JP2018538096A - ネブライザーヘッド内の空気流 - Google Patents

Abstract

本発明は、ネブライザーヘッド内の空気流に関する。改善された空気流の誘導を備えるネブライザーヘッドを供給するために、ネブライザーヘッド１０は、２つの対向する空気流の穴１８ａ、１８ｂを備える空気流路を提供するハウジング構造、エアロゾルを形成するために、微小液滴が生成される液体を収容するために設けられる流体リザーバ、並びに前記液体から微小液滴を供給するために、複数の開口を備える開口面２４を有する開口部材２２を備えるエアロゾル発生器２０を有する。流体リザーバは、開口部材が流体と接しているようにエアロゾル発生器に隣接して置かれる、エアロゾル発生器は空気流路内に配される。少なくとも１つのバイパス流路２６がエアロゾル発生器とハウジング構造との間に設けられる。空気流は、吸気のための第１の空気流方向２８及び呼気のための第２の空気流方向３８を有する双方向路である。空気は空気流路に入り、空気流の穴を介して空気流を出る。開口面は、第１及び第２の空気流方向に対し横断するように配される。

Description

本発明は、ネブライザーヘッド内の空気流に関する、並びに特にネブライザーヘッド、ネブライザーシステム、及びネブライザーを用いてエアロゾル化した形態の薬物を供給する方法に関する。

吸気のために、例えば患者に薬品を与える吸入療法のために、液体が用いられ、液体の噴霧化(atomization)とも呼ばれる複数の微小液滴(small droplet)を生成する、及び患者により吸入され得るミスト又はエアロゾルを生成する。この液体の噴霧化のために、圧縮空気、超音波又はメッシュの液滴発生器が例として提供される。米国特許出願公開公報US 2008/0000470 A1において、空気流が空気搬送手段により提供される、並びに液滴及び前記空気流が噴霧室において混合され、吸入される混合物を供給する吸入療法装置が提供される。吸気の後、すなわち呼気中、エアロゾル液滴は吐き出される空気流に未だ存在している。しかしながら、吐き出される空気液滴混合物を環境内に放出するとき、少なくとも一定の薬剤に対し、この薬剤が患者の顔に着かない、例えば目に入らないように気を付けなければならないことが証明されている。

従って、改善される空気流の誘導を備えるネブライザーヘッドを提供する必要がある。

本発明の目的は、独立請求項の内容により解決され、他の実施例は、従属請求項に包含される。

本発明に従って、ハウジング構造、流体リザーバ及びエアロゾル発生器を有するネブライザーヘッドが提供される。ハウジング構造は、２つの対向する空気流の穴を持つ空気流路を提供する。エアロゾルを形成するために、微小液滴を生成する液体を収容するための流体リザーバが設けられる。エアロゾル発生器は、前記液体から微小液滴を供給するために、複数の開口を備える開口面を有する開口部材を持つ。液体リザーバは、前記開口部材が液体と接しているように前記エアロゾル発生器に隣接して配される。エアロゾル発生器は、前記空気流路内に配される。少なくとも１つのバイパス(by-pass)流路が、エアロゾル発生器とハウジング構造との間に設けられる。空気流路は、吸気のための第１の空気流方向と呼気のための第２の空気流方向とを提供する双方向路である。空気は空気流路に入り、前記空気流の穴を介して空気流路から出る。開口面は、前記第１及び第２の空気流方向に対し横向きに配される。

前記２つの穴の間に配される、前記エアロゾル発生器の周りに、少なくとも１つのバイパス流路を持つ空気流路を配しているので、患者が息を吐くとき、空気は後方側、すなわち顔の側とは反対側に出る。吸気中、生成される液滴が吸気の空気流方向に供給されるように、空気流路内にエアロゾル発生器の配置及び開口面の配置により、改善された混合物が供給される。バイパス流路は、エアロゾル発生器の開口面上における微小液滴の形態の薬品の再堆積を減らす。

１つの例に従って、空気流は、ユーザが夫々息を吸う及び息を吐くことにより手動で活性化されることができる、並びに空気流は、換気手段による支援を受けていない。

空気流の純粋な"手動による"活性化、言い換えると如何なる換気手段がないことは、ネブライザーヘッドの構成の複雑さを減らすことを可能にする。

１つの例に従って、前記空気流の穴は各々、双方向の吸気の穴及び排気の穴として設けられる。

１つの例に従って、エアロゾル発生器は、バイパス流路がエアロゾル発生器の周りに配されるように、空気流内に配される。

１つの例に従って、前記空気流の穴の一方は、マウスピースの穴として設けられ、前記空気流の穴の他方は、後方の穴として設けられる。後方の穴から、マウスピースの穴への流れの方向は、第１の空気流方向であり、その反対の流れ方向は、第２の空気流方向である。

１つの例に従って、エアロゾル発生器は、吸気の方向に微小液滴を供給し、吸気中、エアロゾル発生器の周りを流れる空気流は、開口面の後側に供給され、次いで前側で液滴を混合する。

１つの例に従って、後方の穴は、開口面の後ろに配される。

１つの例に従って、エアロゾル発生器とマウスピースの穴との間にある空気流路の部分は、前方空気チャンネルであり、エアロゾル発生器と後方の穴との間にある空気流の部分は、後方空気チャンネルである。後方空気チャンネル及び好ましくはバイバスの区間は、抵抗を最小にするために、断面に関しマウスピースの穴に等しい又はそれよりも大きい。

１つの例に従って、後方空気チャンネルは、呼気方向において上方に角度が付けられている。

１つの例に従って、マウスピースは、固定して取り付けられるマウスピースとして設けられる。

１つの例に従って、マウスピースは、マウスピースの穴と開口部材との間にある長さを持つ前方空気チャンネルを備え、この長さは５ｃｍよりも長い。

１つの例に従って、マウスピースの穴は、楕円形状である。

１つの例に従って、開口部材は、複数の孔或いは開口を備えるメッシュ又は膜、及び複数の液滴の排出口を備えるプレートからなる集合の１つとして設けられる。

本発明に従って、ネブライザーシステムはさらにネブライザーヘッド及びベース構造も備える。ネブライザーヘッドは、上述した例の１つに従うネブライザーヘッドとして提供される。ベース構造は、エアロゾル発生器を動作させるための制御及び動作要素、並びに電源を有する。ネブライザーヘッドは、ベース構造に少なくとも一時的に取り付けられる。

本発明に従って、ネブライザーを用いてエアロゾル化した形態の薬物を供給する方法も提供される。この方法は、以下のステップ、
ａ）第１のステップにおいて、患者の吸気により生じる空気流内にエアロゾル液滴として薬物が供給される。この空気流は、後方の空気流の穴から空気流路内に入り、エアロゾル液滴が前記空気流と混合し、エアロゾルを形成するように、少なくとも一部がエアロゾル発生器の周りを流れる。後方の空気流の穴は、吸入している患者から離れる方を向いている。エアロゾルは、患者の気道及び呼吸器にさらに届くために、マウスピースの穴から空気流路を出て、患者の口又は鼻に入る。
ｂ）第２のステップにおいて、呼気が放出される。この呼気は、マウスピースの穴から空気流路に入り、エアロゾル液滴が後方の空気流の穴に向けて搬送されるように、少なくとも一部がエアロゾル発生器の周りを流れる。空気混合物は、後方の空気流の穴から空気流路を出て、息を吐く患者から離れ周囲空気に放出される。

ある例において、薬物は医薬品である。他の例において、薬物は、患者の健康を向上させる液体である。

ある態様に従って、ネブライザーヘッドは、空気流路を具備する、並びに少なくとも１つのバイパス流路の区間を配しているので、吸気の手順を考えるとエアロゾルの発生が改善される、並びに呼気の手順を考えると空気／液滴混合物の放出が改善されるように、エアロゾル発生器は前記空気流路内に配される。エアロゾル発生器はいわば、空気流路内に配される。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明される実施例から明らかであり、これら実施を参照して説明される。

