专利名称：超音波气雾产生器的制作方法
技术领域：
本发明在改善装置的领域中，该改善装置是用以气雾化与管理至 对终端使用者的液体药方。
背景技术：
在一些应用中，有需要在短时间内输送高量的气雾药方，该气雾 药方是在可吸入的微粒尺寸范围内，举例而言，用以输送活性剂以预 防由空气所媒介的吸入式传染性疾病的散布(Airborne Respiratory Infectious Diseases,也被认知为"ARID")，或者用以治疗囊状纤维变 性。该目前可用的气雾产生器包括雾化器与增湿器。液体雾化是一种医疗的气雾产生的普通方法。雾化器有两种类型， 喷嘴式与超音波式。该雾化器通常是小的、手提型装置。喷嘴式喷雾 器使用文氏管(Venturi)原理以引导液体向上至高速空气喷嘴，该液 体在该高速空气喷嘴处是被剪切以形成小液滴。该高速空气喷嘴所使 用的能量是由空气压縮机所提供，该空气压縮机驱动该作动。超音波 喷雾器将交流电转换成高频率声音能量，该能量将该溶液转变成非常 细小的薄雾，该薄雾然后被和缓的喷出。超音波喷雾器通常包含有小 的药方储藏处，该药方储藏处是设计用以持有约5毫升或更少的液体。 标准的超音波吸入器具有该药方储藏.处，该药方储藏处藉由液体培养 基与无气孔(通常为塑料)层，而与该压电盘分开。该标准的超音波吸入 器也包括风扇，该风扇迫使该气雾离开该气雾室。标准超音波喷雾器 的例子包括MabisMist II手提型超音波喷雾器与DeVilbiss 6PULMOSONIC⑧超音波喷雾器。某些超音波喷雾器包括有振动筛 (vibrating screen),该振动筛接触药方溶液，并且导致细小气雾液滴的 形成。振动筛超音波喷雾器的例子包括有Pari GmbH eFlow与Nektar AeronebGo。其它的超音波喷雾器包括有固定筛(stationary screen),该 固定筛具有振动电极臂(vibratinghom)，该振动电极臂接触该药方溶液。 该振动电极臂迫使该药方溶液通过该固定筛，因而导致细小气雾液滴 的形成。固定筛超音波喷雾器的例子包括有OMRON⑧MICRO AIRE 与I-Neb适应式气雾输送系统(RESPIRONICS,INC. )。目前通常使用 的该喷嘴式与超音波喷雾器具有低气雾输出率，例如低于每分钟0.5 毫升(mL/min)。增湿器被用在封闭环境中维持湿度等级。超音波增湿器在产生水 气雾时，并不会提升该水气雾的温度。电性振荡使用压电盘而被转变 为机械振荡，该压电盘是沉浸于无矿物质的水的储藏处。该机械振荡 直接在该水的表面，在该表面处该超音波频率创造非常细小的水液滴。 不同的超音波增湿器被论述于Matsuoka等人的美国专利第4,238,425 号、Chiu的美国专利第4，921，639号、以及Chu的美国专利第6,511,050号。 这些装置中的一些被设计以允许该储存箱的该水液位至剩余液位，或 者允许该水箱被更有效率装满。Eom的美国专利第6,793，205号论述一 种结合式增湿器，该结合式增湿器有能力在将该气雾散布至大气中前， 完全灭除该气雾中的细菌。然而，这些增湿器并非被设计用以该气雾 的直接吸入，它们也未设计以制造具有微粒的气雾，该微粒是在可被 吸入的尺寸范围内。因此本发明的目的在于提供改良的装置，该装置是用以输送大量 气雾药方，该气雾药方是用于液体药方的肺部管理。本发明的进一步目的在于提供一种改良的气雾化液体药方的方法。发明内容本发明揭露一种超音波气雾产生器及使用此装置及包括该装置的 装备的方法，该超音波气雾产生器以大于0.5毫升/分钟(优选大于1.0 毫升/分钟)的高输出率输送气雾型式的液体药方，且该超音波气雾产生器的直径是在可吸入的尺寸范围内。该超音波气雾产生器包括至少(a) 液体储藏处/气雾室(11)、 (b)压电引擎(12)、 (c)减压孔(13)、以及 (d)气雾输送组件(20)。优选地，经由该气雾输送组件而被输送至该 使用者的该气雾微粒的平均空气动力学直径是介于1与20微米(u m) 之间，优选是介于1与10微米之间，以及最优选是介于1与5微米之 间。可选择性的，该超音波气雾产生器被设计以同时输送多于一种药 方，优选的低价格与/或稳定的药方与较为昂贵与/或不稳定的药方是同 时被管理。在该优选实施例中，该超音波气雾产生器是设计给单一使 用者的手提型装置。
