(57)【要約】【課題】吸入装置において、ヘッドカートリッジとマウスピースが一体になって簡単に着脱できる様にすることである。【解決手段】吸入装置は、利用者が吸い口部１から液剤を吸入するための吸入装置であって、液剤を貯蔵しておく貯蔵手段３と、液剤を液滴として吐出する吐出手段２と、吐出手段２と吸い口部１を繋ぐ液剤の流路４と、吸い口部１を有する液剤吐出カートリッジ１０を一体のままの状態で着脱可能とする取り付け部を備える。貯蔵手段３と吐出手段２を含むヘッドカートリッジ、及び流路４と吸い口部１を含むマウスピースは着脱可能ともできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者が吸い口部から液剤を吸入するための吸入装置であって、前記液剤を貯蔵しておく貯蔵手段と、前記液剤を液滴として吐出する吐出手段と、前記吐出手段と前記吸い口部を繋ぐ液剤の流路と、前記吸い口部を有する液剤吐出カートリッジを一体のままの状態で着脱可能とする取り付け部を備えることを特徴とする吸入装置。
【請求項２】
前記吐出手段の吐出を制御する制御回路を備える請求項１に記載の吸入装置。
【請求項３】
液剤を貯蔵しておく貯蔵手段と、液剤を液滴として吐出する吐出手段と、利用者が液剤を吸入する際に咥える吸い口部と、前記吐出手段と吸い口部を繋ぐ液剤の流路が一体となる様に構成されたことを特徴とする液剤吐出カートリッジ。
【請求項４】
前記貯蔵手段と前記吐出手段を含むヘッドカートリッジ、及び前記流路と前記吸い口部を含むマウスピースが着脱可能となっている請求項３に記載の液剤吐出カートリッジ。
【請求項５】
前記マウスピースが紙でできていて、折り畳み可能となっている請求項４に記載の液剤吐出カートリッジ。
【請求項６】
前記吐出手段は、インクジェットの方式により吐出を行う請求項３乃至５のいずれかに記載の液剤吐出カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸入装置、及びこれに装着される液剤吐出カートリッジに関し、特に、薬剤、アロマ、ニコチンなどの嗜好品などの液剤を微小滴として吐出して利用者に吸入させる吸入装置、液剤吐出カートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医学及び科学の進歩により、平均寿命が延びて高齢化社会となりつつある。その反面、食生活や生活環境の変化、環境汚染、ウイルスや菌などによる新たな病気や感染症が見つかり、人々の健康に対する不安は増えている。特に、先進国と呼ばれる国々においては、糖尿病や高血圧などの生活習慣病の患者の増加が問題となっている。
【０００３】
例えば、糖尿病患者には、インシュリンの投与が必要となるが、従来は毎食注射による投与が一般的であった。注射器による投与は、相当な苦痛を患者に強いるものであり、この解決策として呼吸器系を経る薬剤の投与が考えられている。これには、一般的には、３つの方法がある。計量された用量吸入器（metered dose inhalers）、ドライパウダー吸入器（dry  powder inhalers）、および噴霧器である。
【０００４】
計量された用量吸入器（ＭＤＩ）は、喘息の処置に広く用いられている。このＭＤＩは、操作時にエアロゾルの計量された用量を噴出するバルブを備えるものであって、その装置本体は、小型にすることが可能で携帯するのに便利であるが、噴出用量の変化はかなりの範囲になる。また、ＭＤＩの使用には、手動のバルブ操作と吸入とに或る程度の同期を必要とするため、多くのユーザーはこの同期を困難と感じている。
【０００５】
ドライパウダー吸入器（ＤＰＩ）は、流動性を持たせ且つ気管支系内部に有効なパウダーを投与するために大量の空気を吸入しなければならない。これは、前記ＭＤＩのバルブ操作と吸入の同期の問題を回避しているようであるが、大量の空気を吸入することは、ユーザーに相当の負担を強いていることになる。また、ＤＰＩは、湿気に敏感で吸入されたパウダーに敏感な人の場合、喘息の発作を引き起こすかもしれないので、そのような患者には使用できない。そのうえ、吸入力には個人差があるので、人によって投与される量が、変化する。
【０００６】
噴霧器は、キャリアガス流の液体を霧化することによって、エアロゾルを発生させるが、連続動作するガス圧縮器や大量の圧縮ガスを必要とする。一般的にエアロゾルの小滴のサイズは、キャリアガス圧力と速度との関数であり、そのために、ガス流において薬剤の濃度を独立して変化させることは、容易ではない。また、吸入は、噴霧器のノズル内の圧力を減少させるため、用量および粒子サイズは、各呼吸の期間と強さとによって影響される。
【０００７】
以上のように、一般的にこれらの装置は、適用個所へ適正粒子サイズの薬剤を適正量投与するという精度に問題があり、用量に広い余裕がある薬剤のみの使用に限定されてしまう。いずれの場合も、意図された適正個所への投与は、ユーザーの技術に頼っているのが現状である。
【０００８】
他方、局所的に作用する薬剤を用いて、現在の鼻および肺の治療を最適にする改善された投与システムが要求されているばかりでなく、医学の進歩により、たんぱく質、ペプチド、鎮痛剤などの薬剤の肺への投与（経肺）が、従来の経口または注射による投与手段と比べて、かなり有利であることが示されてきている。しかし、従来提案されている吸入器は、粒子サイズと投与量のバラツキが大きいために、上記のようなケースには利用できていない。
【０００９】
具体的な例を挙げて説明する。現在増加傾向にある糖尿病の患者のうち、Ｉ型と呼ばれるインスリン依存型糖尿病の患者は、膵臓からインスリンが分泌されないため、定期的にインスリンを投与する必要がある。インスリンの投与は現在皮下注射によって行われているため、患者の肉体的・精神的負担は大きい。このような患者の負担を軽減するために、針が細くあまり痛みを感じないペン型の注射器も開発されている。しかし、Ｉ型糖尿病の患者は、インスリンを定期的に投与する必要がある以外は健常者と同様に働いている場合が多いので、ペン型であっても人前で注射を打つことには精神的に抵抗があるため、適切な時間に投与を行うのが困難となる。
【００１０】
このようなケースには、患者自身による投与を容易とするべく、薬剤を注射ではなく液滴として吐出して吸気と共に確実に肺に到達させ、肺から薬剤を投与する手軽な方法が待ち望まれているのである。
【００１１】
そこで最近、吐出ヘッド部（吐出部）に設けたバブルジェット（登録商標）や圧電素子の力によって、マウスピース等から吸入される空気流の中に、生理学的に有効な薬剤を排出オリフィスから適正な小滴として所定数吐出させる方法が考案されている（特許文献１、特許文献２参照）。また、特許文献３には、経肺吸入用途に適したサブピコリットルオーダーの微小な液滴を吐出する液体吐出ヘッドに関する提案がなされている。
【特許文献１】国際公開ＷＯ９５／０１１３７号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ０２／０４０４３号公報
【特許文献３】特開２００３−１５４６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の吸入装置では、吐出ヘッド部と液剤貯蔵部が一体とになっている（本明細書ではヘッドカートリッジとも言う）が、マウスピースは、別に取り付ける構成をとっている。この場合、一度吸入に使用するとマウスピース内部とマウスピースに繋がる液剤の流路（これは吸入装置本体側にある）にも液剤が付着することになり、衛生上好ましくない。そうかと言って、マウスピースと内部流路を洗浄して使用することは、いつでもどこでも使用できないことになり、利用者に相当の煩わしさを感じさせる装置となっている。特にタンパク製剤の吸入に使用するとカビの発生等が起こるため、ヘッドカートリッジは、注射針と同様に廃棄することになる。よって、マウスピースも捨てるか、または、再び使用するためには、洗浄は必須となり、利用者に相当の負担を強いることになる。こうして、吸入装置の利用者に衛生面にも配慮してもらわなくてはならず、どこでも簡単に使用する構成になっていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題に鑑み、本発明の吸入装置は、利用者が吸い口部から液剤を吸入するための吸入装置であって、液剤を貯蔵しておく貯蔵手段と、液剤を液滴として吐出する吐出手段と、吐出手段と吸い口部を繋ぐ液剤の流路と、吸い口部を有する液剤吐出カートリッジを一体のままの状態で着脱可能とする取り付け部を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題に鑑み、本発明の液剤吐出カートリッジは、液剤を貯蔵しておく貯蔵手段と、液剤を液滴として吐出する吐出手段と、利用者が液剤を吸入する際に咥える吸い口部と、吐出手段と吸い口部を繋ぐ液剤の流路が一体となる様に構成されたことを特徴とする。前記貯蔵手段と前記吐出手段を含むヘッドカートリッジ、及び前記流路と前記吸い口部を含むマウスピースは着脱可能ともできる。
【発明の効果】
【００１５】
上記した本発明によれば、ヘッドカートリッジがマウスピースと一体となっているため簡単に吸入装置に対して着脱が可能である。そして、この様になっているので、使用後でもヘッドカートリッジとマウスピースが一体になって簡単に着脱でき、一体のまま捨てられる等の処理もできるので、利用者の負担を軽減し、安心して利用できる吸入器を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を明らかにすべく、図１乃至図７を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、マウスピース一体型のヘッドカートリッジ（液剤吐出カートリッジ）の本発明による一実施例の形態を示す断面図であり、図２は、このマウスピース一体型のヘッドカートリッジの形態を示す斜視図である。これらの図において、１０はマウスピース一体型ヘッドカートリッジ、１はマウスピースの吸い口部、２は吐出ヘッド（吐出手段）である。ここでは、吐出ヘッド２は、サーマルインクジェット方式を利用して液滴を吐出させる１または２以上のオリフィスを備えている。もちろん、吐出ヘッド２は、ヒーター、圧電素子などを備えるインクジェット方式のインクジェットヘッドや吸入装置の分野で用いられる多数の孔の開いたメッシュ構造膜を備える液体吐出ヘッドを用いることができる。
【００１８】
さらに、３は液剤貯蔵タンク（液剤貯蔵手段）、４は空気と液滴（液剤）の流路（これ自体はコの字状の断面を持つ）である。全体としての流路４は、マウスピース吸い口部１と液剤貯蔵タンク３の吐出ヘッド２側の外面などにて形成され、図４に示す吸入器本体１１の裏側に設けた空気取り入れ口２０に繋がり、外部の空気を取り入れる。５は電気接続部材であり、吐出ヘッド２に設けたヒーターに熱エネルギーを発生させる電力を供給するための電気接続面を有する部材から構成されている。
【００１９】
流路４の途中には、負圧センサ１６の測定穴と連通する穴６が設けてある。図４に示す様にコントロール基板１４上に配置されている負圧センサ１６は、空気取り入れ口２０からマウスピース吸い口部１へと流路４を流れる空気の流量などを測定するためのものである。
【００２０】
図３は、マウスピース一体型のヘッドカートリッジ１０が装着される前の吸入器本体の斜視図である。１１は吸入器本体、１２はヘッドカートリッジガイド、１３はフロントカバーであり、これらの部品にてハウジングを形成している。ヘッドカートリッジガイド１２には液剤吐出カートリッジ取り付け口７が設けてあり、ここにマウスピース一体型ヘッドカートリッジ１０を流路４側から差し込んで装着する。このとき、流路４が空気取り入れ口２０に繋がり、負圧センサ１６の測定穴と穴６が連通し、マウスピース吸い口部１が図４に示す様に外側に突出した所定の状態が確実に実現する様に、液剤吐出カートリッジ取り付け口７の内部形状がデザインされている。
【００２１】
図４は、マウスピース一体型ヘッドカートリッジ１０が装着された状態の本体の断面図である。吐出ヘッド２に電力を供給するためのバッテリー１７の下には、吸入器１１の制御を行うコントロール基板１４を配置している。コントロール基板１４には、ヘッドカートリッジ１０の吐出ヘッド２に発熱用の通電を行うコンタクトプローブ１５を設けている。液剤吐出カートリッジ取り付け口７にマウスピース一体型ヘッドカートリッジ１０を装着したとき、コンタクトプローブ１５は電気接続部材５と確実に所定の態様で接続される。
【００２２】
図４の状態の吸入装置の吸い口部１を咥えた利用者の吸入動作によって、空気取り入れ口２０から空気が流路４内に入り込み、ヘッドカートリッジ１０の吐出ヘッド２に設けた吐出口から吐出された液剤ないし薬剤と混合流体となり、人が咥える形状をなしているマウスピースの吸い口部１へと向かう。マウスピースの吸い口部１は、人の口形状に合わせて楕円形状となっており、口形状に沿った形状を持つ。これは、口の横脇からの混合流体の漏れを防ぎ、吸入のムダを少なくし且つ液剤が効率良く体内に吸入されることを目的としている。
【００２３】
コントロール基板１４上には、不図示の振動モータが配置されている。コントロール基板１４は、吸入が開始されて流量が液剤吐出可能な領域に達したなら、吐出ヘッド２に吐出を開始させ、同時に振動モータにも振動を始めさせて使用者に吐出が開始したことを知らせるように制御を行う。予定量の吐出が終了した後も、最後の吐出液剤が肺に到達するように、負圧センサ１６の測定値より演算された吸入速度等をもとに算出される予備吸入分を吸入させるべく振動モータは予備吸入時間分振動する。こうして、液剤ないし薬剤が完全に肺に到達するように利用者に吸入を促す。振動モータの振動が終了すると、使用者は吸入を停止する。図５は、吸入における吸入カーブと吐出時間、モータ振動時間、吸入時間の関係を示したものである。
【００２４】
図６に本装置のコントロール基板１４の周りの全体的なブロック図を示す。図６において、１０１は、演算処理装置であるところのCPUであり、プログラムを格納したフラッシュROMを内蔵している。１０２は、前記プログラムが動作する場合において一時的にデータを格納するためのリード/ライト可能なメモリであるところのSRAMである。１０４は、装置の状態を利用者、メンテナンス作業者などに知らせるための表示装置であるところのLED（図３参照）である。１０５は、装置の状態や記憶内容をホストに転送したりホストからのデータを受けるための無線通信を司る無線ユニットであり、１０６はこの無線ユニット用のアンテナである。１０８は、上記負圧センサ１６の出力をレベル変換および増幅する増幅器であり、１０９はこの増幅器１０８のアナログ出力をデジタル信号に変換するADコンバータである。１１０は、ヘッド部２の制御を行うドライバである。１１１は、カレンダー・時計機能を持つRTC（real
