NO337345B1

NO337345B1 - Måleanordning for en inhalator

Info

Publication number: NO337345B1
Application number: NO20053331A
Authority: NO
Inventors: William R Sweeney; Walter A Nichols; Kenneth A Cox; Timothy Paul Beane; Jr F Murphy Sprinkler
Original assignee: Philip Morris Products Sa
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2016-03-21
Also published as: AU757509B2; EP1126892A4; RU2232032C2; NO20053331D0; US7117867B2; ES2285862T3; NZ510702A; IL142169A0; US20040050383A1; WO2000021598A8; US6234167B1; JP2002527153A; DK1126892T3; DE69935728T2; NO20053331L; KR100799611B1; HK1043552A1; NO20011835L; US6557552B1; WO2000021598A1

Description

Bakgrunn oe sammendrag av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt aerosolgeneratorer og mer spesielt aerosolgeneratorer som er i stand til å generere aerosoler uten komprimerte gassdrivstoffer, samt fremgangsmåter for fremstilling og anvendelse av slike aerosolgeneratorer. Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt også måleventiler i inhalatorer og mer spesielt måleventiler som avgir et forhåndsbestemt volum i inhalatorer, innbefattende aerosolgeneratorer som er i stand til å generere aerosoler uten komprimerte gassdrivmidler.

Aerosoler er anvendelige for et bredt antall anvendelser, for eksempel er det ofte ønskelig å behandle pustebesvær med, eller avlevere medisiner ved hjelp av aerosolspray av finfordelte partikler av væske og/eller faststoffer, eksempelvis pulver, medikamenter, etc, som inhaleres i pasientens lunger. Aerosoler anvendes også for å tilveiebringe ønsket lukt i rom, påføre lukt på hud og avgivelse av maling og smøremiddel.

Forskjellige teknikker er kjent for generering av aerosoler. Eksempelvis viser US-patentene nr. 4,811,731 og 4,627,432 begge anordninger for administrering av medikamenter til pasienter, hvor en kapsel punkteres av en nål for å frigi medikamentet i pulverform. En bruker inhalerer det frigitte medikament gjennom en åpning i anordningen. Selv om slike anordninger er akseptable for anvendelse ved avgivelse av medikamenter i pulverform, så er de ikke egnet for avlevering av medikamenter i væskeform. Anordningene er naturligvis heller ikke velegnet for avgivelse av medikamenter til personer som kan ha vanskelighet med å generere en tilstrekkelig luftstrøm gjennom anordningen for på riktig måte å inhalere medikamentene, så som astmatikere. Anordningene er heller ikke egnet for avlevering av materialer i anvendelser annet enn for avgivelse av medikamentet.

En annen velkjent teknikk for å generere en aerosol innbefatter anvendelsen av en manuelt drevet pumpe som kan trekke væske fra et reservoar og presse denne ut gjennom et munnstykke med liten åpning for dannelse av en fin spray. En ulempe med slike aerosolgeneratorer, i det minste for avgivelse av medikament, er vanskeligheten med korrekt synkronisert inhalering med pumping. Det er imidlertid viktigere at på grunn av at slike aerosolgeneratorer har en tendens til å gi partikler med stor størrelse, så vil deres anvendelse som inhalatorer være mindre nyttig på grunn av at store partikler har en tendens til ikke å penetrere dypt ned i lungene.

Én av de mer populære teknikker for generering av en aerosol innbefattende væske eller pulverpartikler innbefatter anvendelsen av et komprimert drivmiddel, ofte inneholdende et klor-fluor-karbon (CFC) eller metylkloroform, for å medføre et materiale, vanligvis etter Venturi-prinsippet. For eksempel vil inhalatorer

inneholdende komprimerte drivmidler, såsom en komprimert gass for å medføre et medikament ofte være tjent med å trykke ned en knapp for å frigi en kort ladning av komprimert gass. Drivmidlet medfører medikamentet når drivmidlet strømmer over reservoaret for medikamentet, slik at drivmiddel og medikament kan inhaleres av brukeren. Fordi medikamentet drives av drivmidlet, så er slike drivmiddel-baserte arrangementer velegnede for de som kan ha vanskeligheter med å inhalere. Imidlertid vil aerosoler, generert av drivmiddel-baserte arrangementer inneholde partikler som er for store for å sikre penetrering dypt ned i lungen.

I drivmiddel-baserte arrangementer kan imidlertid et medikament ikke avgis korrekt til pasientens lunger når det er nødvendig for brukeren å bestemme tiden for nedtrykking av en aktivator, så som en knapp for inhalering. Ytterligere har slike arrangementer en tendens til å være lite egnet for avlevering av store mengder materialer. Selv om drivmiddel-baserte aerosolgeneratorer har en bred anvendelse for bruk, så som antiperspirant- og deodorantsspray og spraysmaling, så er deres bruk ofte begrenset på grunn av den velkjente ugunstige miljøeffekt av CFC-er og metylkloroform, som er blant de mest populære drivmidler anvendt i aerosolgeneratorer av denne type.

For medikamentavleveringsanvendelser er det typisk ønskelig å tilveiebringe en aerosol med en midlere massemedianpartikkeldiameter på mindre enn 2 um for å fremme penetrering dypt ned i lungen. De fleste aerosolgeneratorer er ikke i stand til å generere aerosoler med en midlere massemedianpartikkeldiameter mindre enn 2-4 um. Det er også ønskelig i visse medisinavleveringsanvendelser å avgi medikamenter med høy strømningshastighet, eksempelvis 1 mg/s. De flere kjente aerosolgeneratorer egnet for medikamentavlevering er ikke i stand til å avlevere slike høye strømningshastigheter i 0,2 - 2,0 um-størrelsesområdet.

US-patent nr. 5,743,251 viser en aerosolgenerator, sammen med visse prinsipper for drift av materialer anvendt i en aerosolgenerator, så vel som en fremgangsmåte for fremstilling av en aerosol, og en derved erholdt aerosol. Aerosolgeneratoren vist i US-patent nr. 5,743,251 er en vesentlig forbedring i forhold til kjente aerosolgeneratorer, som anvendt i inhaleringsanordninger. Det er ønskelig å fremstille en aerosolgenerator som er bærbar og lett å bruke.

Foreliggende beskrivelse viser en aerosolgenerator med en strømningspassasje, med et innløp og et utløp, et oppvarmningsarrangement i forhold til strømningspassasjen for oppvarmning av i det minste en del av strømningspassasjen, en materialkilde som skal fordampes, innløpet for strømningspassasjen kommuniserer med kilden for materialet, og en ventil er operativt anordnet mellom materialkilden og strømningspassasjen, idet ventilen kan åpnes og lukkes for å åpne og lukke kommunikasjon mellom kilden og utløpet av strømningspassasjen. Et trykkssetningsarrangement er anordnet for å forårsake at materialet i materialkilden introduseres i strømningspassasjen fra materialkilden når ventilen er i åpen stilling. En energikilde er anordnet for drift av oppvarmningsanordningen og for ventilen, og en kontroll anordning er anordnet for å kontrollere tilførsel av energi fra energikilden til varmeanordningen og ventilen.

Foreliggende beskrivelse viser også en fremgangsmåte for fremstilling av en aerosolgenerator. Ifølge fremgangsmåten blir et varmeelement anordnet i forhold til en strømningspassasje for oppvarmning av denne, idet strømningspassasjen har et innløp og et utløp. Innløpet av strømningspassasjen er forbundet med en kilde for et materiale som skal fordampes. En åpenbar og lukkbar ventil er anordnet mellom materialkilden og strømningspassasjen. Et trykksetningsarrangement er anordnet for å forårsake at materialet i materialkilden innføres i strømningspassasjen i materialkilden når ventilen er i åpen posisjon. Ventilen er forbundet med en energikilde for åpning og lukking av ventilen. Varmeelementet er forbundet med energikilden. Energikilden er forbundet med en kontrollanordning for å kontrollere energitilførselen fra energikilden til varmeelementet og ventilen.

Foreliggende beskrivelse viser også en fremgangsmåte for generering av en aerosol. I henhold til fremgangsmåten blir et første signal generert for å indikere brukerens intensjon om å generere en aerosol, og signalet sendes til kontrollanordningen. Med kontrollanordning vil det som følge av det første signal sendes et andre signal til energikilden for å forårsake at enerkilden åpner en åpenbar og lukkbar ventil, idet ventilen er anordnet mellom en kilde for materialet som skal fordampes og en strømningspassasjen, og åpning av ventilen tillater materialet fra energikilden å strømme fra materialkilden og inn i strømningspassasjen. Materialet fra materialkilden kan således bringes til å strømme fra materialkilden og inn i strømningspassasjen. Kontrollanordningen vil, som følge av det første signal, sende et tredje signal til energikilden for å tilføre energi til et varmeelement anordnet i forhold til strømningspassasjen for å oppvarme denne. Materialet fra materialkilden oppvarmes i strømningspassasjen ved hjelp av varmelementet og til en fordampningstemperatur som er slik at materialet fordamper og ekspanderer ut av et utløp i strømningspassasjen.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en måleanordning for en inhalator omfattende en trykksatt kilde for medikamentfluid, et målekammer i væskekombinasjon med den trykksatte fluidkilde, og et fortrengningselement som utstøter et forhåndsbestemt volum av fluidet fra målekammeret; hvor målekammeret omfatter en boring i en ventil og fortrengningselementet omfatter et stempel; og hvor boringen utstrekker seg radielt gjennom en sentral akse av et roterende ventillegeme, idet det roterende ventillegeme er anordnet i et inhalatorhus slik at det forhåndsbestemte volum samtidig innføres i boringen når et tidligere innført forhåndsbestemt volum utstøtes av boringen ved 180° rotasjon av ventillegemet rundt den sentrale akse.

