Устройство для введения лекарственныхпОРОшКОВ Советский патент 1981 года по МПК A61M15/00 

1

Изобретение относится к медицинс- кой технике, а именно к ингаляторам, и может быть использовано для лечения заболеваний верхних дыхательных путей.

Известно устройство для введения лекарственных порошков, которое содержит корпус, емкость, пневматическую грушу, трубку для подачи воздуха и дозирующее приспособление, причем последнее вьтолнено в виде штока-дозатора с ограничителем хода, регулировочным винтом, пазом и соединенным с регулировочным винтом сухарем, подвижно установленным в пазу и образующим в штоке-дозаторе камеру переменного сечения Ll.

Однако известное устройство не обеспечивает равномерного нанесения лекарственного препарата- на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Этот недостаток объясняется тем, что для процесса введения используется прямое газодинамическое эжектирование лекарственного порошка воздушным потоком. Особенно этот недостаток проявляется при неравномерной подаче воздуха пневматической грушей, т.е. имеет место влияние на

процесс введения лекарственных порошков чисто субъективных причин, Цель изобретения - обеспечение равномерного нанесения лекарственных порсяаков на слизистую оболочку при различных дозах используемого препарата.

Указанная цель достигается тем, что устройство для введения лекарст10венных порсяйков, содержащее корпус, емкость, пневматическую грушу и дозирующее приспособление со штоком и камерой переменного сечения, снабжено продувочной камерой расположенной осесимметрично со штокрм дозирующего приспособления и выполненной кольцевой со входным и выходным тангенциально расположенными.относительно ее продольной оси кайалами, разне20сенными по длине камеры на расстояние от 2,0 до 3,8 диаметра-входного канала, с боковыми стенкеили образующими торовую поверхность, при этом соотношение диаметров входного и вы25ходного каналов имеет пределы от 0,57 до 0,68, а на штоке дозирующего приспособления размещены подвижная и кнопка, образукяцие своими обращенными друг к другу одинаковыми

30 по углу наклона поверхностями дозирующую камеру переменного сечения с внешним углом раскрытия, выполненным в пределах 30-42.

На фиг. 1 изображено устройство для введения лекарственных порошков, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на (фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Д-Д на фиг. 2f на фиг. б - вид Г на фиг.5; на фиг. 7 узел I на фиг. 2; на фиг. 8 - y3eji II на фиг. 2; на фиг.9вид Е на фиг. 5.

Устройство для введения лекарст-. венных порошков содержит корпус 1, емкость 2, пневматическую грушу 3, трубку 4 для подачи воздуха. Внутри корпуса 1 осесимметрично со штоком 5 дозирующего приспособления выполнена кольцевая продувочная камера 6, снабженная входным каналом 7 и выходньви каналом 8, расположенными тангенциально относительно продольной оси камеры. На штоке 5 (фиг. 2) закреплена кнопка 9 и подвижная втулка 10. Последняя своей резьбовой частью 11 связана с гайкой 12. Необходимая фиксация гайки 12 относительно штока 5, осуществляется двумя винтами 13 и штифтом 14. Последние своими фасонными выточками входят в кольцевую проточку 15 штока 5. Кнопка 9 закреплен на штоке 5 винтом 16. Подвижная втулка 10 и кнопка 9 (фиг. 5) своими обр щенными друг к другу поверхностями 17 и 18 образуют кольцевук дозирующую камеру 19. На корпусе устройства закреплена пружинящая пластинка 20 с фиксатором 21, входящим в крайних положениях (положения зарядки и разрядки) в выточки 22 и 23 на наружной поверхности гайки 12. Торец 24 штока 5 (фиг, 5) -снабжен риской 25 для контроля объема кольцевой дозирующей камеры 19, т.е. для контроля дозировки лекарственного препарата. На торце гайки i2 нанесена шкала дозировки. Цена одного деления на шкале дозировки равна 0,1 мл лекарственного препарата, однако конструкция устройства допускает регулировку доз и с другими значениями. Обращенные друг к другу поверхности 17 и 18 (фиг. 5 и 7) подвижной втулки 10 и кнопки 9 образуют кольцевую дозирующую камеру 19 с внешним углом раскрытия, величина которого заключена и пределах 30-42°. При этом углы наклона поверхностей 17 и 18 относительйо вертикали выполнены одинаковыми. Величины этих углов выполнены в пределах 15-21. Входной и выходной тангенциальные каналы 7 и 8 (фиг. 8) разнесенй по длине кольцевой продувочной камеры 6 на расстояние от 2,0 до 3,8 диаметра входного канала 7. Боковые стенки кольцевой продувочной камеры 6 образуют торовую поверхность с радиусом скругления, равным половине входного канг ла 7.

