JPH10504221A - 着脱自在な精密計量供給ユニットを有する超音波式噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、流体（６０）、特に気管支鎮痙剤に対する超音波式噴霧装置（２）であって、電子回路（６）から超音波を供給されている霧化表面（２８）に流体を供給するため前記電子回路（６）により作動可能な推進要素（１０）がハウジング（４）内に設けられており、前記推進要素（１０）が、計量供給ユニット（１４）内のアンプル（５８）に配置されているピストン（６６）の直線運動（６８）を生じさせるように計量供給ユニット（１４）に推進力を転送するため、取り替え可能な計量供給ユニット（１４）の別の結合部材（３４）と係合可能である結合部材（３２）を有する超音波式噴霧装置（２）に関する。本発明は、明細書中に記載されているような装置（２）および装置（２）に挿入される計量供給ユニット（１４）を含んでいるシステムにも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 着脱自在な精密計量供給ユニットを有する超音波式噴霧装置 発明の背景 発明の分野 本発明は液体の霧化に関し、一層詳細には、患者による吸入のために薬物を霧 化するための装置に精密な量の薬物を供給する着脱自在な計量供給ユニットを有 する吸入装置に関する。 一層詳細には、本発明は、液体、特に気管支鎮痙剤に対する超音波式噴霧装置 であって、アンプルに供給すべき液体を含んでいる取り替え可能な計量供給ユニ ットを収容する超音波式噴霧装置に関する。本発明はこのような超音波式噴霧装 置およびそのなかに挿入されるこのような計量供給ユニットを含んでいるシステ ムにも関する。 従来の技術の説明 液体噴霧器はよく知られており、またエアゾール、手動および超音波式を含む いくつかの形式に分けられる。たとえば、美容および衛生用製品（ヘアースプレ ー、脱臭剤など）およびクリーニング液（消毒剤、エアーフレッシュナーなど） の分配のような種々の応用に対してエアゾール噴霧器がある。エアゾール噴霧器 は薬物を分配するためにも使用されるが、それらはその目的に使用される時に重 大な欠点を有する。一つには、それらは薬物の分配および吸入を整合する患者の 能力に不利な影響を与える高い速度で薬物を分配する。さらに、エアゾールによ り霧化かつ分配される薬物は一般に非常に冷たく、また患者の喉を刺激する。ま たエアゾール推進剤は患者にも環境にも不利な影響を与える。 手動噴霧器も利用可能である。この形式の装置では、薬物は薬物を霧化するた めに患者により与えられる手動力により分配される。このような噴霧器の最も有 意義な利点は、それらを患者が携行するのに十分な小形化が可能であり、従って またいつでも容易に利用可能とするそれらの簡便さにある。 しかし純粋に手動式の噴霧器の難点は、（人が異なると装置を作動させるのに 不可避的に異なる大きさの力が用いられ、またこのような装置は時によって使用 ごとに異なる分量の薬物を計量供給するので）患者ごとに計量供給が不均一にな ること、必要とされる手動駆動と放出される薬物の吸入の整合に困難があること （特に非常に若い患者および非常に老いたまたは虚弱な患者における問題）、お よび薬物を汚染から保護するのが不可能であることを含んでいる。 超音波式噴霧器は、霧化すべき薬物を含んでいるシリンダ内のピストンを手動 で動かすことによりその上に置かれた液体薬物を霧化するのに圧電要素を使用す る形式を含んでいる。ピストンはシリンダの出口から液体を押し出して圧電式噴 霧器の上に置き、圧電式噴霧器が次いで手動による薬物分配作動の一部分として 能動化される。 （手動で分配される薬物を用いる）この形式の超音波式噴霧器の例は米国特許 第 4,294,407号、第 4,877,989号および第 5,134,993号明細書に示されている。 このような噴霧器はいくつかの観点ではそれらの純粋に手動の相当物よりも良好 であるが、それらはすべての条件のもとにまたすべての患者に対して均一の計量 供給を行うという問題を完全には解決せず、また圧電式の超音波式噴霧器に関す るパワー上の考察から霧化可能な薬物の量に制限がある。 超音波式噴霧器はヨーロッパ特許出願公開第 0 689 879 A1 号明細書にも提案 されている。 他の形式の超音波式噴霧器は貯蔵容器から圧電振動子へ液体を供給するポンプ を含んでいる。この形式の装置の例は英国特許第 1,434,746号および第 2,099,7 10号およびヨーロッパ特許出願公開第 0 569 611 A1 号明細書に示されている。 これらの装置は作動のつど霧化される液体の量の均一性の点では極めて良好であ るが、それらは携帯可能な医療供給システムとしてはなお重大な欠点を有する。 たとえば、英国特許第 1,434,746号および第 2,099,710号明細書に示されている 噴霧器は、便宜上または喘息患者の場合には非常用として患者のポケットまたは ハンドバックのなかに携行するのに十分に小形化するのには明らかに困難であろ う。さらに、液体容器をつぶすことにより霧化すべき液体を分配するための英国 特許第 2,099,710号明細書に示されている技術は、容器がどのように変形するか を正確に予測することができないので、十分な計量供給精度を許さない。 他方において、ヨーロッパ特許出願公開第 0 569 611 A1 号明細書の噴霧器は 喘息の治療に使用される気管支鎮痙剤のような薬物液体に対する完全携帯可能な 手持ちの噴霧器として特別に設計されている。また、それは以前から知られてい る装置よりもはるかに優れているけれども、種々の理由から不適当であることが 判明している。 第１の問題は、薬物液体を圧電式噴霧器に供給するためのメカニズムとしてヨ ーロッパ特許出願公開第 0 569 611 A1 号明細書中に開示されている蠕動性チュ ーブポンプである。これは以前の供給システムよりも精密ではあるが、これによ り供給される液体の量が大きい変動を受けやすい。これにはいくつかの原因があ る。このような原因の１つは、計量供給量が小さいので、チューブ内に生ずる泡 が計量供給量に大きい影響を与えることである。第２に、チューブの直径の製造 許容差も同一の理由で計量供給量に大きい影響を与える。ヨーロッパ特許出願公 開第 0 569 611 A1 号明細書には、チューブポンプの代わりに、液体貯蔵容器を 加圧し、またそれから液体を計量供給するためのばね弁システムも開示されてい るが、このシステムはまだ医療装置のような多くの応用で必要とされる精密な計 量供給を行うことができず、また過度に複雑である。 ヨーロッパ特許出願公開第 0 569 611 A1 号明細書由の装置はまた他の欠点を 有する。ポンプ（またはばね弁システム）および薬物貯蔵容器を含んでいる計量 供給システムがかなり大きく、また装置に取付けられた時にその外側輪郭のかな りの部分を占めることになる。従ってユニットがポケットまたはハンドバックの なかに携行される時には外れるおそれがある。加えて、適当な微生物学的条件を 長期間にわたり維持するような仕方で計量供給システムを封止することが困難で ある。最後に、薬物を圧電要素に供給するチューブの端部に操作後に残留する薬 物が次の操作まで雰囲気中に露出され、従って汚染されるおそれがある。汚染さ れた可能性のある薬物が次いで霧化されまた次の操作時に患者により吸入される ので、患者の安全上そのことに注意する必要がある。 加えて、従来のすべての形式の超音波式噴霧器には十分な量の薬物を効率的か つ効果的に噴霧することができないという問題がある。たとえば特定の大きさの 圧電要素はその表面上の一定量の液体しか霧化することができない。もしそれが 特定の薬物に対する計量供給量よりも小量であれば、噴霧器は吸入可能薬物供給 システムとしてのその意図する機能を遂行することが本質的に不可能であろう。 圧電要素をより大きくすることは潜在的に可能な解決策ではあるが、一定の周波 数において圧電要素を作動させるのに必要とされる電力の量は圧電要素の大きさ が増大するにつれて指数関数的に増大する。従って、圧電要素の大きさは否応な しに制限されることになる。なぜならば、噴霧器は、実用的であるためには、ポ ケットサイズの装置に内蔵するのに十分に小さい電池を使用して有効回数だけ作 動することが可能でなければならないからである。 発明の概要 従って、本発明の課題は従来の欠点を克服する超音波式噴霧装置を提供するこ とにある。本発明の他の課題はこのような超音波式噴霧装置およびそのなかに挿 入される計量供給ユニットを含んでいるシステムを提供することにある。 本発明の１つの実施態様によれば、流体、特に気管支鎮痙剤に対する超音波式 噴霧装置であって、電子回路から超音波を供給されている霧化表面に流体を供給 するため前記電子回路により作動可能な推進要素がハウジング内に設けられ、こ の推進要素が、計量供給ユニット内のアンプルに配置されているピストンまたは プランジャの直線運動を生じさせるように計量供給ユニットに推進力を転送する ため、取り替え可能な計量供給ユニットの別の結合部材と係合可能である結合部 材を有する超音波式噴霧装置が提供される。 好ましくは、装置のハウジングは計量供給ユニットを保持するための凹みを有 する。 装置内の霧化表面は好ましくは帽子に似た隆起の形態である。 霧化表面が圧電トランスデューサの上に形成されることも好ましい。 呼吸により装置から霧化流体を抽出することが重要である本装置の吐出を容易 にするため、ハウジングは、水は通さないが気体は通す少なくとも１つの開口を 有する。従って、水または他の流体の望ましくない侵入を阻止しながら本装置を 通じて空気を循環させることが可能である。 さらに、本装置の電子回路が、この電子回路に割当てられている電池システム の電圧が予め規定可能な限界電圧以下であれば、および／または計量供給ユニッ トの充填状態が予め規定可能な限界充填状態以下であれば、および／または摩擦 の比較的大きい増大が前記の推進要素または計量供給ユニットにおいて生ずるな らば、警報信号を発生するための警報装置を有するようにすると有利である。 推進要素は好ましくは電動機、特に直流電動機である。 本装置が、前記電子回路と、前記推進要素と、前記霧化表面に前記超音波を供 給するための超音波駆動手段とに電力を供給するための電池システムを有するこ とも好ましい。このような超音波駆動手段は圧電トランスデューサおよび増幅器 を含んでいる。もちろん、当業者により考えられる代替的な実施態様を排除する ことはここに意図されていない。 追加的に、直前にあげた実施態様による前記電池システムが前記ハウジング内 に設けられているソケットを介して商用電源に接続可能であると有利である。こ の実施態様では、前記電子回路または前記電池システムは、前記電池システムに 含まれている電池の再充電を可能にする回路を含んでいてよい。追加的に、また は代替的に、本装置の特定の構成要素、特に前記推進要素または前記超音波駆動 要素を前記電池システムの代わりに前記商用電源から選択的に作動させることも 可能であろう。 さらに、前記霧化表面から霧化された流体を吸入するためのマウスピースが設 けられ、このマウスピースが前記霧化表面の周りにチャンバを形成することも好 ましい。この実施態様は、霧化された流体が本装置から直ちに吸入されることが 意図されるならば、特に好ましい。 本発明の他の実施態様によれば、流体を供給するための計量供給ユニットと、 この計量供給ユニットが取り替え可能に挿入される超音波式噴霧装置とを含んで いる超音波式噴霧システムであって、噴霧装置がハウジング内に設けられている 電子回路から超音波を供給されている霧化表面に流体を供給するため電子回路に より作動可能な推進要素を有し、この推進要素が、計量供給ユニット内のアンプ ルに配置されているピストンまたはプランジャの直線運動を生じさせるように計 量供給ユニットに推進力を転送するため、取り替え可能な計量供給ユニットの別 の結合部材と係合する結合部材を有する超音波式噴霧システムが提供される。 好ましくは、前記計量供給ユニットは噴霧装置のハウジングの凹みに挿入され ており、前記計量供給ユニットが、このユニットを所定の位置に保つため、その 一部分のなかの前記凹みに適合する形状のハウジングを有する。 また好ましくは、前記計量供給ユニットのハウジングは計量供給ユニットを固 定保持するために凹みの表面に載っているリブを有する。このことは以下に記載 する別の実施態様にとって特に重要である。 また好ましくは、本装置は前記計量供給ユニットから突出しているパイプを有 し、また前記計量供給ユニットから霧化表面に流体を供給するため霧化表面の近 くに置かれている供給ノズルを有する。さらに好ましくは、前記供給ノズルは計 量供給ユニットのハウジングに対して固定された位置関係を有し、また前記計量 供給ユニットのハウジングが凹みの表面に設けられているそれぞれの基準点と係 合する基準点を有する。これにより前記供給ノズルと霧化表面との間の固定空間 関係が保証され、これはシステムの長期間にわたる信頼性にとって重要である。 本システムの好ましい作動モードにもかかわらず、前記電子回路が噴霧装置内 に設けられている能動化要素による能動化の後に、以下の行程、すなわち ａ）流体の付随的な供給なしに霧化表面にある周波数を有する超音波を供給し、 また作動周波数範囲でこの周波数を変更する工程と、 ｂ）この作動周波数範囲で最良の周波数を選定する工程と、 ｃ）霧化表面に流体を供給しながら霧化表面に最良の周波数に等しい周波数を有 する超音波を供給する工程と、 ｄ）それ以上の流体の供給なしに霧化表面に超音波を供給する工程と を順次に実行するように設計されていると特に好ましい。 これらの工程の関連性は下記のとおりである。工程ａ）では霧化表面がすべて の汚染物または前回の使用時からの流体の残留物を除去するようにクリーニング される。工程ｂ）は霧化表面および過程ｃ）でそれを作動させるのに必要な手段 に特に適する最良の周波数を選定することを可能にする。最後に工程ｄ）は霧化 表面から供給される流体の残留物を除去する役割をする。 言及しておくと、霧化表面に供給される超音波の周波数は少なくとも工程ａ） で変更される。従って、霧化表面の上にのっている汚染物による霧化表面の関連 パラメータに生じ得る部分的変化について心配する必要なしに、すべての汚染物 を除去することが保証される。 好ましくは、霧化表面に供給される超音波の周波数は最良の周波数を選定する ために工程ｃ）でも用いられる。それにより、ある周波数を有する超音波が流体 の付随的な供給なしに霧化表面に供給され、作動周波数範囲内で前記周波数が変 更され、また同時に超音波を供給するための電力消費が周波数に関係して測定さ れる。その結果として、最良の周波数が最小の電力消費を特徴とする周波数とし て選定される。 さらに、電子回路が工程ａ）に対して約０．１／１．０秒、工程ｂ）に対して 約０．１／１．０秒、工程ｃ）に対して約０．５／５．０秒、工程ｄ）に対して 約０．２／２．０秒のそれぞれの時間周期において工程ａ）ないしｄ）を実行す るように設計されていると好適である。 電子回路が工程ａ）ないしｄ）の実行中に起動要素のそれ以上の操作に反応し ないように設計されていることも好ましい。 本システムは使用のつど指定された量の流体、すなわち約１０μｌと約１００ μｌとの間の量の流体を供給するように設計されていると特に好ましい。 図面の簡単な説明 図１はカバーを有する超音波式噴霧吸入装置の本発明の好ましい実施例の斜視 図、 図１Ａはカバーおよび盲板を取り外した図１中の装置の斜視図、 図２はカバーおよびマウスピースを取り外した図１中の装置の縦断面を部分的 に概要図として示す図、 図３は本発明の計量供給ユニットを取り外し、またマウスピースを所定の位置 に取り付けた図１中の装置の頂面図、 図４は図１〜３中の装置に対する本発明による計量供給ユニットの好ましい実 施例の長期間貯蔵構成での縦断面図、 図４Ａは図４中の計量供給ユニットのスピンドルおよび結合ロッド部分の横断 面図、 図５は図１〜３中の装置に対する計量供給ユニットの作動構成での縦断面図、 図６は図１〜３中の装置に対する本発明による計量供給ユニットの第２の実施 例の作動構成での縦断面図、 図６Ａおよび６Ｂはそれぞれ本発明の好ましい実施例による計量供給ユニット プランジャの拡大された立面図および底面図、 図７Ａおよび７Ｂは計量供給ユニットの供給出口の関係をそれが図１〜３中の 装置内で作動位置にある時に示す図、 図８Ａ〜８Ｃおよび８Ｅは計量供給ユニットの供給出口の端部に対する弁およ び蓋の種々の実施例、図８Ｄは図８Ｃ中の実施例の側面図、図８Ｆは図８Ｅ中の 実施例の側面図、 図９は装置の作動のタイミングダイアグラム、 図１０は本発明による電子回路の実施例のブロック図である。 本発明の好ましい実施例の詳細な説明 図１および図１Ａ中に示されているように、本発明の吸入装置２はハウジング ４を含んでおり、それにマウスピース５が取り付けられており、それから患者が 装置２により霧化された薬物を吸入する。装置２は、この装置が使用されない時 に、マウスピース５を覆って装置に嵌められるカバー３を含んでいる。代替的に カバー３はカバーの下縁で装置にヒンジで取り付けられるようにしてもよい。こ のような配置ではカバーは、装置が使用される時までカバーを所定の位置に保つ ため、たとえば、適当なラッチ（図示せず）、好ましくはその上縁にスナップ止 め（図示せず）を含むことができる。装置の使用時には、患者はカバーをヒンジ を中心に揺動させて開き、またカバーはヒンジから患者の顎の下に垂れ下がる。 患者は次いでカバーを上方に揺動させて、マウスピースを覆う所定の位置に戻し 、また保管のためにそれを嵌めて閉じる。 ハウジング４内の凹み１２は本発明による計量供給ユニット１４を収容してい る。後で一層詳細に説明するように、起動要素またはボタン２２が装置の作動を 開始し、それによって薬物が、後で詳細に説明する仕方で、計量供給ユニット１ ４によりマウスピース５を通じて患者による吸入のために霧化表面に分配される 。計量供給ユニット１４が凹み１２内の所定の位置にない時には、盲板１１が凹 み１２に挿入される。盲板１１は、好ましくは、盲板１１を所定の位置にしっか り保つために凹みの内壁との摩擦嵌合を形成する弾性材料（図示せず）から形成 されたインサートを含んでいる。カバー１１ａは、好ましくは、盲板１１が所定 の位置にある時に起動ボタン２２の上に延びている。盲板１１はこうして凹み１ ２を損傷から保護し、また装置の誤操作を防止する。 いま図１および図１Ａとならんで図２および図３をも参照すると、ハウジング ４は電子回路６、電池システム８および電動機１０を含んでいる。加えて、後で 詳細に説明するように、計量供給ユニット１４を着脱自在に収容する凹み１２が ハウジング４内に存在している。ハウジングの開口１６は、好ましくは、気体お よび水蒸気は通すが水は通さないダイアフラム１８によりカバーされている。プ ラグおよびソケットによる電気コネクタ２０は電池システム８が商用電源のよう な外部電源に接続されることを可能にする。電池システム８は再充電可能な電池 と、コネクタ２０が商用電源に接続されている時に電池を再充電する回路とを含 んでいる。 ハウジング４の開口１６は、好ましくは、気体および蒸気の通気を許し得るが 、装置の内部構成要素を保護すべく水に対しては実質的に不透過性であるダイア フラム１８により内張りされている。ダイアフラム１８は、好ましくは、ゴアテ ックス（登録商標）から製造されるが、他の適当な材料も使用できる。開口１６ は、たとえば、電池システム８の電池の充電時の故障中に発生する蒸気または水 素ガスのような気体が逃げるのを許すようにハウジング４の通気を可能にする。 起動要素またはボタン２２は、後で詳細に説明するように、装置の作動を開始 する。付設ブラケット２４は、付設ブラケット２４に取け付けられたホルダ３０ に保持されたボタン状の霧化表面２８を有するセラミックス圧電要素２６を担持 している。霧化表面２８は２秒ないし２．５秒間に１０μｌないし１００μｌの オーダーの比較的小さい容積の流体を霧化するために特に適している。付設ブラ ケット２４は適当な取付手段（図示せず）によりハウジング４の上に固定されて いる。 電動機１０は計量供給ユニットに電動機１０の推進力を伝達するため計量供給 ユニット組立体１４の結合ソケットまたは被駆動部材と係合する駆動結合部材３ ２を有する。計量供給ユニット１４は好ましくは成形されたプラスチックから成 るハウジングカバー３８により閉じられるハウジング３６を含んでいる。好まし くは鋼のような金属から成る流体気管またはパイプ４０はハウジングカバー３８ と実質的に一体に（たとえばそれらを一緒に成形することにより）作られており 、また好ましくは霧化表面２８に直接的に隣接する供給出口を形成する弁４２に 終端する供給端においてハウジングカバー３８から突出している。パイプ４０は 代替的に、カバー３８を形成するのに使用されるようなプラスチック材料から成 っていてよい。 図３は、ハウジング４の上に形成された肩部４４を有するハウジング４の凹み １２を示すため計量供給ユニット１４を取り外された図１中のポケット吸入装置 ２の頂面図である。図３中に見られるように、マウスピース５は付設ブラケット ２４の各側でフランジ４７のスロット４７ａに嵌まる付設タブ４６を含んでいる 。マウスピース上のフランジは圧電要素２６により霧化されている薬物を患者が 吸入し得るように空気取り入れ開口を形成する１つまたはそれ以上のスロット４ ８を有する。空気の流れおよび霧化された薬物の流れは矢印５０により概略的に 示されている。 マウスピース５が霧化表面２８の周りのチャンバを形成し、このチャンバ内に 霧化された薬物の雲が発生し、また次いでボタン２２による起動以前にマウスピ ースを口に入れた患者により吸入されることは理解されよう。マウスピースが患 者の鼻または鼻および口の上に嵌まるマスク（図示せず）により置換または補強 され得ることも理解されよう。 凹み１２の底に収容される駆動結合部材３２は、後で一層詳細に説明する仕方 で計量供給ユニットに電動機１０の推進力を伝達するように矢印の方向に回転す るため電動機１０に作用的に結合されている軸５４により駆動される推進ギアと して示されている。 図４ないし図６は着脱自在な計量供給ユニット組立体１４を一層詳細に示す。 計量供給ユニットハウジング３６は、霧化すべき流体、この場合には気管支鎮痙 剤６０により満たされた密に嵌合する同様に円形のシリンダ状のガラスアンプル またはカートリッジ５８を入れる細長い円形のシリンダである上側部分を有する 。ここに使用される“流体”は溶液、懸濁物、乳剤などを含んでいることは理解 されよう。ガラスアンプル５８はたとえばアンプル５８の壁にシールされたフラ ンジを有するゴムダイアフラム６２の形態の貫通可能な蓋６２を有する。ダイア フラム６２の頂の上の金属キャップ６４は、カートリッジ５８を密にソールする ため所定の位置にダイアフラム６２を保持し、また流体パイプ４０の入口端に対 する中央開口を有する。ゴムのような弾性材料から成る好ましくは固体のピスト ンまたはプランジャ６６が矢印６８の方向の直線運動のためにカートリッジ５８ のなかに配置されている。プランジャ６６はガラスカートリッジ５８の壁に対し てプランジャ６６をシールする少なくともシーリングリップ７０を有する。図面 は２つのシーリングリップ７０がプランジャ６６の上に設けられている好ましい 実施例を示す。プランジャ６６の頂は、好ましくは、頂におけるガラスカートリ ッジ５８の構成にマッチする形状とされており、こうして使用されるカートリッ ジ５８内の薬物６０の量を最大化し、また付随的に使用されない薬物６０の量、 従ってまた患者に対するコストを減ずる。 図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、計量供給ユニットプランジャ６６の拡大さ れた立面図および底面図である。図６Ａ中に見られるように、プランジャ６６の 輪郭は本発明の計量供給ユニット１４に使用するために特に適している。その目 的で、各シーリングリップ７０は、その最小直径はガラスカートリッジ５８の壁 の最大許容可能な内径以下ではあり得ないような許容差に製造されている。換言 すれば、たといプランジャ６６およびガラスカートリッジ５８の双方がそれらの 製造許容差の限界にあるとしても、シーリングリップ７０は、流体に対して密な シールを形成するため、カートリッジ壁に向けてなお少し圧縮される。同じ理由 で、シーリングリップ７０およびカートリッジ内壁の製造許容差は、たといそれ らが共に最大の締まりばめ許容差にあってたとしても、それらの間の摩擦が過大 でないように、十分に密な限界に保たれる。その摩擦は、シーリングリップ７０ およびカートリッジ内壁の真円度許容差を可能なかぎり密に実際的なコスト考察 と一致するように保つことによっても最小化される。 許容差の制御に加えて本発明の実施例の重要な特徴はリップ７０のエッジ７０ ａ、７０ｂおよび７０ｃに少し丸みを設けることである。これらの丸くされたエ ッジはさらにカートリッジ壁とプランジャ６６との間の摩擦を最小にする。加え て、プランジャ６６の質量および剛性を最大にししかもカートリッジ壁との十分 なシーリング接触を可能にするため、プランジャ６６は好ましくはショア硬度５ ０〜７０を有するゴムから作られており、またリップ７０の間の凹んだ部分６６ ａが次第に丸くされているとよい。プランジャ６６の下側エッジは６６ｂにおい てアンダーカットされており、また一対の向かい合った弧状のリング６６ｃがそ れらの間にプランジャプッシャ７６を収容するため設けられている。 プランジャ６６の外部に露出された側（すなわち底）は外ねじを有するスピン ドル７２と接触する。スピンドル７２はハウジング３６の延長された直径を減ぜ られた部分３６′に固定されたねじを切られたナット７４に回転可能に配置され ている。スピンドル７２は、スピンドル７２に対して相対的に自由に回転するよ うに取り付けられたプランジャプッシャ７６を含んでいる。プランジャプッシャ ７６は、好ましくはリング６６ｃの間で、プランジャ６６の中央に嵌合する。 スピンドル７２は結合ロッド８０を受け入れる中央孔７８を有する。好ましい 実施例では、中央孔７８は図４（Ａ）中に示されているように、結合ロッド８０ の端部の耳部８１を受け入れる２つの縦の凹み７９を有する。こうして結合ロッ ド８０の回転運動がスピンドル７２に伝達され、他方においてスピンドル７２は 、結合ロッドが回転するにつれて、結合ロッド８０に対して相対的に縦方向に自 由に並進運動をする。すなわち、結合ロッド８０はスピンドル７２に滑動可能に 嵌まっている。雌雄結合部分へのシリコン潤滑剤またはテフロン（登録商標）合 成樹脂の被覆のような適当な潤滑システムがこのような滑動を容易にするため使 用される。 結合ロッド８０は、それ自体、たとえば結合ソケット３４上の溝３４ａと係合 するロッド８０上の耳部８１ａにより、溝を付けられた結合ソケット３４に接続 されている。好ましい実施例では、結合ソケット３４は計量供給ユニット１４の ハウジング部分３６′の周縁凹み３７に嵌合する周縁リッジ３４ｂを有する。リ ッジ３４ｂおよび凹み３７は、結合ソケット３４がハウジング部分３６′に対し て相対的に回転するのを許し、他方において縦方向の運動に抵抗するベアリング を形成する。結合ソケット３４の回転は上記のような適当な潤滑シリコンの使用 により容易にされる。結合ソケット３４は、計量供給ユニットがポケット吸入装 置２の凹み１２に完全に挿入された時に、推進ギヤの上に嵌合し、またそれと係 合する。 作動中、ギヤ５５を介して結合ソケット３４に伝達される推進力は結合ロッド ８０の、従ってまたスピンドル７２の回転運動に変換される。スピンドル７２は 固定されたナット７４と係合するので、スピンドル７２が回転するにつれて、回 転運動の結果としてスピンドル７２の並進運動が生じ、それによりプランジャ６ ６が縦方向に矢印６８の方向に進められる。回転可能なプッシャ７６は回転する スピンドル７２と回転しないプランジャ６６との間の軸線方向ベアリングを形成 する。こうして、図示の配置は、電動機１０により与えられる回転運動を結合ソ ケット３４を介してプランジャ６６の並進運動に変換するための伝動メカニズム を形成する。 図４および図５中に示されているもの以外の伝動メカニズムも電動機１０の回 転運動をプランジャ６６の並進運動に変換するために使用できる。たとえば、図 ６はローラーベアリング９０によりハウジング部分３６′に取り付けられた中空 結合スピンドル７２′を有する伝動メカニズムを示す。この実施例では、スピン ドル７２′の中央孔７８′はねジを切られており、また結合ロッド８０′の上の 共同作用するねじ９１と係合する。結合ロッド８０′は、結合ロッド８０′の縦 方向の運動は許すがその縦方向軸線における回転は阻止するように、ハウジング ３６′の部分８３を通過するスピンドル部分９３を有する。この実施例中の駆動 結合部材３４′は装置内の駆動結合部材を構成する共同作用するフェースギヤと の一方向クラッチを形成するフェースギヤを構成している。図６の実施例では、 結合スピンドル７８′の回転が軸線方向に結合ロッド８０′を推進し、またこう してプランジャ６６を駆動する。 当業者は、上記のことを参考にして、他の伝動メカニズムも煩雑な実験なしに 電動機１０の回転運動をプランジャ６６の並進運動に変換するために使用できる ことを理解するであろう。 計量供給ユニット１４のハウジングカバー３８は、それがハウジング３６に取 り付けられた時に、２つの異なった位置のいずれかをとり得る。図４はこのカバ ーを、計量供給ユニットが不定期間保管される第１の位置で示す。この位置では 、ハウジングカバー３８は、流体パイプ４０がガラスカートリッジ５８のゴムキ ャップ６２を貫くことなしに、ハウジング３６の上に載っている。こうして、カ ートリッジ５８内の薬物は、いったん殺菌されると、たといそれが計量供給ユニ ット１４に装入されたとしても、長期間にわたり無菌状態にとどまる。 第１の位置である長期間保管位置はハウジング３６の上側エッジにハウジング ３６のリムの周りに延びているリング状の爪８２を設けることにより実現される 。カバー３８はそのリムのところに共同作用する外側凹み８４を有する。外側凹 み８４は、爪８２の傾斜した表面が外側凹み８４とカバー３８の下側または底エ ッジ３８ａとの間の凹んでいない部分の上に載り、また次いで外側凹み８４内の 所定の位置にロックして係止されるように、カバー３８の周縁の周りに延びてい るフランジにより形成されている。 ハウジング３６に対して相対的なハウジングカバー３８の第２の位置である作 動位置は図５中に示されている。この場合、流体パイプ４０の入口端がカートリ ッジ５８のキャップ６２を貫いており、従ってプランジャ６６の直線的並進運動 がパイプ４０を通じて液体薬物を押し出す。好ましくは、パイプ４０の入口端は 、ダイアフラム６２を通って容易に進入する鋭いエッジを形成するような角度で カットオフされている。カバー３８はカバー３８の上の内側凹み８６によりハウ ジング３６の上の第２の位置に保たれており、そこで爪８２の傾斜した表面が外 側凹み８４とカバー３８の下側または底エッジ３８ａとの間の凹んでいない部分 の上に載り、また次いで外側凹み８４内の所定の位置にロックして係止し得る。 計量供給ユニットハウジング３６は、凹み８４および８６への挿入のためのハウ ジングの十分な変形を許すように、好ましくは１つまたはそれ以上、一層好まし くは約４つの縦方向スロット８５を有する。 本発明の代替的な実施例では、爪８２および凹み８４および８６は、爪をカバ ー３８の上に、また凹みまたは肩部をハウジング３６の上にして配置することも できよう。いずれの仕方でも、ハウジングカバー３８の一層強固な部分に内側肩 部または爪を位置させることは、カバーがいったんその作動位置にあるときに、 カバーの容易な取り外しを防止し、またカバー３８に対して相対的なハウジング ３６の位置を固定する。 計量供給ユニット１４は典型的には、図４中に示されているように、第１の位 置でのカバー３８と共に製造かつ販売される。計量供給ユニットを組み立てるた めには、図４中に示されているように、ガラスアンプル５８が、スピンドル７２ をその引っ込められた位置にして、ハウジング３６に挿入される。カバー３８が 次いで、爪８２が外側凹み８４に留まるまで、ハウジング３６の上に置かれる。 本発明の噴霧装置２を使用するためには、患者は先ずシールされた計量供給ユ ニットパッケージを開き、また計量供給ユニット１４を、カバー３８を第１の位 置にして、装置ハウジング１４内の凹み１２に挿入する（図１〜３参照）。次い で、患者はハウジングカバー３８を押し下げて、爪８２をして内側凹み８６へ並 進運動させ、また同時に、金属キャップ６４の開口に配置されているチューブ４ ０の鋭い入口端をしてキャップ６２を貫かせ、またカートリッジ５８の内部空間 に入らせる。同一の作用が溝を付けられた結合ソケット３４を推進ギヤ５５に確 実に接続する。代替的に、患者は、内側凹み８６が爪８２により係合されるまで 、カバー３８およびハウジング３６の底を押し下げることにより、計量供給ユニ ット１４をその第２または作動位置に置くことができる。次いで、ユニットが凹 み１２に挿入され得る。 ハウジング３６の形状は、ハウジング３６の外側表面と凹み１２の上側部分の 内側表面との間の摩擦により計量供給ユニット１４をハウジング４内の所定の位 置に保つため、凹み１２の上側部分の形状に正確に適合されている。その目的で ハウジング３６は、好ましくは凹み１２の内側表面に当接する小さいリブ９８（ 図４参照）を有する。これは、後で一層詳細に説明する理由で、チューブ４０の 供給出口を圧電要素２６に対して相対的に精密に位置決めするという追加的な利 点を有する。適当なスナップ止めシステム（たとえば、凹み１２内の雌雄結合凹 み（図示せず）に嵌合するハウジングカバー３８上の小さい突起）によりハウジ ング内にさらに取り付けられる計量供給ユニット１４はこうして装置の使用のた めの所定の位置に確実に保持され、他方において、薬物が使い切られた時の新し い計量供給ユニット１４との交換のため、または異なる薬物を分配するための異 なる計量供給ユニット１４との交換のため、容易に着脱自在でもある。 いったん計量供給ユニット１４がその作動位置に正しく置かれた後に薬物を分 配するため、患者は自分の口にマウスピース５を当て、後で一層詳細に説明する ように、電池システム８の電池を通じて、また回路６の制御のもとに、電動機１ ０および圧電要素２６を付勢する起動ボタン２２を押す。電動機１０が回転する 時、それは推進ギヤ５６を駆動し、この推進ギヤ５６が、雌雄結合する溝付き結 合ソケット３４および結合ロッド８０を駆動し、またそれによりスピンドル７２ を駆動する。それはプランジャ６６を矢印６８の方向に押し、また薬物をパイプ ４０を通じて押し出す。起動ボタン２２を押すつど、予め定められた精密に計量 された量の薬物がパイプ４０を通じて噴霧表面２８の上に霧化のために押し出さ れる。患者はこうして霧化された薬物をマウスピース５を通じて吸入する。 本発明に従って使用するための薬物は吸入による投与が可能であり、また液体 媒体への溶解、分散または懸濁が可能であるすべての薬物も含んでいる。このよ うな溶解物、分散物または懸濁物は、薬物の比較的連続的な流れおよびその霧化 表面への供給に実質的な不利な影響なしに、パイプ４０を通じての通過および噴 霧表面２８の上での霧化が可能でなければならない。このような薬物は可逆閉塞 性気道疾患の予防的処置または治療に使用するための薬品を含んでいる。本発明 により使用され得る特別な薬物はクロモグリシック酸の塩類（たとえばクロモリ ン‐ナトリウム）、ネドクロミルの塩類（たとえばネドクロミル‐ナトリウム） 、ベクロメタソン‐ジプロピオネート、チプルデン、ブデソナイト、トリアムチ ノロン‐アセトナイド、およびフルチカソンのような吸入されるステロイド、イ プラトロピラム臭化物およびブロンコジレター（たとえばサルメテロール、アル ブテロール（サルブタモル）、レプロテロール、テレブテリン、イソプロテレノ ール（イソプレナリン）、フェノテロールおよびそれらの塩類）のような抗コリ ン剤を含んでいる。もし望まれれば、薬物の混合物、たとえばナトリウムのクロ モリンとアルブテロール、レプロテロール、イソプレナリン、テルブテリン、フ ェノテロール、またはそれらの任意の塩類のようなブロンコジレータとの混合物 も 使用できる。イパトロピウム臭化物およびブロンコジレータのような他の組み合 わせも使用できる。 挙げられ得る他の薬物は抗ヒスタミン剤（たとえばエレマスチン）、ベンタミ ジンおよびその塩類、アセチル‐β‐メチクロリン臭化物、ペプチッドホルモン （たとえばインシュリンおよびアミリン）、ブラジギニン拮抗剤、ＰＬＡ抑制剤 、ＰＡＦ拮抗剤、リポキシゲネーズ抑制剤、ロイコトリエン拮抗剤、ＣＮＳ活性 薬品（たとえばＮＭＤＡ拮抗剤、グルタミン酸塩拮抗剤およびＣＣＫ主働薬およ び拮抗剤）、マクロライド化合物（たとえばリファンピン）および構造的に関連 する化合物のような抗生物質、酵素、ビタミン、ワクチン（たとえばＭＭＲワク チンおよびポリオワクチン）および遺伝子治療用のベクター（たとえば嚢腫性線 維症のような遺伝性不調を正すように意図される遺伝子を含んでいるプラスミド ）を含んでいる。 以上に説明した装置は数多くの利点を有する。 第一にそれは効率的に霧化すべき薬物の精密に計量された供給を可能にし、無 駄を最小にする。これは本発明の並進運動するピストンを有する計量供給装置が 容易にそれ自体で多くの理由で効率的で精密な作動に通ずるからである。 最初に、ピストン６６およびアンプル５８は、非常に効果的なシールを維持し つつ、それらの間の摩擦を最小にするように設計されている。これは、アンプル の断面直径を可能なかぎり真に円形に維持することと、摩擦の過度な増大なしに シール効果を最大にする図６Ａおよび図６Ｂ中に示されているようなプランジャ ６６の形状を使用することとの双方により達成される。本発明によるプランジャ の形状は、摩擦を減じ、また同時にプランジャ６６を可能なかぎり強固にするこ とにより、機械的ヒステリシスをも減ずる。こうして、プランジャ６６は、それ がプッシャ７６によりアンプル５８の壁に沿って力を受けるときに非常にわずか しか変形されない。従って、プランジャ６６の変形およびそれに続く回復により 惹起される計量供給誤差は好ましいプランジャ６６の形状を使用することにより 避けられる。 プランジャ６６により可能にされる低い摩擦および精密な作動は、電力消費の 小さい電動機１０の使用を許し、小形の電動機１０によりプランジャ６６に対す る駆動力を与えることを可能にする。このことは、装置２がコンパクトに作られ 、また患者が装置２を常に手に持つことを可能にするので、非常に重要である。 回転子の位置を指示するのにホールセンサを有する直流電動機が使用される時、 本発明の計量供給ユニット１４は非常に正確な計量供給を行い、またディジタル 測定回路を使用する直接計量供給制御を可能にする。さらに、計量供給ユニット １４の独特な駆動システムは、電動機の特定の大きさの回転がピストンの既知の 大きさの行程を生じ、またこうして計量供給を簡単にするように、ギヤ比が選ば れることを可能にする。このことは、後で一層詳細に説明する圧電式噴霧器２６ の電力消費の点で有意義である。 これらの作動上の利点の他に、取り扱いの観点からの利点が、長期保管のため のその第１の位置と作動のための確実に保持されるその第２の位置とを有するハ ウジングカバー３８を設けることにより与えられる。カバー３８が保管の間に確 実に保持されることはそれほど臨界的ではない。なぜならば、カートリッジのダ イアフラムがその時にはまだ破られていないからである。しかし、いったん計量 供給ユニットがその作動状態にあると、患者がカバーを外して、薬物を汚染に曝 さないことが安全上の理由で重要である。たとえば、カバー施錠装置が、もし患 者が異なる薬物を入れた他の計量供給ユニット１４を挿入するため計量供給ユニ ットを装置２から取り外したとしても、計量供給ユニットが完全な状態にとどま ることを保証する。それは、患者が異なる薬物アンプル５８を計量供給ユニット １４に容易に挿入し得ないことをも保証する。いくつかの観点から患者の安全に 寄与するであろう。 霧化表面２８に対して相対的な計量供給ユニット１４の供給出口４２の配置が 、それぞれ、計量供給ユニット１４が凹み１２に挿入され、またカバー３８がそ の作動位置（図５）をとるため押し下げられた後に出口の所定の位置に弁または ノズル４２を有するパイプ４０を有する霧化表面２８の拡大正面図および拡大側 面図である図７Ａおよび図７Ｂと結び付けて説明される。霧化点に対して相対的 な供給出口４２の位置は、計量供給ユニット１４の上および装置ハウジング４の 上の３つの直交する平面内に雌雄結合する基準表面を設けることにより、また出 口を計量供給ユニット１４の上の基準点に対して精密に相対的に位置決めし、ま た 霧化表面２８を装置２の上の基準点に対して精密に相対的に出口を位置決めする ことにより保証される。カバー３８およびパイプ４０に対して相対的な位置に、 従ってまたチューブ４０の供給出口に対して相対的な位置に爪８２および内側凹 み８６により実質的に固定されている計量供給ユニット１４のハウジング３６は ハウジング３６と凹み１２の内側表面との上のリブ９８により図７Ａおよび図７ Ｂ中に示されているｘおよびｚ方向に位置決めできる。ノズルは、それが計量供 給ユニットハウジング３６の頂により形成される肩部４４に載った状態で、カバ ー３８の底面３８ａにより垂直に（ｙ方向に）位置決めされている。換言すれば 、出口を計量供給ユニット１４の上の３つの直交基準点に対して精密に相対的に 位置決めし、また霧化表面２８を装置ハウジング４の上の３つの雌雄結合する直 交基準点に対して精密に相対的に出口を位置決めすることにより、計量供給ユニ ット１４が装置２においてその作動位置にある時に圧電要素２６に対して相対的 に必要な精度をもって出口の位置決めが行われる。 図７Ａおよび図７Ｂを参照すると、弁４２が正面（図７Ａ）および側面（図７ Ｂ）から霧化表面２８に対して相対的な所定の位置で示されている。霧化表面２ ８はクラウス・ヴァン・デア・リンデン、オラフ・ハークおよびランドルフ・モ ックによる１９９５年６月２９日付（１９９４年６月２９日付ドイツ特許出願第 P4422822.8号の優先権主張付）の米国特許出願に相当するヨーロッパ特許出願公 開第 0689879A1号明細書の教示に従って設けられており、その内容を参照により ここに組み入れるものとする。その明細書中に示されている構造は薬物治療を施 すための液体を霧化するのに特に適しており、またここで吸入装置２に使用する ことが意図されている。しかし、その明細書が指摘するように、薬物供給のため の液体を正しく霧化するために霧化すべき液体が霧化表面の最も高い点に供給さ れることが正しい作動のために重要である。 図７Ａおよび図７Ｂは３つの直交する方向ｘ、ｙおよびｚに霧化表面２８に対 して相対的な弁４２の位置を示す。これらの間隔は典型的に、液体が弁４２から 出る点と霧化表面２８上の最高点との間で測定されている。霧化表面に対して相 対的に弁開口を位置決めするための最も臨界的な寸法はｙ方向にある。間隔ｚは 可能なかぎり零に近くなければならない。（弁は、単にｚ方向の方位を示すよう に、間隔ｚだけずらされて図７Ａ中に示されている。）ｘ方向には間隔は典型的 に０．１〜０．５ｍｍであり、またｙ方向には間隔は０．１ｍｍ〜２．２ｍｍで あるべきである。 図８Ａ〜８Ｄはチューブ４０の端部における弁４２の種々の実施例を示す。 図８Ａは図４および図５中に示されている弁４２の拡大図である。それはチュ ーブ４０の上に楽にかつ確実に嵌合するようにチューブ４０の外径よりも少し小 さい直径を有する内孔４２ａを有する弾性材料、好ましくはシリコンゴムから成 るスリーブである。それは平らな端部４２ｃを有するテーパー付きの外側引外し 装置４２ｂを有する。スリット４２ｄが平らな端部を内孔４２ａと結合する。こ のスリットは孔４２ａの直径よりも少し短く、また平らな端部４２ｃの直径より も少し短い長さを（紙面に垂直な方向に）有する。 作動中、薬物液体が孔に入り、またプランジャ６６により生ずる流体圧力が弁 ４２を変形させて、液体がスリットを出て霧化表面２８の上に載ることを可能に する。いったん圧力が除かれると（すなわちプランジャがもはや駆動されない時 ）スリット４２ｄが閉じて、液体の汚染および蒸発損失を防ぐ。 図８Ｂの実施例は、弁４２′の端部４２ｃ′が丸められており、またスリット ４２ｄ′が内孔４２ａ′から４５°の角度で孔の中心線へ設けられていることを 例外として、図８Ａの実施例と類似している。この弁は、計量供給ユニット１４ が装置２内のその作動位置にある時にスリットが水平であり（図７Ａ中のｚ方向 に整列）また霧化表面２８と対面するようにチューブ４０の上に置かれる。 図８Ｃおよび８Ｄの実施例も図８Ａ中の実施例の変形であり、弁４２′′の端 部４２ｃ′′が直角であり、また内孔４２ａ′′が弁の先端までずっと拡大され ている。これはスリット４２ｄ′′が一層容易に開きかつ閉じることを許す２つ のフラップ４２ｃ′′を形成するという効果を有する。弁４２′′はこうして“ フラップ弁”と呼ばれる。 図８Ｅおよび８Ｆの実施例はパイプ出口を開きかつ閉じるため吸入器カバー３ と結び付いて作用するスライド弁４２′′である。この実施例では、パイプ出口 はパイプ４０の側壁に形成されており、また弁４２′′はパイプ４０をスライド して受け入れるように貫通するスロットまたは導管４２ｈを有するものとして形 成されている。弁４２′′は矢印４２ｊの方向に（図示されている）開位置から （図示されていない）閉位置へスライド可能であり、そこで弁４２′′の出口カ バー部分４２ｋが弁４２′′をしてパイプ出口をカバーさせる。弁４２′′の上 側表面４２ｇは、カバー３の内側表面（図示せず）にスライド係合するような形 状にされており、従って、患者がカバー３を装置２の上に置く時に、カバー３と 弁４２′′の上側エッジ４２ｇとの係合が弁４２′′をしてパイプ４０を閉位置 にスライドダウンさせる。好ましくは、ワイヤースプリングのようなバイアス手 段４２ｆが、カバー３が取り外される時に弁４２′′を開位置へ向けてバイアス させるのに使用される。 異なる薬物は異なる弁配置により一層良好に供給することができる。このこと は本発明のさらに他の利点となる。すなわち、計量供給ユニット１４は異なる薬 物により交換可能に使用できるので、所与の薬物に対する最良の弁を計量供給ユ ニット１４に組み入れることができる。 図９は図１０中にブロック図として概要を示されている電子回路６により制御 される電動機１０および圧電要素２６のタイミングダイアグラムである。秒を単 位とする時間ｔが横軸にとられている。作動のシーケンスは４つの工程ａないし ｄにより表されている。作動は起動要素２２の起動（もしそれがボタンであれば 、患者により押される）により開始する。起動要素２２は装置２の水密な特性を 維持するためシールすることができる。好ましい実施例では起動要素２２はシリ コンゴムキャップによりシールされる。起動要素２２を押すことにより９Ｖ〜１ ４Ｖの出力電圧を有する電力供給源が投入される。電力供給源は９つの電池を含 んでいる電池システム８として設けられている。自己保持リレー１０１により電 子回路６の電力供給は、コントローラ１００がリレー１０１を開くまで、起動要 素２２をショートカットすることにより自動的に維持されている。 先ず、ｔ₀（要素２２の押圧）とｔ₁との間の圧電要素２６のセルフクリーニン グプロセスである工程ａは近似的に０．１秒ないし１秒、好ましくは０．４秒の 周期にわた継続し、また付随的な流体供給なしに、すなわち電動機１０の回転な しに、圧電要素２６の付勢を含んでいる。この作動の間に、圧電要素２６のイン ピーダンス挙動が安定化されるように、前回の計量供給作動から存在している かもしれない残留薬物は安全に取り除かれる。このセルフクリーニングプロセス は圧電要素２６に１．５ＭＨｚ〜１．６ＭＨｚの範囲内の周波数を有する信号を 与えることにより行われる。一般に、与えられる周波数は圧電要素２６の特性に 関係する。周波数は、電圧制御形発振器（ＶＣＯ）１０３およびプログラム可能 な分周器１０４を有する周波数シンセサイザ１０２により発生される。他の電子 的手段により周波数を発生することも容易に考えられる。コントローラ１００を 介してスイッチオフオンされる第１の増幅器１０５は周波数シンセサイザからの パルスを増幅する。増幅されたパルスは第１の電力段１０６を介して圧電要素２ ６を駆動する。 クリーニング動作はＶＣＯ１０３を初期化するため高い周波数で５０ｍｓ後に 開始する。続いて、コントローラが１ｋＨｚの周波数範囲内で分周器１０４を介 して周波数を増減し、それによって工程の数および工程あたりの時間がプログラ ム可能である。ｔ₁でコントローラ１００が第１の増幅器１０５をスイッチオフ し、クリーニング動作を終了する。 基準時間のための内部クロックとして電子回路６は４．０９６ＭＨｚの周波数 を有する水晶発振器１０７を含んでいる。 次いで、圧電要素２６に対する最良の周波数を探索するため、工程ｂが近似的 に０．１秒〜１秒、好ましくは０．３秒の周期にわたってｔ₁とｔ₂との間に実行 される。コントローラ１００は第１の増幅器１０５をスイッチオフし、また再び 分周器１０４を介して周波数が周波数シンセサイザ１０２の可能な周波数範囲内 で増減される。第１の電力段１０６に接続されている第２の増幅器１０８とＡＤ 変換器１０９とを介してのフィードバックにより、圧電要素２６の動作点が、特 に低い電力消費を含めて、電力消費を測定し、また現在の値を先行の工程の値と 比較することにより確立される。圧電要素２６の電力消費の絶対的最小は共振周 波数を意味する。この周波数は次の作動工程のためにコントローラに記憶される 。圧電要素２６は常にこの周波数で動作し、その結果として電池システム８に貯 えられているエネルギーが非常に経済的に使用される。ｔ₂でコントローラ１０ ０は第１の増幅器１０５をスイッチオフし、工程ｂを終了する。 ０．５秒〜５秒、好ましくは１．５秒の間継続するｔ₂とｔ₃との間の後続の 工程ｃで圧電要素２６は第１の増幅器１０５のスイッチオンにより励起され、ま た同時に電動機１０が、霧化表面２８への薬物の連続的供給を行うため、コント ローラ１００により第２の電力段１１０を介して付勢される。霧化表面２８に当 たる流体はこうして肺に近接可能なエアゾールとして霧化され、またマウスピー ス５を介して吸入される。 この時間の間、プランジャ６６は、薬物をパイプ４０を通じて推進するため、 矢印６８（図４参照）の方向に電動機１０を介して動かされる。高い運動精度を 得るため、電動機１０は近似的に１２００Ｈｚの周波数でコントローラ１００に より調節されて動作するパルス発生器１１１の電気パルスにより駆動される直流 電動機である。代替的に、電動機１０は工程モータである。結果として生ずる流 体圧力が弁４２を開き、また流体が直接的かつ連続的に霧化表面２８の上に供給 される。計量供給ユニット１４の構造も、後で一層詳細に説明する電動機速度の 調節も、非常に精密な量の薬物が霧化表面２８および圧電要素２６の特性に正確 にマッチする細かく制御された流量率で送り出されるようにされている。その結 果として、薬物液体が効率的かつ連続的に霧化され、こうして薬物の最適な供給 を行う。従って、薬品が、効能のある量の薬品が患者の肺に到達することを保証 するのにまさに必要な量よりも多くの量の供給を必要とした以前の供給システム にありがちな無駄なしに供給される。 ｔ₃で、予め定められた量の薬物が既に供給されており、また近似的に０．２ 秒〜５秒、好ましくは０．５秒のｔ₃とｔ₄との間の工程ｄの間に、圧電要素２６ がその後の流体の供給なしの動作点で励起される。この仕方で、圧電要素２６の 上に残留する薬物液体が安全に霧化され、また霧化表面２８がクリーニングされ る。ｔ₄で、電力供給源が自動的にスイッチオフされる。 電子回路６は、さらに、起動要素２２の起動が工程ａ〜ｄの間は、すなわち時 点ｔ₀〜ｔ₄の間は無視されるように設計されている。この仕方で、正しくない計 量供給または誤った機能が避けられる。 電子回路６は、さらに、もし電池システム８の電池の電圧が所与の最小電圧以 下に低下すれば、および／またはもしガラスアンプル５８内の薬物の量が最小レ ベルに達したならば、または完全に空であれば、および／またはもし摩擦の比較 的大きい増大が電動機１０および／または計量供給ユニット１４内に生じたなら ば、警報信号が発生されるように設計されている。このような警報信号は警報装 置１１４内の発光ダイオードの発光または可聴警報であってよい。警報信号を発 生するため、電子回路６は複数個のセンサを含んでいる。電子回路６は、得られ る電圧を最小電圧と比較し、また得られる電圧がこの最小電圧に達したこと、ま たはそれ以下になったことを指示する電圧コンパレータ１１３を含んでいる。ま た、ハウジング３６が光透過性であれば、ガラスアンプル５８の状態を検出する のに発光ダイオード９０および光センサ９２を使用することが可能であり、それ によってプランジャ６６によるダイオード９０と光センサ９２との間の光路の中 断が、ガラスアンプル５８が空になるのが差し迫っていることの指示として解釈 される。 非常に正確な量の薬物を放出するため、または電動機１０および／または計量 供給ユニット１４内の摩擦の比較的大きい増大を検出するため、現在の電動機速 度が電動機センサ９２および電子回路６上の電気位相コンパレータ１１２を介し て制御される。電動機センサ９２は電動機軸上に取り付けられているパルス発生 器であり、従ってパルス周波数は理想的には駆動周波数と同一である。パルス周 波数は位相コンパレータ１１２を介して直流電動機１０の駆動周波数と比較され る。もし電動機１０の実際のパルス周波数が駆動周波数と異なるならば、コント ローラが駆動周波数をパルス発生器１１１を介して、電動機１０のパルス周波数 が精確に１２００Ｈｚであるように調節する。所望の回転角度からの実際の回転 角度の偏差が過度に大きい場合には、警報装置１１４が付勢されて、ポケット吸 入装置の使用者が計量供給ユニット１４を取り替えるべぎであること、または場 合によると電動機１０を検査すべきであることを指示する。 警報信号のこれらの可能な原因を区別するため、警報装置１１４は色の異なる ３つの発光ダイオードのユニットとして構成することもでき、および／または可 聴警報が周波数の異なる音を発生するためブザーアレイにより構成されていてよ いであろう。従って、使用者は新しい電池を電池装置８に装入すべきか（または 古い電池を再充電すべきか）、および／または既に空であるため、または間もな く空になるために計量供給ユニット１４を取り替えるべきか、および／または摩 擦の比較的大きい増大のために計量供給ユニット１４を取り替えるべきか、およ び／または電動機１０内の摩擦の比較的高い損失のために装置２を完全に取り替 えるべきかを知ることができる。 さらに電子回路６は、電池システムの電池から得られる電圧に関係して圧電要 素２６および電動機１０が異なる電力供給源により、もしくはソケット２０を通 じて供給される商用電源電流により電力を供給されるように構成されている。 さらに電子回路６は、好ましくは、工場での場設定のための３４ビットＰＲＯ Ｍセル１１５を含んでいる。追加的に、コントローラは呼吸により操作されるオ プションによる始動スイッチ１１６に接続することができる。 通常の計算機ハードウェアによる工場検査、パラメータ設定などを可能にする ため、矢印によりシンボル化して示されている直列ポート２００も設けられてい る。その直列ポート２００を介してコントローラ１００がこのようなハードウェ アに接続される。 一般的に、図１０中に概要を示されている電子回路６が代替的に、上記の特徴 をすべて含んでいるプログラム可能なオンボード計算機チップのような他の電子 デバイスにより構成できることは強調されなければならない。 たとい本発明を薬物供給システムに関して説明してきたとしても、それが任意 の適当な目的の噴霧器として、特にそれに制限はされないが、精密な量の流体が 霧化されるべきであり、および／または防腐条件の維持が重要である場合に、一 層広い用途を有することは理解されよう。 一般的に、本発明が以上に説明した詳細な実施例に制限されないこと、またこ のような実施例の種々の変更が、既に特記したことに追加して、下記の請求の範 囲によってのみ定められるべき本発明の精神または範囲から逸脱することなしに 、行われ得ることは理解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ， ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 リユツテル、マルチン ドイツ連邦共和国 デー−96271 グルー プ ザンクト−マーリエンシユトラーセ 16

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体（６０）、特に気管支鎮痙剤に対する超音波式噴霧装置（２）において 、電子回路（６）から超音波を供給されている霧化表面（２８）に流体を供給す るため前記電子回路（６）により作動可能な推進要素（１０）がハウジング（４ ）に設けられており、この推進要素（１０）が、計量供給ユニット（１４）内の アンプル（５８）に配置されているピストン（６６）の直線運動（６８）を生じ させるように計量供給ユニット（１４）に推進力を転送するため、取り替え可能 な計量供給ユニット（１４）の別の結合部材（３４）と係合可能である結合部材 （３２）を有することを特徴とする超音波式噴霧装置（２）。 ２．前記ハウジング（４）が計量供給ユニット（１４）を保持するための凹み（ １２）を有することを特徴とする請求項１記載の装置（２）。 ３．霧化表面（２８）がヘッド状隆起の形態であることを特徴とする請求項１記 載の装置（２）。 ４．前記霧化表面（２８）が圧電トランスデューサ（２６）の上に形成されてい ることを特徴とする請求項１記載の装置（２）。 ５．前記ハウジング（４）が、水は通さないが気体は通す少なくとも開口（１６ ）を有することを特徴とする請求項１記載の装置（２）。 ６．前記電子回路（６）が、この電子回路（６）に割当てられている電池システ ム（８）の電圧が予め決定可能な限界電圧以下であれば、および／または計量供 給ユニット（１４）の充填状態が予め決定可能な限界充填状態以下であれば、お よび／または摩擦の比較的大きい増大が前記推進要素（１０）または計量供給ユ ニット（１４）内で生ずるならば、警報信号を発生るための警報装置（１１４） を有することを特徴とする請求項１記載の装置（２）。 ７．前記推進要素（１０）が電動機（１０）であることを特徴とする請求項１記 載の装置（２）。 ８．前記電子回路（６）と、前記推進要素（１０）と、前記霧化表面（２８）に 超音波を供給するための前記超音波駆動手段（２６、１０６）とに電力を供給す るための電池システム（８）を有することを特徴とする請求項１記載の装置（２ ）。 ９．前記電池システム（８）が前記ハウジング（４）内に設けられているソケッ ト（２０）を介して商用電源に接続可能であることを特徴とする請求項８記載の 装置（２）。 １０．前記霧化表面（２８）から霧化された流体を吸入するためのマウスピース （５）が設けられており、このマウスピース（５）が前記霧化表面（２８）の周 りのチャンバを形成していることを特徴とする請求項１記載の装置（２）。 １１．流体を供給するための計量供給ユニット（１４）と、前記計量供給ユニッ ト（１４）が取り替え可能に挿入される超音波式噴霧装置（２）とを含んでいる 超音波式噴霧システムにおいて、前記装置（２）が、ハウジング（４）内に設け られている電子回路（６）から超音波を供給されている霧化表面（２８）に流体 を供給するため前記電子回路（６）により作動可能な推進要素（１０）を有し、 この推進要素（１０）が、計量供給ユニット（１４）内のアンプル（５８）に配 置されているピストン（６６）の直線運動（６８）を生じさせるように計量供給 ユニット（１４）に推進力を転送するため、取り替え可能な計量供給ユニット（ １４）の別の結合部材（３４）と係合可能である結合部材（３２）を有すること を特徴とする超音波式噴霧システム。 １２．前記計量供給ユニット（１４）が前記装置（２）の前記ハウジング（４） の凹みに挿入されており、前記計量供給ユニット（１４）が、前記計量供給ユニ ット（１４）を所定の位置に保つため、その一部分のなかの前記凹み（１２）に 適合する形状のハウジング（３６）を有することを特徴とする請求項１１記載の システム。 １３．前記計量供給ユニット（１４）の前記ハウジング（３６）が前記凹み（１ ２）の表面に載っているリブ（９８）を有することを特徴とする請求項１２記載 のシステム。 １４．前記計量供給ユニット（１４）から突出しているパイプ（４０）を含んで おり、また前記計量供給ユニット（１４）から霧化表面（２８）に流体を供給す るため霧化表面の近くに置かれている供給ノズル（４２）を有することを特徴と する請求項１１記載のシステム。 １５．前記供給ノズル（４２）が前記計量供給ユニット（１４）の前記ハウジン グ（３６）に対して固定された位置関係を有し、また前記計量供給ユニット（１ ４）の前記ハウジング（３６）が前記凹み（１２）の表面に設けられているそれ ぞれの基準点と係合する基準点を有することを特徴とする請求項１４記載のシス テム。 １６．前記電子回路（６）が前記装置（２）内に設けられている起動要素（２２ ）による起動の後に、 ａ）流体の付随的な供給なしに前記霧化表面（２８）にある周波数を有する超音 波を供給し、また作動周波数範囲内で周波数を変更する工程と、 ｂ）前記作動周波数範囲内で最良の周波数を選定する工程と、 ｃ）前記霧化表面に流体を供給しながら前記霧化表面に最良の周波数に等しい周 波数を有する超音波を供給する工程と、 ｄ）その後の流体の供給なしに前記霧化表面に超音波を供給する工程と を順次に実行するように設計されていることを特徴とする請求項１１記載のシス テム。 １７．前記電子回路（６）が、前記霧化表面（２８）への流体の付随的な供給な しに前記霧化表面（２８）にある周波数を有する超音波を供給し、作動周波数範 囲内で周波数を変更し、超音波を供給するための電力消費を周波数に関係して測 定し、また電力消費を最小にする周波数として最良の周波数を選定することによ り工程ｂ）を実行するように設計されていることを特徴とする請求項１６記載の システム。 １８．前記電子回路（６）が工程ａ）に対して約０．１−１．０ｓ、工程ｂ）に 対して約０．１−１．０ｓ、工程ｃ）に対して約０．５−５．０ｓ、工程ｄ）に 対して約０．２−２．０ｓのそれぞれの時間周期で工程ａ）ないしｄ）を実行す るように設計されていることを特徴とする請求項１７記載のシステム。 １９．前記電子回路（６）が工程ａ）ないしｄ）の実行中に前記起動要素（２２ ）のその後の起動に反応しないように設計されていることを特徴とする請求項１ ６記載のシステ。 ２０．使用のつど指定された量の流体を供給するのに使用するように設計されて おり、また指定される量が約１０μｌと約１００μｌとの間であることを特徴と する請求項１１記載のシステム。