УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ПАЦИЕНТОМ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ В ВИДЕ АЭРОЗОЛЯ Российский патент 2010 года по МПК A61M15/00 

Настоящее изобретение относится к устройствам для приема пациентом лекарственных препаратов в аэрозольном или в распыленном виде.

Как известно, дыхательная система, включая легкие и грудную клетку, действует как насос, который опирается на мышцу, называемую диафрагмой и координирующую вдох и выдох воздуха и кислорода. При естественном дыхательном процессе при сокращении диафрагмы в легких создается разрежение, что вызывает вдох наружного воздуха.

Как известно, существуют многочисленные заболевания дыхательной системы, вызывающие уменьшение дыхательного объема больного.

Например, если пациент страдает астмой или каким-либо другим легочным заболеванием, при котором необходим прием соответствующих лечебных препаратов, поступающих в бронхи и альвеолы легких, нужно иметь в виду, что у пациента заметно снижен дыхательный объем. В настоящее время существует три основных способа приема аэрозоля или лекарственных средств такими пациентами, а именно: (1) посредством распылителей Вентури или ультразвуковых пьезоэлектрических распылителей, которые создают аэрозоли из растворов лекарственных средств; (2) посредством дозирующих ингаляторов, состоящих из цилиндров, содержащих фтор-карбиды или другие газы под давлением, и (3) посредством ингаляторов, распыляющих сухой порошок.

Устройства (1) или распылители жидкости представляют собой форсуночные распылители, действующие по принципу Вентури: источником энергии служит сжатый воздух, который, кроме того, подает аэрозоль в направлении спонтанного дыхания пациента. В форсуночных распылителях поток кислорода и/или воздуха, проходя через устройство, образует аэрозоль, содержащий раствор с лекарством, и переносит его к пациенту, который может дышать им через маску или мундштук.

Важность приема лекарств через дыхательные пути все более возрастает. В этом случае достигается не только введение лекарств, которые производят локальное воздействие при лечении легочных заболеваний, но и предусматриваются новые стратегии, когда легкие используются в качестве органа, через который лекарства поступают в тело человека и оказывают системное действие.

Использование ингаляции для приема лекарств требует все большего повышения ее качества, что не может быть обеспечено устройствами, имеющимися на рынке в настоящее время.

В настоящее время устройства в виде форсуночных распылителей абсолютно неэффективны, поскольку лишь 20% препарата в виде аэрозоля достигает полостей легких.

Это происходит потому, что эффективность существующих устройств зависит от состояния пациента и от его дыхательного объема. Фактически именно пациент переносит распыленный насосом препарат из чаши Вентури в дыхательные пути за счет своего дыхательного объема. Очевидно, что пациент с пониженным дыхательным объемом не может обеспечить требуемый перенос лекарственного препарата.

Как указано выше, проникновение распыленного препарата ограничено и 80% препарата остается в первичных дыхательных путях.

Поэтому в случае патологии первичных дыхательных путей лечение будет эффективным, а в противном случае эффект от аэрозольного лечения будет практически нулевым.

Также нужно иметь в виду, что оставшаяся часть паров проходит из горла в желудок и может оказывать побочные эффекты в случае особо активных лекарств.

Повышение дозировки для компенсации неэффективности распылителя может нанести вред здоровью пациента.

Основной целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Согласно изобретению, предложено устройство для приема пациентом лекарственных препаратов в виде аэрозоля, содержащее средство создания постоянного воздушного потока; средство создания заданного воздушного потока; средство передачи воздушного потока в дыхательные пути пациента; средство хранения лекарственного препарата, подлежащего распылению, причем устройство отличается тем, что оно содержит средство создания заданного воздушного потока на всех фазах выдоха дыхательного цикла, соединенное пневматически со средством передачи воздушного потока.

Средство создания постоянного воздушного потока предпочтительно состоит из насоса, а средство создания заданного воздушного потока на всех фазах выдоха предпочтительно состоит из противодействующего насоса, который синхронизирует прием заданного воздушного потока с фазой выдоха.

Устройство согласно изобретению может также использоваться без лекарственного препарата.

Средство передачи воздушного потока в дыхательные пути пациента содержит соединитель и маску или мундштук, а указанное средство создания заданного воздушного потока функционально соединено с указанными соединителем или маской или мундштуком с помощью средства передачи воздушного потока.

