本发明涉及干粉物质的输送，诸如用作吸入剂气雾剂的调节剂量 的药剂。

干粉吸入器(DPI)是指加压pMDA(加压分配剂量吸入器)装置 的期望的替换方案，所述装置用于在不用使用CFC推进剂的情况下输 送药物烟雾剂。通常参考2001年的Crowder等人的：an Odyssey in Inhaler Formulation and Design，2001年7月，Pharmaceutical Technology，pp.99-113；以及Peart等人的New Developments in Dry Power Inhaler Technology，American Pharmaceutical review， Vol.4，n.3，pp.37-45(2001)。通常，DPI被构造成用于输送粉末 药物或包括赋形剂和/或其他成分的药物混合物。传统来说，取决于 患者的吸气努力，许多DPI被动地操作以便于分配由粉末提供的药物。 不幸的是，由于患者之间(甚至有时同一个患者连续使用，尤其是如 果患者经受易于封闭气道的气喘发作或呼吸类型疾病的话)吸气能力 可能不同，因此该被动操作可导致不良剂量均匀性。
一般说来，已知的单和多剂量干粉DPI装置使用：(a)独立预测 量剂量，诸如包含药物的胶囊，在分配之前可将所述胶囊插入到装置 中；或(b)批量粉末容器，所述批量粉末容器被构造成用于通过分 配适当量的分配腔向患者分配连续的药物量。通常参考Prime等人的 Review of Dry Powder Inhalers，26 Adv.Drug Delivery Rev.，pp.51 -58(1997)；以及Hickey等人的A New millennium for inhaler Technology，21Pharm.Tech.，n.6，pp.116-125(1997)。
在操作中，DPI装置希望以期望的干粉物理形态将均匀烟雾剂分 配量分配到患者的气道中并且将其指引到期望的沉积位置。如果患者 不能提供充足的呼吸力的话，药物渗透范围，尤其是气道的下部部分 可能被堵塞。这可导致在患者嘴部或咽喉中的粉末过早沉积。
多种干扰可不期望地冲击DPI的性能。例如，干粉药物混合物中 的小尺寸的可吸入颗粒可使它们受到堵塞力和/或粘着力(即，某种 类型的干粉易于堵塞，这通常是由粘合在一起的药物颗粒导致的)， 这可导致不良流动和非均匀分配。另外，如上所述的，许多干粉配料 使用较大的赋形剂颗粒以增强药物的流动特性。然而，药物与赋形剂 的分离，以及堵塞的存在可需要辅助的呼吸力，这可再次冲击患者气 流中的粉末的稳定分配。不稳定的分配将抑制药物到达其优选的沉积 /目的地并且可过早沉积不适当量的药物。
而且，许多干粉吸入器可将较多量药物保留在装置中，随着时间 的过去这尤其有问题。通常，该问题要求所述装置被拆卸并且被清洁 以确保其处于正确的正常运转状态。另外，这些干粉药物中的大多数 的吸湿性要求在周期性的时间间隔下清洁(并干燥)装置。
一些吸入装置企图解决传统被动吸入器所涉及的问题。例如，美 国专利No.5,655,523提出了一种干粉吸入装置，所述干粉吸入装置具 有防堵塞/烟雾化活塞杆或偏压锤和螺线管，而美国专利No.3,948,264 提出了电池动力螺线管蜂鸣器的使用，所述蜂鸣器用以振动胶囊以便 于实现容纳在其中的粉末的释放。这些装置有助于在与患者的呼吸力 无关的情况下使用能量输入释放干粉，Eisele等人的美国专利 No.6,029,663提出了一种干粉吸入器输送系统，所述干粉吸入器输送 系统具有可转动载体盘，所述载体盘具有由剪切层密封的泡状体壳， 所述剪切层使用用以撕掉剪切层的致动器以释放粉末药物内容物。所 述装置还包括悬挂接口盖，所述接口盖附着于吸入器的底部部分。 Piper的美国专利No.5,533,502提出了使用患者呼吸力以便于产生可 呼吸的烟雾剂的粉末吸入器，并且还包括容纳凹陷插孔的转动盒或限 定药剂容纳接收器的泡状体。装有弹簧的滑架通过陡边将泡状体压靠 在管道上，所述陡边刺透泡状体以释放药剂，所述药剂之后进入到从 空气入口管道中抽出的空气中，从而使得烟雾化的药剂从烟雾剂出口 管道排出。如同将其全部列举在本文中一样合并参考这些专利的内容。
最近，Hickey等人在美国临时申请系列号No.60/188,543和相对 应的国际PCT专利文献WO01/68169A1已提出了DPI系统，在使用压电聚 合体膜元件吸入期间，所述系统积极地有助于干粉药物成分的分配和 释放，所述压电聚合体膜元件可提升或增加细粒摩擦粒分配或从传统 DPI系统上的装置中排出：如同将其全部列举在本文中一样合并参考 这些专利的内容。
考虑到上述问题，还需要提供易于使用的、节省成本的以及可靠 的干粉吸入器。

本发明的实施例提供了改进的干粉吸入器结构。所述干粉吸入器 可尤其适用于与活性压电聚合体驱动分配或输送装置结合使用。本发 明的实施例涉及干粉吸入器结构和相关接受器或泡状体包装以及用于 分配干粉物质的方法和/或制造泡状体包装的方法。
在某些实施例中，干粉吸入器可预包装有集成预定量的独立可分 配剂量，在诸如30、60、90天的期望分配周期之后，可将其丢弃。这 可限制患者或者使用者更换干粉吸入器的量，从而不需要拆开DPI以 便于将辅助剂量加入到单元中(并且可促进更卫生的产品)。在其他 实施例中，可将DPI构造成允许在期望时间间隔下将可更换干粉包装 插入到装置中/从装置中移除可更换干粉包装。
在具体实施例中，吸入器或者是在每个重填间隔下可丢弃的或者 是可再填充和回收使用的，其中的干粉包装都包括与多个选择性可启 动的接受器区域中的每个相通的压电聚合体材料的薄层。在操作中， 压电聚合体材料层迅速前后弯曲以使得选定接受器区域变形，从而积 极地助于将干粉药物分配到吸入输送路径中。
活性压电区域可被形成为细长共振腔，以使得干粉物质重复地接 触共振腔的底板和/或顶棚。这可增加能量从活性弯曲压电聚合体共 振腔传输到干粉物质，促进更长的接触时间，所述干粉物质在该接触 时间下行进共振腔的长度并且从患者吸入口排出。
增加的活性分配可有助于干粉物质的共振并且允许改进混合，诸如 在传统干粉药剂物质的基础上增加浓度和/降低物质相对赋形剂的总量。
本发明的某些实施例涉及用于容纳吸入剂配料干粉物质的多剂量 干粉包装。所述包装包括：(a)平板主体，其上包括多个密封泡状体， 以及形成至少一部分密封泡状体的至少一种薄压电聚合体材料，其中 密封泡状体包括多个具有相关长度、宽度和高度的空间分离的离散细 长干粉沟槽中的至少一个；以及(b)附着于压电聚合体材料的选定部 分的传导性材料，以便于在操作中限定活性能量释放振动沟槽，并且 在操作中，泡状体适合于被选择性地启动以便于在接收电输入时振动。
本发明的其他实施例涉及干粉吸入器。所述吸入器包括：(a) 细长主体，具有相对的第一和第二外部主表面并且具有相对的顶部和 底部端部分，其中第一和第二外部主表面之间具有空腔；(b)多剂 量密封泡状体包装，容纳位于细长主体空腔中的干粉可吸入产品的多 个离散分配剂量；(c)吸入口，形成在细长主体的底端部分中，吸 入口被构造成在使用期间与离散分配剂量中的至少一个流体相通；以 及(d)盖部件，所述盖部件被枢转地附着于细长主体并且在用于在 非使用周期期间在主体的底端部分处覆盖吸入口的第一关闭位置与在使 用期间远离吸入口以允许使用者接近吸入口的第二打开位置之间移动。
所述盖部件具有大于细长主体的主要部分的长度的长度，以及小 于细长主体的宽度的宽度。在某些实施例中，盖部件具有两个相对的 第一和第二端部分，第一端部分被枢转地附着于细长主体的上部部分， 所述盖具有基本平坦形状的主要部分和向下延伸的弧形第二端部分。
本发明的其他实施例涉及用于制造多剂量一次性干粉泡状体包装 的方法。所述方法包括：(a)提供压电聚合体材料；(b)同时将具 有宽度和相关长度的多个细长突起或凹陷成形在压电聚合体材料中； 以及(c)向压电聚合体材料的至少一个主表面的选定区域施加金属 性材料以便于覆盖所述多个突起或凹陷的每个的至少一部分。
本发明的其他实施例涉及用于向患者分配可吸入干粉产品的方 法。所述方法包括：(a)在选定频率或频率范围内振动压电聚合体 材料，所述压电聚合体材料形成了至少一个密封封闭的细长沟槽的至 少一部分，所述细长沟槽具有相对的第一和第二端部分；(b)在第 二端部分处破坏与细长沟槽相关的密封；(c)指引干粉产品流过细 长沟槽以便于在第二端部分处排出从而使得干粉物质的主要部分沿细 长沟槽在多个位置处重复地接触振动压电材料；(f)基于所述振动 和指引步骤向干粉物质施加能量以使得干粉物质振动以产生可吸入烟 雾剂；并且(g)在患者吸气时将可吸入干粉释放给患者。
本发明的其他实施例涉及用于向患者分配可吸入干粉产品的方 法。所述方法包括：(a)提供具有包括压电聚合体材料的多剂量泡 状体包装的吸入器，所述压电聚合体材料与容纳相应干粉剂量的多个 离散密封泡状体相关联；
(b)启动包装的选定部分，以使得靠近的至少一个选定密封泡 状体中的干粉及时地振动以进行其预期的吸入输送；然后(c)在至 少一个选定泡状体中引入开口；(d)通过向靠近于密封泡状体的压 电聚合体材料施加输入信号而使得至少一个选定泡状体振动；以及 (e)在吸气时将可吸入干粉释放给患者。
在以下的说明书中将详细地描述本发明的这些和其他目的和/或 方面。
附图说明
图1是本发明实施例所涉及的干粉吸入器的顶视图。
图2是图1中所示的干粉吸入器的顶部透视图。
图3是图1中所示的干粉吸入器的侧部透视图。
图4是与图3中所示的相似的侧部透视图，但是示出了打开位置中 的盖部件。
图5是图1中所示的装置的另一个侧部透视图，其中盖处于打开位 置中。
图6是图1中所示的装置的底视图，与图4中所示的一样，盖是打 开的。
图7是图1中所示的装置的非常放大的局部顶视图，与图4中所示 的一样，盖是打开的。
图8是图1中所示的装置的分解图。
图9是本发明实施例所涉及的多剂量干粉包装的示意性顶视图。
图10A是本发明实施例所涉及的沿其线10A-10A所截的图9包装的 截面图。
图10B是本发明实施例所涉及的与图10A中所示的相似的截面图， 但是其中插孔具有另一结构。
图11是本发明某些实施例所涉及的另一干粉多剂量包装的顶视 图。
图12A是本发明实施例所涉及的干粉多剂量包装的层叠结构的透 视图。
图12B是图12A中所示的结构的侧边视图。
图12C是本发明实施例所涉及的泡状体包装的一部分的示意图。
图13是本发明另一实施例所涉及的干粉多剂量包装的卷起结构的 前透视图。
图14A是本发明其他实施例所涉及的波状多剂量包装的侧透视 图。
图14B是图14A中所示的装置的顶部透视图。
图15A是本发明实施例所涉及的以打开位置示出的干粉吸入器的 另一实施例的顶视图。
图15B是图15A中所示的装置的侧视图，其中所述装置处于关闭位 置中。
图15C是本发明实施例所涉及的适合于用在图15A中所示的装置中 的多剂量干粉包装的顶视图。
图16A是本发明实施例所涉及的用于向患者分配干粉的振动振幅/ 频率输入的图表。
图16B-D是本发明实施例所涉及的三种不同干粉和相关用户化非 线性粉未特定输入信号的示意图。
图17A是本发明实施例所涉及的具有粉末释放部件(可为狭缝或 小孔)的泡状体包装的侧截面图。
图17B是本发明实施例所涉及的所述泡状体的底部向前部分(沿 流动方向)已被打开之后的图17A中所示的泡状体包装的侧截面图。
图18A是本发明实施例所涉及的多剂量包装的透视顶视图。
图18B是图18A中所示的包装的顶视图。
图18C是本发明实施例所涉及的图18A中所示的包装的底视图。
图18D是图18C中所示的包装的局部底部透视图。
图18E是本发明实施例所涉及的图18A中所示的包装的顶部透视 图，其中未示出所述包装的遮盖物。
图19A是本发明其他实施例所涉及的具有顶部布置的粉末释放部 件的泡状体包装的侧截面图。
图19B是本发明实施例所涉及的泡状体的顶部部分已被打开之后 图19A中所示的泡状体包装的侧截面图。
图20A是本发明实施例所涉及的具有粉末释放部件的多剂量泡状 体包装的顶部透视图。
图20B是本发明实施例所涉及的图20A中所示的泡状体包装的顶视 图，其中示出了多个具有形成在其顶部中的开口的泡状体。
图20C是本发明实施例所涉及的图20A中所示的泡状体包装的底视 图。
图20D是本发明实施例所涉及的图20A中所示的泡状体包装的放大 局部侧透视图，其中粉末释放部件被布置得打开泡状体的顶部部分。
图20E是本发明实施例所涉及的图20D中所示的泡状体包装和孔部 件的透视顶视图，其中除示出了释放(诸如孔或狭缝)位置的打开泡 状体以外移除了泡状体的顶部或盖层。
图21A-21E示出了本发明实施例所涉及的用于确定包括多个叠加 频率的非线性输入信号的用户化信号产生规则系统的一个实施例。
图22是本发明实施例所涉及的数据处理系统的框图。

在下文中将参照其中示出了本发明实施例的附图更全面地描述本 发明。然而，可以许多不同的形式具体体现本发明并且不应认为本发 明局限于所描述的实施例。在所有描述中相似的附图标记表示相似的 元件。在附图中，为了清楚起见可能放大某些层、部件或特征，并且 除非另外指明，虚线表示选择功能。另外，除非另外特别指明，操作 程序(或步骤)不局限于权利要求中所具有的顺序。除非另外指明， 在使用时，术语“附着”、“连接”、“接触”等可指直接或间接的。
在以下本发明的描述中，某些术语用于指出某些结构相对于其他 结构的位置关系。用在本文中时，术语“前”或者“前方”以及其派 生词是指当从干粉吸入器中将其配发给患者时干粉行进的基本或主要 方向；该术语趋向于与术语“下游”同义，所述下游通常用在制造中 或材料流程情况中以指示出在所述程序中某种材料沿该方向的行进或 受到作用比其他材料更远。与之相反，术语“后方”和“上游”以及 其派生词分别是指与前方和下游方向相反的方向。术语“泡状体”是 指可容纳(通常为分配的)量的干粉产品的干粉接受器。如稍后将描 述的，所述泡状体(blister)可被构造成具有细长槽或空腔，或以其他 适合的几何形状构成。在操作中，在通过吸入器以烟雾吸入剂的形式 释放干粉剂量之前，所述泡状体被打开(切开、穿孔或其他方式分开)。
本发明的装置和方法尤其适用于将干粉物质分配到活体目标内， 包括动物，特别是人类。干粉物质可包括一种或多种活性药剂成分以 及构成期望配料或混合。当用在本文中时，术语“干粉”用于与“干 粉配料”互换使用，并且是指干粉可包括一种或多种具有一个或多个 (平均)颗粒尺寸范围的成分或配料。术语“低密度”干粉是指具有 约0.8g/cm3或更低密度的干粉。在具体实施例中，低密度粉可具有约 0.5g/cm3或更低的密度。所述干粉可为具有粘着或附聚趋势的干粉。
在任何情况中，干粉配料的独立可分配量可为单成分或多种成分 的，或者是活性的或者是非活性的。非活性成分可包括所添加的用于 增强流动性或有助于向期望系统目标输送烟雾的添加剂。干粉药物配 料可包括可变活性颗粒尺寸。所述装置可具体适用于具有约0.5-50μm 之间范围内的颗粒的干粉配料，特别是约0.5-20.0μm之间范围内的颗 粒的干粉配料，尤其是约0.5-8.0μm之间范围内的颗粒的干粉配料。 干粉配料还可包括流动增强成分，所述流动增强成分通常具有可大于 活性成分颗粒尺寸的颗粒尺寸。在某些实施例中，所述流动增强成分 可包括具有约50-100μm颗粒尺寸的赋形剂。赋形剂的示例包括乳糖和 海藻糖。也可使用其他类型的赋形剂，诸如(但不局限于)由美国食 品和药物管理机构(“FDA”)作为冷冻保护剂(例如，甘露醇)或 作为可溶性增强剂(例如，环状糊精)所批准的糖或其他一般认为安 全(“GRAS”)的赋形剂。
可用本发明装置和方法治疗的疾病、症状或病症的示例包括(但 不局限于)哮喘、COPD(慢性阻塞性肺病)、病毒或细菌感染、流行 性感冒、过敏症、和其他呼吸疾病以及糖尿病和其他相关胰岛素抵抗 力病症。干粉吸入剂给药可用于局部地输送作用剂，诸如抗菌剂、蛋 白酶抑制剂、和核酸/微核苷酸(oligionucleotides)以及系统剂， 诸如像leuprolide的肽和诸如胰岛素的蛋白质。例如，可执行诸如抗 结核化合物的抗菌剂、诸如用于糖尿病治疗或其他相关胰岛素抵抗力 病症治疗的胰岛素的蛋白质、诸如用于治疗前列腺癌和/或子宫内膜 异位的leuprolide醋酸盐的肽以及用于囊肿状纤维化基因治疗的核酸 /微核苷酸的以吸入器为基础的输送。例如见Wolff等人的Generation of Aerosolized Drugs，J.Aerosol.Med.pp。89-106(1994)。 还见美国专利申请公开号No.20010053761的题为Method for Administering ASPB28-Human Insulin以及美国专利申请公开号 No.20010007853的题为Method for Administering Monomeric Insulin Analogs，这里如同将其全部列举在本文中一样合并参考所述申请的 全部内容。
通常分配在吸入器中的所组成的干粉混合物的剂量将取决于患者 大小、系统目标以及具体药物而改变。用于普通成人的传统示范性干 粉剂量大约为10-30mg，用于普通青少年儿科患者的传统示范性干粉 剂量大约为5-10mg。示范性干粉药物包括(但不局限于)舒喘宁、氟 替卡松、beclamethasone、色甘酸、芬忒醇、叔丁喘宁、β-促效药、 沙美特罗、营养药、以及肾上腺糖皮质激素。在某些实施例中，可在 传统的混和基础上将分配的药丸或剂量作出浓度中的增加(活性成分 增加的百分比)。而且，与传统10-25mg剂量相比较，可将干粉配料 构成为较小的可供给剂量。例如，每种可供给干粉剂量可大约为小于 传统剂量的60-70％。在某些具体实施例中，使用本发明的DPI结构的 某些实施例所提供的活性分散系统，将成人剂量降低到大约15mg以 下，诸如在约10μg-10mg之间，通常在约50μg-10mg之间。活性成分浓 度可为约5-10％之间。在其他实施例中，活性成分浓度可为约10-20 ％之间、20-25％之间或甚至更大的范围内。在具体实施例中，诸如 用于鼻吸入时，目标剂量可在约12-100μg之间。
在某些具体实施例中，在剂量分配期间，具体剂量接受器中的干 粉可仅配有一种活性药物成分，基本上没有添加剂(诸如赋形剂)。 用在本文中时，“基本上没有添加剂”是指干粉基本处于纯活性成分 下，其中只有最少量的其他非生物药理学活性成分。术语“最少量” 是指可存在非活性成分，但是相对于活性成分来说存在大大减少的 量，因此它们包括所分配的干粉配料的不到10％，最好是不到5％， 并且在某些实施例中，非活性成分只存在微量。
在某些实施例中，与许多传统活性分配系统不同，活性元素被结 合于一次性药物包装中或作为其一部分被包含在一次性药物包装中， 因此可不需要吸入器的活性机构部分的清洁。
参照图1，其中示出了干粉吸入器10的一个实施例。可将吸入器10 构成为限定了内部空腔10c(图8)的细长主体10b。吸入器10包括顶 部第一表面11和相对底部第一表面12(图6)。在吸入器10的主体中 可形成有视窗17以允许使用者与封闭的多剂量干粉包装100具有视觉 接触。视窗17可包括透明或半透明的部件或孔。在使用期间前者可减 小环境污染。
如图中所示的，吸入器10可包括以可枢转的方式附着的盖部件 15，所述盖部件15覆盖底表面11的主要部分。盖部件15可绕所述装置 的任何期望部分枢转。如图中所示的，盖部件15包括具有可与视窗17 的尺寸相对应的孔15o的端部分。盖部件15附着于细长主体10b的顶部 并且绕与视窗17垂直的轴线枢转。图1示出了盖部件15处于关闭位置 中，在所述关闭位置中它与细长主体10b的圆周的剖面形状混合。盖 部件15可由相对于细长主体具有增强挠性的弹性材料构成。
如图3和图5中所示的，当从具有平坦顶表面和底表面11、12的侧 部看过去时细长主体10b可具有较薄的剖面。当用在本文中时，术语 “较薄”是指小于大约1.5英寸的厚度，更好的是，其宽度(如图5中 所示的，宽度“W”为顶表面和底表面11、12之间的距离)大约为1英 寸或更小。
细长主体10b可被构成为袖珍型的(可装配于男式和/或女士衣服 的标准口袋中)。通过使用基本平坦的第一表面11、12，和/或较薄 剖面，装置10可较少伸出地磨损(较少突出)和/或更与身体共形， 并且更少侵入在衣物口袋中。在某些实施例中，细长主体的长度大约 在2-5英寸之间，通常是低于4.25英寸，其中其宽度大约为2-4英寸， 通常是大约2.5英寸。
图1还示出了多剂量干粉包装100可包括多个沿圆周间隔开的细长 沟槽101，每个都密封有设在其中的大量干粉产品。每个细长沟槽101 都可用字母数字标记101i标号以便于指示出位于分配沟槽中的当前剂 量。图7是视窗和包装100的下面部分的放大图。在其他实施例中，视 觉标记和/或音响报警可用于警告使用者他/她正接近于填充吸入剂剂 量的末尾。例如，可使用颜色增强记号用于最后的一点儿(诸如最后 5剂量)，当接近最后的剂量或最后一点儿剂量时颜色增强可从较深 颜色(桔色到橙红色或红色)或转变为完全不同的颜色。或者(或另 外)，多剂量干粉包装100可被构造成具有音响报警零件，当已使用 了期望量的剂量之后，所述音响报警零件启动容纳在细长主体10中的 数字信号处理器或微控制器(未示出)以产生储存的音响报警(诸如 “警告，需要重新填充，只剩余五剂量”)。
参照图2和图3，如图中所示的，盖部件15可被如此构成，即，使 得主要长度较薄并较平坦，并且当盖部件15处于关闭位置中时，覆盖 主体的顶表面11的主要部分。用以覆盖接口20的盖部件15的外端部分 15a可以弧形构成，以便于当被关闭时贴靠或摩擦对齐并且接合细长 主体10b的底端部分。也就是说，所述弯曲与邻近于接口20的细长主 体的底部或侧边10e相一致。
图4示出了盖部件15的下部部分15a移动得远离细长主体10b的底 部部分10e以便于露出接口20的吸入口18。这允许使用者使用该接口20 和相关的吸入口18。由于在正常操作期间盖部件15被保持在装置上(或 是打开或是关闭)并且被布置在非干涉位置中，因此不易于丢失或从 所述装置上脱离。如图中所示的，盖部件15可枢转以便于存在于相对 端部分100oe周围并且悬于细长主体10b之上。当盖部件15绕正向表面 11枢转或转动时，它露出启动钮25，当启动钮25被按下时，启动位于 吸入输出端或装置10的分配区域中的干粉物质的活性分配。如同传统 吸入装置那样，该活性吸入可包括刺透或破坏布置在干粉上方的薄覆 盖材料(可为弹性或聚合体密封剂盖或甚至压电聚合体的另一层)。 在任何情况下，都可将盖部件15构造成具有向上延伸的突出区域或隆 起15p，所述隆起15p被构造成当关闭时用于覆盖启动钮25。隆起15p 可被构造成用以限定充足的气袋以便于抑制钮25的无意中的启动。隆 起15p可用与盖部件15的其余部分相同的挠性弹性材料制成，或者可 用用于附加保护的刚性材料制成隆起15p。
在某些实施例中，细长主体10b可包括布置在接口20周围的凹槽， 所述凹槽的尺寸可被制成得可配对地将盖部件15接收在其中，以使得 盖部件15弹入或套入和/或锁定于关闭位置(未示出)中。同样地， 盖部件15的枢轴附件可被构造成具有用于将盖部件15偏压到期望的关 闭和/或打开位置中的棘齿轮或齿轮。
尽管被示为布置得用于覆盖细长主体10b的顶表面11，但是也可 将盖部件15构造成从底表面12向上延伸以覆盖接口20。同样地，所述 枢轴附件可横向偏移，而不是如所示的那样纵向偏移。
图6示出了细长主体10b的底表面12可包括分度装置30，所述分度 装置30允许使用者将多剂量干粉包装100推进到下一个干粉剂量。分 度装置30或相似的钮可包括可与外壳主体10b上的对齐标记10i对齐的 对齐标记30i(此处示为箭头)，从而允许细长主体10b可被拆卸并且 更容易重新装上更换的一次性多剂量包装100。分度装置30可存在于 另一个位置中并且可以另一种电力和/或机械形状构成。
在某些实施例中，可通过将其与吸入器10的邻近部分脱离或将其 从吸入器10的邻近部分处拉开而移除接口20，而无需进一步拆卸其他 部分。这可允许如将期望的那样清洁接口20。通常，通过摩擦配合接 头可将接口20吸入并保持在位置中。当然，也可使用如本领域普通技 术人员所知道的其他连接部件和结构。
图8示出了细长主体10b可被构成为两个主要可配对的第一和第二 外壳部件11b、12b，所述第一和第二外壳部件11b、12b允许当需要时 更换一次性包装100。在其他实施例中，在耗尽所分配的剂量(或者 为30、60、90或其他日供应)之后，整个细长主体10b及其内容物都 是可丢弃的。所述内容物通常包括控制系统、诸如数字信号处理器(未 示出)的微芯片、电源(电池)(未示出)以及包装100。
图8示出了空腔10c中的包装100，所述包装100具有由以其突出部 分向上弯曲的方式(向上突出)定位的压电聚合体材料制成的细长沟 槽101。在该实施例中，压电材料可限定顶棚和相对侧壁。然而，在 某些实施例中，如图9、10A和10B中，包装100具有相反的定位以使得 细长沟槽101具有向下弯曲的突出部分(向下突出)。在后一种结构 中，压电材料可限定沟槽101的底板和侧壁。如以下将描述的，压电 聚合体材料可在包装100的选定区域处并且沿每个细长沟槽101的至少 一部分沉积、涂覆、喷涂、墨水涂染、贴箔或层压有金属性传导材料， 以便于当由激励电压启动时限定振动或挠曲的活性区域。
图9示出了细长沟槽可包括密封所述细长沟槽101的密封层120。 密封层120可为薄聚合体膜材料、箔层，并且，在某些实施例中，可 为另一层压电聚合体膜，所述压电聚合体膜也被施加或层压有金属以 便于在分配期间可变得可激励。在任何情况中，密封层120可为具有 端部分120s的顶棚，所述端部分120s被刻痕、切口或以其他方式形成 以使其在受到钝压力(诸如以与剂量释放或打孔装置的实际接触为基 础的压力或高压)的情况下优先地被预先处理为部分、穿孔或狭缝。 在某些实施例中，最接近于使用者嘴部的端部分120s被切口或刻痕以 便于增加干粉沿细长沟槽101的长度的行进距离，这可增加干粉与压 电材料之间的互换；这可增加从振荡或振动的活性压电聚合体膜传输 到干粉的能量量，从而使得干粉在处于或接近于其共振频率的频率下 振动。
在某些实施例中，细长沟槽101可被构造成和/或制成用于限定出 共振腔室或空腔以产生压电聚合体材料和/或具体干粉配料的振荡的 期望频率。也就是说，干粉的每种混合或配料都可显示出不同的流动 特性，所述流动特性可用在细长沟槽101的几何设计中。可根据所分 配的特定药物或干粉调节沟槽的高度或深度、长度、或宽度。最好地， 吸入器10可被构造成用于分配多种不同的干粉包装100，每一种都有 可能具有不同药物接受器或泡状体结构。例如，可将包装100制造得 具有2-10个不同标准长度并且根据最接近的配合使得特定药物或成分 和剂量与预定标准长度中的一个相配以产生最优振动频率。在其他实 施例中，沟槽的长度和/或其他参数可为按用户需要设计的并且对将 使用吸入器装置10进行分配的每种成分或药物进行限定，并且可将吸 入器装置10构造成和每个用户包装100一起操纵和/或容纳每个用户包 装100。
图16A示出了干粉的振幅修正振动信号20s(图10A)的一个示例， 所述振幅调节振动信号20s可包括由低调制频率(通常约10-200Hz) 调节的kHz载体频率(诸如5kHz-50kHz)，如本发明的某些实施例所 描述的，所述低调制频率可被产生和用于从泡状体沟槽101(图10A) 中分配干粉剂量。可将振动的频率调节得与保持在包装中的干粉物质 的流动特性相配或相当从而可尝试达到合理频率以允许向人体均匀地 进行药物分配。在某些实施例中，沟槽101的活性压电表面的振动可 约为10-200Hz。在某些实施例中，所述频率可在约10-60Hz之间。 所述振动可受活性表面量和施加于其上的激励电压脉冲以及沟槽几何 形状的影响。在分配期间，可通过提供穿过压电层的电压而启动沟槽 101。在某些实施例中，所提供的电压可在约100-400伏特的峰-峰值 下，通常在约200-400伏特的峰-峰值之间。在其他实施例中，可以不 同的电位和其他各种频率(诸如约25kHz到约2MHz)下施加电压。下 面将描述其他适合的启动信号。
在某些实施例中，信号20s(如图10A、10B中相对于沟槽101示意 性地示出的)和/或提供给沟槽101的能量的振动可被构造成用于同时 或连续地迅速在10Hz-1000kHz之间的范围内的多个不同频率下(在相 似或不同的振幅下)振动干粉。在某些实施例中，所述频率在约为 10-200Hz之间，诸如10-60Hz。在其他实施例中，它们可在约7kHz- 100kHz之间的范围内，诸如7.5kHz或更大，诸如约15kHz到50kHz之间 的范围内。
在具体实施例中，如图16B-16D中示意性地示出的，可产生包括 多个选择频率的非线性粉末-特定干粉振动能量信号20s(示为用于每 种模拟示出的成分的不同的粉末-特定信号，示为“A”、“B”和“C”) (对应于当前被分配的具体干粉)以便于输出与之后被分配的干粉相 对应的具体信号。当用在本文中时，术语“非线性”是指用于将干粉 剂量输送到使用者中的施加于包装的振动行为或信号具有不规则形状 或周期，通常使用多个叠加频率，和/或随着时间的推移在通常标准 的间隔下(每秒、每分钟等)具有变化的振幅(峰值)和峰值宽度的 振动频率线形。与传统系统相反，在没有以固定频率或周期重复振幅 的固定的单一或稳定状态的情况下可进行非线性振动信号输入。该非 线性振动输入可被施加于泡状体以便于产生可变振幅运动(以一维、 二维和/或三维振动运动中的任一个的方式)。非线性信号使得所述 粉末以这种方式流动，即，产生了允许活性流动分配的粉末“流动共 振”。
图16B-16D示出了三种不同的干粉2151、2152、2153，它们中的每 种都可被分析和/或特性化(分别为20ch1、20ch2、20ch3)。可为每 种干粉2151、2152、2153确定有助于分配期间的流体流动的具有从专 门指定用于所述干粉的相应特性中选择的频率的用户或相应的独立 (非线性)输入信号。由信号20s1-20s3示出了药物特定信号。
吸入器10在其中包括与沟槽101相通的信号产生电路10g。信号产 生电路20g可用具有多个预定不同信号20s制定程序，或者如果吸入器 只分配单一的干粉的话，信号产生器20可被制定程序为具有单一信号 20s的。可通过实验方法和/或在OEM或评价位置通过计算方法确定适 当的粉末-特性信号并且将其输入到吸入器中(通过包括可编程序处 理器的硬件和/或软件部件)。
图21A-21E示出了可执行的用以产生干粉-特性信号的操作的示 例。可执行所要分配的干粉的微流分析以便于估计雪崩流动剖面和/ 或其他适合的块/时间流动剖面。可执行该分析以便于为具体干粉选 择主要振动频率，因此当可流动分配期间施加于粉末上时，甚至于对 于低密度的干粉来说，也可促进均匀的质量流以便于实现流体状流。 在Crowder等人的Signal Processing and Analysis Applied to Powder Behavior in a Rotating Drum，Part.Part.Syst，Charact.16， 191-196(1999)；Crowder等人的An instrument for rapid powder flow measurement and temporal fractal analysis，Part Syst， Charact.16，pp.32-34(1999)；以及Morales-Gamboa等人的Two dimensional avalanches as stochastic Markov Processing，Phys Rev. E，47 R2229-2232(1993)中描述了用于分析快速粉末流量计量的方 法和装置，这里如同将其全部列举在本文中一样合并参考所述文献的 全部内容。请参阅Ditto等人的Experimental control of chaos，Phys Rev.Lett.，65：3211-3214(1990)；B.H.Kaye，Characterizing the Flow of Metal and Ceramic Powders Using the Concepts of Fractal Geometry and chaos Theory to Interpret the Avalanching Behaviour of a powder，in T.P.Battle，H.Henein(eds.)， Processing and handling of powders and Dusts，The Materials and Metal society，1997；B.H.Kaye，J.Gratton-Liimatainen，and N. Faddis.Studying the Avalanching Behaviour of a powder in a Rotating Disc.Part.Part.Syst，Charact.12：232-236(1995)； 以及Ott等人的control chaos，Phys Rev.Lett.64：1196-1199(1990)， 这里如同将其全部列举在本文中一样合并参考所述文献的全部内容。 使用这些文章的一个或多个中所描述的要素和相互关系，其中具有从 质量流和/或微流的分析中得出的信号，人们可确定可用于获得均匀 流动的干粉的用户粉末特定信号。
如图21A中所示的，可使用转鼓试验性地评价用于所关心的特定 干粉的雪崩之间的时间。如图21B中所示的，该时间信息可被转换成 频率间隔(频率范围)。图21C示出了可确定(以计算的方式或通过 计算机模块)频率20f的分布。然后，可识别期望数量的选定频率。 所选定的该频率可横越所述分布的期望的统计学上的较大百分率或者 可为分析频谱中最多观察到的频率。术语“最多观察到的”是指在分 布中出现最多次数的那些频率。例如，所选择的不同频率的数量可至 少为三个最多观察到的不同频率和/或用以表示出分布的至少50％的 充足频率。在某些实施例中，所述数量可至少约为5，通常约为6，或 者足以表示频率分布的至少约75％。为了选择所述数量，可使用最多 观察到的频率中的两个或三个以形成振动信号。可试验性地分析其结 果并且可将附加频率加到组合的非线性信号上以提高流体流动性能。
图21D示出了在分布图20f中可选择最多观察到的频率中的六个 20f1-20f6。图21E示出了所选择的频率可被叠加以产生单一叠加信号 (根据可观察到的频率分布，也可包括用于某些选定频率的加权振幅 或相对振幅的调节)。因此，图21E示出了得出的用于分配特定干粉 的非线性振动或振动能量信号。
再次参照图21D，可通过使用数学上或数字计算技术和相关等式 的计算机编码装置数字式地形成信号。例如，对于具有各个频率 “f1-n”的信号20s来说，可产生累积信号xsignal(20s，图21D)，包 括多个信号分量，每个期望频率下的xf1-xfn(图21D中示为20f1- 20fn)，fn，如以下所述的，每个分量在其频率下都具有振幅“a”。 使用图21D中所示的频谱注意图21D中的最多观察到的频率为20f3，可 使用以下等式产生非线性信号。
作为指数，“n”在0-15999的范围内，用于产生数字信号：
n＝[0：15999]                               等式(1)
xf3＝sin(2πn/16000)                       等式(2)
xf2＝af2 sin(2πn(f2)/16000(f3))       等式(3)
xf4＝af4 sin(2πn(f4)/16000(f3))       等式(4)
该评价可连续进行期望数量的频率以给予充足数量的频率表示/ 横越所述频谱的充足部分。通过将计算所选择的独立频率分量之和可 产生粉末-特定、非线性信号。
xsignal＝xf3+xf4+xf4……                         等式(5)
在某些实施例中，通过向所合计的分量中的一个或多个施加周相 移动可增加信号中的总功率xsignal。例如，对于分量xf2，可通过以下 公式调节相关信号影响：
xf2＝af2 sin(2πn(f2)/16000(f3)+mπ/nf)  等式(6)
其中“m”是该频率下的数量，而nf是信号中所包含的频率的总数。
市场上可买到的转鼓的示例是TSI Amherst Aero-FlowTM(TSI Inc. Particle Instruments/Amherst，MA)。该装置通过检测雪崩之间 的时间的出现并且记录所述时间而提供粉末流动信息。Aero-FlowTM已 被用于证明粉末流动与用于相似材料的药片性能之间的相关性。所述 设备使用光电管检测器用于其雪崩检测机构。光线通过胶质玻璃鼓照 耀并且从检测器中模糊以通过鼓中所包含的粉末改变角度。当所述鼓 转动时，粉末堆随着转动升高并且光电管检测器未被覆盖。当在粉末 堆中出现雪崩时，光线再次被级联粉末阻断。当出现雪崩时，数据收 集软件解释撞击光电管的光强度中的改变。在其他实施例中，可使用 可安装在转鼓上的敏感扩音器/加速计测量雪崩的出现。可从雪崩粉 末所产生的声音中在听觉上检测出雪崩。这种技术可将所使用的粉末 的量通常减少到毫克质量，诸如约10mg。确定雪崩之间的时间的统计 并且产生雪崩时间相空间图。
提供用以显示系统的动态的数据的可用方法是poincare相空间 图。该相空间方法是足以描述系统的变量被包含在单向量中的一种方 法。n变量的状态在时间上的瞬时是相空间中的点。在相空间中绘出 系统的时间变化可绘制其动态。作为示例，通过画出与速度相对的位 置，即完全描述所述系统的变量，可将单一谐振器画在相空间中。谐 振器的相空间图是反映周期的圆圈，但是相位之外的90度，进行最大 位置和速度的交换。阻尼谐振器将作为简单吸引器出现，其中轨线链 接并且当位置和速度变为零时最终压扁为原点。相关尺寸提供了相空 间表示法的空间填充特性。尺寸D的超球面和半径r在每个数据点上定 中心。落在所述球面中的作为半径的函数的数据点的数量可被显示在 log-log图中。所得到的线的倾斜可被定义为相关性尺寸。
为了确定适当的振动信号，可将适合尺寸的干粉样品放置于鼓中 (如上所述的，诸如60ml或更少粉末)。在开始数据收集之前可允许 所述鼓通过单次旋转而转动以使得在几种粉末上的初始状态是相似 的。可使得所述鼓在每分钟0.5转的转速下转动6分钟。可在25Hz下使 用PC基数据获得板(DI-170，Dataq Instruments，AkronOH)来采样 光电管检测器电压信号。从所述电压信号中可获得雪崩之间的时间和 雪崩时的电压改变。可垂直于所述鼓布置摄影机，当其在所述鼓中转 动时可记录粉末。在没有使得光电管模糊的情况下，可在鼓后面布置 栅极，以助于确定所述粉末相对于水平面的角度。在观察所述视频时， 可记录基底和粉末堆的高度并且可使用三角关系确定角度，θ＝反正 切(高度/基底)。可在200毫秒的间隔下执行即时粉末角的确定。该 速度与通过记录秒表的计数预先确定的视频的每个第六桢相对应。
角数据时间序列可包括至少大约500个数据点或100秒。可使用具 有128点凯塞窗和用于快速傅立叶变换(FFT)计算的补零到1024数据 点的Welch方法执行傅立叶功率谱的计算。如本领域中普通技术人员 所知道的，也可使用其他适合的方法。
在装置和雪崩之间的时间的标准偏离方面可存在雪崩统计。通过 画出与第(n-1)次雪崩相对的第n次雪崩可产生相空间图。对于静止 角，相空间图由与第一次得出角相对的装置角的瞬时偏离构成。可使 用牛顿方法从前述和后来的数据点中近似得出每个数据点下的角改变 速度。
可通过检查振动的频率和振幅辨别流动的均匀性。某些干粉信号 可相对于其他干粉信号显示出在频率和振幅方面更高的可变度。通过 使用傅里叶变换(FT)功率谱，可获得能量分配。在一定范围频率上 分配的能量频谱可指示出更多的不规则流动。可从雪崩的即时时间中 减去雪崩的平均时间以在角相空间图中去卷积(deconvolute)相关 的频率数据。识别主频率和选择性地组合和/或使用那些识别频率作 为传输振动能量激励信号的基础可在分配期间导致干粉中的共振。
或者，如共同转让、共同未决的美国专利申请系列号 No.60/440,513中所述的，可试验性地确定非线性信号。在此合并参 考其内容。通常所述，其中具有有角度可调节的细长流动沟槽的流动 沟槽外壳可用于确定适当的粉末-特定信号。所关心的干粉(可为低 密度干粉)可被引入到细长流动沟槽中。可使得流动沟槽振动从而使 得干粉振动以使得所述干粉经由排出口流体地流出所述沟槽。流动沟 槽可包括干粉在其上流动的挠性压电聚合体；所述压电聚合体可被电 力激励以便于向上弯曲从而当粉末沿流动沟槽行进并且穿过流动沟槽 时通过所述压电聚合体使得粉末振动。如上所述的，使用具有载体频 率和调制频率的非线性激励信号可执行所述振动。在某些实施例中， 载体频率可为大约2.5kHz-50kHz而调制频率可为大约10Hz-500Hz。在 任何情况中，都可试验性地评价流动特征，通常是在不同频率的几个 不同的输入信号上，并且为其能力所选择的至少一个频率(和/或流 动路径的角定向)以基于振动步骤中所显示出的流动特性产生干粉的 可再生流体流动。可调节流动沟槽的定向以使得流动沟槽沿轴向方向 相对于水平和竖直轴有角度地偏移(具有位于比输入口低的分配口)。 在某些实施例中，在评价期间可在不同的选择角下调节流动沟槽以便 于考虑所述角度在分配流动上可具有的冲击。
在任何情况中，在某些实施例中，用于启动压电沟槽101的输出 信号20s可包括多个(通常为至少三个)叠加的调制频率和选择的载 体频率。调制频率可在文中提及的频率范围内(通常在约10Hz-500Hz 之间)，并且，在某些实施例中，可包括约10Hz-100Hz之间范围内的 至少三个(通常为四个)叠加的调制频率，更通常的是，包括约10-15Hz 之间范围内的四个叠加的调制频率。
图10A示出了细长沟槽101的一个实施例。沟槽101具有大于其宽 度的长度。在某些实施例中，长度可至少为宽度距离的两倍。如所示 的，细长沟槽101包括顶棚120和底板100f。底板100f包括位于其上的 金属材料层100m。顶棚120可被构造成优先预先安排以便于如上所述 的在期望位置120s处分离。参照图9，沟槽101上的金属性区域100m与 从沟槽101处延伸一段距离的金属迹线100t相通，并且在操作中，可 接合电源并且中继来自于信号产生电路20g的输入信号。
增加的剂量可以在单一主表面上对称地对齐或者相互偏移的方式 被保持在单一的一次性包装100上，或者被形成在相对主表面上(所 述包装可被倒转以便于可接近所述剂量的下侧部分)。在某些实施例 中，大约50-100或更多的离散剂量可被保持在包装100上(未示出)。
图10B示出了沟槽101可被如此构成，即，使得底板100f在沟槽101 的长度上倾斜或降下一段距离以使得在分配期间的沟槽101的下游端 和/或更接近于优先预先安排的分离部分具有更大的深度。这可允许 空腔有助于沿沟槽101的长度使得粉末移动，从而允许干粉接触活性 或振动压电聚合体表面区域的更大的活动量。因此，本发明实施例所 提出的细长沟槽101可在被释放给使用者之前放大干粉的振动频率。 在另一些实施例中，当其接近所述分配期间接近使用者嘴部的端部分 时沟槽的空腔可较窄和/或更浅(图17A)。
图11示出了本发明的另一个实施例。在该实施例中，在每次分配 期间可在原位置处检测一个或多个患者-空气流动相关参数的传感器 可被直接包含在一次性多剂量包装100中。如图中所示的，每个泡状 体101’或沟槽101(图1)可具有近似布置的气流参数传感器电路150。 电路150包括传导迹线150t和可和检测空气压力差或气流速度的传感 器150s。如果传感器150s检测空气压力差的话，可将其与预定气流速 度信息(诸如吸入器的气流阻力的先验知识)相比较，以便于确定使 用者的吸气量。可在控制器中分析该数据并且调节施加到泡状体或沟 槽的能量。在某些实施例中，传感器150s可为被安装在包装100上的 热线风速计，从而在操作期间使其与使用者流体相通并且当连接于电 源时通过金属线150t供电。在其他实施例中，压电聚合体层28可限定 出根据其弯度检测压力差并且将信号转播给控制器(未示出)的压力 传感器。
图12A和12B示出了可以以层结构堆叠的多个独立多剂量包装 100a、100b。在所示的实施例中，堆叠有两个包装，但是根据本发明 的实施例也可堆叠三个、四个或更多包装。填充泡状体101的干粉可 被如此定位，即，使其沿相同或相反的方向包装-对-包装。在图12B 中所示的实施例中，泡状体为沟槽101并且被布置在其中弧形弯曲部 分101a向下定向的包装100a中，同时下部包装100b被保持得具有向上 定向的弧形弯曲部分101a。沟槽的定向可翻转或被布置得都面向上或 面向下或者在每个具体包装100a、100b上均匀地交替(未示出)。当 被布置在吸入器10中时，包装100a、100b可包括相同或不同的沟槽布 置和/或可绕垂直于包装100a、100b延伸的轴线成角度地偏移并且穿 过其中心。例如，可使得顶部包装100a振动以使得下面的沟槽可位移 5、30、45、60、90或120度或更多。而且，多个离散沟槽101可被如 此设定，即，使其以径向间隔开的结构端与端对齐(图12C)。
在某些实施例中，每个包装，或具体包装上的泡状体101都可被 填充相同的干粉产品，而在其他实施例中，每个包装可填充有不同成 分的干粉产品(并且可具有不同的泡状体尺寸)。在某些具体实施例 中，吸入器10可被如此构成，即，使得包装100可提供两种或多种不 同药物的组合治疗，所述组合治疗可同时或独立地被提供给患者。
如图12A和12B中的双向箭头所示的，堆叠的层包装结构在吸入器 10中可装有弹簧，以使得在活化作用下两个包装100a、100b可朝向彼 此被压缩，并且顶部包装100a上的沟槽中的粉末可与底部包装100b上 的相应沟槽中的粉末同时被释放。然后在非活性分配期间使弹簧减压 可使得包装100a、100b被释放以使其相互远离移动。
图13示出了具有沿其长度布置的多个细长沟槽的薄带包装100s。 带包装100s可沿所示的两个张力辊200a、200b滚动以便于将分配部分 布置在吸入器(与摄影机膜胶片暗盒相似，推进已用过的空的泡状体) 中的期望位置中。在某些实施例中，如图13中所示的，可使用两个并 排的卷轴带100s、100s。该并排布置可尤其适合于如上所述的组合治 疗或输送。在其他实施例中，卷轴带100s可以一个位于另一个上方的 方式被布置在堆叠层上(未示出)。
图14A和14B示出了泡状体包装布置的另一个实施例。如图中所示 的，包装100sp沿竖直方向成波状和/或螺旋。相邻层可同轴对齐或者 相邻层或水平面可被布置得偏离中心或相对于其他层水平偏移。所述 层可被布置成在从顶部到底部弯曲的布置(或者如果取代所示的纵向 定向而横向定向的话是从侧面到侧面)以便于在间隔层中提供间隔开 的干粉泡状体沟槽101。通过以螺旋结构构成一个或多个带或板和/或 通过将单一板或带折叠在其自身上以具有弯曲形状，可通过以期望的 形状布置多个离散包装而提供螺旋或弯曲布置。
图15A-15C示出了吸入器10’的另一个实施例。如图中所示的，吸 入器10’的主体沿其一个边缘部分处具有用以连接两个外壳部件11a、 12b并且允许接近内部空腔10c的铰链10h。顶部外壳部件11a容纳接口 20和相关的吸入口18。底部部件12b可容纳电子模块40(图15B)。如 以上所述的，吸入器10’容纳干粉泡状体包装100。顶部外壳部件11a可 包括装有弹簧的连接器13，当改变时所述连接器13有助于外壳部件 11a、12b、监控与包装100之间的贴合连接，并且还可为泡状体迹线100t 的顶表面提供传导连接13c。如图中所示的，接口20可包括孔20a，当 吸入器10’被关闭时所述孔20a将覆盖包装100上的泡状体区域101。如 图15A中所示的，包装100可包括允许空气在空腔10c中行进的中心泡 状体102。接口20可被构造成绕顶部外壳部件11a转动(如图15A中箭 头所示的)，以使其可顺序地覆盖用于吸入的每个填充泡状体。
包装100可包括接头片100t(所示为沿包装的圆周方向的凹口或 切除区域)，所述接头片100t适配于期望位置中的外壳中以有助于外 壳12b的适当布置。图15B示出了关闭形状并且图15C示出了泡状体包 装100。
图17A和17B示出了具有细长沟槽101的泡状体100b的另一个实施 例。在该实施例中，泡状体100b都包括向上和向下延伸的部分。向下 延伸部分100d是细长下部沟槽101，并且向上延伸部分100u是可基本 为弧形并且被布置得位于泡状体100b的前部部分上方的突起，其中上 游顶板120部分在下面沟槽101的剩余部分上基本是平坦的。
如图17A中的箭头所示的，剂量释放部件299可被布置在吸入器10 中以便于从包装100的底板100f的下面接近泡状体沟槽101。如图17B 中的箭头所示的，之后剂量释放部件299可返回到其静态位置，以便 于之后再次被启动以进行下一次释放。剂量释放部件299可被构造成 具有端部分299e，所述端部分299e具有基本与覆盖目标释放区域中的 沟槽101的顶棚120的顶部泡状体部分100u相同的形状或剖面。释放部 件299可被构造成穿孔、狭缝、切片、爆裂、燃烧、刺破、熔融或以 其他方式分离或者形成在底板101f的目标区域中的释放口或开口。
在图17A和17B中，释放部件的上部部分299e和顶棚120的一部分 都具有基本向上的弓状结构或弧形形状。在某些实施例中，上部部分 299e可为半球形的。在操作中，如图17B中所示的，释放部件299的上 部部分前进以便于与泡状体的下部部分相接触并且将泡状体的下部部 分(即，底板100I的松散区域)颠倒到上部泡状体或顶棚中从而形成 用于使得干粉从所述沟槽中排出的较大的排出口。释放部件299的结 构可在分配期间减小底板材料的松散端将折回或阻止粉末释放的可能 性。
在图17A、17B和18A-E中所示的，目标开口区域100r可为底板100f 的前端部分。底板100f可用活性压电聚合材料制成和/或包括活性压 电聚合材料(通常称之为零件28)，因此，在操作中，底板100f可响 应于所施加的信号20s弯曲以便于将活性输送振动能量输送到干粉。 在其他实施例中，释放区域100r可被形成在非活性底板中，诸如箔和 /或聚合体层，并且顶棚120可用压电聚合材料28制成，其中顶棚120 被构造成弯曲以便于向干粉传递期望的分配能量。也可使用上述的组 合。
图18A示出了一个包装100结构的顶部，所述包装100可如图17A和 17B所述的那样操作。图18B和18C示出了图18A中所示出的包装100的 相对顶部和底部主表面。当从在宽度上从沟槽的后部101r到沟槽的前 部101fr变窄的顶部看过去时，图18C和18D示出了细长沟槽101可具有 由曲线组成的外剖面。另外，后部101r可具有大于前部101fr的深度 (以及更大的截面宽度)。如图中所示的，细长沟槽101可被构成为 基本为梨形的干粉浅盘或容器。图18E没有示出顶部泡状体顶棚120并 且示出了当其在沟槽101的底板100f中形成开口或释放区域100r时处 于正确位置中的释放部件299。在操作中，泡状体100b的顶棚120上游 可保持原封未动。吸入器10可被构造成具有与泡状体100d的包装底部 流体相通的排出口(未示出)。
图19A和19B示出了具有细长沟槽101的泡状体100b的另一个实施 例，所述细长沟槽101具有被构造成用于从包装的顶棚120打开泡状体 100b的释放部件299。图19A和19B中的箭头示出了相对于包装100定向 的移动方向，如参照图17A、17B和18A-E中所示的，在该实施例中， 泡状体100b可包括都向上和向下延伸的突起部分100u、100d。如前所 述，向下延伸部分100d可被形成为限定细长(下部)沟槽101的凹陷 部分并且向上延伸部分100u可被形成为可基本为弧形的并且被布置得 位于泡状体100b的前部部分上的突起，其中上游顶棚120部分在下面 沟槽101的剩余部分上基本是平坦的。释放部件前部部分299e可被构 造成具有与泡状体100d的下部部分处的底板100f或沟槽101的形状相 对应的形状。前部接触部分299e可具有半球形的形状和/或当从侧面 看过去时，它可具有基本为弧形或半圆形的形状。在操作中，如图19B 中所示的，释放部件299可颠倒由顶棚部分100u中的开口所形成的松 散端100r的形状，以使得它基本与图19B中所示的下部泡状体100d的 形状相融合和/或相一致。也就是说，松散端部分可延伸得远离流动 方向，但是被如此构成，即，使其位于沟槽101底部的附近以使得其 不会阻碍干粉流程沟槽101。沟槽的底板100f可包括压电聚合体材料 28。
图20A示出了布置在包装100上方的释放部件299，其中包装100具 有一系列具有已通过释放部件299被(连续地)打开的开口或释放区 域100r的泡状体100b。图20B示出了图20A中所示的包装100的顶部或 顶棚侧。图20C示出了用于底板100f的另一个细长沟槽101结构，所述 底板100f构成泡状体100d的底部部分。如图19B和图20D中所示的，在 该实施例中，细长沟槽101可具有沿其长度基本恒定的深度。图20E从 顶部示出了沟槽101，其中为了清楚起见，除开口100r周围以外，顶 棚120基本为透明的。
应该注意的是，在操作中，取决于包装100与释放部件299在吸入 器10中的定位，释放部件299可从顶部或侧部接近包装100以使其与靠 近于泡状体100b(诸如为图19A和19B中所示的实施例所示出的)的包 装顶棚120相接合或接近底部或相对侧部(诸如为图17A和17B中所示 的实施例所示出的)以使其与靠近于泡状体100b的包装底板100f相接 合。
在操作中，可在泡状体100b中形成开口之前将启动信号供给到气 泡100b，以使得容纳于其中的干粉振动到细长流动沟槽的最下部分， 所述最下部分可被描述为泡状体容器或浅盘101b。在供给启动信号期 间或之后可使得释放部件299直接打开泡状体100b。启动信号可为与 活性输送信号20s相同的信号或者可为不同信号。
释放部件299可被构成为用于插入或形成泡状体100b中的开口的 任何适合的装置。释放部件299可被构造成刺破、穿孔、切片、熔化 或者形成泡状体中的开口。释放部件299可包括刮刀、激光器、加压 流体、声能、或其他释放或分离装置。释放部件299可为装有弹簧的 以便于在使用者按压分配机构时自动地开动。
为了有助于干粉通过吸入器口的分配，活性分配信号可基本与泡 状体100b中的开口100r的引入同步(即，在期间)被供给到振动层。 在其他实施例中，可在形成开口100r之前(通常在约50ms内)或开口 被引入到泡状体中之后不久(通常在约50ms内)供给信号20s。
在某些实施例中，每个泡状体100b可具有其自己的操作电参数和 与吸入器10中的中央控制单元相接合的相关的电连接，并且可用于检 验正确的操作对齐。也就是说，具有信号产生电路20g的电子模块可 独立地与靠近于每个泡状体区域101的电引线100t相通以便于感测期 望的电参数诸如压电聚合体泡状体的电容。在其他实施例中，所感测 的参数可为指示不正确对齐的电路径中的开放连接。
在具体实施例中，诸如用于转动接口结构的实施例中，所述装置 可被构造成具有多个预限定停止器(凹槽、突起等)，所述停止器允 许接口20以这样一种方式咬合在位置中，所述方式即，使用者在每个 分配泡状体(未示出)处产生可听到或可触到的确认。
在某些实施例中，在图9等中通常示为元件28并且被包含在本发 明实施例中的泡状体包装100中的压电聚合体材料是由诸如PVDF(称 之为KYNAR压电膜或聚偏二氟乙烯)压电活性材料和其共聚物或聚偏 二氟化物和其共聚物(诸如具有其共聚三氟乙烯的PVDF(PVDF-TrFe)) 制成的。
在具体实施例中，压电聚合体材料层28是薄膜PVDF。当用在本文 中时，术语“薄膜”是指压电聚合体层28被构成为在结构上具有挠性 或柔软的层，所述层的尺寸可被制定为大约10-200μm厚。在某些实施 例中，压电聚合体层28的尺寸可被制定得小于100μm厚，更通常的， 约20-60μm厚。
如上所述的，压电聚合体材料的选定区域可被施加或层叠以传导 材料以便于形成期望的传导方式。在操作中，包装100的传导区域(泡 状体区域的至少一部分)限定活性区域并且可被独立地或选择性地启 动。PVDF和能够形成为并保持期望泡状体形状的另一种材料和/或粉 末沟槽的叠层可尤其适合于形成活性泡状体结构。适合的叠层包括统 一为铝、PVC和尼龙膜中的一种或多种的薄层的PVDF的薄膜层。PVDF 可形成层叠材料结构的底部、顶部或中间层。对于中间层结构来说， 可使用通孔和/或边缘连接向泡状体压电材料供给电信号。
可通过将传导图案施加在压电衬底层的一个或多个外表面上而提 供金属痕量图案。为了沉积或形成金属，可使用任何金属沉积或层叠 技术(诸如电子束蒸发、热蒸发、涂覆、喷涂、浸渍或喷射)将传导 性材料或金属性涂料等或材料施加在压电衬底的选定表面上(最好是 如上所述的PVDF层)。当然，也可使用备选的金属性电路、箔、表面 或技术，诸如将传导性聚脂薄膜层或挠曲电路附着在压电衬底层28的 外表面的期望部分上，如果使用挠曲电路的话，它们最好被形成或附 着在衬底层28上以便于使得传感器阵列的结构基本透明，从而使得与 衬底层28润湿干涉的可能性最小化。还应该注意的是，虽然在图中示 出了具体的传导性图案，但是本发明不局限于此，同时也可使用另一 传导性图案。
通常，上下表面金属痕量图案被形成在压电聚合体材料的相对侧 上但是没有相互连接或接触。例如，传导性涂料或油墨(诸如银或金) 可被施加到细长沟槽和相关金属线周围的包装的主表面上以使得它不 会延伸得超过了压电衬底层28的圆周边缘部分28e，从而保持上下表 面上的金属痕量图案与它们之间的压电衬底层28相分离。当与控制系 统相连接时这种结构形成了电启动路径从而提供用于形成电场的输入 /启动信号，所述电场在操作期间启动压电衬底层28的变形。因此， 每个细长沟槽101的电路径通过相应的上下传输线延伸到正确连接于 控制器的电端子。启动电路(信号产生电路20g)结构可为这样的， 即，上部迹线以正极性操作而下部迹线具有负极性或接地，反之亦然 (从而提供电场/电压差以便于启动选定沟槽101的区域中的压电衬 底)。当然，在施加启动信号期间取决于所使用的启动信号类型也可 迅速地颠倒极性(诸如+转为-，或-转为+)，从而使得接受部分的区 域中的压电材料挠曲。对于活性启动路径或结构的更完整的描述，参 见授权给Hickey等人的美国临时申请系列号No.60/188,543，这里合 并参考所述申请。
在某些实施例中，用于制造多剂量一次性干粉泡状体包装的方法 包括：(a)提供压电聚合体材料的薄膜；(b)同时将具有宽度和相 关长度的多个细长突起成形在压电聚合体材料中；以及(c)向压电 聚合体材料的至少一个主表面的选定区域提供金属性材料以便于覆盖 所述多个突起的每个的至少一部分。为了批量生产用途，可通过制造 限定了每个包装的沟槽的几何形状的成型、成形、或模制工具执行成 形步骤。所述工具可具有凸起的突起和/或凹陷的结构。可通过将压 电聚合体材料或层叠材料压印在工具上或将所述工具压印在压电聚合 体材料的一层或多层上而执行成形步骤，所述层叠材料包括压电聚合 体材料。因此，在某些实施例中，通过将压电聚合体材料(可为层叠 结构)压制在其上具有多个凸起的突起的成形工具上而执行成形步 骤。在沟槽几何形状成形步骤之前或之后可提供传导性材料。可通过 将金属性涂层施加到具有带有金属性涂层的多个凸起的突起的模制工 具上并且使得压电材料与模制/成型工具相接触而提供传导性材料， 从而将金属性涂层传输到压电聚合体材料的细长突起的期望表面上。 如上所述的，也可使用沉积传导性图案的其他方法。
一般来说，在操作中，本发明的干粉吸入器已集成了活性能量压 电聚合体衬底多剂量药物包装，从而产生患者辅助分配系统。吸入器 可用于经鼻和/或经口(嘴)的呼吸输送。可吸入干粉剂量被包装在 多剂量干粉药物包装中，所述药物包装包括压电聚合体衬底(诸如 PVDF)，所述压电聚合体衬底挠曲以便于迅速变形并且在包装上的独 立可选择的信号路径中提供机械振动。所述信号路径将信号引入到药 物容器或插孔中，以使得所述插孔与使用者的吸气力配合而振动，因 此，积极地将干粉引出所述插孔并且向上引入到排出流动路径中。在 给药期间可在原位置处动态地测量气流速度和/或患者的容量并且DPI 可包括控制系统，所述控制系统根据使用者的吸气容量向活性压电聚 合体衬底分配元件提供可调节的能量输出。另外，DPI控制系统可为 能够分配多种不同类型的干粉物质、或成分诸如不同药物的多用途系 统。因此，可将控制系统构造成用于根据被分配的干粉物质或药物的 物质类型和/或可流动性调节传递到压电聚合体衬底的能量。可基于 考虑使用者的吸气努力和待分配的物质类型两者在原位置处调节能 量。因此，在不用使用诸如CFC’s的加压推进剂的情况下在使用者的吸 气活动过程中，粉末可被积极地分配到吸入器的排出流动路径中。
另外，压电聚合体材料可被构成为两个可由中间布置的柔软芯分 开的压电聚合体膜层，通过向其施加电压，它们都可同时变形以便于 挠曲。
图22是示出了本发明的实施例所涉及的系统、方法和计算机程序 产品的数据处理系统的示范性实施例的框图。处理器410通过地址/数 据总线448与存储器414相通。处理器410可为任何市场上可买到的或 定制的微处理机。存储器314表示存储装置的全部数据层次，包含软 件和用于执行数据处理系统405的功能性的数据。存储器414可包括(但 不局限于)以下类型的装置：超高速缓冲存储器、只读存储器(ROM)、 可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电 可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器、静态随机存储器 (SRAM)以及动态随机存储器(DRAM)。
如图22中所示的，存储器414可包括几种软件和用在数据处理系 统405中的功能性的数据：操作系统452；应用程序454；输入/输出 (I/O)装置驱动器458；粉末特定(振动)信号产生器模块450；以 及数据456。数据456可包括多个与每种干粉具体或目标信号参数相对 应的干粉数据451和/或可从操作者那里获得或由吸入器储存的患者吸 气数据，和/或限定分配剂量的时间数据，流动速度以及用于分配口 (取决于被分配的干粉，允许分配操作的自动控制)的开放时间。如 本领域普通技术人员将理解的，吸入器的操作系统452和/或输入到其 中的可编程序可为适合于与数据处理系统结合使用的任何操作系统， 诸如来自于International Business Machines Corporation的 OS/2、AIX、OS/390、System390，来自于Microsoft Corporation的 Armonk、NY、Windows CE、Windows NT、Windows 95、Windows 98或 Windows 2000，来自于Palm，Inc的Redmond、WA、Unix或Linux FreeBSD、 Palm OS，来自于Apple Computer的Mac OS，Lab View，或者专有操 作系统。I/O装置驱动器458通常包括由应用程序454通过操作系统452 存取以便于与诸如I/O数据端口、数据存储456和某个存储器414部件 和/或分配系统420的装置相通的软件程序。应用程序454表示执行数 据处理系统405的各种特征的程序，并且最好包括至少一种支持本发 明的实施例所涉及的操作的应用。最后，数据456表示应用程序454、 操作系统452、I/O装置驱动器458以及存储器414中可存在的其他软件 程序所使用的静态和动态数据。
虽然例如在图22中参考作为应用程序的粉末特定信号产生器模块 450示出了本发明，但是如本领域普通技术人员将理解的，在仍然受 益于本发明技术的同时也可使用其他结构。例如，模块450也可包含 在操作系统452、I/O装置驱动器458或其他系统(诸如数据处理系统405 的逻辑部分)中。不应认为本发明局限于图22的结构，而是本发明趋 向于包含能够执行文中所述操作的任何结构。
I/O数据端口可用于在数据处理系统405和吸入器分配系统420或 另一个计算机系统或网络(例如，互联网)之间传输数据或将数据传 输到由处理器控制的其他装置。这些部件可为传统部件，诸如用在许 多传统数据处理系统中的那些部件，所述部件可根据本发明构成以便 于如文中所述那样操作。
虽然例如参考程序的具体部分、功能和存储器示出了本发明，但 是不应认为本发明局限于所述逻辑部分。因此，不应认为本发明局限 于图22的结构，而是本发明趋向于包含能够执行文中所述操作的任何 结构。
文中某些视图的流程图和框图示出了本发明所示的干粉特定分配 和/或振动能量启动装置的结构、功能性和可行性操作。在这一点上， 流程图和框图中的每个框都代表模块、片段、或部分代码，所述部分 代码包括一个或多个用于执行特定逻辑功能的可执行指令。还应该注 意的是，在一些可替换的执行方式中，框中所提及的功能可超出图中 所提及的顺序。例如，实际上可基本同时地执行连续示出的两个框， 或者取决于所包含的功能性有时可以相反的顺序执行所述框。
在某些实施例中，干粉特定振动能量信号是非线性并且吸入器可 包括基于所识别的被分配的干粉自动选择性地调节振动能量信号的输 出的计算机程序代码。被分配的干粉的振动能量输出信号可以从分形 质量流分析中获得的数据或分配给使用者的干粉的其他适合的分析为 基础。吸入器可具体适用于分配低密度干粉。
以上描述了本发明但是不应认为本发明局限于此。尽管已描述了 本发明的几个示范性实施例，但是本领域普通技术人员将容易理解的 是，在本质上没有脱离本发明的新颖技术和优点的前提下可对示范性 实施例作出许多修正。因此，所有的修正都趋向于被包含在权利要求 书中所限定的本发明的保护范围中。在权利要求书中，当使用时，装 置-加-功能条款趋向于覆盖文中所描述的执行所述功能的结构，不仅 结构等效而等效结构。因此，应该理解的是，以上只是描述了本发明 但是不应认为本发明局限于所披露的具体实施例，并且对于所披露的 实施例作出的修正以及其他实施例都趋向于包含在权利要求书的范围 中。本发明由以下权利要求书限定，其中权利要求书的等价物可包含 在其中。