Способ и контейнер для очистки мембраны небулайзера
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу очистки мембраны устройства для распыления, имеющего генератор аэрозоля и содержащего корпус преобразователя с вибрирующей мембраной на его нижнем по ходу потока конце. Мембрана имеет поры. Способ включает в себя обеспечение повторно наполняемого контейнера для использования с устройством для распыления. Контейнер содержит отверстие и выполнен с возможностью наполнения очищающим раствором. Отверстие имеет размеры и форму, соответствующие размеру и форме корпуса преобразователя. Способ содержит этап наполнения контейнера очищающим раствором. Способ включает этап размещения контейнера на корпусе преобразователя, так что указанный контейнер удерживается на месте на указанном устройстве для распыления, а мембрана погружена в раствор внутри контейнера. Техническим результатом является усовершенствование способа очистки мембраны небулайзера. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.
Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к небулайзерам, которые имеют мембрану, сетку или пластину насадки, содержащую поры. В частности, данное изобретение относится к способу и контейнеру для очистки указанной мембраны и ухода за ней.
Уровень техники изобретения
Преобразованные в аэрозоль жидкости используются во многих областях, таких как доставка биологически активных веществ, например, в медицинской ингаляционной терапии, при доставке инсектицидов и дезинфекции; распыление косметических продуктов, таких как духи, или ароматизация; увлажнение воздуха или материалов, таких как бумага или текстиль; сжигание топлива; а также струйная печать.
Аэрозоли для ингаляционной терапии в медицинских целях обычно содержат активный ингредиент для профилактики, сдерживания развития, лечения или облегчения заболевания, состояния или симптомов. Указанный активный ингредиент, часто также называемый действующим веществом, лекарственным средством, активным соединением, фармацевтическим препаратом, активным фармацевтическим ингредиентом (API) или биоактивным агентом, растворяется, рассеивается или суспендируется в жидком носителе (обычно в воде) для образования пригодной для создания аэрозоля (для распыления) лекарственной формы.
В последние годы фармацевтическая промышленность проявляет все больший интерес к устройствам доставки лекарственных средств, которые переносят аэрозоли глубже в легкие; в идеале они достигают даже самых мелких ветвей периферических отделов легких, таких как бронхиолы и альвеолы. Такие устройства позволяют вводить соматически активные лекарственные препараты по дыхательному пути, а не только локально активные препараты. Более качественное осаждение препарата глубоко в легких приводит к оптимизированному системному действию и, следовательно, к потенциальному снижению дозы. Для этого требуется однородное распределение капель аэрозоля размером около 5 мкм. С этой целью жидкий состав обычно преобразуют в аэрозоль с помощью небулайзера, такого как небулайзер на основе технологии вибрирующего сита или небулайзер с распылительной насадкой.
Небулайзеры на основе технологии вибрирующего сита (меш-небулайзеры) обычно включают в себя резонатор, такой как пьезоэлектрический элемент, который возбуждается на ультразвуковых частотах для того, чтобы вызвать вибрацию; мембрану (иногда называемую сеткой или ситом), и резервуар, который подает жидкий лекарственный состав к мембране. Указанная мембрана либо неразъемно крепится к указанному резонатору (например, путем склеивания, пайки, обжима или сварки), либо находится в контакте с указанным резонатором с возможностью отсоединения (например, посредством пружинной катушки или тому подобного), чтобы обеспечить передачу колебаний указанного пьезоэлектрического элемента на мембрану. Указанная мембрана содержит большое количество микропор (т.е. сквозных отверстий), которые обычно имеют диаметр от 1 мкм до 200 мкм. Для медицинских ингаляций указанные поры имеют диаметр менее 20 мкм, например, 3 мкм для получения капель размером около 5 мкм. Небулайзеры с распылительной насадкой являются еще одним типом ингаляционного устройства, использующего мембрану с малыми порами. Они образуют аэрозоль, проталкивая жидкость под давлением через отверстия в пластине насадки.
Во время использования поры мембраны могут засоряться остатками жидкости, которую превращают в аэрозоль. Это может привести к снижению производительности, в частности, к снижению скорости образования аэрозоля. Кроме того, для некоторых показаний, таких как муковисцидоз, также необходима дезинфекция в связи с возможностью серьезного ухудшения состояния здоровья пациента, которое может быть вызвано инфекцией. Поэтому мембрана нуждается в регулярной очистке или замене.
При некоторых способах очистки требуется снять мембрану с небулайзера и погрузить ее в очищающий раствор. Однако, в данном случае, недостатком является то, что некоторые пациенты не всегда используют подходящие очищающие растворы, или не заботятся достаточного о том, чтобы очистка проводилась гигиеническим образом, или не осуществляют ее в течение достаточно длительного времени. Поэтому были разработаны специальные устройства очистки.
В документе WO 2010/002039 раскрывается устройство очистки, в котором очищающий раствор подается на мембрану, а затем собирается после очистки с помощью клапанов и насоса.
В документе US 2015/0352297 раскрывается система аэрозолизации, содержащая генератор аэрозоля с мембраной, выполненной с возможностью вибрировать, корпус, вмещающий картридж, в котором содержится жидкий лекарственный препарат, и приводное устройство, подающее дозы указанного лекарственного препарата на мембрану. Для очистки мембраны, вместо картриджа, содержащего препарат, можно периодически устанавливать картридж с очищающим раствором.
