DE69625219T2

DE69625219T2 - Inhalationsvorrichtung

Info

Publication number: DE69625219T2
Application number: DE69625219T
Authority: DE
Inventors: Elna Berg; Magnus Jeppsson; John A. Macandrew; William J. Revell; Paul A. Robertson
Original assignee: AstraZeneca AB
Current assignee: AstraZeneca AB
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 2003-08-28
Anticipated expiration: 2016-09-24
Also published as: NO981325D0; AU7102596A; EP0852508A1; HUP9802347A3; TR199900011T2; TR199800570T2; AR003595A1; ZA967805B; SG90045A1; US6286506B1; EP0852508B1; TW343925B; NO981325L; SG90046A1; SE9503344D0; DE69625219D1; IL123612A0; CZ92898A3; JP3825051B2; PL325826A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die Inhalation einer pharmazeutisch wirksamen Substanz mit Mitteln für die Herstellung eines Unterdrucks oder eines Vakuums sowie auf ein Verfahren, durch das eine beliebige geeignete Substanz in einem dispergierten Zustand hergestellt werden kann.
Inhalierbare pharmazeutisch wirksame Substanzen werden allgemein für die Behandlung von Krankheiten im Bronchial- und Lungenbereich, wie Asthma und chronische Bronchitis, verwendet. Dafür werden verschiedene Arten von Inhalationsvorrichtungen oder -geräten verwendet.
Eine Art von Inhalationsvorrichtung ist der atmungsaktivierte Inhalator, besonders, jedoch nicht notwendigerweise, ein Trockenpulverinhalator, mit mehreren Dosen eines Medikaments, das eine Substanz enthält. Der Inhalator hat ein Manövriermittel mit einem Manövrierelement, um eine Dosis des Medikaments in eine Dosierungseinheit zu laden und die Dosis in einer zur Inhalation geeigneten Position bereitzustellen. Ein Inhalator der vorgeschriebenen Art wird in der EP-A- 0 069 715 und der EP-A-0 237 507 beschrieben.
Die Funktion dieser Art von bekannter Vorrichtung hängt von der Schaffung eines sich durch den Inhaliervorgang des Patienten ergebenden Luftstroms durch die Inhalationsvorrichtung ab. Durch den Luftstrom wird die Substanz von einer Freigabeposition in einer Dosierungseinheit in den Luftstrom bewegt, in dem sie dispergiert wird. Während der Inhalation muss auch ein Zerfallen von aggregierten Partikeln erzielt werden, weil in Pulvern mit feinen Partikeln, besonders feinverteilten Pulvern der Art, die allgemein für die Inhalation verwendet wird, immer Aggregate auftreten. Ein besonders vorteilhafter Inhalator der oben genannten Art ist der allgemein in den oben genannten EP-Patenten genannte Turbuhaler®, ein atmungsaktivierter Trockenpulverinhalator mit mehreren Dosen.
Manche Patienten wie etwa Kleinkinder und ältere Menschen, die an Krankheiten im Bronchialbereich leiden, sind nicht in der Lage, atmungsaktivierte Inhalatoren einzusetzen, weil diese Patienten den notwendigen Inhalationsstrom nicht oder nur schwer erzeugen können. Es ist ein Luftstrom von etwa 30-60 1/Min. notwendig, und viele Patienten wie Kleinkinder und ältere Menschen sind nicht im Stande, den notwendigen Inhalationsstrom zu erzeugen. Diese Patienten müssen Inhalatoren mil Druckgas, d. h. Freon (FCKW), verwenden. Derartige Inhalatoren haben viele bekannte Nachteile wie etwa unerwünschte Nebenwirkungen für Patienten und Umwelt.
Zur Erleichterung der Inhalation von pharmazeutisch wirksamen Substanzen, die durch den Einsatz von Treibgas-Dosierinhalatoren, so genannten Pressurised metered dose inhalers (pMDIs), verabreicht werden, werden bekanntermaßen Dispersionskammern mit beträchtlichem Volumen, z. B. bis zu 2000 ml, bereitgestellt, in die die Substanz mit dem Druckgas dispergiert wird. Diese Vorrichtungen heißen im Allgemeinen "Spacer", und ein typischer Spacer ist aus der GB 1 565 029 bekannt.
Inhalationsvorrichtungen mit Dispersionskammern sind auch für atmungsaktivierte Trockenpulverinhalatoren der oben genannten Art entwickelt worden. Eine solche Inhalationsvorrichtung wird in der EP-A-0 548 152 beschrieben. Diese Vorrichtung umfasst ein Reservoir für die Substanz (dabei kann es sich um einen Teil eines in der Inhalationsvorrichtung angeordneten Trockenpulverinhalators handeln) und eine Dispersionskammer. Die Dispersionskammer weist einen beweglichen Wandteil auf, durch den sich das Dispersionskammervolumen zwischen minimal und maximal einstellen lässt, um Substanz von dem Trockenpulverinhalator in die Dispersionskammer zu ziehen. Die Bewegung des beweglichen Teils wird durch die Bewegung eines Kolbens erreicht, der beim Absenken einen Unterdruck in der Dispersionskammer schafft. Dadurch wird die Substanz in die Kammer gezogen. Ein Patient kann dann die dispergierte Substanz in der Dispersionskammer durch eine Gesichtsmaske oder ein Mundstück inhalieren. Diese Vorrichtung ist kompliziert und schwierig im Gebrauch. Außerdem ist die Funktion der Vorrichtung aufgrund des Kontakts mit Pulver und der Auslegung, die aus mehreren mechanischen Teilen besteht, weniger zuverlässig.