ИНГАЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2023 года по МПК A61M11/00 A61M11/02 A61M15/00 B05B11/00 

Область техники

Изобретение относится к области ингаляционных устройств для жидкостей медицинского назначения для ингаляционной терапии. В частности, изобретение относится к ингаляционному устройству, имеющему улучшенные характеристики потока, и к способам образования аэрозоля из жидкостей медицинского назначения посредством ингаляционного устройства.

Предшествующий уровень техники

Аэрозольные ингаляторы или другие аэрозольные генераторы для жидкостей давно известны из уровня техники. В частности, такого рода устройства используются в медицине в терапевтических и исследовательских целях. В указанных областях они служат в качестве ингаляционных устройств для доставки действующих веществ в виде аэрозолей, т.е. в виде небольших распределенных в газе частиц жидкости. Такое ингаляционное устройство, в частности, известно из документа ЕР 0627230 В1. Существенными элементами указанного ингаляционного устройства являются: резервуар, в котором содержится жидкость, подлежащая переводу в аэрозольное состояние; нагнетательное устройство для создания давления, являющегося достаточно высоким для осуществления распыления; а также распылительное устройство в виде сопла. Посредством нагнетательного устройства жидкость извлекается в виде дискретных порций, т.е. не непрерывно, из резервуара и подается в сопло. Нагнетательное устройство работает без использования пропеллента и создает давление механически.

Известный вариант исполнения такого ингаляционного устройства представлен в документе WO 91/14468 А1. В таком устройстве давление в нагнетательной камере, соединенной с корпусом, создается посредством перемещения подвижного полого поршня. Указанный поршень размещен с возможностью перемещения внутри неподвижного цилиндра или нагнетательной камеры. Впускное отверстие полого поршня (расположенное раньше по ходу текучей среды) сообщается посредством текучей среды с внутренним пространством резервуара (трубчатой частью резервуара). Его концевая часть (расположенная дальше по ходу текучей среды) ведет в нагнетательную камеру. Кроме того, внутри концевой части указанного поршня размещен обратный клапан, который предотвращает обратный ток жидкости в указанный резервуар.

Для наполнения полого поршня указанный поршень непосредственно соединен своим расположенным раньше по ходу текучей среды концом с вышеупомянутым резервуаром. Посредством вытягивания поршня из нагнетательной камеры, образованной внутри полого цилиндра, ее внутренний объем увеличивается таким образом, что внутри нагнетательной камеры создается нарастающее пониженное давление. Указанное давление распространяется через полый поршень в резервуар, таким образом, что жидкость засасывается из резервуара в полый поршень. В то же самое время упомянутый клапан открывается в области его концевой части, поскольку давление внутри резервуара выше, чем внутри (пока еще пустой) нагнетательной камеры. Нагнетательная камера наполняется. В то же самое время пружина взводится и блокируется в конце перемещения, когда подвижный поршень достигает своей нижней мертвой точки (в случае вертикально расположенного устройства), и нагнетательная камера наполняется.

Указанная пружина может быть разблокирована вручную. При этом сохраненная энергия резко высвобождается. Полый поршень снова выталкивается в направлении нагнетательной камеры и в саму нагнетательную камеру, таким образом, уменьшая ее внутренний объем. Вышеупомянутый обратный клапан теперь закрывается, вследствие чего внутри нагнетательной камеры создается нарастающее давление, поскольку возникает препятствие оттоку жидкости обратно в резервуар. В результате указанное давление приводит к выбрасыванию жидкости из сопла, размещенного в области расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательной камеры.

Для того, чтобы противодействовать возможности возникновения обратного потока уже выброшенной жидкости или даже внешнего воздуха, дополнительный обратный клапан, в дальнейшем называемый выпускным клапаном, может быть размещен в области расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательной камеры непосредственно перед соплом, позволяя проходить выбрасываемой жидкости, но блокируя поступление внутрь газа или жидкости.

Полый поршень размещен внутри пружины сжатия, выполненной в виде винтовой пружины, таким образом, ограничивающей его внешний диаметр. А также, в связи с типично небольшим объемом (например, 15 мкл) указанный поршень выполнен с небольшим внутренним (и часто также внешним) диаметром.

Такой типично небольшой внутренний диаметр подвижного полого поршня (например, от 0,3 до 1,0 мм), вместе с небольшим размером обратного клапана, размещенного внутри, является недостатком описанной конструкции. Небольшой диаметр приводит к высокому сопротивлению потоку, таким образом, что, в частности, среды со сравнительно высокой вязкостью могут втекать в указанный поршень и протекать через него только очень медленно. Другими словами, описанная конструкция подходит только для жидкостей с низкой вязкостью (на водной основе) и для выбрасывания небольших порций указанных жидкостей. Кроме того, изготовление достаточно плотно прилегающего обратного клапана небольшого диаметра представляет трудности.

Целью настоящего изобретения является обеспечение устройства, которое позволяет избежать недостатков известного уровня техники. Другая цель состоит в том, чтобы предложить ингаляционное устройство, которое также позволяет осуществить подачу распыляемого аэрозоля, образуемого из жидкости медицинского назначения с более высокой вязкостью, за короткое время и с более высокой воспроизводимостью. Другие цели станут очевидными на основании нижеследующего описания, чертежей и формулы изобретения.

Сущность изобретения

Цели настоящего изобретения решаются посредством обеспечения ингаляционного устройства согласно основному пункту формулы изобретения, а также посредством предложенного способа согласно пункту 12 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения изобретения описаны в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения, нижеследующем описании, а также в приложенных чертежах.

В первом аспекте изобретение обеспечивает портативное ингаляционное устройство для подачи распыляемого аэрозоля медицинского назначения для ингаляционной терапии, включающее в себя (а) корпус, имеющий обращенную к пользователю сторону; (b) сопло ударного типа для образования распыляемого аэрозоля посредством столкновения по меньшей мере двух потоков жидкости, причем сопло жестко прикреплено к обращенной к пользователю части корпуса таким образом, что оно является неподвижным относительно корпуса; (с) резервуар для текучей среды, размещенный внутри корпуса; и (d) нагнетательный блок, размещенный внутри корпуса, причем нагнетательный блок имеет расположенный раньше по ходу текучей среды конец, сообщающийся посредством текучей среды с резервуаром для текучей среды, и расположенный дальше по ходу текучей среды конец, сообщающийся посредством текучей среды с соплом. Кроме того, нагнетательный блок выполнен с возможностью нагнетания текучей среды из резервуара для текучей среды в сопло, и он включает в себя: (i) подающую трубку, которая выполнена с возможностью функционировать в качестве полого поршня в нагнетательном блоке, и которая жестко прикреплена к обращенной к пользователю стороне корпуса таким образом, что она является неподвижной относительно корпуса; (ii) полый цилиндр, расположенный раньше подающей трубки по ходу текучей среды, причем расположенный раньше по ходу текучей среды конец подающей трубки вставлен в полый цилиндр таким образом, что цилиндр выполнен с возможностью продольно перемещаемым по подающей трубке; и (iii) блокируемое средство для сохранения потенциальной энергии в заблокированном состоянии и для высвобождения сохраненной энергии в разблокированном состоянии, причем средство для сохранения и высвобождения потенциальной энергии расположено снаружи от полого цилиндра и механически сопряжено с ним таким образом, что разблокирование указанного средства приводит к продольному перемещению вперед полого цилиндра в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока.

Ингаляционное устройство согласно настоящему изобретению предназначено для образования и подачи распыляемого аэрозоля из жидкостей медицинского назначения, и, в частности, таких аэрозолей, которые могут вдыхаться пользователем или пациентом, например, для того, чтобы доставить фармакологически активный ингредиент, содержащийся жидкости, в легкие пользователя или пациента.

В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ образования распыляемого аэрозоля жидкости (F) медицинского назначения, который включает в себя этапы: (а) обеспечения портативного ингаляционного устройства согласно любому из предшествующих пунктов формулы изобретения, в котором резервуар для текучей среды ингаляционного устройства содержит в себе жидкость (F) медицинского назначения, и в котором средство для сохранения потенциальной энергии находится в разблокированном состоянии; (b) заправки указанного ингаляционного устройства посредством перевода средства для сохранения потенциальной энергии из разблокированного состояния в заблокированное состояние, в результате чего полый цилиндр осуществляет продольное перемещение назад по подающей трубке в направлении расположенного раньше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока таким образом, что обеспечивается возможность перетекания жидкости медицинского назначения из резервуара для текучей среды в полый цилиндр; и затем (с) приведения в действие указанного ингаляционного устройства посредством перевода средства для сохранения потенциальной энергии в разблокированное состояние, в результате чего совершается продольное перемещение вперед полого цилиндра в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока, и жидкость медицинского назначения выбрасывается в направлении дальше по ходу текучей среды из полого цилиндра через сопло.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 схематично показан один из предпочтительных вариантов исполнения ингаляционного устройства согласно настоящему изобретению перед его первым использованием.

