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Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf die Verabreichung von Zusammensetzungen
(wie z. B. pharmazeutische Zusammensetzunge), einschließlich Zusammensetzungen,
die örtlich
verabreicht werden oder an Schleimhäute geliefert werden, wie z.
B. über Inhalation.
Insbesondere kombiniert diese Erfindung die nicht miteinander in
Beziehung stehenden Technologien von pharmazeutischer Verabreichung
und Tintenstrahltechnologie.
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Hintergrund
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Bioaktive
Zusammensetzungen, wie z. B. Pharmazeutika, liefern wirksame Behandlungen
für eine
Vielzahl von Krankheiten. Leider kann eine Verabreichung von therapeutisch
wirksamen Dosen vieler Medikationen in einigen Fällen schwierig sein. Zum Beispiel
werden einige Medikamente (insbesondere peptidbasierte Medikamente,
wie z. B. Insulin) durch die in hohem Maße saure Umgebung des Magens
teilweise oder ganz deaktiviert, falls dieselben oral eingenommen
werden. Ein weiteres Problem ist der Effekt des „ersten Durchgangs", der sich auf eine teilweise
Deaktivierung von oral eingenommenen Medikamenten in der Leber bezieht,
nachdem dieselben von dem gastrointestinalen System absorbiert worden
sind und bevor dieselben ihre volle therapeutische Wirkung ausgeübt haben.
Zusätzlich
zu derartigen physiologischen Hindernissen bezüglich der Verabreichung versäumen es
Patienten oft, ihre Medikationen in den richtigen verschriebenen
Abständen
oder die nötige
Zeitdauer lang einzunehmen.
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Zusätzlich zur
oralen Einnahme wird eine Inhalationsverabreichung als ein alternativer
Weg der Medikamentenlieferung verwendet. Inhalierte Medikamente
können
direkt durch die Schleimhäute
und das Epithel des Atmungstrakts absorbiert werden, wodurch eine
anfängliche
Deaktivierung von bioaktiven Substanzen durch die Leber minimiert
wird. Eine Inhalationslieferung kann Medikamente auch direkt zu
therapeutischen Einsatzstellen (wie z. B. die Lunge oder die Nebenhöhlen) liefern.
Diese Verabreichungsweise ist besonders wirksam bei der Lieferung
von Lungenmedikamenten (wie z. B. Asthmamedikationen) und peptidbasierten
Medikamenten (normalerweise über
intranasale Verabreichung), wobei Inhalationsapparate abgemessener
Dosis (MDIs) verwendet werden. MDIs erfordern jedoch oft ein Koordinieren
der Inhalation mit der Betätigung des
MDI, und einige Patienten sind nicht in der Lage, diese Technik
zu meistern. In der
US 5,881,716 ist eine
Vorrichtung zum Liefern einer bioaktiven Zusammensetzung offenbart,
wobei die Vorrichtung einen Tintenstrahltypspender und eine Steuerung
zum Steuern des Spenders aufweist. Außerdem vergessen Patienten
oft, Medikationen zu verschriebenen Zeiten oder mit der verschriebenen
Häufigkeit
einzunehmen, und einige Patienten verwenden Medikationen versehentlich
oder unangemessen, was zu Krankenhausaufenthalten, permanenten Verletzungen und
sogar zum Tod führt.
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Zusammenfassung
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Gemäß der Erfindung
wird ein Applikator zum Liefern einer bioaktiven Zusammensetzung
des Typs geliefert, der in dem beiliegenden Anspruch 1 dargelegt
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische, fragmentierte und teilweise schematische Ansicht
eines Ausführungsbeispiels
des Applikators, der einen Röhrenkörperöffnungsabstandhalter
aufweist.
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2 ist
eine vergrößerte Seitenaufrissansicht
des Ausführungsbeispiels,
das in 1 veranschaulicht ist, das in Position zur Verwendung
bei einem Patienten als ein oraler Inhalationsapparat gezeigt ist.
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3 ist
eine vergrößerte Vorderaufrissansicht
des Ausführungsbeispiels
von 1, die ein Behältermodul,
das von dem Applikator entfernt ist, und ein Array von vier Spenderöffnungen
zeigt, die in dem Abstandhalter angeordnet sind. Diese Figur veranschaulicht
auch schematisch, dass der Applikator mit einer entfernten Steuervorrichtung,
wie z. B. einem Computer, verbunden ist.
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Detaillierte
Beschreibung
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Wenn
es nicht anders angegeben ist, werden Fachbegriffe gemäß der herkömmlichen
Verwendung benutzt. Definitionen von gängigen Ausdrücken in
der Pharmakologie sind zu finden in Remington: The Science and Practice
of Pharmacy, 19. Auflage, veröffentlicht
von Mack Publishing Company, 1995 (ISBN 0-912734-04-3); andere Lieferungswege
an Schleimhäute
sind insbesondere auf den Seiten 710–714 erörtert.
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Die
Singularformen „ein,
eine, einer" und „der, die,
das" beziehen sich
auf eins oder mehr als eins, außer
der Kontext gibt es deutlich anders vor.
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Wie
derselbe hier verwendet ist, bedeutet der Ausdruck „aufweisen" „umfassen".
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Ein „Array" bezieht sich auf
eine vorbestimmte Struktur, die entweder regelmäßig oder unregelmäßig sein
kann. Beispiele für
Arrays sind lineare Verteilungen oder zweidimensionale Matrizen.
Bei der Verwendung hier umfasst eine Gruppe von einzelnen Elementen,
die in der Alternative aufgeführt sind,
Ausführungsbeispiele,
die sich auf ein einziges Element der Gruppe oder Kombinationen
von mehreren Elementen beziehen. Zum Beispiel umfasst der Begriff „Antibiotikum,
Bronchodilatator oder Vitamin" Ausführungsbeispiele,
die sich auf „Antibiotikum", „Bronchodilatator", „Vitamin", „Antibiotikum
und Bronchodilatator", „Bronchodilatator
und Vitamin", „Antibiotikum
und Vitamin" und „Antibiotikum,
Bronchodilatator und Vitamin" beziehen.
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Eine „bioaktive" Zusammensetzung,
Substanz oder ein solches Mittel ist eine Zusammensetzung, die eine
biologische Funktion einer Person beeinflusst, der die- bzw. dasselbe
verabreicht wird. Ein Beispiel für
eine bioaktive Zusammensetzung ist eine pharmazeutische Substanz,
wie z. B. ein Medikament oder ein Antibiotikum, die einer Person
verabreicht wird, um einen physiologischen Zustand der Person, wie
z. B. eine Krankheit, zu verändern.
Bioaktive Substanzen, Zusammensetzungen und Mittel umfassen auch
andere Biomoleküle,
wie z. B. Proteine und Nukleinsäuren,
oder Liposome und andere Trägermittel,
die bioaktive Substanzen enthalten. Bioaktive Zusammensetzungen
können
auch pharmazeutische Träger,
Hilfsmittel und Salze umfassen.
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„Medikament" umfasst jede beliebige
bioaktive Zusammensetzung, die zu einem therapeutischen (einschließlich diagnostischen)
Zweck verabreicht wird.
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„Mukosal" bezieht sich auf
die Schleimhäute, die
schleimabsondernden Membranen, die Körperkanäle auskleiden, die zur Luft
hin offen sind, wie z. B. Teile des Atmungs- und Verdauungstrakts. „Mukosale
Lieferung" bedeutet
eine Aufbringung auf eine Schleimhaut, einschließlich Lungen- oder Naseninhalation.
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Vorrichtungen
und Verfahren sind hier offenbart zum Verbessern der örtlichen
oder inhalatorischen Anwendung von Medikamenten oder der mukosalen
Lieferung von Medikamenten unter Verwendung von Applikatoren, die
auf Tintenstrahltechnologien basieren. Ausrüstungssätze und Systeme zum Verabreichen
von Medikamenten auf diese Weise sind ebenfalls beschrieben.
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Bei
einigen Ausführungsbeispielen
wird ein Applikator verwendet, um eine bioaktive Zusammensetzung
durch eine Körperöffnung,
wie z. B. Mund oder Nase, zu einer Schleimhaut zu liefern. Der Applikator
umfasst einen piezoelektrischen oder thermischen Strahlspender,
der mehrere Fluidausstoßköpfe aufweist,
jeder mit einer Öffnung
zum Ausstoß von Tröpfchen aus
dem Spender. Ein Fluidreservoir zum Halten und Liefern der bioaktiven
Zusammensetzung zu der Öffnung
zum Ausstoß durch
dieselbe ist fluidisch mit dem Strahlspender verbunden. Bei bestimmten
Ausführungsbeispielen
ist das Fluidreservoir austauschbar, wie z. B. ein entfernbares
Fluidreservoir, das zumindest teilweise durch den Körper des
Strahlspenders einführbar
ist. Gemäß der Erfindung
umfasst der Applikator mehrere Behälter (Fluidreservoirs), die
die gleiche oder unterschiedliche Zusammensetzungen enthalten, einschließlich bioaktive
Zusammensetzungen, Träger,
Lösungsmittel,
Geschmacksmittel und oberflächenaktive
Mittel. Ein Leitungsfluidschlauchanordnungssystem verbindet einen
Fluidausstoßkopf
mit einem Fluidreservoir. Das Leitungsfluidschlauchanordnungssystem
ist ein System von unabhängigen
Leitungen, wobei eine separate Leitung jedes Reservoir mit einem
anderen Fluidausstoßkopf
verbindet.
