エアゾール化された薬剤を生成するためのネブライザ
薬剤を送達するネブライザは、薬剤のためのリザーバを有するハウジングと、リザーバから薬剤の供給を受けることができ、そこで薬剤の少なくとも一部をエアゾール化するエアゾール発生器と、気体がネブライザに流入してエアゾールとの混合物を形成できるようにする気体通気入口と、通路であって、該通路を通じて、エアゾールと気体との混合物がネブライザの出口ポートに送達される通路とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００３年７月１８日出願の米国仮特許出願第６０／４８８，７１８号の利益を主張するものであり、当該仮出願の全体は本明細書と一体のものとして参照される。
【０００２】
本発明は、患者の呼吸系に薬剤を送達するネブライザに関する。喘息、慢性閉塞性肺疾（ＣＯＰＤ）、及び嚢胞性線維症といったいくつかの症状では、処方された液体薬剤をエアゾールと呼ばれる微細な噴霧に変えて肺に吸入する必要がある。
【背景技術】
【０００３】
こうした薬剤のエアゾールを発生するネブライザは公知である。しかし、従来の家庭用ネブライザは一般に大型でかさばり、使用に不便である。したがって、家庭での使用に更に便利な小型ネブライザに対するニーズがある。
【０００４】
長い間、エアゾールを発生するためにネブライザが使用されてきた。家庭用ネブライザは大きく３種類に分類される。コンプレッサ駆動ジェット又は空気式ネブライザは、その内部においてエアゾール発生点よりも下方に薬剤が配置されるリザーバであって、この薬剤がジェットの作用によってリザーバから引き上げられ、次いでこのジェットが流体を小さな粒子に分割するリザーバを利用する。エアゾールは、エアゾールを発生させる気体の流れにより駆動されて薬剤リザーバよりも上方のチャンバに集まりそこを通過する。ネブライザからのこのエアゾールの一定流れはしばしば、患者が発生する吸気の流れ及び体積を上回り、吸入によって得られるエアゾールの量を減少させ、患者が吸入する薬物の量を減少させる。したがって、エアゾール化された薬剤を患者に送達するのに必要な気体流れの量を減少させるネブライザに対するニーズもある。
【０００５】
超音波式ネブライザは、圧電セラミック素子上方の薬剤リザーバ内に定常波を発生させ、薬剤リザーバ上方に集まるエアゾールを発生させる。エアゾールは、患者が直接発生するか又は気体の２次流れ（例えばファン）によって発生する活性ガスの流れなしには収集チャンバから離れない。このため、オープンエアゾールマスクと共に使用される超音波の能力が低下する。したがって、オープンエアゾールマスクと共に使用可能なネブライザに対するニーズもある。
【０００６】
ジェット式及び超音波式両方のネブライザでは、エアゾールチャンバを離れない液滴はチャンバの壁に残り続けたりザーバに戻ったりし、ネブライザに残る残余薬物の一因となる。したがって、ネブライザに残る残余薬物の量を減少させるネブライザに対するニーズもある。
【０００７】
メッシュプレート下方に配置されたトランスデューサホーンに接続された薬剤リザーバを有するネブライザも知られている。ホーンが振動することによって、ホーン上方に配置されたメッシュプレートのオリフィスを通じ液体薬剤が押し出される。エアゾールはエアゾール発生器から上方に指向される。この技術の技術的制限によって、粒子サイズが比較的大きくなり、出力が低くなり、懸濁液のエアゾール化が困難になり、吸気と吸気の間にエアゾールを効率的に収集するリザーバが存在しなくなる。したがって、高出力でもって微細なエアゾールの噴霧を発生し、吸気と吸気の間にエアゾールを収集するリザーバを有するネブライザに対するニーズもある。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、患者の呼吸系に薬剤を送達するためのネブライザを含む。ネブライザは液体薬剤のためのリザーバを形成するハウジングを含むことができる。薬剤は入口を通じてリザーバに入り、エアゾール発生器に結合された出口を通じてリザーバを出るようにすることができる。発生器は薬剤をエアゾールに変換し、このエアゾールはエアゾール通路を通じて出口ポートまで移動し、そこからネブライザを出るようにすることができる。また、ネブライザは、気体（例えば空気）と同伴されたエアゾールとの混合物が出口ポートを通じてネブライザを出る前に、気体がネブライザに入りエアゾール化された薬剤と混合できるようにする気体通気入口を含むことができる。
【０００９】
一実施例では、液体薬剤の重力流れがリザーバからエアゾール発生器に供給される。
【００１０】
気体通気入口をエアゾール発生器のすぐ近くに配置することができる。
【００１１】
別の実施例では、ハウジングは気体及び同伴されたエアゾールを出口ポートに指向させるバッフルを有する。前記バッフルは、エアゾールが出口を通じて流れるように方向付けられた傾斜表面を含むことができる。バッフルが出口ポートに向かって傾斜するようにしてもよい。
【００１２】
別の実施例では、ネブライザはエアゾール液滴トラップを含むことができる。液滴トラップが出口ポートに隣接するようにしてもよい。
【００１３】
別の実施例では、ネブライザはエアゾールトラップを含むことができ、バッフルからのエアゾール液滴はトラップに指向される。
【００１４】
エアゾール発生器は、エアゾール発生器を物理的損傷から保護するプロテクタを有することができる。プロテクタは、エアゾール発生器の上方の上方プロテクタと、エアゾール発生器の下方の下方プロテクタとのうち一方又は両方を含むことができ、下方プロテクタはネブライザハウジングと一体であってもよい。１つかそれ以上のプロテクタはメッシュを含むことができる。
【００１５】
ネブライザは、出口ポートを呼吸系に接続するための呼吸コネクタを含むことができる。呼吸コネクタはマウスピースを含むことができる。呼吸コネクタは、マウスピース、フェースマスク、及びノーズピースからなるグループから選択することができる。
【００１６】
別の実施例では、ネブライザは、エアゾール発生器を内部に保持するエアゾール発生器ハウジングを含む。エアゾール発生器ハウジングをリザーバに固定することができる。
【００１７】
別の実施例では、エアゾール発生器は、その第１の表面と第２の表面との間に延びる複数の開口を有する振動可能な部材を備えることができる。約７０重量％又はそれ以上の液滴の寸法が約１から約６マイクロメータの範囲にあるように薬剤の液滴を放出することにより薬剤がエアゾール化されるように、振動可能な部材の開口が寸法設定されている。
【００１８】
別の実施例では、ネブライザはエアゾール発生器のための駆動回路を含むことができる。駆動回路はプッシュプル共振電力回路を含むことができる。共振回路は、インピーダンス値が圧電素子のインピーダンスにほぼ等しい誘導素子を使用することができる。
【００１９】
共振回路は誘導素子を含むことができる。例えば、共振回路は、プッシュプル（交互オン−オフ）構成でもって作動される一対のＭＯＳＦＥＴを含むことができる。
【００２０】
ネブライザ駆動回路は、壁コンセントに直接差し込まれて周波数範囲が５０Ｈｚから６０Ｈｚであり９０Ｖから２５０Ｖの範囲の交流電圧の入力を受け取るのに適しており、５０Ｋｈｚから３００Ｋｈｚの周波数範囲の交流電圧出力を発生するようにすることができる。この回路は、動作周波数においてインピーダンスがネブライザ回路とほぼ同じである誘導素子を含むことができる。
【００２１】
別の実施例では、ネブライザ駆動回路を、１．５から１２ボルトの範囲の電圧の入力を受け取って周波数範囲が５０Ｋｈｚから３００Ｋｈｚの交流電圧出力を発生するバッテリと共に使用するのに適するようにしてもよい。この回路は、動作周波数においてインピーダンスがネブライザの回路とほぼ同じである誘導素子を含むことができる。
【００２２】
本発明の別の態様は、粘性液体を噴霧する方法を含む。一実施例では、この方法は、前面と、後面と、それらの間に延びかつ後面から前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを含む振動可能な薄肉シェル部材を提供し、薄肉シェル部材を振動させ、２つの周波数値の間で周波数をスイープさせる、各段階を含む。
【００２３】
別の実施例では、粘性液体を噴霧する方法は、前面と、後面と、それらの間に延びかつ後面から前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを含む振動可能な薄肉シェル部材を提供し、薄肉シェル部材を振動させ、粘性液体（例えば、脂質）に熱を供給する、各段階を含む。
【００２４】
本発明の別の実施例は、エアゾール発生器に電力を供給するための電気コネクタを含むエアゾール発生器を提供し、電気コネクタ及びエアゾール発生器の導電要素は電気絶縁材料に包囲されている。
【００２５】
