Nébuliseur actionné par aspiration
priorité de deux demandes de brevet déposées aux Etats-Unis di Amérique le 6 octobre 1978 sous le n[deg.] 949.291 et le 4 janvier 1979 sous le n[deg.] 000.940 au nom de Robert A. VIRAG La présente invention est relative à un nébuliseur actionné par aspiration.
On utilise des spiromètres stimulateurs dans le traitement des voies respiratoires, pour mesurer la capacité de respiration ou l'inspiration maximale entretenue par un patient. Typiquement, un spiromètre stimulateur comprendra une balle légère qui peut flotter dans
le courant d'air créé par la respiration du patient, pour indiquer la vitesse de l'écoulement, laquelle, à son tour, est fonction de la vigueur et de la profondeur de la respiration du patient.
On utilise des nébuliseurs dans le traitement des voies respiratoires pour apporter un brouillard de liquide à un courant de gaz, typiquement des mélanges d'air et d'oxygène, que l'on fait parvenir à un patient. Le brouillard introduit dans le courant d'air peut comprendre de l'eau pour l'humidification de l'oxygène fourni
au patient, et aussi des bronchodilatateurs ou des agents mucolytiques peuvent être introduits et amenés directement aux cavités intérieures des poumons, sous forme de brouillard, par la respiration du patient.
De façon générale, les dispositifs de nébulisation fonctionnent de façon continue en utilisant un dispositif du type à aspiration pour aspirer du liquide en vue de la nébulisation. dans un courant de gaz oxygène,
forcé de passer à travers un ajutage,par le principe
bien connu de Bernouilli. Par suite, lorsque le patient
ne respire pas, ou exhale, l'oxygène charge de brouillard tend à diffuser hors du dispositif, emmenant le médicament avec lui.
Suivant l'invention, on décrit un dispositif de nébulisation dans lequel la nébulisation n'a lieu que lorsqu'une pression d'aspiration est appliquée à la
chambre de nébulisation, par exemple lorsque le patient inhale. En outre, le dispositif suivant l'invention peut être utilisé comme spiromètre stimulateur puisque le dispositif peut être réglé en sorte que le patient doive aspirer avec une vigueur minimale pour que la nébulisation ait lieu. Par suite, le patient et le praticien du traitement des voies respiratoires peuvent déterminer si oui
ou non le patient satisfait au but d'un exercice de respiration spécifié, par l'emploi du dispositif suivant l'invention, le même dispositif pouvant être utilisé en même temps pour fournir des gaz nébulisés au patient.
Par suite, comme le dispositif suivant l'invention
ne fonctionne pour nébuliser des liquides dans le courant
de gaz que lors d'une inspiration volontaire, les inconvénients de l'inspiration obligée, commandée par machine
et couramment utilisée, sont évités. Si elle est naturelle, la respiration profonde devient pénible, le patient arrêtera l'inspiration alors qu'une machine continuerait
à mettre les poumons sous pression, et éventuellement
leur nuirait.
Suivant l'invention, un nébuliseur pour former un brouillard de liquide dans un courant de gaz comprend une chambre de nébulisation, une admission de gaz communiquant avec la chambre de nébulisation, un conduit d'alimentation en liquide à l'intérieur de la chambre de nébulisation,
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d'alimentation , dans le gaz qui entre dans la chambre
de nébulisation à travers l'orifice d'admission du gaz,
et un orifice de sortie pour le gaz nébulisé, communiquant avec la chambre de nébulisation. Le conduit d'alimentation en liquide présente une extrémité inférieure ouverte à l'intérieur de la chambre de nébulisation, en dessous
des moyens de nébulisation.
Suivant l'invention, un conduit d'aspiration de liquide s'étend à partir de la chambre de nébulisation
et communique avec celle-ci. Le conduit d'aspiration de liquide est propre à communiquer avec une source de liquide placée en dessous de la chambre de nébulisation.
En conséquence de ceci, l'application d'aspiration à l'orifice de sortie, par exemple par l'inspiration ou l'inhalation d'un patient, peut faire que du liquide soit aspiré à travers le conduit d'aspiration de liquide pour entrer dans la chambre de nébulisation. Si l'aspiration est suffisante, la chambre de nébulisation peut être remplie jusqu'à la profondeur de l'extrémité inférieure ouverte du conduit d'alimentation en liquide. Ceci permet que la nébulisation se produise lorsque le conduit d'alimentation en liquide aspire le liquide dans les moyens de nébulisation, par exemple par un agencement d'aspiration classique.
