專利名稱：單位劑量的藥筒和干粉吸入器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于施用藥物的吸入器領(lǐng)域，該吸入器對(duì)空氣的體積流量系統(tǒng)，藥物顆粒輸送，顆粒分散，顆粒劑量測定以及病人的順應(yīng)性具有改進(jìn)的控制。
背景技術(shù)：
早在二十世紀(jì)七十年代，人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某些藥物應(yīng)該以干粉的形式通過嘴的吸入或通過鼻子的吸氣而直接進(jìn)入到肺中的方式來施用。這種方法允許藥物經(jīng)過消化系統(tǒng)，并且在某些情形下，可允許使用較少的劑量而實(shí)現(xiàn)與口服或藥物注射相同的效果。在一些情形中，提供了能減少藥物及與其它處方藥相互作用的副作用的輸送技術(shù)，還提供了更快的藥物吸收。
吸入器典型地用于輸送液滴霧或干粉氣霧劑。顆粒物質(zhì)在人的肺內(nèi)的沉積是非常復(fù)雜的并且未被完全弄明白的現(xiàn)象。人們?cè)谙鄬?duì)較寬的呼吸容量范圍內(nèi)呼吸。眾所周知，氣體夾帶的顆粒以較低的輸送速度進(jìn)入到口腔中可更好地避免口咽腔內(nèi)的沖擊。對(duì)于直徑大于1-2微米的顆粒物來說，尤其是這樣。
為了使顆粒物保持懸浮在氣流中，它們的表面輸送速度必須大于它們的重力沉降速度。例如，為了將100微米的顆粒保持為顆粒/氣體夾帶狀態(tài)，100微米的顆粒必須具有約7ft/sec(英尺/秒)或更高的氣體輸送速度。較小的顆粒需要的輸送速度更小一些。如上所述，高速度的顆粒具有對(duì)口咽空腔的組織內(nèi)襯進(jìn)行沖擊并沉積在其上的更高傾向性。因此，如果這些顆粒不以適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行輸送，將損失相當(dāng)多數(shù)量的顆粒并且其將不會(huì)進(jìn)入到肺中。
吸入器的另一常見問題是顆粒結(jié)塊，這將導(dǎo)致顆粒聚集并且隨后粘附到吸入器或口腔，而不會(huì)進(jìn)入到肺中。解決該問題的大多數(shù)方法是在顆粒中或顆粒上包含表面活性劑以降低顆粒之間的粘附力。
重要地是，病人在吸入器中裝載藥物不應(yīng)很困難，并且能容易地和正確地使用該吸入器以便施用適當(dāng)?shù)膭┝?。目前的很多干顆粒吸入器不滿足這些重要標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能容易正確使用的吸入器，它輸送藥粉以便該粉劑進(jìn)入到肺中而不是粘附到喉嚨后部。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種吸入器，它將有效地操作尺寸在約0.5-約10微米，并且優(yōu)選在約1-約5微米范圍內(nèi)的干粉藥物。
本發(fā)明的另一目的是提供一種吸入器，它可在人呼吸的較寬呼吸容量上有效地操作。
本發(fā)明的另一目的是提供一種吸入器，它控制氣流的體積和速度，以便對(duì)吸入的藥物提供有效的和所希望的對(duì)準(zhǔn)、解聚和夾帶。
相關(guān)的目的是提供一種吸入器，它建立高剪切的氣流場和受控的循環(huán)氣作用，以便在吸入器的適當(dāng)使用過程中打碎結(jié)塊的顆粒。
更特別的目的是提供一種吸入器咬嘴(mouthpiece)，它被做成一定大小并被成形以便產(chǎn)生氣流，該氣流使氣流夾帶的藥物顆粒通過口咽空腔。
另一特別的目的是提供一種包含藥物的吸入器藥筒，其提供藥物以用于完全的空氣夾帶并適當(dāng)?shù)胤稚⑦M(jìn)入氣流。
另一目的是提供一種吸入器氣流控制止回閥，它矯直氣流并將氣流的體積和速度限定為預(yù)定的最大值和最小值之間的值，以便適當(dāng)?shù)貖A帶藥物顆粒，使藥物顆粒分散并將其輸送至吸入器使用者。
通過閱讀下面的詳細(xì)說明并參照附圖，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中，同一附圖標(biāo)記指代相同的部件。

發(fā)明內(nèi)容
干粉吸入器(DPI)包括進(jìn)氣口和止回閥部分；混合和藥筒部分；以及咬嘴，整個(gè)被設(shè)計(jì)用于控制吸入的空氣和氣溶膠態(tài)的藥物的體積和速度。這種吸入器可在非常寬的范圍的人體呼吸容量上操作。該吸入器的一些特征提供了有利的特性，最重要地是相對(duì)于謹(jǐn)慎地使用指定的氣動(dòng)力來稀釋藥物顆粒和解聚藥物顆粒，而不是使用較寬范圍的高壓力，其中該高壓力是促成相對(duì)較大的顆粒損失在口咽區(qū)域中的因素。
吸入器進(jìn)氣室安裝有一止回閥球形物，在優(yōu)選實(shí)施例中具有一錐形的球形物，球形物移動(dòng)桿和偏壓彈簧，并且在球形物上具有一個(gè)或多個(gè)周邊斜槽或文丘里管，以便調(diào)節(jié)和控制穿過該裝置的氣流。該進(jìn)氣口還可選地包括反饋模塊(未示出)，用于在已經(jīng)達(dá)到足夠的吸入氣流量時(shí)產(chǎn)生指示使用者的音調(diào)。