Устройство работает следующим образом.

Процесс работы устройства можно условно разделить на следующие зтапы: установка требуемой величины дозировки, засыпка лекарственного порошка в емкость 2, зарядка кольцевой дозирующей камеры 19 лекарственным порошком, совмещение кольцевой дозирующей камеры 19 с кольцевой продувочной камерой 6, введение лекарственного порошка. I

Установка требуемой величины дое зировки осуществляется следующим образом.

Ослабляют крепление штока 5 винтами 13 (фиг. 2) и вращают шток до совмещения риски 25 (фиг. 6) с требуемым делением шкалы на торцовой

поверхности гайки.12. При вращении

штока 5 (фиг. 2) штифт 14 передает крутящий момент на подвижную втулку 10. Последняя вращается в резьбовом соединении. При зтом происходит перемещение подвижной втулки 10 и изменение объема дозирующей камеры 19. После установки требуемой величины дозировки закрепляют неподвижно шток 5 винтами 13, входящими фасонными выточками в кольцевую проточку. 15.

Засыпку лекарственного порошка производят в емкость 2. Для .этого полностью отворачивают крышку емкости 2, закрепленную на корпусе 1 с помощью резьбового соединения, и производят в нее засыпку лекарственного порошка. После этого крышку емкости 2 заворачивают.

Для зарядки кольцевой дозирующей камеры 19 (фиг. 5 и 9) лекарственным порошком нажимают на кнопку 9. При этом камера 19 устанавливается в положение, изображенное на фиг. 5, т.е. камера 19 располагается под емкостью 2. Лекарственный порошок под действием собственного веса заполняет дозирующую камеру 19. Фиксация штока 5 и, следовательно, камеры 19 относительно емкости 2 обеспечивается

0 фиксатором 21, входящим в выточку 23 на наружной поверхности гайки 12.

Для совмещения кольцевой дозирующей камеры 19 с кольцевой продувочной камерой 6 нажимают на торец гайки 12 и осуществляют перемещение штока 5 до вхождения фиксатора 21 в выточку 22 гайки 12. Это положение изображено на фиг, 2. При этом часть лекарственного порошка .из дозируюО щей камеры 19 высыпается в продувочную камеру б,

Введение лекарственного порошка осуществляют путем подачи воздушного потока пневматической 3 через

S трубку 4. При подаче воздуха пневматической грушей 3 воздушный поток через входной канал 7 поступает в кольцевую продувочную камеру 6. Так как канал 7 расположен тангенциально относител но продольной оси камеры б, то возду ный поток получает помимо поступательной, также тангенциальную состав ляющую скорости, Это приводит к обра зованию в продувочной камере закрученного течения воздуха, т,е вынужденного вихревого движения. При этом сечение продувочной камеры 6 оказывается заполненным вращающимся потоком воздуха, тангенциальная составляющая скорости которого определяет ся выражением: - wR, где w - угл вая скорость, рад/с; R - радиус вих ря, и. При таком течении воздуха часть лекарственного порошка выносится вих ревым воздушным потоком в выходной канал 8 и далее через сменную канюлю (фиг.1) поступает в верхние дыхатель ные пути. В .первый момент подачи воз духа распыливается та часть лекарственного порошка, которая высыпается из дозирующей камеры 19 в продувочную камеру б под действием собственного веса. Так как возвращающийся поток воздуха имеет высокую степень турбулентности, то это приводит к улучшению качества распыления лекарственного порошка и, следовательно, к более равномерному нанесению на слизистую оболочку. Та часть лекарственного порошка, которая вначале оставалась в дозирующей камере 19 по мере выдувания поступает в продувочную камеру 6 и процесс продолжается до полного расходования лекарственного порошка. Равномерность нанесения лекарственного порошка в значительной степени зависит также от геометрических размеров и боковых стенок продувочной камеры б. Это объясняется тем, что на частицы воздушного вихревого потока и частицы лекарственного порошка действуют касательные напряжения, обусловленные трением со стороны цилиндрической и боковых стенок продувочной амеры. Газодинамические процессы, протекгиоцие в устройстве, можно выразить уравнением: 0ч Л % (з-г) тангенциальная скорость на выходе из камеры; тангенциальная скорость потока на входе в продувочную каилеру} относительная координата расчетной точки- в поперечт ном сечении продувочной Камеры; Ф - параметр, зависящий от относительных геометрических размеров камеры. Параметр ф определялся следующим выражением: JCK Р D - отношение дигметра входного канала к диаметру выходного;R - радиус скругления кольцевой продувочной камеры; -расстояние между 9сями входного и выходного каналов:-коэффициент трения двухфазного потока (воздух - лекарственный порошок); коэффициент, зависящий от отношения тангенциальной скорости потока на выходе из камеры к тангенциальной скорости на входе в нее. Для устранения неравномерности нанесения лекарственного порошка при неравномерной подаче воздуха пневматической грушей, могут быть использованы расчеты при различных значениях коэффициента к. Проведение таких расчетов позволяет определить наиболее оптимальные диапазоны величин Н и RT-. Расчеты и экспериментальные газодинамические исследования позволяют принять для проектирования устройства следующие величины; ,0-3, ,5dg . Уменьшение скорости от до U; по длине камеры происходит за счет трения и потерь на выходе из камеры. По экспериментальным исследованиям к, зависит от отношения площади входного канала к площади выходного, т.е. ) Наибольшая равномерность распыления достигается для устройства при О 0,57-0,68. При расчете торовой поверхности кольцевой продувочной камеры 6 необходимо учитывать также то, что выполнение этого геометрического параметра с радиусом скругления, равнь1М половине диаметра входного канала, обеспечивает наиболее плавный переход входящего в камеру воздушного потока к их вращательному движению. При расчете торовой поверхности было установлено также, что отклонение радиуса скругления торовой поверхности от половины диаметра входного канала приводит к значительному увеличению газодинамического сопротивления. Дoзиpsтощaя камера 19 образована обращенными друг к другу торцовыми поверхностями 17 и 18 подвижной втулки 10 и кнопки 9 соответственно. При этом углы наклона поверхностей 17 и 18 приняты одинаковыми. Это позволяет обеспечить боле равномерное высыпание лекарственно го порошка в Продувочную камеру б и, следовательно, обеспечивает боле равномерное распыливание. По результатам газодинамических исследований устройства принята вел чина угла раскрытия дозирующей каме ры в пределах 30-42°. Нижний предел диапазона определяется необходимост обеспечения равномерного высыпания лекарственного порошка в продувочную камеру. Верхний предел принят равным 42. Дальнейшее увеличение верхнего предела приводит к искажению структуры вихревого воздушного потока и, как следствие, к появлени локальных завихрений воздуха. В сво очередь, это приводит к снижению равномерности распыления лекарствен ного порошка. Конструкция устройства обеспечивает высокую равномерность нанесени лекарственных порошков при различных его пространственных положениях и различных дозах используемых препаратов, что повышает эффективность лечения. Формула изобретения Устройство для введения лекарственных порошков, содержащее корпус, емкость, пневматическую грушу и дозирующее приспособление со штоком и камерой переменного сечения, о тл ич ающ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерного нанесения лекарственных порошков на слизистую оболочку при различных дозах используемого препарата, оно снабжено продувочной камерой, расположенной осесимметрично со штоком дозирующего приспособления и выполненной кольцевой со входным и выходным тангенциально расположенными относительно ее продольной оси каналами, разнесенными по Длине камеры на расстояние от 2,0 до 3,8 диаметра входного канала, с боковыми стенками, образующими торовую поверхность, при этом соотношение диаметров входного и выходного каналов имеет пределы от 0,57 до 0,68, а на штоке дозирующего приспособления размещены подвижная втулка и кнопка, образующие своими обращенными друг к другу одинаковыми по углу наклона поверхностями дозирующую камеру переменного сечения с внешним углом раскрытия, выполненным в пределах 30-42 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 628931, кл. А 61 М 15/00, 1977.

fpui.l

15

Фиг. 5 К