干粉吸入器装置的制作方法

本发明涉及一干粉吸入器用装置和包括此装置的干粉吸入器。该装置可包括一触发器组件和一用于控制压缩空气腔的阀门。

技术实现要素：

本发明第一方面提供的是一干粉吸入器用吮吸负压启动阀。该阀由如下几个部分组成：一压缩空气腔，一提供吮吸负压的控制室和一与控制室相通的触发器组件。该控制室包括一置于其内且可以于其内变位的位移膜和一触发器；该位移膜用于密封控制室以便控制室内因吮吸产生的负压使至少该位移膜的一部分变位，该变位产生的力使触发器组件从关闭结构到开启态；所述触发器与位移膜耦合并且在阀处于关闭结构时阻断压缩空气腔而在开启态时打开压缩空气腔；另外触发器的第一横断面积和位移膜的第二横断面积，两者相比第二横断面积大于第一横断面积，如此结构便可在控制室内处于吮吸负压时有利于该位移膜的位移带动触发器从关闭结构到开启态。

该结构也可以使较弱的吮吸负压同样能启动该吮吸负压启动阀。

本发明的一个或多个实例中，位移膜施于触发器一个与其开启力相反方向的偏置力。

本发明的一个或多个实例中，触发器与位移膜的部分相耦合且该部分大约在位移膜的几何中心附件。

本发明的一个或多个实例中，控制室的密封使其气密。

本发明的一个或多个实例中，压缩空气腔可含一个弹性管且在关闭结构时触发器组件压紧该管使其阻断压缩空气腔而在开启态时触发器组件释压弹性管以便打开压缩空气腔。

本发明的一个或多个实例中，触发器组件包括一推杆，该推杆可以从阻断位置移动到开启位置，且具有一远端和近端，其近端在阻断位置时压紧弹性管以便阻断压缩空气腔而在开启位置时释压弹性管以开启压缩空气腔。

本发明的一个或多个实例中，弹性管施加推杆一偏置力并使其在触发器组件从关闭结构到开启态时从阻断位置移动到开启位置。

本发明的一个或多个实例中，触发器含有远近两端，远端与位移膜相关联，近端在关闭结构时与推杆啮合保持其在关闭位置，而在开启态时与推杆脱节以便其回到开启位置。

本发明的一个或多个实例中，推杆在远近两端之间有一闩，该闩在关闭结构时与触发器的近端啮合以保持推杆在关闭位置。

本发明的一个或多个实例中，位移膜可施加一偏置力于触发器使其在触发组件处于关闭结构时与推杆啮合。

本发明的一个或多个实例中，压缩空气腔阻断后便处于气密态。

本发明的一个或多个实例中，吮吸负压启动阀还可与一压缩空气源相关联且在关闭结构时容纳压缩空气。

本发明的一个或多个实例中，吮吸负压启动阀还可与一给药装置相关联以便于触发器组件从关闭结构到开启态时将定量压缩空气输送到给药装置。

本发明的一个或多个实例中，控制室可与吸入器的吸嘴相连，以便于使用者的吮吸负压直达控制室。

本发明的一个或多个实例中，一干粉吸入器可包括该吮吸负压启动阀。

附图说明

下面参照附图通过举例来说明本专利。

图1一干粉吸入器图示工作原理图；

图2一简化干粉吸入器图示工作原理图；

图3一触发器组件爆炸图；

图4吮吸负压启动阀在启动态时的平面和横断面图；

图5图4所示吮吸负压启动阀在关闭结构时的平面和横断面图；

图6一新鲜空气阀的爆炸图和爆炸图的横断面图；

图7图6新鲜空气阀在开启态时的侧面图和一横断面图；

图8图6新鲜空气阀在关闭结构时的侧面图和一横断面图；

图9一干粉吸入器静态时的透视图和一横断面图；

图10图9所示干粉吸入器待用态时的透视图和一横断面图。

干粉吸入器是将粉剂药物传递到使用者肺部的一种医疗装置。有些干粉吸入器仅使用使用者的吸气来雾化药粉，有些吸入器在使用者吸气之外使用一辅助能量来雾化药粉。利用该辅助能量雾化干粉，使用者的吸气便可以轻松且雾化药粉可以传到深肺部，因此药物可以更加有效。

