Ингаляционное устройство с регулируемой дозой
Группа изобретений относится к медицинской технике. Ингаляционное устройство для доставки пациенту лечебного средства, которое является сухим порошком, который дезагрегируется вибратором и захватываются воздушным потоком, содержит, по меньшей мере, два вибратора для селективной связи с, по меньшей мере, двумя упаковками доз, содержащими одинаковые или разные количества доз упомянутого лечебного средства. Упаковки выполнены с возможностью комбинации для составления требуемой дозы упомянутого лечебного средства. Раскрыты варианты ингаляционного устройства, отличающиеся средствами подачи упомянутых упаковок для составления требуемой дозы. Технический результат заключается в обеспечении введения регулируемых доз лекарственного препарата. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.
Настоящее изобретение относится, в общем, к области ингаляционных устройств. Изобретение применимо, в частности, в ингаляционных устройствах, которые используют вибрацию для облегчения перевода лечебных средств или лекарств во взвешенное состояние либо в порошкообразной, либо в жидкой форме во вдыхаемый газовый поток (например, вдыхаемый воздух), и описано ниже в связи с упомянутым применением, хотя, предполагаются и другие применения.
Как известно, некоторые заболевания дыхательных путей поддаются лечению, проводимому непосредственным нанесением лечебных средств или лекарств. Так как данные средства или лекарства наиболее доступны в сухой порошкообразной форме, то их нанесение удобнее всего осуществлять вдыханием порошкообразного материала через нос или рот. Данная порошкообразная форма обеспечивает, в результате, более эффективное использование средства или лекарства, так как средство или лекарство осаждается точно в требуемом месте и там, где может потребоваться его воздействие; и, следовательно, очень малые дозы средства или лекарства часто являются в такой же степени эффективными, как более значительные дозы, вводимые другими способами, притом, с вытекающим заметным сокращением числа случаев возникновения нежелательных побочных эффектов, включающих в себя риск недостаточной дозировки или передозировки, и стоимости. В качестве альтернативы, средство или лекарство в упомянутой форме можно применять для лечения других заболеваний, помимо заболеваний органов дыхания. Когда средство или лекарство осаждается на очень больших площадях поверхности легких, оно может очень быстро всасываться в кровоток; и, следовательно, данный способ применения может заменить введение методом инъекции, прием таблеток или другие традиционные способы.
По мнению специалистов фармацевтической отрасли, биологическая доступность большинства лекарств оптимальна, когда частицы лекарства, доставляемые в дыхательные пути, имеют размеры в пределах приблизительно от 1 до 5 микрометров. Однако доставка частиц лекарства с размерами в данных пределах сопряжена с рядом проблем.
(1) Мелкие частицы накапливают электрический заряд во время изготовления и хранения. Это вызывает агломерацию или агрегацию частиц с образованием, в результате, скоплений частиц, которые имеют действительный размер больше, чем приблизительно 5 микрометров. Вероятность прохождения таких крупных скоплений в глубину легких снижается. Это, в свою очередь, имеет следствием снижение процентной доли лекарства, доступной для всасывания пациентом.
(2) Количество активного лекарства, которое требуется доставить в пациента, может быть порядка всего нескольких (например, десятков) микрограмм. Например, альбутерол, в случае применения как лекарства от астмы, обычно применяют в количестве 25-50 микрограмм. Современное производственное оборудование, фактически, может доставлять аликвоты лекарств в диапазоне миллиграммовых доз с приемлемой точностью. Поэтому общепринятой практикой является смешение активного лекарства с инертным наполнителем или объемным наполнителем типа лактозы. Упомянутая добавка делает лекарство также «легкотекучим». Данный наполнитель называют также носителем, поскольку частицы лекарства также прилипают к частицам наполнителя за счет электростатических или химических связей. Упомянутые частицы носителя имеют намного большие размеры, чем частицы лекарства. Способность ингалятора сухого порошка отделять лекарство от носителя является важной рабочей характеристикой эффективности конструкции.
(3) Частицы активного лекарства с размерами больше, чем приблизительно 5 микрометров, будут осаждаться либо во рту, либо в горле. Это создает еще одну степень неопределенности, так как биологическая доступность и всасывание лекарства в данных местах являются иными, чем в легких. Ингаляторы сухого порошка должны минимизировать осаждение лекарства в упомянутых местах, чтобы снизить неопределенность, связанную с биологической доступностью лекарства.
Известные ингаляторы сухого порошка (DPI) обычно содержат средство для введения лекарства (активного лекарства, плюс носителя) в высокоскоростной воздушный поток. Высокоскоростной воздушный поток служит основным механизмом для измельчения скопления тонкодисперсных частиц или для отделения частиц лекарства от носителя. Ряд ингаляционных устройств, пригодных для дозирования упомянутой порошкообразной формы лекарственного препарата, известны в существующем уровне техники. Например, в патентах США №№ 3507277; 3518992; 3635219; 3795244 и 3807400 описаны ингаляционные устройства, содержащие средство для прокалывания капсулы, содержащей порошкообразный лекарственный препарат, который во время вдыхания вытягивается из проколотой капсулы и в рот пользователя. В некоторых из вышеперечисленных патентов предлагается пропеллерное средство, которое при вдыхании способствует дозированию порошка из капсулы, чтобы не полагаться обязательно только на вдыхаемый воздух при всасывании порошка из капсулы. Например, в патенте США № 2517482 описано устройство, содержащее нагруженную порошком капсулу, закладываемую перед ингаляцией в нижнюю камеру, в которой капсула прокалывается при нажатии рукой пользователя на пробойник. После прокалывания начинают ингаляцию, и капсула втягивается в верхнюю камеру устройства, где она двигается по всем направлениям, чтобы вызывать дозирование порошка через проколотые отверстия и во вдыхаемый воздушный поток. В патенте США № 3831606 описано ингаляционное устройство, содержащее несколько пробойников, пропеллерное средство и автономный источник питания для приведения в действие пропеллерного средства управлением от руки снаружи, чтобы во время вдыхания пропеллерное средство способствовало дозированию порошка в поток вдыхаемого воздуха. Смотри также патент США № 5458135.
