244压缩时，内壳体124从外部位置运动到内部位置，由此朝向上壳体部分130拖曳下壳体部分120。第二弹簧244的压缩也促使第一弹簧242压缩，由此促使穿孔机构230向上运动到穿孔位置并且穿透或刺穿胶囊219以在胶囊中制成孔。在释放压缩时，第一弹簧242和第二弹簧244返回到其偏压状态，由此将穿孔机构230返回到其非穿孔位置并且将内壳体124返回到其外部位置。尤其，在释放压缩时，随着第一弹簧242返回到其偏压状态，胶囊219从穿孔机构230的尖头物232剥离。第二弹簧244可以充当备份，以便将胶囊219从穿孔机构230的尖头物232剥离，万一第一弹簧242不能这样做的话。
[0043]虽然图2中所示的吸入装置100的穿孔机构230构造成仅刺穿胶囊219的单个圆顶，但是其它设计也在本发明的范围内。例如，如本领域的技术人员将应理解，穿孔机构230也可以设计成(或第二穿孔机构可以被用于)刺穿胶囊219的两个圆顶。
[0044]也如在图2中所示，在下壳体部分120上布置有一对凸缘252。在上壳体部分130上布置有一对凹槽254，以便使凸缘252可以被接收在凹槽254内，由此联接下壳体部分120和上壳体部分130。在一个实施例中，下壳体部分120和上壳体部分130借助摩擦配合接合而联接起来。可以使用图2中所示的凹槽254和凸缘252布置来实现摩擦配合接合。用于摩擦配合接合的其它可替代配置对于本领域的技术人员而言将容易显而易见。
[0045]图4示出可以使用上述示例性吸入装置100被穿孔的胶囊219的侧视图。如图所示，胶囊219包括第一圆顶404、相对的第二圆顶408和由半径r限定的圆筒形壁部分412。圆筒形壁部分412在第一端部416和第二端部420之间延伸，所述圆筒形壁部分412分别在第一端部416和第二端部420处与第一圆顶404和第二圆顶408相遇。
[0046]图5示出第一圆顶404的俯视图(即，当沿着箭头424方向观察时的圆顶404的视图)。如图所示，第一圆顶404的特征在于在环形区域428内的两个穿孔504、508。如以下将进一步说明，环形穿孔区域428表示在第一圆顶404的外表面432上的、将刺穿出孔504、508的优选区域。尤其，在一个实施例中，吸入装置100的穿孔机构230构造成刺穿环形穿孔区域428内的每个孔504、508的中心。
[0047]在一个实施例中，胶囊219的外表面432具有介于约0.08mm和约0.12mm之间的厚度。例如，第一圆顶404、第二圆顶408和圆筒形壁部分412中的每个的外表面432都可以具有约0.1Omm的厚度。在该外表面432内，胶囊219可以是空心的，并且如上所述，胶囊219可以至少部分地用粉状药物填充。诸如羟丙基甲基纤维素或明胶的材料可以形成胶囊219的较薄外表面432 (即，相对的圆顶404和408和圆筒形壁部分412)。
[0048]如图4和图5中所示，环形穿孔区域428在第一圆顶404的外表面432上处于约0.4r和约0.8r之间。换言之，对于每个穿孔504、508的中心所优选的位置是在圆顶404的环形区域内，所述圆顶404的环形区域远离圆顶404的中心轴线436定位在圆顶半径的约40%和约80%之间。作为示例，对于尺寸00 (即，0.95cm3)的胶囊219而言，环形穿孔区域428远离圆顶404的中心轴线436处于约0.16cm和约0.32cm之间。已经发现，在该区域428中刺穿圆顶404时，力的大部分被传递到胶囊219的圆筒形壁412，从而在圆顶404上施加尽可能小的力。这种方法允许用于在穿孔机构230中使用较大的尖头物232，从而在不使胶囊219塌陷的情况下在圆顶404中产生较大的504、508。
[0049]尤其，在穿孔机构230构造成仅刺穿胶囊219的单个圆顶404的情况下(例如，如在图2中所示的示例性吸入装置100中的情况)，所有穿孔504、508的组合的总表面积可以多达圆顶404的总表面积的约15%。作为不例，每个穿孔504、508都可以表不圆顶404的总表面积的约7.5%，并且从而在组合中穿孔504、508可以表示圆顶404的总表面积的约15%。这是可用于从胶囊219排放剂量的孔的基本总面积。
[0050]事实上，在测试中已经发现，较低密度(S卩，在0.lOg/cm3以下)的粉末的全剂量可以从胶囊219排出并且被典型的成人患者在一次呼吸中消耗(即，以足够大的体积流率和可实现的量级的体积通量排出)，其中，所有穿孔的组合总表面积是介于单个圆顶404的总表面积的约3%和约15%之间，或者等效地，所有穿孔的组合总表面积是介于整个胶囊219的总表面积的约0.5%和约2.2%之间。作为示例，对于尺寸00( S卩，0.95cm3)的胶囊219而言，对于所有穿孔504、508所优选的总表面积是介于约0.03cm2和0.14cm2之间。
[0051]实验结果与模拟
[0052]使用代表性的低密度、高性能的干粉末配方来调查所有穿孔的组合总表面积对剂量递送的影响。尤其，尺寸00 ( S卩，0.95cm3)的胶囊用等量的粉末填充并且以一方式穿孔，从而产生这样的孔，即，所述孔具有在从0.027cm2至0.066cm2 (即，0.0042平方英寸至0.0102平方英寸)的范围内的组合总表面积。对于每个靶孔面积值而言，测试大约30个胶囊。继而，对于每个孔面积配置而言，测量在模拟的呼吸期间排出的填充的粉末质量的百分比。具体地，在与典型的小儿患者相关联的模拟的吸入流率和体积性能下实施该剂量排放研宄。因此，该研宄表示成年人口中的最差情况(即，该研宄代表成人的最低5%至10%)。研宄结果在图6的表格600中和在相对应的图7的图表700中示出。
[0053]从图6和图7中所示的结果得出的结论是在一次呼吸中排出的粉末的平均分数随穿孔面积渐增而朝向100%渐进地增大。另外，由于标准偏差(剂量递送可变性的测量值)随穿孔面积增大而减小，剂量排放的可变性遵循与所有穿孔的组合总表面积的反比关系。
[0054]尤其，如可以参见在图6中所示的表格600，当所有穿孔的组合总表面积是整个胶囊的总表面积的约0.5%时，在小儿患者的一次呼吸中平均排出胶囊的粉末的48%。这表示了在小儿患者的一次呼吸中将排出的粉末的可接受的百分比的下限。对于典型的成人而言，当所有穿孔的组合总表面积是整个胶囊的总表面积的约0.5%时，将排出粉末的明显更大的百分比(例如，本质上全剂量)。因此，该用于穿孔的表面积的最小值也表示了在成人患者的一次呼吸中将排出的粉末的可接受的百分比的下限。
[0055]虽然在一次患者呼吸中所排出的粉末的百分比随穿孔面积增大而增大，但是在一次患者呼吸中所排出的粉末的百分比随穿孔面积增大而大致渐近地增大。已经发现，不期望的是所有穿孔的组合总表面积将大于整个胶囊的总表面积的约2.2%，这是因为由产生大于该尺寸的穿孔所引起的穿孔力可以逼近或超出用于诸如羟丙基甲基纤维素和明胶的典型胶囊材料的加载限度。此外，典型地不必要的是所有穿孔的组合总表面积将大于整个胶囊的总表面积的约2.2%，这是因为如可以参见图6的表格600和图7的图表700从胶囊排出的粉末的百分比大致渐近地逼近100%并且对于超出该尺寸的穿孔面积而言不存在明显的好处(根据从胶囊排出的粉末的百分比)。
[0056]还预料到并且在本发明的范围内的是这样的穿孔，S卩，所述穿孔的组合总表面积是在介于整个胶囊的总表面积的约0.5%和约2.2%之间的较窄范围内(例如，整个胶囊的总表面积的约0.5%、约0.8%、约1.1%和/或约1.3%的最小值与整个胶囊的总表面积的约1.6%、约1.8%、约2.0%和/或约2.2%的最大值的任何组合)。
[0057]用于将穿孔定位在胶囊圆顶中的限制因素是胶囊材料的强度和胶囊材料在载荷下偏转的倾向性。为了穿透胶囊材料，胶囊材料必需在穿刺尖端穿透胶囊的表面之前本质上维持其位置。如果在执行穿透之前胶囊材料偏转(例如，向内弯曲)了太大的程度，则胶囊的圆顶将倾向于在尖端完全穿透胶囊材料而在胶囊材料中产生孔之前塌陷。使用有限元分析(“FEA”)和胶囊材料的机械性能，模拟胶囊材料对在沿着胶囊圆顶的半径的不同位置处加载恒力的响应。在图8的