Lors de la cessation de l'aspiration à travers l'orifice de sortie, la pression réduite dans la chambre de nébulisation est éliminée et le liquide s'écoule par conséquent de la chambre de nébulisation à travers le conduit d'aspiration de liquide pour réduire le niveau
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rieure ouverte du conduit d'alimentation en liquide et met fin à la nébulisation jusqu'à ce que le nouveau sursaut de pression réduite à l'intérieur de la chambre de nébulisation, causé par exemple par la respiration suivante du patient, soit produit.
De préférence, le nébuliseur suivant l'invention utilise une admission d'air auxiliaire réglable qui commu-
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de dimensions variables vers l'extérieur. Par suite, si le patient est très faible et a une respiration courte, l'admission d'air auxiliaire peut être ouverte ou fermée dans une mesure très petite, en sorte que seul un petit effort d'aspiration du patient qui respire soit nécessaire pour aspirer assez de liquide à travers le conduit d'aspiration de liquide pour faire commencer l'aspiration.
Pour un patient en convalescence, qui devrait se forcer à respirer plus profondément, le passage d'air auxiliaire peut être ouvert davantage, ce qui force le patient à respirer plus vigoureusement afin d'obtenir une pression réduite suffisante à l'intérieur de la chambre <EMI ID=4.1>
piration. En conséquence de ceci, un praticien des voies respiratoires peut régler l'admission d'air auxiliaire, comme indiqué par la situation spécifique, pour donner un débit d'inhalation minimal choisi de la part du patient pour lequel la nébulisation a lieu, afin de correspondre à la capacité de respiration du patient.
Le conduit d'aspiration de liquide peut comporter une pointe s'étendant à partir du bas de la chambre de nébulisation et portant plusieurs ailettes longitudinales à l'extrémité de la pointe, près de la chambre de nébulisation. Par conséquent, la pointe peut pénétrer dans une ampoule contenant le liquide désiré pour la nébulisation, les ailettes passant à travers le point d'accès de l'ampoule aussi bien, pour donner des passages d'évent entre l'intérieur et l'extérieur de l'ampoule.
Sur les dessins joints au présent mémoire:
- La figure 1 est une vue en perspective du nébuliseur actionné par aspiration, suivant la présente invention;
- la figure 2 est une vue en coupe verticale du nébuliseur suivant la figure 1, montrant le nébuliseur dans des conditions de pression ambiante normales;
- la figure 3 est une vue en coupe verticale du nébuliseur suivant la figure 1, montré en fonctionnement lorsque le nébuliseur rencontre une pression réduite dans la chambre de nébulisation, par suite de l'aspiration à travers l'orifice de sortie du gaz nébulisé; - la figure 4 est une vue en coupe verticale frag- <EMI ID=5.1>
suivant l'invention, semblable -sauf pour ce qui est montréau nébuliseur suivant la figure 1 ;
- la figure 5 est une vue en élévation fragmentaire <EMI ID=6.1>
vention, utilisant un élément indicateur à flotteur pour montrer qu'une pression d'aspiration adéquate est atteinte pour la nébulisation;
- la figure 6 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du nébuliseur suivant l'invention;
- la figure 7 est une vue fragmentaire, considérée en coupe verticale, de la partie inférieure du nébuliseur de la figure 6;
- la figure 8 est une vue en perspective d'une <EMI ID=7.1>
vention ;
- la figure 9 est une vue en élévation éclatée de la partie du bas du nébuliseur de la figure 8 ; et
- la figure 10 est une vue en élévation fragmentaire de la partie du bas du nébuliseur suivant l'invention.
Sur les figures 1 à 3, on montre un nébuliseur 10
qui comprend une paroi enveloppe définissant une chambre
de nébulisation 12.
L'orifice 14 d'admission d'oxygène communique avec
le conduit à oxygène 16 à l'extérieur du dispositif et comprend un ajutage à oxygène 18 pour accélérer l'oxygène sous pression (sous forme pure ou mélangé avec d'autres gaz , si on le désire) à un degré de vitesse suffisant pour permettre l'aspiration des liquides par l'effet de Bernouilli.
