DE102011101495A1

DE102011101495A1 - Transportabler und flüssigkeitsdicht verschließbarer Inhalator

Info

Publication number: DE102011101495A1
Application number: DE102011101495A
Authority: DE
Inventors: Joachim Kern
Original assignee: NEBU TEC GmbH; NEBU-TEC GmbH
Current assignee: Unither Therapeutik GmbH
Priority date: 2011-05-14
Filing date: 2011-05-14
Publication date: 2012-11-15

Abstract

Portabler Inhalator, bestehend aus einem Flüssigkeitsbehälter, in dem sich eine Wirkflüssigkeit mit einem darin gelösten Wirkstoff befindet, sowie einem Vernebler, durch den Wirkflüssigkeit in ein Aerosol umwandelbar ist und in eine Nebelkammer einbringbar ist, die mit wenigstens einer Zuluftlöffnung verbunden ist, wobei das Aerosol durch ein Mundrohr absaugbar ist, das in seiner aktiven Position über eine Aerosolöffnung mit der Nebelkammer verbunden ist und in eine passive Position bewegbar ist, in der es die Aerosolöffnung flüssigkeitsdicht verschließt und jede Zuluftöffnung ein Ventil aufweist, das die Zuluftöffnung gegen Flüssigkeit aus dem Inneren des Inhalators verschließt und das für von außen eintretende Zuluft durchlässig ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen portablen Inhalator, bestehend aus einem Flüssigkeitsbehälter, in dem sich eine Wirkflüssigkeit mit einem darin gelösten Wirkstoff befindet, sowie einem Vernebler, durch den Wirkflüssigkeit in ein Aerosol umwandelbar ist und in eine Nebelkammer einbringbar ist, die mit wenigstens einer Zuluftlöffnung verbunden ist.
Den Menschen ist das Inhalieren von Flüssigkeiten mit medizinischer Wirkung schon sehr lange bekannt. So hat z. B. die Behandlung von Erkältungskrankheiten durch Menthol oder andere ätherische Öle eine sehr lange Tradition. Dazu waren schon immer möglichst kleine und idealerweise transportable Vorrichtungen erwünscht, die u. a. auch auf Reisen eingesetzt werden konnten, um durch kompakte Bauform und geringes Gewicht das Reisegepäck nur wenig zu belasteten. Eine erste, sehr einfache Ausführung ist als „Riechfläschchen” bekannt.
Eine aufwändigere Ausführung eines „Inhalators als Taschengerät” beschreibt die DE 37 43 680 . Er besteht aus einem Behälter, der mit einer etwa kegelförmigen Kappe verschlossen ist, an deren Ende eine Inhalationsöffnung angeordnet ist. In einem Abstand zu dieser Inhalationsöffnung ist der Behälter durch eine Lufteintrittsöffnung durchbrochen. Zur Verneblung der medizinisch wirksamen Flüssigkeit wird sie über ein saugfähiges Material mit großer Oberfläche, wie z. B. Watte, ausgebracht und verdampft von dort.
Die Wirkflüssigkeit ist innerhalb des Behälters in einer weiteren Umhüllung luftdicht gespeichert. Zur Aktivierung des Inhalators wird diese Umhüllung von außen her durch eine Vorrichtung durchzustoßen, sodass die Flüssigkeit sich auf das saugfähige Material ergießt. Durch dessen große Oberfläche verdampft die Flüssigkeit und steigt in die Kappe auf. Der Inhalator wird dann in ein Nasenloch gehalten, durch welches der Patient einatmet. Dabei entsteht ein Unterdruck, der die verdampfte Wirkflüssigkeit aus dem Hohlraum unterhalb der Inhalationsöffnung absaugt. Dabei tritt durch die Lufteintrittsöffnung Außenluft ein, die sich innerhalb des Inhalators mit der verdampften Wirkflüssigkeit vermischt und durch ein Nasenloch in den Nasenraum des Patienten gelangt. Dadurch verteilen sich die Wirkstoffe sehr gleichmäßig auf die Schleimhäute im Nasenraum. Ein Teil des Wirkstoffes gelangt auch in den Mundraum und ein noch geringerer Teil des Wirkstoffes gelangt sogar in die Atemwege. Die Lungenbläschen erreicht nur ein sehr geringer Teil des Wirkstoffes.
Ein massiver Nachteil dieser Einrichtung ist, dass sie auf Wirkstoffe beschränkt ist, die sich bei Umgebungstemperatur ohne weiteres Zutun in eine gasförmige Phase umwandeln. Damit ist die Verabreichung eines medizinischen Wirkstoffes, der bei Umgebungstemperatur nicht ohne weiteres verdampft, von vornherein ausgeschlossen.
Ein weiterer, für eine medizinische Anwendung ebenso bedeutsamer Nachteil ist, dass eine Dosierung der zugeführten Wirkstoffmenge auf diese Weise kaum möglich ist, sodass nur Wirkstoffe verabreicht werden können, deren Dosierung absolut unkritisch ist und die bei einer Überdosierung keine nachteiligen Nebenwirkungen hervorrufen.
Eine weitere Einschränkung ist, dass nach diesem Prinzip der gasförmige Wirkstoff durch den Mund kaum aufnehmbar ist. Selbst wenn die Inhalationsöffnung und die Lufteintrittsöffnung in ihrem Querschnitt entsprechend vergrößert werden, so muss auch noch der Behälter zum Ansetzen an den Mund in eine horizontale oder nahezu horizontale Position gebracht werden. Dann besteht das Risiko, dass die Wirkflüssigkeit am Vernebler vorbei in die Inhalationsöffnung und damit zum Patienten gelangt, was zumindest nachteilig, womöglich aber sogar sehr schädlich für den Patienten sein kann.
Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen transportablen Inhalator zu entwickeln, mit dem alle medizinischen Wirkstoffe, die sich in einer Flüssigkeit auflösen lassen, durch den Mund inhalieren lassen, wobei der Inhalator auch mit einer darin enthaltenen Wirkflüssigkeit noch transportabel ist, ohne dass dabei Wirkflüssigkeit austritt.