time clock）であり、１１２はこのRTC１１１用のバックアップ用の電池である。１１３は、電気回路に供給する各種電圧を作成するところの電源であり、メイン電池、充電回路、リセット回路、電源スイッチ１８などを含む。１１７は各種ブロックに対する出力または入力信号を処理し、またバスを介してCPU１０１と接続されている制御回路である。また、インターフェイスとして、CPU１０１に接続してUSBポートも設けられている。
【００２５】
上記構成において、電源ボタン１９を介して電源スイッチ１８が操作されることにより、電源１１３はリセット信号をCPU１０１に対して出力し、その信号によりCPU１０１は初期化が行われ、内部のフラッシュROMに記憶されたプログラムによって動作を始めて、特別な設定がなされていなければ通常の動作モードとして動作を開始する。利用者が吸入することにより負圧センサ１６の出力が変化し、その変化が増幅器１０８、ADコンバータ１０９、制御回路１１７を介してCPU１０１に伝えられる。吸入量が予め決めた閾値を超えたとき、CPU１０１は吸入器本体内の振動モータに電圧を印加してこれを振動させるとともに制御回路１１７、ドライバ１１０を介して吐出ヘッド（ヘッド部）２にパルス信号を送り、それにより液剤吐出カートリッジ１０に含まれる液剤が吐出される。規定時間吐出した後も、振動モータは規定時間振動を続けその間吸入を利用者に促す（図５参照）。
【００２６】
以上に述べた本実施例によれば、マウスピース一体型ヘッドカートリッジが吸入装置に自由に着脱できるので、これは、吸入終了時に一体のまま捨てられる等の処理ができてディスポーザブルにもでき、利用者の精神的、肉体的負担を軽減し、携帯性を良くし、いつでもどこでも簡単に安心して吸入が可能となる吸入装置を実現できる。ここにおいて、吸入装置本体側の空気取り入れ口２０は空気が通るのみであるので汚れることはなく、本体側は洗浄する必要はない。こうして、ヘッドカートリッジ、マウスピース及び吸入装置本体の洗浄作業をなくし、利用者がいつでもどこでも簡単に安心して使用できる衛生的な吸入器が提供できる。
【００２７】
図７は、使用前は一体でないが、装着時に一体とした上で装着することができるマウスピース一体型ヘッドカートリッジ（液剤吐出カートリッジ）の別の実施例の分離状態を示す。図７では、マウスピース２２とヘッドカートリッジ２３が分離されている。使用する時にマウスピース２２側の凹部２２ａとヘッドカートリッジ２３側の凸部２３ａを嵌め合わせて両者を合体させ、一体状態として吸入器本体に装着する方式である。吸入装置本体より取り出す時には一体のまま取り出せるので、上記実施例と同様の効果が得られる。この場合、マウスピース２２の材質は、樹脂材料にて成型してもよい。
【００２８】
さらには、使い捨てを考慮すると、マウスピース２２を紙にて製作し、未使用時は折り畳んでキャリングケース等に入れて置いて、使用時に広げて使用状態としてヘッドカートリッジ２３と合体させる形態にもできる。こうして、安価で且つさらに携帯性に優れた構成にもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による一実施例のマウスピース一体型ヘッドカートリッジの断面図である。
【図２】図１のマウスピース一体型ヘッドカートリッジの斜視図である。
【図３】本発明による一実施例の吸入器本体の斜視図である。
【図４】本発明による一実施例の吸入器本体にマウスピース一体型ヘッドカートリッジを装着した状態を示す断面図である。
【図５】利用者による吸入と液剤吐出等の関係を示す図である。
【図６】本発明の吸入装置の一例の制御回路のブロック図である。
【図７】マウスピースとヘッドカートリッジが分離可能なタイプの本発明による実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    マウスピースの吸い口部
２    吐出ヘッド（吐出手段）
３    液剤貯蔵タンク（液剤貯蔵手段）
４    流路
５    電気接続部材
６    負圧測定連通穴
７    液剤吐出カートリッジ取り付け穴（取り付け部）
１０    マウスピース一体型ヘッドカートリッジ（液剤吐出カートリッジ）
１１    吸入器（吸入装置）本体
２０    空気取り入れ口
２２    分離タイプマウスピース
２３    分離タイプヘッドカートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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