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Inhalationsvorrichtung mit einer Dispersionskammer, die von schwächeren Patienten verwendet werden kann und durch die der Luftstrom geschaffen werden kann, der notwendig ist, um eine Dosis aus einer Freigabeposition in einen Inhalationskanal zu heben, sie in dem Luftstrom zu dispergieren und das erforderliche Zerfallen von aggregierten Partikeln bei der Verwendung eines atmungsaktivierten Inhalators zu erreichen. Vorzugsweise sollte sich die Vorrichtung einfach und zuverlässig für die Inhalation aktivieren und verwenden lassen. Die Vorrichtung sollte vorzugsweise leicht, robust und ansprechend genug sein, damit man sie mit sich führt, da Patienten, beispielsweise Asthmatiker, ihre Vorrichtungen immer zur Hand haben müssen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Inhalationsvorrichtung für den Einsatz mit einem Inhalator bereitgestellt, der für die Bereitstellung einer Dosis einer Substanz zum Inhalieren gedacht ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:
einen Abschnitt zur Aufnahme des Inhalators,
eine Dispersionskammer in Fluidverbindung mit dem Abschnitt und
eine Saugkammer mit variablem Innenvolumen, die mit der Dispersionskammer in Fluidverbindung steht, wobei Mittel vorgesehen sind, um das Innenvolumen der Saugkammer zu vergrößern, sodass in der Dispersionskammer ein Unterdruck entsteht, wodurch Substanz aus dem Inhalator zur anschließenden Inhalation in die Dispersionskammer gezogen wird.
Die Bedeutung besteht darin, dass die Substanz zum Inhalieren mit keinen Teilen der Saugkammer, die für den Unterdruck sorgt, in Kontakt kommt. Außerdem kann die Dispersionskammer feststehende einfache Innenflächen aufweisen, die das Rückhalten von Substanz auf ein Minimum reduzieren. Vorzugsweise ist das Volumen, das die Saugkammer verdrängt, kleiner als das Volumen der Dispersionskammer, und vorzugsweise liegt die Verbindung der Saugkammer mit der Dispersionskammer ihrer Verbindung mit dem Inhalator im Wesentlichen gegenüber. In die Dispersionskammer gezogene dispergierte Substanz erreicht so nicht die Verbindung zu der Saugkammer.
Weitere bevorzugte Merkmale werden in den beiliegenden Ansprüchen 3 bis 16 beschrieben.
Es kann also eine Inhalationsvorrichtung bereitgestellt werden, die den Einsatz besonders eines Turbuhalers® für Patienten erleichtert, die gegenwärtig Treibgas- Dosierinhalatoren verwenden müssen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann speziell für Patienten ausgelegt werden, die deshalb keinen atmungsaktivierten Inhalator des oben genannten Typs verwenden können, weil sie nicht in der Lage sind, den Inhalationsstrom zu erzeugen, der notwendig ist, um die Dosis der Substanz in den Inhalationskanal und in die Lungen zu heben.
Wie oben erwähnt, können Inhalationsvorrichtungen einschließlich derer mit dehnbaren Dispersionskammern bewegliche Teile aufweisen, dank derer eine Substanz in eine Dispersionskammer gesaugt werden kann. Diese Teile können selbstverständlich manuell betätigt werden, wobei die Kraft zum Füllen der Dispersionskammer direkt vom Verwender bereitgestellt wird. Diese Kraft wird jedoch vorzugsweise so von einer federnden Vorrichtung bereitgestellt, dass der Verwender nur die Spannung in der Vorrichtung lösen muss. Gerade aufgrund des Wesens von Elastizität nimmt jedoch unglücklicherweise die von einer Feder bereitgestellte Kraft ab, wenn sich die Feder ausdehnt. Während des ersten Teils des Kammerfüllvorgangs ist der Gasstrom in die Dispersionskammer daher viel höher. Das ist besonders nachteilig, wenn mit dem Gasstrom die Substanz von einem Inhalator aufgenommen werden soll, wenn also beispielsweise Trockenpulver aufgenommen und in dem Gas dispergiert werden soll.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung umfasst die Inhalationsvorrichtung Folgendes:
eine federnde Vorrichtung zur Herbeiführung einer Druckveränderung, damit veranlasst wird, dass die dispergierte Substanz in die Dispersionskammer strömt und ein Stromregelventil mit variabler Drosselung zum Drosseln des Stroms der dispergierten Substanz in die Dispersionskammer, wobei
die Drosselung des Stromregelventils so ausgelegt ist, dass sie in Verbindung mit dem Betrieb der federnden Vorrichtung so variiert, dass die Charakteristik der federnden Vorrichtung kompensiert wird.
Zur Drosselung oder Regulierung des Stroms kann sich das Ventil an beliebiger Stelle im Fluidweg befinden, d. h. im Einlass oder Auslass der Dispersionskammer oder diesen vor- oder nachgeschaltet.
Die Wahl der Ventilposition, -bauweise und -charakteristik sollte sich nach der Inhalationsvorrichtungsart, der Charakteristik der federnden Vorrichtung und der Substanz richten. Im Allgemeinen neigt jedoch eine federnde Vorrichtung dazu, während des ersten Teils ihres Betriebs für einen weit stärkeren Strom in die Dispersionskammer zu sorgen als während ihres letzten Teils. Das Stromregelventil sollte daher so ausgelegt sein, dass es dies ausgleicht und die stärkste Drosselung während des ersten Teils des Betriebs der federnden Vorrichtung bietet. Wenn die federnde Vorrichtung beispielsweise einen aus einer ersten in eine zweite Position beweglichen Kolben umfasst, sollte die Drosselung abnehmen, während sich der Kolben aus der ersten in die zweite Position bewegt.
Bei jeder Vorrichtung mit einer Dispersionskammer, einschließlich der bekannten Vorrichtungen, bei denen eine dehnbare Dispersionskammer verwendet wird, kann ein Teil der dispergierten Substanz aus ihrem im Gas suspendierten Zustand fallen und sich an Innenflächen der Dispersionskammer ansammeln. Wenn der Verwender die Vorrichtung dann kippt, kann die Substanz, die sich angesammelt hat und bei der es sich um Pulver oder Flüssigkeit handeln kann, aus dem Dispersionskammerauslass und, falls angebracht, einem Mundstück geschüttet werden. Das ist nicht wünschenswert.
Gemäß einer Weiterentwicklung der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung Folgendes:
Wände, die eine Dispersionskammer, in der die dispergierte Substanz enthalten ist, und einen Auslass in der Dispersionskammer definieren, durch den die dispergierte Substanz die Dispersionskammer in einem dispergierten Zustand verlassen kann, wobei
die Wände auch mindestens einen mit Kanälen versehenen Bereich definieren, der den Auslass mindestens teilweise so umgibt, dass es für jegliche Substanz auf den Wänden unmöglich ist, sich über die den mit Kanälen versehenen Bereich definierenden Wände und durch den Auslass zu bewegen.
Der mit Kanälen versehene Bereich kann als ein sich nach innen erstreckender Trichter oder Kegel oder einfach als ein sich nach innen erstreckendes Rohr vorgesehen sein. Wichtig ist, dass etwaige Substanz, die sich an den Seiten angesammelt hat, sich an den Wänden entlang und in den mit Kanälen versehenen Bereich bewegt und nicht aus dem Auslass heraus, wenn der Verwender die Vorrichtung umdreht. Da der Auslass in Bezug auf die allgemeine Peripherie der Kammer nach innen positioniert ist, kann keine Substanz aus ihr ausgeschüttet werden.
Die erfindungsgemäße Inhalationsvorrichtung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Inhalationsvorrichtung, wenn die Vorrichtung in ihre Ruheposition eingefahren und geschlossen ist;
Fig. 2 den ersten Schritt der Aktivierung der Vorrichtung;
Fig. 3 die Inhalationsvorrichtung von Fig. 1 in Inhalationsposition;
Fig. 4 eine Schema des Luftstroms, wenn die Substanz freigegeben und in die Dispersionskammer dispergiert wird, kürz nachdem die Vorrichtung zur Inhalation aktiviert wurde;
Fig. 5 eine Vorrichtung mit einem bevorzugten Mundstückventil;
Fig. 6a-c Bauteile eines Mundstückventils;
Fig. 7a-f verschiedene Stromregelventile;
Fig. 8a eine Ansicht entlang den Linien IV-IV in Fig. 1 beim ersten Schritt der Aktivierung der Vorrichtung entsprechend Fig. 2;
Fig. 8b eine Ansicht entlang den Linien IV-IV in Fig. 1 in der Position, in der der Spacer aktiviert und die Dosis entsprechend Fig. 3 freigegeben wurde;
Fig. 9 Zahnradverbindung für das Befestigungselement der Vorrichtung;
Fig. 10 eine Vorrichtung mit einem Einsatz, um zu verhindern, dass Pulver, das sich angesammelt hat, herausfällt, und
Fig. 11a und 11b Variationen des Einsatzes von Fig. 10.
Die Inhalationsvorrichtung umfasst ein Gehäuse 1 mit einer ersten Kammer 2, in der eine Saugkammer mit variablem Volumen ausgebildet ist, und einer zweiten Kammer 3, der Dispersionskammer, mit einem konstanten Volumen. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Kammern zylindrisch; jede andere Form ist aber auch möglich. Die beiden Kammern 2 und 3 sind so angeordnet, dass sie bezüglich einander axial und teleskopartig beweglich sind, und zwischen den beiden Kammern ist eine Fluidverbindung vorgesehen.
Die zweite oder Dispersionskammer 3 hat einen Deckel 31, der ihren oberen Teil zudeckt. Der Deckel 31 kann ein getrenntes Bauteil oder einstückig mit der Kammer 3 gebildet sein. Der Deckel 31 ist mit einem Mundstück 32 versehen, den der Verwender beim Einsatz der Vorrichtung in den Mund steckt. Das Mundstück kann vorzugsweise von dem Deckel 31 abgenommen werden, und zwar beispielsweise durch einen Bajonettverschluss. So kann es zur Reinigung entfernt werden.
Im Deckel ist zwischen der Dispersionskammer 3 und dem Mundstück 32 und in Fluidverbindung mit diesen ein Inhalationskanal 33 angeordnet. Wenn die Vorrichtung eingesetzt werden soll, wird das Mundstück zwischen einer eingefahrenen Position, wie sie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, und einer aktiven Position, wie sie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, bewegt. Wenn die Inhalationsvorrichtung von einem Kleinkind verwendet werden soll, kann eine Gesichtsmaske jeder beliebigen bekannten Art am Mundstück angebracht werden, oder das Mundstück kann gegen eine solche Gesichtsmaske ausgetauscht werden.
In dem Inhalationskanal 33 ist ein Einwegeventil 5 vorgesehen. Wenn sich die Vorrichtung im Einsatz befindet und der Verwender durch das Mundstück 32 inhaliert, öffnet das Ventil, damit Inhalationsluft durch das Mundstück in den Mund des Verwenders gelassen wird. Wenn der Verwender ausatmet, schließt das Ventil 5, damit keine ausgeatmete Luft in den Kanal und die. Dispersionskammer 3 eintritt. Bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Einwegeventil 5 um ein Klappenventil; eine beliebige andere Ventilart wie ein Torpedoventil oder ein Kugelhahn könnte jedoch auch verwendet werden.
Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung mit einem bevorzugten Mundstückventil, und Fig. 6a bis 6c zeigen die Bauteile eines ähnlichen Ventils. Das Ventil umfasst einen Einsatz 51 mit einem Ventilsitz 52, einer Öffnung 53 und einem Lager 54. Die in Fig. 6b und 6c gezeigte Ventilklappe 55 umfasst eine in das Lager 54 einzuführende Welle 56, sodass die Klappe frei rotieren kann. Wenn der Einsatz 51 im Mundstück sitzt, verschließt die Wand des Mundstücks das Lager 54.
Im Gehäuse 1 sind Mittel 6 zum Befestigen und Betätigen eines Inhalators 7 vorgesehen, der ein Innenteil des Gehäuses 1 oder lösbar in diesem befestigt sein kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Inhalator um die unter der Marke Turbuhaler® vertriebene Art, und der Inhalator ist in einer in der Nähe der Kammer 2 vorgesehenen Kammer befestigt. Der Inhalator 7 umfasst ein Reservoir für die zu inhalierende Substanz, eine im Inhalationskanal des Inhalators vorgesehene Dosierungseinheit, ein Manövriermittel 71, um der Dosierungseinheit eine Dosis der Substanz zuzuführen und sie so im Inhalationskanal zu platzieren, dass sie inhaliert werden kann, und ein Mundstück 72. Der Inhalator in der bevorzugten Ausführungsform ist zwar ein Turbuhäler®, aber ein beliebiger anderer Inhalator dieser oder ähnlicher Art könnte in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet werden.
Das Manövriermittel 71 des Inhalators 7 ist auf eine weiter unten genauer beschriebene Weise in einem Befestigungs- und Betätigungsmittel 6 der Inhalationsvorrichtung befestigt.
Wenn das Mundstück 72 des Inhalators 7 im Gehäuse 1 befestigt ist, ist es über das erste Ende eines im Wesentlichen L-förmigen Kanals 8 mit der Dispersionskammer 3 verbunden. Wenn die Vorrichtung zur Inhalation bereit ist, ist das andere Ende des Kanals 8 so angeordnet, dass es über eine in der Wand 37 der Dispersionskammer 3 vorgesehene Öffnung 34 mit der Dispersionskammer 3 in Fluidverbindung steht. In der Nähe des Endes des Kanals 8 ist eine Dichtung 81 angeordnet. Wenn sich die Vorrichtung in ihrer eingefahrenen Position befindet, ist die Öffnung 34 von dem L-förmigen Kanal 8 entfernt, und die Verbindung zwischen dem Inhalator und der Dispersionskammer 3 ist fluiddicht.
Viele pharmazeutisch wirksame Substanzen sind hydroskopisch. Sie sind feuchtigkeitsempfindlich und müssen in einer Umgebung mit stabilen Feuchtigkeitsbedingungen aufbewahrt werden. Damit keine Feuchtigkeit in den Inhalator dringt, ist die Kammer, in der der Inhalator angeordnet ist, luftdicht gegen die Umgebungsluft abgedichtet. Diese Abdichtung wird zerstört, wenn die Vorrichtung zur Inhalation betätigt wird, d. h. wenn die Dispersionskammer 3 in die aktive Position gedreht wird. In der aktiven Position wird in der Wand in der Nähe der ersten Kammer 2 eine Öffnung geöffnet und ein Lufteinlass 75 geschaffen. Nach Abschluss der Inhalation, wenn die Dispersionskammer in ihre eingefahrene Position gedreht und abgesenkt wird, wird die Öffnung oder der Lufteinlass wieder geschlossen, und Luftdichtigkeit ist wieder hergestellt.
Wie oben erwähnt, sind die erste Kammer 2 und die Dispersionskammer 3 beweglich und bezüglich einander teleskopartig angeordnet. Vorzugsweise sind Führungselemente angeordnet, die die Bewegung der Kammern bezüglich einander führen. Diese Führungselemente können in Form eines Stifts auf der Oberfläche einer der Kammern und einer entsprechenden Nut auf der Oberfläche der Wand der anderen Kammer vorgesehen sein. Die Funktion der Führungsmittel wird weiter unten genauer in Bezug auf die Funktion der Vorrichtung erläutert.
Die Dispersionskammer 3 ist so in der ersten Kammer 2 angeordnet, dass die untere Wand 35 der Dispersionskammer die obere Wand der ersten Kammer definiert. Ein Kolben 4 ist in der ersten Kammer 2 angeordnet. Der Kolben 4 kann zwischen einer eingefahrenen ersten Position und einer gelösten zweiten Position bewegt werden, wie aus Fig. 2 bzw. 3 ersichtlich ist. Der Kolben 4, die Wand 35 und die Seiten der ersten Kammer 2 definieren zusammen eine Saugkammer. Das Volumen der Saugkammer wird durch die Kolbenbewegung verändert. Der Kolben 4 ist mit einer Dichtung 41 versehen, die für eine fluiddichte Abdichtung gegenüber den Wänden der ersten Kammer während des größten Teils der Kolbenbewegung sorgt. Zwischen der unteren Wand 35 der Dispersionskammer und dem Kolben 4 sind Vorspannmittel 43 vorgesehen, durch die der Kolben in seine gelöste zweite Position gedrängt wird, wenn der Kolben aus seiner eingefahrenen ersten Position gelöst wird. Das Vorspannmittel ist vorzugsweise eine Feder. Am Kolben sind die Ansätze 42 vorgesehen, die in die am Boden der Dispersionskammer 3 vorgesehenen Nuten 21 eingreifen und dadurch den Kolben gegen die Vorspannkraft der Feder halten und ihn in seiner ersten Position verriegeln.
