Brevet FR2639236A1 — publié le 19900525

L'invention concerne un appareil générateur d'aérosols perfectionne avec effets soniques. Invention se rattache au secteur technique des appareils aérosols, et en particulier les nébuliseurs d'aérosols, soniques délivrant des vibrations basse fréquence, favorisant en particulier la pénétration des médicaments dans les parties peu accessibles de la sphère ORL tels que les sinus. Les appareils de ce genre selon l'art antérieur comprennent dans un boîtier un compresseur, un corps ou capsule définissant intérieurement deux chambres séparables par une membrane et des robinets ou vannes a trois voies qui mettent è vo lonté le circuit d'aspiration en communication ou non avec ladite membrane Le type d'appareils bien que {onctionnant parfaitement présente l'inconvénient d'être coûteux par l'utilisation notamment l des vannes dont le prix est élevé, sans compter les courts relatifs a leur système de commande et les moyens assurant l'étanchéité pour un bon fonctionnement. Un autre inconvénient inhérent A l'utilisation des robinets ou vannes résulte du fait que l'étanchéité est diffici le a à assurer laissant parfois passer les vibrations en position fermbe. 11 y a par ailleurs une certaine inertie lors de la commande des robinets et vannes qui limite l^adoption d'une bonne cadence de fonctionnement. Le but recherché selon lainvention était donc de r.mé- dier a ces inconvénients. Selon une première caractéristique, cet appareil comprend dans un boltier récepteur un corps comprennant quatre chambres adjacentes A, B, C, D, pouvant store en communication pour certaines, lors de phases de fonctionnement, une première membrane (22 > déformable étant disposée entre les chambres (D) et (C > et une second membrane (33) déformable et vibrante étant disposée entre les chambres (A) et (B), chacune desdites cham bres étant agencée avec ul,e ou des ouvertures recevant des buses pour etre en relation avec des moyens tels que : nébuliseur, source de vibrations, un moyen de mise a lair libre et une source d'amenée d'air comprimé ; obturation dudit moyen de mise à lSair provoquant une surpression dans l'une des chambres (D) du corps et mettant en mouvement lesdites membranes par des effets combinés, et générateurs de diffusion d'ondes vibratoires dans l'embout du nébuliseur. Selon une autre caractéristique, le dispositif selon l'invention trouve une application pour les générateurs daRro- sols avec effets soniques. Selon une autre caractéristique, le dispositif selon l'invention trouve une application pour les générateurs dsaXro- sols mano-soni ques. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour faner l'objet de l'invention illustrée d'une ma nièce non limitative aux tigures des dessins où: - La figure 1 est une vue d'ensemble de l'appareil incluant le nébuliseur d'aérosol. - La figure 2 est une vue illustrant les moyens principaux de l'appareil selon l'invention dans le cas d'une commande de vibrations par air comprimé. - Les figures 3 et 4 sont des vues partielles en coupe du dispositif de commande, en position sans vibrations (figure 4) puis en position avec vibrations (figure 3). - La figure 5 est une vue illustrant le schéma de fonctionnement de l'appareil dans une variante de réalisation en mano-soni que. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. L'appareil générateur électrique d'aérosols avec ef frets soniques comprend un boitier référencé dans son ensemble par (1) agencé intérieurement pour recevoir une pompe (2 > assu rant en fonctionnement la fourniture d'air comprimé et aspiration d'air. La pompe et le vibreur peuvent etre en variante deux organes distincts.En outre, le bo-itier reçoit le dispositif de commallde de vibrations référencé dans son ensemble par (3 > et les moyens électriques classiques de branchement (4 > , interrupteur (5) et voyant (6) lumineux disposés par exemple sur la face avant (1.1) dudit boitier. On décrit préalablement le montage du dispositif selon l'invention, puis après on exposera le fonctionnement. Le dispositif (s) comprend un corps formant capsule profilée définissant quatre chambres intérieures A, E, C, D, ledit corps étant rapporté et fixé par exemple contre la paroi intérieure