PL245922B1 - Nebulizator - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest nebulizator posiadający pionowo ułożoną cylindryczną komorę nebulizacyjną (1) z wlotem powietrza (1.1) z filtrem w dolnej podstawie i odprowadzeniem aerozolu (1.2) w górnej podstawie. Charakteryzuje się on tym, że w dolnej podstawie komory nebulizacyjnej (1) znajduje się co najmniej jeden króciec (2.1, 2.2) doprowadzający ciecz, z których każdy podłączony jest wlotem poprzez osobną pompę (3.1, 3.2), do osobnego pojemnika (4.1, 4.2). Każdy króciec (2.1, 2.2) wylotem połączony jest z osobną rurą (5.1, 5.2), która od wlotu ma zmniejszające się pole przekroju i linię osi w kształcie helisy na stożku. W komorze nebulizacyjnej (1) znajduje się wentylator (6).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nebulizator, zwłaszcza przeznaczony do inhalacji oraz terapii górnych i dolnych dróg oddechowych.

Dotychczas znane są różne rozwiązania nebulizatorów w urządzeniach do inhalacji. W zastosowaniach medycznych najczęściej stosowane są nebulizatory pneumatyczno-tłokowe oraz nebulizatory elektroniczne - membranowe i ultradźwiękowe.

W opisie zgłoszenia patentowego WO2019115771A1 przedstawiony jest układ wspomagający oddychanie zawierający nebulizator rozpylający leczniczą ciecz, który umieszczony jest w kanale przepływowym. Ujawniony jest też sposób dozowania aerozolu.

Nebulizator według opisu przedstawionego w zgłoszeniu patentowym US5957389A zawiera dyszę umieszczoną w przestrzeni nebulizacji. W bezpośrednim sąsiedztwie tej przestrzeni znajdują się powierzchnie zderzeniowe, z którymi wchodzą w kontakt generowane kropelki cieczy. W wyniku tych zderzeń tylko najmniejsze kropelki są odprowadzane do układu dozującego wytwarzany aerozol.

Opis zgłoszenia patentowego US2005145243A1 ujawnia rozwiązanie nebulizatora stosowanego w aerozoloterapii, który posiada stożkową dyszę doprowadzającą strumień powietrza do obszaru nebulizacji. W obszarze tym umieszczony jest ciekły środek terapeutyczny.

Nebulizator składający się z cylindryczno-stożkowej komory nebulizacji połączonej ze zbiornikiem cieczy oraz połączonej z doprowadzeniem gazu pod ciśnieniem przedstawiony jest w opisie zgłoszenia patentowego EP0594704A1.

Rozwiązanie przepływowego nebulizatora środka leczniczego, w którym wlot powietrza jest zamykany gdy pacjent wydycha powietrze, przedstawione jest w opisie zgłoszenia patentowego WO2013005020A1.

Głównym elementem nebulizatora przedstawionego w opisie zgłoszenia patentowego US2007029475A1 jest wieloczęściowa kapilara, która na skutek wymuszanego podciśnienia zasysa atomizowaną później ciecz.

W opisie zgłoszenia patentowego US5533501A przedstawiony jest nebulizator, w którym substancja do atomizacji jest zasysana przez strumień gazu wypływający z co najmniej jednego wylotu gazu.

Opis zgłoszenia patentowego US2021398789A1 ujawnia rozwiązania wylotów nebulizatora zawierających kapilary oraz jeden lub więcej kanałów przepływu gazu.

Opis zgłoszenia patentowego CA2568092A1 przedstawia różne konstrukcje wylotu nebulizatora zaopatrzone w deflektory atomizujące ciecz.

W opisie zgłoszenia patentowego US2022148870A1 przedstawiony jest układ do nebulizacji stosowany w spektrometrii mas lub spektroskopii. Układ wyposażony jest w specjalną dyszę nebulizatora generującą aerozol rozpylanej próbki substancji. Zawiera też kilka mikrokanałów posiadających wyloty rozmieszczone wokół i w sąsiedztwie dyszy nebulizatora. Wydobywające się z tych kanałów strumienie gazu odpowiednio kierują i kształtują rozpylaną próbkę.

Urządzenie do nebulizacji z wibrującą siatką do podawania leków umieszczanych w jednorazowych kapsułkach przedstawione jest w opisie patentowym US11185646B2.

Rozwiązanie nebulizatora i sposobu nebulizacji cieczy ujawnione są również w opisie zgłoszenia patentowego US2008245362A1. Zasadniczym elementem nebulizatora jest przetwornik ultradźwiękowy umieszczony w zagłębieniu komory nebulizacji, do którego systematycznie dopływa ciecz poddawana atomizacji.

Urządzenia do nebulizacji wyposażone w rezonatory generujące fale ultradźwiękowe przedstawione są w opisach zgłoszeń patentowych GB2536257A i WO2014139665A1. Nebulizator ultradźwiękowy ze sterowanym źródłem ultradźwięków jest też przedstawiony w opisie zgłoszenia patentowego EP1026482A1.

