Устройство для введения лекарственныхпорошков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз оветсник

Социалистичесник

Республик

<1>848035 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 081029 (21) 2825303/28-13 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет

Опубликовано 230781.Бюллетень.M927 51 М К„з

А 61 М 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти й

Р ) УДК 615. 473. .92(088.8) Дата опубликования описания 23.0781 (7,2) Авторы изобретения

A. П. Иванов, В. П. Жуков и A. В. Шор4иков /

t,/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ

ПОРОШКОВ

Изобретение относится к медицинс кой технике, а именно к ингаляторам, и может быть использовано .для лечения заболеваний верхних дыхательных путей.

Известно устройство для введения лекарственных порошков, которое содержит корпус, емкость, пневматическую грушу, трубку для подачи воздуха и дозирующее приспособление, причем последнее выполнено в виде штока-дозатора с ограничителем хода, регулировочным винтом, пазом и соединенным с регулировочным винтом сухарем, подвижно установленным в пазу и обра- 15 зующим в штоке-дозаторе камеру переменного сечения 13.

Однако известное устройство не обеспечивает равномерного нанесения лекарственного препарата на слизистую оболочку верхних дыхательных путей. Этот недостаток объясняется тем, что для процесса введения используется прямое газодинамическое эжектирование лекарственного порошка воздушным потоком. Особенно этот недостаток проявляется при неравномерной подаче воздуха пневматической грушей, т.е. имеет место влияние на процесс введения лекарственных порошков чисто субъективных причин.

Цель изобретения - обеспечение равномерного нанесения лекарственных порошков на слизистую оболочку при различных дозах используемого препарата.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для введения лекарственных порошков, содержащее корпус, емкость, пневматическую грушу и дозирующее приспособление со штоком и камерой переменного сечения снабФ

t жено продувочной камерой, расположенной осесимметрично со штоком дозирующего приспособления и выполненной кольцевой со входным и-выходным тангенциально расположенными.относительно ее продольной оси кайалами, .разнесенными по длине камеры на расстояние от 2,0 до 3,8 диаметра входного канала, с боковыми стенками образующими торовую поверхность, при этом соотношение диаметров входного и выходного каналов имеет пределы от

0,57 до 0,68, а на штоке дозирующего приспособления размещены подвижная втулка и кнопка, образующие своими обращенными друг к другу одинаковыми по углу наклона поверхностями дози848035 рующую камеру переменного сечения с внешним углом раскрытия, выполненным в пределах 30-42 .

На фиг. 1 изображено устройство для введения лекарственных порошков, разрез; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез Д-Д на фиг. 2; на фиг. б — вид Г на фиг.5; на фиг. 7 — узел на фиг. 2; на фиг. 8 — узел II на фиг, 2; на фиг,9вид Е на фиг, 5.

Устройство для введения лекарст-. венных порошков содержит корпус 1, емкость 2, пневматическую грушу 3, трубку 4 для подачи воздуха. Внутри корпуса 1 осесимметрично со штоком 5 дозирующего приспособления выполнена кольцевая продувочная камера 6, снабженная входным каналом 7 и выходным каналом 8, расположенными тангенциально относительно продольной оси камеры, На штоке 5 (фиг, 2) закреплена кнопка 9 и подвижная втулка 10.

Последняя своей реэьбовой частью 11 связана с гайкой 12, Необходимая фиксация гайки 12 относительно штока

5, осуществляется двумя винтами 13 и штифтом 14, Последние своими фасонными выточками входят в кольцевую проточку 15 штока 5, Кнопка 9 закреплена на штоке 5 винтом 16. Подвижная втулка 10 и кнопка 9 (фиг. 5) своими обра щенными друг к другу поверхностями

17 и 18 образуют кольцевую дозирующую камеру 19. На корпусе устройства закреплена пружинящая пластинка 20 с фиксатором 21, входящим в крайних положениях (положения зарядки и разрядки) в выточки 22 и 23 на наружной поверхности гайки 12. Торец 24 штока

