DE19807682C2

DE19807682C2 - Inhalationsgerät

Info

Publication number: DE19807682C2
Application number: DE19807682A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2000-03-09
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: DE19807682A1

Abstract

Beschrieben wird eine Vorratskammer für Inhalationseinrichtungen mit einem Vernebler, der durchgehend sowohl während der Inspiration als auch während der Expiration ein Aerosol erzeugt, das in der Vorratskammer, die Sauerstoffzufuhröffnungen aufweist, für die nächstfolgende Inspiration gespeichert wird. Damit ein unerwünschter Aerosolaustritt ausgeschlossen ist, ist vorgesehen, daß die Sauerstoffzufuhröffnungen durch einen hydrophoben Filter abgedeckt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Inhalationsgerät mit einem zwischen einem Expirationsventil und einem Inspirationsventil angeordneten Mundstück, wobei das Inspirationsventil aufstromseitig mit einem Aerosolerzeuger sowie mit einem Vorratsbehälter verbunden ist.

Das aus DE-39 00 276 C2 bekannte Beatmungsgerät besitzt zwischen dem Vorratsbehälter und dem Inspirationsventil ein steuerbares Ventil, welches während der Expirationsphase einem Atemkreislauf soviel neues Aerosol aus dem Vorratsbehälter beimischt, wie vom Patienten verbraucht worden ist. Das Beatmungsgerät benötigt daher ein eigenes Steuergerät und ist schon aus diesem Grunde für ein einfaches, vom Benutzer leicht bedienbares Inhalationsgerät zu aufwendig.

In DD 284 810 A5 ist eine Ein- und Ausatemeinheit für ein Aerosolgerät beschrieben, bei welchem einem Mundstück ein Sputumfang unmittelbar nachgeordnet ist, in welchem sich aus dem Aerosol ausgeschiedene Tröpfchen sammeln können.

In der Schrift DE 41 11 138 A1 wird eine Beatmungsvorrichtung mit Anwärmung des Atemgases beschrieben, bei welchem Atemgas aus einer Druckgasquelle über ein Dosierventil, eine Durchflußmeßröhre, einen Medikamentenverdunster und einen Wärmetauscher in den Atemkreislauf gelangt. Der zeitliche Ablauf der Beatmung wird von einer Steuereinheit bestimmt.

In dem Dokument DE 14 91 800 A1 wird eine selbsttätige Kontrolle der Verabreichung von Aerosol-Lösungen erläutert, bei welchem das Aerosol dem Inspirationsventil direkt zugeführt und parallel dazu nach außen abgeführt wird. Dem Expirationsventil ist eine Erfassungseinheit nachgeschaltet, welche das verbrauchte Aerosol quantitativ erfaßt.

In der Schrift WO 97/12638 ist ein Inhalationshilfsgerät zur Verwendung in Verbindung mit Aerosol-Abgabegeräten erläutert, wobei eine Kammer einseitig mit dem Aerosol-Abgabegerät und andersseitig mit einem Mundstück versehen ist und im übrigen ein veränderbares Volumen aufweist. Das veränderbare Volumen der Kammer soll eine leichte Transportfähigkeit sichern, indem die Kammer beispielsweise in Form eines Balgs zusammengelegt werden kann. Aus der Schrift WO 95/20414 ist es bekannt, eine Inhalationskammer mit einem Abstandsraum ("Spacer") vorzusehen, in welchem die Geschwindigkeit der herangeführten Aerosoltröpfchen sich deutlich verringern kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, an dem eingangs genannten Inhalationsgerät Maßnahmen vorzusehen, die seine Herstellung wesentlich verbilligen und seine Handhabung durch den Benutzer vereinfachen.

Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Innere des Vorratsbehälters durch einen Filter mit Außenluft kommuniziert. Dadurch kann das von dem Aerosol- Erzeuger kontinuierlich abgegebene Aerosol während der Expirationsphasen im Inneren des Vorratsbehälters aufgefangen und während der Inspirationsphase aus diesem ergänzend abberufen werden. Dies bringt den weiteren Vorteil einer besseren Verwirbelung des Aerosols im Vorratsbehälter mit sich. Der Filter stellt sicher, daß kein Aerosol nach außen verlorengeht und hält aus der angesaugten Außenluft Bakterien und Viren zurück.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besteht der Vorratsbehälter aus einer formsteifen Vorratskammer, welche zweckmäßig eine mit einer Wanne dicht schließend zusammenfügbare Verschlußkappe besitzt, wobei auf dem Wannenboden ein in das Kammerinnere ragendes Strömungsrohr angeordnet ist. Während sich hierbei in der Verschlußkappe während der Expirationsphase Aerosol sammelt, liegen die mit Filter abgedeckten Öffnungen der Vorratskammer zweckmäßig im Wannenboden und damit entfernt zur Verschlußkappe, was die Verwirbelung weiter begünstigt. Wie die im einzelnen in den Unteransprüchen angegebenen bevorzugten Ausgestaltungen zeigen, kann die Vorratskammer aus mehreren Teilen bestehen, die durch konische Verbindungen leicht zusammengesteckt werden können. Damit sind diese Teile vor allem dann, wenn sie aus einem bis 160° Celsius temperaturbeständigen Werkstoff bestehen, ohne weiteres sterilisierbar. Im übrigen ermöglicht eine Durchsichtigkeit des Werkstoffes eine optische Kontrolle der Vorratskammer.

Der verwendete Filter ist zwischen dem Flansch des Strömungsrohres und dem Bodenteil der Wanne eingefangen, wobei die Sauerstoffzufuhröffnungen des Flansches und des Bodenteils kongruent zueinander zu liegen kommen. Dies wird insbesondere dann sichergestellt, wenn, wie bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, auf der zum Speicherraum der Vorratskammer weisenden Innenseite des Bodenteils und auf der zum Bodenteil weisenden Unterseite des Flansches miteinander korrespondierende Rastelemente angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rastelemente als erhabene Nocken einerseits und Kuhlen andererseits ausgebildet. Diese können beispielsweise auch auf zwei, die Sauerstoffzuführöffnungen einschließenden Radien verteilt sein, wobei auf jedem deckungsgleichen Radius miteinander korrespondierende Rastelemente anzutreffen sind. Dadurch werden im Bereich der Sauerstoffzuführöffnungen besonders wirksame Dichteigenschaften erreicht. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl im Bodenteil als auch im Flansch des Strömungsrohres als Sauerstoffzuführöffnungen vier, um die Gehäuseachse radial verteilt angeordnete, bogenförmige Durchbrechungen vorgesehen. Durch die Anordnung der Rastmittel in einer bestimmten Winkelstellung zueinander, ist auch die Anordnung der Durchbrechungen vorgegeben, so daß das Strömungsrohr nur in einer Position auf dem Stutzen aufzubringen ist, bei der die Sauerstoffzufuhröffnungen deckungsgleich übereinander zu liegen kommen. Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorratskammer annähernd hälftig durch die Wanne und die Verschlußkappe gebildet ist. Das Strömungsrohr ragt bis in die Hälfte der Verschlußkappe ein und sorgt für eine optimale Verwirbelung des Aerosols. Damit diese Verwirbelung nicht zu früh, beispielsweise im Strömungsrohr auftritt, ist die Innenwand des Strömungsrohres glatt ausgebildet.

Bevorzugterweise werden die Kammerteile durch Steck- und Klemmverbindung zusammengefügt, wobei der dem Bodenteil der Wanne nahe Anteil der Innenfläche des Strömungsrohres konisch ausgebildet ist. Als Gegenstück hierzu ist an das Bodenteil der Wanne ein in das Innere der Vorratskammer ausragender Stutzen angeformt, dessen Außenfläche ebenfalls konisch ausgebildet ist. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auch die Wanne und die Verschlußkappe konisch ausgebildet sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Wanne einen konzentrisch um die Gehäuseachse angeordneten Außenflansch. Dieser ist von dem der Verschlußkappe nahen Ende der Wanne, unter Bildung eines Absatzes, zurückversetzt, wobei die das offene Ende der Verschlußkappe begrenzende Gehäusewand und der der Verschlußkappe nahe Bund der Wanne konisch ausgebildet sind. Der Außenflansch bildet somit einen Begrenzungsanschlag für die auf die Wanne aufzusteckende Verschlußkappe. Zweckmäßigerweise besteht die Vorratskammer aus einem bis mindestens 160°C temperaturbeständigem sterilisierbaren Material. Zum Zwecke der optischen Kontrolle wird ein durchsichtiges Material gewählt. Der Filter ist von ringförmiger Gestalt, so daß die Strömungskanäle im Bodenstutzen und Strömungsrohr für den Ärosoltransfer freibleiben.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 7 beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 die an ein Verneblersystem angeschlossene Vorratskammer;

