KR20180103064A - 다회 투여량 흡입기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내구 유닛 및 교체형(카트리지) 유닛을 포함하고 "개방-흡입-폐쇄" 사용자 경험을 제공하기 위한 시스템, 서브시스템 및 요소를 포함하는 흡입기에 관한 것이다. 내구 유닛은 호흡 작동식 트리거 기구, 및 선택적으로 사용자 피드백을 제공하기 위한 전자기기를 포함하고, 원격 진료가 가능할 수 있다. 교체형 유닛은 마우스피스, 블리스터 스트립, 에어로졸 경로 투여량 카운터 및 블리스터 관통 및 에어로졸 엔진 조립체를 포함한다. 로크아웃 기구가 투여량 카운터가 0과 같은 미리선택된 한계에 도달할 때 카트리지의 추가의 사용을 방지하도록 제공될 수도 있다.
Description
본 발명은 약제(medicament)의 경폐 전달(pulmonary delivery)용 흡입기 디바이스(inhaler device)에 관한 것으로서, 특히 분말형 약제를 수납하는 복수의 블리스터(blister)를 포함하는 블리스터 스트립을 이용하는 다회 투여량(multidose) 흡입기 디바이스에 관한 것이다. 일 양태에서, 본 발명은 환자에 의한 흡입을 위한 건식 분말 약제를 분산하기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
에어로졸화된 약제가 환자에 의해 구강 또는 비강 흡입되어 환자의 기도(respiratory tract)에 활성 제약(pharmaceutical) 성분을 전달하는 흡입형 약품(drug) 전달은 특히 효과적인 방법이고 그리고/또는 다른 형태의 약품 전달의 바람직한 대안인 것으로 입증되었다. 건식 분말 약제를 에어로졸화하는 디바이스를 포함하여, 다수의 유형의 흡입 디바이스는 그 내에 수납된 활성 제약 성분을 수용하기 위해 사용자가 약제를 흡입하게 하도록 구성된다. 몇몇 흡입기는 사용자에 의해 순차적으로 액세스될 수 있는 다회 투여량의 약제를 수납하고, 반면에 다른 흡입기는 캡슐/블리스터 기반이고, 각각의 전달을 위해 사용자가 적어도 하나의 캡슐/블리스터를 디바이스 내로 삽입하는 것을 요구한다.
흡입기 디바이스(또는 간단히 "흡입기")와 같은 분배 디바이스를 사용하여 약제를 환자에 경폐적으로 전달하는 것이 종종 바람직하거나 편리하다. 흡입기 디바이스는 약제의 개별 투여량이 저장되어 있는 블리스터로부터 제품, 예를 들어 약제 투여량을 분배하도록 구성될 수도 있다. 이러한 흡입기에서, 약제는 통상적으로 환자에 의해 흡입되도록 분말 형태이다. 통상적으로, 블리스터 기반 단위 투여량 흡입기는 삽입되고, 개방되어 약제가 그로부터 흡입될 수도 있는 단지 단일의 블리스터 캐비티를 갖는 블리스터팩을 사용한다. 그러나, 이러한 단일 투여량 흡입기는, 환자가 시간 기간에 걸쳐 다회 투여량을 취하게 하기 위해 부가의 개별 블리스터가 흡입기 디바이스에 독립적으로 휴대되어야 하기 때문에, 모든 환자에게 편리하지 않을 수도 있다. 부가적으로, 단위 투여량 흡입기는 약제 투여가 요구될 때마다 환자가 블리스터를 위치설정하고, 조작하고, 삽입하고, 제거하는 것을 요구한다.
이에 따라, 블리스터 스트립을 사용하는 다회 투여량 흡입기가 개발되었다. 이러한 흡입기에서, 블리스터 스트립은 그 위에 복수의 블리스터를 갖고, 스트립은 이동되어(종방향으로 또는 회전식으로), 흡입 중에와 같이, 약제가 환자에 분배될 수도 있는 분배 위치로 블리스터가 순차적으로 제공되게 된다. 블리스터는 이들이 분배 위치에 위치될 때, 또는 이들이 분배 위치로 이동될 때 개방된다.
건식 분말 흡입기(Dry-powder inhalers: DPI)는 캡슐/블리스터로부터 환자의 에어웨이(airway), 예를 들어, 폐로의 약제의 전달을 가능하게 하도록 의도된 인기 있는 흡입형 약품 전달 디바이스 중 하나이다. 약제는 건식 분말 제형(formulation)일 수도 있고, 하나 이상의 질병 상태를 치료하기 위한 하나 이상의 활성 화합물을 포함할 수도 있다. 건식 분말 약품 제형과 같은 약제는 몇몇 약리, 종종 유리한 효과를 제공하는 제제, 약품, 생물제제, 화합물, 물질의 조성 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 활성제를 포함할 수도 있다. 약제는 또한 선택적으로 경폐 투약을 위해 적합한 하나 이상의 제약 부형제(excipient)와 혼합될 수 있다. 더욱이, 약제는 실질적으로 활성 성분이 결여되어 있을 수도 있는데, 예를 들어 약제는 플라시보(placebo)일 수도 있다.
본 발명은 내구 유닛 또는 본체 및 교체형(카트리지) 유닛을 포함하는 흡입기를 포함한다. 본 발명은 또한 기구, 에어로졸화 엔진, 리셉터클 관통 및/또는 분말 유동화 기구, 호흡 작동식 트리거 기구, 투여량 카운팅 및 로크아웃 기구 또는 시스템, 원격 진료 및/또는 모니터링 기능 및 디바이스 모듈성과 같은, 디바이스의 요소, 양태 또는 서브조립체에 관한 것이다. 본 발명의 양태에서, 1차 서브시스템은 프라이밍(priming), 래치결합(latching)/래치결합 해제(unlatching), 리셉터클 관통(receptacle piercing), 리셉터클 인덱싱(receptacle indexing), 및 수명 말기 로크아웃(end-of-life lockout)인 것으로 고려된다. 본 발명의 양태에서, 프라이밍, 래치결합/래치결합 해제 및 리셉터클 관통을 포함하는 기구가 자동 블리스터 개방 기구를 형성하는 것으로 고려된다. 본 발명의 양태에서, 디바이스 모듈성은, 디바이스의 상이한 구성 및/또는 상이한 기능을 위한 탄력성을 제공하는, 임의의 모듈형 방식으로 요소를 배열하는 능력을 칭한다. 이러한 요소 또는 양태는 예를 들어, 조성물의 경폐 전달을 위한 장치를 포함하는 장치에 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 다회 투여량 건식 분말 흡입기(DPI)를 포함하고, 천식 및 COPD 치료에 사용을 위해(이에 한정되는 것은 아니지만) 의도되고 설계된다.
본 발명은 내구 유닛 및 교체형(카트리지) 유닛을 포함하는 블리스터 스트립 흡입기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에서, 내구 유닛은 대략 1년 동안 지속되도록 의도되고, 자동 블리스터 개방 기구, 프라이밍 기구, 호흡 작동식 트리거 기구, 및 자동 투여량 카운팅 기구(선택적으로, 로크아웃을 가짐)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 사용자 피드백, 및 선택적으로 원격 진료 기능을 제공하기 위한 전자기기가 제공된다. 교체형 유닛은 마우스피스, 블리스터 스트립, 에어로졸 경로, 투여량 카운터 및 블리스터 관통 조립체 및 에어로졸화 엔진 조립체를 포함한다. 로크아웃 기구는 투여량 카운터가 0과 같은 미리선택된 한계에 도달할 때 카트리지의 추가의 사용을 방지한다.
흡입기는 환자에 의한 신뢰성 및 용이한 사용을 보장하기 위한 "개방-흡입-폐쇄" 기능성을 가능하게 하기 위해 적절한 기구가 공급된다. 부가적으로, 본 발명의 몇몇 실시예에서, 투여의 기계적 클릭킹에 의한 것과 같은 가청, 및 LED 신호 라이트에 의한 것과 같은 시각적, 또는 가청 경고 톤 확인이 제공되고 적절한 에러 메시지가 얻어져서(전자기기 또는 기계적 지시기를 거쳐) 투여량이 적절하게 얻어지지 않았으면 사용자에게 경고한다. 몇몇 실시예에서, 단지 기계적 지시기가 제공되고, 몇몇 실시예에서, 단지 전자식으로 인에이블링되는(enabled) 지시기가 제공된다.
흡입기 시스템을 구동하기 위한, 그리고 궁극적으로 블리스터(때때로 리셉터클이라 칭함)를 관통하기 위한 에너지가 마우스피스를 덮고 있는 캡의 개방에 의해 발생된다. 이 에너지는 에너지 저장 수단, 예를 들어 스프링 또는 다른 편향 수단 내에 저장되고, 본 명세서에 설명된 바와 같이 적절한 기구에 동력 공급하도록 해제된다. 캡의 개방은 따라서 프라이밍 단계(프라이밍 기구를 형성하는 연계된 기구에 의한)를 구성하고, 여기서 1차 기어열이 스프링을 여기하는데 사용된다. 본 발명의 실시예에서, 캡이 개방됨에 따라, 에너지가 1차 기어열을 포함하는 일련의 기어를 거쳐 래크 기어에 기계적으로 전달된다. 래크 기어는 상향으로, 즉 디바이스의 사용자의 방향으로 잡아당겨지고, 래크 기어는 스프링에 에너지를 전달한다. 캡이 완전히 개방될 때, 스프링은 완전히 여기되고, 래크 구성요소는 래치 요소에 맞물리고, 이어서 1차 기어열로부터 래크를 분리한다. 호흡 작동식 트리거 기구는 환자 흡입을 감지하고, 적절한 시점에 래치 요소를 해제하여, 스프링이 저장된 에너지를 해제하고 에너지를 에어로졸화 엔진에 전달하게 한다. 관통 요소를 더 포함하는 에어로졸화 엔진은 제1 위치로부터 제2 위치로 선형으로 병진하여, 블리스터가 관통되게 하고 에어로졸화가 진행되는 것을 허용한다. 관통 후에, 스프링과 같은 편향 수단은 에어로졸화 엔진을 그 제1 위치로 복귀시킨다. 본 발명의 실시예에서, 래치결합 및 래치결합 해제를 위해 설계되고 구성된 기구는 프라이밍 기구의 서브세트로서 간주될 수도 있다.
캡을 폐쇄할 때, 인덱싱 기구는 일련의 기어를 통해 블리스터 스트립을 전진시킨다. 인덱싱 기구의 부분은 내구 유닛 내에 그리고 교체형 유닛 또는 카트리지 내에 부분적으로 존재한다. 블리스터가 관통되지 않으면, 인덱싱 기구는 맞물리지 않고 이에 의해 낭비된 투여량을 최소화한다.
몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 통상시 슬립 상태에 있지만, 캡이 개방될 때 깨워지고, 개시되거나 턴온되는 전자기기를 포함한다. 디바이스 전자기기는 기구가 준비 상태에 있는지, 즉 디바이스가 프라이밍되고 적절히 래치결합되고 환자 흡입을 위한 준비가 되었는지를 감지한다. 이 시점에, 흡입은 저장된 에너지를 래치결합 해제하고 블리스터를 관통하는 기구를 트리거링하거나 활성화할 것이다. 몇몇 실시예에서, 압력 센서 또는 유동 센서가 흡입에 의해 발생된 압력 강하 또는 유동 변화를 검출하도록 제공되고, 따라서 흡입을 모니터링하기 위한 수단을 제공한다. 적절한 처리 전자기기/소프트웨어가 흡입의 시간, 압력 강하, 시간 경과에 따른 압력 강하 및 다른 것들을 포함하는 흡입에 관한 다양한 파라미터를 기록할 수 있다. 하나 이상의 LED와 같은 시각적 신호 수단이 디바이스 사용 준비, 투여 완료 및 에러 조건을 포함하는 대안적인 또는 부가의 사용자 피드백을 제공하도록 공급될 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 가청 및 다른 인간 지각 신호 형태 및 포맷이 디바이스 조건 상태 정보를 사용자에게 공급하고 그리고/또는 또한 환자 응낙, 사용량, 및 주위 조건 정보와 같은 디바이스의 상태에 관련되지 않을 수도 있는 정보를 반송 또는 공급하도록 채용될 수 있다.
블리스터 스트립이 카트리지 내에 로딩되고, 실시예에서 31회의 투여량을 수납하며, 각각의 투여량은 그 자신의 밀봉된 용기 내에 있다. 블리스터 스트립은 일련의 트랙을 따라 디바이스를 통해 잡아당겨진다. 일단 사용되면, 블리스터 스트립은 동일한 트랙 내로 재차 압박되고, 따라서 공간을 보존하여 치밀한 디바이스를 생성한다.
이중 벤츄리 장치를 포함하는 에어로졸 엔진이 건식 분말 흡입기 내의 분말 투여량의 효과적인 에어로졸화를 제공하는데, 이는 공기의 유동에 의해 발생된 양력(lift force) 및 항력(drag force)에 투여 응집물을 노출함으로써 성취될 수 있다. 이들 힘의 크기는 응집물 입자의 속도와 공기 속도 사이에 성취된 차이에 의존한다. 스로트(throat) 요소 및 확산기 요소를 포함하는 벤츄리 아키텍처는, 확산기가 스로트를 통해 공기를 흡인하는데 요구되는 정적 압력의 큰 비율을 복구하는 것이 가능하기 때문에, 높은 피크 유동 속도, 및 따라서 큰 에어로졸 힘을 성취하기 위해 효과적이다. 이는 에어웨이 저항을 제한하면서 높은 피크 유속이 성취될 수 있게 한다. 에어로졸화 엔진의 출구에 2개의 원추 또는 분기 섹션을 갖는 이중 벤츄리는 입인두 침착을 최소화하는 것을 돕기 위해 유동을 감속하고 또한 치밀한 디바이스를 허용한다.
고저항은 소정의 유량에 대해, 공기 속도를 증가시키고 따라서 에어로졸 힘을 증가시키는 경향이 있을 것인 좁은 스로트에 의해 발생될 수 있다. 또한, 고저항이라는 것은, 주어진 압력 강하에 대해, 유량이 감소되고 디바이스를 나오는 공기의 최대 속도가 따라서 낮아지는 것을 의미하는데, 이는 환자의 구강 내의 미세 입자 침착을 감소시키는 작용을 한다. 그러나, 일부 환자에 있어서, 고저항 흡입기는 흡입기 디바이스를 사용이 불편하게 할 수 있다. 2개의 다른 고저항 벤츄리 에어웨이를 평행하게 배치하는 것은, 개별적으로 각각의 에어웨이에 대한 것보다 상당히 더 낮은 전체 저항을 생성하여, 디바이스를 예측된 압력 강하의 범위를 가로질러 사용이 더 용이하게 하고, 따라서 약 0.5 내지 6 kPa, 또는 약 1 내지 5 kPa, 또는 약 1.5 내지 4.5 kPa과 같은 대부분의 환자의 흡입 능력과 호환성이 있게 한다.
본 발명의 실시예에서, 작동 기구는 버튼 또는 레버와 같은 액추에이터의 비교적 개략적인 선형 이동에 응답하여 포일 블리스터를 관통하기 위한 관통 또는 천공 요소의 정밀한 선형 병진을 제공하기 위해 제공된다. 작동 기구는 액추에이터의 모션의 성질에 독립적으로 관통을 위해 요구되는 정확성을 제공한다. 이 기구는 또한 작동 기구와 액추에이터의 극단적으로 정밀한 정렬을 위한 요구를 완화시키는데, 이는 디바이스를 위한 조립 프로세스를 간단화한다. 이 구성은 또한 유리하게는 작동 기구가 내구 유닛 상에와 같은 하나의 조립체 상에 있게 하고, 관통 기구가 카트리지 상에와 같은 다른 조립체 상에 있게 한다. 기구는 바람직하게는 자가 리셋되어 항상 다음의 작동을 위한 준비가 되게 된다.
본 발명의 실시예에서, 투여량 카운터는 환자에게 남아 있는 투여량을 경고하기 위해 수치 판독치를 구비한다. 몇몇 실시예에서, 투여량 카운터는 카트리지 내의 윈도우를 통해 나타나는 이격된 숫자를 갖는 동심 링을 포함한다. 다양한 컬러 방안이 제한된 수의 잔여 투여량을 보강하고 리필을 주문할 것을 환자에게 상기시키기 위해 9로부터 0의 적색 지시기의 컬러 코딩과 같은 부가의 환자 정보를 제공하는데 사용될 수 있다. 기계적 상호잠금부가 투여량 카운터가 0에 도달시에 인에이블링되어, 따라서 비어 있는 카트리지가 더 사용되는 것을 방지한다.
