(57)【要約】  エアロゾル発生器ユニットと、ポンプユニット（２６０）と、流路管と、少なくとも１つの凝集液コレクタ（１００）と、エアロゾルトランジションアダプターと、を有する薬物送出システム（１０）である。エアロゾル発生器ユニットは、液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを形成する。ポンプユニットは、エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給し、流路管は、エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する。薬物送出システムは、エアロゾル発生器ユニットによって生成した凝集液または液体を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタと、エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、混合したエアロゾルを流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターとを有する。
2010505540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように適合したポンプユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する流路と、
凝集液すなわち前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタと、
前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。
【請求項２】
前記ポンプユニットは、前記エアロゾル発生器ユニットの入口部に液体調合物を供給するように作動可能な１組の弁と、１つのシリンジポンプとを含むことを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項３】
前記ポンプユニットは、２つのシリンジポンプと、前記２つのシリンジポンプの一方が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を送出している間に前記２つのシリンジポンプの他方の入口部に液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項４】
前記弁構成物は、
液体調合物源と接続している入口部と、
前記入口部に流体連絡する第１流路および第２流路と、
前記エアロゾル発生器ユニットの入口部に流体連絡する出口部と、
前記第１流路に沿った第１弁および第２弁と、前記第２流路に沿った第３弁および第４弁と、を含み、
前記第１弁と前記第２弁と前記第３弁と前記第４弁とは、
前記第１弁が開きかつ前記第２弁が閉じているとき、前記第１流路が第１シリンジポンプに液体調合物を供給し、
前記第３弁が開きかつ前記第４弁が閉じているとき、前記第２流路が第２シリンジポンプに液体調合物を供給し、
前記第１弁が閉じかつ前記第２弁が開いているとき、前記第１流路が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給し、
前記第３弁が閉じかつ前記第４弁が開いているとき、前記第２流路が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の薬物送出システム。
【請求項５】
前記エアロゾル発生器ユニットは、
前記液体調合物が少なくとも部分的に気化する毛細管流路と、
前記毛細管流路中で液体調合物を少なくとも部分的に気化するのに有効な温度範囲まで前記毛細管流路を加熱するように作動可能な少なくとも１つのヒータ本体と、
前記ヒータ本体によって空気が加熱され、前記加熱した空気が前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルと混合するように配置された少なくとも１つの空気流路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項６】
前記毛細管流路は、前記ヒータ本体に適合するように調整された毛細管であり、
前記少なくとも１つの空気流路は、前記空気がさや状エアーサブアセンブリによって加熱するように配置された前記さや状エアーサブアセンブリと適合するように調整された管状部材であることを特徴とする請求項５に記載の薬物送出システム。
【請求項７】
前記エアロゾルトランジションアダプターは、少なくとも１つのバッフルと、および/または、下端部で凝集液収集デバイスに取り付るように適合された排水ポートと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項８】
前記ポンプユニットおよび前記エアロゾル発生器ユニットは、使い捨て部分および再利用可能部分を含み、
前記使い捨て部分は、前記液体調合物がエアロゾルとして吐出される毛細流管と前記ポンプユニットのぬれた部分とを含み、
前記ぬれた部分は、前記液体調合物中の予め決められた大きさを超える粒子を捕集するように作動可能なスクリーニング部材を含み、前記スクリーニング部材は、前記エアロゾル発生器ユニットの入口部の上流に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項９】
前記エアロゾル発生器ユニットと、前記ポンプユニットを起動するように作動可能な制御システムと、をさらに含み、
前記制御システムは、
前記第１弁と前記第３弁とを開いた状態にかつ前記第２弁と前記第４弁とを閉じた状態に維持しながら、前記第１シリンジポンプの第１ピストンと前記第２シリンジポンプの第２ピストンとを収縮することによって、前記第１シリンジポンプと前記第２シリンジポンプとを初期充填し、
前記第１弁と前記第４弁とを閉じた状態に維持しながら、前記第１ピストンの前進によって液体調合物を前記エアロゾル発生器ユニットに送出し、
前記第１シリンジポンプの送出サイクルの終わり近くで、前記第４弁を開いた状態にかつ前記第３弁を閉じた状態に維持しながら、前記第２ピストンの前進によって、前記第２シリンジポンプを駆動させ、
前記第１弁を開いた状態にかつ前記第２弁を閉じた状態に維持しながら、前記第１ピストンを収縮することによって、前記第１シリンジポンプを再充填し、
前記第２シリンジポンプの送出サイクルの終わり近くで、前記第２弁を開いた状態にかつ前記第１弁を閉じた状態に維持しながら、前記第１ピストンの前進によって、前記第１シリンジポンプを駆動させることを特徴とする請求項４に記載の薬物送出システム。
【請求項１０】
幼児の肺までエアロゾルとして送出するのに適した肺の界面活性剤を含む液体調合物源を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項１１】
約１〜６Ｌ/分の流量で空気を供給する、前記エアロゾルトランジションアダプターに接続された加圧空気源を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項１２】
前記エアロゾル発生器ユニットは、
毛細管中の液体調合物を加熱して前記液体調合物のうちの少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
前記毛細管と熱的に接触しかつ前記毛細管を受け入れるように適合したヒータブロックであって、上側アセンブリと下側アセンブリとからなる前記毛細管を収容する前記ヒータブロックと、
前記上側アセンブリと前記下側アセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも１つのヒータカートリッジと、
前記ヒータブロック中に組み込まれた少なくとも１つの熱電対と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項１３】
前記毛細管と前記ヒータブロックとは、ヒータブロックサブアセンブリ内に収容されており、
前記ヒータブロックサブアセンブリは、前記毛細管と、前記ヒータブロックと、外部ケーシングとからなることを特徴とする請求項１２に記載の薬物送出システム。
【請求項１４】
少なくとも１つのさや状エアースリーブを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の薬物送出システム。
【請求項１５】
前記毛細管は、近位端部と遠位端部とを有し、
前記遠位端部は、蒸発または気化した液体調合物を放出するように適合された開口を有するドーム形に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の薬物送出システム。
【請求項１６】
前記ヒータに供給される電力レートと前記毛細管の直径とは、前記エアロゾル発生器が３μｍ未満の平均中央粒径を有するエアロゾルを生成するように選択されることを特徴とする請求項１２に記載の薬物送出システム。
【請求項１７】
前記毛細管の長さと、加圧構成物が前記液体調合物源から前記液体調合物を供給する圧力と、電力源から供給される電力のレートとは、前記液体調合物が１ｍｇ／秒より大きい速度で前記毛細管中に供給されて気化するように選択されることを特徴とする請求項１２に記載の薬物送出システム。
【請求項１８】
前記エアロゾル発生器ユニットは、使い捨てアセンブリであり、
前記使い捨てアセンブリは、
前記毛細管中の液体調合物が加熱されて前記液体調合物の少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
１つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な１組の弁とを含むシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け入れるように作動可能なさや状エアーチューブを含むさや状エアーチューブサブアセンブリと、
前記エアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項１９】
前記さや状エアーチューブサブアセンブリは、
さや状エアーチューブと、タービンアセンブリと、を含み、
前記タービンアセンブリは、前記換気されたまたは病院の給気の流れを前記エアロゾルトランジションアダプターに供給するように制御することを特徴とする請求項１８に記載の薬物送出システム。
【請求項２０】
前記使い捨てアセンブリを収容するために適合した使い捨てアセンブリハウジングを更に含み、
前記使い捨てアセンブリハウジングは、ヒータ本体を含み、
前記ヒータ本体は、
前記毛細管を収容するために適合した流路と、底部ヒータサブアセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも１つの加熱ユニットとを有する、前記底部ヒータサブアセンブリと、
頂部ヒータサブアセンブリと、
前記さや状エアーチューブと、下部さや状エアーアセンブリ内に配置された少なくとも１つの加熱ユニットとを受け入れるように操作可能な流路を有する、前記下部さや状エアーサブアセンブリと、
上部さや状エアーサブアセンブリと、
を有することを特徴とする請求項１８に記載の薬物送出システム。
【請求項２１】
前記使い捨てアセンブリハウジングは、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能なシリンジポンプを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の薬物送出システム。
【請求項２２】
薬物送出システムであって、
液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットに高圧で液体調合物を供給するように適合されたポンプユニットと、
高圧力で作動する使い捨てアセンブリと、
前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する流路と、
凝縮液または前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタと、
前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。
【請求項２３】
エアロゾルを生成するように作動可能な使い捨て可能なアセンブリであって、
毛細管中の液体調合物が加熱され、前記液体調合物のうちの少なくともいくらかが前記毛細管中で気化するとき、エアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
少なくとも１つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な複数の弁とからなるシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け取るように作動可能なさや状エアー流路と、
前記毛細管によって生成したエアロゾルを前記さや状エアー流路からの加熱した空気と混合し、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するように配置されたエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする使い捨て可能なアセンブリ。
【請求項２４】
前記毛細管によって生成した凝縮液または液体を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタを更に有することを特徴とする請求項２３に記載の使い捨て可能なアセンブリ。
【請求項２５】
前記毛細管と熱接触しかつ前記毛細管を収容するように適合したヒータブロックを有し、
前記ヒータブロックは、
前記毛細管を収容する上側アセンブリと下側アセンブリと、
前記上側アセンブリと前記下側アセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも１つのヒータカートリッジと、
前記ヒータブロック中に組み込まれた少なくとも１つの熱電対と、
を有することを特徴とする請求項２３に記載の使い捨て可能なアセンブリ。
【請求項２６】
前記さや状エアー流路は、さや状エアーチューブとタービンアセンブリを含み、