Als Lösung lehrt die Erfindung, dass das Aerosol durch ein Mundrohr absaugbar ist, das in seiner aktiven Position über eine Aerosolöffnung mit der Nebelkammer verbunden ist und in eine passive Position bewegbar ist, in der es die Aerosolöffnung flüssigkeitsdicht verschließt und jede Zuluftöffnung ein Ventil aufweist, das die Zuluftöffnung gegen Flüssigkeit aus dem Inneren des Inhalators verschließt und das für von außen eintretende Zuluft durchlässig ist.
Ein ganz wesentliches Merkmal der Erfindung ist das sog. Mundrohr, also ein Rohr, das der Patient in seinen Mund nehmen kann und dadurch das im Inhalator erzeugte Aerosol inhaliert. Ein erfindungsgemäßes Mundrohr zeichnet sich dadurch aus, dass es vom Nutzer des Inhalators in zwei verschiedene Positionen bewegt werden kann.
Die erste Position ist die sog. „aktive Position”, in der das Mundrohr über eine Aerosolöffnung mit der Nebelkammer verbunden ist. Diese Position wird deshalb die aktive genannt, weil in dieser Position des Mundrohres ein Aerosol aus der Nebelkammer über das Mundrohr vom Patienten abgesaugt werden kann.
Wenn der Inhalator nicht mehr benutzt werden soll, kann der Nutzer das Mundrohr in eine sog. „passive Position” bewegen. Das besondere, erfinderische daran ist, dass das Mundrohr durch diese Bewegung die Aerosolöffnung flüssigkeitsdicht und damit auch gasdicht verschließt, sodass kein Aerosol und keine Flüssigkeit mehr durch die Aerosolöffnung in das Mundrohr gelangen und daraus austreten kann. Diese Funktion ist insbesondere für den Transport eines erfindungsgemäßen Inhalators wesentlich, bei dem die jeweilige Ausrichtung des Inhalators nicht mehr kontrolliert werden kann, sodass er eventuell sogar „auf dem Kopf” stehen kann, wodurch noch im Flüssigkeitsbehälter verbliebene Wirkflüssigkeit in die Nebelkammer und von dort über die Aerosolöffnung in das Mundrohr laufen würde.
Die Erfindung hat auch bedacht, dass ein Inhalator stets eine Zuluftöffnung benötigt, aus der während des Transportes ebenfalls keine Wirkflüssigkeit austreten darf. Jede Zuluftöffnung eines erfindungsgemäßen Inhalators ist deshalb mit einem Ventil ausgerüstet, das Flüssigkeit im Inneren des Inhalators zurückhält, aber für von außen eintretende Zuluft durchlässig ist. Dafür können Ventile mit einer zumindest partiell bewegbaren Ventilfläche aus Gummi ebenso wie alle anderen möglichen Ventiltypen verwendet werden.
Im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik ermöglicht ein erfindungsgemäßer Inhalator also in etwa horizontaler Position eine Inhalation eines medizinischen Wirkstoffes in normaler Körperhaltung, also mit nach oben weisendem Hals über ein bewegliches Mundrohr. In dieser Körperhaltung sind sämtliche Atemwege nicht zusammengedrückt, sodass das inhalierte Aerosol durch den Mundraum und die Tracheen in die Lungenbläschen gelangen kann, die einen direkten Zugang zu Blutgefäßen haben, sodass die Wirkstoffe schnell und vollständig in die Blutbahn übertreten können. Dabei ist der Verlust an Wirkstoff in den Tracheen und im Mundraum so gering, dass nach diesem Prinzip sogar eine Dosierung der den Lungen zugeführten Wirkstoffmenge möglich ist.
Ein erfindungsgemäßes Mundrohr kann in mehreren Varianten ausgeführt werden. So ist es sinnvoll, dass das Mundrohr ein längliches Hohlprofil ist, das in einer komplementären Nut oder in einem anderen, komplementären Gegenstück verschiebbar ist, welches an der Außenseite der Nebelkammer angeordnet ist.
In einem einfachen Fall ist das Mundrohr ein rechteckiges Hohlprofil, das über die gesamte Länge hinweg das gleiche Profil aufweist. Das Gegenstück ist dann z. B. eine rechteckige Nut, über die an wenigstens einer Stelle ein Bügel herüber greift, der das Mundrohr in der Nut hält. Alternativ können am Mundrohr oder an der Nut auch Zapfen angeformt sein, die in ein entsprechendes, komplementäres Gegenstück am anderen Teil eingreifen. Auf diese oder eine andere Weise ist das Mundrohr dann gegenüber der Nebelkammer verschiebbar.
Erfindungsgemäß weist das Mundrohr dabei an wenigstens einer Längsseite einen Durchlass auf, der sich in der aktiven Position mit der Aerosolöffnung überdeckt und in der passiven Position davon weg geschoben ist, sodass die Aerosolöffnung mit einer Längsseite des Mundrohres verschlossen ist. Damit dieser Verschluss auch bei verstärkter Bewegung des Inhalators noch abdichtet, kann er mit einer zusätzlichen Dichtung, wie z. B. einer um die Aerosolöffnung herum laufenden Rundschnurdichtung versehen werden.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Mundrohr ein länglicher Hohlzylinder oder ein anderer, um seine Längsachse rotationssymmetrischer erster Hohlkörper. Dieser erste Hohlkörper wird zum Teil von einem zweiten Hohlkörper umfasst, der komplementär zum ersten Hohlkörper geformt ist und an der Außenseite der Nebelkammer angeordnet ist. Darin ist der erste Hohlkörper um seine Längsachse verschwenkbar gelagert. Ein Mundrohr in Form eines Hohlzylinders kann zusätzlich zu der Drehung um seine Längsachse auch noch linear in Richtung der Längsachse bewegt werden, also aus dem zweiten Hohlkörper teilweise herausgezogen werden.