Dotychczas znane nebulizatory stosowane w medycynie charakteryzują się tym, że w komorze nebulizacyjnej gromadzona jest ciekła substancja lecznicza i jest ona dyspergowana do postaci aerozolu sprężonym powietrzem albo za pomocą drgających membran lub ultradźwięków. Nie zawsze uzyskiwany stopień dyspersji cieczy i wielkości rozpraszanych cząstek aerozolowych są takie, aby podczas inhalacji mogły one wnikać do dolnych dróg oddechowych i pęcherzyków płucnych.

Celem wynalazku jest wytwarzanie leczniczego aerozolu o określonych wielkościach cząstek, które podczas inhalacji będą deponowane w odpowiednich partiach układu oddechowego.

Przedmiotem wynalazku jest nebulizator posiadający pionowo ułożoną cylindryczną komorę nebulizacyjną z wlotem powietrza z filtrem w dolnej podstawie i odprowadzeniem aerozolu w górnej podstawie. Jego istotą jest to, że w dolnej podstawie komory nebulizacyjnej znajduje się co najmniej jeden króciec doprowadzający ciecz, z których każdy podłączony jest wlotem poprzez osobną pompę do osobnego pojemnika. Każdy króciec wylotem połączony jest z osobną rurą, która od wlotu ma zmniejszające się pole przekroju i linię osi w kształcie helisy na stożku. W komorze nebulizacyjnej znajduje się wentylator.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku w terapii chorób płucnych jest możliwość podawania leku bezpośrednio do docelowego miejsca w układzie oddechowym. Dzięki temu możliwe jest stosowanie niższych jego dawek nie zmniejszając ich skuteczności. W ten sposób zredukowana jest też toksyczność terapii przy zachowaniu efektu leczniczego.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1 - nebulizator w pierwszym przykładzie wykonania w widoku perspektywicznym z boku i z góry z wyrwaniem,

Fig. 2 - rura nebulizatora w pierwszym przykładzie wykonania w widoku z dołu,

Fig. 3 - nebulizator w drugim przykładzie wykonania w widoku perspektywicznym z boku i z góry z wyrwaniem,

Fig. 4 - rury nebulizatora w drugim przykładzie wykonania w widoku z dołu,

Fig. 5 - nebulizator w trzecim przykładzie wykonania w widoku perspektywicznym z boku i z góry z wyrwaniem,

Fig. 6 - rury nebulizatora w trzecim przykładzie wykonania w widoku z dołu.

Nebulizator w przykładach wykonania przedstawionych na rysunku składa się z pionowo ułożonej cylindrycznej komory nebulizacyjnej 1 wykonanej z polipropylenu o średnicy 50 mm i wysokości 100 mm. W elipsoidalnej górnej podstawie komory nebulizacyjnej 1 znajduje się odprowadzenie aerozolu 1.2, a w wyoblanej dolnej podstawie znajduje się wlot powietrza 1.1 z filtrem powietrza, którym jest filtr HEPA H13 z węglem aktywnym. W dolnej części komory nebulizacyjnej 1 znajdują się łopatki wentylatora 6, które osadzone są na wale silnika umieszczonego po zewnętrznej stronie dolnej podstawy komory nebulizacyjnej 1. Zastosowany jest silnik JOHNSON RS-395 marki JOHNSON MOTOR.

W pierwszym przykładzie wykonania w dolnej podstawie komory nebulizacyjnej 1 zainstalowany jest jeden króciec 2.1 doprowadzający ciecz podłączony wlotem poprzez pompę 3.1 do pojemnika 4.1 z cieczą. W drugim przykładzie wykonania w dolnej podstawie komory nebulizacyjnej 1 zainstalowane są dwa króćce 2.1,2.2 podłączone wlotami odpowiednio poprzez pompy 3.1,3.2 do pojemników 4.1,4.2 z dwiema różnymi cieczami. W trzecim przykładzie wykonania w dolnej podstawie komory nebulizacyjnej 1 zainstalowane są trzy króćce 2.1,2.2, 2.3 doprowadzające ciecze. Króćce odpowiednio 2.1,2.2, 2.3 podłączone są wlotami poprzez odpowiednio pompy 3.1, 3.2, 3.3 do pojemników 4.1,4.2, 4.3 z cieczami. Jako pompy 3.1,3.2, 3.3 stosowane są mini pompy cieczy POMP-06-90. Każdy króciec 2.1,2.2, 2.3 swoim wylotem połączony jest z osobną rurą 5.1,5.2, 5.3, która od wlotu ma zmniejszające się pole przekroju i linię osi w kształcie helisy na powierzchni bocznej stożka skierowanego wierzchołkiem ku górze komory nebulizacyjnej 1. Helisa ta o zwężeniu 63° rozciągnięta jest na 45 mm, zatacza jeden obrót o stałym skoku i ma skręt zgodny z ruchem wskazówek zegara. Średnice wlotowe i wylotowe rur 5.1,5.2, 5.3 wynoszą odpowiednio 8 mm i 1,5 mm.

Nebulizator przedstawiony w przykładach wykonania stosowany jest w terapii chorób płucnych takich jak POChP i astma. W pierwszym przykładzie leczniczą cieczą poddawaną nebulizacji jest wodny roztwór leku antycholinergicznego zawierającego substancję czynną bromek ipratropiowy. Ciecz ta gromadzona jest w pojemniku 4.1 i za pomocą pompy 3.1 jest pod ciśnieniem doprowadzana pierwszym króćcem 2.1 do pierwszej rury 5.1. W rurze tej zwiększana jest prędkość zawirowanej cieczy, która powoduje, że na jej wylocie ciecz jest gwałtownie rozpylana na drobne krople. Rozpylone krople są porywane przez wymuszany wentylatorem 6 strumień filtrowanego powietrza wprowadzanego wlotem powietrza 1.1.

W drugim przykładzie pierwszą leczniczą cieczą poddawaną nebulizacji jest wodny roztwór leku antycholinergicznego zawierającego substancję czynną bromek ipratropiowy, a drugą leczniczą cieczą poddawaną nebulizacji jest wodny roztwór soli fizjologicznej z substancją czynną fenoterolem. Ciecze te gromadzone są odpowiednio w pojemnikach 4.1,4.2 i za pomocą pomp 3.1, 3.2 są pod ciśnieniem doprowadzane odpowiednio pierwszym króćcem 2.1 do pierwszej rury 5.1 i drugim króćcem 2.2 do drugiej rury 5.2. W rurach tych zwiększana jest prędkość zawirowanych cieczy, która powoduje, że na ich wylotach ciecze są gwałtownie rozpylane na drobne krople. Rozpylone krople są porywane przez wymuszany wentylatorem 6 strumień filtrowanego powietrza wprowadzanego wlotem powietrza 1.1.

W trzecim przykładzie pierwszą leczniczą cieczą poddawaną nebulizacji jest wodny roztwór leku antycholinergicznego zawierającego substancję czynną bromek ipratropiowy, drugą leczniczą cieczą poddawaną nebulizacji jest wodny roztwór soli fizjologicznej z substancją czynną fenoterolem, a trzecią leczniczą cieczą poddawaną nebulizacji jest wodny roztwór soli fizjologicznej z substancją czynną salbutamolem. Ciecze te gromadzone są odpowiednio w pojemnikach 4.1,4.2, 4.3 i za pomocą pomp 3.1, 3.2, 3.3 są pod ciśnieniem doprowadzane odpowiednio pierwszym króćcem 2.1 do pierwszej rury 5.1, drugim kroóćcem 2.2 do drugiej rury 5.2 i trzecim króćcem 2.3 do trzeciej rury 5.3. W rurach tych zwiększana jest prędkość zawirowanych cieczy, która powoduje, że na ich wylotach ciecze są gwałtownie rozpylane na drobne krople. Rozpylone krople są porywane przez wymuszany wentylatorem 6 strumień filtrowanego powietrza wprowadzanego wlotem powietrza 1.1.

We wszystkich przykładach wielkość rozpylanych kropel leczniczych cieczy jest regulowana ciśnieniem doprowadzanych cieczy i prędkością obrotową wentylatora 6. Wytwarzany leczniczy aerozol o pożądanych wielkościach cząstek jest poprzez odprowadzenie aerozolu 1.2 w górnej podstawie komory nebulizacyjnej 1 kierowany np. do kaniuli nosowych, maski na nos, maski na twarz lub do ustnika, a stamtąd do układu oddechowego pacjenta.

Podane rysunki i przykłady nie ograniczają możliwości realizacji/wykonania nebulizatora zgodnie wynalazkiem, a jedynie je wyjaśniają.

Wykaz oznaczeń:

- komora nebulizacyjna

1.1 - wlot powietrza

1.2 - odprowadzenie aerozolu

2.1,2.2, 2.3 - króciec

3.1,3.2, 3.3 - pompa

4.1,4.2, 4.3 - pojemnik

5.1,5.2, 5.3 - rura 6 - wentylator

Claims (1)

1. Nebulizator posiadający pionowo ułożoną cylindryczną komorę nebulizacyjną (1) z wlotem powietrza (1.1) z filtrem w dolnej podstawie i odprowadzeniem aerozolu (1.2) w górnej podstawie, znamienny tym, że w dolnej podstawie komory nebulizacyjnej (1) znajduje się co najmniej jeden króciec (2.1, 2.2, 2.3) doprowadzający ciecz, z których każdy podłączony jest wlotem poprzez osobną pompę (3.1, 3.2, 3.3) do osobnego pojemnika (4.1, 4.2, 4.3), przy czym każdy króciec (2.1,2.2, 2.3) wylotem połączony jest z osobną rurą (5.1,5.2, 5.3), która od wlotu ma zmniejszające się pole przekroju i linię osi w kształcie helisy na stożku tudzież w komorze nebulizacyjnej (1) znajduje się wentylator (6).