PL182867B1

PL182867B1 - Apparatus for controllably administering drugs in particular those in aerosol form

Info

Publication number: PL182867B1
Application number: PL97320677A
Authority: PL
Inventors: Zygmunt Podolec
Original assignee: Zygmunt Podolec
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 2002-03-29
Also published as: PL320677A1

Abstract

1. Urządzenie do kontrolowanego podawania leków, zwłaszcza w postaci aerozolu, we współpracy ze znanym urządzeniem do wytwarzania aerozolu, znamienne tym, że ma rurowy przewód (1) tworzący wspólny kanał powietrzny, połączony z wyjściem urządzenia do wytwarzania aerozolu (2), zaopatrzony z jednej strony w ustnik (7), z usytuowanym w rurowym przewodzie (1) układem pomiarowym, który stanowi pneumotachograf, korzystnie w postaci układu dwóch rur, z których zewnętrzna rura (3) o większej średnicy, zawiera wewnątrz co najmniej jedną wewnętrzną rurkę (4) o mniejszej średnicy usytuowaną korzystnie współśrodkowo a odcinek wewnętrznej rurki (4) o mniejszej średnicy usytuowany wewnątrz zewnętrznej rury (3) o większej średnicy jest od niej krótszy1. A device for controlled administration of drugs, especially in the form of an aerosol, in cooperation with a known device for generating an aerosol, characterized in that it has a tubular conduit (1) forming a common air channel, connected to the outlet of the device for generating an aerosol (2), provided on one side with a mouthpiece (7), with a measuring system located in the tubular conduit (1), which is a pneumotachograph, preferably in the form of a system of two tubes, of which the outer tube (3) of a larger diameter contains inside at least one inner tube (4) of a smaller diameter, preferably situated concentrically, and a section of the inner tube (4) of a smaller diameter, located inside the outer tube (3) of a larger diameter, is shorter than it

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do kontrolowanego podawania leków, zwłaszcza w postaci aerozolu, z wyznaczeniem optymalnego momentu podania leku z powietrzem oddechowym, we współpracy z urządzeniem do wytwarzania aerozolu.The subject of the invention is a device for the controlled delivery of drugs, especially in the form of an aerosol, determining the optimal time for administering drugs with the breathing air, in cooperation with an aerosol generating device.

Znane są urządzenia do podawania leków w postaci aerozolu. Przykładem takiego urządzenia jest nebulizator zawierający korpus zaopatrzony w komorę, w której umieszcza się dawkę leku. Komora ma doprowadzenie sprężonego powietrza, które służy do ciągłego wytwarzania aerozolu. Podawanie dawki leku ma miejsce w dowolnym, przypadkowym momencie, bez uwzględniania parametrów czynności oddechowych pacjenta, w tym fazy wdechu lub wydechu.Devices for delivering medicaments in the form of an aerosol are known. An example of such a device is a nebulizer having a body provided with a chamber for receiving a dose of medication. The chamber has a supply of compressed air which is used to continuously generate an aerosol. Drug dosing takes place at any random time without taking into account the parameters of the patient's respiratory function, including the inspiratory or expiratory phase.

Znana jest ze zgłoszenia nr P - 315 096 głowica pneumotachograficzna przeznaczona do badania prędkości przepływu i objętości przepływającego powietrza lub innych gazów we współpracy z układem pomiarowym zwłaszcza dla celów medycznych. Głowicę taką stanowiKnown from the application No. P-315 096 is a pneumotach head device intended for testing the flow velocity and volume of flowing air or other gases in cooperation with a measuring system, especially for medical purposes. It is such a head

182 867 zewnętrzna rura o większej średnicy, zawierająca wewnątrz co najmniej jedną wewnętrzną rurkę o mniejszej średnicy usytuowaną korzystnie współśrodkowo. Odcinek wewnętrznej rurki o mniejszej średnicy usytuowany wewnątrz zewnętrznej rury o większej średnicy jest od niej krótszy zaś otwór zewnętrznej rury o większej średnicy pomiędzy jej krawędzią a wewnętrzną rurką o mniejszej średnicy ma zamknięcie, tak że kanał przepływu powietrza stanowi wewnętrzna rurka o mniejszej średnicy.A larger diameter outer tube, internally having at least one smaller diameter inner tube preferably concentric. The section of the inner tube with a smaller diameter inside the outer tube with the larger diameter is shorter than it, and the opening of the outer tube with the larger diameter between its edge and the inner tube with the smaller diameter is closed, so that the air flow conduit is the inner tube with the smaller diameter.