디바이스는 Novartis PulmoSphereTM 가공된 입자, 뿐만 아니라 락토스 혼합물, 및 다른 흡입 제형을 사용하는 흡입 제형에 양호하게 적합된다. 몇몇 실시예는 PulmoSphereTM 가공된 입자 제형을 위해 최적화되지만, 전달 효율 및 효능은 디바이스와 함께 사용된 흡입 제형에 무관하게 향상될 것이라는 것이 예측된다. 예시적인 가공된 입자 제형이 미국 특허 제6,565,885호, 제7,871,598호, 제8349294호 및 제8168223호에 발견될 수도 있다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며, 내부 캐비티를 포함하는 본체; 및 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하고, 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량을 수납하도록 구성되는, 카트리지; 관통 기구 및 에어로졸 엔진을 포함하고, 본체는 프라이밍 기구 및 리셉터클의 스트립을 선택적으로 전진시키기 위해 카트리지 내의 리셉터클의 스트립과 연통하는 호흡 작동식 기구를 포함하고, 본체는 관통 기구가 리셉터클 내로 하나 이상의 개구를 선택적으로 생성하게 하기 위해 카트리지 내의 관통 기구와 연통하는 액추에이터 기구를 더 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스를 포함한다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며, 내부 캐비티를 포함하는 본체; 및 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고, 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량, 투여량 카운팅 기구, 자동 리셉터클 개방 기구 및 에어로졸 발생 기구를 수납하도록 구성되고, 본체는 카트리지 상의 마우스피스를 덮는 폐쇄 위치로부터 마우스피스를 노출하는 개방 위치로 이동될 수도 있는 캡을 포함하고, 개방 위치로의 캡의 이동은 스프링 내에 에너지를 저장하고, 이는 이어서 편향된 위치에 래치결합되게 되고, 자동 리셉터클 개방 기구는 리셉터클이 관통되게 하도록 편향된 스프링을 래치결합 해제하는 본체 상에 적어도 부분적으로 배치된 호흡 작동식 기구를 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스를 포함한다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며, 내부 캐비티를 포함하는 본체; 및 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고, 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량, 리셉터클 관통 기구 및 에어로졸 발생 기구를 수납하도록 구성되고, 에어로졸 발생 기구는 공기 유동 방향에 대해 평행하게 배열된 벤츄리를 갖는 이중 벤츄리를 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스를 포함한다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며, 내부 캐비티를 포함하는 본체; 및 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고, 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량, 관통 기구 및 에어로졸 발생 기구를 수납하도록 구성되고, 본체는 관통 기구의 작동을 유발하고 그리고/또는 리셉터클의 스트립의 전진을 유발하도록 카트리지와 연통하고, 본체는 흡입기 본체 내의 기구의 상태를 모니터링하고 기구 내의 상태 변화에 응답하여 피드백 지시기를 조명하거나 활성화하는 전자 회로를 더 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스를 포함한다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며, 내부 캐비티, 프라이밍 기구, 블리스터 관통 액추에이터 기구 및 구동 인덱싱 기구를 포함하는 본체, 및 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고, 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량을 수납하도록 구성되고, 카트리지는 리셉터클 관통 기구 및 에어로졸 발생 기구를 더 포함하고, 본체는 관통 기구의 작동을 유발하고 리셉터클의 스트립의 전진을 유발하도록 카트리지와 연통하고, 본체는 흡입기 본체 내의 기구의 상태를 모니터링하고 기구 내의 상태 변화에 응답하여 피드백 지시기를 조명하는 전자 회로를 더 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스를 포함한다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며, 내부 캐비티, 리셉터클 인덱스 기구, 프라이밍 기구, 래치결합 및 래치결합 해제 기구, 리셉터클 관통 구동 기구를 포함하는 본체; 및 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스, 리셉터클 관통 기구, 투여량 카운터, 투여량 로크아웃 기구 및 에어로졸 발생 기구를 포함하는, 카트리지를 포함하고, 카트리지는 리셉터클의 스트립을 포함하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량을 수납하도록 구성되고, 본체는 관통 기구의 작동을 유발하고 그리고/또는 리셉터클의 스트립의 전진을 유발하도록 카트리지와 연통하고, 카트리지 로크아웃 기구는 하나 이상의 미리결정된 조건 하에서 카트리지의 추가의 사용을 방지하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스를 포함한다.
몇몇 양태에서, 본 발명은 분말 형태의 약제의 경폐 투약에 의한 전달 방법을 포함하고, 이 방법은 기계적 에너지를 저장하기 위한 수단에 기계적으로 결합된 개방가능한 커버를 포함하는 본체, 전자식 흡입 감지 수단, 및 저장된 에너지를 작동하기 위한 호흡 작동식 기구를 포함하는 제1 유닛, 및 마우스피스, 투여량 카운팅 기구, 관통 기구, 에어로졸 경로, 및 블리스터 스트립 반송 수단을 포함하는 에어로졸화 엔진 및 20 내지 65회 투여량을 포함하는 블리스터 스트립을 포함하는 제2 유닛으로 이루어진 다회 투여량 블리스터 흡입기를 제공하는 단계; 및 커버를 개방하고, 약제를 흡입하고, 커버를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
용어
"약제"는 제약 약품, 약용(medicinal) 제품, 약(medicine), 약물(medication) 등이라 칭하는 질병을 진단하고, 치유하고, 치료하거나, 방지하는데 사용되는 약품이다.
용어 기도는 상부 에어웨이 및 하부 에어웨이를 포함한다. 상부 에어웨이 또는 상부 기도는 코 및 콧구멍, 부비동, 인두, 성대 위의 후두의 부분을 포함한다. 하부 에어웨이 또는 하부 기도는 성대 아래의 후두의 부분, 기관, 기관지 및 세기관지를 포함한다. 폐는 하부 기도 내에 또는 개별 엔티티로서 포함될 수 있고, 호흡 세기관지, 폐포관, 폐포낭, 및 폐포를 포함할 수 있다.
용어 수동 DPI는 벌크 분말을 탈응집하고(deagglomerate) 에어로졸로 분산시키기 위한 환자의 흡기 노력을 사용하는 분말 흡입기를 칭한다. 대조적으로, 능동 DPI는 에어로졸의 발생기의 적어도 일부로서 장치 내의 기구를 사용한다.
"상향", "하향", "수직" 등과 같은 본 명세서에 사용되는 바와 같은 상대 위치의 용어는, 문맥으로부터 달리 명백하지 않으면, 흡입 중에 사용자에 의해 배향된 바와 같은 디바이스를 참조하여 해석된다. 유사하게, "시계방향" 또는 "반시계방향"과 같은 방향은 이들의 참조하는 도면의 맥락에서 해석되어야 한다.
본 발명의 이들 특징, 양태, 및 장점은 이하의 상세한 설명, 첨부된 청구범위, 및 본 발명의 예시적인 특징을 예시하고 있는 첨부 도면에 관하여 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다. 그러나, 각각의 특징은 특정 도면의 맥락에서만이 아니라 일반적으로 사용될 수 있고, 본 발명은 이들 특징의 임의의 조합을 포함한다는 것이 이해되어야 한다.
도 1a 내지 도 1f는 조립된 흡입기, 본체 또는 내구 유닛(durable unit), 및 카트리지로서 본 발명의 흡입기 디바이스의 예시적인 실시예의 다양한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 흡입기 디바이스의 실시예에 따른 자동 블리스터 개방 시스템을 포함하는 구성요소의 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블리스터 트랙 구성을 도시하고 있는 본 발명의 교체형 카트리지의 부분의 개략 평면도이다.
도 4는 에어로졸 엔진 및 자동 블리스터 개방 시스템의 상세를 도시하고 있는 본 발명의 실시예의 부분 분해도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 에어로졸화 엔진의 실시예의 절결도, 사시도 및 저면도를 각각 포함한다.
도 6은 초당 미터(m/s) 단위로 공기 유동 속도를 도시하고 있는, 본 발명의 실시예의 연산 유체 역학(computational fluid dynamics: CFD) 분석의 결과를 도시하고 있는 도면이다.
도 7은 통상의 벤츄리를 사용하여 얻어진 것들에 본 발명의 실시예의 합 입자 속도를 비교하는 입자 트래킹 결과를 도시하고 있는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동 블리스터 개방 시스템의 부분을 포함하는 프라이밍 시스템의 요소를 도시하고 있는 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 실시예에 따른 자동 블리스터 개방 시스템의 부분을 포함하는 호흡 작동식 트리거 기구의 요소를 도시하고 있다. 호흡 작동식 트리거 기구는 때때로 호흡 작동식 기구(breath actuated mechanism), 또는 BAM이라 칭한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 투여량 카운팅 시스템의 동작의 다양한 스테이지에서 구성요소를 도시하고 있다.
도 11은 디바이스 전자기기의 예시적인 회로 개략도이다.
도 12는 가능한 사용자 메시지를 도시하고 있는 예시적인 소프트웨어 상태도이다.
도 13은 동작 사이클을 따라 특정 시점에서 디바이스의 요소를 도시하고 있는 디바이스 상태 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 사용하는, 3개의 상이한 흡기 압력 강하에 대한 방출된 투여량 대 블리스터 수의 그래프이다.
도 15는 흡입기의 특정 시스템 및 서브시스템의 관계 및 배치를 도시하고 있는 블록 개략도이다.
도 1a 내지 도 1f는 조립된 흡입기, 본체 또는 내구 유닛(durable unit), 및 카트리지로서 본 발명의 흡입기 디바이스의 예시적인 실시예의 다양한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 흡입기 디바이스의 실시예에 따른 자동 블리스터 개방 시스템을 포함하는 구성요소의 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블리스터 트랙 구성을 도시하고 있는 본 발명의 교체형 카트리지의 부분의 개략 평면도이다.
도 4는 에어로졸 엔진 및 자동 블리스터 개방 시스템의 상세를 도시하고 있는 본 발명의 실시예의 부분 분해도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 에어로졸화 엔진의 실시예의 절결도, 사시도 및 저면도를 각각 포함한다.
도 6은 초당 미터(m/s) 단위로 공기 유동 속도를 도시하고 있는, 본 발명의 실시예의 연산 유체 역학(computational fluid dynamics: CFD) 분석의 결과를 도시하고 있는 도면이다.
도 7은 통상의 벤츄리를 사용하여 얻어진 것들에 본 발명의 실시예의 합 입자 속도를 비교하는 입자 트래킹 결과를 도시하고 있는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동 블리스터 개방 시스템의 부분을 포함하는 프라이밍 시스템의 요소를 도시하고 있는 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 실시예에 따른 자동 블리스터 개방 시스템의 부분을 포함하는 호흡 작동식 트리거 기구의 요소를 도시하고 있다. 호흡 작동식 트리거 기구는 때때로 호흡 작동식 기구(breath actuated mechanism), 또는 BAM이라 칭한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 투여량 카운팅 시스템의 동작의 다양한 스테이지에서 구성요소를 도시하고 있다.
도 11은 디바이스 전자기기의 예시적인 회로 개략도이다.
도 12는 가능한 사용자 메시지를 도시하고 있는 예시적인 소프트웨어 상태도이다.
도 13은 동작 사이클을 따라 특정 시점에서 디바이스의 요소를 도시하고 있는 디바이스 상태 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 사용하는, 3개의 상이한 흡기 압력 강하에 대한 방출된 투여량 대 블리스터 수의 그래프이다.
도 15는 흡입기의 특정 시스템 및 서브시스템의 관계 및 배치를 도시하고 있는 블록 개략도이다.
이하의 설명은 본 발명의 일반적인 원리를 예시하기 위한 목적으로 이루어진 것이고, 본 명세서에 청구된 발명적 개념을 한정하도록 의도된 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 설명된 특정 특징은 다양한 가능한 조합 및 치환의 각각으로 다른 설명된 특징과 조합하여 사용될 수 있다.
본 명세서에서 달리 구체적으로 정의되지 않으면, 모든 용어는 명세서로부터 암시된 의미 뿐만 아니라 통상의 기술자에 의해 이해되는 그리고/또는 사전, 논문 등에 정의된 바와 같은 의미를 포함하여, 이들의 가장 넓은 가능한 해석이 제공되어야 한다.
명세서 및 첨부된 청구범위에 사용될 때, 단수 형태의 용어들은 달리 지시되지 않으면 복수를 포함한다는 것이 또한 주목되어야 한다.
본 발명의 실시예에서, 기계적 시스템은 개별적이지만 상호관련된 서브시스템으로서 고려될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 서브시스템은 스프링과 같은 기계적 에너지 저장 구성요소를 초기에 여기하는 기구인 프라이밍 기구를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 사용자가 흡입기 디바이스의 환자 인터페이스 단부 또는 마우스피스부를 덮고 있는 캡 또는 커버를 개방할 때 에너지가 스프링 내에 저장된다. 본 발명의 실시예에서, 프라이밍 시스템은 캡, 프라이밍 기어열, 피벗식 래크, 안내 트랙 및 주 스프링을 포함한다.
본 발명의 실시예의 다른 시스템에서, 스프링에 의해 공급된 기계 에너지를 보유하고 환자 흡입시에 기계적 에너지를 배출하도록 설계된 기구인 호흡 작동식 트리거 기구가 제공된다. 시스템은 피벗식 래크, 링크 바아, 및 공기 플랩, 및 공기박스의 요소를 포함한다.
다른 시스템에서, 본 발명의 실시예에서, 블리스터를 관통하여 이에 의해 내용물을 환자 흡입을 위해 이용가능하게 하기 위해 저장된 에너지(예를 들어, 스프링으로부터)를 사용하는 기구인 블리스터 천공 또는 관통 기구가 제공된다. 이 블리스터 관통 시스템은 주 스프링, 래크 기어, 액추에이터 아암, 마우스피스 서브조립체, 특수 구성된 캠, 관통 아암, 및 에어로졸 엔진의 요소를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 환자가 흡입할 때 블리스터를 자동으로 개방하도록 설계되고 구성된 자동 블리스터 개방 기구가 존재한다. 몇몇 실시예에서 이 자동 블리스터 개방 기구는 프라이밍 기구 시스템, 호흡 작동식 트리거 기구, 및 블리스터 관통 기구의 집합을 포함한다.
상기 및 이하에 설명된 시스템 및 서브시스템은 편의상 그리고 본 발명의 요소 및 특징의 이해를 향상시키기 위해 이와 같이 설명되었지만, 한정이 되도록 의도된 것은 아니고, 이들 시스템, 서브시스템 및 개별 요소의 다양한 조합 및 치환이 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 고려된다는 것이 주목된다.
모듈성
흡입기는 2개의 주 조립체: 흡입기 본체(때때로 "내구 유닛 또는 부분"이라 칭함) 및 교체형 카트리지(때때로 "카트리지" 또는 "교체형 유닛 또는 부분"이라 칭함)로 이루어진 다회 투여량 건식 분말 흡입기이다. 본 발명의 실시예에서, 카트리지는 1일 1회 처방을 위한 1개월 사용량에 대응하는, 포일-포일 블리스터 스트립 내에 수납된 약제의 최대 30개의 1회 투여량을 보유한다. 스트립 내의 모든 투여량이 사용되었을 때, 카트리지는 흡입기 본체로부터 제거되어 교체될 수 있다. 본 발명과 함께 사용을 위해 고려된 블리스터는 포일 스트립 상의 포일 터브(tub) 구성을 포함하지만, 본 발명은 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 예시적인 블리스터 및 블리스터 스트립은 관련 기술분야에 잘 알려져 있고, 2014년 9월 25일 출원되어 본 발명의 동일한 양수인에게 양도된 계류중인 미국 특허 출원 공개 US2015-0090262호에 일반적으로 개시되어 있다.
본 발명의 실시예에서, 흡입기 본체는 적어도 1년의 내용년수를 갖는다.
도 1a 내지 도 1f는 전반적인 참조 부호 10으로 나타낸 본 발명의 흡입기 디바이스를 도시하고 있다. 흡입기(10)는 흡입기 본체(20) 및 카트리지(30)를 포함한다. 흡입기 디바이스 내의 약제는 블리스터 터브(또는 간단히 "블리스터")(42)(도 3에 도시됨) 내의 일련의 개별적으로 밀봉된 투여량을 포함하는 블리스터 스트립(40) 내에 수납된다. 투여 순서는 먼저 분말로의 액세스를 얻기 위해 블리스터 포일 내에 작은 구멍이 펀칭되도록 요구한다. 본 발명의 실시예에서, 구멍은 1 mm 직경과 같은 0.5 내지 2 mm 직경일 수도 있다. 환자의 흡입의 에너지는 블리스터 터브(42)로부터 분말을 소개(evacuate)하기 위해 충분하다. 투여의 종료시에, 블리스터 스트립(40)은 다음의 투여를 준비하기 위해 다음의 블리스터 터브(42)로 전진된다.
