(57)【要約】【課題】肺疾患を持つ使用者に苦痛を与えることなく、霧化した吸入液や酸素を使用者に確実に吸入させることができ、また、呼気時には霧生成部の稼働を停止させ、薬剤が無駄に消費されることを防止するとともに、周囲を薬剤で汚染することのない吸入器を提供する。【解決手段】吸入器本体１４の内部に設けられた流路１１の一端を呼吸部１２に連通させる。薬剤貯留部に貯留された薬剤を流路１１内に導入する薬剤供給部１５を設ける。流路１１内の流動状態を検知するセンサ１６を設け、該センサ１６の検出結果に応じて薬剤供給部１５を制御する制御部１７を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入器本体の内部に設けられた流路の一端を呼吸部に連通させるとともに、薬剤貯留部に貯留された薬剤を前記流路内に導入する薬剤供給部とを備えた吸入器において、前記流路内の流動状態を検知するセンサを設けるとともに、該センサの検出結果に応じて前記薬剤供給部を制御する制御部を設けたことを特徴とする吸入器。
【請求項２】
前記センサは、前記吸入器本体内部の流路側と吸入器本体外部の外気側とを仕切る位置に配置された薄板と、流路内の圧力変化によって変形する前記薄板の変形状態を検出する歪みゲージとを備えていることを特徴とする請求項１記載の吸入器。
【請求項３】
前記センサは、前記流路内の圧力変化により変形する位置に配置される薄板と、該流路内の圧力変化による影響を受けない位置に配置される基準板と、互いに平行に配置した前記薄板と基準板との間の静電容量を測定する静電容量検出器とを備えていることを特徴とする請求項１記載の吸入器。
【請求項４】
前記センサは、前記流路内の温度を検出する温度センサであることを特徴とする請求項１記載の吸入器。
【請求項５】
前記制御部は、前記センサが吸気状態を検知してから０．５〜１秒後に前記薬剤供給部から前記流路中への薬剤導入を開始することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の吸入器。
【請求項６】
前記薬剤供給部は、ジェット式ネブライザーであって、前記制御部は、前記ジェット式ネブライザーの圧縮空気供給部の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の吸入器。
【請求項７】
前記薬剤供給部は、ジェット式ネブライザーであって、前記制御部は、前記ジェット式ネブライザーの圧縮空気経路に設けられた弁を開閉制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の吸入器。
【請求項８】
前記薬剤供給部は、超音波式ネブライザーであって、前記制御部は、前記超音波式ネブライザーの超音波振動子の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の吸入器。
【請求項９】
前記薬剤供給部は、メッシュ式ネブライザーであって、前記制御部は、前記メッシュ式ネブライザーのホーン振動子の作動を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の吸入器。
【請求項１０】
前記薬剤供給部は、酸素供給手段から供給される酸素を前記流路中に導入する経路を備えており、前記制御部は、酸素導入経路に設けられた弁を開閉制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の吸入器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、喘息患者や肺疾患患者が吸入液や酸素などの薬剤を吸入する際に用いる吸入器に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸入器（ネブライザー）は、一般に、薬剤貯留部に貯留された吸入液を霧生成部で霧化させてマウスピースやマスク等を介して使用者の口腔や鼻腔に供給するように形成されている。従来の吸入器では、霧生成部で定常的に霧を発生させるため、使用者の吸気時には霧化した吸入液が体内に吸入されるが、呼気時には呼気とともに吸入液が排出され、吸入液が無駄となるばかりではなく、周囲のものを薬剤汚染する虞がある。
【０００３】