Målekammeret er konfigurert til å avgi et forhåndsbestemt volum av fluidumet til en oppvarmet strømningspassasje i inhalatoren ved at måleanordningen har et målekammer med en roterbar ventil innbefattende en boring og et fortrengningselement lokalisert inne i boringen.

Fortrengningselementet er bevegbart fra en første posisjon hvor fluidumet er lokalisert i innføringsposisjonen for boringen og en andre posisjon hvor det forhåndsbestemte volum av fluidum utstøtes fra boringen.

I henhold til en ytterligere utførelsesform av måleanordningen så innbefatter denne en avleveringspassasje innbefattende en elastisk del. Målekammeret er lokalisert i den elastiske del av avleveringspassasjen. Den elastiske del av avleveringspassasjen sammenpresses for å utstøte et forhåndsbestemt volum av væske.

I henhold til et ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse så innbefatter inhalatoren fortrinnsvis en aerosolgenerator, hvori en strømningspassasje har et innløp og et utløp og en trykksatt kilde for fluidum, et varmeelement er anordnet i forhold til strømningspassasjen for å oppvarme i det minste en del av denne, og et målekammer er i væskekommunikasjon med den trykksatte fluidumkilde og er konfigurert til å avlevere et forhåndsbestemt volum til strømningspassasjen.

I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for utlevering av et forhåndsbestemt volum av et medikamentfluidum i en inhalator, hvor inhalatoren innbefatter en måleanordning med en trykksatt kilde for fluidum, i fluidumkommunikasjon med et målekammer. I henhold til fremgangsmåten blir målekammeret fylt med fluidum fra den trykksatte kilde og et forhåndsbestemt volum av fluidumet utstøtes fra målekammeret og inn i en oppvarmet strømningspassasje

Kort Beskrivelse av Tegningene

Trekkene og fordelene ved foreliggende oppfinnelse vil forstås ved lesing av den etterfølgende detaljerte beskrivelse tatt sammen med tegningene hvori like tall indikerer tilsvarende elementer og hvor: fig. 1 er et skjematisk, delvis gjennombrutt, sidebilde av en aerosolgenerator i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse;

fig. 2 er logikkdiagram for drivkomponentene for en aerosolgenerator i henhold til en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse;

fig. 3 er et skjematisk, delvis gjennombrutt, sidebilde av en aerosolgenerator i henhold til en andre utførelsesform av foreliggende oppfinnelse;

fig. 4 er et skjematisk, delvis gjennombrutt, sidebilde av en aerosolgenerator i henhold til en tredje utførelsesform av foreliggende oppfinnelse;

fig. 5 er et skjematisk, delvis gjennombrutt, sidebilde av en aerosolgenerator i henhold til en fjerde utførelsesform av foreliggende oppfinnelse;

fig. 6A-6C viser trinn i henhold til en fremgangsmåte i henhold til et ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse, for fremstilling av en aerosolgenerator i henhold til den femte utførelsesform av oppfinnelsen;

fig. 7 er et skjematisk gjennomskåret bilde av en måleanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse;

fig. 8 er et skjematisk bilde av måleanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse;

fig. 9 er et skjematisk gjennomskåret bilde sett fra forsiden av måleanordningen ifølge fig. 7;

fig. 10 er et skjematisk gjennomskåret bilde av måleanordningen vist i fig. 8;

fig. 11 A-I 1C er skjematiske gjennomskårne bilder av en annen måleanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse;

fig. 12 et skjematisk gjennomskåret bilde sett forfra av en modifisert måleanordning i henhold til oppfinnelsen, og

fig. 13 er et skjematisk gjennomskåret sidebilde av en del av avleveringspassasjen vist i fig. 12.

Detaljert Beskrivelse

En aerosolgenerator 21 i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 1. Prinsippene for drift av aerosolgeneratoren 21 og, når aktuelt, materialene anvendt i aerosolgeneratoren er fortrinnsvis tilsvarende de driftsprinsipper og materialer som anvendes i aerosolgeneratoren vist i US patent nr. 5,743,251.

En foretrukket anvendelse av aerosolgeneratoren 21 er som en inhaleringsanordning, så som en inhalator for medikamenter, så som astmamedisin og smertestillende midle eller andre terapeutiske midler for behandling av kroppstilstander. Aerosolgeneratoren 21 innbefatter fortrinnsvis en første komponent 23, som fortrinnsvis innbefatter, eksempelvis materialet som skal omdannes til en aerosol og som fortrinnsvis kan kastes etter én elle flere forhåndsbestemt antall bruk, fjernbart festet til en andre komponent 25, som fortrinnsvis eksempelvis innbefatter en kraftkilde og logiske kretsstrykturer og som fortrinnsvis er permanent i den betydning at den er gjenbrukbar meden rekke av de første komponenter. Den første og andre komponent 23 og 25 kan festes til hverandre ved end-til-ende- eller side-til-side-forhold. Hvis ønsket eller nødvendig kan imidlertid aerosolgeneratoren være i ett stykke.

Den første komponent 23 innbefatter fortrinnsvis en strømningspassasje i form av et rør 27 med en første og en andre ende 29, 31, og et varmeelement anordnet i forhold til røret for oppvarmning av dette. En ventil 35 er anordnet enten på røret 27 eller mellom den andre ende 33 av røret og en kilde 37 for materialet, idet ventilen fortrinnsvis kan åpnes og lukkes for å åpne og lukke kommunikasjonen mellom den første ende 29 av røret og materialkilden. Ventilen 35 kan definere den andre ende 31 av røret. Ventilen 35 er fortrinnsvis en som kan åpnes og lukkes elektronisk, fortrinnsvis en solenoid-type ventil. Den første komponent 23 innbefatter fortrinnsvis ytterligere kilden 37 for materialet som skal fordampes. Den første komponent 23 innbefatter også fortrinnsvis et trykksetningsarrangement 39 for å bringe materialet i kilden 37 til innføring i røret 27 fra materialkilden når ventilen 35 er i åpen stilling.

Den andre komponent 25 er fortrinnsvis festbar og avtakbar til den første komponent 23 og innbefatter en energikilde 41 for varmeelementet 33 og for ventilen 35, og en kontrollanordning 43, så som en mikrochip, for å kontrollere tilførselen av energi fra energikilden til varmeelementet og ventilen. Kilden 41 er fortrinnsvis et batteri og mer foretrukket et oppladbart batteri, imidlertid kan energikilden, om ønsket eller nødvendig, være en ikke-utarmbar kilde for energi, så som en konvensjonell strømtilførselsledning. Internasjonal publikasjon nr. WO 98/17131 viser en effektkontrollanordning og en fremgangsmåte for drift av et elektrisk røkesystem hvori det anvendes en energikilde og en kontrollanordning, spesielt for varmeelementer, hvis prinsipper for drift og trekk kan overføres til foreliggende oppfinnelse.

I WO 98/17131 blir energien tilført varmeelementet i henhold til en forhåndsbestemt serie faser, hvor hver fase er tilpasset forskjellige ønskede totalenergier pr. fase og forhåndsbestemte tidsperioder for hver fase, slik at en varmebehandling oppnås. I WO 98/17131 er kontrollanordningen konfigurert til å modulere verdien i hver fase slik at tilsiktede energier bibeholdes uavhengig av ytre omstendigheter, så som batterispenning og lignende. Fortrinnsvis vil all væske som går inn i strømningspassasjen dannet i røret 27 fordampes før det utføres fra røret 27. Energimodulering inne i én eller flere faser av hver energisyklus, som beskrevet ovenfor, kan eventuelt anvendes for å sikre at slik fordampning finner sted med sikkerhet over et bredt område av batterispenninger, så som de som finner sted i et batteris utladningssyklus.