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Der
Applikator umfasst auch einen Körperöffnungsabstandhalter,
der während
eines Ausstoßes der
bioaktiven Zusammensetzung zu dem Ziel zwischen der Strahlspenderöffnung und
der Zielkörperöffnung positioniert
ist. Der Abstandhalter kann von dem Hauptkörper getrennt sein oder mit
demselben zusammenhängend
sein, wie z. B. ein getrennter Abstandhalter, der an einer Außenoberfläche des
Körpers
befestigt ist, und derselbe kann auf eine beliebige geeignete Weise
dimensioniert sein, wie z. B. ein Röhrenabstandhalter, der zur
Inhalation durch Mund oder Nase dimensioniert ist. Bei besonderen,
nicht einschränkenden
Beispielen ist der Abstandhalter winklig, oder es erstreckt sich
zumindest ein Abschnitt desselben quer zu dem Applikatorkörper, um Fluid
quer zu dem Aufbringungskörper
zu leiten. Zum Beispiel können
die Fluide durch den Abstandhalter in einem Winkel von 30–120° zu der Mittelachse
des Applikatorkörpers
geliefert werden.
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Die
mehreren Behälter
weisen einen ersten Behälter
zum Halten einer ersten bioaktiven Zusammensetzung und einen zweiten
Behälter
zum Halten einer zweiten bioaktiven Zusammensetzung auf, und der
Spender weist einen ersten Fluidausstoßkopf und einen zweiten Fluidausstoßkopf auf.
Der erste Fluidausstoßkopf
ist konfiguriert, um Tröpfchen
der ersten bioaktiven Zusammensetzung abzugeben, die eine vorbestimmte
Größe aufweisen,
und der zweite Fluidausstoßkopf
ist konfiguriert, um Tröpfchen
der zweiten bioaktiven Zusammensetzung abzugeben, die eine vorbestimmte
Größe aufweisen,
die sich von der Größe der Tröpfchen der
ersten bioaktiven Zusammensetzung unterscheidet.
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Bei
spezifischen Ausführungsbeispielen
ist der Applikator ein Inhalationsapparat, wie z. B. ein Lungen-
oder Naseninhalationsapparat. Bei alternativen Ausführungsbeispielen
wird ein ähnlicher
Applikator für
eine örtliche
Aufbringung einer bioaktiven Zusammensetzung auf die Oberfläche der
Person, wie z. B. eine Hautstelle, anstatt zur Lieferung der Zusammensetzung
an eine Schleimhaut über
eine Körperöffnung verwendet.
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Die
Tröpfchen
der bioaktiven Zusammensetzung, die durch den Strahlspender geliefert
werden, können
eine bestimmte Größe aufweisen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen
sind die Tröpfchen
zur Atmungsinhalation oder zur Lieferung an Bronchialluftwege dimensioniert.
Bei anderen Ausführungsbeispielen
sind die Tröpfchen
zur Lieferung an Nasenmembranen oder -durchgänge dimensioniert.
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Der
Applikator kann auch eine Steuerung umfassen, bei der es sich um
eine programmierbare Steuerung, wie z. B. einen Mikroprozessor,
handeln kann, zum Steuern des Strahlspenders. Die Steuerung kann über ein
Tastenfeld, einen Touch-Screen, eine
Verbindung mit einem entfernten Computer, eine entfernbare Speichervorrichtung
oder eine andere geeignete Vorrichtung programmiert werden.
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Außerdem kann
der Applikator als ein Teil eines Ausrüstungssatzes zum Verabreichen
einer bioaktiven Zusammensetzung an eine Person enthalten sein.
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft einen Applikator zur Inhalations-
oder mukosalen Lieferung einer bioaktiven Zusammensetzung unter
Verwendung eines Tintenstrahltypspenders, wie z. B. eines piezoelektrischen
oder thermischen Strahlspenders. Der Spender umfasst mehrere Behälter oder
Reservoirs zum Halten der bioaktiven Zusammensetzung und zum Liefern
derselben an mehrere Fluidausstoßköpfe zum Ausstoßen durch
zumindest eine Spenderöffnung
oder ein Array von Spenderöffnungen,
die an einer Mehrzahl von Ausstoßköpfen enthalten sind. Die mehreren
Behälter
weisen einen ersten Behälter zum
Halten einer ersten bioaktiven Zusammensetzung und einen zweiten
Behälter
zum Halten einer zweiten bioaktiven Zusammensetzung auf, und der Spender
weist einen ersten Fluidausstoßkopf
und einen zweiten Fluidausstoßkopf
auf. Der erste Fluidausstoßkopf
ist konfiguriert, um Tröpfchen
der ersten bioaktiven Zusammensetzung abzugeben, die eine vorbestimmte
Größe aufweisen,
und der zweite Fluidausstoßkopf
ist konfiguriert, um Tröpfchen
der zweiten bioaktiven Zusammensetzung abzugeben, die eine vorbestimmte
Größe aufweisen,
die sich von der Größe der Tröpfchen der
ersten bioaktiven Zusammensetzung unterscheidet. Der thermische
der piezoelektrische Strahlspender treibt präzise Tröpfchenmengen von dem Spender
zu einem mukosalen Ziel. Ein Abstandhalter ist ebenfalls zwischen
der Spenderöffnung
und einer Zielkörperöffnung (wie
z. B. Mund oder Nasenloch) bereitgestellt, um den Spender während der
Lieferung des bioaktiven Mittels in einem gewünschten Abstand von der Zielkörperöffnung zu
beabstanden. Dieser Abstandhalter kann an den Applikator angebracht
sein, in der Öffnung
in Position gehalten werden oder einfach zwischen denselben eingefügt werden,
um eine Schnittstelle zu liefern, über die die bioaktive Substanz
von der Spenderöffnung
oder von dem Array von Spenderöffnungen
zu einer Zielkörperöffnung verteilt
werden kann. Die Zielkörperöffnung kann
eine beliebige natürliche oder
künstlich
erzeugte Körperöffnung sein,
wie z. B. eine Öffnung,
die über
einen chirurgischen Eingriff erzeugt wird, z. B. über einen
Luftröhrenschnitt.
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Bei
bestimmten Ausführungsbeispielen
umfasst der Spender das bioaktive Mittel in dem Reservoir. Beispiele
für Mittel,
die in dem Reservoir enthalten sein können, umfassen pharmazeutische
Zusammensetzungen, die zur mukosalen Lieferung in der Lage sind.
Derartige Mittel umfassen Medikamente, die eine ausreichende Permeabilität aufweisen,
um sich durch eine bestimmte Schleimhaut, z. B. Nasenmembranen,
Darmepithel, Alveolen und/oder Bronchialkanäle, in den Blutstrom zu bewegen.
Bestimmte dieser Mittel sind konzipiert, um die Mikrovaskulatur
der Lungen zur nachfolgenden systemischen Absorption und Verteilung
zu erreichen, oder dieselben können
zu einer Infektionsstelle innerhalb der Lungen geleitet werden.
Zum Beispiel kann eine antibiotische Zusammensetzung konzipiert
sein, um die Lunge eines Patienten zu erreichen, der an Lungenentzündung oder
einer anderen mikrobiellen Infektion der Lunge leidet, während eine
psychogene Zusammensetzung konzipiert sein kann, um durch die Lunge
eines Patienten, der an irgendeiner psychischen Erkrankung leidet,
in den Blutstrom aufgenommen zu werden. Nicht einschränkende Beispiele
für Mittel,
die zur mukosalen Lieferung geeignet sind, umfassen: Bronchodilatatoren,
wie z. B. anti-cholinerge Medikamente, Kalziumantagonisten, sympathomimetische
Medikamente, Corticosteroide und Xanthinmedikamente; Antibiotika,
wie z. B. natürliches und
synthetisches Penizillin, Cephalosporine und Aminoglycoside; Analgetika,
einschließlich
natürliche,
halbsynthetische und synthetische Opiate; Antihistamine; psychogene
Medikamente, wie z. B. Psychostimulantia und psychopharmakologische
Mittel; und Vitamine und andere Nahrungsergänzungsmittel. Nicht einschränkende Beispiele
für bestimmte Medikamente
sind zu finden in Remington: The Science and Practice of Pharmacy,
19. Auflage (1995) auf Seite 1583, z. B. in Kapitel 56 (respiratorische Medikamente).
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Viele
analoge Arten dieser Medikamente behalten ihre biologische Aktivität und sind
ebenfalls zur mukosalen Lieferung geeignet. Obwohl der offenbarte
Spender besonders zur mukosalen Lieferung von Medikamenten geeignet
ist, kann derselbe auch zur örtlichen
Oberflächenaufbringung
bestimmter bioaktiver Zusammensetzungen, wie z. B. Antibiotika,
Corticosteroide, Minoxidil oder Retinoide (wie z. B. Retin A), durch
ein Aufsprühen
einer bioaktiven Zusammensetzung auf eine Hautstelle verwendet werden.