例えば、喘息患者の場合、気管支に到達させる薬剤の量を確保するため、吸入器を使用する際には、マウスピース等の呼吸部を口に咥え、できるだけゆっくり霧化された薬剤を吸入し、息を深く吸い込んだところで、数秒間息を止めて薬剤を気管支に長く滞在させるようにし、ゆっくりと息を吐くようにしている。このため、吸気の時間に比べて、呼吸を停止させたり呼気の時間の割合が大きくなり、吸入液の約７０％が有効に利用されずに排出される場合があった。また、喘息治療に用いられるベータ刺激剤やステロイド剤や抗アレルギー剤といった薬剤は、動悸や頭痛、のどの刺激症状といった副作用を伴うもので、排出された吸入液を健常者が吸い込んで悪影響を及ぼす虞があった。
【０００４】
このため、使用者の呼吸プロファイルを作成し、これに吸気開始を検知する負圧センサを組み合わせて吸入器の霧生成部の稼働を制御するもの（例えば、特許文献１参照。）や、吸気期間を予め定めておき、使用者は吸入器の指示に従って吸気し、この吸気によって霧を発生させるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１６５８８７号公報
【特許文献２】特表２００１−５２５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の特許文献１のものでは、肺疾患を持つ使用者は呼吸状態が不安定で、突発的に咳をすることもあり、使用者の呼吸プロファイルを作成しても呼吸プロファイルの通りに使用者が呼吸するとは限らないことから、このような予測制御は適用し難かった。また、上述の特許文献２のものでは、使用者は予め定められた吸入器の指示に基づいて呼吸しなければならないことから、肺疾患を持つ使用者に苦痛を与える虞があり、また、幼児の喘息治療等には適用できなかった。
【０００６】
そこで本発明は、肺疾患を持つ使用者に苦痛を与えることなく、霧化した吸入液や酸素を使用者に確実に吸入させることができ、また、呼気時には霧生成部の稼働を停止させ、薬剤が無駄に消費されることを防止するとともに、周囲を薬剤で汚染することのない吸入器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、吸入器本体の内部に設けられた流路の一端を呼吸部に連通させるとともに、薬剤貯留部に貯留された薬剤を前記流路内に導入する薬剤供給部とを備えた吸入器において、前記流路内の流動状態を検知するセンサを設けるとともに、該センサの検出結果に応じて前記薬剤供給部を制御する制御部を設けたことを特徴としている。
【０００８】
前記センサは、前記吸入器本体内部の流路側と吸入器本体外部の外気側とを仕切る位置に配置された薄板と、流路内の圧力変化によって変形する前記薄板の変形状態を検出する歪みゲージとを備えていてもよく、また、前記流路内の圧力変化により変形する位置に配置される薄板と、該流路内の圧力変化による影響を受けない位置に配置される基準板と、互いに平行に配置した前記薄板と基準板との間の静電容量を測定する静電容量検出器とを備えていてもよく、さらに、前記流路内の温度を検出する温度センサであってもよい。また、前記制御部は、前記センサが吸気状態を検知してから０．５〜１秒後に前記薬剤供給部から前記流路中への薬剤導入を開始するものでもよい。
【０００９】
さらに、前記薬剤供給部は、ジェット式ネブライザーであって、前記制御部は、前記ジェット式ネブライザーの圧縮空気供給部の作動を制御するものや、前記ジェット式ネブライザーの圧縮空気経路に設けられた弁を開閉制御するものでもよい。
【００１０】
また、前記薬剤供給部は、超音波式ネブライザーであって、前記制御部は、前記超音波式ネブライザーの超音波振動子の作動を制御するものでもよく、さらに、前記薬剤供給部は、メッシュ式ネブライザーであって、前記制御部は、前記メッシュ式ネブライザーのホーン振動子の作動を制御するものでもよい。
【００１１】
また、前記薬剤供給部は、酸素供給手段から供給される酸素を前記流路中に導入する経路を備えており、前記制御部は、酸素導入経路に設けられた弁を開閉制御するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の吸入器によれば、使用者の吸気時にのみ薬剤供給部から流路内に薬剤を導入し、呼吸を停止させている時や呼気時には薬剤を導入しないようにできるので、薬剤を効率よく使用することができるとともに、薬剤が外部に排出されることがなくなるので、排出された薬剤を健常者が吸い込んで悪影響を受ける虞もない。
【００１３】
