JPS5825466B2 - 医療用噴霧器における液量制御方法及び医療用噴霧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸入治療装置、特に医療用噴霧器における液量
制御方法と医療用噴霧器に関する。

微粒子状の水または薬剤液を吸入することにより多数の
呼吸器系の病気が治療できることが認められている。

しかしながら、成る病気においては、微粒子を下層呼吸
器系にまで移送する必要があり、一方他の病気において
は、上層呼吸器系に微粒子を移送することが好ましい。

いずれの場合においても、単位時間当りに供給される薬
剤液の量を調節可能とすることが好ましい。

この量は一般に「噴霧化量」と称されている。

噴霧化量と粒子寸法とを調節することによって、広範囲
に渡る呼吸器系の病気を適正に治療することができる。

呼吸器系の病気の治療に液体微粒子を使用した先行技術
は良く知られており、又、多数の医療用噴霧器が世に出
ている。

代表的な公知装置は米国特許第２，８８２，０２６号、
同第３，８７４，３７９号、および同第４，００７，２
３８号に示されている。

係る公知の医療用噴霧器は液体粒子を搬送する室にガス
流を導入して、ガス流中の液体粒子を患者に送給するシ
ステムを採っており、多数の欠点を有している。

例えば、ガスは成る所定の流量（ｅ／ｍ１ｎ）で室内に
導入されるので、成る特定寸法の液体粒子が形成される
。

さらに、ガスにより搬送される単位時間当りの粒子数は
何部なる所定のガス流量に対しても一定である。

このような先行技術の装置においてガスの流量を変化す
る場合には、ガスに搬送される液体粒子量を変更するの
みならず、液体粒子の寸法をも変更しなければならなか
った。

従って、単なるガス流量の変更が上層呼吸器系あるいは
下層呼吸器系に至る粒子の送給を妨げることになる。

米国特許第２，８８２，０２６号は極小液体粒子を製造
するため回転可能なノズルを利用することを開示してい
る。

このノズルはスリーブ管ユニットによって所定位置に固
定された管に装着されている。

しかしながら、係る装置は装置作動前にノズルを成る一
つの位置に固定する必要がある。

さらにノズルの限定された運動は粒子寸法と噴霧化量の
両方を調節するには不十分である。

本発明の目的は、医療用噴霧器の発生液体粒子寸法と噴
霧化量との両方を制御できる液量制御方法ならびに単純
にして取扱い容易な手段を有し、間歇的陽圧治療に使用
される廉価な医療用噴霧器を提供することにある。

本発明の装置は患者各自の要求に合致した吸入治療用に
調節することができる。

概して、本発明の装置は間歇的陽圧治療回路のようなガ
ス流回路装置に使用されるよう意図されており、ガス導
入管とガス放出管とに連通ずる室を有する噴霧化部を包
含する。

ガス導入管はガスが噴霧化室に指向されるようにガス供
給源と連結される形状になっている。

ガス放出管は噴霧化室から患者側へガスを指向する形状
となっている。

細長い管状部材を有するサイホンジェットアセンブリが
噴霧化室内に伸びている。

細長管状部材は第２のガス源に連結されるよう形成され
た室の外部の一端に隣接する入口を有する。

第１のノズルは細長管状部材の他端に隣接してサイホン
ジェットアセンブリに配設されている。

この第１ノズルは内部にガスジェットスプレーを形成す
るために第２ガス源から噴霧化室へガスを指向する形状
となっている。

サイホンジェットアセンブリには、第１ノズルに対向し
て配設された外方に伸びる衝突柱を有する下延部が連結
されている。

サイホンジェットアセンブリは、第１ノズルと衝突柱が
複数の所定の垂直位置へ移動可能なように噴霧化室内で
上下動かつ回動可能となっている。

サイホンジェットアセンブリに動きを持せたことが本発
明の代表的な特徴である。

このようにして、患者に与える薬ガス（ガスと液体の混
合物）量は、ガス源から装置を通過するガスの流量を何
ら変更することなく、容易に調節可能となる。

サイホンジェットアセンブリの運動は噴霧化室で形成さ
れて搬送される液体粒子の寸法を以下に述べる如くに変
更する。

水又は他の薬液用の薬ビンが噴霧化室に連結されて、噴
霧化室に液体を供給する。

液体供給導管はサイホンジェットアセンブリの下延部に
連結されて薬ビンの液体中に迄伸長する。

この液体供給導管は、第２ガス源からのガスが第１ノズ
ルを通過して噴霧化室へ流れる際、薬ビンの液体が液体
供給導管を通過して第１ノズルに隣接した室に移動する
ように下延部に連結されている。

