第1板66は、それぞれ、2ミ
リ幅の板ストリップによって分離された輻lミリ、長さ12ミリの6([1!l
の長孔を構成し、第2板68は、輻2ミリの板ストリップによって分離された7
個の同じ長孔を構成する。板66と68は、3ミリ離れ、長孔が他の板の長孔に
対して互い違いにされ、板66の各長孔は、板68の2つの長孔の間の中間に整
列される。
吸入器60は、前述した吸入器とちょうど同じ方法で使用される。第1板66の
長孔によって生じた空気噴流は、第2板68の長孔の間のストリップと衝突する
。この例では、空気噴流は、長方形で長さ12ミリ、幅1ミリである。空気の流
速か60リットル/分なら、以下の値を得る。
V=13.9m/5
D=1.0XlO−’m
K=0.57
したかって、カットオフ直径は約2.8 ミクロンである。
上記の実施例は、単に例示として説明したことか理解されるであろう。各側では
、所望のカットオフ直径を得るのに噴流生成オリフィスの寸法及びインバクター
の他の寸法を調整することができる。
国TR1Il査報告
国際調査報告
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、 ES、 FR,GB、 GR,IT、 LU、 NL、 SE)、CA
(BP、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、 GN、 ML、 MR,SN
、 TD、 TG)、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CS、FI、
HU、JP、 KP。
KR,LK、 MC,MG、 MN、 MW、 No、 PL、 R○、SD、
SU、 US
(72)発明者 マッカオゲイ ジョン ジャクソンイギリス国 オックスフォ
ードシャー オーエックス118デイーエイ ディトコツト フリートウェイ
あ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)操作中粉末の導入される分配用チャンバ(12)を、ダクト(32)を介 して吸い込み口(35)に連結し、患者が空気を前記チャンバ(12)、ダクト (32)及び吸い込む口(35)に流通させるように、前記吸い込み口を通して 吸い込む乾燥粉薬吸入器において、さらにオリフィス(33)を構成するための 前記ダクト内の装置と、前記オリフィスと前記吸い込み口との間で前記ダクト内 に設けられたインパクター(36)とを有し、前記インパクターは、前記オリフ ィスを通る流れの方向に対して実質的に横方向で、しかも前記ダクトに沿って前 記オリフィスから間隔を隔てた固定板(36)からなり、前記オリフィスを流通 する実質的にすべての空気流が、板を避けるために連続L字形通路に沿って急に 偏向され、しかも空気流により運ばれた大きめの粒子が、その慣性のために前記 板と衝突することを特徴とする乾燥粉薬吸入器。 (2)前記インパクターの板(36)と前記オリフィス(33)との間の前記ダ クトに沿う距離と前記オリフィス(33)の最小幅との比が、0.35と10の 間である請求項1に記載の吸入器。 (3)前記比が、1と4の間である請求項2に記載の吸入器。 (4)前記インパクターの板(36)は、前記オリフィス(33)より大きい突 出領域のものである先行請求項のいずれかに記載の吸入器。 (5)前記インパクターの板(36)から下流で、前記インパクターから間隔を 隔てた開口を構成すル装置(35)を前記ダクト(32)内にさらに有し、空気 流に追加的なS字形の偏向(B)を課する先行請求項のいずれかに記載の吸入器 。 (6)前記オリフィス構成装置(14、66)は、複数のオリフィスを構成し、 前記複数のオリフィスを通って空気流が平行である先行請求項のいずれかに記載 の吸入器。 (7)前記ダクト(52)内に、前記ダクトに沿って間隔を隔てた少なくとも2 つのオリフィス構成装置(14、58)を有し、各々のオリフィスの下流にイン パクターの板(56)がある先行請求項のいずれかに記載の吸入器。 (8)1つのそのようなインパクターの板は、前記吸い込み口により近い第2の インパクターの板より大きなカットオフ直径を有するようなものである請求項7 に記載の吸入器。
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