[发明专利]肺部系统中的密相材料运输

说明书

用于将冷冻和其他颗粒密相输送到呼吸系统的系统包括颗粒源，用于计量来自源的颗粒的团雾的输送室，以及用于将颗粒流态化输送到患者接口的传递管。可以提供控制器以调节团雾输送给患者的速率和量，用以控制核心体温和用于其他目的。

发明背景

本申请要求于2016年12月13日提交的临时专利申请62/433,642(代理人案号32138-713.101)的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明总体上涉及医疗系统和方法。更具体地，本发明涉及用于将低温诱导至患者并且当诱导低温时任选地将药物输送给患者的系统和方法。

本申请的代理人Qool Therapeutics有限公司已经描述和实施了通过将冰和其他冷冻颗粒输送到患者的肺部、腹腔和其他目标部位来实现全身性低温和任选地施用药物的方法和系统。例如，WO/2016/138045教导了冷冻盐水颗粒(FSP)和其他冷冻颗粒可以通过患者接口(例如气管内导管)作为气溶胶或作为一系列团雾(bolus)输送给患者。授予QoolTherapeutics有限公司的其他专利和专利申请进一步教导了药物、生物制剂和其他活性剂可以与FSP输送同时输送至肺部。例如，参见US20120167878；US8100123；和WO/2017/132609。

虽然这些专利和公开的申请中描述的系统和方法是有效的，但是仍然需要提供替代的FSP输送和低温系统，其提供FSP输送的替代模式。具体地，不同FSP输送系统和输送方案的可用性可以提高控制FSP密度的能力，并且其他冷冻颗粒流、浆料和团雾是期望的。转而，密度控制可以帮助控制FSP进入肺部和其他目标部位时的分散性和渗透性。

发明内容

以下发明描述了用于将大量一种或多种固相源材料(例如冷冻盐水颗粒(FSP))输送到呼吸系统的装置和方法。该装置利用组成颗粒之间的相互作用，以使粉末或粉末状材料能够有效地输送到呼吸系统。利用气溶胶物理学的常规技术(例如喷雾器)通常限于每次呼吸循环到肺部的最大材料输送速率为约0.1克。此外，只有一小部分-通常少于20％-的材料成功地输送到肺部的目标区域。通过设计输送机构以获得期望的粉末和流动特性，每个吸入循环通常在0.1克至3克或更多范围内的计量量的材料可以安全且有效地输送到呼吸系统中。在某些情况下，可将单个或多个较大的团雾(高达100克)输送到呼吸系统中。调制机器设置/硬件配置和/或粉末属性例如，体积密度、颗粒尺寸分布或形态允许源材料沉积的目标区域变化，从而能够针对诸如气管、支气管树、上呼吸道、下呼吸道和肺泡等区域或者它们某些组合进行区域特异性治疗。输送到呼吸系统的源材料可包括颗粒/粉末固体，例如冷冻水溶液、冷冻盐水、冷冻乳酸林格氏溶液、添加或不添加其他元素(例如盐)的水、药物和生物制剂(例如，可以被冷冻的干细胞的全部和/或部分和/或衍生物)等。单个源材料或多种源材料可以单独地、组合地、相继地或以其他组合方式输送至呼吸系统和/或通过一系列输送方案(包括稀相(气溶胶)至密相-塞状流)输送。

目前被认可且最常见的药物/颗粒输送至肺部的方法是通过雾化。雾化是将一些物理物质(自然界中的液体或粉末)转化为足够轻的气体流体或空气携带的颗粒的过程。雾化液体物质的最常见方法是喷雾法。气溶胶-或悬浮在气态流体中的颗粒集合-受到它可以携带和运输的材料(自然界中的流体或粉末)量的限制。在大部分粉末工业中，粉末气溶胶有时被称为“贫相”(lean phase)或“稀相”(dilute phase)悬浮液；正如这些名称所暗示的那样，气溶胶不能携带大量颗粒或悬浮大量的质量。如果气态混合物中的颗粒多于雾化特性中可支持的颗粒，则颗粒相互作用的增加速率可能导致结团并导致粉末(或流体)从悬浮液中脱落。可以悬浮在气溶胶中的颗粒(流体或粉末)的最大质量由许多因素决定，包括但不限于：颗粒尺寸、颗粒密度、运载气体密度，运载气体速度和颗粒速度。由于气溶胶的稀释特性，需要特别大量的气体来运输相对少量的材料。