JP2011189194A - エアロゾル化薬剤の送出方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計量した投与量の呼吸に適する比率（すなわち、最適な大きさの乾燥粒子の形状の比率）を装置の出口で最大にする、加圧エアロゾルキャニスタ１８とともに用いられる計量投与量吸入器１０を提供する。
【解決手段】空気管３４は、空気管の入口３８が導管壁７４内に形成され、空気管の出口３６がノズルオリフィスと対向側にある状態で導管内に配置される。マウスピースを介しての吸入により、空気が入口内に吸気され、空気管の出口から流出して、オリフィスから反対側に移動するエアロゾルプルームに衝突する空気ジェットを形成する。導管の閉鎖端２４内の補助空気入口４６は、導管の内壁４４に沿った境界層流を与える。導管の内壁上の渦発生器５４は、境界層流に渦と乱流を加える。
【選択図】図１

Description

本発明は、患者が肺に吸入するエアロゾル化薬剤の１回の投与量を送出する方法と装置に関する。

エアロゾルは肺の治療用薬剤を送出するために用いられる頻度が増えてきている。たとえば、喘息の治療において、吸入器は、通常β_２作用薬などの気管支拡張薬やコルチコステロイドなどの抗炎症薬を送出するのに用いられる。２種類の吸入器、すなわち計量投与量吸入器（ＭＤＩ）と乾燥粉末吸入器（ＤＰＩ）が一般的に用いられている。いずれの種類の吸入器も、その目的とするところは、典型的には固体微粒子物または粉末の形状をなす薬剤を、治療をうける状態位置で肺の気道内に送出することである。

ＭＤＩ装置において、薬剤は製薬メーカによって加圧エアロゾルキャニスタに入れられて与えられ、薬剤はクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）やヒドロフルオロアルカン（ＨＦＡ）などの液体推進薬内に懸濁または溶解している。キャニスは、キャニスタ内に押し下げられると、薬剤の粒子が懸濁または溶解した微小滴の推進薬を含有するエアロゾルの形状の推進薬と薬剤が混合した計量体積を排出することができる中空排出軸を有した計量弁を含む。このようなキャニスタとともに用いられる典型的なＭＤＩは、アクチュエータとノズルを有したハウジングを有している。キャニスタはハウジングに挿入され、キャニスタの中空排出軸がアクチュエータ内の孔に受け取られる。キャニスタの閉鎖端を押し下げることによって、計量した体積の薬剤がノズルから排出されるように、軸がキャニスタ内に押し入れられる。さらにハウジングは、ノズルとの流体連通をする流路を規定し、その流路は、ハウジングのマウスピース部分に出口を有し、エアロゾル化した薬剤がマウスピース部から出ると吸入されるようになっている。患者は唇をマウスピースの周りで閉じてマウスピースを口に挿入するか、開いた口からマウスピースをわずかに離して保持する。その後、患者はキャニスタを押し下げて薬剤を排出させ、それと同時に吸入する。

既存のＭＤＩは大きな問題点を多く抱えている。既存のＭＤＩの問題の１つは、薬剤の送出効率が悪いということである。平均すると、既存のＭＤＩでは、キャニスタから投薬される薬剤投与量のうち、目的とする効果を達成できる肺に実際に到達するのは約１０パーセントであると推定される。

送出効率が悪いのには、多くの要因がある。その１つとして、推進薬の蒸発が不完全なために、計量した投与量の多くが肺に吸入させられない形態で送出されるということがある。エアロゾル化した薬剤を肺の気道に効率よく送出するためには、吸い込まれる粒子の大部分の大きさが約１０ミクロン（１ミクロン＝１／１０００ミリメートル）未満、好ましくは約１ミクロンから５ミクロンの間である。マウスピースの出口で推進薬の蒸発が不完全だと、計量した投与量のかなりの量が、乾燥粒子及び／又は蒸気ではなく、比較的大きな液滴の形状で送出されてしまう。このような液滴は吸入されず、口の内側と患者の咽喉の奥に衝突して、その結果薬剤の多くが嚥下されてしまう。口と咽喉内での薬剤の局部集中は、局部免疫抑制反応と、コルチコステロイドの場合には真菌感染の発生を引き起こしかねない。また、β_２作用薬を嚥下すると、胃腸管の平滑筋の弛緩を引き起こし、これによって胃の収縮性と活性が減少する。さらに、無駄になる薬剤は年間米国の患者に約７億５０００万ドルも負担させていると推定される。

低送出効率の問題を生じさせるもう１つの要因は、マウスピースから出る際のエアロゾルの線速度が高いということであり、これによって口と咽喉でエアロゾルの衝突が生じやすくなる。理想的には、粒子が吸気に伴出されて肺に運ばれるように、エアロゾルの速度が患者の吸気の速度に釣り合うのがよい。既存の多くのＭＤＩの場合、エアロゾルの流出速度は、患者の吸気速度を実質的に超えている。高速プルームが咽喉の背後に衝突して、衝突や付着の原因となる。

低送出効率の問題を生じさせるさらに別の要因は、既存のＭＤＩの場合、装置から出るエアロゾルのプルームすなわちボーラスが、過度に長いということである。既存のＭＤＩにおいて、この長さは典型的には２５センチメートルを超え、このため、患者がボーラス全体を吸入することが困難となる。

プルーム速度を減少させようと、エアロゾルノズルとマウスピースの間に管状のスペーサを追加したＭＤＩ設計者もいる。スペーサによって送出効率は改善されるものの、ノズルから排出される薬剤のほとんどがスペーサの内面で衝突して、付着するので、使用者が吸入する場合に利用できない。よって、スペーサ付きＭＤＩも、やはり送出効率が容認できないほど低いという問題を抱えている。

さらに、乾燥粉末吸入器は、エアロゾルの過度な速度といったＭＤＩの持つ上述の問題点のいくつかをもともと回避しているが、やはりＤＰＩも、特に相対湿度が高いといった特定の環境条件下で、装置の内面で薬剤が衝突して、付着するため、粒子の凝集につながるという問題を有している。

既存のＭＤＩのもつ別の問題は、吸入とエアロゾルの排出を患者が調整することが困難であるということである。手動操作されるＭＤＩの場合、患者は吸入するのが早すぎるまたは遅すぎるため、薬剤を効率よく吸い込むことができないということがしばしば起こる。この問題に対処するために呼吸によって作動するＭＤＩが数多く考案されているが、これらの考案のほとんどは、患者の吸入動作が開始するまさにその時に排出を引き起こす。治療対象の肺の状態と、その位置によっては、患者が吸入を開始する時よりむしろ吸入のピークあたりで薬剤を排出するのが望ましい場合がしばしばある。さらに、治療対象の肺の状態への薬剤の送出位置を調整するために薬剤が排出される患者の吸入点を選択的に変化できるのが望ましい場合もある。これらの効果は既存のＭＤＩでは得られない。

したがって、本発明の目的は、計量した投与量の呼吸に適する比率（すなわち、最適な大きさの乾燥粒子の形状の比率）を装置の出口で最大にする、エアロゾル化薬剤の送出方法と装置を提供することである。

本発明の別の目的は、装置の出口でのエアロゾルの線速度が患者の吸息の速度にほぼ釣り合うようにする、エアロゾル化薬剤の送出方法と装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、吸入装置内でエアロゾルのボーラスへの薬剤粒子の分散と混合を最大限にすることである。

また、本発明の別の目的は、装置から出るエアロゾル化薬剤のボーラスの長さができるだけ短くなる、エアロゾル化薬剤の送出方法と装置を提供することである。

本発明の別の目的は、吸入器内の液体推進薬の蒸発を最大にするための方法と装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、装置の内面への薬剤の衝突と付着が最小限に抑えられる、エアロゾル化薬剤の送出方法と装置を提供することである。

本発明のまた別の目的は、薬剤の排出が患者の吸息と同期して、患者の呼吸に対する排出タイミングが選択的に変化できる、エアロゾル化薬剤の送出方法と装置を提供することである。

発明の上記の目的とその他の目的は、流れ制御技術と装置を用いて推進薬と推進薬の蒸発を増加させるために薬剤の混合物と空気との混合を促進させ、装置の出口に到達する前にエアロゾルプルームを減速させ、エアロゾルの装置の内壁への衝突を減少させる発明の方法と装置によって達成される。また、発明は、キャニスタの作動と装置のマウスピースに与えられる患者の吸入の試みとを同期させるための装置と方法を提供する。

より具体的には、発明は、加圧キャニスタを支持するよう適応されるハウジングを含む計量投与量吸入装置を提供する。ハウジングは、アクチュエータと、キャニスタの中空出口軸を受け取るよう適応される孔を有するノズルアセンブリを有し、ハウジングはさらに、使用者の口に挿入されるように適応されるマウスピースを形成する開放端と、アクチュエータのノズル排出オリフィスと、導管内にエアロゾル化薬剤のプルームを方向付けるよう配置されるノズルアセンブリとを有する略管状の導管と、導管内で支持され、ノズル排出オリフィスと反対側に配置される空気管出口と、導管の外側の周囲空気と流体連通する空気管入口とを有する空気管とを含み、空気管はノズル排出オリフィスを介してキャニスタから排出されるエアロゾル化薬剤のプルームに衝突するように空気管出口から流出する空気を方向付けるように位置決めされる。よって、マウスピースに与えられる吸入の試みにより、空気は空気管入口に流入し、空気管で口から流出して、プルームと衝突し、それにより導管内の薬剤の分散と混合を向上させる。また空気管からの空気ジェットによって、装置から出るエアロゾルの速度が患者の吸気の速度とほぼ釣り合うするようにプルームを減速する。またプルームを減速させることによって、エアロゾルが装置内に滞在する時間を増加させ、より短いボーラスが吸入されるようにする。混合時間と滞在時間が増加したことによって、マウスピースの出口で推進薬のより完全な蒸発が促される。

発明の１つの実施形態において、装置は、ノズル排出オリフィスがプルームをマウスピースの開放端に向けて方向付けられるように構成されている。空気管は、プルームに衝突させるように空気ジェットをマウスピースの開放端から離して方向付けるように配置される。各スポークの中空通路がその一端で、導管壁を介して導管の外側の周囲空気につながる対応の通路に接続され、他端で、空気管の入口に接続された状態で、空気管は、導管の壁に接続される１つ以上の中空スポークによって導管内に支持される。患者がマウスピースの開放端で吸入すると、空気が空気管内に吸い込まれて空気ジェットを空気管から出す。一旦この空気ジェットが形成されると、キャニスタはエアジェットに向かってエアロゾルのプルームを排出するように作動する。プルームと空気ジェットが接触し、これによってプルームが混合され、減速される。

発明の別の実施形態においては、ノズルはマウスピースの開放端から離れて、端壁によって実質的に閉じられている導管の遠方の端部に向かってプルームを方向付けるように配置される。空気管は、空気管の入口が端壁を介して導管の外側の周囲空気につながる通路に接続された状態で、端壁に取り付けられる。開放端での患者の吸入によって、空気は空気管を介して患者の口に向かう方向に吸い込まれる。一旦空気管からの空気ジェットが形成されると、キャニスタは導管の閉鎖端に向かってプルームを方向付けるように作動する。空気ジェットとプルームが接触し、これによりプルームが混合されて減速される。プルームはマウスピースから出る前に方向を反転させなくてはならないので、同一の長さの導管が２度使用され、それによって装置内でのエアロゾルの滞在時間がさらに増加する。

薬剤の装置の内壁への衝突と付着を減少させるために、本発明は、マウスピースを規定する開放端と、マウスピースから離れた端壁によって規定される実質的な閉鎖端とを有する導管を規定するハウジングを含み、薬剤ディスペンサアセンブリが導管内に薬剤を方向付けるようにハウジング内に配置されてなる、ＭＤＩやＤＰＩ装置のいずれかで有用なエアロゾル流制御装置を提供する。薬剤ディスペンサは、アクチュエータとノズルを持つ加圧キャニスタでもよく、あるいは、乾燥粉末形状の薬剤用のディスペンサであってもよい。端壁は導管の外側の周囲空気と流体連通する複数の補助空気入口を含み、補助空気入口は導管の内壁に隣接する導管内に、マウスピースの開放端にほぼ向かう方向に開口する。導管はさらに、補助空気入口の下流側で内壁上に取り付けられる複数の渦発生器を含み、補助空気入口と渦発生器は、吸入の試みがマウスピースに与えられると、導管の内壁に沿って乱空気流を形成するように協働する。補助空気流は導管の内壁に沿ったバッファや境界層流として機能し、エアロゾル滴や乾燥粉末が内壁に衝突して永久的に付着する可能性を減らす。渦発生器は、上を流れる空気に渦と渦度を与えるように軸方向に対して角度をもって配置される内側に向いたベーンを備えるのが好ましい。

発明はさらに、エアロゾルプルームの排出が患者の吸入の試みによって引き起こされ、吸入に対する排出のタイミングが選択的に変更可能な、薬剤の加圧キャニスタとともに用いられるエアロゾル流制御装置を提供する。この目的のために、装置は、キャニスタの排出軸が非動作位置にある第１の位置と、計量した体積の薬剤を排出するために排出軸が動作位置にある第２の位置との間でキャニスタを支持するように適合され、さらに、使用者が吸入の際に用いることができ、第１の空気通路を規定する出口を含むハウジングを有する。キャニスタ抑制手段は、ハウジング内に配置され、キャニスタ本体と排出軸との間の相対的な移動が防止されている静止位置から、このような移動が許される排出位置へ移動可能である。キャニスタ抑制手段は、可変体積チャンバを規定するベローや可動ダイアフラムピストンアセンブリなどの装置の一部を形成するか、あるいはその装置に取り付けられる。吸入器は、キャニスタ抑制手段がその排出位置に移動すると、キャニスタを第２の位置に促す弾性部材を含む。第２の空気通路は、第１の空気通路とハウジングの外側の周囲空気との間にハウジングを介して延出し、ベンチュリを有する。可変体積チャンバは、ベンチュリのスロートと流体連通しており、これによって、出口を介して使用者が吸入すると、チャンバから空気を蒸発させ、それによってキャニスタ抑制手段が排出位置に移動するように、ベンチュリスロート内を低圧にする。チャンバの断面積、キャニスタに対して弾性部材によって印加される力、ベンチュリの大きさ、第２の空気通路の直径などの設計パラメータを好適に選択することによって、患者による吸気の試みのピーク近くでキャニスタを作動させるように装置を構成することができる。

装置はさらに、作動タイミングを選択的に変更するための手段を含むのが好ましい。たとえば、装置は、可変流絞りとして機能するように第２の空気通路に押し入れられる調節ねじを有していてもよい。ねじを一方向に回転させると、流れ絞り量が増加し、マウスピースを介した一定の吸入速度において作動に十分なだけチャンバを蒸発させるのに必要な時間量が増加する。反対に、ねじを逆方向回転させると、作動に必要な時間量が減少する。

本発明の上記ならびにその他の目的と効果は、添付の図面とその説明からより明らかになるであろう。

本明細書の一部に組み込み、本明細書の一部を構成する添付図面は、上記に示された一般的な説明および下記に示された詳細な説明と共に、本発明の様々な実施形態を図示し、本発明の原理を説明するために役立つ。

本発明の原理による吸入器の斜視図である。 図１の吸入器の分解図である。 図１のライン３−３に沿ってとられた吸入器の断面図である。 図３Ａは、吸入器のアクチュエータおよびノズルの代替実施形態を示す部分断面図である。 吸入器の代替実施形態を示す、図３と同様な断面図である。 吸入器のさらに別の代替実施形態を示す図３と同様な断面図である。 図５の吸入器に垂直な面でとられた図５の吸入器の断面図である。 吸入器を通しての患者の吸入に応じてキャニスタの自動作動を行う機能を有する、別の代替実施形態の断面図である。 図７の吸入器のキャニスタと係合および離合するトリガの斜視図である。 患者の呼吸に応じてキャニスタの自動作動を行う代替装置を示す、本発明のさらに別の実施形態の、一部が断面図である側面図である。

図１〜図３は、本発明の原理による吸入器１０の第１の実施形態を示す。この吸入器１０は、導管１６に接続されたレセプタクル部１４を有するハウジング１２を含んでいる。このレセプタクル部１４は、薬剤を含む標準加圧キャニスタ１８を収納するように構成されたスリーブの形のものである。このキャニスタ１８は本発明の部分を全く形成していない。本発明の吸入器装置は、薬剤の送出が防止される非作動位置から、計量された体積のキャニスタの中身が中空送出軸を通して送出される作動位置にキャニスタ本体に対して内側に押し下げられ得る中空送出軸を有する内部計量弁を有するいかなる標準加圧キャニスタとも併用できる。

導管１６は、レセプタクル部１４から離隔された開放端２０と、レセプタクル部１４に接続された端壁２４によって定義された閉鎖端２２とを含んでいる。端壁２４は、好ましくは、開放端２０から最遠の端壁２４の一部を形成する端壁２４の頂点を有する形状が通常、円錐形あるいは半球形である。

図３を参照すると、ハウジング１２は、端壁２４によって支持されるアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６をさらに含んでいる。このアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６は、キャニスタ１８の中空送出軸（図１〜図３に図示せず）を収容するように構成されている孔２８と、孔２８と流体連通をするノズル送出オリフィス３０とを含んでいる。ノズル送出オリフィス３０は、有利なことには、端壁２４の頂点に置かれ、エアロゾルのプルームを通常導管の中心縦軸３２に沿って向けられるように指向される。オリフィス３０は、好ましくは、出口に約０．０２５インチ未満およびより好ましくは約０．００５インチ〜約０．０１９インチの内径を有する。

したがって、図１の下方方向に押し下げられるキャニスタ１８で、計量された体積の薬剤が孔２８の中およびオリフィスの外側に送出され、通常その開放端２０の方へ向けられた、エアロゾル化された薬剤の略円錐形のプルームを導管１６内に形成する。吸入器１０は、エアロゾル化薬剤の散布および導管内の空気との混合を促進し、キャニスタ１８から送出される液体推進薬の蒸発を高め、この推進薬の速度を減少させる特徴を含んでいる。より詳細には、吸入器１０は、導管１６内に支えられる空気管３４を含んでいる。空気管３４は、ノズル送出オリフィス３０の下流に間隔をあけられ、ノズル送出オリフィス３０と対向する関係にある出口３６と、導管１６の外側の周囲空気と流体連通をする入口３８とを有する。図１〜図３に示された実施形態では、空気管３４は、通常導管の縦軸３２に沿って整列された略軸部４０および導管１６の内壁４４に取り付けられる略ラジアル部４２を有する曲り管である。使用者が導管１６の開放端２０に吸入力を加える場合、ノズル送出オリフィス３０の方向に空気管出口３６を出る空気は、導管１６の外側から空気管入口３８に吸い込まれる。空気管３４の軸部４０は、出口３６から流れ出る空気がノズルオリフィス３０を出るエアロゾルのプルームに当たるように置かれ、導管１６内に向けられる。一旦この管３４からのこの空気の流れが生じさせられると、キャニスタ１８の計量弁は、オリフィス３０のエアロゾル化薬剤のプルームを送出するように作動される。空気管３４からの空気がプルームに当てることによって、このプルームの速度を落とし、導管１６の断面の大部分を占めるように消散される。この結果、エアロゾルボーラスが導管１６の開放端２０を出る時間だけ、液体推進薬のより完全な蒸発およびプルームの速度が吸入吸気の速度に近づくように、開放端２０を出るこのプルームの速度の減少を促進するエアロゾルと空気との混合を高める。したがって、キャニスタ１８から投薬された薬剤の計量投与量の大部分は、比較的高速に運動する比較的大きい液体飛沫とは対照的に、吸入吸気速度とほぼ一致する、比較的低い速度で運動する約１〜５ミクロンの最適サイズの呼吸に適する乾燥粒子の形で開放端２０を出る。それによって、口および喉内の薬剤の固着および粘着が減少される。

空気管３４および導管１６は、一体に形成でき、その結果空気管３４の内部通路は、導管１６を通って延び、導管１６の外気と流体連通をする。一方、空気管３４は、適切な形状に曲げられ、入口端３８で導管１６に取り付けられる金属管で形成できる。

図１〜図３および図７に示された実施形態は、ノズルオリフィス３０の軸４１（図３）と同軸方向に整列された部分４０に対して９０度の角度で曲げられた空気管３４を示すが、他の配置は本発明の長所を犠牲にすることなく使用されてもよい。例えば、部分４０は、ノズルオリフィス３０の軸４１に対して鈍角（すなわち、約９０度〜１８０度であり、１８０度は、オリフィス３０を出るプルームの方向と正確に逆であるように定義される）で配置されてもよく、空気管３４の部分４０は、空気ジェットをオリフィス３０に向けるように指向される。さらに、導管壁に取り付ける部分４２は放射状である必要はないが、導管壁４４に鋭角あるいは鈍角で指向されうる。

本発明は、液体飛沫あるいは乾燥粒子が導管１６の内部壁２４および４４に当たり、永久に付着する可能性を減らす特徴をさらに含んでいる。より詳細には、吸入器１０は、端壁２４を通り、ノズルオリフィス３０から少なくとも２つの異なる半径でその周りに円周方向に間隔をあけられた複数の補助空気入口４６を含んでいる。補助空気入口４６の第１の円周方向のリングは、導管１６の端壁２４と内部壁４４との間の連結点４８に隣接して置かれている。補助空気入口４７の第２の円周方向のリングは、連結点４８とノズルオリフィス３０との間で半径方向に置かれる。導管１６の開放端２０に加えられた吸入力によって、空気は矢印５０に示されるように補助空気入口４６および４７に流入し、矢印５２によって示されるように、導管１６の内部壁４４に沿ってそれから外側および端部２４から外側に流れる。この補助空気流は、内部壁４４および端部２４に沿って薬剤が内部壁４４および端壁２４に当たり、永久に付着することを減らす傾向があるバッファあるいは境界層空気流を形成する。

さらにこの目的を達成するために、吸入器１０は、導管１６の内部壁４４上に取り付けられ、それから内側に延びる複数の渦発生器あるいはベーン（図２で最も良く示されている）も含んでいる。ベーン５４は、補助空気入口４６の下流に置かれている。その結果各ベーン５４は補助空気入口４６の中の１つとほぼ軸方向で整列している。ベーン５４は、縦軸３２によって定義された軸方向に、ある角度で指向されているので、渦度および渦を作る運動はベーンの上に流れる空気に与えられる。したがって、補助空気入口４６によって形成される境界層空気流は、渦度および渦を作る運動を境界層空気流に与えるベーン５４に当たる。渦度および渦を作る運動は、エアロゾル飛沫あるいは粒子が内部壁４４に当たり、永久に付着する可能性をさらに減らす。

図１および図３に示されるように、吸入器１０は、導管１６の開放端２０に接続する別個のマウスピース５６を含んでいる。マウスピース５６は、吸入器１０の使用者の口の中に挿入されるように構成される、減少された直径部５８を有する。完全に息を吐いた後、使用者は、この直径部５８を直径部５８の周りで閉じた唇で口に挿入し、それから吸入し始める。この直径部は、空気管３４から補助空気入口４６を通る空気流を生じさせる。一旦これらの空気流を生じさせると、吸入し続ける間、使用者はキャニスタ１８を押し下げ、計量された体積の薬剤および推進薬混合物をノズル送出オリフィス３０から送出する。使用者は、吸入し続け、肺をその容量まで満たし、次に、一般的にはある時間の間に息を止め、エアロゾル化薬剤が肺のエアウエー内に集まる。

図１〜図３に示されるように、ハウジング１２は、順にはまり込むように一緒に取り付ける４つのセクション（マウスピース５６を含む）で形成される。しかしながら、製造を容易にするために、ハウジング１２は、その代わりに４つよりも少ないセクションで形成されてもよい。例えば、ハウジング１２は２つのセクションで形成されてもよく、第１のセクションは、レセプタクル部１４と、端壁２４と、ベーン５４までおよびベーン５４を含む導管１６とを含み、第２のセクションは、空気管３４を有する導管１６の一部およびマウスピース５６を含む。一方、ハウジング１４は導管を通る縦方向の平面で分割された２つのセクションで形成されてもよく、２つのセクションは、通常、対称平面に沿って一緒に接合される互いの左右対称形である。それにもかかわらず、説明のために４つのセクションを有する実施形態は図示され、説明される。

第１のセクション６０は、レセプタクル部１４と、端壁２４と、アクチュエータ・ノズルアセンブリ２６と、導管１６の一部を形成し、連結点４８で端壁２４に接続される略円筒部６２とを含む。第１のセクション６０はその代わりにその後一緒に接合される複数の部品で形成されてもよいが、第１のセクション６０は、有利なことには、１つの部品で一体に形成される。

第２のセクション６４は、その内径および外径は、第１の略円筒部６２の内径および外径に等しい第２の略円筒部６６と、第１の円筒部６２の下流開放端内に順にはまり込むように減少された直径部６８とを含んでいる。この直径部６８は、一般に円錐形であり、マウスピース５６に対して軸方向にわずかに集中する内部壁７０を有する。ベーン５４は内部壁７０上に取り付けられる。第２のセクション６４は、その代わりにその後に接合される多数の部品で形成されてもよいが、好ましくは、１つの部品で一体に形成される。

ハウジング１２の第３のセクション７２は、その内径および外径が第２の略円筒部６６の内径および外径に等しい第３の略円筒部７４と、第２の略円筒部６６の開放下流端内に順にはまり込むように収容される減少された直径円筒部７６とを含んでいる。この円筒部７６の外径は、これらの部品間で締まりばめするように円筒部６６の内径にほぼ等しい。円筒部７６の内部面７８は、面７０と７８間の連結点が導管１６によって規定された流路に十分な段部を与えないように、円錐形内部壁７０の最少直径にほぼ等しい直径を有する。空気管３４は、第３の円筒部７４の内部面７８と内部面８０との間の連結点で第３のセクション７２の内部面上に取り付けられている。円筒部７４を通る孔８２は、空気管３４の内部通路と係合し、空気管３４の入口３８と導管１６の外部の周囲空気との間を流体連通をする。第３のセクション７２は１つの部品で一体に形成されてもよいしあるいは複数の部品で構成し、その後に接合されてもよい。

ハウジング１２の第４のセクションは、第３の略円筒部７４の開放下流端内に順にはまり込むように収容される略円筒部８４（導管１６の開放端２０も規定する）を有するマウスピース５６である。この円筒部８４は環状フランジ８６に取り付けられ、この環状フランジ８６は同様に使用者の口に挿入される、減少される直径部５８に取り付けられる。円筒部８４の外径は、その間を締まりばめするように内部面８０の直径にほぼ等しい。

ハウジング１２は、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート、あるいはポリアクリエル酸エステルのようなプラスティックで形成される。ハウジング１２は射出成形あるいは吹込型のような任意の適当な技術によって製造されてもよい。

図３Ａは、図３に図示された水平平面の断面図の吸入器１０のアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６ａの他の実施形態を示している。アクチュエータ・ノズルアセンブリ２６ａは、両方共孔２８ａに流体で接続され、マウスピース５６の方向に互いに対して集中する２つの離隔された送出オリフィス３０ａを含んでいる。したがって、計量された体積の薬剤を孔２８ａに送出するようにキャニスタ１８を押し下げることによって、２つのエアロゾルのプルームはオリフィス対３０ａから送出される。このプルームは、空気管出口３６の上流に集中し、空気管出口３６の上流で互いに衝突し、エアロゾルを広げさせ、それによってエアロゾルと大気との混合を助ける。さらに、推進薬の蒸発を高める２つのプルームの衝突はより小さい飛沫の形成を助ける。図示するのを便利にするために、孔２８ａは、水平方向に細長いものとして示され、オリフィス３０は水平面に離隔されているものとして示されていることが分かる。しかしながら、有利なことには、孔２８ａは、垂直方向に単に延ばされてもよく、オリフィス３０ａは、２つのプルームの所望の集中を行うために互いに垂直方向に離隔され、互いに対してある角度に置かれる。

図４は、吸入器１０の細長い空気管３４が一対の中空スポークによって導管１６に支持されるハブ４０ａの形のより短い空気管と取り換えられた吸入器１０ａの他の実施形態を示している。図４において、文字「ａ」の添字を有する参照符号で識別される部品は、図３の添字のない同一参照符号を有する部品と同様な部品を示しているのに対して、図３および図４の同一参照符号で識別された部品は同一部品を示している。したがって、ハブ４０ａは空気管３４の軸部４０と同様であり、スポーク４２ａは空気管３４のラジアル部４２と同様である。ハブ４０ａは、第１の直径の中央空洞８８と、第２のより小さい直径の出口通路３６ａとを含んでいる。出口通路３６ａは、導管１６ａと同軸方向にあり、それから外部に流れる空気がノズルオリフィス３０の方へ向けられる。スポーク４２ａの内部通路は、円筒部７４ａを通る一対の孔８２ａによって外気と接続される。図４に示された吸入器１０ａの実施形態では、図３の第２のセクション６４と同様なハウジングのセクションが全くない。したがって、ベーン５４は吸入器１０ａから除去された。しかしながら、補助空気出口４６は、なお吸入器１０ａにあり、境界層空気流を導管１６ａの内部壁に沿って与える。

図５および図６は、本発明の原理による吸入器のさらにもう１つの実施形態を示している。図５は、エアロゾルのプルームが使用者から離れた所に向けられるので、このエアロゾルが吸い込まれる前に向きを逆にしなければならない吸入器１０を示す、図３と同様な水平断面の概略を示している。図６は、吸入器１０ｂの垂直断面の概略を示している。さらに、同じ部品は同じ参照符号によって示されるのに対して、同じ部品が文字「ｂ」の添字によって示される。吸入器１０ｂは、端壁９０によって規定された第１の閉鎖端と、使用者の口に挿入されるように構成されたマウスピース部５８ｂによって定義された第２の開放端とを有する導管１６ｂを規定するハウジング１２ｂを含んでいる。導管１６ｂは、その長さの大部分にわたって第１のより大きい内部断面積を有し、マウスピース部５８ｂで第２のより小さい断面積に狭める。ハウジングは、端壁９０とマウスピース部５８ｂとの間の場所で導管１６ｂの中に突き通すレセプタクル部１４ｂをさらに含む。レセプタクル部１４ｂは標準加圧キャニスタ（図示せず）を収容する。レセプタクル部１２ｂは、キャニスタの中空出口軸がアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６の孔２８に挿入できるように、レセプタクル部１４ｂの下部端に配置されたアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６をさらに含んでいる。アクチュエータ・ノズルアセンブリ２６の詳細は図３に関して既に説明された。ノズル送出オリフィス３０は、エアロゾルのプルームを端壁９０の方へ向けるように指向される。

吸入器１０ｂは、導管１６ｂと同軸方向に配置されている内部導管９２を含んでいる。内部導管９２は、端壁９０から間隔をあけられ、端壁９０に隣接する開放端９４と、端壁９０から遠く離れて、アクチュエータ・ノズルアセンブリ２６を支持する端壁２４ｂによって規定される閉鎖端９６とを有する。この吸入器は、端壁９０に取り付けられ、導管１６ｂ内に同軸方向に配置されている空気管３４ｂをさらに含んでいる。空気管３４ｂは、部分通路をノズル送出オリフィス３０の方へ内部導管９２に押し入れる。空気管３４ｂの入口３８ｂは、端壁９０を通る孔９８によって導管１６ｂの外側の周囲空気に接続されている。空気管３４ｂの出口３６ｂはオリフィス３０に対向する関係である。オリフィス３０から送出されるエアロゾルは、内部導管９２の内部の中に入り、外部導管１６ｂの端壁９０の方へ進む。使用者のマウスピース５８ｂを通しての吸入によって、空気は、孔９８を通って、空気管３４ｂに入り、出口３６ｂの外にプルームの方へ動く。プルームおよび空気管３４ｂからのエアジェットは衝突し、プルームの速度を減少させ、内部導管９２内に広がる。使用者による連続吸入によって、分散エアロゾルは、内部導管９２の開放端９４を通って出て、次に内部導管９２と外部導管１６ｂとの間の空間を通って、そこからマウスピース５８ｂを通って流れるように方向を逆にする。したがって、エアロゾルは、導管１６ｂの長さの一部を２回移動し、それによってマウスピース５８ｂを出る前にこの装置内のエアロゾルの滞留時間が増加する。これは液体推進薬のより完全な蒸発をもたらす。さらに、流れの逆転によって、マウスピースを出るエアロゾルの速度が使用者の吸い込んだ吸気の速度にほぼ等しいことが確実となり、口および喉の中に固着する問題が減少する。

図７は、使用者の吸入力に応じておよび使用者の吸入力と同期して、１回の薬剤の投与量を送出するようにキャニスタの自動作動を行う本発明のもう１つの実施形態を示している。吸入器１０ｃは、その内部でエアロゾルプルームが使用者によって吸入されるために形成される導管１６ｃを有するハウジング１２ｃを含んでいる。導管１６ｃは、空気管３４および補助空気入口４６を含むように示されている。この導管は吸入器１０のベーン５４も含んでもよい。それとは別に、導管１６ｃは、エアロゾル化薬剤の出口のための開放端を有する簡単な一直線のダクトであってもよい。したがって、導管１６ｃが、後述されるようにハウジング１２ｃでチャンバ１６２と液体連絡をするように構成されねばならないことを除けば、導管１６ｃの詳細は本発明の呼吸同期特徴の理解に重要でない。

ハウジング１２ｃは、導管１６ｃに接続されたレセプタクル部１４ｃを含んでいる。レセプタクル部１４ｃは、導管１６ｃの縦軸に対して斜角に向けられた縦軸１０８を有する略円筒形のスリーブを備えている。キャニスタ１８は、レセプタクル部１４ｃの縦軸と整列されたその縦軸を有し、レセプタクル部１４ｃ内にある。レセプタクル部１４ｃとキャニスタ１８との間に配置されているのは、内部スリーブ１００である。この内部スリーブ１００は、キャニスタ１８が挿入されてもよい開放上部端１０２と、キャニスタ１８がこのスリーブを通過できないように制限されるが、それにもかかわらず、キャニスタの中空軸１９をアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６の孔２８に挿入できる開放下部端１０４とを有する。より詳細には、下部端１０４に隣接するキャニスタのキャップ部１０６に隣接するスリーブ１００は、内側に延びるレッジ１０５を有する。キャニスタ１８は、キャニスタの計量弁を作動させるためにキャニスタをアクチュエータ・ノズルアセンブリ２６の方へ押し下げることができるように、レセプタクル部１４ｃの縦軸１０８によって定義された方向に沿って内部スリーブ内で摺動可能である。

内部スリーブ１００は、キャニスタ１８を作動準備されたコック位置に置くために軸１０８の方向に沿ってレセプタクル部１４ｃ内でも摺動可能である。レセプタクル部１４ｃは、その中の２つが内部スリーブ１００の外部面から外側に延びる、一対の正反対に対向するラグあるいはカム従動子１１２を収容する、約９０度円周方向に離隔された４つの縦方向のスロット１１０を有する。それとは別に、レセプタクル部１４ｃは、１８０度の間隔をあけられ、ラグ１１２を収容する２つのスロット１１０だけを有してもよい。したがって、内部スリーブは、レセプタクル部１４ｃ内で縦方向に摺動するので、ラグ１１２はそれぞれのスロット１１０内で縦方向に摺動する。

吸入器は、レセプタクル部１４ｃの外側にわたって取り付ける略円筒形のカムリング１１４を含んでいる。カムリング１１４は、使用者の手でカムリング１１４をつかむのを容易にするために、ハウジングの外面を越えて外側に延びるその下部端で環状フランジ１１６を有する。リング１１４の内部面１１８は、縦方向にカムリング１１４の開放上部端１２２まで上方へ延びる、約１８０度離れてその中に形成された一対の円周方向に延びる凹部あるいはカムトラック１２０を有する。各カムトラック１２０は、スロット１１０を通って内部スリーブ１００から外側に突き出るラグ１１２の中の１つと対面する関係の略螺旋面１２４を示している。したがって、各ラグ１１２がそれぞれのカムトラック１２０の最下部（すなわち、カムリング１１４の上部端１２２から最遠であるカムトラック１２０のこの部分）と接触している位置でカムリング１１４を始動すると、カムトラック１２０によって定義された弧を通るカムリング１１４の回転によって、ラグ１１２は、螺旋面１２４に沿って進み、それによって上部端１２２の方へ縦方向に内部スリーブ１００を進める。

内部スリーブ１００のこの上方の運動はレッジ１０５によって上方にキャニスタ１８を引き出す。キャニスタ１８のこの上方運動を阻止するのは圧縮スプリング１２６である。このスプリング１２６は、レセプタクル部１４ｃの上部端１３０およびカムリング１１４の上部端１２２を囲み、ハウジングにキャニスタ１８を完全に取り囲む、取り外しできるエンドキャップ１２８の内部面に取り付けられる。エンドキャップ１２８がこのように設置される場合、スプリング１２６は、キャニスタ１８の端部に対して耐え、アクチュエータおよびノズルアセンブリ２６の方へキャニスタを下方に片寄らせる。キャニスタ１８の下方の運動を妨害するものが何もない場合、送出軸１９が、計量された体積のキャニスタの中身を送出するように完全に押し下げられるまで、スプリング１２６はキャニスタを下方に移動させる。しかしながら、吸入器１０ｃは、キャニスタに係合し、この下方の運動を防止する機構を含む。この機構は、使用者の吸入中にキャニスタから離合するように導管１６ｃの開放端に加えられた使用者の吸入力に応じて、スプリング１２６はキャニスタをその送出位置に移動させることができる。

この目的のために、吸入器１０ｃは、略縦軸１０８に垂直な軸１３４に沿ってキャニスタ１８に対して移動可能であるピストンアセンブリ１３２を含んでいる。ピストンアセンブリ１３２は、軸１３４と同軸方向にそれを通って中心に延び、円形ディスク１３６の両側から外側に突き出る、シャフト１３８を有する円形ディスク１３６を含んでいる。キャニスタから遠く離れているディスク１３６の側面から突き出るシャフト１３８の第１の部分１４０はハウジングの壁１４４の凹部１４２に係合し、この凹部１４２は軸１３４に沿ってピストンアセンブリ１３２の運動を案内する。キャニスタに面するディスク１３６の側面から突き出るシャフト１３８の第２の部分１４６は、レセプタクル部１４ｃの開口１４８を通って延び、拡大されたヘッド端１５０で境界をなす。圧縮スプリング１５２は、レセプタクル部１４ｃのヘッド端１５０と壁との間で閉じ込められ、ピストンアセンブリ１３２をキャニスタ１８の方へ片寄らせる。

分岐したトリガ１５４はヘッド端１５０に取り付けられる。このトリガ１５４は、軸１３４の方向に沿ってレセプタクル部１４ｃのほぼ縦軸１０８まで延びる２つの離隔された平行プロング１５６（図８）を有する。このプロング１５６は、図８に概略が示されるように、排出軸１９が突き出るキャニスタネック１５８の直径よりもわずかに小さい直径Ｄだけ離隔されている。したがって、ピストンアセンブリ１３２がキャニスタ１８の方へ完全に延ばされた場合、キャニスタネック１５８は、図８の陰影領域によって示されるように、プロング１５６の内部エッジ部１６０に接触する。しかしながら、ピストンアセンブリ１３２が軸１３４に沿ってキャニスタ１８から離れた所に引き出された場合、キャニスタネック１５８は、キャニスタ１８のアクチュエータ２６の方への動きを可能にするようにプロング１５６を通過する。プロング１５６は、キャニスタの方へ軸１３４に沿った方向にキャニスタネック１５８から離れた所に緩やかに傾斜する部分１５７を含む。この部分１５７は、トリガ１５４のキャニスタネック１５８からの離合に必要な力量を減らす。

キャニスタからの離れた方向へのピストンアセンブリ１３２の動きは、ハウジング内の可変容積チャンバ１６２内の気圧に応動する。このチャンバ１６２は、ディスク１３６、ハウジング壁１４４、およびディスク１３６を壁１４４にほぼ気密に接続する可撓性ダイヤフラム１６４によって定義される。有利なことには、このダイヤフラム１６４は、キャニスタ１８に面するディスク１３６の側面によりかかる円形部１６６と、円形部１６６の外縁から垂下し、ハウジング壁１４４に取り付けるスカート１６８とを含んでいる。さらに有利なことには、ハウジング壁１４４は、ハウジングの取り外し可能カバー１７０を含み、スカート１６８のエッジは、カバー１７０とハウジングの残りとの間に挟まれることによってハウジングに取り付けられる。ダイヤフラム１６４の円形部１６６は、それを通してシャフト１３８が延び、シャフト１３８を密に囲み、その間をほぼ気密にする中心穴を含んでいる。

取り外し可能カバー１７０は、ハウジングの側壁１７６に形成された通路１７４と整列するディスク１３６に面する凹部１７２を含んでいる。この通路１７４は、導管１６ｃの開放端２０ｃの方へ延びる。導管１６ｃは、少なくとも２つの部分、すなわち、側壁１７６を含み、それを通してノズルオリフィス３０が延びる端部２４ｃに接続されている第１の略円筒部６２ｃおよび空気管３４を含み、第１の円筒部６２ｃに接続する第２の略円筒部７４ｃに形成される。通路１７４は、第２の円筒部７４ｃに接続する第１の円筒部６２ｃの端部で終わる。第２の円筒部７４ｃの側壁１８０を通る通路１７８は、通路１７４と流体で接続され、通路１７４の拡張部を形成する。この通路１７８は空気管３４の内部通路１８２の中に延びる。ベンチュリ１８４は空気管通路１８２に挿入される。ベンチュリ１８４は、制限された部分あるいはスロート１８６を含んでいる。空気通路１８８は、スロート１８６の近傍でベンチュリ壁を通って延びる。ベンチュリ１８４は、これらの空気通路１８８が通路１７８と整列するように通路１８２に配置される。したがって、ベンチュリスロート１８６と可変容積チャンバ１６２との間は、空気通路１８８、第２の円筒部７４ａの通路１７８、第１の円筒部６２ｃの通路１７４、およびカバー１７０の凹部１７２によって流体連通している。

したがって、使用者が導管１６ｃの開放端２０ｃの通して吸入する場合、空気は導管１６ｃの外部から空気管３４を通って導管１６ｃの主空気通路の中に吸い込まれることが分かる。この空気は、ベンチュリ１８４を通って流れなければないので、大気以下の気圧はベンチュリスロート１８６に存在する。大気以下の気圧はチャンバ１６２に連通される。その結果、チャンバ１６２の壁は、チャンバ１６２の外部の大気圧とチャンバ１６２内部の大気圧の以下の気圧との圧力差に比例する力を受ける。その結果として、チャンバ１６２内の空気は、チャンバ１６２から凹部１７２を通って、通路１７４および１７８を通って、通路１８８を通って、ベンチュリスロート１８６の中に、それから空気管３４を通って導管１６ｃの主空気通路の中に真空排出し始める。

使用者は導管１６ｃを通して吸入し続けるので、チャンバ１６２からの空気の真空排気は、チャンバ１６２の体積を減少させ、その結果、ディスク１３６およびシャフト１３８は、スプリング１５２の力に逆らって壁１４４の方へ移動し始める。したがって、トリガ１５４は、キャニスタネック１５８からプロング１５６を離合するように移動し始める。体積の減少がプロング１５６をネック１５８から全体的に離合するのに十分な程度遠くにトリガ１５４を移動させるのに十分である場合、アクチュエータ２６の方へのキャニスタ１８の動きはもはや妨害されず、スプリング１２６の力は、キャニスタの計量弁が作動するようにキャニスタを下方へ移動させる。それによって、計量されたエアロゾル化薬剤の服用量は、ノズルオリフィス３０から使用者による吸入のための導管１６ｃに排出される。

吸入器１０ｃが薬剤の服用量を投薬するように作動された後、吸入器１０ｃは、再び排出することができるようにように再び上向きにされなければならない。この目的のために、使用者は、リング１１４をしっかりとつかみ、カムトラック１２０によって定義された弧によってハウジング１２ｃに対してこのリングを回転させる。これによって、内部スリーブ１００およびキャニスタ１８は、スプリング１２６の力に対して上方へ持ち上げられる。トリガ１５４がキャニスタネック１５８を通過できるのに十分な程度上方にキャニスタ１８が持ち上げられる場合、トリガ１５４がもう一度完全に延ばされた位置にあり、キャニスタネック１５８を係合するように、スプリング１５２は、トリガ１５４をキャニスタ１８の方へ付勢する。したがって、使用者は、カムリング１１４を回転させ、その開始位置まで戻し、キャニスタ１８を下げ、それによってキャニスタネック１５８はトリガ１５４のプロング１５６に当たって固定する。それから、吸入器１０ｃは再び使用する準備ができる。

前述の呼吸同期機能は、薬剤の排出が使用者の吸入力に自動的に応動する吸入器を提供するので、使用者はキャニスタの手動押下と呼吸とを注意深く調整する必要がないということが分かる。さらに、薬剤の排出は、使用者がこの装置の開放端で吸入し始めるときに直ぐに生じないが、チャンバ１６２の体積が、作動させるのに十分な程度減少するまで、むしろ幾分遅延される。呼吸の開始と動作の開始との間の時間遅延度は多数の要因によって決まることも分かる。薬剤の排出はキャニスタ１８の所定の最少移動を必要とし、排出軸１９を完全に押下させ、移動距離は、チャンバにわたる圧力差×ばね定数で割られたその断面積に比例するので、主要因は、チャンバ１６２の断面積およびスプリング１５２のばね定数である。したがって、吸入器１０ｃは、使用者の吸入のピーク近くでキャニスタ１８の作動を行うようにこれらの要因の適切な選択で構成されてもよい。

さらに、吸入器１０ｃは、吸入のピーク近くで、すなわち、使用者が完全吸入で最終的に吸入する体積の５０パーセントが吸い込まれる点近くで薬剤を排出するために使用者の吸入速度に自動的に調整するキャニスタ１８の呼吸応答作動をする。例えば、通常の肺機能を有する使用者が開放端２０ｃを通して速く吸入する場合、空気は、比較的短い時間に作動を行うようにより急速にチャンバ１６２から吸い出される。逆に、損なわれた肺機能を有する使用者が開放端２０ｃを通してゆっくりと吸入する場合、空気は、比較的長い時間に作動を行うためにチャンバ１６２からよりゆっくりと吸い出される。

吸入器１０ｃは、ハウジング１２ｃを通して通路１７４に延び、通路１７４内で制限を形成する調整ねじ１９０をさらに含む。ねじ１９０を一方向に回すことによって、ねじ１９０は、通路１７４の中にさらに遠くへ延び、制限を増加させ、ねじ１９０を反対方向へ回すことによって、ねじは絞りを減少させるように引っ込む。したがって、特定の患者の吸入に関するキャニスタ１８の作動のタイミングはねじ１９０を調整することによって変えられてもよい。ねじ位置を変えることは、導管１６ｃの開放端２０ｃの外側への所与の流量で、可変容積チャンバ１６２の壁の両端間に圧力差の変動を生じる。したがって、導管１６ｃの開放端の外側への所与の流量の場合、通路１７４の絞りを増加させるようにネジ１９０を回すことは、作動させるのに十分な程度チャンバ１６２を吸い出されるのに必要な時間を増加させるのに対して、絞りを減少させるようにねじ１９０を回すことはこのような期間を減少させる。

図９は、排出の自動吸入動作のための機能を有する吸入器のもう一つの実施形態のサブアセンブリを示す。この実施形態では、分岐トリガ１５４は取り除かれ、ダイヤフラムピストンアセンブリ１３２は、ハウジングの固定壁２０２（図示せず）とキャニスタネック１５８との間に配置される弾性の圧縮性のベロー２００と取り換えられる。このベロー２００そのものは、キャニスタを非作動位置に保持する抑制力の役目を果たし、ベローは、気圧によって圧縮され、キャニスタが排出位置に移動できる位置になる。

ベロー２００は、有利なことには、ステンレス鋼で作られ、キャニスタネック１５８に隣接する端部にブラインド端壁２０４を有し、この端壁２０４は蛇腹状に折られた側壁２０６と一体に形成される。ベロー２００は、ハウジング壁２０２に隣接した端部に第２の端壁２０８を有し、端壁２０８は側壁２０６とも一体に形成される。第２の端壁２０８は、ベロー２００の内部に空気通路を生じさせる管あるいは針２１０によって貫通される。この針２１０は、有利なことには、皮下注射針と同様なステンレス鋼管であり、溶接あるいは他の適当な技術によって一端で端壁２０８に一体に張り付けられる。針２１０が延びる自由端２１２は、補助管２１３を介してベンチュリ２１６のスロート２１４に取り付けられる。ベンチュリ２１６は、空気を吸入器ハウジングの外側から吸い込まれる入口端２２０からノズル排出オリフィス３０の反対側の導管（図示せず）内に配置されている出口端２２２に延びる管２１８内に配置されている。管２１８およびベンチュリ２１６もステンレス鋼で形成されてもよい。

支持／取り外しプラットホーム２２４はベロー２００のブラインド端壁２０４に取り付けられる。支持／取り外しプラットホーム２２４は、静止位置、すなわち準備位置から排出位置に移動する際にキャニスタによって行われる運動範囲中にキャニスタネック１５８に接触する。ベロー２００は、支持／取り外しプラットホーム２２４を介して、ばね力をキャニスタネック１５８に加える。ベロー２００の力はアクチュエータ２６から離れた所にキャニスタネック１５８を移動させる傾向がある方向に作用する。さらに、周知であるように、キャニスタ１８は、キャニスタ１８をアクチュエータ２６から離れた所に移動する傾向がある方向にキャニスタ本体と中空出口軸１９との間に作用する内部スプリング（図示せず）を含んでいる。ベロー２００によって加えられたばね力および内部スプリングによって加えられた力の合計がスプリング１２６（図７）によって加えられた力よりもわずかに大きいように、ベロー２００のばね定数は選択される。このスプリング１２６は、キャニスタ１８をアクチュエータ２６の方へその排出位置に移動させる傾向がある方向にキャニスタ１８の端部に力を加える。したがって、静止状態で、ベロー２００の内外の両方に作用する大気圧の場合、ベロー２００および内部スプリングは、スプリング１２６の力を抑え、それによってキャニスタ１８を、それからの薬剤の排出を防止する準備位置に保持する。

しかしながら、使用者が吸入器の出口（図示せず）を通して吸入する場合、空気は、ベンチュリ２１６のスロート２１４内で低圧を形成する吸入器１０ｃに関して前述されるように、管２１８を通して吸い込まれる。この低圧は、補助管２１３および針２１０を介してベロー２００の内部に伝えられる。結果として、ベロー２００内の圧力は、ベロー２００の外部を囲む大気圧よりも小さく、したがって、ハウジング壁２０２の方への方向にブラインド端壁２０４に加えられる空気圧力がある。空気圧力およびスプリング１２６の力の合計は、ベロー２００および内部スプリングによって加えられたばね力を超え、ベロー２００のブラインド端部２０４をハウジング壁２０２の方へ圧縮する。スプリング１２６によりキャニスタ１８に加えられた力によって、キャニスタは端壁２０４に従う。ベロー２００からの空気の連続真空排気の場合、キャニスタ１８はその排出位置に移動される。一旦使用者が自分の吸入を完了し、ベンチュリ２１６を通る空気流が止まると、気圧はベロー２００内外で再び等しくされ、ベロー２００はその開始位置に戻り、ベロー２００および内部スプリングは、キャニスタ１８をスプリング１２６の力に逆らって上方へ戻し、準備位置に押し込む。したがって、図９に示された呼吸作動システムの場合、別個のコックシステムに対する要求は全くない。

ベロー２００は、好ましくは、約１ポンド／インチ〜約１２ポンド／インチのばね定数および約０．２〜約０．７５平方インチの断面積を有する。したがって、ベロー２００にわたる約１ポンド／平方インチの圧力差は、約０．０１０インチ〜約０．０８０インチの量だけベロー２００を圧縮するのに十分である。標準キャニスタ１８の場合、約０．０１０インチだけの相対運動は、排出させるために排出軸１９とキャニスタ本体との間に必要である。したがって、ベンチュリ２１６は、約１ポンド／平方インチのスロート２１４内のゲージ圧を形成するような大きさにされねばならない。

本発明は様々な実施形態の説明によって示され、これらの実施形態はかなり詳細に説明されているが、添付された請求の範囲をこのような詳細に制限するかあるいは任意の方法でこれに限定することは出願人の意図ではない。付加的長所および修正は当業者に容易に明らかである。例えば、図示され、説明される吸入器は、導管壁を通る通路を介して周囲空気と連通するベンチュリ入口を有し、ベンチュリ入口は、その代わりに端壁２４の補助空気入口４６の中の１つを通してあるいは吸入器導管によって定義された主空気通路の外側にベンチュリ入口を有するいかなる装置を通しても空気を吸い込む。さらに、図８のステンレス鋼ベロー２００は、有利なことには、図７に示された吸入器構造で使用されてもよく、ベロー２００はピストンアセンブリ１３２と置換し、ベロー２００のブラインド端壁２０４は分岐トリガ１５４に取り付けられ、スプリング１５２はベロー２００の弾力によって除去される。したがって、そのより広い局面の本発明は特定の細部、代表的な装置および方法、および図示され説明された例証的な例に限定されない。したがって、出願人の一般的な発明の概念の精神あるいは範囲を逸脱しないでこのような詳細からの逸脱を行ってもよい。

Claims (40)

1. 薬剤を含有するエアロゾルキャニスタと、キャニスタを支持し、使用者の口に挿入されるよう適合される開放端を有する導管を規定するハウジングと、キャニスタに接続され、導管内に配設される出口オリフィスを有するエアロゾルノズルとを有する吸入器において、導管の開放端を介して薬剤の１回分の投与量を分散エアロゾルとして送出するための方法であって、
   薬剤の１回の投与量をノズルの出口オリフィスから排出して、エアロゾル化薬剤のプルームを導管内に方向付けする工程と、
   少なくとも排出工程中に、プルームに衝突するようにプルームの方向にほぼ反対に方向付けられ、使用者によって導管の開放端に与えられる吸入の試みにより形成される空気ジェットを形成するように、導管内で支持される管を介して、導管の外側から周囲空気を方向付ける工程とを備える方法。
2. 排出工程は、ほぼ導管の開放端に向かう方向にプルームを排出する工程を備え、方向付ける工程は、導管の開放端からほぼ離間する方向に沿って、空気ジェットを方向付けることからなる請求項１に記載の方法。
3. 排出工程は、導管の開放端からほぼ離間する方向にプルームを排出する工程を備え、方向付ける工程は、ほぼ導管の開放端に向かう方向に沿って、空気ジェットを方向付けることからなる請求項１に記載の方法。
4. 排出工程は、導管の開放端で行われる吸入の試みのとき、導管を通る気流のほとんどすべてが管から吸気されるよう、薬剤の投与量を、開放端と反対の実質的な閉鎖端を有する導管内に排出することからなる請求項１に記載の方法。
5. 排出工程は、薬剤の該投与量を、開放端と反対の実質的な閉鎖端と、実質的な閉鎖端と開放端との間に延出する内壁とを有する導管内に排出することからなり、この方法はさらに
   導管の実質的な閉鎖端に形成される補助空気入口を介して、導管の実質的な閉鎖端と内壁への薬剤の付着を減少させるのに役立つ補助空気流を、導管内に付与する工程を備える請求項１に記載の方法。
6. 薬剤の内壁への付着を減らすように導管の内壁に沿って、使用者が導管の開放端に与える吸入の試みによって形成される補助空気流を付与する工程をさらに備える請求項１に記載の方法。
7. 付与する工程は、ほぼ導管の開放端に向かう方向に、導管の内壁に沿って補助空気流を付与することからなる請求項６に記載の方法。
8. 乱流と渦を補助空気流に与える工程をさらに備える請求項７に記載の方法。
9. 与える工程は、導管の内壁に位置する渦発生器を覆って補助空気流を吸気することからなる請求項８に記載の方法。
10. 付与する工程は、渦発生器の上流側の導管の内壁に隣接する導管の内部に延びる複数の補助通気通路を介して空気を吸気することからなる請求項９に記載の方法。
11. 方向付ける工程は、空気ジェットを実質的にプルームの方向と反対に空気ジェットを方向付けることからなる請求項１に記載の方法。
12. 方向付ける工程は、空気ジェットをプルームと反対の鈍角に方向付けることからなる請求項１に記載の方法。
13. 薬剤を含有するエアロゾルキャニスタと、キャニスタを支持して、使用者の口に挿入されるよう適合される開放端を持つ導管を規定するハウジングと、キャニスタに接続され、導管内に配設される出口オリフィスを有するエアロゾルノズルとを有するエアロゾル流制御装置における、導管の開放端を介して薬剤の１回の投与量を分散エアロゾルとして送出する方法であって、
    薬剤の１回の投与量を出口オリフィスから排出して、ほぼ導管の開放端に向かって方向付けられたエアロゾル化薬剤のプルームを形成する工程と、
    少なくとも排出工程中に、プルーム上に衝突するようにプルームの方向と実質的に反対に、使用者が導管の開放端に与える吸入の試みによって形成される空気ジェットを方向付ける工程とを備える方法。
14. 方向付ける工程は、導管内の出口と、導管の外部で周囲空気と流体連通する入口とを持つ管を介して空気を方向付け、これによって導管の開放端に与えられる吸入の試みによって、空気が管の入口に流入して出口から流出される請求項１３に記載の方法。
15. 長さ方向に延びる内壁と、使用者の口に挿入されるよう適合された開放端と、開放端から離れた実質的な閉鎖端とを持つ導管を規定するハウジングと、ハウジング内で支持され、エアロゾル化薬剤の１回の投与量を導管に分与するように構成された薬剤ディスペンサとを有したエアロゾル流制御装置において、導管の開放端を介して薬剤の１回の投与量を分散エアロゾルとして送出する方法であって、
    薬剤の１回の投与量を薬剤ディスペンサから排出して、導管内にエアロゾル化薬剤のプルームを形成する工程と、
    少なくとも排出工程中に、導管の開放端に与えられる吸入の試みによって導管の内壁に沿って、導管の実質的な閉鎖端を介して形成される複数の空気入口を介して、したがって内壁に取り付けられる複数の渦発生器を覆って吸気される補助空気流を与え、これによって乱流境界層流が導管の内壁に沿って形成され、薬剤への衝突と付着を減らすようにする工程とを備える送出方法。
16. エアロゾル流制御装置であって、
    使用者の口に挿入されるよう適合される開放端と、開放端から離れた実質的な閉鎖端と、開放端と閉鎖端の間に縦方向に延びる内壁とを有する導管を含むハウジングと、
    ハウジング内で支持され、エアロゾル化薬剤の１回の投与量を導管内に分与するよう適合される薬剤ディスペンサと、
    内壁に隣接する導管の実質的な閉鎖端を通って形成される複数の空気入口と、
    空気入口下流の内壁に取り付けられる複数の渦発生器とを備え、
    これによって導管の開放端に与えられる吸入の試みで、空気が空気入口を介して渦発生器を覆って吸気され、それにより乱流境界層流が、導管の内壁に沿って作られ、薬剤の衝突と付着を減少させるエアロゾル流制御装置。
17. 薬剤ディスペンサが、薬剤を含有する加圧キャニスタを有し、ハウジングが、キャニスタの中空排出軸を受け取るよう適合され、エアロゾル化薬剤を導管内に排出するために配設されるノズル排出オリフィスを持つアクチュエータ・ノズルアセンブリを備える請求項１６に記載の方法。
18. 導管内に支持され、ノズル排出オリフィスと反対に配置される出口と、導管の外側の周囲空気と流体連通をする入口とを持つ空気管を更に備え、導管の開放端に吸入の試みが与えられると、空気が空気管入口に流入して空気管出口から流出し、ノズル排出オリフィスを介してキャニスタから排出されるエアロゾル化薬剤のプルームに衝突させるために、空気管の出口から流出する空気を方向付けるように空気管が向けられている請求項１７に記載のエアロゾル流制御装置。
19. 薬剤を収容する加圧キャニスタとともに用いられるように適合される吸入器装置であって、
    加圧キャニスタを支持するように適合され、開放端を持つ略管状の導管を含み、キャニスタの中空出口軸を受け取るよう適合される孔と、孔と流体連通してエアロゾル化薬剤のプルームを導管内に方向付けするよう位置付けされるノズル放出オリフィスとを有したアクチュエータ・ノズルアセンブリをさらに含むハウジングと、
    導管内で支持され、ノズル放出オリフィスの反対に配置される出口と、導管の外側の周囲空気と流体連通する入口とを有する空気管であって、ノズル放出オリフィスを介してキャニスタから放出されるエアロゾル化薬剤のプルームに衝突するように、空気管出口から流出する空気を方向付けるよう向けられる空気管とを備え、
    これによって、導管の開放端に吸入の試みが与えられると、空気が空気管入口に流入して、空気管出口から流出し、プルームに衝突して、それによって導管内の薬剤の分散と混合を向上させる吸入装置。
20. アクチュエータ・ノズルアセンブリが、薬剤のプルームをほぼ導管の開口端に向けて方向付けするように導管内に配置され、空気管が、空気管から流れる空気が導管の開放端から離すように方向付けするように位置付けられる請求項１９に記載の吸入装置。
21. 空気管が、導管の壁に接続される少なくとも１つの部材によって導管内に支持され、該部材が、導管の外側の周囲空気を空気管入口に接続する内部空気通路を持つ請求項２０に記載の吸入装置。
22. 導管が略円筒形であり、開放端から離れた導管の実質的な閉鎖端を規定する端壁を含み、アクチュエータ・ノズルアセンブリが、端部壁の略中央に配置されるノズル排出オリフィスを備える端壁に支持され、空気管は導管の縦軸と約９０度から約１８０度の角度をなす縦軸を有している請求項２１に記載の吸入装置。
23. 端壁を介して延び略円筒形の内壁に隣接する導管内に開口する複数の補助空気入口と、補助空気入口の下流側の内壁に取り付けられる複数の渦発生器とをさらに備え、補助空気入口と渦発生器が、吸入の試みが導管の開放端に与えられると、内壁に沿って乱流境界層空気流を形成するように協動する請求項２２に記載の吸入装置。
24. アクチュエータ・ノズルアセンブリは、導管の開放端からほぼ離れるように薬剤のプルームを方向付けるように導管内に配置され、空気管が、空気管から流れる空気を導管のほぼ開放端に向けて方向付けるように位置付けられる請求項１９に記載の吸入装置。
25. 導管が、開放端から離れた導管の実質的な閉鎖端を規定する端壁を含み、空気管が端壁上に支持され、空気管の入口が導管の外側の周囲空気に端壁を介して延出する通路と流体連通している請求項２４に記載の吸入装置。
26. エアロゾル流制御装置であって、
    内壁と開放端とを持つ略管状の導管を含むハウジングと、
    ハウジング内に配置され、エアロゾル化薬剤の１回の投与量を導管内に分与するよう適合される薬剤ディスペンサアセンブリと、
    導管の内壁に取り付けられ、空気流が導管の開放端を介して形成されると、導管の内壁に沿って乱流空気流を形成する複数の渦発生器とを備えるエアロゾル流制御装置。
27. 導管が、開放端から離れた端壁によって規定される実質的な閉鎖端を含み、端壁が導管の外側の周囲空気と流体連通して、渦発生器の上流側の内壁に隣接する導管内に開口する複数の補助空気入口を含み、補助空気入口と渦発生器が、導管の内面に沿って乱流境界層流を形成するように協動する請求項２６に記載のエアロゾル流制御装置。
28. 薬剤ディスペンサアセンブリが、薬剤の加圧キャニスタと、アクチュエータと、キャニスタの中空出口軸を受けるよう適合される孔を含むノズルアセンブリと、孔と流体連通して、エアロゾル化薬剤のプルームを導管内に方向付けするように配置されるノズル排出オリフィスとを備える請求項２７に記載のエアロゾル流制御装置。
29. 渦発生器が、導管の内壁に取り付けられ、導管の縦軸によって規定される方向に角度を持って向けられているベーンを備えている請求項２８に記載のエアロゾル流制御装置。
30. 端壁が、導管の開放端から最も離れた端壁の部分を形成する端壁の頂端を持つ、略円錐形または半球形であり、ノズル排出オリフィスが、頂端に配置され、補助空気入口が、導管の端壁と内壁との間の接合点に隣接配置されている請求項２９に記載のエアロゾル流制御装置。
31. アクチュエータ・ノズルアセンブリが、孔と流体連通する第２のノズル排出オリフィスを含み、２つのノズル排出オリフィスが、エアロゾル化薬剤の分散と混合を促進するように、導管内でオリフィスから排出されるプルームを互いに衝突させるように、互いに対して離間し、角度をつけて向けられている請求項３０に記載のエアロゾル流制御装置。
32. 使用者の吸入の試みに応答して薬剤を自動排出するエアロゾル流制御装置であって、
    キャニスタ本体と、薬剤の排出が防止される非動作位置と薬剤が排出軸を介して排出される動作位置との間で、キャニスタ本体に対して移動可能な中空排出軸とを含む薬剤の加圧キャニスタと、
    キャニスタを支持して、排出軸が非動作位置にある第１の位置と排出軸が動作位置にある第２の位置との間でのキャニスタの移動を許可するよう適合されるハウジングであって、さらに使用者が吸入できる出口を含む第１の空気通路を規定するハウジングと、
    ハウジング内に支持され、ハウジングに対して移動可能な壁を含み、内に可変容量チャンバを規定する可変容量装置と、
    可変容量装置の可動壁に固定され、キャニスタが第１の位置にありキャニスタ本体と排出軸との間の相対的な移動が防止される静止位置から、キャニスタが第２の位置に自由に移動できる排出位置まで、可動壁とともに移動可能なキャニスタ抑制手段と、
    キャニスタ抑制手段が排出位置内に移動すると、キャニスタを第２の位置に付勢する弾性部材と、
    第１の空気通路と流体連通し、それによって出口を介した使用者の吸入で、空気がチャンバから蒸発し、それによって可動壁がキャニスタ抑制手段を排出位置内に移動させる可変容量チャンバとを備えるエアロゾル流制御装置。
33. ハウジング内で第１の空気通路と第１の空気通路の外側の周囲空気との間に延出し、スロートを有するベンチュリを含む第２の空気通路をさらに備え、可変容量チャンバがスロートと流体連通して、これによって出口に与えられる吸入の試みによって、空気がベンチュリのスロートを通って吸気され、それにより可変容量チャンバと連通するスロート内で低圧を形成し、低圧により、キャニスタ抑制手段が排出位置内に移動するように、空気がチャンバから蒸発する請求項３２に記載のエアロゾル流制御装置。
34. ベンチュリスロートが、ハウジング内で第３の空気通路によりチャンバと接続され、装置はさらに、選択的に配置され、第１の空気通路を通る所定の流量で第３の空気通路を通る流量を選択的に変化させ、これによって、使用者の吸入周期に対して薬剤排出タイミングを変化するような調節装置を備える請求項３３に記載のエアロゾル流制御装置。
35. 可変容量装置が、可撓ダイアフラムによってハウジングの壁に密封して接続されるピストンを備え、キャニスタ抑制手段が、ピストンに取り付けられ、キャニスタが第２の位置に移動するのを防ぐように、静止位置では第１と第２の位置の間でキャニスタによって移動させる経路内に導入される部材を含み、可変容量装置のチャンバの内部から空気が蒸発することにより、ピストンはハウジングの壁に向かって移動し、それにより部材をキャニスタが第２の位置に移動できる排出位置内に引き込ませる請求項３２に記載のエアロゾル流制御装置。
36. ハウジングが、キャニスタを受け取る主要本体部と、排出軸を持つ端部とは反対のキャニスタの端部を覆い、主要本体部と係合して不注意に外れるのを防止されるエンドキャップとを備え、弾性部材が、エンドキャップが主要本体部と係合するとき、エンドキャップの内面とキャニスタとの間に、キャニスタに支持されるような圧力ばねを備える請求項３２に記載のエアロゾル流制御装置。
37. 主要本体部が、縦軸を有し、キャニスタが存在する略円筒形の凹部を規定する略円筒形のレセプタクルを含み、装置は、
    レセプタクル内でキャニスタを囲む内側スリーブであって、内側スリーブとキャニスタが、ユニットとして縦軸に沿ってレセプタクル内を摺動可能であり、レセプタクル内のスロットを介して外面から外側に延出する少なくとも１つのピンをさらに備える内側スリーブと、
    レセプタクルを囲み、少なくとも１つのピンに係合する表面を持つコッキングリングであって、内側スリーブとキャニスタを上方に引っ張り、それによってキャニスタを、キャニスタ抑制手段が静止位置内に移動できるコック位置内に移動するように、エンドキャップに向かう縦軸によって規定される方向にピンを移動させ、これによって装置が使用者の吸入の試みに応答して作動する準備をするように、レセプタクルに対して移動可能なコッキングリングと、を備えるコッキング装置をさらに備える請求項３５に記載のエアロゾル流制御装置。
38. 可変容量装置は、弾性的に圧縮可能なベローを備え、ベローが、キャニスタネックとキャニスタネックに対面するハウジングの壁との間に配設され、可動壁がベローの端壁であり、キャニスタ抑制手段が端壁に固定されキャニスタネックと接触し、ベローが、キャニスタが第１の位置から第２の位置へ移動する方向と実質的に平行な方向にハウジングの壁に向かって圧縮可能であり、ベローが、キャニスタを第１の位置に対して付勢しようとするキャニスタにばね力を印加するように適合され、使用者がハウジングの出口を介して吸入するとき、ベローの外側の大気圧とベローの内側の低圧との差によってベローの端壁に印加される圧力が、所定量を超えるように選択される所定量だけ、ばね力が弾性部材によってキャニスタに印加される力を超え、これにより、端壁がベローをハウジング壁に向かって圧縮し、キャニスタが弾性部材によって第２の位置に移動するように、排出位置内にキャニスタ抑制手段を移動する請求項３２に記載のエアロゾル流制御装置。
39. キャニスタ本体と、薬剤排出が防止される非動作位置と薬剤が出口軸を介して排出される動作位置との間でキャニスタ本体に対して移動可能な中空出口軸と有し、中空軸が非動作位置にある第１の位置と中空軸が動作位置にある第２の位置との間で装置内で移動可能な薬剤含有キャニスタを収容し、使用者が吸入できる出口を持つ第１の空気通路を規定するハウジングを含むエアロゾル送出装置において、キャニスタからの薬剤の排出と、出口を介した使用者の吸入の試みを同期させる方法であって、
    キャニスタを第１の位置に配置する工程と、
    キャニスタが第２の位置に移動するのを防止する工程であって、前記移動を防止するためにキャニスタに係合して、ハウジング内に配置され内部の空気チャンバを規定する可変容量装置内の周囲空気圧未満の圧力に応答して移動可能で、空気チャンバの体積が所定量減少すると、第２の位置内にキャニスタを移動できるように移動可能なキャニスタ抑制手段によって防止する工程と、
    キャニスタを第２の位置に向かって付勢する工程と、
    使用者が出口を介して吸入すると、ハウジング内に配置され、第１の空気通路から第１の空気通路の外側の周囲空気に延出する第２の空気通路を介して空気を吸気する工程と、
    少なくとも排出工程中に、周囲空気圧未満の圧力を空気チャンバに伝達し、それによってチャンバの体積を減少させ、これによってチャンバ体積が所定量の減少になると、薬剤を排出するために第２の位置内にキャニスタを移動できるようにキャニスタ抑制手段を移動させる、第２の空気通路と空気チャンバとの間の流体連通を付与する工程とを備える方法。
40. 付与する工程は、第２の空気通路のスロート部と可変体積チャンバとの間でその間から空気が蒸発するように流体連通を付与することからなり、空気が第２の空気通路を流れると、スロート部内の空気圧が第２の空気通路のそれ以外の部分の空気圧より低くなるように、第２の空気通路のそれ以外の部分に対して減少した流路断面積をスロート部が有する請求項３９に記載の方法。

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