Аэрозольный ингалятор и маска для ингаляционного раствора - RU2671075C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к системе подачи горячего распыленного раствора, состоящей из воздушной трубки - канала с введенной системой соединителей - силовых соединений - кабелей в устройство аэрозольного ингалятора для контролируемой подачи нагретого распыленного раствора лекарственного средства или горячего распыленного раствора, содержащего эфирные масла и дистилляты отваров или просто горячую аэрозоль для ингаляции, и маску для терапии или предупреждения заболеваний дыхательной системы, система предназначена либо для использования в больнице в сочетании с центральной системой подачи кислорода, либо для терапии на дому в сочетании с устройством подачи сжатого воздуха.

Существуют различные типы устройств и масок, обеспечивающих растворы для ингаляции лекарственных средств, либо при госпитализации, либо при уходе на дому. В первом случае эти устройства функционируют за счет их соединения с центральной системой подачи кислорода, а во втором случае за счет соединения с переносным устройством, обеспечивающим сжатый воздух.

В обоих случаях температура раствора лекарственного средства или обычного физиологического раствора с любыми добавками является низкой, примерно 10°С и не обладает терапевтическим преимуществом горячего пара, что является очень важным недостатком при повседневной медицинской практике.

Настоящее применение обладает важными преимуществами относительно уже существующих устройств, и для их понимания требуется ссылка на некоторые параметры.

Традиционно для большинства людей известно, что в борьбе организма с инфекциями и заболеваниями дыхательной системы предлагается, помимо прочего, утребление горячих отваров или напитков и использование увлажнителей в помещениях (главным образом, в детских).

Это оправдано, поскольку знание людей и научной медицины разного уровня на протяжении столетий подтверждает, что различные напитки и горячие водяные пары обеспечивают прогрев слизистой оболочки и ускоряют лечение. За счет увлажнения горячим паром слизистой оболочки бронхиального дерева выделения разжижаются и легче выводятся, поверхность слизистой оболочки очищается и, таким образом, достигается терапевтическое действие лекарственного средства, переносимого паром, и прогрев горячим паром и лечебные характеристики отваров в клетках слизистой оболочки бронхиального дерева.

Это также поддерживается современной медицинской практикой по всему миру. Кроме того, современная наука подтверждает, что горячий пар, особенно горячие распыленные растворы, оказывают полезное воздействие на организм человека.

Польза от вдыхания горячих распыленных растворов при умеренной инфекции дыхательной системы указана в сети Интернет, например, NHS (Государственная служба здравоохранения Великобритании) для населения (выбор NHS), а также при опасных инфекциях дыхательной системы, как упомянуто в международной литературе, за счет использования влаги и тепла вдыхаемого газа при температуре тела в условиях блоков интенсивной терапии (Crit Care Med 1996; 24:1920-1929).

Это краткое описание полезного действия вдыхаемого горячего пара в бронхиальном дереве, 2, 06 приводит к мнению, что более полезно добавлять воздействие тепла при различных процедурах с вдыхаемыми бронходилататорами, противовоспалительными средствами и антибиотиками, применяемыми до настоящего времени в повседневной медицинской практике.

С помощью известных в настоящее время аэрозольных ингаляторов температура вдыхаемого конечного продукта составляет от 10 до 15°C, соответственно, для объема и скорости потока воздуха, обеспечиваемыми этими устройствами. Холодный распыленный раствор с или без добавления лекарственных средств достигает слизистой оболочки дыхательной системы с температурой тела от 37 до 40°C при инфекции.

Несмотря на тепло, которое достигается в дыхательных путях верхней части дыхательной системы (полость рта, ротовая часть глотки, гортань), температура аэрозоли, которая достигает нижней части дыхательной системы, гораздо ниже, чем температура слизистой оболочки, и при этом не достигается требуемый прогрев дыхательной системы.