吸入器混合部優(yōu)選地容納一包含有干粉藥物的藥筒。在該優(yōu)選實(shí)施例中，藥筒具有兩個(gè)可伸縮安裝的半部分，并且每一半部分具有空氣入口或孔以及空氣出口或孔。當(dāng)該兩半部分旋轉(zhuǎn)以便對(duì)準(zhǔn)空氣孔時(shí)，來自止回閥的氣流進(jìn)入藥筒并且隨后提升，流化(fluidize)藥筒中的藥物粉劑以及解聚(de-agglomerate)該藥物粉劑。在該優(yōu)選實(shí)施例中，混合部上的蓋子僅在咬嘴處于與進(jìn)氣導(dǎo)管成適當(dāng)?shù)念A(yù)定角度時(shí)才可打開?；旌喜繋椭鷮庑鱾鬟f至流經(jīng)混合室和藥筒的空氣。
該吸入器的一個(gè)重要部件是咬嘴。在一優(yōu)選實(shí)施例中，咬嘴與混合部的旋轉(zhuǎn)接頭成整體，并且可旋轉(zhuǎn)回到吸入器的進(jìn)氣部且隨后通過蓋子密封起來以用于存儲(chǔ)。咬嘴輸送導(dǎo)管具有使氣流的截面擴(kuò)張的能力，這反過來降低了藥粉進(jìn)入口腔的速度。如圖10，18，19，21和23所示，咬嘴相對(duì)于混合腔和安裝的藥筒的中心線偏移。從止回閥機(jī)構(gòu)流入混合室和藥筒的氣流入口也發(fā)生偏移。這些切向偏移促進(jìn)了藥筒周圍的螺旋氣流，這在下文作詳細(xì)描述。最初，切向咬嘴出口增加了輸送氣體的速度，這反過來將所排放的顆粒引入到出口管。咬嘴出口管隨后在一個(gè)尺度上擴(kuò)張并且輸送的氣體速度下降，而每單位體積的顆粒濃度變得更稀薄了。流動(dòng)被擴(kuò)展以便建立起第二剪切流，這有助于進(jìn)一步解聚顆粒結(jié)塊。這還建立了水平的長寬比以及因此的氣溶膠排出路徑，其在使氣溶膠通過和流過口咽的回旋路徑時(shí)更有效。
咬嘴的膨脹壁發(fā)散角對(duì)于存在穩(wěn)定的顆粒輸送狀態(tài)是重要的。最佳的發(fā)散角在14和16度之間。但是，可以使用略大于17度的發(fā)散角，以便實(shí)現(xiàn)長寬比為3∶1的水平氣溶膠排放路徑，該長寬比大約接近于人體喉嚨后部的長寬比。一旦膨脹發(fā)散角已經(jīng)達(dá)到規(guī)定的極限，連續(xù)的狹槽排出管將保持顆粒的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)，以便使噴射速度和路徑方向受控顆粒進(jìn)入口腔。在以優(yōu)選實(shí)施例中，咬嘴包括用于接觸使用者嘴唇的壓舌板和觸覺突起，用于告訴使用者干粉吸入器(DPI)處于正確的位置。
兩個(gè)藥筒半部分可旋入某一位置和從該位置旋轉(zhuǎn)出來，在該位置處空氣入口和空氣出口分別對(duì)準(zhǔn)。藥筒僅可在藥筒對(duì)準(zhǔn)凸臺(tái)與混合室底部的接收凹槽相對(duì)準(zhǔn)時(shí)被插入到混合室，并且藥筒的套環(huán)與配對(duì)的混合室套環(huán)相接合(圖2)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，每一藥筒在每一半部分上具有唯一的銷子，該銷子僅能與吸入器的特定部分相配合，從而確保了包含適當(dāng)藥物的正確藥筒被預(yù)先選擇，并進(jìn)一步確保了藥筒被適當(dāng)?shù)匕惭b于吸入器中。


圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的吸入器的軸測圖。
圖2是示于圖1的吸入器的分解示意圖。
圖3，包括圖3a，3b和3c是與吸入器一起使用的包含藥物的藥筒的前軸測圖，示出了藥筒出口或孔口的對(duì)準(zhǔn)。
圖4，包括圖4a，4b和4c是與示于圖3的吸入器一起使用的包含藥物的藥筒的后軸測圖，示出了出口或孔口的對(duì)準(zhǔn)。
圖5是示于圖3和圖4的藥筒的前部正視圖。
圖6是示于圖3和圖4的藥筒的后部正視圖。
圖7是大體上沿圖5中線7-7的平面截取的截面圖。
圖8是大體上沿圖7中線8-8的平面截取的截面圖。
圖9是大體上沿圖7中線9-9的平面截取的截面圖。
圖10是示于圖1和2的吸入器的頂視圖。
圖11是大體上沿圖10中線11-11的平面截取的截面圖。
圖12是大體上沿圖10中線12-12的平面截取的截面圖。
圖13是示于圖1和2的吸入器的軸測圖，但是其被配置以用于插入或拆卸包含藥物的藥筒。
圖14是與圖13相似的軸測圖，但是其被配置為呈現(xiàn)出包含藥物的藥筒已被插入到吸入器中的形態(tài)。
圖15是大體上沿圖13中線15-15的平面截取的截面圖。
圖16是大體上沿圖14中線16-16的平面截取的截面圖。
圖16a，16b和16c是大體上沿圖16中線16a-16c的平面截取的部分截面圖。
圖17是示于圖1和2的吸入器的軸測圖，其中部分被拆除了以便允許圖示氣流穿過吸入器。
