DE4411020A1

DE4411020A1 - Atomizer

Info

Publication number: DE4411020A1
Application number: DE19944411020
Authority: DE
Inventors: Franz Dr Drenk; Hubert Dipl Phys Loedding
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-05
Also published as: WO1995026771A1

Abstract

The description relates to a micro-atomiser for the direct introduction of medicaments in finely divided form into internal bodily organs, comprising a flexible lead (7) for a fluid propellant jet with a first outlet aperture (14), a flexible lead (6) for a fluid medicinal preparation with a second outlet aperture (13), characterised in that the outlet aperture (13) of the suction jet lead (6) is concentrically surrounded by the outlet aperture (14) for the propellant jet lead (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber zur direkten Einbringung von Medikamenten in körperinnere Organe von Lebewesen.The invention relates to an atomizer for direct Introduction of medication into internal organs of living things.

Medikamente werden bisher üblicherweise in fester und flüssiger Form oder als Aerosol verabreicht. In aero solform zu applizierende Mittel werden nur über die Atmungsorgane in unkontrollierbarer Form aufgenommen. Insbesondere die Lunge stellt mit ihrer großen Ober fläche und der starken Durchblutung ein kritisches Organ bzgl. der Auseinandersetzung mit schädlichen Umwelteinflüssen dar, da sie die ständig geöffnete Haupteintrittspforte für Infektionserreger ist. Ande rerseits ist sie aus gleichen Gründen besonders für die Aufnahme von Medikamenten geeignet. Erste Versu che zur Applikation auf diesem Wege wurden mit einer teuren und unhandlichen Verneblereinheit durchge führt, die an einen Intubationstubus angeschlossen war. Dabei kann nicht vorbestimmt oder festgestellt werden, welche Menge tatsächlich in der Lunge ankommt oder angekommen ist.So far, drugs are usually in solid and administered in liquid form or as an aerosol. In aero Solform to be applied only through the Respiratory system recorded in an uncontrollable form. The lungs, in particular, have a large upper body area and the strong blood circulation is critical Organ regarding dealing with harmful Environmental influences since they are the constantly open The main entry point for infectious agents is. Ande on the other hand, it is especially for the same reasons suitable for taking medication. First Versu areas for application in this way were created with a expensive and bulky nebulizer unit leads, which is connected to an intubation tube was. It cannot be predetermined or determined how much actually arrives in the lungs or has arrived.

Werden kostenintensive Medikamente auf diese Weise verabreicht ist es besonders nachteilig, daß nicht die gesamte Menge tatsächlich appliziert wird und ein hoher Verlustanteil vorhanden ist. Weiterhin bleibt es dem Zufall überlassen, wo genau im Organ das Medi kament vom Körper aufgenommen werden kann.Become costly drugs this way administered it is particularly disadvantageous that not the entire amount is actually applied and one high loss share is present. Still remains leave it to chance, where exactly the medi cament can be absorbed by the body.

Ähnlich ist es, wenn Medikamente auch in andere kör perinnere Organe eingebracht werden sollen, bei spielsweise wenn lokal begrenzte Infektionen oder ähnliche Krankheitsbilder behandelt werden sollen.It is similar when medication is also in other bodies internal organs are to be introduced at for example when locally limited infections or Similar clinical pictures are to be treated.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit zur lokal gezielten Applikation von Medikamenten, bei kontrollierbarer Dosierung in körperinnere Organe, zu schaffen.The object of the invention is therefore one possibility for locally targeted application of medication, at controllable dosage into internal organs, too create.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der Erfindung ergeben sich aus den in den un tergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmalen.According to the invention, this task is characterized by the drawing part of claim 1 mentioned features solved. Advantageous refinements and training tions of the invention result from the in the un Features contained subordinate claims.

Durch das direkte Einbringen des Medikamentes über eine flexible Leitung mittels eines fluidischen Treibmittels in feinstverteilter Form kann es effek tiv und verlustarm eingesetzt werden. Die direkte Einbringung hat auch den Vorteil, daß nur eine solche Menge verabreicht werden muß, wie tatsächlich erfor derlich ist und keine Reserven berücksichtigt werden müssen. Es kann gezielt gegen lokale Läsionen ange wendet werden. Die vernebelten Substanzen können ne ben Medikamenten auch Hilfsstoffe sein, die außer in der Lunge auch in andere Körperhölungen wie bei spielsweise Magen und Darm eingebracht werden. Ins besondere in der Lunge wird aus toxikologischer Sicht keine systemische Wirkung entfaltet. Nebenwirkungen können weitestgehend vermieden werden.By directly introducing the drug over a flexible line using a fluidic Blowing agent in finely divided form can be effec tive and low loss. The direct one Introduction also has the advantage that only one Amount to be administered as actually required is necessary and no reserves are taken into account have to. It can target local lesions be applied. The nebulized substances can ne ben medicines can also be excipients that, apart from in the lungs into other areas of the body like in for example, stomach and intestines are introduced. Ins special in the lungs becomes toxicologically no systemic effect developed. Side effects can be largely avoided.

Wird der erfindungsgemäße Zerstäuber bei bereits in tubierten Patienten eingesetzt kann die Atemluft zu sätzlich befeuchtet werden. Eine Beeinträchtigung der künstlichen Beatmung findet nicht statt und andere nachteilige Wirkungen treten nicht auf. Im Gegenteil, es kann mit einer Steuerung, die die Be- oder Atmungsfrequenz berücksichtigt, durch Öffnen und Schließen von Ventilen, die in die Saugstrahl- und/ oder Treibstrahlzuführung geschaltet sind, die Effek tivität erhöht werden, wenn nur beim Einatmen das Medikament in den Zerstäubungsbereich gelangt.If the atomizer according to the invention is already in Tubed patients can use the air they breathe are additionally moistened. An impairment of artificial respiration does not take place and others there are no adverse effects. On the contrary, it can be used with a controller that controls the loading or Respiratory rate taken into account by opening and Closing valves that are in the suction jet and / or driving jet supply are switched, the effect activity can be increased if only when inhaled Drug gets into the atomization area.

Es ist auch möglich den Zerstäuber nachträglich in einen Intubationsschlauch einzuführen und diesen je nach Bedarf dort solange zu belassen, wie Medikamente verabreicht werden müssen oder je nach Erfordernis ein erneutes Einführen vorzunehmen.It is also possible to retrofit the atomizer to insert an intubation tube and this each leave as long as needed as long as medication to be administered or as required to reintroduce.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich aber auch mit einem Bronchoskop oder Endoskop koppeln. Dabei befin det sich die Düse im Bereich der Optik, so daß von außen überwacht werden kann, wo genau das Medikament appliziert wird und auch eine fortschreitende Appli zierung unter Beobachtung eines Arztes ermöglicht wird. Neben diesen Möglichkeiten kann auch eine An wendung in Rektoskopen oder Gastroskopen erfolgen. However, the solution according to the invention can also be used pair with a bronchoscope or endoscope. Thereby the nozzle detects itself in the area of the optics, so that can be monitored externally, where exactly the drug is applied and also a progressive applique ornamentation under the supervision of a doctor becomes. In addition to these options, an An Use in rectoscopes or gastroscopes.

Vorteilhaft ist eine angepaßte Konstruktion und Di mensionierung der Austrittsöffnungen in Bezug auf die möglichen Volumenströme, die verabreicht werden sol len, so daß der Anschluß an bereits in Kliniken vor handene zentrale Druckluftnetze (z. B. 3 bar) oder an eine Sauerstoffzuführung ermöglicht wird. Als Treib mittel kann vorzugsweise Gas eingesetzt werden, das mit dem Zerstäuber ausreichend vernebelbar ist.An adapted construction and Di is advantageous dimensioning of the outlet openings in relation to the possible volume flows that should be administered len, so that the connection to already in clinics before existing central compressed air networks (e.g. 3 bar) or on an oxygen supply is made possible. As a driver medium can preferably be used gas that is sufficiently atomizable with the atomizer.