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Die
Reservoirs, die die bioaktive Zusammensetzung halten, können ein
fester Teil des Applikators sein, z. B. bei einem Einwegapplikator
zur einfachen Verwendung. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die
Reservoirs jedoch austauschbar sein. Eine oder mehr bioaktive Zusammensetzungen
sind in mehreren austauschbaren Reservoirs enthalten. Ein austauschbares
Reservoir ermöglicht
eine größer Flexibilität beim Auswählen von
bestimmten Medikamenten oder anderen bioaktiven Zusammensetzungen
zur Verwendung bei dem Applikator. Zum Beispiel könnte eine
Reihe von austauschbaren Reservoirs ein einziges Medikament in sequentiell
zunehmenden oder abnehmenden Konzentrationen oder eine Reihe von
unterschiedlichen, aber miteinander in Beziehung stehenden Medikamenten
zur Behandlung eines bestimmten Zustands enthalten. Außerdem liefert
die Verwendung von austauschbaren Reservoirs eine kostengünstigere
Alternative als feste Reservoirs, da nur die leeren Reservoirs – und nicht
der gesamte Applikator – weggeworfen
und ersetzt werden müssten.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen
können
die austauschbaren Reservoirs mit minimaler Manipulation des Applikators
ausgetauscht werden. Zum Beispiel können, wie es im Folgenden genauer
beschrieben ist, die Reservoirs des Ausführungsbeispiels, das in den 1–3 veranschaulicht
ist, ohne ein Aufbrechen des Hauptkörpers des Applikators ausgetauscht
werden. Bei derartigen Ausführungsbeispielen
kann ein Austauschen oder Ersetzen der Reservoirs weniger kompliziert
sein, als wenn die Reservoirs nur durch ein Öffnen des Hauptkörpers des
Applikators zugänglich wären. Ein
einfacher zu verwendender Applikator kann das Beibehalten einer
bestimmten Ordnung durch den Benutzer verbessern und Ärzten größere Flexibilität beim Auswählen und
Zuschneiden von Behandlungsordnungen ermöglichen. Falls die austauschbaren
Reservoirs durch den Hauptkörper
des Applikators einführbar
sind, sind außerdem
Mechanismen, die einen einfachen Zugriff auf das Innere des Hauptkörpers ermöglichen
(z. B. eine schwenkbare Öffnung),
nicht nötig,
wodurch einige Herstellungskosten beseitigt werden.
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Der
Spender kann auch eine Steuerung zum manuellen oder automatischen
Abgeben der bioaktiven Substanz aus dem Spender zu ausgewählten Zeitpunkten
umfassen. Die Steuerung kann die Form eines Betätigungselements annehmen, das
manuell niedergedrückt
wird, um den Spender zu aktivieren und das Mittel abzugeben. Alternativ
dazu kann die Steuerung eine programmierbare Vorrichtung sein, wie
z. B. ein Mikroprozessor, der programmiert ist, um das bioaktive
Mittel in vorbestimmten Abständen, z.
B. mehrmals pro Tag, abzugeben. Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst die
Steuerung einen hörbaren
oder sichtbaren Hinweis, wie z. B. einen Ton oder eine Leuchte,
um die Person darauf aufmerksam zu machen, dass eine Dosis der bioaktiven
Zusammensetzung zum Abgeben bereit ist. Alternativ dazu kann die
Steuerung verwendet werden, um die Dosierung eines verabreichten
Medikaments für
einen bestimmten Umstand einzustellen, wie z. B. eine bestimmte
Tageszeit, ein Ereignis (wie z. B. eine Aktivität, die eine Dosierungsmodifizierung
erfordert) oder eine Erfassung eines physiologischen Zustands (wie
z. B. eine nachteilige Medikamentenreaktion, die eine Verringerung
oder Beendigung der Medikamentenverabreichung erfordert). Komplexen
Verabreichungsprotokollen kann gefolgt werden, z. B. Anwenden von
unterschiedlichen Medikamenten zu unterschiedlichen Zeiten während des
Tages oder für
längere
Perioden, wie z. B. eine Woche, ein Monat oder sogar länger.
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Bei
bestimmten Ausführungsbeispielen
kann der Behälter
mehrere Behältermodule
tragen, wie z. B. entfernbare und austauschbare Module, die ein
bioaktives Mittel enthalten. Ein Behältermodul kann irgendeine andere
Zusammensetzung enthalten, wie z. B. einen Träger, ein oberflächenaktives
Mittel, ein Lösungsmittel
oder ein Geschmacksmittel. Mehrere Module können die gleichen oder unterschiedliche
bioaktive Zusammensetzungen oder irgendeine andere Zusammensetzung
enthalten, z. B. unterschiedliche Zusammensetzungen, die vor oder
zur Lieferungszeit kombiniert werden, um eines oder beide der Mittel
zu modifizieren oder um einen gewünschten bioaktiven Effekt zu
erzielen.
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Ein
Beispiel für
eine modifizierende Substanz, die zum Zeitpunkt des Ausstoßes kombiniert werden
kann, ist ein Eindringungsverbesserungsmittel, das eine mukosale
Eindringung der anderen bioaktiven Substanz verbessert. Eindringungsverbesserungsmittel,
die zur Zeit einer Lieferung mit einem bioaktiven Mittel gemischt
werden können,
umfassen Lösungsmittel,
wie z. B. Wasser; Alkohole (wie z. B. Methanol, Ethanol und 2-Propanol);
Alkylmethylsulfoxide (z. B. Dimethylsulfoxid, Decylmethylsulfoxid und
Tetradecylmethylsulfoxid); Pyrrolidone (z. B. 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-Pyrrolidon und N-(2-Hydroxyethyl-)Pyrrolidon);
Laurocapram; und diverse Lösungsmittel,
wie z. B. Aceton, Dimethylacetamid, Dimethylformamid und Tetrahydrofurfurylalkohol.
Andere Eindringungsverbesserungsmittel umfassen Amphiphile, wie
z. B. L-Aminosäuren,
anionische oberflächenaktive
Mittel, kationische oberflächenaktive
Mittel, amphotere oberflächenaktive
Mittel, nicht-ionische oberflächenaktive
Mittel, Fettsäuren und
Alkohole. Zusätzliche
Eindringungsverbesserungsmittel sind offenbart in Remington: The
Science and Practice of Pharmacy, 19. Auflage (1995) auf Seite 1583.
Natürlich
können
Mittel, wie z. B. Eindringungsverbesserungsmittel, auch vor dem
Zeitpunkt des Ausstoßes
mit dem bioaktiven Mittel vorgemischt werden, z. B. können das
bioaktive Mittel und die Modifizierungssubstanz in dem Behälter zusammengemischt
werden.
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Bei
dem bioaktiven Mittel kann es sich um ein beliebiges fließfähiges Fluid
(z. B. eine Flüssigkeit,
ein Gel oder ein Pulver) handeln, obwohl Flüssigkeiten bei bestimmten Ausführungsbeispielen
des Spenders verwendet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen enthält zumindest
eines der Reservoirs ein bioaktives Mittel in Pulver- oder einer
anderen trockenen Form, wie z. B. Ipratropiumbromidpulver. Das Pulver
oder ein anderes Mittel wird aus dem Behälter abgegeben und kann in
einigen Fällen
mit einer Flüssigkeit
(z. B. einem Eindringungsverbesserungsmittel oder Lösungsmittel)
auf dem Weg zu der Zielkörperöffnung oder
der mukosalen Lieferungsstelle kombiniert werden. Die Schnittstelle,
die durch einen Abstandhalter zwischen der Spenderöffnung und
der Zielkörperöffnung geliefert
wird, ermöglicht, dass
chemische Reaktionen ablaufen und sich Phasenveränderungen stabilisieren (wie
z. B. eine Veränderung
von einem Festkörper-
zu einem Flüssigzustand).
Diese Schnittstelle kann auch Flexibilität bei der Verteilung des Medikaments über eine
größere Zielfläche oder
ein größeres Volumen
verglichen mit einer Aufbringung des Mittels aus einer Spenderöffnung,
die an die Zielkörperöffnung angrenzt,
liefern. Der Abstandhalter kann auch einen Fließweg außerhalb des Hauptkörpers des
Applikators liefern, in dem die Tröpfchen in einem Atmungsfluss
während
der Inhalation mitgeführt
werden können.
