DE2837040C2

DE2837040C2 - Flüssigkeitstransportsystem für ein Inhalationsgerät

Info

Publication number: DE2837040C2
Application number: DE19782837040
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dietrich Dipl.-Phys 8000 München Drews; Peter Dipl.-Phys. Kleinschmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE2837040A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitstransportsystem für ein Inhalationsgerät, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher angegeben ist.

Für die Zerstäubung insbesondere von Spezialthera-

peutika zum Zwecke der Inhalation durch beispielsweise schwer Asthmakranke gibt es bereits Vorrichtungen mit unter Druck stehenden Sprühflaschen, die ein dosiertes Quantum des Therapeutikums in einer entsprechenden Verteilung abgeben. Derartige Vorrichtungen mit Sprühflaschen sind zwar relativ handlich, haben aber den Nachteil, daß das als Treibmittel in der Flasche verwendete Frigen als möglicherweise karzinogener Stoff bedenklich ist und daß auch die Einstellung der Tröpfchengröße, insbesondere das Erreichen einer sehr feinen Tröpfchengröße, im Inhalat zumindest auf erhebliche technische Schwierigkeiten stößt

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Flüssigkeitstransportsystem für ein Inhalationsgerät mit piezoelektrischer Ultraschall-Zerstäubung, z. B. nach dem deutschen Patent 2032 433 und/oder 28 31553, anzugeben, mit der ohne gesundheitsbedenkliche Zusatzstoffe in kurzer Zeit eine dosierte Menge eines fein verteilten Inhalts erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Flüssigkeitstransportsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß gelöst, wie dies im Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben ist

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung

gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In den deutschen Patentschriften 20 32433 und 28 31 553 sind Ultraschall-Zerstäuber beschrieben, die in der Lage sind, auf einer schwingenden Scheibe des Zerstäubers Flüssigkeiten äußerst feinteilig zu zerstäuben. Diese Zerstäuber sind geeignet, andauernd relativ große Flüssigkeitsmengen zu zerstäuben, wie z. B. in einem Luftbefeuchtungsgerät und/oder in einem Inhalationsgerät, mit dem eine z.B. über 10min hinweg dauernde Inhalation eines nicht besonders zu dosierenden Inhalationsmittels durchgeführt wird. Der Ultraschall-Flüssigkeitszerstäuberder Patentschrift 28 31 553 ist für besonders feinverteile Aerosole geeignet Beide genannten Zerstäuber haben eine im wesentlichen ebene Zerstäuberfläche, auf der die Flüssigkeit zerstäubt wird

Um eine möglichst exakte Dosierung der zu zerstäubenden Flüssigkeitsmengen zu erreichen, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, die dosierte Flüssigkeitsmenge in jeweils einem Portions-Netzwerk unterzubringen, aus dem heraus die jeweilige Flüssigkeitsmenge zerstäubt wird. Die einzelnen Netzwerke sind Bestandteile eines Transportbandes bzw. in dieses eingefügt Das Transportband wird von einer Abwickelspule am Zerstäuber entlang auf eine Aufwickelspule gewickelt, und zwar

so derart, daß nacheinander jeweils ein Netzwerk mit je einer Portion der zu zerstäubenden Flüssigkeit auf die Oberfläche des Flüssigkeitszerstäubers gelangt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 3 beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines wie erfindungsgemäßen Flüssigkeitstransportsystems, wobei sich gerade ein Netzwerk vor der Zerstäuberoberfläche eines Zerstäubrs nach dem Patent 28 31 533 befindet

Fig.2 zeigt einen Anteil des Transportsystems in

Aufsicht

F i g. 3 zeigt eine Seitenansicht der F i g. 2.
In F i g. 1 ist das Kassettengehäuse mit 1 bezeichnet Die erwähnten Portions-Netzwerke 2 sind in einem Transportband 4 enthalten, das von einer Abwickelspule 3 abgegeben wird und auf eine Aufwickelspule 31 aufgewickelt werden kann.

F i g. 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Anteil des Transportbandes 4, wobei aus dieser Darstellung die Aufein-

anderfolge der einzelnen Netzwerke 2, eingefügt in das Transportband 4, zu erkennen ist Mit 21 ist eine vorteilhafterweise vorgesehene Perforation für den Weitertransport des Transportbandes 4 bezeichnet

In dem Anteil 11 des Kassettengehäuses 1, in dem die Abwickelspule 3 angordnet ist, befindet sich die zu zerstäubende Flüssigkeit F, z. B. ein Sp izialtherapeutikum. Die auf der Abwickelspule 3 bzw. im Bereich dieser Spule befindlichen Netzwerke 2 des Transportbandes 4 werden innerhalb des Gehäuseanteils 11 mit dem Therapeutikum getränkt Dabei ist die Beschaffenheit und die Matertalauswahl für das jeweilige Netzwerk 2 so getroffen, daß in jedem einzelnen Netzwerk genau die gewünschte dosierte Flüssigkeitsmenge enthalten ist wenn das jeweilige Netzwerk 2 zusammen mit dem weitertransportierten Transportband 4 diesen Gehäuseanteil 11 verläßt Der Gehäuseanteil 11 ist beispielsweise durch Dichtungslippen 6, 61 an der Stelle des Austritts des Transportbands 4 abgedichtet wobei im jeweiligen Ruhezustand des Transportbands 4 diese Dichtungslippen 6, 61 zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Netzwerken sind. Damit die gegebenenfalls dicker als das Transportband 4 ausgebildeten Netzwerke 2 ohne Schwierigkeiten und ohne Auspressen der Flüssigkeit zwischen den Dichtungslippen 6,61 hindurchtransportiert werden können und dennoch eine gute Abdichtung des Gehäuseanteils 11 gegenüber der Außenatmosphäre im Bereich der Dichtungslippen 6, 61 erreicht ist können auf dem Transportband 4 jeweils wenigstens ein Steg 7 vorgesehen sein. Diese Stege lassen in der jeweiligen Ruhelage des Bands 4 eine besonders gute Abdichtung zusammen mit den dem einen oder den mehreren Stegen gegenüberliegenden Dichtungslippen erreichen. Eine Verdickung im Bereich der Netzwerke 2 wird dennoch störungsfrei aus dem Gehäuseanteil 11 herausgelassen.

In F i g. 1 ist mit 2a ein einzelnes Portions-Netzwerk hervorgehoben, das sich gerade (in der Darstellung der Figur) oberhalb der Zerstäuberoberfläche 51 eines Zerstäubers 5 nach dem Patent 28 31 553 befindet Anstelle des Zerstäubers 5 kann auch ein Zerstäuber nach den F i g. 1 oder 3 des deutschen Patents 20 32 433 mit seiner Zerstäuberplatte 4 angeordnet sein.

Mit 26 ist zerstäubtes Inhalat angedeutet, das durch die Ultraschall-Zerstäubung der im Netzwerk 2a bis dahin enthaltenen und zuvor aufgenommenen Flüssigkeitsmenge entstanden ist

Zum Beispiel mit einem wie mit 90 bezeichneten Hebel läßt sich das Transportband 4 in der Kassette 1 derart ruckweise fortbewegen, d. h. auf die Aufwickel- so spule 31 aufwickeln, daß jeweils ein Netzwerk 2 nach dem andern in die Lage des mit 2a (in Fig. 1) bezeichneten Netzwerks kommt und die darin enthaltene Flüssigkeitsmenge zur Zerstäubung gelangt.

Für den Betrieb des Zerstäubers 5 wird diesem über die Zuleitungen 52 eine Hochfrequenz-Wechselspannung zugeführt, die das piezoelektrische Schwingsystem in Ultraschall-Schwingungen versetzt

Die Kassette ist insbesondere zur Sofort-Behandlung der Atemluftwege des Patienten verwendbar, da das Inhalat 26 nach der erwähnten Hebelbetätigung, die mit dem elektrischen Einschalten des Zerstäubersystems 5 gekoppelt sein kann, unverzüglich zur Verfugung steht Andererseits verhindert die beschriebene Abdichtung des Gehäuseanteils 11 über lange Zeit ein Austrocknen der Kassette und der in diesem Gehäuseanteil enthaltenen, noch nicht verwendeten Netzwerke 2. Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung der angegebenen Netzwerke aus z. B. feinen Perlonfasern ist außerdem, daß die zu zerstäubende Flüssigkeit außerordentlich gleichmäßig verteilt auf der Zerstäuberoberfläche 51 aufgebracht bzw. mit dieser in Berührung gebracht werden kann. Die Abmessungen der Zerstäuberoberfläche 51 und der Netzwerke 2 sind dementsprechend aufeinander abgestimmt gewählt

Das Flüssigkeitstransportsystem läßt sich zusammen mit dem zugehörigen Zerstäubersystem in einem Gerät zusammengefaßt mit derart kleinen Abmessungen realisieren, daß das ganze Gerät ohne weiteres in einer Tasche, insbesondere Handtasche, aufbewahrt und mitgeführt werden kann, so daß es auch sofort verfügbar ist Die Bedienung ist dabei denkbar einfach.

Die Kassette ist in dem erwähnten Gerät auswechselbar eingesetzt Dieses Gerät enthält den Zerstäuber und dessen Elektronik. Bei Batteriebetrieb können die Batterien in diesem Gerät oder — was von besonderem Vorteil ist — in der Kassette selbst angeordnet sein. Die Anordnung der Batterie 8 in der Kassette ist insbesondere deshalb eine besonders zweckmäßige Lösung, weil mit dem Austausch einer aufgebrauchten Kassette gegen eine neue Kasette gleichzeitig auch ein Batteriewechsel vorgenommen wird, so daß gewährleistet ist, daß das Gerät stets mit zuverlässig arbeitenden Batterien versehen ist In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß bei einem etwaigen sehr langen Nichtgebrauch des Gerätes eine eingesetzte Kassette schon deshalb ausgewechselt werden muß, weil im Regelfall das medizinische Präparat eine nur begrenzte Dauer der Verwendbarkeit hat Eine in die Kassette eingesetzte Batterie wird so bemessen, daß ihre Kapazität der elektrischen Energie angemessen ist, die für die Zerstäubung des ganzen Flüssigkeitsinhalts der Kassette erforderlich ist Mit der Maßnahme, die Batterie in der Kassette vorzusehen, wird ein besonders hoher Sicherheitsfaktor erreicht

Es läßt sich bei einem solchen Gerät sogar ohne besonderen großen Aufwand zusätzlich eine Zeitsperre für eine unerwünschte Wiederholung einbauen, so daß speziell für bezüglich Überdosierung gefährliche Therapeutika ein Sicherheitsfaktor gegenüber bekannten Vorrichtungen wie Sprühflaschen erreicht werden kann, nämlich daß ausgeschlossen ist, daß etwa aufgrund einer Nervosität oder eines Angstzustandes des Patienten dieser eine mehrmalige Betätigung (mit entsprechender gefährlicher Überdosierung) des Gerätes durchführt. Solch eine Zeitsperre kann z. B. eine Klinke mit Magnetbetätigung und einem elektronischen Zeitglied sein. Alternativ kann die Funktion der elektronischen Sciiwingungserregung mit einer Zeitsperre versehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitstransportsystem für ein Inhalationsgerät mit piezoelektrischer Ultraschall-Zerstäubung, bei dem mit Hilfe eines Netzwerks der Zerstäuberfläche Flüssigkeit zugeführt wird, g e kennzeichnet dadurch, daß für exakte Dosierung der Flüssigkeitszerstäubung eine Kassette (1) mit einem Transportband (4) vorgesehen ist, daß das Netzwerk (2) Bestandteil dieses Transportbandes (4) ist, daß sich innerhalb dieser Kassette (1) eine Aufwickelspule (31) und eine Abwickelspule (3) befinden, daß sich die Abwickelspule (3) in einem flüssigkeitsdichten Anteil (11) der Kassette (1) befindet, der zur Aufnahme der Inhalationsflüssigkeit dient und der mit einer abgedichteten Durchführung (6, ei, 7) für das Transportband (4) versehen ist, und daß zwischen der Aufwickelspule (31) und der Abwickelspule (3) in der Kassette (1) eine öffnung vorgesehen ist, in der das die Inhalationsflüssigkeit transportierende jeweilige einzelne Netzwerk (2a) mit der Zerstäuberplatte (51) in Berührung zu bringen ist

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk in mehrere Portions-Netzwerke (2) aufgeteilt ist, die in Abständen voneinander in das Transportband (4) eingebettet sind, und daß das Transportband (4) im Bereich der Abstände dieser Portions-Netzwerke (2) für die Inhalationsflüssigkeit flüssigkeitsabweisend ist

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Transportband (4) ein derart ausgebildeter Transportmechanismus (90) vorgesehen ist, der zu einem Zeitpunkt jeweils nur ein einziges Portions-Netzwerk (2) der Zerstäuberflüssigkeit unmittelbar vor Durchführung der Zerstäubung (26) zuführt, und daß die übrigen noch nicht verwendeten Portions-Netzwerke (2) in dem flüssigkeitsdichten Anteil (11) der Kassette (1) verbleiben.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Portions-Netzwerke (2) so bemessen sind, daß sie aus der im abgeschlossenen Anteil (U) der Kassette (1) enthaltenen Inhalationsflüssigkeit nur eine vorgegeben dosierte Menge mitführen und an der Zerstäuberplatte (51) zerstäuben lassen.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberplatte (51) und die einzelnen Portions-Netzwerke (2) des Transportbandes (4) flächenmäßig etwa gleich groß sind.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (1) die zum Betrieb des Zerstäubers (5) notwendige Batterie (8) enthält, deren Kapazität auf die Menge der von der Kassette (1) portionsweise abzugebenden Flüssigkeit abgestimmt ist