avant (1.1) du boîtier et débouchant sur une buse (7) de diffusion de vibrations vers le nébuliseur (8) 2 la chambre (A) étant en correspondance avec ladite buse (7). On a représenté par (8) le nébuliseur présentant un embout (9). Un conduit (10) en matériau plastique et similaire est fixé et emmanché d'une part sur la buse (7) et d'autre part sur la partie tubu laire (11) réceptrice de l'embout du nébuliseur. Le nébuliseur présente dans sa partie inférieure une partie tubulaire sur laquelle s'emmanche une des extrémités d'un conduit (12) dont l'autre extrémité se fixe sur une buse (13) disposée et fixée au boîtier. Intérieurement, le corps qui comprend les quatre chambres À, E, C, D est agencé pour certaines chambres avec des buses d'arrivée ou de départ de fluide. Plus précisémment, on décrit chaque partie ou chambre constitutive du corps. La chambre D reçoit une première buse (14) mettant en communication par un gicleur (14.1 > de petite section de l'ordre de O3 mm environ, la chambre (D > avec un conduit (15) dont l'autre extrémité s'ajuste sur une buse (13) associée au compresseur. Ledit conduit (15) est monté en dérivation avec la canalisation (12 > en provenance du nébuliseur (8) et en particulier de la partie inférieure (8.1 > de ce dernier leur raccordement étant effectué par un moyen (IB) approprié La partie du corps correspondant a la chambre D, re çoit une seconde buse (19) présentant un orifice (19.1 > , dont la section est de l'ordre de 4 millimètres ; ladite buse reçoit un conduit (20) débouchant sur un moyen (21) susceptible de créer dans certaines conditions une surpression dans la chambre D.Ce moyen ( peut être un gicleur débouchant sur la partie supé rieure du boitier, d'accès aisé pour le patient, ou une poire en matériau déformable ou autre moyen équivalent command manuellement, soit de manière automatique. Ce moyen est l'élément actif à la disposition du patient pour un fonctionnement et utilisation de l'appareil. La seconde chambre (C) adjacente à la chambre D est séparée de cette dernière par une membrane (22) déformable. Cette membrane est maintenue par le profil du corps séparant les- dites chambres (C) et La troisième chambre (B) adjacente à la chambre (C) est agencée avec une buse (26) de mise à l'air libre pouvant recevoir un conduit d'amplification (27) d'une longueur détermi- née pour obtenir le maximum de vibrations, et débouchant à l'air libre. ta paroi de séparation (28) entre les chambres (b) et (C) est agencée avec une ouverture centrale t29) pouvant être obturée ou libérée en fonctionneaîerrt par une soupape ( solidarisée par un axe (31i de liaison à la membrane (22) ; un moyen de blocage du type écrou assure la fixation à l'extrémité de l'axe du coté de la chambre (D).Sur cet axe est disposé un moyen de rappel élastique (32 > prenant appui d'une part contre la paroi intérieure de séparation (28) agencée à cet effet et d'autre part contre la paroi de Ja membrane (22). De manière essentielle, la paroi intérieure de sépara- tion (28) comprend des moyens réalisés par exemple sous forme de plots formant butée et limitant le déplacement de la membrane (22) pour éviter que celle-ci ne vienne obturer l'ouverture (29 > en position de déformation, pour permettre le passage de l'air et donc le fonctionnement du dispositif. La quatrième chambre Le fonctionnement du dispositif est le suivant en distinguant le circuit d'air comprimé et le circuit d'air aspi ré. En phase repos donc en l'absence de vibrations de la membrane (33 > , l'air comprimé en dérivation du nébuliseur pénê- tre dans la chambre (D) par le gicleur (14.1) de la buse (14) et ressort par l'orifice (19.1) de la buse (19), La différence des diamètres des orifices précités ne créé aucune pression dans la chambre (b), le moyen élastique de rappel . Far ailleurs, l'air aspiré en provenance du gicleur t25) et traversant la chambre tLi est directement en liaison avec l aspiration du bloc vibreur t2) par la buse (23). La phase de fonctionnement et donc la présence des vibrations correspond à l'obturation de I-orifice (19.1) de la buse (19 > c'est-à-dire du moyen (21) sollicité par le patient lui-meme ou tout autre dispositif. L air comprimé en dérivation du nébuliseur pénètre