この作用は下延部の口に隣接した第１ノズルのジェット
作用によって引起されるベンチュリ作用によって生じる
。

液体は薬ビンから噴霧化室へ移動するにつれて、第１ノ
ズルからのジェットスプレーによって搬送されて衝突柱
に指向される。

液体は衝突柱に衝突する際、微粒子に分散される。

このようにして形成された液体微粒子の分散物は噴霧化
室を通過する際第１ガス源からのガスにより搬送される
。

患者が吸入する際、薬ガスは噴霧化室に連結された放出
管を通過して最終的に患者へ流れる。

患者の呼気により、呼出ガスは放出管へ逆流して排気部
へ流れる。

排気部も又、ガス放出管と連通して患者によって呼出さ
れたガスの放出を制御する。

排気部は噴霧装置に直接連結されて完全な分岐管装置を
形成することが望ましい。

しかしながら、噴霧装置は排気部と分離して形成するこ
ともできる。

サイホンジェットアセンブリは噴霧化室内で精動可能と
なっているので、液体が噴霧化室を通して患者へ流れる
際、患者はガスの流量を変更することなく、ガスによっ
て搬送される液体の量を選択的に調節することができる
。

このようにして、下層呼吸器系障害の治療に好ましいこ
とが立証されているより小さい粒子を形成することがで
きる。

又、上層呼吸器系障害の治療に好ましいことが立証され
ているより大きい粒子も形成できる。

本発明の上記および他の目的ならびに特徴および利点は
好ましい実施例を示す添付図面を参照して以下に記載す
る詳細な説明より明白となろう。

第１図および２図には本発明の分岐管１０が示されてい
る。

分岐管１０は噴霧化部１２と排気部１４とを包含する。

噴霧化部１２は略円筒形状の噴霧化室１６を有する。

ガス導入管又は導管１８は噴霧化室内へその一方から伸
び、ガス放出管又は導管２０は噴霧化室内へその他方か
ら伸びる。

好ましい実施例では、ガス導入管１８とガス放出管２０
は一直線上に、すなわち噴霧化室１６と同一線上に配設
されている。

噴霧化部１２は独特の構造を有するサイホンジェットア
センブリ２２を有する。

サイホンジェットアセンブリ２２は噴霧化室１６中にそ
の上端から伸び噴霧化室内で上下に移動可能となってい
る。

サイホンジェットアセンブリ２２は噴霧化室１６に配置
されたスリーブ２５を貫通して伸びる管状部材２４を具
備する。

管状部材２４はスリーブ部材２５内で軸を中心に回転可
能である。

サイホンジェットアセンブリ２２の頂部２６には外延す
るフランジ部材２７が隣接している。

サイホンジェットアセンブリ２２の他端には第１ノズル
２８が配設されている。

第１ノズル２８は噴霧化室１６で高速ガスジェット流を
発生するような形状となっている。

下延部３０も又管状構造であって、第１ノズル２Ｂに隣
接してサイホンジェットアセンブリ２２に連結されてい
る。

下延部３０は外延する衝突柱３２と第２のノズル３４と
を有する。

衝突柱３２と第２ノズル３４は第１ノズル２８に隣接す
るように下延部３０に配設されている。

特に第２図について説明すると、衝突柱３２が第１ノズ
ル２８と略直角となるように下延部３０から外延してい
るのが理解される。

第２ノズル３４は第１ノズル２８からのガスジェットが
第２ノズル３４を横切って流れるように第１ノズル２８
と略直角となるよう下延部３０に配設されている。

このようにして、ベンチュリ効果が引起される。

従って、サイホンジェットアセンブリ２２は噴霧化室１
６を通過して流れるガスに液体粒子を供給するベンチュ
リ手段として作用する。

薬ビン３６は噴霧化室１６に連結されており、又、液体
供給導管３８は薬ビン３６内に伸長している。

導管３８は下延部３０に連結されて第２ノズル３４と連
通している。

薬ビン３６は該薬ビンの底部の周囲に配設された特種形
状の基部４０を有する。

好ましい実施例において、薬ビン３６は球形底部を持つ
略円錐台形部４２を有し、後述するような呼吸器系に供
給されるあらゆる周知の薬剤を収容するようになってい
る。

漏斗部材４４は薬ビン３６の頂部に配設されることが好
ましく、薬ビン３６が噴霧化室１６に連結する際に固定
される。

漏斗部材４４は液体を薬ビン１６内に保持するよう作用
する。

取付部材４６は分岐管１０が当業者には周知である取付
サポートに連結されるように分岐管１０に配設されてい
る。

取付部材４６は好ましい実施例においては特種形状の取
付ノブ４７を包含する。

取付部材４６に隣接して配設されているのは、複数の切
込み部５０を有する特種形状の切込み部材４８である。

好ましい実施例においては、この切込み付部材４８はフ
ランジ部材２７を選択的に収容して、サイホンジェット
アセンブリ２２を以下に述べるように調節するため３個
の切込みを有する。

切込み部５０はフランジ部材２７が密嵌しながらも強大
な力を用いずとも該フランジ部材２７を動かすことがで
きるように形成されている。

サイホンジェットアセンブリ２２を選択位置に脱着自在
に保持するための他の手段も本発明の範囲に属すること
を理解されたい。

第２図を再度参照すると排気部１４は管状部材５６の周
囲に配設されたキャップ５４を有する略円筒状の本体５
２を有することが理解される。

排気部１４はガス放出導管２０と連通している。

環状部材６０は管状部材５６の周囲を包囲し、かつ又複
数の窓６２を有する、環状部材６０の頂部に配設されて
いるのは患者の呼出空気を分岐管１０から放出する一方
、空気が排気部１４を通過し、患者用接続具又はマウス
ピース７０を経て患者に至るのを防止する柔軟なゴム製
ダイヤフラム６４である。

キャップ５４の頂部に隣接して配設されているのは、排
気部１４の内部と連通ずる出入口６６である。

出入口６６は吸入行為の間ダイヤフラム６４が環状部材
６０に座着し続けるよう付勢する第３のガス源からのガ
スに連結可能となっている。

再度第１図に戻って説明すると、分岐管１０とマウスピ
ース７０とを連結可能とするように形成された連結部材
６８はガス放出導管２０に連結されている。

同様に、ガス導入管１８は可撓性ガス管７１との間に良
好な密閉性を提供するよう形成されている。

本発明の作用を詳細に説明する前に、第２図を参照しな
がらサイホンジェットアセンブリ２２が複数の所定位置
に配設されることを説明する。

第２図に示すように、サイホンジェットアセンブリ２２
のフランジ部材２７は部材４８の中央の切込み中に配置
されている。

この位置において、第１ノズル２８はガス導入管１２お
よび放出管１４によって形成されたガス流路の軸７８よ
り多少下方に配置されている。

仮想線８６はフランジ部材２７を仮想線８８で示す下部
切込みに移動した時の衝突柱３２と第１ノズル２８の運
動を図示する。

サイホンジェットアセンブリ２２、とりわけ管状部材２
４がスリーブ部材２５に回動自在に配設されていること
により、フランジ部材２７を容易に移動することができ
る。

好ましい実施例において、管状部材２４を水平面上で回
転することにより、フランジ部材２７は所定の切込みか
ら離脱する。

次に、管状部材２４を上下に移動することによって、第
１ノズル２８と衝突柱３２を噴霧化室１６内で昇降させ
ることができる。

中央および下部切込み位置において、第１ノズル２８お
よび衝突柱３２は実質的に上述した軸７８の下方に位置
する。

上部切込み位置において、第１ノズル２８と衝突柱３２
は軸７８と略同−線上に位置する。

次に本発明の分岐管１０の作用について説明すると、第
１のガス源７２はガス導入管１８に、第２のガス源７４
はサイホンジェットアセンブリ２２に、そして第３のガ
ス源７６は排気部１４に夫々連結されている。

