吸入设备以及液体剂喷射盒的制作方法

专利名称：吸入设备以及液体剂喷射盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸入设备以及安装在其上的液体剂喷射盒。本发 明特别涉及一种吸入设备以及一种液体剂喷射盒，其能够以非常小的 液滴喷射使用者所需的药剂、芳香剂、尼古丁或一些其它类似物以便 使使用者吸入。
背景技术：
由于人们的平均寿命因包括医药技术的科技发展而加长，因此， 我们的社会正步入老龄化。另一方面，主要由于生活习惯和环境的改 变、环境污染、新型病毒以及细菌和其它对人们健康不利的因素的原 因，已发现了新的传染性疾病和其它疾病。特别是，受与生活方式相 关的疾病(如糖尿病和高血压)影响的患者的数量正在逐步增长，从 而在所谓发达国家引发了社会问题。例如，已将胰岛素用于糖尿病患者。通常，主要通过在每一顿饭 时进行注射，将胰岛素用于患者。但是，通过注射给药会对部分患者 带来非常大的痛苦。作为该问题的解决方案，已设计出了通过呼吸系统进行给药。其可采用三种技术。这些技术包括使用计量吸入器、 使用干粉吸入器以及使用喷雾器。计量吸入器(MDI)通常用于哮喘患者。MDI装有在操作中喷射 一定剂量的烟雾剂的阀。可以使MDI的主体非常紧凑以使其轻便并便 于携带。但是，喷射的剂量可以显著变化。另外，MDI的使用需要使 阀的手动操作与吸入达到一定程度的同步性，但是，许多使用者均会 感觉难以使它们同步。采用干粉吸入器(DPI)，需要患者吸入大量空气以使粉末药剂形 成流体并且将对细支气管系统的内部给药。虽然DPI看似可以消除 MDI的阀操作与药剂的吸入的同步性问题，但是，利用DPI吸入大量
空气对于部分患者而言却会成为严重的负担。另外，如果患者对于湿度以及吸入的粉末较为敏感，则DPI会引发哮喘。因此，DPI不能用 于这类患者。另外，吸入能力会因人而异，从而服药量也会因人而异。雾化器适于通过利用载体气体的流动使流体雾化来产生悬浮微 粒。其需要能够连续工作的气体压缩器以及大量压缩气体。通常，悬 浮微粒尺寸为载体气体的压力和速度的函数，因此，不易于独立改变 药剂在气流中的密度。另外，吸入物会减小雾化器中喷嘴内侧的压力， 并且，每一次呼吸动作的间隔和强度会影响剂量和颗粒的尺寸。如以上指出的那样，所有已描述的设备均会伴随产生以正确的颗 粒尺寸、对正确位置投放正确量药剂的精确性的问题。换句话说，它 们仅适用于具有较大剂量允许误差的药剂。另外，当必须对患者身体 中的正确目标位置给药时，需要依赖使用者的技能。另外，需要一种改进的给药系统，该系统通过局部有效的药剂， 能够使在鼻子和肺中的药剂治疗效果达到最佳。另外，近些年来，随 着医药技术的发展，已发现与传统的口腔给药或注射给药相比，对 肺投放药剂，如蛋白质、肽、止痛药以及其它药剂(肺的给药)是非 常有利的。但是，已知的吸入器在颗粒尺寸和剂量方面表现出大的离 差，因此，它们不适合以上列举的用途。通过一特定例子对该问题作进一步说明。在目前数量正在增加的 糖尿病人中，依赖于胰岛素的所谓I型糖尿病患者由于不能由胰腺分 泌胰岛素，因此，必须要对他们周期性地提供胰岛素。目前，是通过 皮下注射来提供胰岛素的，以致会对患者造成较大的身体和心里上的 负担。为了减轻患者的负担，已研发出了带有一根细针并且不会对患 者带来较大痛苦的笔式注射器。但是，许多I型糖尿病患者除了必须 要定期给药以外，还要与正常的健康人一起工作。换句话说，在众人 面前通过注射提供胰岛素会对这类患者造成心里上的痛苦，因此，对 于这类患者而言难以准时给药。因此，迫切需要这样一种技术，其不通过注射来喷射药物而是作 为液滴喷射药剂、依靠呼吸到达肺部并通过肺部给药来摄入药剂的方
式，能够使患者易于由自己给药。已提出了用于通过设置在喷射头(喷射器)中的Biibblejet(商标) 或压电元件的作用下，经喷射孔将规定量的具有适合尺寸的生理有效 药剂液滴喷射至可以由吸口或类似部件吸入的气流内的技术(特别参 见国际专利申请z^开文献No.W095/01137以及国际专利申请公开文 献No.W002/04043 )。日本专利申请公开文献No.2003 - 154655披露 了一种液体喷射头，其用于喷射适于肺部吸入的尺寸数量级为亚皮 (可)升的微粒。 发明内容但是，在任何已知的吸入设备中，虽然喷射头部分和液体剂存储 部分是一体形成的(这种一体组合体在后文中被称为头盒)，但是，吸 口是被设计成安装在喷射头部分的独立单元。通过这种结构， 一旦将 吸口用于吸入，则抽出的液体剂会部分粘附在吸口的内侧以及与吸口 相连的流动通道(该通道设置在吸入设备的主体内)上，以致产生不 利于卫生的情况。如果在再次使用之前必须对吸口和内部流动通道进 行清洗，则意味着吸口和内部流动通道不能在需要它们的任意处使 用。因此，已知的吸入设备对于使用者而言非常不方便。特别是，在 将已知的吸入设备用于吸入以蛋白质为基础的试剂时，可能会出现发 霉等情况，以致必须将头盒如注射针头那样丟弃。因此，必须丢弃吸 口，或者，如果重复使用，必然要进行清洗会对部分使用者造成非常 大的负担。这样，这种吸入设备的使用者被迫要注意卫生。换句话说， 不能简单、容易地使用已知的吸入设备。考虑到上述情况，本发明提供了一种吸入设备，其设有用于可拆 卸地将作为一体单元的液体剂喷射盒安装至其上的安装部分，液体剂 喷射盒包括用于储存液体剂的储存装置；用于将液体剂作为液滴喷射的喷射装置；抽吸口部分；以及连接喷射装置和抽吸口部分的液体剂流动通道，
所述设备适于使用者通过抽吸口部分从该设备中吸入液体剂。 在本发明的另一方面，提供了一种液体剂喷射盒，该喷射盒包括，作为一体式部件用于储存液体剂的储存装置； 用于将液体剂作为液滴喷射的喷射装置； 保持在吸入液体剂的使用者口中的抽吸口部分；以及 用于连接喷射装置和抽吸口部分的液体剂流动通道。 液体剂喷射盒可以由包括储存装置和喷射装置的头盒以及包括流 体通道和抽吸口部的吸口形成，只要其是一体安装在吸入设备上即可。 因此，根据本发明，使头盒与吸口一起形成整体单元，以便易于 以可拆卸的方式将它们安装在吸入设备上。采用这种结构，在使用之 后，可以将头盒与吸口作为整体从吸入设备拆下并作为整体而被丢弃， 以便减轻使用者的负担。因此，本发明提供了使用者易于使用的吸入 设备。通过以下结合附图的说明，将能理解本发明的其它特点和优点， 其中，在整个附图中，相同的参考标号表示相同或相似的部件。


图1为根据本发明的装有吸口的一体式头盒的一个实施例的示意 性剖面图；图2为图1的装有吸口的一体式头盒的实施例的示意性透视图； 图3为根据本发明的吸入设备的一个实施例的主体的示意性透视图；图4为图3的安装了有吸口的一体式头盒的吸入设备的实施例的主体的示意性剖面图；图5为曲线图，其示意性地显示了使用者的吸入与液体剂的喷射 之间的关系；图6为根据本发明的吸入设备的一个实施例的控制回路的示意性 框图；以及图7为吸口与头盒为可拆式的吸入设备的另一实施例的示意性透 视图。
具体实施例方式
下面，将参照附图1~7对本发明的最佳实施例进行详细说明。 图1为根据本发明的装有吸口的一体式头盒(液体喷射盒)的一 个实施例的示意性剖面图，图2为装有吸口的一体式头盒的实施例的 示意性透视图，该图显示了其轮廓。参见图1和2，装有吸口的一体 式头盒IO包括吸口抽吸口部分l以及喷射头(喷射装置)2。喷射头 2具有用于通过热喷墨系统喷射液滴的一个或多个孔口。对于喷射头2 而言，可以使用类型为包括加热器、压电件或液体喷射头的喷墨头， 其具有带有大量孔的网状结构，该喷射头适用于吸入设备的领域。参见图1和2，装有吸口的一体式头盒10还包括液体剂存储容器 (液体剂存储装置)3，以及空气和液滴(液体剂的液滴)的流动通道 4，该流动通道4具有U形剖面。总而言之，流动通道4形成于吸口 的抽吸部分l的外表面以及位于喷射头2侧面并与设置在图4所示的 吸入设备主体11后侧处的空气入口 20相连的液体剂存储容器3的外 表面处，以便吸入外界空气。在图1和2中，标号5表示电连接件， 其具有用于向设置在喷射头2中的加热器供给电能以便产生热能的电 连接面。
在流动通道4的中途设置与负压传感器16的负压计量孔相连的孔 6。如图4所示，将设置在控制基板14上的负压传感器16设计成能够 计量流过从空气入口 20延伸至吸口抽吸口部分1的流动通道4的空气 流速。