Вышеприведенное описание известного уровня техники взято, главным образом, из патента США № 3948264 изобретателей Уилки с соавторами (Wilke et al.), которые предлагают устройство, которое предназначено для облегчения вдыхания порошкообразного лекарственного препарата и содержит корпусную секцию, содержащую основной и вспомогательный воздуховпускные каналы и выпускной канал. Вспомогательный впускной канал обеспечивает оболочку для капсулы, содержащей порошкообразный лекарственный препарат, и выпускной канал сформирован в виде мундштука, выступающего из корпуса. Для прокола капсулы обеспечена конструкция, которая во время поворота прокалывает, по меньшей мере, одно отверстие в капсуле так, что во время вибрации капсулы электромеханическим вибратором порошкообразное лекарство могло высвобождаться из капсулы. Прокалывающее средство, описанное Уилки с соавторами, содержит три радиально установленных подпружиненных иглы, смонтированных в трохоидальной камере. Во время поворота камеры рукой одновременное радиальное движение игл вовнутрь прокалывает капсулу. Дополнительный поворот камеры обеспечивает отведение игл их пружинными оправами в их исходные положения, чтобы вывести иглы из капсулы. Электромеханический вибратор содержит на его крайнем внутреннем конце вибрационный плунжерный стержень, который выступает в место пересечения впускного канала и выпускного канала. С плунжерным стержнем соединен механический электромагнитный зуммер для возбуждения вибрации стержня. Зуммер получает питание от мощного гальванического элемента и включается внешним кнопочным переключателем. Согласно Уилки с соавторами, во время вдыхания через выпускной канал, при одновременном нажатии переключателя для включения электромеханического вибрационного средства, воздух всасывается через, по меньшей мере, один впускной канал, и воздушный поток через вспомогательный впускной канал приподнимает капсулу в упор с вибрирующим плунжерным стержнем. Таким образом капсуле сообщается быстрая вибрация, при этом порошок флюидизируется и дозируется из проколотых отверстий в капсуле. Данный метод обычно применяют в производстве для дозирования порошка через бункер, когда бункеру сообщают вибрацию для флюидизации порошка и его перемещения через выпуск бункера. Проколотые отверстия в капсуле исполняют роль выпуска бункера. Воздушный поток через впускной канал способствует извлечению порошка из капсулы и переносит данный порошок через выпускной канал в рот пользователя. Кроме того, согласно Уилки с соавторами, электромеханическое вибраторное средство можно располагать под прямым углом к впускной камере, и амплитуду и частоту вибрации можно изменять для регулирования характеристик дозирования ингалятора.
Вибратор в ингаляторе, предложенном Уилки с соавторами, является электромеханическим устройством, состоящим из стержня, приводимого в движение электромагнитным зуммером. Согласно Уилки с соавторами, данное электромеханическое средство может представлять собой электродвигатель, приводящий в движение кулачок. Недостатком ингалятора в исполнении, предложенном Уилки, является сравнительно большое механическое перемещение, которое должен совершать стержень, чтобы эффективно сообщать вибрацию капсуле. Большое перемещение стержня, обычно, около нескольких сотен микрометров, необходимо по причине упругости стенок капсулы и инерции лекарства и капсулы.
Электромагнитные зуммеры обычно работают на частотах ниже, чем пять кГц. Такая рабочая частота имеет склонность создавать шум, и поэтому нежелательна для применения в ингаляторе сухого порошка с точки зрения пациента. Кроме того, недостатком электромеханических приводных механизмов, предложенных Уилки, является потребность в мощном источнике, то есть необходимость применения большого батарейного источника или частых замен комплекта батарей в портативных блоках. Обе данные особенности не желательны с точки зрения безопасности пациента и «удобства применения».
Ингалятор, предложенный Уилки с соавторами, предназначен, главным образом, для уменьшения количества порошка, оставляемого в капсуле, по сравнению с другими ингаляторами, упомянутыми в описании патента. Однако Уилки с соавторами не решали задачу дезагрегации порошка на частицы с размерами или группы с размерами меньше, чем 6 микрометров, что необходимо для эффективной доставки лекарственного препарата в легкие; вместо этого, Уилки с соавторами, аналогично разработчикам известных ингаляторов, продолжают полагать, что скорость воздушного потока обеспечит дезагрегацию порошка, выпускаемого в воздушный поток, на частицы с размерами, подходящими для доставки в легкие.
Другое известное ингаляционное устройство описано в патенте США № 5284133 изобретателей Бернса с соавторами (Burns et al.). В данном устройстве жидкий лекарственный препарат распыляется ультразвуковым устройством, например, пьезоэлементом. В данном случае поток воздуха, обычно движущегося с высокой скоростью, или газа-вытеснителя переносит распыленные частицы в пациента. Однако энергия, необходимая для распыления жидкого лекарственного препарата в аэрозольном аппарате, чрезмерно высока, что делает данный способ доставки лекарств в легкие реализуемым, в основном, только в виде настольного блока.
Таким образом, известные устройства характеризуются рядом недостатков, в том числе:
качество функционирования известных ингаляторов зависит от скорости течения, создаваемой пользователем. Снижение скорости течения может иметь следствием полное отсутствие дезагрегации порошка и, следовательно, отрицательно сказывается на дозе, доставляемой в пациента.
Непостоянная биологическая доступность лекарств от дозы к дозе вследствие неустойчивого характера процесса дезагрегации.
Высокие требования к мощности питания для приведения в действие электромеханических ингаляторов, что увеличивает размеры устройств.
Другим недостатком известных устройств является их способность доставлять только фиксированную дозу лекарства в пациента, тогда как потребности пациента в дозировке лекарства могут изменяться в зависимости от текущего состояния здоровья пациента. Например, пациент, страдающий диабетом, может нуждаться в разных количествах инсулина с учетом результата измерения концентрации глюкозы в крови пациента.
В патенте США № 5694920 авторов настоящей заявки, выданном 9 декабря 1997 г. и переуступленном общему правопреемнику, компании Microdose Technologies, Inc., авторами предложен ингалятор, в котором применяется вибрация для облегчения перевода порошка во взвешенное состояние в газе, и который преодолевает вышеописанные и другие неудобства и недостатки вышеописанного известного уровня техники. В частности, ингалятор, предложенный в вышеупомянутом патенте авторов настоящей заявки, содержит пьезоэлектрический вибратор для сообщения порошку вибрации. В ингаляторе обеспечен контроллер для управления подачей (т.е. амплитудой и/или частотой) приводящей электрической мощности в вибратор, чтобы вызывать вибрацию порошка, которая предназначена для оптимального перевода, по меньшей мере, порции порошка во взвешенное состояние в газе. Как описано в вышеупомянутом патенте авторов настоящей заявки, контроллер может содержать управляемый пользователем орган регулировки, позволяющий пользователю выбирать частоты и/или амплитуды вибрации, чтобы оптимально переводить во взвешенное в газе состояние порошок такого типа, который на текущий момент применяется в ингаляторе. Управляемый пользователем орган регулировки предварительно калиброван с контроллером, чтобы задавать контроллеру регулировку частоты и/или амплитуды приводящей электрической мощности, подаваемой в вибратор, до значений, которые необходимы, чтобы сообщать порошку такого типа, который выбран управляемым пользователем органом регулировки, соответствующую вибрацию для оптимального перевода, по меньшей мере, порции порошка во взвешенное состояние в газе. Управляемый пользователем орган регулировки может содержать градации выбора в виде значений среднего размера частиц порошка, подлежащего переводу во взвешенное состояние в газе и/или в виде значений требуемых частот и амплитуд вибрации. Частота вибрации будет регулироваться до, по меньшей мере, около 12 кГц, чтобы оптимально переводить упомянутые широко применяемые порошкообразные лекарственные препараты во взвешенное состояние в газе. Разумеется, частоту и амплитуду вибрации можно регулировать для оптимизации взвешенного состояния используемого порошкообразного лекарственного препарата.
Поперек воздушного потока создается электростатическое поле, посредством которого, при управлении напряженностью электростатического поля, в воздушный поток вводятся, в основном, только частицы с представляющими интерес размерами, тогда как частицы более крупных размеров остаются в контейнере. Тем самым, биологическая доступность лекарства становится менее подверженной изменениям, обусловленным осаждением крупных частиц во рту или горле, что обычно для описанных известных устройств.