また、本発明の実施例は、エアゾール発生器と電力入口とを含むエアゾール発生器組体を含み、この組体は、弾性ケーシングによって構造的に支持され、ケーシングは組体に電気絶縁を提供することができる。弾性ケーシングは射出成形処理によって製造することができる。
【００２６】
本発明の別の実施例は、弾性構造に収容されたエアゾール発生器及び電力入口を含むエアゾール発生器組体を提供する。エアゾール発生器は、後面と、前面と、それらの間に延びる複数の開口とを有する振動式薄肉シェル部材であって、小さいほうの開口の寸法が約１から約６ミクロンの範囲にある振動式薄肉シェル部材とを含むことができる。
【００２７】
別の新規な特徴の一部は以下の説明に記載され、一部は以下の明細書を検討するときに当業者に明らかになるか又は本発明を実施することによって学習される。本発明の特徴及び利点は、特に特許請求の範囲で指摘された手段、組み合わせ、方法によって実現され達成される。
【００２８】
例として示される以下の説明から本発明はより明瞭に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図面のうちまず図１から図８を参照すると、患者の呼吸系に薬剤を送達するための、本発明の実施例によるネブライザ１が例示される。ネブライザ１はリザーバを有するハウジングを備え、このリザーバは本実施例では液体薬剤のための薬剤カップ２の形態を取る。薬剤カップ２は、取り外し可能なカップ４に覆われた上方入口３を有する。カップ４は透明なのでユーザはカップの内容物を見ることができる。また、カップ２は、薬剤が重力によって流れ込む下方出口も有する。カップ４は、出口への薬剤の流れを促進する下方円錐部分６を有する。エアゾール発生器７がカップの出口に設置されて液体薬剤をエアゾール化する。エアゾール発生器７は、バリアメッシュ１０によって上方からのユーザのアクセスに対し保護されており、メッシュ１０はこの例では薬剤カップと一体的に形成されている。また、エアゾール発生器７は、薬剤カップ２とは別個に形成された下方メッシュ１１によって下方から保護されている。保護メッシュ１０、１１は図５、図７及び図８から特に明らかである。
【００３０】
エアゾール発生器７が発生したエアゾールは、ネブライザ本体１９によって画定される通気エアゾール通路２０に送達される。空気入口２１を通じて通路２０内に空気が流入する。この空気はエアゾール化された薬剤を同伴し、同伴されたエアゾール化された薬剤は通路２０から出口ポート２２を経てネブライザから送達される。この場合、入口２１は、エアゾール発生器７よりも上方に位置する空気口によって形成される。出口ポート２２は、上向きに傾斜して流れを呼吸系に指向させる延長部又はコネクタピース２３を有する。この場合、出口コネクタ２３にはコネクタ２３に押込み嵌めされる取り外し可能なマウスピース部分２４が装着される。
【００３１】
ネブライザ１は、空気及び同伴されたエアゾール化された薬剤を出口２２に指向させるバッフルを有する。この場合、バッフルはネブライザ本体１９の床２５によって形成される。バッフル２５は出口ポート２２に向かって下向きに傾斜していることに注意されたい。入口２１をネブライザハウジングの一側に配置し、出口２２をハウジング及びバッフル２５の概ね他側に配置することによって、出口２２への空気及び同伴されたエアゾール化された薬剤の流れが最適化される。
【００３２】
ネブライザ１は、空気中に同伴されない大きな液滴を収集するエアゾール液滴トラップ３０を有する。この場合、液滴トラップ３０は出口ポート２２とバッフル２５との間にある。空気によって同伴されない液滴はバッフル２５に衝突し、傾斜面を流れ落ちてトラップ３０内に入る。同様に、出口２２又は付随するコネクタ内で形成され得る液滴はトラップ３０に流入するよう指向される。トラップ３０はネブライザハウジングを開けハウジングの底部を逆さにすることによって容易に空にすることができる。
【００３３】
通常、薬剤カップ２は約６ｃｍ３（約６ｍｌ）から約１０ｃｍ３（約１０ｍｌ）までの液体薬剤を収容するように構成される。
【００３４】
エアゾール発生器７は振動可能な部材４０及び圧電素子４１を備える。振動可能な部材４０は、米国特許第５，１６４，７４０号（第１の’７４０号特許）、第５，５８６，５５０号（’５５０号特許）、第５，７５８，６３７号（’６３７号特許）、及び６，０８５，７４０号（第２の’７４０号特許）に記載されているように、第１の表面と第２の表面との間に延びる複数のテーパ付き開口を有する。これら特許の全開示内容は本明細書と一体のものとして参照される。
【００３５】
振動可能な部材４０の、使用時に上向きになる第１の表面は薬剤カップ２から液体薬剤を受け取り、振動可能な部材４０が振動したときに薬剤の液滴を放出することによって部材４０の第２の表面にエアゾール化された薬剤が発生される。使用時、第２の表面は下向きになる。或る場合、約７０重量％又はそれ以上の液滴の寸法が約１から約５マイクロメートルの範囲にあるエアゾールを生成するように、振動可能な部材４０の開口の寸法を設定することができる。別の実施例では、約７０（重量）％又はそれ以上の液滴の寸法は約１から約６マイクロメートルの範囲にある。
【００３６】
振動可能な部材４０は、非平面であり、好適にはドーム形状をなす。
【００３７】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に例示するように、圧電素子４１は電気接続ソケット４５を有し、そこにコネクタプラグ要素４６が設置される。圧電素子４１及び接続ソケット４５及びプラグ４６は次いでオーバーモールド成形され、圧電素子４１のためのハウジング４８を画定する部分組体４７を形成する。部分組体４７は例示するようにネブライザハウジングに設置される。
【００３８】
装置１は図示されるように、エアゾール発生器７の動作を制御しエアゾール発生器７に電源供給する制御器を含む。プラグ要素４６は、ネブライザハウジングに固定されて制御器から制御信号を受け取る信号インタフェースポート５０を画定する。インタフェースポート５０においてプラグ４６に結合するためのドッキング部材５１又はコネクタを有する制御リード線５２によって、制御器を信号インタフェースポート５０に接続することができる。制御信号及び電力を制御器からリード線５２を通じエアゾール発生器７に伝えてエアゾール発生器７の動作を制御しエアゾール発生器７に電力を供給するようにすることができる。
【００３９】
図２に例示するように、或る場合、制御器５５はバッテリにより作動されるユニットを備えることができる。
【００４０】
或いは、制御器５６は、主電源に直接接続するための電源プラグ５７を有していてもよい。この場合、制御器は、単一のハウジング内に設置された一体的なＡＣ−ＤＣ回路及び制御回路を有する。
【００４１】
各制御器５５又は５６は、ハウジング６０と、エアゾール発生器７の動作を選択的に制御するユーザインタフェースとを有する。ユーザインタフェースを、例えばオンオフボタン５８の形態にすることができる。
【００４２】
また、ハウジング６０には、エアゾール発生器７の動作状態を表示する状態表示手段が設けられる。例えば、状態表示手段を、エアゾール発生器７の動作状態を表示する可視ＬＥＤ６１の形態にすることができる。
【００４３】
図１０から図１２を参照すると、圧電駆動装置が例示される。ステージ１として例示されるように、電力はＡＣ／ＤＣ電源又はＤＣ／ＤＣ電源から得ることができる。前者の場合、汎用入力（８５Ｖacから２６４Ｖac）ＡＤ／ＤＣアダプタによって、２０ＶのＶbusレベルが提供される。後者の場合、バッテリにより電力が提供されるようにすることができる。
【００４４】
ステージ２では、プッシュプル共振回路により以下の出力が負荷に提供される。
Ｐout＝１Ｗ
ｆout＝１２８ｋＨｚ
Ｖout＝５４Ｖms
【００４５】
共振回路は、プッシュプル構成の２つのＭＯＳＦＥＴ Ｑ１及びＱ２によって駆動される圧電負荷の共振インダクタＬres及び容量素子（Ｃp）を備える。また、図１１に示すように、共振回路は、１００μＦのバルクコンデンサＣbus及びＤＣブロックコンデンサＣdcを備える。
【００４６】
特に図１２（ａ）から図１２（ｄ）を参照すると、スイッチング周期モードであるモード１からモード４がそれぞれ例示される。
【００４７】
モード１
ＡＣリップルは無視できると仮定されるので、Ｃdcは無視される。
Ｑ１はオンになり、Ｑ２はオフになる。
矢印の方向に正電流。
モードの式は以下の式を使用して解く。
Ｖbus＝ＶLres＋ＶCp（ｔ）
【００４８】
モード２
Ｑ１はオフになり、Ｑ２はオフである。
Ｑ２の逆並列ダイオードを通じた電流フリーホイール。
モードの式。
ＶLres（ｔ）＋ＶCp（ｔ）＋ＶDQ2＝０
【００４９】
モード３
Ｑ１はオフになり、Ｑ２はオンになる。
矢印の方向に正電流。
