(57)【要約】  医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリ。アセンブリは、空気流路を画定するハウジングと、空気流路内に配置されており、空気流路内の空気流を目標調整体積流量に調整するための流れ調整器と、空気流路内の絞り部と、を含み得る。流れ調整器は、流れ調整器の入口と出口との間の空気の圧力損失に応じて空気流路内の空気流に可変抵抗又は動的抵抗を与えるように構成され得る。絞り部は、空気流路内の空気流に固定抵抗又は静的抵抗を与えるように構成され得る。
2019503829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリであって、
ハウジングと、
前記ハウジングによって画定され、空気入口及び空気出口を含む空気流路と、
前記空気入口と前記空気出口との間の前記空気流路内に配置されており、前記空気流路内の空気流を目標調整体積流量に調整するための流れ調整器であって、前記流れ調整器の入口と出口との間の空気の圧力損失に応じて前記空気流路内の空気流に動的抵抗を与えるように構成されている、流れ調整器と、
前記空気流路内の絞り部であって、前記空気流路内の空気流に静的抵抗を与えるように構成されており、（ｉ）前記ハウジング内の、前記流れ調整器の上流側の位置、及び（ｉｉ）前記ハウジング内の、前記流れ調整器の下流側の位置、のうちの少なくとも１つに配置されている、絞り部と、
を備える、アセンブリ。
【請求項２】
前記可変抵抗と前記静的抵抗は、０．５ｋＰａの圧力損失において前記空気流路内の空気流に総第１抵抗Ｒ１を与えるように構成され、４ｋＰａの圧力損失において空気流路内に総第２抵抗Ｒ２を与えるように構成されており、Ｒ２／Ｒ１の比率は少なくとも１．５である、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
Ｒ２／Ｒ１の比率は少なくとも２である、請求項１又は２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記絞り部／（流れ調整器及び前記絞り部）は、０．５ｋＰａの、前記空気流路の前記空気入口と前記空気出口との間の圧力損失において、空気流に少なくとも０．４Ｐａ０．５＊分／Ｌの静的／（総）抵抗を与えるように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記絞り部は、０．５ｋＰａの、前記空気流路の前記空気入口と前記空気出口との間の圧力損失において、空気流に１．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下の静的抵抗を与えるように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記絞り部は、４ｋＰａの、前記空気流路の前記空気入口と前記空気出口との間の圧力損失において、空気流に対する、少なくとも１Ｐａ０．５＊分／Ｌの総抵抗に寄与するように構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記絞り部は、４ｋＰａの、前記空気流路の前記空気入口と前記空気出口との間の圧力損失において、空気流に対する、３．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下の総抵抗に寄与するように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記目標体積流量は少なくとも約２５Ｌ／分である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記絞り部は、ベンチュリ部、狭い通路、及び蛇行路のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記ハウジング内に形成されており、空気流を前記流れ調整器に誘導し、前記空気流路内の空気流が前記流れ調整器をバイパスすることを妨げるためのチャネリングステップを更に備えている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記流れ調整器の上流側の前記空気流路内に配置された圧力センサを更に備えている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記流れ調整器の上流側の前記空気流路内に配置された第１の圧力センサと、前記流れ調整器の下流側の前記空気流路内に配置された第２の圧力センサと、を更に備えている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
第１の導管内に配置された、前記流れ調整器の上流側の第１の位置で前記空気流路に接続された第１の圧力センサと、第２の導管内に配置された、前記流れ調整器の下流側の第２の位置で前記空気流路に接続された第２の圧力センサと、を更に備えている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記第１の導管は、第１の断面積を有し、前記第２の導管は、第２の断面積を有し、前記空気流路は、第３の断面積を有し、前記第３の断面積に対する前記第１の断面積の比率及び前記第３の断面積に対する前記第２の断面積の比率はそれぞれ、０．２以下である、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記流れ調整器は、
空気流路の少なくとも一部分を画定する管状要素であって、前記空気流路内の空気流に応じて内側に曲がるように構成された少なくとも１つの可撓壁を備える、管状要素と、
前記管状要素内に配置されており、前記管状要素の前記少なくとも１つの可撓壁が内側に曲がったとき、前記管状要素内の前記空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている内部支持構造体と、
を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記内部支持構造体は、前記管状要素に比べて剛性であり、前記管状要素は、前記内部支持構造体に比べて可撓性である、請求項１５に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記内部支持構造体の少なくとも一部分は、前記ハウジングによって形成されている、請求項１５又は１６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
前記ハウジングは、医療用吸入器のハウジングの少なくとも一部分を成す、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項１９】
医療用吸入器のハウジングに結合されるように構成されている、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項２０】
医療用吸入器の空気流路と流体連通した状態で配置されるように構成されている、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項２１】
吸込オリフィス及び吸入オリフィスを含む空気流路と、
吸入器の前記空気流路と流体連通した状態で配置された、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の流れ調整器アセンブリと、
を備える、医療用吸入器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリ、及び流れ調整器アセンブリを備える医療用吸入器に関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸疾患及び他の疾患の治療用のエアロゾル化された薬物の気道への送達は、従来、加圧式定量噴霧式吸入器（pressurized matered dose inhaler、ｐＭＤＩ）、ドライパウダー式吸入器（dry powder inhaler、ＤＰＩ）又はネブライザー型のいずれかの吸入器を使用して行われている。ｐＭＤＩ吸入器は、特に業界標準となっており、喘息又は慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary disease、ＣＯＰＤ）のいずれかに罹患している多くの患者にとってなじみのあるものである。従来のｐＭＤＩデバイスは、医薬製剤を収容するアルミニウム製容器を備える。このアルミニウム製容器はメータリングバルブで密閉されている。医薬製剤は、液状ハイドロフルオロアルカン（hydrofluoroalkane、ＨＦＡ）推進剤中に懸濁させた１種以上の医薬品化合物の微細粒子、又は推進剤／共溶媒系に溶解させた１種以上の医薬品化合物の溶液のいずれかを含む加圧製剤である。１種の薬剤を溶液で、別の薬剤を懸濁液形態で組み込んだ製剤も知られている。
【０００３】
従来の経肺用ｐＭＤＩでは、密閉容器はアクチュエータ内にある状態で患者に提供される。アクチュエータは、従来、容器を囲む略円筒状の垂直チューブに加えて、吸気オリフィスを画定する患者ポート（例えば、マウスピース又はノーズピース）を形成する略水平チューブを備える略Ｌ字形のプラスチック成形品である。このような吸入器を使用するために、患者は呼気し、患者ポートを体腔（例えば、口又は鼻）に入れ、その後、吸入し、吸気オリフィスを通じて空気を引く。（鼻用ｐＭＤＩの場合、必ずしも吸入する必要はない。）このような吸入器の大半は経肺用の「プレスアンドブリーズ」型のものであり、患者は、メータリングバルブを動作させて定量の薬物を容器から吸入空気流中に、そこからマウスピースを通じて自身の肺へと放出するために、容器の突出端部を押さなければならない。出てくるエアロゾル化された薬物の雲霧が、最大の治療的利点をもたらすために、肺まで十分に深く届くべき場合、これには吸入と用量放出のタイミングの協調をかなりの程度必要とする。患者が吸息流ができ上がる前に用量を放出した場合、薬剤の一部はマウスピース又は患者の口腔内で失われる傾向がある。逆に、吸入の開始のかなり後で放出された場合、肺の深部領域には既に空気が充満している可能性があり、次に続く放出薬物エアロゾルのボーラスが達しない可能性がある。
【０００４】
一部の患者にとって大きな問題となり得ることを克服するために、自動呼吸作動式起動を用い、患者の吸い込む息のみに応じて用量を放出するｐＭＤＩデバイス設計が創出されている。３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮから入手可能なＡＵＴＯＨＡＬＥＲ（商標）定量噴霧式吸入器、及びＴｅｖａ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＬｔｄ．（Ｉｓｒａｅｌ）から入手可能なＥＡＳＩＢＲＥＡＴＨＥ（商標）吸入器は、呼吸作動を用い、用量放出を吸入とより適切に協調させようと試みるこうしたｐＭＤＩデバイスのうちの２つである。
【発明の概要】
【０００５】
呼吸作動式吸入器は吸入と薬物用量放出との間の協調の実現を有効に補助するものであり、多くの患者の肺への薬物送達は結果として向上したものの、これらデバイスは、しかしながら、患者が吸入器の使用技法において呈し得る、考えられる欠点の全てを克服することはできない。例えば、患者が用量放出の良好なタイミングを達成することができたとしても、呼吸作動又は単に良好なプレスアンドブリーズの協調によるものであるかを問わず、患者は最適に満たない流量で吸入する傾向を有し得る。例えば、非常に高い吸息流量（即ち、体積流量）は、咽頭後部に過剰かつ問題となる薬剤沈着を生じさせる可能性がある一方、非常に低い吸息流量はエアロゾル化された薬物スプレーの同伴が乏しくなる可能性がある。関連する更なる潜在的課題は、非常に高い吸息流量は肺をより急速に充満することになり得ることから、結果的に、良好な協調が更に一層必要となることである。
【０００６】
吸入と用量放出の乏しい協調のため、多くの患者はその医療用吸入器の治療的利点を完全には得ていない。例えば、コントロール不良の喘息である患者の多くは、（ｉ）１０〜５０リットル／分（Ｌ／分）の流量に達することができず、（ｉｉ）この流量を少なくとも１．５秒間維持することができず、かつ（ｉｉｉ）吸気後、自身の呼吸を少なくとも５秒間止めることができない。乏しい吸入器使用手技は喘息の不良制御に相関することが判明している。同様の考えは吸入薬剤を使用して治療される他の呼吸器疾患、例えばＣＯＰＤにおそらく当てはまる。
【０００７】
製薬会社により提供されているガイダンスにおける一般的見解は、ｐＭＤＩ薬剤は、遅くかつ深い吸入（通常、５０〜６０Ｌ／分未満と解釈される）を行う患者が服用すべきであるというものである。
【０００８】
しかしながら、従来のｐＭＤＩ及び他の吸入器では、吸入流量は、ユーザ毎、更には同一患者の呼吸毎の制御が不十分な場合がある。一部の患者は時として２５０Ｌ／分もの流量に達する場合があるが、他の患者ははるかに低い流量にしか達することができない場合がある。薬物をより低い流量で吸入すると、上気道内の薬剤衝突が減少し、肺のより深部における薬剤沈着が増加する傾向にある。患者が自身の喘息又は吸入器の使用を必要とする何らかの他の呼吸器疾患を制御できない場合、このことは患者の生活の質に影響を及ぼし、更なる医療介入の必要に至る場合がある。
【０００９】
出てくる薬物エアロゾルのプルームの速度を低下させるために、かつ薬物エアロゾルが膨張することができ、その推進剤がより完全に蒸発できる容積を提供するために、ｐＭＤＩのマウスピース上に装着するスペーサデバイスがこれまでに考案されている。このスペーサデバイスは、協調の課題のいくつかを回避する役割を果たすとともに、過度に速い薬剤粒子の吸入に起因する高度の咽頭沈着の傾向も回避する。しかしながら、スペーサデバイスは非常に嵩張るものであり、過度の割合の薬剤をその壁に保持し得ることで、患者に届く用量が減少する。スペーサデバイスは、また、静電荷に非常に敏感な場合があり、多くの場合、スペーサデバイスが洗浄又は乾燥される手法に強く影響される可能性がある。
【００１０】
患者が自身のｐＭＤＩを通じて吸入する手法は、患者の肺への薬剤の送達、ゆえに、患者が薬剤から得る利益の重要な決定因子であることから、本願発明者は、吸入プロファイルを制御しようとするものである。
【００１１】
全ての患者に同様かつ一貫した状態で吸入することには更なる困難が生じる。吸入器の設計はそれぞれ、空気流に対するその固有抵抗（Ｒ）を有する。これは、多くの場合、単位（Ｐａ）０．５（分／Ｌ）で表され、次式により、吸入空気流量（ＦＲ）及び患者が生成する圧力損失（ＰＤ）に関連付けられる。
Ｒ＝ＰＤ０．５／ＦＲ
【００１２】
既存のｐＭＤＩ吸入器は、通常、空気流に対し、例えば、０．５Ｐａ０．５分／Ｌ以下の低い固有抵抗を有し、患者が自身の吸入流量を制御することを困難にする。呼吸プロファイルは急速すぎるものとなり得る。こうした状況下では、呼吸と用量の協調は困難になる可能性があり、患者間及び患者内両方のばらつきが高くなり得る。これほどの抵抗では、また、患者がおそらく２〜２．５秒を超える時間の定常流量に達することは困難な可能性がある。吸息操作中及び吸入間の流量の一貫性を得ることは困難な可能性がある。例えば、相当に高いがかなり一時的な流量に患者が達する、流量の「急上昇」が発生する可能性がある。このことは、患者の気道内における薬剤の乏しい空間的分布につながる恐れがある。
【００１３】
しかしながら、ｐＭＤＩデバイスの設計に大きな固定（「静的」）抵抗を付加することも問題を招く。吸入器内の空気流路の幾何学的形状を制限することによって、例えば、１．６Ｐａ０．５分／Ｌ以上の、はるかに高い抵抗が生成され得る。このような抵抗は、液状推進剤のエネルギー容量なくシステムから用量の薬物粉末を分散させる及び／又は解凝集させるのに必要なエネルギーを生成するために高抵抗を必要とする一部のＤＰＩデバイスでは一般的なものである。しかし、残念ながら、高抵抗によって多くの患者が吸入器を通じてよりゆっくりとかつ絶え間なく、より長時間（例えば、５秒以上）吸入することがはるかに容易になる一方で、このような抵抗に抗して適切な量の空気を苦心して吸入する一部のより虚弱な患者にとって高抵抗は障害となる。特に、ＣＯＰＤ患者はその肺機能障害のせいでこのような高抵抗で吸入することを困難と感じることが多い。
【００１４】
スペーサデバイスの必要も排除しつつ、低吸入器抵抗又は高吸入器抵抗のいずれかに関連する上述の課題のいくつかを克服するために、本願発明者は本開示の流れ調整器を開発した。本開示の流れ調整器は、受けた圧力損失（即ち、流れ調整器の入口と出口との間の）に応じてその幾何学的形状と空気流に対する抵抗を変化させる機能を有する。本開示の流れ調整器（「流量制限器」、「流れ制限器」、「流れレギュレータ」、「流れ制限デバイス」又はその派生語とも称され得る）は、空気流量を、低い差圧で得られる値により一致する値に制限して患者間及び患者内の吸入のばらつきを低減するために、高い差圧では空気流抵抗を増加させる一方、低い差圧では相当の空気流量を可能にする。
【００１５】
本開示のいくつかの態様は、医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリを提供する。アセンブリはハウジングを含み得る。ハウジングは、空気入口及び空気出口を含む空気流路を画定する。アセンブリは、流れ調整器を更に含み得る。流れ調整器は、空気入口と空気出口との間の空気流路内に配置されており（即ち、ハウジング内に配置されており）、空気流路内の空気流（例えば、実質的に全ての空気流）を目標調整体積流量に調整するためのものである。流れ調整器は、流れ調整器の入口と出口との間の空気の圧力損失に応じて空気流路内の空気流に動的抵抗を与えるように構成され得る。アセンブリは、（即ち、空気入口と空気出口との間の）空気流路内の絞り部を更に含み得る。絞り部は、空気流路内の空気流に静的抵抗を与えるように構成されている。絞り部は、（ｉ）ハウジング内の、流れ調整器の上流側の位置、及び（ｉｉ）ハウジング内の、流れ調整器の下流側の位置、のうちの少なくとも１つに配置され得る。
【００１６】
本開示のいくつかの態様において、流れ調整器は、
（ｉ）空気流路の少なくとも一部分を画定する管状要素であって、空気流路内の空気流に応じて内側に曲がるように構成された少なくとも１つの可撓壁を備える、管状要素と、
（ｉｉ）管状要素内に配置されており、管状要素の少なくとも１つの可撓壁が内側に曲がったとき、管状要素内の空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている内部支持構造体と、
を含み得る。
【００１７】
本開示の他の特徴及び態様は、発明を実施するための形態及び添付図面を考慮することによって、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来の加圧噴霧式定量吸入器（ｐＭＤＩ）の側断面図である。
【図２】従来の医療用吸入器を使用したＣＯＰＤ患者と本開示の流れ調整器を備える医療用吸入器を使用したＣＯＰＤ患者の流量（Ｌ／分）対時間（秒）の吸入流れプロファイルを概略的に示すグラフである。
【図３】静止状態で示される本開示の一実施形態による流れ調整器の等角図である。
【図４】静止状態で示される、図３の線４−４に沿って取った図３の流れ調整器の前部長手方向断面図である。
【図５】静止状態で示される、図３の線５−５に沿って取った図３及び図４の流れ調整器の横断面図である。
【図６】静止状態で示される、図３の線６−６に沿って取った図３〜図５の流れ調整器の長手方向側断面図である。
【図７】動作状態で示される、図３の線５−５に沿って取った図３〜図６の流れ調整器の横断面図である。
【図８】動作状態で示される、図３のライク６−６に沿って取った図３〜図７の流れ調整器の長手方向側断面図である。
【図９】静止状態で示される、本開示の別の実施形態による流れ調整器の前部長手方向断面図である。
【図１０】静止状態で示される、図９の流れ調整器の横断面図である。
【図１１】静止状態で示される、図９〜図１０の流れ調整器の長手方向側断面図である。
【図１２】動作状態で示される、図９〜図１１の流れ調整器の横断面図である。
【図１３】動作状態で示される、図９〜図１２の流れ調整器の長手方向側断面図である。
【図１４】本開示の別の実施形態による流れ調整器の前部長手方向断面図である。
【図１５】専用空気流路内に配置された図３〜図８の流れ調整器と、薬物容器を受け入れるハウジングの開端部を覆うカバーとを備える本開示の一実施形態による医療用吸入器の側断面図である。
【図１６】専用空気流路内に配置された図３〜図８の流れ調整器と、薬物容器と容器を受け入れるハウジングとの間に配置されたスカートシールとを備える本開示の別の実施形態による医療用吸入器の側断面図である。
【図１７】薬物容器を受け入れるハウジングの開端部に結合されるように構成されたキャップ内に配置された図３〜図８の流れ調整器を備える本開示の別の実施形態による医療用吸入器の側断面図である。
【図１８】専用空気流路内に配置された図３〜図８の流れ調整器と、専用空気流路と流体連通している１つ以上の圧力センサとを備える本開示の別の実施形態による医療用吸入器の側断面図である。
【図１９】専用空気流路内に配置された図３〜図８の流れ調整器を備える本開示の一実施形態による呼吸作動式医療用吸入器の側断面図である。
【図２０】図３〜図８の流れ調整器と、上流側ベンチュリ部と、流れ調整器と流体連通した状態で配置された１つ以上の圧力センサと、を備える、本開示の一実施形態による医療用吸入器の流れ調整器アセンブリの前部長手方向断面図である。
【図２１】図２０の流れ調整器アセンブリの組み立て分解等角図である。
【図２２】静止状態で示される、本開示の一実施形態による流れ調整器を備える本開示の別の実施形態による医療用吸入器の流れ調整器アセンブリの一部分の長手方向側断面図である。
【図２３】静止状態で示される、本開示の一実施形態による流れ調整器を備える本開示の別の実施形態による医療用吸入器の流れ調整器アセンブリの一部分の前部長手方向断面図である。
【図２４】本開示の流れ調整器の３つの異なる実施形態に関する吸入圧力損失（ｋＰａ）対吸入流量（Ｌ／分）のグラフである。
【図２５】本開示の流れ調整器の更なる３つの実施形態に関する吸入圧力損失（ｋＰａ）対吸入流量（Ｌ／分）のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本開示は、概して、静的空気流抵抗及び動的空気流抵抗（例えば、生じた圧力損失に応じて変化する）を含む、流れ調整器アセンブリ又は医療用吸入器に関する。流れ調整器は医療用吸入器で用いることができる。いくつかの実施形態では、本開示の流れ調整器アセンブリは、動的空気流抵抗をもたらすための流れ調整器と、静的空気流抵抗をもたらすための１つ以上の絞り部と、を含み得る。
【００２０】
流れ調整器は、その入口とその出口との間の圧力損失に応じて、その幾何学的形状、ゆえにその空気流に対する抵抗を変化するように適合され得る。本開示の流れ調整器は、したがって、患者間及び患者内の吸入のばらつきを低減し、肺内のより再現可能なレベルの薬剤沈着をもたらすために、医療用吸入器内における空気流量（即ち、体積流量）を調整する手段を提供する。このような流れ調整器は、流れ調整器アセンブリ及び／又は医療用吸入器の空気流路内の空気流に対する可変（動的）抵抗を提供することができる。
【００２１】
本開示の１つ以上の流れ調整器を組み込んだ吸入器を使用することで、呼吸性の又はその他の吸入治療される疾患の患者に対し顕著な利益をもたらすことができる。使用及び結果の一貫性の他に、本開示の流れ調整器は、そのような協調の必要性を低下することを目的とした嵩張るスペーサデバイスの必要を排除することができる。流量のデータ記録並びに他の吸入器使用イベント及びデータと併せて使用される場合、本開示の流れ調整器は、医師による慢性疾患の患者の監視も向上させることができる。流れ調整器アセンブリ及び／又は医療用吸入器内に本開示の２つ以上の流れ調整器が用いられる場合、流れ調整器は並列又は直列で配置することができる。
【００２２】
本開示の流れ調整器は、（ｉ）管状要素内に空気流路の少なくとも一部分を画定する管状要素であって、空気流路内の空気流に応じて内側に曲がる（又はつぶれる）ように構成されている１つ以上の可撓壁を備える、管状要素と、（ｉｉ）管状要素内に配置されており、管状要素の１つ以上の可撓壁が内側に曲がる（又はつぶれる）と、管状要素内の空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている（例えば、形状にされている、寸法にされている、配置されている、及び所望の材料特性を有する）内部支持構造体と、を含み得る。その結果、空気流路の断面積の一部は、空気及び放出された薬物の継続的な吸入を可能にするために、管状要素がつぶれているときでも開いたままとなる。「管状要素内の空気流路の所定の断面積」は、内部支持構造体を通過する空気流路の一部分（例えば、内部支持構造体が１つ以上の中空部分又は構成要素を含む場合）、及び管状要素と内部支持構造体との間の空間の断面積を含み得る。管状要素の可撓壁の材料組成は、また、管状要素と内部支持構造体との間の所望の断面積を実現するように選択され得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、所定の断面積の計算は、調整要件を満たすために必要な流れ抵抗に基づき得る。例えば、以下の式を変形して「Ａ」を求める。
Ｒ＝ｓｑｒｔ［０．５＊ρ＊（ｆ＊ｌ／ｄ＋ｋ）］／Ａ
（式中、
Ａ＝断面積（例えば、ｍ２）
ρ＝空気密度（例えば、ｋｇ／ｍ３）
ｆ＝摩擦係数（無次元）
ｌ＝流れの向きにおける壁の長さ（例えば、ｍ）
ｄ＝チューブの直径（例えば、ｍ）
ｋ＝特異な損失係数（無次元）
Ｒ＝流れ抵抗（例えば、Ｐａ０．５＊分／Ｌ）
【００２４】
所定の断面積の維持を確実にすることは、管状要素が断面積が所定の断面積よりも小さくなる地点までつぶれることを物理的に阻止する内部支持構造体の使用によって達成することができ、また、管状要素の可撓壁の材料組成の適切な選択を含んでもよい。
【００２５】
低吸入流量では、患者は空気流に対する低又は中程度の静的抵抗を受けるが、流れ調整器内の吸入流量が特定の流量を超えた場合、管状要素は部分的につぶれ、そうすることで、空気流に対して更なる抵抗を課す。吸入器は、低又は中抵抗吸入器から高抵抗吸入器へと変化する。つまり、流れ調整器は、流れ調整器を備えるアセンブリ及び／又は流れ調整器（若しくは流れ調整器アセンブリ）を備える吸入器に対し可変抵抗を与える。
【００２６】
本願発明者は、患者が特定の（例えば、目的）流量で吸入することをより容易にするためには、静的中抵抗と高可変抵抗との組み合わせを有することが望ましい場合があることを見いだした。入口、出口、１つ以上の絞り部、流れ調整器、空気流路の他の幾何学的特徴部、又はこれらの組み合わせなど、流れ調整器アセンブリ（又は吸入器）の静的抵抗に寄与するものがいくつかあり得る。図２０〜図２３に関して以下でより詳細に記載されるように、このような絞り部は、ベンチュリ部、狭い通路、蛇行路、又はこれらの組み合わせを含み得る。絞り部は、アセンブリ（又は吸入器）に所望の量の静的抵抗を付加するために使用することができ、流れ調整器とは別個かつ独立したものであり得る。例えば、絞り部が流れ調整器の外部にありかつ別個のものであるように、即ち、流れ調整器に加えて、既知の静的抵抗を与えるために、絞り部は、（ｉ）ハウジング内の、流れ調整器の上流側の位置に、及び／又は（ｉｉ）ハウジング内の、流れ調整器の下流側の位置に配置され得る。
【００２７】
本願発明者は、重要なことは、より虚弱な（例えば、ＣＯＰＤ）患者の大部分が流れ調整器アセンブリ（又は流れ調整器アセンブリ又は流れ調整器を備える吸入器）を使用することができ、吸入流量の患者間及び患者内のばらつきは最小限であるような、本開示の流れ調整器を備える流れ調整器アセンブリ（又は吸入器）の静的抵抗と可変抵抗の平衡であることを認識した。例えば、上記「発明の概要」で述べたように、空気流抵抗は、以下の式に従い算出することができる。
Ｒ＝ＰＤ０．５／ＦＲ
（式中、
Ｒ＝空気流抵抗（例えば、Ｐａ０．５＊（分／Ｌ）
ＰＤ＝圧力損失（例えば、Ｐａ）
ＦＲ＝体積空気流量（例えば、Ｌ／分）
【００２８】
特に、本願発明者は、低圧力損失（例えば、０．５ｋＰａ）において、適切に平衡した静的空気流抵抗と動的空気流抵抗を有する流れ調整器アセンブリ（又は吸入器）は、流れ調整器を備えるアセンブリ（又は吸入器）の静的抵抗に基づく第１の総空気流抵抗Ｒ１を呈し得ることを見いだした。より高い圧力損失（例えば、４ｋＰａ）において、流れ調整器アセンブリ（又は吸入器）は、主として流れ調整器によってもたらされる比較的大きな動的抵抗に基づく第２の空気流抵抗Ｒ２を呈し得る。その結果、静的抵抗と動的抵抗の平衡は、低圧力損失及び高圧力損失の両方において、ある範囲の圧力損失にわたり目標調整流量を達成するための適切な総空気流抵抗を呈し得る。
【００２９】
いくつかの実施形態では、流れ調整器を備える（及び任意選択的に、所望のレベルの静的抵抗を導入するための絞り部を更に備える）流れ調整器アセンブリ（又は吸入器）のＲ２／Ｒ１の比率（例えば、所与の体積流量における、又は目標調整体積流量を達成するための）は、少なくとも１．２、いくつかの実施形態では、少なくとも１．３、いくつかの実施形態では、少なくとも１．５、及びいくつかの実施形態では、少なくとも２であり得る。いくつかの実施形態では、Ｒ２／Ｒ１の比率（例えば、所与の体積流量における、又は目標調整体積流量を達成するための）は、３以下、いくつかの実施形態では、２．９以下、いくつかの実施形態では、２．８以下、いくつかの実施形態では、２．７以下、いくつかの実施形態では、２．５以下、及びいくつかの実施形態では、２以下であり得る。
【００３０】
いくつかの実施形態では、流れ調整器を備える流れ調整器アセンブリ（又は吸入器）は、０．５ｋＰａの圧力損失（即ち、アセンブリ（又は吸入器）の空気流路の空気入口と空気出口との間の）において、少なくとも０．４Ｐａ０．５＊分／Ｌの空気流に対する総抵抗（例えば、Ｒ１）をもたらすことができる。いくつかの実施形態では、空気流に対する総抵抗は、０．５ｋＰａにおいて少なくとも０．５Ｐａ０．５＊分／Ｌ、いくつかの実施形態では、０．５ｋＰａにおいて少なくとも０．６Ｐａ０．５＊分／Ｌであり得る。いくつかの実施形態では、総抵抗は、０．５ｋＰａにおいて１．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、０．５ｋＰａにおいて１．１Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、０．５ｋＰａにおいて１．０Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、０．５ｋＰａにおいて０．８Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、及びいくつかの実施形態では、０．５ｋＰａにおいて０．７Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下であり得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、総抵抗（例えば、Ｒ２は、４ｋＰａにおいて少なくとも１Ｐａ０．５＊分／Ｌ、いくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて少なくとも１．１Ｐａ０．５＊分／Ｌ、いくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて少なくとも１．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ、及びいくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて少なくとも１．５Ｐａ０．５＊分／Ｌであり得る。いくつかの実施形態では、総抵抗は、４ｋＰａにおいて３．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて３Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて２．５Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて２．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、いくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて２．０Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下、及びいくつかの実施形態では、４ｋＰａにおいて１．８Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下であり得る。
【００３２】
いくつかの実施形態では、低圧力損失（例えば、０．５ｋＰａ）における空気流に対する総抵抗Ｒ１は、約１．１〜約０．４Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲であり得る（例えば、約２０Ｌ／分〜約６０Ｌ／分の範囲の調整流量を達するための）、及びいくつかの実施形態では、約０．８〜約０．６Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲であり得る、及びいくつかの実施形態では、約０．７〜約０．５Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲であり得る。
【００３３】
いくつかの実施形態では、高圧力損失（例えば、４ｋＰａ）における空気流に対する総抵抗Ｒ２は、約３．２〜約１．０Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲であり得る（例えば、約２０Ｌ／分〜約６０Ｌ／分の範囲の調整流量を達するための）、及びいくつかの実施形態では、約２．５〜約１．５Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲であり得る、及びいくつかの実施形態では、約２．３〜約１．８Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲であり得る。
【００３４】
本開示の流れ調整器は、経口肺吸入器及び鼻吸入器を含む、エアロゾル形態の用量の薬物を気道に送達するための複数形態の吸入器で使用するのに好適である。本開示の流れ調整器は、加圧噴霧式定量吸入器（ｐＭＤＩ）（例えば、プレスアンドブリーズｐＭＤＩ、機械式（即ち、機械的に起動される）呼吸作動式ｐＭＤＩ、電子式（即ち、電子的に起動される）呼吸作動式ｐＭＤＩ、又はこれらの組み合わせ）；ドライパウダー式吸入器（例えば、単回投与（例えば、カプセル）ＤＰＩ、複数回投与（例えば、テープ式又はリザーバ式）ＤＰＩ、又はこれらの組み合わせ）；ネブライザー（例えば、ポケットネブライザー）；又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない種々の吸入器で使用するのに好適である。
【００３５】
英国特許第２２６６４６６号では、修正を加えて本開示の流れ調整器に組み込むことができる、例示的な電子的に起動される呼吸作動式ｐＭＤＩを開示している。ＰＣＴ国際公開第２０１５／３４７０９号は、修正を加えて本開示の流れ調整器に組み込むことができる例示的なＤＰＩを開示している。ＰＣＴ国際公開第ＷＯ９２／１２７９９号は、修正を加えて本開示の流れ調整器に組み込むことができる例示的なポケットネブライザーを開示している。本開示の流れ調整器は、英国特許第２２６６４６６号、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ２０１５／３４７０９号、ＰＣＴ国際公開第ＷＯ９２／１２７９９号（これらはそれぞれ、内容全体が参照により本明細書中に組み込まれる）又はこれらの組み合わせで開示されている吸入器のいずれにも使用することができる。