圖18是與圖17相似的軸測圖，圖示了氣流過和繞過吸入器止回閥，混合部，藥筒以及咬嘴。
圖19是與圖18相似的軸測圖，圖示了氣流過和繞過吸入器止回閥，混合部，藥筒以及咬嘴。
圖20是與圖1，2，17，18和19相似的軸測圖，示出了吸入器，流動(dòng)控制/止回閥，以及流動(dòng)控制/止回閥子殼體。
圖21是示于圖20的吸入器的頂視圖。
圖22是大體上沿圖21中線22-22的平面截取的截面圖。
圖23是大體上相似于圖21的頂視圖。
圖24是大體上沿圖23中線24-24的平面截取的截面圖。
圖25是示于圖17，18，19，20，22和24的流動(dòng)控制/止回閥和子殼體的軸測圖。
盡管本發(fā)明將通過結(jié)合數(shù)個(gè)優(yōu)選實(shí)施例而加以描述，但應(yīng)該理解，這并不意味著將本發(fā)明限定為這些實(shí)施例和程序。相反，其意在覆蓋可被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替換物，修改和等效。
具體實(shí)施例方式
已經(jīng)開發(fā)出了改進(jìn)的具有數(shù)個(gè)最佳性能特征的干粉吸入器(“DPI”)。藥物顆粒可在較寬的吸入速度和人呼吸的呼吸容量的范圍內(nèi)被輸送/施用。吸入器咬嘴的出口管稀釋，擴(kuò)展，以及對(duì)準(zhǔn)顆粒分散體，因此顆粒在輸送過程中不會(huì)再次結(jié)塊。這種吸入器提供了實(shí)現(xiàn)這一過程的方法，從而顆粒被流化，懸浮，隨后通過再循環(huán)的刮擦空氣從壁上清除，接著通過高剪切流場排放到膨脹的、具有較低運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的空氣，該空氣分散并計(jì)量從該劑量單元藥筒的上部出口排出的顆粒的濃度。
吸入器概述圖1示出了在本文中描述并且被主張的干粉吸入器10的實(shí)施例。在廣義的概念上，吸入器殼體15包括吸入部20，混合部30和咬嘴40。在優(yōu)選實(shí)施例中，吸入器殼體15長約93mm，高38mm，厚22mm。在這里示出并且描述的其它部分具有成比例的尺寸。咬嘴40可從殼體15內(nèi)的存儲(chǔ)位置旋轉(zhuǎn)至藥筒安裝位置，其中咬嘴40被定位成與殼體的長尺寸成90度。當(dāng)蓋352關(guān)閉時(shí)，咬嘴可接著進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)至操作位置，在那里，咬嘴被定位成與殼體的長尺寸成180度。當(dāng)咬嘴40存儲(chǔ)在吸入器15中時(shí)，可滑動(dòng)地安裝且存儲(chǔ)在殼體上的滑動(dòng)防塵蓋16可向上滑動(dòng)以便保護(hù)咬嘴40和吸入器的空氣吸入管入口。殼體15可由防伽馬輻射的聚碳酸酯塑料制成，以用于在批量生產(chǎn)和臨床醫(yī)療使用時(shí)對(duì)吸入器進(jìn)行消毒。
空氣通道50(圖17)延伸穿過吸入部20，混合部30和咬嘴40。旋轉(zhuǎn)接頭80(圖2和17)將咬嘴40連接至混合部30。在優(yōu)選實(shí)施例中，咬嘴和混合部是一個(gè)單元，并且由旋轉(zhuǎn)接頭連接至主殼體。蓋352樞軸地連接至混合部30，并且互鎖機(jī)構(gòu)355可防止咬嘴40擺動(dòng)至操作位置，除非藥筒301被適當(dāng)?shù)鼐臀缓桶惭b。示于圖3，4和5的藥筒301含有藥粉，并且其可被安裝在混合室30內(nèi)或從該混合室移出。
氣溶膠態(tài)的粉劑經(jīng)咬嘴40從藥筒301和混合部30中吸出，并通過咬嘴40到達(dá)使用者的口咽空腔。由于空氣和粉劑穿過咬嘴，其移動(dòng)速度降低了，從而使粉劑準(zhǔn)備好有效的輸送至吸入器使用者的氣管和肺。
混合部30具有蓋352，其可被配置為透明的放大鏡，因此，包含藥物的藥筒301上的記錄或識(shí)別標(biāo)記可被容易地讀取。箭頭460(圖17)示出了氣溶膠態(tài)的藥物粉劑從藥筒中排出并穿過咬嘴的方向。
氣流控制/止回閥系統(tǒng)通過吸入器使用者施加在咬嘴40的吸力，空氣被迫進(jìn)入到吸入器中。特別地如圖17和圖17及18中的氣流箭頭460所示，環(huán)境空氣經(jīng)由進(jìn)氣口172進(jìn)入到空氣控制系統(tǒng)171，并且被引向氣流控制/止回閥180。如圖17，18和25所示，止回閥180包括安裝在球形桿182上的錐形頭181。球形物184可滑動(dòng)地安裝在桿182上，從而在停滯的氣流位置和動(dòng)態(tài)的氣流抑制位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。桿182還用于在球形物184和該球形物所位于的孔之間保持一環(huán)形間隙。特別地如圖19所示，通過氣流力的作用來克服錐形拉伸彈簧185的反作用力，球形物184被引入到正常的相對(duì)下游的氣流位置。