Generell drift av aerosolgeneratoren 21 innbefatter at brukeren tilveiebringer et signal, så som ved å trykke ned en knapp eller forta en viss annen handling, så som inhalering nær den første ende 29 av røret 27 for å aktivere en strømføledetektor eller en trykkfalldetektor, som mottas av kontrollanordningen 43.1 respons til signalet vil kontrollanordningen 43 fortrinnsvis kontrollere tilførselen av energi fra energikilden 41, slik at ventilen 35 åpnes og energi tilføres varmeelementet 33, slik at dette oppvarmes til den ønskede driftstemperatur. Det kan være ønskelig eller nødvendig, avhengig av anvendelsen og anvendt utstyr, at ventilen 35 åpnes før eller etter tilførsel av energi til varmeelementet 33.

Etter åpning av ventilen 35 vil trykkarrangementet 39 forårsake at materialet i kilden 37 fører til at materialet innføres i røret 27. Materialet i røret 27 oppvarmes til fordampningstemperaturen i røret, fordamper og ekspanderer ut av rørets frie første ende 29. Når det fordampede materiale føres ut av røret 27 kommer det i kontakt med kjøligere luft og kondenseres med dannelse av en aerosol. Fortrinnsvis, etter en forhåndsbestemt tidsperiode, vil kontrollanordningen 43 automatisk lukke ventilen 35 og stenge av energitilførselen til varmeelementet 33. Etter én eller flere gangers anvendelse blir den første komponent 23 fortrinnsvis separert fra den andre komponent 25 og kastet, og en ny første komponent festes til den andre komponent for ytterligere anvendelse.

På grunn av at den foretrukne anvendelse av aerosolgeneratoren 21 innbefatter anvendelse som en inhalator bør aerosolgeneratoren fortrinnsvis være så liten som mulig. Ventilen 35 er fortrinnsvis en mikroventil. Mer foretrukket er ventilen 35, varmeelementet 33 og røret 27 en enkel mikroelektronisk maskin dannet på en enkelt brikke. I den grad de andre komponenter av aerosolgeneratoren 21 vist i foreliggende beskrivelse fremstilles som mikroelektroniske anordninger så kan de også dannes på en enkelt brikke med ventilen 35, varmeelementet 33 og røret 27, eller på en annen brikke.

I henhold til den foretrukne utførelsesform omfatter kilden 37 for materialet en fleksibel beholder 45, og trykksetningsarrangement innbefatter et kammer 47 i hvilket er anordnet en fleksibel beholder 45. En trykksatt gass G er fortrinnsvis forseglet i kammeret 47 og omgir den fleksible beholder 45. Trykksetningsarrangementet 39 er fortrinnsvis en såkalt "sepra" beholder av den type som er anvendt for avgivelse av eksempelvis gel-barberingskrem, "caulking" forbindelser og hårfjerningsmidler, selv om andre trykkarrangementer for avlevering av materialet, så som drivmidler og manuelle eller automatiske pumper, kan anvendes om ønsket eller nødvendig. "Sepra" beholdertrykksetningssystemet er imidlertid spesielt foretrukket, spesielt på grunn av dets kapasitet for å motstå de omgivende temperaturvariasjoner, så vel som variasjoner i trykket av gassen G fordi denne ikke blir utarmet. Når det er ønskelig å avgi material fra materialkilden 37 og ventilen 35 åpnes, vil trykket av gassen G, som fortrinnsvis er ved ca. 2 bar større enn omgi vel sestrykket, komprimere den fleksible beholder 45 og forårsake at materialet går inn i røret 27 gjennom den andre ende 31 av røret i kommunikasjon med materialkilden. En foretrukket gass G er nitrogen på grunn av at den er lett tilgjengelig og relativt billig, selv om forskjellige andre gasser også er egnede og kan være foretrukket for spesielle anvendelser.

Fortrengning av materiale fra den fleksible beholder 45 betyr at det er mer rom i kammeret 47, hvilket betyr at gassen G innelukket i kammeret opptar et større volum. Fortrinnsvis er størrelsen av den fleksible beholder 45 i forhold til størrelsen av kammeret 47 valgt slik at trykket av gassen G er ca. ti prosent lavere når den fleksible beholder er tom enn når den fleksible beholder er full.

En trykksensor 48 kan være anordnet for å avføle trykket av gassen G i kammeret 47. Som vist i fig. 2 er trykksensoren 48 fortrinnsvis anordnet til å sende et signal som er representativt for trykket i kammeret 47 til kontroll-anordningen 43. Kontrollanordningen 43 på sin side er fortrinnsvis anordnet til å kontrollere energikilden 41 for å justere tidslengden som energien tilføres til ventilen 35, og om ønsket eller nødvendig, til varmeelementet 33 på basis av signalet fra trykksensoren. På denne måte vil trykkfall i kammeret 47, som kan resultere i en nedsatt hastighet med hvilken materialet i den fleksible beholder 45 utføres, kompenseres for ved at materiale utføres over en noe lengere tidsperiode, eksempelvis ved å holde ventil 35 åpen lengere, og hvis ønsket eller nødvendig, bibeholde energitilførselen til varmeelementet 33.

Brukeren av aerosolgeneratoren tilveiebringer et signal til kontrollanordningen 43 for å tilføre energi til ventilen 35 og oppvarmningsanordningen 33, og om anordnet, andre trekk ved aerosolgeneratoren 21. Selv om signalet kan tilveiebringes eksempelvis ved å presse en knapp eller vri om en knott, eller sette på en bryter, så er det foretrukne arrangement for å tilveiebringe et signal basert på at brukeren på en eller annen måte forårsaker en luftstrøm i nærheten av den frie første ende 29 av røret 27, så som ved å inhalere via en munnstykkedel 49 på aerosolgeneratoren. Aerosolgeneratoren 21 innbefatter fortrinnsvis en luftstrømdetekterende anordning 51 for å bestemme når en forhåndsbestemt lufthastighet eksisterer nær en første ende 29 av røret 2. Den luftstrømdetekterende anordning 51 er fortrinnsvis anordnet til å sende et signal til kontrollanordningen 43 for å indikere at den forhåndsbestemte luftstrømningshastighet eksisterer, hvilket kan være indikativt på at en bruker suger inn ved den åpne ende 53 av munnstykkeseksjonen 49, og kontrollanordningen er fortrinnsvis anordnet for å kontrollere energitilførselen for å aktivere ventilen 35 og varmeelementer 33, samt enhver av de andre komponenter, i respons til signalet fra den luftstrømdetekterende anordning. Som det fremgår av fig. 1, så er den luftstrømdetekterende anordning 51 fortrinnsvis anordnet på tvers av og oppstrøms for den første ende av røret 27, slik at den luftstrømdetekterende anordning vil hjelpe til med å sikre at en adekvat tilførsel av luftstrøm foreligger for å produsere og effektivt avlevere en aerosol fra det forflyktigede materiale når dette ekspanderer ut av den første ende av røret.

Hvor aerosolgeneratoren 21 er en flerstykkeanordning, så er den luftstrømdetekterende anordning 51 fortrinnsvis permanent knyttet til den andre komponent 25 og er således fortrinnsvis en permanent komponent, dvs. at den ikke fjernes. Hvis ønsket eller nødvendig kan imidlertid den luftstrømdetekterende anordning 51 være en fjernbar komponent som utgjør en del av den første komponent 23 og kan være fjernbart forbundet, så som via elektrisk tilknytning, til kontrollanordningen 43.

Munnstykkeseksjonen 49 har fortrinnsvis en åpen ende 53. Røret 27 er fortrinnsvis anordnet i munnstykkeseksjonen 49, og den første ende 29 av røret er fortrinnsvis anordnet inne i munnstykkeseksjonen i en viss avstand fra den åpne ende 53 for å tillate fullstendig blanding av forflyktigede materialer som ekspanderer ut av den første ende av røret med den omgivende luft for dannelse av en aerosol. For å sikre en adekvat tilførsel av luft for blanding med det forflyktigede materiale, så vel som å sikre en tilstrekkelig tilførsel av luft for å tillate at bruken kan suge inn på munnstykkeseksjonen og aktivere den luftdetekterende anordning 51, så er munnstykkeseksjonen 49 fortrinnsvis forsynt med et antall luftehull 55. For å lette strømmen av luft forbi den første ende 29 av røret 27 og derved lette dannelse av en aerosol, så er den første ende av røret fortrinnsvis anordnet i munnstykkeseksjonen 49, mellom luftehullene 55 og den åpne ende 53 av munnstykkeseksjonen. Luftehullene 55 er fortrinnsvis lokalisert i forhold til røret 27, fortrinnsvis nær enden 29, slik at luft som passerer gjennom luftehullene har liten eller minimal kjølende effekt på røret. Røret 27 kan naturligvis være isolert fra luftstrømmen gjennom luftehullene 55, så som ved å anordne et isolerende materiale eller en konsentrisk rør 56 (vist stiplet) eller liknende rundt røret for å føre luften bort fra dette.

