Устройство для получения потока ионизированного аэрозоля лекарственных препаратов

 

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, и может быть использовано для лечения заболеваний органов дыхания, в том числе бронхиальной астмы, астматического бронхита, аллергических заболеваний верхних дыхательных путей, ринита и т.п., а также для лечения кожных покровов с использованием сауны. Устройство содержит вентилятор, подсоединенный воздухопроводом к выходному патрубку диспергатора, выполненного в виде стакана с источником энергии для диспергирования, установленным в нижней его части, и расположенного в термостате, и блок ионизации, смонтированный на выходном патрубке. Источник энергии для диспергирования содержит установленные с зазором относительно друг друга пьезоэлемент и упругую мембрану, зазор заполнен жидкостью, в верхней части стакана установлен аэрозольный фильтр, а пьезоэлемент, вентилятор, термостат и блок ионизации подсоединены соответствующими разъемами к электронному блоку управления. Изобретение позволяет обеспечить требуемый фракционно-дисперсный состав, концентрацию и температуру потока ионизированного аэрозоля лекарственных препаратов в зависимости от схемы лечения. 1 ил.

Устройство для получения потока ионизированного аэрозоля лекарственных препаратов.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии, и может быть использовано для лечения заболеваний органов дыхания, в том числе бронхиальной астмы, астматического бронхита, аллергических заболеваний верхних дыхательных путей, ринита и т. п., а также для лечения кожных покровов с использованием сауны.

Известен ингалятор (см. ав. св. N 1554915, A 61 M 15/02, 1986 г), содержащий корпус с выходным патрубком и резервуаром для воды, выполненным в виде сосуда Дьюара, нагревательный элемент, соединенный с источником питания, распылитель со стаканом для лекарственного раствора и источником энергии для его диспергирования, связанный с выходным патрубком, воздушный ионизатор с источником высокого напряжения и электродами, один из которых выполнен в виде цилиндрического тубуса с полированной поверхностью и аксиально расположен в выходном патрубке, а другой - игольчатым и расположен на внутренней поверхности выходного патрубка, ультрафиолетовый излучатель, установленный в выходном патрубке.

Недостатками данного ингалятора являются: регулировка рабочих режимов ингалятора самим пациентом механически, вручную; ионизация потока аэрозоля водяного пара и соответственно вторичная (существенно менее эффективная) ионизация аэрозоля лекарственного препарата; невозможность регулировки температуры воздушного потока.

Известно устройство для насыщения воздуха ионами лекарственного вещества (см. ав. св. N 1748328 МПК A 61 M 15/02, A 61 G 10/02, 1990 г.), содержащее компрессор, установленный на входе в воздухопровод со стенами из солематериала и лабиринтными перегородками, блок ионизации, расположенный после компрессора, и соляной наполнитель, размещенный в пространстве между перегородками, при этом последние выполнены из солематериала.

Недостатками данного устройства являются: использование только двух наименований солематериала = NaCl и KaCl в качестве лекарственного вещества; ионизация потока воздуха и соответственно вторичная - существенно менее эффективная - ионизация аэрозоля солематериала; наличие аэрозоля с преимущественным размером 5-7 мкм, что исключает его попадание в низшие отделы легких и осаждение в области носоглотки и, как следствие, возможность применения лишь для лечения и профилактики верхних дыхательных путей, то есть существенная избирательность воздействия.

Известен ингалятор (см авт. св. SU 1597195, A 61 M 15/02, 1988 г), содержащий корпус с резервуаром для лекарственного средства, выходным патрубком и отверстием для входа воздуха, распылитель, ионизатор, ультрафиолетовый излучатель и заслонку для перекрытия отверстия для воздуха, при этом с целью повышения проникновения лекарственного средства в требуемые зоны дыхательных путей пациента ингалятор снабжен электромагнитным вибратором с мембраной и блоком управления и соединенными с блоком управления датчиками положения заслонки, при этом мембрана расположена в донной части резервуара для лекарственного средства, который имеет установленные на входе и выходе соответственно осушитель воздуха и обратный клапан.

