ПОТОК ВОЗДУХА В НАСАДКЕ ДЛЯ НЕБУЛАЙЗЕРА
AIR FLOW IN THE NEBULISER NOZZLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к потоку воздуха в насадке для небулайзера и, в частности, относится к насадке для небулайзера, к системе небулайзера и к способу выдачи вещества в виде аэрозоля с использованием небулайзера.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для целей ингаляции, например для ингаляционной терапии с подачей пациенту лекарственного препарата, может быть использована жидкость для получения множества мелких капель, что также называют распылением жидкости, и для образования тумана или аэрозоля, который может вдыхать пациент.  Для распыления жидкости, в качестве примеров, обеспечивают генераторы сжатого воздуха, ультразвуковые генераторы или ячеистые генераторы капель.  В US 2008/0000470 A1 представлено устройство для ингаляционной терапии, в котором поток воздуха обеспечен средствами подачи воздуха, а капли жидкости и поток воздуха смешивают в распылительной камере для выдачи смеси, подлежащей вдыханию.  После вдоха, т.е. во время выдоха, капли аэрозоля по-прежнему могут присутствовать в выдыхаемом потоке воздуха.  Однако было обнаружено, что при выпуске выдыхаемой воздушно-капельной смеси в окружающую среду по меньшей мере для некоторых лекарственных препаратов, следует следить за тем, чтобы лекарственный препарат не попадал на лицо пациента, например в глаза.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, может существовать необходимость в обеспечении насадки для небулайзера с улучшенным направлением потока воздуха.
Задача настоящего изобретения решена объектом изобретения по независимым пунктам формулы, в которой дополнительные варианты реализации включены в зависимые пункты формулы.
В соответствии с настоящим изобретением представлена насадка для небулайзера, содержащая конструкцию корпуса, резервуар для текучей среды и генератор аэрозоля.  Конструкция корпуса обеспечивает тракт для потока воздуха с двумя находящимися друг напротив друга отверстиями для потока воздуха.  Резервуар для текучей среды предназначен для размещения в нем жидкости, из которой получают мелкие капли для образования аэрозоля.  Генератор аэрозоля содержит элемент с отверстиями, который содержит поверхность с множеством отверстий для выдачи мелких капель жидкости.  Резервуар для текучей среды размещен вблизи генератора аэрозоля таким образом, что элемент с отверстиями находится в контакте с текучей средой.  Генератор аэрозоля размещен внутри тракта для потока воздуха.  Между генератором аэрозоля и конструкцией корпуса находится по меньшей мере один обходной тракт для потока.  Тракт для потока воздуха представляет собой двунаправленный тракт, который обеспечивает первое направление потока воздуха для вдоха и второе направление потока воздуха для выдоха.  Воздух поступает в тракт для потока воздуха и покидает тракт для потока воздуха через отверстия для потока воздуха.  Поверхность с отверстиями размещена поперек первого и второго направлений потока воздуха.
Вследствие размещения тракта для потока воздуха, имеющего по меньшей мере один обходной тракт для потока вокруг генератора аэрозоля, который размещен между двумя отверстиями, воздух выходит с задней стороны, т.е. противоположно относительно передней стороны, когда пациент выполняет выдох.  Во время выполнения вдоха обеспечивают улучшенную смесь вследствие размещения генератора аэрозоля в тракте для потока воздуха и размещения поверхности с отверстиями таким образом, что выдача получаемых капель происходит в направлении вдыхаемого потока воздуха.  Обходной тракт для потока снижает повторное осаждение лекарственных препаратов в форме мелких фракций жидкости на поверхности с отверстиями генератора аэрозоля.
В соответствии с примером поток воздуха может быть активирован пользователем самостоятельно путем выполнения вдохов и выдохов, соответственно, а поток воздуха не поддерживается средствами вентиляции.
Полностью «самостоятельная» активация потока воздуха или, иными словами, отсутствие каких-либо средств вентиляции, обеспечивает менее сложную конструкцию насадки для небулайзера.
В соответствии с одним примером каждое отверстие для потока воздуха выполнено в виде двунаправленного впускного и выпускного отверстия для воздуха.
В соответствии с одним примером генератор аэрозоля размещен внутри тракта для потока воздуха таким образом, что обходные тракты для потока размещены вокруг генератора аэрозоля.
