(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-07
(45)【発行日】2023-04-17
(54)【発明の名称】エアロゾル送達装置
(51)【国際特許分類】
A61M 11/00 20060101AFI20230410BHJP
【ＦＩ】
A61M11/00 300A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019552612
(86)(22)【出願日】2018-03-23
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-04-16
(86)【国際出願番号】 EP2018057559
(87)【国際公開番号】W WO2018172561
(87)【国際公開日】2018-09-27
【審査請求日】2021-02-03
(31)【優先権主張番号】62/475,635
(32)【優先日】2017-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】513164163
【氏名又は名称】スタムフォード・ディバイセズ・リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】マクローリン、ローナン
(72)【発明者】
【氏名】スウィーニー、ルイーズ
(72)【発明者】
【氏名】ダフィ、エイダン
(72)【発明者】
【氏名】ポーター、ショーン
(72)【発明者】
【氏名】フィンク、ジム
(72)【発明者】
【氏名】リリス、クレア
(72)【発明者】
【氏名】ダフィ、コナー
(72)【発明者】
【氏名】キーティング、フラン
【審査官】関本 達基
(56)【参考文献】
【文献】米国特許第０６７６９６２６（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開平０５－３２９４１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５１１３８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００３－５２００７９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアロゾル送達システムであって、エアロゾル発生器を備え、前記エアロゾル発生器は、
ハウジング入口およびハウジング出口を有するチャンバを画定するハウジングと、
前記ハウジングに動作可能に連結され、開口部を画定する支持板と、
前記開口部を横断して配置されるように、前記支持板に動作可能に連結された振動可能な部材と、
前記支持板に連結された圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータは、伸縮して、流体をエアロゾル化する前記振動可能な部材を振動させる、前記圧電アクチュエータと、
前記ハウジングと前記支持板との間をシールする第１のシールと、
前記ハウジングと前記支持板との間をシールする第２のシールと、
ここで、前記第１および第２のシールは、前記支持板の両側に対してシールし、
前記第１および第２のシールは、前記チャンバと前記圧電アクチュエータとの間の流体密接シールを形成しており、
前記振動可能な部材に流体を送達するように構成されるように前記振動可能な部材から離間した遠位端を有する流体導管であって、前記流体導管の遠位端は、前記振動可能な部材の振動によって流体がエアロゾル化されるまで、前記ハウジングの向きに関係なく、表面張力を使用して、送達された流体の実質的にすべてが前記振動可能な部材に付着することを可能にするように前記振動可能な部材から１．０ｍｍから０．００１ｍｍの距離に配置されている、前記流体導管とを含み、
前記流体導管が、前記ハウジング入口を通過し、前記チャンバ内にあるコネクタ導管を含み、
前記流体導管が、流体を前記振動可能な部材に供給するのに使用可能な前記ハウジング内の複数の流体導管のうちの１つを含み、
前記複数の流体導管は、前記コネクタ導管の一部を収容し、かつユーザが前記コネクタ導管により前記距離を変更できるようにする異なる深さの座ぐり穴を有する、エアロゾル送達システム。
【請求項2】
前記ハウジングは、前記チャンバに流体的に連結された通気孔を画定し、前記通気孔は、前記ハウジングからガス、液体、および泡沫のうちの少なくとも１つを通気するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記流体導管が流体源と連結する、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
前記ハウジングは、互いに連結する第１の部分と第２の部分とを備え、前記第１の部分は前記ハウジング入口を形成し、前記第２の部分は前記ハウジング出口を形成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記振動可能な部材および前記支持板が一体である、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記流体導管を介した前記振動可能な部材への流体の送達を制御するように構成されたコントローラを備える、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
この欄は、本発明の様々な態様に関連する可能性のある技術の様々な態様を読者に紹介することを意図しており、それらは以下に説明および／または特許請求される。この説明は、本発明の様々な態様のより良い理解を促進するための背景情報を読者に提供するのに役立つと考えられる。従って、これらの記載はこの観点で読まれるべきであり、先行技術の承認として読まれるべきではないことを理解すべきである。
【0002】
患者の正常な呼吸能力に影響を及ぼす可能性のある呼吸器疾患には、多くの種類がある。これらの疾患は、風邪から嚢胞性線維症までさまざまである。現代医学は、経口薬、吸入器、ネブライザーなどを含むさまざまな方法でこれらの疾患を治療する。ネブライザーは、流体（即ち、薬剤）を、呼吸を介して患者に送達するためのエアロゾルに変える装置である。患者は、口、鼻、および／または気管切開（即ち、喉に外科的に作られた切開）を介してエアロゾルを受け取り得る。しかしながら、ネブライザーは、エアロゾルの液滴が大きい、および／またはエアロゾルの形成が患者の呼吸サイクルと適切にタイミングが合わない場合、呼吸器疾患を効果的に治療できない場合がある。
【発明の概要】
【0003】
いくつかの実施形態では、エアロゾル送達システムは、患者に送達するための流体をエアロゾル化するエアロゾル発生器を含む。エアロゾル発生器は、ハウジング入口およびハウジング出口と流体連通する流体チャンバを有するハウジングを含む。エアロゾル発生器は、開口部を有する支持板を含む。振動可能な部材は、開口部を横断して配置されるように支持板と連結する。圧電アクチュエータも支持板と連結し、動作中に伸縮して、振動可能な部材を振動させ、これにより流体がエアロゾル化される。このようにして、流体が振動可能な部材の表面に供給されると、流体はエアロゾルに変わり、ハウジング出口を介した送達用に利用可能となる。エアロゾル発生器は、ハウジングと連結する流体導管を介して流体を受け取る。
【0004】
流体が流体送達導管から流出するときに、流体を振動可能な部材に（例えば、表面張力により）引き付ける（ａｔｔｒａｃｔ）距離で、流体導管は、振動可能な部材から離れている。従って、流体送達導管は、エアロゾル発生器の任意の方向または実質的にすべての方向において流体を振動可能な部材に移送することができる。距離は、振動可能な部材が流体送達導管から未分配流体を引き込む／除去する能力をブロックまたは低減するように調整することもできる（例えば、振動可能な部材が振動する際の、流体送達導管の端部と振動可能な部材との間の距離を変化させる）。距離は、振動可能な部材上の流体の拡散を制御するために調整され得る。例えば、流体送達導管が振動可能な部材により近いほど、振動可能な部材、流体、および流体送達導管の間の相互作用により、流体が拡散する能力が低下し得る。以下でさらに詳細に説明するように、流体がより大きな表面積に拡散すると、振動可能な部材のより多くの開口部が流体に晒されて、エアロゾルの特性を変化させ得る。
