ИНГАЛЯТОР СУХОГО ПОРОШКА
DRY POWDER INHALER

Область техники
Изобретение относится к ингалятору сухого порошка для капсулы с сухим порошком, содержащему корпус, имеющий гнездо для капсулы, две активирующие кнопки, находящиеся на противоположных сторонах корпуса, и две перфорирующие иглы, каждая из которых жестко прикреплена к соответствующей активирующей кнопке с возможностью перемещения относительно корпуса в сторону другой активирующей кнопки из нормального положения вдоль направления активирования в положение перфорирования, чтобы перфорировать капсулу, помещенную в указанное гнездо. Изобретение относится также к ингалятору сухого порошка для капсулы с сухим порошком, содержащему: корпус, имеющий базовую часть с камерой для капсулы и наружную часть, прикрепленную к базовой части, и мундштук, покрывающий камеру и сконфигурированный для всасывания воздуха через камеру.
Уровень техники
Подобный ингалятор сухого порошка известен, например, из EP 1270034 A1 или из US 2003/0000523. В таких ингаляторах обычно используются непрессованные порошки. Капсула, которая помещена в имеющееся в ингаляторе гнездо для капсулы, может быть проколота иглами. Когда пациент всасывает воздух через мундштук, капсула поднимается, выходя из своего гнезда, и вращается в камере для капсулы. При вращении капсулы содержащийся в ней сухой порошок диспергируется под действием центробежных сил и смешивается с воздухом, так что он может вдыхаться пациентом.
Чтобы диспергировать сухой порошок, содержавшийся в капсуле, необходимо перфорировать капсулу посредством игл. Однако технология перфорирования, примененная в известных ингаляторах, является либо слишком сложной для осуществления, либо требует применения большого количества подвижных частей, что делает эти ингаляторы сложными в сборке и более дорогими.
С известными ингаляторами сухого порошка связана также проблема, состоящая в ограниченности дозы сухого порошка. В случае прокалывания капсулы непосредственно на ее полусферических концах количество порошка, который будет диспергирован в процессе ингаляции, ограничено, поскольку при таком расположении отверстий в процессе вращения капсулы может возникнуть препятствие для выхода сухого порошка из проколотых отверстий. Такое препятствие могут создавать вырезанные части оболочки капсулы, образованные в процессе прокалывания капсулы иглами и отогнутые внутрь оболочки капсулы. Кроме того, в известных ингаляторах ограничена максимальная доза сухого порошка. Значительная часть приложений, включая лечение или клинические тесты для лечения кистозного фиброза, туберкулеза, повышенного давления на легочной артерии, неврологических и врожденных расстройств, болезни Паркинсона, астмы, хронического обструктивного заболевания легких и др., требуют применения значительных доз в интервале примерно 25-200 мг сухого порошка.
Далее, известные ингаляторы часто сталкиваются с проблемой, состоящей в возможности возникновений значительных колебаний сопротивления дыханию на вдохе в зависимости от жизненной емкости легких пользователя или пациента, тогда как следует избежать значительного сопротивления дыханию при типичной жизненной емкости легких, не превышающей 60 л/мин.
Раскрытие изобретения
В связи с изложенным задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании экономически эффективного и удобного в обращении ингалятора сухого порошка для диспергирования сухого порошка и эффективной доставки доз сухого порошка без необходимости в значительном сопротивлении дыханию на вдохе.
Данная задача решена разработкой ингалятора сухого порошка, обладающего признаками, включенными в п. 1 прилагаемой формулы изобретения. Такой ингалятор сухого порошка характеризуется тем, что первый конец каждой активирующей кнопки присоединен к нижнему участку корпуса таким образом, что ее второй, свободный конец способен переходить в положение перфорирования с перемещением перфорирующей иглы по дуге окружности. Корпус предпочтительно выполнен из двух частей. Корпус предпочтительно содержит базовую часть с камерой для капсулы (далее именуемой также камерой) и наружную часть, прикрепленную к базовой части. При таком выполнении ингалятора сухого порошка можно обеспечить экономическую эффективность и простую конструкцию, при которой обеспечивается удобное перфорирование капсулы, помещенной в гнездо для нее. В результате размещения двух активирующих кнопок на противоположных сторонах корпуса и присоединения каждой из них к нижнему участку корпуса, тогда как перфорирующая игла позиционирована у второго, свободного конца соответствующей активирующей кнопки, активирующие кнопки могут быть подпружинены в нормальном положении с использованием только одного пружинного элемента, установленного между этими кнопками. Как следствие, может быть получена простая и экономически эффективная конструкция. Гнездо для капсулы может быть наклонено относительно направления активирования. Однако можно также ориентировать гнездо для капсулы параллельно направлению активирования.