モードの式。
ＶLres（ｔ）＋Ｖcp（ｔ）＝０
【００５０】
モード４
Ｑ２はオフになり、Ｑ１はオフである。
Ｑ１の逆並列ダイオードを通じた電流フリーホイール。
モードの式。
ＶCp（ｔ）＋ＶLres（ｔ）−ＶDQ1−ＶCbus＝０
【００５１】
使用時、カップ４が開けられ、薬剤が入口ポート３を通じて薬剤カップ２に送達される。液体薬剤を入口ポート３を通じて薬剤カップ２に送達するために、通常、ネブレ又はシリンジといった供給容器が使用される。薬剤カップ２内の液体薬剤は、下方の薬剤出口において重力の作用によりエアゾール発生器７に向けて流れる。
【００５２】
リザーバ２への入口ポート１１を出口１６においてエアゾール発生器３から離間させることによって、この構成が薬剤カップ２への液体薬剤の送達と患者の呼吸系との間の無菌バリアを形成することになる。
【００５３】
制御リード線５２のドッキング部材は、リザーバ２の信号インタフェースポート５０に結合されて制御器５５又は５６をエアゾール発生器７に接続する。次いで、制御器５０が起動されて電力及び制御信号がエアゾール発生器７に供給されるようにすることができ、これによって圧電素子４１が振動可能な部材４０が振動される。振動可能な部材４０がこのように振動されることによって、部材４０の上面の液体薬剤が開口を通過して下面に到り、そこで薬剤は薬剤の小さな液滴の放出によってエアゾール化される。
【００５４】
エアゾール化された薬剤はエアゾール発生器７からハウジング１９の通路２０に流入する。エアゾール化された薬剤は、入口２１を通じて通路２０に流入する空気のような気体により同伴される。エアゾール化された薬剤と気体との同伴混合物は出口２２を通じて流出し、患者の呼吸系に流入する。
【００５５】
この場合、唇がマウスピース２４の周囲に密着されつつ、マウスピース２４がユーザの歯の間に把持される。ユーザは息をゆっくりと出し入れする。呼気サイクルでは、呼気はマウスピースに沿って通路２０に逆流する。排気が気体入口２１を通過するようにしてもよい。エアゾールの形成が停止し薬剤カップ２内の全ての薬剤が患者の呼吸系に送達されたことが示されるまで、このようにして呼吸が続けられる。オンオフボタン５８が押下されることによりネブライザの電源が切られる。
【００５６】
様々なコネクタ及びハウジングのための適切な材料はＡＢＳである。様々なコネクタ及びハウジングのための代替材料はポリスルフォン又はポリカーボネートである。装置のこれらの構成要素をポリスルフォン又はポリカーボネートから製造することによって、同一装置を何回も使用するためにこれらの構成要素を加圧滅菌することが可能になる。
【００５７】
次に図１３から図１５を参照すると、上述のネブライザが、ノーズピース７０が取り付けられて例示される。ノーズピース７０は、ユーザの鼻を通じて薬剤を送達するのに使用される。
【００５８】
次に図１６から図１８を参照すると、上述のネブライザが、この場合にはフェースマスク７６に接続するためのエルボコネクタ７５を有して例示される。
【００５９】
図１９から図２０を参照すると、上述のネブライザといくつかの点で同様でかつ同一の参照符号が割り当てられている別のネブライザ８０が例示される。この場合、入口ポート８１を通じて接続された酸素供給源によって空気が補われる。ホルダ８２が取り外し可能にネブライザハウジングに設置される。このホルダは、吐き出された全てのエアゾールを収集する外部フィルタを受け入れる。更に、ホルダは、入口ポートを通じて流入する気体ジェットに対する拡散器の役目を果たし、ネブライザハウジング内の乱流及びエアゾールの衝突損失を減少させる。
【００６０】
本発明は、比較的小型、軽量で、使用が容易なネブライザを提供する。制御器も小型かつ軽量である。エアゾールは容易に発生されると共に効率よく気体流れに同伴されるので、医療従事者による監視なしに患者が容易かつ効率的に使用できる。機能に影響を有意に与えることなく、ネブライザを鉛直から有意に（４５°まで）傾斜させてもよい。したがって、ネブライザは、着座又は少なくとも部分的に横臥している患者でも容易に使用できる。エアゾール発生器の重力依存方向及びチャンバが提供するネブライザの内容積によって、咳反射が抑制されるようにエアゾールの吸入質量が増大される。従属的な位置にフィルタを包含することにより、エアゾールが２次的にさらされる危険が減少する。
【００６１】
本願出願人によれば、開口プレートの送達範囲にわたり圧電素子の駆動周波数をスイープさせることによって非ニュートン流体の送達を支援できることが確認されている。開口プレートが駆動周波数に応じてその振動モードを変化させると考えられる。この運動の変化が、流体を微細にすることが可能な追加の応力を流体に印加する。マイクロ制御器のＰＷＭ（パルス幅変調）出力の１つを使用しこの信号をハーフブリッジ又はＭＯＳＦＥＴドライバの入力に転送することによって、周波数スイープを達成することができる。
【００６２】
この方法では、周波数は、システムクロックの分解能だけ変化する（本願出願人の場合、これはＴosc／４−２０Ｍｈｚクリスタル／１４＝５Ｍｈｚであり、Ｔ＝１／Ｆosc＝０．２μ秒である。したがって、約１３０Ｋｈｚでは、周波数は各ステップにおいて約３ｋＨｚだけ変化し得る）。送達範囲は約１２０から１３５ｋＨｚである。スイープの変化率及び範囲はマイクロ制御器内のソフトウェアを使用して制御することができる。
【００６３】
本発明は上述の実施例に制限されず、構造及び細部を変更してもよい。
【００６４】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される「備える」及び「含む」という語句は、、記載された特徴、全体、構成要素、又は工程の存在を示すことを意図しているが、１つかそれ以上のその他の特徴、全体、構成要素、工程、又はグループの存在又は追加を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の実施例によるネブライザの斜視図である。
【図２】図２は、ネブライザと共に使用されるバッテリ駆動制御器の斜視図である。
【図３】図３は、ネブライザと共に使用される主電源駆動制御器の斜視図である。
【図４】図４は、マウスピースが取り付けられた、本発明の実施例によるネブライザの斜視図である。
【図５】図５は、図４のネブライザの破断図である。
【図６】図６は、図４及び図５のネブライザの分解図である。
【図７】図７は、ネブライザの上方部分の、上方から見た斜視図である。
【図８】図８は、ネブライザの上方部分の、下方から見た斜視図である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｄ）は、本発明の実施例によるネブライザのための振動可能な部材及び関連するコネクタの設置及びオーバーモールド成形を説明する斜視図である。
【図１０】図１０は、圧電素子のための駆動装置のブロック線図である。
【図１１】図１１は、図１０の駆動及び負荷ステージの回路図である。
【図１２】図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、モード１からモード４として表示した４つのモードにおける図１０及び図１１の駆動装置の動作を示す回路図である。
【図１３】図１３から図１５はそれぞれ、取り付けられたノーズピースを含む本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１４】図１３から図１５はそれぞれ、取り付けられたノーズピースを含む本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１５】図１３から図１５はそれぞれ、取り付けられたノーズピースを含む本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１６】図１６から図１８はそれぞれ、取り付けられたフェースマスクアダプタを有する本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１７】図１６から図１８はそれぞれ、取り付けられたフェースマスクアダプタを有する本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１８】図１６から図１８はそれぞれ、取り付けられたフェースマスクアダプタを有する本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１９】図１９から図２１はそれぞれ、本発明の別の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図２０】図１９から図２１はそれぞれ、本発明の別の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図２１】図１９から図２１はそれぞれ、本発明の別の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【技術分野】