На Фиг. 2 показано устройство, сходное с устройством, показанным на Фиг. 1, но без выпускного клапана.

На Фиг. 3 показан вариант исполнения изобретения, показанный на Фиг. 1, с наполненной нагнетательной камерой.

На Фиг. 4 показано состояние во время первого приведения в действие указанного устройства.

На Фиг. 5 показано состояние в конце первого приведения в действие.

На Фиг. 6 показано состояние после повторного наполнения нагнетательной камеры.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает портативное ингаляционное устройство для подачи распыляемого аэрозоля медицинского назначения для ингаляционной терапии согласно пункту 1 формулы изобретения.

Более конкретно, ингаляционное устройство содержит корпус, имеющий обращенную к пользователю сторону, сопло ударного типа для образования распыляемого аэрозоля посредством столкновения по меньшей мере двух потоков жидкости, резервуар для текучей среды, размещенный внутри корпуса, и нагнетательный блок, который также размещен внутри корпуса. Сопло жестко прикреплено к обращенной к пользователю стороне корпуса таким образом, что оно является неподвижным относительно корпуса. У нагнетательного блока имеется расположенный раньше по ходу текучей среды конец, сообщающийся посредством текучей среды с резервуаром для текучей среды, и расположенный дальше по ходу текучей среды конец, сообщающийся посредством текучей среды с соплом. Кроме того, нагнетательный блок выполнен с возможностью нагнетания текучей среды из резервуара для текучей среды в сопло, и он содержит подающую трубку, выполненную с возможностью функционировать в качестве поршня в нагнетательном блоке, полый цилиндр и блокируемое средство для сохранения потенциальной энергии. Подающая трубка жестко прикреплена к обращенной к пользователю стороне корпуса таким образом, что она является неподвижной относительно корпуса. Полый цилиндр расположен раньше подающей трубки по ходу текучей среды, причем расположенный раньше по ходу текучей среды конец подающей трубки вставлен в полый цилиндр таким образом, что полый цилиндр может продольно перемещаться по подающей трубке. Указанное блокируемое средство выполнено с возможностью сохранять потенциальную энергию в заблокированном состоянии и высвобождать сохраненную энергию в разблокированном состоянии. Указанное средство расположено снаружи от полого цилиндра и механически сопряжено с ним таким образом, что разблокирование указанного средства приводит к продольному перемещению вперед указанного цилиндра в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока.

В контексте настоящего описания портативное ингаляционное устройство представляет собой мобильное устройство, которое может удобно удерживаться в одной руке и которое предназначено для подачи распыляемого аэрозоля медицинского назначения для ингаляционной терапии. Для того, чтобы быть пригодным для ингаляционной терапии, ингаляционное устройство должно быть выполнено с возможностью выбрасывать аэрозоль медицинского назначения, размер частиц которого является пригодным для вдыхания, т.е. достаточно небольшим, чтобы они могли быть поглощены легкими пациента или пользователя. Как правило, вдыхаемые частицы имеют масс-медианный аэродинамический диаметр, составляющий не более 10 мкм, конкретно, не более, приблизительно 7 мкм, или не более 5 мкм, соответственно. В этом отношении ингаляционные устройства существенно отличаются от устройств, которые выбрасывают распыляемую жидкость для орального или назального применения, таких как, например, устройство, раскрытое в US 2004/0068222 А1.

Согласно настоящему изобретению, ингаляционное устройство выполнено с возможностью доставки распыляемого аэрозоля. В контексте настоящего описания, аэрозоль представляет собой систему, имеющую по меньшей мере две фазы: непрерывную фазу, которая является газообразной и которая включает в себя жидкую дисперсную фазу в виде небольших жидких аэрозольных частиц. При необходимости жидкая фаза может представлять собой жидкий раствор, дисперсию, суспензию или эмульсию.

Важное значение для образования распыляемого аэрозоля имеет соответствующее сопло. Согласно настоящему изобретению, сопло является соплом ударного типа. Это означает, что сопло выполнено с возможностью выбрасывать по меньшей мере две струи жидкости, которые направлены таким образом, чтобы сталкиваться и разбиваться на небольшие аэрозольные частицы. Сопло жестко прикреплено к обращенной к пользователю стороне корпуса ингаляционного устройства таким образом, что оно является неподвижным или неперемещаемым относительно корпуса или по меньшей мере относительно стороны или части корпуса, обращенной к пользователю (например, к пациенту), когда устройство используется.

Резервуар для текучей среды, который размещен внутри корпуса, выполнен с возможностью удерживать или хранить жидкость медицинского назначения, из которой распыляемый аэрозоль образуется и подается посредством ингаляционного устройства.

Нагнетательный блок, который также размещен внутри корпуса, выполнен с возможностью функционирования как поршневой насос, также называемый плунжерным насосом, в котором подающая трубка функционирует как поршень или плунжер, который может продольно перемещаться внутри полого цилиндра. Внутренний участок полого цилиндра, в котором перемещается расположенный раньше по ходу текучей среды конец подающей трубки, образует нагнетательную камеру, которая имеет переменный объем в зависимости от положения подающей трубки по отношению к полому цилиндру.

Полый цилиндр, который образует нагнетательную камеру, сообщается посредством текучей среды с резервуаром для текучей среды либо напрямую или опосредованно, например, посредством необязательной резервуарной трубки (или трубчатой части резервуара). Аналогичным образом, подающая трубка, обращенный к резервуару внутренний (расположенный раньше по ходу текучей среды) конец которой может заходить в полый цилиндр, сообщается посредством текучей среды в области расположенного дальше по ходу текучей среды или обращенного наружу своего конца с соплом герметичным образом либо напрямую или опосредованно.

В данном контексте выражение «полый цилиндр» относится к детали или элементу, который является полым в том смысле, что он включает в себя внутреннее пространство, которое имеет цилиндрическую форму, или у которого имеется участок, внутреннее пространство которого имеет цилиндрическую форму. Другими словами, и что применимо к другим видам поршневых насосов, не требуется, чтобы внешняя форма соответствующей детали или элемента была цилиндрической. Кроме того, выражение «полый цилиндр» не исключает рабочее состояние соответствующей детали или элемента, в котором «незаполненное» пространство может быть заполнено каким-либо веществом, например, жидкостью, которая подлежит распылению.

В контексте настоящего описания продольное перемещение - это перемещение вдоль основной оси полого цилиндра, а перемещение вперед - это перемещение детали в направлении дальше по ходу текучей среды (или переднем направлении).

Следует обратить внимание на то, что подающая трубка нагнетательного блока ингаляционного устройства согласно настоящему изобретению расположена дальше указанного цилиндра по ходу текучей среды, и она жестко прикреплена к обращенной к пользователю стороне корпуса таким образом, что она является неподвижной относительно корпуса или по меньшей мере части корпуса, включающей в себя обращенную к пользователю сторону корпуса. Во избежание неоднозначного понимания, «жестко прикрепленный» означает либо напрямую или опосредованно (т.е. посредством одной или нескольких соединительных деталей) прикрепленный таким образом, чтобы предотвратить относительное перемещение между соответствующими деталями. Поскольку сопло также является неподвижным относительно корпуса или соответствующей части корпуса, подающая трубка также является неподвижной относительно сопла, и процесс нагнетания осуществляется посредством продольного перемещения полого цилиндра. Перемещение вперед полого цилиндра, который расположен раньше по ходу текучей среды относительно подающей трубки, приводит к уменьшению объема нагнетательной камеры, а перемещение назад полого цилиндра приводит к увеличению ее объема. Другими словами, подающая трубка сохраняет свое положение относительно корпуса, а полый цилиндр может изменять свое положение относительно корпуса, и, в частности, вдоль его продольной оси, таким образом, чтобы совершалось перемещение типа «поршень в цилиндре» неподвижной подающей трубки в подвижном цилиндрическом элементе.