Согласно первому предпочтительному варианту ингалятора первый конец каждой активирующей кнопки присоединен к корпусу с возможностью поворота относительно него.
Особенно желательно, чтобы первый конец каждой активирующей кнопки был присоединен к корпусу посредством защелкивающегося соединения на основе шарового шарнира с возможностью поворота вокруг оси шарнира. Благодаря наличию такого соединения активирующие кнопки можно прикрепить к нижнему участку корпуса путем простого защелкивания.
При этом активирующие кнопки желательно выполнить с возможностью поворота на угол, составляющий примерно 5°-15°, предпочтительно около 10°.
В другом предпочтительном варианте ингалятора указанное защелкивающееся соединение содержит выполненные на корпусе полусферические выступы и выполненные на активирующих кнопках полусферические углубления, ответные по отношению к полусферическим выступам, причем указанные выступы и углубления ориентированы вдоль оси поворота. Чтобы задействовать данное защелкивающееся соединение, желательно сконфигурировать полусферические выступы на корпусе так, чтобы их можно было упруго отжать в направлении вдоль оси шарнира в положение рассоединения. В этом положении углубления в активирующих кнопках и выступы корпуса могут быть состыкованы так, что выступы смогут войти в углубления и затем упруго отойти назад с приходом указанного защелкивающегося соединения в рабочее состояние.
Особенно желательно, чтобы каждая из перфорирующих игл была позиционирована у второго, свободного конца соответствующей активирующей кнопки и пространственно удалена от ее первого конца. Перфорирующие иглы предпочтительно размещены на обращенных одна к другой внутренних поверхностях активирующих кнопок. За счет размещения каждой из перфорирующих игл в зоне второго, свободного конца каждой активирующей кнопки может быть обеспечен увеличенный интервал их перемещения, несмотря на то, что первый конец каждой активирующей кнопки присоединен к корпусу.
В особенно предпочтительном варианте ингалятор сухого порошка содержит пружинный элемент, воздействующий на активирующие кнопки так, что активирующие кнопки в нормальном положении являются подпружиненными. Пружинный элемент предпочтительно является спиральной пружиной.
Еще в одном предпочтительном варианте ингалятора сухого порошка корпус снабжен двумя отверстиями, сконфигурированными для приема активирующих кнопок таким образом, что наружная поверхность корпуса и активирующие кнопки, когда они находятся в нормальном положении, расположены, по существу, заподлицо. Особенно желательно, чтобы в своем нормальном положении активирующие кнопки закрывали отверстия в корпусе, по существу, герметично, так чтобы воздух не мог или, по существу, не мог проходить между активирующими кнопками и кромками отверстий.
Задача, поставленная перед изобретением, решена также разработкой ингалятора сухого порошка, обладающего признаками, включенными в п. 9. Такой ингалятор характеризуется тем, что гнездо для капсулы расположено относительно направления активирования под углом в интервале примерно 40°-50°. Преимущество выполнения гнезда для капсулы с указанным наклоном относительно направления активирования состоит в том, что капсула, которая будет находиться в своем гнезде, может быть проколота в переходной зоне между ее полусферическими концами и трубчатой основной частью. Гнездо для капсулы предпочтительно сконфигурировано так, что капсула может быть проколота таким образом, чтобы порошок мог быть диспергирован в результате вращательного движения капсулы в процессе ингаляции, без или почти без препятствий потоку порошка.
Согласно особенно предпочтительному варианту ингалятора сухого порошка, иглы расположены параллельно направлению активирования и пространственно отделены от средней плоскости базовой части. Средняя плоскость - это плоскость, параллельная продольной оси базовой части и разделяющая базовую часть на две части, по существу, одинакового размера. За счет расположения игл параллельно направлению активирования со смещением относительно средней плоскости базовой части капсула, находящаяся в своем гнезде, может быть проколота под углом, а вырезанная часть капсулы может быть отогнута внутрь капсулы так, что она не препятствует выходу сухого порошка во время ингаляции. Иглы предпочтительно смещены в противоположные стороны от средней плоскости, так что при прокалывании капсулы, находящейся в гнезде, вырезанные части могут быть отогнуты внутрь капсулы подобно поворотным створкам.