【０００１】
本出願は２００３年７月１８日出願の米国仮特許出願第６０／４８８，７１８号の利益を主張するものであり、当該仮出願の全体は本明細書と一体のものとして参照される。
【０００２】
本発明は、患者の呼吸系に薬剤を送達するネブライザに関する。喘息、慢性閉塞性肺疾（ＣＯＰＤ）、及び嚢胞性線維症といったいくつかの症状では、処方された液体薬剤をエアゾールと呼ばれる微細な噴霧に変えて肺に吸入する必要がある。
【背景技術】
【０００３】
こうした薬剤のエアゾールを発生するネブライザは公知である。しかし、従来の家庭用ネブライザは一般に大型でかさばり、使用に不便である。したがって、家庭での使用に更に便利な小型ネブライザに対するニーズがある。
【０００４】
長い間、エアゾールを発生するためにネブライザが使用されてきた。家庭用ネブライザは大きく３種類に分類される。コンプレッサ駆動ジェット又は空気式ネブライザは、その内部においてエアゾール発生点よりも下方に薬剤が配置されるリザーバであって、この薬剤がジェットの作用によってリザーバから引き上げられ、次いでこのジェットが流体を小さな粒子に分割するリザーバを利用する。エアゾールは、エアゾールを発生させる気体の流れにより駆動されて薬剤リザーバよりも上方のチャンバに集まりそこを通過する。ネブライザからのこのエアゾールの一定流れはしばしば、患者が発生する吸気の流れ及び体積を上回り、吸入によって得られるエアゾールの量を減少させ、患者が吸入する薬物の量を減少させる。したがって、エアゾール化された薬剤を患者に送達するのに必要な気体流れの量を減少させるネブライザに対するニーズもある。
【０００５】
超音波式ネブライザは、圧電セラミック素子上方の薬剤リザーバ内に定常波を発生させ、薬剤リザーバ上方に集まるエアゾールを発生させる。エアゾールは、患者が直接発生するか又は気体の２次流れ（例えばファン）によって発生する活性ガスの流れなしには収集チャンバから離れない。このため、オープンエアゾールマスクと共に使用される超音波の能力が低下する。したがって、オープンエアゾールマスクと共に使用可能なネブライザに対するニーズもある。
【０００６】
ジェット式及び超音波式両方のネブライザでは、エアゾールチャンバを離れない液滴はチャンバの壁に残り続けたりザーバに戻ったりし、ネブライザに残る残余薬物の一因となる。したがって、ネブライザに残る残余薬物の量を減少させるネブライザに対するニーズもある。
【０００７】
メッシュプレート下方に配置されたトランスデューサホーンに接続された薬剤リザーバを有するネブライザも知られている。ホーンが振動することによって、ホーン上方に配置されたメッシュプレートのオリフィスを通じ液体薬剤が押し出される。エアゾールはエアゾール発生器から上方に指向される。この技術の技術的制限によって、粒子サイズが比較的大きくなり、出力が低くなり、懸濁液のエアゾール化が困難になり、吸気と吸気の間にエアゾールを効率的に収集するリザーバが存在しなくなる。したがって、高出力でもって微細なエアゾールの噴霧を発生し、吸気と吸気の間にエアゾールを収集するリザーバを有するネブライザに対するニーズもある。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、患者の呼吸系に薬剤を送達するためのネブライザを含む。ネブライザは液体薬剤のためのリザーバを形成するハウジングを含むことができる。薬剤は入口を通じてリザーバに入り、エアゾール発生器に結合された出口を通じてリザーバを出るようにすることができる。発生器は薬剤をエアゾールに変換し、このエアゾールはエアゾール通路を通じて出口ポートまで移動し、そこからネブライザを出るようにすることができる。また、ネブライザは、気体（例えば空気）と同伴されたエアゾールとの混合物が出口ポートを通じてネブライザを出る前に、気体がネブライザに入りエアゾール化された薬剤と混合できるようにする気体通気入口を含むことができる。
【０００９】
一実施例では、液体薬剤の重力流れがリザーバからエアゾール発生器に供給される。
【００１０】
気体通気入口をエアゾール発生器のすぐ近くに配置することができる。
【００１１】
別の実施例では、ハウジングは気体及び同伴されたエアゾールを出口ポートに指向させるバッフルを有する。前記バッフルは、エアゾールが出口を通じて流れるように方向付けられた傾斜表面を含むことができる。バッフルが出口ポートに向かって傾斜するようにしてもよい。
【００１２】
別の実施例では、ネブライザはエアゾール液滴トラップを含むことができる。液滴トラップが出口ポートに隣接するようにしてもよい。
【００１３】
別の実施例では、ネブライザはエアゾールトラップを含むことができ、バッフルからのエアゾール液滴はトラップに指向される。
【００１４】
エアゾール発生器は、エアゾール発生器を物理的損傷から保護するプロテクタを有することができる。プロテクタは、エアゾール発生器の上方の上方プロテクタと、エアゾール発生器の下方の下方プロテクタとのうち一方又は両方を含むことができ、下方プロテクタはネブライザハウジングと一体であってもよい。１つかそれ以上のプロテクタはメッシュを含むことができる。
【００１５】
ネブライザは、出口ポートを呼吸系に接続するための呼吸コネクタを含むことができる。呼吸コネクタはマウスピースを含むことができる。呼吸コネクタは、マウスピース、フェースマスク、及びノーズピースからなるグループから選択することができる。
【００１６】
別の実施例では、ネブライザは、エアゾール発生器を内部に保持するエアゾール発生器ハウジングを含む。エアゾール発生器ハウジングをリザーバに固定することができる。
【００１７】
別の実施例では、エアゾール発生器は、その第１の表面と第２の表面との間に延びる複数の開口を有する振動可能な部材を備えることができる。約７０重量％又はそれ以上の液滴の寸法が約１から約６マイクロメータの範囲にあるように薬剤の液滴を放出することにより薬剤がエアゾール化されるように、振動可能な部材の開口が寸法設定されている。
【００１８】
別の実施例では、ネブライザはエアゾール発生器のための駆動回路を含むことができる。駆動回路はプッシュプル共振電力回路を含むことができる。共振回路は、インピーダンス値が圧電素子のインピーダンスにほぼ等しい誘導素子を使用することができる。
【００１９】
共振回路は誘導素子を含むことができる。例えば、共振回路は、プッシュプル（交互オン−オフ）構成でもって作動される一対のＭＯＳＦＥＴを含むことができる。
【００２０】
ネブライザ駆動回路は、壁コンセントに直接差し込まれて周波数範囲が５０Ｈｚから６０Ｈｚであり９０Ｖから２５０Ｖの範囲の交流電圧の入力を受け取るのに適しており、５０Ｋｈｚから３００Ｋｈｚの周波数範囲の交流電圧出力を発生するようにすることができる。この回路は、動作周波数においてインピーダンスがネブライザ回路とほぼ同じである誘導素子を含むことができる。
【００２１】
別の実施例では、ネブライザ駆動回路を、１．５から１２ボルトの範囲の電圧の入力を受け取って周波数範囲が５０Ｋｈｚから３００Ｋｈｚの交流電圧出力を発生するバッテリと共に使用するのに適するようにしてもよい。この回路は、動作周波数においてインピーダンスがネブライザの回路とほぼ同じである誘導素子を含むことができる。
【００２２】
本発明の別の態様は、粘性液体を噴霧する方法を含む。一実施例では、この方法は、前面と、後面と、それらの間に延びかつ後面から前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを含む振動可能な薄肉シェル部材を提供し、薄肉シェル部材を振動させ、２つの周波数値の間で周波数をスイープさせる、各段階を含む。
【００２３】
別の実施例では、粘性液体を噴霧する方法は、前面と、後面と、それらの間に延びかつ後面から前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを含む振動可能な薄肉シェル部材を提供し、薄肉シェル部材を振動させ、粘性液体（例えば、脂質）に熱を供給する、各段階を含む。
【００２４】
本発明の別の実施例は、エアゾール発生器に電力を供給するための電気コネクタを含むエアゾール発生器を提供し、電気コネクタ及びエアゾール発生器の導電要素は電気絶縁材料に包囲されている。
【００２５】
また、本発明の実施例は、エアゾール発生器と電力入口とを含むエアゾール発生器組体を含み、この組体は、弾性ケーシングによって構造的に支持され、ケーシングは組体に電気絶縁を提供することができる。弾性ケーシングは射出成形処理によって製造することができる。
【００２６】
