带有合成喷射的吸入器的制作方法

现有申请的交叉引用

本申请要求在2017年5月26日提交的美国临时专利申请号62/511,778的优先权权益，该申请的全部内容以参见的方式特别纳入本文。

实施例总地涉及医药品和药物的递送领域。在利用便携式可再用的基本单元和可抛弃药物包装向患者递送医药品或药物中可以发现特定的用途，并且将结合这种用途进行描述，尽管考虑了其它用途。

背景技术：

已知呼吸道的某些疾病通过直接应用治疗剂来对治疗有反应。由于这些药剂最容易以干粉形式获得，因此通过鼻或口吸入粉末材料最方便地实现它们的应用。这种粉末形式可以更好地利用药剂，因为药物准确地放置在期望的并且可能需要它的作用的部位处；因此，非常微小剂量的药物通常与通过其它方式施用的较大剂量同样有效，结果显著降低了不期望的副作用和药剂成本的发生率。替代地，粉末形式的药物可用于治疗呼吸系统疾病以外的疾病。当药物沉积在肺的非常大的表面区域上时，它可能非常迅速地被吸收到血流中；因此，这种施用方法可以代替通过注射、片剂或其它常规方式给药。

现有的干粉吸入器(dpi)通常具有将药物(活性药物加载体)引入高速空气流的装置。高速气流用作破碎微粉化颗粒簇或将药物颗粒与载体分离的主要机制。这些现有装置存在若干问题并具有若干缺点。首先，常规的dpi(通常是无源装置)要求用户强力呼出，然后深吸入以实现最佳的药物递送。这些缺点通过要求它们通过具有大量阻力的吸入器维持困难的呼吸模式而影响更严重感染的患者。需要存在一种能够使用户在定量(dosing)期间正常呼吸的装置。

此外，传统的dpi是高度复杂的装置，其适合于高度发达国家的消费者。对于发展中国家而言，市场需要在成本上更具竞争力的简化的设计。这种装置可以解决传统dpi的许多挑战，比如消除复杂的剂量推进机构，简化人为因素设计并降低产品成本。例如，许多常规的多剂量吸入器利用泡罩条或一系列单独的泡罩，这需要用于可靠剂量推进的复杂机构。而且，复杂的多剂量吸入器可以包括电动机，该电动机联接到用于控制药包内的剂量推进的软件。这些多剂量吸入器还可以提供无线连接和lcd用户界面。多种剂量的储存也增加了可抛弃药物药包的尺寸。所有这些因素导致吸入器对于发展中市场而言可能过于昂贵，因此不能为最需要它的那些人提供独特的药物递送技术。

技术实现要素：

本文描述的实施例涉及用于通过吸入器递送一定剂量的医药品或药物的方法、设备和/或系统。在某些实施例中，吸入器可包括可再用的基本单元和可抛弃药物包。在一些实施例中，可再用部分可容纳变换器、控制器、电池和用户界面。在其它实施例中，可抛弃部分可容纳在密封的剂量腔室中的药剂剂量，该剂量腔室包括集成的嘴件。在一个实施例中，在操作期间，用户可以将吸入器的可抛弃部分插入到可再用部分上。接下来，用户可以移除附连到可抛弃部分的密封件，以露出位于剂量腔室内的药剂或药物。然后，用户可以将嘴件带到他们的嘴唇并开始正常呼吸。在这段时间期间，吸入器可感测到用户的呼吸，并利用合成喷射同步将药剂或药物递送给用户。在使用期间，可再用部分的远端处的诸如灯之类的指示器可发光以指示吸入器的正常运行。

在另一个实施例中，吸入器的可再用部分的变换器可产生声波，该声波经由合成喷射使位于剂量腔室中的干粉药剂或药物雾化。雾化的药剂可散发到空气流导管中，并经由嘴件夹带到吸入的空气中，并从而进入用户。吸入器可以主动检测到吸入，以同步将药剂或药物递送给用户。可以通过将微粉化的干粉压缩成单个预先计量的剂量颗粒来制备药剂或药物，将其包装成单独的泡罩包。在一个实施例中，单个预先计量的剂量颗粒可以包括容器封闭系统和用于合成喷射的声学腔室。