Согласно другому предпочтительному варианту гнездо для капсулы ориентировано перпендикулярно продольной оси ингалятора.
Особенно желательно, чтобы базовая часть имела две полые направляющие секции для игл, сконфигурированные с возможностью направлять иглы. Эти секции расположены перпендикулярно продольной оси ингалятора и заканчиваются в гнезде для капсулы. Наличие таких направляющих секций позволяет направлять и поддерживать иглы в процессе активирования активирующих кнопок. В результате капсула, введенная в гнездо для капсулы, всегда будет проколота, по существу, в одном и том же месте.
Согласно другому предпочтительному варианту базовая часть имеет камеру, в которой может вращаться капсула.
Преимущество, создаваемое наличием камеры для капсулы, состоит в том, что капсула может подниматься в камере в результате всасывания воздуха через мундштук ингалятора сухого порошка и вращаться в камере под действием потока воздуха, генерируемого в камере в процессе ингаляции.
Таким образом, особенно желательно, чтобы гнездо для капсулы находилось в камере и было присоединено к ней.
Камера предпочтительно имеет цилиндрическую секцию в форме кругового цилиндра и коническую секцию, причем гнездо для капсулы находится в конической секции.
В предпочтительном варианте цилиндрическая секция камеры в форме кругового цилиндра имеет диаметр, превышающий длину гнезда для капсулы и предпочтительно выбранный таким, чтобы капсула могла быть поднята в камере во время ингаляции и вращаться в ней.
Чтобы обеспечить возможность вращательного движения капсулы во время ингаляции, особенно желательно, чтобы базовая часть имела по меньшей мере два воздушных входа, тангенциально подведенные к камере и сообщающиеся с ней. Воздушные входы предпочтительно заканчиваются в камере перпендикулярно средней плоскости базовой части и предпочтительно в цилиндрической секции камеры. Когда воздух всасывается через мундштук ингалятора сухого порошка, сообщающийся с камерой, из окружающей среды через воздушные входы может всасываться количество воздуха, достаточное для того, чтобы капсула могла подняться и вращаться в камере.
Для подвода воздуха из окружающей среды к воздушным входам в базовой части особенно желательно, чтобы ингалятор сухого порошка содержал мундштук, установленный на верхней стороне базовой части. Мундштук имеет по меньшей мере один, предпочтительно два воздушных входа, сообщающийся (сообщающиеся) с воздушными входами в базовой части. Эти воздушные входы мундштука предпочтительно расположены на боковой стороне мундштука. Тело ингалятора предпочтительно функционирует как буферная область для воздуха, когда воздух всасывается в камеру во время ингаляции через воздушные входы мундштука и далее через воздушные входы в базовой части.
3
3
Согласно предпочтительному варианту гнездо для капсулы сконфигурировано для приема капсулы с объемом в интервале примерно 400-500 мм. Предпочтительный объем капсулы составляет 437 мм. Чтобы гарантировать удерживание капсулы в гнезде для капсулы при нажатии на активирующие кнопки и прокалывании капсулы иглами, размер гнезда для капсулы предпочтительно согласован с размерами капсулы таким образом, что он только незначительно превышает размер капсулы.
3
Особенно желательно, чтобы объем камеры составлял примерно 2500-3000 мм. Придание камере такого объема может гарантировать возможность эффективного вращения капсулы во время ингаляции. Желательно также, чтобы отношение объемов капсулы и камеры составляло 1:5-1:6.
Иглы предпочтительно имеют диаметр, составляющий примерно 1,35-1,85 мм. При таком диаметре игл можно гарантировать выведение значительной дозы сухого порошка.
Согласно другому предпочтительному варианту ингалятора сухого порошка каждая игла имеет режущее острие, образующее с продольной осью иглы угол в интервале примерно 20°-35°. Выбор такого угла для режущего острия может обеспечить в процессе прокалывания капсулы точное разрезание оболочки капсулы без отделения вырезанных частей от оболочки. При этом вырезанные части могут быть отогнуты внутрь капсулы подобно поворотным створкам.