Кроме того, по кинетике газов мы знаем, что удвоение температуры повышает скорость массы газа в 1,41 раза при постоянных условиях давления, объема и при постоянном составе.

Это означает, что распыленный раствор лекарственного вещества при температуре 40°C будет обладать скоростью переноса в 1,41 раза выше, чем скорость пара при температуре 20°C медицинского препарата.

Учитывая, что за счет используемых аэрозольных ингаляторов температура вдыхаемой окончательной аэрозоли меняется в диапазоне от 10 до 15°C, можно сделать вывод, что скорость переноса распыленной жидкости при температуре от 35 до 40°C будет выше почти втрое.

Несомненно, в этом случае при вдыхании распыленная жидкость будет достигать большей глубины в сети воздушных каналов легких и, следовательно, терапевтический эффект будет лучше, и выздоровление пойдет быстрее.

Медицинский препарат состоит из наполнителя добавленного химического вещества бронходилататоров, или противовоспалительных лекарственных средств, или антибиотиков, или масел, которые распыляются в устройстве за счет их центрифугирования. Распыленный раствор при температуре 40°C обладает меньшей плотностью на куб. см и более чем удвоенной скоростью переноса, чем раствор при температуре 20°C. Эти характеристики горячей аэрозоли позволяет легче ее вдыхать и, в результате, проникать на большую глубину бронхиального дерева за единицу времени и при более глубоком дыхании достигать уровня малых воздушных ходов.

Очевидно, что в случае вдыхания горячих аэрозолей лекарственного средства терапевтический эффект будет лучше. Кроме того, достигается благоприятное воздействие тепла при восстановлении болезненной слизистой оболочки бронхиального дерева и наилучшее разжижение и абсорбция выделений.

По упомянутым выше соображениям достигается лучшая бронходилатация, оказание помощи, терапия слизистой, облегчение абсорбции выделений посредством отхаркивания, улучшение дыхательной способности пациента и его оздоровление.

То же самое происходит при уходе на дому за счет использования аэрозольного ингалятора.

Помимо терапии заболеваний дыхательной системы важное значение имеет профилактическое очищение дыхательной системы.

Вдыхаемый воздух засоренной внешней среды в современном обществе, главным образом, в больших населенных пунктах, вызывает постоянные проблемы нормального функционирования слизистых оболочек дыхательной системы.

Дыхательная система курящих и работающих в закрытых рабочих помещениях с техническим нагревом - охлаждением, недостаточно освежаемых воздухом и промышленностью, шахтами и т.д., ухудшается в еще большей степени.

Нарастание небольших инфекций, увеличение образования выделений с высокой вязкостью, затруднение отхаркивания и очистки бронхиального дерева, составляют некоторые из затруднений дыхательной функции. Общее и в большинстве случаев постоянное ухудшение функционирования дыхательной системы повышает вероятность патологических состояний дыхательной системы, таких как хронический бронхит, бронхиальная астма, ХНЗЛ (хроническое обструктивное заболевание легких, эмфизема, рак легких и т.д.).

Применение устройства для частого очищения дыхательной системы, с еженедельными дозами вдыхания нагретой аэрозоли и добавлением эфирных масел эвкалипта или отваров, представляет собой вариант профилактической терапии дыхательной системы для защиты организма от патологических состояний и обеспечения лучшего качества жизни человека.

Кроме того, известно, что из всего подаваемого терапевтического вещества посредством вдыхаемого лекарственного средства, только приблизительно 10% достигают легочной паренхимы, которая является целью терапии.

Это происходит из-за потерь при вдохе и выдохе следующим образом:

- во время выдоха полученная распыленная жидкость не вдыхается, что логично, а также не выходит в окружающую среду, так что имеются значительные потери;

- во время вдоха и в соответствии с объемом вдоха каждого пациента, от 10% до 30% полученной распыляемой жидкости не вдыхаются;

- частицы лекарственного средства размером 2-5 микрон подвергаются осаждению и разрыву в слизистой оболочке воздушных путей дыхательной системы, поскольку вдыхаются частицы размером менее 2 микрон.