第２図において、軸７８は第１ガス源から分岐管１０を
通過するガスの流路を示す。

矢印８０は第２ガス源７４からサイホンジェットアセン
ブリ２２を通過するガスの流路を示し、矢印８４は分岐
管１０へ逆流し排気部１４を通過して出口５８から分岐
管１０の外へ流出する患者の呼出ガスの流路を示す。

分岐管１０を作動する前に薬ビン３６は噴霧化室１６か
ら選択的に取外される。

好ましい実施例において、薬ビン３６は噴霧化室１６の
底部近傍でこれに係合するネジ付部材３７を有する。

ここで、薬ビン３６と噴霧化室１６とを連結する他の手
段も本発明の範囲に包含されることを理解されたい。

薬ビン３６を噴霧化室１６から取外した後、蒸留水等を
含む特定の薬剤が薬ビン３６に注入される。

薬ビン３６は透明であることが好ましく、内包液量を示
す目印を付けてもよい。

漏斗部材４４は液体を追加する間取外して、完了次第再
度配設するようにしてもよい。

漏斗部材４４は薬ビン３６と噴霧化室１６間のガスケッ
トとして作用するように使用され両者間に防水シールを
形成する。

又、漏斗部材４４は後述するように液体が薬ビン３６に
戻るよう付勢する。

さらに漏斗部材４４は分岐管１０が偶発的に傾けられた
時液体が噴霧化部１２へ流入することを防止する。

薬剤を薬ビン３６に追加する他の手段として脱着自在の
キャップ１００が設けられている。

分岐管１０を取付部材４６によって固定した後、種々の
ガス源が駆動される。

第２ガス源７４からガスがサイホンジェットアセンブリ
２２を通過する際、液体の微粒子が形成される。

より詳細に説明すると、第２ガス源７４からのガスが第
１ノズル２８を通過する際このガスが下延部３０の第２
ノズル３４に隣接しているためベンチュリ効果が引起さ
れる。

第２ノズル３４は薬ビン３６に迄伸びる液体供給導管３
８と連通している。

ベンチュリ効果によって、薬ビン３６中の液体は液体供
給導管３８を通じて吸上げられて第２ノズル３４を通じ
て噴霧化室１６内ぬ噴霧される。

薬ビン３６の液体が下延部３０から出る際、第２ガス源
７４からのガスはこの液体に衝突しこれを衝突柱３２の
方へ指向する。

この作用によって、液体は微粒状又は微滴に分散されて
エアロゾル状の霧を発生する。

衝突柱３２を使用することにより液体微粒子が効率的に
形成されることが立証されているが、ボール、スクリー
ン、板状体等の他の液体分散手段も本発明の範中に入る
ことは言うまでもない。

第１ガス源７２からのガスが噴霧化室１６を流通する際
、液体粒子はこのガス流に搬送されて導管２０に沿って
最終的に患者にまで移送される。

大きすぎて搬送できない粒子は漏斗部材４４を介して薬
ビン３６に戻る。

患者は吸気の際に液体粒子を含むガスを受入れる、吐息
する間、呼出ガスは分岐管１０を逆流して排気部１４に
流れる。

より詳細に述べると、矢印８４で示すように、患者の呼
出ガスはガス放出導管２０と連通している管状部材５６
を流通する。

呼出ガスは管状部材５６を通過する際に一方向弁として
作用するダイヤフラム６４に衝突する。

呼出ガスはダイヤフラム６４を押上げて環状部材６０に
形成された複数の窓６２を通過する。

最終的に、呼出ガスは出口５０を通じて排気部１４の外
へ放出される。

しかしながら、吸入の際、ダイヤフラム６４は管状部材
５６の頂部に当接して、排気部からのガスが導管２０に
流入することを防止する。

吸入の間ダイヤフラム６４が管状部材５６に確実に当接
しているように、第３ガス源７６からのガスが出入口６
６を介して排気部１４に相当の圧力を付与する。

これによって、管状部材５６を選択的に密閉しながらキ
ャップ５４を複数の位置に回転して出口５８を都合の良
い位置に配置することが可能となる。

上述のように、先行技術による装置に内在する問題点の
一つは、患者に付与する薬剤の量すなわち患者に供給さ
れるガス流により搬送される液体粒子の量を調節するた
めに、噴霧器に対するガスを増減していた点にあった。