Es ist vom Prinzip her denkbar, dass ein erfindungsgemäßes Mundrohr nur zwei Öffnungen hat, nämlich eine Atemöffnung, durch die hindurch der Nutzer des Gerätes Aerosol aus dem Mundrohr absaugt und einatmet und den Durchlass, der in der aktiven Stellung des Mundrohres mit der Aerosolöffnung der Nebelkammer verbunden ist, so dass Aerosol in das Mundrohr eintreten kann. Das hat jedoch die Einschränkung, dass der Nutzer das Mundstück des Mundrohres nur zum Einatmen in den Mund nehmen muss, es aber bei jedem Ausatmen wieder vom Mund absetzen muss, damit die ausgeatmete Luft nicht in die Nebelkammer eindringt oder sogar das in der Nebelkammer vorhandene Aerosol herausbläst.
Deshalb bevorzugt die Erfindung ein Mundrohr mit insgesamt drei Öffnungen. Dessen erste Öffnung an der einen Stirnseite des Mundrohres ist die erwähnte Atemöffnung. Dessen zweite Öffnung – der sog. Durchlass – in einer Längsseite des Mundrohres führt in der aktiven Position des Mundrohres Aerosol und zugeführte Luft aus der Nebelkammer in das Mundrohr. Und dessen dritte Öffnung ist vorzugsweise die andere Stirnseite des Mundrohres. Sie wird in der aktiven Position des Mundrohres und während des Einatmens des Gerätenutzers durch ein Rückschlagventil verschlossen.
Wenn der Gerätenutzer ausatmet, so muss er das Atemrohr nicht absetzen, sondern drückt die ausgeatmete Luft in das Atemrohr hinein. Durch die Druckerhöhung öffnet sich das Rückschlagventil an der anderen Stirnseite des Mundrohres, so dass die ausgeatmete Luft entweichen kann. Dabei tritt praktisch keine Atemluft in die Nebelkammer ein, wenn die Zuluftöffnungen der Nebelkammer durch je ein Ventil gegen austretende Luft verschlossen werden.
Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass der Nutzer nahezu ungehindert atmen kann.
Ein ballig oder kegelig geformter Hohlkörper als Mundrohr kann nur um seine Längsachse rotatorisch bewegt werden. Das hat den Vorteil, dass er nicht versehentlich aus seinem Gegenstück heraus fallen kann.
Eine dritte Alternative zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Mundrohres ist ein Hohlkörper, der um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, die senkrecht oder geneigt zu der Verbindungslinie zwischen den beiden Atemöffnungen ausgerichtet ist. Ein derartiger Hohlkörper könnte ebenfalls ein längliches Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt sein, wie es als erste Alternative genannt worden ist. Denkbar wäre aber auch ein „Tortenstück”, also ein Ringsegment, in dessen gekrümmten Flächen sich die beiden Atemöffnungen befinden.
In jedem Fall muss das Mundrohr einen Durchlass aufweisen, der sich in der aktiven Position mit der Aerosolöffnung in der Nebelkammer überdeckt. In der passiven Position muss die Aerosolöffnung hingegen vom Mundrohr verschlossen sein.
Es ist ein wesentliches Merkmal eines erfindungsgemäßen Inhalators, dass er in der passiven Position des Mundrohres mit einer im Flüssigkeitsbehälter enthaltenen Wirkflüssigkeit in eine beliebige Position gebracht werden kann, ohne dass Wirkflüssigkeit aus dem Inhalator heraustritt, was z. B. im Reisegepäck ein wesentlicher Vorteil ist.
In der aktiven Position des Mundrohres ist jedoch nur der Betrieb in einer bestimmten Ausrichtung vorgesehen, bei der das Mundrohr etwa horizontal ausgerichtet ist und sich darunter die Nebelkammer befindet und wiederum darunter der Vernebler und der Flüssigkeitsbehälter angeordnet sind. In dieser Position wird die Wirkflüssigkeit durch die Schwerkraft im Flüssigkeitsbehälter gehalten und kann dort vom Vernebler vollständig vernebelt werden.
Die Erfindung bevorzugt als Vernebler einen Ultraschallvernebler. Das ist im Prinzip ein Piezokristall, der durch Anlegen einer entsprechenden elektrischen Spannung dazu veranlasst wird, mit seiner Eigenfrequenz zu schwingen. Diese Frequenz ist so hoch, dass sich Flüssigkeit in der direkten Umgebung des schwingenden Piezokristalls zu einem Nebel aus winzigsten Tröpfchen mit einem Durchmesser von bis herunter zu einem halben Mikrometer umformt.
Anders als bei mechanischen Verneblern, bei denen ein Gemisch aus Luft und Wirkflüssigkeit unter Druck durch eine Düse gepresst wird und sich Tröpfchen von sehr unterschiedlicher Größe bilden, erzeugt ein Ultraschallvernebler nur Tröpfchen mit einem vorwiegend relativ sehr kleinen Durchmesser. Die wenigen, recht großen Aerosoltröpfchen können durch die Umlenkung des Aerosolstromes an entsprechende Prallflächen oder Impaktoren ausgesondert und wieder in den Wirkflüssigkeitsbehälter zurückgeführt werden. Von dort aus werden sie erneut vernebelt.
Zur Ansteuerung eines solchen Ultraschallverneblers sind eine elektrische Energiequelle und eine Steuerungselektronik erforderlich. Die Steuerelektronik enthält sinnvoller Weise auch noch die Einrichtungen zur Bedienung und zur Steuerung des Inhalationsvorganges.
In einer weiteren, bei der Reinigung sehr vorteilhaften Variante schlägt die Erfindung vor, dass der Flüssigkeitsbehälter und der Vernebler und die Nebelkammer und das Mundrohr mechanisch zu einer ersten Baugruppe zusammen gefasst sind. Diese erste Baugruppe kann lösbar mit einer zweiten Baugruppe verbunden werden, die die Versorgung des Verneblers, dessen Ansteuerung und die sonstige, jeweils erforderliche Elektronik enthält. Die lösbare Verbindung kann z. B. eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung sein.
In einer weiter verfeinerten Variante ist an der ersten Baugruppe zur Versorgung des Verneblers wenigstens ein elektrischer Kontakt angeordnet ist, der beim Verbinden der ersten Baugruppe mit der zweiten Baugruppe selbsttätig mit einem komplementären Gegenkontakt an der zweiten Baugruppe verbunden wird. Wenn z. B. die erste Baugruppe in die zweite Baugruppe einsteckbar ist, so können an der Außenfläche der ersten Baugruppe elektrische Kontakte angeordnet werden, die nach dem Einstecken der ersten in die zweite Baugruppe in Kontakt mit federnden und komplementären Gegenkontakten stehen, die an der zweiten Baugruppe befestigt sind.
Wenn die Kontakte der ersten Baugruppe bündig mit deren Außenfläche geformt sind, lassen sie sich besonders effizient und wirkungsvoll zusammen mit der Baugruppe reinigen. Dabei wird nur der nach außen hin weisende Teil der Kontaktfläche gereinigt und die elektrische Leitfähigkeit bis hin zum Vernebler durch die Reinigung nicht beeinträchtigt.
Der wesentliche Vorteil der zweiteiligen Ausführung ist, dass bei einer Reinigung der ersten Baugruppe mit Flüssigkeit diese nur auf Bereiche einwirkt, die während des Betriebs direkt mit der Wirkflüssigkeit und dem Aerosol in Kontakt kommen und schon deshalb gegenüber Flüssigkeiten relativ unempfindlich sind. Die empfindliche Elektrik und Elektronik wird hingegen von den Reinigungsflüssigkeiten ferngehalten. Dank dieser Zweiteilung ist eine intensivere, häufigere und daher hygienisch bessere Reinigung der hygienisch relevanten Teile des Gerätes möglich.
Ein erfindungsgemäßer Inhalator wird in der Praxis wohl ganz überwiegend mit einem elektrisch aktivierten Vernebler und mit einer elektronischen Steuerung ausgestattet sein. Es ist eine hilfreiche Mehrausstattung, wenn diese elektronische Steuerung dem Benutzer über ein Display verschiedene Meldungen gibt.
Ein erfindungsgemäßer Inhalator sollte bei der Ausstattung mit einem solchen Display so geformt sein, dass das Display während der Nutzung des Inhalators, während also das Mundrohr in seiner aktiven Position A steht, sich oberhalb der Atemöffnung befindet und etwa in Richtung der Verbindungslinie zwischen den beiden Atemöffnungen weist. Da der Benutzer das Mundrohr etwa senkrecht zu seinem Gesicht in den Mund einführt, ist das Display dann oberhalb des Mundrohres und damit für den Benutzer gut sichtbar angeordnet. Dadurch kann der Benutzer während des Inhalierens das Display ablesen.
Bei der Inhalation von Medikamenten in die Lungenbläschen ist es wichtig, dass das Medikament keinesfalls verunreinigt wird – z. B. mit den Resten eines zuvor benutzen Medikamentes oder gar durch Bakterien kontaminiert wird und so weitere Krankheiten auslösen kann. Deshalb empfiehlt die Erfindung, dass der Vernebler nicht in direktem Kontakt mit der Wirkflüssigkeit steht, sondern eine Koppelflüssigkeit die vom Ultraschallvernebler erzeugten Schwingungen auf die Wirkflüssigkeit überträgt. Dazu ragt der Ultraschallvernebler in die Koppelflüssigkeit hinein. In die Koppelflüssigkeit ist ein flexibler Zwischenbehälter hinein gehängt, in den die Wirkflüssigkeit eingefüllt wird. Durch seine Flexibilität überträgt der Zwischenbehälter die Schwingungen von der Koppelflüssigkeit auf die Wirkflüssigkeit.
Der Zwischenbehälter kann als ein einfacher Kegel aus Kunststoff ausgeführt werden, der so preiswert ist, dass er nach Verwendung entsorgt und bei der nächsten Anwendung des Inhalators durch einen neuen, sterilen Zwischenbehälter ersetzt werden kann.
Es ist jedoch nicht vollkommen ausgeschlossen, dass beim Einsetzen dieses Zwischenbehälters Koppelflüssigkeit in Kontakt mit dem Wirkstoffbereich des Zwischenbehälters gerät. Deshalb empfiehlt die Erfindung, dass als Koppelflüssigkeit steriles Wasser eingesetzt wird. Damit auch während des Betriebes jeglicher Übertritt der Koppelflüssigkeit in die Wirkflüssigkeit verhindert wird, sollte der Zwischenbehälter durch eine Dichtung steril von der Koppelflüssigkeit getrennt werden.
Als eine weitere Verfeinerung für einen zweiteiligen Inhalator, bei dem die erste Baugruppe aus Flüssigkeitsbehälter, Vernebler, Nebelkammer und Mundrohr besteht, schlägt die Erfindung vor, dass auch diese Baugruppe aus mechanisch voneinander trennbaren Komponenten besteht, sodass der Nutzer diese noch effizienter reinigen kann. Die Teile können dann z. B. durch Rastverbindungen oder durch Bajonette schnell lösbar und sicher wieder miteinander verbindbar sein.
Dabei sollten jedoch der Flüssigkeitsbehälter und der Vernebler fest und vom Benutzer nicht voneinander trennbar miteinander verbunden sein. Bei einer derartigen Baugruppe bevorzugt die Erfindung, dass in den Flüssigkeitsbehälter ein Ultraschallvernebler hineinragt und von einer Koppelflüssigkeit umgeben ist. In diese Koppelflüssigkeit ragt ein flexibler Zwischenbehälter hinein, der die Wirkflüssigkeit enthält. Der Zwischenbehälter trennt die Wirkflüssigkeit zuverlässig von der Koppelflüssigkeit, aber transferiert die Schwingungen, die der Ultraschallvernebler auf die Koppelflüssigkeit übertragen hat zur Wirkflüssigkeit weiter.
Für den Fall, dass sich in einer derartigen Einheit noch Wirkflüssigkeit befinden sollte, schlägt die Erfindung vor, dass sie mit einem „Nachtverschluss” flüssigkeitsdicht verschließbar ist. Dann kann die Wirkflüssigkeit in diesem Teil der ersten Baugruppe ohne Gefährdung aufbewahrt werden und z. B. über Nacht gelagert und erst am nächsten Tage verabreicht werden.
Als eine weitere Variante für eine noch weiter verbesserten Absicherung gegen das Austreten von Flüssigkeit schlägt die Erfindung vor, dass an zwei gegenüberliegenden Seiten eines erfindungsgemäßen Inhalators jeweils eine Zuluftöffnung angeordnet ist, die mit einem Ventil verschlossen ist.
Jedes Ventil ist auf einer Platte angeordnet, die in eine dazu komplementäre Ausnehmung in der Wand der Nebelkammer eingesteckt werden kann. Diese Steckverbindung soll nach dem Einstecken der Platte eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Platte und Gehäuse herstellen. Während des Betriebes des Inhalators wird dann durch die Ventile Zuluft angesaugt und dabei verhindern die Ventile, dass Aerosol aus der Nebelkammer heraus durch die Zuluftöffnungen hindurch entweichen kann, was die Dosiergenauigkeit empfindlich beeinträchtigen würde. Da die Ventile jedoch so ausgeführt sein können, dass sie nur in der für den Betrieb vorgeschriebenen Position des Inhalators ihre volle Dichtwirkung entfalten, werden die Platten mit den daran montierten Ventilen bei Nichtgebrauch des Inhalators herausgezogen und durch formgleiche und daher ebenfalls flüssigkeitsabdichtende Platten ohne eine Zuluftöffnung ersetzt.
In einer noch weiter verfeinerten Variante schlägt die Erfindung vor, die beiden Verschlussplatten der beiden gegenüber liegenden Zuluftöffnungen miteinander zu einer U-förmigen Klammer zu verbinden. Dann ist nur ein einziges Teil erforderlich, dass vom Benutzer des Gerätes zusätzlich verwaltet und gehandhabt werden muss.
In einer weiteren Ausführungsvariante wird diese Klammer an dem Verbindungsstück der beiden abdichtenden Platten durch einen Bügel erweitert, der sich vor einer Atemöffnung des Mundrohres in dessen passiver Position absenkt und dadurch ein Herausfallen des Mundrohres verhindert.
Als eine weitere Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, oben auf der Klammer eine Halterung für die beiden herausgenommenen Ventilplatten vorzusehen, sodass die Ventilplatten während des Transportes nicht als Einzelteil aufbewahrt werden müssen.
Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
1 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Inhalators mit Mundrohr in aktiver Position und mit einem zeichnerischen Teilschnitt durch das Gerät
2 Inhalator wie 1, jedoch mit Mundrohr in passiver Position
3 Oberteil der Nebelkammer mit Mundrohr in aktiver, heraus geschobener Position
In 1 ist ein erfindungsgemäßer Inhalator in Seitenansicht gezeichnet. Dabei befindet sich das Mundrohr 5 in seiner aktiven Position A, ist also aus der Nut 33 auf der Oberseite der Nebelkammer 3 heraus geschoben. In dieser Position des Mundrohres 5 ragt die Atemöffnung 51 so weit aus dem Gerät heraus, dass sie vom Nutzer des Gerätes in den Mund genommen werden kann.
Die gegenüberliegende Stirnseite des Mundrohres 5 ist im dargestellten Zustand des Einatmens durch ein Rückschlagventil 54 verschlossen. Damit wird sichergestellt, dass durch die rechte stirnseitige Öffnung keine Luft angesaugt werden kann. Wenn ausgeatmet wird – was in 1 nicht dargestellt ist – öffnet sich das Rückschlagventil und lässt die ausgeatmete Luft in's Freie. Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass der Nutzer beim Atmen nur wenig behindert wird und das Mundrohr nicht – wie bei einer permanent geschlossenen Ausführung – laufend ansetzen und absetzen muss.
In 1 wird ein wesentliches Merkmal der Erfindung deutlich, nämlich die Überdeckung des Durchlasses 53 in einer Längsseite 52 des Mundrohres 5 mit der Aerosolöffnung 31. In diesem Ausführungsbeispiel ist diese Längsseite 52 des Mundrohres 5 dessen Unterseite. In 1 ist klar erkennbar, dass diese Längsseite 52 im Bereich der Aerosolöffnung 31 unterbrachen ist, dass also der Durchlass 53 in einer aktiven Position A des Mundrohres 5 mit der Aerosolöffnung 31 deckungsgleich ist. Diese Deckungsgleichheit ist auch in der 3 mit einer perspektivischen Darstellung des Mundrohres 5 in seiner aktiven Position A sehr gut zu erkennen. Die Stirnkante der kreisförmigen Aerosolöffnung 31 befindet sich genau unterhalb der Stirnkante des ebenfalls kreisförmigen Durchlasses 53 in der Längsseite 52, hier der Unterseite des Mundrohres 5.
In 1 ist das erfindungsgemäße Inhalationsgerät in seinem linken Bereich zeichnerisch aufgeschnitten, sodass die zur Funktion wesentlichen Elemente sichtbar werden. Gut zu erkennen ist, dass sich die Aerosolöffnung 31 im höchsten Punkt der Prallplattenaufhängung 32 befindet, die hier wie eine „Kuppel” geformt ist, die etwa die Form eines Hohlkugelsegmentes hat. In die Prallplattenaufhängung 32 sind Prallplatten 34 eingefügt, die in der hier gezeichneten Ausführungsform wie die Flügel eines Propellers um einen Hohlkegel herum angeordnet sind, der ebenfalls als eine erste Prallplatte für das aufsteigende Aerosol dient.
In 1 zeigt der Schnitt durch die Prallplattenaufhängung 32 nur ihre schmale Schnittfläche, nicht aber die breite Außenfläche. Deshalb ist in 1 nicht ahne weiteres erkennbar, dass die Zuluftöffnung 4 keinen direkten Zugang zur Nebelkammer 3 hat. Vielmehr ist direkt hinter der Zuluftöffnung 4 die Wand der Prallplattenaufhängung 32 angeordnet, sodass die eintretende Zuluft Z nicht auf kürzestem Weg in die Nebelkammer 3 strömt, sondern den „Umweg” durch den schmalen Zwischenraum zwischen der Innenwand der Nebelkammer und der Außenfläche der Prallplattenaufhängung 32 hindurch und über die Unterkante der Prallplattenaufhängung 32 hinweg nehmen muss, was in 3 zu erkennen ist.
In 1 ist sehr gut zu sehen, dass die kuppelförmige Prallplattenaufhängung 32 an der Oberseite der Nebelkammer 3 befestigt ist. 1 zeigt, dass oberhalb der Nebelkammer 3 die Nut 33 ausgeformt ist, deren Querschnitt komplementär zum Querschnitt des Mundrohres 5 ist, sodass sich das Mundrohr 5 linear in dieser Nut bewegen kann.
1 zeigt in ihrem linken, unteren Teil die übrigen Funktionselemente des erfinderischen Inhalators. Der Unterteil der Nebelkammer 3 grenzt an den Flüssigkeitsbehälter 1 an. Durch den zeichneriscben Schnitt ist klar zu erkennen, dass unter dem am weitesten nach unten reichenden Teil des Flüssigkeitsbehälters 1 der Vernebler 2 angeordnet ist. Er ist in 1 nur schematisch als Block dargestellt. Dieser Block ist ein Piezokristall, der sich durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Spannung in seinen Abmessungen verändert. Wenn er zu einer Schwingung in seiner Eigenresonanz angeregt wird, so ist die dabei erzielte Amplitude am größten.
In 1 ist nachvollziehbar, dass bei Schwingungen in vertikaler Richtung auch die darüber befindliche Flüssigkeit in entsprechende Schwingungen versetzt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist es die Koppelflüssigkeit 13. Sie überträgt die Schwingungen auf den Zwischenbehälter 12, in dem dann die Wirkflüssigkeit 11 eingefüllt ist. Durch das Einfügen des Zwischenbehälters 12 wird der Vernebler 2 vom Kontakt mit der Wirkflüssigkeit 11 getrennt und muss deshalb nicht laufend gereinigt werden. In 1 wird deutlich, dass der Zwischenbehälter 12 als ein relativ kleines, einfach gestaltetes und daher kostengünstiges Kunststoffteil nach einer Anwendung oder einer Serie von Anwendungen entsorgt und durch ein neues Exemplar ersetzt werden kann, anstatt das alte zu reinigen.
In 1 ist sehr deutlich zu erkennen, dass ein erfindungsgemäßer Inhalator sinnvoller Weise in zwei Baugruppen aufgeteilt werden kann. Die erste Baugruppe B1 ist in der linken Hälfte zu sehen und der wesentliche Teil der zweiten Baugruppe B2 in der rechten Hälfte der 1. Durch die Schraffur der Schnittfläche der zweiten Baugruppe B2 wird klar, dass an den rechts gezeichneten, massiven Teil der zweiten Baugruppe B2 noch ein behälterartiger Anbau angeformt ist, in dessen nach oben weisende Öffnung die erste Baugruppe B1 von oben her hinein gesenkt werden kann.
Die zweite Baugruppe B2 enthält die Ansteuerung und die übrige Elektrik und Elektronik eines Inhalators. Davon ist exemplarisch der Ein-Aus-Schalter rechts oben zu sehen. Dieser kreisförmige Taster ist mit den Zeichen „0” und „1” versehen.
Eine weitere Ausstattung ist das Display 6, das in dieser Ansicht nur mit dem aus der zweiten Baugruppe B2 herausragenden Teil zu sehen ist, nämlich nur einer seitlichen Stirnkante. In 1 wird jedoch sehr schön deutlich, dass das Display 6 von der linken Seite des Gerätes gut sichtbar ist, also von dort aus, wo sich das Gesicht eines Nutzers befindet, der seinen Mund um den herausragenden Teil des Mundrohres 5 gelegt hat. Der Nutzer kann also während der Benutzung das Display 6 sehr gut sehen, sodass ihm laufend Botschaften von der Steuerungselektronik übermittelt werden können.
In 1 sind für die erste Baugruppe B1 weitere Ausführungsvarianten gut zu erkennen, Im unteren Teil der ersten Baugruppe B1 ist als eine bauliche Einheit der Vernebler 2 und der Flüssigkeitsbehälter 1 auszumachen. Diese bauliche Einheit E ist an ihrer Oberfläche mit zwei elektrischen Kontakten 21 versehen, die beim Einschieben der Einheit E in die zweite Baugruppe B2 Kontakt zu entsprechenden Gegenstücken finden, über welche sie mit elektrischer Energie für den Vernebler versorgt werden.
Oberhalb der Einheit E ist durch eine andere Schraffur ein weiteres, von der Einheit E getrenntes Teil zu erkennen. Es ist die untere Hälfte der Nebelkammer 3, innerhalb derer sich der Sprudel auf dem Flüssigkeitsspiegel der Wirkflüssigkeit 11 ausbildet. Er ist in 1 als ein nach oben weisender Kegel des Flüssigkeitsspiegels zu erkennen.
In 1 ist nachvollziehbar, dass es eine sinnvolle Ausführungsvariante ist, den unteren Teil der Nebelkammer 3, zum Reinigen und zum Entnehmen des Zwischenbehälters 12 von der Einheit E zu trennen. In 1 ist eine dafür mögliche Verbindung nicht eingetragen. Es ist jedoch leicht vorstellbar, dass dafür z. B. ein Bajonettverschluss sinnvoll ist, also z. B. zwei an gegenüberliegenden Kanten angeordnete Krallen, die in L-förmige Nuten auf der Außenfläche des Gegenstückes zuerst abgesenkt und dann durch Rotation verschwenkt werden.
In gleicher Weise können auch der obere Teil der Nebelkammer 3 mitsamt dem Mundrohr 5 und den Zuluftöffnungen 4 von der unteren Hälfte der Nebelkammer 3 getrennt werden. Durch diese insgesamt zwei Trennfugen in der ersten Baugruppe B1 lässt sie sich in drei Einzelteile zerlegen, deren Reinigung ersichtlich noch einfacher ist.
In 1 ist gut nachzuvollziehen, dass als vierte Baugruppe das Mundrohr 5 vollständig aus der Nut 33 heraus geschoben werden kann, sodass es ebenfalls als Einzelteil gereinigt werden kann.
In 2 ist die gleiche Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Inhalators gezeichnet wie in 2, jedoch mit dem Mundrohr 5 in der passiven Position P. In 2 wird durch den Vergleich mit 1 sehr schnell deutlich, dass das Mundrohr 5 in der Nut 33 nach rechts verschoben worden ist, sodass es nicht mehr seitlich über den Inhalator hinaus ragt. In 2 ist die Verschließung der Nebelkammer 3 nach oben hin durch das Einschieben des Mundrohres 5 sehr gut zu erkennen: Die Aerosolöffnung 31 am obersten Punkt der Prallplattenaufhängung 32 ist nach oben hin durch die Längsseite 52 – hier die Unterseite – des Mundrohres 5 verschlossen, weil der Durchlass 53 in der Unterseite des Mundrohres 5 nach rechts verschoben ist. In dieser Position deckt sich der Durchlass 53 also nicht mehr mit der Aerosolöffnung 31 in der Nebelkammer 3.
In 3 ist in einer perspektivischen Darstellung des oberen Teiles die Nebelkammer 3 mit dem Mundrohr 5 gezeigt, das in 3 in der aktiven Position A präsentiert wird.
In 3 ist der Strömungsverlauf der Zuluft Z besser nachzuvollziehen wie in den 1 und 2, da die Prallplattenaufhängung 32 sehr viel besser als ein Hohlkugelsegment zu erkennen ist. Die Prallplattenaufhängung 32 ist nach oben hin von der Aerosolöffnung 31 durchbrochen und mit dem Randbereich um diese Öffnung 31 herum an der Oberseite der Nebelkammer 3 befestigt.
In 3 ist sehr gut zu sehen, dass in der aktiven Position A des Mundrohres 5 dieses soweit aus der Nut 33 heraus geschoben ist, dass der Durchlass 53 in der – hier nach unter weisenden – Längsseite 52 des Mundstückes 5 deckungsgleich mit der Aerosolöffnung 31 ist, sodass Aerosol aus dem in 3 gezeichneten, oberen Teil der Nebelkammer 3 und dem in 3 nicht dargestellten unteren Teil der Nebelkammer 3 in das Mundrohr 5 strömen kann und dort mit der Atemluft mitgerissen und zum Patienten transportiert wird.
In Bildmitte von 3 ist die Zuluftöffnung 4 sehr deutlich zu erkennen. Durch einen schmalen Doppelpfeil ist dargestellt, wie die Zuluft Z in die Zuluftöffnung 4 eintritt und kurz dahinter auf die Wand der Prallplattenaufhängung 32 trifft. Sie wird an dieser Wand umgelenkt, streicht an ihr entlang und lädt sich mit den Aerosoltröpfchen auf und strömt dann weiter nach unten bis zur Unterkante der Prallplattenaufhängung 32. Dort ist durch einen weiteren, schmalen Doppelpfeil dargestellt, wie sich die Strömung der Luft im inneren der Nebelkammer 3 umkehrt. Durch diese Richtungsumkehr werden allzu große Aerosoltröpfchen, die von der Zuluft Z mitgerissen worden sind, wegen ihrer relativ großen Massenträgheit aus dem Aerosol herausgeschleudert und fallen in den Flüssigkeitsbehälter zurück. Weitere, übergroße Aerosoltröpfchen stoßen auf die – in 3 nicht dargestellte – propellerartig ausgeformte Prallplatte 34 und tropfen von dort wieder nach unten in die Wirkflüssigkeit 11 ab.
Bezugszeichenliste

1: Flüssigkeitsbehälter
11: Wirkflüssigkeit
12: Zwischenbehälter auf Flüssigkeitsbehälter 11
13: Koppelflüssigkeit zwischen Flüssigkeitsbehälter 1 und Zwischenbehälter 12
2: Vernebler, wandelt Wirkflüssigkeit 11 in ein Aerosol um
21: elektrische Kontakte von Vernebler 2
3: Nebelkammer zur Aufnahme des Aerosols
31: Aerosolöffnung in Nebelkammer 3
32: Prallplattenaufhängung in Nebelkammer 3
33: Nut auf Nebelkammer 3
34: Prallplatte an Prallplattenaufhängung
4: Zuluftlöffnung, bringt Außenluft in die Nebelkammer 3
5: Mundrohr zum Absaugen von Aerosol aus Nebelkammer 3
51: Atemöffnung an der ersten Stirnseite des Mundrohres 5
52: Längsseite des Mundrohres
53: Durchlass in der Längsseite 52
54: Rückschlagventil an der zweiten Stirnseite des Mundrohres 5
6: Display in zweiter Baugruppe B2
A: aktive Position des Mundrohres 5
B1: erste Baugruppe des Inhalators
B2: zweite Baugruppe des Inhalators
E: Einheit, bestehend aus Vernebler 2 und Flüssigkeitsbehälter 1
P: passive Position des Mundrohres 5
Z: Zuluft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3743680 [0003]

Claims

Portabler Inhalator, bestehend aus – einem Flüssigkeitsbehälter 1, in dem sich eine Wirkflüssigkeit 11 mit einem darin gelösten Wirkstoff befindet, sowie – einem Vernebler 2, durch den Wirkflüssigkeit 11 in ein Aerosol umwandelbar ist und in – eine Nebelkammer 3 einbringbar ist, – die mit wenigstens einer Zuluftlöffnung 4 verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Aerosol durch ein Mundrohr 5 absaugbar ist, das – in seiner aktiven Position A über eine Aerosolöffnung 31 mit der Nebelkammer 3 verbunden ist und – in eine passive Position P bewegbar ist, in der es die Aerosolöffnung 31 flüssigkeitsdicht verschließt und – jede Zuluftöffnung 4 ein Ventil 41 aufweist, – das die Zuluftöffnung 4 gegen Flüssigkeit aus dem Inneren des Inhalators verschließt und – das für von außen eintretende Zuluft durchlässig ist.
Inhalator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundrohr 5 ein längliches Hohlprofil ist, – das an seiner ersten Stirnseite eine Atemöffnung 51 aufweist und – das an seiner zweiten Stirnseite durch ein Rückschlagventil 54 verschließbar ist und – das in einer komplementär geformten Nut 33 oder einem anderen, komplementären Gegenstück verschiebbar ist, welche(s) an der Außenseite der Nebelkammer 3 angeordnet ist und – das an seiner Längsseite 52 einen Durchlass 53 aufweist, der sich in der aktiven Position A mit der Aerosolöffnung 31 überdeckt und – das in seiner passiven Position P die Aerosolöffnung 31 mit einer Längsseite 52 verschließt.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundrohr 5 – ein länglicher Hohlzylinder oder ein um seine Längsachse rotationssymmetrischer, erster Hohlkörper ist, – der um seine Längsachse in einem dazu komplementären, zweiten Hohlzylinder oder Hohlkörper verschwenkbar ist, – der an der Außenseite der Nebelkammer 3 angeordnet ist, wobei das Mundrohr 5 – aus seiner aktiven Position A, in der sich der Durchlass 53 am Mundrohr 5 mit der Aerosolöffnung 31 überdeckt, – in die passive Position P verschwenkbar ist, in der die Aerosolöffnung 31 vom Mundrohr 5 verschlossen ist.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundrohr 5 ein Hohlkörper ist, der um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, die senkrecht oder geneigt zu der Verbindungslinie zwischen den beiden Atemöffnungen 51 ausgerichtet ist.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mit etwa horizontal ausgerichtetem Mundrohr 5 in dessen aktiver Position A und mit darunter befindlicher Nebelkammer betreibbar ist, wobei der Vernebler 2 und der Flüssigkeitsbehälter 1 unterhalb der Nebelkammer 3 angeordnet ist.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vernebler 2 ein Ultraschallvernebler oder ein anderer, elektrisch aktivierbarer Vernebler ist.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter 1 und der Vernebler 2 und die Nebelkammer 3 und das Mundrohr 5 zu einer ersten Baugruppe B1 zusammengefasst sind, welche mit einer zweiten Baugruppe B2, die die Versorgung des Verneblers 2 und dessen Ansteuerung enthält, lösbar verbunden ist, z. B. über eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung.
Inhalator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Baugruppe B1 wenigstens ein elektrischer Kontakt 21 zur Versorgung des Verneblers 2 angeordnet ist, der beim Verbinden der ersten Baugruppe B1 mit der zweiten Baugruppe B2 selbsttätig mit einem komplementären Gegenkontakt an der zweiten Baugruppe B2 verbunden wird.
Inhalator nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Baugruppe ein Display aufweist, das sich – während der Nutzung des Inhalators und – während das Mundrohr 5 in seiner aktiver Position A steht oberhalb der Atemöffnungen 51 befindet und etwa in Richtung der Verbindungslinie zwischen den beiden Atemöffnungen 51 weist.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flüssigkeitsbehälter 1 ein Ultraschallvernebler 2 hineinragt und von einer Koppelflüssigkeit 13 umgeben ist, in die ein flexibler Zwischenbehälter 12 hineingehängt ist, der die Wirkflüssigkeit 11 enthält.
Inhalator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelflüssigkeit 13 – steriles Wasser ist und/oder – durch eine Dichtung steril von der Wirkflüssigkeit 11 getrennt ist
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter 1 und der Vernebler 2 mechanisch fest miteinander zu einer Einheit E verbunden sind und diese Einheit E lösbar mit den anderen Bestandteilen des Inhalators verbindbar ist.
Inhalator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Flüssigkeitsbehälter 1 ein Ultraschallvernebler 2 hineinragt und von einer Koppelflüssigkeit 13 umgeben ist, in die ein flexibler Zwischenbehälter 12 hineingehängt ist, der die Wirkflüssigkeit 11 enthält.
Inhalator nach den Ansprüchen 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsbehälter 1 und/oder der Zwischenbehälter 12 mit einem Nachtverschluss flüssigkeitsdicht verschließbar ist.
Inhalator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei gegenüberliegenden Seiten nahe der Nebelkammer 3 jeweils eine Zuluftöffnung 4 mit einem Ventil verschlossen ist und in einer herausnehmbaren Platte angeordnet ist und nach dem Herausnehmen der beiden Platten an deren Stelle jeweils ein Schenkel einer U-förmigen Klammer einschiebbar ist, wodurch das Austreten von Wirkflüssigkeit verhindert wird.
Inhalator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Klammer ein Bügel befestigt oder angeformt ist, der das Mundrohr 5 in seiner passiven Position P zurückhält.