前記タービンアセンブリは、前記換気されたまたは病院の給気の流れを前記エアロゾルトランジションアダプターに供給するように制御することを特徴とする請求項２３に記載の使い捨て可能なアセンブリ。
【請求項２７】
エアロゾル発生器ユニットを内部に有する使い捨てアセンブリを受け入れるように適合した基部ユニットであって、
前記使い捨てアセンブリを受け入れるように適合した使い捨てアセンブリハウジングと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように作動可能なシリンジポンプと、
前記液体調合物が部分的に気化してエアロゾルを生成するように、前記エアロゾル発生器ユニットと前記シリンジポンプとを起動するように作動可能な制御システムと、
を有することを特徴とする基部ユニット。
【請求項２８】
前記使い捨てアセンブリハウジングがさらにヒータ本体を含み、
前記ヒータ本体は、
毛細管を受け入れるように適合した流路と、底部ヒータサブアセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも１つの加熱ユニットとを有する、前記底部ヒータサブアセンブリと、
頂部ヒータサブアセンブリと、
下部さや状エアーアセンブリ内に配置されたさや状エアーチューブと少なくとも１つの加熱ユニットとを受け入れるように作動可能な流路を有する、前記下部さや状エアーサブアセンブリと、
上部さや状エアーサブアセンブリと、
を有することを特徴とする請求項２７に記載の基部ユニット。
【請求項２９】
使い捨てアセンブリを含む薬物送出システムであって、
前記使い捨てアセンブリは、
毛細管中の液体調合物が加熱されて前記液体調合物の少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
少なくとも１つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な複数の弁とからなるシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け取るように操作可能なさや状エアー流路と、
前記毛細管で生成したエアロゾルを前記さや状エアーチューブからの加熱した空気と混合し、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けるように配置されたエアロゾルトランジションアダプターと、
前記使い捨てアセンブリを収容するように適合された基部ユニットと、
を有し、
前記基部ユニットは、
前記使い捨てアセンブリを受け入れるように適合した使い捨てアセンブリハウジングと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように作動可能なシリンジポンプと、
前記液体調合物が部分的に気化してエアロゾルを生成するように、前記エアロゾル発生器ユニットと前記シリンジポンプとを起動するように作動可能な制御システムと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。
【請求項３０】
エアロゾルを生成する装置であって、
加熱した毛細管エアロゾル発生器と、
加熱した空気の流れを生成する構成物と、
前記加熱した空気の流れを前記加熱した毛細管エアロゾル発生器の出力と混合するミキサーと、
を有することを特徴とする装置。
【請求項３１】
エアロゾルを生成する方法であって、
加熱した毛細管でエアロゾルを発生する工程と、
凝縮を低減するように加熱した空気を前記発生したエアロゾルと混合して工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３２】
遠く離れた位置に絶え間なく薬剤エアロゾルを送出する方法であって、
加熱した毛細管で前記薬剤エアロゾルを発生する工程と、
加熱した空気を前記発生した薬剤エアロゾルと混合して、増加した流量の加熱されたエアロゾルを生成する工程と、
前記遠く離れた位置まで流路に沿って前記加熱されたエアロゾルを導く工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３３】
遠く離れた位置にエアロゾルを送出する方法であって、
シリンジアセンブリ中の液体調合物を加圧する加圧工程と、
前記液体調合物が少なくとも部分的に気化する毛細管流路を含むエアロゾル発生ユニットに前記加圧した液体調合物を送出する送出工程と、
前記毛細管流路中で前記液体調合物が少なくとも部分的に気化してエアロゾルを生成するのに効果的な温度範囲まで前記毛細管流路を加熱する工程と、
凝縮を抑えるように前記生成したエアロゾルを加熱した空気と混合する混合工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３４】
幼児の肺までエアロゾルとして送出するのに適した液体界面活性剤を含む１服用量のパケットから前記シリンジアセンブリまで前記液体調合物を供給する工程をさらに有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記加熱した空気とエアロゾルとの混合物を前記遠く離れた位置まで流路に沿って導く工程を更に有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記生成したエアロゾルを加熱した空気と混合する混合工程は、
病院の給気から空気源を供給する工程と、
前記空気源を加熱する工程と、
を有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記液体調合物を一定かつ連続する速度で前記エアロゾル発生ユニットに供給する工程を更に含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記シリンジアセンブリまで送出するのに適した粘性にするために前記液体調合物を溶かす工程を更に有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記毛細管流路を加熱した状態に維持する工程を更に有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
前記加熱した空気と生成したエアロゾルの混合物を患者インタフェースデバイスに送出する流通管に向けて送出する工程を更に有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記加熱した空気と生成したエアロゾルの混合物の温度を下げるために、前記患者インタフェースデバイスに取り付けられた前記流通管を冷却する工程を更に有することを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
少なくとも１つのバッフルと、下側端部に排液ポートと、を有する凝集液トラップ中の前記毛細管流路から凝縮物を捕集する工程を更に有することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４３】
目詰まりのない毛細管システムを維持するように液体またはエアロゾルを供給する方法であって、
液体調合物をポンプユニットからエアロゾル発生ユニットの毛細管まである流量で供給する工程と、
前記エアロゾル発生ユニットの毛細管中で前記液体調合物の少なくとも一部を気化する工程と、
前記ある流量を第１流量から第２流量まで周期的に増加する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項４４】
前記第２流量は少なくとも前記第１流量の２倍であることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記ポンプユニットは、一方のシリンジポンプによって前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を送出している間、他方のシリンジポンプの入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物を含み、
前記ある流量を前記第１流量から前記第２流量まで増加する工程は、各シリンジサイクル当たり少なくとも一回実行されることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
前記システムは作動圧を有し、前記第１流量から前記第２流量へ流量を周期的に増加する工程は、前記システム中の前記作動圧を増加させることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４７】
１０秒以下毎に１回のバーストの頻度で１秒未満の間、前記第１流量から前記第２流量まで増加する工程を更に有することを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４８】
高濃度の液体調合物に対して増加した流量の頻度を増加する工程を更に含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４９】
前記液体調合物と、前記第１流量と、所望のエアロゾル化パラメータと、に依存する前記第１流量中の周期的な増加のタイミングを調整する工程を更に有することを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５０】
前記毛細管システムが薬物送出システムであることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項５１】
薬物送出システムの液体調合物をエアロゾル発生ユニットに供給する方法であって、
２つシリンジポンプと、前記２つのシリンジポンプの一方が前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を送出する間に前記２つのシリンジポンプの他方の入口部に液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物と、を含むポンプユニットからエアロゾル発生ユニットの毛細管まで液体調合物をある流量で供給する供給工程と、
前記エアロゾル発生ユニットの前記毛細管中で前記液体調合物の少なくとも一部を気化する工程と、
各シリンジサイクル当たり少なくとも１回だけ第１流量から第２流量まで前記流量を増加する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項５２】
前記毛細管は作動圧を有し、
前記流量を増加する工程は、前記毛細管の作動圧を増加する工程を有することを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記第２流量は前記第１流量の少なくとも２倍であることを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５４】
前記流量を増加する工程は、複数の短いバーストで実行され、前記複数の短いバーストのそれぞれは、各１０秒未満ごとに１回のバーストの頻度で、１秒未満の間起こることを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５５】
前記流量を増加するタイミングは、前記液体調合物と、前記流量と、所望のエアロゾル化パラメータとに依存していることを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５６】
前記流量を増加する工程は、前記システム中の作動圧の増加をもたらすことを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５７】
目詰まりのない毛細管を維持するシステムであって、
毛細管流路を有するエアロゾル発生ユニットと、
液体調合物と、
前記液体調合物を前記エアロゾル発生ユニットまである流量で供給し、前記液体調合物の少なくとも一部が前記エアロゾル発生ユニットの毛細管流路中で気化するポンプユニットと、
目詰まりを防止するために前記ポンプユニットを作動させて前記流量を周期的に増加するコントローラと、
を有することを特徴とするシステム。
【請求項５８】
前記流量の周期的な増加は、前記ある流量を周期的に第１流量から第２流量まで増加する工程を更に有し、前記第２流量は少なくとも第１流量の２倍であることを特徴とする請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
前記ポンプユニットは１組のシリンジを有し、
前記ポンプユニットは、前記１組のシリンジポンプの一方が前記エアロゾル発生器ユニットに前記液体調合物を送出している間に前記１組のシリンジポンプの他方の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な弁構成物を含み、
前記ある流量を前記第１流量から前記第２流量への増加は、各シリンジサイクル当たり少なくとも１回実行されることを特徴とする請求項５７に記載のシステム。
【請求項６０】
前記コントローラは、１０秒以下毎に１回の頻度で１秒未満の間、前記ある流量を前記第１流量から前記第２流量に増加することを特徴とする請求項５７に記載のシステム。
【請求項６１】
前記コントローラは、前記液体調合物と、前記第１流量と、所望のエアロゾル化パラメータと、に依存する前記第１流量の前記周期的な増加のタイミングを調整することを特徴とする請求項５７に記載のシステム。
【請求項６２】
１０ｍｇ／ｍｌの薬剤濃度を有する液体調合物から２.３ｍｇ／リットル空気の薬剤濃度を有するエアロゾルおよび高濃度の複数の液体調合物から同等の高エアロゾル濃度を有するエアロゾルを送出することが可能なことを特徴とするエアロゾル発生器。
【請求項６３】
エアロゾル発生ユニットに液体調合物を供給する方法であって、
第１シリンジポンプと第２シリンジポンプとを含むシリンジアセンブリに液体調合物源を供給する供給工程であって、各シリンジポンプが吸引サイクルと放出サイクルとを有し、前記放出サイクルが前記吸引サイクルより長く、前記１シリンジポンプと第２シリンジポンプとが複数の弁と複数の流路とを介して前記エアロゾル発生ユニットの毛細管に連絡している、前記供給工程と、
前記放出サイクルのそれぞれの最も遅い部分で、前記第１シリンジポンプと第２シリンジポンプが同時に前記エアロゾル発生ユニットの前記毛細管に液体調合物を放出するように前記エアロゾル発生ユニットの毛細管に液体調合物を放出する工程と、
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
毛細管エアロゾル技術と毛細管エアロゾル発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は２００６年１０月２日に出願され、本明細書に引用によりその全体が合体される米国特許仮出願第６０/８４９,０３８号に対して優先権を主張する。
【０００３】
毛細管エアロゾル技術と毛細管エアロゾル発生器は、米国特許第５,７４３,２５１号に記載され、引用によりその全体が本明細書に合体される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５,７４３,２５１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施例によると、薬物送出システムは、液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように適合したポンプユニットと、前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部とを有する流路と、凝集液すなわち前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体液を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタと、前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するトランジションアダプターと、を有する。
【０００６】
別の１つの実施例によると、薬物送出システムであって、液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、前記エアロゾル発生器ユニットに高圧で液体調合物を供給するように適合されたポンプユニットと、高圧力で作動する使い捨てアセンブリと、前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する流路と、凝縮液または前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタと、前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターと、を有する。
【０００７】
別の実施例によると、エアロゾルを生成する装置は、加熱した毛細管エアロゾル発生器と、加熱した空気の流れを生成する構成物と、前記加熱した空気の流れを前記加熱した毛細管エアロゾル発生器の出力と混合するミキサーとを有する。
【０００８】
更なる実施例によると、エアロゾルを生成する方法は、加熱した毛細管でエアロゾルを発生する工程と、凝縮を低減するように加熱した空気を前記発生したエアロゾルと混合する工程とを有する。
【０００９】
別の実施例によると、遠く離れた位置に絶え間なく薬剤エアロゾルを送出する方法は、加熱した毛細管で薬剤エアロゾルを発生する工程と、加熱した空気を前記発生した薬剤エアロゾルと混合して、増加した流量の加熱されたエアロゾルを生成する工程と、前記遠く離れた位置まで流路に沿って前記加熱されたエアロゾルを導く工程と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】使い捨てアセンブリハウジングが開いた位置にある１つの実施例による薬物送出システムの斜視図である。
【図２】使い捨てアセンブリハウジングが閉じた位置にある図１の薬物送出システムの斜視図である。
【図３】図１と図２の薬物送出システムの分解組立図である。
【図４】薬物送出システムの別の分解組立図である。
【図５】図１の薬物送出システムの使い捨てアセンブリの斜視図である。
【図６】図５の使い捨てアセンブリの側面図である。
【図７】図５の使い捨てアセンブリの分解組立図である。
【図８Ａ】図５の使い捨てアセンブリの弁アセンブリの斜視図である。
【図８Ｂ】弁アセンブリの概略図である。
【図８Ｃ】、
【図８Ｄ】、
【図８Ｅ】ある実施例による弁アセンブリとシリンジポンプの概略図である。
【図９】周期的に流量を増加させる利益と効果を示すチャートである。
【図１０】図８Ａに示されたような弁アセンブリのうちの１つの弁の断面図である。
【図１１】別の実施例による薬物送出システムの斜視図である。
【図１２】図１１の薬物送出システムの基部ユニットの平面図である。
【図１３】図１１の薬物送出システムの基部ユニットの側面図である。
【図１４】図１１の薬物送出システムのヒータ本体またはサブアセンブリの斜視図である。
【図１５】図１１の薬物送出システムの使い捨てアセンブリの斜視図である。
【図１６】図１５の使い捨てアセンブリの分解組立図である。
【図１７】ある実施例による薬物送出システムのブロック図である。
【図１８】ある実施例による薬物濃度（ｍｇ薬物／Ｌ送出空気）対さや状エアー流量（Ｌ／分）を示す薬剤送出システムのチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
エアロゾルは、さまざまな応用において有用である。エアロゾルは、エアロゾルスプレーによって薬物を送出するまたは呼吸器疾患を治療するために、しばしば好ましいものであり、細かく分割された微粒子の液体、および/または、粉末などの固体、例えば、患者の肺に吸入される薬剤などである。エアロゾルは、液体状態の溶液または懸濁液を毛細管に供給することによって加熱した毛細管エアロゾル発生器から発生することができ、毛細管を十分に加熱することによって、溶液（または、懸濁液の媒体部分）を気化し、加熱した毛細管から放出するときに、溶液（または、懸濁液）はエアロゾルの形態である。毛細管の長さは、いろいろある要因の中で、たとえば、発生するエアロゾルの組成物によってきめられた熱の要件に依存する。直接加熱す毛細管エアロゾル発生器に関する潜在的な問題は、毛細管中の広い温度変動である。広い温度変動は過熱（オーバーヒート）と標準でないエアロゾルの形成をもたらし毛細管の閉そく、および/または、毛細管エアロゾル発生器の故障をもたらす。
【００１２】
ある実施例によると、エアロゾル発生システムは、使い捨てアセンブリ（すなわち、密封容器システム）から液体物質または液体調合物を吸引して、エアロゾル発生器あるいは毛細管サブアセンブリに供給して連続してエアロゾル化物を送出するために使用することができる。
【００１３】
別の実施例によると、熱伝導性ヒータブロックは、毛細管のような毛細管流路をブロックで包んで、熱伝導性ヒータブロックから毛細管に実質的に均等かつ一様に熱伝達を最大にする。ある実施例によると、熱伝導性のヒータブロックは、好ましくは、ステンレスブロックであり、毛細管の形態でエアロゾル発生器を収容するために適合されている上半分と下半分と、ヒータカートリッジと、ヒータカートリッジに取り付けられた電線とを有する。電線は、電源に接続されている。電源は、エアロゾル発生器のコンポーネントの特性を考慮して選択される。
【００１４】
更なる実施例によると、薬物送出システムは、使い捨て可能な低コストシステムで、供給源から出口部まで高圧力の流体流れを制御し、流体流れを可能にし、高圧（すなわち、少なくとも２０００ｐｓｉ）の流れを止める方法を提供することができる。
【００１５】
運転中、導線は、電源から熱伝導性ヒータブロックに挿入されたヒータカートリッジに電力を送って、熱伝導性ヒータブロックを加熱する。加熱すると、熱伝導性ヒータブロックは、エアロゾル発生器あるいは毛細管に熱を伝導し、加熱した毛細管に導入した液体物質あるいは液体調剤を少なくとも部分的に気化するのに充分な温度まで毛細管を実質的に均等かつ一様に加熱する。例えば、少なくとも部分的に気化した液体物質あるいは液体調剤は、液体物質あるいは液体調剤を霧状にするためにリストリクター（絞り弁）を通して駆動され得る。気化した物質は、ヒータブロックの遠位端部のエアロゾル閉じこめ部材内で加熱したさや状（シース）エアー供給源によって供給された空気と混合してエアロゾルを形成する。
【００１６】
液体物質は、好ましくは、液体物質源に接続された毛細管の入口部を通って毛細管に導入される。気化した物質は、毛細管から毛細管の出口部を通って追い出される、すなわち、液体物質源からの液体の背圧が液体を出口部から吐出させる。
【００１７】
導電性毛細管を直接通過する電流は、毛細管中で約５０℃〜１００℃のオーダーの温度変動を持つ毛細管の長さ方向に不均一な加熱を提供しする。それに対して、ヒータブロックと加熱される毛細管エアロゾル発生器は、毛細管の加熱する長さ方向に沿って、実質的に一定かつ均一な加熱をに提供する。なぜなら、ヒータブロックの熱伝導性物質は、好ましくは、毛細管の少なくとも約１０倍の固まり（mass）を有し、かつヒータカートリッジは、好ましくは、ヒータブロック内の長手方向に好ましくは配置されるので、毛細管中の温度は、好ましくは、約５℃未満で変動するからである。さらに、制御された方法で電気エネルギーをヒータカートリッジに供給することによって、毛細管中の温度を正確に維持することができる。
【００１８】
ヒータブロックが毛細管の長さ方向に沿って実質的に同等かつ一定の熱分布を提供するので、液体物質あるいは気化した液体物質は過熱（overheat）されることなく所望の温度範囲まで加熱することができる。過熱は、エアロゾル形成を損ない得る、および/または、毛細管の閉そくおよび/またはエアロゾル発生器の損傷をもたし得る。
【００１９】
ある実施例によると、薬物送出システムは、エアロゾル発生器とヒータブロックとを含んでいる。ヒータブロックと熱伝導性物質の温度は、２５０℃から４００℃の範囲の作動温度（すなわち、毛細管中の液体物質が気化する温度）に加熱して維持される。従って、エアロゾル発生器を有する医薬あるいは薬剤送出システムに対して、一定で均質な温度供給源を提供することは好ましく、そこで、液体調合物は部分的に気化して吸入剤用エアロゾルを形成する。
【００２０】
図１に、ある実施例の薬物送出システム１０（または、エアロゾル発生システム）の斜視図を示す。図１に示すように、薬物送出システム１０は、基部ユニット２０を含む。基部ユニット２０は、殺菌した使い捨て流体システムの形態で使い捨てアセンブリ４０を収容するように適合している。基部ユニット２０は、ハウジング２２と、使い捨てアセンブリ４０を収容するように適合した使い捨てアセンブリハウジング３０と、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６（図３）と、ユーザインターフェース２４とからなる。ユーザインターフェース２４は、図１で示すようなタッチスクリーンパネル、あるいは、薬物送出システム１０から作動データの受け取りおよび情報の入力のための他の適切なインターフェースシステムであり得る。
【００２１】
使い捨てアセンブリハウジング３０は、好ましくは、使い捨てアセンブリ４０を収容するように適合したハウジングのようなクラムシェルから形成されている。使い捨てアセンブリ４０は、好ましくは、その中にエアロゾル発生器ユニット５０（図７）を備えるヒータブロックサブアセンブリ９０を含んでいる。図１に示すように、基部ユニット２０中の使い捨てアセンブリハウジング３０は、上側半分部または第１半分部３２と下側半分部または第２半分部３４とから形成されている。使い捨てアセンブリハウジング３０は、ハウジング３０の開閉を容易にするハンドルを含み、クラムシェル配置中の使い捨てアセンブリ４０を取り囲むように適合している。使い捨てアセンブリ４０は、ハウジング３０の下側半分部または第２半分部内に適した大きさであり、使い捨てアセンブリ４０の複数のコンポーネントは、基部ユニット２０中の各接続に確実に適合している。
【００２２】
使用において、ヒータブロックサブアセンブリ９０は、エアロゾル発生器（または、エアロゾル発生ユニット）５０を収容して液体物質あるいは液体調合物を加熱する間接加熱ブロック１５０（図７）を有し、液体調合物は、ポンプユニット２６０により一定かつ連続する速度でエアロゾル発生器ユニット５０に送られる。ある実施例によると、ポンプユニット２６０は、２つのシリンジポンプ２６２、２６４と弁構成物またはアセンブリ６０とを含み、一方のシリンジポンプ２６２、２６４でエアロゾル発生器ユニット５０に液体調合物を送出している間に、他方のシリンジポンプ２６２、２６４の入口部に液体調合物を供給するように作動可能である。
【００２３】
図２に使い捨てアセンブリハウジング３０が閉じた位置にある状態の図１の薬物送出システム１０の斜視図を示す。使い捨てアセンブリ４０は、液体物質あるいは液体調合物源１３６（図５）に取り付け可能であり、液体物質あるいは液体調合物１３６は、部分的に気化してエアロゾルを形成する。図１、２に示すように、ハウジング２２と、使い捨てアセンブリハウジング３０と、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６と、ユーザインターフェース２４とは、好ましくは、エアロゾル発生システム１０の基部ユニット２０の一部、および/または、基部ユニット２０に組み込まれている。使い捨てアセンブリ４０は、使い捨てであり、エアロゾル発生システム１０は病院のセッティングで再利用できるので、コストの見地からかなり魅力的であることが理解できる。
【００２４】
ある実施例によると、毛細管エアロゾル発生システム１０は、液体物質あるいは液体調合物１３６をエアロゾルとして連続的に送出するように適合されており、液体物質あるいは液体調合物１３６はエアロゾル発生器５０中で加熱され、液体物質あるいは液体調合物１３６の少なくともいくらかが部分的に気化する。好適なある実施例によると、液体物質あるいは液体調合物１３６は、ディスカバリー・ラボラトリーで製造されたサーファキシン（Surfaxin）（登録商標）である。エアロゾルの形成において、液体物質または液体調合物１３６は、好ましくは加熱した毛細管の形態であるエアロゾル発生器５０にポンプで送られる。エアロゾル発生システム１０は、基部ユニット２０と殺菌された使い捨て流体システムまたは使い捨てアセンブリ４０を含むぬれたコンポーネントとから形成され得る。ある実施例によると、基部ユニット２０は、好ましくは、囲いまたはハウジング２２と、１組のシリンジポンプ２６２、２６４を有するポンプユニット２６０と、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６と、ユーザインターフェース２４とを含んでいる。
