專利名稱：用于干粉吸入器的旋轉盒系統的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及吸入裝置領域。本發明具有相關于遞送藥物粉末給患者的特別應用，并且將相關于所述應用進行描述，但是其他應用也是可預期的。
背景技術：
已知呼吸道的某些疾病是響應于通過直接應用治療劑的治療。由于這些治療劑最容易以干粉的形式被利用，所以通過鼻子或嘴吸入粉末材料的形式能最方便的完成其應用。該粉末形式使得藥物能被更好地利用，因為藥物被精確地置于所需的位置以及需要其效用的位置；因此，非常小劑量的藥物也能同樣起到通過其他方法施用更大劑量的藥物的效力，從而相應地顯著降低不希望的副作用的發生率和藥物花費。可選擇地，這種形式的藥物可以用于治療除了呼吸系統的疾病之外的其他疾病。當藥物被置于肺部的非常大的表面積上時，其可以非常快速地被吸收至血流內；因此，這種治療方法的應用可以代替注射、藥片或者其他常規方法的給藥。這是制藥工業的一個觀點，即當遞送至呼吸道的藥物顆粒的大小在1至5微米之間時，藥物的生物利用度最優。當藥物顆粒需要在這個大小范圍內時，干粉遞送系統需要解決許多問題
(1)小尺寸的顆粒可能在制造和儲存的過程中會在其上產生靜電電荷。這可能使得顆粒結塊或者聚集，形成實際尺寸大于5微米的顆粒團簇。使這些大的團簇進入肺的深部的可能性降低。相應地，這導致低百分比的包裝藥物提供給患者來吸收。(2)需要被遞送至患者的有效藥物的量可以是IOs微克的倍數。例如，在沙丁胺醇 (一種用于哮喘的藥物)的情況下，這個通常是25-50微克。當前的制造裝置可以有效地以可接受的精度遞送在毫克劑量范圍內的藥物等份。因此，標準的操作是將有效藥物與填充劑或者膨脹劑相混合，比如乳糖。該添加劑也使得藥物“易于流動”。該填充劑也被稱為載體，因為藥物顆粒通過靜電或者化學鍵也粘附于這些顆粒。這些載體顆粒比藥物顆粒在尺寸上要大很多。在設計的效果方面，干粉吸入器將藥物與載體分離的能力是一個重要的性能參數。(3)尺寸大于5微米的有效藥物顆粒將被置于口中或者喉嚨中。這個就引入了另外程度的不確定性，因為藥物在這些位置的生物利用度和吸收率與肺部的是不同的。干粉吸入器需要將放置在這些位置的藥物減少到最小從而減少與藥物的生物利用度相關的不確定性。現有技術中的干粉吸入器(DPIs)通常具有用于將藥物(有效藥物加上載體)引至高速氣流的裝置。使用高速氣流作為用于破碎微粉化的顆粒的團簇或者將藥物顆粒從載體中分離出來的主要機制。已知在現有技術中有多個對分配這種粉末形式的藥物有效果的吸入設備。例如，在美國專利號 3，507，277,3, 518，992,3, 635，219,3, 795，244 以及 3，807，400 中，公開了多個具有用于將含有粉末藥物的膠囊穿孔的裝置的吸入設備，在吸入時，粉末藥物從穿孔的膠囊中抽出并且進入使用者的口中。這些專利中好幾個公開了推進裝置，在吸入時，其能幫助粉末分配出膠囊外，所以，單獨地依賴吸入的空氣以從膠囊中吸入粉末并不是必須的。例如，在美國專利2，517，482中，公開了一種裝置，在吸入之前其具有設置在較低的腔室內的含有粉末的膠囊，在那里，其由使用者手動地壓低穿孔針而被穿孔。穿孔后， 吸入開始并且膠囊被拖拽至裝置的較高的腔室內，在那里，其在所有方向上移動以導致粉末通過穿孔進行分散并且進入到吸入的氣流內。美國專利號3，831，606公開了一種吸入設備，其具有多個穿孔針、推進裝置以及獨立的粉末源，通過外部手動操作用于操作推進裝置，因此，當吸入時，推進裝置幫助粉末分散進入吸入的氣流。同樣地也可以參考美國專利號 3，948，264 和 5，458，135。在先的美國專利號7，318，434和7，334，577通過引用納入本文，并且專利權轉讓于共同的專利受讓人MicroDose Technologies, Inc.