用于减少药物损失的喷雾器口件

摘要

本发明公开了一种用于减少药物从喷雾器损失的方法，方法包括以下步骤：将液体药物夹带在进入雾化室的内部容积中的加压气体的第一气流中，并且当患者通过雾化室吸气时，还将额外量的液体药物夹带在通过开口被抽入雾化室中的环境空气的第二气流中。当患者呼气时，将呼出气的一部分导入到雾化室的出口中，从而增大出口内的背压，并且基本上停止环境空气的第二气流进入到雾化室中，从而减少在患者不吸气时损失到周围环境中的药物的量。

说明书

技术领域

本发明整体涉及喷雾器，并且具体而言，本发明涉及与喷雾器分配器一起使用的呼吸装置。

背景技术

用于诸如哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)等某些呼吸病症的药物通常被作为吸入性气雾剂施用，以改善药物到肺部的递送。喷雾器(也称为“雾化器”)是利用机械能将液体药物转变成气雾剂的医疗装置。喷雾器可以使用受迫穿过喷嘴的压缩气体将液体药物分散成微小球状体，或者可以使用超声波或振动网孔机构来机械地产生液体药物的微小球状体，从而形成气雾。

喷雾器可以具有各种尺寸，诸如如图1所示，包括插入到电气插座中的桌面单元。气雾通过诸如面罩、鼻用件或配合到口中的口件等呼吸元件被递送至患者。

喷雾器分配器的常规设计产生连续的气雾流，而与患者是对装置吸气、呼气还是没有呼吸完全无关。常规设计的一个问题在于：雾化药物仅在患者通过呼吸装置吸气时被递送至患者，而在患者通过装置呼气或没有呼吸时所产生的气雾损失到环境大气中。

发明内容

所公开的喷雾器分配器能够减少未递送至患者的雾化药物的量。

在此公开的呼吸元件能够减少在患者呼气过程中损失的雾化药物的量。呼吸元件包括适于保持在患者口中使得患者通过呼吸元件进行呼吸的吸气管。雾化药物被携带在通过药物输入管从雾化室提供的气流中，雾化室含有液体药物并且雾化液体药物。呼吸元件还包括位于药物输入管的内端处的内部隔挡体，在患者吸气过程中，药物输入管将雾化药物流导向吸气管。在患者呼气过程中，隔挡体将呼出的气体的一部分重新引导到药物输入管中，从而在呼气过程中降低携带有雾化药物的气体的流量。

在某些实施例中，公开了一种用于减少从喷雾器损失药物的方法。方法包括以下步骤：将液体药物夹带在进入雾化室的内部容积中的加压气体的第一气流中；以及当患者通过所述雾化室吸气时，将额外量的所述液体药物夹带在通过开口进入所述内部容积中的环境空气的第二气流中，使得患者接收所述第一气流和环境空气的所述第二气流的混合物。所述混合物沿第一方向从所述内部容积流出以通过出口到达患者。所述方法还包括如下步骤：当患者呼气时，将患者的呼出气的一部分沿与所述第一方向相反的第二方向引导到所述出口中，从而增大所述出口内的背压，并且基本上停止环境空气的所述第二气流进入到所述内部容积中，从而减少在患者不吸气时损失到周围环境中的药物的量。

在某些实施例中，公开了一种呼吸元件，包括：主体，其包括具有第一外部开口和第一内端的第一通道；成形隔挡体，其设置在所述主体内，并且与所述第一通道的所述内端联接；呼吸件，其与所述主体联接，并且包括具有第二外部开口和第二内端的第二通道，所述第二内端通过所述成形隔挡体与所述第一通道的所述第一内端流体地联接；以及排气件，其与所述主体联接，并且包括具有第三外部开口和第三内端的第三通道，所述第三内端与所述第二通道的所述第二内端流体地联接。

在某些实施例中，公开了一种喷雾器分配器，包括雾化室，所述雾化室构造为用于接纳一定量的液体药物和气流，雾化所述液体药物并且提供携带雾化药物的第一气流。所述喷雾器分配器还包括呼吸元件，所述呼吸元件构造为与所述雾化室联接。所述呼吸元件包括主体，所述主体包括具有第一外部开口和第一内端的第一通道。所述第一通道构造为通过所述第一外部开口接纳来自所述雾化室的所述第一气流。所述呼吸元件还包括：成形隔挡体，其设置在所述主体内，并且与所述第一通道的所述内端联接；呼吸件，其与所述主体联接，并且包括具有第二外部开口和第二内端的第二通道，所述第二内端通过所述成形隔挡体与所述第一通道的所述第一内端流体地联接；以及排气件，其与所述主体联接，并且包括具有第三外部开口和第三内端的第三通道，所述第三内端与所述第二通道的所述第二内端流体地联接。