Fig. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorratskammer aus der in Fig. 3 angedeuteten Richtung A;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der in Fig. 2 angedeuteten Linie C-C;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der in Fig. 3 angedeuteten Linie D-D;

Fig. 5 das in Fig. 3 mit "B" bezeichnete Detail in einer Vergrößerung;

Fig. 6 die an ein Verneblersystem angeschlossene Vorratskammer während der Inspirationsphase;

Fig. 7 die an ein Verneblersystem angeschlossene Vorratskammer während der Expirationsphase.

Die Vorratskammer ist in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Diese besteht im wesentlichen aus einer Wanne 3, der Verschlußkappe 2 und dem Strömungsrohr 4, die durch Zusammenstecken miteinander verbunden werden. Hierzu besitzt die Wanne 3 einen zum Innenraum erhabenen Stutzen 5, dessen Außenfläche 14 konisch ausgestaltet ist. An seinem dem Bodenteil 9 der Wanne 3 nahen Bereich besitzt der Stutzen 5 demnach einen größeren Durchmesser als an seinem freien Ende 20. Das Strömungsrohr 4 ist als passendes Gegenstück zum Stutzen 5 ausgebildet und besitzt an seinem dem Stutzen 5 nahen Ende eine entsprechende, konisch verlaufende Innenfläche 13. An seinem dem Bodenteil 9 der Wanne 3 nahen Ende weist das Strömungsrohr 4 einen Flansch 6 auf der sich annähernd über die gesamte Innenseite des Bodenteils 9 erstreckt. Sowohl der Flansch 6 als auch das Bodenteil 9 der Wanne 3 besitzt Sauerstoffzuführöffnungen 7, 8 in Form von bogenförmigen Durchbrechungen, die kongruent übereinander angeordnet sind. Das Strömungsrohr 4 wird koaxial auf den Stutzen 5 aufgesteckt. Die Durchbrechungen 7, 8 sind somit radial um die mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnete Gehäuseachse angeordnet und weisen eine langlochähnliche Kontur auf.

Zwischen dem Flansch 6 des Strömungsrohres 4 und dem Bodenteil 9 der Wanne 3 wird ein ringförmiger Filter 12 eingelegt. Zum Zwecke der Filtersicherung, zu Dichtzwecken und zur genauen radialen Zuordnung der zu adaptierenden Teile besitzt der Flansch 6 an seiner Unterseite 22 erhabene Nocken 23, die den eingelegten Filter 12 in Kuhlen 24 auf der Innenseite 25 des Bodenteils 9 drücken, nachdem das Strömungsrohr 4 auf den Stutzen 5 aufgeschoben ist.

Eine spielfreie Verbindung beider Teile liegt darüber hinaus erst dann vor, wenn die Nocken in den Kuhlen einliegen und verrasten. In dieser Lage haben die konischen Flächen ihre Endlage aufeinander erreicht. Die Wanne 3 besitzt selbst auch eine konische Formgebung und weist somit einen sich vom Bodenteil 9 zur Verschlußkappe 2 hin vergrößernden Durchmesser auf. An seinem der Verschlußkappe 2 nahen Ende geht die Gehäusewandung in einen nahezu zylindrischen, umlaufenden Bund 16 über, wobei nur noch dessen Außenfläche eine leichte Konizität besitzt, um eine mit der Gehäusewand 17 der Verschlußkappe 2 kommunizierende Steckverbindung zu bilden. Als Anschlag für die auf die Wanne 3 aufzusteckende Verschlußkappe 2 dient ein konzentrisch um die Gehäuselängsachse 21 umlaufender Außenflansch 15 der Wanne 3. Die mit dem Filter 12 versehene, zusammengesteckte Vorratskammer 1 besitzt durch die koaxiale Anordnung ihrer Einzelteile einen durch den Stutzenkanal 10 und den Strömungsrohrkanal 11 gebildeten Zentralkanal, der bis in den Speicherraum 19 führt. Der Austritt 18 des Strömungsrohres 4 ist dabei bis in etwa der Mitte der Verschlußkappe 2 geführt.

In Fig. 1 ist verdeutlicht, wie die Vorratskammer an ein Verneblersystem angeschlossen ist. Dieses besitzt einen Anschluß 70 zur Adaption an eine nicht dargestellte Druckquelle. Der Verbindungsschlauch 72 führt zu einem Vernebler 40, in den das zur Anwendung vorgesehene Medikament dosiert eingegeben wird. Der Vernebler 40 wird an seiner Ausgangsseite mit einer T-Verzweigung 80 bestückt, an deren einen Seite der Stutzenkanal 10 der Vorratskammer 1 dichtend und an der anderen Seite das Mundstück bzw. eine Maske 50 angeschlossen werden. In Richtung der Atemmaske bzw. des Mundstücks 50 ist ein Einatemventil 84 angeordnet, hinter dem auf der Mundstückseite ein Abzweigstück 88 montiert ist. Das Abzweigstück 88 führt zu einem Spezialfilter 60, wobei zwischen Abzweigstück 88 und Spezialfilter 60 ein Ausatemventil 86 angeordnet ist.

Anhand den Fig. 6 und 7 werden nachfolgend sowohl die Inspirations- als auch die Expirationsphase erläutert. Fig. 6 zeigt den Strömungsverlauf von Sauerstoff und Aerosol während der Inspiration. Innerhalb des Verneblers 40 wird ununterbrochen, auch wenn der Anwender ausatmet, Aerosol erzeugt. Beim Einatmen wird durch die Durchbrechungen 7, 8 im Bodenteil 9 der Wanne 3 bzw. dem Flansch 6 des Strömungsrohres 4 Sauerstoff eingesogen, was durch die Pfeile 90, 91 dargestellt ist. Durch die Anordnung des Filters 12 zischen Flansch 6 und Bodenteil 9 des Gehäuses 3 wird insbesondere durch die Verwendung einer hydrophoben Spezialfiltermembran ein Abscheiden von Bakterien und Viren sichergestellt. Der Sauerstoff wird gemeinsam mit im Speicherraum 19 befindlichem Aerosol durch die Kanäle 10, 11 des Strömungsrohres 4 und des Stutzens 5 gesogen, was durch die Pfeile 92-96 zur Darstellung kommt. In der T- Verzweigung 80 strömt neues Aerosol dazu und wird gemeinsam, gemäß den Pfeilen 97, 98 zum Mundstück 50 geführt. Die Ventile 84 und 86 sind dabei strömungsmäßig so in die Inspirations- bzw. Expirationsstrecke gesetzt, daß das Einatemventil 84 geöffnet ist, was durch die vom Ventilteller 85 abgehobene Kugel 83 symbolisiert ist. Zur gleichen Zeit ist das Ausatemventil 86 geschlossen, was durch die auf dem Ventilteller 87 dicht aufgepreßte Ventilkugel 89 symbolisiert ist.

Die Expirationsphase ist in Fig. 7 dargestellt. Durch die Ausatmung schließt der Strömungsdruck das Ventil 84. Dies ist durch die auf den Ventilteller 85 dicht gepreßte Ventilkugel 83 symbolisiert. Über die Pfeilrichtung 100, 101 wird die ausgeatmete Luft über den Spezialfilter 60 aus dem System geleitet, wobei das Ausatemventil 86 geöffnet ist, was durch die vom Ventilteller 87 abgehobene Ventilkugel 89 symbolisiert ist. Der Druck, der während der Expiration vom Mundstück aus auf das Einatemventil 84 wirkt, ist größer als der Druck nach dem Ventil, so daß das im Vernebler 40 weiterhin erzeugte Aerosol über die Pfeilrichtung 102 in Richtung Vorratskammer 1 geleitet wird, ohne eine Wirkung auf das Ventil 84 ausüben zu können. In Pfeilrichtung 102-104 strömt das Aerosol in den Speicherraum 19 der Vorratskammer 1 um dort für den nächsten Inspirationsvorgang zur Verfügung zu stehen. Eine Druckerhöhung in der Vorratskammer 1 ist ausgeschlossen, da die überschüssige Luft ohne Verlust des Aerosols gefiltert durch die Durchbrechungen 7, 8 aus dem ansonsten geschlossenen System austritt.