Zur Erzielung des optimalen Strömungsprofils für die Luft und/oder das Gas, die bzw. das durch den Inhalator gezogen wird, wobei die Strömungsrate gesteuert auf maximal etwa 60 1/Min. ansteigt, ist eine Luft-/Gasregelvorrichtung 9 in der Dispersionskammer 3 angeordnet. Dadurch wird die Charakteristik der federnden Vorrichtung kompensiert, d. h. des Kolbens 4 und der Vorspannmittel 43, die oben beschrieben sind.
Die Luftregelvorrichtung ist vorzugsweise als ein Stromregelventil 9 konstruiert und an dem Kolben 4 angebracht. Das Stromregelventil 9 ist als ein Nadelventil mit einem Standrohr 91 und einer im Standrohr 91 angeordneten kegelförmigen Nadel 92 ausgebildet. Das Standrohr ist in der unteren Wand 35 der Dispersionskammer 3 befestigt und ragt in der Dispersionskammer 3 nach oben. Am oberen Teil des Standrohrs ist ein Einwegeventil 93 angeordnet, das Fluid, d. h. Luft oder sogar Gas, in das Standrohr und hinunter in das variable Volumen der Saugkammer eintreten lässt.
Die kegelförmige Nadel 92 ist am Kolben 4 vorgesehen und ragt nach oben in das Standrohr 91. In der eingefahrenen ersten Position des Kolbens 4 ist die Nadel 92 entlang ihrer gesamten Länge im Standrohr vorgesehen. Wenn der Kolben aus seiner eingefahrenen Position gelöst wird und sich nach unten bewegt, um das Volumen der Saugkammer zu vergrößern, bewegt sich die Nadel mit dem Kolben und aus dem Standrohr heraus. Die Nadel beschränkt den Querschnitt des Standrohrs und dadurch das Ventilspiel im Standrohr. Der nach unten durch das Standrohr gehende Luftstrom ist daher am Lösepunkt des Kolbens am stärksten gedrosselt; diese Drosselung nimmt jedoch ab, wenn sich die Nadel nach unten aus dem Standrohr und in die erste Kammer bewegt. Zur optimalsten Nutzung des in der Vorrichtung angeordneten Inhalators sollte der Luftstrom während des Saugens von Luft durch die Vorrichtung bei jeder Benutzung der Vorrichtung der gleiche sein. Dies lässt sich durch die Anordnung des Standrohrs und der Nadel erreichen. Mit der beschriebenen Konstruktion werden die Geschwindigkeit, die Stärke und das Luftstromprofil des Luftstroms durch die Vorrichtung optimiert. Das Ziel, den optimierten Inhalationsluftstrom zu erreichen, bestimmt die Form und Länge der Nadel 92.
Fig. 7a zeigt einen Teilquerschnitt durch das Standrohr 91 und die kegelförmige Gestalt der Nadel 92. Eine beliebige andere Gestalt mit einem beliebigen anderen Querschnitt könnte natürlich auch verwendet werden, solange die Stromdrosselungsanforderung erfüllt wird. Andere mögliche Ventilanordnungen sind in Fig. 7b bis 7f dargestellt. Fig. 7b und 7c zeigen Variationen der Ausführungsformen von Fig. 7a. Fig. 7d zeigt ein Ventil mit einem Standrohr mit variablem Querschnitt. Fig. 7e und 7f zeigen ein Ventil mit einer hohlen Nadel und einer Reihe von Öffnungen an der Seite des Standrohrs hinunter. Bei dieser letzteren Ausführungsform sollte die Vorrichtung aus Fig. 1 bis 4 vorzugsweise modifiziert werden, indem den Dispersionskammereinlass von der Reihe von Öffnungen weg bewegt wird, damit keine dispergierte Substanz in das Standrohr gezogen wird. Diese und andere geeignete Regelventile können mit anderen Dispersionskammern, wie sie oben in Verbindung mit EP-A-0548152 beschrieben werden, verwendet werden.
Das oben genannte Befestigungs- und Betätigungsmittel 6 umfasst eine Welle mit einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt 11, die an der unteren Wand des Gehäuses 1 befestigt ist und durch im Kolben bzw. der unteren Wand 35 der Dispersionskammer angeordnete Löcher 44 und 36 in die erste und die Dispersionskammer 2, 3 ragt.
Nach einer Ausführungsform ist ein Hebel 61 mit dem unteren Ende der Welle 11 verbunden. Wie in Fig. 8a und 8b dargestellt, ist mindestens ein weiterer und vorzugsweise zwei weitere Hebel 62a, 62b an ihren ersten Enden mit dem ersten Hebel 61 verbunden. Die zweiten Enden dieser weiteren Hebel 62a, 62b sind mit einem Befestigungselement 63 verbunden, in dem das Manövriermittel 71 des Inhalators 7 angeordnet ist. Die weiteren Hebel sind so mit dem Befestigungselement. 63 verbunden, dass es sich durch die Bewegung der Hebel 62a und 62b dreht, wodurch sich auch das Manövriermittel 71 des Inhalators dreht. Die Drehbewegung des Manövriermittels 71 entspricht der erforderlichen Bewegung des Mittels zur Zuführung einer Dosis in den Inhalationskanal des Inhalators. Die Länge und Form der weiteren Hebel werden durch die erforderliche Drehbewegung des Manövriermittels 71 bestimmt.
Eine alternative Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist das untere Ende der Welle 11 mit einem Zahnrad 261 verbunden. Das Zahnrad 261 ist dann über ein Zwischenzahnrad 262 mit einem Befestigungszahnrad 263 verbunden, das an einem integralen Teil des Befestigungselements 63 angebracht ist.
Nun wird die Funktion der Vorrichtung beschrieben.