在某些实施例中，公开了一种呼吸元件，包括：吸气管；排气管；药物输入管，其构造为接纳气流；以及隔挡体，其具有与所述药物输入管流体地联接的第一开口和与所述吸气管和所述排气管流体地联接的第二开口。在患者通过所述吸气管吸气的过程中，所述隔挡体向所述吸气管提供来自所述药物输入管的自由气流，并且通过所述吸气管将患者所呼出的气体的一部分重新引导到所述药物输入管中。

附图说明

为了提供进一步的理解而包括且并入本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了公开的实施例，并连同说明书一起用于解释所公开的实施例的原理。在附图中：

图1示出根据本发明的某些方面的喷雾器系统。

图2示出根据本发明的某些方面的喷雾器分配器。

图3示出根据本发明的某些方面的呼吸元件的示例性实施例。

图4A是图3的呼吸元件的一部分的剖视图，示出根据本发明的某些方面的示例性隔挡体。

图4B至图4C是图3的呼吸元件的剖视图，示出根据本发明的某些方面的流动方向。

图5A是根据本发明的某些方面的呼吸元件的另一实施例的剖视图。

图5B是根据本发明的某些方面的图5A的呼吸元件的剖视图。

图6是示出根据本发明的某些方面的喷雾器分配器的示例性实施例的输出流量的图。

图7是根据本发明的某些方面的雾化室的示例性实施例。

图8是根据本发明的某些方面的成形隔挡体的另一实施例。

具体实施方式

所公开的喷雾器分配器能够减少未递送至患者的雾化药物的量。在一些实施例中，喷雾器分配器包括成形偏流器，该成形偏流器将患者的呼出气的一部分偏转到通道中，药杯经由该通道提供雾化药物流，从而使雾化药物在通道内累积并且减少雾化药物在呼气过程中损失的量。

下面所阐述的具体实施方式旨在作为本主题技术的各种构造的描述，而非意在表示可以实施本主题技术的唯一构造。附图在本文中被并入并且构成具体实施方式的一部分。具体实施方式包括用于提供对主题技术的全面理解的具体细节。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是：可以在没有这些具体细节的情况下实施该主题技术。在一些情况下，公知的结构和部件以框图形式示出，以避免使主题技术的概念变得难以理解。出于容易理解的目的，相同的部件用相同的元件数字标记。

图1示出根据本发明的某些方面的喷雾器系统。喷雾器系统10包括通过配管50与分开的加压空气的气源40连接的分配器100。气源40通常包括通过压缩环境空气来提供加压空气的空气压缩机(在图1中不可见)。在医疗设施中，可以从壁部固定装置(在图1未示出)获得加压空气，并且在这种情况下，配管50可以与壁部固定装置而非气源40连接。雾化器还可以使用其它气体代替纯空气进行操作，例如通常在医疗设施中提供的商用纯氧、富氧空气、诸如氦氧混合气等氦-氧混合物或适用于呼吸的任何其它气体混合物。在某些实施例中，分配器100可以被结合到包括诸如电池等电源和诸如空气泵等压缩空气源在内的独立的手持式喷雾器(在图1中未示出)中。

图2示出根据本发明的某些方面的喷雾器分配器100。在本实施例中，分配器100包括通过球窝关节160与适配器162连接的呼吸元件110，适配器162然后与雾化室164(也称为“药杯”)连接。在某些实施例中，适配器162与雾化室164成一体。在与本申请同一天提交且以引用方式全部并入的案卷号为080625-0292的相关申请中对球窝关节160的细节进行了描述。然而，尽管在本文中描述了球窝关节160，但也可以使用用于将呼吸元件与雾化室164连接的常规结构。

液体药物或其它治疗性液体被引入到雾化室164中，并且经由配管50递送的压缩气体的气源(在图2中未示出)与雾化室164的入口166连接。进入雾化室164的加压气体夹带(entrain)液体药物并且随着通过呼吸元件110被递送至患者的气雾的流动打散所夹带的液体药物。在某些实施例中，雾化室164可以包括文氏管(在图2中不可见)，以辅助液体药物的夹带。在某些实施例中，雾化室164可以包括用于机械地产生液体药物的液滴的机构(在图2中不可见)。在某些实施例中，雾化室164可以包括用于雾化液体药物且提供雾化药物作为提供至呼吸元件110的气流的一部分的其它装置和系统。

