CN103736180B

CN103736180B - 手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置

Info

Publication number: CN103736180B
Application number: CN201410013105.0A
Authority: CN
Inventors: 王成; 陆阳; 陆春天; 江松林; 唐盛高; 袁涛
Original assignee: NANOTIDES PHARMACEUTICALS Inc; ZHENGYUAN MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU ZHENGYUAN MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.; Suno biomedical technology (Guangzhou) Co.,Ltd.
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: US10195368B2; US20160279352A1; WO2015103891A1; CN103736180A

Abstract

本发明提供了一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，包括具有进风口的壳体和具有出雾口的盖体，壳体内设置有带有雾化片的药杯以及位于其上方的顶部具有排雾口的雾化罩，在进风口、出雾口及排雾口之间形成流体流通的通道，进风口附近还设置有风扇，压电陶瓷雾化片的本体由如下组分的材料制成（以重量百分比计）：63.3~68.3%的四氧化三铅；14.2~15.3%的二氧化锆；8.1~9.5%的二氧化钛；4.6~5.2%的氧化锶；1.5~1.8%的三氧化二铁；1.0~1.4%的二氧化锡；0.3~1.1%的二氧化锰；0.5~0.8%的三氧化二铈；0.4~0.8%的五氧化二铌；0.3~0.7%的氧化锌。本发明的装置功耗和体积较小，方便携带，成本较低，且雾化颗粒小，适用于全呼吸道药物导入以及下呼吸道肺泡集中给药。

Description

手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置

技术领域

本发明涉及一种药物导入装置，更特别涉及一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置。

背景技术

针对特定药物的给药系统长期以来一直是与医药研究相伴随发展的一个领域，而许多药物需要通过特定的手段，形成特定大小的雾化颗粒，才能被有效吸收和利用。超声雾化器是采用电能将液体转化为细小液滴的过程，通过压电陶瓷片的谐振带动液体传输，并在特定界面的表面形成气穴，从而不断产生特定大小范围的小液滴。

现有的高频超声雾化喷雾系统，由于压电陶瓷片的限制，必须要采用较高的电压，因此一般都通过插座与交流电连接提供电力，或者采用大量的电池的高电压直流电提供电力。较高的功耗导致整个系统容易产生热量，一方面使得系统难以维持稳定，同时也可能导致溶液中的药物分子活性受到影响，发生变性或者其他变化而使药物失效。

另一方面，由于功耗高，所需要的配件相应增加，体积也变得相对较大，无法实现便携式操作，只能固定在特定的有交流电源的场所，或者由于体积大变得笨重而不方便移动。同时，高功耗也导致了整个雾化给药系统的高成本，不利于在广大疾病患者推广使用。

此外，现有的超声雾化器将液体药物置于雾化器内部特定的部位，且一般不可拆卸，不利于药物的无菌保存，也不利用对整个腔室实施消毒处理，给清理清洁带来诸多不便，使污染的机会大大增加。

发明内容

为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，该装置采用了低功耗材料制成的压电陶瓷雾化片，因而功耗小，体积小，且成本低廉，操作方便，可用于全呼吸道给药治疗，可有效将大部分药物输送到下呼吸道部位及经过下呼吸道进入血液从而到达全身。

本发明采用的技术方案是：一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，包括底部设置有进风口的具有开放空间的壳体和设置在壳体的开放空间的开口上的盖体，盖体上设置有出雾口，壳体的开放空间设置有用于放置药液的具有开口的药杯和位于药杯上方用于聚集雾的聚雾罩，聚雾罩的底部位于药杯的开口内，且在药杯内的雾化罩的外壁与药杯的内壁之间存在间隙，聚雾罩的上部与壳体的内壁之间密封连接，药杯的外壁与壳体的内壁之间形成第一腔室，聚雾罩的外壁与壳体的内壁之间形成第二腔室，药杯上设置有压电陶瓷雾化片，压电陶瓷雾化片位于药杯内的预设最高药液液面之下，药杯的杯壁通过连接件与壳体相连接，且在连接件和/或位于预设最高药液液面之上的药杯的的杯壁上开设有用于连通第一腔室和第二腔室的通风孔，雾化罩的顶部上设置有排雾口，排雾口与出雾口相流体连通，壳体内在其进风口处设置有用于朝向出雾口方向吹风的一吹风装置，药物导入装置还包括与压电陶瓷雾化片相电连接的雾化控制线路板，压电陶瓷雾化片包括压电陶瓷本体、分别覆盖在陶瓷本体上、下表面上的上电极层和下电极层，上电极层包括覆盖在压电陶瓷本体上表面上的覆盖部以及自覆盖部的边缘向下弯折延伸至压电陶瓷本体的下表面形成的延伸部，以包住压电陶瓷本体的边缘，下电极层覆盖在压电陶瓷本体的下表面上且边缘处分别与上电极层的延伸部间隔一段距离，上电极层的覆盖部的远离压电陶瓷本体的表面上还覆盖有一上电极保护层，压电陶瓷本体由低功耗压电陶瓷材料制成，低功耗压电陶瓷材料包括如下主材料组分：

重量百分比为63.3~68.3%的四氧化三铅（Pb ₃ O ₄ ）；

重量百分比为14.2~15.3%的二氧化锆（ZrO ₂ ）；

重量百分比为8.1~9.5%的二氧化钛（TiO ₂ ）；

重量百分比为4.6~5.2%的氧化锶（SrO）；

重量百分比为1.5~1.8%的三氧化二铁（Fe ₂ O ₃ ）；

重量百分比为1.0~1.4%的二氧化锡（SnO ₂ ）；

以及如下的添加组分

重量百分比为0.3~1.1%的二氧化锰（MnO ₂ ）；

重量百分比为0.5~0.8%的三氧化二铈（Ce ₂ O ₃ ）；

重量百分比为0.4~0.8%的五氧化二铌（Nb ₂ O ₅ ）；

重量百分比为0.3~0.7%的氧化锌（ZnO ₂ ）；

在实际使用中，以上所述各成分按照重量百分比来设计总重量，配料前先配添加成分，再配主材料，计算原则是占重量百分比较小的成分尽量按照百分比上限来添加，重量百分比较大的成分后计算，并按照百分比范围靠下限添加，使其总重量合理分配。

本发明的压电陶瓷雾化片采用特有的低功耗材料，包括特定比例的主材料和添加成分，达到可通过低压驱动且产生高频超声，从而使得药液雾化颗粒更小，雾化效果更好。其中主材料中的氧化锶（SrO）能够增强陶瓷材料的整体稳定性，使得雾化片的使用寿命更长，质量更稳定；而特定比例的四种添加成分的使用，大幅提高了此压电陶瓷的性能，压电常数d33可以达到328～391pC/N，机电耦合系数kp可以达到57.6%～69.1%，机械品质因数Qm可以达到1 519～1654。从而使压电陶瓷更容易被激励而产生超声震荡。

优选地，压电陶瓷本体的表面设置有多个凹孔。

更优选地，凹孔为圆形孔、椭圆形孔、正方形孔、长方形孔、棱形孔或三角形孔中的一种或几种的组合。凹孔的形状可以是圆形、椭圆形、正方形、长方形、菱形或三角形以及其他各种规则或不规则的多边形。雾化片表面的凹孔，在同一片雾化片上，可以是只含有一种形状的凹孔，也可以包括形状不同的凹孔。雾化片表面凹孔的数量可以是由雾化片大小和使用需求确定的任意值，凹孔的密度可以均匀分布，也可以不均匀分布。在同一片雾化片上，一种形状的凹孔数量可以为任意适量的数值。凹孔的深度可以为采用特定加工方法所能获得的任意值，主要由加工方法和喷雾系统的特定需求决定。

优选地，排雾口为多个，多个排雾口沿着雾化罩的顶部周向间隔均匀排列。这样，较大的雾化颗粒可被阻挡在腔室内，而较小的雾化颗粒则从排雾口排出，并经由出雾口排出供使用者吸入，使得药用率更高，当然，多个排雾口也可以不均匀排列，根据实际需求来设置。