카트리지(30)는 약품 전달을 위해 필요한 모든 요소를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 카트리지(30)는 투여 시퀀스 중에 이들 요소를 구동하기 위해 필요한 기구를 포함하지 않을 수도 있는데; 이러한 기구는 부분적으로 본체(20) 내에 있고 부분적으로 카트리지(30) 내에 있을 수도 있다. 도 2를 참조하면, 카트리지(30)는 복수의 관통 요소(52) 및 관통 요소의 모션을 정밀하게 제어하여 이에 의해 관통 요소가 그 상부면 둘레에서 블리스터 포일을 천공하여 그 내의 분말 내용물의 탈출 및 에어로졸화를 가능하게 하기 위한 캠(54)을 갖는 에어로졸 엔진(50)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 3개의 관통 요소(52)가 블리스터 포일 내에 3개의 구멍을 형성하도록 제공된다. 캠(54)은 본체(20) 내에 존재하는 액추에이터 아암 또는 레버(56)에 의해 구동될 때까지 이동하지 않는다[도 2에서, 액추에이터 아암(56)은 카트리지(30)와 연결하여 보이지 않고, 실제로 다른 도면에 도시된 바와 같이, 본체(20) 상에 위치되어 있음]. 마찬가지로, 블리스터 스트립(40)은 일련의 트랙(44)에 의해 안내되고, 모두 카트리지 내에 있는 구동 또는 인덱스 휠(46)과 맞물린다. 그러나, 인덱스 휠은 본체(10) 내의 기구가 적절한 시간에 휠을 구동할 때까지 블리스터 스트립을 이동시키지 않는다. 따라서, 본체와 카트리지 사이에 2개의 주 기계적 인터페이스: 관통 캠의 작동 및 블리스터 전진 기구의 구동이 존재한다.
본 발명의 실시예에서, 본체(20)가 카트리지(30)로의 기계적 입력을 발생하게 하는데 사용될 수 있는 다른 가능한 디자인이 존재한다. 예를 들어, 카트리지 내의 관통 캠을 구동하는 기구는 흡입기 본체(20) 상의 버튼의 누름, 또는 캠을 구동하기 위해 저장된 스프링 에너지를 해제하는 더 정교한 호흡 작동식 래치, 또는 심지어 솔레노이드와 같은 전동식 액추에이터일 수 있다. 이들 기구의 모두는 동일한 기능, 즉 카트리지 내의 관통 캠을 구동하기 위해 설정 거리만큼 요소를 병진하는 것을 상이한 방식으로 수행한다. 따라서, 본 발명의 양태에서, 이들 기구는 카트리지에 동일한 것으로 보일 것이고, 따라서 사용자 경험 및 투여량의 전달이 관련되는 한 상호교환 가능할 것이다.
카트리지와 인터페이스하는 기구에 부가하여, 흡입기 본체는 환자에 정확한 동작의 피드백을 제공할 수 있는 다수의 방식이 존재한다. 본 발명의 실시예에서, 피드백 기구는 흡입기 본체 내의 기구의 상태를 모니터링하고, 그리고/또는 사용자에 정보를 전달할 수도 있지만, 이들 기구의 거동에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 어느 피드백 기구가 구현되는지의 선택은 디바이스로부터 에어로졸 전달에 영향을 미치지 않는다.
다양한 피드백 지시기가 흡입기 본체와 통합될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 투여량 카운터 바로 위의 기계적 플래그가 컬러를 변화하여(예를 들어, 백색에서 녹색으로) 디바이스가 정확하게 동작되었다는 것, 즉 환자가 투여량을 수용하기 위해 디바이스를 적절하게 동작하였다는 것을 알린다. 이들 피드백 지시기는 간단한 촉각 또는 가청 피드백, 또는 위치를 변화하는 기계적 플래그를 포함할 수 있고, 또는 디바이스의 동작을 모니터링하고 라이트 또는 일련의 라이트를 조명하기 위한 전자기기의 포함에 의해 더 정교할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 기계적 플래그는 흡입 후에 기어 회전을 사용자에게 확인시키는 가시적 기어의 착색된 부분과 같은 사용자 인지가능 신호일 수도 있다. 재차, 이들 지시기가 흡입기 본체로부터 카트리지로 기계적 입력을 변화하지 않으면, 투여량의 전달은 영향을 받지 않는다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 흡입기 디바이스는 모듈을 포함한다. 한 모듈은 디바이스의 에어로졸 전달을 제어하기 위해 필수적인 모든 요소를 포함하는 카트리지를 포함한다. 다른 모듈은 흡입기 본체를 포함하고, 이는 디바이스를 위한 사용자 인터페이스를 제공하고 카트리지 내의 관통 및 블리스터 전진 기구를 구동하기 위한 기구를 갖는다. 또 다른 모듈은 흡입기 본체 내의 기구의 상태를 모니터링하고 기구 내의 상태 변화에 응답하여 피드백 지시기를 조명하는 전자 회로이다. 모듈 사이의 인터페이스가 실질적으로 일정하게 유지되는 한, 각각의 개별 모듈 내의 변화는 시스템을 위해, 그리고 환자 또는 디바이스의 사용자에 대해 기능적으로 동등하다.
본 발명의 실시예에서, 이 모듈성의 이익은, 에어로졸 전달이 이들 모듈 중 하나 내의 요소에 의해서만 전적으로 결정되고, 다른 모듈 내의 변화에 의해서는 영향을 받지 않는다는 사실이다. 유사하게, 각각의 모듈의 상세의 변화는 이들이 인접한 모듈로의 인터페이스를 변화하지 않으면 기능적으로 동등하다. 이는 새로운 흡입기 본체 모듈, 또는 새로운 특징을 기존의 모듈에 추가하는 것이 약품 전달이 영향을 받지 않는 것을 입증하기 위해 부가의 임상 연구를 필요로 하지 않을 것이기 때문에, 약품 제품 등록에 있어서 잠재적인 장점을 제공한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서, 흡입기 디바이스 내로 카트리지를 삽입하고 캡을 개방하고, 흡입하고, 캡을 폐쇄함으로써 디바이스를 동작하기 위해 사용자에게 지시하는 사용을 위한 설명서(패키지 정보 인쇄물과 같은)와 함께, 흡입기 및 적어도 하나의 약제 수납 카트리지가 제공된다.
에어로졸화 엔진
도 4를 참조하면, 블리스터(42)로부터 분말을 소개(또는 배출)하고, 뿐만 아니라 그 내부에 수납된 분말을 탈응집하고 또한 환자로의 전달을 위해 분말을 유동화하고 에어로졸화하는 기능을 하는 에어로졸 엔진(50)이 도시되어 있다. 에어로졸 엔진(50)은 몇몇 실시예에서, 블리스터 스트립의 포일 리드스톡(lidstock)을 관통하기 위한 수단, 및 각각의 블리스터로부터 분말을 추출하고 탈응집하기 위해 공기 유동을 유도하는 구조적 요소 또는 특징의 모두를 제공하는 단일의 성형된 구성요소이다. 포일 라미네이트의 관통은 에어로졸 엔진을 수직으로 병진하고(몇몇 실시예에서 대략 2 mm만큼) 이어서 그 최초 또는 원래(시작) 위치로 재차 퇴피시킴으로써 발생한다. 에어로졸 엔진의 병진시에, 에어로졸 엔진(50)의 저부 상에 천공 요소(52)를 포함하는 3개의 날카로운 돌기가 블리스터(42)의 리드스톡 내에 3개의 대응 개구를 생성한다. 몇몇 실시예에서, 천공 요소(52)는 다이아몬드 형상이지만, 다양한 형상이 고려되고 본 발명의 범주 내에 있다.
관통 및 퇴피 기구(60)가 에어로졸 엔진(50)의 병진을 구동하고 제어하는데 사용된다. 이 기구는 캠 아암(64) 상에서 액슬(62)에 부착하는 3-로브 캠(three-lobed cam)(54)으로 이루어진다. 캠 아암(64)은 이송 플레이트(65)에 이동가능하게 부착되어, 수직으로 병진할 수도 있게 된다. 에어로졸 엔진(50)은 이어서 캠 아암(64)에 기계적으로 결합된다. 캠, 캠 아암 및 에어로졸 엔진(50)은 편향 스프링(68)과 함께, 블리스터 관통 조립체(66)를 형성한다. 관통 및 퇴피 기구(60)는 스프링(68) 및 이송 플레이트(65)에 더하여, 블리스터 관통 조립체(66)의 모든 요소를 포함한다. 스프링(68)은 조립체(66)를 상향으로[마우스피스(70)를 향해] 편향시키고, 에어로졸 엔진(50)의 상부면 상에 작용하는 마우스피스(70) 내의 정지부(도시 생략)에 의해 그 상향 모션이 제약된다.
캠 아암(64) 및 에어로졸 엔진(50)은 기계적으로 결합되어 이들이 상하로(수직으로) 일제히 이동하게 된다. 캠(54)은 캠 아암(64)의 액슬(62) 상에 보유되고, 이 액슬 주위로 자유롭게 스핀할 수 있다. 스프링(68)은 마우스피스(70)에 대해 상향으로 블리스터 관통 조립체(66)를 편향시킨다. 마우스피스 상의 고정형 편평면(72)이 캠(54)을 위한 지지면을 제공한다. 캠이 스핀함에 따라, 이는 마우스피스(70) 상의 편평면에 라이딩하고(ride) 1 내지 3 mm와 같은 원하는 거리만큼 아암(64)을 하향으로 잡아당긴다.
캠(54)의 형상은 에어로졸 엔진(50)의 이동을 결정하고, 에어로졸 엔진(50)의 이동은 완전한 일관적인 리셉터클 관통을 보장하도록 선택된다. 본 발명의 실시예에서, 캠(54)은 정삼각형의 꼭지점에 위치된 3개의 동일한 로브를 갖는다. 일반적으로, 에어로졸 엔진(50)은 스프링(68)에 의해 마우스피스(70)에 대해 상향으로 편향된다. 이 위치에서, 캠(54)의 로브 중 2개는 마우스피스의 지지면(72)에 얹혀있다. 캠(54)이 회전됨에 따라, 캠 로브 중 하나는 지지면(72)에 대해 활주하고, 성형된 아암(64)은 하향으로 압박된다. 조립체(66)의 최대 하향 이동은 캠(54)의 로브가 캠 아암(64) 상의 액슬(62) 바로 위에 있을 때 - "사점(dead center)"로서 알려진 준안정 상태 - 발생한다. 일단 캠(54)이 사점을 지나 회전하면, 스프링(68)은 안정한 조건을 성취할 수 있을 때까지 조립체를 상향으로 구동하는데, 이 안정한 조건은 캠 로브 중 2개가 마우스피스(70) 상의 지지면(72)에 접촉할 때이다. 따라서, 캠이 120도 회전될 때 완전한 천공 및 퇴피 사이클이 발생한다.
흡입기 디바이스(10)에서(그리고 도 2 및 도 8을 참조하면), 자동 블리스터 개방 기구(75)의 구성요소는 디바이스를 통한 환자의 흡입에 응답하여 미리선택된 거리(예를 들어, 9 내지 15 mm, 예로서 10 내지 13 mm)만큼 액추에이터 아암(56)을 병진한다. 최종 관통 모션의 공차는 액추에이터에 의해서가 아니라, 캠(54)에 의해 거의 결정되고, 이는 모션을 제어가 더 쉽게 한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서, 액추에이터 아암(56)은 단지 관통 요소를 포함하는 서브시스템으로부터 분리되고 분리가능한 서브시스템이다. 따라서, 액추에이터 아암의 위치는 제조 공차에, 또는 2개의 서브시스템의 작은 오정렬에 기인하여 관통 캠에 대해 약간 변동할 수 있다. 액추에이터 아암(56)의 이동은, 2개의 서브시스템이 완벽히 정렬되지 않더라도, 관통 캠이 정확한 스로우(throw) 또는 변위량만큼 구동되는 것을 보장하는데 필요한 것보다 길다. 관통 기구는 블리스터 내에 일관적인 개구를 생성하기 위해 더 정밀한 이동을 필요로 한다. 이 정밀한 이동은 관통 요소(52)와 동일한 서브시스템 내에 존재하는 캠(54)에 의해 거의 결정된다. 캠과 관통 요소 사이의 공차는 훨씬 더 큰 정밀도로 제어될 수 있다. 캠(54)은 정삼각형의 꼭지점 상의 캠 로브와 유사하게 배열되지만, 캠 삼각형에 대해 회전되어 있는 3개의 실질적으로 유사한 또는 동일한 구동 포스트(80)를 가질 수도 있다. 액추에이터 아암(56)이 하향으로 병진될 때, 액추에이터 아암(56) 상의 구동면(78)은 구동 포스트(80) 중 하나에 접촉하고 이를 하향으로 압박한다(도 2 참조). 구동 포스트 상의 하향력은 캠이 회전하게 한다. 일단 캠(54)이 사점에 도달하였으면, 편향 스프링(68)은 완전한 관통 및 퇴피를 위해 몇몇 실시예에서 이용된 120도를 통한 캠의 회전을 완료한다.
관통 및 퇴피 기구(60)의 완전한 사이클은 에어로졸 엔진(50)의 관통 및 퇴피를 수반하기 때문에, 3-로브 캠(54) 기구는 시동될 때와 동일한 상태로 종료한다. 액추에이터 아암(56)의 리셋은 리셋 스프링(도시 생략)에 의해 구동될 수 있고, 리셋은 즉각적이거나 또는 몇몇 다른 이벤트(예를 들어, 캡의 폐쇄)가 발생할 때까지 지연될 수 있다. 이 지연은 다음의 투여를 개시하기 전에 투여 사이클이 완료되는 것(기구 리셋을 포함함)을 보장하는데 이용될 수도 있다. 액추에이터 아암(56) 상의 구동면(78)은 캠(54) 상의 구동 포스트(80)를 지나 조금씩 움직이도록 제공되는데, 이는 캠이 약간 후방으로, 그러나 에어로졸 엔진의 관통 요소가 블리스터에 접촉하게 하기 위해 충분하지는 않게 회전하게 한다. 따라서, 기구의 리셋은 본질적으로 자동적이다.
디자인의 장점은 수동 또는 자동 작동을 위한 그 적합성이다. 이 작동의 탄력성은 또한 보조 조립체로서 액추에이터 아암(56)과 캠(54) 사이의 계면에서 기구가 용이하게 분할 이격되게 하고, 또는 복수의 블리스터(42)를 갖는 카트리지 기반 시스템이 카트리지(30) 상의 기구(60)를 관통하고 퇴피하는 것을 용이하게 하고, 액추에이터 아암(56)은 내구 유닛(20) 상에 존재한다.
도시된 캠(54)은 정삼각형을 형성하기 위한 3개의 로브를 갖지만, 동일한 개념은 2개, 4개, 또는 그 초과의 로브를 가질 수 있다. 캠 스로우는 캠 로브(2-로브 시스템의 경우에, 캠의 두께의 절반과 그 길이의 절반 사이에 차이가 있을 것임)에 의해 기술된 다각형 상의 내접원 및 외접원의 반경의 차이에 의해 결정된다. 로브의 수가 증가함에 따라, 캠의 전체 크기가 임의의 주어진 캠 스로우에 대해 커지게 된다. 2-로브 캠이 이론적으로 최소이지만, 기하학적 구조는 최소력을 갖는 회전 모션에 대해 덜 적합할 수도 있다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 3-로브 캠(54)이 바람직하다.
관통 및 퇴피 기구(60)의 설계 구성의 결과로서, 정밀한 선형 캠 이동이 포일 블리스터를 관통하기 위해 액추에이터의 개별의 개략 이동(coarse movement)으로부터 유리하게 유도된다. 공차는 캠(54)에 의해 제어되어, 액추에이터가 관통 모션의 정밀도에 악영향을 미치지 않고 개별 조립체 상에 있을 수 있게 된다. 이는 포일 블리스터의 신뢰적인 정밀한 관통을 유리하게 성취한다. 다수의 실시예에서, 관통 기구는 자동 블리스터 개방 기구(75), 예를 들어 투여량 액세스의 호흡 작동식 트리거링과 호환성이 있다(그리고/또는 서브세트임). 에어로졸 경로(도 5에 도시됨)의 성질은, 일단 기구(60)가 블리스터를 관통하면 이는 이어서 블리스터 외부로 퇴피되기 때문에, 관통 요소(52)에 의해 형성된 블리스터 내의 개구가 방해받지 않는다는 것이다. 이는 에어로졸 경로가 방해받지 않는다는 것을 의미하지만, 관통 요소(52)의 공차 및 블리스터에 진입시에 이들의 모션, 및 투여량 전달 중에 블리스터 위의 최종 천공부의 위치가 블리스터의 분말 내용물의 최적의 에어로졸화 및 전달을 보장하도록 정밀하게 제어되어야 한다는 것을 또한 의미한다.
본 발명의 다른 양태는 때때로 또한 흡입기(10)용 탈응집 엔진이라 칭하는 에어로졸 엔진(50)을 포함한다. 에어로졸 엔진(50)은 에어로졸 엔진(50)의 스로트 영역에 증가된 공기 속도를 발생하는 것(단일의 벤츄리 엔진에 비교하여)과 병행하여 2개의 벤츄리 기하학적 구조의 조합을 사용한다. 이는 응집물 입자를 더 큰 탈응집 전단력에 노출함으로써 흡입기의 성능을 증가시킨다. 부가적으로, 미세 입자가 흡입기를 나오는 최대 속도는 동일한 전체 길이의 단일의 벤츄리 엔진에 비교할 때 감소된다. 이는 환자의 목 및 혀 상의 미세 입자 침착의 경향을 감소시키고 폐 내로 깊이 도달하는 투여량의 비율의 증가시킴으로써 흡입기의 성능을 증가시킨다.
이중 벤츄리 구성(100)의 실시예가 도 5a 및 도 5b에 개략적으로 도시되어 있다. 이중 벤츄리 구성은 제1 벤츄리(102) 및 제2 벤츄리(104)를 포함한다. 각각의 벤츄리는 수렴 섹션(106) 및 분기 섹션(108)을 갖는다. 각각의 수렴 섹션(106)은 최소 구멍, 최대 구멍, 및 축방향 길이(L1)를 갖고, 반면에 각각의 분기 섹션은 최소 구멍, 최대 구멍 및 축방향 길이(L2)를 갖는다. 수렴 및 분기 섹션(106, 108)은 각각의 수렴 및 분기 섹션의 최소 구멍이 맞접하여 스로트(110)를 형성하도록 배열된다. 각각의 분기 및 수렴 섹션은 일반적으로 원추형으로 형성된다. 각각의 수렴 섹션(106)의 최대 구멍은 공기 입구(112)를 집합적으로 형성하고, 각각의 분기 섹션의 최대 구멍은 공기 출구(114)를 형성한다. 제1 및 제2 벤츄리(102, 104)는 제1 및 제2 벤츄리의 중간에 중심축(A)이 존재하도록 배치된다. 각각의 수렴 및 분기 섹션 및 스로트는, 개별 입자 또는 몇몇 상황에서 미세 입자 또는 나노 입자의 응집물일 수도 있는 미립자(118)를 포함하는 흡입 분말이 공기 입구로부터 이동하고 공기 출구를 통해 분배되는 에어웨이를 형성한다.
일 버전에서, 이중 벤츄리 구성(100)의 각각의 에어웨이는 공기 입구로부터 스로트를 향해 체적이 점진적으로 감소하고, 각각의 에어웨이는 스로트로부터 공기 출구를 향해 체적이 점진적으로 증가한다. 각각의 에어웨이는 중심축을 따라 서로 평행하도록 선택적으로 구성된다. 동작적으로, 각각의 벤츄리는 일반적으로 단면이 원형일 수 있다. 부가적으로, 스로트 내의 각각의 에어웨이는 단면이 동일하도록 선택적으로 구성된다.
다른 버전에서, 이중 벤츄리 구성의 수렴 섹션은 중앙 수렴 섹션 내로 통합된다. 중앙 수렴 섹션은 단면이 일반적으로 원형이 되도록 구성된다. 다른 버전에서, 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이는 중앙 에어웨이 내로 병합될 수 있다.
에어로졸 엔진(50)은 리셉터클 천공 요소(52)를 더 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 수렴 섹션에 동작적으로 연결되고 중심축(A)에 평행하지만 그로부터 변위되어 있는 제1 및 제2 리셉터클 천공 요소(52)가 존재한다. 제3 리셉터클 천공 요소가 중심축(A) 둘레에 배열되도록 구성된다. 각각의 리셉터클 천공 요소(52)는 블레이드 또는 관통 요소를 포함한다.
일 버전에서, 에어로졸 엔진(50)의 각각의 에어웨이는 공기 입구로부터 스로트를 향해 체적이 점진적으로 감소하고, 각각의 에어웨이는 스로트로부터 공기 출구를 향해 체적이 점진적으로 증가한다. 각각의 에어웨이는 중심축을 따라 서로 일반적으로 평행하도록 구성된다. 동작적으로, 각각의 벤츄리는 일반적으로 단면이 원형일 수 있다. 벤츄리의 수렴 섹션은 블리스터 또는 리셉터클(42)에 기단측에 있고, 반면에 벤츄리 분기 섹션은 마우스피스(70)에 기단측에 있다.
2개 초과의 벤츄리가 2개의 벤츄리 구성(100)과 동일한 기능을 실현하도록 구성될 수 있다는 것이 이해된다. 또한 흡입기(10), 또는 일반적으로 흡입 미립자를 분배하기 위한 디바이스의 맥락에서, 단일의 벤츄리, 또는 다중 벤츄리 조합, 예를 들어 삼중 벤츄리를 포함하여, 에어로졸 엔진(50)의 다른 구성이 가능하다.
에어로졸 엔진(50)의 일 개략 사시도가 도 5b에 도시되어 있다. 에어로졸 엔진(50), 수렴 섹션(106) 및 분기 섹션(108)의 다양한 전체 길이가 구현될 수도 있지만, 일 실시예에서 에어로졸 엔진(50)은 공기 입구(112) 단부의 저부로부터 공기 출구 단부(114)의 상부까지 측정될 때, 중심축(A)을 따라 약 이십오(25) mm 이하이다. 몇몇 실시예에서, 에어로졸 엔진(50)의 전체 치수는 약 25 mm 길이 이하, 약 20 mm 폭 이하 및 약 12 mm 깊이 이하이다. 이들 치수는, 에어로졸 엔진의 비교적 짧은 전체 길이가 양호한 분말 탈응집 및/또는 유동화 및/또는 에어로졸화 특성을 유지하면서, 전체 흡입기 디바이스(10)의 치밀성에 기여하는 비교적 짧은 공기 유동 경로를 생성한다는 점에서 유리하다. 짧은 공기 유동 경로는 또한 디바이스 내의 원하지 않는 분말 침착을 최소화하는 것을 돕는다. 더욱이, 다중 벤츄리를 사용함으로써, 적절한 유동화 및 탈응집력이 폐 내의 타겟 부위로의 흡입 입자 전달을 최적화하도록 인가되는 것은 장점이다.
도 5c는 에어로졸 엔진(50)의 개략 저면도이다. 특정 치수에 한정되는 것은 아니지만, 일 실시예에서, 공기 입구(112)의 폭은 약 12 내지 17 mm이다. 유사하게, 각각의 스로트(110)의 직경은 약 1 내지 2 mm일 수도 있다. 스로트(110) 내의 에어웨이는 크기 및/또는 형상이 동일하거나, 또는 선택적으로 상이할 수 있다.
에어로졸 엔진(50)의 CFD 분석은, 수렴 섹션 내의 각각의 에어웨이의 공기 속도가 입구로부터 스로트로 급속하게 가속된다는 것을 보여주고 있다. 약 80 내지 120 m/s와 같은 높은 공기 속도가 에어웨이의 각각의 스로트 내에 발생된 후에, 각각의 에어웨이의 공기 속도는 본 발명의 분기 섹션에 의해 스로트로부터 출구로 약 10 내지 30 m/s로 이후에 감속된다.
공칭 10 ㎛ 직경 응집물의 CFD 입자 트래킹(입자-공기 속도차를 포함함)은, 응집물 입자(건식 분말 약품 제형이 함유될 수도 있음)는 스로트 내에 그리고 에어웨이의 확산기 전체에 걸쳐 높은 에어로졸 힘에 노출된다는 것을 지시하고 있다. 입자-공기 속도차는, 응집물 입자가 스로트 내에서 그리고 에어로졸 엔진(50)의 확산기 전체에 걸쳐 높은 에어로졸 힘에 노출된다는 것을 지시하고 있다. 도 6 및 도 7 참조.
본 발명에서 2개의 고저항 벤츄리 에어웨이를 평행하게 배치하는 것은 개별적으로 각각의 에어웨이보다 상당히 더 낮은 전체 저항을 생성한다. 이는 식 1에 의해 나타내고 있고, 여기서 Rparallel은 병렬의 R1 및 R2의 조합 저항이다. 따라서, 더 작은 입자를 위한 높은 피크 유동 속도를 발생하는 고저항 기하학적 구조 및 더 양호한 폐 침착의 장점이 유지될 수 있고, 반면에 본 발명의 전체 저항은 낮아지는데 이는 편안한 디바이스 저항을 갖는 환자 경험을 제공한다.
종래의 벤츄리와 본 발명의 실시예를 비교한 입자 트래킹 결과가 도 8에 도시되어 있다. 동일한 길이 및 저항을 갖는 종래의 단일 벤츄리와 본 발명의 실시예에 따른 이중 벤츄리 장치의 직접적인 비교가 CFD를 사용하여 수행되었다. 도 8에 의해 예시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸화 엔진으로부터 3 ㎛ 입자에 대한 평균 출구 속도는 약 12.0 m/s이고, 반면에 종래 기술의 단일 벤츄리에 대한 값은 약 22.0 m/s이다. 유사하게, 10 ㎛ 입자에 대한 평균 시간 평균 입자 공기 속도차는 약 11.0 m/s이고, 반면에 단일 벤츄리의 것은 거의 동일하다. 본 발명의 실시예의 평균 최대 입자 공기 속도차(10 ㎛ 입자에 대한)는 약 122.0 m/s이고, 단일 벤츄리의 것은 약 68.0 m/s이다. 이는 10 ㎛ 응집물에 대한 더 큰 최대 입자-공기 속도차를 성취하는 견지에서 본 발명의 장점을 정량화하는데, 이는 향상된 에어로졸 성능을 지시한다. 달리 말하면, 본 발명의 에어로졸 엔진은 또한 더 작은 입자 출구 속도를 야기하면서, 종래 기술의 단일 벤츄리 에어로졸 엔진에 비교하여 더 큰 탈응집을 성취한다. 이는 더 양호한 탈응집 및 더 낮은 원하지 않는 혀 및 목 침착을 의미한다.
도 5를 재차 참조하면, 흡입 미립자(도시 생략)를 분배하기 위한 일반화된 디바이스가 이송 플레이트(150) 및 에어로졸 엔진(50)을 포함한다. 이송 플레이트(150)는 이송 튜브(152), 바이패스 고리(annulus)(154), 및 바이패스 고리(154)의 형성을 야기하도록 공기 입구(112) 내의 에어로졸 엔진(50)에 대해 위치설정된 원추 요소(155)를 더 포함한다. 바이패스 고리(154)는 비-미립자 운반 공기가 벤츄리(102, 104) 내로 유동할 수도 있는 이송 튜브(152) 주위의 구멍을 포함한다. 달리 말하면, 이 공기는 블리스터(42)를 통과하지 않은 바이패스 공기이다. 에어로졸 엔진(50)은 흡입 입자가 단지 흡입 입자를 수납하는 저장부(156)[예를 들어, 블리스터(42)]로부터 에어웨이 내로 이송 튜브(152)를 통과할 수 있도록 이송 플레이트(150) 둘레에 위치설정된다. 어떻게 흡기 공기가 에어로졸화 공기[저장부(156) 내로 유도됨] 및 바이패스 공기[공기 입구(112) 내로 유도됨]로 분할되는지를 도시하고 있는 도 5a의 화살표를 참조한다. 각각의 수렴 섹션에서, 흡입 입자가 없는 공기는 단지 각각의 수렴 섹션(106) 내의 에어웨이 내로 바이패스 고리(154)를 통과할 수 있다. 저장부(156)는 선택적으로 미립자가 이송 튜브(152) 내로 저장부를 나올 수 있는 저장부 출구를 포함한다. 저장부는 블리스터(42), 블리스터 스트립(40), 백, 이중 알루미늄 포일(연성 또는 경성) 등과 같은 임의의 형태의 패키징일 수 있다.
다수의 실시예에서, 흡입기(10)가 동작하도록 설계되는 저장부(156)[예를 들어, 블리스터(42)]는 0.5 내지 10 밀리그램의 충전 질량을 가질 수도 있다. 본 발명의 실시예에서, 충전 질량은 1 내지 5 밀리그램, 예로서 특히 전달될 제형이 가공된 분말을 포함할 때 1 내지 3 밀리그램이다.
본 발명의 일 버전에서, 중앙 배치된 분말 리셉터클 천공 요소(52)는 그 블레이드 또는 관통 요소가 저장부 내로 하강하여, 이어서 저장부로부터 퇴피되는 동안 이송 튜브와 축방향으로 정렬되어, 에어로졸화된 분말이 배출되거나 추출되는 출구가 저장부 내에 형성되게 된다.
본 발명의 실시예에서, 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸화 엔진을 채용하는, 흡입기 디바이스로부터 흡입 입자를 분배하기 위한 방법이 일반적으로 제공된다. 본 발명의 실시예에서, 이송 플레이트 및 에어로졸 엔진을 포함하는 흡입기 디바이스는 적합하게는 본 명세서에 설명된 바와 같을 수도 있다. 에어로졸 엔진은 적합하게는 에어로졸 엔진(50)이다. 이송 플레이트는 적합하게는 이송 플레이트(150)이다. 에어로졸 엔진은 이송 플레이트에 결합될 수도 있어, 흡입 입자가 단지 흡입 입자를 수납하기 위한 저장부(예를 들어, 블리스터)로부터 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 이송 튜브를 통과할 수 있고 흡입 입자가 없는 공기는 단지 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 바이패스 고리를 통과할 수 있게 된다. 따라서, 방법은 이하의 단계:
i)
이송 플레이트 상에 저장부를 결합하는 단계;
ii)
저장부를 관통하여 저장부 출구를 형성하기 위해 천공 요소 또는 복수의 천공 요소를 조작하는 단계;
iii)
흡입 입자가 없는 공기가 바이패스 고리를 통해 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 진입하게 하면서 흡입 입자가 저장부로부터 이송 튜브를 통해 각각의 수렴 섹션의 에어웨이 내로 이동하게 하도록 분배 디바이스를 조작하는 단계; 및
iv)
각각의 수렴 섹션, 스로트 및 각각의 분기 섹션을 통해 에어웨이를 순차적으로 통과함으로써 각각의 분기 섹션의 공기 출구를 통해 흡입 입자를 분배하는 단계
를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 저장부는 하나 이상의 저장부 천공 요소에 의해 형성된 구멍, 또는 개구를 거쳐 이송 플레이트와 유동 결합될 수 있다.
약제 흡입 입자는 폐의 특정 관심 영역이 타겟화되도록, 예를 들어 1 내지 4 ㎛의 직경을 갖고 적합하게 소형이 되도록 제조되거나 가공된다. 적절한 크기 범위가 종종 제조시에 성취를 위해 실용적이지만, 흡입 입자를 포함하는 분말은 종종 충전 단계, 뿐만 아니라 분말 전달, 및 저장을 포함하는, 취급 및/또는 가공 중에 응집하는 경향이 있다. 이러한 경우에, 분말은 최적의 입자보다 크게 응집하는 경향을 갖는다. 이들 분말은 예를 들어, 약품에 더하여 부형제, 또는 캐리어 입자와 약품의 혼합물(또는 몇몇 경우에 순수 약물)을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 흡입 분말은 바람직하게는 흡입 전 및/또는 중에 탈응집된다. 전통적인 또는 종래의 건식 분말 흡입기(DPI)는 일반적으로 이들 단계를 따르는데: 용기 또는 리셉터클, 예를 들어 블리스터(몇몇 경우에 저장조) 내에 저장된 하나 이상의 활성 성분에 더하여 캐리어 또는 부형제와 함께 운반된 약제는 수동 또는 능동 수단에 의해 DPI에 의해 입자 내로 탈응집된다. 탈응집을 위한 요구는 몇몇 경우에, 에어웨이로의 효과적인 약품 전달을 위해 비교적 높은 흡기 유동을 필요로 할 수 있다. 따라서, 수동 DPI를 설계하는데 있어서 일 과제는, 흡기 유량과 같은 환자의 흡기 노력을 최소화하면서 탈응집에 효과적인 구조를 설계하는 것이다.
양력 및 항력의 크기는 공기 속도와 응집물 입자의 속도 사이의 차이에 의존한다. 스로트 및 분기 섹션의 벤츄리 아키텍처는 높은 피크 유동 속도, 및 따라서 큰 에어로졸 힘을 성취하기 위해 효과적이다. 수렴 섹션은 스로트를 통해 공기를 흡인하기 위해 요구되는 정적 압력의 큰 비율을 복구하는 것이 가능하다. 이들 속성은 에어웨이 저항을 제한하면서 높은 피크 유속이 성취될 수 있게 한다. 특히, 이중 벤츄리 에어로졸 엔진을 포함하는 본 발명의 실시예는 또한 환자 흡기 노력을 최소화하고 관성 충돌이 최소화되도록 충분히 느린 속도를 갖는 미립자를 또한 마우스피스에 전달하면서 효과적인 탈응집을 야기하기 위해 충분히 큰 에어로졸 힘을 발생하는 것이 가능하고, 따라서 폐의 타겟화된 영역으로의 전달을 향상시켜, 적당한 에어로졸화 결과를 생성하는 것이 가능하다. 본 발명의 실시예는 PulmoSphereTM 가공된 입자를 포함하는 제형, 뿐만 아니라 다른 가공된 입자 제형을 위해 그리고 더 통상의 입자 혼합물 제형의 모두와의 사용 결과를 산출하는 것으로 나타나고 있다.