图3示出根据本发明的某些方面的呼吸元件110的示例性实施例。图3所示的示例性实施例具有与呼吸件114和排气件118形成为一体的主体部112。呼吸件114被布置为放置在患者口中，使得流过通道116的气流进入患者口中。排气件118具有通道120，通道120的内端与通道116的内端联接，并且呼出的气体从通道116经过通道120到达环境大气。将参考图4B和图4C更详细地讨论通过呼吸元件110的流动路径。在本实施例中，球122构造为形成球窝关节140的一部分，并且与主体部112联接。在某些实施例中，呼吸件114和排气件118中的一者或两者可以永久地或可拆卸地单独形成并联接在主体部112上。应注意的是，所公开的呼吸元件110可以形成为单件体或形成为在不脱离本发明的范围的情况下后续进行组装以提供相同特征的多件体。

图4A是图3的呼吸元件110的一部分的剖视图，示出根据本发明的某些方面的示例性隔挡体130。成形隔挡体130联接在通道116与124的内端之间，并且在本实施例中，隔挡体130的整体形状呈截锥体形。在某些其它实施例中，如图8所示，成形隔挡体130可以具有圆筒体的整体形状。在某些实施例中，隔挡体130设置在主体112内，并且可以突出到通道116中。隔挡体130可以具有倾斜的顶部平面132。

图4B至图4C是图3的呼吸元件110的剖视图，示出根据本发明的某些方面的流动方向。图4B示出在患者吸气过程中雾化药物的流动。通道116的内端与通道124的内端联接，并且通道120的内端与通道116的内端联接。当患者吸气时，通道116内的压力降低，同时携带雾化药物的加压气体流的递送使球122中的通道124内的压力相对于环境空气压力上升。这种压力梯度使所递送的雾化药物如箭头“A”所示那样基本上全部从通道124流动至通道116，并且通过通道116到达患者。在某些实施例中，通道116、120和124的任一者中不包括其它流动控制元件，例如挡板或其它单向阀。

隔挡体130的倾斜顶部平面132可以形成为相对于基准轴线140成角度134。一般来说，相对于基准轴线140的角度134可以在0-90°的范围内。在某些实施例中，角度134可以在2-45°的范围内，在某些实施例中，角度134可以在15-30°的范围内。隔挡体产生排气件118的通道120与通道116之间的连接的局部堵塞。由于通道120内的压力为大气压而因此在吸气过程中高于通道116内的压力，所以，在吸气过程中环境空气通过通道120相对较少地流动到通道116中。隔挡体130和通道124内的比环境空气压力高的高压的组合可以趋于优先引入从通道124到通道116的流动，而非从通道120到通道116的流动。应注意的是，类似隔挡体130可以设置在诸如面罩等其它类型的呼吸元件中，而具有类似的效果和益处。

图4C示出患者呼气过程中的气流。患者以比环境压力略高的压力如箭头“B”所示那样将呼出的气体吹入到通道116中。呼出的气流的一部分如箭头“D”所示那样被隔挡体130朝向通道124偏转，而气流的其余部分如箭头“C”所示那样通过通道120流出到环境大气中。在呼气过程中，喷雾器主体164仍将携带有雾化药物的加压气体流提供到通道124的底部，并且进入通道116的任何雾化药物将通过通道120偏转到外部而被浪费。然而，与在没有隔挡体130的情况下呼气过程中的通道124内的压力相比，流动到通道124顶部的呼出的气体流“D”使通道124内的压力增大。因此，在采用隔挡体130的情况下，在呼气过程中雾化药物从通道124到通道116的流量降低。

通道124内的增大的压力和自雾化室164起的上游流动路径有效地累积了一些如果不采用本发明则可能被浪费的雾化药物。在患者完成呼气并且开始下次吸气之后，通道124内的增大的压力将使从通道124到通道116的流量略微上升，并且将这种累积的药物递送至患者。因此，在常规呼吸元件中将要损失到环境大气中的雾化药物的一部分被累积并且被所公开的呼吸元件110递送至患者。

图5A是根据本发明的某些方面的呼吸元件的另一实施例200的剖视图。在本实施例中，成形隔挡体230被设置成大致球形半圆顶体232，球形半圆顶体232具有朝向通道216的敞开侧234。在某些实施例中，通道216、220或呼吸元件200内的其它气流通道不包括其它流动控制元件，例如挡板或其它单向阀。

