DE4306458A1 - Vernebler für therapeutsche Zwecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vernebler für medizinische Zwecke mit einem Gehäuse, das mit einem Aerosolkanal, einer Druckgasquelle, einem Flüssigkeitsreservoir und einer Zerstäu­ bungseinrichtung versehen ist, wobei die Zerstäubungseinrich­ tung mindestens eine mit der Druckgasquelle verbundene Gasdüse und mindestens eine mit dem Flüssigkeitsreservoir verbundene Flüssigkeitsdüse aufweist, die im Strahlbereich der Gasdüse mündet, und wobei die Düsen mit dem Aerosolkanal in Verbindung stehen. Ferner betrifft die Erfindung eine Ampulle für einen derartigen Vernebler.

Das Inhalieren von Medikamenten wird insbesondere bei der Behandlung von Atemwegserkrankungen angewendet. Dabei war es bisher üblich, die Aerosole mit FCKW-haltigen Trägergasen zu erzeugen. Diese verhalten sich medikamentenneutral und sind für den Patienten besonders verträglich. Auch besitzen sie die Fähigkeit, sehr fein verteilte und gleichmäßige Tröpfchen im Bereich von 1-10 µm zu bilden.

Nachdem FCKW-haltige Trägergase aus Gründen des Umwelt­ schutzes (Verringerung der Ozon-Schicht) nicht mehr einsetzbar sind, sucht die Fachwelt insbesondere auf dem Gebiet der inha­ lativen Arzneimittel nach einem adäquaten Ersatz. Es gibt kein Trägergas, welches sich hinsichtlich Verträglichkeit und Nebel­ bildung mit FCKW-haltigen Trägergasen vergleichen ließe.

Pulverförmige Medikamente lassen sich vergleichsweise ein­ fach in inhalierfähiger Korngröße herstellen. Ihre Verträglich­ keit läßt jedoch zu wünschen übrig, da das Einatmen der Stäube häufig zu erheblichen Reizungen führt.

Das Bestreben der Fachwelt konzentriert sich demzufolge darauf, alternative Zerstäubungsmöglichkeiten für Flüssigkeiten aufzufinden oder zu entwickeln. Bekannt sind beispielsweise Ul­ traschallvernebler, die der Wechselwirkung Flüssigkeit/Schwin­ ger bisher jedoch wenig Anwendung gefunden haben. Auch kennt man elektrostatische Zerstäuber, die mit erheblichen Spannungen arbeiten und entsprechend geladene Partikel erzeugen, deren Auswirkungen auf die Medikamente und die Patienten noch nicht abschließend untersucht sind.

Auch die Anwendung von Druck zum Zerstäuben von Flüssigkei­ ten stößt auf Schwierigkeiten. Bei sogenannten Einstoffsystemen läßt man die Flüssigkeit unter hohem Druck ausströmen. Hier liegen die Schwierigkeiten in dem für die Hochdruckerzeugung erforderlichen Aufwand.

Bei Zweistoffsystemen, zu denen der Vernebler der eingangs genannten Art zählt, dient das Druckgas dazu, die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsdüse herauszureißen und dabei ein lungen­ gängiges Aerosol zu erzeugen. Ein derartiger Vernebler ist bei­ spielsweise bereits aus der DE-PS 8 57 261 bekannt. Die Zerstäu­ bungseinrichtung arbeitet als Strahlpumpe, wobei die Flüssig­ keitsdüse nach oben gerichtet ist und mit ihrem unteren Ende in das Flüssigkeitsreservoir eintaucht.

Der bekannte Vernebler ist aufwendig in der Handhabung. Be­ reits das Füllen des Flüssigkeitsreservoirs muß mit großer Sorgfalt durchgeführt werden, da sonst beträchtliche Mengen des Medikaments verloren gehen können. Ferner ist nach jeder Anwen­ dung eine Reinigung des gesamten Gerätes erforderlich, da das Flüssigkeitsreservoir konstruktionsbedingt nicht völlig leerge­ saugt werden kann. Rasch aufeinanderfolgende Anwendungen mit verschiedenen Medikamenten verbieten sich also.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Handhabung des Verneblers zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Vernebler nach der Erfin­ dung dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsreservoir ein lösbar mit dem Gehäuse verbundener Flüssigkeitsbehälter vorge­ sehen ist, der vorzugsweise an seinem unteren Ende eine Auslaß­ öffnung aufweist, und daß an der Auslaßöffnung die Flüssig­ keitsdüse ansetzt.