5 (фиг. 5) .снабжен риской 25 для контроля объема кольцевой дозирующей камеры 19, т.е. для контроля дозировки лекарственного препарата. На торце гайки 12 нанесена шкала дОэировки. Цена одного деления на шкале дозировки равна 0,1 мл лекарственного препарата, однако конструкция устройства допускает регулировку доз и с другими значениями. Обращенные друг к другу поверхности 17 и 18 (фиг. 5 и 7) подвижной втулки 10 и кнопки.9 образуют кольцевую дозирующую камеру 19 с внешним углом рас» крытия, величина которого заключена -в пределах 30-42С При этом углы наклона поверхностей 17 и 18 относительно вертикали выполнены одинаковыми. Величины этих углов выполнены в пределах 15-21О. Входной и выходной тангенциальные каналы 7 и 8 (фиг. 8) разнесены по длине кольцевой продувочной камеры б на расстоя. ние от 2,0 до 3,8 диаметра входного канала 7. Боковые стенки кольцевой продувочной камеры 6 образуют торовую поверхность с радиусом скруглеt5

3О

3S

50 ния, равным половине входного кан. ла 7.

Устройство работает следующим образом.

Процесс работы устройства можно условно разделить на следующие этапы: установка требуемой величины дозировки, засыпка лекарственного порошка в емкость 2, зарядка кольцевой дозирующей камеры 19 лекарственным порошком, совмещение кольцевой дозирующей камеры 19 с кольцевой продувочной камерой 6, введение лекарственного порошка.

Установка требуемой величины дозировки осуществляется следующим образом.

Ослабляют крепление штока 5 винтами 13 (фиг. 2) и вращают шток до совмещения риски 25 (фиг. 6) с требуемым делением шкалы на торцовой поверхности гайки.12. При вращении штока 5 (фиг. 2) штифт 14 передает крутящий момент на подвижную втулку

10. Последняя вращается в резьбовом соединении. При этом происхбдит перемещение подвижной втулки 10 и изменение объема доэирующей камеры 19.

После установки требуемой величины дозировки закрепляют неподвижно шток 5 винтами 13, входящими фасонными выточками в кольцевую проточку,15.

Засыпку лекарственного порошка производят в емкость 2. Для .этого полностью отворачивают крышку емкости 2, закрепленную на корпусе 1 с помощью резьбового соединения, и производят в нее засыпку лекарственного порошка. После этого крышку емкости 2 заворачивают.

Для зарядки кольцевой дозирующей камеры 19 (фиг, 5 и 9) лекарственным порошком нажимают на кнопку 9. При этом камера 19 устанавливается в положение, изображенное на фиг. 5, т.е. камера 19 располагается под емкостью 2. Лекарственный порошок под действием собственного веса заполняет дозирующую камеру 19. Фиксация штока 5 и, следовательно, камеры 19 относительно емкости 2 обеспечивается фиксатором 21, входящим в выточку 23 на наружной поверхности гайки 12.

Для совмещения кольцевой доэирующей камеры 19 с кольцевой продувочной камерой б нажимают на торец гайки 12 и осуществляют перемещение штока 5 до вхождения фиксатора 21 в выточку 22 гайки 12. Это положение изображено на фиг, 2. При этом часть лекарственного порошка .иэ дозирующей камеры 19 высыпается в продувочную камеру б °

Введение лекарственного порошка осуществляют путем подачи воздушного потока пневматической грушей 3 через трубку 4.

848035

При подаче воздуха пневматической грушей 3 воздушный поток через входной канал 7 поступает в кольцевую продувочную камеру б. Так как канал

7 расположен тангенциально относительно продольной оси камеры б, то воздушный поток получает помимо поступательной, также тангенциальную составляющую скорости. Это приводит к образованию в продувочной камере закрученного течения воздуха, т.е. вынужденного вихревого движения. При этом сечение продувочной камеры 6 оказывается заполненным вращающимся потоком воздуха, тангенциальная составляющая скорости которого определяется выражением: W = wR, где w - угловая скорость, рад/с; R - радиус вихря, м.

При таком течении воздуха часть лекарственного порошка выносится вихревым воздушным потоком в выходной канал 8 и далее через сменную канюлю (фиг.1) поступает в верхние дыхательные пути. В первый момент подачи воздуха распыливается та часть лекарственного порошка, которая высыпается иэ доэирующей камеры 19 в продувочную камеру. 6 под действием собственного веса. Так как возвращающийся поток воздуха имеет высокую степень турбулентности, то это приводит к улучшению качества распыления лекарственного порошка и, следовательно, к более равномерному нанесению на слизистую оболочку. Та часть лекарственного порошка, которая вначале оставалась в доэирующей камере 19, по мере выдувания поступает в про дувочную камеру б и процесс продолжается до полного расходования лекарственного порошка.