Первый насос предназначен для распыления лекарственного препарата в виде обычного аэрозоля, а второй насос, наоборот, предназначен для подачи воздушного потока, который в нужный момент вступает в нормальный вентиляционный поток, изменяя его расход и оказывая ему сопротивление с целью большего и лучшего проникновения лекарственного препарата в малые дыхательные пути и стимулирования движения больших дыхательных путей для удаления мокроты.

Основное преимущество устройства согласно изобретению состоит в том, что оно позволяет проводить не только такое же лечение, как известные аэрозольные устройства, т.е. ингаляционную терапию, эффективную для первичных дыхательных путей, но и ингаляционную терапию, эффективную для малых дыхательных путей.

Благодаря большей эффективности устройства, лишь частично зависящей от дыхательного объема пациента, можно использовать меньшие дозы лекарства, которые будут лучше распределяться.

Другое преимущество устройства согласно изобретению состоит в том, что его можно использовать для тренировки легких даже без введения лекарств.

Противодействующее давление, создаваемое во время фазы выдоха, заставляет дыхательные пути, стенки которых обладают некоторой упругостью, немного расширяться до самого конца фазы выдоха. В конце этой фазы противодействующее давление снимается, позволяя стенкам дыхательных путей расслабляться (противодействующее давление снимают в любой момент фазы выдоха по необходимости).

Такое движение дыхательных путей облегчает вход воздуха на следующей фазе вдоха. Последовательность таких движений обеспечивает лучший обмен воздухом, отделение слизи и секреций, а также проникновение лекарственного препарата.

Это движение является также "естественным" и согласуется с физиологическими характеристиками дыхания пациента, поскольку работа устройства регулируется характером и частотой дыхания пациента.

В еще одном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что средство создания заданного воздушного потока содержит первый противодействующий насос, который синхронизирует прием заданного воздушного потока с фазой выдоха, и второй противодействующий насос, который работает непрерывно, обеспечивая прием заданного воздушного потока во время обеих дыхательных фаз: вдоха и выдоха, при постоянном давлении. Противодействующий насос работает непрерывно при давлении 1 см водяного столба.

Наличие второго противодействующего насоса облегчает выделение мокроты у пациента.

Конструктивные и функциональные характеристики изобретения и его преимущества по сравнению с известными устройствами станут более понятны из приведенного ниже описания и чертежей, где

на фиг.1 схематично представлен вариант выполнения устройства согласно изобретению;

на фиг.2 схематично показано изменение давления во времени в устройстве, изображенном на фиг.1;

на фиг.3 схематично показано изменение давления в течение дыхательного цикла пациента, подвергаемого лечению с помощью устройства согласно изобретению, в котором предусмотрен только первый противодействующий насос;

на фиг.4 схематично показано изменение давления в течение дыхательного цикла пациента, подвергаемого лечению с помощью устройства согласно изобретению, в котором дополнительно предусмотрен второй противодействующий насос, работающий непрерывно.

На фиг.1 показано устройство 10 согласно изобретению, содержащее распылительный насос 11, который создает постоянный воздушный поток, распыляющий жидкий раствор лекарственного препарата, содержащегося в контейнере 12, состоящем из чаши Вентури. Постоянный воздушный поток, создаваемый насосом 11, направляется непосредственно в распылительную чашу 12.

Эта чаша соединена трубчатым соединителем 13 с маской или мундштуком (не показаны), через которые распыленный препарат поступает в дыхательные пути пациента.

Согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг.1, в устройстве 10 предусмотрен второй насос 14, подсоединяемый через соответствующее средство 15 передачи воздушного потока к дыхательным путям пациента. Этот второй насос 14 создает противодействующее давление, создаваемое потоком сжатого воздуха в направлении, обратном направлению воздуха на фазе выдоха. Средство 15 передачи воздушного потока в дыхательные пути пациента соединено через трубчатый соединитель 13 с маской или мундштуком (не показаны), через которые распыленный препарат поступает в дыхательные пути пациента.

Устройство, показанное на фиг.1, содержит также систему 16 управления насосами, которая в показанном на фиг.1 варианте представляет собой потенциометр.

Воздушный поток, создаваемый насосами в устройстве согласно изобретению, предпочтительно имеет расход 10 литров в минуту.

