ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИНГАЛЯТОР Российский патент 1997 года по МПК A61M15/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к индивидуальным устройствам для ингаляции сухих аэрозолей, создаваемых из высокодисперсных порошкообразных лекарственных препаратов, и может быть использовано в медицине, ветеринарии, косметологии и других отраслях народного хозяйства. Широкое применение предлагаемый ингалятор может найти в галотерапии, в частности, в сеансах для индивидуального лечения.

Известные индивидуальные ингаляторы предназначены для ингаляции аэрозолями жидких препаратов и подставляют собой, как правило, индивидуальные баллончики аутоингаляторы, которые не могут быть использованы для ингаляции порошкообразных веществ.

Известные устройства для создания сухих аэрозолей из порошкообразных препаратов используют энергию сжатого воздуха [1,2 и 3]
Однако, при пневматическом распылении неизбежно механическое разрушение частиц (их деградация), что приводит к изменению размеров и формы частиц. Образующиеся при пневматическом распылении препаратов хлорида натрия частицы имеют форму пластин, игл, чешуек и являются нежелательными в галотерапии, так как могут приводить к повреждению бронхо-легочного аппарата. Такие ингаляторы не могут быть использованы в качестве индивидуальных.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому индивидуальному ингалятору является выбранный авторами в качестве ближайшего аналога медицинский ингалятор для лечения заболеваний дыхательный путей [4] Упомянутый ингалятор включает конусовидный резервуар для жидкости, канал для подачи жидкости, упругую распылительную пластину, закрывающую выходное отверстие микрофона, который вставлен во влагонепроницаемую защитную камеру, пьезоэлектрическую систему в виде керамического слоя, нанесенного на основание поверхности микрофона и соединенного электрически с источником постоянного напряжения, распылительную камеру и насадку для ингаляции. Ультразвуковые колебания, создаваемый пьезосистемой, передаются микрофоном на распылительную пластину, к которой по каналу стекает жидкость из резервуара. В результате ультразвуковых колебаний распылительной пластины происходит диспергирование вытекающей струи жидкости и в распылительной камере образуется жидкий аэрозоль, мелкая фракция которого попадает в насадку и ингалируется, а крупная фракция собирается в нижней части распылительной камеры.

Описанный ингалятор предназначен для распыления жидкостей и его использование для аэрозолирования сухих порошкообразных веществ невозможно. При распылении порошкообразных препаратов с помощью такого ингалятора не исключено значительное аутогезионное взаимодействие частиц порошка между собой и стенками канала, по которому подается подлежащий распылению препарат. Кроме того, описанная конструкция не гарантирует полную герметизацию микрофона, так как часть аэрозоля проникает внутрь него при диспергировании препарата через выходное отверстие микрофона, тем самым ставится под сомнение надежность (стабильность) работы ингалятора. При ультразвуковом диспергировании возможно нарушение структуры лекарственных препаратов. Кроме того, малая мощность упругих ультразвуковых колебаний, создаваемых пьезодатчиком, не гарантирует создание высокоэффективного высокодисперсного аэрозоля порошкового вещества.

Цель изобретения создание индивидуального ингалятора, лишенного перечисленных недостатков и позволяющего аэрозолировать сухие порошкообразные вещества с сохранением их дисперсности. Это достигается тем, что предложен индивидуальный ингалятор для аэрозолирования порошкообразных препаратов. Ингалятор содержит корпус с жестко закрепленным приспособлением для ингаляции, установленный в корпусе генератор звуковых колебаний, снабженный диффузором, и камеру для препарата. Камера для препарата выполнена в виде двух, закрепленных в верхней стенке корпуса друг над другом, параллельных упругих мембран, верхняя из которых имеет отверстия для выхода аэрозольного потока, а нижняя, предназначенная для размещения препарата, выполнена с возможностью герметичного перекрытия диффузора, при этом приспособление для ингаляции посредством соединительного элемента закреплено в верхней стенке корпуса соосно мембранам камеры для препарата.

Основным отличием предлагаемого ингалятора от известного, выбранного в качестве ближайшего аналога, является выполнение камеры для препарата в виде двух, закрепленных в верхней стенке корпуса друг над другом, параллельных упругих пластин, верхняя из которых имеет отверстия для выхода аэрозольного потока, а нижняя, предназначенная для размещения препарата, выполнена с возможностью герметичного перекрытия диффузора. Такое конструктивное выполнение камеры позволило создать аэрозольный поток из высокодисперсного препарата за счет колебания упругих пластин и воздушной прослойки между ними. Размещение нижней мембраны таким образом, что она герметично закрывает диффузор генератора, позволяет обеспечить стабильную работу ингалятора, так как исключает проникновение частиц аэрозоля внутрь диффузора при диспергировании.

Другим отличительным признаком предлагаемого ингалятора является установление приспособления для ингаляции в верхней стенке корпуса соосно мембранам камеры. Этот конструктивный признак позволил сохранить строго вертикальное направление движения ингаляционного потока и сохранить эффективность распыления при доставке аэрозольного потока пациенту. Эти основные отличия позволили воздать эффективный индивидуальный ингалятор для сухих порошкообразных препаратов.

Между мембранами, образующими камеру, имеется воздушная прослойка, высота которой равна высоте верхней границы виброкипящего слоя препарата и, как правило, составляет 10-15 мм. Мембраны должны быть выполнены из упругого материала. Возможный материал для верхней мембраны пленочный полиэтилен, оргстекло, целлофан, пергамент, тонкая фольга. Верхняя мембрана имеет отверстия для выхода аэрозольного факела, которые могут быть выполнены в виде перфорации специального рисунка. Нижняя мембрана, закрывающая герметично диффузор генератора колебаний (вибратора, динамика) может быть выполнена из тонкой вакуумной резины, тонкого картона, гофрированной ткани. В предлагаемом ингаляторе созданы очень мягкие условия для получения аэрозольного факела. Расстояние между генератором колебаний (вибратором, динамиком) и дном корпуса зависит только от модели генератора колебаний и не оказывает на работу устройства. Наличие воздушной прослойки между упругими мембранами позволяет создать более мягкие условия колебаний нижней мембраны, приводящие к образованию псевдоожиженного слоя и не разрушающие частиц распыляемого препарата. Воздух, находящийся между двумя упругими мембранами, испытывает давление от нижней мембраны, вибрация которой обусловлена колебаниями диффузора, и вырывается наружу через отверстия верхней мембраны, увлекая за собой виброкипящие частицы препарата. Таким образом получается аэрозольный факел. Предлагаемый ингалятор позволяет создать аэрозоль сухого порошкообразного препарата со строго определенными (регулируемыми) параметрами в широком диапазоне концентраций от 0,5 до 10 мг/м³ для респирабельной фракции (т. е. для частиц диаметром не более 5 мкм). При распылении порошкообразные препараты сохраняют исходную дисперсность и форму частиц. Конструкция ингалятора позволяет создать точную дозировку порошкообразного препарата для ингаляции и подобрать условия в зависимости от состояния здоровья пациента. Приспособление для ингаляции может быть выполнено в виде маски, которая может быть съемной, либо выполнено в виде различных насадок, снабженных гофрированным шлангом.

На чертеже схематично изображен предлагаемый индивидуальный ингалятор.

Ингалятор содержит генератор колебаний (вибратор, динамик) 1, размещенный в корпусе 2, в верхней стенке которого имеется окно 3. Диффузор генератора колебаний 4 жестко прикреплен к верхней стенке корпуса 2 и закрыт непроницаемой упругой мембраной 5. Окно 3 в корпусе 2 соизмеримо с диффузором 4 генератора 1. Сверху над отверстием 3 корпуса соосно диффузору 4 установлена упругая мембрана 6 с отверстиями. Ингалятор включает также соединительный элемент 7, с помощью которого крепится съемная прозрачная маска 8 (приспособление для ингаляции) с обрамлением для лица пациента. Диффузор генератора колебаний возбуждается при помощи управлений 10.

Индивидуальный ингалятор работает следующим образом. На мембрану 5 насыпают дозу препарата (доза определяется состоянием пациента и составляет от 1 до 3 г) с размером частиц от 0,5 до 30 мкм. На корпус 2 устанавливают мембрану 6 с отверстиями соединительный элемент 7 и маску 8. Генератор колебаний 1 подключают к блоку управления, подают напряжение 0,4-2,0 B частотой 100-120 Гц, которое возбуждает колебания диффузора 4. Колебание диффузора 4 передается упругими мембранами 5 и 6 воздушной прослойке между ними. В результате доза препарата (например, хлорида натрия) переводится в состояние виброкипения. Воздух, находящийся между упругими мембранами, вырывается наружу через отверстия верхней мембраны и увлекает за собой виброкипящие частицы хлорида натрия. Таким образом внутри маски образуется аэрозольный факел, с помощью которого проводят индивидуальную ингаляцию.

В таблице приведены примеры использования индивидуального ингалятора для распыления сухих высокодисперсных препаратов.

Таким образом, предлагаемый индивидуальный ингалятор позволяет аэрозолировать сухие порошкообразные препараты. При распылении порошкообразные препараты сохраняют исходную дисперсность и форму частиц. Конструкция ингалятора позволяет создать точную дозировку порошкообразного препарата для ингаляции и подобрать условия в зависимости от состояния здоровья пациента. Предлагаемый ингалятор отличается простотой при эксплуатации.

Использование: ингалятор предназначен для ингаляции сухих аэрозолей, создаваемых из высокодисперсных лекарственных препаратов, и может быть использован в медицине, ветеринарии, косметологии, а также может быть применен в галотерапии, в частности в сеансах для индивидуального лечения. Сущность изобретения: ингалятор содержит корпус с жестко закрепленным приспособлением для ингаляции, камеру для препарата, выполненную в виде двух закрепленных друг над другом параллельных упругих мембран, верхняя из которых имеет отверстия для выходного перекрытия диффузора, при этом приспособление для ингаляции закреплено соосно с мембранами камеры для препарата. 1 ил., 1 табл.

Индивидуальный ингалятор, содержащий корпус с жестко закрепленным приспособлением для ингаляции, установленный в корпусе генератор звуковых колебаний, снабженный диффузором, и камеру для препарата, отличающийся тем, что камера для препарата выполнена в виде двух закрепленных в верхней стенке корпуса одна над другой параллельных упругих мембран, верхняя из которых имеет отверстия для выхода аэрозольного потока, а нижняя, предназначенная для размещения препарата, выполнена с возможностью герметичного перекрытия диффузора, при этом приспособление для ингаляции посредством соединительного элемента закреплено в верхней стенке корпуса соосно с мембранами камеры для препарата.