В документах US 2008/0006264 и EP 1875936 раскрываются устройство и способ очистки мембраны небулайзера. Данное устройство очистки включает в себя средство для подачи очищающего раствора на аэрозольную сторону мембраны (т.е. на сторону мембраны, противоположную той, на которую подается жидкий лекарственный препарат), например, полый цилиндр, герметично закрытый с одного конца. Указанный цилиндр расположен сверху мембраны и заполнен очищающим раствором. Далее, указанная мембрана вибрирует таким образом, чтобы очищающий раствор проходил через поры в мембране в обратном направлении, тем самым очищая ее. В одном варианте осуществления, средством подачи очищающего раствора является длинная трубка, которая вставляется через мундштук устройства для распыления.
В документе WO 2015/128375 раскрывается блок очистки для генератора аэрозоля, основанный на данном принципе, в котором ингаляционное устройство поставляется вместе с блоком очистки. Указанное ингаляционное устройство состоит из узла генератора аэрозоля (содержащего вибрирующую мембрану и пьезоэлектрический осциллятор), корпуса для указанного генератора аэрозоля и контроллера. Когда мембрана нуждается в очистке, указанный генератор аэрозоля извлекается из корпуса и помещается в перевернутом положении в блок очистки. Очищающий раствор подается на аэрозольную сторону мембраны. Затем блок очистки подключается к контроллеру, и указанная мембрана вибрирует таким образом, чтобы очищающий раствор проходил через поры мембраны и, тем самым, очищал ее.
Однако данные устройства являются специализированными и могут быть дорогостоящими для производства. Следовательно, остается необходимость в усовершенствованном способе очистки мембраны небулайзера.
Краткое описание изобретения
К настоящему моменту современные изобретатели выяснили, что данную проблему можно решить с помощью повторно наполняемого контейнера, который содержит подходящий очищающий раствор и который может быть размещен на аэрозольном генераторе небулайзера посредством плотной посадки. Таким образом, мембрана погружается в очищающий раствор, будучи изолированной от окружающей среды, так что очищающий раствор не может быть загрязнен пылью и т.д. Указанный способ прост в использовании и, следовательно, обеспечивает лучшее соблюдение пациентом требований по очистке мембраны. Это, в свою очередь, приводит к лучшим и более предсказуемым показателям работы мембраны, а значит, и к более точному дозированию лекарственного препарата во время лечения. Кроме того, указанная мембрана может оставаться в данном контейнере в течение всего времени между обработками, т.е. для хранения в гигиенической среде ("уход"), а также для очистки.
Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения предусмотрен повторно наполняемый контейнер для использования с устройством для распыления, имеющим генератор аэрозоля, который включает в себя корпус преобразователя и мембрану с порами, причем, указанный контейнер содержит отверстие и наполняется очищающим раствором, в котором указанное отверстие имеет размеры и форму, соответствующие размеру и форме указанного корпуса преобразователя, так что указанный контейнер находится в зафиксированном положении на указанном устройстве для распыления, а мембрана погружена в раствор внутри контейнера.
Предпочтительно, размеры и форма указанного отверстия обеспечивают плотную посадку на устройстве для распыления.
Предпочтительно, отверстие определяется уплотнительным элементом, более предпочтительно, изготовленным из эластомерного материала.
Предпочтительно, указанный контейнер изготовлен из материала, пригодного для переработки, в частности, из пластмассы, пригодной для вторичного использования.
Предпочтительно, объем очищающего раствора в указанном контейнере составляет от 0,1 до 5 мл, более предпочтительно, от 0,2 до 2 мл, наиболее предпочтительно, от 0,5 до 1 мл.
Предпочтительно, указанное отверстие имеет круглую форму и диаметр от 6 до 8 мм, например, 7 мм.
Предпочтительно, указанный контейнер имеет язычок, облегчающий манипулирование. Более предпочтительно, указанный язычок имеет такую форму, которая соответствует дополняющему вырезу в указанном устройстве для распыления.
В одном варианте осуществления, указанный контейнер образует герметичное уплотнение, когда удерживается на месте на устройстве для распыления, и имеет по крайней мере одну складную и/или деформируемую и/или съемную часть для уменьшения объема таким образом, чтобы заставлять раствор выходить из указанного контейнера через указанное отверстие и проходить через поры мембраны. Пользователь деформирует контейнер, например, сжимая его большим и указательным пальцами, тем самым, вдавливая очищающий раствор в поры сквозь мембрану. Указанное уплотнение является достаточным для того, чтобы при деформации контейнера пользователем утечка из него очищающего раствора была совсем небольшой или вообще не происходила. Предпочтительно, указанный контейнер выполнен в форме гармошки и имеет плоское основание, или имеет форму шприца.
Во втором аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ очистки мембраны устройства для распыления, причем, указанное устройство для распыления имеет генератор аэрозоля, который содержит корпус преобразователя с вибрирующей мембраной на его заднем по ходу конце; причем, указанный способ включает в себя: обеспечение повторно наполняемого контейнера, в соответствии с первым аспектом изобретения; наполнение указанного контейнера очищающим раствором; и размещение указанного контейнера на корпусе преобразователя таким образом, чтобы мембрана была погружена в указанный раствор внутри контейнера, и указанный контейнер удерживался на месте на указанном устройстве для распыления.
Предпочтительно, указанный корпус преобразователя имеет цилиндрическую форму, а отверстие контейнера имеет круглую форму и диаметр, соответствующий диаметру указанного корпуса преобразователя. Более предпочтительно, указанное устройство для распыления включает в себя базовый блок, мундштук и аэрозольную насадку, которые соединяются друг с другом с возможностью отсоединения, причем, указанный базовый блок включает в себя один или несколько вырезов, указанный мундштук содержит один или несколько установочных элементов и боковое отверстие, и указанная аэрозольная насадка включает в себя генератор аэрозоля; и в котором контейнер имеет язычок, форма которого соответствует форме указанного выреза(-ов), причем, указанный способ включает в себя: отсоединение указанной аэрозольной насадки от указанного базового блока; извлечение указанного мундштука; помещение указанного контейнера внутрь базового блока таким образом, чтобы указанный язычок попал в указанный вырез(-ы); и повторное присоединение аэрозольной насадки к базовому блоку, с тем чтобы задний по ходу конец корпуса преобразователя был вставлен в указанное отверстие контейнера.
