DE19517543C1 - Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte - Google Patents

Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte

Info

Publication number
DE19517543C1
DE19517543C1 DE19517543A DE19517543A DE19517543C1 DE 19517543 C1 DE19517543 C1 DE 19517543C1 DE 19517543 A DE19517543 A DE 19517543A DE 19517543 A DE19517543 A DE 19517543A DE 19517543 C1 DE19517543 C1 DE 19517543C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aerosol
measuring
tracer
conditioning solution
sample conditioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19517543A
Other languages
English (en)
Inventor
Erik Wunderlich
Stephan Brugger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation
Original Assignee
Ritzau Pari Werk Paul GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ritzau Pari Werk Paul GmbH filed Critical Ritzau Pari Werk Paul GmbH
Priority to DE19517543A priority Critical patent/DE19517543C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19517543C1 publication Critical patent/DE19517543C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
    • G01N15/0618—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support of the filter type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/06—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes of the injector type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0065—Inhalators with dosage or measuring devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/75—General characteristics of the apparatus with filters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aerosol- Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte mit einem Aerosol-Zulauf zum Versorgen der Aerosol-Meßvorrichtung mit einem Aerosol, das von einem Vernebler des Inhalationsgeräts erzeugt wird und dem ein Tracer zugesetzt ist, und einer im Strömungspfad der Aerosol-Meßvorrichtung betriebenen Aerosol-Pumpe zum Erzeugen einer Aerosol-Strömung und einer Filter-Einrichtung im Strömungspfad; die Erfindung betrifft ferner ein Aerosol- Meßverfahren für Inhalationsgeräte.
Eine derartige Aerosol-Meßvorrichtung und ein derartiges Aerosol-Meßverfahren sind in J.H. Dennis et al. (1990), "Jet and ultrasonic nebuliser output: use of a new method for direct measurement of aerosol output", Thorax, Band 45, Seiten 728 bis 732, beschrieben und sind schematisch in Fig. 4 gezeigt. Zum Messen der in einem Inhalationsgerät 100 erzeugten Aerosolmenge wird der Ausgang 102 des Inhalationsgeräts 100 mit einem Aerosol-Zulauf 104 verbunden, der das Inhalationsgerät 100 mit einer Aerosol-Meßvorrichtung 106 verbindet. Das von dem Inhalationsgerät 100 erzeugte Aerosol A, das mit einem Tracer versetzt ist, wird zusammen mit von außen zugeführter Luft L als Aerosol-Strömung S durch die Aerosol-Meßvorrichtung 106 geführt. Hierbei wird der in der Aerosol-Strömung S mitgeführte Traceranteil in einer Filter-Vorrichtung 108 der Aerosol-Meßvorrichtung abgeschieden. Mit Hilfe geeigneter Bestimmungsverfahren wird die Menge des abgeschiedenen Tracers bestimmt und hieraus indirekt auf die Menge des von dem Inhalationsgerät erzeugten Aerosols geschlossen.
Im einzelnen wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, im Rahmen des bekannten Aerosol-Meßverfahrens eine Folge von Meßpunkten m1 bis m9 bestimmt. Für jeden einzelnen Meßpunkt m1 bis m9 muß ausgehend von definierten Anfangsbedingungen in dem Inhalationsgerät 100 ein Wirkstoff zusammen mit einem Tracer unter Bildung eines Aerosols A über eine Zeitdauer hinweg vernebelt werden, die der Lage des Meßpunkts in dem in Fig. 3 gezeigten Diagramm entspricht. So wird das Inhalationsgerät beispielsweise für den Meßpunkt m₁ über die Zeitdauer von einer Minute betrieben, für den Meßpunkt m₂ über die Zeitdauer von zwei Minuten betrieben, usw. Dabei wird jede Messung von derselben Ausgangsmenge und von demselben Grundzustand des Systems aus begonnen.
Da nach jedem Meßvorgang die Filter-Einrichtung zu reinigen/erneuern ist und jeweils dieselben Anfangsbedingungen für unterschiedliche Meßpunkte m₁ gewählt werden müssen, ergibt sich bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel eine gesamte Meßzeit von 45 Minuten; diese Zeitspanne ergibt sich als Summe der Meßzeiten der einzelnen Meßpunkte m₁, ohne daß dabei die Umrüstzeiten berücksichtigt sind. Demnach ist das bekannte Meßverfahren außerordentlich zeitaufwendig, insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von Meßpunkten zu bestimmen sind.
In Fig. 3 ist gezeigt, daß nicht der gesamte in das Inhalationsgerät eingeführte Wirkstoff vernebelt wird, sondern lediglich ein bestimmter Teil, im vorliegenden Fall ca. 66%. Dies ist darauf zurückzuführen, daß während des Vernebelns ein Teil des dem Wirkstoff hinzugefügten Trägerstoffs beim Vernebeln verdunstet bzw. ein Teil des eingefüllten Wirkstoffs im Inhalationsgerät verbleibt; somit kann nicht der gesamte Wirkstoff in Form eines Aerosols von dem Inhalationsgerät abgegeben werden, so daß bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel nach einer Zeitdauer von 7,2 Minuten die maximal mögliche Aerosolmenge von dem Inhalationsgerät abgegeben ist. Insbesondere dann, wenn die Lage dieses Knickpunktes zu bestimmen ist, sind Meßpunkte mit langer Meßdauer zu bestimmen, was besonders zeitaufwendig ist.
Weiterhin ist die genaue Bestimmung der in der Aerosol- Meßvorrichtung abgeschiedenen Tracermenge schwierig. So muß der Tracer, beispielsweise Natriumfluorid, aus dem Filter 108 mit geeigneten Chemikalien ausgewaschen werden, wobei eine vollständige Rückgewinnung des Tracers nicht gewährleistet ist. Zudem muß nach dem Auswaschen des Tracers aus dem Filter 108 ein eigener Analyseschritt durchgeführt werden, um zu einer Aussage über die Tracermenge zu kommen. Dies erfordert eine Reihe von manuellen Zwischenschritten, die sich praktisch nicht automatisieren lassen. Durch die zusätzlichen Zwischenschritte ergeben sich weiterhin zusätzliche Fehlerquellen, die die Güte der erzielten Meßergebnisse herabsetzen. Insgesamt ist das bekannte Aerosol-Meßverfahren nicht nur zeitaufwendig, sondern auch ungenau, fehleranfällig und kostspielig.
Weiterhin ist aus DE 37 27 903 C2 eine Einrichtung zum Überwachen der Konzentration von Aerosolen in einem gasförmigen Medium bekannt. Ein Aerosol-Zulauf dient zum Versorgen der Aerosol-Meßvorrichtung mit einem Aerosol, dem in einer Kammer ein Tracer zugesetzt wird, mit einer im Strömungspfad der Aerosol-Meßvorrichtung betriebenen Aerosol- Pumpe zum Erzeugen einer Aerosolströmung. Im Strömungspfad ist eine Filter-Einrichtung angeordnet und ein Meßelement dient zum Bestimmen der auf dem Filter abgeschiedenen Tracermenge.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demnach in der Schaffung einer Aerosol-Meßvorrichtung und eines Aerosol-Meßverfahrens, mit dem ein schnelles Messen der von einem Inhalationsgerät abgegebenen Aerosol-Menge weitestgehend ohne Meßfehler und mit geringen Kosten möglich ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Aerosol- Meßvorrichtung für ein Inhalationsgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
  • - ein Meßbehälter vorgesehen ist, der zumindest teilweise mit einer Probenkonditionierlösung gefüllt ist,
  • - der Aerosol-Zulauf in die Probenkonditionierlösung eintaucht,
  • - die Filter-Einrichtung an dem in die Probenkonditionierlösung eintauchenden Ende des Aerosol- Zulaufs zum Lösen des in dem Aerosol enthaltenen Tracers in der Probenkonditionierlösung befestigt ist, und
  • - ein Meßelement zum Bestimmen der Tracermenge vorgesehen ist.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Aerosol-Meßverfahren gelöst, bei dem
  • - ein Wirkstoff zusammen mit einem Tracer in einem Inhalationsgerät unter Bildung eines Aerosols vernebelt wird,
  • - das erzeugte Aerosol über einen am Ausgang des Inhalationsgeräts angeschlossenen Aerosol-Zulauf geführt wird, der in eine in einem Meßbehälter enthaltene Probenkonditionierlösung eingetaucht ist,
  • - beim Einleiten des Aerosols in die Probenkonditionierlösung der Tracer mit Hilfe einer Filter-Einrichtung in der Probenkonditionierlösung gelöst wird,
  • - das Aerosol-Trägermedium nach Durchströmen der Probenkonditionierlösung nach außen abgeleitet wird, und
  • - die in der Probenkonditionierlösung gelöste Menge des Tracers gemessen wird.