От 30 до 60% лекарственного средства откладываются в ротовой части глотки во время вдыхания.

Приблизительно 10% остаются на стенках устройства.

С учетом научных наблюдений было продолжено изучение и разработка аэрозольного ингалятора и маски для ингаляций со встроенной системой для одновременного нагрева обычного физиологического раствора или обычного физиологического раствора, смешанного с эфирными маслами, или раствора лекарственного средства и полученной аэрозоли, с регулятором температуры от 35 до 40°C, которая приятна и допустима для пациента, простого при использовании и абсолютно безопасного.

Это устройство состоит из

1) трубки-проводника воздуха-питания;

2) устройства распыления медицинского препарата (аэрозольный ингалятор); и

3) маски для ингаляций.

Более конкретно:

Трубка-проводник воздуха-питания:

В два конца трубки-проводника (1) вставлены тонкое безопасное силовое соединение (2) в центральном конце и точка (3) безопасного электрического соединения на периферийном конце, соединенные тонкими кабелями (4) через основную часть терапевтической трубки. Центральный конец заканчивается в месте подачи объема воздуха, которое содержит точку (5) безопасного подключения. То же самое расположено в противоположном направлении на периферийном конце, где точка (3) электрического соединения терапевтической трубки обеспечивает питание для силового подключения (6), расположенного в основании распылительного устройства (16), периферически относительно принимающего патрубка терапевтической трубки. За счет этой конструкции одновременно достигается подача воздуха и питания без усложнения или затруднения общего перемещения соединения воздушного канала с источником подачи, что применяется в настоящее время во всем мире.

Устройство для распыления медицинского препарата (аэрозольный ингалятор):

Аэрозольный ингалятор (16) состоит из основной части распылителя (7) с коническим напоминающим чашу внутренним основанием. Внутренняя часть устройства покрыта тонким листом тугоплавкого материала (8), который содержит обширную сеть термостойких участков (9) по всей внутренней поверхности, соединенных с силовым соединением (6). Покрытие одновременно нагревает содержащийся медицинский препарат или раствор и полученную для ингаляции аэрозоль, при регулируемой регулятором (10) температуре до 40°C.

Верхнее выпускное отверстие распылителя (11) является круглым, и на ее задней стороне расположена коническая плоская область (12). У переднего края патрубка имеется электронный датчик (17), реагирующий на колебания давления воздуха за счет выдоха пациента. Посредством этого стимулирующее средство для пациента обладает способностью менять полярность полукруглого электромагнита (13) на поверхности у края патрубка или электромагнитов (18), расположенных на внутренней поверхности патрубка для выхода распыленной жидости. На поверхности плоской области расположен круглый силиконовый лист (14), диаметр которого равен диаметру патрубка, перемещающийся вверх и вниз, закрывая и открывая равный по размеру патрубок на выходе аэрозоли, соответственно, блокируя или разрешая выход воздуха в маску для ингаляции и подводя к периферии полюса (15) магнитов противоположной полярности (гетеродины) с электромагнитом (13) патрубка на краю выходного отверстия, что приводит к закрыванию патрубка. В другом варианте датчик (17) меняет полярность электромагнитов (18) и за счет пропорциональности (одинаковые заряды меняются на разные): а) перемещается относительно его оси из вертикального в горизонтальное положение и наоборот, круглая крыльчатка (19), одного диаметра с насадкой патрубка, которая по периферии содержит два магнита (20) или b) два крыла полукруглой формы перемещается, при общем диаметре, равном сечению патрубка, со стенками насадки (22) в основании, от горизонтального положения в вертикальное и наоборот, и препятствуют или обеспечивают прохождение распыленной жидкости. В конце каждого выдоха и перед началом вдоха датчик (17) меняет полярность магнитов (13) или (18), и лист силикона или крыльчатка (19) или (21) закрывают патрубок (11) и препятствуют выходу пара, чтобы сохранить лекарственное средство, которое при используемых в настоящее время устройствах теряется в окружающей среде. Кроме того, поскольку патрубок закрыт, внутри устройства давление пара повышается, и, следовательно, на фазе вдоха пар выбрасывается с большим давлением, плотностью и температурой ко рту и носу пациента, обеспечивая, как очевидно, лучшие результаты.