Предпочтительно, указанный корпус преобразователя имеет цилиндрическую форму, а отверстие контейнера имеет круглую форму и диаметр, соответствующий диаметру указанного корпуса преобразователя.
Предпочтительно, указанная мембрана не вибрирует, когда контейнер установлен на указанном устройстве для распыления.
Предпочтительно, указанный контейнер остается установленным на указанном устройстве для распыления в течение по меньшей мере 5, 10 или 20 часов. Предпочтительно, указанный контейнер остается установленным в течение, по существу, всего времени между процедурами, в частности, между обработками.
Предпочтительно, указанное устройство для распыления является медицинским ингаляторным устройством.
В одном варианте осуществления, указанный способ включает в себя уменьшение объема контейнера таким образом, чтобы заставлять раствор выходить из указанного контейнера через указанное отверстие и проходить через поры мембраны. Предпочтительно, указанный способ включает в себя этап снижения давления в корпусе преобразователя, наиболее предпочтительно, с помощью аспиратора. Это дает эффект всасывания очищающего раствора через указанную мембрану.
В третьем аспекте, настоящее изобретение предлагает набор, включающий в себя многодневный запас лекарственного средства, очищающий раствор и один или несколько контейнеров, в соответствии с первым аспектом данного изобретения. Предпочтительно, указанный набор содержит запас лекарственного средства на, по меньшей мере, 20 дней и один или несколько очищающих растворов, например, запас на 30 или 60 дней.
Подробное описание изобретения
В данной области техники термин "небулайзер" иногда используется для обозначения ингаляционного устройства в целом, а иногда используется для обозначения части ингаляционного устройства, которая генерирует аэрозоль; тем не менее, обычно очевидно из контекста, что именно имеется в виду. В настоящем описании термины "ингаляторное устройство", "устройство для распыления" и "небулайзер" относятся к устройству, используемому пациентом, а термин "генератор аэрозоля" относится к деталям указанного устройства, производящим аэрозоль; в частности, к сочетанию резонатора, корпуса преобразователя и мембраны (которая может быть съемной или постоянно закрепленной на указанном корпусе преобразователя).
Термины "сетка", "мембрана", "перфорированная мембрана" и "пластина насадки" используются в настоящем документе для обозначения компонента, имеющего небольшие поры (сквозные отверстия), которые создают аэрозольные капли.
Термин "плотная посадка" означает фиксацию между двумя деталями, которая достигается за счет трения после сцепления указанных деталей друг с другом, а не с помощью других средств крепления, таких как блокирующие конструкции. Иногда это также называется фрикционной посадкой, посадкой с натягом или прессовой посадкой.
Термины "наполнять", "наполненный" и "наполняющий" в отношении контейнера очищающим раствором следует понимать как означающие, что указанный раствор помещается в указанный контейнер, но что указанный контейнер не обязательно полностью заполнен им.
Термин "деформируемый" означает, что пользователь может деформировать контейнер, например, сжимая его между большим и указательным пальцами или прижав указанный контейнер к какой-либо поверхности таким образом, чтобы давление жидкости внутри контейнера возросло.
Варианты осуществления данного изобретения далее будут описаны только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует контейнер, в соответствии с данным изобретением.
На Фиг. 2 изображено устройство для распыления.
Фиг. 3 иллюстрирует генератор аэрозоля для устройства для распыления, изображенного на Фиг. 2.
Фиг. 4 иллюстрирует контейнер, установленный на генераторе аэрозоля, изображенном на Фиг. 3.
На Фиг. 5 изображен контейнер, установленный в базовом блоке указанного устройства для распыления, изображенного на Фиг. 2.
На Фиг. 6 изображен второй вариант осуществления контейнера, в соответствии с данным изобретением.
На Фиг. 7 изображен третий вариант осуществления контейнера, в соответствии с данным изобретением.
Фиг. 8 иллюстрирует контейнер, изображенный на Фиг. 6, установленный на генераторе аэрозоля, изображенном на Фиг. 3.
Фиг. 9 иллюстрирует контейнер, изображенный на Фиг. 7, установленный на генераторе аэрозоля, изображенном на Фиг. 3.
Фиг. 10 иллюстрирует четвертый вариант осуществления контейнера, установленного на генераторе аэрозоля, изображенном на Фиг. 3.
На Фиг. 11 изображена модификация Фиг. 9, в которой дополнительно используется аспиратор.
На Фиг. 1 изображен контейнер 1, в соответствии с данным изобретением. Указанный контейнер состоит из корпуса 2, который может быть наполнен очищающим раствором 3, и отверстия 4. Указанное отверстие 4 может быть герметически закрыто крышкой (не показана), которая снимается незадолго до того, как контейнер в первый раз наполняется и устанавливается на устройство для распыления. Указанный контейнер имеет язычок 5, который облегчает обращение с контейнером, например, при размещении его на генераторе аэрозоля. Указанное отверстие определяется уплотнительным элементом 6. Указанный уплотнительный элемент, изображенный на Фиг. 1, выполнен в виде кольцевого уплотнения, однако вместо этого может использоваться перекрестный клапан или любое другое подходящее уплотнение, образующее плотную посадку на генераторе аэрозоля. В качестве альтернативы, указанное отверстие может не иметь уплотнительного элемента, в таком случае, данное отверстие просто должно быть правильного размера и формы для формирования плотной посадки на генераторе аэрозоля. Диаметр отверстия контейнера (который определяется уплотнительным элементом, при его наличии) предпочтительно составляет от 6 мм до приблизительно 8 мм, например, приблизительно 7 мм. Соответственно, глубина контейнера аналогична, т.е. от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм, например, приблизительно 7 мм.