В соответствии с одним примером одно из отверстий для потока воздуха выполнено в виде мундштучного отверстия, а другое отверстие для потока воздуха выполнено в виде заднего отверстия.  Направление потока от заднего отверстия к мундштучному отверстию является первым направлением потока воздуха, а обратное направление потока является вторым направлением потока воздуха.
В одном примере генератор аэрозоля выдает мелкие капли в направлении вдоха, а во время выполнения вдоха на задней стороне поверхности с отверстиями обеспечен поток воздуха, проходящий вокруг генератора аэрозоля, для последующего смешивания с каплями на передней стороне.
В соответствии с одним примером заднее отверстие размещено за поверхностью с отверстиями.
В соответствии с одним примером часть тракта для потока воздуха между генератором аэрозоля и мундштучным отверстием представляет собой передний канал для воздуха, а часть между генератором аэрозоля и задним отверстием представляет собой задний канал для воздуха.  Рабочее поперечное сечение заднего канала для воздуха и, предпочтительно, обходных секций, равно или больше мундштучного отверстия для минимизации сопротивления.
В соответствии с одним примером задний канал для воздуха размещен под углом вверх в направлении выдоха.
В соответствии с одним примером мундштук выполнен в виде неподвижно установленного мундштука.
В соответствии с одним примером мундштук задает передний канал для воздуха длиной более 5 см между мундштучным отверстием и элементом с отверстиями.
В соответствии с одним примером мундштучное отверстие имеет форму овала.
В соответствии с одним примером элемент с отверстиями выполнен в виде одного из элементов группы, состоящей из сетки или мембраны с множеством дыр или отверстий, и пластины с множеством выпускных отверстий для капель.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, представлена система небулайзера с насадкой для небулайзера и конструкцией основания.  Насадка для небулайзера выполнена в виде насадки для небулайзера в соответствии с одним из указанных выше примеров.  Конструкция основания содержит источник питания, а также элемент контроля и управления для управления работой генератора аэрозоля.  Насадка для небулайзера по меньшей мере временно установлена на конструкции основания.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, представлен способ выдачи вещества в виде аэрозоля с использованием небулайзера. Способ включает следующие этапы:
а) На первом этапе выдают вещество в виде капель аэрозоля в потоке воздуха, вызываемом вдохом пациента.  Поток воздуха поступает в тракт для потока воздуха через заднее отверстие для потока воздуха и по меньшей мере частично проходит вокруг генератора аэрозоля таким образом, что капли аэрозоля смешиваются с потоком воздуха с образованием аэрозоля.  Заднее отверстие для потока воздуха обращено от пациента, выполняющего вдох.  Аэрозоль выходит из тракта для потока воздуха через мундштучное отверстие с поступлением в ротовую или носовую полость пациента для дальнейшего прохождения в дыхательные пути и респираторные тракты пациента.
b) На втором этапе выдыхаемый воздух выпускают.  Выдыхаемый воздух поступает в тракт для потока воздуха через мундштучное отверстие и по меньшей мере частично проходит вокруг генератора аэрозоля таким образом, что капли аэрозоля переносятся в направлении заднего отверстия для потока воздуха.  Воздушная смесь выходит из тракта для потока воздуха через заднее отверстие для потока воздуха для выпуска в окружающий воздух в сторону от пациента, выполняющего выдох.
В одном примере вещество представляет собой медицинский лекарственный препарат.  Еще в одном примере вещество представляет собой жидкость, улучшающую общее самочувствие пациента.
