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连续干粉吸入器

阅读:793发布:2020-05-19

专利汇可以提供连续干粉吸入器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种连续 干粉吸入器 装置,此装置在诸如盒子或类似物的可互换的剂量部件上设置有预先计量的药粉剂量,用于向 肺 深部或肺上部的气道进行呼吸 给药 。吸入器配置一带滑动盖(17)的 外壳 的装置(8),它可以处于使吸口(19)暴露的开启 位置 。该装置还设置有 剂量计 数器(18b/18c)和盒子计数器(34)。在打开盖(17)的状态下,该装置预备在经由暴露的吸口(19)的吸入中输送一预先计量的药粉剂量。药品预先以药粉的形式被配好剂量并由可互换剂量给药装置携带。可互换剂量给药部件携带多个顺序可获得的剂量,该剂量被密封,从而在剂量部件的整个使用期中保护受控的储存粉剂。在吸气中,携带所选剂量的盒子被一加压 弹簧 松释而产生纵向运动,由此切开保护箔,使一吸入管的 喷嘴 与粉剂 接触 。通过一 制动 装置调节盒子的运动到某一速度,以使粉剂的连续输送时间被控制在0.5到5秒之间的数量级。可互换的剂量装置配置有多个预先计量的沉积干粉药粉的剂量。,下面是连续干粉吸入器专利的具体信息内容。

1.一种吸入器装置,其使用在类似于盒子等的可互换剂量部件上 的预先计量的药粉或者粉剂向的深部或上部的气道进行吸入粉剂的 呼吸给药,其特征在于,
一紧凑的集成组件,其配置一具有第一和第二状态的外壳,第一状 态中一处于关闭位置的滑动盖(17)封闭一可互换的吸口(19),第二状态 中处于开启位置的该滑动盖(17)使该可互换吸口(19)暴露,处于该第二 状态的该组件被装载一准备好的药粉剂量(31)并预备在吸入中输送该 准备好的药粉剂量:
可互换剂量部件(35)的粉剂剂量(31)是为受控的剂量序列而准备 的干粉物质或者干粉药物配方,可互换剂量部件还设置有多个可顺序获 得的剂量;和
该装置的该可互换剂量部件保持该密封的剂量的物理性质和药理 性质,该密封设置成一箔(24),当通过将该滑动盖(17)移动到该开启 位置从而设定成该第二状态的该装置感受到使用者经该可互换吸口(19) 吸入空气从而开始吸气时,密封剂量的该箔被切开。
2.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,相对于吸入 的药粉,该可互换吸口(19)使干粉吸入器化成:优化的压处于0.5 到4kPa之间,并且空气流在20到80升/分钟之间。
3.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,一制动器装 置在激活时间之内将延长的干粉吸入器剂量主动给药时间控制在0.5到 5秒之间,由此控制被设定在干粉吸入器的激活时间之内的剂量输送时 间。
4.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,一呼吸启动 借助于可在0.5到4kPa之间调节的激活压力来控制在吸入操作中干 粉吸入器的激活,由此切断开始吸气和可选的吸气结束时的低压流动。
5.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,该吸口(19) 和/或该可互换的盒子(4)中具有排散电荷的材料或者导电材料,以防止 在吸入过程中集聚静电电荷。
6.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,该可互换吸 口(19)与包括一喷嘴(1)、一扩散器(2)和一多孔管(3)的吸入管(33)成 一整体,以用来调节空气速度至最优化,使得进入使用者口中的粉剂输 送对于沉积的粉剂颗粒剂量向肺深部的输送是有效的。
7.根据权利要求3所述的吸入器装置,其特征在于,在紧接为了 获得粉剂而切开密封箔之后,连接在可互换吸口上的喷嘴(1)将覆盖在 该剂量盒子上的预先计量的剂量粉剂(31)清除。
8.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,可互换的剂 量部件(35)以机械方式编码,使其只能与一希望使用特定药粉成份的吸 入器配合,以防止使用错误的药品。
9.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,该装置包括 剂量指示器和盒子指示器,当形式为含有预先计量的吸入粉剂剂量的使 用者盒子(4)的第一个可互换的剂量部件(35)插入该装置时,该指示 器被激活。
10.根据权利要求9所述的吸入器装置,其特征在于,在从当前剂 量盒子(4)中松释最后一个剂量之后,剂量指示器命令在启动下一次剂 量吸入之前更换盒子(4),由此在最后的预先计量的剂量被松释之前, 使用中插入的该盒子不能被更换。
11.根据权利要求9所述的吸入器装置,其特征在于,在当前剂量 数量被吸入之后,该剂量指示器命令更换吸口。
12.根据权利要求9所述的吸入器装置,其特征在于,盒子指示器 获知已更换的盒子(4)的数量,并且当达到当前盒子的数量时,在最后 的剂量被给出之后,最后一个盒子将被定在该吸入器中,使得必须丢 弃该吸入器装置,以使用一新的吸入器装置。
13.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,一新的未经 使用的装置装配有一插入的模拟盒子,在更换一含有预先计量的准备好 的粉剂剂量的实际盒子之前,使用者可以利用它进行练习。
14.根据权利要求13所述的吸入器装置,其特征在于,如果不直 接更换一带有预先计量的剂量的盒子(4),而是利用模拟的剂量给药的 盒子来练习,这必须进行多次对应于包含在特定剂量部件(35)类型中的 剂量数的模拟吸入操作,才能更换一由该装置控制的真正的剂量盒子 (4)。
15.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,该可互换的 部件(35)配置有沉积在剂量给药盒(4)上的预先计量的干药粉剂量。
16.根据权利要求1所述的吸入器装置,其特征在于,当吸气触发 剂量给药时,干粉吸入器发出一声音,在剂量输送过程中发出不同序列 的声音,同样,当输送到达结束时发出一独特声音,由此告知何时该输 送已开始、何时输送正在进行以及何时输送已成功结束。

说明书全文

技术领域

发明涉及通过释放待被吸入的粉剂来对呼吸道进行药粉给药,尤 其涉及一种在受控的吸气过程中分配预先计量的药粉剂量的干粉吸入 器。

背景技术

现在的医疗服务中用多种不同的方法实施药品给药。在卫生护理中 越来越关注借助于吸入器对使用者的部直接给出和分配粉剂,以获得 这些药物的有效、快速和方便使用者使用的给药。
现今的干粉吸入器(DPI)代表了一种用于通过口腔吸入向肺的深部 或上部气道进行粉剂给药的装置。对于肺的深部,应该理解为肺末梢部 和肺泡,在其中进行活性物质向血液的直接输送。到达肺深部的颗粒大 小的范围应在0.5到3微米之间,而对于肺的局部输送,范围应在3到 5微米之间。较大尺寸的颗粒容易附着在嘴和喉中,而较小尺寸的颗粒 可伴随呼气被再次呼出。
无论是局部治疗还是系统治疗,对于许多物质的给药来说,向呼吸 道进行药粉给药是一种非常具有吸引的方法。为了通过干粉吸入器 (DPI)对肺部进行预定剂量的药品的给药,系统必须满足一些非常重要 的技术基本要素。
从吸入器吸出的正确剂量具有高的一致性是所希望的。对于预定剂 量的药物,各剂量之间的相对标准偏差(RSD)优选不应超过5%。
然而,具有小颗粒尺寸的粉剂将表现出较强的聚集趋势,也就是 说,集合成更大的颗粒。给药时在使用的吸入器中大部分粉剂聚集,因 此许多粉剂将附着于上呼吸道。消除聚集的技术包括先进的机械和空气 动力系统,以及电气的和机械的充填系统的结合,例如,可参见美国专 利No.5,775,320,美国专利No.5,785,049和美国专利No.5,740,794。
通常使用具有大颗粒尺寸的载体,细粉剂分布到该载体上。在吸气 时,大尺寸颗粒将附着在口腔中,而小颗粒将保持自由状态并进入肺 部。
药粉吸入的一个问题是剂量中相对较大的部分也将附着在吸入器 装置中。为了能包括全部粉剂并使聚集物分解开,需要高的气流速度。 在吸入器给定的剂量中,呼吸的剂量(颗粒尺寸小于5微米)通常仅占 20%。
为了得到高的呼吸剂量,经常使用一所谓的间隔器来将小颗粒均匀 地分布在吸入发生的容器内。剂量给药装置或吸入器原则上与具有相对 较大容积的容器连接,并且粉剂或气雾剂被注入到容器中,该粉剂或气 雾剂部分分布于气体空间中,部分附着于容器壁。从间隔器吸入时,在 空气中自由悬浮的细粉剂将有效地到达肺泡。此方法基本上有两个缺 点,其一,由于无法控制附着于间隔器壁的粉剂量,所以难以控制发送 到肺部的药量,其二,难以操作对空间要求严格的设备。
现有技术的装置经常不能达到足够高的消除聚集程度,并且当涉及 到剂量一致性和药物的肺部沉积效果时,还无法很好地获得精确剂量, 并有许多待改进之处。
为了满足这些要求,可在诸如盒子的技术装置上实施粉剂静电剂量 给药。对装置部件或盒子的静电剂量给药在本申请人的瑞典专利 No.9802648-7(SE512 433)中进行了描述,并可以通过对大于5微米的 粗颗粒进行分类以排除粗颗粒,并只对于细颗粒(小于5微米)进行向 装置部件或盒子的定量给药,通过利用这种可能性来改善质量,如本申 请人的瑞典专利No.9802649-5(SE512 386)中所说明的。
然而,仍然需要这样一种装置,该装置借助于吸入器简化了药粉给 药,该吸入器结构紧凑,例如无需对空间要求严格的间隔器。

发明内容

公开了一种连续干粉吸入器装置,该装置将预先计量的药粉剂量沉 积在可互换的剂量部件上,该部件类似于一用于对肺的深部或上部的气 道进行呼吸给药的盒子或类似物。吸入器配置一外壳带有滑动盖的紧凑 的集成设备,该滑动盖可以处于覆盖吸口的关闭位置和使此可互换的吸 口暴露的开启位置。当处于打开盖的位置时,该装置预备通过经由暴露 的吸口的吸入来输送一准备好的预先计量的药粉剂量。药品预先以细分 的药粉形式被确定剂量并且由可互换的剂量部件携带,并且该药品形成 为连续输送而准备的干粉物质或干粉药物配方。可互换剂量部件或盒子 携带多个可顺序获得的密封的预先计量的药品剂量。单独剂量的密封保 证了在剂量给药盒的整个使用期中粉剂的储存足够稳定。通过将滑动盖 移动到打开位置使设备处于开启状态后,密封部分在吸入过程中被切 开。该装置的吸口和/或盒子优选地由排散电荷的材料和导电材料制 成,以防止吸入过程中集聚静电电荷。在吸气中携带所选剂量的盒子通 过一加压弹簧被松释移动,由此切开保护箔,使一吸入管的喷嘴接近粉 剂。通过制动装置调节盒子通过一加压弹簧被松释做运动,由此切开保 护箔,使一吸入管的喷嘴接近粉剂。通过制动装置调节盒子的运动的速 度,以使粉剂的连续输送时间被控制并延长至0.5到5秒的数量级。可 互换的剂量部件通常配置多个静电沉积的干药粉剂量,在剂量部件上其 形式为条状或一系列点状。相对于激活压力和可选的结束压力,对于全 身或肺部局部的设定来调节DPI,其结果是,对于全身输送设定需20到 60升/分钟的吸入气流,对于肺部局部设定需40到80升/分钟的吸入气 流。而且,通过改变吸口和/或剂量部件和它们之间关系来优化压降和 吸入流速,从而将在DPI中使用的消除聚集的功率调节到0.1到6瓦之 间。可进一步将DPI的激活压力调节到0.5到4kPa之间,并且可选地 将关闭压力调节到0.5到4kPa之间,以便在吸入开始和结束时消除过 低的动力。吸入器装置还为设备的安全操作设置了多个特殊的功能,例 如,有规律地更换吸口的控制和在使用预定数量的盒子之后必须废弃的 控制。
根据本发明的连续干粉吸入器装置由独立的权利要求1来限定,并 且其它的实施例从属权利要求2到16来限定。
附图说明
通过参考附图结合以下的详细描述可以更好地理解本发明及其更 多的目的和优点,其中:
图1示出了根据本发明装置的干粉吸入器操作的一个完整周期的流 程图;
图2示出了在说明性实施例中本吸入器处于关闭状态的正视图;
图3示出了在说明性实施例中吸入器处于关闭状态的左侧视图;
图4示出了在说明性实施例中吸入器处于开启操作状态的正视图;
图5示出了盒子和保护它的壳子是如何保持的;
图6示出了在说明性实施例中处于保护壳中的盒子并示出了壳/盒 子的编码和在DPI主体中盒子开口的相应编码;
图7示出了在说明性实施例中从壳中取出盒子并在关闭的状态下使 用者推DPI的盖子将盒子装在DPI主体中的机构;
图8示出了说明性实施例中的吸入管;
图9示出了在说明性实施例中一个盒子上的预先计量的剂量,并被 一保护箔覆盖,当盒子向箭头方向被推进时,保护箔将被切割工具切 开;
图10示出了在说明性实施例中控制预先计量的粉剂剂量对使用者 的给药过程的最重要的内部部件和机构;
图11示出了一在吸入过程中用来控制盒子运动的空气制动器装置 的实施例;
图12示出了空气制动器装置的另一实施例;和
图13示出了箔切割器装置的一实施例。

具体实施方式

吸入器装置的一般定义
本发明公开了一种干粉吸入装置(DPI),它在吸入药粉或剂量粉剂 的过程中提供了一连续时间控制的预先计量的剂量输送。预先计量的剂 量优选地为一电化粉剂(electro-powder)的剂量,其在比如颗粒尺寸、 静电特性、量等等方面具有明确的特征。在说明性实施例中该组件 包括一主体、一带有吸入管的可互换吸口和一可互换移动盒子,该盒子 携带以条状或一系列点状粉剂的形式应用的预先计量的密封的干粉剂 量。
预制的盒子被单独地包装在气密的包装件中。盒子的壳保护了该盒 子,以便当包装件打开和盒子被取出时,使用者不会接触到密封的剂 量。具有机械编码的盒子和盒子的壳被插入一进入根据本发明的吸入器 装置主体的开口中(见图5和图6)。用于该目的的盒子被相应地编码, 以至于只有正确型号的盒子才与该开口配合。这种编码消除了携带与打 算使用的粉剂不同的粉剂的盒子被插入吸入器的危险。
在盒子中的第一个剂量被给药之前,吸入器必须通过先拉开覆盖的 盖子然后再推它至关闭来打开和关闭。这样,盒子从保护壳中取出,在 图7中有示意性说明,并且该盒子进入装载位置,同时盒子的驱动弹簧 拉紧并被一活塞元件固定在此状态。
通过将盖子拉向一旁来取下该盖子,以便暴露出吸口,其上接附有 吸入管。这样,当不使用吸入器时,盖子保护吸入器并特别保护吸口不 受尘土等污染。在拉开盖子的过程中,固定盒子的活塞元件被拉出,但 是盒子通过另一个保持机构依然保持在装载位置。
主体容纳了一系统,该系统用于通过吸入器装置对预先计量的剂量 的通常为药物但是也可能是其它物质从盒子中的给药进行触发和控 制。用于触发剂量输送给使用者的系统利用吸气的力量来松释将盒子保 持在初始弹簧装载位置的保持机构,并且打开一使外界空气进入吸入器 内部的入口。
当使用者不吸入时,一活叶关紧空气入口。关闭力由弹簧提供,该 弹簧通过杠杆系统作用在保持机构上和活叶上。当使用者开始吸入时, 在环境大气和使用者的气道之间的产生压差。所引起的压差产生开启力 Fp,其抵消了作用在活叶上的关闭力Fc。当压差到达和超过了所产生的 开启力克服弹簧的净关闭力Fc的最小值即Fp=F最小时,松释保持机构并 打开活叶,这样空气开始流入吸入器。参考图10,应当了解,通过使用 一不同刚性系数的弹簧13,或者改变杠杆28和26的枢转点位置,或者 使用一不同几何形状的杠杆,或者这些方法的结合,可以容易地调节对 应于最小压差值的所需的最小开启力。这样可以很容易地选择打开活叶 所需的最小的开启力Fp=F最小,以便适应特殊的DPI和使DPI的目标获得 最大的优点。可进一步将DPI的开启压力调节到0.5到4kPa之间,并 且可选地将关闭压力调节到0.5到4kPa之间,以便在吸入开始和结束 时消除过低的动力。
一杠杆系统将弹簧与保持机构和活叶相连接,该杠杆系统优选地计 为采用合适的低摩擦材料,并且这样布置,即,使得为了互相传递力而 接触的部件的表面是圆形的,并且使得不可避免的运动是旋转运动而不 是摩擦运动,因此接触点象齿轮上的两个啮合的齿一样移动,从而将系 统的摩擦减到最小。这样,该机械系统中的摩擦损失和动力损失被减到 最小,这对于DPI获得最优化的性能来说是非常重要的。
当保持机构松释盒子时,它不可逆地被拉紧的驱动弹簧向前推进。 一作用于盒子的空气制动器控制盒子运动速度,以便使盒子通过吸口的 固定吸入管的时间被控制在希望的范围。这样,盒子携带的待被给出的 粉剂剂量通过吸入管的固定喷嘴,其中进入吸入管喷嘴的一股气流卷入 了粉剂。
尤其重要的是,颗粒尺寸分布和剂量的一致性独立于使用者。盒子 载体中的每个剂量具有形式为箔条等的独立的气密密封,该密封在获得 剂量之前必须被切开。一具有锐利边缘的锐利的楔形切割器正好处在喷 嘴前面的固定位置,以便当盒子开始移动时,在该药品剂量到达喷嘴之 前使剂量密封与切割器接触。切割器不仅切开箔,也将箔折回去,使粉 剂充分接近由吸气产生的引入气流。
在本发明的不同的实施例中,根据每种情况下吸入器的主要用途, 驱动弹簧和空气制动器可以被赋予不同的性质,以便在每个实施例中获 得对于盒子的所希望的速度特性。在一次吸入过程中DPI的剂量主动给 药时间可将激活时间设定在0.5到5秒之间。盒子和空气制动器这样布 置,即,使得在保持机构松释盒子之后,在药品剂量的最初部分到达被 吸入的空气卷入预先计量的粉剂剂量的时刻之前,有一个时间延迟。
进入喷嘴的气流以较高的速度卷入粉剂。往深进入吸入管,空气速 度变慢,并且粉剂均匀分散在气流中。吸入管是特别设计的,采用多孔 壁使留在吸口的粉剂量最少,而且在一预定的时间段之内几乎所有粉剂 以连续的方式被输送进入使用者。盒子在松释后5秒之内到达结束位 置。使用者将覆盖盖子推到关闭位置并以这种方式定吸入器,直到开 始新的剂量。
当盒子的最后剂量被给出时,一形式为计数器的剂量指示器提供指 示,在此时旋转器机构停止任何使用旧的用完的盒子的吸入循环,并将 该盒子从DPI中松释出来,以便使用者能够取出旧的盒子并更换新的盒 子。
每次使用了预定数量的盒子,形式为计数器的盒子指示器指示应该 更换吸口。更换吸口的间隔足够短,以保持高标准的卫生并且消除吸入 管中存留的粉剂聚集到一点的危险,即,在该处在吸入过程中粉剂突然 松脱以至于给使用者过多剂量。使用者可以很容易地取下吸口并更换上 新的。
当盒子计数器达到了零点,根据限定,该DPI不能再用了。当最后 的盒子里所有的剂量都被给出后,盒子计数器机构将盒子锁在DPI中, 这样盒子就不能从DPI中取出。使用者没有其它选择,只能废弃整个吸 入器,包括最后一个盒子,并且如果需要进一步的药物治疗,要用一个 新的吸入器。
连续吸入器装置的优选实施例的说明
吸入器装置的外部在图2、3和4中被示意地说明。拉动盖子17, 以打开DPI(干粉吸入装置)并使使用者可接近吸口19,该吸口用来经 DPI依次地吸入药粉剂量。将覆盖盖子推回到初始位置,以关闭并且锁 定该组件。在保存和运输期间DPI应该处于关闭位置,这样盖子17可 以对吸口19提供充分的保护,如防止尘土进入等等。吸入器主体容纳 一用来触发和控制从剂量载体中进行干粉剂量给药的系统,称为盒子4 (图5、6和7),以便由使用者操作来利用此装置进行干粉吸入,干粉 通常为药物,甚至也可能是其它的物质。
吸口19(图4)包含一吸入管33(图8和10)和一用于将可互换吸 口装接到DPI的主体8(图4)上的机构。一旦使用者打开了DPI,他或 她便能够使用吸口管的顶端容易地接近构形舒适的吸口,吸口管的顶端 布置成使使用者尽可能容易地吸入。DPI可根据激活压力和可选的关闭 压力来调节对于全身的设定或对于肺部局部的设定,其结果是,对于全 身输送的设定,吸入气流为20到60升/分钟,对于肺部局部的设定, 吸入气流为40到80升/分钟。而且,通过改变吸口和/或装置部件和它 们之间关系来优化压降和吸入流速,从而将在DPI中使用的消除聚集的 功率调节到0.1到6瓦之间。与使用者嘴接触的吸口材料优选地为排散 电荷的或导电的材料,使得使用者和DPI之间的任何电势差均等,这样, 剂量的输送不会受到电势差的不良影响。当预定数量的盒子由吸入器实 施给药后,一内置的盒子计数器18a(图3)指示需要更换吸口并且催 促使用者更换。更换吸口的时间间隔足够短,以保持高标准的卫生并消 除残留粉剂聚集在吸入管33的险,吸入管包含一喷嘴1、一扩散器2 和一多孔管3。这种聚集可能集中于一点,在此处具有这样危险,即吸 入过程中粉剂突然松脱并给使用者过多的剂量。使用者可以容易地取下 吸口并更换一个新的吸口。吸入管优选地为吸口的一部分,这样使用者 可以在更换吸口的同时更换吸入管,而无需额外的操作。优选的是,当 新吸口被正确地装配时,以发出声音或者其它装置告知使用者。
如图9和10中所说明,每个剂量载体或盒子4携带一个或多个预先 计量的干粉剂量,该干粉以条状5或一系列点状干粉的形式应用。每个 独立的剂量31具有一形式为箔条24的气密密封,该密封固定在盒子中 凹槽7的顶部,在该处剂量31施加在一剂量座6上。盒子被独立地包 装在气密包中(未示出),以阻止湿气和其它物质污染盒子。如图5中 所示,一盒子壳35(图6)保护盒子4,使得当该包被打开并且盒子被 取出时使用者不能直接接触盒子。具有机械编码38的盒子和盒子壳35 (图6)被插入一开口32,以进入用于此用途且具有相应编码38的吸 入器主体8内,这样,只有型号正确的盒子壳与开口该配合。这种编码 消除了携带与打算使用的粉剂不同的粉剂的盒子被插入吸入器的危 险。
图1通过在流程图中阐明使用者的动作及其引发的作用说明了DPI 操作的一完整的周期。参考流程图来描述本发明的操作。
图1中的开始点是步骤100,即使用者以一全新DPI和一包含第一 盒子的密封包装件开始,将第一盒子装入DPI中。但首先,在步骤110 中必须取出一运送时装在DPI中的模拟的盒子。如果使用者不熟悉 DPI,在装入一包含粉剂的实际的盒子之前,可以先利用模拟的盒子练 习吸入技巧。如果使用者决定用模拟盒子练习,必需练习的次数与标准 盒子上有剂量的情况一样多,然后模拟盒子才能从DPI中取出。
在下一步骤120中,使用者从该包中取出将要使用的带有其保护壳 的盒子。在步骤130中盒子和壳一起被插入DPI的开口32,如图6所说 明的那样,注意盒子和壳的编码与相应的开口编码相对应。用编码来杜 绝错误类型的盒子插入DPI的情况,从而使得不可能发生给药错误的情 况。
如图2、3和4所示,在步骤140中DPI如前文所述的那样被打开, 然后在步骤150中DPI再关闭。使用者的这个动作同时完成以下操作:
i盒子被放置在输送第一剂量的位置
ii驱动弹簧绷紧并由一活塞部件固定在绷紧状态,使得它不能意 外松释并向前驱动盒子
iii剂量计数器和盒子计数器被启动
当DPI处于关闭状态时,不会发生意外给药的情况。DPI的有关内 部移动部件需要由配重15和29达成静态平衡,如图10示意所示,这 样使DPI对例如惯性力、重力、意外冲击等等的外力不敏感。这意味着 DPI对吸入的取向不敏感,所以使用者能够在任何位置吸入而在给药过 程中没有不利影响。例如当DPI处于激活状态时将它掉到地上的不小心 的操作也不会轻易地将盒子从准备好的状态触发松释。
在步骤160中,为了吸入剂量,使用者打开吸入器以便接近吸口。 在打开DPI的过程中,固定驱动弹簧和盒子的活塞部件被移出,但是盒 子通过另一保持机构依然保持在准备输送剂量的位置。
在步骤170,吸气动作经由DPI吸口启动了不可逆的对使用者的剂 量给药过程。当吸气已经触发了剂量给药时,DPI发出一独特的声音。 优选的是,在剂量输送过程中也发出不同序列的声音,同样,当输送到 达结束时发出一独特声音,由此告知何时该输送已开始、何时输送正在 进行以及何时输送已成功结束。
为了开始给药过程,DPI的主体8容纳一用于从盒子中触发和控制 预先计量的剂量的给药的系统。图10中所示的用来触发向使用者输送 的系统利用吸入力量来松释将盒子保持在其初始弹簧装载位置的保持 机构12,并且该系统打开一入口23,使外界空气进入吸入器内部。空 气在入口通过一可选的过滤器(未示出)来阻止尘土颗粒等进入DPI。
当使用者不吸入时,移动活叶16关紧空气入口23。弹簧13产生的 关闭力通过一杠杆系统26和28作用在该活叶和防止盒子4移动的保持 机构上。当使用者开始吸入时,在环境大气和使用者气道之间产生一压 力差。产生的压力差产生一开启力,该开启力抵消了活叶上的关闭力。 当压力差达到并超过一明确定义的最小值时,所产生的开启力克服了弹 簧力,以松释保持机构12,松释盒子并打开活叶,使得空气开始流入吸 入器。所需的最小压力差,或者激活压力,处于0.5到4kPa之间,也 就是说,当预定的DPI从预备状态到达一个阶段,此时在吸口19之内 开始消除电化药品剂量的聚集并吸入。此激活压力对使用者来说绝对不 费力,使用者在吸入开始后上能感受到空气开始流动。
将弹簧与保持机构和活叶连接起来的杠杆系统优选地设计为采用 合适的低摩擦材料。根据优选的实施例,为了最小化系统的摩擦,其优 选地设计为,为了互相传递力而接触的部件14的表面是圆形的,这样 布置,即,使得并且使得不可避免的运动是旋转运动而不是摩擦运动。 这样,该机械系统中的摩擦损失和动力损失被减到最小,这对于DPI获 得最优化的性能来说是非常重要的。
当保持机构松释盒子时,该盒子不可逆地被拉紧的驱动弹簧9向前 推进。空气制动器22由在图11和12中的两个实施例示意地说明。该 当保持机构作用于盒子以控制盒子运动速度,以便使盒子通过吸口的固 定吸入管33的时间相对于吸入过程中粉剂希望的释放时间是合适的。 在图9和10中所示的箔切割器11用来在盒子表面切开并打开箔24,该 箔密封住携带预先计量的剂量31的凹槽7。这样,箔24保护存在于凹 槽内的剂量座6上的剂量31。切割器11处于一固定位置,以便当盒子 被推动经过切割器时,切割器切开保护箔并正好在喷嘴1之前打开它, 喷嘴为吸入管33的入口部分。切割器因此使得药品剂量可从外部获得。 在盒子被推向喷嘴的时候,就在吸入的空气冲进喷嘴之前,剂量粉剂颗 粒的接近层被经过的气流卷入。颗粒分散在气流中并连续地向使用者输 送。
吸入器装置固有的一个问题在于气雾化的物质有附着于输送管壁 的趋向,该输送管在此称为吸入管33,这意味着剂量中重要的物质保留 在与每次吸气相连的吸入管内。在吸入过程中,如果一些积聚的残留物 质突然松脱并且被加入到将要输送的剂量中,那么使用者在每次吸入超 过剂量的危险就会增加。为了消除这个严重的危险,新的吸入器装置采 用一可互换吸口19,其在新设计中作为吸入管33的一部分,如图8中 示意地说明,其包括三个部分:喷嘴1、扩散器2和多孔管3。与粉剂 源非常近的喷嘴直接与扩散器联接,扩散器再与多孔管连接。吸入喷嘴 的气流将携带释放的粉剂进入扩散器。
DPI的压降是DPI上的总压降,并且DPI之内的主要压降来自于电 化剂量的消除聚集,它们之间的关系是ΔP消除聚集/ΔP总×100>50%。这可 以通过优化吸口和装置部件的空气动力学设计和减少DPI内部的总压降 来完成。吸口也应该进行空气动力学优化来减少粉剂的残留并且通过排 散电荷的材料从而与使用者电连接,以消除使吸口处残留增加的电场
扩散器2的形状为圆锥形,并且当扩散器直径随其到喷嘴之间距离 而增加时,空气的速度下降。这样总压力损失可以保持在一比较低的 值。当空气到达多孔管3时,空气速度处于或接近最优化,使得向使用 者口中的输送尽可能地有效,以便向肺深部进行局部输送或全身输送尺 寸分布较窄的预先计量剂量的沉积粉剂颗粒。
为了获得肺深部的输送,推荐的吸入空气流量应该为每分钟20到 40升之间,速度不要过高,这是因为上部气道的颗粒撞击量是速度的函 数,并且作为空气流速函数的阻塞量和颗粒尺寸平方之间有相关性。DPI 肺深部设定的一理想设计规格是流量为每分钟20到40升,并且压降在 1到2kPa之间,气道中没有太多的约束使它们变小,由此气道内空气的 速度将增加。
多孔管内的局部压力比外界环境大气压低。压力差将促使空气通过 多孔管壁的外部向内部渗漏。通过小心的控制影响渗漏的参数,例如壁 的孔隙率、材料密度、壁厚度等等,可形成一有效的无附着的壁,该壁 阻止气流中的气雾化的粉剂附着在壁上并残留在吸入管内。通过小心地 选择材料及材料的组合并且应用以上提到的参数,从喷嘴经扩散器到实 际多孔管,可准确地控制空气渗漏入的吸入管部件的量和位置。
空气制动器包括一封闭的但是体积可变的空气,该空气制动器装接 在移动盒子上并这样设置,以便空气体积随盒子的运动而收缩或者膨 胀。一个或多个尺寸细致控制的排气孔使空气可进入该可变体积和从该 可变体积中流出,由此控制渗漏量和随后的制动效果。为了避免由附着 在排气孔上的尘土或其它物质进入可变体积内引起空气制动器故障,将 要进入DPI的空气首先要经过一可选的细孔过滤器(未示出)。空气制 动器可设计成具有经由排气组件的可变的渗漏,由此改变制动力以适合 应用。因此盒子的行程时间可以设定在例如0.5到5秒之间,并且以这 样的方式也可控制速度特性。
盒子设置成:使得在保持机构松释盒子之后,在药品剂量的最初部 分到达被吸入的空气卷入预先计量的粉剂剂量的时刻之前,有一个时间 延迟。在这个短暂的时间之内,空气流入增加并且空气开始冲入吸入 管,并且盒子加快速度使得粉剂的输送从开始就处于半稳定的状态。
在本发明的不同的实施例中,根据每种情况中吸入器的主要用途, 驱动弹簧和空气制动器可以被赋予不同的性质,以便在每个实施例中获 得对于盒子的所希望的速度特性。因此剂量在优选地以条状粉剂的形式 在经过喷嘴的时间范围内被连续地给出。剂量输送的一理想的设计规格 是,对于肺深部的输送,从松释盒子开始输送1.5秒,而对于肺部局部 输送,松释盒子约1秒后开始输送0.75秒,但是如果需要确保优化的 结果,可在DPI的总激活时间之内进行调节,也就是说,从进气开始到 结束的时间内调节。然而,总吸入时间不应该超过对应于使用者整个吸 入容积的75%的时间。研究显示,使用者获得一经过DPI的舒适的吸 入,压降通常必须小于4kPa,流速在20到80升/分钟之间。当吸入停 止时,在步骤180中,盒子已经静止在其结束位置。
使用者能够检查显示在剂量计数器18b和18c(图2)中的盒子的剩 余剂量数,计数器窗口是否在使用中取决于盒子处于装载状态或是卸载 状态。如果吸入的剂量是盒子的最后一个剂量,计数器有指示,并且在 将当前盒子更换一个新的之前不能再进行任何吸入。如果当前盒子处于 报废前DPI所能接受的设定数量的最后一个,盒子计数器18a有指示, (带有不同类型盒子的不同的DPI所设定的数量也不相同)。然后,不 能取出最后一个盒子,将包括盒子和吸口的吸入器一起被废除。
在步骤190中,使用者关闭DPI。如果这时盒子用完,必须更换一 个新的。达到预定的盒子数量之后,此预定的数量取决于盒子的类型以 及每盒中的剂量数,盒子计数器指示吸口被“消耗尽了”,使用者需要 更换新的,更换很容易进行。更换吸口的原因如同前面两处指出的:为 了在吸入器的使用寿命中保持高标准的卫生并消除吸入管内残留的粉 剂在吸入中突然松脱,以导致给使用者过多剂量的危险。
本发明的干粉吸入器(DPI)提供了一种用于分配吸入粉剂的通用 装置,尤其是以预先计量的电化剂量形式存在的电化粉剂。因为本发明 的DPI易于独立地适应各种特殊的电化粉剂,它也同样构造为一符合静 电干粉吸入器的要求的吸入器,也称为EDPI。
很显然,对于本领域普通技术人员,在不脱离由后附的权利要求书 限定的本发明范围的前提下,吸入器装置可在许多方面改变和变型。
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