Da bei der erfindungsgemäßen Aerosol-Meßvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Aerosol-Meßverfahren die Menge des von einem Inhalationsgeräts abgegebenen Aerosols akkumulativ bestimmt wird, entfällt der wiederholte Schritt zum Festlegen von definierten Anfangsbedingungen für jeden einzelnen Meßpunkt.
Vielmehr können die einzelnen Meßpunkte kontinuierlich bestimmt werden, so daß der Betrieb des zu messenden Inhalationsgeräts nicht unterbrochen werden muß. Demnach kann die erfindungsgemäße Aerosol-Meßvorrichtung und das Aerosol- Meßverfahren mit in der Anzahl der Meßpunkte linearer Zeitkomplexität in Echtzeit betrieben werden.
Da das zu messende Aerosol weiterhin über einen Aerosol-Zulauf zu der Aerosol-Meßvorrichtung geleitet wird, ist eine Zufuhr externer Luft für die Aufrechterhaltung einer Aerosol-Strömung durch die Aerosol-Meßvorrichtung nicht erforderlich. Hierdurch wird nicht nur eine zusätzliche Verunreinigung des zu messenden Aerosols vermieden, sondern es kann auch eine unerwünschte Verdunstung des in dem Aerosol enthaltenen Trägermittels weitestgehend vermieden werden.
Die Bestimmung der in dem Aerosol enthaltenen Tracermenge ist vollständig automatisiert, da das zu analysierende Aerosol über eine in einem Meßbehälter enthaltene Probenkonditionierlösung geleitet wird. Das Aerosol wird über eine in die Probenkonditionierlösung eingetauchte Filter-Einrichtung geführt und hierdurch vollständig in der Probenkonditionierlösung gelöst, so daß mit einem in der Probenkonditionierlösung vorgesehenen Meßelement die Tracermenge vollautomatisch und nahezu ohne Meßfehler schnell und einfach bestimmt werden kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aerosol-Meßvorrichtung und des erfindungsgemäßen Aerosol-Meßverfahrens unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Aerosol-Meßvorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Filter- Einrichtung;
Fig. 3 einen graphischen Vergleich der mit der erfindungsgemäßen Aerosol-Meßvorrichtung und der aus dem Stand der Technik bekannten Aerosol- Meßvorrichtung erzielten Meßergebnisse; und
Fig. 4 eine aus dem Stand der Technik bekannte Aerosol- Meßvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aerosol-Meßvorrichtung gezeigt. In einem Vernebler 1 eines Inhalationsgeräts wird mit Hilfe einer Düse ein Wirkstoff W, der mit einem Tracer T versetzt ist, vernebelt und zusätzlich Luft oder Gas L zugeführt. Als Tracer wird beispielsweise Natriumfluorid NaF eingesetzt, das in einer Konzentration von 1% dem Wirkstoff zugesetzt wird. An einem Ausgangsstutzen 2 des Verneblers 1 wird ein Aerosol A an einen Aerosol-Zulauf 4 der Meßvorrichtung abgegeben. Der in Fig. 1 gezeigt Vernebler dient lediglich als Beispiel zur Beschreibung der Erfindung; die erfindungsgemäße Meßvorrichtung kann auch mit anderen Verneblern eingesetzt werden, solange das durch den Vernebler erzeugte Aerosol kontrolliert dem Aerosol-Zulauf 4 der Meßvorrichtung zugeführt werden kann.
Der Aerosol-Zulauf 4 besteht aus einer im wesentlichen vertikal angeordneten Rohrleitung 6, die an dem von dem Vernebler 1 entfernt liegenden, unteren Ende in eine Probenkonditionierlösung 8 eintaucht, mit der ein Meßbehälter 10 zumindest teilweise gefüllt ist. An ihrem dem Vernebler 1 zugewandten, oberen Ende weist die Rohrleitung 6 ein Anschlußstück 12 auf, das sich im wesentlichen senkrecht zur Rohrleitung 6 erstreckt und über das der Ausgangsstutzen 2 des Verneblers 1 mit der Rohrleitung 6 verbunden ist. Am oberen, stirnseitigen Ende der Rohrleitung 6 ist ein Zuführanschluß 16 vorgesehen, der mit einem Probenkonditionierlösungs-Ablauf 18 des Meßbehälters 10 so verbunden ist, daß Probenkonditionierlösung aus dem Meßbehälter 10 zum Benetzen der Innenwand der Rohrleitung 6 in einem Kreislauf geführt werden kann. Dieser Kreislauf der Probenkonditionierlösung 8 wird mit einer (nicht gezeigten) Zirkulationspumpe aufrechterhalten.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Aerosol durch einen Strömungspfad der Meßvorrichtung geführt, der sich zusammensetzt aus dem Anschlußstück 12, der Rohrleitung 6, der Filter-Einrichtung 20, der Probenkonditionierlösung 8, dem Innenraum 36 des Meßbehälters 10 und dem am Ausgangsanschluß 38 angeordneten Absolutfilter 40. Insbesondere in der Rohrleitung 6 wird mit Hilfe einer im Strömungspfad der Aerosol- Meßvorrichtung betriebenen (nicht gezeigten) Aerosol-Pumpe das am Ausgang 2 des Verneblers 1 auftretende Aerosol A durch die Rohrleitung 6 an das von dem Vernebler 1 entfernt liegende Ende der Rohrleitung 6 geführt. Vorzugsweise ist die Aerosol-Pumpe am Ausgangsanschluß 38 oder am Ausgang des Filters 40 angeschlossen.
Am unteren Ende der Rohrleitung 6 ist eine Filter-Einrichtung 20 befestigt, die zum Lösen des in dem Aerosol A enthaltenen Tracers T in der Probenkonditionierlösung 8 dient. Die Filter- Einrichtung 20 besteht beispielsweise aus dem in Fig. 2 gezeigten mehr- oder einteiligen porösen Formteil 22, das an einem Ende mit einem Gewinde 24 versehen ist, damit es einfach in die Rohrleitung 6 eingeschraubt werden kann. Das poröse Formteil 22 kann beispielsweise aus Vyon hergestellt sein, einem Kunststoff, der mit Hilfe eines Sinterverfahrens aus Niederdruck-Polyethylen gewonnen wird.
Die Porengröße des einteiligen porösen Formteils 22 ist kleiner als 100 µm und ist im einzelnen an das Teilchenspektrum des Aerosols A mit einer Teilchengröße von beispielsweise 0,01 µm bis 12 µm angepaßt. Das poröse Formteil 22 weist an seinem sich am weitesten in die Probenkonditionierlösung 8 erstreckenden Abschnitt eine kugelförmige Rundung 26 auf, damit das Aerosol A über eine größtmögliche Filterfläche in die Probenkonditionierlösung 8 übergehen kann, wobei der Tracer T an der Außenseite des porösen Formteils 22 vollständig in der Probenkonditionierlösung 8 gelöst ist.
Bei dem soeben beschriebenen Aufbau des erfindungsgemäßen Aerosol-Zulaufs 4 und der Filter-Einrichtung 20 ist ein Vermengen des Aerosols A mit Außenluft weitestgehend ausgeschlossen, so daß Verunreinigungen das Meßergebnis nicht verfälschen können. Durch die feinporöse Ausbildung der Filter- Einrichtung 20 kann zudem eine unerwünschte Bildung von größeren Luftbläschen in der Probenkonditionierlösung 8 vermieden werden. Als Probenkonditionierlösung 8 kann hierbei beispielsweise eine Probenkonditionierlösung von 25% TISAB (tonic ionic strength adjustment buffer, BDH Chemicals Ltd.) in destilliertem Wasser gewählt werden, wobei der Meßbehälter 10 dann aus einem chemikalienbeständigen Material, wie Polyethylen, bestehen muß.
Zum Nachweis der in der Probenkonditionierlösung 8 enthaltenen Menge des Tracers T ist in dem Meßbehälter 10 ein Meßelement 28 vorgesehen, das an den Tracer T angepaßt ist. Wird als Tracer T, wie oben angegeben, beispielsweise Natriumfluorid gewählt, so eignet sich als Meßelement 28 eine ionensensitive Fluoridelektrode 30, die durch die Seitenwand des Meßbehälters 10 geführt sein kann. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist die Fluoridelektrode 30 über eine Schnittstelle 32 mit einer programmierbaren Auswerte- Vorrichtung 34 verbunden, beispielsweise einem Personal Computer (PC).
Diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Aerosol-Meßvorrichtung erlaubt die vollständig automatisierte Erfassung des in der Probenkonditionierlösung 8 enthaltenen Tracers T. Hierdurch läßt sich nicht nur die Meßzeit deutlich herabsenken, sondern aufgrund von manuellen Eingriffen bedingte Fehler können weitestgehend ausgeschlossen werden. Weiterhin ermöglicht der Anschluß der programmierbaren Auswerte-Vorrichtung 34 die schnellstmögliche Aufbereitung der physikalischen Meßdaten, wie sie für eine umfassende Beurteilung des zu untersuchenden Verneblers 1 erforderlich sind.
Aufgrund der in der Aerosol-Meßvorrichtung durch die (nicht gezeigte) Aerosol-Pumpe aufrechterhaltenen Aerosol-Strömung tritt das Aerosol-Trägermedium ohne den Tracer T an der Oberfläche der Probenkonditionierlösung 8 in den Innenraum 36 des Meßbehälters 10 ein. Das aerosolbefreite Trägermedium wird über diesen Innenraum 36 zu der Auslaßöffnung 38 des Meßbehälters geführt.
An der Auslaßöffnung 38 ist ein Absolutfilter 40 mit einer Filtermembran 42 dann vorgesehen, wenn im Fall besonders hoher Anforderungen an die Meßgenauigkeit die in dem aus der Probenkonditionierlösung 8 austretenden Aerosol A verbleibende, minimale Resttracermenge zusätzlich erfaßt werden soll.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Aerosol-Meßverfahren unter Bezug auf die Fig. 1 und 3 erläutert.
Das in dem Vernebler 1 erzeugte Aerosol mit einem Anteil von beispielsweise 1% Tracer T wird mit einer Aerosol-Pumpe zum Erzeugen einer Aerosol-Strömung durch die Aerosol- Meßvorrichtung geleitet, beispielsweise mit einer Strömungsgeschwindigkeit von ca. 20 l/min. Im einzelnen wird das erzeugte Aerosol A an dem Ausgang 2 des Verneblers 1 in den als Rohrleitung 6 ausgebildeten Aerosol-Zulauf 4 eingeleitet.
Das Aerosol wird am unteren Ende der Rohrleitung 6 über die Filter-Einrichtung 20 in die Probenkonditionierlösung 8 eingeleitet, wodurch die der in dem Aerosol A enthaltene Tracer T in der Probenkonditionierlösung 8 gelöst wird.
Die in der Probenkonditionierlösung 8 gelöste Menge des Tracers T wird mit Hilfe des Meßelements 28, 30 automatisch und ohne manuelle Eingriffe bestimmt und kann mit Hilfe der programmierbaren Auswerte-Vorrichtung 34 aufbereitet werden.
Das aus der Probenkonditionierlösung 8 an dessen Oberfläche austretende Aerosol A wird über die Auslaßöffnung 38 nach außen geführt, wobei ggf. bei hohen Meßanforderungen oder zur Vermeidung einer Kontaminierung der Umgebung eine Resttracermenge mit Hilfe des Absolutfilters 40 ausgefiltert wird.
Durch den kontinuierlichen Betrieb der Aerosol-Meßvorrichtung und dem fortlaufenden Messen des Tracers T in der Probenkonditionierlösung 8 während der Ausführung des Aerosol- Meßverfahrens entsteht in dem Aerosol-Zulauf 4 eine Sogwirkung, die zu einer Evakuierung der Probenkonditionierlösung 8 aus dem Aerosol-Zulauf 4 führt. Weiterhin wird durch das Benetzen der Innenwand der Rohrleitung 6 des Aerosol-Zulaufs 4 eine vorzeitige Ablagerung des Aerosols A an dieser Innenwand 6 vermieden bzw. dafür gesorgt, daß auch abgelagerte Aerosolanteile in die Probenkonditionierlösung gelangen. Dies wird durch das Aufrechterhalten eines zusätzlichen Strömungskreislaufes für das Aerosol A erreicht, das von dem Probenkonditionierlösungsablauf 18 des Meßbehälters 10 zu dem Zuführanschluß 16 der Rohrleitung 6 geleitet wird.
Wie die Fig. 3 zeigt, ergeben sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Aerosol-Meßverfahrens nicht einzelne Meßpunkte m₁ bis m₉, sondern eine stetig verlaufende Meßkurve 44, die, ausgehend von einmal gewählten Anfangsbedingungen, fortlaufend generiert wird.
Ein wiederholtes Messen zur Gewinnung der einzelnen Meßpunkte m₁ bis m₉, wie oben beschrieben, ist somit nicht mehr erforderlich. Dies führt insgesamt zu einer linearen Zeitkomplexität des erfindungsgemäßen Aerosol-Meßverfahrens im Gegensatz zu der quadratischen Zeitkomplexität der bekannten Aerosol-Meßverfahren.
Weiterhin zeigt der in Fig. 3 angegebene Kurvenverlauf 44, daß die im Rahmen des erfindungsgemäßen Aerosol-Meßverfahrens gewonnenen Meßwerte außerordentlich gut mit den diskret bestimmten Meßpunkten m₁ bis m₉ übereinstimmen. Die wirksame Abgaberate α, die als Steigung der Meßkurve 44 definiert ist und im vorliegenden Fall 278 mg/Min. beträgt, läßt sich bereits nach einer sehr kurzen Meßdauer von ca. 5 Min. angeben. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn viele unterschiedliche Inhalationsgeräte miteinander zu vergleichen sind, oder ein Vernebler mehrfach mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen untersucht werden muß, beispielsweise unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und relativen Feuchten oder unterschiedlichen Patienten-Atemmustern, die durch die Ansteuerung der Aerosol-Pumpe generiert werden können.
Das in Echtzeit durchgeführte Aerosol-Meßverfahren wird solange fortgesetzt, bis der in dem Inhalationsgerät enthaltene Wirkstoff W vollständig in dem Vernebler 1 vernebelt ist. Neben der mit Hilfe des Meßelements 28 bestimmten Menge des Tracers T in der Probenkonditionierlösung 8 bleibt ein bestimmter Teil des Tracers T in dem Vernebler 1 zurück, da, wie oben erwähnt, ein kleiner Teil des Trägerstoffs für den Wirkstoff W und den Tracer T bei der Bildung des Aerosols A verdunstet und somit nicht der gesamte Wirkstoff W und Tracer T vernebelt werden kann. Wird die in dem Vernebler 1 zurückbleibende Menge des Tracers T zusätzlich bestimmt, so ist der Nachweis möglich, daß bei der Durchführung des Aerosol-Meßverfahrens kein Tracer T verlorengegangen ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wurde in das Inhalationsgerät eine Füllmenge von 3 ml Wirk- und Trägerstoff mit einem Anteil von 1% eines NaF-Tracers eingefüllt. Die Zeit bis zum vollständigen Vernebeln dieser Füllmenge betrug 9,2 Min. Der Gewichtsverlust des Verneblers 1 nach dieser Zeit entsprach einer Füllmenge von 2,507 ml, und auf der Absolutfiltermembran 42 wurde kein Tracer T nachgewiesen. In dem Meßbehälter 10 wurde mit dem Meßelement 28 eine Tracermenge von 20,03 mg Natriumfluorid NaF nachgewiesen, was einem Vernebelungs-Wirkungsgrad von 66% entspricht. Die Meßkurve 44 wurde mit einer kommerziell verfügbaren Kalkulations-Software in der Auswerte-Vorrichtung 34 grafisch aufbereitet.
Aufgrund der kontinuierlichen Arbeitsweise des Aerosol- Meßverfahrens sind somit erstmals signifikante Aussagen über den Gesamtverlauf eines Vernebelungsvorgangs möglich, wobei sich mit Hilfe eines Atemzugsimulators unterschiedliche Atmungsmuster von Patienten schnell und einfach analysieren lassen.
