JPH06509953A - 呼吸と同期して機械的切換え作動を開始させる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、膜状伝達エレメントを備えた吸入器の、呼吸と同期して機械的切換え 作動を開始させる装置に関する。

気道の治療のための吸入薬剤を投与する吸入器は、これまでにも多数説明されて いる。これらの装置では、作動の度毎に特定薬量の薬剤を放出（リリース）する 。装置の形式に基づき、この薬剤は、液化プロペラントガス中の微粉末、薬剤粒 子（溶液の場合もある）の水溶液又は懸濁の形態にてきる。いかなる場合でも、 吸入器か作動されると薬剤からエアロゾルか形成される。エアロゾルの形成は、 粒子か吸気中に良く分散され且つ吸気と共に肺の下方領域に到達するように、呼 吸と調和できなくてはならない。

成る患者、より詳しくは子供及び老人等の患者の場合、しばしば、彼らの呼吸と エアロゾルの形成とを適正に調和させるのが困難である。

これらの問題を解決するため、種々の解決法が提案されている。

他の装置として、容器内にエアロゾルを最初に噴霧できる（短時間後にエアロゾ ルが容器から吸引される）ことに加え、吸息が充分に強い場合に、呼吸と同期し てエアロゾルの形成を誘発（トリが）させる装置を備えたものかある（ドイツ国 特許ＤＥ−Ａ−２７４９６２９）。

プロペラントガスで作動される吸入器について、ドイツ国特許ＤＥ−３０４０６ ４１ＡＩには、装置を通る吸息により形成される充分に強い吸引力が発生した場 合のみにエアロゾルか放出されるようにするため、装置のマウスピースでの充分 に強い吸口、により解放されるように支持されたバリヤが開示されている。しか しながら、患者がエアロゾルのジェットを早期に誘発することを試みると、バリ ヤか塞がってしまう危険がある。

米国特許第３９２１６３７号から、呼吸と同期してエアロゾルのジェットを誘発 させる上記装置を備えたプロペラントフリー（プロペラント不使用）の吸入器か 知られている。

この既知の吸入器では、吸引力に応答するトランスミッタ（伝搬器）エレメント かばね釣合い形弁てあり、抜弁は、レバーを介して切換え装置の弁構造に作動的 に連結されている。この弁構造は、吸入すべき物質が充填されたカプセルを収容 したチャンバ内に開口したベローズポンプの出口ラインに設けられており、チャ ンバはマウスピースの出口に連結されている。

ポンプベローズに手で圧力を作用し且つ患者がマウスピースで強い吸息をすると 、弁はマウスピース内に発生した吸引力に応答して前方に移動し、呼吸と同期し てレバーを介して弁を開く。ポンプ出口に生じる圧力により外部空気パルス（ｆ ｏｒｅｉｇｎ　ａｉｒ　ｐｕｌｓｅ）か発生し、該外部空気パルスが、患者によ り次に吸入されるエアロゾルを形成するカプセルから粉末の一定薬量を吹き飛ば す。

この既知の装置は重大な欠点を有している。先ず、トランスミッタ装置は非常に 複雑で、組立てが容易でないことである。トランスミッタ装置は非常に精密に機 械加工された複数の部品からなり、これらの部品は複雑な組立て方法て組立て及 び調節をしなければならない。他の重要な欠点は、吸い込まれた空気か吸入器を 通り、装置の機械部品上を流れることである。この結果、時間の経過と共に、精 密なベアリング上に塵埃が堆積することか不可避である。これは、特に、患者の ポケットに入れて持ち運ばれる形式の吸入器の場合に生じる。しかしながら、装 置の大切な機械部品が汚れると、このような吸入器の作動の信頼性に疑問が生じ る。上記形式の装置は、吸入中の吸息に極く僅かな抵抗が存在しなければならな い。このため、切換え作動の誘発、より詳しくは外部空気パルスの発生に極く僅 かな力が利用される。従って、装置の全ての機械部品は、既知の装置では要求さ れない程の例外的に容易な作用をすることが要求される。

ばね付勢で作動される既知の機構におけるトリが（誘発）手段は、鋭く且つ急激 な呼吸流を必要とするという事実から、ドイツ国特許（ＤＢ−Ｃ３９０１９６３ ）は機械−電気装置を提案している。しかしながら、この装置は比較的高い技術 的入力及び電流源か必要である。

上記従来技術から出発し、本発明の目的は、呼吸と同期して吸入器の切換え作動 を誘発する装置であって、構造か簡単で、動力源か不要で、装置の設計上の結果 汚れる傾向かなく、従って、切換え作動か純粋に機械的で、電子装置よりも操作 が困難であっても長期間に亘って機能的信頼性が得られる装置を提供することに ある。

上記目的は、本発明により、縁部の周囲がクランプされた可撓性のある膜からな るトランスミッタエレメントを設け、前記膜が、吸息中の空気流路の外部で吸入 器内に組み込まれており、膜の一方の側は周囲の空気に連通され、他方の側は吸 入器を通してユーザが吸息するときに生じる低圧（アンダブレッシャ）の作用を 受け且つ切換え装置の作動機構と作動的に係合する機械的作動手段と関連してい る装置により達成される。

可撓性のある膜は、小さな圧力差に対して敏感且つ容易に反応し且つ信頼性ある 機械的調節が行える簡単なトランスミッタエレメントである。この膜は、適当な ハウシング内に機械的に容易に取り付けることがてきる。吸入中に装置を通って 流れる空気流路の外部に膜を配置することにより、膜及び膜の関連エレメントの 容易な作用が可能になる。すなわち、塵埃の堆積が防止され、これにより、吸入 器の信頼性のある作動が保証される。

本発明の他の特徴によれば、吸入器か、ノズルの形態をなす空気チャンネルを備 えたマウスピースを有し、膜とマウスピースとの間の連結が低圧チャンネルによ り与えられ、マウスピース内への低圧チャンネルの開口が最大流速領域に配置さ れている。

これにより、信頼性のある切換え作動をもたらす特に大きな低圧が発生される。

本発明の更に別の長所によれば、切換え装置は、呼吸と同期して外部空気パルス を発生させる目的で、押圧力を解放する作動機構（該機構は、膜トランスミッタ の機械的作動エレメントに作動的に連結されている）に連結された解放可能な押 圧手段が設けられたポンプを誘発するように設計されている。

この種類の装置は多様に使用できる。例えば、外部空気パルスは、呼吸と同期し て吸入すべき粉末薬剤の一定薬量（例えば、ＷＯ９０／＋３３２８によるベルト 形キャリヤ上で準備される吸入粉末の薬量）を拡散させるのに使用てきる。

液体も、外部空気流で拡散される。

本発明の他の特徴及び可能性のある適用例は、図面に例示する実施例から明らか になるであろう。計量装置と、外部空気パルストランスミッタとしての膜トラン スミッタにより誘発されるポンプとを備えた吸入器を例示するけれども、本発明 はこのような適用例に限定されるものではない。

図面において、 第１図は、本発明の装置を備えたプロペラントフリー吸入器の一実施例の概略断 面図であり、該吸入器が通常状態にあるところを示すものである。

第２図は、吸入準備が整った第１図の実施例を示すものである。

第１図及び第２図に示す吸入器は２つの部分からなるハウジング（ツーバートハ ウジング）、すなわち蓋３８により頂部が閉鎖された頂部ハウジング３６と、ポ ンプハウジング３７とを育し、該ポンプハウジング３７は、同時に、ポンプ構造 のピストン１９のためのシリンダを形成する。両ハウジング部分はプラスチック で作るのが好ましく、例えばねし連結等の慣用的な連結部材（図示せず）を育し ている。

頂部ハウジング３６は、粉末ディスペンサ２７を備えた計量装置を収容している 。計量装置は２つの計量ノツチ７を備えた回転部分８を有している。各計量ノツ チ７は関連するチャンバ８ａを有しており、該チャンバ８ａは壁３１により分離 されている。チャンバ８ａはチャンネル３０に交互に連結され、これにより、「 吹出し」に供すべき計量ノツチ７のみが、後述の作動可能なポンプから、関連チ ャンバ８ａを介して圧縮空気の拡散ジェットに露出される。回転部分８の底部に はカップリング部分３２があり、該カップリング部分３２を介して回転部分８が 回転駆動装置に連結される。回転部分８のこのセクションは、低圧チャンネル用 のボア３２ｂと、この低圧を伝達するための長平方向ボア３２ａとを備えており 、この重要性については後述する。

拡散ノズル２９が、吹出しに供すべき計量ノツチ７と、回転部分８の関連チャン バ８ａとに連結されている。

ハウジングには、拡散ノズル２９に対向して配置されたマウスピース１１も取り 付けられている。マウスピース１１は、吸入中に外部空気が流れることができる 吸入ノズル３９及び呼吸ボア４０の形態をなす空気チャンネルを育している。

また、マウスピース１１は低圧チャンネル４１を有しており、該低圧チャンネル ４１は、回転部分８のボア３２ｂ、従って長手方向ボア３２ａに連通している。

活動殴書、中、ノズル内の空気が受ける加速により、ノズル内従ってチャンネル ４１内には低圧が生じ、この低圧は長手方向ボア３２ａ内に通じる。従って、低 圧チャンネル４１はノズル内で最大速度か達成される位置に好都合に設けられる 。

ポンプハウジング３７は、引張りスピンドル４４に連結されたロータリノブ４２ を有し且つボアが設けられたカバー４３により端面が閉鎖されている。引張りス ピンドル４４は、回転部分８（該回転部分８には、引張りスピンドル４４が、カ ンブリング３２との捩り係合により正確な位置で連結される）と同様な軸線方向 ボア３２ａを有している。

ポンプハウジング３７の前方部分には、吸入準備を整えることがてき且つトリガ 操作できるピストンポンプが取り付けられている。ポンプはポンプピストン１９ を有しており、該ポンプピストン１９は、引張りスピンドル４４の螺旋溝１９ｄ 内で案内されるビン＋９ｂを存している。回転運動を直線運動に変換するこの原 理を運動力学的に逆にした場合には、引張りスピンドル４４にカム等（これらの カムはピストンボアに設けられた螺旋溝内に収容される）を設けることができる 。

第１図は、空気の誘発及び放出後、ピストンが頂位置にあるところを示し、一方 、第２図は吸入準備が整えられた状態にあるピストンを示している。第２図は、 ピストン１９の上方のポンプシリンダチャンバ（ピストンが上昇すると、該ピス トンによりチャンバ内で空気が圧縮される）を特に明瞭に示している。ポンプシ リンダチャンバには空気出口開口及び圧力チャンネル１２ａか設けられており、 圧力チャンネル１２ａは、拡散する圧縮空気を適当なチャンバ８ａ又は計量ハツ チ７内に搬送するため回転部分８のポア３０内に開口している。

ピストンの底部には、半径方向に対称的なラッチングエレメントすなわち保持ブ ラケット１９ｃが設けられている。これらのラッチングエレメントすなわち保持 ブラケット１９ｃにより、ピストンには、弾性的に撓むセグメントを備えた半径 方向に均等に対称的なロッキングブラケット１３と係合した状態で、ばね２２の 力に対向する予荷重を加えることかできる。

保持ブラケットとロッキングブラケットとか重なり合う部分は僅かに傾斜してお り、これにより、保持ブラケット１９Ｃは、ばね２２の力の作用を受けてロッキ ングブラケット１３のセグメントを内方に駆動し、ロックを開く傾向を有する。

従って、傾斜面はこの作用を助け、この作用は、また、ロッキングブラケット１ ３のセグメントの固有の引張り力によっても補助される。また、このラッチング ／解放機構は、引張りスピンドル４４と共に回転するリセットボタン４５と、長 手方向（軸線方向）に移動可能なロッキング肩部を備えた解放ボタン４６とを有 している。ピストンの吸入準備が整えられたならば、解放ノブ４６のロッキング 肩部の上方のリセットボタン４５を介して解放ノブ４６をロッキング／解放ブラ ケット１３内に押し込み、解放ブラケット１３の解放縁部か解放ノブ４６のロッ キング肩部の上方に位置するようにする。同時に、ロッキング／解放ブラケット １３が、ピストンのラッチングエレメントすなわち保持ブラケット１９内に係合 する（第２図）。

摺動部材に対し互いに摺動するリセットノブ４５及び解放ノブ４６の縁部は、傾 斜面の形態に構成されている。吸入準備か整えられた状態（第２図）では、傾斜 面の最高点は既に押し下げられており、これにより、傾斜面の端部の後方の空間 は、作動中に解放ノブが必要な軸線方向移動を行うのに利用できる。

図示のラッチング手段は、機械的に容易に組み立てられる比較的簡単な解決を構 成する。

能動吸息中にポンプの自動作動ができるようにするための本発明によるトリガ機 構の一実施例が提供され、この実施例は、その中央エレメントとしての膜４７を 存している。膜４７は、患者が吸息するときに低圧チャンネル４１内に生じる低 圧に応答して、軸線方向ボア３２ａ内に延入する。膜４７は、膜ボット４９が設 けられる膜チャンバ４８の端面に接着される。膜ボット４９には、ロータリノブ ４２内で案内される作動ビン５０か設けられている。これらの作動ピン５０の他 端は解放ノブ４６と当接する。

吸入準備が整えられていない休止状態（第１図）から、吸入準備が整えられた状 態（第２図）を達成するには、次の手順を実行しなければならない。

先ず、ロータリノブ４２を手で成る角度だけ回転する。引張りスピンドル４４、 リセットボタン４５及び回転部分８が、（カップリング３２を介して）ロータリ ノブ４２と共に回転する。例示の実施例では、螺旋溝１９ｄのピンチは、吸入準 備か整えられた状態を達成するのに１８０°の回転が必要になるように定める。

ロータリノブ４２の回転により、最初に頂部ハウジング３６の回転部分８か回転 され、計量ノツチ７が、吸入すべき粉末で充満される。また、引張りスピンドル ４４の回転により、ピストンＩ９のビン１９ｂが引張りスピンドル４４の螺旋溝 １９ｄ内で案内され、下方に移動される。これにより、ピストン１９がはね２２ を押圧する。約１３５°の角度に亘る回転後、ピストン自体は始動位置にある。

ノブ４２が４５°だけ回転されると、解放ボタン４６がリセットボタン４５のロ ッキング肩部を介して解放ブラケット１３内に押し込まれる。このブラケットは 、ピストンのラッチングエレメント１９ｃ内で摩擦係合する。

この構成により、−回の引張り運動により、息による計量及び誘発に関して装置 をリセットすることが可能になる。

今やピストンは吸入準備が整えられた状態になり且つ上記ロッキング手段により 所定位置に保持される。ロッキングブラケット１３及びラッチングエレメント１ ９ｃの傾斜面は、ラッチングエレメントがばね力の作用を受けてロッキングブラ ケット１３を内方に押圧し、ロックを開くように設計されている。しかしながら 、これは、解放ボタン４６により防止され、解放ボタン４６の厚い上部がロッキ ングブラケット１３のカムを押圧し且つ該カムを押し広げた位置に保持する。

これにより、装置が不意に誘発されることがないようにする特に優れた保護が与 えられる。

今や、吸入器は第２図に示すような準備状態、すなわち吸入準備が整った状態に なる。

吸入中、患者がマウスピース１１を通して吸息すると、空気が外部空気開口４０ を通って供給される。周囲の空気がボア４１及びノズル３９を通って流れる結果 、このボア４１内には低圧が発生し、該圧力は軸線方向ボア３２ａを通って膜チ ャンバ４８内に伝達される。蓋４３内のボアを通って伝達される優勢な大気圧に より膜４７が内方に押され、膜ボット４９上に押し付けられる。これにより作動 ビン５０か押圧され、成る低圧に到達すると作動ビン５０が解放ボタン４６に当 接し、該解放ボタン４６の軸線方向移動の結果として解放ボタン４６のロッキン グ肩部がロッキングブラケット１３の解放縁部（カム）上に移動される。かくし て、ロッキングブラケット１３のカムが解放ボタン４６の細い軸領域に入り、も はや前記ボタン上に載置されなくなる。ロッキングブラケット１３のセグメント の固有の引張り力（該引張り力ははねセグメントを内方に曲げようとする）の作 用を受け、及びロッキングブラケット１３及びラッチングエレメント１９ｃの傾 斜面上に生じる内向き力の作用を受けて、ロッキングブラケット１３のセグメン トが内方に曲り、且つブラケットとラッチングエレメント１９ｃとの間の摩擦係 合か解除される。

有利な解放を行うこれらの二重作用力により、特に優れた作動信頼性が得られる 。

ピストン１９はばね２２の力により上方に移動される。発生した圧縮空気のジェ ットが、圧力チャンネル１２ａ及びボア３０を通り、計量装置の右側チャンバ８ ａ内に導かれる。（右側の）計量ノツチ７内の粉末が、ノズル２９を通って拡散 され、呼吸流と混合される。すなわち、エアロゾルに変換される。次に、装置は 第１図に示す最初の状態に戻る。

第１図及び第２図の組立体及び該組立体に使用される構成部品は実施例であるが 、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、ピストン１９の 回転運動を長手方向変位に変換する機構に他の構造エレメントを使用でき、且つ 本発明から逸脱することなく、別のラッチング／解放機構を使用できる。