【００２５】
液体物質あるいは液体調合物１３６は、好ましくは、界面活性剤または他の適切な物質などの冷凍された調合物であり得る。液体物質あるいは液体調合物１３６は、好ましくは、外側を保護するホイルバッグを有する冷凍された一服用量のパケット３５０（図１７）に収容されている。冷凍された液体物質あるいは液体調合物１３６は、好ましくは、ホットプレート/撹拌器（スターラ）３００（図１７）または他の適切な加熱デバイスを使用して加熱され、適切な液体調合物を形成してシリンジアセンブリ７０に送出される。これらの液体調合物１３６は、たいていは水を含んでいるが、通常はかなり粘性が高いことが理解される。
【００２６】
図３に図１と図２の薬物送出システム１０の分解組立図を示す。図３に示すように、薬物送出システム１０のハウジング２２は、フロントパネルアセンブリ２１と、左側パネルアセンブリ２３と、右側パネルアセンブリ２５と、基部パネルアセンブリ２７と、後部パネルアセンブリ２９と、換気パネルアセンブリ３１と、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６と、タッチスクリーンパネルアセンブリ２４とから形成されている。基部ユニット２０は、電気的コンポーネントであるプリント板（ＰＣＢ）と、電源と、流量コントローラと、熱電対デバイスおよび制御部と、電圧制御コイルと、モータと、ユニットを冷却するファンと、薬物送出システム１０を作動させるための他の関連するデジタルおよび電気的デバイスとを収容するように適合している。また、薬物送出システム１０は、圧縮空気供給源（病室の圧縮空気ラインなど）から流量コントローラ４１までのライン４３と流量コントローラ４１からハウジング３０の下側までのライン４５とを有する流量コントローラ４１を含み得る。
【００２７】
図４に薬物送出システム１０の別の分解組立図を示す。図４に示すような基部ユニット２０は、更に、頂部パネルアセンブリ３３と頂部パネルアセンブリカバー３５とを含む。また、基部ユニット２０は、好ましくは、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６などの制御システムを含む。入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６は、エアロゾル発生器ユニット５０とポンプユニット２６０を駆動するように作動可能である。
【００２８】
ある実施例によると、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ３６は、第１弁１１６と第３弁１２０（図６）を開位置にかつ第２弁１１８と第４弁１２２を閉位置に維持しながら、第１シリンジポンプ２６２の第１ピストン２６５と第２シリンジポンプ２６４の第１ピストン２６７との収縮を介して、第１シリンジポンプ２６２と第２シリンジポンプ２６４の初期充填を実現する。液体調合物１３６は、第１弁１１６と第４弁１２２を閉位置に維持しながら、第１ピストン２６５の前進を介してエアロゾル発生器ユニット５０に送出され、そして、第１シリンジポンプ２６２の送出サイクルの終わり近くで、第２シリンジポンプ２６４を起動し、第４弁１２２を開位置にかつ第３弁１２０を閉位置に維持しながら、第２ピストン２６７の前進を介してエアロゾル発生器ユニット５０に送出される。第１シリンジポンプ２６２の再充填は、第１弁１１６を開位置にかつ第２弁１１８を閉位置に維持しながら、第１ピストン２６５の収縮を介して、実行され、そして、第２シリンジポンプ２６４の送出サイクルの終わり近くで、第１シリンジポンプ２６２を起動し、第２弁１１８の開位置と第１弁１１６の閉位置を維持しながら、第１ピストン２６５の前進を介して実行される。
【００２９】
図５に使い捨てアセンブリ４０（または、殺菌した使い捨て流体システム）の斜視図を示す。図５に示すように、使い捨てアセンブリ４０は、好ましくは、弁アセンブリ６０と、シリンジアセンブリ７０と、入力流体管アセンブリ８０と、ヒータブロックサブアセンブリ９０と、流体トラップアセンブリ１００とを含んでいる。好適な実施例によると、使い捨てアセンブリ４０は、使い捨ておよび再利用可能なコンポーネントの組合せを含んでいる。使い捨てコンポーネントは、液体調合物１３６がエアロゾルとして放出される毛細流管１５８（図７）と、液体調合物１３６中の予め決められたサイズを超える粒子を捕集するために作動可能なスクリーニング部材（図示せず）とを含むポンプユニット２６０のぬれた部分とを含んでいる。好適ある実施例によると、スクリーニング部材は、エアロゾル発生器ユニット５０の入口部の上流に配置される。
【００３０】
エアロゾル発生ユニット５０の毛細管流路１５８中でわずかな作動圧を安定させるために、弁アセンブリ７０とエアロゾル発生ユニット５０との間に純流体エレメント（図示せず）を配置できることが理解される。純流体エレメントは、エアロゾル化のための閾値背圧（すなわち、一定流れと毛細管の濡れを保つのに必要な最小圧力）を増加させ、かつ液体物質あるいは液体調合物１３６の蒸気への変換および液体物質あるいは液体調合物中の大きな粒子の結果であるシステム内の圧力振動を低減する、このことは、共に譲渡された同時係属中の２００７年１０月２日に出願され、その開示全体が本明細書中に引用により合体される米国特許出願（代理人ドケット１０２１２３８-０００９６０）に開示されている。
【００３１】
また、連続する陽圧の空気圧ベンチュレータ（通風器）アダプター（例えば、ノーズピースあるいはマウスピース）（図示せず）の形態の患者インターフェースもまた、使い捨てアセンブリ４０とともに含むことができる。また、ある実施例によると、連続した陽圧の空気圧ベンチュレータ用アダプター（例えば、ノーズピースあるいはマウスピース）はベンチュレータと協働する咽頭管を含んでいる。エアロゾル発生器用のマウスピースは、米国特許第６,７０１,９２２号に記載されており、その内容は引用によりその全体が本明細書に合体される。
【００３２】
また薬物送出システム１０は、エアロゾル発生器５０によって生成し凝縮した液体または液体を集めるために適合した少なくとも１つの凝集液コレクタあるいは流体トラップアセンブリ１００を含む。流通管１０４は、エアロゾル発生器５０の出口部１９１と流体連絡する入口端部１０５および患者の肺を換気する患者インターフェースと接続するために適合した出口部（図示せず）とを含んでいる。
【００３３】
図６に図５に示された使い捨てアセンブリ４０の側面図を示す。図６に示されたように、使い捨てアセンブリ４０は、４弁アセンブリ６０、シリンジアセンブリ７０、入力流体管アセンブリ８０、ヒータブロックサブアセンブリ９０、および流体トラップアセンブリ１００を含んでいる。また、図６に示されたように、使い捨てアセンブリ４０は、ヒータブロックサブアセンブリ９０の下面に１組のさや状ガス入口部１５５を含んでいる。
【００３４】
少なくとも１つの凝集液コレクタあるいは流体トラップアセンブリ１００は、ボウルあるいは流体トラップ１０２と、流体トラップ１０２用のボウル頂部１０３と、流通管あるいは導管１０４とを含んでいる。流通管あるいは導管１０４は、追加の導管部（図示せず）に取り付け可能であり、ＣＰＡＰ（持続性気道陽圧）アダプター、ノーズピースまたはマウスピースの形態で、患者インターフェースに取り付け可能である。
【００３５】
図７に使い捨てアセンブリ４０の分解組立図を示す。図７に示すように、弁アセンブリ６０は、インプットバーブフィッティング形態の入口部１１０、１組の導管アダプター１１２、１１４、複数の弁１１６、１１８、１２０、１２２および出口部または出力部１２４を含んでいる。また、弁アセンブリ６０は、１組の導管アダプター１１２、１１４、複数の弁１１６、１１８、１２０、１２２と、出口部あるいは出力部１２４の組に取り付けられた複数の流れ流路支持体１１３、１１５、１１７を含む。弁アセンブリ６０は、好ましくは、弁制御アセンブリあるいは制御システムによって機械的に制御される。
【００３６】
図７に示されているように、弁構成物あるいは弁アセンブリ６０は、液体調合物源１３６に接続することができる入口部１１０と、入口部１１０と流体連絡する第１と第２の流路と、エアロゾル発生器あるいはエアロゾル発生ユニット５０の入口部と流体連絡する出口部または出口部と、第１流路に沿った第１弁１１６および第２弁１１８と、第２流路に沿った第３弁１２０および第４弁１２２とを含む。第１弁１１６、第２弁１１８、第３弁１２０、第４弁１２２は、第１弁１１６が開いていて第２弁１１８が閉じているときに第１流路が液体調合物１３６を第１シリンジポンプ２６２に供給し、第３弁１２０が開いていて第２弁１１８が閉じているときに第２流路が液体調合物１３６を第２シリンジポンプ２６４に供給し、第１弁１１６が閉じていて第２弁１１８が開いているときに第１流路が液体調合物１３６をエアロゾル発生器５０に供給し、第３弁１２０が閉じていて第４弁１２２が開いているときに第２流路が液体調合物１３６をエアロゾル発生器５０に供給するように配置されている。
【００３７】
シリンジアセンブリ７０は、１組のシリンジ１３０と、１組のシリンジＯリング１３２と、２つのシリンジブロックホルダ１３４とからなる。シリンジ１３０は、バレル１３１とプランジャー（または、ロッド）１３３とを含んでいる。シリンジ１３０のプランジャーあるいはロッド１３３は、ポンプユニット２６０のシリンジポンプ２６２、２６４内に適合するように調整されている。ある実施例によると、シリンジ１３０は、好ましくは、容器密閉システム３５０から液体物質あるいは液体調合物１３６を吸引して供給するように適合している２つの１ｍｌのシリンジからなる。しかしながら、異なる成分と薬物送出システム１０の使用に対して他のサイズのシリンジを使用できることを理解することができる。
【００３８】
入力流体管アセンブリ８０は、スパイク１４０と、スパイクプロテクターあるいは管１４２と、スパイク導管アセンブリ１４４と、導管クランプ１４６とからなる。図５に示すように、シリンジアセンブリ７０は、容器密閉システム１３６（図７）からの入力ライン１１０と、ヒータブロックサブアセンブリ９０中に収容された毛細管への出力ラインとを含んでいる。初期プライミングサイクルの後で、所定時間で、一方のシリンジ１３０が供給し、他方のシリンジ１３０が吸引する。シリンジ１３０のそれぞれは、半分２つを有し、一方の半分は容器密閉システム３５０用であり、他方の半分は毛細管１５８あるいはエアロゾル発生器ユニット５０用である。
【００３９】
シリンジポンプ２６２、２６４（図２）は、好ましくは、連続的に液体物質あるいは液体調合物１３６を供給するために、２つのシリンジ１３０の同時の処理を可能にする駆動列（drive trains）と制御用電子回路とを含む。また、プログラム可能な自動コントローラは、好ましくは、弁１１６、１１８、１２０、１２２の開閉用信号を発生する。供給速度などのポンプパラメータ、吸引速度、ハンドシェイクパラメータなどは、好ましくは、オートメーションコントローラにローカルに存在していて、ラップ頂部コンピュータまたは他の適切な入力デバイスなどの独立のユーザインターフェースによって変更することができることが理解される。ポンプユニット２６０のプライミング、起動、停止、一時停止の関数をメインユーザインターフェースによって発生することができ、プログラム可能なオートメーションコントローラを通して伝達される。
【００４０】
ある実施例によると、ポンプユニット２６０は、少なくとも２,０００ｐｓｉ、より好ましくは、３,０００〜４,０００ｐｓｉの背圧を支えることができる。さらに、シリンジポンプ２６２、２６４は、好ましくは、流体耐久性がある囲い中に取り付けられており、各シリンジ取り付けブラケット上にフォース（力）センサを備え、流体送出の間のプランジャー力をモニターすることができる。シリンジ１３０がポンプのシリンジ端部上で電線接続を必要としないように、シリンジ１３０は、（機械的弁が配置されるところに）ポンプに最小の機械的固定によって取り付けられる。さらに、プログラム可能なオートメーションコントローラは、２つのシリンジポンプ内に流量計（図示せず）を含むことができ、さや状ガス流量が使い捨てアセンブリ４０に入る前にさや状ガス流量を制御する。シリンジポンプ２６２、２６４のポンプ容量は、サーファキシン（登録商標）などの高粘性の液体調合物１３６のハンドリングを容易にする。
【００４１】
ヒータブロックサブアセンブリ９０は、上側または頂部アセンブリ１５２と、下側または下部アセンブリ１５４と、熱電対１５６と、毛細管１５８形態のエアロゾル発生器ユニット５０とからなるヒータブロック１５０を含んでいる。エアロゾル発生器ユニット５０は、液体調合物１３６が少なくとも部分的に気化する毛細管流路と、毛細管流路あるいは管１５８中の液体調合物を少なくとも部分的に気化するのに有効な温度範囲まで毛細管流路を加熱するように作動可能なヒータ本体またはブロックアセンブリ１５０と、空気がヒータ本体あるいはブロック１５０によって加熱され加熱した空気がエアロゾル発生器ユニット５０によって生成したエアロゾルと混合される少なくとも１つの空気流路とを含む。
【００４２】
図７に示されるように、ヒータ本体またはヒータブロック１５０は、２つのアセンブリ１５２、１５４（すなわち、上側アセンブリと下側アセンブリ）を含み、ヒータブロック１５０は、ヒータエレメント１６４を収容するために適合した少なくとも１つの長手方向に伸びている穴１６５、より好ましくは、長手方向に伸びている２つの穴１６５を含んでいる。ヒータエレメント１６４は、好ましくは、３０Ｗのヒータカートリッジである。しかしながら、適切なワット数のヒータカートリッジを使用できることが理解される。また、ヒータブロックサブアセンブリ９０は、加熱されるコイルおよび/またはワイヤを含む適切な加熱システムを含み得ることが理解される。２つのアセンブリ１５２、１５４は、好ましくは、ステンレス鋼や他の適切な材料などの熱伝導性物質から構成される。使用中に、ヒータ本体あるいはヒータブロック１５０を形成する熱伝導性物質は、その中の液体物質の少なくともいくらかが気化する作動温度まで加熱されて維持される。
【００４３】
熱電対１５６は、好ましくは、ヒータブロックサブアセンブリ９０中に組み込まれる。ある実施例によると、熱電対１５６は、好ましくは、熱電対１５６の配置が正確な温度監視を確実にするように上側アセンブリ１５２、下側アセンブリ１５４中に組み込まれている。熱電対１５６をフィードバック・デバイスとして利用することにより、閉じたループ温度制御システムが毛細管１５８の温度を制御するために使用され得る。
【００４４】
毛細管１５８は、供給管端部あるいは近位端部１６０と、ドーム形の毛細管端部または遠位端部１６２とを含むことができる。毛細管１５８は、好ましくは、約０.０５〜０.５３ｍｍの範囲の内径、より好ましくは、約０.１〜０.２ｍｍの範囲の内径を有する。供給管端部１６０は、好ましくは、断面が円形であり、毛細管１５８の遠位端部１６２にドーム形の毛細管端部１６３を有する。毛細管１５８の特に好ましい内径は、約０.１９０５ｍｍ（０.００７５インチ）である。ある実施例によると、毛細管１５８は、約９０ｍｍ〜１２０ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ〜１１０ｍｍの長さを有する。しかしながら、毛細管１５８の長さは、毛細管１５８中の液体調合物あるいは液体物質１３８の流量に基づいていることが理解され得る。
【００４５】
ある実施例によると、毛細管１５８は、先端がテーパ状毛細管（tipped capillary）であり、その内容は、引用により本明細書にその全体が合体される米国特許出願公開第２００５０２３５９９１号に記載されている。米国特許出願公開第２００５０２３５９９１号に記載された毛細管１５８は、流路の出口部あるいは遠位端部１６２でドーム形の毛細管端部あるいは成形されたチップ１６３の形態で狭窄部（constriction）を含むことができる。好適な実施例によると、流路の遠位端部１６２は、１０００〜５０００平方μｍの範囲の開口、より好ましくは、２０００〜３０００平方μｍの範囲にある開口を有する。
【００４６】
ドーム形の毛細管端部あるいは成形されたチップ１６３は、適切な技術により成形することができることが理解される。例えば、ドーム形の毛細管端部あるいは成形されたチップ１６３は、筒状のワイヤのようなマンドレル（心金）を流路中に所望の距離で挿入し、次に、クリンピングなどによってマンドレルの周囲で毛細管１５８を変形することによって形成される。マンドレルは、所望の流れ部の大きさと形状を定める所望の断面形状と断面積を有し得る。代替の実施例では、毛細管１５８の先端部１６３は、ドーム形の閉じ部を形成するために毛細管１５８の閉じた端部を溶接して形成することができる。次に、開口は、ドーム形の閉じ部中に、所望の小さい直径の穴をドリルで、レーザ切断で、または放電加工で開けることによって形成される。あるいはまた、先端がテーパ状（tipped）またはドーム形の毛細管端部あるいは成形されたチップ１６３は、毛細管の片端に金属キャップを圧入する、または、毛細管の片端の適所に金属キャップを溶接することによって取り付けることができる。金属キャップを毛細管に取り付ける前あるいは取り付けた後のいずれも、レーザは、金属キャップ中に毛細管の内径より少ない直径のオリフィス（穴）を開けるために使用することができる。先端がテーパ状毛細管を形成するための別の方法は、毛細管中に金属層を電解蒸着することであり、この方法では、所望の長さの毛細管を適切な電解質溶液に浸して、金属で浸された長さを電気メッキする工程を含む。
【００４７】
しかしながら、毛細管１５８は、金属、または、非金属管から形成され、好適な実施例では、毛細管１５８は、好ましくは、インコネル（商標）などのニッケル基の超合金で作られる。別の実施例によると、毛細管１５８は、ステンレス鋼あるいはガラスで形成され得る。
【００４８】
代替として、毛細管アセンブリあるいは管１５８は、例えば、溶融シリカ、または、けい酸アルミニウムセラミックからなり、または、繰り返しの熱サイクルと発生する圧力に耐えることができかつ適切な熱伝導特性を有する他の実質的に非反応性物質が使用される。ヒータブロック１５０は、毛細管１５８と熱的に接触しているので、低いあるいは高い電気抵抗を有する毛細管１５８を使用することができる。所望あるいは必要であれば、毛細管１５８の内壁は、毛細管１５８の内壁に物質が接着し、閉そくをもたらするのを低減するようにコーティングされ得る。
【００４９】
また、ヒータブロックサブアセンブリ９０は、フェルール１７２と、毛細管シール１７４と、エアーウェイスリーブ１７６と、ピークフィルタ１７８と、前部フィルタホルダ１８０と、後部フィルタホルダ１８２と、電気コネクタ１８４と、底部（ボトム）ヒータホルダ１８６と、頂部（トップ）ヒータホルダ１８８と、エアロゾル閉じこめ部材またはエアロゾルトランジションアダプター１９０と、排液管アセンブリ１９２とを含むことができる。排液管アセンブリ１９２は、排液管バッグ（図示せず）のための排液管バッグ導管１９４と、雄コネクタ１９６と、雌コネクタ１９８とを含むことができる。雌コネクター１９８は、エアロゾルトランジションアダプター１９０によって集められた凝集液用の排液ベッドに取り付けることができる。また、底部ヒータホルダ１８６は１組の入口部１８７を含むことができる。１組の入口部１８７は、ハウジング３０の下部半分と取り外し可能に適合され、ヒータブロック１５０とヒータホルダ１８６、１８８の間で画定される環状の流路またはギャップで空気流れコントローラ４１の出口部空気ライン４５と連絡する。ヒータブロック１５０とヒータホルダ１８６、１８８は、約０.０１２５〜０.５０インチの環状流路またはギャップ、より好ましくは、約.０６２５インチの環状流路またはギャップによって分離されている。
【００５０】
ある実施例では、エアロゾル閉じこめ部材１９０は、エアロゾル発生器５０の毛細管１５８によって生成したエアロゾルを捕集し、流通管１０４の入口端部１０５にエアロゾルを向けて送出する。エアロゾル閉じこめ部材１９０は、好ましくは、エアロゾル発生器ユニット５０の毛細管１５８にシールされており、エアロゾルトランジションアダプター１９０に送出される加熱した空気がエアロゾル発生器ユニット５０の毛細管１５８によって生成したエアロゾルと混合するのを可能する。エアロゾル閉じこめ部材（エアロゾルトランジションアダプター）１９０は、少なくとも１つのバッフル、および/または、下側端部で凝集液収集デバイスまたは排液管アセンブリ１９２に取り付けるように適合された排水ポート１９３を含むことができる。
【００５１】
別のある実施例によると、エアロゾル閉じこめ部材（エアロゾルトランジションアダプター）１９０は、ヒータブロックサブアセンブリ９０から受け取った加熱されたさや状エアーの供給を受け入れるように適合させることができる。ヒータブロックサブアセンブリ９０は、好ましくは、ヒータブロックサブアセンブリ９０の近位端部上に、換気されたあるいは病院の空気給気を受け入れる少なくとも１つの入口部１５５を含んでいる。換気されたあるいは病院の空気給気は、ヒータブロックサブアセンブリ９０中に挿入されかつヒータブロック１５０によって加熱または暖らめられて暖ためられた空気の周囲リングまたは円錐を形成し、エアロゾル閉じこめ部材１９０内のヒータブロックサブアセンブリ９０の遠位端部で蒸発または気化した液体調合物と混合される。加熱したまたは暖められた空気とエアロゾルの混合は、液体調合物の凝縮を抑える。液体調合物１３６が主に水からなるので（最大９０％以上、例えば、幼児用液体調合物は、約９９％が水である）、加熱したあるいは暖められた空気は、液体調合物１３６の蒸発または気化後に生成した凝縮液の量を低減することが理解される。エアロゾルトランジションアダプター１９０で加熱した空気の混合は、暖かい空気がより多くの水を保持するのを可能し、水−湿ったシステムを飽和状態から遠くへ離し、さらに、空気の追加の流量は、水−湿ったシステムを飽和状態からさらに遠くへ離す。それにより、凝集液の蓄積が最小となり、流量条件がエアロゾル管または流通管１０４を通るなど遠い送出に貢献するようにさせるように、毛細管およびその周囲での吐出の凝縮が最小となる。給気は、好ましくは、約１２５℃〜１４５℃に、より好ましくは、約１３５℃に加熱されることが理解される。
【００５２】
ある実施例によると、ヒータブロック１５０は、好ましくは、約２５０℃〜３００℃まで、より好ましくは、約２７５℃に加熱される。病院の空気流れは、ヒータブロック１５２、１５４に沿って空気を通過させることによって、または、毛細管１５８またはその周囲で発生する熱を使用する代わりにあるいはその使用に加えて空気流れを毛細管１５８から離れている別のヒータで加熱することを含む他の適切な加熱方法によって、加熱することができる。代替の実施例では、さや状エアー供給は、その加熱をせずに供給することができることが理解される。
【００５３】
ある実施例によると、圧縮空気源はエアロゾル閉じこめ部材（エアロゾルトランジションアダプター）１９０に接続され、圧縮空気は、好ましくは、約１Ｌ/分〜６Ｌ/分（L/min）の範囲の予め決められた流量でヒータブロック１５０に沿って空気流れを駆動する流量調節ポンプによって供給される。
【００５４】
放出されたエアロゾルにさや状エアーを効率的に吹き込み、それを患者に付けられた持続性気道陽圧（ＣＰＡＰ）アダプターまで運ぶことが理解できる。通常は、カリフォルニアのカールスバッドのピューリタン−ベネットによって製造されたインファンスター９５０などのＣＰＡＰベンチレーターは、持続性気道陽圧（ＣＰＡＰ）アダプターで約６〜１０インチＨ2Ｏ（水柱）の背圧を生成する。アダプターでの背圧は、エアロゾル送出効率に影響を与えるさや状エアー流れ速度の制御を提供するために、さや状エアー供給源がシールされることを必要とする。従って、ある実施例によると、ヒータブロックサブアセンブリ９０は、好ましくは、コストを削減するために成形され、図１と図２に示されているポンプとともにエアロゾル発生器ユニット５０中に挿入される。ヒータブロックサブアセンブリ９０の追加によって、さや状エアースリーブは、ヒータブロック１５０の外周周囲に形成され、空気が使い捨てアセンブリハウジング３０の上を流れるときに加熱されるように、さや状エアースリーブが空気使い捨てアセンブリハウジング３０の周囲に空気をより均等に供給するのを助けるように使用することができることを理解することができる。
【００５５】
弁アセンブリ６０は、弁制御アセンブリを含み、弁制御アセンブリは、好ましくは、２つのシリンジポンプユニット２６０内部に配置されており、２つのシリンジポンプユニット２６０と弁制御アセンブリとは、好ましくは、機械的に並べられていることが理解される。弁制御アセンブリは、使い捨て弁ブロックアセンブリ６０と毛細管サブアセンブリ９０とを含む使い捨て流体システムあるいは使い捨てアセンブリ４０の一部を保持する。プログラム可能な自動コントローラは、流量計の制御を実行する。基部ユニット２０中に配置された弁制御ボックスは、好ましくは、作動の間、閉じられた使い捨てアセンブリ４０を保持するように適合したアクセスドアを含み、弁制御ボックス内部の適所に使い捨てアセンブリ４０を保持するために機械的な支持手段を提供する。使い捨てアセンブリ４０が弁制御ボックス中に設置されると、使い捨てアセンブリ４０中に配置された毛細管リングと弁制御ボックスとの間で安全な機械的結合がなされ得る。プリント板（プリント基板）から使い捨てアセンブリ４０への電気接続をすることができる。
【００５６】
弁制御ボックスは、好ましくは、複数の駆動列あるいはリニアアクチュエータと、制御弁電子回路と、流量計と、コントローラとを含む。駆動列あるいはリニアアクチュエータは、好ましくは、４つであり、駆動列のそれぞれは、使い捨て弁アセンブリ４０の弁１１６、１１８、１２０、１２２開閉を制御するために使用される。作動において、弁１１６、１１８、１２０、１２２を開閉する信号は、好ましくは、ポンプから送られる。制御弁電子回路は、４つのリニアアクチュエータと、４つのプリント板（ＰＣＢ基板）と、ステッパドライブと、から形成され、１５Ｖまたは２４Ｖの電源で駆動することができる。作動において、ポンプは、好ましくは、速度、方向、および各ステッパドライブのための許可信号を発生させる。また、薬物送出システム１０は、ステッパドライブと各アクチュエータとの間の電気接続を含む。流量計とコントローラは、外部源から空気を取り入れるために使用され、空気が使い捨て弁アセンブリに入る前に空気を制御するために使用することができる。
【００５７】
また、薬物送出システム１０は、使い捨て弁アセンブリ６０の出力ラインの流れをモニターするために少なくとも２つのＬＥＤ流体センサーを含み得る。１つのプリント板（ＰＣＢ）は発光ダイオードを制御する。また、薬物送出システム１０は、好ましくは、ドアが閉じていることをモニターして保証する安全デバイスと、エアロゾル管が毛細管の端部に接続されていることをモニターして保証する安全デバイスとを含む。毛細管１５８の加熱は、ナショナルインスツルメント（登録商標）によって販売されたコンパクトＲＩＯなどのような適切なマイクロプロセッサあるいはプログラム可能な自動コントローラ（ＰＡＣ）によっても制御される。
【００５８】
図８Ａに弁アセンブリ６０の斜視図を示す。図８Ａに示されたように弁アセンブリ６０は、インプットバーブフィッティング形態の入口部１１０と、１組の導管アダプター１１２、１１４と、複数の弁１１６、１１８、１２０、１２２と、出口部または出力ポート１２４とからなる。また、弁アセンブリ６０は、導管アダプター１１２、１１４の１組と、複数の弁１１６、１１８、１２０、１２２と出口部あるいは出力ポート１２４とに取り付けられた複数の流路支持体１１３、１１５、１１７を含む。
【００５９】
図８Ｂにポンプユニットと弁アセンブリ６０の概略図を示す。弁構成物あるいは弁アセンブリ７０は、液体調合物源１３６と連結し得る入口部１１０と、入口部１１０と流体連絡する第１流路および第２流路１２１、１２３と、エアロゾル発生器ユニット５０の入口部と流体連絡する出口部１２４とを含んでいる。図８Ｂに示すように、第１弁１１６および第２弁１２０は、第１流路１２１に沿って配置され、第３弁１１８と第４弁１２２は、第２流路に沿って配置される。ある実施例によると、第１〜第４弁１１６、１１８、１２０、１２２は、第１弁１１６が開き第２弁１１８が閉じているときに、第１流路１２１が液体調合物１３６を第１シリンジポンプに供給し、一方、第３弁１２０が開き第４弁１２２が閉じているときに、第２流路１２３が液体調合物１３６を第２シリンジポンプに供給するように配置されている。また、第１流路１２１は、第１弁１１６が閉じ第２弁１１８が開いているときに液体調合物１３６をエアロゾル発生器ユニット５０に供給する。さらに、第２流路１２３は、第３弁１２０が閉じ第４弁１１８が開いているときに液体調合物１３６をエアロゾル発生器ユニット５０に供給する。
【００６０】
さらに、図８Ｃ、８Ｄ、８Ｅを参照すると、第１シリンジポンプ１３０Ａと第２シリンジポンプ１３０Ｂは、それぞれの送出ストロークの間にエアロゾル発生器システム５０の毛細管１５８と連絡し、それぞれの吸液（吸引）ストロークの間に液体調合物源１３６と連絡するが、そのような作動の全ては、弁１１６、１１８、１２０、１２２と協働して実行される。
【００６１】
特に図８Ｃを参照すると、第１シリンジポンプ１３０Ａが放出されるとき、その出口部は第１シリンジポンプ１３０Ａから毛細管１５８に流路「ｘ１」に沿って向けられる。流路ｘ１は第１弁１１６を閉じかつ第４弁１１８を開くことによって実現される。同時に、第２シリンジポンプ１３０Ｂは、図８Ｃの「ｘ２」に指定された流路に沿って液調合源１３６から流路１４４と入口部１１０まで流体を吸引するためにその吸引ストロークを実行する。流路ｘ２を実現するために、第３弁１２０は開けられかつ第４弁１２２は閉じられる。
【００６２】
図８Ｄを参照すると、システムは、第１シリンジポンプ１３０Ａの送出ストロークの終わりに近づいている。そして、ハンドシェイクパラメータにより、システムは、シリンジポンプ１３０Ｂの新しい送出ストロークの短時間の同時開始を同時に実行する。このモードで、第１シリンジ１３０Ａの出力は、第１弁１１６を閉じ第２弁１１８を開くことによって達成され、第１流路「ｙ１」に沿って毛細管１５８に向けられる。同様に、第２シリンジポンプ１３０Ｂの出力は、第３弁１２０を閉じ第４弁１２２を開くことによって達成され、第１流路「ｙ２」に沿って毛細管１５８に向けられる。
【００６３】
ここで図８Ｅを参照すると、第１シリンジポンプ１３０Ａは、吸引ストロークを実行する。ここでは、液体調合物は、第１弁１１６を開き、第２弁１１８を閉じることによって達成され、流路「ｚ１」に沿って流体源１３６から取り出される。同時に、第２シリンジ１３０Ｂは、送出ストロークを実行し続け、第３弁１２０を閉じ、第４弁１２２を開くことによって達成され、流路「ｚ２」に沿って液体調合物を毛細管１５８へ供給する。
【００６４】
第２シリンジポンプ１３０Ｂが送出ストロークを終了するとき、第１シリンジポンプ１３０Ａは既に吸引ストロークを終了しており、ハンドシェイクパラメータによる送出ストロークを開始することが理解される。この時、システムを通過する流れは、図８Ｄで示されたものと類似するが、第１ポンプ１３０Ａが送出ストロークを開始し、第２シリンジポンプ１３０Ｂがちょうど送出ストロークを終了する点が異なる。
【００６５】
エアロゾル化する意図があるか否かにかかわらず、毛細管流路を通過する液体を供給するとき、液体あるいは液体調合物の特性は、毛細管流路１５８内部にコーティング、塊状集積（agglomeation）または堆積を形成し得ることが理解される。また、さらに、毛細管または毛細管流路中に物質が蓄積すると、毛細管あるいは毛細管流路の閉そくにつながり得る。従って、システム中に存在しうる物質の掃除あるいは洗浄を可能にするために定期的に液体調合物の流れを変調または変更する方法またはシステムを備えることは好ましい。また、液体調合物の流れを変調するまたは変更することは、システムに対する安定した基準の作動圧を維持し、均一な品質の信頼できるエアロゾルを提供することができる。
【００６６】
ある実施例によると、毛細管エアロゾル発生システムの改善された信頼性と丈夫さを備えるエアロゾル化システムまたは薬物送出システム１０は、毛細管流路あるいは毛細管１５８内に存在し得る物質の掃除または洗浄を可能にするために短期間の間、水溶性あるいは液体調合物５０の流れを変調または変更することによって実現することができる。図７に示されるエアロゾル化システムあるいは薬物送出システム１０において、毛細管流路、および/または、毛細管１５８は加熱される。エアロゾルが発生するとき、薬物送出システム１０は、水溶性あるいは液体調合物１３６の蒸発およびエアロゾル発生ユニット５０の出口部で細められたオリフィスまたは先端テーパ状の毛細管を通る蒸気/液体調合物１３６をポンプ流送するために１１００〜１２００ｐｓｉのオーダーのかなりの背圧を発生し得る。水溶性または液体調合物１３６中の大きな粒子と最適以下の蒸発もまた、最大３０００〜３５００ｐｓｉのシステムのゆるやかな圧力上昇をもたらし、その圧力の時点で、物質（または、閉そく粒子）のいずれかが毛細管流路から送出されるか、または毛細管１５８を不可逆的に詰まらせる。
【００６７】
ある実施例によると、エアロゾル発生ユニット５０に薬物送出システムの液体調合物を供給する方法は、液体調合物１３６をポンプユニット２６０に供給するステップと、第１の流量でポンプユニット２６０から毛細管１５８まで液体調合物１３６を供給するステップと、エアロゾル発生ユニット５０の毛細管１５８で液体調合物１３６の少なくとも一部を気化させる工程と、流量を第１流量から第２流量に定期的に増加させる工程と、を有する。流量は、各増加した流れが短期間続いた後で、第１流量に戻る。好適な実施例によると、第２流量は、好ましくは、少なくとも第１流量の２倍である。また、薬物送出システム１０の流量を増加させることによって、薬物送出システム１０は、エアロゾル発生ユニット５０の毛細管流路中の作動圧の増加を経験する。
【００６８】
図７に示される薬物送出システム１０を用いる使用において、目詰まりのない毛細管を維持するために液体調合物１３６を供給するシステムと、および/または、方法とは、ポンプユニット２６０からエアロゾル発生ユニット５０に定められたポンプサイクルで定期的に流量を増加させることにより達成される。ある実施例によると、目詰まりのない毛細管流路は、弁アセンブリ６０から流量を第２流量まで増加させることによって（すなわち、第１流量は、例えば、２０μｌ／秒）毛細管あるいは毛細管流路中に存在し得る物質を掃除または洗浄することによって達成することができる。ある実施例によると、第２流量は第１流量の少なくとも２倍（すなわち、約４０μｌ／秒）である。さらに、増加した流量は、好ましくは、短期間（すなわち、約５０秒のポンプサイクルに対して２〜４秒）である。
【００６９】
好適実施例では、毛細管あるいは毛細管流路中の流量の周期的な増加は、いかなる毛細管中の圧力低下も含まない。毛細管中の圧力低下が毛細管の閉そくをもたらすことが理解される。従って、流量の増加は、好ましくは、毛細管中の圧力の維持、および／または、毛細管１５８中の圧力増加と同時に起こる。
【００７０】
例えば、ある実施例によると、ポンプユニット２６０は、毛細管流路あるいは毛細管１５８への送出に対して、液体調合物１３６を約２０μｌ／秒（μl/s）で弁アセンブリ６０に供給する。弁アセンブリ６０は、１組のシリンジ１３０を含み、一方のシリンジが５０秒間供給し、その後で、シリンジが再充填し、他方のシリンジが５０秒間供給する。したがって、５０秒毎のシリンジの自然な周期的なハンドシェイクは、短期間の間に２０〜４０μｌ／秒で液体調合物１３６の流量を増加させる便利な機会として利用することができる。
【００７１】
別のある実施例によると、流量の増加は、第１シリンジがまだ供給している間に第２シリンジから供給することによって実行することができる。特に、流量の増加またはオーバラップは、２〜４秒間起こり得る。また、流量を増加または２倍にすることに加えて、薬物送出システム１０は、好ましくは、シリンジがシリンジ中の流体あるいは液体調合物１３６を液体調合物１３６をエアロゾル発生器５０に供給する前に、作動圧の近くの値まで加圧する。
【００７２】
代替の実施例では、流量が送出サイクルの一部として増加する単一シリンジポンプユニット１３０を使用することができる。単一シリンジポンプシステムによる薬物送出システム１０では、送出システム１０は定められた充填サイクルを有し、そこで、流量中の短いバーストまたは周期的増加が作動圧を増加し、毛細管あるいは毛細管流路内部に蓄積される物質を吐出する。
【００７３】
流れにおける周期的な増加のタイミングは、液体物質あるいは液体調合物１３６の濃度と、流量とエアロゾル化パラメータの関数であることが理解される。例えば、高濃度の（薬物あるいは他の物質の）液体物質あるいは液体調合物１３６は、好ましくは、低濃度の液体調合物１３６より流量の頻繁な増加（すなわち、フラッシュ）を必要とする。
【００７４】
別のある実施例によると、第１流量の第２流量に対する変調または変更は、複数の短いバースト（突発波）によって実行することができる。そこでは、各複数の短いバーストは各１０秒以下に１回のバーストの頻度で１秒未満の間で起こる。さらに、流量を増加させることによって、システム中の作動圧における１０〜２０％の増加が達成され、これは、毛細管１５８内側に大きな蓄積物のかなりの量の蓄積を防ぐことができることが理解される。
【００７５】
図９にエアロゾル化システムの流量の周期的な増加の利点と効果の例が示される。第１プロット８１は、流量における変化が無い典型的な毛細管圧力を示している。液体調合物の粒径、最適以下のエアロゾル化などのいろいろな破損モードのため、毛細管１５８中の圧力が数秒の期間にわたって上昇するのを見ることができる。ある実施例によると、毛細管１５８中の障害物は毛細管から吐出されるかまたは不可逆的な閉塞をもたらす。第２プロット８３は、流量が５０秒毎に倍増されるときの挙動を示している。２〜４秒間の流量の倍増は、液体調合物の作動圧力における１０〜２０％の増加をもたらし、流量を倍増することにより、毛細管内部で大粒子のかなりの量の蓄積を防ぐことによって、毛細管が閉塞しないように保持される。流量を周期的に増加すると、目詰まりのない毛細管を維持するのを助けるだけではなく、安定した基準作動圧力と均一な品質のエアロゾルを生成することができる。
【００７６】
図１０に複数の弁１１６、１１８、１２０、１２２の１つの断面図を示す。図１０に示されるように、複数の弁１１６、１１８、１２０、１２２は、好ましくは、流体通路２２４中の内部キャビティ（空隙）またはボイド（空洞）２２２を満たすように押し下げることができる可とう性膜２２０を含む。押し込み動作は、流体通路２２４の入口部あるいは入口ポート２２６と出口部ポート２２８の両方をふさぐ。さらに、入口ポート２２６と出口部ポート２２８の断面積を小さく保つことによって、可とう性膜２２０を閉じたまま保持し、流体流れを止めるために必要な力は、比較的小さい。また、小さい入口ポート２２６と出口部ポート２２８はデッドボリュームを減少させる。このことは、エアーポケットを最小にしかつプライミング（始動）時間を減少することによって、システム機能を改善する。
【００７７】
可とう性膜２２０は、入口ポート２２６および出口部ポート２２８よりかなり大きいので、実質的に大きな力を受ける。可とう性膜２２０は、機械的に制限されているが畝状に隆起した内部キャビティを満たすための動き（閉鎖）を可能にすることが理解される。示されるように、可とう性膜２２０は、流体の気密シールを作る外側リングをはさむハウジング２３０内に捕捉されている。内側キャビティ２２２は、プッシャー２３８が可とう性膜２２０を動かせるような流路を有する。流体ラインに圧力がかからない（または真空）の時に、可とう性膜２２０がいつも開いていることを確実にするようにスプリング（図示せず）を含むことができる。スプリングは、可とう性膜２２０を開位置に保つように可とう性膜２２０中に埋め込まれているプッシャー２３８を押す。薬物送出システム１０の異なるポイントで流体流れを制御するために、いろいろな数の弁アセンブリは薬物送出システム１０で使用できることを理解することができる。例えば、図８Ａに示されるように、薬物送出システム１０は、高圧力で一定流量で流体をポンプで送るために２つのシリンジポンプと連結している４つの弁アセンブリを含んでいる。
【００７８】
図１１は、別の実施例による薬物送出システム１０の斜視図である。図１１に示すように、薬物送出システム１０は、殺菌した使い捨て液体システムの形態の使い捨てアセンブリ４０を受け入れるように適合した基部ユニット２０を含んでいる。基部ユニット２０は、下側アセンブリまたは基部５００と、ヒンジ付き上側アセンブリあるいはカバー５０２（すなわち、ポンプ頂部アセンブリ）とを含む。基部５００とヒンジ付き上側アセンブリまたはカバー５０２は、好ましくは、使用の間、ヒンジ付き上側アセンブリまたはカバー５０２が基部５００に固定されるのを可能にするラッチ機構あるいはシステム５０６を含んでいる。
【００７９】
基部ユニット２０は、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０と、上側または頂部ヒータサブアセンブリ４２０と、下側または底部さや状エアーサブアセンブリ４３０と、上側または頂部さや状エアーサブアセンブリ４４０とを含んでいる。ある実施例によると、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０と下側または底部さや状エアーサブアセンブリ４３０とは、基部ユニット２０の基部５００中に収容されている。上側または頂部ヒータサブアセンブリ４２０と上側または頂部さや状エアーサブアセンブリ４４０とは、ヒンジ付き上側アセンブリまたはカバー５０２中に収容されている。
【００８０】
図１１に示されるように、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０は、使い捨てアセンブリ４０の毛細管１５８を受け入れるために適合した流路または溝４１３を有するＶ字形ヒータコア４１２を含んでいる。また、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０は、好ましくは、断熱心材サブアセンブリ４１４を含み、断熱心材サブアセンブリ４１４は、好ましくは、第１半分部４１６と第２半分部４１８とを有するツーピースの断熱心材サブアセンブリ４１４と、少なくとも１つのカートリッジヒーターあるいは加熱ユニット（図示せず）と熱電対（図示せず）とを含んでいる。少なくとも１つのカートリッジヒーターあるいは加熱ユニットは、断熱心材サブアセンブリ４１４中に配置された、好ましくは少なくとも２つ、より好ましくは３つのカートリッジヒーターを含む。少なくとも１つのカートリッジヒーターと熱電対とは、好ましくは、断熱心材サブアセンブリ４１４内で長手方向に伸びている。代替のある実施例によると、加熱ユニットは加熱したコイル、および/または、ワイヤであることが理解され得る。
【００８１】
下側または底部さや状エアーサブアセンブリ４３０は、好ましくは、Ｖ字形の溝あるいは流路４３４を有するさや状エアーインシュレータまたは断熱材部材４３２を含む。Ｖ字形の溝あるいは流路４３４は、使い捨てアセンブリ４０のさや状ガスチューブサブアセンブリ５３０（図１５）を受け入れる。少なくとも１つのカートリッジヒーターまたは加熱ユニット（図示せず）および少なくとも１つの熱電対（図示せず）は、好ましくは、下側または底部さや状エアーサブアセンブリ４３０内に長手方向に配置されている。また、ヒータサブアセンブリ４００は、ヒータサブアセンブリ４００から薬物送出システム１０の他の部分まで熱の散逸を防ぐためにヒータアセンブリカバー４４１とさや状アセンブリカバー４４３とを含んでいる。
【００８２】
上側または頂部ヒータサブアセンブリ４２０は、好ましくは、突出しているＶ字形部分４２４を有するウェッジコア４２２と頂部ヒータ断熱材部材４２６とを含む。上側または頂部さや状エアーサブアセンブリ４４０は、長手方向に伸びている流路または溝４４４を有するさや状ウェッジコア４４２と、頂部さや状インシュレータまたは断熱材部材４４６とからなる。ヒンジ付き上側アセンブリあるいはカバー５０２を閉じるとすぐに、上側または頂部ヒータサブアセンブリ４２０のＶ字形の部分４２４とさや状ウェッジコア４２４の流路または溝４４４は、使い捨てアセンブリ４０のエアロゾル発生器ユニット５０とさや状ガスチューブサブアセンブリ５３０と物理的に接触（すなわち、好ましくは金属・金属の接触）する。
【００８３】
好適な実施例によると、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０と下側または底部さや状エアーサブアセンブリ４３０だけがカートリッジヒーターまたは加熱ユニットと熱電対とを含んでおり、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０と下側または底部エアーサブアセンブリ４３０だけが加熱される。あるいはまた、上側ヒータサブアセンブリ４２０と上側さや状エアーサブアセンブリ４４０は、上側ヒータサブアセンブリ４２０と上側さや状エアーサブアセンブリ４４０に熱を供給するようにヒータカートリッジまたは加熱ユニットと熱電対とを含むこともできる。
【００８４】
ヒータ本体またはヒータサブアセンブリ４００は、好ましくは、ステンレス鋼あるいは他の適切な物質のような熱伝導性物質で形成されている。使用中に、ヒータ本体あるいはヒータサブアセンブリ４００を形成する熱伝導性物質は、作動温度まで加熱されて作動温度に維持され、毛細管１５８内の液体物質の少なくともいくらかを気化するか、および/または、さや状ガスチューブサブアセンブリ５３０内のベンチレーターまたは病院の給気を加熱する。
【００８５】
また、下側アセンブリあるいは基部５００とヒンジ付き上側アセンブリまたはカバー５０２とは、使い捨てアセンブリ４０を受け入れるように適合された使い捨てアセンブリハウジング３０を含んでいる。使い捨てアセンブリハウジング３０は、上側または第１半分部３２と下側または第２半分部３４とからなる。使用の間、使い捨てアセンブリ４０は、使い捨てアセンブリハウジング３０の下側または第２半分部３４内で、使い捨てアセンブリ４０の複数のコンポーネントが使い捨てアセンブリハウジング３０内でそれぞれの接続に適するのを確実にするように適合されている。下側アセンブリまたは基部５００は、コンパクトで再設定可能な入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラアセンブリ（図示せず）と外部ユーザインターフェース２４とを収容するハウジング２２を有する。
【００８６】
また、ハウジング２２は、好ましくは、電気的コンポーネントと、プリント基板（ＰＣＢ）と、電源と、流量コントローラと、熱電対デバイスおよび制御器と、電圧制御コイルと、モーターと、ユニットを冷却するファンと、薬物送出システム１０を作動するための他の関連するデジタルおよび天気的デバイスとを収容する。ある実施例によると、外部ユーザインターフェース２４は、図１１に示されるようなデジタルデスプレイとキーパッド、図１に示されたようなタッチパッド、または、薬物送出システム１０から作動データの受信と情報の入力のための他の適切なインターフェースシステムを含むことができる。
【００８７】
図１２は、ヒンジ付き上側アセンブリまたはカバー５０２が開位置にある状態の図１１の基部ユニット２０の平面図である。ある実施例によると、基部ユニット２０の使い捨てアセンブリハウジング３０は、上側または第１半分部３２と下側または第２半分部３４とを含み、クラムシェル配置中に使い捨てアセンブリ４０を取り囲むように適合している。使い捨てアセンブリ４０は、使い捨てアセンブリハウジング３０の下側または第２半分部内に適合しており、使い捨てアセンブリ４０の複数のコンポーネントが基部ユニット２０内でそれぞれの接続の適合を確実にする。ある実施例によると、使い捨てアセンブリハウジング３０は１組の弁ガイドまたはシート４５０、４５２を含んでいる。
【００８８】
また、使い捨てアセンブリハウジング３０の下側部３４は、ポンプユニット２６０を起動する制御システム（図示せず）を含んでいる。図１２に示されるようにポンプユニット２６０は、使い捨てアセンブリハウジング３０に収容されたシリンジポンプ２６２を含んでいる。供給速度、吸引速度、ハンドシェイクパラメータなどのポンプパラメータは、好ましくは、シリンジポンプ中にローカルにあり、ラップ頂部コンピュータまたは他の適切な入力デバイスなどの独立したユーザインターフェースで変えることが理解できる。使用中に、ヒータサブアセンブリ４００は、エアロゾル発生器（または、エアロゾル発生ユニット）５０とさや状ガスチューブサブアセンブリ５３０とを収容し、それぞれは、ポンプユニット２６０でエアロゾル発生器ユニット５０に送られる液体物質あるいは液体調合物１３６を加熱するおよびベンチレーターあるいは病院の給気を加熱する。
【００８９】
図１３は、図１１の薬物送出システムの基部ユニット２０の側面図である。図１３に示すように、基部ユニット２０は、基部５００と、ヒンジ付カバー５０２とを含み、ヒンジ付カバー５０２は、少なくとも１つのヒンジ５０４、より好ましくは１組のヒンジ（蝶番）５０４によって互いに取り付けられたヒンジ付カバー５０２と、ラッチ機構５０６と、ヒータ本体あるいはヒータサブアセンブリ４００とを含んでいる。
【００９０】
図１４は、図１１の薬物送出システムのヒータ本体またはヒータサブアセンブリ４００の斜視図である。図１４に示すように、ヒータ本体またはヒータサブアセンブリ４００は、下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０と、上側または頂部ヒータサブアセンブリ４２０と、下側または底部さや状エアーサブアセンブリ４３０と、上側または頂部さや状エアーサブアセンブリ４４０とを含んでいる。下側または底部ヒータサブアセンブリ４１０は、使い捨てアセンブリ４０内の毛細管１５８を受け入れるように適合した流路あるいは溝４１３を有するＶ字形のヒータコア４１２を含んでいる。さや状エアーサブアセンブリ４３０は、円筒状溝または流路４３４を有するさや状エアーインシュレータまたは断熱材部材４３２と、カートリッジヒーター（図示せず）と、熱電対（図示せず）とを含んでいる。また、ヒータサブアセンブリ４００は、ヒータサブアセンブリ４００から薬物送出システム１０の他の部分への熱の散逸を防ぐために、ヒータアセンブリカバー４４１とさや状アセンブリカバー４４３とを含んでいる。上側または頂部ヒータサブアセンブリ４２０は、Ｖ形状部分４２４を有するＶ形状またはウェッジコア４２２と、頂部ヒータ断熱材部材４２６とからなる。上側または頂部さや状アセンブリ４４０は、長手方向に伸びる円筒状溝または流路４４４を広げているさや状のくさび中心部４４２と、頂部さや状断熱材部材４４６とを含む。円筒形溝または流路４３４、４４４は、さや状エアーチューブ５３２（図１６）の円筒表面と適合するように構成されている。
【００９１】
図１５は、図１１の薬物送出システムの使い捨てアセンブリ４０の斜視図である。図１５に示すように、使い捨てアセンブリ４０は、シリンジ１３０、１組の弁１２０、１２２からなる弁構成物または弁アセンブリ６０と、毛細管１５８を有するエアロゾル発生器ユニット５０と、さや状ガスチューブサブアセンブリ５３０と、エアロゾル閉じこめ部材あるいはエアロゾルトランジションアダプター１９０とからなるシリンジアセンブリ７０を含んでいる。また、使い捨てアセンブリ４０は、１組の支持部材５６０、５６２を含んでいる。１組の支持部材は、シリンジアセンブリ７０/弁アセンブリ６０に一方の端部で取り付けられ、他方の端部でエアロゾル閉じこめ部材あるいはエアロゾルトランジションアダプター１９０に取り付けられている。エアロゾル閉じこめ部材あるいはエアロゾルトランジションアダプター１９０は、好ましくは、図７に示すように、ボールまたは流体トラップ１０２と、流体トラップ１０２のためのボウル頂部１０３と、導管または流通管１０４とを含む、少なくとも１つの凝集液コレクタあるいは流体トラップアセンブリ１００に取り付けられている。導管または流通管１０４は、ＣＰＡＰ（持続性気道陽圧）アダプター、ノーズピースまたはマウスピースの形態で患者インターフェースに取り付けることができる追加の導管部（図示せず）に取り付けることができる。
【００９２】
ある実施例によると、図１５に示されるように、使い捨てアセンブリ４０は、好ましくは、単一（すなわち、１つ）のシリンジ１３０と、１組の弁１２０、１２２からなる弁アセンブリと、を含むシリンジアセンブリ７０を含んでいる。１組の弁１２０、１２２は、エアロゾル発生器ユニット５０の毛細管１５８の供給管端部または近位端部１６０へ液体調合物１３６（図５）を供給するように作動可能である。図１５で示されるように１組の弁１２０、１２２は、好ましくは、シリンジ１３０と毛細管１５８に垂直に配置されている。
【００９３】
ある実施例によると、ポンプユニット２６０は、少なくとも２,０００ｐｓｉまで、より好ましくは、３,０００〜４,０００ｐｓｉまでの背圧に耐えることができる。ある実施例によると、シリンジ１３０のプランジャーあるいはロッド５８０は、ポンプユニット２６０のシリンジポンプ２６２内に合うように適合している。さらに、シリンジポンプ２６２は、好ましくは、流体に抵抗力がある囲いに取り付けられており、流体送出の間、プランジャー力をモニターするようにシリンジ取付ブラケット上のフォースセンサを含むことができる。
【００９４】
ある実施例によると、シリンジアセンブリ７０は、好ましくは、容器密閉システム３５０から１回のポンプサイクルで液体物質あるいは液体調合物１３６を約１００μｌ〜２０００μｌ、より好ましくは、液体物質または液体調合物１３６を約５００μｌ〜１０００μｌ供給できるシリンジバレルあるいはシリンジ本体５８８（図１６）からなる。図１１〜１６に示されるような単一シリンジアセンブリ７０は、ほとんど連続した送出で高圧力薬物送出システム１０を提供することを理解することができる。ある実施例によると、単一シリンジ１３０は、総ポンプサイクルの５％未満の吸引時間で、１ポンプサイクルあたり約５００μｌ〜１０００μｌの体積を供給する。
【００９５】
また、使い捨てアセンブリ４０は、さや状ガスチューブサブアセンブリ５３０に供給される換気されたまたは病院の給気を受け入れるために適合された入口部５３４を含んでいる。換気されたまたは病院の給気は、底部さや状エアーサブアセンブリ４３０によって加熱または暖められて、エアロゾル閉じこめ部材またはエアロゾルトランジションアダプター１９０内の毛細管１５８の遠位端部１６２で蒸発または気化した液体調合物（すなわち、発生したエアロゾル）と混合される。
【００９６】
図１６は、図１５の使い捨てアセンブリ４０の分解組立図である。図１６に示すように、使い捨てアセンブリ４０は、単一シリンジ１３０を有するシリンジアセンブリ７０と、１組の弁１２０、１２２を有する弁アセンブリ６０と、エアロゾル発生器ユニット５０と、エアロゾル閉じこめ部材あるいはエアロゾルトランジションアダプター１９０とを含んでいる。
【００９７】
シリンジアセンブリ７０は、好ましくは単一シリンジ１３０からなり、単一シリンジ１３０は、プランジャー５８０と、テストキャップ５８２と、配列部材５８４と、プランジャーシール５８６と、１組の弁シート５８９を有するシリンジ本体５８８とからなる。各弁１２０、１２２は、使い捨て弁膜５９２と、ねじ山を有する膜プラグ５９０と、膜プッシャー５４０とを含んでいる。シリンジアセンブリ７０は、シリンジ本体５８８の遠位端部にフィルタ５４２（好ましくはステンレス鋼）を含んでいる。フィルタ５４２は、上流ハウジング部材５４４と、下流ハウジング部材５４８と、その間に配置された圧力損失ディスク５４６とからなる圧力損失アセンブリに隣接している。また、使い捨てアセンブリ４０は、空気制御ナット５５０と、空気コントローラ基板部材５５２と、フェルール５５４と、供給管ナット５５６と、ドーム形の毛細管１５８と、毛細管端部部材５７０と、ツーピースの端部ホルダ５７２、５７４と、エアロゾル閉じこめ部材またはエアロゾルトランジションアダプター１９０とを含んでいる。１組の支持材部材５６０、５６２は、１つの端部でシリンジアセンブリ７０/弁アセンブリ６０に取り付けられ、もう一方の端部でエアロゾル閉じこめ部材あるいはエアロゾルトランジションアダプター１９０へ取り付けられている。また、支持材部材５６０、５６２は、シリンジアセンブリ７０と、毛細管１５８と、さや状エアーチューブサブアセンブリ５３０と、エアロゾル閉じこめ部材またはエアロゾルトランジションアダプター１９０とのための構造を供給することに加えて、使い捨てアセンブリ４０の複数のコンポーネントが基部ユニット２０中で各接続に適合することを確実にする。
【００９８】
また、使い捨てアセンブリ４０は、さや状エアーチューブサブアセンブリ５３０を含んでおり、さや状エアーチューブサブアセンブリ５３０は、入口部５３４および出口部５３６を有するさや状エアーチューブ５３２とタービンアセンブリ５３８とからなる。タービンアセンブリ５３８は、弁アセンブリ（図示せず）を通過してエアロゾル閉じこめ部材あるいはエアロゾルトランジションアダプター１９０に向かう換気されたまたは病院の給気の流量を制御する。ある実施例によると、タービンアセンブリ５３８は、弁アセンブリ内の流路を開くか、閉じるか、または少なくとも部分的に塞ぐことによって、コントローラアセンブリ３６に１分当たりの回転数（ＲＰＭ）でタービンアセンブリ５３８の回転速度を伝えることにより、換気されたまたは病院の給気の流速を制御することにより、さや状エアーチューブサブアセンブリ５３０に向かう換気されたあるいは病院の給気の流速、および/または、供給を増加させる、または減少させる。
【００９９】
ある実施例によると、毛細管１５８はドーム形毛細管であり、供給管端部あるいは近位端部１６０と、ドーム形毛細管端部あるいは遠位端部１６２とを含む。ある実施例による毛細管１５８は、好ましくは、約０.０５〜０.５３ｍｍの範囲の内径を有し、より好ましくは、約０.１〜０.２ｍｍの範囲の内径を有する。供給管端部１６０は、好ましくは、断面が円形であり、毛細管１５８の遠位端部１６２上にドーム形の毛細管端部１６３を有する。毛細管１５８の特に好ましい内径は、約０.１９０５ｍｍ（すなわち、０.００７５インチ）である。ある実施例によると、毛細管１５８は、その内容全体が引用により本明細書に合体される米国特許出願公開第２００５０２３５９９１号に記載されたような先端がテーパ状の毛細管（tipped capillary）である。
【０１００】
図１７に薬物送出システム１０の概略図を示す。図１７に示すように薬物送出システムは、液体調合物あるいは１服用量パケット３５０（または、密閉システム）と、ホットプレート/スターラ３００と、ポンプユニット２６０と、シリンジアセンブリ７０と、弁アセンブリ６０と、ヒータブロック１５０および毛細管１５８を有するエアロゾル発生器ユニット５０と、エアロゾルトランジションアダプター１９０と、凝集液トラップ１００とを含む。また、薬物送出システム１０は、エアロゾルを患者に送出するためのＣＰＡＰ（持続性気道陽圧）アダプター３１０と、空気フィルタ３３０（ＨＥＰＡフィルタなど）と、ＣＰＡＰ用空気源３２０と、制御ユニット３４０とを含むことができる。空気源３２０は、好ましくは、所望の空気流量を達成するような適切な弁構成物を有する圧縮空気タンクのような病院の圧縮空気ラインあるいは加圧空気源である。
【０１０１】
ある実施例によると、調合物または１服用量パケット３５０内に収容されているサーファキシン（商標）などの液体物質または液体調合物１３６は、初めに１服用量パケット３５０をホットプレート/スターラ３００上で加熱して所望の粘性まで液状化することによって、患者への送出のために液体調合物（すなわち、高粘着性液体調合物）をポンプユニット２６０に送出できるように調製される。ポンプユニット２６０と弁アセンブリ６０は、１服用量パケット３５０から液体調合物１３６が少なくとも部分的に気化する毛細管流路を含むエアロゾル発生器ユニット５０まで、液体調合物１３６を一定かつ連続する速度で供給する。ヒータブロック１５０は、毛細管流路あるいはチューブ１５８中の液体調合物１３６を少なくとも部分的に気化してエアロゾルを生成するのに有効な温度領域まで毛細管流路を加熱する。また、エアロゾル発生器ユニット５０は、好ましくは、空気源３２０がヒータ本体あるいはブロック１５０によって加熱され、加熱あるいは暖かくされた空気がエアロゾル発生器ユニット５０によって生成したエアロゾルと混合するように配置された少なくとも１つの空気流路を含んでいる。薬物送出システム１０は、毛細管１５８またはその周囲で発生した熱の使用の代わりにまたはその使用に加えて、毛細管１５８と離れている別の空気ヒータの形態の別の空気ヒータ３１２を含み得ることを理解することができる。
【０１０２】
トランジションアダプターあるいはエアロゾル閉じこめ部材１９０は、エアロゾル発生器ユニット５０および毛細管１５８によって生成したエアロゾルを捕捉し、ＣＰＡＰアダプター３１０を経由して患者へ送出するためにエアロゾルを流通管１０４に向けて送出する。ＣＰＡＰアダプター３１０は、好ましくは、患者に約３８℃〜４２℃で、より好ましくは、幼児に約４０℃で、エアロゾルを送出する。送出ホースあるいは導管１０４の長さを変えることによって、エアロゾルの送出温度を適切なまたは好ましい温度で送出できることを理解することができる。エアロゾル閉じこめ部材１９０は、好ましくは、エアロゾル発生器ユニット５０あるいは毛細管１５８をシールするものである。エアロゾル閉じこめ部材１９０は、周囲の空気が（トランジションアダプターに送出される加熱した空気と対照的に）エアロゾル発生器ユニットまたは毛細管１５８によって生成したエアロゾルと混合するのを防ぐ。トランジションアダプターあるいはエアロゾル閉じこめ部材１９０は、凝集液トラップ１００を含み得る。凝集液トラップ１００は、少なくとも１つのバッフル、および/または、下端部で凝集液収集デバイスまたは排液管アセンブリに取り付けるように適合した排水ポートを有する。加熱または暖められた空気を液体調合物により生成したエアロゾルと混合することは、毛細管１５８からの凝縮量を減少させて、薬物送出システム１０とエアロゾル発生ユニット５０から遠く離れた位置にいる患者にエアロゾルを送出できるようにする。
【０１０３】
別の実施例によると、ファンあるいは他の適切な冷却デバイス３７０からの冷気の供給は、持続性気道陽圧（ＣＰＡＰ）アダプター３１０あるいは他の適切なデバイスに取り付けられた流通管１０４を冷却するために使用することができる。ファンあるいは他の適切な冷却デバイス３７０は、好ましくは、エアロゾルトランジションアダプター１９０の下に配置されている。患者のインタフェースデバイスあるいはＣＰＡＰアダプター３１０内に配置された熱電対あるいは温度モニターデバイス（図示せず）は、発生したエアロゾルと加熱したまたは暖められた空気の混合物の温度をモニターする。加熱した空気と発生したエアロゾルの混合物の温度は、次に、基部ユニット２０の外側に配置された温度コントローラ（図示せず）に供給される、あるいはまた、基部ユニット２０の内蔵部分でありその中に配置された温度コントローラに供給される。システムの作動の間、温度コントローラは、ファンまたは他の適切な冷却デバイス３７０を制御して、患者のインターフェースデバイスまたはＣＰＡＰアダプター３１０で加熱した空気と発生したエアロゾルの温度に対応して加熱した空気と発生したエアロゾルの混合物の温度の冷却または低減する。ある実施例によると、加熱した空気とエアロゾル発生器ユニット５０からの発生したエアロゾルの冷却はファン速度を上げることによって実行することができる。
【０１０４】
薬物送出システム１０は、薬物送出への応用において、肺への深い浸透を容易にするために、好ましくは、３μｍ未満の平均質量中央粒径、より好ましくは、２μｍ未満の平均質量中央粒径を有するエアロゾルを提供するために適合されている。好適ある実施例によると、エアロゾルは、好ましくは、約０.２〜２μｍの範囲の平均質量中央粒径、より好ましくは、約０.５〜１.０μｍの範囲の平均質量中央粒径を有する。また、ある薬物送出への応用において、高流量で、例えば、約１ｍｇ／秒で、薬物を届けることは好ましい。液体調合物源は、好ましくは、幼児の肺までエアロゾルとして送出するのに適した肺の表面活性剤を含むことを理解することができる。例えば、ある実施例によると、液体調合物は、幼児の新生児呼吸障害症候群（ＲＤＳ）を治療するための薬物である。
【０１０５】
ある実施例によると、薬物送出システム１０は、好ましくは、１０ｍｇ／ｍｌ薬物濃度を有する液体調合物から２.３ｍｇ／リットル空気の薬物濃度を有するエアロゾルおよび高濃度の複数の液体調合物から同等の高いエアロゾル濃度を有するエアロゾルを送出することができる。さらに、示されたようなエアロゾル発生器、および/または、薬物送出システム１０が与えられた初期液体調合物に対して唯一の高エアロゾル濃度を達成することは、注目に値する。例えば、図１８に示すように、実施例に応じて、３０ｍｇ薬剤／ｍｌ液体調合物を有する薬物濃度（ｍｇ／ｍｌ）を変化することができる期待される結果を示しており、３リットル／分のさや状エアー流量で、７ｍｇ薬剤エアロゾル／リットル空気の薬剤エアロゾル濃度の送出を実現することができる。図１８に示されたシステム効率は、ＣＰＡＰアダプターの上流で測定されたときのシステムにポンプで送られた活性薬物の量によって除された活性薬物または量の比率であることを理解することができる。
【０１０６】
様々な実施例が記載されたが、種々の変更と変形は、当業者に明白であるとしてなされ得ることを理解することができる。そのような変更と変形は、付属の特許請求の目的と範囲内であると見なされるべきである。例えば、過熱された流体は、毛細管から放出されるまで過熱された液体条件に維持され、その結果、フラッシュ蒸発が起こり得る。
【図１】
2010505540.tif 000003
【図２】
2010505540.tif 000004
【図３】
2010505540.tif 000005
【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８Ａ】
2010505540.tif 000010
【図８Ｂ】
2010505540.tif 000011
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
2010505540.tif 000016
【図１１】
2010505540.tif 000017
【図１２】
2010505540.tif 000018
【図１３】
2010505540.tif 000019
【図１４】
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【図１５】
2010505540.tif 000021
【図１６】
2010505540.tif 000022
【図１７】
2010505540.tif 000023
【図１８】
2010505540.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月2日(2009.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体調合物を部分的に気化してエアロゾルを生成するエアロゾル発生器ユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットに液体調合物を供給するように適合したポンプユニットと、
前記エアロゾル発生器ユニットの出口部に流体連絡する入口端部と、患者の肺を換気する患者インターフェースへの接続に適合した出口部と、を有する流路と、
凝集液すなわち前記エアロゾル発生器ユニットによって生成した液体を捕集するように適合した少なくとも１つの凝集液コレクタと、
前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルを加熱した空気と混合するように配置され、前記混合したエアロゾルを前記流路の入口端部に向けて送出するエアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする薬物送出システム。
【請求項２】
前記エアロゾル発生器ユニットは、
前記液体調合物が少なくとも部分的に気化する毛細管流路と、
前記毛細管流路中で液体調合物を少なくとも部分的に気化するのに有効な温度範囲まで前記毛細管流路を加熱するように作動可能な少なくとも１つのヒータ本体と、
前記ヒータ本体によって空気が加熱され、前記加熱した空気が前記エアロゾル発生器ユニットによって生成したエアロゾルと混合するように配置された少なくとも１つの空気流路と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項３】
前記毛細管流路は、前記ヒータ本体に適合するように調整された毛細管であり、
前記少なくとも１つの空気流路は、前記空気がさや状エアーサブアセンブリによって加熱するように配置された前記さや状エアーサブアセンブリと適合するように調整された管状部材であることを特徴とする請求項２に記載の薬物送出システム。
【請求項４】
約１〜６Ｌ/分の流量で空気を供給する、前記エアロゾルトランジションアダプターに接続された加圧空気源を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項５】
前記エアロゾル発生器ユニットは、使い捨てアセンブリであり、
前記使い捨てアセンブリは、
前記毛細管中の液体調合物が加熱されて前記液体調合物の少なくともいくらかが気化するときにエアロゾルを生成するように適合された、前記毛細管と、
１つのシリンジと、前記毛細管の入口部に前記液体調合物を供給するように作動可能な１組の弁とを含むシリンジアセンブリと、
換気されたまたは病院の給気を受け入れるように作動可能なさや状エアーチューブを含むさや状エアーチューブサブアセンブリと、
前記エアロゾルトランジションアダプターと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の薬物送出システム。
【請求項６】
前記使い捨てアセンブリを収容するために適合した使い捨てアセンブリハウジングを更に含み、
前記使い捨てアセンブリハウジングは、ヒータ本体を含み、
前記ヒータ本体は、
前記毛細管を収容するために適合した流路と、底部ヒータサブアセンブリ内の長手方向に配置された少なくとも１つの加熱ユニットとを有する、前記底部ヒータサブアセンブリと、
頂部ヒータサブアセンブリと、
前記さや状エアーチューブと、下部さや状エアーアセンブリ内に配置された少なくとも１つの加熱ユニットとを受け入れるように操作可能な流路を有する、前記下部さや状エアーサブアセンブリと、
上部さや状エアーサブアセンブリと、
を有することを特徴とする請求項５に記載の薬物送出システム。
【国際調査報告】
2010505540.tif 000025
2010505540.tif 000026
2010505540.tif 000027
2010505540.tif 000028
2010505540.tif 000029
2010505540.tif 000030