Un conduit classique d'alimentation en liquida,
20, est prévu, s'avançant dans la partie inférieure de la chambre de nébulisation 12 et définissant une extrémité inférieure ouverte 22. Le conduit d'alimentation 20 se termine dans une ouverture 24 placée à l'intérieur du courant d'oxygène défini par l'ajutage 18 pour l'aspiration, de la manière habituelle. La saillie 26 sert de cible pour aider à la pulvérisation du liquide traversant l'ouverture 24, en des myriades de gouttelettes nébulisées, d'une manière classique.
Le tube 28 ouvert en bas, pendant, peut faire partie intégrante de l'enveloppe du nébuliseur 10 et il est montré comme entourant les parties d'aspiration du liquide, 18,24,26 , qui peuvent toutes être de forme classique, par exemple d'un modèle semblable à celui du nébuliseur couramment disponible, vendu par Travenol Laboratories, Inc. De Deerfield, Illinois.
Un passage 30 d'admission d'air ambiant, classique, est également prévu, comprenant un manchon intérieur 32 qui définit une ouverture 34 et qui est entouré par un chapeau 36 capable de tourner, ayant une ouverture 35, en sorte que l'interaction de l'ouverture 34 et de l'ouverture 35 donne un passage d'accès pour l'air ambiant, avec des dimensions réglables suivant la position en rotation du chapeau 36, dont le modèle peut également être d'un type généralement classique.
Suivant l'invention, la chambre de nébulisation 12
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rieure, propre à pénétrer dans un passage d'accès 40 d'une ampoule 42 contenant le liquide 44 à nébuliser, comme montré. Dans la présente forme de réalisation, la pointe
38 porte une multiplicité d'ailettes longitudinales 46
en une position qui est généralement proche de la chambre de nébulisation 12. Les ailettes 46 servent à procurer
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de l'ampoule 42.
En variante, comme montré à la figure 4, l'ampoule
42a peut être un récipient souple, capable de s'écraser, tel qu'un sac de matière plastique. Dans ce cas, aucun évent n'est nécessaire puisque le sac peut être simplement dilaté et contracté lorsque le liquide passe dans la
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de la pointe creuse 38.
L'ampoule 42 est montrée comme ayant un fond co- nique 50 et elle est proportionnée de façon que le sommet du fond conique s'approche étroitement de l'extrémité éloignée 52 de la pointe 38, pour permettre qu'une quan- tité maximale du contenu liquide du récipient 42 soit aspirée vers le haut par la pointe 38.
Le manchon pendant 54 est porté par le nébuliseur
10 et s'étend vers le bas pour entourer et protéger la partie inférieure de la chambre de nébulisation 12, la pointe 38 et l'ampoule 42. Le manchon 54 peut comporter des fentes placées longitudinalement, 56, s'étendant de l'extrémité inférieure du manchon 54 vers le haut, sur
une distance sensible, par exemple environ à mi-distance, pour permettre à l'usager d'atteindre l'intérieur du
manchon 54 avec les doigts pour engager et dégager l'ampoule 42. De préférence, une paire de fentes diamétrale ment opposées 56 sont utilisées dans chaque manchon 54.
L'orifice de sortie 37 de gaz nébulisé est situé typiquement dans la bouche du patient.
Par suite, lorsque le patient inspire, l'aspiration exercée à travers l'orifice de sortie 37 dans la chambre de nébulisation 12 est commandée par le passage d'air d'admission réglable 30 pour donner une ouverture varia-
ble vers l'extérieur. Si une pression d'aspiration suffi- sante pour la dimension d'ouverture spécifique du passage
30 est procurée, une pression réduite est créée dans la chambre de nébulisation 12, ce qui fait que le liquide 44 est aspiré vers le haut à travers la pointe 38 jusque dans la chambre de nébulisation 12 pour créer un niveau de liquide 58 dans la chambre 12. Avec une aspiration suffisante, le niveau de liquide 58 s'écoule par-dessus la position de l'extrémité inférieure 22 du conduit d'alimentation en liquide 20 pour les moyens de nébulisation. Lorsque ceci a lieu .lorsque' l'oxygène est lancé à travers l'orifice d'entrée 18, la nébulisation a lieu, le
gaz nébulisé 60 sortant par l'orifice de sortie 37.
