CN110619800B - 一种新型人工肺泡模型 - Google Patents
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Abstract
为了解决人工肺模型无法直接连接在模拟呼吸机上，测试结构的可信度低，且肺泡簇的数量巨大带来的工作效率降低的问题，本发明提出一种新型人工肺泡模型，其特征在于：包括：上端盖1、密封垫圈2、支撑网3、滤膜4和下端盖5，上端盖1包括方便拿取的手柄、上盖主体和第一密封筋12，手柄位于上盖主体的上方，上盖主体的下表面为平面，第一密封筋12位于上盖主体的下表面靠近外侧边缘的位置；下端盖5包括下盖主体、第二密封筋52、底部气道53、接口55，下盖主体的内部设有容置腔室，容置腔室内设有底部气道53，下盖主体的中心位置设有通孔，通孔内部穿过接口55，接口55为贯通的圆柱形通孔，且接口55朝向远离下盖主体容置腔室的方向延伸。
Description
技术领域
本发明涉及到医疗器械技术领域，较为具体的，本发明涉及一种新型人工肺泡模型，所述的人工肺泡模型在最后一级采用一种新的结构模拟肺泡对药物沉积的收集，该收集装置能够同时满足人工肺测试中呼吸气、吸气和呼气的模式，提高了基于真实人体呼吸道制造的人工肺在吸入制剂评价测试领域的测试范围及准确性。
背景技术
随着吸入制剂体外测试评价的发展，基于真实人体呼吸道制造的人工肺受到越来越多的重视。虽然目前吸入制剂体外测试还是以药典规定的级连撞击器(NGI)为主，但是仿生的人工肺因为与真实人体结构一致，能够进一步提升吸入制剂沉积评价的体内外相关性，具有广泛的应用前景和潜力。但是由于人工肺结构复杂，且到肺泡一级，气管直径基本小于2mm以下，使得结构设计的难度增加。
目前，有一种人工肺模型，其肺泡模型部分采用肺泡簇，当采用这种人工肺模型进行体外测试时，将人工肺放置在透明的容器中，然后使用呼吸机为透明容器提供负压或者正压来模拟肺部呼吸，由于肺泡簇的加工工艺上的缺陷会导致肺泡簇的密封性能差，会直接导致测试的结果不准确；再者，由于肺泡簇原则上为封闭结构，而采用呼吸机对透明容器提供负压或者正压，呼吸流量的控制精度就会差，这些都会导致测试的结果不准确；并且在测试的过程中，药物会沉积在肺泡簇中，而肺泡数量很多，会导致测试工作量增大药粉的收集测试难度大。
目前，对肺泡簇结构的改进，目前没有比较成熟的方案，行业内有些方案是将肺泡簇直接去掉，人工肺只考虑到支气管一级，很明显采用这种方案会影响测试结果的可信度。
发明内容
有鉴于此，为了解决人工肺模型无法直接连接在模拟呼吸机上，测试结构的可信度低，且肺泡簇的数量巨大带来的工作效率降低的问题，本发明提出一种新型人工肺泡模型，其通过对肺泡结构进行简化，将肺泡简化为药物收集盘，这种药物收集盘可以实现对药物粉体的收集和测试，并且使得人工肺的测试结果更加可靠。
一种新型人工肺泡模型，其特征在于：包括：上端盖1、密封垫圈2、支撑网3、滤膜4和下端盖5，上端盖1包括上盖主体和第一密封筋12，手柄位于上盖主体的上方，上盖主体的下表面为平面，第一密封筋12位于上盖主体的下表面靠近外侧边缘的位置；下端盖5包括下盖主体、第二密封筋52、底部气道53、接口55，下盖主体的内部设有容置腔室，容置腔室内设有底部气道53，下盖主体的中心位置设有通孔，通孔内部穿过接口55，接口55为贯通的圆柱形通孔，且接口55朝向远离下盖主体容置腔室的方向延伸，第二密封筋52位于容置腔室的底部靠近容纳腔室边缘的位置；滤膜4、支撑网3和密封垫圈2从下往上依次安装在下端盖5的容置腔室内，上端盖1和支撑网3能够将滤膜4固定住；上端盖1和下端盖5能够吻合。由于滤膜4在上端盖1和支撑网3之间，且能够被上端盖1和支撑网3固定住，从而使得滤膜4的结构保持完整不易受损，使得滤膜4、支撑网3和密封垫圈2组成密封及过滤结构，同时上端盖1和下端盖5匹配吻合后，通过密封垫圈2进行密封作用，使得新型人工肺泡模型能够用于人工肺呼吸器的模拟测试。