Soll der Vernebler benutzt werden, so wird der gefüllte Flüssigkeitsbehälter mit dem Gehäuse verbunden. Dabei enthält der Flüssigkeitsbehälter ein zu inhalierendes Medikament in Form einer Lösung oder einer Suspension. Das Medikament tritt vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Flüssigkeitsbehälters in die Flüssigkeitsdüse ein und wird durch den Druckgasstrom, der aus der Gasdüse austritt, aus der Flüssigkeitsdüse heraus­ gerissen, wobei im Aerosolkanal ein lungengängiges Aerosol ent­ steht. Bei dieser Anordnung und Arbeitsweise kann der Flüssig­ keitsbehälter tatsächlich vollständig entleert werden. Nach Beendigung der Anwendung wird er vom Gehäuse gelöst und ent­ sorgt bzw. einer unkritischen Neubefüllung zugeführt. Jeden­ falls ist eine erneute Anwendung des Verneblers nicht von einer vorherigen Reinigung des Flüssigkeitsbehälters abhängig. Die mit dem Gehäuse ggf. fest verbundenen Bauteile werden automa­ tisch dadurch gesäubert, daß man den Druckgasstrahl nach Ent­ leerung und Abnahme des Flüssigkeitsbehälters noch eine kurze Zeit aus der Gasdüse austreten läßt. Sodann ist der Vernebler wieder einsatzbereit, das heißt, bereit zur Aufnahme eines neuen Flüssigkeitsbehälters, der ggf. ein anderes Medikament enthält.

Die Flüssigkeitsdüse ist nach Ausrichtung, Länge, Durchmes­ ser und/oder Oberflächenbeschaffenheit so gestaltet, daß das vorzugsweise unter Atmosphärendruck stehende Medikament bei un­ ten angeordneter Auslaßöffnung nicht bereits unter der Wirkung der Schwerkraft allein aus der Düse ausläuft, sondern erst vom Druckgasstrahl mitgerissen wird.

Als Druckgas kommen Inertgase oder sonstige, mit dem Medi­ kament verträgliche und für den Patienten unschädliche Gase in Frage, vor allen Dingen komprimierte Luft. Der Vernebler eignet sich insbesondere als Handvernebler.

Vorteilhafterweise ist die Flüssigkeitsdüse an den Flüssig­ keitsbehälter angeformt. Sie wird also gemeinsam mit dem Flüs­ sigkeitsbhälter in das Gehäuse eingesetzt bzw. entsorgt. Dementsprechend entfällt auch eine Reinigung der Düse nach Beendigung der Anwendung.

Als fertigungstechnisch unter Umständen vorteilhaftere Al­ ternative wird vorgeschlagen, daß die Flüssigkeitsdüse an einem mit dem Flüssigkeitsbehälter verbundenen Zwischenstück angeord­ net ggf. einstückig angeformt ist. Das Zwischenstück kann mit dem Flüssigkeitsbehälter fest verbunden sein, wobei es vorzugs­ weise einen Wandabschnitt des Flüssigkeitsbehälters bildet. Hierbei besteht eine besonders günstige Ausbildung darin, daß das Zwischenstück in ein Ende des Flüssigkeitsbehälters einge­ steckt und ggf. dort verklebt ist. Unter Umständen genügt auch eine einfache Wandhaftung, insbesondere dann, wenn der Flüssig­ keitsbehälter aus starrem Material besteht, während das Zwi­ schenstück elastisch ausgebildet ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Zwischenstück lösbar mit dem Flüssigkeitsbe­ hälter zu verbinden. In jedem Fall kann das Zwischenstück ge­ meinsam mit dem Flüssigkeitsbehälter entsorgt werden, es sei denn - wie es im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich ist - das Zwischenstück bilde einen Bestandteil des Gehäuses.

Sofern das Zwischenstück nicht in den Flüssigkeitsbehälter integriert ist, besteht eine besonders vorteilhafte Verbin­ dungsmöglichkeit darin, den Flüssigkeitsbehälter in das Zwi­ schenstück einzustecken, ggf. unter Erzielung einer elastischen Schnappverriegelung. Dabei ist es besonders günstig, den Flüs­ sigkeitsbehälter auf die Flüssigkeitsdüse aufzustecken. Beim Einsetzen des Flüssigkeitsbehälters in das Zwischenstück dringt also die Flüssigkeitsdüse in das Behälterende ein, so daß das Medikament in die Düse eintreten kann. Dieser Vorteil ergibt sich unabhängig davon, ob das Zwischenstück einen Bestandteil des Gehäuses bildet oder außerhalb des Gehäuses mit dem Flüs­ sigkeitsbehälter verbunden wird, ferner auch unabhängig davon, ob die Flüssigkeitsdüse an das Zwischenstück angeformt oder in das Zwischenstück eingesetzt ist. Gleichermaßen wird ein auto­ matisches Öffnen des Flüssigkeitsbehälters beim Aufstecken auf die Flüssigkeitsdüse auch dann erzielt, wenn letztere Bestand­ teil des Gehäuses ist, also an das Gehäuse angeformt oder in das Gehäuse eingesetzt ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Flüssigkeitsbehälter in einer Einsteckkammer des Gehäuses ange­ ordnet ist und daß die Einsteckkammer ein Verschlußelement auf­ weist, welches ein den Flüssigkeitsbehälter öffnendes Werkzeug, vorzugsweise eine Hohlnadel oder ein Brechwerkzeug (z. B. für Glas) trägt. Der Patient ist also nicht gezwungen, gesonderte Handgriffe durchzuführen, um den Behälter zur Atmosphäre hin zu öffnen, wie es für die völlige Entleerung des Flüssigkeitsbe­ hälters erforderlich ist.