Anfangs befindet sich die Inhalationsvorrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Position, in der die Dispersionskammer 3 in die erste Kammer 2 eingefahren ist und sich das Mundstück 32 in seiner eingefahrenen Position befindet. Wenn der Verwender inhalieren soll, wird die Dispersionskammer bezüglich der ersten Kammer 2 angehoben, wie in Fig. 1 gezeigt. Danach wird das Mundstück 32 in einem Winkel von etwa 90º aus seiner Ruhe- und seine aktive Position gedreht. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Mundstück 32 am Deckel 31 befestigt oder als Teil davon ausgebildet, und der Deckel 31, der starr mit dem oberen Teil der Dispersionskammer 3 verbunden oder als Teil davon ausgebildet ist. Die Bewegung des Mundstücks 32 löst das Verriegelungsmittel des Kolbens 4 aus seiner ersten verriegelten Position.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Dispersionskammer 3 um etwa 90º in einer parallel zur Horizontalen verlaufenden Ebene gedreht, wie dies aus den Figuren hervorgeht, aber der Winkel kann weniger oder mehr als 90º betragen, indem einfach die Anordnung der Hebelarme oder die Anzahl der Zahnradzähne im Befestigungs- und Betätigungsmittel 6 modifiziert wird. Der Grund dafür ist, dass die Drehbewegung des Manövriermittels 71 zur Zuführung einer Dosis in ihre Freigabeposition die erforderliche Bewegung des Befestigungselements 63 bestimmt. Das Befestigungselement 63 wird durch die Bewegung der Hebelarme 61, 62a und 62b oder der Zahnräder 261, 262, 263 gedreht, wenn die Vorrichtung betätigt wird, d. h. wenn die Dispersionskammer 3 und das Mundstück 32 gedreht werden.
Wenn der Deckel 31 und das Mundstück 32 zur Betätigung der Inhalationsvorrichtung gedreht werden, wird die Bewegung der Dispersionskammer 3 und des Kolbens 4 über die Welle 11 an den ersten Hebel 61 oder das Zahnrad 261 übertragen. Der erste Hebel 61 dreht sich und überträgt diese Bewegung an die weiteren Hebel 62a und 62b, oder das Zahnrad 261 überträgt diese Bewegung an die Zahnräder 262, 263, die dann das Befestigungselement 63 und das Manövriermittel 71 des Inhalators 7 drehen.
Wie oben beschrieben, ist das Befestigungs- und Betätigungsmittel 6 für den Inhalator so angeordnet, dass das Manövriermittel 71 des Inhalators 7 gedreht wird, wenn das Mundstück 32 in seine aktive Position gedreht wird. Auf diese Weise wird eine Dosis der zu inhalierenden Substanz vom Reservoir des Inhalators in die Dosierungseinheit geführt und im Inhalationskanal des Inhalators zur Inhalation positioniert.
In der anfänglichen eingefahrenen Position sind die Ansätze 42 des Kolbens 4 in der verriegelten Position in der unteren Wand 35 der Dispersionskammer im Eingriff. Wenn die Dispersionskammer bezüglich der ersten Kammer bewegt wird, folgt der Kolben 4 der Dispersionskammer nach oben, bis eine Endposition erreicht worden ist. Wenn die Endposition erreicht worden ist, wird das Mundstück gedreht, und durch die Anordnung des Führungsmittels zwischen den beiden Kammern werden die Ansätze 42 entriegelt, sodass der Kolben 4 gelöst wird. Aufgrund der Vorspannkräfte der Feder 43 wird der Kolben nach unten und von der Wand 35 in der ersten Kammer weg gedrängt, wodurch sich das Volumen der Saug-, kammer sofort vergrößert. So wird in der Saugkammer ein Unterdruck oder Vakuum erzeugt. Durch das Standrohr 91 wird Luft von der Dispersionskammer nach unten in die Saugkammer gezogen und ein Unterdruck oder Vakuum in der Dispersionskammer erzeugt. Wie oben erwähnt, sind Lufteinlässe 75 in der unteren Wand des Gehäuses 1 angeordnet. Diese Lufteinlässe sind ausgebildet, um Luft/Gas in die Kammer, in der der Inhalator untergebracht ist, zu führen. Aufgrund der um den Inhalator vorgesehenen Dichtung 73 kann die Luft nur durch den Inhalationskanal des Inhalators gehen. Eine Dosis des Pulvers ist bereits während der Betätigung der Vorrichtung im Inhalationskanal platziert worden. Diese Dosis wird aus ihrer Position gehoben, mit der Luft im Luftstrom vermischt und bewegt sich mit dem Luftstrom hinauf durch das Mundstück 72 des Inhalators über das L-förmige Verbindungsmittel 8 durch die Öffnung 34 in die Dispersionskammer hinein.
Das Standrohr 9 ist so konstruiert, dass das zur Saugkammer hinuntergehende Luftvolumen geringer als das Luftvolumen der Dispersionskammer ist, bevor Luft vom Inhalator eintritt. Auf diese Weise wird die in das Standrohr eintretende Menge an aerosolisierter Luft auf ein Mindestmaß reduziert.
Wie in Fig. 10 dargestellt, kann zur weiteren Verbesserung der Vorrichtung ein Einsatz 100 in der Dispersionskammer 3 vorgesehen werden, um einen mit Kanälen versehenen Bereich bereitzustellen und um zu verhindern, dass Pulverpartikel, die sich am Boden der Dispersionskammer angesammelt haben, aus der Dispersionskammer in den Inhalationskanal 33 des Deckels oder in das Mundstück 32 fallen. Vorzugsweise ist der Einsatz 100 trichterförmig und ist so angeordnet, dass seine Spitze nach unten zum Boden 35 der Dispersionskammer 3 weist. Jede beliebige Form, durch die ein mit Kanälen versehener Bereich um den Auslass 102 entsteht, wie etwa ein gebogener Querschnitt gemäß Fig. 11a und ein Grat gemäß Fig. 11b, hat jedoch eine gleichwertige Wirkung. Diese mit Kanälen versehenen Bereiche können mit anderen Dispersionskammern wie sie oben in Verbindung mit der EP-A-0548152 beschrieben werden, verwendet werden.