【0005】
別の実施形態では、エアロゾル送達システムは、患者に送達するための流体をエアロゾル化するエアロゾル発生器を含む。エアロゾル発生器は、ハウジング入口およびハウジング出口と流体連通する流体チャンバを有するハウジングを含む。エアロゾル発生器は、開口部を有する支持板を含む。振動可能な部材は、開口部を横断して配置されるように支持板と連結する。圧電アクチュエータも支持板と連結し、動作中に伸縮して、振動可能な部材を振動させ、これにより流体がエアロゾル化される。このようにして、流体が振動可能な部材の表面に供給されると、流体は、エアロゾルに変わり、ハウジングの出口を介した送達用に利用可能となる。エアロゾル発生器は、振動可能な部材に流体を送達する複数の導管を通して流体を受け取る。
【0006】
複数の導管は、振動可能な部材の表面上への流体の迅速な分配を可能にするとともに、振動可能な部材の表面上への液体の制御された分配を可能にし得る（例えば、振動可能な部材のいくつかの部分は、他の部分よりも多くの流体を受け取り得る）。複数の導管は、ハウジング内に延在し、かつ振動可能な部材が複数の導管から流出する流体を（例えば、表面張力によって）確実に引き付ける、振動可能な部材からの距離にある。このようにして、流体は、任意の方向または実質的にすべての方向において振動可能な部材に移送することができる。距離は、振動可能な部材が複数の導管から未分配流体を引き込む／除去する能力をブロックまたは低減するように調整することもできる（例えば、振動可能な部材が振動する際の、複数の導管の端部／出口と振動可能な部材との間の距離を変化させる）。換言すれば、距離は、エアロゾル化のための正確な流体放出を可能にし得る。距離はまた、振動可能な部材上の流体の拡散を制御するために調整され得る。例えば、複数の導管が振動可能な部材により近いほど、振動可能な部材、流体、および複数の導管間の摩擦（ｆｒｉｃｔｉｏｎ）により、流体が拡散する能力が低下し得る。いくつかの実施形態では、複数の導管のうちの１つまたは複数は、振動可能な部材から異なる距離に配置されてもよく、かつ／または異なるサイズを有してもよい。従って、複数の導管のいくつかは、振動可能な部材の一部上への流体のより迅速な拡散を可能にし、他の導管は、振動可能な部材の他の部分上への流体の拡散を低減し得る。
【0007】
本開示の一態様は、流体をエアロゾル化する方法を含む。方法は、流体が表面張力によって表面に付着するように、エアロゾル発生器内の振動可能な部材の表面にある量の流体を供給するステップを含む。方法は、圧電アクチュエータにより振動可能な部材を振動させることにより、流体をエアロゾルに変換する。振動可能な部材の表面に付着するある量の液体を供給することにより、表面に保管されるべき液体のリザーバは必要とされない。このようにして、エアロゾル発生器は任意の位置に移動することができ、それでも液体をエアロゾル化することができる。さらに、液体はオンデマンドで供給およびエアロゾル化されるため、高価な薬剤の損失を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の様々な特徴、態様、および利点は、図中、同様の文字は同様の構成部材を表す添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことで、よりよく理解されるであろう。
【図1】呼吸システム（ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）に接続されたエアロゾル送達システムの実施形態の概略図である。
【図2】エアロゾル発生器の実施形態の斜視図である。
【図3】エアロゾル発生器の実施形態の断面図である。
【図4】振動可能な部材の実施形態の部分上面図である。
【図6】振動可能な部材によって流体をエアロゾル化するエアロゾル発生器の実施形態の断面図である。
【図7】振動可能な部材によって流体をエアロゾル化するエアロゾル発生器の実施形態の断面図である。
【図8】エアロゾル発生器の実施形態の斜視図である。
【図9】エアロゾル発生器の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態を以下に説明する。これらの実施形態は、本発明の例示にすぎない。さらに、これらの例示的な実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実施のすべての特徴が本明細書に記載されていないことがあり得る。そのような実際の実施の開発では、エンジニアリングまたは設計プロジェクトのように、実施ごとに異なることがあり得るシステム関連およびビジネス関連の制約への準拠など、開発者の特定の目標を達成するために、多くの実施固有の決定を行う必要があることを理解する必要がある。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者のための設計、製作、および製造の日常的な作業であることを理解されたい。
【0010】
以下に説明する実施形態は、吸入可能な薬剤の生成および送達のタイミングをとるために、患者による吸入を予測することができるエアロゾル送達システムを含む。例えば、エアロゾル送達システムは、吸入前に薬剤をエアロゾル化できるように吸入を予測し得る。吸入前に薬剤をエアロゾル化することにより、エアロゾル送達システムは、呼吸ごとに患者に送達される薬剤の量を増加させ、薬剤の有効性を高め、かつ／または患者の肺内のより広い領域（例えば、肺の奥深く）に薬剤を送達し得る。エアロゾル送達システムは、１つまたは複数の呼吸センサを使用して、患者による吸入を検出する。これらの呼吸センサは、強制、補助、自発を含むすべての換気モードで吸入を検出し得る。例えば、エアロゾル送達システムは、流量センサを呼吸センサとして使用して、患者による吸入を検出し得る。以下に説明するように、吸入の開始および停止を検出するには、流量センサの方が圧力センサよりも効果的である。
【0011】
エアロゾル送達システムは、１ミクロン以下の体積メジアン径（ＶＭＤ：ｖｏｌｕｍｅ ｍｅｄｉａｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ）を有する液滴／粒子で８０％を超える微粒子画分（ＦＰＦ：ｆｉｎｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ）を生成することができるエアロゾル発生器により送達効率を高めることもできる。換言すれば、エアロゾル発生器は、搬送流体（例えば、空気、酸素、酸素／空気混合物など）に容易に浮遊して搬送される非常に細かいエアロゾルを生成することができる。最後に、以下に説明するエアロゾル送達システムは、既存の呼吸システムを再設計または再構成することなく、それらのシステムと連結することができる。これにより、エアロゾル送達システムを既存の人工呼吸器（ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒｓ）、加湿器、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）マシンなどで使用できる。
【0012】
以下で詳細に説明するように、エアロゾル送達システムは、振動可能な部材の背面に付着する流体の供給を受けるエアロゾル発生器を含むため、背面に保管されるべき液体のリザーバは必要とされない。このようにして、エアロゾル発生器は任意の位置に移動でき、それでも流体をエアロゾル化することができる。さらに、流体はオンデマンドで供給およびエアロゾル化されるため、高価な薬剤の損失を最小限に抑えることができる。