Средство 15 передачи воздушного потока к пациенту пневматически соединено с патрубком 13 и далее с маской, чтобы подавать заданное количество воздуха в выдыхаемый поток. Воздух, выдыхаемый пациентом, проходит через патрубок 13 в канал 15.

Пациент дышит естественным образом на всех фазах дыхательного цикла, получая из устройства во время вдоха воздух под избыточным давлением с распыленным лекарственным препаратом благодаря работе насоса 11, а во время выдоха - воздух под избыточным давлением благодаря совместной работе насоса 11 и противодействующего насоса 14.

Изменение давления в устройстве согласно фиг.1 в течение дыхательного цикла, состоящего из чередующихся фаз вдоха и выдоха, показано на фиг.2.

Как видно на фиг.2, давление в начале фазы выдоха равно P₁, a давление Р₃ в конце фазы выдоха ниже, чем давление P₂ в начале следующей фазы вдоха.

Небольшое разрежение, обусловленное разностью давлений P₂ и Р₃, достаточно для создания вихря в дыхательных путях пациента, что позволяет воздушному потоку на следующей фазе вдоха также достигнуть наиболее удаленных дыхательных путей, т.е. малых дыхательных путей. Это падение давления создается в результате выключения противодействующего насоса 14.

Таким образом, устройство 1 согласно изобретению, благодаря упругости дыхательных путей и созданию противодействующего давления на фазе выдоха вызывает небольшое растяжение дыхательных путей, которое длится до конца выдоха. В конце фазы выдоха противодействующее давление прекращается и дыхательные пути расслабляются.

Это движение дыхательных путей облегчает ввод воздуха во время следующей фазы вдоха. Последовательность этих движений обеспечивает лучший обмен воздуха, отделение слизи и секреций и проникновение лекарственного препарата. Лучшее проникновение лекарственного препарата в малые дыхательные пути достигается совместно со стимуляцией движения в больших дыхательных путях, что способствует отделению мокроты.

Благодаря этому движению устройство согласно изобретению производит также тренировку легких, что полезно само по себе даже без введения лекарств.

На фиг.3 показано изменение давления в течение дыхательного цикла пациента, подвергаемого лечению с помощью устройства согласно изобретению, имеющего один противодействующий насос. В частности, показано изменение давления на единицу объема воздуха (от 0 до 10 см водяного столба), причем хорошо видно давление при дыхании и спад, обусловленный противодавлением.

На фиг.3 показано изменение давления в течение дыхательного цикла пациента, подвергаемого лечению с помощью устройства согласно изобретению, имеющего дополнительно второй противодействующий насос. В частности, показано изменение давления на единицу объема воздуха (от 1 до 10 см водяного столба), причем хорошо видно давление при дыхании и спад, обусловленный противодавлением.

Изобретение относится к области медицины. Устройство содержит контейнер в виде чаши Вентури с жидким раствором препарата, соединенный с трубчатым соединителем, предназначенным для соединения с маской или мундштуком. Первый насос соединен с контейнером для создания постоянного воздушного потока, распыляющего находящийся в нем раствор препарата. Второй насос соединен с трубчатым соединителем для создания потока воздуха в направлении, обратном направлению воздуха на фазе выдоха, и синхронизирует подачу создаваемого им потока воздуха с фазой выдоха. Пациент получает из устройства во время вдоха воздух под избыточным давлением с распыленным лекарственным препаратом благодаря работе первого насоса, а во время выдоха - воздух под избыточным давлением благодаря совместной работе первого и второго насосов. Технический результат состоит в исключении влияния состояния дыхательных путей пациента на эффективность лечения. 4 ил.

Устройство для приема пациентом лекарственных препаратов в виде аэрозоля, содержащее контейнер в виде чаши Вентури с жидким раствором препарата, соединенный с трубчатым соединителем, предназначенным для соединения с маской или мундштуком, первый насос, соединенный с указанным контейнером для создания постоянного воздушного потока, распыляющего находящийся в нем раствор препарата, и второй насос, который соединен с трубчатым соединителем для создания потока воздуха в направлении, обратном направлению воздуха на фазе выдоха, и который синхронизирует подачу создаваемого им потока воздуха с фазой выдоха, так что пациент получает из устройства во время вдоха воздух под избыточным давлением с распыленным лекарственным препаратом благодаря работе первого насоса, а во время выдоха - воздух под избыточным давлением благодаря совместной работе первого и второго насосов.