根据一个实施例，提供了一种干粉吸入器。该干粉吸入器包括第一部分，该第一部分包括干粉药剂、构造成接纳药剂的定量腔室以及构造成将雾化形式的药剂递送给用户的嘴件。干粉吸入器还包括第二部分，该第二部分包括构造成在激活变换器时使药剂雾化的变换器，以及构造成响应于激活事件而激活变换器的控制器。第一部分和第二部分可以在连接点处联接在一起。在一些实施例中，第一部分和第二部分包括在纵向方向上延伸的外部管状壳体。在一些实施例中，当第一部分和第二部分联接在一起时，吸入器的直径约为5-15毫米，而长度约为80-150毫米。在一些实施例中，第一部分是可抛弃的，而第二部分是可再用的。

根据另一个实施例，提供了一种用于通过吸入器递送一定剂量的药物的方法。该方法包括联接吸入器的第一部分和第二部分，提供位于吸入器的第一部分中的干粉药剂，以及经由在吸入器的第二部分中的转换器雾化干粉药剂。可以响应于激活事件经由吸入器的第二部分中的控制器来激活变换器。该方法还包括在吸入器的第一部分内的计量腔室中接纳雾化形式的干粉，以及通过吸入器的第一部分的嘴件递送雾化的干粉。在一些实施例中，第一部分和第二部分包括在纵向方向上延伸的外部管状壳体。在一些实施例中，当第一部分和第二部分联接在一起时，吸入器的直径约为5-15毫米，而长度约为80-150毫米。在一些实施例中，第一部分是可抛弃的，而第二部分是可再用的。

这些方法、设备和/或系统提供了显著优点。首先，吸入器提供了消除复杂的剂量推进机构的简化的设计，这在市场上可能更具成本竞争力。此外，与传统的被动吸入器相比，由该吸入器提供的合成喷射使用户在定量期间能够正常呼吸，而传统的被动吸入器需要用户强力呼出，然后深吸入，以实现最佳的药物递送。

通过具体实施方式和附图，各种其它方面、特征和优点将变得显而易见。应当理解，前面的概述和以下的具体实施方式都只是示例性的，而不是对实施方式的范围的限制。如说明书和权利要求书中使用，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非文中另有明确说明。另外，如说明书和权利要求书中所用，术语“或”表示“和/或”，除非文中另有明确规定。

附图说明

图1a-c示出了根据一个或多个实施例的吸入器的立体图。

图2a和2b示出了根据一个或多个实施例的吸入器的联接和操作的启动的立体图。

图3a和3b示出了根据一个或多个实施例的吸入器的放大立体图。

图4示出了根据一个或多个实施例的用吸入器递送一定剂量的药物的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释说明，阐述了多种特定细节以提供对于实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节或具有等同布置的情况下实践这些实施例。在其它情况下，以框图形式示出了公知的结构和装置，以避免不必要地模糊本发明的实施例。

本实施例涉及用于用户吸入的作为干粉的药剂的给药的装置。该装置的一些实施例可以分类为干粉吸入器(dpi)。该装置的一些实施例也可以分类为干粉喷雾器(与液体喷雾器相反)，特别是当使用潮式呼吸在一次或多次吸入中递送干粉药剂时。该装置在本文中可互换地称为“装置”或“吸入器”，两者均指用于受试者吸入的作为干粉的药剂的给药的装置，并且最佳地在使用潮式呼吸时。“潮式呼吸”较佳地指在休息时正常呼吸期间的吸入和呼出，与强迫式呼吸相对。

