CZ283820B6 - Způsob rozprašování a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Odměřená dávka kapaliny se postupně přivádí do tlakové komory (4) a je potom vystavena náhlému a značnému zvýšení tlaku pro vytlačení kapalného léku rozprašovací hlavicí (22) a jeho rozprášení na malé částečky se střední velikostí, například menší než 30 mikronů. Průtok kapaliny zařízením je usměrňován zpětnými ventily (13, 23). Náhlý tlakový impulz se vyvolává uvolněním předpjatou tlačnou pružinou (6) zatíženého pístu (3) po stlačení ovládacího tlačítka (35) spojeného se západkovým mechanismem (33). Dávkovací inhalátor obsahuje píst (3) uložený ve válci (2) tělesa (1) inhalátoru tlačený předpjatou tlačnou pružinou (6) do tlakové komory (4), kterou je část válce (2) s redukovaným průměrem. Pro vytažení pístu (3) do pohotovostní polohy je opatřen ovládací tyčkou (31) s rukojetí (32) a pro zajištění ve vytažené poloze západkovým mechanismem (33). Kapalná látka, například lék, je obsažena ve smršťovacím balónku (10).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu rozprašování odměřeného množství kapaliny ve formě kapiček velikosti vhodné pro vdechování do plic, a zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Rozprašovače jsou používány v širokém rozsahu a jsou známy v mnoha provedeních pro řadu různých použití. Například tak zvané spouštěcí rozprašovače jsou používány v mnoha domácnostech pro nanášení čisticích a leštících prostředků, rozprašovače se svislým ručně ovládaným pístem jsou používány pro rozprašování výrobků pro ošetřování vlasů, osvěžovačů vzduchu a podobně. Oba tyto typy rozprašovačů jsou založeny na účinku pístu stlačovaného prstem uživatele, kterým se vytváří v rozprašované kapalině potřebný tlak.

Při použití těchto rozprašovačů v domácnostech není příliš nezbytné, aby každá akce rozprašovače byla přesně stejná jako ostatní, jak pokud se týká množství rozprašované látky, tak i pokud se týká velikosti rozprašovaných částic. V těchto případech také závisí jak množství rozprašované látky, tak také velikost rozprašovaných částic, do značné míry na velikosti působící síly a nebo na délce zdvihu, na které působí tlak prstu uživatele.

Zdokonalené rozprašovače jsou řešeny se záměrem dosáhnout skokového zvýšení nebo uvolnění tlaku například použitím ventilu, náhle uvolňujícího akumulovaný tlak. Toto řešení brání rozprašování, dokud na látku nemůže působit tlak s určitou prahovou velikosti. I tato zařízení však mají ještě daleko k dosažení přesného dávkování vydávané látky, protože jednak minimální tlak může být překročen více nebo méně podle velikosti síly vyvozené uživatelem a jednak rozprašování může být přerušeno před vydáním celé dávky látky, jestliže uživatel nedokončí stlačení pístu v celém rozsahu jeho zdvihu.

Příkladné známé provedení rozprašovače s ručně ovládaným tlakovým pístem a s náhlým uvolňováním tlaku, vhodného pro rozprašování příklad laků na vlasy, je popsáno ve WO 87/04373. I když je konstrukce tohoto rozprašovače zaměřena na rozprašování laku s velkou přesností dávek, rozprašovací účinek je stále ještě závislý především na uživateli, protože minimální tlak může být překročen v různé míře. Jestliže se v průběhu zdvihu pístu rozprašovače uvolní tlak prstu, může rozstřikovací zdvih zůstat nedokončený, anebo nemohou změny tlaku vyvozovaného prstem vést ke změnám rozprašovací charakteristiky.

Při rozprašování léků je velmi důležité, aby lék byl rozprašován a dodáván k uživateli v přesně odměřených dávkách, přičemž jednotlivé rozprašovací operace by měly probíhat přesně stejně a opakovatelným způsobem.

Mnohé léky se v současné době aplikují pomocí tak známých Metered Dose Inhalers (MDI), tj. dávkovačích inhalátorů s přesným odměřováním dávek léku. Tato zařízení produkují jemnou mlhu léku, která je potom pacientem inhalována. V současné době je většina těchto dávkovačích inhalátorů, s výjimkou několika osvěžovačů dechu a rozprašovače neškodných farmaceutických výrobků, řešena buď jako aerosolové rozprašovače s chlorofluorouhlíkem CFC jako hnacím plynem nebo suché práškové rozprašovače.

Protože většina léků není rozpustná v chlorofluorouhlíku CFC, je nutno tyto látky tak zvaně mikronizovat, to znamená rozmělnit na velmi jemný prášek nebo krystalky s průměrnou velikostí částic například 5 mikrometrů. Tyto částice se potom suspendují ve zkapalněném plynu CFC,

-1 CZ 283820 B6 který je udržován pod tlakem obvykle v kovové nádobce. Při podávání léku se vydávací ventil otevře, aby se spojila vnitřní odměřovací komůrka s okolní atmosférou, a odměřené množství zkapalněného plynu a částic léku se rychle odpařuje a expanduje, přičemž při této expanzi unáší sebou částice léku vydávacím ventilem ven do okolní atmosféry.

Tyto rozprašovače s hnacím plynem CFC mají řadu výhod. Zkapalněný plyn se může skladovat ve velmi malém prostoru, přičemž v tomto malém prostoru může být nahromaděno značné množství energie. Takové malé kapesní přenosné rozprašovače se snadno vyrábějí a jsou přitom dostatečné výkonné k vydávání dostatečného množství léku v opakovaném sledu. Jiná výhodná vlastnost hnacího plynu CFC v podobě jeho inertnosti je však v současné době postavena do protikladu k nebezpečí ohrožování ozonové vrstvy v atmosféře. V roce 1987 podepsala většina vyspělých zemí Montrealský protokol se záměrem postupně vyloučit používání CFC jako hnacího plynu, aby se zamezilo narušování ozonové vrstvy tímto plynem.

I když byl vyvinut značný tlak na to, aby se obecně ve všech případech zakázalo používání CFC jako hnacího plynu, bylo nakonec připuštěno používání CFC pro léčebné aerosoly, protože jiné vhodné rozprašovací prostředky nebo hnací plyny prostě nebyly k dispozici.

Ani na poslední vědecké konferenci na téma Podávání léků při chorobách dýchacího ústrojí konané v březnu 1990 vKeystonu, Colorado, USA, které se zúčastnilo na 250 významných světových expertů, nebyly zveřejněny jiné prostředky pro dávkování léků než dávkovači inhalátory s hnacím zkapalněným plynem CFC nebo s nově vyvinutými hnacími plyny HFC aHCFC, nebo suché práškové rozprašovače. Tyto práškové rozprašovače produkují mlhu nebo oblak práškových částic, ale protože tyto rozprašovače nejsou ani aerosolové ani atomizační, nesouvisejí s řešením podle vynálezu. O značné poptávce po zdokonalených rozprašovacích ústrojích svědčí to, že zdokonalené práškové rozprašovače dosáhly značného obchodního úspěchu, i když se mnozí uživatelé shodují vtom, že dráždivý účinek práškových částic, dopadajících na zadní stěnu ústní dutiny je velmi nepříjemný.

Ačkoliv většina léků je v CFC nerozpustná, některé léčivé látky používají povrchově aktivních látek a spolurozpouštědel. Tyto látky však většinou nejsou vhodné pro jemné aerosoly, protože bezprostředně po aktivaci aerosolu se průměrný průměr kapiček začne zmenšovat v důsledku odpařování CFC, takže rychlost pohybu klesá a pacient inhaluje částice s výrazně změněnou velikostí a rychlostí pohybu, takže je obtížné stanovit účinnost rozprašovače.

Pro dosažení co největší účinnosti je důležité, aby byla střední hodnota velikosti částic udržována v předem stanoveném rozsahu, například od 1 do 8 mikrometrů nebo od 1 do 5 mikrometrů, aby tak inhalovaný lék mohl přejít až do plicních sklípků. Větší částice mohou být zachyceny v dýchacích cestách a mohou zde vyvolávat nežádoucí vedlejší účinky. Menší částečky mohou být potom vydechovány.

Aerosoly používající CFC jako hnací plyn mohou produkovat rozprášené částice s lépe rozloženými velikostmi částic, protože CFC se rychle odpařuje a ponechává tak mikronizované částice léku, které byly jádrem kapiček CFC, na jejich původní velikosti. Avšak tyto rozprašovače mají nepříznivé účinky na okolní prostředí, jak již bylo řečeno v předchozí části. Nevýhodou je také to, že CFC je při vdechování chladným až studeným plynem, protože při odpařování se ochladil. Vdechování tohoto studeného plynu může způsobit zúžení horních dýchacích cest a tím snížení účinnosti. Protože CFC je mnohem těžší než vzduch, zůstává po dlouhou dobu v plicích než se jej podaří vydýchat, a tím se omezuje přenos kyslíku a opět se snižuje účinnost.

Jinou nevýhodou CFC jako hnacího plynu aerosolových rozprašovačů je vysoká rychlost odpařování tohoto plynu při pokojové teplotě, takže výsledná rychlost odměřené dávky léku je skutečně vysoká. Lék tak naráží na zadní stranu ústní dutiny značnou rychlostí, což může být pro

-2CZ 283820 B6 řadu pacientů nepříjemné. Kromě toho je optimální dráhou pro dopravu léku zakřivená dráha procházející ústy, ústní dutinou a dýchacími cestami, přičemž při velké rychlosti pohybu se částice z této dráhy vychylují.

Jinou nevýhodou CFC jako hnacího plynu je jeho nemísitelnost s vodou, přičemž pro maximální biologickou použitelnost by měla být většina léků rozpustná ve vodě.

Pro podávání léků byly také navrženy rozprašovače s tlakovým pístem, přičemž některé z nich jsou popsány v US-PS 3 838 686, US-PS4 694 977 a GB—PS 1 481 199. Žádný z těchto rozprašovačů však nemá úspěšně vyřešen problém opakovatelnosti, tj. opakovaného vydávání vždy přesně stejné dávky léku, obsahující stálou velikost částic, stejný tvar částic a rozprašování stálým tlakem. Všechny tyto hodnoty jsou závislé na pacientovi, který s rozprašovačem manipuluje. Přístroj podle GB-PS 1 481 199 zajišťuje tvorbu předem stanoveného a reprodukovatelného spektra velikostí rozprášených kapiček, avšak na druhé straně nezbytně vyžaduje jemné stlačování pístu, protože při silném nebo prudkém tlaku by se dosáhlo jiných výsledků. Je třeba také vzít na zřetel, že u těchto rozprašovačů se svislým pístovým čerpadlem, ovládaným prstem, není možné vyvodit dostatečně velký tlak pro inhalování léčebných látek, když jsou požadovány velmi jemné částice.

Řešení podle US-PS 4 892 232 je zajímavé tím, že k výdeji předem odměřeného množství kapaliny při předem stanoveném tlaku se využívá energie uložené v předpjaté elastomemí objímce, ve které se nachází nádobka s kapalinou. Avšak z popisu tohoto řešení, zejména ze sloupce 3, řádků 28 až 36, vyplývá, že tlak má různé hodnoty.

US-PS 4 147 476, 4 693 675 a 4 842 495 obsahují prostředky pro velmi jemné rozprašování kapalin, využívající energii pružiny, která je stlačována prstem uživatele. Tato akce je však dvoufázová, protože kapalina se nejprve stlačí a potom se objem stlačené kapaliny uvolní v důsledku deformace těsnění. Protože těsnění musí být dostatečně pevné, aby odolalo tlaku kapaliny před svou deformací, není tento prostředek dostatečně vhodný pro vyvozování vysokých tlaků na kapalinu, protože vytvoření dostatečně odolných těsnění pro vysoké tlaky je obtížné a nebo nákladné. Protože se tlak vyvozuje pouze prstem nebo jakéhokoliv posilování tohoto účinku, není toto zařízení vhodné pro aplikace vyžadující vyšší tlaky.

Ačkoliv si řešení podle US-PS 4 842 495 stanovilo za cíl vydávání stejné dávky látky nezávisle na velikosti tlaku prstu, je zde stále možnost zmenšení dávky přerušením středního proudu látky, jestliže se tlak prstu uvolní předčasně. Ve všech třech posledních patentových spisech a také v řadě dalších se v okamžiku vydávání dávky musí dávkovači tryska pohybovat, protože tato tryska tvoří součást ovládacího tlačítka, které je uživatelem stlačováno pro vyvolání začátku rozpracování. To znesnadňuje směrování trysky přesně do ůst, jestliže se toto zařízení používá ve formě inhalátoru.

Řešení podle vynálezu je zaměřeno zejména na zdokonalení tohoto typu rozprašovacích zařízení.

GB-PS 405 458 popisuje zařízení pro automatické postřikování telefonního sluchátka a mluvítka dezinfekčním prostředkem po použití. V tomto případě není požadavek na přesnost dávkování postřikovači dávkou o nic větší než u podobných zařízení v domácnostech pro nanášení čisticích a leštících prostředků. V příkladných provedeních tohoto známého řešení, zobrazených na obr. 1 až 13, však bude funkce zařízení závislá na tom, jak pevně nebo jemně je sluchátko odloženo. Příklady z obr. 14 až 18 zobrazující akci, která je alespoň v určitém rozsahu opakovatelná. Dosažení větší opakovatelnosti však zřejmě nebylo záměrem tohoto řešení, které se zejména zabývá vstřikováním kapaliny do mikrofonů telefonního přístroje teprve po odložení sluchátka, provedeném v předem stanoveném počtu opakovaných provedení. Z tohoto patentového spisu není zřejmé, jaká je přesnost nebo opakovatelnost rozprašovaného proudu nebo sprchy, přičemž

- j CZ 283820 B6 toto zařízení je zcela nevhodné pro léčebné účely k rozprašování léků do velmi jemných částic, jako se to provádí u dávkovacího inhalátoru.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob rozprašování odměřeného množství kapaliny ve formě kapiček velikosti vhodné pro vdechování do plic, jehož podstatou je, že kapalina se dopravuje do vydávací komory v odměřeném množství, načež se odměřené množství ve vydávací komoře stlačí tlakovým impulzem nejméně 5 MPa a vypudí se tímto tlakovým impulzem z vydávací komory výstupními otvory rozprašovací hlavy ve formě rozprášených kapiček odměřeného množství kapaliny.

Kapalinou je ve výhodné aplikaci vynálezu lék nebo jiná farmaceutická látka.

Tlakový impulz je s výhodou nejméně 10 MPa. Kapičky mají s výhodou střední velikost v rozmezí 1 až 12 mikrometrů.

Podle dalšího znaku způsobu podle vynálezu tlakový impulz iniciuje vypouštění kapaliny.

Vynález se dále vztahuje na zařízení pro rozprašování odměřeného množství kapaliny výše uvedeným způsobem, obsahující zásobník rozprašované kapaliny, vydávací komoru, tlačný vypuzovací prostředek ovládaný tlakovým impulzem, a rozprašovací hlavu, jehož podstata spočívá v tom, že tlačný vypuzovací prostředek je spojen s ovládacím prostředkem pro vyvíjení tlakového impulzu, přičemž oba prostředky jsou opatřeny předpínacím prostředkem pro akumulaci energie k vytlačení odměřené dávky, přičemž tlakový vypuzovací prostředek je přesuvný mezi první polohou, odpovídající roztažení vydávací komory na objem odměřené dávky kapaliny, která se má rozprašovat, nasávané z jejího zásobníku, a druhou polohou odpovídající stlačení vydávací komory, přičemž mezi zásobníkem a vydávací komorou je vřazen zpětný ventil, otevíraný podtlakem ve vydávací komoře, mezi výstupem vydávací komoiy a ústí rozprašovací hlavy je vřazen další zpětný ventilový prostředek, otevřený přetlakem ve vydávací komoře vzhledem k ovzduší.

Podle jednoho výhodného provedení zařízení podle vynálezu je tlačný vypuzovací prostředek tvořen pístem s natahovacím táhlem, který je přitlačován do druhé polohy předpínacím prostředkem obsahujícím pružinu, přičemž ovládací prostředek obsahuje ručně ovládaný natahovací prvek pro natahování pružiny, spojený s natahovacím táhlem, a uvolňovací prostředek samočinné zaskakovací západky, aretující natahovací táhlo proti působení pružiny v první poloze tlačného vypuzovacího prostředku.