Контейнер и/или устройство для распыления могут дополнительно иметь элементы, которые удерживают указанный контейнер в положении на указанном устройстве для распыления и/или генераторе аэрозоля с возможностью отсоединения. Например, указанные элементы могут представлять собой выступ и паз или блокировочное устройство, которые образуют защелкивающийся запирающий механизм.
Очищающий раствор может содержать моющие средства, антибактериальные вещества и/или специальные химикаты для сохранения рабочих параметров мембраны. Например, указанный очищающий раствор может представлять собой изопропанол, ацетон, физиологический раствор, перекись водорода, этанол или смесь этанола и воды (например, 50/50). В качестве альтернативы, указанный очищающий раствор может представлять собой просто воду, в частности, дистиллированную воду. Очищающий раствор можно подобрать, в соответствии с используемым лекарственным препаратом. Например, если указанным лекарственным препаратом является будесонид, то очищающий раствор предпочтительно представляет собой смесь этанола и воды. В качестве альтернативы, если жидкость, подлежащая распылению, содержит протеин, то очищающим раствором предпочтительно будет перекись водорода.
Как правило, указанный контейнер рассчитан на вмещение от 0,1 до 5 мл очищающего раствора, предпочтительно, от 0,2 до 2 мл, наиболее предпочтительно, от 0,5 до 1 мл. Контейнер обычно имеет небольшой размер (менее 5 см), поэтому его легко хранить и транспортировать вместе с устройством для распыления, например, когда пациент находится в отпуске или во время деловой поездки.
В одном варианте осуществления, диаметр отверстия контейнера (который определяется уплотнительным элементом, при его наличии) составляет от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм, например, приблизительно 7 мм. Соответственно, глубина контейнера аналогична, т.е. от приблизительно 6 мм до приблизительно 8 мм, например, приблизительно 7 мм.
Указанный контейнер, предпочтительно, не полностью наполняется очищающим раствором перед установкой на небулайзер, чтобы при погружении мембраны в указанный раствор он не переливался через край указанного контейнера. Предпочтительно, контейнер наполняется таким образом, чтобы очищающий раствор занимал приблизительно от 50% до 90% внутреннего объема указанного контейнера перед погружением мембраны, более предпочтительно, от 60 до 85%.
Указанный контейнер является повторно наполняемым и предназначен для многократного использования. Тем не менее, предпочтительно, он изготавливается из материала, пригодного для переработки, в частности, из перерабатываемого пластика, такого как полипропилен.
Указанный контейнер и, при необходимости, очищающий раствор могут предоставляться вместе с лекарственным препаратом, например, 30-дневный запас лекарственного препарата вместе с одним или несколькими контейнерами и 30-дневным запасом очищающего раствора(-ов) или 60-дневный запас лекарственного препарата и очищающего раствора(-ов).
Указанный контейнер является подходящим для использования с устройством для распыления, изображенным на Фиг. 2, которое подробно описывается в документе EP 2724741. Указанное устройство состоит из трех частей: базового блока, мундштука и аэрозольной насадки. Базовый блок 100 имеет одно или несколько впускных отверстий для воздуха, выпускное отверстие 102 для воздуха, паз 103 для вмещения мундштука 200 и один или несколько элементов 104 клиновых стопоров. Указанный мундштук 200 имеет впускное отверстие 201 для воздуха, которое выполнено с возможностью присоединения к указанному выпускному отверстию 102 для воздуха указанного базового блока 100, боковое отверстие 202 для вмещения генератора 301 аэрозоля и выпускное отверстие 203 для аэрозоля. Указанный мундштук 200 выполнен с возможностью вставляться в указанный паз 103 базового блока 100. Аэрозольная насадка 300 включает в себя генератор 301 аэрозоля, резервуар 302 для жидкой лекарственной формы, подлежащей распылению, который находится в контакте по текучей среде с верхним концом указанного генератора 301 аэрозоля, и один или несколько элементов 303 клиновых стопоров, дополняющих элементы 104 клиновых стопоров базового блока 100. Крышка 304 закрывает верхнюю часть резервуара 302 и предотвращает загрязнение или утечку указанной жидкости во время использования.
Указанные базовый блок 100, мундштук 200 и аэрозольная насадка 300 присоединяются друг к другу с возможностью отсоединения. Указанное устройство собирается путем вставки указанного мундштука 200 в указанный паз 103 в базовом блоке 100, затем размещения аэрозольной насадки 300 поверх мундштука 200 и введения блокировочного элемента(-ов) 303 аэрозольной насадки 300 в контакт с дополнительным элементом (-ами) 104 базового блока 100 путем легкого нажатия как на указанную аэрозольную насадку, так и на указанный базовый блок. Это создает воздухонепроницаемое соединение между выпускным отверстием 102 для воздуха базового блока 100 и входным отверстием 201 для воздуха мундштука 200, а также между генератором 301 аэрозоля и боковым отверстием 202 в мундштуке. Указанный генератор 301 аэрозоля располагается в аэрозольной насадке 300 таким образом, что при введении блокировочного элемента(ов) в контакт, генератор 301 аэрозоля вставляется в боковое отверстие 202 мундштука 200. Указанные базовый блок 100, мундштук 200 и аэрозольная насадка 300 могут быть отсоединены друг от друга путем выполнения указанных действий в обратном порядке.
