專利名稱：用于大體積干粉煙霧化的改進型設備的制作方法
用于大體積干粉煙霧化的改進型設備本申請涉及用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化材料的裝置，特別是粉狀醫(yī)用物質(zhì)，例如用于吸入的藥學制劑。該裝置特別適于粉狀肺部表面活性劑制劑的煙霧化。
背景技術(shù)：
用于煙霧化(“干霧化”)可煙霧化的(“可霧化的”)干材料的裝置對于本領域內(nèi)的技術(shù)人員來說是公知的。例如，對于粉狀藥學制劑的煙霧化，已經(jīng)描述了所謂的干粉吸入器(DPIs)。在這些設備中，可煙霧化的材料，例如粉狀醫(yī)用物質(zhì)，在專門提供的腔室內(nèi)受到壓縮氣體或載氣的作用，并且在該腔室內(nèi)轉(zhuǎn)換為稱之為煙霧劑或干霧的狀態(tài)。在該情況下材料微粒以優(yōu)選均勻和細微分散的形式存在于整個體積的壓縮氣體或者載氣中，然后經(jīng)由適當裝置以該狀態(tài)從腔室內(nèi)排出。這些裝置能夠被用于為自發(fā)呼吸或被供氧的患者施用醫(yī)用物質(zhì)。對于在自發(fā)呼吸患者中的使用，該裝置通常連接至合適的吸口或呼吸面罩。在侵入式使用中，即對于被供氧的患者，這些裝置將煙霧化的醫(yī)用物質(zhì)注入呼吸器系統(tǒng)，隨后呼吸器系統(tǒng)將煙霧化材料傳送至患者肺部。然而，在迄今已知的用于粉狀材料的煙霧化的裝置中，通常發(fā)現(xiàn)的問題是，就算能把大量的醫(yī)用物質(zhì)傳送給患者，也僅是在設備方面付出相當大的花費才行，例如，使用大量的機械的按劑量給予裝置。通常地，已知裝置適于煙霧化約1 μ g到約20mg范圍內(nèi)的藥劑量。然而，某些醫(yī)用物質(zhì)，例如肺部表面活性劑制劑，需要進行大量的施用，例如超過IOOmg 或者甚至在以克為單位的范圍內(nèi)，當使用常規(guī)DPI時這需要很長的吸入時間。本領域內(nèi)已知裝置的第二個問題可能是傳送至患者的煙霧化材料的量的可再現(xiàn)性。當在存儲期間或者甚至在吸入器動作期間可煙霧化材料的顆粒聚結(jié)成具有不同的空氣動力學行為的較大顆粒時更是如此。由于大的顆粒易于沉積在上氣道或喉部或者甚至在吸入裝置的某處，所以大的顆粒具有更小的機會到達它們的目標一更深處的肺。以精確劑量施用大量可煙霧化材料，例如肺部表面活性劑制劑，的問題與用于吸入的裝置的所有部分有關空氣源及其控制器，煙霧化單元本身，管線和閥系統(tǒng)(在合適的情況下包括供氧系統(tǒng)的內(nèi)表面)，以及呼吸端件(面罩，管)，換句話說，其中可能發(fā)生由煙霧化顆粒的非期望沉積引起的非受控損失以及因此導致的傳送到患者的劑量減小以及阻礙的所有部分。在傳統(tǒng)的煙霧化單元中，通常發(fā)現(xiàn)的一個問題是以松散的充量存在于存儲容器， 例如商場上可買到的藥劑小瓶，內(nèi)的可煙霧化材料往往聚結(jié)，這是因為它的表面質(zhì)量和/ 或其水分含量，這可能導致小瓶的比較窄的孔截面的堵塞。這種聚結(jié)還可發(fā)生在肺部表面活性劑制劑中。這種堵塞通常僅可通過適當?shù)臋C械手段避免，以確?？蔁熿F化材料在相當長時間段內(nèi)的持續(xù)按劑量給予。此外，正如前面已經(jīng)指出的，例如肺部表面活性劑制劑的可煙霧化材料的聚結(jié)顆粒通常不能以與較小的、未聚結(jié)的顆粒相同的效率、并且不能按照與該較小的、未聚結(jié)的顆粒相同的局部分布/沉積模式達到肺部。在GBM848A的現(xiàn)有技術(shù)煙霧化單元中，可煙霧化材料的容器通過狹窄通道連接至腔室，供應空氣通過注射器被壓入該腔室。當被供應的空氣進一步被強迫進入該容器并在其中產(chǎn)生渦流動作時，被煙霧化顆粒發(fā)生解聚；在這種情況下，之后被散開的可煙霧化材料被迫使穿過腔室并從噴嘴出來流向患者。在FR2598918A中，相比之下，可煙霧化材料通過阿基米德螺旋被輸送進入壓縮空氣的射流，在這里發(fā)生分散。在很多情況下，有必要確保在幾分鐘的時間段上按照快速的順序以恒定的劑量將可煙霧化材料以可到達肺泡的形式快速和高劑量地施用入肺部。然而，上面提到的兩個系統(tǒng)都不能提供可煙霧化材料的高劑量施用，并且，由于它們的幾何形狀和分散機制，它們?nèi)匀灰子诔霈F(xiàn)聚結(jié)，例如在腔室內(nèi)或者在設置有螺旋的料斗內(nèi)，所以精確的按劑量給予仍然是個問題。