В другом варианте датчик (17) приводит в действие тонкую механическую систему, состоящую из пружин, находящихся на том же самом месте (13) или (18), и конкретная система обладает точно таким же клапанным действием, что и электромагниты.

Маска для ингаляций:

Маска для ингаляций соответствующей конструкции с коническими каналами на внутренней стороне направляет воздух при выдохе к патрубку для выхода аэрозоли, когда срабатывает датчик, и, наоборот, при вдохе, направляет аэрозоль ко рту и носовой полости.

Настоящее изобретение отличается и обладает преимуществами перед другими изобретениями, имеющими ту же цель, а именно, обеспечение нагретых растворов для ингаляции. Например, по сравнению с патентной публикацией U/S №4,911,157/27-03-1990 или US 2008142010 или US 3045670 настоящая заявка отличается тем, что:

1) она осуществлена в виде системы трубки - воздушного канала, точку электрического соединения

2) устройство одновременно нагревает раствор и аэрозоль до выбранной температуры

3) обладает системой с периодическим прерыванием и обеспечением распыленной жидкости при выдохе и вдохе, соответственно.

4) представляет собой простое устройство, которое легко использовать, безопасное, легкое и эффективное

5) требуемые действия для его установки очень просты по сравнению с обычными аэрозольными ингаляторами.

6) устройство представляет собой аэрозольный ингалятор, а не увлажнитель, и оно позволяет получить аэрозоль из капель жидкого лекарственного средства из газа под высоким давлением по закону Бернулли.

7) внутренняя часть всего устройства покрыта тугоплавким материалом

8) оно содержит обширную сеть термостойких участков (9) на всей внутренней поверхности, благодаря которым одновременно нагревается раствор и полученная аэрозоль, так что выбранная температура всегда одна и та же для аэрозоли до выпускного отверстия для ингаляции.

В соответствии с упомянутыми выше соображениями настоящая заявка представляет собой новое изобретение и обладает промышленным применением.

Для лучшего понимания устройство показано на сопроводительных чертежах:

на фиг. 1: показана трубка-проводник воздуха-питания с двумя (2) концами, основным и периферийным;

на фиг. 2: показана трубка-проводник с соответствующими соединениями концов с точкой электрического соединения (централизованная подача и обеспечение воздуха) и силовое соединение (аэрозольный ингалятор);

на фиг. 3 и 4: показаны точки электрического соединения и силовые соединения;

на фиг. 5: показан аэрозольный ингалятор;

на фиг. 6, 7, 8, 9, 10: показаны альтернативные системы (клапаны) для управляемой подачи распыленной жидкости;

на фиг. 11: показана маска для ингаляции.

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для ингаляции является простым, удобным, безопасным и доступным по стоимости. Изобретение относится к системе с трубкой-проводником для воздуха, с встроенной безопасной системой точек присоединения к питанию и силовыми соединениями - кабелями для подачи аэрозольного ингалятора с воздухом и питания одновременно. Аэрозольный ингалятор обеспечивает одновременный нагрев раствора и аэрозоля при температуре от 35 до 40°C с помощью регулятора температуры. Кроме того, он содержит системы, которая за счет электромагнитов или устройства открывает и закрывает крыльчатку или лист силикона и обеспечивает подачу аэрозоли к маске для ингаляций с коническими каналами, которые направляют воздух при выдохе к датчику и аэрозоль для ингаляций ко рту и носовой полости. 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула