JP2019528803A - 粉体薬剤のための使い捨て型単回投与の吸入器 - Google Patents

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Abstract

略喫煙パイプ形状の中空体から成る粉体薬剤用の吸入器であって、前記中空体は、粉体薬剤のカートリッジを収容するための第1の部分(1)と、前記粉体を内部落下領域(5)から送出ダクト(3)に沿って運ぶ空気流を用いて前記薬剤を送出するための第2の部分(2)とを有する。当該第2部分(2)の端部は、患者の口内に配置されるのに適している。空気の取り入れが、前記吸入器の長手方向中央面に対して対称に配置された少なくとも3つの空気取り入れ口(7)を介して達成される。前記吸入器は、前記カートリッジのための支持ベース(9,9’)を含む。この支持ベース内に、前記少なくとも3つの空気取入口(7)と前記内部粉体落下領域(5)との間に延在する、方向付けられた流れチャネル(11)が形成されている。

Description

本発明は粉体薬剤のための吸入器に関し、特に、使い捨て型の単回投与(monodose)の吸入器に関する。
粉体の形態の薬剤の吸入による投与は、患者が必要とする薬剤を患者に提供するための効率的且つ非侵襲的な方法であることが知られている。この目的のために、幾つかの装置(一般的に、再使用可能な複数回投与の吸入器の形態)が、粉体薬剤を投与するように設計されている。そのような吸入器の一例が、特許文献1に開示されている。
しかし、このタイプの吸入器には様々な欠点がある。かなりコスト高であること、非常に複雑なため、使用が(特に高齢の患者に)かなり困難であること、十分な衛生状態に経時的に維持することがかなり難しいこと、湿度又はその他の要因により生じる膜の肥厚又は形成による、粉体薬剤が適切に送出されない危険性、そして大部分の薬剤が、患者の口と喉の壁に堆積するため、患者の肺には到達しないという事実である。
これらの欠点を克服するために、特許文献2に、はるかに簡単で安価な構造を有し、従って使い捨て吸入器として使用可能な単回投与(monodose)の吸入器が開示された。こうして、劣悪な衛生状態及び薬剤の劣化の危険がなくなり、使い難さがかなり低減されている。
実際、このタイプの吸入器は、基本的に喫煙パイプ状の本体から成り、本体は、薬剤内包カートリッジを収容するのに適した第1の部分を有する。第1部分は、粉体を送出するための、患者が口に入れる第2の部分に格子を介して接続されている。粉体をカートリッジから解放するために、適切な支持部材内に配置されたカートリッジを穿孔するのに適したスパイクを備えたボタンが設けられている。ボタン支持ばねが、ボタンとカートリッジ支持部材との間に、カートリッジの早すぎる穿孔を防止するために配置されている。この使い捨て可能な単回投与型の吸入器は、それ以前の複数回投与型の吸入器よりもかなり改善されてはいるが、それでもなお、欠点がないわけではない。
第一に、この吸入器は、薬剤が肺に到達する前に口腔咽頭腔に堆積するという問題を解決していない。その結果、患者が薬剤に期待する所望の緩和を得られない場合、さらなる服用量を早すぎる時間に服用し、オーバードーズによる様々な不都合な副作用の危険をもたらす傾向がある。さらに、口腔咽頭腔に堆積した薬剤が、痛み、咳、乾燥などの何らかの問題を引き起こす可能性がある。
第二に、上述した3つの部材(ボタン、ばね、カートリッジ支持体)をハウジング部に組み込む必要があるため、組立不良の場合、製造コスト及び機能不全の危険を含む。
これらの欠点を克服するために、より簡単で安価な構造を有するさらなる単回投与型の吸入器が開発された。これは特許文献3に記載されている。この吸入器のほとんどには、送出部分に下側ダクトが設けられ、また、自動穿孔カートリッジを収容するのに適している。この吸入器構造のおかげで、下側ダクトにより配送される二次空気流が得られ、二次空気流は、粉体薬剤を運ぶ主要空気流が患者の舌を乗り越えることができるように支持し且つ方向付ける。このようにして、口腔咽頭腔内に薬剤が過剰に堆積することが防止され、肺に到達する薬剤の量が増えるため、治療の効率が高まる。