本発明の別の実施例は、弾性構造に収容されたエアゾール発生器及び電力入口を含むエアゾール発生器組体を提供する。エアゾール発生器は、後面と、前面と、それらの間に延びる複数の開口とを有する振動式薄肉シェル部材であって、小さいほうの開口の寸法が約１から約６ミクロンの範囲にある振動式薄肉シェル部材とを含むことができる。
【００２７】
別の新規な特徴の一部は以下の説明に記載され、一部は以下の明細書を検討するときに当業者に明らかになるか又は本発明を実施することによって学習される。本発明の特徴及び利点は、特に特許請求の範囲で指摘された手段、組み合わせ、方法によって実現され達成される。
【００２８】
例として示される以下の説明から本発明はより明瞭に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図面のうちまず図１から図８を参照すると、患者の呼吸系に薬剤を送達するための、本発明の実施例によるネブライザ１が例示される。ネブライザ１はリザーバを有するハウジングを備え、このリザーバは本実施例では液体薬剤のための薬剤カップ２の形態を取る。薬剤カップ２は、取り外し可能なカップ４に覆われた上方入口３を有する。カップ４は透明なのでユーザはカップの内容物を見ることができる。また、カップ２は、薬剤が重力によって流れ込む下方出口も有する。カップ４は、出口への薬剤の流れを促進する下方円錐部分６を有する。エアゾール発生器７がカップの出口に設置されて液体薬剤をエアゾール化する。エアゾール発生器７は、バリアメッシュ１０によって上方からのユーザのアクセスに対し保護されており、メッシュ１０はこの例では薬剤カップと一体的に形成されている。また、エアゾール発生器７は、薬剤カップ２とは別個に形成された下方メッシュ１１によって下方から保護されている。保護メッシュ１０、１１は図５、図７及び図８から特に明らかである。
【００３０】
エアゾール発生器７が発生したエアゾールは、ネブライザ本体１９によって画定される通気エアゾール通路２０に送達される。空気入口２１を通じて通路２０内に空気が流入する。この空気はエアゾール化された薬剤を同伴し、同伴されたエアゾール化された薬剤は通路２０から出口ポート２２を経てネブライザから送達される。この場合、入口２１は、エアゾール発生器７よりも上方に位置する空気口によって形成される。出口ポート２２は、上向きに傾斜して流れを呼吸系に指向させる延長部又はコネクタピース２３を有する。この場合、出口コネクタ２３にはコネクタ２３に押込み嵌めされる取り外し可能なマウスピース部分２４が装着される。
【００３１】
ネブライザ１は、空気及び同伴されたエアゾール化された薬剤を出口２２に指向させるバッフルを有する。この場合、バッフルはネブライザ本体１９の床２５によって形成される。バッフル２５は出口ポート２２に向かって下向きに傾斜していることに注意されたい。入口２１をネブライザハウジングの一側に配置し、出口２２をハウジング及びバッフル２５の概ね他側に配置することによって、出口２２への空気及び同伴されたエアゾール化された薬剤の流れが最適化される。
【００３２】
ネブライザ１は、空気中に同伴されない大きな液滴を収集するエアゾール液滴トラップ３０を有する。この場合、液滴トラップ３０は出口ポート２２とバッフル２５との間にある。空気によって同伴されない液滴はバッフル２５に衝突し、傾斜面を流れ落ちてトラップ３０内に入る。同様に、出口２２又は付随するコネクタ内で形成され得る液滴はトラップ３０に流入するよう指向される。トラップ３０はネブライザハウジングを開けハウジングの底部を逆さにすることによって容易に空にすることができる。
【００３３】
通常、薬剤カップ２は約６ｃｍ３（約６ｍｌ）から約１０ｃｍ３（約１０ｍｌ）までの液体薬剤を収容するように構成される。
【００３４】
エアゾール発生器７は振動可能な部材４０及び圧電素子４１を備える。振動可能な部材４０は、米国特許第５，１６４，７４０号（第１の’７４０号特許）、第５，５８６，５５０号（’５５０号特許）、第５，７５８，６３７号（’６３７号特許）、及び６，０８５，７４０号（第２の’７４０号特許）に記載されているように、第１の表面と第２の表面との間に延びる複数のテーパ付き開口を有する。これら特許の全開示内容は本明細書と一体のものとして参照される。
【００３５】
振動可能な部材４０の、使用時に上向きになる第１の表面は薬剤カップ２から液体薬剤を受け取り、振動可能な部材４０が振動したときに薬剤の液滴を放出することによって部材４０の第２の表面にエアゾール化された薬剤が発生される。使用時、第２の表面は下向きになる。或る場合、約７０重量％又はそれ以上の液滴の寸法が約１から約５マイクロメートルの範囲にあるエアゾールを生成するように、振動可能な部材４０の開口の寸法を設定することができる。別の実施例では、約７０（重量）％又はそれ以上の液滴の寸法は約１から約６マイクロメートルの範囲にある。
【００３６】
振動可能な部材４０は、非平面であり、好適にはドーム形状をなす。
【００３７】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に例示するように、圧電素子４１は電気接続ソケット４５を有し、そこにコネクタプラグ要素４６が設置される。圧電素子４１及び接続ソケット４５及びプラグ４６は次いでオーバーモールド成形され、圧電素子４１のためのハウジング４８を画定する部分組体４７を形成する。部分組体４７は例示するようにネブライザハウジングに設置される。
【００３８】
装置１は図示されるように、エアゾール発生器７の動作を制御しエアゾール発生器７に電源供給する制御器を含む。プラグ要素４６は、ネブライザハウジングに固定されて制御器から制御信号を受け取る信号インタフェースポート５０を画定する。インタフェースポート５０においてプラグ４６に結合するためのドッキング部材５１又はコネクタを有する制御リード線５２によって、制御器を信号インタフェースポート５０に接続することができる。制御信号及び電力を制御器からリード線５２を通じエアゾール発生器７に伝えてエアゾール発生器７の動作を制御しエアゾール発生器７に電力を供給するようにすることができる。
【００３９】
図２に例示するように、或る場合、制御器５５はバッテリにより作動されるユニットを備えることができる。
【００４０】
或いは、制御器５６は、主電源に直接接続するための電源プラグ５７を有していてもよい。この場合、制御器は、単一のハウジング内に設置された一体的なＡＣ−ＤＣ回路及び制御回路を有する。
【００４１】
各制御器５５又は５６は、ハウジング６０と、エアゾール発生器７の動作を選択的に制御するユーザインタフェースとを有する。ユーザインタフェースを、例えばオンオフボタン５８の形態にすることができる。
【００４２】
また、ハウジング６０には、エアゾール発生器７の動作状態を表示する状態表示手段が設けられる。例えば、状態表示手段を、エアゾール発生器７の動作状態を表示する可視ＬＥＤ６１の形態にすることができる。
【００４３】
図１０から図１２を参照すると、圧電駆動装置が例示される。ステージ１として例示されるように、電力はＡＣ／ＤＣ電源又はＤＣ／ＤＣ電源から得ることができる。前者の場合、汎用入力（８５Ｖacから２６４Ｖac）ＡＤ／ＤＣアダプタによって、２０ＶのＶbusレベルが提供される。後者の場合、バッテリにより電力が提供されるようにすることができる。
【００４４】
ステージ２では、プッシュプル共振回路により以下の出力が負荷に提供される。
Ｐout＝１Ｗ
ｆout＝１２８ｋＨｚ
Ｖout＝５４Ｖms
【００４５】
共振回路は、プッシュプル構成の２つのＭＯＳＦＥＴ Ｑ１及びＱ２によって駆動される圧電負荷の共振インダクタＬres及び容量素子（Ｃp）を備える。また、図１１に示すように、共振回路は、１００μＦのバルクコンデンサＣbus及びＤＣブロックコンデンサＣdcを備える。
【００４６】
特に図１２（ａ）から図１２（ｄ）を参照すると、スイッチング周期モードであるモード１からモード４がそれぞれ例示される。
【００４７】
モード１
ＡＣリップルは無視できると仮定されるので、Ｃdcは無視される。
Ｑ１はオンになり、Ｑ２はオフになる。
矢印の方向に正電流。
モードの式は以下の式を使用して解く。
Ｖbus＝ＶLres＋ＶCp（ｔ）
【００４８】
モード２
Ｑ１はオフになり、Ｑ２はオフである。
Ｑ２の逆並列ダイオードを通じた電流フリーホイール。
モードの式。
ＶLres（ｔ）＋ＶCp（ｔ）＋ＶDQ2＝０
【００４９】
モード３
Ｑ１はオフになり、Ｑ２はオンになる。
矢印の方向に正電流。
モードの式。
ＶLres（ｔ）＋Ｖcp（ｔ）＝０
【００５０】
モード４
Ｑ２はオフになり、Ｑ１はオフである。
Ｑ１の逆並列ダイオードを通じた電流フリーホイール。
モードの式。
ＶCp（ｔ）＋ＶLres（ｔ）−ＶDQ1−ＶCbus＝０
【００５１】
