DE4411020A1 - Zerstäuber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zerstäuber zur direkten Einbringung von Medikamenten in körperinnere Organe von Lebewesen.

Medikamente werden bisher üblicherweise in fester und flüssiger Form oder als Aerosol verabreicht. In aero­ solform zu applizierende Mittel werden nur über die Atmungsorgane in unkontrollierbarer Form aufgenommen. Insbesondere die Lunge stellt mit ihrer großen Ober­ fläche und der starken Durchblutung ein kritisches Organ bzgl. der Auseinandersetzung mit schädlichen Umwelteinflüssen dar, da sie die ständig geöffnete Haupteintrittspforte für Infektionserreger ist. Ande­ rerseits ist sie aus gleichen Gründen besonders für die Aufnahme von Medikamenten geeignet. Erste Versu­ che zur Applikation auf diesem Wege wurden mit einer teuren und unhandlichen Verneblereinheit durchge­ führt, die an einen Intubationstubus angeschlossen war. Dabei kann nicht vorbestimmt oder festgestellt werden, welche Menge tatsächlich in der Lunge ankommt oder angekommen ist.

Werden kostenintensive Medikamente auf diese Weise verabreicht ist es besonders nachteilig, daß nicht die gesamte Menge tatsächlich appliziert wird und ein hoher Verlustanteil vorhanden ist. Weiterhin bleibt es dem Zufall überlassen, wo genau im Organ das Medi­ kament vom Körper aufgenommen werden kann.

Ähnlich ist es, wenn Medikamente auch in andere kör­ perinnere Organe eingebracht werden sollen, bei­ spielsweise wenn lokal begrenzte Infektionen oder ähnliche Krankheitsbilder behandelt werden sollen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit zur lokal gezielten Applikation von Medikamenten, bei kontrollierbarer Dosierung in körperinnere Organe, zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Erfindung ergeben sich aus den in den un­ tergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmalen.

Durch das direkte Einbringen des Medikamentes über eine flexible Leitung mittels eines fluidischen Treibmittels in feinstverteilter Form kann es effek­ tiv und verlustarm eingesetzt werden. Die direkte Einbringung hat auch den Vorteil, daß nur eine solche Menge verabreicht werden muß, wie tatsächlich erfor­ derlich ist und keine Reserven berücksichtigt werden müssen. Es kann gezielt gegen lokale Läsionen ange­ wendet werden. Die vernebelten Substanzen können ne­ ben Medikamenten auch Hilfsstoffe sein, die außer in der Lunge auch in andere Körperhölungen wie bei­ spielsweise Magen und Darm eingebracht werden. Ins­ besondere in der Lunge wird aus toxikologischer Sicht keine systemische Wirkung entfaltet. Nebenwirkungen können weitestgehend vermieden werden.

Wird der erfindungsgemäße Zerstäuber bei bereits in­ tubierten Patienten eingesetzt kann die Atemluft zu­ sätzlich befeuchtet werden. Eine Beeinträchtigung der künstlichen Beatmung findet nicht statt und andere nachteilige Wirkungen treten nicht auf. Im Gegenteil, es kann mit einer Steuerung, die die Be- oder Atmungsfrequenz berücksichtigt, durch Öffnen und Schließen von Ventilen, die in die Saugstrahl- und/ oder Treibstrahlzuführung geschaltet sind, die Effek­ tivität erhöht werden, wenn nur beim Einatmen das Medikament in den Zerstäubungsbereich gelangt.

Es ist auch möglich den Zerstäuber nachträglich in einen Intubationsschlauch einzuführen und diesen je nach Bedarf dort solange zu belassen, wie Medikamente verabreicht werden müssen oder je nach Erfordernis ein erneutes Einführen vorzunehmen.

Die erfindungsgemäße Lösung läßt sich aber auch mit einem Bronchoskop oder Endoskop koppeln. Dabei befin­ det sich die Düse im Bereich der Optik, so daß von außen überwacht werden kann, wo genau das Medikament appliziert wird und auch eine fortschreitende Appli­ zierung unter Beobachtung eines Arztes ermöglicht wird. Neben diesen Möglichkeiten kann auch eine An­ wendung in Rektoskopen oder Gastroskopen erfolgen.

