專利名稱：改進(jìn)的在便攜式吸入器內(nèi)存儲(chǔ)化合物的方法和設(shè)備的制作方法
(相關(guān)申請(qǐng))本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)柕?9/095737、申請(qǐng)日為1998年6月11日的美國專利申請(qǐng)和申請(qǐng)?zhí)枮?8/417311、申請(qǐng)日為1995年4月5日的美國專利申請(qǐng)的部分后續(xù)申請(qǐng)，也是申請(qǐng)?zhí)枮?9/149426、申請(qǐng)日為1998年9月8日的美國專利申請(qǐng)的后續(xù)申請(qǐng)，這些專利申請(qǐng)所公開的全部內(nèi)容作為本專利申請(qǐng)的參考。(背景技術(shù))本發(fā)明涉及吸入藥物治療領(lǐng)域，特別是是涉及霧化的化學(xué)物質(zhì)的吸入。在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種便攜式的吸入器。該便攜式的吸入器具有一個(gè)用于存儲(chǔ)一種干燥狀態(tài)化學(xué)物質(zhì)的藥筒和一個(gè)將一種液體引導(dǎo)到所述化學(xué)物質(zhì)以形成溶液的一個(gè)液體分散器。在溶液形成后，吸入器馬上霧化該溶液，從而使得該溶液可以施加給病人。
液體藥劑的霧化越來越成為將多種藥劑有效傳遞給病人的非常有前途的方法。特別是對(duì)于與肺有關(guān)的蛋白質(zhì)或者肽和其它生物制劑的傳遞，該方法具有潛在的優(yōu)點(diǎn)。上述的藥物中許多藥物如果保存在液態(tài)形式就很容易降解而失效。蛋白質(zhì)和肽在固態(tài)時(shí)通常保持良好的穩(wěn)定性。其原因主要有兩個(gè)。首先，水作為幾個(gè)蛋白質(zhì)降解途徑的一種反應(yīng)物，其濃度得以降低。參見“蛋白質(zhì)藥物學(xué)的穩(wěn)定性”(作者M(jìn).C.Manning,K.Patel和R.T.Borchardt,Pharm.Res.1989年第6期903-918頁)一文，該文所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。第二，在固態(tài)時(shí)，蛋白質(zhì)和其它賦形劑處于非移動(dòng)狀態(tài)。水是水化反應(yīng)包括蛋白質(zhì)變質(zhì)和分解以及脫酰氨基的一種反應(yīng)物。通過凍干或者吹干降低水的濃度就降低了反應(yīng)物的濃度，因此也就降低了這些降解途徑的降解速率。
在固態(tài)時(shí)肽或者蛋白質(zhì)以及其它在配方中的分子的可移動(dòng)性降低。參見“在玻璃轉(zhuǎn)化溫度以下時(shí)無定形藥物固體的分子穩(wěn)定性”(作者B.C.Hancock,S.L.Shamblin,和G.Zografi,Pharm.Res.1995年第12期799-806頁)一文，該文所公開的所有內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。對(duì)于肽或者蛋白質(zhì)，這種可移動(dòng)性的降低降低了分子間作用以及分子內(nèi)的構(gòu)象變化或者構(gòu)象波動(dòng)。分子間作用的減小將降低蛋白質(zhì)和肽的聚集/沉淀作用，因此將會(huì)降低化學(xué)反應(yīng)物擴(kuò)散到蛋白質(zhì)或者肽的速率，這將降低化學(xué)降解途徑的降解速率。分子內(nèi)構(gòu)象變化的降低降低了化學(xué)或者分子間反應(yīng)的潛在的反應(yīng)集團(tuán)出現(xiàn)的可能性。該反應(yīng)的速率將隨著水的濃度以及蛋白質(zhì)的可移動(dòng)性的降低而降低。
一種制造固體或者干燥狀態(tài)的蛋白質(zhì)的方法是將液體轉(zhuǎn)化為微細(xì)粉末。當(dāng)這種微細(xì)粉末用吸入法傳遞時(shí)，該微細(xì)粉末應(yīng)該具有1-5微米的平均直徑，并且具有窄的顆粒尺寸分布。然而這增加了干燥粉末的處理和包裝費(fèi)用。參見題目為“處理可分散的微細(xì)粉末的方法和系統(tǒng)”的美國專利US5654007和題目為“傳遞霧化的藥物的方法和裝置”的美國專利5458135，這兩個(gè)專利公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。
另外一種將液體溶液轉(zhuǎn)化為固體或者干燥形式的方法是使用凍干法。在該凍干法中液體溶液被轉(zhuǎn)化為固體物質(zhì)，而通過將該固體物質(zhì)溶解在一個(gè)液體例如水中，可以很容易將該固體物質(zhì)重新變?yōu)橐后w溶液。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供存儲(chǔ)一種固體物質(zhì)并將該固體物質(zhì)與一種液體結(jié)合以形成溶液的方法。一旦形成了這種溶液，本發(fā)明的另外一個(gè)目的就是快速地將這些溶液運(yùn)送到一個(gè)霧化裝置，從而使得溶液被霧化以用于病人使用。在該方法中，溶液形成后馬上進(jìn)行霧化操作，因此固體物質(zhì)降解速率降低。
有多種噴霧裝置用于霧化液體。例如，在授權(quán)的美國專利5164740(“‘740專利”)中描述了一種典型的霧化設(shè)備，該專利所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考?！?40專利描述的設(shè)備包括一個(gè)超聲波換能器和一個(gè)固定到該超聲波換能器上的縫隙板?？p隙板包括錐形的縫隙，這些縫隙用于制造小的液滴。超聲波換能器高頻振動(dòng)縫隙板，從而當(dāng)液體與縫隙板的后表面接觸并且縫隙板振動(dòng)時(shí)，液滴將從縫隙中噴出?！?40專利中所述的設(shè)備可以有效地制造小液滴而不需要象以前的設(shè)計(jì)那樣需要設(shè)置一個(gè)流體室與縫隙板接觸。在該專利中，少量體積的液體可以放置到縫隙板的后表面并通過表面張力將液體保持在后表面上。
在美國專利US5586550(“‘550專利”)和US5758637(“‘637專利”)中描述了另外一種對(duì)‘740專利的設(shè)備改進(jìn)的設(shè)備，這兩個(gè)專利所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。這兩個(gè)專利所描述的液滴發(fā)生器特別適用于制造窄尺寸分布的高速液滴流。正如在‘550專利中所描述的那樣，非平面的縫隙板有利于允許更多縫隙噴射液滴。而且，液滴成形的范圍在1微米到5微米，因此該設(shè)備非常適用于將藥物傳遞到肺。
因此，本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，以將液體溶液(特別是那些剛重新溶解的)傳遞到霧化設(shè)備，從而使得溶液被霧化用于吸入。在該過程中，重點(diǎn)考慮藥物傳遞的準(zhǔn)確劑量。因此，本發(fā)明的再一個(gè)目的是保證準(zhǔn)確數(shù)量的液體制劑可以傳遞到氣霧發(fā)生器，從而保證準(zhǔn)確劑量的藥物傳遞到肺。
(技術(shù)方案)本發(fā)明提供一種用于通過液體將一個(gè)固態(tài)物質(zhì)例如干燥狀態(tài)的物質(zhì)重新轉(zhuǎn)化為以形成一個(gè)溶液以及將該溶液輸送到一個(gè)氣霧發(fā)生器進(jìn)行霧化的典型系統(tǒng)、設(shè)備和方法。在一個(gè)典型的實(shí)施例中，所述的系統(tǒng)包括一個(gè)液體分散器、一個(gè)含有干燥狀態(tài)物質(zhì)的藥筒和一個(gè)氣霧發(fā)生器。使用時(shí)，所述的藥筒連接到所述的分散器的一個(gè)出口，而所述的分散器操作以將液體從該出口分散到藥筒內(nèi)。液體然后流動(dòng)穿過固體物質(zhì)并作為溶液從藥筒排出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型方面，藥筒在每一次使用后可以進(jìn)行替換和扔掉。在取下藥筒后，使用者可以選擇操作液體分散器以將液體輸送到氣霧發(fā)生器從而進(jìn)行清洗循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)典型方面，一個(gè)藥筒的液體出口定位于氣霧發(fā)生器附近，因此，溶液可以分散到氣霧發(fā)生器而易于進(jìn)行霧化。液體分散器在一個(gè)典型的實(shí)施例中，液體分散器包括一個(gè)連接到一個(gè)罐筒上的一個(gè)機(jī)械泵。液體分散器放置在吸入器的一個(gè)殼體內(nèi)，并且設(shè)置為每當(dāng)操作機(jī)械泵時(shí)就輸送預(yù)定體積的液體。所分散的液體直接從機(jī)械泵流動(dòng)到藥筒以形成溶液，而該溶液反過來落入到氣霧發(fā)生器上。
在一個(gè)特別的方面，所述的液體是鹽水溶液或者殺菌水，并且還可以選擇含有抗微生物添加劑。如上所述，在藥筒內(nèi)的固體物質(zhì)最好是干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)，在從液體分散器引入的液體的作用下這些化學(xué)物質(zhì)可以重新轉(zhuǎn)化為溶液。
在一個(gè)更為特別的方面，所述的機(jī)械泵包括一個(gè)連接到一個(gè)罐筒上的活塞泵。該活塞泵包括一個(gè)負(fù)載有彈簧的活塞元件，該活塞元件可以在一個(gè)圓筒形元件內(nèi)滑動(dòng)形成一個(gè)定量腔室。當(dāng)活塞元件移動(dòng)一個(gè)充填位置，定量腔室從所述的罐筒充填液體。當(dāng)釋放所述的活塞元件而移動(dòng)到一個(gè)分散位置時(shí)，將從定量腔室分散已知體積的液體。通過這種方式，每當(dāng)操作活塞泵時(shí)，單位體積的液體就從活塞泵分散而出。
在一個(gè)更為特別的方面，活塞元件向著充填位置的移動(dòng)將在圓筒形元件內(nèi)形成一個(gè)真空，該真空逐漸增加直到活塞元件到達(dá)某一點(diǎn)為止，在該點(diǎn)處在活塞元件和所述的圓筒形元件之間形成一個(gè)通道。在該點(diǎn)，活塞元件已經(jīng)到達(dá)充填位置以允許罐筒的液體由真空吸入到圓筒形元件的定量腔室內(nèi)。在該點(diǎn)，釋放活塞元件，并且活塞元件在彈簧的作用下返回到分散位置。在活塞元件返回到分散位置的過程中，定量腔室內(nèi)的液體通過活塞泵的出口排出。
在另外一個(gè)特別的方面，所述的活塞泵可以設(shè)置用于每當(dāng)操作活塞泵時(shí)輸送約10μL到50μL體積的液體。在另外一個(gè)方面，活塞泵設(shè)置為只有當(dāng)使用者將活塞元件完全壓入到充填位置，活塞泵才分散出全部單位體積的液體。如果活塞元件只是部分被壓入，則沒有任何液體分散。通過這種方式，防止了部分劑量的分散。
在又一個(gè)方面，所述的液體分散器還包括一個(gè)閥，該閥用于消除活塞泵內(nèi)的死容積，因此阻止微生物向內(nèi)流動(dòng)到液體分散器內(nèi)。該閥最好還包括一個(gè)管狀閥座，該管狀閥座在所述的活塞元件的一個(gè)底端周圍可以滑動(dòng)。通過這種防止，定量腔室內(nèi)的液體可以向著底端方向移動(dòng)所述的管狀閥座并越過所述的活塞元件，從而當(dāng)所述的活塞元件向著分散位置移動(dòng)時(shí)允許定量腔室內(nèi)的液體通過在活塞元件和管狀閥座之間流動(dòng)而進(jìn)行分散。管狀閥座也可以在所述的圓筒形元件內(nèi)滑動(dòng)，而該圓筒形元件則形成一個(gè)擋塊，以阻止在單位體積的液體已經(jīng)從定量腔室內(nèi)排出后管狀閥座相對(duì)于活塞元件繼續(xù)向底端移動(dòng)。而且，當(dāng)彈簧迫使活塞元件進(jìn)入管狀閥座的底端時(shí)，在活塞元件和管狀閥座之間形成密封從而防止微生物向內(nèi)流動(dòng)到活塞泵內(nèi)。因此，管狀閥座與活塞元件和圓筒形元件的結(jié)合使用保證從活塞泵內(nèi)分散出單位體積的液體，并且提供了一個(gè)密封以防止微生物向內(nèi)流動(dòng)到活塞泵內(nèi)。藥筒本發(fā)明的藥筒考慮到干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)的儲(chǔ)存。當(dāng)一個(gè)液體引入到藥筒內(nèi)時(shí)，化學(xué)物質(zhì)將在液體中溶解從而在霧化之前形成溶液。
在一個(gè)典型的實(shí)施例中，藥筒包括一個(gè)具有一個(gè)入口和一個(gè)出口的殼體。干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)放置在殼體內(nèi)。當(dāng)液體流經(jīng)殼體時(shí)，化學(xué)物質(zhì)溶解并通過出口以溶液形式流出。化學(xué)物質(zhì)可以是任何類型的化學(xué)物質(zhì)，例如蛋白質(zhì)、肽、小分子化學(xué)物質(zhì)、基因材料和其它作為藥劑使用的大分子和小分子。一種具體的物質(zhì)就是凍干蛋白質(zhì)，例如干擾素α1號(hào)或者α1號(hào)prolastin。凍干物質(zhì)最好保持在一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上，以增加與液體接觸的表面積，因此可以增加化學(xué)物質(zhì)溶解的速率。該支撐結(jié)構(gòu)最好設(shè)置為以三維陣列方式盛裝凍干物質(zhì)，從而使得化學(xué)物質(zhì)與液體接觸的表面積增加。支撐結(jié)構(gòu)的典型類型包括具有彎曲流道的開孔多孔材料。這些流道可以加強(qiáng)溶液的混合，因此溶液可以從出口更均勻地排出。另外，支撐結(jié)構(gòu)可以用編織的合成材料、金屬網(wǎng)、疊制的玻璃或者塑料珠以及類似物制成。
當(dāng)藥筒與本發(fā)明的霧化設(shè)備一起使用時(shí)，液體分散器的操作把液體引入到入口內(nèi)，穿過支撐結(jié)構(gòu)以溶解化學(xué)物質(zhì)，然后從出口排出后作為溶液放置到氣霧發(fā)生器上。氣霧發(fā)生器然后進(jìn)行操作以霧化溶液。通過這種方式，化學(xué)物質(zhì)可以以固態(tài)形式進(jìn)行存儲(chǔ)直到使用時(shí)為止。如上所述，來自液體分散器的液體的流動(dòng)是由活塞元件的返回沖程以及當(dāng)活塞元件移動(dòng)到分散位置時(shí)產(chǎn)生的。既然返回沖程受到彈簧的控制，因此它不依賴于使用者。通過這種方式，每一次液體分散器操作時(shí)液體的流速都是相同的，因此提供了一種恒定的并且可以反復(fù)進(jìn)行的重新轉(zhuǎn)化溶液的方法。
在一個(gè)特別的方面，藥筒包括一個(gè)位于入口處的一個(gè)連接裝置，以將藥筒連接到液體分散器。通過這種方式，藥筒設(shè)計(jì)成可以從液體分散器上取下，因此在每一次使用后藥筒可以取下而扔掉。在又一個(gè)特別的方面，藥筒充滿液態(tài)的化學(xué)物質(zhì)。然后在藥筒內(nèi)凍干該化學(xué)物質(zhì)將其轉(zhuǎn)化為固態(tài)形式。氣霧發(fā)生器在一個(gè)典型的實(shí)施例中，氣霧發(fā)生器用于霧化來自藥筒的溶液，該氣霧發(fā)生器的制造方法類似于美國專利US5586550和US5758637中所述的方法，這兩個(gè)專利前面已經(jīng)引用作為參考。簡而言之，氣霧發(fā)生器包括一個(gè)可振動(dòng)元件。該可振動(dòng)元件具有一個(gè)前表面、一個(gè)后表面和多個(gè)在所述的兩個(gè)表面之間延伸的縫隙。這些縫隙最好為錐形，參見美國專利US5164740，該專利在前面已經(jīng)引用作為參考。在一個(gè)特別的方面，可振動(dòng)元件最好具有半球形狀，其錐形縫隙從其凹入表面延伸到凸出表面。在使用時(shí)，來自藥筒的溶液被提供給可振動(dòng)元件的后表面，而該可振后表面還具有一個(gè)大的開口。當(dāng)可振動(dòng)元件振動(dòng)時(shí)，縫隙從前表面上的小的開口噴射溶液從而形成霧化噴灑。使用者簡單地吸入噴射的溶液然后將化學(xué)物質(zhì)提供給病人的肺。其它實(shí)施方式本發(fā)明還提供了典型的用于霧化一個(gè)溶液的方法和裝置。在一個(gè)典型的實(shí)施例中，一個(gè)設(shè)備包括一個(gè)藥筒。該藥筒具有一個(gè)第一腔室、一個(gè)第二腔室和一個(gè)在所述的第一腔室和所述的第二腔室之間移動(dòng)的分隔器。藥筒包括一個(gè)排出口，該排出口與第二腔室連通。液體放置在第一腔室內(nèi)，而干燥狀態(tài)的物質(zhì)放置在第二腔室內(nèi)。該設(shè)備還包括一個(gè)可以在藥筒內(nèi)移動(dòng)的活塞，以將液體從第一腔室輸送到第二腔室從而形成溶液。該設(shè)備還具有一個(gè)氣霧發(fā)生器，該氣霧發(fā)生器放置在排出口附近，以接收來自藥筒的溶液并產(chǎn)生一個(gè)霧化的溶液。通過這種方式，所述的物質(zhì)可以象其它實(shí)施例中用于等待霧化一樣而保持在干燥狀態(tài)。為了形成溶液，活塞移動(dòng)到藥筒內(nèi)，從而迫使液體從第一腔室進(jìn)入到第二腔室?；钊倪M(jìn)一步移動(dòng)將迫使剛剛形成的溶液從第二腔室到達(dá)所述的氣霧發(fā)生器，在該氣霧發(fā)生器，溶液被霧化。
在一個(gè)特別的方面，分隔器具有一個(gè)原始位置，在該原始位置上，在分隔器和藥筒之間形成一個(gè)密封。通過這種方式，液體可以被保持在第一腔室內(nèi)直到活塞移動(dòng)為止。作為一種優(yōu)先的選擇，藥筒包括至少一個(gè)作為所述的第一腔室和所述的第二腔室之間的部分通道的溝槽。通過這種方式，當(dāng)活塞移動(dòng)到第一腔室內(nèi)時(shí)，液體(通常是不可壓縮的)向著第二腔室移動(dòng)所述的分隔器，從容允許液體從分隔器周圍通過而進(jìn)入第二腔室。溝槽最好終止與第二腔室，因此當(dāng)活塞激昂分隔器移動(dòng)到第二腔室內(nèi)時(shí)，在藥筒和分隔器之間可以形成密封，從而迫使溶液從第二腔室經(jīng)過排出口排出。
在某些例子中，可能需要將溶液重新吸回第一腔室以實(shí)現(xiàn)混合。這可以通過將活塞穿過第一腔室拉回從而在第一腔室內(nèi)形成一個(gè)真空。為了分散溶液，如上所述，活塞又穿過第一腔室和第二腔室返回。
在一個(gè)特別的方面，設(shè)置一個(gè)過濾元件穿過排出口，以防止大的顆粒從第二腔室排出和堵塞氣霧發(fā)生器。在另外一個(gè)方面，該設(shè)備包括一個(gè)用于移動(dòng)活塞的馬達(dá)。通過這種方式，操作該馬達(dá)就可以將一個(gè)霧化的溶液簡單地提供給病人。
(附圖描述)

圖1是說明根據(jù)本發(fā)明具有一個(gè)用于霧化液體的氣霧發(fā)生器的設(shè)備的部分剖面圖；圖2是一個(gè)吸入流傳感器的示意圖，該傳感器用于在病人開始從根據(jù)本發(fā)明的霧化設(shè)備吸入時(shí)進(jìn)行探測；圖3是圖1的霧化設(shè)備的氣霧發(fā)生器的剖面圖；圖4-9說明用于圖1的霧化設(shè)備的一個(gè)容器和一個(gè)活塞泵的側(cè)向剖面圖，用于將預(yù)定體積的液體傳遞到氣霧發(fā)生器。圖4-9中所示的視圖表示當(dāng)從容器向氣霧發(fā)生器定量傳遞液體時(shí)活塞泵的各種狀態(tài)；圖10是一個(gè)具有可去除的藥筒的霧化系統(tǒng)的示意圖，根據(jù)本發(fā)明，該藥筒盛裝固態(tài)物質(zhì)；圖11說明圖10中的霧化系統(tǒng)中的藥筒被去除，從而根據(jù)本發(fā)明對(duì)氣霧發(fā)生器進(jìn)行清洗；圖12是根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)用于霧化一種溶液的霧化設(shè)備的側(cè)面剖面圖；圖13說明圖12中的霧化設(shè)備的一個(gè)雙腔藥筒和一個(gè)氣霧發(fā)生器；圖14-17說明處于不同作業(yè)狀態(tài)的圖13中的藥筒，根據(jù)本發(fā)明，該作業(yè)用于將一種溶液分散到氣霧發(fā)生器；圖18說明圖1中的霧化設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備具有另外一個(gè)將液體傳遞到氣霧發(fā)生器的藥筒；圖19說明圖18中的藥筒和氣霧發(fā)生器；圖20是圖19中的藥筒的剖面圖；圖21是圖19中的更詳細(xì)的剖面圖；圖22是一個(gè)分散系統(tǒng)的側(cè)面剖面圖，根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)具有一個(gè)藥筒和一個(gè)活塞泵。
(實(shí)施方式)本發(fā)明提供一個(gè)典型的系統(tǒng)、設(shè)備和方法，用于利用液體例如水使得處于干燥狀態(tài)的固體物質(zhì)重新轉(zhuǎn)化以形成一種溶液以及用于將該溶液輸送到一個(gè)氣霧發(fā)生器以用于下一步的液體霧化。在本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括一個(gè)液體分散器、一個(gè)盛裝干燥狀態(tài)的固體物質(zhì)的藥筒和一個(gè)氣霧發(fā)生器。在使用時(shí)，該藥筒連接到所述的液體分散器的一個(gè)出口。使用者然后啟動(dòng)液體分散器，從而液體從液體分散器分散出來而進(jìn)入藥筒。當(dāng)液體流經(jīng)藥筒時(shí)，干燥物質(zhì)溶解成液體，并作為溶液從藥筒排出。作為一種優(yōu)先的選擇，藥筒在使用后可以進(jìn)行替換掉和扔掉。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，藥筒的一個(gè)出口端定位在氣霧發(fā)生器附近，因此放置在氣霧發(fā)生器上的溶液很容易得到霧化操作。
在另外一種方式下，一個(gè)兩步法用于重新轉(zhuǎn)化上述溶液并將該溶液輸送到一個(gè)氣霧發(fā)生器。首先，當(dāng)液體分散器操作時(shí)，單位容積液體的一部分例如二分之一單位容積液體提供該藥筒。使用者然后等待預(yù)定的時(shí)間例如等待10秒，然后再操作液體分散器將足夠數(shù)量的液體輸送到藥筒內(nèi)，從而迫使單位容積的溶液從藥筒到達(dá)氣霧發(fā)生器。通過這種方式，提供一定的時(shí)間間隔保證固體物質(zhì)可以充分溶解在液體中。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供一個(gè)典型的系統(tǒng)和方法，用于從一個(gè)容器內(nèi)直接定量獲取相對(duì)較小體積的液體以及將定量獲取的液體輸送到一個(gè)霧化器。該系統(tǒng)和方法設(shè)置用于精確定量獲取和輸送相對(duì)較小數(shù)量的液體，通常是從10μL到100μL體積的液體。當(dāng)輸送從10μL到50μL體積的液體時(shí)，本發(fā)明最好使用一個(gè)活塞泵，該活塞泵連接到一個(gè)罐筒，這在后面還要進(jìn)行描述。對(duì)于從50μL到100μL體積的液體，可以使用一個(gè)藥用泵例如一個(gè)計(jì)量劑量泵S4，該產(chǎn)品來自意大利的Somova S.p.A Milano。作為一種選擇，該藥用泵可以盛裝有藥劑，該藥劑可以直接輸送到一個(gè)氣霧發(fā)生器。作為一個(gè)例子，藥劑可能包括用于治療哮喘絞痛用的甾族化合物的混懸液。
本發(fā)明的液體分散器的另外一個(gè)特點(diǎn)是它們的設(shè)置可以防止或者顯著降低污染的可能性。在這種方式下，當(dāng)利用液體分散器將一定劑量的溶液順序輸送到霧化器時(shí)，這些液體不會(huì)受到污染。作為例子，圖1說明了一個(gè)用于霧化液體的設(shè)備10。該設(shè)備10包括一個(gè)殼體12，該殼體12被設(shè)置用于盛裝設(shè)備10的各個(gè)部件。殼體12最好用輕質(zhì)、小型并且通常是塑料模制而成。殼體12被分成兩個(gè)分離的部分一個(gè)第一部分14包括一個(gè)電子分隔間，一個(gè)第二部分16包括一個(gè)盛裝液體的分隔間，該盛裝液體的分隔間用于盛裝一個(gè)罐筒18、一個(gè)氣霧發(fā)生器22和一個(gè)出口管20。通過該出口管20霧化的液體可以分散給病人。通過滑動(dòng)一個(gè)按鈕23，第二部分16可以方便地與第一部分14分離。作為一種選擇，具有盛裝液體的分隔間的第二部分16可以在與第一部分14分離后扔掉。第二部分16可以與罐筒18一起扔掉或者單獨(dú)扔掉罐筒18。
設(shè)備10還包括一個(gè)吸入流傳感器24，該吸入流傳感器24用于在病人從出口管20吸入藥物時(shí)探測病人產(chǎn)生的吸入動(dòng)作。在探測到吸入動(dòng)作后，傳感器24發(fā)送一個(gè)電子信號(hào)到一個(gè)電子電路(未示出)，該電子電路再發(fā)送一個(gè)電壓從而振動(dòng)氣霧發(fā)生器22的一個(gè)壓電元件26以霧化液體。傳感器24最好包括一個(gè)可彎曲箔片和一個(gè)光電傳感器?？蓮澢梢愿鶕?jù)病人從出口管20吸入藥物時(shí)而產(chǎn)生的吸入氣流而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而光電傳感器設(shè)置用于探測可彎曲箔片的偏轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)以振動(dòng)壓電元件26。
參考圖2，描述了一個(gè)吸入流傳感器24的示意圖。該吸入流傳感器24包括一個(gè)具有一個(gè)伸出部30的可彎曲箔片28。吸入流傳感器24還包括一個(gè)光電傳感器32，該光電傳感器32包括一個(gè)發(fā)光二極管(LED)34和一個(gè)與發(fā)光二極管LED平行設(shè)置的光敏晶體管36。因此，發(fā)光二極管LED34可以連續(xù)地發(fā)射一個(gè)光束38到晶體管36。當(dāng)病人吸氣時(shí)，吸入氣流導(dǎo)致可彎曲箔片28發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而向下移動(dòng)伸出部30，直到該伸出部30穿過光束38，導(dǎo)致光中斷，并且由晶體管36探測到該光中斷。晶體管36然后發(fā)送一個(gè)信號(hào)以啟動(dòng)一個(gè)氣霧發(fā)生器從而產(chǎn)生氣霧。
通過按照這種方式設(shè)置吸入流傳感器24，氣霧發(fā)生器22只根據(jù)病人產(chǎn)生的吸入氣流的探測結(jié)果進(jìn)行啟動(dòng)。通過這種方式，病人在吸入一次或者吸入多次時(shí)也只是承受單一劑量。作為一種優(yōu)選的選擇，吸入流傳感器24在吸入氣流速度為15升/分鐘時(shí)啟動(dòng)。盡管如此，應(yīng)該能夠理解，吸入流傳感器24可以設(shè)置在任何較低或者較高流速下啟動(dòng)。啟動(dòng)點(diǎn)的調(diào)節(jié)可以通過改變可彎曲箔片28的可彎曲剛度、通過選擇制造可彎曲箔片28的不同材料或者通過改變可彎曲箔片的厚度來完成。
作為另外一種選擇，吸入流傳感器可以用一個(gè)壓電薄膜元件制成。該壓電薄膜元件在發(fā)生偏移時(shí)可以產(chǎn)生一個(gè)電子信號(hào)。電子信號(hào)的大小正比于偏移的大小。通過這種方式，壓電薄膜元件所產(chǎn)生的電子信號(hào)可以用于探測吸入流動(dòng)的大小。在這種情況下，氣霧發(fā)生器的輸出可以與吸入氣流成正比進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣霧發(fā)生器的這樣的一個(gè)正比輸出的優(yōu)點(diǎn)在于它可以防止顆粒的聚集并且根據(jù)吸入流動(dòng)控制氣霧的產(chǎn)生。氣霧輸出的控制可以通過順序打開或者關(guān)閉氣霧發(fā)生器來進(jìn)行調(diào)節(jié)。打開或者關(guān)閉時(shí)間的比例通常定義為作業(yè)周期，將影響凈流量。作為例子，一個(gè)具有這種特性的壓電薄膜元件來自賓夕法尼亞州ValleyForge的ATO自動(dòng)化學(xué)傳感器公司。
再參考圖1，在第一部分14內(nèi)的電子電路(未示出)包括一個(gè)用于探測氣霧發(fā)生器22內(nèi)是否存在液體并發(fā)送信號(hào)給使用者以指示所有液體已經(jīng)被霧化的電子元件(未示出)。通過這種方式，使用者將會(huì)知道是否增加吸入動(dòng)作以吸入規(guī)定劑量的藥劑。該傳感電路最好包括一個(gè)電壓傳感電路(未示出)，該電壓傳感電路用于探測穿過壓電元件26的電壓。由于穿過壓電元件26的電壓與靠表面張力與一個(gè)縫隙板40(參見圖3)接觸的液體的數(shù)量成正比，因此可以根據(jù)該電壓確定是否剩下液體。例如，當(dāng)霧化啟動(dòng)后，電壓很高。在霧化最后，電壓很低，因此指示霧化過程已經(jīng)接近結(jié)束。作為一種優(yōu)選的選擇，傳感電路設(shè)置用于在95％的液體霧化完成后進(jìn)行啟動(dòng)。當(dāng)傳感電路啟動(dòng)后，該傳感電路打開一個(gè)發(fā)光二極管(LED)42，以指示已經(jīng)傳遞了規(guī)定劑量的藥物。
參考圖3，詳細(xì)地描述氣霧發(fā)生器22的結(jié)構(gòu)。如上所述，氣霧發(fā)生器22包括一個(gè)可振動(dòng)縫隙板40和一個(gè)環(huán)形壓電元件26。該氣霧發(fā)生器22還包括一個(gè)杯形元件44，壓電元件26和縫隙板40如圖所示固定到該杯形元件44上。杯形元件44包括一個(gè)圓形孔46，在該圓形孔上方放置著縫隙板40。電纜(未示出)將壓電元件26連接到第一部分14(參見圖1)內(nèi)的電子電路，該電子電路再用于振動(dòng)壓電元件26。
杯形元件44最好用低阻尼金屬例如鋁制成?？p隙板40放置在圓形孔46上方，因此縫隙板40的后表面48可以設(shè)置用于吸納來自罐筒18的液體(參見圖1)。盡管未示出，縫隙板實(shí)際上包括多個(gè)錐形的縫隙，這些縫隙寬度從后表面48到前表面50逐漸減小。典型的用于本發(fā)明的縫隙板40包括在‘740專利、‘550專利和‘637專利中所述的縫隙板，這些專利在前面作為本發(fā)明的參考。
縫隙板40最好用可由金屬電鑄法制造的材料制成。作為一個(gè)例子，縫隙板40可以用鈀或者鈀合金例如鈀鈷合金或者鈀鎳合金制成?？p隙板40還可以鍍金以提高其耐腐蝕性，或者也可以用固體金或者金合金制成。作為另外一種選擇，縫隙板40可以用鎳、鎳金合金或者鎳和鎳金合金組合來制成。在上述組合中，鎳金合金覆蓋在縫隙板的外表面上。鎳金合金可以利用金電鍍法制成，然后在較高溫度下進(jìn)行分散處理，參見Thin Solid Film的1983年109卷的1-10頁的VanDen Belt,TGM所著“在線盧瑟福散射能譜分析測量鈀和金在鎳中擴(kuò)散”一文。該文所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。一種具體的可以用來制造縫隙板的材料包括80％的鈀和20的鎳以及其它鈀鎳合金,參見Plating and Surface Finishing1996年8月由J.A.Abys以及其他人所著的“電沉積鈀鎳合金的退火行為”一文，該文所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。少量的錳可以在金屬電鑄過程中引入到鎳中，因此鎳可以在較高的溫度下進(jìn)行加熱處理，參見美國專利4108740，該專利作為本申請(qǐng)的參考。鎳金合金對(duì)于保護(hù)鎳組分特別是電鑄的鎳組分不會(huì)受到由于存在鍍敷空隙引起的腐蝕特別有用。上述擴(kuò)散處理對(duì)于其它需要防止鎳組分特別是電鑄的鎳組分(例如噴墨縫隙板、其它的噴嘴和類似物)腐蝕的應(yīng)用中特別有用。
作為另外一種選擇，縫隙板的耐腐蝕性可以通過用一種兩層(其中第一電鑄層包括鎳，而第二電鑄層包括金)的組合式電鑄結(jié)構(gòu)制造的縫隙板來實(shí)現(xiàn)。在組合式結(jié)構(gòu)中的金的優(yōu)選厚度至少為2微米，而且最好至少為5微米。另外，第二層可以由鈀或者其它耐腐蝕性金屬電鑄而成?？p隙板的外表面可以涂覆一層防止細(xì)菌發(fā)育的材料例如多粘菌素或者銀。作為一種選擇，縫隙板上還可以包括其它提高潤濕性的涂層。
在一個(gè)實(shí)施例中，通過在縫隙板上涂覆可以利用部分化學(xué)鍵與固體表面形成共價(jià)鍵的制劑來保護(hù)縫隙板不受腐蝕性液體的腐蝕?？p隙板上最好包括這種制劑，因?yàn)檫@些制劑通?？梢耘c酸性的藥用液體生物相容。這種制劑可以是光致反應(yīng)的，例如在受到光照時(shí)將激活或者當(dāng)受到潮濕或者其它能量的作用下而激活。而且，該制劑可以具有各種表面性質(zhì)，例如疏水性、親水性、導(dǎo)電性或者不導(dǎo)電性。而且，多個(gè)制劑可以一個(gè)制劑放置在另外一個(gè)制劑上?？梢园ㄔ诳p隙板上的涂層的類型在美國專利US4979959、US4722906、US4826759、US4973493、US5002582、US5073484、US5217492、US5258041、US5263992、US5414075、US5512329、US5714360、US5512474、US5563056、US5637460、US5654460、US5654162、US5707818、US5714551和US5744515中進(jìn)行了描述；這些專利所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。
杯形元件44放置在一個(gè)殼體52內(nèi)，而該殼體52可以防止液體與壓電元件26和與杯形元件44接觸。杯形元件44通過兩個(gè)彈性環(huán)54和56懸掛在殼體52上。彈性環(huán)54放置在殼體52和杯形元件44的外圓周之間。而彈性環(huán)56放置在壓電元件26的內(nèi)圓周和一個(gè)屏蔽元件58之間。這樣的一種結(jié)構(gòu)提供了一種氣密封結(jié)構(gòu)，該氣密封結(jié)構(gòu)可以防止液體與壓電元件26接觸，而不會(huì)抑制杯形元件44的振動(dòng)。
現(xiàn)在參考圖1，氣霧發(fā)生器22與出口管20軸向?qū)R，因此當(dāng)壓電元件26振動(dòng)時(shí)，液滴通過出口管20噴射并且可以被病人利用。如上所述，一個(gè)罐筒18放置在第二部分16內(nèi)，而該罐筒18盛裝需要由氣霧發(fā)生器22霧化的液體藥劑。罐筒18固定到一個(gè)機(jī)械泵60上與該機(jī)械泵60成為一個(gè)整體，該機(jī)械泵60通過一個(gè)噴嘴62將單位體積的液體分散到氣霧發(fā)生器22。機(jī)械泵60通過擠壓一個(gè)按鈕64進(jìn)行操作，該按鈕64向下推動(dòng)罐筒18，以產(chǎn)生如下詳細(xì)所述的泵送動(dòng)作。擠壓按鈕64還對(duì)第二部分16內(nèi)的一個(gè)電子微動(dòng)開關(guān)66施加壓力。當(dāng)該微動(dòng)開關(guān)66運(yùn)作時(shí)，將發(fā)送一個(gè)信號(hào)給第一部分內(nèi)的電子電路，從而導(dǎo)致發(fā)光二極管(LED)(未示出)發(fā)光，以指示該設(shè)備10已經(jīng)可以使用了。當(dāng)病人開始吸入時(shí)，所探測到的吸入動(dòng)作將導(dǎo)致氣霧發(fā)生器進(jìn)行運(yùn)作。
如圖3所示，機(jī)械泵60輸送單位體積的液體68(如圖中虛線所示)到縫隙板40的后表面48。直到檢測到病人吸入之前，所輸送的一定體積的液體68通過固體/液體表面作用和通過表面張力而粘結(jié)到縫隙板40上。此時(shí)，壓電元件26操作以從前表面50噴射液滴，病人則在該前表面50進(jìn)行吸入。通過按照單位容積輸送液體68，可以將精確劑量的藥劑霧化并輸送到病人的肺。盡管圖1中的罐筒18被設(shè)置為直接將分散出的液體輸送到一個(gè)縫隙板，實(shí)際上機(jī)械泵60也可以連接一個(gè)裝有干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)的藥筒，這在下面還要進(jìn)行詳細(xì)描述。
參考圖4-10，表示了一個(gè)罐筒138和活塞泵140的示意圖，以舉例說明用于將單位體積的液體藥劑輸送到一個(gè)縫隙板(例如設(shè)備10的縫隙板40(參見圖1和圖3))的方法。罐筒138包括一個(gè)殼體142，該殼體142的一個(gè)開口端144周圍設(shè)置一個(gè)殼體蓋146。一個(gè)密封墊片148靠在開口端144上，該墊片148用于防止殼體142中的液體流出。在墊片148的頂部放置一個(gè)圓筒形元件150。殼體蓋146緊緊地將該圓筒形元件150和墊片148固定到殼體142上。圓筒形元件150包括一個(gè)圓筒形開口151，該圓筒形開口151允許液體從罐筒138進(jìn)入該圓筒形元件150。圓筒形元件150與墊片148配合用于緊緊地定位一個(gè)保持(holding)元件152，在該保持元件152周圍設(shè)置一個(gè)壓縮彈簧154。
活塞泵140包括一個(gè)活塞元件156、一個(gè)圓筒形元件150、一個(gè)閥座158和一個(gè)壓縮彈簧154?；钊?56具有一個(gè)前端156A和一個(gè)底端156B，前端156A具有活塞功能，而底端156B具有閥功能。
活塞泵140被設(shè)置為每當(dāng)將閥座158向下壓向罐筒138然后再松開后，從該閥座158內(nèi)的一個(gè)錐形開口161分散出單位體積的液體。閥座158包括一個(gè)閥座肩部158A，可以通過向內(nèi)擠壓該閥座肩部158A而移動(dòng)閥座158，從而使得閥座158與活塞元件底端156B嚙合以封閉錐形開口161。
如圖5所示，當(dāng)活塞元件156進(jìn)一步擠壓到圓筒形元件150內(nèi)時(shí)，彈簧154被壓縮，而一個(gè)在前端156A和圓筒形元件150之間形成一個(gè)定量腔室168。前端156A和底端156B最好用柔軟的彈性材料制成，以分別對(duì)圓筒形元件150和閥座158實(shí)現(xiàn)氣密封。由于前端156A和圓筒形元件150之間的密封作用，通過活塞元件156的壓縮而在定量腔室168內(nèi)形成真空。
當(dāng)活塞元件156進(jìn)一步移動(dòng)到圓筒形元件150內(nèi)(參見圖6)時(shí)，彈簧154進(jìn)一步壓縮，而前端156A移動(dòng)通過圓筒形開口151，因此在前端156A和圓筒形元件150之間形成一個(gè)縫隙。當(dāng)前端156A經(jīng)過圓筒形元件150的邊緣，罐筒138內(nèi)的液體在定量腔室168內(nèi)的真空的作用下吸入到圓筒形元件150內(nèi)。在圖6中，活塞元件156處于充填位置。
在閥座158向內(nèi)移動(dòng)的最后，使用者釋放作用在閥座158上的壓力，允許彈簧154將活塞元件156往回推動(dòng)到起始位置。如圖7所示，在活塞元件156返回到起始位置后，其前端156A又與圓筒形元件150嚙合，從而在兩個(gè)表面之間形成密封，以防止在定量腔室168內(nèi)的液體回流到罐筒138內(nèi)。
既然定量腔室168內(nèi)的液體通常是不可壓縮的，當(dāng)彈簧154推動(dòng)活塞元件156時(shí)，在定量腔室168內(nèi)的液體就迫使閥座158向著活塞元件156的底端滑動(dòng)。在該過程中，允許定量腔室168內(nèi)的液體從定量腔室流動(dòng)穿過閥座158的錐形開口161，如圖8所示。
如圖7-9所示，當(dāng)前端156A移動(dòng)長度L時(shí)，定量腔室168內(nèi)的液體從錐形開口161分散而出。當(dāng)前端156A移動(dòng)長度L時(shí)，該前端156A與圓筒形元件150接觸。通過這種方式在該距離的移動(dòng)中迫使定量腔室168內(nèi)的液體從錐形開口161排出。當(dāng)前端156A移動(dòng)長度L后，前端156A與圓筒形元件150之間的重新密封，因此不會(huì)再有液體從錐形開口161排出。因此，所排出的液體的數(shù)量正比于圓筒形元件150在長度L內(nèi)的內(nèi)徑。因此，活塞泵140可以設(shè)計(jì)為每當(dāng)活塞元件156從起始位置移動(dòng)的充填位置然后再回到起始位置時(shí)排放已知體積的液體。既然活塞元件156A必須被充分?jǐn)D壓到充填位置，以在前端156A和圓筒形元件150之間形成間隙，因此需要提供一種方法來保證不會(huì)排出部分體積的液體。
如圖9所示，閥座158包括一個(gè)閥座肩部170。該閥座肩部170與圓筒形元件150上的一個(gè)擋塊172嚙合從而阻止閥座158向圓筒形元件150的底端移動(dòng)。此時(shí)，活塞泵140位于最終分散位置，該位置與圖4中的起始位置對(duì)應(yīng)。在該位置，彈簧154迫使活塞元件156底端156B進(jìn)入錐形開口161，從而形成密封并防止污染物進(jìn)入活塞泵140。
閥座158最好用可阻止細(xì)菌增殖的材料涂覆。例如，這樣的涂層可以包括具有正電荷材料例如多粘菌素、polyethylinimin、銀或者類似物的涂層。
本發(fā)明還提供一種方便存儲(chǔ)固體或者干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)然后將該化學(xué)物質(zhì)用罐筒內(nèi)的液體溶解以形成一種溶液的方法。通過這種方式，易于降解的化學(xué)物質(zhì)可以以干燥狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)，從而延長了產(chǎn)品的存儲(chǔ)壽命。作為例子，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于存儲(chǔ)干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)的藥筒180在圖10中進(jìn)行說明。為方便起見，藥筒180將與活塞泵140和罐筒138一起描述，而后者則連接到一個(gè)霧化設(shè)備例如設(shè)備10，以按照如上所述對(duì)藥劑進(jìn)行霧化。藥筒180包括一個(gè)圓筒形容器182，該圓筒形容器182具有一個(gè)入口184和一個(gè)出口186。入口184的尺寸適合連接到活塞泵140，如圖所示。在圓筒形容器182內(nèi)設(shè)置一個(gè)第一過濾元件188和一個(gè)第二過濾元件190。第一過濾元件188設(shè)置為靠近入口184，而第二過濾元件190設(shè)置為靠近出口186。在第一過濾元件188和第二過濾元件190之間放置干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)192。將化學(xué)物質(zhì)192最好保持在一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)，以增加化學(xué)物質(zhì)溶解的速率。
這種支撐結(jié)構(gòu)可以由各種材料來制成，以增加化學(xué)物質(zhì)溶解的速率。例如，該支撐結(jié)構(gòu)可以包括一種開孔材料例如聚四氟乙烯(PTFE)基體材料，該產(chǎn)品來自Georgia州Farburn的Porex Techologies。作為一種優(yōu)選的選擇，該開孔材料的孔隙的尺寸在大約7微米到500微米之間，優(yōu)選在250微米左右。另外，各種塑料也可以用于制造開孔材料基體，這些塑料包括高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMW)、聚丙烯(PP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龍6(N6)、聚醚砜(PES)、乙烯醋酸乙酯(EVA)和類似物。另外，該支撐結(jié)構(gòu)可以用編織合成材料、金屬網(wǎng)、疊置的固體玻璃或者塑料玻璃珠制成。
作為例子，一種將化學(xué)物質(zhì)192放置到圓筒形容器182內(nèi)的方法是采用首先將液體的化學(xué)物質(zhì)充填到圓筒形容器182內(nèi)然后利用凍干法將藥筒內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍餇顟B(tài)。通過這種方式，用于化學(xué)物質(zhì)充填藥筒180可以進(jìn)行精確和重復(fù)控制。盡管如此，應(yīng)該能夠理解，化學(xué)物質(zhì)實(shí)際上可以以固體狀態(tài)放置到藥筒180內(nèi)。
凍干法只是作為一個(gè)例子，因?yàn)樵摲椒梢越档透鞣N物理和化學(xué)降解途徑的降解速率。如果化學(xué)物質(zhì)包括蛋白質(zhì)或者肽，在產(chǎn)品制造過程中可以對(duì)凍干法過程(和所導(dǎo)致的濕度含量)和產(chǎn)品的配方進(jìn)行優(yōu)化，以在冰凍、干燥和用于長期存儲(chǔ)之前對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行穩(wěn)定處理。參見下述文章BioPharm的1990年第3期18～26頁由M.J.Pikal所著的“蛋白質(zhì)的凍干”一文，Biotech.Bioeng的1991年第37卷177～184頁由W.R.Liu,R.Langer和A.M.Klibanov所著的“由濕度引起的固體狀態(tài)的凍干蛋白質(zhì)的聚集”一文，BioPharm的1990年第3期的26～30頁由M.J.Pikal所著的“蛋白質(zhì)的凍干”一文，Biophys.J的1993年第65卷661～671頁由S.J.Prestrelski、N.Tedeschi,S.Arakawa和J.F.Carpenter所著的“穩(wěn)定劑導(dǎo)致脫水使蛋白質(zhì)的構(gòu)象轉(zhuǎn)化及其表現(xiàn)”一文和Arch.Biochem.Biphys的1993年的第303卷456～464頁由J.F.Carpenter、S.J.Prestrelski和T.Arakawa所著的“利用Stress-Specific穩(wěn)定法導(dǎo)致冰凍和干燥的分離引起的凍干的蛋白質(zhì)脫水變性”一文，這些文章所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。調(diào)整配方的pH值和/或添加各種添加劑包括糖、聚糖、多元醇、氨基酸、甲胺、某些鹽以及其它添加劑可以使得蛋白質(zhì)直到凍干仍保持穩(wěn)定。
作為一個(gè)例子但不表示對(duì)本發(fā)明的限制，藥筒填充有直徑為大約0.5mm的小玻璃珠。該藥筒用濃度為10mg/ml的溶菌酶溶液進(jìn)行充填。為提高溶液的穩(wěn)定性，該溶液與一種糖和一種緩沖溶液結(jié)合。緩沖溶液是檸檬酸鈉而糖是甘露醇。一種表面活性劑twin 20也被加入到溶液中。該溶液然后在藥筒內(nèi)進(jìn)行凍干處理。
凍干處理后的物質(zhì)可以選擇包括一種溶解增強(qiáng)劑例如在藥物科學(xué)技術(shù)雜志上所述的表面活性劑，參見J.Pharmsei.Technology的1994年第48卷30～37頁，其公開的所有內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。為保護(hù)化學(xué)物質(zhì)在干燥狀態(tài)時(shí)不會(huì)發(fā)生破壞反應(yīng)，各種糖可以加入到溶液中，參見Bichem.J.的1987年的第242卷1～10頁由Crowe以及其他人所著的“用糖對(duì)干燥的磷脂雙層和蛋白質(zhì)進(jìn)行穩(wěn)定”一文和Biochemica.et Bilphysica Acta1987年第923卷的109～115頁由Carpenter以及其他人所著的“用糖凍干法對(duì)磷酸果糖激酶進(jìn)行穩(wěn)定”一文，這兩篇文章所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。
在使用時(shí)，藥筒180連接到活塞泵140，而活塞泵140按照如上所述方式進(jìn)行操作以排出已知體積的液體到藥筒180內(nèi)。所提供的液體流過化學(xué)物質(zhì)192，而化學(xué)物質(zhì)192溶解到液體中，并作為液體溶液194從出口186流出。出口186與氣霧發(fā)生器198的縫隙板196分開一定距離，因此液體溶液194將如圖所示放置在縫隙板196上。氣霧發(fā)生器198還包括一個(gè)杯形元件200和壓電元件202，而該氣霧發(fā)生器198按照如上所述的氣霧發(fā)生器22的類似方式進(jìn)行操作。因此，當(dāng)氣霧發(fā)生器198操作時(shí)，液體溶液194從縫隙板以如圖所示的小滴方式從縫隙板196噴射而出。
本發(fā)明的一個(gè)重要特點(diǎn)是藥筒是可以從活塞泵140上去除的，因此藥筒180可以在每次用過后廢棄掉。如圖11所示，當(dāng)藥筒180去除后，使用者可以選擇再啟動(dòng)活塞泵140以再輸送一定體積的液體204到縫隙板196。氣霧發(fā)生器198然后按照類似于超聲波清潔器的方式通過振動(dòng)清除縫隙板196上的任何殘留溶液。盛裝在罐筒138內(nèi)的液體可以形成溶液以清洗縫隙板196，該液體可以包括殺菌水或者類似物，這種殺菌水是水與乙醇或者其它殺菌劑的混合物。
總之，本發(fā)明提供了一種便攜式的霧化設(shè)備，該霧化設(shè)備能夠存儲(chǔ)干燥狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)并在施加給病人之前通過液體將化學(xué)物質(zhì)重新轉(zhuǎn)化為溶液。本發(fā)明還提供了用于霧化溶液和清洗氣霧發(fā)生器的技術(shù)。而且，應(yīng)該能夠理解，這里所述的霧化設(shè)備可以用于霧化沒有存儲(chǔ)在藥筒內(nèi)的液體藥劑，因此液體藥劑可以直接從活塞泵排出到縫隙板上用于霧化。
該霧化設(shè)備10可以設(shè)置為當(dāng)清洗完成后給使用者提供警示信號(hào)。這個(gè)特點(diǎn)最好通過在第二部分內(nèi)安裝一個(gè)處理器來實(shí)現(xiàn)。該處理器可以編程以包括預(yù)期的需要霧化來自罐筒18的一定劑量液體的時(shí)間。如果在全部劑量的溶液霧化之前就達(dá)到了該預(yù)期的時(shí)間，可以認(rèn)為縫隙板已經(jīng)堵塞，因此清洗該縫隙板。在這種情況下，處理器發(fā)送一個(gè)信號(hào)給霧化設(shè)備10的一個(gè)發(fā)光二極管(LED)以提示需要對(duì)縫隙板進(jìn)行清洗。
為確定是否所有液體在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)被霧化，處理器可以記錄氣霧發(fā)生器操作的時(shí)間。當(dāng)氣霧發(fā)生器操作了預(yù)期的時(shí)間后，如上所述，電壓傳感電路操作以探測是否在縫隙板上殘留有液體。
如圖12所示，描述了另外一個(gè)實(shí)施例的用于霧化液體的霧化設(shè)備300。該霧化設(shè)備300包括一個(gè)殼體302，類似于圖1中實(shí)施例，該殼體302也被分成兩個(gè)互相分離的部分。一個(gè)第一部分304包括各種電子部件，而第二部分306包括一個(gè)盛裝液體的分隔間。一個(gè)類似于圖1中的氣霧發(fā)生器22的氣霧發(fā)生器308放置在第二部分306內(nèi)以霧化一個(gè)溶液，所霧化的溶液可以通過一個(gè)出口管310而用于吸入。氣霧發(fā)生器308可以方便地包括一個(gè)唇部312，以獲取溶液并保持溶液與氣霧發(fā)生器308接觸而直到霧化完成。在氣霧發(fā)生器308的上方是一個(gè)藥筒314。正如后面所詳細(xì)描述的那樣，藥筒314產(chǎn)生用于輸送到氣霧發(fā)生器308霧化的溶液。
一個(gè)絲杠316連接到藥筒314。反過來，絲杠316連接到一個(gè)微型無磁芯(micro-coreless)直流馬達(dá)318。當(dāng)操作馬達(dá)318時(shí)，它導(dǎo)致一個(gè)轉(zhuǎn)軸320旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由絲杠316轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，如下所述，以移動(dòng)藥筒314內(nèi)的一個(gè)活塞322。馬達(dá)318由第一部分304內(nèi)的合適的電子部件操作。而且，一個(gè)電源例如電池設(shè)置在第一部分304內(nèi)部以為馬達(dá)318提供電能。氣霧發(fā)生器308的操作方式與圖1中的霧化設(shè)備的操作方式完全相同。
參考圖13，將詳細(xì)描述藥筒314的結(jié)構(gòu)?；钊?22包括一個(gè)對(duì)接塊(docking knob)324，該對(duì)接塊324可以與一個(gè)絲杠316的一個(gè)連接器326連接。對(duì)接塊324和連接器326便于實(shí)現(xiàn)快速連接和斷開。通常，馬達(dá)318和絲杠316緊緊固定到殼體302上(圖12)，而藥筒314則被設(shè)置成可以從殼體302上取下。通過這種方式，每當(dāng)需要一個(gè)新的藥筒時(shí)，可以很容易地將該藥筒插入到霧化設(shè)備300中，并與絲杠316相連接。
絲杠316被設(shè)置為當(dāng)馬達(dá)318使得轉(zhuǎn)軸320順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠316向下移動(dòng)。另外，當(dāng)馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠向上移動(dòng)。通過這種方式，活塞322可以在藥筒314內(nèi)前后移動(dòng)。馬達(dá)318最好進(jìn)行校正，以使得活塞322可以按照如下所述方式在藥筒314內(nèi)移動(dòng)到選定的位置。
藥筒314包括一個(gè)第一腔室328和一個(gè)第二腔室330。盡管為方便起見沒有表示出來，但是第一腔室328實(shí)際上充有一種液體，而第二腔室330充有干燥狀態(tài)的物質(zhì)。這些物質(zhì)最好包括一種凍干后的藥物，盡管也可以類似于圖1中的實(shí)施例使用其它的物質(zhì)。一個(gè)分隔器332將第一腔室328和第二腔室330分隔開來。如圖13所示，當(dāng)分隔器處于原始位置時(shí)，在分隔器332和藥筒334之間形成密封，因此可以保持住第一腔室328內(nèi)的液體，如下所述，直到該分隔器332離開其原始位置為止。
藥筒314包括一個(gè)排出口333，該排出口333靠近氣霧發(fā)生器308放置。一旦在藥筒314內(nèi)形成溶液，該溶液就穿過排出口333而到達(dá)氣霧發(fā)生器308，在此溶液經(jīng)過霧化后輸送給病人。一個(gè)過濾元件334設(shè)置穿過排出口333，該過濾元件334用于防止較大的藥物顆粒被沖洗到氣霧發(fā)生器308上，這可能導(dǎo)致氣霧發(fā)生器308內(nèi)的縫隙的堵塞。
參考圖14～17，將對(duì)藥筒314產(chǎn)生一個(gè)用于輸送到氣霧發(fā)生器308的溶液操作進(jìn)行描述。藥筒314的結(jié)構(gòu)類似于美國專利US4226236中所述的藥筒，該專利所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。如圖14所示，藥筒314是處于原始位置，此時(shí)分隔器332將液體保持在第一腔室328內(nèi)。當(dāng)藥筒處于原始位置時(shí)，藥筒可以插入到霧化設(shè)備300內(nèi)并連接到一個(gè)絲杠316(參見圖13)。當(dāng)準(zhǔn)備傳遞霧化溶液給一個(gè)病人時(shí)，就操作馬達(dá)318(參見圖13)以使得絲杠316移動(dòng)藥筒314內(nèi)的活塞322，如圖15所示。當(dāng)活塞322在藥筒314內(nèi)移動(dòng)時(shí)，該活塞將穿過第一腔室328進(jìn)行移動(dòng)。由于液體是不可壓縮的，因此液體將迫使分隔器332向著第二腔室330的方向移動(dòng)。在藥筒314的壁上形成有一個(gè)或者多個(gè)溝槽336，當(dāng)分隔器332一離開其原始位置時(shí)這些溝槽336就與第一腔室328形成連通。這樣，第一腔室328內(nèi)的液體就按照箭頭所示進(jìn)入第二腔室330。一旦液體能夠在分隔器332周圍移動(dòng)，壓迫該分隔器332的壓力就釋放掉，因此分隔器332保持在如圖15所示的為止。當(dāng)液體進(jìn)入第二腔室330時(shí)，凍干的藥物就溶解到液體中以形成溶液。
如圖16所示，活塞322一直移動(dòng)到與分隔器332嚙合為止。此時(shí)，所有液體都已經(jīng)從第一腔室328移動(dòng)到第二腔室330內(nèi)。此時(shí)，作為一種選擇，可以根據(jù)需要對(duì)第二腔室330內(nèi)的形成的溶液進(jìn)行混合操作。這可以通過向后移動(dòng)活塞322到如圖15所示的位置。在此過程中，在第一腔室328內(nèi)形成真空，因此將第二腔室330內(nèi)的溶液吸入到第一腔室328內(nèi)。當(dāng)溶液流動(dòng)穿過溝槽336后，溶液產(chǎn)生攪動(dòng)因此實(shí)現(xiàn)混合作用?；钊?22然后返回到如圖16所示的位置以把液體重新移動(dòng)到第二腔室330內(nèi)。這個(gè)過程可以根據(jù)需要重復(fù)多次直到溶液混合充分為止。
在正確的混合完成后，溶液然后準(zhǔn)備分散到氣霧發(fā)生器308。為了進(jìn)行此項(xiàng)操作，活塞322穿過第二腔室330而向前移動(dòng)，如圖17所示。反過來，分隔器332被向前推動(dòng)到過濾器334，從而完全閉合第二腔室330并將所有的液體從排出口333排出。
藥筒314的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是可以把精確劑量的藥物分散到氣霧發(fā)生器308，因此可以保證病人吸入正常的劑量。而且如上所述，通過將藥物保持在干燥狀態(tài)，藥物的存儲(chǔ)壽命也得到延長。
在溶液分散出藥筒314后，藥筒314可以去除，并用另外一個(gè)替換的藥筒代替。作為一種選擇，一個(gè)包括清洗溶液的清洗藥筒可以插入到霧化設(shè)備300中。該清洗溶液在馬達(dá)318的作用下分散到氣霧發(fā)生器308。因此氣霧發(fā)生器308可以利用該清洗溶液對(duì)其縫隙進(jìn)行清洗。
參考圖18，將描述另外一個(gè)用于霧化液體的設(shè)備400。該設(shè)備400與霧化設(shè)備10類似，區(qū)別在于用一個(gè)連續(xù)供給藥筒402代替罐筒18。藥筒402設(shè)置可以按照需要連續(xù)將液體供應(yīng)到氣霧發(fā)生器，因此每一次操作氣霧發(fā)生器時(shí)都能保證具有足夠數(shù)量的液體可以利用。藥筒402還保證不會(huì)供應(yīng)過量的液體，亦即該藥筒402只是提供霧化所需的液體。該藥筒402的結(jié)構(gòu)類似于申請(qǐng)?zhí)枮?8/471311、申請(qǐng)日為1995年4月5日的美國專利申請(qǐng)中所述的藥筒，該專利所公開的全部內(nèi)容作為本申請(qǐng)的參考。
如圖19-21所示，藥筒402包括一個(gè)液體儲(chǔ)存室404和一個(gè)表面406，該表面406鄰近氣霧發(fā)生器22的縫隙板，用于從液體儲(chǔ)存室404給縫隙板22提供液體。一個(gè)毛細(xì)管通道408在液體儲(chǔ)存室404和表面406之間延伸，以通過毛細(xì)管作用將液體提供到表面406。為了克服在液體儲(chǔ)存室404內(nèi)所產(chǎn)生的真空，一個(gè)開口通道410與毛細(xì)管通道408連通。以這種方式，空氣能夠進(jìn)入液體儲(chǔ)存室從而降低其真空度并允許更多的液體可以從液體儲(chǔ)存室404輸出。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)藥筒可以連接到一個(gè)活塞泵以構(gòu)成一個(gè)分散系統(tǒng)，該分散系統(tǒng)用于將一個(gè)配方提供給一個(gè)氣霧發(fā)生器。例如，如圖22所示，一個(gè)分散系統(tǒng)430包括一個(gè)藥筒432和一個(gè)活塞泵434。藥筒432的形式與圖14中的藥筒314類似，也包括一個(gè)第一腔室436和一個(gè)第二腔室438。第一腔室436內(nèi)放置液體(未示出)而第二腔室438內(nèi)放置一個(gè)干燥物質(zhì)440。一個(gè)分隔器442將兩個(gè)腔室分隔開來。在使用時(shí)，一個(gè)柱塞444移動(dòng)穿過第一腔室436從而迫使分隔器442向前移動(dòng)，使液體進(jìn)入第二腔室438從而形成溶液。
活塞泵434的結(jié)構(gòu)類似于圖4中的活塞泵138?；钊?34進(jìn)行操作以從第一腔室438內(nèi)排出一定容積的溶液?；钊?34可以設(shè)置在一個(gè)氣霧發(fā)生器附近以使得一定容積的溶液可以進(jìn)行霧化。通過這種方式，通過一種簡單、方便的方式就可以利用干燥物質(zhì)直接形成的已知容積的溶液。
本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)進(jìn)行了描述，然而，應(yīng)該能夠理解可以作出某些改變和修改。例如，盡管如上所述液體是輸送到縫隙板，實(shí)際上該設(shè)備和方法也可以用于將已知數(shù)量的液體輸送到其它類型的霧化裝置。因此，本發(fā)明的范圍和內(nèi)容不限于上述的描述。本發(fā)明的范圍和內(nèi)容由下面的權(quán)利要求書所決定。
權(quán)利要求
1．一種用于霧化一種物質(zhì)的方法，包括下列步驟將液體提供給一個(gè)裝有干燥狀態(tài)物質(zhì)的藥筒，其中，所述的物質(zhì)溶解到所述液體中以形成溶液；將所述的溶液從所述的藥筒輸送到一個(gè)霧化元件；以及操作所述的霧化元件以霧化所述的溶液。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述的物質(zhì)以液態(tài)引入到所述的藥筒內(nèi)，使得所述的物質(zhì)凍干以將該物質(zhì)變?yōu)楦稍餇顟B(tài)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從一個(gè)連接到所述的藥筒上的液體分散器提供所述的液體。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述的物質(zhì)放置在一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上，該方法還包括由所述的液體分散器迫使所述的液體穿過所述的支撐結(jié)構(gòu)以將溶液輸送到所述的霧化元件。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使所述的霧化元件振動(dòng)以霧化所述的溶液。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括在分散完成后將所述的藥筒取下并丟棄該藥筒。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在取下所述的藥筒后從所述的液體分散器再分散液體到所述的霧化元件上，以及操作所述的霧化元件以清洗霧化元件。
8．一個(gè)霧化系統(tǒng)，包括一個(gè)液體分散器，該液體分散器適合于在該液體分散器的作用下輸送一定體積的液體；一個(gè)藥筒，該藥筒容納來自所述的液體分散器的液體，所述的藥筒包括一個(gè)裝有干燥狀態(tài)物質(zhì)的殼體，其中，來自所述的液體分散器的一定體積的液體將所述的物質(zhì)溶解以形成溶液；以及一個(gè)氣霧發(fā)生器，該氣霧發(fā)生器放置在所述的藥筒附近，該氣霧發(fā)生器適合于接收來自所述藥筒的所述溶液。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述的殼體包括一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)，其中，所述的物質(zhì)被放置在所述的支撐結(jié)構(gòu)上。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述的支撐結(jié)構(gòu)包括一種開孔多孔材料。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述的藥筒具有一個(gè)入口和一個(gè)出口，并且該藥筒還包括一個(gè)位于入口處的連接裝置，以將所述的藥筒連接到所述的液體分散器。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述的藥筒還包括一個(gè)位于所述的入口附近的過濾元件和一個(gè)位于所述的出口附近的過濾元件，其中，所述的支撐結(jié)構(gòu)放置在所述的兩個(gè)過濾元件之間。
13．一種霧化一種物質(zhì)的方法，該方法包括下列步驟將液體從一個(gè)第一腔室輸送到一個(gè)裝有干燥狀態(tài)物質(zhì)的第二腔室中，以形成溶液；將所述的溶液從所述的第二腔室輸送到一個(gè)霧化元件上；以及操作所述的霧化元件以霧化所述的溶液。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一腔室和所述的第二腔室被設(shè)置在一個(gè)藥筒內(nèi)，該方法還包括移動(dòng)一個(gè)活塞使之穿過所述的第一腔室從而將所述的液體輸送到所述的第二腔室。
15．根據(jù)權(quán)利要求14的所述的方法，還包括將所述的第一腔室和所述的第二腔室之間的一個(gè)分隔器定位在原始位置以將所述的液體保持在所述的第一腔室內(nèi)。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述的藥筒包括至少一個(gè)設(shè)置在所述的第一腔室和所述的第二腔室之間的至少部分通道上的溝槽，該方法還包括向著所述的分隔器移動(dòng)所述的活塞以使所述的分隔器離開所述的原始位置并允許在所述的第一腔室內(nèi)的所述的液體經(jīng)過所述的分隔器周圍并通過所述的溝槽進(jìn)入所述的第二腔室。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述的溝槽終止于所述的第二腔室，該方法還包括移動(dòng)所述的活塞擠壓所述的分隔器，并使活塞進(jìn)入所述的第二腔室從而迫使所述的第二腔室內(nèi)的所述的溶液從排出口排出。
18．根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括將所述的活塞從所述的第一腔室拉回以將所述的第二腔室內(nèi)的所述的溶液吸入到所述的第一腔室內(nèi)，然后移動(dòng)所述的活塞使之穿過所述的第一腔室而進(jìn)入所述的第二腔室以將所述的溶液從排出口排出。
19．根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括振動(dòng)所述的霧化元件以霧化所述的溶液。
20．根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，將所述的藥筒保持在一個(gè)吸入器的殼體上，該方法還包括在分散后將所述的藥筒從所述的殼體取下并丟棄該藥筒。
21．根據(jù)權(quán)利要求20的方法，還包括將一個(gè)清洗藥筒引入到所述的殼體內(nèi)，并從所述的清洗藥筒分散出清洗溶液到所述的霧化元件，然后操作所述的霧化元件以清洗該霧化元件。
22．一種霧化設(shè)備，包括一個(gè)藥筒，所述的藥筒具有一個(gè)第一腔室、一個(gè)第二腔室、一個(gè)位于所述的第一腔室和所述的第二腔室之間的可移動(dòng)的分隔器和一個(gè)與所述的第二腔室連通的排出口，其中，液體被放置在所述的第一腔室內(nèi)，而干燥狀態(tài)的物質(zhì)被放置在所述的第二腔室內(nèi)；一個(gè)活塞，所述的活塞可移動(dòng)地放置在所述的藥筒內(nèi)，以將所述的液體從所述的第一腔室輸送到所述的第二腔室從而形成溶液；以及一個(gè)氣霧發(fā)生器，該氣霧發(fā)生器被放置在所述的排出口附近，以接收來自所述的藥筒的溶液并產(chǎn)生霧化的溶液。
23．根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述的分隔器具有一個(gè)原始位置，在該原始位置上，所述的分隔器和所述的藥筒之間形成密封以將液體保持在所述的第一腔室內(nèi)。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，所述的藥筒包括至少一個(gè)設(shè)置在所述的第一腔室和所述的第二腔室之間的至少部分通道上的溝槽，從而在所述的分隔器從所述的原始位置移開而向著所述的第二腔室移動(dòng)時(shí)允許在所述的第一腔室內(nèi)的所述的液體經(jīng)過所述的分隔器周圍并通過所述的溝槽進(jìn)入所述的第二腔室。
25．根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中，所述的溝槽終止于所述的第二腔室，當(dāng)所述的活塞使所述的分隔器移動(dòng)進(jìn)入所述的第二腔室時(shí)，在所述的藥筒和所述的分隔器之間形成密封，從而迫使所述的第二腔室內(nèi)的所述的溶液從排出口排出。
26．根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括一個(gè)沿著所述的排出口橫向放置的過濾元件。
27．根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，還包括一個(gè)用于移動(dòng)所述的活塞的馬達(dá)。
28．根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述的藥筒的幾何形狀為圓筒形。
29．根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述的物質(zhì)從由蛋白質(zhì)、肽、小分子化學(xué)物質(zhì)、遺傳物質(zhì)、大分子和小分子構(gòu)成的組中選擇。
30．根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述的藥筒和所述的氣霧發(fā)生器被放置在一個(gè)殼體內(nèi)。
31．根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述的氣霧發(fā)生器包括一個(gè)具有多個(gè)錐形縫隙的縫隙板，其中，所述的縫隙板用由鈀鎳合金和金構(gòu)成的組中選擇的材料制成。
