KR100399845B1

KR100399845B1 - 건조 분말 약제의 에어로졸화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100399845B1
Application number: KR10-2003-7008881A
Authority: KR
Inventors: 스미쓰아드리안이; 부르존디; 이터제프리더블유; 악스포드게오르그에스; 리욘즈시르레이더블유; 플라츠로버트엠
Original assignee: 넥타르 테라퓨틱스
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1995-09-15
Publication date: 2003-09-29
Also published as: KR970706033A; DE69535725D1; MY113727A; EP1917992A2; DE69535725T2; TW287110B; US5740794A; ZA957933B; KR100399844B1; KR100400063B1; EP1917992A3; AR042921A2; US5785049A

Abstract

본 발명에 따른 분말 약제의 에어로졸화 방법은 분말이 담겨 있는 용기(12) 속에 관입부와 공급관(14)의 분말 유입단을 결합하는 것을 포함한다. 분말은 공급관을 통해 상측으로 흡인되어 공급관의 일부분을 지나 유동 고압 가스 흐름 속에 분산된다. 하나 이상의 용기용 수용 유지부 가까이에 있는 베이스 엔클로저 내에 장착된 공급관을 구비한 장치가 있으며, 이들 용기는 카트리지(22) 속에 배치된 연속 웨브 내부에 형성될 수 있다. 개별의 천공 기구(26)가 설치될 수 있다.

Description

건조 분말 약제의 에어로졸화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR DISPERSING DRY POWDER MEDICAMENTS}

본 발명은, 일반적으로는 약제를 폐(肺)에 투약하는 장치 및 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 환자가 흡입하는 건조 분말 약제를 분산하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

환자에 대한 효과적인 투약은 어떠한 성공적인 약제 치료법 중에서도 중요하다. 다양한 투약 방법들이 존재하지만, 이들 각각은 자체의 장점 및 단점이 있다. 환제(丸劑;pills), 캡슐, 엘릭시르(elixir) 등을 구강에 투약하는 것이 아마도 가장 편리한 방법이지만, 대다수의 약제는 소화관(消化管;digestive tract)에서 흡수되기 전에 그 효과가 저하된다. 이러한 효과 저하는 소화관에서 단백질 가수 분해 효소(proteolytic enzyme)들에 의해 급격하게 효과가 저하되는 최근의 단백질 약제의 경우 특히 문제가 된다. 단백질의 투여를 포함하는 피하주사(皮下注射;subcutaneous injection)는 전신계 투약(systemic drug delvery)용으로 종종 효과적인 방법이지만, 이것을 이용할 수 있는 환자들은 적다.인슐린(insulin)과 같은 약제를 하루에도 수 차례 주사하는 것은 환자 불만의 원인이 되기 때문에, 경피(經皮; transdermal), 비강내(鼻腔內; intranasal), 직장내(直腸內; intrarectal), 질내(膣內; intravaginal) 및 폐(肺) 투약을 포함하는 다양한 대체 투약 방법이 개발되어 왔다.

본 발명의 특별한 관심 중에서, 폐에 약제를 투약하는 것은 분산 가능한 반응 약제가 폐의 말단(치조(齒漕; alveolar)) 영역에 도달할 수 있도록 분산 약제, 즉 에어로졸 약제의 흡입에 의존한다. 어떤 약제는 치조 영역을 통해 쉽게 흡수되어 바로 혈액 순환하는 것으로 알려져 있다. 폐에 투약하는 것은 다른 방법에 의한 투약이 곤란한 폴리펩티드 및 단백질을 투약하는 데에 특히 전망이 밝다. 그와 같이 폐에 투약하는 것은 전신계 투약 및 폐의 질병을 치료할 국부 투약 모두에 대해 효과적이다.

폐에 약제를 투약(전신계 투약 및 국부 투약 양자를 포함)하는 것은 액체 분무기(liquid nebulizers), 계량된 복용량 흡입기(MDI) 및 건조 분말 분산 장치를 포함하는 여러 기법들에 의해 자체 달성될 수 있다. 건조 분말 분산 장치들은 건조 분말로 쉽게 제조될 수 있는 단백질 및 폴리펩티드 약제를 투약하는 데에 특히 전망이 밝다. 다른 불안정한 많은 단백질 및 폴리펩티드는 단독으로 또는 적절한 분말 캐리어와 조합하여 동결 건조 또는 분사 건조 분말(lyophilized or spray-dried powers)로서 안전하게 저장될 수 있다. 그러나, 단백질 및 폴리펩티드를 건조 분말로 투약하는 능력은 어떤 측면에서는 문제가 된다. 많은 단백질과 폴리펩티드 약제의 복용량은 임계적인 경우가 있어, 임의의 건조 분말 투약 시스템에서도의도한 양의 약제를 정확 정밀하고 (반복적으로) 투약할 필요가 있다. 또한, 많은 단백질과 폴리펩티드는 상당히 고가이고, 통상 1회분 복용량을 기초로 하여 종래의 약제들 보다 수십 배 고가이다. 따라서, 약제의 손실을 최소화하면서 폐의 목표 영역에 건조 분말들을 효과적으로 투약할 수 있는 것이 중요하다. 건조 분말 속에 존재하는 분말 집합 덩어리는 효과적인 전신계 흡수 또는 다른 폐 투약을 보장하기 위해 환자가 흡입하기 전에 충분히 분쇄되는 것이 매우 바람직하다.

건조 분말 약제들의 폐 투약용으로 특히 유망한 기법은 압축 가스의 펌프 또는 다른 공급원을 갖춘 수지식(手持式) 장치를 이용하는 것이다. 선택된 양의 압축 가스가 분말 분산 장치, 가령 벤츄리관을 통해 급방출되고, 그 분산된 분말은 환자의 흡입에 이용될 수 있다. 이와 같은 수지식 장치들은 많은 측면에서 유리하지만 많은 다른 측면에서 문제가 된다. 투약 대상 입자들은 대개 1㎛∼5㎛의 크기로서 매우 미세하며, 분말의 취급과 분산을 곤란하게 한다. 이러한 문제점은 통상적으로 이러한 장치에서 이용 가능한 20psig∼150psig에서 2㎖∼25㎖인 비교적 소량의 압축 가스에 의해 더 악화된다. 특히, 벤츄리관형 분산 장치들은 단지 소량의 압축 가스만이 이용될 수 있는 경우, 난분산형 분말에는 적합하지 않다. 또한, 벤츄리관형 장치들은 폐 투약용으로 이용되는 분말에 의해 쉽게 막히게 되는 매우 작은 분말 유입 오리피스를 구비하고 있다. 수지식 및 다른 분말 투약 장치들에 대한 또 다른 하나의 필요 조건은 복용 농도가 높아야 한다는 것이다. 가스에 대한 환괴(丸塊; bolus) 약제의 농도는 전부 복용하는 데 필요한 각각의 호흡량 및/또는 호흡 횟수를 감소시키기 위하여 비교적 높아야 한다. 적절한 분산과 작은 분산량을 모두 성취할 수 있는 능력은 중요한 기술적 도전이다.

그러므로, 전술한 목적을 일부 또는 전부를 만족시키는 건조 분말 단백질, 폴리펩티드 및 다른 약제의 분산을 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

약제용 건조 분말 분산 장치들이 많은 특허에 기재되어 있다. 미국 특허 제3,921,637호는 분말 약제의 단일 캡슐을 천공하는 바늘을 갖춘 수동식 펌프를 기재하고 있다. 다수의 용기 디스크 또는 스트립으로 된 약제의 용도는 유럽 특허 제467172호(여기에서, 왕복 운동할 수 있는 천공 기구는 블리스터 팩(blister pack)의 반대쪽 표면을 천공하는 기구에 이용됨), WO 제91/02558호, WO 제93/09832호, WO 제94/08522호, 미국 특허 제4,627,432호, 제4,811,731호, 제5,035,237호, 제 5,048,514호, 제4,446,862호 및 제3,425,600호에 기재되어 있다. 단일 투약 캡슐의 천공을 설명하는 다른 특허들은 미국 특허 제4,338,931호, 제3,991,761호, 제4,249,526호, 제4,069,819호, 제4,995,385호, 제4,889,114호 및 제4,884,565호, 그리고 유럽 특허 제469814호 등이 있다. WO 제90/07351호는 유동 분말 저장소(loose powder reservoir)가 있는 수지식 펌프를 기재하고 있다.

공업적 사용 및 매우 높은 유속용으로 의도된 건조 분말 음속 분산기는 1983년 3월 14-16일 미국 메리랜드주 Aberdeen Proving Ground의 화학 시스템 연구실에서 주관한 흡연 및 반계몽 주의자에 대한 선전 기술에 관한 연구 강습회에 제출된 "음파 노즐을 이용한 건조 분산법(Dry Dispersion with Sonic Velocity Nozzles)", Witham and Gates에 기재되어 있다.

흡입 단계와 주사 단계가 있는 공압식 분말 분사기는 미국 특허 제4,807,814호에 기재되어 있다. 이 장치는 축선 방향의 가스 벤츄리관 및 측방의 분말 유입구를 구비한다.

피트만과 메이슨(Pittman and Mason)(1986)의 고체 처리 회의의 C4 논문의 C-41∼C51쪽에는 환형 공기 유입 상류의 벤츄리 억제부를 구비한 분출 노즐(도 2)이 기재되어 있다.

SU 제628930호(요약서)에는 축방향 공기 유동관을 구비한 수지식 동력 분산기가 기재되어 있다.

SU 제1003926호(요약서)에는 가스 열코팅 주사기가 기재되어 있다.

뉴욕, 상담국, '화학과 석유 공학'에서 부브릭과 첼론키나(Bubrik and Zhelonkina)의 "공압 수송 시스템용 분출 공급기(Ejector Feeders for Pneumatic Transport Systems"(1978)에는 몇몇 분출 설계의 상이한 효율이 설명되어 있다.

Zholab and Koval(1979)의 프로시코바 메탈러지 제6권 13-16에는 입자 크기에 관한 주사기 설계의 효과가 기재되어 있다.

Powder Technology의 제302-313쪽 Bohnet(1984)의 "가스/고체 주사기들의 계산과 설계"에는 종래의 주사기 설계가 기재되어 있다.

1988년 3월, Powder and Bulk Engineering의 Fox and Westawag(1988)의 제33-36쪽에는 축방향 공기 유입관 상류의 벤츄리 억제부가 기재되어 있다.

NL 제7712041호(요약서)에는 흡입해서 분리기 속으로 분말을 흡인하는 분출기 펌프가 기재되어 있다.

EP 제347 779호에는 접는 식의 팽창실이 있는 수지식 동력 분산기가 기재되어 있다.

EP 제490 797호에는 스프링이 내장된 피스톤을 구비한 수지식 동력 분산기가 기재되어 있고, 이 피스톤에는 분산 노즐이 있다.

미국 특허 제3,994,421호에는 접는 식의 감속실이 있는 수지식 동력 분산기가 기재되어 있다.

폐의 약제 투약은 J. Aerosol med. 제7권 49-75쪽의 Byron and Patton(1994)에 기재되어 있다.

본 발명은 정확 정밀하고 반복할 수 있는 분말 약제의 1회분 복용량의 효율적인 폐 투여 장치 및 방법들을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 에어로졸 분산 시스템의 개략도이다.

도 2는 도 1의 에어로졸 분산 시스템에서 이용되는 분말 공급관 조립체의 사시도로서, 분말 용기 근처에 있는 그것의 유입단의 1/4이 단면도로 도시되어 있다.

도 3은 바람직한 분말 용기 뚜껑의 천공 패턴을 예시한 도면이다.

도 4a는 도 2에 예시된 공급관 조립체의 부분 단면도이다.

도 4b는 도 4a의 4b-4b선을 따라 취한 단면도이다.

도 4c는 도 4a의 4b-4b선을 따라 취한 또 다른 단면도이다.

도 5는 본 발명의 분산 가스 도관들과 공급관 내강의 수렴 각도와 상대적인 크기를 도시한 개략도이다.

도 6은 원추형 유동 경로를 형성하는 환형의 구멍을 구비한 분산 가스 도관과 연결되어 있는 공급관 내강을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 원리에 따라 구성된 또 다른 공급관 조립체의 사시도이다.

도 8은 도 7의 공급관 조립체의 분해도이다.

도 9는 도 7의 공급관의 단면도이다.

도 10은 도 7 내지 도 9와 유사하지만, 분말 약제 용기 속으로 유동화 공기관과 공급관이 진입할 수 있는 자가 천공 부재를 추가로 포함한 제3 변형 공급관 조립체를 예시하는 도면이다.

도 11a는 도 10의 자가 천공 부재의 확대 상세도이다.

도 11b는 구성이 다른 자가 천공 부재의 확대도이다.

도 12a 내지 도 12c는 단일 유닛 복용량 용기로부터 분말 약제를 분산할 때, 도 7 내지 도 9의 공급관 조립체의 이용 방법을 예시한 도면이다.

도 13은 본 발명에 따른 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 특히 바람직한 장치의 사시도이다.

도 14는 도 13의 장치를 180° 회전시켜, 접혀진 형상의 포획 챔버와 이 포획 챔버 위의 주둥이를 도시한 사시도이다.

도 15는 본 발명에 따른 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 트랜스젝터 조립체를 도시한 도 13의 장치의 분해 사시도이다.

도 16은 본 발명에 따른 분말 약제를 수용 유지하기 위한 대표적인 용기 위에 배치된 도 15의 트랜스젝터 조립체를 예시한 도면이다.

도 17은 도 16의 트랜스젝터 조립체의 분해도이다.

도 18은 도 16의 트랜스젝터 조립체와 용기의 단면도이다.

도 19는 도 16의 트랜스젝터 조립체의 용기 속으로의 천공을 예시한 도면이다.

도 20은 분말 약제를 구비한 용기를 장치 속으로 유입하는 것을 보여주는 도 13의 장치의 사시도이다.

도 20a는 도 13의 장치의 캐리어 상으로 배치되는 용기의 평면도이다.

도 21은 도 13의 장치의 측면 단면도이다.

도 22는 도 13의 장치의 측면도로서, 그 외측 덮개가 분리되는 있는 도면이다.