优选地，压电陶瓷雾化片的纵截面基本沿弧线延伸。

更优选地，上述弧线的弧度为0~π。即，压电陶瓷雾化片大体呈弧度为0~π的弧形。上述的压电陶瓷雾化片可以是平面构型，也可以是一种曲面型的结构，在摊平的情况下为正方形或长方形（也可以是其他形状）。雾化片弯曲的弧度根据药物导入的需求，可以设置为0~π之间的任意弧度值。同时，可以根据特定的雾化需求，雾化片的一部分设置为曲面结构，其余部分保留平面结构，如果是部分为弧形则要求最好为整体对称结构，对称地分布在压电陶瓷雾化片中心的两侧。可以在若干区域设置不连续的曲面结构，其他区域为平面结构。在此，本领域技术人员可根据实际需要调整。

进一步地，压电陶瓷雾化片所产生的超声波频率为1.0~10兆赫兹（MHz）。本发明的特殊低功耗的压电陶瓷材料制成的雾化片可达到高频雾化效果，使得雾化度高，雾颗粒小，大部分颗粒可以有效进入下呼吸道部位，能够实现全呼吸道吸入。

更进一步地，压电陶瓷雾化片所产生的超声波频率为3~6兆赫兹。

进一步地，压电陶瓷雾化片所形成的药液的雾化颗粒的直径为0.1~5微米，中位粒径为2.5~3微米。

更进一步地，压电陶瓷雾化片所形成的药液的雾化颗粒的直径为2~4微米，中位粒径为2.5~3微米。

优选地，压电陶瓷雾化片的上电极层、下电极层分别为金电极层或银电极层，上电极保护层为合金镀层或釉保护层。上电极保护层对上电极层起到保护作用。

优选地，手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置还包括用于为雾化控制线路板和/或吹风装置供电的电池组。

更优选地，电池组的电压为1.5v~10 v，进一步优选地，电池组的电压为1.5v~4.5 v。本发明通过低功耗压电陶瓷雾化片的特殊材料设计以及曲面结构和表面凹孔的结构设计，使得压电陶瓷雾化片可通过低压带动并产生高频超声波，使得药液雾化颗粒更小，能耗更小。

进一步地看，本发明的雾化控制线路板还设置有液位检测功能，当药杯中的药液下降到一定高度或者无液体时，雾化控制线路板会主动切断电路，使系统停机，并给出液体不足的警告。

此外，本发明的雾化控制线路板具有定量给药功能，使用者可根据用药量自主设定给药的雾化量。

雾化控制线路板可以调制一定范围的频率和峰值电压，更近一步，该雾化线路板可实现输出频率与压电陶瓷雾化片的固有频率主动匹配，即雾化控制线路板可以自动调频，输出的峰值电压可以调整，从而调整压电陶瓷雾化片谐振。

进一步地，雾化控制线路板设置在壳体内，壳体上还开设有用于为雾化控制线路板和/或吹风装置接通电源的接电口。也就是说，本发明的全呼吸道药物导入装置可通过自身设置的电池组驱动，也可以通过外接电源来驱动，这样使用起来更方便，可根据实际情况来选择。

进一步地，壳体上开设有用于外接药瓶或加注药液的加药口，雾化罩的腔璧在对应于壳体加药口的位置处开设有开口。加药口可做为加注药液用，也可以与标准的药瓶装置通过接口做无缝接合，其接口可以是螺旋式的，也可以是卡口式的，现有技术中常用的连接手段都可以。

更进一步地，本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置还包括用于与出雾口相配合连接的咬嘴或吸入面罩。这样，使用者就可以便捷地吸入药物。

在本发明中，当电池组或者外部直流电给雾化控制线路板供电时，雾化控制板输出一定频率的电信号并落在压电陶瓷雾化片需要的工作峰值电压范围内，压电陶瓷雾化片就会产生较好的谐振振荡，使得药杯内的液体产生高频振荡，并在液体的上方形成雾。当雾化控制线路板驱动压电陶瓷雾化片做高频谐振振荡，使压电陶瓷雾化片上方药杯中的液体产生高频谐振并在雾化腔体内形成雾化区，同时吹风装置（在具体实施例中，可为风扇）在电池组或者外接电源的驱动下使外部空气从进风口不断进入，空气持续经过通风道进入雾化腔体，使得雾化腔体内的压强增大，液体形成的雾化颗粒就会经过出雾口喷出。