dans la chambre (D) par le gicleur (14.1 > . L'obturation précitée créée une surpression dans la chambre (D) qui entraine la déformation de la membrane (22). Sous cette force, la membrane (22) qui est associée a la soupape t3U) libère l'ouverture (29) de passage entre les chambres (B) et (C). L'air aspiré qui est directement relié a l'aspiration du bloc vibreur pénètre en majorité dans la chambre (B) par la buse d'amplification (26) et met en vibration å 100 hertz la membrane (33) avant d'aller vers le bloc vibreur par l'ouverture (29) et la buse (23). La membrane t33) transmet les vibrations d la chambre (A) d'où elles sont ensuite acheminées par la buse (7) vers l'embout- du nébuliseur, ceci sans communication de la chambre (A) et de la chambre (E > .Le système fonctionne également sur courant de 60 périodes avec des vibrations à 120 Hz. Ainsi le patient peut déterminer personnellement la cadence d'émission des vibrations susceptibles de se propager dans l'embout du nébuliseur, entrainant ainsi un effet amélioré de diffusion d'aérosols notamment à l'intérieur des sinus. En outre, cette cadence d'émission des vibrations peut autre obtenue par des moyens assurant une alternance automatique sans intervention du patient, avec des périodes avec vibrations, et des périodes sans vibrations. La cadence est réglable et est a déterminer par le patient. Celle-ci étant établie, elle se maintient automatiquement et assure une émission périodique de vibrations tout au long de la séance. Dans le cas de son application à un générateur d'aéro- sols mano-sonique illustré figure 5 le dispositif comprenant les 4 chambres fi B, L, D est quelque peu aménagé. Sans modifier son concept général de fonctionnement, il s'agit de créer dans les voies respiratoires supérieures, pendant quelques secondes, 4 à 5 par exemple, de l'air- å un pression de 20 à 50 mbars qui s'ajoute aux vibrations soniques et à l'aérosol. Selon ce principe de fonctionnement, le compresseur de l'appar-eil produit de l'air cpmprimé permettant de créer des aérosols en alimentant un nébuliseur, et d'accumuler une réserve d'air dans un réservoir de quelques litres, deux par exemple. L'aspiration du vibreur a membrane qui peut autre indépendant du compresseur et actionné par un moyen approprié, produit une pulsation qui génère sur une autre membrane extérieure une vibration utilisée pour l'excitation des particules d'aéro- sols. Cette vibration assure une meilleur pénétration médicamen- teuse dans les voies respiratoires supérieures. L'obturation de l'entrée d'air additionnel du nébuliseur et de la sortie du mé- lange air-aérosol permet de créer une surpression entre 20 et 50 mbars Cette surpression peut autre utilisée pour déclencher le pr-ocessus de fonctionnement automatique de l'appareil. En se référant maintenant a la figure 5, le disposai tif est inséré dans son ensemble dans l'installation qui com prend également outre lui-m-e-me, un moyen du type pompe-vibreur un un réservoir d-air (35) 4e nébuliseur (36) et différents conduits de communication. Comparativement à 1-aménagement du dispositif de la précédente réalisation, la buse (14) et son gicleur (14.1) de petite section sont supprimés. Le corps présente en regard de la chambre D et dans son plan axial une buse déjection (37) débou- chant dans ladite chambre. Cette buse est insérée dans la canalisation de liaison et de communication (38) avec la pompe.La soupape (30) est toujours associée à la membrane (22 > mais son extrémité vient en appui ferme contre la partie de membrane en regard de manière a la faire plaquer et obturer la buse d'éjec- tioi (37 > . Ainsi sous l'effet de détente du moyen de rappel élastique (32), la membrane présente un profil évasé dans sa partie centrale. Dans cette réalisation et en situation de non émission de vibrations, l'axe de liaison de la soupape (30) est établi pour permettre par appui une obturation de la buse d'é- jection (37) et simultanément de l'ouverture t29) de passage entre les chambres (S et C > . Selon une autre disposition dans cette mise en oeuvre un conduit (39) relie et met en communication la buse (19) de la chambre (D) à une buse (43 > débouchant dans la chambre (A). Far ailleurs, entre la pompe et la