고저항은 소정의 유량에 대해, 공기 속도를 증가시키고 따라서 에어로졸 힘을 증가시키는 경향이 있을 것인 좁은 스로트를 갖는 벤츄리에 의해 발생될 수도 있다. 그러나, 더 고저항 흡입기는 사용이 불편할 수 있고, 또한 이러한 고저항 흡입기 설계를 갖는 일반적으로 높은 입자 출구 속도는 원하지 않는 목 및 혀 침착을 야기할 수 있다.
따라서, 미세 약품 입자의 출구 속도를 상당히 감소시키면서 에어로졸 힘의 크기를 향상시키는 것이 요구된다. 약제의 최적 에어로졸화를 보장하고 또한 용이하게 제조가능하고 사용가능한 흡입기 디바이스에 향상된 에어로졸 특성을 제공하는 것이 또한 바람직하다. 블리스터 기반의 수동 건식 분말 흡입기에서 상기의 것을 성취하는 것이 가능한 것이 또한 바람직하다.
본 발명의 일 양태에서, 건식 분말 흡입기용 에어로졸 엔진은 제1 및 제2 벤츄리를 포함하고, 각각의 벤츄리는 수렴 섹션 및 분기 섹션을 갖고, 각각의 수렴 섹션은 최소 구멍, 최대 구멍, 및 축방향 길이(L1)를 갖고, 각각의 분기 섹션은 최소 구멍, 최대 구멍, 및 축방향 길이(L2)를 갖고, 수렴 섹션 및 분기 섹션은 각각의 최소 구멍이 맞접하여 스로트를 형성하도록 배열되고, 각각의 분기 섹션 및 수렴 섹션은 일반적으로 원추형 형상이고, 수렴 섹션의 최대 구멍은 공기 입구를 형성하고, 분기 섹션의 최대 구멍은 공기 출구를 형성하고, 제1 및 제2 벤츄리는 제1 및 제2 벤츄리의 중간에 중심축이 존재하도록 배치되고, 엔진은 수렴 섹션에 동작식으로 연결되고 중심축에 평행하지만 그로부터 변위되어 있는 제1 및 제2 분말 리셉터클 천공 요소, 및 중심축 둘레에 배열된 제3 분말 리셉터클 천공 요소를 더 포함하고, 각각의 분말 리셉터클 천공 요소는 블레이드 또는 천공 요소를 포함하고, 각각의 수렴 섹션 및 분기 섹션 및 스로트는 흡입 입자가 리셉터클로부터 이동하고 공기 출구를 통해 분배되는 에어웨이를 형성한다.
본 발명의 일 버전에서, 각각의 에어웨이는 공기 입구로부터 스로트를 향해 체적이 점진적으로 감소하고, 이어서 각각의 에어웨이는 스로트로부터 공기 출구를 향해 체적이 점진적으로 증가한다. 본 발명의 다른 버전에서, 각각의 에어웨이는 중심축을 따라 서로 평행하다. 본 발명의 다른 버전에서, 각각의 벤츄리는 일반적으로 단면이 원형이다.
본 발명의 다른 양태는 흡입 입자를 분배하기 위한 분배 디바이스를 포함하고, 디바이스는 이송 플레이트 및 에어로졸 엔진을 포함하고, 에어로졸 엔진은 전술된 바와 같고, 이송 플레이트는 이송 튜브, 및 에어로졸 엔진(50)의 입구(112)와 함께 바이패스 고리를 생성하기 위한 원추 요소를 포함한다. 에어로졸 엔진은 이송 플레이트에 결합되어, 흡입 입자가 단지 흡입 입자를 수납하기 위한 저장부로부터 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 이송 튜브를 통과할 수 있고 흡입 입자가 없는 공기는 단지 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 바이패스 고리를 통과할 수 있게 된다. 본 발명의 일 버전에서, 저장부는 흡입 입자가 이송 튜브 내로 저장부를 나올 수 있는 저장부 출구를 더 포함한다. 본 발명의 다른 버전에서, 제3 분말 리셉터클 천공 요소는 이송 튜브 내로 돌출하고, 반면에 제3 분말 리셉터클 천공 요소의 블레이드 또는 관통 요소는 저장부 위에서 정지하여, 제3 분말 리셉터클 천공 요소가 저장부를 관통하여 저장부 출구를 형성하도록 조작될 수 있게 된다.
본 발명의 다른 양태는 분배 디바이스로 흡입 입자를 분배하는 방법을 포함하고, 분배 디바이스는 이송 플레이트 및 에어로졸 엔진을 포함하고, 에어로졸 엔진은 전술된 바와 같고, 이송 플레이트는 이송 튜브 및 바이패스 고리를 포함하는 원추 요소를 포함하고, 에어로졸 엔진은 이송 플레이트에 결합되어, 흡입 입자가 단지 흡입 입자를 수납하기 위한 저장부로부터 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 이송 튜브를 통과할 수 있게 되고, 흡입 입자가 없는 공기는 단지 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 바이패스 고리를 통과할 수 있고, 방법은 i) 이송 플레이트 상에 저장부를 결합하는 단계; ii) 흡입 입자가 없는 공기가 바이패스 고리를 통해 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 진입하게 하면서 흡입 입자가 저장부로부터 이송 튜브의 각각의 수렴 섹션 내의 에어웨이 내로 진입하게 하도록 저장부를 조작하는 단계; 및 iii) 각각의 수렴 섹션, 스로트 및 각각의 분기 섹션 내의 에어웨이를 순차적으로 통과함으로써 각각의 분기 섹션의 공기 출구를 통해 흡입 입자를 분배하는 단계를 포함한다.
블리스터 트랙
일 실시예에서, 본 발명은 카트리지(30)를 포함하는 흡입기 디바이스를 포함하고, 도 3을 재차 참조하면, 블리스터(42)로부터 흡입 분말을 배출하고, 또는 소개하는 기능을 하는 구조적 요소를 포함하는 블리스터 소개 조립체(206)가 제공되어 있다. 몇몇 실시예에서, 블리스터 소개 조립체(206)는 카트리지(30) 내에 배치된 관통 및 퇴피 기구(60)를 포함한다. 이 블리스터 소개 조립체(206)는 블리스터 스트립(40)의 타겟 블리스터(42)로부터 약제의 배출을 용이하게 하고 흡입기 디바이스(10)의 외부를 향해 약제를 반송하기 위해 구성된다.
블리스터 트랙(44)은 카트리지(30)를 포함하는 하우징 내에 배치되고, 블리스터 트랙(44)은 블리스터 스트립(40)의 각각의 블리스터를 블리스터 소개 조립체(206)로 연속적으로 안내하고 블리스터 스트립의 블리스터의 사용 전, 중 및 후에 블리스터 스트립(40)을 저장하기 위해 구성된다. 그 일 요소로서 인덱스 휠(46)을 갖는 전진 기구(220)가 또한 제공되고, 전진 기구는 전진 기구가 블리스터 스트립(40)을 전진시키도록 맞물릴 때마다 미리결정된 거리만큼 블리스터 스트립(40)을 전진하기 위해 구성되고, 전진 기구(220)는 디바이스(10)의 사용자에 의해 작동된다.
몇몇 실시예에서, 전진 기구(220)는 사용자가 일반적으로 마우스피스(70)를 덮고 있는 캡(300)(도 9에 도시됨)을 수동으로 개방할 때 저장된 에너지에 의해 동력 공급되는 점에서 자동이다. 유사하게, 본 발명의 실시예에서, 블리스터 소개 조립체(206)는 사용자가 캡(300)을 수동으로 개방할 때 저장된 에너지에 의해 동력 공급되는 점에서 자동이다. 시스템은 흡입기(10)의 "개방-흡입-폐쇄" 기능성을 제공하는 역할을 한다. 구문 "개방-흡입-폐쇄"라는 것은, 이들이 모두 사용자가 원하는 투여량을 얻고 다음 사용을 위해 디바이스를 준비시키도록 요구되는 작용이라는 것을 의미한다. 따라서, 캡(300)을 개방하는 것은 다양한 시스템 및 서브시스템을 위한 모든 에너지를 공급하고, 사용자의 흡입은 블리스터 스트립을 투여하고 전진시키기 위해 필요한 시스템을 작동하기 위한 임계치 또는 트리거를 제공한다. 캡(300)을 폐쇄하는 것은 다음 사용을 위해 이용가능하도록 준비 상태가 되도록 디바이스를 복원한다.
블리스터 소개 조립체(206)는 블리스터(42)를 개방하고 그 내용물을 에어로졸화하여 마우스피스(70)에 반송하기 위한 구성요소, 요소 또는 수단을 포함하는데, 이들은 본 발명의 실시예에서, 블리스터 관통 요소(52), 및 이들의 연계된 병진 기구를 포함하고, 반면에 타겟 블리스터(흡입 분말이 배출될 블리스터임)는 블리스터 소개 조립체(206) 내에 위치된다.
몇몇 실시예에서, 블리스터 트랙(44)은 제1 반경을 갖는 1차 코일 구조체(210), 제2 반경, 제3 반경 및 제5 반경을 갖는 2차 코일 구조체(212), 제2 반경, 제4 반경 및 제5 반경을 갖는 3차 코일 구조체(214)를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 하우징; 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 블리스터 소개 조립체로서, 블리스터 소개 조립체는 블리스터 스트립의 타겟 블리스터로부터 약제의 배출을 용이하게 하고 흡입기 디바이스의 외부를 향해 약제를 반송하기 위해 구성되고, 블리스터 소개 조립체는 타겟 블리스터가 블리스터 소개 조립체 내에 위치되어 있는 동안에 블리스터 스트립의 타겟 블리스터를 개방하기 위해 구성된 개방 요소를 포함하는, 블리스터 소개 조립체; 및 배출된 약제를 흡입기 디바이스의 외부를 향해 유도하기 위해 구성된 분배 요소; 하우징 내에 배치된 블리스터 트랙으로서, 블리스터 트랙은 블리스터 스트립의 각각의 블리스터를 블리스터 소개 조립체로 연속적으로 안내하고 블리스터 스트립의 블리스터의 사용 전, 중, 및 후에 블리스터 스트립을 저장하기 위해 구성되고, 블리스터 트랙은 제1 반경을 포함하는 1차 코일 구조체, 제2 반경, 제3 반경, 및 제5 반경을 포함하는 2차 코일 구조체, 및 제2 반경, 제4 반경, 및 제5 반경을 포함하는 3차 코일 구조체를 포함하는, 블리스터 트랙; 하우징 내에 배치된 전진 기구로서, 전진 기구는 전진 기구가 맞물릴 때마다 미리결정된 거리만큼 블리스터 스트립을 전진하기 위해 구성되는, 전진 기구; 및 블리스터 스트립을 전진하도록 전진 기구에 맞물리기 위해 구성된 맞물림 요소로서, 맞물림 요소는 사용자에 의해 동작가능한, 맞물림 요소를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 블리스터 소개 조립체, 개방 요소, 및 전진 기구는 모두 사용자에 의해 작동되고, 예를 들어 디바이스(10) 상의 캡(300) 또는 커버링부를 개방하는 사용자에 의한 초기 사용자 작동시에 디바이스 내에 저장된 에너지에 의존한다. 그러나, 그 해제가 사용자 작동식일 수 있는 다른 형태의 저장된 에너지를 디바이스(10)에 대안적으로 또는 부가적으로 공급하는 것이 본 발명의 범주 내에 있다. 이러한 다른 형태의 저장된 에너지는 배터리와 같은 디바이스(10) 내의 내장형 에너지 공급 디바이스, 또는 광전 셀 등과 같은 에너지 수집 수단을 포함할 수도 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 하우징; 하우징 내에 적어도 부분적으로 배치된 블리스터 소개 조립체로서, 블리스터 소개 조립체는 블리스터 스트립의 타겟 블리스터로부터 약제의 배출을 용이하게 하고 흡입기 디바이스의 외부를 향해 약제를 반송하기 위해 구성되는, 블리스터 소개 조립체; 및 하우징 내에 배치되고 블리스터 스트립의 선단 에지가 1차 코일 내에 위치되어 있는 초기 위치로부터 블리스터 스트립의 선단 에지가 2차 코일 내에 위치되어 있는 최종 위치로 블리스터 스트립을 전진하기 위해 구성된 블리스터 전진 기구로서, 적어도 블리스터 스트립의 선단 에지는 블리스터 스트립이 초기 위치로부터 최종 위치로 전진될 때 1차 코일을 따라 블리스터 스트립의 후단 에지의 시작 위치를 통과하는, 블리스터 전진 기구를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 그를 통한 블리스터 스트립(40)의 이동에 대한 실질적으로 일관적인 저항을 제공하기 위해 구성된 블리스터 트랙 경로 및 블리스터 전진 기구를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 블리스터 스트립의 블리스터가 타겟 블리스터로서 위치되는지에 무관하게 맞물림 요소의 동작에 대한 대략적으로 동일한 양의 저항을 사용자에게 제공하도록 구성된 블리스터 트랙 경로 및 블리스터 전진 기구를 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 블리스터 트랙 경로 및 블리스터 전진 기구를 포함하고, 여기서 제1 블리스터를 지나 블리스터 스트립을 전진하기 위한 맞물림 요소의 동작에 대한 저항의 양은 최종 블리스터를 지나 블리스터 스트립을 전진하기 위한 맞물림 요소의 동작에 대한 저항의 양과 대략 동일하다.
블리스터 트랙 시스템의 구조, 배열 및 구성은 2014년 9월 25일 출원되고 본 발명의 동일한 양수인에게 양수된 계류중인 미국 특허 출원 공개 제US2015-0090262호에 더 상세히 설명되어 있다.
호흡 작동 기구
흡입기 디바이스의 실시예는 환자가 흡입할 때 블리스터를 자동으로 개방하기 위한 자동 블리스터 개방 기구(75)를 포함한다. 일 실시예에서, 자동 블리스터 개방 기구는 스프링 장전식 기구를 여기하고 래치결합하기 위해 환자로부터 입력 에너지를 사용하는(흡입기의 캡을 개방함으로써와 같이) 수단을 포함한다. 래치는 기구가 환자의 흡입을 검출할 때 해제된다. 래치결합 해제될 때, 스프링으로부터의 에너지는 블리스터를 관통하고, 또한 캡이 폐쇄될 때 다음의 투여량으로 블리스터 스트립을 인덱싱하기 위해 개별 기구를 장전하는데 사용된다. 이 자동 블리스터 개방 기구(75)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 호흡 작동식 트리거 기구(268)와 결합된다.
본 발명의 실시예에서, 호흡 작동식 트리거 기구는 이하의 주 구성요소:
시계방향으로 스프링 편향된 호흡 검출 플랩
반시계방향으로 스프링 편향됨 링크 아암
상향으로 스프링 편향됨 액추에이터 아암
시계방향으로 스프링 편향됨 프라이밍 기어열 지지 아암
프라이밍 기어열
주 스프링에 부착된 피벗식 래크
주 스프링
봉입체 또는 하우징; 및
에어박스
를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 시스템의 구성요소는 구조적으로 기능적으로 이하와 같다. 도 8 내지 도 10을 참조하면, 흡입기 디바이스(10)의 환자/사용자는 초기에 마우스피스(70)를 덮고 있는 캡(300)을 개방한다. 프라이밍 기어열(301)이 캡(300)과 기계적으로 맞물려서 함께 회전한다. 캡이 개방될 때, 1차 기어열(301)은 프라이밍 기어(302)에 회전 모션을 가져오는데, 이는 사용자를 향한 방향인 상향으로 피벗식 래크(304)를 구동한다. 피벗식 래크(304) 상의 피벗 액슬(306)이 흡입기 본체(20) 내에 적절하게 배치된 가이드(308) 내에서 수직으로 라이딩한다. 주 스프링(312)은 이에 의해 신장되고, 이는 피벗식 래크(304)에 대응 또는 하향력을 인가하고, 이는 또한 피벗식 래크를 반시계방향으로[도 11에 도시된 바와 같이 화살표(A)의 방향으로] 회전하려고 시도하도록 작용하는 토크를 또한 생성한다. 이 토크는 카트리지(20)(도 8 참조) 내에 배치된 가이드 리브(309a, 309b)에 라이딩하는 피벗식 래크(304) 상의 단일의 더 두꺼운 또는 융기된[래크(304)의 최소 치수에 비교하여] 톱니(314)에 의해 저항된다.
도 9a 내지 도 9d는 톱니(314)가 가이드 리브(309a)의 상부를 일소할(clear) 때 피벗식 래크(304)의 수직 이동의 최대 범위를 도시하고 있다. 이 시점에, 피벗식 래크는 액슬(306) 주위로 반시계방향으로[액추에이터 아암(56)을 향해] 자유롭게 회전하는데, 이는 프라이밍 기어(302)로부터 피벗식 래크를 분리한다. 일단 분리되면, 캡(300) 및 프라이밍 기어(302)는, 에너지가 해제되고(블리스터 관통, 및 분말 에어로졸화를 실행함) 캡이 폐쇄된 후까지 기구 상에 어떠한 추가의 영향도 미치지 않는다.
일단 피벗식 래크 상의 톱니(314)가 가이드 리브(309a)를 일소하면, 피벗식 래크는 반시계방향으로 회전하고(도 9b 참조), 후크(320)는 링크 아암(324) 상에 레지(322)에 의해 포획된다. 링크 아암(324) 상의 최종 토크는 정지부(327)를 형성하는 호흡 검출 플랩(328)의 액슬(326)(도 9c 참조)에 맞접하는 링크 아암(324)의 에지에 의해 저항된다. 링크 아암(324)은 주 스프링(312)으로부터 큰 하향력이 후크(320) 및 레지(322)와 거의 일렬이 되고, 따라서 링크 아암(324)을 위한 피벗 액슬(329)에 대한 작은 모멘트 팔(D2)을 구성하여, 비교적 작은 토크를 생성하도록 하는 기하학적 구조를 갖도록 설계되고 구성된다. 액슬로부터 링크 아암의 에지까지의 길이(D1)는 더 긴 모멘트 팔을 생성하는데, 이는 호흡 검출 플랩 액슬(326)에서 접촉력을 최소화한다. 게다가, 링크 아암을 반시계방향으로 편향하는 스프링(도시 생략)이 존재할 수도 있는데, 이는 호흡 검출 플랩 액슬(326)에서 접촉력을 더 감소시킨다. 그 계면에서 접촉력이 낮을수록, 환자의 흡입 노력에 응답하여 호흡 검출 플랩을 회전하는데 소요되는 에너지가 적다. 몇몇 실시예에서, 호흡 검출 플랩을 회전하도록 요구되는 힘은 D1/D2 비에 의해 조절된다.
도 8 및 도 9를 특히 참조하면, 환자가 흡입할 때, 바이패스 또는 보조 공기가 카트리지(30)의 상부 부근에 배치된 바이패스 공기 입구 구멍을 통해, 에어박스(330) 내로 유동한다. 에어박스(330)는 그 일 측면 둘레에서 마우스피스(70)에 결합되고 다른 측면에서 호흡 검출 플랩(328)에 결합되어, 마우스피스(70)에 진입하는 모든 공기가 플랩(328)을 지나 에어박스(330)를 통해 진행하게 하는 플레넘이다. 플랩(328)은 일반적으로 폐쇄될 때 에어박스(330)를 밀봉하여, 그를 통한 공기 유동을 방지한다. 환자 흡입은 플랩(328)이 하향으로 회전하게 하는데, 이는 약 30도의 플랩 회전(또는 이동) 후에, 플랩이 에어박스 내의 바이패스에 조우하고, 이는 비밀봉된 구성을 야기하고 바이패스 공기 입구로부터, 에어박스를 통해 그리고 마우스피스(70) 외부로의 공기 유동을 허용한다.
도 9a 내지 도 9d를 재차 참조하면, 흡입 공기 유동에 의해 부여된 에너지는 도 9로부터 본 반시계방향으로 호흡 검출 플랩(328)을 회전시키는데, 이는 링크 아암(324)의 팁(330)이 호흡 검출 플랩(328)의 액슬 상의 정지부(327)를 일소하게 한다. 링크 아암(324)은 주 스프링(312)에 의해 피벗식 래크(304)에 인가된 힘을 저항하는 것이 더 이상 가능하지 않고, 링크 아암은 시계방향으로 회전하고 피벗식 래크를 해제한다. 일단 해제되면, 피벗식 래크 상의 후크(320)는 액추에이터 아암(56) 상의 레지(332)에 걸리고 액추에이터 아암을 하향으로 잡아당긴다. 액추에이터 아암(56)의 하향 모션은 도 3, 도 9 및 도 10에서 보여지는 바와 같이, 블리스터 관통 기구(60)(도 2 및 도 4에 도시됨)를 구동하고, 인덱싱 기구를 장전한다. 인덱싱 기구는 인덱스 휠(46) 상의 노치에 맞물리는 래칫 휠로 이루어지고 블리스터 전진을 정확하게 증분하는 역할을 한다. 이 인덱싱 기구는 상기에 참조된 미국 특허 출원 공개 US2015-0090262호에 더 상세히 설명되어 있다. 상호잠금 탭(342)이 기구가 리셋되고 블리스터가 다음의 투여량으로 전진되기 전에 카트리지(30)가 본체(20)로부터 제거되는 것을 방지하는데 사용된다.
투여량이 전달된 후에, 그러나 캡(300)이 여전히 개방되어 있는 상태에서, 피벗식 래크(304)의 하향 모션은 본체(20) 상의 포스트(350)에 의해 정지된다. 이 시점에, 에너지는 주 스프링(310) 내에 잔류하고, 이 에너지는 이제 지점(fulcrum)으로서 포스트(350)를 사용하여, 피벗식 래크(304) 상에 시계방향(도 9의 사시도로부터 본) 토크를 부여한다. 이 토크는 프라이밍 기어와 재차 맞물리게 피벗식 래크를 압박하는 작용을 하지만, 피벗식 래크 상의 더 두꺼운/융기된 톱니(314)에 의해 프라이밍 기어(302) 상의 플랜지(352)에 지지되는 것이 방지된다. 플랜지는 캡이 완전히 폐쇄될 때 기어의 위치에 대응하는 위치(354)에서만 중단된다. 따라서, 피벗식 래크는 캡이 완전히 폐쇄될 때까지 프라이밍 기어열에 재맞물림할 수 없다.
액추에이터 아암(56)은 피벗식 래크(304)가 프라이밍 기어열(301)에 재맞물림할 때까지 액추에이터 아암을 보유하는 레지(355)를 갖는다. 이는 프라이밍 기어(302)가 정확한 위치에서 피벗식 래크(304)에 재맞물림하는 것을 보장한다.
일단 캡이 완전히 폐쇄되면, 기구는 도 9d에 도시된 상태로 복귀한다. 따라서, 주 스프링 내의 잔류 에너지가 기구(정확한 투여를 알리는데 사용되는 기계적 실시예에서 플래그를 포함함)를 리셋하는데 사용되고, 디바이스는 다음의 투여량을 위한 준비가 된다.
호흡 작동식 트리거 기구(268)의 부가의 특징은 카트리지가 존재하는지 여부를 검출하고, 카트리지가 존재하지 않으면 자동 블리스터 개방 기구(75)를 디스에이블링한다(disables). 프라이밍 기어열 지지 아암(356)은 동작 중에 1차 기어열 지지 아암을 적소에 유지하기 위해 카트리지(30) 상의 로크아웃 래치(428)(도 10에 도시됨)에 맞물리는 후크(357)를 갖는다. 카트리지(30)가 존재하지 않으면, 아암은 반시계방향으로 자유롭게 회전하는데, 이는 프라이밍 기어(302)가 피벗식 래크(304)에 맞물리는 것을 방지한다. 이 특징은 또한 카트리지 내에 투여량이 남아 있지 않으면 기구를 디스에이블링하는데 사용된다. 일단 새로운 카트리지가 설치되면, 프라이밍 기어열 지지 아암(356) 상의 바이어스 스프링(도시 생략)은 카트리지(30) 상의 상보형 후크와 후크를 재맞물림하여 이에 의해 프라이밍 기어열(301)을 적소에 유지하고 피벗식 래크(304)와의 그 맞물림을 허용하는데 사용된다.
이 서브조립체의 디자인 및 구성의 결과로서, 전체 기구는 간단하고 비교적 아주 손쉬운 사용 시나리오를 허용하고 "개방-흡입-폐쇄" 사용자 경험을 제공한다.
피벗식 래크 요소(304)는 스프링 구동식 기구로부터 구동 요소(캡 및 프라이밍 기어열)를 결합하고, 결합해제하고, 리셋하는 효율적인 방식이다. 이는 에너지 저장이 사용을 간단화하기 위해 다른 사용자 단계(즉, 캡 개방)와 조합되게 한다.
프라이밍 기어열 지지 아암(356)은, 카트리지(30) 내에 투여량이 남아 있지 않으면, 또는 카트리지가 존재하지 않으면, 자동 개방 기구(266)를 일시적으로 그리고 가역적으로 디스에이블링하는 특징을 갖는다. 이는 본 명세서에 설명된 바와 같이 사용자 에러를 최소화하는 것을 돕는다.
링크 아암(324)은 하향력(도 9의 사시도로부터 볼 때)을 인가하는 연계된 바이어스 스프링(도시 생략)을 가질 수도 있고, 래치결합되는 힘이 래치결합 해제력보다 크더라도, 호흡 검출 플랩에서 결합해제하기 위한 에너지가 가능한 한 작도록 래치 서브시스템에 부가의 기계적 장점을 공급한다. 이는 종래 기술의 호흡 작동식 디바이스보다 디바이스를 작동하기 위한 훨씬 더 낮은 호흡 임계치를 야기한다. 본 발명의 실시예에서, 자동 개방 기구(266)의 작동을 야기하는 호흡 작동식 기구(268)를 트리거링하는데 충분한 압력 강하는 약 2 kPa 미만, 또는 약 1.5 kPa 미만 또는 약 1 kPa 미만이다.
자동 개방 블리스터 기구(75) 및 호흡 작동식 트리거 기구(268)의 모두는 디바이스 동작의 전자식 모니터링과 호환성이 있어, 지시기 라이트를 통해 사용자에 부가의 피드백을 허용한다. 부가의 피드백을 제공하는 능력은 사용자 에러를 최소화하는 것을 도울 수 있다.
투여량 카운터
본 발명의 호흡기의 실시예에서, 도 10을 참조하면, 투여량 카운터(400)가 제공되고 카트리지(30) 상에 존재하고, 투여량 카운팅 숫자가 내구 유닛(20) 내의 개구(402)를 통해 가시화된다. 카트리지(30)가 비어 있을 때, 투여량 카운터(400)는 내구 유닛에 그 사실을 전달해야 한다. 이는 새로운 카트리지가 삽입될 때까지, 디바이스(10)가 자동 블리스터 개방 기구(266)를 디스에이블링하게 한다. 본 발명의 실시예에서, 디스에이블링은 1차 기어열(301) 상에 작용하여, 이것이 피벗식 래크(304)를 여기하는 것을 방지한다. 본 발명의 실시예에서, 투여량 카운팅 기구(400)는 개조된 제네바 드라이브(modified Geneva drive)이다.
전통적인 제네바 드라이브에서, 구동 또는 인덱스 휠(46)의 완전 회전은 종동 휠(406)의 급격한 마찰 회전을 유도한다. 도면에 도시된 바와 같이, 구동 휠 상의 핀(408)은 종동 휠(411) 내의 슬롯(410)에 맞물려, 종동 휠이 90도 회전되게 하고, 이어서 핀(408)이 재차 일주하고 다음의 슬롯(410)에 맞물릴 때까지 체류한다. 회전 및 체류량은 기하학적 구조를 조정함으로써 조절될 수 있다.
본 발명의 투여량 카운터(400)는 일 실시예에서, 블리스터 스트립(40)과 기계적 연통하는 구동 휠(때때로 인덱스 휠이라 칭함)(46)을 포함하는 제네바 드라이브 기구를 포함한다. 구동 휠의 완전 회전은 블리스터 스트립을 10 투여량만큼 전진시킨다. 투여량 카운터는 2자리 디스플레이이다. 본 발명의 실시예에서, 1의 자리의 숫자는 구동 휠(46)에 직접 링크된 1차 카운터(411)를 포함하는 종동 휠 상에 있다. 10번째 투여량 후에, 구동 휠(46) 상의 핀(408)은 90도만큼 2차 휠(제네바 휠)(406)을 회전한다. 10의 자리 숫자는 2차 휠(406)과 기계적 연통하는 2차 카운터 휠(413) 상에 있다.
카트리지(30)가 블리스터 스트립(40)의 단부에 도달할 때 로크아웃을 성취하기 위해, 제네바 드라이브 기구는 카운터가 "00"으로 판독될 때 고유 조건이 공급된다. 이 고유 조건은 2차 카운터 휠(413) 상의 10의 자리 "0"에 대응하는 2차 휠(406)의 로브에 맞물리는 구동 휠 상의 보조 램프(416)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 주 구성요소는 따라서:
10의 자리 카운터(제네바 휠에 회전식으로 링크되지만, 그 회전축을 따라 자유롭게 신축함)
1의 자리 카운터(인덱스 휠에 회전식으로 링크됨)
제네바 휠(종동 휠)
로크아웃 래치; 및
인덱스 휠(구동 휠)
을 포함한다.
도 10을 재차 참조하면, 본 발명의 투여량 카운터 기구(400)의 일 실시예의 분해도가 도시되어 있다. 인덱스 휠(46)은 블리스터 스트립의 블리스터 터브(42)에 맞물리기 위한 10개의 리브(418)를 갖는다. 구동 핀(412) 및 보조 램프(416)가 3개의 다른 로브(422)와는 상이한 높이의 제1 로브(420)를 갖는 제네바 휠에 맞물린다. 따라서, 제1 로브(420)는 다른 3개의 로브(422)보다 낮다. 제네바 휠(406)이 인덱스 휠의 중심을 향해 제1 로브(420)를 배치하도록 회전할 때, 램프(416)는 결국에는 제1 로브(420)에 접촉하고 제네바 휠(406)을 외향으로 압박할 것이다. 제네바 휠(406)의 샤프트 단부(424)는 일반적으로 로크아웃 래치(428) 상의 아치형 표면(426)과 맞물려서 로크아웃 래치(428)가 그 액슬 상에서 회전하는 것을 방지한다. 로크아웃 래치(428)는 일반적으로 포스트(424)에 맞물리도록 편향된다. 일단, 제네바 휠이 램프(416)에 의해 외향으로 압박되면, 로크아웃 래치(428)는 이어서 자유롭게 회전하는데(도 10c에 화살표에 의해 도시된 바와 같이), 이는 프라이밍 기어열(301)을 디스에이블링하여, 이에 의해 주 스프링(312) 내로 에너지를 부여하는 것을 방지한다.
도 10b는 투여량 번호 10으로부터 09로의 변화 직전에 투여량 카운터(400)를 도시하고 있다. 이 도면에서, 인덱스 휠(46)이 투여량 번호 10으로부터 투여량 번호 09로 회전함에 따라 핀(412)이 제네바 휠(406)에 막 맞물리려고 하는 것을 알 수 있다. 제네바 휠의 제1 하부 로브(420)는 이제 인덱스 휠(46)의 중심을 향한 위치에 있어, 제네바 휠의 샤프트 단부(424)가 로크아웃 래치(428)의 아치형 표면(426)과 접촉하여 유지되게 한다. 기구는 인덱스 휠(46)의 회전의 다음의 9/10을 위한 상태로 유지된다.
도 10c는 투여량 번호 01로부터 00으로의 변화 직후에 투여량 카운터(400)를 도시하고 있다. 이 도면에서, 램프(416)는 제네바 휠의 하부 로브(420)의 아래로 압박된 직후에 도시되어 있다. 샤프트 단부(424)는 따라서 로크아웃 래치의 아치형 표면(426)과 분리되어, 로크아웃 래치(428)가 그 축에 대한 회전에 대해 더 이상 제약되지 않는다. 그 결과, 로크아웃 래치는 회전할 수도 있어 프라이밍 기어열(301)을 디스에이블링하는데, 이는 프라이밍 기어가 피벗식 래크와 맞물릴 수 없고 에너지 부여가 방지되는 것을 의미한다.
로크아웃 래치(428) 상의 후크가 프라이밍 기어열(301)을 흡입기 디바이스(10)의 본체(20) 상에 맞물린 상태로 유지하는데 사용된다. 로크아웃 래치(428)가 자유롭게 회전하면, 프라이밍 기어열(301)은 맞물릴 수 없고 기구는 새로운 카트리지가 삽입될 때까지 디스에이블링된다. 설명된 바와 같이, 프라이밍 기구가 디스에이블링될 때, 이는 또한 에너지 저장 기구를 디스에이블링하고 추가의 블리스터 관통을 방지한다.
본 명세서에 설명된 본 발명의 실시예는 디바이스 아키텍처의 다수의 상호연결된 요소를 커버한다. 본 발명의 실시예에서, 다양한 시스템, 서브시스템 및 요소의 구조 구성 및 아키텍처는 간단하고 비교적 손쉬운 사용자 경험을 제공한다. 이는 이어서, 투여 에러, 예를 들어 약제를 실제로 흡입하는 것의 실패, 투여량을 규칙적으로 투약하는 것의 실패 및 다른 것의 잠재적인 중요한 소스를 완화한다.
본 발명의 실시예에서, 투여량 카운터 기구(400)는 교체형 카트리지(30) 상에 있지만, 내구 유닛 또는 본체(20)에 상태를 전달하는 것이 가능한 것이 장점이다. 이는 카트리지(30)가 비어 있을 때 전체 디바이스를 디스에이블링하기 위한 투여량 카운터(400)의 유리한 능력을 야기할 수 있다. 유리하게, 본 발명의 실시예에서, 카트리지(30)의 부재시에, 투여량 카운터 기구(400)는 디바이스가 프라이밍되도록 허용하지 않는다. 이는 사용자가 그 또는 그녀가 투여량을 수용하고 있다고 생각할 수도 있지만 실제로 어느 것도 이용가능하지 않은 에러를 방지한다.
전자기기
몇몇 실시예에서, 흡입기 디바이스는 자동 블리스터 개방 기구(75)의 상태를 감지하고 마우스피스(70)를 통한 환자의 호흡을 검출하기 위해 전자 회로를 선택적으로 사용한다. 본 발명의 실시예에서, 이 회로는 단지 디바이스(10)의 동작을 모니터링하는 기능을 하고, 약품 전달의 임의의 양태를 제어하지 않는다. 그러나, 본 발명의 실시예에서, 전자 회로는 디바이스 및/또는 약품 전달의 특정 양태를 제어하거나 제어하는 것을 보조하는 이러한 방식으로 구현될 수도 있다. 더욱이, 디바이스(10)는 투여량이 수용되었다는 것을 지시하기 위한 가청 및/또는 촉각 사용자 피드백, 예를 들어 클릭이 존재하도록 전기 시스템에 기계적 중복성(redundancy)을 갖고 설계된다. 본 발명의 실시예에서, 클릭은 스프링 에너지를 해제하고 관통 기구를 구동하는 래치의 사운드에 의해 공급된다.
도 11의 예시적인 회로도를 참조하면, 흡입을 검출하기 위한 압력, 유동, 또는 다른 적용가능한 센서, 캡이 완전히 폐쇄될 때 및 충분히 개방될 때를 검출하기 위한 제1 및 제2 스위치, 및 스프링 에너지가 호흡 작동식 투여량 액세스 기구에 의한 사용을 위해 기구 내에 저장될 때를 검출하기 위한 제3 스위치를 포함하는 인터페이스가 전자기기와 호흡 작동식 트리거 기구 사이에 제공된다. 회로 및 소프트웨어는 이들 전자기계 입력에 응답하여 3개의 LED 중 하나를 턴온하는 로직을 구현하는데 사용된다. 예를 들어, 캡이 충분히 개방되고 스프링 에너지가 기구 내에 적절하게 저장되면, 디바이스는 사용 준비가 된 것으로 고려되고, 청색 LED가 조명된다. 압력 센서가 호흡이 발생되고 스프링 에너지가 해제되었다고 지시하면, 디바이스는 투여량이 전달되었다는 것을 인식하고 녹색 LED가 조명된다. 주 회로 기판은 캡이 개방될 때를 검출하기 위한 스위치, 및 스프링 에너지가 래치결합될 때를 검출하기 위한 다른 스위치를 갖는다. 캡 개방 스위치는 전자기기를 턴온한다. 일단 전자기기가 온 되면, 스위치가 스프링 에너지가 래치결합된 것을 검출하면, 디바이스는 환자가 흡입할 준비가 된다. 청색 LED가 디바이스가 준비된 것을 전달하도록 조명된다.
본 발명의 실시예에서, 환자는 흡입하고, 흡기 노력이 호흡 작동식 트리거 기구를 작동하는데 사용되어, 블리스터가 관통되게 하는 레버를 구동하도록 저장된 스프링 에너지를 해제한다. 이 레버는 또한 블리스터 인덱싱 기구를 장전하는데 사용된다.
스프링 에너지가 해제될 때, 본 발명의 실시예에서, 전자기기는 래치 스위치의 상태의 변화를 검출할 것이다. 압력 센서는 래치가 해제되었을 때의 시간에 환자가 흡입하고 있었는지를 검출할 수 있다. 만일 그러하면, 디바이스는 정확하게 동작되었고 녹색 LED가 투여량이 전달되었다는 것을 전달하도록 조명된다. 이 시점에서, 디바이스는 투여량에 대한 데이터를 허브에 송신하기 위해 블루투스와 같은 단거리 무선 프로토콜을 사용할 수도 있다.
인덱싱 기구의 장전 후에, 캡을 폐쇄하는 것은 다음의 투여량으로 블리스터를 구동하도록 인덱싱 기어열을 구동할 것이다. 인덱싱 기어열은 캡(300)의 이동을 투여량 카운터에 전달한다. 투여량 카운터는 블리스터가 전진함에 따라 감분할 것이다(즉 31로부터 0으로 감소함). 캡이 완전히 폐쇄될 때, 스프링 내의 잔류 에너지는 기구를 이들의 초기 상태로 리셋하는데 사용되고, 디바이스는 이어서 다음의 투여의 준비가 된다.
본 발명의 실시예에서, 소형 스냅 작용 스위치, 또는 마이크로스위치와 같은 스위치가 블랭크 상에 장착되고, 캡(300)과 기계적 연통한다. 스위치는 캡이 완전히 폐쇄될 때를 검출한다. 일단 폐쇄되면, 전자기기는 턴오프되고 모든 LED가 턴오프된다. 전자기기는 캡이 재차 개방될 때까지 슬립 모드로 유지된다.
본 발명의 실시예에서, 소프트웨어가 사용의 에러가 존재한다고 판정하면 호박색 LED가 조명한다. 이는 사용 에러(예를 들어, BAM을 트리거링하는데 충분히 강하게 흡입하지 않음), 기계적 에러(예를 들어, 디바이스가 낙하되고 BAM이 발사됨) 등에 기인할 수 있다.
디바이스의 전-기계식(all-mechanical) 및 기계식 플러스 전자식 실시예의 모두에서, 카트리지를 갖지 않거나 비어 있는 카트리지를 갖는 것으로서 디바이스의 상태를 검출하는 요소가 제공된다. 디바이스가 카트리지의 부재 또는 비어 있는 카트리지를 검출하는 경우에, 전술된 바와 같은 디바이스의 기계적 특징이 디바이스가 프라이밍되는 것을 방지한다. 모니터링 전자기기가 제공되는 실시예에서, LED는 이 상태의 부가의 사용자 피드백을 제공하도록 조명된다.
몇몇 버전에서, 에러 상태 경고에 대한 사용자 응답이 사용자가 투여량이 남아 있는지를 점검하도록 지시되는 것이면, 캡을 완전히 폐쇄하고 이를 재차 개방한다. 에러가 지속되면, 디바이스는 교체를 필요로 할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 디바이스와 원격 컴퓨팅 디바이스(허브, 서버, 스마트폰, 태블릿 등) 사이의 접속성을 제공한다. 접속성은 블루투스, BLE 등과 같은 무선 표준 및 프로토콜을 거쳐 관련 기술분야에 공지된 바와 같이 성취될 수도 있고, 또는 기지국으로의 유도 결합을 거쳐 또는 유선 접속에 의해서일 수도 있다. 본 발명의 실시예에서, 사용량이 트래킹되고 다운로드된다. 본 발명의 실시예에서, 사용자 피드백이 부가적으로 또는 대안적으로 다운로드 및 후속의 업로드를 통해, 또는 독립적으로 스마트폰과 같은 대안적인 디바이스를 거쳐 독립적으로 제공될 수도 있다.
카트리지가 다양한 상이한 흡입기 본체에 의해 구동될 수 있는 바와 같이, 압력 센서와 같은 이용가능한 센서, 및/또는 적절한 시간에 LED를 조명하기 위한 스위치로부터 입력을 취할 수 있는 다양한 회로 기판 디자인이 존재한다. 특정 전자 구성요소의 이용가능성은 변화할 수도 있기 때문에, 이 모듈성은 디바이스의 에어로졸 전달, 또는 환자의 사용자 경험에 영향을 미치지 않고 적합한 대안으로 이들 구성요소의 치환을 허용한다.
본 발명의 실시예에서, 전자기기는 디바이스 준비성, 투여량이 이용가능한지 등과 같은 디바이스의 상태를 모니터링하지만, 투여량의 전달을 위해 요구되지 않는다. 본 발명의 실시예에서, 전자기기에 부가하여 또는 대안으로서, 또는 이벤트가 중요한 전자 구성요소의 디스에이블링 또는 고장을 유발하면, 기계적 구성요소는 정확한 투여의 것과 같은 사용자 피드백을 제공하도록 이용가능할 수도 있다. 이러한 기계적 구성요소는 플래그와 같은 시각적 지시기, 클릭 또는 즉시 구별가능한 사운드 등과 같은 가청 지시기를 포함할 수 있다.
도 12는 어떻게 소프트웨어가 센서 및 스위치로부터 다양한 입력에 응답할 것인지를 도시하고 있는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 소프트웨어 상태도를 표현하고 있다. 이 도면은 다양한 상태 프로토콜 및 결과적인 시각적 지시기를 도시하고 있다.
도 13은 디바이스 비활성, 캡 120° 개방, 환자 흡입, 캡 폐쇄 개시됨 및 캡 완전히 폐쇄됨을 포함하여, 특정 사용자 개시된 및 디바이스 개시된 작용 및 작용들이 발생할 때 시간 경과에 따른 디바이스(10)의 다양한 구성요소의 상태를 도시하고 있는 디바이스 상태도이다.
흡입기 사용량/인적 요인 공학
본 발명의 실시예에서, 다수의 인적 요인 특징이 흡입기(10) 내로 합체된다. 따라서, 흡입기(10)는 개략화된 사용성 특징부 및 사용을 위한 설명서를 포함하는 것이 중요하다. 인적 요인 연구는 2개의 관련 사용자 커뮤니티 - 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease: COPD) 및 천식 환자 및 이들을 치료하는 건강 관리 의사 사이에서 수행되었고, 직관적인 디바이스를 생성하기 위해 본 발명의 흡입기의 디자인 내로 합체된 발견은 정확한 사용시에 환자에게 청각 및 시각 피드백을 제공하고, 정상 환자 거동의 차이에 관하여 관용적이다.
이 디자인의 기능적 장점은 3 단계 사용 방법: 개방-흡입-폐쇄의 것을 포함하는데, 이는 전형적인 인간 거동을 고려하고 투여량을 낭비하는 잠재성을 배제한다. 투여량을 투약하는 단계를 최소화함으로써, 캡슐을 준비하여 삽입하거나 투여량을 로딩하기 위한 임의의 단계(예를 들어, 버튼 누름, 디바이스 비틀림)를 배제함으로써 사용의 에러의 확률이 감소된다. 본 발명의 흡입기는 투여량 준비 에러를 최소화하는 것으로 판명되었다. 본 발명의 실시예에서, 투여량 준비 에러는 3% 미만 또는 2% 미만 또는 1% 미만이다.
약품/디바이스 조합 제품을 위한 중요 디자인 양태는 디바이스의 디자인 내로 사용성을 구축하여, 이에 의해 환자가 에러를 범할 잠재성을 최소화하는 것이다. 디바이스 부착성의 문제점은 흡입될 투여량을 준비하는데 있어서의 에러(즉, 투여량 준비 에러) 및 흡입 이벤트 자체의 에러(즉, 투여량 흡입 에러)와 연계될 수도 있다. 이 인적 요인 디자인의 본질적인 부분은 고유의 사용성 특징의 세트이다. 따라서, 본 발명의 흡입기는 가장 적은 가능한 단계(즉, '개방-흡입-폐쇄')를 갖는 가장 간단하고 가장 편리한 투여 체제를 제공한다. 호흡 작동식 블리스터 액세스 기구(blister access mechanism: BAM)는, 예로서 약 1.5 kPa이 초과될 때, 미리결정된 압력 강하에서 흡입시에 블리스터를 관통한다. 이는 블리스터 관통이 캡의 개방과 동시 발생하는, 흡입기 내에서 발생하는 낭비된 투여량에 대한 잠재성을 제거한다. BAM은 또한 투여량 준비와 투여량 흡입(예를 들어, 환자가 디바이스 내로 호기함) 사이의 시간에 발생할 수도 있는 에러의 영향을 최소화한다. 일반적으로, 본 발명의 흡입기의 특징, 시스템, 양태 및 실시예는 주어진 질병 또는 조건에 대해 더 효과적인 처방인 향상된 결과를 자체로 유도할 수 있는 향상된 환자 부착성에 기여한다.
도 11 및 도 12를 재차 참조하면, 부가적으로 디바이스: 디바이스의 정확한 사용에 대한 환자로의 감각적 피드백: 발광 다이오드(LED)는 사용 준비가 됨(청색), 투여 완료(녹색), 및 에러 조건(호박색)을 포함하는 피드백을 제공한다. 가청 피드백은, 호흡 작동식 트리거 기구에 의해 트리거링된 식별가능한 클릭이 존재할 때 흡입기가 정확하게 동작하는 것을 지시한다. 본 발명의 실시예는 투여량이 이용가능하지 않을 때 명백한 피드백을 제공한다. 예를 들어, 투여량 카운터가 '00'을 판독할 때, 호박색 LED가 조명되고, 카트리지 내에 투여량이 남아 있지 않을 때 캡은 적은 저항에 기인하여 쉽게 개방된다. 카트리지가 존재하지 않거나 카트리지가 내구 본체 내에 정확히 삽입되지 않으면 호박색 LED가 조명한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 특히 본 명세서에 설명된 PulmoSpheresTM 가공된 입자 제형과 함께 사용될 때, 약품의 고유의 제형은 DPI를 사용할 때 흡입 조작과 전통적으로 연계된 특정 에러를 완화한다.
본 발명의 실시예에서, 약품/디바이스 특성은 큰 체적이 흡입되는 것을 요구하지 않는 흡입을 허용한다.
본 발명의 실시예에서, 약품/디바이스 조합의 공기역학적 특성은 무호흡 없이도 입자의 상당한 호기를 배제한다.
본 발명의 실시예에서, 흡입기의 유량 의존성이 존재하지 않는다. 호흡 작동식 트리거 기구는 약 1.5 kPa에서 트리거링하도록 설계되고, 전체 흡입 이벤트는 약 0.5 L 내에서 완료되어, 경증 천식을 갖는 소아로부터 심각한 COPD를 갖는 노인 환자까지의 광범위한 환자를 가로질러 약품의 전달을 보장한다.
약품의 흡입의 단순한 프로세스는 환자가 흡입기의 고유의 디자인 및 사용성 특징을 명백하게 이해하게 하는 사용을 위한 개략화된 설명을 용이하게 한다.
2개의 형성 평가, 즉 천식/COPD 환자 및 대표적인 사용자에 대한 하나, 및 건강 관리 의사에 대한 다른 하나가 착수되었다. 평가로부터의 발견은: 개방-흡입-폐쇄 개념이 이해가 용이하고; LED와 같은 시각적 지시기가 직관적이고 사용자가 조건 에러 경고 심벌을 문제해결하기(troubleshoot) 위해 기입된 설명을 따르는 것이 가능하고; 사용자/환자 훈련 요구가 최소이고; 건강 관리 의사 및 임상의가 본 발명의 흡입기의 특징이 환자 사용을 위해 적합한 것을 확인하였고 그 디자인이 어떻게 이를 사용하는지를 환자에 교육하는 것의 용이성을 용이하게 하는 것을 지시한다.
흡기를 위한 적합한 약품 제형과 조합하여, 흡입기(10)는 투여량 흡입과 연계된 에러를 완화한다. 천식 및 COPD 환자에 행해진 호흡 연구는, 약 97%의 환자가 호흡 작동식 해제 기구, 이에 의해 자동 기계적 동작의 완전한 캐스케이드를 트리거링하는데 요구되는 1.5 kPa의 압력 강하를 성취할 뿐만 아니라, 효과적인 투여량 전달을 위해 적어도 약 0.5 L의 흡입된 체적을 성취하는 것이 가능하다. 예를 들어, 미국 특허 제6565885호, 제7306787호, 제8168223호; 제7442388호 및 제8709484호에 설명된 것과 같은 소형 다공성 입자(예를 들어, PulmoSphereTM 가공된 입자)를 포함하는 제형과 함께 사용될 때, 흡입기(10)는 공칭 투여량의 약 70% 이상인 높은 그리고 약 1.0 kPa 초과의 환자의 흡기 유동 프로파일에 독립적인 총 폐 침착을 제공한다. 강제 흡기는 흡입기(10)를 사용하는 효과적인 약품 전달을 위한 필요조건은 아니다. 호흡 작동식 해제 기구는 또한 약물 전달에 대한 피크 흡기 유동에 대한 저속 램프 속도(slow ramp rate)의 영향을 제거한다. 흡입기(10)의 실시예의 디자인 및 구성으로부터 발생하는 높은 폐 전달 효율은 입자의 입인두 필터링과 연계된 에러를 감소시킨다. 분말(예를 들어, 흡입 입자를 포함함)은 최초 0.2 L의 흡입된 체적 내의 덩어리로서 흡입기(10)로부터 비워지는 것이 판명되었다. 이는 흡기 전의 호기가 효과적인 약품 전달을 성취하는데 있어서 중요한 단계가 아니라는 것을 보장한다. 더욱이, 다공성 입자의 공기역학적 입경 분포는 무호흡이 입자 호기를 위한 잠재성을 감소시키는데 중요하지 않은 것을 보장한다. 이들 디자인 특징은 사용을 위한 환자 설명서를 간단화하여, 이에 의해 정상 환자 거동과 연계된 다수의 잠재적인 에러를 감소시킬 뿐만 아니라 설명서의 이해를 증가시킨다.
블리스터 기반 흡입기의 견지에서 설명되었지만, 블리스터 이외의 리셉터클과 함께 시스템, 조립체, 및 서브시스템을 채용하는 것이 본 발명의 범주 내에 있다. 본 발명의 실시예, 또는 그 구성요소는 캡슐을 포함하는 약제와 함께 사용될 수도 있는데, 예를 들어 여기서 캡슐은 연속적인 또는 불연속적인 루프를 형성하도록 함께 링크되거나 또는 벨트결합될 수도 있다. 시스템, 서브시스템 및 조립체는 적합하게는 상이한 형태의 블리스터 기반 또는 캡슐 기반 흡입기에 이용될 수도 있다.
실험
예 1
탭핑된 밀도의 상당한 차이를 갖는 PulmoSphereTM 약품 분말의 2개의 상이한 로트(lot)를 갖는 이하의 표 1의 에어로졸 성능의 실험 데이터는 디바이스가 분말 밀도에 민감하지 않다는 것을 나타내고 있다. EPM = emitted powder mass: 방출된 분말 질량, 및 SD = standard deviation: 표준 편차.
[표 1]
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 디바이스를 사용하는, 3개의 상이한 압력 강하에서 PulmoSphereTM 가공된 입자 제형의 방출된 질량(여기서 EPM = emitted powder mass: 방출된 분말 질량)을 도시하고 있다. 이들 3개의 데이터 세트가 유사하다는 사실은 디바이스가 양호한 유량 독립성을 갖는다는 것을 나타낸다.
예 2
본 발명의 실시예에 따른 흡입기("Aspire" 흡입기로서 내부적으로 코드화됨)를 사용하여 전달된 가공된 스프레이 건조된 분말의 에어로졸 성능에 대한 유량의 영향이 전달된 투여량(DD) 및 총 '폐' 투여량(TLD)을 측정함으로써 평가되었다. DD는 디바이스를 나온 후에 필터 상에 수집된 분말의 질량에 의해 측정되었고; TLD는 해부학적 목 모델(Alberta Idealized Throat)에서 바이패스 침착이 가능하였던 분말의 질량에 의해 측정되었다.
상이한 압력 강하에서 Aspire 흡입기를 사용하여 전달된 가공된 스프레이 건조된 분말의 전달된 투여량(DD) 및 총 폐 투여량(TLD). 데이터는 DD 및 TLD에 대한 10개 및 5개의 복제본의 평균 및 표준 편차(괄호안에 나타냄)로서 각각 표 2에 제시되어 있다.
Q 지수라 명명되는 유량 의존성의 정도를 정량화하기 위한 메트릭이 정의되어 있다(Weers and Clark - The Impact of Inspiratory Flow Rate on Drug Delivery to the Lungs with Dry Powder Inhalers. Pharm. Res. 2016, 1-22.) Q 지수는 TLD 대 흡입기 압력 강하(ΔP)의 플롯의 선형 회귀로부터 계산된다. 이는 2개의 TLD 값 중 더 높은 값에 의해 정규화되는 1.0 kPa 및 6.0 kPa의 압력 강하 사이의 TLD의 퍼센트 차이를 표현하고 있다.
이 압력 강하의 범위는 건식 분말 흡입기를 사용할 때 대부분의 환자가 성취할 수 있는 것을 포함한다. Q 지수의 부호는 TLD가 ΔP에 따라 증가하는지(포지티브), 또는 ΔP에 따라 감소하는지(네거티브) 여부를 지시한다. 등급화의 목적으로, Q 지수의 절대값, ｜Q 지수｜가 사용된다. 저유량 의존성은 15% 미만의 ｜Q 지수｜를 갖는 것으로서 정의되고, 중간 유량 의존성은 15% 내지 40%의 ｜Q 지수｜를 갖는 것으로서 정의되고, 고유량 의존성은 40% 초과의 ｜Q 지수｜를 갖는 것으로서 정의된다.
표 2의 데이터에 기초하여, 가공된 다공성 입자를 갖는 Aspire 흡입기의 Q 지수는 +7%이다. 따라서, 건식 분말 흡입기와 가공된 분말의 이 조합은 저유량 의존성을 나타낸다. Weers 및 Clark에 의해 보고된 바와 같은, 광범위한 디바이스/분말 조합의 Q 지수값(Alberta Idealized Throat를 사용하여 평가됨)이 표 2에 제공되어 있다. 특히, 가공된 다공성 입자를 갖는 Aspire 흡입기의 Q 지수의 절대값은 상이한 제형 접근법을 사용하는 분말을 갖는 임의의 광범위한 건식 분말 흡입기의 것보다 낮다.
표 3. Weers 및 Clark에 의해 보고된 바와 같은, 소정 범위의 건식 분말 흡입기를 사용하는 시판된 제품에 대해 보고된 값에 비교하여 Aspire의 Q 지수값. 엔트리는 ｜Q 지수｜의 증가 순서로 열거되어 있음. Simoon은 Novartis 소유의 단일 투여량 DPI(시판되지 않음)임.
도 15는 흡입기의 특정 시스템 및 서브시스템의 관계 및 배치를 도시하고 있는 이상화된 블록 개략도이다. 이 도면에서, 제1 블록은 3개의 간단한 환자 조작: 순서대로, 캡 개방, 흡입, 캡 폐쇄를 예시하고 있다. 제2 블록은 어떻게 모니터링 전자기기가 동작할 수도 있는지의 예이다. 제3 및 제4 블록은 다양한 시스템 및 서브시스템의 기능적 관계 및 본체(20) 및 카트리지(30)에 대한 이들의 상대 구현 위치의 예시이다. 그러나, 이들은 예시적인 것이고 한정적인 것은 아니며; 따라서 본 발명의 실시예에서, 본체(20)와 연계된 것으로서 예시되어 있는 몇몇 시스템은 카트리지(30) 상에 요소를 포함할 수도 있고, 카트리지(30)와 연계된 것으로서 예시된 몇몇 시스템은 본체(20) 상에 요소를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 모듈형 또는 독립형으로서 예시되어 있는 몇몇 시스템 또는 서브시스템은 실시예에서 더 대형 또는 더 복잡한 시스템을 포함할 수도 있다. 모듈형 또는 독립형으로서 예시되어 있는 몇몇 시스템 또는 서브시스템은 실시예에서 단일형 시스템을 포함할 수도 있는데, 예를 들어 구조 및 기능은 더 적은 수의 시스템 또는 서브시스템 내로 병합될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서, 몇몇 시스템 또는 서브시스템은 도면에 도시되어 있는 것들보다 많은 수의 시스템 또는 서브시스템을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명을 상세히 설명하였는데, 본 발명의 방법은 본 발명의 범주 또는 그 임의의 실시예로부터 벗어나지 않고 조건, 제형, 및 다른 파라미터의 넓은 등가의 범위에서 수행될 수 있다는 것이 통상의 기술자들에게 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 대부분의 실시예는 내구 부분 또는 본체부 및 교체형 부분 또는 카트리지부를 독립 요소로서 갖는 견지에서 설명되었고, 이들을 단일형 방식으로 제조할 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 이해될 수도 있다.
본 명세서에 인용된 모든 특허 및 공보는 그대로 본 명세서에 완전히 참조로서 합체된다. 임의의 공보의 인용은 출원일 이전의 그 공개를 위한 것이고, 이러한 공보가 종래 기술인 것의 용인으로서 해석되어서는 안된다.
Claims (10)
- 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며,
내부 캐비티 및 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 수도 있는 캡을 포함하는 본체; 및
상기 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 상기 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고,
상기 캡은 상기 캡이 폐쇄 위치에 있을 때 상기 마우스피스를 덮고 개방 위치에 있을 때 상기 마우스피스를 노출하고, 상기 캡의 이동은 자동 리셉터클 개방 기구를 위한 에너지를 저장하고;
상기 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량, 관통 기구 및 에어로졸 엔진을 수납하도록 구성되고,
상기 본체는 프라이밍 기구 및 상기 리셉터클의 스트립을 선택적으로 전진시키기 위해 상기 카트리지 내의 리셉터클의 스트립과 연통하는 호흡 작동식 기구를 포함하고, 상기 본체는 상기 관통 기구가 리셉터클 내로 하나 이상의 개구를 선택적으로 생성하게 하기 위해 상기 카트리지 내의 관통 기구와 연통하는 액추에이터 기구를 더 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 제1항에 있어서, 상기 액추에이터 기구는 상기 관통 기구가 관통 위치에 있는 리셉터클 내에 하나 이상의 개구를 생성하게 하여, 상기 리셉터클 내의 분말 약제가 에어로졸 발생 기구에 의해 에어로졸화되고 상기 마우스피스를 통해 사용자에 전달될 수도 있게 하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 본체는 흡입기 본체 내의 기구의 상태를 모니터링하고 상기 기구 내의 상태 변화에 응답하여 피드백 지시기를 조명하는 전자 회로를 더 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 에어로졸 엔진은 제1 및 제2 벤츄리를 포함하고, 각각의 벤츄리는 수렴 섹션 및 분기 섹션을 갖고, 각각의 수렴 섹션은 최소 구멍, 최대 구멍, 및 축방향 길이(L1)를 갖고, 각각의 분기 섹션은 최소 구멍, 최대 구멍, 및 축방향 길이(L2)를 갖고, 상기 수렴 섹션 및 상기 분기 섹션은 각각의 최소 구멍이 맞접하여 스로트를 형성하도록 배열되고, 각각의 분기 섹션 및 수렴 섹션은 일반적으로 원추형 형상이고, 상기 수렴 섹션의 최대 구멍은 공기 입구를 형성하고, 상기 분기 섹션의 최대 구멍은 공기 출구를 형성하고, 상기 제1 및 제2 벤츄리는 제1 및 제2 벤츄리의 중간에 중심축이 존재하도록 배치되고,
상기 에어로졸 엔진은 상기 수렴 섹션에 동작식으로 연결되고 상기 중심축에 평행하지만 그로부터 변위되어 있는 제1 및 제2 분말 리셉터클 천공 요소, 및 상기 중심축 둘레에 배열된 제3 분말 리셉터클 천공 요소를 더 포함하고, 각각의 분말 리셉터클 천공 요소는 블레이드 또는 천공 요소를 포함하고,
각각의 수렴 섹션 및 분기 섹션 및 스로트는 흡입 입자가 이동하고 공기 출구를 통해 분배되는 에어웨이를 형성하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 제1항에 있어서, 상기 호흡 작동식 기구는 피니언 기어에 결합된 수동 조작식 레버; 래크를 제1 방향으로 압박하기 위해 상기 피니언 기어와 맞물리는 래크 기어로서, 상기 래크 기어는 제1 래치 수단을 포함하는, 래크 기어; 상기 제1 방향에 대향하는 방향으로 상기 래크 기어를 편향하기 위한 편향 수단; 상기 제1 래치 수단과 맞물리기 위한 제2 래치 수단을 갖는 피벗가능한 링크 바아를 포함하고, 상기 링크 바아는 호흡 작동식 플랩과 기계적 연통하고, 상기 링크 바아의 이동은 상기 래크가 제1 방향으로 압박될 때 상기 래크 및 피니언을 통해 상기 편향 수단 내에 에너지를 저장하고, 여기서 상기 제1 및 제2 래치 수단은 맞물리고, 상기 플랩의 호흡 작동시에, 상기 래치 수단은 분리되어, 저장된 에너지를 해제하고;
호흡 작동 에너지는 2 kPa 이하인, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며,
내부 캐비티를 포함하는 본체, 및
상기 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 상기 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량, 투여량 카운팅 기구, 자동 리셉터클 개방 기구 및 에어로졸 발생 기구를 수납하도록 구성되고,
상기 본체는 상기 카트리지 상의 마우스피스를 덮는 폐쇄 위치로부터 상기 마우스피스를 노출하는 개방 위치로 이동될 수도 있는 캡을 포함하고, 상기 개방 위치로의 상기 캡의 이동은 스프링이 편향된 위치에 래치결합되게 하고,
상기 자동 리셉터클 개방 기구는 리셉터클이 관통되게 하도록 편향된 스프링을 래치결합 해제하는 상기 본체 상에 적어도 부분적으로 배치된 호흡 작동식 기구를 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며,
내부 캐비티, 프라이밍 기구, 블리스터 관통 액추에이터 기구 및 구동 인덱싱 기구를 포함하는 본체, 및
상기 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 상기 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량을 수납하도록 구성되고, 상기 카트리지는 리셉터클 관통 기구 및 에어로졸 발생 기구를 더 포함하고,
상기 본체는 상기 관통 기구의 작동을 유발하고 상기 리셉터클의 스트립의 전진을 유발하도록 상기 카트리지와 연통하고, 상기 본체는 흡입기 본체 내의 기구의 상태를 모니터링하고 상기 기구 내의 상태 변화에 응답하여 피드백 지시기를 조명하는 전자 회로를 더 포함하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며,
내부 캐비티를 포함하는 본체, 및
상기 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 상기 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스를 포함하는, 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는 리셉터클의 스트립을 수용하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량, 자동 리셉터클 관통 기구 및 에어로졸 엔진을 수납하도록 구성되고,
상기 본체는 상기 카트리지 상의 마우스피스를 덮는 폐쇄 위치로부터 상기 마우스피스를 노출하는 개방 위치로 이동될 수도 있는 캡을 포함하고, 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치로의 상기 캡의 이동은 상기 리셉터클의 스트립이 상기 카트리지 내에서 전진되게 하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 다회 투여량 분말 흡입 디바이스이며,
내부 캐비티, 리셉터클 인덱스 기구, 프라이밍 기구, 래치결합 및 래치결합 해제 기구, 리셉터클 관통 구동 기구를 포함하는 본체, 및
상기 본체의 내부 캐비티 내로 제거가능하게 삽입가능한 카트리지로서, 상기 카트리지는 에어로졸화된 분말 약제가 이를 통해 사용자에 전달될 수도 있는 마우스피스, 리셉터클 관통 기구, 투여량 카운터, 투여량 로크아웃 기구 및 에어로졸 발생 기구를 포함하는, 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는 리셉터클의 스트립을 포함하고, 각각의 리셉터클은 분말 약제의 투여량을 수납하도록 구성되고,
상기 본체는 상기 관통 기구의 작동을 유발하고 그리고/또는 상기 리셉터클의 스트립의 전진을 유발하도록 상기 카트리지와 연통하고,
상기 카트리지 로크아웃 기구는 미리결정된 조건 하에서 상기 카트리지의 추가의 사용을 방지하는, 다회 투여량 분말 흡입 디바이스. - 분말 형태의 약제의 경폐 투약에 의한 전달 방법이며,
다회 투여량 블리스터 흡입기를 제공하는 단계로서,
다회 투여량 블리스터 흡입기는
기계적 에너지를 저장하기 위한 수단에 기계적으로 결합된 개방가능한 커버를 포함하는 본체, 전자식 흡입 감지 수단, 및 저장된 에너지를 작동하기 위한 호흡 작동식 기구를 포함하는 제1 유닛, 및
마우스피스, 투여량 카운팅 기구, 관통 기구, 에어로졸 경로, 및 블리스터 스트립 반송 수단을 포함하는 에어로졸화 엔진 및 20 내지 65회 투여량을 포함하는 블리스터 스트립을 포함하는 제2 유닛으로 이루어지는, 단계; 및
상기 커버를 개방하고, 약제를 흡입하고, 상기 커버를 폐쇄하는 단계를 포함하는, 방법.
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