RU2129884C1

RU2129884C1 - Inhaler "borkal"

Info

Publication number: RU2129884C1
Application number: RU98115838A
Authority: RU
Inventors: П.Т. Борбат; В.М. Калмыков
Original assignee: Борбат Петр Титович; Калмыков Владимир Максимович
Priority date: 1998-08-26
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 1999-05-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: inhaler has variable-volume chamber, air-intake tube with spraying cat at its lower end, exhalation valve and respiratory tube with changeable headpieces. Inhalation liquid is sprayed by fresh inhaled air through holes provided in upper plane of cap. Inhaler ensures separate adjustment of loads on lungs at inhalation and exhalation in optimal modes of operation. Volume of repeatedly inhaled air saturated with carbon dioxide is controlled due to variation of aerosol chamber volume. Inhaler may be used as respiratory trainer. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области здравоохранения, в частности к лечебным средствам, связанным с введением лекарственных веществ при ингаляции, и может использоваться также для лечебного дыхания, профилактики и тренировки дыхательной системы организма. The invention relates to the field of health, in particular to therapeutic agents associated with the administration of drugs during inhalation, and can also be used for therapeutic respiration, prevention and training of the respiratory system of the body.

Известен ингалятор (а. с N 1790417 A3 СССР-1991 г), содержащий герметичный сосуд с отверстиями для вдоха и выдоха воздуха, коаксиально установленную внутри него цилиндрическую аэрозольную камеру с отверстиями для распыления на съемном днище этой камеры. Known inhaler (a. With N 1790417 A3 USSR-1991), containing a sealed vessel with holes for inhaling and exhaling air, coaxially mounted inside it a cylindrical aerosol chamber with holes for spraying on a removable bottom of this chamber.

Вдох и выдох в этом ингаляторе осуществляется через отверстия днища, погруженного в тонкий слой ингаляционной жидкости. Inhalation and exhalation in this inhaler is carried out through the holes of the bottom, immersed in a thin layer of inhalation fluid.

Ингалятор широко проверен в медицинской практике в условиях клиник и в условиях индивидуального пользования, в результате чего выявлен сравнительно высокий оздоравливающий эффект при лечении ряда заболеваний. Вместе с тем выявлен ряд конструктивных недостатков, в частности:
- ингалятор рассчитан на заливку в сосуд весьма ограниченного объема ингаляционной жидкости (от 5 до 20 см³), из-за чего при прохождении через нее выдыхаемого воздуха у ряда больных она быстро засоряется слизью из легких, начинает пениться, не образует качественной аэрозоли и затрудняет дыхание;
- смешивание свежего воздуха с выдыхаемым происходит только в верхней части внешнего сосуда между уровнями крышек внутреннего и внешнего сосудов, чем снижается степень насыщения вдыхаемого воздуха углекислым газом;
- отсутствует возможность раздельного регулирования нагрузок на легкие при вдохе и выдохе, что снижает его эффективность при использовании в качестве тренажера.The inhaler is widely tested in medical practice in clinics and in individual use, as a result of which a relatively high healing effect has been revealed in the treatment of a number of diseases. However, a number of design flaws were identified, in particular:
- the inhaler is designed to fill in a vessel of a very limited volume of inhalation liquid (from 5 to 20 cm ³ ), because of which when passing exhaled air in some patients, it quickly becomes clogged with mucus from the lungs, begins to foam, does not form a high-quality aerosol and makes it difficult breath;
- mixing of fresh air with the exhaled occurs only in the upper part of the outer vessel between the levels of the caps of the inner and outer vessels, which reduces the degree of saturation of the inhaled air with carbon dioxide;
- there is no possibility of separate regulation of the loads on the lungs during inhalation and exhalation, which reduces its effectiveness when used as a simulator.

Наиболее близким к предлагаемому является "аппарат для дыхательной гимнастики" (патент на изобретение, СССР-1928 N 11788 кл. A 61 M 16/100), состоящий из закрытого сосуда, снабженного двумя клапанами для вдоха и выдоха, дыхательными шлангами и трубкой для вдыхаемого воздуха. На верхнем конце этой трубки смонтирован воздухозаборный регулируемый клапан, а нижний конец погружен в слой ингаляционной жидкости, наливаемой в сосуд. Closest to the proposed is a "apparatus for respiratory gymnastics" (patent for invention, USSR-1928 N 11788 class. A 61 M 16/100), consisting of a closed vessel equipped with two valves for inhalation and exhalation, breathing hoses and a tube for inhaled air. An air intake adjustable valve is mounted on the upper end of this tube, and the lower end is immersed in a layer of inhalation fluid poured into the vessel.

Существенным достоинством этого аппарата-ингалятора является разделение потоков воздуха на вдохе и выдохе. При этом распыление ингаляционной жидкости осуществляется только вдыхаемым извне воздухом. An essential advantage of this inhaler device is the separation of air flows on inhalation and exhalation. In this case, the spraying of the inhalation liquid is carried out only by exhaled air.

Недостатками прототипа являются недостаточно эффективное распыление жидкости воздухом и слабое образование ингаляционной аэрозоли. Установка регулируемого клапана на трубке вдоха излишне усложняет конструкцию, затрудняет возможность более простого и точного регулирования сопротивления на вдохе путем изменения слоя жидкости. Наличие в конструкции аппарата металлических, в том числе железных деталей клапана, способствует загрязнению ингаляционной жидкости окислами этих металлов. The disadvantages of the prototype are insufficiently effective atomization of the liquid by air and poor formation of an inhalation aerosol. The installation of an adjustable valve on the inspiratory tube unnecessarily complicates the design, making it difficult to more easily and accurately control the resistance on inspiration by changing the fluid layer. The presence of metallic, including iron, valve parts in the apparatus design contributes to the contamination of the inhalation liquid with oxides of these metals.

В аппарате отсутствует возможность изменения объема выдыхаемого воздуха для смешивания со свежим вдыхаемым. In the apparatus there is no possibility of changing the volume of exhaled air for mixing with freshly inhaled.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка ингалятора, повышающего эффективность насыщения воздуха ингалируемым веществом и обеспечивающего возможность регулирования нагрузок на дыхательную систему организма. The technical result of the invention is the development of an inhaler that increases the efficiency of saturation of the air with an inhaled substance and provides the ability to regulate the loads on the respiratory system of the body.

Указанный результат достигается тем, что на нижний конец воздухозаборной трубки устанавливается воздухораспылительный колпак с отверстиями на его верхней плоскости. Суммарная площадь отверстий соразмерна с площадью дыхательного патрубка на крышке сосуда. Сопротивление воздуха на вдохе в оптимальных рекомендуемых медициной пределах (от 10 до 35 мм водяного столба), создается и регулируется уровнем ингаляционной жидкости, находящейся над верхней плоскостью распылительного колпака. Благодаря верхнему расположению распылительных отверстий воздушные струи-потоки при вдохе идут сквозь слой жидкости строго вверх, не смешиваясь по пути с другими, и обеспечивают качественное мелкодисперсное образование в сосуде аэрозоли, насыщенной ингаляционными веществами. The specified result is achieved by the fact that an air-spray hood with holes on its upper plane is installed on the lower end of the intake pipe. The total area of the holes is proportional to the area of the breathing tube on the lid of the vessel. Respiratory air resistance within the optimal range recommended by the medicine (from 10 to 35 mm water column) is created and controlled by the level of inhalation liquid located above the upper plane of the spray cap. Due to the upper arrangement of the spray holes, air jets-flows during inspiration go through the liquid layer strictly upward, without mixing along the way with others, and provide high-quality finely dispersed aerosol formation in the vessel saturated with inhalation substances.

Дыхательная трубка расположена на крышке в верхней части сосуда на значительном расстоянии от уровня жидкости, что исключает возможность попадания капель барботируемой жидкости в дыхательную систему и обеспечивает качественное смешивание свежего вдыхаемого воздуха с углекислым газом выдыхаемого. При выдохе воздух из сосуда удаляется через клапан на крышке прибора. Клапан рассчитан на создание минимального рекомендуемого медициной давления, равного 15 мм водяного столба. При необходимости увеличения нагрузки на легкие при выдохе предусмотрено утяжеление клапана тарированными пригрузками, что обеспечивает ступенчатое увеличение давления соответственно на 5-10 или 15 мм водяного столба. The breathing tube is located on the lid in the upper part of the vessel at a considerable distance from the liquid level, which eliminates the possibility of dropping drops of bubbling liquid into the respiratory system and ensures high-quality mixing of fresh inhaled air with the carbon dioxide exhaled. When you exhale, air from the vessel is removed through the valve on the lid of the device. The valve is designed to create a minimum pressure recommended by the medicine, equal to 15 mm water column. If it is necessary to increase the load on the lungs during exhalation, the valve is weighted with calibrated weights, which provides a stepwise increase in pressure by 5-10 or 15 mm of water, respectively.

При вдохе часть задержавшегося в сосуде выдохнутого воздуха (в объеме 0,5-1 литра) равномерно смешивается с восходящим потоком свежего воздуха и возвращается в легкие, способствуя улучшению окислительных и обменных процессов. When inhaling, part of the exhaled air trapped in the vessel (in the volume of 0.5-1 liter) is evenly mixed with the upward flow of fresh air and returned to the lungs, contributing to the improvement of oxidative and metabolic processes.

Для повышения биологической активности аэрозольно-воздушной смеси распылительный колпак может изготавливаться из пластмассы, наполненной ферро-магнитным порошком. To increase the biological activity of the aerosol-air mixture, the spray hood can be made of plastic filled with ferromagnetic powder.

Магнитное поле колпака, действуя на воду, снижает ее поверхностное натяжение и повышает дисперсность аэрозоли и содержание в ней отрицательных ионов. The magnetic field of the cap, acting on water, reduces its surface tension and increases the dispersion of the aerosol and the content of negative ions in it.

Ингалятор "Боркал" выполнен следующим образом. The Borkal inhaler is made as follows.

Все детали ингалятора изготавливаются из экологически чистой (пищевой) пластмассы. На чертеже показан общий вид ингалятора. All parts of the inhaler are made of environmentally friendly (food) plastic. The drawing shows a General view of the inhaler.

Сосуд ингалятора (1) емкостью 0,8-1 литра имеет герметично примыкающую сверху крышку (2) с отверстиями для клапана (7) и с двумя двухсторонними, выходящими вверх и вниз патрубками (3,6) для присоединения дыхательной воздухозаборной трубки (4) и шланга (8). Крышка имеет два разно-размерных фартука, расположенных сверху и снизу, с помощью которых можно изменять объем повторно вдыхаемого воздуха в 1,5-2 раза. При накрытии сосуда меньшим фартуком объем повторно вдыхаемого воздуха можно изменять в пределах от 0,5 до 0,8 литра за счет слоя заливаемой жидкости. При накрытии сосуда большим фартуком объем повторно вдыхаемого воздуха увеличивается на 0,4-0,5 литра. Таким образом ингалятор обеспечивает возможность изменения объема повторно вдыхаемого воздуха в широком диапазоне - от 0.5 до 1,3 литра в зависимости от состояния больного и емкости его легких. Дыхательная воздухозаборная трубка с делениями (4) может перемещаться по высоте сквозь патрубок (3), обеспечивая разную глубину погружения распылительного колпака (5) в жидкость и изменяя тем самым сопротивление на вдохе в необходимых пределах. Распылительный колпак (5) имеет в верхней части соединительный конусообразный патрубок и 16-20 отверстий вокруг патрубка с общей площадью 60-70 квадратных миллиметров, что соответствует расчетным сечениям соединительных патрубков на крышке. The inhaler vessel (1) with a capacity of 0.8-1 liter has a top-tight cover (2) with holes for the valve (7) and with two double-sided pipes extending up and down (3.6) for connecting the breathing air intake tube (4) and hose (8). The cover has two different-sized aprons located above and below, with which you can change the volume of re-inhaled air 1.5-2 times. When the vessel is covered with a smaller apron, the volume of re-inhaled air can be changed in the range from 0.5 to 0.8 liters due to the layer of liquid being poured. When covering the vessel with a large apron, the volume of re-inhaled air increases by 0.4-0.5 liters. Thus, the inhaler provides the ability to change the volume of re-inhaled air in a wide range - from 0.5 to 1.3 liters, depending on the condition of the patient and the capacity of his lungs. The breathing air intake pipe with divisions (4) can move in height through the pipe (3), providing different depths of immersion of the spray cap (5) in the liquid and thereby changing the resistance to inspiration within the required limits. The spray cap (5) has a cone-shaped connecting pipe in the upper part and 16-20 holes around the pipe with a total area of 60-70 square millimeters, which corresponds to the calculated cross-sections of the connecting pipes on the cover.

Клапан выдоха гравитационного принципа действия может выполняться в виде эластичного лепестка, прикрепленного к верху крышки и закрывающего отверстие для выдоха или в виде грибка с ножкой, опущенной в отверстие выдоха. The exhalation valve of the gravitational principle of action can be performed in the form of an elastic petal attached to the top of the lid and covering the exhalation hole or in the form of a fungus with a leg lowered into the exhalation hole.

Шланг (8) может быть гофрированным или гладким. На верхний конец шланга надевается мундштук для дыхания через рот или эластичная маска (10), прикрывающая нос и рот для дыхания носом и ингаляции носовой полости. Hose (8) can be corrugated or smooth. A mouthpiece for breathing through the mouth or an elastic mask (10) is put on the upper end of the hose, covering the nose and mouth for breathing through the nose and inhalation of the nasal cavity.

Предлагаемый ингалятор "Боркал", сохраняя положительные свойства упомянутых аналога и прототипа, обладает более широкими функциональными возможностями по созданию качественных целебных аэрозолей, по обеспечению регулирования давления на вдохе и выдохе и изменению объема повторно вдыхаемого воздуха в рекомендуемых медициной пределах; может использоваться в качестве тренажера дыхания. The proposed inhaler "Borkal", while maintaining the positive properties of the aforementioned analogue and prototype, has wider functionality for creating high-quality healing aerosols, for regulating the pressure on the inhale and exhale, and for changing the volume of re-inhaled air within the limits recommended by the medicine; can be used as a breathing simulator.

Claims

An inhaler containing an aerosol chamber, spray and breathing tubes, characterized in that the volume of the aerosol chamber with re-inhaled air inside it can be varied to the extent necessary using a double-sided cap with different-sized aprons, and at the lower end of the air intake spray tube immersed in the inhalation liquid , additionally installed spray cap with holes in its upper plane.