本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置可以持续喷雾给药，喷雾的特征是能够在特定时间内均匀地喷出特定的体积，且在药瓶中液体体积大于死体积的情况下，都可以均匀的实现雾化。

手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置可以用于各种药物水溶液、水溶性药物促进药物导入的有机溶液（如适当比率的酒精溶液）及悬浮液的局部雾化给药及全身性疾病雾化给药，优选的，主要用于药物水溶液或悬浮液的雾化，优选的，主要用于呼吸系统雾化给药，进一步优选的，主要用于治疗高致病性流感病毒感染性疾病治疗的给药。雾化给药的水溶液可以是小干扰核酸药物，化学小分子药物，蛋白药物，抗体药物，精制的中成药药物，以及其他药物。

本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置通过压电陶瓷雾化片的高频率的谐振，将含有药物分子的溶液结构打散雾化形成极细小的液体颗粒，实现低功耗、手持便携、雾化颗粒小、能到达下呼吸道/肺泡并实现全呼吸道给药。本发明的压电陶瓷雾化片及其附属结构、药杯、雾化腔体等结构件都可以拆卸，方便使用后清洗消毒。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：本发明提供了一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，采用特殊的低功耗压电陶瓷材料制成的雾化片在高频超声雾化的同时有效降低能耗，装置整体体积大大减小，是一种方便携带的手持式全呼吸道药物导入装置，且制造成本大幅降低，具有广泛而良好的应用前景。

其次，本发明的低功耗高频超声雾化药物导入装置所产生的雾化液滴比现有的雾化装置要小很多，可以用于下呼吸道/肺泡为主的全呼吸道模式的药物导入，而现有的雾化器所产生的颗粒较大，因此只能对上呼吸道给药。此外，外接药瓶处和药杯的设置，既可以将药液注入药杯，也可以方便地采用外接药瓶，方便地更换药瓶，有利于药物的无菌保存和喷雾器的消毒处理。该系统采用高频超声技术，充分利用独特材料制成压电陶瓷雾化片、雾化片曲面结构和表面凹孔结构，有效降低系统功耗，整个系统可以在2.5W功率、1.5~10v，甚至是1.5~4.5V电压条件下，持续均匀的实现液体药物溶液的高效雾化，雾化颗粒直径大小比现有的超声雾化器更小，更有利于下呼吸道药物导入。本发明的导入装置，可通过控制药物水溶液或悬浮液雾化颗粒的大小分布，使特定比例的药物分别进入下呼吸道/肺泡、中呼吸道和上呼吸道，实现全呼吸道给药。

附图说明

图1为本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置的局部剖视示意图；

图2为本发明的咬嘴的示意图；

图3为本发明的吸入面罩的示意图；

图4为本发明的压电陶瓷雾化片的仰视示意图；

图5为本发明的压电陶瓷雾化片的俯视示意图；

图6为本发明的压电陶瓷雾化片的剖视示意图；

图7为药物导入后不同大小的雾化颗粒在呼吸道的分布示意图；

图8为本发明的药物导入装置与现有技术的雾化装置的雾化效果对比示意图（LD）法；

图9为本发明的药物导入装置与现有技术的雾化装置的雾化效果另一对比示意图（TOF）法；

图中：1、壳体；2、进风口；3、出雾口；4、药杯；5、压电陶瓷雾化片；6、吹风装置；7、雾化控制线路板；8、电池组；9、雾化罩；10、加药口；11、排雾口；12、通风孔；13、压电陶瓷本体；14、上电极层；15、下电极层；16、上电极保护层；17、咬嘴；18、吸入面罩；19、第一腔室；20、第二腔室。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。

本发明提供了一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，如图1所示，该图中展示了本发明的全呼吸道药物导入装置的一优选实施例，该装置包括底部设置有进风口2的具有开放空间的壳体1和设置在壳体1的开放空间的开口上的盖体，盖体上设置有出雾口3（壳体1和盖体为两个部件，更方便拆卸，当然也可以设置为一体）。壳体1的开放空间内设置有用于放置药液的具有开口的药杯4和位于药杯4上方用于聚集雾的聚雾罩9，聚雾罩9的底部位于药杯4的开口内，且在药杯4内的雾化罩9的外壁与药杯4的内壁之间存在间隙，聚雾罩9的上部（当然，在实际应用中也可以为中部）与壳体1的内壁之间密封连接，药杯4的外壁与壳体1的内壁之间形成第一腔室19，聚雾罩9的外壁与壳体1的内壁之间形成第二腔室20，药杯4上设置有压电陶瓷雾化片5，压电陶瓷雾化片5位于药杯4内的预设最高药液液面之下，药杯4的杯壁通过连接件与壳体1相连接，且在连接件和/或位于预设最高药液液面之上的药杯4的的杯壁上开设有用于连通第一腔室19和第二腔室20的通风孔12，雾化罩9的顶部上设置有排雾口11，排雾口11与出雾口3相流体连通，壳体1内在其进风口2处设置有用于朝向出雾口13方向吹风的一吹风装置6，药物导入装置还包括与压电陶瓷雾化片5相电连接的雾化控制线路板7。压电陶瓷本体13由低功耗压电陶瓷材料制成，低功耗压电陶瓷材料包括如下主材料组分：重量百分比为63.3~68.3%的四氧化三铅；重量百分比为14.2~15.3%的二氧化锆；重量百分比为8.1~9.5%的二氧化钛；重量百分比为4.6~5.2%的氧化锶；重量百分比为1.5~1.8%的三氧化二铁；重量百分比为1.0~1.4%的二氧化锡；以及如下的添加组分：重量百分比为0.3~1.1%的二氧化锰；重量百分比为0.5~0.8%的三氧化二铈；重量百分比为0.4~0.8%的五氧化二铌；重量百分比为0.3~0.7%的氧化锌。

在本发明的该优选实施例中，药杯4的底部设置有压电陶瓷雾化片5，这样，药液位于压电陶瓷雾化片5的正上方，雾化效果更好，药杯4可以随着底部压电陶瓷雾化片5一起谐振，以产生超声波以便雾化药杯4内的药液。当然，在具体应用中，也可以设置在侧壁上或其他位置处，本优选实施例不作为本发明的限制，而只是作为一种举例。

在本实施例中，药杯4的杯壁上部与壳体1通过连接件相连接，且在连接件上开设有用于连通第一腔室19和第二腔室20的通风孔12。本领域技术人员应了解，此处通风孔12主要起到连通两个腔室，将通风装置6产生的风从第一腔室19流动到第二腔室20，并从雾化罩9的底部外壁与药杯1的内壁之间的间隙进入雾化罩9内，并带动雾从药杯4液面的上方向上流动，并从排雾口11排出。因而，只要能起到这个作用的通风孔设置方式均应涵盖在本发明的保护范围之内，比如，可以在药杯4的杯壁上设置通风孔，当然在这种情况下，通风孔应该设置在药杯内的预设的最高药液液面之上，这样，风也可以直接从通风孔进入。或者，可以设置有上述两种类型的孔等。雾化罩9的上部与壳体1相密封连接且在顶部上设置有排雾口11（雾化罩9的顶部可为雾化罩9的一部分，也可以是另外设置罩子，并在罩子上开设排雾口），排雾口11与出雾口3相流体连通。在本实施例中，排雾口11有多个，且在雾化罩9的顶部沿周向间隔排列，以更好地将较小的雾化颗粒从出雾口3排出，而较大的雾化颗粒则被挡住。

本发明的药物导入装置还包括与压电陶瓷雾化片5相电连接的雾化控制线路板7，用于为雾化控制线路板和/吹风装置6供电的电池组8。压电陶瓷雾化片5包括表面设置有凹孔的压电陶瓷本体13、分别覆盖在陶瓷本体13上、下表面上的上电极层14和下电极层15，上电极层14包括覆盖在压电陶瓷本体13上表面上的覆盖部以及自覆盖部的边缘向下弯折延伸至压电陶瓷本体13的下表面形成的延伸部，以包住压电陶瓷本体13的边缘，下电极层15覆盖在压电陶瓷本体13的下表面上且边缘处分别与上电极层14的延伸部间隔一段距离，上电极层14的覆盖部的远离压电陶瓷本体13的表面上还覆盖有一上电极保护层16，压电陶瓷本体13由低功耗压电陶瓷材料制成。在本发明中，药杯4内的药液因高频谐振产生雾化区，该雾化区与雾化罩9内的空腔相连通，从而通过雾化罩9及其顶部的排雾口11，和出雾口3将雾排出供使用者使用。在本实施例中，该吹风装置6为风扇，药杯4、雾化罩9的外壁与壳体1内壁之间分别形成第一腔室19和第二腔室20，以形成允许流体流通的通道。风扇6通过进风口2向装置内部吹风，风通过药杯4与壳体1外壁之间的第一腔室19向出雾口方向流动，经由药杯4与壳体1的连接件上的通风孔12进入雾化罩9外壁与壳体1之间的第二腔室14内，由于雾化罩9的上部与壳体1密封连接，而下部位于药杯4的开口内，并且在此处，雾化罩9的外壁与壳体1的内壁之间存在空隙，风从该间隙进入雾化罩9的内底部，并沿着雾化罩9向上流动，从而带动药杯4内的药液形成的雾化颗粒向上流动，经过雾化罩9顶部的排雾口11和盖体上的出雾口3排出，并经与出雾口3配合连接的咬嘴17或吸入面罩18进入人体。即，自进风口2至通风孔12，以及第一腔室19、第二腔室20，以及排雾口11和出雾口3形成气体流通的通道，使得气流带动由压电陶瓷雾化片5谐振导致的药液形成的雾化颗粒从出雾口3排出，供使用者使用。

本实施例中的低功耗压电陶瓷材料包括如下主材料组分：

重量百分比为66.3%的四氧化三铅；

重量百分比为14.7%的二氧化锆；

重量百分比为8.7%的二氧化钛；

重量百分比为4.9%的氧化锶；

重量百分比为1.7%的三氧化二铁；

重量百分比为1.2%的二氧化锡；

以及如下的添加组分

重量百分比为0.7%的二氧化锰；

重量百分比为0.6%的三氧化二铈；

重量百分比为0.7%的五氧化二铌；

重量百分比为0.5%的氧化锌。

在本实施例中，压电陶瓷雾化片5的上电极层13、下电极层14分别为金电极层，上电极保护层15为釉保护层。壳体1上开设有用于外接药瓶或加注药液的加药口10，雾化罩9的对应于壳体1的加药口10的位置处开设有开口。加药口10和上述开口用于安装外接药瓶或向药杯4内加注药液。

本实施例的药物导入装置还包括用于为雾化控制线路板7和/或吹风装置6供电的电池组8，电池组的电压为1.5v~4.5 v，雾化控制线路板7可通过电池组8驱动压电陶瓷雾化片5，也可以由接电口与电源直接连接从而驱动压电陶瓷雾化片5，但是只需要1.5~10v的电压，更进一步只需要1.5~4.5v电压即可。即，通过本申请的表面设置有凹孔的由低功耗压电材料制成的曲面形状的雾化片，只需要几伏的电压即可驱动，可使用普通的电池组。雾化控制线路板7设置在壳体1内，壳体1上还开设有用于为雾化控制线路板7和/或吹风装置6接通电源的接电口。该装置还配置有用于与出雾口3相配合连接的咬嘴17或吸入面罩18，分别如图2和图3所示，出雾口3与吸入面罩18或咬嘴17相连，吸入面罩18或咬嘴17包括用于与出雾口3相连接的连接部，连接部的形状和大小与出雾口3正好匹配，可以直接卡入，通过接触表面的摩擦力形成紧密连接，保证雾化颗粒全部从咬嘴17或吸入面罩18中匀速喷出。