事實上，就算能實現(xiàn)上述施用，也僅是在設備方面付出可觀的花費才行。W02006/108558A1披露了一種用于按劑量給予和粉狀煙霧化的裝置，其中例如粉狀肺部表面活性劑制劑的可煙霧化材料的解聚通過發(fā)送至裝置的煙霧化通道內(nèi)的壓力脈沖之間的壓力補償來實現(xiàn)。對于解聚所必須的剪切力通過利用脈沖期間的高壓來產(chǎn)生。雖然該系統(tǒng)在傳送的被煙霧化材料的濃度方面相對于已知現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)而言產(chǎn)生了更優(yōu)的結(jié)果，但是余下的所關注的問題涉及粘附在系統(tǒng)內(nèi)表面，例如容器壁或煙霧化通道的底部的可煙霧化材料的殘留物。另一個問題涉及諸如在W02006/108558A1中披露的按劑量給予裝置的輸出特性。 由于按劑量給予裝置利用壓力脈沖來解聚，就出現(xiàn)了關于這些脈沖可能對于患者造成的影響這一問題。壓力脈沖具有大幅度，因而在自發(fā)呼吸患者的情形中，按劑量給予裝置不能直接連接至患者的呼吸前端，例如面罩。對于被供氧的患者，按劑量給予裝置的輸出端必須連接至呼吸器，以允許足夠且精確的劑量，以及必要的氧氣供應。此外，在嬰兒的情況下，供應的煙霧劑的體積和劑量以及氧氣分壓和氣道壓力甚至比成人更為關鍵并且需要特別考慮。 既然對于嬰兒而言，通過壓力呼吸機和管來供應氣載藥物的傳統(tǒng)方法極度緊張，所以就需要專門的設備和房間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料的裝置，這克服了上述的可煙霧化材料殘留物問題，并基本上允許存在于裝置內(nèi)的所有可煙霧化材料被煙霧化并被輸送至患者，從而能在需要施用大體積干粉的情況下實現(xiàn)前所未有的按劑量給予精確。因為根據(jù)本發(fā)明的裝置的用途不限于用于醫(yī)療背景下的物質(zhì)的按劑量給予和煙霧化，例如用于診斷和/或用于治療的物質(zhì)，所以本發(fā)明的進一步的目的在于提供一種用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料的裝置，它克服了上述可煙霧化材料的殘留物問題，并且基本上允許存在于裝置內(nèi)的所有可煙霧化材料能夠被煙霧化。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料料的系統(tǒng)，其允許自發(fā)呼吸以及被供氧患者的治療，并且能夠被用于成人和嬰兒。這些目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料的裝置來實現(xiàn)。進一步的可選的和優(yōu)選的實施例在相應的從屬權(quán)利要求中被定義。在本發(fā)明的第一方面，用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料的新型裝置包括具有煙霧化通道的主體，該通道具有遠端連接部分以及近端連接部分，遠端連接部分可連接至向煙霧化通道提供載氣壓力脈沖的脈沖載氣源，近端連接部分用于向患者輸出煙霧化后材料(“煙霧劑”)；以及容器，用于容納煙霧化后材料(近端和遠端相對于患者而言)。 進一步優(yōu)選的是該裝置具有可連接至非脈沖載氣源的連接部分，非脈沖載氣用于從煙霧化通道或者從容器向患者傳輸產(chǎn)生的煙霧劑。容器包括壁，并以氣密方式被連接至主體，且與煙霧化通道流體連通。至少部分壁是能夠產(chǎn)生振動的膜。雖然后者可以通過任何類型的致動器來實現(xiàn)，但優(yōu)選的是膜為自激膜，壓力脈沖能夠使其產(chǎn)生振動。優(yōu)選地，新型裝置包括用于在膜的不同區(qū)域之間傳遞振動能量的裝置。有利地所述裝置能夠使壓力脈沖引起的振動能量再循環(huán)。優(yōu)選的是從膜的鉸強振動區(qū)域向較弱振動區(qū)域傳遞振動能量。這用于補償膜之間的壓力差。從而激勵較弱振動區(qū)域。例如可通過將近端連接部分和/或煙霧化通道與裝置的遠端容器管連接來保證上述傳遞。這里所使用的術(shù)語“膜”指的是不可透過氣體、液體和可煙霧化材料，并且形成了用于容器內(nèi)可煙霧化材料的容納的至少一部分的任何薄片狀結(jié)構(gòu)。