【0013】
流体は、１つまたは複数の流体導管から供給される。１つまたは複数の導管は、エアロゾル発生器のハウジング内に延在し、振動可能な部材が複数の導管から流出する流体を（例えば、表面張力によって）確実に引き付ける、振動可能な部材からの距離を置いて配置される。このようにして、流体は、任意の方向または実質的にすべての方向において振動可能な部材に移送することができる。また、距離は、振動可能な部材が導管（単数または複数）から未分配流体を引き込む／除去する能力をブロックまたは低減するように調整され得る。距離はまた、振動可能な部材上の流体の拡散を制御するために調整され得る。例えば、導管（単数または複数）が振動可能な部材により近いほど、振動可能な部材、流体、および導管（単数または複数）間の摩擦により、流体が拡散する能力が低下し得る。
【0014】
振動可能な部材は、異なる特性（例えば、ＶＭＤ、プルーム（ｐｌｕｍｅ）速度、プルーム密度、平均流量、方向など）を有するエアロゾルを生成するようにカスタマイズし得る。例えば、異なる振動可能な部材は、開口部のサイズ、数、位置などが異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、カスタマイズにより、振動可能な部材上の異なる位置で異なるエアロゾルを生成することが可能となり得る。即ち、同じ振動可能な部材の複数の部分は、開口部の数およびサイズが異なり、振動可能な部材の異なる部分が異なるサイズ、密度などのエアロゾルを生成し得る。振動可能な部材をカスタマイズすることができることにより、異なる流体、異なる治療、異なる用途などに対するエアロゾル生成が可能となる。
【0015】
図１は、呼吸システム１２に接続されたエアロゾル送達システム１０の実施形態の概略図である。図１において、呼吸システム１２は、空気（例えば、空気、酸素、空気／酸素混合物など）を患者に送り込み、かつ患者から空気を引き戻すことができる人工呼吸器１４を含む。以下に詳細に説明するように、エアロゾル送達システム１０は、様々な既存の呼吸システム１２に接続して、患者治療用のエアロゾル化流体（例えば、薬剤）を提供することができる。即ち、エアロゾル送達システム１０は、エアロゾル送達システム１０とともに機能するように既存の呼吸システム１２を再設計または再構成することなく、呼吸システム１２（例えば、人工呼吸器、加湿器、持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）マシン、またはそれらの組み合わせ）に後付けすることができる。
【0016】
エアロゾル送達システム１０は、気管内チューブ１８、鼻カニューレ／マスク、気管切開チューブなどの様々な気流装置に連結することができるエアロゾル発生器１６を含む。エアロゾル発生器１６は、流体送達導管２２を介して流体源２０から流体を受け取る。流体源２０（例えば、容器、バイアル）は、薬剤、界面活性剤、それらの組み合わせなどを含むさまざまな物質を含み得る。動作中、流体源２０からの流体は、流体送達導管２２を介してエアロゾル発生器１６にポンプ２４で圧送され、エアロゾル発生器１６で、患者が吸入する前および／またはその間に流体がエアロゾル化される。いくつかの実施形態では、流体送達導管２２は、迅速な送達（例えば、エアロゾル発生器１６内の流体の事前充填）を確実にするために、治療前に流体で準備され（ｐｒｉｍｅｄ）得る。ポンプ２４は、流体の送達時間および投与量を測定するコントローラ２６によって制御される。
【0017】
コントローラ２６は、１つまたは複数のメモリ３０に格納された命令を実行して、ポンプ２４およびエアロゾル発生器１６の動作を駆動する１つまたは複数のプロセッサ２８を含む。例えば、メモリ３０は、特定の期間または特定の複数の期間に圧送される流体の量など、エアロゾル発生器１６の各作動に対する各用量でエアロゾル発生器１６にポンプで圧送される流体の量を示す命令を含み得る。格納された命令は、患者のサイズ、患者の年齢、患者の性別、薬剤の種類、液体添加物、エアロゾルの所望量などに基づき得る。メモリ３０は、エアロゾル発生器１６を作動させるための命令も含む。図示されるように、コントローラ２６は、ケーブル３２（即ち、電気ケーブル）により、かつ／または無線接続を使用してエアロゾル発生器１６と接続している。ケーブル３２は、エアロゾル発生器１６内の圧電（または他の）アクチュエータを作動させる信号を搬送する。圧電アクチュエータが動作すると、圧電アクチュエータは振動可能な部材を振動させて、患者に送達するための（即ち、吸入を介する）流体をエアロゾル化する。従って、メモリは、圧電アクチュエータの起動、停止、振動周波数または複数の振動周波数などを制御するための命令を含み得る。
【0018】
エアロゾル送達システム１０は、エアロゾルの生成のタイミングをとることにより治療の有効性を高める。例えば、エアロゾル送達システム１０は、患者が吸入する前に薬剤のエアロゾル化を開始し得る。このようにして、エアロゾル送達システム１０は、吸入の開始時に増加した気流を活用する。これにより、吸入された空気が患者の肺に薬剤をさらに搬送するため、患者への薬剤の送達が増加する。エアロゾル送達システム１０はまた、（例えば、自発呼吸のために）吸入が検出されるとすぐに薬剤をエアロゾル化し得る。
【0019】
エアロゾル送達システム１０は、患者が吸入する時期および吸入する期間を決定するための１つまたは複数の呼吸センサ３４を使用して薬剤の送達を調整する。呼吸センサ３４は、流量センサ３６（例えば、電気流量センサ）、レーダーセンサ３８（例えば、胸部変位を測定するためのＵＷＢレーダーセンサ）、二酸化炭素センサ、高速温度センサ４０、音響センサ４０、インピーダンスプレチスモグラフィー（ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサ４０、呼吸インダクタンスプレチスモグラフィーセンサ、圧力センサなどを含み得る。これらの呼吸センサ３４は、有線接続および／または無線接続を介してコントローラ２６と通信し得る。いくつかの実施形態では、エアロゾル送達システム１０は、呼吸センサ３４（例えば、１、２、３、４、５）の組み合わせを使用して、冗長性および／または患者の呼吸サイクルのより正確な監視を提供し得る。例えば、エアロゾル送達システム１０は、流量センサ３６をレーダーセンサ３８と組み合わせて使用して、気流および胸部の動きの両方を監視し得る。別の実施形態では、エアロゾル送達システム１０は、流量センサ３６、レーダーセンサ３８、およびプレチスモグラフィーセンサ４０を使用して呼吸サイクルを監視し得る。
【0020】
図示されるように、流量センサ３６は、ガス送達導管４２と連結して、吸入中の気流の変化（例えば、強制呼吸、補助呼吸、または自発呼吸）を検知する。いくつかの実施形態では、流量センサ３６はまた、ガス戻り導管４４と連結して吐き出しの開始および終了を検出し得る。そして、さらに他の実施形態では、エアロゾル送達システム１０は、ガス送達導管４２およびガス戻り導管４４と連結する流量センサ３６を含み得る。コントローラ２６が流量センサ（単数または複数）３６からデータを受信すると、コントローラ２６は呼吸パターンを監視して、患者が呼吸する時期を予測し得る。吸入が開始する時期を予測することができることにより、エアロゾル送達システム１０は、即時吸入用のエアロゾル化薬剤を調製することが可能となる。より具体的には、エアロゾル送達システム１０は、吸入前に流体をエアロゾル化できるように、エアロゾル発生器１６内の振動可能な部材に流体を事前充填することができる。流量検出は遅行指標（ｌａｇｇｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）ではないため、流量センサ３６は、エアロゾル送達のための異常なまたは自発的な吸入を迅速に（例えば、吸入の開始から１０ミリ秒未満に）検出することができる。