Znane jest też ze zgłoszenia nrP-315 441 urządzenie do podawania leków z wykorzystaniem opisanej wyżej głowicy pneumotachograficznej stanowiącej układ dwóch rur. Zewnętrzna rura o większej średnicy, zawiera wewnątrz co najmniej jedną wewnętrzną rurkę o mniejszej średnicy usytuowaną korzystnie współśrodkowo, przy czym jedną z wymienionych rur, korzystnie wewnętrzną rurkę o mniejszej średnicy, stanowi przewód rurowy dowolnego urządzenia do podawania leku a odcinek wewnętrznej rurki o mniejszej średnicy usytuowany wewnątrz zewnętrznej rury o większej średnicy jest od niej krótszy. Zewnętrzna rura o większej średnicy osadzona jest z wykorzystaniem pierścienia stanowiącego zamknięcie otworu zewnętrznej rury o większej średnicy pomiędzy jej krawędzią a wewnętrzną rurką. Wewnętrzna rurka ma średnicę stanowiącą od 10% do 99% średnicy zewnętrznej rury.There is also known from the application No. P-315 441 a device for delivering drugs using the above-described pneumotachographic head consisting of a two-pipe system. The larger diameter outer tube includes internally at least one smaller diameter inner tube preferably concentrically positioned, one of said tubes, preferably a smaller diameter inner tube, being the tubing of any drug delivery device and the smaller inner diameter portion of the inner tubing located therein. inside the outer tube with a larger diameter, it is shorter than it. The outer tube with a larger diameter is mounted with the use of a ring that closes the opening of the outer tube with a larger diameter between its edge and the inner tube. The inner tube has a diameter ranging from 10% to 99% of the outer diameter of the tube.

Co najmniej jeden otwór pomiarowy usytuowany jest w obszarze pomiarowym wyznaczonym wewnętrzną ścianką pierścienia, wewnętrzną ścianką, rury o większej średnicy i przestrzenią ograniczoną wymienionymi ściankami a ponadto otwór pomiarowy połączony jest z układem pomiarowym sprzężonym z układem sterowania dowolnego urządzenia do podawania leku. Zewnętrzna rura o większej średnicy może mieć przewężenie zaś co najmniej jeden otwór pomiarowy może być usytuowany w obszarze pomiarowym wyznaczonym wewnętrznymi ściankami zewnętrznej rury. Pierścień może być wykonany z materiału elastycznego. Zewnętrzna rura o większej średnicy może mieć co najmniej jedno żebro ustalające.At least one measurement opening is located in the measurement area defined by the inner wall of the ring, the inner wall, the larger diameter pipe and the space limited by the said walls, and furthermore, the measurement opening is connected to a measurement system coupled to the control system of any drug delivery device. The outer tube of larger diameter may have a constriction and the at least one measurement opening may be located in the measurement area defined by the inner walls of the outer tube. The ring may be made of an elastic material. The larger diameter outer tube may have at least one locating rib.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że urządzenie do kontrolowanego podawania leków ma rurowy przewód tworzący wspólny kanał powietrzny, połączony z wyjściem urządzenia do wytwarzania aerozolu, zaopatrzony z jednej strony w ustnik, z usytuowanym w rurowym przewodzie układem pomiarowym, który stanowi pneumotachograf. Pneumotachograf ma korzystnie postać układu dwóch rur, z których zewnętrzna rura o większej średnicy zawiera wewnątrz co najmniej jedną wewnętrzną rurkę o mniejszej średnicy usytuowaną korzystnie współśrodkowo a odcinek wewnętrznej rurki o mniejszej średnicy usytuowany wewnątrz zewnętrznej rury o większej średnicy jest od niej krótszy.The essence of the solution according to the invention is that the device for controlled drug delivery has a tubular conduit forming a common air channel connected to the outlet of the aerosol generating device, provided on one side with a mouthpiece, with a measuring system arranged in the tubular conduit, which is a pneumotachograph. The pneumotachograph is preferably in the form of a system of two tubes, of which the outer tube with a larger diameter contains inside at least one inner tube with a smaller diameter, preferably arranged concentrically, and the section of the inner tube with a smaller diameter located inside the outer tube with a larger diameter is shorter than this.

Wspólny kanał powietrzny ma co najmniej jeden zawór jednokierunkowy, usytuowany względem pneumotachografu korzystnie przeciwległe do ustnika. Zawór jednokierunkowy może mieć zespół wytwarzający drgania słupa powietrza znajdującego się w rurowym przewodzie.The common air passage has at least one one-way valve positioned relative to the pneumotachograph, preferably opposite the mouthpiece. The one-way valve may have an assembly for vibrating the column of air in the tubular conduit.