图5B是根据本发明的某些方面的图5A的呼吸元件200的剖视图。从侧面观察半圆顶体232的敞开侧234，通道224进入通道216所成的开口的其余部分具有顶部平面236，在某些实施例中，顶部平面236与轴线240平行。在某些实施例中，与图4B的角度134类似，顶部平面236相对于基准轴线240可以具有在45-90°的范围内的角度。与具有小角度134的实施例110相比，竖直敞开侧234在将呼出气的一部分偏转到通道224方面特别有效，从而使通道224内的背压增大，并且可以累积更多量的雾化药物。在某些实施例中，敞开侧234可以以除竖直之外的角度设置。应注意的是，类似的半圆顶隔挡体230可以设置在诸如面罩等其它类型的呼吸元件中，而具有类似的效果和益处。

应注意的是，隔挡体130、230的形状和结构可以是任何形状，例如圆形、椭圆形、矩形等，并且可以包括多个半圆顶体或类似的外壳或通过隔挡体连接通道116和124的多个子通道。在某些实施例中，隔挡体130、230可以至少部分地设置在通道124内。通道116、120、124和隔挡体130、230可以以任何以下构造进行布置：患者可以通过通道116的外部开口吸入在通道124的外部开口处提供的气体，然后通过通道116的相同外部开口呼气，并且使呼出的气体通过通道120的外部开口。

图6是示出根据本发明的某些方面的喷雾器分配器的示例性实施例的输出流量的图300。在吸气和呼气过程中测量从雾化室164到根据本发明的呼吸元件的几个实施例中的气流的流量。被测量的实施例是如图4B所示的具有2°、15°、30°的角度134的实施例110和如图5B所示的具有圆顶隔挡体230的实施例200。对于所有实施例而言，吸气过程中的流量的曲线302位于呼气过程中的流量的曲线304的上方。吸气流量与呼气流量之间的差异的范围为从具有2°的角度的实施例110的16％到圆顶实施例200的40％。

图7是根据本发明的某些方面的雾化室400的示例性实施例。雾化室400包括用于从周围环境进入包含药物430的内部容积401中的开口440。加压气体的气流410进入入口406，并且随着气流410向上通过管状突起部403而夹带液体药物430(为清楚起见，省略了管状突起部403的夹带通道)。存在隔挡体408，隔挡体408将含有药物的气流410偏转到内部容积401中，并且防止从管状突起部403出来的气流直接流到出口404的外部。

在吸气周期过程中，环境空气的气流420通过开口440被抽入，然后随着加压空气的气流410和环境空气的气流420如箭头412、422所示那样流过内部容积401，加压空气的气流410和环境空气的气流420混合，然后通过出口404排出到呼吸元件(在图7中未示出)中。雾化室400的这个实施例向患者提供了比加压空气的气流410所提供的气流更高的气流。作为出于说明目的而提供的非限制性实例，加压空气的气流410可以恒定为每分钟10标准立方英尺(std cfm)。在吸气周期过程中，环境空气的气流420可以达到8std cfm的峰值，使得患者吸入18std cfm的气流410、420的混合物。气流420减少，并且可以下降到零，或者甚至可以在呼气周期过程中反转方向。因此，患者接收含有稀释药物且为气流414、424之和的气流，该气流大于患者呼气时提供的含有药物的气流410。

在呼气过程中，如前面所讨论的那样，出口404内的背压增大，这由患者的呼出气在呼吸元件内偏转到出口404中引起。在现有吸气周期过程中，当气流420稀释内部容积401内的气体中的夹带药物的浓度时，含有药物的气体进入内部容积401的持续气流410将趋于使稀释的气体移动到出口404的外部并且还移动到开口440的外部。当失去这种移动的稀释气体时，新引入的含有药物的气流410趋于保持在内部容积401内，最终结果是增大了内部容积401内的气体中的夹带药物的量并且减少了损失到周围环境中的药物的量。

图8是根据本发明的某些方面的成形隔挡体500的另一实施例。本实施例共享图4B的实施例的许多特征，并且不再对相同的特征进行描述。在本实施例中，成形隔挡体500具有大致圆筒体的形式和与基准轴线140平行的顶部平面502。在某些实施例中，在不脱离本发明的范围的情况下，该大致圆筒体的形式可以与图5B的半圆顶体232或如图4B所示的倾斜顶面132组合。