Vorteilhaft ist eine angepaßte Konstruktion und Di­ mensionierung der Austrittsöffnungen in Bezug auf die möglichen Volumenströme, die verabreicht werden sol­ len, so daß der Anschluß an bereits in Kliniken vor­ handene zentrale Druckluftnetze (z. B. 3 bar) oder an eine Sauerstoffzuführung ermöglicht wird. Als Treib­ mittel kann vorzugsweise Gas eingesetzt werden, das mit dem Zerstäuber ausreichend vernebelbar ist.

Alternativ kann auch eine Einkomponentendüse für die einmalige Verwendung konzipiert sein, die kostengün­ stiger und einfacher aufgebaut ist. Es werden jedoch etwas größere Partikel generiert. Hierbei führt das Treibmittel in einer Zuführung das Medikament bis zur Austrittsöffnung mit und es wird erst im Austrittsbe­ reich, mit geeigneten Mitteln durch Verwirbelung der Strömung, vernebelt. Solche Mittel können in der Aus­ trittsöffnung angebrachte Körper, eine entsprechende Querschnittsform der Austrittsöffnung oder die Ge­ staltung der inneren Oberfläche des Austrittsberei­ ches als Strömungsführung, in Form von Zügen oder mit angebrachten Prallkörpern, sein.

Die Verwendung einer Zweikomponentendüse mit einer getrennten Treibstrahl- und einer Saugstrahlzuführung bietet mit einer verbesserten Vernebelung auch die Reduzierung des Verbrauchs an Treibmittel, auf einen Wert von etwa 1 l/min. In Verbindung mit einem direkt an der Düse angeschlossenen Perfusor kann die einge­ brachte Substanzmenge sehr genau geregelt werden. Eine mögliche gestufte Dimensionierung der Austritts­ öffnungen ermöglicht die jeweils günstigste Anwendung je nach zu verabreichendem Medikament und Menge, so daß eine optimierte Applizierung mit dem günstigsten Zerstäuber erreicht wird.

Mit der Auslegung der Saug- und Treibstrahlzuführung in Form flexibler Schläuche in Verbindung mit der geringen Größe des gebildeten Injektors tritt keine Beeinträchtigung beim Einsatz in einem Tubus auf, da der freie Querschnitt nur geringfügig verringert wird. Gleiches trifft auch für den Einsatz innerhalb eines oder mit einem am Bronchoskop kombinierten Zer­ stäuber zu. Das Bronchoskop kann in der bekannten Form eingesetzt werden. Es kommen jedoch die zusätz­ lichen Vorteile der Erfindung zum Tragen.

Die Austrittsöffnung der Saugstrahlzuführung oder des Injektors kann gezielt auf einer Erhebung im Organ plaziert werden, um den Verneblungseffekt zu erhöhen.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand von Aus­ führungsbeispielen näher erläutert werden.

Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch den Einsatz des Zerstäubers in einem in eine Lunge einführbaren Intubier­ schlauch;

Fig. 2 die Kombination mit einem Bronchoskop;

Fig. 3 die Kombination mit einem Intubierschlauch und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Zerstäuberkopf.

