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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Inhalator für ein Dosieraerosol, welcher ein Gehäuse zur Aufnahme eines Wirkstoffbehälters umfasst.
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Hintergrund der Erfindung
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Inhalatoren für Dosieraerosole sind bekannt. Diese umfassen in der Regel ein Gehäuse zur Aufnahme eines Wirkstoffbehälters. Ein derartiger Wirkstoffbehälter enthält ein Treibmittel sowie den Wirkstoff. Weiter umfasst der Wirkstoffbehälter ein Ventil, wobei beim Betätigen des Ventils eine definierte Menge des Wirkstoffes abgegeben wird.
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Bei den gängigsten Inhalatoren wird das Ventil betätigt, indem der Benutzer auf den in das Gehäuse des Inhalators eingesetzten Wirkstoffbehälter drückt. Ein derartiger Inhalator ist in dem Dokument
DE 601 32 666 T2 gezeigt.
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Das Gehäuse umfasst in der Regel eine Zerstäuberdüse, über die ein Aerosol in ein Mundstück des Gehäuses abgegeben wird, welches der Benutzer einatmen kann.
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Problematisch bei bekannten Inhalatoren ist zum einen, dass diese einen relativ kurzen Sprühstoß mit hoher Partikelgeschwindigkeit abgeben. Dies erfordert eine gute Koordination des Betätigens des Sprühstoßes und des Einatmens der Aerosolwolke. In der Regel wird ein Teil des Wirkstoffes nicht eingeatmet.
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Es sind verschiedene Ansätze bekannt, dieses Problem zu mildern. Insbesondere sind aus der Praxis aufsteckbare, relativ großvolumige Behälter bekannt, in denen sich die Aerosolwolke sammeln soll, so dass der Benutzer diese einatmen kann. Diese Behältnisse sind allerdings unpraktisch und haben den Nachteil, dass je nach verwendeten Aerosol sich mehr oder weniger Aerosol an der Behälterwand absetzt.
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Die Patentschrift
US 4,706,663 A schlägt vor, auf den Inhalator einen Aufsatz aufzusetzen, welcher mit einem Netz verschlossen ist. So soll die Partikelgeschwindigkeit reduziert werden. Derartiger Ansätze haben in der Vergangenheit aber aufgrund sich abscheidender Partikel dazu geführt, dass die abgegebene Dosis (total emitted dose) starken Schwankungen unterliegt.
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Generell ist eine hohe Standardabweichung bei der abgegebenen Wirkstoffmenge ein Problem, welches viele aus der Praxis bekannte Inhalatoren haben. Man vermutet, dass es auch bei herkömmlichen, eine Sprühdüse umfassenden Inhalatoren zu Abscheidungen des Wirkstoffes im Bereich der Düse kommt, was Schwankungen der abgegebenen Wirkstoffmenge nach sich zieht.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu reduzieren.
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Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, einen einfach aufgebauten Inhalator bereitzustellen, bei welchem gegenüber bekannten Inhalatoren die Partikelgeschwindigkeit reduziert und/oder die Genauigkeit der abgegebenen Wirkstoffmenge verbessert wird.
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Weiter bezieht die Erfindung auf einen Inhalator, dessen Handhabbarkeit verbessert ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch einen Inhalator zur Abgabe eines Dosieraerosols nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der Unteransprüche zu entnehmen.
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Die Erfindung betrifft einen Inhalator für ein Dosieraerosol, also eine Einrichtung mittels der eine Flüssigkeit, insbesondere auch eine Suspension, mit einem Wirkstoff als Aerosolwolke abgegeben werden kann. Bei dem Wirkstoff handelt es sich in der Regel um ein Medikament. Im Sinne der Erfindung ist aber nicht ausgeschlossen, dass der Inhalator auch zur Abgabe anderer Stoffe, beispielsweise zur Abgabe von Genussmitteln, verwendet werden kann.
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Der Inhalator umfasst eine Aufnahme für den Auslass eines Wirkstoffbehälters. Eine derartige Aufnahme ist in der Regel als eine Art Bohrung ausgebildet, in welche ein röhrchenförmiger Auslass des in das Gehäuse eingeführten Wirkstoffbehälters geführt werden kann.
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Weiter umfasst der Inhalator einen Kanal, welcher von der Aufnahme für den Auslass des Wirkstoffbehälters zu einem Zerstäuberauslass verläuft.
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Unter dem Zerstäuberauslass wird verstanden, dass an diesem Bauelement das Aerosol in das Mundstück des Inhalators tritt.
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Der Zerstäuberauslass umfasst ein für das Aerosol durchlässiges Flächengebilde. Insbesondere umfasst der Zerstäuberauslass ein Vlies, ein Netz oder ein Gewebe. Der Kanal, der zu dem durchlässigen Flächengebilde führt, welcher zwischen dem Auslass des Wirkstoffbehälters und dem Zerstäuberauslass angeordnet ist, verjüngt sich abschnittsweise.
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Der Kanal umfasst also eine Engstelle. Diese Engstelle ist insbesondere mit einem Durchmesser zwischen 0,1 und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7 mm ausgebildet.
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Die Engstelle, welche nahe dem durchlässigen Flächengebilde angeordnet ist, führt dazu, dass im Bereich der Engstelle die Geschwindigkeit des Fluids stark ansteigt.
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Der Erfinder vermutet, dass auf diese Weise verhindert wird, dass sich Partikel in größerer Menge an dem durchlässigen Flächengebilde oder an den Wänden des Kanals absetzen.
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Es konnte viel mehr erreicht werden, dass die Geschwindigkeit der Partikel der Aerosolwolke herabgesetzt wird, was sich insbesondere in einer größeren und besser einatmenbaren Aerosolwolke äußert. Gleichzeitig konnte aber die Standardabweichung bei der abgegebenen Wirkstoffmenge gegenüber aus der Praxis bekannten Inhalatoren sogar reduziert werden.
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In vorteilhafter Weise wird die Engstelle durch zwei aufeinander zulaufende und sich verjüngende Kanalabschnitte gebildet, welche in einem Winkel zu einander angeordnet sind.
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Für eine besonders effiziente Abgabe hat sich insbesondere ein Winkel zwischen 100° und 130°, bevorzugt zwischen 110° und 120° Grad, als geeignet erwiesen.
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Vorzugsweise entspricht der Winkel der beiden Kanalabschnitte demjenigen Winkel, in welchem die Haupterstreckungsrichtung des Mundstücks zu einer Rotationssymmetrieachse des Wirkstoffbehälters verläuft.
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Die Engstelle verläuft dabei vorzugsweise in etwa in derselben Neigung wie eine Mittelachse des Mundstücks. Das durchlässige Flächengebilde weist vorzugsweise einen mittleren Porendurchmesser zwischen 10 und 100 μm, besonders bevorzugt zwischen 30 und 50 μm, auf. Der Durchmesser der Öffnung des Zerstäuberauslasses, also der Durchmesser des durchlässigen Flächengebildes, beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm, besonders bevorzugt zwischen 1 und 2 mm.
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Das durchlässige Flächengebilde hat vorzugsweise eine offene Fläche zwischen 10 und 60%, besonders bevorzugt zwischen 25 und 45%.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Inhalator für ein Dosieraerosol, insbesondere wie vorstehend beschrieben, welcher eine Aufnahme für den Auslass eines Wirkstoffbehälters sowie ein Kanal, welcher von der Aufnahme zu einem Zerstäuberauslass verläuft, umfasst.
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Der Zerstäuberauslass umfasst das eingangs erwähnte durchlässige Flächengebilde, welches den Kanal verschließt mittels der der Auslass des Wirkstoffbehälters verbunden wird.
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Dieser Kanal weist eine Länge von weniger als 8 mm, bevorzugt von weniger als 5 mm auf. Es hat sich herausgestellt, dass ein besonders kurzer, vorzugsweise auch ein recht dünner Kanal, eine gleichmäßige Wirkstoffabgabe nach sich zieht.
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Vermutlich ist dieser Effekt darauf zurückzuführen, dass beim Betätigen des Inhalators es in dem Kanal zu einem Druckaufbau und zu einer Beschleunigung der sich bildenden Aerosolpartikel kommt.
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Hierdurch wird, insbesondere in Verbindung mit einem Durchmesser des durchlässigen Flächengebildes von weniger als 3 mm, eine Ablagerung von Wirkstoffpartikeln weitgehend vermieden.
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Es hat sich herausgestellt, dass der erfindungsgemäße Inhalator insbesondere auch für Suspensionen geeignet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Kanal ein Volumen von weniger als 10 mm3, bevorzugt von weniger als 5 mm3, und besonders bevorzugt von weniger als 3 mm3 auf.
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Der Erfindung betrifft des Weiteren einen Inhalator für ein Dosieraerosol, insbesondere wie vorstehend beschrieben, welcher ein Behältergehäuse zur Aufnahme eines Wirkstoffbehälters sowie einen Zerstäuberauslass umfasst, welcher in einem Mundstück mündet.
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Das Mundstück weist gemäß der Erfindung an einer Öffnung zum Einatmen des Aerosols gegenüberliegenden Seite einen Fortsatz auf.
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Insbesondere steht das Mundstück rückseitig zur Öffnung mindestens 10 mm über.
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Durch den Fortsatz wird eine bessere Handhabung ermöglicht, da der Inhalator so ausbalancierter in der Hand des Benutzers liegt.
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Weiter ist denkbar, das durch den Fortsatz geschaffene Volumen zur Integration weiterer Bauelemente, insbesondere zur Integration einer Zähleinrichtung, zu verwenden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Der Gegenstand der Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf die Zeichnungen 1 bis 7 anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Gehäuses eines Inhalators 1. In dieser Ansicht ist der Wirkstoffbehälter nicht eingesetzt.
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Der Inhalator 1 umfasst ein Mundstück 2 mit einer Öffnung 3, durch die der Benutzer das abgegebene Aerosol einatmet. Das Mundstück 2 steht in einem von 90° abweichenden Winkel, in diesem Ausführungsbeispiel in einem Winkel von 110° bis 120° zu einem Behältergehäuse 4, welches zumindest im Inneren rohrförmig mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist und oben eine Öffnung 5 zum Einführen des Wirkstoffbehälters (nicht dargestellt) aufweist.
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Das Mundstück 2 weist des Weiteren rückseitig, also gegenüber der Öffnung 3, einen Fortsatz 6 auf, welcher der besseren Balance bei Benutzung des Inhalators dient.
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2 zeigt eine perspektivische aufgeschnittene Ansicht des in 1 dargestellten Inhalators 1.
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Zu erkennen ist in dieser Ansicht eine in das Mundstück 2 hineinragende Aufnahme 7, welche einen Kanal 9 aufweist, in den der Auslass eines Wirkstoffbehälters (nicht dargestellt) geschoben wird.
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Weiter zu erkennen ist ein Zerstäuberauslass 8, aus welchem bei Betätigung des Inhalators die Aerosolwolke abgegeben wird.
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Die Ausgestaltung der Aufnahme 7 als Stutzen, welcher in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist, hat den Vorteil, dass im Mundstück 2 ein großes Volumen verbleibt.
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Dieses auch rückseitig zur Mündstücköffnung vorhandene Volumen kann beispielsweise zur Integration weiterer Bauelemente, insbesondere einer Zähleinrichtung, genutzt werden.
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Die hier dargestellte Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Inhalators 1, beispielsweise als Kunststoffspritzgussteil, bei dem die Aufnahme 7 integraler Bestandteil des Gehäuses ist.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Inhalators 1, wobei in dieser Ansicht der Wirkstoffbehälter 10 dargestellt ist, welcher in das Behältergehäuse 4 eingeführt wird.
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Der Wirkstoffbehälter 10 weist einen Kragen 11 sowie einen röhrchenförmigen Auslass 12 auf.
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Der röhrchenförmige Auslass 12 wird in den Kanal 9 geschoben.
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Wird nunmehr der Wirkstoffbehälter 10 weiter heruntergedrückt, schiebt sich der Auslass 12 in den Wirkstoffbehälter 10 und es wird ein Ventil (nicht dargestellt) geöffnet, über das eine definierte Wirkstoffmenge abgegeben wird. Die Funktion derartiger Wirkstoffbehälter zur Abgabe der Dosieraerosolen ist dem Fachmann bekannt.
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In diesem Ausführungsbeispiel klemmt der Auslass 12, in dem Kanal 9 und sichert so den eingesetzten Wirkstoffbehälter 10 vor dem Herausfallen.
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Denkbar ist aber auch, das Behältergehäuse 4 mit weiteren Klemmmitteln (nicht dargestellt) zu versehen, welche insbesondere am Kragen 11 eingreifen können. Der im Mundstück vorhandene Zerstäuberauslass ist im Wesentlichen in Richtung der Öffnung des Mundstückes 2 gerichtet. Über diesen Auslass, dessen genaue Ausgestaltung im Folgenden noch im Detail erläutert wird, tritt die Aerosolwolke in das Mundstück.
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4 ist eine Detaildarstellung des in 3 zu erkennenden Kanals zwischen dem Auslass 12 des Wirkstoffbehälters und dem Zerstäuberauslass.
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Der Kanal ist in einem ersten Kanalabschnitt 13 und einem zweiten Kanalabschnitt 14 unterteilt, welche in einem Winkel von 110° bis 120° zueinander angeordnet sind. Erster und zweiter Kanalabschnitt 13, 14 verjüngen sich und sind diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet.
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Beide Kanalabschnitte 13, 14 haben zusammengenommen eine Länge von weniger 5 mm und einen Maximaldurchmesser von weniger als 2 mm.
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Zwischen den Kanalabschnitten 13, 14 ist eine Engstelle 15 ausgebildet, welche in diesem Ausführungsbeispiel abschnittsweise im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist und koaxial zum Kanalabschnitt 14 angeordnet ist und damit entsprechend einer Mittelachse des Mundstücks angeordnet ist.
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In diese Engstelle, welche in diesem Ausführungsbeispiel ein Durchmesser von weniger als 0,7 mm hat, kommt es zu einer deutlichen Geschwindigkeitserhöhung des aus dem Auslass 12 austretenden Wirkstoffes.
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In 4 sind nur die Kunststoffteile des Inhalators dargestellt, welche integrale Bestandteile des Gehäuses sind, welches im Spritzgussverfahren einstückig hergestellt werden kann.
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5 zeigt die in 4 dargestellte Ansicht, wobei nunmehr ein durchlässiges Flächengebilde 16, welches als Zerstäuberauslass dient, vor den Kanalabschnitt 14 gesetzt ist.
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Das durchlässige Flächengebilde kann als Netz, insbesondere als Nylonnetz mit einem Porendurchmesser von 35–45 μm ausgebildet sein.
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Das Netz wird mittels eines Rings 17 gesichert. Dieser kann beispielsweise verklebt, verschweißt, insbesondere kalt verschweißt oder geklemmt werden. Mittels des Rings 17, welcher in eine korrespondierende Ausnehmung der Aufnahme 7 gesetzt wird, kann das durchlässige Flächengebilde 16 besonders einfach eingesetzt werden.
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Unter dem Durchmesser des durchlässigen Flächengebildes 16 im Sinne der Erfindung wird derjenige Durchmesser verstanden, welche mit dem Kanalabschnitt 14 überlappt. Es versteht sich, dass der seitlich davon vorhandene Teil des Flächengebildes 16 nur der Befestigung mittels des Rings 17 dient, aber keinen Zerstäuberauslass bildet.
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Durch die Kombination aus kurzem Kanal mit einer Engstelle, welcher nur ein geringes Volumen aufweist, und die nahe Platzierung des Flächengebildes 18 an dem Auslass des Wirkstoffbehälters wird ein Druckaufbau im Kanal ermöglicht, so dass möglicherweise die Tröpfchenbildung größtenteils hinter dem Zerstäuberauslass erfolgt.
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Es hat sich herausgestellt, dass so auf überraschend einfache Weise die Geschwindigkeit der aus dem Inhalator austretenden Partikel signifikant herabgesetzt werden kann.
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Messungen haben gezeigt, dass die Geschwindigkeit der Partikel um mehr als 40% gegenüber bekannten, auf dem Markt befindlichen Inhalatoren herabgesetzt werden konnte.
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Die Wirkung der Erfindung soll bezugnehmend auf die Infrarotaufnahmen 6 und 7 verdeutlicht werden. 6 zeigt eine Infrarotaufnahme der Aerosolwolke eines auf dem Markt erhältlichen Inhalators.
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Dagegen zeigt 7 eine Infrarotaufnahme der Aerosolwolke eines erfindungsgemäßen Inhalators. Zu erkennen ist eine wesentliche größere Aerosolwolke. Diese hat ein Volumen von mehr als 150% des Volumens der in 6 dargestellten Aerosolwolke.
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Aufgrund der geringeren Partikelgeschwindigkeit und der größeren Aerosolwolke wird das Einatmen des Aerosols erheblich vereinfacht.
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Gleichzeitig konnte die Standardabweichung der abgegebenen Dosis gegenüber bekannten Inhalatoren sogar verbessert werden. Insbesondere konnte eine Standardabweichung von unter 10% erreicht werden.
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Gleichzeitig konnte erreicht werden, dass die abgegebene Wirkstoffmenge im Wesentlichen der abgegebenen Wirkstoffmenge entspricht, welche von einem Inhalator erzeugt wird, der lediglich eine Düse als Zerstäuber aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Inhalator
- 2
- Mundstück
- 3
- Öffnung
- 4
- Behältergehäuse
- 5
- Öffnung
- 6
- Fortsatz
- 7
- Aufnahme
- 8
- Zerstäuberauslass
- 9
- Kanal
- 10
- Wirkstoffbehälter
- 11
- Kragen
- 12
- Auslass
- 13
- Kanalabschnitt
- 14
- Kanalabschnitt
- 15
- Engstelle
- 16
- durchlässiges Flächengebilde
- 17
- Ring
