專利名稱：用于激光衍射設(shè)備的吸入器適配器和用于測量顆粒尺寸分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進的用于激光衍射設(shè)備的裝置和方法。具體地，該裝置用作用于干粉吸入器的適配器，并提供用于更精確地測量從干粉吸入器射出的粉末成分流的顆粒尺寸分布和密度的更穩(wěn)定的方法。在本說明書中引用的所有參考文獻及其引用資料的全部內(nèi)容通過引用適合地結(jié)合于此，用于對額外或者可選的細節(jié)、特征和/或背景技術(shù)的教導(dǎo)。
背景技術(shù)：
諸如在全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合于此的美國專利No. 7，305，986、No. 7，464，706 和美國專利申請No. 12/484，129(2009/0308391)中描述的干粉吸入器能夠在通過將膠囊或者盒子內(nèi)的粉末配方解聚來在吸氣操作過程中產(chǎn)生主要的藥物顆?；蛘哌m合的吸入流。 定量的再現(xiàn)性要求藥物配方均一，并要求劑量能以穩(wěn)定和可再現(xiàn)的結(jié)果輸送到病人。因而， 當(dāng)病人正在吸入他/她的劑量時，定量系統(tǒng)必須在吸氣操作過程中進行工作以完全并有效地排出配方當(dāng)中的全部。經(jīng)由肺部循環(huán)輸送藥物的益處很多，并包括快速地吸收到動脈循環(huán)中、避免藥物由于肝的新陳代謝而惡化、容易使用，即，不會有處理方面的不舒適，諸如由于其他處理路徑(例如，皮下和靜脈內(nèi)的注射)而遇到的不舒適感。來自吸入器的藥物輸送的穩(wěn)定性部分地由于對吸入裝置的空氣通道內(nèi)空氣流動的阻抗的穩(wěn)定性。諸如在美國專利No. 7，305，986、No. 7，464，706和美國專利申請 No. 12/484, 129(2009/0308391)中公開的高阻干粉吸入器以一致的方式輸送藥物配方。用來確定或預(yù)測吸入器在使用過程中是否一致地輸送劑量的參數(shù)之一是對裝置的空氣流動的阻抗，這部分是由于空氣管道的內(nèi)部幾何尺寸。與定量一致性相關(guān)的另一參數(shù)是在使用過程中從吸入器產(chǎn)生的粉末流的數(shù)量，這依賴于各種因素，例如，干粉的類型和吸入器系統(tǒng)在吸入過程中將粉末解聚成能夠到達肺部的細微顆粒的能力?？梢陨虡I(yè)獲取到現(xiàn)有的用于測量顆粒分布的系統(tǒng)和方法，然而，這些商業(yè)設(shè)備的目標是用于相對低阻的吸入器。例如，在一個標準的方法中，吸入器模塊使用激光衍射技術(shù)來量化干粉吸入器(DPI)中的顆粒尺寸分布。標準吸入器模塊包括腔室，其中吸入器外側(cè)安裝在周圍空氣中，并且粉末流行進通過封閉的腔室。粉末流由跨過腔室產(chǎn)生的抽吸真空部而形成，并且粉末流經(jīng)該裝置。在通過腔室的中途，粉末流行進通過投射激光的區(qū)域，因而造成激光束在與顆粒碰撞之后的衍射。激光源對面的傳感器組測量這些衍射圖案，并且使用Mie理論(用于由球狀顆粒對電磁輻射的散射的方程式的分析求解)，將圖案進行解釋以量化在吸入器粉末排出的粉末流中的顆粒尺寸分布。在使用過程中，抽吸部能在腔室內(nèi)產(chǎn)生高和低的壓力區(qū)域，形成不均勻的粉末流。在此標準的配置 中，粉末流移動通過腔室的方式將影響系統(tǒng)的精確地量化粉末流的顆粒尺寸分布的能力。例如，在腔室中粉末流存在時間對于精確的測量很關(guān)鍵。理想地， 該系統(tǒng)應(yīng)該能實時測量粉末流。例如，如果粉末流以0. 5秒的時間間隔排出，標準系統(tǒng)應(yīng)該能在約0. 5秒內(nèi)檢測并測量該粉末流。有若干個其他參數(shù)會影響對腔室中的粉末流的顆粒尺寸分布測量。例如，環(huán)境的變化影響腔室內(nèi)的情況，諸如紊流，某些尺寸的粉末顆粒將在測量區(qū)域花費更多的時間。這種行為會造成這些顆粒被多次(至少一次以上)測量，因而增加了其在整個顆粒尺寸分布內(nèi)的相對份量，導(dǎo)致實際數(shù)據(jù)的錯誤表現(xiàn)。此外，使用現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)和相對較小的吸入裝置進行的顆粒尺寸分布測量不方便使用，并由于腔室提供的條件的變化(例如，在內(nèi)表面上、包括適配器的鏡頭在內(nèi)的粉末沉積，會造成附加的衍射)而產(chǎn)生錯誤或者不可再現(xiàn)的結(jié)果。此外，適配器和鏡頭由于如上所述在裝置內(nèi)產(chǎn)生增大的紊流而必須在每次使用之后重復(fù)清潔，所有這些能導(dǎo)致粉末流的不方便測量。因而，發(fā)明者已經(jīng)看到這樣的需要設(shè)計和制造適于任何激光衍射設(shè)備的簡單裝置和用于測量顆粒分布以確定由吸入器射出的粉末特性以用于在對病人給予指定劑量過程中確定粉末量和吸入器的有效性的方法。

發(fā)明內(nèi)容