Som et alternativ til, eller i tillegg til, anvendelse av den luftstrømdetekterende anordning 51 for å sende et signal til kontrollanordningen 43, kan, som vist stiplet i fig. 2, det anvendes en trykkfall detekterende anordning 57 for å bestemme når et forhåndsbestemt trykkfall finner sted nær den første ende 29 av røret 27. Den trykkfalldetekterende anordning 57 er fortrinnsvis anordnet for å sende et signal til kontrollanordningen 43 for å indikere når det forhåndsbestemte trykkfall finner sted, hvilket kan være indikativt for at en bruker suger inn i den åpne ende 53 av munnstykkeseksjonen 43, og kontrollanordningen er anordnet for å kontrollere energitilførselen 41 for å tilføre energi til ventilen 35 og varmeelementet 33, og eventuelt andre elektrisk drevne komponenter, som respons på signalet fra den trykkfall detekterende anordning.

En egnet trykkfalldetekterende anordning er en puste-aktivert sensor i form av en "Model 163PC01D35" silisiumsensor, fremstilt av MicroSwitch division of Honeywell, Inc., Freeport, 111, eller en "SLP004D 0-4" H20 Basic Sensor Element, fremstilt av SenSym, Inc., Milpitas, Calif. Andre kjente strømningsførende anordninger, så som de hvor det anvendes en varmetråd anemometriprinsipper, er også antatt å være egnet for anvendelse med aerosolgeneratoren 21. Anvendelsen av en luftstrømdetekterende anordning 51, sammenlignet med en trykkfalldetekterende anordning, er for tiden foretrukket for inhaleringsanvendelser på grunn av at det er antatt at en luftstrømdetekterende anordning vil være lettere for brukere å aktive sammenlignet med en trykkfalldetekterende anordning.

For tiden antatte anvendelser for den aerosolgenererende anordning 21 innbefatter avlevering av medisiner. For slike anvendelser, så vel som i andre anvendelser hvor den aerosolgenererende anordning 21 kan anvendes, så kan kontrollanordningen 43 innbefatte en klokke 59 for å kontrollere en frekvens med hvilken kontrollanordning kontrollerer energitilførselen 41 fr å tilføre energi til ventilen 35 og varmeelementet 33 og andre komponenter. På denne måte kan den aerosolgenererende anordning 21 automatisk begrense frekvensen med hvilken brukeren kan operere den aerosolgenererende anordning, og derved være behjelpelig med å forhindre utilsiktet misbruk og overdoser. Ytterligere, for å lette pleiere ved behandling av sine pasienter kan aerosolgeneratoren 21 være assosiert med en fjernkontrollanordning 61 fjernt fra kontrollanordningen 43. Fjernkontrollanordningen 61 er fortrinnsvis i stand til å justere klokken 59 fr å justere frekvensen med hvilken kontrollanordningen 43 kontrollerer energitilførselen 41 for å tilføre energi til ventilen 35 og varmeelementet 33, samt andre komponenter. På denne måte kan, når pleieren ønsker å øke eller senke frekvensen med hvilken brukeren kan være i stand til å operere aerosolgeneratoren, pleieren gjøre så i situasjoner hvor pleieren og brukeren er adskilt i en viss avstand. På denne måte kan brukere som ellers ville personlig se pleieren for å få sin behandlingsplan oppnå større fleksibilitet.

Kontrollanordningen 43, og hvis fjernkontrollanordningen 61 er anordnet, så kan den også være konfigurerte for å tillate justering eller fjernjustering av andre styrke- komponenter i aerosolgeneratoren 21, så som lengden av tiden som ventilen 35 skal være åpen og tidslengden som energi skal tilføres varmeelementet fra energikilden 41. På denne måte er det mulig å justere dosene opp eller ned, så vel som å justere driftsbetingelsen for aerosolgeneratoren 21, for å bibeholde de samme driftsbetingelser når eksempelvis trykket av gassen G i kammeret 47 faller eller når hastigheten med hvilken energi tilføres fra energikilden 41 nedsettes, så som hvor aerosolgeneratoren anvendes ved forskjellige temperaturer, materiale i en fleksible behandling er brukt opp eller når ladningen i batteriet som utgjør energikilden avtar.

Klokken 59 i kontrollanordning e fortrinnsvis assosiert med en indikator 63, så som en "beeper" elle lysdannende del av klokken, eller eksempelvis elektrisk forbundet med klokken for å indikere a kontrollanmodningen 43 er tilgjengelig for kontroll av energitilførselen 41 for å tilføre energi til ventilen 35 og varmeelementet 33 og andre komponenter. Eksempelvis når aerosolgeneratoren 21 anvendes for å avgi medisin, så tjener indikatoren 63 til å minne brukeren om at det er tid for medisinering. Indikatoren 63 kan også, om ønsket eller nødvendig, være drivbar av fjernkontroll anordninger 61. Indikatoren 3 kan også anvendes for å indikere til brukeren medgått tid siden aerosolgeneratoren 21 ble aktivert, så som hvor aerosolgeneratoren anvendes som en inhalator, og bruken er antatt å holde pusen en viss tid etter inhalering, og hvor indikatoren 63 indikerer når denne tid har medgått.

Aerosolgeneratoren 21 kan også innbefatte en displayanordning 65, så som en LCD displayer for å vise informasjon så som et antall ganger kontrollanordningen 43 kontrollerer energitilførselen 41 for å tilføre energi til ventilen og varmeelementet. Displayanordningen 65 kan eksempelvis vise antall ganger aerosolgeneratoren 21 har vært i drift, eksempelvis 1 ,2 eller 3, eller et antall gjenværende driftsperioder, hvilket kan eksempelvis være basert på størrelsen av materialkilden 37 og mengden av materiale avgitt hver gang ventilen 35 har vært åpnet og lukket eller levetiden for energitilførselen 41, så som gjenværende batterilevetid. Den samme eller ytterligere display anordninger kan være anordnet for å vise annen informasjon, så som trykket i trykk-kammeret 47 og energinivået i energikilden 41. Ytterligere kan aerosolgeneratoren 21 være forsynt med forskjellige sensorer og display for å gi tilbakemelding og vising i displayanordningen 65 eksempelvis for å hjelpe brukeren til å lære hvorledes aerosolgeneratoren skal brukes korrekt som en inhalator, så som sensorer som måler volum og varighet av inhalasjonen etter avslutning av denne og til og med tilveiebringe tilbakemelding under inhaleringen for å hjelpe bruken å anvende en optimal inhaleringsprofil. Displayanordningen 65 er fortrinnsvis kontrollert av kontrollanordningen 43 og drevet av energikilden 41.

Kontrollanordningen 43 kan være individuelt programmerbar, eksempelvis av en farmasøyt, for å kontrollere aerosolgeneratoren 21 for å avgi medisiner i henhold til en resept, dvs. mengde medisin, frekvens, etc, såvel som programmere inn informasjon som vil forhindre uriktig bruk av aerosolgeneratoren. På denne måte kan færre typer aerosolgeneratorer 21 være nyttige for et bredt område av medisineringer. Den spesielle aerosolgenerator 21 ville fortrinnsvis være optimalisert for forskjellige klasser medisineringer og deretter "fininnstilt" eksempelvis av farmasøyten for en spesifikk medisin eller resept.

Aerosolgeneratoren 21 kan også være programmert for permanent å forhindre bruk etter en viss innstilt tidsperiode. På denne måte vil det være mulig å forhindre bruk av foreldet medisin. Dette kan eksempelvis oppnås ved å la batterienergikilden 41 være ikke-utbyttbar, eller ved å innarbeide et batteri og/eller kontrollanordning som holder følge med data og tid og forhindrer drift etter en viss dato og tid.

Uten å ønske å være bundet av noen teori, avhengig av valg av faktorer som for tiden er forstått hovedsakelig å innbefatte energitilførselshastigheten fra energikilden 41 til varmeelementet 33, en diameter av røret 27, og materialet som skal forflyktiges og avgis som en aerosol, så er aerosolgeneratoren 21 fortrinnsvis spesielt konstruert for å generere en aerosol med visse ønskede egenskaper.

For mange anvendelser, spesielt for medisinavgivelse, så er aerosolgeneratoren 21 i henhold til oppfinnelsen fortrinnsvis konstruert til å gi en aerosol med en

massemedianpartikkeldiameter på mindre enn 3 um, mer foretrukket mindre enn 2 um, ennå mer foretrukket i området 0,2 - 2 um, og mest foretrukket i området 0,5 - 1 um. Uten å ønske å være bundet av noen teori, avhengig av valg av faktorer som for tiden forstås hovedsakelig å innbefatte en lengde av røret 27, trykket med hvilket trykksettingsarrangementet 39 tilfører materialet fra kilden 37 av materialet, og energitilførselshastigheten som tilføres fra energikilden 41, så vil hastigheten med hvilken materialet tilføres og forflyktiges i røret etableres. Aerosolgeneratoren 21 er fortrinnsvis konstruert for å tilføre og forflyktige materialet med en hastighet større enn 1 mg/s.

