JP2017205540A - 吸入用装置及び吸入用装置のための混合流路 - Google Patents

Abstract

【課題】エアゾール中の液滴の均一な分布、液滴の損失減少、混合流路の小型化を可能とした吸入用装置を提供する。【解決手段】吸入用装置のための混合流路、特に、混合流路内の気流流動に液薬を注入して混合するための、改良された注入特性及び混合特性を有する混合流路に関するものであり、それによって、患者により吸入されるエアゾールを生産する。吸入用装置のための混合流路に関し、入口開口部４と、出口開口部５と、入口開口部と出口開口部との間の注入ゾーン３を備える。そこにおいて、注入ゾーンは、長手方向中央軸Ａを有する。注入ゾーンは、（ａ）内蔵型ネブライザ、又は（ｂ）着脱可能なネブライザ、或いは（ｃ）着脱可能なネブライザを収容するために適合した部材を備える。そこにおいて、長手方向中央軸に直交する平面における混合流路の有効な断面積は、注入ゾーンにおいて、注入ゾーンの上流より小さい。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、吸入用装置のための混合流路（ｍｉｘｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）、特に、混合流路内の気流流動（ａｉｒ ｆｌｏｗ ｓｔｒｅａｍｉｎｇ）に薬剤の液滴を注入して混入するための、改良された注入特性及び混合特性を有する混合流路に関するものであり、それによって、患者により吸入されるエアゾールを生産する。

喘息（ａｓｔｈｍａ）、嚢胞性線維症（ｃｙｓｔｉｃ ｆｉｂｒｏｓｉｓ）及び多くの他の呼吸器疾患の治療等、患者がエアゾールを吸入することを可能にする吸入用装置のための様々な医学的な用途がある。エアゾールは、連続気相内の小さい固体微粒子及び液滴の分散である。医学的な吸入剤治療のために、通常、エアゾールに生物活性剤又は生物活性薬品の液製剤、例えば薬及び適切な賦形剤（ｅｘｃｉｐｉｅｎｔ）の水溶液の微細な液滴を提供することが必要である。理想的なケースにおいて、薬剤を備える液製剤の液滴が肺の最も小さな分岐にさえ到達しなければならないので、ガス中に均等に且つ均質に分散されている液滴をエアゾールに提供することは特に望ましい。従って、生物活性剤又は生物活性薬品の液製剤は、しばしばネブライザ、すなわち、連続的に液体を呼吸可能なエアゾール（ｒｅｓｐｉｒａｂｌｅ ａｅｒｏｓｏｌ）に変換できるエアゾール発生器によって、微粒化される。

エアゾール発生器としてネブライザを備える吸入用装置が時々ネブライザとも呼ばれることに注意されたい。従って、表現「ネブライザ」は、文脈によって、エアゾール発生器だけを言及すると解釈されるか又は完全な吸入用装置を言及すると解釈されるべきである。

本明細書において定義されるように、一般的なネブライザは、例えば、超音波ネブライザ、ジェット式ネブライザ及び振動メッシュ式ネブライザ（ｖｉｂｒａｔｉｎｇ ｍｅｓｈ ｎｅｂｕｌｉｚｅｒ）である。これらのデバイスは、２、３の呼吸から約４５分まで（又は、吸入剤治療の間に、患者が中断する必要がある場合にはより長くなる）のコースを通じて、連続的に作動する。この間に、これらのデバイスは、連続的に、又はユーザの呼吸パターンに適合されたパルス、例えば、吸入の開始により起こされるパルスで、エアゾールを放出する。

空気に液薬製剤の小さい液滴を分散させることができる更なる吸入用装置としては、例えば、加圧定量吸入器、ソフトミスト吸入器（例えば、ベーリンガーインゲルハイム社のｅｓｐｉｍａｔ（登録商標））、及びマイクロマシニングシリコンチップ型スプレーノズルを有する他のエアゾール発生器がある。これらの吸入用装置は、ネブライザを表すために、一般的に考慮されない。それは、それらか、作動の際に、エアロゾル化液体の単一パルスだけを分配するように（例えば、引張ばねを用いて）設計されているからである。従って、例えば加圧定量吸入器及び／又はソフトミスト吸入器を使用する際に、所望の投与量を投与するために複数の呼吸が必要である場合には、反復手動操作が必要だろう。さらに、加圧定量吸入器は高圧ガス（ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ）を含む加圧液状からエアゾールを生成するが、ネブライザは高圧ガスを含まない非加圧液体からエアゾールを生成する。

肺内の付着の領域及び投与量に関して、肺に再現可能な薬剤投与を確実にするためには、エアロゾル化した液製剤の液滴ができるだけ均散されて、且つ気相中に均一に分散されることが不可欠である。液滴の合体及び／又は吸入用装置の内壁（又は患者の口）との固着（ｉｍｐａｃｔｉｏｎ）は、薬製剤の損失、再生不能化の投与量、及び付着をもたらす。このように、吸入用装置から患者の口及び肺への途中における「希釈された」エアゾールの最適化された流れ特性のみならず、吸入用装置を通る患者の吸入気流流動と初期のエアゾールとの充分な混合が必要とされる。

振動メッシュ式ネブライザ又は超音波式ネブライザを用いる場合、初期のエアゾールは典型的にはむしろ濃く、出力率がしばしばおよそ約１ｍｌのエアゾール／分である。それ故、例えば振動メッシュ吸入器の内壁での液滴合体及び固着（ｉｍｐａｃｔｉｏｎ）を回避することは、例えば約０．３〜０．４ｍｌ／分の典型的出力率を有する従来のジェット式ネブライザの他の吸入用装置を用いる場合より挑戦的である。

現在利用可能な振動メッシュ式ネブライザは、例えば、典型的に液リザーバと、振動膜（又は振動メッシュ）を有するエアゾール発生器と、吸い口（ｍｏｕｔｈｐｉｅｃｅ）と、を備える。ビュライザ膜が略垂直又は略水平に配置されるように、これらの部品は典型的に組み立てられる。

水平に配置されたネブライザ膜の利点は、それらが前記膜の上側に配置されるリザーバから液体が容易に、重力駆動式に、且つより変更の少ない流れを可能にする。しかし、初期のエアゾールは、上部から且つ大部分はそれに垂直の空気流チャネルに導かれて、
典型的な混合チャンバは、各々及び／又はデバイスの内壁との粒子の衝突を回避するため、且つユーザによる吸入の前に吸気流内のエアロゾル化した液滴を均一に混合して減速するために必要とされる。残念なことに、これらの混合チャンバはかなり広く、不利にそのような吸入用装置の寸法を増加させる。さらに、混合チャンバ中のエアゾールの長い残留時間及び前記混合チャンバ内で発生し得る乱気流のために、エアロゾル化した液滴の沈降（ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ）及び固着（ｉｍｐａｃｔｉｏｎ）が発生する場合があり、エアロゾル化した製剤の消耗を増加させて、投与量再生性を減少させる。また、液リザーバ、エアゾール発生器（水平な膜を有する）及び混合チャンバがこのように垂直に積み重ねられて配列されると、それらの幅と比較してむしろ高さのあるデバイスをもたらす。これは、取扱い上の問題をもたらす場合があり、例えば、特にリザーバが充填されるとき、又は充填された状態において、デバイスが傾く場合が生じる。

一方、垂直に配置された膜を用いる場合には、初期のエアゾールは、気流流路に対して水平に導入されることができ、エアゾール発生器は、膜の垂直な配置を変えることなく、気流の方向に対して所定の角度をもって配置されることができる。エアゾール発生器と空気流チャネルとの間における選択された角度に応じて、空気流の方向に略平行に又は完全に平行にエアゾールを導くことが可能である。この方法は、例えば、国際公開第２００９／１３５８７１号において選ばれる。しかし、液体が、垂直に配置されたネブライザ膜（それが水平な膜と共にするように、それ上に単に流れるよりは）に供給されなければならないので、例えば、吸入の間にデバイスを傾けることなどの軽微な処理偏差も液供給及びエアゾール出力における明らかな変化をもたらすことができる。また、吸入治療終了後に液リザーバに残っている残余の体積は、水平に配置された膜を有する吸入用装置の場合より典型的に大きい。