【００３６】
例えば、本開示のいくつかの実施形態は、流れ調整器と呼吸作動機構とを備える医療用吸入器を提供する。いくつかの実施形態では、呼吸作動機構は、流れ調整器の調整流量より少ない吸息流量で起動して用量の薬物を放出するように構成され得る。
【００３７】
概して、呼吸作動式吸入器が誤って動作し得るというリスク、又は呼吸作動式吸入器デバイスが薬物を、適切な治療効果には低すぎる吸入量で送達するというリスクを回避するために、起動流量が低く設定され過ぎないことが重要である。起動流量は、患者（例えば、虚弱なＣＯＰＤ患者）が起動流量に達することができないほど高く設定されないことも重要である。
【００３８】
起動流量に達することを調整空気流量が妨げないためには、呼吸作動システムの起動流量は調整空気流量未満である必要がある。例えば、いくつかの実施形態では、吸入器の目標起動流量は、１５リットル／分（Ｌ／分）であり得る。目標調整流量は３０Ｌ／分であり得る。実際には、実施例の段落で図２４及び図２５を参照して記載される通り、「目標調整流量」は、目標調整流量が実際に流量の目標範囲であり得るように、様々な流量を実際に含んでもよい。製造公差は、個々の吸入器が全てその調整流量より大幅に小さい実際の起動流量を有するように維持され得る。温度及び大気圧などの環境因子もまた、実際に得られる値の範囲を広くする。例えば、実際の起動流量は１０Ｌ／分〜２０Ｌ／分で異なる可能性があり、実際の調整流量は２５Ｌ／分〜３５Ｌ／分で異なる可能性がある。
【００３９】
本開示のいくつかの実施形態は、医療用吸入器を提供する。医療用吸入器は、流れ調整器と、吸息空気流検知（又は「吸息流量検知システム」又は「空気流検知システム」又は「流量検知システム」又はそれらの派生語）及び／又は測定システムと、を備える。いくつかの実施形態では、このような検知システムは、吸入器内に配置されており、吸息空気流量を検知することを可能にするように構成された少なくとも１つの圧力センサを含み得る。例えば、少なくとも１つの圧力センサは、医療用吸入器の空気流路内の流れ調整器の上流側に配置され得る。いくつかの実施形態では、このような検知システムは、（ｉ）流れ調整器の上流側に、空気流路と流体連通して配置された圧力センサと、（ｉｉ）空気流路内の、圧力センサが空気流路と流体連通している場所の近傍に配置されたベンチュリ絞り部と、を含み得る。このようなベンチュリ絞り部は、局所空気速度を加速して圧力センサの感度を高め、より感度が低く、より低コストのセンサを用いることを可能にすることができる。このような検知システムは、空気の流れる方向を特定することができるように、即ち、吸入と呼気との間で区別するために、流れ調整器の下流側に、空気流路と流体連通して配置された第２の圧力センサを更に含み得る。
【００４０】
本開示の一部の実施形態は、流れ調整器と、呼吸作動機構と、吸息空気流検知システムと、を備える医療用吸入器を提供する。
【００４１】
本開示のいくつかの実施形態では、呼吸作動システムは、電子的に起動される呼吸作動システムであり得る。例えば、１つ以上の圧力センサは、規定のアルゴリズムに従い用量放出を起動するために用いられる電気信号を提供することができる。用量放出システムは、電子システムのアルゴリズムによって起動される機械式システムであってもよい。任意選択的に、電子システムは、長期にわたる治療期間の総コストを削減するために再利用可能モジュール内に収容されてもよい。
【００４２】
流れ調整器の更なる詳細は、「Ｆｌｏｗ  ｇｏｖｅｒｎｏｒ  ｆｏｒ  ｕｓｅ  ｉｎ  ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ｉｎｈａｌｅｒｓ」という名称の米国特許仮出願第６２／２７００６４号（この内容全体は参照により本明細書中に組み込まれる）に記載されている。
【００４３】
本開示の流量調節器と併せて用いられ得る用量放出噴射システムは、「Ｄｏｓｅ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｆｉｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ｉｎｈａｌｅｒｓ  ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｓａｍｅ」という名称の米国特許仮出願第６２／２７００６６号及び「Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  Ｉｎｈａｌｅｒｓ」という名称の米国特許仮出願第６２／２７００８１号（これらそれぞれの内容全体は参照により本明細書中に組み込まれる）に記載されている。加えて、本開示の流れ調整器と併せて用いられ得るオートリセット用量放出噴射システムは、「Ａｕｔｏ−ｒｅｓｅｔ  ｄｏｓｅ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｆｉｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ，ｍｅｄｉｃｉｎａｌ  ｉｎｈａｌｅｒｓ  ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｓａｍｅ，ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  ｕｓｉｎｇ  ｓａｍｅ」という名称の米国特許仮出願第６２／２７００７０号（この内容全体は参照により本明細書中に組み込まれる）に記載されている。
【００４４】
一部の噴射システム（例えば、本開示の流れ調整器と併せて使用され得る）は、吸入の開始と薬剤が放出される時間との間にわずかな時間遅延を生じさせることができる。望ましくは、薬剤放出は吸入開始の０．５秒以内に行われる。典型的なＣＯＰＤ患者は、約１．５Ｌの一回換気肺気量を有する。吸入流量が流れ調整器によって約３０Ｌ／分に制限された場合、吸入の時間は約３〜４秒に延びると予想される。実際には、ＣＯＰＤ患者は乏しい肺機能のせいでこれほど長くは吸入することができないだろうが、薬剤を肺に送るための十分な時間はあると予想される。
【００４５】
本開示の一部の実施形態は、ヒト患者の肺状態の治療法を提供する。当該方法は、（ｉ）上述の管状要素及び内部支持構造体を備える流れ調整器を組み込んだ医療用吸入器を用意することと、（ｉｉ）医療用吸入器の患者ポートを体腔（例えば、口又は鼻）に挿入することと、（ｉｉｉ）吸入中に医療用吸入器を作動させることと、を含む。
【００４６】
いくつかの実施形態では、本開示は、医療用吸入器を使用する又は肺状態を治療する方法を提供することができる。当該方法は、医療用吸入器の空気流路内に本開示の流れ調整器を設けることと、流れ調整器の空気流路内の空気流に応じて吸入器の空気流抵抗を変化させることと、を含み得る。当該方法は、体腔に患者ポートを挿入することと、流れ調整器の空気流路内に空気流を発生させるために患者ポートを通じて吸入することと、を更に含み得る。吸入器の空気流抵抗を変化させることは、流れ調整器の管状要素の１つ以上の管状壁を、管状要素内に配置された内部支持構造体に向かって内側に曲げることを含み得る。内部支持構造体は、１つ以上の管状壁が内側に曲がるとき、管状要素内の空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている。
【００４７】
定義
用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と互換的に使用され、記載される要素のうちの１つ以上を意味する。
【００４８】
「及び／又は（and/or）」という用語は、一方又は両方を意味する。例えば「Ａ及び／又はＢ」は、Ａのみ、Ｂのみ、又はＡとＢの両方を意味する。
【００４９】
用語「含む（including）」、「備える／含む（comprising）」又は「有する（having）」及びこれらの変化形は、それらの後に記載される物品及びそれらの均等物並びに付加的な物品を包含するものである。
【００５０】
別段の指定又は制限のない限り、用語「接続される（connected）」及び「結合される（coupled）」並びにこれらの変化形は広く使用され、直接及び間接接続並びに結合の両方を含む。更に、「接続される」及び「結合される」とは、物理的又は機械的な接続又は結合に制限されない。
【００５１】
用語「可撓性のある（flexible）」は、その典型的な動作モードにおいて材料及び／又は構造に存在する気圧差に応じて、つぶれる若しくは大幅に変形する材料及び／又は構造を指すために用いられる。用語「剛性のある（rigid）」は、その典型的な動作モードにおいて受ける力下でつぶれない若しくは大きく変形しない材料及び／又は構造を指すために用いられる。例えば、本開示の流れ調整器の管状要素はその通常動作時、概ね可撓性でありかつ変形可能である一方、本開示の流れ調整器の内部支持構造体はその通常動作時、概ね剛性である又は変形不可能である。
【００５２】
用語「管状」は、開放通路を画定する１つ以上の壁を内部に有する中空構造を指すために使用される。いくつかの実施形態では、用語「管状」は、より具体的に、長尺状の中空構造を指す場合がある。本開示の流れ調整器の管状構造又は本開示の管状空気流路は、任意の所望の断面形状（即ち、管状構造の長手方向軸線に対して実質的に直交するように取られた横断面形状）を有し得る。断面形状としては、円形、楕円形又は長円形（即ち、長軸及び短軸を有する）、三角形、矩形、正方形、台形、多角形、星形、Ｄ字形、他の適切な断面形状、又はこれらの組み合わせの１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、本開示の管状構造は円形の断面形状を有し得る。
【００５３】
本開示は、特定の実施形態に関して、特定の図面を参照して記載されるが、本発明はそれらに限定されるものではない。上記の図面は、概略的であり、限定するものではない。図面において、要素のいくつかの大きさは説明のためであり、誇張され、一定の縮尺で描かれていない場合がある。異なる実施形態における同一、類似又は同等の特徴は、１００、２００、３００等を付加した類似の番号で示されている。
【００５４】
本発明による実施形態を説明する前に、従来のｐＭＤＩデバイスの典型的な実施形態を、図１を参照して説明するものとする。
【００５５】
図１は、医薬製剤５２を含む容器５１を備える従来の加圧噴霧式定量吸入器（ｐＭＤＩ）５０を示す。容器は、メータリングバルブ５４で密閉された缶５３を備える。容器５１はハウジング（又は「アクチュエータ」）５５内に位置している。ハウジング（又は「アクチュエータ」）５５は、容器５１を受け入れるような寸法にされた開端部４７を有し、開端部４７から容器５１の基部４９が突出することができる管状スリーブ部５６と、吸気オリフィス（又は空気出口）４５を画定する患者ポート５７の形態の（例えば、マウスピースの形態の）一部分と、を備える。吸入器のこのような患者ポートは、本明細書中では簡略化のため「マウスピース」と呼ばれる場合がある。しかしながら、こうしたマウスピースは、その代わり、鼻吸入器のノーズピースであるように構成することができ、本開示は、本明細書中に特に言及されていない場合であっても鼻吸入器に等しく適用できることは理解すべきである。ハウジング５５の開放端４７は吸込オリフィス又は空気入口を画定することができ、空気出口４５は吸入オリフィス又は空気出口画定することができる。
【００５６】
ステム部５８はメータリングバルブ５４から突出しており、ハウジング５５の一体部品として形成されたステムソケット５９内に配置され、摩擦によって保持されている。ステムソケット５９内に噴霧オリフィス６０が形成され、バルブステム部５８と吸気オリフィス４５との間に流体連通のための通路を設ける。使用時、患者は患者ポート（例えば、マウスピース）５７を体腔（例えば、口）に入れ、その後、容器５１の突出している基部４９を下方に押すと同時に患者ポートを通じて吸入する。押す力が、容器５１をバルブのステム部５８に対して下方に動かす役割を果たす。この相対運動は、容器５１内のバルク製剤から定量の医薬製剤を分離し、その後、ステム部５８内に形成された中空ボア４８を通じて定量の医薬製剤を排出する役割を果たす。排出された用量は、その後、ステムソケット５９及び噴霧オリフィス６０内の流体通路に沿って通り、微細な呼吸用スプレー６１の形態で出て、患者ポート５７を通過して患者の体腔（例えば、口腔及び／又は鼻腔）に入り、そこから患者の気道に入り、それによって患者の疾患を治療する。
【００５７】
こうした従来のｐＭＤＩデバイス５０の、その効能を制限する可能性を有する重要な側面は、特に、空気流に対するその固定された低い抵抗、及び患者が吸入開始のタイミングと容器５１が下方に押される瞬間とを適切に協調させる必要があることである。後者は高い割合の患者にとっては困難であり、薬物投与の効能が乏しくかつしばしば非常に異なることにつながる。
【００５８】
低抵抗空気流路については図１を参照して最も詳しく説明する。患者が患者ポート５７において吸入すると、即ち、患者が自身の胸壁の外方運動及び自身の横隔膜の下方運動により自身の気道及び口腔並びに患者ポート５７内の気圧を低下させると、ｐＭＤＩデバイス５０内の空気流が調整される。吸入器外部の大気、即ち雰囲気からの空気が、ｐＭＤＩデバイス５０の空気流路４６を通じて吸入器へと、例えば、缶５３とハウジング５５の開放管状スリーブ部５６との間の環状間隙から始まり、缶５３の長さに沿いスリーブ部５６を伝って下り、角を曲がってマウスピース５７内の広い通路へと引かれる。マウスピース通路は、薬物スプレー６１が出ることを可能とするために、明らかに、開放しかつ広い必要がある。環状間隙はまた、容器直径（典型的には２２〜２３ｍｍ）と、容器５１がハウジング５５内でこすれたり詰まったりしないようにするために容器５１とハウジングスリーブ部５６との間に必要な隙間とのおおよその積である広い断面積を有する。典型的には、この隙間は２ｍｍ以上であり、おおよそ４０ｍｍ２を超える空気流路断面積となる。０．５〜８ｋＰａの典型的な患者吸息圧力損失においては、この断面は吸息空気流に対し非常にわずかな有効抵抗を呈する。このため、多くの患者にとって吸入器を通じて過度の及び制御されない空気流量を引くことが容易になり、患者の肺への、制御が乏しくかつ一貫しない薬物送達につながることになる。
【００５９】
図２は、あるかなり典型的な慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）患者の吸息流量（Ｌ／分）対時間（秒）プロファイルを概略的に示す。空気流に対する顕著な吸入デバイス抵抗がなく、一部のプロファイル２９は短く比較的速い吸息を特徴とする。例えばより虚弱な肺を有する他の患者は、長い吸入を維持することができない、又は適切な流量に達することができない、のいずれかである。これら患者のプロファイル３１は短くかつ弱い。しかしながら、本開示の流れ調整器を備える吸入器を使用することで、参照番号３３で示されるものにより似た患者吸息プロファイルを提供することができる。即ち、より長く持続的な定常の吸息流量（例えば、約３０Ｌ／分の）を得ることができる。
【００６０】
ＣＯＰＤ患者は広範な吸息能力を有し、これは０．５〜４ｋＰａの圧力損失分布として表され得る。いくつかの実施形態では、本開示の流れ調整器による流れの何らかの調整前の（即ち、管状要素がつぶれる前の）本開示の吸入器の静的抵抗は約０．８Ｐａ０．５分／Ｌであり得る。これは中抵抗であるとみなされ得る。本開示のいくつかの実施形態では、目標調整流量は３０Ｌ／分であり得る。いくつかの実施形態では、目標呼吸作動起動流量は１５Ｌ／分であり得る。このようなシステムでは、吸入努力の欠如、又は任意の個々の流れ調整器が空気流量をその呼吸作動起動流量より低く制限することのいずれかによって、ＣＯＰＤ患者が起動流量に到達できない確率は非常に低い。したがって、このような吸入デバイスは、非常に高い割合のＣＯＰＤ患者に好適である。つまり、低い流量では、吸入器は中抵抗デバイスのように動作し、いずれの患者も非常に容易に２０Ｌ／分まで吸入することができる。幾分大きな流量では、流れ調整器の管状要素は内部支持構造体上につぶれ、吸入器は高抵抗デバイスになる。したがって、患者は、高い流量で吸入することができない。概して、患者は自身の吸入努力を自動的に補償することを学習する傾向があり、自身にとって快適な流量で吸入を続ける。一部の患者では、これにはわずか０．５ｋＰａの圧力損失を伴うが、他の患者では、患者の肺強度及び能力並びに患者がそれまでに行ったトレーニングに応じて、圧力損失は４ｋＰａ以上である。
【００６１】
より高い流れ調整器流量を選択した場合（例えば、３０Ｌ／分よりも大きい）、一部の患者は吸入器を調整するために必要な空気流量に達することができず、患者吸入のばらつきは最小化されないであろう。一方、吸入器がより高い抵抗を有する場合、この場合も一部の患者は調整される流量に達することができず、患者吸入流量のばらつきは最小化されないであろう。しかしながら、上述のパラメータによって、本開示の流れ調整器を組み込んだ吸入器は、
・吸息流の開始と薬剤放出の協調を向上する、
・吸息空気流量を約２５〜３５Ｌ／分の範囲内に維持する、及び
・投与量の一貫性及び肺内の薬剤沈着の位置の両方のばらつきを低減する、
という可能性を有する。
【００６２】
３０Ｌ／分の名目目標調整流量については、製造公差並びに温度及び大気圧などの環境因子による様々な実際値がある。吸入器の総静的抵抗が０．８３Ｐａ０．５（ｍｉｎｌ−１）であり、流れ調整器が３０Ｌ／分の名目調整流量を有する実施形態では、０．５ｋＰａ〜４ｋＰａの圧力損失で吸入する任意の患者は、約２５〜３５Ｌ／分の空気流を発生させると予想される。
【００６３】