彈簧185允許對(duì)球形物偏壓力的選擇傾向于常態(tài)，并且避免對(duì)豎直定位的需要。該彈簧優(yōu)選地由醫(yī)學(xué)等級(jí)的不銹鋼制成。在優(yōu)選實(shí)施例中，球形物184表面中的斜槽186控制并引導(dǎo)越過球形物184的氣流，從而用作文丘里管。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，安裝在錐形頭181上的氣流整流翼片189與相對(duì)的錐形構(gòu)造或支座191相接合(圖22)。頭181和支座191之間的氣流被加速并且該氣流按照氣態(tài)氣流的已知特征被矯直。長度和深度可以改變的文丘里管可被用于改變流量以及偏航和氣流方向。
當(dāng)吸入器使用者從咬嘴40吸空氣時(shí)，氣流流向球形物184和其周圍，并且作用在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的球形物184上的不平衡空氣壓力沿著桿182向下游方向?qū)⑶蛐挝锿浦烈种茪饬鞯奈恢?。由于球形?84連接至拉伸彈簧185，需要增大的力來將球形物184引至愈加限制氣流的位置。如果需要，可通過相對(duì)的第二彈簧(未示出)來形成高靈敏度的推拉式系統(tǒng)而提供額外的球形物運(yùn)動(dòng)控制。
在球形物從底座配置中被牽引開之前，該球形物和彈簧機(jī)構(gòu)允許吸入器使用者在他的肺中產(chǎn)生輕微的部分真空。因此，當(dāng)產(chǎn)生有效的真空時(shí)，流經(jīng)吸入器的氣流速度的輕微增加幫助從藥筒中吸出藥物(圖1和17-19)，穿過吸入器并進(jìn)入到使用者的支氣管區(qū)和肺部。
特別地如圖20所示，止回閥裝置180可安裝在子殼體20中，并且部件20和180可從吸入器殼體50移出以便清潔，修理或替換。已知設(shè)計(jì)的鎖定裝置196可用于固定子殼體20和包括在吸入器殼體50內(nèi)的部件。
當(dāng)空氣穿過吸入器10被引出并且球形物184沿著桿182被牽引以便沖擊錐形頭181時(shí)，可能產(chǎn)生咔噠聲。對(duì)于吸入器使用者來說，這種咔噠聲表明他或她是在正確地使用咬嘴以及正確地操作吸入器。如果需要，振動(dòng)的機(jī)械簧片(未示出)可安裝在氣流路徑中以便向使用者產(chǎn)生可聽的信號(hào)。可替換地，電子流動(dòng)或壓力傳感器可觸發(fā)可聽的或可視的信號(hào)指示器，以便告訴使用者已經(jīng)建立起了適當(dāng)?shù)臍饬鳌?br> 氣流控制/止回閥系統(tǒng)180用于將預(yù)定體積和速度的空氣輸送至下游的吸入器部件。該預(yù)定體積和速度的氣流用于提升、流化藥物顆粒，解聚藥物顆粒以及將所夾帶的藥物顆粒以分散的形式輸送至吸入器使用者，并且進(jìn)入到使用者的支氣管系統(tǒng)的適當(dāng)位置。
文丘里管和混合部特別地如圖12，17和18所示，氣流隨后經(jīng)由尺寸受限的文丘里通道201引出，因此增加了氣流的速度，并且進(jìn)入到吸入器混合部30。如圖10-17所示，混合部30包括一固定支撐，其上樞軸連接一杯32。應(yīng)該注意，咬嘴40連接至旋轉(zhuǎn)杯32并因此可用作繞杯部件32旋轉(zhuǎn)的把手，按圖1，14進(jìn)行配置的以及其它地方的咬嘴在下面作更詳細(xì)地描述。
總的來說，混合部30的內(nèi)表面的外形被設(shè)置為可促進(jìn)氣流的加速，從而使藥物顆粒懸浮在氣流中并且分離它們的結(jié)塊。在杯32內(nèi)可裝配包含藥物的藥筒301。如下面更詳細(xì)地描述，藥筒301設(shè)置有空氣入口和出口(圖5-9)，杯32的尺寸和外形被做成這樣，以便引導(dǎo)空氣穿過下部的入口而進(jìn)入藥筒。空氣隨后通常穿過藥筒以向上的方向向上流動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生二元反向螺旋運(yùn)動(dòng)，并且特別地如圖19所示流出藥筒之外并且下降到咬嘴。如圖18所示，過量的空氣可繞藥筒的外側(cè)流動(dòng)，但是在混合室內(nèi)再一次與從藥筒排出的充滿藥物的空氣相配合，并流入到咬嘴。因此，流入混合室的空氣供給至藥筒入口，幫助從藥筒排出孔引出空氣，稀釋充滿藥物的氣流，并將受控的、均勻濃度的藥物顆粒提供至咬嘴氣流。咬嘴中的顆粒夾帶和稀釋主要由藥筒旁通空氣來提供。
如圖11，12，15和16所示，混合室入口33借助于頂部和底部內(nèi)的混合室內(nèi)漩渦環(huán)形線34和35提供渦流，從而使藥筒中的粉劑流化，懸浮并且摩擦該粉劑。半環(huán)形形狀的上部35改變氣流的方向而使其從分散室流至咬嘴，從而進(jìn)一步幫助夾帶在粉劑流中的藥物顆粒解聚。為了降低粉劑的附著力，適當(dāng)?shù)目諝馀蛎浺约半S后的空氣剪切力(以及流阻)用于維持經(jīng)由40的完全地分散流。