压电陶瓷本体13的表面设置有多个凹孔，凹孔为圆形孔、椭圆形孔、正方形孔、长方形孔、棱形孔或三角形孔中的几种的组合。压电陶瓷雾化片5的纵截面大体呈弧形，图4图示了压电陶瓷雾化片5的仰视图，图5展示了压电陶瓷雾化片5的俯视图，图6展示了本实施例的压电陶瓷雾化片5的纵切剖视示意图。

如图5所示，本实施例的压电陶瓷雾化片5的形状是圆形曲面结构，或者也可以是部分曲面结构，或者是不连续多处曲面结构。曲面的弧度可以是0到π之间的任意弧度。例如，雾化片可以是如图所示的约π/8的弧度的曲面，即45°的圆心角多对应的圆弧。又如，雾化片可以是两端为平面结构，中间为半圆弧的部分曲面结构。

如图所示，本发明中的压电陶瓷雾化片5的压电陶瓷本体13表面含有特定大小、形状的凹孔，其形状、数量、密度、深度包含但不限于下述的任意一种：一片雾化片表面的凹孔可以是全部为圆形，数量可以是合适的任意值（例如100或者200个）；一片雾化片表面的凹孔也可以部分（适当数量）圆形，部分（适当数量）正方形；一片雾化片表面的凹孔可以是部分（适当数量）椭圆形，部分（适当数量）菱形，部分（适当数量）不规则多边形。一片雾化片表面的凹孔可以均匀分布，也可以在局部区域密度大于另外一些区域。上述各种凹孔的深度根据制备工艺和使用需求，可以确定为合适的任意数值。

本发明的低能耗高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特点是通过高频超声产生极细小的雾化颗粒，大部分颗粒在2~4微米范围，可以有效进入下呼吸道/肺泡部位，小部分相对较大的雾化颗粒可以分布在上呼吸道和中呼吸道。图7显示了呼吸道给药时，雾化颗粒大小与停留位置的关系，从中可以看出，雾化颗粒直径越大，越倾向于停在上呼吸道，雾化颗粒变小时，将更多的进入下呼吸道/肺泡。

本发明所提供的全呼吸道药物导入装置，产生的颗粒相对较小，更多的可以进入系呼吸道。如图8所示，采用新一代实时高速喷雾粒度仪Spraytec进行激光衍射气雾粒径测定LD法分析，通过D50分布来对比本发明的实施例的高频超声雾化器与欧姆龙雾化器的雾化颗粒大小：本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置雾化颗粒的中位粒径为5.13微米（图8上部），而对照的欧姆龙雾化器雾化颗粒的中位粒径为10.14微米（图8下部）。如图9所示，采用TSI公司 3321型APS进行飞行时间空气动力学气雾粒径测定TOF法分析，过质量平均值分布来对比本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置与欧姆龙雾化器的雾化颗粒大小：本发明的低能耗高频超声雾化器的雾化颗粒的中位粒为1.43微米（图9上部），而对照的欧姆龙雾化器的雾化颗粒的中位粒径为2.63微米（图9下部）。以上两种检测方法均表明，本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置所产生的雾化颗粒大小只有欧姆龙雾化器颗粒的50%左右。

因而，本发明的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置不仅具有低功耗，携带方便，成本低廉的优点，而且能够产生更小的雾化颗粒，适用于全呼吸道药物导入，具有非常良好而广泛的应用前景。

以上对本发明的特定实施例进行了说明，但本发明的保护内容不仅仅限定于以上实施例，在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在其技术要旨范围内进行多种多样的变更。