进一步的，为了使得人工肺泡模型的密封性能更好，对上述人工肺泡模型中的各个元件的尺寸进行限定如下：滤膜4的直径d4＝支撑网3的直径d3＝第二密封筋52内直径d5a，密封垫圈2外直径d2b＝下端盖5内直径d5b,密封垫圈内直径d2a＜第二密封筋内直径d5a，第一密封筋直径d1＜第二密封筋内直径d5a。
进一步的，滤膜4和支撑网3的总高度≤第二密封筋52的高度，密封性能会更好。
进一步的，下盖主体的外侧边缘设有防滑纹54，可以方便人工肺泡模型的拆卸。
进一步的，接口55可以直接与呼吸模拟机等设备连接，直接进行不同呼吸模式的模拟测试。
进一步的，上端盖1还包括限位凸台11，限位凸台11位于上盖主体的外侧边缘，下盖主体的侧壁的内部边缘上设有限位锁紧槽51 ,上端盖1的限位凸台11和下端盖5的限位锁紧槽51上下配合装入，旋转上端盖1，使得上端盖1能够锁紧下压密封垫圈2，保证密封垫圈2的密封性能良好。
进一步的，限位凸台11和限位锁紧槽51的数量为一个或多个。
进一步的，滤膜4的材质包括玻璃纤维、混合纤维树脂、尼龙等材质。
进一步的，支撑网3中设有多个气孔，气孔的形状为圆形、椭圆形、三角形、菱形或者其他多边形，气孔的大小为0.1mm～10mm。
进一步的，上端盖1和下端盖5之间还可以使用螺纹锁紧结构进行锁紧，同样也能够产生压力保证密封圈的密封性能良好。
由此可见，本发明的人工肺泡模型不但气密性良好，并且通过支撑网3和下端盖5对滤膜4进行固定，使得滤膜在通过双向气流的时候不会被破坏，能够满足不同呼吸模拟测试的需求，同时具有很好的过滤效果，另外，还可以将接口55直接连接在模拟呼吸机等设备上，实现对呼吸过程的精准控制，并且可以将数量巨大的肺泡简化成少量的收集盘装置，减少了测试装置的数量，提高了测试效率，由此可见本发明的人工肺泡模型可以用作肺泡一级收集药物沉积的结构设计，可以作为吸入制剂体外测试装置。
附图说明
图1为本发明的人工肺泡模型的爆炸图。
图2为密封圈、支撑网和滤膜的结构示意图。
图3为上端盖的结构示意图。
图4为上端盖的结构示意图。
图5为上端盖上的密封筋的结构示意图。
图6为下端盖的结构示意图。
图7为下端盖的结构示意图。
图8为下端盖的剖视图。
如下将结合具体实施案例对附图进行具体说明。
具体实施方式
具体实施案例1：
如图1所示，为本发明的人工肺泡模型的爆炸图；如图2所示，为密封圈、支撑网和滤膜的结构示意图；如图3所示，为上端盖的结构示意图；如图4所示，为上端盖的结构示意图；如图5所示，为上端盖上的密封筋的结构示意图；如图6所以，为下端盖的结构示意图；如图7所示，为下端盖的结构示意图；如图8所示，为下端盖的剖视图。一种新型人工肺泡模型，其特征在于：包括：上端盖1、密封垫圈2、支撑网3、滤膜4和下端盖5，上端盖1包括方便拿取的手柄、上盖主体和第一密封筋12，上盖主体的下表面为平面，第一密封筋12位于上盖主体的下表面靠近外侧边缘的位置；下端盖5包括下盖主体、第二密封筋52、底部气道53、接口55，下盖主体的内部设有容置腔室，容置腔室内设有底部气道53，下盖主体的中心位置设有通孔，通孔内部穿过接口55，接口55为贯通的圆柱形通孔，且接口55朝向远离下盖主体容置腔室的方向延伸，第二密封筋52位于容置腔室的底部靠近容纳腔室边缘的位置；滤膜4、支撑网3和密封垫圈2从下往上依次安装在下端盖5的容置腔室内，上端盖1和支撑网3能够将滤膜4固定住；上端盖1和下端盖5能够吻合。由于滤膜4在上端盖1和支撑网3之间，且能够被上端盖1和支撑网3固定住，从而使得滤膜4的结构保持完整不易受损，使得滤膜4、支撑网3和密封垫圈2组成密封及过滤结构，同时上端盖1和下端盖5匹配吻合后，通过密封垫圈2进行密封作用，使得新型人工肺泡模型能够用于人工肺呼吸器的模拟测试。
为了使得人工肺泡模型的密封性能更好，对上述人工肺泡模型中的各个元件的尺寸进行限定如下：滤膜4的直径d4＝支撑网3的直径d3＝第二密封筋52内直径d5a，密封垫圈2外直径d2b＝下端盖5内直径d5b,密封垫圈内直径d2a＜第二密封筋内直径d5a，第一密封筋直径d1＜第二密封筋内直径d5a。
滤膜4和支撑网3的总高度≤第二密封筋52的高度，密封性能会更好。
下盖主体的外侧边缘设有防滑纹54，可以方便人工肺泡模型的拆卸。
接口55可以直接与呼吸模拟机等设备连接，直接进行不同呼吸模式的模拟测试。
上端盖1还包括限位凸台11，限位凸台11位于上盖主体的外侧边缘，下盖主体的侧壁的内部边缘上设有限位锁紧槽51 ,上端盖1的限位凸台11和下端盖5的限位锁紧槽51上下配合装入，旋转上端盖1，使得上端盖1能够锁紧下压密封垫圈2，保证密封垫圈2的密封性能良好。
限位凸台11和限位锁紧槽51的数量为一个或多个。滤膜4的材质包括玻璃纤维、混合纤维树脂、尼龙等材质。支撑网3中设有多个气孔，气孔的形状为圆形、椭圆形、三角形、菱形或者其他多边形，气孔的大小为0 .1mm～10mm。
由此可见，如上所述的人工肺泡模型不但气密性良好，并且通过支撑网3和下端盖5对滤膜4进行固定，使得滤膜在通过双向气流的时候不会被破坏，能够满足不同呼吸模拟测试的需求，同时具有很好的过滤效果，另外，还可以将接口55直接连接在模拟呼吸机等设备上，实现对呼吸过程的精准控制，并且可以将数量巨大的肺泡简化成少量的收集盘装置，减少了测试装置的数量，提高了测试效率，由此可见本发明的人工肺泡模型可以用作肺泡一级收集药物沉积的结构设计，可以作为吸入制剂体外测试装置。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种新型人工肺泡模型，其特征在于：包括：上端盖（1）、密封垫圈（2）、支撑网（3）、滤膜（4）和下端盖（5），上端盖（1）包括方便拿取的手柄、上盖主体和第一密封筋（12），上盖主体的下表面为平面，第一密封筋（12）位于上盖主体的下表面靠近外侧边缘的位置；下端盖（5）包括下盖主体、第二密封筋（52）、底部气道（53）、接口（55），下盖主体的内部设有容置腔室，容置腔室内设有底部气道（53） ，下盖主体的中心位置设有通孔，通孔内部穿过接口（55），接口（55）为贯通的圆柱形通孔，且接口（55）朝向远离下盖主体容置腔室的方向延伸，第二密封筋（52）位于容置腔室的底部靠近容纳腔室边缘的位置；滤膜（4）、支撑网（3）和密封垫圈（2）从下往上依次安装在下端盖（5）的容置腔室内，上端盖（1）和支撑网（3）能够将滤膜（4）固定住；上端盖（1）和下端盖（5）能够吻合；
滤膜（4）的直径d4＝支撑网（3）的直径d3＝第二密封筋（52）内直径d5a，密封垫圈（2）外直径d2b＝下端盖（5）内直径d5b，密封垫圈外直径d2a＜第二密封筋（52）内直径d5a，第一密封筋直径d1＜第二密封筋内直径d5a，
上端盖（1）还包括限位凸台（11），限位凸台（11）位于上盖主体的外侧边缘，下盖主体的侧壁的内部边缘上设有限位锁紧槽（51） ,上端盖（1）的限位凸台（11）和下端盖（5）的限位锁紧槽（51）上下配合装入，旋转上端盖（1），使得上端盖（1）能够锁紧下压密封垫圈（2）。
2.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：滤膜（4）和支撑网（3）的总高度≤第二密封筋（52）的高度。
3.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：下盖主体的外侧边缘设有防滑纹（54）。
4.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：接口（55）直接与呼吸模拟机设备连接。
5.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：限位凸台（11）和限位锁紧槽（51）的数量为一个或多个。
6.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：滤膜（4）的材质包括玻璃纤维、混合纤维树脂或尼龙中的一种。
7.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：支撑网（3）中设有多个气孔。
8.如权利要求1所述的新型人工肺泡模型，其特征在于：上端盖（1）和下端盖（5）之间使用螺纹锁紧结构进行锁紧。
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