本開示のいくつかの実施形態では、調整流量は、名目上、４０Ｌ／分であり得る。この場合、低い吸入圧力損失（例えば約０．５ｋＰａ）しか生成できず、通常、４０Ｌ／分未満で吸入する患者は流れ調整器から利することはなく、これら患者の吸入は中抵抗吸入器を通じた吸入に等しい。より強く（即ち、より高い圧力損失で）自然に吸入する他の患者は流れ調整器から利する傾向があり、これら患者の流量は流れ調整器によって調整流量へと制限されない。
【００６４】
本開示のいくつかの実施形態では、調整流量は、名目上、５０Ｌ／分であり得る。この場合、約１．５ｋＰａより大きい圧力損失で吸入する患者のみが流れの調整を受ける。調整流量がより高いため、患者間で得られる最大吸入流量（Peak Inhalation Flow rates、ＰＩＦ）の広がりが大きくなる。一部の患者はわずか約２７Ｌ／分でしか吸入することができないが、これは約２７Ｌ／分が、これらの患者が中抵抗デバイスを通じて吸入することができる最速のものだからであり、その一方で、４ｋＰａで吸入する他の患者はシステムを通じて５５Ｌ／分も引くことができる。
【００６５】
流れ調整器の効果の更なる説明は、以下、実施例の段落で詳述する。
【００６６】
図３〜図１４は、本開示の流れ調整器の種々の実施形態を示す。図１５〜図１９は、本開示の流れ調整器を備える本開示の医療用吸入器の種々の実施形態を示す。図２０〜図２３は、医療用吸入器で用いることができる流れ調整器を備える本開示の流れ調整器アセンブリの種々の実施形態を示す。
【００６７】
流れ調整器
図３〜図８は、本開示の一実施形態による流れ調整器１０１を示す。図３〜図６は、停止時の流れ調整器１０１を示し、図７〜図８は、動作時の流れ調整器１０１を示す。
【００６８】
示されているように、流れ調整器１０１は、少なくとも１つの可撓壁１４０と、管状要素１０２内に（即ち、少なくとも１つの可撓壁１４０内に）受け入れられるような寸法にされた内部支持構造体１０３と、を備える外部可撓性管状要素（又は「チューブ」）１０２を含む。図３〜図８の実施形態では、内部支持構造体１０３は、中空基部１０４と、２つの中空（例えば、管状）の柱１０５と、クロスメンバー（又は「クロスビーム」）１０６と、を含む。
【００６９】
図示した実施形態の中空基部１０４の外径は管状要素１０２の初期内径よりも大きく、２つの構成要素の組み立ては、管状要素１０２を中空基部１０４の外側部分（例えば、外壁）上で伸ばすことによって実現することができる。この位置決めによって、管状要素１０２の本来円形の断面が略楕円（又は長円形）断面（即ち、横断面）形状へと変形されることになる。いくつかの実施形態では、このような楕円形の管状要素１０２は、約１２ｍｍの（外）長軸及び約４ｍｍの（外）短軸を有し得る。
【００７０】
しかしながら、当業者には明らかなように、別法として、他の形成及び／又は組み立て手段は可能である。例えば、その代わりに、管状要素１０２は、内部支持構造体１０３の中空基部１０４の外部表面上にオーバーモールド成形され得る、又は管状要素１０２は、伸ばされ、その後、接着剤、粘着剤、溶接（例えば、音波［例えば、超音波］溶接）、任意の熱結合若しくはヒートシール法（例えば、結合される構成要素の１つ若しくは両方に熱及び／又は圧力が加えられる）、他の適切な結合手段、又はこれらの組み合わせの１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない種々の結合手段によって基部１０４の外部表面に結合され得る。
【００７１】
いくつかの実施形態では、内部支持構造体１０３は、本開示の空気流路若しくは吸入器を形成するハウジングの部分に結合され得る又はこの部分と一体形成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、内部支持構造体１０３は、吸入器ハウジングの少なくとも一部分を形成するハウジングによって設けられ得る（例えば、吸入器ハウジングの少なくとも一部分を形成するハウジングと一体形成されている）。
【００７２】
図３〜図６に示すように、流れ調整器１０１及び管状要素１０２は実質的に線形であり得る。更に、流れ調整器１０１は空気流路１０７を有し得る。空気流路１０７は、長手方向Ｄに沿って概ね方向付けられた空気の流れる方向を概ね画定する、第１の（長手方向の）端部に位置する空気入口１０８と、第２の（長手方向の）端部に位置する空気出口１０９と、を含む。管状要素１０２は長手方向Ｄに長尺状であり得る。管状要素１０２の少なくとも１つの可撓壁１４０は長手方向Ｄに実質的に平行に方向付けられ得る。中空の柱１０５は長手方向Ｄに実質的に平行に方向付けられ得る。クロスメンバー１０６は、長手方向Ｄに対して非ゼロ角度に（例えば、実質的に垂直に）、即ち、短手方向Ｌ（流れ調整器１０１の横断方向に相当し得る）に対して実質的に平行に方向付けられ得る。第３の横断方向Ｔは、長手方向Ｄ及び短手方向Ｌに対して実質的に垂直に方向付けられており、流れ調整器１０１の前後方向に相当し得る。
【００７３】
管状要素１０２（即ち、少なくとも１つの可撓壁１４０）は、シリコーンゴム、他の熱可塑性エラストマー、又はこれらの組み合わせの１つ以上が挙げられるが、これらに限定されない種々の材料で形成され得る。管状要素１０２は、その可撓性に加えて、管状要素１０２を通る空気流が停止したときに管状要素１０２がその静止形状及び位置に戻る、即ち、管状要素１０２が弾性的に変形し、跳ね返り、その次の使用サイクルに備えることができるように、弾性のある材料で形成され得る。この材料は、特定の特性要求、例えば、材料が内部支持構造体１０３の中空基部１０４にオーバーモールド成形されるかどうか、接着されるかどうか、又は超音波溶接されるかどうかに従い選択してもよい。選択される管状要素材料が良好な長期物理的及び化学的安定性を有するべきであることは当業者には明らかであろう。
【００７４】
管状要素１０２は実質的に円形の（及び内部支持構造体１０３の基部１０４上で楕円断面形状に伸ばされ得る）緩和横断面形状を有することが好適であり得るものの、「管状」の定義において上述したものなどの他の断面形状も可能である。基部１０４はその横断面形状が楕円形であり得る又は別の形状であり得ることにも留意すべきである。いくつかの実施形態では、基部１０４は、楕円形であり、この楕円は、特殊な場合の円形を有する。いくつかの実施形態では、円形の又は円形に近い基部１０４の横断面形状を用いることで、基部１０４に大きな残留ねじり歪みを加えることなく管状要素１０２が基部１０４上に確実に組み付けられるのを補助することができる。更に、いくつかの実施形態では、管状要素１０２の特定部分が他の部分より可撓性であり、優先的につぶれることができるように、管状要素１０２は、１つより多い材料で形成され得る又は異なる壁厚及び／若しくは直径を有する異なる部分を有し得る（例えば、その長手方向に沿って連続的に）。
【００７５】
いくつかの実施形態では、管状要素１０２は、壁厚約０．３ｍｍ、初期内径８．０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、及びショアＯＯ硬さ６０のシリコーンゴムチューブで形成され得る。
【００７６】
いくつかの実施形態では、図４に示すように、内部支持構造体１０３は「Ｈ」字形の長手方向断面（即ち、長手方向Ｄに沿って取った）形状を有し得る。しかしながら、図４に示すように、いくつかの実施形態では、クロスメンバー１０６は、長手方向Ｄにおける内部支持構造体１０３の全体寸法（例えば、高さ）に対して長手方向中央に配置されていなくてもよく、むしろ、クロスメンバー１０６は内部支持構造体１０３の空気入口端部（例えば、上流側端部）の方に位置していてもよい。
【００７７】
加えて又はあるいは、いくつかの実施形態では、図５に示すように、内部支持構造体１０３は、略「Ｈ」字形の（即ち、英語の大文字Ｈにほぼ類似している）横断面形状（即ち、長手方向Ｄに対して実質的に直交するように取られた、例えば、短手方向Ｌ又は横断方向Ｔの）を有し得る。更に、いくつかの実施形態では、内部支持構造体１０３は、ポリプロピレン、アセタール、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ポリカーボネート、若しくはポリエチレンなどの射出成形プラスチックで形成され得る、又は金属若しくは金属合金（例えば、機械加工された、打ち抜かれた／プレスされた若しくは金属射出成形された）、若しくはセラミック材料（例えば、セラミック射出成形された）から作製され得る。いくつかの実施形態では、内部支持構造体１０３は、単一の一体構成要素として形成され得る、即ち、１つの部品から形成され得る。
【００７８】
図５に示すように、いくつかの実施形態では、内部支持構造体１０３のクロスメンバー１０６は、横断方向Ｔにおいて柱１０５に対し実質的に中央に配置され得る。これにより略「Ｈ」字形の横断面形状を与える。加えて、例として、図３〜図８の図示されている内部支持構造体１０３は、中心長手方向軸線に関して（即ち、中心横断方向−長手方向平面（central transverse-longitudinal plane）に関して）短手方向対称性を有することはもとより、中心長手方向軸線に関して（即ち、中心短手方向−長手方向平面（central lateral-longitudinal plane）に関して）横断方向対称性（例えば、前後）を有する。換言すると、内部支持構造体１０３は、短手方向Ｄ及び横断方向Ｔにおいて、中心長手方向軸線に関し対称である。
【００７９】
以下により詳細に記載されるように、管状要素１０２の空気出口端部のみが固定及び支持されており（即ち、内部支持構造体１０３の基部１０４によって）、一方で、管状要素１０２の空気入口端部は自立しており、内部支持構造体１０３上でつぶれることができる。
【００８０】
管状要素１０２と内部支持構造体１０３との組み立てにより、空気入口１０８及び空気出口１０９を含む空気流路１０７を形成する。図５は、流れ調整器１０１の横断面図を示す。この図は、管状要素１０２が内部支持構造体１０３の基部１０４上に伸ばされると略楕円形断面を有することを示すとともに、２つの中空の柱１０５内に位置し、残留空気流チャネルとして機能する、即ち、流れ調整器１０１内の空気流路１０７の一部分として機能する２つのルーメン１１０も示す。単なる例として、ルーメン１１０は、横断方向断面において略三角形を有するものとして示されている。いくつかの実施形態では、２つのルーメン１１０のそれぞれは、約１ｍｍ２の開放断面積を有し得る。
【００８１】
図６は、流れ調整器１０１の長手方向側断面図である。この図は、管状要素１０２が中空の柱１０５に実質的に平行に延びてはいるものの、中空の柱１０５に接触していないことを示す。空気入口１０８において、中空の柱１０５は管状要素１０２から突出することができる。図４を参照すると、柱ルーメン１１０に入る空気流は中空基部１０４を通過する前に各柱１０５のバイパス出口１１１で出ることに留意されたい。
【００８２】
本開示の流れ調整器の主要機能の１つは、過度に速い吸入、その結果としての、口及び咽頭における過度の薬剤沈着を回避するために、患者が医療用吸入器を通じて吸入するときに空気流を調整し、患者の吸息流量を狭くかつ制御された範囲に制限することである。本開示の流れ調整器は、したがって、肺への深い薬剤浸透及び沈着の増加の達成を補助することができる。
【００８３】
このような流れ調整器の使用によって、低い肺機能（例えば特に重篤なＣＯＰＤ患者）を有する患者が比較的低い吸入器空気流抵抗を受けることを可能にする（このような患者が適度な快適性を伴って十分な空気を吸入することを可能にする）一方、強い肺を有する患者には吸入に対して一時的により高い空気流抵抗を与える（それによって、これら患者がより長く、より深く吸入することを可能にする一方で同時に、その吸入空気流量をより虚弱な患者の吸入空気流量に酷似するレベルに制限する）。換言すると、吸息空気流量を患者間及び吸入間ではるかに一定に維持することができる。したがって、薬剤送達がはるかに予測可能となり、医師が信頼レベルの向上をもって治療計画を指示することを可能にする。
【００８４】
図３〜図６は、停止時の（即ち、管状要素１０２がつぶれていない状態の）流れ調整器１０１を示し、図７及び図８は、動作状態にある（即ち、患者の吸息空気流が流れ調整器１０１を実質的に通過しており、管状要素１０２がつぶれた状態の）流れ調整器１０１を示す。空気が空気出口１０９に向かって吸い込まれると、空気は空気入口１０８を通って、空気流路１０７内に、柱１０５及びクロスメンバー１０６の周りに（即ち、柱１０５と管状要素１０２との間に、及びクロスメンバー１０６と管状要素１０２との間になお存在するあらゆる間隙を通って）、並びに柱ルーメン１１０内に流れる。空気流路１０７内を通過する空気流の速度によって、空気流路１０７内の気圧の低下が引き起こされる（即ち、ベルヌーイ効果による）。図３〜図８に示される実施形態では、空気流路１０７内の圧力低下によって楕円形断面管状要素１０２の短軸に沿って（即ち、横断方向Ｔにおいて）直径の減少が生じ、図７及び図８に示すように、内方への曲げがもたらされる。管状要素１０２は、一端（即ち、空気出口１０９の方のその出口端部）が中空基部１０４によって支持されているため、内方への曲げは空気入口１０８の方の管状要素１０２の端部で主に起こり、内方への曲げは空気流路１０７の断面積を制限する。
【００８５】
ある程度までは、空気流路１０７内の圧力の低下が大きくなるほど管状要素１０２の内方への曲げは大きくなる。空気流路１０７の断面積の結果的な減少により、空気流量に対する抵抗を増加することになる。しかしながら、流れ調整器１０１の空気流路１０７は、流れ調整器１０１が用いられる医療用吸入器の空気流に対する全体的な総抵抗のわずか一部である（例えば、吸入器が空気流に対し中程度の静的抵抗を有する場合、総吸入器空気流抵抗の約５０％以下の可能性がある）ため、流れ調整器１０１を通る空気の質量流量は、その残留断面積の減少に応じて低下しない。これは、つぶれた管状要素１０２内の残留空気流チャネル１０７を通る空気の速度は、管状要素１０２がつぶれるにつれて上昇し、空気にかかるベルヌーイ力が更に増加することを意味する。この効果は、流れ調整器１０１の動作の相当な双安定性につながる傾向にある。つまり、つぶれの開始は、内方へのつぶれを推進するベルヌーイ力を、それが管状要素１０２の材料の抵抗剛性力に最終的に平衡するまで高める「正のフィードバック」につながる。換言すると、いくつかの実施形態では、流れ調整器１０１は実質的に双安定であり得る。流れ調整器１４０はどの時点においても２つの状態のうちの１つ、即ち、実質的に「開放」若しくは「つぶれていない」状態、又は実質的に「つぶれた」状態のいずれかにある傾向にある。
【００８６】
楕円形断面管状要素１０２が完全につぶれることは中空の柱１０５によって妨げられる。これら柱１０５は、クロスメンバー１０６とともに、楕円形断面管状要素１０２の長軸に沿った（即ち、短手方向Ｌにおける）直径の大幅な減少を防止する構造的支持を与える。ルーメン１１０によって設けられた空気流バイパスは、基準レベルの残留空気流が継続的に流れることを可能にする。加えて、管状要素１０２の限定された剛性とは、内部支持構造体１０３の隅の周辺に更なる小さな間隙が残っており、この場所では、管状要素１０２を十分に曲げて内部支持構造体１０３と管状要素１０２との間の小さな残留空気通路又は間隙（例えば、図７を参照）を全て閉じることができないことを意味する。したがって、少なくとも最小限の又は残留空気流は常に継続的に流れることができる。つまり、低下する圧力は、管状要素１０２が完全につぶれ、流れ調整器１０１内の全ての空気流を封鎖するのに十分な値には決して到達できない。
【００８７】
管状要素１０２がつぶれる点及び流れ調整器が調整する流量は、内部支持構造体１０３の幾何学的形状（及び特に、柱ルーメン１１０の断面積）、並びに管状要素１０２の特性、特に、その壁厚、空気入口断面積、幅、長さ、及びショア硬さに依存する。管状要素１０２においては、流れ調整器１０１が配置される吸入器のハウジングの壁及び／又は内部支持構造体１０３への付着を防止することで、つぶれた状態から開放状態への滑らかな移行を確実とするために、低い接着特性を有する材料も好ましい場合がある。
【００８８】
実施例の段落でより詳細に記載するように、図３〜図８に示されるタイプの流れ調整器の数学的モデリングでは、本発明の一実施形態の流れ調整器は、患者の広範な圧力損失において、±５Ｌ／分の繰り返し性及び一貫性で、３０Ｌ／分の空気流に調整することが可能であることが実証された。非常に虚弱な肺を持つ患者であっても略全ての患者がこのような空気流量に達することができるはずであるが、流れ調整器の動作によって、非常に過度の努力を持ってしても、どの患者もこのような空気流量を超えることはできないと思われる。
【００８９】
内部支持構造体に属する要素の形状、大きさ、数及び位置など、記載した実施形態の他の配置構成は当業者には明らかであろう。
【００９０】
図３〜図８の中空の柱及びクロスメンバー配置構成の代わりに、内部支持構造体の他の設計又は構成を使用してもよい。例えば、図９〜図１４は、種々の本開示の流れ調整器を示す。同一番号は同一要素を示す。図９〜図１３は、異なる内部支持構造体を用いた本開示の別の実施形態による流れ調整器２０１を示す。図１４は、本開示の更に別の実施形態による流れ調整器３０１を示す。図９〜図１４の流れ調整器は、図３〜図８の流れ調整器１０１と同じ要素、特徴、及び機能の多くを共有する。図３〜図８に示される実施形態の特徴又は要素（及びこのような特徴又は要素の代替物）のより完全な説明については、添付の図９〜図１４の上記記載を参照されたい。図３〜図８に関する上述の特徴のいずれも図９〜図１４の実施形態に適用することができ、この逆も同様である。
【００９１】