图1是根据本专利设计的一手动填药的干粉吸入器（dpi10）工作原理示意图。dpi10由吸嘴1药品填充器2触发器组件3阀门4气体储罐5感应器6触发器7定时器8阀门9和23及泵11组成。

触发器组件3由吮吸负压驱动，且由使用者吸气控制。阀门23用于控制吸嘴1和触发器组件3之间的通道且和药品填充器2关联，她只有在药品填充好后才打开。

使用dpi10时，使用者需要用泵11将气体储罐5充气到预设压力。随着气罐5内的压力升高，感应器6接受到信号并自动使另一触发器7与定时器8连接且关闭阀门9.阀门9控制新鲜空气从外界通过药品填充器2和吸嘴1进入使用者口腔的空气气路，使用者手动加载药品，同时打开阀门23，于是dpi10准备就绪。

当使用者从吸嘴1吸气时，由于阀门4和9处于关闭态，没有新鲜空气从外界进入。阀门4控制储罐5内压缩空气的释放。吮吸负压驱动触发器组件3打开阀门4，而此时阀门9处于关闭态，储罐5中的压缩空气通过阀门4进入药品填充器2并将药品雾化。雾化的药品进入吸嘴1.由于吸嘴1中的气路比填充器2中宽，所以雾化的药粉颗粒速度降低。尽管使用者还在吮吸，吸嘴1中没有新鲜空气，因为只有当阀门9打开后才有新鲜空气进入。这样雾化的药粉颗粒速度继续降低，药品的分散效果因飞行颗粒和静止空气的强烈摩擦而得到进一步的提高。感应器6在储罐5的压缩空气释放时收到信号，在某一点，感应器6启动定时器8并驱动另一触发器7到静止状态，定时器8维持触发器7一预设时间后将其释放。阀门9然后打开，新鲜空气进入。雾化的药粉颗粒与新鲜空气一道进入使用者肺部的靶向区。

图2是图1所示的dpi的一个简化版。此简化版省略阀门23且感应器6既是一个感应器又取代另一触发器7的功能。它在储罐5充气中将阀门9关闭，且在储罐5压力降低时将阀门9打开；另外它和阀门4，触发器组件3及储罐5阀门9一起完成定时器8的功能。使用该dpi时，使用者先关闭阀门4，然后用泵11给储罐5充气。感应器6检测到5内压力升高且关闭阀门9.在用药品填充器2给予定量药品后，使用者便可以从吸嘴1吸气。因阀门4和9都关闭，因此吸嘴1内无新鲜空气，直到吮吸负压将触发器组件3启动，进而打开阀门4，储罐5内压力降低，到一预定值后，阀门9自动打开，使用者才可以通过阀门9吸入新鲜空气。

图3所示是一个触发器组件的爆炸图。它含有一基座310，其上有空穴和自由空间以容纳其他部件；一弹性碟320，其上有一孔321以便于与触发器330相关联；一鼓状盖340，其侧边有一导管341；一推杆350，其两端之间有一类闩的槽351以便于与触发器330协作使推杆处于关闭位置；一管托360，其四边有两通孔361和362，通过通孔361管托360与推杆350的一端351相联而通孔362则容纳弹性管410且在推杆352下移时挤压弹性管，起到阀门作用。

图4所示是静态的吮吸负压启动触发器组件和弹性管410。和图3相同的特征用同样数字表示，不再多叙述。推杆350的一端352与管托360的通孔360相连，然后它们一起插入基座310的空间313.当触发器330止于推杆350表面353时，压缩空气通道411全通。一弹性碟320置于基座310的空间314上，碟320经过其上的孔321与触发器330相关联，鼓状盖340插入碟320的内边形成一气密腔343，通过管341的气道342触发器与吸入器的吸嘴相连。弹性碟320在静态时施加触发器330一弹性偏置力，该力使触发器330趋于推杆350。

