JP6423905B2 - Drug delivery system - Google Patents
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Description
[0001]本発明は、吸入するために液体を気化させるデバイスおよび方法に関する。より詳細には、本発明は、リチウムイオンの化学的性質に依拠する現在のデバイスより信頼性が高く安全に使用できる手持ち式の気化デバイスが使用者によって使用されるたびにデバイスが気化させる流体および生じさせる蒸気の過不足のない(ちょうどの、ぴったりの、厳密な)体積を制御、計測、および測定するデバイスおよび方法を提供することに関する。 [0001] The present invention relates to devices and methods for vaporizing a liquid for inhalation. More particularly, the present invention relates to fluids that a device vaporizes each time a handheld vaporization device that is more reliable and safe to use than current devices that rely on lithium ion chemistry is used by a user and It relates to providing a device and method for controlling, measuring, and measuring the volume (just, exact, exact) of the resulting steam.
[0002]現在、様々な手持ち式の個人用の気化デバイスが利用可能である。これらの一部は、喫煙、すなわちタバコに着火し、ニコチンというタバコの天然成分を含むその煙および成分を使用者が吸引する、従来の紙巻きタバコに対する代替品となる目的で、ニコチンが注入された蒸気を生じさせるように特に設計されてきた。紙巻きタバコの代替品の目的で使用されるデバイスは、タバコの煙の4000を超える化学物質および副生成物のうちの大部分がない蒸気を生じさせるものであり、したがって、蒸気の摂取を通じてニコチンを使用者に送達するが、一般にタバコの煙に関連する害はほとんど与えない。 [0002] Currently, a variety of handheld personal vaporization devices are available. Some of these were infused with nicotine for the purpose of smoking, an alternative to conventional cigarettes that ignite tobacco, and the user inhales its smoke and components, including the natural component of tobacco, nicotine. It has been specifically designed to produce steam. Devices used for the purpose of cigarette substitutes produce steam that is free of the majority of over 4000 chemicals and by-products of cigarette smoke, and thus nicotine through ingestion of steam. Deliver to the user but generally do little harm related to cigarette smoke.
[0003]しかし残念ながら、これらの気化デバイスの設計および性能にはやはり欠点が残っている。たとえば、一部のデバイスは、輸送可能な手持ち式のデバイスとして使用するにはかさばり、または扱いにくい。 [0003] However, unfortunately, the design and performance of these vaporization devices still have drawbacks. For example, some devices are bulky or cumbersome to use as transportable handheld devices.
[0004]他の気化デバイスは、過不足がなく、一貫し、かつ信頼性の高い薬剤の計測された投与量を送達することができない。現在の電子噴霧式のシガレットでは、気化した液体の体積、または生じた蒸気の体積の一貫性を制御する方法が実現されておらず、その結果、気化ごとに測定可能な量のニコチンを生じさせることができない。規制が求めるものを含む特定の状況および状態では、これらのデバイスは、蒸気中に存在するニコチンの量を測定可能で、使用者が使用するたびに一貫して再現できる形で、蒸気およびニコチン成分を送達できることが必要とされるはずである。ニコチンに加えて、またはその代わりに、気化器を使用して、薬剤を含む他の物質を使用者へ送達することもできる。同様に、これらの物質に対して過不足のない「投与量」を測定することが望ましいこと、またはさらに必要とされることがある。 [0004] Other vaporization devices are not deficient, failing to deliver a consistent and reliable measured dose of drug. Current electrospray cigarettes do not provide a way to control the consistency of the volume of liquid vaporized or the volume of vapor produced, resulting in a measurable amount of nicotine for each vaporization. I can't. In certain situations and conditions, including those required by regulations, these devices can measure the amount of nicotine present in the vapor and can be consistently reproduced with every use by the user in a vapor and nicotine component Should be able to deliver. In addition to or instead of nicotine, the vaporizer can also be used to deliver other substances, including drugs, to the user. Similarly, it may be desirable or even necessary to measure a “dosage” without excess or deficiency for these substances.
[0005]さらに、市販のデバイスの一部は、大気に「開放」されている液体貯蔵ユニットを使用しているため、デバイスの使用中、または梱包、出荷、および貯蔵中に気化デバイスが縦向きの姿勢で維持されていない場合、漏れたり、または確実に実行することができなくなったりするデバイスもある。さらに、そのようなデバイスでは、液体は特定の条件下で汚染、粗悪化、および/または気化を受けやすいことがある。 [0005] In addition, some of the commercially available devices use liquid storage units that are "open" to the atmosphere so that the vaporization device is oriented vertically during device use or during packaging, shipping, and storage. Some devices may leak or fail to perform reliably if not maintained in their position. Further, in such devices, the liquid may be susceptible to contamination, deterioration, and / or vaporization under certain conditions.
[0006]最後に、現在の市販の製品は、すべてではない場合でもその大部分が、電源としてリチウム化学電池を使用している。これは主に、3つの要因、すなわち1)電池の有用寿命、2)流体を気化させるのに必要な電力、ならびに3)従来のタバコ製品、すなわち紙巻きタバコおよび葉巻、またはタバコ以外もしくはニコチンの配合物とほぼ同じ寸法の小さくコンパクトなデバイスが要求されること、すなわち自由裁量が適当な状況で使用者が個別に用いるためにコンパクトであることが必要とされるためである。しかし、リチウム化学電池は揮発性を有し、有害であり(有毒な蒸気を放出する可能性があり、ならびに特定の条件下で爆発するおそれがあるという点で)、また貯蔵、信頼性、および廃棄可能性に関して環境にとって困難なものである。 [0006] Finally, most if not all current commercial products use lithium chemical batteries as a power source. This is mainly due to three factors: 1) the useful life of the battery, 2) the power required to vaporize the fluid, and 3) conventional tobacco products, ie cigarettes and cigars, or non-tobacco or nicotine formulations This is because a small and compact device having almost the same dimensions as an object is required, that is, it is required to be compact for a user to use individually in an appropriate situation. However, lithium chemical batteries are volatile and harmful (in the sense that they may release toxic vapors and may explode under certain conditions), and are also storage, reliable, and Disposability is difficult for the environment.
[0007]現在の製品がますます広く流通および使用され、これらのデバイスに対するますます多くの用法が識別、製造、流通、販売、および消費されると、手持ち式の携帯型デバイスのリチウム化学電源は、米国の規制当局、流通業者、小売業者、および消費者にとって問題になると予想される。 [0007] As current products are increasingly widely distributed and used, and more and more uses for these devices are identified, manufactured, distributed, sold, and consumed, the lithium chemical power supply for handheld portable devices Expected to be a problem for US regulators, distributors, retailers, and consumers.
[0008]したがって、薬剤の再現可能な計測された投与量を安全、効率的、かつ効果的な形で確実にかつ一貫して生じさせる、改善された手持ち式の蒸気送達システムを提供するデバイスおよび方法がやはり必要とされている。 [0008] Thus, a device that provides an improved hand-held vapor delivery system that reliably and consistently produces reproducible measured doses of a drug in a safe, efficient, and effective manner and There is still a need for a method.
[0009]一態様では、薬物または薬剤の信頼性が高く一貫した再現可能な計測された投与量を生成する手持ち式の蒸気送達デバイスを改善する方法およびデバイスは、液体の所定の体積をちょうど完全に気化させるだけの過不足のない電力量を判定し、過不足のない持続時間にわたって送達することが可能な集積回路を利用する電力制御システムを備える。 [0009] In one aspect, a method and device for improving a hand-held vapor delivery device that produces a reliable and consistently reproducible measured dose of a drug or drug is just a complete volume of a liquid. A power control system that utilizes an integrated circuit that can determine the amount of power that is sufficient to cause vaporization to be delivered and that can be delivered for a duration that is free of excess and deficiency.
[0010]別の態様では、改善された手持ち式の蒸気送達デバイスに対する方法およびデバイスは、筐体内に収容された流体送達システム、気化または噴霧システム、および電力制御システムを備えることができ、流体送達システムは、過不足なく計測された投与量を噴霧システムに一貫して、再現可能に、かつ確実に送達し、電力送達システムは、噴霧システムへ送達される液体の過不足のない体積をちょうど完全に噴霧または気化させるだけの電力を噴霧システムへ供給する。 [0010] In another aspect, a method and device for an improved handheld vapor delivery device can comprise a fluid delivery system, a vaporization or spray system, and a power control system housed within a housing. The system delivers consistently and reproducibly and reliably measured doses to the nebulization system, and the power delivery system just completes the full volume of liquid delivered to the nebulization system. Supplies the spray system with enough power to spray or vaporize.
[0011]別の態様では、手持ち式の蒸気送達デバイスは、向きに関係なく動作できる能力、および/または薬剤の再現可能な投与量を送達できる能力、および/またはあらゆる向きで貯蔵できる能力、および/またはエネルギー効率を最大にできる能力を有する。 [0011] In another aspect, the hand-held vapor delivery device is capable of operating regardless of orientation and / or capable of delivering a reproducible dose of drug and / or capable of storing in any orientation, and Have the ability to maximize energy efficiency.
[0012]別の態様では、本発明は、蒸気送達デバイスが、デバイスの携帯性および分離性にそれほど影響を与えることなく、より安定した、より信頼性が高く、環境にとってそれほど有害でなく、かつより安全な電池の化学的性質の供給源を使用することを可能にするデバイスおよび方法を提供する。 [0012] In another aspect, the invention provides that the vapor delivery device is more stable, more reliable, less harmful to the environment, without significantly affecting the portability and separability of the device, and Devices and methods are provided that allow the use of safer battery chemistry sources.
[0046]添付の図面に関連して後述する詳細な説明は、本発明の現在の好ましい実施形態について説明するものであり、本発明を構築または利用できる唯一の形態を代表するものではない。本説明では、図示の実施形態に関連して本発明を構築および動作するための機能およびステップの順序について述べる。しかし、同じまたは同等の機能および順序を異なる実施形態によって実現することもでき、そのような異なる実施形態もまた、本発明の精神および範囲内に包含されることを理解されたい。 [0046] The detailed description set forth below in connection with the appended drawings is intended as a description of presently preferred embodiments of the invention and is not intended to represent the only forms in which the present invention may be constructed or utilized. This description describes the functions and order of steps for constructing and operating the present invention in connection with the illustrated embodiment. However, it should be understood that the same or equivalent functions and sequences may be implemented by different embodiments, and that such different embodiments are also encompassed within the spirit and scope of the present invention.
[0047]蒸気送達デバイスから吸入するために蒸気の形で薬剤の過不足のない投与量を計測する能力を改善するために、蒸気送達デバイスは、液体状の薬剤に印加される熱の量および持続時間を制御できる電力制御システム、または薬剤の過不足のない体積を正確に、一貫して、かつ再現可能に排出できる流体送達システムのいずれかを必要とする。これらの2つの方法、すなわち(a)液体に印加される熱の量を制御すること、および(b)気化する液体の体積を制御することは、気化器によって提供される薬剤の「投与量」の精度を改善するために、単独で、または組み合わせて使用することができる。特許請求の範囲
では、「薬剤(medicant)」という用語は、特定の症状、疾病、または心理的もしく身体的状態を治療(healing)、治療(treating)、変質、改善、回復、緩和、および/または治癒するために使用される、薬物(medicament)、医薬品(medication)、薬(medicine)、調合薬(pharmaceutical)、薬品(drug)などを意味するものであり、それには、応急処置に注入または他の担体内に溶解される活性成分、または活性成分と不活性成分の組合せが含まれる。
[0047] In order to improve the ability to measure a drug-free dosage in the form of a vapor for inhalation from the vapor delivery device, the vapor delivery device comprises an amount of heat applied to the liquid drug and There is a need for either a power control system that can control duration or a fluid delivery system that can accurately, consistently and reproducibly discharge a drug-deficient volume. These two methods, (a) controlling the amount of heat applied to the liquid, and (b) controlling the volume of the liquid to be vaporized, are the “dose” of the drug provided by the vaporizer. Can be used alone or in combination to improve accuracy. In the claims, the term “medicant” refers to treating, treating, altering, improving, restoring, alleviating, and treating a particular symptom, disease or psychological or physical condition. Means medicine, medicine, medicine, pharmaceutical, drug, etc. used to heal, which is injected into first aid Or active ingredients dissolved in other carriers, or a combination of active and inactive ingredients.
[0048]印加される熱の量および持続時間は、蒸気送達デバイスへ供給される電力量に相関する。したがって、現在の蒸気送達デバイスの機能性を改善するには、液体の所定の体積を完全に気化させるのに最小限必要な温度まで加熱要素を加熱するために過不足のない電力量を電源から提供する手段を備える電力制御システムとともに、現在のデバイスを実施しなければならない。薬剤の特性、特に応急処置であるかそれとも担体であるかに基づいて、所定の体積を完全に気化させるのに最小限必要な温度を計算することができる。薬剤の所定の体積を気化させるのに必要な最小温度を知ることによって、現在のデバイスに伴う問題の1つである必要以上のエネルギーの使用を防ぐことで、エネルギー資源を節約することができる。 [0048] The amount and duration of heat applied is correlated to the amount of power supplied to the vapor delivery device. Therefore, to improve the functionality of current vapor delivery devices, a sufficient amount of power can be removed from the power source to heat the heating element to the minimum required temperature to fully vaporize a given volume of liquid. Current devices must be implemented with a power control system that provides the means to provide. Based on the properties of the drug, particularly whether it is first aid or carrier, the minimum temperature required to completely vaporize a given volume can be calculated. Knowing the minimum temperature required to vaporize a given volume of drug can save energy resources by preventing the use of more energy than is necessary, which is one of the problems with current devices.
[0049]液体の所定の体積を完全に気化させるのに最小限必要な温度まで加熱要素を加熱するために過不足のない電力量を電源から提供する手段は、排出される特有の体積を気化させるのに必要な電力量だけを確実に提供するように加熱要素152へ送られる電力を制御する処理装置500を有する制御回路または集積回路82を備える。加熱要素152へ供給される電力量は加熱要素を通じての抵抗に相関するため、処理装置500は、加熱要素152へ供給される電力量の代わりに加熱要素152の抵抗を監視するようにプログラムすることができる。抵抗が分かると、処理装置500は、加熱要素152へ供給する電力量を調節することができる。加熱要素での抵抗を測定することには、いくつかの利点がある。第1に、電力を正確に測定および維持することができる。第2に、その結果得られる電圧を電池から測定するのではなく回路から測定し、それによって電池寿命を節約する。第3に、気化を確実に一定のままにし、それによって電池の寿命期間および加熱要素の劣化とは無関係に投薬量を測定することが可能になる。
[0049] Means for providing a sufficient amount of power from the power source to heat the heating element to the minimum required temperature to fully vaporize a given volume of liquid vaporizes the specific volume being discharged A control circuit or integrated
[0050]いくつかの実施形態では、過不足のない電力量を提供する手段はまた、スイッチDC/DC変換器である昇圧変換器を、スーパーキャパシタ368a、368bとともに備えることができる。昇圧変換器は、Hブリッジおよびインダクタ/キャパシタシステムとともに機能する充電変換器を使用する。昇圧変換器を使用することによって、充電電流は、電池を保護するように制限され、より短い持続時間でもはるかに高い放電電流をスーパーキャップから得ることが可能になる。例示にすぎないが、充電には3〜5秒かかることがあるが、放電には0.5秒しかかからない。したがって、電池は100〜200mAの負荷しか受けないが、キャパシタは1A以上を受けることもある。このシステムを利用することによって、アルカリ電池364を使用することができ、それによってこのデバイスの安全性を改善することができる。
[0050] In some embodiments, the means for providing a sufficient amount of power can also comprise a boost converter, which is a switched DC / DC converter, along with
[0051]スーパーキャパシタ(「スーパーキャップ」)368a、368bは、比較的高いエネルギー密度を有する電気化学キャパシタである。そのエネルギー密度は通常、従来の電解キャパシタより数百倍大きい。スーパーキャップ368a、368bは、標準的な電解キャパシタが維持できるキャパシタンスより最高で2桁大きいキャパシタンスを貯蔵することができる。
[0051] Supercapacitors ("supercaps") 368a, 368b are electrochemical capacitors that have a relatively high energy density. Its energy density is usually hundreds of times greater than conventional electrolytic capacitors.
[0052]記載の本発明の回路では、DC/DC昇圧変換器を使用して1組のアルカリ電池364からスーパーキャップ368a、368bに充電する。スーパーキャップ368a
、368bに充電するとき、多数のパラメータを考慮しなければならない。例示の目的で、最大1.2Aの電流を供給することが可能な6Vの電源(4つの1.5VのAA電池)を使用して、6VのDCに充電される300ファラドのキャパシタバンクを使用することもできる。この回路では、加熱回路の追加の制御として、抵抗器を使用して電流を最大アンペア数、たとえば1Aなどに制限できることに留意されたい。
[0052] In the described circuit of the invention, a
When charging 368b, a number of parameters must be considered. For illustrative purposes, use a 300 Farad capacitor bank charged to 6V DC using a 6V power supply (four 1.5V AA batteries) capable of supplying up to 1.2A of current You can also Note that in this circuit, as an additional control of the heating circuit, a resistor can be used to limit the current to a maximum amperage, such as 1A.
[0053]本発明の充電回路がどのように機能するかを定義するために、オームの法則の等式、すなわち充電抵抗器の値=6V/1A=6オームを使用する。これは、オームの法則R=E/Iを使用して求めたものであり、ここでRはオーム単位の抵抗であり、Eはボルト単位のエネルギーであり、Iはアンペア単位の電流である。 [0053] To define how the charging circuit of the present invention functions, the Ohm's law equation, ie, charging resistor value = 6V / 1A = 6 ohms, is used. This is determined using Ohm's law R = E / I, where R is resistance in ohms, E is energy in volts, and I is current in amperes.
[0054]キャパシタバンクに充電するにはどれだけ必要かを求めるために、「電力」を利用する。これは電気的に「ワット数」として記述される。この電力の等式は、次のように記述される。 [0054] "Power" is used to determine how much is needed to charge the capacitor bank. This is electrically described as “wattage”. This power equation is written as:
[0055]抵抗器電力=6V×1A=6W(電力=電圧×電流) [0055] Resistor power = 6V × 1A = 6W (power = voltage × current)
[0056]したがって、6Vの電源(4つのAA/AAA電池)を用いて1Aで6Vのキャパシタバンクに充電するには、6W以上の定格ワット数を有する6オームの抵抗器が必要とされる。特定の設計では、1つ、2つ、または3つなどのより少ない電池を使用して、十分な電力を供給することができる。 [0056] Thus, to charge a 6V capacitor bank at 1A using a 6V power supply (four AAA / AAA batteries), a 6 ohm resistor having a rated wattage of 6W or more is required. In certain designs, fewer batteries, such as one, two, or three, can be used to provide sufficient power.
[0057]この手法を使用して、本発明は、現在の電子シガレット(e−シガレット)が有する電池寿命の事柄に関する標準的な問題を解決する。さらに、この手法は、現在のe−シガレットデバイスでは利用できない標準的なアルカリ化学電池を使用して、液体を気化させるのに十分な電力を維持する能力を提供する。 [0057] Using this approach, the present invention solves the standard problem of battery life issues with current electronic cigarettes (e-cigarettes). In addition, this approach provides the ability to maintain sufficient power to vaporize the liquid using standard alkaline chemistry batteries not available with current e-cigarette devices.
