KR20150046053A - 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템 - Google Patents

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Abstract

환자에게 에어로졸을 전달하기 위한 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템의 트랜지션 어댑터(100)의 구성요소는 프록시멀 앤드(120) 및 디스탈 앤드(130)를 구비한 하우징, 가열된 모세관(232)에 의하여 생성된 에어로졸(234)을 수용하기 위한 에어로졸 통로(140)를 가진 프록시멀 앤드(120) 및 트랜지션 어댑터(100) 내에 복수의 가스 진입 포트(154)와 소통하는 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스(316)를 받기 위한 가스 연결 포트(150)를 포함한다. 트랜지션 어댑터(100)의 내부 캐비티(170)는 가열된 모세관으로부터 에어로졸(234)을 받고 트랜지션 어댑터(100) 내의 복수의 가스 출구 포트(156)로부터 캐리어 가스(316)를 받아서, 캐리어 가스의 스트림이 적어도 부분적으로 에어로졸을 둘러싸서 에어로졸(234)과 평행하게 흐르게 한다. 트랜지션 어댑터 하우징(110)의 디스탈 앤드(130) 상의 출구 포트(160)는 에어로졸 전달 커넥터로 기말 동반된(entrained) 에어로졸을 전달한다.

Description

벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템{VENTILATOR AEROSOL DELIVERY SYSTEM}
본 발명은 에어로졸 제네레이터로부터 에어로졸을 전달하기 위한 트랜지션 어댑터(transition adaptaor) 및 에어로졸 제네레이터로부터 환자에게 에어로졸을 운반하기 위하여 벤틸레이터의 가압 흡기 가스 흐름(flow)의 일부를 사용하는 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템에 관한 것이다.
호흡 부전 또는 호흡 장애를 가진 사람들에게, 환자들, 성인 및 유아 모두에게, 적합한 구조(rescue) 및 예방 치료를 제공하기 위해 종종 기계적으로 공기를 넣게(ventilated)된다. 양압(positive pressure) 벤틸레이션 투여를 위한 벤틸레이터 회로는 마스크, 내이잘 프롱(nasal prongs) 또는 기관 내 튜브 같은 환자 인터페이스 및 내쉰(배출된) 가스의 방출을 허용하는 배관과 같은 호기 경로(exhaltation path), 예를 들어, 벤틸레이터에 배관(tubing)에 의해 접속된 양압제네레이터(positive pressure generator)를 포함한다.
벤틸레이션 가스 튜브, 호기 흐름 튜브 및 기말동반(entrained)된 에어로졸 튜브는, WO 2009/117422A2에 개시된 바와 같이, 예를 들어, 에어로졸 전달 커넥터를 통해 환자의 인터페이스에 연결될 수 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 에어로졸 제네레이터로부터 에어로졸을 전달하기 위한 트랜지션 어댑터(transition adaptaor) 및 에어로졸 제네레이터로부터 환자에게 에어로졸을 운반하기 위하여 벤틸레이터의 가압 흡기 가스 흐름(flow)의 일부를 사용하는 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명 과제의 해결 수단은 프록시멀 앤드(proximal end) 와 디스탈 앤드(distal end)를 구비한 하우징, 프록시멀 앤드는 에어로졸화된 활성제를 포함하는 에어로졸 소스에 의하여 생산된 에어로졸을 받기 위한 에어로졸 통로를 가지고, 디스탈 앤드는 출구 포트를 가지고, 하우징은 디스탈 앤드와 프록시멀 앤드 사이의 길이를 가지며; 복수의 캐리어 가스 출구 포트와 소통하는 가스 소스로부터 캐리어 가스를 받기 위한 캐리어 가스 연결 포트, 복수의 캐리어 가스 출구 포트는 에어로졸의 흐름을 부분적으로 둘러싸는 패턴으로 에어로졸 통로에 인접하여 배열되고; 에어로졸 통로로부터는 에어로졸을 수신하고 복수의 캐리어 가스 출구 포트로부터는 캐리어 가스를 수신하여, 캐리어 가스의 스트림들이 적어도 부분적으로 에어로졸의 흐름을 둘러싸도록 하여, 출구 포트를 향하여 하우징의 길이 방향을 따라 에어로졸 흐름의 주 방향과 평행하게 흐르도록 적용된 내부 캐비티; 및 에어로졸화된 활성제를 필요로 하는 환자에게 에어로졸을 전달하기 위하여 하우징의 디스탈 앤드 상에 출구 포트를 포함하는 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 에어로졸 생산을 위한 에어로졸 제네레이터; 가압된 벤틸레이션 가스를 생산하기 위한 양압제네레이터; 가압된 벤틸레이션 가스를 캐리어 가스와 벤틸레이션 가스로 분할하기 위한 스플리터(splitter) 및 양압제네레이터에서 스플리터까지의 도관; 에어로졸 제네레이터에서 생산된 에어로졸과 스플리터로부터의 캐리어 가스를 혼합하도록 배치된 에어로졸 트랜지션 어댑터, 여기서 트랜지션 어댑터는 캐리어 가스를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할하여, 그것들이 에어로졸을 적어도 부분적으로 둘러싸서 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸과 평행하게 흐르도록 하여, 기말 동반된 에어로졸을 형성하며; 기말 동반된 에어로졸을 받기 위한 포트, 벤틸레이션 가스의 진입을 위한 포트, 에어로졸 트랜지션 어댑터로부터 기말 동반된 에어로졸을 및 스플리터로부터 벤틸레이션 가스를 환자에게 전달하기 위한 환자-에어로졸 인터페이스 포트, 및 환자로부터 호기 가스의 배출을 위한 포트; 및 에어로졸 전달 커넥터로부터 기말 동반된 에어로졸과 벤틸레이션 가스를 받기 위한 환자 인터페이스를 구비한 에어로졸 전달 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 에어로졸 생산을 위한 에어로졸 제네레이터; 복수의 양압제네레이터, 여기서 복수의 양압제네레이터 중 적어도 하나는 가압된 벤틸레이션 가스를 생산하기 위한 양압제네레이터이고, 에어로졸 제네레이터에 의해 생산된 에어로졸과 캐리어 가스를 혼합하도록 배치된 에어로졸 트랜지션 어댑터, 여기서 트랜지션 어댑터는 캐리어 가스를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할하고, 적어도 부분적으로 에어로졸을 둘러싸서 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸과 평행하게 흐르게 하여 기말 동반된 에어로졸을 형성하며; 기말 동반된 에어로졸을 받기 위한 포트, 벤틸레이션 가스의 진입을 위한 포트, 에어로졸 트랜지션 어댑터로부터 기말 동반된 에어로졸과 스플리터로부터 벤틸레이션 가스를 환자에게로 전달하기 위한 환자-에어로졸 인터페이스 포트, 및 환자로부터 숨을 내쉬는 가스의 배출을 위한 포트를 가진 에어로졸 전달 커넥터; 및 에어로졸 전달 커넥터로부터 기말 동반된 에어로졸과 벤틸레이션 가스를 받기 위한 환자 인터페이스를 구비한 에어로졸 전달 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 에어로졸을 발생하는 단계; 벤틸레이터로부터 캐리어 가스의 소스를 공급하는 단계; 및 캐리어 가스를 기말 동반된 에어로졸을 형성하기 위하여 에어로졸을 둘러싸거나 에어로졸과 평행한 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분리함에 의하여 에어로졸과 캐리어 가스를 혼합하는 단계를 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템과 방법을 제공하여 에어로졸 제네레이터로부터 에어로졸을 전달하기 위한 트랜지션 어댑터(transition adaptaor) 및 에어로졸 제네레이터로부터 환자에게 에어로졸을 운반하기 위하여 벤틸레이터의 가압 흡기 가스 흐름(flow)의 일부를 사용할 수 있도록 하는 유리한 효과가 있다.
본 명세서는 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명한다. 도면에서:
도 1은 바람직한 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터의 투시도이다.
도 2는 바람직한 실시 예에 따른 도1에 도시된 트랜지션 어댑터의 측면도이다.
도 3은 도2의 A-A 라인을 따라 절단된 도1에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도(cross-sectional view)이다.
도 4는 바람직한 실시 예에 따른 도1에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 5A는 도 1에 도시된 트랜지션 어댑터의 측면도이다.
도 5B는 라인 B-B를 따라 절단된 도5A에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도(cross-sectional view)이다.
도 5C는 라인 C-C를 따라 절단된 도 5A에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도이다.
도 5D는 라인 A-A를 따라 절단된 도 5A에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도이다.
도 6A는 바람직한 실시 예에 따른 도 1에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 6B는 바람직한 실시 예에 따른 도 1에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 6C는 바람직한 실시 예에 따른 도 1에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 7A는 바람직한 실시 예에 따른 지속기도양압장치(“CPAP”)에 대한 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 7B는 바람직한 실시 예에 따른 버블 지속기도양압장치(“CPAP”)에 대한 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 7C는 바람직한 실시 예에 따른 두 개의 독립적인 벤틸레이션 소스가 사용되고 있는 버블 지속기도양압장치(“CPAP”)에 대한 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 8은 에어로졸 전달이 완료된 후 환자가 오직 벤틸레이션 가스만 받고 있음을 도시한 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템의 개략도이다.
도 9A는 바람직한 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터의 측면도이다.
도 9B는 바람직한 실시 예에 따른 도 9A에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 9C는 라인 B-B를 따라 절단된 도 9A에 도시한 트랜지션 어댑터의 횡단면도(cross-sectional view)이다.
도 9D는 라인 C-C를 따라 절단된 도 9A의 트랜지션 어댑터의 횡단면도(cross-sectional view)이다.
도 9E는 라인 A-A따라 절단된 도 9A의 트랜지션 어댑터의 횡단면도(cross-sectional view)이다.
도 10 A는 바람직한 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터의 투시도이다.
도 10B는 바람직한 실시 예에 따른 도 10A에 도시된 트랜지션 어댑터의 다른 투시도이다.
도 10C는 바람직한 실시 예에 따른 도 10A 및 10B에 도시된 트랜지션 어댑터를 부분적으로 잘라낸 도면(cut-out view)이다.
도 11 A는 다른 바람직한 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터의 투시도이다.
도 11B는 바람직한 실시 예에 따른 도 11A에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 11C는 바람직한 실시 예에 따른 도 11A에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도(cross-sectional view)이다.
도 11D는 바람직한 실시 예에 따른 도 11A에 도시된 트랜지션 어댑터의 측면도이다.
도 12A는 바람직한 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터의 투시도이다.
도 12B는 바람직한 실시 예에 따른 도 12A에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다.
도 12C는 바람직한 실시 예에 따른 도 12A에 도시된 트랜지션 어댑터의 측면도(end view)이다.
도 12D는 바람직한 실시 예에 따른 도 12C의 트랜지션 어댑터를 라인 A-A를 따라 자른 횡단면도(cross-sectional view) 이다.
도 12E는 바람직한 실시 예에 따른 도 12C의 트랜지션 어댑터를 라인 B-B를 따라 자른 횡단면도(cross-sectional view) 이다.
바람직한 실시 예에 따르면, 환자에게 에어로졸화된 활성제(active agent)를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터는; 프록시멀 앤드(proximal end) 및 디스탈 앤드(distal end)를 구비한 하우징, 에어로졸화된 활성제를 포함하고 있는 에어로졸 소스에 의하여 생산된 에어로졸을 받기 위한 에어로졸 통로를 가지는 프록시멀 앤드, 출구 포트를 가진 디스탈 앤드, 디스탈 앤드와 프록시멀 앤드 사이의 길이를 가진 하우징; 복수의 캐리어(carrier) 가스 출구 포트와 소통하는 가스 소스로부터 캐리어 가스를 받기 위한 캐리어 가스 연결 포트를 포함하며, 캐리어 가스 출구 포트는 에어로졸의 흐름을 부분적으로 둘러싸는 패턴으로 에어로졸 통로에 인접하여 배열되고; 에어로졸 통로로부터는 에어로졸을 받고 복수의 캐리어 가스 출구 포트로부터는 캐리어 가스를 받아, 캐리어 가스 스트림들(streams)이 적어도 부분적으로 에어로졸 흐름을 둘러싸서 출구 포트를 향하여 하우징의 길이 방향을 따라서 에어로졸 흐름의 주 방향과 평행하게 흐르도록 적용되는 내부 캐비티(cavity); 및 에어로졸화된 활성제를 필요로 하는 환자에게 에어로졸을 전달하기 위하여 하우징의 프록시멀 앤드 상에 출구 포트를 포함한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 에어로졸 전달 시스템은: 에어로졸을 생산하기 위한 에어로졸 제네레이터; 가압된 벤틸레이션 가스를 생산하기 위한 양압제네레이터; 일 예에서, 가압된 벤틸레이션 가스를 캐리어 가스 및 벤틸레이션 가스로 분할하기 위한 스플리터(splitter) 및 양압제네레이터에서 스플리터까지의 도관; 에어로졸 제네레이터에 의하여 생산된 에어로졸과 스플리터로부터의 캐리어 가스를 혼합하도록 배열된 에어로졸 트랜지션 어댑터를 포함하되, 트랜지션 어댑터는 캐리어 가스를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할하여, 적어도 부분적으로 에어로졸을 둘러싸서 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸과 평행하게 흐르게 하여, 기말동반(entrained)된 에어로졸을 형성하며; 기말 동반된 에어로졸을 받기 위한 포트를 가진 에어로졸 전달 커넥터, 벤틸레이션 가스 진입을 위한 포트, 에어로졸 트랜지션 어댑터로부터 기말 동반된 에어로졸과 스플리터로부터 벤틸레이션 가스를 환자에게 전달하기 위한 환자-에어로졸 인터페이스 포트; 및 환자가 내쉰 가스의 배출을 위한 포트; 및 에어로졸 전달 커넥터로부터 기말 동반된 에어로졸 및 벤틸레이션 가스를 받기 위한 환자 인터페이스를 포함한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법은; 에어로졸을 발생하는 단계; 벤틸레이터로부터 캐리어 가스의 소스를 공급하는 단계; 및 기말동반(entrained)된 에어로졸을 형성하기 위하여 캐리어 가스를 적어도 부분적으로 에어로졸을 둘러싸며 에어로졸과 평행인 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분리함으로써 에어로졸과 캐리어 가스를 혼합하는 단계를 포함한다.
에어로졸은 약품 전달에 유용하다. 흡입되어 환자의 폐에 전달되는 액체 및/또는 기체의, 예를 들면, 분말, 약제 등의 미세한, 분사된 입자의 에어로졸 스프레이로 호흡기 질환을 치료하거나 또는 약제를 전달하는 것은 바람직하다. 에어로졸은 가열된 모세관 튜브 또는 통로(본 명세서에서 "가열된 모세관"으로 칭함) 안으로 액제(liquid formulation)를 공급함으로써 가열된 모세관 에어로졸 제네레이터(CAG)에 의해 생성될 수 있으며, 모세관이 충분하게 가열되는 동안 액제는 적어도 부분적으로 증발되어, 가열된 모세관에서 방출되는 즉시, 액제는 에어로졸의 형태가 된다. 모세관의 길이는, 다른 요인들(factors) 중에서, 생성될 에어로졸의 성분에 의해 좌우되는 가열 요건(heat requirements)에 따라 달라질 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "에어로졸"은 가스 형태로 현탁된 액체 또는 고체 입자를 말한다. 본 명세서에 언급된 "에어로졸" 또는 "에어로졸화된 에이전트"는 앞서 언급한 바와 같이, 하나 이상의 활성제를 포함한다.
본 명세서에 사용된 용어 "벤틸레이션" 또는 “호흡용 벤틸레이션”은 환자의 호흡을 기계적 또는 인공적으로 지원하는 것을 가리킨다. 기계적 벤틸레이션의 전반적인 목표는 벤틸레이터로 야기되는 폐의 손상은 최소화하는 동시에, 가스 교환, 환자의 호흡 활동, 및 환자의 안락은 최대화하는 것이다. 기계적 벤틸레이션은 양압(positive-pressure)호흡 또는 음압(negative-pressure) 호흡을 통해 전달할 수 있다. 추가적으로, 양압 호흡은 비침습성(noninvasively) 또는 침습성(invasively)으로 전달될 수 있다. 비침습성 기계적 벤틸레이션(NIMV)은 환자의 코 및/또는 입을 통하여 벤틸레이터 지원을 제공하기 위하여 일반적으로 마스크 또는 내이잘 프롱(nasal prongs)을 사용하는 것을 말한다. 비침습성 양압 벤틸레이션에 가장 흔히 사용되는 인터페이스는 내이잘 프롱, 비인강 튜브, 마스크 또는 내이잘 마스크이다, NIMV는 인공 기도(기관 내의 튜브, 후두의 마스크 기도, 또는 기관 절개 튜브)로 환자의 상기도(upper airway)를 우회하는 침습성 기계적 밴틸레이터 테크닉과 구별된다. NIMV는 이단식(bi-level) 압력 써포트(소위 “BI-PAP”) 또는 지속기도양압장치 (CPAP) 중 하나에 의해 제공될 수 있다.
기계적 벤틸레이션을 사용할 때는, 침습성이든 또는 비침습성이든, 숙련된 장인이라면 이해할 수 있는 다양한 호흡용 가스의 사용을 포함한다. 호흡용 가스는 본 명세서에서 때때로 “CACP 가스”, “벤틸레이션 가스”, "흡기 흐름(flow)", “호기 흐름”, 또는 간단히 “가스”라 한다. 본 명세서에 사용된 용어, “벤틸레이션 가스”, “공기”, "의료 가스", 및 “가스”는 벤틸레이션 가스 또는 주입된 산소/공기 흐름을 가리키기 위해 상호 교환 가능하게 사용되고 호흡 치료에 보통 사용되는 임의의 타입의 가스를 포함한다. 본 명세서에서 언급된 용어, “벤틸레이터”는 가압된 산소와 공기가 혼합될 때 산소/공기 혼합 흐름 조정자(driver)로서 설명할 수 있고, 벤틸레이션 가스의 소스를 제공한다. 캐리어 가스는 호흡 치료 투약에 있어서 에어로졸화된 약품를 운반하는데 사용된다. 용어 “캐리어 가스”는 본 명세서에서 용어 “기말 동반된 가스(entrainment gas)”와 상호교환 가능하게 사용할 수 있고 앞서 공개된 호흡 치료에 보통 사용되는 임의의 타입의 가스를 포함한다.
양압 벤틸레이션을 실행하기 위한 벤틸레이션 회로는 양압제너레이터 또는 마스크, 내이잘 프롱, 또는 기관 내의 튜브 같은 환자 인터페이스에 및 내쉰(expired) 가스의 방출을 허용하는 배관(tubing) 같은 호기 경로, 예를 들면, 지속적인 흐름 CPAP 같은 벤틸레이터에 또는 "버블" CPAP에 대해서는 수중용 용기에 배관(tubing)에 의해 연결된 호기종말양압호흡(PEEP 밸브 또는 물 기둥)을 포함한다. 흡기(inspiratory) 및 호기(expiratory) 튜브는 “Y” 커넥터 또는 예를 들어, WO 2009/117422A2에 개시된 흡기 및 호기 튜브 각각을 부착하기 위한 포트뿐만 아니라 에어로졸, 환자 인터페이스를 위한 포트, 및 압력센서 부착을 위한 포트도 포함하는 에어로졸 전달 커넥터를 통해 환자 인터페이스에 연결할 수 있다.
모세관 또는 다른 수단에 의해 발생되는 에어로졸은 환자에게 운송하기 위한 캐리어 가스 또는 쉬스(sheath) 가스와 혼합되는 것으로 알려져 있다. 트랜지션 어댑터에서 에어로졸과 가열된 쉬스 가스를 혼합하는 것은, 예를 들면, 본 명세서에 전체가 참조로 추가된 미국 특허 공보 No.　2008/0110458에 개시되어있고, 여기서 쉬스(sheath) 가스는 대략 125　℃ 에서 145　℃ 까지 가열되고, 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸 흐름의 주 방향과 수직인 캐비티(cavity)를 통해 트랜지션 어댑터 안으로 삽입된다(미국 특허 공보 No.　2008/0110458의 도16에 도시된 바와 같이). 혼합된 가스 및 에어로졸은 에어로졸이 에어로졸 튜브에서 기말동반되기 전에 트랜지션 어댑터의 구형 표면에 충돌(impact)한다. 이러한 에어로졸 충돌로 인해 큰 에어로졸 입자가 에어로졸 스트림에서 제거 될 때 손실된 약품은 액체 트랩(fluid trap)으로 보내진다. 본 발명은 저온에서 에어로졸 흐름의 주 방향과 평행하게 캐리어 가스를 주입하도록 하여 캐리어 가스가 에어로졸을 둘러싸서 훨씬 덜 거친 패턴(turbulent pattern) 으로 에어로졸과 결합되기 때문에 약품 손실을 최소화하도록 한다. 트랜지션 어댑터의 내부 캐비티의 기하학적 형상은 가열된 모세관을 빠져나가는 에어로졸의 (연기)기둥(plume)을 닮았고, 원뿔(cone) 및 원통형을 포함하되, 내부 캐비티의 디스탈 앤드(distal end)에서, 원뿔의 지름은 에어로졸 (연기)기둥의 가장 넓은 부분의 지름보다 더 커서, 에어로졸 충돌(impaction)이 최소화 된다.
바람직한 실시 예에 따르면, 트랜지션 어댑터의 덜 거친(less turbulent) 패턴의 캐리어 가스 흐름은 에어로졸 제너레이터에 의해 생성된 후 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸 흐름의 주 방향과 평행하게 및 동일-방향으로(co-ditectionally) 트랜지션 어댑터의 원뿔(cone)로 진입하는 복수의 캐리어 가스 스트림으로 캐리어 가스를 분할한 것에서 비롯된다. 바람직한 실시 예에 따르면, 캐리어 가스의 소스는 폐질환 치료 및 폐질환 치료 약품의 전달에 적합한 임의의 소스일 수 있다.
바람직한 실시 예에서, 캐리어 가스의 소스는 에어로졸화된 약품을 받는 환자에게 벤틸레이터 써포트(ventilator support)를 제공하는데 사용되는 벤틸레이터(ventilator)이다. 예를 들어, 일 실시 예에서 벤틸레이터의 흡기 가스 흐름은 스플리터(splitter)를 사용하여 복수의 서브-흐름(sub-flow)으로 분할되며, 그래서 적어도 하나의 서브-흐름은, 예를 들어, CPAP벤틸레이션에서 호기 종말 양압호흡(PEEP)을 제공하는 것과 같은 벤틸레이션의 목적으로 계속 사용되고, 적어도 하나의 서브-흐름은 에어로졸을 환자에게 전달하기 위한 캐리어 가스로 사용된다.
트랜지션 어댑터는 이제 트랜지션 어댑터의 바람직한 실시 예를 나타내는 도1-6C 및 9A-12E를 참조하여 더 상세히 개시할 것이다.
도1은 바람직한 실시 예에 따른 에어로졸 트랜지션 어댑터(100)의 투시도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)는 프록시멀 앤드(proximal end, 120)와 디스탈 앤드(distal end,130)를 구비한 하우징(110)을 포함한다. 프록시멀 앤드(120)는 에어로졸 제네레이터(230)(도7A-7B 참조)의 가열된 모세관(232)(도7A-7B를 참조)에 의해 생산된 에어로졸(234)을 받기 위한 에어로졸 통로(140)를 구비한다. 에어로졸 통로(140)는 바람직하게는 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드에 연결부를 포함하는(도7A-7B를 참조) 커플링 포트(142)를 포함한다. 에어로졸(234)은 에어로졸 통로(140)를 통해 트랜지션 어댑터 내의 내부 캐비티(170)(도3 참조)로 진입하며, 여기서 에어로졸(234)은 가스의 소스 또는 벤틸레이터(300)에서 생성되어, 에어로졸(234)과 캐리어 가스(316)의 혼합인 기말 동반된(entrained) 에어로졸(240)을 형성하기 위하여(7A-7B 참조) 적어도 하나의 가스 진입 포트(154)를 통해, 또는 선택적으로, 복수의 가스 진입 포트(154)(도 3 및 6 참조)를 통해 트랜지션 어댑터 안으로 삽입된, 캐리어 가스(316)의 평행 스트림에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 전방으로 운반된다. 바람직한 실시 예에 따른, 가스(300)의 소스(도 7A-7B 참조)는 지속양압기도압력(CPAP) 벤틸레이터이며, 그것은 흡기 흐름(302)을 생산하고 여과된 호기 흐름(362)을 받는다(도 7A-7B 참조).
도1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 통로(140)는 하우징(110)의 프록시멀 앤드(120) 상의 타원형 캐비티 내에 배치된 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드를 수용하는 커플링 포트(142)를 구비한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 캐비티(144)(임의의 형상, 예를 들어, 타원형, 원형, 직사각형 또는 정사각형 형상을 가질 수 있으나; 도1에는 오직 타원형 형상만 도시되어 있음)는 바람직하게는 에어로졸 제네레이터(230)의 디스탈 앤드를 에어로졸 통로(140)의 커플링 포트(142)에 결합하는 안전한 방법을 제공하도록 구성된, 앤드 월(end wall, 146) 및 측벽(side wall, 148)을 가진다. 에어로졸 통로(140)는 트랜지션 어댑터(100)의 내부 캐비티(170)와 소통한다(도3 참조).
하우징(110)은 바람직하게는 일반적으로 원통형 프록시멀 앤드 부분(112), 원통형 디스탈 앤드 부분(114), 및 프록시멀 앤드(120)로 수직으로 확장하고, 캐리어 가스(316) 스트림(도 7A-7B 참조)을 벤틸레이터(300)로부터 트랜지션 어댑터(100)로 운송하는 캐리어 가스 라인(314)(도 7A-7B 참조)을 수용하도록 구성된 캐리어 가스 연결 포트(150)(도3 참조)를 포함한다
도2는 바람직한 실시 예에 따른, 도1에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 측면도이다. 도2에 도시된 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)의 하우징(110)은 하우징(110)의 프록시멀 앤드(120)로부터 디스탈 앤드(130)로 확장하는 원통형 프록시멀 앤드 부분(112) 및 원통형 디스탈 앤드 부분(114)을 갖는다. 바람직한 실시 예에 따르면, 원통형 프록시멀 앤드 부분(112)의 외부 지름은 원통형 디스탈 앤드 부분(114)의 외부 지름 보다 작다.
도3은 도2의 라인 A-A를 따라 절단된 도1에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 횡단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)의 하우징(110)은 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스 라인(314)를 통해 캐리어 가스(316)를 받기 위한 커플링 포트(150)를 포함하는 원통형 바디를 포함한다(도7A-7B). 캐리어 가스 연결 포트(150)는 복수의 가스 진입 포트(154) 및 통로(158)를 통해 해당 가스 출구 포트(156)와 소통하는 원통형 횡단면(152)을 가진다. 각각의 가스 출구 포트(156)는 캐리어 가스(316)의 스트림을 트랜지션 어댑터(100)의 내부 캐비티(170)로 전달한다.
도12A-12E에 도시된 바와 같이 다른 실시 예에 따른, 가스(300)의 소스는 단일 가스 진입 포트(154) 및 단일 가스 통로(158)를 통해 내부 캐비티(170)로 삽입될 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 가스 스트림(300)을 내부 캐비티(170)로 삽입하기 위해서 다수의 또는 복수의 통로 또는 도관(158)을 통하는 것보다, 원뿔 섹션(180)을 따라 늘어선 복수의 개구(opening) 또는 출구 포트(156)를 통해 내부 캐비티(170) 안으로 가스 스트림(300) 분리를 수행할 수 있다.
도3에 도시된 바와 같이, 에어로졸 통로(140)는 가열된 모세관(232)으로부터는 에어로졸(234)을 받고 복수의 가스 출구 포트(156)로부터는 캐리어 가스(316)의 스트림을 받아, 캐리어 가스(316)의 스트림이 에어로졸(234) 흐름의 주 방향과 평행으로 흐르도록 하는 내부 캐비티(170)와 소통한다. 캐리어 가스 스트림(316)은 내부 캐비티 내에서 적어도 부분적으로 에어로졸 흐름 경로를 둘러싸서 에어로졸(234)을 디스탈 앤드(130) 쪽으로 운반하며, 그리하여 기말 동반된 에어로졸(240)이 내부 캐비티 내에서 생성된다. 기말 동반된 에어로졸은 디스탈 앤드(130)에서 출구 포트(160)를 통해 트랜지션 어댑터(100)를 빠져나가 에어로졸 튜브(318)로 흘러 들어간다(도 7A-7B 참조).
도3에 도시된 바와 같이, 내부 캐비티(170)는 하우징(110)의 디스탈 앤드(130)을 향하여 에어로졸 통로(140)로부터 외측으로 확장하는 원뿔 섹션(180)을 가진 프록시멀 부분(172)을 가진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 내부 캐비티(170)의 프록시멀 부분(172)의 원뿔 섹션(180)의 벽들은 대략 45도에서 75도의 각도(예를 들면, 대략 60도 원뿔)를 형성한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 내부 캐비티(170)의 디스탈 부분(174)은 살짝 점점 작아지는 내부 지름을 갖는다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 해당 가스 출구 포트(156)는 원뿔 섹션(180)을 따라 늘어선 내부 캐비티(170)의 프록시멀 부분(172) 내에 배치된다.
바람직한 실시 예에 따르면, 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스(316)를 받기 위한 복수의 해당 가스 진입 포트(154)는 적어도 두 개의 진입 포트(154) (도6C)를, 바람직하게는 적어도 3 개의 진입 포트(도 6A) 또는 그 이상의 진입 포트(예를 들어, 도. 6B 참조)를 구비하며, 그 때문에 캐리어 가스를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할한다. 각 진입 포트(154)로부터, 캐리어 가스의 스트림은 또한 내부 캐비티(170)의 원뿔 섹션(180)내에 위치한, 해당 번호의 가스 출구 포트(156)로 보내진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 각각의 가스 출구 포트(156)는 복수의 캐리어 가스 스트림을 전달하며, 그것들은 적어도 부분적으로 둘러싸서 에어로졸 통로(140)로부터 전달된 에어로졸(234)의 주 흐름에 평행으로 흐른다. 에어로졸은 주 방향으로부터 트랜지션 어댑터로부터 출구를 향하여 각을 이루는(angling) 스프레이들(sprays)로 (연기)기둥(plume)을 가질 수 있기 때문에, 용어 “에어로졸의 주 흐름”은 캐리어 가스(316)가 따라가게 될 방향을 가리키는데 사용된다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 가스 출구 포트(156)는 에어로졸이 원뿔 섹션(180)으로 진입하고 가스 출구 포트(156)을 통과한 후 복수의 캐리어 가스 스트림이 적어도 부분적으로 에어로졸(234)의 흐름을 둘러싸는 갓을 허용하는 형식으로 에어로졸 통로(140)로부터 약간 떨어져 배치된다. 예를 들어, 갯수로 3개인 복수의 출구 포트(156)에 대해서는, 3개의 출구 포트(156) 각각은 에어로졸 통로(140) 둘레에서 서로로부터 대략 120도 떨어진다.
바람직한 실시 예에 따른, 복수의 출구 포트(156) 각각은 지름이 대략 1 내지10 밀리미터이고, 에어로졸(234)이 트랜지션 어댑터(100)의 하우징(110)으로 진입하는, 중심의 축방향으로 확장하는 에어로졸 통로(143)로부터 대략 3 내지 20 밀리미터 반경에 위치한다. 트랜지션 어댑터(100)의 디스탈 앤드(174)에 출구 포트(160), 예를 들면, 대략 22mm 내지 50mm의 내부 지름(170)을 갖는 흐름 채널을 형성한다.
도4는 바람직한 실시 예에 따른, 도1에 도시한 트랜지션 어댑터(100)의 프록시멀 앤드(120)의 단면도(end view)이다. 도4에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)의 프록시멀 앤드(120)는 에어로졸 제네레이터(230) 내에 하우징된 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드를 수용하도록 원형, 타원형 또는 다른 적합한 형상을 가진 캐비티(144) 내에 하우징되는, 에어로졸 통로(140)를 포함한다
도5A는 바람직한 실시 예에 따른, 가스 연결 포트(150)를 나타내는 도1에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 측면도이다. 도5A에 도시한 바와 같이, 캐리어 가스 연결 포트(150)는 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스 라인(314)을 수용하도록 구성된다. 캐리어 가스 연결 부분(150)은 원통형 횡단면(152) 및 복수의 가스 진입 포트(154)를 가지며, 각각의 가스 진입 포트는 해당 출구 포트(156)와 소통한다. 각각의 가스 진입 포트(156)는 캐리어 가스 스트림을 트랜지션 어댑터(100)의 내부 캐비티(170)로 전달한다. 예를 들면, 도5A에 도시한 바와 같이, 복수의 가스 진입 포트(154)는 갯수가 3개일 수 있으며, 캐리어 가스 연결 포트(150) 내에 서로에 대해 수직 또는 직선으로 배치할 수 있다.
도5B는 B-B 라인을 따러 절단된 도5A에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 횡단면도이다. 도5B에 도시된 바와 같이, 복수의 가스 진입 포트(154) 각각은 통로(158)를 통해 해당 출구 포트(156)와 소통한다. 통로(158)는 해당 가스 진입 포트(154)로부터 해당 출구 포트(156)로 확장한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 통로(158)는 원통형이며 캐리어 가스 연결 포트(150)로부터 안쪽으로 확장한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 3개의 출구 포트(156) 중 2개는 해당 통로(158)의 디스탈 앤드에서 살짝 (예를 들면, 대략 0.06 인치) 옵셋(offset) 된다. 3개의 출구 포트(156) 중 2개의 옵셋은 에어로졸 통로(140)가 트랜지션 어댑터(100)의 내부 캐비티(170)로 진입할 때 출구 포트(156)가 에어로졸 통로(140) 둘레에 동일한 간격을 가지는 것을 허용한다. 게다가, 복수의 가스 출구 포트(156)는 에어로졸 통로(140)로부터 동일거리에서 내부 캐비티(170)의 프록시멀 부분 내에 위치할 수 있다.
도5C는 라인C-C를 따라 절단된 도5A에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 횡단면도이다. 도5C에 도시한 바와 같이, 각각의 통로(158)는 캐리어 가스 연결 포트(150)로부터 에어로졸 통로(140)를 향하여 안쪽으로 확장할 수 있고. 각각의 통로(158)는 내부 캐비티(170)를 향하여 트랜지션(transition)한다. 각각의 통로(158)는 진입 포트(154)로부터 트랜지션(transition)으로 확장하는 프록시멀 부분 및 트랜지션으로부터 출구 포트(156)로 확장하는 디스탈 부분을 갖는다. 프록시멀 부분으로부터 디스탈 부분으로의 통로(158)의 트랜지션은 서로에 대해 직각일 수 있으며, 또는 선택적으로, 상기 트랜지션은 둥글게 할 수도 있고 또는 거기에 만곡을 가질 수도 있다.
도5C에 도시된 바와 같이, 내부 캐비티(170)는 에어로졸 통로(140)로부터 하우징(110)의 디스탈 앤드(130)를 향하여 외측으로 확장하는 원뿔 섹션을 가지는 프록시멀 부분(172)를 가진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 내부 캐비티(170)의 디스탈 부분(174)은 살짝 점점 가늘어지는 내부 지름을 갖는다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 해당 가스 출구 포트(156)는 내부 캐비티(170)의 프록시말 부분(172) 내에 배치된다.
도5D는 A-A라인을 따라 절단된 도5A에 도시한 트랜지션 어댑터의 횡단면도이다. 도5D에 도시된 바와 같이, 통로(158)는 캐리어 가스 연결 포트(150)로부터 에어로졸 통로(140)를 향하여 안쪽으로 확장할 수 있고, 내부 캐비티(170)를 향하여 트랜지션한다.
도6A, 6B, 및 6C 는 도1에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 디스탈 앤드(130)의 단면도(end view)이다. 도6A에 도시된 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)의 디스탈 앤드(130)는 일정한 내부 지름(176)(도3을 또한 참조)을 갖는다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 출구 포트(156)는 원뿔 섹션(180)을 따라 내부 캐비티(170)의 프록시말 부분(172) 내에 배치된다. 바람직한 실시 예에 따르면, 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스(316)의 스트림을 받기 위한 복수의 가스 진입 포트(154)는 적어도 3개의 진입 포트(154)를 가지고, 적어도 3개의 진입 포트(154) 각각은 캐리어 가스(316)의 스트림을 내부 캐비티(170)의 원뿔 부분(180) 내에 위치한 해당 가스 출구 포트(156)로 보낸다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 가스 출구 포트(156)는 에어로졸 통로로부터 등거리에 내부 캐비티(170)의 프록시말 부분 내에 배치된다.
도6B 는 두 개 이상의 가스 출구 포트(156)를 가진 트랜지션 어뎁터(100)의 다른 실시 예를 도시한다. 도 6B에 도시된 바와 같이, 복수의 가스 출구 포트(156)는 에어로졸 통로(140) 둘레에 외부 링을 형성하는 복수의 출구 포트(156)를 포함할 수 있다. 도6C는 복수의 가스 출구 포트(156)는 거기에 두 개 이상의 섹션을 가지는 외부 링을 형성하는 두 개의 출구 포트(156)를 포함하는 일 실시 예를 보여준다. 두 개 이상의 섹션 각각은 에어로졸 통로(140)를 둘러싸는 외부 링 부분을 형성한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 이러한 예는, 에어로졸 전달 시스템(200)(도7A-7B) 내에서 분할된 후, 벤틸레이션 가스 흐름(317)과 캐리어 가스 흐름(316)에 중요한 균형이 있을 수 있다는 것을 보여준다. 스플리터(312)로부터 벤틸레이션 가스(317)는 벤틸레이션 가스 튜브(315)를 통해 벤틸레이션 포트(332)에서 에어로졸 전달 커넥터(330) 안으로 흘러 들어가고, 에어로졸(342)은 환자 포트(336)에서 에어로졸 전달 커넥터(330)를 빠져 나와 직접 또는 선택적 배관 또는 도관(344)을 통해 환자 인터페이스(340)로 진입한다. 캐리어 가스(316)는 캐리어 가스 튜브(316)을 통해 스플리터(312)로부터 트랜지션 어댑터(100)로 흘러 들어간다. 트랜지션 어댑터(100) 내에서, 캐리어 가스(316)는 출구 포트(156)를 통하여 평행 통로(pathway) 또는 흐름의 형태(예를 들어, 갯수로3개에서 50개까지)로 내부 캐비티(170) 안으로 지나갈 때 분할되며, 트랜지션 어댑터(100)의 길이 방향을 따라 에어로졸을 운반하며, 그리하여 기말 동반된 에어로졸(240)을 형성한다. 기말 동반된 에어로졸은 트랜지션 어댑터(100)를 빠져 나가 에어로졸 포트(334)에서 에어로졸 전달 커넥터(330)로 진입하기 전에 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)로 진입한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 캐리어 가스(316)의 흐름에 대한 저항은 트랜지션 어댑터(100) 내의 더 작은 흐름으로의 분할 및 평행 흐름의 사이즈의 선택(출구 포트(156)의 사이즈에 의해 강제된)에 의해 트랜지션 어댑터(100)에서 생길 수 있다. 예를 들어, 더 큰 지름의 평행 흐름 또는 더 많은 수의 흐름을 선택하면 단일한 흐름 또는 더 작은 지름을 가진 다수의 흐름에 비해 저항을 더 적게 제공할 수 있다. 바람직한 실시 예에서, 하나의 중요한 특징은 출구 포트의 기하학적 형상은 캐리어 가스 흐름에 있어서 저항 증가에 그다지 대단한 공헌을 하지는 않으면서 최적의 에어로졸 기말 동반을 보장한다는 것이다. 벤틸레이터의 흡기 흐름(304)은, 예를 들어, 대략 5 내지 50 cm H2O 사이의 압력 범위 하에서 동작된다. 트랜지션 어댑터(100) 내의 캐리어 가스(316)의 흐름에 대한 저항 증가는 흡기 흐름(304)에 영향을 미칠 수 있고 그리하여 환자 벤틸레이션을 방해할 수 있다.
바람직한 실시 예에 따르면, 호기 흐름(304)은 분리된 서브-흐름들로 분할되어, 하나의 서브-흐름은 에어로졸을 위한 캐리어 가스(316)로 사용되어 트랜지션 어댑터(100)로 보내지고, 다른 서브-흐름은 벤틸레이션 가스(317)로 사용되는, 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템(200)이 개시되었다. 예를 들면, 현재, 보통의 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템은 벤틸레이터에 의해 생산된 다량의 가스가 기계적 벤틸레이션을 받고있는 환자에게로 이동했다가 다시 벤틸레이터로 되돌아가는 폐쇄된 벤틸레이션 시스템이다. 분리된 소스로부터 이러한 폐쇄된 벤틸레이션 시스템으로 가스(폐질환 약품 투약을 위한 캐리어 가스 같은)를 주입하는 것은 흡기 흐름이 증가하고 그에 따라 폐쇄된 벤틸레이션 시스템 내에 흐름의 불균형이 생기기 때문에 바람직하지 않을 수도 있다. 따라서, 벤틸레이터(300)로부터 생성된 흡기 흐름(304)을 분할하고 흡기 흐름(304)의 일 부분을 캐리어 가스(316)로 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 본 명세서에 공개한 벤틸레이터 에어로졸 전달 시스템(200)은 버블 CPAP (도7B 참조) 같은 개방 벤틸레이션 회로에 또한 사용할 수 있다.
도7A는 바람직한 실시 예에 따른 에어로졸 전달 시스템(200) 의 블록 다이아그램이다. 에어로졸 전달 시스템(200)은 에어로졸 제네레이터(230), 트랜지션 어댑터(100), 벤틸레이터(300), 에어로졸 전달 시스템(200) 및 환자 인터페이스(340)를 통해 흐르는 액체 물질 또는 액제(liquid formulation)의 소스를 포함한다. 바람직한 실시 예에 따른, 도7에 도시한 에어로졸 전달 시스템(200)은 벤틸레이터(300)로부터 흡기 림(limb, 302)을 통해 흡기 흐름(304)을 전달한다. 또한, 에어로졸 제네레이터(230)에 의해 생산된 에어로졸의 열을 잡기 위해, 시스템(200)은 기말 동반된 에어로졸(240)을 트랜지션 어댑터(100)로부터 에어로졸 전달 커넥터(330)로 전달하는 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)의 길이를 최적화함으로써 기말 동반된 에어로졸(240)의 온도를 제한할 수 있다
이러한 특허에 따라, 벤틸레이터 회로의 흡기 림(limb,302)을 통하여 흡기 흐름(304)을 전달하면 벤틸레이터(300)가 흡기 흐름 레벨을 제어하도록 허용하게 된다. 예를 들어, 바람직한 실시 예에 따르면, 대략 분당 3리터(LPM)의 벤틸레이트 가스(317) 흐름은, 예를 들어, T형 또는 Y형의 형태로 스플리터(312)를 이용하여 벤틸레이터(300)로부터 대략 분당 6리터(LPM)의 흡기 흐름(304) 으로부터 분할할 수 있다. 스플리터(312)에 의해 분할된 가스의 양은 벤틸레이터(300)에 의해 생산된 처음의 가스 양에 비해 동일 분량이거나 또는 동일하지 않은 분량일 수 있다. 흡기 흐름(304)의 일부를 전용하여, 그것을 기말 동반된 에어로졸(240)을 환자에게 전달하기 위해 사용함으로써, 기말 동반된 에어로졸(240)의 흐름 속도는 대략 분당 6리터에서 대략 분당 3리터로 감소되어, 덜 거친 흐름 패턴(less turbulent flow pattern)을 제공한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 스플리터(312)는 사용하지 않고, 필요한 양의 벤틸레이션 가스(317) 및 캐리어 가스(316)는 도7C에 도시된 분리된 소스들에 의해 제공되고 있다. 다시 말해서, 대략 원래의 분당 6리터의 산소 및 공기의 흐름은 두 개의 분리된 벤틸레이터에 의해 공급된 두 개의 분리된 산소 및 공기 소스 라인으로 분할된다. 대략 분당(LPM) 3리터의 벤틸레이션 가스(317) 흐름이 벤틸레이터(300)에 의해 별도로 생성되고, 제 2 벤틸레이터(300)는 대략 분당(LPM) 3리터의 흡기 흐름(304)을 생성한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 트렌지션 어댑터(100) 내의 덜 거친 흐름 패턴으로 충돌(impaction)이 감소하기 때문에 에어로졸 손실은 최소화된다. 예를 들어, 환자 인터페이스에서 대략 분당(LPM) 3리터의 흐름 레이트(rate)로 흐르고 있는 더 농축된 기말 동반된 에어로졸(240)은 환자에 의해 생산된 예상된 피크 흡기 흐름에 가깝고 따라서 더 많은 약품이 환자에게 보내진다. 바람직한 실시 예에 의하면, 현재의 표준 캐어(care)를 따르면, 예상된 피크 흡기 흐름을 초과하는 대략 분당(LPM) 6리터의 흡기 흐름 안으로 에어로졸이 추가되고 있다. 따라서, 환자에게 보내지는 단위 부피당 에어로졸화된 약품의 양은 본 발명에서 설명한 것보다 적다. 캐리어 가스(316)는 트랜지션 어댑터(100)내의 에어로졸과 혼합하고, 결과적으로 기말 동반된 에어로졸(240)은 에어로졸 전달 커넥터(330)의 에어로졸 포트(336)를 통해 환자 인터페이스(340)로 보내진다. 대략 분당(LPM) 3리터의 다른 흡기 흐름(304)은 벤틸레이션 가스 흐름(317)이다. 바람직한 실시 예에서, 벤틸레이션 가스 흐름은 벤틸레이션 포트(332)에서 환자 흡입에 이용할 수 있는, 벤틸레이션 포트(332)에 의해 처음에 생산된, 대략 분당(LPM) 6리터의 토탈 흐름을 위해, 에어로졸 전달 커넥터로 진입한다. 게다가, 벤틸레이터(300)로부터 흡기 흐름의 절대적인 산출량을 고려함으로써, 시스템(200)은 내쉬는 즉시 벤틸레이터(300)로 되돌아간 고려하지 못한 및/또는 여분의 가스의 흐름으로 인해 울릴 수 있는 경보의 촉발을 피한다. 흡기 흐름, 캐리어 가스 흐름, 벤틸레이션 가스 흐름 및 기말 동반된 에어로졸 흐름에 대한 값은 본 명세서에 예시로서 주어졌으며, 특정 환자 또는 시스템에 설치하기 위해 필요한대로 수정할 수 있고, 배분할 수 있음을 이해해야 한다.
도7A에 도시된 바람직한 실시 예에 의하면, 에어로졸(234)은 액제(liquid formulation), 예를 들면, Discovery Laboratories사가 판매하는, 폐질환 계면활성제(Surfaxin®(lucinactant) 같은 액제(212)를 포함하는 약품 전달 용기(210)에서 생산된다. 예를 들면, 액제(212)는 유아의 폐에 에어로졸로서 전달하기 위한 또는 유아들의 호흡 피로 증후군(RDS) 또는 아동 및 성인들의 임의의 다른 질병을 치료하기 위한 약제로서 전달하기에 적당한 폐 계면활성제 또는 임의의 다른 조제약을 포함한다. 액제(212)는, 예를 들면, 미리 분배해둘 수 있는(pre-portioned) 주사기 같은, 일 회분 용기 내에 담아둘 수 있다.
바람직한 실시 예에 의하면, 에어로졸 제네레이터(230)로 전달하기 위해 원하는 점도로 포뮬레이션을 액화하기 위해 먼저 핫플레이트/교반기 위의 약품 용기를 가열함으로써 액제(212)를 조제한다. 에어로졸 전달 시스템(200)은 약품 용기로부터 일정하고 지속적인 속도로 액제를 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)으로 공급하도록 구성되며, 여기서 액제(212)는 적어도 부분적으로 휘발된다. 선택적으로, 액제(212)는 고체의 포뮬레이션(예를 들어, 냉동-건조된 약품 포뮬레이션)을, 예를 들면, 물, 버퍼 또는 식염 용액과 같은, 적절한 제약상으로 수용 가능한 및 선택적으로 가열되는 캐리어와 함께 재편성함으로써 조제된다. 선택적으로, 다른 약품을 포함하는 다중의 액제 또는 약품 외의 보조 물질, 예를 들면, 다중의 피딩 라인과 더불어 제약상 수용 가능한 캐리어를 포함하고 있는 저수조는 필요에 따라 제공할 수 있다.
액제(212)는 필터 형태의 흐름 라인(220)과 고압 배관 장치(222)를 통해 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)의 주입구로 전달된다. 선택적으로, 필터 형태의 피드 라인(220)과 고압 배관 장치(222)는 제거할 수 있고, 액제(212)는 에어로졸 제네레이터(230)와 직접 연결할 수 있다.
에어로졸 제네레이터(230)는 한 쌍의 전기 리드(미도시)를 포함할 수 있고, 전기 리드는 파워를 파워 소스로부터 히터로 이송하고, 히터는 열을 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)으로 이송하고, 가열된 모세관(232)에 진입된 액제(212)를 적어도 부분적으로 휘발시키기에 충분한 온도로 가열된 모세관(232)을 가열한다. 예를 들어, 상기 적어도 부분적으로 휘발된 액제(212)는 액체 물질 또는 액제(212)를 분무하기(atomize) 위해 흐름제한장치(restrictor)를 통해 보낼 수 있다. 액체 물질은 바람직하게는 액체 물질의 소스에 연결된 가열된 모세관(232)의 주입구를 통해 가열된 모세관(232)에 진입된다. 상기 적어도 부분적으로 휘발된 물질, 에어로졸(234)은 가열된 모세관의 배출구를 통해 가열된 모세관(232)에서 내보내지며, 예를 들면, 액제(212)의 소스로부터의 액체의 후압(back pressure)은 액체가 배출구에서 배출되게 한다. 선택적으로, 시스템(200)은 가열된 모세관(232)과 열적으로 접촉하는 히터 블록을 포함한다. 히터 블록은 상부 어셈블리와 하부 어셈블리를 포함할 수 있고, 그것은, 예를 들어, 본 명세서에 전체가 참조로 추가된, 미국 특허 공보No. 2008/0110458에 개시된 바와 같이, 에어로졸(234)를 생산하기 위하여 가열된 모세관(232을 둘러싼다.
바람직한 실시 예에 의하면, 가열된 모세관은 본 명세서에서 전체적으로 참조로 추가된, 미국 특허 No.7,500,479에 개시된 바와 같이 경사진(tipped) 모세관이다. 예를 들면, 미국 특허 No.7,500,479에 개시된 바와 같이, 가열된 모세관은 돔형(제한된)의 모세관 단부(end) 또는 배출구 또는 흐름 통로의 디스탈 앤드에 형성된 팁(tip) 형태의 잘록함(constriction)을 포함할 수 있다. 에어로졸 제네레이터(230)는 미국 특허 No. 5,743,251 및 7,040,314 에 공개된 부드러운-미스트 제네레이터일 수 있다. 선택적으로, 에어로졸 제네레이터(230)는 초음파 분무기 또는 진동 맴브레인 분무기 또는 진동 스크린 분무기일 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 제네레이터(230)는 Aeroneb® Professional Nebulizer (Aerogen Inc., Mountain View, Calif., USA)이다. 선택적으로, 에어로졸 제네레이터(230)는 본 명세서에 참조로 전체적으로 추가된 미국 특허 공보 No. 2012/0003318에 공개된 계량된 1회분 흡입기, 액체 1회분 진입 장치, 또는 건조 분말 흡입기일 수 있다. 또한, 하나 이상의 에어로졸 제네레이터(230)가 사용될 수 있다.
도7A에 도시된 바와 같이, 에어로졸(234)은 가열된 모세관(232)으로부터 트랜지션 어댑터(100)로 빠져나간다. 에어로졸(234)를 받는 것 외에도, 트랜지션 어댑터(100)는 또한 에어로졸(234)의 주 흐름과 평행하게 흐르는 캐리어 가스(316)의 복수의 분리된 스트림으로서 진입되는 캐리어 가스(316)를 받는다. 캐리어 가스(316)의 복수의 분리된 스트림은 트랜지션 어댑터(100) 내의 에어로졸(234)을 운반하고, 트랜지션 어댑터(100)의 밖으로 기말 동반된 에어로졸(240)의 형태로 운반한다
앞서 개시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)는 하우징(110)과 기말 동반된 에어로졸(240)을 생산하기 위하여 생성된 에어로졸(234)의 주 방향과 평행한 해당 출구 포트(156)를 통해 빠져 나가는 복수의 캐리어 가스(316)의 스트림을 받기 위한 복수의 진입 포트(154)를 포함한다. (i)트랜지션 어댑터(100)의 형상 및 (ii)에어로졸(234)을 위한 포트(254, 256)의 배치 및 트랜지션 어댑터(100) 내의 캐리어 가스의 복수의 스트림으로 인해, 에어로졸(234)의 주 방향과 평행하게 흐르는 두 개 이상의 캐리어 가스의 스트림은 적어도 부분적으로 에어로졸(234)을 둘러싸고, 그리하여 형성된 기말 동반된 에어로졸(240)을 트랜지션 어댑터(100)를 통해 및 트랜지션 어댑터(100)에서 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)로 운반한다. 트랜지션 어댑터(100)의 이러한 구성은 트랜지션 어댑터(100)의 측벽과 연결하는 에어로졸 전달 부품 또는 기말 동반된 에어로졸 배관(316)에 가해지는 에어로졸(234) 충돌(impaction)의 양을 최소화한다.
일 실시 예에 의하면, 벤틸레이터(300)는 호흡 지원에 사용된 일정한 흐름 CPAP/ 벤틸레이터 회로이고, 그것은 흡기 라인(302), 호기 라인(360), 환자 인터페이스(340) 및 호기종말양압호흡(PEEP 밸브 또는 물 기동)으로 구성된다. 일 례로, 벤틸레이터(300)는 피드 라인 또는 흡기 림(302)을 통해 가스(304)의 흡기 스트림을 스플리터(312)로 전달한다. 스플리터(312)는 벤틸레이션 가스(302)의 흡기 스트림의 흐름을 두 라인(314, 315)으로 분할하고, 그것들은 각각 캐리어 가스(316) 및 벤틸레이션 가스(317)를 포함한다. 바람직한 일 실시 예에 의하면, 스플리터(312)는 "Y" 또는 "T" 형이며, 벤틸레이터의 흡기 림(302)을 두 라인(314 및 315)으로 분할한다. 다른 일 실시 예에서, 대략 분당(LPM) 3리터의 벤틸레이션 가스(317)의 흐름과 대략 분당(LPM) 3리터의 캐리어 가스(316)의 흐름 모두 두 개의 벤틸레이터에 의해 별도로 생성된다. 캐리어 가스(316)는 캐리어 가스 라인(314)를 통해 트랜지션 어댑터(100)로 전달되고, 벤틸레이션 가스(317)는 벤틸레이션 가스 라인(315)를 통해 에어로졸 전달 커넥터(330)로 전달된다. 캐리어 가스(316)는 트랜지션 어댑터(100)를 통과하는 동안 에어로졸(234)을 식히고 층류(laminar) 흐름 패턴으로 기말동반한다. 기말 동반된 가스(240)는 난류(turbulence)가 최소화되기 때문에 충돌(impaction)로 인해 잠재적으로 상실될 수 있는 에어로졸의 양이 감소하면서 에어로졸 전달 커넥터(330)로 효과적으로 운반된다. 캐리어 가스(316)는 에어로졸(234)의 양을 감소시키는데, 그것은 이러한 구현에서 생성된 에어로졸의 상대적인 온도가 가열된 모세관(232)을 빠져 나가는 에어로졸(234)이 트랜지션 어댑터(100)에서 캐리어 가스(316)(대략 40　℃ +/- 5　℃로 가열된)를 만나는 지점인, 대략 40　℃ 내지 80　℃, 바람직하게는 40 ℃ 내지 60　℃ 이기 때문에, 농축으로 인해 잠재적으로 상실될 수 있기 때문이다. 트랜지션 어댑터(100)의 출구에서 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)는 20　℃ 내지 25　℃의 시초 온도를 가진다. 에어로졸(234)의 온도는 60　℃ 보다 높을 수 있고, 캐리어 가스(316)의 온도는 에어로졸(234)의 최적 농도를 유지하도록 위쪽으로 조정할 수 있음을 이해해야 한다.
일 실시 예에서, 캐리어 가스(316)는 에어로졸 전달 커넥터(330)로 진입하기 전에 대략 38　℃ 로 가습한다. 에어로졸 전달 커넥터(330)로 진입하고 에어로졸 전달 커넥터(330)를 빠져나가는 기말 동반된 에어로졸(240)의 온도는 대략 35　℃ 내지 40　℃의 범위 내에 유지된다. 일 실시 예에서, 벤틸레이터의 흡기 흐름(304)은 가습된다. 일 실시 예에서, 비-가습된 벤틸레이션 가스를 사용할 수 있다.
예를 들어, 신생아에게 적용하기 위해서는, 대략 전체 분당(LPM) 6리터의 흡기 가스의 흐름 레이트(rate)는 캐리어 가스(316) 용으로 대략 분당(LPM) 3리터, 벤틸레이션 가스(317) 용으로 (LPM) 대략 분당(LPM) 3리터로 분할된다. 도시한 바와 같이, Y 또는 T 형의 한 쪽 림(limb)은 캐리어 가스 튜브(314)를 통해 트랜지션 어뎁터(100)에 연결된다. 다른 림 또는 Y 형(312)으로부터의 벤틸레이션 가스(317)는 가습되어 벤틸레이션 가스 튜브(315)를 통하여 에어로졸 전달 커넥터(330)의 벤틸레이션 포트(332)로 이동한다. 성인에게 적용하기 위해서는, Y 형(312)은 대략 분당(LPM) 10내지 120리터의 흐름 레이트(rate)는 대략 분당(LPM) 5내지 100LPM 및 대략 115내지 20 LPM으로 흐름 레이트(rate)를 분할한다.
일 실시 예에 의하면, 캐리어 가스 라인(324)은 트랜지션 어뎁터(100)에 연결되고, 대략 3밀리미터 내지 12밀리미터의 지름을 갖는다. 벤틸레이션 가스 튜브(315)는, 예를 들면, 대략 15 밀리미터의 원뿔 앤드 커넥터를 가진, 대략 10 내지 12 밀리미터의 지름의, 골진(corrugated) 배관을 갖는다.
기말 동반된 에어로졸(240)은 트랜지션 어댑터(100)의 출구 포트(170)로부터 유체 트랩(fluid trap, 320)을 통해 방해받지 않는 흐름을 제공하며, 층류 패턴(laminar pattern)의 흐름을 유지하고 기말 동반된 에어로졸(240)의 충돌(impaction)을 감소시키는 에어로졸 배관(318)으로 보내진다. 예를 들어, 유체 트랩(fluid trap, 320)과 에어로졸 전달 커넥터(330)를 연결하는 기말 동반된 에어로졸 배관(318)은 대략 지름이 10 mm 내지 15 mm이고, 바람직하게는 골진다(corrugated). 일 실시 예에 의하면, 기말 동반된 에어로졸 배관(318)의 길이는 대략 40 cm 내지 대략 100 cm이다. 예를 들어, 유체 트랩(fluid trap, 320)은 대략 지름이 15내지 22 mm 인 유체 트랩을 관통하는 기도(airway) 때문에 적어도 60 mm의 수용력을 가질 수 있다.
도7A 에 도시한 바와 같이, 유체 트랩(fluid trap, 320)은 트랜지션 어댑터(100)와 에어로졸 전달 커넥터(330) 사이에 위치하고, 농축된 액체 또는 기말 동반된 에어로졸(240)로부터 액체를 막도록(trap) 구성된다. 일 실시 예에 의하면, 에어로졸 전달 커넥터(330)로 진입하는 기말 동반된 에어로졸(240)과 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)로부터 환자 인터페이스는 대략 35℃ 내지 39℃의 온도를 갖는다. 유체 트랩(fluid trap, 320) 기도는 최소한으로 막히고 유체 트랩(fluid trap, 320)의 출구에 연결된 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)는 층류 흐름을 유지하고 충돌(impaction)을 감소시키는 막히지 않은 경로를 제공한다.
예를 들어, 바람직한 일 실시 예에 의하면, 기말 동반된 에어로졸 튜브(318) 의 길이는 뜨거운 에어로졸(234)을 원하는 또는 바람직한 환자 인터페이스 에어로졸 온도로 식히도록 선택된다. 부가적으로, 에어로졸 전달 커넥터(330)로 진입하는, 벤틸레이션 가스 라인(315) 내의 가습된 공기 흐름 은 또한 가습기 장치(350)에 의해 대략 35℃ 내지 40℃ 로 제어된다. 바람직한 일 실시 예에 의하면, 가습기 장치(350)는 커넥터(312)(예를 들어, Y형)와 에어로졸 전달 커넥터(330) 사이에 배치할 수 있다.
바람직한 실시 예에 의하면, 트랜지션 어댑터(100)는 캐리어 가스(316)에 의해 유체 트랩(fluid trap, 320)을 통해 기말 동반된 에어로졸 튜브(318)로 운반된 에어로졸(240)의 매끄러운 전이를 제공하여 생성된 에어로졸(240)과 트랜지션 어댑터(100)의 벽 및 관련된 배관과의 충돌을 최소화한다. 부가적으로, 에어로졸 스트림(234) 내에 트랜지션 어댑터(100)의 내부 표면 및 배관 벽에 충돌하는 큰 입자가 적어지면 에어로졸화된 약품용의 대략 1.5　μm내지 3.5　μm 지름의 평균 입자 크기의 기말 동반된 에어로졸(240)이 생긴다.
바람직한 일 실시 예에 의하면, 대략 분당 (LPM) 6리터 소스의 흐름 레이트(rate)에 대한 흡기 흐름(304)의 분할은 캐리어 가스(316)용으로 대략 분당 (LPM) 3리터와 벤틸레이티드 가스(317)용으로 분당 (LPM) 3리터 흐름(예를 들어, 3/3 분할)에서 캐리어 가스 튜브(314)를 통해 트랜지션 어댑터(100)로 흐르는 대략 분당 (LPM) 4리터 흐름과 벤틸레이션 가스 튜브(315)와 가습기(350)를 통해 흐르는 대략 분당 (LPM) 2리터의 흐름을 가진 4/2 분할로 변경할 수 있다. 추가적으로, 농도 및 입자/방울의 밀도에 따라, 이러한 분할은 4/2 또는 5/1의 비율(rate)로 바뀔 수 있다. 예를 들면, 5/1의 비율에 대하여 3/3이 사용될 수 있고, 여기서 대략 분당(LPM) 3 내지 5리터 사이의 흡입기 가스가 캐리어 가스 튜브(314)를 관통하여 트랜지션 어댑터(100)로 지나간다. 트랜지션 어댑터(100)를 관통하여 지나가는 더 높은 레벨의 캐리어 가스용으로, 더 큰 흐름 레이트(rate)를 수용하도록 트랜지션 어댑터(100) 내의 가스 출구 포트(154)의 수를 늘일 수 있고 및/또는 가스 진입 포트(156) 및/또는 가스 출구 포트(156)의 지름을 크게 할 수 있다. 예를 들어, 성인 치료 적용을 위해 벤틸레이터(300)로부터 흡입기 흐름(304)이 증가하면, 캐리어 가스(316) 흐름 레이트(rate)가 더 커져서 기말 동반된 에어로졸(240)의 층류 흐름을 더 많이 제공할 수 있다.
에어로졸 전달 커넥터(330)는, 호기 종말 양압호흡(PEEP=positive end expiratory pressure)을 제공하는 벤틸레이션 가스(317)와 함께, 에어로졸화된 활성제로서 환자 인터페이스에 부수된 양압벤틸레이션으로 기말 동반된 에어로졸(240)을 전달하도록 구성된다. 예를 들어, 커넥터(330)는 본 명세서에 전체가 참조로 추가된 미국 특허 공보 No.　2011/0011395에 개시되었을 수 있다. 도 7A에 도시한 바와 같이, 벤틸레이션 가스(317)는 벤틸레이션 가스 튜브(315)를 통과하여 가습기(350)를 통해 에어로졸 전달 커넥터(330)의 벤틸레이션 포트(332)로 이동한다. 흐름(317)과 흐름(240)은 환자 흡기 흐름이 기말 동반된 에어로졸(240)의 흐름을 초과할 때 서로 혼합되어 환자 포트(336)를 통해 환자 인터페이스(340)로 전달된다. 환자 흡기 흐름이 기말 동반된 에어로졸(240)의 흐름과 같거나 적으면, 벤틸레이션 흐름(317)은 기말 동반된 에어로졸(240)과 혼합되지 않고 에어로졸 전달 커넥터(330)를 관통하여 흐른다
바람직한 실시 예에 의하면, 에어로졸 전달 커넥터(330)는 또한 호기 흐름(362)이 필터(미도시)를 통해 지나간 후 벤틸레이터(300)로 호기 흐름(362)을 다시 전달하는 호기 튜브(360)와 연결된 호기 포트(338)를 포함한다. 예를 들어, 대략 분당(LPM) 6리터의 흡기 흐름(304)에 대한 호기 흐름(362)은 대략 분당(LPM) 6리터 일 수 있다.
다른 실시 예에서, 도 7B 및 7C에 도시한 바와 같이, 버블 CPAP에서, 호기 흐름(362)은 벤틸레이터(300)로 돌아가지 않고 중탕 냄비 또는 저수조(370) 같은, 후압(back pressure)의 소스로 보내진다.
에어로졸화된 약품으로 치료가 완료되면, 에어로졸 제네레이터(230)는 중지하거나 혹은 꺼질 수 있고, 벤틸레이션 가스 치료는, 기말 동반된 에어로졸 라인(318)(캐리어 가스만으로 채워진)과 벤틸레이션 가스 라인(315), 두 라인 중 하나 또는 두 라인 모두를 사용하여 에어로졸 전달 커넥터(330)를 통해 계속할 수 있다. 바람직한 실시 예에 의하면, 도8에 도시한 바와 같이, 스플리터는 클로저(closure, 372)로 덮이고, 에어로졸 전달 커넥터는 클로저(closure, 374)로 덮이기 때문에, 회로에서 기말 동반된 에어로졸 튜브 및 캐리어 가스 튜브를 제거하고 벤틸레이션 가스 라인(315)이 환자에게 충분한 양의 흡입 가스를 전달하도록 사용된다. 도8에, 버블 CPAP 가 도시되어 있으나, 호기 가스가 벤틸레이터로 되돌려지는 폐쇄 회로 CPAP 또는 임의의 다른 벤틸레이션 회로도 사용할 수 있음을 이해해야 한다. 두 개의 벤틸레이터(300)(예를 들어, 도7C에 도시된)를 가진 다른 바람직한 실시 예에서, 튜브 내의 에어로졸 흐름은 간단히 에어로졸 전달 커넥터(330)에서 튜브를 제거하고 에어로졸 전달 커넥터를 덮어버리면 중지시킬 수 있다.
환자 인터페이스(340)는 투여할 벤틸레이터 써포트(support)의 유형을 수용하도록 선택된다. 예를 들어, 제어된, 보조의 침습성 응용 또는 주기적인 강제 벤틸레이션은 환자 인터페이스(340)처럼 기관 내의 또는 기관 절개 튜브를 사용할 것이다. CPAP 또는 BI-PAP같은 비-침습성 응용은 환자 인터페이스(340)로 코 또는 코와 입 모두를 덮는 내이잘 프롱 또는 비인두 튜브를 사용할 것이다. 일 실시 예에 의하면, 환자 인터페이스(340)는 케넥터(330)에 직접 연결된다. 다른 실시 예에서, 튜브 또는 도관(344)의 길이는 케넥터(330)의 환자 포트(336)와 환자 인터페이스(340)사이에 삽입할 수 있다.
도 9A는 출구 포트(156)가 해당 통로(158)의 디스탈 앤드에 배치된, 일 실시 예에 따른 가스 연결 포트(150)를 나타내는 도1에 도시된 트랜지션 어댑터의 측면도이다. 도 9A에 도시한 바와 같이, 캐리어 가스 포트(150)는 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스 라인(314)를 수용하도록 구성된다. 캐리어 가스 연결포트(150)는 원통형 횡단면(152) 및 복수의 가스 진입 포트(154)를 가지며, 그것들 각각은 해당 출구 포트(156)와 소통한다. 각각의 출구 포트(156)는 캐리어 가스의 스트림을 트랜지션 어댑터(100)의 내부 캐비티(170)로 전달한다. 예를 들어, 도9A에 도시한 바와 같이, 복수의 가스 진입 포트(154)는 갯수가 3 개 일 수 있고, 서로에 대해 수직 또는 직선으로 위치할 수 있다.
도 9B는 바람직한 실시 예에 따른, 도9A에 도시된 단면도(end view)이다. 도 9B에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(100)의 디스탈 앤드(130)는 일정한 내부 지름(176)을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에 의하면, 복수의 출구 포트(156)는 원뿔 부분(180)을 따라 내부 캐비티(170)의 프록시멀 부분 내에 위치할 수 있다. 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스(316)의 스트림을 받기 위한 복수의 진입 포트(154)는 적어도 3 개의 진입 포트(154)를 포함할 수 있고, 적어도 3 개의 진입 포트(154) 각각은 내부 캐비티(170)의 원뿔 부분(180) 내에 위치하는 해당 가스 출구(156)로 가스 스트림(316)을 보낸다. 가스 출구 포트(156)는 캐리어 가스 연결 포트(140) 내에 위치한 가스 진입 포트(154)에서 확장하는 통로(158)의 디스탈 앤드에 위치한다. 바람직한 실시 예에 의하면, 통로(158)의 디스탈 앤드 상에 위치한 가스 출구 포트(156)의 배치는 옵셋(offset)이 없으면, 세 개의 가스 출구 포트(156)는 제조의 편의를 도모하기 위하여 에어로졸 통로(140) 둘레에 서로에 대해 대략100 도 에서 140 도로 변경할 수 있다. 예를 들어, 도9B에 도시한 바와 같이, 세 개의 출구 포트(156) 중 두 개는 서로에 대하여 대략 138도 이다.
도 9C는 라인B-B를 따라 절단된 도9A에 도시된 트랜지션 어댑터(100)의 횡단면도이다. 도9C에 도시된 바와 같이, 복수의 가스 진입 포트(154)는 복수의 통로(158)를 통해 해당 진입 포트(156)와 각각 소통한다. 통로(158)는 가스 진입 포트(154)로부터 해당 가스 출구 포트(156)로 확장한다. 바람직한 실시 예에 의하면, 통로(158)는 원통형이다. 바람직한 실 시 예에 의하면, 세 개의 출구 포트(156) 각각은 해당 통로(158)의 디스탈 앤드에 배치되거나 또는 위치한다.
도 9D는 라인C-C를 따라 절단된 도 9D에 도시된 트랜지션 어뎁터(100)의 횡단면도이다. 도 9D에 도시한 바와 같이, 통로(158) 각각은 가스 연결 포트(150)로부터 에어로졸 통로(140) 쪽으로 확장할 수 있고, 그리고 나서 내부 캐비티(170)를 향해 전이(transition)한다. 각 통로(158)는 진입 포트(154)에서 트랜지션으로 확장하는 프록시멀 부분 및 트랜지션에서 출구 포트(156)로 확장하는 디스탈 부분을 가진다. 프록시멀 부분에서 디스탈 부분으로의 통로(158)의 트랜지션은 서로에 대해90도 각도에 있을 수 있고, 또는 선택적으로, 트랜지션은 둥글거나 또는 만곡일 수 있다.
도 9D에 도시한 바와 같이, 내부 캐비티(170)는 에어로졸 통로(140)에서 하우징(110)의 디스탈 앤드를 향해 외측으로 확장하는 원뿔 부분을 가지는 프록시멀 부분(172)를 가진다. 바람직한 일 실시 예에 의하면, 내부 캐비티(170)의 디스탈 부분(174)은 살짝 점점 가늘어지는 내부 지름을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에 의하면, 복수의 해당 가스 출구 포트(156)는 내부 캐비티(170)의 프록시멀 부분(172) 내에 배치된다.
도 9E 는 라인 A-A를 따라 절단된 도9A에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도이다. 도9E에 도시한 바와 같이, 통로(158)는 캐리어 가스 연결 포트(150)로부터 에어로졸 통로(140)를 향하여 안쪽으로 확장할 수 있고, 그리고 나서 내부 캐비티(170)를 향해 트랜지션한다.
도10A는 다른 바람직한 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터(400)의 투시도이다. 도 10A에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(400)는 프록시멀 앤드(420) 및 디스탈 앤드(430)를 구비한 하우징(410)을 포함한다. 프록시멀 앤드(420)는 에어로졸 제네레이터(230)(도7A-7B)의 가열된 모세관(232)(도7A-7B)에 의해 생산된 에어로졸을 받기 위한 에어로졸 통로(440)를 가진다. 에어로졸 통로(440)는 바람직하게는 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드(도7A-7B)의 연결부가 들어있는 포트(442)를 포함한다. 에어로졸(234)은 에어로졸 통로(440)를 통해 트랜지션 어댑터(400) 내의 내부 캐비티(479)로 진입하며, 여기서 에어로졸(234)은 적어도 부분적으로 가스의 소스 또는 벤틸레이터(300)에서 비롯되어 복수의 가스 진입 포트(454)를 통해 트랜지션 어댑터로 진입되는 캐리어 가스(316)의 평행 스트림에 둘러싸여 전방으로 운반되어 에어로졸(234)과 캐리어 가스(316)의 혼합(combination)인 기말 동반된 에어로졸(240)을 형성한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 가스(300)의 소스(도 7A-7B 참조)는 흡기 흐름(302)을 생산하고 여과된 호기 흐름(363)(도 7A-7B)을 받는 지속기도양압장치 (CPAP=continuous positive airway pressure) 벤틸레이터이다.
도10A에 도시한 바와 같이, 에어로졸 통로(440)는 하우징(410)의 프록시멀 앤드(420) 내에 배치된 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드를 수용하는 커플링 포트(coupling port, 442)를 가진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 캐비티(444)는 에어로졸 커플링 앤드 월(446)과 한 쌍의 앤드 사이드 월(447)을 포함할 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 에어로졸 커플링 앤드 월(446)은 상기 한 쌍의 앤드 사이드 월(447)에 비해 오목하게 들어가서, 압축 링 또는O-링(미도시)이 캐비티(444)의 오목부 내에 배치되게 한다. 압축 링 또는 O-링 씰(seal)은 에어로졸 제네레이터(230)에 의해 생성된 에어로졸(234)을 통로(440)로 보낸다. 바람직한 일 실시 예에 따르면, 에어로졸 앤드 월(446)은 일반적으로 폭보다 높이가 큰 직사각형이다. 에어로졸 앤드 월(446)의 높이는 각 사이드 앤드 월(447)의 높이 보다 약간 높기 때문에, 캐비티(444) 내에 제2의 캐비티(445)를 만든다. 제2의 캐비티(445)는 일반적으로 압축링 또는 O-링을 수용하기에 충분한 깊이의 직사각형 형상을 갖는다.
바람직한 실시 예에 따르면, 각 사이드 앤드 월(447)은 에어로졸 제네레이터(230)의 디스탈 앤드를 트랜지션 어댑터(400)에 안정되게 고정하는 하나 이상의 개구(opening) 또는 구멍(bore, 449)을 가진다. 캐비티(444)는 또한 에어로졸 커플링 앤드 월(446)과 사이드 앤드 월(448)의 외부 가장자리에서 외측으로 확장하여 일반적으로 길게 늘어난 직사각형 캐비티(444)를 형성하는 복수의 측벽(448)을 포함한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 캐비티(444)는 에어로졸 제네레이터(230)의 디스탈 앤드를 에어로졸 통로(440)의 커플링 포트(442)에 결합하는 안전한 방법을 제공하도록 구성된다. 에어로졸 통로(440)는 트랜지션 어댑터(400)의 내부 캐비티(470)(도10B 및 10C)와 소통한다
바람직한 실시 예에 따르면, 하우징(410)의 프록시멀 앤드(420)는 플랜지(412)를 포함한다. 플랜지(412)는 에어로졸 제네레이터(230)의 디스탈 부분에 부착 가능하게 구성할 수 있는 하나 이상의 개구(opening) 또는 구멍(bore, 414)을 포함할 수 있다. 하우징(410)은 또한 플랜지(412)의 일면에 대해 수직으로 확장할 수 있고, 캐리어 가스 라인(314)(도7A-7B)을 수용하도록 구성되는 캐리어 가스 연결 포트(450)를 포함한다. 가스 라인(314)은 캐리어 가스(316)를 벤틸레이터(300)로부터 트랜지션 어댑터(400)로 운송한다.
도10B는 바람직한 실시 예에 따른, 도 10A에 도시된 트랜지션 어댑터의 다른 투시도이다. 도 10B에 도시된 바와 같이, 트랜지션 어댑터(400)의 하우징(410)은 캐리어 가스 라인(314)을 통해 벤틸레이터(300)로부터(도7A-7B) 캐리어 가스(316)를 받기 위한 캐리어 가스 연결 포트(450)를 포함하는 원통형 바디(416)를 포함한다. 캐리어 가스 연결 포트(450)는 통로(458)(도 10C)를 통해 복수의 가스 진입 포트(454)와 복수의 해당 가스 출구 포트(456)와 소통하는 원통형 횡단면(452)을 가진다. 각 가스 출구 포트(456)는 캐리어 가스(316)의 스트림을 트랜지션 어댑터(400)의 내부 캐비티(470)로 전달한다.
도10C는 바람직한 실시 예에 따른, 도10A 및 10B에 도시된 트랜지션 어댑터를 부분적으로 잘라낸 도면(cut-out view)이다, 도10C에 도시한 바와 같이, 에어로졸 통로(440)는 가열된 모세관(232)으로부터 에어로졸(234)을 받고 복수의 가스 출구 포트(456)로부터 캐리어 가스(316)의 스트림을 받아서, 캐리어 가스(316)의 스트림을 에어로졸(234) 흐름의 주 방향과 평행으로 흐르도록 하는 내부 캐비티(476)와 소통한다. 캐리어 가스(316)의 스트림들은 내부 캐비티 내에서 적어도 부분적으로 에어로졸 흐름 경로를 둘러싸고, 에어로졸(234)을 디스탈 앤드(430) 쪽으로 운반하여, 기말 동반된 에어로졸(240)을 내부 캐비티(470) 내에 생성한다. 기말 동반된 에어로졸(240)은 디스탈 앤드(430)에서 출구 포트(460)를 통해 트랜지션 어댑터(400)을 빠져나가 에어로졸 튜브(318)로 흘러 들어간다(도A-7B).
도10C에 도시한 바와 같이, 내부 캐비티(470)는 에어로졸 통로(440)로부터 하우징(410)의 디스탈 앤드(430)를 향하여 외측으로 확장하는 원뿔 섹션(480)을 가지는 프록시멀 부분(472)을 가진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 내부 캐비티(470)의 프록시멀 부분(472)의 원뿔 섹션(480)의 벽들은 대략 45도에서 대략 75도(예를 들어, 대략 60도 원뿔)의 각도를 형성한다. 내부 캐비티(470)의 디스탈 부분(474)은 또한 살짝 점점 좁아지는 지름을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 해당 가스 출구 포트(456)는 원뿔 섹션(480)을 따라 내부 캐비티(470)의 프록시멀 부분(472) 내에 배치된다.
바람직한 일 실시 예에 따르면, 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스(316)를 받기 위 복수의 가스 진입 포트(454)는 적어도 두 개의 진입 포트(454)를 구비하고, 바람직하게는 적어도 3 개의 진입 포트(454) 또는 그 이상을 구비하여, 캐리어 가스(316)를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할한다 각각의 진입 포트(454)로부터, 캐리어 가스(316)의 스트림은 내부 캐비티(470)의 원뿔 섹션(480) 내에 위치한 해당 번호의 가스 출구 포트(456)로 보내진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 가스 출구 포트(456)는 복수의 캐리어 가스 (316) 스트림을 전달하고, 캐리어 가스 (316) 스트림들은 적어도 부분적으로 에어로졸 흐름을 둘러싸서 에어로졸 통로(440)로부터 전달된 에어로졸(234)의 주 흐름에 평행하게 흐른다. 에어로졸(234)은 주 방향으로부터 트랜지션 어댑터(400)의 출구를 향하여 각을 이루는 스프레이들(sprays)로 (연기)기둥(plume)을 가질 수 있기 때문에, 용어 "주 방향"은 캐리어 가스(316)가 흘러갈 방향을 가리키는데 사용된다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 가스 출구 포트(456)는 에어로졸이 원뿔 섹션(489)에 진입하여 가스 출구 포트(443)를 통과한 후 에어로졸(234)의 흐름을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 허용하는 패턴으로 에어로졸 통로(440)로부터 약간 떨어져서 배치된다.
바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 출구 포트(456) 각각은 대략 지름이 1내지 10밀리미터이고 에어로졸이 트랜지션 어댑터(400)의 하우징(410)으로 들어오는, 중심의 축방향으로 확장하는 에어로졸 통로(443)로부터 대략 3내지 20밀리미터 반경에 위치한다. 출구 포트(460)는 트랜지션 어댑터(400)의 디스탈 앤드(474)에서, 예를 들어, 대략 22 mm 내지 50　mm의 내부 지름을 갖는 흐름 채널을 형성한다.
도 11A는 바람직한 실시 예에 따른, 트랜지션 어댑터(500)의 투시도이다. 도 11A에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(500)는 프록시멀 앤드(520) 및 디스탈 앤드(530)를 가진 하우징(510)을 포함한다(도11B-11D). 프록시멀 앤드(520)는 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)(도7A-7B)에 의해 생산된 에어로졸(234)을 받기 위한 에어로졸 통로(540)를 가진다. 에어로졸 통로(540)는 바람직하게는 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드(도7A-7B)에 대한 연결부를 포함하는 커플링 포트(542)를 포함한다. 에어로졸(234)은 에어로졸 통로(540)를 통해 트랜지션 어댑터(500) 내의 내부 캐비티(570)로 진입하며, 여기서 에어로졸(234)은 에어로졸(234)과 캐리어 가스(316)의 혼합인 기말 동반된 에어로졸(240) (도　7A-7B) 을 형성하기 위하여, 가스의 소스 또는 벤틸레이터(300)에서 생성하여 복수의 가스 진입 포트(554) (도 11C) 를 통해 트랜지션 어댑터로 삽입된 캐리어 가스(316)의 평행 스트림에 적어도 부분적으로 둘러싸여 전방으로 운반된다.
도11B는 바람직한 실시 예에 따른, 도11A에 도시된 트랜지션 어댑터의 단면도(end view)이다. 도11B에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(500)의 하우징(510)은 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스 라인(314)을 통해 캐리어 가스(316)를 받기 위한 캐리어 가스 연결 포트(550)를 포함한다(도 7A-7B). 캐리어 가스 연결 포트(550)는 적어도 하나의 통로(558)(도11C)를 통해 복수의 가스 진입 포트(554) 및 복수의 해당 가스 출구 포트(556)와 소통하는 원통형 횡단면(552)을 가진다. 각각의 가스 출구 포트(556)는 캐리어 가스 스트림을 트랜지션 어댑터(500)의 내부 캐비티(570)로 전달한다.
도11C는 바람직한 실시 예에 따른, 도11A 및 도11B에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도이다. 도11C에 도시된 바와 같이, 에어로졸 통로(540)는 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드를 수용하고, 트랜지션 어댑터(500)의 프록시멀 앤드(520) 상의 플랜지 또는 하우징(512) 내에 배치된 커플링 플랜지를 가진다. 플랜지 또는 에어로졸 하우징(512)은 에어로졸 제네레이터(230)를 수용하도록 구성된 내부 부분 또는 캐비티(514)를 가진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 플랜지 또는 에어로졸 하우징(512)의 내부 부분 또는 캐비티(514)는, 예를 들면, 임의의 적당한 기하학적 형상을 가질 수 있고, 바람직하게는 직사각형, 원통형 또는 삼각형의 횡단면을 가진 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 플랜지의 내부 부분(514) 또는 에어로졸 하우징(512)은 압축 링 또는 O-링이 플랜지 또는 하우징(512)의 오목부 내에 배치되는 것을 허용하도록 구성된다. 압축 링 또는 O-링 씰(seal)은 에어로졸 제네레이터(230)에 의해 생성된 에어로졸(234)을 에어로졸 통로(540)로 보낸다. 캐비티(514)의 내부 부분은 에어로졸 제네레이터(230)의 디스탈 앤드를 에어로졸 통로(540)의 커플링 포트(542)와 결합하는 안전한 방법을 제공하도록 구성된다. 에어로졸 통로(540)는 트랜지션 어댑터(500)의 내부 캐비티(570)(도11C) 와 소통한다.
도 11C 에 도시한 바와 같이, 에어로졸 통로(540)는 가열된 모세관(232)로부터 에어로졸(234)을 받고 복수의 가스 출구(556)로부터는 캐리어 가스(316) 스트림을 받아 캐리어 가스(316)의 스트림을 에어로졸(234) 흐름의 주 방향과 평행하게 흐르도록 안내하는 내부 캐비티(570)와 소통한다. 캐리어 가스 스트림(316)은 내부 캐비티 내의 에어로졸 흐름 경로를 적어도 부분적으로 둘러싸고 에어로졸 (234)을 디스탈 앤드(530)를 쪽으로 운반하여, 그리하여 기말 동반된 에어로졸(240)이 내부 캐비티(570) 내에 생성된다. 기말 동반된 에어로졸(240)은 디스탈 앤드(530)에서 출구 포트(560)를 통해 트랜지션 어댑터(500)를 빠져나가 에어로졸 튜브(318)로 흘러 들어 간다(도7A-7B).
내부 캐비티(570)는 허우징(510)의 디스탈 앤드를 향하여 에어로졸 통로(540)로부터 외측으로 확장하는 원뿔 섹션(580)을 구비한 프록시멀 부분(572)을 가진다. 바람직한 실시 예에 의하면, 내부 캐비티(570)의 프록시멀 부분(572)의 원뿔 섹션(580)의 벽들은 대략 45도 내지 대략 75도(예를 들어, 대략 60도 원뿔)의 각도를 형성한다. 내부 캐비티(570)의 디스탈 부분(574)은 또한 살짝 점점 가늘어지는 내부 지름을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에 의하면, 복수의 해당 가스 출구 포트(556)는 원뿔 섹션(580)을 따라 내부 캐비티(570)의 프록시멀 부분(572) 내에 배치된다
바람직한 실시 예에 의하면, 가스 출구 포트(556)는 복수의 캐리어 가스(316)를 전달하고, 그리하여 그것들은 적어도 부분적으로 에어로졸 통로(540)로부터 전달된 에어로졸(234)을 둘러싸고 에어로졸(234)의 주 흐름에 평행하게 흐른다. 에어로졸은 주 방향으로부터 트랜지션 어댑터의 출구 쪽으로 각을 이루는 스프레이들(spray)로 (연기) 기둥(plume)을 가질 수 있기 때문에, 용어 “주 방향”은 캐리어 가스(316)가 흘러갈 방향을 가리키는데 사용된다. 바람직한 실시 예에 의하면, 복수의 가스 출구 포트(556)는 상기 에어로졸이 원뿔 섹션(580)으로 진입하여 가스 출구 포트(556)을 통과한 후 복수의 캐리어 가스 스트림이 적어도 부분적으로 에어로졸(234)의 흐름을 둘러싸도록 허용하는 패턴으로 에어로졸 통로(540)에서 약간 떨어져서 배치된다.
도11D에 도시한 바와 같이, 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스(316)를 받기 위한 복수의 가스 진입 포트(554)는 적어도 두 개의 진입 포트(554)를 구비하며, 바람직하게는 적어도 3 개의 진입 포트(554) 또는 그 이상을 구비하며, 그리하여 캐리어 가스(316)를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할한다. 가스 진입 포트(554)로부터 캐리어 가스의 스트림은 내부 캐비티(570)의 원뿔 섹션(580) 내에 위치한 해당 번호의 가스 출구 포트(556)로 보내진다.
바람직한 실시 예에 의하면, 복수의 출구 포트(556) 각각은 지름이 대략 1내지 10밀리미터이며, 에어로졸(234)이 트랜지션 어댑터(500)의 하우징(510)으로 진입하는, 중심의 축방향으로 확장하는 에어로졸 통로(543)로부터 대략 3내지 20밀리미터 반경에 배치된다. 트랜지션 어댑터(500)의 디스탈 앤드(574)에서 출구 포트(560)는, 예를 들어, 대략 22　mm 내지 50　mm의 내부 지름(576)을 가지는 흐름 채널을 형성한다.
도12A는 다른 실시 예에 따른 트랜지션 어댑터(600)의 투시도이다. 도12A에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(600)는 프록시멀 앤드(620)와 디스탈 앤드(630)를 가지는 하우징(610)을 구비한다. 프록시멀 앤드(620)는 에어로졸 제네레이터(230)(도7A-7B)의 가열된 모세관(232)(도7A-7B)에 의해 생산된 에어로졸(234)을 받기 위한 에어로졸 통로(640)(도12 D)를 가진다. 에어로졸 통로(640)는 바람직하게는 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드(도 7A-7B) 에 대한 연결부를 포함하는 커플링 포트(642)를 포함한다. 에어로졸(234)은 에어로졸 통로(640)를 통해 트랜지션 어댑터(600) 내의 내부 캐비티(670)로 진입하며, 여기서 에어로졸(234)은 에어로졸(234)과 캐리어 가스(316)의 혼합인 기말 동반된 에어로졸(240)(도　7A-7B)을 형성하기 위하여, 가스의 소스 또는 벤틸레이터(300)에서 생성되어 복수의 가스 진입 포트(656)(도 11C)를 통해 트랜지션 어댑터로 삽입된 캐리어 가스(316)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 캐리어 가스(316)의 평행 스트림에 의해 전방으로 운반된다.
도12B는 바람직한 실시 예에 따른, 도12A에 도시된 트랜지션 어댑터(600)의 단면도(end view)이다. 도 12B에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(600)의 디스탈 앤드(630)는 내부 캐비티(670)를 갖는다. 내부 캐비티(670)는 에어로졸 통로(640)로부터 하우징(610)의 디스탈 앤드(630)를 향하여 외측으로 확장하는 원뿔 섹션(680)을 가지는 프록시멀 부분(672)을 가진다. 가스의 소스 또는 벤틸레이터(300)는 복수의 가스 출구포트(656)를 통해 내부 캐비티(670)로 삽입되어 기말 동반된 에어로졸(240)을 형성하기 위하여 에어로졸 포트(640)를 둘러싼다.
도12C는 바람직한 실시 예에 따른, 트랜지션 어댑터(600)의 측면도이다. 도12C에 도시한 바와 같이, 트랜지션 어댑터(600)의 하우징(610)은 벤틸레이터(300)로부터 캐리어 가스 라인(314)을 수용하기 위한 캐리어 가스 연결 포트(650)를 포함한다(도7A-7B).
도12D는 라인A-A를 따라 절단된 도 12C에 도시된 트랜지션 어댑터의 횡단면도이다. 도12D에 도시한 바와 같이, 에어로졸 통로(640)는 에어로졸 제네레이터(230)의 가열된 모세관(232)의 디스탈 앤드를 수용하고, 트랜지션 어댑터(600)의 프록시멀 앤드(620) 상의 에어로졸 하우징(612) 내에 배치된 커플링 포트(642)를 구비한다. 에어로졸 하우징(612)은 에어로졸 제네레이터(230)를 수용하도록 구성된 내부 부분 또는 캐비티(614)를 가진다. 바람직한 실시 예에 따르면, 에어로졸 하우징(612)의 내부 부분 또는 캐비티(614)는, 예를 들면, 임의의 적당한 기하학적 형상, 바람직하게는 직사각형, 원통형 또는 삼각형의 횡단면을 가지는 형상을 가질 수 있다. 바람직한 실시 예에 따르면, 플랜지의 내부 부분(614) 또는 에어로졸 하우징(612)(미도시)은 압축 링 또는 O-링 씰(seal)이 플랜지 또는 하우징의 오목부 내에 위치하도록 구성된다. 압축 링 또는 O-링 씰(seal)은 에어로졸 제네레이터에 의해 생성된 에어로졸을 에어로졸 통로(640)로 보낸다. 캐비티(614)의 내부 부분은 에어로졸 제네레이터(230)의 디스탈 앤드를 에어로졸 통로(640)의 커플링 포트(642)에 결합하는 안전한 방법을 제공하도록 구성된다. 에어로졸 통로(640)는 트랜지션 어댑터(600)의 내부 캐비티(670)와 소통한다.
도12D에 도시한 바와 같이, 캐리어 가스 연결 포트(650)는 단일한 가스 진입 포트(654)를 통해 내부 캐비티(670)로 진입할 수 있는 가스(300)의 소스와 소통하는 원통형 횡단면(652)을 가진다. 단일한 가스 진입 포트(654)는 내부 캐비티(670)의 원뿔 섹션(680)을 따라 복수의 개구 또는 출구 포트(656)와 소통하는, 단일한 가스 통로(658)와 소통한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 내부 캐비티(670)의 프록시멀 앤드(672)의 원뿔 섹션(680)의 벽들은 대략 45도 내지 대략 75도의 각도(예를 들어, 대략 60도 원뿔)를 형성한다. 내부 캐비티(670)의 디스탈 부분(674) 은 또한 살짝 점점 작아지는 내부 지름을 갖는다. 바람직한 실시 예에 따르면, 복수의 해당 가스 출구 포트(656)는 원뿔 섹션(680)을 따라 내부 캐비티(670)의 프록시멀 부분(672) 내에 배치된다.
도12E는 라인 B-B를 따라 절단된 도12C에 도시된 트랜지션 어댑터(600)의 횡단면도이다. 도12E에 도시한 바와 같이, 캐리어 가스 연결 포트(650)는 단일한 가스 진입 포트(654)를 통해 내부 캐비티(670)로 삽입할 수 있는 가스(300)의 소스와 소통하는 원통형 횡단면(652)을 가진다. 단일한 가스 진입 포트(654)는 원뿔 섹션(680)을 따라 복수의 개구 또는 출구 포트(658)와 소통한다.
바람직한 실시 예에 따르면, 트랜지션 어댑터(100, 400, 500, 600) 내의 각 캐리어 가스 통로(158, 458, 558, 658)의 길이는 일정한 레이트(rate)와 양의 캐리어 가스를 보장하도록 대략 동일하게 선택된다.
다양한 실시 예들을 공개하였지만, 해당 분야에 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 변형 및 수정이 가능함을 이해해야 한다. 특히, 트랜지션 어댑터의 외형은 내부 구조에 영향을 미치지 않고 변경될 수 있다. 그러한 변형 및 수정은 본 명세서에 첨부된 청구항의 영역 및 범위 내에 드는 것으로 간주한다.

Claims (38)

  1. 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터에 있어서,
    프록시멀 앤드(proximal end) 와 디스탈 앤드(distal end)를 구비한 하우징, 프록시멀 앤드는 에어로졸화된 활성제를 포함하는 에어로졸 소스에 의하여 생산된 에어로졸을 받기 위한 에어로졸 통로를 가지고, 디스탈 앤드는 출구 포트를 가지고, 하우징은 디스탈 앤드와 프록시멀 앤드 사이의 길이를 가지며;
    복수의 캐리어 가스 출구 포트와 소통하는 가스 소스로부터 캐리어 가스를 받기 위한 캐리어 가스 연결 포트, 복수의 캐리어 가스 출구 포트는 에어로졸의 흐름을 부분적으로 둘러싸는 패턴으로 에어로졸 통로에 인접하여 배열되고;
    에어로졸 통로로부터는 에어로졸을 수신하고 복수의 캐리어 가스 출구 포트로부터는 캐리어 가스를 수신하여, 캐리어 가스의 스트림들이 적어도 부분적으로 에어로졸의 흐름을 둘러싸도록 하여, 출구 포트를 향하여 하우징의 길이 방향을 따라 에어로졸 흐름의 주 방향과 평행하게 흐르도록 적용된 내부 캐비티; 및
    에어로졸화된 활성제를 필요로 하는 환자에게 에어로졸을 전달하기 위하여 하우징의 디스탈 앤드 상에 출구 포트를 포함하는 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    내부 캐비티는 하우징의 디스탈 앤드를 향하여 외측으로 확장하는 원뿔형 내부 벽을 구비한 프록시멀 앤드와 점점 작아지는 내부 지름을 가진 디스탈 앤드를 구비한 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    복수의 캐리어 가스 출구 포트는 에어로졸 통로로부터 등거리에서 내부 캐비티의 프록시멀 부분 내에 위치하는 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    하우징은 원통형 프록시멀 부재 및 원통형 디스탈 부재를 포함하고, 원통형 프록시멀 부재는 가스 소스로부터 캐리어 가스를 받기 위한 커플링(coupling)을 구비한 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    원통형 프록시멀 부재의 외부 직경은 원통형 디스탈 부재의 외부 직경보다 작은 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    가스 소스로부터 캐리어 가스를 받기 위한 가스 연결 포트는 캐리어 가스를 받기 위한 적어도 하나의 가스 진입 포트와 캐리어 가스 스트림을 하나 이상의 가스 출구 포트로 보내는 적어도 하나의 가스 진입 포트를 포함하는 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    적어도 하나의 가스 진입 포트는 적어도 3 개의 가스 진입 포트와 적어도 3개의 가스 진입 포트의 각각에 대한 해당 가스 출구 포트를 포함하는 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  8. 청구항 1에 있어서,
    복수의 캐리어 가스 출구 포트는 대략 1 내지 10mm의 직경이며, 에어로졸이 트랜지션 어댑터의 하우징으로 들어가는, 중심의 축방향으로 확장하는 에어로졸 통로로부터 대략 3 내지 30mm 반경에 위치하는 에어로졸 활성제를 전달하기 위한 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  9. 청구항 1에 있어서,
    트랜지션 어댑터의 출구 포트는 대략 22 mm 내지 50 mm 의 내부 직경을 가지는 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  10. 청구항 1에 있어서,
    하우징의 프록시멀 앤드에 부착된 플랜지를 포함하는 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  11. 청구항 10에 있어서,
    에어로졸 소스를 수용하도록 구성된 플랜지 내부의 캐비티를 포함하는, 에어로졸 트랜지션 어댑터.
  12. 에어로졸 전달 시스템에 있어서,
    에어로졸 생산을 위한 에어로졸 제네레이터;
    가압된 벤틸레이션 가스를 생산하기 위한 양압제네레이터;
    가압된 벤틸레이션 가스를 캐리어 가스와 벤틸레이션 가스로 분할하기 위한 스플리터(splitter) 및 양압제네레이터에서 스플리터까지의 도관;
    에어로졸 제네레이터에서 생산된 에어로졸과 스플리터로부터의 캐리어 가스를 혼합하도록 배치된 에어로졸 트랜지션 어댑터, 여기서 트랜지션 어댑터는 캐리어 가스를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할하여, 그것들이 에어로졸을 적어도 부분적으로 둘러싸서 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸과 평행하게 흐르도록 하여, 기말 동반된 에어로졸을 형성하며; 기말 동반된 에어로졸을 받기 위한 포트, 벤틸레이션 가스의 진입을 위한 포트, 에어로졸 트랜지션 어댑터로부터 기말 동반된 에어로졸을 및 스플리터로부터 벤틸레이션 가스를 환자에게 전달하기 위한 환자-에어로졸 인터페이스 포트, 및 환자로부터 호기 가스의 배출을 위한 포트; 및
    에어로졸 전달 커넥터로부터 기말 동반된 에어로졸과 벤틸레이션 가스를 받기 위한 환자 인터페이스를 구비한 에어로졸 전달 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    환자-에어로졸 인터페이스 포트로부터 환자 인터페이스로 기말 동반된 에어로졸과 벤틸레이션 가스를 전달하기 위한 도관을 포함하는 에어로졸 전달 시스템.
  14. 청구항 12에 있어서,
    벤틸레이션 가스가 에어로졸 커넥터로 들어가기 전에 벤틸레이션 가스를 가습하기 위하여 스플리터와 에어로졸 전달 커넥터 사이에 위치한 가습기를 더 포함하는 에어로졸 전달 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    프록시멀 앤드 및 디스탈 앤드를 가진 하우징, 프록시멀 앤드는 에어로졸화된 활성제를 포함하는 에어로졸 제네레이터에 의하여 생산된 에어로졸을 받기 위한 에어로졸 통로를 가지고, 디스탈 앤드는 출구 포트를 가지고, 하우징은 프록시멀 앤드(120)와 디스탈 앤드(130) 사이의 길이를 가지며;
    복수의 캐리어 가스 출입 포트로 소통하는 양압제네레이터로부터 캐리어 가스를 받기 위한 캐리어 가스 연결 포트, 캐리어 가스 출입 포트는 에어로졸 흐름을 부분적으로 둘러싸는 패턴으로 에어로졸 통로에 인접하게 배치되며;
    에어로졸 통로로부터 에어로졸을 받고 복수의 캐리어 가스 출구 포트로부터 캐리어 가스를 받아, 캐리어 가스의 스트림들이 적어도 에어로졸을 부분적으로 둘러싸서 출구 포트를 향하여 하우징의 길이 방향을 따라 에어로졸 흐름의 주 방향과 평행하게 흐르도록 적용된 내부 캐비티; 및
    기말 동반된 에어로졸을 에어로졸 전달 커넥터로 전달하기 위하여 하우징의 디스탈 앤드 상에 출구 포트를 구비한 에어로졸 전달 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    유체 트랩(fluid trap)은 에어로졸 트랜지션 어댑터와 에어로졸 전달 커넥터 사이에 위치하되, 유체 트랩은 기말 동반된 에어로졸로부터 농축된 액체 또는 액체를 인트랩(entrap)하는 에어로졸 전달 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    액체 트랩은 적어도 60 밀리리터의 용량을 가지며, 액체 트랩을 통과하는 기도는 지름이 15 내지 22 밀리미터인 에어로졸 전달 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    액체 트랩을 에어로졸 전달 커넥터에 연결하는 에어로졸 튜브는 대략 10 내지 15 mm 직경과 40 내지 100 cm 의 길이를 가진 골진 배관(corrugated tubing)인 에어로졸 전달 시스템.
  19. 청구항 12에 있어서,
    벤틸레이터로부터의 흡기 흐름을 캐리어 및 벤틸레이션 가스 흐름으로 분할하기 위한 스플리터는 Y(Wye)형 또는 티 형(Tee fitting)인 에어로졸 전달 시스템.
  20. 청구항 14에 있어서,
    스플리터와 가습기를 연결하는 벤틸레이션 흐름 튜브는 대략 지름이 15 mm 인 원뿔형 앤드 커넥터를 구비한 대략 10 내지 12 mm 지름을 가진 골진 배관(corrugated tubing)인, 에어로졸 전달 시스템.
  21. 청구항 12에 있어서,
    유아의 폐에 에어로졸로 전달하기 위해 적용된 폐 계면 활성제를 포함하는 액제(liquid formulation) 소스를 더 포함하되, 액제 소스(liquid formulation)는 에어로졸 제네레이터로 전달되는, 에어로졸 전달 시스템.
  22. 청구항 12에 있어서,
    벤틸레이터는 대략 1 내지 10 L/min(분당 리터)의 흐름 레이트(rate)로 가스의 흡기 흐름을 공급하는, 에어로졸 전달 시스템.
  23. 청구항 12에 있어서,
    에어로졸 제네레이터는 가열된 모세관 에어로졸 제네레이터, 연무기, 소프트 미스트 제네레이터, 계량된 일회분 흡입기, 액체의 일회분 주입 장치, 및 / 또는 건조 분말 흡입기 중 적어도 하나인 에어로졸 전달 시스템.
  24. 청구항 12에 있어서,
    에어로졸 제네레이터는 하나 이상의 에어로졸 제네레이터를 포함하는 에어로졸 전달 시스템.
  25. 청구항 12에 있어서,
    환자로부터 내쉬는 가스의 배출 포트는 필터를 통과한 후 내쉬는 가스를 양압제네레이터로 전달하는 호기 튜브(expiratory tube)에 연결되는 에어로졸 전달 시스템.
  26. 청구항 12에 있어서,
    환자로부터 내쉬는 가스의 배출 포트는 후압(back pressure)의 소스에 연결되는 에어로졸 전달 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    배압 소스는 중탕 냄비(water bath) 또는 저수조인 에어로졸 전달 시스템.
  28. 청구항 12에 있어서,
    스플리터와 에어로졸 전달 커넥터 각각은 에어로졸 없이 환자에게 벤틸레이션 가스를 전달하는 시스템을 허용하는 클로저(closure)를 가진 에어로졸 전달 시스템.
  29. 에어로졸 전달 시스템에 있어서,
    에어로졸 생산을 위한 에어로졸 제네레이터;
    복수의 양압제네레이터, 여기서 복수의 양압제네레이터 중 적어도 하나는 가압된 벤틸레이션 가스를 생산하기 위한 양압제네레이터이고,
    에어로졸 제네레이터에 의해 생산된 에어로졸과 캐리어 가스를 혼합하도록 배치된 에어로졸 트랜지션 어댑터, 여기서 트랜지션 어댑터는 캐리어 가스를 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분할하고, 적어도 부분적으로 에어로졸을 둘러싸서 트랜지션 어댑터로 진입하는 에어로졸과 평행하게 흐르게 하여 기말 동반된 에어로졸을 형성하며;
    기말 동반된 에어로졸을 받기 위한 포트, 벤틸레이션 가스의 진입을 위한 포트, 에어로졸 트랜지션 어댑터로부터 기말 동반된 에어로졸과 스플리터로부터 벤틸레이션 가스를 환자에게로 전달하기 위한 환자-에어로졸 인터페이스 포트, 및 환자로부터 숨을 내쉬는 가스의 배출을 위한 포트를 가진 에어로졸 전달 커넥터; 및
    에어로졸 전달 커넥터로부터 기말 동반된 에어로졸과 벤틸레이션 가스를 받기 위한 환자 인터페이스를 구비한 에어로졸 전달 시스템.
  30. 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법에 있어서,
    에어로졸을 발생하는 단계;
    벤틸레이터로부터 캐리어 가스의 소스를 공급하는 단계; 및
    캐리어 가스를 기말 동반된 에어로졸을 형성하기 위하여 에어로졸을 둘러싸거나 에어로졸과 평행한 복수의 캐리어 가스 스트림으로 분리함에 의하여 에어로졸과 캐리어 가스를 혼합하는 단계를 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  31. 청구항 30에 있어서,
    벤틸레이터로부터의 흡기 흐름 가스를 캐리어 가스 흐름과 벤틸레이션 가스 흐름으로 분할하는 단계를 포함하되, 여기서 캐리어 가스는 기말 동반된 에어로졸을 형성하기 위하여 트랜지션 어댑터에서 에어로졸과 혼합되고 벤틸레이션 가스는 기말 동반된 에어로졸을 받아서 환자에게 전달하기 위하여 기말 동반된 에어로졸과 벤틸레이션 가스를 혼합하는 에어로졸 전달 커넥터에 전달되는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  32. 청구항 31에 있어서,
    환자 인터페이스를 통해서 환자에게 기말 동반된 에어로졸 및 벤틸레이션 가스를 전달하는 단계를 더 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  33. 청구항 32에 있어서,
    신생아에게 응용하기 위하여 분당 대략 6 리터 레이트(rate)로 벤틸레이터로부터 흡기 흐름을 제공하는 단계와 상기 벤틸레이터로부터의 흡기 흐름 레이트(rate)를 캐리어 가스 도관으로 대략 분당 3 리터로 및 벤틸레이션 가스 도관으로 대략 분당 3 리터로 분할하는 단계를 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  34. 청구항 33에 있어서,
    기말 동반된 에어로졸은 대략 35　℃ 내지 39　℃에서 에어로졸 전달 커넥터와 환자 인터페이스로 진입하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  35. 청구항 31에 있어서,
    가습된 벤틸레이션 가스는 대략 35　℃ 내지 39　℃에서 에어로졸 전달 커넥터로 진입하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  36. 청구항 31에 있어서,
    벤틸레이터에서 생성된 흡기 가스의 양이 벤틸레이터로 보내지는 내쉬는 가스의 양과 거의 동일하도록 환자가 내쉰 가스를 벤틸레이터로 보내는 단계를 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  37. 청구항 31에 있어서,
    에어로졸을 발생시키는 단계에 가열된 모세관으로 에어로졸을 발생시키는 단계를 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
  38. 청구항 31에 있어서,
    에어로졸을 발생하는 단계에 연무기, 소프트 미스트 제네레이터, 계량된 일회분 흡입기, 액체의 일회분 주입 장치, 또는 건조 분말 흡입기로 에어로졸을 발생하는 단계를 포함하는 기말 동반된 에어로졸을 생산하는 방법.
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