К недостаткам данного ингалятора, на наш взгляд, относятся: регулировка рабочих режимов ингалятора самим пациентом механически вручную; ионизация воздушного потока и соответственно вторичная (существенно менее эффективная) ионизация аэрозоля лекарственного препарата; невозможность регулировки температуры воздушного потока, отсутствие возможности регулирования фракционно-дисперсного состава вдыхаемого аэрозоля.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства путем прямой непосредственной ионизации аэрозоля, а также регулировки температуры и кратности разбавления потока ионизированного аэрозоля лекарственного препарата; расширение медицинских показателей применения (лечение и профилактика областей носоглотки, верхних и нижних отделов дыхательного тракта) путем диспергирования ионизированного аэрозоля требуемого фракционно-дисперсного состава.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем вентилятор, подсоединенный воздухопроводом к выходному патрубку диспергатора, выполненного в виде стакана с источником энергии для диспергирования, установленным в нижней его части, и расположенного в термостате, и блок ионизации, смонтированный на выходном патрубке, при этом источник энергии для диспергирования содержит установленные с зазором относительно друг друга пьезоэлемент и упругую мембрану, зазор заполнен жидкостью, а в верхней части стакана установлен аэрозольный фильтр, при этом пьезоэлемент, вентилятор, термостат и блок ионизации подсоединены соответствующими разъемами к электронному блоку управления. Электронный блок управления обеспечивает требуемые режимы функционирования вентилятора (частота вращения лопастей), термостата (температура емкости), источника энергии для диспергирования (рабочая частота пьезоэлемента и амплитуда механических колебаний), блока ионизации (разность потенциалов).

Технический результат от использования устройства заключается в регулировании глубины проникновения ионизированных аэрозолей лекарственных препаратов в дыхательный тракт: нижний и верхний отделы, область носоглотки за счет возможности получения более широкого диапазона фракционно-дисперсного состава аэрозолей и его регулирования.

На представленном чертеже показан общий вид предлагаемого устройства.

Устройство для получения потока ионизированного аэрозоля лекарственных препаратов содержит основной 1 и сменный 2 блоки. В основном блоке расположены вентилятор 3, диспергатор 4, аэрозольный фильтр 8; а блок ионизации 5, смонтированный на выходном патрубке диспергатора 6, и штуцер 7 для подключения к шлем-маске пациента или входному штуцеру сауны расположены в сменном блоке 2. Диспергатор 4 выполнен в виде стакана, в котором установлены в нижней части с зазором относительно друг друга пьезоэлемент 4в и упругая мембрана 4а, а в верхней части - аэрозольный фильтр 8. Вентилятор 3 подсоединен воздухопроводом 9 к выходному патрубку диспергатора 6, при этом часть воздухопровода 9 в основном блоке 1 и стакан диспергатора 4 размещены в термостате 10, полость между пьезоэлементом 4в и упругой мембраной 4а заполнена жидкостью. Пьезоэлемент диспергатора 4в, вентилятор 3, термостат 10, блок ионизации 5 подсоединены соответствующими разъемами к электронному блоку управления 11.

Устройство работает следующим образом.

При снятом сменном блоке 2, снимается аэрозольный фильтр 8, раствор лекарственного препарата наливается в стакан диспергатора 4 в полость между упругой мембраной и аэрозольным фильтром 8 так, чтобы расстояние между поверхностью раствора и аэрозольным фильтром составляло приблизительно 1/3 расстояния между упругой мембраной и аэрозольным фильтром, далее устанавливается аэрозольный фильтр 8, после чего сменный блок 2 крепится на основном блоке 1. В соответствующие режимы включаются сначала термостат 10, а через несколько минут, при достижении заданного температурного режима (на что указывает световая индикация электронного блока управления 11 (на чертеже не указана)) - вентилятор 3, блок ионизации 5 и диспергатор 4. Ультразвуковые колебания, источником которых является пьезоэлемент 4в, вызывают колебания жидкости, налитой в зазор между ним и упругой мембраной 4а, и, опосредованно, колебания самой упругой мембраны. Эти колебания, энергия которых и является источником диспергирования лекарственных препаратов в свою очередь вызывают колебания жидкости, в которой растворены лекарственные препараты. Таким образом осуществляется процесс диспергирования применяемых растворов лекарственных препаратов. Данная схема выбрана потому, что непосредственное воздействие энергии ультразвуковых колебаний пьезоэлемента может привести к деструкции растворенного в жидкости лекарственного препарата. Аэрозольные частицы лекарственного препарата, захваченные потоком воздуха из воздухопровода 9, поступают по выходному патрубку диспергатора 6 к блоку ионизации 5, происходит их прямая непосредственная ионизация, и на выходе ионизатора образуются отрицательно заряженные аэрозольные частицы лекарственного препарата. Фракционно-дисперсный состав частиц определяется режимом работы диспергатора 4 и типом используемого аэрозольного фильтра 8: - изменение рабочей частоты в диапазоне от 100 КГц до 10 МГц и амплитуды механических колебаний пьезоэлемента обеспечивает механическую добротность Q_m = 50-1000 и коэффициент электромеханической связи K_ik = 0,2-0,7 и, опосредованно, фрикционно-дисперсный состав аэрозоля в диапазоне 0,1-50 мкм.

- в зависимости от типа используемого аэрозольного фильтра 8 аэрозольные частицы, как нейтральные, так и отрицательно заряженные, с диаметром больше определенного задерживаются или отсекаются указанным фильтром, а с диаметром меньше указанного - поступают в выходной патрубок диспергатора 6 и далее.

В зависимости от схемы лечения обеспечиваются: - концентрация аэрозольных частиц или их отрицательно заряженных ионов путем установления соответствующей кратности разбавления потока аэрозоля воздушным потоком вентилятора 3 вследствие изменения частоты вращения его лопастей; - температура потока аэрозоля путем установления и поддержания в процессе лечебного сеанса требуемой температуры термостата 10.

При этом отрицательные ионы лекарственного препарата поступают в дыхательные органы пациента. Регулирование диапазона фракционно-дисперсного состава аэрозольных частиц лекарственных препаратов обеспечивает соответствующую глубину проникновения (носоглотка, верхние отделы легких, нижние отделы легких).

При индивидуальном лечении кожных покровов используется сауна. В этом случае перед включением устройства выходной штуцер 7 блока ионизации 5 соединяют с входным штуцером сауны. Включение устройства аналогично процедуре включения при лечении органов дыхания, описанной выше. Тип используемого препарата - водные растворы хлорида натрия, лечебно-профилактические средства и т.п., а также применение ионизатора - по медицинским показаниям (отрицательные ионы способствуют более скорому заживлению тяжелых ожогов; ожоговая поверхность быстрее заживает, уменьшаются боли, снижается потребность в болеутоляющих средствах), в том числе для больных в стадии рековалесценции и ремиссии и для здоровых пациентов - в качестве оздоравливающей физиотерапевтической процедуры.

Формула изобретения

Устройство для получения потока ионизированного аэрозоля лекарственных препаратов, содержащее вентилятор, подсоединенный воздухопроводом к выходному патрубку диспергатора, выполненного в виде стакана с источником энергии для диспергирования, установленным в нижней его части, и расположенного в термостате, и блок ионизации, смонтированный на выходном патрубке, отличающееся тем, что источник энергии для диспергирования содержит установленные с зазором относительно друг друга пьезоэлемент и упругую мембрану, при этом зазор заполнен жидкостью, в верхней части стакана установлен аэрозольный фильтр, а пьезоэлемент, вентилятор, термостат и блок ионизации подсоединены соответствующими разъемами к электронному блоку управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1