도 23은 도 13의 장치의 다른 선택된 구성 요소와 함께 손잡이 조립체의 측면도로서, 손잡이 조립체가 폐쇄 위치에 도시되어 있다.

도 24는 도 23의 장치의 선택된 구성 요소의 상세도로서, 배출 밸브가 개방위치에 도시되어 있다.

도 25는 도 23의 다른 선택된 구성 요소와 손잡이 조립체를 예시하며, 이 손잡이 조립체는 배출 밸브를 폐쇄하고 본 발명에 따른 피스톤을 수축시키도록 연장되어 있다.

도 26은 폐쇄된 위치에서 도시된 도 25의 배출 밸브의 상세도이다.

도 27은 도 13의 장치의 배출 밸브의 사시도이다.

도 28은 도 27의 배출 밸브의 단면도로서, 그 밸브가 개방 위치에 도시되어 있다.

도 29는 도 27의 배출 밸브의 단면도로서, 그 밸브가 폐쇄 위치에 도시되어 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 베이스 엔클로저

12 : 용기

14 : 공급관 조립체

16 : 유입단

18 : 유출단

20 : 가스 공급원

40 : 공급관

본 발명은 특히 단백질, 폴리펩티드, 및 폴리핵산 약제와 같은 고가의 생체 제약을 투여하는 데 이용할 수 있지만, 폐를 통한 임의의 분말 약제의 전신계 또는 국부 투여에도 이용할 수 있다. 상기 투여 시스템 및 방법은 투여에 앞서 형성될 수 있었던 분말의 임의의 집합 덩어리를 분쇄하는 것과 더불어 약제 분말을 거의 완전하게 분산시킨다. 그 방법 및 장치는 블리스터 팩 또는 카트리지와 같은 단위 복용량 용기로부터 미세하게 분쇄된 약제의 분산에 특별한 용도가 있으며, 여기에서 본 발명은 용기 내에서 거의 전량(중량을 기준으로 일반적으로 적어도 70%, 더욱 일반적으로 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 90%)의 분말을 유동화시켜 추출할수 있으며, 따라서 낭비를 최소화하고 복용량의 정확도 및 정밀도를 향상시킨다. 그러나, 이 방법과 기술은 또한 단일의 용기 속에 들어있는 다수의 복용량 단위체, 즉 "벌크(bulk)" 분말을 담고 있는 용기로부터 미리 선택된 계량된 양의 분말 약제(환괴)의 분산과 투여에도 이용된다.

본 발명의 방법 및 장치는 1㎛ 내지 5㎛의 크기의 개별 입자들로 구성된 분말의 투여에 특히 적합하다. 이러한 분말은, 에어로졸 상태로 적합하게 분산될 때, 폐의 치조 영역으로 투여하는 데에 가장 적합하다. 그러나, 이 분말들은 취급하기에 특히 곤란하고, 제조, 포장 및 취급 도중에 집합 덩어리로 뭉쳐지기 쉽다. 이전까지는, 이러한 분말들의 취급 특성들은 취급 및 분산 특성들이 보다 용이한 더 큰 캐리어 입자들과 미세한 약제 입자들을 배합함으로써 향상시켜 오기도 했다. 그러나, 캐리어의 이용은 약제를 희석시키기 때문에, 주어진 약제의 1회 복용량에 대한 분산량은 더 많이 필요하게 된다. 또한, 캐리어 입자는 흡입시에 막힘을 발생시킬 수 있고, 취급 특성들을 향상시키는 것을 제외하고는 어떠한 목적에도 도움을 주지 않는다. 본 발명은 2단계 분산 방법에 의해 캐리어 물질이 거의 없거나 전혀 없이 미세한 약제 입자를 분산시킬 수 있다. 그러나, 본 발명은 그와 같은 캐리어 입자들을 포함하는 약제 조성물에도 적용될 수 있으며, 원하는 1회 복용량 농도를 얻는 데 필요할 수 있는 희석제에도 적용될 수 있다.

분말들은 전술한 바와 같이 먼저 용기 내에서 유동화되고, 이에 의해 유동화된 입자 및 입자 집합 덩어리가 형성되며, 이들은 차후에 이러한 덩어리를 분쇄시키는 조건 하에서 고속의 가스 흐름 내에서 분산된다. 이러한 완전한 분산은 매우소량의 고속 공기 및 유동화 공기(fluidization air)로서 달성되어, 비교적 높은 약제 입자 농도를 갖는 양호하게 분산된 약제 환괴가 형성된다. 물론, 본 발명은 캐리어 희석제 등을 포함하여 약제 처방 조제물(formulations)에도 유용하다. 본 발명의 장점은 캐리어 사용을 감소시키기 쉬우며, 캐리어 사용을 완전히 제거할 수 있다는 것이다.

본 발명의 방법에 따르면, 분말 약제는 천공 가능한 뚜껑 또는 다른 진입 표면이 있는 용기 속에 담겨진다. 공급관의 분말 유입단(流入端)은 진입 표면에 있는 관입부(관통부)와 결합되어, 즉 그 관입부에 대해 맞물려 있거나, 그 관입부를 통해 삽입되며, 고속의 공기 흐름(대개의 경우, 집합 덩어리를 개별 입자로 분리시키기 위해 충분한 전단력을 제공하는 음속)이 가령 유출단(流出端)과 같은 관의 일부를 지나 유동되어, 분말을 용기로부터 관을 통해서 유동 공기 흐름 속으로 흡인하여 원하는 에어로졸을 형성한다. 대개, 공급관의 유입단을 이들 관입부 중 하나와 결합하기 전에 적어도 2 개의 이격 분리된 관입부가 진입 표면에 형성된다. 나머지 하나의 관입부는 별도의 유동화 공기의 흐름이가 용기에 유입되어 분말을 유동화시키고, 그 유동화된 분말의 용기를 쓸고 지나갈 수 있도록 하여, 거의 모든 분말(바람직하게는 적어도 70%, 더욱 바람직하게는 적어도 80%, 훨씬 바람직하게는 적어도 90% )이 유동 공기 흐름 속으로 제거되는 것을 보장하는 역할을 한다. 상기 고압 가스 흐름은, (1)공급관을 통과하는 충분한 유동화 공기 유동이 용기 속의 분말을 유동시키고 운반하게 하도록, 그리고 (2)분말이 공급관의 유출단으로부터 유출될 때 잔류하는 분말 집합 덩어리를 분쇄하도록, 선택된 각도에서 공급관의 유출단과 교차하는 유동 경로를 통해 압축 가스의 충진물을 급방출함으로써 발생된다. 방출하기 전의 가스 압력은 음속을 얻기 위해 대개는 적어도 약 15 psig, 바람직하게는 적어도 약 20 psig, 보다 바람직하게는 20 ∼ 150 psig이지만, 대개의 경우 40 ∼ 80 psig의 범위이다. (표준 온도 및 압력(ＳＴＰ)인 14.7 psig 및 20℃에서 측정된) 방출 가스의 팽창 체적은 따라서 대개의 경우에는 2㎖ ∼ 25㎖이고, 바람직하게는 4㎖∼15㎖이다. 고압 가스의 방출은 수동식 방아쇠에 의해 수행될 수 있거나, 선택적으로는 환자의 흡기(吸氣)로 인한 음의(negative) 압력을 감지함으로써 수행될 수 있다(즉, 호흡에 의해 작동됨). 상세하게 후술되는 바와 같이, 고압 가스 흐름은 1:2 ∼ 1:4(고압 가스:유동화 공기)의 (ＳＴＰ에서 측정된) 체적비로 유동화 공기 흐름과 결합하여 에어로졸을 생성하며, 그 후에 에어로졸은 환자에 의해 흡입된다. 선택적으로는 에어로졸 흡입은 플룸 포획 챔버(plume capture chamber)에서 포획 후에 일어난다.

이 방법은, 환자에 의한 후속 흡입 단계에 앞서 플룸 포획 챔버에서 결과물인 일정량의의 에어로졸화된 분말을 포획하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다음에, 환자는 최소의 손실로 분말의 효율적인 투여를 더욱 보장하기 위해 포획 챔버를 통과하는 주변 공기의 흡입과 동시에 및/또는 그 흡입에 앞서 포획 챔버로부터 전체 에러로졸화 복용량을 흡입할 수 있다. 약제의 최초 환괴를 따라가는 추적 공기의 흡입은 흡수가 일어나는 폐의 치조 영역으로 약제를 깊게 몰고간다. 이 방법은 선택적으로, 통상 스트립 또는 디스크의 형태인 다수의 분말 함유 용기를 공급관을 지나 전진시키는 단계를 더 포함하며, 이에 의해 분말은 그 후에 각각의 용기로부터 흡입 및 분산될 수 있다.

본 발명의 방법의 또 다른 하나의 태양에서, 불연속 체적의 분말 약제가 용기 또는 저장소로부터 순차 공급될 수 있다. 전술한 방법들과는 대조적으로, 용기는 어떤 단일의 환괴 상태로 공급 대상으로 예정된 분말 약제의 양보다 더 많은 양을 포함하며, 대개는 적어도 5, 바람직하게는 10, 때로는 20 이상인 대단히 많은 수의 환괴에 대해 충분한 양을 함유한다. 상기 방법은 공급관의 유입단(流入端)을 용기 속으로 삽입하고, 고압 가스 흐름을 그 공급관의 유출단(流出端)을 지나 유동시켜 상기 관을 통해 용기로부터의 공기 흐름을 유도하는 것을 포함한다. 따라서, 분말 약제는 공급관을 통과하는 공기 흐름 속에 동반되어, 공급관의 유출단에서 상기 고압 가스 흐름과 결합된다. 고압 가스 흐름은 반복적으로, 공급관의 유입단이 "벌크" 분말 약제 용기 속에 남아 있는 동안 상기 유출단을 지나가도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 유동화 위치에 분말 함유 용기용 지지부를 구비한 베이스 엔클로저(enclosure)를 포함한다. 공급관은 베이스 엔클로저 속에 장착되고, 공급관에 대해 용기를 왕복 운동시키기 위한, (또는 용기에 대해 공급관을 연장시키기 위한) 기구가 선택적으로 제공된다. 또한, 고압 가스를 발생시키기 위한 압축 가스의 공급원은 통상 수작동식 펌프, 전기 펌프(대개는 배터리 작동식 펌프), 압축 가스 용기, 2종 유체 시스템 등의 형태로 제공된다. 에어로졸화 분말 복용량은 공급관의 유입단이 용기로 들어가도록 공급관에 대해 용기를 왕복 운동시킴으로써 형성될 수 있다. 고압 가스 흐름은 상기 공급관이 용기 속에 있거나 인접하고있을 때에 방출되고, 그 결과로 생성된 공급관의 유출단에서의 저압 영역은 공급관을 통해 용기로부터 외측으로 분말을 유동시켜 추출할 목적으로 (바람직하게는 후에 에어로졸을 받아들이며, 따라서 장치의 외측으로부터 유입된 순 공기를 최소화시키는 플룸 포획 챔버로부터) 유동화 공기를 용기 속으로, 그리고 필요한 분산을 얻기 위해 고속 가스 흐름 속으로 흡인한다. 대개의 경우, 포획 챔버는 분말 에어로졸의 "플룸(plume)"을 수용하여, 이 플룸이 환자가 흡입하기 전에 정지 상태로 될 수 있도록 공급관의 유출단과 일직선으로, 그리고 그 유출단 위에 배치된다. 공급관은 유동 경로 내에 젯트(jets) 또는 이젝터 관(ejector tubes)이 없어서, 방해물이 없는 질서 정연한 유동 경로는 공급관이 막히거나 분산 효율이 저하되는 어떠한 가능성도 감소시킨다. 유동화 가스의 공급원으로서 포획 챔버로부터의 공기를 이용하는 것이 유리하며, 그 이유는 이 공기가 포획 챔버에 유입된 "새로운" 가스의 전체 체적을 감소시켜, 분산 가스 흐름(즉, 고압 가스 흐름과 유동화 공기 흐름의 결합)의 포획을 더 쉽게 하기 때문이다. 그러나, 포획 챔버로부터의 공기를 그와 같이 재순환시키는 것은 본 발명의 본질적인 특징은 아니다. 유동화 공기는 또한 장치의 외측으로부터 직접 얻을 수도 있다.

본 발명의 장치의 특별한 태양에서, 용기는 다수의 용기를 운반해서 유동화 지점을 지나는 연속 웨브(즉, 스트립 또는 디스크)를 전진시키기 위한 기구 속에 지지될 것이다. 일반적으로, 웨브 전진 기구는, 웨브를 수용 유지시키고, 공급관에 대해 왕복 운동할 수 있게 장착되는 카트리지 또는 운반체(carriage)를 포함하며, 그 결과 용기는 후에 카트리지와 공급관이 분리될 때에 전진될 수 있고, 이 후에 공급관은 카트리지와 공급관을 함께 이동시킴으로써 용기 속으로 도입될 수 있다. 선택적으로, 용기의 뚜껑 또는 다른 단일의 접근 표면(즉, 용기의 일측면에 있는 표면)이 공급관의 도입 바로 직전에 천공되며, 대개는 카트리지가 공급관에 대해 왕복 운동될 때에 뚜껑을 천공하는 별도의 천공 기구를 이용한다. 대안적으로, 접근 표면은 공급관의 삽입과 동시에 천공될 수 있다. 후자의 경우에, 공급관의 유입단은 통상적으로 천공용 구조를 가지며, 그리고/또는 유동화 공기의 유입을 위해 추가의 관입부를 형성하기 위한 추가의 천공용 구조가 제공된다.

본 발명의 장치의 특유한 태양에서, 천공 기구는 적어도 2 개의 이격된 구멍을 뚜껑에 형성하며, 여기에서 한 개의 구멍은 공급관을 수용하거나 맞물리고, 다른 구멍은 분말이 공급관을 통해 인출될 때 분말을 유동화시켜 용기를 소제하기 위해 디스플레이스먼트 공기(displacement air)의 유입을 허용한다. 필요한 디스플레이스먼트 공기를 적어도 부분적으로 제공하기 위해 플룸 포획 챔버로부터의 공기를 용기로 복귀시키기 위한 도관 또는 다른 경로도 제공될 수 있다. 공급관용의 구멍이 디스플레이스먼트 공기 구멍과 상이한 시간에, 또는 동시에 형성될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이스먼트 공기 구멍은 공급관 구멍이 분산 스테이션(dispersion station)에 형성된 상태의 분산 스테이션 앞에 배치된 천공 스테이션에 형성될 수 있거나 그 반대 상태로 형성될 수 있다. 공급관용 천공 구조가 디스플레이스먼트 공기 구멍 천공 구조와는 별개의 운동으로 용기에 대해 왕복 운동되는 분산 스테이션에 천공 기구를 제공하는 것도 바람직하다.

본 발명은 유입단, 유출단, 이들 유입단과 유출단 사이의 축방향 유동 경로를 형성하는 내강(內腔; lumen)을 구비한 공급관을 포함하는 분말의 에어로졸화용 장치도 제공한다. 12.5°내지 65°의 각도로 축방향 유동 경로에 수렴하는 방향으로 고속 가스 흐름을 유출단을 지나 유동시키기 위한 적어도 하나의 도관이 제공된다. 상기 범위의 수렴 각도는 공급관에서 유동화 공기의 충분한 유동을 유도하여, (용기속에 최초에 존재하는 분말의 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 90%를 분리해서 에어로졸화시키는) 관련 분말 용기를 효율적으로 비우며, 이때 분말에 존재하는 집합 덩어리를 거의 분쇄하기 위해 유출단에 충분한 전단 에너지를 또한 공급한다는 것이 밝혀졌다.

에어로졸화 장치는 유동 경로의 상이한, 대개 대향하는(직경 방향으로 마주보는) 쪽으로부터 수렴하는 2 개 이상의 별도의 가스 도관을 포함할 수 있다. 선택적으로, 고압 가스 도관은, 공급관의 유출단을 에워싸고, 가스 유동 경로를 형성하며, 축방향 유동 경로에 수렴하는 단일의 환형 구멍에서 종단될 수 있다. 그러나, 후자의 기법은 일반적으로는 선호되지 않으며, 그 이유는 그 기법이 필요한 소형 크기로 환형 구멍을 제작하기에 어렵기 때문이다. 고압 (분산) 가스 유동 도관(들)의 총 내강 면적(A₁)은 대체로 0.05㎟ 내지 0.3㎟이지만, 가스 도관(들)의 바로 상류에 있는 공급관의 목부(throat)는 0.5㎟ 내지 10㎟의 내강 면적(A₂)을 갖는다. 고속 가스 도관들로부터 바로 하류에 있는 혼합 체적부(mixing volume)의 면적(A₃)과 길이는 각각 0.6㎟ 내지 11㎟와 0.5㎜ 내지 3㎜인 것이 바람직하다. 목부 상류의 공급관은 대개 0.6㎟ 내지 15㎟의 면적(A₄)을 갖는다.

에어로졸화 장치는, 혼합 챔버의 유출단으로부터 연장하고, 대개의 경우 필수적이지는 않지만 동축 방향으로 공급관 내강과 정렬되는 내강이 있는 디퓨저 관(diffuser tube)을 더 포함할 수 있다. 디퓨저 관의 내강의 직경은 임의의 혼합 체적부의 유출단으로부터 멀어지는 방향으로 증가하고, 0.5㎝ 내지 5㎝의 길이에 대해 2°내지 10°의 반각으로 통상 발산하고, 유입 (혼합 체적부) 면적의 약 4 배인 유출 면적을 대체로 가진다. 따라서, 디퓨저 관은 혼합 체적부의 유출단으로부터 배출된 가스 흐름의 속도를 감소시키며, 여기에서 속도는 플룸 포획 챔버로 들어가기 전에 최대 상태가 된다. 플룸은 그 포획 챔버 내에서 팽창하여 흡입에 앞서 안정하거나 비활동 상태로 접근함에 따라 연속적으로 급감속한다.

본 발명은 케이싱, 유동 지향 부재(flow-directing member), 그리고 공급관을 구비한 공급관 조립체도 제공한다. 이 조립체는 에어로졸 분산 조립체 내에서 교체될 수 있어, 만약 조립체가 막히거나 지저분하게 되면, 그 조립체를 분리하여 소제하거나 교체하는 것을 용이하게 한다.

본 발명은 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 개량된 장치를 제공한다. 이 장치는 하우징과, 분말을 에어로졸화하기 위한 가압 가스의 공급원을 구비하는 형태로 구성된다. 그와 같은 장치는 가압 실린더, 이 실린더 내에서 활주 가능한 피스톤, 그리고 그 실린더와 연통하고 있는 배출 밸브를 제공함으로써 개량된다. 피스톤에 작동할 수 있게 부착된 손잡이와 밸브를 폐쇄하기 위한 수단을 구비한 손잡이 조립체가 추가로 제공된다. 이와 같은 방식의 경우, 손잡이를 이동시키면 밸브가 폐쇄되고 실린더 내에서 피스톤이 축방향으로 이동되어, 가압된 가스를 생성한다.

본 발명의 일 태양에서, 배출 밸브는 밸브 포핏(valve poppet)에 결합된 밸브 스템을 구비하고, 밸브를 폐쇄하기 위한 수단은 손잡이가 하우징으로부터 반경 방향 외측으로 이동될 때, 밸브를 폐쇄하기 위해 밸브 스템을 이동시키기 위한 밸브 스템 부근의 롤러 캠을 구비한다. 또 다른 일 태양에서, 손잡이 조립체는 밸브 스템에 대해 롤러 캠을 수용 유지하여 밸브를 폐쇄 상태로 유지하기 위해 오버 센터 위치로 움직이는 토글 링크(toggle link)를 추가로 포함한다. 이 방식에서, 밸브는 피스톤이 압축 가스를 생성하기 위해 하우징을 향하여 복귀하는 동안에 폐쇄 상태로 유지된다. 추가의 태양에서, 손잡이 조립체는 손잡이와 피스톤 사이의 링크 장치(linkage)를 포함한다. 이 방식에서, 링크 장치는 손잡이가 하우징에 대해 반경 방향 외측으로, 그리고 반경 방향 내측으로 이동될 때, 피스톤을 실린더 내에서 후퇴 위치(retracted position)와 신장 위치(charged position) 사이에서 왕복으로 이동시킨다. 그와 같은 구성에 의해, 손잡이는 밸브를 폐쇄하고 피스톤을 후퇴시키기 위해 반경 방향 외측으로 이동될 수 있고, 한편 손잡이의 내측 운동은 실린더를 압축 가스로 충전시킨다.

본 발명의 다른 일 태양에서, 토글 링크가 밸브를 폐쇄 상태로 유지하기 위해 오버 센터 위치로 이동할 때까지 손잡이의 반경 방향 내측 이동을 방지하기 위한 상호 맞물림 수단이 제공된다. 바람직하게는, 그 맞물림 수단은 랙(rack)과 폴(pawl)을 구비한다. 다른 태양에서, 밸브를 개방하기 위해 오버 센터 위치로부터 롤러 캠을 이동시키기 위한 방출 단추가 제공된다. 또 다른 태양에서, 실린더는 피스톤이 후퇴 위치로 이동될 때, 공기가 실린더로 들어갈 수 있도록 하기 위한 일방향 밸브를 포함하는 것이 바람직하다.

특정한 일 태양에서, 분말 약제는 용기 내에 유지 수용된다. 유입단, 유출단, 이들 사이로 연장하는 내강을 구비한 공급관이 제공되어, 유입단은 용기 속으로 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로, 그 배출 밸브를 빠져나오는 압축 가스는 공급관의 유출단을 지나서 유동될 수 있으며, 용기로부터의 분말은 공급관을 통해 추출되고 유동하는 가압 가스속에 분산되어 에어로졸을 형성한다. 바람직하게는, 공급관의 유입단을 용기 속으로 삽입함과 동시에 용기의 접근 표면에서 적어도 하나의 구멍을 천공하기 위한 수단이 제공된다. 바람직한 태양에 있어서, 그 천공 수단은 한 쌍의 뾰족한 탭(pointed tab)을 구비하며, 이들 탭은 접근 표면을 통해 천공할 때 용기의 접근 표면에 대해 각각 경사지게 배치된다.

다른 특정 일 태양에서, 용기를 천공하는 수단에 대해 접근 및 이격하도록 왕복으로 이동시키기 위한 수단이 제공된다. 그 이동 수단은 공급관의 유입단을 용기 속으로 삽입할 때에 용기를 제 위치에 체결하기 위한 오버 센터 링크 장치를 포함하는 것이 바람직하다. 또 다른 태양에서, 공급관의 유입단을 용기 속으로 삽입하는 동안 천공 수단에 대해 바람직한 방위로 용기를 정렬하기 위한 위치 조정 핀이 제공된다.

다시 또 다른 태양에서, 손잡이 조립체는 하우징에 손잡이를 부착하기 위한 4 개의 링크 장치를 포함한다. 이러한 방식에서, 손잡이는 단순한 선회 운동보다는 더욱 선형의 운동에 의해 그리고 통상적으로 일정한 힘에 의해 하우징에 대해반경 방향 외측 및 내측으로 이동될 수 있다. 추가로, 그와 같은 링크 장치는 손잡이가 하우징으로부터 이격 이동되어야 하는 거리를 감소시키며, 이에 의해 손잡이 조립체의 수동 작업을 보다 용이하게 한다. 또 다른 태양에서, 음성 조작 지시를 위한 수단이 하우징 상에 또는 하우징과 연관된 위치에 마련된다.

본 발명은 천공 가능한 접근 표면이 있는 용기 속에 유지 수용된 분말을 에어로졸화하기 위한 대표적인 장치를 제공한다. 이 장치는 하우징, 가압 가스 공급원, 이 하우징에 부착된 포획 챔버, 그리고 그 하우징 내에서 분리 가능하게 수용 지지된 트랜스젝터 조립체(transjector assembly)를 포함한다. 이 트랜스젝터 조립체는 용기의 접근 표면을 천공하고 분말을 용기로부터 포획 챔버 속으로 흡인하기 위해 압축 가스를 수용하기 위한 수단을 포함한다. 바람직한 태양에 있어서, 그 트랜스젝터 조립체는 가스 공급원으로부터 직접 가스를 수용하고, 분말이 장치 중의 다른 부분을 통과하는 일이 없이 포획 챔버로 직접 분말을 급송한다.

특별한 태양에 있어서, 트랜스젝터 조립체와 하우징 사이에는 계면 밀봉(interface seal)이 제공되어 압축 가스는 하우징에서 트랜스젝터 조립체로 가스의 실질적인 손실 없이 통과될 수 있다. 바람직하게는, 상기 계면 밀봉은 하우징으로부터 트랜스젝터 조립체를 용이하게 분리하는 것을 용이하게 하기 위해 트랜스젝터 조립체의 중심 축선에 대해 각도를 이루고 있다. 또 다른 태양에서, 트랜스젝터 조립체와 용기 사이에 밀봉을 형성하기 위한 용기 밀봉이 제공된다. 추가의 태양에서, 트랜스젝터 조립체는 독특한 방위로 반복해서 하우징 속으로 수용되기에 적합하게 되어 있다.

또 다른 특별한 태양에서, 포획 챔버는 하우징 위에서 축방향으로 미끄러질 수 있어서, 포획 챔버는 하우징을 실질적으로 덮는 수축 위치 또는 에어로졸화된 분말을 수용하기 위한 하우징을 형성하는 연장된 위치에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 멈춤쇠(detent)가 하우징 속에 제공되고, 적어도 하나의 노치(notch)가 포획 챔버에 제공되며, 그 멈춤쇠는 포획 챔버가 연장된 위치에 있는 경우에 노치 속에 수용된다. 바람직하게는, 이 멈춤쇠를 외측으로 부세(付勢)시키기 위한 스프링이 제공된다. 또 다른 태양에서, 그 멈춤쇠는 기하학적으로 거의 Ｖ 형상이다. 다른 태양에서, 포획 챔버는 긴 챔버 본체를 구비하며, 이 본체를 따라 종방향으로 연장하는 적어도 하나의 긴 릿지(ridge) 또는 리브(rib)가 그 본체에 있다. 상기 긴 릿지는 포획 챔버가 수축되어 하우징에 의해 포획 챔버로부터 소제될 수 있는 포획 챔버에의 축적 분말의 양을 제한할 때에 하우징과 맞물린다. 또 다른 태양에서, 챔버 본체는 비대칭인 단면 형상으로서 주둥이(mouthpiece)를 포함한다. 외부의 먼지나 미립자가 챔버로 들어오는 것을 방지하고, 흡입될 준비가 완료될 때까지 챔버 내에 분말 약제를 수용 유지하기 위해 주둥이 위에 캡이 분리 가능하게 유지 지탱되는 것이 바람직하다. 이 캡과 주둥이 사이에는 밀봉이 제공되는 것이 바람직하고, 그 밀봉은 챔버 내에 있는 과잉 가스가 빠져나갈 수 있도록 블리드 밸브(bleed valve)로서 기능을 하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 분말 약제를 수용 유지하기 위한 용기를 추가로 제공하며, 그 용기는 에어로졸화 장치의 하우징 속으로 수용되도록 되어 있다. 그 용기는 천공 가능한 접근 표면이 있는 용기 본체와, 이 용기 본체로부터 연장하는 탭을 포함한다.이러한 방식에서, 용기 본체는 탭의 적어도 일부가 하우징 외측에 남아 있는 상태로 하우징의 구멍 속에 수용될 수 있다. 일 태양에서, 탭은 에어로졸화 장치의 정렬 핀을 수용하도록 되어 있는 키이 구멍(keyed hole)을 포함한다. 탭의 구멍에 키이를 마련함으로써, 용기는 대응 결합 정렬 핀을 가진 장치하고만 이용될 수 있도록 구성될 수 있다. 이런 방식에서, 장치는 특정한 약제를 수용한 특정의 용기만을 수용하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 개선된 방법을 제공한다. 그 방법은 분말이 유동 가스 흐름 속에 동반되어 부유하게 되는 형태로 이루어지고, 압축 실린더, 이 실린더 내에서 미끄러질 수 있는 피스톤, 그 실린더와 연통하는 배출 밸브, 그리고 피스톤을 축방향으로 이동시키고 배출 밸브를 폐쇄하기 위한 손잡이를 구비한 하우징을 제공하는 단계를 포함한다. 그 손잡이는 최초에 하우징으로부터 멀어지게 이동되어, 실린더 내에서 피스톤을 후퇴 위치까지 축방향으로 이동시키고, 배출 밸브를 폐쇄한다. 그 후에, 손잡이는 하우징을 향하여 복귀되어, 피스톤에 의해 압축 가스로 채워지는 위치까지 피스톤을 이동시킨다. 이 충진 다음에, 밸브는 해제되어 압축 가스를 갑자기 방출한다.