本発明の例示的な実施例は、以下の図面を参照して説明される。
ネブライザーヘッドを通る断面図、並びに吸気中に生じる空気流及びエアロゾルの発生を示す。 呼気中の空気流の夫々の概略図を示す。 吸気中の空気流の夫々の例示を示す。 ネブライザーヘッドを通る垂直断面図を示す。 ネブライザーヘッドを通る図３の視察方向に対し横方向の垂直断面図を示す。 ネブライザーシステムの概略図を示す。 エアロゾル化した形態の薬物を供給する方法の基本ステップの概略図を示す。

図１Ａは、ハウジング構造１２及び流体リザーバ１４を有するネブライザーヘッド１０の概略的な断面を示す。エアロゾルを形成するために、微小液滴を生成する液体を収容するための流体リザーバ１４が設けられる。ハウジング構造１２は、２つの対向する空気流の穴１８ａ、１８ｂを備える空気流路１６を提供する。さらに、開口部材２２を有するエアロゾル発生器２０が設けられる。開口部材２２は、前記液体から微小液滴を供給するために、複数の開口（図示せず）を備える開口面２４を備える。

流体リザーバ１４は、前記開口部材２２が前記液体と接するように前記エアロゾル発生器２０に隣接して配される。エアロゾル発生器２０は、空気流路１６内に配される。流体リザーバ１４は、例えば穴を介して上からアクセス可能でもよい。

少なくとも１つのバイパス流路２６が前記エアロゾル発生器２０と前記ハウジング構造１２との間に設けられる。空気流路１６は、吸気のための第１の空気流方向２８を提供する双方向路である。図１Ａにおいて、破線の矢印３０は、吸気中に生じる空気流を示す。他の破線の矢印３２は、液滴の発生を示す。斜線３４は、平面を示し、この平面に開口面２４が配されている。

図１Ｂは、呼気中の空気流を示す。破線の矢印３６は、生じる空気流を示す。見られるように、双方向路は、呼気のための第２の空気流方向３８を提供する。

空気は、前記空気流路に入り、空気流の穴１８ａ、１８ｂを介してこの空気流路から出る。開口面２４は、第１及び第２の空気流方向２８、３８に対し交差するように配される。

ある例において、開口部材が配される平面、例えばメッシュプレートは、前記空気流方向に対し垂直に設けられる。

エアロゾル発生器は、開口部材の発生器と呼ばれることもある。

第１の空気流方向は、吸入又は吸気方向であり、第２の空気流方向は、排気又は呼気方向である。

１つの例において、空気流は、ユーザが夫々息を吸う及び息を吐くことにより手動で活性化可能である。

上記配列の利点は、患者により吸入される十分に分散されたエアロゾルを達成するために、同様の方向を持つ空気流路内にエアロゾルの液滴の発生である。

このことは図２にも示され、図２において、第１の矢印４０は、吸気中の空気流を示し、第２の矢印４２は、マウスピースの穴４４において患者にエアロゾル化した薬物の送達を提供するためのエアロゾルの液滴の発生を示す。

呼気中、前記バイパス流路２６は、図１Ｂに示されるように、エアロゾルの液滴の再堆積を避け、及び寧ろエアロゾル発生器の開口面の迂回を可能にする。

故に、１つの例として、空気流の穴は各々双方向の空気の吸入及び空気の排気の穴として設けられることが提供される。

１つのオプションとして、バイパス流路がエアロゾル発生器の周りに配されるように、エアロゾル発生器２０を空気流路１６内に配することが示される。例えば、少なくとも、エアロゾル発生器の外周の一部がバイパスチャンネルを具備する。

図３は、その両側に夫々バイパス流路２６を配するエアロゾル発生器２０を示す。

もう１つの例において、これ以上示されないが、エアロゾル発生器２０は、全周囲にバイパス流路を具備する。もう１つの例において、幾つかのバイパス流路が、エアロゾル発生器の周りで略対称的に設けられる。

１つの例において、開口部材は、前記ヘッドに対し略垂直に取り付けられる。"垂直に"という言葉は、空気流路が水平に配されるときの法線方向の使用に関する。

他のオプションとして、図３は、エアロゾル発生器２０の上に流体リザーバ１４の配置も示しているが、この流体リザーバ１４は、エアロゾル発生器の夫々の側に液体が供給されるような下向きに伸びる延長部を持つ。