第1A图为该装置的实施例的剖视图的三维透视图。第1B图提供这 实施例的相同剖视图，并且箭头指示该液体与该气雾的流动路径。第 1C图提供这实施例的相同剖视图，其显示一些该装置的选择性特征。第2图为手提型超音波气雾产生器装置的示意图。第3图为该装置的另 一实施例的示意图。第4图为一种设计用以同时输送两种或多种药方的超音波气雾产 生器的示意图。第5图为比较不同的现有商业装置所传送的气雾输出率与第2及3 图所显示的装置的柱型图。第6图为比较从不同的现有商业装置所释出的气雾微粒的重量平 均直径(um)与第2及3图所显示的装置的柱型图。
具体实施方式
. I.超音波气雾产生器 '论述于此的该超音波气雾产生器10包括有(a)液体储藏处/气雾室 11、 (b)压电引擎12、 (c)减压孔13、以及(d)气雾输送组件20。该装置被设计以制造高输出的气雾微粒，该气雾微粒的直径是在 可被吸入的尺寸范围内。如一般适用于此"高输出"意谓大于0.5毫升/每 分钟，优选的大于0.8毫升/每分钟，更佳的大于1.0毫升/每分钟，以及 最优选的大于2.0毫升/每分钟。8优选的该气雾微粒的平均空气动力学的直径在1与20微米(um) 之间，更佳的在1与10微米之间，以及最优选的在1与5微米之间。平坦 的球形微粒的空气动力学的直径可使用以下的方程式而粗略估计，dpa:dps^ (方程式l)其中dp^空气动力学微粒直径(iim) dp二物理的或真实的直径(ym)' PpH敖粒密度(g/cm3)。该微粒的尺寸能由任何合适方法所量测。 一个合适的方法包括有 雷身寸衍身寸分析仪(laser diffraction analysis instrument)(例如Sympatec Helos/BF， Sympatec, Princeton, NJ)。该激光束直接进入量测地区，在该 量测地区微粒衍射该平行的光束。多讯号检验器量测该衍射角度与该 光亮度，并且将该衍射角度与该光亮度转换成微粒尺寸分布。该光学 浓度(Copt)被决定。该体积中数直径(volume median diameter) (d50) 与几何标准偏差(Geometric Standard Deviation, GSD)数值可接着被 计算。该超音波产生器可能是固定式装置，例如顶工作台型(bench-t叩) 装置，或者为可携式，例如手提型装置。该固定式装置的优选实施 例是显示于第1A及1B图中。该手提型装置的优选实施例是显示于第2 图中。该手提型装置的高度通常小于5英寸，而宽度小于4英寸。在该 优选实施例中，该手提型装置大约为4.5英寸高，而该手提型装置的最 宽点大约为3英寸宽。a.液体储藏处/气雾室液体储藏处/气雾室11 (同样地在此指得是如"该室")是一种容器， 该容器具有底部29、 一个或多个垂直该底部的墙30A及30B、与顶部31。 该储藏处大得足以储存至少5毫升，优选大于5毫升，更佳大于8毫升， 更佳的至少15毫升，最优选的至少45毫升的液体药方。在该固定式组 构中，该储藏处被设计包括有优选50至300毫升的液体，并且最优选100 至200毫升。在该手提型组构中，该储藏处被设计包括有由5至60毫升 的液体，优选由8至60毫升，并且最优选15至45毫升。通常的剂量输送 l毫升的液体药方。因此，该储藏处通常被设计以包括有多种剂量。相 比之下，习知的手提型喷雾器通常具有较小的储藏处，并且顶多持有5毫升的液体。该压电引擎12通常位于该储藏处的底部，因此该压电引 擎12接触该液体药方。该液体储藏处中相对于习知的超音波喷雾器的 大体积，允许提高热消散，并且由单一填充足够的药方供多种使用。该液体储藏处/气雾室包括有两个主要区域，下层区域32A与上层 区域32B。该液体被储存于该下层区域32A，而气雾是形成于该上层区 域32B，循环与释出。该上层区域32B在该装置被启动前从该液体药方 的液面所量测的高度通常至少为20毫米，优选为25至75毫米，并且更 佳为35至50毫米。该上层区域32B被设计以包括有圆锥型气雾，该气雾 在该压电引擎12被启动时所产生。通常使用高瓦特数压电引擎。该压 电引擎12位于该室的低层区域32A中。该室ll包括有一个或多个出口22 (其中一个是显示于第1A及1C图 中)，该一个或多个气雾输送组件20例如经由连接管25 (见第2、 3及4 图)而与该些出口22直接或间接相连。该些出口22的位置是最优选化 以允许重力与该集中梯度得以将该气雾传送至该室ll外，并且传送进 入该气雾输送组件20。不需要鼓风机或风扇来传送气雾。选择性地，该室11包括有温度计33，该温度计33是用以量测该液 体药方的温度。选择性地，该装置包括有开关(图中未示)，该开关在 该液体的液面达到预设的增加温度时关闭该压电引擎12。选择性地， 该装置包括有温度回授控制器(图中歩示)，该温度回授控制器是用以 在雾化期间维持预设温度或温度范围。选择性的，该室11包括有液位传感器36。选择性的，该装置包括 有开关(图中未示)，该开关在该液体的液位到达预设的最小液位或最大 液位时关闭该压电引擎12。l.出口气雾出口22将该气雾室11与该气雾输送组件20的区域相连，并且 该区域通常是位于与该室的底部垂直的墙30b的顶部。如在第1A及1B 图所显示，出口22优选地是位于该室11的上层区域，且在远离该压电 引擎12的一端。优选的对于该固定式装置而言，该出口22是位于该压 电引擎12的表面(该压电引擎12的表面接触该液体药方)的上方大于20 毫米的位置处，更佳的为大于50毫米，以及更佳的为大于80毫米。该 出口22可为该室的其中一墙中的开口(opening)，例如孔(hole)。或者，该出口22可为间隙型式，该间隙是位于该室的墙与该室11中的折流板 (baffle)之间，如第1A图所示。在这实施例中，如果该微粒能通过该墙 的上与该折流板14的下，则该微粒仅能离开该室，其将论述如下。大 部分的大微粒将不能做出这样转折，但直径在可吸入尺寸范围内的小 微粒则将可以通过该出口22，并且进入该气雾输送组件。如第2图所示，用于该手提型装置的该室通常包括有一个出口22。 该出口22可能为该折流板14与该气雾输送组件20之间的开口。在这实 施例中，如果该微粒能绕过该折流板14并且通过在该折流板14与用于 该气雾输送组件20的连接管25之间的该狭窄开口 ，则该微粒仅能离开 该室ll。大部分的大微粒将不能做出这样转折与适合通过这空间，但 直径在可吸入尺寸范围内的该小微粒将可以通过该出口22，并且进入 该气雾输送组件20。优选的对于该手提型装置而言，该出口22是位于 该压电引擎12的上方大约45毫米处。2.折流板选择性地，该储藏处包括有一个或多个折流板14，该折流板14被 装配以导引该气雾流，过滤出大微粒，以及因此将该室的向下微粒沉 积予以最小化。该折流板14可能为任何合适的几何形状，该几何形状 包括有平面、圆柱型、有孔的板。优选的，如第1A图所示，该折流板 14为墙的型式。在用于该手提型装置的其它优选实施例中，如第2图所 示，该折流板14为圆柱型。优选的，该折流板14的直径略大于用于该 气雾输送组件20的连接管25的直径。通常，直径是大于30微米、优选 是大于20微米、最优选是大于10微米的微粒接触该折流板14，并且由 该气雾流被移除。该折流板30优选的被设计以导致大于80%的微粒(该 微粒的直径大于30微米，更佳的大于10微米)由该空气流被移除。选择 性地，该被移除的微粒被返回于该储藏处11中的液体。折流板通常被设置沿着该气雾道的某处。优选的，如第3图所示， 该折流板位于任何单向排出阀5之前，并且最优选的该折流板位于该气 雾室出口22。选择性地，该装置包括有多于一个的单向陶，如此两个 或多个的阀系列。该一个或多个单向阀5防止该使用者在吸入期间由该 装置移除气雾微粒。