Данное конструктивное исполнение отличается от других ингаляционных устройств ударного типа, которые базируются на использовании нагнетательного блока, подающая трубка которого расположена раньше по ходу текучей среды, а цилиндрический элемент расположен дальше по ходу текучей среды, где подающая трубка является подвижной, а цилиндрический элемент является жестко прикрепленным к корпусу, как раскрыто в документе US 2012/0090603 А1. Главное преимущество устройства согласно настоящему изобретению состоит в том, что проход между нагнетательной камерой и резервуаром для текучей среды может быть выполнен с меньшими ограничениями, касающимися его размеров. Например, возможно разместить существенно больший впускной клапан (также называемый обратным клапаном), который является более простым в изготовлении, поскольку он не должен умещаться внутри узкой подающей трубки. Напротив, настоящее изобретение делает возможным использование обратного клапана, размеры которого ограничиваются только внутренними размерами корпуса или размерами средства для сохранения потенциальной энергии. Другими словами, диаметры впускного клапана, подающей трубки и, если используется, резервуарной трубки не должны быть подогнанными друг к другу. Кроме того, поскольку не требуется задействование подвижного поршня для обеспечения соединения с резервуаром для текучей среды, элемент, который обеспечивает сообщение посредством текучей среды с резервуаром для текучей среды, может быть выполненным независимо от подвижного элемента, т.е. полого цилиндра, что обеспечивает возможность отдельным деталям быть выполненными с возможностью обеспечивать выполнение их соответствующих конкретных функций. В этом отношении настоящее изобретение обеспечивает большую свободу конструктивных решений, поскольку подвижный полый цилиндр в связи с его прочной конструкцией и его размерами обеспечивает большие возможности для выполнения механически надежного соединения с резервуаром для текучей среды, чем те возможности, которые обеспечила бы менее прочная подвижная подающая трубка. Кроме того, соединение между полым цилиндром и резервуаром для текучей среды может быть выполнено с большим диаметром таким образом, что обеспечивается возможность достижения более высоких скоростей потока и использования более вязких текучих сред. Кроме того, поддерживающая конструкция для резервуара для текучей среды может быть интегрирована в любой из элементов, включающих в себя полый цилиндр. Кроме того, любое вентиляционное отверстие для уравновешивания давления на резервуар может быть перемещено из самого корпуса резервуара для текучей среды в (например) соединительный элемент, который обеспечивает сообщение между резервуаром для текучей среды и полым цилиндром, таким образом, упрощая конструкцию и устраняя необходимость обеспечения по существу «открытого» корпуса резервуара для текучей среды.

Как упоминалось выше, блокируемое средство для сохранения потенциальной энергии выполнено с возможностью сохранять энергию при его нахождении в заблокированном состоянии и высвобождать сохраненную энергию в разблокированном состоянии. Указанное средство для сохранения потенциальной энергии механически сопряжено с полым цилиндром таким образом, что разблокирование указанного средства, приводит к продольному перемещению вперед полого цилиндра в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока. Во время этого перемещения внутренний объем полого цилиндра, т.е. объем нагнетательной камеры, уменьшается. И, наоборот, когда средство для сохранения потенциальной энергия находится в заблокированном состоянии, полый цилиндр находится в своем наиболее расположенном раньше по ходу текучей среды положении, в котором объем нагнетательной камеры является наибольшим. Заблокированное состояние может также рассматриваться как заправленное состояние. При изменении состояния средства для хранения энергии из незаблокированного в заблокированное состояние, которое можно назвать заправкой устройства, полый цилиндр осуществляет продольное перемещение назад, т.е. из наиболее расположенного дальше по ходу текучей среды положения по направлению к своему наиболее расположенному раньше по ходу текучей среды положению. Нагнетательный цикл состоит из двух последовательных и противоположно направленных перемещений полого цилиндра, начиная с его наиболее расположенного дальше по ходу текучей среды положения к его наиболее расположенному раньше по ходу текучей среды положению (или заправленному положению) и - вследствие приведения в движение посредством средства для сохранения потенциальной энергии, которое теперь высвобождает свою энергию, - назад к его наиболее расположенному дальше по ходу текучей среды положению.

В одном из предпочтительных вариантов исполнения изобретения нагнетательный блок является нагнетательным блоком высокого давления и выполнен с возможностью выполнять работу, или выталкивать текучую среду, при давлении по меньшей мере около 5 МПа. В других предпочтительных вариантах исполнения изобретения рабочее давление нагнетательного блока составляет по меньшей мере приблизительно 1 МПа, или по меньшей мере приблизительно 10 МПа, или от приблизительно 0,2 МПа до приблизительно 100 МПа, или от приблизительно 5 МПа до приблизительно 25 МПа, соответственно. В контексте настоящего описания рабочее давление - это давление, при котором нагнетательный блок выталкивает текучую среду, в частности жидкость медицинского назначения, такую, как, например, вдыхаемая жидкая лекарственная форма на водной основе фармакологически активного вещества, из своей нагнетательной камеры в направлении дальше по ходу текучей среды, т.е. по направлению к соплу. В данном контексте выражение «выполнен с возможностью выполнять работу» подразумевает, что элементы нагнетательного блока подобраны с учетом материалов, размеров, качества поверхностей, а виды покрытий подобраны таким образом, чтобы обеспечить работу при требуемом давлении.

Кроме того, такого рода нагнетательный блок высокого давления подразумевает, что средство для сохранения потенциальной энергии выполнено с возможностью сохранения и высвобождения достаточного количества энергии, чтобы вызывать продольное перемещение вперед полого цилиндра с такой силой, чтобы достигалось соответствующее давление.

Средство для сохранения потенциальной энергии может быть выполнено в виде пружины растяжения или пружины сжатия. Альтернативно, помимо этого, в качестве средства для сохранения энергии может быть использовано металлическое или пластмассовое рабочее тело, а также газообразное рабочее тело, или материал, использующий магнитные силы. Посредством сжатия или растяжения потенциальная энергия сообщается средству для сохранения энергии. Один конец средства для сохранения энергии закрепляется в области корпуса или внутри корпуса в необходимом месторасположении; таким образом, указанный конец является по существу неподвижным. Другой конец средства для сохранения энергии соединен с полым цилиндром, который образует нагнетательную камеру; в связи с этим указанный конец является по существу подвижным. Средство для сохранения энергии может быть заблокировано после сообщения ему достаточного количества энергии таким образом, что энергия может сохраняться, до тех пор, пока не произойдет разблокирование. В разблокированном состоянии средство для сохранения энергии может передавать потенциальную энергию (например, энергию пружины) цилиндру с нагнетательной камерой, который в результате этого приводится в движение таким образом, чтобы осуществить (в данном случае, продольное) перемещение. Как правило, высвобождение энергии происходит резко, таким образом, что высокое давление может создаваться внутри нагнетательной камеры прежде чем существенное количество жидкости будет выброшено, что приводит к уменьшению давления. Фактически в течение значительной части фазы изгнания имеет место равновесие между давлением, обеспечиваемым посредством средства для сохранения потенциальной энергии, и количеством уже выброшенной жидкости. Таким образом, количество жидкости остается по существу постоянным в течение этой фазы, что является значительном преимуществом по сравнению с устройствами, которые используют ручную силу пользователя для осуществления выбрасывания, такими, как устройства, раскрытые в документах США US 2005/0039738 А1, US 2009/0216183 А1, US 2004/0068222 А1 или US 2012/0298694 А1, поскольку ручная сила зависит от конкретного пользователя или пациента и с большой долей вероятности будет значительно варьировать в фазу изгнания, приводя к образованию неоднородных по размеру и количеству аэрозольных частиц. В отличие от предшествующего уровня техники, средство для сохранения энергии согласно настоящему изобретению обеспечивает ингаляционному устройству достижение высокого уровня воспроизводимости результатов.

Средство для сохранения потенциальной энергии может быть также выполнено в виде контейнера с сильно сжатым газом. Посредством соответствующего расположения и повторяемого периодического приведения его в действие (открывания) часть энергии, которая хранится внутри газового контейнера, может быть передана полому цилиндру. Этот процесс может быть повторен до тех пор, пока оставшаяся энергия не станет недостаточной для очередного создания требуемого давления в нагнетательной камере. После этого газовый контейнер должен быть перезаполнен или заменен.