他の方法は、独国特許発明第１０ ２００５ ０２９ ４９８号明細書にて説明したように、エアゾール発生器及び／又は初期のエアゾールを囲んでいる環状空気流を使用して、吸い口の内壁と粒子とが衝突することを回避するために「エアジャケット」の中にエアゾールのプルーム（ｐｌｕｍｅ）が包み込まれる。これは、しばしば現実的な限界を有する。一旦膜から放出されるとエアゾールの円錐が急激に広がるので、それはデバイスの寸法を不利に増加させる。それを越えて、乱気流をつくらないために、環状リングの切れ込みが適切に比較的大きくなければならない。更に、「エアジャケット」方法を用いる吸入用装置は、より多くの構成要素を必要とする。

前記「エアジャケット」とわずかに類似の方法は、吸い口における空気切れ込みの使用である。アゾールが高速で吸い口を通るときに、その吸い口を通って低減された圧力によって周囲空気が引き込まれる。このような空気切れ込みは、例えば、Ｒｅｓｐｉｍａｔ（登録商標）ソフトミスト吸入器により提供される。上述の環状リングスリットよりはるかに少ないスペースを必要として余分な構成要素を必要としないが、その吸い口における空気切れ込みは、より効率的でなく、吸い口内の液滴付着及び／又はエアゾール速度の減少を防止することができない。

米国特許第４、５９２、３４８号明細書には、薬物容器及びそれを通り抜けている気道を備えたディスペンサ・ハウジングから成る加圧式定量噴霧吸入器が開示されている。分配補助器具の空気チャネルは、解放されている吸気口から薬物容器の分配ポートの位置の方へ次第に狭くなっており、薬物容器の分配ポートの位置からエアゾール・出口開口部に向かって広くなる。このように、ベンチュリスロート（ｖｅｎｔｕｒｉ ｔｈｒｏａｔ）は、気道において形成される。分配ポートから、エアゾールは、流れの方向に空気流の中心に分配される。米国特許第４，５９２，３４８号明細書は、ベンチュリ通路内の減少した気圧が、分配ポートを通って気道に入る薬物の液滴を微粒化するのを助けることを開示する。他のいかなる機能も、文書に記載されていない。米国特許第４，５９２，３４８号は、その教示がネブライザに使用されることもできるといういかなる示唆も提供しない。

国際公開第２０１０／０６５６１６号は、冷やされた呼吸ガス 混合体のための送給装置と、その送給装置の末端の近くに配置された注入装置とを備える治療処置システムを開示する。より詳しくは、その文書は、吸入のための微細な氷粒子の霧を形成して放出することができる人工呼吸器を開示する。図３Ａに図示されている特定の実施形態は、減少した断面積を有するベンチュリ要素（ｖｅｎｔｕｒｉ ｅｌｅｍｅｎｔ）としても形づくられる送給装置を示す。その結果、呼吸ガス混合体がベンチュリ要素を通って流体源を超えて流れるときに、呼吸ガス混合体が速度を上げて圧力を減少させる。ベンチュリ要素内の低圧力領域は、流体源／注入装置から流体をベンチュリ管に引き出して流体と空気を混合し、その結果、液滴、又は細かい霧の形成を引き起こすと記載されている。液滴、又は細かい霧は、冷やされたガス混合体内の微細な氷粒子に凍結する。これを越えて、ＷＯ２０１０／０６５６１６ Ａｌは、いかなる更なる機能も開示しない。さらに、混合流路はＷＯ ２０１０／０６５６１６Ａｌのシステムにおいて必要でないように見える。注入装置は、（図３Ａで分かるように）治療システムの末端の近くに配置される。従って、形成された霧はほぼ直ちにデバイスを出て、壁上の液滴固着の軽微な危険度だけを生む。加えて、人工呼吸器により提供される冷やされた呼吸ガス混合体は、前記霧を微細な氷粒子に凍結させ、ネブライザを備える吸入用装置において存在するような液滴合体の危険度が実際のところない。

独国特許発明第１０ ２００５ ０１０ ９６５号明細書及び米国特許出願公開第２００９／００５０１３７号は、混合流路を使用する吸入用装置を記載する。そこで提供される吸入用装置は、エアゾールに含まれる液体の液滴が混合流路の壁に堆積されることなく、口、のど及び肺に入るまで切り離されたままに存在するような方法で、患者の口にエアゾールを供給するように特に適合されている混合流路を有する。少なくとも一つの噴射孔（ｎｏｚｚｌｅ ｏｒｉｆｉｃｅ）を介して液薬を供給するために、混合流路は、吸気口と、エアゾール出口と、吸気口とエアゾール出口との間の注入ゾーンを備える。少なくとも一つの噴射孔、流路壁の一部を形成して、少なくとも吸気口に向かっている側で流路壁の内側表面と大体同じ高さを有する（最大高さ差１ｍｍ）。これは混合流路におけるいかなる突出端も回避する。そして、混合流路におけるいかなる突出端は乱気流を引き起こして、流路壁上の付着の又は液滴合一の危険度を増加させる。吸入用装置は、一つ以上の噴射孔を使用して、流路の長手方向軸に対して所定の角度で混合流路内に液滴の噴出物を注入する。

流路の横断面は、一定であるか又は吸気口から注入ゾーンまで次第に細くなっている。米国特許出願公開第２００９／００５０１３７号明細書の特定の実施形態において、混合流路の横断面は、縦断面において、入口の矩形の形状から注入ゾーンを超える丸い角部を有する矩形の形状まで連続的に減少して、丸コーナー及び外向きのアーチ型の側を有する矩形の形状から円形形状へ変化する（例えば図１３を参照）。増加した気流速度は、ノズルから短い距離で単分散液滴内に噴射孔から放出された最初の連続流体ジェットを分散させて、それらを互いから、またいわゆる混合ゾーンの後方の流路壁から切り離すように保持する。

記載されているように、その内周の壁が空気流の流れの意図された方向に対して滑らかであり、且つ連続的であるように、デバイスの混合流路は形成される。このように、薬品の液滴が混合流路内に吹き込まれたとき、薬品の液滴は、最初は噴射孔からこぼれ落ちるジェットの中に集められる。すなわち、それから混合プロセスが主に拡散過程、換言すればジェットを囲んでいる空気流内への液滴拡散により実行される。しかしながら、エアゾールが混合流路の制限された時間だけ残留するので、液滴及び空気の均一な空間的混合を成し遂げるための時間は充分でない。ジェットが空気流に特定の角度ａで、例えばａ＝９０°で（又は１０°と１７０°の間の他のいかなる角度で）注入されるので、多少の乱気流も発生する。しかしながら、ジェットが小型であるため、それらは空気流と比較すると比較的小さい。米国特許出願公開第２００９／００５０１３７号明細書の図１０にて図示するように、ジェットは、渦を巻く代わりに、空気流においてむしろ曲がる。

それらの混合流路が（又は、例えば、様々なものから特定の形状を示唆されたもの）が振動メッシュ式ネブライザのような連続的に動作する高出力ネブライザと一緒に連動することができるかについて、米国特許出願公開第２００９／００５０１３７号明細書はいかなる教示も提供しない。ここで、実際に独国特許発明第１０ ２００５ ０１０ ９６５号明細書又は米国特許出願公開第２００９／００５０１３７号明細書に記載されている、空気流の方向に対して垂直な直線において配列される噴射孔を有するノズルプレートは、振動メッシュ式ネブライザの有孔膜と実質的に異なる点に注意されなければならない。振動メッシュ式ネブライザは、概して、しばしば円形アレイ又は多角形アレイに配列された３００個から９００個の穴を有する。

不十分な混合及び／又はデバイスの中の付着の課題は、遅い流量（ｆｌｏｗ ｒａｔｅ）を用いているときに、より顕著となると共に重要である。それは、遅い流量が振動メッシュから急速に放出される高密度の初期のエアゾールに対して低分散特性（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ）及び低い同調特性（ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ）を提供するからである。しかしながら、発明者が様々な以前の刊行物（例えば、国際公開第２０１０／０８９３３０号又はグリーゼその他、Ａｍ． Ｊ． Ｒｅｓｐ． Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｃａｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｖｏｌ．１６９，２００４，ｐｇ．８２２−８２８）で説明したように、それは正確に言うと、例えば２０Ｌ／分未満、好ましくは約１５Ｌ／分の遅い吸気流速あり、それはより深い肺に送薬するのに有利である。

上記の理由により、例えば振動メッシュ式ネブライザ又は超音最高水準の混合流路を波ネブライザの連続的に動作する高出力ネブライザと共に最高水準の混合流路が用いられるときに、空気流内の液滴の混合は、不完全なままである場合がある。連続的に動作する高出力ネブライザは、エアゾール内の液滴の不均一な分布をもたらす。このように、エアゾール中の液滴の均一な分布をもたらす改良された混合方法を可能とする混合流路の必要がある。

米国特許出願公開第２００９／００５０１３７号明細書 独国特許発明第１０ ２００５ ０１０ ９６５号明細書 独国特許発明第１０ ２００５ ０２９ ４９８号明細書 国際公開第２０１０／０８９３３０号

グリーゼその他著、「Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ａｎｄ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｃａｒｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ」、Ｖｏｌ．１６９、２００４年１月１日、ｐ．８２２−８２８

従って、本発明の目的は、エアゾール中の液滴の均一な分布をもたらす改良された混合方法を可能とする混合流路を提供することである。本発明の他の目的は、このような混合流路を備える吸入用装置を提供することにある。更なる目的は、デバイス内における合体及び／又は付着による吸入用装置におけるエアゾール液滴の損失を減らすことである。さらに他の目的は、比較的小さな外側寸法を有する混合流路を提供することである。比較的小さな外側寸法によって、小型吸入用装置、移動式吸入用装置（すなわち、携帯用の吸入用装置）、手で持てる大きさの吸入用装置における随意的な応用例に適合する。この目的は、特許請求の範囲による特徴を有する吸入用装置のための混合流路及び吸入用装置により達成される。

本発明の混合流路という着想は、従来技術と比べて混合流路の内壁における段差又は混合流路の有効な断面積を急に減少させる他のいかなる手段をも提供するものである。ここで、上述したように、混合流路は、滑らかで且つ連続的な内周の表面を備える。それによって、旋回処理（ｓｗｉｒｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）の発生を回避すする。本発明による混合流路は、その内周の表面上の段差（ｓｔｅｐ）、すなわち流れの方向の不連続部（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）を備える。ここで使用しているように、段差は、長手方向位置での、又は、混合流路の短い縦断面内の断面積における実質的又は突然の変化である。本発明によれば、断面積は、注入ゾーンの下流側端部内で、又は、注入ゾーンの下流側端部で多少急に減少する。例えば、段差は、混合流路の横断面の約５０％を塞ぐように形成されることができる。本明細書で用いられるように、注入ゾーンは、初期のエアゾールの注入が発生する、及び／又は、ネブライザから放出されたエアゾールが最初に空気を混合される混合流路のその部分である。注入ゾーンは、他の本発明の特徴と同様に、図を用いながらより詳細に定義される。本願明細書において、段差は混合流路の内側表面の高さにおけるオフセット又は変化として理解される。そして、段差が３つの連続した表面部分により形成される。好ましくは、基本的に、２つの隣接した表面部分の間の角度は、８０°から１００°、好ましくは８５°から９５°、より好ましくは９０°、最も好ましくは９０°である。

液滴を空気流に等しく分散する方法は、混合流路が段差にわたって、また段差のすぐ後においてより小さな実効断面積（入口開口部と比較して）に限定されて、出口開口部の方へ再びわずかに段差的に増加するという事実によって更にサポートされる。すなわち、図１Ａで分かるように、減少した断面積は、ちょうど内壁から突出しているバッフルタイプ（ｂａｆｆｌｅ−ｔｙｐｅ）の壁よりもむしろ実際の段差による。ここで、「実効断面積」という用語は、実際のところ空気流を受け入れる横断面のその部分、すなわち、段差を反映することができない混合流路の外周の壁と独立して混合流路の内周の壁によって限られた横断面のその部分を意味する、更に、位置、方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）又は方向を示しているすべての同類の用語と同様に、ここで、用語「段差の後で」は、混合流路における空気流の流れの意図された方向に、すなわち入口開口部から出口開口部までの方向に関連する。

制限された横断面のため、空気及びエアゾールが加速をそこで受けるという点で、空気流の流れプロファイル及び流量、より正確には速度は、段差の位置で変化する。本発明によれば、以下において詳細に説明するように、ネブライザは混合流路の段差にすぐ隣接して、すなわち混合流路の段差の前に位置するか、又は図１１Ｂに示されているように段差自体を形成する。典型的に、全部のネブライザではなく、ネブライザの一部だけが、実際に混合流路に挿入されて、混合流路内へ突出する。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて図示されている特定の実施形態において、この挿入された部分は、初期のエアゾールが放出される底部に振動メッシュが付けられている振動メッシュ式ネブライザの下流側端部を備える。従って、液滴の噴射は段差で、又は、段差のすぐ後で、すなわち高い空気速度を有する位置で、混合流路に注入される。上流又は段差の前と比較して空気がここで加速されるので、早い空気流において、液滴が急速に混入されて（ｅｎｔｒａｉｎｅｄ）、薄められるので、（例えば、段差の前で、液滴が低い速度で空気流に注入されたという場合と比較して）空気流の初期のエアゾールの密度は低く保たれる。減少した密度は液滴の間の平均距離が増加して液滴のより大きい平均直径をもたらす液滴の不必要な合一が大幅に回避され、又は低減されるという効果をもたらす。

さらに、段差後の混合流路の形状は、好ましくは、その下流側端部の方へ広がる円錐台であるので、混合流路の内壁上の液滴の付着を、回避又は低減できる。これらの付着は、適切な静電防止のコーティング材によって、更に減らされることができる。

さらに、段差の後の加速された空気流は、円錐台のトランペットのような形状のため、再び減速される。この方法で、混合流路の放出口で、流れは減速され、固着せずに患者の口へ流れ込んで、より深い肺域へ輸送されるために適した値を達成する。このように、段差の後の混合流路は、ディフューザー（ｄｉｆｆｕｓｏｒ）として作用するように形成されている。

予想外に、本発明の混合流路が適度な流量で流路内への空気流の十分な大きさの加速を成し遂げて、高出力率（約０．５ｍｌ／分以上、又は約０．８ｍｌ／分以上、又は１ｍｌ／分以上で）を有するネブライザによって、混合流路の長手方向中央軸に対して９０°の角度で上部から混合ゾーン内に放出される場合でさえ、急速に空気を混合されて、混合流路の壁上での実質的な固着又は実質的な合一をすることなく、エアゾールが急速に空気と混合されて希釈されることは、発明者によって、見いだされた。本願明細書において記載されているように、混合流路が小型化されることができると共に、これらの結果を成し遂げるのに効果的であることは驚くべきことでもあった。前述の条件、すなわち遅い吸気流速に適応する吸入用装置における非常に効率的なネブライザの組み込みは、装置内で合一して堆積する初期のエアゾールの傾向に関して挑戦している。

混合流路内の流量に応じて、段差での有効断面積の急激な減少が、層流（ｌａｍｉｎａｒ ｆｌｏｗ）を実質的に妨げることさえなく、流動空気の急速な偏向（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）及び加速につながることができることが観測された。これは、コンピュータによる流れのシミュレーションにより確認された。

本発明の一態様は、吸入用装置のための混合流路に関する。吸入用装置は、入口開口部と、出口開口部と、入口開口部と出口開口部との間に位置する注入ゾーンを備える。
注入ゾーンは長手方向中央軸を有しており、（ａ）内蔵型ネブライザ、又は（ｂ）着脱可能なネブライザ、或いは（ｃ）着脱可能なネブライザを収容するのに適合した部材を備える。さらにまた、長手方向中央軸に直交する平面における混合流路の有効断面積は、注入ゾーンにおいて注入ゾーンの上流でより少ない。より詳しくは、長手方向中央軸に直交する平面における混合流路の有効断面積は、注入ゾーンの下流側端部内で、又は、注入ゾーンの下流側端部で、気流の方向に急に減少して、その断面積は、注入ゾーンにおいて注入ゾーンの上流でより少ない。断面積の急激な減少は、好ましくは混合流路における段差を形成する。

随意的に、断面積の形状は、注入ゾーンの上流端で、円形又は楕円形、あるいは、矩形であり、注入ゾーンの下流側端部で半円形、又は半楕円形となる。

本明細書で定義されるように、１．３：１以下のアスペクト比（すなわち、それに直交する最大直径と最小直径間との比率）を有する断面積の形状は、円形又は略円形であり、１．３：１より大きなアスペクト比を有する断面積の形状は楕円形であるとみなされる。同様に、「略半円形」か「略半楕円形」という用語は、半分に切られる円形又は楕円に類似する形状に関連し、選択的に、外へわずかにアーチ形状となる丸い端及び／又は円周線を有する。

略半円形又は半楕円形の横断面の正確な形状に応じて、断面積の大きさは、注入ゾーンの上流側上の領域と比較して、注入ゾーンの下流側で急に低減して、その領域の約半分となるか、よりわずかに小さい。本発明に係る略半円形横断面の１つの例が、図１１Ｃに図示されている。

以下の明細書において、「流れの方向」という用語は、入口開口部から混合流路の出口開口部への方向として理解されるべきである。

本発明の一態様は、第１流路部と、第１流路部の下流に位置する第２流路部を備える混合流路に関する。第１流路部は、入口開口部と注入ゾーンとを備える。内蔵型ネブライザ、着脱可能なネブライザ、又は着脱可能なネブライザを収容するのに適合した部材は、注入ゾーンの長手方向中央軸に対して横方向に位置し、又は注入ゾーンの長手方向中央軸に対して横方向から延在する。好ましくは、内蔵型ネブライザ、着脱可能なネブライザ、又は着脱可能なネブライザを収容するのに適合した部材は、混合流路の長手方向の側部又は側壁上に配置され、又は位置される。このように、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、混合流路の長手方向又は長手軸を横断する方向に配置されることができる。

本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、内蔵型ネブライザは混合流路内へ突出する。代替的に、着脱可能なネブライザは、混合流路内に突出する。そのような「突出する」、又は「延在（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）」は、好ましくは混合流路の長手方向中央軸を超えない。

本発明の更なる態様は混合流路に関する。そこにおいて、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、注入ゾーンに配置され、長手方向中央軸に直交する平面における混合流路の有効断面積が、注入ゾーンの上流より注入ゾーンにおいて又は注入ゾーンの下流側端部においてより小さい。より詳しくは、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは注入ゾーン（３）の長手方向中央軸（Ａ）に対して横方向の位置から延在して注入ゾーン（３）に突出し、長手方向中央軸（Ａ）に直交する平面における混合流路の有効断面積の大きさが注入ゾーン（３）の下流側端部内で、又は、注入ゾーン（３）の下流側端部で気流の方向に急に減少する。

本発明の更なる態様は、混合流路に関する。そこにおいて、着脱可能なネブライザは前記部材内に収容されるとき、長手方向中央軸に直交する平面における混合流路の有効断面積は、注入ゾーンにおいて注入ゾーンの上流でより小さい。より詳しくは、この本発明の態様は、混合流路に関する。そこにおいて、着脱可能なネブライザは前記部材において収容されるとき、長手方向中央軸に直交する平面における混合流路の有効断面積の大きさは、注入ゾーン（３）の下流側端部内で、又は、下流側端部で急に減少する。

換言すれば、段差が、混合流路及びその開口の壁の大きさ及び形状により形成されることができ、混合流路に突出する挿入されたネブライザは段差を形成すると理解され得る。

既に記載されているように、混合流路は第１流路部と、第１流路部の下流に位置する第２流路部とを備える。好ましくは、混合流路の壁の内側表面は、第１流路部の下流側端部と、内蔵型ネブライザ、着脱可能なネブライザ、又は着脱可能なネブライザを収容するのに適合している部材と反対の側上の第２流路部の上流側端部との間に連続的な移行部（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）、又は段差のない移行部を形成する。換言すれば、段差は主にネブライザ又はネブライザを収容するのに適合している部材が位置する混合流路の側上に形成されるが、反対側は、段差に関与しないように、又は段差に大きく関与しないように成形される。

好ましくは、第１流路部は、吸気口を形成する入口開口部と、着脱可能なネブライザを収容するのに適合する部材とを備える。その部材は、貫通孔により実現されることができる。第１流路部は、好ましくは円形に、随意的に楕円形又は矩形に、長手方向中央軸Ａを有する円筒状に形成されることが可能である。この円筒は、その上流端が好ましくは入口開口部によって限られている。入口開口部は、横断面に沿った円筒を横断する切り口として理解され得る。その横断面が、長手方向中央軸Ａに必ずしも直交というわけではない。

入口開口部は、このように好ましくは円形に形成されることが可能であるが、随意的に楕円形である。

代替的に、入口開口部は、例えば直角の角、又は、丸い角を有する矩形である。

貫通孔は、円筒の円周壁の一方側上の第１流路部のまさしくその下流側端部に配列されることができる。その下流側端部で、第１流路部は、長手方向中央軸Ａに直交する横断面に配置される壁、すなわち段差によって部分的に閉鎖され得る。それによって、壁は、貫通孔側の第１流路部の下流側端部で横断面大きさのほぼ５０％を覆うように配置されることができる。第１流路部の下流側端部を残りの開口は、略半円として形成されることができる。代替的に、例えば、混合流路の第１部分が楕円円筒として形づくられるときのような場合に、第１流路部の下流側端部を残りの開口は、略半楕円形に形をなすことができる。

この実施形態において、第１流路部の下流の開口又は第１流路部の端部は、同時に第２端部の上流の開口又は２端部の端部である。すなわち、それは、第１流路部及び第２流路部の間の移行開口部を形成する。このように、第１流路部と第２流路部との間の移行開口部は、第１流路部と第２流路部を区別している仮想部分（ｖｉｒｔｕａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ）又は仮想平面（ｖｉｒｔｕａｌ ｐｌａｎｅ）を形成する。第１流路部の下流側端部を部分的に閉めている前記壁のため、段差は第１流路部と第２流路部との間に移行部の位置で形成される。

第１流路部は、混合チャンバとして理解されることもできる。本発明の一態様によれば、吸入用装置のための混合チャンバが提供される。そして、それは実質的に円筒状又は曲線柱の壁と、実質的に第１の方向、例えば水平方向を有する。混合チャンバは、その上流端での入口開口部と、その下流側端部での混合チャンバ出口開口部（それは、前述の移行開口部と同一である）と、エアゾールのための注入ゾーンとを備える。さらに、混合チャンバは、混合チャンバの上部から延在している内蔵型ネブライザ、又は着脱可能なネブライザを備え、注入ゾーンに突出して、注入ゾーンの長手方向中央軸Ａに対して９０°の角度で又は４５°から１３５角度で、注入ゾーンの長手方向中央軸で又はその付近でエアゾールを放出する。混合チャンバ出口開口部は、実質的に第２方向、例えば垂直方向を有し、長手方向中央軸とネブライザが混合チャンバに延在する位置と反対側の混合チャンバの壁との間に位置する。

上述したように、入口開口部は随意的に円形又は楕円形であることができる。随意的に、直径又は、楕円開口部の場合において、平均直径は、約５〜１５ｍｍの範囲内に、特に約７〜約１２ｍｍの範囲内に、例えば約８〜約１０ｍｍの範囲内にあることができる。

混合流路の出口開口部は、ユーザによって吸入のための吸い口で接続可能であることができる。吸い口は、内側部分及び外側部分を備えることができる。吸い口の内側部分は、第２流路部の下流側端部に、例えば気密プレスフィット（ｐｒｅｓｓｆｉｔ）によって接続されている。それによって、吸い口の内側部分は、第２流路部の延在として作用するか又は第２流路部の延在を形成する。さらに、吸い口の内側部分と第２流路部との間の接続は、連続的な移行部、又は段差のない移行部として形成されることができる。この方法で、混合流路を通って伝播させている空気流のプロファイルは、この接続におけるその領域において妨げられない。混合流路に接続するときに、吸い口の外側の部分は下流側上の混合流路の第２流路部のほぼ２／３を覆うことができる。このように、吸い口の外側の部分の一部は、同心円状に吸い口の内側部分を囲む。

代替的に、第２流路部及び吸い口は、単一の部分として形づくられることが可能である。本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、第２流路部の長手方向中央軸及び注入ゾーンの長手方向中央軸は好ましくは１８０°の角度を形成する。すなわち、それらは互い平行する。本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、第２流路部の長手方向中央軸及び注入ゾーンの長手方向中央軸は、好ましくは１７２°以上の角度をなす。換言すれば、その２本の軸が平行でない場合、それらが１７２°以上の鈍角を形成しなければならず、例えば１７２°〜１８０°の範囲内の角度を成す。

前述のように、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、混合流路の注入ゾーンに突出する。本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、注入ゾーンの長手方向中央軸で、又は注入ゾーンの長手方向中央軸の付近に且つ注入ゾーンの長手方向中央軸の方へエアゾールを放出ように配置される。ここで用いられているように、「長手方向中央軸の付近」という用語は、ネブライザの下流側端部が混合流路の横方向の壁により長手方向中央軸に実質的に近いということを意味すると理解されるべきである。

本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、ネブライザ（それは内蔵型ネブライザ又は挿入された着脱可能なネブライザである）は注入ゾーンの下流における混合流路の壁の内側表面の一部と同一平面上である。換言すれば、ネブライザの下流部分の端部は段差と同一平面上である。それは、例えば、ネブライザの下流側端部及び移行開口部（又は混合チャンバの出口開口部中）での最も高い位置の両方が混合流路の長手方向中央軸に位置し、又はその付近に位置する場合である。

本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、注入ゾーンの混合流路の下流における断面積の形状は一定ではない。本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、注入ゾーンの混合流路の下流における断面積の大きさは一定ではない。本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、注入ゾーンの混合流路の下流における断面積の形状及び大きさは一定ではない。

より詳しくは、本発明の一態様は混合流路に関する。そこにおいて、注入ゾーンの下流における混合流路の断面積の大きさは、流れ方向に沿って増加する。好ましくは、断面積は、連続的に増加する。この点で、「連続的」という用語は、断面積における増加が、段階的ではなく、着実であり、混合流路の第２部分（すなわち、移動部の下流）の内壁を滑らか且つ端部がないように維持され、第２部分内のエアゾールの液滴の堆積を引き起こすことができる乱気流及び／又は流れの失速（ｆｌｏｗ ｓｔａｌｌ）を回避又は低減するということを意味すると理解されるべきである。

第２流路部は、原則的に、円錐台又はテーパー付き楕円状円筒として形成されることができる。前述の段差によって、第２流路部は、第１流路部の長手方向中央軸Ａに対して対称的でない、又は同軸でない場合がある。

第２部分の流路を広げることは、エアゾールの速度を減少させるのに役立ち、減速されたエアゾール液滴がユーザののどに堆積されず、肺に到達する。

第２流路部は、好ましくは、上流から下流側端部（第１流路部の長手方向中央軸Ａに直交横断面の各々）まで第２流路部の連続的な一連の横断面をとることで形成されている。第１横断面は、第２流路部の上流の開口又は移行開口部に対応する略半円形、又は半楕円形の形状を有する。それから、次の横断面の各々の形状は、それぞれの以前の横断面の形状の上方に延在する。その一連のうち最大の大きさを有する横断面は、第２流路部の下流開口に対応する。第２流路部の下流開口は、同時に混合流路の出口開口部を形成する。

本発明の一態様は、混合流路に関する。そこにおいて、開口角度は８°以下であり、第２流路部の中央軸と第２流路部の内側表面上の如何なる接平面（すなわち、縦断面の一部でもある接平面のその線）との間の角度の略２倍である。

この制限によって、潜在的に第２部分におけるエアゾール付着を引き起こすことがある失速及び乱気流は、大きく回避され得る。

本発明の一態様は混合流路に関しており、そこでは、本願明細書において記載されているように開口角度は約６°以下である。例えば、開口角度は、約５°であることができ、約５．５°又は約６°であることができる。

本発明のそのような代替手段は、混合流路に関する。そこにおいて、開口角度は、一定であるか、略一定である（すなわち、円錐台の形状である）。

開口角度及び／又はその開口角度のおよそ半分の角度αに関連して、これらの角度が考慮中の特定の縦断面に応じて僅かに異なることができる点に留意する必要がある。移行開口部及び空気出口部の形状が多少異なることができるので、水平縦断面に沿った第２部分のそれぞれの開口角度は、垂直縦断面の開口角度と僅かに異なることもできる。この場合、開口角度は、いずれかのそのような縦断面に沿った平均開口角度として理解されなければならない。例えば、８°以下の、あるいは、６°以下の（すなわち、αは約３°以下である）開口角度は、異なる縦断面に対するそれぞれの角度の平均値を言う。

さらに、鋭角を回避するために、出口開口部の第２部分の下流側端部が例えば丸くなっている場合、平均角度を決定するときに、この丸くなっている下流側端部は考慮に入れてはならない。

開口角度及び／又は角度αを言及するとき、「一定」という用語は、移行開口部からほぼ出口開口部（丸くなっている下流側端部を考慮に入れない）までの第２流路部の内側表面上の縦断面に沿って一定であることを意味するとして理解されるべきである。換言すれば、縦断面が第２部分の内側表面を横切る線は、少なくとも大部分のその長さにおいて、例えばその長さの８０％以上にわたって、又はその長さの９０％以上にもわたって、直線である。例えば、開口角度は２混合流路部の上流開口部又は移行開口部で約５°であり、更に下流でも約５°であることができる。

本発明の他の代替手段は混合流路に関しており、そこにでは、第２流路部の中央軸と第２流路部の内側表面上の接平面との間の角度は流れの方向に沿って増加する。例えば、その（平均）開口角度は、第２混合流路部の上流側開口部又は移行開口部で約５°であることができ、第２混合流路部の出口開口部の方に向かって約６°まで増加することができる。

本発明の一態様は混合流路に関しており、そこでは、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、注入ゾーンの長手方向中央軸Ａに対して９０°の角度で、又は４５°〜１３５°の範囲内の角度で、好ましくは６０°〜１２０°の範囲内の角度で、より好ましくは８５°〜９５°の範囲内の角度で、エアゾールを混合流路に放出するように配置される。これは、振動メッシュ式ネブライザに対して特に重要である。振動メッシュ式ネブライザでは、液体が、リザーバから水平に配置された振動メッシュまで自由に且つ重力駆動式で流れることになっており、ビュライザをより顕著に傾けることで、流出、エアゾール出力の減速及び／又は液製剤の不完全なエアロゾル化を招くことができた。

本発明の一態様は、混合流路に関しており、そこでは、混合流路の入口開口部は吸入用装置の入口開口部を形成する。

本発明の一態様は混合流路に関しており、そこでは、混合流路の入口開口部は吸入用装置の入口流路と接続可能である。

本発明の一態様は混合流路に関しており、そこでは、媒体が混合流路を通って流れるときに、注入ゾーンの領域における混合流路の横断面領域の減少は、例えば、媒体の流れプロファイルの変化を引き起こすように構成される。

本発明の一態様は、好ましくは入口開口部の近くに、注入ゾーンの上流に配置されるフィルタを備える混合流路に関する。フィルタは好ましくは低流動抵抗（Ｌｏｗ ｆｌｏｗ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を有する疎水性フィルタである。フィルタは、ポリエステルからなることができる。「低流動抵抗」は、好ましくは、それが１５Ｌ／分の流れで５ｍｂａｒ以下の圧力低下をもたらすことを意味する。このようなフィルタの使用は、空中浮遊粒子を保持するために有用である場合がある。空中浮遊粒子は、制御不能の乱気流を導き、混合流路内において空気流の層流と干渉する。

本発明の一態様は混合流路に関しており、そこでは、混合流路の壁の内側表面は生体親和性材料の層で少なくとも部分的に覆われている。そこにおいて、前記生体親和性材料は好ましくは静電防止性を有し、且つ／又はポリ（ｐ−ｘｙｌｙｌｅｎｅ：パラ‐キシリレン）からなる。

更なる態様において、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、超音波ネブライザ又は振動メッシュ式ネブライザである。ここで使用しているように、ネブライザは、連続的な方法で非加圧液体を吸入可能なエアゾールに変換できるエアゾール発生器又は噴霧装置を意味する。特に、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、振動メッシュ式ネブライザ、すなわちメッシュ又は有孔膜を有するネブライザであり、それを介して噴霧されることになる液体が振動によって押し出される）。典型的に、有孔膜はピエゾ素子（従って、その表現が振動メッシュ式ネブライザである）によって振動されるが、膜よりもむしろ液体を振動させて、それによってエアゾールを生成することも可能である。

高出力率を有するネブライザを用いて本発明を実行することは、特に有効である。この文脈において、ネブライザの出力率は時間ユニット当たりエアゾールに変換される液体の量を意味する。随意的に、少なくとも約０．５ｍｌ／分の出力率を有するネブライザが選択される。出力率はそれぞれ、少なくとも約０．８ｍｌ／分、又は少なくとも約１．０ｍｌ／分であることができる。

本発明の態様は、混合流路に関しており、そこでは、前記内蔵型ネブライザ又は前記着脱可能なネブライザは、主部材、好ましくは旋回部品（ｔｕｒｎｅｄ ｐａｒｔ）と、圧電材料からなるリング部材と、有孔膜と、を備える。そこでは、前記主部材（８）は環状に広がる拡幅部（ｒｉｎｇ−ｓｈａｐｅｄ ｗｉｄｅｎｉｎｇ）を示す外側領域を備える管状部分を備え、前記主部材がリング部材を通って延在するように前記リング部材が前記環状に広がる拡幅部上に取り付けられている。有孔膜は、主部材の前方部内に、又は主部材の前方部上に接続される。主部材は、液薬リザーバと接続可能である。