Особенно желательно, чтобы иглы имели режущие кромки, образующие угол в интервале примерно 25°-35° с осью, перпендикулярной продольной оси и лежащей в плоскости, параллельной продольной оси.
Иглы предпочтительно расположены симметрично относительно средней плоскости.
Задача, поставленная перед изобретением, решена также разработкой ингалятора сухого порошка, обладающего признаками, включенными в п. 25. Такой ингалятор характеризуется тем, что между базовой и наружной частями образована промежуточная воздушная камера. При этом у мундштука имеются ингаляционный вход, сообщающийся с камерой, и по меньшей мере один воздушный вход, расположенный на наружной боковой поверхности мундштука и сообщающийся с промежуточной воздушной камерой, а в базовой части имеется по меньшей мере один воздушный вход, сообщающийся с камерой для капсулы и с промежуточной воздушной камерой и заканчивающийся в камере для капсулы.
Базовая часть предпочтительно присоединена к наружной части так, чтобы при всасывании воздуха он не мог или, по существу, не мог выходить из камеры на стыке между поверхностями базовой и наружной частей. Особенно желательно, чтобы две активирующие кнопки, находящиеся на противоположных сторонах наружной части корпуса, были выполнены подвижными между нормальным положением и положением перфорирования. Активирующие кнопки предпочтительно сопрягаются в нормальном положении с наружной частью корпуса, по существу, герметичным образом, т.е. так, чтобы воздух не мог или, по существу, не мог проходить между активирующими кнопками и кромками отверстий, которые сконфигурированы для приема активирующих кнопок. Особенно желательно, чтобы воздух, по существу, не мог всасываться между наружной частью и активирующими кнопками, когда эти кнопки находятся в нормальном положении.
В предпочтительном варианте ингалятора сухого порошка по меньшей мере один воздушный вход базовой части тангенциально подведен к камере. Целесообразно использовать в базовой части два воздушных входа.
Когда пациент (или пользователь) использует ингалятор сухого порошка, капсула, помещенная в камеру, может быть проколота путем перемещения активирующих кнопок из нормального положения вдоль направления активирования в положение перфорирования. По завершении прокалывания капсулы активирующие кнопки возвращаются в нормальное положение. Когда пациент (или пользователь) всасывает воздух через ингаляционный вход мундштука, в камере может создаваться разрежение; как следствие, воздух будет засасываться в камеру через по меньшей мере один воздушный вход, имеющийся в базовой части. В результате возникает воздушный поток, который поднимает капсулу, отрывая ее от гнезда для капсулы в камере, и приводит капсулу во вращение в камере, обеспечивая диспергирование сухого порошка.
Воздух, проходящий, при всасывании, через камеру и поступающий через по меньшей мере один воздушный вход в базовой части, предпочтительно может направляться от воздушного входа мундштука и проходить через промежуточную воздушную камеру. Использование прохождения потока воздуха через промежуточную воздушную камеру позволяет разработать ингалятор сухого порошка, который, по контрасту с ингалятором сухого порошка, не имеющим такой промежуточной воздушной камеры, создает меньшее сопротивление потоку при низких расходах и сравнительно более высокое сопротивление при увеличенных расходах.
Согласно предпочтительному варианту ингалятора сухого порошка камера имеет форму кругового цилиндра и содержит полусферическую концевую секцию с гнездом для капсулы. Гнездо для капсулы может быть наклонено относительно направления активирования активирующих кнопок. Однако допустимо также, чтобы гнездо для капсулы было ориентировано параллельно направлению активирования.
Мундштук предпочтительно содержит цилиндрический выступ, сконфигурированный с возможностью входить в камеру, по меньшей мере частично.
В особенно предпочтительном варианте ингалятора сухого порошка боковая поверхность цилиндрического выступа мундштука, входящего в камеру, сконфигурирована с возможностью герметично сопрягаться с внутренней поверхностью камеры.
Цилиндрический выступ предпочтительно упирается во внутреннюю поверхность камеры таким образом, что, по существу, предотвращается возможность отсасывания воздуха из камеры через зазор между внутренней поверхностью камеры и боковой поверхностью цилиндрического выступа.
В другом предпочтительном варианте ингалятора сухого порошка базовая часть содержит по меньшей мере один канал, стыкующийся с воздушным входом мундштука и сообщающийся с ним. При этом данный канал сообщается также с промежуточной воздушной камерой и заканчивается в ней. Данный канал предпочтительно представляет собой отверстие в базовой части, в которое выходит воздушный вход мундштука.
У базовой части предпочтительно имеются цилиндрический фланец, который предпочтительно имеет овальное поперечное сечение, и овальная пластина, расположенная перпендикулярно цилиндрическому фланцу. Эта пластина предпочтительно образует наружную стенку промежуточной воздушной камеры. Предпочтительно по меньшей мере один канал в базовой части представляет собой отверстие в пластине, к которому подведен воздушный вход мундштука, так что промежуточная воздушная камера сообщается с воздушным входом мундштука.
В предпочтительном варианте ингалятора сухого порошка камера прикреплена к пластине базовой части и обращена к пластине своей открытой стороной.
Краткое описание чертежей
Другие детали и преимущества изобретения станут ясны из нижеследующего описания, в котором подробно рассматриваются варианты изобретения, представленные на чертежах.
На фиг. 1 показан, на виде сбоку, ингалятор сухого порошка согласно изобретению.
На фиг. 2 ингалятор по фиг. 1 представлен в перспективном изображении.
На фиг. 3 показана, в разрезе, часть ингалятора по фиг. 1 и 2.
На фиг. 4 показаны, в перспективном изображении, части ингалятора сухого порошка по фиг. 1-3.
На фиг. 5 показана, в перспективном изображении, базовая часть ингалятора по фиг. 1-4.
На фиг. 6 базовая часть по фиг. 5 показана в перспективном изображении, на виде сверху.
На фиг. 7 показан, в перспективном изображении, на виде сверху, ингалятор по фиг. 1-4 в открытом положении.
На фиг. 8 базовая часть по фиг. 5 и 6 показана на виде сверху.
На фиг. 9 показаны капсула и две иглы в положении прокалывания.
На фиг. 10 игла ингалятора по фиг. 1-4 показана на виде сбоку.
На фиг. 11 игла по фиг. 10 показана на виде сверху.
На фиг. 12 игла по фиг. 10 и 11 показана на виде спереди.
На фиг. 13 представлен схематичный вид проколотой капсулы в процессе ингаляции.
Осуществление изобретения
На фиг. 1-12 представлен ингалятор 10 сухого порошка для капсулы с сухим порошком (проиллюстрированным на фиг. 13). Ингалятор 10 сухого порошка содержит корпус 12, имеющий базовую часть 14 и наружную часть 16. Кроме того, данный ингалятор содержит мундштук 18, у которого имеется вкладываемая в рот часть (сосок) 20 с центральным отверстием 22 для вдыхания воздуха, смешивающегося в процессе ингаляции с сухим порошком, содержащимся в капсуле, помещенной в ингалятор 10.
Ингалятор 10 сухого порошка содержит также две активирующие кнопки 24, находящиеся на противоположных сторонах корпуса 12 и выполненные подвижными относительно корпуса навстречу одна другой вдоль направления активирования (отмеченного стрелками 26) из нормального положения в положение перфорирования, чтобы перфорировать капсулу, помещенную в ингалятор 10. Корпус 12 снабжен двумя отверстиями 23, сконфигурированными для приема активирующих кнопок 24 таким образом, что наружная поверхность 25 корпуса 12 и активирующие кнопки 24, когда они находятся в нормальном положении, расположены, по существу, заподлицо.
На фиг. 3 показана, в разрезе, часть ингалятора 10 сухого порошка по фиг. 1 и 2. Каждая активирующая кнопка 24 прикреплена к наружной части 16 корпуса 12. К активирующей кнопке 24 жестко прикреплена перфорирующая игла 28. На фиг. 3 показана только одна перфорирующая игла 28, т.к. иглы 28 установлены со смещением относительно секущей плоскости, использованной для построения фиг. 3.
Первый конец 30 каждой активирующей кнопки 24 присоединен к корпусу 12, конкретно, к наружной части 16 на нижнем участке корпуса 12. Каждая из перфорирующих игл 28 позиционирована у второго, свободного конца 32 соответствующей активирующей кнопки 24. Этот второй, свободный конец 32 активирующей кнопки 24 пространственно удален от ее первого конца 30 и способен переходить из нормального положения в положение перфорирования (проиллюстрированное на фиг. 3) таким образом, что острие перфорирующей иглы 28 перемещается по дуге окружности.
Первый конец 30 каждой активирующей кнопки 24 присоединен к корпусу 12 с возможностью поворота относительно него посредством использования защелкивающегося соединения 34 типа шарового шарнира, обеспечивающего возможность поворота вокруг его оси. Активирующая кнопка может поворачиваться на угол 36, составляющий примерно 5°-15°, предпочтительно около 10°. Соответственно, когда активирующие кнопки 24 находятся в положении перфорирования, перфорирующие иглы 28 наклонены относительно плоскости 38, перпендикулярной продольной оси 40 ингалятора 10 сухого порошка, на угол 42 перфорирования, составляющий примерно 5°-15°, предпочтительно около 10°.
Указанное защелкивающееся соединение 34 содержит выполненные на корпусе 12 полусферические выступы (не изображены) и выполненные на активирующих кнопках 24 полусферические углубления 44 (показаны на фиг. 4). Эти выступы и углубления ориентированы вдоль оси шарнира, причем выступы сопряжены с углублениями.
В результате размещения двух активирующих кнопок 24 на противоположных сторонах корпуса 12 и присоединения каждой активирующей кнопки 24 к нижнему участку корпуса 12 активирующие кнопки 24 могут быть подпружиненными в нормальном положении посредством использования только одного пружинного элемента.
Такой пружинный элемент показан на фиг. 4, на которой представлены, в перспективном изображении, части ингалятора 10 сухого порошка. Ингалятор сухого порошка содержит спиральную пружину 46, установленную в охватывающих ее направляющих элементах 48 базовой части 14 и воздействующую на активирующие кнопки 24 так, что в нормальном положении эти кнопки являются подпружиненными в направлениях, отмеченных стрелками 26.
Базовая часть 14 ингалятора 10 сухого порошка, выполненная в виде цельной детали, более подробно проиллюстрирована на фиг. 5 и 6. На фиг. 8 базовая часть 14 по фиг. 5 и 6 показана на виде сверху. У базовой части 14 имеется эллиптическая или овальная пластина 50 и овальный цилиндрический фланец 52, ориентированный перпендикулярно к пластине 50 базовой части и прикрепленный к этой пластине. У базовой части 14 имеются камера 54 с гнездом 56 для приема капсулы для сухого порошка и два отходящих вниз пластинчатых компонента 58, по существу, параллельных друг другу. Направляющие пружину элементы 48 расположены коаксиально с направлением 26 активирования, а пластинчатые компоненты 58 ориентированы перпендикулярно направлению 26 активирования. На свободном конце каждого пластинчатого компонента 58 имеется опорная секция 60 для активирующей кнопки 24.
3
Камера 54 открыта со стороны верхнего концевого участка 62 базовой части 14. У камеры 54 имеются цилиндрическая секция 64 в форме кругового цилиндра и полусферическая или коническая концевая секция 66, в которой сформировано гнездо 56 для капсулы. Объем камеры 54 составляет примерно 2500-3000 мм. Гнездо 56 для капсулы ориентировано перпендикулярно продольной оси 40 ингалятора 10 сухого порошка.
Кроме того, гнездо 56 для капсулы расположено под углом 68 в интервале 40°-50° относительно направления 26 активирования. Базовая часть 14 содержит две полые направляющие секции 70 для игл, сконфигурированные с возможностью направлять иглы 28, расположенные перпендикулярно продольной оси 40 ингалятора 10 и заканчивающиеся в гнезде 56 для капсулы. Эти направляющие секции 70 и иглы 28 расположены параллельно направлению 26 активирования и пространственно смещены от средней плоскости 72 базовой части 14 на расстояние 74. Иглы 28 находятся по разные стороны от средней плоскости 72.
Согласно другому варианту, не изображенному на чертежах, гнездо 56 для капсулы расположено не под углом к направлению 26 активирования, а параллельно этому направлению. В этом варианте направляющие секции 70 для игл и иглы 28 расположены параллельно направлению 26 активирования и не отделены пространственно от средней плоскости 72 базовой части 14. Согласно этому варианту капсула, помещенная в гнездо 56 для капсулы, может быть проколота прямо в своей полусферической концевой зоне.
