KR101311751B1 - 자기밀봉식 ｔ 부품 및 밸브형 ｔ 부품 - Google Patents

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노바르티스 아게
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Abstract

네뷸라이저 (501)를 가스 유동 시스템과 연결시키기 위한 장치 및 부품 등과 같은, 유체 또는 가스 안내 요소를 연결하기 위한 장치 (500) 및 부품. 특히, 장치 (500) 및 부품은, 기밀하고 신속한 해체 방식으로, 네뷸라이저 (501)를 기계적인 벤틸레이터 또는 지속적 기도 양압 ("CPAP") 시스템 등과 같은 압력보조식 호흡 시스템에 연결하는데 유용하다.

Description

자기밀봉식 Ｔ 부품 및 밸브형 Ｔ 부품{SELF-SEALING T-PIECE AND VALVED T-PIECE}
본 발명은 네뷸라이저 (nebulizer) (에어러졸 발생기로도 공지되어 있음)를 가스 유동 시스템에 연결하기 위한 장치 및 부품 등과 같은 유체 또는 가스 안내 요소를 연결하기 위한 장치 및 부품에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 기계적 벤틸레이터 (ventilator) 또는 지속적 기도 양압 ("CPAP") 시스템 등과 같은 압력보조식 호흡 시스템에 네뷸라이저를 연결하기 위한 장치 및 부품에 관한 것이다. 본원에서, "압력보조식 호흡 시스템" 이라는 용어는, 폐 내부로의 가스 이동을 증가시키는 수단으로서 흡기 동안 환자의 기도 내부 또는 그 주위의 가스에 지속적 또는 간헐적인 압력, 일반적으로는 양의 압력 (즉, 대기압 등과 같은 어떤 기준선 이상의 압력)을 인가하는 임의의 인공 환기 시스템을 의미한다. 본 발명은 임의의 압력보조식 호흡 시스템에 유용한 것으로 고려되며, "압력보조식 호흡 시스템" 은 환자를 위한 호흡 기능을 수행하며 그리고/또는 환자에 의한 자발적인 호흡을 돕도록 CPAP 를 제공하는 기계적인 벤틸레이터뿐만 아니라 예컨대 표준 CPAP, nCPAP 및 이중 레벨 CPAP 시스템 (Bi-level CPAP 시스템)을 포함한다. 또한, "압력보조식 호흡 시스템" 이라는 용어는 침입형 및 비침입형 시스템 모두를 포함하도록 의도된다. 기관내 또는 기관절개 튜브를 이용하는 시스템이 침입형 압력보조식 호흡 시스템의 예이다. 콧줄 (nasal prong) 또는 마스크를 이용하는 시스템이 비침입형 압력보조식 호흡 시스템의 예이다.
압력보조식 호흡 시스템은 폐의 용적을 증가 및/또는 유지시키고 환자에 의한 호흡 작용을 감소시키기 위해 흡기 동안 양압을 이용한다. 양압은 기도를 효과적으로 팽창시키고, 폐의 허탈을 방지한다. 양의 기도 압력의 전달은 콧줄 (캐뉼러; cannula), 비인후 튜브 (nasopharyngeal tube) 또는 프롱, 기관내 튜브, 마스크 등과 같은 환자 인터페이스 장치에 연결된 가요성 튜브를 통해 산소 또는 산소함유 가스를 제공하는 양의 공기 유동원 ("유동 발생기")의 사용을 통해 달성될 수 있다. 시판중인 압력보조식 호흡 시스템에 연계된 튜브는 회로의 요소들 사이에 유체 소통을 유지시킴으로써 가스 유동을 위한 "회로" 를 형성한다. 튜브는 다양한 플라스틱, 금속 및 복합물을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 다양한 재료로 구성될 수 있으며, 강성이거나 가요성일 수 있다.
환자의 호흡기계에 약제의 에어로졸 (여기서, 때때로 "에어로졸화된 약제" 라고 언급함)을 전달하기 위해 네뷸라이저가 압력보조식 호흡 시스템의 회로에 연결될 수 있다. 네뷸라이저는 환자 인터페이스 장치를 통해 환자에게 에어로졸을 전달하는 회로의 가스 유동에 에어로졸화된 약제를 방출하도록 적용된다. 본 발명의 실행에 적합한 네뷸라이저는 바람직하게는 환자의 호흡기계에 전달될 액체 약제를 보유하기 위한 저장소, 및 액체 약제를 에어로졸화하기 위한 진동 틈새유형 에어로졸 발생기를 포함한다. 네뷸라이저는 일반적으로 "T" 형상 커넥터 (여기서, 때때로 "T" 부품이라고 언급함)를 이용하는 회로에 전형적으로 연결된다. 예컨대, 2003년 9월 9일자로 허여된 미국특허 제 6,615,824 호, 일련의 계류중인 미국특허출원으로서 2001년 6월 7일자로 출원된 09/876,542, 2001년 6월 7일자로 출원된 09/876,402, 2001년 3월 20일자로 출원된 09/812,987, 2001년 5월 4일자로 출원된 09/849,194, 2001년 3월 20일자로 출원된 09/812,755, 2002년 10월 30일자로 출원된 10/284,068, 2003년 1월 15일자로 출원된 10/345,875, 2003년 6월 18일자로 출원된 10/465,023, 2002년 10월 30일자로 출원된 10/284,068, 2004년 4월 20일자로 출원된 10/824,765, 2004년 6월 30일자로 출원된 10/883,115, 2004년 9월 30일자로 출원된 10/957,321, 2005년 3월 14일자로 출원된 11/080,279, 및 2005년 3월 25일자로 출원된 11/090,328 은, 벤틸레이터를 위한 그리고 네뷸라이저를 압력보조식 호흡 시스템에 연결하는 장치 및 방법을 개시하며, 본원에 참조문헌으로서 모두 통합되어 있다.
상기에서 인용된 특허 및 계류중인 출원에 기재된 것과 같은 압력보조식 호흡 시스템은, 적정한 압력을 유지하기 위해 누설방지 (leak-free) 또는 기밀한 (gas-tight) 회로를 가져야 한다. 결과적으로, 예컨대 네뷸라이저가 액체 약제로 다시 채워져야 하거나, 세척, 교환, 조정 또는 수리를 필요로 하는 경우에, 회로에 네뷸라이저를 삽입하거나 혹은 그로부터 회수하기 위해 상기 시스템에서 통기 및 양의 기도 압력이 중단될 필요가 있을 수 있다. 나아가, 가스 및/또는 에어로졸화된 재료, 예컨대 약제가 회로 내부로부터 누출되는 것을 방지하거나 완화시키는 것이 종종 바람직할 수 있다. 부가적으로는, 가스 회로에서의 네뷸라이저의 교체를 신속하게 그리고 최소의 노력으로 달성하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 구체예는 이러한 필요성들 중 하나 이상을 충족시킨다. 본 발명의 다양한 구체예는 압력보조식 호흡 시스템으로의 약제의 전달 등과 같은 가압된 가스 유동 시스템으로의 에어로졸의 전달을 위한 다양한 새로운 장치, 부품 및 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 액체 약제를 에어로졸화하도록 적용되는 네뷸라이저, 및 네뷸라이저를 압력보조식 호흡 시스템의 회로에 작동가능하게 연결시키는 커넥터를 포함하는 장치에 관한 것이다.
하나 이상의 구체예에서, 본 발명의 커넥터는 가스관, 에어로졸 공급관, 및 네뷸라이저가 연결되지 않는 경우에는 가스 회로로부터 에어로졸 공급 회로를 밀봉하도록 구성되고 네뷸라이저가 연결되는 경우에는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로를 제공하는 밀봉 장치를 포함한다. 가스관은, 압력보조식 호흡 시스템의 회로에 부착되도록 적용되는 유입 개구부 및 유출 개구부를 구비하여, 회로에서의 가스 유동이 안내되게 한다. 에어로졸 공급관은, 네뷸라이저를 수용하도록 적용되는 유입 개구부 및 가스관과 소통하는 유출 개구부를 구비하여, 네뷸라이저에 의해 발생된 에어로졸화된 약제가 에어로졸관을 통해 가스관의 가스 유동으로 가게 한다. 밀봉 장치는, 네뷸라이저가 에어로졸 공급관에 위치되는 경우에는 에어로졸화된 약제가 에어로졸 공급관을 통해 가스관으로 방해받지 않고 유동하도록, 그리고 네뷸라이저가 그로부터 제거되는 경우에는 가스관으로부터 에어로졸 공급관을 밀봉하도록 구성된다.
하나 이상의 구체예에서, 밀봉 장치는 에어로졸 공급관의 유입 개구부를 덮는 힌지식 뚜껑을 포함한다. 뚜껑은 스프링장착 힌지에 의해 부착되고, 네뷸라이저가 에어로졸 공급관에 수용될 수 있게 들어올려지도록 구성된다. 네뷸라이저가 에어로졸 공급관 개구부로부터 제거되는 경우에, 뚜껑은 힌지의 스프링에 의해 유입 개구부로 홱 하강하게 가압되고, 가스관으로부터 에어로졸 공급관을 밀봉한다. 일부 구체예에서는, 밀봉 장치는 유입 개구부에 인접하는 에어로졸 공급관에 배치되는 플랩 (flap) 타입 밸브를 추가로 포함한다. 밸브는, 네뷸라이저가 에어로졸 공급관에 삽입되는 경우에 네뷸라이저에 의해 이동되고, 네뷸라이저가 에어로졸 공급관으로부터 제거되는 경우에 폐쇄 위치로 복귀되는 탄력있는 플랩을 포함한다. 이 밸브는, 뚜껑이 폐쇄되기 이전에 가스 공급관으로부터 에어로졸 공급관을 신속하게 밀봉하고, 뚜껑이 폐쇄된 이후에는 밀봉을 유지하는 것을 돕는다.
다른 구체예에서는, 에어로졸 공급관의 유입 개구부는 에어로졸 공급관의 중심 축선으로부터 오프셋되는 개구부를 구비하는 평면을 포함한다. 밀봉 장치는 네뷸라이저와 에어로졸 공급관의 유입 개구부 사이에 배치되는 회전가능한 디스크를 포함한다. 디스크는 네뷸라이저를 수용하도록 적용되는 내부에 오프셋된 개구부를 구비하는 평면을 포함한다. 디스크는, 에어로졸 공급관의 오프셋된 유입 개구부 및 디스크의 오프셋된 개구부가 정렬되어 에어로졸이 네뷸라이저로부터 에어로졸 공급관으로 방해받지 않고 유동하게 되는 제 1 위치와, 에어로졸 공급관의 오프셋된 유입 개구부가 디스크의 평면에 의해 밀봉되어 시스템에서의 가스 압력의 손실 없이 네뷸라이저가 제거될 수 있는 제 2 위치 사이에서 회전하도록 구성된다.
다른 구체예에서는, 밀봉 장치는 에어로졸 공급관의 유출 개구부에 인접한 가스관의 내벽에 배치된 스프링장착 또는 바이어스 (biased) 힌지를 구비하는 힌지식 도어를 포함한다. 에어로졸 공급관의 유입 개구부에 삽입되는 경우에, 네뷸라이저는 힌지식 도어를 가스관의 내면의 노치 또는 홈으로 가압하여, 에어로졸이 네뷸라이저로부터 가스관으로 방해받지 않고 흐르게 되는 제 1 위치를 제공한다. 네뷸라이저가 제거되는 경우에, 힌지의 스프링은 에어로졸 공급관의 유출 개구부를 폐쇄시키도록 도어를 가압하여 가스관으로부터 에어로졸 공급관을 밀봉한다.
다른 구체예에서는, 가스관은 유입 개구부와 유출 개구부 사이에 위치하는 중간 개구부를 추가로 포함하며, 에어로졸 공급관은 가스관을 종방향으로 내부에 수용하도록 구성된 회전가능한 슬리브에 위치된다. 슬리브는, 에어로졸 공급관의 유출 개구부가 가스관의 중간 개구부와 정렬되는 제 1 위치와 에어로졸 공급관의 유출 개구부가 가스관의 외면에 의해 밀봉되는 제 2 위치 사이에서 가스관의 종방향 축선 주위를 회전하도록 구성된다. 제 1 위치는, 네뷸라이저가 에어로졸 공급관의 유입 개구부에 위치되는 경우에, 네뷸라이저로부터 가스관으로 가는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로를 제공한다. 제 2 위치는 가스관으로부터 에어로졸 공급관을 효과적으로 밀봉하여, 가스관에서 가스 유동이 중단되는 일 없이 네뷸라이저가 제거될 수 있게 한다.
하나 이상의 구체예에 있어서, 연결 장치 또는 조립체는 부품 사이에 기밀한 밀봉을 제공한다.
하나 이상의 구체예에 있어서, 연결 장치 또는 조립체는 부품 사이에 신속한 해체를 제공한다.
하나 이상의 구체예에 있어서, 연결 장치 또는 조립체는 부품 사이에 기밀한 밀봉 및 신속한 해체를 모두 제공한다.
도 1a 는 압력보조식 호흡 시스템에 약제를 전달하기 위한 공지의 장치의 사시도이다.
도 1b 는 도 1a 에 도시된 것과 유사한 공지의 커넥터의 확대 단면도이며, 네뷸라이저가 커넥터에 삽입되지 않는 경우에, 압력보조식 호흡 시스템에서 흐르는 가스의 배출을 방지하기 위해 시판중인 스프링장착 밸브가 사용된다.
도 1c 는 도 1b 에 도시된 커넥터를 사용하는 공지의 장치의 확대 단면도이며, 스프링장착 밸브는 네뷸라이저의 커넥터로의 삽입에 의해 작동되어 에어로졸이 압력보조식 호흡 시스템에서 커넥터를 통해 흐르는 가스로 들어가게 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 커넥터의 일 구체예의 사시도이며, 스프링장착 또는 바이어스 뚜껑이 에어로졸 공급관의 유입 개구부 위에 배치된다.
도 3 은 뚜껑의 운동을 도시하는 도 2 의 커넥터의 확대 단면도이다.
도 4a 는 본 발명의 일 구체예에 따라 도 3 에 도시된 커넥터에 위치되는 플랩 시일의 사시도이다.
도 4b 는 도 4a 에 도시된 플랩 시일의 단면도이며, 시일의 플랩은 내부에 삽입되는 네뷸라이저의 원통에 의해 구부러진다.
도 5 는 본 발명에 따른 장치의 다른 구체예의 분해 사시도이며, 오프셋된 개구부를 구비하는 회전가능한 디스크 어댑터가 에어로졸 공급관의 오프셋된 유입 개구부와 네뷸라이저 사이에 위치된다.
도 6a 는 도 5 에 도시된 커넥터 및 어댑터의 분해 평면도로서, 가스관으로부터 에어로졸 공급관을 밀봉하는 폐쇄 위치에 있는 경우이다.
도 6b 는 도 5 에 도시된 커넥터 및 어댑터의 분해 평면도로서, 네뷸라이저로부터 가스관으로 가는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로를 제공하는 개방 위치에 있는 경우이다.
도 7a 는 폐쇄 위치에서의 본 발명에 따른 커넥터의 일 구체예의 확대 단면도이며, 스프링장착 또는 바이어스 힌지식 도어가 에어로졸 공급관의 유출 개구부를 덮어 가스관으로부터 에어로졸 공급관을 밀봉한다.
도 7b 는 개방 위치에서의 도 7a 의 커넥터를 사용하는 장치의 확대 단면도이며, 스프링장착 또는 바이어스 힌지식 도어는 가스관의 내면의 노치 또는 홈으로 구부러져 네뷸라이저로부터 가스관으로 가는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로를 제공한다.
도 8a 는 본 발명에 따른 커넥터의 다른 구체예의 사시도이며, 에어로졸 공급관은 가스관이 놓이는 회전가능한 슬리브를 포함한다.
도 8b 는 도 8a 에 도시된 커텍터의 분해 사시도이다.
달리 설명하지 않는 한, 화합물 또는 성분이라고 하는 것은 화합물 또는 성분 그 자체뿐만 아니라 화합물의 혼합물 등과 같이 다른 화합물 또는 성분과 조합 된 것도 포함한다.
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약제, "활성제" 또는 제약은 교환가능하게 사용될 수 있으며, 목표 유기체 (사람 또는 동물)에 적절히 투여되는 경우에 원하는 약리학적 및/또는 생리학적 효과를 유발하는 임의의 약, 용액, 화합물 또는 조합물을 개별적으로 또는 집합적으로 포함할 수 있다.
본원에서 말하는 "일 구체예", "일 버전" 또는 "일 양태" 는, 문맥에서 다르게 명확화되지 않는 한, 하나 이상의 그러한 구체예, 버전 또는 양태를 포함한다.
개략적으로, 본 발명은 장치, 시스템, 조립체, 부품 및 벤틸레이터 회로를 포함한다. 일부 구체예에서는, 하나 이상의 부품은 본원에 기재된 다른 조합물 및/또는 조립체와 독립하여 사용될 수 있다. 나아가, 연결 장치의 다양한 구체예는 본 발명의 벤틸레이터 회로와 함께 사용되는 것으로 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명의 연결 장치의 다양한 구체예는, 유체를 세분화하는 장치가 유체 또는 가스 공급 시스템에 통합되는 다양한 유체 및/또는 가스 유동용으로 사용될 수 있다. 이는, 제한 없이, 연료 공급 시스템, 코팅 시스템, 생물학적 실험 시스템 등과 같이 가스 또는 유체 매니폴드 또는 분배 회로 내에 에어로졸화된 재료를 분배 또는 공급하기 위한 시스템을 포함한다. 이러한 시스템은 예컨대 향 또는 다른 감각 요소를 분배하는 감각을 목적으로 할 수 있고, 또는 기능적인 목적을 가질 수 있다.
상기 장치, 시스템, 조립체 및 부품의 하나 이상의 구체예는 벤틸레이터가 작동 (on-ventilator) 또는 작동중지 (off-ventilator) 중인 환자에게 에어로졸화된 약제를 투여하도록 구성된다. 온-벤틸레이터 (on-ventilator) 치료 방법은 분무화된 에어로졸을 벤틸레이터 회로를 통해 환자에게 투여하는 단계를 포함한다. 약 1 ~ 약 500 ㎎ 의 약제 등과 같이 유효한 투여량을 포함하는 에어로졸 투여량이 벤틸레이터 회로를 통해 상 (phasic) 또는 비상 (non-phasic) 방식으로 전달될 수 있다. 오프-벤틸레이터 (off-ventilator) 치료 방법은 분무화된 에어로졸을 투여하기 이전에 환자에게서 벤틸레이터를 벗기는 단계를 포함한다. 일단 치료가 완료되면, 환자는 벤틸레이터를 다시 착용하거나, 도움없이 스스로 호흡할 수 있다. 오프-벤트 장치는 종종 자유롭게 호흡하는 환자를 위해 자급식이며, 약제 등과 같은 에어로졸화된 액체 또는 분말 제형 (formulation)을 투여하기 위해 마스크, 캐뉼러, 립시일 (lipseal) 또는 마우스피스 및 에어로졸 발생기 (예컨대, 네뷸라이저)를 포함할 수 있다. 투여는 지속적, 위상적 (들숨 동안과 같이), 및/또는 간헐적 (시간 간격이 있음) 일 수 있다. 약제 등과 같은 에어로졸 포뮬레시션을 투여하는데 사용되는 장치, 특히 오프-벤트 장치는 에어로졸의 지속적인 유동을 허용하기 위해 저장소 또는 보유 챔버를 포함할 수 있다. 본 발명의 장치, 시스템, 조립체 및 부품의 한가지 이점은 양압식 장치와 관련되지만, 본 발명의 장치, 시스템, 조립체 및 부품은 신속하고 쉽게 대체가능, 교환가능 또는 호환가능하기 때문에 비가압식 시스템, 중립 압력 시스템, 또는 음압 (예컨대, 진공) 시스템에 유용할 수도 있다.
도면 중 먼저 도 1a 를 참조하면, 예컨대 본원에 참조문헌으로 통합된 전술한 미국특허 제 6,615,824 호에 상세하게 설명되어 있는 바와 같은 환자의 호흡기계에 연결된 압력보조식 호흡 시스템의 회로에의 연결에 적합한 공지의 에어로졸화된 약제 전달 장치 (100)가 도시되어 있다. 가장 기본적인 형태에 있어서, 전달 장치 (100)는 액체 약제를 에어로졸화 하기 위한 에어로졸 발생기 (비도시)를 구비하는 네뷸라이저 (101), 및 네뷸라이저 (101)를 압력보조식 호흡 시스템의 회로에 연결하기 위한 일반적으로 "T" 형상인 중공 커넥터 (102)를 포함한다. 편의를 위해 "T" 형상 커넥터 또는 "T" 피스 (piece) 라고 말하지만, 커넥터 (102)는 다른 형상, 예컨대 "Y" 또는 다른 형상을 가질 수 있다.
커넥터 (102) 는, 네뷸라이저 (101)의 원통 (104)이 삽입될 수 있는 유입 개구부 (105)를 구비하는 에어로졸 공급관 (103), 압력보조식 호흡 시스템 회로의 일 튜브에 부착될 수 있는 유입 개구부 (109)를 구비하는 가스관 (106), 및 회로의 다른 튜브에 부착되어 가스관 (106)을 통해 회로를 완성시킬 수 있는 유출 개구부 (107)를 포함한다. 회로에서 양압하에 흐르는 가스 유동 (108)은 유입 개구부 (109) 로 들어가고 에어로졸 공급관 (103)과 가스관 (106)의 연결부로 안내된다. 바람직하게는, 진동 틈새식 에어로졸 발생기를 이용하여 네뷸라이저 (101)에 의해 발생되는 약제의 에어로졸이 원통 (104)을 통해 에어로졸 공급관 (103) 및 연결부로 지나가고, 가스 유동 (108)에 비말동반되어 비말동반된 에어로졸화된 약제를 함유하는 가스 유동 (110)을 형성한다. 가스 유동 (110)은 가스관 (106)을 나와 유출 개구부 (107)를 통해 압력보조식 호흡 시스템 회로로 간다. 그 다음, 약제의 에어로졸은 결국 압력보조식 호흡 시스템의 가스 유동에 의해 예컨대 환자 인터페이스 장치를 통해 환자의 호흡기계로 운반된다. 네뷸라이저 (101)가 도 1a 에 도시되어 있는 배치에서 커넥터 (102)로부터 회수되는 경우에, 가스 유동 (108, 110)은 에어로졸 공급관 (103) 으로 전달되어 개구부 (105)를 통해 대기로 나가기 때문에 가스 유동을 중단시킬 수 있으며, 이에 따라 회로에서 양의 기도 압력이 제거된다.
도 1b 는 상기 문제를 해결하도록 진보된 한가지 안을 도시한다. 도 1b 에 도시되어 있는 바와 같이, 스프링장착 밸브 (112)가 커넥터 (102)의 에어로졸 공급관 (103)에 위치된다. 네뷸라이저 (101)의 원통 (104)이 에어로졸 공급관 (103)에 존재하지 않을 때, 스프링의 힘은 밸브 (112)를 유입 개구부 (105) 위에 유지시키므로, 밸브 (112)는 에어로졸 유입 개구부 (105)를 밀봉한다. 도 1c 에 도시되어 있는 바와 같이, 원통 (104)이 에어로졸 공급관 (103)에 삽입되어 있는 경우에는, 밸브 (112)는 원통 (104)에 의해 하방으로 가압되고 유입 개구부 (105)는 개방되므로, 네뷸라이저 (101)에 의해 방사된 에어로졸 (113)이 방출되어 공기 유동 (108)에 비말동반 (entrain) 되게 된다. 시판중인 "T" 부품의 예가 테어 메디컬 (Thayer Medical)에 의해 제공되며, 공압 네뷸라이저와 함께 작동하도록 구성된다. 이 장치는 네뷸라이저 (101)가 회수되는 경우에 회로를 효과적으로 밀봉할 수 있지만, 밸브 (112)가 에어로졸의 경로에 있어 그 유동을 방해하기 때문에, 압력보조식 호흡 시스템으로의 에어로졸의 전달 효율은 급격히 감소된다. 도 1c 에 도시되어 있는 바와 같이, 에어로졸 (113)은 밸브 (112)에 충돌하고, 가스관 (106)을 통과하는 가스 유동 (108) 으로부터 편향된다.
도 2, 도 3, 도 4a 및 도 4b 는 본 발명에 따른 커넥터의 구체예를 도시하며, 여기서 에어로졸 공급관으로부터의 네뷸라이저의 삽입 및 제거는, 커넥터가 연결되는 압력보조식 호흡 시스템의 회로에서의 양압 가스 유동의 중단 없이, 높은 에어로졸 전달 효율을 유지하면서, 나아가 에어로졸 또는 가스의 유동 방해 없이 달성될 수 있다. 하나 이상의 구체예에 있어서, 네뷸라이저 원통이 삽입될 수 있는 유입 개구부 (205)를 구비하는 에어로졸 공급관 (203), 회로로부터의 가스의 유입을 위한 유입 개구부 (209)를 구비하는 가스관 (206), 및 비말동반된 에어로졸 및 가스를 회로로 내보내기 위한 유출 개구부 (211)를 포함하는 커넥터 (200)가 제공된다. 나아가, 커넥터 (200)는 스프링장착 또는 바이어스 힌지 (213)에 의해 에어로졸 공급관 (203)에 부착된 힌지식 뚜껑 (212)을 구비한다. 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 네뷸라이저 원통이 존재하지 않는 경우에, 뚜껑 (212)은 힌지 (213)에 의해 유입 개구부 (205) 위에서 폐쇄된 위치에 유지되므로, 회로를 폐쇄시키고 양압을 유지시킨다. 뚜껑 (212)은 필요할 때 유입 개구부 (205)를 개방하고 네뷸라이저 원통의 삽입부를 수용하도록 상방으로 회전될 수 있다. 이러한 상태는 네뷸라이저로부터 가스관으로 이동하는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로를 제공한다. 네뷸라이저 원통의 제거시, 스프링장착 힌지 (213)는 뚜껑 (212)이 유입 개구부 (205) 위의 폐쇄 위치로 다시 복귀되게 하여 회로를 재밀봉시킨다.
일부 구체예에서는, 뚜껑 (212)은 유입 개구부 (205)의 밀봉을 보조하기 위해 그 하부 원주 주위에 "O" 링 시일 (214)을 구비할 수 있다. 일부 구체예에서는, 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 슬롯된 플랩 시일 또는 밸브 (215)가 유입 개구부 (205)에 위치될 수 있다. 슬롯된 플랩 시일 (215)은 적절한 밀봉 재료, 예컨대 실린콘으로 구성되는 것이 바람직하며, 도 4a 에 도시되어 있는 바와 같이 교차 슬롯 (217)에 의해 형성되는 복수의 변형가능한 플랩 (216)을 포함할 수 있다. 도 4b 는 네뷸라이저 (101)의 네뷸라이저 원통 (104)이 유입 개구부 (205)에 삽입되는 경우에 플랩 (216)이 변형되는 것을 도시한다. 플랩 (216)의 변형은 에어로졸화된 약제 (218)가 에어로졸관 (203)을 통해 네뷸라이저로부터 방해받지 않고 흐르게 한다. 네뷸라이저 원통 (104)이 유입 개구부 (205) 로부터 제거되는 경우에, 플랩 (216)은 그 원위치로 복귀하여 뚜껑 (212)이 도 3 에 도시된 폐쇄 위치로 복귀되기 이전에 회로를 재밀봉한다. 폐쇄된 플랩 시일 (215)은 네뷸라이저가 제거되는 경우에 밀봉을 유지시키는 것을 보조하기도 한다. 일부 구체예에서는, 슬롯된 플랩 시일 (215)은 혼자서 유입 개구부 (205)를 밀봉하면서 네뷸라이저 원통 (104)의 삽입을 허용하도록 충분히 강하게 구성될 수 있다. 그러한 구체예에 있어서, 뚜껑 (212) 및 힌지 (213)는 생략될 수 있다.
도 5 는 본 발명의 장치의 다른 구체예 (500)를 도시한다. 장치 (500)는 네뷸라이저 (501), 회전가능한 디스크 어댑터 (502) 및 슬리브 커넥터 (503)를 포함한다. 어댑터 (502)는 네뷸라이저 (501)의 원통 (505)이 삽입될 수 있는 평면 (506)에 오프셋 개구부 (504)를 구비한다. 오프셋 개구부 (504)는 어댑터 (502)의 중심 축선에 대해 바람직하게 오프셋된다. 슬리브 커넥터 (503)는 크기 및 형상이 어댑터 (502)의 개구부 (504) 와 실질적으로 동일한 평면 (509)에 오프셋 유입 개구부 (508)를 구비하는 에어로졸 공급관 (507)을 포함한다. 오프셋 개구부 (508) 도 평면 (509)의 중심 축선에 대해 바람직하게 오프셋된다. 어댑터 (502)는 화살표 (510) 로 표시된 것처럼 중심 축선에 대해 회전할 수 있도록 커넥터 (503)에 바람직하게 장착된다. 따라서, 어댑터 (502)는 네뷸라이저 (501)를 개구부 (504) 에서 제거하거나 삽입하는 동안 도 6a 의 평면도에 도시된 위치에 놓일 수 있다. 도 6a 에 도시된 위치에서, 어댑터 (502)의 개구부 (504)는 에어로졸 공급관 (507)의 개구부 (508) 와 정렬되지 않으며, 그러므로 개구부 (508)는 어댑터 (502)의 평면 (506)에 의해 효과적으로 막힌다 (그리고, 개구부 (504)는 에어로졸 공급관 (503)의 평면 (509)에 의해 효과적으로 막힌다). 이 위치는, 커넥터 (503)를 통한 가스 유동의 중단 또는 압력보조식 호흡 시스템의 압력 손실 없이 회로를 밀봉시키고 네뷸라이저 (501)의 원통 (505)을 개구부 (504) 로부터 제거할 수 있게 한다. 네뷸라이저 (501)를 커넥터 (503)에 연결할 필요가 있을 때, 원통 (505)은 개구부에 삽입되고, 어댑터 (502)는 화살표 (511) 방향으로 도 6b 에 도시된 위치까지 회전한다. 이 위치에서, 개구부 (504)는 개구부 (508) 와 정렬되어, 네뷸라이저 (501) 로부터 방사된 에어로졸이 커넥터 (503)의 에어로졸 공급관 (507) 으로 유입되어 전술한 바와 같이 압력보조식 호흡 시스템 등과 같은 시스템의 가스 유동에 비말동반되도록 방해받지 않는 경로를 제공한다. 필요한 경우, 누설 가능성을 더 감소시키기 위해 적절한 밀봉 수단 (O 링, 가스켓 등)을 어댑터 (502) 와 평면 (509) 사이에 둘 수 있다. 부가적으로는, 개구부 (504, 508)의 결합 및 해체를 명확하게 확인하기 위해, 적절한 멈춤쇠, 인덴트 (indent), 탭 또는 표시기 (비도시)를 관 (507)과 어댑터 (502)의 적절한 결합면에 제공할 수 있다.
도 7a 및 도 7b 는 총괄 도면 부호 (700) 로 나타낸 본 발명의 또 다른 구체예를 도시하며, 커넥터 (700)의 종방향 축선에 직교하는 단면도를 나타낸다. 커넥터 (700)는 말단부에 유입 개구부 (703)를 선단부에 유출 개구부 (704)를 구비하는 에어로졸 공급관 (702)을 구비한다. 유출 개구부 (704)는 커넥터 (700)의 주 본체의 길이를 따라 놓이는 가스관 (705)과 소통한다. 힌지식 도어 (706)가 스프링장착 또는 다른 바이어스 힌지 (710)에 의해 가스관 (705)의 내벽에 부착된다. 도 7a 에 도시된 위치에서, 도어 (706)는 유출 개구부 (704)에 배치되어 에어로졸 공급관 (702)을 밀봉하고 가스관 (705)의 가스 유동의 누출을 방지한다. 네뷸라이저 원통 (707)이 유입 개구부 (703)를 통해 에어로졸 공급관 (702)에 삽입되는 경우에, 네뷸라이저 원통 (707)은 힌지식 도어 (706)를 하방으로 가압하여 에어로졸 (708)을 위한 경로를 개방한다. 일부 구체예에 있어서, 도 7b 에 도시되어 있는 바와 같이, 네뷸라이저 원통 (707)의 삽입을 더 용이하게 하고, 네뷸라이저로부터 가스관 (705)의 가스 유동으로 가는 에어로졸 (709)을 위한 방해받지 않는 경로를 제공하기 위해 가스관 (705)의 내벽에 노치 또는 홈 (708)을 제공한다. 노치 또는 홈 (708)은 도어 (706)의 짝구조 (비도시) 와 협력하여 개방 위치에서 도어 (706)를 운동가능하게 지탱하며 그리고/또는 도어 (706)를 정렬시키는 것을 보조한다. 네뷸라이저 원통 (707)이 에어로졸 공급관 (702) 으로부터 회수되는 경우에, 스프링장착 또는 바이어스 힌지 (710)는 힌지식 도어 (706)를 도 7a 에 도시된 폐쇄 위치로 복귀시키도록 작용하여 회로를 재밀봉시킨다. 힌지 또는 바이어싱 수단 (710) 은, 도 7b 에 도시된 개방 위치와 도 7a 에 도시된 폐쇄 위치 등과 같은 두 위치 사이에서 도어 (706)를 유지시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 구체예가 도 8a 및 도 8b 에 도시되어 있으며, 커넥터 (800)는 가스관 (801) 및 가스관 (801)에 대해 회전할 수 있는 회전가능한 슬리브 (802)를 포함한다. 회전 가능한 슬리브 (802) 는, 에어로졸 공급관 (808)이 가스관 (801)의 종방향 축선 주위를 회전할 수 있게 가스관 (801)을 수용하도록 구성되는 루멘 (lumen) (804) 및 에어로졸 공급관 (808)을 포함한다. 에어로졸 공급관 (808)은 전술한 바와 같이 네뷸라이저의 원통을 수용하도록 구성되는 유입 개구부 (803)를 포함한다. 가스관 (801)은 중간 개구부 (805), 유출 개구부 (806) 및 유입 개구부 (807)를 포함한다. 가스관 (801) 은, 도 8a 에 도시되어 있는 바와 같이 가스관 (801)의 중간 개구부 (805)가 에어로졸 공급관 (803)과 정렬되도록 슬리브 (802)의 루멘 (804) 내에 위치될 수 있다. 네뷸라이저가 유입 개구부 (803)에 삽입되는 경우에, 도 8a 에 도시된 위치는 네뷸라이저에 의해 에어로졸 공급관 (808) 으로 방사되어 중간 개구부 (805)를 통해 가스관 (801) 으로 이동하고 유입 개구부 (807) 로부터 유출 개구부 (806) 로 흐르는 가스에 비말동반되는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로가 가능하게 한다. 네뷸라이저가 커넥터 (800) 로부터 제거되는 경우에는, 슬리브 (802)는 루멘 (804)의 내벽에 의해 에어로졸 공급관 (803)이 효과적으로 막히는 위치까지 도 8a 에 화살표로 나타낸 방향으로 관 (801)에 대해 회전할 수 있다. 이 위치에서, 에어로졸 공급관 (808)은 가스관 (801) 으로부터 밀봉되고, 네뷸라이저는 가스관 (801) 으로부터의 가스 누출 없이 커넥터 (800) 로부터 제거될 수 있다. 네뷸라이저가 유입 개구부 (803)를 통해 에어로졸 공급관 (808)에 재삽입되는 경우, 슬리브 (802)는 도 8a 에 도시된 위치까지 회전하여, 에어로졸 공급관 (808)을 통해 가스관 (808)의 가스 유동으로 가는 에어로졸을 위한 방해받지 않는 경로를 다시 개방시킬 수 있다. 선택적으로는, O 링, 가스켓 등과 같은 적절한 밀봉 수단 (809)이 개구부 (805) 주위에 놓여 누설 가능성을 더 감소시킬 수 있다. 부가적으로는, 개구부 (803) 와 개구부 (805)의 결합 및 해체를 명확하게 확인하기 위해, 관 (801)과 슬리브 (802)의 적절한 결합면에 적절한 멈춤쇠, 인덴트, 탭 또는 표시기 (비도시)를 제공할 수 있다.