第１図及び第２図には、本発明の装置の長所が示されている。

呼吸用空気及び外部空気がマウスピースまで流れる距離は極く短い距離である。

外部空気は、吸入前に計量ビン及び計量チャンバのみを通って流れるに過ぎない 。

従って、塵埃の堆積が回避され且つ構成部品は容易に使用できる状態に保たれる 。

例えば、急性喘息発作の場合のように、エアロゾルを緊急投与しなければならな いときに、本発明の装置は、例外的に簡単且つ迅速に作動させることができる。

構造部品も比較的簡単で且つ容易に組み立てられるため、本発明の装置は手頃な コストで大量生産できる。

当業者が実行できる適当な変更を加えることにより、本発明の装置は、呼吸によ り誘発され又は呼吸と同期した作動を行うあらゆる種類の機器と相互作用できる ようになる。また、本発明の新規な装置は、これらの形式の機器への適用に限定 すルコとなく、例えば、ＤＥ−Ａ−１９１７９１１、ＤＥ−Ａ−１９４５５２５ ７、ＤＥ−Ａ−３０４０６４１、ＤＥ−Ｃ−３９０１９６１、ＷＯ９０／１３３ ２７　、ＷＯ９０／１３３２８　、ＰＣＴ　ＧＢ　９１１００４３３　、ＵＳ− Ａ−３９２１６３７、tＳ −Ａ〜３１８７７４８又はＵＳ−Ａ−４６４８３９３に開示された機器にも使用 できる。

平成　年　月　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ユーザが吸入器を通して吸息するときの低圧に応答するトランスミッタエレ メントと、該トランスミッタエレメントに作動的に連結される切換え装置とを有 する、呼吸と同期して吸入器の機械的切換え作動を開始させる装置において、前 記トランスミッタエレメントは縁部の周囲がクランプされた可撓性のある膜（４ ７）であり、該膜（４７）はユーザが吸息するときの主空気流の流路の外部で吸 入器内に組み込まれており、前記膜の一方の側は周囲の空気に連通し、他方の側 は吸入器を通してユーザが吸息するときに生じる低圧の作用を受け、前記膜（４ ７）は関連する作動エレメント（５０）を備え、該作動エレメント（５０）は切 換え装置（１３、１９ｃ、２２）の作動機構（４５、４６）に作動的に連結され ていることを特徴とする装置。 ２．膜チャンバ（４８）が設けられており、該膜チャンバ（４８）はその一方の 側の境界が膜により形成され、前記膜チャンバ（４８）は、前記膜（４７）が低 圧に応答するときに切換え装置の切換え／作動機構（１３、１９ｃ、４５、４６ ）に作動的に連結される作動ピン（５０）と関連する膜ポット（４９）を収容し ていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．前記切換え装置が、呼吸と同期して外部空気のパルスを発生させるポンプ（ １９）を誘発し、該ポンプには、押圧力を解放するための、作動機構（４６、４ ６）に連結された解放可能な押圧手段（２２、１９ｃ、１３）が設けられており 、前記作動機構が機械的作動機構（４９、５０）に作動的に連結されていること を特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４．前記ポンプが、空気出口チャンネル（１２ａ）を備えたポンプチャンバと、 ポンプピストン（１９）とを有しており、該ポンプピストン（１９）が、手動操 作によりばねの力に対向して押圧され且つ前記空気出口チャンネル（１２ａ）か ら遠い方のポンプチャンバの側にラッチできることを特徴とする請求の範囲第３ 項に記載の装置。 ５．解放可能なラッチングができるようにするため、半径方向に対称的な保持ブ ラケット（１９ｃ）がポンプチャンバから遠い方のピストンの端部に取り付けら れており、前記保持ブラケットが僅かに傾斜した保持面を備えており、該保持面 は、ピストン（１９）が作動ノブ（４６）により引っ張られるときに、解放ノブ により拡げられる弾性的に撓むセグメントを備えた半径方向に対称的なロッキン グブラケット（１３）の均等に僅かに傾斜した面と作動的に連結され、解放ノブ （４６）が低圧に応答して膜（４７）の作動エレメント（５０）に有効に連結さ れ、これにより、膜が呼吸と同期して応答するときに作動ノブ（４６）が少なく とも部分的に押し出されて、ロッキングブラケットのセグメントがもはや拡げら れなくなり、ラッチング機構をロッキングブラケット（１３）から押し出すこと ができることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。 ６．前記解放ノブ（４６）が肩突出部を備えた半径方向に厚い部分を有し、ロッ キングブラケット（１３）が包囲縁部すなわちカムを有し、ピストン（１９）の 押圧された状態で、前記縁部すなわちカムが前記厚い部分に当接することを特徴 とする請求の範囲第５項に記載の装置。 ７．吸入器のハウジング（３６、３７）を備えており、該ハウジングの一端には マウスピース（１１）が横方向に固定されており、前記ハウジング内には吸入す べき活性物質の計量装置（８）が収容されており、前記ハウジングの他端には、 押圧されたポンプの解放機構を備えた、低圧に応答する膜（４７）が収容されて おり、前記作動可能なポンプがハウジングの中央部に配置されていることを特徴 とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の装置。 ８．低圧チャンネル（４１、３２ａ）が、マウスピース（１１）から、吸入器を 通って前記膜に通じていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の装置。