二次空気流の存在によりもたらされるさらなる利点は、主要空気流に衝突して方向付けする二次空気流により、薬剤を賦形剤(通常は乳糖)から、より良好に分離されることである。さらに、この吸入器は、自動穿孔カートリッジ(例えば、特許文献4に開示されたカートリッジ)を収容するのに適しており、これにより、上述の先行技術の吸入器に記載されているカートリッジ穿孔のための、その他の部材を省略できる。
この使い捨ての単回投与型の吸入器は、それ以前の、特許文献2に記載されている吸入器よりもかなり改善されてはいるが、それでもなお欠点がないわけではない。
実際、ドライパウダー吸入器の主な特徴は、患者の吸入時に直接作動され、同時に薬剤が患者により吸入されることであり、従って、装置の完璧な性能のための重要なポイントは吸入器の設計であり、設計は、送出流の抵抗が最小限であること、及び、薬剤を賦形剤から良好に分離することを保証する乱流の形成を保証しなければならない。
特許文献3に記載されている単回投与型の吸入器の場合、喘息患者又は低呼吸能力の患者による使用において、吸入可能な薬剤粒子の分散、及び、空気流内での抵抗の発生の両方において、装置の性能が最適でないことが分かっていた。
さらなる欠点は、特に高齢の患者にとって、カートリッジの開放段階に問題がなく且つ全ての薬剤が指定領域に落下するように自動穿孔カートリッジを吸入器のハウジング部上に適切に配置してブロックすることが困難なことである。
さらに別の欠点は、前記吸入器において、バフル(送出ダクトにおいて下側ダクトを、粉体運搬主要空気流が通過する上側ダクトから分離する)が、患者の口内に入る送出ダクトの端部まで延在するという事実による。この結果、患者が吸入において薬剤を吸い込むときに患者の舌が下側ダクトの出口を閉塞させて二次空気流の送出を妨げることが生じ得る。
さらに別の欠点は、患者が口内に送出ダクトを導入する長さが短すぎる又は長すぎる危険性があり、それにより、空気吸入時に吸入器が患者の口から滑り出し、又はほぼ完全に口内に入り込む場合があり、これらの両方が薬剤送出に影響を与える。さらに、吸入器の偶発的な飲み込みにより患者が窒息する危険性がある。
米国特許第5301666号明細書 米国特許第5669378号明細書 欧州特許第1799289号明細書 欧州特許第1409365号明細書
従って、本発明の目的は、上記の欠点を有さない使い捨て型の単回投与吸入器を提供することである。この目的は、欧州特許第1799289号に記載されている吸入器と類似の吸入器により達成されるが、本発明の吸入器には、ハウジング部内に形成された、自動穿孔カートリッジのための支持ベースが設けられている。前記支持ベース内に、少なくとも3つの空気取り入れ口とハウジング部底部の粉体落下領域との間に延在する、方向付けられた流れチャネルが形成されている。本発明の吸入器のその他の好ましい特徴は、下側ダクトを上側ダクトから分離するバフルの長さを、送出ダクトの端部まで延在しないように短縮すること、及び、前記送出ダクト上に、口内への導入深さを制限する外部フランジを設けること、並びに、複数の別々の空気入口ゾーンの形成に関連している。前記空気入口ゾーンは、下側ダクトに、下側ダクトの遠位端に形成された空気取り入れ口を通して空気を供給するためにある。
本吸入器の第1の重要な利点は、方向付けられた流れチャネルの存在により与えられる。この流れチャネルは、患者による吸入中、低吸入状態であっても、薬剤粉体の落下領域内で交差する乱流を発生させる渦の形成を補助する。これが、非常に高速の空気流をもたらして、吸入可能な薬剤粒子の分散を促進するため、薬剤の吸入可能率を増大させる。
この吸入器の第2の重要な利点は、自動穿孔カートリッジの取り付けが容易であること、及び、支持ベースにより保証されるカートリッジの安定性である。従って、カートリッジを工場にて予め吸入器に取り付けることが可能であるため、患者がカートリッジの取り扱い及び開封が困難な場合でも、薬剤粉体が指定落下領域の外部にまき散らされる危険性がない。
前記吸入器のさらに別の利点は、前記送出ダクトの分割バフルの長さの短縮が、前記主要空気流を支持する機能を、患者の口内に配置された前記送出ダクト端部に主要空気流が到達するより前にも開始することにより、前記二次空気流の常時送出を保証することによる。また、前記下側ダクトへの複数の空気入口ゾーンが、前記下側ダクト内部の空気の円滑な摺動のために、適切な流量及び最小限の抵抗を有する二次空気流を保証する。
この吸入器のさらに別の利点は、より高い安全性及び使い易さが前記送出ダクトの外部フランジにより保証されることにある。当該外部フランジが、最適な薬剤送出を達成し、且つ飲み込みの危険を防止するように、吸入器の患者の口内への正確な導入深さを画定する。
本発明による吸入器のさらなる利点及び特徴は、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態の以下の詳細な説明を読むことにより当業者に明らかになろう。
吸入器をその遠位端から見た上面斜視図である。 吸入器をその遠位端から見た底面斜視図である。 吸入器をその近位端から見た正面斜視図である。 吸入器の上面図である。 カートリッジが吸入器に取り付けられた状態の、図4と類似の図である。 カートリッジが取り付けられた状態の吸入器の長手方向中央面に沿った断面図である。 カートリッジが薬剤粉体送出のために開放された状態の、図6と類似の図である。 吸入器の動作時に吸入器を通過している空気流の上面斜視図である。
前記図面を参照すると、本発明による使い捨て型の吸入器が、慣用的に、ほぼ喫煙用パイプ形状の中空体から成ることが理解される。この中空体は、粉体薬剤のカートリッジC(図5〜図7)を収容するための第1の部分1と、送出ダクト3を通して薬剤を送出するための第2の部分2とを有する。部分2の端部は患者の口内に配置されるのに適している。前記ダクト3は分割バフル4により水平方向に分割されており、粉体を運ぶ主要空気流FP(図7に点描矢印で示す)を送出する上側ダクト3aと、無粉の二次空気流FS(図7に白色矢印で示す)を送出する下側ダクト3bとを形成している。二次空気流FSは、吸入時に主要空気流FPを支持し且つ方向付ける。
ハウジング部1の底部の粉体落下領域5と上側ダクト3aとの接続が格子6を介して実現される。格子6は、粉体解放時にカートリッジから落下し得る部品の通過を防止する寸法につくられている。また、格子6は、粒子をユーザの気道の方向に比較的均一に確実に拡散させるという目的を有し、この目的は、乱気流の形成により支持され、どのような粉体凝集物の分離及び分散も容易にする。また、格子6は、薬剤粒子を賦形剤粒子から分離させて、薬剤粒子がより良好に肺に到達できるようにする。
粉体を運ぶ主要空気流FPを生成する空気の取り入れは、少なくとも3つの空気取り入れ口7を通して行われる。これらの3つの空気取り入れ口7は、前記粉体落下領域5への入口として機能する。これらの3つの空気取り入れ口7は、好ましくは、吸入器の長手方向中央面を中心とした中央空気取り入れ口(遠位端に位置する)と、その他の2つの側方空気取り入れ口(前記中央平面に対して対称に配置されている)である。補助二次空気流FSを形成する空気の取り入れは、下側ダクト3bの遠位端に形成された空気取り入れ口8を介して行われる。
3つの空気取り入れ口7を通って入る空気流Fは合流されて、主要空気流FPを形成する。主要空気流FPは、粉体を、領域5から格子6を通して上側ダクト3aに沿って患者の口へと運ぶ。この運搬は、下側ダクト3bから患者の口に入るときの二次空気流FSにより補助されている。
本発明による吸入器の第1の新規な態様は、カートリッジCを支持するための支持ベースが存在することにある。前記ベースは、ハウジング部1内に、複数の水平方向の支持面9により形成されている。水平支持面9は、図6及び図7の断面図に示されているように、好ましくは、上側ダクト3aの上部に対応する面上に形成されている。前記水平面9をハウジング部1の底部の粉体落下領域5に接続する鉛直壁10が、3つの空気取り入れ口7と前記領域5との間に延在する3つの流れチャネル11を画成している。
より詳細には、側方空気取り入れ口7から延在する2つのチャネル11の長手方向軸が、中央面と角度α(図4)を形成している。角度αは55度に等しいように図示されているが、±20%変動し得る。チャネル11のこのような配向により、3つの空気取り入れ口7から入ってくる空気流Fは、大部分の薬剤粉体が落下する領域5の地点(すなわち、カートリッジCの開放のために患者が指圧を加えるゾーンP(図5〜図7)に対応した地点)に実質的に収束する。このようにして、図8に示すように、吸入可能な薬剤粒子の分散を得るのに十分な乱気流を、低い吸引状態でも得ることが可能である。