可替換地，可提供包括內(nèi)部突出或螺旋形形狀的腔室。如果需要，混合室的內(nèi)表面可被成形為在藥筒周圍或藥筒內(nèi)提供一個(gè)或多個(gè)空氣螺旋流。
藥筒藥筒301在圖3-9中更詳細(xì)地示出了。在說明性實(shí)施例中，藥筒301包括上半部302和下半部303，每一部分優(yōu)選地由透明的塑料制成。為了促進(jìn)藥物顆粒的分散，該塑料優(yōu)選的具有超光滑的表面，它能夠被模制成具有并且可維持極大的尺寸精度的藥筒部件，它不會(huì)吸收或者相反與水或水氣產(chǎn)生相互作用，并且具有靜電中性的特性，從而藥筒301中的藥物粉劑不會(huì)被藥筒的靜電荷保持，并且不會(huì)粘附到藥筒的兩個(gè)半部分302，303。一種可用作下半部303的材料是由Ticonia公司提供的商標(biāo)為Topaz的cyclicolephin共聚物塑料。
藥筒的上半部分302限定了空氣入口306和出口307，藥筒的下半部分限定了對(duì)應(yīng)的空氣入口308和空氣出口309。該上半部分可由透明的具有非常低的吸水性的尼龍制成。特別地如圖7所示，并且如圖3a所示，該兩部分302和303通過可伸縮的配件相互配合在一起。圓周環(huán)和凹槽配置310將兩部分302和303保持在它們的裝配配置。
特別地如圖5，6，8和9所示，形成在藥筒下部的入口306和308優(yōu)選地具有斜面，并且出口307，309同樣具有大體上60度的斜面角，以便促進(jìn)空氣的進(jìn)入，但是阻止靜電粘附沉積10的結(jié)塊，或者阻止較大微米尺寸的藥物顆粒在塑料上限定孔的邊緣。當(dāng)藥筒的兩個(gè)部分旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)乃幫查_啟位置(在圖4c中以箭頭A示出)，并且孔306，308沿豎直方向伸長時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)氣流和顆粒的提升作用，入口306和308被配置成重疊或相互重合。類似地，當(dāng)藥筒的兩個(gè)半部分適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)，并且該孔沿水平方向伸長以便定位空氣流出而將該氣流傳輸至咬嘴40的水平伸長的通道時(shí)，出口307，309設(shè)置成重疊并且提供自由的空氣進(jìn)入。
藥筒301的直徑約為1/4英寸并且它的殼體的軸向長度約為1英寸。為了使安裝及從吸入器10中引出更加容易，手柄或操縱器結(jié)構(gòu)314被設(shè)置在藥筒301的頂部。這里，手柄結(jié)構(gòu)314包括四個(gè)網(wǎng)狀延伸315，其從藥筒體延伸至可具有硬幣狀或鋸齒狀圓周的指撥盤。指示器或度盤指示器317形成在盤316的頂部并且在下文作進(jìn)一步討論。
在藥筒301的底部，形成有藥筒安裝檢查凸臺(tái)319。該檢查凸臺(tái)可具有任何所需形式的、獨(dú)特的、非圓形的外形，例如在圖16a，16b和16c中所示的那樣。這些獨(dú)特的凸起被設(shè)計(jì)用于配合到形成在混合部支座31的封閉配合突起39。這些獨(dú)特凸起的外形將與特定的藥物唯一地聯(lián)系在一起，從而包含不正確藥物的藥筒不會(huì)被安裝到特定病人的吸入器。
藥筒安裝機(jī)構(gòu)為了將藥筒310正確地安裝到吸入器10中，提供了特別地示于圖1，2，13-16和17的安裝機(jī)構(gòu)350。該安裝機(jī)構(gòu)350采取由透明塑料形成的蓋352的形式，其樞軸地安裝以便覆蓋混合部杯32。特別地參見圖16。樞銷353將蓋352和支座31的伸出部分354相互連接在一起。為了便利地讀出標(biāo)記在藥筒指示器317頂部上的標(biāo)記，蓋352的頂部被彎曲從而用作放大鏡。這種圓頂外形還提供了覆蓋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
當(dāng)咬嘴40和藥筒樞軸連接到它們的操作位置時(shí)，藥筒可被安裝并且蓋352被固定到適當(dāng)位置。為此，當(dāng)咬嘴40和蓋子支座31旋轉(zhuǎn)至一位置時(shí)，從蓋子支座31下垂的徑向向外偏壓的鎖定銷356(圖2)向上推動(dòng)蓋352并將其推至一開啟位置，從而咬嘴被定位成與吸入器殼體15的長尺寸或更長的尺寸呈約90度。在這種配置中，當(dāng)鎖定銷356被推入到限定在蓋358的裙部360中的突起359(圖2)時(shí)，鎖定銷356被徑向地向外推動(dòng)并且蓋352向上旋轉(zhuǎn)。這種配置起到安全性作用并具有提示使用者的特征。