图3为吸入设备主体的示意性透视图，该图显示了在将装有吸口 的一体式头盒10安装在该吸入设备主体上之前该主体的状态。图3 显示了吸入设备的主体11、头盒导引件12以及前盖13。吸入设备的 壳体由这些部件形成。头盒导引件12设有液体剂喷射盒安装口 7。从 流动通道4的侧面插入并安装有吸口的一体式头盒10。液体剂喷射盒 安装口 7的内侧轮廓被设计成在从流动通道4的侧面，将装有吸口 的一体式头盒10插入液体剂喷射盒安装口 7内时，使流动通道4与空
气入口 20相连并且保持负压传感器16的计量孔与孔6彼此连通，以 便使吸口抽吸口部分1可靠地进入其延伸至外侧的预定状态，如图4 所示。简而言之，装有吸口的一体式头盒显示了安装在吸入设备的安 装部分中的轮廓。图4显示了安装有吸口的一体式头盒10的吸入设备主体的示意性 剖面图。用于控制吸入设备主体ll的控制基板14设置在用于对喷射 头2供给电能的电池17下方。控制基板14设有用于向头盒10的喷射 头2供给发热电能的接触探头15。在将装有吸口的一体式头盒10安 装在液体剂喷射盒安装口 7上时，以预定方式、使接触探头15与电连 接件5可靠连接。当握住处于图4所示状态的吸入设备的抽吸口部分1的使用者进 行吸入动作时，将空气从空气入口 20抽入流动通道4内以与从设置在 头盒10的喷射头2处的喷射口喷射的液体剂或药剂形成混合流体，随 后，将该混合流体导向结构适于舒适地保持在使用者口中的吸口的抽 吸口部分1。使吸口的抽吸口部分1具有能够与人的口部轮廓相配的 椭圆形轮廓。简单地说，其轮廓应与人的口部轮廓相配以便可以避免 混合流体从口部的侧部泄漏，从而浪费混合液体，并且，可以有效地 将液体剂吸入人体内。在控制基板14上设置振动马达(未示出)。控制基板14控制吸入 设备的操作，其控制方式为在开始吸入动作并且流速达到允许喷射 液体剂的水平值时，喷射头2开始喷射液体剂，同时，振动马达开始 振动以便通知使用者喷射开始。振动马达在预定的备用的吸入期间保 持振动，以便在喷射了预定量的液体剂之后，使用者可以吸入根据由 负压传感器16的读数计算出的吸入速率以及其它因素计算确定的备 用液体剂量并且可以使最后一滴喷射出的液体剂到达使用者的肺部。 以此方式，在液体剂或药剂完全到达肺部之前，均能促使使用者吸入 液体剂。在振动马达停止振动时，使用者停止其吸入动作。图5为显 示吸入曲线的图，该曲线图显示了所吸入的液体剂的量与喷射周期、 马达振动周期和吸入周期之间的关系。
图6为实施例中控制基板14及其周边的示意性框图。参见图6， 控制基板14及其周边安装有CPU101，其为含有用于存储程序的闪 存ROM的处理控制器；用于在执行程序时临时存储数据的可读写存 储器的SRAM102;作为用于通知使用者、设备状态的维护人员等的 显示单元的LED104 (参见图3);用于将设备状态的数据以及存储在 存储器中的数据发送至主机并且从主机接收数据的无线单元105;用 于无线单元的天线106;以及改变和放大负压传感器16的输出水平的 放大器108;用于将放大器108的模拟输出转变为数字信号的A/D转 换器109;用于控制头部分2的驱动器110;作为日历和时钟工作的 RTC (实时时钟)111;用于RTC111的备用电池112;用于形成供给 至设备的电路的各种电压的电源113，其包括主电池、充电电路、复 位电路以及电源开关118;以及用于处理到达通过总线与CPU101相路117。与CPU101相连的USB 口也可作为接口。采用上述结构，当通过电源按钮19操纵电源开关18时，电源113 向CPU101输出复位信号，并且，通过该信号使CPUIOI实现初始化。 随后，如果不限定一些其它操作模式，则存储于内闪存ROM中的程 序以常规操作方式开始工作。当使用者吸入时，负压传感器16的输出 改变，并且，通过放大器108、 A/D转换器109以及控制电路117，将 所述变化发送至CPUIOI。当吸入的量超过预定阈值时，CPU101对吸 入设备主体中的振动马达施加电压，以使其振动，同时，通过驱动器 110，向喷射头(头部部分)2发送脉冲信号，以便喷射在液体剂喷射 头盒IO中所含的液体剂。在以预定的时间周期喷射液体剂之后，振动 马达以预定的振动周期保持振动，以便确保使用者继续吸入(参见图 5)。采用上述实施例，可以以自由以及可拆卸的方式将装有吸口的一 体式头盒安装在吸入设备上。随后，在吸入处理结束后，可以将装有 吸口的一体式头盒作为废物丢弃以消除使用者的心理和身体上的负 担。另外，吸入设备可以是便携式的，以便使用者便于将其带至任何
地方并易于在其需要时在任何时间使用。因为仅有空气通过，因此，吸入设备主体的空气进入口 20不会被污染，所以主体无需清洗。因此， 头盒、吸口以及吸入设备主体不需要任何洗涤操作。换句话说，本发 明提供了 一种使用者能够带至任何地方并易于使用的清洁的吸入设 备。图7为装有吸口的一体式头盒(液体喷射盒)的另一实施例的示 意性透视图，其虽然在使用之前是非一体式的，但是，可以将其作为 一体单元安装在吸入设备上。在图7中，吸口 22和头盒23也是独立 的。吸口22具有凹部22a，同时，头盒23具有凸起部分23a。在本实 施例投入使用时，使吸口 22的凹部22a与头盒23的凸起部分23a彼 此结合，以便使吸口 22与头盒23—起形成安装在吸入设备主体上的 整体单元。可以按照原样从吸入设备主体取出整体单元，以使其基本 的效果与上面描述的实施例相同。吸口 22可利用树脂材料模制而成。因此，根据本发明的装有吸口的一体式头盒具有安装部分，该部 分允许头盒作为 一体单元安装在吸入设备的主体上，由于使用者不需 费力就能够独立、正确地将部件安装在吸入设备的主体上并且不会混 淆和错误安装，因此，与使用具有各个安装部分的部件的结构相比， 能够大大减小使用者的负担。吸口和流动通道被设计成具有适用于吸入部分的尺寸。因此，如 果进一步缩减如头部部分、喷射部分以及其它部分的尺寸，则使用者 能够容易地利用手指托起一体式头盒的流动通道部分或吸口部分，因 此，在使头盒置于应有的位置处时，使用者不会遇到任何困难，另外，由于头盒为一体式的，因此，能够大大减小使用者无意中 碰到头部部分(特别是喷射口侧面)和/或电触点而对液体剂的喷射造 成不利影响的问题。另外，由于根据本发明的装有吸口的 一体式头盒可以是一次性的， 因此，可以利用纸制造本发明的吸口 22并且在携带盒或类似物中以折 叠的状态由使用者携带，以便在使用时，使用者可以将其打开并使其 与头盒23相连。这种结构造价较低并便于携带。
本发明不应局限于以上实施例，在本发明的思想和范围内使形成 各种改进和范围。因此，为了告知本发明的公开范围，形成以下权利 要求。本申请要求了在2005年2月3日申请的日本专利申请 No.2005-027912的优先权，该文献可以在本申请中参考使用。
权利要求
1.一种吸入设备，其设有用于可拆卸地将作为一体单元的液体剂喷射盒安装至其上的安装部分，液体剂喷射盒包括用于储存液体剂的储存装置；用于将液体剂作为液滴喷射的喷射装置；抽吸口部分；以及连接喷射装置和抽吸口部分的液体剂流动通道，所述设备适于使用者通过抽吸口部分从该设备中吸入液体剂。
2. 根据权利要求1所述的吸入设备，其中所述设备还设有用于 控制喷射装置的喷射的控制回路。
3. 根据权利要求1所述的吸入设备，其中所述设备具有用于将 所述盒安装在安装部分上的孔部分。
4. 一种液体剂喷射盒，该喷射盒作为一体式部件包括 用于储存液体剂的储存装置； 用于将液体剂作为液滴喷射的喷射装置； 保持在吸入液体剂的使用者口中的抽吸口部分；以及 用于连接喷射装置和抽吸口部分的液体剂流动通道。
5. 根据权利要求4所述的盒，其中可拆除地将包括储存装置和 喷射装置的头盒与包括液体剂流动通道和抽吸口部分的吸口彼此装配 在一起。
6. 根据权利要求5所述的盒，其中吸口由纸制成并且可以折叠。
7. 根据权利要求4所述的盒，其中喷射装置通过喷墨式系统喷 射液体剂。
全文摘要
一种吸入设备设有用于可拆卸地将液体剂喷射盒安装至其上的安装部分。液体剂喷射盒包括用于储存液体剂的储存装置；用于将液体剂作为液滴喷射的喷射装置；保持在吸入液体剂的使用者口中的抽吸口部分；以及连接喷射装置和抽吸部分的液体剂流动通道。所述设备是便携式的并且所述盒为一次性的。
文档编号A61M11/00GK101111276SQ200680003898
公开日2008年1月23日 申请日期2006年2月2日 优先权日2005年2月3日
发明者今井满, 信谷俊行 申请人:佳能株式会社