図９〜図１３を参照すると、流れ調整器２０１は管状要素２０２を含み、管状要素２０２は、少なくとも１つの可撓壁２４０と、内部支持構造体２０３とを備える。この実施形態では、内部支持構造体２０３は、中空基部２０４と、中実の柱２０５（即ち、ルーメンはない）と、クロスメンバー２０６と、クロスメンバー２０６から突出した（例えば、短手方向に方向付けられたクロスメンバー２０６から横断方向に突出した）１つ以上のスプライン（又は横断突起若しくは横断スプライン）２１３（図１０及び図１２を参照）と、を含む。いくつかの実施形態では、示されるように、１つ以上の横断突起２１３は、内部支持構造体２０３に対して短手方向中心に位置することができ、クロスメンバー２０６に対して前方及び後方に突出している（即ち、図１０に示すような横断面図で見た場合）。いくつかの実施形態では、１つ以上の横断突起２１３は内部支持構造体２０３から、管状要素２０２の少なくとも１つの可撓壁２４０に対して実質的に直交するように突出することができる。
【００９２】
単なる例として、内部支持構造体２０３は、図９に示すような「Ｈ」字形の長手方向断面（即ち、長手方向Ｄに沿って取った）形状、並びに図１０及び図１２に示すような略「Ｈ」字形の横断面形状（即ち、長手方向Ｄに対して実質的に直交するように、例えば、短手方向−横断方向平面で取られた）を有する。
【００９３】
更に、少なくとも１つの横断突起２１３を用いた実施形態では、内部支持構造体２０３は、少なくとも１つの英語の大文字「Ｅ」を含む横断面形状を更に含み得る。特に、図１０及び図１２に示すような２つの短手方向中心に配置された横断突起２１３を用いた実施形態では、内部支持構造体２０３は、背中合わせに結合され、「Ｅ」の長い側を短手方向Ｌに方向付けられた２つの大文字「Ｅ」を含む横断面形状を有し得る。図３〜図８の中空の柱１０５とは異なり、中実の柱２０５には大きな（long）アスペクト比を持つあらゆる内部ルーメンがないため、製造の容易さにとってより望ましい可能性のある幾何学的形状を有する。長手方向又は横断方向断面において必ずしも「Ｈ」字形でない他の配置構成も当業者には明らかであろう。実施例は、英語の大文字のＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｈ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｖ、Ｗ、Ｘ及びＺから選択される文字のいずれかを含む又はこれら文字のいずれかに類似する横断面形状を有する１つ以上の内部支持構造体を有する流れ調整器を含む。他の形状も当業者には明らかであろう。
【００９４】
図９〜図１１は、静止時の（即ち、管状要素２０２がつぶれていない状態の）流れ調整器２０１を示す。図１２〜図１３は、動作状態にある（即ち、管状要素２０２がつぶれた状態の）流れ調整器２０１を示す。
【００９５】
流れ調整器２０１は、内部支持構造体２０３と管状要素２０２との間に形成された空気流路２０７を含む。空気流路２０７は、空気入口２０８及び空気出口２０９を含む。図１０は、空気流の全般的方向に対して略垂直に取られた流れ調整器２０１の横断面図であり、管状要素２０２が、静止時、略楕円形の横断面形状を有することを示す。いくつかの実施形態では、示されるように、スプライン２１３はクロスメンバー２０６から外側に（例えば、横断方向Ｔに）、中実の柱２０５が突出するよりも小さく突出する。別の実施形態では、スプラインは、クロスメンバー２０６から、中実の柱２０５と等しい距離突出するような寸法にされ得る、又はあるいは、それより更に突出し得る。あるいは、各中実の柱２０５は、略矩形よりもむしろ十字形の形態の横断面形状を有し得る。これら例から明らかなように、内部支持構造体２０３の断面形状及び寸法の更に多くの変形形態が可能である。各変形形態は、管状要素２０２の形態及び材料の特性と併せて、圧力損失及び空気流量に応じた独自の空気流特性を有する。
【００９６】
図１１は、管状要素２０２と中実の柱２０５とが長手方向Ｄに概ね平行に方向付けられており、管状要素２０２が、静止時、中実の柱２０５と接触しておらず、柱が空気入口２０８において管状要素２０２から突出している（即ち、管状要素２０２の上流側端部から突出していることを示す。
【００９７】
図１２及び図１３は、動作状態にある流れ調整器２０１を示す。空気が空気出口２０９を通じて吸い込まれると、空気は空気入口２０８を通って空気流路２０７へと流れる。示されているように、患者の吸入によってもたらされた気圧の低下は、楕円形断面の管状要素２０２の短軸に沿って直径の減少を生じさせ、図１２に示すような内方への曲げをもたらす。管状要素２０２は下流側端部が中空基部２０４によって支持されているため、内方への曲げは空気入口２０８により近い管状要素２０２の端部で主に起こり、内方への曲げは空気流路２０７の断面積を制限する。空気流路２０７内の気圧が低くなるほど管状要素２０２の内方への変形は大きくなり、したがって、空気流路２０７の断面積の減少は大きくなり、空気流に対する抵抗は大きくなる。
【００９８】
楕円形断面管状要素２０２が完全につぶれることは中実の柱２０５によって妨げられる。これら構造は、クロスメンバー２０６とともに、楕円形断面の管状要素２０２の長軸に沿った直径の大幅な減少を防止する構造的支持を与える。スプライン２１３は、短軸に沿った支持を付加的に与え、管状要素２０２（及び特に、少なくとも１つの可撓壁２４０）がクロスメンバー２０６上にぴったりとつぶれすぎることを防止する。したがって、患者の吸息圧力損失がどれほど大きくても、残留空気流チャネル間隙を通じた残留空気流は常に可能である。
【００９９】
図１４は、本開示の別の実施形態による流れ調整器３０１を示す。流れ調整器３０１は、管状要素（又は「チューブ」）３０２を含む。管状要素（又は「チューブ」）３０２は、少なくとも１つの可撓壁３４０と、管状要素３０２内（即ち、少なくとも１つの可撓壁３４０内）に受け入れられるような寸法にされた内部支持構造体３０３と、を備える。管状要素３０２は内部支持構造体３０３を囲み、覆っている。内部支持構造体３０３は、中空基部３０４と、２つの中空の柱３０５（それぞれルーメン３１０を備える）と、クロスメンバー３０６と、からなる。図１４に示すように、いくつかの実施形態では、管状要素３０２は、空気入口端部が自由であるよりもむしろ、両端が（例えば、内部支持構造体３０３に）固定され得る又はそうでなければ取り付けられ得る。図１４に示すように、いくつかの実施形態では、クロスメンバー３０６は柱３０５に対して長手方向中央に配置され得る。その結果、前述の実施形態の短手方向対称性及び横断方向対称性に加え、内部支持構造体３０３（及び流れ調整器３０１）は長手方向対称性も有し得る（例えば、中心短手方向−横断方向平面に関して）。
【０１００】
前述の実施形態と同様、中空基部３０４の外径は可撓性管状要素３０２の内径よりも大きく、２つの構成要素の組み立ては、管状要素３０２を中空基部３０４の外部表面上に伸ばすことによって実現される。管状要素３０２と内部支持構造体３０３はそれらの間に空気流路３０７を画定する。空気流路３０７は、空気入口３０８及び空気出口３０９を含む。空気流路３０７は、また、柱３０５内にルーメン３１０を含む。空気が空気出口３０９に向かって吸い込まれると、空気は空気流路３０７に流れ、ルーメン３１０を通過し（即ち、通り）、空気入口３０８を通って柱３０５の周りを流れ、ベルヌーイ効果による空気流路３０７内の気圧の低下をもたらす。空気流路３０７内の圧力低下は、空気流路３０７の略中点において中央に位置決めされた管状要素３０２の楕円形断面の短軸に沿って直径の減少を生じさせる。
【０１０１】
両端が固定された管状要素３０２を有することについて考えられる利点の１つは、管状要素３０２を、所与の流れ調整性能に対してより厚みのあるものとすることができ、それによって、管状要素３０２の寸法仕様範囲に関して製造優位性を提供することである。両端が固定された管状要素３０２を有することについて考えられる別の利点は、対称な配置（例えば、長手方向、短手方向、及び横断方向に対称な）の使用によって、組み立て時、一貫した、特定の端部間の方向付けが必要ないため、製造優位性を提供できることである。
【０１０２】
医療用吸入器
図１５は、本開示の流れ調整器１０１を用いる本開示の一実施形態による医療用吸入器２５０を示す。単なる例として、医療用吸入器２５０は、図３〜図８の流れ調整器１０１を含むものとして図１５に示されているが、本開示の任意の流れ調整器を吸入器２５０内に用いることができることは理解すべきである。更なる例として、医療用吸入器２５０は、プレスアンドブリーズ加圧噴霧式定量吸入器（ｐＭＤＩ）として示されている。
【０１０３】
吸入器２５０は、図１のｐＭＤＩ５０の要素、特徴、及び機能の多くを共有しており、同様の番号は同様の要素を示す。このため、図１５の吸入器２５０の特徴部及び要素（及び、このような特徴部及び要素の代替）を更に完全に説明するために、図１に伴う上記の説明の参照がなされる。
【０１０４】
吸入器２５０は、医薬製剤２５２を含む容器２５１を含む。容器は、メータリングバルブ２５４で密閉された缶２５３を備える。容器２５１はハウジング（又は「アクチュエータ」）２５５内に位置している。ハウジング（又は「アクチュエータ」）２５５は、容器２５１を受け入れるような寸法にされた第１の開端部２４７を有し、開端部２４７から容器５１の基部２４９が突出することができる初期開放管状スリーブ部２５６と、開放管状マウスピース２５７の形態の一部分と、を備える。開放ハウジング２５５はその中に、特に、雰囲気へと開放された空気入口２１５から、吸入オリフィス又は空気出口２４５を画定するマウスピース２５７への空気流路２４６を画定することができる。ステム部２５８はメータリングバルブ２５４から突出しており、ハウジング２５５の一体部品として形成されたステムソケット２５４内に配置され、摩擦によって保持されている。ステムソケット２５９内に噴霧オリフィス２６０が形成され、バルブステム部２５８とマウスピース２５７との間に流体連通のための通路を設ける。
【０１０５】
図１５に更に示されるように、吸入器２５０は、吸入器２５０の空気流路２４６内に配置されることによって吸入器２５０に直接組み込まれる流れ調整器１０１を更に含む。特に、図１５の実施形態では、流れ調整器１０１は、空気流路２１４が吸入器２５０の全体的な空気流路２４６の一部分を成すように、空気入口２１５と、吸入器２５０の空気出口２４５と流体連通している空気出口２１６との間の専用管状空気流路２１４内に配置されている。
【０１０６】
単なる例として、専用空気流路２１４は、ハウジング２５５の後部部分（即ち、マウスピース２５７の反対側）に配置されており、ハウジング２５５と一体形成されている。更なる例として、空気入口２１５は、ハウジング２５５の第２の開端部２２０によって画定され、第２の開端部２２０は、流れ調整器１０１を受け入れるような寸法にされている。患者がマウスピース２５７において吸入すると、空気が空気入口２１５を通じて流れ調整器１０１に流れ、流れ調整器１０１を作動させるために必要な圧力低下を生じさせることで、空気流を調整する。吸入器２５０の上部から進入した空気が流れ調整器１０１をバイパスするのを避けるため、シールを形成するカバー２１７がハウジング２５５の第１の開端部２４７を覆って配置されている。カバー２１７は、容器２５１の基部２４９をなお押下して用量の医薬製剤を送達することを可能とするために可撓性であり得る。この可撓性は、カバー２１７の製造材料（単数又は複数）の適切な選択、カバーの幾何学的形状及び設計、又はこれらの両方によりもたらすことができる。
【０１０７】
図１５において、専用空気流路２１４は断面が実質的に一定であるとして示されているが、これは必須ではない。本開示の流れ調整器を含み、本開示の医療用吸入器に組み込むための空気流路の種々の可能な形状及び構成は、以下、図２０〜図２３を参照しながらより詳細に記載される。
【０１０８】
図１６は、本開示の別の実施形態による医療用吸入器３５０を示す。吸入器３５０は、それぞれ図１及び図１５の吸入器５０及び吸入器２５０の要素、特徴、及び機能の多くを共有しており、同様の番号は同様の要素を示す。このため、図１６の吸入器３５０の特徴部及び要素（及び、このような特徴部及び要素の代替）を更に完全に説明するために、図１及び図１５に伴う上記の説明の参照がなされる。
【０１０９】
吸入器３５０はハウジング３５５を含み、ハウジング３５５はその中を通る空気流路３４６を画定する。空気流路３４６は、開端部３２０及び空気出口３４５（マウスピース３５７によって形成された）を含む。ハウジング３５５は、また、初期開放管状スリーブ部３５６を含む。初期開放管状スリーブ部３５６は、医薬製剤３５２を含む容器３５１を受け入れるような寸法にされた開端部３４７を有する。吸入器３５０は、開端部３２０から空気出口３４５まで延びる空気流路３４６内に配置された流れ調整器１０１（即ち、単なる例として）を更に含む。特に、図１５の実施形態と同様に、流れ調整器１０１は、専用空気流路３１４内に配置されている。専用空気流路３１４は、雰囲気へと開放されており（例えば、開端部３２０を通じて）、吸入器３５０の全体的な空気流路３４６と流体連通しており、吸入器３５０の全体的な空気流路３４６の一部分を成す。加えて、専用空気流路３１４は、ハウジング３５５と一体形成されており、特に、ハウジング３５５の後部部分に、即ち、マウスピース３５７の反対側に形成されている。
【０１１０】
図１６は、バイパス空気が流れ調整器１０１の「機能を損なわせる」ことを避けるために吸入器３５０のハウジング３５５の開端部３４７を封止するための別のシステムを示す。この実施形態では、容器３５１の周囲の間隙を封止する又は実質的に封止するためにスカートシール３１８が用いられる。つまり、スカートシール３１８は、開端部３４７（即ち、ハウジング３５５のスリーブ部３５６）を雰囲気から密閉するために、容器３５１の外部表面３２２（及び特に、容器３５１の缶３５３の外部表面３２２）とハウジング３５５の内部表面３２４（及び特に、ハウジング３５５のスリーブ部３５６の内部表面３２４）との間に配置されている。
【０１１１】
スカートシール３１８は、薄くかつ可撓性のある環状エラストマーで形成することができ、ハウジング３５５のスリーブ部３５６内における容器の長手方向の動きに対し大きな抵抗を導入するのを避けるために十分に可撓性に作成され得る。封止構成要素の他の配置構成は当業者には明らかであろう。
【０１１２】
図１７は、本開示の別の実施形態による医療用吸入器４５０を示す。吸入器４５０は、それぞれ図１及び図１５の吸入器５０及び吸入器２５０の要素、特徴、及び機能の多くを共有しており、同様の番号は同様の要素を示す。このため、図１７の吸入器４５０の特徴部及び要素（及び、このような特徴部及び要素の代替）を更に完全に説明するために、図１及び図１５に伴う上記の説明の参照がなされる。
【０１１３】
吸入器４５０はハウジング４５５を含み、ハウジング４５５はその中を通る空気流路４４６を画定する。空気流路４４６は、空気路４６９及び空気出口４４５を含む。特に、ハウジング４５５は開放管状スリーブ部４５６を含み、開放管状スリーブ部４５６は、空気路４６９を画定する初期開端部４４７と、空気出口４４５を画定するマウスピース４５７と、を有する。スリーブ部４５６及び開端部４４７は、医薬製剤４５２を含む容器４５１を受け入れるような寸法にされている。吸入器４５０は、空気流路４４６内に配置された流れ調整器１０１（即ち、単なる例として）を更に含む。
【０１１４】
図１７は、バイパス空気が流れ調整器１０１の「機能を損なわせる」ことを避けるために吸入器４５０のハウジング４５５の開端部４４７を封止するための別の代替的なシステムを示す。この実施形態では、吸入器４５０のハウジング４５５の一部分を成す若しくは吸入器４５０のハウジング４５５に組み込む流れ調整器１０１又は専用空気流路を有するよりもむしろ、流れ調整器１０１はキャップ４２６内に配置されており、キャップ４２６がハウジング４５５に結合されたときに空気流路４４６の一部分を最終的に形成するように、キャップ４２６は、ハウジング４５５の初期開端部４４７に結合され（例えば、クリップ留め又はスナップ留めされ）、開端部４４７を閉鎖し、密閉するように構成されている。このため、キャップ４２６は、ハウジング４５５に結合されると、吸入された空気がキャップ４２６内の流れ調整器１０１を通過しなければならないような、吸入器４５０の空気流路４４６の空気入口を画定する。この実施形態では、キャップ４２６は、既存の吸入器の後付けアクセサリとして提供され得る。
【０１１５】
図１５のカバー２１７と同様に、キャップ４２６は、望むときに容器４５１をなお押すことを可能とするために可撓性材料で形成され得る。加えて又はあるいは、図１７に示されるように、いくつかの実施形態では、吸入器４５０は、容器４５１を押して用量の薬物の放出を可能とするためのボタン４１９を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、ボタン４１９はキャップ４２６に対して固定することができ、キャップ４２６は可撓性であり得る。いくつかの実施形態では、キャップ４２６は可撓性である必要はなく、ボタン４１９はキャップ４２６に対して動くことができる。
【０１１６】
他の実施形態では、本開示の流れ調整器は吸入器内の他の場所に組み込むことができる。例えば、流れ調整器は、容器（例えば、図１の容器５１を参照）のバルブステム部（例えば、図１のステム部５８を参照）が配置されるステムソケット（例えば、図１のステムソケット５９を参照）の足の下に配置され得る。このような実施形態では、例えば、流れ調整器の入口は吸入器のマウスピース（例えば、図１のマウスピース５７を参照）の下に配置することができ、流れ調整器の出口はステムソケット領域に空気を供給するように配置することができる。空気が流れ調整器をバイパスすることを回避するために、封止カバー（例えば、図１５のカバー２１７を参照）、スカートシール（例えば、図１６のスカートシール３１８を参照）、又は別の封止手段を、薬物の容器を受け入れるハウジングの開端部上に用いることができる。
【０１１７】
本開示の流れ調整器を用いる本開示の吸入器のいずれにおいても、例えば、大きな破片が不注意で吸入器デバイスに入らないように、流れ調整器が配置される空気流路の空気入口上にグリル構造が提供され得る。更に、本開示の吸入器の各実施形態において、流れ調整器の空気流路の空気入口は、使用中、不注意で患者の唇、指等によりすぐに遮られたり塞がれたりしない場所に配置されていることが好ましい。
【０１１８】
図１８は、本開示の別の実施形態による医療用吸入器５５０を示す。単なる例として、吸入器５５０が、専用の流れ調整器の空気流路５１４内に配置された１つ以上の圧力センサ５２５、５２７を更に含むことを除いては、吸入器５５０は図１５の吸入器２５０と実質的に同じであり、吸入器の空気流路５４６内に配置された流れ調整器１０１を含む。図１８の吸入器５５０の特徴部及び要素（及び、このような特徴部及び要素の代替）を更に完全に説明するために、図１５に伴う上記の説明の参照がなされる。
【０１１９】
図１８に示すように、圧力センサ５２５は、専用空気流路５１４と流体連通して配置されている。圧力センサ５２５はコントローラ（図示せず）に接続することができ、これら両方とも、電源オン／オフ機能を提供するための適切なスイッチを用い、適切な電源（図示せず）により給電される。
【０１２０】
概して、本開示のコントローラは、例えば、プログラマブルロジックコントローラ（「ＰＬＣ」）、プログラマブル回路基板（「ＰＣＢ」）、マイクロプロセッサ及び／又は他の適切なデバイス若しくは構造などの適切な電子デバイスであり得る。したがって、コントローラ１５１は、ハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の両方を含んでもよく、用語「コントローラ」は、このような構成要素の組み合わせを広く包含するものである。
【０１２１】
引き続き図１８を参照すると、電源が入れられたとき、圧力センサ５２５は大気圧を特定する。患者が吸入器５５０を通じて空気を吸入し、空気が空気出口５１６を出て流れると、空気は空気入口５１５を通って空気流路５１４内に流れ、圧力センサ５２５は、流れ調整器１０１の機能とともに患者の吸息努力によって引き起こされる、動的に変化する気圧を検知する及び／又は測定する。
【０１２２】
圧力センサ５２５とコントローラとの間の協働による、初期大気圧に対する圧力変化の検知は、圧力センサ５２５を通り過ぎる空気流量を算出するために使用され得る。この空気流量はベルヌーイ効果により局所気圧の低下を引き起こす。）所望の所定流量に達すると、電気信号は、ユーザが吸入器５５０（例えば、機械的起動式噴射システム内の）を作動させるための合図を与えるために、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はオーディオスピーカなどの適切な構成要素に送信され得る。あるいは、電子信号を用いて、機構が吸入器５５０を自動的に作動するのを可能とすることができる。
【０１２３】
更に、いくつかの実施形態では、第２の圧力センサ５２７が空気出口５１６に向かう空気流路５１４内に含まれ得る。この第２の圧力センサ５２７の存在を使用し、２つの圧力センサ５２５、５２７における相対局所気圧を比較（例えば、コントローラによって実施される）することにより、空気の流れる方向を特定することができる。この方向は、吸気を呼気と区別するために使用され得る（例えば、患者が吸入器５５０を通じて空気を吸い込む代わりに吸入器５５０内に息を吹き込んだ場合）。これにより、リンクした呼吸作動式起動機構（例えば、機械式又は電子式）を、患者が吸入器を通じて吸い込むのではなくむしろ吸入器に息を吹き込んだ場合は動作しないように配置することを可能にできる。２つの呼吸モードは、第１のセンサ５２５及び第２のセンサ５２７によって検知される異なる相対圧力損失関係により容易に区別される。
【０１２４】
空気流路５１４と流体連通した２つの圧力センサ５２５、５２７を含めることで、（適切な電気構成要素、例えば、コントローラ（例えば、プログラマブル回路基板（ＰＣＢ））、電源等と併せて）空気流量と相関し得る圧力変化の測定を可能にする。所定の流量に達すると、これにより電気式噴射機構を起動して吸入器容器５５１を作動させるための信号を促すことができる。このような機構は、患者が吸入と吸入器の作動を協調させる必要を排除することができる。加えて、起動流量は、異なる製品に対しては異なるようにプログラムすることができる。しかし、各場合において、一体型流量計（事実上、圧力センサ５２５、５２７であり得る）及び電子的作動の使用により、吸入器５５０を患者の吸息操作における適切な時間に作動できるようにすることができる。含まれる電子回路は、また、各起動イベントが計数され、記録されることを可能にするように構成することができるとともに、また、投与回数を提供するために、したがって、例えば、なお残っている理論上の投与数を患者に対して表示するために使用することができる。
【０１２５】
容器作動を起動するために圧測定及び算出された流量データを使用するのみならず、このようなシステムは、患者及びその医師にフィードバックを提供するように任意選択的に構成され得る。
【０１２６】
流れ調整器１０１を含む空気流路５１４を既に記載したものと類似の手法で上述の種々の吸入器のいずれにも組み込むことができる。流れ調整器の空気流路における圧力センサの組み込みは、図１５〜図１７のいずれの吸入器又は本開示の任意の他の吸入器などのあらゆる吸入器に用いることができることも理解すべきである。単なる例として、図１８の圧力センサは図１７のキャップ４２６内に形成された空気流路内に配置され得る。関連電子部品もキャップ４２６に組み込むことができる。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、どの種類の吸入器が用いられるかを問わず、流れ調整器１０１及び圧力センサ５２５、５２７を含む空気流路５１４は、任意の他の関連電気構成要素とともに、別個の部品若しくは構成要素として、又は吸入器５５０の一部分として製造され得る。以下で説明する図２０〜図２３は、別個に形成され、吸入器と流体連通させることができる若しくはそうでなければ吸入器に組み込むことができる、又は本開示の吸入器の一部分を成すことができる本開示の流れ調整器を備える本開示の例示的な流れ調整器アセンブリ（又は「空気流路」又は「空気流路アセンブリ」）を示す。
【０１２８】
図１９は、図３〜図８の流れ調整器１０１を含む本開示の別の実施形態による吸入器７５０を示す。例として、吸入器７５０は、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮから商品名ＡＵＴＯＨＡＬＥＲ（商標）で入手可能な吸入器の変形形態として示されている。吸入器７５０に関する更なる詳細は、その内容全体を参照により本明細書中に組み込む米国特許第７，２９６，５６７号で見ることができる。
【０１２９】
図１９に示すように、流れ調整器１０１は専用空気流路７１４内に配置されている。専用空気流路７１４は、ハウジング７５５と一体形成された吸入器７５０のハウジング７５５の底部部分にある。専用空気流路７１４は、周囲に開かれた空気入口７１５（例えば、予備開端部７２０によって画定された）と、吸入器７５０の空気流路７４６と流体連通している空気出口７１６と、を含む。特に、専用空気流路７１４は、空気入口７１５がマウスピース７５７のほぼ下に位置するように実質的に水平に配置されている。吸入器７５０内の実質的に全ての空気流が専用空気流路７１４を通過するように、吸入器７５０内の別の場所に顕著な空気漏出入口がないようにするために封止手段（図示せず）が設けられている。
【０１３０】
この実施形態では、吸息空気流は空気入口７１５を通じて（例えば、入口グリル、スクリーン又は格子７２８を通じて）流れ調整器１０１へと引かれ、そこからステムソケット７５９の周囲の領域へと引かれる。患者が吸入器７５０のマウスピース７５７（吸気オリフィス７４５を画定する）において吸入すると、ベーン７７７が吸息空気流内で持ち上がり、この持ち上げによって機械的な用量放出機構７２８を起動する。出てきた医薬製剤スプレー７６１は流れ調整器１０１の空気出口７０９及び専用空気流路７１４の空気出口７１６からの空気流で運ばれ、空気流とともにマウスピース７５７を通って出る。本発明の流れ調整器はこのような吸入器の複数の位置に、例えば、吸入器の後部、前部、上部、片側等に配置されてもよいことは当業者には認識されよう。加えて、吸入器の外部形態は、内部空気流表面とは無関係の形状及びスタイルにすることができることは明らかであろう。
【０１３１】
同じく、適切な電子メモリデバイスの組み込みによって、吸入器が使用された各回に対応する患者の吸入プロファイル（流量、圧力損失等）の取り込み、記憶及び取り出しを可能にすることができる。例えば、ケーブルを介して又は無線技術を使用してセカンダリデバイス、例えば、コンピュータ又は「スマート」フォンにデータを送信するための手段を含むことで、患者の医師又はその他が、患者が吸入器を適切に使用できるかを監視することを可能にするとともに、取り出された情報の分析及び解釈に基づき適切かつ適時の健康管理アドバイスを与えることを可能にするために、患者の医師又はその他がこれらデータを容易に利用可能にすることができる。
【０１３２】
別の実施形態では、呼吸作動式吸入器は、再利用可能部品及び交換可能部品の両方を含み得る。例えば、複雑かつ比較的高コストの電子機器を含む再利用可能部品は、更には、一連の交換可能な薬物収容カートリッジと対にすることができる。このような実施形態では、流れ調整器は、交換可能カートリッジ、又はあるいは及び好ましくは、再利用可能ユニットと対応付けることができる。いずれの場合においても、吸入器の空気流路は、再利用可能部品、交換可能補充部品、又はこの両方のいずれかを通過するように構成され得る。
【０１３３】
更に別の実施形態では、異なる抵抗及び／又はつぶれ特性を有する２つ以上の流れ調整器を、本開示の医療用吸入器、又は例えば、並列流路構成の、医療用吸入器とともに使用するための本開示の空気流路に組み込むことができる。更に別の実施形態では、異なる抵抗及び／又はつぶれ特性を有する２つ以上の流れ調整器を、直列流路配置の本開示の医療用吸入器又は空気流路に組み込むことができる。このような実施形態は、医療用吸入器の流量対圧力損失特性を調整するためのより高い能力を提供することができる。
【０１３４】
流れ調整器アセンブリ
図２０は、本開示の一実施形態による流れ調整器アセンブリ（又は「空気流路」又は「空気流路アセンブリ」）６３０を示す。流れ調整器アセンブリ６３０は、別個に形成することができ、吸入器と流体連通させることができる又はそうでなければ吸入器に組み込まれ得る、又は本開示の吸入器の一部分を成すことができる。図２０に示すように、流れ調整器アセンブリ６３０は、空気入口６１５及び空気出口６１６を含む空気流路６１４を画定するハウジング６３５と、空気流路６１４内に配置された流れ調整器１０１と、空気流路６１４内の絞り部６２３と、を含み得る。ハウジング６３５は図２１により詳細に示され、以下、より詳細に記載される。
【０１３５】
流れ調整器１０１は、空気流路６１４内の空気流に対する可変（動的）抵抗を提供するように構成することができる。絞り部６２３は、空気流路６１４内の空気流に対する固定（静的）抵抗を提供するように構成することができる。絞り部６２３は、ベンチュリ部（図示されている）、狭い通路（例えば、空気流路６１４の隣接領域／部分に対して狭い通路）、蛇行路、及びこれらの組み合わせの１つ以上を含み得る。蛇行路は、１つ以上のねじれ、湾曲、又は曲げ（例えば、少なくとも６０度の鋭い曲げ）を含み得る。
【０１３６】
加えて、いくつかの実施形態では、流れ調整器アセンブリ６３０は、第１の（空気入口）圧力センサ６２５と、第２の（空気出口）圧力センサ６２７と、を更に含み得る。流れ調整器アセンブリ６３０は、対応する吸入器の物理的寸法に適した寸法（例えば、長さ）のものであり得る。
【０１３７】
いくつかの実施形態では、ハウジング６３５は、吸入器のハウジング内に配置され得る、吸入器のハウジングと流体連通して配置される、及び／又は吸入器のハウジングに結合され得る別個の要素であり得る。加えて又はあるいは、いくつかの実施形態では、ハウジング６３５が吸入器のハウジングと一体形成されるように、ハウジング６３５は吸入器のハウジングの一部分を意味し得る。
【０１３８】
空気流路６１４、及び特に、空気入口６１５は、少なくとも第１の圧力センサ６２５の感度を向上するような形状とされ得る。第１の圧力センサ６２５は、第１の導管６２１によって空気流路６１４に接続されている。この導管の寸法（例えば、その断面積）は、その長さに沿って望ましい低圧力損失を有することと、導管が主要空気流路６１４内の空気流に多大な影響を及ぼすほど十分に開放することを回避することとの間で適切なバランスを確保するように選択され得る。いくつかの実施形態では、この導管は、円形断面であり、約２ｍｍの内径及び約１５ｍｍの総内部長さを有し得る。
【０１３９】
上で述べたように、空気流路６１４は、空気入口６１５と空気出口６１６との間に配置されており、局所空気流により誘発される圧力損失を第１の圧力センサ６２５において効果的に増幅するベンチュリ管（又はベンチュリ部）を特に形成する、特に絞り部（又は「ベンチュリ絞り部」）６２３の形態の固定即ち静的抵抗部を更に含み得る。特に、絞り部６２３は、流れ調整器１０１の上流側に配置され得る。このような増幅は、より感度の低い圧力センサを使用し、空気流量を特定の精度を持って測定することを可能にすることができる。これにより、アセンブリ６３０が組み込まれる吸入器の製造コストの抑制を補助する。
【０１４０】
ベンチュリ部絞り部６２３の下流側の、ベンチュリ部絞り部６２３から離れた位置で、第２の導管６２９（例えば、いくつかの実施形態では、約２ｍｍの内径及び約９ｍｍの内部長さを有する）によって空気流路６１４に接続された第２の圧力センサ６２７を付加することで、空気の流れる方向の特定（即ち、吸入と呼気を区別する）を補助することができる。これにより、リンクした呼吸作動式起動機構（例えば、機械式又は電子式）を、患者が吸入器を通じて吸い込むのではなくむしろ吸入器に息を吹き込んだ場合は動作しないように配置することを可能にする。２つの呼吸モードは、第１のセンサ６２５及び第２のセンサ６２７によって検知される異なる相対圧力損失関係により容易に区別される。
【０１４１】
いくつかの実施形態では、第１の導管６２１は、第１の断面積（例えば、平均断面積、又は第１の圧力センサに隣接して位置する第１の導管の領域の断面積）を有し得る。第２の導管６２９は、第２の断面積（例えば、平均断面積、又は第１の圧力センサに隣接して位置する第１の導管の領域の断面積）を有し得る。空気流路６１４は、第３の断面積（例えば、平均断面積、又は第１の導管又は第２の導管の領域の断面積）を有し得る。
【０１４２】
いくつかの実施形態では、第３の断面積に対する第１の断面積の比率及び／又は第３の断面積に対する第２の断面積の比率は、０．３以下、いくつかの実施形態では、０．２５以下、いくつかの実施形態では、０．２以下、いくつかの実施形態では、０．１８以下、いくつかの実施形態では、０．１６以下、いくつかの実施形態では、０．１５以下、いくつかの実施形態では、０．１以下、いくつかの実施形態では、０．０８以下、いくつかの実施形態では、０．０７以下、及びいくつかの実施形態では、０．０５以下であり得る。
【０１４３】
本発明者は、いくつかの実施形態では、図２０の流れ調整器アセンブリ６３０を備える吸入器が、２０Ｌ／分（つぶれる流量より低い）の空気流に対し、約０．８Ｐａ０．５分／Ｌの総抵抗を付与することができると算出した。これはＣＯＰＤ又は喘息のいずれの治療用の吸入器にとっても望ましい数値である。数値流体力学（Computational Fluid Dynamics、ＣＦＤ）は、本明細書中に示される実施形態に適切に変更を加え、寸法形成された別の実施形態を開発するために当業者が使用するのに有用なツールである。
【０１４４】
いくつかの実施形態では、吸入器が１つ以上の圧力センサを組み込む場合、吸入器の使用の度に患者の吸入プロファイルを記録することができる。適切な電子構成要素、例えば、メモリデバイス及びデータ送信手段を含めることで、患者の各吸入プロファイルを、将来の分析及び解釈のために、取り込み、記憶し、取り出すことができる。これにより、患者の医師及びその他が、患者が吸入器を適切に使用できるかを監視することを可能にすることができるとともに、適切かつ適時の健康管理アドバイス及び／又は介入が行われることを可能にすることができる。
【０１４５】
更に、いくつかの実施形態では、空気流の圧力損失の測定を行い、吸入器が、服用が行われたことを登録すること、及び対応する吸入プロファイルを記録することの両方を可能にすることができる。これにより、患者の医師、患者の健康管理の提供に対し支払いを行っている又は権威者若しくは機関が患者が実際に服用が行われたことを知ることを可能にする。用量の放出を登録する以前の吸入器は、その放出の日付及び時間は記録しても、対応する吸入プロファイルは登録又は記録しておらず、このことは吸入器を「過量放出（dose dumping）」（実際には患者が用量を周囲の空気中等に噴霧することによって単に廃棄している場合であっても患者が医師及びその他を患者が所定の用量を服用しているとの考えへと欺くことができる手法）に対して脆弱にする。こうした手法は、患者が所定の治療計画に従っていないことを医師に話しづらい場合に起こるものとして良く知られている。本開示の実施形態の利用によってこのような手法を検知する能力は、医療従事者が、患者が実際に行っていることを理解するための機会を与え、患者に助言する及び／又はそれに応じて治療計画を変更することを可能にする。
【０１４６】