Lorsque la pression d'aspiration à travers l'orifice de sortie 37 a pris fin, la pression à l'intérieur de la chambre de nébulisation 12 s'élève rapidement jus- qu'à la pression ambiante, avec ce résultat que le liquide 44 s'écoule hors de la chambre 12, à travers lapointe 38, pour revenir dans l'ampoule 42. Dès que le
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trémité ouverte 22, il n'y a plus d'alimentation en liquide pour les moyens de nébulisation en sorte que le processus de nébulisation prend fin peu de temps après.
Lorsque du liquide passe pour entrer et sortir
de l'ampoule 42, l'air passe de façon correspondante dans et hors des passages d'évent 48.
En conséquence, le réglage de la valve 30 permet une vaste gamme de pressions d'aspiration appliquées par l'orifice 37, qui peuvent déclencher la nébulisation en provoquant l'élévation du niveau du liquide dans la chambre 12 au-dessus du niveau de l'extrémité ouverte 22 du conduit d'alimentation 20. La distance de l'extrémité inférieure de la pointe 38 à l'extrémité ouverte 22 peut être de préférence d'environ 2 à 5 cm pour donner une charge d'aspiration relativement faible, nécessaire pour amorcer la nébulisation.
Le dispositif suivant l'invention est naturellement très souple en ce qui concerne les possibilités de commande de la pression d'aspiration minimale choisie, nécessaire pour permettre la nébulisation. Par suite, le dispositif suivant l'invention peut être utilisé comme spiromètre stimulateur, tout en assurant en même temps la nébulisation, si on le désire, pour un patient, à d'autres fins. Le niveau de liquide 58, particulièrement <EMI ID=12.1>
ouverte 22, et des indices indicateurs de volume 60, peuvent être utilisés comme moyens d'indication de la vigueur de la respiration du patient, chaque respiration individuelle étant mesurable séparément.
Dans la variante de la figure 5, on voit un dispositif semblable au dispositif des revendications 1 à 3, sauf indication différente. Spécifiquement, un organe flotteur annulaire 62 est prévu à l'intérieur de la chambre de nébulisation 12a. Un élément d'ouverture 64 comprenant un manchon allongé, ouvert au sommet du nébuliseur, est prévu aussi. Un élément dressé 66 est relié à l'élément flotteur 62 et est situé en partie dans l'élément d'ouverture 64. Par suite, le liquide s'écoule dans la chambre de nébulisation 12 par succion. L'élément flotteur 62 est élevé, faisant que l'élément indicateur dressé 66 s'avance vers l'extérieur, au-dessus du manchon à ouverture 64, ce qui donne une indication visuelle du fait que le niveau de liquide 58 a atteint le niveau de l'extrémité ouverte 22 du conduit d'alimentation 20.
Lorsque le niveau du liquide tombe dans la chambre 12, l'élément indicateur dressé 66 disparaît dans l'ouverture du manchon 64.
En se reportant à la figure 6, on y voit un autre nébuliseur suivant l'invention. Fondamentalement, la structure de ce nébuliseur est semblable à celle du nébuliseur montré aux figures 1 à 3, sauf indication différente, ayant un orifice de sortie 37a de gaz nébulisé, un passage d'admission d'air ambiant 30a, un passage d'admission d'oxygène 14a et des parties relatives semblables à celles de la forme de réalisation précédente.
Le conduit d'alimentation en liquide, 20a, s'avance à partir de la chambre de nébulisation 12a vers la chambre centrale 71 qui présente une extrémité ouverte inférieure 22a et un conduit d'aspiration de liquide,
38a lequel, dans cette forme de réalisation, n'est pas nécessairement une pointe pénétrante.
Le conduit 38a s'étend vers le bas dans une chambre 70 mise en communication avec l'atmosphère, possédant un fond fermé conique 72 qui forme partie intégrante de l'ensemble de nébuliseur. La chambre 70 est mise en communication avec l'atmosphère par un trou d'évent convenable tel qu'un trou 74, les parois de la chambre 70 présentant, si on le désire, des lignes indicatrices gravées 76 (figure 7) indiquant la quantité de liquide présente dans la chambre 70.
