FR2742056A1 - Dispositif generateur d'aerosols portatif a effet sonique - Google Patents
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Abstract
Le secteur technique de l'invention est celui des pulvérisateurs, ou vaporisateurs de substance, spécialement destinés à des usages médicaux et que l'on appelle également aérosols ou nébuliseurs ou vaporisateurs. Dispositif générateur d'aérosols tel que pour le traitement des voies respiratoires, comporte au moins un embout (2) d'où est éjecté ledit aérosol (14) et dans lequel sont générées des ondes sonores et un réservoir (4, 20) contenant la substance composant ensuite ledit aérosol (14); le dispositif selon l'invention comporte en outre la source (11, 15) d'émission des ondes sonores directement produites dans la cavité (8) reliant ledit réservoir (4, 20) et l'embout (2), ladite source (11, 15) étant alimentée (17) électriquement et l'ensemble de celle-ci, dudit réservoir (4, 20) et de l'embout (2) étant monté dans un seul boîtier et constituant un nébuliseur (1) compact portatif.
Description
Dispositif générateur d'aérosols portatif à effet sonique
La présente invention a pour objet un dispositif portatif et autonome générateur d'aérosols à effet sonique.
La présente invention a pour objet un dispositif portatif et autonome générateur d'aérosols à effet sonique.
Le secteur technique est celui des pulvérisateurs, vaporisateurs, nébuliseurs et aérosoliseurs de produits, plus particulièrement mécidamenteux, destinés à des usages médicaux.
Une des applications principales de l'invention est l'introduction de substance (s) médicamenteuse (s) sous forme d'aérosol, dans toutes les zones accessibles des voies respiratoires supérieures (c'est-à-dire oto-rhinolaryngologiques, à savoir les fosses nasales, les cavités sinusiennes ou l'oreille moyenne...) et des voies respiratoires inférieures (c'est-à-dire broncho-pulmonaires, à savoir la trachée, les bronches et leurs divisions jusqu'aux alvéoles pulmonaires) et ceci par les orifices naturels (narines, bouche, conduit auditif externe...) (ou par toute stomie sur les voies respiratoires) .Compte-tenu de la complexité anatomique des espaces intéressés, de leur situation en cul-de-sac pour une grande partie et donc de leur hypoventilation physiologique ; compte-tenu du fait qu'un processus pathologique existant tend à majorer ces zones exclues et confinées l'aérosol porté par le flux aérien respiratoire ne pénètre pas, ou dans des proportions infimes par rapport à la dose administrée, dans les zones intéressées. On favorise et on augmente très notablement cette pénétration par l'adjonction à l'aérosol d'une vibration sonore de basse fréquence et d'une intensité suffisante.
Ce phénomène est connu et a été utilisé dans divers appareils, dont certains ont fait l'objet de dépôts de demandes de brevets. On peut citer entre autres le brevet FR 2639236 publié le 25 mai 1990, décrivant un "appareil générateur d'aérosols perfectionné avec effets soniques", ou encore le brevet FR 2694500 publié le 11 février 1994 concernant un "nébuliseur polyvalent pour le traitement des voies respiratoires", ou encore la demande de brevet européen EP 507707 publiée le 7 octobre 1992 et décrivant un "dispositif de commande des fonctions manosoniques d'un nébuliseur thérapeutique".
Tous les appareils décrits dans ces demandes de brevets, dont certains ont pu être développés dans des réalisations industrielles, sont en fait des appareils générateurs d'aérosols comportant tous d'une part, un boîtier de type valisette, dans lequel est située une pompe assurant en fonctionnement continu la fourniture d'air comprimé par des conduits reliant ladite valisette au nébuliseur proprement dit, et d'autre part ce dernier qui comporte alors un réservoir contenant la substance à vaporiser dans l'embout que l'on place dans les orifices respiratoires de la personne à traiter et à travers lesquels l'aérosol doit être administré.La source sonore est placée dans ladite valisette et les ondes sonores sont produites par exemple par le passage de l'air comprimé fourni, dans des systèmes à membranes et à ressorts: l'émission sonore est ensuite transmise, également par un conduit adapté, jusqu'à et directement à l'embout d'administration de l'aérosol.
Si l'ensemble constitué d'une part par ladite valisette comprenant l'installation de production d'air comprimé et d'émission sonore, d'autre part par le nébuliseur et enfin par les conduits de liaison, peuvent être portables et déplacés près de la personne que l'on veut traiter, cela représente cependant un appareillage d'un certain volume et poids, nécessitant de toute façon un raccordement à une prise électrique ou autre source d'alimentation, compte-tenu de la consommation d'énergie nécessaire.
En fait, ces types d'appareils générateurs d'aérosols à effet sonore sont utilisés en milieux de type hospitalier et ne peuvent être que difficilement mis en oeuvre en déplacement.
Un des objectifs de la présente invention est de pouvoir procurer des dispositifs générateurs d'aérosols à effet sonique que toute personne puisse emporter sur elle facilement sans être encombrée et ainsi bénéficier en soins individuels de l'amélioration apportée par l'effet sonique dans la pulvérisation, la vaporisation ou l'aérosolisation de médicaments, tel que dans les soins de la sphère ORL mais aussi broncho-pulmonaire.
Un tel objectif peut être atteint par un dispositif générateur d'aérosols comportant d'une manière connue au moins un embout d'où est éjecté ledit aérosol et dans lequel sont générées des ondes sonores et un réservoir contenant la substance composant ensuite ledit aérosol; il comporte en outre, suivant la présente invention, la source d'émission des ondes sonores directement produites dans la cavité reliant ledit réservoir et l'embout, ladite source étant alimentée électriquement et l'ensemble de celle-ci, dudit réservoir et de l'embout étant assemblés entre eux, tels que montés dans un seul boîtier et constituant un nébuliseur compact portatif.
Dans un mode préférentiel de réalisation, ledit nébuliseur est un dispositif doseur, de type connu, dont en particulier le réservoir de substance est une cartouche contenant également un gaz propulseur et comprenant un orifice de sortie obturé par une soupape qui, s'ouvrant par appui sur le fond de ladite cartouche, propulse directement ladite substance dans un conduit traversant ladite cavité et débouchant dans 1 'embout.
Dans un autre mode de réalisation, ledit nébuliseur est à émission continue, également de type connu, dont en particulier le réservoir de substance est un réceptacle communiquant avec ledit embout et dans le fond duquel débouche une arrivée d'air sous pression; de préférence, ladite arrivée d'air est assurée par un sac ou enveloppe déformable et élastique en forme de type poire qui, en s'écrasant, envoie de l'air sous pression dans ledit réceptacle, laquelle poire est montée directement sur le boîtier dudit nébuliseur.
Ladite source d'émission d'ondes sonores peut être réalisée de différentes manières, tel que décrit ci-après, mais dans tous les cas, compte tenu de la faible puissance que cela met en oeuvre, son alimentation électrique peut être fournie par une pile ou batterie électrique, montée alors dans le boîtier du nébuliseur, permettant ainsi, soit dans le cas de la réalisation de dispositif doseur,soit dans celui à émission continue à poire, d'obtenir un dispositif autonome que l'on peut appeler aérosoliseur sonique, et de faible encombrement, que toute personne peut alors transporter facilement en déplacement, sans assistance ni valisette.Le dispositif doseur étant préférentiellement utilisé avec des cartouches de type standard tel que vendu dans les pharmacies; dans le cadre de l'utilisation de nébuliseur à émission continue, il peut être utilisé des substances spécifiquement adaptées au cas de chaque malade concerné.
Dans ce deuxième type de réalisation de nébuliseur à émission continue, carme le volume d'une poire limite bien sûr la continuité de la pulvérisation, ladite arrivée d'air peut être raccordée directement à un réseau d'air comprimé : ceci restreint certes alors son utilisation en milieu spécifique tel qu'hospitalier dans lequel des prises d'air sont disponibles dans toutes les chambres et en de nombreux endroits, ce qui permet aux malades ou au personnel hospitalier d'avoir des nébuliseurs disponibles, transportables facilement sur eux et utilisables à la demande, sans avoir à déplacer un matériel d'assistance de type valisette.
Le résultat est ainsi un nouveau type de dispositifs générateurs d'aérosols à effet sonique, répondant d'une part aux inconvénients cités précédemment dans les appareils générateurs connus cités ci-dessus, et d'autre part, aux objectifs de la présente invention, dont certains des avantages viennent d'être explicités.
On pourrait en citer d'autres mais ceux énumérés ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt. La description et les dessins ci-après et ci-joints représentent des exemples de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif : d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de l'invention, en particulier en utilisant d'autres sources d'émission sonore à alimentation électrique.
La figure 1 représente une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un dispositif générateur d'aérosols suivant l'invention, sous forme d'un dispositif doseur.
La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif générateur d'aérosols du type de celui de la figure 1, mais avec une source d'émission d'ondes sonores différente.
La figure 3 est une vue en coupe latérale partielle d'un dispositif générateur d'aérosols suivant l'invention, à émission continue.
La figure 4 est une vue latérale en coupe partielle d'un dispositif générateur d'aérosols du type de celui de la figure 3, avec une source d'alimentation en air particulière.
D'une manière connue, le dispositif générateur d'aérosols suivant l'invention, et tel que représenté suivant les figures 1 à 4 ci-jointes pour le traitement des voies respiratoires, comporte au moins un embout 2 d'où est éjecté ledit aérosol 14 et dans lequel sont générées des ondes sonores ainsi qu'un réservoir 4 ou 20 suivant les figures, contenant la substance composant ensuite ledit aérosol 14 éjecté dudit embout 2.
Suivant la présente invention, ledit dispositif générateur d'aérosols comporte dans tous les cas, en outre, une source 11, 15 d'émission des ondes sonores qui sont directement produites dans la cavité 8 reliant ledit réservoir 4, 20 et l'embout 2; ladite source 11, 15 est alimentée 17 électriquement en basse tension, soit par une pile ou batterie embarquée 12, tel que représenté sur les figures 1 ou 2, et qui peut être de 4,5 à 12 volts ou même moins, ou connecté à un transformateur tel que peuvent l'être les dispositifs représentés sur les figures 3 ou 4, et raccordée alors à un circuit d'alimentation extérieur, tel que par branchement à une prise de courant standard.
L'ensemble de ladite source 11, 15 d'émission sonore, dudit réservoir 4, 20 et de l'embout 2, sont assemblés entre eux tels que montés dans un seul boîtier et constituent un nébuliseur 1 compact, portatif, qui peut être manipulé à la main et peut être soit complètement autonome, corne représenté sur les figures 1 ou 2, soit raccordé au plus à une alimentation d'air extérieur 19, tel que représenté sur la figure 3, et/ou à une source électrique 17, tel qu'indiqué sur la figure 4; ces deux dites connections 17, 19 ne sont de toute façon en fait que des raccordements à des moyens standard disponibles suivant le lieu où l'on se trouve, sans nécessiter d'appareillage spécifique externe audit nébuliseur 1.
Suivant la représentation des figures 1 ou 2, ledit nébuliseur 1 est un dispositif doseur de type connu, dont le réservoir 4 contenant ladite substance à aérosoliser telle que du liquide, est une cartouche contenant également un gaz propulseur et comportant un orifice de sortie obturé par une soupape 6 reliée à une tige creuse externe qui communique avec un conduit 3 traversant ladite cavité 8 et débouchant à son autre extrémité dans l'embout 2 : le fonctionnement d'un tel dispositif doseur est déclenché par la pression de l'utilisateur sur le fond de la cartouche 4, ouvrant ainsi la soupape 6 et en même temps, suivant un mode préférentiel de réalisation, tel que représenté sur la figure 1, l'alimentation électrique 17 de ladite source sonore 11, est commandée par un interrupteur 18 situé dans ou sur le boîtier du nébuliseur 1 et qui est fermé quand ce dernier est utilisé; ceci est le cas en l'occurrence quand la cartouche 4 est enfoncée dans ledit boîtier, venant ainsi appuyer par exemple une lamelle conductrice et élastique contre une autre lamelle fixée audit boîtier et qui, lorsque l'on relâche ladite cartouche 4, s'écarte à nouveau de cette dernière, ouvrant le circuit et coupant l'émission de la source sonore 11.Ce mode de fonctionnement peut être bien sûr celui du dispositif représenté sur la figure 2, ou de tout autre appareil doseur suivant l'invention.
Suivant le mode de réalisation de la figure 1, ladite source d'émission d'ondes sonores est constituée d'un moteur 11 rotatif, dont l'axe entraîne une manivelle 10 reliée à son extrémité excentrée à une bielle 9 entraînant une membrane 7 élastique formant une partie de la paroi de ladite cavité 8; une autre partie 5 de cette paroi peut être ajourée pour laisser une entrée d'air s'effectuer et la sépare du réceptacle recevant ladite cartouche 4 de substance et de gaz propulseur.
Suivant un autre mode de réalisation tel que représenté sur la figure 2, ladite source d'émission d'ondes sonores est constituée d'un électroaimant 15 placé à une faible distance d'une membrane élastique 7 comportant une pièce métallique propre à être attirée magnétiquement, ledit électroaimant étant alimenté par un circuit électro-électronique 16, comprenant un multivibrateur astable qui attaque un circuit d'amplification, qui permet de générer par exemple un courant de 2,5 à 3 A et qui est lui-même relié audit électro-aimant ou bobine; celle-ci peut être d'une longueur de 30 mm, contenant un noyau de fer doux et faisant osciller une membrane 7 en caoutchouc de 20 me de diamètre, portant une lamelle de métal collée en son centre.
Cet électro-aimant 15, avec la membrane élastique 7, peuvent être en fait remplacés par un haut-parleur miniature, du fait de la petitesse de la paroi de la cavité 8 à faire vibrer et dans la gamme de fréquence de l'émission sonore que l'on veut produire dans ladite cavité 8; cette fréquence doit être comprise entre 50 et 10 000 Hertz, de préférence jusqu'à 500 Hertz maximum, soit même préférentiellement être environ de 100
Hertz. L'ensemble du dispositif électrique 16 ou du moteur 11 peut être contenu dans un volume de quelques centimètres cubes.
Hertz. L'ensemble du dispositif électrique 16 ou du moteur 11 peut être contenu dans un volume de quelques centimètres cubes.
Suivant un autre mode de réalisation, l'émission d'ondes sonores peut être obtenue dans la chambre d'émission 8 de l'aérosol, par l'utilisation d'un dispositif piézo-électrique.
Dans tous les cas, dans ce type de mode de réalisation de dispositif doseur, lorsque l'utilisateur appuie donc sur le fond de la cartouche 4, l'interrupteur miniature 18 permet l'alimentation de ladite source sonore, dont l'émission des ondes dans la chambre 8, est communiquée à l'aérosol dans l'embout 2 et l'arrêt de cette émission sonore est obtenu soit par une temporisation électronique, soit par l'arrêt de la pression de l'utilisateur sur la cartouche 4, soit par tout autre moyen.
Suivant les modes de réalisation des figures 3 et 4, ledit nébuliseur est à émission continue, dont le réservoir 20 de substance est un réceptacle communiquant avec ledit embout 2 et dans le fond duquel débouche une arrivée d'air 19 sous pression, dont une description particulière est décrite dans le brevet FR 2694500 cité en introduction, et auquel on peut se référer sans qu'il soit nécessaire dans la présente invention, d'en décrire davantage.
Dans un mode de réalisation particulier suivant la figure 4, ladite arrivée d'air 19 est assurée par un sac ou enveloppe déformable et élastique en forme de type poire 21 qui, en s'écrasant en particulier dans la main de l'utilisateur, envoie de l'air sous pression dans ledit réceptacle 20, laquelle poire 21 étant montée sur l'arrivée d'air 19 directement sur le boîtier dudit nébuliseur 1.
Ceux-ci, tel que représenté sur les figures 3 ou 4, peuvent bien sûr recevoir tout type de source d'émission sonore, tel que ceux décrits à propos des dispositifs doseurs représentés en particulier sur les figures 1 ou 2, l'ensemble de ces sources d'émission sonore étant situé de préférence dans un carter fermé 3 en continuité avec le boîtier constituant l'enveloppe du nébuliseur 1. La membrane 7 élastique étant tendue dans tous les cas à l'extrémité de la cavité 8, qui forme avec l'embout 2 et le réservoir 4, 20 de substance, une sorte "d'Y" qui mesure une longueur de l'ordre de 5 cm hors tout.
Claims (10)
1. Dispositif générateur d'aérosols comportant au moins un embout (2) d'où est éjecté ledit aérosol (14) et dans lequel sont générées des ondes sonores et un réservoir (4, 20) contenant la substance composant ensuite ledit aérosol (14), caractérisé en ce qu'il comporte en outre la source (11, 15) d'émission des ondes sonores directement produites dans la cavité (8) reliant ledit réservoir (4, 20) et l'embout (2), ladite source (11, 15) étant alimentée (17) électriquement et l'ensemble de celle-ci, dudit réservoir (4, 20) et de l'embout (2) étant assemblés entre eux et constituant un nébuliseur (1) compact portatif.
2. Dispositif générateur d'aérosols suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source d'émission d'ondes sonores est constitué d'un moteur (11) rotatif, dont l'axe entraîne une manivelle (10), reliée à son extrémité excentrée, à une bielle (9) entraînant une membrane (7) élastique formant une partie de la paroi de ladite cavité (8).
3. Dispositif d'aérosols suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source d'émission d'ondes sonores est constituée d'un électro-aimant (15) placé à une faible distance d'une membrane élastique (7) comportant une pièce métallique propre à être attirée magnétiquement, ledit électro-aimant étant alimenté par un circuit électro-électronique, comprenant un multivibrateur as table.
4. Dispositif d'aérosols suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit électro-aimant (15) et ladite membrane élastique (7) forment un haut-parleur.
5. Dispositif d'aérosols suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fréquence de l'émission sonore produite dans la cavité (8) est comprise entre 50 et 10 000 Hertz.
6. Dispositif générateur d'aérosols suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'alimentation électrique (17) de la source sonore (11, 15) est fournie par une pile ou batterie (12) électrique, montée dans le boîtier dudit nébuliseur (1).
7. Dispositif générateur d'aérosols suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'alimentation électrique (17) de ladite source sonore (11, 15) est commandée par un interrupteur (18) situé sur le boîtier dudit nébuliseur (1) et qui est fermé quand ce dernier est utilisé.
8. Dispositif générateur d'aérosols suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit nébuliseur (1) est un dispositif doseur, dont le réservoir (4) de substance est une cartouche contenant également un gaz propulseur et comprenant un orifice de sortie obturé par une soupape (6) qui, s'ouvrant par appui sur le fond de ladite cartouche (4), propulse directement ladite substance dans un conduit (3) traversant ladite cavité (8) et débouchant dans l'embout (2).
9. Dispositif générateur d'aérosols suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit nébuliseur est à émission continue, dont le réservoir (20) de substance est un réceptacle carmuniquant avec ledit embout (2) et dans le fond duquel débouche une arrivée d'air (19) sous pression.
10. Dispositif générateur d'aérosols suivant la revendication 9, caractérisé en ce que ladite arrivée d'air (19) est assurée par une poire (21) qui, en s'écrasant, envoie de l'air sous pression dans ledit réceptacle (20), laquelle poire (21) est montée directement sur le boîtier dudit nébuliseur (1).
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