특별한 일 태양에서, 하우징 방향으로의 손잡이의 이동은 배출 밸브가 폐쇄될 때까지 방지된다. 이런 방식으로, 약제로의 가스의 조기 도입은 실린더가 충분하게 충진될 때까지 방지된다. 또 다른 태양에서, 배출 밸브는 하우징을 향하여 손잡이를 복귀시키는 동안 폐쇄된 상태로 유지되어, 실린더 내에 가스가 피스톤에 의해 채워질 수 있다. 추가의 태양에서, 손잡이는 이동시에 하우징과 거의 평행하게 유지된다. 바람직하게는, 손잡이는 하우징을 향하여 이동되어 가스를 가압하며, 이때 가스는 거의 일정한 힘을 손잡이에 가한다.

또 다른 특별한 태양에서, 배출된 가스 속에 부유되어 있는 분말은 포획 챔버 속으로 유입되고, 이와 동시에 포획 챔버로부터 미리 선택된 가스량을 방출한다. 다시 또 다른 태양에서, 가압된 가스를 수용하고, 분말을 에어로졸화하기 위한 트랜스젝터 조립체가 제공된다. 이 트랜스젝터 조립체는 하우징 속에 분리 가능하게 유지 지탱되어, 주기적으로 소제를 위해 하우징으로부터 분리될 수 있다. 또 다른 태양에서, 음성 조작 지시가 하우징으로부터 발생된다.

또 다른 특별한 태양에서, 천공 가능한 뚜껑을 가진 용기가 약제를 수용 유지하기 위해 제공된다. 그 용기는 트랜스젝터 조립체가 뚜껑을 천공할 때까지 트랜스젝터 조립체를 향하여 이동된다. 바람직하게는, 용기는 트랜스젝터 조립체를 향하여 안내되어 트랜스젝터 조립체는 공지된 예측 가능한 위치에서 뚜껑을 천공한다. 밸브가 해제될 때까지, 트랜스젝터 조립체가 뚜껑을 관통하고 있는 상태에서 용기를 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명은 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 대표적인 방법을 제공한다. 이 방법에 따르면, 용기 본체와 이 용기 본체로부터 연장하는 탭을 구비한 용기가 제공되며, 분말 약제는 그 용기 본체들 속에 수용 유지된다. 용기 중 하나는 구멍이 있는 하우징 속으로 삽입되며, 이 때 그 용기 본체는 탭 중 적어도 일부분이 하우징의 외측에 잔류하도록 구멍 속에 수용된다. 용기 본체는 상승됨과 동시에 천공되고, 용기 속에 있는 분말 약제는 흡입될 수 있는 가스 흐름 속에 추출된다. 그용기는 하강되고, 다음에 탭은 당겨져서 하우징으로부터 용기를 분리한다.

하나의 태양에서, 하우징은 분말 함유 가스 흐름을 수용하기 위한 왕복 가능한 포획 챔버를 구비하고, 그 포획 챔버는 용기를 삽입하기 전에 전개되는 것이 바람직하다. 그 포획 챔버의 전개에 의해 구멍이 노출되고, 이 구멍 속으로 용기를 삽입하면, 용기가 분리될 때까지 포획 챔버가 후퇴되는 것이 방지된다.

이제, 도 1을 참조하여, 공급관 조립체(14)를 삽입함으로써 다수의 용기(12)로부터 분말 약제를 분산하기 위한 시스템(10)을 설명한다. 이들 용기는 약제를 수용 유지하여 보존하고, 천공 가능한 접근 표면을 제공하는 임의의 형태로 될 수 있다. 예시된 바와 같이, 용기(12)는 천공 가능한 뚜껑, 통상적으로 금속 호일(metal foil) 또는 다른 종래의 층상 소재(laminate)에 의해 덮혀진 개개의 오목부들을 포함하는 연속 웨브 속에 있다. 각각의 용기는 공급할 정확한 복용량의 분말 약제를 포함한다. 개개의 용기에 들어있는 분말량은 일반적으로는 약 1㎎ 내지 20㎎, 더 일반적으로는 2㎎ 내지 10㎎이다. 연속 웨브는 덮개체(closure)가 있는 스트립, 디스크, 또는 성형 구조체의 형태일 수 있다. 그와 같은 용기들은, 종종 "블리스터 팩"으로서 불리워지며, 제약 포장 기술에서 널리 공지되어 있어서, 더 이상 설명할 필요가 없다.

비록 도 1에서 카트릿지(22)와 더불어 예시되어 있지만, 본 발명의 분말 분산 시스템들은 단 하나의 용기를 운반하는 단일의 복용량 패키지(single dosage package)를 수용하도록 구성될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 그와 같은 경우에, 사용자는 공급관 조립체(14)의 공급관(40)(도 2 참조)에 대해 용기가 적절하게배향되도록 패키지를 삽입한다. 용기의 접근 표면에서의 필요한 천공 작업은 삽입 전에 수동으로 이루어질 수 있거나, (공급관 조립체(14)의 도입 전 또는 도입과 동시에) 시스템(10) 내에서 이루어질 수 있거나, 장치 속으로 패키지의 삽입 전에 덮개를 벗겨 실시 및 노출될 수 있다. 다수의 용기 패키지들은 개개의 용기를 공급관에 선별적으로 노출시키기 위해 패키지가 상이한 방위로 장치 속으로 삽입될 수 있는 곳에 제공될 수도 있다. 사용자가 각각을 이용하기 전에 단일의 용기를 삽입하는 경우에 다양한 설계 사양이 이용될 수 있다.

시스템(10)은 베이스 엔클로저(11)를 더 구비하고, 공급관 조립체(14)의 공급관(40)(도 2 참조)은 유입단(16)과 유출단(18)을 구비한다. 베이스 엔클로저(11) 내에 설치된 가압 가스 공급원(20)은 공급관 조립체(14)의 근위단(近位端;proximal end)에 연결되어 고압 가스 흐름을 공급하며, 이는 도 2와 관련하여 매우 상세하게 설명될 것이다.

용기(12)는 공급관 조립체(14)의 유입단(16)에 대해 왕복 운동하도록 베이스 엔클로저(11) 내에 장착된다. 바람직하게는, 용기(12)의 스트립이 베이스 엔클로저(11) 내에 왕복 운동할 수 있게 장착되는 카트릿지(22) 내에 장착되며, 공급관 조립체(14)는 베이스 엔클로저 내에 고정 장착된다. 이러한 방식으로, 용기(12)는 카트릿지(22) 내에서 (공급관 조립체(14)의 유입단(16)에 의해 형성된) 유동화 지점을 지나서 순차적으로 전진될 수 있고, 분산 또는 유동화 지점에 있는 용기는 공급관의 유입단(16) 근처로 옮겨져서, 상세하게 후술하는 바와 같이, 그것의 분말 내용물을 비울 수 있게 한다. 카트릿지(22)의 왕복 운동과, 이 카트릿지 내에서용기(12)의 전진 양자는 사용자에 의해 수동으로 달성될 수 있다. 선택적으로, 수동 전진 기구의 일부 또는 배터리 동력식 기구의 일부 중의 어느 하나로서, 카트릿지(22)를 왕복 운동시키고, 용기(12)의 스트립을 전진시키기 위한 임의의 기구가 베이스 엔클로저(11) 내에 설치될 수도 있다.

도 1의 실시예에서, 천공 기구(24)에 의해 용기(12)의 스트립의 뚜껑에 관입부가 형성될 것이다. 예시된 바와 같이, 천공 기구(24)는 베이스 엔클로저(11) 내에 고정 장착되고, 도 1에서 파선으로 예시된 바와 같이 카트릿지(22)가 왕복 운동하게 될 때 용기(12)의 천공 가능한 뚜껑(92)(도 3)과 접촉해서 천공하도록 배치된 다수의 날카로운 천공 부재(26)를 포함한다. 천공 기구(24)는 공급관 조립체(14) 앞에 있는 하나의 스테이션에 배치되는 용기(12)와 접촉하도록 배치된다. 따라서, 각각의 용기(12)는 유동화 지점으로 전진되기 바로 직전에 천공된다.

각 용기의 뚜껑에 구멍들을 천공하고, 이 용기를 공급관 조립체(14)에 접근시키기 위한 매우 다양한 기구가 설치될 수 있다는 것을 알 수 있다. 예컨대, 카트릿지(22)는 베이스 엔클로저(11) 내에 정지 상태로 유지될 수 있지만, 각각의 공급관 조립체(14)와 천공 기구(24)는 함께 또는 개별적으로 왕복 운동될 수 있다. 선택적으로, 공급관 조립체(14)의 유입단(16)은 자가 천공될 수 있도록 구성될 수 있다(도 10, 도 11a, 및 도 11b 참조). 후자의 경우에, 원하는 천공 패턴은 유입단이 용기의 내부로 삽입되거나 용기의 내부와 맞접촉됨과 동시에 용기(12)의 천공 가능한 뚜껑에 형성된다. 본 발명은 이용될 수 있는 임의의 특별한 천공 및 전진 기구에 제한되지 않는다.

가스 공급원(20)은 유동화 공기의 유동을 유도하여 용기(12)로부터 분말을 흡인하고 이 분말을 유동하는 가스 흐름 속에 분산시키기 위해 공급관 조립체(14)의 유출단(18)으로 소정 체적의 고압 공기 또는 다른 가스를 공급한다. 가스 공급원으로부터의 고속 공기는 대개의 경우 유출단(18)을 지나게 되지만, 공급관(40)은, 가령 긴 관에 측면 유입구들을 제공함으로써 고속 가스 흐름의 유입점을 지나 연장될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 고속 가스는 공급관 자체 속에서 동반된 미립자들을 운반하는 유동화 공기와 실제 결합할 수 있다. 그와 같은 구성에 의해, 공급관(40)은 후술하는 바와 같이, 혼합 체적부(60)를 형성할 수 있다.

가스 공급원(20)은 비교적 고압으로, 대개 공급관 조립체(14)의 유출단(18)을 지나서 음속 유동(sonic flow)을 제공하기에 충분하며, 통상적으로는 15psig 이상이며, 일반적으로는 적어도 20psig이며, 바람직하게는 20psig 내지 150psig이며, 가장 바람직하게는 40psig 내지 80psig의 압력으로 가스를 공급하게 된다. 고압 가스의 충진물에 저장된 에너지는, 다음에 용기로부터 유동화 공기를 흡인하여 용기(12)로부터 분말 약제의 기대 중량을 유동화시켜 추출하는 공급관 조립체(14)의 공급관(40)을 통해 공기 유동을 유도하기에 충분하다. 그 충진물의 팽창 부피는 (ＳＴＰ에서 측정하여) 약 2㎖ 내지 25㎖가 통상적이고, 약 4㎖ 내지 15㎖가 대부분이다. 고속 가스 흐름에 의해 공급관 조립체(14)를 통해 유동이 유도되는 유동화 가스의 부피는 ＳＴＰ에서 측정하여 2㎖ 내지 100㎖가 대부분이고, 4㎖ 내지 60㎖가 바람직하다. 고압 가스가 공급관 조립체(14)의 유출단(18)을 지나서 유동되는 특정 방식은 도 2와 관련하여 보다 세부적으로 설명한다.

가스 공급원(20)은 수동식 펌프, 전기 펌프, 고압 가스 실린더 등의 형태일 수 있다. 수동식 분말 분산 장치들에서 수동식 펌프들의 구성은 특허 기술 문헌들에 개시되어 있다. 예를 들어 WO 제90/07351호를 참조할 수 있다. 전기식 가스 펌프들, 가스 실린더 공급 수단들, 그리고 2종 유체 시스템들의 구성은 또한 당업계에 널리 공지되어 있다.

가스 분산 시스템(10)은 관으로부터 배출된 분말을 포획하기 위해 공급관 조립체(14)의 유출단(18) 위에 배치된 플룸 포획 챔버(30)를 더 포함한다. 이 플룸 포획 챔버(30)는 그 원위단(遠位端; distal end)에 있는 주둥이(32)를 포함하고, 공급관 조립체(14)로부터 공급되는 거의 모든 분말 분산을 포획하기에 충분한 내적(internal volume)을 갖고 있다. 이 내적은 대개 50㎖ 내지 1000㎖이고, 바람직하게는 100㎖ 내지 750㎖이다. 또한, 포획 챔버(30)는 주변 공기 유입구(도시를 생략함), 사양에 따라서는 함께 계류중인 미국 특허 출원 제07/910,048호에 기재되어 있는 바와 같은 접선 방향의 유입구를 포함하며, 이것의 개시 내용 전체는 본원에 참조로 일체로 된다. 선택적으로, 공기 유입구는 이하 도 7 내지 도 9와 관련하여 설명되는 바와 같이, 축방향 또는 나선 방향이 될 수 있다.