また、センサが使用者の吸気を検知してから０．５〜１秒後に流路中への薬剤導入を行うようにすることにより、薬剤が生理的に等調でない場合（浸透圧が合わない場合）や、使用者が気道過敏症である場合、吸気直後には薬剤を吸引させないことから、咳の発生を極力防止することができ、咳が発生した場合でも咳が激しくなることを予防できる。さらに、咳をする直前の僅かな吸気を実際の吸気と誤認して薬剤供給部から薬剤を導入することもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の吸入器の一形態例を示す説明図であって、流路１１の一端に呼吸部（マウスピース）１２を、他端に給排気部１３となる開口をそれぞれ有する吸入器本体１４と、該吸入器本体１４の前記流路１１内に導入する薬剤供給部１５と、前記流路１１内の流動状態を検知するセンサ１６と、該センサ１６の検出結果に応じて前記薬剤供給部１５を制御する制御部１７とで形成されている。この制御部１７は、前記センサ１６が吸気状態を検出したときに前記流路１１内に薬剤を導入し、呼気時や呼吸中断時には薬剤の導入を停止するように前記薬剤供給部１５を制御する。
【００１５】
流路１１内の流量状態を検知するためにセンサ１６には、吸気時における流路１１内の状態と、呼気時及び呼吸中断時における流路１１内の状態とを判別できるものならば任意のセンサを使用することができる。例えば、図２の説明図に示すように、吸入器本体１４の一側方に筒体２１を連設し、この筒体２１の内部を流路１１側と外気側とに仕切るようにして薄板、例えばダイアフラム２２を配置するとともに、該ダイアフラム２２の変形状態を検出する歪みゲージ２３を配置したセンサを使用することができる。このセンサは、吸入器使用時おける吸入器本体外部の外気圧力が一定で、吸入器本体内部の流路側の内部圧力が呼吸状態によって変化し、この圧力変化に追随してダイアフラム２２が変形することを利用している。すなわち、呼吸中断時のダイアフラム２２の状態に対して、吸気時には流路１１内の空気が吸い込まれることによって流路１１内の圧力が低下し、この圧力低下に伴ってダイアフラム２２は内部側に変形し、逆に呼気時には流路１１内に呼気が吹き込まれることによって流路１１内の圧力が上昇し、この圧力上昇に伴ってダイアフラム２２は外部側に変形する。したがって、ダイアフラム２２が内部側に変形したことを歪みゲージ２３が検出したときに吸気状態と判定することができる。
【００１６】
また、図３の説明図に示すように、前記ダイアフラム２２の外部側にダイアフラム２２と平行に基準板２４を配置し、歪みゲージに代えて、ダイアフラム２２と基準板２４との間の静電容量を測定する静電容量検出器２５を設けたセンサを使用することによっても流路１１内の流量状態を検知することができる。すなわち、薄板からなるダイアフラム２２は、前述のように、呼吸時の流路１１内の圧力変化に伴って内外方向に変形するため、基準板２４との距離が変化することによってダイアフラム２２と基準板２４との間の静電容量が変化する。したがって、基準板２４を流路１１内の圧力変化に影響を受けない位置に配置することにより、吸気時にダイアフラム２２が内部側に変形して基準板２４との間隔が開き、静電容量が低下したときに吸気状態と判定することができる。
【００１７】
さらに、図４の説明図に示すように、流路１１内に、該流路１１内の温度を検出する熱電対やサーミスタのような温度センサ２６を配置して前記センサとすることもできる。すなわち、吸気時には流路１１内に吸引された外気が流れ、呼気時には体温で温まった呼気が流路１１内を流れるため、流路１１内の温度は、呼気時が最も高く、吸気時が最も低い状態となる。したがって、温度センサ２６が流路１１内の温度低下を検知したときに吸気状態と判定することができる。
【００１８】
前記薬剤供給部１５には、任意の形式のものを使用することが可能であり、ジェット式（コンプレッサー型）ネブライザー、超音波式ネブライザー、メッシュ式ネブライザーといった各種ネブライザーを使用することができる。
【００１９】
ジェット式ネブライザーは、ベンチュリー原理機構によって吸入液を霧化させるものであって、薬液貯留部に接続した薬液ノズルを、圧縮空気供給部から圧縮空気経路を介して送気された圧縮空気を噴射する空気ノズルの噴射方向外側近傍に配置した霧発生部を有している。すなわち、前記霧発生部は、空気ノズルから圧縮空気を噴射すると、薬液ノズルの先端部に発生する負圧によって薬液を吸い上げるとともに、吸い上げた薬液を順次霧化して供給するように形成されている。
