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WO2011162316A1 - 薬剤吸入器及び薬剤供給方法 - Google Patents

薬剤吸入器及び薬剤供給方法 Download PDF

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WO2011162316A1
WO2011162316A1 PCT/JP2011/064341 JP2011064341W WO2011162316A1 WO 2011162316 A1 WO2011162316 A1 WO 2011162316A1 JP 2011064341 W JP2011064341 W JP 2011064341W WO 2011162316 A1 WO2011162316 A1 WO 2011162316A1
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drug
core
clad
medicine
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桂史 國本
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Nagoya City University
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    • A61M2205/073—Syringe, piston type

Definitions

  • the present invention relates to an improvement of a drug inhaler for supplying a particulate drug to the body on an air stream.
  • an inhaler that supplies a particulate drug into the body by putting it in an air stream.
  • a liquid drug is atomized and its droplets are dispersed. Nebulize and inhale to patient.
  • zanavir as an influenza drug is also inhaled in powder form.
  • the administration target site of these particulate (powder and droplet (mist)) medicine is the lung, it is inevitable that the particulate medicine will adhere to them when passing through the larynx and bronchus. As a result, the drug administration efficiency becomes unstable.
  • various studies have been made to ensure that the drug reaches the target site.
  • the diameter of a tube to be inserted into a living body is reduced so that the tube can be inserted closer to the administration site to stabilize the administration of the drug.
  • the tube can be inserted close to the administration site, the administration of the drug can be stabilized and the efficiency can be improved.
  • the insertion of the tube is a burden on the patient. Therefore, the inventor studied to stably bring the aspirated particulate medicine to the administration site without any tube insertion, that is, less burden on the patient.
  • a drug inhaler for supplying particulate drug into the body by airflow A first air flow forming part for forming a core air flow; A second air flow forming part for forming a clad air flow at a flow rate faster than the core air flow rate outside the core air flow; A drug supply section for supplying the drug to the core air stream and dispersing the drug in the core air stream;
  • An inhaler for medicine comprising: an introduction section for introducing the core air flow and the clad air flow in which the medicine is dispersed into the body.
  • the drug in which the clad air flow acts as a tube and is dispersed in the core air flow by using a multi-layered air flow composed of the core air flow and the clad air flow. Is prevented from adhering to the larynx and bronchus, and the drug in the core airflow reaches the administration target site. Thereby, the particulate medicine can be reliably and stably supplied to the administration target site.
  • the particulate drug includes a powder drug and a droplet (mist) drug.
  • the cross-sectional shape of the core air flow is not particularly limited, but is preferably circular or elliptical, and the clad air flow surrounds the entire outer periphery thereof.
  • the cross-sectional shape of the outer periphery of the clad air flow is preferably circular or elliptical. It is preferable that the core air flow and the clad air flow have a similar outer peripheral shape (in the embodiment described later, an ellipse), and it is preferable that both share an axial core. In other words, it is preferable to make the thickness of the clad air flow around the core air flow uniform.
  • both air flows maintain a separated state.
  • the flow velocity of the clad air flow is preferably about 3 to 100 times that of the above. More preferably, it is 10 to 30 times.
  • the cross-sectional shape, cross-sectional area, and flow velocity of the core air flow and the clad air flow can be appropriately adjusted according to the type of drug, the administration target site, the condition of the patient, and the like. Furthermore, by applying a swirling motion to the clad air flow, the clad air flow (and thus the core air flow inside it) can be sent deeper into the body.
  • Particulate drug is fed into the core air stream where it is dispersed and carried exclusively by the core air stream.
  • the dispersion method is not particularly limited.
  • a nozzle may be provided in the core air flow, and the liquid medicine may be forcibly sprayed from the nozzle.
  • a configuration in which a high-frequency vibrator is present in the core air flow and a chemical solution is supplied to the vibrator may be employed.
  • the powdered medicine can be forcibly sprayed into the core airflow through the nozzle, and depending on the specific gravity of the medicine, the negative pressure generated by the core airflow
  • the drug can be dispersed in the core air flow by sucking up the powdered drug.
  • the amount of drug introduced into the core air stream can be adjusted by any method.
  • the amount of introduction can be controlled by controlling on / off of the power source to be introduced.
  • a shutter is provided at the medicine introduction port, and the introduction amount can be controlled by opening and closing the shutter.
  • only a predetermined amount of medicine may be supplied to the medicine introduction port. More specifically, a medicine package (blister pack or the like) in which a predetermined amount of medicine is sealed is opposed to the medicine inlet.
  • the core air flow and the clad air flow are formed by any air flow generator. It is possible to provide separate air flow generators for the core air flow and the clad air flow. However, from the viewpoint of simplifying the device, the air flow generated by one air flow generator is divided to generate the core air flow. And a clad air flow. It is preferable to use compressed air as the air source of the airflow generator. This is because when the air, i.e., the medicine, reaches deep into the lungs, a quick air flow is required instantaneously. That is, by preparing a compressed air tank and a valve and adjusting the opening and closing of the valve, the compressed air in the tank is instantaneously released.