空気取り入れ口7が、より多数、例えば4つ又は5つ存在する場合、これらの空気取り入れ口7は、常に、好ましくは、中央面に対して対称であるように、且つ、上記のゾーンPがチャネル11の軸の交差部間に存在するような位置に形成されることに留意されたい。また、チャネル11の壁部10は互いに平行に図示されているが、これらの壁部10は、少なくとも6.4mmの通路断面を有する空気取り入れ口7から入ってくる空気流Fを調整及び方向付けるために、末広がり状でも、或いは収束していてもよい。
ハウジング部1の周壁12(ハウジング部1の上部に、支持ベースより上に延在する)に、カートリッジCを吸入器上に容易に且つ効率的にブロックするための連結手段が設けられている。より詳細には、各支持面9に対応して、壁12は、壁12を弾性的に可撓性にする、厚さが低減された領域12aを有する。各領域12aの中央に、内側に突出する三角形の歯12bが形成されている。このような歯12bは、壁12の頂部から支持ベースに向かって延在する傾斜面を有して形成され、傾斜面は、カートリッジCを上から挿入するためのテーパー部を形成するように、底部にて水平基部により終端している。また、壁12は、カートリッジCを支持ベース上にブロックするためのアンダーカットを有する(図5〜図7)。
ブロッキング歯12bを担持している領域12aの必要な可撓性を保証するために、支持面9が領域12aから離間されて形成されるので、各歯12bの周囲に空きスペース13が残されていることに留意されたい。さらに、歯12bの基部は、支持ベースの面よりもわずかに高い位置にある。これは、歯12bに係合するカートリッジCの周縁部の厚さを考慮してのことである。
実際、カートリッジCは吸入器上に、完全自動化製造ラインにより配置され、カートリッジCの周縁に所定の圧力が加えられる。この圧力により、4つの弾性領域12aが外側に押される。次いで、領域12aは、カートリッジCの縁部に係合する4つの歯12bを介してカートリッジCを吸入器上にブロッキングする工程中に元の位置に戻る。このようにして、自動製造工程中に、個々の各カートリッジCが、充填及び密封後に吸入器に組み込まれため、誰にでも使い易い粉体医薬品の吸入のための使い捨て単回投与型の装置が得られる。
また、壁12は、上側ダクト3aの上部の遠位部9’も取り囲んでいるため、この遠位部9’は、カートリッジCの支持ベースの一部である。同様に、支持ベースの一部に3つの鉛直バフル14も存在する。バフル14は、格子6の全高にわたって延在し、且つ、格子6を4つの空気入口ゾーンに分割して、領域5から入ってくる主要空気流FPを分割及び整列させる。前記バフル14は、好ましくは、同一幅の入口ゾーンを得るように配置される。
同様に、本発明の吸入器の第2の新規な態様において、下側ダクト3bの空気取り入れ口8は、複数の空気入口ゾーンに分割される。この空気入口ゾーンは一連の細長いバフル15(図示されている例では5つであるが、1つ〜7つであり得る)により分割されて、好ましくは常に同一幅である。これらのバフル15は、いかなる抵抗の発生も防止することにより二次空気流FSの流れを促進するように、粉体落下領域5の下に延在する。さらに、これらの細長いバフル15は、吸入器を掴んでいる患者の指が空気取り入れ口8を部分的にでも封鎖すること(それにより、二次空気流FSの流量及び効率が低下する)を防止するような、人間工学的機能も有する。
先に述べたように、二次空気流FSは主要空気流FPを支持して、粉体が患者の舌又は口腔咽頭腔のその他の壁部に堆積(重力によっても)することを防止する。この支持及び方向付け(配向)機能は、患者が吸入器の遠位端を上方に傾け過ぎた状態に保持した場合に、特に重要である。
この支持効果、及び、賦形剤からの薬剤分離の効率は、空気取り入れ口7,8の断面積、及び/又は、ダクト3aとダクト3bとの入口断面積比(すなわち、格子6の実際の流路正味断面積とバフル15の流路正味断面積)を変えることにより増大又は低減され得る。具体的には、上側ダクト3aの最小入口断面積は25.6mm±20%であり、下側ダクト3bの最小入口断面積は14.3mm±20%であり、前記断面積の比は、1:1〜9:1の範囲で変換し得る。
換言すれば、2つの空気流FP、FSを、異なる特定の用途のための異なる吸入特性を有する幾つかの実施形態を得るために、吸入器の様々な部分の設計を介して調整できる。この吸入器の第3の新規の態様における設計パラメータには、送出ダクト3の近位端と分割バフル4の近位端との間の距離d(図6)も存在し、この距離dは、好ましくは、4mm〜7mmである。
本発明の吸入器の第4の新規の態様は、先に述べたように、吸入器の口内への導入深さを制限する、送出ダクト上の外部フランジ(図示せず)の存在にある。前記フランジは、吸入器の一体部分として形成されても、或いは、患者により吸入器に取り付けられる別個の要素であってもよく、この場合、送出ダクトに、フランジのための連結手段、例えば、フランジが係合し得る座部が設けられる。
従って、以上に説明及び例示した本発明による吸入器の実施形態は、単なる例示であり、様々な変更が可能であることが明らかである。特に、部分1と部分2とが90度で接続されて図示されているが、吸入器のモノリシック体を、前記部分間をより小さい角度(例えば、45度又は60度)にしても実現可能なことが明らかである。
また、空気取り入れ口7の個数、形状及び配置を自由に変えることができるため、空気取り入れ口7が、以上に示した突出半円形状とは全く異なっていてもよい。例えば、空気取り入れ口7が、ハウジング部1の下壁に支持ベースより下に形成された任意の形状の単純な開口部であってもよい。
1 第1の部分
2 第2の部分
3 送出ダクト
3a 上側ダクト
3b 下側ダクト
4 分割バフル
5 粉体落下領域
6 格子
7 空気取り入れ口
12 周壁
12a 厚さが低減された領域
12b 三角形の歯
14 鉛直バフル
C カートリッジ
FP 主要空気流
FS 二次空気流

Claims (16)

  1. 略喫煙パイプ形状の中空体から成る粉体薬剤用の吸入器であって、
    前記中空体は、
    粉体薬剤のカートリッジ(C)を収容するための第1部分(1)と、
    前記第1部分(1)の底部に位置する内部落下領域(5)から前記粉体を送出ダクト(3)に沿って運ぶ主要空気流(FP)を介して前記薬剤を送出するために前記第1部分(1)にほぼ垂直に接続された第2部分(2)と、
    を有し、
    前記送出ダクト(3)の端部は、患者の口内に配置されるのに適しており、
    前記送出ダクト(3)は、分割バフル(4)により、前記主要空気流(FP)を送出する上側ダクト(3a)と、無粉の二次空気流(FS)を送出する下側ダクト(3b)とに水平方向に分割されており、
    前記主要空気流(FP)を形成する空気の取り入れは、好ましくは前記吸入器の長手方向中央面に対して対称に配置された少なくとも3つの空気取り入れ口(7)を介して達成され、
    前記二次空気流(FS)を形成する空気の取り入れは、前記下側ダクト(3b)の遠位端に形成された空気取り入れ口(8)を介して達成され、
    前記吸入器は、前記カートリッジ(C)のための支持ベースを前記第1部分(1)内にさらに備え、
    方向付けられた流れチャネル(11)は、前記少なくとも3つの空気取り入れ口(7)と前記内部粉体落下領域(5)との間に延在すると共に、当該支持ベース内に形成されている、吸入器。
  2. 側方空気取り入れ口(7)から延在する前記チャネル(11)の長手方向軸は、前記中央面と55度±20%の角度(α)を形成する、請求項1に記載の吸入器。
  3. 3つの空気取り入れ口(7)が存在し、且つ、前記チャネル(11)の前記長手方向軸が前記落下領域(5)の所定の地点に収束し、
    当該所定の地点が、患者が前記カートリッジ(C)を開けるために指で圧力を加える前記カートリッジ(C)の領域(P)の位置にほぼ対応している、
    請求項1又は2に記載の吸入器。
  4. 前記中央面に対して対称に形成された3つより多くの空気取り入れ口(7)が存在し、
    当該空気取り入れ口(7)は、患者が前記カートリッジ(C)の開放のために指圧を加える前記カートリッジ(C)の前記領域(P)が前記チャネル(11)の前記長手方向軸の交差部間に含まれるような位置にある、請求項1又は2に記載の吸入器。
  5. 前記支持ベースは、
    前記第1部分(1)の内部に突出する複数の水平方向支持面(9)を含み、
    前記面(9)は、好ましくは、前記上側ダクト(3a)の上部に対応する面上に形成されて、前記面(9)の遠位部(9’)が前記支持ベースの一部を成すように形成されている、請求項1から4のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  6. 前記内部粉体落下領域(5)と前記上側ダクト(3a)との間の接続が格子(6)を介して達成される、請求項1から5のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  7. 3つの鉛直バフル(14)をさらに含み、
    前記鉛直バフル(14)は、前記格子(6)の全高に沿って延在すると共に、前記格子(6)を4つの空気入り口ゾーンに分割し、
    前記鉛直バフル(14)は、好ましくは、前記入口ゾーンが同一の幅を有するように配置されている、請求項1から6のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  8. 前記分割バフル(4)は、前記送出ダクト(3)よりも短く、好ましくは4mm〜7mmの距離(d)だけ短い、請求項1から7のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  9. 前記第1部分(1)は、前記支持ベースより上に延在する周壁(12)を含み、
    前記周壁には、前記カートリッジ(C)を前記吸入器上にブロックするための連結手段が設けられている、請求項1から8のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  10. 前記周壁(12)は、前記各支持面(9)に対応して、厚さが低減された弾性領域(12a)を有し、
    前記弾性領域(12a)は、その中央において内側に突出する三角形の歯(12b)を有し、
    前記歯(12b)は、前記カートリッジ(C)を上から挿入させるためのテーパー部を形成するように、前記壁(12)の頂部から前記支持ベースに向かって延在する傾斜面と水平方向の底部基部とを有すると共に、前記カートリッジ(C)を支持ベース上にブロックするためのアンダーカットを有する、
    請求項1から9のうちのいずれか一項に記載の吸入器。
  11. 前記下側ダクト(3b)の前記空気取り入れ口(8)は、前記粉体落下領域(5)の下に延在する1以上の好ましくは7つ以下の細長いバフル(15)によって、好ましくは同一幅を有する複数の空気入口ゾーンに分割されている、
    請求項1から10のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  12. 前記上側ダクト(3a)の最小流路断面積は、25.6mmから±20%の範囲内であって、
    前記下側ダクト(3b)の最小流路断面積は、14.3mmから±20%の範囲内であって、
    前記断面積間の比は、1:1〜9:1の範囲で変化し得る、
    請求項1から11のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  13. 前記主要空気流(FP)の前記空気取り入れ口(7)は、前記第1部分(1)の下側壁中である共に、前記支持ベースより下に形成された、好ましくは半円形の突出部から成る、請求項1から12のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  14. 前記送出ダクト(3)上の外部フランジをさらに備え、
    当該フランジは、患者による前記吸入器の誤飲を防止するような寸法である、
    請求項1から13のうちのいずれか一項に記載の吸入器。
  15. 前記外部フランジは、前記吸入器の一体部分として形成されるか、又は前記送出ダクト(3)上に形成された連結手段を介して前記吸入器に取り付けられた別個の要素である、
    請求項1から14のうちいずれか一項に記載の吸入器。
  16. 請求項9から15のうちいずれか一項に記載の吸入器と、
    前記吸入器の前記支持ベース上にブロックされた粉体薬剤の自動穿孔カートリッジと、を備えた、粉体薬剤の吸入のための使い捨て型の単回投与装置。
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