Mögliche Modifikationen

Die erfindungsgemäße Inhalationsvorrichtung wie sie oben beschrieben wird, könnte natürlich innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche modifiziert werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden das Mundstück und die Dispersionskammer zwar in einem Winkel von etwa 90º gedreht, wenn die Vorrichtung zur Inhalation betätigt wird, aber der Drehwinkel kann durch eine Modifizierung des Führungsmittels zu jedem beliebigen anderen Winkel geändert werden.
Oben wurde zwar ein atmungsaktivierter Trockenpulverinhalator beschrieben, aber es könnte ein beliebiger anderer Inhalator verwendet werden, bei dem eine Dosis einer zu inhalierenden Substanz zur Inhalation in einen Inhalationskanal platziert wird und bei dem Luft oder Gas durch den Inhalationskanal gezogen wird, um die Dosis mit dem Inhalationsstrom zu vermischen und sie zu einem Patienten zu transportieren.
Die beschriebene Vorrichtung benutzt aus ihrer Umgebung gezogene Luft. Falls nötig oder erforderlich, könnte jedoch eine Gasquelle leicht an den Lufteinlass der Vorrichtung angeschlossen werden, und anstelle der Außenumgebungsluft oder zusammen mit ihr könnte Gas in die Vorrichtung gezogen werden.
Es ist auch möglich, die Vorrichtung so zu modifizieren, dass die in der Kammer 2 unter dem Kolben 4 enthaltene Luft zum Ausgleich des Unterdrucks oder Vakuums verwendet wird, der während des Ziehens von. Luft vom Inhalator in die Dispersionskammer 3 entstanden ist. In diesem Fall wird Luft von der Kammer 2 durch die Lufteinlässe in der Nähe der Inhalators gezogen und geht so wie oben beschrieben durch den Inhalator. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass der im Luftvolumen unter dem Kolben geschaffene erhöhte Druck für zusätzliche Kraft für die Freigabe und den Transport der Dosis und der Luft durch den Inhalator und weiter in die Dispersionskammer hinein sorgt.
In der beschriebenen Ausführungsform besteht das Befestigungs- und Betätigungsmittel aus einem Hebelmechanismus aus Hebelarmen oder einem Zahnradantrieb. Andere Betätigungsmechanismen für das Manövriermittel des Inhalators wie unterschiedliche Arten von Antriebsmechanismen, beispielsweise Antriebsriemen u. ä., könnten jedoch verwendet werden.