  • the method for filling the tank with compressed air is not particularly limited, but an electric pump may be used, or the air may be manually compressed and filled into the tank. Furthermore, a cylinder filled with compressed air in advance can be used. In the embodiments described later, air is compressed in accordance with the opening and closing of the introduction portion.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 1 and shows a core air flow A and a clad air flow B.
  • FIG. 3 is a schematic diagram which shows the structure of the chemical
  • FIG. 1 The external appearance of the chemical
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a medicine inhaler 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the drug inhaler 1 includes a blower unit 3, a first air flow forming unit 10, a second air flow forming unit 20, a drug supply unit 30 and an introduction unit 40.
  • the blower unit 3 includes, for example, a compressed air tank 5 and a valve 6, and releases the air in the tank 5 by releasing the valve 6.
  • the air discharged from the blower 3 passes through the common flow path 7 and passes through the first air flow forming unit 10 and the second air flow forming unit 20.
  • the first and second air flow forming units 10 and 20 are constituted by an inner tube 11 and an outer tube 21.
  • the inner tube 11 is arranged with its axis coinciding with the axis of the outer tube 21.
  • the cross-sectional shapes of the inner tube 11 and the outer tube 21 can be arbitrarily designed, as shown in FIG. 2, it is preferable to have a circular cross-section from the viewpoint of reducing resistance to air flow.
  • the internal space (internal flow path) of the inner tube 11 serves as the first air flow forming unit 10.
  • the inner tube 11 is provided with an orifice 13 on the side opposite to the air blowing unit 3, and this orifice 13 serves as a resistance to the air flow from the common flow path 7, and the air flow speed in the first air flow forming unit 10 is reduced. It is slowing down.
  • a space between the inner tube 11 and the outer tube 21 serves as the second air flow forming unit 20. In the second air forming unit 20, the resistance to the air flow from the common flow path 7 is small, and the speed of the air flow from the blower unit 3 is substantially maintained.
  • the medicine supply unit 30 includes a medicine supply pipe 31 that penetrates the inner tube 11 and the outer tube 21.
  • the drug can be supplied from the outside of the outer tube 21 to the inside of the inner tube 11 through the drug supply tube 31.
  • a cutting blade 33 is provided at the outer end of the medicine supply pipe 31.
  • the medicine package 35 By pressing the medicine package (blister package or the like) 35 relatively close to the cutting blade 33 and pressing it, the medicine package 35 is broken and the inside of the medicine package 35 communicates with the inside of the inner tube 11.
  • a negative pressure is generated compared to the inside of the medicine bag 35, so that the medicine in the medicine bag 35 is sucked into the inner tube 11 and dispersed in the air flow.
  • Reference numeral 37 denotes a medicine supply unit that holds the disc of the medicine package 35 and presses it toward the cutting blade 33 side.
  • the first air flow (core air flow) formed by the first air flow forming unit 10 and the second air flow (cladding air flow) formed by the second air flow forming unit 20 have different flow velocities. Therefore, both form a laminar flow without mixing.
  • the first air flow is defined by the inner diameter space of the inner tube 11
  • the second air flow is defined by the outer diameter of the inner tube 11 and the inner diameter of the outer tube 21.
  • the outlet portion (introducing portion 40) of the outer tube 21 is narrowed to an elliptical shape in accordance with the shape of the human throat, the air flow discharged therefrom is as shown in FIG. The whole is transformed into an ellipse.
  • symbol A indicates the core air flow formed by the first air flow forming portion
  • symbol B indicates the clad air flow formed by the second air forming portion.
  • the cross-sectional area of the air flow is made smaller than the area of the human larynx C (bronchial opening), and the air flow is supplied to the larynx C in an unevenly distributed manner. It is preferable. Thereby, the particulate medicine contained in the first air flow A can be more efficiently supplied to the inside of the bronchus. This is because the drug tends to fall due to its own weight, so that a margin for dropping can be gained by supplying it to the upper side of the larynx C in advance. In order to make the air flow unevenly distributed in this way, it is preferable to form the air flow outlet of the nozzle inserted into the oral cavity so as to face the upper wall of the larynx C.
  • the core air flow A has a flow rate of 3.3 L / min and the clad air flow B has a flow rate of 60.0 L / min.
  • the position of the drug in the human body when orally administered to a human was simulated ( (See FIG. 5). The simulation was performed as follows. That is, the inflow boundary was placed at the distal end where the oral cavity and the inhalation device were combined.
  • FIG. 6 shows the simulation result of the position of the drug. Comparison of FIG. 5 and FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an appearance of the medicine inhaler 50 of the embodiment
  • FIG. 8 is an exploded perspective view.
