JPH057018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸入装置型の誘発的肺容量測定器
（incentive spirometry）に適した吸入装置およ
び方法に関する。

肺組織へ薬物を投与するための装置は先行文献
中で知られている。かかる薬物を投与するための
従来の装置は、例えば、米国特許第4174712号お
よび当業者に公知の他の文献に示されている。こ
れらの装置は、通常、エアゾル噴射剤および肺組
織へ投与すべき薬剤を含有する加圧吸入瓶を有し
ている。噴霧器（nebulizer）が加圧吸入瓶に連
結され、噴霧器−加圧吸入瓶の組合せの作動によ
り、予め定めた用量の薬物が患者の口および口腔
内域に導入される。

このタイプの薬物投与にともない、これら従来
の装置の使用においてはいくつかの困難なことが
経験されている。例えば、薬物の口腔内への直接
スプレーは、かなりの量の薬物を、その薬物の必
要な肺組織ではなく、患者の舌の上に残すことが
判明している。これは、総用量や、舌の上で菌類
の増殖促進のような副作用に厳重な制限を有する
ステロイド系吸入剤ではことに問題となる。さら
に、患者によつて薬物の吸入を行なうことが困難
である。この肺組織に対する薬物投与方法では必
要な量の１部しか肺組織に到達しないこととな
る。このことは、充分な量の薬物が肺組織へ到達
するように患者に対する反復投与を必要とする。
加えて、吸入された薬物の１部は吸収されず、呼
息により失なわれる。反復投与はまた、加圧エア
ゾルミスト中に含まれる噴射剤を所望以上の不必
要量呼吸器系に入れることとなる。したがつて、
従来の方法および装置は気道における肺への薬物
の均一な分布を与えるものではない。これらの従
来の技術から生じるさらに困難なことは肺の薬物
の分布速度が患者ごと、または投与ごとに一定し
ないことである。

従来の吸入器は噴霧器およびエアゾル容器が吸
入行為と同時に作動することを必要とする。これ
らの装置を使用するために必要なこの共調の程度
は肺の薬物を小さな子供やこの技術になれていな
い患者に投与することを困難にする。さらに、長
く、ゆつくりとした呼吸期間が部分的に閉鎖した
気道への薬物の効果的分布を促進することが判明
している。従来の吸入器は、作動と吸入を同時に
行なうので長く、ゆつくりとした吸息期間を採用
することはできず、しばしば、吸入気中に濃縮し
た薬物の塊を生ずる。

従来の誘発的肺容量測定器（incentive
spirometer）は、一般に、操作する患者に少々
困難を与える複雑な機構を有している。さらに、
肺容量測定技術は患者の吸息の容量測定に向けら
れてきた。肺容量測定技術を簡略化する努力は、
本発明者らによつて1979年11月２日に提出された
米国出願に例示されており、参考文献としてここ
に挙げる。治療的および予防的呼吸運動を行なう
ための誘発的肺容量測定器はこの文献に記載され
ている。しかし、これらの装置は使用中、急速吸
入を防ぐための胸内陰圧を付与していない。急速
吸入を防ぐことにより、誘発的肺容量測定器にお
いて、これらの従来の装置では達成できないある
種の治療効果が実現される。

吸入装置におけると同様に、誘発的肺容量測定
器においても長く、ゆつくりとした吸息期間を促
進することが望ましい。呼吸運動の間、患者に可
視または可聴手段を付し、呼吸の進行を計ること
が有利である。従来の装置のあるものは流れ調整
され、空気の流れが装置により監視される。しか
し、これらの装置は長く、ゆつくりとした吸息期
間よりも、むしろ、急速な吸息速度を助長する。
他の装置は呼吸した空気量を検知するが、多くの
点でやつかいで、複雑である。典型的には、それ
らはベツドサイドテーブルのような平らな表面上
の目盛、蛇腹からなることができ、長い可撓性ホ
ースにより患者と接触させる。これらの装置は最
終目標としてある量を吸い込ませる。呼吸の間、
該最終量が達成されるまで、患者の経過に関し
て、何ら直接的フイードバツクが患者に与えられ
ない。

さらに、従来の装置の大部分は治療操作を行な
つている間は薬物の投与を行なうことができな
い。誘発的肺容量測定器を薬物吸入器と組合せる
ことは手術後の無気肺の治療および肺の小気道の
清掃においてもつとも望ましいことである。

発明の概要 前記の困難を克服するために本発明がなされ
た。

本発明の１つの目的は肺への薬物投与用の装置
を提供し、その濃度を制御することである。

本発明のさらに１つの目的は肺への薬物投与行
程を最小限にすることである。

本発明の他の１つの目的はエアゾルを吸息の方
向と反対に計量分配することにより口中での薬物
の堆積を制限することである。

本発明のもう１つ別の目的は吸入薬物の有効用
量に対して必要とする噴射剤の量を制限すること
である。

本発明のもう１つ別の目的は呼吸運動の間の流
速および吸入容量を同時に監視する手段を提供す
ることである。

本発明のもう１つ別の目的は手持誘発的肺容量
測定器を提供することである。

本発明のもう１つ別の目的は声門閉鎖なしに持
続最大吸気の保持を容易にする誘発的肺容量測定
器を提供することである。

本発明のもう１つ別の目的は呼吸運動と同時に
肺への薬物投与が可能な誘発的肺容量測定器を提
供することである。

本発明のさらにもう１つ別の目的は呼吸気道に
おける肺への薬物投与の速度および分布を改善す
ることである。

本発明のなおもう１つ別の目的は用量当りの薬
物の有効吸収を向上させることである。

本発明のなおもう１つ別の目的は呼吸運動の視
覚および触覚による観察用の誘発的肺容量測定器
を提供することである。

これらおよびその他の目的は本発明の装置によ
つて達成される。膨張式嚢を計測された量のエア
ゾル化された薬物を受けるために設けてある。こ
の嚢は受け入れた薬物を閉じ込める内面と、該薬
物を患者に送る開口を有している。該開口に連結
して、予め定められた量の空気と混合された嚢中
の薬物を患者の口に導くためのマウスピースが設
けられている。マウスピースに陰圧をかけること
により患者が嚢を空にする。嚢の内面にはそれら
を離して保持するための手段が設けられ、それに
より嚢のつぶれを防止する。

本発明の装置の好ましい具体例において、薬物
は、加圧吸入瓶に連結した小さな噴霧器を通して
嚢中へ放出される。予め定められた量のエアゾル
および薬物が瓶から放出されると、放出流は嚢中
に向けられる。嚢は噴霧器と直列的に連結したマ
ウスピースに接続される。得られる構造は第１の
方向として薬物が嚢へ入ることを可能とし、患者
によつてマウスピースに陰圧がかけられると、嚢
中の内用物は膨張方向と反対、すなわち、患者の
肺組織に向う第２の方向へ送られる。嚢をまずエ
アゾル化した薬物で満たし、ついで、嚢中の内用
物を患者の呼吸器系に取り出すことにより、制御
された薬物の吸入が生じ、呼吸気道における薬物
投与の速度および分布が改善される。

本発明による装置はまた、誘発的肺容量測定器
としても使用できる。特に、マウスピースを通し
て吸気することにより、嚢を連続的に収縮、膨張
させることが可能となる。嚢の内面を離して保持
するための手段は嚢のつぶれを防止し、嚢が全く
空になることを防ぐ。この構造により、一定量の
空気を吸気することができる。該嚢は、好ましく
は、マウスピースまたは噴霧器に脱着可能に接続
され、患者の容量能力に正確に対応させて異なつ
たサイズの嚢を使用できるようにする。