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Unter
Verwendung von bestehender Tintenstrahltechnologie kann eine Verteilung
des Medikaments zu dem Ziel sorgfältig gesteuert werden, und eine
exakte Dosierung des Medikaments kann erreicht werden. Steuerungen
können
verwendet werden, um einfache oder komplexe Medikamentenordnungen
abzugeben, was bei Patienten von besonderem Vorteil ist, die zahlreiche
tägliche
Medikationen benötigen.
Eine computergestützte
Steuerung einer Medikationsdosierung, die durch medizinisches Personal
zur nachfolgenden automatischen Lieferung programmiert werden kann,
kann dabei helfen, toxische Medikamentenwechselwirkungen, Überdosierungen
und Todesfälle
zu vermeiden.
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Der
Applikator ist zur Verwendung auf eine Vielzahl von Weisen geeignet.
Zum Beispiel kann der Applikator intermittierend verwendet werden,
um ein Mittel in eine Zielkörperöffnung,
wie z. B. den Mund, zur Verabreichung des bioaktiven Mittels einzuführen. Alternativ
dazu kann der Applikator verwendet werden, um das Mittel auf eine
Hautfläche
zur örtlichen
Anwendung einer bioaktiven Zusammensetzung aufzubringen, oder verwendet
werden, um das bioaktive Mittel transdermal einzuführen.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel kann
der Applikator selektiv in verlängertem
Kontakt mit der Zielkörperöffnung gehalten
werden, z. B. indem der Applikator an dem Körper der Person mit einem Anbringungsbauglied,
wie z. B. einem Band oder einem Haftmittel, befestigt wird. Auf
diese Weise kann das aktive Mittel aus dem Spender eine verlängerte Zeitperiode
lang verabreicht werden. Zum Beispiel kann der Applikator als ein
Teil einer Maske oder eines Beatmungsgeräts enthalten sein, was in einer
Krankenhausumgebung besonders nützlich sein
kann. Ein austauschbares Reservoir kann aus dem Applikator entfernt
werden und ersetzt werden, um die Notwendigkeit zu vermeiden, den
Applikator von dem Patienten zu entfernen.
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Ein
bestimmtes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung umfasst einen piezoelektrischen oder thermischen
Strahlspender, der eine Mehrzahl von entfernbaren Modulen in Fluidkommunikation
mit ein oder mehr Spenderöffnungen
(wie z. B. ein Array von Öffnungen)
umfasst, die ein Fluid aus den Spenderöffnungen zu einer Zielkörperöffnung ausstoßen und richten.
Ein Abstandhalter wird durch den Spender getragen und kann positioniert
sein, um gegen die Zielkörperöffnung angeordnet
zu sein, während
der Spender das pharmazeutische Fluid aus dem Spender ausstößt. Ein
programmierbarer Mikroprozessor in dem Spender kann einen Ausstoß des Fluids
aus der Spenderöffnung
in vorausgewählten
Abständen, wie
z. B. einmal oder zweimal pro Tag, alle ein bis acht Stunden oder
sogar alle paar Minuten oder Sekunden, steuern, oder ein Ausstoß kann durch
ein manuelles Betätigungselement,
einen Sensor oder einen Rückkopplungsmechanismus
ausgelöst
werden. Bei einigen bestimmten Ausführungsbeispielen umfasst der
Applikator einen Sensor, der einen Druckabfall in dem Abstandhalter
während
der Inhalation erfasst. Der Sensor löst dann die Steuerung aus,
um eine Dosis der bioaktiven Zusammensetzung ohne eine weitere Aktion
durch die Person freizugeben. Auf diese Weise kann eine Person eine
Dosis einer bioaktiven Zusammensetzung einfach dadurch auslösen, dass
dieselbe den Abstandhalter gegen Mund oder Nase positioniert und
inhaliert. Bei einigen Ausführungsbeispielen
ist eine Lufteinlassöffnung
in dem Raum bereitgestellt, um eine Luftzirkulation durch den Abstandhalter
zu erleichtern. Somit kann die Zusammensetzung durch die Spenderöffnung ausgestoßen und
in einen Luftstrom verteilt werden.
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Der
Drucksensor kann auch verwendet werden, um die Zusammensetzungsmenge
zu überwachen,
die durch die Vorrichtung während
der Inhalation freigegeben wird. Zum Beispiel kann der Sensor die
Druckdifferenz und die Dauer des Druckabfalls messen, und die Steuerung
(wie z. B. ein Mikroprozessor) kann diese Informationen verwenden,
um eine Zusammensetzungsmenge zu berechnen, die durch die Vorrichtung
freigegeben wird. Die Steuerung kann die Freigabe der Zusammensetzung
aus der Spenderöffnung
vor dem Ende der Inhalation durch den Patienten beenden, falls eine
ausreichende Menge der Zusammensetzung freigegeben wurde, oder falls
die Zusammensetzungsmenge, die während
der Inhalation freigegeben wurde, geringer ist als die programmierte
Dosierung, kann die Steuerung bewirken, dass die Vorrichtung ein
Signal emittiert, das anzeigt, dass die Person eine weitere Dosis der
Zusammensetzung inhalieren sollte.
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Die
Vorrichtung kann ferner ein Programmiermodul, wie z. B. ein Tastenfeld
oder einen Touch-Screen, zum Eingeben von Dosierungsinformationen,
einen Anzeigebildschirm zum Zeigen, welche Informationen eingegeben
worden sind, und Indikatoren (wie z. B. eine oder mehr Leuchten
oder einen Anzeigebildschirm außen
an der Vorrichtung) umfassen, die Informationen darüber liefern,
wieviel eines Medikaments in der Vorrichtung verbleibt. Anzeigebildschirme
und Touch-Screens
können
auch Informationen über
Medikationen in der Vorrichtung liefern und eine Schnittstelle liefern,
durch die andere Informationen über
die Medikationen oder ihre Verabreichung eingegeben und/oder erhalten
werden können.
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Die
Spender, die hier offenbart sind, können Flüssigkeitsspendern ähnlich sein,
die als Tintenstrahldruckköpfe
bekannt sind, die bei Tintenstrahldruckmechanismen, z. B. Druckern,
Plottern, Faxgeräten
und dergleichen, verwendet werden, von denen einige z. B. in Durbeck
and Sherr, Output Hardcopy Devices, Academic Press Inc., 1987 (ISBN 0-12-225040-0), insbesondere
in Kapitel 13, Seiten 311–370,
beschrieben sind. Diese Technologien haben die Extraktion kleiner
Mengen eines Fluids aus einem Reservoir gemeinsam, das zu feinen
Tröpfchen
umgewandelt und durch die Luft durch ein geeignetes Ausüben physikalischer
Kräfte
zu einem Zielmedium transportiert wird. Diese Technologie wurde
auf eine Vielzahl von Weisen implementiert, einer der gängigen Lösungsansätze ist
jedoch die thermische Tintenstrahltechnologie, bei der Flüssigkeiten
unter Verwendung von Widerständen
erhitzt werden, um Tropfen zu bilden und dieselben aus einer Kammer
durch eine Öffnung
zu einem Ziel zu treiben. Ein weiterer Lösungsansatz ist die piezoelektrische
Tintenstrahltechnologie, bei der eine Bewegung eines piezoelektrischen
Wandlers ein Kammervolumen verändert,
um den Tropfen zu erzeugen.
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Ein
typischer Strahldruckmechanismus verwendet Kassetten (oft „Stifte" genannt), die Tropfen eines
flüssigen
Farbmittels (allgemein als „Tinte" bezeichnet) auf
eine Seite abfeuern. Jede Kassette ist ein Druckkopf, der mit sehr
kleinen Düsen
gebildet ist, durch die die Tintentropfen abgefeuert werden. Meistens
wird der Druckkopf in einem Wagen gehalten, der entlang eines Führungsstabs
in einem hin- und herfahrenden Druckkopfsystem hin- und hergleitet,
wobei ein Ziel oder Druckmedium, z. B. Papier, in Schritten zwischen
jedem Durchgang des Druckkopfs vorbewegt wird. Um ein Bild auf ein
Medium zu drucken, wird der Druckkopf über die Seite hin- und herbewegt,
wobei Tintentropfen in einem gewünschten
Muster abgefeuert werden, wenn sich derselbe bewegt. Andere Drucksysteme,
die als „Seitenbreites-Array"-Drucker bekannt sind, strecken den Druckkopf über die
gesamte Seite an einem feststehenden Ort und drucken, während sich
das Medium unter dem Druckkopf vorbewegt. Der bestimmte Flüssigkeitsausstoßmechanismus
in beiden Druckkopftypen kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Formen
annehmen, wie z. B. piezoelektrische oder thermische Druckkopftechnologie.