В другом патенте США № 6142146 авторов настоящей заявки, выданном 7 ноября 2000 г. и также переуступленном компании Microdose Technologies, Inc., авторами предложен ингалятор с пьезоэлектрическими элементами, предназначенными для создания вибрации с разными амплитудами и частотами, т.е. чтобы, например, два разных лекарства можно было диспергировать предпочтительно одновременно из одного ингалятора без ущерба для эффективности действия обоих лекарств. Данное решение допускает доставку двух лекарств, которые, будучи активными при совместном применении, нелегко хранить вместе. Например, можно обеспечить ингалятор от астмы, содержащий как бронхолитические средства, например, альбутерол, так и стероид, которые могут нуждаться в разных настройках пьезоэлементов.
Аналогично, в патенте США № 6684879, выданном 3 февраля 2004 г. изобретателям Коффи с соавторами (Coffee et al.) предлагается ингалятор, использующий, по меньшей мере, два пьезоэлектрических резонатора, выполненных с возможностью резонанса на разных частотах для аэрозолизации капель жидкости.
Настоящее изобретение предлагает усовершенствование по сравнению с известными ингаляционными устройствами, предложенными, например, в вышеупомянутом патенте США № 6142146, выданном авторам настоящей заявки. Настоящее изобретение позволяет пользователю легко вводить регулируемые дозы лечебного средства или лекарства. Для целей настоящей заявки, термины «лекарственный препарат», «лечебное средство», «средство» и «лекарство» применяются равнозначно. Известные ингаляторы позволяют пользователю вводить только одну дозу или очень ограниченное число доз сразу. Настоящее изобретение позволяет пользователю вводить регулируемые дозы, по меньшей мере, одного лечебного средства или лекарства за одну ингаляцию или контролируемое число ингаляций. Ограничение числа ингаляций, необходимых для введения требуемого количества лекарственного препарата или комбинации разных лекарственных препаратов, приводит к улучшению совместимости и повышению эффективности.
Достаточно рассмотреть, например, доставку порошкообразного инсулина из ингалятора. Все существующие доступные ингаляторы для доставки порошкообразного инсулина являются однодозовыми устройствами. Однако человек, страдающий диабетом, может нуждаться в изменении доз инсулина несколько раз в течение суток, с учетом результата измерения уровня сахара в его крови в данный момент времени. Это означает, что либо пользователь должен носить несколько ингаляционных устройств, каждое из которых доставляет отличающуюся дозу, либо пациент должен делать несколько последовательных затяжек, чтобы обеспечить требуемую дозировку. Ингалятор в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает эффективный и удобный способ обеспечения регулируемых доз инсулина за один этап ингаляции.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения предлагается ингалятор с двумя (или более) вибраторными механизмами или пьезоэлектрическими элементами и избирательно назначаемыми упаковками доз. Таким образом, в ингалятор в соответствии с настоящим изобретением можно вставлять отдельные блистеры, содержащие быстродействующий инсулин в разной дозировке, для обеспечения требуемой дозировки. Например, если пользователь нуждается в 8 единицах инсулина, то можно заложить блистер с 5 единицами и блистер с 3 единицами в ингалятор и дозировать их за один раз. Таким образом, ингалятор в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает простое и эффективное введение регулируемых количеств лекарственного препарата, без осуществления нескольких ингаляций, необходимых в случае известных ингаляторов.
В другом варианте осуществления изобретения ингалятор содержит, по меньшей мере, два вибраторных механизма или пьезоэлектрических элемента, каждый из которых расположен в отдельной камере дозирования порошка. Конструкция ингалятора позволяет пользователю вставлять отдельные блистеры с лекарством, которые могут содержать одинаковые или разные дозы лекарственного препарата, в ингалятор для одноразовой доставки. Во втором варианте осуществления ингалятора, по меньшей мере, два вибраторных механизма или пьезоэлектрических элемента расположены в одной камере дозирования порошка.
В еще одном варианте осуществления изобретения две (или более) стрип-упаковки с ячейками вставляют с задней стороны ингалятора. Каждая стрип-упаковка содержит один или множество блистеров, содержащих лекарство или лекарственный препарат. Пользователь выбирает требуемую дозу лекарственного препарата или лекарства выборкой одного или множества блистеров на одной или обеих (или более) стрип-упаковках с ячейками.
В еще одном варианте осуществления изобретения отдельные блистеры лекарства или лекарственного препарата вставляют с помощью приспособления или инструмента, которое(ый) дает возможность выбирать блистеры и манипулировать ими без касания пальцами.
В еще одном варианте осуществления изобретения блистеры упакованы на барабанной или поворотной кассете и опускаются или закладываются по одной за раз в ингалятор.
В другом варианте осуществления изобретения (показанном на фиг. 13) несколько блистеров или пакетиков из фольги, содержащих лекарство, можно активизировать одним вибраторным механизмом или пьезоэлектрическим элементом одновременно, при одновременном вскрытии или прокалывании и воздействии на них резонатором перед введением лекарства, что дает возможность доставки регулируемой дозы лекарства путем выброса лекарства из резонатора, например, нагнетанием комплексной струи в соответствии с принципами заявки США 2005/0183724-A1, содержание которой включено в настоящую заявку путем ссылки.
В еще одном варианте осуществления изобретения (показанном на фиг. 14) регулируемую дозу лекарства доставляют пациенту с использованием, по меньшей мере, одного вибраторного механизма или пьезоэлектрического элемента, который применяется для одновременной или последовательной активации нескольких выбранных упаковок доз, чтобы обеспечить, в результате, доставку конкретной дозы лекарства за одну ингаляцию, при этом дозу можно изменять соответственно потребностям пациента. В данном варианте осуществления сочетание нескольких меньших упаковок доз обеспечивает, в результате, контролируемую общую дозу, удовлетворяющую потребностям пациента. Упаковки доз предпочтительно представляют собой блистеры или пакетики из фольги. В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения упаковки доз содержат несколько небольших полостей или микроблистеров на фольге или внутри блистерной упаковки, которая непрерывно или прерывисто перемещается во время одной/го ингаляции/введения лекарства, с проходом через вибраторный или пьезоэлектрический элемент, или другой механический приводной механизм, при этом регулируемая доза, доставляемая в пациента во время одной ингаляции, определяется числом небольших полостей или микроблистеров, которые вскрываются или прокалываются и подвергаются вибрационному воздействию для введения в пациента во время ингаляции. В одном варианте осуществления каждый микроблистер может содержать одинаковое количество лекарства, например, 0,5 мг лекарства. Для доставки в пациента 1 мг лекарства вскрывают или прокалывают 2 микроблистера. Аналогично, для доставки 2 мг вскрывают или прокалывают 4 микроблистера.
В еще одном варианте осуществления изобретения (показанном на фиг. 15) регулируемую дозу лекарства доставляют в пациента с использованием, по меньшей мере, одного вибраторного механизма или пьезоэлектрического элемента, который применяется для одновременной активации, по меньшей мере, двух упаковок доз. Число активируемых упаковок доз будет определять общую дозу, доставляемую в пациента.