В одном из предпочтительных вариантов исполнения изобретения средством для хранения потенциальной энергии является пружина, создающая усилие по меньшей мере 10 Н в нагруженном состоянии. В особенно предпочтительном варианте исполнения изобретения средством для сохранения потенциальной энергии является пружина сжатия, изготавливаемая из стали, создающая усилие от приблизительно 1 Н до приблизительно 500 Н в нагруженном состоянии. В других предпочтительных вариантах исполнения изобретения пружина сжатия, изготовленная из стали, создает усилие от приблизительно 2 Н до приблизительно 200 Н, или от приблизительно 10 Н до приблизительно 100 Н, в нагруженном состоянии.

Ингаляционное устройство согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнено с возможностью подавать распыляемый аэрозоль медицинского назначения в дискретном режиме, т.е. в виде дискретных порций, где единичная порция подается за один нагнетательный цикл. В этом аспекте данное ингаляционное устройство отличается от общеизвестных аэрозольных распылителей таких, как струйные аэрозольные распылители, ультразвуковые аэрозольные распылители, аэрозольные распылители на основе технологии «вибрирующей мембраны» или электрогидродинамические аэрозольные распылители, которые обычно образуют и подают распыляемый аэрозоль непрерывно в течение временного периода от нескольких секунд до нескольких минут таким образом, что требуется осуществление ряда последовательных дыхательных циклов для вдыхания аэрозоля пациентом или пользователем. Напротив, ингаляционное устройство согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью образовывать и выбрасывать дискретные порции аэрозоля, где каждая порция соответствует количеству (т.е. объему) текучей среды (т.е. жидкости медицинского назначения), которая нагнетается посредством нагнетательного блока в сопло за один нагнетательный цикл, где она сразу же преобразуется в аэрозоль и подается пользователю или пациенту. В свою очередь, количество жидкости, нагнетаемой посредством нагнетательного блока за один нагнетательный цикл, определяет количество фармакологически активного вещества, которое получает пациент за одно дозирование. Таким образом, для достижения желаемого терапевтического эффекта очень важно, чтобы работа нагнетательного блока осуществлялась точно, надежно и воспроизводимо. Изобретатели пришли к заключению, что ингаляционное устройство, включающее в себя нагнетательный блок, раскрытый в настоящем описании, обладает особыми преимуществами в том смысле, что оно демонстрирует высокую точность и воспроизводимость.

В одном из предпочтительных вариантов исполнения изобретения одна доза медицинского препарата (т.е. распыляемого аэрозоля жидкости медицинского назначения) содержится в одной порции, т.е. в том объеме, который подается из нагнетательного блока в сопло для образования аэрозоля за один единственный нагнетательный цикл. В данном случае пользователь или пациент заправляет и приводит в действие ингаляционное устройство только однократно, и вдыхает высвобождаемый аэрозоль, получая за один дыхательный цикл одну дозу (т.е. совершая одну процедуру дозирования).

В еще одном предпочтительном варианте исполнения изобретения одна доза медицинского препарата включает в себя две порции аэрозоля и в связи с этим требует осуществления двух нагнетательных циклов. Обычно пользователь или пациент заправляет ингаляционное устройство и приводит его в действие, чтобы высвободить и вдохнуть одну порцию аэрозоля, и затем повторяет данную процедуру. Альтернативно, одна доза может включать в себя три или более порций аэрозоля.

Объем текучей среды (например, жидкости медицинского назначения), которая нагнетается посредством нагнетательного блока за один нагнетательный цикл, находится предпочтительно в диапазоне от приблизительно 2 мкл до приблизительно 150 мкл. В частности, указанный объем может находиться в диапазоне от приблизительно 0.1 мкл до приблизительно 1000 мкл, или от приблизительно 1 мкл до приблизительно 250 мкл, соответственно. Указанные диапазоны объемов приблизительно соответствуют объему жидкой фазы, содержащейся в одной порции аэрозоля, образуемой посредством ингаляционного устройства, возможно, с небольшими различиями вследствие незначительных потерь жидкости в ингаляционном устройстве.

В еще одном предпочтительном варианте исполнения изобретения нагнетательный блок включает в себя впускной клапан, также называемый обратным клапаном или впускным обратным клапаном, размещенный в полом цилиндре. Согласно указанному варианту исполнения изобретения, внутреннее пространство полого цилиндра, т.е. нагнетательная камера, сообщается посредством текучей среды с резервуаром для текучей среды через впускной обратный клапан. Впускной клапан обеспечивает возможность поступления жидкости в нагнетательную камеру, но предотвращает обратный ток жидкости в направлении резервуара для текучей среды или внутрь него. Впускной клапан может быть размещен в области расположенного раньше по ходу текучей среды конца полого цилиндра или около него таким образом, чтобы сделать почти весь внутренний объем полого цилиндра доступным для функционирования в качестве нагнетательной камеры. Альтернативно, впускной клапан может быть размещен более центрально вдоль основной (продольной) оси полого цилиндра, и, таким образом, образуются расположенный раньше по ходу текучей среды участок полого цилиндра и расположенный дальше по ходу текучей среды участок полого цилиндра, где расположенный раньше по ходу текучей среды участок полого цилиндра расположен перед впускным клапаном раньше по ходу текучей среды, а расположенный дальше по ходу текучей среды участок полого цилиндра расположен дальше впускного клапана по ходу текучей среды. В данном случае нагнетательная камера находится в расположенном дальше по ходу текучей среды участке полого цилиндра.

Как упоминалось выше, один из преимущественных эффектов настоящего изобретения состоит в том, что впускной клапан, имеющий относительно большие размеры может быть размещен в указанном местоположении, т.е. в области расположенного раньше по ходу текучей среды конца нагнетательной камеры. Это дает особые преимущества, поскольку позволяет обеспечить большие размеры канала (каналов) для прохождения текучей среды внутри клапана, обеспечивая высокие скорости прохождения текучей среды, которые трансформируются в более быстрое наполнение нагнетательной камеры во время заправки ингаляционного устройства. Кроме того, использование жидкостей, имеющих более высокую вязкость, чем обычные жидкие лекарственные формы для ингаляции, таких как, например, концентрированные растворы растворимых действующих веществ, становится доступным для проведения ингаляционной терапии.

Согласно другому предпочтительному варианту исполнения изобретения, впускной клапан выполнен с возможностью открываться только, когда разница давлений со стороны раньше клапана по ходу текучей среды и со стороны дальше клапана по ходу текучей среды, т.е. со стороны резервуара для текучей среды и со стороны нагнетательной камеры, выше заранее заданного порогового значение, и оставаться закрытым в течение всего времени, пока указанная разница давлений не станет ниже порогового значения. Выражение «разница давлений» означает, что независимо от абсолютных величин давления, только относительная разность давлений между указанными двумя сторонами является значимой для определения того, будет ли впускной клапан перекрываться или находиться в открытом состоянии. Если, например, давление со стороны раньше впускного клапана по ходу текучей среды (со стороны резервуара для текучей среды) уже является положительным (например, 0,101 МПа вследствие теплового расширения), но давление со стороны дальше клапана по ходу текучей среды (со стороны нагнетательной камеры) соответствует давлению окружающей среды (0,1 МПа, ингаляционное устройство находится в не приведенном в действие состоянии), то разница давлений (в данном случае: 1000 Па) находится ниже порогового значения (например, 2000 Па), что позволяет впускному клапану продолжать находиться в закрытом состоянии, даже когда он испытывает воздействие положительного давления в направлении открытия клапана. Это означает, что обратный клапан остается закрытым до тех пор, пока давление не будет соответствовать пороговому, таким образом, поддерживая проход между резервуаром для текучей среды и нагнетательной камерой надежно закрытым, например, когда ингаляционное устройство не используется. Примеры для пороговых значений разницы давлений находятся в диапазоне от 100 Па до 0,1 МПа, и более предпочтительно между приблизительно 1000 Па и приблизительно 50000 Па, или между приблизительно 100 Па и приблизительно 2000 Па.

При приведении в действие ингаляционного устройства, когда средство для сохранения потенциальной энергии изменяет свое состояние из заблокированного состояния в разблокированное состояние, энергия высвобождается, что заставляет полый цилиндр осуществлять продольное перемещение вперед, и в нагнетательной камере создается значительное давление. Это создает существенную разницу давлений (в связи с высоким давлением в нагнетательной камере и существенно более низким давлением в резервуаре для текучей среды), которая превышает пороговое значение разницы давлений, таким образом, что обратный клапан открывается, и делает возможным наполнение нагнетательной камеры жидкостью из резервуара для текучей среды.

Типом клапана, который может быть предназначен для работы при указанных пороговых значениях разницы давлений, является шариковый клапан, предварительно нагруженный пружиной. Пружина толкает шарик в посадочное гнездо клапана, и только когда давление, противодействующее усилию пружины, превышает последнее, шаровидный клапан открывается. Другими типами клапанов, которые, в зависимости от их конструкции, могут работать при указанных пороговых значениях разницы давлений, являются клапан типа «утиный нос» или створчатый клапан.

Преимущество таких клапанов, работающих в зависимости от пороговых значений разницы давлений, состоит в том, что резервуар для текучей среды может оставаться закрытым до тех пор, пока не будет осуществлено активное использование ингаляционного устройства, таким образом, уменьшая нежелательное разбрызгивания жидкости, находящейся в резервуаре, при транспортировке устройства или ее испарение при длительном хранении ингаляционного устройства.

В другом предпочтительном варианте исполнения изобретения ингаляционное устройство согласно настоящему изобретению дополнительно включает в себя выпускной клапан внутри подающей трубки или в области конца подающей трубки для предотвращения обратного тока жидкости или воздуха из подающей трубки в полый цилиндр. Во многих случаях использование такого рода выпускных клапанов оказывается более предпочтительным. Как правило, расположенный дальше по ходу текучей среды конец подающей трубки расположен близко к соплу. Сопло сообщается посредством текучей среды с внешним воздухом. После выбрасывания в виде аэрозоля порции жидкости, которая подается из нагнетательного блока через сопло в результате продольного перемещения вперед полого цилиндра, нагнетательная камера должна быть перезаполнена. С этой целью полый цилиндр скользит назад по подающей трубке в его предшествующее положение раньше по ходу текучей среды (т.е. осуществляет продольное перемещение назад), вследствие чего внутренний объем нагнетательной камеры увеличивается. Одновременно с этим отрицательное давление (иногда также называемое «разрежением») создается внутри нагнетательной камеры, что вызывает засасывание жидкости в нагнетательную камеру из резервуара для текучей среды, расположенного раньше нагнетательной камеры по ходу текучей среды. Однако указанное отрицательное давление может также распространяться дальше по ходу текучей среды через подающую трубку вплоть до окружающей сопло внешней среды и может приводить к засасыванию воздуха в ингаляционное устройство через сопло или отверстия в сопле, соответственно. Эта проблема может быть предотвращена посредством использования выпускного клапана, также называемого выпускным обратным клапаном, который открывается в направлении отверстий сопла и перекрывается в противоположном направлении.

Необязательно выпускной клапан является клапаном такого типа, который перекрывается при разнице давлений ниже (и открывается при разнице давлений выше) порогового значения разницы давлений, как описано выше применительно к впускному клапану. При использовании шаровидного клапана с пружиной усилие пружины должно быть направлено в сторону нагнетательной камеры таким образом, что когда разница между давлением внутри нагнетательной камеры и давлением окружающей среды превышает пороговую величину разницы давлений, выпускной клапан открывается. Преимущества такого клапана совпадают с соответствующими вышеупомянутыми преимуществами.

Как упоминалось выше, выпускной клапан может быть размещен внутри подающей трубки. Альтернативно, ингаляционное устройство включает в себя выпускной клапан, который не является интегрированным в подающую трубку, но размещен в области одного из концов подающей трубки или рядом с ним, в частности, в области расположенного дальше по ходу текучей среды конца или рядом с ним, например, в отдельном соединительном элементе между подающей трубкой и соплом. Данный вариант исполнения изобретения может быть предпочтительным в определенных случаях, например, если имеется необходимость в подающей трубке, имеющей очень малый диаметр, что делает интегрирование клапана трудновыполнимым. Посредством размещения выпускного клапана дальше подающей трубки по ходу текучей среды, может использоваться клапан, имеющий сравнительно большой диаметр, таким образом, упрощая требования к конструкции клапана.

В другом альтернативном варианте исполнения изобретения выпускной клапан отсутствует. Этот вариант исполнения изобретения может быть осуществимым, поскольку каналы для прохождения текучей среды сопла ударного типа могут иметь относительно небольшие поперечные сечения, что приводит к возникновению лишь небольшого или очень медленного обратного тока текучей среды в условиях данных значений давления при заправке ингаляционного устройства. Если величина обратного тока текучей среды считается допустимой с учетом конкретных задач, решаемых данным устройством, конструкция ингалятора может быть упрощена посредством исключения выпускного клапана.

В любом случае, независимо от того, будет ли ингаляционное устройство выполнено с наличием выпускного клапана или без него, все другие возможности и предпочтения, описанные в отношении других признаков ингаляционного устройства, применимы к каждому из указанных альтернативных вариантов исполнения настоящего изобретения.

В другом предпочтительном варианте исполнения изобретения ингаляционное устройство согласно настоящему изобретению включает в себя резервуар для текучей среды, который жестко прикреплен к полому цилиндру таким образом, чтобы иметь возможность перемещаться вместе с полым цилиндром внутри корпуса. Это означает, что в каждой фазе изгнания нагнетательного цикла резервуар для текучей среды перемещается вместе с полым цилиндром из начального («раньше по ходу текучей среды») положения, в котором нагнетательная камера имеет наибольший внутренний объем, к конечному («дальше по ходу текучей среды») положению, в котором объем нагнетательной камеры является наименьшим; и во время последующего этапа «заправки» резервуар для текучей среды возвращается вместе с полым цилиндром к их начальному («раньше по ходу текучей среды») положению.

В контексте настоящего описания выражение «жестко прикрепленный» включает в себя как съемное, так и несъемное (с возможностью отсоединения) виды крепления. Кроме того, оно включает в себя непосредственное или опосредованное (т.е. посредством одной или нескольких соединительных деталей) виды крепления. В то же самое время, как упоминалось выше, «жестко прикрепленный» означает, что соответствующие детали прикреплены друг к другу таким образом, чтобы по существу предотвратить их перемещение относительно друг друга. Другими словами, две детали, которые жестко прикреплены друг к другу, могут быть перемещаемыми только вместе, а по отношению друг к другу, они являются неперемещаемыми или неподвижными.

Одним из преимуществ данного варианта исполнения изобретения, в котором резервуар для текучей среды жестко прикреплен к полому цилиндру, является то, что он обеспечивает наименьший из возможных мертвый объем между резервуаром для текучей среды и нагнетательной камерой.

Согласно альтернативному варианту исполнения изобретения резервуар для текучей среды сообщается посредством текучей среды с полым цилиндром посредством гибкого трубчатого элемента и является жестко прикрепленным к корпусу. Согласно данному варианту исполнения изобретения, резервуар для текучей среды не является жестко прикрепленным к полому цилиндру и не перемещается вместе с ним, когда полый цилиндр осуществляет свои продольные перемещения. Вместо этого, резервуар для текучей среды жестко, но при необходимости с возможностью отсоединения, напрямую или опосредованно, прикреплен к корпусу или к части корпуса. Одно из преимуществ данного варианта исполнения изобретения состоит в том, что энергия, которая резко высвобождается при разблокировании средства для сохранения потенциальной энергии, оказывает воздействие только на полый цилиндр и не оказывает воздействия на резервуаре для текучей среды. Это может быть особенно предпочтительным в тех случаях, когда резервуар для текучей среды в его начальном (полностью заполненном состоянии) в начале его использования имеет сравнительно большой вес, что снижает возможность передозировки. Более ускоренное перемещение полого цилиндра приведет к более высокому давлению в нагнетательной камере.

Во избежание неоднозначного понимания, все другие возможности и предпочтения, описанные выше и в дальнейшем в отношении других признаков ингаляционного устройства применимы к каждому из указанных альтернативных вариантов исполнения настоящего изобретения, т.е. независимо от того, является ли резервуар для текучей среды жестко прикрепленным к полому цилиндру или нет.

В одном из вариантов исполнения изобретения резервуар для текучей выполнен таким образом, что его стенки могут складываться, например, посредством гибких или эластичных стенок. Результатом такой конструкции является то, что при многократном использовании ингаляционного устройства, сопряженном с увеличением степени опорожнения резервуара для текучей среды, гибкая или эластичная стенка коробится или складывается таким образом, чтобы уменьшить внутренний объем резервуара для текучей среды, так что не требуется существенное увеличение отрицательного давления, необходимое для извлечения определенного количества жидкости в течение времени использования. В частности, резервуар для текучей среды может быть выполнен в виде складывающегося мешка. Преимущество складывающегося мешка состоит в том, что давление внутри резервуара для текучей среды практически не зависит от уровня наполнения, а влияние теплового расширения является почти пренебрежимо малым. Кроме того, конструктивное исполнение такого типа резервуара для текучей среды является достаточно простым и уже хорошо отработанным.

Аналогичный результат может быть достигнут с использованием жесткого контейнера, у которого имеется подвижное дно (или стенка), посредством чего внутренний объем резервуара может также быть последовательно уменьшен.

Другие конкретные и предпочтительные варианты исполнения ингаляционного устройства, обеспечиваемые посредством настоящего изобретения, приведены ниже:

(a) Ингаляционное устройство для жидкостей медицинского назначения для образования аэрозоля, включающее в себя корпус, внутри указанного корпуса резервуар для хранения жидкости, нагнетательное устройство с нагнетательной камерой для создания давления внутри указанной нагнетательной камеры, причем нагнетательная камера сообщается посредством текучей среды с резервуаром для текучей среды через обратный клапан, перекрывающийся в направлении резервуара для текучей среды, подающую трубку, которая может заходить по меньшей мере одним обращенным к резервуару для текучей среды внутренним концом в указанную нагнетательную камеру, и сопло, которое герметично соединено с обращенным наружу концом подающей трубки, причем внутренний объем нагнетательной камеры является изменяемым посредством относительного перемещения нагнетательной камеры к подающей трубке, отличающийся тем, что подающая трубка является неподвижной и жестко прикрепленной к корпусу или к соплу, а нагнетательная камера является подвижной относительно корпуса или сопла.

(b) Ингаляционное устройство согласно варианту (а) исполнения изобретения, дополнительно включающее в себя средство для сохранения потенциальной энергии, причем указанное средство сопряжено с нагнетательной камерой и является блокируемым во взведенное положении, причем при его разблокировании сохраненная энергия является преобразуемой в перемещение нагнетательной камеры.

(c) Ингаляционное устройство согласно варианту (а) или (b) исполнения изобретения, в котором обратный клапан выполнен с возможностью открываться только тогда, когда разница давлений со стороны раньше обратного клапана по ходу текучей среды и со стороны дальше обратного клапана по ходу текучей среды выше заранее заданного порогового значения.

(d) Ингаляционное устройство согласно любому из вариантов исполнения от (а) до (с) изобретения, дополнительно включающее в себя выпускной клапан внутри подающей трубки для предотвращения обратного тока жидкости или воздуха в направлении обращенного наружу конца подающей трубки.

(e) Ингаляционное устройство согласно любому из вариантов исполнения от (а) до (d) изобретения, дополнительно включающее в себя выпускной клапан между подающей трубкой и соплом для предотвращения обратного тока жидкости или воздуха в направлении обращенного наружу конца подающей трубки.

(f) Ингаляционное устройство согласно любому из вариантов исполнения от (а) до (е) изобретения, в котором резервуар для текучей среды жестко прикреплен к нагнетательной камере и, таким образом, может перемещаться внутри корпуса.

(g) Ингаляционное устройство согласно любому из вариантов исполнения от (а) до (е) изобретения, в котором резервуар для текучей среды соединен с нагнетательной камерой посредством гибкого элемента и является жестко прикрепленным к корпусу.

(h) Ингаляционное устройство согласно любому из вариантов исполнения от (а) до (g) настоящего изобретения, в котором резервуар для текучей среды выполнен в виде складывающегося мешка.

В другом аспекте изобретение обеспечивает способ образования распыляемого аэрозоля жидкости медицинского назначения. Указанный способ может предусматривать использование ингаляционного устройства, описанного выше в настоящем описании в любом из вариантов его исполнения. В связи с этим, все возможности и предпочтения, описанные выше в отношении признаков ингаляционного устройства, также применимы к способу, предложенному согласно настоящему изобретению.

Конкретно, способ включает в себя этапы:

(a) обеспечение портативного ингаляционного устройства по любому из предшествующих пунктов формулы изобретения, в котором резервуар для текучей среды ингаляционного устройства содержит в себе жидкость медицинского назначения и в котором средство для сохранения потенциальной энергии находится в разблокированном состоянии;

(b) заправка указанного ингаляционного устройства посредством перевода средства для сохранения потенциальной энергии из разблокированного состояния в заблокированное состояние, в результате чего полый цилиндр осуществляет продольное перемещение назад по подающей трубке в направлении расположенного раньше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока таким образом, чтобы обеспечить возможность жидкости медицинского назначения перетекать из резервуара для текучей среды в полый цилиндр; и затем

(c) приведение в действие указанного ингаляционного устройства посредством перевода средства для сохранения потенциальной энергии в разблокированное состояние, в результате чего осуществляется продольное перемещение вперед полого цилиндра в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока, и жидкость медицинского назначения изгоняется в направлении дальше по ходу текучей среды из полого цилиндра через сопло.

Согласно настоящему изобретению, при перемещении полого цилиндра относительно корпуса и сопла подающая трубка остается неподвижной, в то время как полый цилиндр, который образует нагнетательную камеру, изменяет свое относительное положение. Другими словами, нагнетательная камера установлена с возможностью перемещения внутри корпуса, тогда как подающая трубка и сопло жестко и неподвижно, или стационарно, прикреплены к корпусу и/или соплу.

Поскольку указанный способ опирается на использование особенно предпочтительного ингаляционного устройства, он обеспечивает усовершенствование способов, известных из уровня техники, в которых элемент, связанный с подающей трубкой, а именно, полый поршень, является подвижным относительно корпуса и сопла, а подающая трубка является неподвижной.

Согласно другим предпочтительным вариантам исполнения изобретения, описанный способ осуществляется посредством ингаляционного устройства которое обеспечивает один, несколько или все вышеупомянутые признаки, такие как: резервуар для текучей среды, жестко прикрепленный к полому цилиндру или жестко прикрепленный к корпусу, и при необходимости, выполненный в виде складывающегося мешка; впускной обратный клапан, при необходимости управляемый посредством использования пороговой разницы давлений; средство для сохранения потенциальной энергии, такое как, например, пружина; блокирующее средство; и выпускной клапан, размещенный, например, внутри подающей трубки или между подающей трубкой и соплом. Для разъяснений, касающихся соответствующих операций, осуществляемых посредством указанных признаков, сделана ссылка на пункты описания, относящиеся соответствующим признакам устройства.

Согласно другому конкретному и предпочтительному варианту исполнения, изобретение обеспечивает способ образования аэрозоля жидкости медицинского назначения посредством ингаляционного устройства, причем устройство включает в себя корпус, нагнетательное устройство с нагнетательной камерой, подающую трубку и сопло, посредством осуществления этапов

- перемещения внутреннего конца подающей трубки во внутренний объем нагнетательной камеры таким образом, что последний уменьшается и увеличивается давление жидкости, содержащейся в указанном объеме; и

- выбрасывания указанной жидкости через обращенный наружу конец указанной подающей трубки и сопла таким образом, что образуется распыленная жидкость

отличающийся тем, что во время указанного перемещения относительно корпуса и/или сопла, указанная подающая трубка остается неподвижной, в то время как указанная нагнетательная камера изменяет свое относительное положение.

Как было показано выше, настоящее изобретение позволяет устранить недостатки известного уровня техники. Оно также позволяет осуществлять распыление и подачу аэрозолей из жидкостей, обладающих более высокой вязкостью, за короткое время и с более высокой воспроизводимостью.

Подробное описание чертежей

На Фиг. 1 представлен один из предпочтительных вариантов исполнения ингаляционного устройства согласно настоящему изобретению, показанный схематично и без соблюдения масштаба. На Фиг. 1 показано состояние перед первым использованием.

Ингаляционное устройство включает в себя корпус (1), который предпочтительно имеет такие размер и форму, что оно может удерживаться одной рукой и может приводиться в действие одним пальцем, например, большим пальцем или указательным пальцем (не показано). Резервуар (2) для текучей среды для хранения жидкости (F) медицинского назначения расположен внутри корпуса (1). Показанный резервуар (2) выполнен с возможностью складываться, так что в ходе опорожнения резервуара при многократном использовании ингаляционного устройства мягкие или эластичные стенки деформируются таким образом, что отрицательное давление, требуемое для извлечения жидкости из резервуара, остается по существу постоянным с течением времени. Подобный эффект может быть обеспечен с применением жесткого контейнера, который имеет подвижное дно, посредством которого внутренний объем резервуара для текучей среды может также быть последовательно уменьшен (не показано).

Кроме того, ингаляционное устройство включает в себя нагнетательный блок с полым цилиндром (9), размещенным внутри корпуса (1), который образует нагнетательную камеру (3) для создания требуемого давления, необходимого для осуществления выброса жидкости (F) и ее распыления. Нагнетательный блок может также включать в себя другие элементы, не показанные в чертеже, такие как, например, нажимная кнопка, блокирующее средство и др.

В качестве средства (7) для сохранения потенциальной энергии используется пружина, которая сопряжена одним из своих концов (направленным вверх или расположенным дальше по ходу текучей среды) с цилиндром (9) и которая закреплена в области корпуса (1) (нижняя часть чертежа).

Ингаляционное устройство также включает в себя подающую трубку (5) с по меньшей мере одним обращенным к резервуару для текучей среды или расположенным раньше по ходу текучей среды внутренним концом (5А), который может заходить в указанный цилиндр (9). Другими словами, подающая трубка (5) может по меньшей мере частично проталкиваться в полый цилиндр (9), приводя к уменьшению внутреннего объема нагнетательной камеры (3). Термин "внутренний объем" подразумевает объем того пространства, которое простирается от обращенного к резервуару для текучей среды впускного отверстия полого цилиндра (9) к тому месту, где расположен внутренний конец (5А) подающей трубки (5). В показанном состоянии подающая трубка (5) практически полностью находится в полом цилиндре (9). В результате внутренний объем нагнетательной камеры (3), оказавшийся между впускным клапаном (4) и внутренним концом (5А) подающей трубки (5), является минимальным.

Предпочтительно, участок (или часть) полого цилиндра (9), который служит в качестве нагнетательной камеры (3) или размещает в себе нагнетательную камеру (3) и в который заходит подающая трубка (5), имеет круглое внутреннее поперечное сечение, диаметр которого относительно близко (например, за исключением небольшого промежутка) соответствует диаметру круглого внешнего поперечного сечения соответствующего участка подающей трубки (5). Безусловно, также возможна другая (например, некруглая) форма поперечного сечения.

В соответствии с показанным вариантом исполнения изобретения, впускной клапан (4) размещен между резервуаром (2) и впускным отверстием нагнетательной камеры (3), образуемой полым цилиндром (9).

Кроме того, ингаляционное устройство включает в себя сопло (6), которое герметично соединено с обращенным наружу (или расположенным дальше по ходу текучей среды) концом (5В) подающей трубки (5). Сопло (6) является соплом ударного типа для образования распыляемого аэрозоля посредством столкновения по меньшей мере двух потоков жидкости. Предпочтительно, поперечные сечения каналов для прохождения жидкости относительно небольшие, обычно порядка микронов.

Также показан необязательный выпускной клапан (8) внутри подающей трубки (5) для предотвращения обратного тока жидкости или воздуха в обращенный наружу конец (5В) подающей трубки снаружи. Выпускной клапан (8) размещен во внутреннем конце (5А) подающей трубки (5). Жидкость (F) может проходить через выпускной клапан (8) в направлении сопла (6), но выпускной клапан (8) блокирует любой нежеланный обратный ток текучей среды в противоположном направлении.

Как показано на Фиг. 1, подающая трубка (5) выполнена неподвижной по отношению к корпусу (1) и жестко прикрепленной к корпусу (1), что обозначено в виде соединения в области обращенного наружу конца (5В) с корпусом (1). Подающая трубка (5) также жестко прикреплена к соплу (6), которое, в свою очередь, также прикреплено к корпусу (1). Напротив, полый цилиндр (9), образующий нагнетательную камеру (3), выполнен с возможностью перемещения по отношению к корпусу (1) и соплу (6). Преимущества указанной конструкции были разъяснены; сделаны ссылки на соответствующие пункты вышеприведенного описания.

Со ссылкой на Фиг. 2 показано устройство, сходное с устройством, показанным на Фиг. 1. Однако вариант исполнения изобретения, показанный на Фиг. 2, не имеет (необязательного) выпускного клапана (8). Все другие элементы присутствуют, и их функции также являются аналогичными. В данном варианте исполнения изобретения нагнетательная камера (3) проходит от положения дальше впускного клапана (4) по ходу текучей среды вплоть до сопла (6), что представляет собой такую особенность расположения, при которой сопротивление текучей среды существенно увеличивается. В альтернативном варианте исполнения изобретения, в котором подающая трубка (5) имеет наиболее малый внутренний диаметр, нагнетательная камера (3) проходит дальше от впускного клапана (4) по ходу текучей среды только до расположенного раньше по ходу текучей среды внутреннего конца (5А) подающей трубки (5).

На Фиг. 3 показан вариант исполнения изобретения, показанный на Фиг. 1, с наполненной нагнетательной камерой. Полый цилиндр (9) перемещен в свое самое расположенное раньше по ходу текучей среды положение, таким образом, приводя средство (7) для сохранения потенциальной энергии во взведенное состояние. Выпускной клапан (8) закрыт вследствие отрицательного давления внутри нагнетательной камеры (3), а впускной клапан (4) открыт в направлении резервуара (2) для текучей среды. Складывающиеся в возрастающей степени стенки резервуара (2) для текучей среды позволяют внутреннему давлению в резервуаре (2) оставаться почти постоянным, в то время как давление внутри нагнетательной камеры (3) понижается вследствие продольного перемещения назад полого цилиндра (9), таким образом, увеличивая объем нагнетательной камеры (3). В результате нагнетательная камера (3) наполняется жидкостью (F) из резервуара (2) для текучей среды.

На Фиг. 4 показано состояние после первого приведения в действие ингаляционного устройства, показанного на Фиг. 1. Средство (7) для сохранения потенциальной энергии высвобождено из взведенного положения, показанного на Фиг. 3. Оно толкает цилиндр (9) в направлении дальше по ходу текучей среды таким образом, что он скользит по подающей трубке (5). Внутренний конец (5А) подающей трубки (5) подошел ближе к впускному обратному клапану (4), который в данный момент закрыт.В результате давление внутри нагнетательной камеры (3) повышается и удерживает впускной клапан (4) в закрытом состоянии, но открывает выпускной клапан (8). Жидкость (F) протекает из подающей трубки (5) через ее обращенный наружу конец (5 В) к соплу (6).

На Фиг. 5 показано устройство, показанное на Фиг. 1 в состоянии, соответствующем концу фазы выброса аэрозоля. Средство (7) для сохранения потенциальной энергии находится в своем наиболее разжатом конечном положении (пружина полностью расправлена). Кроме того, полый цилиндр (9) практически полностью надвинут на подающую трубку (5) таким образом, что внутренний объем нагнетательной камеры (3) достиг своего минимума. Большая часть жидкости (F), ранее содержавшаяся в нагнетательной камере (3), прошла через выпускной клапан (8) в основную часть подающей трубки (5). Некоторое количество жидкости (F) было вытолкнуто к соплу (6) и прошло через него, где происходит распыление, таким образом, что распыляемый аэрозоль выбрасывается к пользователю или пациенту.

На Фиг. 6 показано ингаляционное устройство, показанное на Фиг. 1 в состоянии после перезаполнения нагнетательной камеры. Полый цилиндр (9) перемещен (назад) в направлении раньше по ходу текучей среды, таким образом, увеличивая объем нагнетательной камеры (3), образуемой полым цилиндром (9). Средство (7) для сохранения потенциальной энергии находится во взведенном состоянии (пружина сжата). При перемещении полого цилиндра (9) в сторону от сопла (6) создается отрицательное давление в нагнетательной камере (3), закрывая выпускной клапан (8) и открывая впускной обратный клапан (4). В результате другая порция жидкости (F) извлекается из резервуара (2) в нагнетательную камеру (3). Нагнетательная камера (3) ингаляционного устройства наполняется снова и готова для осуществления следующего выброса жидкости (F) посредством высвобождения пружины.

Список ссылочных позиций

1 Корпус

2 Резервуар для текучей среды, резервуар

3 Нагнетательная камера

4 Впускной клапан

5 Подающая трубка

5А Внутренний конец

5В Обращенный наружу конец

6 Сопло

7 Средство для сохранения потенциальной энергии, средство

8 Выпускной клапан

9 Полый цилиндр, цилиндр

F Жидкость, текучая среда

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к портативному ингаляционному устройству для подачи распыляемого аэрозоля медицинского назначения для ингаляционной терапии и способу образования распыляемого аэрозоля жидкости (F) медицинского назначения. Устройство содержит (a) корпус (1), имеющий обращенную к пользователю сторону. Устройство включает (b) сопло (6) ударного типа для образования распыляемого аэрозоля посредством столкновения по меньшей мере двух потоков жидкости. Сопло (6) является прикрепленным к обращенной к пользователю стороне корпуса (1) таким образом, что оно является неподвижным относительно корпуса (1). Устройство имеет (c) резервуар (2) для текучей среды, размещенный внутри корпуса (1). Устройство содержит (d) нагнетательный блок, размещенный внутри корпуса (1). Нагнетательный блок имеет расположенный раньше по ходу текучей среды конец, который сообщается посредством текучей среды с резервуаром (2) для текучей среды. Нагнетательный блок включает расположенный дальше по ходу текучей среды конец, который сообщается посредством текучей среды с соплом (6). Нагнетательный блок выполнен с возможностью нагнетания текучей среды (F) из резервуара (2) для текучей среды в сопло (6). Нагнетательный блок содержит (i) подающую трубку (5), имеющую расположенный раньше по ходу текучей среды конец. Подающая трубка (5) выполнена с возможностью функционировать в качестве поршня в нагнетательном блоке и прикреплена к обращенной к пользователю стороне корпуса (1) таким образом, что она является неподвижной относительно корпуса (1). Нагнетательный блок имеет (ii) полый цилиндр (9), расположенный раньше подающей трубки (5) по ходу текучей среды. Расположенный раньше по ходу текучей среды конец подающей трубки (5) вставлен в цилиндр (9) таким образом, что цилиндр (9) выполнен с возможностью продольно перемещаться по подающей трубке (5). Нагнетательный блок включает (iii) блокируемое средство (7) для сохранения потенциальной энергии в заблокированном состоянии и для высвобождения сохраненной энергии в разблокированном состоянии. Средство (7) расположено снаружи от цилиндра (9) и механически сопряжено с ним таким образом, что разблокирование средства (7) приводит к продольному перемещению вперед цилиндра (9) в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока. Нагнетательный блок является нагнетательным блоком давления, выполненным с возможностью выталкивать текучую среду (F) при давлении, составляющем по меньшей мере 5 МПа. Способ включает в себя этапы обеспечения портативного ингаляционного устройства, заправки, приведения в действие ингаляционного устройства. Техническим результатом является предложение ингаляционного устройства, которое также позволяет осуществить подачу распыляемого аэрозоля, образуемого из жидкости медицинского назначения с более высокой вязкостью, за короткое время и с более высокой воспроизводимостью. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Портативное ингаляционное устройство для подачи распыляемого аэрозоля медицинского назначения для ингаляционной терапии, содержащее

(a) корпус (1), имеющий обращенную к пользователю сторону;

(b) сопло (6) ударного типа для образования распыляемого аэрозоля посредством столкновения по меньшей мере двух потоков жидкости, причем сопло (6) является прикрепленным к обращенной к пользователю стороне корпуса (1) таким образом, что оно является неподвижным относительно корпуса (1);

(c) резервуар (2) для текучей среды, размещенный внутри корпуса (1); и

(d) нагнетательный блок, размещенный внутри корпуса (1), причем нагнетательный блок имеет

- расположенный раньше по ходу текучей среды конец, который сообщается посредством текучей среды с резервуаром (2) для текучей среды;

- расположенный дальше по ходу текучей среды конец, который сообщается посредством текучей среды с соплом (6);

причем нагнетательный блок выполнен с возможностью нагнетания текучей среды (F) из резервуара (2) для текучей среды в сопло (6);

причем нагнетательный блок также содержит

(i) подающую трубку (5), имеющую расположенный раньше по ходу текучей среды конец, причем подающая трубка (5)

- выполнена с возможностью функционировать в качестве поршня в нагнетательном блоке и

- прикреплена к обращенной к пользователю стороне корпуса (1) таким образом, что она является неподвижной относительно корпуса (1); и

(ii) полый цилиндр (9), расположенный раньше подающей трубки (5) по ходу текучей среды, причем расположенный раньше по ходу текучей среды конец подающей трубки (5) вставлен в цилиндр (9) таким образом, что цилиндр (9) выполнен с возможностью продольно перемещаться по подающей трубке (5);

(iii) блокируемое средство (7) для сохранения потенциальной энергии в заблокированном состоянии и для высвобождения сохраненной энергии в разблокированном состоянии, причем указанное средство (7) расположено снаружи от цилиндра (9) и механически сопряжено с ним таким образом, что разблокирование средства (7) приводит к продольному перемещению вперед цилиндра (9) в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока, причем нагнетательный блок является нагнетательным блоком давления, выполненным с возможностью выталкивать текучую среду (F) при давлении, составляющем по меньшей мере 5 МПа.

2. Ингаляционное устройство по п. 1, в котором указанное средство (7) для сохранения потенциальной энергии является пружиной, создающей усилие по меньшей мере 10 Н в нагруженном состоянии.

3. Ингаляционное устройство по п. 1, выполненное с возможностью подавать распыляемый аэрозоль медицинского назначения в дискретном режиме в виде дискретных порций, причем единичная порция подается за один нагнетательный цикл.

4. Ингаляционное устройство по п. 2, в котором порция аэрозоля содержит от 2 до 150 мкл жидкой фазы.

5. Ингаляционное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором нагнетательный блок также содержит впускной клапан (4), расположенный в полом цилиндре (9).

6. Ингаляционное устройство по п. 5, в котором впускной клапан (4) выполнен с возможностью открываться только тогда, когда разница давлений со стороны раньше впускного клапана (4) по ходу текучей среды и со стороны дальше впускного клапана (4) по ходу текучей среды выше заранее заданного порогового значения, причем указанное заранее заданное пороговое значение находится в диапазоне от 100 до 2000 Па.

7. Ингаляционное устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающее в себя выпускной клапан (8) внутри подающей трубки (5) для предотвращения обратного тока жидкости (F) или воздуха из подающей трубки (5) в полый цилиндр (9).

8. Ингаляционное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором резервуар (2) для текучей среды прикреплен к полому цилиндру (9) таким образом, чтобы иметь возможность перемещаться вместе с полым цилиндром (9) внутри корпуса (1).

9. Ингаляционное устройство по любому из пп. 1-7, в котором резервуар (2) для текучей среды сообщается посредством текучей среды с полым цилиндром (9) посредством гибкого трубчатого элемента и является жестко прикрепленным к корпусу (1).

10. Ингаляционное устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором резервуар (2) для текучей среды выполнен в виде складывающегося мешка.

11. Способ образования распыляемого аэрозоля жидкости (F) медицинского назначения, включающий в себя следующие этапы:

- обеспечение портативного ингаляционного устройства по любому из предшествующих пунктов, в котором резервуар (2) для текучей среды ингаляционного устройства содержит в себе жидкость (F) медицинского назначения и в котором средство (7) для сохранения потенциальной энергии находится в разблокированном состоянии;

- заправка указанного ингаляционного устройства посредством перевода средства (7) для сохранения потенциальной энергии из разблокированного состояния в заблокированное состояние, в результате чего полый цилиндр (9) осуществляет продольное перемещение назад по подающей трубке (5) в направлении расположенного раньше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока таким образом, чтобы обеспечить возможность перетекания жидкости (F) медицинского назначения из резервуара (2) для текучей среды в полый цилиндр (9); и затем

- приведение в действие указанного ингаляционного устройства посредством перевода средства (7) для сохранения потенциальной энергии в разблокированное состояние, в результате чего осуществляется продольное перемещение вперед цилиндра (9) в направлении расположенного дальше по ходу текучей среды конца нагнетательного блока, и жидкость (F) медицинского назначения выбрасывается в направлении дальше по ходу текучей среды из полого цилиндра (9) через сопло (6).