3
3
Цилиндрическая секция 64 в форме кругового цилиндра имеет диаметр 76, превышающий длину гнезда 56 для капсулы. Размер гнезда 56 согласован с размерами капсулы таким образом, что он только незначительно превышает размер капсулы, чтобы гарантировать удерживание капсулы в гнезде 56 при нажатии активирующих кнопок 24 и прокалывании капсулы иглами 28. Гнездо 56 для капсулы предпочтительно сконфигурировано для приема капсулы с объемом в интервале примерно 400-500 мм. Однако применимы и меньшие объемы капсулы в интервале примерно 150-400 мм. В любом случае желательно, чтобы отношение объемов капсулы и камеры составляло 1:5-1:6.
Базовая часть 14 имеет также в зоне цилиндрического фланца 52 два воздушных входа 78, тангенциально подведенные к камере 54 и ориентированные перпендикулярно средней плоскости 72 базовой части 14. К базовой части 14 посредством петли 80, нижняя часть которой показана на фиг. 6, прикреплен мундштук 18. У базовой части 14 имеются также два канала 82.
Между базовой частью 14 и наружной частью 16 корпуса 12 сформирована промежуточная воздушная камера 81. Центральное отверстие 22 мундштука 18 функционирует как ингаляционный вход, сообщающийся с камерой 54 через перфорированную пластину 83, как это показано на фиг. 7. На наружной боковой поверхности мундштука 18 выполнены два воздушных входа 85, которые сообщаются с промежуточной воздушной камерой 81.
Воздушные входы 78, имеющиеся в базовой части, сообщаются с промежуточной воздушной камерой 81, а также с камерой 54. В базовой части имеются два канала 87, стыкующиеся с воздушными входами мундштука и сообщающиеся с ними. Каналы 87 сообщаются также с промежуточной воздушной камерой 81 и заканчиваются в ней.
На своей стороне, обращенной от соска 20, мундштук 18 имеет цилиндрический выступ 91, сконфигурированный с возможностью входить, по меньшей мере частично, в камеру 54. На конце цилиндрического выступа 91 сформирована перфорированная пластина 83. Боковая поверхность 93 цилиндрического выступа 91 сконфигурирована для герметичного сопряжения с внутренней поверхностью 95 камеры 54, так чтобы воздух не мог или, по существу, не мог проходить между внутренней поверхностью 95 камеры 54 и боковой поверхностью 93 цилиндрического выступа.
На фиг. 8 базовая часть 14 по фиг. 6 показана на виде сверху, т.е. в направлении, отмеченном стрелкой 84 на фиг. 6. Гнездо 56 для капсулы имеет продольную ось 86, которая расположена под углом 68 в интервале примерно 40°-50° относительно направления 26 активирования или средней плоскости 72. Иглы 28 прокалывают капсулу, которая может быть помещена в гнездо 56 для капсулы, под углом 88 относительно продольной оси 86 гнезда 56 для капсулы или самой капсулы.
Такая капсула 90 показана на фиг. 9. Продольная ось 86 капсулы расположена относительно продольной оси 92 иглы 28 под углом 88.
На фиг. 10 показана, на виде сбоку, одна из игл 28 ингалятора 10 сухого порошка. Обе иглы 28 имеют длину 92, диаметр 94 и режущее острие, имеющее угол 96. Диаметр 94 иглы находится в интервале примерно 1,35-1,85 мм, а режущее острие образует с осью иглы угол 96 в интервале примерно 20°-40°.
На фиг. 11 игла 28 по фиг. 10 показана на виде сверху (т.е. в направлении, отмеченном стрелкой 98 на фиг. 10).
На фиг. 12 игла 28 по фиг. 10 и 11 показана на виде спереди (т.е. в направлении, отмеченном стрелкой 100 на фиг. 11), частично в разрезе.
Иглы 28 имеют режущие кромки 102, образующие с осью 106, перпендикулярной продольной оси 92 иглы 28 и лежащей в плоскости 108, параллельной продольной оси 92, угол 104 в интервале примерно 25°-35°. Иглы 28 выполнены симметричными относительно средней плоскости 110.