這里所使用的“自激” 指的是膜響應向裝置提供的載氣壓力脈沖而彈性變形以及振動的特性。在此情況下應當理解，根據(jù)膜的材料，膜需要足夠薄且柔韌，以在壓力脈沖作用下變形。膜材料的例子有彈性聚合物，例如硅樹脂，但是，其它材料對于本領域技術(shù)人員而言是顯而易見的。通過提供膜壁，因為容器膜壁的振動疏松了可煙霧化材料，進而該可煙霧化材料落入容器下面的按劑量給予腔室，所以本發(fā)明的裝置能夠基本利用存儲在容器內(nèi)的全部數(shù)量的可煙霧化干材料并將其轉(zhuǎn)化為煙霧劑。煙霧化過程例如W02006/108558中的描述。因而，根據(jù)本發(fā)明，在每次壓力脈沖后，都能在該裝置中有松散度均一的可煙霧化干材料充量以用于按劑量給予和煙霧化，由此避免了材料的逐漸增加的壓緊，并且在一個相當長的時間段內(nèi)保證了均一的按劑量給予。因而，根據(jù)本發(fā)明的裝置容易允許以高度可再現(xiàn)的方式并且優(yōu)選地在沒有移動部件的情況下將可煙霧化材料大量地按劑量給予。此外，在煙霧化通道和容器之間的壓力補償期間，實現(xiàn)了可煙霧化材料的充量的松散。因而， 可能的是壓縮載氣和材料的混合物主要包含解聚的顆粒，優(yōu)選地只有或者幾乎只有那些具有可煙霧化材料的基本的、未聚結(jié)顆粒的尺寸的顆粒。如果可煙霧化材料為粉狀醫(yī)用物質(zhì)的形式，例如粉狀肺部表面活性劑，可能的是位于容器內(nèi)的醫(yī)用物質(zhì)的基本顆粒出現(xiàn)在壓縮氣體和材料的混合物中。在這種意義上，根據(jù)本發(fā)明的裝置允許，優(yōu)選地在完全沒有機械移動部件的情況下，可煙霧化干材料的最優(yōu)煙霧化，甚至是被煙霧化到基本顆粒的尺寸。在優(yōu)選情況下，該裝置用于對用于治療和/或診斷目的的物質(zhì)進行按劑量給予和煙霧化，可煙霧化材料的基本顆粒的尺寸優(yōu)選地相當于質(zhì)量中值空氣動力學直徑(MMAD)， 該MMAD使得顆粒能夠到達肺部，即氣道或肺的肺泡內(nèi)的作用部位。能夠到達肺部的顆粒的 MMAD在1到5 μ m的范圍內(nèi)。因此，根據(jù)本發(fā)明，壓縮氣體和材料的混合物中的顆粒的期望 MMAD范圍為1至Ij 5 μ m0優(yōu)選地，在容器和通道之間的主體中提供朝向煙霧化通道逐漸變細的漏斗狀部分，并且漏斗狀部分的壁是自激膜?？蔁熿F化材料在進入煙霧化通道之前從容器落到漏斗狀部分并在此聚積。由利用Venturi原理的壓力脈沖生成的壓力脈沖差產(chǎn)生壓力梯度，它能夠?qū)⒖蔁熿F化材料吸入煙霧化通道并攜帶其進入載氣氣流，這樣產(chǎn)生高濃度的煙霧劑。 由于漏斗狀部分的壁為自激膜，所以聚積在漏斗狀部分中的材料不會粘附在它的壁上而殘留，并且基本上所有的材料都被攜帶進入載氣中。
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容器優(yōu)選地可以帶有蓋子，其包括朝向容器的膜。雖然蓋子本身允許容器被(再) 填滿，但是蓋子上的膜也能夠振動并支持可煙霧化材料從容器的內(nèi)表面上完全解聚和分離。如果需要的話，在膜和蓋子之間可以插入氣體和/或濕氣吸收器。另外，自激膜可被提供作為煙霧化通道與容器的連接部下方的煙霧化通道底部的一部分。當可煙霧化材料落入煙霧化通道時，并不是全部材料總是立即被攜帶到載氣氣流中，而是某些材料可能沉積和聚積在所述的連接部下方。通過使這個區(qū)域帶有自激膜，通過煙霧化通道發(fā)送的壓力脈沖激勵該膜使其振動，以使得材料被重新攜帶進入載氣。該配置可被稱為“被動受控”膜。還能想到的是，設置與膜連接的致動器以驅(qū)動膜振動。這被稱作 “主動受控”。最后，優(yōu)選的是容器和主體一體地形成。這樣的優(yōu)勢在于可提供一次性裝置，該裝置中的可煙霧化材料的總劑量由制造者周密地控制，并且由于不精確的充填造成的污染和錯誤的按劑量給予都可以避免。在本發(fā)明的第二方面，用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料的系統(tǒng)包括上述用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化干材料的裝置。此外，第一中空間隔段被連接至裝置的近端連接部分，并且包括具有朝向近端連接部分逐漸變細的內(nèi)壁的遠端部分，以及具有朝向患者逐漸變細的內(nèi)壁的近端部分，優(yōu)選地具有位于二者之間的中間圓柱形部分。