Les parois de la chambre 70 font partie d'un élément tubulaire inférieur 78 qui peut être attaché de manière télescopique, par collage ou adaptation à force, à un élément tubulaire supérieur 80 qui, à son tour, définit la chambre de nébulisation 12a et l'élément tubulaire pendant 38a. L'élément tubulaire supérieur 80 présente à son extrémité supérieure des filets hélicoïdaux intérieurs 82 propres à s'adapter aux filets hélicoïdaux extérieurs 84 portés par l'enveloppe 86 qui entoure la partie supérieure centrale du nébuliseur, y compris le tube du bas , ouvert, 28a. Le tube 28a en-
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qui sont d'un modèle semblable à celui des formes de réalisation précédentes.
Par suite, les éléments tubulaires supérieur et inférieur 78,80 peuvent être déparés de l'enveloppe 86, et le liquide à administrer peut être introduit dans la chambre de nébulisation 12a d'où il s'écoule à travers le tube 38a dans la chambre de stockage de liquide 70. On visse alors les éléments tubulaires 78,80 en liaison étroite avec l'enveloppe 86, et le nébuliseur est prêt
à fonctionner de manière semblable à ce qui a été décrit à propos des formes de réalisation précédentes.
La cloison conique 87 présente une ouverture surdimensionnée 89 pour permettre au tube 20a de passer à travers elle avec un certain jeu. Par suite, le liquide condensé dans la chambre de nébulisation 12a peut retomber dans les chambres 71 et 70, tandis que les gaz nébulisés sont de façon générale confinés au-dessus de la cloison 87.
En se reportant aux figures 8 à 10, on y voit une forme de réalisation du nébuliseur suivant l'invention, semblable à la forme de réalisation des figures 6 et 7, sauf en ce qui concerne la structure de la liaison des éléments tubulaires supérieur et inférieur . Comme dans la forme de réalisation précédente, le nébuliseur des figures 8 à 10 comporte un orifice de sortie 37b de gaz nébulisé, un passage d'admission d'air 30b et une enveloppe supérieure 86b qui enferme les éléments de nébuli-sation, d'une manière semblable aux formes de réalisation précédentes.
L'élément tubulaire inférieur 90 est attaché par une structure d'accouplement à baïonnette à l'élément tubulaire supérieur 92 qui, à son tour, est attaché à la jupe inférieure 94 de l'enveloppe 86b.
Spécifiquement, l'élément tubulaire inférieur 90 présente une paire de fentes diamétralement opposées 96,
98 qui ont une extrémité passant en travers du bord supérieur de l'élément tubulaire 90, et qui sont propres à coopérer avec des goujons diamétralement opposés 100, placés sur l'élément tubulaire supérieur 92..Ainsi. les deux éléments tubulaires peuvent être bloqués ensemble en introduisant chaque goujon 100 dans les fentes anguleuses 96,98 et en faisant tourner l'enveloppe 90 pour réaliser le blocage.
De façon correspondante, l'élément tubulaire supérieur 92 présente aussi une paire de fentes 102,104 qui passent à travers le bord supérieur de l'élément tubulaire 92 et qui sont propres à correspondre avec des goujons 106 , diamétralement opposés, sur la jupe inférieure 94 de l'enveloppe supérieure 86b de façon que, de manière correspondante, les goujons respectifs
106 puissent être introduits dans les fentes 102,104. Ainsi., l'élément tubulaire supérieur 92 peut être bloqué dans l'enveloppe 86b par un mouvement de torsion, pour un blocage plus rapide et un enlèvement plus rapide des éléments tubulaires respectifs 90,92.
Comme dans la forme de réalisation précédente, l'élément de fond conique 106' permet au tube 20c qui fonctionne à la façon des formes de réalisation précédentes, de passer à travers une ouverture 108 de plus grandes dimensions, en laissant de la place pour que du liquide non nébulisé ou condensé s'écoule vers le bas
à travers l'ouverture 108 pour revenir dans la chambre d'alimentation en liquide,70b, dont le fonctionnement est semblable à celui de la chambre 70 de la forme de réalisation précédente.
Un trou d'évent 74b est prévu, dans un but semblable à celui de la forme de réalisation précédente.
Ce qui vient d'être décrit ne vise que des fins d'illustration et ne limite pas l'invention dans son application.