在藥筒被插入到吸入器內(nèi)并且蓋子閉合后，如圖13-16所示，咬嘴40可樞軸地轉(zhuǎn)動(dòng)到它的藥筒裝置和蓋子釋放位置的外部，并且如圖1，17和20-24所示，樞軸地轉(zhuǎn)動(dòng)到使用者的藥物吸入構(gòu)造內(nèi)。該咬嘴的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可僅在蓋子裙部360被向下推動(dòng)至它的閉合位置，并且鎖定銷356被徑向地壓下以允許咬嘴40產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)發(fā)生。因此，當(dāng)吸入器使用者將咬嘴從它的位于殼體15內(nèi)的存儲(chǔ)位置移動(dòng)至蓋子的解鎖位置時(shí)，蓋子彈簧將如圖13和15所示那樣開啟，并因此向吸入器使用者表明他或她應(yīng)該檢查，和如果需要，應(yīng)替換或插入一新的藥筒301。
咬嘴如上文所述，咬嘴40將充滿顆粒的空氣排向使用者的口咽空腔。此外，咬嘴分散空氣和顆粒流以便降低顆粒的速度，并且隨后會(huì)聚顆粒流以便將顆粒對(duì)準(zhǔn)和瞄準(zhǔn)在使用者的口的后部。咬嘴足夠的長，以便它能延伸至大多數(shù)使用者的口的大約中間位置。如圖22和24所示，為了促進(jìn)吸入器和咬嘴的正確用途，吸入器咬嘴被定位以便以大約3度的X角斜對(duì)角地向上延伸。如圖21和23所示，咬嘴的水平間隔的壁以大約5-8度的Y角度發(fā)散。通過圖21和22的比較可以示出，咬嘴空氣通路的高度H與空氣通路的寬度W之比約為3∶1。如果需要，可提供一從咬嘴40的遠(yuǎn)端412下垂的用于放置牙齒和嘴唇的凸起411。該咬嘴優(yōu)選地由Delrin或Celcon共聚物乙酰基塑料制成，以便提供適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，具有自潤滑能力的旋轉(zhuǎn)軸承，以及光滑的內(nèi)拋光和外拋光。
在使用時(shí)，吸入器采用調(diào)節(jié)流量的空氣來使顆粒流化并使它們成煙霧狀散開，并將這些顆粒輸送至口咽空腔預(yù)期的后部區(qū)域。為實(shí)現(xiàn)該目的，空氣首先被引入到吸入器殼體15的內(nèi)部并且如圖17和18所示那樣穿過進(jìn)氣口172，以便形成由流量控制/止回閥系統(tǒng)180所控制的預(yù)定體積的氣流。氣流隨后經(jīng)由豎直延伸的以及成一直線的進(jìn)氣口306，308進(jìn)入到藥筒內(nèi)。進(jìn)入藥筒內(nèi)部的空氣立即沖擊相對(duì)的圓柱形的藥筒壁。碰撞后的空氣射流隨后將其本身再分配成數(shù)個(gè)部分。其中的一部分向下流入到藥物粉劑層，從藥筒表面上剝離粉劑并開始將其流化為氣載粉層云。碰撞射流的另一部分沿兩個(gè)方向橫向地引導(dǎo)，這建立起了雙反向旋轉(zhuǎn)的豎直回轉(zhuǎn)螺旋柱。多數(shù)流化后的藥物粉劑被保持在該兩柱中，在那里實(shí)現(xiàn)了第一分離結(jié)塊動(dòng)作。但是另一部分碰撞的射流被豎直的引導(dǎo)，從而沿著藥筒壁建立起了通向藥筒排出口或孔307，309的豎直的高速空氣射流。螺旋氣溶膠中的顆粒柱被清除到射流中并且隨后從藥筒排出。該清除作用導(dǎo)致顆粒被測量或者以相對(duì)穩(wěn)定的顆粒分配率從藥筒中排出。顆粒的結(jié)塊通過排出過程被進(jìn)一步打破。較大的結(jié)塊碰撞相對(duì)的混合室的壁，并且進(jìn)一步減小為較小的結(jié)塊。單個(gè)顆粒和較小的結(jié)塊經(jīng)由混合室向前攜帶并且進(jìn)入到咬嘴的排出管。剩余的結(jié)塊在由咬嘴的正切入口產(chǎn)生的高剪切和震動(dòng)流場的作用下被拉斷。因此，在咬嘴中出現(xiàn)了穩(wěn)定的單個(gè)藥物顆粒流并且其進(jìn)入到使用者的口咽通道中。從而這些氣流和支流導(dǎo)致藥筒中的所有藥物顆粒呈完全的空氣夾帶，并且將完整的，精密計(jì)量的藥物劑量輸送給病人。
權(quán)利要求
1.一種干粉吸入器，總的包括咬嘴，其適合于在遠(yuǎn)離病人口腔前部和上部口咽區(qū)域的位置處將包括藥物的干粉顆粒輸送通過病人的上呼吸道；和殼體，其具有包括氣流空腔的混合腔，用于幫助將空氣從進(jìn)氣口部送入混合腔中的藥筒并穿過該藥筒、以及送入咬嘴并穿過該咬嘴，其中咬嘴包括具有軸的中空管，混合室包括具有軸的中空?qǐng)A筒，其改進(jìn)包括咬嘴使空氣和顆粒流發(fā)散，以便降低干粉顆粒的速度，并促使顆粒聚集到使用者口腔的后部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，其中咬嘴的軸和混合室的軸形成的角度在約93度到約120度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，其中咬嘴被定向成從吸入器向上延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的吸入器，其中咬嘴以相對(duì)于混合腔殼體成約3度的角度定向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，其中咬嘴的中空管的高度與咬嘴的中空管的寬度之比約為3∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，其中咬嘴的中空管的壁以5到8度之間的角度分叉遠(yuǎn)離殼體發(fā)散。