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Zum
Beispiel sind zwei thermische Tintenausstoßmechanismen in den U.S.-Patenten
Nr. 5,278,584 und 4,683,481 gezeigt, die beide an die Hewlett-Packard
Company übertragen
sind. Bei einem thermischen System ist eine Barrierenschicht, die
Fluidkanäle
und Verdampfungskammern enthält, zwischen
einer Düsenöffnungsplatte
und einer Substratschicht angeordnet. Die Substratschicht enthält normalerweise
lineare Arrays von Heizelementen, wie z. B. Widerstände, die
mit Energie versorgt werden, um Tinte in den Verdampfungskammern
zu erhitzen. Auf ein Erhitzen hin wird ein Tintentröpfchen aus einer
Düse, die
dem mit Energie versorgten Widerstand zugeordnet ist, ausgestoßen. Durch
ein selektives Versorgen der Widerstände mit Energie, wenn sich
der Druckkopf über
die Seite bewegt, wird die Tinte in einem Muster auf das Druckmedium
ausgestoßen,
um ein gewünschtes
Bild (z. B. Abbildung, Diagramm oder Text) zu erzeugen.
-
Bei
der piezoelektrischen Tintenstrahltechnologie wird ein Aktivierungspuls
an eine piezoelektrische Platte oder ein Bauglied, das an einer
Platte angebracht ist, angelegt, die bzw. das dann durch ein Biegen
anspricht, um einen Tintentropfen aus einer Düse zu treiben. Mehrere Beispiele
für piezoelektrische
Tintenstrahldruckköpfe
sind in den U.S.-Patenten
Nr. 4,992,808; 6,186,619 und 6,149,968 (übertragen an Xaar Technology
Ltd.) und dem U.S.-Patent Nr. 6,193,343 und der WO 00/16981 (übertragen
an Seiko Epson Corporation) beschrieben.
-
Einige
Druckkopfentwürfe
verwenden „Einschnapp"-Reservoirsysteme,
bei denen permanente oder halbpermanente Druckköpfe zusammen mit einem abnehmbaren
Reservoir verwendet werden, das einen frischen Flüssigkeitsvorrat
trägt,
wobei das Reservoir an dem Druckkopf in Position eingeschnappt wird.
Ein weiterer Entwurf verwendet permanente oder halbpermanente Druckköpfe bei
einem in der Industrie als „außeraxial" bekannten Drucker.
Bei einem außeraxialen
System tragen die Druckköpfe
nur einen kleinen Flüssigkeitsvorrat
reziprok hin und her über
die Druckzone, wobei dieser eingebaute Vorrat durch eine Schlauchanordnung
nachgefüllt
wird, die Flüssigkeit
von einem „außeraxialen
Hauptreservoir" liefert,
das an einem entfernten, feststehenden Ort in oder in der Nähe von dem
Druckkopf platziert ist. Bei sowohl dem Einschnapp- als auch dem
außeraxialen System
kauft der Verbraucher, anstatt eine ganz neue Kassette zu erstehen,
die einen teuren neuen Druckkopf umfasst, nur einen neuen Vorrat
von Flüssigkeit
für das
Hauptreservoir.
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Bei
der Bemühung,
die Qualität
von photographischen Filmbildern zu reproduzieren, hat sich die
Tintenstrahlindustrie auf ein Verringern der Größe von Tintentröpfchen,
die aus den Düsen
ausgestoßen
werden, sowie ein genaues Platzieren dieser Tröpfchen auf dem Druckmedium
konzentriert. Zum Beispiel sind einige der aktuelleren Tintenstrahldruckkassetten
in der Lage, Tröpfchen
eines Volumens von etwa 3–6
Pikolitern zu liefern, obwohl größere Tröpfchen ebenfalls
erzeugt werden können,
z. B. Tröpfchen
von 10, 50, 100 oder mehr Pikolitern. Die Auflösung, innerhalb derer derzeit
im Handel erhältliche
Tintenstrahldruckmechanismen Tintentröpfchen auf einer Seite platzieren
können,
liegt in der Größenordnung
von 47–94
Tropfen pro Millimeter (1.200–2.400
Tropfen pro Zoll) (in der Industrie als „dpi"-Bewertung
bekannt). Während
somit versucht wird, eine photographische Druckqualität zu erreichen,
ist die Tintenstrahldrucktechnologie sehr gut beim genauen Dosieren
und Abgeben von Fluiden geworden. Diese Fähigkeit, sehr kleine und genaue Fluidmengen
(einschließlich
Flüssigkeiten
und Pulvern) abzugeben, ist ein Teil der Anwendungssysteme, die
hier veranschaulicht sind. Zum Beispiel kann der Strahlspender Tröpfchen emittieren,
die zur Atmungsinhalation, zur Lieferung an Bronchialluftwege oder
zur Lieferung an andere Teile des Atmungssystems, wie z. B. Hals
oder Nasenkanäle,
dimensioniert sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen betragen die
Tröpfchengrößen etwa
10 μm oder
weniger, wie z. B. etwa 2 μm
bis etwa 8 μm.
-
Außerdem können unterschiedlich
dimensionierte Tröpfchen
zur Verteilung für
mehrere Teile des Atmungssystems emittiert werden, wie z. B. ein
Verteilen größerer Tröpfchen überall in
den Bronchien und kleinerer Tröpfchen
tiefer in die Lunge hinein, wie z. B. zu den Bronchiolen oder den
Alveolen. Diese unterschiedlich dimensionierten Tröpfchen können die
gleichen oder unterschiedlichen Zusammensetzungen aufweisen (z.
B. können
Tröpfchen
einer ersten Zusammensetzung zur Verteilung an die Bronchien dimensioniert
sein, während
Tröpfchen
einer zweiten Zusammensetzung zur Lieferung tiefer in die Lunge
hinein dimensioniert sein können).
-
Obwohl
diese Tintenstrahldruckköpfe
bei den mukosalen Anwendungssystemen verwendet werden können, die
hier dargestellt sind, wird, anstatt eine Druckanalogie zu verwenden,
auf den Druckkopf stattdessen auf eine allgemeinere Weise als ein „Spender" oder „Spenderkopf" Bezug genommen.
-
Die 1–3 veranschaulichen
ein bestimmtes Ausführungsbeispiel
eines mukosalen oder Inhalationsanwendungssystems 20 zum
Verabreichen einer bioaktiven Zusammensetzung an eine Person, wie
z. B. ein Lungeninhalationsapparat für den Mund 22 einer
Person 24. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann es sich
bei dem mukosalen Anwendungssystem um einen anderen Typ von Inhalationsapparat,
wie z. B. einen Naseninhalationsapparat, oder einen anderen Typ
von Applikator, wie z. B. einen örtlichen
Applikator handeln.
-
Das
mukosale Anwendungssystem 20, das in 1 dargestellt
ist, umfasst einen Applikator oder Spender 30, der als
ein Applikator zum Abgeben einer fluidischen (wie z. B. eine Flüssigkeit
oder ein Pulver) chemischen Zusammensetzung an eine Körperöffnung,
wie z. B. Mund 22, dargestellt ist. Der Applikator 30 umfasst
einen Hauptköper 32,
der mit einem Körperöffnungsabstandhalter 35 gekoppelt
sein kann. Obwohl der dargestellte Applikator 30 einen Körper 32 und
einen Abstandhalter 35 umfasst, die getrennt sind, können andere
Ausführungsbeispiele ein
einstückiges
Bauglied umfassen, das sowohl den Köper als auch den Abstandhalter
definiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen,
die nicht in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie derselbe
durch die beiliegenden Ansprüche
definiert ist, umfasst das. System keinen Abstandhalter.
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Der
dargestellte Abstandhalter 35 ist in seiner Form röhrenförmig, obwohl
Abstandhalter anderer Formen verwendet werden können, wie z. B. rechteckige,
dreieckige oder andere Formen. Außerdem kann, obwohl der Abstandhalter 35 zur
Verwendung bei dem Mund einer Person dargestellt ist, der Körperöffnungsabstandhalter
zur Verwendung bei einer anderen Körperöffnung, wie z. B. einer Nasenöffnung (Nasenhöhlen) oder
einem Kanal, oder für
einen nicht-menschlichen Patienten dimensioniert sein. Der Abstandhalter
kann entlang einer Längsachse
länglich
sein und kann entweder gerade, winklig oder gekrümmt sein. Zum Beispiel veranschaulichen
die 1–3 einen
gekrümmten
röhrenförmigen Abstandhalter,
der einen festen gekrümmten Vorsprungsabschnitt
aufweist, der einen Luftflussweg in dem Abstandhalter weg von dem
Abstandhalter und zu dem Benutzer hin ändert. Somit erstreckt sich
bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel der
Abstandhalter im Wesentlichen quer zu dem Applikatorkörper 32 und
leitet den Weg der bioaktiven Zusammensetzung von Fluidreservoirs 50–56 über ein
Leitungsfluidschlauchanordnungssystem 58 zu Fluidausstoßköpfen 40–46 um.