，這里提供了一種對現有技術中的利用振動以促進懸浮的粉末進入吸入的氣流中的吸入器的改進，并且該改進利用合成噴射以霧化來自泡罩包裝或者類似物中的藥物粉末。如前述美國專利號7，318，434和7，334，577 中所啟示的，提供一種干粉吸入器，其具有第一腔室比如泡罩包裝或者其他包裝物，用于容納干粉，和第二腔室，其通過通道與第一腔室連接，用于接收來自第一腔室的霧化形式的干粉并用于將霧化的干粉遞送給使用者。振動器連接至第一腔室內的干粉。振動器被通電并且連接至第一腔室并且通過合成噴射驅動來自腔室的粉末。正如通過引用納入本文，并且專利權轉讓于共同的專利受讓人MicroDose Technologies, Inc.的美國專利7，080, 644中所述，藥物或藥品的控制的等份或者劑量都預先包裝在泡罩包裝內，其包括可以是錐形、具有圓點的錐形、圓形或者其他凸起的形狀結構的易碎的凸起頂部元件，以及底部元件，其可以是平板或薄膜，或者其自身可以是有形狀結構的部分，比如，錐形、圓形、盤形等，用于嚴密地接合在下面的振動元件，所選擇的形狀和大小用于最好地控制給定的藥物或藥品的遞送。泡罩包裝的頂部元件由穿孔元件，比如尖針，穿孔以形成一個或多個用于遞送容納在泡罩內的藥物或者藥品的孔。選擇孔的形狀和孔的大小以提供包裝在其內的特別藥物或藥品的遞送的最優化。

發明內容
本發明提供一種現有技術中的裝置的改進的技術方案，比如上述討論的提供具有用于霧化容納在泡罩包裝內藥物的振動元件的吸入器，其中，吸入器適合容納多個單獨的泡罩包裝，所述泡罩包裝可以是分別地被接近并且移動至在振動元件和穿孔元件之間的操作或分配位置。這種結構的優點包括；更簡單，更加緊湊地裝配用于包括多個泡罩包裝的吸入器；并且能夠隔離并且保護單獨的泡罩包裝在使用之前遠離穿孔元件。


在參照附圖的之后詳細的說明中可以看到本發明的更多特征和優點，其中， 圖IA和IB是根據本發明的吸入器的俯視圖，顯示了在不同位置的杠桿臂；
圖2A、2B和2C是根據本發明的具有由杠桿臂致動的旋轉盒的吸入器的剖視圖； 圖3是根據本發明的匣殼(cartridge)組件的分解圖； 圖4是根據本發明的匣殼組件被置于吸入器的殼體內的示意圖； 圖5示出了根據本發明的吸入器的底部；圖6A示出了根據本發明的泡罩包裝； 圖6B是示出了根據本發明的泡罩包裝運載器的操作的圖解； 圖7是根據本發明的干粉吸入器的內部元件的局部視圖； 圖8a和8b是根據本發明的泡罩包裝運載器和穿孔裝置的細節剖視圖； 圖9A和9B是根據本發明的流動通道以及振動和穿孔元件的細節剖視圖； 圖10是顯示與本發明的干粉吸入器相關的電子操作的方框圖； 圖11是根據本發明的印刷電路運載器的示意圖； 圖12是根據本發明的干粉吸入器的截面側視圖；以及圖13是根據本發明的干粉吸入器的分解圖。
具體實施例方式以下說明將參照附圖，附圖是說明書的一部分，并且在附圖中通過圖示的方式示出了本發明的多種實施例。可以理解的是其他實施例也是可以被使用的并且在不偏離本發明的范圍的情況下可以做出多種改變。本發明提供一種用于向使用者的氣管遞送藥物的裝置，其中該裝置通常包括具有附著的管嘴的殼體和用于管嘴的蓋。殼體適于容納多個含有比如粉末藥物的單獨的泡罩包裝。然而，藥物也可以是液體形式的藥物。這樣設置泡罩從而使得單獨的泡罩可以裝載在夾鉗位置內，然后泡罩被穿孔并且使用振動裝置聚集泡罩的內容物，其隨后將被使用者吸入。 優選地，泡罩放置在匣殼內，在優選的形式中，匣殼包括其內包含多個單獨的可設定位置的泡罩包裝的旋轉盒。該裝置也包括用于在裝載位置和操作位置之間移動選定的泡罩包裝的機構。該機構也可以用于啟動穿孔和振動元件。參照圖IA和1B，本發明所公開的吸入器包括具有管嘴2的殼體1和可收縮的蓋3。 該裝置也可以包括杠桿臂11，其運動能開啟可收縮蓋并且啟動裝置的其他元件，這將在下文進行詳細的描述說明。也可以手動地開啟可收縮的蓋，比如，當使用者需要清洗管嘴時， 但是當杠桿臂11已經移動至開啟位置時，不能被關閉。參照圖2A-2C，杠桿臂11連接至容納在殼體內的凸輪盤10，凸輪盤10將杠桿臂的旋轉運動轉變為裝置的其他內在元件的平移運動動或旋轉運動。如圖所示，裝置設置成允許杠桿臂旋轉120°，這是用一只手操作裝置的通常的運動范圍，但是其他的范圍也是可以的。當杠桿臂從一個位置行進至另外一個位置時(參見圖2A-2C)，凸輪盤10被轉動并且可收縮的蓋3不覆蓋管嘴2。凸輪盤的旋轉如參照線110所示。杠桿臂的遠端(相對于凸輪盤)設置有按鈕區域11A，其設置用于使使用者易于抓握并且移動杠桿臂。例如，按鈕的表面積應當足夠大以使得易于拉伸杠桿臂并且按鈕的表面也可以由能增強使用者的抓握的材料組成。在杠桿臂的運動的任一端，裝置可以包括程序列鎖，其能使得杠桿臂和凸輪盤能保持在固定位置，直到使用者再次移動杠桿臂。可選擇地，也可以使用其他運動以啟動裝置。例如，裝置的蓋可以通過聯動裝置連接至凸輪盤，當蓋開啟時，聯動裝置轉動凸輪盤。參照圖IA和IB和2A-2C，裝置也包括將信息傳達給使用者的指示器70，其可以包括，例如，當施用新的劑量時的提示信號，當使用者應當吸入時的指示信號，當使用者應當完成吸入時的指示信號以及例如當設備是空的，藥物過期，或者裝置經受環境極端時，比如加熱或者冷卻，超出其設計范圍時的報警信號。當泡罩包裝已經被打開并且將不再被儲存時，裝置應當將吸入信號顯示給使用者。齒合特征也可以被整合到凸輪盤10中以防止裝置的部分或者意外啟動。圖3示出了本發明的匣殼組件的不同部件。包括旋轉盒的匣殼20通常這樣設置， 以使得多個單獨的泡罩包裝21相對于旋轉盒的平面以徑向方式展開。圖3示出了一個包括上部殼體23和下部殼體M的匣殼。匣殼包括泡罩傳送帶22，其使每個泡罩包裝21都分隔開。匣殼也包括泡罩運載器27，其用于每次將一個泡罩沿著徑向通道移動至操作位置。 匣殼可以被設置用于運載很多的泡罩。如圖4所示，匣殼可以被移除和再裝載或者被置換，以使裝置可以繼續被使用。圖 5示出了匣殼也可以包括劑量計算器25，用于追蹤劑量的數量，以及釋放鍵26，以便于匣殼的拆卸。圖6A示出了典型的泡罩包裝，其他泡罩包裝設計也是可以的。例如，可以與本發明的裝置相配的其他泡罩包裝設計參見，美國申請公開號2006/0174869A1、 2008/0202514A1以及2009/0314288A1，全部轉讓給共同的受讓人并且通過引用納入本文。可選擇地，泡罩包裝可以包括分開的包裝或者泡罩包裝，其含有兩種或多種藥物或藥品，例如，可以是相同或者不同的顆粒大小，一起遞送給使用者，例如，如美國申請公開號 2005/0147566A1中所述，其也轉讓給共同的受讓人。如上所述，通過使用泡罩運載器27推動新鮮的泡罩包裝21至一位置，容納在泡罩包裝內的藥物或者藥品被遞送至患者。如圖6B中的箭頭所示，泡罩運載器的運動是徑向方向的。泡罩運載器以及可收縮的蓋的運動，都是通過杠桿臂11的移動來啟動的，杠桿臂的旋轉運動使用凸輪盤10傳遞至其他相應的元件，其包括一系列的槽、凸輪和/或尖針，控制連接至裝置的其他元件的聯動裝置的移動。這些連接由圖7示意性示出，其示出了與匣殼組件20、振動組件40、以及穿孔組件50相連接的各種聯動裝置的配置。(在這個視圖中未示出凸輪盤)。凸輪盤連接至匣殼量度聯動裝置13，其轉動匣殼使得每次裝置被使用時下一個泡罩是可用的；泡罩運輸聯動裝置18連接至泡罩運輸撬觀，泡罩運輸撬依次連接至泡罩運載器27 ；以及振動器聯動裝置14 ；穿孔聯動裝置15。匣殼組件還包括多個棘輪齒12，能夠量度部件。這里所示的聯動裝置僅作為示例。一些其他的結構也同樣是可以的。例如， 聯動裝置的長度和數量也可以改變，但是仍然能獲得相似的結果。在多個凸輪、槽以及從動針、旋轉針或者其他彼此相抵觸的部件存在的地方，凸輪盤10可以包括兩個平的連接在一起的內部和外部盤，比如，在中心連接。以這種方式，盤可以包括多個重疊的槽或者凸輪。參照圖8A、8B、9A和9B，泡罩運載器27將選定的泡罩包裝21移動至在穿孔組件 50和振動組件40之間的位置。泡罩的頂部延伸穿過開口 31進入連接至管嘴2的流動通道 30。泡罩包裝由振動組件40固定在合適的位置，振動組件40包括用于使壓電式換能器41 抵靠泡罩包裝放置并且將泡罩包裝保持在合適的位置的彈簧42。可以設置支柱45以保證在振動元件和泡罩包裝之間保持適當的接觸。可選擇地，在流動通道30內的開口 31可以開的足夠大以使得泡罩包裝進一步延伸至流動通道，其中泡罩包裝21的邊緣區域被固定在壓電式換能器和流動通道之間。槽43與突出部44成一直線，限制彈簧42的彈簧的運動范圍。當用于刺穿泡罩包裝時，穿孔組件與位于流動通道的相反側的泡罩包裝成一直線并且具有延伸穿過孔32的穿孔器51。穿孔器可以包括一個或多個針以充分地刺穿泡罩包裝。振動組件40可以包括壓電式換能器41作為振動元件，但是其他振動元件也包括在本發明的保護范圍內，比如，如提供聲波振動的麥克風。振動元件導致在泡罩包裝內的粉末藥物在周圍的空氣中被霧化并且可以產生合成噴射，將藥物分散到流動通道30內。然后藥物被運輸至抽吸穿過管嘴2的患者的吸入氣流內。振動元件可以由流量傳感器60啟動，正如美國專利號6，152，130以及正在申請的美國申請號11/064201所述，流量傳感器60感應患者的呼吸，上述兩個專利都為本申請人擁有并且通過引用納入本文。參照附圖10-12，流量元件60包括流量傳感器61，其信號被調節201并且發送至微處理器203。在與系統時鐘電路202相連接的微處理器內的控制邏輯內，通過驅動電路206控制振動元件，比如說壓電式換能器41。由電池81提供振動元件的電量，電池81由線路205進行調節。當吸入完成后，微處理器也發送信號至使用者界面 70的發光二級管(LEDs) 71。如上所述，當自從上次劑量之后的預定時間已經過去時，微處理器也可以發送信號至使用者的界面70。一旦泡罩包裝變空，可以這樣處理即將空的泡罩通過接近管嘴2的殼體的頂部提取出來。可選擇地，其也可以被儲存在匣殼內或者其他不礙事的地方直到用完所有的泡罩包裝，這時，移除空的盒后，可以在吸入器內裝載新的盒。圖13示出了本發明的元件的分解示意圖。殼體1可由多個部件組成，包括裝置蓋 4和底盤5。包括微處理器和多種電路的印刷電路板組件82，通過彎曲的電線62連接至流量傳感器。在圖13中所示的組件可以被改變但是卻不脫離本發明的精神。例如，凸輪盤可以在尺寸上減小并且以不同于平盤的其他形式，但是卻仍然提供同樣的功能。應當強調的是，上述的本發明的裝置和方法的具體實施例，特別地，并且“優選的” 實施例，僅僅是技術方案的可能的實施例并且僅僅是為了更清楚地理解本發明的原理。很多不同與用于這里提到的干粉吸入器的旋轉盒系統的實施例可以被設計和/或被構造，但是卻沒有脫離本發明的精神和范圍。例如，藥物的有效遞送可以通過操縱壓電振動器的波形而最佳化。所有這些以及其他這樣的調整和改變都是可預期地包含在本發明的范圍內和之后的權利要求的保護范圍內。因此，本發明的范圍除了顯示附屬的權利要求中不能被限制。
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權利要求