[0058]図36は、処理のブロック図を示す。エネルギーまたは電源600が、入力電力を供給する。この電源は、いくつかのタイプの1つとすることができるが、通常は2つのタイプに適合する。タイプ1は、より大きい電流では直接機能できない低出力の電源とすることができる。このタイプの電源では、完全な機能に対応するために追加の調整が必要であり、したがって電力変換段602および電力貯蔵段608が必要である。タイプ2は、気化要素の直接駆動が可能な高出力の電流源とすることができる。
[0058] FIG. 36 shows a block diagram of the processing. An energy or
[0059]専用の論理回路または処理装置とすることができる状態または制御論理回路604が、制御、測定、および駆動機能を供給する。一実施形態では、Texas InstrumentのMSP430という処理装置を使用することができるが、任意の処理装置またはASICのようなデバイスとすることもできる。GPIOおよびA/D機能を使用して、電力貯蔵部(スーパーキャップ)内の電流の流れ(直接駆動)または電圧のいずれかの測定を可能にすることもできる。すべての条件が満たされたとき、制御論理回路604は、放電スイッチ610を起動して気化要素612を加熱する。
[0059] State or control logic 604, which can be dedicated logic or processing equipment, provides control, measurement, and drive functions. In one embodiment, a Texas Instrument MSP430 processor may be used, but could be any processor or ASIC-like device. GPIO and A / D functions can also be used to allow measurement of either current flow (direct drive) or voltage in the power storage (supercap). When all conditions are met, control logic 604 activates
[0060]気化要素612に通電する電力を正確に測定および計測する能力により、気相の遷移量および投薬量の正確な計測が可能になる。直接駆動システムでは、電流および駆動時間を使用して、気化要素612を加熱するために使用されるエネルギーを演算および計測する。貯蔵エネルギーシステムでは、式1/2CV2を使用してシステム内のエネルギーおよび所望の終端電圧を演算し、気化要素612を加熱するために使用されるエネルギーを計測する。ここでCはキャパシタンスであり、Vは電圧である。
[0060] The ability to accurately measure and measure the power applied to the
[0061]電力量の制御に対する代替手段は、電源が損失し始めたときに加熱要素が通電さ
れる時間の量を制御することであろう。処理装置500は、抵抗を監視して、薬剤の所与の体積を完全に気化させるように加熱要素がオンのままである時間を調整するように構成することができる。
[0061] An alternative to controlling the amount of power would be to control the amount of time that the heating element is energized when the power source begins to lose power. The
[0062]いくつかの実施形態では、流れスイッチ614を使用して、気化段階の開始が要求されたことを合図することができる。気化デバイスに実装されるとき、デバイスは、流体送達システム(以下に論じる)を有することができる。流体送達システムは、気化要素612上に必要な量の流体を堆積させてから、流れスイッチ614を起動する。
[0062] In some embodiments, the
[0063]いくつかの実施形態では、流体排出起動装置616を使用して処理装置604を「起動(wake up)」し、スーパーキャップ608(貯蔵エネルギーシステム内)を充電する(606)。直接駆動システムでは、流体排出起動装置を使用して、超低電力の休眠モードから処理装置604を「起動」するはずである。流体排出作動装置616は、回転スイッチ、ボタン、つまみ、レバーなど、システムを起動するための機械デバイスとすることができる。
[0063] In some embodiments, the fluid
[0064]いくつかの実施形態では、ダイオード618、620を使用して、システム動作の状態を操作者に示すことができる。たとえば、一方のダイオードは、気化要素612がいつ駆動しているかを合図するためのLED618とすることができる。他方のLED620は、指定のパターンを点滅させてシステム状態、たとえば電源投入、電池電力低下、流体の枯渇状態、または他のシステム特有の状態(すなわち、単位時間当たりの最大投薬量など)を示すために使用することができる。他の実施形態では、LCD画面などの表示装置を使用して、送達デバイス内に収容されている物質または薬剤のタイプ、残っている量および/または投与量、電池レベル、デバイスが失われた場合の使用者IDなど、システム状態または他の情報を示すことができる。ボタンまたは類似のデバイスを使用して、表示装置を作動してスクロールすることもできる。
[0064] In some embodiments,
[0065]タイプ1の構成(低電流のアルカリ電池など)では、充電電流を制限して電池の寿命期間を保護することができる。多くの電池では、大量の電流が抜き出された場合、電池寿命または充電状態が著しく低減する。したがって、電池から抜き出す電流をより少なくし、電力貯蔵段608を使用することで、電池を過度に消耗させることなく高電流の状況を可能にする。
[0065] In a Type 1 configuration (such as a low current alkaline battery), the charging current can be limited to protect the life of the battery. In many batteries, when a large amount of current is drawn, the battery life or state of charge is significantly reduced. Therefore, by using less current drawn from the battery and using the
[0066]タイプ2の構成では、電力貯蔵部608を使用し、所望に応じて電池(リチウムポリマー、リチウムイオン)の寿命を延ばすことができる。また、電力貯蔵部608を用いると、気化要素612に入るエネルギーの過不足のない量を簡単な電圧測定によって非常に正確に計測することがより容易になる。気化要素に入るエネルギーの過不足のない量の正確な計測は、電圧および電流の測定によって行うことができるが、電圧を測定するより電流を正確に測定する方が困難である。したがって、より簡単な電圧だけの処理を使用することが有利であろう。
[0066] In the
[0067]追加の電力節約特徴は、制御論理回路604および電力変換部602すなわちシステムの電力状態(オンスイッチ)と共用される。電力状態によるこの電力節約特徴は、変換部/cpuの超低電力モードまたは電力切断/ラッチ機能のいずれかを介して実現することができる。この電力節約特徴は、第1の使用後のデバイスの動作寿命を延ばすために使用される。
[0067] Additional power saving features are shared with control logic 604 and
[0068]液体の所定の体積を完全に気化させるのに必要なエネルギーは、電力量および電力が存在する持続時間の関数である。したがって、電力制御システム306はまた、必要な温度で液体の所定の体積を完全に気化させるための過不足のない電力量を供給するよう
に過不足のない持続時間を制御する手段を備えることができる。電力を供給する過不足のない持続時間を制御する手段は、「ワンショット」制御回路170、172、または174を備えることができ、これらの回路は、上記の電力量を制御する回路と統合することができる。「ワンショット」回路170、172、または174の例を図15〜17に示し、以下でより詳細に説明する。「ワンショット」回路を使用すると、使用者がレバーをどれだけ長く押し下げているかにかかわらず、電流送達の時間間隔を制限することができる。電力制御システム306は、使用と使用の間は完全に「オフ」になり、したがって、遊休時間中は電池が消耗しない。その結果、電池寿命が長くなる。
[0068] The energy required to completely vaporize a given volume of liquid is a function of the amount of power and the duration that power is present. Accordingly, the
[0069]いくつかの実施形態では、集積回路は、電源を所定の回数だけ作動させるように構成することができる。この回数は、作動のたびに毎回同じ量の電力が生じるように十分に少なくするべきである。いくつかの実施形態では、集積回路は、電池寿命の所定の量が検出されたときに電力を作動させるのではなく、電池寿命を監視するように構成することができる。 [0069] In some embodiments, the integrated circuit may be configured to operate the power supply a predetermined number of times. This number should be small enough so that the same amount of power is generated each time. In some embodiments, the integrated circuit can be configured to monitor battery life rather than activating power when a predetermined amount of battery life is detected.
[0070]この電力制御システム306は、既存の蒸気送達デバイス内で実施することができる。たとえば、制御システム306を、既存の加熱システムとともに実施される現在の蒸気送達デバイスのハンドル内へ設置することで、現在のデバイスのエネルギー効率および投与精度を改善することができる。
[0070] The
[0071]さらに、または気化デバイスからの過不足のない投与量を計測する効率および効果を著しく改善するように電力量および持続時間を制御することに加えて、気化する液体の過不足のない体積を一貫して計測する手段を、代替または追加の精度層として使用することができる。したがって、効率的な薬剤送達デバイスは、上記の回路の様々な実施形態を利用して電力の効率的かつ効果的な使用を制御する電力制御システム34、および/または気化するように排出される液体の体積を正確に制御するために流体リザーバから液体の過不足のない体積を一貫して計測する手段として流体送達システム30、302、もしくは402を備えることができる。これらのシステムの様々な組合せを使用して、所望の精度レベルを実現することができる。薬剤を気化させるには、噴霧または気化システム32を必要とすることもある。この適用分野では、噴霧と気化は区別なく参照され、薬剤の状態が肺によって吸引および吸収できる形であることを示す。
[0071] In addition, or in addition to controlling the amount of energy and duration to significantly improve the efficiency and effectiveness of measuring a deficient dose from a vaporization device, the deficient volume of liquid to vaporize A means of consistently measuring can be used as an alternative or additional accuracy layer. Thus, an efficient drug delivery device can utilize the various embodiments of the circuit described above to control the efficient and effective use of power and / or liquid to be vaporized to vaporize. A
[0072]所与の温度および露出持続時間で完全に気化できる液体の過不足のない体積を計算することができる。したがって、ワイアの温度およびワイアが通電される持続時間は固定できるため、流体送達システムから排出する必要のある過不足のない体積を事前に求めることができる。別法として、いくつかの実施形態では、過不足のない体積は、ワイアの温度、およびその温度でワイアがどれだけ長く通電されたままであるかに応じて、変動させることができる。 [0072] It is possible to calculate the excess or deficient volume of liquid that can be completely vaporized at a given temperature and duration of exposure. Accordingly, the temperature of the wire and the duration that the wire is energized can be fixed, so that the excess or deficient volume that needs to be discharged from the fluid delivery system can be determined in advance. Alternatively, in some embodiments, the excess or deficient volume can be varied depending on the temperature of the wire and how long the wire remains energized at that temperature.
[0073]上記の電力制御システムの実施形態は、薬剤の特有の投与量をより正確に計測する有利な方法を提供する。また、排出される薬剤の体積を制御することで、計測精度が改善される。気化するように加熱要素へ送られる薬剤の体積を制御するデバイスの例について、以下に説明する。これらのデバイスは、薬剤の計測された投与量の精度をさらに改善するために、単独で、または電力制御システムと組み合わせて使用することができる。 [0073] Embodiments of the power control system described above provide an advantageous method of more accurately measuring a specific dose of a drug. In addition, the measurement accuracy is improved by controlling the volume of the discharged medicine. Examples of devices that control the volume of drug delivered to the heating element to vaporize are described below. These devices can be used alone or in combination with a power control system to further improve the accuracy of the measured dose of the drug.
[0074]一実施形態では、図1および図2に示すように、薬剤送達デバイス20は細長い筐体22を有し、筐体22は、筐体の裏面または上端部に隣接するマウスピース24およびレバー28を有する。マウスピース開口26がマウスピース24内へ延びる。図3〜5をさらに参照すると、デバイス20の一実施形態は、液体の過不足のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する手段として流体または液
体送達システム30、および気化システム32、ならびに電力制御システム34を含む。電力制御システム34は、筐体22の電池室42内に電池44を含むことができ、これらの電池は、ばね46および接点48を介して可撓性の回路基板82に電気的に接続される。図5に示すように、筐体は、クラムシェル設計で左側面および右側面を備えることができる。レバー28は、枢動部58で筐体22に取り付けることができる。
[0074] In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
[0075]図4に示すように、流体リザーバからの液体の過不足のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する手段は、図示の例では、管66を介してレバーバルブ70に接続された弾性または可撓性の壁の液体チャンバまたはリザーバ64を含む液体送達システム30によって実現される。リザーバ64は、ポリエチレン膜から作られた薄い壁の可撓性の容器とすることができる。リザーバ64は、2つの剛性表面間に位置決めされ、一方の側面上には板62が位置し、他方の側面上には筐体22の内壁が位置する。筐体22内のばね60は板62を押し、それによってリザーバ64を押す。これにより、リザーバ内の液体を加圧する。
[0075] As shown in FIG. 4, the means for accurately controlling the volume of liquid drained to consistently measure and vaporize the volume of liquid from the fluid reservoir is consistent with the illustrated example. , By a
[0076]管66がリザーバ64からレバーバルブ70まで延びる。レバーバルブ70は、バルブポスト74、バルブばね72、およびバルブ座金76を含むことができる。この設計では、図6に示すように、管66のバルブ区間80が、バルブポスト74の開口を通って延びる。バルブばね72は、バルブ座金76を管のバルブ区間80に押し当てて、バルブ区間80を挟んで閉じる。
[0076] A
[0077]図4〜6を参照すると、気化システム32の一実施形態は、電力制御システム34に電気的に接続された加熱器150を含む。気化システム32はまた、液体送達システム30に接続されており、液体送達システム30から液体を受け取る。加熱器150は、ニクロムワイアなどのワイアの開路コイル152によって形成される電気抵抗加熱器とすることができる。この設計では、電流は、コネクタ156を介してコイルワイア152へ供給されており、コネクタ156は、電池44に接続された可撓性の回路基板82上に位置し、または可撓性の回路基板82に連結される。図14は、加熱要素に電力を提供するコネクタ156を示す。
[0077] Referring to FIGS. 4-6, one embodiment of the
[0078]レバーバルブ70から出てデバイスのマウスピースまたは後端部の方へ延びる管66の出口区分154が、ワイアコイル152の前端部内へ挿入される。ここで図14を参照すると、ワイアコイル152および出口区分154の端部内へ固体ワイア挿入部159を挿入して、内部支持を提供することができ、その結果、ワイアコイル152および出口区分154がコネクタ156内へ押し下げられたときに歪曲または崩壊しないようにする。ワイアコイル加熱器152の前端部に位置する出口区分154は、デバイス20が作動するたびにコイルの口径内へ液体を提供する。
[0078] An
[0079]管66は、液密接続でリザーバ64に接続されており、その結果、液体は管66のみを通ってリザーバからのみ流れることができる。管66は、弾性の可撓性材料とすることができ、その結果、管66の内腔は通常、圧縮されると完全に平坦になり、次いで解放されると元の形状に概ね完全に回復することができる。管66のレバー区分67が、筐体の内側でレバー28および固定の剛性表面の下に位置決めされ、任意選択で、回路基板82のうち電力管理回路が位置する部分とすることができる。所望の位置決めを確実に維持するために、回路基板82内、回路基板82上、または回路基板82を貫通して、位置付け特徴112を設けることができる。レバー28は、レバー枢動部116によって保持されており、制御された運動範囲内で枢動することができる。
[0079] The
[0080]使用の際には、マウスピース24が口に入れられ、使用者はレバー28を圧縮または圧搾する。管66は、製造中に液体で事前充填または呼び水される。図4を参照する
と、レバー28が枢動部58の周りを下へ枢動するにつれて、ピンチャ86が、枢動部58およびリザーバ64付近で、管66のレバー区分67を挟んで筐体22の内側表面に締め付ける。これにより、ピンチャ86で管66が一時的に封鎖される。レバー28が引き続き下へ(またはデバイスの中心線の方へ内側に)枢動すると、レバー28の傾斜表面88が、ピンチャ86とレバーバルブ70との間で管66のレバー区分67を漸進的に圧搾する。これにより、スキージタイプの運動が生じ、蠕動作用を使用して液体をレバーバルブ70の方へ汲み上げる。レバー28が引き続き内側へ枢動すると、レバー上のポストがバルブばね72の力に逆らってバルブ座金76を押し下げる。これにより、管66のバルブ区間80を開くことが可能になることによって、レバーバルブ70が一時的に開く。管のバルブ区間80が開き、管内の液体が傾斜表面88を介して汲み上げられると、液体のボーラスが、バルブ区間80および出口区分154を通ってワイアコイル152内へ流れ込む。
[0080] In use, the
[0081]ばね60によってリザーバ64に作用する一定の正の圧力が、管66内の液体を加圧する。しかし、管66はピンチャ86によって挟まれて閉じているため、レバーが押下されてレバーバルブが開いても、液体はリザーバから流れ出ない。逆に、ピンチャ86とレバーバルブ70との間で管66内に既に存在する液体は、測定されたボーラスを提供し、それがワイアコイルへ均一に送達される。
[0081] A constant positive pressure acting on the
[0082]また、レバー28を下方へ動かすことで、回路基板82に連結されまたは回路基板82上に位置するスイッチ158を閉じる。次いで、電池44または他の電源からワイアコイル152へ電流が流れる。ワイアコイルは加熱され、それによって液体を気化させる。ワイアコイルへ供給される電流、および動作時のワイアコイルの温度は、使用される液体、所望の投与量、および他の要因に応じて、回路基板によって調節することができる。スイッチ158は、レバー28が完全に押下されたときだけ閉じるように位置決めすることができる。これにより、ワイアコイルを不注意で加熱することが回避される。また、電池寿命を長くするのを助けるために、液体のボーラスがレバーの枢動運動を介してワイアコイルに入るまで、ワイアコイルの加熱を遅らせる。たとえば以下で説明する図15に示すように、「ワンショット」制御回路170を使用すると、使用者がレバーをどれだけ長く押し下げているかにかかわらず、電流送達の時間間隔を制限することができる。電力は、使用と使用の間は完全に「オフ」になる。遊休時間中は電池が消耗しない。その結果、電池寿命が長くなる。
[0082] Also, moving the
[0083]この説明から明らかなように、液体送達システム30は、線形蠕動ポンプ作用を使用して、デバイス20が作動するたびに、液体の一貫した固定の再現可能なボーラスを気化システム32へ送達する。液体送達システム30はさらに、ピンチャ86を介して作動と作動の間にリザーバ64を封止し、リザーバの内容物を加圧された状態で維持し、気化システム32への電力送達を制御する。液体送達システムは、液体が使用されるときは空気がシステム内へ導入されないように設計される。
[0083] As is apparent from this description, the
[0084]ワイアコイル152の直径および長さは、液体送達システムから滲出する液体の単一の投与量を捕獲するのに十分な円筒形の体積を、コイルの内径内に形成する。ワイアコイル152の隣接するワイアループはまた、液体の表面張力によりコイルの口径内に液体を保持するように位置決めすることができる。これにより、液体の解放された投与量を定位置で保つのに重力が必要ではなくなるため、デバイス20を任意の向きで使用することが可能になる。
[0084] The diameter and length of the
[0085]開路コイルの使用には、コイル内で液体のボーラスの均衡の気化に不注意で影響を与えることなく、コイルの長さに沿って任意の場所で蒸気を生成して逃がすことができるというさらなる利点がある。ワイアコイルはまた、熱伝達のために大きな表面積を提供
し、補助構成要素の加熱に起因するエネルギー損失を最小にする。
[0085] The use of an open coil allows steam to be generated and released anywhere along the length of the coil without inadvertently affecting the vaporization of the liquid bolus balance within the coil. There is a further advantage. The wire coil also provides a large surface area for heat transfer, minimizing energy loss due to heating of the auxiliary components.
[0086]電力を印加すると、コイル内の液体は気化してコイル間の間隙を通過する。コイルは、使用者がマウスピース上で吸引したときにデバイス20を通って引き込まれる空気流中へ、生成された蒸気を同伴できるように、筐体内で寸法設定および成形ならびに位置決めすることができる。本明細書で「吸引」とは、少なくとも口の中へ蒸気を引き込むことを意味する。
[0086] When power is applied, the liquid in the coils evaporates and passes through the gap between the coils. The coil can be sized, shaped and positioned within the housing so that the generated steam can be entrained into the air stream drawn through the
[0087]図7〜13は、第2のデバイスの実施形態100を示す。デバイス100はデバイス20に類似したものとすることができるが、以下の違いを有する。デバイス100では、流体リザーバからの液体の過不足のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する手段は、リザーバ64と筐体の剛性の壁の1つとの間に圧縮および挿入される発泡パッド106を備える。発泡体が弛緩した状態に回復しようとすることによってリザーバ64に作用する力により、リザーバに圧縮力が作用し、それによってリザーバ内の液体が圧力下で維持される。発泡パッド106は、図4に示すばね60の代わりに使用することができる。別法として、リザーバは、ばねによって偏倚されたプランジャを有するシリンジを使用して加圧することができる。任意選択で、これらの設計のいずれかを用いて、リザーバを交換可能カートリッジとして設けることもできる。
[0087] FIGS. 7-13 illustrate a
[0088]図8に示すように、デバイス100内にレバーバルブ118を設けて(デバイス20内のピンチャ86の代わり)、管66の前端部を圧縮し、使用と使用の間に加圧されたリザーバから液体が流れ出るのを防止する。レバーバルブ118は、電力制御システム34に関して上述したものと同じまたは類似の回路を収容する剛性の回路基板114にはんだ付けされた打抜き式のシート金属の形とすることができる。
[0088] As shown in FIG. 8, a
[0089]図10〜13は、流体リザーバからの液体の過不足のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する手段に対して使用できる追加の特徴、具体的にはデバイス100内の液体送達システムのポンプ作用を示す。ある投与量の蒸気が望ましいとき、使用者は、マウスピースを口に入れ、レバー110上のボタン109を押してレバーを下方へ(反時計回りに)回転させながら吸引する。図10に示すように、レバー110が最初に回転すると、レバーピンチ突起132がピンチ点140で管66を締め付け、または挟んで閉じ、加圧された液体リザーバを封鎖する。レバー110を引き続き回転させると、図11に示すように、レバー110は屈曲点124で屈曲し、厚さが低減される。これにより、管66がピンチ点140で封鎖されたまま、管を押しつぶすことなくレバーの行程超過回転が可能になる。
[0089] FIGS. 10-13 are additional figures that can be used for a means to accurately control the volume of liquid that is drained to consistently measure and vaporize the volume of liquid from the fluid reservoir. The features, particularly the pumping action of the liquid delivery system within the
[0090]次いで、レバー110をさらに回転させると、管66のポンプ区分68の内腔が圧縮される。これにより、液体がポンプ区分68からレバーバルブ118の方へ汲み上げられる。また、この動きにより、バルブフランジ120を押し下げているレバー上の突起が偏向してレバーバルブ118を開き、液体の加圧されたボーラスを、管を通って気化システム32内へ動かすことが可能になる。図12の点線は、回路基板114の底面から下へ偏向してバルブを開いているレバーバルブ118を示す。最後に、レバー行程の終端で、レバースイッチ突出部がスイッチ158に接触し、電力送達システムをオンに切り換える。
[0090] The
[0091]レバー110が解放されると、レバー110は枢動して元の位置に戻る。レバーが戻ると、第1にレバーバルブ118が再び位置につき、管66のポンプ区分68の後端部を封止して、空気がポンプ区分内へ再び吸い込まれるのを防止する。レバー110が引き続き時計回りに回転すると、ポンプ区分68は減圧し、管の内腔内に負の圧力を生じさせる。最後に、ピンチ点140で管66は再び開き、リザーバからの加圧された液体をポ
ンプ区分68に入れて液体でポンプ区分68を再び充填し、次の投与量を提供することが可能になる。
[0091] When the
[0092]各行程で滲出する液体の体積は、所望のポンプ区分68の管の直径および長さを選択することによって制御することができる。液体リザーバ上で正の圧力を維持することで、システムは常に液体で呼び水された状態を維持し、管内の気泡に起因する「ショートショット(short shot)」が発生しないようにする。さらに、送達時のみ作動するバルブ70または118などのバルブを有する気化器システムを封止し、正の圧力を分配することで、貯蔵または使用中のデバイスの向きに関係なく、液体の不注意による漏れを防止し、それによって流体リザーバからの液体の過不足のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する手段を提供する。
[0092] The volume of liquid leached in each stroke can be controlled by selecting the desired
[0093]図15は、レバーが使用者によってどれだけ長く押下されるかにかかわらず、固定の時間間隔の電流を加熱器150へ送達する電力制御システム向けの「ワンショット」回路170に対する概略図である。図15では、CD4047は、たとえばTexas Instrumentsから入手可能な低出力のCMOS単安定/非安定マルチバイブレータである。U1は、非常に低い零入力電流ドレインを有する12Vの電池電圧から動作する一般的なCD4047である。押しボタンSW1が押下されると、U1が起動し、Q(ピン10)がハイになり、C1がU1内のFETを通じて供給電圧付近まで急速に充電される。同時に、抵抗器R1が論理「0」状態に切り換えられ、時定数1/RCでキャパシタC1の放電をただちに開始する。
[0093] FIG. 15 is a schematic diagram for a “one-shot”
[0094]広い範囲のパルス持続時間を選択することができる。典型的なニクロムワイアコイルを使用するとき、液体のボーラスを完全に気化させるには、約0.2〜2秒の範囲のパルス持続時間で十分である。ピン3上の電圧が論理「0」の閾値(供給電圧の約1/3)に到達したとき、論理レベルが切り換わり、Q(ピン10)は論理ローレベルに戻る。Q2は、所望の電流パルス中にQ1を完全に飽和させるように電流増幅を提供するエミッタフォロワである。D1およびR4は、加熱器電流の可視表示を提供する。R2は、SW1に対する「プルダウン」抵抗器であり、C2は、誘発されたノイズが回路を誤って起動するのを防止する。電池電圧、パッケージ寸法、およびコストに応じて、Toshiba
TC7WH123など、ICの他の選択肢を用いることもできる。
[0094] A wide range of pulse durations can be selected. When using a typical nichrome wire coil, a pulse duration in the range of about 0.2-2 seconds is sufficient to completely vaporize the liquid bolus. When the voltage on
Other IC options such as TC7WH123 can also be used.
[0095]電池電圧は、デバイスの寿命全体にわたって段階的に低下する。多くの適用分野では、図15に記載の回路が必要な制御を提供する。しかし、電池の放電寿命全体にわたって電流が低下するにつれて電流パルス持続時間を増大させることによって、薬剤のより過不足のない計測を実現することができる。図16に示す回路172では、追加の演算増幅器ICが、電力制御システムに対する電圧制御電流源として働く。入力電圧は、U1のピン10から標本化される。Q3で定電流が生成され、それを使用して、タイミングキャパシタC1を一定の速度で放電する。C1の両端間の電圧が論理閾値に到達すると、CD4047が作動し、出力パルス幅が完全になる。電池電圧が低下すると、Q3で生成される定電流が低下し、それによってC1を放電する時間が増大する。これにより、出力パルスが長くなり、デバイスの寿命全体にわたって電池電圧が低下しても、吸入サイクルごとの比較的一定の加熱器電力を維持する。様々な電流設定および検出抵抗器の値は、最適の性能を提供するように調整することができる。他の回路を用いて、電圧周波数変換器などと同じ機能を提供することもできる。
[0095] Battery voltage decreases in stages over the lifetime of the device. For many applications, the circuit described in FIG. 15 provides the necessary control. However, greater and lesser measurement of the drug can be achieved by increasing the current pulse duration as the current decreases over the entire discharge life of the battery. In the
[0096]図17は、出力トランジスタQ1と加熱器フィラメントとの間に電圧レギュレータU2が挿入された電力制御システム向けの別の回路174を示す。これにより、電池寿命全体にわたってフィラメント電圧が一定に保たれる。調節された電圧は、寿命の終端付近で加熱器動作を最適化するように選択することができる。調整が維持されなくなるまで
の寿命を最大にするには、低ドロップアウトレギュレータが望ましい。簡単な線形レギュレータを示すが、効率を改善するために高効率のスイッチングレギュレータを用いることもできる。パルス持続時間は、上記のように、または同等の「ワンショット」回路と同様に維持され、加熱器電流は電圧レギュレータによって一定に保たれる。
[0096] FIG. 17 shows another circuit 174 for a power control system in which a voltage regulator U2 is inserted between the output transistor Q1 and the heater filament. This keeps the filament voltage constant throughout the battery life. The regulated voltage can be selected to optimize heater operation near the end of life. A low dropout regulator is desirable to maximize lifetime until regulation is not maintained. Although a simple linear regulator is shown, a high efficiency switching regulator can also be used to improve efficiency. The pulse duration is maintained as described above or similar to an equivalent “one-shot” circuit, and the heater current is kept constant by a voltage regulator.
[0097]別の代替設計では、電力制御システム34は、液体を気化させるのに必要な最小のエネルギーを提供するように電力のタイミングを合わせることによって、一貫した電力を提供するように構成することができる。電力制御システム34はまた、これを行うようにプログラムすることができる。たとえば、電力制御システム34は、電源の有用寿命を延ばすために、液体を気化させるのに必要な電圧まで電源を落とすようにプログラムすることができる。本明細書では、電源は、この場合も電源の有用寿命を延ばすために、気化させるべき液体を気化させるのに必要な電荷を構築、保持、および提供するキャパシタを含むことができる。いくつかの実施形態では、電源の機能性をさらに高めるため、上記で論じたようにスーパーキャパシタを用いることができる。
[0097] In another alternative design, the
[0098]図18に示す追加の代替設計では、圧力を介して加熱コイル内へ液体を提供するのとは異なり、噴霧すべき液体は、毛管作用を介して直径の小さい管180内へ送達され、この場合、表面張力のために安定して気化することができる。管180は、ガラス、ポリアニリン、または金属、たとえばステンレス鋼とすることができる。液体の体積全体を同時に加熱するように、ニクロムワイアなどの加熱要素を管の周りに巻き付けること、巻き付けて管状にすること、または管の中へV字状に挿入することができる。
[0098] In an additional alternative design shown in FIG. 18, unlike to provide liquid into the heating coil via pressure, the liquid to be sprayed is delivered into the
[0099]図19〜22は、基部202から形成された筐体を有する代替の気化デバイス200を示す。筐体は、マウスピース206と、基部202に取り付けられたカバー204とを含む。図21に示すように、ボタン208上の枢動アーム209は、ブリッジ224上の枢動ポスト226に枢動可能に取り付けられ、流体リザーバ234からの液体の過不足のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する別の手段を提供する。ピンチャ238の半径244は、管236が圧縮されると屈曲することができる。ブリッジ224は、ブリッジ224を基部202に固定して取り付けるピンを有する。各電池44の正極は、中心接点212に接触するようにばね46によって保持される。正の導体ストリップ214が、中心接点をプリント回路基板216に接続する。
[0099] FIGS. 19-22 illustrate an
[00100]図22を参照すると、芯220が、プリント回路基板216(電力制御システ
ム34に関して上述したものと同じまたは類似の回路を含む)から気化コイル222まで延び、また任意選択で高くなった壁240を越えて延びる。芯は、芯およびヒートシンクとして働く1片または1枚のセラミックテープ220とすることができる。芯220は、気化コイル222などの加熱要素と管236の出口との間に位置決めされる。芯220は、加熱要素の上に位置することができ、または加熱要素に隣接して位置決めすることができ、管出口もまた、加熱要素および芯220の上に位置することができる(デバイス200が縦向きの姿勢にあり、ボタン208が上にあるとき)。
[00100] Referring to FIG. 22, a
[00101]真鍮ポスト218または類似の接点が、プリント回路基板216およびコイル
222の両端部に取り付けられる。ボタン208は、芯220上にあり、芯220に隣接し、または芯220に重なる出口位置に液体リザーバを連通させている管236内の流れを挟んで封鎖するように位置決めされたピンチャアーム209を有する。管236は、ブリッジ224上の管クリップ240内の型によって定位置で保持することができる。通常は閉じているピンチバルブ232上のアーム233は、ブリッジ224内の開口を通って上へ延びる。ポスト228の周りのバルブばね230は、バルブ232を通常は閉じた位置で保持する。バルブ232の底面は、ボタン208が押されたときにコイル222への
電流をオンに切り換えるように、プリント回路基板216とともにスイッチとして作用することができ、またはプリント回路基板216上の別個のスイッチを作動させることができる。
[00101] Brass posts 218 or similar contacts are attached to both ends of the printed
[00102]使用の際には、気化デバイス200は、上記と同じ原則に基づいて動作するが
、以下の追加を有する。筐体内には、絶縁タブを収容するためのスロット210を設けることができる。絶縁タブは、製造中に設置され、中心接点212と電池との間の電気的接触を防止する。その結果、出荷および貯蔵中にデバイスの電源が不注意で投入される可能性がなくなる。したがって、電池寿命がより節約される。気化デバイス200を初めて動作させる前、使用者はタブをスロット210から引き出す。図19および図20に示すように、マウスピースは円形である。図20内のコイル222とマウスピース先端部との間の寸法LLは、15、10、または5mmまで最小にすることができる。液体リザーバは、発泡体を圧縮させてポンプを加圧することが可能になるように、0.8または1.0mlを超過する体積を有することができる。デバイス200では、管236を介してリザーバから供給される液体は、コイル222内へ送達されない。逆に、液体は芯220上へ送達される。加熱コイル222は、芯220に当接して芯を加熱し、次いで芯上または芯内の実質上すべての液体を気化させる。
[00102] In use, the
[00103]上記の気化デバイスのそれぞれにおいて、たとえばニクロムワイアの開路コイ
ル加熱器152または222は、多孔質のセラミック材料内に入れることができ、その結果、流体が噴霧されるときに生じる蒸気は、セラミック材料を通過しなければ摂取または吸引することができなくなる。セラミック材料は、蒸気を通過させる孔の寸法を制御する技法を用いて製造することができる。これにより、吸入するために生じさせた蒸気の分子または小滴の寸法を調節するのに役立つことができる。コイル加熱器に対する電力量および電力の持続時間を制御することによって、加熱器は、蒸気の小滴または粒子がセラミック材料を通過するのに十分に小さくなるまで、加熱器で流体を引き続き気化させ、それによって、コイルに送達されるすべての流体を効果的に利用して、分子寸法を調節することに加えて投与量を制御する。生じさせる蒸気の分子の寸法を調節することによって、気化デバイスは、より高い精度で、また慎重に制御された投薬量の粒子寸法を必要とする流体および薬剤とともに使用することができる。場合によっては、分子が小さければ小さいほど肺のより深くまで吸引でき、それによってより効果的な送達機構をより良好に提供できるため、有利になることがある。
[00103] In each of the above vaporization devices, for example, a nichrome wire
[00104]別法として、ワイアコイル加熱器は、Kevlar(登録商標)などの耐熱性
の布状材料に入れることができ、その結果、蒸気は布を通過しなければ摂取することができなくなる。布は、気化器によって送達される蒸気の粒子および/または分子の寸法を調節するために、所望の網目開口寸法で製造することができる。加熱器に対する電力量および電力の持続時間を制御することによって、加熱器は、蒸気の粒子が布の網目を通過するのに十分に小さくなるまで、加熱器へ送達される流体を引き続き気化させる。粒子が布を通過するのに十分に小さくなるまで加熱器を有する布の内部に流体を収容することで、廃棄物をほとんどまたはまったく出すことなく、加熱器へ送達されるすべての流体を効果的に噴霧および送達し、それによって投与量を制御することに役立つことができる。
[00104] Alternatively, the wire coil heater can be placed in a heat resistant cloth-like material, such as Kevlar®, so that steam cannot be ingested without passing through the cloth. The fabric can be made with the desired mesh opening size to adjust the size of the vapor particles and / or molecules delivered by the vaporizer. By controlling the amount of power and duration of power to the heater, the heater continues to vaporize the fluid delivered to the heater until the vapor particles are small enough to pass through the fabric mesh. By containing the fluid inside the fabric with the heater until the particles are small enough to pass through the fabric, all fluid delivered to the heater is effectively delivered with little or no waste. Can be sprayed and delivered to help control dosage.
[00105]スイッチ158について、機械接触スイッチとして上述したが、任意選択で、
要素の位置の動きを光学的もしくは電気的に感知するスイッチ、または加熱器150内の液体の存在を感知するスイッチを含めて、他の形のスイッチを使用することもできる。さらに、レバーおよびピンチバルブを締付けタイプのバルブとして示したが、他の形の機械的または電気的に動作するバルブを使用することもできる。同様に、任意選択で、レバーの枢動運動によって生じる蠕動ポンプ作用を、代替の形のポンプまたは流体の運動に置き換えることができる。上記のワイアコイルの代わりに、様々なタイプの同等の加熱要素を
使用することもできる。たとえば、固体加熱要素を使用することができる。加熱要素はまた、加熱なしで液体を蒸気に変換できる電気流体力学的または圧電デバイスなどの代替の気化要素に置き換えることができる。
[00105]
Other forms of switches can be used, including switches that sense optically or electrically the movement of the element's position, or that sense the presence of liquid in the
[00106]別の実施形態では、送達デバイス300が、流体リザーバからの液体の過不足
のない体積を一貫して計測して気化するように排出される液体の体積を正確に制御する別の手段として、プランジャ式の液体送達システム302を利用する。図23に示すように、送達デバイス300は、新しい液体送達システム302を備えるが、上記のものと同じまたは類似の噴霧または気化システム32および電力制御システム34を利用する。これらはすべて、好ましくは紙巻きタバコまたは葉巻を模して円筒形の形状の筐体308内に収容される。
[00106] In another embodiment, another means for the
[00107]流体送達システム302は、薬剤を収容する流体リザーバ310と、ボタン3
14などの流体排出作動装置が押下または作動されるたびに一貫した固定の再現可能な量で流体リザーバ310内部で前方へ割出するピストン312などの圧力生成器とを有する。好ましくは、流体リザーバ310は円筒形の形状であり、より好ましくは、シリンジ状の形状である。送達デバイス300は、薬剤が貯蔵中または作動サイクル間に蒸発できないように、添加と添加の間で完全に封止される。
[00107] The
And a pressure generator such as a
[00108]流体リザーバ310は、近位端部316および遠位端部318を有する。近位
端部316は、薬剤がピストン312を越えて漏れないように、ピストン312を受容してリザーバ310の壁に対する水封を形成するように構成される。ピストン312は、中空313を有することができる。ピストン312に結合してプランジャ320が設けられ、制御された段階的な方法でピストン312を前方へ動かす。プランジャ320はシャフト322を備えており、シャフト322は、一方の端部にヘッド324を有する。好ましい実施形態では、ヘッド324にはフランジが付いている。ヘッド324は、ピストン312の内側に位置する相手側の幾何形状に係合して、ピストン312をプランジャ320に固定するように構成される。プランジャのシャフト322は、好ましくはその長さ全体にわたって雄ねじのねじ山326を有して構成される。
[00108] The
[00109]リザーバ310の近位端部316には、駆動ナット328が配置される。筐体
308およびリザーバ310の様々な特徴は、駆動ナット328がプランジャ320の軸Aに並行して自由に回転運動できるが、その他の方向には平行移動できないように、駆動ナット328の位置を抑制する。駆動ナット328は、プランジャ320に対する相手側の雌ねじ330を有し、プランジャ320上へねじ止めされる。駆動ナット328は、ラチェット歯332を有してさらに構成され、ラチェット歯332は、動作中に駆動ナット328が単方向に回転するように、後述するボタン314上の爪334と相互作用する。
[00109] At the
[00110]リザーバ310の遠位端部318には、キャップ336が配置される。キャッ
プ336は、出口338を有するエラストマ構成要素とすることができ、出口338は、自動折畳み式のスリット/孔を備える。好ましくは、キャップ336はシリコーンから作られる。出口338は、リザーバ310内の薬剤からの圧力に反応し、薬剤がリザーバ310の外側の周囲圧力より高い圧力を受けているときは出口338が開き(338A)、薬剤をリザーバ310から逃がすことを可能にする。周囲圧力と平衡するのに十分な薬剤がリザーバ310から逃げると、出口338は自動的に折り畳まれて、リザーバ310の残りの内容物を周囲から封止し、それによって気化による薬剤の損失を防止する。したがって、出口338に薬剤の小滴を適切に形成し、気化が開始するまで小滴を維持するのに必要な圧力を適切に較正することによって、測定される投与量が求められる。封止の性質とは、「開封」するのに十分なほど外部の圧力変化が集中的でも強力でもないため、デバイス外部の圧力変化によってリザーバが「開封」されないような性質である。また、リザ
ーバの自然の弾性は、外部の圧力変化に関係なく、封止の「再封止」を引き起こすはずである。
[00110] A
[00111]液体の薬剤の表面張力に基づいて、出口338から排出される薬剤の体積は、
出口338に小滴を形成し、その小滴がキャップ336から落下または滴下することなく出口338に付着するのに十分に小さくするべきである。出口338からコイル状ワイア152までの距離もまた、出口で形成される液体の小滴が出口338とコイル状のワイア152との間の間隙を埋め、それによって小滴がコイル状ワイア152またはコイル状ワイア152内の芯360へ移動できるように十分に小さくするべきである。この構成により、蒸気送達デバイス300を任意の向きで使用することが可能になり、それによって、現在のデバイスに比べて多様性が改善される。
[00111] Based on the surface tension of the liquid drug, the volume of drug discharged from the
A drop should be formed at the
[00112]図30に示すように、ボタン314は、駆動ナット328の制御された回転方
向の割出を提供するように機能する。ボタン314は、使用者がボタン314を作動できるように上部筐体を貫通して突出する制御表面340を含む。ボタン314は通常、その中間位置(定位置)で筐体308からわずかに突出している。ボタン314は、押下されると制御表面340に対して垂直の方向に平行移動できるように抑制される。ボタン314は、2つのばね要素341a、341bを有して構成され、ばね要素341a、341bは、制御表面340に圧力が加えられていない状態でボタンを中間位置へ戻すように偏倚させる。ばね要素341a、341bは、荷重表面に圧力を受けると変形し、その圧力が解放されると元の形状に戻るように設計される。ボタンの移動運動の範囲は、上面343aおよび下面343bを有する止め具342によって制限される。止め具の表面343a、343bは、ボタン移動の限界で下部および上部筐体の対向する表面に係合し、押下/解放されるときにボタン314に対して固定の変位範囲をもたらす。ボタン314は、駆動ナット328上でラチェット歯332に係合する爪334を有してさらに構成される。ボタン314が押下されると、爪334はラチェット歯332に係合して駆動ナット328を回転させる。解放されると、爪334の傾斜表面344とラチェット332の対向表面346が互いに対向して爪334を腹部で偏向させ、それによって爪334は隣接するラチェット歯の上に乗り上がり、ボタン314を中間位置に戻すことが可能になる。このようにして、ラチェット332は、駆動ナット328を単方向に回転させることが可能である。
[00112] As shown in FIG. 30, the
[00113]いくつかの実施形態では、ボタン314は、気化システム32への薬剤のボー
ラスの送達と同時に、加熱システム304への電力の送達を開始するように機能することができる。図31Aおよび図31Bに示すように、ボタンばね要素341a、341bにまたがる接触ピン348が設けられる。図31Bに示すように、ボタン314の作動中にばね要素341a、341bが偏向することで接触ピン348が接点350a、350bに対して下がり、接点350a、350bの両端間で回路を閉じる。こうして回路を閉じることで、後述するように気化システム32に対する電力サイクルを開始する働きをする。いくつかの実施形態では、接点350a、350bは、ばね要素341a、341bの真下に位置することができる。ばね要素341a、341bの下面は、接点350a、350bに接続して回路を閉じるための独立した接触ピン348を有することができる。いくつかの実施形態では、単一の接触ピン348および単一の接点350aを使用することができる。
[00113] In some embodiments, the
[00114]ねじ山326の間隔は、リザーバ310の口径352と、駆動ナット328の
割出のたびにリザーバ310から薬剤の所望のボーラスを変位させるように制御された駆動ナット328の角度方向の割出とを考慮して選択される。薬剤の一貫した、固定の、かつ再現可能な投与量を提供するために、駆動ナット328の回転運動はすべて、プランジャ320上の線形運動に変換される。図32に示すように、回転する駆動ナット328と
ともにプランジャ320が回らないように、プランジャ320は、その長さ全体に延びる溝354をさらに備え、前記溝354は、筐体308の下部部分から突出する回転防止突起356を受容する。
[00114] The spacing of the
[00115]噴霧または気化システム32は、上記したものと同様に、流体送達システムの
出口338に隣接して位置決めされた密接なコイル状のワイア加熱器要素152を備える。好ましい実施形態では、コイル状ワイア152はニクロムワイアである。いくつかの実施形態では、ニクロムワイアコイル152は、受け取った薬剤の投与量をコイル152全体に分散させるように、高温ファイバウィッキング要素360の周りに巻き付けることができる。
[00115] The nebulization or
[00116]電力制御システム34は、回路基板362(上記と同じまたは類似の回路を収
容する)と、作動のたびに固定かつ過不足のない電力量をニクロムワイア152に送達する付随の電池364とを備える。送達される電力量は、送達される薬剤のボーラスの過不足のない体積を噴霧または気化させるのに必要な量である。最適のシステム効率には、加熱器のエネルギー密度を最大にすることが望ましい。したがって、加熱器のコイルは、可能な限り互いに近くで隔置されることが理想的である。さらに、気化させるべき薬剤の投与量を加熱器要素全体にわたって可能な限り均一に分散させることが望ましい。その目的で、加熱器コイル152は、高温に耐える材料を含む芯360に巻き付けられる。前記材料は、芯360全体にわたって薬剤を均一に分散させる。コイル152は、圧着コネクタ366を介して電力制御システム34に接続される。好ましい実施形態では、回路基板362は、作動のたびに固定かつ過不足のない電力量をニクロム加熱器152に送達するワンショット回路(上記の回路と類似または同じ)を備える。送達される電力量は、送達される薬剤のボーラスを噴霧するのに必要な量である。
[00116] The
[00117]いくつかの実施形態では、過不足のない電力量を気化システム32へ送達する
手段をさらに提供するために、電力制御システムは、電源および回路に接続された1つまたは複数のスーパーキャップ368a、368bを備えることができる。スーパーキャップ368a、368bを使用することで、電池364がその終端に接近するにつれて気化システム32が受け取る電力量が変動するのを防止する。具体的には、スーパーキャップ368a、368bは、電池が消耗するにつれて気化システム32への電力が低下するのを防止する。回路が電力を過不足なく制御しなければ、電池の電力が低下して、所与の起動に対するワイア152の温度がより低くなるはずである。そのような場合、薬剤の体積が同じままであれば、薬剤の気化が不完全になる可能性がある。
[00117] In some embodiments, the power control system includes one or more supercaps connected to a power source and a circuit to further provide a means of delivering an adequate amount of power to the
[00118]図33〜35は、送達デバイス400の別の実施形態を示す。図34は、筐体
408を除去した送達デバイス400を示す。送達デバイス400は、上記と同じまたは類似の気化システム32および電力制御システム34を備えるが、流体リザーバからの液体の過不足のない体積を一貫して計測する手段として、流体送達システム402の別の実施形態を有する。送達デバイス400の筐体408もまた、送達デバイス300のものとは異なる。筐体408は通常、細長い箱状の構成を有する。筐体408は、円筒または特定の適用分野に望ましい任意の形状もしくは寸法などの他の形状を同様にとることができる。筐体408は、上端部410と、上端部410の反対側の下端部412とを有する。上端部410はカバー414を備える。
[00118] FIGS. 33-35 illustrate another embodiment of a
[00119]上端部410から、吸引管416が突出している。吸引管416は、流体送達
システム402に動作可能に接続される。流体送達システム402からの薬剤は気化システム32によって気化され、その蒸気は吸引管416を通って使用者の口の中へ流れる。カバー414は、未使用時に吸引管416を保護するために使用される。図33は、摺動式のカバーを示すが、カバー414は、押上げ式、脱着式、摺動可能式などにすることが
できる。カバー414が上端部から押し戻され、上端部から押し離され、上端部から取り外され、または他の方法で上端部から除去されると、吸引管416は解放されて上方へ回転する。次いで使用者は、吸引器を通じて吸引するプロセスを開始し、吸引器は、流れセンサを起動することによって加熱プロセスを開始する。
[00119] From the
[00120]流体送達システム402から気化システム32へ薬剤の過不足のない体積を送
達するために、筐体408の下端部412にはつまみ418が位置する。デバイス300のボタン314のように、デバイス400の底部412に位置するつまみ418を使用して、シリンジ(図示せず)内でプランジャ(図示せず)を段階的に繰り返し前進させ、シリンジから薬剤の過不足のない、固定の、かつ一貫した体積を送達し、気化システム32のコイル状ワイア152上へ堆積させる。つまみ418を回転させるたびに、一貫して再現可能な体積を有する薬品の正確な計測された量が前進する。
[00120] A
[00121]前述の形態と同様に、デバイス400は、回路基板420(電力制御システム
34に関して上述したものと同じまたは類似の回路を収容する)を利用するとともに、一貫した、過不足のない、かつ十分な電力量を加熱システムへ送達して液体の所定の体積を気化または噴霧するために使用される付随の処理装置(図示せず)、スーパーキャップ368a、368b、および他の電子構成要素を利用する。回路基板420は、流体送達システム402および気化システム32に隣接して、上端部410に位置する。貫通孔430が設けられ、回路基板420に吸引管416を通過させてこの吸引管416に流体リザーバ422を取り付け、吸引管416を使用者に提示することが可能になる。
[00121] Similar to the previous embodiment, the
[00122]回路基板420の下には、流体送達システム402が取り付けられる。このア
センブリは、流体を保持するための不正に開封できない安全なチャンバを提供する。次いで、流体送達システム402は減速ギヤアセンブリ424に接続され、減速ギヤアセンブリ424は、つまみ418の回転のたびに一貫した量で線形シリンジ作動装置をリザーバ422内で前進させることが可能である。
[00122] Under the
[00123]気化システム32は、つまみ418が回転するたびに流体送達システム402
を介して送達される流体の経路内へ配置される。気化システム32は、加熱コイル152を備える。いくつかの実施形態では、加熱コイル152を芯360に巻き付けることができ、それによって、液体が流体送達システム402から排出された後に保持するのに役立つ。流体は、前進した後、加熱コイルアセンブリ152の内側に配置された芯428を濡らす。この芯360が濡れた後、使用者が吸引管416上で吸引(吸込み)を開始すると、コイル152を加熱することができる。加熱機構を起動するために、吸入経路内に流れセンサ(図示せず)が配置される。吸入経路は、吸引管416の入口と吸引管416の出口417との間の経路である。
[00123] The
Placed in the path of the fluid delivered through. The
[00124]使用者が吸引管416上で吸引/吸込みを開始したときに流れが感知されると
、コイル152に電圧を印加することによってコイルの加熱が開始される。コイルワイア152に印加される電力はスーパーキャップアセンブリ368a、368bを介して供給され、スーパーキャップアセンブリ368a、368bは、デバイスの電池364を介して充電される。
[00124] When a flow is sensed when the user begins aspiration / suction on the
[00125]本発明によって送達される薬剤の送達および効力をさらに改善するために、肺
へ送達される薬剤のプルームの化学的性質を分析しなければならない。蒸気送達デバイスによって解放される蒸気生成物の寸法に応じて、薬剤は、様々な場所で影響を与えることがあり、それによって薬剤が使用者に作用できる効果および速度を左右することがある。たとえば、蒸気生成物が大きければ大きいほど、口内で捕獲される可能性がより高くなり、その結果、薬剤は消化管を通って進むはずである。小さい蒸気生成物は肺の中へ吸引す
ることができるが、上肺内で捕獲される可能性がある。さらに微細な蒸気生成物は下肺へ到達でき、薬剤の吸収はより効果的かつ高速になる。
[00125] To further improve the delivery and efficacy of drugs delivered by the present invention, the chemical nature of the plume of drugs delivered to the lung must be analyzed. Depending on the size of the vapor product released by the vapor delivery device, the drug can affect various locations, thereby affecting the effectiveness and speed at which the drug can affect the user. For example, the larger the vapor product, the more likely it will be trapped in the mouth, so that the drug should travel through the digestive tract. Small vapor products can be aspirated into the lungs, but can be trapped in the upper lungs. In addition, finer vapor products can reach the lower lung and drug absorption is more effective and faster.
[00126]この場合も、蒸気生成物の寸法を制御するために、加熱システムとマウスピー
スとの間に、セラミック、布などの透過性の膜を配置することができる。加熱要素により薬剤を気化させることが可能であるが、マウスピースから出る前に、透過性の膜を通じて蒸気生成物を濾過し、使用者へ送達される蒸気生成物の寸法を調節する。この膜は、セラミックまたはKevlar(登録商標)材料など、熱に耐える材料から作らなければならない。
[00126] Again, a permeable membrane, such as a ceramic, cloth, etc., can be placed between the heating system and the mouthpiece to control the dimensions of the vapor product. The heating element can vaporize the drug, but before exiting the mouthpiece, the vapor product is filtered through a permeable membrane to adjust the size of the vapor product delivered to the user. The membrane must be made from a heat resistant material, such as a ceramic or Kevlar® material.
[00127]本発明によって提供される投薬量の一貫した、信頼性が高く、かつ過不足のな
い制御のため、その適用分野は、単にタバコ製品の代用品としての用途をはるかに超える。このデバイスは、過不足のない投与が必要とされる栄養補助食品、睡眠補助剤、減量製品、鎮痛剤、および多くの他の処方薬または店頭用の製薬製品を送達するために使用することができる。本発明は、消費者用の清涼飲料水、口臭清新剤、室内清新剤の分注、および一貫した、信頼性が高く、かつ過不足のない投与量の液体の気化が必要とされる任意の他の適用分野など、製薬以外の分野でさらに実施することができる。
[00127] Because of the consistent, reliable, and full control of the dosage provided by the present invention, its field of application goes far beyond its use as a substitute for tobacco products. This device can be used to deliver nutritional supplements, sleep supplements, weight loss products, analgesics, and many other prescription or over-the-counter pharmaceutical products that require administration without excess or deficiency it can. The present invention is intended for use in consumer soft drinks, halitosis fresheners, indoor freshener dispensing, and any need for consistent, reliable, and sufficient liquid vaporization. Further implementation in fields other than pharmaceuticals, such as other application fields.