В еще одном варианте осуществления изобретения (показанном на фиг. 16) обеспечен датчик для контроля количества доставляемого лекарства по мере того, как его вводят из упаковки или упаковок доз, которые содержат количество лекарства, превышающее количество, в котором нуждается пациент. В данном случае, датчик прекращает доставку лекарства, как только необходимая доза доставлена в пациента, и остающееся лекарство выбрасывается или оставляется для будущего введения. Датчик является предпочтительно оптическим или акустическим датчиком, способным обнаруживать и количественно определять аэрозольные частицы, перемещающиеся через проточный канал ингаляционного устройства. В другом варианте осуществления датчик представляет собой датчик, который обнаруживает количество лекарства, остающегося в блистере или упаковке, или упаковках доз, при этом датчик является предпочтительно кварцевым микровесовым датчиком или пьезоэлектрическим датчиком, или акустическим датчиком. В одном варианте осуществления пьезоэлектрический элемент, который используют для активации и сообщения вибрации лекарству, применяют также в качестве датчика для обнаружения количества лекарства, которое остается в блистере или упаковке дозы, путем измерения резонансной частоты упаковки дозы или блистерной упаковки или электромеханических параметров пьезоэлектрического приводного механизма, например, полной проводимости пьезоэлектрического приводного механизма. В другом варианте осуществления акустический датчик служит для определения акустических свойств блистера или измерения резонансных звуковых волн, образующихся в блистере, и, тем самым, для контроля количества лекарства, еще остающегося в блистере. После того, как датчик обнаружил, что необходимое количество лекарства доставлено в пациента, путем измерения остающегося количества лекарства или количественного определения аэрозольных частиц, перемещающихся по проточному каналу, датчик передает в управляющую схему сигнал на прекращение доставки лекарства в пациента. В другом варианте осуществления датчик оптически определяет количество лекарства, остающегося в упаковке дозы или блистере путем измерения оптической прозрачности упаковки дозы или блистера.
В еще одном варианте осуществления изобретения (показанном на фиг. 17) контейнер содержит количества лекарства, достаточные для, по меньшей мере, двух дозировок лекарства. Контейнер содержит выпускное отверстие, сообщающееся с дозирующей пластиной, которая, в предпочтительной форме, содержит поворотный диск, содержащий микродозирующие полости одинакового или переменного размера, и первую клапанную пластину, которая, в предпочтительной форме, содержит первую поворотную крышку, расположенную между контейнером и дозирующей пластиной, для обеспечения возможности выбора числа полостей для наполнения лекарством, что позволяет выбирать регулируемую дозу лекарства. В данном варианте осуществления первая клапанная пластина допускает открывание в выбранное число полостей для наполнения лекарством из контейнера. Вторая клапанная пластина, которая, в предпочтительной форме, содержит второй поворотный диск, расположена между дозирующей пластиной и резонатором ингалятора, из которого осуществляется доставка лекарства с использованием вибраторного механизма или пьезоэлектрического элемента для аэрозолизации и доставки лекарства. Во время использования первую клапанную пластину открывают так, чтобы выбрать конкретное число микрополостей, соответствующее требуемой дозе. Затем выбранные полости заполняются из контейнера. Затем закрывают первую клапанную пластину и открывают вторую клапанную пластину для обеспечения возможности переноса лекарства в резонатор для аэрозолизации и доставки в пациента посредством выброса лекарства из резонатора, например, нагнетанием комплексной струи в соответствии с принципами заявки США 2005/0183724-A1.
В еще одном варианте осуществления изобретения доставляемая доза рассчитывается по времени доставки и соответствующей калибровочной кривой, при этом время вибрационной или пьезоэлектрической активизации упаковки лекарства или блистера взаимосвязано с доставляемой дозой. В данном последнем варианте осуществления необходимая доза доставляется посредством управления временем доставки лекарства или, в частности, посредством управления временем или рабочим циклом включения вибраторного механизма или пьезоэлектрического элемента, находящегося в контакте с упаковкой лекарства. В данном варианте осуществления либо доставляется все количество лекарства, содержащегося в отдельной упаковке лекарства или блистере, в виде максимальной дозы, либо доставляется частичное количество лекарства, содержащегося в отдельной упаковке лекарства или блистере, в виде уменьшенной дозы лекарства. Выключением вибрационного элемента прежде, чем доставлена полная доза, содержащаяся в отдельной упаковке лекарства, можно доставлять в пациента регулируемую дозу лекарства. В качестве альтернативы, регулируемую дозу лекарства можно доставлять в пациента посредством приведения вибрационного элемента в действие меньшей входной мощностью, что приводит к ослаблению возбуждения вибратора, или посредством приведения вибрационного элемента в действие в продолжение укороченного рабочего цикла, с попеременным включением и выключением вибрационной выходной мощности.
Другие способы, устройства, особенности и преимущества настоящего изобретения очевидны из нижеследующих чертежей и подробного описания. Предполагается, что все данные дополнительные способы, устройства, особенности и преимущества должны охватываться настоящим описанием, входить в объем настоящего изобретения и должны быть защищены прилагаемой формулой изобретения.
Многие аспекты изобретения можно лучше понять при обращении к нижеследующим чертежам. Компоненты изображены на чертежах необязательно в масштабе, напротив, основное внимание уделено понятной иллюстрации принципов настоящего изобретения. На чертежах одинаковыми цифровыми позициями обозначены соответствующие части на нескольких видах, где:
Фиг.1 показывает схематичный вид продольного сечения первого варианта осуществления ингалятора, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 - вид в перспективе ингалятора, показанного на фиг.1;
Фиг.3 - вид сверху в перспективе блистерной упаковки фармакологического препарата или лекарства, применяемой в первом варианте осуществления изобретения;
Фиг.4 - вид, подобный фиг.1 второго варианта осуществления;
Фиг.5 - вид в перспективе второго варианта осуществления ингалятора в соответствии с изобретением;
Фиг.6 - вид сверху в перспективе ячеистых контурных упаковок, применяемых в третьем варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7;
Фиг.7 - вид сверху в перспективе четвертого варианта осуществления изобретения;
Фиг.8 - другой вид сверху в перспективе четвертого варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.7;
Фиг.9 - вид сверху в перспективе механизма подачи и вторичного магазинного устройства, применяемых в четвертом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7, 8;
Фиг.10 - вид сверху в перспективе пятого варианта осуществления изобретения и барабана, применяемого с ингалятором; и
Фиг.11 - 12 - другие конструкции упаковки для защиты блистеров;
Фиг.13-17 - изображения альтернативных вариантов изобретения.
На фиг.1-3 представлен первый вариант осуществления настоящего изобретения. Ингалятор 10 содержит корпус 18 из термореактивного пластика или металла, имеющий, в общем, L-образное продольное сечение с крышкой 11 мундштука. Корпус 18 содержит четыре воздушных отверстия 20, 28, 30 и 32. Ингалятор 10 содержит основной воздушный проточный канал 26, который продолжается по длине корпуса 18 от передней стороны 22 (около отверстия 20) до задней стороны 24 корпуса (около отверстия 28) и имеет поперечное сечение, в общем, квадратной формы, чтобы пропускать насквозь воздушный поток (обозначенный стрелкой F на фиг. 1).
Необязательный вспомогательный воздуховод 31 имеет, в общем, L-образную форму и проходит в продольном направлении от отверстия 30 в поверхности с задней стороны 24 корпуса 18 до основного канала 26. Односторонний регулирующий поток клапан 50 установлен на внутренней поверхности основного канала 26 при помощи подпружиненного шарнирного механизма (не показанного), который выполнен с возможностью приведения клапана 50 в положение полного перекрытия воздушного потока S по воздуховоду 31 в основной канал 26, когда давление в воздушном потоке F в основном канале 26 ниже предварительно заданного порога, характеризующего вдыхание через канал 26 пользователем.