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，其中殼體具有適合于容納包含干粉顆粒的藥筒的混合腔，藥筒在底部和頂部具有豎直對(duì)齊的入口以便空氣進(jìn)入藥筒，在藥筒中建立豎直的回轉(zhuǎn)螺旋空氣柱，流化藥筒中的粉劑，并將顆粒經(jīng)由切向入口帶入咬嘴的中空管內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，其中將被插入到使用者口腔內(nèi)的咬嘴的開口具有一長軸和一短軸，并且這些軸的水平長寬比為2∶1到4∶1之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的吸入器，還包括安裝在混合腔內(nèi)的藥筒，該藥筒包括中空的第一元件，其形成有空氣入口和空氣出口，中空的第二元件，其整齊地配合到第一元件以便與第一元件一起限定藥物容納腔，該第二元件還形成有空氣入口和空氣出口，第一元件和第二元件可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)，以便將在第一元件和第二元件中的空氣入口彼此對(duì)準(zhǔn)地放置，并同時(shí)將在第一元件和第二元件中的空氣出口彼此對(duì)準(zhǔn)地放置，以便允許空氣流入、流經(jīng)、和流出藥筒；第一元件和第二元件能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)以便重新構(gòu)型第一和第二元件，從而彼此不對(duì)準(zhǔn)地放置元件的入口和出口，并從而阻止氣流流經(jīng)藥筒并將藥物牢固地保持在藥筒內(nèi)，該吸入器還包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，用于在存儲(chǔ)位置、藥筒插入和拆卸位置、以及使用位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)咬嘴；并用于在允許氣流配置和藥物保持配置之間同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)藥筒的第一和第二元件。
10.一種干粉吸入器，總的包括空氣入口部、包括有混合腔的殼體、以及咬嘴，該空氣入口部、殼體空腔和咬嘴形成了空氣通道，其改進(jìn)之處包括，在空氣入口部、翼片、彈性止回閥上的文丘里管內(nèi)存在用于矯直氣流的延伸的空氣通道或文丘里管。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的吸入器，包括氣流控制止回閥機(jī)構(gòu)，其包括用于矯直氣流的空氣通道孔、在該孔內(nèi)能夠往復(fù)運(yùn)動(dòng)的球形物、以及偏壓裝置，偏壓裝置推動(dòng)該球形物以使其離開禁止空氣流動(dòng)的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的吸入器，其中該球形物能夠往復(fù)移動(dòng)，該吸入器還包括附加的用于打開止回閥的彈簧。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的吸入器，包括氣流控制止回閥組件，其具有形成在球形物或形成在球形物或桿的錐形上的翼片或文丘里管，以改變氣流的方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的吸入器，還包括文丘里管通道，其中所述球形物或桿上的翼片與該文丘里管通道相接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的吸入器，其中偏壓裝置包括彈簧，其被定位并在張力下連接至球形物，以推動(dòng)球形物脫離禁止空氣流動(dòng)的位置或?qū)⑶蛐挝锿浦量諝馔ǖ纼?nèi)的正常位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的吸入器，其中，對(duì)彈簧的彈簧剛性系數(shù)進(jìn)行選擇，使得僅在越過和經(jīng)過球形物的氣流產(chǎn)生了足以提供一定體積的氣流的力，并且其流速足以導(dǎo)致氣流流化藥筒中的干粉藥物、解聚流化的干粉藥物、并將該干粉藥物以散開的形式輸送至使用者上呼吸道時(shí)，才允許球形物從它的禁止空氣流動(dòng)的位置被牽引開。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的吸入器，包括安裝在空氣流道中的桿和安裝在該桿上的翼片，以矯直經(jīng)過該翼片的氣流并將該桿在吸入器殼體接收孔內(nèi)對(duì)心和對(duì)齊。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的吸入器，包括以可拆卸方式安裝在吸入器殼體中的止回閥子殼體，該子殼體安裝球形物和偏壓裝置。