【0021】
患者の吸入の予測は、１つまたは複数の呼吸センサおよび／または流量センサ３６を使用して、患者の呼吸パターンおよび／または換気サイクル（患者が強制換気されている場合）を追跡することから開始し得る。次に、コントローラ２６は、追跡されたデータを使用して、後続の吸入が開始する時期を予測する。これにより、コントローラ２６は、吸入の前に流体源２０からエアロゾル発生器１６に流体を送達するようにポンプ２４に指示することができる。また、コントローラ２６は、エアロゾル発生器１６に信号を送信して、予測された吸入の前および／またはその間の所定の期間内（例えば、＋／－０．５秒）などの適切な時間に流体のエアロゾル化を開始し得る。このようにして、エアロゾルが吸入の開始時に患者用に準備される。エアロゾル送達システム１０は、呼吸サイクルを予測して患者用のエアロゾルを生成することができるが、エアロゾル送達システム１０は、呼吸センサ３４を使用して、正常なパターンの一部ではない自発呼吸／不規則な呼吸を認識することもできる。自発呼吸が認識されると、エアロゾル送達システム１０は、患者への送達のために流体をエアロゾル発生器１６に直ちに圧送し得る。
【0022】
（例えば、人工呼吸器１４を使用して）患者が強制的に換気されている場合、または補助換気を受けている場合、流量センサ３６は、人工呼吸器１４が空気を患者に送り込むことと患者から空気を引き出すこととを交互に行う際の流れの変化を検出することができる。コントローラ２６は、これらの流れの変化を監視し、その後、上述したように薬剤のエアロゾル化を開始する時期を算出する。このようにして、エアロゾル送達システム１０は、システムを一緒にプログラムまたは接続することなく、既存の呼吸システム１２に統合することができる。換言すれば、エアロゾル送達システム１０および呼吸システム１２は、エアロゾル化の生成および患者への送達を調整／測定するために互いに通信する必要がない。
【0023】
流量センサ３６は、患者が吸入を開始した時期を検出する圧力センサよりも能力があることに留意されたい。圧力センサは、空気回路を構築するのに時間がかかるため、遅行指標または遅延指標（ｄｅｌａｙｅｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を提供する。従って、圧力センサは、呼吸が終了した後、またはほぼ終了した後に吸入を検出する。また、圧力センサは持続的な吸気休止（即ち、患者が吸入と吐き出しとの間に休止するときのプラトー圧）を必要とするため、圧力センサは吸入が完了する時期を判断するのに効果的ではない。さらに、空気回路の漏れおよび／またはチューブのねじれが発生すると、圧力センサの精度が大幅に低下する。最後に、人工呼吸が正圧を生成し、自発呼吸が空気回路において負圧を生成するため、圧力センサを使用するシステムは、強制呼吸、補助呼吸、および自発呼吸の状況で動作するために堅牢な適応制御アルゴリズムを必要とする。しかしながら、状況によっては、エアロゾルの生成と送達のタイミングがそれほど厳しくない場合、圧力センサがエアロゾル送達システム１０で使用され得る。
【0024】
図２は、エアロゾル発生器１６の実施形態の斜視図である。上記で説明したように、流体源２０（図１で確認される）は、流体送達導管２２によりエアロゾル発生器１６と流体的に連結している。流体送達導管２２は、エアロゾル発生器１６のハウジング６２内の流体入口６０と連結する。動作中、流体源２０からの流体は、流体入口６０を介してエアロゾル発生器１６に圧送され、エアロゾル発生器１６において流体がエアロゾル化される。次いで、エアロゾルは、患者への送達のために流体出口６４を介してエアロゾル発生器１６から流出する。出口６４は、気管内チューブ、鼻カニューレ／マスク、気管切開チューブ、マウスピースなどの任意の数の気流装置と連結し得る。例えば、出口６４は、スナップ嵌め接続、圧入接続、ねじ込み接続、ねじ式ファスナ、接着剤、溶接、またはそれらの組み合わせによって気流装置と連結し得る。いくつかの実施形態では、ハウジング６２は、１つまたは複数の通気孔６６（例えば、１、２、３、４、またはそれ以上）を含み得る。通気孔６６は、流体が流体送達導管２２に流入するときにエアロゾル発生器１６から空気を漏出することを可能にすることにより、流体送達導管２２の準備（ｐｒｉｍｉｎｇ）を促進し得る。いくつかの実施形態では、通気孔６６は、エアロゾル発生器１６への流体の過剰準備／過剰圧送の検出を可能にし得る。例えば、通気孔６６のサイズは、ハウジング６２からの過剰な流体の急速な流れを可能としないようにしてもよい。過剰準備／過剰圧送によりハウジング６２内に圧力が生じると、コントローラ２６は圧力スパイクを検出することができる。圧力の増加は、圧力センサによって、かつ／またはポンプ２４（図１で確認される）による電力需要の増加によって検出され得る。いくつかの実施形態では、通気孔６６は、振動可能な部材の両側の圧力を等しくすることによりエアロゾル生成を促進し得る。
【0025】
流体をエアロゾル化するために、エアロゾル発生器はケーブル３２によってコントローラ２６（図１で確認される）と電気的に接続している。ケーブル３２は、ハウジング６２のケーブル入口６８を介してエアロゾル発生器１６と連結する。ハウジング６２の内部で、ケーブル３２は、振動可能な部材を振動させて、流体をエアロゾル化する圧電（または他の）アクチュエータと連結する。
【0026】
図３は、エアロゾル発生器の実施形態の断面図である。図示のように、ハウジング６２は、互いに結合する第１の部分８０（例えば、第１の半分）と第２の部分８２（例えば、第２の半分）とを含み得る。第１および第２の部分８０、８２は、スナップ嵌め接続、圧入接続、ねじ込み接続、ねじ式ファスナ、接着剤、溶接、またはそれらの組み合わせによって互いに結合し得る。第１および第２の部分８０、８２は、振動可能な部材８６（例えば、開口板（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｐｌａｔｅ）、メッシュ）および圧電アクチュエータ８８を受承する空洞８４を形成する。動作中、圧電アクチュエータ８８は、支持板９０を介してエネルギーを伝達することにより振動可能な部材８６を振動させる。振動可能な部材８６が振動すると、振動可能な部材８６はエアロゾルを生成する。エアロゾルがエアロゾル発生器１６から噴出するようにするために、振動可能な部材８６は、開口部９２の周りで支持板９０と連結する。開口部９２は、振動可能な部材８６によって生成されたエアロゾルがエアロゾル発生器１６から噴出することができるように、入口６０から出口６４へのハウジング６２を介した流体連通を可能にする。
【0027】
支持板９０は、金属、合金、ポリマーなどの材料のうちの１つまたは複数から作成され得る。振動可能な部材８６は、同様に、金属、合金、またはポリマーから作成され得る。支持板９０の厚さを変化させることにより、エアロゾル発生器１６は振動可能な部材８６の振動特性を変化させ得る。例えば、より厚いおよび／またはより硬い支持板９０は、振動の伝達に抵抗し得るが、より薄い支持板９０は振動の伝達を促進し得る。いくつかの実施形態では、支持板９０は、ケーブル３２内の接地線と接続する導体（例えば、金属板）であり得る。従って、支持板９０は、圧電アクチュエータ８８に電力を供給する回路を完成させ得る。いくつかの実施形態では、支持板９０および振動可能な部材８６は、互いに連結する２つの別個の構成要素の代わりに、単体／一体であり得る。別の実施形態では、振動可能な部材８６は、支持板９０の上に成形され得る（例えば、巻き付けられる（ｗｒａｐ ａｒｏｕｎｄ））。
【0028】