Ein Verändern
des Lieferweges des Fluids kann jedoch auf eine andere Weise erreicht
werden. Zum Beispiel können
bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
des veranschaulichten Applikators die Fluidausstoßköpfe an der
Basis des Hauptköpers 32 positioniert
sein, wo der Abstandhalter 35 mit dem Körper 32 verbunden ist,
anstatt unmittelbar innerhalb des Abstandhalters 35 durch
eine Zwischenabstandhalterwand 48 positioniert zu sein.
Bei einem derartigen alternativen Ausführungsbeispiel werden die Fluidtröpfchen durch
die Fluidausstoßköpfe in einer
Ausstoßrichtung
emittiert, und dem gekrümmten
Inhalationsweg folgend verändert
der Abstandhalter die Bewegungsrichtung dieser Tröpfchen von
der Ausstoßrichtung
zu einer anderen Lieferungsrichtung.
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Wie
es in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist der Spender 30 mit mehreren Ausstoßköpfen, wie
z. B. den Fluidausstoßköpfen 40, 42, 44 und 46,
durch ein Leitungsfluidschlauchanordnungssystem 58 verbunden.
Die Ausstoßköpfe werden
innerhalb des Abstandhalters 35 durch die Zwischenabstandhalterwand 48 in
Position gehalten, und jeder Ausstoßkopf enthält zumindest eine Öffnung zum
Ausstoßen
von Tröpfchen
der bioaktiven Zusammensetzung aus dem Spender. Die Ausstoßköpfe 40–46 können gemäß Prinzipien
bei der thermischen Tintenstrahltechnologie, unter Verwendung von
piezoelektrischen Ausstoßtechniken
oder anderen Arten des Fluidausstoßes hergestellt werden. Tatsächlich kann
der Ausstoß einiger
Chemikalien von einer thermischen Tintenausstoßtechnologie profitieren, bei
der eine erhöhte
Temperatur das Mittel aktivieren kann. Im Gegensatz dazu können andere
Mittel chemisch abgebaut werden und einen Teil der Bioaktivität oder ihre gesamte
Bioaktivität
verlieren, wenn dieselben in einem thermischen System erhitzt werden,
und derartige Zusammensetzungen können unter Verwendung einer
piezoelektrischen oder anderen nicht-thermischen Ausstoßkopftechnologie
abgegeben werden.
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Der
Abstandhalter 35 hält
eine Beabstandung zwischen den Ausstoßköpfen 40–46 und
der Person aufrecht, wie z. B. eine Beabstandung von mehr als etwa
0,75 mm (30 Tausendstel Zoll (30 × 10–3 Zoll)),
z. B. 1–3
mm, 3–10
mm, 1–5
cm oder einen größeren Abstand.
Diese Beabstandung ermöglicht
eine glatte, gleichmäßige Verteilung
von Tröpfchen
innerhalb des Abstandhalters 35 nach dem Ausstoß und bevor
die bioaktive Zusammensetzung mit der Person in Kontakt kommt. Außerdem schützt diese
Beabstandung die Ausstoßköpfe 40–46 davor, unnötig in Kontakt
mit dem Körper
der Person zu kommen, wodurch eine versehentliche Beschädigung der
Ausstoßköpfe 40–46 oder
eine Verunreinigung der Ausstoßköpfe 40–46 mit
Schmutz, Abfall, Ölen,
Speichel, Schleim oder anderen Substanzen, die von der Person getragen
werden, vermieden wird. Derartige Substanzen an den Ausstoßköpfen 40–46 könnten potentiell
die Ausstoßkopfdüsen beschädigen, was
zu vollständig
oder teilweise blockierten Düsen
führt,
die weniger Fluid als beabsichtigt abgeben. Eine ausreichende Beabstandung
zwischen den Düsen
und dem Körper
der Person vermeidet auch einen Kapillardochteffekt des Medikaments
von den Düsen,
der zu einer versehentlichen oder unerwünschten Verabreichung der Zusammensetzung
an die Person führen
kann. Der Abstandhalter 35 kann auch einen Sensor oder
einen Rückkopplungsmechanismus
(nicht gezeigt), wie z. B. einen Druck- oder Temperatursensor, umfassen,
der durch den Applikator 30 in einem System mit geschlossener
Schleife verwendet werden kann, wie es im Folgenden genauer beschrieben
ist.
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Ein
winkliger Abstandhalter bewirkt eine bestimmte Lieferungsrichtung
bezüglich
des Applikators, wodurch ermöglicht
wird, dass der Applikator für eine
bestimmte Verwendung ausgerichtet wird. Zum Beispiel ist bei dem
Ausführungsbeispiel,
das in den 1–3 veranschaulicht
ist, der winklige Abstandshalter 35 für den Mund 22 eines
Menschen dimensioniert, und die horizontale Lieferungsrichtung, die
durch den winkligen Abstandhalter erzeugt wird, ermöglicht,
dass der Benutzer 24 den Bildschirm 105 beobachtet,
während
derselbe das bioaktive Mittel inhaliert. Außerdem kann der winklige Abstandhalter ermöglichen,
dass der Fluss des Mittels von der Schwerkraft abhängt oder
durch dieselbe unterstützt wird.
Zum Beispiel ermöglicht
der winklige Abstandhalter 35 bei dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
einen schwerkraftgestützten
vertikalen Fluss des bioaktiven Mittels von den Reservoirs 50–56 zu den
Fluidausstoßköpfen 40–46 durch
das Leitungsfluidschlauchanordnungssystem 58, während weiterhin
eine Lieferung des Mittels von den Fluidausstoßköpfen 40–46 in
einer horizontalen Richtung ermöglicht
wird.
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Das
Fluid, das durch die Ausstoßköpfe 40–46 abgegeben
wird, kann in austauschbaren Fluidreservoirs 50, 52, 54 bzw. 56 gespeichert
sein. Wie es in den 2 und 3 gezeigt
ist, können
die Reservoirs 50–56 in
Aufnahmeeinrichtungen eingeführt werden,
die innerhalb des Hauptkörpers 32 gebildet sind,
auf den von außerhalb
des Applikators 30 zugegriffen werden kann. Somit können die
Reservoirs 50–56 aus
dem Applikator 30 entfernt werden, wenn dieselben leer
sind, und neue Reservoirs 50–56 können in den
Applikator 30 eingeführt
werden, ohne den Hauptkörper 32 aufzubrechen.
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Nach
einer Einführung
der Reservoirs 50–56 in
den Hauptkörper 32 liefert
ein Leitungsfluidschlauchanordnungssystem 58 Fluid von
den Reservoirs 50–56 zu
den Fluidausstoßköpfen 40–46 in
dem Abstandhalter 35. Wie es in 3 gezeigt
ist, umfasst dieses Leitungssystem 58 diskrete Fluidleitungen,
wobei jede Leitung unabhängig
ein einzelnes austauschbares Fluidreservoir mit einem einzelnen Fluidausstoßkopf verbindet.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
liefern die Leitungen 60, 62, 64 und 66 Fluid
von den jeweiligen Reservoirs 50, 52, 54 und 56 zu
ihren jeweiligen zugeordneten Ausstoßköpfen 40, 42, 44 und 46.
Zum Beispiel befindet sich das austauschbare Fluidreservoir 50 über eine
Leitung 60 in Fluidverbindung mit dem Fluidausstoßkopf 40,
und das austauschbare Fluidreservoir 56 befindet sich über einer
Leitung 66 in Fluidverbindung mit dem Fluidausstoßkopf 46.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen,
die nicht in den Schutzbereich der Erfindung fallen, wie derselbe
durch die beiliegenden Ansprüche
definiert ist, kann das Leitungsfluidschlauchanordnungssystem aus
einem einzigen zusammenhängenden
Leitungssystem hergestellt sein, oder bei demselben kann es sich
um ein Mehrleitungssystem handeln, wo zwei oder mehr Leitungen einen
zusammenhängenden
Fluss aufweisen. Das Leitungssystem kann aus einer Schlauchanordnung hergestellt
sein, die durch den Applikator läuft,
oder Leitungen können
innerhalb des Applikators geformt, gebohrt oder anderweitig gebildet
werden.
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Um
die Ausstoßköpfe 40–46 während Perioden
einer Applikatorinaktivität
relativ feucht und frei von Verstopfungen zu halten, kann das Anwendungssystem 20 ein
Schutzausstoßkopflager- und/oder
-wartungsbauglied (nicht gezeigt) umfassen. Zum Beispiel kann es
sich bei dem Kopflagerbauglied um eine Abdeckung für das Ende
des Abstandhalters 35 handeln, die vier Ausstoßkopfschutzbauglieder
enthält,
wie z. B. Elasto mer- oder Schaumdruckkopfabdeckungen, die positioniert
sind, um die Ausstoßköpfe 40–46 abzudichten.