図２１は、図２０の流れ調整器アセンブリ６３０を作製するために使用され得る要素又は構成要素の一例を示す。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ６３２（例えば、プログラマブル回路基板（ＰＣＢ））は、２つの圧力センサ６２５、６２７を含み得る。図２０〜図２１に示すように、流れ調整器１０１は、管状要素１０２及び内部支持構造体１０３を備える。空気流路６１４は、ハウジング６３５によって形成され得る。ハウジング６３５は、例えば、（例えば、管状要素１０２と内部支持構造体１０３の結合に関して上述した結合手段のいずれかにより）互いに結合可能なプラスチック射出成形が容易であることから、前部ハウジング６３３及び後部ハウジング６３４を含むものとして示される。いくつかの実施形態では、ハウジング６３５は、２つ以上の長手方向部分によって形成され得る（即ち、例として、図２１に示すように）、又は加えて若しくはあるいは、ハウジング６３５は、長手方向Ｄに対して、即ち、全般的に空気の流れる方向に対して横断方向に接合された２つ以上の横断方向部分で形成され得る。分離されたハウジング６３５は、簡略化のため、及び単なる例として示される。しかしながら、アセンブリ６３０及び空気流路６１４は、その代わりに、医療用吸入器のハウジングとともに形成（例えば、一体形成）することができ、吸入器は、アセンブリ６３０の図２０〜図２１に示される要素の全てを含むよう修正することができることは理解すべきである。
【０１４７】
種々のパラメータが流れ調整器１０１及び流れ調整器アセンブリ６３０の正確なつぶれ空気流量及び調整空気流量に影響する。このようなパラメータの例としては、管状要素１０２を形成している材料、管状要素材料の直径及び厚み、絞り部６２３並びに内部支持構造体１０３の形状及び寸法、並びに温度及び湿度などの環境因子（例えば、管状要素材料に応じた）が挙げられる。当業者であれば、本開示の教示に基づき、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、特定用途用の流れ調整器及び空気流路の正確な構成を最適化するために、変化するこれら異なる入カパラメータの効果をどのように試験するかについて理解するであろう。
【０１４８】
図２２は、本開示の別の実施形態による流れ調整器アセンブリ８３０を示す。流れ調整器アセンブリ８３０は、別個に形成することができ、吸入器と流体連通させることができる若しくはそうでなければ吸入器に組み込まれ得る、又は本開示の吸入器の一部分を成すことができる。図２２に示すように、流れ調整器アセンブリ８３０は、空気流路８１４内に配置された流れ調整器８０１を含み得る。空気流路８１４は、空気入口８１５及び空気出口８１６を含む。空気流路８１４は、ハウジング８３５によって形成され得る。いくつかの実施形態では、ハウジング８３５は、吸入器のハウジング内に配置され得る、吸入器のハウジングと流体連通して配置される、及び／又は吸入器のハウジングに結合され得る別個の要素であり得る。加えて又はあるいは、いくつかの実施形態では、ハウジング８３５は、ハウジング８３５が吸入器のハウジングと一体形成されるように、吸入器のハウジングの一部分を意味し得る。
【０１４９】
流れ調整器８０１は、管状要素８０２及び内部支持構造体８０３を含む。図２２に単なる例として示すように、いくつかの実施形態では、内部支持構造体８０３は、中空基部８０４を含み得る。中空基部８０４は、管状要素８０２がハウジング８３５の一部分（例えば、外壁）の周囲の外側に伸ばされ、ハウジング８３５の別の部分に対して内側に配置されるように、少なくとも部分的にハウジング８３５又はその一部分によって形成され得る。このような実施形態では、内部支持構造体８０３全体は、ハウジング８３５の一部分と一体形成され得る、又はハウジング８３５の一部分によって設けられ得る。ハウジング８３５の一部分は、上述のように、また、吸入器の少なくとも一部分を形成することができる。
【０１５０】
図２２に更に示されるように、空気流路８１４は、１つ以上の所望の長手方向の位置に配置された、流れ調整器８０１の管状要素８０２が特定の予め定められた位置でつぶれることを促すための１つ以上の内方に突出する突起又は特徴部８３７を含み得る（例えば、ハウジング８３５は、１つ以上の内方に突出する突起又は特徴部８３７を含み得る）。いくつかの実施形態では、１つの又は内方に突出する突起８３７は、ピンチングスプラインの形態であり得る、又はいくつかの実施形態では、突起（単数又は複数）８３７は、管状要素８０２を囲む環状突起を含み得る。突起（単数又は複数）８３７は管状要素８０２に機械的ストレスを加えることができる。突起（単数又は複数）８３７の大きさ及び／又は数を変えることによって、管状要素８０２がつぶれる流量を制御することができる。加えて又はあるいは、いくつかの実施形態では、管状要素の材料特性を、例えば、管状要素８０２の特定部分に特定のショア硬さを用いることにより厳密なつぶれの幾何学的形状及び特性を促すよう制御することができる。
【０１５１】
突起（単数又は複数）８３７は、管状要素８０２の内方に曲がる領域が、例えば、患者が吸入器内に水分を吐き出した場合にハウジング８３５に付着する傾向を低下させることもできる。
【０１５２】
更に、いくつかの実施形態では、図２０及び図２１に関して上述したように、空気流路８１４は、絞り部、特に、流れ調整器８０１の上流側、即ち、空気入口８１５の方に配置された絞り部を含み得る。絞り部は、隣接する圧力センサ（図示せず）を通り過ぎる局所空気速度を加速するためのベンチュリ部として使用される。このような配置構成は、所与の圧力センサで達成されるものに比べてより精密な圧力測定（及び空気流量測定値の算出）を可能にすることができる。
【０１５３】
図２３は、本開示の別の実施形態による流れ調整器アセンブリ９３０を示す。流れ調整器アセンブリ９３０は別個に形成することができ、吸入器と流体連通させることができる若しくはそうでなければ吸入器に組み込まれ得る、又は本開示の吸入器の一部分を成すことができる。図２３に示すように、流れ調整器アセンブリ９３０は、空気流路９１４内に配置された流れ調整器９０１を含み得る。空気流路９１４は、空気入口９１５及び空気出口９１６を含む。空気流路９１４はハウジング９３５によって形成され得る。いくつかの実施形態では、ハウジング９３５は、吸入器のハウジング内に配置され得る、吸入器のハウジングと流体連通して配置される、及び／又は吸入器のハウジングに結合され得る別個の要素であり得る。加えて又はあるいは、いくつかの実施形態では、ハウジング９３５が吸入器のハウジングと一体形成されるように、ハウジング９３５は、吸入器のハウジングの一部分を意味し得る。
【０１５４】
流れ調整器９０１は、管状要素９０２及び内部支持構造体９０３を含む。図２３に単なる例として示すように、いくつかの実施形態では、内部支持構造体９０３は、中空基部９０４を含み得る。中空基部９０４は、管状要素９０２がハウジング９３５の一部分の周囲の外側に伸ばされ、ハウジング９３５の別の部分に対して内側に配置されるように、少なくとも部分的にハウジング９３５又はその一部分によって形成され得る。示されているように、いくつかの実施形態では、空気流路９１４は、流れ調整器９０１の上流側にベンチュリ絞り部９２３を含み得る。ベンチュリ絞り部９２３は、既に記載したように、隣接する圧力センサ（図示せず）の感度を高めるために使用され得る。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、図２３に示すように、空気流路９１４は、流れる空気を流れ調整器９０１に誘導するために、流れ調整器９０１が配置されたハウジング９３５内に直接形成され得る１つ以上の特徴部を含み得る。例えば、図２３に示すように、空気流路９１４は、空気流を流れ調整器９０１に誘導し、管状要素９０２の外、外部、側部への空気流を妨げ、したがって、圧力損失のロスを防止し、管状要素９０２の外部表面の空気の停滞を維持するチャネリングステップ９３６を含み得る。
【０１５６】
図に示される各実施形態は、本開示の流れ調整器及び医療用吸入器の種々の特徴の説明を明確にするために別個の実施形態として説明されている。しかしながら、図に示され、本明細書中に記載される実施形態のいずれの要素及び特徴のあらゆる組み合わせを本開示の流れ調整器及び医療用吸入器に用いることができることは理解すべきである。加えて、図２０〜図２３の流れ調整器アセンブリの特徴のいずれか、又はこれらの組み合わせ、又はこれらの部分的組み合わせを、図１５〜図１９の医療用吸入器のいずれに組み込むことができる。更に、図３〜図１４の流れ調整器特徴部のいずれか、又はこれらの組み合わせ、又はこれらの部分的組み合わせを、本開示の流れ調整器アセンブリ又は医療用吸入器のいずれに組み込むこともできる。
【０１５７】
以下の実施形態は、本開示を例示することが意図され、限定するものではない。
【０１５８】
実施形態
流れ調整器実施形態の第１セット
１  医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリであって、
ハウジングと、
ハウジングによって画定され、空気入口及び空気出口を含む空気流路と、
空気入口と空気出口との間の空気流路内に配置されており（即ち、ハウジング内に配置されており）、空気流路内の空気流（例えば、実質的に全ての空気流）を目標調整体積流量に調整するための流れ調整器であって、流れ調整器の入口と出口との間の空気の圧力損失に応じて空気流路内の空気流に動的抵抗を与えるように構成されている、流れ調整器と、
空気流路内の絞り部（即ち、空気入口と空気出口との間）であって、空気流路内の空気流に静的抵抗を与えるように構成されており、（ｉ）ハウジング内の、流れ調整器の上流側の位置、及び（ｉｉ）ハウジング内の、流れ調整器の下流側の位置、のうちの少なくとも１つに配置されている、絞り部と、
を備える、アセンブリ。
２  可変抵抗と静的抵抗は、０．５ｋＰａの圧力損失において空気流路内の空気流に総第１抵抗Ｒ１を与えるように構成され、４ｋＰａの圧力損失において空気流路内に総第２抵抗Ｒ２を与えるように構成されており、Ｒ２／Ｒ１の比率は少なくとも１．５である（例えば、所与の体積流量における）、実施形態１に記載のアセンブリ。
３  Ｒ２／Ｒ１の比率が少なくとも２である、実施形態１又は２に記載のアセンブリ。
４  Ｒ２／Ｒ１の比率が３以下である、実施形態１〜３のいずれかに記載のアセンブリ。
５  Ｒ１は、約１．１〜約０．４Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲である、実施形態１〜４のいずれかに記載のアセンブリ。
６  Ｒ２は、約３．２〜約１．０Ｐａ０．５＊分／Ｌの範囲である、実施形態１〜５のいずれかに記載のアセンブリ。
７  絞り部は、０．５ｋＰａの、空気流路の空気入口と空気出口との間の圧力損失において、空気流に少なくとも０．４Ｐａ０．５＊分／Ｌの静的抵抗を与えるように構成されている、実施形態１〜６のいずれかに記載のアセンブリ。
８  絞り部は、０．５ｋＰａの、空気流路の空気入口と空気出口との間の圧力損失において、空気流に１．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下の静的抵抗を与えるように構成されている、実施形態１〜７のいずれかに記載のアセンブリ。
９  絞り部は、４ｋＰａの、空気流路の空気入口と空気出口との間の圧力損失において、空気流に対する、少なくとも１Ｐａ０．５＊分／Ｌの総抵抗に寄与するように構成されている、実施形態１〜８のいずれかに記載のアセンブリ。
１０  絞り部は、４ｋＰａの、空気流路の空気入口と空気出口との間の圧力損失において、空気流に対する、３．２Ｐａ０．５＊分／Ｌ以下の総抵抗に寄与するように構成されている、実施形態１〜９のいずれかに記載のアセンブリ。
１１  目標体積流量は少なくとも約２５Ｌ／分である、実施形態１〜１０のいずれかに記載のアセンブリ。
１２  絞り部は、空気入口と流れ調整器との間の、流れ調整器の上流側に配置されている、実施形態１〜１１のいずれかに記載のアセンブリ。
１３  絞り部は、ベンチュリ部、狭い通路、及び蛇行路のうちの少なくとも１つを含む、実施形態１〜１２のいずれかに記載のアセンブリ。
１４  ハウジング内に形成されており、空気流を流れ調整器に誘導し、空気流路内の空気流が流れ調整器をバイパスすることを妨げるためのチャネリングステップを更に備える、実施形態１〜１３のいずれかに記載のアセンブリ。
１５  流れ調整器の上流側の空気流路内に配置された圧力センサを更に備える、実施形態１〜１４のいずれかに記載のアセンブリ。
１６  絞り部は、空気入口と圧力センサとの間の、圧力センサの上流側に配置されている、実施形態１５に記載のアセンブリ。
１７  流れ調整器の上流側の空気流路内に配置された第１の圧力センサと、流れ調整器の下流側の空気流路内に配置された第２の圧力センサと、を更に備える、実施形態１〜１６のいずれかに記載のアセンブリ。
１８  絞り部は、空気入口と第１の圧力センサとの間の、空気流路内の第１の圧力センサの上流側に配置されている、実施形態１７に記載のアセンブリ。
１９  第１の導管内に配置された、流れ調整器の上流側の第１の位置で空気流路に接続された第１の圧力センサと、第２の導管内に配置された、流れ調整器の下流側の第２の位置で空気流路に接続された第２の圧力センサと、を更に備える、実施形態１〜１８のいずれかに記載のアセンブリ。
２０  絞り部は第１の位置の近傍に配置されている、実施形態１９に記載のアセンブリ。
２１  絞り部は第１の位置の上流側に配置されている、実施形態１９に記載のアセンブリ。
２２  第１の導管は第１の断面積を有し、第２の導管は第２の断面積を有し、空気流路は第３の断面積を有し、第３の断面積に対する第１の断面積の比率及び第３の断面積に対する第２の断面積の比率はそれぞれ、０．２以下である、実施形態１９〜２１に記載のアセンブリ。
２３  空気流路内に配置された少なくとも２つの流れ調整器を含む、実施形態１〜２２のいずれかに記載のアセンブリ。
２４  少なくとも２つの流れ調整器は並列で配置されている、実施形態２３に記載のアセンブリ。
２５  少なくとも２つの流れ調整器は直列で配置されている、実施形態２３に記載のアセンブリ。
２６  流れ調整器は、
空気流路の少なくとも一部分を画定する管状要素であって、空気流路内の空気流に応じて内側に曲がるように構成された少なくとも１つの可撓壁を備える、管状要素と、
管状要素内に配置されており、管状要素の少なくとも１つの可撓壁が内側に曲がったとき、管状要素内の空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている内部支持構造体と、
を含む、実施形態１〜２５のいずれか一項に記載のアセンブリ。
２７．  内部支持構造体は管状要素に比べて剛性であり、管状要素は内部支持構造体に比べて可撓性である、実施形態２６に記載のアセンブリ。
２８．  管状要素は、つぶれていない状態とつぶれた状態との間で実質的に双安定である、実施形態２６又は２７に記載のアセンブリ。
２９．  内部支持構造体の少なくとも一部分は、ハウジングによって形成されている、実施形態２６〜２８に記載のアセンブリ。
３０．  ハウジングは、医療用吸入器のハウジングの少なくとも一部分を成す、実施形態１〜２９のいずれかに記載のアセンブリ。
３１．  医療用吸入器のハウジングに結合されるように構成されている、実施形態１〜３０のいずれかに記載のアセンブリ。
３２．  医療用吸入器の空気流路と流体連通した状態で配置されるように構成されている、実施形態１〜３１のいずれかに記載のアセンブリ。
３３．  空気流路の空気入口は医療用吸入器の空気入口である、実施形態１〜３２のいずれかに記載のアセンブリ。
３４．  吸込オリフィス及び吸入オリフィスを含む空気流路と、
吸入器の空気流路と流体連通した状態で配置された、先行する実施形態のいずれかに記載の流れ調整器アセンブリと（例えば、アセンブリが吸入器の吸込オリフィスと吸入オリフィスとの間に配置されるように）、
を備える、医療用吸入器。
【０１５９】
流れ調整器実施形態の第２セット
１  医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリであって、
ハウジングと、
ハウジングによって画定され、空気入口及び空気出口を含む空気流路と、
空気入口と空気出口との間の空気流路内に配置されており（即ち、ハウジング内に配置されており）、空気流路内の空気流（例えば、実質的に全ての空気流）を目標調整体積流量に調整するための流れ調整器であって、流れ調整器の入口と出口との間の空気の圧力損失に応じて空気流路内の空気流に可変抵抗を与えるように構成されている、流れ調整器と、
流れ調整器の上流側の、空気流路内に配置された（例えば、ハウジング内に配置された）第１の圧力センサと、
流れ調整器の下流側の、空気流路内に配置された（例えば、ハウジング内に配置された）第２の圧力センサと、
を備える、アセンブリ。
２  空気入口と第１の圧力センサとの間の、空気流路内の第１の圧力センサの上流側に配置された絞り部を更に備える、実施形態１に記載のアセンブリ。
３  絞り部は、ベンチュリ部、狭い通路、及び蛇行路のうちの少なくとも１つを含む、実施形態２に記載のアセンブリ。
４  第１の圧力センサは、流れ調整器の上流側の第１の位置で空気流路に接続された第１の導管内に配置されており、第２の圧力センサは、流れ調整器の下流側の第２の位置で空気流路に接続された第２の導管内に配置されている、実施形態１〜３のいずれかに記載のアセンブリ。
５  第１の位置の近傍に配置された絞り部を更に備える、実施形態４に記載のアセンブリ。
６  第１の位置の上流側に配置された絞り部を更に備える、実施形態４に記載のアセンブリ。
７  第１の導管は第１の断面積を有し、第２の導管は第２の断面積を有し、空気流路は第３の断面積を有し、第３の断面積に対する第１の断面積の比率及び第３の断面積に対する第２の断面積の比率はそれぞれ、０．２以下である、実施形態４〜７に記載のアセンブリ。
８  空気流路内に配置された少なくとも２つの流れ調整器を含む、実施形態１〜７のいずれかに記載のアセンブリ。
９  少なくとも２つの流れ調整器は並列で配置されている、実施形態８に記載のアセンブリ。
１０  少なくとも２つの流れ調整器は直列で配置されている、実施形態８に記載のアセンブリ。
１１  流れ調整器は、
空気流路の少なくとも一部分を画定する管状要素であって、空気流路内の空気流に応じて内側に曲がるように構成された少なくとも１つの可撓壁を備える、管状要素と、