19.一種如權(quán)利要求10-18中任意一項(xiàng)所述的氣流控制止回閥機(jī)構(gòu)，其適合于安裝在干粉吸入器的殼體氣流空腔內(nèi)，用于幫助將預(yù)定的最小速度下的一定體積的氣流送入并穿過吸入器藥筒和咬嘴。
20.一種與干粉藥物分配吸入器一起使用的藥筒，該藥筒總的包括，第一元件，其形成有空氣入口和空氣出口，第二元件，其整齊地與該第一元件相配合以便與第一元件一起形成藥物容納腔，第二元件還形成有空氣入口和空氣出口，該第一元件和第二元件能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)，以便將第一元件和第二元件中的空氣入口彼此對(duì)準(zhǔn)地放置，并且同時(shí)將第一元件和第二元件中的空氣出口彼此對(duì)準(zhǔn)地放置，以便允許空氣流入、流經(jīng)、和流出藥筒，第一元件和第二元件能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)，以便重新構(gòu)型第一和第二元件，從而彼此不對(duì)準(zhǔn)地放置入口和出口，并由此阻止氣流流過藥筒并將干粉藥物牢固地保持在藥筒內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的藥筒，其中第一和第二藥筒元件具有大體上圓形的截面形狀，并且第一和第二元件以至少部分重疊的伸縮配合的形式配合在一起，以便允許該第一和第二元件在各構(gòu)型之間相對(duì)于彼此成角度地旋轉(zhuǎn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的藥筒，其中至少一些藥筒元件的入口和出口具有斜角的截面外形。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的藥筒，其中藥筒的第一元件和第二元件通過環(huán)形和凹槽形密封件互鎖。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的藥筒，其中藥筒元件由靜電中性的透明塑料制成。
25.一種干粉藥物分配吸入器，總的包括咬嘴，其適合于在遠(yuǎn)離病人口腔前部和上部口咽區(qū)的位置處將氣載的干粉藥物輸送至病人的上呼吸道；以及具有混合腔的殼體，該混合腔包括藥筒安裝機(jī)構(gòu)，用于選擇性地安裝包含藥物的藥筒；該藥筒安裝機(jī)構(gòu)具有適于與藥筒鎖鍵結(jié)構(gòu)唯一相配的鎖鍵結(jié)構(gòu)，從而只允許特定的藥筒被安裝并與該吸入器一起使用。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的吸入器，其中藥筒安裝機(jī)構(gòu)包括可在開啟位置和閉合位置之間移動(dòng)的蓋，其中開啟位置用于安裝和拆除藥筒，而閉合位置允許吸入器被使用。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的吸入器，還包括互鎖機(jī)構(gòu)，用于禁止吸入器咬嘴被使用，除非蓋子處于其閉合位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的吸入器，總的包括咬嘴，其具有空氣流道并適于在遠(yuǎn)離病人口腔前部和上部口咽區(qū)域的位置處將氣載的干粉藥物輸送至病人的上呼吸道；以及具有混合腔的殼體，該混合腔包括藥筒安裝機(jī)構(gòu)和氣流空腔，用于幫助將空氣送入和流經(jīng)混合腔的藥筒并經(jīng)過混合腔的藥筒、流入和流經(jīng)咬嘴的氣流通道，該咬嘴的氣流通道定位成在與混合腔的內(nèi)部相切的點(diǎn)與混合腔相連通，從而促進(jìn)混合腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)氣流以及進(jìn)入到咬嘴管的解聚性高剪切氣流。
全文摘要
描述了一種具有改進(jìn)的空氣動(dòng)力性能的干粉吸入器，其用于稀釋，分散，和計(jì)量藥物顆粒，以用于增加將藥物輸送至病人的肺部的效率。該吸入器大體上包括一具有進(jìn)氣口的殼體，一氣流控制/止回閥，一混合部和一咬嘴。裝有單次劑量的藥物的藥筒可被安裝在混合部中。
文檔編號(hào)A61M15/00GK1859938SQ200480028469
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2004年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者所羅門·S·斯坦納, 特倫特·A·普爾, 佩爾·B·福格, 羅德里克·波爾, 邁克爾·克里克, 羅伯特·費(fèi)爾德斯坦 申請(qǐng)人:曼恩坎德公司