В соответствии с одним аспектом насадка для небулайзера снабжена трактом для потока воздуха, а генератор аэрозоля размещен внутри тракта для потока воздуха таким образом, что вследствие размещения по меньшей мере одной секции обходного тракта для потока улучшено образование аэрозоля при процедуре вдоха, а выпуск воздушно-капельной смеси улучшен за счет выдоха.  Генератор аэрозоля размещен таким образом, чтобы функционировать внутри тракта для потока воздуха.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и будут разъяснены со ссылкой на варианты реализации, описанные ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее будут описаны иллюстративные варианты реализации настоящего изобретения со ссылкой на следующие чертежи:
На фиг. 1А схематически показано поперечное сечение насадки для небулайзера и результирующее создание потока воздуха и аэрозоля во время вдоха;
На фиг. 1В показано соответствующее схематическое изображение потока воздуха во время выдоха;
На фиг. 2 показано изображение в перспективе потока воздуха во время вдоха;
На фиг. 3 показано вертикальное поперечное сечение насадки для небулайзера;
На фиг. 4 показано вертикальное поперечное сечение насадки для небулайзера, проходящее поперек направлению обзора по фиг. 3;
На фиг. 5 показано схематическое изображение системы небулайзера и
На фиг. 6 показано схематическое изображение основных этапов способа выдачи вещества в виде аэрозоля.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1А схематически показано поперечное сечение насадки 10 для небулайзера, которая содержит конструкцию 12 корпуса и резервуар 14 для текучей среды.  Резервуар 14 для текучей среды предусмотрен для размещения в нем жидкости, из которой получают мелкие капли для образования аэрозоля.  Конструкция 12 корпуса обеспечивает тракт 16 для потока воздуха с двумя находящимися друг напротив друга отверстиями 18a, 18b для потока воздуха.  Кроме того, предусмотрен генератор 20 аэрозоля, который содержит элемент 22 с отверстиями.  Элемент 22 с отверстиями снабжен поверхностью 24 с множеством отверстий (далее не показаны) для выдачи мелких капель жидкости.
Резервуар 14 для текучей среды размещен вблизи генератора 20 аэрозоля таким образом, что элемент 22 с отверстиями находится в контакте с текучей средой.  Генератор 20 аэрозоля размещен внутри тракта 16 для потока воздуха.  Доступ к резервуару 14 для текучей среды может быть обеспечен сверху, например, через отверстие.
Между генератором 20 аэрозоля и конструкцией 12 корпуса находится по меньшей мере один обходной тракт 26 для потока.  Тракт 26 для потока воздуха представляет собой двунаправленный тракт, который обеспечивает первое направление 28 потока воздуха для вдоха. На фиг. 1А пунктирными стрелками 30 обозначен результирующий поток воздуха во время вдоха.  Дополнительными пунктирными стрелками 32 обозначено получение капель жидкости.  Пунктирной линией 34 обозначена плоскость, в которой может быть размещена поверхность 24 с отверстиями.
На фиг. 1В показан поток воздуха во время выдоха.  Пунктирными стрелками 36 обозначен результирующий поток воздуха.  Как можно увидеть, двунаправленный тракт обеспечивает второе направление 38 потока воздуха для выдоха.
Воздух поступает в тракт для потока воздуха и покидает тракт для потока воздуха через отверстия 18a, 18b для потока воздуха.  Поверхность 24 с отверстиями размещена поперек первого и второго направлений 28, 38 потока воздуха.
В одном примере плоскость, в которой находится элемент с отверстиями, например, плоскость 34 с сеткой, расположена перпендикулярно направлению потока.
Генератор аэрозоля также может называться генератором с элементом с отверстиями.
Первым направлением потока воздуха является направление вдоха или вдыхания, а вторым направлением потока воздуха является направление выдоха или выдыхания.
В одном примере поток воздуха может быть активирован пользователем самостоятельно путем выполнения вдохов и выдохов, соответственно.
Преимущество описанного выше приспособления заключается в получении капель аэрозоля в тракте для потока воздуха с подобным направлением для получения хорошо распределенного аэрозоля, подлежащего вдыханию пациентом.
Это также показано на фиг. 2, на которой первыми стрелками 40 обозначен поток воздуха во время вдоха, а вторыми стрелками 42 обозначено получение капель аэрозоля для доставки пациенту лекарственного препарата в виде аэрозоля через мундштучное отверстие 44.
Во время выдоха обходной тракт 26 для потока предотвращает повторное осаждение капель аэрозоля, а наоборот обеспечивает возможность обхода поверхности с отверстиями генератора аэрозоля, как изображено на фиг. 1В.
Таким образом, в качестве примера, каждое отверстие для потока воздуха выполнено в виде двунаправленного впускного и выпускного отверстия для воздуха.
В качестве вариант показано размещение генератора 20 аэрозоля внутри тракта 16 для потока воздуха таким образом, что обходные тракты для потока размещены вокруг генератора аэрозоля.  Например, по меньшей мере часть периметра генератора аэрозоля снабжена обходными каналами.
На фиг. 3 изображен генератор 20 аэрозоля и обходные тракты 26 для потока, соответствующим образом размещенные на каждой стороне.
Еще в одном примере, который далее не показан, генератор 20 аэрозоля снабжен обходными трактами для потока со всех сторон.  Еще в одном примере несколько обходных трактов для потока расположены приблизительно симметрично вокруг генератора аэрозоля.
В одном примере элемент установлен в насадке по существу вертикально. Термин «вертикально» относится к нормальному использованию, когда тракт для потока воздуха размещен горизонтально.
В качестве дополнительного варианта, на фиг. 3 также изображено размещение резервуара 14 для текучей среды над генератором 20 аэрозоля, но резервуар 14 для текучей среды имеет проходящее вниз расширение, так что жидкость может быть выдана с соответствующей стороны генератора аэрозоля.
В качестве дополнительного варианта, обходные тракты 26 для потока размещены в виде наклоненных вверх вентиляционных каналов, обращенных назад.
На фиг. 4 показана насадка 10 для небулайзера и, согласно одному варианту, одно из отверстий для потока воздуха выполнено в виде мундштучного отверстия 46, а другое отверстие для потока воздуха выполнено в виде заднего отверстия 48.  Направление потока от заднего отверстия 48 к мундштучному отверстию 46 является первым направлением потока воздуха, а обратное направление потока является вторым направлением потока воздуха.
Согласно одному варианту, как уже указано выше, генератор 20 аэрозоля выдает мелкие капли в направлении вдоха, и во время вдоха на задней стороне поверхности 24 с отверстиями обеспечен поток воздуха, проходящий вокруг генератора 20 аэрозоля.
Согласно одному варианту, заднее отверстие размещено за поверхностью 24 с отверстиями.
Заднее отверстие размещено ниже поверхности с отверстиями по ходу потока в направлении выдыхаемого потока воздуха и выше по ходу потока в направлении вдыхаемого потока воздуха. Заднее отверстие размещено на дистальном конце, когда пользователь дышит через мундштук.
Кроме того, согласно дополнительному варианту на фиг. 4 изображено, что часть тракта для потока воздуха между генератором аэрозоля и мундштучным отверстием представляет собой передний канал 50 для воздуха, а часть между генератором аэрозоля и задним отверстием представляет собой задний канал 52 для воздуха.  Рабочее поперечное сечение заднего канала 52 для воздуха и, предпочтительно, обходных секций, т.е. обходных трактов 26 для потока, равно или больше мундштучного отверстия.  Это дополнительно улучшает поток воздуха внутри насадки для небулайзера.
Согласно дополнительному варианту на фиг. 4 изображено, что задний канал 52 для воздуха размещен под углом вверх в направлении выдоха, как обозначено символом 54 угла.  Таким образом, канал для воздуха размещен под углом в направлении заднего отверстия. В нормальном рабочем положении мундштук размещен горизонтально, а элемент с отверстиями, следовательно, размещен вертикально.
Согласно дополнительному варианту мундштук 46 выполнен в виде неподвижно установленного мундштука.  Таким образом, мундштук не является съемным.
L
L
Согласно дополнительному варианту предусмотрено, что в мундштуке 46 между мундштучным отверстием и элементом с отверстиями выполнен передний канал 50 для воздуха длиной , при этом длина  превышает 5 см.  Мундштучное отверстие может иметь форму овала.
Элемент 22 с отверстиями может быть выполнен в виде сетки или мембраны с множеством дыр или отверстий.  Кроме того, элемент 22 с отверстиями может быть выполнен в виде пластины с множеством выпускных отверстий для капель.
Конфигурация выпускного отверстия или канала под углом от поверхности сетки предотвращает прямой поточный доступ к поверхности сетки, при этом увеличена длина для обеспечения того, чтобы палец не мог войти в контакт с поверхностью сетки.  Предпочтительно, этот угол между горизонтальной осью и продольной осью мундштука может превышать пять градусов.
В одном примере выпускной канал размещен под углом от центральной линии сетки и совмещен с увеличенной длиной, а выпускное отверстие мундштука имеет форму овала.  Данная геометрия ограничивает доступ пациента к сетке.  Канал может быть размещен под углом, превышающим 5°, и удлинен минимум до 5 см с минимальной хордой 2 см для овальной формы выпускного отверстия.
Взаимное размещение указанных выше рабочих поперечных сечений позволяет обеспечивать сопротивление низкого давления скоростям потока во время дыхания.
Размещение заднего канала для потока воздуха под углом вверх вследствие зачерпывания конденсата дополнительно обеспечивает улучшение работы за счет воздействия аэрозоля на внутренние стенки канала для воздуха, поскольку наклон обеспечивает возможность захвата конденсата во время лечения и затем после лечения может быть отведен.  В качестве дополнительного преимущества, задние отверстия расположены для минимизации случаев, когда своими действиями пациент может закрыть отверстия при удерживании устройства.
На фиг. 5 схематически изображено поперечное сечение системы 100 небулайзера.  Система 100 небулайзера содержит насадку 102 для небулайзера и конструкцию 104 основания.  Насадка 102 для небулайзера выполнена в виде одного из представленных выше примеров насадки 10 для небулайзера.  Конструкция основания содержит источник питания, а также элемент контроля и управления для управления работой генератора аэрозоля.  Насадка 102 для небулайзера по меньшей мере временно установлена на конструкции основания.
Как показано на фиг. 5, насадка для небулайзера предназначена для удерживаемого в руке устройства.  Однако насадка для небулайзера также может быть предназначена для портативного устройства, в котором конструкция 104 основания может не образовывать захватываемую рукой часть, а может представлять собой стационарное основание.
Согласно одному варианту насадка для небулайзера может быть установлена съемным образом.
На фиг. 6 показан способ 200 выдачи вещества в виде аэрозоля с использованием небулайзера.  Способ 200 включает следующие этапы: На первом этапе 202, также называемом этапом а), выдают вещество в виде капель аэрозоля в потоке воздуха, вызываемом вдохом пациента.  Поток воздуха поступает в тракт для потока воздуха через заднее отверстие для потока воздуха и по меньшей мере частично проходит вокруг генератора аэрозоля таким образом, что капли аэрозоля смешиваются с потоком воздуха с образованием аэрозоля.  Заднее отверстие для потока воздуха обращено от пациента, выполняющего вдох.  Аэрозоль выходит из тракта для потока воздуха через мундштучное отверстие с поступление в ротовую или носовую полость пациента для дальнейшего прохождения в дыхательные пути и респираторные тракты пациента.  На втором этапе 204, также называемом этапом b), выпускают выдыхаемый воздух.  Выдыхаемый воздух поступает в тракт для потока воздуха через мундштучное отверстие и по меньшей мере частично проходит вокруг генератора аэрозоля таким образом, что капли аэрозоля переносятся в направлении заднего отверстия для потока воздуха.  Воздушная смесь выходит из тракта для потока воздуха через заднее отверстие для потока воздуха для выпуска в окружающий воздух в сторону в сторону от пациента, выполняющего выдох.
Первый и второй этапы 202, 204 затем могут быть повторены, что обозначено стрелкой 206 замкнутого цикла.
Следует отметить, что варианты реализации настоящего изобретения описаны со ссылкой на различные объекты изобретения.  В частности, некоторые варианты реализации описаны со ссылкой на насадку для небулайзера, тогда как другие варианты реализации описаны со ссылкой на систему и способ.  Однако из представленной выше информации специалист в данной области техники поймет, что, если не указано иное, в дополнение к любой комбинации признаков, относящихся к одному объекту изобретения, в пределах настоящей заявки также следует считать раскрытой любую комбинацию признаков, относящихся к другим объектам изобретения.  Однако все признаки могут быть скомбинированы, обеспечивая синергетические эффекты, которые представляют собой более, чем простое суммирование признаков.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано подробно на чертежах и в представленном выше описании, такую иллюстрацию и описание следует рассматривать в качестве иллюстрации или примера, а не в качестве ограничения.  Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами реализации.  Другие вариации описанных вариантов реализации могут быть поняты и реализованы специалистом в данной области техники при осуществлении настоящего изобретения на практике после ознакомления с чертежами, описанием и зависимыми пунктами формулы изобретения.
В пунктах формулы изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множественного числа.  Отдельный процессор или другой блок могут выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в пунктах формулы изобретения.  Сам по себе тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно отличающихся зависимых пунктах, не указывает на то, что в качестве преимущества не может быть использована комбинация этих мер.  Все ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем.