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CN1178710C - 喷雾装置和方法 - Google Patents

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CN1178710C
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nebulizer apparatus
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J・R・格赖曹斯基
J·R·格赖曹斯基
福莱
G·巴兰
M·P·福莱
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特鲁德尔医学有限公司
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Abstract

一种用于向病人提供喷雾或汽雾的装置和方法。一方面,一喷雾器是压敏型的,从而其喷雾与病人的呼吸周期同步。该喷雾器包括一可移动的气体分流器,该分流器使压缩气体经过液体出口转向。该分流器可响应于病人的呼吸周期移动。一方面,一偏压装置可使该分流器移动。按照喷雾器的另一方面,一环形液体口根据从同心设置的孔口流出的压缩气流沿径向喷散其汽雾。可设置多个液体口。在喷雾器的再一方面,一贮存器包括一上部的较宽的部分和一下部的较窄的部分,以对液体口提供相对均匀的压力。

Description

喷雾装置和方法

本发明涉及一种用于向病人的呼吸系统输送一汽雾型、喷雾型液体或固体药物、或蒸汽的方法和装置,尤其是,本发明涉及一种改进的喷雾器,其能更有效地和以改进的颗粒尺寸均匀性提供汽雾。

能够产生可被病人吸入的液体药物的细小喷雾或汽雾的医药喷雾器是非常公知的设备,其广泛地用于治疗某些症状与疾病。喷雾器在治疗有意识的、自发呼吸的病人和受控换气的病人方面都有应用。

在一些喷雾器中,气体与液体混合在一起并被导向一挡圈。结果,液体被雾化,即液体形成悬浮在空气中的细小颗粒。然后液体的这种汽雾能被吸入病人的呼吸系统内。在喷雾器内将气体与液体混合在一起的一种方式是将一快速运动的气体通过一导管的液体口顶端。由压缩气体的流动所产生的负压是将液体从液体口顶端抽出到气流内并使之喷雾的因素。

喷雾器设计与操作中的一些考虑包括调节剂量和保持一致的汽雾颗粒大小。在传统的喷雾器设计中,压缩气体可连续地将一液体输送到一挡圈上,直到贮存器内的液体被用完。在病人的呼气过程中或者在病人的吸气与呼气的间隔中连续的喷雾可能造成汽雾的浪费。这一效果也可能使得剂量的调节复杂化,因为难以确定被浪费的汽雾的量。而且,连续的喷雾可能影响颗粒大小和/或浓度。此外,在非吸气过程中,可能有过量的药物损失浓缩在喷雾器或口管上。另一方面,中断的喷雾也可能影响颗粒大小和浓度,因为喷雾是交替地发生和停止。

与喷雾器的治疗效果相关的还有一些其它的考虑。例如,已提出当产生的汽雾颗粒相对均匀时(如,产生一定大小的颗粒,这些颗粒在某一尺寸范围内,和/或颗粒的绝大部分在某一尺寸范围内),喷雾治疗更加有效。被认为适于吸气治疗(吸入疗法)的颗粒尺寸范围包括大约0.5-2微米的颗粒尺寸范围。对于特殊的应用,其它的颗粒尺寸范围也可是适宜的或优先的。总体上说,大尺寸和小尺寸的液滴都应当尽量避免。还认为希望对于某些吸气治疗来说,大部分(例如超过75%)的汽雾颗粒要小于大约5微米,这取决于颗粒在呼吸系统中需要沉积的部位。此外,如果一喷雾器能快速和均匀地产生大量的汽雾,从而能控制适当的剂量,这将是有利的。

因此,考虑到这些因素,需提供一种改进的喷雾器。

本发明提供一种用于向一病人供给喷雾的液体或固体药物或蒸汽的方法和装置。按照一方面,本发明包括一喷雾器,其在吸气过程中产生一汽雾,并且有时在吸气与呼气两过程中都产生汽雾,而且该汽雾既可被换气病人使用,也可被自发呼吸的病人使用。

按照本发明的另一方面,提供一种压敏型的喷雾器,从而喷雾可与病人本身的生理周期同步,例如与病人的呼吸周期同步。该喷雾器包括一可移动的气体分流器,其将压缩气体经一液体出口分流转向。该分流器根据病人的呼吸周期移动。在一实施例中,一诸如膜片的偏压件使分流器移动。

根据本发明的再一方面,提供一种喷雾器,它具有一环形液体口,该液体口根据压缩气体从一同轴设置的气体口的流动而沿径向喷散汽雾。

本发明的又一方面,提供一种喷雾器,它具有一腔,该腔设有位于其内的多个液体口和/或气体口。这些孔口可以是环形口。可提供一分流器来将气体导流过该多个液体口。

本发明的另一方面,一喷雾贮存器包括一上部较宽的部分和一下部较窄的部分,以在液体口作用相对均匀的压力,该液体口从贮存器吸出液体。

图1是本发明喷雾器的第一实施例的局部侧视剖面图。

图1A是图1的喷雾器在喷射周期中的剖面图。

图2是图1的喷雾器的喷嘴组件的剖面图。

图3是喷雾器沿图1的3-3’线方向的顶视横剖图(为清楚起见未示出挡板)。

图4是图1的喷雾器顶部的透视图。

图4A是在图1A的喷射周期中的喷雾器的顶部透视图。

图5是本发明的喷雾器的第二实施例的剖面图。

图6是图5所示实施例的喷雾筒的底部的剖面图。

图7是类似于图6的剖面图,并表示图5所示喷雾器的喷雾筒底部的另一实施例。

图8是图5的喷雾器一部分的剖面图,并表示分流环。

图9是类似于图8的剖面图,并表示图5的喷雾器的分流环配置的另一实施例。

图10是类似于图8的剖面图,并表示分流环配置的又一实施例。

图11是本发明喷雾器的第三实施例的剖面图。

图12是图11的喷嘴组件实施例的顶视图。

图13是图11的实施例沿13-13’线方向的横剖图。

图14是本发明喷雾器的第四实施例的剖面图。

图15是本发明喷雾器的第五实施例的剖面图。

图16是本发明喷雾器的第六实施例的剖面图。

图17A和17B表示本发明的第七实施例的剖面图。

I.第一实施例喷雾器10的第一优选实施例示于图1。该喷雾器10是一种小容量的喷雾器并包括限定一内腔14的壳体或容器12。该壳体12由一圆筒形的侧壁部分18、一顶部20和一底部22构成。壳体12的组成部件可由独立的多件材料构成,这些材料通过焊接、粘合剂等连接起来;或者更好的是,一些组成部件可由一单件材料构成,其中,该单件材料由注塑模方法形成。例如,底部22与侧壁部分18可由连接在一起的独立的构件形成,或者最好是,这些部件可由一个模制的塑料构件形成。各种塑料都是适用的,包括聚碳酸酯、或聚碳酸酯混合物。一盖件21可拆卸地安装在壳体12的上部,例如通过一种扣合式的盖装置、拧锁式的螺纹、螺丝或其它类型的紧固件。该壳体12高大约6cm(2.36英寸)、直径大约4cm(1.57英寸)。

腔14的一下部23用作贮存流体25、例如含有药物的一溶液的一贮存器,其中该流体25是用来喷雾的。一喷嘴组件24位于壳体12的下部23中。参照图1-3,该喷嘴组件24从壳体12的腔14向下延伸到位于腔14外部的一接头28处,该接头28位于壳体12的底侧22上。接头28的尺寸适于经传统的导管29连接到一压缩气源27上。该压缩气体可由任何合适的压力源输送,例如医院中使用的传统的供气装置、泵、压缩机、筒、罐等。

喷嘴组件24由一外管件30和一内管件32组成。该内管件32具有一通道34,它从接头28底端的一开口36延伸到位于喷嘴组件24顶端39的一出气口38。内管件32位于外管件30的一内部通道40内。内管件32的尺寸适于滑入外管件30的内部通道40内,从而使其对准于该通道中。通过在内管件32的外表面和/或外管件30的内表面上的凹槽或小沟而形成一通道42。该通道42从位于腔14下部的贮存器23处一开口44延伸到位于喷嘴组件24顶端39处的一流体输出口46。通道42用于从腔14底部的贮存器23向喷嘴组件24顶部的流体输出口46输送液体药物。(在一可替换的实施例中,该通道42可由内管件32外表面和/或外管件30内表面上设置的一些肋之间的空间或区域形成。)如图3所示,该流体输出口46具有由喷嘴组件24的外管件30与内管件32两者的顶端限定的一环形形状。出气口38具有一圆形形状并与环形的流体输出口同心地设置。在一实施例中,该出气口38的直径大约为0.022英寸,流体输出口46的外径大约0.110-0.125英寸,内径大约0.084英寸。这些尺寸是以示例的方式给出的,并且喷雾器可按需要制成不同的尺寸。

喷嘴组件24的顶端39由内、外管件30和32两者的顶端形成。在本实施例中,顶端39大致为平面,其直径大约为0.18英寸。在可替换的实施例中,顶端39可为非平面形状,例如内管件32可高于外管件30,从而流体输出口46位于出气口38之下。

喷嘴组件24或其一部分可在注塑模制工艺中作为一单件材料形成为壳体12的一部分。例如,内管件32可由作为壳体12底部的注塑模制的同一塑料件形成。

再参照图1,喷雾器10还包括一喷雾筒组件50。该喷雾筒组件50位于流体贮存器23上面的腔14的上部内。该喷雾筒组件50包括限定一内部通道52的筒体51,该通道52从壳体盖21的一入口56延伸到位于筒体51底端的一出口58。这样,该喷雾筒组件50用作一输入通道,以使外界空气进入腔14内。入口56与外界空气(经一启动器按钮的通口,将于下面描述)相连通并且出口58与腔14相连通。

位于喷雾筒组件50下端的是一分流器60。该分流器60可由作为喷雾筒50的同一块模制的塑料件而形成,或者该分流器60可由一块单独的材料形成,该材料通过合适的装置连接到喷雾筒组件50的底座上。(该分流器也可由空气作用提供,例如通过设置在喷嘴的正对面的一个对置的气源)。该分流器60与位于喷嘴组件24顶端39的出气口38及流体输出口46正对着地设置。该分流器60可移动从而分流器60与喷嘴组件24的顶面39之间的距离可改变。该分流器60为一平面圆形形状,其直径大约为0.18英寸,它在出气口38与流体输出口46两者之上方大致延伸到喷嘴组件24的顶面39边缘。

喷雾筒组件50连接到壳体12。具体地说,喷雾筒组件通过一膜片或隔膜64连附到壳体12的顶部20。膜片64为环形柔性弹性材料片,例如硅树脂橡胶。膜片64的一外缘或卷边被固定在壳体12顶部20和/或盖21的一槽内。膜片64的内缘被固定在由喷雾筒组件50的两个部件构成的一沟槽内。膜片64具有如图1所示的辊压的剖面型廓。这使得膜片64可用作一波纹膜片。膜片64容许喷雾筒组件50具有一定的移动。喷雾筒组件50连接到膜片64上,从而该膜片64偏压喷雾筒组件50从喷嘴组件24处离开,如图1所示。当以图1所示方式安装时,喷雾筒组件50的底部距离喷嘴组件24的顶面大约0.15英寸。

位于喷雾筒组件50顶端的是一启动器68。该启动器68连接到喷雾筒组件50的筒体51上并且伸过在盖21内位于壳体12顶部的开口56。启动器68包括一封闭的顶侧70,其带有一个或多个侧开口72。

参照图4,位于启动器68本体侧边的是指示器69A和69B。该指示器69A和69B可由位于启动器69侧边的彩色标记或平行圆环构成。在一优选实施例中,指示器69A为红色并邻近喷雾器本体12的顶侧21安置。指示器69B最好为绿色并邻近和位于指示器69A之上方。

位于喷雾筒组件50底端处的腔14内的是一钟形挡圈74。该挡圈74从位于喷雾筒通道51底部的开口58向外朝壳体12的圆筒部分18的内壁延伸。该挡圈74包括一水平部分75和垂直部分76,该垂直部分76从水平部分75向下朝喷嘴组件24的顶部延伸。挡圈74具有一开口的底侧,其绕圆筒形垂直壁76提供一空气通道。

如上所述,分流器60可相对于喷嘴组件24移动。本实施例提供一种限制分流器相对于喷嘴组件24移动的装置。这可由几种合适的方式中的任一种来完成。在一实施例中,分流器60向喷嘴组件24的运动由一个或多个止动销80限制。该止动销80从壳体的底部22向上延伸。在本实例中设有三个止动销。止动销80的顶端与挡圈74的垂直壁76的底端隔开。因为喷雾筒组件50由柔性膜片64连接到壳体12上而可垂直移动,止动销80给喷雾筒组件50的移动提供了一下限位作用。在一实施例中,止动销80是这样隔开安置的,以至于当挡圈74的垂直壁76的下边缘与止动销80接触时,在分流器60与喷嘴组件24的上表面39之间提供了一间隔‘h’。在一优选实施例中,间隔‘h’大约在0.025-0.045英寸之间,或者更好在大约0.03-0.04英寸之间,而最好是大约0.033英寸。

在可替换的实施例中,分流器60向喷嘴组件24的移动可由除止动销以外的装置来限制。例如,如果壳体是由一注塑模方法形成的,则可沿壳体的壁设置台阶、凸肩、凸肋或其它结构,以限制喷雾筒和/或分流器的向下移动。

一分流环82也位于腔14内。该分流环82是位于壳体12的圆筒部分18的内壁上。具体地,分流环82邻近于挡圈74设置。该分流环82的尺寸适于绕挡圈74限定一间隙86。分流环82用来阻止在壳体12的内壁上可能形成的大的液滴并将这些大的液滴向下分流到位于壳体12底部的贮存器23内。此外,分流环82用来提供一相对弯曲的通道,用于使雾化颗粒从腔14的下部流向上部。该弯曲通道也用来减少较大颗粒的存在,并有助于使颗粒大小分布更均匀。

如上所述,腔14的底用作要被喷雾的液体的贮存器23。在一实施例中,该贮存器具有一漏斗形状,用于将要被喷雾的液体沿向下的方向导向入口44。腔14的贮存器部分至少由两部分或阶段组成。在一实施例中,贮存器的上部88相对较宽,其直径与壳体12的圆筒部分18的大约相同(例如2.36英寸)。上部88相对较浅(例如0.3125-0.25英寸)。贮存器的上部88以一种漏斗形的方式向其下部90(或第二井)呈锥形递减。下部90相对较窄,但相对较深(例如0.25英寸)。贮存器的下部90比喷嘴组件24的外径稍宽(例如0.625英寸)。吸入液体的开口44位于贮存器下部90的底部。在一实施例中,贮存器23还包括位于上部88与下部90之间的一中间部分92。贮存器23的该中间部分92所具有的高度与宽度在上部与下部之间。

在图1所示的喷雾器实施例中,贮存器23的上、下和中间部分的相对大小与尺寸有助于产生汽雾,其中总体上说雾化颗粒大小与产量相对较均匀。如下将进一步描述,贮存器23内的液体由于流过液流口46的气流所引起的负压而经开口44被部分地吸入并向上通过液体通道42。由气流产生的吸力既使液体从贮存器向上吸出到达喷嘴顶部、又使液体以一定的速度在气流中输送。当液体被喷雾时,贮存器内的液面高度下降,从而直接增大了液体从贮存器内被向上吸出到喷嘴顶部的孔口的距离。当液面以上喷嘴顶部的距离增大时,需要更大的能量来将液体向上吸至喷嘴组件24顶部的液流口。假定是相对稳定的气压,这种距离的增大可能具有降低通过液流口的液流的效果,该效果又可能影响雾化颗粒大小及速度的均匀性。

图1的喷雾器实施例降低了这种可能的负作用。对于图1的实施例,液体的相对较大的部分贮存在贮存器的上部88内,并且液体的相对较小的部分的液体贮存在贮存器的下部90。由于贮存器的(上部)大部88宽并相对较浅,当贮存器该部分的液体被下吸时,贮存器内的液面高度相对缓慢地变化。因此,当该部分的液体被减少时,从贮存器向上吸入这一量的液体所需的能量的变化很小。当贮存器上部88内的所有液体被喷雾时,贮存器下部90内剩余的液体被吸入液体通道42内并且液面顶的高度迅速下降。但是,由于贮存器的下部90相对较窄,其仅装有小部分被喷雾的液体,因此对来自这部分液体的雾化颗粒大小与产量具有相对少的总影响。

贮存器采用漏斗形状的另一优点是贮存器下部90的相对较窄的尺寸具有更小的表面积,从而将液体导向开口44。这使大多数或全部液体可被导向开口44而几乎没有浪费。

图1-3的喷雾器10还可包括一传感器89。该传感器89可连附到壳体12上任何合适的部位,例如在盖21上,如图1所示。传感器89监测喷雾器10的操作循环。传感器89可通过监测喷雾筒部分50相对于壳体12的运动来监测操作循环。传感器89可采用任何合适的技术,例如电子式、气动式或机械式。举例来说,当喷雾筒移近与离开壳体顶部时,传感器可响应于局部电容的变化。或者,传感器可响应于一内嵌磁铁,或可测量一光学参数等。传感器89监测操作循环并且提供可由使用者或护理人员观测的一记录值。这使得使用者或护理人员可估计已经配给了多少药。传感器89包括一显示器或用于此目的的类似装置。此外,传感器也可包括适当的程序来记录喷雾器操作的持续时间、频率、速度等。这些参数也可被提供来告知病人或护理人员有关医药的配给剂量。喷雾器的该实施例还可包括适当的程序来限制可采用的药品或药物量。例如,如果喷雾器用来为镇痛配给药物、例如吗啡,该喷雾器可由程序控制来限制可配给病人的这种药量。

图1-3所示的喷雾器的实施例适于自发性呼吸病人使用,这样喷雾器内的汽雾被输出到一口管或面具,由此可被自发性呼吸病人使用。因此,位于腔14上部有一接头99,它具有连接到口罩100上的一出口98。在可替换的实施例中,正如下面要描述的,喷雾器可与通风系统配套使用,并且取代口管100的是,接头99将出口98连接至通风管路上。

为操作喷雾器10,一适当数量的液体例如药物或水放置在腔14的贮存器内。该液体可以这样的方式放置在贮存器内:首先卸下盖21、膜片64和喷雾筒50,向贮存器内充入适量液体,并且将盖21、膜片64及喷雾筒50重新放置到壳体12上。在一优选实施例中,盖、膜片及喷雾筒被组装在一起并且可作为一个总成拆卸。(或者,液体可经口管100放置到贮存器内,甚至喷雾器可由制造商提供预充的适量药物,或者在再一个可选择的实施例中,喷雾器可设有可重新密封的充注口)。压缩气源27连接到接头28上。压缩气源27可以是外部源,其以每分钟4-10升的速率提供从35 PSI(磅/平方英寸)-50 PSI的气体,尽管其它速率与压力也可能是适用的。气体经通道34输送并由气体出口38喷入腔14内。但是,在该阶段,在被病人吸入前,气体从气体出口38向上输送但不会发生喷雾,因为分流器60处于非喷雾位置。膜片64使喷雾筒组件24、包括分流器60保持离开喷嘴24的状态。当在非喷雾位置时,分流器60与喷嘴顶部之间的距离大约为0.15英寸。在该距离时,分流器60与喷嘴24之间的间隙为如此情形,以致于气流不会在液流口上方产生足够的负压来吸出液体。

为使喷雾器产生汽雾,病人将口管100放入其(他/她)口内,当病人吸气时,空气从腔14内被吸出,降低了壳体12内的压力。腔14内较低的压力引起膜片64弯曲,将喷雾筒50向下拉。喷雾筒50的较低的位置示于图1A中。喷雾筒50的向下移动由止动销80限制。当止动销80限制喷雾筒50的向下移动时,分流器60就与喷嘴组件24的顶面39隔开一预定距离‘h’。在一实施例中,该间隙‘h’大约为0.033英寸。

可经接头38连续地充入喷雾器内的压缩气体由分流器60侧向分转大约90度。由于气体出口38、分流器60及喷嘴顶39大体上是圆形,流出孔口38的气体以大约360度或径向模式均匀地分散。然后贮存器内的液体药物由通过液体出口46以上的气流引起的负压被部分地吸上通道42并且流出液体出口46。被吸入分流的气流中的液体至少在其到达腔的较大的容积空间时被雾化。在一实施例中,被吸出液流口46的液体药物对分流器60具有很少或没有撞击。但是,在一可替换的实施例中,被吸入气流中的液体可被导向分流器60。

当液体被喷雾时,其沿着围绕挡圈74的下边缘的通路进入腔14内。当病人吸气时,喷雾的液体经挡圈74与分流环82之间的间隙86向上输送,并经口管100输出到病人的呼吸系统内。

当病人停止吸气时,腔14内的压力上升。这样膜片64的偏压力又足以使喷雾筒50向上移动,增大分流器60与喷嘴组件24的顶面39之间的距离,并使液体的喷雾停止。在可替换的实施例中,可单独或彼此与膜片组合采用一弹簧、气动阀或其它偏压装置,来将分流器60移动到一非喷雾位置。这样,喷雾器随着病人的呼吸周期及时地、自动地、周期地产生汽雾。

如果病人向喷雾器内呼出气体,不会产生喷雾,因为分流器60在膜片64的作用下处于非喷雾位置。喷雾筒50的向上的运动受到盖21的限制。

在吸气过程中,可经喷雾器的流经喷雾筒50的一路线提供一些空气流。这可从周围空间提供进入腔14内的空气流,其经过的路线是流经口72、喷雾筒入口56、喷雾筒通道52、及喷雾筒出口58的一路线。在喷雾筒50处于较低位置时的吸气过程和在喷雾筒处于较高位置时的呼气过程中,该气流都可持续。或者,在喷雾筒50处于较低位置时的吸气过程中,经喷雾筒50的空气流可停止或减少。通过适当地选择喷雾筒入口56、喷雾筒出口58、启动器口72、分流环82、及影响流经腔的气流的其它部件(例如任何过滤器)的尺寸,可控制在吸气或呼气过程中流经喷雾器的空气流。

在上述实施例中,膜片64提供一弹性触发阈值,其允许产生与病人的呼吸同步的周期性的喷雾。该阈值设置在正常人的呼吸参数范围内,从而作为病人正常呼吸的结果,分流器移近和离远喷嘴顶。在一实施例中,该值可大约小于或等于3.0cm水。可以理解,该阈值可设为不同值,以满足不同病人的要求。例如,如果喷雾器是按婴儿或新生儿用设计的,则膜片的弹性阈值可低于成年人所采用的阈值。类似地,对于老年病人可采用不同的阈值。喷雾器也可供兽物使用,例如马或犬。在兽物应用中,可有对应于各种大小的动物相对较宽范围的阈值。可给兽物使用设计具有适当地选择的操作阈值的喷雾器。也认识到,进入腔的开口、例如开口56可影响喷雾的操作阈值。因此,通过使启动器68可调节,喷雾器的操作阈值可容易地调节。或者,操作阈值可通过选择进入腔的开口56、72的大小来调节,其也控制着空气的输送。如果需要的话,这就允许使用者调节阈值。通过适当地调节操作阈值,可提供流经喷雾器的气流控制。例如,可能希望病人不要呼吸得太快或太深。对于成年人,适当的流率可大约为30-60升/分钟。这些进出腔的开口可适当地调节,以提供这些速率。

喷雾器可手动操作来代替依赖于呼吸启动特征。为了手动地操作喷雾器,向盖21压下启动器70。如上所述,启动器70连接到喷雾筒50上。按压启动器70将带动分流器60下降到靠近喷嘴24的喷雾位置。放开启动器70使喷雾筒50在膜片64的偏压下上升,从而使喷雾停止。

参照图4和4A,指示器69A和69B提供一种传统的方式来确认喷雾器的操作。如上所述,当分流器60与喷嘴24的顶部离开时,不产生汽雾。当分流器与启动器68分开时,经喷雾筒50连接到分流器60上的启动器68处于一较高的位置,并且位于启动器68侧边的红色指示器69A可沿喷雾器10的顶侧看见,如图4所示。当病人充分地吸气、足以将分流器60带到一较低的位置时,位于启动器68侧边的红色指示器69A经喷雾器10顶侧21的开口56退缩。红色指示器69A不再看得见,但位于红色指示器69A上方的绿色指示器69B可在喷雾器的顶21仍然看得见。因此,病人或医护人员可容易判断喷雾器是否在工作。在用于儿童的喷雾器的实施例中,启动器和/或指示器可设有趣味性的图画。

利用呼吸来启动喷雾器是传统的和有效的。通过使液体的喷雾循环地进行,喷雾器更有效,从而降低了治疗费用。

一重要的优点来自于喷雾器之这样的特征:喷雾可与病人的生理周期同步地循环进行。具体地说,通过仅在吸气过程中喷雾,例如配给病人的医药剂量可更精确地配送与监督。这使得该喷雾器的实施例所提供的剂量测定的医药配送达到恰好够用的程度。通过限制配送给病人吸气周期的医药,可提供医药的剂量测定分额。

此外,由于配置有相对于分流器60的气流与液流口38、46,喷雾器10可提供高输出的和均匀的喷雾。液流口46相对于气流口的环形结构可在大约360度的方向上产生汽雾。这使得可进行相对较高和均匀速度的喷雾。这种均匀性由于喷雾时很少或没有液体对分流器产生撞击而提高。

在喷雾器的可替换的实施例中,盖21可包括一覆盖空气入口56的空气过滤器。该过滤器将用来截留腔外的杂质并防止喷雾的液体流失。这样的过滤器可拆卸,以便简单、低廉地更换、维修。

在另一实施例中,喷雾器可与一喷雾隔离器配合使用,例如与由位于Ontario的伦敦楚德尔医药股份公司(Trudell MedicalPartnership of London)出售的Aerochamber配合使用。该Aerochamber隔离器描述在美国专利US 4,470,412中,其公开的整个内容在此被引为参考。在该可替换的实施例中,喷雾器的输出被导入Aerochamber的入口,病人由此经Aerochamber的一出口吸入汽雾。

该喷雾器的实施例提供的另一优点是流失到周围环境中的汽雾较少。这可能有益于正在服务的护理人员,因为否则的话,护理人员会受到从喷雾器释放出的汽雾药物的影响,而这种汽雾药物还是连续工作产生的。

在一实施例中,除了在吸气过程之外,膜片64被偏压在使喷雾筒保持在一较高的、非喷雾的位置。这样,在吸气与呼气之间的时期,或者如果病人中止并取下口管,不产生喷雾。在可替换的实施例中,膜片64可向下偏压喷雾筒,从而除了在呼气过程之外喷雾器产生汽雾或喷雾。该替换例可能不如前一替换例有效,但仍可对连续产生汽雾的喷雾器提供足够的优点。

在喷雾器的再一实施例中,气流口38、气体通道34或其一部分可具有改善压缩气体对分流器60的作用力的形状。例如,气流口38可具有一锥形,以便当气体被导引到分流器上时,气流易于改变方向从而在吸气过程中气体的作用力不会使分流器移开,从而有助于将气体导入腔内。在另外的实施例中,该锥形形状可改变,以控制气体作用力与气流。

如上所述,膜片62用作移动分流器的一偏压件。最好是,该膜片是由硅树脂橡胶材料制成。也可采用能随着吸气或呼气作用力而反复弯曲、压缩或伸张的其它材料,例如一弹簧、或弹性膜盒。偏压件这样构造,以致于它能在病人自发的或换气的呼吸过程中使分流器移离或移向喷嘴一预定的距离。

在一实施例中,分流器随着病人的呼吸而上下移动。但是,在可替换的实施例中,喷嘴24可取代分流器而移动,或其一移动,或者喷嘴与分流器两者都可移动。而且,在一实施例中,分流器的移动是上下方向的,但在可替换的实施例中,该移动可以是侧向移动、转动或摆动。或者,在可替换的实施例中,代替使分流器移近一气体出口,可使液体喷口或孔移向气体喷口或孔,或者被导向气体喷口或孔,或者反过来亦可。实际上,所有替换例都力图采用各种方式将气流或液流带入或分流为接近于循环原则。

在喷雾器可替换的实施例中,液体口可具有圆形以外的形状。例如,液体口可位于气体口附近。或者,液体口可由绕气体口邻近设置的或环绕的一系列孔口组成。喷雾器10也可设置有许多支柱(未示出),它们绕壳体12的外部连接,以支承该壳体12。

在该实施例中,分流器50在腔14内的负压作用下移向喷嘴24附近。但是,也可由正压力的变化或者由正压与负压结合来产生压力变化。

II.第二实施例喷雾器的第二实施例示于图5。按照本实施例,喷雾器110具有一壳体112,该壳体限定了一腔114。腔114的下部用作贮存被喷雾的液体的贮存器123。位于壳体112下部的是一喷嘴组件124。该喷嘴组件124可类似于或等同于上面所描述过的第一实施例的喷嘴组件。与第一实施例类似,喷嘴组件124的底部具有一接头128,其可通过传统的导管129连接到一压缩气体源127上。位于喷嘴组件124内的是内、外管件,它们限定气体和液体通道,这些通道从喷嘴组件124顶部的气体与液体孔口通出,正如第一实施例。类似于第一实施例,该气体与液体孔口最好具有同心的配置,其中液体口具有一环形形状,它环绕着气体出口。同样,类似于第一实施例,在图5的实施例中贮存器123包括一相对较宽、但较浅的第一部分或上部分188和一相对较窄、但较深的下部或第二部分190。

虽然该实施例没有示出与第一实施例的挡圈74类似的一钟形挡圈,但在该实施例中是可设置一挡圈的。如果在该实施例中设置了一挡圈,其将具有与图1的挡圈74类似的结构。

在图5的实施例中,一喷雾筒150位于壳体112的上部。该喷雾筒包括一第一内部通道152。在该实施例中,喷雾筒组件150的内部通道152用作来自于腔114的一出口198。该出口连接到一口管199,或者连接到将汽雾输送给病人的其它合适的装置、例如一面罩上。一分流器160位于并连接到喷雾筒150的下端。该分流器160置于距喷嘴组件124的顶部一预定距离处。在该实施例中,该距离大约为0.033英寸。与第一实施例不同,该实施例110中的喷雾筒组件150不能在上下位置之间移动。而是,该喷雾筒组件150被定位,从而分流器160保持在离喷嘴组件124的顶部一适当的距离,以产生汽雾。

在该实施例中,设置至少一第二空气通道153。该第二空气通道153位于喷雾筒组件150内的第一空气通道152的附近。该第二空气通道153连接一入口161与一负压腔163。该负压腔163绕喷雾筒组件150的下端设置、具体地说,是绕分流器160的外周设置。一开口158连通于负压腔163与腔114之间。当压缩气体与喷雾的液体流过分流器160的外周时,产生一压力变化,该压力变化将空气从周围经入口161、再经第二通道153而吸入负压腔163内。在一实施例中,该压力变化是一种负压,但是该压力变化也可由正压力的变化、或者由正压力与负压的结合来产生。在开口158处提供的负压用于增强汽雾的产生。

由喷雾器110提供的喷雾增强特征同壁171环绕开口158的形状有关。如图5与6所示,壁171的形状包括一第一区域173和一第二区域175。该第一区域173与第二区域175隔有一台阶或台肩177。该第一区域173与第二区域175最好是水平的、平坦的表面,而台肩177最好是一垂直面。臂171还包括一第三区域179。该第三区域179绕第二区域175设置。该第三区域179为一斜坡形的或者呈角度的表面,它从第二区域175延伸到一间隙186,该间隙186邻近于一分流环182形成。

第一、第二和第三区域173、175、177的形状影响空气从分流器到腔的流动。可改变它们的相对尺寸和形状,以增强颗粒大小的产生和均匀性。壁171和区域173、175及177的一可替换的实施例示于图7。在图7所示的壁171A的实施例中,第一区域173A、第二区域175A和第三区域177A的相对尺寸相对于图6的实施例的尺寸作了修改。这些尺寸被改变,以影响喷雾或汽雾的颗粒喷散的大小与均匀性。

参照图5,位于喷雾筒150的壁内的是至少一个、并且最好是多个开口185。开口185连通在腔114与喷雾筒组件150的第一空气通道152之间。

参照图5和8,可在腔114内设置一分流环182,以减少较大液滴的产生并有助于使被输送给病人的烟雾更加均匀。正如上面结合第一实施例所描述的,分流环提供这一功能,部分是由限制液滴在喷雾器壳体内侧壁上移动而获得的。此外,通过在壳体的内侧壁上形成一障碍物,分流环可迫使喷雾的汽雾沿相对非直线的路线运动,以从腔的下部移动到其上部并流出口管。

参照图5,为了操作喷雾器110,适量的液体药物放置在腔114的贮存器内。出口198以适当的方式连接到口管199。压缩气体源127连接到接头128。气体从喷嘴组件124的顶部的流动由分流器160导引穿过环绕气体口的环形液体口,以从贮存器内的液体产生汽雾。汽雾是以360度的方向环绕着喷嘴124与分流器160产生进入腔114中。

从入口161向腔114建立了一空气流路线。由气源127提供的气体也将空气补充输送到腔114内。空气经第二通道153、再经负压腔163及开口158流入腔内。载有来自于腔114的喷雾液体的空气流流过间隙186、流经开口185、进入第一空气通道152、并从出口198流出到口管199或者面罩。在该实施例中,喷雾可连续地进行,或也可由其它方式周期地进行,例如通过周期性地供应气源。

分流环配置的可替换的实施例示于图9和10。在图9中,分流环182A进一步朝喷雾筒150延伸,差不多覆盖位于喷雾筒150底部150A的边缘183A。该配置给汽雾提供一比图8所示实施例更曲折的通道。图8的实施例可提供一更均匀的颗粒喷散。在图10中,分流环182B与喷雾筒底部150B之间的通道是这样延伸着,以提供一较窄尺寸的较长的通道。图10的实施例可提供比图8或9的实施例更均匀的颗粒喷散。

III.第三实施例按照本发明另一实施例的喷雾器210示于图11-13。喷雾器210类似于上面所描述的实施例。该喷雾器210包括一限定一腔214的壳体212。在图11的实施例中,壳体212相对地大于前述实施例的壳体。例如,该壳体212的高度可大约为11cm(4.33英寸),直径大约9cm(3.54英寸)。这使得喷雾器210可保持相应较大容量的液体与汽雾。诸如图11所示的大尺寸的喷雾器可适于某些兽物使用,例如用于马、牛、狗等。较大尺寸的喷雾器也可供人类使用,例如吸痰。

一接头238连接到一压缩气源(未示出)上,而一出口298从腔214向病人提供喷雾的药物。出口298可适当地连接到一口管、面罩或换气机上。类似于第一实施例,喷雾器210具有一可移动的喷雾筒250。在喷雾器210的腔214内,有许多喷嘴组件224A、224B和224C。每一喷嘴组件可类似于第一实施例的喷嘴组件24。每一喷嘴组件包括一气体输送通道、例如234A,和一环形的液体输送通道、例如242A。在每一喷嘴组件224A、224B、224C的顶端,每一气体通道分别连通气体输出口238A、238B、238C,而每一液体通道分别连通液体输出口246A、246B、246C。进入每一喷嘴组件的液体入口244都连接到贮存器223,该贮存器形成在腔214的底部。

置于喷雾筒底部的是一分流器260。该分流器260可由单个面或表面形成;也可由多个面或表面形成,这些面是与多个喷嘴组件224A-224C对准的;或者分流器也可制成一环圈。再者,可提供多个分流器。在一优选实施例中,在分流器260底部中央制有一空间或间隙261,以允许绕每一喷嘴呈360度产生汽雾。

一膜片264可置于喷雾筒250的顶部,以提供如图1的实施例中的偏压功能。由于图11的实施例中的喷雾筒组件250相对于图1的实施例具有较大的尺寸和重量,可设置诸如一弹簧的偏压件265来替代或补充膜片264。弹簧或其它偏压件265可连接到喷雾筒组件250的顶部。

喷雾器210以类似于图1所示的喷雾器的方式操作。类似于图1所示的喷雾器,图11中的该喷雾器210是由呼吸或压力致动的。当在壳体212内贮存适当的液体后,喷雾或汽雾的产生将随着腔214内压力的周期性降低而周期地进行。压力的降低可由病人的吸气而引起,或者由换气机的动作引起。正如第一实施例,当呼气或者没有吸气时,喷雾将停止。

因为喷雾器210具有多个喷嘴224A-C,可快速地喷雾大量的液体。由于单个分流器或相连的多个分流器随着病人的吸气而同步地移向多个喷嘴,因此所有喷嘴的喷雾周期是一致的。

正如前述实施例,每一液体口的环形形状可提供高的喷雾产生速度。虽然图11-13的实施例示出三个喷嘴,但可以设置任一数量的多个喷嘴,例如两个、四个、五个等。

在一可替换的实施例中,分流器260可相对于喷雾筒150的本体252转动。分流器260可包括适当的叶片、通道或者一推进器,其可截获一些压缩气流并促使分流器260在壳体212内转动。分流器260的转动可用来改善汽雾在腔内的混合。

该实施例也可包括如第一实施例所示的一钟形挡圈。

IV.第四实施例图14表示本发明喷雾器的第四实施例。该喷雾器310的实施例适于与一换气机管路301一起使用。换气机管路301包括一吸气空气流通道302,该通道将空气从换气机输送给病人。该喷雾器310的实施例被置于吸气空气流通道302内,该通道302连接在一第一段吸气导管303与一第二段导管304之间,其中第一段导管输送来自于换气机管路301的空气,而第二段导管将空气输送给病人。第二段吸气导管304可通过一面罩、内插气管等连接到病人。

类似于图1的实施例,图14的喷雾器实施例是压力或呼吸致动的。因此,喷雾器310以与病人的呼吸或换气同步的周期方式产生汽雾。喷雾器310具有一限定一腔314的壳体312。一喷嘴组件324从腔314的底部向上延伸。压缩气体从位于喷嘴组件324顶端的一气体口输送,并且液体从位于腔314底部的一贮存器323被向上吸入一液体口,该液体口也如第一实施例一样位于喷嘴组件324的顶端。一喷雾筒组件350从壳体312的顶部向下延伸。该喷雾筒350通过一柔软弹性膜片364连接到壳体。一分流器360置于喷雾筒组件350的底部并正对着喷嘴组件324顶部的气体与液体孔口。一喷雾筒350的入口356连接到换气机管路301的吸气导管段303上。该入口356与喷雾筒组件350的一内部通道352相连。来自于换气机301的吸入气体经喷雾筒入口356、流经喷雾筒组件350的通道352而进入喷雾器310,并且经位于喷雾筒350的壁内的开口385而进入喷雾器腔314内。吸入的气体经一出口398流出喷雾器腔314。该出口398连接到第二段吸气导管304上,而该第二段导管又连接到一内插式气管、面罩或其它装置(未示出)上。该实施例也可包括如第一实施例所示的钟形挡圈。

在图14的实施例中,换气机管路301的正常操作可引起喷雾器310内压力的足够变化,以使喷雾筒组件350移向和移出喷嘴组件324邻近。因此,在吸气循环中,喷雾筒组件350、包括分流器360,将被带到喷嘴组件324顶部邻近,以产生液体的喷雾(正如上面结合第一实施例所述)。在换气机301的呼气阶段,分流器350离开喷嘴组件324的位置,由此使喷雾停止。喷雾周期自动地与换气机的操作同步。除了需要将来自喷雾器310之腔314的汽雾回送到换气机管路的吸气导管外,不需要其它额外的连接。

V.第五实施例图15表示本发明喷雾器的第五实施例。类似于前述实施例,图15的喷雾器410适于用在换气机管路中,并以与换气机的操作和/或病人的呼吸同步的周期方式产生汽雾。一换气机管路401具有一吸气通道402,该通道由连接到换气机401的一第一段导管403和连接到一面罩405或内插式气管等的一第二段导管404构成,其中面罩405或内插式气管等与病人相连。该换气机管路401还包括一呼气阀压力管路406。该呼气阀压力管路406连接到一与呼气通道408相连的呼气阀407上。在病人换气过程中,压缩气体被输送到呼气阀压力管路406内,再进到呼气阀407,以协助病人的换气循环。

喷雾器410具有一限定一腔414的壳体,并且包括一喷嘴组件424、一柔韧弹性膜片462和一分流器460,该分流器460大体上以前述实施例的方式配置。取代一喷雾筒的是,喷雾器410具有一与分流器460相连的筒管450。与喷雾筒不同,该筒管450没有空气开口或内部空气通道。分流器460连接到筒管的底侧并与喷嘴组件424的顶部直接相邻。图15的实施例还不同于前述实施例的是换气机管路401连接到喷雾器410上的方式以及换气机管路401使喷雾器410周期性地喷雾的方式。该实施例也包括如第一实施例所述的一钟形挡圈。

在图15中,喷雾器壳体412包括一连入腔414的入口456。该入口456连接到来自换气机管路401的吸气导管402的第一段403上。该喷雾器壳体412还包括一来自腔414的出口498。该出口498连接到吸气导管的第二段404上,而该第二段导管404又连接到一传统的装置405上、例如一内插式气管或面罩上,病人从该装置405接收来自换气机401的吸气气流,该气流中包括来自喷雾器410的汽雾。

从腔414横过膜片462设置的是一通道483。该通道483经一适当的装置、例如一T型接头487连接到换气机管路401的呼气阀压力管路406上。由于换气机401对通向和来自于病人的空气进行循环,在呼气阀压力管路406内的空气以一种周期性的方式流动,以操作呼气阀407。在呼气阀压力管路内的这一空气流引起一相对于腔414之空气的压力差。膜片462跨过吸气流通道402与呼气阀压力管路406设置,因而可检测跨过这两个通道之间的压力差。正如前述实施例,分流器460在换气机吸气阶段被带到喷嘴组件424的顶部附近,而在换气机的呼气阶段被带离喷嘴组件424的顶部附近。因此,喷雾出现在吸气阶段而不会出现在呼气阶段。

VI.第六实施例图16表示本发明喷雾器的第六实施例510。该实施例类似于图15的喷雾器110的实施例。喷雾器510包括一限定一腔514的壳体512。该腔514具有连接到一压缩气源527的一入口528和连接到一导管599或类似结构例如口管等的一出口598,而所述导管连接至病人596,病人可由此吸入空气与汽雾。类似于图5,图16的喷雾器510也可包括一进行空气输送的入口562。正如其它实施例,位于与分流器60邻近的喷嘴524顶端的液体与气体出口(未示出)向腔514内喷散汽雾。

喷雾器510的实施例包括一呼吸致动特征,其使得喷雾器以与病人的生理周期同步的方式产生喷雾。在图15的实施例中,呼吸致动特征在于喷雾器壳体512的外部。该呼吸致动特征包括位于输入导管管线529内的一阀569或其它测量装置,其中导管529从气源527向喷雾器入口528提供压缩气体。导管567将输出导管599连接到输入导管529。导管567使阀569检测输出导管599内的压力。在一实施例中,导管567可以是传统的导管,并且阀569检测流经导管567的压力。阀569适于根据由导管567检测到的输出导管599内的压力变化来打开和关闭压缩气体向喷雾器510的输送。具体地说,当吸气时,输入导管599与连接导管567内的压力将会下降,并且阀569将打开以允许压缩气体被输送到喷雾器510内,由此引起喷雾。吸气后,病人出口导管599与连接导管567内的压力上升,并且阀569关闭,从而使喷雾停止。按此方式,图16的实施例可提供如上述其它实施例类似的呼吸致动特征。导管567与阀569既可重复使用,也可一次性使用,并且可与图16所示的喷雾器510一起使用,或者可与其它类型的喷雾器一起使用。导管567与阀569也可与汽化器一起使用,而汽化器用于给换气的病人提供湿润。这种汽化器与预装有消毒水的袋子一起使用,并且导管567与阀569可提供调节的蒸汽输送。

VII.第七实施例图17A和17B表示本发明喷雾器的第七实施例610。该实施例类似于前述实施例,其中一壳体612限定一腔614,该腔614用于贮存液体625和通过一压缩气源627来使液体625喷雾。在该实施例中,分流器组件筒管650的顶端连接到壳体的顶侧,从而分流器筒管650的底表面660位于与喷嘴组件624的顶部639一固定的距离、例如0.033英寸处。正如前述实施例,一气体口和一液体口(未示出)置于喷嘴组件624的顶部。该液体口可以是环形的并与气体口同心,或者这些孔口可以是并排的。一口管700允许从腔614抽取汽雾和空气。一柔性膜片664位于喷雾器腔614的上部区域,并且在腔的内侧与周围外侧之间构成一屏障。一个或多个空气入口656位于壳体612的顶侧。一过滤器639位于分流器筒管650的顶部。

一圆筒形罩壳或包覆表面633连接到柔性膜片664并且向下延伸到腔614内并处于分流器筒管650的下部与喷嘴组件624的上部之上。罩壳633具有比分流器筒管650和喷嘴组件624的外径要大的内径,从而其可容易地相对于这些部件移动。一个或多个窗口637位于罩壳633的壁内。窗口637是这样设置在圆筒形罩壳633的壁内的,以致于当膜片664位于较高的位置(如图17B所示)时,该窗口637不对准位于喷嘴624与分流器660之间的间隙。当罩壳633处于该较高的位置时,由压缩气体流过液体口的气流所产生的汽雾颗粒撞击于圆筒形罩壳633的内壁,并且趋向于形成落回到贮存器内的液滴。此外或者可替换的是,根据具体的尺寸,该罩壳633可影响气体从压缩气体口流过液体口的气流至这样的程度,以致于没有足够的负压将液体吸出液体口。无论如何,将减小在腔614内汽雾颗粒的产生。但是,当从腔614抽出空气时,例如当病人经口管吸气时,腔614内的压力降低促使膜片664向下弯曲(如图17A所示)。这使得圆筒形罩壳633移动到一较低的位置。当该罩壳633位于一较低的位置时,窗口637对准位于喷嘴624与分流器660之间的间隙,从而允许由液体口产生的汽雾流入腔614内,病人则可由此吸入该汽雾。

喷雾器的上述实施例是作为用于医药或治疗应用而描述的。但应注意到在此所公开的本发明原则可具有其它用途方面的实用性,例如工业、制造业、或者汽车行业(如化油器)。

上述详细描述的意图应当被认为是示意性的而不是限制性的,并且可以理解的是,下列权利要求、包括所有的等同物,都将限定本发明的范围。

Claims (12)

1.一种喷雾器,包括:一具有一用于贮存汽雾的腔的壳体;一与所述腔相连的空气出口,用于允许从所述腔抽出所述汽雾;一位于所述腔内的液体出口;一位于所述腔内邻近所述液体出口的压缩气体出口;和一位于所述腔内并相对于所述压缩气体出口和液体出口安置的分流器,以便从所述气体出口将压缩气体输送流过所述液体出口,从而以与病人的呼吸相配合的周期性产生汽雾。
2.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:在病人呼气过程中,所述可调节的分流器中止喷雾。
3.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:它还包括一连接到所述分流器的偏压件。
4.如权利要求3所述的喷雾器,其特征是:所述偏压件包括一柔性膜片。
5.如权利要求3所述的喷雾器,其特征是:所述偏压件包括一弹簧。
6.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:所述喷雾器包括多个位于所述腔内的液体出口。
7.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:它还包括:一与外界空气相通的空气入口连接到位于所述腔内的空气出口上。
8.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:它包括一与所述腔相连的吸入腔。
9.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:它还包括一用于限制所述分流器移动的装置。
10.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:在吸气过程中,所述气体分流器移向所述气体出口并且与之形成一间隙,从而所述压缩气体沿径向从所述气体出口被导入所述腔内,所述压缩气体从所述液体出口吸出液体。
11.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:所述可调节的分流器可从所述气体出口移到一非喷雾位置。
12.如权利要求1所述的喷雾器,其特征是:所述液体出口具有一环绕所述气体出口的环形形状。
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