Podle jiného výhodného provedení je tlačný vypuzovací prostředek tvořen dutým válcovým pístem, vybíhajícím ze zásobníku a vymezujícím u jeho výstupního sedla vydávací komoru, přičemž válcový píst je uložen vytahovatelně proti pružině předpínacího prostředku, kde vytažení dutého válcového pístu v poloze odpovídající první poloze tlačného vypuzovacího prostředkuje aretováno samočinně zaskakující západkou, opatřenou uvolňovacím prostředkem pro aktivaci výtlačného zdvihu tlačného vypuzovacího prostředku zpětným uvolněním pružiny, kde ovládací prostředek pro vyvíjení tlakového impulzu obsahuje ručně ovládaný natahovací prvek pružiny a uvolňovací prostředek západky, přičemž v konci dutého válcového pístu je vytvořen vydávací průchod se zpětným ventilem, uzavíratelný vypuzovacím přetlakem na základě vratného impulzu pružiny předpínacího prostředku.

S výhodou je předpínací prostředek nastaven na výtlačný tlak nejméně 10 MPa. Zásobník je účelně vyměnitelný.

-4CZ 283820 B6

Podle dalšího znaku vynálezu rozprašovací hlava obsahuje výstupní trysku, proti které je v dráze proudu kapaliny umístěno rozstřikovací těleso.

Rozprašovací hlava může obsahovat nejméně dvě výstupní trysky, jejichž výstupní proudy kapaliny se navzájem protínají.

Podstata způsobu rozprašování odměřené dávky kapaliny ve formě jemně rozprášených částeček spočívá vtom, že se působí předem stanoveným množstvím energie na předem stanovené množství kapaliny, čímž se tlak v tomto odměřeném množství kapaliny zvýší na předem stanovenou hodnotu, načež se dávka tlakové kapaliny vede rozprašovacím prostředkem a rozprašuje se na částice.

Vynálezu umožňuje zajistit rozprašování odměřeného množství kapaliny na kapičky s přesným odměřováním dávek, a vytvořit konstrukci inhalátoru která není založena na použití CFC jako hnacího plynu, avšak která je schopná vydávat opakované dávky, obsahující opakovaně odměřené množství rozprašované látky při stále stejném rozprašovacím tlaku a při zachování stále stejně střední velikosti částic. Vynález umožňuje použití jako dávkovači inhalátory obsahující především léky, rozprašované ve stavu rozpuštěném ve vodě. I když je řešení podle vynálezu zaměřeno především na dávkovači inhalátory s přesným odměřováním velikosti dávek, je vynález využitelný i v širším měřítku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 podélný řez dávkovacím inhalátorem pro rozprašování odměřených dávek látky, uložené ve smrštitelném balónku, obr. 2 podélný řez dávkovacím inhalátorem, ve kterém je dávka uložena v tlakovém zásobníku, obr. 3 podélný řez částí dalšího přípravného provedení dávkovacího inhalátoru, u kterého je látka, která má být rozprašována, uložena ve smršťovací trubce s tryskou působící jako píst, obr. 4 podélný řez dalším příkladným provedením tlakovací jednotky, podobný jako na obr. 3, obr. 5 podélný řez detailem příkladného provedení části kolem rozprašovacího otvoru, obr. 6 podélný řez jedním z příkladů provedení mechanického rozbíjecího otvoru pro rozbíjení paprsku kapaliny, obr. 7 schéma rozbíjení proudu kapaliny v alternativním provedení rozprašovacího prostředku a obr. 8 podélný řez jiným příkladným rozprašovacím prostředkem.

Příklady provedení vynálezu

Inhalátor pro vydávání odměřených dávek, zobrazený na obr. 1, je opatřen tělesem tvořeným válcem 2 kruhového průřezu, ve kterém je uložen vratně pohyblivý píst 3, tvořící tlačný vypuzovací prostředek I ve smyslu definice předmětu vynálezu. Vnitřní prostor válce 2 je propojen s vydávací komorou 4, která má oproti válci 2 zmenšený průřez. Píst 3 je opatřen na své přední straně zúženou částí 5 se zmenšeným průřezem, která je těsně uložena v tlakové komoře 4 a která je opatřena těsnicím kloboučkem nebo prstencem z plastu, například z polytetrafluorethylenu nebo nylonu. Těsnění může být vytvořeno vcelku se zúženou částí 5 pístu 3 a může mít podobu čepičky, žebra nebo obruby.

Ve válci 2 je mezi zesílenou částí hlavy pístu 3 a protilehlou stěnou válce 2 uložena předpjatá tlačná pružina 6. K pístu 3 je připojeno napínací táhlo 31, které prochází předpjatou tlačnou pružinou 6 a průchozím otvorem 34 v tělese 1 válce 2. Pružina 6 tvoří předpínací prostředek ve smyslu definice předmětu vynálezu. Na konci tohoto napínacího táhla 31 nebo v jeho blízkosti je vytvořen ručně ovládaný natahovací prvek 32 ve formě rukojeti pro ovládání pohybu napínacího táhla 31 a pístu 3. Na tělese 1 je upevněna zaskakovací západka 33, která je uzpůsobena pro vzájemný záběr s napínacím táhlem 31 tak, aby udržovala napínací táhlo 31 v natažené poloze,

-5CZ 283820 B6 znázorněné na obr. 1. Pro uvolňování zaskakovací západky 33 slouží uvolňovací prostředek 35 ve formě ovládacího tlačítka. Ručně ovládaný natahovací prvek 32 a uvolňovací prostředek 35 západky 33 tvoří ovládací prostředek II pro vyvíjení tlakového impulzu ve smyslu definice předmětu vynálezu.

Tlačný vypuzovací prostředek I ve formě pístu 3 je přesuvný mezi první polohou, odpovídající roztažení vydávací komory 4 na objem odměřené dávky rozprašované kapaliny, nasávané ze zásobníku 10, a výtlačnou druhou polohou, odpovídající stlačení vydávací komory 4. První poloha, znázorněná na obr. 1, vyplývá z natažení tlačného vypuzovacího prostředku I proti vratné síle pružiny 6, přičemž v poloze je tlačný vypuzovací prostředek I držen zaskakovací západkou 33. Stlačením pružiny 6 jako předpínacího prostředku ΓΠ dochází k akumulaci energie k vytlačení odměřené dávky, k jejímuž uvolnění dochází uvolněním zaskakovací západky 33, na jejímž základě se píst 3 vrací do druhé polohy, v níž dochází ke stlačení vydávací komory 4 (nebo jinak řečeno k jejímu stažení na výchozí velikost).

Uvnitř tělesa 1 inhalátoru je vytvořena dutina 15, ve které je uložen zásobník 10 ve formě balónku, obsahující rozprašovanou látku, například kapalný lék, stahovatelný ve vyprázdněném stavu. Na zadní straně tělesa 1 inhalátoru jsou upravena otevírací dvířka 16, aby bylo možno zásobník 10 ve formě balónku vyměňovat. Vnitřní prostor zásobníku 10 je propojen pomocí spojky 12 se vstupním kanálkem 11, který sám je propojen přes první zpětný ventil 13 s tlakovou vydávací komorou 4.

Na tlakovou vydávací komoru 4 je z druhé strany napojen výstupní kanálek 21, který probíhá od vydávací komory 4 k rozprašovací hlavici 22 přes druhý zpětný ventil 23 a odlehčovací ventil 25.

Těleso 1 inhalátoru je s výhodou opatřeno náustkem 40, který vytlačí kolem rozprašovací hlavy 22 rozprašovací komoru.

Při používání inhalátoru odměřené dávky podle obr. 1 je při přemístění pístu 3 do polohy znázorněné na obr. 1, vydávací komora 4 naplněna kapalinou, která sem byla přivedena ze zásobníku 10 ve formě balónku přes vstupní kanálek 11 a první zpětný ventil 13. Předpjatá tlačná pružina 6 je, jak již bylo řečeno, v předepnutém stavu již při vložení do válce 2. Předpětí tlačné pružiny 6 je ještě zvýšeno přesunutím napínacího táhla 31 a tím také pístu 3 do natažené polohy znázorněné na obr. 1.

Napínací táhlo 31 je drženo v této natažené poloze západkou 33. Po stlačení ovládacího tlačítka uvolňovacího prostředku 35 se západka 33 uvolní a tím může píst 3 vykonat velmi rychlý pohyb směrem kupředu účinkem síly tlačné pružiny 6, aby se udělil náhlý silový impulz kapalině ve vydávací komoře 4.

Tlak uvnitř tlakové komory 4 tak prudce stoupne, až překoná mezní hodnotu nastavenou na odlehčovacím ventilu 25 a vyrazí kapalinu pod vysokým tlakem výstupním kanálkem 21 směrem k rozprašovací hlavici 22 přes druhý zpětný ventil 23. V průběhu dopředného pohybu pístu 3 zamezuje první zpětný ventil 13 vracení kapaliny do zásobníku 10 ve formě balónku vstupním kanálkem H.. Kapalina se po svém protlačení rozprašovací hlavicí 22 rozpráší do velmi jemné mlhy, která se potom může inhalovat. Je-li inhalátor opatřen náustkem 40 vytváří se tak před rozprašovací hlavicí 22 rozprašovací komora, ve které se mlha jemně rozprášených kapiček kapaliny udržuje v uzavřeném prostoru, což usnadňuje inhalování rozprášené látky.

Pro opětovné natažení dávkovacího inhalátoru k dalšímu použití se napínací táhlo 31 vytáhne zpět proti síle tlačné pružiny 6 a na konci své zpětné dráhy zaskočí západka 33 automaticky do vybrání napínacího táhla 31 a zajistí ho v koncové poloze. V průběhu posouvání pístu 3 směrem zpět se nasává kapalina ze smršťovacího zásobníku 10 ve formě balónku do tlakové vydávací komory 4 přes vstupní kanálek 11 a první zpětný ventil 13. přičemž druhý zpětný ventil 23

-6CZ 283820 B6 zabraňuje nasávání vzduchu do tlakové vydávací komory 4 přes výstupní kanálek 21. Inhalátor odměřené dávky se tak opět dostává do polohy, znázorněné na obr. 1, připravené pro vydání odměřené dávky.

Je třeba zdůraznit, že při použití dávkovacího inhalátoru podle vynálezu, znázorněného na obr. 1, se dosahuje stlačení a rozprášení přesně odměřené dávky kapaliny velmi přesně a opakovatelným způsobem. Je-li napínací táhlo 31 s pístem 3 vytaženo do natažené polohy, natáhne se přesně odměřená dávka kapalné látky do vydávací komory 4. Po uvolnění západky 33 je píst 3 tlačen kupředu, aby udělil přesně nastavené množství energie kapalině a tím také zvýšil tlak v kapalině na nastavenou hodnotu. Při protlačování kapaliny rozprašovací hlavicí 22 s předem nastavenou rozprašovací charakteristikou se kapalina rozprašuje na velmi jemnou spršku nebo mlhu s požadovanou střední velikostí kapiček.

Pro rozprašování kapaliny na velmi jemnou spršku kapiček, majících například střední velikost v rozsahu od 1 do 12 mikrometrů, musí být na kapalinu uvnitř tlakové komory 4 vyvíjen velmi vysoký tlak. V příkladném provedení může mít vydávací komora 4 obsah 20 mikrolitrů, průměr zúženého konce zúžené části 5 pístu 3 je 2 mm, průměr válce 2 je 15 mm a síla pružiny 6 může být například 100 N, přičemž rozprašovací hlava 22 má výstupní otvor od 3 do 15 mikrometrů. U takového příkladného provedení je možno vyvodit v kapalině ve vydávací komoře 4 tlak kolem 30 MPa.

Dutina 15 se smršťovacím zásobníkem 10 ve formě balónku 10 může být otevřená do okolní atmosféry netěsnostmi v uzávěru, takže v ní působí atmosférický tlak. V alternativním provedení však může být uvnitř dutiny 15 vyvozen přetlak, což napomáhá vytlačovat kapalinu obsaženou ve smršťovacím zásobníku 10 ve formě balónku do vydávací komory 4 bez vytváření podtlaku v tlakové vydávací komoře 4. Tím se také zamezuje vzniku bublinek v kapalině nasávané do vydávací komory 4.

Odlehčovací ventil 25 není nezbytnou součástí rozprašovacího zařízení podle vynálezu a v některých případech může být vynechán. Odlehčovací ventil 25 může být také kombinován s druhým zpětným ventilem 23 do neznázoměné společné jednotky. Je třeba připomenout, že příklad provedení je zobrazen na obr. 1 jen schematicky, přičemž konkrétní provedení se od konstrukce tohoto dávkovacího inhalátoru může poněkud lišit. Například je možno pro usnadnění přemístění pístu 3 proti síle tlačné pružiny 6 do pohotovostní polohy využít páky nebo jiného převodového mechanismu. V jiném příkladném provedení inhalátoru odměřené dávky je možné použít krytu, který při svém otevírání automaticky převádí píst 3 do pohotovostní polohy a ovládá přemístění zaskakovací západky 33 do blokovací polohy, takže dávkovači inhalátor je bezprostředně po svém otevření připraven k vydání další dávky kapaliny. Vydávací a rozprašovací operace se spouští stlačením ovládacího tlačítka uvolňovacího prostředku 35 při otevřeném krytu. V alternativním příkladném provedení je možné píst 3 přemístit do natažené polohy proti síle tlačné pružiny 6 při zavírání dávkovacího inhalátoru krytem. V tomto případě je rozprašovací zařízení skladováno v nataženém stavu, připraveném k uvolnění nahromaděné energie, takže rozprašování začíná ihned po otevření krytu. Při ještě další obměně se může otevíráním krytu současně natahovat píst 3 proti síle tlačné pružiny 6, zajistit píst 3 v natažené poloze západkou 33, přičemž se potom na konci otevírací operace při odklápění krytu automaticky uvolní západka 33.

Inhalátor odměřené dávky podle obr. 1 je zejména používán v malém kapesním provedení. Protože na rozdíl od dosud známých dávkovačích inhalátorů inhalátor podle vynálezu neobsahuje větší množství zkapalněného hnacího plynu, může být snad vytvořen s malými rozměry. Proto také může mít zásobník 10 kapaliny, tvořený v tomto případě smršťovacím balónkem, podstatně větší obsah například léku než dosud používané inhalátory s přesným odměřováním dávek léku. Zatímco například běžné dávkovači inhalátory jsou zpravidla omezeny na 200 až 400 dávek, může dávkovači inhalátor podle vynálezu obsahovat ve smršťovacím zásobníku 10 ve formě balónku tisíc i více dávek. Velmi cennou výhodou řešení podle vynálezu je dokonalá

-7CZ 283820 B6 ochrana vnitřního obsahu smršťovacího zásobníku 10 ve formě balónku před znečištěním z okolní atmosféry.

Je-li smršťovací zásobník 10 ve formě balónku vyprázdněn, může se snadno odstranit a nahradit novým plným zásobníkem 10. Zásobník 10 je zejména opatřen těsněním, zamezujícím úniku látky z jeho vnitřního prostoru, pokud není tento zásobník 10 připojen na spojku 12 nebo na jiný spojovací prostředek.

V alternativním příkladném provedení může být část pístové a nebo ventilové soustavy vytvořena společně se smršťovacím zásobníkem 10 ve formě balónku nebo s jiným zásobníkem rozprašované látky ve formě jednotky najedno použití.

Je třeba připomenout, že u příkladného provedení dávkovač ího inhalátoru podle vynálezu po stisknutí ovládacího tlačítka uvolňovacího prostředku 35, uvolňujícího předpjatou tlačnou pružinu 6, nestojí kromě mimořádně vážné poruchy zařízení již nic v cestě uvolnění obsahu vydávací komory 4 ve formě rozprášených částeček kapaliny. Množství energie, přenášené z předjaté tlačné pružiny 6 na odměřenou dávku kapaliny ve vydávací komoře 4, tak může být přesně předem nastaveno, takže je také předem stanoven nárůst tlaku, působícího na odměřenou dávku kapaliny. Tohoto cíle je třeba dosáhnout také u ostatních zobrazených příkladů provedení rozprašovacího zařízení podle vynálezu.

Dalším znakem řešení dávkovacího inhalátoru podle vynálezu, znázorněného na obr. 1, je vystavení odměřené dávky kapaliny ve vydávací komoře 4 prudkého zvýšení tlaku pouze tehdy, když se stlačilo ovládací tlačítko uvolňovacího prostředku 35 a tím se uvolnila západka 33 a současně tlačná pružina 6. To má tu výhodu, že k udržení kapaliny ve vyhrazených dutinách zařízení nejsou zapotřebí žádná těsnění nebo jiné prostředky před rozprašovací operací. Zvýšení tlaku v kapalině, způsobené uvolněním tlačné pružiny 6, vyvolá výtok kapaliny směrem k rozprašovací hlavici 22 a také touto rozprašovací hlavicí 22 a tím její rozprášení. Tohoto cíle je třeba dosáhnout také u dalších příkladných provedení zařízení podle vynálezu.

Jiným významným a výhodným znakem dávkovacího inhalátoru podle vynálezu, znázorněného na obr. 1, je skutečnost, že při stlačení ovládacího tlačítka uvolňovacího prostředku 35 pro uvolnění západky 33 a tlačné pružiny 6 se rozprašovací hlava 22 nepohybuje uvnitř tělesa 1, ale pohybuje se pouze ovládací tlačítko uvolňovacího prostředku 35. Tím se umožňuje přesné směřování rozprašované kapaliny na rozdíl od dosud používaných inhalátorů s vertikálním čerpadlem, ovládaným prstem, u kterých se pro spuštění rozprašovacího impulzu musí stisknout vlastní rozprašovací hlava. Toto přemísťování rozprašovací hlavy je nevhodné pro zdravotnické inhalátory, protože by bylo při jejich použití obtížné dosáhnout správného nasměrování. Tohoto výsledku je rovněž třeba dosáhnout u všech dalších příkladných provedení vynálezu.

Dávkovači inhalátor, zobrazený na obr. 2, je v podstatě podobný příkladu z obr. 1 pouze s tím rozdílem, že tento druhý dávkovači inhalátor není opatřen odlehčovacím ventilem 25. Druhý rozdíl v konstrukčním provedení spočívá vtom, že zásobník rozprašované látky je tvořen dlouhou trubkou 116, ve které je kapalná látka skladována pod tlakem, který je v tomto zásobníku udržován zásobníkem stlačeného plynu 18, uloženého nad kapalnou látkou 17.

V průběhu posouvání pístu 3 do natažené polohy je kapalná látka 17 vytlačována stlačeným plynem 18 do tlakové vydávací komory 4 vstupním kanálkem 11. Při vytlačování kapalné látky 17 se rozpíná stlačený plyn 18 do dlouhé trubky 116. vytlačuje kapalnou látku kupředu a částečně ztrácí svůj tlak. Počáteční tlak stlačeného plynu 18 proto musí být dostatečný, aby se přetlak udržel až do vyprázdnění veškeré kapalné látky 17.

Tlaková trubka 116 může být vytvořena jako vyměnitelná jednotka, která může být nahrazena novou, jestliže je kapalina v trubce 116 spotřebována, takže je nutné dávkovači inhalátor doplnit novou zásobou kapalné látky 17. V alternativním provedení může být celý dávkovači inhalátor

-8CZ 283820 B6 vytvořen jako velmi levná jednotka například z plastu, takže se může po spotřebování náplně vyhodit. Je-li trubka 116 alespoň částečně viditelná z vnější strany dávkovacího inhalátoru, může být sledováno ubývání výšky hladiny kapalné látky 12 a je tak možné zjistit, kolik kapalné látky 12 ještě v zásobníku zbývá.

V příkladných provedeních dávkovacího inhalátoru podle obr. 1 a 2 je možné ovládat začátek rozprašování stisknutím ovládacího tlačítka uvolňovacího prostředku 35. V alternativním provedení se může západka uvolňovat automaticky přiblížením úst pacienta k rozprašovací hlavici 22. Například může být náustek 40 nebo jiný usměrňovači člen spojen s klapkou, která se uvádí do pohybu tlakovým rozdílem při nadechování inhalujícího pacienta a tím se uvolní západka, která spustí rozprašovací operaci. Takové automatické spouštěcí mechanismy jsou samy o sobě známé ajsou používány u některých dávkovačích inhalátorů.

U příkladných provedení dávkovačích inhalátorů podle obr. 1 a 2 je možné ovládat začátek rozprašování stisknutím ovládacího tlačítka uvolňovacího prostředku 35. V alternativním provedení se může západka uvolňovat automaticky přiblížením úst pacienta k rozprašovací hlavici 22. Například může být náustek 40 nebo jiný usměrňovači člen spojen s klapkou, která se uvádí do pohybu tlakovým rozdílem při nadechování inhalujícího pacienta a tím se uvolní západka, která spustí rozprašovací operaci. Takové automatické spouštěcí mechanismy jsou samy o sobě známé ajsou používány u některých dávkovačích inhalátorů.

U příkladných provedení dávkovačích inhalátorů podle obr. 1 a 2 je zdvih pístu 3 pevný. Je-li to vhodné, mohou být provedeny úpravy pro změnu délky dráhy pístu 3. Tyto úpravy mohou být zajištěny kalibrovanými nastavovacími prostředky, takže uživatel má možnost si podle potřeby nastavit délku dráhy pístu 3 a tím také množství rozprášené látky. Avšak také v tomto případě se po nastavení délky dráhy pístu 3 na požadovanou hodnotu rozprašuje z dávkovacího inhalátoru vždy stejné a přesně odměřená velikost dávky, takže tento postup je opakovatelný stejně jako v případě použití pístu 3 s pevně nastavenou délkou své dráhy posuvného pohybu.

Ve třetím příkladném provedení rozprašovacího zařízení podle vynálezu, zobrazeném na obr. 3, je kapalná látka 50 obsažena uvnitř zásobníku 51 ve formě smršťovací trubky, která je vytvořena vcelku s protáhlou výstupní hubicí, která slouží jako píst 52 tvořící tlačný vypuzovací prostředek 1. Výstupní hubice pístu 52 je uložena ve válci 53, ve kterém se může posouvat v podélném směru. Na konci pístu 52 je umístěn první zpětný ventil 54. Tlaková vydávací komora 55 je vytvořena na jednom konci válce 53 a je propojena před druhý zpětný ventil 56 s rozprašovací hlavicí 57. Válec 53, druhý zpětný ventil 56 a rozprašovací hlavice 57 jsou uloženy uvnitř pouzdra 58, které je na své vnější straně opatřeno prstencovými žebry 59, které slouží pro uchycení pouzdra 58 na první hlavní pouzdrové části, tvořící ručně ovládaný natahovací prvek 60 ovládacího prostředku Π·

Horní konec zásobníku 51 ve formě smršťovací trubky je opatřen obvodovým prstencovým žebrem 61, které slouží k uchycení smršťovací trubky zásobníku 51 na druhé hlavní pouzdrové části 62. Pružné přitlačovací prvky slouží k tlačení natahovacího prvku 60 směrem k druhé hlavní pouzdrové části 62. Pro udržování těchto dvou hlavních pouzdrových částí, tj. natahovacího prvku 60 a druhé hlavní pouzdrové části 62 v požadovaném odstupu od sebe v natažené poloze, připravené pro rozprašování, slouží západka, ke kterým je přiřazen uvolňovací prostředek pro její uvolňování. Aby se nesnižovala přehlednost obr. 3, nejsou předpínací prostředky III, ani západka a uvolňovací prostředek ovládacího prostředku II na tomto obrázku znázorněny, protože příklady provedení těchto prostředků byly již znázorněny na obr. 1 a 2.

Příkladné provedení rozprašovacího zařízení, znázorněné na obr. 3, pracuje následovně. Jak je patrné z obr. 3, je dávkovači inhalátor v tomto příkladě v uvolněném stavu po rozprášení předchozí dávky kapaliny. Pomocí vhodných mechanismů se z tohoto stavu začne pohybovat natahovací prvek 60 směrem od druhé hlavní pouzdrové části 62, takže píst 52, který je současně

-9CZ 283820 B6 výstupní hubicí, se vytahuje z válce 53. Snížením tlaku v tlakové vydávací komoře 55 se vyvolá nasávání kapalné látky 50 do tlakové vydávací komory 55 z trubky zásobníku 51 přes první zpětný ventil 54, aby se tlaková vydávací komora 55 opět naplnila. V průběhu této operace brání druhý zpětný ventil 56 vstupu vzduchu z rozprašovací hlavy 57 do tlakové vydávací komory 55.

Na konci tohoto zdvihu se uvede v činnost západka, která udržuje natahovací prvek 60 a druhou hlavní pouzdrovou část, 62 v požadovaném odstupu od sebe. Po uvolnění západkových spouštěcích prostředků pomocí ovládacích prostředků, je píst 52, který je současně výstupní hubicí, prudce vtlačen působením neznázoměných tlačných prostředků do válce 53, aby prudce stlačil kapalnou látku 50 ve vydávací komoře 55, podobně jako tomu bylo v příkladech podle obr. 1 a 2. Stlačená kapalná látka 50 zásobníku 51 je potom vytlačena působením tlaku do rozprašovací hlavice 57 přes druhý zpětný ventil 56 a je potom touto rozprašovací hlavicí 57 rozprašována na jemné kapičky.

Dávkovači inhalátor se potom opět přivede pomocí příslušných pákových mechanismů do natažené polohy proti sile pružných tlačných prostředků a natahovací prvek 60 se oddálí od druhé hlavní pouzdrové části 62.

Příkladné provedení dávkovacího inhalátoru podle obr. 3 tedy pracuje podobně jako příkladná provedení z obr. 1 a 2. V příkladě podle obr. 3 je však kapalná látka 50 uložena ve zvláště výhodné trubce, tvořící zásobník 51 pro uložení zásoby kapalné látky 50, která může být vytvořena vcelku s výstupní hubicí, tvořící současně píst 52, a s prvním zpětným ventilem 54 do jednoduché jednotky na jedno použití, která se může po spotřebování náplně vyhodit. Celá tato jednotka, sestávající z trubky zásobníku 51 pro kapalinu, trysky a prvního zpětného ventilu 54, může být vyráběna jednoduchým výrobním postupem z plastu. Uživatel je chráněn před dotykem s kapalnou látkou 50 kromě okamžiku, kdy je dávkovači inhalátor uváděn v činnost. Některé znaky příkladů provedení z obr. 1 a 2 včetně jejich zmíněných alternativních provedení, mohou být v případě potřeby kombinovány se znaky příkladu z obr. 3.

V příkladném provedení podle obr. 3 může být k hlavnímu pouzdru dávkovacího inhalátoru připojen buď natahovací prvek 60 nebo druhá hlavní pouzdrová část 62, přičemž druhá z uvedených částí, která zůstává volná, se pohybuje vzhledem k upevněné části. V alternativním provedení se mohou obě části pohybovat vůči hlavnímu pouzdru dávkovacího inhalátoru.

V rozprašovacím zařízení podle příkladu z obr. 4 je kapalná látka 70 obsažena v zásobníku 71 ve formě smršťovací trubky, která je opatřena výstupní hubicí 72, napojenou na vstupní kanálek 73, který obsahuje první zpětný ventil 74. První zpětný ventil 74 je napojen na pružnou trubici, tvořící vydávací komoru 75, která se může deformovat mezi plnou polohou, zobrazenou plnými čarami, a prázdnou polohou 75a, zobrazenou čerchovanými čarami. Pružná trubice vydávací komory 75 je propojena s druhým zpětným ventilem 76, který je zase propojen s neznázoměnou rozprašovací hlavicí. Pružná trubice vydávací komory 75 je uložena uvnitř tlakové komory 77, která je naplněna sekundární kapalinou 78. Sekundární kapalina 78 je propojovacím kanálkem 79 ve spojení s neznázoměným zdrojem tlakových impulzů.

Příkladné provedení rozprašovacího zařízení podle obr. 4 pracuje následovně. Je-li vydávací komora 75 tvořená pružnou trubicí 75 v plné poloze, je plná kapalné látky 70, nasáté ze smršťovací trubky zásobníku 71. Vyvozením tlakového impulzu na sekundární kapalinu 78 se tlak v tlakové komoře 77 prudce zvýší a tím stlačuje pružnou trubici vydávací komory 75 do prázdné polohy 75a, takže kapalná látka 70 je vytlačována z vydávací komory 75 ve formě pružné trubice přes druhý zpětný ventil 76 do neznázoměné rozprašovací hlavy pod vysokým tlakem, takže rozprašovací hlava rozprašuje kapalnou látku 70 dojemných kapiček podobně jako v předchozích příkladných provedeních.

-10CZ 283820 B6

Po ukončení působení tlakového impulzu pružná trubice 75 zaujímá opět svoji plnou polohu v průběhu tohoto přechodu se kapalná látka 70 nasává ze smršťovací trubky zásobníku 71 přes první zpětný ventil 74 do prostoru uvnitř pružné trubice vydávací komory 75. Vydávací komora 75 ve formě pružné trubice se může vrátit do plné polohy svou vlastní pružností. Alternativně nebo přídavně může být toto nasávání podporováno působením negativního nebo redukovaného tlakového impulzu na sekundární kapalinu 78 v tlakové komoře 77.

Tlakové impulzy v sekundární kapalině 78 mohou být vyvolávány libovolnými prostředky. Je však důležité, aby tlakové impulzy měly předem stanovenou amplitudu a trvání a aby se zajistilo nasávání přesně odměřené dávky kapalné látky 70 do pružné trubice vydávací komory 75 a následné vytlačení dávky kapalné látky 70 přesně nastaveným zvýšeným tlakem a tím také opakovatelné rozprašování kapaliny rozprašovací hlavicí.

V příkladném provedení může být generátorem tlakových impulzů hydraulický válec s pístem, který je vytvořen společně se zajišťovacími a uvolňovacími prostředky podobného typu jako v příkladech na obr. 1 a 2.

Tlakové impulzy mohou být takového charakteru, že v grafickém vyjádření mají čtvercový tvar. Avšak pochopitelně mohou mít tlakové impulzy i jiný průběh, je-li zvoleno rozprašovací spektrum, proměnné v průběhu času. Velmi důležitým faktorem každého tvaru tlakových impulzů je jejich přesná opakovatelnost, která musí být dodržována ve všech konkrétních provedeních.

Obr. 5 znázorňuje ve zvětšeném detailu příkladné provedení rozprašovací hlavy 80, v jejímž tělese 82 je vytvořen vstupní kanálek 81, který vede do vstupní komory 83. Mezi dvěma za sebou následujícími částmi vstupní komory 83 je umístěn filtr 84. Koncový úsek vstupní komory 83 vede do vířivé komory 85, která zase ústí do trysky 86.

Úkolem filtru 84 je zachycovat částice například nečistot a zamezovat ucpávání výstupního otvoru. Filtr 84 může být tvořen například sítkem z nerezavějících ocelových prvků s velikostí ok v rozsahu od 1 do 10 mikrometrů, zejména 3 mikrometry.

Obr. 6 zobrazuje jeden příklad vytvoření rozprašovacího otvoru 90, který je vytvořen v destičce 91, která může být umístěna například ve směru proudění za rozprašovací tryskou 86 rozprašovací hlavy 80 z obr. 5, jak je znázorněno na obr. 5 čárkovanými čarami.

Jak je patrné z obr. 6, koncový výstupní rozprašovací otvor 90 má průměr 6 mikrometrů a jeho celková délka je 30 mikrometrů a obsahuje dovnitř se zužující hrdlo 92, skloněné v úhlu 30° v normále, a na konci nálevkovitě rozšířené ústí 93. Otvorová destička 91 má tloušťku řádově 1 mm a zužující se vstupní kanálek s délkou kolem 1 mm, zužující se v úhlu 20° od vstupního otvoru s průměrem 70 mikrometrů. Bylo zjištěno, že použitím výstupního rozprašovacího otvoru 90 s průměrem 6 mikrometrů společně s vysokým tlakem působícím na rozprašovanou kapalinu pomocí akumulátoru energie, například tlačné pružiny 6, může překvapivě vést k vytváření rozprášených částic s rovnoměrnou střední velikostí velmi účinným způsobem. Zkoušky prováděné s výstupním rozprašovacím otvorem 90 o průměru 6 mm, zobrazeným na obr. 6, a s tlakem v kapalině řádově kolem 30 MPa ukázaly, že je možné vytvořit rovnoměrně rozprášené částice s průměrnou velikostí kapiček okolo 5 až 8 mikrometrů. Průměr výstupního rozprašovacího otvoru 90 je s výhodou menší než 100 mikrometrů. Výhodný rozsah průměrů tohoto rozprašovacího otvoru 90 je od 1 do 20 mikrometrů a nej výhodnějším je rozsah 3 až 10 mikrometrů.

Výstupní rozprašovací otvor 90 může být vytvořen děrováním destičky 91 pomocí jehly s karbidu wolframu, například takové, která se používá pro výrobu zvlákňovacích trysek pro textilní průmysl.

-11 CZ 283820 B6

I když je výhodné použití rozprašovacích otvorů 90 je možno použít i alternativních rozprašovacích prostředků. Jak je patrné z obr. 7, může vystupovat paprsek kapaliny velkou rychlostí po dráze 102 z výstupní trysky 104 a narážet touto velkou rychlostí na rozstřikovací těleso 106, například na kovovou kuličku, která potom způsobuje rozprášení kapaliny.

V jiném alternativním provedení, zobrazeném na obr. 8, může rozprašovací hlava obsahovat dvě výstupní trysky 104a, jejichž výstupní paprsky 110 kapaliny, vystřikované pod velkým tlakem a velkou rychlostí, takže kapalina se rozprašuje v místě vzájemného střetu obou paprsků 110 na velmi jemné kapičky.

Provedené úvodní experimenty s dávkovacím inhalátorem, majícím konstrukční provedení podle nejméně jednoho příkladného provedení vynálezu, ukázaly, že tímto dávkovacím inhalátorem je možné opakovaně rozprašovat odměřené dávky léku na částice se střední velikostí menší než 30 mikrometrů, zejména v rozsahu od 3 do 10 mikrometrů. Vhodnější je vytváření částic se střední velikostí v rozsahu od 2 do 8 mikrometrů, zejména menších než 5 mikrometrů, které je dosažitelné konstrukcí podle vynálezu. Zvláště výhodným hlediskem tohoto provedení vynálezu je skutečnost, že je možné používat léky přímo ve formě rozpustné ve vodě. Většina léků tohoto typuje upravena pro použití ve dvou základních typech podávačích zařízení, jednak v dávkovačích inhalátorech a jednak v mlhových rozprašovačích, používaných zpravidla v nemocnicích, přičemž pro každý typ zařízení má lék jiného složení. Pro mlhové rozprašovače se téměř výhradně používá léků ve formě vodných roztoků, takže léky tohoto složení jsou použitelné také v zařízení podle vynálezu.

Tím, že dávkovači inhalátor podle vynálezu umožňuje použití léků ve formě vodných roztoků, je uvolněna cesta pro další vývoj některých léků. Tento vývoj byl prozatím brzděn potřebou dlouhodobého testování rozprašovacích zařízení s hnacím plynem, zejména CFC, zda nedochází k degradaci nebo jinému ovlivnění přidaných léků, popřípadě k ovlivnění celkového výsledku, zatímco u zobrazených příkladných provedení rozprašovacích zařízení nebo žádný hnací plyn nutný.

Většina léků, rozprašovaných dávkovacími inhalátory, jsou dilatátory průdušek a podobné léky pro léčení astmatu, alergií a jiných poruch, které působí zúžení dýchacích cest. Zejména v poslední době však nabývá značně na významu potřeba léčení dalších stavů, například pneumocystes cairinii, inhalační terapií. Důvodem pro volbu tohoto typu léčebné aplikace léku je skutečnost, že léky přijímané polykáním jsou velmi často poškozovány žaludečními šťávami, přičemž léky vstupující do krevního oběhu jsou zněj vylučovány játry v tak zvaném prvním oběhovém metabolismu. V některých případech pak mohou být nepříznivé vedlejší účinky. Některé žňových léků se velmi obtížně rozplývají na drobné částečky, takže dosud mohly být aplikovány jen rozprašováním v nemocničních zařízeních, protože dosud nebylo k dispozici vhodné rozprašovací zařízení přenosného typu, které by bylo schopno tuto funkci plnit.

Nemocniční rozprašovací zařízení jsou zpravidla napojena na dmýchací zařízení, přičemž jsou v nich přidávána malá množství kapalné látky do velkého objemu vzduchu dmýchaného pod velkým tlakem. Zdrojem tlakového plynu mohou být také plynové tlakové láhve, která však nejsou přenosné ve smyslu kapesních nebo brašnových a podobných malých rozprašovacích zařízení. Příkladná provedení rozprašovacího zařízení podle vynálezu mohou být snadno vytvořena v přenosném provedení, přičemž jejich značnou výhodou je to, že inhalátor může být použit přímo pro aplikaci léku, který již byl vyzkoušen a je vhodný pro rozprašování ve větších rozprašovačích.

Další výhodou znázorněných příkladů provedení je, že tyto inhalátory mohou být používány uspokojivě v jakékoliv poloze. To je značný rozdíl oproti známým rozprašovačům, například s hnacím plynem, zejména s CFC, nebo čerpadlovým rozprašovačům, které mohou pracovat jen

- 12CZ 283820 B6 v jedné, zpravidla svislé poloze. To je výhodné zejména pro pacienty, kteří se vždy nemohou dostat do svislé polohy.

Jak již bylo uvedeno v předchozím popisu, příkladná provedení rozprašovacích zařízení mohou obsahovat průhledné zásobníky pro uchovávanou látku, popřípadě alespoň částečně průhledné zásobníky, takže množství a hladina zbývající kapaliny v zásobníku mohou být snadno kontrolovány vizuálně.

Další výhodou rozprašovacího zařízení podle vynálezu je skutečnost, že tato zařízení mohou být vyrobena ve vyhovujícím provedení bez použití jakýchkoliv těsnění z polymemích hmot. To je značný rozdíl oproti známým dávkovacím inhalátorům, které byly popsány v úvodní části popisu, které musí být opatřeny pružnými těsnicími prvky, které však mohou dotykem s obsahem postupně rychle degradovat a nebo mohou uvolňovat extrahovatelné látky, zejména jde-li o pryžová těsnění, které se pak dostávají do rozprašované látky.

Jedním z důvodů, proč může výhodné provedení rozprašovacího zařízení existovat bez nutnosti použití elastromemího těsnění, je charakter uložení skladované látky, která se neskladuje v zařízení pod velkým tlakem. Vysoký tlak se vyskytuje jen po velice krátkou dobu, jen v rozprašovacím cyklu. Například v příkladném provedení podle obr. 1 a 2 je těsnicí čepička nebo kroužek jen na koncové zúžené části 5 pístu 3, jak již bylo při popisování těchto příkladných provedení objasněno, přičemž těmito prvky mohou být těsnicí díly z polytetrafluoretylenu PTFE nebo z nylonu. V praxi je jak možné, tak i žádoucí, vyrobit rozprašovací zařízení podle příkladných provedení z obr. 1 a 2 z nerezavějící oceli a z povolených plastů, například z polypropylenu, polytetrafluoretylenu nebo nylonu, které jsou dokonale bezpečné a nereagují s látkou obsaženou v zásobníku.

Jestliže je třeba utěsnit spojku 12, kterou je spojen zásobník se vstupním kanálkem 11, je vhodné použít těsnicího kroužku nebo plochého těsnicího prstence z povoleného plastu, například z PTFE. Spojovací prvky, například spojka 12, mohou být v alternativním provedení nebo v dalším zdokonalení opatřeny šroubovacími spojovacími částmi, z nichž alespoň jedna je vyrobena z plastu povoleného typu.

V příkladném provedení rozprašovacího zařízení podle obr. 4 je v případě potřeby možné použít elastomemího těsnění u neznázoměného provedení generátoru tlakových impulzů, protože kapalná látka 70, která se potom rozprašuje, je zcela izolována od těchto těsnění pružnou trubicí vydávací komory 75 a sekundární kapalinou 78. Pružná trubice je vyrobena ze schváleného plastu, například z polypropylenu, polytetrafluoretylenu nebo nylonu.

Ve znázorněných příkladných provedeních z obr. 1 a 2 je použit mechanický píst 3, tlačení silnou pružinou, kterou je v tomto případě předpjatá tlačná pružina 6, aby se vytvořil tlakový impulz, kteiý působí na kapalinu ve vydávací komoře 4. Pro vytváření těchto tlakových impulzů je možné použít také jiných prostředků, například plynové pružiny, elektrického motoru, solenoidu nebo jiných ústrojí.

I když popsaná příkladná provedení rozprašovacího zařízení podle vynálezu využívají kapalné látky, kterou je zpravidla vodný roztok léku, je možné použít také jiných kapalných látek, například takových kapalin, které jsou tvořeny vodnými suspenzemi nebo vodnými roztoky, alkoholem nebo jinou kapalinou.

Jak již bylo zdůrazněno, mohou příkladná provedení rozprašovacího zařízení podle vynálezu produkovat rozprášený oblak částeček, pohybujících se podstatně menší rychlostí než tomu bylo u dosud známých dávkovačích inhalátorů. Například u konvenčních dávkovačích inhalátorů MDI s hnacím plynem CFC se vypouštěný obláček rozprášené látky může pohybovat rychlostí kolem 30 metrů za sekundu. Výhodná provedení dávkovacího inhalátoru podle vynálezu mohou

- 13 CZ 283820 B6 uvolňovat ekvivalentní množství rozprášených částic přibližně čtvrtinovou rychlostí. Proto je možné dosáhnout s dávkovacím inhalátorem podle vynálezu optimální inhalační rychlosti, která se pohybuje kolem 60 litrů vzduchu za minutu.

Znázorněná příkladná provedení rozprašovacího zařízení podle vynálezu obsahují prostředky pro odměřování množství kapaliny, které má být rozprašováno. V alternativním provedení mohou být rozprašovací zařízení opatřena předem odměřenými dávkami kapaliny, která bude potom rozprašována. Toto alternativní řešení je možné realizovat například pomocí proužku fólie z plastu nebo jiného materiálu, který obsahuje uzavřené a předem odměřené dávky kapaliny, přičemž proužek fólie je propichován před stlačovací operací nebo v jejím průběhu, načež se kapalina rozprašuje na jemné kapičky. Pro tento účel může být fóliový proužek ve vybraných místech předem změkčen, aby se podpořilo protržení nebo jiné porušení obalu ve správném místě ve správný okamžik. V jiném možném provedení mohou být dávky kapaliny obsaženy v jednotlivých pouzdrech nebo kapslích, které jsou postupně přiváděny do tlakové vydávací komory nebo jiného místa, kde vzniká tlak a kde potom může docházet k protržení pouzdra. Páskový materiál nebo pouzdra mohou být upraveny tak, že k porušení obalu dochází pri dosažení předem nastavené hodnoty tlaku, vyvozeného rozprašovacím ústrojím, takže odlehčovací efekt vzniká v kapalině po protržení obalu.

Všechny znaky rozprašovacího zařízení podle vynálezu, uvedené v patentových nárocích, v anotaci a patrné z výkresů, anebo znaky rozprašovacího postupu mohou být vzájemně kombinovány v nej různějších kombinacích s výjimkou těch, ve kterých se alespoň některé znaky a nebo operace vzájemně vylučují.

Každý znak uvedený v tomto popisu včetně patentových nároků, anotace a výkresů, může být nahrazen alternativními znaky, sloužícími ke stejným, ekvivalentním nebo podobným účelům, pokud toto není výslovně stanoveno jinak. To znamená, že pokud to nebylo výslovně stanoveno jinak, je možné každý znak příkladů provedení považovat za pouze jediný znak ze skupiny ekvivalentních nebo podobných znaků.

Vynález není omezen na konkrétní provedení, uvedená v předchozích příkladných provedeních, ale vztahuje se i na detaily a jejich kombinace, spadající do rozsahu patentových nároků.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob rozprašování odměřeného množství kapaliny ve formě kapiček velikosti vhodné pro vdechování do plic, vyznačený tím, že kapalina se dopravuje do vydávací komoiy v odměřeném množství, načež se odměřené množství ve vydávací komoře stlačí tlakovým impulzem nejméně 5 MPa a vypudí se tímto tlakovým impulzem z vydávací komory výstupními otvory rozprašovací hlavy ve formě rozprášených kapiček odměřeného množství kapaliny.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že tlakový impulz je nejméně 10 MPa.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že kapičky mají střední velikost v rozmezí l až 12 mikrometrů.
4. 4. Způsob podle nejméně jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že tlakový impulz iniciuje vypouštění kapaliny.

   -14CZ 283820 B6
5. 5. Zařízení pro rozprašování odměřeného množství kapaliny způsobem podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, obsahující zásobník rozprašované kapaliny, vydávací komoru, tlačný vypuzovací prostředek ovládaný tlakovým impulzem, a rozprašovací hlavu, vyznačený tím, že tlačný vypuzovací prostředek (I) je spojen s ovládacím prostředkem (Π) pro vyvíjení tlakového impulzu, přičemž oba prostředky (I, Π) jsou opatřeny předpínacím prostředkem (ΠΙ) pro akumulaci energie k vytlačení odměřené dávky, přičemž tlakový vypuzovací prostředek (I) je přesuvný mezi první polohou, odpovídající roztažení vydávací komory (4, 55, 75) na objem odměřené dávky kapaliny, která se má rozprašovat, nasávané z jejího zásobníku (10, 51, 71), a druhou polohou odpovídající stlačení vydávací komory (4, 55, 75), přičemž mezi zásobníkem (10, 51, 71) a vydávací komorou (4, 55, 75) je vřazen zpětný ventil, otevíraný podtlakem ve vydávací komoře (4, 55, 75) a mezi výstupem vydávací komory (4, 55, 75) a ústím rozprašovací hlavice (22, 57, 80) je vřazen další zpětný ventilový prostředek, otevíraný přetlakem ve vydávací komoře (4, 55, 75) vzhledem k ovzduší.
6. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že tlačný vypuzovací prostředek (I) je tvořen pístem (3) s napínacím táhlem (31), který je přitlačován do druhé polohy předpínacím prostředkem (ΙΠ) obsahujícím pružinu (6), přičemž ovládací prostředek (Π) obsahuje ručně ovládaný natahovací prvek (32) pro natahování pružiny (6), spojený s napínacím táhlem (32), a uvolňovací prostředek samočinné zaskakovací západky (33), aretující napínací táhlo (31) proti působení pružiny v první poloze tlačného vypuzovacího prostředku (I).
7. 7. Zařízení podle nároku 5, vyznačené tím, že tlačný vypuzovací prostředek (I) je tvořen dutým válcovým pístem (52), vybíhajícím ze zásobníku (51) a vymezujícím svou koncovou plochou na výstupu vydávací komoru (55), přičemž válcový píst (52) je přitlačován do druhé polohy předpínacím prostředkem (III) obsahujícím pružinu, přičemž ovládací prostředek (Π) obsahuje ručně ovládaný natahovací prvek (60) pružiny a uvolňovací prostředek (35) samočinné zaskakovací západky, aretující válcový píst (52) v první poloze tlačného vypuzovacího prostředku, přičemž v konci dutého válcového pístu (52) je vytvořen vydávací průchod se zpětným ventilem (54).
8. 8. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5až7, vyznačené tím, že předpínací prostředek (III) je nastaven na výtlačný tlak nejméně 10 MPa.
9. 9. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5až8, vyznačené tím, že zásobník (10, 51) je vyměnitelný.
10. 10. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5až9, vyznačené tím, že rozprašovací hlavice (22, 57, 80) obsahuje výstupní trysku (104), proti které je v dráze (102) proudu kapaliny umístěno rozstřikovací těleso (106).
11. 11. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 5ažl0, vyznačené tím, že rozprašovací hlava (22, 57, 80) obsahuje nejméně dvě výstupní trysky (104a), jejichž výstupní paprsky (110) kapaliny se navzájem protínají.