使用時、カップ４が開けられ、薬剤が入口ポート３を通じて薬剤カップ２に送達される。液体薬剤を入口ポート３を通じて薬剤カップ２に送達するために、通常、ネブレ又はシリンジといった供給容器が使用される。薬剤カップ２内の液体薬剤は、下方の薬剤出口において重力の作用によりエアゾール発生器７に向けて流れる。
【００５２】
リザーバ２への入口ポート１１を出口１６においてエアゾール発生器３から離間させることによって、この構成が薬剤カップ２への液体薬剤の送達と患者の呼吸系との間の無菌バリアを形成することになる。
【００５３】
制御リード線５２のドッキング部材は、リザーバ２の信号インタフェースポート５０に結合されて制御器５５又は５６をエアゾール発生器７に接続する。次いで、制御器５０が起動されて電力及び制御信号がエアゾール発生器７に供給されるようにすることができ、これによって圧電素子４１が振動可能な部材４０が振動される。振動可能な部材４０がこのように振動されることによって、部材４０の上面の液体薬剤が開口を通過して下面に到り、そこで薬剤は薬剤の小さな液滴の放出によってエアゾール化される。
【００５４】
エアゾール化された薬剤はエアゾール発生器７からハウジング１９の通路２０に流入する。エアゾール化された薬剤は、入口２１を通じて通路２０に流入する空気のような気体により同伴される。エアゾール化された薬剤と気体との同伴混合物は出口２２を通じて流出し、患者の呼吸系に流入する。
【００５５】
この場合、唇がマウスピース２４の周囲に密着されつつ、マウスピース２４がユーザの歯の間に把持される。ユーザは息をゆっくりと出し入れする。呼気サイクルでは、呼気はマウスピースに沿って通路２０に逆流する。排気が気体入口２１を通過するようにしてもよい。エアゾールの形成が停止し薬剤カップ２内の全ての薬剤が患者の呼吸系に送達されたことが示されるまで、このようにして呼吸が続けられる。オンオフボタン５８が押下されることによりネブライザの電源が切られる。
【００５６】
様々なコネクタ及びハウジングのための適切な材料はＡＢＳである。様々なコネクタ及びハウジングのための代替材料はポリスルフォン又はポリカーボネートである。装置のこれらの構成要素をポリスルフォン又はポリカーボネートから製造することによって、同一装置を何回も使用するためにこれらの構成要素を加圧滅菌することが可能になる。
【００５７】
次に図１３から図１５を参照すると、上述のネブライザが、ノーズピース７０が取り付けられて例示される。ノーズピース７０は、ユーザの鼻を通じて薬剤を送達するのに使用される。
【００５８】
次に図１６から図１８を参照すると、上述のネブライザが、この場合にはフェースマスク７６に接続するためのエルボコネクタ７５を有して例示される。
【００５９】
図１９から図２０を参照すると、上述のネブライザといくつかの点で同様でかつ同一の参照符号が割り当てられている別のネブライザ８０が例示される。この場合、入口ポート８１を通じて接続された酸素供給源によって空気が補われる。ホルダ８２が取り外し可能にネブライザハウジングに設置される。このホルダは、吐き出された全てのエアゾールを収集する外部フィルタを受け入れる。更に、ホルダは、入口ポートを通じて流入する気体ジェットに対する拡散器の役目を果たし、ネブライザハウジング内の乱流及びエアゾールの衝突損失を減少させる。
【００６０】
本発明は、比較的小型、軽量で、使用が容易なネブライザを提供する。制御器も小型かつ軽量である。エアゾールは容易に発生されると共に効率よく気体流れに同伴されるので、医療従事者による監視なしに患者が容易かつ効率的に使用できる。機能に影響を有意に与えることなく、ネブライザを鉛直から有意に（４５°まで）傾斜させてもよい。したがって、ネブライザは、着座又は少なくとも部分的に横臥している患者でも容易に使用できる。エアゾール発生器の重力依存方向及びチャンバが提供するネブライザの内容積によって、咳反射が抑制されるようにエアゾールの吸入質量が増大される。従属的な位置にフィルタを包含することにより、エアゾールが２次的にさらされる危険が減少する。
【００６１】
本願出願人によれば、開口プレートの送達範囲にわたり圧電素子の駆動周波数をスイープさせることによって非ニュートン流体の送達を支援できることが確認されている。開口プレートが駆動周波数に応じてその振動モードを変化させると考えられる。この運動の変化が、流体を微細にすることが可能な追加の応力を流体に印加する。マイクロ制御器のＰＷＭ（パルス幅変調）出力の１つを使用しこの信号をハーフブリッジ又はＭＯＳＦＥＴドライバの入力に転送することによって、周波数スイープを達成することができる。
【００６２】
この方法では、周波数は、システムクロックの分解能だけ変化する（本願出願人の場合、これはＴosc／４−２０Ｍｈｚクリスタル／１４＝５Ｍｈｚであり、Ｔ＝１／Ｆosc＝０．２μ秒である。したがって、約１３０Ｋｈｚでは、周波数は各ステップにおいて約３ｋＨｚだけ変化し得る）。送達範囲は約１２０から１３５ｋＨｚである。スイープの変化率及び範囲はマイクロ制御器内のソフトウェアを使用して制御することができる。
【００６３】
本発明は上述の実施例に制限されず、構造及び細部を変更してもよい。
【００６４】
本明細書及び特許請求の範囲で使用される「備える」及び「含む」という語句は、、記載された特徴、全体、構成要素、又は工程の存在を示すことを意図しているが、１つかそれ以上のその他の特徴、全体、構成要素、工程、又はグループの存在又は追加を除外するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明の実施例によるネブライザの斜視図である。
【図２】図２は、ネブライザと共に使用されるバッテリ駆動制御器の斜視図である。
【図３】図３は、ネブライザと共に使用される主電源駆動制御器の斜視図である。
【図４】図４は、マウスピースが取り付けられた、本発明の実施例によるネブライザの斜視図である。
【図５】図５は、図４のネブライザの破断図である。
【図６】図６は、図４及び図５のネブライザの分解図である。
【図７】図７は、ネブライザの上方部分の、上方から見た斜視図である。
【図８】図８は、ネブライザの上方部分の、下方から見た斜視図である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｄ）は、本発明の実施例によるネブライザのための振動可能な部材及び関連するコネクタの設置及びオーバーモールド成形を説明する斜視図である。
【図１０】図１０は、圧電素子のための駆動装置のブロック線図である。
【図１１】図１１は、図１０の駆動及び負荷ステージの回路図である。
【図１２】図１２（ａ）から図１２（ｄ）は、モード１からモード４として表示した４つのモードにおける図１０及び図１１の駆動装置の動作を示す回路図である。
【図１３】図１３から図１５はそれぞれ、取り付けられたノーズピースを含む本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１４】図１３から図１５はそれぞれ、取り付けられたノーズピースを含む本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１５】図１３から図１５はそれぞれ、取り付けられたノーズピースを含む本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１６】図１６から図１８はそれぞれ、取り付けられたフェースマスクアダプタを有する本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１７】図１６から図１８はそれぞれ、取り付けられたフェースマスクアダプタを有する本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１８】図１６から図１８はそれぞれ、取り付けられたフェースマスクアダプタを有する本発明の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図１９】図１９から図２１はそれぞれ、本発明の別の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図２０】図１９から図２１はそれぞれ、本発明の別の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【図２１】図１９から図２１はそれぞれ、本発明の別の実施例によるネブライザの、図４から図６と同様の図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤を送達するネブライザであって、
前記薬剤のためのリザーバを有するハウジングと、
前記リザーバから前記薬剤の供給を受けることができ、前記薬剤の少なくとも一部をエアゾール化するエアゾール発生器と、
気体がネブライザに流入して前記エアゾールとの混合物を形成できるようにする気体通気入口と、