Außerdem kann
das Kopflagerbauglied (nicht gezeigt) auch einen oder mehr Ausstoßkopfwischer,
wie z. B. Elasomerwischer, umfassen.
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Wie
es in 1 veranschaulicht ist, umfasst der Applikator 30 eine
eingebaute Ausstoßkopfsteuerung 100,
die aus praktischen Gründen
schematisch dargestellt ist. Die Steuerung 100 und die
Ausstoßköpfe 40–46 empfangen
Leistung entweder von einem eingebauten Batteriespeichersystem (nicht gezeigt),
das entweder in dem Hauptkörper 32,
in dem Abstandhalter 35 oder in beiden angeordnet ist. Alternativ
dazu kann Leistung von einer externen Quelle geliefert werden, wie
z. B. einer elektrischen Standardsteckdose. Wiederaufladbare oder
austauschbare Batterien können
bei einigen Ausführungsbeispielen
zur Vereinfachung der Tragbarkeit und Verwendung verwendet werden.
Die Steuerung 100 ist wirksam, um Abfeuersignale an die
Ausstoßköpfe 40–46 anzulegen,
die durch ein Ausstoßen
von Fluid von den Reservoirs 50–56 ansprechen. Bei
einigen Ausführungsbeispielen
kann der Applikator 30 einen AN/AUS-Leistungsschalter 102 umfassen,
auf den die Steuerung 100 durch ein Beginnen oder Beenden
einer Fluidausstoßsequenz
anspricht. Alternativ dazu kann der Schalter 102 einfach
als ein AN-Schalter dienen, wobei die Steuerung 100 die
genaue Fluidmenge bestimmt, die aus den Köpfen 40–46 ausgestoßen werden
soll, und dann den Ausstoß automatisch
beendet, nachdem die ausgewählte
abgemessene Menge abgegeben worden ist.
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Mehrere
Zusammensetzungen können gleichzeitig
oder sequentiell abgegeben werden. Zum Beispiel kann ein anderes
bioaktives Mittel in jedem der Reservoirs 50–56 vorhanden
sein (z. B. ein β-Agonist,
wie z. B. Albuterol, in Reservoir 50, ein Corticosteroid
in Reservoir 52, ein anticholinerges Medikament, wie z.
B. Atropin oder Ipratropiumbromid, in Reservoir 54, und
ein Mastzellenstabilisator, wie z. B. Chromolynnatrium, in Reservoir 56),
oder ein bioakti ves Mittel kann in Reservoir 50 vorhanden sein,
während
die Reservoirs 52–56 ein
Lösungsmittel,
ein oberflächenaktives
Mittel, einen Träger
oder ein Geschmacksmittel enthalten. Die mehreren Reservoirs liefern
die Flexibilität,
dass die Anwendung programmiert werden kann, um auf sich verändernde klinische
Umstände
anzusprechen. Zum Beispiel würde
nur das Corticosteroid aus Reservoir 52 einer Person verabreicht,
die eine stabile reaktive Luftwegserkrankung aufweist. Falls jedoch
die Symptome nicht vergehen, kann dann auch der β-Agonist aus Reservoir 50 geliefert
werden (z. B. ansprechend auf ein Drücken eines Aktivierungsknopfes
oder ein Programmieren des Applikators, z. B. von einem Computer).
Falls die Erkrankung fortschreitet oder schlimmer wird, können eines
oder mehr der bioaktiven Mittel aus den Reservoirs 54, 56 von
dem Spender 30 geliefert werden. Die mehreren bioaktiven
Mittel können
sequentiell oder gleichzeitig verabreicht werden. Dem Benutzer kann
durch eine elektronische Signalgebungsvorrichtung, die durch den
Spender 30 getragen wird, die ein hörbares, fühlbares oder sichtbares Signal
emittiert (wie z. B. ein aufleuchtender Bildschirm 105),
wenn es Zeit dafür
ist, dass die Medikation abgegeben wird, angezeigt werden, die Medikation
abzugeben. Alternativ dazu kann eine Dosierungsordnung durch ein
Vorprogrammieren der Einheit geändert
werden, um auf klinische Informationen anzusprechen, die durch den
Benutzer geliefert werden (wie z. B. die Antwort auf Fragen, die der
Benutzer in einen Computer eingibt), oder ansprechend auf eine Messung
von klinischen Parametern (wie z. B. die Blutsauerstoffsättigung,
die durch ein tragbares Pulsoximeter empfangen wird, das von der
Person getragen wird).
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Bei
alternativen Ausführungsbeispielen
kann der Applikator 30 ein Eingabetastenfeld 104 umfassen,
wie z. B. ein Alpha- oder
alphanumerisches Tastenfeld. Unter Verwendung des Tastenfelds 104 kann ein
Arzt, eine Krankenschwester, ein Apotheker oder ein anderer Beschäftigter
im Gesundheitswesen oder die Person 24, der das Fluid verabreicht
wird, Veränderungen
der Menge und des Typs von Fluiden eingeben, die durch die Fluidausstoßköpfe 40–46 abgegeben
werden. Der Applikator 30 kann auch einen Anzeigebildschirm,
wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige 105,
umfassen, um anzuzeigen, welche Auswahlen unter Verwendung des Tastenfeldes 104 vorgenommen
wurden. Alternativ dazu kann auf das Tastenfeld 104 verzichtet
werden und die Steuerung 100 programmiert werden, um verschiede
Auswahlen auf dem Bildschirm 105 anzuzeigen. Blätterknöpfe 106 und 108 können ermöglichen,
dass unterschiedliche Anweisungen oder Auswahlen über den Bildschirm 105 oder
entlang demselben nach oben und nach unten geblättert werden, die Informationen umfassen,
wie z. B. erwünschte
Dosierungen, Häufigkeit
und potentielle Nebenwirkungen.
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Bei
noch anderen alternativen Ausführungsbeispielen
ist der Anzeigebildschirm 105 auch ein Touch-Screen zusätzlich zu
oder anstelle von dem Tastenfeld 104. Der Touch-Screen
kann eine Reihe von Bildern umfassen, die, wenn dieselben mit einem Finger
oder einem Stift berührt
werden, die Steuerung 100 programmieren. Alternativ dazu
kann der Touch-Screen einen Schriftzeichenerkennungsbereich zum
Empfangen von geschriebenen Eingaben unter Verwendung eines Stiftes
umfassen, wie z. B. die Graffitierkennungsmerkmale des Palm®-Betriebssystems
(Palm, Inc., Santa Clara, CA). Somit liefert ein Touch-Screen eine
alternative Einrichtung zum Programmieren der Steuerung zusätzlich zu
dem Tastenfeld.
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Der
Anzeigebildschirm 105 kann auch verschiedene Auswahlen
entlang einem oberen Abschnitt des Bildschirms anzeigen, wobei benachbarte Knöpfe 102, 110 und/oder 112 es
einem Benutzer ermöglichen,
dann ein bestimmtes Medikament oder eine bestimmte Dosierung durch
ein Drücken
von ein oder mehr dieser Knöpfe
auszuwählen.
Alternativ dazu könnte
ein Drücken
von einem der Knöpfe
das Auftreten eines bestimmten Ereignisses anzeigen, wie z. B. eine
nachteilige Medikamentenreaktion, die eine nachfolgende Dosierungsverabreichung
verändern
würde (z.
B. verringern), oder ein Ereignis (wie z. B. körperliche Anstrengung), das
einen Bedarf an einer Veränderung
einer Medikationsdosierung signalisieren kann. Die Steuerung kann
auch programmiert werden, um eine nicht autorisierte Veränderung von
Dosierungen zu verhindern, z. B. eine Erhöhung einer Dosierung einer
kontrollierten Substanz über diejenige
hinaus, die durch den verschreibenden Arzt autorisiert ist. Alternativ
dazu kann die Steuerung bestimmte Bereiche von Dosierungen, die
verabreicht werden sollen, erlauben, z. B. verschiedene Dosen eines
Opioidschmerzmittels ansprechend auf schwankende Schmerzen.