图5所示是一在工作/待用态时的吮吸负压启动触发器组件。推杆350被推向管托360中的弹性管410，推杆350施加管托360一推力，进而挤压弹性管410，在碟320偏置力的作用下触发器330被推入推杆上的槽351。如此则压缩空气通道411被关闭。

图5所示的吮吸负压启动阀便处于一待用的关闭结构。当使用者经吸嘴吮吸时，一负压经管341传至气密腔343，该负压使碟320移离推杆350，进而使其相连的触发器330与槽/闩351脱节。该脱节使推杆350脱离闩住状态，在管托360中弹性管410偏置力的作用下，图5右图所示推杆350便向上运动。如此弹性管410便减压进入开启态并传递定量的压缩空气通过此阀去雾化粉剂药品，详述见下。

据此描述，该吮吸负压启动阀一般包括：一压缩空气腔，一用于产生吮吸负压的控制室，和一与控制室相通的触发器组件。

该压缩空气腔可以向吮吸负压启动阀提供压缩空气。例如当吮吸负压启动阀处于启动态时，压缩空气腔经吮吸负压启动阀提供用于雾化药粉的压缩空气。

控制室可包括一如图4和5中的343那样的自由空间。也可含有一如图4和5中的342那样的与dpi吸嘴相连的腔，以便于使用者使用时于控制室内产生吮吸负压。

触发器组件在控制室内产生吮吸负压时将从关闭结构转到开启态。关闭结构时，触发器组件阻断压缩空气腔。在有些例子中，该阻断使压缩空气腔处于完全气密结构；另外的例子中，该关闭结构只能使压缩空气腔处于部分气密结构，通过吮吸负压启动阀的少量漏气是可以接受的。在开启态，触发器组件开启压缩空气腔。有些例子这种开启可以是完全的，有些例子中这种开启可以是不完全的，如此压缩空气腔便可以提供预定数量的压缩空气。

触发器组件可以包括一位于控制室内且可以于其中移动的位移膜，该膜的边缘部分与控制室耦合以将该部分固定。有些例子中该位移膜只有部分可以位移，该膜使控制室密封进而使控制室内产生吮吸负压以便于该膜的部分位移。有些例子中该膜使控制室完全气密，有些例子中该膜只能使控制室部分气密，通过该膜的少量漏气是可以接受的。该膜提供偏置力使触发器组件从开启态转到关闭结构。显然少量漏气情况下，该膜还是可以移动触发器组件的，毫无疑问气密结构具有机械上的优势：较小的吮吸负压便可以使触发器组件产生同样的位移。

触发器组件可以包括一与位移膜耦合的触发器，该触发器在关闭结构时阻断压缩空气腔，而在开启态，打开压缩空气腔。与位移膜的横断面积相比，触发器的横断面积要小，如此结构在将触发器从关闭结构移动到开启态时具有机械方面的优势。触发器在远离位移膜边缘而接近其几何中心位置附近耦合位移膜具有机械方面的优势，越远离膜的边缘越接近膜的几何中心，其优势越明显。这优势可以在使用者吮吸负压较低时启动触发器组件进而启动吮吸负压启动阀。

有些例子中，位移膜施加于触发器一与开启方向相反的偏置力，这个反向力并不一定要直接与开启力的方向相反，而其一个分力需要和开启力方向直接相反。如此结构该位移膜可以在控制室没有或很小吮吸负压的情况下提供一偏置力使触发器组件进入关闭结构而在控制室较大吮吸负压情况下使触发器进入开启态。如此用一个部件如位移膜便可以提供开启力和关闭时的偏置力。

有些例子中，压缩空气腔包括一弹性管，在关闭结构触发器组件挤压该管以阻断压缩空气腔。这挤压可以是部分的或完全的进而形成部分密封或气密密封。在开启态触发器组件释压弹性管以开启压缩空气腔。该释压可以是部分的或完全的。在有些例子中，这释压在触发器施加的力减少或撤离后可以有弹性管的弹性提供。

