本发明涉及一种用于输送干药粉到肺内的吸入器。吸入器长期以来 被用做传送药粉到病人的肺内。典型的吸入器提供一种药物和气体或推 进剂气体混合物。这个混合物经吸入器上的管嘴由病人吸入，用于治疗 各种疾病，例如，支气管哮喘。然而，经吸入传送的药物还可以用来治 疗其它很多疾病，包括那些与肺病不相关的症状。

多年来，计量吸入器(MDIs)一直被广泛地应用。典型的计量吸入器 (MDIs)装置每动作一次，就分送一剂药物和推进剂气体进入。然而， 推进剂气体与地球大气臭氧层的破坏有关。另外，使用计量吸入器(MDIs) 时，在装置促动时药物就释放，不管病人是否在药物释放过程中适当地 吸入了药粉。病人可能没有接受完整的一剂药物，除非病人在装置促动 时配合吸入。要达到这种准确地配合对于年幼的孩子、残疾病人或强制 服药的病人来说似乎较困难。而干粉吸入器则没有这些缺陷。但是，如 何能够提供一种性能可靠并操作简单的、可持续输送准确剂量药粉的装 置，这是在干粉吸入器的技术方面一直存在的一个挑战。

一种众所周知的、在美国专利NO 4,627,432中阐述的干粉吸入器 Diskhaler，它是使用一剂药物密封在发泡药剂盘的小泡内。一个插棒刺 穿小泡，释放每一剂药物。这个盘子通过按钮操作推进相继释放每一剂 药物。在美国专利NO 5,622,166(这里一并参考)中描述的Spiros吸入 器是一个也使用发泡药剂盘的干粉吸入器。发泡药剂经发泡药剂盘上的 剪力片打开。这个盘通过在开和关位点之间滑动管嘴的盖子，向前运动 提供下一剂药物。这种类型的装置可能会遇到药剂打开成功度，在吸入 器内仍存留发泡药剂盘归位或前进的缺陷、打开发泡药剂取出药物、及 可靠地提供预定剂量等其它方面的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种优质的干粉吸入器。

为达到这个目，药剂载体，如发泡药剂盘，被方便地、可旋转地安 装于药用干粉吸入器上面或之内。一个滑动器最好安装于吸入器的外壳 或盘座上，并且可以在开启和关闭位置之间移动。滑动器中可以简单地 包含电池或其它电子元件，经连线电路与位于吸入器主体上的元件电连 接。在一个最佳实施例中，滑动器在开启和闭合位置之间的运动，打开 了在载盘上的容器释放药物以供吸入。最好是，这个运动还能够向前推 进载体，以准备输送下一剂药物。

本发明的第二个目的在于，使一个在混合室内的推进器，它是由病 人的吸入驱动的涡轮机带动而转动。

图1是本发明吸入器的滑动器在闭合或第一位点时的透视图；

图2是滑动器在开启或第二位点时的透视图；

图3A和3B是图1和图2所示的吸入器从项部到底部的立体透视图；

图4A和图4B是表示图3A和3B中的吸入器组件的放大透视图；

图4C是图4A中表示的升降器的透视图；

图5是图3A和3B中表示的盘座的顶部透视图；

图6是它的底部透视图；

图7是沿中心线外侧的截面图；

图8是图3A和3B中表示的连线电路的透视图；

图9和图10是图3A和3B和图4A中表示的盘和盖子的透视图；

图11是表示在图9中的防倒退卡齿的截面图；

图12是盘和盖子的中心截面图；

图13是发泡药剂盘的立体透视图；

图14是发泡药剂盘的顶部透视图；

图15是发泡药剂盘的截面图；

图16是用一个涡轮机代替马达的另一实施例的立体透视图；

图17是图16所表示的吸入器的透视图；

图18是吸入器的透视图，还表示了涡轮机的内部细节；

图19是表示气流穿过吸入器的概略图；和

图20是图19所示的细节的放大图。

现在我们来仔细看一下附图，吸入器20包括一个管嘴22，一个可以 在图1所示的闭合位置，和图2所示的开启位置之间滑动的滑动器24。 一个把手77可以安装在滑动器24上。

现在来看图3A,3B和5-7，一个盘座42有一个顶部平面26和一个 底部平面28。一个转轴48从盘座42的项部平面26向上伸出。一个升 降槽46穿过盘座42。一个前进槽44平行于滑动器24的运动方向伸展 穿过盘座。吸入器20使用的一个发泡药剂盘34包括多个含药泡39安 装于翼片50上，如美国专利NO 5,622,166中描述的一样，在这里一并 参考。

先暂时来看图13,14,15，发泡药剂盘34由金属箔环200构成，上 面有大致锥形的含药泡37放射状并等距分布。金属箔环200和一个密 封环202被固着或结合在载盘204上。盘204最好是塑料的。载盘204 由多个翼片150经弹性关节152枢轴连接于盘204上。泡39对准每个 翼片150。弹性关节152维持翼片150成一个平板，在平面位置，但允 许翼片150以额定转距、以弹性关节152为枢轴转动。如图15所示， 药粉205被包含在每个小泡39内。

盖子32连接于发泡药剂盘34的顶部平面，形成一个盖/盘组件或单 元45。发泡药剂盘34有一个中心孔37，从而使它可以安装并以转轴48 为轴心转动，转轴48垂直于滑动器运动的轴。盖子32自身锁定在盘座 上不能旋转。在发泡药剂盘34转动时盖子32使该药剂盘保留在盘上， 特别参考图3B和5-7，一个后缘104相对于管嘴22从盘座42向下伸展。 在盘座42和后缘104上的一个凹槽102，允许在用户更换盖/发泡药剂 盘组件45时，可以从锁定盘/盖组件45于吸入器20上的卡齿55处的移 动。一滑动器导引板114从盘座42的底部平面28向下伸展。滑动器控 制杆导架112也以相同的方式，平行于前进槽44，被安装于盘座42的 底面。升降器导架108形成的支架槽110也在升降槽46之下连接于盘 座42的底部平面28上，图6是该结构的最好表示。支架槽110限定升 降器移动的自由度。

粉剂出口94通过盘座42向下延伸进入形成于盘座42下面的空气通 道92内，其头部连接到一个气雾化或混合腔106内。管嘴以方便而且 活动的方式接到盘座42上。转轴48、后缘104、滑动器导板114、操纵 杆导架112和升降器导架108最好和盘座成一整体。

再回到前面的图3A,3B,4A和4B，滑动器24包括一个固定在底 板90上的滑动器框架70，形成一个电池盒76。一个升降器斜面72固 定或成型在滑动器底板90的一面。如图4A所示的升降器50被滑动地 安装在升降器斜面72上。升降器50具有L-型的支架52，它既被用于 把升降器50支撑在升降斜面72的凸缘74上，也被用于把升降器50从 已经升高的位置回降下来。升降器50有一个平的顶面51，还有一个斜 的面54。当滑动器24移进移出时，升降器斜面72在升降器50之下通 过。由于滑动器24的水平移动，升降器斜面72限定引起在升降器50 垂直移动中的凸轮的外形。

参考图3A,4A和4B，滑动器盖板80被安装在滑动器78的前面或 外端面的滑动框架70上。滑动器盖板80上支架82向里延伸到滑动器24 的背面端86。一个偏置弹簧或一个平的后表面85和一个斜的前表面87 的有弹性的前进卡齿84，从支架82向上伸出。电池检查按钮从滑动器 24的后端86上的孔88或底面90伸出。如图3A和3B所示，后箱壳部 分38和前箱壳部分40安装在盘座42的底面，在滑动器24的任一面上， 密封吸入器并且控制滑动器在它的导架中的位置，使它仅有一个自由 度。滑动器的前端78和后端86最好能匹配吸入器的轮廓。

滑动器上的机械限动器134咬合在盘座上的一个凸起136，以限制滑 动器向外的滑移。卡齿边缘或夹持的部件75，可以设置在滑动器的底部， 如图3B所示。

根据图3A,3B和8，软线电路36包含带有电池插座122的电池板 120。电流流程区126通过弹性带状电缆128和电池板通电。一个开关124 从电池板120伸出。一个液晶显示(LED)板130和马达的电线接头132 被作为电流流程区126的一部分。在电流流程区126还提供一个微处理 器160和存储芯片162。

再来看图9-12，一个药泡破碎棱170从盖子32的下面向下伸出。破 碎棱170的安装位置应该使得：当盖子/发泡药剂盘45被组装进吸入器 20时，棱170刚好位于粉剂出口94的后面。复位弹簧35的接头朝下伸 入盖子32内部。复位弹簧35的接头朝下推向发泡药剂盘34上的翼片 的内端，它对准升降器50和升降器槽46。反倒退爪33也向下伸进盖子 32内。爪33有一个具有平的前表面177和斜面或斜坡型后表面179的 脚175。

有一个斜底切削面的盘夹176和盖子32的内边隔开，并位于圆柱边 壁186上。前面的弹键180和背后的弹键182被用于连接盖子32到吸 入器20上。各种各样弹键的设计均可以使用。再看一下图3A，前面的 弹键固定或插入在管嘴22和盘组件45之间被升高的区域30内。

参考图10和12，从盖子32的中心内表面向下伸出一个中心轴套188。 发泡药剂盘34和盖子32通过中心孔37或盘的盘轴190与盖子上的轴 套188被安装在一起，构成组件45，然后把盘压入盖子。在这样做的时 候，由于盖子材料的固有弹性，卡子176轻微地弹开，然后又马上扣回 到原位，因而把盘子和盖子卡在一起。一旦它们被扣在一起，它们实际 上就互相安装在一起了，但仍可以相对转动。如图12所示，盘34可以 带有一个环形凹槽208，使的盘夹176能卡进盘的外边的环形边缘210 上。

如图12所示，盘轴190和盖轴188一般是相互对齐的，但不一定是 互相插入的。盘34稍微浮在盖子上一点。当安装时，盘把自己的中心 置于轴48上。

再一次来看图3A和3B，一个电动马达60经蓄电池极板120，带带 状电缆128和电流流程区126及马达导线接线端132连接于滑动器24 内的电池62上，它们内部都有导电体。一个也连接于盘座42和软线电 路上的呼吸促动开关或传感器64感受到管嘴22内的压力，并响应感受 到的吸入，发出信号给微处理器160，微处理器切换马达60。马达60 在混合室106内转动叶片，如美国专利NO 5,577,497所描述的一样，在 这里一并参考。

在图2所示的虚线电路上，有一个标识100贴附在盖子32的顶端， 以识别它的内容，以及关掉爪33和复位开关35连接盖子上的开孔。

在使用时，发泡药剂盘34与盖子32作为一个组件45被提供。盖子 32抓住发泡药剂盘34使它们两者扣紧。因此，盖子32和发泡药剂盘34 被病人作为一个整体或一个组件来操作。盖子保护发泡药剂盘34的顶 部和侧面以防在使用时被损坏。病人用插销，卡簧，摇杆或其它固定结 构，如卡簧180,182固定盖/盘组件45于吸入器20上。盖子32允许发 泡药剂盘34沿转轴48旋转而盖子本身不旋转、钩扣在盘座上。盖子是 有方向的，所以接头复位弹簧35位于升降器槽内。

当盖子/发泡药剂盘单元45被固定在吸入器20的盘座顶端时，吸入 器20就可以准备使用了。病人从图1所示的第一或闭合位置拉开滑动 器24到图2所示的第二或开启位置。滑动器的活动由杠杆导架112和 滑动器导架114和盖子40和38引导。指状抓取器76或手柄77可以被 提供在滑动器24上以便能更好的抽拉滑动器。滑动器24移出直到滑动 器框架70上的机械限动器134接触到盘座42上的挡块或边缘136。

当滑动器24退回后，由升降器导架108维持位置的升降器50在升 降器斜坡72上上升。这个斜坡上的升举运动使得升降器50的斜项面54 升高，并穿过盘座42上的升降器槽46。当翼片以连接翼片到盘座34上 的软关节152为枢轴时，升降器50的平的项面51推压发泡药剂盘50 上的翼片150的下面，使得装在翼片上的药泡剪开。当翼片围绕枢轴运 动时，升降器的斜面54插入翼片，并且继续使它以关节132为枢轴。 当药泡被剪开时，包含在药泡内的药粉205掉进粉剂出口94和通风道 92，如美国专利NO 5,622,166中阐述的一样。

当滑动器24被拉处在打开位置时，当前进卡齿84从前进槽44内退 出时，它也移向盘座42的下面。

通过啮合在升降器斜坡72上的凸缘74周围的L型支架和升降器导 架108，升降器50被限制成不能作侧向或纵向运动。因此，升降器只能 做垂直上下移动。

病人在管嘴22处吸入。吸入动作通过能够起动马达60的压力开关64 感应。马达转动混合室106中的搅拌器，使得产生气体气雾并粉碎药物， 如美国专利NO 5,577,497阐述的一样。吸入动作实际上先把所有药物从 粉剂出口94和分级室92抽进到混合室106中，以便进一步吸入。当吸 入动作结束时，压力开关64关掉马达60。最好在滑动器处于“out”的 位置，药泡处于打开状态，并且吸入的空气流能够从药泡中抽出余下的 任何药物时，进行吸入。

然后病人把滑动器24从图2所示的打开位置移动到图1所示的关闭 位置。这里的移动动作是通过推压滑动器前端78进行的。当滑动器移 回到关闭的位置时，升降器50被沿斜坡72推向下。升降器50的顶面 51退回到和盘座42的项面齐平或更低的位置。升降器坡道72的凸鼓外 形被设计成用允许升降器50在发泡药剂盘一步步向前之前，回到其中 间(下)位置。翼片复位弹簧35施加一个向下的力于翼片上，使得翼 片被推回到水平方向。翼片复位弹簧也通过施加一个向下的弹力在盘 上，帮助保持盘平贴在底座上。盖子的中心轴套也给盘施加一个向下的 力。

同时，前进卡齿84移入前进槽44内，并且向上折曲或弹起。前进 卡齿的平的背面85穿过前进槽44向上突出，并且伸入到发泡药剂盘34 上的翼片槽154内。滑动器24的连续的关闭动作驱使前进卡齿转动盘 34。药泡粉碎棱170压挤药泡的锥顶点。这样通过透明的盖子可以看见 已被使用的药泡内的药物剂量的指示，允许病人很方便地查看剩余在药 泡内的药物的剂量。当滑动器24完全回到闭合位置时，前进卡齿84转 动发泡药剂盘34成一个角度，使下一个发泡药剂盘翼片150对准升降 槽46和药粉出口94。

当盘子从一个位置向前进时，防倒退卡齿174的底脚175升起、从 槽154中脱出、再落到下一个槽内。底脚的前平面177防止反向运动(按 以上观点应该是顺时针方向)，同时背面上的斜坡179允许底脚和卡齿 暂时偏转以使盘子向前运动。

软线电路36提供电池62、马达60、开关64和其它元件，诸如指示 灯、微处理器、存储器芯片等之间的电连接。当滑动器在开启和闭合两 个位点之间移动时，软线电路36上的带状电缆128允许电池和滑动器 与其它固定元件保持电连接。这个意图也可以由软电线或电缆来完成。

微处理器经呼吸传感器控制马达；计数传输的剂量；通知低电池电 压；检查电池电压；控制指示吸入器的使用状况的液晶显示LEDS。滑 动器的进或出的动作几乎可以被所有病人轻易掌握。还提供了可信且简 洁的设计。一些疏忽的动作也基本上被消除了。

再来看图16，一个涡轮机驱动的吸入器210有一个连接在主体212 上的管嘴214。管嘴盖子216通过合页215连接在管嘴214上。管嘴盖 子216在吸入或清洁时可以绕轴打开或移动。

有一个透明盖子220的发泡药剂盘218被安装在连接于主体212的 盘座222之上。一个气雾室224形成于主体212的前壁。这些特征与图 4C所示的相似。

一个被支撑安装在盘座222的下面的涡轮机230有一个向前方伸出 凸入到气雾室224的涡轮机轴246。一个推进器226被安装在气雾室224 内的涡轮机轴246的前末端。一个底外壳232封闭盘座222的底部截面。 一个塞头234穿过底外壳232向上伸展，用以打开发泡药剂盘218的药 泡。主体212和底外壳232形成吸入器外壳211。

吸入器210的设计细节和操作与美国专利NO 5,622,166中描述的吸 入器相似。然而，吸入器210没有马达、电池、开关或电路。而旋转推 进器226的动力仅仅来自于涡轮机230。

参考图17-20，涡轮机230有一个柱状的外壳240。一个定子52被连 接在靠近涡轮机入口242的涡轮机外壳240上。涡轮机出口244最好位 于柱状涡轮机外壳240的一面，在涡轮机230的输出末端45。涡轮机轴 246经一个靠近出口末端245的衬套，和一个靠近入口末端242的滚珠 轴承250被旋转支撑在涡轮机外壳240内。一个具有斜叶涡轮机叶片256 的转子254临近定子252被连接并放置在涡轮机轴246的中心。

再看图19和20，空气进道236从外部环境伸入到吸入器210的内部， 以及到涡轮机230的入口末端244。一个涡轮机出口管或通路260从涡 轮机出口44伸出到吸入器210的主体212上的废气室262内。一个气 雾室管道264从废气室262伸出到达气雾室224。如图16所示，当管嘴 214连接于主体212上时，管嘴的室壁214形成气雾室224的前壁。在 室壁215上的孔允许药/气混合物从气雾室224通过管嘴214流向病人。

在使用时，一剂干药粉被从发泡药剂盘218传送到废气室262，如美 国专利NO 5,622,166所描述的一样。病人把嘴唇放在管嘴214上然后吸 入。在吸入时，环境空气通过输入空气通道236流向涡轮机230的输入 端242。以直角流向转子254的平面的空气迅速转动转子和涡轮机轴 246，同时迅速转动安装在涡轮机轴246的前末端的推进器226。转子的 叶片是俯仰的，从而使气流通过涡轮机，平行于涡轮机轴的轴心，施加 力矩，引起转子转动。气体流出涡轮机出口224到达废气室242。干粉 药粒被混入气流、通过气雾室管道264被带到气雾室224。药粒在气雾 室内被松散并与空气混合。空气和药粒通过室壁215上的开孔从气雾室 224穿出进入病人的嘴、咽喉和肺内。

最好，涡轮机被设计成：涡轮机轴的转速为5,000-15,000转/分，吸 入流量为20-40升/分。最好是将涡轮机30设计成转速为10,000转或更 大/100毫秒，吸入气流量约为30/分。定子252可以一个很好的角度固 定叶片以导引空气流向转子254。附加的转子254可以被任意加在轴246 上。

流过吸入器210的空气基本上被封闭起来，这样保证了所有被病人 吸入的空气穿过空气通道236，涡轮机230、涡轮机输出管道260、气雾 室管道264、气雾室224，从管嘴214排出。对于没有分离的废气室的 实施例，从涡轮机流出的空气可以直接进入气雾室。另外，流入病人肺 内的总气流的一部分可以要么进入要么通过管嘴或吸入器的通道，以更 好地悬浮、混合、或导引承载药粒的空气混合物。

在制造时，比较方便的是涡轮机230被以分离的组合件形式提供， 安装进吸入器210。结果，吸入器的各种其它组件，不需要涡轮机有特 别精确的容限时，可以被制造和分别组装。涡轮机很紧凑，外壳直径最 好只有1-2公分。

如图19和20所示，干粉不能流过涡轮机230。另外，涡轮机230位 于药粉处上游。由于涡轮机带动药粉向上，因此涡轮机能避免被药粉质 粒阻塞、摩擦、轴承损坏。尽管涡轮机230使用悬浮有粉粒的同样的空 气流，涡轮机旋转不需要气流通道平衡、不需要协调或定时，因为涡轮 机在吸气时自动旋转。

因此，吸入器210提供一种不需要马达或电池，但具有马达吸入器 的优势。如果需要用电给病人提供一个界面(例如剂量统计等)，只需 要很小的一个电池提供这种电路所需的低电压。

在药物穿过或从气雾室出来之前，可能需要给涡轮机一个足够的时 间来达到可接受的最小的转速以松解药团，解决这个问题的一个技术是 通过加大通向废气室的空气通道的长度和直径来延迟药混合物进入气雾 室的时间。这就允许涡轮机有时间达到所需的最小转速。例如，如果输 出管260的直径为1cm，长度为2.5cm，在最初的吸入时期，在流速为5 升/分，气流通过24ms到达气雾室。在这个间期内，涡轮机已加速降到 足够小的速度。

另外，吸入器可以反转，以使流过涡轮机、越过包含发泡药剂的敞 开的孔穴的空气达到足够高的速度(即223升/分，取决于局部的几何结 构)，根据Bemoulli’s原则从发泡药剂孔穴内将药粒提升出来，而不是 甚至在吸入开始前由于重力的缘故使药粒掉落到孔穴的外面。当药物依 赖气流流速被引入到系统时，这种运作可以作为一种被动的方法来调 节。

在另一打算将药粒暴露在气雾室内旋转的推进器上的实施例中，是 将限流孔、或输出孔靠近气雾室的中心而不是周围。这就好像一个离心 粒径过滤器，即，较大的质粒被迫到周边，在这里发生最大的冲击松解 团块，直到它们小到足以通过靠近中心的输出孔。

涡轮机230可以替代图1-7或上述美国专利中所示的吸入器中的马 达。