他のオプションとして、バイパス流路２６は、後方に向かって上方に傾斜している排気ダクト(venting duct)として配される。

図４は、ネブライザーヘッド１０、並びに１つのオプションとして、空気流の穴の一方がマウスピースの穴４６として設けられる、及び空気流の穴の他方が後方の穴４８として設けられる配置を示す。後方の穴４８からマウスピースの穴４６への流れの方向が第１の流路方向であり、その逆の流れの方向は第２の流路方向である。

１つのオプションとして、既に上に示したように、エアロゾル発生器２０は、吸気方向に微小液滴を供給し、吸気中、エアロゾル発生器２０の周りを流れる空気流は、開口面２４の後側に供給される。

１つのオプションとして、後方の穴４８は、開口面２４の背後に設けられる。

この後方の穴は、呼気の空気流方向において開口面の下流に配され、吸気の空気流方向において開口面の上流に配される。後方の穴は、ユーザがマウスピースを介して呼吸をするとき、遠位端に配される。

他のオプションとして、図４に、エアロゾル発生器とマウスピースの穴との間にある空気流路の部分は、前方空気チャンネル５０であり、エアロゾル発生器と後方の穴との間にある空気流路の部分は、後方空気チャンネル５２であることが示される。後方空気チャンネル５２及び好ましくはバイパスの区間、すなわちバイパス流路２６は、断面に関しマウスピースの穴に等しい又はそれよりも大きい。これは、ネブライザーヘッド内の空気流をさらに改善する。

他のオプションとして、図４に、後方空気チャンネル５２は、角度記号５４を用いて示されるように、呼気方向において上向きに角度が付けられていることが示される。空気チャンネルは従って、後方の穴に向かって上向きに角度が付けられている。正常な取扱い位置において、マウスピースは水平に配され、故に開口部材は垂直に配される。

他のオプションとして、マウスピース４６は、固定して取り付けられるマウスピースとして供給される。従って、このマウスピースは取り外せない。

他のオプションとして、マウスピース４６は、マウスピースの穴と開口部材との間に長さＬを持つ前方空気チャンネル５０を設けることが提供され、この長さＬは、５ｃｍよりも長い。マウスピースの穴は楕円形状でもよい。

開口部材２２は、複数の孔若しくは開口を持つメッシュ又は膜として設けられてよい。開口部材２２は、複数の液滴の排出口を備えるプレートとして設けられてもよい。

メッシュ面から離れるように角度が付けられた排出口又は出口導管の形状は、このメッシュ面への直接の一直線のアクセスを防ぐ、及び前記長さは、指がメッシュ面と接触できないことを保証するために増大する。好ましくは、マウスピースの水平軸と垂直軸との間におけるこの角度は、５°よりも大きい。

１つの例において、前記出口導管は、メッシュの中心線から離れるように角度が付けられ、前記増大した長さと組み合わされる、及びマウスピースの出口ポートは楕円形状である。この形状は、患者がメッシュにアクセスすることを制限する。前記導管は、５°よりも大きな角度が付けられ、排出口の楕円形状のために２ｃｍの最小コードを用いて最低５ｃｍまで伸ばされる。

上述した明らかな断面関係の配置は、１回換気流量に低い圧力抵抗を与えることを可能にする。

後方気道チャンネルを上向きに角度を付けて配することはさらに、傾斜は、凝集物を治療中に捕え、次いで治療後に処分することを可能にするので、エアロゾルが前記気道チャンネルの内壁に激突するとき、この凝集物から汲み上げる状況を改善させる。さらなる恩恵として、後方のベントは、装置を保持しているとき、患者の動作がこれらベントを覆うのを最小限にするよう位置決められる。

図５において、ネブライザーシステム１００が概略的な断面図で示される。ネブライザーシステム１００は、ネブライザーヘッド１０２及びベース構造１０４を有する。ネブライザーヘッド１０２は、前記ネブライザーヘッド１０の上述した例の１つとして設けられる。ベース構造は、エアロゾル発生器を動作させるための制御及び動作要素、並びに電源を有する。ネブライザーヘッド１０２は、少なくとも一時的にベース構造に取り付けられる。

図５に示されるように、手持ち式(hand held)の装置のネブライザーヘッドが提供される。しかしながら、携帯型(portable)の装置のネブライザーヘッドが提供されてもよく、この装置において、ベース構造１０４は、手持ち用のグリップ部を形成するのではなく、ベース局である。

オプションとして、ネブライザーヘッドは取り外せるように取り付けられてもよい。

図６は、ネブライザーを使用して、エアロゾル化した形状の薬物を提供する方法２００を示す。方法２００は以下のステップを有する。ステップａ）とも呼ばれる第１のステップ２０２において、患者の吸気により生じる空気流内にエアロゾル液滴として薬物が供給される。この空気流は、後方の空気流の穴において空気流路に入り、前記エアロゾル液滴がこの空気流と混合し、エアロゾルを形成するように、少なくとも一部がエアロゾル発生器の周りを流れる。後方の空気流の穴は、患者の吸入から離れて面している。前記エアロゾルは、マウスピースの穴において空気流路から出て、さらに患者の気道及び呼吸器に到達するために、患者の口又は鼻に入る。ステップｂ）とも呼ばれる第２のステップ２０４において、呼気が放出される。呼気は、マウスピースの穴において空気流に入り、エアロゾル液滴が後方の空気流の穴に向けて運ばれるように少なくとも一部がエアロゾル発生器の周りを流れる。前記空気混合物は、前記後方の空気流の穴において空気流路から出て、患者の呼気から離れて周囲空気に放出される。

これら第１及び第２のステップ２０２、２０４は、繰り返しループの矢印２０６を用いて示されるように、繰り返される。

本発明の実施例は、異なる内容に関して説明されることに注意すべきである。特に、幾つかの実施例は、ネブライザーヘッドに関して説明されている一方、他の実施例は、システム及び方法に関して説明されている。しかしながら、当業者は、上記のことから、別段の通知がない限り、ある内容における特徴の如何なる組み合わせに加え、異なる内容に関する特徴間の如何なる組み合わせも本出願と共に開示されていると考えられると推測する。しかしながら、全ての特徴は、組み合わされることができ、これら特徴を単に足すよりも多くのシナジー効果を提供する。

本発明は、図面及び上記記載において詳細に例示及び説明されている一方、そのような例示及び説明は、例示的及び説明的であると考え、限定的であるとは考えるべきではない。本発明は開示される実施例に限定されない。開示される実施例に対する他の変更例は、図面、本開示及び付随する特許請求の範囲を検討することで、請求する本発明を実施する当業者により理解及び達成されることができる。

請求項において、"有する"という言葉は、それ以外の要素又はステップを排除するものではなく、複数あることを述べなくてもそれらが複数あることを排除しない。単一の処理器又は他のユニットは、請求項に列挙される幾つかの機能を果たしてもよい。ある方法が互いに異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの方法の組み合わせが有利に使用されることができないことを示してはいない。請求項における如何なる参照符号もその範囲を限定すると考えるべきではない。

Claims (14)

1. ２つの対向する空気流の穴を持つ空気流路を提供するハウジング構造、
   エアロゾルを形成するために、微小液滴が生成される液体を収容するために設けられる流体リザーバ、及び
   前記液体から前記微小液滴を供給するために、複数の開口を備える開口面を有する開口部材を備えるエアロゾル発生器
   を有するネブライザーヘッドにおいて、
   前記流体リザーバは、前記開口部材が前記流体と接するように前記エアロゾル発生器に隣接して配され、
   前記エアロゾル発生器は、前記空気流路内に配され、
   少なくとも１つのバイパス流路は、前記エアロゾル発生器と前記ハウジン構造との間に設けられ、
   前記空気流路は、吸気のための第１の空気流方向及び呼気のための第２の空気流方向を提供する双方向路である、
   空気は、前記空気流路に入り、前記空気流の穴を介して前記空気流路から出る、並びに
   前記開口面は、前記第１及び第２の空気流方向に対し横断するように配される、
   ネブライザーヘッド。
2. 前記空気流は、ユーザが夫々息を吸う及び息を吐くことにより手動で活性化される、並びに前記空気流は、換気手段よる支援は受けていない、請求項１に記載のネブライザーヘッド。
3. 前記空気流の穴は各々、双方向の空気吸入及び空気排出の穴として設けられる、請求項１又は２に記載のネブライザーヘッド。
4. 前記エアロゾル発生器は、前記バイパス流路が前記エアロゾル発生器の周りに配されるように、前記流路内に配される、請求項１、２又は３に記載のネブライザーヘッド。
5. 前記空気流の穴の一方は、マウスピースの穴として設けられ、前記空気流の穴の他方は、後方の穴として設けられる、及び前記後方の穴から前記マウスピースの穴への流れの方向は、第１の空気流方向であり、その反対の流れの方向は、第２の空気流方向である、並びに
   好ましくは、前記エアロゾル発生器は、前記吸気方向に前記微小液滴を供給する、及び吸気中、前記エアロゾル発生器の周りを流れる空気流は、前記開口面の後ろ側に供給される、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載のネブライザーヘッド。
6. 前記後方の穴は、前記開口面の背後に配される、請求項１乃至５の何れか一項に記載のネブライザーヘッド。
7. 前記エアロゾル発生器と前記マウスピースの穴との間にある前記空気流路の部分は、前方空気チャンネルであり、前記エアロゾル発生器と前記後方の穴との間にある前記空気流路の部分は、後方空気チャンネルである、並びに
   前記後方空気チャンネル及び好ましくは前記バイパス流路の区間は、断面に関し前記マウスピースの穴に等しい又はそれよりも大きい、請求項５又は６に記載のネブライザーヘッド。
8. 前記後方空気チャンネルは、前記呼気方向において上向きに角度が付けられている、請求項１乃至７の何れか一項に記載のネブライザーヘッド。
9. 前記マウスピースは、固定して取り付けられるマウスピースとして設けられる、請求項７又は８に記載のネブライザーヘッド。
10. 前記マウスピースは、前記マウスピースの穴と前記開口部材との間に長さＬを持つ前記前方空気チャンネルを提供し、前記長さは５ｃｍよりも長い、及び
    好ましくは、前記マウスピースの穴は、楕円形状である
    請求項５乃至９の何れか一項に記載のネブライザーヘッド。
11. 前記マウスピースの長軸は、水平軸に対して５°よりも大きな角度が付けられている、請求項５乃至１０の何れか一項に記載のネブライザーヘッド。
12. 前記開口部材は、複数の孔若しくは開口を持つメッシュ又は膜、及び複数の液滴の出口を持つプレートからなる集合の１つとして設けられる、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のネブライザーヘッド。
13. 請求項１乃至１２の何れか一項に記載のネブライザーヘッド、及び
    前記エアロゾル発生器を動作させるための制御及び動作要素並びに電源を有するベース構造
    を有するネブライザーシステムにおいて、前記ネブライザーヘッドは、少なくとも一時的に前記ベース構造に取り付けられる、ネブライザーシステム。
14. ネブライザーを用いてエアロゾル化した形態の薬物を供給する方法において、
    ａ）患者の吸気により生じる空気流内にエアロゾル液滴として前記薬物を供給するステップであり、前記空気流は、後方の空気流の穴から空気流路に入り、前記エアロゾル液滴が前記空気流を混合し、エアロゾルを形成するように、少なくとも一部がエアロゾル発生器の周りを流れる、前記後方の空気流の穴は、吸入している患者から離れる方を向いている、並びに前記エアロゾルは、さらに患者の気道及び呼吸器に届くために、マウスピースの穴から前記空気流路を出て、患者の口又は鼻に入る、前記薬物を供給するステップ、並びに
    ｂ）前記呼気を放出するステップであり、前記呼気は、前記マウスピースの穴から前記空気流路に入り、前記エアロゾル液滴が前記後方の空気流の穴に向けて搬送されるように、少なくとも一部が前記エアロゾル発生器の周りを流れる、及び前記空気混合物は、前記後方の空気流の穴から前記空気流路を出て、息を吐く患者から離れて周囲空気に放出される、前記呼気を放出するステップ
    を有する方法。

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