触发器组件包括一推杆，该推杆可从关闭位置移动到一开启位置。该推杆有远近两端，近端在关闭位置时用于压缩弹性管以便于阻断压缩空气腔，而在开启位置时释压弹性管以便于开启压缩空气腔。

有些例子中，控制室包括远近两端，远端与吸入器的吸嘴耦合相连。

触发器组件可包括一含有远近两端的触发器。触发器远端与位移膜耦合而近端则与推杆机械啮合，在关闭结构时保持推杆在关闭位置，而在开启态则与推杆脱节使推杆移到开启位置。有些例子中，触发器与推杆仅靠摩擦力相啮合。

在有些例子中，推杆在其远近两端之间有一闩，该闩在关闭结构时与触发器近端啮合以保持推杆在关闭位置。触发器的近端可以包括一辅助栓，以便于关闭结构时保持推杆的位置。

位移膜在触发器组件处于关闭结构时可以施加一偏置力于触发器以使其与推杆啮合。

本专利披露的吮吸负压启动阀在关闭结构时可以在压缩空气储存一边与一压缩空气源耦合以容纳压缩空气。合适的压缩空气源可以是一给定压力下含预设体积压缩空气的压缩空气室。

与压缩空气储存一边相对，吮吸负压启动阀有一压缩空气传递边。该边与一给药器耦合并在触发器从关闭结构移动到开启态时将定量的压缩空气传递到给药器。如此，尽管使用者初始的吮吸负压差异很大，但是定压定体积的且给出最好的药粉雾化效果的压缩空气便可以传递到给药器。另外据药粉的粒子特性不同压缩空气的体积和压力可以因药而异。因此一dpi如包括该专利披露的吮吸负压启动阀将会是极为有利的。

图6所示是一新鲜空气阀的爆炸图和爆炸横断面图。该新鲜空气阀含有一气体储罐，该储罐包括一基座510和一用于储备气体的空间514，一用于容纳单向阀托530的空间513，一含有一管511和通道512的压缩空气出口。单向阀520含有一如橡胶或硅橡胶之类的弹性材料。单向阀520尾部有一凸出结构522和一可翻转部件523.单向阀520插入阀托530的中间孔532且可翻转件523与阀托光滑表面533啮合密封，在有些例子中可以是气密密封结构。凸出结构522使单向阀520定位。压缩空气进口540的一部分542插入阀托530的第二个空间531。基座510的另一端，一感应器610夹在基座510的圆形部分515和室表面910的空间911之间。圆形开口912是用来容纳感应器610的。空间514提供静态时气体储罐的体积。室表面910的顶上是新鲜空气阀，该阀含有三个部分：一空气口921，一空气通道922和一与给药装置相连并通过给药装置过一空气管到达吸嘴（没有显示）的新鲜空气管923.

图7所示是图6中新鲜空气阀在开启态时，亦即静态时的侧面和横断面图。做此组件时，单向阀520插入阀托的中间孔532，圆孔532的高度比凸出部分521与可翻转部分523之间的距离稍短，如此单向阀的弹性力使阀稳定且使翻转部分523与阀托530的光滑表面533紧密接触。然后将压缩空气进口插入到阀托530的空穴531处，该阀托一体插入基座510的圆孔513内。将感应器610夹在基座510的圆形部分515和室表面910之间。新鲜空气进口920固定在室表面910之上，它们之间的距离介于0.5-25毫米之间，更好是1-10毫米，最好是2-8毫米。静态时新鲜空气口921是开的，空气可以自由进出该口。

图8所示是图6中的新鲜空气阀在阻断结构，亦即待用态时的侧面和横断面图。阻断压缩空气通道512后向空穴514内充气。充气时，压缩空气经过通道543和小孔534.正压使可翻转部分523向上进而允许压缩空气进入空穴514。514内压力增加有两个功能：一是在通道543内压力降低后使523向下形成514空穴的气密，另一个是将感应器610向上推，在一给定压力时，圆锥部分612便密封住新鲜空气口912且肩部612和表面924形成密封结构。这种双密封结构可以阻止新鲜空气从外部大气通过空气开口921。

一般而言，一用于干粉吸入器的装置包括：一压缩空气室，一干粉吸入器的新鲜空气封堵器，一与压缩空气室相通的弹性摸，该膜且与阻断器耦合。例如该弹性膜可以是压缩空气室的壁面以便于封闭压缩空气于其中。该弹性膜可以看作是一感应器，因为该膜对压缩空气室内的压力敏感且随着压缩空气室内外压力之间的相对变化而变化形状。在有些例子中封堵器可以包括该弹性膜的一部分。

该弹性膜随着压缩空气室压力增加可以使封堵器移动到与新鲜空气进口密封啮合的关闭位置以封堵住新鲜空气进气口。如新鲜空气进口置于弹性膜中心正对位置，那么随着压缩空气室内压力增加，弹性膜变形，封堵器便可以与新鲜空气进口形成密封，如此便可以封住新鲜空气进口。另外随着压缩空气室内压力降低，该装置可以使封堵器与新鲜空气进口脱离接触，进而使封堵器处于开启位置以打开新鲜空气进口。

封堵器与新鲜空气进口的密封接触可以使新鲜空气进口气密；也可以选择部分封堵，如此在关闭位置，少量新鲜空气的进入是允许的。

有些例子中，封堵器包括一锥形部件以便于在关闭位置时与新鲜空气进口的开口密切接触以封堵住新鲜空气。

这锥形部件可以插入新鲜空气进口开口并与新鲜空气进口的内表面啮合密封。当插入新鲜空气入口开口时，锥形部件位于封堵器的中心并自动与新鲜空气进口中心对齐。

有一些例子中，封堵器包括一肩领，该肩领在关闭位置时与新鲜空气进口啮合以封堵住新鲜空气进口。该肩领可以与新鲜空气进口的外表面啮合。如封堵器含有一锥形部件，肩领与其同轴。如此在锥形部件与新鲜空气进口同心时肩领与新鲜空气进口外表面的合适部分啮合以改善封堵器与新鲜空气进口之间的密封。

专利披露的装置可以含有一新鲜空气进口。该新鲜空气进口包括：一新鲜空气开口和一围绕此开口的入口表面。装置的弹性膜和封堵器位于新鲜空气进口的开口附近。该弹性膜围在压缩空气室的一个表面内。该表面与新鲜空气进口表面的距离介于0.5-25毫米，1-10毫米更为有利，最好是2-8毫米。该间距在封堵器处于开启位置时可以提供足够的空气，而在关闭位置时又可以使封堵器封住新鲜空气进口。

压缩空气室可以包括一单向阀以便保证压缩空气进入压缩空气室并密封以防止或减少漏气。所述密封可以是气密的也可以不是气密的。

专利披露的装置可以包括一个触发器阀，该阀与压缩空气室相通，该阀用于防止压缩空气室漏气，直到使用者启动此阀。该阀启动后定量的压缩空气便被释放，压缩空气室内的压力降低，到一定值，封堵器便从关闭位置移动到开启位置。有些例子中，专利披露的装置可以包括一个控制室。该控制室有远近两端，其远端与干粉吸入器的吸嘴耦合，近端和触发器阀耦合，如上所述该触发器阀是由使用者使用时吸嘴内的吮吸负压所启动。

专利披露的装置可以包括一个药品填充器，该药品填充器与触发器阀相通，如前所述，在阀启动后定量的压缩空气传到药品填充器以雾化药粉。

专利披露的装置可以包括一个吸嘴。该吸嘴有远近两端。从药品填充器来的定量的雾化的药粉从近端以第一速度进入吸嘴，而后该定量药粉的一部分传到吸嘴远端，于此处药粉的速度小于近端的第一速度。随着这第一部分药粉到来的是一些或全部的剩余的定量的雾化的药粉。

在压缩空气室减压一定时间后，弹性膜将封堵器从与新鲜空气入口的密封啮合位置移开，所述时间取决于弹性膜的弹性。其弹性恢复力越大则该时间越短。有些例子中新鲜空气进口与吸嘴耦合，预定时间可以选为新鲜空气在定量的雾化的药粉的一部分到达吸嘴远端后进入吸入器。如此使用者的吸气提供一药粉的精准控制释放。在使用者能吸入新鲜空气前提供雾化的药粉与那些随着吸入新鲜空气而雾化的例子相比，药粉可以搞活动进入肺深部。肺深部给药可以更好地治疗一些肺病，因为药粉在所到的肺深部更为有效。所以一个包括专利披露的装置的干粉吸入器，具有明显的优点。

图9和10示例一干粉吸入器静态和待用态的透视和横断面图。该吸入器包括一吸嘴110，吸嘴110有一圆形部件111以便于和使用者的嘴密切接触，一用于分散药粉的空间112和一经空气通道213与药品填充器2相连的管子113.空气通道213嵌入药品填充器的基座210.基座210上有一空穴211用作药粉储存腔。在空气通道213和药品储存腔211之间有一个洞212，通过此洞212，一机械结构（没有显示）可以将定剂量的药粉从211传到213的一端。基座210还有一个空间214用于空气通道213与新鲜空气管925及压缩空气管413相通。触发器管344用于触发器鼓340与吸嘴110相连。静态时，压缩空气通道511，516，411，412和413是相通的。

使用该主动式干粉吸入器时，使用者首先推动推杆350以关闭压缩空气通道411.弹性件320的偏置力驱动触发器330与推杆350啮合且保持350在关闭压缩空气通道411的位置上。然后使用者利用泵11给空气储存腔514充气，所用的泵11含有一气缸1110一手柄1120和一活塞1130（细节略）。充气增加514内的压力。514内的正压驱动弹性感应器610外凸进而使锥形部件611与新鲜空气进口开口921紧密接触形成气密，同时肩领612与光滑表面924密切接触，如此便将新鲜空气开口921封闭。在储气腔内的压力达到一定值后，使用者填充定剂量的药粉到空气通道213，然后通过空气通道111开始吸气。因新鲜空气开口921和压缩空气通道411，412和413都关闭，药品填充器在用盖子220盖好后形成一气密仓，且触发器管343只和吸嘴于一气密空间343相连，因此没有新鲜空气或压缩空气输入到使用者的口腔。吮吸在空间343产生负压，当该负压达到一定值时，施加于弹性件320上的力变得足够大，以带动触发器并进而开通弹性管411.如在图10所示，弹性管410的弹性偏置力将推杆向下推。随着压缩空气通道411的打开，压缩空气腔514内的压缩空气冲出并沿着通道511，516，411，412和413直到空气通道213，进而分散药粉。分散的药粉经通道213和113后到达空间112，在此继续分散过程，然后经111到达使用者的口腔。开始并没有新鲜空气通过新鲜空气通道922和925到达空间214，因为新鲜空气开口921只有在压缩空气储存腔514内的压力低到一定值无法平衡感应器610的反向偏置力时才开启。如此该主动式干粉吸入器保证药粉首先被压缩空气分散进入一空穴111和使用者的口腔，此时此两处的空气处于静态因此药粉借于空气的摩擦继续分散。这种工作方式同样保证分散的药粉随着使用者吸气的初始部分进入其呼吸系统。因为初始吸气的速度低，如此便可以降低分散的药粉在咽喉口腔内的冲击沉积，同样随着初始吸气，分散的药粉更容易到达肺深部。使用该主动式干粉吸入器使用者可以期待药粉在细小气管和肺泡内更好的分布，这将有利于经过肺泡的系统给药且对一些渐进式肺病的更好的控制。

显然，专利举例披露的装置可以用于上述本专利披露的主动式干粉吸入器外，可以直接嫁接到其他形式的吸入器。

显然文中所说耦合可以是直接或间接的结合，非直接耦合的情况下，可以有介于两个部件之间的其他部件。

尽管上述描述选用一些实例，但它们不限定本专利的范畴，对业内人士来讲，在不离开本专利的精神和范畴的前提下，还可以有很多的衍生和变异。

下述的权利要求和它们的法律等效条款决定本专利的范围。