Im Beispiel nach der Fig. 1 ist der Mikrozerstäuber 1 durch einen Intubierschlauch 2 geführt. Die Treib­ strahlzuführung 3 gelangt über einen Luer-Lock-An­ schluß 4 in das Innere des Intubierschlauches 2, wie auch das in diesem Fall flüssige Medikament, das aus einem Vorratsbehälter ohne Treibmittelwirkung bis zum Luer-Lock-Anschluß 4 gelangt. Dabei wird die Saugwir­ kung des Treibmittels (Druckluft) ausgenutzt. Die Vernebelung des Medikamentes erfolgt erst am Mikro­ zerstäuber 1, der sich bereits außerhalb des oder zu­ mindest am Ende des Intubierschlauches 2 befindet. Die Beatmung kann ohne Beeinträchtigung vom Be­ atmungsgerät weiter durchgeführt werden, da der freie innere Querschnitt nur geringfügig beeinflußt wird. Verletzungen bei der Applikation der Medikamente im Körperinneren sind ausgeschlossen. In diesem Beispiel wurde auf die Darstellung von Ventilen, die an der Druckluftzuführung und/oder der Medikamentzuführung angebracht sind, verzichtet. Sind sie jedoch vorhan­ den ist es besonders vorteilhaft ihre Steuerung mit der Steuerung des Beatmungsgerätes zu kombinieren, so daß nur Medikamente zum Mikrozerstäuber 1 gelangen, wenn auch Atemluft in die Lunge gepreßt wird. In der Ausatemphase sind das/die Ventile geschlossen, um ein Rücksaugen und ein ungewolltes Absetzen des Medika­ mentes im Intubierschlauch 2 zu verhindern.

Fig. 2 zeigt die Anordnung in einem herkömmlichen Bronchoskop. Dabei ist die Zuführung 3 mit der Optik 5 des Bronchoskops verbunden und der Mikrozerstäuber 1 kann optisch kontrolliert an seinen gewünschten Einsatzort im Organ plaziert werden. Es ist der zweckmäßig Optik 5 und Zerstäuber 1 so miteinander zu verbinden, daß auch die Applizierung optisch über­ wachbar ist. Der Abstand von Zerstäuber 1 und Linse der Optik 5 muß also so gelegt werden, daß zumindest die Bewegung des zerstäubten Medikamentes kontrol­ liert werden kann.

Die Nachrüstung von Bronchoskopen kann auch in der Form erfolgen, daß die Zuführung 3 außerhalb des Bronchoskopes an diesem befestigt ist. In diesem Fall ist jedoch, um unerwünschte Verletzungen zu vermei­ den, ein entsprechendes Material der Zuführung 3 und eine kantenlose Befestigung erforderlich.

Das in der Fig. 3 dargestellte Beispiel ist eine günstige Aufnahme der Zuführung 3 in der Wandung ei­ nes Intubierschlauches 2. Dabei umschließt das Man­ telmaterial die Zuführung und die Bewegung des Mikro­ zerstäubers 1 ist an die des Intubierschlauches 2 ge­ bunden. Ist ein solcher Intubierschlauch 2 in den Körper eingeführt kann jederzeit eine Verabreichung eines Medikamentes über die Zuführung 3 und den Zer­ stäuber 1 erfolgen.

Fig. 4 zeigt einen Zweikomponenten Zerstäuberkopf 1 der eine getrennte Saugmittelzuführung 6 für das Me­ dikament und eine Treibmittelzuführung 7 für ein Treibgas aufweist. Die flexiblen Zuführungen 6, 7 enden im Zerstäuberkopf 1 und bilden einen Injektor. Dabei wird durch das aus der Austrittsöffnung der Treibmittelzuführung 7 herausströmende Gas das flüs­ sige Medikament mitgerissen. Bei diesem Beispiel ist vor die Austrittsöffnung der Treibmittelzuführung 7 eine Sprühkappe 8 mit einer Austrittsöffnung, die die Austrittsöffnung der Saugmittelzuführung 6 um­ schließt, vorhanden. Dies führt neben der weiter im Saugmittelstrom angebrachten Lufttrommel 9, die als Diffusor wirkt, zu einer feineren Vernebelung des Medikamentes.

Die Sprühkappe 8 ist auf das Ende des Luftschlauches 10 gesteckt und kann abgenommen werden, um einen ei­ genen Austausch und den des Kapillarröhrchens 11, das auf die flexible Saugmittelzuführung 6 gesteckt ist, zu ermöglichen. Je nach Durchmesser der Aus­ trittsöffnung der Sprühkappe 8 und des Kapillarröhr­ chens 11 kann Einfluß auf die Quantität des zu ver­ abreichenden Medikamentes und die Qualität seiner Vernebelung genommen werden. Die Saugmittelzuführung 6 ist vollständig vom Luftschlauch 10, der Treibmit­ telzuführung 7, umschlossen, so daß eine glatte äuße­ re Oberfläche zur Vermeidung von Verletzungen im Or­ ganismus gesichert ist.

Claims (20)

1. Zerstäuber zur direkten Einbringung von Medika­ menten in körperinnere Organe von Lebewesen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Aus­ trittsöffnung einer flexiblen Zuführung eines fluidischen Treibstrahles zur Beförderung und Vernebelung eines Medikamentes im Spitzenbereich einer in das Körper innere einführbaren Einrich­ tung angeordnet ist.

2. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Austrittsöffnungen einer Treibstrahl- (7) und einer Saugstrahlzuführung (6) einen Zerstäuber (1) bilden, der im Spitzen­ bereich der in das Körper innere einführbaren Einrichtung angeordnet ist.

3. Zerstäuber nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in das Körperinnere ein­ führbare Einrichtung ein Intubationsschlauch (2), ein Bronchoskop (12), ein Rektoskop, ein Gastroskop oder ein Endoskop ist.

4. Zerstäuber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Treibstrahl- (7) und Saug­ strahlzuführung (6) flexible Schläuche sind, de­ ren Austrittsöffnungen einen Injektor bilden.

5. Zerstäuber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Austrittsöffnungen der Treibstrahl- (7) und Saugstrahlzuführung (6) düsenförmig aus­ gebildet sind.

6. Zerstäuber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Treibstrahlzuführung (7) an eine Druckgasversorgung (6) angeschlossen ist.

7. Zerstäuber nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Saugstrahlzuführung (6) an einen Medikamentvorratsbehälter angeschlossen ist.

8. Zerstäuber nach Anspruch 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Medikament im Medikament­ vorratsbehälter in flüssiger Form enthalten ist.

9. Zerstäuber nach Anspruch 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Saugstrahlzuführung (6) die Treibstrahlzuführung (7) umschließt.

10. Zerstäuber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Austrittsöffnungen von Saugstrahl- (6) und Treibstrahlzuführung (7) gemeinsam mit einer Sprühkappe (8) den Injektor bilden.

11. Zerstäuber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß im Austrittsbereich der Treibstrahlzu­ führung (7) ein Diffusor (9) angeordnet ist, der die Saugstrahlzuführung (6) umschließt und durch den das Treibmedium an die Austrittsöffnung der Saugstrahlzuführung (6) gelangt.

12. Zerstäuber nach Anspruch 9, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (7) eine Luft­ trommel ist.

13. Zerstäuber nach Anspruch 8 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Saug­ strahlzuführung (6) im Bereich der Sprühkappenaustrittsöffnung angeordnet ist.

14. Zerstäuber nach mindestens einem der Ansprüche von 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß steu­ erbare Ventile in die Saugstrahl- und/oder Treibstrahlzuführung (6, 7) geschaltet sind.

15. Zerstäuber nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Steuerung der Ventile in Abhängigkeit der Be- oder Atmungsfrequenz er­ folgt.

16. Zerstäuber nach mindestens einem der Ansprüche von 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor im Beobachtungsbereich der Linse (5) des Bronchos- oder Endoskopes angeordnet ist.

17. Zerstäuber nach mindestens einem der Ansprüche von 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühkappe (8) austauschbar ist.

18. Zerstäuber nach mindestens einem der Ansprüche von 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugstrahlzuführung (6) in einem austauschbaren Kappilarröhrchen (11) ausläuft.

19. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Austrittsbereich der Austrittsöff­ nung der Treibmittelzuführung (7) Prallelemente aufweist.

20. Zerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Inneren des Austrittsbereiches der Treibmittelzuführung (7) zugförmige Kanäle ein­ gebracht sind.