[00128]システムおよびデバイスについて、現在では最も実用的かつ効果的な実施形態
と考えられるものに関して説明したが、本開示は開示の実施形態に必ずしも限定されないことを理解されたい。本明細書を読んで図面を調べれば当業者には明らかな本開示に対するすべての並べ換え、強化、均等物、組合せ、および改善は、本発明の真の精神および範囲内に含まれるものとする。したがって、本開示の範囲は、そのような修正および類似の構造のすべてを包含するように、最も広い解釈を受けるべきである。したがって、適用分野は、本発明の真の精神および範囲内に入るそのような修正、並べ換え、および均等物のすべてを含むものとする。したがって、複数の実施形態および方法について図示および説明した。当然ながら、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正および置換えを加えることができる。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲およびその均等物以外によって限定されるべきではない。
[00128] Although systems and devices have been described with respect to what are presently considered to be the most practical and effective embodiments, it is to be understood that the present disclosure is not necessarily limited to the disclosed embodiments. All permutations, enhancements, equivalents, combinations and improvements to the present disclosure that will be apparent to those skilled in the art upon reading this specification and examining the drawings are intended to be within the true spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the present disclosure should be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and similar structures. Accordingly, the application field is intended to cover all such modifications, permutations, and equivalents that fall within the true spirit and scope of the invention. Accordingly, a number of embodiments and methods have been illustrated and described. Of course, various modifications and substitutions can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the invention should not be limited except by the following claims and their equivalents.
[00129]本発明は、エネルギー効率よく蒸気の形で薬剤の過不足のない投与量を使用者
へ一貫して、確実に、かつ再現可能に送達できる薬剤送達システムの開発、製造、および使用に産業上利用することができる。この送達システムは、電力制御システム、気化システム、および流体送達システムを備える。電力制御システムは、薬剤の既知の体積を気化または噴霧するのに十分な電力だけをシステムが送達することを可能にする回路を利用する。電力の消耗による電流の変化を回避するために、制御システムは、回路に接続されたスーパーキャパシタを利用する。薬剤の既知の体積を効率的に気化させるにはどれだけの電力を供給する必要があるかをシステムが分かるように、電源および/または加熱要素での抵抗を監視することができる。流体送達システムは、作動のたびに薬剤の同じ体積を分注するリザーバおよび分注機構を利用する。加熱システムは、ニクロムワイアを利用する。
[00129] The present invention is directed to the development, manufacture, and use of a drug delivery system that can deliver a consistent, reliable, and reproducible dose of drug in an energy efficient vapor form to a user consistently and reliably. It can be used industrially. The delivery system includes a power control system, a vaporization system, and a fluid delivery system. The power control system utilizes circuitry that allows the system to deliver only enough power to vaporize or spray a known volume of drug. In order to avoid current changes due to power consumption, the control system utilizes a supercapacitor connected to the circuit. The resistance at the power source and / or heating element can be monitored so that the system knows how much power needs to be supplied to efficiently vaporize the known volume of drug. The fluid delivery system utilizes a reservoir and dispensing mechanism that dispenses the same volume of drug each time it is activated. The heating system uses nichrome wire.
Claims (13)
b.前記第1の端部に取り付けられたマウスピース(24、206、416)と、
c.流体送達システム(30、302、402)と、
d.前記マウスピース(24、206、416)と流体リザーバ(30、302、402)との間に加熱要素(152)を備える気化システム(32)と、
e.液体の過不足のない体積を完全に気化させるのに必要な温度まで前記加熱要素(152)を加熱するために過不足のない電力量を電源から提供し、前記必要な温度で前記液体の前記過不足のない体積を完全に気化させるための前記過不足のない電力量を供給するように過不足のない持続時間を制御するように構成された回路(82、170、172、174)を備える電力制御システム(34、306)と
を備え、
前記流体送達システム(30、302、402)が、
a.前記筐体の内側に位置し、第1の端部および第2の端部を有する流体リザーバ(64、234、310、422)と、
b.前記流体リザーバ(64、234、310、422)の内側で前記第2の端部に位置決めされ、固定かつ個別の距離を開けて前記第1の端部の方へ前進し、前記流体リザーバ(64、234、310、422)からの液体の過不足のない体積を一貫して計測するように構成された圧力生成器とを備え、
前記流体送達システム(30、302、402)が、前記第1の端部で前記流体リザーバと流動的に連通しているキャップ(336)をさらに備え、前記キャップ(336)が、前記流体リザーバ(64、234、310、422)の反対側に出口(338)を有し、前記流体リザーバに正の圧力が印加されると、前記流体リザーバの内側に貯蔵されている前記液体が前記出口(338)から出て、前記出口(338)に小滴を形成することができる手持ち式の薬剤送達デバイス。 a. A housing (22, 202, 308, 408) having a first end and a second end;
b. A mouthpiece (24, 206, 416) attached to the first end;
c. A fluid delivery system (30, 302, 402);
d. A vaporization system (32) comprising a heating element (152) between the mouthpiece (24, 206, 416) and a fluid reservoir (30, 302, 402);
e . It provides no amount of power just enough to heat the temperature to the heating element (152) required to completely vaporize the volume just enough of the liquids from the supply, the liquid at the required temperature A circuit (82, 170, 172, 174) configured to control a deficiency duration so as to supply the deficient amount of power to completely vaporize the deficient volume; A power control system (34, 306) comprising :
Said fluid delivery system (30, 302, 402)
a. A fluid reservoir (64, 234, 310, 422) located inside the housing and having a first end and a second end;
b. Positioned at the second end inside the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) and advanced toward the first end at a fixed and discrete distance, the fluid reservoir (64 234, 310, 422), and a pressure generator configured to consistently measure the excess and deficient volume of liquid from
The fluid delivery system (30, 302, 402) further comprises a cap (336) in fluid communication with the fluid reservoir at the first end, the cap (336) comprising the fluid reservoir ( 64, 234, 310, 422) having an outlet (338) on the opposite side of the fluid reservoir, when a positive pressure is applied to the fluid reservoir, the liquid stored inside the fluid reservoir is removed from the outlet (338). out), hand-held drug delivery device that can be formed droplets to the outlet (338).
a.前記流体リザーバ(64、234、310、422)の内側に収容され、前記キャップ(336)を通って前記液体を押し出すように構成されたピストン(312)と、
b.前記ピストン(312)に動作可能に接続された流体排出作動装置(616)とを備え、前記流体排出作動装置(616)を作動させることで、前記ピストン(312)が前記固定かつ個別の距離で前記第1の端部の方へ前進する、請求項1に記載の手持ち式の薬剤送達デバイス。 The pressure generator is
a. A piston (312) housed inside the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) and configured to push the liquid through the cap (336);
b. A fluid discharge actuation device (616) operably connected to the piston (312), and actuating the fluid discharge actuation device (616) to cause the piston (312) to move at the fixed and individual distance. The handheld drug delivery device of claim 1 , wherein the handheld drug delivery device is advanced toward the first end.
b.前記第1の端部に取り付けられたマウスピース(24、206、416)と、
c.流体送達システム(30、302、402)であって、
i.前記筐体(22、202、308、408)の内側に位置し、第1の端部および第2の端部を有する流体リザーバ(64、234、310、422)、および
ii.前記流体リザーバ(64、234、310、422)の内側で前記第2の端部に位置決めされ、固定かつ個別の距離を開けて前記第1の端部の方へ前進し、前記流体リザーバからの液体の過不足のない体積を一貫して計測するように構成された圧力生成器を備える流体送達システム(30、302、402)と、
d.前記マウスピース(24、206、416)と前記流体リザーバ(64、234、310、422)との間に加熱要素(152)を備える気化システム(32)と、
e.前記気化システム(32)に電力を送達する制御システム(34、306)と
を備え、
前記流体送達システム(30、302、402)が、前記第1の端部で前記流体リザーバ(64、234、310、422)と流動的に連通しているキャップ(336)をさらに備え、前記キャップ(336)が、前記流体リザーバ(64、234、310、422)の反対側に出口(338)を有し、前記流体リザーバ(64、234、310、422)に正の圧力が印加されると、前記流体リザーバ(64、234、310、422)の内側に貯蔵されている前記液体が前記出口(338)から出て、前記出口(338)に小滴を形成することができる手持ち式の薬剤送達デバイス。 a. A housing (22, 202, 308, 408) having a first end and a second end;
b. A mouthpiece (24, 206, 416) attached to the first end;
c. A fluid delivery system (30, 302, 402) comprising:
i. A fluid reservoir (64, 234, 310, 422) located inside said housing (22, 202, 308, 408) and having a first end and a second end; and ii. Positioned at the second end inside the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) and advanced toward the first end at a fixed and discrete distance, from the fluid reservoir A fluid delivery system (30, 302, 402) comprising a pressure generator configured to consistently measure an excess-deficient volume of liquid;
d. A vaporization system (32) comprising a heating element (152) between the mouthpiece (24, 206, 416) and the fluid reservoir (64, 234, 310, 422);
e. A control system (34, 306) for delivering power to the vaporization system (32) ;
The fluid delivery system (30, 302, 402) further comprises a cap (336) in fluid communication with the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) at the first end; (336) has an outlet (338) on the opposite side of the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) and when positive pressure is applied to the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) the out the liquid stored inside the fluid reservoir (64,234,310,422) from the outlet (338), said outlet (338) into droplets handheld that can be formed Drug delivery device.
a.前記流体リザーバ(64、234、310、422)の内側に収容され、前記キャップ(336)を通って前記液体を押し出すように構成されたピストン(312)と、
b.前記ピストン(312)に動作可能に接続された流体排出作動装置(616)とを備え、前記流体排出作動装置(616)を作動させることで、前記ピストン(312)が前記固定かつ個別の距離で前記第1の端部の方へ前進する、請求項10に記載の手持ち式の薬剤送達デバイス。 The pressure generator is
a. A piston (312) housed inside the fluid reservoir (64, 234, 310, 422) and configured to push the liquid through the cap (336);
b. A fluid discharge actuation device (616) operably connected to the piston (312), and actuating the fluid discharge actuation device (616) to cause the piston (312) to move at the fixed and individual distance. The handheld drug delivery device of claim 10 , wherein the device is advanced toward the first end.
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