吸入装置的结构

图1a-c示出了吸入器100，其构造成通过装置的嘴件接收用户的吸入，较佳地经由潮式呼吸，并且在一次或多次连续吸入时递送一定剂量的药剂。如图1a-c所示，吸入器100可包括可再用部分102和可抛弃部分104，它们可在连接点106处或通过诸如紧贴配合、止动件、夹子和/或扣子之类的其它便利的事物联接在一起。在一实施例中，可再用部分102可包括在纵向方向上延伸的外部管状壳体108，以容纳变换器110、控制器112、电池114和用户界面116。可抛弃部分104还可包括在纵向方向上延伸的外部管状壳体118，用于将药剂剂量120容纳在密封的剂量腔室122中，该剂量腔室122可包括集成的嘴件124。在一个实施例中，当可再用部分102和可抛弃部分104的外部管状壳体108、118联接在一起时，吸入器的尺寸可与电子香烟相当(直径为5-15mm，而长度为80-150mm)。在另一个实施例中，外部管状壳体可以是容纳可再用部分102和可抛弃部分104两者的单个管，并且整个吸入器可以是可抛弃的。应当理解，吸入器壳体100的尺寸和形状可以变化以容纳各种前述部件。

在一个实施例中，相对于连接点106，用户界面116(例如led)可以被布置为可再用部分102的外部管状壳体108的远端的端盖。用户界面116可以经由吸入器100的控制器112电气地连接到电池114。在一些实施例中，用户界面116可以提供吸入器的适当功能已经发生的指示，如将在下面更详细地描述的。在另一个实施例中，相对于连接点106，变换器110可以被布置为可再用部分102的外部管状壳体108的近端的端盖。变换器110也可以经由吸入器的控制器112电气地连接到电池114。在一些实施例中，如将在下面更详细地描述的。导电弹簧126和控制器112可以布置在变换器110和电池114之间，以确保各种前述部件之间的牢固的电气和物理连接。

在一些实施例中，相对于连接点106，药剂剂量120和剂量腔室122可以布置在可抛弃部分104的外部管状壳体118的近端，使得当可再用部分102和可抛弃部分104联接在一起时，变换器100可振动以将药剂剂量120雾化并转移到定量腔室122中。在一些实施例中，相对于连接点106，嘴件124位于可抛弃部分104的外部管状壳体118的远端处，使得用户可以接收由变换器100和定量腔室122提供的合成喷射递送的药剂或药物。在一些实施例中，当可再用部分102和可抛弃部分104联接在一起时，可以将薄膜密封到剂量腔室122的底部以确保牢固连接到变换器100。在一些实施例中，空气流导管128可以布置在定量腔室122与嘴件124之间，并且构造成当用户通过嘴件124吸入时允许空气穿过吸入器100。

参照图2a和2b，示出了吸入器100的联接和操作的启动。如图2a所示，吸入器100可包括可再用部分102和可抛弃部分104，它们可在连接点106处或通过诸如紧贴配合、止动件、夹子和/或扣子之类的其它便利的事物联接在一起。例如，可抛弃部分104可包括一个或多个引导件140，该一个或多个引导件140配装到可再用部分102的狭槽142中，这可经由扭转运动固定。在一些实施例中，导电弹簧126可以在可再用部分102和可抛弃部分104的联接期间提供阻力以提供牢固的连接。参考图2b，在可再用部分102和可抛弃部分104的联接完成之后，在第一次使用期间，用户可以拉动凸片144以移除密封件146以暴露剂量腔室122。例如，凸片144可以通过一个或多个纵向构件连接到位于可抛弃部分104的相对端处的密封件146，该一个或多个纵向构件构造成有助于从定量腔室122中移除密封件。在移除定量腔室122的密封件146之后，用户然后可以将嘴件124带到他们的嘴唇并开始正常呼吸。在这段时间期间，吸入器可感测到用户的呼吸，并利用合成喷射同步将药剂或药物递送给用户，如下文更详细描述的。其它实施例可以使用橡胶塞来密封剂量腔室或用于暴露剂量腔室中的孔的机构。