本発明の一態様は混合流路に関しており、そこでは、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザは、気密方式に好ましくはシールリップによって混合流路に接続される。シールリップは、好ましくは二成分成形によって製作される。

本発明の更なる態様は、本発明による混合流路の一実施形態を備える吸入用装置に関する。吸入用装置は、ケース又はハウジングと、吸い口とを備えることができる。上記の通りで、吸い口は混合流路の第２流路部と連結されることができ、又は吸い口自体が第２流路部を表すことができる。

本発明の一態様は吸入用装置に関しており、そこでは、本発明の混合流路は気密方式で、好ましくはシールリップによって吸入用装置と接続される。ここで、シールリップは、好ましくは二成分成形によって製作される。

吸入用装置は、主本体部を備えることができる。主本体部は、ハウジングのベース部材によって覆われることができ、又はハウジングのベース部材に収容され得る。主本体部は、その内に混合流路が着脱可能に配置されることができる面取り部（ｃｈａｍｆｅｒ）又は凹部を備えることができる。それによって、混合流路は主本体部内に位置され、貫通孔が主本体部の反対側上に、又はハウジングのベース部材の反対側上に位置する。液薬製剤を収容するように構成された薬剤リザーバを保持しているリザーバ部材は貫通孔上に配置できる。さらに、ネブライザは、リザーバ部材内で含まれるか又はリザーバ部材に取り付けられることができる。本発明に係る混合流路を組み込むことに適合する典型的な吸入用装置は、例えば、同時係属欧州特許出願第１２ １９ ０１３９．１号又は国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１２／０７６９６３号に記載されている。

更なる態様において、吸入用装置は、ユーザが約２０ ｌ／分以下の吸気流速で、例えば約１０〜２０ ｌ／分の範囲内の吸気流速で、又は、約１２〜１８ ｌ／分の範囲内の吸気流速で、例えば約１５ １／分で、吸い口を介して空気及び／又はエアゾールを吸入することができるように構成されているか又は適合されている。随意的に、吸入用装置は、応答性流量制限部によって例えば２０ ｌ／分又は１８ ｌ／分の特定の最大流量に気流を制限する特徴を備えることができる。代替的に、又は追加的に、ユーザが所望の吸気流速で吸い込むことができるように、吸入用装置は、例えば可視的なフィードバック、聴覚的なフィードバック、触覚的なフィードバック又はガイダンスをユーザに提供できる。

他の態様、特徴及び効果は、図面及び請求項を含む続く説明及び上記の概要から明らかである。

本発明に係る混合流路１の一実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った混合流路１の第１流路部２ａの横断面図である。 本発明に係る混合流路１の底面図である。 本発明に係る混合流路１の側面図である。 出口開口部５の側から見た際の混合流路１を示す図である。 入口開口部４の側からの混合流路１を示す図である。 本発明に係る混合流路１の平面図である。 混合流路１の別の実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図である。 吸い口２０に接続している混合流路１の斜視図である。 混合流路１を備える吸入用装置を示す図である。 図７に示される吸入用装置の分解図である。 混合流路１の貫通孔３ａに挿入されるように構成されたネブライザの分解図である。 従来技術に係る流路を示す図である。 ネブライザの挿入の前における、本発明に係る混合流路１の一実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図である。 ネブライザが挿入された本発明に係る混合流路１の一実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図である。 第１流路部２ａと第２流路部２ｂとの間の移行開口部７での混合流路の、図１１ＢにおけるＢ−Ｂ線に沿った拡大横断面図である。 第２流路部の中央軸と第２流路部の内側表面上の一典型的な接平面、すなわち縦断面図の一部でもある接平面における線との間の角度を示す図である。

以下において、図１Ａ〜図９、図１１及び図１２を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１０は従来技術を示す図である。

図１Ａは、本発明に係る混合流路１の一実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図を示す。混合流路１は、第１流路部２ａと第２流路部２ｂとを備える。第１流路部２ａは吸気口を形成する入口開口部４と、着脱可能なネブライザを収容するために適合した部材と、を備える。ここで、着脱可能なネブライザを収容するために適合した部材は貫通孔３ａによって実現される。それによって、第１流路部２ａは、長手方向中央軸Ａを有する円筒として形成される。この円筒は入口開口部４によって、その上流端が限られている。入口開口部４は横断面に沿った円筒を通る仮想切断面と想定できる。しかし、その横断面が長手方向中央軸Ａに必ずしも直交するというわけではない。貫通孔３ａは、円筒の円周壁一方側上の第１流路部２ａのすぐ下流側端部に配置されている。その下流側端部で、第１流路部２ａは、長手方向中央軸Ａに直交する断面に配置される壁によって部分的に閉じられている。それによって、壁は、貫通孔３ａの側面上の第１流路部２ａの下流側端部の約５０％を覆うように配置されている。図３Ｂ、図３Ｃ、及び図１１Ｃに詳細に示されているように、第１流路部２ａの下流側端部の残りの開口部は、略半円として形成されている（以下において説明される移行開口部を表示する参照番号７を参照）。

第１流路部２ａの下流側の開口部は、同時に第２流路部２ｂの上流側の開口部となっている。換言すれば、第１流路部２ａの下流の開口部は、第１流路部と第２流路部との移行開口部７を形成する。このように、第１流路部２ａと第２流路部２ｂとの間の移行開口部７は、第１流路部２ａを第２流路部２ｂから区別する仮想断面又は仮想平面を形成する。第１流路部２ａの下流側端部を部分的に閉じている前記壁によって、段差１８は、流路部２ａと流路部２ｂとの間の移行位置に形成される。第２流路部２ｂは、原則的に円錐台又はテーパー付き楕円状円筒として形成される。段差１８によって、第２流路部２ｂは、第１流路部２ａの長手方向中央軸Ａに対して対称形でないか、又は同軸でない。

第２流路部２ｂは、上流から下流側端部まで第２流路部２ｂの連続的な一連の横断面（第１流路部２ａの長手方向中央軸Ａに直交する横断面の各々）をとることによって形成される（図１及び図３Ｂを同時に参照）。第１横断面は、第２流路部２ｂの上流側の開口部に対応する半円形形状を有する。次に、次の横断面の各々の形状は、それぞれの以前の横断面の形状上に延在する。その一連の横断面で最大の大きさを有する横断面は、第２流路部２ｂを下流側の開口部に対応する。第２流路部２ｂを下流側の開口部は、同時に混合流路１の出口開口部５を形成する。出口開口部５は、ユーザによって、吸入のための吸い口と接続可能でもよい。

図１Ｂは、図１Ａにおいて表されるＢ−Ｂ線に沿った混合流路１の第１流路部２ａの横断面を示す。第１流路部２ａの円周壁は基本的に、好ましくは円、円筒として形成される。貫通孔３ａが円筒の一方側上に列される。貫通孔３ａは着脱可能なネブライザを収容するのに適合する部材６として作用する。

図２、図３Ａ及び図４はそれぞれ、本発明に係る混合流路１の一実施形態の底面図、側面図及び平面図を示す。第１流路部２ａは、その上流端で入口開口部４又は後方開口部を備える。第１流路部２ａで、又は第１流路部２ａの付近で、或いは第１流路部２ａに隣接して、貫通孔３ａは配置される。貫通孔３ａのすぐ後で（上流側から下流側端部への方向に対して）、段差１８は第１流路部２ａの長手方向中央軸Ａに直交して配置された壁により形成される。そして、その壁が第１流路部２ａの下流側端部を部分的に閉じる。第１流路部２ａの下流側で、混合流路１は、出口開口部５を有するテーパー付き楕円円筒として形成される第２流路部２ｂを下流側端部で備える。

図３Ｂは、開口部５の出口側又は前部側から見た、すなわち、正面図の混合流路１の一実施形態を示す。そこにおいて、第２流路部２ｂは、テーパー付き楕円円筒として形成される。多くの同心の楕円等高線１７は、第２流路部２ｂのテーパー形状を視覚化する。略半円形等高線７は、第１流路部２ａと第２流路部２ｂとの間の移行開口部を示す。この文脈において、上記の図１の説明も参照されたい。

図３Ｃは、図３Ｂのように、入口開口部４の側から見た、すなわち、同じ混合流路１の背面図を示す。こちらの側から見られるとき、第１流路部２ａは円形状として現れる。入口開口部４の内部で、第１流路部２ａと第２流路部２ｂの間の移行開口部７は、半円形形状として見える。第２流路部２ｂの輪郭は、入口開口部４の後で楕円形状プロファイルとして見える。

図５は図１と類似の本発明に係る混合流路１の他の実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図であり、それは吸い口２０に接続している。吸い口２０は、内側部２０ａと外側部２０ｂとを備える。吸い口２０の内側部２０ａは、第２流路部２ｂの下流側端部で、例えば気密プレスフィット２１によって、出口開口部５に接続されている。それによって、吸い口２０の内側部２０ａは、第２流路部２ｂの拡張部として作用するか又は拡張部を形成する。さらに、吸い口２０の内側部２０ａと第２流路部２ｂとの間の接続は、連続的な移行部又は段差のない移行部として形成される。この方法で、混合流路１を通って伝播させている空気流のプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）は、この接続の領域において妨げられない。混合流路１に接続されるときに、吸い口２０の外側部２０ｂは、例えば、下流上の混合流路１の第２流路部２ｂのほぼ２／３を覆うことができる。

図６は、吸い口２０に接続されている混合流路１の斜視図を示す。連結部位は、吸い口２０の外周壁内に位置し、したがって、視認できない。第２流路部２ｂの上流端は、吸い口２０の外へ延在しており、従って視認できる。図６は、また、入口開口部４及び貫通孔３ａを備えていると共に第２流路部２ｂの上流端に連結されている第１流路部２ａの三次元図を示す。貫通孔３ａは、シールリップ（ｓｅａｌｉｎｇ ｌｉｐ）１２によって囲まれる。

図７は、本発明に係る混合流路１を備える吸入用装置を示す。吸入用装置は、ケース又はハウジング２３と吸い口２０とを備える。しかしながら、混合流路１の上流の部分は吸入用装置内に位置され、下流の部分は吸い口２０によって覆われるので、混合流路１自体はこの斜視図から視認できない。

図８は、図７に示される吸入用装置の分解図である。主本体部２６は、ハウジングのベース部材２７内に覆われるか又は収容される。主本体部２６には、面取り部２８を備えており、吸い口２０に接続された混合流路１が（好ましくは）面取り部２８を内部に配置される。その結果、混合流路１が面取り部２８を内部に配置され、貫通孔３ａが主本体部２６の反対側上に、又はベース部材２７の反対側上に位置する。液体薬製剤（図示せず）のためのリザーバを含むリザーバ部材２５は、貫通孔３ａ上に配置される。さらに、また、ネブライザ（図８には図示せず。図９を参照。）は、リザーバ部材２５内に備えられることができ、随意的に薬剤リザーバと直接接触する。

図９は、混合流路１の貫通孔３ａに挿入されるように構成されたネブライザ１６の分解図を示す。図示されたネブライザ１６は、内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザであることができる。ネブライザは、旋回部品（ｔｕｒｎｅｄ ｐａｒｔ）として形成された主部材８を備える。主部材８は、リング状広がり部１１を示す外側領域を備えるチューブ状部分を備える。圧電材からなるリング部材９はリング状広がり部１１に取り付けられており、主部材８がリング部材９を通って延在する。更に、有孔膜１０は、主部材８の下流部１５ａ又は前方部の内に又は上に接続される。主部材８は、その上流端１５ｂで液薬のための薬剤リザーバ（図示せず）と接続可能である。典型的に、全部のネブライザ１６ではなく、ネブライザ１６の下流部１５ａだけが貫通孔３ａに挿入される。

図１０は、従来技術に係る流路を示す。

図１１Ａは、図９と類似のネブライザ１６が挿入される前の、図１Ａと類似の本発明に係る混合流路１の一実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図を示す。混合流路１は、第１流路部２ａ、又は実質的に円筒状であるか曲線柱の壁（１４）によって限定されると共に入口開口部４を有する混合チャンバ１３、着脱可能なネブライザ１６を収容するために適合された部材６、及びその貫通孔３ａと、出口開口部５を有する第２流路部２ｂと、混合流路１の断面直径が急に減少する段差１８での移行開口部と、を備え、断面積が注入ゾーン３の段差１８で注入ゾーン３の上流でより小さい。有孔膜１０を有するその下流端部１５ａが貫通孔３ａを通って挿入されるように、ネブライザ１６は配置されるべきである。一方、圧電性リング部材９及びリング状広がり部１１は、混合流路１の外側上に残る（リング状広がり部１１は、適所に圧電性リング部材９を保つ）。ネブライザ１６の上流端１５ｂは、液剤リザーバへ解放されており、且つ液リザーバに接続可能である。随意的に、ネブライザ１６はリザーバ部材２５（図示せず）内に固定されることができ、図７及び８にて図示するように、ネブライザの適当な挿入は吸入用装置上のリザーバ部材２５の正しい組立てにより保証される。

図１１Ｂは、図１１Ａにおいて図示するように、本発明に係る混合流路１の一実施形態の長手方向中央軸を通る縦断面図を示す。ネブライザ１６は、有孔膜１０を有するネブライザ１６の下流部１５ａが注入ゾーン３の下流の混合流路１の壁の内側表面の上部と略同じ高さに配置されるように挿入され、且つ配置される。換言すれば、ネブライザ１６の下流部１５ａの端部は、段差１８と同一平面上である。

図ｌｌＣは、図１１Ｂに図示されるＢ−Ｂ線に沿った、第１流路部２ａと第２流路部２ｂとの間の移行開口部７での混合流路の拡大横断面図である。

図１２は、第２流路部２ｂの中央軸と第２流路部２ｂの内側表面上の典型的な接平面（又は、この場合、縦断面及び内側表面の交差点での線）との間の角度を示す。
（第１実施形態）

異なる形状を有する５つのプロトタイプ混合流路（ｎｏ．１〜５）が設計されて用意された。第２流路部は、約８０ｍｍの長さを有し、僅かにテーパーされ、すなわち、先端が切られた略円錐として形成された。それぞれのプロトタイプは、入口開口部の直径及び円錐の開口角度に関して異なる（開口角度は、第２流路部の中央軸と第２流路部の内側表面上のいかなる接平面との間の角度の２倍である）。プロトタイプｎｏ．１〜ｎｏ．３において、開口角度が１〜３、近位端（又は上流で）でのより小さな角度から第２流路部の遠心端（又は下流で）でのより大きな角度に増加した。第１混合流路と第２混合流路との間の段差での移行開口部の寸法は、入口直径によって選択された。その理由は、その半径は変更されなかったが、図１１Ｃに図示されているように形状が円形から丸い端を有する半円形まで変更されたためである。それぞれのパラメータは、表１に示されている。

米国特許出願公開第２０１０／００４４４６０号明細書で説明したように、２つのエアゾール発生器（Ａ及びＢ）が、５秒の停止が続く５秒のエアロゾル化時間を有するパルスで生理食塩水（０．９％）をエアロゾル化するのに用いられた。実験は、最初は如何なる混合流路なしで行われ、その後に５つ混合流路の各々を用いて１５Ｌ／分の流速で行われた。各構成において、エアゾール液滴粒のサイズ分布は、レーザー回折を用いて決定された。体積中位径（ｖｏｌｕｍｅ ｍｅｄｉａｎ ｄｉａｍｅｔｅｒｓ：ＶＭＤ）及び幾何標準偏差（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ：ＧＳＤ）は、エアゾール発生器Ａのための表２において、エアゾール発生器Ｂのための表３において示されている。

幾何標準偏差、すなわちエアゾール液滴の多分散が６．４又は３．６から１．６へ激減したという点で、すべてのテスト混合流路の注目すべき且つその大きさにおいて完全に予想外の効果が観察された。これは、いかなる混合流路無しで実質的に異質なエアゾールを放出するこれらのエアゾール発生器が、本発明の混合流路によって、実質的に均一なエアゾールを送達するように構成されたことを示す。
（第２実施形態）

実施形態１及びエアゾール発生器Ａと同様に同じ５つのプロトタイプの混合流路と、付加的な混合流路（ｎｏ．６（１０ｍｍの入口直径及び６°の一定の開口角度を有する）を用いて、混合流路内において１５Ｌ／分の流速でエアロゾル化生理食塩水（０．９％）の堆積が評価された。ブリージング・ポンプ（Ｉｎｇｍａｒ Ｍｅｄｉｃａｌ社によるＡＳＬ５０００）が２０のブリージング操作をシミュレーションされる間に、生理食塩水（すなわち、ＮａＣｌｔｏｔａｌ）の正確に測定された量はエアゾール発生器のリザーバに充填されてエアロゾル化された。続いて、リザーバ及び混合流路は、蒸留水で洗浄されて、その塩化ナトリウム含有量が伝導度測定法で測定された。混合流路内の堆積（ＮａＣｌｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）は放出された投与量（ＮａＣｌｅｍｉｔｔｅｄ＝ＮａＣｌｔｏｔａｌ−ＮａＣｌｌｅｆｔ ｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に基づいて百分率で算出された。結果は表４において示されている。

全ての場合において、混合流路内に許容可能な低程度の付着が観察された。ネブライザ自体が、通常必要とされるものであって特に吸入用装置又は混合流路に適合していなかったか又は最適化されなかったので、これは注目されるべきである。

デバイス内の特に低エアゾール付着は、９ｍｍ又は１０ｍｍの入口直径及び６°又は５°〜６°の範囲内の開口角度に対して見られた。

これらの実験は、ネブライザにより放出される大多数のエアゾール液滴を偏向させることにおける混合流路の効果を示す。その結果、ネブライザにより放出される大多数のエアゾール液滴は、吸い口を通ってユーザにまで届けられる。液滴の比較的少ない部分は、おそらく比較的最大の直径を有し、装置内で衝突した。実施例１において観察されるように、それらの除去はエアゾール液滴直径の幾何標準偏差の減少に寄与できる。

加えて、プロトタイプ混合流路のコンピュータによる流れシミュレーションは、約８０ｍｍの第２混合流路部の長さが注入ゾーンの上流で速度と非常に類似の値までエアゾール液滴の速度を落とすのに十分であり、口内及び／又は咽喉部での固着無しに、深い肺域内への吸入に適合していることを示した。

プロトタイプの混合流路のコンピュータによる流れシミュレーションは、これらの効果が混合流路における段差（すなわち、有効断面積の急激な低減）、例えば段差によって生じる気流速度の突然の増加によって、層流を妨げずに達成可能であることを更に示した。

本発明が図面及び前述の説明において詳細に図示されて説明されたが、このような図例及び説明は、例示又は典型例とみなされるべきであり、それらに限定されない。変形例と変更例は、以下の特許請求の範囲の適用範囲内で当業者によってなされ得ることが理解されよう。特に、本発明は、以上において又は以下において記載されている異なる実施形態の特徴の如何なる組合せを有する更なる実施形態も保護対象として含む。

さらに、請求項において「備える」という語が他の要素又は工程を除外せず、不定冠詞「ａ」、又は、「ａｎ」は、複数を除外しない。単一ユニットは、請求項において記載されるいくつかの特徴の機能を成し遂げることができる。属性又は特に値に関連して、「原則として」、「約」、「およそ」等はそれぞれ、正確に属性又は正確に値を定義する。請求項の如何なる参照番号も、権利範囲を制限するものとして解釈されてはならない。

１ 混合流路
２ａ 第１流路部（流路部）
２ｂ 第２流路部（流路部）
３ 注入ゾーン
３ａ 貫通孔
４ 入口開口部
５ 出口開口部
８ 主部材
９ 圧電性リング部材（リング部材）
１０ 有孔膜
１１ リング状広がり部
１２ シールリップ
１３ 混合チャンバ
１４ 壁
１６ ネブライザ
１７ 楕円等高線
１８ 段差
２０ 吸い口
２０ａ 内側部
２０ｂ 外側部
２１ 気密プレスフィット
２３ ハウジング
２５ リザーバ部材
２６ 主本体部
２７ ベース部材
２８ 面取り部

Claims (27)

1. 円筒状であるか曲線柱の壁（１４）及び第１方向を有する吸入用装置のための混合チャンバ（１３）であって、
   その上流端での入口開口部（４）と、その下流側端部での混合チャンバの出口開口部（７）と、エアゾールのための注入ゾーン（３）と、を備える混合チャンバ（１３）において、
   内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザ（１６）が、前記注入ゾーン（３）の中へ突出して、前記注入ゾーン（３）の長手方向中央軸（Ａ）に対して４５°〜１３５°の範囲内の角度で、前記注入ゾーン（３）の前記長手方向中央軸（Ａ）で、又は前記注入ゾーン（３）の前記長手方向中央軸（Ａ）の付近でエアゾールを放出するように、前記混合チャンバ（１３）の上部から延在しており、
   前記混合チャンバ出口開口部（７）は、前記第１方向に対して垂直な第２方向を有し、前記長手方向中央軸（Ａ）とある位置と反対側の混合チャンバ（１３）の前記壁（１４）との間に位置し、前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザ（１６）が前記ある位置から前記混合チャンバ（１３）内に延在する、混合チャンバ（１３）。
2. 前記入口開口部（４）は円形又は楕円形であり、直径は、又は、楕円形の開口部の場合において平均直径は５ｍｍから１５ｍｍまでの範囲内である、請求項１に記載の混合チャンバ（１３）。
3. 前記入口開口部（４）は円形又は楕円形であり、直径は、又は、楕円形の開口部の場合において平均直径は７ｍｍから１２ｍｍまでの範囲内である、請求項１に記載の混合チャンバ（１３）。
4. 前記入口開口部（４）は円形又は楕円形であり、直径は、又は、楕円形の開口部の場合において平均直径は８ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内である、請求項１に記載の混合チャンバ（１３）。
5. フィルタが前記注入ゾーン（３）の上流に配置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
6. 前記フィルタが前記入口開口部の近くに配置されている、請求項５に記載の混合チャンバ（１３）。
7. 前記フィルタが、１５Ｌ／分の流れで５ｍｂａｒ以下の圧力低下をもたらすことができる低流動抵抗を有する疎水性フィルタである、請求項５又は６に記載の混合チャンバ（１３）。
8. 混合流路の壁の内側表面が生体親和性材料の層で少なくとも部分的に覆われている、請求項１から７のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
9. 前記生体親和性材料が静電防止性を有する、請求項８に記載の混合チャンバ（１３）。
10. 前記生体親和性材料がポリ（パラ‐キシリレン）からなる、請求項８又は９に記載の混合チャンバ（１３）。
11. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザが超音波ネブライザ又は振動メッシュ式ネブライザである、請求項１から１０のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
12. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザが少なくとも０．５ｍｌ／分の出力率を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
13. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザが少なくとも０．８ｍｌ／分の出力率を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
14. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザが少なくとも１．０ｍｌ／分の出力率を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
15. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザが主部材、圧電材料からなるリング部材、及び有孔膜を備え、前記主部材が環状に広がる拡幅部を示す外側領域を備える管状部分を備え、前記主部材が前記リング部材を通って延在するように前記リング部材が前記環状に広がる拡幅部上に取り付けられ、前記主部材が液薬リザーバと接続可能である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
16. 前記主部材が旋回部品である、請求項１５に記載の混合チャンバ（１３）。
17. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザが混合流路に気密方式に接続される、請求項１から１６のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）。
18. 前記内蔵型ネブライザ又は着脱可能なネブライザがシールリップによって前記混合流路に接続される、請求項１７に記載の混合チャンバ（１３）。
19. 前記シールリップが二成分成形によって製作される、請求項１８に記載の混合チャンバ（１３）。
20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の混合チャンバ（１３）を備える吸入用装置。
21. ケース又はハウジングと、吸い口とを備える、請求項２０に記載の吸入用装置。
22. 前記混合チャンバが前記吸入用装置と気密方式に接続される、請求項２０又は２１に記載の吸入用装置。
23. 前記混合チャンバがシールリップによって前記吸入用装置と接続される、請求項２２に記載の吸入用装置。
24. 前記シールリップが二成分成形によって製作される、請求項２３に記載の吸入用装置。
25. 前記混合チャンバの前記入口開口部が、前記吸入用装置の入口開口部を形成するか、或いは、前記吸入用装置の入口流路と接続可能である、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の吸入用装置。
26. ２０ ｌ／分又は１８ ｌ／分の最大流量に気流を制限する応答性流量制限部を更に備える、請求項２０から２５のいずれか一項に記載の吸入用装置。
27. ユーザが所望の吸気流速で吸い込むことができるように、可視的なフィードバック、聴覚的なフィードバック、若しくは触覚的なフィードバック、又はガイダンスをユーザに提供する、請求項２０から２６のいずれか一項に記載の吸入用装置。