작동시, 분말 분산은 화살표(34)로 예시된 바와 같이, 플룸 포획 챔버(30)로 유입하게 된다. 공기는 주둥이(32)를 통해 이동되고, 화살표(36)로 표시되어 있고, 도 2와 관련하여 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 선택적으로는 공급관 조립체(14)에 있는 환형 내강을 통해 복귀된다. 유동화 가스가 들어갈 때, 플룸 포획 챔버(30)로부터 공기의 이러한 재순환은 시스템으로 유입되는 새로운 가스의 총부피를 크게 감소시킨다. (환자의 흡입 전에) 유입되는 새로운 가스만이 가스 공급원(20)으로부터 생긴다. 용기(12)의 전체 내용물이 분산되어 플룸 포획 챔버(30) 내에서 포획된 후에, 환자는 포획 챔버로부터 에어로졸화된 모든 약제를 추출하기 위해 포획 챔버를 통해 주변 공기에 의해 몰아내어진 에어로졸화된 전체 복용량을 주둥이부(32)를 통해 흡입한다. 선택적으로, 흡입을 완화시켜 분말 미립자들의 침투 깊이를 향상시키기 위해 포획 챔버 공기 유입 경로에 오리피스 판 또는 다른 유동 제한 부재가 배치될 수 있다. 추가의 공기의 흡입은 분말 약제가 효율적으로 분산되고, 전신계 흡수 투약 또는 국부 투약에 유용한 폐의 치조 영역(alveolar region)으로 깊숙하게 추진되도록 해준다.

도 2를 참조하면, 공급관 조립체(14)는 그 원위단에서 공급관 조립체(14)의 유입단(16)을 형성하는 내측의 관형 공급관(40)과, 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 포획 챔버(30)로부터 복귀 공기를 용기(12)로 다시 통과시키기 위한 환형 내강(44)을 형성하는 외측의 동축관(同軸管) 부재(42)를 포함한다.

내측의 환형 공급관(40)의 내강(內腔)(46)은 유입단(16)으로부터 유출단(18)까지 연장하며, 여기에 목부. 즉 수축부가 선택적으로 형성된다. 이 목부 또는 수축부는 공급관 조립체(14)의 작동에는 반드시 필요한 부분은 아니지만, 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 내강(46)의 유출단에서 공급관의 성능 특성을 결정하는 것은 영역(A2)(도 4a)이다. 가스 공급원(20)으로부터의 분산 가스는 환형 충만소(annular plenum)(52)에 연결된 포트(50)를 통해 공급관 조립체(14)로 들어간다. 다음에, 환형 충만소(52)는 수렴 가스 흐름이 공급관(40)의 내강(46)에 의해 형성된 유동 경로 속으로 향하도록 하는 한 쌍의 가스 도관(54)에 연결된다. 가스 도관(54)이 배향되는 각도는 내강(46)을 통해 흡인된 분말 흐름 속에 유도된 유속의 크기와, 분말 중의 집합 덩어리가 유출단(18)으로부터 팽창부(58) 속으로 통과할 때에 그 집합 덩어리를 분쇄하는 전단력의 크기 사이에 적절한 균형을 제공하도록 선택된다.

공급관 내강(46)의 목부(18)의 면적(A2)(도 4a)은 통상 0.5㎟ 내지 10㎟, 바람직하게는 1㎟ 내지 4㎟이다. 예시된 실시예에서, 내강(46)(도 4a)의 상류 부분의 면적(A4)은 면적(A₂) 보다 더 크고, 통상적으로 0.6㎟ 내지 15㎟이다. 그러나, 상류 내강(46)은 그 전체 길이를 따라 유출단 영역(A₂)과 동일한 균일한 면적이 될 수 있지만, 이러한 구조는 덜 바람직하다.

도 4a를 참조하면, 균일한 (비팽창) 단면적(A₃)과 길이(L₂)를 가진 혼합 체적부(60)는 바로 공급관(40)의 유출단(18)에 배치된다. 단면적(A₃)은 공급관 목부 면적(A₂)의 유출구보다 약간 더 크게 도시되어 있지만, 이것은 필수 사항은 아니다. 대표적인 면적(A₃)은 통상적으로 0.6㎟ 내지 11㎟이다. 길이(L₂)는 (원형 단면에 대하여) 혼합 챔버(60) 직경의 1배 내지 5배이며, 통상 0.5㎜ 내지 2㎜이다. 예시된 실시예에서, 도 4b에 예시된 것과 같이 한 쌍의 가스 도관(54)(도 4b)이 도시되어 있다. 또한, 단지 단일의 유입 제트를 이용하거나, 4 개의 유입구(54')가 도 4c에 예시된 바와 같은 상태로 3 개, 4 개 또는 그 이상의 분리된 유입구를 제공하는 것도 가능하다. 또한, 도 6과 관련하여 설명되는 바와 같이, 연속적인 환형 구멍을 포함하는 다른 구조도 이용할 수 있거나, (집합 덩어리들을 분쇄할) 연직 방향의 제트들과 (유동화 가스 유동을 유도할) 축방향으로 지향된 제트의 조합을 포함하는 다른 구성을 이용할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 고압 가스 도관(72)이 공급관 내강(70)의 목부 둘레에 각도(α₁) 및 각도(α₂)로 배치되며, 이들은 대개는 동일하지만, 반드시 동일할 필요는 없다. 이들 각도(α)는, 분말이 도관(72)의 유출 오리피스로부터 바로 하류에 있는 혼합 챔버로 들어갈 때, 용기로부터 분말의 적합한 질량 전달과, 적절한 "집합 덩어리 분쇄" 양자를 달성하는 데 중요하다. 이들 각도(α)는 12.5°내지 65°이며, 바람직하게는 25°내지 40°이다.

도 5에 도시된 바와 같은 고압 가스 내강(72)은 도 6에 예시된 바와 같이 환형 구멍(82)에서 종결되는 단일의 원추형 충만소(80)로서 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 수렴 각도(α)는 일반적으로 앞에서 각도(α)에 대해 전술한 범위에 속하고, 환형 내강(82)의 전체 영역은 마찬가지로 전술한 고압 가스 내강용의 전체 면적(A₂) 범위에 속한다. 통상적으로, 원추형 충만소(80)는 그 폭(W)이 약 0.005㎜ 내지 0.1㎜이다.

다시 도 2를 참조하면, 공급관 조립체(14)는 용기(12) 위에 있는 뚜껑(92)에 형성된 구멍(90)(도 3)과 공급관(40)의 유입단(16)을 결합시킴으로써 작동한다. 예시된 바와 같이, 유입단(16)은 뚜껑(92)을 통과하여 용기(12) 속으로 삽입되지만, 이하 도 7 내지 도 10에 예시된 바와 같이 밀봉 가스킷을 이용하여, 유입단을 구멍(90) 위에 맞물리게 할 수 있다. 구멍(90)은 동반된 분말이 내측 공급관(40)을 통해 추출됨에 따라 유동화 공기가 들어갈 수 있게 하는 이격 분리된 구멍(94)(6개로 예시)에 의해 둘러싸인다. 구멍(90)은 중심에 맞춰진 것으로 도시되어 있으나, 반드시 필요한 것은 아니다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 유동화 공기의 적어도 일부(전부가 바람직함)는 플룸 챔버(30)의 내부의 바닥에 배치되어 있는 공급관 조립체(14)의 포트(96)를 경유하여 환형 내강(44)을 통해 공급된다. 플룸 챔버(30)로부터의 이러한 "재순환된" 공기는 포트(96)로부터 환형 충만소(98)를 통해서 환형 내강(44) 속으로 지나간다. 선택적으로, 용기(12)의 내강(44)으로부터 유동화 공기의 손실을 방지하기 위해 고무 플랜지 또는 스커트(95)가 설치될 수 있다. 플룸 챔버(30)로부터의 유동화 공기의 재순환은 그 플룸 챔버 속에 분산된 분말의 플룸을 수용하는데 이바지하며, 그 이유는 그 포획 챔버에 있는 주둥이(32) 또는 다른 개방부를 통해 이동되어 배출되는 공기량을 제한하기 때문이다.

용기(12) 속으로 공급관 조립체(14)의 공급관(40)의 유입단(16)을 삽입하는 것이 유리하며, (그러나, 반드시 삽입할 필요는 없음) 그 이유는 용기의 내부로부터 분말을 거의 완전하게 (대개의 경우, 중량 단위로 적어도 80%, 바람직하게는 90%) 제거하는 것을 용이하게 해주기 때문이다. 그와 같은 완전한 제거는 이격 분리된 구멍(94)을 통한 유동화 공기의 유입에 의해 더욱 증진되며, 이는 분말을 용기의 전 코너로부터 분산 내강(46) 속으로 소제할 수 있는 공기 유동 패턴을 발생시킨다.

공급관 조립체(100)의 또 다른 실시예는 도 7 내지 도 9에 도시되어 있다. 공급관 조립체(100)는 공급관 조립체(14)와 기능적으로 거의 동일하고, 도 1의 시스템에서 그 조립체(14)를 대신하여 사용될 수 있다. 그러나, 공급관 조립체(100)는 성형 플라스틱 부품들로 제작하거나, 성형 플라스틱과 합성 금속 부품들을 결합하여 제작하기에 특히 적합하다.

공급관 조립체(100)는 케이싱(102), 가스 유동 지향 원추부(104), 공급관 부재(106), 단부 부재(108), 신축성 밸브 부재(110), 그리고 단부용 가스킷(112)을 포함한다. 공급관 부재(106)는 유동 지향 원추부(104)의 하단에 배치된 개방 공동(114) 속에 수용된다. 공급관(106) 내부의 유동 통로는 공급관 조립체(14)에 대해서 전술한 바와 거의 동일하고, 공급관 조립체(100)는 개방 공동(114) 바로 위에 배치된 혼합 체적부(116)와, 이 혼합 체적부 위에 배치된 팽창 영역(118)을 더 포함한다. 이 혼합 체적부(116)와 팽창 영역(118)은 공급관 조립체(14)와 관련하여 전술한 것들과 거의 동일하다.

도 8에 가장 잘 도시된 바와 같이, 유동 지향 원추부(104)는 그 외측면 전체에 형성된 다수의 공기 유동 채널(120)을 포함한다. 대개의 경우, 1개 내지 10개의 채널이 될 수 있으며, 총 단면적은 5㎟ 내지 150㎟, 바람직하게는 40㎟ 내지 100㎟이다. 공기 유동 채널(120)은 도 8에 대체로 나선형 패턴으로 도시되어 있다. 나선형 패턴은 환자가 숨을 들이킬 때 해당 플룸 챔버로 들어가는 대체 공기에 소용돌이 유동을 제공하기 때문에 선호될 수 있다. 그러나, 공기 유동채널(120)은 또한 원추형으로 연장하되 나선형이 아닌 유동 패턴을 대체 공기에 부여하는 거의 직선 형상을 가진다. 전체적으로 축방향 대체 공기 유동 패턴을 플룸 챔버 속에 부여하기 위해 상호 평행하고 직선인 공기 유동 채널을 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다. 또한, 유동 지향 원추부를 지지하기 위해 다른 비분할 부재의 핀들을 이용함으로써 단일의 환형 개방부를 이용하는 것도 가능하며, 여기에서 원추부는 불연속 채널없이 연속 표면을 가질 수 있다.

공기 유동 채널(120)들은 그 외측 극단에서 케이싱(102)의 내면(122)(도 9)에 의해 둘러싸인다. 따라서, 그 공기 유동 채널들은 하단(124)으로부터 상단(126)까지 연장하여, 이하 상세하게 설명하는 바와 같이, 플룸 챔버 속으로 대체 또는 "추출(chase)" 공기용의 유동 경로를 공급한다. 공기 채널(120)에 의해 제공된 유동 경로는 분말이 유동화될 때 플룸 챔버로부터 해당 분말 용기까지 역방향으로 공기를 재순환시킨다. 이러한 기능은 이하 상세하게 설명될 것이다.

단부 부재(108)는 중심 개방부(128) 둘레에 배치된 다수의 공기 유동 구멍(126)을 포함한다. 신축성 밸브(110)는 공기 유동 구멍(126) 위에 위치하여, 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 케이싱(102)의 하단과 단부 부재의 상부면 사이에 고정된다. 그 신축성 밸브 부재(110)는 일반적으로 일방향 밸브로서 역할을 하여, 공기가 공급관 조립체(100)의 외측으로부터 케이싱(102)의 하단과 단부 부재(108) 사이에 형성된 영역 속으로 유입할 수 있게 한다.

고압 공기는 케이싱(102)(도 7)에 형성된 유입 포트(130)를 통해 공급관 부재(106)의 유출단에 형성된 개방 공동(114)으로 들어갈 수 있다. 단순 명료함을위해, 포트(130)에서 공동(114)까지의 유동 경로는 도 9에 도시되어 있지 않다. 공동(114)으로의 고압 가스 공급은 공급관 조립체(14)에 대하여 전술한 그것과 완전하게 유사한 방식으로 공급관 부재(106)의 중심 내강을 통해 유동화 공기의 유동을 유도하는 역할을 한다.

도 10과 도 11a을 참조하면, 약제 용기 뚜껑의 직접적인 관통을 허용해 주는 공급관 조립체(100)의 변형이 도시되어 있다. 편의상, 도 7 내지 도 9에 도시된 부재들에 해당하는 모든 부재가 동일하게 번호로 기입되어 있다. 공급관 관입 부재(140)는 공급관(106)의 하단에 배치된다. 도 11a에 세부적으로 도시된 바와 같이, 천공 부재(140)는 뾰족한 블레이드 구조체(144)에서 종결되는 한 쌍의 교차 내측벽(142)을 포함한다. 이 블레이드 구조체(144)는 4 개의 별도의 유동 통로(146)를 공급관(104) 내에 사분면 형태로 배치된 채 남겨 둔다. 유동 통로(146)는 선택적으로 블레이드 구조체(144)의 부착점을 넘어 본관(本管; host tube)의 내측벽까지 차단한다.

용기 뚜껑을 천공하고 유동화 공기 유입 경로를 제공하기 위해 다수의 유사한 관입 구조(150)가 제공된다. 이 관입 구조(150)는 캐리어판(152) 또는 이와 유사한 지지 구조에 설치될 수 있다. 관입 구조(150)는 공급관용 관입 구조(140)에 대해서 전술한 것과 비교하여 유사한 원추형 블레이드 구조를 갖는다. 따라서, 도 10의 구조는 뚜껑을 공급관 조립체(100)의 가스킷(112)에 접촉하여 당기는 단 1회의 운동으로 약제 용기의 천공 가능한 뚜껑에서 외주에 배치된 유동화 공기용 관입부와 공급관용 관입부 모두를 제공할 수 있다.