這里所使用的術(shù)語“間隔段”指的是用于呼吸或載氣/煙霧劑經(jīng)過的額外的一段路徑，其引入用于脈沖氣流的擴展空間。第一中空間隔段的幾何形狀允許抑制到達患者的攜帶煙霧劑的氣體的壓力脈沖，并同時以很大程度上與消音器相同的方式減輕相關噪聲。 因而，對于自發(fā)呼吸和被供氧患者而言，煙霧劑以更加均一的且不包括不可接受的壓力尖峰的方式到達。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，第一中空間隔段的遠端部分、中間部分和/或近端部分的內(nèi)壁包括自激膜。當壓力脈沖差到達系統(tǒng)中時，膜由于它們的彈性而振動，從而這種結(jié)構(gòu)避免了來自煙霧劑的顆粒粘附并存留在間隔段的壁上。并且，優(yōu)選的是在第一中空間隔段的遠端和中間部分之間提供環(huán)形缺口，其可連接至輔助供氣源。該環(huán)形缺口被供以輔助空氣，其沖洗間隔段的內(nèi)部并確保沒有可煙霧化材料的殘留物繼續(xù)粘附在壁上。最優(yōu)選的是環(huán)形缺口的幾何形狀允許形成沿間隔段的圓柱形部分的壁的輔助氣體鞘流，從而使進入間隔段的煙霧劑流納入鞘中并有效地幫助避免煙霧化后顆粒在間隔段的壁上沉積。在一個優(yōu)選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的系統(tǒng)進一步包括第二中空間隔段，其連接至第一中空間隔段的近端部分且遠側(cè)地連接至患者連接器，第二中空間隔段具有在第二中空間隔段遠端提供的帶止回閥的環(huán)境空氣入口，以及在第二中空間隔段的近端提供的呼氣出口。第二中空間隔段優(yōu)選地具有比前面的第一中空間隔段更大的橫截面和容積，并且雖然本發(fā)明沒有提供任何關于形狀的限制，其可以優(yōu)選地為圓柱形。該布置特別有益于對于自發(fā)呼吸患者進行煙霧化材料的施用。類似于第一中空間隔段，第二中空間隔段能夠減弱來自通過按劑量給予和煙霧化裝置的壓縮空氣源的壓力脈沖差，并減小相關噪聲。但是，它還具有為煙霧劑，也就是在載氣中攜帶的煙霧化后材料提供中間存儲器的功能。自發(fā)呼吸患者能夠從該連接至患者吸口的中間存儲器吸入預定劑量的煙霧化后材料。由于第二中空間隔段相對于第一中空間隔段具有擴大的橫截面和較大容積，所以為從第二中空間隔段抽吸和吸入煙霧化后材料所必須的負呼吸壓不會像當按劑量給予和煙霧化裝置和第一中空間隔段都直接與患者連接的情況下那樣變得過大。此外，通過如上面描述地提供輔助氣體，從第一或第二間隔段吸入煙霧化后材料就更加便利了。在一個替代的優(yōu)選實施例中，煙霧化裝置被連接至實施為向患者傳送供氧支持的 CPAP(連續(xù)正氣道壓力)系統(tǒng)的呼吸器系統(tǒng)。在這樣一種結(jié)構(gòu)中，煙霧劑通過T連接器被引入呼吸器或CPAP系統(tǒng)而到達患者側(cè)的呼吸前端。該系統(tǒng)對依賴機械供氧或供氧支持的患者提供了大量的好處，特別是在嬰兒和新生嬰兒的情況下。在急性情形下，這些小患者可能需要對于煙霧化后醫(yī)用物質(zhì)的周密控制施用。通過經(jīng)由T連接器將呼吸器或CPAP系統(tǒng)與按劑量給予和煙霧化裝置連接，也就是將裝置與呼吸機平行連接，可能的是既能控制從呼吸器提供多少空氣或氧氣(通過控制空氣和/或氧氣壓力)，并且又能獨立地控制給患者提供多少煙霧化后材料。此外，與將煙霧劑傳送入呼吸機的吸氣支管相比，由于稀釋被最小化，所以該配置允許在傳送至患者的氣體內(nèi)的更高的煙霧劑濃度。如上面提到的，能夠設置裝置以從膜的一個區(qū)域向另一區(qū)域傳遞振動能量。優(yōu)選地，在第一中空間隔段內(nèi)部與漏斗狀部分的內(nèi)部之間提供補償管路。該管路能夠補償間隔段和容器之間的壓力差，并同時激勵漏斗狀膜。上述系統(tǒng)可以被集成到用于日常的將可煙霧化材料(如肺部表面活性劑)施用/ 添加到呼吸氣體中標準供氧系統(tǒng)中。對于本領域技術(shù)人員而言來說顯而易見的是，上文中描述的煙霧化裝置能夠被應用在多個技術(shù)領域。事實上，無論何時期望進行粉狀的高效和均勻煙霧化，根據(jù)本發(fā)明的裝置都是可用的。雖然根據(jù)本發(fā)明的該裝置的優(yōu)選應用是用于可吸入的藥物、藥學制劑和其他醫(yī)用物質(zhì)，特別是肺部表面活性劑，的治療和施用領域，但是該裝置對于煙霧化從小于 IOOmg到幾克物質(zhì)范圍內(nèi)的任何種類的可煙霧化物質(zhì)都是可用的。甚至可能想到的是，在該裝置的尺寸被充分設置的情況下，其允許煙霧化甚至高達技術(shù)等級的更高數(shù)量的物質(zhì)。待煙霧化的材料的顆粒尺寸或顆粒尺寸分布依賴于特殊應用。例如，如本領域公知的那樣，待通過吸入施用至肺部的顆粒理想情況下具有1-5 μ mMMAD范圍的尺寸。當然，根據(jù)本發(fā)明的裝置不限于煙霧化在該尺寸范圍內(nèi)的顆粒。相反，更小以及更大的顆粒也能利用該裝置來進行煙霧化。為了提供一個示例，近年來獲得相當重要性的工件的粉末涂覆就是一個可能的應用，其中相當大量的具有很小尺寸(例如，< Ιμπι)的顆粒必須被煙霧化。于是，本發(fā)明涉及一種用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化材料的裝置，包括具有煙霧化通道的主體，煙霧化通道具有遠端連接部分以及近端連接部分，遠端連接部分可連接至向煙霧化通道提供氣體壓力脈沖的載氣源，近端連接部分用于向患者輸出煙霧化后材料；容器，其用于容納可煙霧化材料，容器包括壁，并以氣密方式連接至主體，且與煙霧化通道流體連接，其特征在于，至少部分壁為自激膜，壓力脈沖能夠使自激膜產(chǎn)生振動。本發(fā)明還涉及上述裝置，其中在容器和通道之間的主體內(nèi)提供朝向煙霧化通道逐漸變細的漏斗狀部分，并且其中，漏斗狀部分的壁為自激膜。本發(fā)明還涉及任何一種上述裝置，其中容器設有頂蓋，并且頂蓋包括朝向容器的自激膜。本發(fā)明還涉及任何一種上述裝置，其中在煙霧化通道與容器的連接部下方的煙霧化通道的壁內(nèi)提供自激膜。
本發(fā)明還涉及任何一種上述裝置，其中容器和主體一體地形成。本發(fā)明還涉及任何一種上述裝置，其中容器通過閥連接至煙霧化通道。在一個實施例中，閥為回轉(zhuǎn)閥?？偟膩碚f，本發(fā)明利用例如由壓縮氣體的膨脹而產(chǎn)生的壓力脈沖的能量來激勵彈性元件。如前面提到的，這些元件可以是膜，特別是自激膜。通過激勵膜，從原始壓力脈沖中提取能量，從而減弱了該壓力脈沖。因而可煙霧化材料以與由未被減弱的壓力脈沖開啟的快速輸出相比更加連續(xù)、恒定和均勻的形式被煙霧化。通過上述壓力脈沖的減弱，生成的煙霧劑可由患者舒適地吸入。此外，阻止了可煙霧化材料的聚結(jié)，特別是在容器內(nèi)的。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的一個實施例的縱剖視圖；圖2是用于自發(fā)呼吸的成年患者的按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；圖3是用于被供氧的嬰兒的按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；以及圖4是用于被供氧的成人的按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式在圖1中示出了按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的第一實施例的縱剖視圖。系統(tǒng)100包括按劑量給予和煙霧化裝置1，其中煙霧化通道3布置在主體2內(nèi)部。在其遠端(圖1中的右端)，主體2包括毛細管座4，支撐毛細管13的毛細管支架14安裝在該座內(nèi)。毛細管支架14能夠進而通過連接線路和閥(二者均未示出)連接至脈沖壓縮載氣源。在其近端 (圖1中的左端)，煙霧化通道3通向分散噴嘴5，分散噴嘴5的橫截面在遠離毛細管13的方向上連續(xù)地增大。在煙霧化通道3之上，裝置1包括待煙霧化粉狀材料的容器9。容器9包括外壁 10，以及具有圓柱形壁11和錐形逐漸變細的壁12的內(nèi)部。壁11和12是自激膜，這些自激膜由例如具有約0. 5mm的壁厚的醫(yī)用級硅樹脂制成。在外壁10與圓柱形和錐形壁11和12 之間，分別形成空間6和7。在底部，容器9形成孔19，其位于煙霧化通道3之上，煙霧化通道3 —定程度上為按劑量給予腔室8的整體部分。在該孔19上方是待煙霧化的粉末(未示出)的充量，其可能聚集在一起以至于幾乎沒有可煙霧化材料粒進入煙霧化通道3。由部分5、3、15、8、13和4組成的整個組件可繞設備縱軸線轉(zhuǎn)動90度，以阻止粉末落入腔室8，從而封閉容器。因此，所述組件與主體2—起形成旋轉(zhuǎn)閥，其允許阻斷存儲在容器9內(nèi)的粉末向按劑量給予腔室8和煙霧化通道3的供應。在容器9頂部，提供蓋子16以緊密封閉該容器。在蓋子的底側(cè)，朝向容器的內(nèi)部， 提供自激膜17以密封容器9的頂部開口。在膜上方，蓋子內(nèi)包括濕氣(或一般來說氣體) 吸收器18，以消除容器內(nèi)的殘余濕氣或其它微量氣體，否則這些氣體會帶來有害影響。此外，在膜17和濕氣吸收器18(未示出)之間形成一個空間。在本實施例中，容器9和具有煙霧化通道3的主體2 —體地形成，從而保證了完全氣密和無菌性。然而，能夠理解的是它們也可以是以氣密形式配合在一起的單獨的元件。分散噴嘴5通向近端連接件加，近端連接件加是主體2的整體部分。中空間隔段 20以氣密形式配合到連接件加上。間隔段20包括圓柱形外壁21、具有向遠端逐漸變細的錐形內(nèi)壁22的遠端部分、具有向近端逐漸變細的錐形內(nèi)壁M的近端部分，以及布置在二者之間的具有圓柱形壁23的中間部分。與容器一樣，間隔段20的壁22、23、M也是由例如硅樹脂制成的自激膜。在外壁21與壁22、23、M之間提供了相應的空間25、26、27。在間隔段 20的遠端部分和中間部分之間形成了環(huán)形缺口，并該缺口連接至輔助氣體源(未示出)。在操作中，載氣壓力脈沖通過毛細管13進入裝置1的煙霧化通道3，并且由于通過 Venturi原理生成的在離開毛細管13的氣體和容器9之間的壓力差，可煙霧化材料被從容器9吸入到煙霧化通道3內(nèi)，分散并攜帶在載氣中。同時，該壓力脈沖差也作用在容器9的膜壁11、12和間隔段20的膜壁22、23、M上發(fā)揮作用，使它們鼓凸并按照壓力脈沖的頻率而振動。因而，粘附在壁上的可煙霧化材料被重新攜帶進入材料主體內(nèi)，并自由地進入載氣氣流。能夠理解的是，在備選的實施例中，裝置的內(nèi)壁中的僅一部分實施為自激膜。例如，在一個替換的實施例中，只有逐漸變細的壁12為自激膜。顯然，裝置的沒有實施為自激膜的每個內(nèi)壁不需要在內(nèi)壁和相應的外壁之間存在中空空間。例如，當只有逐漸變細的壁 12實施為自激膜時，空間6和25-27是不必需的。能夠利用本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)施用的可煙霧化材料的數(shù)量超過50mg，并且伴隨有高精度的按劑量給予。一方面，該精度允許使用具有非常窄的“治療窗口 ”的藥物，并且另一方面，大體積使得該系統(tǒng)適合于與需要被大量施用的物質(zhì)一起使用。例如，能夠利用根據(jù)本發(fā)明的裝置施用的可煙霧化醫(yī)用物質(zhì)，除肺部表面活性劑以外，包括抗生素、核酸、阻滯配方、肽類/蛋白質(zhì)、疫苗、抗體、胰島素、滲透性活性物質(zhì)例如甘露醇、羥乙基淀粉、氯化鈉、碳酸氫鈉和其它鹽，酶(例如，脫氧核糖核酸酶)、N-乙酰半胱氨酸等等?，F(xiàn)轉(zhuǎn)向圖2，示出了按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)200的一個實施例，其用于自發(fā)呼吸患者的大體積干粉吸入。系統(tǒng)200包括第一實施例的按劑量給予和煙霧化裝置1和第一間隔段20，其中額外的補償管四將容器的空間6、7與間隔段20的空間25、26、27連接起來。 在上游側(cè)，系統(tǒng)200包括控制器50，其通過壓縮空氣管路51連接至壓縮空氣源52 (例如，醫(yī)院的壓縮空氣源)，其通過主連接線路41為按劑量給予和煙霧化裝置1提供壓縮空氣。主連接線路41被連接至裝置1的毛細管支架14 (遠端連接部分)。壓縮空氣朝向裝置的流動通過快速切換電磁閥40來調(diào)節(jié)，通過從控制器發(fā)送的電流脈沖43引起電磁閥的打開和關閉，以達到氣壓脈沖的預定數(shù)目、持續(xù)時間和頻率。在使用中，壓縮空氣的流動可由控制器自動觸發(fā)，但是也可由患者的呼吸來觸發(fā)，以使煙霧化時間安排和第二間隔段內(nèi)提供的煙霧化后材料的體積與患者的呼吸特性相適應。輔助連接線路42為間隔段20的環(huán)形缺口觀提供非脈沖空氣(該連接未示出)， 從而沖洗該間隔段的可煙霧化材料的殘留物。連接線路41和42都包括過濾器F以阻擋由不希望的顆粒帶來的污染。在下游側(cè)，第二間隔段30連接至第一間隔段20。同時，在第二間隔段30的遠端提供了裝備有止回閥32的環(huán)境空氣入口 31。在第二間隔段30的近端，定位有具有吸口 35 的直接頭34，而呼氣出口 36 (優(yōu)選地具有過濾器F)從直接頭34垂直地分支開。
圖3示出了按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的一個實施例，其特別適合于對非常小的兒童，例如嬰兒和新生嬰兒的急性呼吸治療。與有關圖1和2中描述的那些相同或者等同的一些組件采用相同的參考標記，并且不再討論。系統(tǒng)300包括按劑量給予和煙霧化裝置1 和間隔段20，以及控制器50，其以與圖2實施例中相同的方式被連接到系統(tǒng)。連接至間隔段20輸出端的是供氧管60，其又連接至T件61的第一端口。此外，在該實施例中，提供一 CPAP模式的呼吸器70，其通過呼吸氣路64向多支管65提供呼吸氣體，同時保持呼吸器壓力在一個恒定水平。公共供氧線路62從多支管65連接至T件61的第二端口。第三端口連接至鼻咽管66，其通過嬰兒的鼻子被引入，以使其尖端緊鄰地位于聲門上方。此外，在多支管設置流速傳感器67，以測量公共線路62內(nèi)氣體的氣流速度V3。測量信號被反饋到呼吸器70，其通過控制各自的流速來直接控制線路64和線路63內(nèi)的壓力， 并且因此間接控制V3。利用該壓力控制，從分散器按劑量給予單元離開的額外流動使V3被向下調(diào)整，以使到達嬰兒的壓力以及由此整個流動(^)都保持恒定。另外，在T連接器61的第三端口提供氧傳感器69，檢測實際施用到嬰兒肺部的呼吸氣體混合物的氧含量。相應的測量信號被反饋到呼吸器70，在此與流速信息一起產(chǎn)生所供應的呼吸氣體混合物的性質(zhì)的綜合圖像。這些性質(zhì)隨后又由呼吸器70控制?？傮w上講， 通過將該裝置1與呼吸系統(tǒng)平行連接，使得既能提供富氧呼吸氣體，又能提供煙霧化后材料，例如肺部表面活性劑的正確劑量。最后轉(zhuǎn)到圖4，示出了按劑量給予和煙霧化系統(tǒng)的另一實施例。用于被供氧的成年患者的系統(tǒng)400包括按劑量給予和煙霧化裝置1、控制器50、呼吸器71和中空間隔段80。 正如前述實施例中描述的那樣，控制器以上述方式連接至醫(yī)院空氣源52，并通過具有閥40 的主連接線路41連接至裝置1。但是，在該實施例中，間隔段80在直徑和容積方面都比間隔段20大得多，目的是適應成年被供氧患者的需要。間隔段80在其遠端被連接至裝置1 的近端連接件2a，并且在其近端具有通向呼吸面罩85的直接頭84。具有止回閥82的呼吸氣體入口 81被橫向地布置在間隔段80的遠端，并且以常規(guī)方式通過過濾器和呼吸氣路64 連接至呼吸器71。類似地，在近側(cè)，呼氣出口 86通過止回閥82和呼出氣體返回線路63連接至呼吸器。能夠利用本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)施用的可煙霧化材料的數(shù)量超過50mg，并且伴隨有高精度的按劑量給予。一方面，該精度允許使用具有特別窄的“治療窗口 ”的藥物，并且另一方面，大體積使得該系統(tǒng)適合于需要被大量施用的物質(zhì)一起使用。例如，能夠利用根據(jù)本發(fā)明的裝置施用的可煙霧化醫(yī)用物質(zhì)，除肺部表面活性劑以外，包括造影劑、抗生素、核酸、 阻滯配方、肽類/蛋白質(zhì)、疫苗、抗體、胰島素、滲透性活性物質(zhì)例如甘露醇、羥乙基淀粉、氯化鈉、碳酸氫鈉和其它鹽，酶(例如，脫氧核糖核酸酶)、N-乙酰半胱氨酸等等。
權(quán)利要求
1.一種用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化材料的裝置，包括具有煙霧化通道的主體，煙霧化通道具有遠端連接部分，其可連接至向煙霧化通道提供氣體壓力脈沖的載氣源；以及近端連接部分，用于向患者輸出煙霧化后材料，容器，用于容納可煙霧化材料，該容器包括壁，并以氣密方式連接至主體，且與煙霧化通道流體連接，其特征在于，至少部分壁是自激膜，壓力脈沖能夠使自激膜產(chǎn)生振動。
2.權(quán)利要求1的裝置，其中在容器和通道之間的主體內(nèi)提供朝向煙霧化通道逐漸變細的漏斗狀部分，并且其中漏斗狀部分的壁是自激膜。
3.權(quán)利要求1或2的裝置，其中容器提供有頂蓋，并且頂蓋包括朝向容器的自激膜。
4.前述任一權(quán)利要求的裝置，其中在煙霧化通道與容器連接部下面的煙霧化通道壁內(nèi)提供自激膜。
5.前述任一權(quán)利要求的裝置，其中容器和主體一體地形成。
6.前述任一權(quán)利要求的裝置，其中容器通過閥連接至煙霧化通道。
7.權(quán)利要求6的裝置，其中該閥為回轉(zhuǎn)閥。
8.一種用于按劑量給予和干霧化可霧化材料的系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的用于按劑量給予和干霧化可霧化材料的裝置，其中第一中空間隔段連接至裝置的近端連接部分，并且包括具有朝向近端連接部分逐漸變細的內(nèi)壁的遠端部分，和具有朝向患者逐漸變細的內(nèi)壁的近端部分，優(yōu)選地具有位于二者之間的中間圓柱形部分。
9.權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中第一中空間隔段的遠端部分、中間部分和/或近端部分的內(nèi)壁包括自激膜。
10.權(quán)利要求8或9的系統(tǒng)，其中在第一中空間隔段的遠端部分和中間部分之間提供環(huán)形缺口，其可連接至輔助空氣源。
11.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，進一步包括第二中空間隔段，其遠側(cè)連接至第一中空間隔段的近端部分，近側(cè)連接至吸口，第二中空間隔段具有在第二中空間隔段的遠端提供的帶止回閥的環(huán)境空氣入口，以及在第二中空間隔段的近端提供的呼氣出口。
12.權(quán)利要求10的系統(tǒng)，進一步包括呼吸器或CPAP閥，其中第一中空間隔段的近端部分以及呼吸器或CPAP閥通過Y連接器連接至患者側(cè)呼吸前端。
13.權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其中呼吸器的空氣傳輸端口和呼吸器的呼氣端口通過多支管連接至Y連接器。
14.權(quán)利要求12或13的系統(tǒng)，其中患者側(cè)呼吸前端是鼻咽管。
15.一種用于按劑量給予和干霧化可霧化材料的系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的用于按劑量給予和干霧化可霧化材料的裝置，進一步包括中空間隔段，其遠側(cè)連接至裝置的近端連接部分，近側(cè)連接至呼吸前端，以及呼吸器，其中間隔段還在其遠端通過止回閥連接至呼吸器的空氣傳輸端口，并且還在其近端連接至呼吸器的呼氣端口。
16.權(quán)利要求12至15中任一項的系統(tǒng)，其中在呼吸器或CPAP閥與患者之間提供流動傳感器和氧傳感器中的任意一個。
17.權(quán)利要求13或14的系統(tǒng)，其中在多支管處提供流動傳感器，在Y連接器的患者側(cè)端口提供氧傳感器。
18.權(quán)利要求8至17中任一項的系統(tǒng)，其中在第一中空間隔段或中空間隔段的內(nèi)部和漏斗狀部分的內(nèi)部之間提供補償管。
19.權(quán)利要求8至18中任一項的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)進一步包括為該裝置提供載氣壓力脈沖的控制箱，該控制箱可連接至醫(yī)院壓縮空氣源，并通過閥連接至該裝置主體的遠端連接部分，其中控制箱適于通過控制所述閥來控制載氣壓力脈沖的數(shù)量和頻率和載氣流速。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于按劑量給予和煙霧化可煙霧化材料的裝置。該裝置包括具有煙霧化通道的主體，其具有遠端連接部分，可連接至為煙霧化通道提供壓力脈沖的載氣源；近端連接部分，用于輸出煙霧化后的材料；以及容納可煙霧化材料的容器。容器包括壁，并且在氣密狀態(tài)下被連接至主體，且與煙霧化通道流體連接。該裝置的至少部分壁為自激膜，壓力脈沖能夠使其產(chǎn)生振動。
文檔編號A61M11/06GK102421473SQ201080018035
公開日2012年4月18日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者G·波爾曼, H·溫特, M·基斯特, P·伊瓦辰科, W·科克 申請人:奈科明有限責任公司