  • the medicine inhaler 50 includes a housing part 51, an introduction part 70, and a medicine storage part 90.
  • the casing 51 includes side plates 52 and 53, a back plate 54 and a bottom plate 55.
  • the upper ends of the side plates 52 and 53 of the housing 51 are formed in a semicircular shape, and a drum-like base 71 of the introduction portion 70 is rotatably disposed therebetween.
  • a pump unit 60 is disposed inside the housing unit 51.
  • a notch 73 for preventing interference with the pump unit 60 is formed at the front edge of the drum-shaped base 71.
  • the introduction portion 70 has a configuration in which the nozzle portion 72 protrudes from the base portion 71, and takes a protruding state (FIG. 7A) and a storage state (see FIG. 7B) as the base portion 71 rotates.
  • casing part 51 is open
  • the pump part 60 includes three cylinder parts arranged in the vertical direction, and the two cylinder parts 61 and 62 on the back side serve as air compression parts.
  • plungers 65 and 66 are movably inserted into the compression cylinder portions 61 and 62, and the plungers 65 and 66 are operated by operating rods 75 and 76 fixed to the drum 71. As the drum 71 rotates, it moves up and down. Specifically, as shown in FIG. 9, the plungers 65 and 66 are at the bottom dead center when the nozzle portion 72 is protruded, and compress the air in the compression cylinder portions 61 and 62.
  • Reference numeral 68 denotes a valve that restricts movement of the air in the compression cylinder portions 61 and 62 to the introduction cylinder portion 63.
  • the movement of air from the introduction cylinder 63 to the compression cylinders 61 and 62 is allowed, and the cylinders 61 and 62 are filled with air when the nozzle part 72 is housed.
  • the plunger portions 65 and 66 move to compress the air in the compression cylinder portions 61 and 62.
  • Reference numeral 69 denotes a knockout pin, which is operated from the outside to release the valve 68 and release the compressed air in the compression cylinder portions 61 and 62 into the introduction cylinder portion 63.
  • Reference numeral 80 denotes an air flow forming portion, and the outer tube 81 is inserted into the upper opening of the introducing cylinder portion 63 in an airtight manner.
  • an O-ring is disposed in the upper opening of the cylinder portion 63, and the outer pipe 81 is inserted into the O-ring so that all of the compressed air supplied from the compression cylinders 61 and 62 is transferred to the outer pipe 81.
  • FIG. 10 shows an air flow forming unit 80 of the embodiment, and the basic configuration is the same as FIG. That is, an inner pipe 83 having an orifice 85 sharing the axis is disposed inside the outer pipe 81.
  • the air flow from the introduction cylinder 63 becomes the first air flow (core air flow A) in the inner pipe 83 through the orifice 85. That is, the inside of the inner pipe 83 becomes the first air flow forming part.
  • the space between the inner tube 83 and the outer tube 81 serves as a second air flow forming part, and forms a second air flow (cladding air flow B).
  • Reference numeral 87 denotes a medicine supply pipe that protrudes from the side surface of the inner pipe 83 and penetrates the outer pipe 83.
  • the medicine supply pipe 87 also serves as a retainer that fixes the inner pipe 83 to the outer pipe 83.
  • the outer opening of the drug supply tube 87 faces the opening 77 of the substrate 75 of the drum portion 71 when the nozzle portion 72 is in a protruding state.
  • a cutting edge 78 is erected on the peripheral edge of the opening 77 (see FIG. 11).
  • the substrate 75 has a disk shape, and corresponds to, for example, a disk-shaped blister pack 100 for zanavir, an influenza treatment drug.
  • the cutting edge 78 faces the blister 101.
  • the pressing pad 93 protrudes from the rotating shaft 95, and the rotating shaft 95 is rotatably inserted into the center of the drum portion 71.
  • the rotating shaft 95 is also movable in the axial direction.
  • a medicine container 90 is formed from the pressing pad 93, the rotating shaft 95 and the cover member 96.
  • the medicine inhaler 50 of the embodiment is used as follows.
  • the cover member 96 of the medicine container 90 is removed, and the rotating shaft 95 is also removed, and the blister pack disk 90 is set so as to abut against the substrate 75 (see FIG. 11).
  • the introduction part 70 is rotated with respect to the housing 51, and the nozzle part 72 is moved from the protruding state (FIG. 7A) to the housed state (FIG. 7B).
  • the plungers 65 and 66 in the compression cylinders 61 and 62 move from the bottom dead center to the top dead center, and the air is compressed through the introduction part 70, the introduction cylinder 63 and the valve 68.
  • the nozzle portion 72 is moved from the housed state (FIG.
  • the outer opening of the medicine supply tube 87 faces the opening 77 of the substrate 75. Therefore, when the rotary shaft 95 is pushed in and the bristles 93 are pressed against the cutting blade 78 by the pressing pad 93 and the back surface of the bristles 93 is broken, the inside of the bristles 93 and the inside of the inner pipe 83 are communicated with each other by the medicine supply pipe 87. .