Vorteilhafterweise verwendet man für den Flüssigkeitsbehäl­ ter handelsübliche Ampullen aus Glas oder Kunststoff und für die Flüssigkeitsdüse handelsübliche Kanülen.

Ferner ist der Vernebler in Weiterbildung der Erfindung ge­ kennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Herstellen der Auslaß­ öffnung bzw. zum Öffnen der Flüssigkeitsdüse. Der Flüssigkeits­ behälter kann also ggf. zusammen mit seiner Düse ohne jegliche Vorbereitungstätigkeiten mit dem Gehäuse verbunden und dabei geöffnet werden. Insbesondere hierzu kann es vorteilhaft sein, den Flüssigkeitsbehälter aus Kunststoff herzustellen.

Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Gasdüse der Zerstäubungseinrichtung die Flüssigkeits­ düse ringförmig umgibt. Dies führt zu einem besonders kompakten und fertigungstechnisch günstigen Aufbau der Vorrichtung. Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung der Düsen ganz besonders gut an einen unteren Medikamentenaustritt aus dem Flüssigkeits­ behälter angepaßt ist. Vor allen Dingen ergibt sich als zusätz­ licher, höchst überraschender Vorteil, daß die koaxiale Düsen­ anordnung der Zerstäubungseinrichtung in der Lage ist, ein Aerosol zu erzeugen, dessen Tröpfchen überwiegend im Größenbe­ reich von 5 bis 10 µm liegen. Ein solches Aerosol ist völlig problemlos inhalierbar und besitzt hohe therapeutische Wirksam­ keit. Der Patient ist ohne weiteres in der Lage, im Zuge einer einzigen Anwendung eine Medikamentenmenge von 2 bis 4 cm³ in einem Zeitraum von 5 bis 10 Minuten aufzunehmen. Anschließend steht der Vernebler praktisch sofort für eine weitere Anwendung zur Verfügung.

Der günstige Zerstäubungseffekt wird darauf zurückgeführt, daß auf der ringförmigen Stirnfläche der Flüssigkeitsdüse ein Flüssigkeitsfilm entsteht, von dem durch den Gasstrahl zer­ platzende Tröpfchen abgerissen werden. Dabei kann die Flüssig­ keitsdüse vorstehen. Vorteilhafterweise hingegen münden die Dü­ sen der Zerstäubungseinrichtung im wesentlichen in einer ge­ meinsamen Ebene.

Die Gasdüse kann einen die Flüssigkeitsdüse umgebenden Ringkanal bilden. Sie kann auch die Form einer Kammer mit einer Austrittsöffnung besitzen, wobei sich die Flüssigkeitsdüse durch die Kammer hindurch bis zur oder in die Austrittsöffnung erstreckt.

Vorzugsweise ist die Gasdüse im Gehäuse ausgebildet. Sie kann dabei aus einer Gehäusekammer oder einer Gehäuseringfläche bestehen, in deren Öffnung die Flüssigkeitsdüse angeordnet ist bzw. in die die Flüssigkeitsdüse hineingesteckt wird.

Als ebenfalls bevorzugte Alternative wird vorgeschlagen, daß die Gasdüse von einem Ringkörper gebildet wird, der minde­ stens eine seitliche, an die Druckgasquelle angeschlossene Öff­ nung aufweist. Der Ringkörper definiert auf seiner Innenseite die Gasdüse, wobei die seitliche Öffnung die Verbindung zur Druckgasquelle herstellt.

Der Ringkörper kann fest mit dem Gehäuse verbunden sein. Vorteilhafter ist es unter Umständen, den Ringkörper an den Flüssigkeitsbehälter anzuformen oder mit dem die Flüssigkeits­ düse aufweisenden Zwischenbauteil zu verbinden. Es ergeben sich also vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten, von denen jede ihre Vorteile aufweist.

So kann die aus den beiden Düsen bestehende Zerstäubungs­ einrichtung als Ganzes unlösbar oder einstückig mit dem Flüs­ sigkeitsbehälter verbunden sein und mit diesem entsorgt werden. Nach Abnahme des leeren Flüssigkeitsbehälters bedarf es also nur noch eines Durchblasens des Aerosolkanals, um den Vernebler zur Aufnahme eines frischen Flüssigkeitsbehälters bereit zu ma­ chen. Ferner besteht die Möglichkeit, nur die Flüssigkeitsdüse oder nur die aus Ringkörper und Zwischenbauteil bestehende Gas­ düse als Bestandteil des Flüssigkeitsbehälters auszubilden. Ringkörper und Zwischenbauteil können dabei unlösbar, bei­ spielsweise einstückig, oder lösbar miteinander verbunden sein und sowohl einzeln als auch gemeinsam mit dem Flüssigkeitsbe­ hälter in Verbindung stehen. Als besonders vorteilhaft wird eine einstückige Ampulle mit angeformter Gasdüse und angeform­ tem Ringkörper betrachtet. Gleichermaßen vorteilhaft ist eine Ampulle mit aufgesetzter Zerstäubereinrichtung, wobei letztere aus Zwischenbauteil, eingesteckter Kanüle und angeformtem Ring­ körper besteht.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschla­ gen, daß der Ringkörper mit seiner Umfangsfläche abdichtend an einer Gehäusefläche anliegt, die eine auf der Höhe der seitli­ chen Öffnung des Ringkörpers verlaufende Ringnut enthält. Zwi­ schen der Zerstäubungseinrichtung und dem Gehäuse bildet sich also eine Doppeldichtung, deren eine Hälfte oberhalb und deren andere Hälfte unterhalb der Ringnut liegt. Letztere ist an die Druckgasquelle angeschlossen und schafft eine Verbindung zur Gasdüse unabhängig davon, welche Drehstellung die seitliche Öffnung des Ringkörpers einnimmt.

Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, die Umfangsfläche des Ringkörpers und die Gehäusefläche zum Ende der Düsen hin konisch verjüngt auszubilden.

Im Rahmen der Erfindung ist nicht nur eine koaxiale Anord­ nung der Flüssigkeitsdüse innerhalb der Gasdüse vorteilhaft. Vielmehr wird in Weiterbildung der Erfindung als ebenfalls vor­ teilhafte Alternative vorgeschlagen, daß die Flüssigkeitsdüse der Zerstäubungseinrichtung eine Austrittsfläche definiert, die in Strahlrichtung der Gasdüse weist und gegen erste um einen Winkel von 20 bis 60° geneigt ist. Überraschenderweise wurde gefunden, daß dieser Neigungswinkel, verbunden mit einem ent­ sprechend feinen Querschnitt der Flüssigkeitsdüse, ebenfalls ein Aerosol mit einem überwiegenden Tröpfchendurchmesser von 1 bis 10 µm erzeugt. Dabei sollte die Austrittsausfläche der Flüssigkeitsdüse vorzugsweise etwa auf der Achse der Gasdüse liegen. Ferner ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, den Abstand der Austrittsfläche der Flüssigkeitsdüse von der vor­ zugsweise als Lavaldüse ausgebildeten Gasdüse unter Berücksich­ tigung von deren Strömungsfeld zu optimieren.

Die erfindungsgemäße Strahlpumpen-Zerstäuberanordnung bie­ tet neben ihren hervorragenden Verneblereigenschaften den Vor­ teil besonders einfacher Konstruktion. Im übrigen sind sämtli­ che Variationsmöglichkeiten bezüglich des Flüssigkeitsbehälters gegeben, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit der koaxialen Ausbildung der Zerstäubungseinrichtung diskutiert wurden.

Vorzugsweise münden die Düsen der Zerstäubungseinrichtung im Aerosolkanal. Das Aerosol entsteht also direkt bei Eintritt des Medikaments in den Aerosolkanal.

Als ebenfalls bevorzugte Alternative wird vorgeschlagen, daß die Düsen der Zerstäubungseinrichtung in einer mit dem Aerosolkanal in Verbindung stehenden Vorkammer münden. Die Vor­ kammer bewirkt eine Verzögerung der Aerosol-Strömungsgeschwin­ digkeit, so daß also die am Eintritt in den Aerosolkanal erfor­ derliche Umlenkung relativ verlustfrei erfolgen kann. Außerdem verlängert sich die Kontaktzeit mit dem Druckgas, vor allen Dingen mit der Atemluft. Die dabei auftretende Verdunstung läßt die massereichen, zu großen Tröpfchen schrumpfen, so daß sie in den Bereich optimaler Wirksamkeit von 1 bis 10 µm eintreten. Gleichzeitig verschwinden die ganz kleinen Tröpfchen, jedoch sind diese ohnehin massearm und liegen außerdem im wesentlichen unterhalb des Bereichs höchster Wirksamkeit.

Der Effekt der Vorkammer läßt sich noch dadurch steigern, daß diese diffusorartig erweitert wird.

Für den Eintritt des Aerosols in den Aerosolkanal ist es vorteilhaft, daß die Achse der Gasdüse bzw. der Vorkammer einen von 90° abweichenden Winkel mit der Achse des Aerosolkanals bildet. Dies vermindert die Umlenkverluste und reduziert den Anteil derjenigen Tröpfchen, die sich auf der Innenwand des Aerosolkanals niederschlagen.

Ferner besteht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung darin, daß der Aerosolkanal als beidseitig offenes Rohr mit ei­ nem engsten Querschnitt ausgebildet ist und daß die Düsen der Zerstäubungseinrichtung im engsten Querschnitt des Rohres mün­ den bzw. daß die Vorkammer mit dem engsten Querschnitt in Ver­ bindung steht. Bei dieser Anordnung wird ein Teil der Atemluft vom Patienten durch das offene Einlaßende des Rohres angesaugt. Der engste Querschnitt bewirkt eine Beschleunigung der Strö­ mung, wobei an dieser Stelle die Eindüsung des Aerosols er­ folgt. Dies minimiert den Niederschlag der Tröpfchen im Aero­ solkanal.

Das Eindüsen des Aerosols in den Aerosolkanal kann seitlich erfolgen. Vorteilhafter hingegen ist eine Eindüsung von oben her, und zwar vorzugsweise in der Nähe des Eintrittsendes.

Wie bereits erwähnt, soll der erfindungsgemäße Vernebler insbesondere als Handvernebler verwendbar sein, wobei er vom Patienten möglichst problemlos bedient werden muß. Diesen An­ forderungen soll nicht nur durch die günstige Medikamentenhand­ habung Rechnung getragen werden, sondern auch durch die Druck­ gaserzeugung. Hierzu wird in Weiterbildung der Erfindung vorge­ schlagen, daß die Druckgasquelle als Luftverdichter, vorzugs­ weise als Kolbenkompressor ausgebildet ist, der von einem aus einer Batterie gespeisten Elektromotor angetrieben wird. Auch geschwächten Patienten ist es also ohne weiteres möglich, das Gerät zu bedienen. Die verwendeten Bauteile lassen sich platz­ sparend ausbilden und anordnen, so daß ein anwendungsgünstiges kompaktes und dennoch leistungsstarkes Gerät geschaffen wird.

Vorteilhafterweise ist ein im Aerosolkanal angeordneter, den Elektromotor ein- und ausschaltender Drucksensor vorgese­ hen, der den Patienten von der Notwendigkeit befreit, die Aero­ solbildung mit dem Atemrhytmus zu synchronisieren. Vielmehr wird die Zerstäubungseinrichtung automatisch in Betrieb ge­ setzt, sobald der Patient durch das Gerät hindurch einatmet.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dem erfindungsgemä­ ßen Vernebler als Druckgasquelle einen handbetätigten Blasebalg zuzuordnen, und zwar vorzugsweise als Alternative oder als Zu­ satzeinrichtung zu dem elektrisch angetriebenen Luftverdichter.

Die nach der Erfindung geschaffene Ampulle für zu verne­ belnde flüssige Medikamente ist gekennzeichnet durch eine an einem Ende der Ampulle angeordnete Kanüle, die die Funktion ei­ ner Flüssigkeitsdüse erfüllt. Die Kanüle ist vorzugsweise an die Ampulle angeformt oder an einem mit der Ampulle verbundenen Zwischenstück angeordnet. Das Zwischenstück seinerseits kann in Weiterbildung der Erfindung an die Ampulle angeformt oder an­ derweitig fest mit der Ampulle verbunden sein, etwa unter Bil­ dung eines Wandabschnitts der Ampulle. Hierzu kann das Zwischen­ stück in ein Ende der Ampulle eingesteckt und dort, insbeson­ dere wenn beide Teile aus harten Materialien bestehen, verklebt sein. Dabei bildet oder trägt das Zwischenstück die Kanüle. Ferner besteht in Weiterbildung der Erfindung die Möglichkeit, daß die Ampulle, ggf. unter Bildung einer Schnapp-Verriegelung, in das Zwischenstück eingesteckt, vorzugsweise auf die Kanüle aufgesteckt ist. Durch das Aufstecken auf die Kanüle erfolgt ein automatisches Öffnen der Ampulle. Als Material für die Am­ pulle kommt vor allen Dingen Kunststoffin Frage. Gleiches gilt für das Zwischenstück. Jedoch sind auch Verbindungen aus Glas und Kunststoff denkbar. Die Kanüle, sofern nicht einstückig mit der Ampulle und/oder dem Zwischenstück ausgebildet, besteht insbesondere aus Stahl.

Nach einem besonders vorteilhaften Merkmal ist die Kanüle unter Bildung eines zum Ende der Kanüle hin offenen, vorzugs­ weise ringförmigen Raums von einem Ringkörper umgeben, der min­ destens eine seitliche Öffnung aufweist. Der Ringraum bzw. die Öffnung des Raumes dient als Gasdüse, die über die seitliche Öffnung an eine Druckgasquelle anschließbar ist. Auf diese Weise wird die Ampulle mit einer Zerstäubungseinrichtung kombi­ niert. Der Ringkörper ist vorzugsweise an die Ampulle angeformt oder mit dem die Kanüle aufweisenden Zwischenstück verbunden. Auch die Ausbildung der Ampulle ist in vielfältiger Weise mög­ lich, wobei jede Bauform ihre Vorteile besitzt. So kann die ge­ samte Zerstäubungseinrichtung einstückig mit der Ampulle ausge­ formt sein. Ferner kann dies lediglich für das Zwischenstück mit oder ohne Kanüle oder für den Ringkörper gelten. Ringkörper und Zwischenstück können ihrerseits einstückig oder anderweitig miteinander verbunden sein.

Vorzugsweise ist die Umfangsfläche des Ringkörpers zum Ende der Kanüle hin konisch verjüngt ausgebildet, um eine günstig gestaltete Dichtfläche aufzuweisen.

Die Kanüle wird vorteilhafterweise von der Flüssigkeit nicht benetzt, um einen unbeabsichtigten Austritt der Flüssig­ keit zu verhindern.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom­ binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den vorste­ hend diskutierten Verknüpfungen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsge­ mäßen Verneblers;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Zerstäubungseinrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 durch eine abge­ wandelte Ausführungsform;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Aerosolkanal;

Fig. 5 einen Schnitt durch ein alternatives Konzept einer Zerstäubungseinrichtung.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist als Handgerät ausgebildet und weist ein Gehäuse 1 auf, das mit einem Aerosolkanal 2 ver­ bunden ist. Ferner enthält das Gehäuse 1 einen Satz von Batte­ rien 3 für einen Motor 4, der einen Luftverdichter 5 antreibt. Der Luftverdichter 5 versorgt eine Zerstäubungseinrichtung 6 mit Druckluft. Letztere erzeugt ein lungengängiges Aerosol für therapeutische Zwecke. Der überwiegende Anteil der Tröpfchen besitzt eine Größe von 1 bis 10 µm. Das Aerosol wird in den Ae­ rosolkanal 2 eingeblasen und durch diesen hindurch vom Patien­ ten eingeatmet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfaßt die Zerstäubungsein­ richtung 6 einen Flüssigkeitsbehälter 7 in Form einer Ampulle aus Kunststoff, die in eine Einsteckkammer 8 eingesteckt ist. Die Einsteckkammer 8 verfügt über ein Verschlußelement 9, an welchem ein Werkzeug 10 in Form einer Hohlnadel befestigt ist. Die Hohlnadel 10 drückt sich in die Ampulle hinein und öffnet deren Innenraum zur Atmosphäre hin.

An das untere Ende der Ampulle ist ein konisch verjüngter Ringkörper 10 angeformt, der abdichtend an einer Gehäusefläche 11 anliegt. Letztere ist mit einer Ringnut 12 versehen, die über einen Kanal 13 an den Luftverdichter 5 angeschlossen ist. Auf der Höhe der Ringnut 12 weist der Ringkörper 10 seitliche Öffnungen 14 auf, die die Druckluft in eine ringförmige Gasdüse 15 leiten. Letztere wird gebildet zwischen dem Ringkörper 10 und einer koaxialen Kanüle 16, welche eine ans Innere der Am­ pulle angeschlossene Flüssigkeitsdüse 17 definiert. Die beiden Düsen 15 und 17 münden in einer gemeinsamen Ebene. Die Ein­ steckkammer kann ein nicht dargestelltes Werkzeug zum Öffnen der Flüssigkeitsdüse aufweisen.

Sobald der Luftverdichter 5 in Betrieb gesetzt wird, tritt Druckluft aus der Gasdüse 15 aus und reißt dabei unter gleich­ zeitiger Zerstäubung die in der Ampulle enthaltene Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsdüse 17 mit sich. Das erzeugte Aerosol gelangt in eine Vorkammer 18 in der die Strömung verlangsamt wird, und tritt von dort aus in den Aerosolkanal 2 ein.

Nach Beendigung der Anwendung kann der Flüssigkeitsbehälter problemlos entnommen und durch einen neuen ersetzt werden.

Bei der abgewandelten Ausführungsform der Zerstäubungsein­ richtung 6 nach Fig. 3 ist der Ringkörper 10 an ein Zwischen­ stück 19 angeformt, in das der Flüssigkeitsbehälter 7, der auch hier die Form einer Ampulle aus Kunststoff hat, eingesteckt ist, und zwar unter Bildung einer Schnappverriegelung. Auf die die Flüssigkeitsdüse bildende Kanüle 16 ist der Flüssigkeitsbe­ hälter 7 aufgesteckt. Die Kanüle durchbohrt dabei die Behälter­ wandung.

Fig. 4 zeigt einen Aerosolkanal 2, der nahe seinem Ein­ trittsende einen engsten Querschnitt 20 aufweist. An dieser Stelle tritt das Aerosol aus der Zerstäubungseinrichtung 6 in den Aerosolkanal 2 ein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Gasdüse 15 als Lavaldüse ausgebildet. In ihren Strahlbereich ragt die die Flüssigkeitsdüse 17 bildende Kanüle 16 hinein. Sie ist im vor­ liegenden Fall fest mit dem Flüssigkeitsbehälter 7 verbunden.

Die Flüssigkeitsdüse 17 definiert eine Austrittsfläche 21, die um einen Winkel α gegen die Strahlrichtung der Gasdüse 15 geneigt ist. Der Winkel α beträgt im vorliegenden Fall 30°. Wie dargestellt, ist die Austrittsfläche 21 der Flüssigkeitsdüse 17 zentral auf die Gasdüse 15 ausgerichtet. Außerdem ist der Ab­ stand zwischen der Austrittsfläche 21 und der Gasdüse 15 so ge­ wählt, daß die Gasdüse ein optimales Strömungsfeld erzeugt.

Im Rahmen der Erfindung ist eine Vielzahl von Abwandlungs­ möglichkeiten gegeben. So kann der Flüssigkeitsbehälter, abwei­ chend von den Fig. 2 und 3, umgekehrt angeordnet sein, wobei dann die Flüssigkeitsdüse bis in den Bodenbereich des Behälters hinunterragt. Ferner besteht die Möglichkeit, das Zwischenstück in den Flüssigkeitsbehälter einzufügen, so daß es einen Wandab­ schnitt des Behälters bildet. Die Gasdüse kann, abweichend von den Fig. 2 und 3, von einer Behälterwandung gebildet werden, in die die Flüssigkeitsdüse hineinragt. Gegebenenfalls kann auch die Flüssigkeitsdüse als Bestandteil des Gehäuses ausge­ bildet sein.

In Fig. 5 ist die Neigung der Austrittsfläche der Flüssig­ keitsdüse mit 30° angegeben. Dieser Winkel kann ohne weiteres größer sein. Mit zunehmendem Winkel verstärkt sich die Saugwir­ kung, allerdings erkauft durch eine geringfügige Verminderung der Zerstäubungswirkung.

In jedem Falle kann die Zerstäubungseinrichtung, ob mit oder ohne Vorkammer, anders als rechtwinklig in den Aerosolka­ nal einmünden. Die in Fig. 4 gezeigte Ausbildung des letzteren ist besonders vorteilhaft, zumal eine seitliche Ansaugung von Zusatzluft vorgesehen ist. Abweichende Konfigurationen sind je­ doch ohne weiteres ebenfalls möglich. Beispielsweise ist eine seitliche Einmündung der Zerstäubungseinrichtung in den Aero­ solkanal denkbar, und zwar auch im Bereich der Kanalmündung. Die Vorkammer kann vorteilhafterweise diffusorartig erweitert ausgebildet sein.

Der Luftverdichter ist vorzugsweise als Kolbenkompressor ausgebildet, um bei möglichst geringem Platzbedarf die erfor­ derliche Luftmenge bei dem erforderlichen Druck zu liefern. Im Aerosolkanal kann ein Drucksensor angeordnet sein, der den Elektromotor im Atemrhythmus des Patienten ein- und aus schal­ tet. Diese Art der Steuerung verbietet sich, wenn, wie es eben­ falls möglich ist, die Druckluft von einem Blasebalg erzeugt wird.

Claims (47)

1. Vernebler für medizinische Zwecke mit einem Gehäuse, das mit einem Aerosolkanal, einer Druckgasquelle, einem Flüs­ sigkeitsreservoir und einer Zerstäubungseinrichtung versehen ist, wobei die Zerstäubungseinrichtung mindestens eine mit der Druckgasquelle verbundene Gasdüse und mindestens eine mit dem Flüssigkeitsreservoir verbundene Flüssigkeitsdüse (17) auf­ weist, die im Strahlbereich der Gasdüse mündet, und wobei die Düsen mit dem Aerosolkanal in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsreservoir ein lösbar mit dem Gehäuse verbundener Flüssigkeitsbehälter (7) vorgesehen ist, der vor­ zugsweise an seinem unteren Ende eine Auslaßöffnung aufweist, und daß an der Auslaßöffnung die Flüssigkeitsdüse (17) ansetzt.

2. Vernebler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdüse (17) an einem mit dem Flüssigkeitsbehälter (7) verbundenen Zwischenstück (19) angeordnet ist.

3. Vernebler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (7) in das Zwischenstück (19) einge­ steckt ist.

4. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (7) auf die Flüssig­ keitsdüse (17) aufgesteckt ist.

5. Vernebler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (19) einen Wandabschnitt des Flüssigkeitsbe­ hälters (7) bildet.

6. Vernebler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdüse (17) an den Flüssigkeitsbehälter (7) ange­ formt ist.

7. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (7) in einer Ein­ steckkammer (8) des Gehäuses (1) angeordnet ist und daß die Einsteckkammer ein Verschlußelement (9) aufweist, welches ein den Flüssigkeitsbehälter (7) öffnendes Werkzeug (10) trägt.

8. Vernebler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (10) eine Hohlnadel oder ein Brechwerkzeug ist.

9. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (7) als Ampulle aus­ gebildet ist, die vorzugsweise aus Glas oder Kunststoff herge­ stellt ist.

10. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdüse (17) als Kanüle (16) ausgebildet ist.

11. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekenn­ zeichnet durch eine Vorrichtung zum Herstellen der Auslaßöff­ nung des Flüssigkeitsbehälters bzw. zum Öffnen der Flüssig­ keitsdüse (17).

12. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (7) aus Kunststoff hergestellt ist.

13. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (15) im Gehäuse (1) ausgebildet ist.

14. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (15) der Zerstäubungseinrich­ tung (6) die Flüssigkeitsdüse (17) ringförmig umgibt.

15. Vernebler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (15, 17) der Zerstäubungseinrichtung (6) im we­ sentlichen in einer gemeinsamen Ebene münden.

16. Vernebler nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gasdüse (15) von einem Ringkörper (10) gebil­ det wird, der mindestens eine seitliche, an die Druckgasquelle angeschlossene Öffnung (14) aufweist.

17. Vernebler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (10) an den Flüssigkeitsbehälter (7) angeformt ist.

18. Vernebler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (10) mit dem die Flüssigkeitsdüse (17) auf­ weisenden Zwischenbauteil verbunden ist.

19. Vernebler nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (10) mit seiner Umfangsflä­ che abdichtend an einer Gehäusefläche (11) anliegt, die eine auf der Höhe der seitlichen Öffnung (14) des Ringkörpers ver­ laufende Ringnut (12) enthält.

20. Vernebler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Ringkörpers (10) und die Gehäusefläche (11) zum Ende der Düsen (15, 17) hin konisch verjüngt aus­ gebildet sind.

21. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 13′ dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdüse (17) der Zerstäubungs­ einrichtung (6) eine Austrittsfläche (21) definiert, die in Strahlrichtung der Gasdüse (15) weist und gegen erstere um einen Winkel von 20° bis 60°, vorzugsweise von 25° bis 35° ge­ neigt ist.

22. Vernebler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche (21) der Flüssigkeitsdüse (17) etwa auf der Achse der Gasdüse (15) liegt.

23. Vernebler nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand der Austrittsfläche (21) der Flüssig­ keitsdüse (17) von der Gasdüse (15) unter Berücksichtigung von deren Strömungsfeld optimiert ist.

24. Vernebler nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (15) als Lavaldüse ausgebildet ist.

25. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (15, 17) der Zerstäubungseinrich­ tung (6) im Aerosolkanal (2) münden.

26. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (15, 17) der Zerstäubungseinrich­ tung (6) in einer mit dem Aerosolkanal (2) in Verbindung ste­ henden Vorkammer (18) münden.

27. Vernebler nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorkammer (18) diffusorartig erweitert.

28. Vernebler nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Gasdüse (15) bzw. der Vorkam­ mer (18) einen von 90° abweichenden Winkel mit der Achse des Aerosolkanals (2) bildet.

29. Vernebler nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolkanal (2) als beidseitig offenes Rohr mit einem engsten Querschnitt (20) ausgebildet ist und daß die Düsen (15, 17) der Zerstäubungseinrichtung (6) im engsten Querschnitt des Rohres münden bzw. daß die Vorkammer (18) mit dem engsten Querschnitt in Verbindung steht.

30. Vernebler nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolkanal (2) mit seiner Oberseite an die Zerstäubungseinrichtung (6) bzw. an die Vorkammer (18) angeschlossen ist.

31. Vernebler nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Aerosolkanal (2) nahe seinem Eintritts­ ende an die Zerstäubungseinrichtung (6) bzw. an die Vorkammer (18) angeschlossen ist.

32. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasquelle als Luftverdichter (5) ausgebildet ist, der von einem aus einer Batterie (3) gespei­ sten Elektromotor (4) angetrieben wird.

33. Vernebler nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftverdichter (5) als Kolbenkompressor ausgebildet ist.

34. Vernebler nach Anspruch 32 oder 33, gekennzeichnet durch einen im Aerosolkanal (2) angeordneten, den Elektromotor (4) ein- und ausschaltenden Drucksensor.

35. Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckgasquelle ein handbetätigter Bla­ sebalg vorgesehen ist.

36. Ampulle für zu vernebelnde flüssige Medikamente, insbe­ sondere für einen Vernebler nach einem der Ansprüche 1 bis 35, gekennzeichnet durch eine an einem Ende der Ampulle angeordnete Kanüle (16).

37. Ampulle nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (16) an die Ampulle angeformt ist.

38. Ampulle nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanüle (16) an einem mit der Ampulle verbundenen Zwischen­ stück (19) angeordnet ist.

39. Ampulle nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampulle in das Zwischenstück (19) eingesteckt ist.

40. Ampulle nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampulle auf die Kanüle (16) aufgesteckt ist.

41. Ampulle nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (19) einen Wandabschnitt der Ampulle bildet.

42. Ampulle nach einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie aus Kunststoff oder Gas hergestellt ist.

43. Ampulle nach einem der Ansprüche 36 bis 42, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanüle (16) unter Bildung eines zum Ende der Kanüle (16) hin offenen, vorzugsweise ringförmigen Raums von einem Rinkörper (10) umgeben ist, der mindestens eine seit­ liche Öffnung (14) aufweist.

44. Ampulle nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (10) an die Ampulle angeformt ist.

45. Ampulle nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (10) mit dem die Kanüle (16) aufweisenden Zwi­ schenstück (19) verbunden ist.

46. Ampulle nach einem der Ansprüche 43 bis 45, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umfangsfläche des Ringkörpers zum Ende der Kanüle (16) hin konisch verjüngt ausgebildet ist.

47. Ampulle nach einem der Ansprüche 36 bis 46, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kanüle (16) auf mindestens einem Teil ihrer Länge eine nicht-benetzende Innenoberfläche aufweist.