Ингалятор 10 сухого порошка функционирует следующим образом. Чтобы ввести капсулу 90 для сухого порошка в гнездо 56 для капсулы, имеющееся в базовой части 14, следует установить мундштук 18 (поворотом в петле 80) в открывающее положение, проиллюстрированное на фиг. 7. После ввода капсулы 90 мундштук 18 поворачивают в обратном направлении в закрывающее положение, проиллюстрированное фиг. 1 и 2. Чтобы проколоть капсулу 90, нужно нажать на активирующие кнопки 24 в направлении 26 активирования, преодолевая усилие спиральной пружины 46.
Выбор значения угла 96 режущего острия, конфигурация режущих кромок 102 и взаимное расположение гнезда 56 для капсулы и игл 28 обеспечивают требуемое разрезание оболочки капсулы 90 в процессе прокалывания капсулы 90 без отделения вырезаемой части от оболочки капсулы.
На фиг. 13 представлен схематичный вид проколотой капсулы 90 в процессе ингаляции. Вырезанные части 112 могут быть отогнуты внутрь капсулы 90 подобно поворотным створкам.
Как следствие сравнительно большого диаметра 94 иглы, в капсуле 90, в переходной зоне между ее полусферическими концами 116 и трубчатой основной частью, может быть проколото сравнительно большое отверстие 114.
Когда пациент (или пользователь) использует ингалятор 10 сухого порошка, капсула 90, помещенная в свое гнездо 56, может быть проколота путем перемещения активирующих кнопок 24 из нормального положения в положение перфорирования. По завершении прокалывания капсулы 90 активирующие кнопки 24 возвращаются в нормальное положение. Когда пациент (или пользователь) всасывает воздух через ингаляционный вход 22 мундштука 18, в камере 54 может создаваться разрежение; как следствие, воздух будет засасываться в камеру 54 через по меньшей мере один воздушный вход 78, имеющийся в базовой части. В результате возникает воздушный поток, который поднимает капсулу 90, отрывая ее от гнезда 56 для капсулы в камере 54, и приводит капсулу 90 во вращение в камере 54 в направлении, отмеченном на фиг. 13 стрелкой 118, обеспечивая диспергирование сухого порошка содержащегося в капсуле 90.
Когда воздух всасывается через камеру 54 к ингаляционному входу 22, воздух от воздушных входов 85, имеющихся в мундштуке, направляется по выполненным в базовой части каналам 87, проходя через промежуточную воздушную камеру 81 в камеру 54, в которую воздух поступает также через воздушные входы 78.
В Таблицах 1 и 2 представлены результаты сравнительных тестов на сопротивление потоку воздуха в ингаляторе 10 сухого порошка, имеющем промежуточную воздушную камеру 81, и в ингаляторе 10 сухого порошка, не имеющем такой камеры.
Таблица 1. Сопротивление потоку воздуха при различных расходах
Ингалятор с промежуточной воздушной камерой
Расход, л/мин
Значение
Единица измерения
30
0,74
кПа
60
1,56
кПа
90
3,52
кПа
100
3,81
кПа
Таблица 2. Сопротивление потоку воздуха при различных расходах
Ингалятор без промежуточной воздушной камеры
Расход, л/мин
Значение
Единица измерения
30
0,82
кПа
60
2,16
кПа
90
3,83
кПа
100
4,02
кПа
Обеспечивая прохождение потока воздуха через промежуточную воздушную камеру 81, можно получить ингалятор 10 сухого порошка, который, в отличие от ингалятора сухого порошка, не имеющего промежуточной воздушной камеры 81, имеет уменьшенное сопротивление при низких расходах и более высокое сопротивление при увеличенных расходах.
Таким образом, может быть разработан ингалятор с промежуточной воздушной камерой 81, который имеет пониженное сопротивление потоку при типичных значениях жизненной емкости легких. Более конкретно, если жизненная емкость легких пользователя (пациента) меньше 60 л/мин, может быть разработан ингалятор сухого порошка с существенно меньшим сопротивление потоку по сравнению с ингаляторами сухого порошка без такой промежуточной воздушной камеры.
Благодаря предложенному взаимному положению гнезда 56 для капсулы и игл 28 капсула 90 может быть проколота таким образом, что при ее вращательном движении в процессе ингаляции порошок будет эффективно диспергироваться без или почти без препятствий потоку порошка.
Суммируя вышеизложенное, предложен ингалятор сухого порошка, обеспечивающий высокоэффективную ингаляцию, особенно при высоких дозах сухого порошка, но пригодный для использования и при меньших дозах.