(57)【要約】  好適な態様は、新規な一体型ネブライザと粒子分散チャンバ、及びそれらを使用する新規な方法を提供する。好適には、粒子分散チャンバは鼻孔への噴霧化された粒子の渦状流れの送達を提供する。本発明の一体型ネブライザ、送達方法、及び呼吸技術によってユーザの鼻腔深部及び副鼻腔への薬剤の送達が可能になる。重要なことだが、本発明の装置及び方法によって、鼻腔及び副鼻腔の膜を介した薬剤の、全身への及び局所への送達が可能になる。追加の好適な実施形態は、特定ユーザ向けの噴霧化された薬物の送達を可能にする、相補型カートリッジドッキングシステムを提供する。【選択図】図５３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鼻腔深部または副鼻腔への局所的な薬物送達、またはそれらを介した全身への薬物送達に適したネブライザであって、
鼻に近い端部と鼻から遠い端部とを有し、前記鼻に近い端部の開口部と前記鼻から遠い端部の開口部との間を流通する少なくとも一つのアダプタチャネルを有する鼻アダプタと、
前記鼻アダプタと一体型または直接流通していて、外部表面と内部表面とを有し、前記内部表面が少なくとも一つの内部分散チャネルを画定し、前記内部分散チャネルが鼻アダプタチャネルを備える分散チャンバ壁、及び前記内部分散チャネルと流通する圧縮流体出口チャネルを含む粒子分散チャンバと、
前記粒子分散チャンバと一体型または直接流通していて、噴霧化チャンバ壁、及び噴霧化された粒子の流れを発生するために適した少なくとも一つの圧力放出オリフィスを備える噴霧化手段を含む噴霧化チャンバと、
前記噴霧化チャンバの前記圧力放出オリフィスと流通する圧縮機チャネルを有する噴霧化圧力供給装置と、
前記噴霧化圧力供給装置と前記粒子分散チャンバの前記流体出口チャネルとの間を流通する分散供給チャネルであり、前記ネブライザが噴霧化された粒子の分散した流れを鼻オリフィスに送達するのに適した分散供給チャネルとを備えるネブライザ。
【請求項２】
前記圧縮流体出口チャネルが、前記分散チャンバ壁と一体型である、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項３】
前記圧縮流体出口チャネルが、前記内部分散チャネルの前記鼻アダプタ部分と流通する、請求項１記載のネブライザ。
【請求項４】
少なくとも一つの分散供給チャネルと流通する、複数の圧縮流体出口チャネルを具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項６】
前記分散供給チャネルが、前記噴霧化チャンバ壁及び前記分散チャンバ壁の少なくとも一つと一体型である、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項７】
噴霧化された粒子の分散した粒子の流れが、その渦状粒子流れを含む、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項８】
単一ネブライザ圧力放出オリフィスと、対応する二重鼻アダプタチャネルを備える二重内部分散チャネルとを具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項９】
二重ネブライザ圧力放出オリフィスと、対応する二重鼻アダプタチャネルを備える二重内部分散チャネルとを具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１０】
前記分散チャンバが、前記二重内部分散チャネルの各々の中の独立した渦状流れパターンを提供するのに適した、請求項８又は９に記載のネブライザ。
【請求項１１】
前記分散チャンバが、反対方向に渦を巻く二重渦状流れパターンを提供するのに適した、請求項１０に記載のネブライザ。
【請求項１２】
ジェット噴霧化手段を具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１３】
リニア噴霧化手段を具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１４】
前記鼻アダプタと一体型または直接流通していて、一方の端部が周囲空気と流通し、もう一方の端部が前記アダプタチャネルの前記鼻に近い開口部の外周部に隣接し、それと流通する補足的吸入チャネルをさらに具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１５】
前記吸入チャネルの前記鼻に近い端部が環状で、前記アダプタチャネルの前記鼻に近い開口部の外周部に隣接してそれを取り囲み配置され、送達される噴霧化された粒子の分散した流れにほぼ隣接してそれを取り囲む補足的なエアカーテンを供給するために適する、請求項１４に記載のネブライザ。
【請求項１６】
前記噴霧化された粒子が渦状流れの中で送達され、補足的な吸入の際に、前記エアカーテンが前記渦状流れの渦度を伸張し及び増大するために、十分な対流ドラフトを提供する、請求項１５に記載のネブライザ。
【請求項１７】
前記鼻アダプタと一体型または直接流通し、一方の端部が周囲空気と流通し、もう一方の端部が、前記アダプタチャネルの前記内壁に隣接する環状カーテン内で補足的な気流を誘導するために、前記アダプタチャネルの前記鼻から遠い端部に環状に配置される補足的な吸入チャネルをさらに具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１８】
前記粒子寸法のほぼ平均直径が、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２５μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmからなるグループから選択される、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項１９】
前記粒子寸法のほぼ平均直径が、約５〜約３０μm、約８〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmからなるグループから選択される、請求項１８に記載のネブライザ。
【請求項２０】
前記粒子寸法のほぼ平均直径が、約８〜約２５μm、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmからなるグループから選択される、請求項１９に記載のネブライザ。
【請求項２１】
前記粒子寸法のほぼ平均直径が約８〜約２５μmである、請求項２０に記載のネブライザ。
【請求項２２】
前記噴霧化手段と流通するアダプタカートリッジ受け入れ部分と、アダプタカートリッジと、前記アダプタカートリッジと機能的に相補型の薬剤アンプルとをさらに具備する、請求項１に記載のネブライザ。
【請求項２３】
薬剤アンプルを使用して、特定ユーザ向け噴霧化された薬物送達を提供するための方法であって、
所望される噴霧化が可能な薬剤の対象となるユーザを識別する段階と、
複数のアダプタカートリッジのタイプの何れか一つが、受け入れ部分によって受け入れ可能であり、各アダプタカートリッジのタイプが、対応する特有の薬剤アンプルの構造と機能的に相補型になるようになっていて、個々の特有のアンプル構造の各薬剤アンプルが、その構造に割り当てられた個々の噴霧化が可能な薬剤またはその投与量を包含している、前記ユーザに、アダプタカートリッジ受け入れ部分を有するベースネブライザを提供する段階と、
前記ユーザに、前記所望する薬剤に対応するアダプタカートリッジのタイプを提供し、それによって特定ユーザ向けの噴霧化された薬物送達が提供される段階とを含む方法。
【請求項２４】
噴霧化が請求項２１に記載のものである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記対象となる使用が複数の特定の薬剤のものであり、前記ユーザが対応する複数のアダプタカートリッジを用意する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記アダプタカートリッジと前記薬剤アンプルとの間の機能的な相補性が、少なくとも部分的に、前記薬剤アンプルの外部表面または形状に基づいている、請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２７】
機能的な相補性が、他の方法で受け入れ可能な薬剤アンプルの機能的な構造に基づく、請求項２２又は２３に記載の方法。
【請求項２８】
鼻腔深部または副鼻腔への薬物送達の方法であって、
約５〜約３０μm、約８〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmからなるグループから選択される、均一な平均直径をほぼ有している噴霧化された粒子を発生する段階と、
送達の前に、渦状粒子流れを提供するために適した粒子分散チャンバを介して前記噴霧化された粒子を流す段階とを含む方法。
【請求項２９】
前記噴霧化された粒子が、約８〜約２５μmの均一な平均直径をほぼ有している、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記噴霧化された粒子の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％が、好適な粒子直径範囲である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記噴霧化された粒子の少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％が、好適な粒子直径範囲である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記粒子分散チャンバが、二重分散チャネルを包含し、対応する鼻孔開口部を目標とする二重渦状粒子流れパターンを提供する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記二重渦状粒子流れパターンが、反対方向である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
請求項１に記載のネブライザの使用を具備する、請求項２８から３３の何れか一項に記載の方法。
【請求項３５】
鼻腔深部または副鼻腔への薬物送達の方法であって、
請求項１に記載の一体型ネブライザを使用して分散した噴霧化された粒子を発生する段階と、
前記噴霧化された粒子を鼻開口部に送達する段階とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鼻腔に浮遊物質を送達する導管の役割を果たす装置に向けられている。特に、本発明は、患者の鼻腔及び副鼻腔に治療薬を投与するために有用な一体型装置に向けられている。本発明は、ネブライザ、粒子分散チャンバ及び鼻アダプタを一つの装置に一体化する。
【０００２】
本発明は、患者の鼻腔及び副鼻腔に治療薬を投与するための装置に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国では、慢性副鼻腔炎及びアレルギー性鼻炎の患者が６千万人おり、局所的に適用する抗ヒスタミン薬、抗生物質、鬱血除去薬、及び鎮痛薬による治療を受けている。こうした薬物の多くは、患部全体に直接適用することが可能であれば、症状を緩和するためより有効に作用する。しかし、こうした薬物を送達するためにこれまで利用されてきた装置は、必要な全範囲、特に、一部のこうした疾患の治療において重要な鼻腔深部及び副鼻腔に到達するには、無益とは言わないまでも、極めて不十分であることが判明している。上記の局所的に適用する薬物に加えて、鼻腔内に送達する多様な全身吸収性薬物が存在する。こうした薬物のために利用される装置も、極めて不十分であることが判明している。
【０００４】
現在の送達システムは、例えば、薬剤を短いバーストで鼻孔内に放出する加圧キャニスタ（ＭＤＩ）、または水性鼻スプレーの霧化液体の流れを備えている。この方法で投与される薬剤の効力は、症状を完全に治療するために送達が必要な鼻粘膜のごくわずかな部分にしか薬剤が到達せず、副鼻腔には全く到達しないという問題のため制限されている。重篤な鬱血または鼻ポリープの場合に、薬剤が鼻孔の先に進まず血流または鼻腔または副鼻腔の必要な範囲に有効に吸収されないことが多い。また、現在のシステムは、鼻腔及び副鼻腔の上方に粒子を到達させることができない。
【０００５】
さらに、ネブライザは、薬剤を非常に小さい粒子の霧、または蒸気に変換し、パイプアタッチメントまたは、幼い子供の場合、顔マスクから薬剤を吸い込むことによって、発作の際に薬物を肺に送達する機械である。この生成される小さい粒子の寸法は、深い浸透を可能にする約１０分間の期間にわたって、重篤に鬱血した気道を通じて薬物を通過させるという点で重要である。ネブライザは、喘息発作の場合に喘息患者が使用する。
【０００６】
鼻ネブライザは現在抗生物質のために使用されているが、この装置は本出願に含まれる追加技術がないため、副鼻腔にもまた鼻腔にすら薬物を送達しないという事実から、薬物の送達には不十分である。
【０００７】
当業技術分野において、よりよい送達、及びより多くの薬剤を鼻腔及び副鼻腔に送達する方法に対する明白な必要性が存在している。
【０００８】
当業技術分野において、薬剤を鼻腔及び副鼻腔の全範囲に送達する、より有効な装置に対する明白な必要性が存在している。
【０００９】
当業技術分野において、鼻通路及び副鼻腔深部を介して全身に、有効に治療薬を投与する、より有効な方法及び装置に対する明白な必要性が存在している。
【００１０】
当業技術分野において、薬剤を経口投与することなく、ある症状の患者を治療するため薬剤を送達する、より有効な方法及び装置に対する明白な必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本出願では、新規のネブライザ、ネブライザの助けとなる呼吸方法、及び本発明のネブライザを使用した薬物送達の方法を開示し説明する。本発明の好適な態様によれば、粒子の寸法及び速度の特性は、薬剤の大部分が鼻腔深部、副鼻腔、血流、循環系（全身への送達）、肺に到達するのか、または鼻または口から滴下するのかを決定する。
【００１２】
特定の実施形態は、副鼻腔を有するユーザによって実行される制御された粒子分散呼吸方法を提供するが、この方法は、噴霧化された粒子を発生することができる粒子分散チャンバを有するネブライザをユーザに提供する段階と、ネブライザを作動させる段階と、噴霧化された粒子が粒子分散チャンバを流出し始める際に複数の急速な呼吸を行う段階と、急速な呼吸を複数秒間保持する段階と、喉の奥を使用してユーザの副鼻腔に圧力を生成する段階と、複数の長くゆっくりした安定な呼吸を繰り返しある持続期間にわたって副鼻腔内に圧力を生成するか、または複数の急速な呼吸を繰り返し、急速な呼吸を保持して副鼻腔内に圧力を生成する段階と、複数の長い呼吸を行う段階と、複数の急速な呼吸を繰り返し、急速な呼吸を保持し、副鼻腔内に圧力を生成して複数の長い呼吸を行う段階とを含む。
【００１３】
別の実施形態では、鼻アダプタと、鼻アダプタに流通する分散チャンバと、分散チャンバに流通し複数の噴霧化された粒子がネブライザの内部チャネル内で渦または他のランダム化した運動を行えるようにする流出チューブと、流出チューブに流通する薬剤チャンバを有するハウジングとを含むネブライザが示され説明される。
【００１４】
また別の実施形態では、外部表面及び内部チャネルを有するハウジングと、内部チャンバに流通する複数の空気出口とを含み、それによって空気出口は複数の噴霧化された粒子が内部チャネル内で渦または他のランダム化した運動を行えるようになる、粒子分散チャンバが示され説明される。
【００１５】
好適実施形態では、本発明は、鼻腔深部または副鼻腔への局所的な薬物送達またはそれらを介した全身的薬物送達に適したネブライザ（例えば、「ジェット」またはリニア／直接噴霧化）であって、鼻アダプタと、鼻アダプタに流通する分散チャンバと、分散チャンバに直接流通し薬剤が噴霧化される場となる噴霧化チャンバと、噴霧化チャンバに流通し圧縮した流体を通す圧縮機チャネルを有する噴霧化圧力供給装置とを備えるネブライザを提供する。
【００１６】
別の好適実施形態では、ネブライザはさらに、第一の端部に圧力放出オリフィスを有する圧力放出チャネルを備え、圧力放出部材と圧力放出チャネルとが噴霧化チャンバ内に延び、圧力放出チャネルが第二の端部で噴霧化圧力供給装置の圧縮機チャネルに流通し圧力放出部材及びオリフィスを通じて噴霧化チャンバに圧縮した流体を通すネブライザ放出部材（例えば、ジェットネブライザに関して噴霧化円錐、またはリニアネブライザに関して噴霧化プラットフォーム）を備える。好適には、圧力放出部材は噴霧化圧力供給装置と一体型であるが、代替として、圧力放出部材は噴霧化チャンバまたはその主要部分と一体型である。代替として、圧力放出部材は、噴霧化圧力供給装置と、噴霧化チャンバまたはその主要部分のいずれかと一体型である。
【００１７】
好適な実施形態では、分散チャンバの壁は渦を生成し、または他の形で噴霧化された粒子の運動に影響を与えるために、圧縮した流体を分散チャンバに導くのに適した、少なくとも一つの一体型分散供給チャネルを包含する。好適には、分散チャンバの一体型分散供給チャネルは噴霧化圧力供給装置の圧縮機チャネルから供給を受ける。さらに好適には、噴霧化圧力供給装置の圧縮機チャネルからの圧縮した流体は、噴霧化チャンバの壁の内部またはそれに沿ったチャネルを介して、分散チャンバの一体型分散供給チャネルに部分的に迂回される。
【００１８】
代替の実施形態では、分散チャンバの一体型分散供給チャネルと噴霧化圧力供給装置の圧縮機チャネルとは、複数の出力圧縮機の別々の出力端によって供給を受ける。
【００１９】
好適には、流体は空気または他の適切な圧縮性気体、またはそれらの組み合わせである。
【００２０】
本発明の好適な態様によれば、送達される噴霧化された粒子はほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２５μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００２１】
好適には、送達される噴霧化された粒子はほぼ、約５〜約３０μm、約８〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００２２】
好適には、送達される噴霧化された粒子はほぼ、約８〜約２５μm、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００２３】
好適な実施形態では、ネブライザはさらに、薬剤を収容するのに適した三次元外部表面形状と内部キャビティとを有する、薬剤カートリッジまたはアンプルを備えており、カートリッジまたはアンプルは、噴霧化チャンバの相補型の受け場所に挿入可能であり、ネブライザと協働して噴霧化チャンバへの薬剤の一定量の供給を可能にする。
【００２４】
好適には、ユーザに相補型のネブライザと、カートリッジまたはアンプルを提供することによって、個々のユーザへの薬剤の送達を制限または制御できるようなカートリッジまたはアンプルの協働的な挿入は、外部形状と受け場所との間の前記相補性において依存する、またはオプションによって依存する。従って、追加の好適な実施形態は、所与のユーザ及び装置に対する特定薬物向けの送達を可能にする相補型カートリッジドッキングシステム（ＣＣＤＳ）を提供する。
【００２５】
上記の態様と付随的な利点の多くは、添付の図面と共になされる以下の詳細な説明を参照することによってより容易に認識され、よりよく理解されるだろう。以下の議論は説明的、例証的及び例示的であって、本発明を限定するものと受け取るべきでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
現在の局所的な薬物送達方法は、鼻腔の奥深くに浸透する場合に効果的でなく、副鼻腔に浸透する場合全く効果がない。さらに、鼻粘膜及び副鼻腔内の粘膜を利用した吸入による全身への送達は、多くの対象となる疾病状態のために所望される。本発明の好適な態様は、ユーザにとってより有効な副鼻腔への浸透と全身的送達を可能にする鼻アダプタとを介して、多くの疾病及び症状のために現在処方されているのと同じ薬物を、非常に小さな粒子の投与の薬物として送達する能力を有する、一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置を提供する。
【００２７】
本発明の装置及び方法による全身的送達によって治療可能な疾病の例は、内分泌及び代謝障害、偏頭痛、睡眠障害、自己免疫疾病、骨粗鬆症、神経疾病と障害、肥満症、性的機能不全、及び心臓疾病及び発症を含むが、これらに限定されない。
【００２８】
本発明によれば、粒子の寸法、適用時間及び粒子分散技術によって、薬剤は鼻腔及び副鼻腔の大部分に到達し浸透する。また、こうした要因によって、薬剤は鼻腔を介してユーザの組織に入る。アレルギー及び感冒及びインフルエンザのための処方箋不要の点鼻薬剤を含む、鼻腔及び副鼻腔への直接作用によって現在適用される全ての薬剤は、本発明の一体型ネブライザの実施形態と共に適用することができる。さらに、経口投与、皮膚パッチ、または非経口的投与によって現在適用されている多くの薬剤も、本発明の一体型ネブライザの実施形態と共に使用することができる。
【００２９】
重要なことだが、本発明に従って、一体型ネブライザは、薬物、治療薬及び他の有益な化合物の、局所への及び全身への両方の薬物送達のために使用される。
【００３０】
鼻ポリープの二次症状を持つユーザの場合に、本発明の装置及び方法は、現在のシステムを使用しても阻害または排除される薬剤の、はるかに有効な適用が可能になる。コルチコステロイドを送達するために使用する鼻吸入器及びスプレー瓶は、ポリープを除去した後の再生を遅らせるようにもなっている。しかし、現在、こうした装置の大部分はこれを達成するには効果的でなく、しばしばポリープの成長を遅らせることが全く無い。本発明によれば、本出願で説明する装置及び方法は、ポリープを除去した後の再生を遅らせるためはるかに有効である。
【００３１】
一部の薬剤の副作用の多くは、本発明の装置及び方法によって一掃される。例えば、多くのスプレーでは、噴射剤は鼻通路を乾燥させ出血の原因となる。出血の原因となる現在の装置の使用と共に、出血を解決し制御するため生理的食塩水の二次スプレーを治療に追加する。その上、錠剤形態のステロイドは、少数の例を挙げれば、内出血、見苦しい「こぶ」の原因となる頭、首及び背中への流体の再分配、及び挫傷しやすくなることといった多くの不快な副作用を有する。本発明の一体型ネブライザを有効に使用すれば、錠剤形態のステロイドに関連するこうした副作用はない。
【００３２】
本発明の一体型ネブライザは、鼻腔及び副鼻腔の大部分の領域の深部に浸透する非常に小さな粒子として、薬剤が鼻腔及び副鼻腔に投与されるようにし、局所への及び全身への両方の送達を可能にする。また、本発明の一体型ネブライザは、有効性を増大する薬物のより有効な吸収を患者に提供し、多数の症状がはるかに有効な方法で治療できるようにする。
【００３３】
通常、薬剤は発作の場合ではなく治療の際に送達されるので、適用または送達時間は、喘息発作の際使用される１０〜１５分ではなく０．５〜３分だけである。本発明の一体型ネブライザでは、例えば一週間分の供給量といった多数の投与量レベルを設定でき、またユニットは、例えばこれに限定されないが、３分間といった所定の時間作動してから、所定の実施形態では、自動的に電源を遮断する。好適には、本発明の一体型ネブライザは、複数投与能力及び一時停止機能付きタイマを備えた構造となる。一時停止機能によって、ユーザは、進行中の治療を停止して、短時間の、軽微な偶発事に対処し、その後残りの時間の分の治療を再開することができる。タイマは医師が投与及び／または処方する薬物に対応するよう可変式である。
【００３４】
好適な態様では、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００３５】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約５〜約３０μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００３６】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００３７】
「ほぼ〜の平均直径を有する」という語句は、好適な粒子直径範囲に関連して本出願で使用する場合に、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９８％が、好適な直径範囲を有する粒子の集まりの使用を指す。好ましくは、噴霧化された粒子の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％が、好適な粒子直径範囲である。好ましくは、噴霧化された粒子の少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％が、好適な粒子の直径範囲である。
【００３８】
渦度の利点と好適な粒子寸法
本発明の好適な態様によれば、噴霧化された粒子を渦（渦状流れ）の中に配置することによって、鼻腔深部及び副鼻腔への噴霧化された粒子の有効な送達が可能になる。以下、平面中の運動と渦状循環とを比較する。
【００３９】
平面中の運動。一定の加速度の曲線運動が放物運動である。液滴の経路上の気流の影響は無視してよい。通常の先行技術の鼻ポンプの場合、液滴の初期速度（ν0）はポンプによって生成され、ここでは
【数１】
2007503934.tif 000003
であり、気流速度は（これは鼻腔内ではさらに強調される）体積流量を断面積で除算したものに等しい。
【数２】
2007503934.tif 000004
【００４０】
すなわち、従来の鼻ポンプ及びネブライザの場合、液滴の運動は、直接下向きの一定の加速度ｇのものである。加速度の水平成分は存在せず、水平速度成分は飛行を通じてその初期値を保持する。
【００４１】
図３８は、通常の先行技術の装置の結果、すなわち、柔らかいパレット上で液滴を分散させる送達パターンを示す。図３９は、先行技術の鼻ポンプまたはネブライザの液滴の軌道を示す。
【００４２】
渦度及び循環。本発明の好適な実施形態によれば、渦度は、浮力のような、物体に掛かる力の発達において中心的な役割を演じる。循環「Γ」として知られる重要な渦度に関連する量を理解することは重要である。循環は次式によって定義する。
【数３】
2007503934.tif 000005
ここで、「Ｃ」は閉じた輪郭線であり、「ds」は輪郭線に正接する微分ベクトルであり、「ｎ」は輪郭線Ｃを含む平面に垂直な単位であり、循環は輪郭線を境界とする範囲に垂直な渦度成分の積分である。
【００４３】
循環は、輪郭線内に含まれる渦度の強さの尺度を提供する。循環は渦輪全体にわたって一定である。従って、図４０に例示するように、速度は渦の中心からの距離の関数として増大する。このことは、液滴の上部の気流の速度は液滴の下部の速度より大きく、低い圧力を生成することを意味する、すなわち次式である。
【数４】
2007503934.tif 000006
【００４４】
ベルヌーイの式の背景にある原理によれば、このため浮力が生じる。渦度と液滴に対する力（液滴に対する単位直径毎の浮力）との関係を強調するため、浮力を次式によって定義する。
【数５】
2007503934.tif 000007
図４１に例示するように、液滴に対する動的な浮力は気流の流れに垂直である。例えば鼻に関して、この方向は、上方の鼻腔内及び副鼻腔の内面に向かっている。
【００４５】
また、渦は清浄器のような役目も果たし、大きな液滴を外側の環に送り、小さな直径の液滴を気流中に長期間保持する。
【００４６】
図４２Ａは、主要な力を表示する、渦の三次元モデルを例示する。本好適な実現例の一つの主要な要素は、対流ドラフト（例えば、噴霧器によって生成されたのではなく、鼻に導入される空気、すなわち補足的な吸入）の制御された導入である。この空気は、渦の方向に垂直な、剪断力として導入される。対流ドラフトは、Ｚ軸に沿った任意の点で、角度θ及び断面積Ａの値に影響を与え、渦の伸張を発生し渦度を増大する。
【００４７】
渦の伸張を理解するため、渦の中の、断面積がＡによって定義される点を検討する。渦が延長されると、質量保存の原理により、同じ流体粒子を含むために断面積は減少しなければならない。循環（Γ）は一定であり、渦の平均渦度は、断面積の減少に反比例して増大する。そして、渦の強度は鼻腔のより深部にもたらされる。
【００４８】
液滴の分布。本発明によれば、質量空気動力学的質量中央径（ＭＭＡＤ）は、鼻通路内の液滴を決定する際に重要である。ＭＭＡＤが約８ミクロン（μm）未満の液滴は、軌道の下部範囲に到達する高い確率を有する。より大きな液滴（例えば、８〜２５μm）は、渦の中で生成される力によってより制御可能である（より大きな作用を受ける）。ＭＭＡＤが２５μmより大きい液滴は、あまり空気力学的ではなく、渦を早期に離れる高い確率を有する。
【００４９】
例えば、先行技術の鼻ポンプは、３５μmの平均液滴寸法を有する。液滴の分布は、薬物の送達される量の〜９９％が最終的にパレットに到達することを示している。図４３及び図４４は、異なる寸法の粒子の液滴の分布を示す。
【００５０】
図４４は、平均液滴寸法が約３５μmである、先行技術の鼻ポンプの場合の通常の液滴分布を示す。この液滴分布では、薬物の送達される量の約９９％が最終的にパレットに到達し、鼻腔深部及び副鼻腔には到達しない。
【００５１】
それと対照的に、図４３は、本発明の一つの実施形態に係る液滴分布を示す。ここでは、ＭＭＡＤは約１５μmであり、標準偏差は約５μmである。この分布では、噴霧化された薬物の約６４％は渦によって制御されており、鼻腔及び副鼻腔の深部に送達される。
【００５２】
本発明の好適な態様によれば、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００５３】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約５〜約３０μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００５４】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００５５】
「ほぼ〜の平均直径を有する」という語句は、好適な粒子直径範囲に関連して本出願で使用する場合、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％が、好適な直径範囲を有する粒子の集まりの使用を指す。好ましくは、噴霧化された粒子の少なくとも６０％、７０％、８０％、９０％または９５％が、好適な粒子直径範囲である。より好ましくは、噴霧化された粒子の少なくとも７０％、８０％、９０％または９５％が、好適な粒子の直径範囲である。
【００５６】
例示実施形態
ここで添付の図面を参照すると、図１〜図１５に示すように、鼻アダプタ１０は、ネブライザ２５の流出チューブ１５に取り付けて鼻開口及び鼻自体の上への嵌合を可能にし、薬剤の流れを鼻だけに限定するようになっている。鼻アダプタ１０は、鼻の周囲の目及び顔及び環境全般への何らかの薬剤の送達といったような、不要な出来事の発生を制限する。
【００５７】
また、鼻アダプタ１０の使用は、細菌または微生物の蔓延及び成長を制限する。鼻開口上に嵌合する鼻アダプタ１０の使用は、現在のＭＤＩまたはＡＱスプレーの場合のように鼻アダプタ１０が鼻開口の内部に配置されるならば、鼻開口の内部から送達装置に拾い上げられることのある細菌の蔓延を減少する。さらに、鼻開口の上に嵌合する使い捨て式鼻アダプタ１０の使用は、正しく清掃しない場合に鼻開口の上に嵌合する鼻アダプタ１０上に存在する、細菌による鼻開口の再感染の発生を減少する。また、鼻の上に嵌合する使い捨て式鼻アダプタ１０の使用は、ネブライザ２５に関連する何らかの配管８０内で成長することがある、細菌または微生物の鼻開口の内部から拾い上げられる範囲を減少する。
【００５８】
図７に示すように、鼻アダプタ１０は、鼻の周囲の範囲を密閉し、エアゾール化された薬剤が目に入らないようにし、流れを鼻通路に限定するオプションのリップ１４を有する。この実施形態の一つの態様では、鼻アダプタ１０は、鼻柱にわたって幅約38.1mm（約1.5inch）であり、長さ約38.1mm（約1.5inch）である。鼻柱の幅及び長さの他の寸法も考えられる。さらに、リップ１４の一つの態様では、鼻アダプタ１０上のリップ１４は、長さ約3.2mm（約1/8inch）であり、鼻アダプタ１０と鼻の周囲の顔との間にシールを形成することができる。リップ１４の他の幅も考えられる。この実施形態の一つの態様では、流出チューブ１５は、約14.3mm（9/16inch）の内径を有し、ホース９と嵌合または協働するため先細になっている。流出チューブ１５の他の直径も考えられ、装置は上記の直径に制限されない。図８に示すように、一つの態様では、鼻アダプタ１０は、エアゾール化された薬剤が目に入らないようにする一方で必要な通気を可能にするために、鼻の湾曲部下部両側に排気弁または通気穴１３を備える構造になっている。
【００５９】
ネブライザ２５は、元々意図されたような不定期使用ではなく、毎日の使用に対応するようになっていることによって大きく改善されている。図２に示すように、一つの実施形態では、手を使わない位置で使用する場合に腰骨に留める湾曲部７を備え、より薄く短かな構造となっている。図８に示すように、手を使わずに操作するため、鼻アダプタは、頭を一周し治療を行う際アダプタを定位置に保持する弾性バンド１７を装備している。鼻アダプタを定位置に保持する弾性バンド１７以外の方法も考えられる。図５に示すように、鼻アダプタ１０は、装置に組み込まれ、座っている人または立っている人に到達するように、延長可能なホース９に取り付けることができる。一つの態様では、ホース９は蛇腹ホースである。別の実施形態では、鼻アダプタ１０を直接ユニットの流出口に取り付け、治療期間中に、手で鼻に当てるように保持して操作してもよい。
【００６０】
図４に示すように、追加の特徴は、複数の投与の薬剤または化合物がネブライザ２５の内部に配置されてもよい、複数の投薬区画８の配置である。例えば、慢性副鼻腔炎の場合に、一週間分の薬剤をネブライザ２５内に配置する。図３に示すように、ネブライザ２５は、予約した期間動作してから自動的に電源を遮断するタイマ４を備えるように設計されている。図３に示すように、軽微な障害に対処してから、治療を再開できるようにする一時停止機能５が追加されている。割り当てられる時間は薬物の投与に必要な最適時間に依存し、所定の供給期間中蒸発を防止するようになっている。また、図１０に示すように、装置は一回投与の適用で使用してもよい。
【００６１】
図９及び図１０は、ネブライザ２５の一つの実施形態を示す。ネブライザ２５は多様な寸法を有してよいが、一つの態様において、ネブライザ２５は幅約76.2mm（約3inch）、高さ約101.6mm（約4inch）である。ネブライザ２５は一般に、電源３０、ポンプ３５、ポンプコネクタ４０、薬剤チャンバ４５、薬剤チャンバを覆う蓋５０、及び薬剤チャンバ４５に挿入したＦＦＳアンプル６０に導入する噴霧化ステム５５を含む。多様な寸法の鼻アダプタ１０が、ネブライザ２５と関連可能である。
【００６２】
図２３は、フォームフィルシール（ＦＦＳ、Form-Fill-Seal）アンプル６０の一つの実施形態を示す。ＦＦＳアンプル６０は、薬剤チャンバ４５に嵌合し内部で自由に回転できるような形状である。ＦＦＳアンプル６０は、噴霧化ステム５５がＦＦＳアンプル６０に導入でき、開口６５を通じてＦＦＳアンプル６０に含まれる薬剤にアクセスできるような開口６５を装備している。図２３は、ネブライザ２５と共に使用するＦＦＳアンプル６０を示す。図２３に示すように、ＦＦＳアンプル６０は一般に、薬剤を充填した三次元八角形状である。一つの実施形態では、ＦＦＳアンプル６０は、好適には生物分解性の、プラスチックから形成する。図２４に示すように、薬剤を収容するための先行技術のＦＦＳアンプルは概ね三次元形状であり、ＦＦＳアンプルの近位端または遠位端に配置したひねり開口を有する。逆に、改良されたＦＦＳアンプル６０は、ＦＦＳアンプルの上部または下部を形成する八角形の一つの表面上に配置したひねり開口を有してもよい。別の実施形態では、ＦＦＳアンプル６０は、ＦＦＳアンプル６０の表面上に脆弱化した穿孔領域を有してもよく、それを通じて噴霧化ステム５５を容易に導入できる。図２３に示すように、ＦＦＳアンプル６０の新規な形状によって、ＦＦＳアンプル６０をネブライザ２５の薬剤チャンバ４５内に嵌合することができる。そして、ＦＦＳアンプル６０は薬剤チャンバ４５内に位置し、薬剤チャンバ４５内に位置した状態で回転できる。噴霧化ステム５５は、ひねり取りキャップ７０を取り外すことによって生じるＦＦＳアンプル開口６５でＦＦＳアンプル６０に導入すればよい。ネブライザ２５内でＦＦＳアンプル６０を使用すると、正しい投与量で事前包装したＦＦＳアンプル６０を提供することによる、正しい投与量の送達が容易になるが、この投与量は薬剤、病気、患者等によって可変である。さらに、ＦＦＳアンプル６０は、多様な様々な薬剤と共にネブライザ２５を使用することを容易にする。ＦＦＳアンプル６０は薬剤チャンバ４５内に配置されているので、薬剤チャンバ４５自体に多様な異なる薬剤を充填することはない。このため薬剤チャンバ４５の清掃処理が容易になる。また、薬剤チャンバ４５内での異なる薬剤の混合が防止される。例えば、ＦＦＳアンプル６０を使用することによって、異なる薬剤が薬剤チャンバ４５内で混合しないというより高い確実性を持って、同じネブライザ２５を使用して２つの異なる薬剤を異なる時間に異なる患者に対して送達することができる。ＦＦＳアンプル６０を使用しない場合に、薬剤チャンバ４５にまず一つの薬剤を充填し、その後ネブライザ２５の使用によって送達するため別の薬剤を充填する時に、薬剤チャンバ４５が適切にかつ完全に清掃されないならば、薬剤チャンバ４５に挿入された２つの異なる薬剤が混合することがありえる。ＦＦＳアンプル６０の使用によって２つの薬剤が混合する可能性は大きく減少し、薬剤チャンバ４５の清掃が促進されその容易さが増大する。ネブライザ２５の別の実施形態では、薬物、薬剤、治療用または有益な化合物は、噴霧化チャンバ１５０の薬剤チャンバ４５に直接追加してもよい。
【００６３】
他の実施形態では、ＦＦＳアンプル６０を使用する代わりに、ネブライザ２５は複数投与のＦＦＳアンプル７５を受け入れることができる。使用する際に、複数投与のＦＦＳアンプル７５には、例えば、特定の薬剤の一週間分の供給量を充填してもよい。そして、ネブライザ２５は、薬剤が複数投与のＦＦＳアンプル７５から投与される都度、特定の投与量だけ投与されるような投与システムを装備している。この実施形態の他の態様では、複数投与のＦＦＳアンプル７５には、一日分投与量、隔週分投与量、一週間分投与量、隔月分投与量、及び他の多様な投与量のために十分な薬剤を充填してもよい。
【００６４】
ＦＦＳアンプル６０の実施形態の別の態様では、ＦＦＳアンプル６０は八角形、円形、楕円形、及び薬剤チャンバ４５と協働する何らかの他の多様な形状でもよい。
【００６５】
図１１〜図１５に示すように、ネブライザ２５は、薬剤チャンバ４５からの噴霧化された粒子と協働する圧縮空気を送達するチューブ８０を含む。また、チューブ８０は何らかの他の気体または気体の組み合わせを送達してもよい。また、ネブライザ２５は粒子分散チャンバ８５を含む。粒子分散チャンバ８５は鼻アダプタ１０に関連する。噴霧化された粒子は薬剤チャンバ４５から圧縮空気配管８０を通じて移動する際に、粒子分散チャンバ８５に到達する。粒子は粒子分散チャンバ８５を通過する際に、渦の中で旋回し、鼻腔及び副鼻腔への渦の中になおありながらチャンバ８５から出る。この過程で、個々の粒子はそれ自体回転し、渦に捕えられる。粒子は有利性として多くの角度で鼻腔に入る。また、粒子は鼻腔内で弾み、また跳ねるので、以前には不可能だった範囲に到達できる。さらに、粒子は全身への送達が可能である。粒子は鼻腔及び副鼻腔の粘膜全体にわたって送達され、全身血液循環に入って身体の他の場所の医学的症状を治療することができる。送達可能な化合物は、合成の及び天然のペプチド、蛋白質、抗生物質、ホルモン、ワクチン、ＤＮＡとＲＮＡ、糖、炭水化物、及び脂質を含むが、これらに限定されない。また、送達される化合物は、安定性を促進するかまたは化合物による粘膜の通過を促進するための追加の配合物を、伴うものと伴わないものであって、少量の合成有機医薬品、放射性医薬品、ビタミン、ホメオパシー液、または何らかの医薬品を含んでもよい。
【００６６】
図１１に示すような粒子分散チャンバ８５の一つの実施形態では、粒子は、圧縮空気配管８０を出て粒子分散チャンバ８５に入る際に、多様な空気出口９０と接触する。空気出口９０は、粒子分散チャンバ８５に沿ってランダムに配置してもよく、また一組のアレイに配置してもよい。空気出口９０は、例えば、粒子分散チャンバ８５内に噴出、吹き出し、または通気等を行ってチャンバ８５内の噴霧化された粒子が渦の中でランダムに運動するようにする複数の空気ジェットである。渦の中の粒子のこのランダムな運動は、粒子が鼻アダプタ１０を通じて、最終的に鼻及び鼻腔及び副鼻腔に到達するまでの間継続し、局所への及び全身への送達を可能にする。
【００６７】
さらに別の実施形態では、図１２に示すように、噴霧化された粒子は再度配管８０を通じて粒子分散チャンバ８５内に移動する。図１２に示す実施形態では、粒子分散チャンバ８５は少なくとも空気出口９０と分散ブレード９５とを含む。分散ブレード９５は、中実のブレード、または網または孔の開いたものから作られたブレードを有してもよい。分散ブレード９５の運動は、空気出口９０から出る噴出またはジェットを介して生成される。代替として、分散ブレード９５の運動は、モータを使用して生成してもよい。磁気機構から巻き取りばねに至る多様な他の相当する運動機構が分散ブレード９５の運動を生成するために使用されてもよい。分散ブレード９５が粒子分散チャンバ８５内で回転する際に、配管８０から出て分散チャンバ８５に入る噴霧化された粒子は、分散ブレード９５による運動と接触し、渦の中で分散チャンバ８５内をランダムに運動するようになる。粒子は、粒子分散チャンバ８５と鼻アダプタ１０とを出る際に、依然として渦の中でランダムな運動を呈しながら鼻腔及び副鼻腔に入る。
【００６８】
図１３に示すように、複数の分散ブレード９５及び出口９０を粒子分散チャンバ８５内に配置してもよい。この複数のブレード９５は、回転軸に沿って全て時計回りに回転してもよく、全て反時計回りに回転してもよく、また互いに反対方向に回転してもよい。分散ブレード９５は、粒子分散チャンバ９５内で渦の中の噴霧化された粒子の運動を生成する。噴霧化された粒子は、渦の中にあるままで粒子分散チャンバ８５及び鼻アダプタ１０を出て、鼻腔及び副鼻腔に入る。
【００６９】
図１４に示す実施形態では、噴霧化された粒子は配管８０を出て、粒子分散チャンバ８５内に配置したバッフル１００に接触する。バッフル１００は渦の中の粒子の運動を生成するような形状である。図１４に示すように、バッフル１００は一般に蛇行形状である。図１４では概ね蛇行または螺旋形状のバッフル１００が示されているが、渦の中の噴霧化された粒子が分散チャンバ８５を出る際に、噴霧化された粒子の運動を生成するような何らかのバッフル１００の形状であれば、相当であることが理解されるだろう。例えば、螺旋形状のバッフル１００は、渦の中の粒子の運動を生成することができる。
【００７０】
図１５に示す実施形態は、複数の指向性出口ノズル１０５を有する粒子分散チャンバ８５を含む。指向性出口ノズル１０５は、噴霧化された粒子の渦を生成するように、粒子分散チャンバ８５への空気の吹き付け、噴出、通気、ジェット等を行う。粒子分散チャンバ８５を出て鼻腔及び副鼻腔に導入される時でも、粒子は渦の中にあって同様に移動を続ける。
【００７１】
また、本出願に記載の粒子分散チャンバ８５は、現在の加圧キャニスタ吸入器、乾燥粉末吸入器、同じオリフィスまたは異なるオリフィス間を交互に通過する吸入と吐出とを含め、鼻、口または両方を通じて薬剤を吸い込む吸入器、及び他の機構と共に使用するようにすることも出来る。手動式、電動式、または電池駆動式のいずれかの、または他方法の小型ポンプ３５をハウジングに取り付け作動するように準備する。空気ポート９０に至る配管８０は、ポンプ３５から作動器１２０の出口に配置した粒子分散チャンバ８５に至る。ユニットが作動する時に、ポンプが作動し、薬剤が鼻腔の中へ旋回しながら進むことが出来る鼻孔に入る前に、粒子の渦を生成する。ポンプ３５は手動で作動し、ユーザの呼吸を使用して粉末をシステム内に放出する乾燥粉末吸入器のようなバージョンでは、ユーザの呼吸プロセスに合わせて時間調整をしてもよい。
【００７２】
図１６は、マウスピース１１、ポンプ３５、薬剤の加圧キャニスタ１１５、及び作動器１２０を有する吸入器１１０を示す。吸入器１１０では、マウスピース１１に粒子分散チャンバ８５を取り付けてもよい。図１６の実施形態は、複数の空気出口９０を備えた粒子分散チャンバ８５を有する吸入器１１０を示すが、粒子分散チャンバ８５の他の実施形態を、吸入器１１０に関連付けてもよい。
【００７３】
図１７は、ポンプ３５、複数の空気ポート９０を備えた粒子分散チャンバ８５、鼻スプレー作動器１２０、及び鼻スプレー薬剤容器１３０を有する鼻スプレー１２５を示す。図１７の実施形態は、複数の空気出口ポート９０を備えた空気分散チャンバ８５を有する鼻スプレー吸入器１２５を示すが、粒子分散チャンバ８５の他の実施形態を、鼻スプレー吸入器１２５に関連付けてもよい。
【００７４】
図１８は、ポンプ３５、薬剤の加圧キャニスタ１１５、及び作動器１２０を有する吸入器１１０を示す。吸入器１１０には粒子分散チャンバ８５を取り付けてもよい。図１８の実施形態は、複数の空気出口ポート９０を備えた粒子分散チャンバ８５を有する吸入器１１０を示すが、粒子分散チャンバ８５の他の実施形態を、吸入器１１０に関連付けてもよい。
【００７５】
図１９は、マウスピース１１及びポンプ３５を有する乾燥粉末吸入器１３５を示す。乾燥粉末吸入器１３５には粒子分散チャンバ８５を取り付けてもよい。図１９の実施形態は、複数の空気出口ポート９０を備えた粒子分散チャンバ８５を有する乾燥粉末吸入器１３５を示すが、粒子分散チャンバ８５の他の実施形態を、乾燥粉末吸入器１３５に関連付けてもよい。
【００７６】
図２０は、マウスピース１１及びポンプ３５を有する乾燥粉末吸入器１４０を示す。乾燥粉末吸入器１４０には粒子分散チャンバ８５を取り付けてもよい。図２０の実施形態は、複数の空気出口ポート９０を備えた粒子分散チャンバ８５を有する乾燥粉末吸入器１４０を示すが、粒子分散チャンバ８５の他の実施形態を、乾燥粉末吸入器１３５に関連付けてもよい。乾燥粉末吸入器１４０を使用する肺の適用において、粒子分散チャンバ８５は粒子を分解して凝集をさらに減少させ、肺に到達する量を増大する役目を果たす。肺吸入器のバージョンでは、薬剤はさらに分散し、舌に阻止されることなく喉に到達する機会が増大する。研究が示すところによれば、粒子の乱流は肺への沈着を増大する。
【００７７】
また別の実施形態では、二つの空気出口９０、またはジェットが存在し、第三のジェットを使用して、チャンバ４５に入る前に粒子を旋回させる。これは、個々の粒子がチャンバ４５内に入る前に旋回させるようになっている。これによって粒子は鼻腔内でより良好に「弾み」、鼻腔及び副鼻腔の中へのより深い浸透とより広い範囲への到達が可能になる。これは、この操作が有益となる特定の薬剤のために行い、有益とならない薬剤の場合は使用しない。
【００７８】
追加の実施形態（図３６）では、噴霧化された粒子は、分散チャンバ８５に入る前に、帯電ステーションを通過し、そこで粒子は負または正の電荷に帯電し、互いに反発し、大きな粒子に再結合しないようになる。獲得された電荷によって粒子はチャンバ８５、鼻腔、及び副鼻腔の中で互いに反発し、より深い浸透とより広い範囲への到達が可能になる。これはこの操作が有益となる特定の薬剤のために行い、有益とならない薬剤の場合は使用しない。
【００７９】
図２５〜図２８に示すようなネブライザ２５のまた別の実施形態では、ネブライザ２５は、噴霧化チャンバ１５０、噴霧化圧力供給装置１５５、及び粒子分散チャンバ８５を有する。噴霧化チャンバ１５０は凹部または受け状の底部１５１を有する。噴霧化チャンバ１５０は楕円形状である。噴霧化圧縮機供給装置１５５は、流体、例えば圧縮空気または他の気体の導入を可能にする。さらに、噴霧化圧縮機供給装置１５５は、詳細な態様において、噴霧化チャンバ１５０から空気または他の気体の出口を考慮する。噴霧化チャンバ１５０への流体の導入及びそこからの排出は、複数の圧縮機チャネル１６０の使用を通じて達成すればよい。図２５及び図２６に示すように、噴霧化圧力円錐１６５は噴霧化チャンバ１５０内にあり、受け状底部１５１の凹部から突出している。噴霧化圧縮機供給装置１５５から噴霧化チャンバ１５０への流体の導入は、ネブライザ圧力円錐１６５の上部に流体開口１６６を有するネブライザ圧力円錐１６５内のチャネルを介して行われる。薬物、治療薬または有益な化合物は噴霧化チャンバを通じて導入すればよく、凹状底部１５１は完全または部分的に充填される。ネブライザ圧縮機円錐１６５の概ね反対側には粒子分散チャンバ８５がある。この実施形態では、粒子分散チャンバ８５は噴霧化チャンバ１５０内に突出している。ネブライザ２５のこの実施形態と共に使用される粒子分散チャンバ８５の一つの態様では、空気出口９０は粒子分散チャンバ８５の壁の中の分散供給チャネルであり、例えば粒子分散チャンバ８５と同じ材料から成形される。粒子分散チャンバ８５は、噴霧化された粒子の出口となってもよく、マウスピースまたはノーズピースに関連付けできる開口を有する。
【００８０】
別の実施形態では、図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、ネブライザ２５は複数の粒子分散チャンバ８５を含む。複数の粒子分散チャンバ８５は、粒子を同じ方向または異なる方向に旋回させてもよく、同じ寸法または異なる寸法の粒子を収容してもよい。複数のチャンバ８５は、ノーズピースまたはマウスピースに関連付けが可能な上部チャンバ１７５に流入するようになる。
【００８１】
運転の一つの方法として、薬剤を収容したＦＦＳアンプル６０または薬剤自体を、図１に示すネブライザ２５の薬剤チャンバ４５内に配置する。鼻アダプタ１０をユーザの鼻の上に嵌合させ、ネブライザ２５を作動させる。ユーザはＢＴを使用して呼吸する。運転のさらに詳細には、
１．図１において、蓋５０を薬剤チャンバ４５まで持ち上げて、処方された投与量の薬剤を注入する。そして、蓋５０を閉める。
２．鼻アダプタ１０を、図１に示すネブライザ２５の上側の区画２から必要な高さまで持ち上げる。
３．図１１に示すように、鼻アダプタ１０を鼻の上に配置し、定位置に押し付けて、噴霧化された粒子を密閉する。
４．図３に示すように、タイマ４を使用する薬物のために必要な時間に設定する。
５．図３に示すように、開始ボタン６を、例えば押下することによって作動させる。
６．ユーザはＢＴを使用して呼吸するが、酸素レベルを維持するため必要に応じて口から吸気及び呼気を行う。
７．タイマ４によってネブライザ２５が停止する時、一回投与の治療のために使用されているならば、鼻アダプタ１０を区画２内で交換し、薬剤チャンバ４５を清掃する。
【００８２】
好適には、ネブライザ２５は再使用する前に完全な乾燥が可能である。複数回投与の治療のために使用するならば、各投与が完了した後に清掃すべきである。本出願で開示するネブライザ２５は、鼻腔及び副鼻腔の深部に噴霧化された粒子を送達することができる。
【００８３】
別の運転方法では、ユーザは、新規な制御粒子分散呼吸技術（ＢＴ）と併用して、ネブライザ２５、または何らかの他の当業技術分野で周知のネブライザ（またさらには標準スプレーボトル型「ネブライザ」）を使用する。新規のＢＴでは、噴霧化された粒子が鼻腔及び副鼻腔の深部に到達するようになる。ＢＴは、患者の鼻の上にネブライザ２５の鼻アダプタ１０を配置し、ネブライザ２５を作動させることを含む。噴霧化された粒子が粒子分散チャンバ８５から流出し始める際に、ユーザは、ユーザの鼻を通じて、約一回〜五回の急速な呼吸、好適には二回〜四回の急速な呼吸、及びさらに好適には三回の呼吸毎に交互に長くゆっくりした安定な呼吸を行うべきである。呼吸は約１秒〜５秒間及びより好適には３秒間保持すべきである。そして、ユーザは、喉の奥を使用して、自動車または飛行機で旅行する際に高度の変化による圧力を軽減する時のように、副鼻腔内に圧力を生成すべきである。これによって薬剤は鼻腔内に留まり、副鼻腔への薬剤の送達の助けになる。この圧力は両方の種類の呼吸の間に使用すべきである。呼吸、呼吸の保持、及び圧力の生成は、治療を通じて行うべきである。好適には、ユーザは鼻を通じて三回の長くゆっくりした深い呼吸を付け加えるべきである。より好適には、ユーザは鼻を通じて二回の長くゆっくりした深い呼吸を付け加えるべきである。最も好適には、ユーザは鼻を通じて一回の長くゆっくりした深い呼吸を付け加えるべきである。そして、上記で論じた呼吸、呼吸の保持、圧力の生成、及びゆっくりとした長く深い呼吸を、治療が完了するまで繰り返す。副鼻腔鬱血の重篤な症例に対処する場合に、必要な酸素摂取量を維持するために、必要に応じて口を通じて呼吸するようユーザに指示することが推奨される。ＢＴは喉を介した呼吸を必要とするが、乳幼児、小児、老人、及び他の重篤な呼吸障害を有する者は、口または協働的に口及び鼻を介してＢＴを行ってもよい。
【００８４】
本出願で開示するネブライザ２５は、噴霧化された粒子を篩骨洞、上顎洞及び蝶形骨洞の深部に送達することができる。蝶形骨洞は鼻腔から最も遠くに位置する。これまでいかなる他の先行技術によっても、篩骨洞、上顎洞、及び蝶形骨洞に浸透したことはなかった。篩骨洞、上顎洞、及び蝶形骨洞への薬剤の送達は、副鼻腔換気研究を介して示されている。
【００８５】
好適には、本発明のネブライザ及び方法は、ほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される噴霧化された粒子を（点鼻）送達する。
【００８６】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子は、ほぼ、約５〜約３０μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００８７】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【００８８】
好適な実施形態
好適には、本発明のネブライザは、薬物、治療薬及び他の有益な化合物を全身に送達するために使用される。
【００８９】
鼻粘膜及び副鼻腔内の粘膜を利用した吸入による全身への送達は、多くの対象となる疾病状態のため所望され、本発明のネブライザはこの目的のために特に適している。例えば、図３０のネブライザ１６は、多くの疾病に対して現在処方されている多くの薬物を送達するのに適している。本発明の送達は、ユーザにとってより効果的な副鼻腔の浸透と全身への送達とを可能にする鼻アダプタ２４を介して、薬剤の極めて小さな粒子の投与となる。本発明の装置を使用した全身への送達によって治療可能な疾病の例は、内分泌と代謝障害、偏頭痛、睡眠障害、自己免疫疾病、骨粗鬆症、神経疾病と障害、肥満症、性的機能不全、及び心臓疾病と発症を含むが、これらに限定されない。粒子の寸法、適用時間及び粒子分散技術によって、薬剤は副鼻腔に到達し浸透する。こうした要因によって、鼻腔（副鼻腔）を介した薬剤の全身への送達が可能になる。アレルギー、感冒、及びインフルエンザのための処方箋不要の点鼻薬剤を含む、鼻腔及び副鼻腔への直接作用によって現在適用される全ての薬剤は、本発明のネブライザ１６と共に適用することができる。経口投与、皮膚パッチ、または非経口的投与によって現在適用されている多くの薬剤も、本発明のネブライザ（例えば、ネブライザ１６）と共に使用する適用が可能である。
【００９０】
鼻ポリープの二次症状を持つユーザの場合に、本発明の装置及び方法は、現在のシステムを使用して阻害または排除される薬剤の、はるかに有効な適用を可能にする。先行技術のコルチコステロイドによる吸入器は、ポリープを除去した後の再生を遅らせるようにもなっている。しかし、現在、こうした装置は、これを達成するには全く効果的でなく、しばしばポリープの成長を全く遅らせない。本発明によれば、本出願で説明する装置及び方法は、ポリープを除去した後の再生を遅らせることにおいて、はるかに有効である。
【００９１】
一部の薬剤の副作用の多くは、本発明の装置及び方法によって一掃される。例えば、多くのスプレーでは、噴射剤は鼻通路を乾燥させ出血の原因となる。出血の原因となる現在の装置の使用と共に、出血を解決し制御するための生理的食塩水の二次スプレーを治療に追加する。さらに、錠剤形態のステロイドは、ごく一部の例を挙げても、内出血、見苦しい「こぶ」の原因となる頭、首と背中への流体の再分配、及び挫傷しやすくなるなど多くの不快な副作用を有する。本発明の一体型ネブライザを有効に使用すれば、錠剤形態のステロイドに関連するこうした副作用はない。
【００９２】
本発明の一体型ネブライザは、鼻腔及び副鼻腔の大部分の領域の深部に浸透する非常に小さな粒子として、薬剤が鼻腔及び副鼻腔に投与されるようにし、全身的送達を可能にする。また、本発明の一体型ネブライザは、有効性を増大する薬物のより有効な吸収を患者に提供し、多数の症状がはるかに有効な方法で治療できるようになる。
【００９３】
通常、薬剤は発作の場合ではなく治療の際に送達されるので、適用または送達時間は、喘息発作の際使用される10〜15分ではなく0.5〜3分だけである。本発明の一体型ネブライザでは、例えば一週間分の供給量といった多数の投与量レベルを設定でき、またユニットは、例えばこれには限定されないが、3分間といった所定の時間動作してから、特定の実施形態では、自動的に電源を遮断する。好適には、本発明の一体型ネブライザは、多数投与量能力及び一時停止機能付きタイマを備えた構造になる。一時停止機能によって、ユーザは、進行中の治療を停止して短時間の、軽微な偶発事に対処し、その後残りの時間の分の治療を再開することができる。タイマは医師が投与及び／または処方する薬物に対応するよう可変式である。
【００９４】
図３０は、ネブライザ１６の流出チューブ２７（すなわち、ネブライザの粒子分散チャンバからの流出チューブ）に取り付けて、鼻のみへの薬剤の送達を促進するようになっている本発明の鼻アダプタ２４を示す。鼻アダプタ２４は、鼻の周囲の目と顔、及び環境全般への何らかの薬剤の送達のような不要な出来事の発生を制限する。
【００９５】
また、鼻アダプタ２４の使用は、細菌または微生物の蔓延及び成長を制限する。鼻アダプタ２４の使用によって、現在のＭＤＩまたはＡＱスプレーの場合のように、鼻開口の内部から送達装置に拾い上げられる細菌の蔓延が減少する。さらに、使い捨てバージョンの鼻アダプタ２４の使用は、正しく清掃しない場合に鼻アダプタ２４上に存在する細菌による、鼻開口の再感染の発生を減少する。
【００９６】
ネブライザ１６は、毎日の使用に対応するようになっている。ネブライザはかなり小型の寸法なので、輸送が容易で目立たないように使用することが可能である。
【００９７】
気流の分断。本発明の制御された粒子分散技術の重要な態様は、吸入によって鼻腔を通過する際に、空気が獲得する気流を分断することである。この分断によって、粒子は鼻腔上部と後部、及び副鼻腔の入口にアクセスできるようになる。この分断は、例えば、追加されたものだが限定された効果を伴って、装置を出る直前の粒子は渦状、カオス状、またはランダム状の混合となることが出来る。好適には、渦状流れを導入することが気流を分断する最も効率的で有効な手段であるが、他の手段も、鼻腔へのより良好な沈着のために気流を分断するという同じ目標を達成できる。
【００９８】
図３０に示すように、ネブライザ１６は一体型粒子分散チャンバである。ネブライザ１６は、鼻アダプタ２４と流通する粒子分散チャンバ１２を備える。噴霧化された粒子は、粒子分散チャンバ１２を通過する際に、分散し（例えば、渦状、カオス状、または他のランダム状の運動に巻き込まれ）、こうした分散した運動（例えば渦状流れ）の中でチャンバ１２から出て鼻腔及び副鼻腔に入る。この過程で、粒子は多くの角度で有利に鼻腔に入る。また、粒子は鼻腔内で弾み、また跳ねるので、粒子は鼻の「甲介」（鼻甲介）に捕えられ、以前にはアクセスできなかった範囲に到達できる。
【００９９】
さらに、本発明の装置によって送達される粒子は、副鼻腔の膜を介した全身への送達を提供する。粒子は鼻腔及び副鼻腔の粘膜全体にわたって送達され、全身の血液循環に入って身体の他の場所の医学的症状を治療することができる。医学的症状に対する治療は、苦痛管理、睡眠障害、自己免疫疾病、神経疾病及び障害、及び体重管理、等を含むがこれらに限定されない。送達可能な化合物は、合成の及び天然のペプチド、蛋白質、抗体、ホルモン、ワクチン、ＤＮＡとＲＮＡ、糖、炭水化物、及び脂質を含むが、これらに限定されない。また、送達される化合物は、安定性を促進するかまたは化合物による粘膜の通過を促進するための、追加の配合物を伴うものと伴わないもののであって、少量の合成有機医薬品、放射性医薬品、ビタミン、ホメオパシー液、または何らかの医薬品を含んでもよい。本発明に係る重要な態様は、好適な粒子寸法と、本発明の装置及び方法によって付与されたランダム化または垂直運動である。
【０１００】
別の実施形態では、図３７に示すネブライザ１６は、噴霧化チャンバ３内に突出する粒子分散チャンバ１２を有する。図３７に示す実施形態と共に使用するような粒子分散チャンバ１２の一つの態様において、分散供給チャネル７７は一つの圧縮機のチャネル５７から圧縮空気または流体を抽気してそれを分散チャンバ１２に送るが、そこに圧縮空気または流体はある角度で入り、粒子のランダム化された運動の渦を生成する。
【０１０１】
好適なジェット噴霧化の実施形態
ネブライザ１６の好適な実施形態を図３０〜図３５に示す。ネブライザ１６は、噴霧化チャンバ３、噴霧化圧縮機供給装置３７、及び粒子分散チャンバ１２を有する。噴霧化チャンバ３は凹部または受け状の底部４７を有する。噴霧化圧縮機供給装置３７は、流体、例えば、圧縮空気または他の気体、またはそれらの組み合わせの導入を可能にする。さらに、特定の態様では、噴霧化圧縮機供給装置３７は、空気または他の気体が噴霧化チャンバ３を出るようにする。噴霧化チャンバ３への流体の導入及びそこからの排出は、複数の圧縮機チャネル５７の使用を通じて達成すればよい。図３０〜図３２に示すように、圧力放出部材６４は噴霧化チャンバ３内にあり、好適な実施形態では、受け状底部４７の凹部から突出している。圧力放出部材６４は、圧力放出チャネル６５と、圧力放出部材６４のほぼ頂点に配置した圧力放出オリフィス７４とを備える。図３１及び図３２は、圧縮機チャネル５７または噴霧化圧縮機供給装置３７から供給を受ける分散供給チャネル７７を示す。この実施形態において、分散供給チャネル７７はネブライザ圧縮機供給装置３７から部分的に迂回し、噴霧化チャンバ３の壁の中、または壁に沿って配置され、噴霧化チャンバ３と同じ材料から成形される。噴霧化圧縮機供給装置３７から噴霧化チャンバ３への圧縮した流体の導入は、圧力放出部材６４の上部の圧力放出オリフィス７４を有する圧力放出部材６４内の圧力放出チャネル６５を介して行う。圧縮した流体（例えば、空気及び／または気体）は圧力放出チャネル及び部材を通じて、圧力放出部材のほぼ頂点に配置した圧力放出オリフィス１９に送られる。薬物、治療薬または有益な化合物は噴霧化チャンバ３に導入すればよい。
【０１０２】
インパクタ１８０（図３０及び図３３参照）は圧力放出部材６４の表面（例えば、円錐形）の上に嵌合し、それにほぼ一致する。インパクタ１８０は、圧力放出オリフィス７４と流通する上部開口１９５を有し、圧縮した流体が圧力放出オリフィス７４からインパクタ１８０の上部開口１９５を介して移動できるようにする。インパクタ１８０はさらに、上部開口１９５の直上の位置にわたって、概ね直角に流出する流体の経路をネブライザチャンバ内に向け直す、障害部材１９０を包含する。インパクタ１８０はさらに、薬剤チャネル１８５が（インパクタが圧力放出部材上の定位置にある時）圧力放出部材６４の外部表面（例えば、円錐形）に隣接して通り、さらに、噴霧化チャンバの下部の凹部または受け状の底部４７及びインパクタ１８０の上部開口１９５と流通するように、インパクタの内壁内にくぼんだ薬剤チャネル１８５を備える。ネブライザの作動中に、液体薬剤は、（圧力放出オリフィス７４及びインパクタ上部開口１９５を通る圧縮した流体の流れによって、）噴霧化チャンバ４７の基部から薬剤チャネル１８５を介してオリフィス７４及びインパクタの上部開口１９５まで引き出され、そこで液体は噴霧化されて液滴となり、インパクタによってネブライザチャンバ内に送られる。
【０１０３】
圧力放出部材６４及びインパクタ１８０の概ね反対側には粒子分散チャンバ１２（図３０及び図３４参照）が配置される。この実施形態では、粒子分散チャンバ１２は噴霧化チャンバ３と一体型のユニットを形成する。それらは別個に製造して互いに嵌合してもよく、また同じ金型または単一の材料から形成してもよい。ネブライザ１６のこの実施形態と共に使用されるような粒子分散チャンバ１２の一つの態様では、分散供給チャネル７７は、例えば、粒子分散チャンバ１２（及び／または噴霧化チャンバ））内の壁に隣接し、粒子分散チャンバ１２（及び／または噴霧化チャンバ）と同じ材料から成形される。粒子分散チャンバ１２は、噴霧化、分散した（例えば、渦状流れ）粒子が流出することのできる通路となり、マウスピースまたはノーズピース（鼻アダプタ）に関連付けることができる開口または開口部を有する。
【０１０４】
別の実施形態において、図３６に示すネブライザは、噴霧化チャンバ３内に突出する粒子分散チャンバ１２を有する。図３６に示す実施形態と共に使用するような粒子分散チャンバ１２の一つの態様では、分散供給チャネル７７は粒子分散チャンバ１２内への供給を行い、分散チャンバ１２内で粒子を分散させる（例えば、渦状またはランダム化した運動を生成する）。分散供給チャネル７７はネブライザ圧縮機供給装置３７から部分的に迂回し、噴霧化チャンバ壁の外部を粒子分散チャンバまで移動する。
【０１０５】
別の実施形態において、図３７に示すネブライザ１６は、噴霧化チャンバ３内に突出する粒子分散チャンバ１２を有する。この実施形態において、分散供給チャネル７７は一つの圧縮機供給チャネル５７から圧縮空気または流体を抽気してそれを分散チャンバ１２に送るが、そこに圧縮空気または流体はある角度で入り、粒子を分散させる（例えば、粒子の渦またはランダム化した運動を生成する）。この実施形態において、流体は、噴霧化チャンバの壁の中の経路を介して圧縮機チャネルから分散供給チャネルまで移動する。
【０１０６】
本出願で開示されるネブライザ１６は、鼻腔及び副鼻腔の深部に噴霧化された粒子を送達することができる。別の運転方法では、ユーザは、制御粒子分散呼吸技術（ＢＴ）と併用してネブライザ１６を使用する。ＢＴでは、噴霧化された粒子が鼻腔及び副鼻腔の深部に到達するようになる。ＢＴは、患者の鼻に鼻アダプタ２４を配置しネブライザ１６を作動させることを含む。噴霧化された粒子が粒子分散チャンバ１２から流出し始める時に、ユーザは、ユーザの鼻を通じて、約一回〜五回の急速な呼吸、好適には二回〜四回の急速な呼吸、及びさらに好適には三回の呼吸毎に交互に長くゆっくりした安定な呼吸を行うべきである。呼吸は約1秒〜5秒間及びより好適には3秒間保持すべきである。そして、ユーザは、喉の奥を使用して、自動車または飛行機で旅行する際に高度の変化による圧力を軽減する時のように、副鼻腔内に圧力を生成すべきである。これによって薬剤は鼻腔内に留まり副鼻腔への薬剤の送達の助けになる。この圧力は両方の種類の呼吸の間に使用すべきである。呼吸、呼吸の保持、及び圧力の生成は治療を通じて行うべきである。好適には、ユーザは鼻を介して三回の長くゆっくりした深い呼吸を行うべきである。より好適には、ユーザは鼻を介して二回の長くゆっくりした深い呼吸を行うべきである。最も好適には、ユーザは鼻を介して一回の長くゆっくりした深い呼吸を行うべきである。そして、上記で論じた呼吸、呼吸の保持、圧力の生成、及びゆっくりとした長く深い呼吸を治療が完了するまで繰り返す。副鼻腔鬱血の重篤な症例に対処する場合に、必要な酸素摂取量を維持するために必要に応じて口を介して呼吸するようユーザに指示することが推奨される。ＢＴは喉を介した呼吸を必要とするが、乳幼児、小児、老人、及び他の重篤な呼吸障害を有する者は、口または協働的に口及び鼻を介してＢＴを行ってもよい。
【０１０７】
本出願で開示するネブライザ１６は、噴霧化された粒子を篩骨洞、上顎洞及び蝶形骨洞の深部に送達することができる。蝶形骨洞は鼻腔から最も遠くに位置する。これまでいかなる他の先行技術によっても篩骨洞、上顎洞及び蝶形骨洞に浸透したことはなかった。篩骨洞、上顎洞及び蝶形骨洞への薬剤の送達は、副鼻腔換気研究を介して示されている。
【０１０８】
本発明の特に好適な実施形態を図４６、図４７、及び図４８に示す。好適には、装置は医療グレードのポリカーボネートまたはアクリル材料から構成され、またほぼそれらを包含するが、他の当業技術分野で周知の材料でも十分である。装置は、例えば、ねじまたはピン（またはその相当物）１７によって保持される二つの片割れ１４及び１５を有するハウジングを包含する。代替として、ハウジングはシール、スナップまたは他の方法で互いに保持されてもよい。電池１１及び１２、及び電池駆動式圧縮機ポンプ（流体ポンプ）１３は、ハウジングの下部領域内に収容する。圧縮機ユニットはスイッチ手段１６及び１８を係合することによって作動可能である。また、雄プラグコネクタ１０によって、外部電源を使用した圧縮機の作動も可能である。代替の実施形態では、（一つかそれ以上の圧縮機ポンプ１３に給電する）単一の電池１１だけが存在してもよく、また（一つかそれ以上の電池１１によって給電される）単一の圧縮機ポンプ１３だけが存在してもよい。代替として、電池の代わりに、または電池及び圧縮機の代わりに、圧縮空気カートリッジを使用してもよい。圧縮した流体は、圧縮機ポンプ１３から、ネブライザチャンバの噴霧化圧力放出部材（ネブライザチャンバ内に突出する円錐形部材）の圧力放出チャネル８に向かって、圧縮機チャネル９を介して送られる。当該の実施形態において、圧縮機チャネルは、圧縮した流体（例えば、空気、気体、またはそれらの組み合わせ）を結合し、二つの圧縮機１３から圧力放出チャネル８に送るが、この圧力放出チャネル８はネブライザチャンバに突出した圧力放出部材に入る。この場合、ネブライザチャンバは下部及び上部の三つの円筒形部分から形成する。圧縮した流体（例えば、空気及び／または気体）は圧力放出チャネル及び部材を介して、圧力放出部材のほぼ頂点に配置した圧力放出オリフィス１９に送られる。インパクタ７は圧力放出部材の円錐形表面上に嵌合し、それにほぼ一致する。インパクタは、圧力放出オリフィス１９と流通する上部開口２０を有し、圧縮した流体が圧力放出オリフィスからインパクタの上部開口を通じて移動できるようにする。インパクタはさらに、上部開口２０の直上の位置にわたり、概ね直角に流出する流体の経路をネブライザチャンバ内に向け直す障害部材を包含する。インパクタはさらに、薬剤チャネルが（すなわち、インパクタが圧力放出部材上の定位置にある時に）圧力放出部材の円錐形外部表面に隣接して通り、さらに、噴霧化チャンバの下部の凹部または受け状の底部、及びインパクタの上部開口２０と流通するように、インパクタの内壁内にくぼんだ薬剤チャネル（例えば、図３０及び図３３の類似のインパクタチャネル１８５を参照）を包含する。ネブライザの作動中に、液体薬剤は、（圧力放出オリフィス１９及びインパクタ上部開口２０を通る圧縮した流体の流れによって）噴霧化チャンバの基部から薬剤チャネルを通じてインパクタの上部開口まで引き出され、そこで液体は噴霧化されて液滴となり、インパクタによってネブライザチャンバ内に送られる。圧力放出チャネル／部材８から噴霧化チャンバに入る噴霧化流体に加えて、呼吸するユーザが必要とする補足的な空気が、噴霧化チャンバの上部の円筒形部分３の上部表面の開口１８を介して噴霧化チャンバに入る。すなわち、実施形態によっては、補足的な空気は噴霧化チャンバに入り、噴霧化流体（例えば、空気、気体）及び噴霧化された粒子と結合する。
