JP2017521181A - 乾燥粉末薬剤解砕装置 - Google Patents

Abstract

解砕装置は、入口および出口を備え、実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する薬剤チャンバと、前記入口と空気作用的に連通状態にある導管と、前記導管を介して乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成されたブロワとを備える。別の解砕装置は、圧電変換器と、ポンプチャンバであって、隔膜を介して前記変換器に結合され、変換器の対向側の壁部中に位置し、変換器の軸と整列状態にあり、ユーザの吸入を可能にする前記吸入器の流れチャネルと空気作用的に連通状態になるように構成された出口穴を有する、ポンプチャンバと、前記ポンプチャンバを囲むハウジングであって、変換器に対面する壁部中にハウジング入口、ならびに前記出口穴に対面する壁部中に、出口穴と整列してハウジング出口を備え、ハウジング入口およびハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルによりポンプチャンバから離間された、ハウジングとを備える。

Description

本開示は、一般には医薬品送達の分野に関する。特に、乾燥粉末吸入器用の解砕装置、吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法、解砕装置で使用するように構成されたカプセル、かかるカプセルのアレイを備えるブリスタパック、およびかかる解砕装置を備える吸入器を含む、吸入療法による乾燥粉末薬剤送達のためのデバイスおよび方法が検討される。

気道のいくつかの疾患は、治療薬の直接塗布による治療に良好な反応を示すことが知られている。これらの薬は、乾燥粉末の形態で最も容易に入手可能であるため、それらの塗布は、経鼻または経口による粉末材料の吸入によって最も良好に達成される。この粉末形態により、薬物がその作用を必要とする所望の部位に正確に付着し、したがって、極めて少量の薬物用量は、多くの場合、他の手段により投与されるより多量の用量と同等に効果を有し、結果として望ましくない副作用の発生および医療コストが著しく軽減されるため、結果的により良好な薬剤の使用が実現される。代替的には、粉末形態の薬物は、呼吸器系の疾患以外の疾患の治療に使用され得る。薬物が肺の非常に広い表面積に対して付着すると、薬物は血流中に非常に迅速に吸収され得るため、したがってこの塗布方法は、注射、錠剤、または他の好都合な手段による投与に代わり得る。

生物学的利用能は、気道へ送達される薬物粒子が約1〜5ミクロンのサイズである場合に最適化されると一般的には考えられている。薬物粒子がこのサイズ範囲内であることが必要となる場合には、乾燥粉末送達システムは、以下のものを含むいくつかの課題に対処することが必要となる。
・小径粒子はそれ自体に、製造中および保管中に静電荷を帯びるようになる。これにより、粒子は集塊または凝集し、結果として5ミクロン超の有効サイズを有する粒子クラスタとなる。この場合に、これらの大きなクラスタが肺深部に到達する可能性は、低下する。また、これにより、結果として患者が吸収できる薬物の割合がより低下する。
・患者に送達される必要のある活性薬物量は、数十マイクログラムのオーダとなり得る。現行の粉末充填器具は、許容し得る精度でマイクログラム量の薬物アリコートを効果的に送達することができないため、標準的なプラクティスは、ラクトースなどの賦形剤または増量剤(場合によってはキャリアとして知られる)と活性薬物とを混合させる。また、この添加物により、薬物は「流れやすく」なる。キャリア粒子は、しばしば薬物粒子よりもサイズが大きい。キャリアから薬物を分離させる乾燥粉末吸入器の能力は、設計の有効性において重要な性能パラメータとなる。
・5ミクロン超のサイズを有する活性薬物粒子は、口または喉のいずれかに付着する傾向がある。これは、これらの位置における薬物の生物学的利用能および吸収が、肺とは異なることにより、別のレベルの不確実性をもたらす。乾燥粉末吸入器は、これらの位置での薬物の付着を最小限に抑えることにより、薬物の生物学的利用能に関連する不確実性を軽減する必要がある。

先行技術の乾燥粉末吸入器(DPI)は、高速空気流中に薬物(活性薬物およびキャリア)を導入するための手段を通常有する。この高速空気流は、微粒子化された粒子のクラスタを破壊するかまたはキャリアから薬物粒子を分離させるための主要機構として使用される。この粉末形態の薬剤を供給するのに有用ないくつかの吸入デバイスが、先行技術で知られている。例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、および特許文献５では、粉末状薬剤を収容したカプセルの頂部を穿刺または除去するための手段を有する吸入デバイスが開示されており、この粉末状薬剤は、吸入時に穿刺または頂部除去されたカプセルからユーザの口内に引き出される。これらの特許の中のいくつかが、プロペラ手段を開示しており、これは、吸入時にカプセルからの粉末の供給を補助し、それによりカプセルからの粉末の吸い込みのために吸入のみに依存する必要がなくなる。

上記のものなどの先行技術のデバイスは、以下のものを含む、肺への乾燥粉末の送達にとってあまり望ましくない原因となるいくつかの欠点を有する。
・先行技術の吸入器の性能が、ユーザが発生させる流量により決定される。より低い流量は、結果として粉末の完全な解砕を得られず、したがって患者に送達される用量に悪影響を及ぼす。
・解砕プロセスにおける一貫性の欠如により用量毎に薬物の生物学的利用能が一貫性を欠く(ユーザが発生させる流量による影響を被りやすいことによる)。
・電気機械ベース吸入器を駆動するためのエネルギー要件が高く、そのためデバイスのサイズが大きくなり可搬的使用に不向きとなる。
・開封または頂部除去されたカプセルからの薬剤の損失。
・酸素および/または水分にさらされることによる開封または頂部除去されたカプセル内の薬剤の劣化。

先行技術の前述の議論は、部分的には、ブリスタパック等から薬物粉末をエアロゾル化するためにシンセティックジェット技術を使用する乾燥粉末吸入器を記述した特許文献６を土台としている。音波発生デバイスにより一方の端部が画定され、小オリフィスを有する剛性壁部により他方の端部が画定されたチャンバを使用した場合に、音波が十分な高さの周波数および振幅で発生器から放出されると、チャンバから外方へとオリフィスから出現する空気ジェットが生成され得ることが知られている。このジェット、すなわちいわゆる「シンセティックジェット」は、オリフィスにて発生器の周波数で形成される一連の断続気流から構成される。しかし、前述の特許文献６に記載されるように、ブリスタパック等から乾燥粉末材料を解砕および放出するためにシンセティックジェットを使用することにより、先行技術の乾燥粉末吸入器を上回る利点がもたらされる。

より具体的には、前述の特許文献６は、乾燥粉末を保持するための第1のチャンバと、第1のチャンバからエアロゾル形態の乾燥粉末を受領するためにおよびこのエアロゾル化された乾燥粉末をユーザに送達するために通路を介して第1のチャンバに連結された第2のチャンバとを有する、乾燥粉末吸入器を提供する。バイブレータが、第1のチャンバ内の乾燥粉末に結合される。ジェット効率は、通路の縦横比(長さ対断面積または直径)が増大するにつれて低下するため、シンセティックジェットを生成させるために、第1のチャンバを第2のチャンバに連結する通路は、必須ではないが好ましくは少なくとも約1に等しい縦横比を有し、バイブレータは、ガスが通路内で前後に移動する距離が通路の断面積または直径の少なくとも約2倍となるように、励振され第1のチャンバに結合される。

前述の特許文献６の第1の実施形態では、第1のチャンバは、シリンダまたはブリスタの形状に形成され、振動要素がチャンバの一方の壁部を形成するか、または振動要素がチャンバから離れて形成され、ブリスタに結合される。

前述の特許文献６の第2の実施形態では、第1のチャンバは、ホーン形状に形成され、振動要素がチャンバの一方の壁部を形成するか、または振動要素が気柱を介してチャンバの壁部に結合される。

前述の特許文献６の第3の実施形態では、第1のチャンバは、ホーン形状に形成され、定常波共振器がチャンバの壁部に結合される。

さらに、特許文献７、特許文献８、および特許文献９を参照されたい。

前述の特許に記載されているブリスタ実装は、反転したケトルドラムに幾分か類似したものであり、それにより圧電変換器(ピエゾ)が、チャンバ(すなわちドラム)の開端部に音響エネルギーを印加する。閉端部の小穴が、チャンバ内に装填された薬物に漏出経路を与える。ピエゾおよびチャンバの両寸法により決定されるような適切な周波数で駆動された場合に、固有の定常波パターンが生成され、このパターンは、チャンバの固有の形状にしたがって、結果として圧力波節を間に有しつつ両端に圧力波腹を形成する。

チャンバンの閉端部に最も近い圧力波腹は、その端部の小穴と協働してシンセティックジェットを生成し、このシンセティックジェットによりチャンバから薬物が押し出される。シンセティックジェットは、開口を迅速に通過する空気により開口から離れるように移動する渦を展開させる現象である。同一のことが異なる時点で逆方向にも生じ、そのため正味の空気質量流量はゼロとなる。これらの「内部渦」(またはジェット)は、チャンバ内における薬物粉末の混合を補助する。しかし、チャンバから退出する渦は、粉末状薬物を運び去り、この運び去られた粉末状薬物はチャンバから退出し戻らない。これらは、患者吸入のために使用し得る粒子である。

米国特許第3,507,277号 米国特許第3,518,992号 米国特許第3,635,219号 米国特許第3,795,244号 米国特許第3,807,400号 米国特許第7,318,434号 米国特許第7,334,577号 米国特許第7,779,837号 米国特許第8,322,338号 米国特許第8,991,390号 米国特許出願第62/145,923号 米国特許出願公開第2015/0071797号

第1の態様によれば、吸入療法のために患者に乾燥粉末薬剤を送達するための方法が提供される。前記方法は、前記粉末薬剤を収容する実質的に円形のチャンバを有する乾燥粉末吸入器を用意するステップと、チャンバ内に収容された乾燥粉末薬剤に音波を送るステップであって、音波により乾燥粉末がチャンバの内周部に沿って旋回することによって乾燥粉末の集塊が軽減される、ステップと、チャンバから解砕済み粒子を放出するステップとを含む。

音波は、圧電変換器により生成され得る。

音波は、円形チャンバの内周部に対して接線方向の軸に沿って送られ得る。

円形チャンバは、内部バッフルを有し得る。

第2の態様によれば、吸入療法のために患者に乾燥粉末薬剤を送るためのデバイスが提供される。前記デバイスは、前記粉末薬剤を収容する円形チャンバを有する乾燥粉末吸入器と、チャンバ内に収容された乾燥粉末薬剤に音波を送るように構成された音波発生器であって、音波により乾燥粉末がチャンバの内周部に沿って旋回することによって乾燥粉末の集塊が軽減される、音波発生器と、チャンバから解砕済み粒子を放出するためのチャンバ中の出口とを備える。

音波発生器は、圧電変換器を備え得る。

デバイスは、音波が円形チャンバの内周部に対して接線方向の軸に沿って送られるように構成され得る。

円形チャンバは、内部バッフルを有し得る。

第3の態様によれば、実質的に円形のチャンバを備え、第2の態様のデバイスにおいて使用するように構成されたカプセルが提供される。

第4の態様によれば、各チャンバが第2の態様のデバイスにおけるチャンバとして使用され得るように構成された、実質的に円形のチャンバのアレイを備えるブリスタパックが提供される。

第5の態様によれば、乾燥粉末吸入器用の解砕装置が提供される。前記解砕装置は、乾燥粉末薬剤を収容するための薬剤チャンバであって、入口および出口を備え、実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する薬剤チャンバと、前記入口と空気作用的に連通状態にある導管と、薬剤が周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、前記導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成されたブロワとを備える。

導管は、周縁部に対して接線方向となり得る。

ブロワは、圧電変換器を備え得る。

薬剤チャンバは、1つまたは複数の内部バッフルを備え得る。

前記ブロワは、音響流ブロワであり得る。

前記ブロワは、前記変換器により一方の端部が閉じられたチューブを備え、前記チューブの開端部は、導管と空気作用的に連通状態にあり得る。

前記変換器は、空気流の方向に対して凹状となる集束用ディッシュであり得るか、または集束用ディッシュに結合され得る。

前記ブロワは、シンセティックジェットブロワまたはポンプブロワであり得る。

前記ブロワは、前記変換器に結合されたポンプチャンバであって、導管と空気作用的に連通状態にある少なくとも1つの出口穴を有するポンプチャンバを備え得る。

前記出口穴は、変換器の対向側の前記ポンプチャンバの壁部中に位置し得る。

変換器は、隔膜を介してポンプチャンバに結合され得る。

出口穴は、変換器の軸と整列状態にあり得る。

ポンプチャンバは、ハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは、変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、出口穴に対面する壁部中に、出口穴に整列してハウジング出口を備え、ハウジング入口およびハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルによりポンプチャンバから離間され得る。

第6の態様によれば、吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法が提供される。前記方法は、ブロワを使用するステップと、薬剤が薬剤を収容する薬剤チャンバの実質的に円形の内方周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、導管を介して前記薬剤に空気流を送るステップとを含み、前記薬剤チャンバは、前記導管と空気作用的に連通状態にある入口、および出口を備える。

第7の態様によれば、乾燥粉末吸入器用の解砕装置が提供される。前記解砕装置は、圧電変換器と、ポンプチャンバであって、隔膜を介して前記変換器に結合され、出口穴であって、変換器の対向側の壁部中に位置し、変換器の軸と整列状態にあり、ユーザの吸入を可能にする前記吸入器の流れチャネルと空気作用的に連通状態になるように構成された出口穴を有する、ポンプチャンバと、前記ポンプチャンバを囲むハウジングであって、変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、前記出口穴に対面する壁部中に、出口穴と整列してハウジング出口を備え、ハウジング入口およびハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルによりポンプチャンバから離間された、ハウジングとを備える。

前記ポンプチャンバは、乾燥粉末薬剤を収容するように構成され得る。

解砕装置は、乾燥粉末薬剤を収容するための投薬チャンバをさらに備え、前記投薬チャンバは、乾燥粉末薬剤が開口乾燥粉末薬剤ブリスタから投薬チャンバ内に通過し得るように、前記ブリスタを受けるように構成された開口と、前記流れチャネルと空気作用的に連通状態にある出口と、出口穴から前記開口に空気流を送るように構成された、前記出口穴と空気作用的に連通状態にある入口とを備える。

解砕装置は、乾燥粉末薬剤を収容するための薬剤チャンバであって、前記流れチャネルと空気作用的に連通状態にある入口および出口を備え、実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する薬剤チャンバと、前記入口と空気作用的に連通状態にある導管とをさらに備え、出口穴は、薬剤が前記周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、前記導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成され得る。

導管は、周縁部に対して接線方向となり得る。

薬剤チャンバは、1つまたは複数の内部バッフルを備え得る。

第8の態様によれば、薬剤チャンバを備え、第5のまたは第7の態様の解砕装置において使用するように構成されたカプセルが提供される。

第9の態様によれば、第8の態様のカプセルのアレイを備えるブリスタパックが提供される。

第10の態様によれば、吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法が提供される。前記方法は、前記乾燥粉末薬剤をポンプチャンバに供給するステップと、ポンプチャンバの容積が印加される電圧により変動するように、隔膜を介して前記ポンプチャンバに結合された圧電変換器に交流電流を印加するステップであって、ポンプチャンバが、出口穴であって、変換器の対向側の壁部中に位置し、変換器の軸と整列状態にあり、ユーザの吸入を可能にする前記吸入器の流れチャネルと空気作用的に連通状態になるように構成された、出口穴を有し、ポンプチャンバは、ハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは、変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、前記出口穴に対面する壁部中に、出口穴と整列してハウジング出口を備え、ハウジング入口およびハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルによりポンプチャンバから離間される、ステップとを含む。

第11の態様によれば、吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法が提供される。前記方法は、前記乾燥粉末薬剤を薬剤チャンバに供給するステップであって、前記薬剤チャンバは、入口および出口を備え、ユーザの吸入を可能にする前記吸入器の流れチャネルと前記出口を介して空気作用的に連通状態にあり、実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する、ステップと、ポンプチャンバの容積が印加される電圧により変動するように、隔膜を介してポンプチャンバに結合された圧電変換器に交流電流を印加するステップであって、ポンプチャンバが、出口穴であって、変換器の対向側の壁部中に位置し、変換器の軸と整列状態にあり、薬剤が前記周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、前記入口と空気作用的に連通状態にある導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成された、出口穴を有し、ポンプチャンバは、ハウジングにより囲まれ、ハウジングは、変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、前記出口穴に対面する壁部中に、出口穴と整列してハウジング出口を備え、ハウジング入口およびハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルによりポンプチャンバから離間される、ステップとを含む。

第12の態様によれば、第5または第7の態様の解砕装置を備える吸入器が提供される。

本発明の態様が次に、添付の図面を参照として例として説明される。

薬物ブリスタを示す図である。 投薬チャンバを示す図である。 エッカート流(Eckart streaming)を示す図である。 一例の解砕構成で使用されるブロワを示す図である。 代替的なブロワを備える一例の構成を示す図である。 さらなるタイプのブロワを示す図である。 一例の構成で使用される図6のブロワを示す図である。 一例の構成で使用される図6のブロワを示す図である。 一例の構成で使用される図6のブロワを示す図である。 別の例の解砕装置を示す図である。

以下の説明は、当業者がそのシステムを作製および使用できるように提示されるものであり、ある特定の用途の文脈で提供される。開示される実施形態に対する様々な修正が、当業者には容易に明らかになろう。

本明細書に記載される装置および方法を用いることにより、コンパクトかつ低コストでありながら低い電力要件で効果的な送達を可能にするデバイスによって簡単かつ確実に吸入用の乾燥粉末薬物を送達することが可能となる。

図1を参照すると、既知の設計が、特殊ドーム形状薬物ブリスタ110をチャンバとして使用する。これは、使用の直前に出口穴111を作成するために特殊穿刺器具を必要とする。この場合に、ピエゾ120は、封止されたブリスタの蓋材料112と接触状態に配置され、ブリスタの底部を振動させ、内部での薬物粉末の直接的な撹拌を引き起こす。この容量で(in this capacity)、ピエゾは、結果的にシンセティックジェットを生じさせる音波を生じさせ、直接振動によって蓋材料上に位置する薬物を解砕する。次いで、薬物130は、矢印Aにより示される吸気流に拾われる。

より最近では、代替形態が設計されており、これは、米国特許１０に記載されるような振動デバイスに結合された用量チャンバを備える薬物送達システムである。米国特許１０に記載の一実施形態では、吸入器が、複数用量の医薬品材料を受領するように構成されたリザーバおよび投薬チャンバの組合せを備える。依然と同様に、投薬チャンバは、医薬品をエアロゾル化し患者にエアロゾル化された医薬品を送達するために、振動デバイスに結合される。

図2に示すように、米国特許１０に記載される硬質投薬チャンバは、投薬チャンバ210の封止ならびに振動デバイス(例えばピエゾ)220へのチャンバの結合との両方の役割を果たす薄膜211を備えるように修正されている。図2は、この構成における圧力波腹Aおよび圧力波節Nの位置を示す。吸気流の方向が、矢印Iにより示される。

わかるように、ここでは薄いプラスチックフィルムが、開端部を覆い、この開端部を通りピエゾが音響エネルギーを印加する。出口小穴212が、チャンバに成形されて、図1の設計では穿刺により形成される穴の代用を成す。この場合に、薬物ブリスタ230は、チャンバの側に移動されており、その内容物は、チャンバ壁部の小開口213を通りチャンバに送達され、蓋材料は、事前に剥ぎ取られている。この位置において、ブリスタのこの開口は、チャンバの外周部上の圧力波腹(A)の近傍に配置される。ブリスタからチャンバへの薬物の輸送は、波腹部の圧力変動、ならびにピエゾと連通状態にある周辺構造によりブリスタ内に結合されるピエゾの直接振動とによって助長されると考えられる。

図1および図2の構成は、吸入用に患者に粉末状薬物を輸送するためにシンセティックジェットを使用する。しかし、音響流を使用して何らかの類似のことを実施することも可能であり、この現象により、媒体を介して移動する音は、この媒体に運動量を与えることによってこの媒体を動かす。本開示にとって興味深いものは、図3に示すように一般的な40kHz圧電変換器を使用して実演され得るエッカート流である。一例として、かかる変換器311が、開端部チューブ312内へと十分な高さの振幅で駆動されると、そのように発生された空気流により粉末320を変位させることが可能となる。この効果は、特に強力ではなく、全ての薬物ペレットを解砕するのには十分でない場合があるが、予め解砕済みの微細粉末をエアロゾル化するには十分である。これは、患者吸入流内への流入のために薬物をエアロゾル化することが可能な「ブロワ」310として考えることが可能である。

図4は、解砕装置構成で使用されるようなブロワを示す。ブロワ410は、薬物420を撹拌し得る圧電構成要素(ピエゾ)411を有する。これは、ピエゾ411により実施されて、音響流により軸Aに沿った空気流を生成し、この空気流が薬物420を通り越すことによって薬物が解砕されその粒子が移動される。

乾燥粉末噴霧化のために音響流を使用するためには、薬物装填方向にピエゾの音響軸を向けることが必要となる。特殊設計された容器412が、この音を送ることによりこれらの効果を強化する。この効果は、いくつかの合焦特徴部を備える圧電変換器を使用することによりさらに強化され得る。例えば、変換器自体が、凹状(例えば放物状または半球状)ディッシュであることが可能であり、または例えばシリコーンなどの柔軟接着剤での取付けなどによってかかるディッシュに結合され得る。

薬物粉末の解砕を改善するために、この構成は、ピエゾ411の音軸Sに沿って位置決めされた接線方向入口431を備える円形チャンバ430をさらに備える。ブロワ410により薬物チャンバ430内に吹き込まれる空気によって、薬物420は、衣類乾燥機内の衣類と同様にチャンバの周囲部に沿って旋回させられる。内部バッフル432の任意選択による追加によって、薬物粒子420の転がり動作が薬物の解砕を補助する。より軽量の粒子は、患者の吸入中に出口433を通りチャンバ430から退出し、一方でより重い粒子は、チャンバ内へと戻りさらに転がる。

チャンバ430、特にバッフル432を備えるチャンバ430を備えることの1つの利点は、このチャンバ430が、ユーザへの最適な送達を確保するために出口433を通して投与される粒径を制御するように構成され得る点である。送達には望ましくないサイズの薬物粒子は、必要に応じてさらに破壊されるまでチャンバ430内に保持され続け、次いで放出されることとなる。より多くのバッフルにより、より高い解砕が得られるが、バッフル構成は、音響流効果を過剰に低減させるのを回避するようにも選択されなければならない。

この構成の1つまたは複数の特徴は、送達対象の特定の薬物および所要の粒径に応じて選択され得る。かかる特徴としては、電力、周波数、ピエゾ411のサイズおよび形状、ならびに容器412のサイズおよび形状(これらはいずれもブロワ410からチャンバ430内に追いやられる空気の体積および/または速度に影響する)、任意のバッフルの個数および/またはサイズおよび/または形状、ならびにチャンバ430の主要円形本体、入口431、および出口433の中の1つまたは複数のサイズおよび/または形状および/または相対位置が含まれる。これらのパラメータの適切な制御により、送達を最適化するための関連薬物の適切な粒径での非常に正確かつ確実な投与が実現され得る。

チャンバ構成要素430は、ブロワ構成要素410とは別個に設けることが可能であり、単一構成要素またはブリスタパックのいずれかとして、使用前に封止されたカプセルとして提供され得る(ブリスタパックは、共にリンクされたブリスタのアレイである。かかるアレイは、ブリスタストリップを形成する1×nのアレイであることが可能である)。

チャンバ430は、送達対象の薬物420の単一用量のみを収容することが可能であるか、または複数用量を収容してもよい。チャンバ430は、使い捨て式であることが可能であり、すなわち使用後にデバイスから取り外され、必要に応じて新規の構成要素430と交換されるように構成され得る。代替的には、チャンバ430は、外部からのアクセスが可能な再充填ポートを通して再充填することが可能である。

ブリスタパックが使用される場合には、ブリスタパックは、チャンバのアレイを備えてもよく、デバイスは、駆動機構を備えてもよく、この駆動機構により、個々のブリスタ内の個々のチャンバが開かれ音波発生器と接触状態におかれる位置へと駆動され、それにより音波発生器が、ブリスタ内のチャンバ内におよびユーザによる吸入のために音波を送るように動作され得る。かかる機構の一例が、本出願人による同時係属中の特許文献１１に記載されている。個々のチャンバ内の薬物が投与されると、デバイスの駆動機構は、後のブリスタがそのチャンバと共に使用位置に配置されるように、ブリスタストリップを移動させ得る。

図4に示す音響流ブロワ410の代替としては、シンセティックジェットブロワ510が、図5に示すようにチャンバ530内に空気流を送るために使用され得る。シンセティックジェットブロワ510は、開口213の均等物のみを欠いた、図2に示すシンセティックジェットブロワと同様であることが可能である。シンセティックジェットブロワ510は、ピエゾ511と、ピエゾに直接的に結合されるかまたは膜もしくは隔膜513を介してピエゾに結合されるチャンバ512と、出口穴514とを備えることが可能である。チャンバ530は、チャンバ430と同様であることが可能であり、同様の参照数字は同様の構成要素を示す。

可搬電子デバイスの内部で発生される熱の放散において使用するための、または燃料電池で電力を生成するために必要な酸素を供給するための特許文献１２により知られる設計を有する別のタイプのブロワが、吸入器デバイスで乾燥粉末薬剤を解砕および/またはエアロゾル化するために代替的に使用され得る(本明細書に記載される全ての変形例は、先行技術として記載されるものを含め本願に適したものである)。かかるブロワは、有利には低背位を有し、非常にわずかな電力しか必要としない。

かかるブロワの構造は、図6に断面で示されている。ブロワ600は、隔膜621に結合されたピエゾ610を備える。ポンプチャンバ620が、隔膜621および壁部622により形成される。ポンプチャンバ620は、ピエゾ610の対向側の壁部622中に実質的に中央に配置された開口623を有する。

ポンプチャンバ620およびピエゾ610のアセンブリは、コネクタ640によりハウジング630内に取り付けられ、このコネクタ640は、ポンプチャンバのピエゾ側から開口側への空気流を可能にする。かかるコネクタは弾性であることが可能である。コネクタは、例えば単一の空気透過性/穿孔コネクタリングか、またはハウジングの周囲部に沿って分布する一連の径方向コネクタ「スポーク」を備えることが可能である。

ハウジング630は、ポンプチャンバ開口623に整列した出口631を備え、任意選択でノズル632を通して空気を送る。ハウジング630は、ポンプチャンバのピエゾ側への入口633をさらに備える。入口633は、図示するように実質的に中央に、すなわち出口631に整列して設けることが可能であり、または出口631および開口623を結ぶ軸からオフセットして設けることが可能である。入口633は、任意選択でノズルを備えることが可能である。複数の入口を設けることが可能である。

交流電流がピエゾ610に印加されると、ピエゾ610は、交互に拡張および収縮して隔膜621に曲げ振動を引き起こし、ひいてはポンプチャンバ620の容積の周期的変動を引き起こす。

ポンプチャンバ容積が増加すると、空気が、ピエゾの下方から変位し、空気の一部が、ポンプチャンバ620とハウジング630との間に形成されたチャネル650内に押し上げられ、開口623を通してポンプチャンバ内に吸い込まれる。

ポンプチャンバ容積が減少すると、空気が出口631を通り開口623から押し出される。また、空気は、入口633を通りブロワ内に吸い込まれて、ピエゾの下方に残る空間を充填して、ポンプチャンバとハウジングとの間のチャネル650を通り出口631から出る空気流をさらに追加する。中央から径方向に離れるように移動し、壁部622に衝突し、開口623から出る変位を強化する位相関係で戻る、ポンプチャンバ内の空気の側方移動により、動作が強化される。

出口631から放出される空気は、ポンプチャンバ容積が再び増加する場合にブロワ内に吸い込まれて戻されるのを回避するのに十分な運動量を有するのに十分な速度で押し出される。

ブロワ600は、非常に低い電力を使用して乾燥粉末薬剤を解砕および/またはエアロゾル化するのに十分な強度の空気流を生成し得る。例えば、1.5lpmの流れが、例えば0.2Wなどたった約0.1〜0.3Wの電力入力によって生成され得る。例えば、このブロワ600は、15VPP、25kHzの駆動信号を使用することが可能である。また、ブロワ600は、非常にコンパクトであることが可能であり、例えば20mm²など約10〜30mm²の設置面積と、例えば1.85mmなど1〜3mmの厚さとを有する。

さらにより強力な空気流を生成するために、複数のブロワ600が、あるブロワの出口が隣のブロワの入口内に向けられた状態で、直列に配置されることが可能である。

図7Aに示すように、かかるブロワ710は、例えば投薬カップまたは開口ブリスタの中などに収容され得る薬物720に向かって直接的に空気流を向けることが可能である。

代替的には、図7Bに示すように、ブロワ710は、図4のチャンバ430と同様のチャンバ730の入口731内に空気流を向けることが可能であり、ここで同様の参照数字は同様の構成要素を示す。

図7Cは、さらなる代替形態を示し、薬物720は、ポンプチャンバ自体の中に装填され、隔膜を介したピエゾからの直接振動により解砕され、空気流と共に投与する(例えばマウスピースを介した)ために押し出される。

図8に示すようなさらなる例によれば、ブリスタ830が、図2の投薬チャンバ210と同様の投薬チャンバ810へと開口している。開口が、ブリスタの対向側に設けられ、この開口を通してブロワ(図示せず)からの空気流Bが、チャンバに進入する。空気流Bは、ブリスタ830から乾燥粉末薬剤を吹き出すと共に、投薬チャンバ810を加圧して粉末を出口穴812から吸気流I中に追いやる。ブロワによりもたらされる加圧により、ピエゾまたはフィルムが不要となる(しかしそれらは、図示する構成要素に加えて設けることが可能である)。ブロワは、例えばブロワ310/410、510、または600/710の中の任意のものと同様であることが可能であり、すなわちエッカート流チューブ、シンセティックジェットブロワ、またはポンプブロワであることが可能である。

上述のようなシンセティックジェット、ポンプ送給、および音響流が、呼吸作動式/換気式吸入器における患者の労力を補うために、または能動吸入器における従来のエアロゾル発生器を補う/置き換えるために、使用され得る。

420、520、および720で示されるものなどのチャンバが使用される場合に、ブロワは、接線方向チャンバ入口内へと直接的に吹込みを行う必要は必ずしもない。ブロワ出口および接線方向入口は、代わりにパイプによって空気作用的に結合されてもよい。これは、吸入器内におけるブロワの配置にとって好都合となる。同様に、図8で空気流Bを生成するブロワは、投薬チャンバ810内に直接に吹き込むことが可能であり、またはパイプにより空気作用的に投薬チャンバ810に結合されることが可能である。

本明細書において開示される実施形態の明細および実施の考察から、他の実施形態が当業者には明らかになろう。この明細および例は、専ら例示として見なされることが意図される。

さらに、本願がある特定の順序で方法ステップまたは手順を列挙している場合に、いくつかの状況においては、いくつかのステップが実施される順序を変更することが可能であり、またはさらには適切である可能性があり、本明細書に記載される方法クレームまたは手順クレームの特定のステップは、そのような順序特定が当該クレーム内で明示的に述べられない限りにおいては、かかる順序が指定されたものとして見なされるべきではないように意図される。すなわち、動作/ステップは、別様のことが指定されない限り、任意の順序で実施されてもよく、実施形態は、本明細書で開示されるもの以外の追加のまたはより少数の動作/ステップを含むことができる。さらに、ある特定の動作/ステップを別の動作の前、同時、もしくは後に実行または実施することが、説明される実施形態にしたがったものとなることがさらに企図される。

110 特殊ドーム形状薬物ブリスタ
111 出口穴
112 蓋材料
120 ピエゾ
130 薬物
210 投薬チャンバ
211 薄膜
212 出口小穴
213 小開口
220 振動デバイス
230 薬物ブリスタ
310 ブロワ
311 変換器
312 開端部チューブ
320 粉末
410 ブロワ
411 圧電構成要素(ピエゾ)
412 容器
420 薬物
430 チャンバ
431 接線方向入口
432 内部バッフル
433 出口
510 シンセティックジェットブロワ
511 ピエゾ
512 チャンバ
513 隔膜
514 出口穴
520 チャンバ
530 チャンバ
600 ブロワ
610 ピエゾ
620 ポンプチャンバ
621 隔膜
622 壁部
623 開口
630 ハウジング
631 出口
632 ノズル
640 コネクタ
710 ブロワ
720 薬物
730 チャンバ
731 入口
810 投薬チャンバ
812 出口穴
830 ブリスタ
A 圧力波腹
B 空気流
N 圧力波節
I 吸気流

Claims (25)

1. 乾燥粉末吸入器用の解砕装置であって、
   乾燥粉末薬剤を収容するための薬剤チャンバであって、入口および出口を備え、実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する薬剤チャンバと、
   前記入口と空気作用的に連通状態にある導管と、
   前記乾燥粉末薬剤が前記内方周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、前記導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成されたブロワと、
   を備える、解砕装置。
2. 前記導管は、前記内方周縁部に対して接線方向となる、請求項１に記載の解砕装置。
3. 前記ブロワは、圧電変換器を備える、請求項１または２に記載の解砕装置。
4. 前記薬剤チャンバは、１つまたは複数の内部バッフルを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の解砕装置。
5. 前記ブロワは、音響流ブロワである、請求項４に記載の解砕装置。
6. 前記ブロワは、圧電変換器により一方の端部が閉じられたチューブを備え、前記チューブの開端部は、前記導管と空気作用的に連通状態にある、請求項３に直接的にまたは間接的に従属する請求項５に記載の解砕装置。
7. 前記圧電変換器は、前記空気流の方向に対して凹状となる集束用ディッシュであるか、または前記集束用ディッシュに結合される、請求項６に記載の、または請求項３に直接的にもしくは間接的に従属する請求項５に記載の解砕装置。
8. 前記ブロワは、シンセティックジェットブロワまたはポンプブロワである、請求項１から４のいずれか一項に記載の解砕装置。
9. 前記ブロワは、前記圧電変換器に結合されたポンプチャンバであって、前記導管と空気作用的に連通状態にある少なくとも１つの出口穴を有するポンプチャンバを備える、請求項３に直接的にまたは間接的に従属する請求項８に記載の解砕装置。
10. 前記出口穴は、前記圧電変換器の対向側の前記ポンプチャンバの壁部中に位置する、請求項９に記載の解砕装置。
11. 前記圧電変換器は、隔膜を介して前記ポンプチャンバに結合される、請求項９または１０に記載の解砕装置。
12. 前記出口穴は、前記圧電変換器の軸と整列状態にある、請求項１０に記載の、または請求項１０に従属する請求項１１に記載の解砕装置。
13. 前記ポンプチャンバは、ハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは、
    前記圧電変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、
    前記出口穴に対面する壁部中に、前記出口穴に整列してハウジング出口を備え、
    前記ハウジング入口および前記ハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルにより前記ポンプチャンバから離間される、請求項１１に従属する請求項１２に記載の解砕装置。
14. 吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法であって、
    ブロワを使用するステップと、
    前記乾燥粉末薬剤が前記乾燥粉末薬剤を収容する薬剤チャンバの実質的に円形の内方周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るステップと、
    を含み、
    前記薬剤チャンバは、前記導管と空気作用的に連通状態にある入口、および出口を備える、方法。
15. 乾燥粉末吸入器用の解砕装置であって、
    圧電変換器と、
    ポンプチャンバであって、
    隔膜を介して前記圧電変換器に結合され、
    出口穴であって、
    前記圧電変換器の対向側の壁部中に位置し、
    前記圧電変換器の軸と整列状態にあり、
    ユーザの吸入を可能にする前記乾燥粉末吸入器の流れチャネルと空気作用的に連通状態になるように構成された出口穴を有する、ポンプチャンバと、
    前記ポンプチャンバを囲むハウジングであって、
    前記圧電変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、
    前記出口穴に対面する壁部中に、前記出口穴と整列してハウジング出口を備え、
    前記ハウジング入口および前記ハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルにより前記ポンプチャンバから離間された、ハウジングと、
    を備える、解砕装置。
16. 前記ポンプチャンバは、乾燥粉末薬剤を収容するように構成される、請求項１５に記載の解砕装置。
17. 乾燥粉末薬剤を収容するための投薬チャンバをさらに備え、前記投薬チャンバは、
    乾燥粉末薬剤が開口乾燥粉末薬剤ブリスタから前記投薬チャンバ内に通過し得るように、前記開口乾燥粉末薬剤ブリスタを受けるように構成された開口と、
    前記流れチャネルと空気作用的に連通状態にある出口と、
    前記出口穴から前記開口に空気流を送るように構成された、前記出口穴と空気作用的に連通状態にある入口と、
    を備える、請求項１５に記載の解砕装置。
18. 乾燥粉末薬剤を収容するための薬剤チャンバであって、前記流れチャネルと空気作用的に連通状態にある入口および出口を備え、実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する薬剤チャンバと、
    前記入口と空気作用的に連通状態にある導管と、
    をさらに備え、
    前記出口穴は、前記乾燥粉末薬剤が前記内方周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、前記導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成される、請求項１５に記載の解砕装置。
19. 前記導管は、前記内方周縁部に対して接線方向となる、請求項１８に記載の解砕装置。
20. 前記薬剤チャンバは、１つまたは複数の内部バッフルを備える、請求項１８または１９に記載の解砕装置。
21. 前記薬剤チャンバを備え、請求項１から１３または請求項１８から２０のいずれか一項に記載の解砕装置において使用するように構成された、カプセル。
22. 請求項２１に記載のカプセルのアレイを備える、ブリスタパック。
23. 吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法であって、
    前記乾燥粉末薬剤をポンプチャンバに供給するステップと、
    前記ポンプチャンバの容積が印加される電圧により変動するように、隔膜を介して前記ポンプチャンバに結合された圧電変換器に交流電流を印加するステップであって、前記ポンプチャンバは、
    出口穴であって、
    前記圧電変換器の対向側の壁部中に位置し、
    前記圧電変換器の軸と整列状態にあり、
    ユーザの吸入を可能にする前記吸入器の流れチャネルと空気作用的に連通状態になるように構成された、出口穴を有し、
    前記ポンプチャンバは、ハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは、
    前記圧電変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、
    前記出口穴に対面する壁部中に、前記出口穴と整列してハウジング出口を備え、
    前記ハウジング入口および前記ハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルにより前記ポンプチャンバから離間される、ステップと、
    を含む、方法。
24. 吸入器において乾燥粉末薬剤を解砕する方法であって、
    前記乾燥粉末薬剤を薬剤チャンバに供給するステップであって、前記薬剤チャンバは、
    入口および出口を備え、
    ユーザの吸入を可能にする前記吸入器の流れチャネルと前記出口を介して空気作用的に連通状態にあり、
    実質的に円形の内方周縁部を有する断面を有する、ステップと、
    ポンプチャンバの容積が印加される電圧により変動するように、隔膜を介して前記ポンプチャンバに結合された圧電変換器に交流電流を印加するステップであって、前記ポンプチャンバは、
    出口穴であって、
    前記圧電変換器の対向側の壁部中に位置し、
    前記圧電変換器の軸と整列状態にあり、
    前記乾燥粉末薬剤が前記内方周縁部の少なくとも一部に沿って旋回するように、前記入口と空気作用的に連通状態にある導管を介して前記乾燥粉末薬剤に空気流を送るように構成された、出口穴を有し、
    前記ポンプチャンバは、ハウジングにより囲まれ、前記ハウジングは、
    前記圧電変換器に対面する壁部中にハウジング入口を備え、
    前記出口穴に対面する壁部中に、前記出口穴と整列してハウジング出口を備え、
    前記ハウジング入口および前記ハウジング出口と空気作用的に連通状態にある空気流チャネルにより前記ポンプチャンバから離間される、ステップと、
    を含む、方法。
25. 請求項１から１３または請求項１５から２０のいずれか一項に記載の解砕装置を備える吸入器。

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