chambre (D > du corps est disposé en dérivation de la canalisation (38 > un réservoir d'air (35). Un gicleur t40) de petite section est introduit dans le conduit (38 > en amont de la dérivation vers le ré- servoir d air. Enfin, une soupape de réglage (41) est disposée sur la canalisation de liaison entre la buse t71 a la sortie de la chambre (A) et le nébuliseur. Le fonctionnement est alors le suivant s - L'utilisateur de l'appareil respire normalement. La pompe débite de l'air comprimé qui alimente le nébuliseur (36) et le réservoir (355. L'air aspiré par le vibreur pénètre par l'ouverture (25) dans la chambre (C) pour rejoindre la pompe par la buse (23) et le conduit associé. - L'utilisateur de l'appareil obture avec un doigt l'orifice d'entrée d'air additionnel (42) du nébuliseur, applique sur le ne de manière étanche l'embout du nébuliseur, déglu- tit et maintient cette déglutition, ce qui ferme le voile du palais et entraine la création d'une enceinte étanche où la pression monte jusquà une valeur de 20 à 50 mbars suivant la position de la soupape (41) de réglage. Cette pression passe dans le circuit en traversant la chambre A par le conduit (39) et aboutit dans la chambre (D).Elle entraine la membrane (22) qui comprime le moyen élastique de rappel (32), d'une part libre re la réserve d'air par la buse d'éjection (37), d'autre part ouvre l'orifice (29) en entrainant la soupape t3O). Cette autre opération assure le passage de l'air aspiré dans la chambre (B). L'air aspiré étant pulsé à 100 hz fait vibrer la membrane (33). Ces vibrations sont recueillies dans le nébuliseur (36X, et éventuellement amplifiées par le conduit (27) relié à l'entrée d'air (26). L'air comprimé stocké dans le réservoir (35) pénètre dans le nébuliseur (36), après avoir été projeté par la buse (37) et avoir traverse les chambres (D > et (A > , et maintient une surpression dans l'enceinte du nébuliseur et les voies respiratoires supérieures du patient. Tant que la déglutition et loobturation de l'orifice (42 > sont maintenues. En fin de déglutition, l'utilisateur libère l'entrée d'air additionnel, la surpression disparait dans les chambres A et D et le conduit de liaison (39), le moyen de rappel élastique revient en position et repousse la membrane (22) qui assure la fermeture de la buse (37 > de la réserve d'air et l'obturation du passage (29j par la soupape (30 > . Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages. Il est simple à mettre en oeuvre, de faible cout de revient. Il permet un traitement d'aérosols améliorés et une participation active du patient qui intervient lui-mIme sur l'obturation ou non du circuit d'air dans le nébuliseur. Cette obturation provoque immédiatement un phénomène de surpression engendrant dans les différentes chambres du dispositif la diffusion des ondes vibratoires et d'air en surpression, se propageant alors dans l'embout nasal et facilitant la diffusion des aérosols dans la sphère ORL, et en particulier dans la trompe dEustache. En outres il supprime la difficile synchronisation, dans le cas de son application à un générateur d'aérosols xano- sonique, entre la dégluti on et le déclenchement de la surpression. Il suffit que l'opérateur obture l'orifice (42) puis dé gluti sse. Ainsi grâce au dispositif de l'invention, on peut introduire dans le nébuliseur simultanément de l'air en surpression et des vibrations soniques dans le cas de l'appareil mano sonique REVENDICATIONS -1- Appareil générateur d'aérosols perfectionné autorisant l'émission d'effets soniques, caractérisé en ce qu'il comprend dans un boîtier récepteur un corps (3 > comprenant quatre chambres adjacentes (À, B, C, D > pouvant être en communication pour certaines lors de phases de fonctionnement, une première membrane (22) déformable étant disposée entre les chambres (D et C > et une seconde membrane (33) déformable et vibrante étant disposée entre les chambres (A et B), chacune desdites chambres étant agencées avec une ou des ouvertures recevant des buses pour Entre en relation avec des moyens tels qu'un nébuliseur (8-36), source de vibrations, un moyen t26 > de mise à l'air libre et une source d'amenée d'ait comprimé ; l'obturation du moyen de mise à l'air provoquant une surpression dans l'une des chambres (D) du corps mettant en mouvement lesdites membrarles (22-33) par effets combinés et générant la diffusion d'ondes vibratoires dans l'embout (9-11) du nébuliseur. -2- Appareil selon la revendication 1 caractérise en cet que la chambre (A) située en regard de la paroi intérieure avant du bati est associée à une buse (7) assurant sa communication avec l'embout du nébuliseur ; en ce que la chambre (B) reçoit une buse (26) de mise à l'air libre sur laquelle peut s'ajuster un conduit (27) d'amplification des ondes ; en ce que la chambre (C) est agencée avec une prise d'air (25) et une buse de réception (23 > d'un conduit d'aspiration d'air (24 > relié au vibreur ; en ce que la chambre (D) est agencée avec une buse (14) présentant un orifice (14.1) de petite section support d'un conduit (15) de communication avec la source de production d'air comprimé par la pompe ; ledit conduit (15) étant monté en dérivation d'une canalisation (12) issue du nébuliseur (8) ; et en ce que la chambre (D) reçoit une buse (193 recevant un conduit associé un orifice (r) obturable par le patient ou autre moyen créant la surpression dans la chambre (D). -3- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce quune première membrane (22) est fixée par sa périphérie sur le corps entre les chambres -4- Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que la paroi intérieure de séparation (28) comprend des moyens réalisés par des plots ou autre dispositif formant butée et limitant le déplacement de la membrane (22) et évitant l'obturation de l'ouverture (29 > entre les chambres (S et C). -5- Appareil selon la revendication 3 caractérisé en ce que le moyen de rappel élastique (32) est monté sur l'axe de liaison (31) associé a la soupape (30) et à la membrane (22) ; ledit moyen de rappel prenant appui contre la paroi intérieure de sé- paration (28i et contre la paroi de la membrane t2). -6- Appareil selon lune quelconque des revendications 2, 3, 4 et 5 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens assurant en automatisation la commande et l'arrêt des vibrations à une cadence préréglée. -7- Appareil selon la revendication i dans son application à un générateur aérosols à effets mano-soniques caractérisé en ce que la chambre (A) située en regard de la paroi intérieure du bati est associée à une buse (7) assurant sa communication avec l'embout du nébuliseur ; en ce que la chambre (B) reçoit une buse conduit (27) d'amplification des ondes ; en ce que la chambre (C) est agencée avec une prise d'air (25) et une buse de récep tion (23) d'un conduit d'aspiration d'air (24) relié au moyen (34) constituant la pompe-vibreur ; en ce que la chambre (D) reçoit une buse d'éjection (37) d'air comprimé projetant ledit air dans ladite chambre ; en ce qu'un conduit t39) met en communication une buse (19) de la chambre (D) à un buse (43) débouchant dans la chambre ( -8- Appareil selon la revendication 7 caractérisé en ce que la buse d'éjection (37) est insérée dans une canalisation de communication (38) avec le moyen (34) ; un réservoir d'air (35) étant monté en dérivation entre la sortie du moyen (34) et la buse d'éjection d'air comprimé (37) ; en ce que le conduit (10) assure la liaison entre la buse (7) et le nébuliseur. -9-- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 et 8 caractérisé en ce qu'une première membrane (22) est fixée par sa périphérie sur le corps entre les chambres (C) et (D) ; en ce qu'une ouverture (29 > est formée dans la paroi de séparation (48) des chambres (B) et (C), en ce qu'une soupape (30) associée à la membrane (22) vient obturer simultanément l'ouverture (29) entre les chambres -10- Appareil selon la revendication v caractérisé en ce que l'axe de liaison (31) de la soupape (30) est établi pour permet tre par appui une obturation de la buse (37) et simultanément de l'ouverture (29) ; un moyen de rappel (B et C) et la membrane (22), et des moyens évitant l'obturation de l'ouverture (29 > par la membrane (22). -11- Appareil selon l'une queconque des revendications 7 et 8 caractérisé en ce qu'un gicleur. (40) est introduit dans le conduit (38) et une soupape de réglage (41 > dans le conduit (10) entre la buse et le nébuliseur.