Claims

1.一种手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，包括底部设置有进风口（2）的具有开放空间的壳体（1）和设置在所述壳体（1）的开放空间的开口上的盖体，所述盖体上设置有出雾口（3），壳体（1）的开放空间设置有用于放置药液的具有开口的药杯（4）和位于所述药杯（4）上方用于聚集雾的雾化罩（9），所述雾化罩（9）的底部位于所述药杯（4）的开口内，且在所述药杯（4）内的所述雾化罩（9）的外壁与所述药杯（4）的内壁之间存在间隙，所述雾化罩（9）的上部与所述壳体（1）的内壁之间密封连接，所述药杯（4）的外壁与所述壳体（1）的内壁之间形成第一腔室（19），所述雾化罩（9）的外壁与所述壳体（1）的内壁之间形成第二腔室（20），所述药杯（4）上设置有压电陶瓷雾化片（5），所述压电陶瓷雾化片（5）位于所述药杯（4）内的预设最高药液液面之下，所述药杯（4）的杯壁通过连接件与所述壳体（1）相连接，且在连接件和/或位于预设最高药液液面之上的药杯（4）的杯壁上开设有用于连通第一腔室（19）和第二腔室（20）的通风孔（12），雾化罩（9）的顶部上设置有排雾口（11），所述排雾口（11）与所述出雾口（3）相流体连通，所述壳体（1）内在其进风口（2）处设置有用于朝向所述出雾口（3）方向吹风的一吹风装置（6），所述药物导入装置还包括与所述压电陶瓷雾化片（5）相电连接的雾化控制线路板（7），其特征在于：所述压电陶瓷雾化片（5）包括压电陶瓷本体（13）、分别覆盖在所述陶瓷本体（13）上、下表面上的上电极层（14）和下电极层（15），所述上电极层（14）包括覆盖在所述压电陶瓷本体（13）上表面上的覆盖部以及自所述覆盖部的边缘向下弯折延伸至所述压电陶瓷本体（13）的下表面形成的延伸部，以包住所述压电陶瓷本体（13）的边缘，所述下电极层（15）覆盖在所述压电陶瓷本体（13）的下表面上且边缘处分别与所述上电极层（14）的延伸部间隔一段距离，所述上电极层（14）的覆盖部的远离所述压电陶瓷本体（13）的表面上还覆盖有一上电极保护层（16），所述压电陶瓷本体（13）由低功耗压电陶瓷材料制成，所述低功耗压电陶瓷材料包括如下主材料组分：

重量百分比为63.3~68.3%的四氧化三铅；

重量百分比为14.2~15.3%的二氧化锆；

重量百分比为8.1~9.5%的二氧化钛；

重量百分比为4.6~5.2%的氧化锶；

重量百分比为1.5~1.8%的三氧化二铁；

重量百分比为1.0~1.4%的二氧化锡；

以及如下的添加组分：

重量百分比为0.3~1.1%的二氧化锰；

重量百分比为0.5~0.8%的三氧化二铈；

重量百分比为0.4~0.8%的五氧化二铌；

重量百分比为0.3~0.7%的氧化锌。

2.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述压电陶瓷本体（13）的表面设置有多个凹孔，凹孔为圆形孔、椭圆形孔、正方形孔、长方形孔、棱形孔或三角形孔中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述排雾口（11）为多个，多个排雾口（11）沿着雾化罩（9）的顶部周向间隔均匀排列。

4.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述压电陶瓷雾化片（5）的纵截面基本沿弧线延伸，所述弧线的弧度为0~π。

5.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述压电陶瓷雾化片（5）所产生的超声波频率为1.0~10兆赫兹。

6.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述压电陶瓷雾化片（5）所产生的药液的雾化颗粒的直径为0.1~5微米。

7.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述压电陶瓷雾化片（5）的上电极层（14）、下电极层（15）分别为金电极层或银电极层，上电极保护层（16）为合金镀层或釉保护层。

8.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：还包括用于为所述雾化控制线路板（7）和/或所述吹风装置（6）供电的电池组（8）。

9.根据权利要求8所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述电池组（8）的电压为1.5v~10 v。

10.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述雾化控制线路板（7）设置在所述壳体（1）内，所述壳体（1）上还开设有用于为所述雾化控制线路板（7）和/或吹风装置（6）接通电源的接电口。

11.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：所述壳体（1）上开设有用于外接药瓶或加注药液的加药口（10），所述雾化罩（9）的腔壁上在对应于壳体（1）的加药口（10）的位置处开设有开口。

12.根据权利要求1所述的手持式高频超声雾化全呼吸道药物导入装置，其特征在于：还包括用于与所述出雾口（3）相配合连接的咬嘴（17）或吸入面罩（18）。