通路であって、該通路を通じて、前記エアゾールと前記気体との前記混合物が前記ネブライザの出口ポートに送達される通路と、
を備えるネブライザ。
【請求項２】
前記薬剤が、重力流れによって前記リザーバから前記エアゾール発生器に供給される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３】
前記気体通気入口が前記エアゾール発生器のすぐ近くに配置される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項４】
前記ハウジングが、前記気体と前記エアゾールとの前記混合物を前記出口ポートに指向させるバッフルを有する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項５】
前記バッフルが、エアゾールが前記出口ポートを通じて流れるように方向付けられた傾斜表面を備える、請求項４に記載のネブライザ。
【請求項６】
前記バッフルが前記出口ポートに向かって傾斜する、請求項４に記載のネブライザ。
【請求項７】
前記ネブライザがエアゾール液滴トラップを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項８】
前記液滴トラップが前記出口ポートに隣接する、請求項７に記載のネブライザ。
【請求項９】
前記エアゾール発生器が、前記エアゾール発生器を物理的損傷から保護するプロテクタを有する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１０】
前記プロテクタが前記エアゾール発生器の上方の上方プロテクタを備える、請求項９に記載のネブライザ。
【請求項１１】
前記プロテクタが前記エアゾール発生器の下方の下方プロテクタを備える、請求項９に記載のネブライザ。
【請求項１２】
前記上方プロテクタがメッシュを備える、請求項１０に記載のネブライザ。
【請求項１３】
前記下方プロテクタがメッシュを備える、請求項１１に記載のネブライザ。
【請求項１４】
前記下方プロテクタが前記ネブライザハウジングと一体である、請求項１１に記載のネブライザ。
【請求項１５】
前記ネブライザが、前記出口ポートを呼吸系に接続する呼吸コネクタを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１６】
前記呼吸コネクタがマウスピースを備える、請求項１５に記載のネブライザ。
【請求項１７】
前記呼吸コネクタが、マウスピース、フェースマスク、及びノーズピースからなるグループから選択される、請求項１５に記載のネブライザ。
【請求項１８】
前記ネブライザが、前記エアゾール発生器を保持するエアゾール発生器ハウジングを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１９】
前記エアゾール発生器ハウジングが前記リザーバに固定される、請求項１８に記載のネブライザ。
【請求項２０】
前記エアゾール発生器が、その第１の表面と第２の表面との間に延びる複数の開口を有する振動可能な部材を備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２１】
約７０重量％又はそれ以上の液滴の寸法が約１から約６マイクロメートルの範囲にあるように前記薬剤の液滴を放出することにより前記薬剤がエアゾール化されるように、前記振動可能な部材の前記開口が寸法設定されている、請求項２０に記載のネブライザ。
【請求項２２】
前記エアゾール発生器のための駆動回路を備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２３】
前記駆動回路がプッシュプル共振電力回路を備える、請求項２２に記載のネブライザ。
【請求項２４】
前記振動可能な部材が圧電素子を備え、前記プッシュプル共振電力回路が、インピーダンス値が前記圧電素子のインピーダンスにほぼ等しい誘導素子を備える、請求項２３に記載のネブライザ。
【請求項２５】
前記プッシュプル共振電力回路が誘導素子を備える、請求項２３に記載のネブライザ。
【請求項２６】
前記プッシュプル共振電力回路が、オンオフ構成でもって作動される一対のＭＯＳＦＥＴスイッチを備える、請求項２３に記載のネブライザ。
【請求項２７】
前記エアゾール発生器に電力を供給するための電気コネクタを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２８】
前記エアゾール発生器に結合された電力入口を含むエアゾール発生器組体を備え、前記組体の少なくとも一部が電気的に絶縁された弾性ケーシングに収容される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２９】
前記弾性ケーシングが射出成形処理によって製造される、請求項２８に記載のネブライザ。
【請求項３０】
前記ネブライザが駆動回路を備え、該駆動回路は、前記エアゾール発生器に結合され、壁コンセントに直接差し込まれて周波数が約５０Ｈｚから約６０Ｈｚであり約９０Ｖから約２５０Ｖの範囲の交流電圧の入力を受け取るのに適しており、約５０Ｋｈｚから約３００ｋＨｚの動作周波数範囲の交流電圧出力を発生する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３１】
前記駆動回路が、前記動作周波数においてインピーダンスが前記ネブライザの回路とほぼ同じである誘導素子を含む、請求項３０に記載のネブライザ。
【請求項３２】
前記ネブライザが駆動回路を備え、該駆動回路は、前記エアゾール発生器に結合され、バッテリと共に使用するのに適しており、１．５から１２ボルトの範囲の電圧の入力を受け取り、５０ｋＨｚから３００ｋＨｚの動作周波数範囲の交流電圧出力を発生する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３３】
前記駆動回路が、前記動作周波数においてインピーダンスが前記ネブライザの回路とほぼ同じである誘導素子を備える、請求項３２に記載のネブライザ。
【請求項３４】
前記ネブライザに入る前記気体が空気を含んでなる、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３５】
液体を噴霧する方法であって、
前面と、後面と、それらの間に延びかつ前記後面から前記前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを備える振動可能な薄肉シェル部材を提供し、
前記薄肉シェル部材を振動させ、
振動する前記薄肉シェル部材の振動周波数を第１の周波数と第２の周波数との間で変化させる、
各段階を備える方法。
【請求項３６】
前記振動する薄肉シェル部材の振動周波数を変化させる前記段階が、前記振動する薄肉シェル部材の振動周波数を制御する駆動回路の駆動周波数を変化させる段階を含み、前記駆動周波数が複数の増分ステップでもって第１の駆動周波数から第２の駆動周波数に移行する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記液体が脂質である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
液体を噴霧する方法であって、
前面と、後面と、それらの間に延びかつ前記後面から前記前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを備える振動可能な薄肉シェル部材を提供し、
前記薄肉シェル部材を振動させ、
前記液体に熱を供給する、
各段階を備える方法。
【請求項３９】
前記液体が脂質である、請求項３８に記載の方法。
【請求項１】
薬剤を送達するネブライザであって、
前記薬剤のためのリザーバを有するハウジングと、
前記リザーバから前記薬剤の供給を受けることができ、前記薬剤の少なくとも一部をエアゾール化するエアゾール発生器と、
気体がネブライザに流入して前記エアゾールとの混合物を形成できるようにする気体通気入口と、
通路であって、該通路を通じて、前記エアゾールと前記気体との前記混合物が前記ネブライザの出口ポートに送達される通路と、
を備えるネブライザ。
【請求項２】
前記薬剤が、重力流れによって前記リザーバから前記エアゾール発生器に供給される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３】
前記気体通気入口が前記エアゾール発生器のすぐ近くに配置される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項４】
前記ハウジングが、前記気体と前記エアゾールとの前記混合物を前記出口ポートに指向させるバッフルを有する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項５】
前記バッフルが、エアゾールが前記出口ポートを通じて流れるように方向付けられた傾斜表面を備える、請求項４に記載のネブライザ。
【請求項６】
前記バッフルが前記出口ポートに向かって傾斜する、請求項４に記載のネブライザ。
【請求項７】
前記ネブライザがエアゾール液滴トラップを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項８】
前記液滴トラップが前記出口ポートに隣接する、請求項７に記載のネブライザ。
【請求項９】
前記エアゾール発生器が、前記エアゾール発生器を物理的損傷から保護するプロテクタを有する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１０】
前記プロテクタが前記エアゾール発生器の上方の上方プロテクタを備える、請求項９に記載のネブライザ。
【請求項１１】
前記プロテクタが前記エアゾール発生器の下方の下方プロテクタを備える、請求項９に記載のネブライザ。
【請求項１２】
前記上方プロテクタがメッシュを備える、請求項１０に記載のネブライザ。
【請求項１３】
前記下方プロテクタがメッシュを備える、請求項１１に記載のネブライザ。
【請求項１４】
前記下方プロテクタが前記ネブライザハウジングと一体である、請求項１１に記載のネブライザ。
【請求項１５】
前記ネブライザが、前記出口ポートを呼吸系に接続する呼吸コネクタを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１６】
前記呼吸コネクタがマウスピースを備える、請求項１５に記載のネブライザ。
【請求項１７】
前記呼吸コネクタが、マウスピース、フェースマスク、及びノーズピースからなるグループから選択される、請求項１５に記載のネブライザ。
【請求項１８】
前記ネブライザが、前記エアゾール発生器を保持するエアゾール発生器ハウジングを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１９】
前記エアゾール発生器ハウジングが前記リザーバに固定される、請求項１８に記載のネブライザ。
【請求項２０】
前記エアゾール発生器が、その第１の表面と第２の表面との間に延びる複数の開口を有する振動可能な部材を備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２１】
約７０重量％又はそれ以上の液滴の寸法が約１から約６マイクロメートルの範囲にあるように前記薬剤の液滴を放出することにより前記薬剤がエアゾール化されるように、前記振動可能な部材の前記開口が寸法設定されている、請求項２０に記載のネブライザ。
【請求項２２】
前記エアゾール発生器のための駆動回路を備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２３】
前記駆動回路がプッシュプル共振電力回路を備える、請求項２２に記載のネブライザ。
【請求項２４】
前記振動可能な部材が圧電素子を備え、前記プッシュプル共振電力回路が、インピーダンス値が前記圧電素子のインピーダンスにほぼ等しい誘導素子を備える、請求項２３に記載のネブライザ。
【請求項２５】
前記プッシュプル共振電力回路が誘導素子を備える、請求項２３に記載のネブライザ。
【請求項２６】
前記プッシュプル共振電力回路が、オンオフ構成でもって作動される一対のＭＯＳＦＥＴスイッチを備える、請求項２３に記載のネブライザ。
【請求項２７】
前記エアゾール発生器に電力を供給するための電気コネクタを備える、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２８】
前記エアゾール発生器に結合された電力入口を含むエアゾール発生器組体を備え、前記組体の少なくとも一部が電気的に絶縁された弾性ケーシングに収容される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２９】
前記弾性ケーシングが射出成形処理によって製造される、請求項２８に記載のネブライザ。
【請求項３０】
前記ネブライザが駆動回路を備え、該駆動回路は、前記エアゾール発生器に結合され、壁コンセントに直接差し込まれて周波数が約５０Ｈｚから約６０Ｈｚであり約９０Ｖから約２５０Ｖの範囲の交流電圧の入力を受け取るのに適しており、約５０Ｋｈｚから約３００ｋＨｚの動作周波数範囲の交流電圧出力を発生する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３１】
前記駆動回路が、前記動作周波数においてインピーダンスが前記ネブライザの回路とほぼ同じである誘導素子を含む、請求項３０に記載のネブライザ。
【請求項３２】
前記ネブライザが駆動回路を備え、該駆動回路は、前記エアゾール発生器に結合され、バッテリと共に使用するのに適しており、１．５から１２ボルトの範囲の電圧の入力を受け取り、５０ｋＨｚから３００ｋＨｚの動作周波数範囲の交流電圧出力を発生する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３３】
前記駆動回路が、前記動作周波数においてインピーダンスが前記ネブライザの回路とほぼ同じである誘導素子を備える、請求項３２に記載のネブライザ。
【請求項３４】
前記ネブライザに入る前記気体が空気を含んでなる、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３５】
液体を噴霧する方法であって、
前面と、後面と、それらの間に延びかつ前記後面から前記前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを備える振動可能な薄肉シェル部材を提供し、
前記薄肉シェル部材を振動させ、
振動する前記薄肉シェル部材の振動周波数を第１の周波数と第２の周波数との間で変化させる、
各段階を備える方法。
【請求項３６】
前記振動する薄肉シェル部材の振動周波数を変化させる前記段階が、前記振動する薄肉シェル部材の振動周波数を制御する駆動回路の駆動周波数を変化させる段階を含み、前記駆動周波数が複数の増分ステップでもって第１の駆動周波数から第２の駆動周波数に移行する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記液体が脂質である、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
液体を噴霧する方法であって、
前面と、後面と、それらの間に延びかつ前記後面から前記前面に向けて細くなる複数のテーパ付き開口とを備える振動可能な薄肉シェル部材を提供し、
前記薄肉シェル部材を振動させ、
前記液体に熱を供給する、
各段階を備える方法。
【請求項３９】
前記液体が脂質である、請求項３８に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９（ａ）】
【図９（ｂ）】
【図９（ｃ）】
【図９（ｄ）】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９（ａ）】
【図９（ｂ）】
【図９（ｃ）】
【図９（ｄ）】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公表番号】特表２００６−５２８０２５（Ｐ２００６−５２８０２５Ａ）
【公表日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２１０９４（Ｐ２００６−５２１０９４）
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２１６２８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００９３２３
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（５０６０２０４１４）エアロゲン，インコーポレイティド (2)
【公表日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月６日（２００４．７．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２１６２８
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００９３２３
【国際公開日】平成１７年２月３日（２００５．２．３）
【出願人】（５０６０２０４１４）エアロゲン，インコーポレイティド (2)
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