  • the release pin 69 is operated in this state to release the valve 68, the compressed air in the compression cylinders 61, 61 is introduced into the outer pipe 81 and the inner pipe 83 via the introduction amount cylinder 63.
  • the medicine in the Bristol 93 is changed to the air flow (core air flow) in the inner tube 83. Sucked up and dispersed into the air stream.
  • the space between the inner tube 83 and the outer tube 81 forms a clad air flow. Since the flow velocity of the clad air flow is higher than the flow velocity of the core air flow, the core air flow and the clad air flow are jetted from the nozzle 75 while maintaining a separated state without mixing.
  • the core air flow in which the drug is dispersed is protected by the clad air flow around the outer periphery, the core air flow is also maintained in the oral cavity and the larynx even when passing through the oral cavity and the larynx. There is little contact with the tissue wall. Therefore, the medicine can be prevented from adhering to the tissue wall, and the medicine can be reliably and stably supplied to the administration target site.

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Abstract

　患者に対する負担を少なくして、吸引された粒子状の薬剤を安定して投与対象部位へ到達させる。　粒子状の薬剤を空気流にのせて体内へ供給する際に、空気流をコア空気流Ａと該コア空気流の外側のクラッド空気流Ｂとを含む複層流とし、コア空気流Ａへ薬剤を分散し、クラッド空気流Ｂの流速をコア空気流Ａより速くする。コア空気流Ａに分散された薬剤は、クラッド空気流Ｂに保護されて喉頭等に触れることなく投与対象部位まで到達する。この空急流の断面積を喉頭の断面積より小さくし、喉頭の上側へ供給する。

Description

薬剤吸入器及び薬剤供給方法
　本発明は粒子状の薬剤を空気流にのせて体内へ供給する薬剤吸入器の改良に関する。
　呼吸器系の疾患を有する患者に対する投薬方法として、粒子状の薬剤を空気流にのせて体内へ供給する吸入器があり、例えばネブライザ－と呼ばれる吸入器では液薬を霧化してその液滴を噴霧して患者に経口吸入する。
　また、インフルエンザ治療薬としてのザナビルも粉体状として経口吸入される。
　これら粒子状（粉体状及び液滴（霧）状）の薬剤の投与対象部位が肺であるとき、喉頭や気管支を通過するときにそれらへ粒子状の薬剤が付着することが避けられない。その結果、薬剤の投与効率が不安定となる。
　そこで従来から、薬剤を目的部位へ確実に到達させるため種々の検討がなされてきた。例えば、特許文献１に記載の発明では、生体内へ挿入するチューブの径を小さくすることにより、投与部位のより近くまでチューブを挿入できるようにして薬剤の投与の安定化を図っている。
特開２００３－０３８６４６号公報
　投与部位の近くまでチューブを挿入できれば確かに薬剤の投与の安定化、更には高効率化を図れることとなるが、一方でチューブの挿入は患者にとっての負担になる。
　そこで、発明者はチューブの挿入を何ら伴うことなく、即ち、患者に対する負担を少なくして、吸引された粒子状の薬剤を安定して投与対処部位へ到達させることを検討した。
　この発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その第１の局面は次のように規定される。
　粒子状の薬剤を空気流にのせて体内へ供給する薬剤吸入器であって、
　コア空気流を形成する第１の空気流形成部と、
　前記コア空気流の外側に、該コア空流量より早い流速のクラッド空気流を形成する第２の空気流形成部と、
　前記薬剤を前記コア空気流へ供給し、該コア空気流中に分散する薬剤供給部と、
　前記薬剤を分散させた前記コア空気流と前記クラッド空気流とを体内へ導入する導入部と、を備える、ことを特徴とする薬剤吸入器。
　このように構成される薬剤吸入器によれば、コア空気流とクラッド空気流とからなる多層構造の空気流を用いることにより、クラッド空気流がチューブの役目をしてコア空気流に分散した薬剤が喉頭や気管支に付着することを防止し、コア空気流中の薬剤を投与対象部位まで到達させる。
　これにより、粒子状の薬剤を投与対象部位へ確実かつ安定して供給可能となる。
　ここに、粒子状の薬剤には粉体状の薬剤と液滴（霧）状の薬剤とが含まれる。
　コア空気流の断面形状は特に限定されないが、円形若しくは楕円形が好ましく、その全外周をクラッド空気流が囲繞している。クラッド空気流の外周の断面形状も円形若しくは楕円形が好ましい。コア空気流とクラッド空気流とは相似の外周形状を有することが好ましく（後述の実施例では楕円としている）、更に、両者は軸芯を共有することが好ましい。換言すれば、コア空気流の外周のクラッド空気流の厚さを均一にすることが好ましい。これにより、空気流（コア空気流+クラッド空気流）が声帯等の抵抗物に干渉してクラッド空気流が乱れても、それからコア空気流が漏れ出し、コア空気流中の薬剤が声帯等に付着すことを抑制できる。
　コア空気流の流速とクラッド空気流の流速とに差を設けることにより、両空気流は分離状態を維持する。コア空気流と体内器官との接触を確実に防止するにはクラッド空気流の流速をコア空気流の流速より大きくすることが好ましく、本発明者の検討によれば前者の空気流の速度を後者のそれの約３倍～１００倍とすることが好ましい。更に好ましくは１０倍～３０倍である。
　コア空気流及びクラッド空気流の断面形状、断面積及び流速は薬剤の種類、投与対象部位、更には患者の容態等応じて適宜調整可能である。
　更には、クラッド空気流に旋回運動を与えることにより、クラッド空気流（ひいてはその内部のコア空気流）を体内のより深くまで送り込むことができる。
　粒子状の薬剤はコア空気流へ供給されてそこで分散され、もっぱらコア空気流により運ばれる。分散の方法は特に限定されるものではないが、液滴状の薬剤の場合はコア空気流中にノズルを設け、そのノズルから液状の薬剤を強制的に噴霧すればよい。勿論、高周波振動子をコア空気流中に存在させ当該振動子へ薬液を供給する構成を採用することもできる。
　粉体状の薬剤の場合も同様にノズルを介してコア空気流中に粉体状の薬剤を強制的に噴霧することができることはもとより、薬剤の比重によっては、コア空気流の発生する負圧により、粉体状の薬剤を吸い上げる（舞いあげる）ことにより当該薬剤をコア空気流中に分散させることができる。
　コア空気流へ導入する薬剤の量の調整は任意の方法で行うことができる。ノズルを介して強制的に導入するときには例えば導入の動力源のオン／オフを制御することにより導入量を制御できる。コア空気流の負圧により薬剤を吸い上げるタイプでは、例えば薬剤導入口にシャッタを設け、このシャッタの開閉により導入量を制御可能である。また、予め定められた量の薬剤のみが薬剤導入口へ供給されるようにしてもよい。より具体的には、所定量の薬剤が封入された薬包（ブリスターパック等）を薬剤投入口に対向させる。
　コア空気流及びクラッド空気流は任意の空気流発生機により形成される。
　コア空気流用とクラッド空気流用とで別々の空気流発生機を設けることも可能であるが、装置簡略化の観点からは、一つの空気流発生機が生成した空気流を分流してコア空気流とクラッド空気流とすることが好ましい。
　空気流発生機の空気源として圧縮空気を用いることが好ましい。肺深くまで空気、即ち薬剤を届かせようとすると瞬間的に早い空気流れが必要だからである。即ち、圧縮空気タンクと弁とを準備し、その弁の開閉を調整することにより、タンク内の圧縮空気を瞬間的に放出する。
　タンクに圧縮空気を充填する方法は特に限定されないが、電動ポンプを用いる他、手動で空気を圧縮してこれをタンクへ充填してもよい。更には予め圧縮空気を充填したボンベを用いることもできる。後述の実施例では導入部の開閉に合わせて空気が圧縮されるようにしている。
この発明の実施の形態の薬剤吸入器の構成を示す模式図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ指示線断面図である。 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ指示線断面図であり、コア空気流Ａとクラッド空気流Ｂとを示す。 他の実施形態の薬剤吸入器の構成を示す模式図である。 この発明の薬剤吸入器を用いたときの薬剤の分布状態を示すシミュレーション結果である。 単層の空気流を用いたときの薬剤の分布状態を示すシミュレーション結果である。 実施例の薬剤吸入器の外観を示し、（Ａ）はノズル部の突出状態を示し、（Ｂ）はノズル部の収納状態を示す。 筐体部の構成を示す分解図である。 ポンプ部の構成を示す断面図である。 空気流形成部の構成を示す断面図である。 薬剤収納部９０の構成を示す分解図である。
　以下、この発明を実施の形態に基づいて更に詳細に説明する。
　図１はこの発明の実施形態の薬剤吸入器１の構成を示す概念図である。
　薬剤吸入器１は送風部３、第１の空気流形成部１０、第２の空気流形成部２０、薬剤供給部３０及び導入部４０を備える。
　送風部３は例えば圧縮空気タンク５と弁６とを備え、弁６を解放することにより、タンク５内の空気を放出する。送風部３から放出された空気は、共通流路７を通過して第１の空気流形成部１０と第２の空気流形成部２０を通る。
　第１及び第２の空気流形成部１０、２０は内管１１及び外管２１から構成される。内管１１はその軸を外管２１の軸と一致して配置される。これら内管１１及び外管２１の断面形状は任意に設計可能であるが、空気流に対する抵抗を低減する見地から、図２に示すように、断面円形とすることが好ましい。
　内管１１の内部空間（内部流路）が第１の空気流形成部１０となる。この内管１１には送風部３対向側にオリフィス１３が設けられており、このオリフィス１３が共通流路７からの空気流の抵抗となり、第１の空気流形成部１０における空気流の速度を減速している。
　内管１１と外管２１との間の空間が第２の空気流形成部２０となる。この第２の空気形成部２０において、共通流路７からの空気流に対する抵抗は小さく、送風部３からの空気流の速度が実質的に維持される。
　薬剤供給部３０は内管１１及び外管２１を貫通する薬剤供給管３１を備える。この薬剤供給管３１を介して、外管２１の外側から、内管１１の内部へ薬剤を供給できる。
　例えば図３に示す他の例では、薬剤供給管３１の外側端部に切刃３３が設けられている。この切刃３３に対して薬包（ブリスターパッケージ等）３５を相対的に近づけて押し付けることにより、薬包３５が破壊され薬包３５の内部と内管１１の内部とが連通される。ここに、内管１１の内部には空気流があるので薬包３５内部に比べて負圧になり、もって薬包３５内の薬剤が内管１１の内部へ吸い上げられてその空気流に分散される。
　図３において図１と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、符号３７は薬包３５のディスクを保持し、切刃３３側へ押しつける薬剤供給部である。
　第１の空気流形成部１０で形成される第１の空気流（コア空気流）と第２の空気流形成部２０で形成される第２の空気流（クラッド空気流）とは流速が異なるので、両者は混じりあうことなく層流を形成する。具体的には、第１の空気流は内管１１の内径空間で規定され、第２の空気流は内管１１の外径と外管２１の内径で規定される。
　この例では、ヒトの喉の形状に合わせて外管２１の出口部分（導入部４０）を楕円形に絞っているので、そこから放出される空気流は、図４（Ｉ）に示すように全体が楕円形に変形される。図４（Ｉ）において符号Ａが第１の空気流形成部で形成されたコア空気流を示し、符号Ｂが第２の空気形成部で形成されたクラッド空気流を示す。
　図４（ＩＩ）に示すように、人の喉頭Ｃ（気管支の開口部）の面積よりこの空気流の断面積を小さくし、かつこの空気流を喉頭Ｃに対して上部に偏在させて供給することが好ましい。これにより、第１の空気流Ａに含まれる粒子状の薬剤をより効率良く気管支内部まで供給可能となる。薬剤は自重により落下する傾向にあるので、予め喉頭Ｃの上側へ供給することにより、落下のマージンが稼げるためである。このように空気流を偏在させるために、口腔内へ挿入するノズルの空気流噴き出し口を喉頭Ｃの上側壁に向くように形成することが好ましい。
　図４に示す断面形状の空気流（断面積：７．２ｃｍ２）において、コア空気流Ａの流速を３．３Ｌ／分、クラッド空気流Ｂの流速は６０．０Ｌ／分とし、コア空気流Ａに直径３μｍ、比重：１．２ｇ／ｃｍ３の粉体状の薬剤２．４ｍｇを完全に分散させたと仮定し、ヒトへ経口投与したときの人体内における薬剤の存在位置をシミュレートした（図５参照）。
　シミュレーションは次のようにして行なった。即ち、流入境界は口腔と吸入デバイスを合体させた先端部においた。また、流入口と流出口の圧力差により空気および粒子が流れ、流出境界で消失する。消失した粒子は主気管支まで到達し、その先の葉気管支、細気管支にも流入すると仮定する。シミュレーション解析はCHAM社のPHOENICS（商標名）及びCD-adapco JAPAN社のSTAR-CCM+（商品名）を使用した。
　他方、一層の空気流（即ち、内管１１が無い状態、空気流の外径はクラッド空気流に等しい、流速６０．０Ｌ／分）へ同様に薬残を分散させたと仮定したときの人体における薬剤の存在位置のシミュレーション結果を図６に示す。
　図５と図６との比較により、この発明のように空気流を多層構造とすることにより、気管支に薬剤が到達するまで薬剤の拡散が抑制されていることがわかる。これにより、薬剤が口腔や喉頭でトラップされることを未然に防止できる。よって、薬剤を本来の投与対象位置（この場合は気管支）へ確実にかつ安定して供給することができる。
　他方、図６に示す単層流では、薬剤が気管支に届く前に拡散してしまう。
　次に実施例の薬剤吸入器５０の説明をする。
　図７は実施例の薬剤吸入器５０の外観を示す斜視図であり、図８は分解斜視図である。
　この薬剤吸入器５０は筐体部５１、導入部７０及び薬剤収納部９０を備える。
　筐体部５１は側板５２及び５３、背板５４及び底板５５を備える。筐体部５１の側板５２、５３の上端部は半円形に形成されて、その間に導入部７０のドラム状の基部７１が回転可能に配置されている。
　筐体部５１の内部にはポンプ部６０が配置されている。ドラム状の基部７１の前縁にはポンプ部６０との干渉を防止するための切欠７３が形成されている。
　導入部７０は基部７１からノズル部７２を突出させた構成であり、基部７１の回転に伴って、突出状態（図７Ａ）及び収納状態（図７Ｂ参照）をとる。ノズル部７２を収納するため筐体部５１の前縁は解放されている。
　ポンプ部６０は上下方向に配置された３つのシリンダ部を備え、背側の２つのシリンダ部６１、６２が空気圧縮部となる。
　図９に示す通り、この圧縮用シリンダ部６１、６２にはプランジャ－６５、６６が移動可能に挿入されており、このプランジャ－６５、６６はドラム７１に固定された操作ロッド７５、７６により、ドラム７１の回転に伴い上下動する。具体的には、図９に示すようにノズル部７２を突出させた状態ではプランジャ６５、６６は下死点にあり圧縮用シリンダ部６１、６２内の空気を圧縮する。他方、ノズル部７２を収納した状態では、プランジャ６５、６６は上死点にあり、圧縮用シリンダ部６１、６２内は非圧縮状態となる。
　符号６８は弁であり、圧縮用シリンダ部６１、６２内の空気が導入用シリンダ部６３へ移動することを規制している。他方、導入用シリンダ部６３から圧縮用シリンダ部６１、６２方向への空気の移動は許容し、ノズル部７２を収納するときにシリンダ部６１、６２内へ空気を充填する。そして、ノズル部７２を突出状態とするとき、プランジャ部６５、６６が移動して圧縮用シリンダ部６１、６２内の空気を圧縮する。
　符号６９はノックアウトピンであり、外部から操作することにより、弁６８をリリースし、圧縮用シリンダ部６１、６２内の圧縮空気を導入用シリンダ部６３内へ解放する。
　符号８０は空気流形成部であり、外管８１が導入用シリンダ部６３の上側開口部へ気密に挿入される。実施例ではシリンダ部６３の上側開口部へオーリングを配設し、そのオーリング内へ外管８１を挿入して、圧縮用シリンダ６１、６２から供給された圧縮空気の全てを外管８１へ導入する。
　図１０は実施例の空気流形成部８０であり、基本的構成は図１と同じである。即ち、外管８１の内部に軸芯を共有し、オリフィス８５を有する内管８３が配設される。導入用シリンダ６３からの空気流はオリフィス８５を介して内管８３内で第１の空気流（コア空気流Ａ）となる。即ち、内管８３の内部が第１の空気流形成部となる。また、内管８３と外管８１との間の空間が第２の空気流形成部となり、第２の空気流（クラッド空気流Ｂ）を形成する。
　符号８７は薬剤供給管であり、内管８３の側面から突出して外管８３を貫通している。この薬剤供給管８７は内管８３を外管８３に対して固定するリテーナの役目もする。
　この薬剤供給管８７の外側開口部は、ノズル部７２が突出状態のとき、ドラム部７１の基板７５の開口部７７に対向する。開口部７７の周縁部には切刃７８が立設されている（図１１参照）。
　基板７５はディスク状であって、例えばインフルエンザ治療薬のザナビル用のディスク状ブリスタパック１００に対応している。切刃７８はブリスタ１０１に対向する。押圧パッド９３でブリスタ１０１を基板７５側へ押圧することにより、ブリスタ１０１の裏面が切刃７８で破壊され、内部の薬剤が解放される。
　押圧パッド９３は回転軸９５から突設され、回転軸９５はドラム部７１の中心へ回転自在に挿着される。この回転軸９５は軸方向へも移動可能である。
　押圧パッド９３、回転軸９５及びカバー部材９６より薬剤収納部９０が形成される。
　実施例の薬剤吸入器５０は次のように使用される。
　薬剤収納部９０のカバー部材９６を外し、更に回転軸９５も外してブリスタパックのディスク９０を基板７５へ当てつけるようにセットする（図１１参照）。
　次に、筐体５１に対して導入部７０を回転させてノズル部７２を突出状態（図７Ａ）から収納状態（図７Ｂ）へ移動させる。これに伴い、圧縮用シリンダ６１、６２内のプランジャ６５、６６は下死点から上死点へ移動し、導入部７０、導入用シリンダ６３及び弁６８を介して大気を圧縮用シリンダ６１、６２に充填する。
　次に、ノズル部７２部を収納状態（図７Ｂ）から突出状態（図７Ａ）へ移動させる。このとき、圧縮用シリンダ６１、６２のプランジャ６５、６６が上死点から下死点へ移動し、圧縮用シリンダ６１、６２内の空気を圧縮する。
　このとき、薬剤供給管８７の外側開口部は基板７５の開口部７７に対向している。従って、回転軸９５を押し込んで押圧パッド９３でブリストル９３を切刃７８へ押し当て、ブリストル９３の裏面を破壊すると、ブリストル９３の内部と内管８３の内部とが薬剤供給管８７で連通される。
　この状態でリリースピン６９を操作して弁６８を解放すると、圧縮用シリンダ６１、６１の圧縮空気が導入量シリンダ６３を介して外管８１及び内管８３へ導入される。内管８３の内部を流通する空気により内管８３の内部空間の圧力がブリストル９３の内部空間より負圧になるので、ブリストル９３内の薬剤が内管８３内の空気流（コア空気流）に吸い上げられて、当該空気流内へ分散される。内管８３と外管８１との間の空間によりクラッド空気流が形成される。
　コア空気流の流速に比べてクラッド空気流の流速が早いので、コア空気流とクラッド空気流とは混じりあうことなく、分離状態を維持して、ノズル７５から噴出される。
　このような複層流によれば、薬剤が分散しているコア空気流を外周をクラッド空気流が保護しているので、口腔や喉頭の通過時のおいてもコア空気流が口腔や喉頭の組織壁に殆ど接触することはない。よって、薬剤が当該組織壁へ付着すことを防止でき、薬剤を投与対象部位へ確実かつ安定して供給可能となる。
　この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
　本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、及び特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
１，５０　薬剤供給機
３　送風部
１０　第１の空気流形成部
１１、８３　内管
１３，８５　オリフィス
２０　第２の空気流形成部
２１、８１　外管
３０、８７　薬剤供給管
３５、１０１　薬剤のブリストル
４０、７０　導入部
Ａ　コア空気流
Ｂ　クラッド空気流

Claims (12)

  1. 　粒子状の薬剤を空気流にのせて体内へ供給する薬剤吸入器であって、
    　コア空気流を形成する第１の空気流形成部と、
    　前記コア空気流の外側に、該コア空流量より早い流速のクラッド空気流を形成する第２の空気流形成部と、
    　前記薬剤を前記コア空気流へ供給し、該コア空気流中に分散する薬剤供給部と、
    　前記薬剤を分散させた前記コア空気流と前記クラッド空気流とを体内へ導入する導入部と、を備える、薬剤吸入器。
  2. 　前記コア空気流と前記クラッド空気流とは軸線を共有する、請求項１に記載の薬剤吸入器。
  3. 　前記第２の空気流形成部は送風部と該送風部に連通する第２の空気流路を備え、
    　前記第１の空気流形成部は前記第２の空気流路の内部に設けられた第１の空気流路であって、該第１の空気流路は前記第２の空気流路と同じ方向に配置され、かつ空気流れ抵抗部を備え、
    　前記送風部から送風された空気において前記第１の空気流路を通過したものが前記コア空気流となり、前記第２の空気流路を通過したものが前記クラッド空気流となり、
    　前記第２の空気流路を貫通して前記第１の空気流路内へ前記薬剤を供給する薬剤供給管が備えられる、請求項１又は２に記載の薬剤吸入器。
  4. 　前記薬剤供給管において前記第２の空気流路の外方で開口する外方開口部は薬剤溜りに連通する、請求項３に記載の薬剤吸入器。
  5. 　前記外方開口部は薬包を破壊する切刃を備える、請求項４に記載の薬剤吸入器。
  6. 　前記クラッド空気流の流速は前記コア空気流の流速の３～１００倍である、請求項１～５のいずれかに記載の薬剤吸入器。
  7. 　前記クラッド空気流が旋回運動を行なう、請求項１～６の何れかに記載の薬剤吸入器。
  8. 　前記第１の空気流形成部と前記第２の空気流形成部とを内蔵する筐体を備え、
    　該筐体には前記送風装置としてポンプ部を備え、
    　該筐体へ前記導入部が回転可能に取り付けられて、該筐体に対して前記導入部は収納状態と突出状態とをとり、
    　前記導入部を前記収納状態から前記突出状態へ回転させることにより、前記ポンプ部は空気を圧縮してこれを貯蔵し、
    　前記導入部が突出状態のとき、前記ポンプ部の圧縮空気により前記コア空気流と前記クラッド空気流とを形成可能とする、請求項１～７の何れかに記載の薬剤吸入器。
  9. 　粒子状の薬剤を空気流にのせて体内へ供給する薬剤供給方法であって、
    　前記空気流をコア空気流と該コア空気流の外側のクラッド空気流とを含む複層流とし、
    　前記コア空気流へ前記薬剤を分散し、
    　前記クラッド空気流の流速を前記コア空気流より速くする、薬剤供給方法。
  10. 　前記クラッド空気流の流速は前記コア空気流の流速の３～１００倍である、請求項９に記載の薬剤供給方法。
  11. 　前記クラッド空気流を旋回運動させる、請求項９又は請求項１０に記載の薬剤供給方法。
  12. 　前記空気流の断面積は気管支の開口部の面積より小さく、かつ前記気管支の開口部の上部へ供給する、請求項９～１１の何れかに記載の薬剤供給方法。
    　
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