Bezugszeichenliste
1 Vernebler
2 Ausgang des Verneblers
4 Aerosol-Zulauf
6 Rohrleitung
8 Probenkonditionierlösung
10 Meßbehälter
12 Anschlußstück
16 Zuführanschluß
18 Probenkonditionierlösungs-Ablauf
20 Filter-Einrichtung
22 poröses Formteil
24 Gewinde
26 kugelförmige Rundung
28 Meßelement
30 Fluoridelektrode
32 Schnittstelle
34 Auswerte-Vorrichtung
36 Innenraum
38 Auslaßöffnung
40 Absolutfilter
42 Absolutfiltermembran
44 Meßkurve
A Aerosol
L Luft
T Tracer
W Wirkstoff
α wirksame Abgaberate

Claims (18)

1. Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte, enthaltend:
  • a) einen Aerosol-Zulauf (4) zum Versorgen der Aerosol- Meßvorrichtung mit einem Aerosol (A), das von einem Vernebler (1) des Inhalationsgeräts erzeugt wird und dem ein Tracer (T) zugesetzt ist,
  • b) eine im Strömungspfad der Aerosol-Meßvorrichtung betriebene Aerosol-Pumpe zum Erzeugen einer Aerosol-Strömung, und
  • c) eine Filter-Einrichtung (20) im Strömungspfad,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) ein Meßbehälter (10) vorgesehen ist, der zumindest teilweise mit einer Probenkonditionierlösung (8) gefüllt ist,
  • e) der Aerosol-Zulauf (4) in die Probenkonditionierlösung (8) eintaucht,
  • f) die Filter-Einrichtung (20) an dem in die Probenkonditionierlösung (8) eintauchenden Ende des Aerosol-Zulaufs (4) zum Lösen des in dem Aerosol (A) enthaltenen Tracers (T) in der Probenkonditionierlösung (8) befestigt ist, und
  • g) ein Meßelement (28) zum Bestimmen einer in der Probenkonditionierlösung enthaltenen Tracermenge vorgesehen ist.
2. Aerosol-Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (28) in der Probenkonditionierlösung (8) angeordnet ist.
3. Aerosol-Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosol-Zulauf (4) aus einer bei betriebsgemäßer Aufstellung der Meßanordnung vertikal verlaufenden Rohrleitung (6) besteht, die an ihrem nicht in die Probenkonditionierlösung (8) eingetauchten Ende ein Anschlußstück (12), an dem der Vernebler (1) des Inhalationsgeräts anschließbar ist, und ferner einen Zuführanschluß (16) aufweist, über den Probenkonditionierlösung (8), vorzugsweise aus dem Meßbehälter (10), zum Benetzen der Innenwand der Rohrleitung (6) zuleitbar ist.
4. Aerosol-Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Einrichtung (20) aus einem porösen Formteil (22) mit auf das Aerosol (A) und den Tracer (T) abgestimmter Porengröße gebildet ist.
5. Aerosol-Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Formteil (22) aus Vyon gebildet ist.
6. Aerosol-Meßvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Porengröße des porösen Formteils (22) kleiner als 100 µm ist.
7. Aerosol-Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Einrichtung (20) vollständig in die Probenkonditionierlösung eingetaucht ist.
8. Aerosol-Meßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tracer (T) Natriumfluorid (NaF) ist.
9. Aerosol-Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (28) aus einer ionensensitiven Fluoridelektrode (30) besteht.
10. Aerosol-Meßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (10) über eine Schnittstelle (32) an eine programmierbare Auswerte-Vorrichtung (34) angeschlossen ist.
11. Aerosol-Meßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenkonditionierlösung (8) aus einer Lösung von 25% TISAB (tonic ionic strength adjustment buffer, BDH Chemicals Ltd.) in destilliertem Wasser besteht.
12. Aerosol-Meßvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, daß der Meßbehälter (10) aus einem chemikalienbeständigen Polyethylen-Behälter besteht.
13. Aerosol-Meßverfahren für Inhalationsgeräte, mit den Schritten:
  • a) Vernebeln eines Wirkstoffs (W) zusammen mit einem Tracer (T) mit Hilfe eines Verneblers (1) des Inhalationsgeräts zur Bildung eines Aerosols (A),
  • b) Zuführen des erzeugten Aerosols (A) über einen am Ausgang (2) des Verneblers (1) angeschlossenen Aerosol-Zulauf (4) in eine in einem Meßbehälter (10) enthaltene Probenkonditionierlösung (8), so daß beim Einleiten des Aerosols (A) in die Probenkonditionierlösung (8) der Tracer (T) mit Hilfe einer Filter-Einrichtung (20) in der Probenkonditionierlösung (8) gelöst wird,
  • c) Ableiten des Aerosol-Trägermediums nach Durchströmen der Probenkonditionierlösung (8) nach Außen, und
  • d) Messen der in der Probenkonditionierlösung (8) gelöste Menge des Tracers (T).
14. Aerosol-Meßverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Einrichtung (20) vollständig in die Probenkonditionierlösung (8) eingetaucht wird.