본원에서 고려한 에어로졸 발생기 또는 네뷸라이저는, 예컨대 에너지원이 파동 에너지 등과 같이 기계적인 진동식 메쉬 네뷸라이저, 에너지원이 음향파 에너지인 초음파 네뷸라이저, 에너지원이 압축 공기인 제트 네뷸라이저, 에너지원이 대기 조건 등과 같은 소정의 조건 하에서 비등하는 조성물 등의 추진제인 계량형 투여 장치, 또는 에너지원이 압축 또는 유동 공기이거나 진동 막 등인 건식 분말 장치일 수 있다.
미세한 액체 방울을 만들어내는 기술의 어떤 특정한 비제한적인 예는, 복수의 테이퍼진 틈새를 구비하는 틈새판에 액체를 공급하고, 틈새판을 진동시켜 틈새를 통해 액체 방울을 배출하는 단계를 포함한다. 이러한 기술은 대개 미국특허 제 5,164,740 호, 제 5,938,117 호, 제 5,586,550 호, 제 5,758,637 호, 제 6,014,970 호, 및 6,085,740 호에 기재되어 있으며, 이들의 개시내용이 참조문헌으로 통합된다. 그러나, 본 발명은 그러한 장치만을 이용하는 것으로 제한되지 않는다.
예컨대, 하나 이상의 구체예에 있어서, 에어로졸 발생기는 진동 요소 및 테이퍼진 구멍을 갖는 돔형상 틈새판을 포함하는 시판중인 Aerogen (Aerogen, Inc. Mountain View, CA)의 에어로졸 발생기이다. 상기 판이 진동할 때 (초당 수천 회), 마이크로 펌핑 작용에 의해 액체가 테이퍼진 구멍을 통해 당겨져, 정확히 규정된 범위의 방울 크기를 갖는 저속 에어로졸이 만들어진다. 에어로젠의 에어로졸 발생기는 추진제가 필요하지 않다.
제트 네뷸라이저는 액체 용액을 에어로졸 방울로 흐트러트리는 공기압의 사용을 수반한다. 하나 이상의 구체예에 있어서, 제트 네뷸라이저 (예컨대, Aerojet, AeroEclipse, Pari L. C., Parijet, Whisper Jet, Microneb®, Sidestream®, Acorn 11®, Cirrus 및 Upmist®)는 공기 펌프로부터 공급되는 빠르게 이동하는 공기로 액체 기류를 분쇄시켜 미스트 (mist) 와 같은 방울을 발생시킨다.
하나 이상의 구체예에 있어서, 전류를 기계적인 진동으로 변환하는 압전형 변환기를 사용하는 초음파 네뷸라이저가 에어로졸 방울을 발생시키는데 사용된다. 초음파 네뷸라이저의 예는, 이들로 제한되는 것은 아니지만, Siemens 345 UltraSonic NebulizerTM, 및 예컨대 Omron Heathcare, Inc. 및 Devilbiss Health Care, Inc. 로부터 시판중인 것을 포함한다. 예컨대, 본원에 참조문헌으로 통합되어 있는 EP 1 066 850 를 참조.
다공성 플레이트를 통해 솔벤트 방울을 압출성형하기 위해 다공성 플레이트를 급속히 진동시킴으로써 발생되는 음파 진공의 이용에 의해 진동형 다공성 플레이트 네뷸라이저가 작동한다. 예컨대, 본원에 참조문헌으로서 통합되어 있는 미국특허 제 5,758,637 호, 제 5,938,117 호, 제 6,014,970 호, 제 6,085,740 호 및 제 6,205,999 호를 참조.
응축 에어로졸 발생기에서, 에어로졸은 전기로 가열된 작은 모세관을 통해 약 (drug) 포뮬레이션을 펌핑함으로써 형성된다. 모세관을 나갈 때, 포뮬레이션은 대기에 의해 급속하게 냉각되고, 대기 조건 및 사용자 호흡률에 대해 비교적 불변적인 알맞은 에어로졸이 발생된다. 본원에 참조문헌으로 통합되어 있는 미국특허 제 6,701,922 호 및 WO 03/059413 를 참조. 하나 이상의 구체예에 있어서, 응축 에어로졸 발생기는 Alexza Molecular Delivery Corporation 에 의해 개시된 것을 포함한다. 예컨대, 본원에 참조문헌으로 통합되어 있는 미국출원공보 제 2004/0096402 호를 참조.
본 발명은 바람직한 구체예와 관련하여 상술하였지만, 상세한 설명 및 도면은 본 발명의 범위를 설명하려는 것이고 이를 제한하려는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부의 청구항 및 그 균등론에 의해 규정된다.

Claims (10)

  1. 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치로서,
    환자의 호흡기계에 전달될 액체 약제를 에어로졸화하도록 적용되는 네뷸라이저, 및
    네뷸라이저를 압력보조식 호흡 시스템의 회로에 작동가능하게 연결하는 커넥터를 포함하며,
    상기 커넥터는,
    회로에 부착되도록 적용되는 유입 개구부 및 유출 개구부를 구비하여, 회로에서의 가스 유동이 안내되게 하는 가스관,
    네뷸라이저를 수용하도록 적용되는 유입 개구부 및 가스관과 소통하는 유출 개구부를 구비하여, 에어로졸화된 약제가 네뷸라이저로부터 가스관의 가스 유동으로 안내되게 하는 에어로졸 공급관, 및
    에어로졸 공급관 유출 개구부에 인접한 가스관의 내에 위치된 스프링장착 힌지식 도어를 포함하는 밀봉 장치로서, 네뷸라이저는 네뷸라이저가 에어로졸 공급관에 수용되는 경우 힌지식 도어를 개방 위치로 가압시키고, 힌지식 도어는 네뷸라이저가 에어로졸 공급관으로부터 제거되는 경우 에어로졸 공급관 유출 개구부로 가압되는 밀봉 장치를 포함하며,
    상기 가스관은 가스관의 내벽에 노치 또는 홈을 포함하며, 상기 힌지식 도어는 개방 위치에 있는 경우 가스관의 내벽에 있는 노치 또는 홈과 협력하여 에어로졸이 네뷸라이저로부터 가스관으로 방해받지 않고 유동하게 하는 것을 특징으로 하는, 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 도어가 노치 또는 홈과 혐력하는 짝구조를 포함하여 개방 위치에서 도어를 운동가능하게 지탱하며/하거나 도어를 정렬시키는, 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 에어로졸 공급관의 유입 개구부는 에어로졸 공급관의 중심 축선으로부터 오프셋된 개구부를 구비하는 평면을 포함하고, 추가로 네뷸라이저와 에어로졸 공급관 사이에 위치되는 디스크를 포함하는 제 2 밀봉 장치를 포함하며, 디스크는 평면을 포함하고 네뷸라이저를 수용하도록 적용된 오프셋된 개구부를 내부에 구비하며, 디스크는, 에어로졸 공급관의 오프셋된 유입 개구부 및 디스크의 오프셋된 개구부가 정렬되어 에어로졸이 네뷸라이저로부터 에어로졸 공급관으로 방해받지 않고 유동할 수 있게 되는 제 1 위치와 에어로졸 공급관의 오프셋된 유입 개구부가 디스크의 평면에 의해 밀봉되는 제 2 위치 사이에서 회전하도록 구성되는 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 밀봉 장치는 스프링장착 힌지식 도어를 포함하고, 힌지식 도어의 스프링은 네뷸라이저가 에어로졸 공급관으로부터 제거되는 경우 도어를 에어로졸 공급관 유출 개구부로 가압하는, 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 가스관은 유입 개구부와 유출 개구부 사이에 중간 개구부를 추가로 포함하고, 에어로졸 공급관은 가스관을 종방향으로 내부에 수용하도록 구성된 회전가능한 슬리브(sleeve)에 위치되며, 슬리브는, 에어로졸 공급관의 유출 개구부가 가스관의 중간 개구부와 정렬되어 에어로졸이 네뷸라이저로부터 가스관으로 방해받지 않고 흐를 수 있게 되는 제 1 위치와 에어로졸 공급관의 유출 개구부가 가스관의 내면에 의해 밀봉되는 제 2 위치 사이에서 회전하도록 구성되는 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 호흡 시스템은 벤틸레이터(ventilator)를 포함하는 약제를 호흡 시스템에 전달하기 위한 장치.
  8. 에어로졸을 가스 유동 시스템에 전달하기 위한 장치로서,
    가스 유동 시스템에 전달될 액체를 에어로졸화하도록 적용되는 네뷸라이저, 및
    네뷸라이저를 가스 유동 시스템의 회로에 작동가능하게 연결하는 커넥터를 포함하며,
    상기 커넥터는,
    회로에 부착되도록 적용되는 유입 개구부 및 유출 개구부를 구비하여, 회로에서의 가스 유동이 안내되게 하는 가스관,
    네뷸라이저를 수용하도록 적용되는 유입 개구부 및 가스관과 소통하는 유출 개구부를 구비하여, 에어로졸이 네뷸라이저로부터 가스관의 가스 유동으로 안내되게 하는 에어로졸 공급관, 및
    에어로졸 공급관 유출 개구부에 인접한 가스관의 내에 위치된 스프링장착 힌지식 도어를 포함하는 밀봉 장치로서, 네뷸라이저는 네뷸라이저가 에어로졸 공급관에 수용되는 경우 힌지식 도어를 개방 위치로 가압시키고, 힌지식 도어의 스프링은 네뷸라이저가 에어로졸 공급관으로부터 제거되는 경우 도어를 에어로졸 공급관 유출 개구부로 가압되는 밀봉 장치를 포함하며,
    상기 가스관은 가스관의 내벽에 노치 또는 홈을 포함하며, 상기 힌지식 도어는 개방 위치에 있는 경우 가스관의 내벽에 있는 노치 또는 홈과 협력하여 에어로졸이 네뷸라이저로부터 가스관으로 방해받지 않고 유동하게 하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸을 가스 유동 시스템에 전달하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 가스 유동 시스템은 가압되는 에어로졸을 가스 유동 시스템에 전달하기 위한 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 가스 유동 시스템은 가압되지 않거나 진공하에 있는 에어로졸을 가스 유동 시스템에 전달하기 위한 장치.
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