圧電アクチュエータ８８を振動可能な部材８６に支持板９０によって間接的に結合することにより、エアロゾル発生器１６は、圧電アクチュエータ８８およびケーブル３２をハウジング６２に出入りする流体から隔離することができる。例えば、エアロゾル発生器１６は、第１のシール９４および第２のシール９６を含むことができる。第１のシール９４は、支持板９０の第１の表面９８とハウジング６２の第１の部分８０との間のシールを形成し、第２のシール９６は、支持板９０の第２の表面１００とハウジング６２の第２の部分８２との間のシールを形成する。支持板９０が振動するとき、シール９４、９６は、ハウジング６２の個々の溝１０２、１０４（例えば、円周方向溝）内の所定の位置に保持される。いくつかの実施形態では、シール９４、９６は、プラスチック、ゴム、エラストマーなどから作成されたＯリングシールであり得る。一旦組み立てられると、第１および第２のハウジング部分８０、８２は、シール９４、９６を圧縮して支持板９０と接触させて、流体チャンバ１０６を形成するとともに、流体チャンバ１０６と圧電アクチュエータ８８との間の流体密接シール（ｆｌｕｉｄ ｔｉｇｈｔ ｓｅａｌ）を形成する。これらのシール９４、９６はまた、汚染物質がケーブル入口６８を通って流体チャンバ１０６に侵入するのを阻止することにより、無菌環境を維持し得る。
【0029】
上記で説明したように、ハウジング６２は通気孔６６を含む。いくつかの実施形態では、通気孔６６は、１つまたは複数のフィルタ１０７を含み得る。フィルタ１０７は、汚染物質が流体チャンバ１０６に侵入するのを阻止することにより、無菌環境を可能にし得る。フィルタ１０７はまた、流体送達導管２２を準備するときに、ガスが流体チャンバ１０６から漏出し、かつ流体チャンバ１０６からの流体の漏出を遮断／低減することを可能にし得る。
【0030】
流体チャンバ１０６は、ハウジング６２の入口６０と連結する流体送達導管２２から流体を受け取る。流体送達導管２２は、流体送達導管２２の出口／端部１０８が振動可能な部材８６から距離１１０（例えば、１ｍｍから０．００１ｍｍ）で存在するように、流体チャンバ１０６内に延在する。距離１１０は、振動可能な部材８６が、流体送達導管２２から流出する流体を（例えば、表面張力により）引き付けることを確実にする。このようにして、流体送達導管２２は、エアロゾル発生器１６の任意の方向または実質的にすべての方向において流体を振動可能な部材８６に移送することができる。距離１１０は、振動可能な部材８６が流体送達導管２２から未分配流体を引き込む／除去する能力をブロックまたは低減するように調整することもできる（例えば、振動可能な部材８６が振動する際の、流体の送達導管２２の端部１０８と振動可能な部材８６との間の距離１１０を変化させる）。距離１１０はまた、振動可能な部材８６上の流体の拡散を制御するために調整され得る。例えば、流体送達導管２２が振動可能な部材８６により近いほど、振動可能な部材８６、流体、および流体送達導管２２の間の摩擦により、流体が拡散する能力が低下するという影響がより大きくなる。以下でさらに詳細に説明するように、流体がより大きな表面領域に拡散すると、振動可能な部材８６のより多くの開口部が流体に晒されて、エアロゾルの特性を変化させ得る。
【0031】
距離１１０は、流体送達導管２２がどれほどの距離までハウジング６２内に挿入されるか、または挿入可能であるかによって制御され得る。いくつかの実施形態では、流体送達導管２２は、コネクタまたは分配チップ１１２（例えば、導管、チューブ）を含み、コネクタまたは分配チップ１１２は、流体送達導管２２内にあり、流体入口６０を介してハウジング６２と連結する。コネクタ１１２は、流体送達導管２２と一体であるか、または分離可能な部品であり得る。いくつかの実施形態では、コネクタ１１２は、表面エネルギーを減少させてコネクタを介して振動可能な部材８６への流体の流れを促進するコーティングまたは処理（例えば、湿潤性コーティングまたは処理）を含み得る。
【0032】
分離可能なコネクタ１１２を備えた実施形態では、座ぐり穴１１４の深さ１１６ならびにコネクタ１１２の全長は、コネクタ端部／出口１０８と振動可能な部材８６との間の距離１１０を制御し得る。いくつかの実施形態において、流体送達導管２２は、異なる長さを有する複数のコネクタ１１２（例えば、キット）で製造され得る。これらの交換可能なコネクタ１１２により、ユーザは、用途（例えば、流体の種類、エアロゾルの種類、異なる投与速度、薬物混合、ゼロＧ使用）に応じて距離１１０を調整することができる。例えば、距離１１０は、流体と振動可能な部材８６との間の引き付けをなおも維持しながら、流体が振動可能な部材８６上に拡散することを可能にするように流体の粘度とともに増加し得る。いくつかの実施形態では、距離１１０を短縮するコネクタ１１２を使用して、振動可能な部材８６上での流体の拡散を制限してもよく、これによりエアロゾルの特性が（例えば、より小さいプルームに）変化し得る。コネクタ１１２はまた、エアロゾル発生器１６に送達される流体の量を制御するために（例えば、患者の投与に適合させるために）幅１１８が異なるようにしてもよい。幅１１８を変更すると、各呼吸サイクル中にエアロゾル発生器１６に送達される流体の量を減少または増加させることにより、流体の投与量を変更することができる。コネクタ１１２（単数または複数）の幅１１８は、振動可能な部材８６上の流体の拡散を変更することにより、エアロゾルの特性を変更し得る。しかしながら、コネクタの幅１１８を最小限に抑えることにより、未放出の流体がガス、汚染物質などに晒されるのを最小限にする。より狭い幅１１８はまた、コネクタ１１２内の気泡の閉じ込めを減少させ得、これは、投与量の正確さに影響を与え得る。最後に、幅１１８を最小化すると、流体チャンバ１０６のサイズが増大し得る。
【0033】
いくつかの実施形態において、距離１１０は、流体送達導管２２の端部１２０とハウジング６２の外面１２２との間に１つまたは複数のワッシャー（例えば、プラスチック、金属）を挿入することにより変更され得る。他の実施形態では、システム１０は、ユーザが標準サイズのコネクタ１１２により距離１１０を変更できるようにする異なる深さ１１６の座ぐり穴１１４を有する複数の流体送達導管２２を含み得る。上述の距離変更の任意選択は、距離１１０を変更するために別々にまたは互いに組み合わせて使用し得ることを理解されたい。
【0034】
図示されるように、コネクタ１１２、入口６０、出口６４、および振動可能な部材８６は、軸１２４（例えば、ハウジング６２の中心軸、導管２２の中心軸、振動可能な部材８６の中心軸）と整列されるか、または実質的に整列される。これにより、エアロゾル発生器１６への流体の流れ、およびエアロゾル発生器１６からのエアロゾルの流れが促進され得る。いくつかの実施形態では、コネクタ１１２、入口６０、出口６４、および／または振動可能な部材８６は、互いに対してずれていてもよい。例えば、コネクタ１１２は、振動可能な部材８６に対して位置がずれて、振動可能な部材８６の特定の領域または一部に流体を向けるようにし得る。以下に詳細に説明するように、振動可能な部材８６は、均一な開口部を有していなくてもよく、および／または均一に振動していなくてもよい。従って、振動可能な部材８６の一部の上に流体の流れを向けることにより、エアロゾル発生器１６はエアロゾルの特性を変更し得る。エアロゾル発生器１６からのエアロゾルの流れを促進するために、出口６４は、支持板９０の開口部９２の幅／直径１２８以上の幅／直径１２６を有し得る。これにより、エアロゾル発生器１６からのエアロゾルの流れに対する障害が最小限に抑えられ、患者に送達されるエアロゾルの量が増加し得る。いくつかの実施形態では、出口６４は、先細の内面１３０を有し得る。先細の内面１３０は、エアロゾル発生器１６の様々な気流装置または特定の気流装置の様々なサイズへの取り付けを可能にし得る。いくつかの実施形態において、出口６４の外面１３２は、エアロゾル発生器１６の異なる気流装置または気流装置の異なるサイズへの取り付けを同様に可能にするために先細にされ得る。
【0035】