Rurowy przewód może mieć od strony przeciwległej do ustnika źródło drgań, korzystnie ultradźwięków wraz z czujnikiem pomiarowym odbitej fali.The tubular conduit may have a source of vibrations, preferably ultrasound, together with a sensor for measuring the reflected wave, on the side opposite to the mouthpiece.

Zewnętrzna rura o większej średnicy wyznaczona jest przez dwa lejowe człony mające odcinki rurowe i odcinki kielichowe, stanowiące kanał przepływu powietrza.The outer tube of greater diameter is defined by two funnel members having pipe sections and socket sections constituting an air flow channel.

Ze strefy styku czół członów wyprowadzone są króćce, usytuowane równolegle i współbieżnie a osie wzdłużne dłuższych kanałów króćców, przebiegają równolegle do płaszczyzny styku czół członów. Otwory krótszych kanałów króćców, których osie są prostopadłe do płaszczyzny styku czół, usytuowane są w odległości nie większej niż jedna czwarta odcinka średnicy kielichowego odcinka członu w jego najszerszym miejscu.From the contact zone of the fronts of the members, the connectors lead out parallel and concurrently, and the longitudinal axes of the longer channels of the connectors run parallel to the contact plane of the members' fronts. The openings of the shorter channels of stub pipes, the axes of which are perpendicular to the contact plane of the fronts, are situated at a distance not greater than one-fourth of the diameter segment of the socket segment of the member at its widest point.

Na dłuższym odcinku rurowym jednego z członów osadzony jest trójnik zaopatrzony w ustnik a boczny kanał trójnika połączony jest z urządzeniem do wytwarzania aerozolu.A tee provided with a mouthpiece is mounted on the longer tubular section of one of the members, and the side channel of the tee is connected to the aerosol generating device.

Człony mogą być spięte sprężystym zatrzaskiem w kształcie litery „V”.The members may be fastened with a "V" shaped elastic latch.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest prostota konstrukcji, osiągnięta dzięki wykorzystaniu istniejącego przewodu rurowego pneumotachografu oraz urządzenia do wytwarzania aerozolu. Urządzenie według wynalazku umożliwia dobranie optymalnego dla danego pacjenta momentu podania dawki leku.The advantage of the solution according to the invention is the simplicity of construction achieved by using the existing pneumotachograph tubing and the aerosol generating device. The device according to the invention makes it possible to select the time of administration of the drug dose that is optimal for a given patient.

Rozwiązanie według wynalazku objaśnione jest w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urządzenie w przekroju wzdłużnym z częściowym widokiem z boku, ze schematem układu sterowania, fig. 2 przedstawia dodatkową końcówkęThe solution according to the invention is explained in an embodiment in the drawings, in which fig. 1 shows the device in longitudinal section with a partial side view, with a diagram of the control system, fig. 2 shows an additional tip

182 867 w przekroju wzdłużnym, fig. 3 przedstawia urządzenie w widoku od czoła, fig. 4 przedstawia odmianę urządzenia przeznaczoną do mocowania na statywie.In longitudinal section, Fig. 3 is an end view of the device, Fig. 4 shows a variant of the device intended for mounting on a tripod.

Urządzenie zawiera rurowy przewód 1 tworzący kanał powietrzny połączony z wyjściem urządzenia do wytwarzania aerozolu 2, przykładowo w postaci znanego nebulizatora. W kanale powietrznym rurowego przewodu 1 znajduje się pneumotachograf w postaci układu dwóch rur - zewnętrznej rury 3, o większej średnicy, stanowiącej jednocześnie przewód kanału powietrznego, zawierającej wewnętrzną rurkę 4 o mniejszej średnicy, usytuowaną współśrodkowo. Wewnętrzna rurka 4 ma średnicę stanowiącą od 10% do 99% średnicy zewnętrznej rury 3. Odcinek wewnętrznej rurki 4 usytuowany wewnątrz zewnętrznej rury 3 jest od niej korzystnie krótszy.The device comprises a tubular conduit 1 forming an air passage connected to the outlet of an aerosol generating device 2, for example in the form of a known nebulizer. In the air channel of the tubular conduit 1 there is a pneumotachograph in the form of a system of two pipes - an outer tube 3, with a larger diameter, also constituting an air duct conduit, containing an inner tube 4 of a smaller diameter, arranged concentrically. The inner tube 4 has a diameter ranging from 10% to 99% of the outer diameter of the tube 3. The section of the inner tube 4 located inside the outer tube 3 is preferably shorter than it.

Zewnętrzna rura 3 wyznaczona jest w odmianie wykonania przez dwa lejowe człony 5 mające odcinki rurowe i odcinki kielichowe, wyznaczające kanał przepływu powietrza. Na jednym z odcinków rurowych jednego z członów 5 osadzony jest trójnik 6 zaopatrzony w ustnik 7. Boczny kanał trójnika 6 połączony jest z urządzeniem 2 do wytwarzania aerozolu. Człony 5 złączone są czołami o większej średnicy. Oba człony 5 mają taki sam kształt. Człony 5 spięte są sprężystym zatrzaskiem 8. Ze strefy styku czół obu członów 5 wyprowadzone są króćce 9. Króćce 9 usytuowane są równolegle i współbieżnie. Osie wzdłużne dłuższych kanałów króćców 9 przebiegają równolegle do płaszczyzny styku czół obu członów 5. Otwory krótszych kanałów króćców 9, których osie są prostopadłe do płaszczyzny styku czół członów 5, usytuowane są w odległości nie większej niż jedna czwarta odcinka średnicy kielichowego odcinka członu 5 w jego najszerszym miejscu. Pomiarowe króćce 9 połączone są z układem sterowania 10. Układ sterowania 1θ poprzez zawór 11 steruje źródłem l2 sprężonego powietrza doprowadzanego do urządzenia 2.The outer tube 3 is defined in an embodiment by two funnel members 5 having pipe sections and socket sections defining the air flow channel. A tee 6 provided with a mouthpiece 7 is mounted on one of the tubular sections of one of the members 5. The lateral channel of the tee 6 is connected to the device 2 for generating an aerosol. The members 5 are joined by heads of greater diameter. Both members 5 have the same shape. The members 5 are fastened with an elastic latch 8. The stubs 9 lead out of the contact zone of the fronts of both members 5. The stubs 9 are arranged parallel and concurrently. The longitudinal axes of the longer stub channels 9 run parallel to the contact plane of the fronts of both members 5. The openings of the shorter channels of the stubs 9, the axes of which are perpendicular to the contact plane of the members 5, are located at a distance not greater than one fourth of the diameter of the socket section of the member 5 in its the widest point. The measuring stubs 9 are connected to the control system 10. The control system 1θ controls the source l2 of compressed air supplied to the device 2 through the valve 11.

W odmianie wykonania rurowy przewód 1 ma od strony przeciwległej do ustnika 7 zamykającą końcówkę 13 wyposażoną w co najmniej jeden wdechowy jednokierunkowy zawór 14, oraz wydechowy zawór 15, przykładowo zamykany grawitacyjnie, za pośrednictwem sprężyny lub elektromagnesu. W końcówce 13 może być też osadzone źródło ultradźwięków 16 wraz z czujnikiem pomiarowym odbitej fali.In a variant, the tubular conduit 1 has, on the side opposite to the mouthpiece 7, a closing end 13 provided with at least one inspiratory one-way valve 14 and an exhalation valve 15, for example closed by gravity, via a spring or an electromagnet. An ultrasound source 16 can also be embedded in the tip 13 together with a sensor measuring the reflected wave.

W kolejnej odmianie wykonania urządzenia przeznaczonego dla małych dzieci rurowy przewód 1 połączony jest z pneumotachografem w postaci dwóch lejowych członów 5, pomiędzy którymi osadzona jest siatka 17. Pneumotachograf taki może być osadzony pod kątem względem wzdłużnej osi rurowego przewodu 1.In another embodiment of the device intended for small children, the tubular line 1 is connected to a pneumotachograph in the form of two funnel members 5, between which a mesh 17 is mounted. Such a pneumotachograph can be mounted at an angle with respect to the longitudinal axis of the tubular line 1.

Możliwe są też inne odmiany wykonania, w których pneumotechograf może stanowić jakiekolwiek znany układ przeznaczony do pomiaru przepływu i różnicy ciśnień.Other embodiments are also possible in which the pneumotechograph may be any known system for measuring flow and pressure difference.

W czasie używania pacjent trzyma dłonią rurkę za część chwytową i oddycha przez rurkę za pośrednictwem ustnika 7. Układ sterowania 10 poprzez swój człon pomiarowy mierzy parametry oddychania. W odpowiednim, optymalnym momencie oddychania, układ sterowania 10 uruchamia urządzenie 2 do wytwarzania aerozolu i lek zostaje podany.In use, the patient holds the tube by the gripping part with his hand and breathes through the tube via the mouthpiece 7. The control system 10 measures the breathing parameters through its measuring member. At the appropriate, optimal moment in breathing, the control system 10 activates the aerosol-generating device 2 and medication is delivered.

Urządzenie umożliwia podawanie leku w postaci aerozolu w czasie wdechu. Podawanie leku uzależnione jest od przygotowania układu oddechowego do jego przyjęcia, a to poprzez określenie wielkości wydechu, który jest niezbędny do podania leku w czasie wdechu.The device enables the administration of the drug in the form of an aerosol while inhaling. The administration of the drug depends on the preparation of the respiratory system for its intake, and this by determining the amount of exhalation that is necessary to administer the drug during inhalation.

Urządzenie umożliwia podawanie leku w czasie wdechu w sposób ciągły lub pulsacyjny. Urządzenie umożliwia również sterowanie wielkością cząsteczek aerozolu poprzez zmianę czasu trwania okresu generowania leku. Możliwe jest obliczanie objętości wdechu zawierającego aerozol, to jest dawki aerozolu.The device enables the drug to be administered during inhalation in a continuous or pulsating manner. The device also allows you to control the size of the aerosol particles by varying the duration of the drug generation period. It is possible to calculate the inhalation volume containing the aerosol, i.e. the aerosol dose.

W odmianie wykonania z końcówką 13 zastosowanie zaworów jednokierunkowych wdechowego i wydechowego umożliwia także pomiar oporów dróg oddechowych wg znanej zasady. Zastosowanie źródła ultradźwięków i czujnika odbitej fali umożliwia pomiar drożności dróg oddechowych a w szczególności śledzenie zmian w trakcie podawania leku oraz swobodnego oddychania.In the variant with the tip 13, the use of one-way inspiratory and expiratory valves also allows the measurement of airway resistance according to the known principle. The use of an ultrasound source and a reflected wave sensor enables the measurement of airway patency, in particular tracking changes during drug administration and free breathing.

W odmianie wykonania zawory - wdechowy, a zwłaszcza wydechowy, mogą być sterowane tak, by wytworzyć drgania słupa powietrza, które korzystnie wpływają zarówno na depozycję aerozolu jak i na ewakuacje wydzieliny z dróg oddechowych.In an embodiment, the inhalation valves, and especially the expiratory valves, can be controlled to generate vibrations of the air column, which favorably affect both the aerosol deposition and the evacuation of secretions from the respiratory tract.

182 867182 867

e-e-

182 867182 867

fig.2 fig.3fig.2 fig.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

A device for the controlled delivery of drugs, in particular in the form of an aerosol, in cooperation with a known device for generating an aerosol, characterized in that it has a tubular conduit (1) forming a common air passage connected to the output of the device for generating the aerosol (2) and provided with on one side into a mouthpiece (7), with a measuring system arranged in the tubular conduit (1), which is a pneumotachograph, preferably in the form of a system of two pipes, of which the outer tube (3) with a larger diameter contains at least one inner tube (4) inside. ) with a smaller diameter, preferably concentric, and the section of the inner tube (4) with a smaller diameter located inside the outer tube (3) with a larger diameter is shorter than it.

2. The device according to claim The air duct according to claim 1, characterized in that the common air passage has at least one one-way valve (14), (15) located with respect to the pneumotachograph, preferably opposite to the mouthpiece.

3. The device according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that the one-way valve (14), (15) has an assembly for vibrating the column of air in the tubular conduit.

4. The device according to claim A vibration source as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the tubular conduit (1) has a source of vibrations, preferably ultrasound (16) with a reflected wave sensor, on the side opposite to the mouthpiece (7).

5. The device according to claim 1 The method of claim 1, characterized in that the outer tubular conduit (1) of greater diameter is defined by two funnel members (5) having pipe sections and socket sections constituting an air flow channel.

6. The device according to claim 1 5, characterized in that from the contact zone of the fronts of the members (5), the connectors (9) run parallel and concurrently, and the longitudinal axes of the longer channels of the connectors (9) run parallel to the contact plane of the fronts of the members (5), and the openings of the shorter channels nozzles (9), the axes of which are perpendicular to the contact plane of the faces (5), are situated at a distance not greater than one-fourth of the diameter segment of the socket section of the member (5) at its widest point.

The device according to claim 1 A tee (6) provided with a mouthpiece (7) is mounted on the longer tubular section of one of the members (5) and the lateral channel of the tee (6) is connected to the aerosol generating device (2).

8. The device according to claim 1 5. The apparatus as claimed in claim 5, characterized in that the members (5) are fastened with a V-shaped elastic latch (8).