JP4549189B2 - 改良された吸入方法および装置 - Google Patents
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Description
ールドする時、および吐き出す時を指示する。そのため、システムは、患者の肺が空気で所定容量まで満たされると、システムが、患者に、或る期間、通常、約5〜9秒の間、息を止めるように命令するように構成される。患者は、その後、呼気するように指示される。この呼吸パターンは、薬剤が完全に投与されるまで繰り返される。こうしたシステムは、肺内での薬剤の滞留時間が比較的長い(この場合、少なくとも5秒、およびほとんどの薬剤の場合、5秒より長い)ため、肺に薬剤の大部分を投与するのに効果的である。結果として、呼気時に、ほとんどの薬剤は、肺内に堆積し肺から排出されない。
本出願の導入部に記載されるAkitaおよびHaloliteシステムは、患者が放射性同位元素標識されたエアロゾルを供給される実験で使用された。エアロゾルは、実験のシンチグラフィーによる評価を可能にするために、放射性同位元素標識された。本システムは、製造業者の推奨に従って使用された。サイドストリーム噴霧器(プロファイル・レスパラトリ・システムズ・リミテッド(Profile Respiratory Systems Ltd)、Bognor
Regis 英国)および鼻クリップが使用された。Akitaシステムは、5〜9秒の呼吸ホールドで、80%呼吸容量に等しい容積まで、毎分15リットルで、吸入用の正圧の空気流を供給した。コンピュータスクリーンは、必要とされる吸入継続時間および呼吸ホールド用の休止について患者にフィードバックした。Akitaシステムの場合、吸入の開始時に、コンピュータスクリーンは、患者が吸入すべき期間の数値カウントダウンを表示する。その期間の終わりで、人は、呼吸を止めなければならず、一方、コンピュータスクリーンは、患者が呼気することを許可されるまでの時間の更なるカウントダウンを表示する。Haloliteシステムの場合、患者は、吸入を開始する時、吸入を停止する時、または、呼吸ホールドを実行する時を人に指示するフィードバックが無い状態で、自然に吸い込み吐き出す。実際、Haloliteを使用すると、人が、ゆっくりとくつろいで呼吸することが意図されるため、呼吸ホールド期間は存在しないことになる。しかしなが
ら、呼吸が終わる前に噴霧が停止するため、患者が依然として吸入しているが、エアロゾルが患者の肺に達していない期間が存在する。この期間は、本明細書では、「エアロゾルホールド時間」と呼ばれる。これは、噴霧が、全吸入相中に起こり、患者が呼吸ホールドを始めると停止するだけであるAkitaシステムと対照的である。したがって、エアロゾルホールド時間および呼吸ホールド時間は、多少異なるが、エアロゾルが肺内に滞留する最小期間を規定するという同じ作用を有する。呼吸ホールド後、被検者は、エアロゾルをトラップするために、フィルタを通して呼気する。
ここで、図3を参照すると、通路3内の2で全体が示されるエアロゾルを生成するメッシュタイプの噴霧器1である薬剤投与装置が示される。通路3は、空気が通路に入る入口4を有し、その対向端5において、通路3を通過する空気は、マウスピースなど(図示せず)に導かれる。噴霧器1の動作中、エアロゾル2は、マウスピースへ向かう空気流に混入される。噴霧は、メッシュ板6の領域を振動させるようにホーン8を駆動する超音波振動子7を使用することによって、メッシュ板6を薬剤を無理に通過させることによって起こる。ホーン8は、メッシュ板6の背面に接近して配置され、超音波振動子7によって振動させられ、それによって、エアロゾル2が、メッシュ板6の前面から生成される。エアロゾル2内に噴霧される物質は、メッシュ板6の背面と流体接触し、この物質が、振動ホーン8によってメッシュ板6の穴を通して押し出される。
3上に空気流調整器13の方に戻って流れ、空気流調整器13は、空気が自由に排出されるように開くであろう。空気流検出器18をできる限りマウスピースに接近して配置することが好ましく、呼気された空気がマウスピースの出口から排出される場合、空気流検出器18をマウスピース内に配置することが通常適切であるであろう。
図6は、図3に示す薬剤投与装置の動作の1つの方法を示すフロー図である。この方法が、他のタイプの噴霧器にも適用でき、超音波メッシュタイプ噴霧器に関連する動作に限定されないことが理解されるべきである。
まないようにする。これにより、人が自分の呼吸をホールドする必要無しに、1〜2秒の領域で適切なエアロゾルホールド時間が提供される。噴霧時間の計算は、本明細書において後で述べられる。噴霧が行われると、その時点までに投与された投与量についての運転中の計算が行われ、投与量が更新される。目標投与量に依然として達していなかったとすると、プロセッサは「開始」に戻る。患者が、ちょうど吸入し始めると、空気流検出器18によって供給される流量は、人が依然として吸入していることを示す。そして、フローチャートを通る最後のループが、吸入の開始であること示すため、今度は吸入の開始ではなく、プロセッサ20は、その後、噴霧時間の終了に達したか否かを計算する。噴霧時間の終了に達しなかったとすると、投与される運転中の総投与量が更新され、目標投与量に達しなかったとすると、プロセッサ20は、「開始」に戻る。噴霧時間の終了に達すると、噴霧は停止し、プロセッサ20は、その後、フィードバック時間に達したかどうかを問う(75)。患者が吸入を終了する前の、通常、事前の1〜2秒の間で、噴霧を停止することが意図されるため、フィードバック時間に達したボックスが、いいえを返す可能性がある。投与量はボックス72で更新され、プロセスは開始に戻る。フィードバック時間に達すると、人はフィードバック信号で通知され、プロセッサは開始に戻る。人へのフィードバック信号は、吸入を停止するようにという人への指示である。この信号は、振動、音声、または、視覚によってもよい。万一、噴霧時間の終了に達する前に患者が呼気する場合、噴霧は停止する(ボックス63/64)。ここで、患者は、フィードバック時間に達するまで吸入し続ける(ボックス75)。
この例では、図3〜図5に述べたデバイスを使用して、人の吸入継続時間が制御される。各吸入においてエアロゾル投与を最大にするための吸入継続時間が得られる。実際、許容可能な最大吸入時間は、約9秒、すなわち、呼吸容量の70〜80%である。2秒の呼吸ホールド期間の代わりに、呼吸操作のこの部分は、吸入相の終わりの噴霧をしない期間として吸入相内に組み込まれる。吸入流量は、空気流調整器13によって制限されて、2
50ml/秒の最大吸入流量が得られる。
さらに拡張すると、噴霧は、パルスの形態で起こることが理解されるべきであり、パルスは、この場合、吸入の開始の検出によって始まり、目標吸入長の終了前に停止する。この例では、エアロゾルホールド期間は2秒に設定されたため、これは、噴霧パルス長が1秒になることを意味する。しかしながら、人が、3秒の目標吸入長が短過ぎると思うと、目標吸入長は、数呼吸の期間にわたって延ばされ、その増加は全て、噴霧パルス長の増加に変換される。噴霧パルスが長ければ長いほど、より多くの薬剤を1呼吸当たりに投与することができ、処置がより速やかに終了する。
実験では、3人が、上述した種々の閾値が異なる療法を受けた。3人の被検者は、デバイスを使用して10回の連続した処置を与えられた。処置のうちのそれぞれについて、目標吸入長は、最初、2秒のエアロゾルホールド期間(吸入相の最後の2秒)を含む、3秒の最小値に設定された。第一の被検者の場合、第一閾値は0.25秒に設定され、第二閾値は−0.05秒に設定された(すなわち、患者が通知される前の0.05秒)。第二の被検者は、デバイスを、0.60秒の第一閾値と、0.3秒の第二閾値に設定された。第三の被検者は、デバイスを、0.50秒の第一閾値と、0.20秒の第二閾値に設定された。
装置を使用して、セットアップ期間中に任意の薬剤を投与することなく人に適応することができる。これは、薬剤投与のためにデバイスを使用する前に、人が、少ない回数のセットアップ期間を使って、デバイスに習熟し、デバイスを、最初の処置で処置時間が最小になるような状況にする可能性があることを意味する。図10は、図6に示すものと同じであるが、噴霧されるいずれの物質も投与しない状態での、装置のセットアップの方法を示すフローチャートである。フィードバック信号は、それぞれの目標吸入の終わりでやはり与えられ、目標呼吸長は、患者が吸入を停止するのにかかる時間を考慮して、それぞれの呼吸後に更新される。
れによって、患者の吸入相を長くする。吸入が一旦停止すると、空気流検出器18は停止を検出する。
Claims (27)
- 吸入される空気流を生成するための空気流生成手段が作動し、
吸入の開始を検出するための検出手段が作動し、
前記吸入の開始の検出からプリセット期間が経過した後に前記吸入を止めるように促す信号を生成するために信号生成手段が作動する、薬剤投与装置の作動方法であって、
空気流検出器によって測定された、前記信号が生成された後に前記吸入を停止するのにかかる時間に応じて、その後の吸入のためのプリセット期間が調整され、前記吸入を停止するのにかかる時間が比較的長い時間である場合、前記プリセット期間は長くなるよう調整され、前記吸入を停止するのにかかる時間が比較的短い時間である場合、前記プリセット期間は短くなるよう調整されることを特徴とする、薬剤投与装置の作動方法。 - 前記プリセット期間は、前記吸入を停止するのにかかった時間が第一閾値時間を越える場合に増加されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記プリセット期間は、前記吸入を停止するのにかかった時間が第二閾値時間より短い場合に減少されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記第一閾値時間は前記第二閾値時間以上であることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記第一閾値時間は約0.5秒であることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の方法。
- 前記第一閾値時間は0.25〜0.75秒の範囲であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記第一閾値時間は0.35〜0.65秒の範囲であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記第一閾値時間は0.45〜0.55秒の範囲であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記第二閾値時間は約0.3秒であることを特徴とする請求項3から請求項8のいずれかに記載の方法。
- 前記第二閾値時間は−0.2〜0.5秒の範囲であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記第二閾値時間は0〜0.4秒の範囲であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記第二閾値時間は0.25〜0.35秒の範囲であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 吸入の終了を検出するための検出手段が作動し、吸入期間および呼気期間を計算するための計算手段が作動することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれかに記載の方法。
- I:E比を計算するための計算手段が作動し、前記I:E比が第三閾値より大きい場合、前記プリセット期間を増加させるための増加手段が作動することを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記第三閾値は約1であることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- I:E比を計算するための計算手段が作動し、前記I:E比が第四閾値より小さい場合、前記プリセット期間を減少させるための減少手段が作動することを特徴とする請求項13から請求項15のいずれかに記載の方法。
- 前記第四閾値は約3分の1であることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- エアロゾル化した物質を前記吸入される空気流の少なくとも一部の中に投与するために投与手段がさらに作動することを特徴とする請求項1から請求項17のいずれかに記載の方法。
- 前記信号が生成される前にエアロゾル投与を止めるための停止手段がさらに作動することを特徴とする請求項18に記載の方法。
- エアロゾル投与は、前記信号が生成される少なくとも1秒前に止められることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- エアロゾル投与は、前記信号が生成される少なくとも2秒前に止められることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- エアロゾル化した薬剤を人の吸入される空気流内に投与するように構成された薬剤投与装置であって、
前記吸入される空気流を検出する空気流センサと、
前記人に通知するように構成された通知デバイスと、
前記空気流センサによって検出された前記吸入される空気流に基づいて、前記通知デバイスの動作を制御するように構成されたコントローラと、を備え、それによって、前記コントローラは、前記通知デバイスに、吸入の検出に続くプリセット期間後に吸入を止めるように前記人に通知させ、通知された後、空気流検出器によって測定された前記人が吸入を停止するのにかかる時間に応じて、その後の吸入用のプリセット期間を調整し、前記吸入を停止するのにかかる時間が比較的長い時間である場合、前記プリセット期間は長くなるよう調整され、前記吸入を停止するのにかかる時間が比較的短い時間である場合、前記プリセット期間は短くなるよう調整されることを特徴とする薬剤投与装置。 - 当該装置を流れる前記吸入される空気流の速度を制限するための空気流調整器を更に備えることを特徴とする請求項22に記載の薬剤投与装置。
- 前記薬剤をエアロゾル化させて前記吸入される空気流内に入れるエアロゾル発生器をさらに備えることを特徴とする請求項22に記載の薬剤投与装置。
- 前記通知デバイスは、音声デバイス、視覚デバイス、および振動デバイスのうちの任意の1つまたは複数であることを特徴とする請求項22から請求項24のいずれかに記載の薬剤投与装置。
- 前記コントローラは、前記プリセット期間を計算するように構成された計算器を含むことを特徴とする請求項22から請求項25のいずれかに記載の薬剤投与装置。
- 前記コントローラはマイクロプロセッサによって形成されることを特徴とする請求項22から請求項26のいずれかに記載の薬剤投与装置。
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