Alternativ kann auch eine Einkomponentendüse für die einmalige Verwendung konzipiert sein, die kostengün stiger und einfacher aufgebaut ist. Es werden jedoch etwas größere Partikel generiert. Hierbei führt das Treibmittel in einer Zuführung das Medikament bis zur Austrittsöffnung mit und es wird erst im Austrittsbe reich, mit geeigneten Mitteln durch Verwirbelung der Strömung, vernebelt. Solche Mittel können in der Aus trittsöffnung angebrachte Körper, eine entsprechende Querschnittsform der Austrittsöffnung oder die Ge staltung der inneren Oberfläche des Austrittsberei ches als Strömungsführung, in Form von Zügen oder mit angebrachten Prallkörpern, sein.Alternatively, a one-component nozzle for the be designed for single use, the cost-effective stiger and simpler. However, there will be generated somewhat larger particles. This leads to Blowing agent in a feed up to the drug Exit opening with and it is only in the exit area rich, with appropriate means by swirling the Current, foggy. Such means can be in the off body attached to the opening, a corresponding Cross-sectional shape of the outlet opening or the Ge design of the inner surface of the exit area ches as flow guidance, in the form of trains or with attached impactors.

Die Verwendung einer Zweikomponentendüse mit einer getrennten Treibstrahl- und einer Saugstrahlzuführung bietet mit einer verbesserten Vernebelung auch die Reduzierung des Verbrauchs an Treibmittel, auf einen Wert von etwa 1 l/min. In Verbindung mit einem direkt an der Düse angeschlossenen Perfusor kann die einge brachte Substanzmenge sehr genau geregelt werden. Eine mögliche gestufte Dimensionierung der Austritts öffnungen ermöglicht die jeweils günstigste Anwendung je nach zu verabreichendem Medikament und Menge, so daß eine optimierte Applizierung mit dem günstigsten Zerstäuber erreicht wird. The use of a two-component nozzle with a separate drive jet and suction jet feed also offers that with improved nebulization Reduction of the consumption of propellant, to one Value of about 1 l / min. In connection with one directly the perfusor connected to the nozzle can be switched on brought amount of substance can be regulated very precisely. A possible graded dimensioning of the outlet openings enable the cheapest application depending on the drug to be administered and the amount, see above that an optimized application with the cheapest Atomizer is reached.

Mit der Auslegung der Saug- und Treibstrahlzuführung in Form flexibler Schläuche in Verbindung mit der geringen Größe des gebildeten Injektors tritt keine Beeinträchtigung beim Einsatz in einem Tubus auf, da der freie Querschnitt nur geringfügig verringert wird. Gleiches trifft auch für den Einsatz innerhalb eines oder mit einem am Bronchoskop kombinierten Zer stäuber zu. Das Bronchoskop kann in der bekannten Form eingesetzt werden. Es kommen jedoch die zusätz lichen Vorteile der Erfindung zum Tragen.With the design of the suction and propulsion jet supply in the form of flexible hoses in connection with the small size of the injector formed does not occur Impairment when used in a tube because the free cross-section is only slightly reduced becomes. The same applies to use within one or with a Zer combined on the bronchoscope dust to. The bronchoscope can be used in the well-known Form are used. However, there are additional union advantages of the invention.

Die Austrittsöffnung der Saugstrahlzuführung oder des Injektors kann gezielt auf einer Erhebung im Organ plaziert werden, um den Verneblungseffekt zu erhöhen.The outlet opening of the suction jet feeder or the Injector can target an elevation in the organ be placed to increase the nebulizing effect.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand von Aus führungsbeispielen näher erläutert werden.In the following, the invention will be described with reference to Aus management examples are explained in more detail.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 schematisch den Einsatz des Zerstäubers in einem in eine Lunge einführbaren Intubier schlauch; Figure 1 shows schematically the use of the atomizer in an intubation tube insertable into a lung.

Fig. 2 die Kombination mit einem Bronchoskop; Fig. 2, the combination with a bronchoscope;

Fig. 3 die Kombination mit einem Intubierschlauch und Fig. 3, the combination with an intubation tube and

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Zerstäuberkopf. Fig. 4 shows a section through an atomizer head.

Im Beispiel nach der Fig. 1 ist der Mikrozerstäuber 1 durch einen Intubierschlauch 2 geführt. Die Treib strahlzuführung 3 gelangt über einen Luer-Lock-An schluß 4 in das Innere des Intubierschlauches 2, wie auch das in diesem Fall flüssige Medikament, das aus einem Vorratsbehälter ohne Treibmittelwirkung bis zum Luer-Lock-Anschluß 4 gelangt. Dabei wird die Saugwir kung des Treibmittels (Druckluft) ausgenutzt. Die Vernebelung des Medikamentes erfolgt erst am Mikro zerstäuber 1, der sich bereits außerhalb des oder zu mindest am Ende des Intubierschlauches 2 befindet. Die Beatmung kann ohne Beeinträchtigung vom Be atmungsgerät weiter durchgeführt werden, da der freie innere Querschnitt nur geringfügig beeinflußt wird. Verletzungen bei der Applikation der Medikamente im Körperinneren sind ausgeschlossen. In diesem Beispiel wurde auf die Darstellung von Ventilen, die an der Druckluftzuführung und/oder der Medikamentzuführung angebracht sind, verzichtet. Sind sie jedoch vorhan den ist es besonders vorteilhaft ihre Steuerung mit der Steuerung des Beatmungsgerätes zu kombinieren, so daß nur Medikamente zum Mikrozerstäuber 1 gelangen, wenn auch Atemluft in die Lunge gepreßt wird. In der Ausatemphase sind das/die Ventile geschlossen, um ein Rücksaugen und ein ungewolltes Absetzen des Medika mentes im Intubierschlauch 2 zu verhindern.In the example of FIG. 1, the microatomizer 1 is guided by a Intubierschlauch. 2 The propellant jet supply 3 passes through a Luer-Lock connection 4 into the interior of the intubation tube 2 , as is the liquid medication in this case, which reaches the Luer-Lock connector 4 from a reservoir without propellant. The suction effect of the blowing agent (compressed air) is used. The medication is nebulized only on the micro atomizer 1 , which is already outside or at least at the end of the intubation tube 2 . The ventilation can be continued without impairment from the ventilation device, since the free inner cross-section is only slightly influenced. Injuries when applying the medication inside the body are excluded. In this example, valves that are attached to the compressed air supply and / or the medication supply have been omitted. However, if they are present, it is particularly advantageous to combine their control with the control of the ventilator, so that only medication reaches the micro-atomizer 1 when breathing air is pressed into the lungs. In the exhalation phase, the valve (s) are closed in order to prevent sucking back and unwanted discontinuation of the medication in the intubation tube 2 .

Fig. 2 zeigt die Anordnung in einem herkömmlichen Bronchoskop. Dabei ist die Zuführung 3 mit der Optik 5 des Bronchoskops verbunden und der Mikrozerstäuber 1 kann optisch kontrolliert an seinen gewünschten Einsatzort im Organ plaziert werden. Es ist der zweckmäßig Optik 5 und Zerstäuber 1 so miteinander zu verbinden, daß auch die Applizierung optisch über wachbar ist. Der Abstand von Zerstäuber 1 und Linse der Optik 5 muß also so gelegt werden, daß zumindest die Bewegung des zerstäubten Medikamentes kontrol liert werden kann. Fig. 2 shows the arrangement in a conventional bronchoscope. The feed 3 is connected to the optics 5 of the bronchoscope and the micro-atomizer 1 can be placed in the organ in a controlled manner at its desired place of use. It is useful to connect the optics 5 and the atomizer 1 to one another in such a way that the application can also be monitored optically. The distance from the atomizer 1 and lens of the optics 5 must be placed so that at least the movement of the atomized medication can be controlled.

Die Nachrüstung von Bronchoskopen kann auch in der Form erfolgen, daß die Zuführung 3 außerhalb des Bronchoskopes an diesem befestigt ist. In diesem Fall ist jedoch, um unerwünschte Verletzungen zu vermei den, ein entsprechendes Material der Zuführung 3 und eine kantenlose Befestigung erforderlich.Bronchoscopes can also be retrofitted in such a way that the feed 3 is fastened to the outside of the bronchoscope. In this case, however, in order to avoid undesirable injuries, a corresponding material of the feed 3 and an edgeless attachment is required.

Das in der Fig. 3 dargestellte Beispiel ist eine günstige Aufnahme der Zuführung 3 in der Wandung ei nes Intubierschlauches 2. Dabei umschließt das Man telmaterial die Zuführung und die Bewegung des Mikro zerstäubers 1 ist an die des Intubierschlauches 2 ge bunden. Ist ein solcher Intubierschlauch 2 in den Körper eingeführt kann jederzeit eine Verabreichung eines Medikamentes über die Zuführung 3 und den Zer stäuber 1 erfolgen.The example shown in FIG. 3 is a favorable receptacle for the feed 3 in the wall of an intubation tube 2 . The man encloses the supply and the movement of the micro atomizer 1 is connected to that of the intubation tube 2 ge. If such an intubation tube 2 is inserted into the body, medication can be administered at any time via the feed 3 and the atomizer 1 .

Fig. 4 zeigt einen Zweikomponenten Zerstäuberkopf 1 der eine getrennte Saugmittelzuführung 6 für das Me dikament und eine Treibmittelzuführung 7 für ein Treibgas aufweist. Die flexiblen Zuführungen 6, 7 enden im Zerstäuberkopf 1 und bilden einen Injektor. Dabei wird durch das aus der Austrittsöffnung der Treibmittelzuführung 7 herausströmende Gas das flüs sige Medikament mitgerissen. Bei diesem Beispiel ist vor die Austrittsöffnung der Treibmittelzuführung 7 eine Sprühkappe 8 mit einer Austrittsöffnung, die die Austrittsöffnung der Saugmittelzuführung 6 um schließt, vorhanden. Dies führt neben der weiter im Saugmittelstrom angebrachten Lufttrommel 9, die als Diffusor wirkt, zu einer feineren Vernebelung des Medikamentes. Fig. 4 shows a two-component atomizer head 1 which has a separate suction medium supply 6 for the drug and a propellant supply 7 for a propellant gas. The flexible feeds 6 , 7 end in the atomizer head 1 and form an injector. In this case, the liquid medication is entrained by the gas flowing out of the outlet opening of the propellant supply 7 . In this example, a spray cap 8 with an outlet opening, which closes the outlet opening of the suction medium supply 6 , is present in front of the outlet opening of the blowing agent supply 7 . In addition to the air drum 9 , which is attached further in the suction flow and acts as a diffuser, this leads to a finer nebulization of the medicament.

Die Sprühkappe 8 ist auf das Ende des Luftschlauches 10 gesteckt und kann abgenommen werden, um einen ei genen Austausch und den des Kapillarröhrchens 11, das auf die flexible Saugmittelzuführung 6 gesteckt ist, zu ermöglichen. Je nach Durchmesser der Aus trittsöffnung der Sprühkappe 8 und des Kapillarröhr chens 11 kann Einfluß auf die Quantität des zu ver abreichenden Medikamentes und die Qualität seiner Vernebelung genommen werden. Die Saugmittelzuführung 6 ist vollständig vom Luftschlauch 10, der Treibmit telzuführung 7, umschlossen, so daß eine glatte äuße re Oberfläche zur Vermeidung von Verletzungen im Or ganismus gesichert ist.The spray cap 8 is placed on the end of the air hose 10 and can be removed to enable an egg-like exchange and that of the capillary tube 11 , which is plugged onto the flexible suction means feed 6 . Depending on the diameter of the opening from the spray cap 8 and the capillary tube 11 , the quantity of the medication to be administered and the quality of its nebulization can be influenced. The suction supply 6 is completely enclosed by the air hose 10 , the propellant 7 , so that a smooth outer surface is avoided to avoid injuries in the organism.

Claims

1. Atomizer for the direct introduction of medication elements into the internal organs of living beings, characterized in that at least one outlet opening from a flexible supply of a fluid propellant jet for conveying and nebulizing a medicament is arranged in the tip region of an insertable device that can be inserted into the body.

2. Atomizer according to claim 1, characterized in that outlet openings of a propellant jet ( 7 ) and a suction jet feed ( 6 ) form an atomizer ( 1 ) which is arranged in the tip area of the device which can be inserted inside the body.

3. Atomizer according to claim 1 and 2, characterized in that in the interior of the body a feasible device is an intubation tube ( 2 ), a bronchoscope ( 12 ), a rectoscope, a gastroscope or an endoscope.

4. Atomizer according to claim 1 to 3, characterized in that the driving jet ( 7 ) and suction jet feed ( 6 ) are flexible hoses, de ren outlet openings form an injector.

5. Atomizer according to claim 4, characterized in that the outlet openings of the propellant jet ( 7 ) and suction jet feed ( 6 ) are formed nozzle-shaped.

6. Atomizer according to claim 1 to 5, characterized in that the drive jet feed ( 7 ) is connected to a compressed gas supply ( 6 ).

7. Atomizer according to claim 1 to 6, characterized in that the suction jet feed ( 6 ) is connected to a medicament storage container.

8. Atomizer according to claim 1 to 7, characterized ge indicates that the drug is in the drug storage container is contained in liquid form.

9. Atomizer according to claim 1 to 8, characterized in that the suction jet feed ( 6 ) encloses the propellant jet feed ( 7 ).

10. Atomizer according to claim 9, characterized in that the outlet openings of the suction jet ( 6 ) and propellant jet ( 7 ) together with a spray cap ( 8 ) form the injector.

11. Atomizer according to claim 9, characterized in that a diffuser ( 9 ) is arranged in the exit area of the propellant jet guide ( 7 ), which surrounds the suction jet feeder ( 6 ) and through which the propellant reaches the outlet opening of the suction jet feeder ( 6 ).

12. Atomizer according to claim 9, 10 and 11, characterized in that the diffuser ( 7 ) is an air drum.

13. Atomizer according to claim 8 to 12, characterized in that the outlet opening of the suction jet feed ( 6 ) is arranged in the region of the spray cap outlet opening.

14. Atomizer according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that controllable valves in the suction jet and / or propellant jet supply ( 6 , 7 ) are connected.

15. Atomizer according to claim 14, characterized ge indicates that the control of the valves in Dependence of the breathing or breathing frequency follows.

16. Atomizer according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the injector is arranged in the observation area of the lens ( 5 ) of the bronchoscope or endoscope.

17. Atomizer according to at least one of claims 1 to 16, characterized in that the spray cap ( 8 ) is interchangeable.

18. Atomizer according to at least one of claims 1 to 17, characterized in that the suction jet feed ( 6 ) ends in an exchangeable capillary tube ( 11 ).

19. Atomizer according to claim 1, characterized in that the outlet region of the outlet opening of the propellant supply ( 7 ) has baffle elements.

20. Atomizer according to claim 1, characterized in that in the interior of the outlet region of the propellant supply ( 7 ) train-shaped channels are introduced.