管状要素内に配置されており、管状要素の少なくとも１つの可撓壁が内側に曲がったとき、管状要素内の空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている内部支持構造体と、
を含む、実施形態１〜１０のいずれかに記載のアセンブリ。
１２  内部支持構造体は管状要素に比べて剛性であり、管状要素は内部支持構造体に比べて可撓性である、実施形態１１に記載のアセンブリ。
１３  管状要素は、つぶれていない状態とつぶれた状態との間で実質的に双安定である、実施形態１１又は１２に記載のアセンブリ。
１４  内部支持構造体の少なくとも一部分は、ハウジングによって形成されている、実施形態１１〜１３に記載のアセンブリ。
１５  ハウジングは、医療用吸入器のハウジングの少なくとも一部分を成す、実施形態１〜１４のいずれかに記載のアセンブリ。
１６  医療用吸入器のハウジングに結合されるように構成されている、実施形態１〜１５のいずれかに記載のアセンブリ。
１７  医療用吸入器の空気流路と流体連通した状態で配置されるように構成されている、実施形態１〜１６のいずれかに記載のアセンブリ。
１８  空気流路の空気入口は医療用吸入器の空気入口である、実施形態１〜１７のいずれかに記載のアセンブリ。
１９  吸込オリフィス及び吸入オリフィスを含む空気流路と、
吸入器の空気流路と流体連通した状態で配置された、先行する実施形態のいずれかに記載の流れ調整器アセンブリと（例えば、アセンブリが吸入器の吸込オリフィスと吸入オリフィスとの間に配置されるように）、
を備える、医療用吸入器。
２０  第１の圧力センサ及び第２の圧力センサは、吸息空気流量と流れ調整器アセンブリを通過する方向とを検知するために配置されている、実施形態１９に記載の吸入器。
【０１６０】
流れ調整器実施形態
１．医療用吸入器で使用するための流れ調整器であって、
空気流路の少なくとも一部分を画定する管状要素であり、空気流路内の空気流に応じて内側に曲がるように構成された少なくとも１つの可撓壁を備える、管状要素と、
管状要素内に配置されており、管状要素の少なくとも１つの可撓壁が内側に曲がったとき、管状要素内の空気流路の少なくとも所定の断面積を維持するように構成されている内部支持構造体と、
を備える、流れ調整器。
２．実質的に線形である、実施形態１に記載の流れ調整器。
３．管状要素は、つぶれていない状態とつぶれた状態との間で実質的に双安定である、実施形態１又は２に記載の流れ調整器。
４．内部支持構造体は管状要素に比べて剛性であり、管状要素は内部支持構造体に比べて可撓性である、実施形態１〜３のいずれかに記載の流れ調整器。
５．長手方向を更に含み、管状要素の少なくとも１つの可撓壁は、長手方向に実質的に平行に方向付けられている、実施形態１〜４のいずれかに記載の流れ調整器。
６．管状要素は、長手方向に沿って長尺状である、実施形態５に記載の流れ調整器。
７．管状要素の第１端部に配置された空気入口と、
管状要素の第１端部とは反対側の第２端部に配置された空気出口と、
を更に備える、実施形態１〜６のいずれかに記載の流れ調整器。
８．楕円形の横断面形状を有する、実施形態１〜７のいずれかに記載の流れ調整器。
９．管状要素は楕円形の横断面形状を有する、実施形態１〜８のいずれかに記載の流れ調整器。
１０．内部支持構造体は外壁を有する基部を有し、管状要素の端部は、内部支持構造体の基部の外壁上に伸びる、実施形態１〜９のいずれかに記載の流れ調整器。
１１．内部支持構造体の基部の外壁は、楕円形の横断面形状を有する、実施形態１０に記載の流れ調整器。
１２．内部支持構造体の基部の外壁は円形の横断面形状を有する、実施形態１０又は１１に記載の流れ調整器。
１３．内部支持構造体は少なくとも１つの中空の柱を含み、流れ調整器内の空気流路は、内部支持構造体の外壁と管状要素との間の空間と、少なくとも１つの中空の柱内の空間と、を含む、実施形態１〜１２のいずれかに記載の流れ調整器。
１４．内部支持構造体は略Ｈ字形の横断面形状を有する、実施形態１〜１３のいずれかに記載の流れ調整器。
１５．内部支持構造体は略Ｈ字形の長手方向断面形状を有する、実施形態１〜１４のいずれかに記載の流れ調整器。
１６．内部支持構造体は、少なくとも１つの、英語の大文字「Ｅ」を含む横断面形状を含む、実施形態１〜１５のいずれかに記載の流れ調整器。
１７．内部支持構造体は、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｈ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｖ、Ｗ、Ｘ及びＺから選択される英語の大文字の少なくとも１つを含む横断面形状を含む、実施形態１〜１６のいずれかに記載の流れ調整器。
１８．内部支持構造体は、管状要素の実質的に長手方向に沿って方向付けられているとともに管状要素の入口端部から突出している少なくとも１つの柱を含む、実施形態１〜１７のいずれかに記載の流れ調整器。
１９．内部支持構造体は少なくとも１つの中空の柱を含み、少なくとも１つの中空の柱はその中にルーメンを画定する、実施形態１〜１８のいずれかに記載の流れ調整器。
２０．内部支持構造体は少なくとも１つの中実の柱を含む、実施形態１〜１９のいずれかに記載の流れ調整器。
２１．内部支持構造体は、管状要素の長手方向に実質的に平行に方向付けられている２つの柱と、２つの柱を結合するように配置されたクロスメンバーであって、長手方向に対して非ゼロ角度に方向付けられているクロスメンバーと、を含む、実施形態１〜２０のいずれかに記載の流れ調整器。
２２．内部支持構造体は、各柱がその中にルーメンを画定する、管状要素の長手方向に実質的に平行に方向付けられている２つの中空の柱と、２つの中空の柱を結合するように配置された中実クロスメンバーであって、長手方向に対して非ゼロ角度に方向付けられている中実クロスメンバーと、を含む、実施形態１〜２１のいずれかに記載の流れ調整器。
２３．内部支持構造体は、管状要素の長手方向に実質的に平行に方向付けられている２つの中実の柱と、２つの中実の柱を結合するように配置された中実クロスメンバーであって、長手方向に対して非ゼロ角度に方向付けられているクロスメンバーと、を含む、実施形態１〜２１のいずれかに記載の流れ調整器。
２４．内部支持構造体は、クロスメンバーから延びる少なくとも１つの横断突起を含む、実施形態２１、２２及び２３のいずれかに記載の流れ調整器。
２５．クロスメンバーは、長手方向に対して実質的に垂直に方向付けられている、実施形態２１〜２４のいずれかに記載の流れ調整器。
２６．内部支持構造体は、管状要素の少なくとも１つの可撓壁に対して実質的に直交するように突出している少なくとも１つのリブを含む、実施形態１〜２５のいずれかに記載の流れ調整器。
２７．医療用吸入器の空気流路と流体連通した状態で配置された、先行する実施形態のいずれかに記載の少なくとも１つの流れ調整器を備える医療用吸入器。
２８．並列で配置された少なくとも２つの流れ調整器を含む、実施形態２７に記載の医療用吸入器。
２９．直列で配置された少なくとも２つの流れ調整器を含む、実施形態２７又は２８に記載の医療用吸入器。
３０．薬物を含む容器を受け入れるような寸法にされた管状スリーブ部と、
患者ポートと、
を備えるハウジングと、
空気入口及び空気出口を含む空気流路であって、空気出口は、患者ポートによって画定される、空気流路と、
空気流路内に配置された実施形態１〜２６のいずれかに記載の流れ調整器と、
を備える、医療用吸入器。
３１．加圧噴霧式定量吸入器（ｐＭＤＩ）である、実施形態２７〜３０のいずれかに記載の医療用吸入器。
３２．呼吸作動式吸入器、加圧噴霧式定量吸入器（ｐＭＤＩ）、ドライパウダー式吸入器（ＤＰＩ）、ネブライザー、及びこれらの組み合わせの少なくとも１つである、実施形態２７〜３０のいずれかに記載の医療用吸入器。
３３．ハウジングの管状スリーブ部は第１の開端部を含み、ハウジングは、流れ調整器を受け入れるような寸法にされた第２の開端部を更に含む、実施形態３０〜３２のいずれかに記載の医療用吸入器。
３４．ハウジングは、第１の開端部を周囲から密閉するように配置されたカバー又はシールを更に含む、実施形態３３に記載の医療用吸入器。
３５．流れ調整器は専用空気流路内に配置されており、専用空気流路は、周囲に開かれた空気入口と、吸入器の空気流路と流体連通する空気出口と、を含み、流れ調整器は、専用空気流路の空気入口と空気出口との間に配置されている、実施形態２７〜３４のいずれかに記載の医療用吸入器。
３６．専用空気流路は、ハウジングと一体形成されている、実施形態３５に記載の医療用吸入器。
３７．専用空気流路は、患者ポートの反対側の、ハウジングの後部部分に形成されている、実施形態３５又は３６に記載の医療用吸入器。
３８．専用空気流路は、ハウジングの底部部分に形成されている、実施形態３５又は３６に記載の医療用吸入器。
３９．専用空気流路の空気入口は、患者ポートの下に配置されている、実施形態３８に記載の医療用吸入器。
４０．吸入器内に取り込まれたあらゆる空気が流れ調整器内を移動するように、ハウジングの管状スリーブ部上に配置された、開端部を周囲から密閉するためのカバーを更に備える、実施形態３０〜３９のいずれかに記載の医療用吸入器。
４１．容器の外部表面とハウジングの内部表面との間に配置されたスカートシールを更に備える、実施形態３０〜４０のいずれかに記載の医療用吸入器。
４２．ハウジングの管状スリーブ部に結合されるように構成された、管状スリーブ部を密閉するためのキャップを更に備え、キャップは空気入口を画定し、流れ調整器を含む、実施形態３０〜４１のいずれかに記載の医療用吸入器。
４３．流れ調整器の上流側の空気流路内に配置された圧力センサを更に備える、実施形態２７〜４２のいずれかに記載の医療用吸入器。
４４．流れ調整器の上流側の空気流路内に配置された第１の圧力センサと、流れ調整器の下流側の空気流路内に配置された第２の圧力センサと、を更に備える、実施形態２７〜４３のいずれかに記載の医療用吸入器。
４５．医療用吸入器で使用するための流れ調整器アセンブリであって、
ハウジングと、
ハウジングによって画定され、空気入口及び空気出口を含む空気流路と、
実施形態１〜２６のいずれかに記載の流れ調整器であって、空気入口と空気出口との間の、空気流路内に配置されている、流れ調整器と、
を備える、流れ調整器アセンブリ。
４６．流れ調整器の上流側に、空気流路と流体連通して配置された第１の圧力センサと、流れ調整器の下流側に、空気流路と流体連通して配置された第２の圧力センサと、を更に備える、実施形態４５に記載の流れ調整器アセンブリ。
４７．流れ調整器の上流側の空気流路に接続された第１の導管内に配置された第１の圧力センサと、流れ調整器の下流側の空気流路に接続された第２の導管内に配置された第２の圧力センサと、を更に備える、実施形態４５又は４６に記載の流れ調整器アセンブリ。
４８．第１の導管が空気流路に接続している場所の近傍の空気流路内に配置された絞り部を更に備える、実施形態４７に記載の空気流路。
４９．空気入口と流れ調整器との間に配置された絞り部を更に備える、実施形態４５〜４８のいずれかに記載の空気流路。
５０．医療用吸入器を使用する方法であって、
実施形態１〜２６のいずれかに記載の流れ調整器を備える医療用吸入器を用意することと、
流れ調整器の空気流路内の空気流に応じて吸入器の空気流抵抗を変化させることと、
を含む、方法。
５１．医療用吸入器の患者ポートを患者の体腔に挿入することと、流れ調整器の空気流路内に空気流を発生させるために患者ポートを通じて吸入することと、を更に含む、実施形態５０に記載の方法。
５２．吸入器の空気流抵抗を変化させることは、少なくとも１つの管状壁を内部支持構造体に向かって内側に曲げることを含む、実施形態５０又は５１に記載の方法。
【０１６１】
本発明はその適用が、上述の記載で説明した又は添付の図面に示される構造の詳細及び構成要素の配置構成に限定されるものではないと理解すべきである。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。また、本明細書において使用される語法及び専門用語は説明を目的としたものであり、限定するものとみなしてはならないことを理解されたい。他の実施形態を利用することもでき、また、構造的又は論理的な変更が、本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを更に理解されたい。
【０１６２】
以下のデータの裏づけのない実施例は本開示の説明を意図しており、限定を意図するものではない。
【実施例】
【０１６３】
実施例１−調整流量
図２４及び表１は、図２０及び図２１の流れ調整器アセンブリ６３０の構成を有し、図３〜図８の流れ調整器１０１を備え、それぞれ３０、４０及び５０Ｌ／分の名目流れ調整値を有する流れ調整器アセンブリを通じて患者が吸入する流量範囲の計算値を示す。図２４及び表１から、流量の分散はより高い流れ調整器名目調整流量において大きくなることが明らかである。
【０１６４】
モデリングのため、各目標調整体積流量（即ち、３０Ｌ／分、４０Ｌ／分及び５０Ｌ／分）の周りで調整流量の正規分布を取る。データが分散している場所より下は、流れ調整器アセンブリの母集団の範囲内において流れ調整器が動作する流量の分布を示す。例えば、目標調整体積流量が３０Ｌ／分の場合、少数の流れ調整器が約２５Ｌ／分でつぶれる一方、大多数は目標の３０Ｌ／分に近い流量で調整され、少数が３５Ｌ／分に近い流量で調整されると予想される。流れ調整器がつぶれた場合、流れに対する抵抗は大幅に増加し、圧力損失は動的な又は可変抵抗に支配されると想定される。
【０１６５】
以下のデータは、種々の流量における圧力損失を、次式を使用してモデリングすることにより算出したものである。
圧力損失（Ｐａ）＝（（Ｒ２＋Ｄ２）×Ｆ２）／１０００
式中、Ｒ＝静的抵抗、Ｐａ０．５（分／Ｌ）
Ｄ＝動的抵抗、Ｐａ０．５（分／Ｌ）
Ｆ＝流量、Ｌ／分
【０１６６】
流れ調整器アセンブリ６３０の静的抵抗は、入口損失による抵抗、ベンチュリ抵抗、流れ調整器の抵抗、及び出口損失の組み合わせに基づき、０．８３Ｐａ０．５（分／Ｌ）と推定した。
【０１６７】
【表１】
2019503829.tif 000003
【０１６８】
本発明者は、３０Ｌ／分の名目調整流量を有するこの構成の流れ調整器に特に優位性を認めた。
【０１６９】
実施例２−空気流抵抗
最適化され得る別の重要なパラメータはアセンブリの静的空気流抵抗である。
【０１７０】
図２０〜図２１の流れ調整器アセンブリ６３０の構成を有し、図３〜図８の流れ調整器１０１を備え、０．８３Ｐａ０．５（分／Ｌ）の静的抵抗及び３０Ｌ／分の名目調整流量を有する流れ調整器アセンブリを形成した。このような流れ調整器アセンブリの性能は図２５の実線により示され、これは、上で記載した実施例１の式を使用して算出されたデータから得たものである。示されるように、この設計の流れ調整器アセンブリは、わずか０．５ｋＰａの圧力損失で吸入する患者が、アセンブリを通じて２５Ｌ／分で吸入することを可能にする。その対極は、４ｋＰａの圧力損失を生成する患者である。この状況では、吸入流量は流れ調整器の公差に応じて、約２５〜３５Ｌ／分に調整される。実線から明らかなように、この設計は、患者肺気量とは無関係に、この約２５〜３５Ｌ／分の流量範囲内で全ての薬剤が送達されることを確実とする。これにより、患者間及び患者内の両方における、患者（例えば、ＣＯＰＤ患者）の用量の一貫性が大幅に向上する。したがって、全患者がこのような流れ調整器アセンブリから利する。
【０１７１】
図２５の破線は、アセンブリのより高い静的抵抗（１．０Ｐａ０．５分／Ｌ．）の効果を示す。一部の患者、特に、わずか約０．５ｋＰａの圧力損失で吸入する患者は、流れ調整器が動作するのに必要な流量を達成しない。これら患者は流れ調整器から直接利することはない。
【０１７２】
図２５の点線は、流れ調整器アセンブリのより低い静的抵抗（０．６Ｐａ０．５分／Ｌ）の効果を示す。全患者がアセンブリを通じた吸入がより簡単になると考え、一部のより虚弱な患者は調整流量に近い流量を得ることがより簡単になると考える。しかしながら、静的抵抗が低すぎると口及び咽頭内の薬剤沈着の増加に至る可能性があり望ましくないため、低すぎる静的抵抗を避けることも好ましい。
【０１７３】
【表２】
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【０１７４】
これら計算及びこれら事項に基づくと、図３〜図８の流れ調整器を備え、３０Ｌ／分の調整流量を有する図２０〜図２１の流れ調整器アセンブリの理想的な静的抵抗は約０．８Ｐａ０．５分／Ｌであると考えられる。この抵抗において、事実上全てのＣＯＰＤ患者及び喘息患者は、約３０Ｌ／分を超える流量で吸入すると予想される。より高い抵抗（例えば、１．０〜１．１Ｐａ０．５分／Ｌ）のアセンブリでは、一部のＣＯＰＤ患者が３０Ｌ／分の吸入量に到達できない結果となる。
【０１７５】
典型的には、ＣＯＰＤ患者の９５％のみが０．６ｋＰａより大きい吸入圧力損失を生成する。結果として、本開示の流れ調整器を備える流れ調整器アセンブリ（及び／又は吸入器）の提供は、０．５〜４．０ｋＰａの吸入圧力損失を生成し得る大部分の喘息患者及びＣＯＰＤ患者の要求を十分に満たすものである。
【０１７６】
上述され、図に示された実施形態は、単に例として示され、本開示の概念及び原理における限定を意図するものではない。このように、要素並びにそれらの構成及び配列における様々な変化が、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく可能であることは、当業者であれば認識するであろう。
【０１７７】
本明細書において引用された全ての参照及び刊行物は、その全体が参照することによって本開示に明確に援用される。
【０１７８】
本開示の様々な特徴及び局面は、以下の請求項において述べられる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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