吸入装置的操作

在图3a和3b所示的一个实施例中，吸入器100可以构造成激活变换器110以经由合成喷射将完整的药剂剂量120递送给用户。在操作期间，当用户通过嘴件124吸入时，空气经由通气孔160吸入吸入器的空气流导管128中，并从嘴件124出来进入用户的肺部；随着空气通过空气流导管128被吸入，干粉药剂被排出到空气流导管128中并被夹带在用户的吸入空气中。因此，空气流导管128较佳地限定从通气孔160到出口(即，由嘴件形成的开口)的空气路径。每个呼吸循环包括吸入和呼出，即每次吸入之后呼出，因此连续吸入较佳地指连续呼吸循环中的吸入。每次吸入后，用户可以在吸入器外部呼出(例如，通过从嘴件移开他或她的嘴并将吸入的空气排出到旁边)。在一个实施例中，连续吸入指的是每次用户通过吸入器吸入，其可以是或可以不是每次患者吸入它们的呼吸时。

在一个实施例中，吸入器100可包含干粉药物组合物的单个预先计量剂量120，该干粉药物组合物包括至少一种药剂。如本文所用，预先计量剂量120可包括适于容纳一定剂量的干粉药剂的容器。根据较佳实施例，预先计量剂量120可布置在吸入器100的可抛弃部分104内，其包括基片，在该基片中形成预先计量剂量120以在其中限定用于容纳不同药剂剂量的袋和剂量腔室122，其被密封使得通过提供至预先计量剂量120的药剂的通路可以在那里将剂量腔室122的密封件146剥离。

在一些实施例中，吸入器100可以构造成激活变换器110一次或多次以将完整的药剂剂量从剂量颗粒120和剂量腔室122递送给用户。在一个实施例中，吸入器100可包括空气流导管128，空气流导管108构造成当用户通过嘴件124吸入时允许空气行进通过吸入器100。例如，控制器114可以构造成在检测到激活事件时激活变换器102。在一些实施例中，激活事件可以是从剂量腔室122移除密封件146。在其它实施例中，吸入器100可以包括构造成检测通过空气流导管124的气流的吸入传感器，并且激活事件可以是检测到用户的吸入。在另一个实施例中，激活事件可以是用户输入的信号，比如位于吸入器100的壳体上的按钮。变换器110可以构造成振动，从而振动药剂，以雾化药剂并将其从剂量120转移到定量腔室122中。在一个实施例中，变换器102的振动还将雾化的药剂递送到定量腔室118中，通过空气流导管128，并通过嘴件124递送给用户。应当理解，将药剂递送给用户是经由合成喷射完成的。

变换器110可以是由具有高频，并且较佳地具有超声共振振动频率(例如，大约15至50khz)的材料制成的压电元件，并且取决于施加到压电元件的激励电的频率和/或幅度使其以特定频率和振幅振动。可用于构成压电元件的材料的示例可包括石英和多晶陶瓷材料(例如，钛酸钡和锆钛酸铅)。有利地，通过以超声频率振动压电元件，可以避免与以较低(即，非超声)频率振动压电元件相关联的噪声。

在一些实施例中，吸入器100可包括吸入传感器，其感测患者何时通过该装置吸入，例如，传感器可以是压力传感器、气流速度传感器或温度传感器的形式。根据一个实施例，每当传感器检测到用户吸入时，可以将电子信号传送到包含在吸入器100中的控制器112，使得在用户若干吸入时递送剂量。例如，传感器可包括传统的流量传感器，其产生指示空气流导管128中的空气流的流量和/或压力的电子信号，并且经由电连接将这些信号传送到包含在吸入器100中的控制器112，用于基于那些信号来控制变换器110的致动。较佳地，传感器可以是压力传感器。可根据实施例使用的压力传感器的非限制性示例可包括本文的微机电系统(mems)压力传感器或纳米机电系统(nems)压力传感器。吸入传感器可以位于空气流导管128中或附近，以检测用户何时通过嘴件124吸入。

较佳地，控制器112可以体现为专用集成电路芯片和/或一些其它类型的非常高度集成的电路芯片。替代地，控制器112可以采用微处理器或分立的电气和电子部件的形式。如将在下面更全面地描述的，控制器112可以控制从常规电源114(例如，dc电池)提供给变换器110的电力。可以经由换器110和控制器112之间的电连接将电力供应到变换器110。

存储器可以包括电子地存储信息的非暂时性存储介质。存储器可以包括光学可读存储介质(例如，光盘等)、磁性可读存储介质(例如，磁带、磁性硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如eeprom、ram等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其它电子可读存储介质中的一种或多种。电子存储器可以存储定量技术、由处理器确定的信息、从传感器接收的信息、或者实现如本文所述的功能的其它信息。

在操作期间，控制器112还可以经由用户界面116指示吸入器100的正常运行。例如，在通过吸入器递送一定剂量的药剂或药物后，控制器112可以使位于吸入器100端部处的led116发光。

示例性流程图

图4示出了根据一个或多个实施例的用吸入器递送一剂量药物的示例性方法400的流程图。

在操作402中，吸入器的可再用部分和可抛弃部分可联接在一起。在一些实施例中，可再用部分和可抛弃部分可以在连接点处或通过诸如紧贴配合、止动件、夹子和/或扣子之类的其它便利的事物联接在一起。在一些实施例中，可再用部分可包括在纵向方向上延伸的外部管状壳体，以容纳变换器、控制器、电池和用户界面。在一些实施例中，可抛弃部分还可包括在纵向方向上延伸的外部管状壳体，用于将药剂剂量容纳在密封的剂量腔室中，该剂量腔室可包括集成的嘴件。

在操作404中，可以检测到激活事件。在一些实施例中，激活事件可以是从吸入器的剂量腔室移除密封件。在其它实施例中，激活事件可以是检测到用户的吸入。在其它实施例中，激活事件可以是用户输入的信号，比如位于吸入器的壳体上的按钮。

在操作406中，可以响应于检测到激活事件来激活位于吸入器的可再用部分内的变换器。在一些实施例中，变换器可以构造成在激活变换器时使药剂雾化。变换器可以是由具有高频，并且较佳地具有超声共振振动频率(例如，大约15至50khz)的材料制成的压电元件，并且取决于施加到压电元件的激励电的频率和/或幅度使其以特定频率和振幅振动。

在操作408中，位于吸入器的可抛弃部分内的药剂或药物可经由来自变换器的振动而雾化。在一些实施方案中，药剂剂量可以是包括至少一种药剂的干粉药物组合物的单个预先计量的剂量颗粒。可以通过压缩干粉药物组合物来形成该颗粒。如本文所用，预先计量剂量颗粒可包括适于容纳一定剂量的干粉药剂的容器。在一些实施例中，剂量颗粒可布置在吸入器的可抛弃部分内，其包括基片，在该基片中形成预先计量的剂量颗粒以在其中限定用于容纳不同药剂剂量的袋和剂量腔室，其被密封使得通过提供至预先计量的剂量颗粒的药剂的通路可以在那里将剂量腔室的密封件剥离。

在操作410中，通过位于吸入器的可抛弃部分内的定量腔室和嘴件可以将雾化的药剂或药物递送给用户。在一些实施例中，吸入器可以构造成激活换能器一次或多次以将完整的药剂剂量从剂量颗粒和剂量腔室递送给用户。

尽管为了说明的目的已经基于当前被认为是最实用和较佳的实施例详细地描述了当前实施例，但是应该理解，这样的细节仅用于该目的并且这些实施例不限于所公开的较佳特征，而是相反地，旨在覆盖落入所附权利要求范围内的修改和等同布置。例如，应理解，本文公开的特征设想在可能的范围内，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合。