本発明による誘発的肺容量測定器の他の具体例
では速すぎる流速となつた場合に警告するための
音による信号装置を設けてもよい。それ故、信号
装置は患者が吸入速度を調節することを可能にす
る。

本発明による肺容量測定器における吸入調節の
ための他の具体例では測定器のマウスピース内に
直列抵抗器を設け、急速吸入を防ぐ胸内陰圧を生
じさせる。そのため、制御されたゆつくりとした
吸入が可能となる。

該装置のさらに他の具体例は患者がプラスチツ
ク嚢の中に呼気を戻し、数回の呼吸で再び吸入
し、前の呼吸で肺に定着しなかつたエアゾル化薬
物の堆積を助けることである。これはその薬物の
有効用量を増加させる。

図面の説明 第１図は好ましい具体例の吸入装置の全体図で
ある。

第２図は本発明の好ましい具体例としての吸入
装置の分解図である。

第３図は第１図の好ましい具体例において使用
するのに適した噴霧器の断面図である。

第４図は誘発的肺容量測定器に用いる好ましい
マウスピースの、部分的に断面とした上面図であ
る。

第５図も誘発的肺容量測定器の他の具体例の上
面図で、マウスピース内にリード（reed）装置を
設け、そこを通る流速を示すようにしてある。

第６図は空気袋用の比較的堅いフオーム・ラバ
ー・バネとの関連で本発明の使用を示す。部分的
に断面とした側面図である。

第７図は円錐形バネ・ステーを有する本発明の
他の使用を示す、部分的に断面とした側面図であ
る。

第８図は空気袋の内部にプラスチツク・バネ・
フインガーを用いる第１図と同様な、部分的に断
面とした側面図である。

第９図はプラスチツクの浸漬成形された蛇腹の
形の空気袋を示す、部分的に断面とした側面図で
ある。

第１０図は圧力バネを有する空気袋を示す、部
分的に断面とした図面である。そして、 第１１図は重力作動空気袋を用いる本発明の部
分的に断面とした図面である。

好ましい具体例の説明 第１図は本発明の好ましい具体例による吸入装
置の斜視図である。便宜上、裏返した状態で示し
ており、多くの薬物について、瓶２１を上方に延
長させて使用されることを理解すべきである。患
者によつて吸入される薬物を閉じ込める複数の内
面を有するプラスチツク嚢１１が設けられてい
る。プラスチツク嚢１１はその内面に表面を離し
て保持する手段を有し、それは、好ましくは、プ
ラスチツク嚢１１の内面の長さ方向に延長する弾
性を有する複数のプラスチツク・ステー１３から
なる。第１図に示す４本のプラスチツク・ステー
１３は内面を離して保持し、その出口１１ａにか
けられる陰圧の結果として袋がしぼんだ後、該ス
テーはプラスチツク嚢１１の内面を押し離す。肺
容量測定器として使用する場合、該ステーは、相
互に接触する内面によつてプラスチツク嚢内に閉
じ込められるようになる空気による閉塞を防止す
る。

吸入装置は、超微粉砕された薬物を嚢１１に導
く吸入瓶２１に接続して使用される。一旦、嚢が
吸入瓶２１より装入量の薬物を受け入れると、患
者は彼の唇を通してマウスピース１９の自由端１
９ｂに陰圧をかける。かくして、嚢１１の内容物
は患者の口腔内に吸い込まれる。

第２図は第１図の装置の分解図を示す。プラス
チツク・リング１５が４本のプラスチツク・ステ
ー１３の固定のために設けられている。このリン
グは嚢の１端で装置を開放状態に保持しており、
これにより、薬物を受け入れることができ、ま
た、後にそこを通じて放出できる。

第３図において、噴霧器１７はプラスチツク・
リング１５と一体として示してあり、該噴霧器は
密封状態プラスチツク・リング１５と連結してい
る。吸入瓶２１および噴霧器１７はブレオン・カ
ンパニー（Breon Company）から部品番号７−
1040−01として販売されているブロンコメーター
（Bronchometer）（TM）No.1740のようなタイプ
としてもよい。噴霧器１７は、プラスチツク・リ
ング１５の内径と締り嵌めを形成する寸法の外径
を有する出口１７ｂを有している。このリング１
５は、装置を使用する患者によつて容易にはずせ
る粘着テープまたは小さなクランプ１６によつて
プラスチツク嚢１１に取り付けられている。

噴霧器１７は、所望の薬物を含有するエアゾル
噴射剤気流の、開口１７ａを通じる押し出しに対
応するエアゾルミスト１８を与えるために当業者
によつて利用される。噴霧器１７は加圧吸入瓶２
１な接触し、噴霧器に加えられた圧力が出口１７
ｂを通し、超微粉砕された薬物を気流状に放出さ
せるようにする。通し溝１７ｃが嚢中の薬物の戻
りおよびマウスピース１９への通過を可能にす
る。

マウスピース１９は噴霧器１７の外径と滑り嵌
めで固定する内径を有する。マウスピース上の開
口１９ａは噴霧器の開口１７ａと整合している。
したがつて、吸入瓶２１の軸は開口１９ａおよび
１７ａを通して噴霧器内に位置する肩と接触でき
る。軸２１ａを吸入瓶２１に関して縦方向に移動
させることにより、予め定めた量の薬物が放出さ
れる。噴霧器１７ａは薬物をプラスチツク嚢１１
中に向け、ついで、超微粉砕された薬物をその中
で空気と混合する。

第１図に示す装置を使用するには、患者はマウ
スピースの自由端１９ｂを口中に入れる。吸入瓶
２１を噴霧器１７に相対して動かすことによりあ
る量の薬物が放出される。ついで、予め定められ
た量のエアゾル化された薬物がプラスチツク嚢１
１の中に溜められる。患者がマウスピースの自由
端１９ｂに陰圧をかけると、プラスチツク嚢１１
の中に溜められた薬物は噴霧器中の開口１７ｃを
通り、マウスピース１９の方へ、そして、患者の
呼吸器系内へ吸い込まれる。かくして、第１図の
装置によれば、肺への薬物投与を２行程の方法で
行なうことが可能となる。患者は、たとえ小さな
子供でも、エアゾル薬物をプラスチツク嚢１１中
に放出し、ついで、薬物を吸い込んで一様な投与
量を達成することができる。薬物をまず嚢１１中
に向けることにより、噴霧器からの粗い霧が嚢中
で分散され、噴霧器の粗い霧を口腔内に直接導入
する場合に起る超微粉砕された薬物の舌への衝撃
を減じる。さらに、患者は数回の呼吸にわたつ
て、呼気をプラスチツク嚢内に出し、再度吸入す
ることができ、前の呼吸で定着しなかつたエアゾ
ル化薬物の堆積を助ける。これは薬物の有効用量
を増加させる。

第４図は本発明による誘発的肺容量測定器のさ
らに別の具体例を示すもので、マウスピースを通
過する流速が速すぎることを示す音発生器２５を
有している。誘発的肺容量測定器として使用する
場合、患者は呼吸運動の間のプラスチツク嚢の膨
張を視覚および触覚で観察することができる。音
発生器は過剰の流速に感応する簡単なリード笛で
よく、それが嚢からの空気流速に関係するので、
音発生器によつて、患者はもう１つ別の手段でそ
の呼吸行為を知らされることになる。

第５図は本発明による肺容量測定器のさらに別
の具体例で、マウスピースが測定器へ出入りする
空気流を制限する制流部２０を有している。この
ような制流装置を含めることにより、患者の呼吸
速度が制御でき、誘発的肺容量測定器内における
予め定められた流速が確立できる。当業者はかか
る制御から生ずる治療的および予防的利点を認め
るであろう。

すなわち、第１図の装置では、肺への薬物投与
および肺への薬物投与に関係する呼吸運動を行な
うことの両方が可能である。該装置は閉塞した気
道に薬物を分配するときに長く、ゆつくりとした
吸気期間を与え、また、手術後の無気肺の治療お
よび肺の小気道の清掃において望ましい呼吸運動
の間の長く、ゆつくりとした吸気期間を与える。

第１図の具体例のもう１つの変形は子供による
該装置の使用を容易にするマウスピースに結合し
たマスクを含むことができる。該マスクは子供の
顔面にきちんと固定し、嚢への吹き込みを容易に
する。

空気袋１１は第６〜１１図に示すようないくつ
かの異なつた形に設計できると考えられる。これ
らの図は直立した位置にある噴霧器１７を示す。
第６図において、嚢１１はバルーン袋の形をして
おり、これはチユーブ１５の周囲に応じて固定さ
れる開口を有するように浸漬成形できる。このチ
ユーブはその内側端にスロツト３２を有し、吸入
したときに呼吸チユーブの端がつぶれた袋によつ
て閉じられるのを防ぐ。比較的堅いフオーム・ラ
バー・バネ３０は袋をその径方向外側へ広がつた
位置に保持するために使用される。吸入により、
袋は一定限度までつぶれることができ、径方向内
側にスリーブ１５に向け、また、軸方向内側にス
ロツト３２に向け動く。

この具体例の噴霧器１７は前記の噴霧器と同様
にして作動する。同様に、開口通路１７ｃがあ
り、空気嚢からマウスピース１９へ空気が戻るこ
とを可能にする。第７〜１０図における噴霧器も
同様でり、別途、詳細に記載はしない。しかし、
いずれの場合も供給薬物の出口は空気袋の方に面
しており、薬物はまず、袋の中に溜められ、空気
と混合され、ついで、その後の患者による吸引、
吸入により、エアゾル化した混合物が上流へ、マ
ウスピースの方へ移動することに注目すべきであ
る。

第７図において、袋１１は、コンドーム・タイ
プの材料でよく、円錐形バネ・ステー装置３４で
その伸長状態を保持し、ステー装置はつぶれた位
置においては、呼吸チユーブの端３５の周囲に同
軸で、装置の端壁３６に向つて実質的に平らな螺
旋を形成する。

第８図の吸入装置は第１図のものと同様である
が、呼吸チユーブの端上の戻り止めリング３８で
固定されたリング３７により、フイルム状の袋が
正しい場所に保持されている。この袋はヒートシ
ールされた末梢端３９で閉じることができ、プラ
スチツク板バネ１３により、第１図の具体例にお
けると同様に広がつた状態に保持される。

第９図の具体例においては、空気袋は蛇腹の形
に成形され、使用しないときは、実質的に平らな
位置につぶすことができる。この蛇腹は0.005〜
0.010ミル厚の材料のような比較的薄いポリエチ
レン材料で形成させることができる。

第１０図の装置は第９図のものと同様である
が、螺旋状に巻かれた圧縮バネ４０を有し、比較
的薄いプラスチツク材料でよい袋の壁を径方向外
側に支持する。該コイルは、例えば、径0.03のピ
アノ線または同等の弾力性の重量の軽いプラスチ
ツク材料の６巻からなる。第９図および１０の両
図において、蛇腹は第８図のものと同様な戻り止
めにより呼吸チユーブに固定できる。端蓋４１は
側壁に用いたプラスチツク材料にヒートシールで
きる。該材料は、袋が使用者による吸い込みによ
つて軸方向に圧縮されるように選択する。

第１１図においては袋をその広がつた状態に保
持するために何らバネの陽圧を必要としない。な
ぜなら、重力の作用と90°の曲りを有する呼吸チ
ユーブによつて広がるように垂直に配置してある
からである。すなわち、マウスピース１９が患者
の口で保持されると、噴霧器１７の薬物瓶は正常
な状態では第１１図に示すように上方に向き、端
蓋４１が下方につり下り、空気袋を広げた状態に
保持する。端蓋は好ましくは、プラスチツク材料
の、吸入力を全く加えないときは袋を広げた状態
に保つが、患者がマウスピースで吸い込むときは
袋がまとまり、部分的にしぼむのに充分な重量の
ものとする。袋は、好ましくは、プラスチツク・
フイルム材料製とし、端蓋４１および反対側の壁
３６の両方にヒートシールする。呼吸チユーブの
90°の曲りにより、前記したように、薬物瓶はそ
の内容物を直接空気袋に噴霧するように位置され
るが、この場合は、放出された薬物の流路はその
行程の一部が空気流路に対して、前記したような
直接対向するよりも、垂直となつている。いずれ
の場合も操作は同じであり、患者による吸入に先
だち、エアゾル化された薬物を袋中で空気と混合
させる。

前記のところから、前記特許請求範囲によつて
定められる本発明の吸入装置型誘発的肺容量測定
器が当業者に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は好ましい具体例の吸入装置の全体図で
あり、第２図は本発明の好ましい具体例としての
吸入装置の分解図であり、第３図は第１図の好ま
しい具体例において使用するのに適した噴霧器の
断面図であり、第４図は誘発的肺容量測定器に用
いる好ましいマウスピースの、部分的に断面とた
上面図であり、第５図も誘発的肺容量測定器の他
の具体例の上面図で、マウスピース内にリード
（reed）装置を設け、そこを通る流速を示すよう
にしてあり、第６図は空気袋用の比較的堅いフオ
ーム・ラバー・バネとの関連で本発明の使用を示
す。部分的に断面とした側面図であり、第７図は
円錐形バネ・ステーを有する本発明の他の使用を
示す、部分的に断面とした側面図であり、第８図
は空気袋の内部にプラスチツク・バネ・フインガ
ーを用いる第１図と同様な、部分的に断面とした
側面図であり、第９図はプラスチツクの浸漬成形
された蛇腹の形の空気袋を示す、部分的に断面と
した側面図であり、第１０図は圧縮バネを有する
空気袋を示す。部分的に断面とした図面であり、
第１１図は重力作動空気袋を用いる本発明の部分
的に断面とした図面である。第１図〜第１１図に
おいて、図面中の符号は次の意味を有する。 １１……プラスチツク嚢、１３……プラスチツ
ク・ステー、１５……プラスチツク・リング、１
７……噴霧器、１９……マウスピース、２０……
整流部、２１……吸入瓶、２５……音発生器、３
０……フオーム・ラバー・バネ、３２……スロツ
ト、３１……円錐形バネ・ステー装置、３５……
呼吸チユーブの端、３６……装置の端壁、３７…
…リング、４０……圧縮バネ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 患者の口と連絡させるための１端開口を有す
   るマウスピース部材、 該マウスピース部材に密封状態で連絡する１開
   口端を有する該マウスピース部材を通して放出さ
   れる空気を保持するための嚢であつて、該マウス
   ピース部材を通して押し込まれる空気を保持する
   ための内面を有する嚢、および 第１端に陰圧がかけられて該嚢内の実質的に全
   ての空気がそこから排出されうる場合に該嚢を広
   げた状態に保持するための手段からなることを特
   徴とする吸入装置型誘発的肺容量測定器。 ２ さらに、該マウスピース部材に、該部材を通
   過する空気の流速を制限するための制流部を有す
   る第１項の吸入装置型誘発的肺容量測定器。 ３ 該マウスピース部材を通る流速が予め定めた
   量を超えたことを示すための音発生警報手段を有
   する第１項の吸入装置型誘発的肺容量測定器。 ４ 該音発生警報手段が該マウスピース部材内に
   位置した振動性リードである第３項の吸入装置型
   誘発的肺容量測定器。