Устройство и способ для измерения скорости вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями Российский патент 2023 года по МПК A61B5/91 

Изобретение относится к медицине, в частности к пульмонологии и внутренним болезням и может быть использовано для лечения больных с бронхообструктивными заболеваниями, в частности оценке способности пациентов выполнить вдох определенной силы, чтобы подобрать ингалятор с той системой доставки лекарственного препарата, которая подходит пациенту, а также для обучения пациентов правильной технике вдоха с учетом силы и скорости потока вдыхаемого воздуха.

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что 88% больных астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), использовавшие ингаляторы, демонстрировали, по крайней мере, одну ошибку в использовании лекарственных средств с ингаляционным способом применения. Через две недели после инструктажа у больных снова возникали проблемы по применению, поэтому обучение и контроль необходимо повторять периодически. Пациенты, неспособные управлять одним типом ингаляторов, при переводе на другой тип, показывали более успешные результаты лечения. Поэтому при подборе лечения нужно принимать во внимание различные факторы, такие как возраст, способность обучаться правильному использованию лекарственных средств с ингаляционным способом применения и индивидуальные предпочтения больных.

Ошибки в технике ингаляции снижают эффективность терапии, поэтому для успеха лечения очень важно, чтобы больной понимал сущность принимаемой терапии, умел правильно пользоваться ингалятором и следовал предписанию врача.

Усилие вдоха, необходимое для эффективного использования ингаляционных устройств, зависит от максимального потока вдоха, достигаемого пациентами. Для эффективного использования ингаляционных устройств требуется минимальная скорость потока, и эта скорость потока может отличаться в зависимости от типа устройства в том или ином лекарственном препарате.

Максимальная скорость потока, достигаемая пациентом, зависит от сопротивления воздушному потоку, связанного с устройством для измерения скорости вдоха. У пациентов может не хватить силы вдоха, чтобы достичь скорости потока выше определенного минимума, если сопротивление устройства для измерения скорости вдоха слишком велико. Поэтому для выбора подходящего лекарственного препарата с ингаляционным способом применения важно подобрать ингалятор, в котором необходимое сопротивление вдоху соответствует возможностям пациента.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения являются устройство и способ измерения силы вдоха пациента, описанные в патенте на изобретение US 6450969 B1 (кл. А61 В 5.08, 17.09.2002). Известное устройство содержит пластиковый корпус, состоящий из камеры и колпачка, клапан для регулирования сопротивления, мундштук, шкалу для измерения скорости потока воздуха при вдохе, шкалу калибровки, расположенный внутри корпуса металлический стержень, на котором установлены бегунок и груз для сброса. Известный способ измерения силы вдоха пациентов с бронхообструктивными заболеваниями включает регулирование сопротивления, измерение значения потока вдоха, достигнутого пациентом во время вдоха, полученного на основе минимального давления воздушного потока, создаваемого вдохом.

Недостатками известного аналога являются отсутствие средств дезинфекции в известном устройстве, что может привести к ухудшению состояния здоровья пациента. Вследствие недостаточного размера пазов в клапане для регулирования сопротивления и в колпачке (маленькая пропускная способность) создается высокое сопротивление дыханию, что требует создания значительного перепада давления на вдохе, которое трудно развивать пациентам с бронхообструктивными заболеваниями.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение точности оценки врачом способности пациента выполнить вдох определенной силы и скорости, чтобы подобрать ингалятор с той системой доставки лекарственного препарата, которая подходит пациенту, а также обучение пациентов правильной технике вдоха с учетом силы и скорости потока вдыхаемого воздуха. Пациенту необходимо научиться правильно совершать вдох при использовании ингаляционного лекарственного препарата с той или иной системой доставки лекарственного вещества.

Технический результат предложенного изобретения заключается в точном измерении врачом показателя вдоха с необходимым установленным заранее сопротивлением, что позволяет оценить способность выполнить маневр на вдохе, необходимый для применения лекарственного препарата с тем или иным видом способа доставки (видом ингалятора).

Устройство для измерения скорости вдоха предназначено для оценки состояния пациентов с бронхообструктивными заболеваниями, а также имитации сопротивления ингаляционных устройств, что позволяет врачам обучать пациентов правильной технике вдоха при использовании ингалятора с учетом силы и скорости потока для достижения наиболее эффективной доставки вдыхаемого лекарства в легкие.

Ингаляторы для лечения бронхообструктивных заболеваний классифицируют по сопротивлению.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения скорости вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями, содержащее пластиковый корпус, состоящий из камеры и колпачка, крышку для регулирования сопротивления, при этом колпачок и крышка для регулирования сопротивления содержат метки, мундштук, шкалу для измерения объема вдыхаемого потока воздуха, шкалу регулирования сопротивления, расположенный внутри корпуса металлический стержень, на котором установлены бегунок и груз для сброса, а также подвижно установлен ползун, колпачок и крышка для регулирования сопротивления содержат, по меньшей мере три, калибровочных отверстия, расположенных симметрично друг относительно друга, при этом пластиковый корпус устройства выполнен из прозрачного материала с прозрачностью, достаточной для визуального контроля согласно изобретению, содержит кнопку включения устройства и сброса показаний, с возвратно-поступательным механизмом, выполненным с возможностью упираться в колпачок, который прилегает к стержню за счет крышки для регулирования сопротивления, при этом кнопка включения устройства и сброса показаний выполнена с возможностью перевода бегунка в начальное положение, а также выполнена с возможностью включения-выключения устройства, в крышке для регулирования сопротивления установлен односторонний клапан, выполненный с возможностью препятствия выдоху в устройство, при этом бегунок и груз для сброса выполнены магнитными, кроме того, груз для сброса выполнен с возможностью возврата бегунка в исходное положение.

Кроме того, оно содержит адаптер для смены мундштуков, мундштук содержит двухсторонний сетчатый фильтр, выполненный с возможностью беспрепятственного вдоха, внутренняя поверхность мундштука покрыта антисептической пропиткой, а внутренняя поверхность мундштука покрыта антисептической пропиткой.

Технический результат достигается тем, что способ измерения объема вдоха пациентов с бронхообструктивными заболеваниями с использованием устройства, включающий измерение значения потока вдоха, достигнутого пациентом во время вдоха, полученного на основе минимального давления воздушного потока, создаваемого вдохом, кроме того определяют готовность устройства для измерения объема вдоха к работе и правильность присоединения мундштука, регулируют сопротивление потока вдыхаемого воздуха посредством изменения площади просвета между отверстиями колпачка и крышки для регулирования сопротивления, препятствуют выдоху пациента в устройство посредством одностороннего клапана, установленного в крышке для регулирования сопротивления, при этом перед началом измерений сбрасывают показания с помощью кнопки включения устройства и сброса показаний.

Кроме того, мундштук и насадку для ротовой полости перед использованием хранят в герметичной упаковке.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен внешний вид устройства для измерения скорости вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями; на фиг.2 - вид в разрезе устройства для измерения скорости вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями (сборка для взрослых пациентов); на фиг.3 - вид по отдельности колпачка и крышки для регулирования сопротивления.

Устройство для измерения силы вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями содержит цилиндрический пластиковый корпус 1, камеру 2 с отверстиями, колпачок 3, мундштук 4 и крышку 5 для регулирования сопротивления. Колпачок 3 и крышка 5 для регулирования сопротивления соединены посредством резьбового соединения. Внутри камеры 2 установлен металлический стержень 6, на котором подвижно установлены ползунок 7, магнитный бегунок 8, и магнитный груз для сброса 9. Металлический стержень 6 изготовлен из ферромагнитного металла, в частности, железа или никеля.

Внутри крышки 5 установлен обратный клапан, выполненный из резины и состоящий из двух деталей - резиновой шайбы и полимерного ложа.

Различные уровни сопротивления достигаются путем совмещения отверстий 10 в крышке 5 с отверстиями 11 в колпачке 3. Различные значения сопротивления отображаются на шкале 12 регулирования сопротивления, когда одна из меток 13 на регулирующей крышке 5 с переменным сопротивлением совпадает с меткой 14 на колпачке 3. Отверстия 10 в крышке 5 и отверстия 11 в колпачке 3 расположены симметрично и являются одинаковыми в одном устройстве. При этом в зависимости от необходимого сопротивления они могут быть разной формы, в частности, круглой или в форме овала.

Проведенные испытания показали, что для лиц, у которых высока вероятность нарушения дыхания и могут снижаться объемно-скоростные параметры вдоха наиболее оптимальным является количество отверстий от 3 до 8 в колпачке 3 и крышке 5, а также их выполнение площадью 2,5 мм², 3,25 мм² 5,0 мм².

Размер сечения между колпачком 3 и регулирующей крышкой 5 варьируется в зависимости от необходимого давления в корпусе.

В качестве рабочего диапазона объема вдоха для этой группы пациентов следует рассматривать 50-70 л/мин.

На внешней части камеры 2 нанесена шкала 15 для измерения скорости вдыхаемого потока воздуха (л/мин), а в нижней части предусмотрена кнопка 16 включения устройства и сброса показаний для измерения объема вдоха, посредством которой бегунок 8 переводится в начальное положение

Для возможности включения кнопки 16 возвратно-поступательный механизм должен плотно упираться в колпачок 3, который плотно прилегает к стержню за счет крышки 5. Без плотного прилегания кнопка 16 не будет нажиматься.

Выполнение стержня 6 и бегунка 8 из магнитных материалов обусловлено минимизацией силы трения при перемещении ползунка 7 вдоль стержня 6 и получения более точных исходных значений на шкале 15.

Мундштук 4 может быть одноразовым и выполняться из картона в форме цилиндра, а также может быть выполнен из пластика, в частности, силикона, фторопласта или ABS-пластика, и выполняться в форме цилиндра или усеченного конуса.

В предлагаемом устройстве для измерения объема вдоха можно применять мундштуки 4 разных диаметров - для взрослых и для детей. Детские мундштуки крепятся посредством адаптера 17.

Мундштуки 4 для взрослых крепятся непосредственно к крышке 5. Одноразовые мундштуки 4 выполняют меньшего диаметра, чем внутренний диаметр крышки 5 для того, чтобы они плотно прилегали к внутренней поверхности крышки 5 при их вставке. При использовании пластиковых мундштуков 4 их крепят к крышке 5 посредством резьбового соединения.

При необходимости использования педиатрических (детских) мундштуков 4, между крышкой 5 и мундштуком 4 крепят с помощью резьбы адаптер 17.

Дезинфекция и предотвращение попадания вирусов и бактерий в организм пациента являются основополагающей задачей при разработке и использовании устройства для измерения объема вдоха. Поэтому в предложенном изобретении возможны несколько вариантов использования средств, предотвращающих инфицирование пациентов.

Мундштук 4 может содержать адаптер 17 в виде сетчатого фильтра, выполненный с возможностью беспрепятственного вдоха. Также внутренняя поверхность мундштука 4 может быть покрыта антисептической пропиткой.

С целью снижения риска перекрестного загрязнения до минимально возможного уровня мундштук 4 может быть выполнен с односторонним клапаном, препятствующим выдоху в устройство или с двухсторонним фильтром.

Также с целью дезинфекции внутренняя поверхность мундштука 4 может быть покрыта антисептической пропиткой.

Мундштуки 4 и адаптеры 17, выполненные из пластика, подлежат любым видам дезинфекции, разрешенной для предметов, контактирующих со слизистой человека.

Перед использованием оптимальным является упаковка и хранение мундштука 4 (одноразового и многоразового), в герметичную упаковку, что позволяет соблюдать санитарно-эпидемиологические требования, а также предотвратить испарение антисептической пропитки в случае ее использования.

Каждое устройство для измерения объема вдоха индивидуально откалибровано для обеспечения высокой степени точности. Инспираторные потоки находятся в диапазоне от 15 л/мин до 120 л/мин.

Пластиковый корпус 1 образован камерой 2 и колпачком 3, изготовленными из прозрачного материала с прозрачностью достаточной для визуального контроля, в частности, PC-поликарбоната, АБС-пластика и т.д.

Сборку заявляемого ингалятора осуществляют в следующей последовательности. К камере 2 присоединяют с помощью резьбового соединения колпачок 3. К колпачку 3, в свою очередь, с помощью резьбового соединения крепят крышку 5 для регулирования сопротивления с обратным клапаном. После этого присоединяют мундштук 4. В случае измерения объема вдоха ребенка и необходимости использования детского мундштука 4 (с меньшим диаметром), между крышкой 5 и мундштуком 4 ставят адаптер 17.

Устройство для измерения объема вдоха работает следующим образом.

Перед измерением объема вдоха пациента вставляют одноразовый мундштук 4 в крышку 5, после чего включается кнопка 16. Пациент держит мундштук 4 вертикально вверху, чтобы закругленным концом прибора можно было сильно постучать по другой руке или горизонтальной поверхности, такой как стол. Это сместит магнитный груз для сброса 9, который вернет магнитный бегунок 8 в исходное положение. В соответствии с рекомендациями лечащего врача на устройстве для измерения объема вдоха устанавливают необходимые значения сопротивления потоку вдыхаемого воздуха (шкала 12 регулирования сопротивления) путем изменения площади просвета между отверстиями колпачка 3 и крышки 5.

Крышку 5 прокручивают относительно колпачка 3 и устанавливают необходимое сопротивление с помощью совмещения ее метки 13 с меткой 14 на колпачке 3. Для удобства пользователя при установке необходимого сопротивления должен быть слышен отчетливый щелчок.

Пациент делает полный выдох, после чего смыкает губы вокруг мундштука 4. После этого врач просит пациента вдохнуть. Шкала 15 показывает объем воздуха, который может вдохнуть пациент. Бегунок 8 остановится на значении, соответствующем объеме вдоха пациента. Фиксируют объем вдоха пациента, после чего нажимают кнопку 16 сброса показаний. Для достоверности результатов данную процедуру необходимо повторить, по меньшей мере, еще два раза, каждый раз следя за правильной техникой вдоха и выдоха.

При вдохе резиновая шайба обратного клапана деформируется под давлением, открывая проход крышки 5. При выдохе резиновая шайба упирается в ложе, препятствуя тем самым поступлению воздуха.

По результатам полученных измерений подбирают пациенту лекарственное средство с той системой доставки, которая максимально подходит пациенту. Для работы с ингалятором правильно, пациент должен быть в состоянии достичь скорости потока воздуха в пределах клинически эффективного диапазона.

Если после повторного обучения пациент не может достичь этих значений, то врач может оценить способность пациента использовать лекарственный препарат с другой системой доставки.

Пример 1.

У больной Ф, (54 года, диагноз-БА) измеряли объем вдоха.

Объем вдоха составил 30 л/минуту. Оказалось, что проводимое лечение неэффективно вследствие того, что пациентка не могла достичь необходимой объема вдоха при применении лекарственного препарата (пульмикорт с системой доставки вещества турбухалер). Лекарственный препарат заменен на симбикорт с системой доставки турбухалер, т.к. объема вдоха пациентки при тестировании этого ингалятора составила 60 л/мин, что вполне достаточно для применения этого лекарственного препарата.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству для измерения объема вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями и способу измерения объема вдоха пациентов с бронхообструктивными заболеваниями. Устройство содержит пластиковый корпус, состоящий из камеры и колпачка, крышку для регулирования сопротивления. Колпачок и крышка для регулирования сопротивления содержат метки, мундштук, шкалу для измерения объема вдыхаемого потока воздуха, шкалу регулирования сопротивления, расположенный внутри корпуса металлический стержень, на котором установлены бегунок и груз для сброса, а также подвижно установлен ползун. Колпачок и крышка для регулирования сопротивления содержат три калибровочных отверстия, расположенных симметрично относительно друг друга. Пластиковый корпус устройства выполнен из прозрачного материала с прозрачностью, достаточной для визуального контроля. Устройство включает кнопку включения устройства и сброса показаний, с возвратно-поступательным механизмом, выполненным с возможностью упираться в колпачок, который прилегает к стержню за счёт крышки для регулирования сопротивления. Кнопка включения устройства и сброса показаний выполнена с возможностью перевода бегунка в начальное положение, а также выполнена с возможностью включения-выключения устройства. В крышке для регулирования сопротивления установлен односторонний клапан, выполненный с возможностью препятствия выдоху в устройство. Бегунок и груз для сброса выполнены магнитными. Груз для сброса выполнен с возможностью возврата бегунка в исходное положение. Способ включает измерение объема вдоха пациентов с бронхообструктивными заболеваниями с использованием устройства. Способ включает измерение значения потока вдоха, достигнутого пациентом во время вдоха, полученного на основе минимального давления воздушного потока, создаваемого вдохом. В способе определяют готовность устройства для измерения объема вдоха к работе и правильность присоединения мундштука, регулируют сопротивление потока вдыхаемого воздуха посредством изменения площади просвета между отверстиями колпачка и крышки для регулирования сопротивления. В способе препятствуют выдоху пациента в устройство посредством одностороннего клапана, установленного в крышке для регулирования сопротивления. Также в способе перед началом измерений сбрасывают показания с помощью кнопки включения устройства и сброса показаний. Техническим результатом является точное измерение врачом показателя вдоха с необходимым установленным заранее сопротивлением, что позволяет оценить способность выполнить маневр на вдохе, необходимый для применения лекарственного препарата с тем или иным видом способа доставки (видом ингалятора). 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для измерения объема вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями, содержащее пластиковый корпус, состоящий из камеры и колпачка, крышку для регулирования сопротивления, при этом колпачок и крышка для регулирования сопротивления содержат метки, мундштук, шкалу для измерения объема вдыхаемого потока воздуха, шкалу регулирования сопротивления, расположенный внутри корпуса металлический стержень, на котором установлены бегунок и груз для сброса, а также подвижно установлен ползун, колпачок и крышка для регулирования сопротивления содержат, по меньшей мере, три калибровочных отверстия, расположенных симметрично относительно друг друга, при этом пластиковый корпус устройства выполнен из прозрачного материала с прозрачностью, достаточной для визуального контроля, отличающееся тем, что содержит кнопку включения устройства и сброса показаний, с возвратно-поступательным механизмом, выполненным с возможностью упираться в колпачок, который прилегает к стержню за счёт крышки для регулирования сопротивления, при этом кнопка включения устройства и сброса показаний выполнена с возможностью перевода бегунка в начальное положение, а также выполнена с возможностью включения-выключения устройства, в крышке для регулирования сопротивления установлен односторонний клапан, выполненный с возможностью препятствия выдоху в устройство, при этом бегунок и груз для сброса выполнены магнитными, кроме того, груз для сброса выполнен с возможностью возврата бегунка в исходное положение.

2. Устройство для измерения объема вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями по п.1, отличающееся тем, что содержит адаптер для смены мундштуков.

3. Устройство для измерения объема вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями по п.1, отличающееся тем, что мундштук содержит двухсторонний сетчатый фильтр, выполненный с возможностью беспрепятственного вдоха.

4. Устройство для измерения объема вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность мундштука покрыта антисептической пропиткой.

5. Устройство для измерения объема вдоха у пациентов с бронхообструктивными заболеваниями по п.1, отличающийся тем, что кнопка включения устройства и сброса показаний выполнена механической.

6. Способ измерения объема вдоха пациентов с бронхообструктивными заболеваниями с использованием устройства по п.1, включающий измерение значения потока вдоха, достигнутого пациентом во время вдоха, полученного на основе минимального давления воздушного потока, создаваемого вдохом, кроме того, определяют готовность устройства для измерения объема вдоха к работе и правильность присоединения мундштука, регулируют сопротивление потока вдыхаемого воздуха посредством изменения площади просвета между отверстиями колпачка и крышки для регулирования сопротивления, препятствуют выдоху пациента в устройство посредством одностороннего клапана, установленного в крышке для регулирования сопротивления, при этом перед началом измерений сбрасывают показания с помощью кнопки включения устройства и сброса показаний.

7. Способ измерения объема вдоха пациентов с бронхообструктивными заболеваниями по п.6, отличающийся тем, что мундштук и насадку для ротовой полости перед использованием хранят в герметичной упаковке.