Базовый блок 100 может иметь один или несколько вырезов 106, которые могут располагаться в пазе 103 или около него, а мундштук 200 может иметь один или несколько установочных элементов 204. Указанные вырезы базового блока являются дополняющими для указанных установочных элементов 204 (т.е. имеют форму, позволяющую вмещать их) мундштука 200. В данном контексте вырез является углублением (например, выемкой, лункой, полостью, пустотой, риской или тому подобным), "негативная" форма которого дополняет "позитивную" форму установочного элемента (который может представлять собой фланец, выступ, выступающую кромку, выпуклость или тому подобное). Совместно такие вырезы и установочные элементы обеспечивают правильное положение указанного мундштука в указанном базовом блоке. Указанный(е) выступ(ы) 106 и установочный(ые) элемент(ы) 204 могут быть асимметричными, с тем чтобы гарантировать, что мундштук 200, содержащий установочный(ые) элемент(ы) 204, может быть вставлен в вырез 106 базового блока 100 только одним конкретным способом. Это обеспечивает сборку устройства таким образом, чтобы положение и ориентация мундштука 200 и базового блока 100 относительно друг друга были правильными.
Указанный генератор аэрозоля предпочтительно представляет собой ультразвуковой распылитель жидкости, включающий в себя пьезоэлектрический элемент 308 и корпус 306 преобразователя, в соответствии с изображенным на Фиг. 3 и описанным в документе WO 2008/058941. Указанный корпус 306 преобразователя изготовлен, например, из нержавеющей стали, титана или алюминия и вмещает в себя полость 307, которая содержит жидкость, подлежащую распылению. Указанная полость 307 находится в контакте по текучей среде с резервуаром 302 таким образом, чтобы жидкость, подлежащая распылению, попадала из него в указанную полость. Данный резервуар 302, необязательно, имеет форму воронки, или усеченного конуса, или сужающегося цилиндра, с более узким концом, переходящим в передний по ходу конец 306a генератора 301 аэрозоля, например, для обеспечения легкого, управляемого самотеком, потока жидкости из резервуара 302 в генератор 301 аэрозоля.
Пьезоэлектрический элемент 308 предпочтительно представляет собой кольцевую однослойную или многослойную керамику, которая вызывает вибрацию в корпусе 306 преобразователя с продольными колебаниями в диапазоне частот, предпочтительно, от 50 до 200 кГц. В результате микронные продольные смещения, или деформации, происходят в направлении, параллельном оси симметрии корпуса 306 преобразователя. Указанный корпус 306 преобразователя вблизи указанного пьезоэлектрического элемента 308 имеет область с относительно большой толщиной стенки, которая служит зоной 306c концентрации напряжений, и область 306d ниже по ходу с относительно низкой толщиной стенки, которая служит зоной усиления деформации. В данной конфигурации колебания или деформации корпуса 306 преобразователя, вызванные указанным пьезоэлектрическим элементом 308, усиливаются. Предпочтительно, пьезоэлектрический элемент 308 располагается на уровне указанной зоны 306c концентрации напряжений или рядом с ней. Внутренний диаметр корпуса 306 преобразователя в указанной зоне 306d усиления деформации может быть таким же, как и в зоне 306c концентрации напряжения, так что разница в толщине стенок соответствует различным внешним диаметрам. В качестве альтернативы, внешний диаметр корпуса 306 преобразователя может быть постоянным, в то время как внутренний диаметр различается в зависимости от положения двух указанных зон.
Мембрана 309 располагается на заднем по ходу конце 306b корпуса 306 преобразователя. Отверстия могут быть сформированы путем гальванопластики или лазерного сверления, при этом отверстия обычно получаются размером в диапазоне от 1 мкм до 10 мкм. Баланс давлений, форма отверстий и характер материала, из которого изготовлена мембрана, являются такими, что без колебаний мембраны раствор не проникает сквозь нее. Однако колебания мембраны приводят к образованию и выпуску капель аэрозоля через указанные отверстия. Указанная мембрана может быть изготовлена из пластика, силикона, керамики или, более предпочтительно, металла и крепиться к заднему по ходу концу 306b генератора 301 аэрозоля различными способами, такими как склеивание, пайка, опрессовка или лазерная сварка. При необходимости, указанная мембрана, по крайней мере частично, образует купол в своей центральной области, что заставляет струю нарождающихся аэрозольных капель расширяться и, следовательно, снижает риск слияния капель.
После завершения процедуры обработки, элементы 303 клиновых стопоров аэрозольной насадки расцепляются с дополняющими элементами 104 базового блока 100, так что генератор 301 аэрозоля может быть извлечен из бокового отверстия 202 мундштука 200. Затем очищающий раствор помещается в контейнер 1, который устанавливается на корпусе 306 преобразователя генератора аэрозоля, как изображено на Фиг. 4. Указанный контейнер 1 имеет круглое отверстие, диаметр которого соответствует диаметру нижней (задней по ходу) части цилиндрического корпуса преобразователя, благодаря чему создается плотная посадка при установке контейнера на корпус 306 преобразователя генератора аэрозоля. Если указанный контейнер изготовлен из упругого материала, то в уплотняющем элементе нет необходимости, и диаметр отверстия указанного контейнера соответствует диаметру задней по ходу части корпуса преобразователя. В качестве альтернативы, если указанный контейнер имеет уплотняющий элемент 6, то диаметр отверстия определяется внутренним диаметром указанного уплотняющего элемента, который, таким образом, соответствует диаметру задней по ходу части корпуса преобразователя. Например, указанный корпус преобразователя может иметь диаметр 7 мм, и, соответственно, указанное отверстие контейнера также имеет диаметр 7 мм.
Таким образом, мембрана 309 погружается в раствор 3 в контейнере 1, тогда как указанная мембрана 309 находится на своем месте на генераторе аэрозоля. Следовательно, нет необходимости удалять мембрану 309 с генератора 301 аэрозоля, чтобы ее очистить.
В предпочтительном варианте осуществления, изображенном на Фиг. 5, язычок 5 контейнера 1 имеет форму, соответствующую форме установочного элемента(-ов) 204 мундштука 200, так что указанный язычок 5 вмещается в вырез 106 и действует как установочный элемент для указанного контейнера 1 таким же образом, как установочный элемент(-ы) 204 мундштука 200. Это позволяет разместить контейнер 1 в базовом блоке 100 вместо мундштука 200 на этапе очистки. Крышка 7 снимается, и контейнер наполняется очищающим раствором либо до, либо после установки указанного контейнера в базовом блоке. Затем аэрозольная насадка 300 устанавливается на базовый блок путем зацепления элементов 104, 303 клиновых стопоров таким же образом, как описано выше для процедуры обработки. Отверстие 4 контейнера 1 совпадает по размеру и форме с боковым отверстием 202 мундштука 200. Таким образом, задняя по ходу часть 306d корпуса преобразователя вставляется в указанное отверстие 4 контейнера 1, образуя тем самым плотную посадку, когда аэрозольная насадка 300 устанавливается на базовый блок 100.
Указанные компоненты собираются одинаковым образом как для процедуры обработки, так и для этапа очистки, с той лишь разницей, что мундштук заменяется на контейнер. Преимуществом этого является то, что генератор 300 аэрозоля и контейнер 1 располагаются внутри базового блока 100 на этапе очистки. Таким образом, генератор аэрозоля и мембрана защищены от случайных повреждений во время очистки, при этом отдельный блок или держатель для их размещения (как, например, в документе WO 2015/128375) не требуются. Кроме того, устройство очень простое и интуитивно понятное для пользователя, при этом исключается любая возможность установки контейнера в неправильном положении или ориентации. Это также позволяет вызывать колебания мембраны на этапе очистки таким же способом, как и на этапе обработки (хотя, как поясняется ниже, в этом нет необходимости).
На Фиг. 6 изображен второй вариант осуществления контейнера 11, в соответствии с данным изобретением. Указанный контейнер состоит из цилиндрического корпуса 12, содержащего очищающий раствор, и горлышка 16, с верхнего конца которого находится отверстие 14. Указанное отверстие 14 герметично закрывается крышкой 17, которая удаляется незадолго до установки контейнера на устройство для распыления. Указанная крышка 17 имеет захват 15, за который следует тянуть для того, чтобы снять указанную крышку с контейнера перед установкой его на небулайзер. Указанное отверстие может иметь уплотнительный элемент, например, кольцевое уплотнение, перекрестный клапан или любое другое подходящее уплотнение. В качестве альтернативы, указанный контейнер может не иметь уплотнительного элемента, в таком случае, указанные отверстие 14 и горлышко 16 имеют нужные размеры и форму для образования плотной посадки на генераторе аэрозоля устройства для распыления.
Фиг. 7 иллюстрирует третий вариант осуществления контейнера 11 в соответствии с данным изобретением. Указанный контейнер является аналогичным второму варианту осуществления, за исключением того, что корпус 12 имеет форму гармошки.
Указанное горлышко 16 с его верхнего конца может иметь расширяющийся участок для облегчения установки указанного контейнера на корпус 306 преобразователя, который ведет на первую цилиндрическую часть, формирующую плотную посадку. Под ним указанное горлышко может иметь вторую цилиндрическую часть, более узкую, чем корпус преобразователя. Уступ, образующийся на стыке двух указанных цилиндрических частей, таким образом, ограничивает глубину проникновения указанного корпуса преобразователя внутрь указанного горлышка. Тем не менее, более узкая часть имеет, по меньшей мере, такую же ширину, как и мембрана, так что никакой участок указанной мембраны не закрывается указанным уступом, чтобы очищающий раствор мог достичь всей поверхности мембраны.
Фиг. 8 иллюстрирует контейнер, изображенный на Фиг. 6, во время использования. Пользователь одной рукой держит аэрозольную насадку 300 и аккуратно сжимает контейнер 11, сдавливая его между указательным и большим пальцами другой руки (стрелки А). Деформация корпуса контейнера создает давление текучей среды, так что очищающий раствор 3 полностью или частично продавливается через поры мембраны 309 (стрелки B) и очищает их. Плотная посадка между указанной первой частью горлышка и корпусом 306 преобразователя должна образовывать достаточно герметичное уплотнение, чтобы при сжатии контейнера из него не вытекало очищающего раствора или вытекало лишь немного.
Фиг. 9 иллюстрирует контейнер, изображенный на Фиг. 7, во время использования. Корпус контейнера 11 имеет форму гармошки. Пользователь держит аэрозольную насадку 300 так, чтобы основание указанного контейнера опиралось на ровную поверхность. Затем насадка небулайзера нажимается в направлении вниз (стрелка С) таким образом, что гармошка сжимается и давление текучей среды в контейнере увеличивается. Очищающий раствор 3 частично или полностью продавливается через поры мембраны 309 (стрелка D) и очищает их. Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что он позволяет пользователю очень легко оказывать большее давление на текучую среду.
На Фиг. 10 изображен четвертый вариант осуществления, в котором контейнер выполнен в виде шприца, имеющего цилиндр 21 с наконечником 22 с одного конца и подвижный поршень 23 с другого конца. Указанный поршень плотно помещается внутри указанного цилиндра. Указанный наконечник образует отверстие, которое плотно прилегает к корпусу преобразователя. Очищающий раствор 3 заливается в указанный цилиндр, и указанный поршень перемещается внутри цилиндра (стрелка E), тем самым заставляя очищающий раствор проникать в поры мембраны 309 (стрелка F) и проходить через них.
Во втором, третьем или четвертом вариантах осуществления также возможно подключить аспиратор 400 к резервуару или к переднему по ходу концу корпуса 306a преобразователя, как изображено на Фиг. 11. Это позволяет снизить давление со стороны раствора (лекарственного препарата), тем самым всасывая очищающий раствор 3 через мембрану 309 (стрелка G) и удаляя остатки из пор. Указанный аспиратор может представлять собой сильфонный насос или любое другое средство, производящее всасывание.
Как и в первом варианте осуществления, во втором, третьем и четвертом вариантах осуществления диаметр отверстия контейнера (который определяется уплотнительным элементом, при его наличии) может образовывать плотную посадку и составляет приблизительно от 6 мм до 8 мм, например, приблизительно 7 мм. В дополнение к или вместо указанной плотной посадки, контейнер и/или устройство для распыления могут иметь элементы, которые удерживают указанный контейнер в положении на указанном устройстве для распыления, в частности, на генераторе аэрозолей, с возможностью отсоединения. Например, указанные элементы могут представлять собой выступ и паз или блокировочные устройства, которые образуют защелкивающийся запирающий механизм.
Очищающий раствор может включать в себя моющие средства, антибактериальные вещества и/или специальные химикаты для сохранения рабочих параметров мембраны. Например, указанный очищающий раствор может представлять собой изопропанол, ацетон, физиологический раствор, перекись водорода, этанол или смесь этанола и воды (например, 50/50). В качестве альтернативы, указанный очищающий раствор может представлять собой просто воду, в частности, дистиллированную воду. Очищающий раствор можно подобрать, в соответствии с используемым лекарственным препаратом. Например, если указанным лекарственным препаратом является будесонид, то очищающий раствор предпочтительно представляет собой смесь этанола и воды. В качестве альтернативы, если жидкость, подлежащая распылению, содержит протеин, то очищающим раствором предпочтительно будет перекись водорода.
Как правило, указанный контейнер рассчитан на вмещение от 0,1 до 5 мл очищающего раствора, предпочтительно, от 0,2 до 2 мл, наиболее предпочтительно, от 0,5 до 1 мл. Контейнер обычно имеет небольшой размер (менее 5 см), поэтому его легко хранить и транспортировать вместе с небулайзером, например, когда пациент находится в отпуске или во время деловой поездки.
Указанный контейнер, предпочтительно, не полностью наполняется очищающим раствором перед установкой на небулайзер, чтобы при погружении мембраны в указанный раствор он не переливался через край указанного контейнера. Предпочтительно, контейнер наполняется таким образом, чтобы очищающий раствор занимал приблизительно от 50% до 90% внутреннего объема указанного контейнера перед погружением мембраны, более предпочтительно, от 60 до 85%.
Указанный контейнер является повторно наполняемым и предназначен для многократного использования. Тем не менее, предпочтительно, он изготавливается из материала, пригодного для переработки, в частности, из перерабатываемого пластика, такого как полипропилен.
В одном варианте осуществления могут использоваться два (или более) различных очищающих раствора, например, первый раствор, содержащий чистящее вещество, например, моющее средство или перекись водорода, и второй очищающий раствор для ухода/хранения (например, дистиллированная вода). В таком случае, контейнер обычно наполняется первым очищающим раствором и устанавливается на устройство для распыления на заранее определенный период времени, например, на 10 минут; затем он извлекается, промывается, наполняется вторым раствором и устанавливается на устройство для распыления, где он остается на своем месте до следующей обработки. Использование двух различных очищающих растворов имеет то преимущество, что любое остаточное количество очищающего вещества из первого очищающего раствора извлекается во второй раствор. Таким образом, хорошая очистка мембраны достигается без превращения очищающего вещества в аэрозоль и, следовательно, без возможной передачи его пациенту. Для указанных первого и второго растворов могут использоваться два разных контейнера, в таком случае, указанные контейнеры предпочтительно являются легко различаемыми, например, они могут быть разных цветов.
Аналогично, для некоторых активных материалов может быть желательно последовательно использовать три (или более) различных очищающих раствора. Например, первый очищающий раствор может содержать перекись водорода, а второй раствор может представлять собой смесь этанола и воды. За ними может следовать третий раствор, например, дистиллированная вода.
Контейнер в форме шприца, в соответствии с четвертым вариантом осуществления, может очень удобно использоваться с двумя или более очищающими растворами. Вместо того, чтобы предусматривать отдельный контейнер для каждого очищающего раствора, поршень можно удалить после использования первого очищающего раствора. Затем цилиндр может быть повторно заполнен следующим очищающим раствором, оставаясь при этом на своем месте на устройстве для распыления. Указанный поршень устанавливается обратно на цилиндр, чтобы проталкивать новый очищающий раствор в поры мембраны.
Контейнер может быть размещен на устройстве для распыления только с целью очистки, например, на относительно короткий период времени. Предпочтительно, однако, чтобы указанный контейнер оставался на своем месте в течение, по существу, всего времени между процедурами обработки, тем самым, не только очищая мембрану, но и поддерживая ее в гигиеничной среде. Таким образом, при использовании двух или более контейнеров один из них, в особенности последний, остается на своем месте в течение, по существу, всего периода времени после этапа первоначальной очистки и до следующей обработки. Например, контейнер может находиться на своем месте по меньшей мере 5 часов, предпочтительно, по меньшей мере 10 часов, более предпочтительно, по меньшей мере 20 часов. Указанный контейнер удаляется перед следующей обработкой, затем промывается и заполняется для последующей очистки.
Указанный способ может включать в себя дополнительный этап возбуждения колебаний мембраны, когда она погружена в очищающий раствор во время цикла очистки. Указанный цикл очистки может быть запущен вручную, например, путем нажатия кнопки на небулайзере. В качестве альтернативы, указанный цикл очистки запускается автоматически, например, потому что, когда контейнер устанавливается на устройстве для распыления, указанное устройство распознает данный контейнер, например, с помощью электрических контактов. Однако, из-за продолжительного времени, в течение которого мембрана может контактировать с очищающим раствором, нет необходимости вызывать колебания мембраны в то время, когда она погружена в очищающий раствор. Таким образом, при предпочтительном способе указанная мембрана не вибрирует, когда она погружена в очищающий раствор.
Хотя и не ограничиваясь данными вариантами применения, основное внимание в настоящей заявке уделяется генераторам аэрозоля для медицинской ингаляционной терапии и устройствам для распыления.
1. Способ очистки мембраны устройства для распыления, имеющего генератор аэрозоля и содержащего корпус преобразователя с вибрирующей мембраной на его нижнем по ходу потока конце, причем указанная мембрана имеет поры; причем указанный способ включает в себя:
– обеспечение повторно наполняемого контейнера для использования с устройством для распыления, причем, указанный контейнер содержит отверстие и выполнен с возможностью наполнения очищающим раствором, причем указанное отверстие имеет размеры и форму, соответствующие размеру и форме указанного корпуса преобразователя;
– наполнение указанного контейнера очищающим раствором; и
– размещение указанного контейнера на корпусе преобразователя, так что указанный контейнер удерживается на месте на указанном устройстве для распыления, а мембрана погружена в раствор внутри контейнера.
2. Способ по п.1, в котором размеры и форма указанного отверстия указанного контейнера обеспечивают посадку с натягом на корпусе преобразователя указанного устройства для распыления.
3. Способ по п.2, в котором указанное отверстие образовано уплотнительным элементом.
4. Способ по п.3, в котором указанный уплотнительный элемент выполнен из эластомерного материала.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором указанный контейнер изготовлен из материала, пригодного для переработки.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором размер указанного контейнера позволяет вмещать объем очищающего раствора 0,1 до 5 мл.
7. Способ по любому из пп.1-5, в котором размер указанного контейнера позволяет вмещать объем очищающего раствора от 0,2 до 2 мл,
8. Способ по любому из пп.1-5, в котором размер указанного контейнера позволяет вмещать объем очищающего раствора от 0,5 до 1 мл.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором указанное отверстие имеет круглую форму и диаметр от 6 до 8 мм.
10. Способ по любому из пп.1-8, в котором указанное отверстие имеет круглую форму и диаметр 7 мм.
11. Способ по любому из пп.1-10, в котором указанный контейнер имеет язычок, в котором указанный язычок имеет такую форму, которая соответствует дополняющему вырезу в указанном устройстве для распыления.
12. Способ по любому из пп.1-11, в котором указанный контейнер образует герметичное уплотнение, когда удерживается на месте на указанном устройстве для распыления, и имеет, по крайней мере, одну складную и/или деформируемую и/или съемную часть для уменьшения объема таким образом, чтобы заставлять раствор выходить из указанного контейнера через указанное отверстие и проходить через поры мембраны.
13. Способ по любому из пп.1-12, в котором указанный корпус преобразователя имеет цилиндрическую форму, а отверстие контейнера имеет круглую форму и диаметр, соответствующий диаметру указанного корпуса преобразователя.
14. Способ по п.13, если он зависит от п. 11, в котором указанное устройство для распыления включает в себя базовый блок, мундштук и аэрозольную насадку, которые соединяются друг с другом с возможностью отсоединения, причем, указанный базовый блок включает в себя по меньшей мере один вырез, указанный мундштук содержит по меньшей мере один установочный элемент и боковое отверстие, и указанная аэрозольная насадка включает в себя генератор аэрозоля; причем, указанный способ включает в себя:
– отсоединение указанной аэрозольной насадки от указанного базового блока;
– извлечение указанного мундштука;
– помещение указанного контейнера внутрь базового блока таким образом, чтобы указанный язычок попал в указанный вырез(-ы); и
– повторное присоединение аэрозольной насадки к базовому блоку, с тем чтобы нижний по ходу потока конец корпуса преобразователя был вставлен в указанное отверстие контейнера.
15. Способ по любому из пп.1-14, в котором указанная мембрана не вибрирует, когда контейнер установлен на указанном устройстве для распыления.
16. Способ по любому из пп.1-15, в котором указанный контейнер остается установленным на указанном устройстве для распыления в течение, по меньшей мере, 5, 10 или 20 часов.
17. Способ по любому из пп.1-15, в котором указанный контейнер остается установленным на указанном устройстве для распыления в течение всего времени между процедурами.
18. Способ по любому из пп.1-17, в котором указанный контейнер предусматривается в составе набора, включающего в себя многодневный запас лекарственного средства, по меньшей мере один очищающий раствор и по меньшей мере один контейнер.