Det kan være ønskelig å produsere en aerosol dannet fra forskjellige væskekomponenter, som av forskjellige grunner holdes adskilt inntil det øyeblikk det er ønskelig å danne aerosolen. Som det fremgår av fig. 3 er det vist en andre utførelsesform av aerosolgeneratoren 121, som i tillegg til trekkene beskrevet under henvisning til aerosolgeneratoren 21, fortrinnsvis inneholder, som en del av en modifisert første komponent 123, en kilde 137 for et andre materiale i væskeform som tilføres røret 27, sammen med materialet fra den første materialkilden 37. Kilden 137 for det andre materiale kommuniserer fortrinnsvis med røret 27 ved et punkt 171 før varmeelementet 33. En separat ventil 135 er fortrinnsvis drevet av den samme energikilde 41 og kontrollert av kontrollanordningen 43 for å tillate at trykksetningsarrangementet 39 forårsaker at materialet fra kilden 137 for det andre materiale innføres i røret 27 fra kilden for det andre materiale når ventilen 35 er i åpen stilling. Om ønsket eller nødvendig kan ventilen 35 og ventilen 135 åpnes og lukkes til forskjellige tider.

Kilden 137 for det andre materiale innbefatter fortrinnsvis en andre fleksibel beholder 145. Trykksetningsarrangementet 39 innbefatter fortrinnsvis et andre kammer 14, i hvilket den andre fleksible beholder 145 er anordnet, og en andre trykksetningsgass G2er forseglet i det andre kammer og omgir den andre fleksible beholder. Den trykksatte gass G og den andre trykksatte gass G2kan være trykksatt til forskjellige trykk for å lette avlevering av materialet og det andre materiale til røret 27 ved forskjellige hastigheter. Om ønsket eller nødvendig, kan den fleksible beholder 45 og den andre fleksible beholder 145 være anordnet i det samme trykksatte kammer. Ytterligere materialkilder og andre komponenter kan være anordnet for å produsere en aerosol med enda flere komponenter.

Som det kan sees fra fig. 4 er det vist en tredje utførelsesform av en aerosolgenerator 221 som fortrinnsvis kan innbefatte, som en del av en modifisert komponent 223, en eller flere strukturer, som i det vesentlige er fullstendig parallelle med strukturen for den første komponent for å tillate generering av en aerosol dannet fra to eller flere komponenter. Aerosolgeneratoren 221 omfatter fortrinnsvis et andre rør 227 med første og andre ende 229, 231. Et andre varmeelement 233 er fortrinnsvis anordnet i forhold til det andre rør 227 for oppvarmning av dette. En andre ventil 235 er fortrinnsvis anordnet på det andre rør 227 og kan åpnes og lukkes for å åpne og lukke kommunikasjon mellom de første og andre ender 229 og 231 av det andre rør. En kilde 237 for et andre materiale som skal forflyktiges er anordnet og den andre ende 231 av det andre rør 227 kommuniserer med den andre materialkilde. Et andre trykksetningsarrangement 239 er anordnet for å bringe materialet i den andre kilde 237 for det andre materiale for innføring i det andre rør 227 fra kilden fra det andre materiale, når den andre ventil 235 er i åpen stilling. Om ønsket eller nødvendig kan trykksetningsarrangementet 39 anvendes for å bringe materialet i kilden 237 for det andre materiale for innføring i det andre rør 227. Fortrinnsvis tilfører energikilden 41 energi til det andre varmeelement 233 og til den andre ventil 235, såvel som alle andre elektrisk drevne komponenter av aerosolgeneratoren, og kontrollanordningen 43 kontrollerer tilførsel av energi fra energikilden til det andre varmeelement og den andre ventil.

Aerosolgeneratoren 221 innbefatter fortrinnsvis et kammer 249, så som en munnstykkeseksjon. De første ender 29 og 229 av røret 27 og det andre rør 227 er fortrinnsvis anordnet nær hverandre i kammeret 249. Kammeret 249 har fortrinnsvis en tilstrekkelig størrelse og konfigurasjon for å tillate sammenblanding av det forflyktigede materiale og det forflyktigede andre materiale som ekspanderer ut av røret 27 og det andre rør 227 sammen med den omgivende luft, slik at det forflyktigede materiale og det forflyktigede andre materiale danner henholdsvis første og andre aerosoler, idet den første og andre aerosol blandes med hverandre for å danne en kombinasjonsaerosol innbefattende den første og andre aerosol.

I utførelsesform en beskrevet under henvisning til fig. 1 kan en kombinasjonsaerosol dannes ved å tilveiebringe materialer i materialkilden 37 som innbefatter to eller flere komponenter som er sammenblandet før materialet forflyktigedes. Selv om komponentene i materialkilden kan være to elle flere væsker, så er det også mulig å suspendere faste partikler i oppløsningen av væskemateriale, eller oppløse faste partikler i et flytende materiale. Om ønsket eller nødvendig, kan de faste partikler, når de er suspendert i oppløsningen, ha en større midlere diameter enn partiklene av materialet i aerosolform. De faste partikler, når de utgjør en del av aerosolen, kan ha en større midlere diameter enn partikler av materialet i aerosolform. Faste partikler kan naturligvis også være suspendert i oppløsningen av flytende materialer i utførelsesformene beskrevet under henvisning til fig. 3 og 4.

Som tidligere bemerket innbefatter et fortrukket trykksetningsarrangement 39 for aerosolgeneratoren 21 en "sepra"-beholder type arrangement. En aerosolgenerator 321 med et alternativt trykksetningsarrangement 339 vises i fig. 5.1 denne utførelsesform innbefatter materialkilden 337 et andre rør 345 med en første og andre ende 34a og 345B. Den første ende 345a av det andre rør 345 er forbundet med den andre ende 31 av røret 27. Trykksetningsarrangementet 399 innbefatter et kammer 347 fylt med en trykkgass G. Den andre ende 345b av det andre rør 345 er anordnet i kammeret 347 og munner ut i kammeret. Materialkilden 337, det andre rør 345 og røret 27 danner fortrinnsvis en del av den modifiserte første komponent 323.

Som det fremgår av fig. 6a-6C blir materialkilden 337 fortrinnsvis fylt med materiale ved først å åpne ventilen 35 i røret 27, deretter nedføre den åpne andre ende 35b av det andre før 345 væskematerialet L (fig. 6A). Etter at væskematerialet i hvilket det andre rør 345 er neddykket fyller det andre rør, blir ventilen lukket. Det andre rør 345 trekkes opp av væskematerialet sammen med væskematerialet som fylte det andre rør, og som forblir i det andre rør som følge av at ventilen lukkes (fig. 6B), dvs. luft er ikke i stand til å inngå i væskematerialet i det andre rør. Det andre rør 345 blir deretter plassert i kammeret 347 og kammeret trykksettes (fig. 6C). Når ventilen 46 åpnes vil trykket i kammeret presse væskematerialet inn i det andre rør 345 for å inngå i røret 27 hvor det kan fordampes ved hjelp av varmeelementet 27.

Ved en fremgangsmåte ved fremstilling av aerosolgeneratoren 21 beskrevet under henvisning til utførelsesformen vist i fig. 1 anordnes varmeelementet 33 i forhold til røret 27 for å tillate oppvarmning av dette. Den andre ende 31 av røret 27 forbindes med kilden 37 for materialet som skal forflyktiges. Ventilen 35 som kan åpnes og lukkes er anordnet for å muliggjøre en stopp i kommunikasjonen mellom materialkilden 37 og røret 27.

Trykksetningsarrangementet 39 anordnet for å bringe materialet i materialkilden 37 for innføring i røret 27 fra materialkilden når ventilen 35 er i åpen stilling. Ventilen 35 forbindes med energikilden 41 for åpning og lukking av ventilen. Varmeelementet 35 forbindes med energikilden 41. Energikilden 41 forbindes med kontrollanordningen 43 for å kontrollere tilførselen av energi fra energikilden for å drive varmeelementet og ventilen 35, så vel som andre komponenter av aerosolgeneratoren.

Trinnet med å tilveiebringe trykksetningsarrangementet 39 innbefatter fortrinnsvis å plassere materialkilden 37 i kammeret 47 og trykksette kammeret, fortrinnsvis til ca. to atm. Materialkilden 37 innbefatter fortrinnsvis en fleksibel beholder 45. Imidlertid er andre utførelsesformer også mulige. For eksempel, som beskrevet under henvisning til fig. 5 og 6A-6B, kan materialkilden 337 innbefatte et andre rør 345 med første og andre ender 345a, 345b, idet den første ende av det andre rør er forbundet med den andre ende 31 av røret 27 og den andre ende 345b av det andre rør plasseres i kammeret 345.

Ved fremstilling av aerosolgeneratoren 21 i henhold til foreliggende oppfinnelse er det spesielt foretrukket at varmeelementet 33, røret 27, ventilen 35, materialkilden 37 og trykkarrangementet 39 er anordnet i forhold til hverandre under dannelse av en første komponent 23, og at energikilden 41 og kontrollanordningen 43 er anordnet i forhold til hverandre under dannelse av en andre komponent 25, og at den andre komponent er festbar og avtakbar fra den første komponent. På denne måte kan den andre komponent 25 fremstilles som en permanent anordning, med de fleste eller alle av de mer kostbare trekk for aerosolgeneratoren assosiert med den andre komponent, og den første komponent 23, som fortrinnsvis innbefatter tømbare eller mindre kostbare komponenter av aerosolgeneratoren som kan kastes. De forskjellige trekk ved aerosolgeneratoren 21 kan anordnes på hvilke av de to komponenter 23 og 25, alt etter som hva som er mest passende for en særlig anvendelse. Imidlertid, i henhold til den for tiden forventede foretrukne anvendelse av aerosolgeneratoren som en medisininhaleirngsanordning, så er det antatt at arrangementet med trekkene i komponentene 23 og 25 passende fordeler de mer eller mindre disponerbare trekk.

Aerosolgeneratoren 21 anvendes fortrinnsvis av en bruker ved å tilveiebringe et første signal, som indikerer brukerens intensjon om å anvende aerosolgeneratoren, til kontrollanordningen 43. Det første signal kan tilveiebringes av brukeren ved å trykke en knapp 58 (fig. 2 stiplet), men mer spesielt når aerosolgeneratoren 21 er påtenkt anvendt som en inhaleringsanordning, er det foretrukket at det første signal tilveiebringes av en viss form for trekk-aktivert anordning, slik som en trykkfalldetekterende sensor 53 eller mer foretrukket en luftstrømdetekterende sensor 51.

Kontrollanordning 43, vil som respons på det første signal sende et andre signal til energikilden 41 for å bringe energikilden til å åpne ventilen 35 som kan åpnes og lukkes. Ventilen 35 er fortrinnsvis anordnet mellom røret 27 og materialkilden 37. Åpning av ventilen 35 tillater at materialet fra materialkilden 37 strømmer fra materialkilden og inn i røret 27.

Materialkilden 37 bringes til å strømme fra materialkilden og inn i røret 27, fortrinnsvis ved hjelp av et trykksetningsarrangement. Materialkilden 37 innbefatter fortrinnsvis den fleksible beholder 45, og materialet i beholderen bringes til å strømme fra materialkilden ved hjelp av et trykksetningsarrangement 39. Trykksetningsarrangementet 39 innbefatter fortrinnsvis kammeret 47 fylt med gassen G under trykk og i hvilken den fleksible beholder 45 er anordnet.

I en alternativ utførelsesform, som beskrevet under henvisning til fig. 5 og 6A-6C, så innbefatter materialkilden 337 et andre rør 345 med første og andre ender 345a, 345b. Den først ende 345a av det andre rør 345 er forbundet med den andre ende 31 av røret 27, og materialet i materialkilden 337 bringes til å strømme fra materialkilden ved trykksetningsarrangementet 339. Trykksetningsarrangementet 339 innbefatter et kammer 347 fylt med gass G under trykk og inn i hvilket den andre ende 345b av det andre rør 345 er anordnet.

Et tredje signal sendes fra kontrollanordningen 43 som reaksjon på det første signal til energikilden 41 for å tilføre energi til varmeelementet 33 anordnet i forhold til røret 27 for å oppvarme dette. Materialet fra materialkilden 37 oppvarmes i røret 27 med varmeelementet 35 til fordampningstemperaturen, slik at materialet fordamper og ekspanderer ut av den første en 29 av røret.

Aerosolgeneratoren ifølge foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis konstruert i henhold til visse konstruksjonsprinsipper som oppfinnerne har forstått. Disse konstruksjonsforhold muliggjør konstruksjon av aerosolgeneratoren med en viss robusthet, spesielt med hensyn til omgivelsestemperatur og beholdertrykkvariasjoner, slik at det er mulig å sikre at avleveringshastigheten for aerosolen i det vesentlige er konstant. Uten noe ønske om å bli bundet av en teori så innbefatter ett forhold hastigheten med hvilken aerosol avgis (D), som er forstått å være i det vesentlige lineært relatert til trykket som pålegges væsken som skal fordampes, dvs. trykket (P), i henhold til forholdet: D = kiP, hvor ki er i det vesentlige konstant og er avhengig av konstruksj onsfaktorer som er spesiell for den spesielle aerosolgenerator.

Kontrollanordningen 43 kan programmeres for å sikre at når trykket til gassen G faller vil det utføres visse endringer i driften for å kompensere for disse endringer. Eksempelvis, når trykket i gassen G faller vil avlevering av den samme mengde material ta lengere tid. Følgelig kan kontrollanordningen 43 programmeres, for eksempel for å holde ventilen 35 åpen i et lengre tidsrom. Uten å ønske å bli bundet til noen teori, så vil i det tilfelle hvor strømningspassasjen omfatter en sirkulær boring i et kapillærrør, for en gitt aerosolavleveringshastighet D, rørdiameteren d velges i henhold til effekten av rørdiameteren på partikkel størrel sen.

Det er ønskelig at en inhalator avgir et nøyaktig reproduserbart volum av medikament til brukeren. Ved utvikling av en inhalator som arbeider ved fordampning av et fluidum avgitt til en oppvarmet strømningspassasje, så som en rør, er det ønskelige å avgi et reproduserbart og presist volum til det oppvarmede rør. Således er en måleanordningen for anvendelse i en inhalator i henhold til oppfinnelsen fortrinnsvis i stand til reproduserbart å avgi et kjent volum fluidum til en aerosoldannende del av en inhalator (eksempelvis et oppvarmet rør).

I henhold til én utførelsesform av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en inhalator hvori én eller flere deler som kommer i kontakt med det medisinske fluidum er kastbare etter en spesielt antall avleverte inhaleringsdoser (eksempelvis 200). Som sådan vil det være ønskelig at en måleanordning for en slik inhalator har en enkel og kosteffektiv konstruksjon, innbefattende et minimalt antall fuktede deler.

En måleanordning i henhold til en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse innbefatter en trykksatt kilde med medisinert fluidum og et målekammer som gir presise og reproduserbare volumetriske utleveringer av fluidum. Måleanordningen innbefatter fortrinnsvis et lite antall fuktede deler og er enkelt å fremstille.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen skal denne beskrives mer detaljert under henvisning til de vedlagte tegninger som viser eksempelvise utførelsesform er av oppfinnelsen.

En inhalator 401 innbefattende et eksempel på en måleanordning 403 er vist

skjematisk i fig. 7. I dette eksempel inneholder en roterende ventil 405 i et hus 406 et målekammer 407. Den roterende ventil 405 er lokalisert mellom en trykkilde for fluidum 408 og en oppvarmet strømpassasje omfattende et rør 409 hvori fluidumet fordampes til å gi en aerosol som brukeren kan inhalere. Røret 409 kan oppvarmes på enhver egnet måte. Eksempelvis er en energikilde 411 og elektriske tilknytninger 413 for oppvarming av røret 409 via et varmeelement (ikke vist)også vist skjematisk i fig. 7.

I dette eksempel innbefatter målekammeret 407 i den roterende ventil en boring 415 inneholdende et glidende eller "flytende" stempel 417. Første og andre åpninger 419, 421 ved hver ende av boringen 415 kan ha en diameter mindre enn diameteren for stemplet 417, slik at stemplet 417 inneholdes i boringen 415. Imidlertid kan stemplet 417 holdes i boringen 415 på en hvilken som helst måte, så som ved å anordne strømningspassasjer med egnet størrelse i huset 406 som inneholder stemplet i boringen. Et forhåndsbestemt volum er definert som forskjellen mellom volumet av boringen 415 og volumet av stemplet 417.

I henhold til dette arrangement så avgis det forhåndsbestemte volum for hvert slag av stemplet 417. Eksempelvis innføres et trykksatt fluidum i den første åpning 419 i den roterende ventil og beveger det glidende eksempel 417 fra en første posisjon hvor det glidende stempel 417 er tilstøtende den første åpning 419 i boringen til en andre posisjon hvor det glidende stempel 417 er tilstøtende den andre åpningen 421, og derved innføre det forhåndsbestemte volum fluidum i den roterende ventil 405. Når den roterende ventil 405 roteres for å bringe den andre åpning 421 av boringen inn i væskekommunikasjon med den trykksatte fluidumkilde 408, vil det glidende stempel 417 beveges som følge av fluidumtrykket fra den første posisjon til andre posisjon og utstøte det forhåndsbestemte volum av den første åpning 419 inn i det oppvarmede rør 409 og samtidig innføre et nytt forhåndsbestemt volum gjennom den andre åpning 421 i den roterende ventil 405. Således, i eksemplet vist i fig. 7 vil hver 180° dreining av den roterende ventil 405 samtidig utstøte et forhåndsbestemt volum fluidum og fylle det neste forhåndsbestemte volum av fluidumet. Den roterende ventil kan roteres med enhver egnet teknikk, eksempelvis manuelt så som ved aktivering av en trykk-knapp forbundet med egnede gir eller tilknytninger, eller elektronisk ved aktivering av en ventil som driver en motor knyttet til ventilen. En trykknapp-aktuator er diskutert mer detaljert i forbindelse med dosemåleanordningen beskrevet i fig. 9 og 10.

Fortrinnsvis, for å forhindre fluidum lekkasje så innbefatter stemplet 417 én eller flere glidende forseglinger slik som O-ringer 425 som også separerer ifyllingssiden av stemplet fra en utstøtningside av stemplet 417. Andre forseglingsmåter på ifyllingsiden av stemplet 417 fra utstøtningssiden av stemplet 417 er også innen omfanget av oppfinnelsen. F.eks. kan stemplet 417 være konstruert på en måte og/eller være fremstilt av et materiale som tilveiebringer en eller flere seksjoner som glidende går i inngrep med boringen for glidende å forsegle utstøtningssiden fra ifyllingssiden.

Det forhåndsbestemte volum bestemmes av forskjellen mellom volumet av det glidende stempel 417 og volumet av boringen 415. For eksempel vil et 5 ul volum avleveres fra et stempel med en diameter på 2,36 mm og en slaglengde på 1,22 mm inne i boringen 415. Det forhåndsbestemte volum kan modifiseres enkelt ved å endre en enkelt dimensjon av målekammeret 407. For eksempel kan det forhåndsbestemte volum økes ved å gjøre stemplet 417 kortere eller øke lengden av boringen 415, og derved øke slagiengden av stemplet 417. Følgelig kan det forhåndsbestemte volum enkelt og billig modifiseres for å tilpasses barns inhaleringsdoser og voksnes inhaleringsdoser, så vel som å variere avgitte volumer i henhold til det som er nødvendig for forskjellige medisiner.

I henhold til en modifisert utførelsesform kan stemplet være erstattet med en fleksibel diafragma 427 festet inne i boringen 415. Et eksempel på en roterende ventil av denne type er vist skjematisk i fig. 8, hvor volumet i én side av boringen utstøtes når diafragmaen 427 forflyttes av fluidum fra den trykksatte fluidumkilde og fyller ut den andre side av boringen. Det forhåndsbestemte volum bestemmes av volumet av boringen 415 på utstøtningssiden av diafragmaen 427 ved forskyvning av denne. En fordel med forflytningselementet er en diafragma hvor det er mindre sjanse for at det trykksatte fluidum passerer forbi diafragmaelementet eller at forflytningselementet ikke fungere riktig som følge av ufullstendig bevegelse langs boringen.

Det er ønskelig at den trykksatte kilde for fluidum 408 bibeholdes ved et i det vesentlige konstant trykk når fluidumet utarmes fra den trykksatte kilde 408. Det vil si det er foretrukket at det er en ubetydelig endring i trykket i fluidumet som avleveres fra kilden 408 mellom avlevering av det først avleverte volum og til det sist avleverte volum. Fluidumkilden 408 kan trykksettes på enhver egnet måte. For eksempelvis som vist i fig. 7 og 8 kan et elastisk element, så som en fjær 429, anvendes for å presse et stempel 431 mot fluidumet. Alternativt kan en trykksatt gass skyve stemplet mot fluidumet eller en fluidumbeholder i en forseglet sammenfallbar sekk. Når en fjær og stempelmekanisme anvendes for trykksette fluidumkilden er stemplets slaglengde fortrinnsvis liten i forhold til volumet av fluidum inneholdt i kilden, dette for å minimalisere endring i trykket når fluidumkilden utarmes.

Et eksempel på en mekanisme for aktivering av den roterende ventil 405 er vist skjematisk i fig. 9 og 10, hvor den roterende ventil 405 kan aktiveres av en fjærbelastet trykk-knapp 435. Hver gang den trykkbelastede trykk-knapp 435 trykkes ned vil den roterbare ventil 405 rotere ca. 180° og derved utstøte et forhåndsbestemt fluidumvolum fra boringen 415. Trykk-knappmekanismen innbefatter en fjærbelastet trykk-knapp 435 dreibart forbundet til en skrallearm 37. Den nære ende 39 av skrallearmen 437 er dreibart forbundet med trykk-knappen 435 og den fjerne ende 441 av skrallearmen 437 går i inngrep med en pinne 443 på et første gir 445 med en innskjæring 447 ved den fjerntliggende ende 441 av skrallearmen 437. Det første gir innbefatter seks pinner 443 60° adskilt. Når knappen 435 trykkes ned vil skrallearmen pålegge kraft på en av de seks pinner 443 og dreie det første gir 445 i klokkens retning. En fjær 449 er festet ved én ende til en del av inhalatoren, som er stasjonær med bevegelsen av skrallearmen 437. En annen ende av fjæren 449 er knyttet til skrallearmen 437 og trekker denne tilbake til utgangsposisjonen etter at knappen 435 er presset ned. Innskjæringen 447 ved den fjerne ende 441 av skrallearmen 437 bringes deretter i posisjon nær den neste pinne i det første gir 445.

Det første gir 445 inngriper i et andre gir 451 på en aksel 452 forbundet med den roterende ventil 405. Når akselen 452 roteres vil boringen 415 rotere i forhold til fluidumkilden 408. For eksempel kan det første gir 445 innbefatte 60 tenner og det andre gir 451 kan innbefatte 20 tenner, slik at når det første rotere 60° vil det andre gir 451 rotere 180°.

Det er ønskelig å tilpasse oppvarmingen av strømningspassasjen i en kapillær aerosoltypeinhalator med utstøting av det forhåndsbestemte fluidumvolum slik at fluidumet effektivt fordampes i strømningspassasjen. En eksempelvis tilpasningsanordning innbefatter et par kontakter eller kamoverflater 453 på det andre gir 451 til å gi eksponerte ender 455 adskilt ca. 180° fra hverandre. En fjærbelastet elektrisk kontakt eller bryter 457 er forbundet med en oppvarmningsmekanisme (ikke vist) for strømningspassasjen. Den fjærbelastede elektriske kontakt eller bryter 457 aktiveres hver gang den kommer i kontakt med en ende av overflaten 457. Således, i henhold til denne utførelsesform vil hver 180° rotasjon av akselen 452 inneholdende den roterende ventil 405 utstøte et forhåndsbestemt volum, fylle et forhåndsbestemt volum og aktivere oppvarmningsmekanismen for å oppvarme den tilknyttede strømningspassasje.

Som nevnt i utførelsesformen beskrevet i fig. 7 så er det ønskelig å bibeholde et konstant trykk i den trykksatte fluidumkilde. Eksempel på en mekanisme for å minimalisere trykktap når fluidumkilden utarmes er vist i fig. 9. I dette eksempel er målekammeret 407 i væskekommunikasjon med en fluidumkilde 408 innbefattende to reservoarer 459 med trykksatt fluidum. Hvert reservoar 459 har et fjærbelastet stempel 461 som beveges en kortere lengde under utporsjonering av hele kildevolumet enn et enkelt fjær- og stempelarrangement med det samme tverrsnittsareal som én av de to stempel- og reservoararrangementer. På denne måte kan trykkforskjellen pålagt fluidumet i den initialt fylte tilstand og i den senere utarmede tilstand minimaliseres.

Et annet eksempel på en måleanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist skjematisk i fig. 11-13.1 dette eksempel er målekammeret 464 en del av en avleveringspassasje 465 med en elastisk del 467. En kilde for medikert fluidum 469 er i væskekommunikasjon med avleveringspassasjen 465. Den elastiske del 467 av avleveringspassasjen 465 deformeres for å utstøte et forhåndsbestemt fluidumvolum ut at avleveringspassasjen 469.

Fig. 11 A-I 1C viser skjematisk en utførelsesform av en måleanordning 463 i henhold til foreliggende oppfinnelse. I dette eksempel er avleveringspassasjen 465 formet av et elastisk rør 471. Det elastiske rør 471 kan være dannet av silikon eller andre kjente elastiske materialer. Et første deformeringselement så som en klemvalse 473 deformerer det elastiske rør 471 slik at fluidum forhindres fra å strømme gjennom røret nedstrøms for valsen 473. Oppstrøms for det første deformeringselement 473 er et andre deformeringselement så som en målevalse 475. Målevalsen 475 er konstruert for å bevege seg i en forhåndsbestemt bane 477. I i det minste en del av banen 477 virker målevalsen som et fortrengningselement når den kommer i kontakt med det elastiske rør 471 for å deformere en del av det elastiske rør 471 og pålegge trykk av fluidumet inneholdt deri. Samtidig vil klemvalsen 473 beveges tilstrekkelig til å tillate at det forhåndsbestemte volum av fluidum utstøtes fra røret 471. Klemvalsen 473 kan trekkes tilbake eller heves av trykket generert av målevalsen 475 eller ved hjelp av et egnet mekanisk arrangement, så som det vist i fig. 12 og 13.

Det forhåndsbestemte volum bestemmes av en indre diameter av det elastiske rør 471 og lengden av røret 471, som avsegles og tømmes av målevalsen 475. Som i de andre eksempler som viser foreliggende oppfinnelse kan det forhåndsbestemte volum varieres ved å endre en enkelt dimensjon av måleanordningen. Eksempelvis, for å øke det forhåndsbestemte volum kan en indre diameter av det elastiske rør 471 eller banen for valsen 475 økes.

En fordel ved dette eksempel på en måleanordning 463 er at fluidumet kan isoleres i det elastiske rør og således unngå direkte kontakt med bevegelige deler. Også i en gjenbrukbar inhalator kan væskekilden konstrueres til å bli erstattet med en patron hvortil er festet en avleveringspassasje 465 etter at et forhåndsbestemt antall utmålte volumer er avlevert av den utarmede væskekilde.

Et annet eksempel på en måleanordning 463 i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist skjematisk i fig. 12 og 13. I dette eksempel er væskekilden 469 trykksatt av en fjær 479 forbundet med et stempel 481. Et målekammer 483 er en del av en avleveringspassasje 485 som innbefatter en elastisk del 487. Den elastiske del 487 av avleveringspassesjen 485 er dannet av et elastisk ark 489 (fig. 13) forseglet over en del av avleveringspassasjen 485. Det elastiske ark 489 kan være dannet av silikon eller annet egnet elastisk materiale.

I det viste eksempel innbefatter et hjul 491 fem valser 493 lokalisert tilstøtende den elastiske del 487 av avleveringspassasjen 485. Hver valse 493 er separert fra tilstøtende valser med 72°. Hjulet 491 er anordnet tilstøtende den elastiske del 487 av avleveringspassasjen 485, slik at når hjulet 491 roteres vil de konvekse overflater av valsene 493 deformere det elastiske ark 489 inn i og mot den konvekse (?) (konkave) overflate av avleveringspassasjen 485.

Som vist i fig. 12 og 13 så vil delen av avleveringspassasjen mellom valsene 493, i kontakt med arket 489, definere et utmålt væskevolum som skal avleveres til inhalatoren. Når hjulet 491 roterer 72° så vil valsene 493 i kontakt med det elastiske ark 489 bevege fluidumet inneholdt i avleveringspassasjen 485 mellom valsene i en nedstrøms retning for avgivelse til en inhalators sprøytemekanisme. Den trykksatte fluidumkilde 469 fyller passasjen 485 når valsene 493 passerer innløpet 484 til målekammeret 483. På denne måte kan et forhåndsbestemt volum av fluidumet føres gjennom avleveringspassasjen og inn i en oppvarmet strømningspassasje i en inhalator, som deretter utstøter det fordampede fluidum i form av en aerosolspray. Volumet av avleveringskammeret inneholdt mellom to tilstøtende valser bestemmer det forhåndsbestemte volum og er avhengig av avstanden mellom de tilstøtende valser 493 og hjulet 491. I utførelsesformen vist i fig. 12 og 13 så utstøtes et utmålt volum hver gang hjulet 491 roteres 72°.

Hjulet 491 roterer på en aksel 495 som kan dreies manuelt eller med en mekanisme eller elektromekanisk mekanisme. Eksempelvis kan akselen 495 dreies med en konvensjonell fjærdrevet klokkemotor 497.1 henhold til dette arrangement kan strømningshastigheten for fluidumet som utstøtes kontrolleres i tillegg til det forhåndsbestemte volum. Klokkemotoren 997 kontrollerer tidsperioden og hastigheten med hvilken hjulet 491 roterer over den forhåndsbestemte distanse. På denne måte kan det forhåndsbestemte volum utmåles ved en forhåndsbestemt hastighet.

Komponentene i målekammeret i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles under anvendelse av konvensjonelle sprøytestøpningsteknikker. Komponentene kan støpes fra plastharpikser eller andre kjente materialer passende for inhalatoranvendelser.

I henhold til foreliggende oppfinnelse kan det tilveiebringes en utmålingsanordning som avgir reproduserbare, presise volumer av et medikert fluidum i en inhalator. I tillegg har måleanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse få fuktede deler og er enkel å fremstille. Følgelig er måleanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse velegnet for anvendelse i inhalatorer og spesielt i oppvarmede kapillære aerosolinhalatorer.

Selv om oppfinnelsen er illustrert og beskrevet i henhold til en foretrukket utførelsesform vil det forståes at variasjoner og endringer kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsen slik denne er gjengitt i kravene. For eksempel kan aerosolgeneratoren innbefatte arrangementer for manuell operasjon av ventilen 35, dvs. i stedet for aktivering ved påvisning av en luftstrøm eller trykkfall, med kontrollanordningen 43 konfigurert for å utføre en planlagt oppvarmingssyklus ved å motta et signal som indikerer aktivering av ventilen. Slike arrangementer kan ytterligere innbefatte anordninger (elektriske eller mekaniske) for å bibeholde ventilen 35 i en åpen stilling i en forhåndsbestemt tid straks den er mekanisk aktivert. Ytterligere utgjør munnstykket et eventualtrekk og behøver ikke å være innarbeidet i inhalatorer eller andre anordninger anvendt for aerosolgeneratoren i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Claims

1. En måleanordning (463) for en inhalator omfattende: en trykksatt kilde for medikamentfluid (408), et målekammer (407) i væskekombinasjon med den trykksatte fluidkilde, og et fortrengningselement som utstøter et forhåndsbestemt volum av fluidet fra målekammeret; karakterisert vedat målekammeret (407) omfatter en boring i en ventil og fortrengningselementet omfatter et stempel (431); og hvor boringen utstrekker seg radielt gjennom en sentral akse av et roterende ventillegeme (405), idet det roterende ventillegemet er anordnet i et inhalatorhus (406) slik at det forhåndsbestemte volum samtidig innføres i boringen når et tidligere innført forhåndsbestemt volum utstøtes av boringen ved 180° rotasjon av ventillegemet rundt den sentrale akse.

2. Måleanordning ifølge krav 1, hvor stempelet innbefatter forseglinger som forsegler innføringsdelen av boringen fra utstøtningsdelen av boringen.

3. Måleanordning i en inhalator som har et varmeelement arrangert for å fordampe medikamentfluid i en oppvarmet strømningspassasje omfattende: en trykksatt kilde for medikamentfluid; en første strømningspassasje i fluidkommunikasjon med den trykksatte kilden for medikamentfluid; et målekammer i fluidkommunikasjon med den første strømningspassasjen; en andre strømningspassasje i fluidkommunikasjon med målekammeret og den oppvarmede strømningspassasjen; og et fortrengningselement som utstøter et forhåndsbestemt volum av fluidet fra målekammeret inn i den andre strømningspassasjen, hvor målekammeret omfatter en boring i en ventil og et fortrengningselement som omfatter et fleksibelt diafragma i boringen, idet det trykksatte fluidum fra den trykksatte fluidumskilde forårsaker at diafragmaet utstøter det forhåndsbestemte volum av fluidum fra boringen.

4. Måleanordning i en inhalator omfattende: en trykksatt kilde for medikamentfluid; et målekammer i fluidkommunikasjon med den trykksatte kilden for medikamentfluid; et fortrengningselement som utstøter et forhåndsbestemt volum av fluidet fra målekammeret; og hvor målekammeret omfatter en elastisk deformerbar avleveringspassasje, idet fortrengningselementet kan gå i inngrep med den elastisk deformerbare avleveringspassasje for å utstøte det forhåndsbestemte volum.

5. Måleanordning ifølge krav 4, hvor den elastisk deformerbare avleveringspassasjen omfatter et elastisk deformerbart rør.

6. Måleanordning ifølge krav 4 eller 5, hvor fortrengningselementet omfatter et første deformerbart legeme bevegelig mellom en første posisjon med hvilken det første deformerbare legeme blokkerer strømning gjennom avleveringspassasjen, og en andre posisjon ved hvilken det første deformerbare legeme tillater strømning gjennom avleveringspassasjen og et andre deformerbart element lokalisert oppstrøms for det første deformerbare element og bevegelig langs en avleveringspassasje for å utstøte det forhåndsbestemte volum ut av avleveringspassasjen.

7. Måleanordning ifølge krav 6, hvor det første og andre deformerbare legeme er valser, eventuelt montert på et roterende element, slik at en første og andre valse beveges i kontakt med avleveringspassasjen og utstøter det forhåndsbestemte volum av avleveringspassasjen hver gang det roterbare element roteres en forhåndsbestemt lengde.

8. Måleanordning ifølge krav 7, ytterligere omfattende en klokke i kombinasjon med den mekanisme som roterer det roterende element med en forhåndsbestemt hastighet.

9. Måleanordning ifølge et av kravene 4-8, hvor avleveringspassasjen innbefatter et elastisk deformerbart ark.

10. Måleanordning ifølge krav 5, hvor fortrengningselementet omfatter et par klemvalser som går i inngrep med røret.