Равномерность нанесения лекарственного порошка в значительной степени зависит также от геометрических размеров и формы боковых стенок продувочной камеры б, Это объясняется тем, что на частицы воздушного вихревого потока и частицы лекарственного порошка действуют касательные напряжения, обусловленные трением со стороны цилиндрической и боковых стенок продувочной камеры.

Газодинамические процессы, протекающие в устройстве, можно вйразить уравнением:

aTca„„S

5 ф 2ЯН где О - отношение диаметра входного канала к диаметру выходного;

10 R - радиус скругления кольцевой Г продувочной камеры;

Н - расстояние между осями входного и выходного каналов: с — коэффициент трения двухфаз15 ного потока (воздух - лекарственный порошок); к — коэффициент, зависящий от

И отношения тангенциальной скорости потока на выходе

20 из камеры к тангенциальной скорости .на входе в нее.

Для устранения неравномерности нанесения лекарственного порошка при

25 неравномерной подаче воздуха пневматической грушей, могут быть использованы расчеты при различных значениях коэффициента к . Проведение таких и расчетов позволяет определить наиболее оптимальные диапазоны величин

Нийт

Расчеты и экспериментальные гаэодинамические исследования позволяют принять для проектирования устройства следующие величины: Н=2,0-3,8д „;

=0,5 ВХ °

Уменьшение скорости от U p до Uy по длине камеры происходит за счет трения и потерь на выходе иэ камеры.

По экспериментальным исследованиям

40 к зависит от отношения площади входи ного канала к площади выходного, т.е.

45 Наибольшая равномерность распыле- ния достигается для устройства при

0 = 0,57-0,68.

При расчете торовой поверхности кольцевой продувочной камеры б не5й обходимо учитывать также то, что выполнение этого геометрического параметра с радиусом скругления, равным половине диаметра входного канала, обеспечивает наиболее плавный перехо входящего в камеру воздушного потока к их вращательному движению.

При расчете торовой поверхности было установлено также, что отклонение радиуса скругления торовой поверхности от половины диаметра вход46 ного канала приводит к значительному увеличению гаэодинамического сопротивления. Дозирующая камера 19 образована обращенными друг к другу торцовыми поверхностями 17 и 18 подвиж65 ной втулки 10 и кнопки 9 соответстйу 4@ Yp+4K -ú)) где U

U< тангенциальная скорость на выходе из камеры; тангенциальная скорость потока на входе в продувочную камеру; относительная координата расчетной точки в попереч-. ном сечении продувочной камеры; ф - параметр, зависящий от относительных геометрических размеров камеры, Параметр ф определялся следующим выражением:

848035 венно. При этом углы наклона поверхностей 17 и 18 приняты одинаковыми. Это позволяет обеспечить более равномерное высыпание лекарственного порошка в продувочную камеру 6 и, следовательно, обеспечивает более равномерное распыливание.

По результатам газодинамических исследований устройства принята величина угла раскрытия дозирующей камеры в пределах 30-42 . Нижний предел диапазона определяется необходимостью t0 обеспечения равномерного высыпания лекарственного порошка в продувочную камеру. Верхний предел принят равным 42О. Дальнейшее увеличение верхнего предела приводит к искажению структуры вихревого воздушного потока и, как следствие, к появлению локальных завихрений воздуха. В свою очередь, это приводит к снижению равномерности распыления лекарственного порошка, Конструкция устройства обеспечивает высокую равномерность нанесения лекарственных порошков при различ9 ных его пространственных положениях и различных дозах используемых 25 препаратов, что повышает эффективность лечения. формула изобретения

Устройство для введения лекарственных порошков, содержащее корпус, 30 емкость, пневматическую грушу и дозирующее приспособление со штоком и камерой переменного сечения, о тл и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерного нанесения лекарственных порошков на слизистую оболочку при различных дозах используемого препарата, оно снабжено продувочной камерой, расположенной осесимметрично со штоком дознрующего приспособления и выполненной кольцевой со входным и выходным тангенциально расположенными относительно ее продольной оси каналами, разнесенными по длине камеры на расстояние от 2,0 до 3,8 диаметра входного канала, с боковыми стенками, образующими торовую поверхность, при этом соотношение диаметров входного и выходного каналов имеет пределы от 0,57 до 0,68, а на штоке доэирующего приспособления размещены подвижная втулка и кнопка, образующие своими обращенными друг к другу одинаковыми по углу наклона поверхностями дозирующую камеру переменного сечения с внешним углом раскрытия, выполненным в пределах 30-42

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 628931, кл. A 61 М 15/00, 1977,