Две дозирующих порошок камеры 54, 55 сформированы в корпусе 18 для размещения ячеек 34, 35 с порошковым лекарственным препаратом, подлежащим вдыханию. Корпус 18 содержит шарнирно-закрепленный перемещаемый панельный участок 75 на задней стороне 24 для пропускания блистерных упаковок или ячеек 34, 35, содержащих фармакологический препарат или лекарство, с целью их вставки в две камеры 54, 55 и укладки на укладочные места 52 вибрационного механизма 36, 37 между, соответственно, четырьмя направляющими средствами 60A, 60B, 60C, 60D, чтобы ячейки 34, 35 были механически связаны с вибрационными механизмами 36, 37 и, тем самым, в ячейки 34, 35 передавалось максимальное количество вибрационной энергии от вибрационных механизмов 36, 37. Направляющие средства 60A, 60B, 60C, 60D выполнены с возможностью обеспечения удобной вставки ячеек 34, 35 рукой из любой вторичной упаковки (не показанной) и удерживания капсул на укладочных местах 52 в двух камерах 54, 55. В предпочтительном варианте крышка 11 мундштука прикреплена к панели 75 с возможностью шарнирного поворота.
Ингалятор 10 предпочтительно содержит также обычный миниатюрный датчик 40 скорости или давления воздушного потока, установленный на внутренней поверхности канала 26, чтобы определять скорость и/или давление воздушного потока F. В предпочтительном варианте датчик 40 содержит подпружиненный откидной переключатель, который формирует электронные сигналы, характеризующие скорость и/или давление в воздушном потоке F в канале 26, и передает данные сигналы для управления включением вибраторного механизма по данным сигналам. В альтернативном варианте датчик 40 может содержать датчик давления или акустический датчик и такой элемент управления, который описан, например, в патенте США 6152130, принадлежащем компании Microdose Technologies, Inc.
В предпочтительном варианте схема 48 управления осуществлена в виде специализированной интегральной микросхемы и/или микросхемы какого-нибудь другого типа с очень высокой степенью интеграции. В альтернативном варианте схема 48 управления может быть выполнена в виде микропроцессора или дискретных электрических и электронных компонентов.
Вибрационные механизмы 36, 37 предпочтительно представляют собой пьезоэлектрические элементы, выполненные из материала, который обладает высокой, предпочтительно, ультразвуковой частотой резонансной вибрации (например, приблизительно от 10 кГц до 100 МГц), и вибрируют с конкретной частотой и амплитудой под действием и в зависимости от частоты и/или амплитуды электрического сигнала возбуждения, подаваемого в пьезоэлектрические элементы 36, 37. Примеры материалов, которые можно применять для изготовления пьезоэлектрических элементов 36, 37, содержат кварц и поликристаллические керамические материалы (например, титанат бария и цирконат-титанат свинца). Преимуществом вибрации пьезоэлектрических элементов 36, 37 на ультразвуковых частотах является возможность исключения шума, связанного с вибрацией пьезоэлектрических элементов 36, 37 на низких (т.е. неультразвуковых) частотах.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также вариант осуществления ингалятора без дополнительного воздуховода 31 и без воздушного отверстия 30 и клапана 50. В данном варианте осуществления порошкообразное лекарство подается непосредственно в основной воздушный проточный канал 26.
В данном первом варианте осуществления настоящего изобретения лекарство хранится в разовых дозах в отдельных блистерных упаковках 34, 35. Как показано, в частности, на фиг. 3, отдельные блистерные упаковки 34, 35 содержат две части: блистер 90 и маркированную подложку 92. Блистер 90 содержит контролируемые аликвоты или дозы сухого порошкообразного лекарственного препарата или жидкого лекарства. Маркированная подложка 92 выполняет несколько функций: подложка обеспечивает информацию о типе и количестве лекарства или лекарственного препарата в блистере; подложка служит опорой для блистера; и подложка служит ручкой для удобства заправки блистерных упаковок 34, 35 в ингалятор 10. Крупное число или другой знак (в настоящем случае, число «9 iu») на этикетке 92 указывает величину дозы, содержащейся в блистерной упаковке. Например, число «9 iu» указывает, что блистерная упаковка содержит 9 единиц инсулина. Упаковки доз с другими величинами, например, упаковка на 3 единицы, позволили бы пользователю выбрать дозу 3, 6, 9 или 12 единиц за одно вдыхание, путем выбора одной или сочетания двух блистерных упаковок. Аналогично, блистерные упаковки, содержащие 1, 2 и 4 единицы позволили бы пользователю выбрать дозу 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 8 единиц за одно вдыхание путем выбора одной или сочетания двух блистерных упаковок. Аналогичным образом, блистерные упаковки, содержащие 3, 4 и 5 единиц позволили бы пользователю выбрать дозу 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 единиц за одно вдыхание путем выбора одной или сочетания двух блистерных упаковок. Крупные цифры позволяют пользователю легко подсчитывать требуемое сочетание блистерных упаковок для вставки в ингалятор. Блистерные упаковки 34, 35 могут также содержать этикетки или бирки, считываемые электронным или механическим способом; при этом этикетка или бирка содержит информацию о содержимом блистера. Ингалятор может содержать механизм для считывания данной информации с целью проверки, что пользователь получает точную дозу надлежащего лекарства.
Второй предпочтительный вариант 100 осуществления настоящего изобретения показан на фиг. 4. В данном варианте осуществления ингалятор 100 содержит только одну дозирующую порошок камеру 102. Камера 102 содержит два вибрационных механизма 104, 106, которые обеспечивают возможность укладки двух блистерных заготовок 34, 35 на укладочное место вибрационных механизмов 104, 106. Воздушный поток P, содержащий лекарство из обеих ячеек 34, 35 протекает по проходу 108 и по воздуховоду 31 в основной канал 26.
На фиг. 5-6 представлен третий вариант 202 настоящего изобретения. В данном варианте осуществления ингалятор выполнен с возможностью работы с парой стрип-упаковок с ячейками, из которых показана только одна стрип-упаковка 214, и которые вставляют в прорезь (не показанную) с задней стороны 204 ингалятора 202. Крышка 206 мундштука (показанная закрытой) прикреплена над мундштуком (не показанным) с возможностью шарнирного поворота с передней стороны ингалятора. Каждая стрип-упаковка с ячейками содержит множество блистерных упаковок 34. В предпочтительном варианте все блистерные упаковки 34 на конкретной стрип-упаковке содержат одинаковые количества лекарственного препарата. Пользователь регулирует требуемую дозировку лекарственного препарата или лекарства заправкой в ингалятор двух стрип-упаковок с ячейками, содержащих разные дозировки, заложенные в блистерные упаковки, и сдвиганием кнопок 212 на верхней стороне ингалятора 202 для выборки и прокалывания одной или нескольких блистерных упаковок на каждой стрип-упаковке. После того, как пользователь выбрал требуемую дозу, и блистеры 90 проколоты, пьезоэлектрические вибраторы производят дезагрегацию лекарственного препарата. В предпочтительном варианте можно обеспечить датчик расхода и систему обратной связи, например, шумовой генератор или, по меньшей мере, один светоиндикатор 210, например, как описано в опубликованной заявке на патент США № 2003/0041859-A1, для информирования пользователя о том, когда лекарственный препарат вдыхается правильно и когда прием дозы завершен. В зависимости от требуемой общей дозы, пользователю, возможно, потребуется снова подключить стрип-упаковки с ячейками и произвести ингаляцию или выполнить дополнительные ингаляции с той же самой ячейкой. После того, как пользователь закончил ингаляцию, соответствующие стрип-упаковки продвигают, например, как в пленочном фотоаппарате, дальше за использованные блистеры. В предпочтительном варианте крышка 208 вокруг стрип-упаковок 214 выполнена прозрачной, чтобы пользователь мог наблюдать, когда стрип-упаковки 214 становятся пустыми.
На фиг. 6 изображена стрип-упаковка 214 с ячейками, соответствующая третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Стрип-упаковка 214 с ячейками состоит из нескольких ячеек 34 с отпечатанными на них этикетками или знаками.
Четвертый вариант 300 осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг. 7-9, дает пользователю возможность выбирать отдельные блистеры 90 или их комбинации из предохранительной кассеты и вставлять один или два блистера 90, в зависимости от требуемой дозы лекарства в приемные гнезда 312 в ингаляторе 300 с использованием приспособления или инструмента 314. Как упоминалось выше, ингалятор может содержать датчик расхода и систему обратной связи, например, шумовой генератор или светоиндикаторы 310 для информирования пользователя о том, когда лекарственный препарат вдыхается правильно, и когда прием дозы завершен. Кроме того, если пользователь вдыхает неправильно, ингалятор 300 можно запрограммировать на прекращение дозировки до тех пор, пока пользователь не будет вдыхать правильно. Ингалятор 300 можно также запрограммировать на суммирование числа дозированных блистеров и сохранение текущего суммарного значения в продолжении дозирования и на отображение суммарного значения на LCD (жидкокристаллическом дисплее) 302 или чем-то подобном.
В данном варианте осуществления дополнительное упаковочное устройство или предохранительная кассета 320 защищает и хранит отдельные блистеры 90 перед применением. Дополнительное упаковочное устройство 320 содержит прорези 322 для размещения блистеров 90. Перемещение блистеров 90 из дополнительного упаковочного устройства 320 в ингалятор 300 осуществляют с помощью приспособления или инструмента 314. Приспособление или инструмент 314 предпочтительно содержит пару параллельных направляющих 324 с канавкой для обеспечения несложного захвата блистеров 90. Защитный кожух 316 на приспособлении или инструменте 314 защищает блистер 90, когда его переносят из кассеты в инструмент во время использования. Приспособление или инструмент 314 вставляют в кассету 320 через прорезь 322 для захвата блистера 34. Затем пользователь извлекает приспособление или инструмент 314 и перемещает, и вставляет его в отверстие 312 ингалятора 300. Приспособление или инструмент 314 оставляют на месте пока используют ингалятор. Затем приспособление или инструмент 314 извлекают вместе с израсходованным блистером внутри него. Особенностью и преимуществом применения приспособления или инструмента является возможность исключения загрязнения или вероятного повреждения блистера вследствие контакта с рукой или пальцами пользователя.
В пятом варианте осуществления настоящего изобретения применяется барабан или карусель 402 для защиты блистеров 90 перед доставкой, как показано на фиг. 10. Во время применения карусель 402 устанавливают на прорезь 404 в ингаляторе 400. Карусель поворачивают 402 для доставки блистера 90 к отверстию 410. Затем блистеры 90 могут опускаться из отверстия 410 через прорезь 404 в ингалятор, где возможны их вскрытие и обработка в соответствии с вышеприведенным описанием. Блистеры, содержащиеся в барабане или карусели, содержат, каждый, одинаковую дозу лекарства. Другие методы и конструкции упаковки для защиты блистеров показаны на фиг. 11-12.
Далее, как показано на фиг. 13A и 13B, вариант осуществления настоящего изобретения содержит резонатор 500, способный производить аэрозолизацию и выбрасывать лекарственные вещества из перфораций 510 для выброса лекарства после включения вибратора 530, например, пьезоэлектрического приводного механизма или преобразователя, который связан с резонатором 500. Для помещения регулируемого количества лекарственного вещества в резонатор 500 обеспечено окно 520 для доставки упаковки дозы или блистера. Лента 540 с блистерами зацеплена лентопротяжным механизмом 560 и подается перед дозированием для приведения нагруженных лекарством упаковок доз или блистеров в контакт с окном 520 для доставки. В данном варианте осуществления выбранное число блистеров 550 на ленте 540 с блистерами прокалывается или вскрывается, чтобы обеспечивать, в результате, доставку требуемой дозы лекарства. В данном варианте осуществления несколько упаковок 550 доз активизируются одним вибратором 530 одновременно, при вскрытии и воздействии резонатором 520 в одно и то же время перед введением лекарства, что позволяет вводить регулируемую дозу лекарства путем выброса лекарства из резонатора, например, нагнетанием комплексной струи.
Далее, как показано на фиг. 14A, в другом варианте осуществления изобретения регулируемая доза лекарства доставляется в пациента с помощью, по меньшей мере, одного вибратора 690, например, пьезоэлектрического элемента, который одновременно или последовательно активизирует несколько выбранных упаковок 630 или 635 доз, чтобы обеспечить, в результате, доставку конкретной требуемой дозы лекарства, предпочтительно, за одну ингаляцию. Доставляемую дозу можно регулировать соответственно потребностям пациента путем выбора, по меньшей мере, одной упаковки 630 или 635 дозы. Упаковки 630 и 635 доз расположены на ленте 600, 610 или 620 в один или несколько рядов, как показано на фиг. 14B и 14C, и могут иметь переменные формы, как, например, круглые упаковки 630 доз или удлиненные упаковки 635 доз, показанные на фиг. 14D. Упаковки 630 и 635 доз предпочтительно являются блистерами или аналогичными емкостями, сформированными в несущей ленте 600, 610 или 620, способными вмещать предварительно заданное количество лекарства. В одном варианте осуществления ленту 600 перемещают по поверхности вибратора 690 непрерывно или прерывисто с отрыванием покрывной ленты 680 с упаковок 630 отдельных доз отрывным механизмом 680. Лента 600 протягивается лентопротяжным механизмом 660 с бобины 670. Стрелка 650 указывает направление перемещения выбрасываемого и превращенного в аэрозоль лекарства после приведения в действие вибратора 690. Доза лекарства, доставляемая в пациента, регулируется числом упаковок 630 доз, вскрытых и приведенных в контакт с пьезоэлектрическим приводным механизмом во время акта доставки лекарства. В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения, упаковки 630 или 635 доз содержат несколько небольших полостей или микроблистеров на ленте или фольге, или внутри блистерной упаковки, которую непрерывно или прерывисто перемещают во время одной ингаляции/введения лекарства, с проведением над вибратором или пьезоэлектрическим элементом или другим механическим приводным механизмом, при этом регулируемая доза, доставляемая в пациента за одну ингаляцию, задается числом небольших полостей или микроблистеров, которые вскрывают или прокалывают и обрабатывают для ввода в пациента во время ингаляции. В одном варианте осуществления каждый(ая) микроблистер или упаковка 630 дозы может содержать одинаковое количество лекарства, например, 0,5 мг лекарства. Для доставки 1 мг лекарства вскрывают или прокалывают 2 микроблистера. Аналогично, для доставки 2 мг лекарства вскрывают или прокалывают 4 микроблистера.
На фиг. 14E представлен вариант осуществления настоящего изобретения, в котором выбранное число упаковок доз или микроблистеров 630 вскрывают прокалыванием верхней крышки упаковки дозы, что обеспечивает возможность выброса лекарства при контакте с вибратором 690 (прокалывающий механизм не показан). В данном варианте осуществления, во время акта введения в контакте с вибратором 690 находится множество микроблистеров или упаковок 630 доз. Выброс лекарства происходит только из проколотых или вскрытых микроблистеров или упаковок 630 доз, и, следовательно, выбор числа прокалываемых или вскрываемых микроблистеров или упаковок 690 доз определяет регулируемую дозу лекарства, подлежащую введению в пациента. Стрелка 650 указывает направление перемещения выпущенного и превращенного в аэрозоль лекарства после приведения в действие вибратора 690.
Как показано на фиг. 15A и 15B, в другом варианте осуществления настоящего изобретения регулируемую дозу лекарства доставляют в пациента с помощью, по меньшей мере, одного вибратора 700, который применяется для одновременной активизации, по меньшей мере, одной упаковки 710 дозы. Число активизируемых упаковок доз будет определять общую дозу, доставляемую в пациента. На фиг. 15A показана доставка большого количества лекарства из множества проколотых или вскрытых упаковок 710 доз, причем аэрозолизация и выброс лекарства схематично указаны стрелками 720.
На фиг. 15B показана доставка небольшого количества лекарства из одной проколотой или вскрытой упаковки 710 дозы, причем аэрозолизация и выброс лекарства схематично указаны стрелкой 720. В данном варианте осуществления регулируемая доза лекарства определяется числом упаковок доз или блистеров 710, которые проколоты или вскрыты.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 15C и 15D, доставка регулируемой дозы лекарства осуществляется выбором числа отдельных упаковок доз или блистеров 710, которые прокалывают или вскрывают и все приводят в контакт с вибратором 700. На фиг. 15C показана одна отдельная упаковка 710 дозы и на фиг. 15D показаны три отдельные упаковки 710 доз, причем аэрозолизация и выброс лекарства схематично указаны стрелками 720.
На фиг. 16A и 16B представлен другой вариант осуществления настоящего изобретения, в котором обеспечен датчик или чувствительный элемент для контроля количества доставленного лекарства. Лекарство выбрасывается из упаковки или упаковок дозы, которые содержат количество лекарства, превышающее количество, в котором нуждается пациент. Доставка лекарства прекращается после того, как в пациента введена необходимая доза, и оставшееся лекарство выбрасывается или удерживается для будущего введения, что обеспечивает, в результате, доставку регулируемой дозы лекарства. Доставка лекарства прекращается приостановкой приведения в действие вибратора, например, пьезоэлектрического вибратора, подводящего энергию вибрации к упаковке дозы или блистеру. Датчик предпочтительно является оптическим или акустическим датчиком, способным обнаруживать и количественно определять частицы аэрозоля, перемещающиеся по проточному каналу ингаляционного устройства.
Как показано на фиг. 16A и 16B, струя превращенного в аэрозоль лекарства 800, которое может быть также лекарством, смешанным с наполнителями, движется по проточному каналу 810 ингалятора, как показано стрелками 804 и 802. Как видно на фиг. 16A, аэрозоль 800 проходит мимо оптического, акустического или другого физического датчика или чувствительного элемента, способного измерять свойства струи 800 аэрозоля и логически определять количество лекарства, которое прошло по проточному каналу 810. Как показано, в проточном канале 810 установлен оптический или акустический источник 820, и оптический или акустический чувствительный элемент 830, также установленный в проточном канале 810, может регистрировать ослабление сигнала, излучаемого источником 820, вследствие взаимодействия с аэрозолем 800. Ослабление сигнала, проинтегрированное по времени прохождения аэрозоля по проточному каналу 810, позволяет логически вывести количество лекарства, которое прошло по проточному каналу 810. После того, как по проточному каналу 810 прошла предварительно заданная доза лекарства, приведение в действие пьезоэлектрического приводного механизма (не показанного) приостанавливается, и, следовательно, доставка лекарства прекращается. Таким образом, возможна доставка регулируемой дозы лекарства. В другом варианте осуществления, вместо оптического или акустического чувствительного элемента 830, установлен рефлектор (не показанный), способный отражать ослабленный оптический или акустический сигнал обратно в оптический или акустический источник 820, который в данном варианте осуществления может также принимать отраженный сигнал известными в технике способами. Ослабление сигнала, проинтегрированное по времени прохождения аэрозоля по проточному каналу 810, позволяет логически вывести количество лекарства, которое прошло по проточному каналу 810.
На фиг. 16B показан оптический источник 850, установленный снаружи проточного канала 810, с волоконным световодом или оптическим волокном, или светопроводом 840, входящим в проточный канал 810. Оптический сигнал, выходящий из оптического волокна 840 ослабляется аэрозолем 800 и принимается оптическим приемником 860. Сигнал, проинтегрированный по времени прохождения аэрозоля по проточному каналу 810, позволяет логически вывести количество лекарства, которое прошло по проточному каналу 810. После того, как по проточному каналу 810 прошла необходимая доза лекарства, приведение в действие пьезоэлектрического приводного механизма (не показанного) приостанавливается, и, следовательно, доставка лекарства прекращается. Таким образом, возможна доставка регулируемой дозы лекарства.
В альтернативном варианте, датчик является датчиком, который регистрирует количество лекарства, оставляемого в блистере или упаковке, или упаковках доз, при этом датчик является предпочтительно кварцевым микровесовым датчиком или пьезоэлектрическим датчиком, или акустическим датчиком. В одном варианте осуществления пьезоэлектрический элемент, который служит для активизации блистера и сообщения ему вибрации для выброса из него лекарства, применяют также в качестве датчика для обнаружения количества лекарства, которое остается в блистере или упаковке дозы, путем измерения резонансной частоты или электромеханических параметров пьезоэлектрического приводного механизма, например, полной проводимости пьезоэлектрического приводного механизма. В еще одном варианте осуществления применяют акустический датчик для определения акустических свойств блистера или измерения резонансных звуковых волн, образующихся в блистере, и, тем самым, для контроля количества лекарства, еще остающегося в блистере. В еще одном отличающемся варианте осуществления датчик оптически определяет количество лекарства, остающегося в упаковке дозы или блистере путем измерения оптической прозрачности упаковки дозы или блистера. После того, как датчик определил, что в пациента доставлено требуемое количество лекарства, путем измерения остающегося количества лекарства или количественного определения частиц аэрозоля, перемещающихся по проточному каналу, датчик передает в управляющую схему сигнал на прекращение доставки лекарства в пациента.