优选的，如第1A图所示，该室11包括有一组折流板15A、 15B及15C，该些折流板15A、 15B及15C当微粒气雾化时环绕该微粒。这些折流板 15A、 15B及15C作用如防溅装置，该防溅装置捕抓特别大的微粒，并 且将这些特别大的微粒导引返回于下层区域32A中的液体。3. 供给器该液态药方可两者任一的直接加入至该液体储处以气雾化，或者 经由液体供给器而被加入，该液体供给器允许逐渐增加的液体。该供 给器能被组构以控制该液体储藏处中的液体液位。该药方供给器可标 上刻度，而允许该使用者量测被加入的该药方的量。该供给器(第3图 中的组件16)可为连接管38型式或容器与连接管的组合型式。在优选 的实施例中，如第1A图所示，该供给器包括有可移除部分17，该可移 除部分17被设计与包含有该液体药方的瓶18相连及与连接管(未示) 相连。该连接管的相对端与该液体储藏处/气雾室ll连接在一起，优选 的与该室11的下层区域32A中的开口连接在一起。当该可移除部分17 与该供给器16相连时，该可移除部分17允许该药方从该瓶18自由地流 动至该液体储藏处ll。该供给器16也包括有用以预防该液体在该瓶18 从该装置移除时离开该瓶18的手段(p中未示)。合适的手段包括有阀 或塞子。选择性地，该药方供给器是从该装置被移除，以允许该液体 药方直接放置于该室的低层区域32A中。选择性地，该装置可能被设计以同时输送多于一种药方。这实施 例特别地适合以管理昂贵的或不稳定的药方以及不昂贵的与/或稳定的 药方。在这实施例中，如第4图所示，该些药方的其中一者可能被直接 加入该液体储藏处，而该第二种药方经由药方供给器16而被加入。或 者，该液体储藏处可能包括有两个或多个室，每一个室是用于每一被 输送的药方。或者，每一药方可经由个别的药方供给器而可个别地被 加入至该液体储藏处。该药方供给器可被标示刻度，以允许该使用者 量测每一被加入该液体储藏处的药方量。4. 膜在一个实施例中，该储藏处ll包括有膜，该膜被设计以分隔两种 液体。在这实施例中，该压电引擎12与第一液体直接接触，该第一液 体经由该膜而与第二液体接触，即将被气雾化的液体药方。该膜优选 的充分地非多孔以预防二种液体之间的接触。该膜为薄的，并且可能由人造或天然材料(例如塑料或橡胶)所形成。该实施例可能被使用以降低或预防热传递至将被气雾化的液体药 方。优选的，在这实施例中被输送的该液体药方当直接接触该引擎12 时是被该压电引擎12所加热，并且该液体药方当被加热时是不稳定的。优选的该第一液体被选择以具有与将被气雾化的液体(即该第二液 体)相同的阻抗值。该第一液体在该第二液体为含水的药方时，优选的 为水。b.压电引擎该压电引擎12通常为高瓦特数引擎。优选的，该引擎功率为大于 IO瓦特，更佳的为大于15瓦特，最优选的为大于25至35瓦特。该超音波优选的制造于大于100kHz的频率，该频率更佳的为大于 lMHz，最优选的为大于1.5MHz。典型的频率包括有1.7MHz与2.4MHz。 合适的压电引擎12的例子为具有20毫米的直径、1.7MHz的频率、以及 24瓦特的功率的压电引擎。通常，该压电引擎12具有与该液体接触的 平坦表面。c. 减压孔为了达到重力驱动该气雾的流动，该室ll中设置有开向周围气压 打开的减压孔13 (见例如第1A、 2及3图)。这孔13允许少量的气流进 入该装置以弥补该离开的气雾所造成的真空，以允许持续气雾流离该 气雾室ll。该孔13位于该气雾出口22的上方的高度。优选的，该孔13 包括有一个或多个折流板，该些折流板预防大的气雾微粒通过该孔13 而逃离。选择性地，该室11的顶部31包括有可除的盖40，如显示于第2 图中的手提型装置所示。当完全组装后，该盖是固定于该气雾室32B。 该减压孔13可能位于该盖中(见第1A图)。选择性地，该减压孔13包括 有单向阀，该单向阀允许吸入，但阻挡呼出的空气经由该单向阀而排 出(未见第2图中)。重力驱动该气雾流，通常结合气雾浓度梯度，迫 使该气雾离开该室ll，并且通过该气雾输送组件20。因此，该装置未 包括有迫使该气雾离开该室11的风扇。d. 气雾输送组件该气雾输送组件20包括有从该出口22至该终端使用者的气雾流 道。如第2图中所示，该输送组件20可能包括有气雾出口管25，以及将该气雾输送至使用者的使用者接口24。如在第1A图中所示，该输送组 件除了该使用者接口24外，可能还包括有收集该气雾的直立式储藏处 26,以及用来减少气雾暴露至该周围环境的排出口28。如第3图所示， 该输送组件20可能也包括有呼出单向阀5，该单向阀5预防在呼出期间 药方或装置的污染。1. 使用者接口该使用者接口24被设计以将该气雾输送至该使用者。该使用者接 口可为吹口 (mouthpiece)、包覆该使用者的口与鼻以封闭该使用者的脸 的面罩、 一个鼻管、两个鼻管、或者开口，当使用者放置他的脸至该 开口于15公分内、优选的于5公分内，该开口导引气雾至该使用者的口 与/或鼻。在该优选实施例中，例如第2图所示，该装置包括有单一使用 者接口24，该使用者接口24为吹口型式。在其它的实施例中，该使用 者接口24为开口型式(图中未示)。选择性地，该装置包括有多于一个 使用者接口24以不是同时就是先后将该气雾药方输送至多于一个使用 者(图中未示)。该使用者接口24的位置并不需要被固定相关于该气雾室11的出口 22的位置。在一个实施例中，例如第3图所显示，该使用者接口24使用 挠性管25与该开口22相连。在此实施例中，该使用者接口优选的放置 在较高于该气雾出口管，以便预防气雾于该气雾输送组件中溢流。在 其它的实施例中，例如在该使用者接口并未包括有用以与该开口相连 的挠性管的实施例中，该使用者接口优选的至少与该室的气雾出口等 高(见第2图)，更佳的高于该室中的最高点(见第1A图)。2. 气雾出口管在一个实施例中，例如在第2及3图中所示，该使用者接口24包括 有气雾出口管25，该气雾出口管25是用以将该使用者接口24与该出口 22相连。该管长优选的是少于50英寸，更佳的是少于10英寸与最优选 的是少于5英寸。3. 直立式储藏处在显示于第1 A图的优选实施例中，该气雾输送组件包括有直立式 储藏处26，该直立式储藏处26能在该使用者吸入该气雾前聚积该气雾。 优选的，该直立式储藏处容积是少于或等于500毫升，并且最优选的是少于或等于250毫升。该直立式储藏处的底部通常位于等于或低于该气雾室的出口的高 度的高度上，优选的该直立式储藏处的底部位在该出口的下方至少20 毫米，并且最优选的位于该出口的下方至少50毫米。4.排出口在优选的实施例中，该气雾输送组件包括有排出口28，该排出口 28在吸入期间对周围环境开放。选择性地，该口包括有低阻抗过滤器， 该过滤器减少气雾暴露于周围的空气，此在该装置被使用于清洁的房 间中时特别地有用。选择性地，该排出口包括有单向阀，该单向阀在吸入期间减少气 雾被周围的空气所稀释。选择性地，该排出口包括有第二单向阀，该 第二单向阀在呼出期间是关闭，以便导引呼出的空气经由该排出口并 且预防药方污染与该气雾二者在呼出期间被迫使离开该装置而进入周 围环境。合适的阀可能由薄的、非多孔、轻质材料所形成，该材料可 维持该材料的形状，例如像是紧密编织的尼龙薄片、单一或多层聚合 物膜，或者弹性体。该些阀会随着少量的压力改变而开启与关闭。在 显示于第1A图的该优选实施例中，优选的，该压力改变为少于10公分 的水，更佳的是少于l公分的水，以及最优选的是少于5毫米的水。当 该阀是处于开启位置时，该阀应提供用于流经该阀的气雾的大开口区 域，以便预防气雾沉积损失。II.使用该装置的方法被管理的该药方被放置于该液体储藏处(不是藉由直接放置，便是 藉由将该药方供给至药方供给器)，该药方供给器将该药方输送至该液 体储藏处。优选地，包括有该药方的，瓶18是与该药方供给17相连。这 输送该药方的方法减少该液体药方污染的风险。一旦该液体储藏处内所充满的该药方足够时，该压电引擎可能被 启动。优选的，该一个或多个气雾输送组件在该压电引擎被启动前是 被固定至该一个或多个出口 。在一个实施例中，该使用者将该使用者接口放置于他的口与/或鼻 的上，并且经由该接口呼吸。在第二实施例中，该使用者放置他的口 于该气雾输送组件的幵口的上，并且开始呼吸。 一个或多个使用者同时或循序地使用该装置。在一个实施例中，该装置是使用以同时管理多于一种药方。在此 实施例中，显示在第4图中，例如盐碱泻药的第一药方可被直接放置于该液体储藏处/气雾室ll的下层区域32A。该第二药方可能被储存于药 方供给器16，优选的该供给器16具有刻度，以便量测被加入至该液体 储藏处的药方量(图中未示)。该药方供给器的出口可能被设置于在该 第一药方的液面的上方(例如在该室1L的上层区域32B中)(见第4图)或 该第一药方的液面的下方(未见第4图)。或者，该装置包括有多个药 方供给器(图中未示)，该些药方供给器在该压电引擎被启动时，从多 个位置将该第二药方加入至该液体储藏处，环绕由该第一药方所形成 的该圆锥形的边界处。或者，该装置可能包括有两个隔室(图中未示)， 该些隔室是位于该液体储藏处/气雾室ll的下层区域32A中。该第一药 方直接被加入该第一隔室，而该第二药方直接被加入该第二隔室；优 选的，该第二隔室被组构在该第一隔室之上。在该二个隔室的实施例 中，该超音波能量经由该第一隔室，而被输送至该第二隔室，这减少 热传导至该第二隔室的量。在这些装置的每一者中，该超音波能量被传导至二者药方，并且 气雾二者药方。因此该气雾在抵达该室的出口22前充分混合。此外， 该第一药方(通常为较不昂贵、较为稳定的药方)可能被使用以漂净该装 置的墙，并且保存该第二药方，该第二药方通常为昂贵药方。相较于 该装置单独使用该第二药方，这可能允许较高的散发药剂的第二药方。a.液体药方该装置可能被使用以将液体药方输送至一个或多个使用者在设定 处中，该些设定处如医院、工业的、干净房间，或者家或个人设定。 该液体药方可能为水溶液状或悬浮液状。任何包括有一种或多种赋形 剂(excipient)(选择性具有一种或多种活化剂)的液体药方可使用这装置 来加以管理。优选的，该赋形剂包括有一种或多种非挥发的盐。优选 的，该药方是水溶液或包括有非挥发的成分的悬浮液。在一个实施例 中，该药方为生理食盐水。该食盐水可被管理以反应如抗感染剂。在 其它的实施例中，该药方包括有活化剂，例如药物。合适的药物包括 有抗病毒剂、抗菌剂与抗微生物剂。该溶液优选的包括有水溶剂，但16可能包括有一种或多种有机溶剂。该溶液优选的稳定于室温(25°C)、 37°C、 40°C，与/或大于60。C。选择性地，该装置可能被设计以同时输送多于一种药方。举例而 言，该装置可能递送两种药方，当该第一药方是相对不昂贵与稳定的 药方，如食盐水，并且该第二药方是较为昂贵与/或不稳定的药方。通 常此处所使用的"昂贵"意谓该第二药方较该第一药方为昂贵；通常该 第二药方将花费至少5倍于该第一药方的费用。例子包括有如该第一药 方的食盐水与如该第二药方的药物药方。因此该第二药方在室温与/或 被提高的温度(如37"C、 40°C、或者大于60'C)可能不稳定。IIL该装置的使用优选的，该装置被使用以输送能抑制呼出生物气雾产生以预防 ARID的传播的药方、或输送治疗及防止ARID的药方(例如，流行性感 冒、肺结核、急性严重呼吸道症候群(SARS)。典型地，当该装置被 使用以一次管理单一药方时，该药方将为稳定的、含水的药方，如食 盐水，该药方选择性地包括有一种或多种活化剂，优选的该活化剂在 大于4(TC(并且更佳的大于6(TC)是稳定的。选择性地，该装置可能被使 用以输送较不稳定与/或较该第一药方为昂贵的第二药方。选择性地，该装置可能被连接至另一装置，如送风机或连续正压 气道(continuous positive airway pressure, CPAP )。例子描述于第3及2图中的组构所分别，应的两装置(分别标示于第5及 6图中的"装置A及B")被测试并且相ti较于商业现在超音波喷雾器、喷 嘴式喷雾器，以及超音波增湿器。两种不同的超音波式喷雾器被测试 (AERONEB Go Model 7000 ( AeroGen, Inc.) 与OMRON MICROAIRE Model NE-U22V，在第5及6图中分别被标示为A与B )， 四种不同喷嘴式喷雾器被测试(Hudson RCI Micro Mist Model 1882; I證care SIDESTREAM Model MS2400 (Medic-Aid Limited Corp., United Kingdom); RESPIRONICS VENTSTREAM Model PL273 ，以 及OMRON⑧CompAir Elite Model NE-C21V;在第5及6图中分别被标示 为A、 B、 C与D)，以及三种不同超音波式增湿器被测试(WALGREENS Model 700、 VICKS Model V5100N与SUNBEAM Model 697-6，分别标示A、 B与C，在第5及6图中)，以便决定他们的气雾输出率与平均气 雾微粒尺寸。所有商业现有装置被使用依据他们的操作指示。该原型 二者使用压电引擎，该压电引擎作动于1.7MHz与26瓦特，并具有20毫 米直径压电盘。所有的测试是实施于室温与压力及生理食盐水。由每一装置在一个药剂期间所发出的气雾量(即该气雾输出率) 是重量决定，藉由将两个串行的过滤器(303、生命体征)设置于该装 置的出口，并且测量该些过滤器在启动之前与的后的重量。气雾输出 率是由量测该些过滤器的重量的改变计算得出。该些测试的实施是以 15公升/分钟的空气通过所有喷雾器系统与该些原型以及用于该超音波 增湿器的足够气流，以捕抓由该些增湿器的内部风扇所驱动的输出气 雾。该数据显示于第5图中。如第5图所示，被论述于该说明书中与显 示于第2及3图中的该些装置(装置A及B)在所有受测装置中具有最大 的输出率，该些装置的气雾输出率大于2.0毫升/分钟。所有其它的装置 的气雾输出率少于2.0毫升/分钟。所有的该些喷嘴式气雾器与超音波气 雾器的气雾输出率是少于0.5毫升/分钟。所有的微粒尺寸测试是被使用具有R2透镜的Sympatec Helos雷射 衍射分析装置来加以实施。该微粒尺寸测试所使用的测试流率与装置 组构是相同于该些气雾输出测试所使用的测试流率与装置组构。每一 装置被启动与设置在该激光束前。该激光束射入量测区域，在该量测 区域点微粒衍射该些平些光束。多信号侦测器量测该衍射角度与该光 强度，并且将这数据转换成微粒尺寸分布。该光学浓度(Copt)被决 定。该质量中数直径(d5Q)与几何标准偏差(GSD)数值能届时被计 算。该数据显示于第6图中。如第6图所示，被论述于该说明书中与 显示于第2及3图中的该些装置(装置A及B)产生可吸入尺寸范围 内的微粒，该微粒具有约4微米的质量体积中数直径。组件符号简单说明5 单向阀10 超音波气雾产生器11 液体储藏处/气雾室12 压电引擎13 減压孔14、 15A、 15B、 15C 折流板16 供给器17 可移除部分18 瓶20 气雾输送组件22 出口24 使用者接口25、 38 连接管26 直立式储藏处28 排出口29 底部 30A、 30B 墙 31 顶部 32A 下层区域 32B 上层区域' 33 温度计40 盖
权利要求
1、一种超音波气雾产生器，其包含(i)液体储藏处/气雾室，其中，该室包含上层区域与下层区域，其中，该上层区域包含一个或多个出口；(ii)压电引擎，其中，该压电引擎位于该室的下层区域； (iii)至少一个折流板，其中，该折流板位于该室的上层区域；(iv)减压孔，其中，该孔位于该出口的上方；以及(v)气雾输送组件；其中，该产生器能产生可吸入范围内的气雾微粒，并具有大于1毫升/分钟的气雾输出率。
2、 根据权利要求1所述的产生器，其中，该室的下层区域持有大 于5毫升的液体。
3、 根据权利要求1所述的产生器，其中，该压电引擎是高瓦特引
4、 根据权利要求3所述的产生器，其中，该引擎功率大于10瓦特。
5、 根据权利要求1所述的产生器，其中，该气雾输送组件进一步 包含至少一个选自由气雾出口管、呼出单向阀、直立式储藏处、使用 者接口与排出口所组成的群组的组件。
6、 根据权利要求5所述的产生器，其中，该气雾输送组件包含选 自由吹口、面罩、鼻管与开口所组成的群组的使用者接口。
7、 根据权利要求6所述的产生器，其中，该气雾输送组件进--歩 包含直立式储藏处。
8、 根据权利要求7所述的产生器，其中，该直立式储藏处具有少 于或等于500毫升的容积。
9、 根据权利要求1所述的产生器，其中，该产生器为手提型的装置。
10、 根据权利要求9所述的产生器，其中，该产生器具有使用者 接口，其中，该使用者接口包含管与吹口。
11、 根据权利要求IO所述的产生器，其中，该上层区域包含出口， 以及其中，该折流板为圆柱形，而且位于该出口。
12、 根据权利要求1所述的产生器，其中，该室之下层区域持有 大于5毫升的液体。
13、 根据权利要求1所述的产生器，其进一步包含至少一个供给 器，其中，该供给器与该室的下层区域相连。
14、 根据权利要求1所述的产生器，其进一步包含至少一个供给 器，其中，该供给器与该室的上层区域相连。
15、 根据权利要求14所述的产生器，其包含多于一个供给器。
16、 使用如权利要求1-15项任何一项所述的气雾产生器的方法， 该方法用以将液体药方输送给使用者，该方法包含(a) 将被气雾化的该液体药方填充至该室的下层区域；以及(b) 开启该压电引擎。
17、 根据权利要求16所述的方法，在开启该压电引擎前，其进一 步包含将使用者接口放置于该使用者的口与鼻的顶部或放置于非常接 近该使用者的口与鼻处。
18、 根据权利要求16所述的方法，其中，该液体药方包含一种或 多种赋形剂或活化剂，或者二者的组合。
19、 根据权利要求16所述的方法，其中，该液体药方为水溶液状 或悬浮液状。
20、 根据权利要求19所述的方法，其中，该液体药方包含一种或 多种非挥发的盐。
21、 根据权利要求20所述的方法，其中，该液体药方包含食盐水。
22、 根据权利要求20所述的方法，其中，该非挥发的盐具有至少 0.1%按重量计的该液体药方。
23、 根据权利要求17所述的方法，其中，该产生器将至少0.5毫 升的该液体药方的剂量输送给使用者。
24、 根据权利要求'16所述的方法，在步骤(b)之前，其进一步 包含将被气雾化的第二液体药方添加至该室。
25、 根据权利要求24所述的方法，其中，在将该第二液体药方添 加至该室前，该第二液体药方被放置在一个或多个供给器中。
26、 根据权利要求24所述的方法，其中，该第二液体药方被添加 至该室的上层区域。
27、 根据权利要求24所述的方法，其中，该第二液体药方包含活 化剂。
28、 根据权利要求16所述的方法，其中，该气雾产生器管理气雾 化药方的有效量，以便治疗或预防空气传播的可吸入感染疾病的散布。
29、一种装备，其包含如权利要求1-15任一项所述的气雾产生 器与一种或多种液体药方。
全文摘要
本发明揭露一种超音波气雾产生器及使用此装置及包括该装置的装备的方法，该超音波气雾产生器以大于0.5毫升/分钟(优选大于1.0毫升/分钟)的高输出率输送气雾型式的液体药方，且该超音波气雾产生器的直径是在可吸入的尺寸范围内。该超音波气雾产生器包括至少(a)液体储藏处/气雾室(11)、(b)压电引擎(12)、(c)减压孔(13)、以及(d)气雾输送组件(20)。优选地，经由该气雾输送组件而被输送至该使用者的该气雾微粒的平均空气动力学直径是介于1与20微米(μm)之间，优选是介于1与10微米之间，以及最优选是介于1与5微米之间。可选择性的，该超音波气雾产生器为被设计以同时输送多于一种药方，优选的低价格与/或稳定的药方与较为昂贵与/或不稳定的药方是同时被管理。在该优选实施例中，该超音波气雾产生器是被设计给单一使用者的手提型装置。
文档编号A61M15/00GK101247898SQ200680019893
公开日2008年8月20日 申请日期2006年5月5日 优先权日2005年5月5日
发明者W·H·德汉, W·S·瓦塔纳贝 申请人:普马特里克斯公司