従って、患者は特定のガス流量について単位時間当り一
定量の薬剤を受入れていた。

本発明の噴霧化部１２は噴霧化室１６を通過する一定流
量のガスが様々な液体粒子量を搬送することを可能にす
る。

この液体粒子量の変更は軸７８に対しサイホンジェット
アセンブリ２２を選択的に移動することにより達成され
る。

サイホンジェットアセンブリ２２の噴霧化室１６内にお
ける特定位置は噴霧化室１６を通過するガスによって搬
送される液体粒子量によって決定されることは言うまで
もない。

第３図は、軸７８！こ沿って流れるガスｊこ対しサイホ
ンジェットアセンブリ２２がとる位置によって噴霧化量
（ＣＣＨ２０／ｍｉｎ ）が変化することを図解した一
例を示す。

第３図に示す流量は選択的事項であることを理解された
い。

第３図は、第１ノズル２８と衝突柱３２が略軸上に位置
する上部切欠位置にサイホンジェットアセンブリ２２が
位置する時、噴霧化量は第１ノズル２８が噴霧化室１６
内へ下降される時より大きくなることを示している。

サイホンジェットアセンブリ２２すなわち第１ノズル２
８の回転も又噴霧化量に影響を与える。

第１ノズル２８を第２図に示す当初位置から第１ガス源
からの流入ガスに対面する位置に回転した時、単位時間
当り搬送される液量が増加することが判明した。

従って、サイホンジェットアセンブリ２２を回転するこ
とにより噴霧化量を調節することも本発明の範中に有る
。

サイホンジェットアセンブリ２２の上下動はガスにより
搬送される液体粒子の寸法を変化させる。

サイホンジェットアセンブリ２２を下降するにつれて、
液体粒子は小さくなり、搬送される液体粒子の量は減少
する。

従って、サイホンジェットアセンブリ２２の位置並びに
噴霧化室１６を通過するガスの流量を調節することによ
って、搬送される液体粒子の寸法と量の両方を調節する
ことができる。

種々の材料、および他の形状が本発明に利用可能である
が本発明の範囲を逸脱することなく様々な変更が可能で
あることを理解されたい。

例えば、好ましい実施例においては全ての部品がナイロ
ン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂等のプラスチック材
から構成されているが、強化プラスチックあるいは金属
等の他の材料も本発明の範中に有ることは言うまでもな
い。

さらに、本発明は加熱液体の使用を可能にする。

薬剤液が室温より高温あるいは低温になるように薬ビン
３６を溶液中に配設することもできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の医療用噴霧器の斜視図；第２図は本発
明の医療用噴霧器の内部構造を示す第１図の２−２線断
面図；そして第３図は２０ｅ／ｍｉｎのガス流が分岐管
を通過する場合に、サイホンジェットアセンブリの位置
を変更することにより発生する噴霧化量と噴霧化付勢ガ
ス流量との相関図である。 １０・・・・・・分岐管、１２・・・・・・噴霧化部、
１４・・・・・・排気部、１６・・・・・・噴霧化室、
１８・・・・・・ガス導入管、２０・・・・・・ガス放
出管、２２・・・・・・サイホンジェットアセンブリ、
２４・・・・・・管状部材、２５・・・・・・スリーブ
、２８・・・・・・第１ノズル、３２・・・・・・衝突
柱、３４・・・・・・第２ノズル、３６・・・・・・薬
ビン、３８・・・・・・液体供給導管、４４・・・・・
・漏斗部材、４６・・・・・・取付部材、４８・・・・
・・切込み付部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 医療用噴霧器を成る選択された流量で通過するガス
   によって搬送される液量の制御方法であって、第１の軸
   を有するガス流路を形成する噴霧器を提供する工程と；
   前記ガス流路の所定位置に前記第１の軸に対し横方向に
   移動可能な液体粒子源を提供する工程と：前記液体粒子
   源から液体粒子を発生させて該粒子を前記ガス流路に分
   散させる工程；および前記液体粒子を搬送するために前
   記ガスを成る選択された流量で前記ガス流路に沿って流
   す工程と；前記第１の軸に対する前記液体粒子源の位置
   を変位させて液体粒子の量を制御する工程とを包含して
   成る液量制御方法。 ２ 所定通路を成る選択された流量で流れるガスに可変
   量の液体を供給する医療用噴霧器であって、前記所定流
   通路を形成する第１の軸を有する導管手段と：前記導管
   手段を横切り前記第１の軸から離間して伸延する噴霧化
   室と；前記流通ガスに液体粒子を供給するために前記噴
   霧化室内において前記第１の軸と相対運動可能なベンチ
   ュリ手段；およびガスの流量に関係なく前記ベンチュリ
   手段の前記第１の軸からの変位量に応じて前記流通ガス
   により搬送される液量を調節するために前記ベンチュリ
   手段を前記第１の軸に関する成る選択された位置に脱着
   自在に保持する固定手段を包含して成る医療用噴霧器。 ３ 前記ベンチュリ手段が、液体供給手段から液体を供
   給される特許請求の範囲第２項記載の可変量の液体を供
   給する医療用噴霧器。 ４ 前記ベンチュリ手段が第２供給源から供給されるガ
   スを前記噴霧化室に指向するよう形成されたノズルを含
   み、前記第２供給源からのガスが前記液体を前記流通ガ
   スにより搬送される微粒子に形成する特許請求の範囲第
   ３項記載の可変量の液体を供給する医療用噴霧器。 ５ 室と；一端が第１供給源からのガスの入口とされ、
   他端が前記室へのガスの出口とされて前記入口と出口の
   間に第１の軸に沿うガス流路を形成する導管と；自己の
   位置によって変化する量の液体微粒子を形成するために
   前記室内において複数の所定位置へ前記第１の軸に対し
   移動可能なエアロゾル手段；および前記エアロゾル手段
   に液体を供給する手段とを包含して成る医療用噴霧器。 ６ 前記エアロゾル手段が、固定手段により所定位置に
   脱着自在に保持されて成る特許請求の範囲第５項記載の
   医療用噴霧器。 ７ 室と；一端が第１供給源からのガスの入口とされ、
   他端が前記室へのガスの出口とされて、前記入口と出口
   の間に第１の軸に沿うガス流路を形成する導管と；第２
   供給源からのガスを受入れる手段と、前記第２供給源か
   らのガスを前記室に指向するため前記室内において複数
   の所定位置に前記第１軸に対し移動可能なノズルとを有
   し前記室中に伸延するサイホンジェットアセンブリと；
   前記サイホンジェットアセンブリに液体を供給するため
   前記室に連結されたピン；および前記サイホンジェット
   アセンブリに連結され、かつ前記第２供給源からのガス
   が前記ノズルを通過して前記室へ流れる際前記ピン中の
   液体が通過して前記室へ流れて液体粒子に噴霧化される
   ように前記ピン中に伸延する液体供給導管とを包含して
   成る医療用噴霧器。 ８ 前記サイホンジェットアセンブリが前記室内におい
   て回転可能である特許請求の範囲第７項記載の医療用噴
   霧器。 ９ 前記第１ノズルが固定手段により、前記第１の軸に
   関する成る所定位置に選択的に保持されて成る特許請求
   の範囲第７項記載の医療用噴霧器。 １０前記固定手段が切込み付部材と選択的に係合されて
   前記ノズルを前記所定位置に保持する特許請求の範囲第
   ９項記載の医療用噴霧器。 １１ 前記サイホンジェットアセンブリが前記室内に伸
   延する細長管状部材を包含し、該細長管状部材がその一
   端に隣接して配接された第２供給源からのガスを受入れ
   、前記第１ノズルが前記細長管状部材の他端に隣接して
   配設されており、前記細長管状部材が前記第１の軸に対
   し移動することにより前記第１ノズルが前記室内で移動
   される特許請求の範囲第７項記載の医療用噴霧器。