1.一種藥物吸入器，包括殼體；固定于殼體的管嘴；包含在殼體內的振動元件和穿孔元件；裝載在殼體內的多個單獨的可設定位置的泡罩包裝，其中多個單獨的可設定位置的泡罩包裝的每一個都含有特定數量的藥物；以及用于將選定的泡罩包裝在裝載位置和分配位置之間移動的裝置。
2.如權利要求1所述的吸入器，其中，所述多個泡罩包裝裝載在盒上。
3.如權利要求2所述的吸入器，其中，所述盒可旋轉地安裝在殼體內。
4.如權利要求1-3中任一項所述的吸入器，其中，還包括可旋轉地安裝的盤，其調整所述多個單獨的泡罩包裝中的一個的移動，使其進入分配位置，在那里單獨的泡罩包裝在振動元件和穿孔元件之間被夾住。
5.如權利要求4所述的吸入器，其中，旋轉盤還調整穿孔元件的移動，由此穿孔元件刺穿在分配位置的泡罩包裝。
6.如權利要求4所述的吸入器，其中，旋轉盤還調整振動元件的移動，因此，振動元件與泡罩包裝在分配位置相接觸。
7.如權利要求4所述的吸入器，其中，使用者通過使用突出于殼體的杠桿臂控制盤的旋轉。
8.如權利要求1-7中任一項所述的吸入器，還包括用于蓋住樞軸地連接于殼體上的管嘴的蓋。
9.如權利要求8所述的吸入器，其中，還包括將蓋與旋轉盤連接的聯動裝置，其中盤的樞軸運動轉換成蓋的縮回。
10.如權利要求1-9中任一項所述的吸入器，其中，振動元件是壓電式換能器。
11.如權利要求1-10中任一項所述的吸入器，還包括電池和印刷電路板。
12.如權利要求1-11中任一項所述的吸入器，其中，多個單獨的泡罩包裝設置在圓形平面內，并且其中泡罩包裝的平面與匣殼的平面大體上垂直。
13.如權利要求4所述的吸入器，其中，盤還調整旋轉地安裝的盒的運動。
14.如權利要求1-12中任一項所述的吸入器，其中，藥物包括干粉。
15.如權利要求1-12中任一項所述的吸入器，其中，藥物包括液體。
16.一種干粉吸入器，包括振動元件；穿孔元件；包含多個單獨的可設定位置的泡罩包裝的匣殼附件，其中多個單獨的可設定位置的泡罩包裝中的每個都含有特定數量的粉末藥物，泡罩包裝被設置成圓形結構；以及杠桿臂，其運動能使得選定的泡罩包裝被牽引到振動元件和穿孔元件之間的位置以進行分散并且被使用者吸入。
17.如權利要求16所述的干粉吸入器，還包括盤，其能調整杠桿臂的運動與所述多個單獨的泡罩包裝中的一個的運動，使其到達操作的位置。
18.如權利要求16所述的干粉吸入器，還包括其一端與管嘴連接的流動通道，流動通道具有開口，選定的泡罩包裝的頂部與所述開口相匹配，泡罩包裝通過振動元件被保持在抵靠流體通道的合適的位置，其中穿孔元件位于流動通道的另一側。
19.如權利要求18所述的干粉吸入器，還包括支撐振動元件抵靠選定的泡罩包裝的彈ο
20.如權利要求1-19中任一項所述的干粉吸入器，其中，選定的泡罩包裝由泡罩運載器牽引，其使選定的泡罩包裝沿徑向移動。
21.如權利要求1-20中任一項所述的干粉吸入器，還包括感應使用者的呼吸的流量感應器。
22.如權利要求21所述的干粉吸入器，還包括電池和微處理器，其中微處理器接受來自流量傳感器的信號并且控制振動元件的啟動。
全文摘要
本發明提供一種吸入器，其具有用于霧化包含在泡罩包裝內的藥物的振動元件，其中在旋轉盒內設置多個單獨的泡罩包裝，所述旋轉盒裝配于殼體內的，并且，其中牽引多個單獨的泡罩包裝至位于振動元件和穿孔元件之間的鉗夾位置。泡罩包裝的移動由殼體內的旋轉盤控制，更進一步地，所述旋轉盤還分別調整用于穿孔和分散多個單獨的泡罩包裝的穿孔元件和振動元件的移動。
文檔編號A61M15/00GK102438685SQ201080022180
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者布萊恩·勃蘭特-馬德森, 斯蒂恩·G·拉森, 簡·奧利森, 肯特·D·莫西爾, 莫滕·E·安德森 申請人:微劑量治療技術公司