【００２０】
このようなジェット式ネブライザーの場合、前記制御部１７は、圧縮空気供給部の作動、例えば空気を圧縮するコンプレッサの運転、停止を制御し、前述のように、各種センサの検出結果によって吸気状態であると判定したときにコンプレッサを運転し、呼気状態又は呼吸中断状態ではコンプレッサーを停止させる。また、前記圧縮空気経路に遮断弁を設け、吸気状態であると判定したときに遮断弁を開き、それ以外のときは遮断弁を閉じるようにしてもよく、前記圧縮空気経路に放出弁を設け、吸気状態であると判定したときに放出弁を閉じ、それ以外のときは放出弁を開くようにしてもよい。
【００２１】
超音波式ネブライザーは、超音波振動によって吸入液を霧化させるもので、薬液貯留部に設けた超音波振動子に高周波電圧を印加することにより超音波を発生させ、その振動によって吸入液を霧化させるとともに、発生した霧を、空気供給部から細菌除去フィルタを介して取り込んだ空気をキャリアとして供給するように形成されている。
【００２２】
このような超音波式ネブライザーの場合、前記制御部１７は、前記超音波振動子の作動を制御し、前述のように、各種センサの検出結果によって吸気状態であると判定したときに超音波振動子を作動させ、呼気状態又は呼吸中断状態では超音波振動子を停止させる。また、前記ジェット式ネブライザーと同様に、空気供給部の運転、停止や、弁の空気経路に設けた弁の開閉を制御することも可能である。
【００２３】
また、メッシュ式ネブライザーの場合も、超音波式ネブライザーと同様に、制御部１７でホーン振動子の作動を制御することにより、吸気状態のときにのみ薬剤を流路１１内に導入するようにできる。
【００２４】
制御部１７による前記薬剤供給部１５の制御は、前記センサ１６が吸気状態を検知したと同時に前記流路１１中への薬剤導入を開始するようにしてもよいが、使用者の状況や薬剤の種類に応じて薬剤の導入時期を遅らせることが好ましい。例えば、使用者が気道過敏症である場合や薬剤が生理的に等調でない場合（浸透圧が合わない場合）には、センサ１６が吸気状態を検知してから０．５〜１秒後に薬剤供給部１５から流路１１中への薬剤導入を開始することが好ましい。これによって咳の発生を抑えたり、咳が激しくなることを抑えることができる。さらに、０．５〜１秒の遅延時間を設けることにより、咳をする直前の僅かな吸気を実際の吸気と誤認して薬剤供給部１５から流路１１に薬剤を導入する無駄もなくなる。
【００２５】
また、図５に示すように、吸気時間に対して薬剤導入時間を短く設定することもできる。すなわち、吸気開始から吸気終了までの間で、霧化した薬剤を吸引するのに十分な吸気流量があるときにだけ薬剤を流路１１内に導入することにより、薬剤の利用効率を更に向上させることができる。
【００２６】
さらに、酸素吸入を行っている使用者に対しては、前述のように給気状態を検出したときにのみ、酸素供給手段から前記流路１１内に酸素を導入するように制御することもできる。特に、酸素ボンベから酸素を供給する場合は、酸素ボンベから流路１１に至る経路に設けた弁を開閉制御して吸気時のみに酸素を供給することによって酸素消費量を削減でき、酸素ボンベの使用時間を延長することができる。また、前記霧化した吸入液を酸素に同伴させて流路１１内に導入する場合は、吸入液の消費量低減と酸素の消費量低減とが図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の吸入器の一形態例を示す説明図である。
【図２】ダイアフラムの変形を測定するセンサの一例を示す説明図である。
【図３】静電容量を測定するセンサの一例を示す説明図である。
【図４】温度センサを用いた例を示す説明図である。
【図５】吸気時間に対する薬剤導入時間の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１…流路、１２…呼吸部、１３…吸排気部、１４…吸入器本体、１５…薬剤供給部、１６…センサ、１７…制御部、２１…筒体、２２…ダイヤフラム、２３…歪みゲージ、２４…基準板、２５…静電容量検出器、２６…温度センサ
【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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