【０１０９】
好適な実施形態は、鼻アダプタと一体型または直接流通する補足的吸入チャネルを備えており、この吸入チャネルは一方の端部で周囲空気と流通し、もう一方の端部はアダプタチャネルの鼻に近い開口部の外周部に隣接し、それと流通するよう配置される。好適には、吸入チャネルの鼻に近い端部は環状で、アダプタチャネルの鼻に近い開口部の外周部に隣接してそれを取り囲むよう配置され、送達される噴霧化された粒子の分散した流れにほぼ隣接し、それを取り囲む補足的なエアカーテンを提供するのに適している。好適には、噴霧化された粒子は渦状流れの中で送達され、補足的な吸入の際に、エアカーテンは、渦状流れの渦度を伸張及び増大するために十分な対流ドラフトを提供する。
【０１１０】
噴霧化された粒子（及び噴霧化流体及び補足的な空気）は、ネブライザチャンバを介して移動し、上部開口３を介して流出し、ネブライザチャンバ３の上部開口と直接流通する粒子分散チャンバに入る。この場合、粒子分散チャンバは、外側環状部材２及び内側環状部材１から形成される。内側環状部材１は、一対のＯ−リングを装備しており、外側環状部材２に挿入可能であり、外側２及び内側１の環状部材の間で圧縮されたＯ−リングによって、各端部でシールされた内部チャンバを形成する。外側環状部材２は、圧縮した流体を内部チャンバに流入させるための開口を包含する。内側環状部材１の壁は、圧縮した流体を、（内側１及び外側２の環状部材の間に形成された）内部チャンバから粒子分散チャンバの内部に通す一つかそれ以上の一体型流体出口チャネルを包含する。一体型流体出口チャネルは、そこから出る圧縮した流体が、接線的に通過して、約３０〜約７５度の間の上向き角度θ（図４２参照）を持って粒子分散チャンバに入り、粒子分散チャンバを通過してそこから出る噴霧化された薬剤粒子の渦状流れを提供するように、指向性を持って方向付けられている。好適には、角度θは約３０〜約６０度である。好適には、角度θは約４５度である。
【０１１１】
当該の実施形態において、圧縮した流体は、分散供給チャネル１９によって圧縮機チャネル９から粒子分散チャンバに移動する。当該の実施形態では、分散供給チャネルはネブライザチャンバ及び粒子分散チャンバの外側にある。代替として、分散供給チャネルはネブライザチャンバの壁に一体化してもよく、またネブライザチャンバ内を移動して最終的に粒子分散チャンバの一体型流体出口チャネルへの供給を行ってもよい。
【０１１２】
逆流防止弁ディスク５と共に、上部及び下部の保持部材４及び６を包含する、オプションの「逆流防止弁」が、ネブライザチャンバ内に配置され、インパクタと粒子分散チャンバの下部開口との間に位置しているのが示される。逆流防止弁は、噴霧化チャンバの上部部分３の補足的空気吸入開口１８から、粒子が出るのを防止する役目を果たす。
【０１１３】
噴霧化率及び粒子寸法に影響を与える要因。本発明によれば、噴霧化率は、とりわけ、角度θ（図４２参照）及び圧縮した流体の流れの両方によって影響される。本発明によれば、粒子寸法は、とりわけ、薬剤溶液の流体力学的特性、流体の流れ、及びインパクタ７の幾何学的形状によって影響される。従って、本発明によれば、本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバのこれらの変数は、好適な平均直径範囲を有し、最適な速度と投与量で送達可能な粒子を、当業者によって提供することが出来るようになる。
【０１１４】
二重粒子分散チャンバ及び相補型鼻アダプタ。鼻は、一方またはもう一方の側から入る粒子が、特定の方向に回転する渦の中にあるならば空間に浸透し組織に衝突する、より良好な傾向を有するための構造である。この回転は、本出願で開示する本発明の制御粒子分散技術を使用して液滴（粒子）に付与される。
【０１１５】
特定の好適な実施形態（図５３及び図５４参照）において、本発明のネブライザは、相補型二又鼻アダプタを介して各鼻孔に入る渦状流れ粒子の直接平行（またはほぼ平行な）送達を提供するよう方向をずらした一対の粒子分散チャンバ（または一つの粒子分散チャンバの中の一対の粒子分散チャネル）と直接流通する。本発明によれば、こうした二重送達は、二つの独立した鼻通路の間の、鼻の中心で粒子の衝突に起因する薬剤の損失を大きく除去する。さらに、二重粒子分散チャネルによって、各粒子分散チャネルについての異なる渦パラメータ（例えば、角度、速度、方向、等）の設定が可能になり、さらに、反対方向を有する渦状流れ（好適な態様）が可能になる。本発明の二重構造によって渦状流れは各鼻孔を目標とすることができ、渦状流れは、鼻孔の間の仕切りに衝突する流れによって遮断されない。すなわち、好適な実施形態では、必要または望ましい場合（例えば、慢性症状を治療する長期ユーザ、または一方の鼻孔が相対的に遮断され、または他の方法でもう一方と区別できる場合）、分散パラメータをオプションで一意的に個々のユーザに合わせて調整してもよい。
【０１１６】
この好適な実現例に関しては、図５４に見られるような、二つの最も好適な渦の運動が存在する。図５４の好適な二重渦状流れパターンは、鼻アダプタまたは粒子分散チャネルの鼻に近い端部の上面図から図示している。タイプＩ送達（左の渦は時計回り、右の渦は反時計回り）は通常、鼻腔内の液滴（噴霧化された粒子）が鼻甲介の下にアクセスする必要がある、局所的適用のために使用する。タイプＩＩ送達（左の渦は反時計回り、右の渦は時計回り）は通常、鼻腔の上部に浸透し嗅部に到達するために使用する。この実現例において、タイプＩまたはタイプＩＩ送達は、装置の分散チャネル構成要素を１８０度配置換えすることによって影響される。
【０１１７】
粒子の寸法。本発明の好適な態様によれば、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１１８】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約５〜約３０μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１１９】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１２０】
「ほぼ〜の平均直径を有する」という語句は、好適な粒子直径範囲に関連して本出願で使用する場合、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％が好適な直径範囲を有する粒子の集まりの使用を指す。好適には、噴霧化された粒子の少なくとも６０％、７０％、８０％、９０％または９５％が好適な粒子直径範囲である。より好適には、噴霧化された粒子の少なくとも７０％、８０％、９０％または９５％が好適な粒子の直径範囲である。
【０１２１】
好適なリニア噴霧化実施形態
当業技術分野で周知の「ジェット」ネブライザに加えて、リニアまたは直接ネブライザが知られている。本発明の特に好適な実施形態はリニア噴霧化を包含する。
【０１２２】
リニア噴霧化の原理。ここで、例示を簡単にするため、液柱と、左から右に導管を通じて流れる空気とによるネブライザモデルを示す、図４５を参照してリニアネブライザの基本原理を論じる。本出願で概要を述べる原理は、本発明のネブライザの実施形態の原理を含むが、それにもかかわらず様々なネブライザの構造に適用可能である。
【０１２３】
パイプまたは導管内の流体が急激な断面積の拡大に遭遇すると、「水頭損失」（ＨL）が発生する。運動量の式を制御量についてのベルヌーイの式と結合する。
【数６】
2007503934.tif 000008
運動量の式は真の力を運動量の変化率に等しくさせる。
【数７】
2007503934.tif 000009
式２の顕著な項はＰ1Ａ2である。図４５のモデルでは、右（気流の方向）に作用する力はＰ1Ａ1＋Ｐ2（Ａ2−Ａ1）となるべきであると思われるかもしれないが、断面積が突然拡大した場所で流れが分離するため、拡大の直後は低い圧力が優勢である。この分離によって、急激な拡大の際に水頭損失が発生する。式１及び式２から、式Ｐ2−Ｐ1は次式となる。
【数８】
2007503934.tif 000010
水頭損失（ＨL）について上記の式を解くと次式となる。
【数９】
2007503934.tif 000011
さらに、Ａ２＞＞＞Ａ１の場合、Ａ1／Ａ2は、ゼロに近づくので次式となる。
【数１０】
2007503934.tif 000012
【０１２４】
拡大した点での圧力降下（水頭）は、液柱（ｈ）より大きい必要がある。これによって液体は液柱を上昇し気流に至る。
【０１２５】
液柱によって生成される圧力はρｇｈである。これは、気流によって生成される圧力が打ち勝たなければならない力である。
【０１２６】
好適なリニア噴霧化実施形態。本発明の特に好適な実施形態を図４９及び図５０に示す。好適には、装置は医療グレードポリカーボネートまたはアクリル材料から構成されるが、他の当業技術分野で周知の材料でも十分である。ジェットネブライザ実施形態として上記で説明したように、例えば例示される装置は、例えば、ねじ、ピン等によって互いに保持される二つの片割れを有するハウジングを備える。代替として、ハウジングはシール、スナップまたは他の方法で互いに保持されてもよい。ユニットは、ハウジングの下部領域内に収容した一つかそれ以上の作動可能な（例えば、スイッチ）電池駆動式圧縮機ポンプ（流体ポンプ）を備えてもよく、さらに外部電源を備えてもよい。代替として、電池の代わりに、または電池及び圧縮機の代わりに、圧縮空気カートリッジを使用してもよい。代替の実施形態では、単一の電池駆動式圧縮機ポンプ、及び薬剤カートリッジ（例えばＵＤＶ）のための受け入れ区画が存在する。
【０１２７】
圧縮した流体（例えば、空気、気体、またはそれらの組み合わせ）は、圧縮機ポンプから、圧縮機チャネルを介して、ネブライザのネブライザチャンバ内に突出する噴霧化圧力放出部材６４の圧力放出チャネル８に向かって送られる。圧縮した流体は、圧力放出チャネル８及び部材６４を通じて上方に送られ、圧力放出部材６４の上部表面のほぼ中央に配置した圧力放出オリフィス１９に至る。噴霧化キャップ７は圧力放出部材６４の表面（例えば、円筒形表面）の上に嵌合しそれにほぼ一致する。噴霧化キャップ７は圧力放出オリフィス１９と流通する上部開口２０を有し、圧縮した空気が圧力放出オリフィス１９から噴霧化キャップ７の上部開口２０を通じて移動できるようにする。噴霧化キャップ７はさらに、圧力放出オリフィス１９のすぐ上の位置に部分的に重なり合う障害部材２２を具備し、それによって圧力放出オリフィス１９から出る流体の経路を部分的に遮断する。噴霧化圧力放出部材６４はさらに、圧力放出チャネル１８５が（すなわち、圧力放出部材６４上の定位置にある時）噴霧化キャップ７の内部表面に隣接して通り、さらに、噴霧化チャンバの下部の凹部または受け状の底部、及び圧力放出オリフィス１９と流通するように、圧力放出部材６４の外壁内にくぼんだ薬剤チャネル１８５（例えば、図３０及び図３３の類似のインパクタチャネル１８５参照）を具備する。ネブライザの作動中、液体薬剤は、（圧力放出オリフィス１９及び噴霧化キャップ開口２０を通る圧縮した流体の流れによって）噴霧化チャンバの基部から薬剤チャネル１８５を介して障害部材２２の端部、及び圧力放出オリフィス１９まで引き出され、そこで液体は噴霧化されて液滴となり、ネブライザチャンバに送られる。キーパプレート１９０（または同等のキーパ部材）は噴霧化キャップ７の上に配置し、ネブライザの動作中に噴霧化キャップを定位置に保持する。本出願で説明した他の実施形態に関しては、圧力放出部材６４から噴霧化チャンバに入る噴霧化流体に加えて、呼吸するユーザが必要とする補足的な空気が、噴霧化チャンバの適当な開口を介して噴霧化チャンバに入る。すなわち、実施形態によっては、補足的な空気は噴霧化チャンバに入り、噴霧化流体（例えば、空気、気体）及び噴霧化された粒子と結合する。
【０１２８】
好適な実施形態は、鼻アダプタと一体型または直接流通する補足的吸入チャネルを備えており、この吸入チャネルは一方の端部で周囲空気と流通し、もう一方の端部はアダプタチャネルの鼻に近い開口部の外周部に隣接しそれと流通するよう配置される。好適には、吸入チャネルの鼻に近い端部は環状で、アダプタチャネルの鼻に近い開口部の外周部に隣接してそれを取り囲むよう配置され、送達される噴霧化された粒子の分散した流れにほぼ隣接しそれを取り囲む補足的なエアカーテンを提供するのに適している。好適には、噴霧化された粒子は渦状流れの中で送達され、補足的な吸入の際、エアカーテンは、渦状流れの渦度を伸張及び増大する十分な対流ドラフトを提供する。
【０１２９】
噴霧化された粒子（及び噴霧化流体及び補足的な空気）はネブライザチャンバを介して移動し、上部開口を介して流出し、ネブライザチャンバの上部開口と直接流通する粒子分散チャンバ１２に入る。この場合、粒子分散チャンバ１２は、少なくとも部分的に、外側環状部材２及び内側環状部材１から形成される。内側環状部材１は、一対のＯ−リングを装備しており、外側環状部材２に挿入可能であり、外側２及び内側１の環状部材の間で圧縮されたＯ−リングによって各端部でシールされた内部チャンバ９を形成する。外側環状部材２は、圧縮した流体（例えば、ユニットの圧縮機チャネルからの抽気）を内部チャンバ９に流入させるための開口を備える。内側環状部材１の壁は、圧縮した流体を、（内側１及び外側２の環状部材の間に形成された）内部チャンバ９から粒子分散チャンバの内部に通す一つかそれ以上の一体型流体出口チャネル２８を備える。一体型流体出口チャネルは、そこから出る圧縮した流体が、接線的に通過して、約３０〜約７５度の間の上向き角度θを持って（図４２参照）粒子分散チャンバに入り、粒子分散チャンバを通過してそこから出る噴霧化された薬剤粒子の渦状流れを提供するように、指向性を持って方向付けられている。好適には、角度θは約３０〜約６０度である。好適には、角度θは約４５度である。
【０１３０】