32．一種可產(chǎn)生預(yù)定體積的液體以用于隨后的霧化的設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)容器，該容器適合于保持一個(gè)液體儲(chǔ)存室；一個(gè)活塞泵，該活塞泵包括一個(gè)活塞元件和一個(gè)圓筒形元件，其中，所述的活塞元件在所述的圓筒形元件內(nèi)可以滑動(dòng)，并且，所述的圓筒形元件形成一個(gè)定量腔室，其中，當(dāng)活塞元件移動(dòng)到一個(gè)充填位置時(shí)，所述的定量腔室適合于被來自所述液體儲(chǔ)存室的液體充填，并且其中，當(dāng)所述的活塞元件移動(dòng)到一個(gè)分散位置時(shí)，所述的活塞泵適合于將所述的定量腔室中的已知體積的液體分散。
33．根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，還包括一個(gè)設(shè)置在所述的容器和所述的活塞元件之間的偏壓元件，以向著分散位置的方向偏壓所述的活塞元件，從而將一個(gè)力施加到所述活塞元件上以將所述的活塞元件移動(dòng)到所述的充填位置。
34．根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述的活塞元件具有一個(gè)頂端和一個(gè)底端，其中，所述的活塞泵還包括一個(gè)管狀閥座，該管狀閥座可滑動(dòng)地放置在所述活塞元件的底端周圍，以便當(dāng)所述的活塞元件向著分散位置移動(dòng)時(shí)定量腔室內(nèi)的液體使所述的管狀閥座向著活塞元件的底端移動(dòng)而越過活塞元件，從而使得所述的定量腔室內(nèi)的所述的液體在活塞元件和管狀閥座之間流過而進(jìn)行分散。
35．根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其中，所述的管狀閥座可以在所述的圓筒形元件內(nèi)滑動(dòng)，其中，所述的圓筒形元件形成一個(gè)擋塊以阻止管狀閥座相對(duì)于活塞元件而向底端移動(dòng)，其中，所述的偏壓元件迫使所述的活塞元件的底端進(jìn)入所述的管狀閥座的底端，從而在所述的活塞元件和所述的管狀閥座之間形成密封。
36．根據(jù)權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中，所述的活塞元件的頂端包括一個(gè)彈性前端，該彈性前端密封所述的圓筒形元件和所述的活塞元件的頂端。
37．根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中，當(dāng)位于所述的充填位置時(shí)所述的彈性前端移動(dòng)到所述的圓筒形元件的外側(cè)，并且，當(dāng)所述的活塞元件移動(dòng)到所述的充填位置時(shí)，在所述的定量腔室內(nèi)形成一個(gè)真空，從而當(dāng)活塞元件處于充填位置時(shí)使得所述的容器內(nèi)的液體被吸入到定量腔室內(nèi)。
38．根據(jù)權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中，所述的管狀閥座的底端包括一個(gè)錐形部分，以阻止當(dāng)活塞元件進(jìn)入該錐形部分后向底端繼續(xù)移動(dòng)。
39．根據(jù)權(quán)利要求33所述的設(shè)備，其中，所述的偏壓元件包括彈簧。
40．根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述的定量腔室的容積在約10微升到約50微升之間。
41．一種霧化液體的設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)殼體；一個(gè)可振動(dòng)元件，該可振動(dòng)元件放置在所述的殼體內(nèi)，所述的可振動(dòng)元件包括一個(gè)前表面、一個(gè)后表面和多個(gè)在所述的前表面和所述的后表面之間延伸的縫隙；一個(gè)液體供給器，該液體供給器放置在所述的殼體內(nèi)，所述的液體供給器適合于將預(yù)定體積的液體輸送到所述的后表面；以及一個(gè)振動(dòng)器，該振動(dòng)器振動(dòng)所述的可振動(dòng)元件以將液滴從所述的可振動(dòng)元件的所述的前表面噴出；其中，所述的液體供給器包括一個(gè)適合于保持一個(gè)液體儲(chǔ)存室的容器和一個(gè)活塞泵，所述的活塞泵包括一個(gè)活塞元件和一個(gè)圓筒形元件，所述的圓筒形元件形成一個(gè)定量腔室，其中當(dāng)所述的活塞元件在所述的圓筒形元件內(nèi)移動(dòng)到一個(gè)充填位置時(shí)所述的定量腔室適合于填充來自液體儲(chǔ)存室的液體，并且，當(dāng)所述的活塞元件移動(dòng)到一個(gè)分散位置時(shí)所述的活塞泵適合于將來自定量腔室的已知體積的液體分散。
42．根據(jù)權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中，所述的活塞元件具有一個(gè)底端，該底端放置在所述的可振動(dòng)元件的所述的后表面附近。
43．根據(jù)權(quán)利要求42所述的設(shè)備，其中，所述的縫隙的寬度從所述的后表面到所述的前表面逐漸變窄。
44．一種可產(chǎn)生預(yù)定體積的液體以用于霧化的方法，該方法包括利用真空將一個(gè)容器內(nèi)的液體吸入到一個(gè)定量腔室內(nèi)從而用所述的液體充填所述的定量腔室；以及將來自所述的定量腔室的已知體積的所述液體分散從而使得所述的已知體積的液體可用于霧化。
45．根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中，使所述的液體直接從所述的液體儲(chǔ)存室吸入到所述的定量腔室，從而使得所輸送的一定體積的液體不會(huì)暴露在外部環(huán)境中。
46．根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，還包括提供一個(gè)活塞泵以將所述的液體從所述的容器內(nèi)吸出，其中，所述的活塞泵包括一個(gè)活塞元件和所述的定量腔室。
47．根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，還包括將所述的活塞元件移動(dòng)到一個(gè)充填位置以用液體充填所述的定量腔室和將所述的活塞元件移動(dòng)到一個(gè)分散位置從而將來自所述的定量腔室的所述的液體分散。
48．根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，還包括向著分散位置的方向偏壓所述的活塞元件從而將一個(gè)力施加到所述的活塞元件上，以將所述的活塞元件移動(dòng)到所述的充填位置。
49．根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中，所述的活塞泵還包括一個(gè)圓筒形元件，該圓筒形元件可操作地連接到所述的容器上，其中，所述的活塞元件在所述的圓筒形元件內(nèi)可以滑動(dòng)，并且該方法還包括將所述的活塞元件滑動(dòng)到所述的充填位置以充填所述的定量腔室。
50．根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，所述的活塞元件具有一個(gè)頂端和一個(gè)底端，其中，所述的活塞泵還包括一個(gè)管狀閥座，該管狀閥座可滑動(dòng)地放置在活塞元件的底端周圍，以便當(dāng)所述的活塞元件向著分散位置方向移動(dòng)時(shí)定量腔室內(nèi)的液體可以向著活塞元件的底端移動(dòng)閥座而越過活塞元件，并使得定量腔室內(nèi)的液體在活塞元件和管狀閥座之間流過而進(jìn)行分散。
51．根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中，所述的管狀閥座可以在所述的圓筒形元件內(nèi)滑動(dòng)，該方法還包括在從所述的定量腔室內(nèi)分散出已知體積的液體后通過所述的圓筒形元件上的一個(gè)擋塊阻止所述的管狀閥座相對(duì)于所述的活塞元件繼續(xù)向底端移動(dòng)。
52．根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述的活塞元件的偏壓迫使所述的活塞元件的底端進(jìn)入所述的管狀閥座的底端，從而在所述的活塞元件和所述的管狀閥座之間形成密封。
53．根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，所述的活塞元件的頂端包括一個(gè)彈性前端，所述的彈性前端密封所述的圓筒形元件和所述的活塞元件的頂端，該方法還包括向著頂端移動(dòng)所述的彈性前端從而在所述的定量腔室內(nèi)形成真空，以便當(dāng)活塞元件處于充填位置時(shí)，所述的容器內(nèi)的液體被吸入到所述的定量腔室內(nèi)。
54．根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中，所述的已知體積的被分散液體在約10微升到約50微升之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一個(gè)典型的用于霧化物質(zhì)的霧化設(shè)備和方法。根據(jù)一個(gè)典型的方法,液體從一個(gè)第一腔室輸送到一個(gè)有干燥狀態(tài)的物質(zhì)的第二腔室以形成溶液。所述的溶液然后從所述的第二腔室輸送到一個(gè)霧化元件。該霧化元件操作以霧化所述的溶液。
文檔編號(hào)A61M5/30GK1303309SQ99800911
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期1999年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月11日
發(fā)明者耶胡達(dá)·艾弗瑞, 琳達(dá)·R·戴揚(yáng), 成·H·武, 米羅·S·凱特, 維賈·庫馬爾, 馬庫斯·弗萊爾 申請(qǐng)人:艾若根公司