На фиг. 17A-17F представлен другой вариант осуществления изобретения, в котором контейнер 900 содержит большие, т.е. многодозовые количества лекарства. В контейнере может содержаться, по желанию, гигроскопический элемент 920 для поглощения влаги и поддержания оптимального уровня влажности внутри контейнера 900. Контейнер 900 содержит выпускное отверстие, сообщающееся с дозирующей пластиной 930, которая, в предпочтительной форме, содержит поворотный диск, содержащий микродозирующие полости 960 одинакового или переменного размера, и первую клапанную пластину 940, которая, в предпочтительной форме, содержит первую поворотную крышку, которая расположена между контейнером и дозирующей пластиной, для обеспечения возможности выбора числа полостей для наполнения лекарством, что позволяет выбирать регулируемую дозу лекарства. В данном варианте осуществления первая клапанная пластина 940 допускает открывание выбранного числа полостей для наполнения лекарством из контейнера. 900. Вторая клапанная пластина 950, которая, в предпочтительной форме, содержит второй поворотный диск, расположена между дозирующей пластиной и резонатором ингалятора, из которого осуществляется доставка лекарства с использованием вибраторного механизма или пьезоэлектрического элемента для аэрозолизации и доставки лекарства. Во время использования, первую клапанную пластину 940 открывают так, чтобы выбрать конкретное число микрополостей 960, соответствующее требуемой дозе. Затем выбранные полости заполняются из контейнера 900, как схематично показано стрелкой 970. Затем закрывают первую клапанную пластину 940 и открывают вторую клапанную пластину 950, что создает возможность переноса лекарства, как схематично показано стрелкой 980, в резонатор (не показанный) для аэрозолизации и доставки в пациента посредством выброса лекарства из резонатора, например, нагнетанием комплексной струи. На фиг. 17B-17C показана дозирующая пластина 930, соответственно, в закрытом состоянии, открытом состоянии для наполнения порошком 910 и открытом состоянии для выпуска порошка 910. На фиг 17E и 17F представлены виды сверху в плане дозирующей пластины 930, показанной с первой клапанной пластиной 940 в открытом положении для выбора регулируемой дозы порошкообразного лекарства 910 путем выбора регулируемого числа микродозирующих полостей 960.
В еще одном отличающемся варианте осуществления предлагается ингалятор, аналогичный ингалятору 10, показанному на фиг. 1, или ингалятору 100, показанному на фиг. 4, но только с одним вибрационным механизмом 36 или 37, или 104, или 106. Доставляемая доза из единственной ячейки 34 или 35, подсоединенной к вибрационному механизму, рассчитывается по времени доставки и соответствующей калибровочной кривой, при этом время сообщения вибрации или пьезоэлектрической активизации ячейки 34 или ячейки 35, которая может представлять собой упаковку лекарства или блистер, устанавливают в зависимости от доставляемой дозы. В данном последнем варианте осуществления, необходимую дозу доставляют посредством управления временем доставки лекарства или, в частности, посредством управления длительностью рабочего цикла включения вибраторного механизма или пьезоэлектрического элемента, находящегося в контакте с упаковкой лекарства. В данном варианте осуществления либо доставляется все количество лекарства, содержащегося в отдельной упаковке лекарства или блистере, в виде максимальной дозы, либо доставляется частичное количество лекарства, содержащегося в отдельной упаковке лекарства или блистере, в виде уменьшенной дозы лекарства. Выключением вибрационного элемента прежде, чем доставлена полная доза, содержащаяся в отдельной упаковке лекарства, можно доставлять в пациента регулируемую дозу лекарства. В качестве альтернативы, регулируемую дозу лекарства можно доставлять в пациента посредством приведения вибрационного элемента в действие меньшей входной мощностью, что приводит к ослаблению возбуждения вибратора, или посредством приведения вибрационного элемента в действие в продолжение укороченного рабочего цикла, с попеременным включением и выключением вибрационной выходной мощности.
Вышеописанные варианты осуществления настоящего изобретения являются всего лишь возможными примерами реализации, приведены просто для более понятного изложения принципов изобретения. К вышеописанным вариантам осуществления изобретения можно разработать множество изменений и модификаций, по существу, не отклоняющихся от существа и принципов изобретения. Предполагается, что все упомянутые модификации и изменения должны быть включены в пределы объема настоящего описания и настоящего изобретения и охраняются нижеследующей формулой изобретения.
1. Ингаляционное устройство для доставки лечебного средства пациенту, при этом лечебное средство является сухим порошком (Р), который дезагрегируется вибратором и захватываются воздушным потоком (F) для доставки пациенту, причем устройство содержит, по меньшей мере, два вибратора для селективной связи с, по меньшей мере, двумя упаковками доз, содержащими одинаковые или разные количества доз упомянутого лечебного средства, при этом указанные упаковки выполнены с возможностью комбинации для составления требуемой дозы упомянутого лечебного средства.
2. Ингаляционное устройство по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два вибратора выполнены с возможностью вибрации с одинаковыми частотами и/или амплитудами.
3. Ингаляционное устройство по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два вибратора выполнены с возможностью вибрации с разными частотами и/или амплитудами.
4. Ингаляционное устройство по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два вибратора содержат пьезоэлектрические вибраторы.
5. Ингаляционное устройство по п.1, в котором упомянутые, по меньшей мере, два вибратора содержат электростатически приводимые в движение диафрагмы.
6. Ингаляционное устройство по п.1, в котором упомянутые упаковки доз содержат блистерные упаковки, содержащие отмеренные количества упомянутого лечебного средства.
7. Ингаляционное устройство по п.1, в котором множество упомянутых блистерных упаковок содержится на стрип-упаковке.
8. Ингаляционное устройство по любому из пп.1-7, в котором упаковки доз содержат величины доз, выбранные из группы, состоящей из 1, 2, 3, 4 и 5 единиц дозы.
9. Ингаляционное устройство по п.1, в котором лечебное средство содержит инсулин, и упаковки доз содержат упаковки дозы по 1 единице инсулина, упаковки дозы по 2 единицы инсулина, упаковки дозы по 3 единицы инсулина, упаковки дозы по 4 единицы инсулина и упаковки дозы по 5 единиц инсулина.
10. Ингаляционное устройство, содержащее:
резонатор,
вибратор, связанный с упомянутым резонатором,
множество упаковок лекарств, содержащих лечебное средство, при этом упомянутые упаковки лекарств расположены на несущей ленте,
причем упомянутое лечебное средство из, по меньшей мере, одной из упомянутых упаковок лекарств помещается в упомянутый резонатор для составления требуемой дозы упомянутого лечебного средства, и
причем вибрация упомянутого вибратора приводит к аэрозолизации и выбросу упомянутого лечебного средства из упомянутого резонатора с доставкой упомянутого лечебного средства за одну ингаляцию.
11. Ингаляционное устройство, содержащее:
множество упаковок лекарств, содержащих лечебное средство, при этом упомянутые упаковки лекарств расположены на несущей ленте,
вибратор, связанный с, по меньшей мере, одной упомянутой упаковкой лекарства,
причем вибратор выполнен с возможностью превращать упомянутое лечебное средство из, по меньшей мере, одной из упомянутых упаковок лекарств в аэрозоль и выбрасывать из упомянутых упаковок лекарств во время вибрации упомянутого вибратора, и
причем упомянутые упаковки лекарств выполнены с возможностью подачи на упомянутой несущей ленте для составления требуемой дозы упомянутого лечебного средства, доставляемой за одну ингаляцию.