Claims

1. Inhalationsvorrichtung (1) für den Einsatz mit einem Inhalator (7), der für die Bereitstellung einer Dosis einer Substanz zum Inhalieren gedacht ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:

einen Abschnitt zur Aufnahme des Inhalators (7) und

eine Dispersionskammer (3) in Fluidverbindung mit dem Abschnitt,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Saugkammer (2) mit variablem Innenvolumen, die mit der Dispersionskammer (3) in Fluidverbindung steht, und Mittel vorgesehen sind, um das Innenvolumen der Saugkammer (2) zu vergrößern, sodass in der Dispersionskammer (3) ein Unterdruck entsteht, wodurch Substanz aus dem Inhalator (7) zur anschließenden Inhalation in die Dispersionskammer (3) gezogen wird.

2. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer ersten Kammer (2) und einem darin beweglichen Kolben, wobei die Saugkammer (2) durch die erste Kammer und den Kolben (2) definiert wird.

3. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Dispersionskammer (3) teleskopartig in der ersten Kammer (2) angebracht ist und sich in der ersten Kammer (2) und einer ausgefahrenen Position bewegen kann.

4. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Dispersionskammer (3) eine Wand (35) aufweist, die sie von der ersten Kammer (2) trennt, wobei der Kolben (4) lösbar in der Nähe der Wand (35) verbunden ist und im verbundenen Zustand mit der Dispersionskammer (3) bewegt werden kann.

5. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 4 mit einem Lösemechanismus (21, 42) zum Lösen der Verbindung mit dem Kolben (4) und einem Vorspannglied (43) zum Vorspannen des Kolbens (4) von der Wand (35) weg, wobei der Kolben (4) sich mit der Dispersionskammer (3) bewegt, bis die Dispersionskammer (3) die ausgefahrene Position erreicht, wenn sie von der eingefahrenen Position in die ausgefahrene Position bewegt wird, woraufhin der Lösemechanismus das Lösen der Verbindung mit dem Kolben (4) bewirkt, sodass der Kolben (4) von der Wand (35) weg vorgespannt und das Innenvolumen der Saugkammer (2) vergrößert wird.

6. Inhalationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Element (9) zum Steuern der Fluidströmung von der Dispersionskammer (3) zu der Saugkammer (2).

7. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Element (9) als ein Fluidregelventil ausgebildet ist.

8. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der das Element (9) als ein Standrohr (91) ausgebildet ist und ein kegelförmiges Drosselelement (92) an dem Kolben (4) in das Standrohr (91) hineinragt, wodurch es die Fluidströmung durch das Standrohr (91) regelt, wenn sich der Kolben (4) aus seiner ersten in seine zweite Position bewegt.

9. Inhalationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Inhalator ein Manövrierelement (71) für die Zuführung einer Dosis der Substanz zu einem Inhalationskanal des Inhalators (7) aufweist, wobei die Vorrichtung weiterhin ein Befestigungs- und Betätigungsmittel aufweist, das ein Befestigungselement (63) zum Befestigen des Manövrierelements (71) und eine Hebelanordnung (62a, 62b) umfasst, die mit dem Befestigungselement (63) in beweglicher Verbindung steht und mit der ersten und der Dispersionskammer (2, 3) verbunden ist.

10. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 9 mit einer Welle (11), die mit der Hebelanordnung (62a, 62b) verbunden und an einer unteren Wand (35) der Dispersionskammer (3) und des Kolbens (4) befestigt ist, wodurch eine Bewegung der Dispersions- und der ersten Kammer (3, 2) in Bezug auf den Inhalator über die Welle (11) und die Hebelanordnung an das Manövrierelement (71) übertragen wird.

11. Inhalationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der Inhalator ein Manövrierelement (71) aufweist, das einem Inhalationskanal des Inhalators (7) eine Dosis der Substanz zuführt, wobei die Vorrichtung weiterhin ein Befestigungs- und Betätigungsmittel mit einer Zahnradanordnung (261, 262, 263) in beweglicher Verbindung mit dem Befestigungselement (71) aufweist, wobei die Zahnradanordnung mit der ersten und der Dispersionskammer (2, 3) verbunden ist.

12. Inhalationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem in der Dispersionskammer (3) vorgesehenen trichterförmigen Einsatz (100), dessen Spitze von einem Inhalationsauslass (33) der Dispersionskammer (3) weg gerichtet ist.

13. Inhalationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Substanz eine pharmazeutisch wirksame Substanz ist.

14. Inhalationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Inhalator ein Trockenpulverinhalator ist.

15. Inhalationsvorrichtung nach einem der Anspüche 1 bis 14, bei der

Wände eine Dispersionskammer, in der die dispergierte Substanz enthalten ist, und einen Auslass (102) in der Dispersionskammer (3) definieren, durch den die dispergierte Substanz die Dispersionskammer (3) in einem dispergierten Zustand verlässt, und

die Wände auch mindestens einen mit Kanälen versehenen Bereich (100) definieren, der den Auslass mindestens teilweise so umgibt, dass es für jegliche Substanz auf den Wänden unmöglich ist, sich über die den mit Kanälen versehenen Bereich definierenden Wände und durch den Auslass zu bewegen.

16. Inhalationsvorrichtung nach Anspruch 15, bei der die den mit Kanälen versehenen Bereich definierenden Wände einen im Wesentlichen konischen Abschnitt aufweisen, der nach innen in die Dispersionskammer (3) vorsteht, wobei der Auslass (102) am Scheitelpunkt des konischen Abschnitts gebildet wird.