專利名稱：用于嬰幼兒和呼吸功能失調(diào)患者的噴霧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可煙霧化材料的干式噴霧的裝置及方法。本發(fā)明特別的應(yīng)用于傳送粉末狀藥物制劑給嬰幼兒和呼吸功能失調(diào)患者，并且也與如此的應(yīng)用一起進行說明，而其他的應(yīng)用是預(yù)期的。
背景技術(shù)：
用于治療哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)的大多數(shù)藥物是吸入性的。但是，最近已經(jīng)發(fā)展到輸送藥物至肺部通過系統(tǒng)性吸收以治療其他疾病，比如糖尿病。給肺部輸送藥物， 要求藥物是以適合于吸入的精細的氣霧劑形式存在。制藥行業(yè)的觀點是為了有效的輸送和吸收，氣霧劑中的顆粒大小需要在1至5微米之間。在氣霧劑中的這些顆粒可以是干粉形式或具有藥物懸浮或溶解在其中的液體介質(zhì)的液滴。肺部輸送一般的好處是避免首過代謝、 藥物的定點輸送、潛在更高的生物利用度等。三種類型的裝置被傳統(tǒng)地用于產(chǎn)生肺部輸送所需的氣霧劑-定量吸入器(MDIs)、干粉吸入器(DPIs)和含水噴霧器。MDIs具有充滿液體推進劑的加壓罐。藥物懸浮或溶解在推進劑中。MDIs具有計量出已知數(shù)量的推進劑和因此而知道藥物的數(shù)量的計量閥。當罐壓向MDI殼體時，已知數(shù)量的推進劑被排出。推進劑蒸發(fā)留下適合于患者吸入的精細的藥物氣霧劑。為了有效地將藥物輸送至肺部，患者需要協(xié)調(diào)呼吸吸入物與從罐中排出的藥物?；颊咴谕瓿蛇@種導致劑量變化的協(xié)調(diào)時并不總是有效的。呼吸作用機理的合并解決了這個問題，但是由于“冷”氟利昂效應(yīng)變化仍舊存在，該效應(yīng)下當冷氣霧劑碰到咽喉后部時患者停止呼吸。這對小兒科患者格外如此，其中協(xié)調(diào)是主要關(guān)注的事項。為了克服這些限制并最小化劑量輸送的變化，通常MDI被推薦與特別地用于小孩的墊片一起使用。這種墊片主要的功能是減慢MDI排出并且起到氣霧劑噴流(plume)的氣壓保持器作用。面罩可連接于墊片的端部。這種墊片通常由塑料制成，且因而趨于在墊片的內(nèi)表面建立靜電電荷。與靜電電荷耦合的墊片的入口和出口之間的大面積的無效區(qū)具有降低劑量輸送的數(shù)量和在可呼吸的范圍內(nèi)的藥物的數(shù)量。 估計MDIs輸送大約10%至20%的劑量至具有好的協(xié)調(diào)的成人的肺部。研究表明對于3歲到5歲之間的小兒科患者，使用具有墊片和面罩的MDI，肺部輸送小于劑量的10%。在DPIs中，藥物被微粉化為肺部輸送所需的合適的大小。如果藥物是有效力的， 通?；旌腺x形劑，比如乳糖。當藥物被微粉化為這種大小時，它們趨于聚集。如上面提及的， 為了有效地輸送至肺部，通常在制藥行業(yè)可接受的作為單元或在聚集體中顆粒的大小要求在1和5微米之間。通過引導藥物進入強氣流而使聚集體分散在氣霧劑中。分散粉末所需的氣流典型地是從30L/分鐘到90L/分鐘。如果不能建立這樣的氣流會導致低的劑量輸送至肺部。呼吸中任何的不一致將導致輸送的劑量的變化。作為一個例子，一種所謂的都保吸入流驅(qū)動的吸入器已被研發(fā)并被批準用于六歲及六歲以上的孩子，當氣流通過患者建立為60L/分鐘時，輸送20至30%的藥物至肺部。但是當氣流降到36L/分鐘時，輸送的藥物的量僅僅是15%。因此患者必須采用迅速深吸入法以充分地分散粉末。這對于嬰幼兒、少兒和任何年齡的呼吸功能失調(diào)患者是不可能的。除了這些患者不能建立強氣流，他們還具有低的吸入量。這嚴重地阻礙了他們有效地清除產(chǎn)生并且儲存在氣壓保持器(比如Exubera (Nektar, San Carlos, CA)使用的)氣霧劑的能力。噴霧器，比如噴射噴霧器，產(chǎn)生精細的氣霧劑噴霧/液滴，其承載作為懸浮物或溶解在水介質(zhì)中的藥物。噴射噴霧器使用壓縮的空氣霧化水溶液。為了最優(yōu)的藥物，壓縮空氣的流速應(yīng)該與患者的吸入流速相匹配?；颊呖梢酝ㄟ^重復的非強制吸入法經(jīng)歷較長的時間周期來給藥。輸送的藥物的量由大量的因素影響，比如粘度、藥物填充的體積、表面張力、 吸入流量等。輸送的藥物的量對于小兒科患者在3%至6%的范圍內(nèi)變化，對于成人在3%至 13%的范圍內(nèi)變化。對于小兒科的輸送，噴霧器通常連接于面罩。因為噴霧器在呼吸的呼氣循環(huán)期間連續(xù)產(chǎn)生氣霧劑，這將導致藥物的浪費，增加了患者的臉和眼睛暴露于藥物的機會，也增加了護理人員暴露于藥物的機會。通常噴霧器的缺點在于它們輸送至患者的不良效率、對于壓縮機或壓縮空氣的要求和近似5至15分鐘的長輸送時間等。因此需要用于嬰幼兒和少兒、同時也用于呼吸功能失調(diào)患者的輸送機構(gòu)，克服先前所述和其它的現(xiàn)有技術(shù)的缺點，以有效地方式輸送藥物，并且不要求吸入?yún)f(xié)調(diào)，在低吸入量運行，最小化護理人員暴露于藥物的機會，短時間內(nèi)(優(yōu)選少于一分鐘)輸送藥物以及低花費且便攜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種裝置，它的用途和氣霧化給藥干粉藥物制劑的方法，其克服了先前所述的和其它的現(xiàn)有技術(shù)中的問題，且提供了一種簡單且花費相對低、操作上獨立于壓縮載氣源的裝置。更特別地，根據(jù)本發(fā)明提供了一種裝置，它的用途和氣霧化給藥干粉藥物制劑或溶解或懸浮在液體介質(zhì)中的藥物的方法，該液體介質(zhì)包含含有震動器件的藥物氣霧化工具。在一個具體實施方式
中，氣霧化工具連接于面罩，且允許由護理人員手動激活氣霧化工具，且氣霧化的藥物顯示在面罩中。面罩可用鼻套管或接口管代替，并且手動激活可用氣霧化工具的自動激活代替，自動激活通過對患者的吸入或潮式呼吸手法的檢測而實現(xiàn)， 或通過與醫(yī)院設(shè)備同步運行以輔助或取代患者的呼吸，例如在呼吸機或在輸氧中或濕潤空氣中。本發(fā)明具有與氣霧化和給嬰幼兒或小孩的干燥粉末藥物的輸送相關(guān)聯(lián)的特別的應(yīng)用，并且其將與之聯(lián)系的這種應(yīng)用一起說明，而其他的應(yīng)用也是被預(yù)期的，包括連續(xù)或半連續(xù)或間歇性地噴霧化干粉末藥物、溶解或懸浮在液體介質(zhì)中的藥物，并輸送給嬰幼兒和小孩，以及呼吸功能失調(diào)患者、通氣患者和無意識患者。


本發(fā)明的特點和優(yōu)勢將在下面的詳細描述中結(jié)合相應(yīng)的附圖看出，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的手持小兒科噴霧器的透視圖2是圖1的裝置的俯視圖； 圖3是顯示圖1的裝置的面罩部分的細節(jié)的仰視圖； 圖4是闡明根據(jù)本發(fā)明的噴霧化粉末藥物產(chǎn)生的示意圖； 圖5是闡明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的藥物包裝的透視圖； 圖6是闡明本發(fā)明的另一實施方式的流程圖； 圖7是氣霧化工具的間歇性激發(fā)的示意的時序圖。
現(xiàn)在回到圖1至5，其表示了根據(jù)本發(fā)明的干粉小兒科噴霧器。噴霧器10包含殼體或主體12，其有適合舒服地置于成人手中的大小和形狀。主體12中容納干粉氣霧化工具、電池電源和控制器，所有的將在下面進行描述。特別地，參考圖2和3，手持噴霧器10在它的出口 14處與面罩16連接。面罩16的大小和形狀適合安上患者的嘴和鼻子，且由彈性可變形的材料制成，比如硅橡膠。面罩16可包含單一的壁結(jié)構(gòu)，或者如果想要的話，可在它的遠端包含柔軟的部分充氣的袖套(cuff)，任選地可包括單向過濾閥19以允許患者的呼出氣體逸出。面罩16摩擦固定于噴霧裝置12的出口端，從而為了清洗和/或丟棄而被去除并在其上放置新的面罩。同樣，如果想要的話，面罩16也可使用不同大小，例如成人的、 小孩的和嬰幼兒的。面罩可結(jié)合壓力傳感器17以測量安裝和密封患者的質(zhì)量，或者傳感器可被結(jié)合進吸入器殼內(nèi)。良好的密封優(yōu)選是確保藥品高效地輸送至患者，并保護護理人員不暴露于藥物，保護患者的眼睛不暴露于藥物。參考圖3至5，主體12也包括可移動的面板18，其允許一個或多個罩板包裝或包含粉末藥物的成型主體22被引導進入限定在主體12內(nèi)部的室23 (在仿真模型中示出)中。 罩板包裝22由導向件M導向以振動元件沈的形式位于與氣霧化工具的頂面接觸的位置。 可替代地，主體22可以是成型主體，其被重復利用一些劑量。在這種情況下，主體提供了一種引導藥物進入室的方式。振動元件沈優(yōu)選地包含壓電激活器或壓電變換器或機械振動器、電機械振動器或磁致伸縮元件或其它振動機制。優(yōu)選的是氣霧化工具和氣霧化室，比如在美國專利號 6, 026, 809,6, 142，146,6, 152，130,7, 318, 434,7, 334，577,7, 343，914 和美國申請公開號2005/017^62和2008/0202514中描述的，其內(nèi)容通過引用合并到這里。罩板包裝22優(yōu)選包含冷成型或熱成型薄膜形成的半球狀的干粉藥物包裝，并包括圓錐形的、半球形的、橢圓的、金字塔形的或類似頂部部分34和平底28，比如在轉(zhuǎn)讓給共同的受讓人的美國專利7，080, 644中描述的。罩板包裝22具有至少一個基本上與底部觀相對的藥物排出孔32，且主要用于藥物顆粒的注射。孔32可與膠囊22預(yù)形成一整體，或當膠囊22插入主體12中時形成穿刺孔。罩板包裝22承載藥品物質(zhì)或優(yōu)選作為干粉提供的物質(zhì)。可以使用單一組分或幾個藥物的組合，或者藥品物質(zhì)或與賦形劑(比如乳糖及其組合)結(jié)合的物質(zhì)。其它添加劑也可被添加，比如藥物非活性成分、解聚劑等。主體12承載給振動元件沈供電的電池25，以及控制振動元件36運行的微型處理器或電子控制器27，用于吸入和/或呼出探測的信號處理傳感器等。主體12還包括包含一個或多個激活按鈕40，42和顯示器44的控制面板38。顯示器44可結(jié)合激活的劑量反饋以指示這樣的事情，如裝置準備就緒、面罩密封完整、在吸入或潮式呼吸期間氣霧劑工具的激活和劑量的完成，比如在美國申請公開號US-2005-0183725-A1中描述的，其內(nèi)容通過引用合并到這里。主體12還包括一個或多個允許空氣從外面進入室(在仿真模型中23示出的) 的側(cè)壁孔46。
具體實施例方式下面將描述噴霧器的操作。護理人員將面罩置于患者的嘴和鼻子之上。其后，護理人員按下激活振動元件沈的開始按鈕40預(yù)定的時間，例如1-2秒。振動元件接合罩板包裝22的底部，從而粉末狀的藥物被解除聚集并作為云狀物或粉末流46射出罩板包裝34進入室23，云狀物或粉末流然后被患者吸入。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)有幾個優(yōu)勢。一是氣霧化干粉和在噴霧器中輸送干粉的能力與液體載藥相比允許更高的劑量濃度。因此劑量的施用時間相對那些液體噴霧器可在很大程度上被減少。同樣，許多藥品在水中也是不溶的，且不能使用傳統(tǒng)的噴霧器輸送，或者它們僅僅在產(chǎn)生其它問題的有機溶劑中是可溶的。本發(fā)明另一個特征和優(yōu)勢是粉末流的產(chǎn)生獨立于吸入速率和吸入時間。因此本發(fā)明的噴霧器在嬰幼兒和小孩、呼吸功能失調(diào)患者和無意識患者的情況下是特別有用的。上面描述的發(fā)明提供了控制的、可重復的和可記錄的來自預(yù)測量的罩板包裝的肺部劑量?？商娲?，必要時多個罩板包裝可作為套筒(cartridge)被提前安裝在主體12中。可替代地， 劑量數(shù)可通過輸送“脈沖”數(shù)量和持續(xù)時間或氣霧劑激活周期來控制。本發(fā)明易于修改。例如，面罩16可被除去，或者噴霧器直接安裝至已存在的連續(xù)或半連續(xù)或間歇運行的呼吸器/噴霧系統(tǒng)。噴霧器也可以是通過如在圖6和7中描述的感測患者的潮式呼吸而觸發(fā)性的開啟和關(guān)閉，并相對于一次或多次呼吸運行。如圖7中所示， 吸入和/或呼出周期被感測，且氣霧劑產(chǎn)生器被開啟短暫的持續(xù)時間，隨后一定數(shù)量的追隨空氣(chase air)承載或伴隨顆粒進入患者。當吸入量低且吸入周期短時，確保肺部沉積的足夠數(shù)量的追隨空氣是必要的。任何可被用于測量或確定吸入和呼出策略在特性方面的差別的傳感器或傳感器的組合能用于同步并開啟和關(guān)閉氣霧劑產(chǎn)生器。用于檢測患者吸入 /呼出的傳感器的例子是流量傳感器、壓力傳感器、測量吸入和呼出呼吸之間的溫度差的溫度傳感器、測量吸入和呼出呼吸之間氣體組分標高差距的二氧化碳或氧化氮或其它氣體傳感器，和物理測量系統(tǒng)比如測量胸腔膨脹和收縮的胸帶等能用于這樣的目的。其它一些改變?nèi)耘f是可能的。例如可提供激活的可視、可聽或可觸知的指示裝置和劑量的狀態(tài)的反饋給患者或護理人員，包括例如可視或可聽裝置，如在美國專利7，343，914中所教導的，其內(nèi)容通過引用被合并到此處。同樣，如果希望的話，用于控制或同步振動元件的電子通訊設(shè)備也可被提供用于連接該裝置至與患者連接的設(shè)備。如果希望的話，輸送給患者的劑量或數(shù)量也可通過計算和控制振動元件的定時或脈沖激活數(shù)來決定。動物或動畫圖像也可印刷在面罩16的內(nèi)表面48上，從而使得器械對于兒童患者是更友好的，或者裝置反饋系統(tǒng)，例如光和聲音以及振動可被用于該目的。同樣，盡管本發(fā)明被描述特別地用于治療哮喘和COPD的藥物，本發(fā)明用于其它藥物的輸送也是有優(yōu)勢的，包括但不限于包括但不限于治療病毒的抗病毒藥，病毒包括但不限于RSV，和抗菌素、抗真菌藥和治療肺部感染和其它疾病的抗傳染藥，或者治療肺癌的藥物。其它的改變也是可能的。例如，與僅通過控制顆粒大小的較低的呼吸道截然相反， 控制輸送給鼻道的藥物的數(shù)量是可能的。其它的改變?nèi)耘f是可能的。
權(quán)利要求
1.一種輸送藥物至嬰幼兒和呼吸功能失調(diào)患者的裝置，包含在其中限定氣霧化藥物可被引入的氣霧劑室的殼體；所述室的出口；至少部分地圍繞出口的面罩；用于氣霧化藥物并引導藥物進入室的噴霧器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進一步包含微處理器和振動元件的控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述的藥物從劑量控制罩板包裝中引入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，進一步包含控制震動元件的計時器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進一步包含與連接于患者的各種醫(yī)院設(shè)備連接的電子通訊設(shè)備，其用來控制或同步振動元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所輸送的劑量的數(shù)量通過振動元件的定時或脈沖激活數(shù)來確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進一步包含指示裝置和劑量狀態(tài)的對患者或護理人員是激活的可視、可聽或可觸知的反饋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述藥物包含干燥粉末。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述的藥物包含溶解或懸浮在液體介質(zhì)中的藥物制劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進一步包含測量固定面罩至患者的質(zhì)量的壓力傳感器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述面罩由彈性可變形材料形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出周期被感測，并且所述噴霧器同步于患者的潮式呼吸而啟動和關(guān)閉。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出使用從流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器和胸帶組成的組中選擇的傳感器感測。
14.一種輸送藥物至嬰幼兒和呼吸功能失調(diào)患者的裝置，包含在其中限定氣霧化藥物可被引入的氣霧劑室的殼體；所述室的出口；連接于出口的鼻套管；和用于氣霧化藥物并引導藥物進入室的噴霧器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，進一步包含微處理器和振動元件的控制器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述的藥物從劑量控制罩板包裝中引入。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，進一步包含用于控制振動元件的計時器。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，進一步包含與連接于患者的各種醫(yī)院設(shè)備連接的電子通訊設(shè)備，其用來控制或同步震動元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所輸送的劑量的數(shù)量通過振動元件的定時或脈沖激活數(shù)來確定。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，進一步包含指示裝置和劑量狀態(tài)的對患者或護理人員是激活的可視、可聽或可觸知的反饋。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述藥物包含干燥粉末。
22.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述的藥物包含溶解或懸浮在液體介質(zhì)中的藥物制劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出周期被感測，并且所述噴霧器同步于患者的潮式呼吸而啟動和關(guān)閉。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出使用從流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器和胸帶組成的組中選擇的傳感器感測。
25.一種輸送藥物至嬰幼兒和呼吸功能失調(diào)患者的裝置，包含在其中限定氣霧化藥物可被引入的氣霧劑室的殼體；所述室的出口；連接于所述出口的接口管；和用于氣霧化藥物并引導藥物進入室的噴霧器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，進一步包含微處理器和振動元件的控制器。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，所述的藥物從劑量控制罩板包裝中引入。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，進一步包含用于控制振動元件的計時器。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，進一步包含與連接于患者的各種醫(yī)院設(shè)備連接的電子通訊設(shè)備，其用來控制或同步振動元件。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，所輸送的劑量的數(shù)量通過振動元件的定時或脈沖激活數(shù)來確定。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，進一步包含指示裝置和劑量狀態(tài)的對患者或護理人員是激活的可視、可聽或可觸知的反饋。
32.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，所述藥物包含干燥粉末。
33.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，所述的藥物包含溶解或懸浮在液體介質(zhì)中的藥物制劑。
34.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出周期被感測，并且所述噴霧器同步于患者的潮式呼吸而啟動和關(guān)閉。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出使用從流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器和胸帶組成的組中選擇的傳感器感測。
36.一種用于輸送噴霧的藥物至吸入氣流的不含推進劑裝置，包含噴霧化藥物并引導藥物進入氣流的振動元件。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，進一步包含微處理器和振動元件的控制器。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其特征在于，所述的藥物從劑量控制罩板包裝中引入。
39.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，進一步包含用于控制振動元件的計時器。
40.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，進一步包含感測吸入，且當吸入被感測時觸發(fā)震動元件的運行的傳感器。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的裝置，進一步包含控制兩次或多次吸入呼吸的振動元件的控制ο
42.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，進一步包含與連接于患者的各種醫(yī)院設(shè)備連接的電子通訊設(shè)備，其用來控制或同步振動元件。
43.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其特征在于，所輸送的劑量的數(shù)量通過振動元件的定時或脈沖激活數(shù)來確定。
44.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，進一步包含指示裝置和劑量狀態(tài)的對患者或護理人員是激活的可視、可聽或可觸知的反饋。
45.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其特征在于，所述藥物包含干燥粉末。
46.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其特征在于，所述的藥物包含溶解或懸浮在液體介質(zhì)中的藥物制劑。
47.根據(jù)權(quán)利要求36的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出周期被感測，并且所述噴霧器同步于患者的潮式呼吸而啟動和關(guān)閉。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其特征在于，吸入和/或呼出使用從流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、氣體傳感器和胸帶組成的組中選擇的傳感器感測。
全文摘要
一種輸送藥物給嬰幼兒和呼吸功能失調(diào)患者的噴霧裝置，包括限定可以在其中引入霧化藥物的氣霧室的殼體；所述室的出口；至少部分地圍繞出口的面罩；和用于氣霧化藥物并引導藥物進入室的噴霧器。
文檔編號A61M11/00GK102470223SQ201080029727
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者安納德·古馬斯特, 斯科特·弗萊明, 菲利普·陳 申請人:微劑量治療技術(shù)公司