도 11b는 2개의 수렴 평면을 따라 관의 끝부분을 기계 가공함으로써 형성된 또 다른 관입 구조를 예시한다. 그 결과로 생긴 뾰족한 부재는 함께 눌러져서 개방부(153)가 있는 구조를 형성한다. 관입 부재(151)는 통과함에 따라 뚜껑을 뒤로 벗겨서, 개방부(153)를 개방하여 분말을 충분하게 수용하기 때문에 유리하다. 이 관입 구조(151)는 성형 플라스틱뿐만 아니라 기계 가공된 금속으로 제작될 수 있다.

도 12a 내지 도 12c를 참조하여, 도 7 내지 도 9의 공급관 조립체(100)의 용도를 더욱 상세하게 설명한다. 처음에, 예비 성형된 공급관 및 유동화 공기 관입부(200, 202)가 있는 약제 용기(R)가 도 12a에 예시된 바와 같이 가스킷(112)에 맞접촉되어 있다. 가스킷(112)은 용기(R)의 천공 가능한 뚜껑(204)에 대해 밀봉을 제공한다. 공급관의 유입단(106)이 뚜껑(104)을 관통하는 것으로 도시되어 있지만, 그와 같은 관입은 가스킷(112)에 의해 밀봉이 제공되기 때문에 반드시 필요하지는 않다는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, 관입부는 관입부(200)를 둘러싸는 뚜껑 플랩(lid flap)들이 개방된 상태로 유지될 것이기 때문에 바람직할 수도 있다.

용기(R)가 적소에 배치된 후, 급방출된 고압 공기가 도 12b에 도시된 바와 같이, 개방된 공동(114) 속으로 유입된다. 이 고압 공기는 유동해서 공급관(106)의 유출단을 지나며, 용기(R)를 통해 유동화 공기를 유동시킨다. 특히, 유동화 공기는 화살표(210)에 의해 도시된 바와 같이, 중첩 플룸 챔버(도시 생략)로부터 공기 유동 채널(120)을 통해 흡인된다. 공기 유동 채널(120)을 통해 안으로 흡인된공기는 관입부(202)를 통해 용기로 들어가며, 따라서 분말을 유동시켜 공급관(106)을 통해 분말을 밖으로 흡인한다. 따라서, 공급관을 통과하는 공기는 분말을 동반해서, 이 분말을 공급관의 유출단에서 고압 가스류와 결합시킨다. 결합된 분말, 유동화 공기, 그리고 고압 분산 가스는 화살표(212)로 도시된 바와 같이 플룸 챔버에 유입된다.

분말이 분산되고 난 후, 환자는 도 12c에 예시된 바와 같이, 공기 유동 채널(120)을 통해 공기의 역류를 발생시키는 플룸 챔버로부터 흡입하며, 신축성 밸브 부재(110)가 개방되면서 주변 공기가 구멍(126)을 통해 중심 개방부(128)로 들어간다. 구멍(126)을 통해 들어가는 공기는 주로 공기 유동 채널(120)을 통과한다. 그러나, 일부는 용기(R) 속으로 해서, 공급관을 통해 상향으로 해서 플룸 챔버 속으로 복귀할 수 있다. 그와 같이 용기를 통과하는 유동은 용기 중에 잔류할 수도 있는 임의의 분말을 더욱 비우게 한다.

도 13을 참조하여, 에어로졸화 장치(300)의 특히 바람직한 실시예를 설명한다. 이 장치(300)는 하우징(302)과 이 하우징(302) 위에서 활주 가능한 포획 챔버(304)를 포함한다. 하우징(302) 속에 분리 가능하게 수용 유지된 트랜스젝터 조립체(306)가 있다. 이 트랜스젝터 조립체(306)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 공급관 조립체(100)와 유사하고, 이후 상세하게 설명되는 바와 같이 포획 챔버(304) 속으로 에어로졸화 약제를 유입시키는 데 이용된다. 장치(300)는, 트랜스젝터 조립체(306)와 결합하여 약제를 에어로졸화시키는 데 이용되고, 이후 상세하게 설명되는 손잡이(338)를 갖춘 손잡이 조립체(336)를 더 포함한다. 하우징(302)은 분말 약제가 담겨있는 용기(342)(도 20)를 수용하기 위한 구멍(340)을 더 포함한다.

포획 챔버(304)는 포획 챔버(304)가 소제를 위해서 하우징(302)으로부터 분리될 수 있고, 또한 포획 챔버(304)가 전개 위치(도 20 참조)와 후퇴 위치(도 14 참조) 사이에서 이동될 수 있도록 하우징(302) 위에서 활주 가능하게 수용되는 치수로 되어 있다. 전개 위치에서, 포획 챔버(304)는 트랜스젝터 조립체(306)에 의해 유입되어 환자가 흡입할 수 있는 에어로졸화된 약제를 수용하기 위한 엔클로저를 형성한다. 흡입 후에, 포획 챔버(304)는 저장하기 위한 후퇴 위치까지 하우징(302) 위에서 미끄러질 수 있다. 후퇴 및 전개 위치에 포획 챔버(304)를 유지시키기 위해, 두 쌍의 멈춤쇠 핀(308, 310)이 설치된다. 이 멈춤쇠 핀(308, 310)은 하우징(302)에 있는 슬롯(312, 314) 속에 수용되어 있다. 이들 멈춤쇠(308, 310)를 외측으로 힘을 가하기 위해 스프링(316, 318)이 설치되는 것이 바람직하다. 포획 챔버(304)는 바닥부(322)와 최상부(324)를 갖춘 챔버 본체(320)를 포함한다. 멈춤쇠 핀(308, 310)과 맞물리는 한 쌍의 홈(도시 생략)이 바닥부(322)에 형성되어 있다. 멈춤쇠 핀(308)은 포획 챔버(304)가 전개 위치에 있을 때 홈 속에 수용되고, 멈춤쇠 핀(310)은 포획 챔버(304)가 후퇴 위치에 있을 때 홈 속에 수용된다. 멈춤쇠 핀(308, 310)은 각각 포획 챔버(304)의 바닥부(322)에 있는 홈과 맞물리도록 Ｖ 형상부(326, 328)를 포함한다. Ｖ 형상부(326, 328)의 특정 각도와 방위는 포획 챔버(304)를 전개시키거나 후퇴시키는 데 필요한 힘의 양을 증가시키거나 감소시키기 위해 변화될 수 있다. 이러한 효과를 달성하는 데조력하기 위해, 챔버(204)의 상대 결합 홈들도 마찬가지로 상이한 각도로 형성될 수 있다. 대개의 경우, 멈춤쇠 핀(310)은 챔버(304)를 하우징(302)의 최상부를 향하여 상향으로 이동시키는 것보다 챔버(304)를 하우징(302)의 바닥을 향하여 하향으로 이동시키기는 것이 더 쉽도록 구성되어 있다. 이러한 방식에서, 챔버(304)는 비교적 적은 힘으로 후퇴 위치, 즉 저장 위치로 배치될 수 있는 한편, 저장 위치로부터 챔버(304)를 인출하는 데에는 비교적 큰 힘이 필요하게 된다. 이러한 방식으로, 챔버(304)는 비사용 기간에 우연하게 미끄러져 개방되지 않도록 구성된다. 이와 유사한 방식으로, 멈춤쇠 핀(308)은 하우징 위에서 챔버(304)를 멈춤쇠 핀(308)을 향하여 하향으로 미끄러지게 하는 것보다 하우징(302)으로부터 챔버(304)를 함께 분리하는 데에 더 큰 힘이 필요하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 전개된 위치로 챔버(304)를 미끄러지게 할 때, 챔버(304)가 우연히 분리되는 것이 방지된다.

포획 챔버(304)는 하우징(302) 위에 공지된 방위로 반복적으로 배치될 수도 있도록 단면 형상이 비대칭인 것이 바람직하다. 이는 주둥이(331)의 흡입 포트(330)(도 14 참조)가 포획 챔버(304)에 분말 약제를 주입하는 데 사용되는 시동 단추(fire button)(418)(도 21 참조)에 대해 적절하게 배치되는 것을 보장하는 데 특히 유리하다. 또 다른 태양에서, 챔버 본체(320)는 그 챔버 본체(320)의 내부 길이를 따라 종방향으로 연장하는 적어도 하나의 긴 릿지(324)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 릿지(324)는, 포획 챔버(304)가 후퇴 위치로 이동될 때, 하우징(302)과 접촉하고 챔버 본체(302)의 잔류부를 하우징(302)으로부터 이격시킨 채 유지하도록 구성된다. 종종, 잔여 분말이 사용 후에 챔버 본체(320)의 내벽에남는다. 챔버 본체(320)가 하우징(302) 위에서 미끄러져 포획 챔버(304)를 후퇴시킴에 따라, 릿지(324)는 하우징(302)과 접촉해서, 하우징(302)에 의해 챔버 본체(320)로부터 소제되는 잔류 분말의 양을 제한한다. 챔버 본체(320)의 벽으로부터 축적된 분말이 과도하게 긁어 모이는 것은 그 분말이 집합 덩어리로 되어 장치(320)의 후속 작동을 방해할 수 있다는 점에서 바람직하지 못하다. 추가의 태양에서, 바닥부(322)와 하우징(302) 사이에 적절한 끼워맞춤을 보장하기 위해 융기부(335)가 하우징(302) 상에 제공된다.

챔버 본체(320)는 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하며, 대부분은 플라스틱으로 형성된다. 선택적으로, 플라스틱은 사용하는 동안에 챔버 본체(320)의 벽에 형성되는 전하량을 제한하기 위해서, 본원에 참조로서 통합되는 미국 특허 제5,342,889호, 제5,348,995호, 및 제4,719,263호에 개시된 바와 같은 고유한 전도성 중합체일 수도 있다.

도 14를 참조하면, 후퇴 위치에 있는 포획 챔버(304)가 도시되어 있고, 흡입 포트(330)의 작동을 보다 상세하게 설명하는 데 사용된다. 포획 챔버(304)는 흡입 포트(330)를 폐쇄할 수 있는 커버(344)를 포함한다. 커버(344)는 저장중 포획 챔버(304)의 내부로 외부 먼지나 미립자가 유입되는 것을 방지하고, 흡입할 준비가 될 때까지 챔버(304) 내에 있는 트랜스젝터 조립체(306)에 의해 유입된 에어로졸화 약제를 수용 유지하기 위해 사용된다. 선택적으로, 커버(344)는 그 커버(344)가 폐쇄될 때 흡입 포트(330) 위에 수용되는 밀봉(346)을 포함한다. 에어로졸화된 약제를 도입할 때, 포획 챔버(304) 내의 압력은 증가된다. 밀봉(346)은 챔버(304)내의 약간의 압축 가스를 자발적으로 빠져나갈 수 있도록 하는 블리드 밸브(bleed valve) 역할을 한다. 이러한 방식으로 챔버의 압력을 감소시키는 것은, 흡입을 위해 커버(344)를 들어올릴 경우에, "1회 취기(吹氣)(puff)"된 약제가 빠져나가지 못하게 하는 경우에 유리하다.

포획 챔버(304)는 약 50㎖ 내지 750㎖, 보다 바람직하게는 약 100㎖ 내지 250㎖의 폐쇄 체적을 형성하는 것이 바람직하다. 에어로졸화된 약제가 챔버(304)에 유입될 때, 내부 압력은 평형 상태에서 "P₁V₁〓P₂V₂, T=일정"의 보일의 법칙(Boyles' law)에 의해 표시되는 바와 같이, 챔버 속으로 배출된 순 가스(net gas)량과 챔버 체적에 비례하여 주위보다 더 증가한다. 예를 들면, 210㎖ 챔버로 유입된 8㎖의 가스는 약 0.6 psi의 압력 상승을 가져온다. 따라서, 밀봉(346)은 약 8㎖의 가스가 빠져나갈 수 있도록 해서, 0.6 psi 만큼 압력을 내리는 것이 바람직하다. 비록 유사한 기능을 하는 밸브가 얇은 마일라(thin mylar) 또는 금속 페탈(petal), 즉 금속 플레이트(plate)와 같이 스프링이 장착된 단단한 밸브 요소를 이용하여 달성될 수 있지만, 밀봉(346)은 실리콘, 우레탄 또는 이와 유사한 신축성 탄성 중합체로 구성되는 것이 바람직하다.

도 15를 참조하면, 하우징(302) 속에 배치된 트랜스젝터 조립체(306)가 보다 세부적으로 도시되어 있다. 하우징(302)은 트랜스젝터 조립체(306)를 수용하는 치수로 된 원통형 개방부(348)를 포함한다. 개방부(348)는 그 조립체(306)의 키이 고정부(keyed portion)(352)를 수용하기 위한 키이형 슬롯(350)을 포함한다. 트랜스젝터 조립체(306)가 개방부(348)에 삽입될 때, 키이형 슬롯(350)이 제공되어, 트랜스젝터 조립체(306)가 공지된 방위로 반복하여 배치될 수 있다. 트랜스젝터 조립체(306)를 개방부(348) 속으로 고정하기 위해, 잠금 너트(354)가 제공된다. 잠금 너트(354)는 한 쌍의 탭(356)을 포함하여, 너트(354)를 고정하거나 풀 때 너트(354)가 보다 용이하게 회전될 수 있도록 해준다. 트랜스젝터 조립체(306)를 분리하기 위하여, 너트(354)를 풀어 분리하고 나서, 트랜스젝터 조립체(306)를 하우징(302)으로부터 들어올린다. 선택적으로, 너트(354)는 트랜스젝터 조립체(306)를 제위치에 수용 유지하기 위해 개방부(348)에 스냅식으로 끼워맞춰지도록 구성될 수도 있다.

도 16 및 도 17을 참조하여, 용기(342)와 함께 트랜스젝터 조립체(106)의 구성을 보다 상세하게 설명한다. 도 17에 가장 잘 도시된 바와 같이, 트랜스젝터 조립체(306)는 케이싱(358)과, 가스 유동 지향 원추부(360)와, 공급관 부재(362)와, 단부 부재(364)와, 신축성 밸브 부재(366), 그리고 단부용 가스킷(368)을 포함한다. 트랜스젝터 조립체(306)는 용기의 분말 약제를 추출하며 에어로졸화하는 경우에 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 공급관 조립체(100)와 거의 동일하게 작동한다. 트랜스젝터 조립체(306)는 대체 관입 부재(370)와 한 쌍의 관입 구조(372)를 포함한다는 점에서 공급관 조립체(100)와 다르다. 관입 부재(370)는 공급관(362)의 하단에 배치되며, 관입 부재(370)가 용기(342) 속으로 도입될 때, 공급관 조립체(100)와 관련하여 전술된 바와 같이 용기(342)로부터 분말을 추출하는 데 사용된다. 용기 뚜껑을 천공하고, 이와 동시에 유동화 공기 유입 경로를 제공하기 위해 관입 구조(372)가 제공된다. 관입 구조(372)의 특별한 장점은 제조가 용이하다는 것이며, 이에 따라 트랜스젝터 조립체(306)의 전체 비용을 감소시킨다. 도 21, 도 23 및 도 24에 가장 잘 도시된 바와 같이, 관입 구조(372)에는 선택적으로 용기 뚜껑으로의 관입을 쉽게 하기 위해 단일 포인트가 아닌 다수의 포인트가 제공될 수도 있다.

도 18 및 도 19에 가장 잘 도시된 바와 같이, 용기(342)는 엔클로저(378)를 덮고 있는 천공 가능한 뚜껑(376)과 탭(380)을 구비한 용기 본체(374)를 포함한다. 보다 상세하게 후술되는 바와 같이, 용기(342)를 트랜스젝터 조립체(306)와 정렬하기 위해 구멍(382)이 탭(380)에 형성되어 있다.

뚜껑(376)을 관통하기 위하여, 도 19에 도시된 바와 같이, 관입 부재(370)와 관입 구조(372)가 뚜껑(376)을 꿰뚫을 때까지 용기(342)가 들어올려진다. (또는 트랜스젝터 조립체(306)가 하강된다.) 관입 구조(372)는 관입 부재(370)에 대해 경사지고, 깡통 따개와 유사하게 작동하여 뚜껑(376)의 일부를 뒤로 벗겨 공기 유입 경로를 형성한다. 일단 용기(342)가 제위치에 있으면, 급방출된 고압 공기가 개방 공동(184) 속으로 유입되며, 이 공기는 유동하여 공급관(362)의 유출단을 지나서, 도 12a 내지 도 12c에 도시된 공급관 조립체(100)와 유사한 방식으로 트랜스젝터 조립체(306)를 통해 용기(342) 내에 있는 분말 약제를 흡인한다. 관입 부재(370)와 관입 구조(372)가 뚜껑(376)을 관통하면, 단부용 가스킷(368)은 용기 본체(374)와 접촉하여 용기(342)에 대해는 밀봉을 형성한다.

도 20 및 20a를 참조하여, 구멍(340) 속으로 용기(342)를 배치하는 것을 보다 상세하게 설명한다. 용기(342)는 탭(380)를 파지하여, 용기 본체(374) 위에 있는 정지 견부(375)가 안내 핀(377)(도 21 참조)에 맞물릴 때까지 구멍(374) 속으로 용기 본체(374)를 삽입함으로써 구멍(340) 속으로 공급되며, 상기 안내핀 상에는 캐리어(442)(도 22 참조)가 얹혀 있어서 추가의 이동을 방지한다. 이점에서, 구멍(382)은 핀(386)과 거의 정렬된다. 그 후, 용기(342)는 단부 가스킷(368)과 맞물릴 때까지(도 19 참조) 용기를 안내하고 정렬되는 핀(386) 위에 구멍(382)이 수용될 때까지 구멍(340) 내에서 들어올려진다. 항상, 탭(380)은 하우징(302) 외측에 위치한다. 이 방법으로, 포획 챔버(304)의 조기 폐쇄가 방지되며, 그 이유는 탭(380)이 포획 챔버(304)의 후퇴를 방지하기 때문이다. 따라서, 탭(380)은 용기(342)가 장치(300) 속으로 장전될 때 포획 챔버(304)가 언제나 전개된 위치에 있게 한다. 따라서, 포획 챔버(304)는 용기(342)가 장치(300) 속으로 장전되도록 항상 전개된 위치에 있어야 한다. 선택적으로, 상기 핀(386)은 용기(342)의 특정 구멍 형상하고만 끼워맞춰지도록 키이형으로 형성될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 장치는 임의의 약제가 들어있는 특정 용기만을 수용하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 다수의 핀과 이에 대응하는 용기의 구멍들이 제공되어 장치(300)를 키이 고정할 수 있다.

도 21 내지 도 27을 참조하여, 에어로졸화된 약제를 만들어내기 위한 장치(300)의 작동을 설명한다. 도 21에 예시된 바와 같이, 손잡이 조립체(336)에 있는 손잡이(338)는 피스톤(388)에 작동 가능하게 연결되며, 이 피스톤은 실린더(390) 내에 이동 가능하게 유지된다. 링크 장치(392)가 설치되어피스톤(388)을 손잡이(338)에 연결한다. 도 25 및 도 26에 가장 잘 도시된 바와 같이, 손잡이(338)가 하우징(302)으로부터 반경 방향 외측으로 움직임에 따라, 링크 장치(392)는 실린더(390)로부터 당겨져서 피스톤(388)을 들어올린다. 손잡이(388)가 충분하게 연장되면(도 25 참조), 피스톤(388)은 후퇴 위치에 있게 된다. 손잡이(338)가 하우징(302)을 향해 복귀되는 경우, 피스톤(388)은 실린더(390) 내에서 이동되어 실린더(390) 내의 가스를 압축한다. 도 21에 가장 잘 도시된 바와 같이, 실린더는 리테이너(396)내에 수용 유지되는 일방향 밸브(394)를 포함한다. 일방향 밸브(394)는 피스톤(388)이 연장 위치로 이동될 때, 공기가 실린더(390) 안으로 들어갈 수 있도록 해주는 "덕 빌(duck bill)"형 밸브인 것이 바람직하다. 손잡이(338)가 폐쇄되면, 밸브(394)가 폐쇄되어 공기가 실린더(390)로부터 밸브(394)를 통해 빠져나가는 것이 방지된다. 실린더(390)로부터 압축된 공기는 전송 또는 유출관(398)(도 21 및 도 25 참조)을 거쳐 배출 밸브 조립체(400)로 이동된다.

다음에, 배출 밸브 조립체(400)는 트랜스젝터 조립체(306)와 연통됨으로써, 압축 가스는 도 19과 관련하여 전술한 바와 같이 개방 공동(384)으로 공급될 수 있다. 밸브 조립체(400)와 상기 트랜스젝터 조립체(306) 사이에 밀봉(402)이 제공됨으로써, 밸브 조립체(400)로부터 공급된 고압 공기가 상기 밸브 조립체(400)와 트랜스젝터 조립체(306) 사이의 계면 사이를 빠져나가는 것이 방지된다. 밀봉(402)은 우레탄, 실리콘, 혹은 그와 유사한 탄성 중합체로 이루어지는 것이 바람직하며, 트랜스젝터 조립체(306)의 종방향 축선에 대해 각을 이룬다. 이러한 방식으로, 트랜스젝터 조립체(306)는 하우징(302)에 대해 쉽게 삽입 및 분리됨과 동시에, 계면을 충분하게 밀봉할 수 있다.

밸브 조립체(400)는 공기가 그 밸브 조립체(400)를 통해 유동하는 것을 선별적으로 방지하기 위해, 밸브 스템(404)과 밸브 포핏(406)을 포함하며, 이는 도 27 및 도 29와 관련하여 보다 상세하게 후술한다. 도 21 내지 도 24에서, 밸브 조립체(400)는 포핏(406)이 안착되지 않은 상태로 개방 위치에서 도시되어 있다. 그러한 구성에서, 실린더(390) 내의 가스는 피스톤(388)의 이동시에 현저하게 압축되지 않는데, 그 이유는 실린더(390) 내의 공기가 유출관(398)을 통해 빠져나가기 때문이다. 밸브 조립체(400)가 폐쇄되면, 공기는 유출관(398)을 통해 빠져나갈 수 없어서, 실린더(390) 내에서 "완전 행정(1 행정)(full stroke)"만의 공기가 압축될 수 있다. 본 발명의 특정한 바람직한 태양에서, 장치(300)는 피스톤(388)이 그 연장 위치에 도달함에 따라 밸브 조립체(400)를 폐쇄하도록 구성되며, 그에 따라 실린더(390) 내의 공기는 손잡이(338)가 하우징(302)을 향해 복귀될 때 압축될 수 있다. 밸브 조립체(400)를 이런 방식으로 폐쇄시키기 위해, 손잡이 조립체(336)는 랙(410)이 견고하게 부착되어 있는 링크 장치(408)(도 22 참조)를 포함한다. 랙(410)은 밸브 리셋 링크(valve reset link)(414)를 수용하는 긴 슬롯(412)을 포함한다(도 21 및 도 24 참조). 도 21 및 도 24에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 리셋 링크(414)는 롤러 캠(416)에 피봇식으로 부착된다. 다음에는, 롤러 캠(416)이 밸브 릴리스 단추(418)에 피봇식으로 부착된다.

도 25와 도 26에 가장 잘 도시된 바와 같이, 손잡이(338)가 하우징(302)으로부터 멀리 이동하고 완전히 연장된 위치에 도달함에 따라, 링크 장치(408)는 핀(420)을 중심으로 하여 피봇 운동함으로써, 리셋 링크(414)가 슬롯(412) 내에서 그 슬롯(412)의 좌측단(左側端)에 도달할 때까지 미끄러지도록 한다. 이 시점에서, 리셋 링크(414)는 핀(422)을 중심으로 하여 롤러 캠(416)을 피봇 운동시키기 위해 손잡이(338)의 방향으로 이동된다. 손잡이(338)가 더 이동하면, 롤러 캠(416)은 오버 센터 위치에서 고정된다. 롤러 캠(416)이 오버 센터 위치에 토글되면, 릴리스 단추(418)는 하우징(302)으로부터 외측으로 이동되고, 밸브 스템(404)은 롤러에 의해 상향 구동되어 포핏(406)을 시트(452)에 안착시키며(도 29 참조), 이에 의해 밸브 조립체(400)를 폐쇄하게 된다. 그와 동시에, 피스톤(388)은 링크 장치(392)를 통해 연장된 위치로 이동된다. 손잡이(338)가 하우징(302)을 향해 복귀될 때, 리셋 링크(414)는 슬롯(412) 내에서 미끄러지는 한편, 캠(416)은 오버 센터 위치에 유지되어 밸브 조립체(400)를 폐쇄 상태로 유지한다. 그와 동시에, 피스톤(388)은 실린더(390) 내에서 이동되어 그 실린더(390) 내의 공기를 압축시킨다. 사용자가 포획 챔버(304)에서 에어로졸화된 약제를 만들 준비가 된 경우, 릴리스 단추(418)를 눌러서 캠(416)을 오버 센터 위치로부터 이동시켜 밸브 조립체(400)가 개방될 수 있도록 한다.

하나의 특별한 태양에서, 장치(300)는 캠(416)을 오버 센터 위치에 위치시켜 밸브(400)를 폐쇄하도록 손잡이(338)가 완전히 연장될 때까지 손잡이(338)가 하우징(302)을 향하여 복귀하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 손잡이(338)의 이동을 제한하기 위해, 손잡이 조립체는 랙(410)의 래칫 이빨(426)에 맞물리는 맞물림 폴(interlock pawl)(424)(도 22 참조)을 포함한다. 손잡이(338)가 연장되어 핀(422)을 중심으로 하여 캠(416)을 선회시킬 때, 폴(424)은 랙(410)의 이빨(426)에 맞물려, 캠(416)이 오버 센터 위치로 이동되어 밸브 조립체(400)를 폐쇄할 때까지 손잡이(338)의 폐쇄를 방지한다. 캠(416)이 오버 센터 위치에 있을 폴(424)을 래칫 이빨(426)에 대해 힘을 가하도록 맞물림 폴 스프링(425)이 제공된다. 이러한 방식으로, 공기를 트랜스젝터 조립체(306)로 조기에 공급하는 손잡이(338)의 펌핑이 방지된다. 만일 사용자가 이미 용기를 장전해서 천공했다면, 그와 같은 조기 공급은 바람직하지 않다. 선택적으로, 밸브 조립체(400)가 폐쇄될 때까지 트랜스젝터 조립체(306)에 의한 용기(342)의 천공을 방지하기 위해 맞물림부가 제공될 수 있다.

도 22 및 도 25를 참조하여, 하우징(302)에 대한 손잡이(338)의 이동을 보다 상세하게 설명한다. 손잡이 조립체(336)는 핀(432)에 의해 하우징(302)에 피봇식으로 연결된 링크 장치(430)를 더 포함한다. 손잡이(338)를 링크 장치(392, 408)에 연결시키는 것은 링크 장치(434)이다. 링크 장치(392, 408, 430, 434)는 손잡이(338)를 하우징(302)으로부터 반경 방향 외측으로 이동될 수 있게 하는 4-바아 링크 장치 시스템을 제공하며, 그 손잡이(338)는 하우징(302)에 거의 평행하게 유지된다. 또한, 밸브 조립체(400)가 폐쇄되고, 손잡이(338)가 하우징(302)을 향하여 복귀될 경우, 손잡이의 운동 범위에 걸쳐 거의 균일한 힘이 요구된다. 이와 같은 방법으로, 사용자가 하우징(302)을 향하여 손잡이(338)를 복귀시켜 실린더(390) 내의 공기를 압축시킴에 따라, 사용자는 전체 압축 단계 동안 거의 동일한 저항력을 느낀다. 또한, 손잡이(338)가 하우징(302)으로부터 멀어지게 이동하는 최대 거리가 감소되고, 이에 의해 더 작은 크기의 손으로도 작동하기가 쉬워진다.

도 22 및 도 23에 가장 잘 도시된 바와 같이, 장치(300)는 구멍(340)내에서 용기(342)를 이동시키기 위한 운반 조립체(436)를 더 포함하여, 관입 부재(370) 및 관입 구조(372)가 용기(342)의 뚜껑을 관통할 수 있다. 운반 조립체(436)는 핀(440)에 의해 하우징(302)의 프레임에 피봇식으로 연결된 엄지형 토글(a thumb toggle)(438)을 포함한다. 용기(342)는 캐리어(442)내에 유지되고, 캐리어(442)는 링크 장치(444)에 의해 엄지형 토글(438)에 연결된다. 운반 조립체(436)의 작동은 다음과 같다. 전술한 바와 같이, 처음에, 용기(342)를 캐리어(442) 상에 안착시킨 상태로 구멍(340) 속으로 용기(342)가 삽입된다. 그 후, 엄지형 토글(438)을 눌러서 핀(440)을 중심으로 그 토글(438)을 선회시켜 트랜스젝터 조립체(306)를 향하여 캐리어(442)를 들어올린다. 도 25에 가장 잘 도시된 바와 같이, 트랜스젝터 조립체(306)가 용기(342) 위에 있는 뚜껑을 관통하고, 링크 장치(444)가 오버 센터 위치로 이동할 때까지 엄지형 토글(438)을 누른다. 링크 장치(444)가 오버 센터 위치에 있으면, 용기(342)는 제위치에서 트랜스젝터 조립체(306)의 단부 가스킷(368)에 대해 고정된다(도 25 참조). 바람직하게는, 운반 조립체(436)는 캐리어(442)의 초과 이동을 보상하도록 구성된다. 이와 같은 방법으로, 캐리어(442)는 용기(342)가 트랜스젝터 조립체(306)에 의해 관통된 후에 이완되지만, 여전히 트랜스젝터 조립체(306)와 용기(342) 사이를 충분하게 밀봉한다. 캐리어(442)를 낮추기 위해, 엄지형 토글(438)을 들어올려 링크 장치(444)를 오버 센터 위치로부터 이동시킨다.그런 다음, 용기(342)는 탭(380)을 파지하여 구멍(340)으로부터 용기(342)를 당김으로써, 구멍(340)으로부터 분리될 수 있다.

도 27 내지 도 29를 참조하여, 배출 밸브 조립체(400)의 구성을 보다 세부적으로 설명한다. 밸브 조립체(400)는 유입 포트(448) 및 유출 포트(450)를 구비한 케이싱(446)을 포함한다. 실린더(390)를 밸브 조립체(400)에 연결시키는 유출관(398)은 유출 포트(448)를 통과한다. 전술한 바와 같이, 계면 밀봉(402)이 유출 포트(450)와 트랜스젝터 조립체(306) 사이에 위치된다.

도 28에서는 개방 상태의 밸브 조립체(400)가 도시되어 있다. 개방시에, 포핏(406)은 Ｏ-링 시트((452)로부터 이격된다. 이 포핏(406)은 다이어프램(diaphragm)(456)에 의해 (유출구(450)를 제외한) 외측 환경으로부터 밀봉되는 중앙 챔버(454) 내에 유지된다. 개방시, 유출관(398)으로부터 중앙 챔버(454)로 유입된 공기는 포핏(406)을 자유롭게 돌아서 유출 포트(450)를 빠져나간다. 폐쇄되었을 때(도 29 참조), 유출관(398)으로부터 중앙 챔버(454)에 유입된 공기는 압축 공기가 중앙 챔버(454)로부터 빠져나가는 것을 방지하는 시트(452)에 대하여 포핏(406)을 압박한다. 밸브 조립체(400)는 포핏(406)과 시트(452) 사이의 밀봉이 약 120 psi의 압력, 바람직하게는 약 80 psi의 압력을 견디도록 구성되는 것이 바람직하다.

밸브 조립체(400)를 개방시키기 위해, 릴리스 단추(418)를 눌러서, 캠(416)을 오버 센터 위치로부터 이동시키고, 포핏(406)이 시트(452)로부터 멀어지게 이동하도록 한다. 이 포핏(406)을 시트(452)로부터 멀어지게 압박하기 위해,스프링(457)이 제공된다. 스프링(457)은 챔버(454) 내의 압축 공기에 의해 생성된 포핏 반대쪽의 힘을 극복하기에 충분한 힘이 제공되도록 선택되는 것이 바람직하다. 그러므로, 릴리스 단추(418)를 눌렀을 때, 스프링(457)은 챔버(454)내의 압축 공기에 의해 생성된 힘을 극복하고 나서, 곧 포핏(406)을 시트(452)로부터 멀어지게 하여, 밸브가 개방될 수 있게 한다. 밸브는 신속하게 개방되어 실린더(390)와 유출관(398)에 있는 압축 공기가 유출 포트(450)를 통해 중앙 챔버(454)를 거의 동시에 빠져나올 수 있도록 해주며, 상기 유출 포트에서 전술한 바와 같이, 압축 공기는 트랜스젝터 조립체(306)로 공급된다. 이와 같은 방식으로, 밸브 조립체(400)는 "스냅(snap)" 작용식으로 동작하여 신속하면서 급격하고 역행할 수 없는 방식으로 트랜스젝터 조립체(306)에 정확한 양의 가스를 공급하여, 분말이 반복 가능하고 예상 가능한 방식으로 충분하게 에어로졸화될 수 있다.

선택적으로, 하우징(302)은 장치(300)의 작동과 관련하여 사용자에게 가청 지시를 제공하기 위한 스피커와 함께 전자 기억 칩을 더 포함할 수 있다. 칩은 장치(300)의 작동과 관련한 저장된 전자 정보가 있는 EPROM 칩, PROM 칩, 또는 PAL 칩이 바람직하고, 포획 챔버(304)의 전개시 작동되도록 구성된다. 이와 같은 방식으로, 사용자가 치료를 위한 준비를 할 때, 가청 지시가 주어진다. 바람직한 지시는 챔버(304)의 전개, 손잡이 조립체(336)로 장치의 충전, 숨쉬기 지시 등을 포함하고, 이외에 제조자에 의해 정해진 다른 관련 정보도 포함한다.

비록 전술한 발명은 명료한 이해를 위해 예시 및 예를 통해 어느 정도 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구 범위 내에서 어떤 변화 및 변경이 이루어 질 수있음은 명백하다.

본 발명에 따른 에어로졸화 방법 및 장치에 따르면, 정확 정밀하고 반복할 수 있는 분말 약제의 1회분 복용량을 효율적으로 투여할 수 있다.

Claims

하우징과 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 가압 가스 공급원을 구비하고 있는 개량된 분말 약제의 에어로졸화 장치로서,

가압 실린더와,

상기 실린더 내에서 활주 가능한 피스톤과,

상기 실린더와 연통하는 방출 밸브 및

상기 피스톤에 동작 가능하게 부착된 손잡이와, 이 손잡이에 동작 가능하게 부착된 밸브 폐쇄 기구가 마련된 손잡이 조립체

를 포함하고, 상기 손잡이가 한 방향으로 이동하면 상기 밸브 폐쇄 기구는 상기 밸브와 맞물려 그 밸브를 안정된 폐쇄 위치에서 폐쇄시키고, 상기 손잡이가 다른 방향으로 이동하면 상기 피스톤이 상기 실린더 내에서 축방향으로 이동하여 상기 가압 가스를 만들어 내고, 상기 밸브는 상기 안정된 폐쇄 위치에 남아 상기 가스가 방출될 때까지 상기 가스를 압력 하에서 유지하는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 방출 밸브는 밸브 포핏에 연결된 밸브 스템을 포함하고, 상기 밸브 폐쇄 기구는 상기 밸브 스템 부근에 롤러 캠을 포함하여, 상기 손잡이가 상기 하우징으로부터 외측으로 이동할 때 상기 밸브를 폐쇄하기 위하여 상기 밸브 스템을 이동시키는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 손잡이 조립체는 토글 링크를 더 포함하고, 이 링크는 오버 센터 위치로 이동하여 상기 롤러 캠을 상기 밸브 스템에 대해 유지하고 상기 밸브를 폐쇄 상태로 유지하는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 손잡이 조립체는 상기 손잡이와 피스톤 사이에 링크 장치를 더 포함하고, 이 링크 장치는, 상기 손잡이가 상기 하우징에 대해 반경 방향 외측 및 내측으로 이동할 때 상기 피스톤을 상기 실린더 내에서 후퇴 위치와 충진 위치 사이에서 왕복 이동시키는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 토글 링크가 오버 센터 위치로 이동할 때까지 상기 손잡이의 반경 방향 내측으로의 이동을 방지하기 위한 상호 잠금 수단을 더 포함하는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 실린더는 상기 피스톤이 상기 후퇴 위치로 이동할 때 공기가 상기 실린더 내로 들어갈 수 있도록 해주는 일방향 밸브를 포함하는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 1에 있어서, 분말 약제는 용기 내에 수용 유지되고, 유입단과 유출단 및 이들 사이에서 연장되는 내강이 마련된 공급관을 더 포함하며, 상기 유입단은상기 방출 밸브를 빠져나가는 압축 가스가 상기 유출단을 지나 흐를 수 있게 상기 용기 내로 삽입될 수 있고, 상기 용기로부터의 분말 약제는 상기 공급관을 통해 추출되어 상기 유동 압축 가스 내에 분산됨으로써 에어로졸을 형성하는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 공급관 유입단의 용기 내로의 삽입과 동시에 상기 용기의 접근 표면에 적어도 하나의 구멍을 천공하기 위한 수단을 더 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 용기를 상기 천공 수단을 향해 그리고 그 수단으로부터 멀어지게 왕복 이동시키는 수단을 더 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 8에 있어서, 상기 공급관의 유입단을 용기 속으로 삽입하는 동안에 상기 용기를 상기 천공 수단에 대해 원하는 방위로 정렬시키기 위한 정렬 핀을 더 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 손잡이 조립체는 상기 손잡이를 하우징에 부착하기 위한 4개의 링크 장치를 포함하고, 상기 손잡이는 거의 일정한 힘으로 상기 하우징에 대해 반경 방향 외측 및 내측으로 이동할 수 있는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
분말 약제는 유동 가스 흐름에 수반되어 부유되는 형식의 개량된 분말 약제의 에어로졸화 방법으로서,

가압 실린더와, 이 실린더 내에서 활주 가능한 피스톤과, 상기 실린더와 연통하는 방출 밸브 및 상기 피스톤을 축방향으로 이동시키고 상기 방출 밸브와 맞물리고 그 밸브를 폐쇄시키도록 상기 방출 밸브와 동작 가능하게 맞물릴 수 있는 손잡이를 포함하는 하우징을 제공하고,

상기 손잡이를 하우징으로부터 멀어지게 이동시켜 상기 피스톤을 실린더 내에서 후퇴 위치까지 축방향으로 이동시키고, 상기 방출 밸브와 맞물려 그 밸브를 안정된 폐쇄 위치에 유지시키며,

상기 손잡이를 하우징을 향해 복귀시켜 상기 피스톤을 충진 위치까지 이동시키고, 가압 가스를 생성하며, 이때 밸브는 상기 안정된 폐쇄 위치에 남아 있어 별도로 방출될 때까지 상기 가스를 압력 하에서 유지하며,

별개로 상기 밸브를 해제하여 상기 압축 가스를 급방출하는 것

을 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 방법.
청구항 12에 있어서, 상기 방출 밸브가 폐쇄될 때까지 상기 핸들의 상기 하우징 방향으로의 이동을 방지하는 것을 더 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 방법.
청구항 12에 있어서, 상기 압축 가스를 수용 유지하고 상기 분말을 에어로졸화하기 위해 다중 흐름 이젝터 조립체를 제공하고, 소제하기 위해 상기 조립체를 상기 하우징으로부터 주기적으로 분리하는 것을 더 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 방법.
청구항 14에 있어서, 분말 약제를 수용 유지하고 천공 가능한 뚜껑이 마련된 용기를 제공하고, 상기 다중 흐름 이젝터 조립체가 상기 뚜껑을 통과할 때까지 상기 조립체를 향해 상기 용기를 이동시키는 것을 더 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 방법.
하우징과 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 가압 가스 공급원을 구비하고 있는 개량된 분말 약제의 에어로졸화 장치로서,

가압 실린더와,

상기 실린더 내에서 활주 가능한 피스톤과,

상기 실린더와 연통하는 방출 밸브 및

상기 피스톤에 동작 가능하게 부착된 손잡이와, 상기 밸브를 폐쇄하기 위한 수단이 마련된 손잡이 조립체

를 포함하고, 상기 손잡이가 이동하면 상기 밸브는 폐쇄되고 상기 피스톤은 상기 실린더 내에서 축방향으로 이동하여 가압된 가스를 생성하며,

상기 손잡이 조립체는 상기 핸들을 하우징에 부착하기 위한 4개의 링크 장치를 포함하고, 상기 손잡이는 거의 일정한 힘으로 상기 하우징에 대해 반경 방향 외측 및 내측으로 이동될 수 있는 것인 분말 약제의 에어로졸화 장치.
분말 약제는 유동 가스 흐름에 수반되어 부유되는 형식의 개량된 분말 약제의 에어로졸화 방법으로서,

가압 실린더와, 이 실린더 내에서 활주 가능한 피스톤과, 상기 실린더와 연통하는 방출 밸브 및 상기 피스톤을 축방향으로 이동시키고 상기 밸브를 폐쇄시키는 손잡이를 포함하는 하우징을 제공하고,

상기 손잡이를 하우징으로부터 멀어지게 이동시켜 상기 피스톤을 실린더 내에서 후퇴 위치까지 축방향으로 이동시키고, 상기 방출 밸브를 폐쇄시키며,

상기 손잡이를 하우징을 향해 복귀시켜 상기 피스톤을 충진 위치까지 이동시키고, 가압 가스를 생성하며,

상기 밸브를 해제하여 상기 압축 가스를 급방출하고,

상기 압축 가스를 수용 유지하고 상기 분말 약제를 에어로졸화하기 위한 다중 흐름 이젝터 조립체를 제공하고, 소제하기 위해 상기 이젝터 조립체를 하우징으로부터 주기적으로 분리하는 것

을 포함하는 분말 약제의 에어로졸화 방법.