当該の実施形態では、圧縮した流体は、分散供給チャネル１１によって圧縮機チャネル１０から粒子分散チャンバに移動する。分散供給チャネル１１はネブライザチャンバ及び粒子分散チャンバの外側にあってもよい。代替として、分散供給チャネルはネブライザチャンバの壁に一体化してもよく、またネブライザチャンバ内を移動して最終的に粒子分散チャンバの一体型流体出口チャネルへの供給を行ってもよい。
【０１３１】
上記で好適なジェット噴霧化実施形態に関連して説明したようなオプションの「逆流防止弁」は、噴霧化チャンバの補足的空気吸入開口から粒子が出るのを防止する役目を果たす。
【０１３２】
図５３を参照すると、本発明の特に好適な態様は、鼻腔深部または副鼻腔への局所的薬物送達またはそれらを介した全身的薬物送達に適したネブライザであって、鼻に近い端部と鼻から遠い端部とを有し、鼻に近い端部の開口部と鼻から遠い端部の開口部との間を流通する少なくとも一つのアダプタチャネル２６を有する鼻アダプタ２４と、鼻アダプタ２４と一体型または直接流通し、外部表面と内部表面とを有し、内部表面が少なくとも一つの内部分散チャネルを画定し、内部分散チャネルが鼻アダプタチャネル２６を包含する分散チャンバ壁７と、内部分散チャネルと流通する圧縮流体出口チャネル２８とを包含する粒子分散チャンバ１２と、粒子分散チャンバ３と一体型または直接流通し、噴霧化チャンバ壁５と、噴霧化された粒子の流れ２９を発生するのに適した少なくとも一つの圧力放出オリフィス１９を備える噴霧化手段とを包含する噴霧化チャンバと、噴霧化チャンバ３の圧力放出オリフィス１９と流通する圧縮機チャネル３８を有する噴霧化圧力供給装置３７と、噴霧化圧力供給装置３７と粒子分散チャンバの流体出口チャネル２８との間を流通する分散供給チャネル７７であって、ネブライザが噴霧化された粒子の分散した流れを鼻オリフィスに送達するのに適した分散供給チャネル７７とを包含するネブライザを提供する。
【０１３３】
好適には、圧縮流体出口チャネル２８は分散チャンバ壁７と一体型である。好適には、圧縮流体チャネル２８は内部分散チャネルの鼻アダプタ部分２６と流通する。好適には、少なくとも一つの分散供給チャネルと流通する複数の圧縮流体出口チャネルが存在する。好適には、分散供給チャネル７７は噴霧化チャンバ壁５及び分散チャンバ壁７の少なくとも一つと一体型である。好適には、噴霧化された粒子の分散した望ましい粒子の流れはその渦状粒子流れを包含する。好適には、ネブライザは、単一ネブライザ圧力放出オリフィスと、対応する二重鼻アダプタチャネルを備える二重内部分散チャネルとを包含する。代替として、ネブライザは、二重ネブライザ圧力放出オリフィスと、対応する二重鼻アダプタチャネルを備える二重内部分散チャネルとを包含する。好適には、分散チャンバは、二重内部分散チャネルの各々の中及びそれから、独立した渦状流れパターンを提供するのに適している。好適には、分散チャンバは、反対方向に渦を巻く二重渦状流れパターンを提供するのに適している。好適には、ネブライザは、ジェット噴霧化手段及びリニア噴霧化手段の少なくとも一つを包含する。好適には、ネブライザはリニア噴霧化手段を包含する。
【０１３４】
好適には、ネブライザはさらに、鼻アダプタ２４と一体型または直接流通し、一方の端部で周囲空気と流通し、もう一方の端部１８がアダプタチャネルの鼻に近い開口部の外周部に隣接しそれと流通する補足的吸入チャネル１８を包含する。好適には、吸入チャネルの鼻に近い端部１９は環状で、アダプタチャネルの鼻に近い開口部の外周部に隣接してそれを取り囲むように配置され、送達される噴霧化された粒子の分散した流れにほぼ隣接してそれを取り囲む補足的なエアカーテンを提供するのに適している。好適には、噴霧化された粒子は渦状流れの中で送達され、補足的吸入の際に、エアカーテンが渦状流れの渦度を伸張及び増大する十分な対流ドラフトを提供する。
【０１３５】
代替として、ネブライザはさらに、鼻アダプタと一体型または直接流通し、一方の端部で周囲空気と流通し、もう一方の端部がアダプタチャネルの鼻から遠い端部に環状に配置され、アダプタチャネルの内壁に隣接する環状カーテン内の補足的な気流を誘導する補足的吸入チャネルを包含する。
【０１３６】
本発明によれば、かつ図５３の左中央のパネルに示すように、流体出口チャネルと粒子分散チャネルの断面平面との間の角度は
【０１３７】
好適には、粒子寸法のほぼ平均直径は、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２５μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmからなるグループから選択される。より好適には、粒子寸法のほぼ平均直径は、約５〜約３０μm、約８〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmからなるグループから選択される。またさらに好適には、粒子寸法のほぼ平均直径は、約８〜約２５μm、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmからなるグループから選択される。最も好適には、粒子寸法のほぼ平均直径は約８〜約２５μmである。
【０１３８】
好適には、ネブライザはさらに、噴霧化手段と流通する薬剤カートリッジ受け入れ部分と、カートリッジ受け入れ部分と機能的に相補型の薬剤カートリッジとを包含する。
【０１３９】
噴霧化率及び粒子寸法に影響を与える要因。本発明によれば、噴霧化率は、とりわけ、角度θ及び圧縮した流体の流れの両方によって影響される。本発明によれば、粒子寸法は、とりわけ、薬剤溶液の流体力学的特性、流体の流れ、及び圧力放出部材及びオリフィス１９に対する噴霧化キャップの幾何学的形状（例えば、圧力放出オリフィス１９との重なり合いの度合とその上の距離）によって影響される。従って、本発明によれば、本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバのこうした変数は、好適な平均直径範囲を有し、最適な速度と投与量で送達可能な粒子を提供するよう、当業者によって適応すればよい。
【０１４０】
二重粒子分散チャンバ及び相補型鼻アダプタ。特に好適な実施形態では、本発明のネブライザは、相補型二又鼻アダプタ（例えば、図５３の右のパネル参照）を介して各鼻孔に入る渦状流れ粒子の直接平行送達を提供するよう方向付けた一対の粒子分散チャンバと直接流通する。本発明によれば、こうした平行送達は、二つの独立した鼻通路の間の、鼻の中心で粒子の衝突に起因する薬剤の損失を大きく除去する。さらに、二重粒子分散チャンバによって、各粒子分散チャネルについての異なる渦パラメータの設定が可能になり、さらに、反対方向を有する渦状流れが可能になる（例えば、図５４参照）。この構造によって渦状流れは各鼻孔を目標とすることができ、渦状流れは、鼻孔の間の仕切りに衝突する流れによって遮断されない。すなわち、必要または望ましい場合（例えば、慢性症状を治療する長期ユーザ、または一方の鼻孔が比較的遮断され、または他の方法でもう一方と区別できる場合）、分散パラメータをオプションで一意に個々のユーザに合わせて調整してもよい。
【０１４１】
本発明の好適な態様によれば、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１４２】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約５〜約３０μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１４３】
好適には、点鼻送達される噴霧化された粒子はほぼ、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１４４】
「ほぼ〜の平均直径を有する」という語句は、好適な粒子直径範囲に関連して本出願で使用する場合、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％が好適な直径範囲を有する粒子の集まりの使用を指す。好適には、噴霧化された粒子の少なくとも６０％、７０％、８０％、９０％または９５％が好適な粒子直径範囲である。より好適には、噴霧化された粒子の少なくとも７０％、８０％、９０％または９５％が好適な粒子の直径範囲である。
【０１４５】
好適な粒子の新規な使用
従って、上記の開示を考慮すると、本発明の好適な実施形態は、ほぼ均一な直径のエアゾール化された粒子から構成されるエアゾールの鼻孔深部または副鼻腔への局所的薬物送達またはそれらを介した全身への薬物送達のための新規な使用を提供する。
【０１４６】
すなわち、好適な実施形態は、ほぼ均一な平均直径を有する噴霧化された粒子を発生する段階を含む、鼻孔深部または副鼻腔への薬物送達の方法を提供する。
【０１４７】
好適には、エアゾール化された粒子は、送達の前に粒子分散チャンバを通過する。
【０１４８】
好適には、粒子分散チャンバは、少なくとも一つの粒子分散チャネルからの渦状粒子流れを提供するのに適している。好適には、二重分散チャネルを使用して二重渦状粒子流れを提供する。好適には、二重垂直粒子流れは反対方向に流れる（例えば、図５４に例示するタイプＩ及びタイプＩＩ流れパターンを参照）。
【０１４９】
好適には、粒子はほぼ、約２〜約５０μm、約５〜約５０μm、約５〜約４０μm、約５〜約３５μm、約５〜約３０μm、約５〜約２０μm、約５〜約１７μm、約５〜約１５μm、約８〜約３０μm、約８〜約２５μm、約８〜約２０μm、約１０〜約３０μm、約１０〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、約１１〜約４０μm、約１１〜約３０μm、約１１〜約２０μm、約１１〜約１５μm、約１２〜約１７μm、約１５〜約２５μm、約１５〜約２０μm、及び約１７〜約２３μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１５０】
好適には、送達される噴霧化された粒子はほぼ、約５〜約３０μm、約８〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１５１】
好適には、粒子はほぼ、約８〜約２５μm、約１０〜約１５μm、または約１２〜約１５μmの平均直径を有する粒子から構成される。
【０１５２】
好適には、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％が好適な直径範囲を有する。好適には、噴霧化された粒子の少なくとも６０％、７０％、８０％、９０％または９５％が好適な粒子直径範囲である。好適には、噴霧化された粒子の少なくとも７０％、８０％、９０％または９５％が好適な粒子の直径範囲である。
【０１５３】
すなわち、好適な実施形態は、鼻腔深部または副鼻腔への薬物送達の方法であって、約５〜約３０μm、約８〜約２５μm、約１０〜約２０μm、約１０〜約１７μm、約１０〜約１５μm、及び約１２〜約１７μmからなるグループから選択される均一な平均直径をほぼ有する噴霧化された粒子を発生する段階と、送達の前に、渦状粒子流れを提供するのに適した粒子分散チャンバを通じて噴霧化された粒子を流す段階とを含む方法を提供する。好適には、噴霧化された粒子は約８〜約２５μmの均一な平均直径をほぼ有する。好適には、噴霧化された粒子の少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％は好適な粒子直径範囲のものである。より好適には、噴霧化された粒子の少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％は好適な粒子直径範囲のものである。最も好適には、本出願で説明した本発明の一体型ネブライザをこの目的のために使用する。
【０１５４】
相補型カートリッジドッキングシステム。本発明の一体型ネブライザ装置による特定カートリッジ向け及び特定薬物向けドッキングに基づく薬物送達の限定性
図５１及び図５２を参照すると、追加の好適な実施形態は、所与のユーザ及び装置に対する薬物送達の限定性を可能にする相補型カートリッジドッキングシステム（ＣＣＤＳ）を提供する。好適な実施形態では、本発明のＣＣＤＳシステムは、ベースネブライザに受け入れ可能な複数の特徴的なアダプタカートリッジの種類の一つと組み合わせた、本発明に係る一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置と、アダプタカートリッジの種類の一つと機能的に相補型の薬剤アンプルとを備える。すなわち、本発明のシステムは、薬剤アンプルによる特定カートリッジ向けドッキングと、ユーザがベースネブライザ、特定のアダプタカートリッジ、及び対応する機能的に相補型のカートリッジを装備する特定ユーザ向け薬物送達とを提供する。
【０１５５】
好適な態様によれば、特定の薬物は所定のアンプル構造に限定され、一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置のアダプタカートリッジ部分との特定の薬物向けドッキングを提供する。好適には、各薬物（または薬物プロバイダ）は特有のアンプル（例えば、ＵＤＶ、すなわち単位服用小瓶）の形状及び／又は構成と対になっているので、割り当てられたアンプル（及びひいては、対応する薬物）だけが、本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置のそれぞれと機能的に相補型のバージョン（例えば、あるブランドのバージョン）で使用できる。アダプタカートリッジとアンプル構造との間の機能的な相補性はこのシステムの要諦である。薬剤アンプルの構造は特定の薬剤に一致する（割り当てられる）だけでなく、特定のアンプルの構造は、一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置のアダプタカートリッジのそれぞれの機能的に相補型のバージョンと共にだけ作動する（すなわち、相補型アダプタカートリッジを有するものと共にだけ作動する）。
【０１５６】
本発明のＣＣＤＳシステムは、特定の構造のＵＤＶをそれぞれの機能的に相補型の一体型ネブライザ／粒子分散チャンバにドッキングさせるというドッキングステーション概念として認識すればよい。薬物送達は特定ユーザ向けであり、すなわち、特定の薬物及び固有のＵＤＶは、例えば、医師によって所定の患者に処方される。
【０１５７】
図５１は、本発明のＣＣＤＳシステムの一つの実施形態を示すが、そこでは相補型薬剤アンプル（例えば、ＵＤＶ）の側壁１０１が、本発明のネブライザの相補型アダプタカートリッジに設置された時にネブライザチャンバの内部境界を形成する。従って、所定のアダプタカートリッジ種類の形状及び／又は機能は、特にＵＤＶ（例えば、特定のユーザに処方された薬物／ＵＤＶ）の形状と相補型であり、及び／又はアダプタカートリッジ内の充填ポートはＵＤＶのノズルに固有である。さらに、かつ好適には、相補性に応じてアダプタカートリッジにアンプルを挿入するだけでなく、相補型ＵＤＶなしでは、一体型ネブライザ装置は、挿入可能であるか否かにかかわらず正しく機能しない。
【０１５８】
図５２は、本発明のＣＣＤＳシステムの別の実施形態を示すが、そこでは相補型ＵＤＶノズル１０２がネブライザチャンバの排液ポートを閉塞する。相補型ＵＤＶが定位置になければ（すなわち、相補型ドッキングがなければ）、薬剤溶液は装置から非生産的に流出してしまう。好適には、装置及び薬剤溶液チャネルの量の態様は、排液ポートが、別の非相補型手段によって（例えば、誤ったカートリッジを使用しようとする何者かによって）不正に閉塞されたならば、液体投与レベルはネブライザのジェットを覆って機能を妨げるのに十分な高さになるので、装置の液体保持量は投与量全体を保持するには十分でなくなり、装置は動作しなくなるようになっている。好適には、上記の実施形態と同様、一体型ネブライザ装置のアダプタカートリッジの形状はＵＤＶの形状と相補型であり特有であり、及び／又はアダプタカートリッジ内の充填ポートはＵＤＶのノズルに特有である。
【０１５９】
従って、多様な薬剤カートリッジの形状及び構成が、機能的なセーフガードと共に、本発明の範囲内に包含され、その際、本質的に、アンプルの構造は、一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置のアダプタカートリッジと挿入可能な形で相補型、及び好適には機能的に相補型でなければならない。好適な態様によれば、（例えば、相補型のアンプル本体形状、またはノズルの構造による）選択的アンプル挿入／ドッキングのレベル、及び／又はアンプル挿入後のネブライザ機能のレベルで、相補性が提供される。すなわち、特定の薬剤アンプルと、本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバ装置のそれぞれの相補型アダプタカートリッジとの間に、挿入の及び機能の相補性が存在するならば、本発明の薬剤アンプルは、多くの形状、寸法及び構造のものでよい。
【０１６０】
好適には、特定アンプル向けアダプタカートリッジは、それぞれの薬剤アンプルと共にユーザに提供される（例えば、特定のユーザに処方された薬物／ＵＤＶ及びアダプタ）。アンプルの設計は多様な形態を取ってもよい。例えば、アンプルは特定のアダプタカートリッジの固有のノズル構造／構成と相補型でもよい。代替として、アンプルは、非相補型形状のアダプタカートリッジへの挿入を防止するようにさせてもよい。
【０１６１】
好適な実施形態は、薬剤アンプルを使用して特定ユーザ向け薬物送達を提供する方法であって、望ましい噴霧化可能な薬剤の対象となるユーザを識別する段階と、ユーザに、アダプタカートリッジ受け入れ部分を有するベースネブライザを提供する段階であって、複数のアダプタカートリッジの種類の何れか一つが前記受け入れ部分によって受け入れ可能であり、各アダプタカートリッジの種類が対応する特有の薬剤アンプルの構造と機能的に相補型となるようになっており、個々の特有のアンプルの構造の各薬剤アンプルが、その構造に割り当てられた個々の噴霧化可能な薬剤またはその投与量を備える段階と、ユーザに、望ましい薬剤に対応するアダプタカートリッジの種類を提供する段階であって、それによって特定ユーザ向けの噴霧化された薬物送達が提供される段階とを含む方法を提供する。好適には、噴霧化は請求項２１に記載のものである。好適には、対象となる使用が複数の特定の薬剤のものである場合に、ユーザは対応する複数のアダプタカートリッジを装備する。好適には、アダプタカートリッジと薬剤アンプルとの間の機能的相補性は、少なくとも部分的に、薬剤アンプルの外部表面または形状に基づく。代替として、機能的相補性は、他の方法で受け入れ可能な薬剤アンプルの機能的構造に基づく。
【０１６２】
本発明をさらに以下の例を参照して例示する。しかし、これらの例は、上記で説明した実施形態と同様、例示的であって本発明の可能な範囲をいかなる形においても限定するものと見なすべきでないことに注意されたい。
【０１６３】
例Ｉ（鼻腔深部（副鼻腔）を対象に本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散装置を使用した）
２１歳女性の被験者はネブライザ２５を装備し、制御粒子分散呼吸技術（ＢＴ）を行うよう指示された。ＴＣ−ＤＴＰＡエアゾール放射性医薬品を約370MBｑ（10mCi）の投与量でネブライザ２５に供給した。ＢＴを行った後、被験者の副鼻腔に対してテクネチウム撮像試験を行った。テクネチウム撮像試験はワシントン州シアトルのスウェーデン医療センターで行った。テクネチウム撮像試験によって篩骨洞及び蝶形骨洞内の噴霧化された粒子の識別が可能になる。テクネチウム撮像試験では、篩骨洞及び蝶形骨洞内の左右相称のトレーサ活動が発見された。上顎洞または前頭洞内では活動はなかった。鼻気道と篩骨洞及び蝶形骨洞との間の流通が記録された。
【０１６４】
例ＩＩ（本発明の一体型ネブライザと粒子分散チャンバ装置、篩骨洞及び蝶形骨洞と左右相称に流通しているが前頭洞とは流通していない鼻マスクを介して送達されるエアゾールの使用）
２５歳男性の被験者はネブライザ２５を装備し、制御粒子分散呼吸技術（ＢＴ）を行うよう指示された。ＴＣ−ＤＴＰＡエアゾールを約555MBｑ（15mCi）の投与量でネブライザ２５に供給した。テクネチウム撮像試験はワシントン州シアトルのスウェーデン医療センターで行った。テクネチウム撮像試験によって篩骨洞及び蝶形骨洞内の噴霧化された粒子の識別が可能になる。テクネチウム撮像試験では、陽子の活動は篩骨洞、上顎洞及び蝶形骨洞内で大きく、左右相称で左より右のほうが大きいことが発見された。前頭洞内ではトレーサ活動はなかった。篩骨洞及び蝶形骨洞と左右相称に流通しているが、前頭洞とは流通していない鼻マスクを介してエアゾールが送達された。
【０１６５】
例１及び２の被験者の主題についての代表的な副鼻腔湾曲部の画像を図２２に提供する。図２２は、ネブライザ２５を介した篩骨洞、上顎洞及び蝶形骨洞への送達を示す。先行技術の図２１は、副鼻腔の何れかへの浸透はなく、鼻腔への浸透もはるかに少ないことを示している。ネブライザ２５を使用する図２２の露出範囲ははるかに大きく吸収範囲も大きい。最も注意すべきことは、薬物が篩骨洞及び蝶形骨洞に浸透したことである。ネブライザ２５を通じてＢＴによって送達された薬物は喉への経路を提供した。
【０１６６】
こうした特長は全て、慢性副鼻腔炎、アレルギー性鼻炎、感冒及びインフルエンザ、鎮痛及び鼻通路を介した薬物の導入が助けとなる何らかの症状の治療のために、鼻ネブライザを使用する装置に組み込まれている。一つの可能な実施形態では、ネブライザ２５を使用して、狭い範囲の粒子寸法の様々な薬剤を送達する。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】鼻ネブライザの一つの実施形態の上部平面図である。
【図２】鼻ネブライザの正面立面図である。
【図３】鼻ネブライザの側面図である。
【図４】鼻ネブライザの下部平面図である。
【図５】内部構成要素を示す線Ａ−Ａに沿った図１の鼻ネブライザの側面断面図である。
【図６】鼻アダプタの一つの実施形態の正面図である。
【図７】鼻アダプタの背面図である。
【図８】配管及び鼻アダプタの側面図である。
【図９】カートリッジチャンバを示すネブライザの別の実施形態の側面図である。
【図１０】カートリッジチャンバを示すネブライザの上面図である。
【図１１】粒子分散チャンバ、配管、及び鼻アダプタの一つの実施形態を示す。
【図１２】鼻アダプタ、粒子分散チャンバ、及び配管のさらに別の実施形態を示す。
【図１３】鼻アダプタ、粒子分散チャンバ、及び配管のまた別の実施形態を示す。
【図１４Ａ】鼻アダプタ、粒子分散チャンバ、及び配管の別の実施形態を示す。
【図１４Ｂ】バッフルの一つの実施形態の下面図を示す。
【図１５】鼻アダプタ、粒子分散チャンバ、及び配管のまた別の実施形態を示す。
【図１６】粒子分散チャンバの一つの実施形態を備えた吸入器を示す。
【図１７】粒子分散チャンバの一つの実施形態を備えた鼻スプレーを示す。
【図１８】粒子分散チャンバの一つの実施形態を備えた鼻吸入器を示す。
【図１９】粒子分散チャンバの一つの実施形態を備えた乾燥粉末スピンヘラーを示す。
【図２０】粒子分散チャンバの一つの実施形態を備えた乾燥粉末吸入器を示す。
【図２１】先行技術の薬物送達装置を使用した副鼻腔換気研究の結果を示す。
【図２２】薬剤を副鼻腔に送達する粒子分散チャンバを備えたネブライザの実施形態を使用した副鼻腔換気研究の結果を示す。
【図２３】カートリッジの一つの実施形態の側面図を示す。
【図２４】先行技術のカートリッジを示す。
【図２５】ネブライザの代替実施形態を示す。
【図２６】ネブライザ圧力円錐を備えた噴霧化圧縮機供給装置の実施形態を示す。
【図２７】噴霧化チャンバの実施形態を示す。
【図２８】粒子分散チャンバの実施形態を示す。
【図２９Ａ】複数の粒子副分散チャンバを備えた分散チャンバを示す。
【図２９Ｂ】複数の粒子副分散チャンバを備えた分散チャンバを示す。
【図３０】主要な構成要素を別個に示した点鼻送達のための本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの例示実施形態の透視図である。
【図３１】図３０の例示的な一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの実施形態の断面図である。
【図３２】図３０及び図３１の例示的な一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの実施形態の拡大断面図である。
【図３３】図３０〜図３２で使用したネブライザインパクタ部材の断面図及び透視図を示す。
【図３４】図３０〜図３３の例示的な一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの実施形態の、粒子分散チャンバの断面図及び透視図である。
【図３５】図３０〜図３４の例示的な一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの実施形態の、粒子分散チャンバの拡大断面図及び透視図である。
【図３６】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの、代替例示の実施形態の断面図である。
【図３７】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの、追加の実施形態の断面図である。
【図３８】先行技術の装置から出る粒子液滴の送達パターンを示す。
【図３９】先行技術の装置から出る粒子の液滴の軌道を示す。
【図４０】渦の中心からの距離の関数として、速度の増大を示すことによって渦度の概念を例示する。
【図４１】渦度と、浮力を生じる液滴にかかる力との間の関係を例示する。
【図４２】垂直流れパターンに隣接してそれを取り囲み、本出願で論じるような渦の伸張と対応する、渦度の増大を発生する本発明の補足的吸入エアカーテンの制御された導入の影響を含む、主要な力を表示する渦の三次元モデルを例示する。
【図４３】液滴の分布を例示する。
【図４４】液滴の分布を例示する。
【図４５】垂直液柱と左から右に水平導管を通じて流れる空気とを備えたネブライザモデルを使用した、直接（例えば、リニア）噴霧化の基本原理を示す。要約された原理は、本出願で開示する本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの、実施形態の個々の実施形態を含む、様々な直接のまたはリニアのネブライザの構造に適用可能である。
【図４６】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの好適な実施形態のモジュラー表現を示す。
【図４７】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの、特に好適な実施形態を示す。
【図４８】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの、特に好適な実施形態を示す。
【図４９】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの、追加の特に好適なリニア噴霧化の実施形態を示す。
【図５０】本発明の一体型ネブライザ及び粒子分散チャンバの追加の特に好適なリニア噴霧化の実施形態を示す。
【図５１】機能的に相補型の薬剤カートリッジ（例えば、ＵＤＶ（unit dose vial）すなわち単位服用小瓶）がネブライザチャンバの内部境界を形成する、本発明の相補型薬剤ドッキングシステム（ＣＣＤＳ）の例示実施形態を示す。相補型ＵＤＶなしでは、一体型ネブライザは正しく機能しない。
【図５２】相補型ＵＤＶのノズルがネブライザチャンバの排液ポートを閉塞する、別の例示ＣＣＤＳ実施形態を示す。機能的に相補型のＵＤＶが定位置になければ（すなわち、相補型ドッキングがなければ）薬剤は装置から非生産的に流出してしまう。
【図５３】本発明の一体型ネブライザの特に好適な代表的実施形態を示す。一重及び二重両方の噴霧化の流れの変形が、一重及び二重の粒子分散チャネルの変形と共に示される。
【図５４】本出願で説明するような、本発明の双方向の制御された粒子分散送達の好適なモード（例えば、二重分散チャネルを有する分散チャンバの各分散チャネルに、一つの二重の渦流れパターン）を例示する。好適なモードタイプＩ及びタイプＩＩを示す。
【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１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【国際調査報告】
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