15. Aerosol-Meßverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer vertikal verlaufenden Rohrleitung (6) als Aerosol-Zulauf (4) die Probenkonditionierlösung (8) in einem Kreislauf so geführt wird, daß die Innenfläche der Rohrleitung (6) benetzt ist.
16. Aerosol-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Tracer (T) Natriumfluorid (NaF) eingesetzt wird und die in der Probenkonditionierlösung (8) gelöste Menge des Tracers (T) mit Hilfe einer Fluoridelektrode (30) gemessen wird.
17. Aerosol-Meßverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßergebnisse automatisch mit einer programmierbaren Auswerte- Vorrichtung (34) ausgewertet werden.
DE19517543A 1995-05-12 1995-05-12 Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte Expired - Fee Related DE19517543C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19517543A DE19517543C1 (de) 1995-05-12 1995-05-12 Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19517543A DE19517543C1 (de) 1995-05-12 1995-05-12 Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19517543C1 true DE19517543C1 (de) 1996-10-24

Family

ID=7761807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19517543A Expired - Fee Related DE19517543C1 (de) 1995-05-12 1995-05-12 Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19517543C1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007009618A1 (de) * 2005-07-16 2007-01-25 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Alkalimetallhalogenide als tracer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3727903C2 (de) * 1986-09-19 1991-11-28 Gesellschaft Zur Foerderung Der Industrieorientierten Forschung An Den Schweizerischen Hochschulen Und Weiteren Institutionen, Bern, Ch

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3727903C2 (de) * 1986-09-19 1991-11-28 Gesellschaft Zur Foerderung Der Industrieorientierten Forschung An Den Schweizerischen Hochschulen Und Weiteren Institutionen, Bern, Ch

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DENNIS, J.H., STENTON, S.C., BEACH, J.R., AVERY, A.J., WALTERS, E.H., HENDRICK, D.J.: "Jet and ultrasonic nebuliser output: use of a new method for direct measurement of aerosol output" in: Thorax, Vol. 45 (1990), S. 728-732 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007009618A1 (de) * 2005-07-16 2007-01-25 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Alkalimetallhalogenide als tracer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3787397T2 (de) Verfahren zur Messung der Konzentrationen von Unreinheiten in einer Flüssigkeit und Vorrichtung dazu.
EP1419373B1 (de) Vorrichtung zur bestimmung von aerosol-partikelgrössenverteilungen
DE60300172T2 (de) Vorrichtung und Methode zur Messung von Atemalkohol
DE3876503T2 (de) Gasmischvorrichtung und ihre verwendung in einem gasanalysegeraet.
DE3023648A1 (de) Einrichtung zur untersuchung der atemwege auf reizstoff-ueberempfindlichkeit
EP0291630A2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung eines zu analysierenden Gases
AT411214B (de) Allergie-testkammer
DE2721825C2 (de)
DE10205845C1 (de) Gasmischer mit mehreren Ejektoren für ein medizinisches Beatmungsgerät
EP2288898A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur ermittlung der eigenschaften von aerosolformulierungen
EP1406701B1 (de) Steuereinheit zur flussregulierung
DE19517543C1 (de) Aerosol-Meßvorrichtung für Inhalationsgeräte
DE69005678T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Analyse der Zusammensetzung von Gasen.
EP3492900B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verdünnen eines aerosols
DE2746078C3 (de) Anordnung zur Bestimmung der Konzentration reduzierender Mundgase
EP3492901B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verdünnen eines aerosols
DE4443142C2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Alkoholkonzentration in der Ausatemluft
WO2003019154A2 (de) Verfahren zur bestimmung der aerosol-partikelgrössenverteilung und vorrichtung zur durchführung eines derartigen verfahrens
EP0403034A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analyse der Partikelgrössenverteilung in einem flüssigen Produktstrom
DE19645411A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur kontrollierten Inhalation bei Atemwegsuntersuchungen
DE3305557C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen des Ölgehaltes von Wasser
DE19548348C1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Isotopenverhältnisses eines Gases
DE3413426C2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit luftgetragener Partikeln
EP3537132A1 (de) Verfahren zur bestimmung der arbeitsweise einer dosiervorrichtung und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE10152278B4 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines vorbestimmbaren Volumens vorgereinigter Bestandteile von Lösungsgemischen

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: PARI GMBH SPEZIALISTEN FUER EFFEKTIVE INHALATION,

8339 Ceased/non-payment of the annual fee