此處公開的是構(gòu)造成適配于激光衍射設(shè)備和/或系統(tǒng)并用于吸入裝置的裝置。還公開了在用粉末配方進行測試過程中測量由吸入系統(tǒng)和/或裝置射出的粉末流的顆粒尺寸分布的方法。在此處描述的實施例中，該裝置包括以取決于要使用或者測試的吸入器的任何形狀或者尺寸而構(gòu)造的適配器。在一個實施例中，適配器或者裝置包括管形或者圓筒形結(jié)構(gòu)， 其具有腔室和相對兩端(包括遠端和近端)；近端構(gòu)造成封閉，并具有連接到管道系統(tǒng)以允許加壓空氣或氣體進入腔室中的開口 ；近端包括吸入器安裝裝置，吸入器安裝裝置將該端封閉并被構(gòu)造成適配于覆蓋在腔室的近端上的蓋子，其具有的結(jié)構(gòu)形成了緊密密封，使得當(dāng)安裝吸入器時，空氣管路僅僅形成為穿過吸入器，并且吸入器被包圍在腔室內(nèi)。在一個實施例中，近端的蓋子可以包括嘴部適配器、嘴部適配器殼體、墊片、嘴部適配器蓋、端蓋和夾持件，該夾持件可安裝到與基板連接的安裝板。在某些實施例中并取決于吸入器設(shè)計，腔室可以包括具有入口和出口的封閉結(jié)構(gòu)，該入口構(gòu)造成接收正壓力源，該出口構(gòu)造成保持吸入器的嘴部部分，并且其中，可以可選地設(shè)置端蓋。在另一實施例中，適配器或者裝置能包括緊固裝置，緊固裝置包括夾持件，夾持件構(gòu)造成安裝到平臺，并構(gòu)造成保持腔室或使腔室不可移動。在一個實施例中，腔室的不可移動可以在腔室的一端，例如，在近端處實現(xiàn)。在一個實施例中，裝置包括具有空間的腔室，其中，所述腔室包括間隔器和端蓋。在一個實施例中，間隔器構(gòu)造成可插入到腔室中，以使所述空間的尺寸最小化或者減小，以針對要測試的不同吸入器類型維持腔室尺寸恒定。在一個實施例中，裝置構(gòu)造成適配于激光衍射設(shè)備，并包括圍繞以呼吸為動力的干粉吸入器的圓筒，所述圓筒具有近端和遠端、第一端蓋和第二端蓋，所述第一端蓋構(gòu)造成適配于所述遠端，所述第二端蓋構(gòu)造成適配于所述近端，所述第一端蓋構(gòu)造成具有用于與連接到流量計的管道系統(tǒng)適配的開口，所述近端構(gòu)造成具有被構(gòu)造成安裝以呼吸為動力干粉吸入器的保持件。在一個實施例中，該裝置包括墊片和/或O型環(huán)以用于與第一端蓋和第二端蓋緊密密封，并且第二端蓋構(gòu)造成具有吸入器嘴部適配器。在一個 實施例中，提供了一種用激光衍射設(shè)備測量顆粒分布的方法，包括以下步驟提供被構(gòu)造成將以呼吸為動力的干粉吸入器保持在封閉環(huán)境中的裝置；將包括干粉藥物的吸入器安裝到該裝置上，并將包括空氣或氣體的正壓力驅(qū)動流提供給該裝置以加壓和形成從吸入器排出的粉末流，并在非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境中用激光衍射設(shè)備測量從吸入器排出的顆粒。在一個實施例中，排出的粉末流在被測量之后抽吸到可沉積系統(tǒng)；其中， 抽吸源被設(shè)置為約200至約250millibar或者處于大于30L/min的流率。在另一實施例中，提供了用激光衍射設(shè)備測量顆粒尺寸分布的方法，包括以下步驟提供一種裝置，該裝置構(gòu)造成將以呼吸為動力的干粉吸入器保持在封閉環(huán)境中，所述以呼吸為動力的干粉吸入器包括干粉配方；將所述以呼吸為動力的吸入器安裝到所述裝置內(nèi)；啟動與所述裝置適配的激光衍射系統(tǒng)；向該裝置提供壓縮空氣或氣體流以對該裝置加壓并產(chǎn)生通過吸入器的空氣或氣體流，使得將干粉配方排出成為從吸入器射出的粉末流， 并且在真空抽吸的情況下、并在非腔室環(huán)境和/或周圍條件的環(huán)境中用激光衍射設(shè)備測量從吸入器射出的顆粒。在一個實施例中，抽吸源設(shè)置為約250millibar ；或者設(shè)置為大于 30L/min的流率。在此實施例或另一實施例中，由被設(shè)置以產(chǎn)生從吸入器排出的粉末流的正壓力所導(dǎo)致的峰值流率的范圍從約10到約40L/min。在一個實施例中，公開了一種裝置，其構(gòu)造成適配于激光衍射設(shè)備，該裝置包括 構(gòu)造成圍繞以呼吸為動力的干粉吸入器的腔室；所述腔室具有近端和遠端以及第一端蓋和第二端蓋，第一端蓋構(gòu)造成適配于所述遠端，第二端蓋適配于所述近端；所述第一端蓋具有構(gòu)造成接收與流量閥控制器連接的管道系統(tǒng)的開口，所述近端構(gòu)造成具有嘴部安裝裝置， 所述嘴部安裝裝置構(gòu)造成保持所述以呼吸為動力的干粉吸入器。在又一個實施例中，公開了一種裝置，其構(gòu)造成適配于激光衍射設(shè)備，該裝置包括構(gòu)造成圍繞以呼吸為動力的干粉吸入器的腔室，以呼吸為動力的干粉吸入器具有嘴部和本體，并且其中，所述腔室具有遠端和近端、空間、入口和出口 ；一個或多個端蓋，其被構(gòu)造成適配于所述入口和/或所述出口，所述入口構(gòu)造成接收正壓力源，以及吸入器安裝裝置，其具有開口并被構(gòu)造成將吸入器嘴部在所述開口內(nèi)保持到位；以及裝置安裝部分；其中，安裝在所述吸入器安裝裝置中的以呼吸為動力干粉吸入器具有被包圍在所述腔室內(nèi)的本體，并形成了在腔室空間與非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境之間的空氣路徑。在又一實施例中，提供一種用激光衍射設(shè)備測量顆粒尺寸分布的方法，所述方法包括以下步驟提供一種裝置，所述裝置包括腔室并構(gòu)造成將以呼吸為動力的干粉吸入器保持在封閉環(huán)境中，所述以呼吸為動力的干粉吸入器具有本體并包括干粉配方；將以呼吸為動力的吸入器安裝到腔室內(nèi)，使得所述干粉吸入器的本體被包圍在腔室內(nèi)；向裝置的腔室提供正壓力，以產(chǎn)生通過所述干粉吸入器的空氣或氣體流，從而排出干粉配方的顆粒，并且用激光衍射設(shè)備測量從所述吸入器射出到非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境中的顆粒。在一個實施例中，該方法能應(yīng)用到包括嘴部和本體的以呼吸為動力的干粉吸入器，其中，嘴部形成了從腔室到非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境的空氣路徑。在一個實施例中，向腔室提供正壓力的步驟由包括閥或注射泵的流量控制系統(tǒng)通過加壓氣體源來實現(xiàn)，并且所施加的正壓力高于lkPa。在又一實施例中，該方法包括的用激光衍射設(shè)備測量排出的粉末顆粒的步驟與從吸入器排出顆粒同時地進行。在此處描述的實施例中，該裝置和方法能使用任何正壓力源(包括加壓空氣或氣體，諸如氮)并在受控制的溫度、壓力、濕度和流率下通過對以一致性和再現(xiàn)性排出的粉末的顆粒尺寸分布和密度的分析，來對吸入器進行性能評估。在一個實施例中，用來輸送來自腔室內(nèi)的吸入器的排出物的正壓力產(chǎn)生了大于5L/min的峰值流率，或產(chǎn)出了大于lOL/min 的峰值流率。在具體的實施例中，峰值流率的范圍從約10到約50L/min。在另一實施例中， 從吸入器嘴部開口到抽吸源軟管開口的距離可以大于5cm。在一個具體實施例中，從吸入器嘴部開口到抽吸源軟管開口的距離大于5cm。


圖IA描繪了用于適配于激光衍射顆粒測量設(shè)備的裝置的實施例的部分分解構(gòu)造的立體視圖。圖IB是圖IA的分解視圖，并示出了各部件。圖2描繪了安裝到激光衍射測量設(shè)備上的如圖1所示的實施例的俯視圖，并示出了粉末流行進的區(qū)域。圖3描繪了圖1所示的實施例的剖視側(cè)視圖的示意表示，并示出了位于激光衍射設(shè)備上的裝置。圖4描繪了安裝到激光衍射設(shè)備上以進行使用的裝置的示意立體圖。圖5描繪了該裝置的實施例沿著其中間軸線的界面的示意圖示，并示出處于使用位置的適配于保持器的吸入器。圖6描繪了用于適配到激光衍射顆粒測量設(shè)備的裝置的可選實施例的部分分解構(gòu)造的立體視圖。圖7描繪了安裝到安裝板上的安裝機構(gòu)的如圖6所示的實施例的側(cè)視圖。圖8描繪了圖6的適配器的沿著縱向軸線的截面的分解視圖，其中吸入器被安裝到位。圖9描繪了安裝到位于激光衍射設(shè)備上的安裝機構(gòu)的如圖6-9中所示的實施例。圖10描繪了光學(xué)濃度乘以測量時間與實際排出質(zhì)量的關(guān)系的圖，該關(guān)系是用配備有此處所述的裝置實施例的激光衍射設(shè)備以及含有胰島素和富馬酰二酮哌嗪顆粒的用于吸入的干粉成分來完成的，其中所述裝置適配有干粉吸入器。圖11描繪了如圖10所示的實驗而獲得的數(shù)據(jù)，示出了用激光衍射設(shè)備獲得的顆粒尺寸分布，激光衍射設(shè)備適配有本文所述的裝置實施例，并適配有干粉吸入器，干粉吸入器包括含有胰島素和富馬酰二酮哌嗪顆粒的用于吸入的干粉配方。
具體實施例方式在此處公開的實施例中，公開了用于激光衍射設(shè)備和系統(tǒng)以測量從吸入器排出的粉末流的顆粒的尺寸分布和密度的裝置和方法。在此處公開的實施例中，該裝置提供了用于測量從以呼吸為動力的吸入器射出的粉末流的顆粒尺寸分布的有利方法，因為粉末流能在沒有由于腔室引發(fā)因素導(dǎo)致的阻礙或者干擾的情況下越過測量空間。在此處說明的實施例中，該裝置能由包括金屬、合成物和/或塑料的任何材料制成，并能使用正壓力驅(qū)動系統(tǒng)來代替真空驅(qū)動系統(tǒng)，而真空驅(qū)動系統(tǒng)例如傳統(tǒng)地用于 Sympatec Gmbh的Helios系統(tǒng)。在本實施例中，提供給包含具有粉末劑量的吸入器的腔室的正壓力用來驅(qū)動包含在吸入器中的粉末以使其流動通過吸入器，并沿著大致水平的軸線經(jīng)過被大致垂直激光束橫穿過的周圍空氣而通過吸入器嘴部排出。在此實施例和其他實施例中，包括粉末的測試吸入器放置在腔室內(nèi)，并且將該腔室關(guān)閉；該系統(tǒng)被啟動，并且流量控制閥允許空氣以取決于吸入器類型的預(yù)定速率而流入腔室。在圖IA和IB所示的實施例中，適配器或者裝置10可以包括具有兩個以上開口的結(jié)構(gòu)，至少兩個開口在相對兩端，即近端11和遠端13，并且，至少一端，遠端13構(gòu)造成與加壓空氣或者氣體(例如，氮)的源連通；并且相對的一端11靠近激光束32 (圖3)的區(qū)域， 激光束32從裝置20出射以用于測量從吸入器(例如，吸入器30)射出的粉末流的顆粒尺寸分布。圖IB是圖IA所示的實施例的分解視圖，其進一步示出裝置10還包括槽17，用于緊固放置在相對兩端11、13處的蓋子或者端蓋14、15以包圍圓筒或腔室19。裝置10還包括保持器或者吸入器適配器21作為安裝裝置，并包括構(gòu)造成接收吸入器30 (圖5)的嘴部端的開口 28。圖5的示意圖示出了安裝在定位于圓筒19的一端處的裝置10上的吸入器 30，吸入器30安裝到被構(gòu)造成將裝置10的近端密封的吸入器適配器21中。端蓋15構(gòu)造成以如下的方式適配近端13 使得它與端蓋14的外表面平齊。腔室19的背端13通過開口 18連接到低阻流量計和壓力管線(未示出)。系統(tǒng)使用流量控制閥以產(chǎn)生移動通過吸入器而散布粉末的預(yù)定吸入流量模式(profile)。裝置10還包括0環(huán)23、23'，其適配于端蓋14、15以進行緊密封；銷26、26'、27、27'構(gòu)造成適配于端蓋以將端蓋14、15緊固到腔室19。圖2描繪了安裝到保持器上的裝置實施例的俯視示意圖，并示出了該裝置如何安裝到激光衍射測量設(shè)備(例如，裝置20)。如圖2可見，裝置10能適配于更換例如設(shè)備20 中設(shè)置的標準保持器，裝置10例如通過可動的支架12安裝到安裝裝置或者板上，支架12 可移動并使得可以以距激光束的各種距離來測量粉末流。裝置10能包括夾持件(例如，支架12)，其在與設(shè)置在設(shè)備中的低真空、鐘型吸入端口 24平行的水平面中保持裝置10。以此方式，從裝置中的吸入器射出的粉末流能緊接得到讀數(shù)之后被抽吸到真空系統(tǒng)中，而不會造成在進行測量之后粉末停留在周圍空氣中。一旦粉末流從吸入器射出起，直到它進入吸入端口 24的時點，可以對粉末流獲得利用激光衍射設(shè)備中的設(shè)置進行的測量。在一個實施例中，能對取決于吸入器類型的預(yù)定時長的長度測量粉末流。例如，在此處結(jié)合美國專利 No. 7，305，986,7, 464，706 和美國專利申請 No. 12/484，129(2009/0308391)所描述的高阻力吸入器在小于10秒內(nèi)產(chǎn)生粉末流。在此處的實施例中，能以從吸入器排出的粉末流開始起的預(yù)定的時間(例如，10秒或更短)進行測量。在一些實施例中，利用現(xiàn)有的系統(tǒng)，取決于吸入器內(nèi)部空氣管道或路徑，可以對更短或者更長的持續(xù)時段進行測量。圖3描繪了一個實施例的剖面?zhèn)纫晥D的示意表示，示出位于激光衍射設(shè)備上的裝置10由作為緊固裝置的包括夾持件的支架12保持，其中，裝置10包括兩個端蓋14、15，端蓋14、15通過銷26、27和槽17牢固地適配到圓筒19，圖3還示出近端11與激光束區(qū)域32以及安裝在相同的平行平面中并面向近端11的抽吸軟管24的相對距離。圖3還示出裝置 10還能安裝在軌道(諸如軌道16)上以安裝到激光衍射分析系統(tǒng)。圖4描繪了示例性的裝置實施例如何安裝到激光衍射設(shè)備20以進行使用的立體視圖的示意表示。在此實施例中，本裝置10適配有支架12作為設(shè)置有單元20、22的、對于標準腔室部件的替換部件，標準腔室部件例如是名為“Inhaler Dispersing Unit”的吸入器散布單元(Sympatec Gmbh)。圖4示出了包括具有端蓋15的圓筒結(jié)構(gòu)的裝置10，該端蓋 15被構(gòu)造有接收軟管或管子的開口 18，軟管或者管子連接到流量計以允許加壓的空氣或氣體進入腔室19。圖5描繪了裝置的實施例的通過其中間縱向軸線的截面的示意圖示，示出了處于使用位置的適配于保持器的吸入器。在某些實施例中，例如，在圖5中，該裝置可以進一步包括0型環(huán)23、25，其配置于端蓋14、15以進一步確保能實現(xiàn)正壓力下的緊密密封，使得，如同吸入器30被用戶使用時那樣，流量僅僅以一粉末劑量行進通過吸入器。在圖1-5所示的實施例中，適配器10通過安裝裝置12安裝到系統(tǒng)，安裝裝置12安裝到基板。在本實施例中，腔室可以根據(jù)需要而拆除以用于清潔，但是，腔室也可以始終保持安裝，不過，能拆除近端部件以在每次使用之后安裝新的吸入器，或者以新的劑量或包含粉末的盒子來裝載吸入
ο圖6-9描繪了用于激光衍射設(shè)備的適配器裝置的另一實施例，該激光衍射設(shè)備用于測量從干粉吸入器射出的粉末流的顆粒尺寸分布。在本實施例中，裝置50的近端可安裝到安裝裝置，并能在每次使用之后通過安裝板72保持永久性地安裝于基板55。在本實施例中，裝置50的可拆除部件是腔室60，腔室60包括構(gòu)造成被夾持到裝置60的端蓋57中的機構(gòu)。圖6圖示了示出所有部件的適配器裝置50的分解視圖。如圖6所示，適配器50 具有包括腔室60的圓筒結(jié)構(gòu)，腔室60具有軸環(huán)63和遠端的端蓋65，軸環(huán)63與近端的端蓋或嘴部安裝殼體70固定并可配合，端蓋65具有用于與軟管連接以允許正壓力源進入到腔室內(nèi)部的孔，腔室60還包括與諸如嘴部適配器64的吸入器安裝裝置安裝的支架63和間隔器62，以及嘴部安裝殼體70，嘴部安裝殼體70被構(gòu)造成可適配到與位于激光束的源附近的基板55連接的側(cè)板或安裝板72。在此實施例和其他實施例中，裝置50能包括一個或多個墊片(諸如墊片67)以及一個或多個0型環(huán)66，其有助于與端蓋和/或夾持件的緊密密封。嘴部適配器64能構(gòu)造成具有裝配相應(yīng)的吸入器嘴部的設(shè)計，只要能形成密封即可。在某些實施例中，嘴部適配器64例如由氣體不可透過的橡膠或塑料材料制成。嘴部安裝殼體 70和安裝板72各具有中央開口，以允許吸入器的嘴部突伸穿過開口，使得從吸入器排出的粉末流在轉(zhuǎn)移過程中不受干擾或者不受影響?；?5可以包括用于適配于激光衍射系統(tǒng)的夾持件，并被構(gòu)造成可移動以調(diào)節(jié)粉末流在被測量的同時所穿越的距離。在此處的實施例中，抽吸軟管74還能設(shè)置有適配器50。在本實施例中，吸入器本體在使用過程中封裝在腔室60內(nèi)。在一些實施例中，間隔器62能插入到腔室的內(nèi)部，并取決于吸入器尺寸以各種材料構(gòu)造有不同的壁厚和各種內(nèi)腔直徑，從而維持用于相同吸入器類型或者當(dāng)使用不同的吸入器時吸入器周圍恒定的腔室60內(nèi)的空間。圖7是適于使用的組裝的裝置50的側(cè)視示意圖，示出了腔室60，連接到安裝板72 的端蓋或嘴部安裝殼體70，其中安裝板72安裝到基板55。圖8圖示安裝有吸入器30以用于測試的適配器裝置50的通過縱向軸線的截面圖，適配器裝置50安裝在激光衍射設(shè)備100中，包括腔室60、間隔器62和端蓋65，并且通過嘴部安裝殼體70安裝到軸環(huán)63而為使用做好準備。圖8還示出了適配于嘴部保持器的吸入器嘴部，并且在鏡頭32處靠近激光束源。圖9圖示了激光衍射設(shè)備100的立體視圖，適配器50組件連接到激光衍射設(shè)備 100并處于使用位置，但尚未連接到正壓力源。在另一實施例中，所施加的預(yù)定壓力模式可以是實際病人吸氣模式的模擬。這些模式由自動活塞-氣缸組件產(chǎn)生，例如在題為“Apparatus and Method for Simulating Inhalation Efforts”的美國臨時專利申請序列號No. 61/257，813中公開的一種自動活塞-氣缸組件。在一個實施例中，活塞運動通過受電動機控制的線性滑動器驅(qū)動。氣缸直接連接到包含吸入器的腔室。圓筒運動能高精度地產(chǎn)生模式模擬，并能補償吸入器阻力的變化。在一個實施例中，在使用本裝置的操作過程中，隨著模擬的流量模式施加到吸入器，粉末流通過吸入器以與在病人治療過程中所特定的方式類似的方式排出。粉末流朝向抽吸錐形部行進通過非腔室的環(huán)境并/或周圍環(huán)境的激光測量區(qū)域。一旦經(jīng)過，粉末經(jīng)由真空抽吸而通過錐形部被收集，確保它不污染任何測試環(huán)境。因為粉末流不必行進通過腔室(例如，用于標準方法的十字形狀腔室，其包含各種通氣口)，其軌跡和紊流受各個顆粒的空氣動力學(xué)特性和動量的控制。這具有兩個優(yōu)點首先，設(shè)備沉積最小化，并且避免粉末顆粒在鏡頭上的沉積，用戶不再需要在各吸入組之間重復(fù)和沉悶地清潔系統(tǒng)；并且其次，粉末流的散布能由施加的吸氣流量模式進行控制。在此處示例的實施例中，包括紊流區(qū)域在內(nèi)的外部影響和通風(fēng)流最小化，以允許用戶精確地量化粉末流特性。在本構(gòu)造的一個實施例中，由激光衍射測量得到的數(shù)據(jù)可以由系統(tǒng)以與經(jīng)過激光測量區(qū)域的粉末流的時間相等的時間間隔進行收集。在本實施例中，當(dāng)測量腔室內(nèi)的粉末流時，通過使激光測量區(qū)域中再循環(huán)的顆粒的重復(fù)計數(shù)最小化，用戶因而能確保對從干粉吸入器射出的粉末流的更精確且可重復(fù)的評估。本裝置和方法因而將自從吸入器射出的粉末流取得的顆粒分布測量的波動最小化。不同流量模式能形成具有不同特性的粉末流，當(dāng)該粉末流經(jīng)過激光測量區(qū)域時，能夠由系統(tǒng)分析得到這些不同的特性。測量能與任何可實現(xiàn)的吸氣或者吸入模式相關(guān)。在此處描述的實施例中，裝置10能通過可編程流量控制閥來測量吸氣流量模式， 可編程流量控制閥安裝在正壓力的氣體源和吸入器腔室之間。在一個實施例中，裝置10能通過將可編程的活塞-氣缸組件連接到包含帶有干粉盒的吸入器的腔室19而被適配。本實施例還能避免由從吸入器排出的粉末流而對用于激光衍射設(shè)備和系統(tǒng)的鏡頭的污染，因而降低了在測試過程中相關(guān)的顆粒計數(shù)的誤差。本發(fā)明減少了流動紊流，而流動紊流會造成在先前系統(tǒng)的流動紊流腔室中所捕獲的相同顆粒的多次計數(shù)，并避免了使用之后的重復(fù)清潔。本方法還避免了與通常的工業(yè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的那些通常的通風(fēng)和定時方面的問題，所述通用的工業(yè)系統(tǒng)僅僅與真空夾具一起進行工作。在某些實施例中，裝置10能通過調(diào)整抽吸壓力、吸入器腔室壓力以及吸入器腔室和抽吸源之間的距離來允許對從吸入器排出的粉末流的膨脹進行控制。在一個實施例中， 裝置10允許控制測量觸發(fā)條件，該條件對于實驗而言能用來使顆粒尺寸分布和測量質(zhì)量相關(guān)。在本實施例中，對于在實驗條件下的測量而言，相關(guān)性可以用來推定測量得到的粉末量。與傳統(tǒng)的使用抽吸器作為形成粉末流的裝置的固定腔室相比較，在此處描述的實施例中的裝置和方法為用戶提供了控制粉末流的尺寸和時間的優(yōu)點。已經(jīng)使用此處描述的裝置對諸如在美國專利No. 7，305，986、No. 7，464，706以及美國專利申請No. 12/484，129(2009/0308391)中描述的干粉吸入器進行了測試。示例對安裝到諸如在美國專利No. 7，305, 986、No. 7，464，706和美國專利申請 No. 12/484，129(2009/0308391)中描述的吸入器系統(tǒng)上的盒子中所設(shè)置的胰島素和富馬酰二酮哌嗪(fumaryl diketopiperazine)顆粒的各種數(shù)量(mg)的配方，用適配于激光衍射設(shè)備(Helos Laser Diffraction Sensors, Sympatec GmbH)的裝置實施例測量顆粒尺寸分布。適配器裝置安裝到Helos設(shè)備上。該裝置的一端安裝到管道系統(tǒng)，管道系統(tǒng)適配于流量計(TSI公司的4043型)和閥以調(diào)節(jié)來自壓縮空氣源的壓力或流量。圖5所示的吸入器被適配于該裝置，并且該吸入器還包含含有干粉配方的盒子。一旦啟動并且激光束準備測量粉末流，氣動閥被啟動以允許粉末從吸入器排出。激光系統(tǒng)基于預(yù)定測量條件自動測量從吸入器裝置排出的粉末流。激光衍射系統(tǒng)由與該設(shè)備集成的軟件進行操作，并由計算機程序控制。對包含不同量的粉末和不同的粉末的樣品進行測量。測量條件如下在測量過程中的流率設(shè)置被設(shè)定為10至40L/min的峰值流量；激光測量開始觸發(fā)條件當(dāng)在特定檢測器通道上檢測到> 0. 6%的激光密度；激光測量結(jié)束觸發(fā)條件當(dāng)在特定檢測器通道上檢測到< 0. 4%的激光密度；抽吸源設(shè)定為250millibar或者處于大于30L/min的流率。抽吸源和吸入器腔室之間的距離約為9. 525cm。從激光衍射設(shè)備獲得的測量結(jié)果可以與在測量過程中排出的粉末質(zhì)量具有相關(guān)性。一旦建立相關(guān)性，它可以用來在用于該特定測量的實驗條件下的測量過程中推定所測量的粉末量。在從吸入器排出粉末之前和之后確定盒子重量以確定所排出的粉末重量。一旦測量了粉末流，分析數(shù)據(jù)并將其圖形化。獲得光學(xué)濃度和測量持續(xù)時間。圖10示出了針對包含不同量的測試粉末的多個樣品以如上所述要求保護的裝置所獲得的數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)繪制成線性衰減曲線以示出粉末量(X軸)與光學(xué)濃度乘以測量時間(y軸)的相關(guān)性，從而示出激光衍射系統(tǒng)測量的粉末量與所用的吸入器射出的粉末量相關(guān)。圖11圖示由具有要求保護的裝置的激光衍射系統(tǒng)使用如上所述的條件測量的、 包含其配方包括胰島素和二酮哌嗪的顆粒的IOmg樣品的顆粒尺寸分布的數(shù)據(jù)。圖11表示使用要求保護的裝置的激光系統(tǒng)得到測量顆粒的78. 35%具有< 5. Sum的顆粒尺寸。在以上所述測量條件下在0. 484秒的測量持續(xù)期間，激光檢測到37. 67%的光學(xué)濃度。前述公開是圖示性實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解到此處公開的裝置、技術(shù)和方法闡明了在實施本公開中運行良好的代表性的實施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本公開應(yīng)該理解到在公開的特定實施例中可以進行許多變化，并在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下仍然獲得相同或者類似的結(jié)果。除非另有說明，在說明書和權(quán)利要求書中使用的所有表示成分含量、諸如分子量的屬性、以及反應(yīng)條件等的數(shù)字應(yīng)理解為在所有情況下能被術(shù)語“約”修改。因而，除非相反地說明，在說明書和權(quán)利要求書中描述的數(shù)字參數(shù)是可以取決于本發(fā)明尋求獲得的期望性能而變化的近似數(shù)。至少，以不將其等同方案的教條應(yīng)用限制為權(quán)利要求的宗旨，每個數(shù)字參數(shù)應(yīng)該至少根據(jù)報告的重要位數(shù)并通過應(yīng)用普通的舍入湊整技術(shù)來理解。盡管闡述本發(fā)明的寬范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似數(shù)，但是在特定示例中闡述的數(shù)字值盡可能精確給予報告。然而，任何數(shù)字值固有地包括由于在各個測試測量中發(fā)現(xiàn)的標準偏差所必然導(dǎo)致的某些誤差。除非文中另有說明或者上下文中明顯矛盾的，在描述本發(fā)明的上下文(尤其在權(quán)利要求的上下文)中使用的術(shù)語“一”和“該”以及類似術(shù)語應(yīng)理解為覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者。 此處數(shù)值范圍的涉及僅僅意在用作分別參照落在范圍內(nèi)的每個單獨的值的簡化方法。除非此處另有說明，每個單獨的值結(jié)合到說明書中，如同其在本文被單獨被涉及。此處描述的所有方法能以任何適合的順序執(zhí)行，除非此處另有說明或者除非上下文明顯矛盾。任何和所有示例的使用或者此處提供的示例語言(例如，諸如)僅僅意在更好圖示本發(fā)明，并不對本發(fā)明的范圍加以限制。本發(fā)明的語言不應(yīng)理解為表示對于本發(fā)明的實施關(guān)鍵性的非要求保護的要素。權(quán)利要求中的術(shù)語“或”的使用用于表示“和/或”，除非明確地僅僅表明替換物， 或者替換物互相排斥。不過，本申請也支持僅表示替換物的“和/或”的定義。此處公開的本發(fā)明的可選要素或者實施例的分組不理解為限制?？梢詥为毣蛘吲c本發(fā)明建立的各組的其他要素或者其他要素的任何組合來表示和主張每組構(gòu)件。應(yīng)理解， 組的一個或者多個成員由于方便和/或?qū)＠缘脑蚨话ㄔ诮M中或者從組中刪除。當(dāng)任何這樣的包括或刪除發(fā)生時，說明書在此處認為包含以以滿足在權(quán)利要求書中使用的所有馬庫什群組的撰寫的方式修改得到的組。此處描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括發(fā)明者實現(xiàn)本發(fā)明的最佳實施方式。當(dāng)然， 這些優(yōu)選實施例的變化在本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀前述描述時是顯然的。發(fā)明者期望本領(lǐng)域的技術(shù)人員適合地采用這種變化，并且發(fā)明者打算實施本發(fā)明，并不限于此處具體的描述。 因而，本發(fā)明包括可適用法律允許的權(quán)利要求中引用的主題的所有修改和等同物。此外，在其所有可行變化中上述要素的任何組合被本發(fā)明包涵，除非此處另有所指或者除非上下文明顯矛盾。此處公開的具體實施例可以進一步使用“由…組成”或者“基本由…組成“的語言表達而被限制在權(quán)利要求書中。當(dāng)用在權(quán)利要求書中時，不管是遞交的或根據(jù)修改增加的， 術(shù)語“由…組成”排除了未在權(quán)利要求中指定的任何要素、步驟或者成分。術(shù)語“基本由… 組成”將權(quán)利要求的范圍限制到特定材料或步驟以及實質(zhì)上不會影響基本特性和新穎特性的那些材料和步驟。要求保護的本發(fā)明的實施例在此處固有地或者清楚地描述和應(yīng)用。此外，在說明書通篇，許多參考文獻已經(jīng)成為專利和印刷的公報。以上所述的參考文獻和印刷公報的每個的全部內(nèi)容此處分別通過引用而結(jié)合于此。此外，應(yīng)理解，此處公開的本發(fā)明的實施例是本發(fā)明的原理的解釋。可以采用的其他修改落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因而，通過示例但是不限制的方式，可以根據(jù)此處的教導(dǎo)利用本發(fā)明的可選構(gòu)造。因而，本發(fā)明不限于所精確描述和示出的方案。
權(quán)利要求
1.一種裝置，其被構(gòu)造成適配于激光衍射設(shè)備，并包括腔室，其被構(gòu)造成包圍以呼吸為動力的干粉吸入器，所述吸入器具有嘴部和本體，并且其中，所述腔室包括遠端和近端，并限定了空間、入口和出口；一個或多個端蓋，其被構(gòu)造成適配于所述入口和/或所述出口，所述入口被構(gòu)造成接收正壓力源；以及裝置安裝部分， 其中，安裝在所述吸入器安裝裝置中的以呼吸為動力的干粉吸入器具有被包圍在所述腔室內(nèi)的本體，并形成了在所述腔室的空間與非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境之間的空氣路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括吸入器安裝裝置，所述吸入器安裝裝置具有開口并被構(gòu)造成將吸入器的所述嘴部在所述開口中保持到位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述一個或多個端蓋包括第一端蓋和第二端蓋， 所述第一端蓋位于所述腔室的所述遠端處，并具有被構(gòu)造成接收管道系統(tǒng)的開口，所述第二端蓋位于所述腔室的所述近端處，并具有被構(gòu)造成接收所述吸入器的所述嘴部的開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括流量控制系統(tǒng)，所述流量控制系統(tǒng)包括閥或注射泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述腔室可從所述裝置安裝部分拆除。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個或多個墊片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括一個或多個O型環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于將所述腔室固定到所述裝置安裝部分的夾持機構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括可插入到所述腔室中的間隔器。
10.一種裝置，其被構(gòu)造成適配于激光衍射設(shè)備，并包括腔室，其被構(gòu)造成包圍以呼吸為動力的干粉吸入器，所述腔室具有遠端和近端，以及第一端蓋和第二端蓋，所述第一端蓋被構(gòu)造成適配于所述遠端，所述第二端蓋構(gòu)造成適配于所述近端，所述第一端蓋具有被構(gòu)造成接收管道系統(tǒng)的開口，所述管道系統(tǒng)連接到流量控制器和正壓力源，所述近端被構(gòu)造成具有嘴部安裝裝置，所述嘴部安裝裝置被構(gòu)造成保持所述以呼吸為動力的干粉吸入器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述嘴部安裝裝置被構(gòu)造成適配于所述第一立而蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括流量控制系統(tǒng)，所述流量控制系統(tǒng)包括閥或注射泵。
13.一種用激光衍射設(shè)備測量至少一個顆粒特性的方法，所述方法包括以下步驟提供一種裝置，所述裝置包括腔室并被構(gòu)造成以封閉環(huán)境保持以呼吸為動力的干粉吸入器，所述以呼吸為動力的干粉吸入器具有本體并包含干粉配方；將所述以呼吸為動力的吸入器安裝到所述腔室，使得所述干粉吸入器的本體包圍在所述腔室內(nèi)；向所述裝置的所述腔室提供正壓力，以形成通過所述干粉吸入器的空氣流或氣體流， 從而排出所述干粉配方的顆粒，并且用所述激光衍射設(shè)備測量所述至少一個顆粒特性， 其中，所述顆粒從所述吸入器排出到非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述至少一個顆粒特性是顆粒密度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述至少一個顆粒特性是顆粒尺寸分布。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述以呼吸為動力的干粉吸入器包括嘴部。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述嘴部形成了從所述腔室到所述非腔室環(huán)境和/或周圍環(huán)境的空氣路徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，向所述腔室提供正壓力的步驟由包括閥或注射泵的流量控制系統(tǒng)通過加壓氣體源來實現(xiàn)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所施加的所述正壓力高于lkPa。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，用所述激光衍射設(shè)備測量的步驟與從所述吸入器排出顆粒同時地進行。
全文摘要
本公開涉及改進的用于適配于激光衍射設(shè)備(20)的裝置(10)和方法，激光衍射設(shè)備用于測量從干粉吸入器(30)出射的干粉成分流的顆粒尺寸分布和密度。
文檔編號A61M15/00GK102355918SQ201080012645
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者塞亞姆·沙赫, 查得·C·斯穆尼, 班諾特·阿達莫 申請人:曼金德公司