所公开的喷雾器呼吸元件的实例能够减少损失到环境大气中的雾化药物的量，并由此增加了以气雾形式递送至患者的液体药物的剂量的比率。内部隔挡体将呼出的气体的一部分偏转到通道中，雾化药物经由该通道进入呼吸元件中，从而使一些雾化药物在呼气过程中累积在呼吸元件中，并且在后续吸气过程中将这种累积的药物递送至患者。递送至患者的液体药物的比率的这种增加可以允许减少每次治疗所开的液体药物的量以及缩短用于以气雾形式将一定量的药物递送至患者的治疗时间。这种成形隔挡体可以结合到诸如面罩等任何呼吸元件中，以提供类似的益处。

本申请包括提供用于使本领域的普通技术人员能够实施本文所述的各个方面的描述。虽然前面已描述了被认为是最佳模式和/或其它示例的内容，但应该理解的是，本领域的技术人员将容易地想到这些方面的各种改型，并且本文所定义的通用原理可应用于其它方面。应当理解的是，在所公开的方法中的步骤或框的特定顺序或层次是示例性方法的说明。基于设计的优先选择，应当理解的是，方法中的步骤或框的特定顺序或层次可以被重新排列。所附方法权利要求以示例性顺序呈现各种步骤的要件，并且不意味着被限制于所呈现的特定顺序或层次。因此，权利要求书并非旨在局限于本文所示出的方面，而是要符合与权利要求书语言一致的完整范围。

除非特别指出，涉及单数形式的元件并非旨在意味着“一个和仅一个”，而是意味着“一个或多个”。冠词“一(a)”和“一个(an)”的使用应被解释为等同于短语“至少一个”。除非另有声明，否则，术语“一套”和“一些”是指一个或多个。

如本发明中所用的诸如“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等术语应当理解为参考任意参照系，而不是普通的重力参照系。因此，顶面、底面、前表面和后表面可在重力参照系中向上、向下、对角或水平地延伸。

尽管各种元件之间的关系在本文中被描述和/或示出为正交或垂直，但这些部件在一些实施例中可以以其它构造布置。例如，在一些实施例中，参考部件之间所形成的角度可以大于或小于90度。

尽管各种部件被示出为平坦的和/或直的，但这些部件可以具有其它构造，例如在一些实施例中，可以为例如弯曲的或锥形的。

男性代词(例如，他的)包括女性和中性(例如，她的或它的)，并且反之亦然。对本领域的普通技术人员来说公知的或以后将为本领域的普通技术人员所公知的贯穿本发明描述的各个方面的要素的所有结构和功能的等同物通过引用清楚地并入本文中并且旨在为权利要求书所涵盖。此外，文中公开的所有内容不管是否在权利要求书中明确地要求保护，均不意味着无偿贡献给公众。权利要求要素不应在35U.S.C.§112、第六段的规定下进行解释，除非使用表述“用于…的装置”清楚地叙述该要素，或在方法权利要求的情况下，使用表述“用于…的操作”叙述该要素。

诸如“方面”等表述并非意味这种方面对主题技术来说是必不可少的或这种方面适用于主题技术的所有构造。与一个方面有关的公开内容可适用于所有构造、或一个或多个构造。诸如一个方面等短语可以指一个或多个方面，并且反之亦然。诸如“实施例”等短语并非意味这种实施例对主题技术来说是必不可少的或这种实施例适用于主题技术的所有构造。与一个实施例有关的公开内容可以适用于所有实施例、或一个或多个实施例。诸如一个实施例等短语可以指一个或多个实施例，并且反之亦然。

措辞“示例性”在本文中用于意指“用作示例或例证”。本文描述为“示例性”的任何方面或设计不一定要被解释为较其它方面或设计而言是优选或有利的。

对本领域的普通技术人员来说公知的或以后将为本领域的普通技术人员所公知的贯穿本发明描述的各个方面的要素的所有结构和功能的等同物通过引用清楚地并入本文中并且旨在为权利要求书所涵盖。此外，文中公开的所有内容不管是否在权利要求书中明确地要求保护，均不意味着无偿贡献给公众。权利要求要素不应在35U.S.C.§112、第六段的规定下进行解释，除非使用表述“用于…的装置”清楚地叙述该要素，或在方法权利要求的情况下，使用表述“用于…的步骤”叙述该要素。此外，就在说明书或权利要求书中使用术语“包括”、“具有”等而言，这种术语旨在如同当在权利要求中采用“包含”作为过渡词时解释“包含”那样以类似于术语“包含”的方式而成为包括性的。

尽管已经详细描述和示出了本发明的实施例，但应清楚理解的是，各实施例仅仅用于说明和举例，而非对本发明进行限制，本发明的范围仅由所附权利要求书的术语限定。