Claims

1. Inhalationsgerät mit einem zwischen einem Expirationsventil (86) und einem Inspirationsventil (84) angeordneten Mundstück (50), wobei das Inspirationsventil aufstromseitig mit einem Aerosolerzeuger (40) sowie mit einem Vorratsbehälter (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere (19) des Vorratsbehälters (1) durch einen Filter (12) mit Außenluft kommuniziert.

2. Inhalationsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter eine formsteife Vorratskammer ist.

3. Inhalationsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer aus einer mit einer Verschlußkappe (2) dichtschließend zusammenfügbaren Wanne (3) und einem auf dem inneren Wannenboden anordenbaren, in das Kammerinnere ragenden Strömungsrohr (4) besteht.

4. Inhalationsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (3) ein Bodenteil (9) aufweist, das von mindestens einer Sauerstoffzuführöffnung (8) durchsetzt ist.

5. Inhalationsgerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsrohr (4) an seinem dem Bodenteil (9) der Wanne (3) nahen Ende einen Flansch (6) besitzt.

6. Inhalationsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (6) von mindestens einer Sauerstoffzuführöffnung (7) durchsetzt ist.

7. Inhalationsgerät nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) zwischen einem Flansch (6) des Strömungsrohres (4) und einem Bodenteil (9) einer Wanne (3) angeordnet ist.

8. Inhalationsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) zwischen dem Flansch (6) des Strömungsrohres (4) und dem Bodenteil (9) der Wanne (3) eingefangen ist.

9. Inhalationsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffzuführöffnungen (7, 8) des Flansches (6) und des Bodenteils (9) kongruent zueinander angeordnet sind.

10. Inhalationsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 6-9 dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffzuführöffnungen (7, 8) des Flansches (6) und des Bodenteils (9) durch radial verteilt um die Gehäuseachse angeordnete, bogenförmige Durchbrechungen gebildet sind.

11. Inhalationsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 2-10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zu einem Speicherraum (19) der Vorratskammer (1) weisenden Innenseite (25) des Bodenteils (9) und auf der zum Bodenteil (9) weisenden Unterseite (22) des Flansches (6) miteinander korrespondierende Rastelemente (23, 24) angeordnet sind.

12. Inhalationsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente (23, 24) als erhabene Nocken einerseits und Kuhlen andererseits ausgebildet sind.

13. Inhalationsgerät nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente (23, 24) radial um die Gehäuseachse (21) verteilt angeordnet sind.

14. Inhalationsgerät nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer annähernd hälftig durch die Wanne (3) und die Verschlußkappe (2) gebildet ist.

15. Inhalationsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 3-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsrohr (4) bis in die Hälfte der Verschlußkappe (2) ragt.

16. Inhalationsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 3-15, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Bodenteil (9) der Wanne (3) nahe Anteil der Innenfläche (13) des Strömungsrohres (4) konisch ausgebildet ist.

17. Jnhalationsgerät nach mindestens einem der Ansprüche 3-16, dadurch gekennzeichnet, daß an das Bodenteil (9) der Wanne (3) ein in das Innere der Vorratskammer (1) ausragender Stutzen (5) angeformt ist.

18. Inhalationsgerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (14) des Stutzens (5) konisch ausgebildet ist.

19. Inhalationsgerät nach einem der Ansprüche 3-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (3) konisch ausgebildet ist.

20. Inhalationsgerät nach einem der Ansprüche 3-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (2) konisch ausgebildet ist.

21. Inhalationsgerät nach einem der Ansprüche 3-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (3) einen konzentrisch um die Gehäuseachse (21) angeordneten Außenflansch (15) aufweist.

22. Inhalationsgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenflansch (15) von dem der Verschlußkappe (2) nahen Ende, unter Bildung eines Absatzes (89), zurückversetzt ist.

23. Inhalationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche 3-22, dadurch gekennzeichnet, daß die das offene Ende der Verschlußkappe (2) begrenzende Gehäusewand (17) und der der Verschlußkappe (2) nahe Bund der Wanne (3) konisch ausgebildet sind.

24. Inhalationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche 3-23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer aus einem bis mindestens 160°C temperaturbeständigen sterilisierbaren Material besteht.

25. Inhalationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche 3-24, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer aus einem durchsichtigen Material besteht.

26. Inhalationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (12) ringförmig ausgebildet ist.

27. Inhalationsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Strömungsrohres (4) glatt ist.