図４は、振動可能な部材８６の実施形態の上面図である。上記で説明したように、振動可能な部材８６は、圧電アクチュエータ８８に応答して流体を振動させ、エアロゾル化する。振動可能な部材１６８は、２０１６年５月１２日に公開され、かつあらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１６／０１３０７１５号明細書に記載されているような、光画成（ｐｈｏｔｏ－ｄｅｆｉｎｅｄ）振動可能な部材であり得る。動作時において、振動可能な部材８６は、体積中位径（ＶＭＤ：ｖｏｌｕｍｅ ｍｅｄｉａｎ ｄｉａｍｅｔｅｒ）が４ミクロン以下の液滴／粒子を有する９９．６％以上の微粒子画分（ＦＰＦ）を生成することができる。いくつかの実施形態では、振動可能な部材８６を使用するエアロゾル発生器１６は、ＶＭＤが１ミクロン以下の液滴を有する８０％以上のＦＰＦを生成することができる。これらの特性を備えたエアロゾルは、患者への効果的な送達（例えば、患者の肺内のより深い深度への薬剤の送達）のために、搬送流体（例えば、空気、酸素、酸素／空気混合物など）に容易に浮遊して搬送される。
【0036】
図示されるように、振動可能な部材８６は、１つまたは複数の座ぐり穴１４２内に配置された１つまたは複数のエアロゾル化開口部１４０を含む。例えば、各座ぐり穴１４２は、約２０個の開口部１４０を含み得る。いくつかの実施形態では、開口部１４０の数および／またはサイズは、各座ぐり穴１４２内で異なっていてもよい。例えば、いくつかの座ぐり穴１４２は、５個の開口部１４０を有してもよく、他の座ぐり穴１４２は１０個の開口部１４０などを有してもよい。さらに、座ぐり穴１４２は、振動可能な部材８６上に均一にまたは不均一に分布してもよく、開口部１４０も座ぐり穴１４２内に均一にまたは不均一に分布してもよい。開口部１４０および座ぐり穴１４２の両方のサイズ、数、位置などを変更することができることにより、支持板９０、圧電アクチュエータ８８、および／または振動可能な部材８６の振動特性への適合が可能となる。例えば、支持板９０および／または圧電アクチュエータ８８は、振動可能な部材８６の一部を他の部分よりも大きく振動させてもよい。従って、一部は、他の部分よりも多くのエアロゾルを生成し得る。従って、開口部１４０および座ぐり穴１４２のカスタマイズにより、異なる特性（例えば、ＶＭＤ、プルーム速度、プルーム密度、平均流量、方向など）を有するエアロゾル生成が可能となり得る。いくつかの実施形態では、カスタマイズにより、振動可能な部材８６上の異なる位置で異なるエアロゾルの生成が可能となり得る。例えば、振動可能な部材８６のいくつかの部分は４ミクロン以下のＶＭＤを有するエアロゾルを生成し、他の部分は１ミクロン以下のＶＭＤを有するエアロゾルを生成し得る。振動可能な部材８６をカスタマイズすることができることにより、異なる流体、異なる治療、異なる用途などに対するエアロゾル生成を可能にする。
【0037】
図５は、図３の５－５線内の振動可能な部材８６におけるエアロゾル化開口部１４０を含む座ぐり穴１４２の実施形態の部分断面図である。上記で説明したように、開口部１４０および座ぐり穴１４２（深さ１４６を含む）のサイズは、用途に応じて変更され得る。
【0038】
図６は、振動可能な部材８６により流体をエアロゾル化するエアロゾル発生器１６の実施形態の断面図である。上記で説明したように、コネクタ１１２の端部１０８は、振動可能な部材８６が流体送達導管２２から流出する流体を（例えば、表面張力によって）確実に引き付けるために、振動可能な部材８６から距離１１０だけ離れ得る。距離１１０はまた、エアロゾル化中に流体が振動可能な部材８６と接触した状態に維持されるように、障害物を移動させるプール１７０の形成を可能にし得る。例えば、エアロゾル化中に気泡または泡沫１７２が形成され、移動されない場合、泡沫は流体のエアロゾル化を妨げ得る。従って、エアロゾル発生器１６は、移動した泡沫のための空間を提供する流体チャンバ１０６を含む。流体チャンバ１０６はまた、形成される泡沫１７２の破壊を同時に促進しながら、泡沫１７２の生成を低減し得る。
【0039】
距離１１０はまた、振動可能な部材８６上の流体の拡散を制御するために調整され得る。例えば、流体送達導管２２が振動可能な部材８６により近いほど、振動可能な部材８６、流体、および流体送達導管２２の間の摩擦により、流体が拡散する能力が低下して、エアロゾルの特性（例えば、プルーム速度、プルーム密度、平均流量、方向など）を変化させるという影響が大きくなる。
【0040】
図７は、振動可能な部材８６により流体をエアロゾル化するエアロゾル発生器１６の実施形態の断面図である。上記で説明したように、振動可能な部材８６の開口部１４０および座ぐり穴１４２は、異なる特性（例えば、ＶＭＤ、プルーム速度、プルーム密度、平均流量、方向など）を有するエアロゾルを生成するようにカスタマイズされ得る。いくつかの実施形態では、カスタマイズにより、振動可能な部材８６上の異なる位置で異なるエアロゾルの生成が可能となり得る。図示のように、振動可能な部材８６は、２つのＶＭＤを有するエアロゾルを生成した。例えば、振動可能な部材８６の外側部分は、４ミクロン以下のＶＭＤを有するエアロゾルを生成し、一方、内側部分は、１ミクロン以下のＶＭＤを有するエアロゾルを生成し得る。振動可能な部材８６をカスタマイズすることができることにより、異なる流体、異なる治療、異なる用途などに対するエアロゾル生成を可能にする。
【0041】
図８は、ハウジング６２内の流体入口６０に連結された流体送達導管２２を備えたエアロゾル発生器１６の実施形態の斜視図である。動作中、流体源２０からの流体は、流体入口６０からエアロゾル発生器１６に圧送され、エアロゾル発生器１６において流体がエアロゾル化され、流体出口６４から流出する。しかしながら、振動可能な部材８６に流体を送達する単一の導管の代わりに、流体送達導管２２は、複数の二次導管を含むマニホールドコネクタ１９０を含むか、またはマニホールドコネクタ１９０と連結し得る。二次導管は、振動可能な部材８６の表面上への流体の迅速な分配を可能にするとともに、振動可能な部材８６の表面上への液体の制御された分配を可能にし得る（例えば、振動可能な部材８６のいくつかの部分は他の部分よりも多くの流体を受け取り得る）。
【0042】
図９は、エアロゾル発生器１６の実施形態の断面図である。エアロゾル発生器１６は、互いに結合する第１の部分８０（例えば、第１の半分）と第２の部分８２（例えば、第２の半分）とを含み得る。第１および第２の部分８０、８２は、スナップ嵌め接続、圧入接続、ねじ込み接続、ねじ式ファスナ、接着剤、溶接、またはそれらの組み合わせによって互いに結合し得る。第１および第２の部分８０、８２は、振動可能な部材８６および圧電アクチュエータ８８を受承する空洞８４を形成する。
【0043】
振動可能な部材８６および圧電アクチュエータ８８は、空洞８４内の支持板９０と連結する。動作中、支持板９０は、圧電アクチュエータ８８から振動可能な部材８６へのエネルギー伝達（例えば、振動）を可能にする。支持板９０は、金属、合金、ポリマーなどの以下の材料のうちの１つまたは複数から作成され得る。支持板９０の厚さを変化させることにより、エアロゾル発生器１６は振動可能な部材８６の振動特性を変化させ得る。例えば、より厚いおよび／またはより硬い支持板９０は、振動の伝達に抵抗し得るが、より薄い支持板９０は振動の伝達を促進し得る。いくつかの実施形態では、支持板９０は、ケーブル３２内の接地線と接続する導体（例えば、金属板）であり得る。従って、支持板９０は、圧電アクチュエータ８８に電力を供給する回路を完成させ得る。
【0044】
エアロゾル発生器１６は、ハウジング６２の第１の部分８０と支持板９０の第１の表面９８との間のシールと、ハウジング６２の第２の部分８２と支持板９０の第２の表面１００との間のシールとを形成する第１のシール９４および第２のシール９６を含み得る。支持板９０が振動するとき、シール９４、９６は、個々の溝１０２、１０４（例えば、円周方向の溝）内の所定の位置に保持される。いくつかの実施形態では、シール９４、９６は、プラスチック、ゴム、エラストマーなどから作成されたＯリングシールであり得る。一旦組み立てられると、第１および第２のハウジング部分８０、８２は、シール９４、９６を圧縮して支持板９０と接触させ、流体チャンバ１０６と圧電アクチュエータ８８との間に流体密接シールを形成する。これらのシール９４、９６はまた、汚染物質がケーブル入口６８を通って流体チャンバ１０６に侵入するのを阻止することにより、無菌環境を維持し得る。
【0045】
上記で説明したように、ハウジング６２は１つ以上の通気孔６６を含む。いくつかの実施形態では、通気孔６６は、１つまたは複数のフィルタ１０７を含み得る。フィルタ１０７は、汚染物質が流体チャンバ１０６に侵入するのを阻止することにより、無菌環境を可能にし得る。フィルタ１０７はまた、流体送達導管２２を準備するときに、ガスが流体チャンバ１０６から漏出することを可能にするとともに、流体チャンバ１０６からの流体の漏出を遮断および／または低減することを可能にする。
【0046】
流体送達導管２２は、流体が流体源２０からエアロゾル発生器１６に流れることを可能にする流体チャンバ１０６と流体的に連結する。しかしながら、振動可能な部材８６に流体を送達する単一の導管の代わりに、流体送達導管２２は、複数の二次導管２００に供給するマニホールドコネクタ１９０を含むか、またはマニホールドコネクタ１９０と連結し得る。二次導管２００は、振動可能な部材８６の表面２０２上への流体の迅速な分配を可能にするとともに、振動可能な部材８６の表面上への液体の制御された分配を可能にし得る（例えば、振動可能な部材８６のいくつかの部分は他の部分よりも多くの流体を受け取り得る）。二次導管２００は、二次導管２００の端部／出口２０４が振動可能な部材８６から距離１１０で位置するように、流体チャンバ１０６内に延在する。距離１１０は、振動可能な部材８６が二次導管２００を流出する流体を（例えば、表面張力により）引き付けることを確実にする。このようにして、流体は、任意の方向または実質的にすべての方向において振動可能な部材８６に移送することができる。距離１１０はまた、振動可能な部材８６が二次導管２００から未分配流体を引き込む／除去する能力をブロックまたは低減するように調整することもできる（例えば、振動可能な部材８６が振動するときに、二次導管２００の端部／出口２０４と振動可能な部材８６との間の距離１１０を変化させる）。換言すれば、距離１１０は、エアロゾル化のための正確な流体放出を可能にし得る。距離１１０はまた、振動可能な部材８６上の流体の拡散を制御するために調整され得る。例えば、二次導管２００が振動可能な部材８６により近いほど、振動可能な部材８６、流体、および二次導管２００間の摩擦により、流体が拡散する能力が低下し得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の二次導管２００は、振動可能な部材８６から異なる距離１１０に配置され得る。従って、二次導管２００のいくつかは、振動可能な部材８６の一部上への流体のより迅速な拡散を可能にし得る一方、他の二次導管２００は、振動可能な部材８６の他の部分上への流体の拡散を低減し得る。
【0047】
マニホールドコネクタ１９０は、流体送達導管２２と一体であるか、または別個の部品であり得る。いくつかの実施形態では、エアロゾル発生器１６および／または流体送達導管２２は、異なる長さおよび／または異なる幅の二次導管２００（例えば、キット）を有する複数のマニホールドコネクタ１９０を備え得る。これらの交換可能なマニホールドコネクタ１９０により、ユーザは、プルーム密度、平均流量、方向などを含む、振動可能な部材８６によって生成されるエアロゾルの特性を変更することができる。
【0048】
図１０は、振動可能な部材８６に流体を供給する複数の二次導管２００を示す、図９の１０－１０線に沿ったエアロゾル発生器１６の実施形態の断面図である。図１０では、二次導管２００は等間隔であり、かつ等しいサイズの開口幅２１０を有する。７個の二次導管２００が示されているが、いくつかの実施形態は、異なる数の二次導管２００（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上）を有し得ることを理解されたい。動作中、等しいサイズおよび等しい間隔の二次導管２００は、振動可能な部材８６の表面２０２全体に等しい量の流体を供給し得る。表面２０２のより大きな部分をカバーすることにより、振動可能な部材８６上の開口部１４０は、より多くの流体をエアロゾル化し、プルームサイズを増大させ、液滴サイズを変化させることができる。
【0049】
図１１は、異なるサイズの二次導管２００を示す、図９の１０－１０線に沿ったエアロゾル発生器１６の実施形態の断面図である。例えば、マニホールドコネクタ１９０は、振動可能な部材８６の中心に位置する二次導管２００と、中心に位置する二次導管２００を囲むより小さな二次導管２００とを含み得る。しかしながら、他の実施形態では、二次導管２００のサイズおよび位置は異なり得る（例えば、より小さな二次導管２００が振動可能な部材８６の中心付近に集中し、より大きな二次導管２００が周囲に配置される）。サイズの異なる二次導管２００を含むことにより、マニホールドコネクタ１９０は、振動可能な部材８６の一部への流体の流れを増加させることができる。上記で説明したように、振動可能な部材８６は、表面２０２全体にわたって均等に振動し得ず、かつ／または開口部１４０の集中は均等に分散され得ない。従って、振動可能な部材８６上に異なるサイズの二次導管２００を配置することにより、所望の特性（例えば、液滴サイズ、出力速度、流出する液滴の適切な速度）を有するエアロゾルの生成が可能となり得る。
【0050】
図１２は、図９の線１０－１０に沿ったエアロゾル発生器１６の実施形態の断面図である。振動可能な部材８６は、表面２０２全体にわたって均等に振動し得ず、かつ／または開口部１４０の集中が均等に分散され得ないため、二次導管２００は特定の場所に集中され得る。図１２では、エアロゾル発生器１６は、振動可能な部材８６の一部にわたって集中している二次導管２００を含む。３個の二次導管２００が示されているが、他の実施形態は、異なる数の二次導管２００（例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０以上）を有し得る。二次導管２００はまた、互いに関して異なるサイズを有し得る。
【0051】
図１３は、図９の１３－１３線内の二次導管２００の実施形態の断面図である。上記で説明したように、出口２０４と振動可能な部材８６の表面２０２との間の距離１１０は、振動可能な部材８６への流体の付着を可能にするとともに、流体の拡散を制御する。いくつかの実施形態では、振動可能な部材８６は凹状であってもよい。振動可能な部材８６の中心から離れて配置された二次導管２００間の距離１１０を維持するために、二次導管２００は、二次導管２００と振動可能な部材８６との間の適切な距離１１０を維持する角度付きまたは先細の端部／出口２０４を有し得る。先細の端部／出口２０４の角度は、直線および／または曲線であってもよい。例えば、１つまたは複数の先細の端部／出口２０４は、特定の先細の端部／出口２０４の下方の位置で振動可能な部材の表面２０２の輪郭を模造する輪郭を有し得る。
【0052】
本発明は様々な修正形態および代替形態の影響を受け得るが、特定の実施形態を例として図面に示し、本明細書で詳細に説明した。しかしながら、本発明は開示された特定の形態に限定されることを意図するものではないことを理解すべきである。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の技術思想および範囲内にあるすべての修正、等価物、および代替物を網羅するものである。
以下に、上記実施形態から把握できる技術思想を付記として記載する。
［付記１］
エアロゾル送達システムであって、
エアロゾル発生器を備え、前記エアロゾル発生器は、
ハウジング入口およびハウジング出口と流体連通する流体チャンバを画定するハウジングと、
前記ハウジングに連結され、前記ハウジング出口と流体連通する開口部を画定する支持板と、
前記開口部の周りで前記支持板に連結された振動可能な部材と、
前記支持板に連結された圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータは、伸縮して、流体をエアロゾル化する前記振動可能な部材を振動させる、前記圧電アクチュエータと、
流体を前記振動可能な部材に送達する複数の導管とを含む、エアロゾル送達システム。
［付記２］
前記複数の導管がマニホールド内に含まれる、付記１に記載のシステム。
［付記３］
前記複数の導管の少なくとも１つの導管が、残りの導管とサイズが異なる、付記１に記載のシステム。
［付記４］
前記複数の導管のうちの少なくとも１つが角度付き出口を含む、付記１に記載のシステム。
［付記５］
前記角度付き出口は、前記角度付き出口の下方に配置された前記振動可能な部材の表面の一部を模造するように形成されている、付記４に記載のシステム。
［付記６］
エアロゾル送達システムであって、
エアロゾル発生器を備え、前記エアロゾル発生器は、
ハウジング入口およびハウジング出口を有するチャンバを画定するハウジングと、
前記ハウジングに動作可能に連結され、開口部を画定する支持板と、
前記開口部を横断して配置されるように、前記支持板に動作可能に連結された振動可能な部材と、
前記支持板に連結された圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータは、伸縮して、流体をエアロゾル化する前記振動可能な部材を振動させる、前記圧電アクチュエータと、
前記振動可能な部材に流体を送達するように構成されるように前記振動可能な部材から離間した遠位端を有する流体導管であって、前記流体導管の遠位端は、前記振動可能な部材の振動によって流体がエアロゾル化されるまで、前記ハウジングの向きに関係なく、表面張力を使用して、送達された流体の実質的にすべてが前記振動可能な部材に付着することを可能にするように前記振動可能な部材から約１．０ｍｍから約０．００１ｍｍに配置されている、前記流体導管とを含み、
複数の導管の各々の遠位先端は、流体が表面張力によって表面に付着するように、前記振動可能な部材の表面から約０．００１ｍｍおよび１ｍｍの間だけ離間している、システム。
［付記７］
流体をエアロゾル化する方法であって、
流体導管の遠位端からエアロゾル発生器のハウジングのチャンバ内の振動可能な部材の表面に、ある量または用量の流体を供給するステップであって、前記流体導管の遠位端は、表面張力により液体が表面に付着するように、約０．００１ｍｍおよび１ｍｍの間だけ前記振動可能な部材の表面から離間して配置される、前記供給するステップと、
圧電アクチュエータを作動させて前記振動可能な部材を振動させて流体をエアロゾルに変換するステップと、
前記圧電アクチュエータによって前記振動可能な部材を振動させて、前記振動可能な部材上の実質的にすべての流体を用量間でエアロゾル化する間、前記振動可能な部材への流体の流れを停止するステップとを含む方法。
［付記８］
ある量の流体を供給するステップは、前記圧電アクチュエータが振動するときに、流体を前記振動可能な部材の表面に圧送することを含む、付記７に記載の方法。
［付記９］
ある量の流体を供給するステップは、前記圧電アクチュエータが振動する前に、前記振動可能な部材の表面に流体を事前充填することを含む、付記７に記載の方法。
［付記１０］
ある量の流体を供給するステップは、前記圧電アクチュエータが振動する前にある量の流体の一部を前記振動可能な部材の表面に事前充填し、ある量の流体の残りを前記圧電アクチュエータが振動するときに前記振動可能な部材の表面に圧送することを含む、付記７に記載の方法。
以下に、上記実施形態から把握できる技術思想を付記として記載する。
［付記１］
エアロゾル送達システムであって、
エアロゾル発生器を備え、前記エアロゾル発生器は、
ハウジング入口およびハウジング出口と流体連通する流体チャンバを画定するハウジングと、
前記ハウジングに連結され、前記ハウジング出口と流体連通する開口部を画定する支持板と、
前記開口部の周りで前記支持板に連結された振動可能な部材と、
前記支持板に連結された圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータは、伸縮して、流体をエアロゾル化する前記振動可能な部材を振動させる、前記圧電アクチュエータと、
流体を前記振動可能な部材に送達する複数の導管とを含む、エアロゾル送達システム。
［付記２］
前記複数の導管がマニホールド内に含まれる、付記１に記載のシステム。
［付記３］
前記複数の導管の少なくとも１つの導管が、残りの導管とサイズが異なる、付記１に記載のシステム。
［付記４］
前記複数の導管のうちの少なくとも１つが角度付き出口を含む、付記１に記載のシステム。
［付記５］
前記角度付き出口は、前記角度付き出口の下方に配置された前記振動可能な部材の表面の一部を模造するように形成されている、付記４に記載のシステム。
［付記６］
エアロゾル送達システムであって、
エアロゾル発生器を備え、前記エアロゾル発生器は、
ハウジング入口およびハウジング出口を有するチャンバを画定するハウジングと、
前記ハウジングに動作可能に連結され、開口部を画定する支持板と、
前記開口部を横断して配置されるように、前記支持板に動作可能に連結された振動可能な部材と、
前記支持板に連結された圧電アクチュエータであって、前記圧電アクチュエータは、伸縮して、流体をエアロゾル化する前記振動可能な部材を振動させる、前記圧電アクチュエータと、
前記振動可能な部材に流体を送達するように構成されるように前記振動可能な部材から離間した遠位端を有する流体導管であって、前記流体導管の遠位端は、前記振動可能な部材の振動によって流体がエアロゾル化されるまで、前記ハウジングの向きに関係なく、表面張力を使用して、送達された流体の実質的にすべてが前記振動可能な部材に付着することを可能にするように前記振動可能な部材から約１．０ｍｍから約０．００１ｍｍに配置されている、前記流体導管とを含み、
複数の導管の各々の遠位先端は、流体が表面張力によって表面に付着するように、前記振動可能な部材の表面から約０．００１ｍｍおよび１ｍｍの間だけ離間している、システム。
［付記７］
流体をエアロゾル化する方法であって、
流体導管の遠位端からエアロゾル発生器のハウジングのチャンバ内の振動可能な部材の表面に、ある量または用量の流体を供給するステップであって、前記流体導管の遠位端は、表面張力により液体が表面に付着するように、約０．００１ｍｍおよび１ｍｍの間だけ前記振動可能な部材の表面から離間して配置される、前記供給するステップと、
圧電アクチュエータを作動させて前記振動可能な部材を振動させて流体をエアロゾルに変換するステップと、
前記圧電アクチュエータによって前記振動可能な部材を振動させて、前記振動可能な部材上の実質的にすべての流体を用量間でエアロゾル化する間、前記振動可能な部材への流体の流れを停止するステップとを含む方法。
［付記８］
ある量の流体を供給するステップは、前記圧電アクチュエータが振動するときに、流体を前記振動可能な部材の表面に圧送することを含む、付記７に記載の方法。
［付記９］
ある量の流体を供給するステップは、前記圧電アクチュエータが振動する前に、前記振動可能な部材の表面に流体を事前充填することを含む、付記７に記載の方法。
［付記１０］
ある量の流体を供給するステップは、前記圧電アクチュエータが振動する前にある量の流体の一部を前記振動可能な部材の表面に事前充填し、ある量の流体の残りを前記圧電アクチュエータが振動するときに前記振動可能な部材の表面に圧送することを含む、付記７に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】