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Wie
es in 3 gezeigt ist, kann ein praktischeres Verfahren
zum anfänglichen
Programmieren der Steuerung 100 oder zum Liefern von Dosierungs- und
anderen Informationen darin bestehen, einen Computereingabeleiter 114 zu
verwenden, der selektiv an eine Aufnahmeeinrichtung an dem Hauptkörper 32 anbringbar
ist, um einen externen Computer, Mikrocomputer oder eine andere
Eingabevorrichtung 115 mit der Steuerung 100 zu
koppeln. Andere Verknüpfungsvorrichtungen
können
verwendet werden, um zwischen der externen Rechenvorrichtung 115 und
der Steuerung 100 zu übermitteln,
wie z. B. durch ein Verwenden von Infrarotsignalen, Funkwellen,
Modems, Direktverbindungen und dergleichen. Zum Beispiel kann ein
Patient Informationen herunterladen, die in der Vorrichtung gespeichert
sind, über selbst
geregelte Dosierungsverabreichungen oder auftretende Symptome (wie
es z. B. dadurch angezeigt wird, welche Knöpfe an der Vorrichtung gedrückt worden
sind, und/oder durch das Muster und die Frequenz der Knöpfe, die
gedrückt
werden). Diese Informationen können über ein
Modem zu der Praxis eines Arztes oder eines anderen Dienstleisters
im Gesundheitswesen gesendet werden, wo dieselben (in elektronischer
oder anderer Form) für
einen Beschäftigten
des Gesundheitswesens angezeigt werden können und eine geeignete Maßnahme getroffen werden
kann. Falls z. B. bemerkt wird, dass Symptome trotz einer Verabreichung
einer therapeutischen Menge eines bestimmten Medikaments zunehmen, kann überlegt
werden, ein neues Medikament zu geben oder die Diagnose zu überdenken,
für die
das Medikament verabreicht worden ist. Als ein weiteres Beispiel
kann der Applikator eine Andockverbindung zur Verwendung bei einer
Andockstation umfassen, die mit einem Computer in der Praxis des
Arztes verbunden ist. Somit liefert ein Verbinden des Applikators
mit einem externen Computer ein alternatives Mittel zum Programmieren
der Applikatorsteuerung zusätzlich
zu dem Tastenfeld und dem Touch-Screen, die im Vorhergehenden erwähnt sind.
-
Die
Vorrichtung kann auch verknüpft
sein, um mit mehreren Vorrichtungen zu kommunizieren, wie z. B.
Vorrichtungen zum Überwachen
des physiologischen Zustands einer Person. Zum Beispiel kann die
Vorrichtung mit einem Blutzuckerüberwachungsgerät verknüpft sein
und programmiert sein, um ein Antidiabetesmedikament freizugeben,
wenn der Blutzuckerspiegel der Person den normalen Bereich verlässt. Als
ein weiteres Beispiel kann die Vorrichtung mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung
verknüpft
sein und programmiert sein, um ein fiebersenkendes Medikament freizugeben,
wenn die Körpertemperatur
der Person über
eine bestimmte Schwelle steigt. Die Vorrichtung kann programmiert sein,
um automatisch eine Zusammensetzung freizugeben, wie z. B. in dem
Fall, bei dem die Vorrichtung Teil einer Atemmaske ist, die von
einem bettlägerigen Patienten
getragen wird, oder dieselbe kann programmiert sein, um dem Benutzer
zu signalisieren, dass eine Dosis einer Zusammensetzung dem Benutzer
verabreicht werden sollte.
-
Alternativ
dazu kann, wie es in 2 gezeigt ist, der Hauptkörper 32 einen
Eingabeschlitz 116 definieren, der dimensioniert ist, um
eine Eingabevorrichtung, wie z. B. eine Flash-Speicherkarte 118 oder eine
andere entfernbare Speichervorrichtung, aufzunehmen, die Eingabedaten
für die
Steuerung 100 trägt.
Diese entfernbare Speichervorrichtung kann durch den Applikator
oder irgendeine externe Vorrichtung, wie z. B. einen entfernten
Computer, programmiert werden. Zum Beispiel kann der entfernbare
Speicher in einen Computer in der Praxis eines Arztes, in einem
Krankenhaus, einer Klinik oder einer anderen Gesundheitseinrichtung eingeführt und durch
denselben programmiert werden und der Person zur Verwendung bei
dem Applikator gegeben werden. Tatsächlich kann die Verwendung
der Flash-Speicherkarte 118 oder einer ähnlichen Speichervorrichtung
zusammen mit der Steuerung 100 dazu führen, dass die einzige andere
Eingabevorrichtung des Applikators 30 der AN/AUS-Schalter 102 ist.
Alternativ dazu kann der Schalter nur ein AN-Schalter sein, wobei
die Steuerung 100 eine Fluidverabreichung beendet, nachdem
eine ausgewählte
Dosierung verabreicht worden ist. Somit liefert der programmierbare
entfernbare Speicher noch eine weitere alternative Einrichtung zum
Programmieren der Applikatorsteuerung zusätzlich zu dem Tastenfeld, dem
Touch-Screen und der Ferncomputerverbindung, die im Vorhergehenden
beschrieben sind.
-
Bei
einem Ausführungsbeispiel
kann der Applikator 30 nur einen AN-Schalter 102 aufweisen
und über
einen externen Computer 115, wie z. B. in der Praxis eines
Arztes oder der Apotheke, komplett vorprogrammiert werden, bevor
der Applikator 30 einem Patienten gegeben wird. Bei einem
weiteren Ausführungsbeispiel
kann der Applikator 30 mit nur einem AN-Schalter 102 verkauft
werden, wobei der Arzt oder die Apotheke eines oder mehr der Fluidreservoirs 50–56 in
einem Ausrüstungssatz
mit einer Flash-Speicherkarte 118 liefert. Bei einem derartigen Beispiel
umfasst der Ausrüstungssatz
ein oder mehr Reservoirs 50–56 und eine Flash-Speicherkarte 118. Alternativ
dazu kann eine beliebige Kombination der Komponenten in dem Ausrüstungssatz
geliefert werden.
-
Während jedes
der Fluidreservoirs 50–56 unterschiedliche
bioaktive Mittel tragen kann, kann es auch zweckmäßig sein,
dass jedes Reservoir das gleiche Mittel trägt, wobei die Steuerung 100 Fluid von
dem ersten Reservoir 50 anwendet, bis dasselbe leer ist,
gefolgt von Fluid von einem zweiten Reservoir 52 usw. Bei
einem derartigen Ausführungsbeispiel
kann der Applikator 30 programmiert sein, um der Person 24 oder
einem Betreuer anzuzeigen, wenn Fluid aus dem letzten Reservoir,
wie z. B. Reservoir 56, abgegeben wird. Diese Anzeige kann
die Form eines Anzeigens einer Nachricht auf einem Bildschirm 105 annehmen,
oder einfach dadurch, dass eine Indikatorleuchte oder eine Reihe
von Indikatorleuchten vorliegt, die an dem Hauptkörper 32 befestigt
sind. Zum Beispiel kann der Schalter 102 von hinten beleuchtet
werden, um eine rote Farbe anzunehmen, wenn der Vorrat des aktiven
Mittels in den Behältern 50–56 gering
ist.
-
Wie
es im Vorhergehenden erwähnt
ist, können
der Applikator und/oder Abstandhalter einen oder mehr Sensoren umfassen.
Zum Beispiel kann ein optischer Sensor, der innerhalb des Abstandhalters
befestigt ist, verwendet werden, um zu bestimmen, ob sich der Abstandhalter
in Position gegen eine Körperöffnung,
wie z. B. den Mund einer Person, befindet. Als ein weiteres Beispiel
kann ein Drucksensor innerhalb des Abstandhalters befestigt sein und
verwendet werden, um einen Druckabfall innerhalb des Abstandhalters
zu erfassen, wie z. B. während
einer Inhalation. Diese Sensoren können mit der Anzeige, mit der
Steuerung und/oder anderen Teilen des Applikators verbunden sein.
Zum Beispiel kann der optische Sensor mit einer Anzeige verbunden sein,
um dem Benutzer anzuzeigen, wenn das Ende des Abstandhalters fest
in dem Mund des Benutzers sitzt. Als ein weiteres Beispiel kann
der Drucksensor mit der Steuerung verbunden sein und als ein AN/AUS-Schalter
wirksam sein, wobei eine Freigabe der bioaktiven Zusammensetzung
von einem Fluidausstoßkopf
während
einer Inhalation (d. h. ein Druckabfall) ausgelöst wird und eine Freigabe angehalten
wird, wenn der Druck wiederhergestellt ist (d. h. wenn die Inhalation
aufhört).
-
Obwohl
bestimmte Beispiele des Spenders zur Inhalations- und/oder mukosalen Verabreichung von
bioaktiven Mitteln für
die Behandlung von Lungenerkrankungen, wie z. B. reaktive Luftwegserkrankung,
offenbart worden sind, ist der Spender nicht auf die Behandlung
derartiger Erkrankungen beschränkt. Viele
bioaktive Mittel können
an die mukosalen Oberflächen
des Atmungssystems zur nachfolgenden systemati schen Aktion geliefert
werden. Zum Beispiel kann Vasopressin intranasal bei der Behandlung
von zentralem Diabetes insipidus verabreicht werden, und Opiode
(wie z. B. Morphin) oder Benzodiazepine (wie z. B. Lorazepam) können durch
Lungeninhalation geliefert werden, z. B. zur Unruheerleichterung
bei Lungenkrebspatienten.
-
Diese
Beschreibung beschrieb mehrere detaillierte Beispiele, die nicht
einschränkend
sein sollen. Stattdessen sind diese Beispiele bereitgestellt, um
einige der Ausführungsbeispiele
zu veranschaulichen, die in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen.