CN121057599A - 具有流量指示器的带阀保持室 - Google Patents

Abstract

一种带阀保持室，其具有输入端和输出端，输出端包括吸气阀和用户界面。吸气阀在输入端和用户界面之间限定第一吸气流路。流动通道包括与保持室流动连通的入口和与位于吸气阀下游的用户界面流动连通的出口，其中流动通道绕过吸气阀并在输入端和用户界面之间限定第二吸气流路。流动通道内设有流量指示器。第二流动通道在其内设有第二流量指示器，且可在输入端和用户界面之间限定与第一吸气流路和第二吸气流路分离的第三吸气流路。吸气阀、第一流量指示器和第二流量指示器可具有不同的流阻。

Description

具有流量指示器的带阀保持室

本申请要求享有2023年4月21日提交的美国申请No.63/461,093的权益，该美国申请的名称为“具有流量指示器的带阀保持室”，其全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种具有流量指示器的带阀保持室，以及用于带阀保持室的使用和组装的系统和方法。

背景技术

使用气溶胶药物输送装置和系统通过吸入将药物以气溶胶形式输送至患者肺部(以下简称“气溶胶输送系统”)是本领域众所周知的。本文中使用的术语“物质”包括但不限于任何具有治疗益处的物质，此物质包括但不限于任何药物；术语“患者”和“用户”包括人类和动物；术语“气溶胶输送系统”包括加压定量吸入器(pMDI)、pMDI附加装置(例如带阀保持室)、包含适用于pMDI罐的室壳体和集成致动器的装置、雾化器和干粉吸入器。这种气溶胶输送系统的示例公开于美国专利第4,627,432、5,582,162、5,740,793、5,816,240、6,026,807、6,039,042、6,116,239、6,293,279、6,345,617和6,435,177号，这些专利中的每一件的全部内容通过引用并入本文中。

传统的pMDI通常包含两个部件：1)罐部件，其中药物颗粒和推进剂以悬浮液或溶液形式在压力下储存；2)容器部件，通常称为致动器套，用于容纳和启动罐，通常配有接口。罐部件通常包含带阀出口，罐中的药物可从该出口排出。通过对罐部件施加力，将其推入容器部件中，从而打开带阀出口，使药物颗粒从带阀出口输送通过容器部件，并从容器部件的出口排出，即可从pMDI中分配物质。吸入过程中，空气通过pMDI吸入，pMDI决定了气流阻力。从罐中排出后，物质颗粒被“雾化”形成气溶胶。

PMDI保持室通常包含带有输入端和输出端的室壳体。pMDI容器的接口部分被接收在位于室壳体的输入端的背板中。美国专利第5,848,588号公开了此类背板的示例，该专利的全部内容通过引用并入本文中。室壳体的输出端可以包括吸气阀或抑制挡板(或两者兼有)，以及用户界面(user interface)，例如适配器、接口(mouthpiece)和/或面罩。用户界面可以连接到室壳体的输出端，也可以与室壳体一体成型，并部分限定室壳体的输出端。一些保持室包含用于pMDI罐的集成容器，从而无需使用背板或其他等效结构来接收和固定pMDI的接口部分。

加压定量吸入器(pMDI)的形状和尺寸种类繁多，因此不同的pMDI可具有不同的气流阻力特性。当用户通过pMDI吸气时，用户的口腔与pMDI周围环境中的大气/环境空气之间会产生压降。根据吸入器的阻力，空气将以给定的速率流过pMDI。流路阻力(R)、压力(P)和流速(Q)之间的关系定义为：假设任何特定pMDI上的压力降恒定，则通过pMDI的空气流速由pMDI的阻力决定；随着pMDI阻力的增加，流量减少，反之亦然。

带阀保持室可包含发声式流量指示器，通常称为哨子或口琴，可用于指示气溶胶药物输送过程中吸入流速过大。吸入流速过大可能导致气雾化的药物颗粒撞击用户的上呼吸道，从而减少可输送到肺部的药量。哨子可能位于保持室的背板中。如果出现吸入流速过大的情况，则有足够的气流通过哨子来启动哨子(例如通过共振)并发出声音，从而提醒用户改变吸入技巧。或者，一些带阀保持室可能在接口中内置流量指示器(例如哨子)，用于“正面”反馈，即当用户达到最低流速时，哨子会发出声音，而不是当吸入流速过大时发出“负面”反馈。在这两种实施例中，哨子都直接与周围环境连通，这意味着通过流量指示器的气流来自保持室周围的周围环境。这样，流量指示器(例如哨子)和pMDI以“并联”方式将室主体连接到周围环境或空气，如图1所示。在这种布置中，流速取决于哨子和pMDI的压力和阻力：

为了使通过哨子的空气流速在给定压力下保持一致，而不考虑所使用的pMDI类型，表达式为：

然而，由于pMDI具有不同的阻力，因此并联布置无法使哨子以恒定的流速触发，因为R_pMDI1≠R_pMDI2。

许多气溶胶输送系统可能还缺乏视觉指示，无法在患者吸气时(例如低于过量吸气流速阈值时)提醒护理人员。例如，在将pMDI与保持室结合使用的情况下，护理人员可以了解患者的吸气速率是否足以打开吸气阀，使雾化药物从保持室排出，和/或确认装置使用是否正确。了解患者何时吸气也有助于协调pMDI的启动和吸气。

发明内容

在一方面，一种带阀保持室组件的一个实施例包括用于容纳物质的保持室，该保持室具有用于接收加压定量吸入器的输入端和输出端。吸气阀设置在保持室的输出端，并可响应流经保持室和吸气阀的吸入气流而移动到打开位置。用户界面连接到保持室的输出端，当吸气阀处于打开位置时，用户界面与保持室流动连通，其中吸气阀在输入端和用户界面之间限定第一吸气流路。流动通道包括入口和出口，该入口与位于输入端和输出端之间的保持室流动连通，该出口与位于吸气阀下游的用户界面流动连通，其中，流动通道绕过吸气阀，并且流动通道在输入端和用户界面之间限定第二吸气流路。流量指示器位于流动通道中，其中该流量指示器可响应吸气期间流动通道中的流速而启动。在一个实施例中，流量指示器被配置为哨子。在该实施例中，流动通道与保持室和用户界面流动连通，但不与周围环境直接流动连通。

在一个实施例中，第二流动通道包括与输入端和输出端之间的保持室流动连通的第二入口和与吸气阀下游的用户界面流动连通的第二出口。第二流动通道在输入端和用户界面之间限定第三吸气流路，该第三吸气流路与第一吸气流路和第二吸气流路分离。在本实施例中，第二流动通道与保持室和用户界面气流连通，但不与周围环境直接流动连通。第二流量指示器可位于第二流动通道中，其中第二流量指示器可响应于吸气期间第二流动通道中的第二流速而启动。在一个实施例中，吸气阀具有第一流阻，第一流量指示器具有第二流阻，第二流量指示器具有第三流阻，其中第二流阻大于第一流阻，且第一流阻大于第三流阻。

在另一方面，一种带阀保持室组件的一个实施例包括位于输入端和用户界面之间的第一流路，其中输入端被配置为连接到药物输送装置，并且第一流路包括具有第一流阻的吸气阀。在输入端和用户界面之间限定第二流路，其中第二流路绕过吸气阀，第二流路包括具有第二流阻的流量指示器，并且第二流阻大于第一流阻。在一个实施例中，流量指示器被配置为哨子。在一个实施例中，在输入端和用户界面之间限定第三流路，其中第三流路与第一流路和第二流路分离，第三流路具有第二流量指示器，该第二流量指示器具有第三流阻，并且第一流阻大于第三流阻。第二流路和第三流路均不与周围环境直接流动连通。

与其他药物输送系统和方法相比，各个方面和实施例具有显著优势。例如，但不限于，所有来自周围环境的外部空气都会经过pMDI并进入腔室，然后再流经第一、第二和/或第三流路中的任何一个到达用户界面。这样，所有气流都会经过pMDI，然后在吸气阀和流量指示器(在一个实施例中配置为哨子)之间分流，或者在吸气阀和第二个流量指示器之间分流。由于吸气阀和流量指示器各自具有恒定的流阻，因此无论pMDI是否与带阀保持室一起使用，流量指示器(例如哨子)都可以配置为以指定流速启动。换句话说，流量指示器和吸气阀并联设置，但它们的组合与pMDI串联设置，如图2A和图2B所示。

此外，第二流量指示器的启动(例如，移动)允许用户和护理人员在使用气溶胶输送时直观地检测用户何时吸入，以便可以向用户或护理人员发出警报，告知可能存在的缺陷和/或不正确的吸入，包括但不限于患者面部和气雾输送系统界面(例如面罩)之间形成的不正确的密封。

以上段落仅作一般性介绍，并非旨在限制所附权利要求的范围。以下结合附图的详细说明将更好地理解各种优选实施例及其进一步的优点。

附图说明

图1是现有技术中带阀保持室的示意图。

图2A是带阀保持室的第一实施例的示意图。

图2B是带阀保持室的第二实施例的示意图。

图2C是带阀保持室的第三实施例的示意图。

图3A是带阀保持室的第一实施例的侧视截面图。

图3B是沿图3A中的线3B截取的带阀保持室的放大局部截面图。

图4是带阀保持室的第二实施例的立体图。

图5是图4所示带阀保持室的顶视图。

图6是图4所示带阀保持室的侧视图。

图7是图4所示带阀保持室的端视图。

图8是图4中所示的带阀保持室沿线8-8的截面图。

图9是显示各种示例性pMDI装置的阻力与流速的关系的图表。

图10是示出各种流路的带阀保持室的一个实施例的截面图。

图11A至图11D示出了各种哨子的实施例。

图12是带阀保持室的一个实施例的局部截面图。

图13A和图13B是带有声学开口和阀门的带阀保持室的一个实施例的部分截面图。

图14是带阀保持室的一个实施例的端视图，示出了声学开口。

具体实施方式

应理解的是，本文中使用的术语“多个”表示两个或两个以上。本文中使用的术语“纵向”表示长度或纵向方向2，或与该方向相关，例如在保持室或流动通道两端之间的长度或纵向方向。本文中使用的术语“侧向”和“横向”表示位于、指向或从一侧延伸到另一侧，并指与纵向方向正交的侧向方向4。术语“方向”对应于轴线或线，而非向量。术语“连接”表示直接或间接地连接或接合，例如与中间构件连接或接合，且该接合不要求固定或永久，尽管其可以是固定或永久的(或一体式的)，并且包括机械连接和电气连接。本文中使用的术语“第一”、“第二”等并非旨在指代如此指定的特定部件，而只是按编号顺序指代这些部件；这意味着，被指定为“第一”的部件之后可能被称为“第二”此类部件，具体取决于其引用顺序。例如，“第一”入口之后可能被称为“第二”入口，具体取决于它们被引用的顺序。还应理解的是，“第一”和“第二”的指定并不一定意味着被指定为这两个特征、部件或值是不同的，例如，第一入口的含义可能与第二入口相同，每个入口仅适用于独立但相同的部件。本文中使用的术语“物质”包括但不限于任何具有治疗益处的物质，包括但不限于任何药物；术语“用户”和“患者”包括人类和动物；术语“气溶胶输送装置或系统”包括加压定量吸入器(pMDI)、pMDI附加装置(例如，保持室)、包含室壳体和适用于pMDI罐的集成致动器的装置、雾化器和干粉吸入器。短语“流动连通”是指两个或多个部件或特征被构造和布置成在其间提供流体(气体或液体)的流动，例如，流体可以在处于“流动连通”的入口和保持室之间流动。当一个部件(例如阀门)打开时，两个或多个部件或特征可能处于“流动连通”状态，但当该部件(例如阀门)关闭时，它们并不处于流动连通状态。

图3A至图8显示了气溶胶输送系统100的不同实施例。系统100包括保持室102或导管、用户界面104、吸气阀132和物质源，例如连接到保持室102的后输入端107的pMDI罐106。保持室102包括室壳体108，室壳体108具有大致圆柱形的形状，其横截面形状大致为圆形；室壳体108限定空间的内部容积110，用于接收来自pMDI 156的气雾化药物。室壳体的前输出端109包括出口112；在一个实施例中，出口112配置为与室壳体108的空间的内部容积110流体连通或流动连通的开口。用户界面104可以配置为接口、面罩(鼻腔或口/鼻)、管或其他合适的用户界面，其与出口112流体连通。吸气阀132可设置在开口上方，以便在吸气时允许气流单向流过开口，但在呼气时防止气流回流至内部容积110。吸气阀可配置为允许单向流动的任何类型的阀门，包括但不限于瓣阀、鸭嘴阀、环形圈阀(即，具有带有周边密封边缘的中心开口的阀门)、中心柱阀和/或狭缝瓣阀。

可设置呼气阀115，以便在呼气时允许气流单向流向系统100周围的环境，但在吸气时阻止空气通过呼气口117吸入。呼气阀115可以配置为允许单向流动的任何类型的阀门，包括但不限于瓣阀、鸭嘴阀、环形圈阀(即，具有带有周边密封边缘的中心开口的阀门)、中心柱阀和/或狭缝瓣阀，并且可以与吸气阀一体成型为单个阀门部件。

室壳体108的输入端107附接到或包括可拆卸且柔性的背板114或适配器，其具有入口116；在一个实施例中，入口116配置为适合于接收pMDI容器120的接口部分118的开口，容器120也称为致动器靴，其容纳pMDI罐106。示例性pMDI 156包括结合到容器120的罐106。罐106包括设置在容器120底部的井124中的阀杆122。入口116与内部容积110流动连通。在美国专利第5,012,803、5,012,804、5,848,588和6,293,279号中也描述了与保持室102一起使用的可能的pMDI适配器和罐的示例，这些专利的全部内容通过引用并入本文中。应当理解的是，其他气溶胶输送系统可具有一个或多个能填充气雾化药物的内部容积，并设有一个或多个出口以及一个或多个与内部容积连通的入口，包括具有室壳体和集成致动器的装置，该致动器适用于pMDI罐、雾化器、干粉吸入器和其他此类装置。保持室102沿纵向2延伸，入口116和出口112沿纵向间隔开。

在一个实施例中，可以向罐施加力F，从而移动pMDI罐的阀杆122，以将预定剂量的药物从pMDI容器的排放端(例如，接口部分118)以气溶胶形式从输入端107排放到室壳体108的内部容积110中。随后，通过让用户/患者111通过界面104吸入，内部容积110和室壳体108内的气溶胶药物颗粒通过输出端109处的出口112被抽出。

pMDI罐106包含物质，优选为受压的药物悬浮液或溶液。例如，分配的物质可以是HFA推进的药物悬浮液或溶液制剂。也可以使用其他药品或药物和推进剂，例如CFC。需要指出的是，虽然所述实施例涉及一种用于从pMDI输送气雾化药物的气溶胶输送系统，但本发明构思中也考虑了可在本发明精神范围内使用的其他气溶胶输送系统。例如，设想可以将流量指示器以类似于下文所述的方式与气溶胶输送系统(例如现有的呼吸机系统、干粉吸入器和雾化器)结合使用。美国专利第5,823,179和6,044,841号公开了可改装以包含此类指示器的雾化器的示例，其全部内容通过引用并入本文中。

本实施例不限于治疗人类患者。例如，可以设想的是，带阀保持室可配置用户界面(例如，面罩)，用于向动物(包括但不限于马、猫、狗等)给药。

参考图3A、图3B和图8所示，输出端109可包括抑制挡板(containment baffle)121，该挡板的位置设置成可以部分地阻挡开口112。挡板121降低沿室壳体108的轴线128流动的气溶胶药物颗粒的速度和/或流速。挡板的圆形圆顶部分125与室壳体108的中心轴线128对齐，并与开口112直接对齐。流路远离中心轴线128的气溶胶药物颗粒的速度往往低于靠近轴线128的颗粒的速度。挡板121可以配置有圆顶部分125，其降低向前的轴向速度，同时充当轴向喷射气溶胶药物颗粒的撞击面，从而保护阀门132。圆顶部分125向输入端107突出。同时，圆顶部分125允许较慢移动的气溶胶药物颗粒向室壳体108的侧面130迁移。应当理解的是，圆顶部分可以替代地形成为面向输入端的平面，或者曲面，例如凸面或凹面。

如图3A、图3B和图8所示，环形阀门132包括内部吸气阀部分133和外部呼气阀部分135。阀门132位于保持室的输出端109上。用户界面104(图示为接口)包括固定构件127，固定构件127用于将阀门132夹在固定构件和保持室的输出端之间。阀门可以由软塑料制成，例如硅胶或热塑性弹性体。

参考图2A、图2B、图3和图8所示，气溶胶输送系统100(也称为气溶胶输送装置)配置有一个或多个流动通道150、250，这些流动通道优选布置在保持室的顶部，以便用户在使用该装置时能够看到流动通道150、250。应当理解的是，流动通道可以布置在保持室的任何位置，包括保持室的底部或侧面，并从保持室径向延伸。流动通道也可以从保持室的外表面径向向内嵌入。在一个实施例中，流动通道由连接到保持室102的辅助壳体251限定。辅助壳体251可以与保持室一体成型，也可以单独成型并通过突出部、紧固件、粘合剂等与其连接。

吸气阀132位于保持室的输出端109，并可响应于流经保持室102的吸入气流而移动至打开位置。用户界面104连接至保持室的输出端109，当吸气阀处于打开位置时，用户界面104与保持室流动连通。这样，吸气阀132在输入端(特别是pMDI)与用户界面之间限定第一吸气流路(FP1)，参见图2A和图2B所示。

辅助壳体251限定第一流动通道150，该第一流动通道具有与输入端107和输出端109之间的保持室102流动连通的入口152和与吸气阀132下游的用户界面104流动连通的出口154，例如与该接口连接。由于流动通道150在保持室102和用户界面104之间直接流动连通，因此流动通道150并非与周围环境直接流动连通，而是被封闭或与周围环境隔离。流动通道150绕过吸气阀132，并在输入端(特别是pMDI 156)与用户界面104之间限定第二吸气流路(FP2)。流动通道150内设有流量指示器160。流量指示器160可在吸气过程中根据流动通道150内的预定流速进行启动。在一个实施例中，流量指示器160被配置为发声式流动流量指示器，其可以是哨子。在一个实施例中，流量指示器160'可以包括柔性线，该柔性线设置在用户界面104中(例如，在接口中)，并与吸气阀132和pMDI 156串联，如图2C所示。在过度吸气时，该柔性线可像旗帜一样作响和飘动。

参考图2A、图2B、图3和图8，当流动通道150中的流速大于阈值流速时，流量指示器160可启动。流动通道150中的阈值流速可以包括3lpm至18lpm(例如包括6lpm)，使得来自流动通道150的流量和流经吸气阀132的流量之和在10lpm至100lpm之间，例如包括60lpm，从而向用户提供吸气速率过高的指示。

在另一个实施例中，吸气阀与流量指示器集成或一体成型。例如，吸气阀可以配置为鸭嘴阀，其具有会因过度吸气而过度拍动的部分。此类实施例可在吸气阀内包含由弹性材料制成的薄簧片。该薄簧片会因过度吸气而过度拍动。这种拍动会产生用户可感知的振动和/或可听见的声波，以提醒用户吸气流速过大。在本实施例中，阀门132和流量指示器160'是串联的，尽管它们是一体成型的。

在一个实施例中，呼气阀170可以设置在限定第二吸气流路FP2的流动通道150中，使得通过第一流动通道150的流动是单向的。阀门170可以防止接口区域内的水分和残留药物以及呼出的气体进入流动通道，防止其沉积并污染流动通道。阀门170还防止呼出的空气通过流动通道回流到腔室，否则可能导致尚未吸入的剩余悬浮气溶胶药物被推出腔室。在这方面，它的工作方式与用户开始呼气时吸气阀132的工作方式相同，确保空气不会回流到腔室中，从而影响药物输送。在一个实施例中，流动通道150可以配置呼气流量指示器，例如哨子，该指示器在药物吸入后，响应于呼气流速过大(可能会减少输送到肺部的药物量)而被触发。在本实施例中，流动通道未配置呼气阀。在一个实施例中，流量指示器160可响应于吸气流量和呼气流量而操作。

在一个实施例中，两个吸气流量指示器(优选的是，一个为哨子160，另一个为视觉指示器260)可串联放置在单个流动通道150内。在这种布置中，当用户吸气时，视觉指示器260会响应吸气向前移动，并达到最大位置，如结合其他实施例所述的那样。然而，视觉流量指示器260不会关闭通道150的流动，而是允许气流通过并继续流经流动通道，并通过哨子160。或者，哨子160可以位于视觉指示器260的上游。在任一位置，当吸气停止、呼气开始时，视觉指示器260都会返回到静止位置并关闭流动通道150，从而充当呼气阀，关闭流动通道150，防止呼气。在该实施例中，视觉指示器260有利地用作视觉指示器和呼气阀，从而无需单独的呼气阀。

在一个实施例中，辅助壳体251还限定第二流动通道250，该第二流动通道具有与输入端107和输出端109之间的保持室102流动连通的第二入口252和与吸气阀132下游的用户界面104流动连通的第二出口254。第一入口和第二入口可以由同一开口限定，如图3所示；也可以由不同的开口限定，如图8所示。同样，第一出口和第二出口可以由同一开口限定，也可以由不同的开口限定。如图3A和图8的实施例所示，出口154、254通向通道270，该通道270具有与用户界面104直接流动连通的出口272。在一个实施例中，通道270在出口154,254和出口272之间具有90度(90°)的弯曲，或者在30度到60度之间的弯曲。在其他实施例中，通道可以具有其他方向，或者可以是直的，具体取决于用户界面的配置和定位。第二流动通道250限定在输入端107(特别是pMDI 156)与用户界面104之间的第三吸气流路(FP3)，并且与第一吸气流路FP1和第二吸气流路FP2分开。第二流量指示器260可位于第二流动通道250中，其中第二流量指示器可响应吸气期间第二流动通道250中的第二流速而启动。在一个实施例中，第二流量指示器260配置为可视流量指示器，由可移动的阀件262限定。在一个实施例中，第二流量指示器包括可移动到关闭吸气位置的阀件262，其中该阀件响应通过第二流动通道的吸入气流而接合或位于阀座266上。在阀件接合阀座266后，流动通道250中的气流停止。当吸气气流停止时，阀件262返回到静止或关闭的呼气位置，其中阀件接合或位于阀座268上。当没有任何气流或有呼气流时，阀件262会移至静止位置，阻止任何呼气流通过入口252进入保持室。用户和/或护理人员可以通过观察口280看到阀件262，该观察口可由辅助壳体251的透明部分限定。观察口280可略高于辅助壳体的其余部分，使得与用户界面104交互的用户111能够将视线113指向观察口280以及位于其中的可视流量指示器260。应当理解的是，流动通道250和流量指示器260是可选的，这意味着保持室可以仅配置一个流动通道150和流量指示器160。在图3A和图8所示的实施例中，观察口280和流量指示器260位于保持室102的远端，或者更靠近输入端107而非输出端109，并且入口152和252也更靠近输入端107而非输出端109。通过将流量指示器定位在远端位置，可以提高流量指示器的可视性，并减少或防止用户斜视。在其他实施例中，流量指示器可以位于更靠近输出端109而非输入端107的位置。

由于通道入口152位于腔室的远端，因此可进入通道150的药物得量得以最小化。当pMDI 156启动时，药物雾团会向腔室近端推进，撞击挡板121或圆顶部分125，然后在整个腔室内分散或分配，最终返回远端。一旦用户通过腔室吸气(这通常在pMDI启动之前或之后不久发生)，腔室中的空气量以及悬浮的气雾化药物就会开始通过近端的吸气阀132排出，而外部空气则通过pMDI 156被吸入腔室的远端。因此，通道150、250主要吸入新的外部空气，因为通道入口152、252位于腔室的远端，靠近pMDI 156。可能会有一些雾化药物进入流动通道150和250，但考虑到大多数大颗粒会撞击靠近近端/挡板121的腔室的内部，预计颗粒尺寸较小。此外，由于吸入时间与pMDI启动时间的关系，流动通道入口152和252附近的药物浓度通常较低。因此，无论如何，通过流动通道150和250的少量小颗粒药物更有可能顺利通过流动通道并到达用户的肺部。减少进入流动通道150和250的药物量有助于避免药物在流动通道150和250中积聚，而积聚可能会对哨子160和流量指示器260的功能产生不利影响。

为了进一步防止任何药物进入流动通道150，例如通过通道402、404或流动通道250，过滤器420可以覆盖入口152、252。应当理解的是，单个入口152可以同时为流动通道402、404供药。在一个实施例中，低流阻网状过滤器420可以放置在通道入口152、252处，以防止药物在通道150、250、402、404内以及在哨子160、460和可视流量指示器260上积聚。药物积聚会影响簧片462的气流和共振频率，或导致可视流量指示器260粘附在任何接触表面上，从而影响哨子160、460的性能。过滤器420可以设置或组装在腔室的可触及区域，以便于清洁或更换。网状过滤器420可以与保持室一体成型，或者可以是能拆卸的。过滤器420可以具有静态特性，以确保药物颗粒被过滤器420吸引并捕获。在替代实施例中，如图12所示，可以使用挡板430来代替过滤器420，或者与过滤器420结合使用。挡板430可以设置在每个通道150、250、402、404的入口152、252处，或者可以在为多个通道402、404供料的单个入口处设置单个挡板。挡板430通过在流路中形成曲折路径，使颗粒撞击挡板。挡板430可位于腔室内易于清洁的区域。

参考图10、图11A至图11D、图13A和图B以及图14，提供单个流动通道150，但具有两个流路FP2和FP3，这两个流路FP2和FP3分别具有通向流动通道150的通道402和404。可在通道404和流路FP2中设置发声式流量指示器160(例如，配置为哨子)。为了让用户或护理人员听到位于流动通道404中的哨子，声音可能需要通过通道404、150传播到腔室中，并通过pMDI主体中的任何间隙传播到环境中。为了优化哨子的声音强度，可以在适配器114中形成一个或多个声学开口406(也称为声音通风口或切口)。声学开口406通过消除声音通过pMDI156传播的需要来增强声音传播，即通过在靠近发声式流量指示器160的位置设置声学开口406(在一个实施例中，优选位于腔室的远端)来形成流动通道。这种接近性缩短了声音到达周围环境所需的距离，并减少了可能降低声音强度的障碍物。发声式流量指示器160(例如哨子)也可以在通道404内倾斜(即，具有与适配器相交的向量)，如图10所示，使得最大声能朝向适配器，并且声音可以排出，以便最大化周围环境和用户的声音强度。就气流而言，声学开口406可在空气通过pMDI/适配器入口进入腔室之外，引入轻微的二次流路。在使用中，这可产生极小的影响，甚至对气雾化药物输送的影响可忽略不计。由于腔室的最大压力等于环境压力，并且吸气阀132阻止用户向腔室呼气，因此有限的气雾化药物会通过开口406从腔室逸出。同样，pMDI 156通向大气或周围环境，并已引入通向大气的开放通道。或者，如图13A和图13B所示，可以将显示为柔性瓣片的单向阀408设置在声学开口406上方。阀门408可打开至腔室的内部，以防止当用户不吸气时空气从腔室中逸出。阀门408(或称瓣片)会在吸气时打开(如图13B所示)，并在过度吸气时保持打开状态，从而使哨声在瓣片408打开时从腔室中逸出。当用户不吸气时，尤其是在用户开始吸气前启动pMDI 156的情况下，当腔室内的压力由于气溶胶雾团的膨胀而瞬间升高时，这可能导致气流通过打开的出气孔瞬间流出，瓣片408会关闭并阻止腔室内的任何气流流出，如图13A所示。或者，也可以在适配器上添加非常薄的壁部分，而不是设置切口或出气孔等声学开口，这样可以最大限度地释放声能并最大限度地减少衰减。类似地，哨子160所在的流动通道404的壁也可以设计成优化声音通过壁传播到外部环境的方式，包括使用策略性布置的薄壁部分。或者，在两种使用薄壁部分来优化声音传输的情况下，可以在最有利于向外部环境释放声能且不让空气流通的位置局部地加入专门选择的、具有特定声学特性的材料。

发声式流量指示器160或哨子可以提醒用户和/或护理人员吸入速率过高，这会对药物沉积产生负面影响。哨子发出的单个音调可能不如两个(或多个)同时发出的、至少相差一个半音的音调那样令人惊恐/反感。因此，多个发声式流动流量指示器160(或哨子)可以发出相差一个或多个半音的频率，且具有相同的触发压力。使用多个不同的哨子可以产生更具警示性的声音，这可能对用户和/或护理人员产生有益的影响，从而提供更合适的、更易于采取行动的警告。在替代实施例中，例如参见图11B至图11D所示，哨子460可以具有以各种配置排列的两个簧片462。在其他实施例中，第一和第二音调相差至少一个半音的第一哨子和第二哨子可以结合使用，并应用于没有单独通道的其他保持室和适配器中。这些图中所示的是具有单个簧片462的标准单簧片哨子160、簧片462彼此相邻并以堆叠和并排配置共享相同共振通道464的双簧片哨子(图11B和图11C)以及簧片462具有分开的受限共振通道466、468的双簧片哨子(图11D)。

在一个实施例中，吸气阀132具有第一流阻，第一流量指示器160具有第二流阻，第二流量指示器260具有第三流阻，其中第二流阻大于第一流阻，且第一流阻大于第三流阻。这样，在一个实施例中，带阀保持室系统100包括在输入端107和用户界面104之间的第一流路(FP1)，其中输入端配置为连接到药物输送装置或pMDI 156，并且第一流路(FP1)包括具有第一流阻的吸气阀132。第二流路(FP2)限定在输入端107和用户界面104之间，其中第二流路(FP2)绕过吸气阀132，第二流路包括具有第二流阻的流量指示器160，并且第二流阻大于第一流阻。

在一个实施例中，第三流路(FP3)限定在输入端107和用户界面104之间，其中第三流路(FP3)与第一流路和第二流路分离，这意味着第一流路、第二流路和第三流路彼此没有流动连通，除在与保持室102和用户界面104连通的相应入口和出口152、252、154、254、272外，或如图10所示的组合通道150中。第三流路(FP3)具有第二流量指示器260，该指示器具有第三流阻，其中第一流阻大于第三流阻。这样，第二流量指示器260在启动时提供已达到阈值吸入流量的指示，并告知用户111或护理人员用户界面104(例如面罩)已实现适当密封，且吸入流量充足。相反，当在第二流路(FP2)中实现大于预定阈值的过量吸入流速时，第一流量指示器160被启动，使得用户111可以调整并将吸入流速降低到阈值以下。这样，第一和第二流量指示器160、260为用户提供了关于流速上限和下限的标记，使得用户可以相应地调整其吸入量。

在操作过程中，所有来自周围环境的空气都会通过pMDI 156进入保持室102，然后在吸气阀132(或第一流路(FP1))和流量指示器150(或第二流路(FP2))之间分流。流量指示器160和吸气阀132均具有恒定的流阻，这意味着两个流路FP1和FP2之间的气流分流始终相同。因此，无论使用哪种pMDI 156，流量指示器160都可以在指定流速下启动或触发。例如，如图9所示，不同的pMDI具有不同的阻力。本质上，流量指示器160的启动与保持室102使用的pMDI 156无关。吸气时，空气通过pMDI 156进入保持室102，并可在此选择两条路径之一：通过吸气阀132(FP1)，或通过流动通道150并穿过或经过流量指示器160(FP2)。进入保持室102后，空气将选择阻力最小的路径，大部分气流通过吸气阀132，一部分气流通过流动通道150、250。如果系统配置了第二流动通道250、404，则阻力最小的路径是通过第二流动通道250、404，第二流动通道250、404限定了第三流动通道(FP3)。在一个实施例中，气流以触发流速(0.5-7lpm之间)到达流量指示器260或阀门262，从而移动流量指示器以便指示足够的吸气流量。用户的吸气流速优选在15-30lpm之间，但也可以设置在10-100lpm之间。一旦达到触发流速，阀门262便会密封在阀座266上，从而阻止进一步的气流通过流动通道250、404。当流动通道250、404关闭时，气流将从pMDI 156流过吸气阀132或第一流动通道150。由于第二流路(FP2)的阻力比第一流路(FP1)高得多，因此大部分气流会沿着第一流路(FP1)流过吸气阀132，而当流速较高时(例如，当吸气流速超过60lpm时)，5-30％(优选10％)的用户吸入流量会通过第二流路(FP2)。在本文中，较低流速是指任何低于启动吸气阀132所需流速的流速。作为参考，在一个实施例中，吸气阀132以二元方式工作，使得一旦阀门132被启动并打开，第一流路(FP1)的阻力就会突然减小。假设用户的吸气流速保持在较高流速的阈值以上，则第一流路(FP1)的阻力保持恒定。

在另一个实施例中，如图2C所示，流量指示器160可以设置成与吸气阀132和pMDI156串联。虽然流量指示器160独立于pMDI 156运行，但流量指示器可以放置在流路中，以最大限度地减少流量指示器的性能下降或物质输送的损耗。例如，流量指示器160可以设置在pMDI适配器内或适配器上，不与周围环境流动连通，而是与保持室102中的任何流体流动连通。在另一个实施例中，流量指示器160(例如，配置为哨子)可以设置在用户界面104中，例如与吸气阀132串联。同样，流经或经过流量指示器的流体并非直接来自周围环境，而是从保持室102流经吸气阀132以及流经pMDI 156。

通过以上对气溶胶输送系统100结构的描述，可以很容易地理解该系统100的工作原理。具体而言，患者111接合用户界面104，并且患者或护理人员然后按下连接到室壳体108的输入端107处的背板114上的pMDI 156的pMDI容器120内的pMDI罐106，这将导致药物以气溶胶形式输送到开口112，方式如上所述。

在按下pMDI罐106时或按下后不久，患者111开始吸气。在正常吸气过程中，流量指示器260将根据吸气压力和流量向前旋转，例如旋转角度θ在25°至45°之间，优选为45°，并与阀座表面266密封。角度θ可根据患者情况(例如儿童或婴儿)进行调整。需要注意的是，由于尺寸和形状的原因，可视流量指示器260的阻力极小，并且能够响应低潮气量，非常适合婴儿(潮气量约为50cc，流速约为5lpm)和幼儿(潮气量约为150至250cc，流速约为12lpm)。可视流量指示器260相对于阀座266的移动形成了密封，从而防止空气进一步从保持室102通过流动通道250、404进入。用户和/或护理人员将注意力集中到观察口区域280，即可看到流量指示器260在形成密封时的运动，从而知晓吸入正在进行或已完成。此外，在吸入过程中，吸气阀132将打开，从而使雾化药物沿着第一流路(FP1)通过开口112流出室壳体108，药物沿第一流路(FP1)流动，最终被患者吸入。流量指示器260与吸气阀132平行放置，位于第一流路(FP1)或药物分配通道的外部，因此不会影响药物输送。

如果吸入流速过大，或超过阈值流速，第一流动通道150、402中的流量指示器160将被启动，例如发出警报(例如哨子)。作为响应，用户可以将吸入流速降低到阈值以下，从而优化药物向肺部的输送。

一旦患者呼气或停止吸气，流量指示器260将枢转回其原始垂直位置，直至其与阀座268接合。流量指示器260的弹性使其枢转或偏置至静止位置。同样，患者111或护理人员将注意力集中到观察口区域280，即可看到流量指示器260的返回运动，从而意识到吸气已停止。除了提醒护理人员吸气或呼气正在进行或已发生之外，流量指示器260的运动还能让护理人员确信，如果患者界面104包含面罩，则患者的面部与面罩之间已形成良好的密封；如果包含接口，则用户的嘴与接口之间已形成良好的密封。

应当理解的是，流动通道150、250、402、404以及第一和第二流量指示器160、260可以结合到其他气溶胶输送系统中，例如包括具有流动通道的室壳体的干粉吸入器和雾化器系统。

尽管本发明已结合优选实施例进行了描述，但本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行修改。因此，前述详细描述应视为说明性而非限制性，且所附权利要求书(包括其所有等同物)旨在限定本发明的范围。

Claims (32)

1.一种带阀保持室组件，包括：

保持室，适于容纳物质并包括输入端和输出端，所述输入端适于接收加压定量吸入器；

吸气阀，设置在所述保持室的输出端，并可响应于通过所述保持室的吸入流而移动到打开位置；

用户界面，连接到所述保持室的输出端，且在所述吸气阀处于打开位置时与所述保持室流动连通，所述吸气阀在所述输入端和所述用户界面之间限定第一吸气流路；

流动通道，包括入口和出口，所述入口与在所述输入端和所述输出端之间的保持室流动连通，所述出口与在所述吸气阀下游的用户界面流动连通，所述流动通道绕过所述吸气阀，并且所述流动通道在所述输入端和所述用户界面之间限定第二吸气流路；以及

位于所述流动通道中的流量指示器，所述流量指示器可响应于吸气期间所述流动通道中的流速而启动。

2.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述流量指示器包括哨子。

3.根据权利要求2所述的带阀保持室组件，其特征在于，当所述流动通道中的流速大于阈值流速时，所述流量指示器可启动。

4.根据权利要求2所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括声学开口，所述声学开口连通室壳体和所述哨子附近的周围环境。

5.根据权利要求4所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括与所述声学开口连通的单向阀。

6.根据权利要求2所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述哨子包括发出第一音调和第二音调的第一哨子和第二哨子，所述第一音调与所述第二音调相差至少一个半音。

7.根据权利要求6所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述第一哨子和所述第二哨子分别包括第一簧片和第二簧片。

8.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述吸气阀具有第一流阻，所述流量指示器具有第二流阻，所述第二流阻大于所述第一流阻。

9.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述流动通道包括第一流动通道，所述入口包括第一入口，所述出口包括第一出口，所述流速包括第一流速，并且所述流量指示器包括第一流量指示器，并且还包括第二流动通道，所述第二流动通道包括与所述输入端和所述输出端之间的保持室流动连通的第二入口以及与所述吸气阀下游的用户界面流动连通的第二出口，所述第二流动通道限定在所述输入端和所述用户界面之间的第三吸气流路，所述第三吸气流路与所述第一吸气流路和所述第二吸气流路分离，并且还包括定位在所述第二流动通道中的第二流量指示器，所述第二流量指示器可在吸气期间响应于所述第二流动通道中的第二流速而启动。

10.根据权利要求9所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述吸气阀具有第一流阻，所述第一流量指示器具有第二流阻，所述第二流量指示器具有第三流阻，所述第二流阻大于所述第一流阻，并且所述第一流阻大于所述第三流阻。

11.根据权利要求10所述的带阀保持室组件，其特征在于，第二流量指示器包括阀件，所述阀件可响应通过所述第二流动通道的吸入流而移动到关闭位置。

12.根据权利要求11所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述阀件可通过观察口看见。

13.根据权利要求9所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述用户界面包括面罩或接口。

14.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述输入端被配置为接收加压定量吸入器的接口部分。

15.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括设置在所述第二吸气流路中的呼气阀。

16.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括设置在所述入口处的过滤器。

17.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括设置在所述入口处的挡板。

18.一种带阀保持室组件，包括：

在输入端和用户界面之间的第一流路，所述输入端被配置为连接到药物输送装置，所述第一流路包括具有第一流阻的吸气阀；以及

在所述输入端和所述用户界面之间的第二流路，所述第二流路绕过所述吸气阀，所述第二流路包括具有第二流阻的流量指示器，所述第二流阻大于所述第一流阻。

19.根据权利要求18所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述流量指示器包括哨子。

20.根据权利要求19所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括与所述哨子附近的周围环境连通的声学开口。

21.根据权利要求21所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括与所述声学开口连通的单向阀。

22.根据权利要求20所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述哨子包括发出第一音调和第二音调的第一哨子和第二哨子，所述第一音调与所述第二音调相差至少一个半音。

23.根据权利要求22所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述第一哨子和所述第二哨子分别包括第一簧片和第二簧片。

24.根据权利要求18所述的带阀保持室组件，其特征在于，当所述第二流路中的流速超过第一阈值流速时，所述流量指示器可启动。

25.根据权利要求18所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述流量指示器包括第一流量指示器，并且还包括位于所述输入端和所述用户界面之间的第三流路，所述第三流路与所述第一流路和所述第二流路分开，所述第三流路包括具有第三流阻的第二流量指示器，所述第一流阻大于所述第三流阻。

26.根据权利要求25所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述第二流量指示器包括当所述第三流路中的流速超过第二阈值流速时可移动到关闭位置的阀件。

27.根据权利要求26所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述阀件可通过观察口看见。

28.根据权利要求24所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述用户界面包括面罩或接口。

29.根据权利要求18所述的带阀保持室组件，其特征在于，所述输入端被配置为接收加压定量吸入器的接口部分。

30.根据权利要求18所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括设置在所述第二流路中的呼气阀。

31.根据权利要求18所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括设置在所述入口处的过滤器。

32.根据权利要求1所述的带阀保持室组件，其特征在于还包括设置在所述入口处的挡板。