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KR102177234B1 - 호흡 작동식 네블라이저 - Google Patents

호흡 작동식 네블라이저 Download PDF

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KR102177234B1
KR102177234B1 KR1020167010555A KR20167010555A KR102177234B1 KR 102177234 B1 KR102177234 B1 KR 102177234B1 KR 1020167010555 A KR1020167010555 A KR 1020167010555A KR 20167010555 A KR20167010555 A KR 20167010555A KR 102177234 B1 KR102177234 B1 KR 102177234B1
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nebulizer
shaft assembly
liquid
patient
gas jet
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파레쉬 바산다니
비제이 슈크라
케이. 모사드데크 호세인
로힌톤 디. 토디와라
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인스피릭스 아이엔씨.
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Abstract

환자에게 흡입 약물을 투여하는 호흡 작동식 네블라이저에는 환자에 대해 수방 방향인 일반적으로 원통형인 본체가 제공된다. 본체 내에는 저장부의 액체 약물을 분무하도록 구성된 벤츄리가 있다. 본체 내에는 배플 및 환자의 호흡에 응답하여 수평으로 슬라이딩하는 다이어프램과 일체형인 샤프트가 있다. 환자가 흡입하는 동안, 다이어프램은 분무가 발생되도록 배플의 이동으로 벤츄리 위로 휘어진다. 환자의 호기로 인해, 다이어프램은 배플이 벤츄리에 이격된 디폴트 위치로 휘어지고, 이를 통해 분무가 중단된다. 다이어프램은 환자가 다시 흡입할 때까지 디폴트 위치에 유지되도록 편향된다.

Description

호흡 작동식 네블라이저{BREATH ACTUATED NEBULIZER}
본 발명은 흡입용 약물 투여를 위한 네블라이저에 관한 것이다.
호흡 장치의 분야에서, 네블라이저는 약물을 폐 내로 직립 투여하는 것이 필요한 환자가 에어로졸 형태의 약물을 흡입하는 데에 사용되는 중요한 장치이다. 네블라이저는 약물의 용액(일반적으로 수용액) 또는 현탁액으로부터 에어로졸 또는 미스트를 생성하는 장치를 사용한다. 미스트는 에어로졸화된 현탁액 또는 분무되는 약물 현탁액일 수 있고, 공기, 의료 산소 또는 다른 흡입 가스의 현탁된 미세-액적을 의미한다. 에어로졸은 환자의 입 및/또는 코에 전달되고, 폐로 흡입된다. 일부 경우에, 미스트는 마우스피스를 통해 폐예 전달된다. 다른 경우에, 네블라이저는 흡입 마스크에 결합될 수 있다.
가스-제트, 초음파, 및 진동 메시 네블라이저를 포함하는 다양한 분무 기술이 공지되어 있다. 이러한 분무 기술은 가스-제트 네블라이저에 관한 것으로, 벤츄리를 사용하여 작동하고, 가압 가스(예컨대, 의료 산소와 같은 공기 또는 다른 적절한 가스)의 제트는 수용액의 약물을 포함하는 저장부에 연결된 모세관 상의 오리피스 위로 지향된다. 벤츄리는 모세관 오리피스의 외부 및 공기 제트 내로 약물 용액을 끌어당기는 국부적인 저압 영역을 형성하고, 액체는 전단 효과에 의해 분무된다. 일반적으로, 분무되는 스트림에서 적절한 크기의 액적을 형성하는데에 도움을 주기 위해, 배플이 제트 유수(effluent)에 채용된다. 또한, 배플은 큰 액적이 장치에서 빠져나가는 것을 방지하여, 용액을 포함하는 약물의 에어로졸 미세-액적만이 장치를 빠져나간다. 여전히 많은 네블라이저 설계에서, 배플이 약물 저장부와 연통하는 액체 오리피스 위에 벤츄리에 의해 형성된 저압 영역을 편향시키도록 요구될 수 있다. 이러한 설계에서, 배플은 액체의 분무를 유발시키는 가압 가스의 스트림 내로 액체를 끌어들이도록 요구된다. 이러한 네블라이저의 예는 미국 특허 공보 US 4,588,129호에 개시되어 있다. 에어로졸은 환자에 의해 흡입된다. 일반적으로, 에어로졸 생산은 지속적이어서, 일반적으로, 제트에 의해 형성된 차압이 지속적으로 및 꾸준히 동작하는 것을 보장하도록 벤트가 제공된다. 네블라이저의 약물 저장부는 대게 콘, 컵 또는 그릇 형상의 용기이고, 저장부 내에 약물의 멸균 수용액이 첨가된다.
예컨대, 초음파 네블라이저 및 진동 메시 네블라이저와 같은 가스-제트 네블라이저 이외에 다른 분무 방법이 공지되어 있다.
네블라이저에 사용되는 일반적인 약물은 천식 및 폐쇄성 폐질환 치료용 약물이지만, 폐에 관한 것이고 체계적인 다른 약물이 네블라이저의 흡입에 의해 투여될 수 있다. 예를 들어, 천식 및 기관지경련을 치료하는데에 사용되는 알부테롤(많은 나라에서 살부토몰로 지칭)은 분무 용액으로 투여될 수 있다. 다른 예는 주폐포자충 폐렴(PCP)(또한, 주폐포자충(Pneumocystis jirovecii)으로 지칭)을 치료하는데에 사용되는 약물인 펜타미딘이다. 흡입 약물로서 많은 다른 약물이 사용되거나 또는 잠재적으로 사용될 수 있고, 잠재적으로 네블라이저에 사용될 수 있다.
네블라이저는 작은 아이, 노인, 그들의 호흡을 조정할 수 없거나 또는 계량 흡입기와 같은 조정 흡입 장치의 사용에 대한 지시를 받을 수 없는 의식이 없는 환자 또는 장애가 있는 환자들에게 흡입 약물을 투여하는데에 특히 유용하다. 또한, 네블라이저는 약물을 흡입하는 마우스피스를 사용할 수 없는 환자를 위해 흡입 마스크와 함께 사용될 수 있다. 네블라이저로 가능하게는 10 내지 20(또는 그 이상의)회의 호흡량(tidal) 또는 1분당 느리고 깊은 흡입으로 몇 분에 걸쳐 약물의 투여량이 환자에게 투여되어, 호흡 조정이 요구되지 않는다.
일반적으로 네블라이저에는, 분무 약물이 폐로 섭취되도록 입으로 흡입하는 동안 자신의 입술로 기밀 밀봉을 만들면서 자신의 입에 삽입될 수 있는 마우스피스가 장착되어 있다. 자신의 입에 마우스피스를 고정할 수 없거나 시일을 형성하도록 마우스피스 주변에 자신의 입술을 닫을 수 없는 환자의 경우에, 흡입 마스크가 네블라이저에 사용될 수 있다. 이러한 마스크의 일 예는 국제특허공보 WO 2012/173993호에 개시되어 있다.
호흡-작동식 네블라이저에서, 약물의 분무는 오직 환자가 흡입하는 동안에만 발생한다. 호흡-작동식 네블라이저는 호기 또는 환자가 흡입하지도 않고 호기도 하지 않는 다른 간격 동안에 분무 또는 에어로졸의 유동을 중단하는 수단을 구비한다. 예컨대, 이러한 장치는 데니어의 미국 특허공보 RE40591호 및 그라이초스키 등의 미국 특허공보 5,823,179호, 6,644,304호에 공지되어 있다. 호흡-작동식 네블라이저는 모나한 메디컬, 및 다른 나라에서 트루델 메디컬 인터내셔널에 의해 제조된 에어로이클립스®의 상품명으로 미국에서 판매되었다.
호흡-작동식 네블라이저는 종래의 네블라이저에 비해 상당한 장점이 있을 수 있다. 종래의 네블라이저에서, 약물은 환자의 흡입 여부와 관계없이 지속적으로 에어로졸화된다. 종래의 네블라이저는 일반적으로 대기로 배출되기 때문에, 흡입되지 않는 에어로졸은 환자 전방의 대기에 배출된다. 이는 약물을 낭비하게 되고, 에어로졸화된 약물 부근에 있는 다른 사람(보호자를 포함하여)에게 노출된다. 또한, 이러한 약물의 손실 때문에 투여량이 정확하게 결정되는 것이 불가능하다. 많은 경우에, 이러한 단점은 종래의(연속적인) 네블라이저의 낮은 비용, 및 종래의 네블라이저에 사용된 약물의 낮은 독성 및 많은 약물의 낮은 비용으로 인해 문제가 아니다.
그러나, 비싼 약물 또는 독성이 있거나 환자 부근에 있는 다른 사람에게 민감할 수 있는 약물의 경우에, 종래의 네블라이저는 호흡-작동식 네블라이저에 비해 매우 바람직하지 못하다. 호흡-작동식 네블라이저는 환자가 흡입하지 않을 때 분무가 중단되기 때문에, 투여량이 정확하게 계측될 수 있고, 매우 적은 양의 약물이 낭비된다.
본 발명은 투여량이 정확하게 계측될 수 있고, 적은 양의 약물이 낭비되도록 하는 호흡-작동식 네블라이저를 제공하는 것이다.
일 실시예에서, 본 발명은 환자에게 수평 방향인 일반적으로 원통형인 본체를 포함하는 호흡 유발 가스 제트 네블라이저를 제공한다. 본체 내에는 저장부에 저장된 약물의 용액을 분무하도록 구성된 벤츄리가 있다. 본체 내에는 배플 및 환자의 호흡에 응답하여 수평으로 이동하는 다이어프램과 일체형인 샤프트가 있다. 환자가 흡입할 때, 다이어프램은 분무가 발생되도록 환자 쪽으로 및 벤츄리 위로 배플을 휘어지게 한다. 환자의 흡입이 중단되면, 다이어프램은 벤츄리에 이격된 위치로 배플이 이동되는 디폴트 위치로 휘어지고, 이를 통해 분무가 중단된다.
도 1a는 분무 모드에서 네블라이저의 단면도이다.
도 1b는 비-분무 모드에서 네블라이저의 단면도이다.
도 1c는 도 1b 부분의 상세 단면도이다.
도 2a는 전방에서 본 분해도이다.
도 2b는 후방에서 본 분해도이다.
도 3a는 전방에서 본 조립된 네블라이저의 사시도이다.
도 3b는 네블라이저의 전방(앞쪽) 단부의 정면도이다.
도 3c는 후방에서 본 조립된 네블라이저의 사시도이다.
도 4a는 네블라이저의 기도에 연결된 흡입 마스크를 구비한 본 발명의 네블라이저의 사시도이다.
도 4b는 네블라이저의 기도에 연결된 흡입 마스크를 구비한 본 발명의 네블라이저의 다른 사시도이다.
도 5a는 네블라이저의 기도에 연결된 마우스피스를 구비한 본 발명의 네블라이저의 사시도이다.
도 5b는 네블라이저의 기도에 연결되는 마우스피스를 구비한 본 발명의 네블라이저의 다른 사시도이다.
흡입으로 인간 또는 동물에게 약물을 투여하기 위해 본 명세서에 개시된 가스 분사 네블라이저의 분무 작용은, 내부에서 용해된 약물의 수용액을 포함하는 저장부를 구비한 장치, 및 제트에 인접하는 고압 분사 오리피스 및 하나 이상의 액체 오리피스에 의한 벤츄리 효과에 의존하고, 배블 또는 디플랙터는 분사구 위에서 짧은 거리로 제트 상에 영향을 준다. 벤츄리 오리피스에 인접하는 하나 이상의 액체 오리피스는 약물 용액을 포함하는 약물 저장부에 의해 공급되는 액체 튜브 또는 모세관과 연통한다. 배플은 액체 오리피스를 통해 벤츄리에 의해 생성된 저압 영역으로 편향되기 때문에, 추측하건대 분무 또는 분무 주입(본원 명세서에서 상기 용어는 상호 교환적으로 사용된다)은 발생한다. 임의의 동작 이론에 구애됨이 없이, 배플에 작용하는 벤츄리 제트에 의해 생성되는 감소된 압력은 액체 오리피스를 통해 약물 용액을 끌어당기고, 전단 효과로부터 액체 오리피스를 빠져나가기 때문에, 제트는 액체를 분무한다. 또한, 약물 네블라이저에서는 공기에서 자유롭게 부유하는 매우 작은 액적만이 흡입 에어로졸로 요구되기 때문에, 일반적으로 배플은 큰 액적을 편향시키고, 약물 저장부 내로 강제하는 보조 기능을 수행한다. 배플 없이, 아마도 액체 오리피스는 벤츄리 저압 영역의 영향을 받지 않고, 액체는 액체 오리피스로부터 인출되지 않고, 분무가 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명에서, 배플이 벤츄리 바로 위에 있을 때 분무가 발생되고, 배플이 벤츄리에서 수평으로 이격되어 이동될 때 분무가 중단되도록 이동 가능한 배플이 수평면에 제공된다. 본 발명에서, 환자의 흡입에 응답하여 분무 위치 내로 배플을 이동시킴으로써, 분무는 오직 환자가 흡입할 때 발생하고, 환자가 배출하거나 또는 흡입하지 않을 때 발생하지 않는다. 분무를 발생 또는 중단시키는 배플의 이동은 "호흡 유발" 또는 "호흡 작동" 분무(상기 용어는 상호 교환적으로 사용된다)로 일컫는다.
본 발명의 실시예에서, 호흡 유발 네블라이저는 환자에게 흡입 약물의 투여를 위해 제공되고, 수평 축선과 수직 축선을 갖는 상기 네블라이저는, 상부 챔버 기도를 획정하는 수평으로 지향된 원통형 본체; 약물 용액을 함유하는 액체 저장부를 구비한 수직으로 지향된 하부 챔버이되, 상기 액체 저장부는 수평 축선을 획정하는, 하부 챔버; 가스 제트와 유체 연통하는 가압 가스 유입 포트; 가스 유입 포트를 둘러싸며, 액체 오리피스와 유체 연통하는 액체 채널이되, 가스 제트는 액체 오리피스에 인접해 있고, 수직으로 지향되는, 액체 채널; 차압이 액체 채널에 생성되어 액체 채널을 통해 액체를 끌어들이고, 가스 제트 및 액체 오리피스의 상호 작용으로 분무되도록 가스 제트로부터 사전에 정해진 거리에 있는 제1 위치를 포함하는 수평으로 이동 가능한 배플을 포함하고, 상기 배플은 가스 제트로부터의 일정 거리에서 가스 제트로부터 이격된 제2 디폴트 위치를 구비하여, 차압이 액체를 액체 채널 내로 끌어들이는데에 불충분하며, 액체의 분사가 발생하지 않고; 상기 배플 이동은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 가스 제트에 대하여 고정된 수직 위치에 있는 수평 채널에 의해 제어되며; 상기 배플은 환자의 흡입에 의해 제2 위치에서 제1 위치로 이동되고, 환자가 흡입하지 않을 때 제2 위치로 이동된다.
따라서, 도면에 도시된 본 발명의 네블라이저(10)는 수평 축선과 수직 축선을 획정한다. 일 관점에서, 수평 축선은 약물 저장부(112)에 의해 획정되되, 상기 약물 저장부는 액체를 함유하고 있기 때문에 일반적인 레벨을 유지해야 한다. 다른 관점에서, 수평 축선은 일반적으로 기도 단부에서 캡(130)이 있는 장치의 후방으로 원통형 본체(100)의 중심을 관통하는 라인에 의해 획정될 수 있다. 따라서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 수평 축선 및 수직 축선이 도시되어 있는데, 즉, 수직 축선은 상부에서 하부로, 수평 축선은 우측에서 좌측으로 도시되어 있다. 이에 따라, 캡(150)은 장치의 상부에 있고, 하부 본체(110)는 장치의 하부에 있다.
네블라이저(10)의 본체(100)는 원통형 형상이며, 수평으로 지향되어 있고, 내부 챔버(101)를 획정하는 주요부를 포함한다. 본체(100)의 수직 측은 하부 본체(110)에 연결되는 원형 개구(106)를 갖는다. 하부 본체(110)는 작동으로 액체 약물이 채워지는 약물 저장부(112)를 포함한다. 저장부(112)는 하부에서 좁아지는 컵 형상의 용기이고, 벤츄리 내로 흡입을 위해 약물 용액을 개구(320) 내로 공급한다.
벤츄리는 하부 본체(110)와 일체형이다. 벤츄리는 가압 가스 유입 관(116) 및 가압 가스 튜브(115)를 포함한다. 상기 튜브(115)의 상부에서, 적어도 하나의 액체 윈도우(330)에는 상기 윈도우 위에 있는 구역(332)이 제공된다. 상기 튜브(115)는 원뿔형 구역(117)에서 좁아지며, 벤츄리 오리피스(310)로 이어진다. 상기 구역(332)과 상기 원뿔형 구역(117) 사이에서 통로(336)가 획정된다. 통로(336)의 상부에는 하나 이상의 액체 오리피스(312)가 있고, 상기 액체 오리피스를 통해 약물 용액이 분무 중에 통과될 것이다. 관(114)은 분무 중에 약물 용액을 통과시키는 좁은 통로(335)를 획정하는 튜브(115) 위로 장착된다. 약물 용액은 관(144)의 하부에 있는 개구(320)를 통해 통로(335) 내로 공급된다. 분무 중에, 약물 용액은 개구(320)를 통해 상기 창(330)을 지나 통로(335) 위로 끌어 당겨진다. 이후에, 약물 용액은 통로(336) 내로 이동되고, 오리피스(312)를 통해 빠져나간다. 약물 용액은 분무 중에 벤츄리에서 고속 저압 국부 환경에 노출된 챔버(101)의 공간에서 에어로졸화된다.
일 실시예에서, 벤츄리 오리피스(310) 및 오리피스(312)는 평면(313) 상에 위치되고, 벤츄리 오리피스(310) 및 오리피스(312)는 동일 평면 상에 있다.
본체(100)의 배면에는 상부 캡(150)에 의해 덮히는 원형 개구(108)가 포함될 수 있다. 상부 캡(150)은 쉽게 제거 가능하고, 피펫으로 또는 단순히 약물 용액을 저장부(112) 내로 부어서 저장부(112)에 약물 용액을 추가하는데에 사용될 수 있다.
본체(100)의 전방 단부(환자에게 가장 근접한 단부)는 기도(105)를 획정하는 개구(104)를 포함하고, 상기 개구(104)에 의해 에어로졸화된 약물은 환자의 입 또는 코 내로 흡입되는 동안에 네블라이저에서 배출된다. 이후에, 에어로졸화된 약물은 흡입 동안에 환자의 폐로 이동된다. 일 실시예에서, 배플(109)은 기도(105)의 후방 기도에 위치된다. 이러한 경우에, 배플(109)은 대략 기도(105)의 하부 1/3을 막고, 자유롭게 부유하는 에어로졸 입자만이 환자에게 흡입되는 것을 보장하는데 도움이 된다. 배플(109)은 흡입되는 큰 에어로졸 입자의 섭취를 차단하는데 도움이 된다.
일 실시예에서, 도면에 도시된 바와 같이, 기도(105)는 어댑터(400) 및 회전 어댑터(410)와 연통한다. 상기 실시에에서, 마이스피스 또는 마스크는 회전 어댑터(410) 상의 기도(430)에 연결될 수 있다. 또한, 배기 밸브(420)가 도시되어 있고, 예시적인 실시예에서 어탭터(400)와 일체형이다. 배기 밸브(420)의 실시예에는 흡입 동안 견고한 시일을 제공하고, 호기 동안 배출된 공기를 배출하도록 개방되는 가요성 고무 소재로 이루어진 플랩(422)이 도시되어 있다. 배기 밸브의 다른 구성이 가능하다. 배출된 공기를 위해 본체(100)에 제공되는 다른 통풍구 또는 압력 평형이 없기 때문에, 배기 밸브는 상기 네블라이저에 필요하다.
본체(100)의 후방 단부는 단부 캡(130)에 연결되는 원형 개구(102)를 포함한다. 일련의 통풍구(142)는 캡(130)에 위치된다. 일련의 일-방향 통풍구(132)는 흡입 중에 압력 평형을 위해 공기의 진입을 허용하지만, 호기 중에 시일되는 캡(130)에 위치된다.
채널 지지부(140)는 수직 샤프트(144) 및 캡부(142)를 포함하는 통합된 부품이다. 상기 샤프트(144)는 가스 튜브(115) 위에 포개지는 파이프를 획정한다. 상기 샤프트(144)와 튜브(115) 사이의 공간은 액체 통로(335)이다. 캡부(142)는 배플 가이드 채널(148, 149)을 포함한다. 정렬 탭(146)은 도 2a에 도시된 바와 같이, 수직 샤프트(144)에서 좌측으로 돌출되어 있고, 이동 가능한 배플에 대하여 지지부(140)를 정렬하는 역할을 한다. 상기 탭(146)은 하부 본체(110)에 있는 슬롯(147)에 끼워진다.
본체(100) 내에는 다이어프램(210) 및 벤츄리 배플(202)을 포함하는 샤프트 어셈블리(200)가 통합되어 있다. 다이어프램(210)은 비틀림 가요성이 없고, 인덴트(indent)(122)에서 본체(100)의 일부와 포개지는 링(212)에 의해 주변으로 지지된다. 다이어프램(210)은 연질 고무와 같은 가요성 소재로 제조되고, 환자의 호흡에 응답하여 쉽게 휘어질 수 있다. 다이어프램(210)의 중앙은 샤프트(200)에 연결된다. 샤프트(200)의 전방 단부는 지지부(205, 206)를 포함한다. 가이드 스키드(204)는 지지부(205)에 연결되고, 배플(202)은 지지부(106)에 연결된다. 배플(202)의 후방 단부는, 샤프트가 전방으로 이동할 때, 흡입 동안 샤프트(200)의 추가적인 전방 이동을 방지하도록 안전 장치(backstop)로 작용하는 탭(203)을 포함한다.
사용 중에 흡입 작용이 약물의 분무를 개시하고, 호기 또는 환자가 흡입하지 않는 임의의 다른 점 동안 흡입이 중단될 때 약물의 분무가 중단되는데, 즉, 자연스럽게 환자의 폐로 공기를 끌어들이기 때문에, 네블라이저는 "호흡 유발"로 지칭된다. 흡입 중에, 호흡 작용은 네블라이저(10)의 챔버(101)에 음압을 생성한다. 이는 통합 샤프트(200) 및 이동 가능한 배플(202)을 벤츄리 제트 바로 위의 위치로 이동시킴으로써, 다이어프램(210)을 전방으로 휘어지게 하고, 배플(202)을 디폴트 비-분무 위치에서 분무 위치로 이동시키며, 이에 따라, 액체 오리피스(312)가 벤츄리로부터 고속 저압 국부 환경으로 될 때, 분무 주입이 발생한다. 이러한 이동은 도 1b 및 도 1a의 단면에 도시되어 있다. 도 1b는 디폴트 비-흡입 위치에 있다. 다이어프램은 흡입이 발생하지 않을 때, 도 1b에 도시된 위치에 편향된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 흡입 중에, 챔버(101)의 음압이 다이어프램(210)을 전방으로 휘어지게 하고, 분무가 발생되도록 샤프트(200)와 배플(202)을 이동시킨다. 다이어프램은, 예컨대, 매우 허약한 흡기 능력을 갖는 고도의 병에 걸린 사람 또는 어린이의 낮은 흡입 유속에 충분히 민감하되, 샤프트를 분무 위치로 이동하는데에 충분한 힘을 제공하도록 설계되어야 한다. 일 실시예에서, 다이어프램은 새로 태어난 유아의 경우에 0.5L/분의 흡입 유속, 성인의 경우에 15L/분의 흡입 유속 범위 내에서 휘어지도록 설계될 수 있다.
흡입이 중단되면, 다이어프램은 도 1b에 도시된 구성으로 복귀하고, 이동가능한 배플(202)을 후방으로 끌어당기는 후방의 디폴트 위치로 휘어져서, 벤츄리 제트는 지지부(205, 206) 사이의 공간 내로 배출된다. 벤츄리 바로 위에 베플이 없으면, 제트가 직접 상향으로 배출되고, 액체 오리피스(312)에는 벤츄리 효과가 적용되지 않으며, 액체가 오리피스(312)를 통해 끌어당겨지지 않기 때문에, 분무가 발생하지 않는다.
벤트 포트(120)는 네블라이저의 메인 본체에 확장되는 진공을 방지하도록 흡입 중에 압력을 균일하게 한다. 다이어프램(210)과 일체형인 가요성 플랩(220)은 인덴트의 구역(122)과 포개지고, 내부 챔버(101)의 포트(120)를 덮는다. 호기 또는 숨이 이완될 때, 플랩은 내부 챔버(101)의 공기 및 에어로졸화된 약물이 네블라이저에서 빠져나가는 것을 방지한다. 흡입 중에, 내부 챔버(101)의 음압은 내부 챔버(101)의 공기 압력을 균일화하도록 플랩을 개방시킨다.
일 실시예에서, 흡입 중에 딸깍 소리(clicking sound)가 나도록 노이즈 생성 특징부가 제공될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 특징부는 캐비티(134)의 단부 캡(132)의 내부에 달려 있는 돌출부(230)를 포함할 수 있다. 흡입 중에, 샤프트 어셈블리(200)가 전방으로 당겨질 때, 캐비티(134)로 이동하는 돌출부(230)의 작용은 딸각 소리를 낼 수 있다. 일 실시예에서, 호기 중에, 샤프트 어셈블리(200)가 디폴트 위치로 다시 이동할 때, 돌출부(230)와 캐비티(134)는 서로 부딪혀서 딸깍 소리를 낸다.
본 발명의 장치와 환자와의 인터페이스는 마우스피스 또는 흡입 마스크이다. 마우스피스는 다양한 실시예를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 일반적으로 마우스피스는 환자의 입 내로 삽입하는데에 적절한 원통형 또는 타원형(단면적)의 부속물일 수 있다. 환자는 시일을 위해 마우스피스 주위에 자신의 입술을 감싸고, 분무된 약물을 수용하도록 흡입 및 배출을 수행한다. 다른 실시예에서, 마우스피스는 입과 입술로 삽입되는 납작부를 구비할 수 있다.
다른 실시예에서, 흡입 마스크는 환자의 입 및/또는 코를 덮도록 채용될 수 있다. 상기 마스크는 환자의 입 및/또는 코에 전달되는 분무 약물을 수용하도록 기도(105)에 연결하는 적절한 유입구를 구비할 수 있다. 특히, 작은 아이는 의무적으로 코로 숨을 쉰다. 내뿜어진 공기를 배출하기 위해 본 발명의 네블라이저 장치에는 압력 평형 배출구가 없기 때문에, 흡입 마스크의 경우에, 배기 밸브는 의무적이다. 이러한 배기 밸브는 마스크에 통합될 수 있거나, 또는 예컨대, 도면에서 부품(420)으로 도시된 바와 같이, 네블라이저와 마스크 사이의 연결부 상에 위치될 수 있다. 임의의 배기 밸브 실시예와 함께, 추가적인 선택 실시예에는 환자 전방에 있는 외부 공기의 유입으로부터 모든 활성 약물을 분리 및 보호하는 필터가 있다. 일부 경우에, 활성 약물은 보호자를 포함한 주변 사람을 해칠 수 있고, 예컨대, 눈에 자극을 유발하여 환자를 해칠 수 있다. 필터의 사용은 이러한 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 네블라이저 및 마우스피스 또는 흡입 마스크의 다양한 실시예가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 도 4a 및 도 4b는 회전 어댑터를 구비한 본 발명의 네블라이저에 연결되는 흡입 마스크를 도시한다. 본 발명의 네블라이저에는 다양한 마스크가 채용될 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 마스크는 국제 특허 출원 PCT/US2012/042055에 설명되어 있고, 수더(soother) 장치 오리피스를 구비하며, 이를 통해, 환자의 코와 정렬된 기도를 구비한 마스크를 통해 약물을 흡입하는 중에 니플을 빠는 어린 아이에게 사용하기 위해 니플(nipple)이 삽입될 수 있다. 다른 실시예(미 도시)에서, 마스크는 수더 장치 오리피스를 구비하지 않을 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 유능한 청소년 또는 성인이 일반적으로 사용하는 마우스피스를 구비한 네블라이저를 도시한다. 마우스피스는 환자의 입으로 삽입되고, 환자는 네블라이저를 사용하여 약물을 흡입하는 중에 자신의 입으로 마우스피스 주변에 시일(seal)을 형성한다. 본원 명세서에서 "유능한"은 환자가 의식하여 지시를 받아들이고 이해할 수 있다는 것을 의미하는 용어이다.
본원 명세서에서 사용되는 "약물"은 환자의 폐 내로 직접 투여하는 데에 적절한 약물을 의미한다.
본 발명은 네블라이저 장치(10) 및 네블라이저(10)로 환자에게 약물을 투여하는 방법을 제공한다. 환자에게 약물을 투여하는 방법에서, 약물의 용액은 개구(152)를 통해 저장부(112)에 추가되고, 예컨대, 공기 또는 의료 산소와 같은 가압된 의료 가스의 소스는 관(116)에 연결된다. 다양한 실시예에서, 본 발명의 네블라이저에 장착된 마우스피스는 환자의 입으로 삽입되거나, 또는 마스크는 보호자에 의해 환자의 입과 코 위에 고정되는 네블라이저에 연결된다. 환자가 흡입하면, 네블라이저(10)는 환자의 폐로 유입될 분무 약물을 제공할 것이다. 예컨대, 호기 중 또는 환자가 흡입 또는 호기를 하지 않는 기간 중과 같이, 환자가 흡입하지 않을 때, 분무는 중단된다. 이에 따라, 환자가 흡입을 하거나 하지 않는 경우와 무관하게 지속적으로 약물을 분무하는 종래의 네블라이저와 비교할 때 낭비되는 약물이 최소로 되고, 최소의 낭비로 인해 더욱 정확하게 약물의 투여량이 결정될 수 있다.

Claims (14)

  1. 기도, 수평 축선, 및 수직 축선을 구비하며, 환자에게 흡입식 약물을 투여하는 호흡 유발 네블라이저(10)로,
    a. 상부 챔버 기도를 획정하는 수평으로 지향된 원통형 본체(100);
    b. 약물 용액을 포함하며 수평 축선을 획정하는 액체 저장부(112)를 내부에 구비한, 수직으로 지향된 하부 챔버(110);
    c. 가스 제트와 유체 연통하는 가압 가스 유입 포트(310);
    d. 가스 유입 포트(310)를 둘러싸거나 또는 가스 유입 포트(310)에 인접하고, 액체 오리피스(312)와 유체 연통하는 액체 채널(335)이되, 가스 제트는 액체 오리피스(312)에 인접하고, 수직으로 지향되는, 액체 채널(335);
    e. 상부 챔버 기도 내에 있는 수평으로 이동 가능한 샤프트 어셈블리(200)로, 샤프트 어셈블리는 가스 제트로부터 이격된 가요성 다이어프램(210) 및 가요성 다이어프램(210)과 대향하는 샤프트 어셈블리(200)의 단부에 있는 베플(202)을 포함하며, 상기 가요성 다이어프램(210)은 수평으로 지향된 원통형 본체(100)의 원위 단부에 위치되고, 샤프트 어셈블리(200)는, i) 차압이 액체 채널(335)에 형성되어 액체 채널(335)을 통해 약물 용액을 끌어당기고, 가스 제트 및 액체 오리피스(312)의 상호 작용에 의해 약물 용액의 분무를 초래하도록 베플(202)이 가스 제트로부터 사전에 정해진 거리에 있는 제1 위치, 및 ii) 차압이 액체를 액체 채널(335) 내로 끌어들이는데 불충분하며, 액체의 분무가 발생하지 않도록 베플(202)이 가스 제트로부터 이격된 거리에 있는 제2 위치를 포함하는, 수평으로 이동 가능한 샤프트 어셈블리(200)를 포함하며,
    f. 샤프트 어셈블리의 이동은 가스 제트에 대하여 고정된 수직 거리에 있는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 샤프트 어셈블리로부터 연장되는 탭(203)에 의해 제어되고,
    g. 샤프트 어셈블리(200)는 전방으로 다이어프램(210)을 휘어지게 하는 환자의 흡입 동안에 제2 위치에서 제1 위치로 이동되고, 샤프트 어셈블리(200)는 환자가 흡입하지 않을 때, 후방으로 다이어프램(210)을 휘어지게 하는 제2 위치로 이동하며, 및
    h. 상기 분무된 약물 용액을 환자가 흡입하여 환자의 폐로 분무된 약물 용액이 전달되는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 네블라이저에는 흡입 마스크가 연결되고, 흡입하는 동안에 분무된 약물 용액이 흡입 마스크를 통해 전달되는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네블라이저에는 마우스피스가 연결되고, 흡입하는 동안에 분무된 약물 용액이 마우스피스를 통해 전달되는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트 어셈블리가 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 때 오디오 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 샤프트 어셈블리(200)는 가요성 다이어프램(210)을 포함하는 샤프트 어셈블리(200)의 원위 단부에 돌출부(230)를 또한 포함하며, 상기 네블라이저는 가요성 다이어프램(200)에 인접한 단부 캡(132)을 또한 포함하고, 오디오 신호는 단부 캡(132)의 일부와 접촉하는 돌출부(230)에 의해 생성되는 딸깍 소리인 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스 제트 및 액체 오리피스(312)는 동일 수평면 상에 있는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  7. 제1항에 있어서,
    액체 오리피스(312)는 액체 채널(335)의 상부에 있는 하나 이상의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  8. 제1항에 있어서,
    액체 오리피스(312)는 가스 제트와 동심 관계에 있는 동심 관형 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베플(202)은 0.5L/분 내지 15L/분의 범위의 흡입 유속에 반응을 보이는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  10. 제1항에 있어서,
    외부 공기가 상부 챔버 내로 진입하는 것을 허용하도록 흡입 중에 개방되는 일-방향 통풍구를 포함하며 분무 및 흡입을 개선시키는 호흡 개선 밸브 시스템을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  11. 제1항에 있어서,
    기도와 유체 연통하는 흡입 마스크 또는 마우스피스를 추가로 포함하고, 기도 상에 배기 밸브가 존재하는 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  12. 제11항에 있어서,
    배기 밸브는 네블라이저에서 배출되는 내뿜어진 약물을 포획하는 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 네블라이저.
  13. 천식 또는 폐질환의 치료를 위한 네블라이저를 포함하는 흡입식 약물로,
    네이블라이저는 기도, 수평 축선, 및 수직 축선을 구비하며,
    a. 상부 챔버 기도를 획정하는 수평으로 지향된 원통형 본체(100);
    b. 약물 용액을 포함하며 수평 축선을 획정하는 액체 저장부(112)를 내부에 구비한, 수직으로 지향된 하부 챔버(110);
    c. 가스 제트와 유체 연통하는 가압 가스 유입 포트(310);
    d. 가스 유입 포트(310)를 둘러싸거나 또는 가스 유입 포트(310)에 인접하고, 액체 오리피스(312)와 유체 연통하는 액체 채널(335)이되, 가스 제트는 액체 오리피스(312)에 인접하고, 수직으로 지향되는, 액체 채널(335);
    e. 상부 챔버 기도 내에 있는 수평으로 이동 가능한 샤프트 어셈블리(200)로, 샤프트 어셈블리는 가스 제트로부터 이격된 가요성 다이어프램(210) 및 가요성 다이어프램(210)과 대향하는 샤프트 어셈블리(200)의 단부에 있는 베플(202)을 포함하며, 상기 가요성 다이어프램(210)은 수평으로 지향된 원통형 본체(100)의 원위 단부에 위치되고, 샤프트 어셈블리(200)는, i) 차압이 액체 채널(335)에 형성되어 액체 채널(335)을 통해 약물 용액을 끌어당기고, 가스 제트 및 액체 오리피스(312)의 상호 작용에 의해 약물 용액의 분무를 초래하도록 베플(202)이 가스 제트로부터 사전에 정해진 거리에 있는 제1 위치, 및 ii) 차압이 액체를 액체 채널(335) 내로 끌어들이는데 불충분하며, 액체의 분무가 발생하지 않도록 베플(202)이 가스 제트로부터 이격된 거리에 있는 제2 위치를 포함하는, 수평으로 이동 가능한 샤프트 어셈블리(200)를 포함하며,
    f. 샤프트 어셈블리의 이동은 가스 제트에 대하여 고정된 수직 거리에 있는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 샤프트 어셈블리로부터 연장되는 탭(203)에 의해 제어되고,
    g. 샤프트 어셈블리(200)는 전방으로 다이어프램(210)을 휘어지게 하는 환자의 흡입 동안에 제2 위치에서 제1 위치로 이동되고, 샤프트 어셈블리(200)는 환자가 흡입하지 않을 때, 후방으로 다이어프램(210)을 휘어지게 하는 제2 위치로 이동하며, 및
    h. 상기 분무된 약물 용액을 환자가 흡입하여 환자의 폐로 분무된 약물 용액이 전달되는 것을 특징으로 하는 흡입식 약물.
  14. 삭제
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